无氰共沉积au-sn电镀液稳定性研究

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1、硕士学位论文无氰共沉积Au—Sn电镀液稳定性研究StudyontheStabilityofaNon—cyanideAu-SnCo．electrodepositionPlatingSolution学21105076完成日期：至Q!垒生墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的

2、贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：型i垃：笤丝二金鱼缝丝：定幽密作者签名：墨亟!习：鲨日期：丝!壬年—L月—￡日大连理工大学硕士学位论文摘要Au．30at．％Sn共晶合金由于具有优异的力学性能、优良的热导率，钎焊时无需助焊剂，特别适用于功率器件的封装，如大功率发光二极管(LED)的封装。但是传统的机械合金化的制备方式成本较高、制备难度较大。电镀法是一种可以在复杂表面制备Au．30at．％Sn共晶可焊性镀层的方法。绿色制造已成为微电子制造行业的发展趋势，无氰共沉积电镀制备Au-30at．％Sn共晶可焊性镀层的方法受到

3、人们原来越多的关注。然而无氰Au．Sn镀液的稳定性一直是无氰Au．Sn共沉积技术实现实用化的瓶颈和难点。本论文主要结论如下：(1)在同一无氰共沉积Au．Sn镀液中进行长时间的电镀实验，发现随着镀液累计电镀时间的延长，电流效率和镀层中Sn的成分逐渐降低。计算表明，镀液中Sn的实际消耗明显偏离理想情况，在经历长时间电镀后镀液不能稳定电镀出成分稳定的Au．30at．％Sn共晶合金镀层。(2)进一步利用线性伏安扫描法对碱性焦磷酸镀锡溶液，碱性亚硫酸镀金镀溶液和无氰共沉积Au．Sn镀液进行伏安扫描，实验结果显示Sn主盐在溶液中不能长时间稳定存在，而Au主盐可以在5天内保持稳定，因此Sn主

4、盐的稳定性是制约共沉积Au-Sn镀液稳定性的主要因素。(3)为了找到稳定的镀锡体系，对柠檬酸．二价锡(Sn(II))盐镀锡体系进行了研究。Sn(II)在柠檬酸溶液中的主要络合形式有：SnCit2。、SnCitH。、SnCitH2、SnCitH3+，络合形式的浓度是溶液中柠檬酸总浓度、溶液中Sn(II)总浓度及pH的函数。计算表明当pH为5时，Sn(II)主要形成SnCitH‘络合离子，约占溶液中Sn总浓度的97％。柠檬酸-Sn(II)镀锡体系在抗氧化剂存在的情况下稳定性明显提高，抗坏血酸的抗氧化能力强于邻苯二酚，Sn(II)的氧化是镀液不稳定的主要原因。平衡关键词：无氰共沉积；

5、Au．30at．％Sn共晶合金；镀液稳定性；线性伏安扫描；络合无氰共沉积Au．Sn电镀液稳定性研究StudyontheStabilityofaNon-CyanideAu-SnCo—electrodepositionPlatingSolutionAbstractAu-30at．％Sneutecticalloyiswidelyusedinelectronicpackagingindustryassoldermaterialforitsexcellentmechanicalproperties，outstandingthermalconductivity，andcanbeusedwi

6、thoutflux．Thehighmeltingpoint，excellentcreepresistanceandthermalconductivitymadeAu-30at．％Snalloyparticularlysuitableforpowerdevicepackaging，suchaslightemittingdiode(LED)packaging．However，productioncostoftheAu-30at．％Sneutecticalloyishigh，anditisdifficulttoproduceusingconventionalpreparationme

7、thod．Instead，platingisapromisinglowcoastpreparationmethodwhichcaildepositAu-30at．％Sneutecticsolderablecoatingsontocomplexsurface．Asthedevelopmenttowardgreenmanufacturingisaninevitabletrendformicroelectronicsmanufacturingindustry．thepreparationofAu·