一种电镀锡铜金属的方法技术

一种电镀锡铜金属层的方法，其特征在于电镀液的配方为：分别按质量 体积比含有甲基磺酸锡30～80g/l，甲基磺酸铜0.5～3g/l，分别按体积比含有 甲基磺酸50～250ml/l，添加剂SNC21(德国施洛特公司生产)30～80ml/l， 添加剂SNC22(德国施洛特公司生产)50～200ml/l，添加剂SNC23(德国施洛 特公司生产)5～15ml/l，余量为水；所述电镀液进行电镀的电流密度为10～ 20安培/平方分米，温度为35～65℃，电镀时间为1.5～2.5分钟。放置上述电 镀液的电镀槽中的阴极板为传输钢带，电镀件距两阳极板的距离相等或相近。 本发明专利技术电镀的锡铜金属层厚度均匀，铜成分分布均匀，而且具有良好的可焊 性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电镀复合金属层的方法，尤其涉及集成电路外引线脚电镀复 合金属层的方法。
技术介绍
锡铜电镀技术广泛应用于PCB板(印制电路板)、IC集成电路电镀，与 锡铅电镀相比，锡铜电镀无毒、腐蚀性低且镀层光亮，可焊性好，废水处理 简单等特点，是当前世界各国致力于推广及使用的绿色环保电镀体系。锡铜 电镀铜成份为1 3%,其中镀层厚度的均匀性是影响产品质量的重要指标， 本专利技术锡铜电镀解决了厚度不均匀问题。目前，锡铜电镀的生产普遍采用挂镀方式，其方法主要是采用低电流密度长时间进行电镀，例如电流密度1 3安培/平方分米，电镀时间20分钟左 右。由于挂镀方式的镀槽中阴阳极距离较大，待电镀件用吊篮悬挂于阴极上， 使得待电镀件的表面各处与阳极之间的距离不一样，最大的距离约300mm， 最小的距离约280mm，如此使电流密度分布不匀，造成电镀层厚度以及锡铋 电镀层中铋成份的分布不均匀，如图1所示。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中锡铜电镀层的上述不均匀性问题进行了研究改 进，提供一种电镀锡铜金属层的方法，该方法电镀的锡铜金属层能满足均匀 性要求，而且工艺简单、制造成本低，电镀速度快。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现一种电镀锡铜金属层的方法，其中电镀液的配方为分别按质量体积比 含有甲基磺酸锡30 80g/l、甲基磺酸铜0.5 3g/l;分别按体积比含有甲基 磺酸50 250m1/1、添加剂SNC21(德国施洛特公司生产)30 80 m1/1、添加 剂SNC22(德国施洛特公司生产)50 200ml/l、添加剂SNC23(德国施洛特公 司生产)5 15 ml/l;余量为水。用所述电镀液进行电镀的工艺条件为电流密度为10 20安培/平方分 米，温度为35 65。C,电镀时间为1.5 2.5分钟。放置上述电镀液的电镀槽中的阴极板为传输钢带，位于两阳极板之间， 电镀件固定在所述传输钢带上，电镀件距两阳极板的距离相等或相近。所述两阳极板分别为锡板，所述锡板的尺寸为长500毫米，宽30毫米， 高100毫米。所述的传输钢带的传输速率为4.5 5.5米/分钟。 本专利技术克服了以往技术的不足，具有以下优点1..采用本专利技术中电镀液的配方以及电镀工艺条件，得到的锡铜金属层 厚度均匀，铜成分分布均匀，而且具有良好的可焊性。2. 本专利技术用于集成电路的外引线，电镀锡铜金属层替代现有技术中锡铅 金属层，避免了铅污染，达到环保要求。3. 工艺简单，采用高电流密度短时间进行电镀，电镀速度快，生产效率高。4. 采用合适的添加剂，产品结晶致密，晶须小于40um。 附图说明图1为现有技术中待电镀件用吊篮悬挂于阴极上进行电镀的示意图； 图2为本专利技术中电鍍件贴附固定于阴极上进行电镀的示意图。 具体实施例方式本专利技术通过以下实施例来进一步说明。本电镀锡铜金属层的方法包括前处理、电镀、后处理等工序。具体工艺 流程如下上料—电解脱脂—水洗—活化(去氧化皮)—水洗—预浸—锡铜电镀—水洗—中和—热水洗—烘干—下料 具体工艺步骤如下1.前处理包括电解脱脂、活化、预浸三个工序，目的是将需要电镀的 制品表面的油脂及氧化物去除干净。所用化学品和工艺条件见表1: <table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column></row><table>上表中FR-200M为一种商品电解脱脂液，其主要成分为氢氧化钾。上表 中预浸的作用在于在电镀前将待电镀件再活化，去除表面氧化层。2. 