專利名稱：：銦組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于電化學(xué)沉積金屬銦和銦合金的銦組合物。更具體地，本發(fā)明涉及用于電化學(xué)沉積金屬銦和銦合金的包括一種或多種氫抑制化合物的銦組合物。
背景技術(shù)：
：由于金屬銦沉積與水電解析出氫同時發(fā)生，電化學(xué)沉積金屬銦具有挑戰(zhàn)性。氫的析出危害陰極電流效率，導(dǎo)致低的金屬銦沉積率以及不合需要的粗糙粉狀銦金屬沉積物繊斷冗積物。然而，由于期蟲特的物理性質(zhì)，銦是許多行業(yè)中需求很高的金屬。例如，其足夠軟使得易于變形并填充于兩個配件間的微結(jié)構(gòu)中，其具有低熔l^溫度(156°C)和高熱導(dǎo)率(82W/m°K)。這對4M使得銦在電子及相關(guān)行業(yè)中具有多種用途。例如，銦及其合金可用作熱界面材料(TMs)。TMs對于防止例如集成電路(IC)和如微處理器的有源半導(dǎo)體裝置的電子裝置超過其操作纟顯度極限至關(guān)重要。他們可粘結(jié)發(fā)熱裝置(例如硅半導(dǎo)體)與散熱器或傳熱器(例如銅或鋁部件)而不產(chǎn)生過量的熱障。TM也可用于構(gòu)成全部熱阻抗路徑的其它散熱器或傳熱器疊層部件的組合。形成有效的熱路徑是TMs的重要^M。熱路徑可描述為M3iTIM的有效熱導(dǎo)率。TIM的有效熱導(dǎo)率主要?dú)w因于TMs和傳熱器之間的界面熱導(dǎo)率的整體性以及TM的(固有)整體熱導(dǎo)率。取決于特定的應(yīng)用，許多其它的^M對于TIM也很重要，例如當(dāng)連接兩種材料時離熱膨脹應(yīng)力的能力(也稱為"順從性")，形成熱循環(huán)期間穩(wěn)定的合理機(jī)接的能力，贈M和MS變化不敏感，制造可行tK成本。使用多種類型的材料作為TMs，例如熱油脂、熱凝膠、粘合劑、彈性體、熱襯墊和相變材料。盡管前述TMs對于許多半導(dǎo)體裝置已經(jīng)足夠，但是增強(qiáng)的半導(dǎo)體裝置性能使得這種TMs并不能滿足要求。許多當(dāng)前TIMs的熱導(dǎo)率不超過5W/m。K并且許多小于lW/m。K。然而目前需要有效熱導(dǎo)率^il15W/m°K的形成熱界面的TIMs。前述TMs的一種替代物為具有低熔融g和高熱導(dǎo)率的金屬、焊料及其合金。例如銦的金屬TMs在軟熔時還顯示出可產(chǎn)生4，氐界面阻力的良好焊接或潤濕特性。在軟熔過程中，加熱焊料和基體并利用表面張力和局部表面合金化熔融并潤濕焊料。界面由金屬互化物^擴(kuò)散金屬構(gòu)成，其熱性育K1常不如那些整體TIM金屬但是強(qiáng)于聚合物基TlMs。在許多情況下，，處,屬TMs以形成可靠的熱界面。然而由于TM和半導(dǎo)體和散熱器組件間熱膨脹系數(shù)(CTEs)的相對大的差異和缺少順從性，金屬TMs并不適用于某些應(yīng)用。金屬銦至少具有低熔點(diǎn)和適于作為TIM的高熱導(dǎo)率。Sreeram等人的US6,653,741公開了用于TM的銦的實施例。銦用作焊料的粘結(jié)材料。Sreeram所描述的焊料材料由于固有的氧氣吸收成分與水性電鍍通常不相容因而不翻于電鍍。此外，焊膏通常含有可降低焊料基TIMs熱性能的高量污鄉(xiāng)。另一個使用銦的實施例是在電氣裝置中作為表層和底層以防止形成錫和錫合金晶須。這在Shimauchi等人的US4,959278中被公開。晶須可導(dǎo)致電氣裝置中的缺陷，從而導(dǎo)致設(shè)備故障。晶須形成典型的在例如但不局限于焊接框架的金屬組件的應(yīng)力和應(yīng)變點(diǎn)處發(fā)生。當(dāng)改變金屬組件的形狀以機(jī)械或電接觸電氣裝置的另一個組件時，應(yīng)力^Z'變點(diǎn)會形成錫、錫合金或其它金屬的金屬晶體或晶須。因此，銦是電子裝置中非常合乎需要的金屬，需要有一種用于電化學(xué)沉積金屬銦和其合金的改進(jìn)的銦組合物。
