专利名称：自催化无电镀锡溶液和使用所述溶液的自催化无电镀锡方法
技术领域：
本发明涉及自催化无电镀锡溶液和使用所述溶液的自催化无电镀锡方法，更具体地说，本发明涉及能形成致密、均一的镀锡膜的还原无电镀锡溶液，以及使用所述溶液的还原无电镀锡法。
背景技术：
为了在PCB(印刷电路板)上安装IC芯片等而使用的焊球已经被精密镀敷所替代，原因在于高密度布线和更薄衬底的趋势以及为了减少制造成本。通过电镀在PCB的铜垫上形成锡层，并且由于电流密度不均一，所以使用电镀技术可能导致锡层具有不均一的厚度。因此，不易在PCB的铜垫和IC芯片之间连接，因而可能降低整个产品的可靠性。同样，为了进行电镀，必须将用于施加电压的设备加入到电镀浴中，结果增加了设备的尺寸，从而由于使用高价设备而使过程复杂化，并且提高了制造成本。因而，已经尝试了通过无电镀敷而不是通过电镀来形成锡层的方法。无电镀敷显示了确保致密、均一的锡层的高镀敷性能，从而改善了整个产品的质量。无电镀敷法包括基于下列原理的无电浸镀法将期望被镀敷的衬底的金属原子洗脱为进入镀敷溶液的金属离子，并且将已经从所述金属原子接收电子的镀敷溶液内的其它金属离子电沉积(或镀敷)到所述衬底的表面上。然而，无电浸镀法的使用有利地便于形成具有特定厚度以上的锡层，但是可能导致在铜垫和锡层之间形成气泡。另外，铜垫的铜阳离子洗脱到镀敷溶液中导致铜垫的腐蚀、 金属间扩散、侧蚀等，从而难以制造可靠的布线衬底。在解决问题的努力中，已经尝试根据还原无电镀敷法而不是无电浸镀法来镀锡； 然而，锡具有低自催化活性，因此仍必须开发可以进行高达期望水平镀锡的还原剂(或还原试剂)。因而，合适还原剂的开发作为重要的问题显现出来。
发明内容
本发明的一方面提供了能形成致密、均一的锡层的自催化无电镀锡溶液，以及使用所述溶液的自催化无电镀锡方法。 根据本发明的一方面，提供了一种自催化无电镀锡溶液，所述溶液包含通过锡离子和具有两个以上羧基的配体结合而形成的锡盐；以及选自硼氢化物的一种以上还原剂， 所述硼氢化物将电子传递给锡离子以在待镀敷的目标物体上形成锡层。
所述锡盐可以是草酸錫，其含有由如下所示化学式表示的草酸根
权利要求
1.一种自催化无电镀锡溶液，所述自催化无电镀锡溶液包含 通过锡离子和具有两个以上羧基的配体结合而形成的锡盐；选自硼氢化物中的一种以上还原剂，所述硼氢化物将电子传递给锡离子以在待镀敷的目标物体上形成锡层。
2.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述锡盐是草酸锡，其含有由如下所示化学式表示的草酸根
3.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述锡盐的含量可以在5g/L 20g/L之间。
4.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述硼氢化物是硼氢化钠、硼氢化钾或硼氢化锂。
5.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述还原剂的含量在lg/L 10g/L之间。
6.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述自催化无电镀锡溶液的酸碱度(pH)在 10 11之间。
7.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述自催化无电镀锡溶液包含选自络合剂、促进剂和抗氧化剂中的一种以上添加剂。
8.权利要求1的自催化无电镀锡溶液，其中所述自催化无电镀锡溶液包含选自氨基化合物和羰基化合物中的一种以上第一络合剂，所述第一络合剂具有可用于与金属离子配位结合的共享电子对；和选自氨基化合物和羰基化合物中的一种以上第二络合剂，所述第二络合剂与锡离子的结合能低于所述第一络合剂与锡离子的结合能。
9.权利要求8的自催化无电镀锡溶液，其中所述第一络合剂的含量在50g/L 150g/L 之间，并且所述第二络合剂的含量在lg/L 20g/L之间。
10.一种自催化无电镀锡方法，所述方法包括制备包含锡盐和一种以上还原剂的自催化无电镀锡溶液，所述锡盐通过锡离子和具有两个以上羧基的配体结合而形成，所述还原剂选自硼氢化物，所述硼氢化物将电子传递给所述锡离子以在待镀敷的目标物体上形成锡层；以及将所述目标物体浸没在所述自催化无电镀锡溶液中。
11.权利要求10的方法，其中所述锡盐是草酸锡，其含有由如下所示化学式表示的草酸根O
12.权利要求10的方法，其中所述自催化无电镀锡溶液的酸碱度(pH)在10 11之间。
13.权利要求10的方法，其中在25°C 80°C下将所述目标物体浸没30分钟 60分钟。
全文摘要
本发明公开了自催化无电镀锡溶液以及使用所述溶液的自催化无电镀锡方法。所述自催化无电镀锡溶液包含通过锡离子和具有两个以上羧基的配体结合而形成的锡盐；以及选自硼氢化物中的一种以上还原剂，所述硼氢化物将电子传递给锡离子以在待镀敷的目标物体上形成锡层。
文档编号C23C18/52GK102312230SQ201110032638
公开日2012年1月11日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年7月7日
发明者崔昌焕, 梁珍赫, 金龙石 申请人:三星电机株式会社