镀金自动添加系统

镀金添加剂的研究进展 吴水清教授著 1，前言 在上世纪90年代初。本人曾就镀金工艺的进展作过预见性评论。如今的发展证实了作者的观点，即直流的、慢沉积、高氰化合物插头镀金，已被脉冲的、高速的，低氰或无氰的插头镀金所淘汰。印制电路板镀金工艺及其镀液的发展是惊人的；许多节金、代金的新镀液显示出了明显的优越性；先进的高速、脉冲、激光技术促进镀金技术进一步发展；一些含金合金的镀液研制取得了突破性进展。 近年来，关于镀金技术和工艺，特别是添加剂的筛选、制备和新品种的开发，都有了长足的发展。可以肯定的说，伴随着新时期高科技和尖端技术的发展，人类早已从事的古老镀金技术也将发生质的变化。 2，镀金添加剂的研究概况 美国专利5302278报道了镀金溶液中采用有机亚磺酸盐化合物作稳定剂。美国专利5277790提出在无氰镀金溶液中，除了添加亚硫酸根离子添加剂外，还添加分子量为60-50000的有机碱性聚胺和有机芳香硝基化合物。不过，其溶液的PH值应严格控制在6.5以下。 在无氰化学镀金溶液中，日本人提出复合镀液配制法，强调主要成分遵循最佳摩尔比的原则。在推荐导电镀层的化学镀金液中，他们在提倡以硫代硫酸钠作还原剂的同时，建议用硫酸铵作螯合剂。欧洲专利697469提出了用硼氢化合物或硼烷还原剂，比用三乙醇胺代替二甲胺相类似的碱性化学镀金液要好，特别是在提高镀液稳定性方面有独到之处。 美国专利5575900介绍了一种装饰性电镀金的溶液，推出了有机第一、第二缓冲剂。据介绍，此种镀液成本低廉、功能广可批量生产24K、18K和14K镀金层。日本人提出镀金液中添加聚合物针孔消除剂，可以获得外观漂亮、电器性能优、机械特性好、耐蚀强的镀金层。 日本专利94228788提出先在基体上镀锡或锡合金，然后镀一种标准电极电位介于锡（锡合金）与贵金属之间的金属，最后才镀贵金属。据介绍，这种贵金属具有耐蚀性强、分散能力优良的特征。日本人还提出铜片镀金层的封闭处理方法，解释了缓蚀机。 美国资料介绍纽马克精密金属公司推出的镀金新工艺，其最大特点是能节省黄金。所镀出的金层具有强抗蚀性和磨损性。他们采用铜锡基合金代替镍层。这种工艺广泛用于手饰、手表、打火机和钢笔生产。 美国专利5258062介绍了一种碱性化学金新溶液，该溶液由金盐、碱金属氢氧化物、硼烷或氨基棚烷，不饱和脂肪醇、饱和羧酸或其衍生物组成。印度专利171728提出在铝合金上镀金新工艺。除介绍有机溶剂除油、碱溶液除油、酸洗外，还提出锌酸盐化、化学镀镍、闪镀金、电镀金工艺。镀金液含有柠檬酸、柠檬酸钠等成份，属于氰化物镀金系列。 日本人牧野英司等人介绍了在氰化金钾镀液中采用氩离子激光法，成功地在镀镍的铜锌合金阴极上恒电位沉积细金线，他们还研究了激光扫描速度、激光功率和阴极电位对沉积物性质、沉积速度和图形大小的影响。据介绍，电镀点的直径随激光功率和阴极电位增加而线性增大。金线的宽度随阴极电位呈指数增加，随激光功率呈线性增加。 美国专利5380562报道了含氰基金酸盐的化学镀金液，还有用醛或酮化合物转化的自由氰化物离子。这两种化合物可选用甲醛、乙醛、二羟乙酸、琥珀二醛、环乙醛、丙烯醛、丁烯醛、苯甲酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、环戊酮、环已酮、苯乙酮、苯基乙基酮、丙酮醛和丙酮酸等。 德国专利4423929报道了电子元件电镀金液，强调了预镀的重要性，却减去了清洗和流动水洗槽。他们选用圆筒形镀槽，让工件在预镀后直接入主镀槽，以确保镀层质量。德国另一项专利介绍了金锡电镀液，含有二氰金酸盐和四价锡化合物，还有葡萄糖酸钾等。据介绍，这种溶液十分稳定，不会有沉淀析出。 日本高木特殊钢公司推出高速电镀装置，其电镀速度为以往的20-240倍。这种装置是基于在阳极与阴极间设置隔墙，通上高压电流来达到高速化目的。其中隔墙材料为玻璃纤维、布、聚氯乙烯，使金属离子得以扩散。吴水清介绍了印制电路硬金镀层的25种退除方法。王丽丽编译的金锡合金液发展概况中认为：由金化合物、有机锡酸盐、络合剂、PH缓冲剂和二价锡防氧化剂所组成的金锡合金镀液，性能优良、基体微细抗蚀剂图形完整、镀层金锡组成稳定，可以取代传统冶金法金锡合金。

我想做柠檬酸盐镀金的在线金浓度、PH值的自动控制，测定金浓度、PH值最好用何种仪器，为什麽？

镀金层具有优良的抗变色、抗氧化和耐腐蚀性能 、良好 的芯片焊接和引线键合性能以及较低的接触电阻和较好的 可焊性等优点 ，被广泛应用于军用半导体及微电子封装外 壳。但军用电子器件对镀金层质量要求很高 ，而镀 金液中 的金属 杂质 则 直 接 影 响 镀 金 层 质 量 ，这 些 杂 质 主要 有 铅 、 铜 、铁 、镍等 ，往往在金结晶过程 中共沉积。其 中铅最有害 ， 1～10mg／L就能造成非常有害的影响 ，特别是在低 电流密 度区 ；铜可使低电流密度区变暗，与金共沉积使颜色异常 ， 纯度下降 ；铁 、镍等在酸性溶液或碱性亚硫酸盐槽液里 与金 共沉 积 的倾 向要 比在 碱 性氰 化 物 槽液 里 大得 多 ，对 金 的纯 度及颜色有害 。因此 ，准确测 定镀金液 中杂质元素 的含量 具有 重 要意 义 。目前 ，国内外对镀金液中杂质元素的测定虽有报道，但 多针对镀金液中单元素的分析研究 ，多元素的同时测定 多采 用 ICP—AES法 和 ICP—MS法 ，由 于镀 金 液 中大 量 基体元素金的存在对杂质元素测定的干扰和抑制作 用，高 盐样品直接进样导致进样系统堵塞和金的记忆效应等诸 多 问题，使得用 ICP—AES法直接测定镀金中杂质元素浓度相 当困难 。为此 ，研究 了用甲基异丁基酮(MIBK)有机试剂萃 取分离 了镀金液中的金后，采用 ICP—AES法测定镀金液中 Pb，cu，Fe，Ni4种杂质元素的方法 。为寻找镀金液中杂质元素的测定方法 ，运用甲基异丁基 酮(MIBK)萃取分离金 ，采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP—AES)法对镀金液中的杂质元素进行了分析。对分析谱线、基体元素和等离子体参数等进行了讨论。结果表 明，这种方法的检出限为 0．008—0．019 g／mL，回收率为 89．4％ 一102．3％，相对标准偏差 (RSD)小于 3．12％ 。该法准确 、快速 、简便 ，应用于镀金 液 中杂质元素的测定 ，结果令人满意 。