【摘要】：鍍錫工藝是印制板制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一,其鍍層的質(zhì)量直接影響到電子線路蝕刻質(zhì)量和元器件焊接可靠性。近年來隨白化技術(shù)的誕生,錫鍍層作為多層板層間結(jié)合力的增強(qiáng)層將進(jìn)一步提升鍍錫技術(shù)在印制電路板領(lǐng)域中的應(yīng)用與地位。在錫電鍍液中,本文采用電化學(xué)方法對(duì)硫酸體系中銅面上錫電沉積的機(jī)理開展研究,通過分析鍍液中的添加劑對(duì)錫沉積陰極極化曲線的影響,探討體系中添加劑在錫電沉積過程中起的作用機(jī)制。在0.01~0.05 A·cm-2范圍內(nèi),通過研究電流密度對(duì)陰極過電位、電流效率以及鍍層形貌的影響,獲得了硫酸體系鍍錫的最優(yōu)工藝參數(shù):酒石酸鉀鈉80 g·dm~-3,辛烷基苯酚-10 1.5ml·dm~-3,2-巰基苯并咪唑0.4g·dm~-3,甲醛8 ml·dm~-3、電流密度0.03 A·cm-2。相對(duì)于電鍍錫而言,化學(xué)鍍錫具有分散性好、鍍層均勻和不需要加電源等優(yōu)點(diǎn),鍍厚在0.5~1.2μm范圍內(nèi)便可滿足相應(yīng)可焊性要求。本文研究采用優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)化學(xué)鍍錫的鍍液組成進(jìn)行了研究,獲得了硫酸鹽體系中化學(xué)鍍錫的最佳配方,即:硫脲80 g·dm-3,次亞磷酸鈉100 g·dm-3,辛烷基苯酚-10 0.5 ml·dm-3,硫酸亞錫20 g·dm-3,濃硫酸40 ml·dm-3,檸檬酸90 g·dm-3。用塔菲爾曲線研究了施鍍時(shí)間及退火對(duì)鍍層抗蝕性的影響,測(cè)試表明,化學(xué)鍍錫層的抗腐蝕性提升幅度主要與鍍層中銅錫金屬間化合物的含量有關(guān),而退火工藝可以增加鍍層中Cu_6Sn_5金屬化合物含量,有效提高鍍層的抗蝕性能。采用單層疊壓方式提升印制電路板布線密度是行業(yè)的主流技術(shù),層間結(jié)合力是影響印制電路板品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。針對(duì)多層半固化片與棕化層中的雜原子容易與空氣中水分子形成氫鍵造成層間界面結(jié)合力變差等問題,采用O_2/CF_4等離子體系對(duì)不流動(dòng)性半固化片進(jìn)行表面改性,用3D顯微鏡、接觸角測(cè)量?jī)x和拉力測(cè)試計(jì)等手段研究半固化片表面的親水性、粗糙度及粘結(jié)性與等離子處理技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系。結(jié)果表明,處理20 min后半固化片表面具有最大的粗糙度Rt值和最小的表面接觸角,使得與銅箔的剝離強(qiáng)度達(dá)到最大值。在提升層間結(jié)合力方面,本文提出了一種以化學(xué)鍍錫層作為內(nèi)層壓合介質(zhì)層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的內(nèi)層棕化層的層間結(jié)合力促進(jìn)型新工藝,研究了鍍錫工藝對(duì)鍍層附著力的影響,結(jié)果表明,化學(xué)鍍錫可以有效的提高鍍層表面的結(jié)合力,其提升的幅度主要與表面的O含量有關(guān),退火可以增加表面的O含量,在一定程度上提高附著力。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN41;TQ153.13
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文力，使得整個(gè)官能團(tuán)帶負(fù)電，增加了水作用，促進(jìn)了該分子在銅電極上擴(kuò)散和遷移，減少了界面的反應(yīng)離成的晶核數(shù)密度增大，并促進(jìn)了晶層。圖3-3 顯示，隨著2-巰基苯并咪，在光亮劑濃度為0.4 g·dm-3時(shí)達(dá)到電流密度幾乎沒有什么變化，因此

-2的電流密度下施鍍 12 min，得到的 SEM 圖分別如圖3-7 和3-8 所示。從圖3-7 可以看出，在沒有添加劑時(shí)，錫主要以棒狀的形式分布在銅層表面，覆蓋率低，致密性差，導(dǎo)致部分銅的裸露。圖3-7 顯示，在加入復(fù)合添加劑后，棒狀晶體消失，得到的是致密性好，表面均勻光滑的鍍層，因此復(fù)合添加劑的加入可以提高錫粒分布的均勻性和致密性，有利于得到高質(zhì)量的錫層。圖 3-7 基礎(chǔ)溶液得到的 SEM圖

圖 3-8 含有添加劑溶液得到的SEM 圖對(duì)光亮鍍錫的影響度對(duì)時(shí)間-電位曲線的影響有復(fù)合添加劑的硫酸鹽光亮鍍錫液中，不同恒電流密度。從圖中可以看出，錫的沉積電位隨著電流密度的增電流密度下，陰極沉積電位基本恒定在-0.3492 V，當(dāng)-2時(shí)，陰極的沉積電位有所降低，為-0.3981 V，在電流極表面雙層充放電弛豫效應(yīng)的存在，陰極電位先下降·cm-2時(shí)，陰極的電位趨向于-0.7358 V，當(dāng)電流進(jìn)一步5 A·cm-2，即在高的過電位下，溶液中的 Sn2+在陰極急系為克服濃差極化，使得 H+在陰極還原的程度增加，面受到氫氣的沖擊，得到的陰極電位出現(xiàn)較大波動(dòng)，0.8932V。

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