本发明专利技术涉及一种金锡共晶焊料(AuSn20)电镀液及制备方法，其特征在于采用新型的柠檬酸金钾代替传统氰化金钾，减少了对环境的污染，采用其他络合剂络合二价锡，提高了锡盐的稳定性，并且其组成每升中含有金盐1～20g，锡盐1～20g，缓冲剂10～50g，络合剂10～50g，光亮剂0.1g/L～10g/L，抗氧化剂0.1g/L～5g/L。本发明专利技术的电镀镀液不但对环境友好，而且可用电流密度较宽，制成的镀层光亮性好，镀层金锡组分控制较精确，熔点280±2℃。适用于对可靠度要求较高的通讯，卫星，遥感，雷达，汽车，航空等领域的光电器件的焊接及封装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种电镀镀液，尤其涉及ー种能制备光亮AuSn2tl (金锡共晶焊料)的镀液及制备方法。
技术介绍
金锡共晶焊料AuSn2tl (80-20wt% )处于Au-Sn共晶部位，共晶点为280°C，很小的过热度就可以使合金熔化并浸润。由于其钎焊温度适中，屈服強度高，无需助焊剂，具有良好的浸润性，低粘滞性，高耐腐蚀性，高抗蠕变性能及良好的导热和导电性，因此被广泛应用于通讯，卫星，遥感，雷达，汽车，航空等领域的光电器件的焊接及封装。传统的金锡合金制备方法包括鋳造拉拨轧制法，叠层冷轧复合法，以及物理气相沉积法。鋳造拉拨轧制法需要添加第三组元Pd或Pt，影响了金锡合金的纯度，焊接性能也会受到影响；而叠层冷轧复合法难以控制金与锡的反应量，未合金化的金或锡都会对焊料产生不良影响；物理气相沉积法沉积的金锡合金较薄，无法保证电子器件的焊接性能。而且上述方法操作性复杂，生产成本较高。目前国内尚未见有通过电化学直接电镀制备AuSn2。(金锡共晶合金焊料)的电镀液的专利技术专利，只是笼统的制备Au-Sn (金锡合金)，精确的含量无法控制。国外申请的专利主要是含氰化物和无氰化物的镀液两种类型，合金的熔点280°C未见有证实。美国专利US4634505提供了ー种含有氰化物的金锡合金镀液，三价氰化金作为金盐，四价草酸锡作为锡盐，在PH为3以下实施电镀，得到的镀层锡含量低于I %。镀液可操作的电流密度较大，均在IASD以上，但由于是含氰化物镀液，且应用领域仅在于装饰性电镀和エ业抗腐蚀性能的应用材料，推广性不強。美国专利US20040231999提供了一种含氰化物的金锡合金镀液，用2,2，-ニ联吡啶作为添加剂拉近金和锡的沉积电位，使用含有铊，铅和砷离子的少量物质作为镀层的晶粒细化剂，増加镀层表面光亮性和平整性。通过不同的电流密度沉积得到了金含量在65% 94%的金锡合金，但是，专利没有提及所制备的金锡合金的焊接性能。美国专利US6245208提供了ー种无氰金锡合金镀液，用氯金(III)酸钾作为金盐，ニ价锡作为锡盐，在脉冲电镀得到了金锡合金。但是电流密度较小，且可用的电流密度也较窄，在0. 02ASD 0. IASD之间，且能沉积金锡原子比为80 20的电流密度区间更小。由于三价金和ニ价锡在溶液中会互相反应，因此，该专利使用锡的络合剂柠檬酸铵的量高达200g/L,以及用抗坏血酸来稳定镀液,但是稳定周期只有两周时间。美国专利US20020063063A1提供了ー种无氰金锡合金电镀液，使用ニ烯丙基胺的聚合物的季铵盐作为表面活性剤，用亚硫酸金(I)作为金盐，氯化亚锡和氯化锡作为锡盐，声称得到了金锡比接近80 20的金锡合金。但镀液使用的pH为9，极大的限制了焊料在需要光刻掩膜的光电器件焊接领域，且专利并未提及制备的金锡合金焊料精确的熔点。综上的专利技术专利，含氰化物的镀液可用电流密度较高，但是镀液须在pH小于3的条件下施镀，CN—易干与H+结合，对人体和环境及其有害。而无氰化物镀液可用电流密度较小，镀液不是很稳定，在复杂图形电镀方面很难沉积出光亮的金锡合金。况且，制备的焊料必须保证稳定的熔点。因此，为解决上述问题，我们专利技术了一种稳定的，可用电流密度较大，可在复杂图形上沉积出光亮的金锡合金焊料的环保型镀液，且制备出的焊料稳定在280°C左右。