CN102162112A - 用于电镀金的无氰镀金液 - Google Patents

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胡江华
邱颖霞
卢海燕
吴晓霞
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Abstract

本发明涉及用于电镀金的无氰镀金液及制备方法。无氰镀金液由下列物质组成：柠檬酸金钾15～18g/L、腾扑克斯9500（Temperex9500）开缸剂100L。将开缸剂加热至65℃，边搅拌边加入柠檬酸金钾，搅拌至完全溶解得到镀液；镀液并降温至25℃，测定pH值，pH值大于5.2时，加入酸性调整剂调整，pH值小于4.8时，加入氨水调整，调整pH值至4.8～5.2即得无氰镀金液。本发明实现无氰电镀，工艺的可操作性及镀层质量达到有氰电镀的水平，且有利于环境保护，减轻对操作人员的伤害。

Description

用于电镀金的无氰镀金液
技术领域
本发明属于电镀金工艺领域，具体涉及用于电镀金的无氰镀液。
背景技术
金镀层由于具有良好的导电性和耐蚀性在电子行业广泛应用，但是，目前镀金工艺仍是以含氰电镀为主，由于氰化物剧毒，对工人健康和环境保护方面存在威胁。原国家经贸委2002 年6 月2 日发布的第32 号令，将“含氰电镀”列入《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》(第三批) 第23 项，限令2003 年底淘汰。2003 年12 月26 日，国家发改委公布产业结构调整指导目录(征求意见稿) ，“含氰电镀”位列“淘汰类”第182 项。 国家科学技术部将“绿色制造关键技术与装备”相关课题列为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。国内外电镀工作者对无氰电镀开展了大量的研究工作，也开发了一些无氰镀金工艺，主要溶液有亚硫酸无氰镀金溶液、硫代硫酸镀金液和亚硫酸-硫代硫酸无氰镀金液等，其中亚硫酸盐镀金应用最为广泛。亚硫酸盐镀金具有溶液无毒、镀液分散能力和深镀能力好，电流效率高，镀液忍受其他金属杂质的能力高等优点。但与氰化镀金相比存在如下不足：①亚硫酸根在空气中很容易被氧化，镀液不稳定。②镀层物理性质差，结晶较为粗大，难以获得半导体封装要求的均匀致密的镀层。③镀层耐磨性差。④溶液配制时需要合成雷酸金，镀液成本高。鉴于无氰镀金仍然存在众多不足，国内外大多数电镀厂家仍采用氰化镀金工艺，电镀专业药剂供应商提供的也是氰化镀金产品，通常做法是以氰化亚金钾为主盐，配专用无氰开缸剂。
发明内容
为了解决现有无氰镀金工艺存在的上述不足，本发明利用有氰镀金的开缸剂与无氰金盐进行配型，提供一种新的用于电镀金的无氰镀金液。
实现上述目的的技术解决方案如下：
用于电镀金的无氰镀金液由下列物质组成：
柠檬酸金钾15～18g/L、开缸剂100L，
所述开缸剂为腾扑克斯9500（Temperex 9500）；
将100L开缸剂加热至65℃，边搅拌边加入1500～1800g柠檬酸金钾，搅拌至完全溶解得到镀液；用烧杯取500ml镀液并降温至25℃，测定PH值，当pH值大于5.2时，加入酸性调整剂艾丝得9500（ACID 9500）调整，当pH值小于4.8时，加入氨水调整，调整pH值至4.8～5.2。
本发明利用有氰镀金的开缸剂与无氰金盐进行配型，形成一种新的无氰镀金配方，主要成份为腾扑克斯9500（Temperex 9500）和 金盐。其中腾扑克斯9500（Temperex 9500）为市场公开销售的氰化镀金的专用开缸剂；金盐为柠檬酸金钾，由三门峡恒生科技研发有限公司合成。本发明实现无氰电镀，工艺的可操作性及镀层质量达到有氰电镀的水平，且有利于环境保护，减轻对操作人员的伤害。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地描述。
实施例：
以无氰镀金为例：铜零件镀镍金（Au 2μm）。
工艺流程：
化学除油                                                  
Figure 998440DEST_PATH_IMAGE001
 水洗1   电解除油   
Figure 570684DEST_PATH_IMAGE001
  水洗2   
Figure 778942DEST_PATH_IMAGE002
 酸洗   
Figure 655631DEST_PATH_IMAGE001
  水洗3  
Figure 288214DEST_PATH_IMAGE001
 水洗4   电镀镍  
Figure 816464DEST_PATH_IMAGE001
 水洗5  
Figure 298392DEST_PATH_IMAGE001
  活化 
Figure 354073DEST_PATH_IMAGE001
 水洗6  
Figure 921451DEST_PATH_IMAGE001
  纯水洗  
Figure 720780DEST_PATH_IMAGE001
 无氰镀金   
Figure 244165DEST_PATH_IMAGE001
 水洗7  
Figure 487059DEST_PATH_IMAGE001
纯水洗  
Figure 791001DEST_PATH_IMAGE003
 干燥。
除无氰镀金工序外，其余的工序及工艺条件与常规电镀相同，相关配方和参数如下：
化学除油工艺条件如下：
氢氧化钠               12g/L
无水碳酸钠                          25/L
磷酸钠                                  60/L
表面活性剂             1ml/L
温度                   90℃
时间                   15min。
电解除油工艺条件如下：
氢氧化钠                12g/L
无水碳酸钠                           12g/L
磷酸钠                                 15g/L
表面活性剂              1ml/L
温度                    70℃
电压                    9V
阴极电流密度（DK）      4A/dm2
