无氰亚铜体系电镀铜-锡合金工艺

摘要

[目的]开发了以氧化亚铜和氯化亚锡为主盐的无氰电镀铜-锡(Cu–Sn)合金体系。[方法]通过阴极极化曲线测试，研究了体系中亚锡离子和亚铜离子的电化学还原行为，并通过霍尔槽试验、扫描电子显微镜和能谱仪考察了镀液组成和电流密度对Cu–Sn合金镀层外观、形貌和元素组成的影响。[结果]在无氰亚铜电镀Cu–Sn合金体系中，亚铜离子的还原电位比亚锡离子的还原电位更负，且锡的电沉积更容易受到传质过程控制。当镀液中含有硫脲(作为亚铜离子配位剂)80 g/L、氧化亚铜16 g/L、酒石酸钾钠(作为锡离子配位剂)20 g/L及无水氯化亚锡8 g/L时，高电流密度和低电流密度下所得的Cu–Sn合金镀层都呈均匀的银灰色，结晶细致，并且Sn的质量分数稳定在35%左右。[结论]采用无氰亚铜体系可以电镀得到成分可控的Cu–Sn合金镀层。

关键词

无氰电镀 / 铜–锡合金 / 亚铜离子 / 硫脲 / 锡含量 / 霍尔槽试验