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发出ー种能生产光亮AuSn2。(金锡合金焊料)的环保镀液，实现直接电镀熔点在280°C左右金锡合金共晶焊料。为实现本专利技术目的，本专利技术提供的技术方案为ー种电镀金锡合金镀液，包括如下组分金盐4 10g/L，锡盐3 llg/L，缓冲剂 10 50g/L,络合剂30 50gL,光亮剂0. lg/L lg/L,抗氧化剂0. lg/L lg/L,调节剂为调节镀液，所述的调节镀液的pH为4. 5 6. 0，其余为去离子水。优选地，所述的金盐是柠檬酸金钾，化学式为KAu2N4C12H11O8，所述的锡盐是硫酸亚锡或氯化亚锡。优选地，所述的调节镀液为硫酸或盐酸。优选地，所述的缓冲剂是柠檬酸或其盐，草酸或其盐，酒石酸或其盐，葡萄糖酸或其盐，亚胺基ニこ酸，甘氨酸中的ー种或ー种以上的混合物。优选地，络合剂可以是葡萄糖酸钠、柠檬酸铵、焦磷酸钾或草酸钾中的两种或两种以上的混合物。优选地，光亮剂为聚こ烯亚胺、ニ联吡啶、吡啶磺酸中的一种或所述两种以上的混合物。优选地，抗氧化剂是抗坏血酸、邻苯ニ酚、对苯ニ酚、钨酸钠、叔丁基对苯ニ酚、N，N’ - ニ仲丁基对苯ニ胺、I-苯基-3-吡唑酮、茶多酚中的ー种或ー种以上的混合物。本专利技术还提供一种金锡共晶焊料(AuSn2tl)电镀液及制备方法，是将金盐，锡盐，缓冲剂，络合剂，光亮剂和抗氧化剂以及余量去离子水混合得到，加热40度。稳定IOmin后方可使用。本专利技术采用新型环保的柠檬酸金(I)钾取代剧毒的氰化金钾，其中金的析出电位为-0. 571V左右，游离的ニ价锡的析出电位为-0. 136V，两者的电位相差0. 435V，无法实现共沉积。我们加入适量ニ价锡的络合剂，从而使锡的沉积电位负移至-0. 435V左右,从而实现了金与锡的共沉积。本专利技术提供的一种金锡共晶焊料(AuSn2tl)电镀液对环境无污染，而且可用电流密度在0. 4ASD 1.6ASD之间，镀速达到19 y m/h以上，镀层熔点280±2°C。从而实现了本专利技术的目的。柠檬酸金钾其稳定性几乎和氰化金钾相媲美，无游离氰，经检测不属于危险化学品，极具环保性能。其分子式是KAu2N4C12H11O8，结构式如下Aヽ I+ uX /CHa 'OOC—CH2 'CN JI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电镀金锡合金镀液，其特征在于包括如下组分：金盐4～10g/L，锡盐3～11g/L，缓冲剂10～50g/L，络合剂30～50gL，光亮剂0.1g/L～1g/L，抗氧化剂0.1g/L～1g/L，调节剂为调节镀液，所述的调节镀液的pH为4.5～6.0，其余为去离子水。
【技术特征摘要】
1.ー种电镀金锡合金镀液，其特征在于包括如下组分 金盐4 10g/L，锡盐3 llg/L，缓冲剂10 50g/L，络合剂30 50gL，光亮剂0. Ig/L lg/L，抗氧化剂0. lg/L lg/L，调节剂为调节镀液，所述的调节镀液的pH为4. 5 .6. 0,其余为去离子水。2.根据权利要求I所述的ー种电镀金锡合金镀液，其特征在于，所述的金盐是柠檬酸金钾，化学式为KAu2N4C12H11O8,所述的锡盐是硫酸亚锡或氯化亚锡。3.根据权利要求2所述的ー种电镀金锡合金镀液，其特征在于，所述的调节镀液为硫酸或盐酸。4.根据权利要求3所述的ー种电镀金锡合金镀液，其特征在于所述的缓冲剂是柠檬酸或其盐，草酸或其盐，酒石酸或其盐，葡萄糖酸或其盐，亚胺基ニこ酸，甘...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄彤，崔国峰，杨俊锋，
申请(专利权)人：广州天极电子科技有限公司，崔国峰，
类型：发明
国别省市：
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