表1 金镀层的厚度与用途

装饰性镀金仍然是镀金的一项主要用途。但是随着现代电子工业的发展，电子电镀中的用金量快速增长，功能性镀金已经成为镀金技术的重要应用领域(电子工业用金约占6%)。随着黄金价格的不断上涨，采用代金镀层的趋势有增无减。

今天这里主要说一下氰化物镀金工艺及镀液的配制。

1.碱性氰化物镀金

标准的碱性氰化物镀金工艺如下：

氰化金钾1～5g/L

氰化钾15g/L

碳酸钾15g/L

磷酸氢二钾15g/L

温度50℃～65℃

电流密度0.5A/dm²

阳极 金或不锈钢

本镀液中的主盐是氰化金钾，以KAu(CN)₂的形式存在，参加电极反应时将发生以下离解：

KAu(CN)₂=K⁺+[Au(CN)₂]⁻

[Au(CN)₂]⁻+e=Au+2CN⁻

金盐的含量一般为1～5g/L,如果降至0.5g/L以下，则镀层会变得很差，会出现红黑色镀层，这时必须补充金盐。

游离氰化钾对于以金为阳极的镀液可以保证阳极的正常溶解，这对稳定镀液的主盐是有意义的，应该保持游离氰化钾的量在2～15g/L,这时镀液的pH在9.0以上。阳极的反应如下：

Au+2CN⁻=[Au(CN)₂]⁻+e

如果采用不溶性阳极，则阳极反应如下：

2H₂O=O₂↑+4H⁺+e

碳酸钾和磷酸钾组成缓冲剂，并增加镀液的导电性。碳酸盐在镀液工作过程中会自然生成，因此配制时可以不加，或只加入5g/L。

如果要镀厚金，则在镀之前先预镀一层闪镀金，这样不仅仅是为了增加结合力，而且可以防止前道工序的镀液污染到正式镀液。闪镀金工艺如下：

氰化金钾  0.8～2.6g/L

游离氰化钾  18～40g/L

温度  43℃～55℃

电压  6～8V

时间  10s

氰化物镀金的电流密度范围在0.1～0.5A/dm²。温度则可以在40℃～80℃变动。镀液温度越高，金的含量也就越高，电流密度也可以高一些。电流密度低的时候，电流效率接近100%。镀液的pH一般在9以上，在有缓冲剂存在的情况下，可以不用管理pH。镀金的颜色会因一些因素的变动而发生变化。

2.中性氰化物镀金

(1)典型中性氰化物镀金典型中性氰化物镀金镀液的pH在6.5～7.5调节的镀金，用于这种镀液的pH缓冲剂主要是亚磷酸钠、磷酸氢二钠类的磷酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐等。由于将氰化物的量降至最低，因此这些盐的添加量都比较大，同时也起到增加导电性的作用。其典型的工艺如下：

氰化金钾  4g/L

磷酸氢二钠  20g/L

磷酸二氢钠  15g/L

pH  7.0

温度  65℃

阴极电流密度1A/dm²

中性氰化物镀金因为要经常调整pH,在管理上比较麻烦。但对印制电路板镀金或对酸碱比较敏感的材料(如高级手表制件等)的镀金，效果较好。

(2)高稳定性中性氰化物镀金为了提高中性氰化物镀金的稳定性，也可以在镀液中加入螯合剂，如三乙基四胺、乙基吡啶胺等。推荐的工艺如下：

氰化金钾  8g/L

氰化银钾  0.2g/L

磷酸二氢钾  5g/L

EDTA二钠  10g/L

pH  7.0

电流密度  0.3A/dm²

3.酸性氰化物镀金

(1)典型酸性氰化物镀金酸性氰化物镀金是随着功能性镀金层的需要而发展起来的技术，在工业领域已经有广泛的应用，是现代电子和微电子行业必不可少的镀种。酸性氰化物镀金有较多的技术优势，如光亮度、硬度、耐磨性、高结合力、高密度、高分散能力等。

酸性氰化物镀金的pH一般为3～3.5,镀层的纯度在99.99%以上。镀层的硬度和耐磨性等都比碱性氰化物镀层的要高，且可以镀得较厚的镀层。

典型的酸性氰化物镀金工艺如下：

氰化金钾  4g/L

柠檬酸铵  90g/L

电流密度  1A/dm²

温度  60℃

pH  3～6

阳极  石墨或白金

(2)改进型酸性氰化物镀金改进的酸性氰化物镀金工艺如下：

氰化金钾  8g/L

柠檬酸钠  50g/L

柠檬酸  12g/L

硫酸钴  0.05g/L

温度  32℃

电流密度  1A/dm²

用于酸性氰化物镀金的络合剂除了柠檬酸盐，还有酒石酸盐、EDTA等。调节pH则可以采用硫酸氢钠等。也可添加导电盐以改善镀层性能，如磷酸氢钾、磷酸氢铵、焦磷酸钠等。选择适宜的络合剂和导电盐，可以获得较好的效果。

(3)镀金液的配制  镀金所用的金盐，主要是氰化金钾和氯酸金。酸性氰化物镀金可以使用氯酸金，也可以使用氰化金钾，而中性氰化物镀金和碱性氰化物镀金则只能使用氰化金钾。在实际生产中，多数是采用氰化金钾。氰化金钾有市售的，也可以自己配制。配制的方法主要有氰化金法和雷酸金法。

①氰化金法是先将研成细粉的金添加到0.1%～0.2%的氰化钾溶液中，并进行充分的空气搅拌，这时反应如下：

4Au+8KCN+O₂+2H₂O=4KAu(CN)₂+4KOH

②雷酸金法是先制出三氯化金。首先将金片在硝酸：盐酸=1:3的王水中溶解，然后再进行加热蒸发。注意加热时温度不要超过80℃。冷却后再加水溶解，制成三氯化金的水溶液，这时的反应如下：

2Au+2HNO₃+6HCl=2AuCl₃+4H₂O+2NO↑

AuCl₃+HCl=HAuCl₄

然后再往其中边搅拌边加入氨水(每克金约需要10g氨水),生成黄色的雷酸金沉淀：

HAuCl₄+3NH₃+3H₂O=Au(OH)₃(NH₃)₃↓+4HCl

注意：干燥的雷酸金微受振动就会发生爆炸，所以对沉淀收集和洗涤时都不要让其干燥，保持湿润状态。然后在湿润状态静置4h左右，再将其溶解于氰化钾溶液中，即得透明氰金钾溶液(每克金需要1.15g氰化钾):

Au(OH)₃(NH₃)₃+3KCN=AuCN+(CN)₂↑+3KOH+3NH₃

如果不是特别需要，应该尽量采购试剂氰化金钾，免去制作的风险。