一、镀金的目的：
由于黄金的低电阻抗值(2.13μΩ‧cm)，及黄金不易氧化及腐蚀，所以黄金镀层的电接触阻抗就比较低、比较稳定，因此被用来当作讯号导通材料。就MIL-G-45204及ASTM-B488-01规范电子零件镀金的要求，在黄金纯度的部份分为三级(如表一)，在硬度部份分为四级(如表二)。因此不同的纯度及硬度就有不同的电子零件用途，详细请参阅ASTM-B488-01规范的X1.1。文中清楚说明，TypeI(纯度99.7%以上)是应用在连接器、插拔性接点之用途。TypeII (纯度99.0%以上)是应用在高插拔性接点(高耐磨损)之用途，但是不能应用在高温环境(包含组装环境)，因为金层中的硬化剂会在高温下加速氧化。TypeIII (纯度99.9%以上)是应用在半导体、焊锡、高温环境⋯等用途。然而目前在电子业界使用硬式黄金镀膜，主要用在连接器及PCB的金手指，由于其使用场合是需要插拔，所以有耐磨性之要求，就各大连接器厂的镀金规定都设在 )。因此在黄金镀浴中必须加入微量的”硬化TypeI-C(纯度99.7%、硬度130~200 HK
25
剂”，目前所知的硬化剂不外乎是钴、镍、铁(依照被使用率顺序)，而其中九成市场为金-钴合金。
表一最小含金百分比
99.70% 99.00% 99.90%
(不含K、C、N)
ASTM-B488-01 I II III
MIL-G-45204 I II III
表二 Knoop 硬度范围ASTM 样式MIL-G-45204
最大为90 HK
A A
25
91~129 HK
B B
控水系统25
130~200 HK
C C
25
> 200 HK
D D
25
在酸性低氰药水系统有柠檬酸系、(焦)磷酸系、有机瞵酸⋯等，而最被常用的就是柠檬酸系。以下我们就来详细剖析酸性硬金浴的架构：
1.金属盐：药水中的黄金离子来源。目前几乎全是使用PGC氰化亚金钾(Potassium Gold Cynide)。
2.导电盐：增加药水的导电度。通常为钾、钠、铵之盐类，例如硫酸盐、氨基磺酸盐、柠檬酸盐、酒石酸钾盐、磷酸盐、硼酸盐、碳酸盐、焦磷酸盐、乳酸盐⋯等。导电盐可以含有一种以上的盐类，必
须为可溶性与镀浴中其他成分兼容而不产生沉淀。总盐含量约100~200 g/L之间，含量太少导电会不良，含量太多容易产生结晶物，或药水黏度上升而导致效率下降。 3.缓冲盐：保持药水于一定的PH值，一般约在3.5~
4.8之间。可含一种以上的有机
酸或无机酸。有机酸有草酸、甲酸、胺基乙酸、磺酸、柠康酸、乳酸、葡萄糖酸⋯等，无机酸有硼酸、硫酸、磷酸⋯等。缓冲盐的量一般不高，约在5~50 g/l之间。PH值小于3以下氰化亚金钾会沉淀，PH值太高则容易粗糙或烧焦，而且硬化剂难以共析。4.螯合剂：或称错化合剂，使金属杂质或光泽剂，及硬化剂金属形成错化合物。通
常螯合剂有、柠檬酸、胺基梭酸、腈基三乙酸、EDTA、ETMA、ATMP、HEDP、胺乙酸二乙酯⋯等。使用浓度视药品及用途差异性很大。
5.光泽剂：有助于使沉积的结晶变细，增加沉积的光泽及硬度。例如中低电流区的
光泽剂为钴，一般为硫酸钴、柠檬酸钴、草酸钴、焦磷酸钴，及其它预
先螯合的钴盐。而高电流光泽剂(高速电镀用)多半为Pyridine类、Glucose类、Quinoline类、Pyrrolidine类⋯等。中低电流光泽剂不足时，镀层会偏红、硬度变软、
