半导体引线脚纯锡电镀去氧化工艺的影响（一）

一文不值

　　1引言
, J" v7 b. C1 k- [0 n& y　　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。
　　铜基体上的锡镀层在大气中是阳极性镀层，在潮湿的大气环境中，锡镀层表面水膜(电解质溶液)与铜基体及锡镀层构成腐蚀原电池，从而加速锡镀层的腐蚀，发生变色等外观现象。
　　所以镀层表面光滑程度，镀层的空隙率如何，将直接影响镀层的防变色性能。
( q; O; D0 g' U　　3去氧化工艺对镀层的影响
+ t9 G. Z6 D3 E4 r$ r" I　　(1)去氧化工艺目的
　　去除铜基体表面的氧化皮及其他微量金属杂质，增加基体的表面积，保证纯锡镀层和铜基体之间的结合力。
　　(2)去氧化原理
; L" j7 V7 A6 J6 j, I　　去氧化又称之为微蚀，其有2个主要化学反应，第一是由酸将铜基体表面的氧化铜溶掉，第二是再次氧化基体的表面，生成易溶于酸的铜氧化物。该2个反应一同作用，最终把铜基体表面不良的表层剥离，同时增加了基体的表面积。
　　从传统的角度看，去氧化工艺最终的目的是去除氧化皮，保证镀层和基体的结合力，从而保证引线脚的可焊性。所以许多工程师只会担心去氧化效果太弱，氧化皮去除不干净，而影响可焊性，很少会想到去氧化液的腐蚀性和氧化性太强带来的麻烦。
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