【摘 要】
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随着科学技术的快速发展,人们对电子产品性能提出了越来越高的要求,电子产品或电子工业在国民经济中的重要作用越来越突出。而电子产品的小型化、复杂化、轻量化、多功能、高可靠、长寿命促进了片式电子元器件（如片式电阻、片式电容、片式电感等）的生产和发展,促进了第四代组装技术即表面贴装技术（SMT）的出现。这种组装技术对电子元器件表面镀覆的可焊性镀层的性能要求较高,在片式元器件的生产工艺中,常使用电镀的方法获
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随着科学技术的快速发展,人们对电子产品性能提出了越来越高的要求,电子产品或电子工业在国民经济中的重要作用越来越突出。而电子产品的小型化、复杂化、轻量化、多功能、高可靠、长寿命促进了片式电子元器件（如片式电阻、片式电容、片式电感等）的生产和发展,促进了第四代组装技术即表面贴装技术（SMT）的出现。这种组装技术对电子元器件表面镀覆的可焊性镀层的性能要求较高,在片式元器件的生产工艺中,常使用电镀的方法获得性能良好的镀层。在电子电镀领域中传统使用的镀层为Sn-Pb可焊性镀层,而由于Pb对人体和环境有害,研究可替代Sn-Pb的锡以及锡基钎焊合金镀层是必然的发展趋势。其中,Sn-Ag-Cu三元合金镀层具有与Sn-Pb镀层最接近的性能特点,如可焊性好、润湿性好、耐蚀性好等,优良的Sn-Ag-Cu三元合金镀层成为最能替代Sn-Pb的可焊性镀层。而Sn-3.0Ag-0.5Cu是Sn-Ag-Cu合金中的共晶合金,是最常用的焊料成分,因此也通常是Sn-3.0Ag-0.5Cu镀层合金的制备目标。本文通过研究镀液成分并调节工艺条件,确保能够得到性能良好的接近共晶Sn-3.0Ag-0.5Cu的镀层,并在此基础上将所得镀层的性能进行评价。镀液使用甲基磺酸盐作为主盐,通过动电位扫描实验确定硫脲,柠檬酸钠,乙二胺四乙酸分别为Sn2+、Ag+、Cu2+的配位剂,使得这三种金属离子的沉积电位相互靠近,达到共沉积的目的。通过分析不同主盐与配位剂比例变化时对镀层外观和微观形貌的影响,确定主盐与配位剂的比例。使用抗坏血酸作为抗氧化剂,提高镀液的稳定性。进行正交实验确定主盐、配位剂和抗坏血酸的浓度。调节pH、电镀时间、电流密度等工艺参数,并用电子探针分析镀层组成成分的变化,以及用场发射扫描电子显微镜观察镀层微观形貌的变化,从而确定合适的工艺参数。最终得到Sn、Ag和Cu的质量分数分别在92%～97%、2%～6%和0.5%～2%范围内的Sn-Ag-Cu合金镀层。采用弯折法和划格法以及观察镀层的截面确定了镀层与基体的结合力良好。将镀层和镀层在不使用钎料的情况下进行了焊接,焊接结合物截面发现了IMC的产生。并使用差示扫描量热法、Tafel曲线测试确定镀层的熔点和耐蚀性。本文所研究的镀液和工艺条件良好,实验所得接近共晶成分的Sn-Ag-Cu三元合金镀层熔点稍高于Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料,耐蚀性好,作为可替代Sn-Pb合金的镀层具有很好的应用前景。
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