锡铜电镀锡铜电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程，其反应如下 阳极 Sn-2e—Sn2+ Cu-2e—C氧化反应 阴极 Sn2++2e—Sn Cu2++2e—Cu还原反应3. 后处理中和将产品表面的酸性溶液清除干净，处理时间30秒，化学药水为碱性的 溶液。所用化学品和工艺条件见表2:<table>table see original document page 5</column></row><table>现对三批待电镀的制品进行锡铜金属层电镀的实施例进行说明 实施例1取50条待电镀的制品(TSOP48集成电路封装外壳的外引线)，如图2用 弹簧夹贴附固定于阴极传输钢带上，该钢带距两阳极板的距离相等，都是 100mm，见图2。阳极板的材料为锡板，尺寸分别为长500毫米，宽30毫 米，高100毫米。阴极传输钢带速度4.5m/min。电镀液的配方、电镀工艺步骤及工艺条件如下表。<table>table see original document page 5</column></row><table><table>table see original document page 6</column></row><table>上表的电镀液配方中添加剂SNC21可以防止低电流密度区覆盖能力降 低；SNC22添加剂可以避免二价锡氧化,防止铜和阳极锡的置换反应;SNC23 添加剂可以使镀层光亮，结晶细致。取吊篮中间位置的集成电路外壳的引线电镀样品10条，测试锡铜电镀层 的厚度以及铜成分的含量，在每条集成电路外壳的引线上测试3个点，共测 试30个点。其中锡铜电镀层的厚度以及铜成分的含量采用德国Fischer公司 生产的X-Ray测量仪器，型号XULM-XYM，标准样片型号603-001。其测量数据如下:<table>table see original document page 6</column></row><table>715.12.02212.52.2814.31.82312.22.0914.62.12413.32.11013.02.22511.21.91112.92.02614.31.81214.31.92713.21.71311.71.82814.31.91413.12.02913.32.01514.21.83012.62.2标准8 25.41 3最大值15.12.3最小值11.21.7平均值13.21.97CPK (过程 能力指 数)1.69 (标准值大于1.67)上表中，CPK (过程能力指数)值为电镀层均匀性的表示值，其标准值大 于1.67为行业公认标准值。 实施例2:阴极传输钢带速度5m/min。电镀液的配方、电镀工艺步骤及工艺条件如下表，其他工艺说明同实施例1。工序化学品浓度温度电流电镀时间电解脱脂FR-200M200g/l50°C300安 培活化活化酸50ml/l室温预浸甲基磺酸100ml/l2.2伏电镀甲基磺酸160ml/l50°C15安培/2.0分钟甲基磺酸锡55g/l甲基磺酸铜1.2g/l7<table>table see original document page 8</column>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀锡铜金属层的方法，其特征在于其中电镀液的配方为：分别按质量体积比含有甲基磺酸锡３０～８０ｇ／ｌ、甲基磺酸铜０．５～３ｇ／ｌ；分别按体积比含有甲基磺酸５０～２５０ｍｌ／ｌ、添加剂ＳＮＣ２１（德国施洛特公司生产）３０～８０ｍｌ／ｌ、添加剂ＳＮＣ２２（德国施洛特公司生产）５０～２００ｍｌ／ｌ、添加剂ＳＮＣ２３（德国施洛特公司生产）５～１５ｍｌ／ｌ；余量为水。

【技术特征摘要】
1. 一种电镀锡铜金属层的方法，其特征在于其中电镀液的配方为分别按质量体积比含有甲基磺酸锡30～80g/l、甲基磺酸铜0.5～3g/l；分别按体积比含有甲基磺酸50～250ml/l、添加剂SNC21(德国施洛特公司生产)30～80ml/l、添加剂SNC22(德国施洛特公司生产)50～200ml/l、添加剂SNC23(德国施洛特公司生产)5～15ml/l；余量为水。2. 根据权利要求1所述的电镀锡铜金属层的方法，其特征在于用所述电 镀液进行电镀的电流密度为10 20安培/平方分米，温度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永健，涂利彬，
申请(专利权)人：无锡华友微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32