Mikrogalvanik (Electroplating)

Ziel des Electroplating (Electro Chemical Depostition, ECD) ist die elektrochemische Abscheidung von metallischen Schichten oder Strukturen zur Herstellung von funktionellen Schichten oder Mikrostrukturen mit hoher Schichtdicke oder hohem Aspektverhältnis.

Leistungskatalog

  • Herstellung von Mikrostrukturen aus Ni, Cu
  • Substratgrösse: Ø 100 mm, Ø 150 mm, Ø 200 mm (anlagenabhängig)
  • Substratdicke: 2 mm
  • Max. Schichdicke: max. 2 mm
  • Diverse Elektrolyte (Cu, Ni, Sn, Ag, Au)
  • Qualifizierung und Prozessen und Geräten
  • Inbetriebnahme und Prozesseinführungen bei Kunden
  • Schulung Hands-on Plating

Typische Anwendungen

  • Form- und Prägeeinsätze (UV-LIGA)
  • Metallische Mikro-Bauteile (UV-LIGA)
  • Under Bump Metallisierungen (Cu, Ni, Au)

Beschreibung

Die Galvanotechnik befasst sich mit der Abscheidung von Metallen aus wässrigen Elektrolyten mit Hilfe eines von aussen angelegten Stromes.

Generell wird zwischen dekorativer und funktioneller Galvanotechnik unterschieden. Dekorative Beschichtungen sind z.B. Verchromung von Stahlrohrmöbeln, Vergoldung von Schmuck oder Verchromung von Kunststoffen z.B. für Wasser-Armaturen. Die funktionelle Galvanik dient insbesondere dem Korrosionsschutz (z. B. Verzinkung von Schrauben), dem Verschleissschutz (z.B. Hartchrombeschichtung von Walzen), der Katalyse (z.B. nickel- und platinhaltige Katalysatoren für die chemische Industrie).
Im Bereich der Mikrosystemtechnik sind vor allem Anwendungen im Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnik (Packaging) und der UV-LIGA von Interesse.

Beim UV-LIGA–Verfahren wird mit Hilfe der Photolithographie mit einem geeigneten Photoresist eine Negativform der gewünschten Struktur hergestellt. Anschliessend werden die entstandenen Leerräume in einem galvanischen Prozess mit dem gewünschten Metall gefüllt. Hauptsächlich kommen hier Nickel und Kupfer zum Einsatz.
Eine spezielle Anwendung des UV-LIGA ist die Herstellung von Formeinsätzen für den Mikrospritzguss und das Heissprägen (Hot Embossing). Durch das Überwachsen der Resiststruktur können so Shims hergestellt werden, die nach entsprechender Vorbereitung in die entsprechenden Spritzguss- und Prägeformen eingesetzt werden.

Im Packaging interessieren vielfach die elektrischen Eigenschaften (elektrische Leitfähigkeit), die thermischen Eigenschaften (Wärmeleitung, maximale Einsatztemperatur, Diffusionsverhalten) und die Kompatibilität und Verarbeitbarkeit der verschiedenen eingesetzten Materialien (Lötbarkeit, Korrosion,…). Oftmals werden Kombinationen von Dünnschichten (z.B. Haft- und Startschichten) und galvanisch aufgebrachten bzw. galvanisch verstärkten Schichten eingesetzt. Die Herausforderung des ECD ist es, die Schnittstelle zwischen dem Mikrobauteil und der Aussenwelt zu realisieren.