众所周知，锡铅（SN-PB）合金焊料能优异，在(zai)电子元器件的组装领域得广泛应用。但是，非常遗憾的是SN-PB中的铅对于环境和人体健康有(you)害(hai)，限制使用含铅(qian)电子材(cai)料的活动已正式启动。
       在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第3次草案(an)明(ming)文规定，在2004年(nian)的(de)废弃物中严(yan)禁有铅PB、镉CD、汞(gong)HG和6价铬CR等(deng)有害物质(zhi)。在(zai)亚(ya)洲的日本(ben)于(yu)1998年已制定出家电产品回收法案，从2001年开始生产厂家(jia)对(dui)已使用过的废弃家电产品履行回(hui)收义务(wu)。根据这(zhe)一法案，日(ri)本各个家(jia)电·信息机器厂家开(kai)始(shi)励行削减(jian)铅使用量的(de)活动。在这样的背景下，强烈要求开发无铅(qian)焊接技术和相应的锡铜SN-CU合金电镀技术。
       无铅焊料电镀技术要求
       关于无铅焊料电(dian)镀层和电解液(ye)，除了不允(yun)许(xu)使用含铅物质之外比(bi)较难于实现的是要求(qiu)与以往一直使用的SN-PB电镀层有同样的宝贵特性。具体(ti)要求的(de)性能(neng)，如(ru)下所述：
       （1）环境安全性——不允许有像铅PB等有害人(ren)体健康和污染环境的物质；
       （2）析出(chu)稳定性——获得均匀的外表面和均匀的合金比例；
       （3）焊料润湿性——当进行耐热(re)试验和高温、高湿试验后，焊料的润湿性仅允许有很(hen)小程度的劣化；
       （4）抑制金(jin)属须晶产生；
       （5）焊接强度粘(zhan)着性——同焊料材料(liao)之间接合可靠性；
       （6）柔韧性——不发生断裂；
       （7）不污染流焊槽；
       （8）低成本(ben)；
       （9）良好的可作业性——主(zhu)要是(shi)指电(dian)解容易管理；
       （10）长期可靠性——即使是长期使用电解液，也能保证电镀(du)层稳定；
       （11）排水(shui)处理(li)——不加特殊的螯合剂（CHELATE），可(ke)利用(yong)中和凝聚沉淀处理方法清除重金属。
       在选择无铅焊料电(dian)镀(du)技术时(shi)，应当综合分析权衡上述诸多因素，选SN-PB电镀性能的无铅焊料电(dian)镀技术，选(xuan)择SN-CU（合金焊料）电(dian)解液的原因(yin)作为无铅焊(han)料电镀(du)技术，现已研究很多(duo)种，诸如，试图以SN-ZN、SN-BI、SB-AG和(he)SN-CU电镀(du)取(qu)代一直使(shi)用的SN-PB电镀。然而，这些无铅电镀技术也是(shi)各(ge)有短、长，并非(fei)十全十美。例如，SN电(dian)镀的优点是低成本，确有电子元器采(cai)用电镀锡的力方法，因为(wei)是单一金(jin)属锡，当然(ran)不存(cun)在电镀合金比率(lv)的管理(li)问题。可是(shi)，SN电镀的缺点突出，如像产生金属须晶（WHISKER）而且焊料润湿性(xing)随时间(jian)推移发生劣化。SN-ZN电镀的长处(chu)于在成本和熔点低，美中(zhong)不足是大气中焊接困难，必须在氮气中实现焊接。SN-BI电镀(du)的优(you)势是(shi)熔(rong)点低而且焊料润湿性优(you)良，其劣(lie)势也不胜枚举：因为BI是脆性金属(shu)，含有BI的SN-BI镀(du)层(ceng)容易(yi)发生(sheng)裂纹，而且组装后的(de)器件引线和电路板焊(han)接界面剥（LIFTOFF），更麻(ma)烦的是电解液中的BI3+离子在SN-BI合金阳极(ji)或电镀层上置换沉积。SN-AG电镀的优点是接合强(qiang)度以及耐热疲劳特性都非常好，缺点是(shi)成本(ben)高，也存在SN-AG阳极(ji)和SN-AG镀层上出现AG置换沉积现象。
       上述(shu)的无(wu)铅电镀技术都有优异的特性，同时也存在很多(duo)有待进一步研究的课(ke)题，实用化(hua)为时尚早。为此，日本上村工业公司认为SN-CU电镀最有(you)希望取代SN-PB电(dian)镀，可以(yi)发展成实用化技术，于是(shi)决定开发SN-CU电解液。关于SN-CU电(dian)镀层特性(xing)，它除了熔点稍许(xu)偏高（SN-CU共晶温度227℃）之外，润湿性良好。成本低，对流焊槽无污染，而且(qie)可(ke)抑制金属须晶生成。
       SN-CU合金焊料的开发SN/SN2+的标准电极电位是(shi)-0.136VVS．SHE（25℃），然而(er)CU/CU2+是+0.33V，两者之间的(de)电位差比较大，在—般的单纯盐类电解液里，铜CU很容易优(you)先析出。
       而且(qie)，当用可溶性SN阳极或者(zhe)SN-CU合金阳极的时候，由于电解液中的CU2+离子和阳极的SN之间置换(huan)反应产生析出沉表1标(biao)准电解液(ye)和(he)作业条件（获得SN-LWT%CU镀层(ceng)的情况积。因此，把(ba)电(dian)解液中的(de)SN2+和(he)CU2+的析出电位搞得相接(jie)近，需要(yao)有抑制铜CU优析出的络合剂。通过研究各种各样的络合剂，最后终于找到SN-CU电解液(ye)配方，它能使SN和CU形成合金并可抑制在铜CU阳极上的(de)置换沉(chen)积。
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