非氰系电解镀金液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是涉及一种非氰系电解镀金液，特别是涉及适于凸块形成的镀金处理中执 行的非氰系电解镀金液及使用此电解镀金液的镀金方法。
【背景技术】
[0002] 镀金处理，由于具有优良的电气特性而广泛地利用在电子、电气部件、音响机器部 件等工业领域。例如，在半导体的电气组件等电子部件中形成凸块时，为确保电气接合而多 利用镀金处理。
[0003] 在此类镀金处理中所使用的镀金液，已提出有各种氰系及非氰系镀金液。氰系镀 金液，是以氰化金盐为金的供给源，由于电镀液的稳定性高、电镀条件控制容易及电镀液本 身的成本低等，一直以来常被使用。但近年来，因环境问题的观点，提出有许多非氰系电解 镀金液，例如，已知有以亚硫酸金钠等亚硫酸金盐作为金的供给源（参考专利文献1、2)。
[0004] 然而，近年中，所制造的电气组件的轻薄短小更为显著，使所形成的凸块也变微 小，最近也施行数十ym正方的凸块的形成。形成如此微小的凸块时，热处理后的凸块的硬 度成为重要的因素。在微小的凸块时，在凸块之间及与配线电路等之间间隙狭窄时，经热处 理的凸块硬度小时，不只会因凸块而使电连接的信赖性降低，也有发生短路（short)等不 良原因的倾向。
[0005] 因此，为使热处理后的镀金硬度变高，也提出有在非氰系电解镀金液中添加有机 化合物（参考专利文献2)，但也被指出有机化合物会因分解及消耗而无法确保溶液稳定性 的问题。
[0006] 专利文献
[0007] [专利文献1]日本专利特开2008-115449号公报
[0008] [专利文献2]日本专利特开2008-115450号公报
【发明内容】
[0009] [发明所欲解决的课题]
[0010] 本发明是鉴于所述问题而成，其目的是提供一种非氰系电解镀金液，是在该非氰 系电解镀金液中，即使进行热处理时，也可以具有高电镀硬度进行镀金处理。
[0011] [用以解决课题的手段]
[0012] 本发明人等，对一直以来的非氰系电解镀金液，对各种添加剂进行研宄的结果，发 现本发明的镀金液。
[0013] 本发明的非氰系电解镀金液，是含有包含亚硫酸金碱盐或亚硫酸金铵的金源、及 包含亚硫酸盐及硫酸盐的导电盐，其中，以金属浓度1至3000mg/L含有铱、钌、铑的任一种 的1种以上的盐。如依本发明，在热处理后可形成具有高硬度的镀金覆膜，即使在形成微细 的金凸块时，也可有效地防止因接合时的压接力等使凸块形状的变形，例如凸块的破坏等 的变形，因而可提高金凸块的信赖性。
[0014] 本发明中的铱、钌、铑的任1种以上的盐，在金属浓度未达lmg/L时，会有热处理后 的硬度减低的倾向，而在超过3000mg/L时，会使铱及钌不易溶解，因此有发生沉淀的倾向。 在含该铱、钌的任一种或两种时，优选浓度lmg/L至50mg/L，更优选3mg/L至30mg/L。
[0015] 本发明的非氰系电解镀金液，优选还含有结晶调整剂。含有结晶调整剂，即具有促 进镀金的析出的效果。该结晶调整剂，优选使用铊（thallium)、铋、铅、锑等，特别优选铊。
[0016] 本发明中，金源的金浓度优选5至20g/L，结晶调整剂优选1至50mg/L，导电盐优 选50至300g/L。金浓度未达5g/L时，会有镀敷覆膜的结晶变粗的倾向，而在超过20g/L时 在成本方面不佳。结晶调整剂未达lmg/L时，会有使热处理后的硬度变低的倾向，而在超过 50mg/L时会有使镀敷覆膜的结晶变粗的倾向。
