專利名稱：鍍錫的制作方法
背景技術(shù)：
一般而言，本發(fā)明涉及鍍錫的領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及減少錫膜中晶須的生成。
錫鍍層一般應(yīng)用在電子工業(yè)中，使元件具有好的釬焊性。例如，錫鍍層可以沉積在銅引線框架上，提供一種可軟焊的鍍層。遺憾的是，錫鍍層易于生長(zhǎng)晶須。“晶須”是一種象頭發(fā)一樣的單晶體，該晶體生長(zhǎng)在錫鍍層表面。錫晶須的直徑從6納米到6微米，其長(zhǎng)度可達(dá)幾毫米。這種晶須會(huì)制造短路故障并在電路中引入噪聲，所以在電子設(shè)備中會(huì)引起安全性的問(wèn)題。
盡管也會(huì)考慮到大量錫的擴(kuò)散，但是可以認(rèn)為在錫或錫合金層上形成的錫晶須是由于應(yīng)力的結(jié)果?？梢约僭O(shè)許多引起應(yīng)力的因素，包括錫鍍層里雜質(zhì)原子的存在而產(chǎn)生的晶格應(yīng)力；由于鍍錫條件而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；由于機(jī)械負(fù)載或加工錫鍍層而產(chǎn)生的應(yīng)力；由于和相鄰層的相互作用而產(chǎn)生的應(yīng)力，例如金屬間化合物的形成，熱膨脹的不同等；還有其他因素。例如，查看Ewell等人，Tin Whiskersand Passive ComponentsA Review of the Concerns，18thCapacitor and Resistor Technology Symposium，222-228頁(yè)，1998年3月。
一種解決錫晶須問(wèn)題的方法是在襯底和錫鍍層之間使用底板或底層。這種底層在如銅的襯底和錫鍍層之間提供一個(gè)隔板的作用。該隔板可以阻止襯底金屬和錫鍍層的相互作用，由此減少金屬間化合物的形成和減少錫晶須的形成。為了防止晶須的形成，可以認(rèn)為該隔板層需要達(dá)到某一最小厚度，該最小厚度取決于作為隔板材料的具體的金屬或合金。例如，Hada等人，Study of Tin Whiskers onElectromagnetic Relay Parts，Proceedings ofthe 25thAnnual Relay Conference，1976年，9-1頁(yè)至9-15頁(yè)，公開(kāi)了適用于錫鍍層底板的，具有厚度至少為2微米的鎳鍍層。Hada等人公開(kāi)了當(dāng)以2～5微米的鎳鍍層作為底層時(shí)，沉積的錫鍍層上面沒(méi)有晶須生成的跡象。盡管該2微米厚度的鎳鍍層是已知的，但是傳統(tǒng)的片形電容器含有5到6微米的鎳底層。查看，例如Kuhl等人，AssuringWhisker-free Components，SMT Magazine，48-49頁(yè)，1995年6月。
在許多電子領(lǐng)域，例如，半導(dǎo)體引線框架的制造，金屬沉積物的可延展性是重要的。例如，當(dāng)引線框架插件外表面的鉛被錫或錫合金電鍍以后，有助于其釬焊性，鉛通過(guò)構(gòu)型彎曲，可以為印刷電路板組成部分的插件提供正確連接的線跡。這種構(gòu)型操作要彎曲鉛達(dá)90度或更多，在電鍍的鉛上產(chǎn)生重要的應(yīng)變。如果鉛的電鍍層沒(méi)有足夠的延展性來(lái)承受構(gòu)型操作，沉積物會(huì)開(kāi)裂。如果沉積物開(kāi)裂，銅襯底會(huì)暴露，導(dǎo)致釬焊性問(wèn)題。鎳不如錫或錫合金易延展，所以在鎳底層上形成的開(kāi)裂是個(gè)問(wèn)題。
另一種減少錫晶須形成的方法是使用相對(duì)厚的錫鍍層，例如大約10微米。但是，如此厚的鍍層通常不實(shí)用，或者對(duì)于微電子電流的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，它們太厚。
美國(guó)專利5,750,017公開(kāi)了一種使用脈沖電鍍，在金屬襯底上沉積錫或錫合金的方法。這種電鍍方法提供了一種錫鍍層，其中錫的顆粒尺寸從2到8微米。該顆粒尺寸被認(rèn)為可以減少錫晶須的生成，一般來(lái)說(shuō)，最終的錫鍍層的厚度為3到6微米。
所以需要提供一種制造錫或錫合金層的方法，具體來(lái)說(shuō)是薄鍍層的，具有減少錫晶須和減少沉積物開(kāi)裂的方法。
在第一方面，本發(fā)明提供一種減少晶須生成的方法，包括如下步驟首先沉積含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上沉積錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
