一种电镀锡铋金属的方法

　　：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。

　　：锡铋电镀技术大范围的应用于PCB板(印制电路板)、集成电路外引线的电镀。与锡铅电镀相比，锡铋电镀无毒、腐蚀性低且镀层光亮，可焊性好，废水净化处理简单等特点，是当前世界各国致力于推广及使用的绿色环保电镀体系。锡铋电镀层中铋成份为13%，其中镀层厚度的均匀性是影响产品质量的重要指标，这中间还包括镀层厚度的均匀性以及铋成分在锡铋电镀层中的均匀性。目前，锡铋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13安培/平方分米进行电镀,电镀时间相对来说比较长，大约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，造成电镀层厚度不均匀，如图1所示。

　　本发明针对现存技术中锡铋电镀层的上述不均匀性问题进行了研究改进，提供一种电镀锡铋金属层的方法，该方法电镀的锡铋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，本发明通过以下技术方案实现一种电镀锡铋金属层的方法，电镀液的配方为分别按质量体积比含有甲基磺酸锡4080g/l、甲基磺酸铋l3g/l，分别按体积比含有甲基磺酸100280ml/l，添加剂SNB31(德国施洛特公司生产)30100ml/1，添加剂SNB14(德国施洛特公司生产)515m1/1，余量为水。用所述电镀液进行电镀的电流密度为1020安培/平方分米，温度为3565。C,电镀时间为1.52.5分钟。3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4.55.5米/分钟。本发明克服了以往技术的不足，具有以下优点-1.采用本发明中电镀液的配方以及电镀工艺条件，得到的锡铋金属层厚度均匀，铋成分分布也均匀，而且拥有非常良好的可焊性。2.本发明用于集成电路的外引线，电镀锡铋金属层替代现存技术中锡铅金属层，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.采用了合适的添加剂，产品结晶致密，晶须小于40um。图1为现存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为本发明中电镀件固定于阴极上进行电镀的示意图。具体实施例方式本发明通过以下实施例来进一步说明。本电镀锡铋金属层的方法有前处理、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—锡铋电镀4水洗—中和—热水洗—烘干—下料具体工艺步骤如下l.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。tabletableseeoriginaldocumentpage4/column/rowtable活化商品活化酸(主要成分为硫酸)3070ml/l室温无预浸甲基磺酸50150ml/l室温电压15伏上表中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.锡铋电镀锡铋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(锡板)Sn-2e—Sn2+Bi-3e—B产氧化反应阴极(待电镀件)Sn2++2e—SnBi3++3e—Bi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下表2:工序化学品浓度温度中和磷酸钠2040g/l3060。C现对三批待电镀的制品进行锡铋金属层电镀的实施例迸行说明实施例1取50条待电镀的制品(TSOP48集成电路封装外壳及其外引线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。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。tabletableseeoriginaldocumentpage5/column/rowtabletabletableseeoriginaldocumentpage6/column/rowtable上表的电镀液配方中添加剂SNB31能够尽可能的防止二价锡氧化,防止铋和阳极锡的置换反应;添加剂SNB14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IO条，测试锡铋电镀层的厚度以及铋成分的含量，在每条集成电路外壳的引线个点。其中锡铋电镀层的厚度以及铋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，测量仪器标准样片型号603-001。其测量数据如下:tabletableseeoriginaldocumentpage6/column/rowtable1112.81.82613.92.01212.31.92713,51.91314.32.12812.01.81411.22.02911.92.01513.21.93013.92.0标准825.413最大值14.62.3最小值11.21.7平均值13.11.99CPK(过程能力指数)1.75(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200ml/l50°C15安培/平方分米2.0分钟甲基磺酸锡55g/l甲基磺酸铋1.8g/1添加剂SNB31c德国施洛特公司生产)80ml/l添加剂SNB14(德国施洛特公司生产)10ml/l7tabletableseeoriginaldocumentpage8/column/rowtable阴极传输钢带速度5.5m/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。tabletableseeoriginaldocumentpage9/column/rowtable1112.91.92615.31.91214.31.82715.21.81313.71.72816.32.01415.12.22915.31.91516.22.03018.92.0标准82513最大值18.92.2最小值12.91.7平均值14.971.99CPK(过程能力指数)1.78(标准值大于1.67)由上述实施例数据可见，经过本发明方法电镀出的产品的镀层厚度均匀，铋成分含量均匀。10权利要求1.一种电镀锡铋金属层的方法，其特征是电镀液的配方为分别按质量体积比含有甲基磺酸锡40～80g/l、甲基磺酸铋1～3g/l；分别按体积比含有甲基磺酸100～280ml/l、添加剂SNB31(德国施洛特公司生产)30～100ml/l、添加剂SNB14(德国施洛特公司生产)5～15ml/l；余量为水。2.依据权利要求1所述的电镀锡铋金属层的方法，其特征是用所述电镀液进行电镀的电流密度为1020安培/平方分米，温度为3565。C，电镀时间为1.52.5分钟。3.依据权利要求l所述的电镀锡铋金属层的方法，其特征是放置所述电镀液的电镀槽中的阴极板为传输钢带，所述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。4.依据权利要求3所述的电镀锡铋金属层的方法，其特征是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1005.依据权利要求3所述的电镀锡铋金属层的方法，其特征是所述的传输钢带的传输速率为4.55.5米/分钟。全文摘要一种电镀锡铋金属的方法，其特征是电镀液的配方为分别按质量体积比含有甲基磺酸锡40～80g/l、甲基磺酸铋1～3g/l，分别按体积比含有甲基磺酸100～280ml/l，添加剂SNB31(德国施洛特公司生产)30～100ml/l，添加剂SNB14(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。本发明电镀的锡铋金属层厚度均匀，铋成分分布均匀，而且拥有非常良好的可焊性。文档编号C25D7/06GK101538726SQ0公开日2009年9月23日申请日期2008年11月19日优先权日2008年11月19日发明者涂利彬,薛永健申请人:无锡华友微电子有限公司

　　设计和制备新能源电极材料研究材料在氢气、氧气、二氧化碳等能源小分子电催化转化中的应用，通过先进表征手段和理论模拟计算理解催化位点和反应机理，力图发展几种具有应用前景的电催化剂材料。

　　多酸团簇、金属有机框架材料的合成性能研究与计算模拟，最重要的包含： 1.多酸团簇-无机晶核共组装进行光催化分解水制氢与二氧化碳还原； 2.低维多孔材料的结构与催化性能的研究。

　　低维纳米材料（纳米颗粒、纳米线/管/框/片、二维材料）的电子显微分析以及基于电子显微分析结果的先进能源材料设计、制备和器件应用。

　　新能源材料设计、合成及应用研究。最重要的包含：1二氧化碳电催化还原、电催化分解水制氢等；2原子界面电极材料的制备及能量转换技术探讨研究。