电化学沉积金锡合金及其性能研究

杨俊锋，梁嘉伟，丁明建，冯毅龙，庄严

【摘要】以柠檬酸金钾和氯化亚锡为主要原材料，配制Au+及Sn2+浓度分别为8 g/L和10 g/L的溶液，在不同电流密度下通过电化学沉积获得金锡合金镀层。通过X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、微区元素成分分析（EDS）及差示扫描量热分析（DSC）等手段对镀层的物相、微观形貌、金含量及熔融性能进行了系统研究。结果表明，电流密度0.030～0.045 mA/mm2为最佳电流密度范围，可获得熔融温度约280℃、焊接性能良好的金锡合金镀层。

【期刊名称】广州化学

【年(卷),期】2019(044)002

【总页数】5

【关键词】金锡合金；电化学；电流密度

基金项目：广东省科技计划项目（2016A010119087）。

随着电子封装技术不断发展，用于封装的各种焊接材料越来越受到重视。常用焊接材料有PbSn、AgSn、AgSnCu、SnZn、AuSn、AuGe等。由于Pb对环境及人体健康有重大危害，PbSn焊料的应用不断受到限制甚至禁止[1-2]。无铅焊料 AgSn、AgSnCu、SnZn等虽然应用广泛，但焊接可靠性较差[3]，高可靠性要求的电子产品（如航天航空及光电子产品）的封装明确禁用。

如图1，金与锡可形成多种物相，如Au10Sn（熔点532℃）、Au5Sn（熔点190℃）、AuSn（熔点419.3℃）、AuSn2（309℃）、AuSn4（257℃），其相图见图1[4]。Au5Sn和AuSn两相混合、Au与Sn质量比80∶20，此时焊料