在第二方面，本發(fā)明提供一種在襯底上沉積錫或錫合金層的方法，包含如下步驟在襯底上沉積含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上沉積錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
在第三方面，本發(fā)明提供一種包括金屬底涂層的襯底，襯底上沉積有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金；和沉積在金屬底層上的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
在第四方面，本發(fā)明提供一種包括金屬底涂層的電子設(shè)備，設(shè)備上沉積有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金；和沉積在金屬底層上的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。發(fā)明詳述除了在上下文中清楚地說(shuō)明過(guò)以外，在整個(gè)說(shuō)明書中所使用的下述縮寫詞，具有如下含義℃＝攝氏；g＝克；L＝升；mL＝毫升；A＝安培；dm＝分米；和μm＝微米＝10-6米。
在整個(gè)說(shuō)明書中可以交換使用術(shù)語(yǔ)“沉積”和“電鍍”。在整個(gè)說(shuō)明書中可以交換使用術(shù)語(yǔ)“底板”和“底層”。在整個(gè)說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)“底層”，指沉積在襯底和錫或錫合金層之間的金屬層。在整個(gè)說(shuō)明書中可以交換使用術(shù)語(yǔ)“印刷線路板”和“印刷電路板”。除非特別說(shuō)明的以外，所有的量均為重量百分含量，所有的比例均為重量比。除非該數(shù)值范圍明顯限定在總數(shù)達(dá)到100％之內(nèi)，所有的數(shù)值范圍都是包括兩端點(diǎn)的和能以任意順序結(jié)合的。
本發(fā)明提供了一種減少晶須形成的方法，包括以下步驟首先沉積包括鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上面沉積錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。在本發(fā)明中可以使用任何的鎳和鈷合金?！版嚭辖稹敝溉魏魏墟嚭鸵环N或多種不同的合金元素的金屬，因此包括二元合金、三元合金等?！扳捄辖稹敝溉魏魏锈捄鸵环N或多種不同的合金元素的金屬，因此包括二元合金、三元合金等。適合的合金元素包括，但又不局限于鎢、鎳、鈷、磷等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道在鎳合金中鎳的量和在鈷合金中鈷的量有一個(gè)很大的變化范圍。具體來(lái)講，適合的底層包括鎳、鈷、鎳-鈷、鎳-磷或鎳-鎢。具體來(lái)說(shuō)，合適的鎳-磷合金包括那些含有2～13磷的鎳-磷合金。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道可以用無(wú)電鍍的或者電解的方法沉積這種鎳-磷合金。
本發(fā)明的底層的沉積方法有許多種。合適的方法包括以下幾種，但又不局限于此無(wú)電的電鍍、電解質(zhì)的電鍍、浸漬電鍍或者氣相沉積，例如物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積。優(yōu)選使用無(wú)電的電鍍或電解質(zhì)的電鍍沉積底層，更優(yōu)選使用電解質(zhì)的電鍍。這種電解質(zhì)的沉積可以使用直流電(“DC”)或脈沖進(jìn)行電鍍。沉積方法的選擇取決于具體的襯底和沉積的電鍍層。這種選擇也是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的。
可以使用各種各樣電解鎳的電鍍液。一般的鎳電鍍液包括一種或多種可溶解的鎳的化合物，例如鹵化鎳如氯化鎳、硫酸鎳、氨基磺酸鎳、氟硼酸鎳和其混合物。這種鎳的化合物的使用濃度足以使鎳在電鍍液中的濃度范圍達(dá)到10～250g/L。優(yōu)選含有氯化鎳、氨基磺酸鎳的電鍍液。在電鍍液中，更優(yōu)選氯化鎳的量為8～15g/L，氨基磺酸鎳的量為80～150g/L。
合適的鎳電鍍液含有一種或多種酸，例如硼酸、磷酸、含磷酸(phosphorusacid)或其混合物。典型的含有鎳電鍍液的硼酸的濃度范圍是30～60g/L，優(yōu)選的是45g/L。一般的，這種電鍍液的pH范圍是約3.0至約5.0，優(yōu)選的是約4.0。這種鎳電鍍液的工作溫度是約40℃至約70℃，優(yōu)選的范圍是50℃～65℃。平均陰極電流密度的范圍大約是0.5～12安培/分米2，最好的范圍是3-6安培/分米2。
