电化学工艺专业术语集锦(二)
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电化学工艺专业术语集锦(二)

2009年09月23日10:05

  23、Hull Cell 哈氏槽

  是一种对电镀溶液既简单又实用的试验槽,系为 R.O.Hull 先生在 1939 年所发明的。有 267 CC、534 CC 及 1000 CC 三种型式,但以 267 最为常用。可用以式验各种镀液,在各种电流密度下所呈现的镀层情形,以找出实际操作最佳的电流密度,属于一种"经验性"的试验。通常的做法是将表面故意皱折的阳极,放在图中的第 2 边(故意皱折是使其表面积与面对的阴极片相等),将阴极放在第 4 边,至于所用之电流密度及时间则随各种镀液而不定,须不断试做以找出标准条件。镀后可将阴极片的下缘,对准"哈氏标尺"上某一所用电流密度处,即可看出阴极片上最佳区域所对应的实际电流密度。哈氏槽还有另一用途,是将阳极放在第 1 边而将阴极放在第3 边,亦可看出阴极片上最左侧低电流区的镀层情形。
  24、Hydrogen Overvoltage 氢超电压,氢过电压
  由于电镀时会有 H+被还原成H2,而在阴极表面出现,以硫酸锌溶液之镀锌为例,前述"电动次序表"中所列之数据,锌离子之"沉积"电压Zn===Zn卄为 -0.762 V,而氢离子的沉积电压为2H+====H2 为 0.0000V,由此二式可知锌比氢活泼,或氢比锌安定。故当还原反应发生时,氢离子应比锌离子有更多的机会被还原出而镀在阴极上。换言之,在某一电压下进行镀锌时,将会有多量的氢气产生,而不易有锌出现才对。然而这种理论却与实际所观察到的事实却恰好相反,此即表示,若欲将氢离子还原成为氢气时,势必还需比 0.0000 V 更高的电压才行。此种对氢离子在实际上比理论上所"高出"的沉积电压即为"Hydrogen Overvoltage"。若就提高电镀效率及减少"氢脆"的立场而言,当然是希匡金属的沉积愈多愈好,氢气还原的愈少愈好。因而,当"氢超电压"愈高时,对电镀愈有利。"氢超电压"是镀液的一种特性,也是镀液与被镀金属底材间所配合的一种关系。如于酸性镍镀液中,欲在白金、铸铁,或锌压铸对象上镀出光泽镍时就很困难。因其等所呈现的"氢超电压"太低,故在阴极上会产生大量的氢气,而不易镀上镍层。因而必须先用"氢超电压"较高的碱性氰化铜去打底(Strike),有了铜层之后,在酸性镀钻溶液中的氢超电压,其情况会完全改观,也才能继续镀镍。
  25、Ligand 错离子附属体
  一般镀液中的金属离子多以错离子(Complex Ion)形态存在,其中心部份为金属离子,外围常附着有CN-、NH3、H2O、OH-、NO+,或有机物等各种荷有正电、负电,或中性附属体,以形成较安定的配位(Coordinated)离子团。电镀进行中,此种荷电的 "离子团"会游 近阴极,在其到达阴极膜中后一道关卡的"电双层"(Electrical Double Layer)时,即甩掉外围的附属体,而只让带正电的单独金属离子穿过,并自阴极表面获得电子而沉积到阴极镀件上,以完成电镀周期而组成镀层。通常金属盐类水解成离子时,外围都会有附属体(Ligand)存在,至少也有水分子的配位,皆可称为 Ligand。〔编注︰上述之"错"是指"错综复杂"的错,而非"对错"的错。此术语早年是直接引自日文,当初之前辈若能将其译为"复离子"或"杂离子",甚至于"综离子"都应比"错离子" 好,而不必一错至今难以更正。如此则所有的学生都能望文生义,何须再丈二金刚的茫然瞎背,甚至还存疑"对离子"为何。由此可知名词术语其慎始之重要。表面黏"着"岂非另一恶例﹖〕
  26、Limiting Current Density 极限电流密度
  就电镀制程的阴极而言,是指当能够得到结构组织良好的镀层时,其可用电流密度的上限值称为"极限电流密度"。一旦超过其极限值时, 不但产生多量氢气且其镀层也会出现烧焦(Buring)甚至粉化的情形。另就阳极而言, 则指良好溶蚀电流密度的上限,若电流再高时也会出现多量氧气,并将伴随发生极化及钝化等现象, 反不利金属之溶解。
  27、Macro-Throwing Power 巨观分布力
  指电镀进行中处在阴极上的柀镀物,其整个表面上金属沉积的分布情形。此术语一般皆径行简称为"Throwing Power 分布力"。相对于此词者是 "Micro-Throwing Power 微分布力";是指镀件表面局部凹陷处,可先被镀层填平的能力,也就是一段所称的"整平力 Leveling Power"。如电路板面中央与板边板角的厚度比较,或孔壁中镀铜厚度的分布情形即为"巨分布力";而孔壁上凹陷的填平能力即为"微分布力"。

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