随着大功率LED（light-emitting diode）倒装芯片凸点尺寸的持续减小,Au-30 at.%Sn共晶合金作为最具前景之一的无铅钎料,因其具有优异的机械、导热与导电性而被广泛运用于大功率LED封装中。随着国家环保要求的提高以及人们环境意识的增强,有氰电镀向无氰电镀方向发展已成为当今研究的热点。而几乎所有非氰化物体系Au-Sn镀液都存在稳定性差的问题。因此,开发出一种环保、稳定性高的无氰Au-Sn电镀液制备Au-30 at.%Sn共晶合金凸点具有重大的实际意义。本文研发得到了一种稳定性高的无氰Au-Sn电镀液。通过电化学分析了Au-Sn共沉积的机理,并研究了镀液成分与电镀工艺参数对Au-Sn合金镀层成分及形貌的影响规律,获得了Au-30 at.%Sn共晶合金镀层。最后,对Au-Sn共晶镀层进行了镀速、结合力及相结构测试分析。主要结论如下:1.研究获得具有高稳定性的无氰Au-Sn共沉积电镀液,室温下可以稳定放置3个月还保持澄清状态,且加热至50 ^oC无沉淀物或浑浊现象发生。镀液组成为:Au-DMH（5,5-二甲基乙内酰脲）、焦磷酸钾、焦磷酸亚锡、亚硫酸钠、锡酸钠、EDTA、邻苯二酚。阴极极化曲线测试分析表明Au-Sn镀液中Na₂SO₃的加入使得Au的沉积电位发生明显的负移。随着镀液温度的升高,镀层沉积速率和阴极电流效率提高。Au-Sn共沉积溶液的初始沉积电位为-797 mV,当扫描电压超过-1.33 V时,阴极开始发生析氢反应。2.通过研究镀液成分与电镀工艺参数对Au-Sn合金镀层成分及形貌的影响规律,得到合适的镀液成分浓度为:Sn₂P₂O₇浓度0.03 mol/L、EDTA浓度在0.025⁰.04 mol/L、Na₂SnO₃.3H₂O浓度0.03 mol/L、邻苯二酚浓度0.03 mol/L,合适的电镀工艺参数为:pH值7.5、电镀温度40 ^oC、搅拌速度300 rpm、峰值电流密度为25³0 mA/cm²。其中EDTA由于其络合能力较强,因此对镀层中Sn含量影响显著。邻苯二酚显著增加了阴极极化速率,在镀液中起到了抗氧化剂和光亮剂的作用。峰值电流密度对镀层形貌及镀层中Sn含量影响都比较明显。3.正交实验优化结果:当邻苯二酚浓度为0.026 mol/L、EDTA浓度为0.025 mol/L、峰值电流密度为26 mA/cm²时,所得镀层外观呈现银白色镜面光亮状态,镀层Sn含量为Au-30 at.%Sn共晶合金镀层。Au-30 at.%Sn共晶合金镀层镀速可达11.4μm/h。Au-Sn共晶合金镀层具有很好的粘附强度、与Si基体的结合力良好。不同成分的Au-Sn合金镀层XRD实验测试结果显示,共沉积电镀所得的镀层相组成与Au-Sn相图一致。