Ni-P合金基體上亞硫酸鹽體系化學(xué)鍍金研究.pdf

1、化學(xué)鍍鎳/置換鍍金（ENIG）鍍層具有優(yōu)異的耐蝕性及焊接性，廣泛應(yīng)用于微電子領(lǐng)域。然而，鍍金時鍍金液會對鎳基體造成腐蝕，影響鍍層后續(xù)的焊接性能。為此，本文通過添加有機緩蝕劑、選擇適當?shù)倪€原劑，開發(fā)了一種無氰化學(xué)鍍金工藝；并開發(fā)了化學(xué)鍍鎳/化學(xué)鍍鈀/置換鍍金（ENEPIG）工藝，以減輕鍍金時鎳基體的腐蝕，從而減少后續(xù)焊接失效的發(fā)生。主要研究結(jié)果如下：
　　采用X射線熒光能譜（XRF）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）

2、等方法并結(jié)合電化學(xué)測試探討了三種添加劑聚乙烯亞胺（ PEI）、苯駢三氮唑（BTA）和六次甲基四胺（HET）對Ni-P基體上置換鍍金沉積過程及鍍層性能的影響。結(jié)果表明：PEI、HET和BTA三種添加劑可以在鍍金層表面發(fā)生吸附；三種添加劑對開路電位有相似的影響；添加劑的加入，改變了金層的微觀形貌，降低了最初的鍍金速率，使金的平均晶粒尺寸減小，但對鍍層的物相組成沒有影響。塔菲爾測試表明：添加劑的存在，提高了鍍層的耐蝕性。綜合對比不同添加劑，發(fā)

3、現(xiàn)BTA具有更好的緩蝕作用。此外，在無氰置換鍍金的基礎(chǔ)上，優(yōu)選BTA作為無氰化學(xué)鍍金液中的添加劑，當BTA濃度為50 mg/L時，鍍金層質(zhì)量較好。
　　通過對比不同配位劑對化學(xué)鍍金過程中鍍金層及鍍金液性能的影響，優(yōu)選M作為化學(xué)鍍金液中的配位劑。應(yīng)用單因素實驗研究了化學(xué)鍍金液組成及工藝參數(shù)對鍍金層及鍍金液性能的影響，優(yōu)化的化學(xué)鍍金工藝參數(shù)為：亞硫酸金鈉2 g/L；亞硫酸鈉25.2 g/L；硫代硫酸鈉15.8 g/L；配位劑M3 g/

4、L；硫脲2 g/L；溫度80℃；pH=7。同時，通過原位開路電位測試，分析了鍍金液組成及工藝參數(shù)對化學(xué)鍍金沉積過程的作用規(guī)律。此外，綜合采用XRF、SEM、XRD及潤濕角測試等方法并結(jié)合電化學(xué)測試對ENIG、化學(xué)鍍鎳/化學(xué)鍍金（ENEG）及ENEPIG的化學(xué)鍍金沉積過程進行系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn) ENEG的平衡電位最正，電位到達平衡電位的時間最短；ENEG的鍍金速率最快；三種工藝的鍍金層表面均呈瘤狀，且ENEG的鍍金層相對致密；此外，三種工藝所