钯及钯合金镀层的应用

①钯及钯合金镀层的应用②学 芬诚摘要①钯及钯合金镀层的应用②学 芬诚摘要较详细地介绍了钯及钯合金镀层的镀液组成工艺条件及其应用领域以钯及钯合金镀层代替金镀层将成为电子工业今后的发展方向,其在装饰业亦有可能取代铑铂镀层。关键词钯钯合金电镀化学镀latnsfalaimandtsllyatngsWNingenandUOongCeng(uningUierityfieeandchoogym,uning650093)ASTTathooitonsandplatingonitons,andppatonfildsfplaiumanditsoyoat2ingsareicuedinetl.ubtittonfteeoatingsforoldoesoldoeatenecytowardfturee2opentinlctocindutry.Teyightlorpleroiumandplatinumoatingsinoratieindutry.YODSplaiumplaiumoylctoplatongcelplating大等缺陷,使得Pd及其合金镀层的应用受阻研究发现这些缺陷是由于2渗入到Pd镀层中所致因为钯具有吸收大量氢气的能力,同时氢能以惊人的速度渗透过钯1Pd沉积的同时伴随着2的析出,使夹杂到镀层中,降低了Pd镀层的物理性能大量试验发现某些Pd络离子化合物的沉积电位远远偏离析氢电位,从而防止了Pd镀层中夹杂2的可能性,为Pd及其合金镀层的应用开辟了道路。1前言于Pd及其合金具有廉价导电性好化学稳定性高和白色外观等优良特性,在装饰行业和电子工业等领域的应用越来越广泛在装饰行业,Pd及其合金镀层已用眼镜架,写字仪表壳表带等装饰物品在电子工业中,Pd及其合金可以用于接触器连接器印制板插座和插头半导体引线架和柯伐金属管座等电子产品。于Au猛涨,迫使电子工业等领域考用Pd代Au,以降低成本与Au相比,Pd及其合金镀层具有金属成本低和镀层性能差别小等优势,因此,人们对以Pd及其合金代Au的研究趋势愈增,这就大大地推了Pd及其合金电镀技术的发展早期的Pd及其合金镀层存在附着力差多孔,脆2工艺概述21 化学镀P〔〕2211 镀液组成及工艺条件如表1所示。①19961229稿②市65009348等用表1化学镀钯镀液组成及工艺条件速度。(3)2HO4控制镀液的pH值,稳定镀液中的Pd源,提高镀液的导电性。组成及条件数据d2N4lN32等用表1化学镀钯镀液组成及工艺条件速度。(3)2HO4控制镀液的pH值,稳定镀液中的Pd源,提高镀液的导电性。组成及条件数据d2N4lN32O(28)l(38)a222O227/L/L表2电镀钯镀液组成及条件150L/L组成及条件数据4L/Ld(N3)42N4l2H4十二烷基三甲荃氯化铵烯丙基苯矾pH206.61.74/L/L/L12/LpH9.80.142～58℃T2.3/L8/L212 各成分的作用7.5(1)Pdl2提供化学镀所需的PdTDK40℃源;250～200/cm(2)(3)(4)N4l作为稳定剂;N32O络合剂;Na2O22O还原剂;-Ω镀液导电性>10 cm(4)十二烷基三甲基氯化铵和烯丙基苯矾001ol的十二烷基三甲荃氯化铵和003ol的烯丙基苯矾分别作为表面活性剂和光亮剂可以获得令人满意的结果。23 电镀PdAs合3〕231 镀液组成及工艺条件如表3所示,将处理过的uNi等镀件置于镀液中进行电镀,可得到附着力和延展性俱佳的PdAs合金镀层。213 钯氨络合物的制备将酸化的氯化钯溶液缓慢地滴加到含氯化氨的氨水中,放置24小时,过滤,备用。化的氯化钯溶液含Pdl2 10/L和Hl(38)20L/L。214 化学镀钯层的性能以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀钯溶液得镀层,实际上是PdP合金,该合金含P为152～173wt%钯镀层与基体铜的结合力极佳,粘结强度大于750k/c2。层光亮平整无任何针孔式起泡等缺陷。22 电镀P2〕221 镀液组成及工艺条件如表2所示。222 各成分的作用表3PdAs合金的镀液组成及条件组成及条件数据d(N3)42A232H420/L10/L2.4/L十二烷基三甲荃氯化铵烯丙基苯矾pH2.5/L(1)Pd(N3)4l2提供电镀时所需10/L的Pd源,由于Pd(N3)4l2的价格较低,10～12.555℃1～2/d2>10-cm解度和稳定性良好,为适宜的。