發(fā)明內(nèi)容一方面，組合物包括一種或多種銦離子源和一種或多種表鹵代醇共聚物。另一方面，方^括掛共包括一種或多種銦離子源和一種或多種表鹵代醇共聚物的組合物；以及在基體上電化學(xué)沉積銦。在另一方面，產(chǎn)品包括一模具，第一面與基體^^接，與第一面相對的模具的第二面包括由銦或其合金構(gòu)成的熱界面豐才料。銦組合物是穩(wěn)定的^f^密、即無孔、光滑、厚度分布均勻并且?guī)缀鮚彖缺陷的金屬銦和銦合金沉積物，也就是說在電鍍基體面形成厚的沉積物。表鹵代醇共聚物在金屬銦和銦合金沉積過程中抑制氫氣的形成從而能夠形成所需的金屬銦和銦合金沉積物。由于金屬銦具有低熔點(diǎn)和高熱導(dǎo)率，金屬銦在許多電氣裝置中非常適合用作熱界面材料。此外，金屬銦分散在界面處由兩個配^t才料的CTE失配弓胞的應(yīng)變，這也使其適合用作TM。另外，由銦組合物電化^^沉積的金屬銦和銦合金可用作底層以防止或阻止晶須形成。由銦組合物電化學(xué)沉積的金屬銦和銦合金也可用作焊料塊以提供電連接。圖1為從銦電解質(zhì)中低效率電鍍于基體上的銦的照片。圖2為從本發(fā)明的銦電解質(zhì)組合物中電鍍于基體上的銦的照片。具體實施方式如齡說明書中所^頓的，下繊寫具有下述含義，蹈一文中明顯另有所指°C=攝氏度；。K^開氏M;GPa^千兆帕斯卡；g-克；mg二毫克；L^升；m二米；A二安培；dm二分米；ym二微米；ppm二百萬分之；ppb二十億分之；mm二毫米；M=摩爾；MEMS—敖機(jī)電系統(tǒng)；TM二熱界面材料；CTE:熱膨脹系數(shù)；IC二誠電路以及EO二環(huán)氧乙烷。術(shù)語"沉積"和"電鍍"在整篇說明書中可替代使用。整篇說明書中所使用的術(shù)語"底層"指置于基體和錫或錫合金層或其它適合金屬或金屬合金層之間的金屬層或涂層。術(shù)語"共聚物"是由兩種或多種不同基體構(gòu)成的化合物。除非另有所指，所有的量為重量百分比，所有的比率以重量計。所有的數(shù)值范圍包含端點(diǎn)并可以以任意順序結(jié)合，其中這徵值范圍之和合乎邏輯地限定為100%。組合物包括一種或多種可溶于7K性環(huán)境的銦離子源。這些銦離子源包括但不局限于銦的烷基磺酸和芳族磺酸鹽，例如銦的甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、苯磺酸鹽、甲苯磺酸鹽；tt磺酸鹽；硫酸鹽；銦的氯鹽和溴鹽；硝酸鹽；氫氧化物；氧化銦；氟硼酸鹽；銦的羧麟，例如銦的檸檬酸鹽、乙酰乙麟、乙醛麟、丙酮鵬、乙醇酸鹽、丙二酸鹽、異美勁虧酸鹽、亞氨基二乙酸鹽、7X楊酸鹽、甘油酸鹽、琥珀酸鹽、蘋果酸鹽、酒石酸鹽、羥基丁酸鹽；銦的氨基酸鹽，例如銦的精氨酸鹽、天冬氨酸鹽、天冬M鹽、谷氨鵬、甘氨酸鹽、谷鹽、亮氨酸鹽、賴氨酸鹽、蘇氨酸鹽、異亮氨酸鹽和纈氨皿。典型地，銦離子源為一種或多種銦的硫酸鹽、氨基磺酸鹽、烷基磺酸鹽、芳族磺酸鹽和羧酸鹽。更典型地，銦離子源為一種或多種銦的硫酸鹽和錢磺麟。組合物中包含足量的7K溶性銦鹽以提供所需厚度的銦沉淀物。典型地，組合物中包含水溶性銦鹽以在組合物中提供5g/I^70g/L，或者例如10g/I^60g/L，或者例如15g/I^30g/L的銦(3")離子。