独特而不可或缺的电镀技术

来源：电化学动态

电镀曾经是电化学这门学科在工业界的重要应用之一，其三大应用领域已被行业熟知（装饰性、防护性和功能性应用），但近几年，随着技术的发展，新概念的泛滥以及环保压力的增大，导致电镀产业被妖魔化，使得相关企业连生存之地都难以寻觅。电镀技术是现代制造产业链中必不可少的一个重要环节，而电镀企业却时常遭到驱赶，甚至被关停。就连军工企业也不能幸免。在这种大环境下，高等学校几乎停办了这个专业，科研机构中与这个专业有关科室也越做越小。以至于与芯片制造有关的高端电子电镀化学品研制、高端电镀装备的制造、相关工艺开发与理论探讨都举步维艰，错失了一些良机。

呼吁重视电镀技术，不只是因为高端电子制造中电镀技术成为瓶颈之一，还应让社会认清电镀技术的真面目，从而有更多的高等学校和研究机构重视起来，投入力量。有更多的人愿意从事这项工作，去学习和研究电镀技术，使其在做强中国高端制造的过程中发挥出重要作用，从而打破西方在这个领域的技术垄断。

要想发展一项专业技术，普及与之相关的科技知识是非常重要的。本文将从本质上介绍电镀技术的独特性的同时举一些重要的应用例子，以加深大家对电镀技术的认识。

1、电镀技术的实质

说电镀技术独特和不可或缺，是因为与与其他技术相比，有其独特的地方。而这一点还得从电镀技术的实质说起。

电镀过程的实质是让电解质中的金属离子获得电子还原为原子，再结晶成为金属组织即镀层。因此，电镀是一种从原子级别进行加法（增量）制造的技术。这一特性决定了它在微制造中不可替代的地位。

2、电镀在电子行业中的重要应用

2.1晶圆制造

芯片的出现，是一系列科技进步的结晶。其中包括电镀技术的进步。芯片制造中应用电镀技术的环节有晶圆制造、芯片封装等。

晶圆是制造芯片的母体，是由硅片制成大面积半导体集成块的芯片群。简要地说，晶圆是指拥有集成电路的硅晶片，因为其形状是圆的，故称为晶圆。

晶圆制造的工艺流程：从硅矿石的中提炼硅→拉制硅棒→切割硅片→硅片抛光→镀膜→上光刻胶→光刻→离子注射→电镀→抛光→切成单片→测试。

整个流程其实是在硅材料表面形成半导体集成电路的过程，但只有在对这时的硅片进行电镀后，所有晶体管才形成互联，使整个晶圆成一个大的集成电路。电镀通常是在镀铜液中完成，阳极采用不溶性或可溶性阳极。要求在晶圆表面形成均匀的镀铜层，才能保证晶圆整片产品的质量。显然，实施晶圆电镀，要涉及电镀工艺，就少不了电镀液、添加剂、电源和电极等。自然也就涉及电镀工艺和装备的开发。芯片的微电子线路是纳米级别的，在这样以激光刻画的极其细微的线路中制造出铜质的线路，只有原子级别的加工技术可以胜任。这也正是电镀技术具有的独特功能。

2.2印制板制造

印制线路板是电子技术飞速发展和进步的一个重要标志，从20世纪60年代广泛应用以来，印制板制造业现在已经随着芯片技术的进步而有良好跟进。我国也因为巨大的市场和制造产能的规模而成为世界印制板制造的第一大国。现在有用到芯片的地方，基本上一定要用到线路板，包括在微小空间中应用的柔性板。还有大功率用的金属基板、高介电性能的陶瓷基板等。

这些印制板的制造，要用到大量电镀技术。从化学镀到电镀，从镀铜、镀锡，到镀银、镀金，量大面广。我国也因此成为世界印制板制造产能最大的国家。但是，这些印制板电镀所需要的装备和电子化学品，其重要供应商仍然是为西方发达国家所掌控。

2.3铜箔制造

铜箔是制造印制线路板的重要原材料。由高纯度铜材连续轧制或电沉积获得。连续轧制是机械加工方法，可以获得几十到十几微米的高性能铜箔。至今仍是印制板特别是柔性板的重要材料。但是，机械轧制需要极为复杂的多次压延的轧制设备，且箔材的宽度受到轧制工艺限制，难以制作1米以上宽的箔材，并且在制作更簿的箔材时存在技术困难。而随着锂电池应用的迅速发展，制造锂电池电极的铜箔需要量激增。而锂电池用的铜箔要求更薄、更宽，用机械轧制已经难以实现，这时电镀方法即连续电沉积制造铜箔方法就大显身手，其产业规模还在进一步扩大。

金属箔材的应用随着科技和现代制造工艺的进步将进一步发展。不只是铜箔，镍箔、铝箔、功能性金属箔材等都已经在科研和生产中有广泛应用。因此，电沉积法制作箔材将是一项新兴的技术和产业领域。由于这种从巨型圆形阴极辊上连续剥离镀层来获得金属箔材的方法特殊而重要，从工艺到装备都在发展过程中，相应的技术和机理方面的探讨与传统电镀技术相比显得不足。因此，金属箔连续电沉积的研究，将是从事表面处理特别是电镀技术研究和应用的相关人员需要加以

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