稀贵金属电镀在电子元器件中的应用

     贵金属镀层虽然价格昂贵，但是在电子工业中应用却越来越多。其原因在于：其化学稳定性高、抗腐蚀性好、焊接性好、结合力强、接触电阻小、导电性能特别好等诸多优点。目前，国际上贵金属电镀技术发展较快，在提高镀层质量的条件下，努力探索降低电镀成本的措施，镀层成分由单一金属向多元化方向发展，取得了综合性能优良的多元合金。努力开发金合金（比如金锡、金铋、金银、金钴……），银合金（银镍、银锡……），和钯合金电镀工艺，尽量减少稀贵金属如铑、铂和金的用量。通常情况下，一个镀层并不能达到如此效果，而是采用多种中间镀层才可能达到目的。表面处理必须强调的是：零件的表面性能不仅取决于镀层，而且也取决于底材的表面处理。特别是底材的粗糙度将会影响镀层的粗糙度，底材的裹面特性与加工方法密切相关(铸造、车削、研磨、拉伸、冲压等……)。由底材表面加工处理造成的表面缺陷对镀层质量会产生副作用，典型的表面缺陷（电镀中又称：素材不良）有：气孔，组织的不均匀性，鳞片，划伤……此外对底材的后处理也可使镀层严重受损，例如：在除氢退火时，如果零件没有仔细弄干净，在表面就会形成碳化物，这便会导致粘附强度减弱；化学酸洗或其它化学处理在表面形成或吸附的化合物也会造成不良影响，这些化合物在施镀过程中也不能被取除掉并且可导致附着力减弱。

     稀贵金属是贵金属和稀有金属的总称。金、银、 铂族元素（铂、铱、锇、钯、铑、钌六种），统称为贵金属。铂系元素化学性质稳定，它们中除铂和钯外，不但不溶于普通的酸，而且不溶于王水。铂很易溶于王水，钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。而、 、 等属稀散元素，通常称为.。
     电镀铂：（和钯与镍同族）铂是银白色金属，熔点为1769度，密度为21.45g/cm3，主要用于电气仪表、化学工业及制作精密合金等。
     电镀钯：钯是银白色金属，熔点1552度，密度12.16g/cm3，可塑性好，在贵金属中耐蚀性较差，供电气、仪表、化工工业及制作精密合金等用.。
     电镀铑：（和铱与钴同族）铑是银灰色金属，熔点为1960度，密度为12.44g/cm3，是脆性金属。供电气、仪表、高温合金及精密合金等用.。
     电镀铱：铱是银灰色金属，熔点为2443度，是贵金属中熔点{zg}的。密度为22.4g/cm3，是脆性金属，化学性质稳定，耐酸碱腐蚀，硬度高。用于电气、化学、仪表、轻工等方面，配制精密合金。

     电镀钌：（和锇与铁同族）硬质的灰白色金属，密度12.30克/立方厘米。熔点2310℃，沸点3900℃。化合价2、3、4和8。{dy}电离能7.37电子伏特。化学性质很稳定。在温度达100℃时，对普通的酸包括王水在内均有抗御力，对氢氟酸和磷酸也有抗御力。在室温时，氯水、溴水和醇中的碘能轻微地腐蚀钌。对很多熔融金属包括铅、锂、钾、钠、铜、银和金有抗御力。与熔融的碱性氢氧化物、碳酸盐和氰化物起作用。

     电镀锇：灰蓝色金属，硬而脆。密度22.59克/立方厘米（20摄氏度）。是密度{zd0}的金属。熔点3054℃，沸点5027℃。六方密集晶格，化合价有+2、+3、+4和+8。化学性质稳定，粉末状的锇易氧化。浓硝酸、浓硫酸、次氯酸钠溶液都使它氧化。加热易生成四氧化锇OsO4易挥发有剧毒的晶体。用来制造超高硬度的合金。锇同铑、钌、铱或铂的合金，用作电唱机、自来水笔尖及钟表和仪器中的轴承。

