硬金镀层的研究进展

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1、2011年7月电镀与精饰第33卷第7期(总220期)·l3·文章编号：1001-3849(2011)07-0013—05硬金镀层的研究进展刘正伟(泰科电子有限公司，美国宾西法尼亚州米德尔敦17057)摘要：在电化学沉积金中添加微量的硬化剂钴或镍得到的硬化金通常具有较好的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。硬化金被广泛应用为接触材料。介绍了对硬化金的电镀过程以及相应的镀层性质的研究。重点介绍了金的电化学还原机理、硬化剂的作用原理以及孔隙的形成和降低方法。最后介绍了新的电镀工艺和新合金以得到较小的孔隙率，从而可以减少金的用量，而不用牺牲其机械、电气和抗腐蚀性能。

2、关键词：电化学沉积；硬化金；反向脉冲电镀；孔隙率中图分类号：TQ153．18文献标识码：AResearchProgressonElectr0dep0siti0nofHardGoldLayerLIUZheng—wei(TEConnectivity，Middletown，PA，USA，17057)Abstract：Electrochemicalplatedgold，withadditionofsmallamountofcobaltornickelashardeninga-gent，isappliedasacontactmaterialforelect

3、ricalconnectorsduetoitssuperiorhardness，goodcorrosionandwearresistances．Inthispaper，thedepositionprocessingandpropertiesofelectrodepositedhardgoldlayerwasfirs@introduced．Andthenthereductionmechanismofgold，roleofhardeningagents，forma-tionanddepressionofmicroporeswerediscussed．

4、Finally，anewelectroplatingtechniqueandanewgoldalloywerepointedouttoreducethegoldusageandlayerporositybutwithoutsacrificingitsmechanical，electricalandanticorrosionperformances．Keywords：electrochemicaldeposition；hardgold；reversepulsedplating；porosity高，是由于硬化剂钻或镍的存在导致晶粒细化刮。引言金沉积层

5、的耐腐蚀性取决于孑L隙率J。由于孔隙在电化学沉积金中添加微量的镍或钴，可以形的存在，底层金属镍和铜会暴露到腐蚀性的环境成一种特殊的金合金，通常称之为镀硬化金。因为中，铜和镍的腐蚀产物通过孔隙传输到金的表面，其优良的性能如低接触电阻，高耐腐蚀性以及耐磨由于这些腐蚀物的存在，金表面的接触电阻有很大损性⋯，硬金通常应用于电器件的接触表面J，这的提高，同时，金表面的接触电阻受金沉积层的粗些性能和金电镀层的微观结构联系在一起。例如，糙度和硬度的影响。总体来说，金沉积层的晶粒尺耐磨损性和材料的硬度联系在一起，而材料的硬度寸和孑L隙决定了接触电阻、耐腐蚀性以及

6、耐磨损与晶粒的尺寸有关，这一关系称之为Hall—Petch公性。晶粒尺寸取决于很多因素，例如金属的沉积电式J，适用于多种金属材料J。硬金比纯金的硬度位，晶核的形核以及生长的过程和杂质的影响J。收稿日期：2011-02—14修回日期：2011—04-04孔隙的形成是个复杂的过程J，基体的准备过程，如热处理和淬冷方法。利用不同的沉积方法和沉基体上的缺陷，晶粒尺寸及取向，沉积层的粗糙积条件，可以得到不同的晶粒尺寸的金沉积层。通度¨。以及电镀过程副反应_1都有影响。过比较这些不同晶粒尺寸的金的硬度，同时排除了随着金价的不断上涨，迫切需要更好的理解硬另外的

7、硬化原因，例如溶液硬化，沉积硬化，应力硬金电镀的过程，进而设计出更优的电镀方法和镀液化，或者空洞硬化。钴硬金相对于纯金的硬化是因组分，以达到在减少金的用量的同时，保持甚至提为晶粒尺寸的变化。软金的晶粒尺寸在微米级，而高以上的优秀性能。基于这个需要，本文介绍了硬电化学沉积硬金的晶粒尺寸在25～30nm范围。根金电化学沉积的研究进展，重点是金以及硬金的电据霍尔佩奇(Hal1Petch)公式：化学沉积原理、硬金的硬化机理、金沉积层孔隙的H=H0+KHd一形成以及降低孑L隙率的方法。同时，对新的金合金式中：H和代表硬度；KM是Petch常数，d代的研究进

8、展作一介绍。表平均晶粒尺寸，nm；由此公式可见，晶粒细化会导致金沉积层的硬度增长。1硬金的电化学沉积原理硬金的电化学沉积过程中，在不同的