在鎳合金的電鍍液中，可以使用一種或多種其他的合金化金屬化合物。這種合金化金屬化合物是指任何一種能以可溶形式存在的并給電解質(zhì)組合物提供金屬的化合物。所以，金屬化合物包括，但不局限于鹽例如金屬鹵化物、金屬硫酸鹽、金屬烷基磺酸鹽例如金屬甲烷磺酸鹽、金屬芳基磺酸鹽例如金屬苯的磺酸鹽和金屬甲苯磺酸鹽、金屬烷醇磺酸鹽等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，在電解質(zhì)組合物中這種其他金屬化合物的選擇及用量取決于沉積的錫合金。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道一種或多種其他的添加劑可以應(yīng)用于鎳的電鍍液中，例如晶粒細(xì)化劑、潤(rùn)濕劑、光亮劑等。在本發(fā)明中可以使用添加劑的混合物。這種添加劑可以增強(qiáng)電鍍的效率和/或質(zhì)量。
本發(fā)明的底層的厚度一般最大為1μm。優(yōu)選底層的厚度最大為0.95μm，更優(yōu)選最大為0.9μm，進(jìn)一步優(yōu)選最大為0.8μm，甚至優(yōu)選最大為0.75μm，甚至更優(yōu)選最大為0.5μm。底層的最小厚度必須達(dá)到能提供一個(gè)覆蓋襯底表面的基本連續(xù)的金屬層，以使錫或錫合金層不會(huì)與襯底表面密切接觸。該底層合適的最小厚度是0.05μm。一般來(lái)講，合適的底層的厚度范圍是0.05～1μm，優(yōu)選0.05～0.95μm，更優(yōu)選0.1～0.75μm，進(jìn)一步優(yōu)選0.1～0.5μm。特別合適的底層厚度是≥0.1μm和≥0.25μm。
依據(jù)本發(fā)明，各種各樣的錫合金會(huì)沉積在底層上。“錫合金”指任何含有錫和一種或多種其他合金元素的金屬，所以包括二元合金、三元合金等。合適的合金元素包括，但又不局限于鉍、銅、銀、鉛、銻、鋅。特別合適的錫合金是錫-銅合金。這種錫-銅合金含有0.5～10％的銅和余量的錫。這種錫-銅合金有選擇性的含有少量的其他合金元素。一種或多種合金元素的濃度范圍很寬。這種合金元素的范圍是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的。錫或錫合金層的厚度變化范圍很大，主要取決于具體領(lǐng)域。例如，當(dāng)錫或錫合金層沉積在引線框架上時(shí)，一般的厚度是1～10微米。
可以使用各種各樣的方法沉積錫或錫合金層。優(yōu)選使用電解法沉積錫或錫合金。可以用直流電(“DC”)或脈沖電鍍進(jìn)行這種電解沉積。沉積方法的選擇決定于具體的襯底和沉積層。這種選擇是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的。
合適的電解錫或錫合金的電鍍液是酸性或堿性的。一種典型的酸性錫電鍍液含有一種或多種可溶解的錫化合物的溶液，一種或多種酸性電解質(zhì)，和有選擇性的一種或多種添加劑。合適的錫的化合物包括，但不局限于鹽例如鹵化錫、硫酸錫、烷基磺酸錫例如甲烷磺酸錫、芳基磺酸錫例如苯基磺酸錫和甲苯磺酸錫、烷醇磺酸錫等。優(yōu)選的錫化合物是硫酸錫、氯化錫、烷基磺酸錫或芳基磺酸錫，更優(yōu)選的是硫酸錫或甲烷磺酸錫。本發(fā)明的電解質(zhì)組合物中錫化合物的量一般能使錫的含量為5～150g/L，優(yōu)選10～70g/L。在本發(fā)明中可以有利的使用錫化合物的混合物，條件是錫的總量在5～150g/L的范圍之內(nèi)。
在本發(fā)明中可以有利地使用任何酸性電解質(zhì)，該酸性電解質(zhì)是可溶解的溶液，且在其他方面不會(huì)不利地影響電解質(zhì)組合物。適合的酸性電解質(zhì)包括，但是不局限于烷基磺酸例如甲烷磺酸、乙烷磺酸和丙烷磺酸、芳基磺酸例如苯基磺酸或甲苯磺酸、硫酸、氨基磺酸、鹽酸、氫溴酸、氟硼酸和其混合物。一般地，酸性電解質(zhì)的含量在10～400g/L范圍之內(nèi)，且優(yōu)選50～200g/L。當(dāng)錫化合物是鹵化物時(shí)，酸性電解質(zhì)優(yōu)選對(duì)應(yīng)的酸。例如，當(dāng)在本發(fā)明中使用氯化錫時(shí)，酸性電解質(zhì)優(yōu)選是鹽酸。
