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Modelado Multi-Físico de Depósito Electroquímico

Autores: Kauffman, Justin; Gilbert, John; Paterson, Eric

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Modelado Multi-Físico de Depósito Electroquímico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Deposición electroquímica
Recubrimientos metálicos
Baño electrolítico
Método de volúmenes finitos
Crecimiento de cobre
Densidad de corriente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La deposición electroquímica (ECD) es un método comúnmente utilizado en el campo de la microelectrónica para crecer recubrimientos metálicos en un electrodo. El proceso de deposición ocurre en un baño electrolítico donde los iones disueltos del material que se deposita están suspendidos en un ácido mientras se aplica una corriente eléctrica a los electrodos. El modelo computacional propuesto utiliza el método de volúmenes finitos y el método de áreas finitas para predecir el crecimiento de cobre en la superficie de recubrimiento sin el uso de un método de nivel de conjunto o malla deformante, ya que no se espera que la cantidad de crecimiento de la capa de cobre impacte el movimiento del fluido. El método de áreas finitas permite al solucionador rastrear el crecimiento de la capa de cobre y utiliza la densidad de corriente como una función de forzado para un campo de potencial eléctrico en la superficie de recubrimiento. La densidad de corriente en la interfaz superficie electrolito-recubrimiento se converge dentro de cada iteración del bucle PISO (Presión Implícita con Operador de División) e incorpora la variación de la resistencia eléctrica que ocurre a través del crecimiento de la capa de cobre. Este artículo demuestra la aplicación del método de áreas finitas para un problema de ECD e incorpora además el acoplamiento entre la mecánica de fluidos, la difusión iónica y la electroquímica.

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