亚硫酸盐体系无氰化学镀金工艺优化及镀层性能

曾铭，吕泽满，吴博，黄静梦，谭桂珍，郝志峰，胡光辉，罗继业

（广东工业大学轻工化工学院，广东 广州 510006）

化学镀镍/置换镀金(ENIG)是印制电路板(PCB)制造中最常用的表面处理工艺之一[1]。该工艺先在铜层上化学镀镍，再在镍层上化学镀得到光亮、平整的金镀层。金层的化学性质稳定，抗氧化性强，令PCB在长期使用中保持良好的电性能。

化学镀金工艺主要有氰化物镀金和无氰镀金两大类。氰化物镀金具有镀层均匀、外观良好及镀液稳定的优点[2]，被广泛应用于PCB插件、集成线路框架引线、二极管等的表面处理。但是氰化物对环境有极大的危害，近年来有关部门多次提出并发布了淘汰氰化物镀金技术的文件，因此无氰镀金液的研发愈发受到重视。无氰镀金液主要有亚硫酸盐体系、卤化物体系和硫代硫酸盐体系。亚硫酸盐体系的研究最为广泛。如Hayashi等[3]提出了以亚硫酸金钠作为金源，亚硫酸钠为主配位剂，有机羧酸或有机羧酸盐为辅助配位剂的镀金溶液。但亚硫酸金钠在水溶液中不稳定，易歧化分解，通常需要添加稳定剂[4-5]。

虽然亚硫酸盐体系化学镀金在近年来有了一定的发展，但与氰化物体系相比仍然有较大的差距，主要表现如下：(1)镀液容易析出胶体金或变浑浊，稳定性有待提高；(2)化学镀金液容易对镍镀层产生过度腐蚀，导致“黑盘”现象。本课题组前期对亚硫酸盐−硫代硫酸盐体系镀金做了大量研究[6-7]，发现采用柠檬酸−磷酸氢二钠作为缓冲体系时，镀层厚度均匀，表面光滑致密，采用硫代苹果酸作为配位剂时镀液稳定，能够在近中性条件下使用。……