在錫合金電鍍液中，可以使用一種或多種其他的合金元素。適合的其他金屬包括，但不局限于鉛、鎳、銅、鉍、鋅、銀、銻、銦等。特別合適的錫合金是錫-銅合金。在本發(fā)明中使用的其他金屬化合物是指任何一種能以可溶形式存在的并給電解質(zhì)組合物提供金屬的化合物。所以，金屬化合物包括，但是不局限于鹽例如金屬鹵化物、金屬硫酸鹽、金屬烷基磺酸鹽例如金屬甲烷磺酸鹽，金屬芳基磺酸鹽例如金屬苯的磺酸鹽和金屬甲苯磺酸鹽、金屬烷醇磺酸鹽等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，在電解質(zhì)組合物中其他金屬化合物的選擇及其用量取決于沉積的錫合金。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道一種或多種其他的添加劑可以應(yīng)用于錫或錫合金的電鍍液中，例如還原劑、晶粒細(xì)化劑例如羥基芳香族化合物和其他潤(rùn)濕劑、光亮劑等。在本發(fā)明中可以使用添加劑的混合物。這種添加劑可以增強(qiáng)電鍍的效率和/或質(zhì)量。
可以將還原劑加入到本發(fā)明的電解質(zhì)組合物中，有助于錫保持為可溶解的二價(jià)狀態(tài)。適合的還原劑包括，但是不局限于對(duì)苯二酚和羥基化的芳香族化合物，例如間苯二酚、兒茶酚等。在美國(guó)專利4,871,429中公開(kāi)了一些合適的還原劑。這種還原劑的含量對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知的，但一般是在大約0.1g/L到大約5g/L的范圍內(nèi)。
通過(guò)將光亮劑加入到本發(fā)明的電解質(zhì)組合物中可以獲得光亮鍍層。這種光亮劑為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。適合的光亮劑包括，但是不局限于芳香族醛例如萘甲醛、苯甲醛、烯丙基苯甲醛、甲氧基苯甲醛和氯苯甲醛、芳香族醛的衍生物例如芐基丙酮、亞芐基丙酮、脂肪族醛例如乙醛、戊二醛和酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸和吡啶甲酸。一般地，光亮劑的使用量為0.1～3g/L，且優(yōu)選為0.5～2g/L。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道可以將羥基芳香族化合物或其他潤(rùn)濕劑加入到本發(fā)明的電解質(zhì)組合物中進(jìn)一步使晶粒細(xì)化?？梢詫⑦@種晶粒細(xì)化劑加入到本發(fā)明的電解質(zhì)組合物中進(jìn)一步改進(jìn)沉積物的外觀和工作電流密度范圍。適合的其他的潤(rùn)濕劑包括，但是不局限于烷氧基化物例如聚乙氧基胺JEFFAMINE T-403或TRITON RW，或硫酸化烷基乙氧基化物例如TRITON QS-15，和凝膠或凝膠衍生物。用于本發(fā)明的這種晶粒細(xì)化劑的含量為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，且一般在0.01～20ml/L的范圍之內(nèi)，且優(yōu)選為0.5～8ml/L，且更優(yōu)選為1～5ml/L。
合適的非離子表面活性劑或潤(rùn)濕劑包括，但是不局限于相對(duì)低分子量的含有7個(gè)碳的烷基基團(tuán)的脂肪醇的環(huán)氧乙烷(“EO”)衍生物，或者具有最多為兩個(gè)芳香環(huán)的芳香醇的乙烯基氧化物的衍生物，芳香環(huán)可以被稠合且可被含有6個(gè)碳的烷基基團(tuán)取代。脂肪醇可以是飽和的或不飽和的。在與乙烯基氧化物衍生作用之前，芳香醇一般最多具有20個(gè)碳原子。例如，還可以用硫酸根或磺酸根基團(tuán)取代這種脂肪族醇和芳香族醇。適合的潤(rùn)濕劑包括，但是不局限于具有12摩爾EO的乙氧基化的聚苯乙烯化的酚。具有5摩爾EO的乙氧基化的丁醇，具有16摩爾EO的乙氧基化的丁醇，具有8摩爾EO的乙氧基化的丁醇，具有12摩爾EO的乙氧基化的辛醇，具有12摩爾EO的乙氧基化的辛酚，乙氧基化的/丙氧基化的丁醇，乙烯基氧化物/丙烯基氧化物的嵌段共聚物，具有13摩爾EO的乙氧基化的β-萘酚，具有10摩爾EO的乙氧基化的β-萘酚，具有10摩爾EO的乙氧基化的雙酚A，具有13摩爾EO的乙氧基化的雙酚A，具有30摩爾EO的硫酸化乙氧基化的雙酚A，和具有8摩爾EO的乙氧基化的雙酚A。一般地，添加這種潤(rùn)濕劑的量為0.1～20g/L，且優(yōu)選0.5～10g/L。
如果可能的話，將選加的添加劑加入到本發(fā)明的電解質(zhì)組合中取決于所需要的沉積物的結(jié)果和類型。需要哪一種添加劑和多少用量才能獲得所需要光潔度的沉積物，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明可以采用傳統(tǒng)的電鍍條件，在鎳底層上以電解質(zhì)沉積錫或錫合金層。一般地，錫或錫合金的電鍍液的溫度從大約20℃至約60℃，適用于錫或錫合金電鍍的電流密度是從10A/dm2到30A/dm2。
