非氰系電解鍍金液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是涉及一種非氰系電解鍍金液，特別是涉及適于凸塊形成的鍍金處理中執(zhí) 行的非氰系電解鍍金液及使用此電解鍍金液的鍍金方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍍金處理，由于具有優(yōu)良的電氣特性而廣泛地利用在電子、電氣部件、音響機(jī)器部 件等工業(yè)領(lǐng)域。例如，在半導(dǎo)體的電氣組件等電子部件中形成凸塊時(shí)，為確保電氣接合而多 利用鍍金處理。
[0003] 在此類鍍金處理中所使用的鍍金液，已提出有各種氰系及非氰系鍍金液。氰系鍍 金液，是以氰化金鹽為金的供給源，由于電鍍液的穩(wěn)定性高、電鍍條件控制容易及電鍍液本 身的成本低等，一直以來常被使用。但近年來，因環(huán)境問題的觀點(diǎn)，提出有許多非氰系電解 鍍金液，例如，已知有以亞硫酸金鈉等亞硫酸金鹽作為金的供給源（參考專利文獻(xiàn)1、2)。
[0004] 然而，近年中，所制造的電氣組件的輕薄短小更為顯著，使所形成的凸塊也變微 小，最近也施行數(shù)十ym正方的凸塊的形成。形成如此微小的凸塊時(shí)，熱處理后的凸塊的硬 度成為重要的因素。在微小的凸塊時(shí)，在凸塊之間及與配線電路等之間間隙狹窄時(shí)，經(jīng)熱處 理的凸塊硬度小時(shí)，不只會(huì)因凸塊而使電連接的信賴性降低，也有發(fā)生短路（short)等不 良原因的傾向。
[0005] 因此，為使熱處理后的鍍金硬度變高，也提出有在非氰系電解鍍金液中添加有機(jī) 化合物（參考專利文獻(xiàn)2)，但也被指出有機(jī)化合物會(huì)因分解及消耗而無法確保溶液穩(wěn)定性 的問題。
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] [專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2008-115449號(hào)公報(bào)
[0008] [專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2008-115450號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] [發(fā)明所欲解決的課題]
[0010] 本發(fā)明是鑒于所述問題而成，其目的是提供一種非氰系電解鍍金液，是在該非氰 系電解鍍金液中，即使進(jìn)行熱處理時(shí)，也可以具有高電鍍硬度進(jìn)行鍍金處理。
[0011] [用以解決課題的手段]
[0012] 本發(fā)明人等，對(duì)一直以來的非氰系電解鍍金液，對(duì)各種添加劑進(jìn)行研宄的結(jié)果，發(fā) 現(xiàn)本發(fā)明的鍍金液。
[0013] 本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，是含有包含亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨的金源、及 包含亞硫酸鹽及硫酸鹽的導(dǎo)電鹽，其中，以金屬濃度1至3000mg/L含有銥、釕、銠的任一種 的1種以上的鹽。如依本發(fā)明，在熱處理后可形成具有高硬度的鍍金覆膜，即使在形成微細(xì) 的金凸塊時(shí)，也可有效地防止因接合時(shí)的壓接力等使凸塊形狀的變形，例如凸塊的破壞等 的變形，因而可提高金凸塊的信賴性。
[0014] 本發(fā)明中的銥、釕、銠的任1種以上的鹽，在金屬濃度未達(dá)lmg/L時(shí)，會(huì)有熱處理后 的硬度減低的傾向，而在超過3000mg/L時(shí)，會(huì)使銥及釕不易溶解，因此有發(fā)生沉淀的傾向。 在含該銥、釕的任一種或兩種時(shí)，優(yōu)選濃度lmg/L至50mg/L，更優(yōu)選3mg/L至30mg/L。
[0015] 本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，優(yōu)選還含有結(jié)晶調(diào)整劑。含有結(jié)晶調(diào)整劑，即具有促 進(jìn)鍍金的析出的效果。該結(jié)晶調(diào)整劑，優(yōu)選使用鉈（thallium)、鉍、鉛、銻等，特別優(yōu)選鉈。
[0016] 本發(fā)明中，金源的金濃度優(yōu)選5至20g/L，結(jié)晶調(diào)整劑優(yōu)選1至50mg/L，導(dǎo)電鹽優(yōu) 選50至300g/L。金濃度未達(dá)5g/L時(shí)，會(huì)有鍍敷覆膜的結(jié)晶變粗的傾向，而在超過20g/L時(shí) 在成本方面不佳。結(jié)晶調(diào)整劑未達(dá)lmg/L時(shí)，會(huì)有使熱處理后的硬度變低的傾向，而在超過 50mg/L時(shí)會(huì)有使鍍敷覆膜的結(jié)晶變粗的傾向。
