研究方向：electronic packaging electrochemistry(电子封装电化学)
ausn20的特点
它是一种功能性焊料
优点：
1、共晶合金；
2、导热率高；
3、拉伸强度剪切强度高；
4、润湿能力极好；
5、可以不用助焊剂；
6、抗蠕变。
缺点：
1、熔点较高；
2、合金成分细微变化，影响熔点；
3、价格较高。
1、适合微小尺寸加工-替代预成片；
2、沉积共晶择优取向生长；
3、指定含量，指定位置，指定厚度沉积。
共晶焊料（ausn20)
市面销售（压延片）
我们研发（直接电镀）
电镀制备ausn20的原因？
直接应用领域
二、国外发展介绍
1、美国----technic inc.
2、加拿大----micralyne inc.
3、加拿大---alberta大学---d.g.ivey
生产的公司（aurostan h）
加拿大---d.g.ivey
共晶特性不明显！
a. he, b. djurfors, s. akhlaghi and d.g. ivey, 2002, pulse plating of gold-tin alloys for microelectronic and optoelectronic applications, plating and surface finishing, vol. 89, 48.
三、国内发展介绍 （1）大连理工大学 ---黄明亮
（2）哈尔滨工业大学---王春青
黄明亮--金锡分层镀
无氰共沉积电镀au-sn凸点的研究
本论文以d.g.ivey无氰au-sn镀液为基础，开发出一种稳定的au-sn镀液，该镀液以亚硫酸金钠、硫酸亚锡主盐，以亚硫酸钠为金的第一络合剂、edta为金的辅助络合剂，l-抗坏血酸为镀液的抗氧化剂，并添加一种锡络合剂。镀液中金离子浓度在0.01~0.04 mol/l间，锡离子浓度在0.01~0.04 mol/l间，ph在6~9间。
王春青---
au-sn合金镀液分类
有氰镀液--氰化au(i) 离子络合物的稳定性高, 镀液使用过程中不会生成沉淀物, 可长期保存, 镀液稳定性良好, 可以获得组成稳定的au-sn 合金镀层(au-sn 的质量分数分别为80%和20%) , 较适合工业长时间的连续电镀。
微氰镀液--以微氰金盐、有机锡盐为主盐, 以柠檬酸钾为au 离子络合剂, 以柠檬酸为ph 缓冲剂,烟酸为合金稳定剂, 以抗坏血酸为抗氧化剂的微氰au-sn 镀液, 有很好的稳定性, 可加热至接近沸腾无变化。
无氰镀液--国内外无氰电镀au-sn 工艺发展缓慢, 目前国内已有这方面的报道, 但还不成熟。随着世界各国环保意识的增强, 广大电镀工作者正在努力地寻找和探索无氰电镀au-sn 工艺, 并逐步开发出亚硫酸盐体系、柠檬酸盐等体系的au-sn 合金镀液。目前发展的无氰镀液稳定性低, 镀速低, 需要较长的电镀时间才能获得适用的镀层厚度, 电镀过程中由于电流密度的变化, 引起合金镀层组成的波动度大。
四、电沉积难点1、金锡析出电位偏离较远。
au++e → au (e0=1.692v)
sn2++2e→ sn (e0= -0.136v)
其在水中的稳定常数氰化金(i)，稳定常数β=2×1038，导致其电极电位降至：
e=e0-(rt/nf) ×ln c
=1.692-0.0591×lgβ
= -0.571v
fig. 金盐和锡盐的极化曲线分析
fig.1 cv for snso4 and au(i) in different concentration.
sn(ii) 络合剂较少！
2、主要精准控制锡的析出量。
3.sn(ii)的稳定性差
新配镀液为无色透明的溶液，电镀后放置12days左右镀液变成金黄色的透明溶液，无沉淀，电镀效率明显降低，甚至无法沉积正常镀层。
我们的工作目的：实现指定位置，指定含量，指定厚度的ausn20共晶电沉积。
ausn20 五线谱
1、指定位置
光刻胶掩膜金层，暴露位置电镀。
2个微观ausn20 凸点
2300个ausn20 凸点
2、指定含量
控制电流密度和镀液组成来实现。
figure3. dsc and phase diagram
0.6~1.2asd下形成的dsc峰较尖锐，且在280度。
fig. 金锡合金的xrd测试分析
3.指定厚度
沉积时间控制厚度。
15μm 20μm
应用单位委托的ausn20样品dsc