本發(fā)明還提供了一種在襯底上沉積錫或錫合金層的方法，包括以下步驟在襯底上沉積一層包括鎳、鎳合金、鈷、鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上面沉積錫或錫合金層；該金屬底層的厚度最大為1μm。在本發(fā)明中可以使用各種各樣的襯底。優(yōu)選的襯底包括一種或更多種金屬，這種金屬與錫形成一種中間金屬化合物。適合的襯底包括，但是不局限于銅或黃銅。優(yōu)選的襯底包括銅或銅合金層。這種銅合金可以包括少量的一種或更多種其他的合金元素。
所以，本發(fā)明還提供了一種襯底，其包括含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的并沉積在襯底上的金屬底層；沉積在金屬底層上的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
本發(fā)明特別適用于在電子設(shè)備襯底上沉積錫或錫合金層。適合的電子設(shè)備襯底包括，但是不局限于印刷線路板襯底、引線框架、半導(dǎo)體插件、元件、連接器、接點(diǎn)、片形電容器、片形電阻器等。所以，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，其包括含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的并沉積在設(shè)備上的金屬底層；沉積在金屬底層上的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。優(yōu)選地電子設(shè)備包括最大為0.75μm厚度的底層。本發(fā)明特別適用于電鍍引線框架。特別適用在這種電子設(shè)備上的錫合金是錫-銅合金，但是其它的錫合金也適用。
依據(jù)本發(fā)明，一個(gè)有利的方面是在錫或錫合金中生成的晶須會(huì)大大減少，甚至消失。更有利的方面是裂縫的形成會(huì)減少，特別是在底層上的裂縫。這種裂縫的減少會(huì)使電子設(shè)備的釬焊性問(wèn)題減少。
下列實(shí)施例的目的是進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的不同方面，而不是在任何方面限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1通過(guò)在引線框架上沉積鎳的底層制備樣品。引線框架是商業(yè)上可以獲得的含有少量合金的銅引線框架。引線框架可以是C194或C151。使用商業(yè)上可以獲得的鎳電鍍液沉積鎳鍍層，其包括11g/L氯化鎳；以90g/L鎳(來(lái)自氨基磺酸鎳)，45g/L硼酸和PH大約為4。電鍍液的溫度是55℃。引線框架浸漬在電鍍液中，鎳鍍層電鍍?cè)谝€框架上。在電鍍液中和電鍍引線框架時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)的電流密度。在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)在引線框架上沉積所需厚度的鎳。然后將樣品從鎳電解液中取出，按需要沖洗并干燥。鎳鍍層的厚度可以通過(guò)X-射線來(lái)測(cè)定，并記錄在表1中。
表1樣品 引線框架襯底鎳層厚度(μm)對(duì)照1 C194 0對(duì)照2 C151 01 C194 0.12 C194 0.253 C194 0.54 C194 0.755 C194 1對(duì)比1 C194 1.5對(duì)比2 C194 26 C151 0.17 C151 0.258 C151 0.59 C151 0.7510C151 1對(duì)比3 C151 1.5對(duì)比4 C151 2實(shí)施例2用錫一銅合金對(duì)從實(shí)施例1得到的樣品進(jìn)行電鍍，所用的電鍍液含有50g/L的錫作為甲烷磺酸錫，3.6g/L的銅作為甲烷磺酸銅，130ml/L的甲烷磺酸，4g/L的乙氧基化的非離子表面活性劑A，0.75g/L的乙氧化/丙氧基化的非離子表面活性劑B，4g/L絡(luò)合劑A，1g/L絡(luò)合劑B，和2g/L對(duì)苯二酚。電鍍液的溫度是40℃。在電流密度為15A/dm2條件下電鍍引線框架，并且與錫-銅合金電鍍液長(zhǎng)時(shí)間充分接觸從而沉積2到3微米厚度的錫-銅合金。通過(guò)掃描電子顯微鏡評(píng)價(jià)6天、14天和85天以后樣品中晶須的生長(zhǎng)情況。結(jié)果記錄在表2中。