[0017] 本发明的非氰系电解镀金液，优选在电流密度0. 2至2. OA/dm2、液温40至65°C的 条件进行电解镀敷。电流密度未达〇. 2A/dm2时，会有使结晶变粗的倾向，而在超过2. 0A/ dm2时会有电镀烧伤（plating burn)的倾向。同时，液温在未达40°C时会有使结晶变为过 细的倾向，而在超过65°C时会有使结晶变粗的倾向。实际操作上，特别优选电流密度0. 2至 1.2八/(11112、液温50至60°〇。
[0018] 本发明的非氰系电解镀金液，在芯片等基板上进行电解镀金处理、构成图样，以 形成金凸块及金配线时，极为适宜。以本发明的非氰系电解镀金液所形成的镀金覆膜 (15 ym)，即使以250°C、2小时进行热处理，也可达到维克氏（Vikers)硬度70Hv以上的硬 度。同时，以本发明的非氰系电解镀金液所形成的镀金覆膜（15 y m)，即使以300°C、2小时 进行高温热处理，仍有达到维克氏硬度70Hv以上的高硬度的情形。
[0019] 所述本发明的非氰系电解镀金液，也可再适当地添加使溶液的稳定性提高的抗氧 化剂、及使析出物的平滑性增加的涂平剂、或是使电镀液的表面张力减低的界面活性剂。
[0020] 在以本发明的镀金液形成镀金覆膜时，镀金覆膜中也含0. 05wt %以下的铱、钌、 铑。因此推测在覆膜中所含的铱、钌、铑，在进行热处理时也有维持硬镀金的作用。
[0021] 发明的效果
[0022] 因此以本发明的非氰系电解镀金液操作，即使以250°C热处理，也可达成高硬度的 镀金覆膜。
【具体实施方式】
[0023] [发明的实施方式]
[0024] 以下，对本发明的实施方式，再以实施例加以说明。
[0025] 第一实施方式：第一实施方式中，是对含铱（Ir)的非氰系电解镀金液研宄的结果 加以说明。首先，于表1表示在开始时研宄铱浓度的电解镀金液的各组成。
[0026] [表 1]
[0027]
【主权项】
1. 一种非氯系电解锻金液，其含有包含亚硫酸金碱盐或亚硫酸金锭的金源、及包含亚 硫酸盐及硫酸盐的导电盐，其特征在于W金属浓度1至3000mg/L含有银、钉、锭的任一种的 1种W上的盐。
2. 根据权利要求1所述的非氯系电解锻金液，其特征在于，还含有结晶调整剂。
3. 根据权利要求2所述的非氯系电解锻金液，其特征在于，所述结晶调整剂为巧。
4. 根据权利要求2或3所述的非氯系电解锻金液，其特征在于，所述金源的金浓度为5 至20g/L，所述结晶调整剂为1至50mg/l，所述导电盐为50至300g/L。
5. -种金凸块或金配线的形成方法，是使用根据权利要求1至4中任一权利要求所述 的非氯系电解锻金液在图案化的巧片上进行电解锻金。
6. -种电子部件，是使用根据权利要求5所述的金凸块或金配线的形成方法所制造。
【专利摘要】本发明提供一种非氰(non-cyanogen)系电解镀金液，其即使在进行热处理时，也可形成可维持高硬度的镀敷覆膜。本发明的非氰系电解镀金液，其含有包含亚硫酸金碱盐或亚硫酸金铵的金源、及包含亚硫酸盐及硫酸盐的导电盐，且当中所含铱、钌、铑的任一种的1种以上的盐的金属浓度为1至3000mg/L。同时，以含结晶调整剂为佳，特别以铊更佳。
【IPC分类】C25D3-48
【公开号】CN104540983
【申请号】CN201380041203
【发明人】露木纯子, 伊东正浩
【申请人】日本电镀工程股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】US20150137356, WO2014054429A1