銦組合物中包含的緩沖液或?qū)щ婝}可為一種或多種酸，以Mf共0-5，典型地0.5-3，更典型地1-1.5的pH值。這些,括但不局限^e烷基磺魁fe、芳基磺酸鹽，例如甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸；M磺酸；硫酸；鹽酸；氫溴酸；氟硼酸；硼酸；羧酸，例如檸檬酸、乙酰乙酸、乙醛酸、丙酮酸、乙醇酸、丙二酸、異茅勁虧酸、亞氨基二乙酸、7jC楊酸、甘油酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸、羥基丁酸；氨基酸，例如精氨酸、天冬氨酸、天冬醐安、谷氨酸、甘氨酸、谷醐安、亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。還可4頓一種或多種酸的相應(yīng)鹽。典型地，一種或多種烷基磺酸、芳基磺酸和羧翻作緩沖液或?qū)щ婝}。更典型地，J頓一種或多種烷基磺酸、芳基磺酸^相應(yīng)的鹽。4頓足量的緩沖液或?qū)щ婝}以掛共組合物所需的pH值。典型地，緩沖液或傳導(dǎo)鹽的用量為組合物的5g/I^50g/L，或例如10g/L40g/L，或例如15g/L~30g/L。銦組合物中包含一種或多種氫抑制齊似在金屬銦沉積過程中抑制氫氣的形成。氫氣抑審'j劑為可驅(qū)動作為氫氣來源的水分解的電位到更高的陰極電位以使金屬銦沉積而不同時析出氫氣的化合物。這在陰極提高銦沉積的電流效率并能夠形成外觀光滑均勻的銦層，而且與許多常規(guī)的銦電化爭浴相比還可以形成更厚的銦層?？墒褂矛F(xiàn)有技術(shù)和文獻(xiàn)中熟知的循環(huán)伏安法(CV)研究來顯示該方法。典型地，不包含一種或多種氫抑制劑的銦電化學(xué)7K浴形成外觀粗糙不均勻的銦沉淀物。這些沉淀物不適用于電子裝置。通常這些浴中不形成銦沉淀物。氫氣抑制劑為表鹵代醇共聚物。表鹵代醇包括表氯醇和表溴醇。典型地，使用表氯醇的共聚物。這些共聚物為表氯醇或表溴醇和一種或多種包sm、硫、氧原子或其組合的有機(jī)化合物的水溶性聚合產(chǎn)物。可與表鹵代醇共聚的錄有機(jī)化合物包括但不局限于1)脂肪鄉(xiāng)安；2)具有至少兩個活性氮位點(diǎn)的未取代雜環(huán)氮化合物；禾口3)具有至少兩個活性氮位點(diǎn)和l一2個選自烷基、芳基石肖基、卣素和氨基的取代基的取代雜環(huán)氮化合物。月旨肪lil^括但不局限于二甲胺、乙胺、甲胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、二亞乙基三胺、丙胺、丁胺、戯安、己胺、庚胺、辛胺、2-乙基己胺、異辛胺、壬胺、異壬胺、癸胺、十一胺、十二胺、十三胺和皿醇胺。具有至少兩個活性氮位點(diǎn)的未取代雜環(huán)氮化合物包括但不局限于咪唑、咪唑財木、吡唑、l義3-三唑、四唑、噠嗪、1,2,冬三唑、1,2，3-卩惡二唑、1，2,4~噻二唑(thiadiazole)和1,3,;噻二唑。具有至少兩個活性氮位點(diǎn)和l一2個取代基的取代雜環(huán)氮化合物包括但不局限于苯并咪唑、-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1,3-二甲基咪唑、冬羥基-2-氨基咪唑、5-乙基4羥基咪唑、2-苯基咪唑啉和2-甲苯基咪唑啉。典型地，i頓一種或多種包括l或2銷自甲基乙基苯基和M的取4堪的選自咪唑、卩比唑、咪P^)t木、1^2,3-三唑、四唑、噠嗪、1,2,4~三唑、1，2，3-噃二唑、1，2,4"噻二唑、1，3,4J塞二艦其衍生物的化合物形戯鹵代醇共聚物。