随着电子工业的发展,对电子元器件的可焊性提出了越来越高的要求,可焊性已成为衡量电子元件好坏的一个重要指标,而采用何种镀层及工艺方法,又是提高可焊性的关键。 早期可焊性镀层大都用纯锡镀层,用无光锡镀层时由于结晶粗、孔隙大,易氧化导致可焊性差;另外锡与基体铜有互相渗透形成铜锡合金扩散层的倾向,该合金熔点高,合金层厚度增加又消耗了锡层的“有效厚度”。采用光亮电镀获得可焊性镀层,由于表面平滑光亮,一方面铜不易向镀层中扩散,另一方面抗氧化能力亦增加,故光亮锡层比无光锡层可焊性好。 但锡镀层有长晶须的潜在危险,这种倾向随锡纯度提高、内应力增加和光亮剂的夹杂等因素而增大,锡还有结构变异,低温时产生“锡瘟”的危险。基于上述原因酸陛光亮锡层不能用作某些微电子器件上。国内外电镀工作者在可焊性镀层的研究方面取得了如下进展:①从传统氟硼酸盐镀锡铅合金改用非氟的柠檬酸盐、酚磺酸盐型和氨磺酸盐型等,毒性、腐蚀性减小,改善了生产环境;②镀合金的光亮剂开发应市镀光亮层的可焊性明显提高;③从用纯锡镀层发展到用锡铅、锡铈和锡铈锑合金,改善了镀层的耐蚀、抗氧化和可焊性能。 锡和锡合金的可焊性依下列顺序递减:光亮锡铈锑>光亮锡铈>光亮锡一铅>光亮酸性锡>一般酸性锡>碱性锡。 光亮镀锡铈合金在国内已推广应用,铈与锡共沉积的合金能防止基体铜形成不可焊的合金扩散层。该合金抗氧化能力强,化学稳定性好,明显地提高了可焊性,铈离子还有防止亚锡氧化和水解的功能,工艺稳定。 在锡铈镀液中再加人锑盐可获得锡铈锑三元合金,比锡铈镀层更光亮,比锡铈的可焊性更好,蒸气老化4h后,该镀层的润湿能力可达到理想润湿力的88%,比锡铈合金提高18.3%。 (一)光亮锡铅合金、锡铈合金的电镀工艺规范(见表4—3—5和表4—3—6) 表4—3—5光亮镀锡铅合金工艺规范 表4—3—6光亮镀锡铈合金的工艺规范 (二)镀后处理 镀件的清洗和钝化处理对可焊性镀层显得更为重要,对焊接性和抗氧化性都有很大影响。可焊性镀层常用的后处理方法有三种。 (1)浸稀硫酸-清水洗-热水洗-专用清洗剂(温度70℃,1min-2min)-清洗。 (2)去离子水洗-浸三氟二氯乙烯-浸0.2%~2%苯骈三氮唑溶液-清洗-热水洗。 (3)清水洗-钝化(K2Cr207,10g/L,Na2C0320g/L,室温,1min)一热水洗-烘干(120℃20min)。 |