電沉積Sn-SiC復合鍍層及其可焊性研究.pdf

1、鉛是一種有毒物質(zhì),對周圍環(huán)境和人類健康造成一系列的負面影響。Pb-Sn合金已被限制或禁止在微電子和其他工業(yè)領域應用。因此,開發(fā)無鉛可焊性鍍層勢在必行。本文應用復合電沉積技術制備了Sn-SiC復合鍍層,旨在開發(fā)焊接成本低、焊接可靠性高的復合鍍層,以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),推進電子電鍍領域的無鉛化進程。
　　本文首先通過正交實驗確定了基礎鍍液的組成為:55g/LSn(CH3SO3)2、160g/L甲基磺酸(MSA)和10mL/LOP-乳化劑。

2、向基礎鍍液中添加SiC微粒,研究了鍍液組成和工藝條件對復合鍍層性能的影響。鍍層中的SiC微粒能夠細化錫的結(jié)晶顆粒;使用納米SiC作為復合微粒的鍍層性能要優(yōu)于使用微米SiC顆粒的鍍層。鍍液溫度升高,復合鍍層中錫的結(jié)晶顆粒細化程度變大,SiC微粒的復合量均在2wt.％以上。電流密度過高或過低均能使錫的晶粒細化程度增加,但不利于SiC微粒的復合。鍍液中SiC濃度為30g/L、十二烷基硫酸鈉(SDS)的濃度為50mg/L、鍍槽傾角θ為45°、鍍

3、液溫度為20℃、直流電鍍時陰極電流密度為3A/dm2時,所得的Sn-SiC復合鍍層表面焊料鋪展面積大,耐錫須生長能力好。脈沖電鍍時,平均電流密度為1.75A/dm2,頻率為50Hz時,復合鍍層表面焊料鋪展層質(zhì)量較好;頻率為100Hz、占空比為20%~50%時,得到的復合鍍層中SiC的復合量較高,耐錫須生長能力較好。
　　研究了鍍層中SiC微粒復合量對鍍層表面的焊料鋪展性能及耐錫須生長性能的影響。SiC微粒的復合量在0.3wt.%到