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化学镀镍/置换镀金(ENIG)镀层具有优异的耐蚀性及焊接性,广泛应用于微电子领域。然而,镀金时镀金液会对镍基体造成腐蚀,影响镀层后续的焊接性能。为此,本文通过添加有机缓蚀剂、选择适当的还原剂,开发了一种无氰化学镀金工艺;并开发了化学镀镍/化学镀钯/置换镀金(ENEPIG)工艺,以减轻镀金时镍基体的腐蚀,从而减少后续焊接失效的发生。主要研究结果如下:采用X射线荧光能谱(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法并结合电化学测试探讨了三种添加剂聚乙烯亚胺(PEI)、苯骈三氮唑(BTA)和六次甲基四胺(HET)对Ni-P基体上置换镀金沉积过程及镀层性能的影响。结果表明:PEI、HET和BTA三种添加剂可以在镀金层表面发生吸附;三种添加剂对开路电位有相似的影响;添加剂的加入,改变了金层的微观形貌,降低了最初的镀金速率,使金的平均晶粒尺寸减小,但对镀层的物相组成没有影响。塔菲尔测试表明:添加剂的存在,提高了镀层的耐蚀性。综合对比不同添加剂,发现BTA具有更好的缓蚀作用。此外,在无氰置换镀金的基础上,优选BTA作为无氰化学镀金液中的添加剂,当BTA浓度为50 mg/L时,镀金层质量较好。通过对比不同配位剂对化学镀金过程中镀金层及镀金液性能的影响,优选M作为化学镀金液中的配位剂。应用单因素实验研究了化学镀金液组成及工艺参数对镀金层及镀金液性能的影响,优化的化学镀金工艺参数为:亚硫酸金钠2g/L;亚硫酸钠25.2g/L;硫代硫酸钠15.8 g/L;配位剂M 3 g/L;硫脲2g/L;温度80?C;pH=7。同时,通过原位开路电位测试,分析了镀金液组成及工艺参数对化学镀金沉积过程的作用规律。此外,综合采用XRF、SEM、XRD及润湿角测试等方法并结合电化学测试对ENIG、化学镀镍/化学镀金(ENEG)及ENEPIG的化学镀金沉积过程进行系统研究。发现ENEG的平衡电位最正,电位到达平衡电位的时间最短;ENEG的镀金速率最快;三种工艺的镀金层表面均呈瘤状,且ENEG的镀金层相对致密;此外,三种工艺所对应的Ni-P层呈非晶态结构,ENEPIG镀层中Pd-P层也呈非晶态;ENEPIG镀层具有高耐蚀性、低孔隙率。综合对比三种镀层,ENEPIG镀层性能更加优越。对比ENEPIG与ENIG两种工艺的经济成本,发现ENEPIG工艺的成本相对更低一些。同时,两种工艺不含氰化物,可减少对身体和环境的危害。