一些表鹵代醇共聚物可商購于例如來斯琪股份有限公司(RaschigGmbH)，德國路威沙芬公司(LudwigshafenGermany)和巴斯福公司(BASF,美國密尉艮外l，懷恩多特市)，或者可以利用文獻(xiàn)中公開的方法制備。一個商購咪,表鹵代醇共聚物的例子是可從巴斯福公司獲得的Lugalvan，EE?？蒳lil在任何適合的反應(yīng)條件下使表鹵代醇與J^含氮、硫或氧的化合物反應(yīng)形戯卣代醇共聚物。例如在一種方法中，兩種材料都以適當(dāng)?shù)臐舛热芙庥诨w淋中并在其中反應(yīng)例如45-240射中。艦蒸餾敏吩離出反應(yīng)的水溶液化學(xué)產(chǎn)物，然后加入到作為電鍍液的溶解了銦鹽的水體中。在另一個方法中，這兩種材料置于水中并在持續(xù)強(qiáng)烈攪拌下加熱至6(TC直到，解于水中并反應(yīng)?？?頓寬范圍的鵬化合物與表鹵代醇的比率，例如0.5:1-2:1。典型地，比率為0.6:1-2:1，更典型地，比率為0.7-1:1，最典型地，比率為1:1。另外，在iiil加入銦鹽形成電鍍組合物之前，反應(yīng)產(chǎn)物可進(jìn)一步與一種或多種試劑反應(yīng)。因此，所述產(chǎn)物可進(jìn)一步與至少為氨、脂肪胺、聚胺和聚酰亞胺中的一種的試劑反應(yīng)。雖然可使用滿足本文定義的其它種類，但是典型地試劑至少為分子量至少150的氨、乙二胺、四亞乙基五胺和聚乙烯亞胺中的一種。反應(yīng)可i!Ji攪拌在水中進(jìn)行。例如，表氯醇和如上戶;M的^M有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物和選自氨、月旨肪胺和芳基月安或聚酰亞胺中的一種或多種的試劑之間的反應(yīng)可以在例如3(rc-6(rc的ag下進(jìn)行例如45-240分鐘。，化合物-表氯醇反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物與試劑之間的摩爾比典型地為1:0.3-1。組合物中含有的表鹵代醇共聚物的量為5g/L400g/L。典型地，所含有表鹵代醇共聚物的量為10g/I^80g/L，更典型地，其含有的量為20g/I^70g/L，最典型地，含量為30g/I^60g/L。組合物中還可含有可選的添加齊似使組合物適于電鍍^f特tl基板。這種可選的添加劑包括但不局限于一種或多種表面活性劑、螯合劑、勻平劑、抑制劑(載體)，一禾中或多種合金金屬和其它在銦電化學(xué)制劑中使用的常規(guī)添加劑?？蒦頓與組合物中其它成分相鵬的任意表面活性劑。典型地，表面活性劑為消泡或不起泡表面活性劑。這些表面活性齊抱括但不局限于例如含有12摩爾EO的乙氧基化聚苯乙烯酚、含有5摩爾EO的乙氧基化丁醇、含有16摩爾EO的乙氧基化丁醇、含有8摩爾EO的乙氧基化丁醇、含有12摩爾EO的乙縫化辛醇、含有12摩爾EO的乙氧基化辛基酚、乙^/^化丁醇、含有13摩爾EO的乙ft^化卩萘酚、含有10摩爾EO的乙氧S^七(3萘酚、含有10摩爾EO的乙縫化雙酚A、含有13摩爾EO的乙氧基tt^又酚A、含有30摩爾EO的硫酸化乙縫化雙酚A和含有8摩爾EO的乙氧基tt^又酚A的非離子表面活性劑。這些表面活性劑以常規(guī)量加入。典型地，其在組合物中加入的量為0.1g/I^20g/L，或例如0.5g/H0g/L。其可商購并可用文獻(xiàn)中公開的方法制備。其它的表面活性劑包括但不局限于兩性表面活性劑，例如烷基二亞乙基三胺醋酸和季銨化合物和胺。