     电镀铟：银白色金属，密度：7.31克/立方厘米，有轻微毒性（铟比铅还毒），熔点156.6度，比铅还软，延展性好，能拉成细丝。化学性能稳定，主要用于配制贵金属合金，低熔点合金，轴承合金以及、电镀等工业方面。纯态的金属铟几乎没有什么商业价值，主要用于制造合金，以降低金属的熔点。铟银合金或铟铅合金的导热能力高于银或铅。可作低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。主要作飞机用的涂敷铅的银轴承的镀层。铟箔往往插入核反应堆中以控制核反应的进行，铟箔在反应堆中与中子反应后便呈现放射性，其呈现放射性的速度，可作为测量和反应进行的一个有价值的参数。

     电镀铼：铼是难熔金属，密度21，熔点3180℃，沸点5690℃，金属铼非常硬、耐磨、耐腐蚀，常温下，铼的化学性质稳定，300℃时开始氧化，高温下与硫蒸气化合成二硫化铼，与氟、氯、溴形成卤化物，铼不溶于盐酸，但溶于硝酸和热的浓硫酸，生成高铼酸（HReO4）。具有很高的电子发射性能，广泛应用于无线电、电视和真空技术中，铼具有很高熔点，是一种主要的高温仪表材料，铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器，钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能；铼在火箭、导弹上用作高温涂层，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。

     电镀铋：银白色或微红色而由金属光泽的晶体。密度9.8g/cm3。熔点271.4℃，沸点1560±5℃。。{dy}电离能7.289电子伏特。化合价+1、+3 和+5。常温时，在空气中稳定；赤热时，即燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋。加热时能与溴、碘化合；铋粉在氯气内着火。溶于王水和浓硝酸。不溶于非氧化性酸；即使浓硫酸和浓盐酸，也只是在共热时才稍有反应。不溶于水。作为可安全使用的“绿色金属”，除用于医药行业外，也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域，大有取代铅、锑、镉汞等有毒元素的趋势

     镓：液态镓为银白色金属，固态镓为蓝色结晶金属，质地柔软，熔点为29.8度，密度是5.9g/cm3，在空气中化学性能稳定，镓主要用于半导体工业、制作温度计、配制易熔金属等。

     硒：硒是黑色或深灰色玻璃状无定型锭块(红硒与灰硒为硒的结晶变体，主成分不变)，属于稀散元素，也称半金属。硒的熔点为220度，沸点为685度，密度为40808g/cm3，质脆，主要用于制造整流器、硒感光板、复印硒鼓、合金、搪瓷和玻璃工业等方面。

     碲：碲是一种银灰色半金属，属稀散元素，熔点为450度，密度为6.24g/cm3，质脆，具有很高的电阻系数，是逆磁性金属，所以是良好的半导体材料。主要用来制作半导体器件、合金、化工原料及铸铁、橡胶、玻璃等产品的添加剂。 
     砷：砷是银灰色半金属，属稀散元素。砷的熔点为814度，在613度时即升华，砷在空气中易氧化，砷的氧化物有剧毒(俗称xx)，砷的密度为5.73G/cm3，不溶于水，也不溶于有机溶剂，用于制作合金和半导体器件等。 
     由于不同的材料选择底材料选择首先要满足零件表面质量要求，或者采用复合材料，复合材料即底材加中间镀层。对复合材料最主要的要求是，它应对底材上的镀层具有良好的粘附强度。所以,根据不同的底材性质，中间镀层必须以替换方法如或进行电解沉积。对于不同的材料，其粘附强度可通过有目的的预处理达到，例如：对于塑料可进行喷砂等处理。另外还有一点须注意，确定在零件的哪一个生产阶段进行预处理，对电镀层具有良好粘附强度的典型底材如下：铜和铜合金、低合金钢和高合金钢、镍,钴及其合金；铝及铝合金、镁和镁合金、压铸锌，金、铜；钒、钛和钛合金、钨、钼、塑料、陶瓷材料，对复合材料的另一要求是，在零件老化或进一步的加工过程(如：焊接)中，表面性能的可靠性，与此相关底材与镀层的相互扩散起着非常重要的作用。材料选择还有以下规范：氢脆易受侵蚀性、工艺温度的一致性和电解质中的抗化学性。在许多情况下复合材料的表面功能，是通过中间镀层实现的.这些中间镀层可用于提高粘附强度,防止扩散,调整硬度值和弹性系数值,改善防腐蚀和防磨损性 。

     总之，电镀是一个多学科的系统工程，工程技术人员应密切配合，共同努力才能保证得到良好的镀层。