半导体引线脚纯锡电镀去氧化工艺的影响

    慧聪表面处理网讯：摘要：在欧盟的 ＲＯＨＳ 和 ＷＥＥＥ 指令的大背景下，引线脚的纯锡电镀大范围推广，但纯锡镀层变色问题却开始困扰大家。锡层表层被氧化、腐蚀是镀层变色的主要原因，其和镀层表面的粗糙程度、空隙率有较大关联，去氧化工艺的腐蚀性、氧化性、去除杂质金属粒子的能力都将影响镀层表面状态，进而影响镀层的抗变色能力。
    关键词： 纯锡电镀； 表面粗糙度； 空隙率； 腐蚀性； 氧化性
    中图分类号： ＴＱ１５３．１＋３      文献标识码： Ｂ   文章编号： １００４－４５０７（２００８）０７－０００１－０３
    １ 引 言
    锡是银白色金属，无毒、延展性和可焊性好，因而锡镀层常作为半导体引线脚的保护及保证焊接的功能性镀层。特别在欧盟的 ＲＯＨＳ和 ＷＥＥＥ指令的大背景下，引线脚的纯锡电镀大范围推广。由于生产及使用中情况不同，特别在夏天，镀层表面易氧化变色，直接影响产品外观和可焊性能。本文从理论和实践的角度初步探讨纯锡镀层变色的原因和去氧化工艺对镀层变色的影响。由于目前我公司的锡镀层基体大多数为铜框架，前期在电镀过程中选择去氧化化学品具有过高的腐蚀性，考核中发现这些去氧化溶液会导致镀层会老化变色。直到通过对比上海新阳的去氧化粉剂 ＳＹＴ 系列的性能，才对电镀前去氧化与镀层老化变色之间的联系有了一定认识，在此，本文将讨论铜基体的去氧化工艺对纯锡镀层的变色影响，以与业内人士分享。
    ２ 纯锡镀层变色的原因
     锡是 ＩＶＡ 族元素，钝化能力很弱，在硝酸、中等浓度及高浓度的硫酸和盐酸中易被腐蚀，在碱中不稳定，在稀硫酸和盐酸中十分稳定，但在有氧进入酸时稳定性降低。在潮湿大气中，金属表面有一层肉眼看不出的很薄的水膜存在，这层水膜因毛细管作用、吸附作用或化学凝集而形成在金属表面。 这层水膜并不是纯净的水，空气中气体（Ｎ２、Ｏ２、 ＣＯ２）及工业大气中气体杂质（ＳＯ２、ＮＨ３、ＨＣＬ、ＮＯＸ）和盐粒都会溶解在金属表面的水膜中，形成一种电解质溶液。水膜的生成在大气腐蚀中起着决定的因素，腐蚀速度随着湿度增加而增加。当镀层表面粗糙或有尘埃和腐蚀产物时，水蒸汽会凝聚在低凹的地方或固体颗粒之间的缝隙处，形成很薄的、肉眼看不出的水膜，从而加速腐蚀进程。