时间                             2min。
酸洗工艺条件如下：
盐酸                   150ml/L
温度                   室温
时间                   8s。
电镀镍工艺条件如下：
硫酸镍（NiSO4.7H2O）                   180g/L
硫酸钠（Na2SO4.10H2O）              60g/L
硫酸镁（MgSO4.7H2O）                40g/L
硼酸（H3BO3 ）                                            40g/L
氯化镍（NiCl2.6H2O）                 50g/L
pH值                                          5.4
阴极电流密度（DK）                 0.8A/dm2
温度                                          25℃
时间                                          20min。
电镀金工艺条件如下：
柠檬酸金钾                                                  17g/L
开缸液：腾扑克斯9500（Temperex 9500）   100L
pH值                                                        5.0
温度                                                         60℃
阳极                                                         铂钛网
Dk                                                             0.5A/dm2
时间                                                          15min
水洗1～水洗7均为自来水，干燥为热风吹干或烘干。
无氰镀金液的制备：
将100L开缸剂腾扑克斯9500（Temperex 9500）加热至65℃，边搅拌边加入1700g柠檬酸金钾，搅拌至完全溶解得到镀液；用烧杯取500ml镀液并降温至25℃，测定PH值， pH值高于5.2时，加入酸性调整剂艾丝得9500（ACID 9500）调整，pH值低于4.8时，加入氨水调整，调整pH值至5.0即得到无氰镀金液。
电镀金装置：与常规电镀相同，包括电镀槽、加热管、阴极杠、阳极杠、阳极板、直流电源，其中电镀槽用PP板或PVC板，加热采用聚四氟乙烯包裹电加热管，阴极和阳极杠用钛包铜管。
电镀金过程：将无氰镀金液加温至60℃，将清洗干净的工件作为阴极，用导电铜丝连接，挂到阴极杠上，工件浸没到溶液中。阳极板用铂钛网（或金板），用导电铜丝连接，挂到阳极杠上。给阴、阳极之间施加电压，调节电压使阴极电流密度在0.5 A/dm2（阴极电流密度=阴极总电流除以工件面积），根据镀层厚度确定电镀时间，电镀完毕用去离子水将工件清洗干净，热风吹干，工件上即可获得所需要的金镀层。
镀层质量测试
对镀层的结合力、可焊性、金丝键合性、耐蚀性进行了测试，结果如下：
1） 镀层结合力试验
按GJB1941中4.6.3.3条进行烘烤试验：工件镀金后在190±10℃保持1h,取出后借助4倍放大镜观察，镀层无起皮、脱落现象；
2） 镀层可焊性试验
本测试按照GJB 548B微电子器件测试方法和程序中方法（2003.1——可焊性），对氰化镀金和无氰镀金层进行可焊性测试。具体试验方方法为：采用两种直径的铜丝（φ0.5mm和φ1mm），分别进行无氰镀金和氰化镀金，然后进行浸锡实验。
其操作步骤和判定标准为：将锡槽的温度设定并控制在(245 ± 10) °C，待锡槽内焊锡全部熔化后将熔融焊料表面刮得清洁光亮，将待检测的镀金铜丝浸入槽内，浸没深度为13mm。在焊料中停留（5 ～7）s，然后以25 mm/s 的速度取出检查，根据镀金层浸入表面被焊料浸润的情况进行评定。
用做测试的无氰电镀工艺同上面的“实施例”
作为对比的氰化镀金工艺条件如下：
Au (以氰化亚金钾的形式加入)      8g/L
开缸剂（Temperex 9500）           100%
温度                                       60℃
pH值                                      4.8
阴极电流密度（Dk）                 0.5 A/dm2
阳极                                      铂钛网；
结果表明，无氰镀金可焊性良好，两种直径的无氰镀金铜丝浸润试验均未出现不良缺陷，且与有氰镀金层可焊性相当。
3）镀层金丝键合试验
本测试按照GJB 548B微电子器件测试方法和程序中方法中2011.1——键合强度（破坏性键合拉力实验）的条款，对氰化镀金和无氰镀金层进行测试。具体试验方法：
采用自动键合设备在氰化和无氰镀金层上压焊25μ金丝，随后进行破坏性键合强度测试，测试设备为West Bond 70PTE拉力测试仪。当出现失效时，记录引起失效的力的大小和失效类别，并用测量显微镜观察金丝断裂模式。键合设备为6400型全自动压焊机，键合参数如下：
预热温度：110℃
键合压力：16g，20g（第一点，第二点）
超声功率：60W，55W
超声时间：30ms，30ms
测试样板为25mm×25mm的镀金板，具体步骤为：将测试样板划分为16个区域，16个区域编号为11、12、13、14、21、22、23、24、31、32、33、34、41、42、43、44，在16个区域进行自动金丝压焊，每个区域键合10根金丝，测量键合强度，观察断裂模式。
测试数据见表1 。
表1 镀金层键合强度
结果表明无氰镀金层的表面键合质量与氰化镀金层的相当，无氰镀金层的键合强度在8g以上，满足微电子器件金丝键合要求。
4）镀层耐蚀性试验
按GJB150.11《军用设备环境试验方法》进行中性盐雾试验，试验时间96小时。试验样板为 Cu镀镍5μm +金2μm，数量3件。经历96小时盐雾试验后，未出现腐蚀点，符合要求。

