鈀及鈀合金鍍層的應用

①鈀及鈀合金鍍層的應用②學 芬誠摘要①鈀及鈀合金鍍層的應用②學 芬誠摘要較詳細地介紹了鈀及鈀合金鍍層的鍍液組成工藝條件及其應用領域以鈀及鈀合金鍍層代替金鍍層將成為電子工業(yè)今后的發(fā)展方向,其在裝飾業(yè)亦有可能取代銠鉑鍍層。關鍵詞鈀鈀合金電鍍化學鍍latnsfalaimandtsllyatngsWNingenandUOongCeng(uningUierityfieeandchoogym,uning650093)ASTTathooitonsandplatingonitons,andppatonfildsfplaiumanditsoyoat2ingsareicuedinetl.ubtittonfteeoatingsforoldoesoldoeatenecytowardfturee2opentinlctocindutry.Teyightlorpleroiumandplatinumoatingsinoratieindutry.YODSplaiumplaiumoylctoplatongcelplating大等缺陷,使得Pd及其合金鍍層的應用受阻研究發(fā)現(xiàn)這些缺陷是由于2滲入到Pd鍍層中所致因為鈀具有吸收大量氫氣的能力,同時氫能以驚人的速度滲透過鈀1Pd沉積的同時伴隨著2的析出,使夾雜到鍍層中,降低了Pd鍍層的物理性能大量試驗發(fā)現(xiàn)某些Pd絡離子化合物的沉積電位遠遠偏離析氫電位,從而防止了Pd鍍層中夾雜2的可能性,為Pd及其合金鍍層的應用開辟了道路。1前言于Pd及其合金具有廉價導電性好化學穩(wěn)定性高和白色外觀等優(yōu)良特性,在裝飾行業(yè)和電子工業(yè)等領域的應用越來越廣泛在裝飾行業(yè),Pd及其合金鍍層已用眼鏡架,寫字儀表殼表帶等裝飾物品在電子工業(yè)中,Pd及其合金可以用于接觸器連接器印制板插座和插頭半導體引線架和柯伐金屬管座等電子產(chǎn)品。于Au猛漲,迫使電子工業(yè)等領域考用Pd代Au,以降低成本與Au相比,Pd及其合金鍍層具有金屬成本低和鍍層性能差別小等優(yōu)勢,因此,人們對以Pd及其合金代Au的研究趨勢愈增,這就大大地推了Pd及其合金電鍍技術的發(fā)展早期的Pd及其合金鍍層存在附著力差多孔,脆2工藝概述21 化學鍍P〔〕2211 鍍液組成及工藝條件如表1所示。①19961229稿②市65009348等用表1化學鍍鈀鍍液組成及工藝條件速度。(3)2HO4控制鍍液的pH值,穩(wěn)定鍍液中的Pd源,提高鍍液的導電性。組成及條件數(shù)據(jù)d2N4lN32等用表1化學鍍鈀鍍液組成及工藝條件速度。(3)2HO4控制鍍液的pH值,穩(wěn)定鍍液中的Pd源,提高鍍液的導電性。組成及條件數(shù)據(jù)d2N4lN32O(28)l(38)a222O227/L/L表2電鍍鈀鍍液組成及條件150L/L組成及條件數(shù)據(jù)4L/Ld(N3)42N4l2H4十二烷基三甲荃氯化銨烯丙基苯礬pH206.61.74/L/L/L12/LpH9.80.142～58℃T2.3/L8/L212 各成分的作用7.5(1)Pdl2提供化學鍍所需的PdTDK40℃源;250～200/cm(2)(3)(4)N4l作為穩(wěn)定劑;N32O絡合劑;Na2O22O還原劑;-Ω鍍液導電性>10 cm(4)十二烷基三甲基氯化銨和烯丙基苯礬001ol的十二烷基三甲荃氯化銨和003ol的烯丙基苯礬分別作為表面活性劑和光亮劑可以獲得令人滿意的結果。23 電鍍PdAs合3〕231 鍍液組成及工藝條件如表3所示,將處理過的uNi等鍍件置于鍍液中進行電鍍,可得到附著力和延展性俱佳的PdAs合金鍍層。213 鈀氨絡合物的制備將酸化的氯化鈀溶液緩慢地滴加到含氯化氨的氨水中,放置24小時,過濾,備用。化的氯化鈀溶液含Pdl2 10/L和Hl(38)20L/L。214 化學鍍鈀層的性能以次亞磷酸鈉為還原劑的化學鍍鈀溶液得鍍層,實際上是PdP合金,該合金含P為152～173wt%鈀鍍層與基體銅的結合力極佳,粘結強度大于750k/c2。層光亮平整無任何針孔式起泡等缺陷。22 電鍍P2〕221 鍍液組成及工藝條件如表2所示。222 各成分的作用表3PdAs合金的鍍液組成及條件組成及條件數(shù)據(jù)d(N3)42A232H420/L10/L2.4/L十二烷基三甲荃氯化銨烯丙基苯礬pH2.5/L(1)Pd(N3)4l2提供電鍍時所需10/L的Pd源,由于Pd(N3)4l2的價格較低,10～12.555℃1～2/d2>10-cm解度和穩(wěn)定性良好,為適宜的。