Химическое осаждение (Electroless Deposition), также известное как автокаталитическое осаждение, — это процесс нанесения металлического покрытия из раствора его солей за счёт химической реакции восстановления, протекающей исключительно на каталитически активной поверхности без использования внешнего источника тока.
Принцип действия и химические основы
В отличие от электроосаждения (electrodeposition), этот процесс является химически самоподдерживающимся. Восстановление ионов металла, например, меди из её комплексной соли (чаще всего сульфата меди CuSO₄), происходит за счёт восстановителя, в роли которого typically выступает формальдегид (HCHO) в щёлочной среде. Вторая ключевая реакция — восстановление никеля солями гипофосфита натрия (NaH₂PO₂), которая также приводит к осаждению сплава никель-фосфор. [1]
Историческая справка
Процесс химического никелирования был открыт в 1946 году американскими химиками Абрамом и Гутцеитом в рамках их работы в Национальной лаборатории США. Промышленное применение для производства печатных плат (printed board), в частности химическое меднение (electroless copper Plating) диэлектрических поверхностей, было разработано и внедрено в конце 1950-х — начале 1960-х годов компанией AT&T для создания сквозных металлизированных отверстий.
Применение в электронике
Ключевое применение — создание проводящего слоя в диэлектрических отверстиях (Dielectric holes) перед их последующим усилением гальваническим методом. Этот же принцип лежит в основе нанесения защитно-декоративных покрытий, таких как химический никель-фосфор (electroless nickel) и иммерсионное золото (immersion gold).
Преимущества и недостатки
Основное преимущество — возможность осаждения равномерного покрытия на сложные рельефные поверхности, включая стенки глухих (blind via) и скрытых переходных отверстий (buried via). Главный недостаток — сравнительно невысокая скорость осаждения и необходимость строгого контроля состава и температуры химических растворов.
1. A. Brenner & G. Riddell "Nickel Plating on Steel by Chemical Reduction" (1946).