复合还原剂SHP和HAS对Ni-P表面还原镀金的影响

摘要

目的研究复合还原剂次亚磷酸钠(SHP)和硫酸羟胺(HAS)对置换镀金过程的影响,拟解决化学镀Ni-P层上置换镀金的镍腐蚀和后期沉金困难的问题。方法采用连续加热测试,研究了还原剂对镀液稳定性的影响。利用密度泛函理论对配合物分子进行了计算,对比了反应前后配合物分子结构的福井函数和轨道能级。通过XRF测试了金层的厚度,并结合开路电位分析了还原剂对镀层厚度的影响。利用恒电位下电流瞬变对金核生成和成长的影响进行了分析。通过SEM对镀层的微观形貌进行了表征;通过Tafel测试对镀层的电化学抗腐蚀性进行了分析。结果次亚磷酸钠和硫酸羟胺同时加入不会影响镀液的稳定性,羟胺与腈根的反应降低了Au+的反应活性。0.05 mol/L次亚磷酸钠和0.03 mol/L硫酸羟胺下能够获得超过0.09μm的镀金层。在次亚磷酸钠的作用下,镀金过程中的镍析出减少,镍层的腐蚀得到有效抑制。成核模式在硫酸羟胺的作用下处于瞬时成核,金核尺寸更大。镍腐蚀的减少以及镀金层厚度的增加,使得整个镀层的抗腐蚀性能得到显著的提高。结论在置换镀金液中同时加入次亚磷酸钠和硫酸羟胺有效地提升了镀金速率,并且降低了镍层腐蚀,改善了化学镀镍金层的质量,有利于提高工业生产效率,并满足PCB高致密性和高频化趋势下的新要求。