這些表面活性劑為現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的并且許多可以商購。其可以常規(guī)量4頓。典型地雜組合物中的含量為0.1g/I^20g/L，或例如0.5g/M0g/L。典型地，所4頓的表面活性劑為^^化合物。齡劑包括但不局限于例如羧酸，丙二酸和酒石酸；羥基羧酸，例如根蒙酸和蘋果酸；及其鹽。也可使用例如乙二胺四乙酸(EDTA)的較強(qiáng)螯合劑。螯合劑可斜蟲使用或組合〗頓。例如，變化量的相對強(qiáng)齡劑(例如EDTA)可與變化量的一種或多種較弱螯合劑(例如丙二酸、擰檬酸、蘋果酸和酒石酸)結(jié)合使用以控制用于電鍍的銦的量。螯合劑可以常規(guī)量4頓。典型地，螯合齊啲用量為0.001M-3M。勻平劑包括但不局限于聚烷撐二醇醚。這些醚包括但不局限于二甲基聚乙二醇醚、二叔丁基聚乙二醇醚、聚乙烯/聚丙烯二甲醚(混合或嵌麟聚物)和辛基一甲基聚傲掌醚(混合或嵌段共聚物)。這酌平齊似常規(guī)量加入。典型地這酌平齊啲加入量為100ppl>500ppb。抑制劑包括但不局限于菲flM^及其衍生物，例如UO-菲咯啉；三乙醇胺及其衍生物，例如三乙醇胺硫酸月桂酯，十二烷基硫酸鈉，乙氧基化十二烷基硫酸銨；聚乙烯亞胺及其衍生物，例如羥丙基聚乙烯亞胺(HPPEI-200);以及烷氧基化聚合物。銦組合物中包含的這娜制劑為常規(guī)量。典型地，抑制齊啲含量為200ppm-2000ppm。一種或多種合金金屬包括但不局限于鋁、鉍、鈰、銅、金、鎂、銀、錫、鈦、鋯和鋅。典型地，合金金屬為銀、鉍和錫。合金金屬可以水溶性金屬鹽加入到銦組合物中。這些7K溶性金屬鹽是廣為人知的。許多可以商購或者根據(jù)文獻(xiàn)的描述制備。銦組合物中加入足量7K溶性金屬鹽以形成含有Iwt^5wt^或者例如2wt^4wt^合金金屬的銦合金。典型地，加入到銦組合物中的水溶性金屬鹽的量使銦合金中含有l(wèi)wt^-3wt%的合金金屬。銦中加入一種或多種合金金屬可改變銦的性質(zhì)。3wt^或更少的合金金屬的量可改善TM耐高m蝕性、潤濕性以及與基體(例如硅片)的粘結(jié)性。另外，例如銀、鉍和錫的合金金屬可與銦形成低熔點(diǎn)低共熔混合物。銦組合物中合金金屬的含量為0.01g/L~15g/L，或例如0.1g/L40g/L，或例如lg/I^5g/L。銦組合物可用于在基體上沉積金屬銦或銦合金層。沉積金屬銦的純度以重量計可達(dá)99%或更高，除非包含合金金屬。層的厚度取決于金屬銦或銦合金層的功能而變化。通常，厚度范圍為O.Um或更厚，或例如l"m,0"m，或例如10"m-300"m，或例如20pm-250ym，或例如50um-200ym。典型地，金屬銦和銦合金層厚度范圍為150ym-200um。用于將金屬銦和銦合金沉積到基體上的設(shè)備為常規(guī)的?？墒褂贸Ｒ?guī)的電極。典型地，使用可溶性電極。更典型地，使用可溶性銦電極作為陽極。用金屬銦電鍍的基體為陰極或工作電極。如果需要，可使用任意適合的參考電極。典型地，參考電極為氯化掛銀電極。電流密度范圍可為0.5A/dm2-30A/dm2，或例如1A/dm2-25A/dm2，或例如10A/dm2-20A/dm2。金屬銦電鍍過程中銦組合物的溫變范圍為3(TC-8(rC。典型地，溫度范圍為4(TC-80。C。銦組，可用于在包括電子裝置、磁場裝置和超導(dǎo)MRIs組件的不同基體上沉積金屬銦和銦合金。也可利用常規(guī)照片成像方法使用銦組合物在例如硅或GaAs晶片的各種基體上電化學(xué)沉積金屬銦或銦合金焊塊。例如，銦組合物可用于在電氣裝置組件上電化^m積金屬銦或銦合金作為例如但不局限于集成電路、半導(dǎo)體裝置的微處理器、MEMS和光電裝置組件的TM。