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现代科技产品都离不开电子电器系统，为保证电子电器系统电子信号传输的高可靠性，必须对电子元器件表面进行金属镀层保护，使电子元器件不锈蚀、不氧化。
而在众多可采用的镀层金属中，金具有一些无可争辨的优越性能，金的可焊性、导电率、稳定性是金属中最优的，本身固有的抗腐蚀性能，使得端子电镀后作为各类开关及接插件的导电接触点，不仅具有良好的导电性能，还具有较高的耐磨性能。
在各类高端电子产品的制作过程中，表面的金镀层是在镀金工序完成的，主要是通过电镀镍金等方式沉积在基面上，用来防止基材表面的铜被氧化或腐蚀。在镀金前会在铜面上镀一层Ni合金，镍层的厚度一般控制在3-5μm，其作用不但对铜面进行有效保护，防止铜的迁移，而且具备一定硬度和耐磨性能，同时拥有良好的平整度。
以江苏某电子器件总厂为例说明含氰电镀在电子元器件生产中的必要性。
一、项目概况
江苏省某电子器件总厂研制和生产电子元器件用陶瓷外壳已有近40年的历史，是国防科工委、信息产业部定点生产军用电子元器件陶瓷封装外壳的科研和生产基地。曾多次为航空航天等国家重点工程项目配套。为满足市场需求和企业发展需要，公司拟新建一条6英寸100微米陶瓷外壳生产线，项目生产过程中需要使用含氰电镀。
镀镍、金：对产品表面的金属部分进行镀镍预处理，再进行镀金处理。
将产品放入等离子清洗机内采用氩气使之离化成为等离子状态，通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面，从而实现清洁目的。处理后挂入电解碱溶液中，时间为5min，温度45℃～55℃。碱洗后在水洗槽纯水三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。随后产品浸入50%的盐酸溶液中5min～10min，酸洗后在水洗槽喷淋洗，水洗时间15S ～30S。产品进入镀槽进行镀镍，工作温度45℃～55℃，调整pH值至3.8～4.2。镀镍结束后产品经一级回收后，进入三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。然后镀件进入镀金槽进行镀金，镀金采用低氰镀金工艺，调整pH值至4.6-4.8，镀金工作温度50℃～60℃，时间为30S ～60S，镀金后经二级回收，再进入三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。最后进行热水洗，水洗时间15～30S。产品浸入乙醇槽内，并取出烘干达到脱水的目的。
镀镍反应：
阴极反应：Ni2++2eNi
阳极反应：Ni-2eNi2+
镀金反应：
阴极：[Au（CN）2]- + e Au + 2CN-
阳极：8OH- + 2CN- - 10e 4H2O + 2CO2 + N2
二、当前国内外镀金方法动态
1.碱性氰化镀金
长期以来一直沿用碱性氰化镀金法，目前国内外仍有应用。碱性氰化镀金虽然具有一系列的优点，但是镀液剧毒、同时电解液呈强碱性，会浸蚀敷铜箔基板，致使铜箔与基板的附着力降低，因此不能用于集成电路行业的电镀。
2.低氰酸性镀金
这种方法被评价为使百年之久的碱性氰化镀金迈出一大步，其显著特点是采用了无氰络合剂替代氰化钾，溶液为弱酸性，对铜箔与基板无腐蚀影响，镀层光亮细致，当加入Co、Sb等元素后，镀层维氏硬度从纯金的60-80提高到180-240，特别适用于印制板插头的硬金镀层。此工艺具有配方简单，镀液稳定，设备简单并采用非金阳极，使投资小，管理方便等优点。其缺点是采用氰化亚金钾络盐来提高金离子，属低氰（无游离氰）。但是该氰化亚金钾不同于一般氰化物，化学稳定性十分稳定，在明显酸化pH等于3时也不分解，且电镀时pH在5-6之间，对人体无影响，在三废治理方面，经过回收清洗后氰已微乎其微，只需简单处理即可达到要求。
