電沉積Sn-SiC復(fù)合鍍層及其可焊性研究.pdf

1、鉛是一種有毒物質(zhì),對(duì)周圍環(huán)境和人類健康造成一系列的負(fù)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(lǐng)域應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)無(wú)鉛可焊性鍍層勢(shì)在必行。本文應(yīng)用復(fù)合電沉積技術(shù)制備了Sn-SiC復(fù)合鍍層,旨在開(kāi)發(fā)焊接成本低、焊接可靠性高的復(fù)合鍍層,以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),推進(jìn)電子電鍍領(lǐng)域的無(wú)鉛化進(jìn)程。
　　本文首先通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了基礎(chǔ)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(chǔ)鍍液中添加SiC微粒,研究了鍍液組成和工藝條件對(duì)復(fù)合鍍層性能的影響。鍍層中的SiC微粒能夠細(xì)化錫的結(jié)晶顆粒;使用納米SiC作為復(fù)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(fù)合鍍層中錫的結(jié)晶顆粒細(xì)化程度變大,SiC微粒的復(fù)合量均在2wt.％以上。電流密度過(guò)高或過(guò)低均能使錫的晶粒細(xì)化程度增加,但不利于SiC微粒的復(fù)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(shí)陰極電流密度為3A/dm2時(shí),所得的Sn-SiC復(fù)合鍍層表面焊料鋪展面積大,耐錫須生長(zhǎng)能力好。脈沖電鍍時(shí),平均電流密度為1.75A/dm2,頻率為50Hz時(shí),復(fù)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(shí),得到的復(fù)合鍍層中SiC的復(fù)合量較高,耐錫須生長(zhǎng)能力較好。
　　研究了鍍層中SiC微粒復(fù)合量對(duì)鍍層表面的焊料鋪展性能及耐錫須生長(zhǎng)性能的影響。SiC微粒的復(fù)合量在0.3wt.%到