這些電子組件可包含于印刷電路板和氣密性密封的芯片級和晶片級管殼(package)中。典型地這些管殼包括在基礎(chǔ)基體和蓋板之間形成的氣密性密封的封閉箱體，其中電子裝置置于該密封箱體之中。管殼為密封裝置提<，封和保護(hù)以防止管殼外大氣中污染物和水蒸汽的影響。管殼中污染物和水蒸汽的存在會產(chǎn)生例如金屬部件腐蝕以及光電裝置和其它光學(xué)部件的光損耗的問題。金屬銦的低熔點(diǎn)(156°C)和高熱導(dǎo)率(82W/m°K)是^^屬銦非常適合作為TIM銦TMs從加工模具(g卩樹脂密封硅基片)中移除熱量并將熱量傳遞到蓋敏散熱器。銦TIMs也可吸收由電子裝置中連接在一起的不同材料間CTE的不匹配弓胞的應(yīng)力。銦的熱膨脹系數(shù)為29ppmTC，而硅和銅分別為3和17。銦的模數(shù)為10GPa，而較硬的硅和銅的模數(shù)分別為50和130。在一個實施方案中，金屬銦或銦合金層電化學(xué)沉積到加工模具基體表面作為TM，散熱器M:金屬銦或合金層連接到加工模具上。散熱器為常規(guī)材料，例如涂覆鎳的銅、碳化硅或鋁。加工模具可iiil在與金屬銦或合金層相對的加工模具的一側(cè)上的焊料塊連接到印刷電路板基體或陶瓷基體上。焊料i央可由常規(guī)t才料組成，例如錫或錫合金或用于電子工業(yè)的其它常規(guī)材料。焊料塊也可以為由如上戶皿的組合物電化學(xué)沉積得到的金屬銦或銦合金。在另一個實施方案中，金屬銦或合金層電化學(xué)沉積到加工模具基體表面作為TM和覆蓋加工模具并置于模具和金屬銦或合金層:tJ:的凹蓋(即具有與頂部垂直的連續(xù)面的頂部)。該蓋體可具有常規(guī)的設(shè)計(即矩形或橢圓形的)，且可以用常規(guī)的材料例如銅或銅合銷喊。銦或合金層連接蓋體與模具。力B工模具艦焊接塊連接到印刷電路板基體或陶瓷基體上。在凹蓋偵靦的底表面上的焊接±央連接蓋體與印刷電路板基體或陶瓷基體。在另一個實施方案中，金屬銦或銦合金層電化^^沉積到傳熱器表面作為TIM。傳熱器與蓋體為常規(guī)材料，例如銅、銅合金、碳化硅或金屬與陶瓷復(fù)合材料，例如鋁浸漬碳化硅的。金屬銦或銦合，3^接蓋體與模具。sa—步的實施方案中，金屬銦層電化學(xué)沉積到加工模具基體表面作為TM和覆蓋加工模具并置于模具和金屬銦或合金層之上的凹蓋(即具有與頂部垂直的連續(xù)側(cè)面的頂部)。蓋體可為常規(guī)設(shè)計(即矩形或橢圓)并可為常規(guī)材料。銦層連接蓋體與模具。加工模具通過焊料塊連接到印刷電路板基體或陶瓷基體上。在凹蓋側(cè)面的底表面上的焊料塊連接蓋體與印刷電路板基體或陶瓷基體。第二金屬銦層電化學(xué)沉積于蓋體頂部作為第二TM，并且散熱器M31第二金屬銦層連接到蓋體頂部。除了在加工模具基體和傳熱器上沉積銦和銦合金，銦和銦合金可沉積于蓋體上。作為TMs的金屬銦或合金層的厚度可以變化。典型地，層厚為230um或更少。更典型地，層厚范圍為50pm-230um或例如100um-220um或例如140um-210ym。除了TIMS,銦組合物可用于在基體上電化學(xué)沉積底層以防止在電子裝置中形成晶須?；w包括但不局限于電氣或電子組件或部件，例如安放半導(dǎo)體晶片的載體膜、印刷電路板、引線框；接觸元件，例如觸點(diǎn)或接頭；以及要求良好外觀和高操作可靠性的電鍍構(gòu)件。金屬銦可用作錫或錫合金頂層的底層以防止或卩1±形成晶須。晶須通常在錫或錫合金層沉積在例如構(gòu)成電氣或電子組件的銅或銅合金的金屬材料上時形成。己知晶須可引起導(dǎo)致電氣裝置故障的電子短路。