基于氯化胆碱的无氰置换镀金工艺的研究

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1、学号：12102703常州大学硕士学位论文基于氯化胆碱的无氰置换镀金工艺的研究研究生曹小云陈智栋教授指导教师王钰蓉讲师学科、专业名称应用化学研究方向化学镀工艺2015年6月StudyofNon-cyanideImmersionGoldPlatingBasedonCholineChlorideADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByCaoXiao-YunAppliedChemistryDissertationSupervisor:Prof.ChenZhi-dongDo

2、c.WangYu-rongJune，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。

3、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要随电子元器件的高密度化、线路设计的复杂化及电性能独立化，解决电镀过程复杂化的化学镀金成为必然的镀金方式。氰化物毒性大，对环境有着毁灭性的污染；并且此类镀液中含有大

4、量游离的氰根离子，会破坏电子元件基材防腐层，因此对无氰镀金液的开发成为必然。本实验研究了氯化胆碱在置换镀金中的应用。通过对施镀过程中各因素的考察，确定了最佳配方和施镀工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对镀层的形貌、组织结构进行了分析，并测定了镀层可焊性和耐蚀性。实验结果表明：Au沉积速率随着氯金酸浓度、施镀温度的增大呈上升的趋势，随ChCl浓度的减小呈增大的趋势。镀液最佳配方及工艺条件为：ChCl的浓度为500g/L、氯金酸1.0g/L、T=80℃、pH=2.0，镀速v=11nm/min。与镍

5、基底相比金镀层具有良好的耐腐蚀性和可焊性。在置换镀金过程中，游离的金离子被还原为金单质沉积于镍基体上，而镍基体则被氧化成镍离子存在于溶液中。通过对ChCl浓度、金盐浓度和施镀温度等影响因素的考察和计算，推导了该体系中置换法化学镀金的表观活化能及动力学沉积速度方程。置换型镀金层的基础镀层采用化学镀镍层，置换镀金层的析出过程和焊接性能方面会受到不同的影响，镍层磷含量比较低的情况下置换镀金层性能较差。本实验中考察了添加剂2,2-联吡啶对中低磷镍层基体下置换镀金层性能的影响，结果表明2,2-联吡啶的加入能明显改善镀层的形2

6、+2+貌。同时考察了施镀过程中副产物Ni和Cu对镀金层性能的影响，确定了实际操作过程中镀液允许的浓度上限。考察了添加剂1,10-啡啰啉对2+镀液中过量Cu的屏蔽作用，改善了镀层形貌。关键词：置换镀金；氯化胆碱；动力学；添加剂IABSTRACTAlongwiththehighdensityofelectroniccomponents,complexityofcircuitdesignandtheindependenceofelectricperformance,electrolessgoldplatingisthei

7、nevitablemethodtosolvethecomplexityofelectroplatingprocess.Cyanideistoxicwithdevastatingpollutiontotheenvironment,andthefreecyanideioncandamagebasematerialcoatingofelectroniccomponents,sothedevelopmentofcyanide-freeplatingbathisnecessary.Thispaperstudiestheapp

8、licationofcholinechlorideintheelectrolessgoldplating.Wedeterminedtheoptimumformulaandtechnologybyinspectingdifferentelementsintheprocessofplating.Themorphologyofthecoatingsandthesu