容易长红斑，浓度过高时镀层偏白，硬度变高。高电流光泽剂不足时，当搅拌不良电流开高时，很容易引起粗白，甚至烧焦，浓度过高时，电镀效率会明显下降，甚至高电流颜变红。
6.还原剂：主要将药水中的三价金适时还原为一价金。由于高速电镀的阳极反应剧烈，或是药水循环带入空气，药水中部份的一价金会被氧化为三价金，而影响到电镀效率，可以藉由分析金含量来比较。还原剂一般添加量非常低，而且是会在电镀效率明显变低时，或是电镀方式极易产生三价金的场合下使用。使用的药品有肼、硫酸肼、次磷酸、亚硫酸钾⋯等。添加量必须小心控制，因为过量时会使药水极易还原于设备上，甚至在阳极或是加热器上。如果三价金产生速度很快，应该从治本方向改善，添加还原剂只是治标的方法，而且操作不慎损失会更大。一般治本改善的方法，为改善阳极为最根本之道，可以将白金阳极改为氧化铱复合阳极。 三、操作条件：
1.电流密度：一般最常操作的范围约在0.1~30ASD，但是如果搅拌情况良好(如刷镀、喷镀)，而且使用低涟波率(1%以下)整流器，平均电流密度是可以开到 50ASD 。
电流密度过大会产生粗糙现象，甚至烧焦。
2.操作温度：最佳操作温度是在 50~60℃，随着温度下降，效率明显降低。
3.pH值：一般PH值控制在3.8~
4.8 之间。如果希望镀层泽较黄，可以控制在3.8~4.0之间，但是效率会比较差，多半建议在薄金槽，或是没有效率压力下使用。如果
希望效率高一点，可以控制在4.6~4.8之间，绝对不可以超过5.0来操作，因为镀层应力会大增，所以多半建议在厚金槽使用。
4.比重：建议控制在 12~18 Be´，比重过高操作时(约20 Be´以上)，药水黏度会增加，反而会影响电镀效率，因为氢气泡不易破除。若比重过低操作时(约10 Be´
以下)，药水导电度变差。过去的经验告诉我们，刷镀金药水(厚金)长时间操作下
来，比重会一直上升，原因是产速比较慢、药水带出少、添加金PGC量大，加上电
镀后PH值的上升，为降PH值须一直添加酸盐，所以比重会节节上升。要改善的方
法很简单，先将药水加热浓缩(让水蒸发部分)后，再将药水冷却到0~5℃时，会有
很多结晶物产生(盐类析出)，将药水抽出分离即可。
四、阳极：物联网天线
我们都知道现在连续电镀厂，使用的阳极以白金钛网(板)居多，其次为白金线、白金铌网、氧化铱/钛(钽)。
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防水监控而白金钛网在使用上之种类可分为二种：1.镀白金之钛网（海绵状白金）。2.包覆白金之钛网（平滑状白金）。一般我们大多以为此二种同称为白金钛网，而认为其电极是相同的，并常常错误的混用。其实在功能上此二种电极是完全不同的，使用时必须加以注意。包覆的白金钛网其表面是平滑状的，所以随着电解的进行，就会产生相当大的极化作用，使氧的过电压增至相当高（0.44V），而具有很强的氧化能力，在黄金镀浴中，因其强氧化能力会把镀液内成份氧化分解，导致镀液的急速老化，所以并不适用。镀白金之钛网，其铂粒子是以极微细状态沉积在钛电极表面上而呈海绵状(较粗糙)。具有很大的表面积可与溶液接触，其表面积为平滑状白金几何面积的数百倍，所以能减低极化作用，因此具有较低的氧过电压（0.24V）。其氧化能力较弱，能减缓镀液的老化速度，所以在黄金镀浴中使用的阳极以镀白金之钛网才是适用的，而包覆白金之钛网则不能使用。氧化铱/钛复合电极是不溶性阳极中最具革命性的发明，不仅耐蚀性良好，而且具有最优秀的电极触媒能，其氧过电压非常的小。所以在镀浴中使用为阳极时，其氧化能力非常的低，几乎不具氧化作用，为现在镀黄金浴中最理想的阳极。