3.亚硫酸盐无氰镀金
无氰镀金电镀技术早在20世纪60年代国际上已用于生产，国内始于70年代末。虽然亚硫酸盐镀金工艺具有分散性、光亮性、整平性、延展性、可焊性均不差等优点，但由于镀液稳定性差，[Au（SO3）2]3-的稳定常数低，限制了它的大量应用，尤其是亚硫酸金钾在pH<8.5时会立即分解，该法要求十分严格的工艺来实现。
4.复合络合原理（采用多种无机、有机络合剂）
上海利尔应用化学研究所等研究部门提出了由于Au被CN络合的不稳定常数K为5.1×10-39，才使有氰镀金工艺这样稳定，在查找大量的无机络合剂与之配位都不理想，最后运用了复合络合原理，采用多种无机、有机络合剂才解决这一难题（测得K=10-22左右）。在上述复合络合剂基础上配以导电盐，起到导电、缓冲、稳定的作用，该工艺在2005年成功的在200公升滚金槽运转正常。但在电子电镀卷对卷自动线及印制线路板电镀批量生产中尚不成熟。
三、我国关于氰化镀金的相关政策
国家发改委第9号令关于修改《产业结构调整指导目录（2011 年本）》有关条款的决定：三十五、淘汰类“一、落后生产工艺装备”“（十七）其他”第1 项“含氰电镀工艺（电镀金、银、铜基合金及予镀铜打底工艺，暂缓淘汰）”修改为“含有毒有害氰化物电镀工艺（氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金（2014 年）；银、铜基合金及预镀铜打底工艺（暂缓淘汰））”。
随后中国印制电路板行业协会给国家发改委一份紧急报告：要在2014年底前在全国范围内淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金，这不仅引起了国内行业的极大反响，而且也波及到了美国、欧洲、日本、韩国等境外公司在中国企业的极大震动。由于无氰镀金尚处于研发阶段，2014年底前还达不到量产产能，其电镀工艺严重影响镀层质量，2013年9月23日，国家发展改革委发改产业[2013]1850号文《关于暂缓执行2014年底淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金工艺规定的通知》指出：为满足镀金企业正常生产需要，经研究决定，暂缓执行《国家发展改革委关于修改〈产业结构调整指导目录（2011年本）〉有关条款的决定》（第21号令）第三十五条2014年底淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金工艺的规定。 四、本项目使用含氰电镀的必要性
（1）金是稳定的贵金属，极易由离子状态还原为金属状态，只有络合离子形态时方能稳定在溶液中，并能控制析出时结晶状态（镀层）。镀金延展性好，耐高温，具有很好的抗变色性能。金具有较低的接触电阻，其导电性能良好，易于焊接，耐腐蚀性强，并具有一定的耐磨性，正满足江苏省某电子器件总厂生产陶瓷外壳端子的要求。
（2）有氰电镀镀件（添加钴、锑等元素后）金属层的硬度是无氰电镀的1-2倍左右，耐磨性好，适合于质量要求较高的电子类产品。无氰电镀达不到高要求产品的质量。
（3）本项目电镀的陶瓷外壳端子外形都比较尖锐，在电镀生产过程中容易放电造成端子表面粗糙无镀层沉积。采用氰络合工艺后，氰可以对镀层表面进行整平，因此可以有效降低端子表面的放电现象。
