无铅焊料所对应的贴装元件
8.1无铅焊料的电镀
（1） sn－zn合金电镀
sn－zn合金的共晶组成是sn91wt%(85mo1%),共晶温度为198℃,比sn-pb共晶偏高,润湿性较差,特别是耐氧化问题,目前大多推荐在n2,氛围中进行焊接,另外国外几大公司都在研制适合在大气中进行焊接的sn—zn用助焊剂.
sn-zn合金的电镀,其机械性,经济性都没问题,但由于锡和锌的标准电极电位差较大,难以由单纯盐浴使zn共析，只能使用氰化物，硼氟酸化物、焦磷酸等sn2＋，与稳定常大的络合剂进行络合浴，这种络合浴的小洗排水等的中和沉淀处理较困难，将影响到环境保护。由磺基琥珀酸络合进行的sn-zn合金电镀，可避免上述不良，有关参数见表8.1，处理结果见图8.1。

通过界面活化剂聚氧乙烯壬基苯酚(poenpe)的添加，组成共晶的sn—zn合金被膜(见图8．2)。利用磺基琥珀酸的sn错体稳定度并不大，靠络合剂来抑制sn的优先析出是困难的，因此必须并人添加poenpe。图8．3是比较明显的负极极化曲线，通过添加poenpe形成较低的，电位(—600mvvsag／agcl)由此控制sn的大幅析出，组成zn的共析。另外添加poenpe可使被膜的表面形态平滑而细密(见图8．4)。

由上述方式在cu基底上得到的共晶型sn-zn合金被膜在50~c恒温槽中放置一年场合
未有晶须发生(图8．5)。用同样条件在cu基底上做成的sn被膜就发生明显的晶须。图8．6表sn-zn单独镀层被膜，cu基底上被膜与镀ni上被膜的dsc曲线。单独被膜及镀ni上被膜的sn-zn共晶温度在198~c将溶解，cu基底上的被膜在靠近sn熔点一侧225~c溶解，后者被膜温度达到共晶温度时，被膜中的zn向cu基底一侧扩散，在实际组装工艺场合，因看不到其接合强度状况，故采用镀ni的势垒层来防止zn的扩散。

sn—zn合金镀层，可利用sn—zn的两性性质执行stannate—zincate浴，这样排水处理就容易，但这种方式有强碱性，对电路基板的耐碱性，有机性阻焊剂等材料的适用问题及引线框适用性等问题。sn—zn合金电镀的问题点是开发耐氧化性的助焊剂，或者通过第三种合金成分来提高其耐氧化性能。
(2)sn—ag合金电镀
sn—ag合金共晶组成是sn96．5wt％(96．2mot％)，ag合有率3．5wt％，共晶温度221℃。该合金焊接温度比原sn—pb共晶高，有良好的接合强度和耐热疲劳特性，现正在车载电子装备、笔记本电脑、移动通信等便携式电子产品上进行着实用性研究。
sn—ag合金的电镀，ag的标准电极电位(ag＋+e—ag，e0=0．763v)，比sn要贵重的多，对ag离子必须执行含强力络合剂的电镀浴，也可通过大量的ki将ag离子络合以焦磷酸sn(ⅱ)浴作为应用方向，这种络合浴，ag会优先析出，并易产生对镀层被膜ag的置换析出。
在使用不溶性阳极场合，氧化剂i2的形成，sn(ⅱ)离子的氧化等，有着基本的时效稳定性。为使这个浴系形成产业化，防止工的阳极氧化，进行着使用配置隔膜的电解槽，或以ki替代ag＋的络合剂应用研究。这时要考虑到sn、ag的排水处理和对磷的使用限止。
表8．2表示由酒石酸(l—tart)络合浴的sn—ag合金电镀，可经过添加．ca2＋盐，完成中和沉淀处理。该方法由标准电极电位关系，在低电流密度时的优先析出而ag基本上不析出，可确认到ag的析出运态和电流密度的依存性。sn2＋与ag＋的tart络合稳定性常数有多种，k15．2、β29．91、k<2.0，说明了特别的ag析出运态和混合式络合的形成。

添加n—乙酰—l—半胱氨酸使ag＋形成稳定的络合，在较低的电流密度领域获得银的共析(图8．7)添力n—乙酰—l—半胱氨酸，可看到表面状态的显著变化，形成平滑细密的表面(图8．8)。部分极化曲线的影响由图8．9表示。随着负极极化的增大，全电流inet,sn析出