Galvano-T und die inneren Spannungen

Bedingt durch unsere Arbeit mit wissenschaftlichen Instituten (Link „unsere Kunden“) sind die Ansprüche an unsere Abscheidungen in den letzten Jahren gewachsen.

Neben der Härte, Duktilität, Leitfähigkeit und weiteren Spezifikationen (Link) werden besonders ebene Abscheidungen zunehmend gewünscht.

Dies ist eine verständliche Forderung aus Kundensicht, denn wer will schon seine Komponenten in verbogener oder verzogener Form zurückbekommen?

 

Es ist jedoch so, dass sich das Abscheiden ebener Schichten nicht ganz so einfach gestaltet, wie ein Laie annehmen würde und unter Galvanikern aller Art sind „innere Spannungen“ bekannt und gefürchtet.

Vergleich von Cu-Proben mit verschiedenen inneren Spannungen (Zugspannung, Druckspannung, keine Spannung)
Innere Spannungen

Was sind innere Spannungen?

Galvanische Schichten bauen sich in Gitterstrukturen auf. In der Theorie, wenn beispielsweise nur Kupfer-Atome verbaut werden, ergibt sich ein kubisches Gitter. Allerdings sind die meisten Elektrolyte mit Zusatzstoffen versehen, die beispielsweise eine glänzende Abscheidung hervorrufen. Diese Zusatzstoffe (oder auch Fremdionen, die auf anderem Weg ins Bad gelangen) lagern sich ebenfalls in die Gitterstruktur ein, haben aber eine andere Größe als ein Kupfer-Ion und führen so zu einer Verzerrung des Gitters. Auch kann es zu Gitterfehlstellen kommen, bei denen Stellen im Gitter „übersprungen“ werden, was ebenfalls Verzerrungen bewirkt.

Die inneren Spannungen manifestieren sich in zwei Richtungen:

  • Innere Spannungen konvexer Ausrichtung (Druckspannungen)
  • Innere Spannungen konkaver Ausrichtung (Zugspannungen)

Bei glänzenden Kupferabscheidungen ist der zweite Typ der inneren Spannungen geläufiger und es ist oft nicht einfach, den Elektrolyten zu ebenen Abscheidungen zu animieren.

Was wir für ebene Abscheidungen tun:

  1. Überwachen: Wir haben mehrere interne Verfahren (Link) entwickelt, um die inneren Spannungen unserer Abscheidungen im Auge zu behalten und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einzuleiten
  2. Anpassung der Badchemie (Link): sollte es zu inneren Spannungen außerhalb der gewünschten Norm kommen, muss der Elektrolyt entsprechend in Form gepflegt werden.
 

Illustrationen & Fotos:

  • Kubische Gitterstruktur gerade
  • Kubische Gitterstruktur ungerade
  • Vergleich von Blechen eines mit einer ebenen Abscheidung, eines mit Druck- und eines mit Zugspannung

Vorteile von galvano-t

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