因而作为Pd源是较TDK镀液导电性(2)N4l提高镀液的导电性,改善电流分布性能和镀层均镀能力,提高沉积491998年8月第27第4期(第151期)云UNNAN南冶金MELL1998年8月第27第4期(第151期)云UNNAN南冶金MELLURGYAg.1998ol.27.o.4(um151)232 砷源的制备常用的砷源有ol/L。24 电镀PdNi合4〕241 镀液组成及工艺条件PdNi合金的镀液组成及工艺条件见表4。A2O3和A2O5,将A2O3溶解于浓NaOH或OH溶液中,先制成亚砷酸的碱金属盐溶液,然后再加入到镀液中As源的浓度一般为001～01表4Pdi合金镀液配方及条件(/L)配方组成及条件12342+5～72+18～20氯化钯15～2010～2515～20硫酸镍氨基磺酸镍氨水(25)(L/L)导电盐①添加剂②(L/L)稳定剂③(L/L)硫酸铵pHT()DK(/d2)阳极搅拌方式30～4030～5040～5060～7080～12070～904～63～580～12070～1004～680～12070～1001～33～545～508～935～450.8～1.5石墨空气式阴极移动7.8～8.2357.4～8.2307.5～8.520～500.2～1.5铂板或石墨阴极移动1～1.4石墨或铂板滚筒转速15～20r/in1～1.5石墨阳极移动光亮剂(上海复旦大学化学系研);N4l;三乙醇胺242 PdNi合金镀层的性能PdNi合金(含Pd80wt)镀层,具有与硬金相似的性能,不论在硬度延展及可焊性方面均优于硬金镀层。PdNi镀层具有较好的锡焊性,较好的耐高温潮湿性,孔隙率低于同厚度的金镀层。PdNi层经氨水浸包24h,镀层不变色;3氯饰品的底镀层,这些装饰品有眼镜架工艺品书写工具首饰手表奖章及纪念币等。装饰领域应用钯及其合金的主要原因是的成本低1990年3月的一次统计表明,1铑的价格为674美元,1g金为127美元,而1钯仅为418美元因此,作为表面精饰镀层,钯及钯合金相对铑和白金就具价廉的优势。32 在接插件方面的应用在电子工业,PdNi合金镀层首先使在接插件上PdNi合金的主要优点是成本较低,此外,PdNi合金镀层有较高(下转第54页)化钠溶液浸泡192h无变5可见,镀层有良好的抗蚀性。PdNi3Pd及Pd合金镀层的应用31 在装饰业方面的应4〕及钯合金首先在装饰行业得到重视,可用来替代金属铑钯及钯合金主要用于装501998年8月第27第4期(第151期)云UNNAN南冶金ME1998年8月第27第4期(第151期)云UNNAN南冶金MELLURGYAg.1998ol.27.o.4(um151)34L.S.irks,lctonPoecoalyis.1971.W.E.weev,R.E.eoldandL.S.irks.J.ppl.Pnys,1960,31,1061工冶金研究所.薄层厚度的电子探针测法.1975.风英华.测定.所,1987年.参考文献:1义.子线’’|'¤尸L“Y’|'.日刊工业出版,和62年2H.RlerandE.itter.ueuerchtUereto2enurcenetimmungdunercchtenVakuutc2ik,1965,14,91～9756(上接第50页)的硬度较好的耐磨性延展性以及较好的焊性PdNi合金镀层与金镀层的性能比较如表6所示。金属封装和集成电路引线框的电镀在金属封装方面PdNi合金可替代金,而且满足所有的性能要求,即可焊性抗腐蚀性无表面氧化层及密封焊接性在引线框电镀方面,PdNi合金镀层取代了引线框电镀的银镀层或可焊性镀层,从而缩短了工艺流程,提高了生产效率PdNi合金镀层还具有很好的线接合力及较低的生产成本,这就为生产高密度细间距引线框提供了可能性。表5Pdi镀层与Au镀层性能比较di(20wti)性能硬金外观密度(/c3)硬度(V)耐磨性延展性延伸率接触电阻()可焊性光亮黄色17.0光亮白色11.3180～200极好差<2%1.5～2较好467好极好>4%2.5～8好4结论由于Pd及其合金镀层的优良特性及电镀技术的不断完善,无论在装饰行业还是电子工业,它们的应用领域将会不断扩大,以Pd代Au将是电子业今后的发展趋势。33 在印制线路板上的应用PdNi及NiAs合金镀层在印制线路板的应用包括插头电镀种全板电镀作为插头电镀层,应在PdNi或PdAs合金镀层表面再闪镀一层薄金,以改善镀层的耐磨性和电接触性。34 在半导体工业中的应用PdNi合金在半导体工业上主要用于参考文献:1.lfl