Claims (1)

1. 用于电镀金的无氰镀金液及制备方法，其特征在于所述用于电镀金的无氰镀金液由下列物质组成：
柠檬酸金钾15～18g/L、开缸剂100L，
所述开缸剂为腾扑克斯9500；
将100L开缸剂加热至65℃，边搅拌边加入1500～1800g柠檬酸金钾，搅拌至完全溶解得到镀液；用烧杯取500ml镀液并降温至25℃，测定PH值，当pH值大于5.2时，加入酸性调整剂艾丝得9500调整，当pH值小于4.8时，加入氨水调整，调整pH值至4.8～5.2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102286736A (zh) * 2011-08-29 2011-12-21 深圳市化讯应用材料有限公司 一种置换型化学镀金液
CN102808203A (zh) * 2012-08-31 2012-12-05 成都宏明双新科技股份有限公司 采用柠檬酸金钾的镀金工艺
CN103741181A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 哈尔滨工业大学 一种多配位剂无氰电镀金镀液及电镀金工艺
CN109537010A (zh) * 2018-11-08 2019-03-29 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九厂） 一种电子元器件零件镀镍打底后无氰镀金的工艺

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102286736A (zh) * 2011-08-29 2011-12-21 深圳市化讯应用材料有限公司 一种置换型化学镀金液
CN102808203A (zh) * 2012-08-31 2012-12-05 成都宏明双新科技股份有限公司 采用柠檬酸金钾的镀金工艺
CN102808203B (zh) * 2012-08-31 2015-05-27 成都宏明双新科技股份有限公司 采用柠檬酸金钾的镀金工艺
CN103741181A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 哈尔滨工业大学 一种多配位剂无氰电镀金镀液及电镀金工艺
CN103741181B (zh) * 2014-01-10 2016-01-27 哈尔滨工业大学 一种多配位剂无氰电镀金镀液及电镀金工艺
CN109537010A (zh) * 2018-11-08 2019-03-29 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九厂） 一种电子元器件零件镀镍打底后无氰镀金的工艺

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