表2樣品 6天后晶須的生長(zhǎng) 14天后晶須的生長(zhǎng) 85天后晶須的生長(zhǎng)對(duì)照1 晶須 晶須 晶須對(duì)照1 沒(méi)有 晶須 晶須1 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有2 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有3 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有4 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有5 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有對(duì)比1 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有對(duì)比2 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有6 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有7 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有8 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有9 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有10沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有對(duì)比3 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有對(duì)比4 沒(méi)有 沒(méi)有 沒(méi)有上述數(shù)據(jù)清楚地表明了非常薄的鎳鍍層能減少或消除錫晶須的形成。而且，上述數(shù)據(jù)清楚地表明了非常薄的錫鍍層，也就是最大為1μm的錫鍍層，在減少和/或消除錫晶須的效果方面與傳統(tǒng)厚度的鎳鍍層(≥2μm)相同。
權(quán)利要求
1.一種減少晶須生成的方法，包括如下步驟首先沉積含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上沉積錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
2.一種在襯底上沉積錫或錫合金層的方法，包含如下步驟在襯底上沉積含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；然后在金屬底層上沉積錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
3.如權(quán)利要求1至2之一所述的方法，其中金屬底層的厚度最大為0.8μm。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中錫合金包括錫和一種或更多種選自鉛、鎳、銅、鉍、鋅、銀、銻或銦的元素。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中金屬底層選自鎳、鈷、鎳-鈷、鎳-磷或鎳-鎢。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中采用電解法沉積錫或錫合金。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中錫或錫合金層的厚度為1到10μm。
8.一種襯底，包括沉積在襯底上的含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；和在金屬底層上沉積的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
9.如權(quán)利要求8所述的襯底，其中金屬底層的厚度最大為0.8μm。
10.一種電子設(shè)備，包括沉積在設(shè)備上的含有鎳、鎳合金、鈷或鈷合金的金屬底層；和沉積在金屬底層上的錫或錫合金層；其中金屬底層的厚度最大為1μm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了通過(guò)使用一種薄金屬底層來(lái)減少錫膜中晶須生成的方法。而且公開(kāi)了大大減少了晶須生成的錫鍍層的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B32B15/01GK1407141SQ02105
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月16日
發(fā)明者J·赫博, A·艾格利, M·P·托本, F·西瓦格 申請(qǐng)人:希普雷公司