В производстве микросхем важно следить за концентрацией добавок в растворе для меднения — от этого зависит качество и стабильность процесса. Обычно для анализа используют платиновые вращающиеся электроды диаметром 2–3 мм, но они требуют больших объемов раствора и сложны в эксплуатации. Ученые из Университета Сямынь предложили более удобное решение: микрофлюидную систему с ультрамикроэлектродами.

Микрофлюидный чип — это миниатюрное устройство с каналами толщиной в волос, где жидкости перемещаются точно дозированными порциями. Позволяет проводить анализы с каплей раствора вместо стакана.

Результаты опубликованы в издании Industrial Chemistry and Materials.

Новая установка работает с крошечными объемами — всего 220 микролитров на анализ — и дает погрешность меньше 10%. Ее создали с помощью 3D-печати: сначала изготовили форму для микрочипа, затем зали ее силиконом, соединили с платиновыми электродами и собрали компактный анализатор.

Мы хотели сделать для гальванических растворов что-то вроде фитнес-браслета, — объясняет Ляньхуань Хань, доцент Университета Сямынь. — Теперь можно постоянно контролировать концентрацию добавок и оперативно корректировать процесс.

Преимущества системы:

• Малые объемы — не нужно готовить литры раствора.
• Точность — ошибка в пределах 10%, что приемлемо для производства.
• Простота — нет сложной механики, как в вращающихся электродах.

Следующий шаг — масштабирование технологии для промышленности.

Главный плюс — снижение затрат. Микрофлюидная система экономит реактивы, уменьшает объем отходов и упрощает контроль качества. В перспективе это может сократить брак в производстве микросхем, особенно при изготовлении многослойных плат.

Также важно ускорение анализа: традиционные методы требуют времени на подготовку и калибровку, а новая система работает почти в реальном времени. Это критично для высокоточных процессов, где даже минутная задержка ведет к потерям.

Метод пока не проверен в долгосрочной эксплуатации. Микрофлюидные чипы могут засоряться частицами меди, а платиновые электроды — деградировать. В статье нет данных о том, как система ведет себя после сотен циклов. Кроме того, 10% погрешность — это хорошо для производства, но для лабораторных исследований маловато.

Ранее ученые заменили медь в микросхемах кобальтом.