五、钴(硬化剂)的反应：
在酸性镀液中错化剂的种类与金属的价数非常重要。使用柠檬酸钴为光泽剂，药水颜
原来是红到粉红，是二价钴柠檬酸盐的颜，会慢慢变为黄。这种变化是由于二价钴和由阴极释放出来的CN-离子行成错盐，再由空气或阳极所产生的氧气，氧
化成三价钴。Co(CN)
6+3
错离子的颜是黄，在酸性镀液中很，同时不会再有钴
析出。又因为高速电镀，往往镍液带入到金镀液中，所以所看到金药水的颜多半呈现琥珀。为了避免受此不可逆反应的影响，必须连续添加二价钴的错盐。至于添加量的依据，就是依照分析数据结果，对二价钴不足的量进行补充。这边特别声明，分析方法必须同时包含滴定法及AAS(ICP)分析法，交叉计算出二价钴有效含量。
◎滴定法分析的量为二价钴及二价镍之总和。
◎AAS(ICP)分析法可以分析出镍金属含量。
◎二价钴(Co2+)＝滴定法的值(Co2++Ni2+)－AAS(ICP)分析法镍的值
六、药水的管理：
1.保持稳定的体积：每一缸药水建浴时有一定的标准容量，如果药水容量变化大时，相对电镀稳定度一定很差，如质量(外观)、产速、膜厚⋯等。那是因为药水体积
变化，影响到所有组成份也一起变化。
2.保持所有组成份的浓度一致：前面已述。
3.降低药水被污染的机会：一般最常被污染的就是镍金属，由于前制程是镀镍，所以会带入金槽，所以治本的方法必须想办法改善镀镍后的水洗及风刀(吹气)，治
标的方法是一家金药水中含有镍的螯合剂，或是除镍剂(最具代表为黄血盐、红
血盐)，但是不能有负作用。
其次为铅污染及铁污染，铅污染可以使用除铅盐来处里。铁污染轻微污染时，让
它慢慢镀掉，严重时建议重新建浴。
A.除铅作业：
a.加碳酸钙5g/l于药水中，加热至50℃并以泵循环搅拌二小时。
b.再加入草酸10g/l ，继续搅拌约半小时，会有白沉淀。
c.用活性碳滤心过滤，除去沉淀物后，即可使用。
B.除二价金属作业：(除镍)
a.将药水加热至 50~60 ℃并以泵循环，让水蒸发浓缩药水。
b.当药水浓缩至一半后，加入所需黄血盐 ( 如下式 ) ，于相同温度下搅拌一小时以上。
c.停止加热搅拌，静置24小时以上。
d.抽取上层澄清液，分析钴含量并补充之。
e.下层混浊液再加入等量纯水并搅拌之。
f.反复步骤c到e直到澄清液为白透明为止(可分析
金含量)，并调整体积。黄血盐量(g/l) = 200 ×
(W
1/M
1
+W
2
/M
2
+⋯)
W为二价金属含量(g) M为二价金属分子量
一般以Ni及Co比较多=200×(W
Ni /M
Ni
+W阀门加工
Co
/M
拐角
Co
)
大概=3.4×(W
Ni +W
Co
)
七、常见的不良：以下不含重工失败。
1.全面发红：中低电流光泽剂(二价钴)不足。
2.红斑：镀层孔隙度过大，常见的原因有镍污染严重、纯金浴金浓度过高、磺酸雾附着、其它不明的污染。
3.烧焦：电流过大、搅拌不良、高电流光泽剂不足、涟波率变大，电镀位置失当。
4.不黄：PH值太高、螯合剂不足、镍或钴含量过高(多半是镍污染)。
5.效率低：金含量偏低、三价金过多、高电流光泽剂过量、游离氰过高。
