本文關(guān)鍵詞：Au-Sn共晶合金無氰共沉積鍍液及工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Au-30 at.%Sn共晶合金具有高強(qiáng)度、優(yōu)良的潤(rùn)濕性、高熱導(dǎo)率、高蠕變抗力和良好的抗熱疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。使其非常適合應(yīng)用于高可靠性封裝中,尤其是大功率LED倒裝芯片的封裝。相對(duì)于非電鍍法制備Au-30 at.%Sn共晶合金凸點(diǎn)來說電鍍法具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、高度一致等優(yōu)點(diǎn)。但是環(huán)保無氰的Au-30 at.%Sn共晶合金鍍液研究困難,尤其是鍍液穩(wěn)定性方面,因此本論文配制了一種穩(wěn)定良好的鍍液,并系統(tǒng)的研究了鍍液組成與電鍍工藝參數(shù)對(duì)鍍層的影響,優(yōu)化鍍液與工藝獲得了Au-30 at.%Sn共晶合金。本論文主要結(jié)論如下：(1)由Au(DMH)4-、亞硫酸鈉、檸檬酸銨、焦磷酸亞錫、焦磷酸鉀以及鄰苯二酚配制成的鍍液中,Au離子與Sn2+離子得到了充分的絡(luò)合,鍍液配制方法簡(jiǎn)單,在較高溫度施鍍?nèi)匀槐３譄o色透明,室溫下放置近20天仍然無沉淀產(chǎn)生,鍍液穩(wěn)定性良好。(2)在鍍液成分中：鄰苯二酚濃度對(duì)鍍層質(zhì)量有改善作用,對(duì)鍍層錫含量影響非常大,適宜濃度在0.02 M-0.04 M之間。Sn2+離子濃度對(duì)鍍層形貌與成分影響都很大,對(duì)鍍層Sn含量起著至關(guān)重要的作用,適宜的Sn2+濃度為0.02 M(與Au離子濃度的比值為2)。亞硫酸鈉濃度對(duì)鍍層形貌與成分基本沒有影響,亞硫酸鈉濃度大于或等于0.12M(與Au離子的比值大于或等于12)即可。檸檬酸銨濃度對(duì)鍍層形貌影響較大,對(duì)鍍層成分基本沒有影響,適宜濃度范圍在0.20 M-0.24M之間(與Au離子的比值在20-24之間)。焦磷酸根濃度對(duì)鍍層形貌影響很大,對(duì)鍍層成分影響較小,適宜的濃度范圍在0.24 M-0.32 M之間(與亞Sn離子的比值在6-8之間)。鍍液pH值對(duì)鍍層形貌與成分影響都較小,從鍍液穩(wěn)定性及應(yīng)用環(huán)境考慮適宜取值范圍在7-8之間。(3)在電鍍工藝參數(shù)中：峰值電流密度對(duì)鍍層形貌影響很大,對(duì)鍍層成分影響不是很大,適宜的取值范圍在10-20mA/cm2之間。導(dǎo)通時(shí)間對(duì)鍍層形貌與成分影響都很大,適宜取值范圍在3 ms以內(nèi)。關(guān)斷時(shí)間對(duì)鍍層形貌與成分影響也很大,適宜取值范圍在3ms及以上。攪拌速度對(duì)鍍層質(zhì)量影響較大,攪速過大時(shí)還會(huì)使鍍層內(nèi)應(yīng)力增加造成鍍層脫落,對(duì)鍍層成分基本沒有影響,適宜的取值范圍在250-300 rpm之間。施鍍溫度對(duì)鍍層形貌與鍍層成分影響都很大,適宜的溫度取值在45℃左右。(4)通過正交實(shí)驗(yàn)及穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),優(yōu)化出峰值電流密度取15 mA/cm2,導(dǎo)通時(shí)間取1.5 ms,關(guān)斷時(shí)間取5 ms,鄰苯二酚濃度在0.028 M時(shí)能夠得到鍍層致密,表面光亮呈銀白色的Au-30 at.%Sn共晶,鍍速可達(dá)12 μm/h。
【關(guān)鍵詞】：Au-30 at.%Sn 無氰共沉積 電鍍工藝 正交實(shí)驗(yàn) 穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN405;TQ153.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 微電子封裝技術(shù)簡(jiǎn)介9
• 1.2 微電子封裝中的釬焊技術(shù)及釬料9-13
• 1.2.1 微電子封裝中的釬焊技術(shù)10-11
• 1.2.2 微電子封裝中的釬料11-13
• 1.3 LED發(fā)展應(yīng)用及LED封裝13-16
• 1.3.1 LED發(fā)展應(yīng)用13-14
• 1.3.2 LED封裝14-16
• 1.4 Au-Sn共晶合金微凸點(diǎn)的制備16-22
• 1.4.1 非電鍍沉積法制備Au-Sn共晶釬料微凸點(diǎn)16-19
• 1.4.2 電鍍沉積法制備Au-Sn共晶釬料微凸點(diǎn)19-22
• 1.5 本論文研究目的與內(nèi)容22-23
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法23-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品23
• 2.1.2 電極材料23-24
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-27
• 2.2.1 Au-Sn共沉積無氰鍍液的配制25
• 2.2.2 Au-Sn共沉積工藝流程25-26
• 2.2.3 Au-Sn鍍層形貌表征與成分檢測(cè)26-27
• 3 Au-Sn共沉積鍍液成分與工藝參數(shù)的影響27-54
• 3.1 Au-Sn鍍液的配制及工藝參數(shù)初步確定27-29
• 3.2 Au-Sn共沉積鍍液成分的影響29-41
• 3.2.1 鄰苯二酚濃度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響29-32
• 3.2.2 亞錫離子濃度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響32-33
• 3.2.3 亞硫酸鈉濃度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響33-36
• 3.2.4 檸檬酸銨濃度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響36-37
• 3.2.5 焦磷酸根濃度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響37-39
• 3.2.6 鍍液pH值對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響39-41
• 3.3 Au-Sn共沉積脈沖電鍍工藝參數(shù)的影響41-52
• 3.3.1 脈沖電流峰值電流密度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響42-44
• 3.3.2 脈沖電流導(dǎo)通時(shí)間對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響44-46
• 3.3.3 脈沖電流關(guān)斷時(shí)間對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響46-48
• 3.3.4 攪拌速度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響48-50
• 3.3.5 施鍍溫度對(duì)Au-Sn鍍層形貌與成分的影響50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 4 正交與穩(wěn)健實(shí)驗(yàn)優(yōu)化獲得Au-30 at.%Sn共晶釬料54-66
• 4.1 正交實(shí)驗(yàn)54-58
• 4.1.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)54-56
• 4.1.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-58
• 4.2 穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)58-65
• 4.2.1 穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介58-60
• 4.2.2 穩(wěn)健參數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)60-62
• 4.2.3 穩(wěn)健參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

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