（4）镀金工艺已有100多年历史，在当今世界范围内，常用的镀金也有氰化物镀金液和非氰化物（无氰）两大类。在氰化物镀金液中有高氰和低氰之分，两种镀液的主盐均采用氰化亚金钾，两者的区别在于为了增加镀液的导电能力添加的辅助盐有所不同，高氰镀液添加的主要是氰化钾和碳酸钾；低氰镀液添加的主要是柠檬酸和柠檬酸钾。江苏省某电子器件总厂使用柠檬酸和柠檬酸钾为辅盐的低氰镀金液，该镀液稳定，毒性小，镀层光亮平滑，硬度高，耐磨性好，可焊性好，较好的满足了陶瓷封装外壳的生产技术要求。
（5）在目前的无氰镀液中，以亚硫酸金钾为主盐，络合剂采用亚硫酸钠或亚硫酸铵，这种体系的镀液由于亚硫酸的不稳定而使得镀液极其不稳定，给槽液的维护增加了较大的麻烦，不适合带材电镀连续生产，同时由于该种镀液的镀层沉积速度较快，镀层空隙必然较大，使得底层金属易被空气氧化而影响部件性能。为了使亚硫酸根离子稳定存在，镀液只得使用碱性，而碱性镀镍层有较强的钝化作用，必然使得镀金层与镍层的结合力大为降低，其耐磨性不能满足电子器件插拔的要求。本项目使用的有氰络合体系，添加剂是柠檬酸和柠檬酸钾，镀液呈弱酸性，可以克服结合力差的问题。
（6）含氰镀金的不足之处于，氰化物为剧毒物质，生产过程中产生的含氰废水、含氰废气等处理不当均会对当地环境造成污染影响。多年来，对于氰化物的治理工艺已经较为成熟及易操作，通过两次氧化破氰，破氰率可以达到99.9%，可将氰化物分解变二氧化碳和氮气。另外无氰电镀贵金属工艺的清洗废水中一般含有EDTA（EDTA在溶液中作为稳定剂）。EDTA对环境的危害较为严重，其主要表现在EDTA在自然环境中非常难以降解，在植物、动物体内富集，最终对人体产生危害。
六、小结
本项目镀金采用的是酸性低氰电镀工艺，槽液中氰化亚金钾浓度在12-15g/L作用，其中金离子浓度在8-10g/L左右，氰离子浓度在2-3g/L左右，该镀液稳定，毒性较小，无游离氰，温度控制在50-60℃，属低氰镀金。
综上分析，淘汰含氰电镀工艺是电镀行业实施清洁生产和安全生产的必要措施和发展方向。本项目电镀工序采用低氰镀金只能作为现阶段尚无无氰替代工艺的过渡工艺，符合当前产业政策。但项目建设单位应积极寻求、研发无氰镀金工艺作为未来镀金的发展方面。
而在众多可采用的镀层金属中，金具有一些无可争辨的优越性能，金的可焊性、导电率、稳定性是金属中最优的，本身固有的抗腐蚀性能，使得端子电镀后作为各类开关及接插件的导电接触点，不仅具有良好的导电性能，还具有较高的耐磨性能。
在各类高端电子产品的制作过程中，表面的金镀层是在镀金工序完成的，主要是通过电镀镍金等方式沉积在基面上，用来防止基材表面的铜被氧化或腐蚀。在镀金前会在铜面上镀一层Ni合金，镍层的厚度一般控制在3-5μm，其作用不但对铜面进行有效保护，防止铜的迁移，而且具备一定硬度和耐磨性能，同时拥有良好的平整度。
以江苏某电子器件总厂为例说明含氰电镀在电子元器件生产中的必要性。
一、项目概况
江苏省某电子器件总厂研制和生产电子元器件用陶瓷外壳已有近40年的历史，是国防科工委、信息产业部定点生产军用电子元器件陶瓷封装外壳的科研和生产基地。曾多次为航空航天等国家重点工程项目配套。为满足市场需求和企业发展需要，公司拟新建一条6英寸100微米陶瓷外壳生产线，项目生产过程中需要使用含氰电镀。
镀镍、金：对产品表面的金属部分进行镀镍预处理，再进行镀金处理。
将产品放入等离子清洗机内采用氩气使之离化成为等离子状态，通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面，从而实现清洁目的。处理后挂入电解碱溶液中，时间为5min，温度45℃～55℃。碱洗后在水洗槽纯水三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。随后产品浸入50%的盐酸溶液中5min～10min，酸洗后在水洗槽喷淋洗，水洗时间15S ～30S。