JP4758470B2 - 突起電極の形成方法及び置換金めっき液 - Google Patents
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Description
まず、バンプ2のコア(突起部)21を形成する工程(コア形成工程)について以下に説明する。なお、本実施形態においては、上述した被覆工程の前に、コア形成工程を行う例について説明するが、本発明においては、電極12上に形成された導電性のコア21を別途用意して、後述する被覆工程を行ってもよい。
次いで、図1(c)に示すように、コア21の表面に金膜(被覆膜)22を形成する被覆工程を行う。これにより、コア21と金膜22とを含むバンプ2を形成することができる。
ここで、本発明に係る、電極上に形成された導電性の突起部の表面に、一回の被覆工程において、厚さ0.1μm以上0.5μm以下の被覆膜を形成するための置換金めっき液(説明の便宜のため、以下、単に「本発明に係る置換めっき液」という)について以下に説明する。本発明に係る置換金めっき液は、電極12上に形成されたコア21の表面に、一回の被覆工程において、厚さ0.1μm以上0.5μm以下の金膜22を形成するために用いることが可能であり、亜硫酸カリウムとポリエチレンイミン又はその誘導体とを含んでいる。本発明に係る置換金めっき液は、亜硫酸イオンを包含しているので、亜硫酸系置換金めっき液と称することもある。
本発明に係る置換金めっき液に含まれる亜硫酸カリウムの含有量は、50mg/L以上500mg/L以下であることが好ましい。亜硫酸カリウムは、金の析出速度を向上させる作用を有しているが、亜硫酸カリウムが50mg/Lより少ないと、その効果が十分得られないおそれがある。また500mg/Lより多いと、析出速度は速くなるが、めっき液が不安定になり、自己分解を起こすおそれがある。したがって、上述した濃度であれば、安定して十分に厚い金膜22を形成することがさらに容易になる。このように、本発明に係る置換金めっき液は亜硫酸カリウムを含んでいるので、コア21の表面が、析出した金によって覆われた後も、引き続き金を析出させるため、十分な厚さの金膜22を形成することができる。
本発明に係る置換金めっき液に含まれるポリエチレンイミンは、エチレンイミンを重合したポリマーであればよい。例えば、このようなポリエチレンイミンとして、特許文献4(特開2003−13248)に記載されているポリエチレンイミンなどを用いることができる。また、ポリエチレンイミンは、その誘導体であってもよい。
また、本発明に係る置換金めっき液は、金塩をさらに含んでいることが好ましい。このような金塩としては、特に限定されないが、例えば亜硫酸金ナトリウム、亜硫酸金カリウム、亜硫酸金アンモニウムなどが挙げられる。本発明に係る置換金めっき液は、当該めっき液中の金量として0.1g/L以上5.0g/L以下に相当する金塩を含んでいることが好ましい。金量が0.1g/Lより少ないと、金の析出速度が著しく減少し、5.0g/Lより多いと、突起部21を構成する金属と金との密着性を低下させるおそれがある。
また、本発明に係る置換金めっき液は、亜硫酸カリウム以外の亜硫酸塩をさらに含んでいることが好ましい。亜硫酸塩としては、特に限定されないが、例えば亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウムなどが挙げられる。本発明に係る置換金めっき液は、亜硫酸塩を、亜硫酸カリウム以外に、10g/L以上70g/L以下含んでいることが好ましい。亜硫酸塩は金錯体を安定化させる作用を有しており、亜硫酸塩が10g/Lより少ないと金が不安定になり沈殿するおそれが生じ、また70g/Lより多いと金が過剰に安定となるため金の析出速度が低下して生産性が低下する。
また、本発明に係る置換金めっき液は、エチレンジアミン四酢酸塩をさらに含んでいることが好ましい。エチレンジアミン四酢酸塩としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸三カリウムなどが挙げられる。本発明に係る置換金めっき液は、エチレンジアミン四酢酸塩を10g/L以上50g/L以下含んでいることが好ましい。エチレンジアミン四酢酸塩が10g/Lより少ないと、コア21から溶出した金属の影響により外観が悪くなることがあり、50g/Lより多いと、材料に要するコストが増加してしまう。エチレンジアミン四酢酸塩は、被覆工程においてコア21から溶出する金属イオンの錯化剤としての役割を担っており、金属イオンと結合して錯体を形成することで金属イオンを安定化させることによって、めっきする対象物上以外の場所に該金属イオンを析出させない。したがって、より良好な外観のめっきを形成させることができる。
実施例1では、上述したようにバンプを形成し、被覆工程においては、上記の表1に示すように、亜硫酸金ナトリウム(金量)1.5g/L、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム30g/L、エチレンジアミン2g/L、ポリエチレンイミン2mg/L、及び亜硫酸カリウム200mg/Lを含む置換金めっき液を用いた。
比較例1においては、置換金めっき液にポリエチレンイミンが含まれていない点が実施例1と異なっており、それ以外は実施例1と同様に行った。
比較例2においては、置換金めっき液に亜硫酸カリウムが含まれていない点が実施例1と異なっており、それ以外は実施例1と同様に行った。
比較例3においては、上述したようにバンプを形成し、被覆工程においては、ポリエチレンイミン及び亜硫酸カリウムを含まない置換金めっき液を用いた。
比較例4においては、上述したようにバンプを形成し、被覆工程においては、ポリエチレンイミン及び亜硫酸カリウムを含まない置換金めっき液を用いて置換金めっきを行った後、還元金めっきをさらに施した。
12 電極
21 コア(突起部)
22 金膜(被覆膜)
Claims (7)
- 電極上に形成された導電性の突起部の表面に、亜硫酸カリウムとポリエチレンイミン又はその誘導体とを含む置換金めっき液を用いて被覆膜を形成する被覆工程を包含し、
一回の上記被覆工程において、厚さ0.1μm以上0.5μm以下の被覆膜を上記突起部の表面に形成しており、
上記置換金めっき液は、上記亜硫酸カリウムを50mg/L以上500mg/L以下含んでいることを特徴とする突起電極の形成方法。 - 上記置換金めっき液は、上記ポリエチレンイミン又はその誘導体を0.01mg/L以上10mg/L以下含んでいることを特徴とする請求項1に記載の突起電極の形成方法。
- 上記置換金めっき液は、金量として0.1g/L以上5.0g/L以下に相当する金塩と、10g/L以上70g/L以下の亜硫酸カリウム以外の亜硫酸塩と、10g/L以上50g/L以下のエチレンジアミン四酢酸塩とをさらに含んでいることを特徴とする請求項1又は2に記載の突起電極の形成方法。
- 上記置換金めっき液は、pH6以上pH8以下、及び45℃以上70℃以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の突起電極の形成方法。
- 電極上に形成された導電性の突起部の表面に、一回の被覆工程において、厚さ0.1μm以上0.5μm以下の被覆膜を形成するための置換金めっき液であって、
亜硫酸カリウムとポリエチレンイミン又はその誘導体とを含み、
上記亜硫酸カリウムを50mg/L以上500mg/L以下含んでいることを特徴とする置換金めっき液。 - 上記ポリエチレンイミン又はその誘導体を0.01mg/L以上10mg/L以下含んでいることを特徴とする請求項5に記載の置換金めっき液。
- 金量として0.1g/L以上5.0g/L以下に相当する金塩と、10g/L以上70g/L以下の亜硫酸塩と、10g/L以上50g/L以下のエチレンジアミン四酢酸塩とをさらに含んでいることを特徴とする請求項5又は6に記載の置換金めっき液。
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