由于鈀(Pd)鍍層具有優良的耐蝕性、耐磨性和電性能等，已經應用于電器接點、連接器、IC引線架和印制板(PCB)等電子電器零件中;還由于Pd鍍層比金鍍層價廉，因而希望用Pd鍍層取代傳統使用的金鍍層。迄今為止，已有許多專利文獻介紹了獲得Pd鍍層的Pd電鍍液，但是這些Pd鍍液存在的問題有：①由于Pd鍍層內應力較高，因而難以從鍍液中獲得延展性優良的厚Pd鍍層;②由于Pd鍍層在可焊性、耐熱性和附著性等方面存在問題，難以滿足電子零件對焊料鍍層的要求。近年來隨著電子電器的高性能化和小型化，應用于電器中的PCB和IC引線架等電子零件的線寬和間距正在逐年微細化，因此要求電子零件具有更高的物理性能，優良的焊料濕潤性和加熱后的易焊性，迫切需求改善Pd鍍液乃至Pd鍍層的性能。本文就獲得耐熱性、焊料濕潤性優良的Pd電鍍工藝加以敘述。 1.工藝概述 Pd電鍍液中含有可溶性Pd鹽，4級化臺物，吡啶衍生物，銨鹽和可溶性Se鹽等。 鍍液中加入結構式如化(1)式所示的4級化合物，旨在改善Pd鍍液性能，獲得結晶均勻致密，表面平滑的耐熱性Pd鍍層。 化(1)式中，R1、R2、R3和R4表示烷基、苯基等;Z表示N、P、As、Sb原子;X一表示C1-、Br-、I-、NO2-、CIO-、C5H5SO3-、OH-等陰離子。4級化合的代表例結構式如化(2)～化(9)。
以z計的4級化臺物濃度為l0～3000mg/L，最好為50～1000mg/L。如果Z濃度低于10mg/L，難以獲得預期性能的Pd鍍層;如果Z濃度高于3000mg/L，Pd鍍層表面狀態不良。 吡啶衍生物包括吡啶一3一磺酸、吡啶一3一磺酸銨、吡啶一3一磺酸鉀等吡啶磺酸類化合物以及吡啶-2-羧酸、煙酸、喹啉酸、二甲基吡啶酸、2，6-二吡啶-2-羧酸及其K+、Na+、NH4+鹽等吡啶羧酸類化合物。吡啶衍生物濃度為0.1～20.0g/L，最好為1.0～10.0g/L。如果吡啶衍生物濃度低于0.1g/L，或者高于20.0g/L，因鍍層表面狀態不良而不實用。 鍍液中加入H2SeO3、KzSeO3、Na2SeO3、Se(CN)4-等可溶性Se鹽，旨在緩和Pd鍍層內部應力，保持光亮的鍍層外觀。以Se計的可溶性Se鹽濃度為0.0001～2.0g/L，最好為0.0005～0.01g/L。 鍍液中加入NH4C1、NH4Br、NH4NO3、(NH4)2SO4、(NH4)3PO4,、H3BO3等化合物，旨在改善鍍液的緩沖性能，提高鍍液pH穩定性和導電性。 鍍液溫度為30~70℃，最好為45~55℃。鍍液pH為6～12，最好為7～9。采用氨水調節鍍液PH，陰極電流密度為l~15A/dm2，最好為5～l0A/dm2。 2.鍍液配方 按照表1中各例Pd鍍液配方配制Pd電鍍液.邊攪拌，邊加溫至50℃，用氨水調節鍍液pH7.5～8.0。以鍍Pt的Ti(Pt/Ti)為陽極，以Cu制基體上預鍍2mNi層的Ic引線架為陰極，以6A/dm2的電流密度電鍍3s。
從表1各側鍍液中可以獲得0.1um厚度的Pd鍍層。Pd鍍層不會發生金線焊接問題。400℃/2min的耐熱性試驗后的Pd鍍層不會變色。Pd鍍層在345℃加熱2s后，把Ic引線架在外引線部切斷并安裝。按照JISC0053標準測定零交叉時間(從試樣開始浸入焊料槽時到試樣表面完全被焊料濕潤時的時間間隔稱為零交叉時間).結果都在2s以下，表明Pd鍍層的易焊性良好，焊料濕潤速度快。 |