产品进入镀槽进行镀镍，工作温度45℃～55℃，调整pH值至3.8～4.2。镀镍结束后产品经一级回收后，进入三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。然后镀件进入镀金槽进行镀金，镀金采用低氰镀金工艺，调整pH值至4.6-4.8，镀金工作温度50℃～60℃，时间为30S ～60S，镀金后经二级回收，再进入三级喷淋逆流洗，一级水洗时间15S ～30S，二、三级水洗时间5S ～30S。最后进行热水洗，水洗时间15～30S。产品浸入乙醇槽内，并取出烘干达到脱水的目的。
镀镍反应：
阴极反应：Ni2++2eNi
阳极反应：Ni-2eNi2+
镀金反应：
阴极：[Au（CN）2]- + e Au + 2CN-
阳极：8OH- + 2CN- - 10e 4H2O + 2CO2 + N2
二、当前国内外镀金方法动态
1.碱性氰化镀金
长期以来一直沿用碱性氰化镀金法，目前国内外仍有应用。碱性氰化镀金虽然具有一系列的优点，但是镀液剧毒、同时电解液呈强碱性，会浸蚀敷铜箔基板，致使铜箔与基板的附着力降低，因此不能用于集成电路行业的电镀。
2.低氰酸性镀金
这种方法被评价为使百年之久的碱性氰化镀金迈出一大步，其显著特点是采用了无氰络合剂替代氰化钾，溶液为弱酸性，对铜箔与基板无腐蚀影响，镀层光亮细致，当加入Co、Sb等元素后，镀层维氏硬度从纯金的60-80提高到180-240，特别适用于印制板插头的硬金镀层。此工艺具有配方简单，镀液稳定，设备简单并采用非金阳极，使投资小，管理方便等优点。其缺点是采用氰化亚金钾络盐来提高金离子，属低氰（无游离氰）。但是该氰化亚金钾不同于一般氰化物，化学稳定性十分稳定，在明显酸化pH等于3时也不分解，且电镀时pH在5-6之间，对人体无影响，在三废治理方面，经过回收清洗后氰已微乎其微，只需简单处理即可达到要求。
3.亚硫酸盐无氰镀金
无氰镀金电镀技术早在20世纪60年代国际上已用于生产，国内始于70年代末。虽然亚硫酸盐镀金工艺具有分散性、光亮性、整平性、延展性、可焊性均不差等优点，但由于镀液稳定性差，[Au（SO3）2]3-的稳定常数低，限制了它的大量应用，尤其是亚硫酸金钾在pH<8.5时会立即分解，该法要求十分严格的工艺来实现。
4.复合络合原理（采用多种无机、有机络合剂）
上海利尔应用化学研究所等研究部门提出了由于Au被CN络合的不稳定常数K为5.1×10-39，才使有氰镀金工艺这样稳定，在查找大量的无机络合剂与之配位都不理想，最后运用了复合络合原理，采用多种无机、有机络合剂才解决这一难题（测得K=10-22左右）。在上述复合络合剂基础上配以导电盐，起到导电、缓冲、稳定的作用，该工艺在2005年成功的在200公升滚金槽运转正常。但在电子电镀卷对卷自动线及印制线路板电镀批量生产中尚不成熟。
三、我国关于氰化镀金的相关政策
国家发改委第9号令关于修改《产业结构调整指导目录（2011 年本）》有关条款的决定：三十五、淘汰类“一、落后生产工艺装备”“（十七）其他”第1 项“含氰电镀工艺（电镀金、银、铜基合金及予镀铜打底工艺，暂缓淘汰）”修改为“含有毒有害氰化物电镀工艺（氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金（2014 年）；银、铜基合金及预镀铜打底工艺（暂缓淘汰））”。