此外，界面處銦和其它金屬間CTE的不匹配引起的應(yīng)變的分散改善了金屬層間的粘附。典型地，銦願的厚度為0.1ym-10ym或例如0.5um-5iim。錫或錫合金層為常規(guī)厚度。下述實施例進(jìn)一步描述了本發(fā)明，但是并不意欲限制發(fā)明的范圍。實施例I(比較例)制備下述含水銦電化學(xué)組合物表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>用于電化爭沉積金屬銦的設(shè)備為常規(guī)的商購電鵬也。保持銦電化學(xué)組^tl的pH為3并且溫度為6(TC。在金屬銦電鍍期間持續(xù)攪拌組合物。陰極電流密度保持在10A/dm2，銦沉積率為20秒Um(23mg/A)。圖1顯示了陰極效率小于60%的金屬銦涂覆工作電極的照片。照片利用常規(guī)35mm鏡頭相機(jī)拍攝。如照片所示，沉積物外觀為海綿狀，具有不均勻金屬銦沉積物。這些沉積物不適合用于電子裝置的組件，例如TMs和底層。海綿狀和不均勻表面可弓胞電氣裝置中的低效率熱傳送和電流，從而導(dǎo)致裝置故障。海綿狀和不均勻表面被認(rèn)為是由金屬銦沉積期間氫氣析出和銦組合物中有機(jī)添加物分解弓胞的。實施例II<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>1.LugalvanIZE,獲自巴斯福(IZE含48-50%共聚物)用于電鍍金屬銦的設(shè)備為常規(guī)的商購電解池。在金屬銦沉積期間，保持銦電鍍組合物的pH為1-1.2。在電鍍期間組合物的離保持為6(TC。在金屬銦沉積期間,f^賣攪拌電鍍組合物。在整個電鍍期間，陰極電流密度保持在10A/dm2，20秒內(nèi)在工作電極上沉積1um的金屬銦(23mg/A)。銦組合物保持穩(wěn)定，也就是說在電鍍期間無剛艮可見的混濁。持續(xù)沉積金屬銦，直到在工作電極上形成20(Vm金屬銦層。圖2顯示了金屬銦涂覆的工作電極的照片。如照片所示，金屬銦沉積物外觀光滑并且沉淀物是均勻的。因此，與對比銦組合物不同，含有咪唑-表氯醇共聚物的銦電化學(xué)組合物產(chǎn)生改善的金屬銦沉積物。這些光滑并且均勻的沉積物是電子裝置的組件(例如TMs和底層)非常需要的。當(dāng)銦用作TM時，光滑并且均勻的表面可在加工模具和散熱器間產(chǎn)生有效的熱傳遞。實施例m重SJ^實施例H中的方法，除了表卣代醇共聚物為由現(xiàn)有技術(shù)中已知的常規(guī)方法制備的咪唑啉-表氯醇共聚物。預(yù)期包含咪唑啉-表氯醇共聚物的銦組合物在銦電鍍期間抑制氫氣的形成并如圖2所示在工作電極上沉積光滑均勻的金屬銦層。也預(yù)期由該組合物沉積的銦底層在4(TC或更高的溫度以及至少95X的相X^顯度下保存至少一個月后還可防止或者至少抑制晶須的形成。實施例IV重SJt^實施例n中的方法，除了表鹵代醇共聚物為由現(xiàn)有技術(shù)中已知的常規(guī)方法制備的12，3-三P坐-表氯醇共聚物。預(yù)期包含l又3-三唑-表氯醇共聚物的銦組合物在銦電鍍期間抑制氫氣的形成并如圖2所示在工作電極上沉積光滑均勻的金屬銦層。也預(yù)期由該組合物沉積的銦底層在4(TC或更高的溫度以及至少95%的相對濕度下保存至少一個月后還可防止或者至少抑制晶須的形成。實施例v重復(fù)戰(zhàn)實施例n中的方法，除了表卣代醇共聚物為由現(xiàn)有技術(shù)中已知的常規(guī)方法制備的噠曝表溴醇共聚物。預(yù)期包含噠曝表溴醇共聚物的銦組合物在銦電鍍期間抑制氫氣的形成并如圖2所示在工作電極上沉積光,勻的金屬銦層。