[0017] 本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，優(yōu)選在電流密度0. 2至2. OA/dm2、液溫40至65°C的 條件進(jìn)行電解鍍敷。電流密度未達(dá)〇. 2A/dm2時(shí)，會(huì)有使結(jié)晶變粗的傾向，而在超過2. 0A/ dm2時(shí)會(huì)有電鍍燒傷（plating burn)的傾向。同時(shí)，液溫在未達(dá)40°C時(shí)會(huì)有使結(jié)晶變?yōu)檫^ 細(xì)的傾向，而在超過65°C時(shí)會(huì)有使結(jié)晶變粗的傾向。實(shí)際操作上，特別優(yōu)選電流密度0. 2至 1.2八/(11112、液溫50至60°〇。
[0018] 本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，在芯片等基板上進(jìn)行電解鍍金處理、構(gòu)成圖樣，以 形成金凸塊及金配線時(shí)，極為適宜。以本發(fā)明的非氰系電解鍍金液所形成的鍍金覆膜 (15 ym)，即使以250°C、2小時(shí)進(jìn)行熱處理，也可達(dá)到維克氏（Vikers)硬度70Hv以上的硬 度。同時(shí)，以本發(fā)明的非氰系電解鍍金液所形成的鍍金覆膜（15 y m)，即使以300°C、2小時(shí) 進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，仍有達(dá)到維克氏硬度70Hv以上的高硬度的情形。
[0019] 所述本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，也可再適當(dāng)?shù)靥砑邮谷芤旱姆€(wěn)定性提高的抗氧 化劑、及使析出物的平滑性增加的涂平劑、或是使電鍍液的表面張力減低的界面活性劑。
[0020] 在以本發(fā)明的鍍金液形成鍍金覆膜時(shí)，鍍金覆膜中也含0. 05wt %以下的銥、釕、 銠。因此推測在覆膜中所含的銥、釕、銠，在進(jìn)行熱處理時(shí)也有維持硬鍍金的作用。
[0021] 發(fā)明的效果
[0022] 因此以本發(fā)明的非氰系電解鍍金液操作，即使以250°C熱處理，也可達(dá)成高硬度的 鍍金覆膜。
【具體實(shí)施方式】
[0023] [發(fā)明的實(shí)施方式]
[0024] 以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，再以實(shí)施例加以說明。
[0025] 第一實(shí)施方式：第一實(shí)施方式中，是對(duì)含銥（Ir)的非氰系電解鍍金液研宄的結(jié)果 加以說明。首先，于表1表示在開始時(shí)研宄銥濃度的電解鍍金液的各組成。
[0026] [表 1]
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非氯系電解鍛金液，其含有包含亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金錠的金源、及包含亞 硫酸鹽及硫酸鹽的導(dǎo)電鹽，其特征在于W金屬濃度1至3000mg/L含有銀、釘、錠的任一種的 1種W上的鹽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非氯系電解鍛金液，其特征在于，還含有結(jié)晶調(diào)整劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非氯系電解鍛金液，其特征在于，所述結(jié)晶調(diào)整劑為巧。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的非氯系電解鍛金液，其特征在于，所述金源的金濃度為5 至20g/L，所述結(jié)晶調(diào)整劑為1至50mg/l，所述導(dǎo)電鹽為50至300g/L。
5. -種金凸塊或金配線的形成方法，是使用根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述 的非氯系電解鍛金液在圖案化的巧片上進(jìn)行電解鍛金。
6. -種電子部件，是使用根據(jù)權(quán)利要求5所述的金凸塊或金配線的形成方法所制造。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種非氰(non-cyanogen)系電解鍍金液，其即使在進(jìn)行熱處理時(shí)，也可形成可維持高硬度的鍍敷覆膜。本發(fā)明的非氰系電解鍍金液，其含有包含亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨的金源、及包含亞硫酸鹽及硫酸鹽的導(dǎo)電鹽，且當(dāng)中所含銥、釕、銠的任一種的1種以上的鹽的金屬濃度為1至3000mg/L。同時(shí)，以含結(jié)晶調(diào)整劑為佳，特別以鉈更佳。
【IPC分類】C25D3-48
【公開號(hào)】CN104540983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380041203
【發(fā)明人】露木純子, 伊東正浩
【申請(qǐng)人】日本電鍍工程股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2013年9月19日
【公告號(hào)】US20150137356, WO2014054429A1