随后中国印制电路板行业协会给国家发改委一份紧急报告：要在2014年底前在全国范围内淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金，这不仅引起了国内行业的极大反响，而且也波及到了美国、欧洲、日本、韩国等境外公司在中国企业的极大震动。由于无氰镀金尚处于研发阶段，2014年底前还达不到量产产能，其电镀工艺严重影响镀层质量，2013年9月23日，国家发展改革委发改产业[2013]1850号文《关于暂缓执行2014年底淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金工艺规定的通知》指出：为满足镀金企业正常生产需要，经研究决定，暂缓执行《国家发展改革委关于修改〈产业结构调整指导目录（2011年本）〉有关条款的决定》（第21号令）第三十五条2014年底淘汰氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金工艺的规定。 四、本项目使用含氰电镀的必要性
（1）金是稳定的贵金属，极易由离子状态还原为金属状态，只有络合离子形态时方能稳定在溶液中，并能控制析出时结晶状态（镀层）。镀金延展性好，耐高温，具有很好的抗变色性能。金具有较低的接触电阻，其导电性能良好，易于焊接，耐腐蚀性强，并具有一定的耐磨性，正满足江苏省某电子器件总厂生产陶瓷外壳端子的要求。
（2）有氰电镀镀件（添加钴、锑等元素后）金属层的硬度是无氰电镀的1-2倍左右，耐磨性好，适合于质量要求较高的电子类产品。无氰电镀达不到高要求产品的质量。
（3）本项目电镀的陶瓷外壳端子外形都比较尖锐，在电镀生产过程中容易放电造成端子表面粗糙无镀层沉积。采用氰络合工艺后，氰可以对镀层表面进行整平，因此可以有效降低端子表面的放电现象。
（4）镀金工艺已有100多年历史，在当今世界范围内，常用的镀金也有氰化物镀金液和非氰化物（无氰）两大类。在氰化物镀金液中有高氰和低氰之分，两种镀液的主盐均采用氰化亚金钾，两者的区别在于为了增加镀液的导电能力添加的辅助盐有所不同，高氰镀液添加的主要是氰化钾和碳酸钾；低氰镀液添加的主要是柠檬酸和柠檬酸钾。江苏省某电子器件总厂使用柠檬酸和柠檬酸钾为辅盐的低氰镀金液，该镀液稳定，毒性小，镀层光亮平滑，硬度高，耐磨性好，可焊性好，较好的满足了陶瓷封装外壳的生产技术要求。
（5）在目前的无氰镀液中，以亚硫酸金钾为主盐，络合剂采用亚硫酸钠或亚硫酸铵，这种体系的镀液由于亚硫酸的不稳定而使得镀液极其不稳定，给槽液的维护增加了较大的麻烦，不适合带材电镀连续生产，同时由于该种镀液的镀层沉积速度较快，镀层空隙必然较大，使得底层金属易被空气氧化而影响部件性能。为了使亚硫酸根离子稳定存在，镀液只得使用碱性，而碱性镀镍层有较强的钝化作用，必然使得镀金层与镍层的结合力大为降低，其耐磨性不能满足电子器件插拔的要求。本项目使用的有氰络合体系，添加剂是柠檬酸和柠檬酸钾，镀液呈弱酸性，可以克服结合力差的问题。
（6）含氰镀金的不足之处于，氰化物为剧毒物质，生产过程中产生的含氰废水、含氰废气等处理不当均会对当地环境造成污染影响。多年来，对于氰化物的治理工艺已经较为成熟及易操作，通过两次氧化破氰，破氰率可以达到99.9%，可将氰化物分解变二氧化碳和氮气。另外无氰电镀贵金属工艺的清洗废水中一般含有EDTA（EDTA在溶液中作为稳定剂）。EDTA对环境的危害较为严重，其主要表现在EDTA在自然环境中非常难以降解，在植物、动物体内富集，最终对人体产生危害。
六、小结
本项目镀金采用的是酸性低氰电镀工艺，槽液中氰化亚金钾浓度在12-15g/L作用，其中金离子浓度在8-10g/L左右，氰离子浓度在2-3g/L左右，该镀液稳定，毒性较小，无游离氰，温度控制在50-60℃，属低氰镀金。
综上分析，淘汰含氰电镀工艺是电镀行业实施清洁生产和安全生产的必要措施和发展方向。本项目电镀工序采用低氰镀金只能作为现阶段尚无无氰替代工艺的过渡工艺，符合当前产业政策。但项目建设单位应积极寻求、研发无氰镀金工艺作为未来镀金的发展方面。