因而作為Pd源是較TDK鍍液導電性(2)N4l提高鍍液的導電性,改善電流分布性能和鍍層均鍍能力,提高沉積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 砷源的制備常用的砷源有ol/L。24 電鍍PdNi合4〕241 鍍液組成及工藝條件PdNi合金的鍍液組成及工藝條件見表4。A2O3和A2O5,將A2O3溶解于濃NaOH或OH溶液中,先制成亞砷酸的堿金屬鹽溶液,然后再加入到鍍液中As源的濃度一般為001～01表4Pdi合金鍍液配方及條件(/L)配方組成及條件12342+5～72+18～20氯化鈀15～2010～2515～20硫酸鎳氨基磺酸鎳氨水(25)(L/L)導電鹽①添加劑②(L/L)穩(wěn)定劑③(L/L)硫酸銨pHT()DK(/d2)陽極攪拌方式30～4030～5040～5060～7080～12070～904～63～580～12070～1004～680～12070～1001～33～545～508～935～450.8～1.5石墨空氣式陰極移動7.8～8.2357.4～8.2307.5～8.520～500.2～1.5鉑板或石墨陰極移動1～1.4石墨或鉑板滾筒轉速15～20r/in1～1.5石墨陽極移動光亮劑(上海復旦大學化學系研);N4l;三乙醇胺242 PdNi合金鍍層的性能PdNi合金(含Pd80wt)鍍層,具有與硬金相似的性能,不論在硬度延展及可焊性方面均優(yōu)于硬金鍍層。PdNi鍍層具有較好的錫焊性,較好的耐高溫潮濕性,孔隙率低于同厚度的金鍍層。PdNi層經(jīng)氨水浸包24h,鍍層不變色;3氯飾品的底鍍層,這些裝飾品有眼鏡架工藝品書寫工具首飾手表獎章及紀念幣等。裝飾領域應用鈀及其合金的主要原因是的成本低1990年3月的一次統(tǒng)計表明,1銠的價格為674美元,1g金為127美元,而1鈀僅為418美元因此,作為表面精飾鍍層,鈀及鈀合金相對銠和白金就具價廉的優(yōu)勢。32 在接插件方面的應用在電子工業(yè),PdNi合金鍍層首先使在接插件上PdNi合金的主要優(yōu)點是成本較低,此外,PdNi合金鍍層有較高(下轉第54頁)化鈉溶液浸泡192h無變5可見,鍍層有良好的抗蝕性。PdNi3Pd及Pd合金鍍層的應用31 在裝飾業(yè)方面的應4〕及鈀合金首先在裝飾行業(yè)得到重視,可用來替代金屬銠鈀及鈀合金主要用于裝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.薄層厚度的電子探針測法.1975.風英華.測定.所,1987年.參考文獻:1義.子線’’|'¤尸L“Y’|'.日刊工業(yè)出版,和62年2H.RlerandE.itter.ueuerchtUereto2enurcenetimmungdunercchtenVakuutc2ik,1965,14,91～9756(上接第50頁)的硬度較好的耐磨性延展性以及較好的焊性PdNi合金鍍層與金鍍層的性能比較如表6所示。金屬封裝和集成電路引線框的電鍍在金屬封裝方面PdNi合金可替代金,而且滿足所有的性能要求,即可焊性抗腐蝕性無表面氧化層及密封焊接性在引線框電鍍方面,PdNi合金鍍層取代了引線框電鍍的銀鍍層或可焊性鍍層,從而縮短了工藝流程,提高了生產(chǎn)效率PdNi合金鍍層還具有很好的線接合力及較低的生產(chǎn)成本,這就為生產(chǎn)高密度細間距引線框提供了可能性。表5Pdi鍍層與Au鍍層性能比較di(20wti)性能硬金外觀密度(/c3)硬度(V)耐磨性延展性延伸率接觸電阻()可焊性光亮黃色17.0光亮白色11.3180～200極好差<2%1.5～2較好467好極好>4%2.5～8好4結論由于Pd及其合金鍍層的優(yōu)良特性及電鍍技術的不斷完善,無論在裝飾行業(yè)還是電子工業(yè),它們的應用領域將會不斷擴大,以Pd代Au將是電子業(yè)今后的發(fā)展趨勢。33 在印制線路板上的應用PdNi及NiAs合金鍍層在印制線路板的應用包括插頭電鍍種全板電鍍作為插頭電鍍層,應在PdNi或PdAs合金鍍層表面再閃鍍一層薄金,以改善鍍層的耐磨性和電接觸性。34 在半導體工業(yè)中的應用PdNi合金在半導體工業(yè)上主要用于參考文獻:1.lfl