也預(yù)期由該組合物沉積的銦底層在4(TC或更高的溫度以及至少95%的相對顯度下保存至少一個月后還可防止或者至少抑制晶須的形成。實施例VI重復(fù)，實施例II中的方法，除了表鹵代醇共聚物為由現(xiàn)有技術(shù)中已知的常規(guī)方法制備的2-甲基咪唑-表溴醇共聚物。預(yù)期包含2-甲基咪唑-表溴醇共聚物的銦組合物在銦電鍍期間抑制氫氣的形成并如圖2所示在工作電極上沉積光滑均勻的金屬銦層。也預(yù)期由該組合物沉積的銦底層在40。C或更高的溫度以及至少95%的相贈，下保存至少一個月后還可防止或者至少抑制晶須的形成。實施例W重fti^實施例II中的方法，除了銦電化學(xué)組合物還包括2wt^硫酸錫。電流密度保持為10A/dm230秒并在銦電極上沉積,i/錫金屬合金。預(yù)期此電化學(xué)組合物在電鍍期間保持穩(wěn)定并且預(yù)期在沉淀鄉(xiāng)司禾,循環(huán)伏安分析法沒有檢測出氫析出。預(yù)期敏錫合金層外觀光、,勻。實施例vm重復(fù)實施例II中的方法，除了銦電化學(xué)組合物還包括2wtX硫勝辛。電流密度保持為10A/dm220射巾并在銦電極上沉積敏鋅金屬合金。預(yù)期該電化學(xué)組合物為穩(wěn)定的并且預(yù)期在合金沉積期間禾傭循環(huán)伏安分析法沒有檢領(lǐng)拙氫析出。預(yù)期鍬鋅合金層外觀光滑均勻。實施例僅重復(fù)實施例n中的方法，除了銦電化學(xué)組合物還包括lw^五7K合硫酸銅。電流密度保持為5A/dm240射中并在銦電極上沉積敏銅金屬合金。預(yù)期該電化學(xué)組合物為穩(wěn)定的并且預(yù)期在合金沉積期間禾擁循環(huán)伏安分析法沒有檢測出氫析出。預(yù)期敏鋅合金層外觀光滑均勻。權(quán)利要求1.一種組合物，其中該組合物含有一種或多種銦離子源和一種或多種表鹵代醇共聚物。2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表鹵代醇共聚物含有表鹵代醇和一種或多種^m有機(jī)化合物。3.如權(quán)利要求2戶服的組合物，其中戶脫賴化合物選自咪唑、咪唑衍生物、咪唑,咪,衍生物。4.如權(quán)利要求1戶腿的組合物，其中，該組合物還含有一種或多種合金金屬。5.—種方法，包括a)掛共含有一種或多種銦離子源和一種或多種表鹵代醇共聚物的組合物；禾口b)在基體上電鍍銦金屬層。6.如權(quán)禾腰求5戶腿的方法，其中戶JM^且合物還包括一種或多種合金金屬。7.如權(quán)利要求5戶脫的方法，其中戶;f^銦金屬層厚度為0.1um或更厚。8.如權(quán)禾腰求5戶腿的方法，其中戶脫基體選自加工模具、蓋體和傳熱器。9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述基體選自金屬、金屬合金、陶瓷和金屬與陶瓷復(fù)合材料。10.—種制品，包括第一面與基底相連的模具，與第一面相對的模具的第二面包括由金屬銦或銦合金組成的熱界面材料。全文摘要公開了含有一種或多種銦離子源和一種或多種表鹵代醇共聚物的銦組合物和在基體上由所述組合物電化學(xué)沉積金屬銦的方法。還公開了由銦組合物制備的制品。文檔編號C25D3/56GK101307475SQ20071014419公開日2008年11月19日申請日期2007年12月17日優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日發(fā)明者E·佐克斯,F·J·施瓦格,M·P·托本,N·E·布雷斯,T·加伊斯克申請人:羅門哈斯電子材料有限公司