la prima rivista italiana sui circuiti stampati - B2B24 - Il Sole 24 Ore

Note
[1] Lee, “Synthesis of Highly Active Ag/Pd
Nanorings for Activating Electroless Cu
Deposition”, in Journal of the Electronic
Society, 156, (9), 2009.
[2] Holze, Leitfaden der Elektrochemie,
Teubner, 1998.
[3] Christensen, Techniques and Mechanisms
in Electrochemistry, Blackhie Acad., 1994.
[4] Bard, Electrochemical Methods, 1980.
[5] Mallory, Electroless Plating, 1985.
[6] Inoue, “Evaluation of Tin-Copper Mixed
Catalyst for Replacement of Tin-Palladium
Mixed Catalyst for Electroless Plating”, in
Surface Technologies, Vol. 59 (9), 2008.
46 PCB giugno 2011
Tabella 1 - Ordine delle attività catalitiche a diverse densità
di corrente
Letteratura (teoria) Curve di polarizzazione (dati sperimentali)
formaldeide formaldeide acido gliossilico
j max Ag, Pd, Cu, Ni Ag, Pd, Cu, Ni Ag, Cu Pd, Ni
j low Cu, Ag, Pd, Ni Cu, Ag, Pd, Ni Cu, Ni, Ag, Pd
Relativamente all’ossidazione della
formaldeide, a basse densità di corrente
l’ordine dei metalli osservato nei
voltammogrammi è identico a quello
descritto nella letteratura: il rame
possiede la maggiore attività catalitica
seguito da argento, palladio e nickel.
Il potenziale del rame è più prossimo
al livello del potenziale redox della
formaldeide, così come già descritto
in letteratura. Ciò signi ca che il rame
è un potenziale catalizzatore per la
deposizione del rame electroless.
A dispetto delle aspettative il palladio
non mostra un’alta attività catalizzante,
così come sarebbe da aspettarsi da un
buon attivatore durante la deposizione
di rame electroless in bagni contenenti
formaldeide come agente riducente. La
stessa procedura di analisi dei voltammogrammi
ciclici è stata eseguita per il
meno di uso acido gliossilico.
A basse densità di corrente, l’ordine
delle attività catalitiche dei metalli
è praticamente lo stesso di quello per
l’ossidazione della formaldeide: rame,
nickel, argento e palladio (vedi Fig. 7;
Tabella 1). A densità di corrente di j
= 10 -4 A/cm 2 il valore del potenziale
per l’ossidazione dell’acido gliossilico
sul rame è in assoluto il più negativo.
Ciò indica che il rame è il metallo
più attivo nell’ossidazione catalitica
dell’acido gliossilico.
Così come per le soluzioni di rame
electroless basate sull’uso di formaldeide,
il rame è anche un potenziale
catalizzatore per le soluzioni basate
sull’uso di acido gliossilico, e ciò a
causa della sua alta attività catalitica.
Il nickel e l’argento lo seguono a
distanza ravvicinata. Sulla base delle
prove e ettuate e dei dati raccolti
il palladio presenta l’attività catalitica
più bassa. In ogni caso il valore
di potenziale di -0,48 V misurato
sull’electrodo di riferimento Ag/AgCl
nel momento in cui ha inizio l’ossidazione
dell’acido gliossilico sull’elettrodo
di palladio, può essere considerato
ancora accettabile per una buona attivazione.
Anche l’esperienza pratica
dimostra come l’attività del palladio
sia abbastanza alta per la deposizione
del rame electroless in bagni contenenti
acido gliossilico come agente
riducente.
Conclusioni
La ciclovoltammetria costituisce
un metodo appropriato nella determinazione
dell’attività catalitica dei
metalli nei confronti della reazione
di ossidazione di diversi agenti riducenti.
I dati disponibili in letteratura
sull’ossidazione della formaldeide
possono essere facilmente riprodotti
tramite la misura delle curve di polarizzazione.
Applicando questa procedura
d’analisi ad agenti riducenti non
propiamente convenzionali, quali, ad
esempio, l’acido gliossilico, è possibile
determinare l’attività catalitica di
vari metalli per l’ossidazione di agenti
riducenti di erenti.
Il presente studio dimostra come
ulteriori miglioramenti nei processi
di deposizione di rame electroless
possano essere resi possibili con una
procedura di attivazione alternativa
al palladio che possieda una più alta
attività catalitica. L’attività catalitica
del rame, dell’argento od anche del
nickel in presenza di acido gliossilico
utilizzato come agente riducente
è più alta di quella del palladio; pertanto
questi materiali sono da considerare,
almeno dal punto di vista
elettrochimico, potenziali catalizzatori
per la deposizione del rame
electroless.
Nell’ottica della valutazione devono
comunque essere considerati diversi
aspetti. Un attivatore a base di rame
presenta scarse performance a causa
di fenomeni di ossidazione ed instabilità.
Nella pratica, ad oggi, sistemi
d’attivazione a base di rame non hanno
trovato particolare riscontro tecnico
e commerciale [6].
Sebbene il palladio non sia cataliticamente
il metallo più attivo, al momento
rappresenta la scelta universale
ed obbligata come catalizzatore per
la fase di iniziazione del processo di
deposizione del rame electroless, e ciò
per la sua resistenza alla dissoluzione
e all’ossidazione. In ogni caso molto
lavoro di ricerca e sviluppo deve essere
ancora e ettuato al ne di stabilire un
nuovo sistema attivante come alternativa
al palladio.