由于各種金屬離子在不同鍍液中的電化學(xué)行為的不同,電源波型對各種電沉積過程的影響也是不一樣的,實踐中要根據(jù)不同的鍍種和不同的工藝來選用不同的脈沖電源。以下只是一些常用鍍種帶共性的例子。
脈沖鍍銅
普通酸性鍍銅幾乎不受脈沖的影響,但是在進行相位調(diào)制以后,分散能力大大提高。氰化物鍍銅使用單相半波電源(W=121%)后,在不常會使鍍層燒焦的電流密度下電沉積,可以得到半光亮鍍層。酸性光亮鍍銅在采用相位調(diào)制后,可用W=142%的脈沖電流使分散能力進一步提高,低電流區(qū)的光亮度增加。
有研究表明脈沖電流主要是改善了微觀深度能力,特別是雙脈沖電流可以提高印制板深孔鍍層的均勻性。目前印制板電鍍已經(jīng)有采用雙脈沖電流鍍銅的動向,反向高脈沖電流有利于解決高厚徑比(high desity interconnection,HDI)印制板中微孔的電鍍問題。
脈沖鍍鎳
對于普通(瓦特型)鍍鎳,采用脈沖為W=144%和W=234%的電流,鍍層的表面正反射率提高。以鏡面的反射率為l00計,對于平穩(wěn)直流,不論加溫與否,鍍層的反射率有40左右。而采用單相不完全整流(W=234%)和三相不完全整流(W=144%)時,隨著溫度的升高,鍍層的反射率明顯增加。45℃時,是60;60℃時,達到70;而在70℃進,可以達80。另外,交直流重疊,可以得到低應(yīng)力的鍍層。這種影響對氨基磺酸鹽鍍鎳也有同樣的效果。
脈沖率對光亮鍍鎳的影響不大,這可能是由于光亮鍍鎳結(jié)晶的優(yōu)先取向不受脈沖電流的影響,但是采用周期斷電,可以提高其光亮度。
雙脈沖鍍鎳的配方與工藝如下:
脈沖電流參數(shù) :
鍍鉻對電源波型非常敏感。有人對低溫鍍鉻、微裂紋鍍鉻、自調(diào)鍍鉻以及標準鍍鉻做過試驗[3]。對于低溫鍍鉻,試驗證明要采用脈沖盡量小的電源,但W值仍可以達到30%。對于微裂紋鍍鉻,由于隨著脈沖的加大,裂紋減少,當(dāng)脈沖率達到W=60%時,裂紋完全消失,因而不宜采用脈沖電流。三相全波的W=4.5%,可以用于鍍鉻。
對于標準鍍鉻,在不用波型調(diào)制時,W不應(yīng)超過66%。但是在采用皺波以后,則頻率提高,鍍層光亮。
自調(diào)鍍鉻在Cr03250h/L、K2SiF612.5g/L、Si(S04)25g/L的鍍液中,在40℃時電鍍,當(dāng)脈沖率達到40%時,鍍層明顯減少,而W超過50%時,又能獲得較好的鍍層,但是當(dāng)W達到l08%時,則不能電鍍。在采用阻流線圈調(diào)制以后,W在60%以內(nèi),可以使鍍層的外觀得到改善。
特別值得一提的是脈沖電源對三價鉻鍍鉻的作用更為明顯。三價鉻鍍鉻由于比六價鉻的毒性要小得多,因而作為鍍鉻的過渡性替代鍍層已經(jīng)在工業(yè)產(chǎn)品中推廣開來,但是三價鉻鍍鉻由于硬度不夠高而主要用于裝飾性鍍層,對于鍍硬鉻則還存在一定技術(shù)困難。