浸金金厚不均探究

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1、化学镀银浸金金厚不均探究胡光解，李大树，黄奔字，蒙继龙(1.华南理工大学机械工程学院，广东广州510640；2.安捷利(番禺)电子实业有限公司，广东番禺511455)［摘要］分析了化学镀银浸金过程中金层厚度不均的现象及其产生的原因。试验发现，血积不同的铜面发牛•电气互联时容易造成金厚不均的现象，而无电气互联情况时，金厚均匀性比较好。导致金厚不均的原因有两种情况，一种是电势影响，二是双极性效应。［关键词］化学镀银；浸金；双极性效应［中图分类号］TQ153・1［文献标识码］B［文章编号］1001—1560(2006)07—0064—020前言印制电路板的表面处理方法分为化学

2、镀谋浸金、电镀谋金、冇机町炸性保护膜(0SP)、电镀铅锡、电镀纯锡、化学镀银、化学镀锡等等••j。这些表面涂镀覆层町以捉供高度平整的连接盘表面，冇利于表面安装器件的贴装和提高电气连接的可靠性。具小化学镀镰浸金工艺因具有可熔焊、搭接、接触导通以及协助散热等功能，在印制电路板行业大量使川。化学镀魂浸金具有可焊性好、焊垫平坦、保存时间长等优点，但也存在黑谋、镀层韧性不佳等不足，还存在浸金层厚度不均的问题。木工作对浸金层厚度不均的原因进行了深入探讨，以期找到适当的解决方案。1试验化学镀牒浸金所使川的添加剂为口木澳野UPC系列产品。按照所提供的参数进行镀牒浸金，具体的流程如下：除

3、油一水洗一热水洗一微蚀一水洗一中和一水洗一预浸一活化一水洗一酸洗一水洗一化学镀谋一水洗一浸金一金回收一水洗一热水洗。活化：Pd“45-55mg/L,HCI80-120mL/L,温度25°C，时间］〜2mine化学镀鎳:Ni“4.6〜5.2g/L,NaII2P0220〜25g/L,pH值4・5〜5・0,温度80°C,时间10mine浸金：Au浓度1.2〜2、0g/L,金添加剂5%〜10%,温度88oC,pH值5.8,时间5〜10min©试验屮使用的试片分为两种：⑴川覆铜箔制备一大一小两个铜面，导通时两铜面川一细导线连接，不导通时两铜面间的细导线断开。⑵安捷利(帝禺)电了实

4、业有限公司的产品A和B。进行双电极效应试验时，使用两丿⑶4不锈钢片作止、负极，使用0〜30V、0〜5A的直流恒电位仪供外电流，控制恒电流0.20A。试片经化学镀谋浸金后，使用F1SCIIERSC0PEX—RAYSYSTEMXDL系列x射线荧光测试仪。2结果与讨论2.1不同样品金厚不均分析化学镀辣浸金的原理可概括如F：化学镀鎳是利川耙等活性屮心催化次亚磷酸钠氧化，而磔离子则通过次亚磷酸钠氧化产牛的电子或氢原子还原成鎳原子,此过程屮也发牛了磷的沉积，故得到银磷合金镀层。而浸金过程主要利川置换反应，由金离了咬蚀银磷镀层中的银原了，而氧化银还原金离了最后便生成了金镀层［5.6］

5、。试验发现不同的产品经化学镀谋浸金后，总会出现不同部位金厚不均匀的现彖，冇些部位金层较薄，有些地方较厚(见表1)。电气互建的大小钢面金甲无电代互连的大小金厚大小炸侏互违的产晶A金厚犬铜面小钢而大铜面水啊曲大焊址佔理0.0760.0890.0690.0710.1090.15$0.0750.082□0670.0620JI30.164().0850.1000.0600.0630.0«00,0830.0710.0920.0640.0540.D700.086oor?0.0840,0620.0760.0890.084o.ow0-0S80.0820.0700.0620.070Y均值：

6、0.079甲均饥O.OW¥均值二0.067乎均任0.066Y均值：0.087Y均曲0.095从表1可发现，虽然不同产品的金厚存在差别，但是具冇明显的规律性，即当大、小铜面上存在电气连接吋，大铜而上的金厚要小于小铜而上的金厚；当大、小铜而不存在电气连接吋，大、小铜而上的金厚则比较相近。山于非同一试片，或者不同吋间收集的数据都会导致人而积铜而上金厚出现差界，因此不比较大面积铜上金厚的差别；小铜面上也是如此。由于浸金是一种置换反应，在大、小铜面上金咬蚀線的速率是相等的，但是在相同时间内大铜而上镰氧化放出的电子数比小铜而上的多，当大、小铜而存在电气连接时，大铜而充当释放电子的阳

7、极，而小铜而充当得电子的阴极。因此，金离子在小铜而上的还原析出比大铜面容易，金层厚度更厚。大、小铜面上金厚的差别也可以从电了电势高低的角度进行分析。当大、小铜面发生線置换金时，金咬蚀银的速度相同，所反映的电流密度大小相等，即J二Js,存在的电流为儿・A>Js・As,相同时间内的电量：Q>Q,因为Q二c・u,同一材料的电容相同，故电量大的铜而的电子电势更高，电子易从髙电势往低电势迁移，造成小铜面上的电了密度高于大铜面的，从而金在小铜面上的置换反应速度更快。2.2双极性效应化学镀镰浸金过程中金厚存在差别除了电势差原因外，双极性效应也是要考虑的