KR20040051470A - 치환 무전해 금 도금욕 - Google Patents

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KR20040051470A
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마쯔모또다께시
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엔.이. 켐캣 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 전자 부품의 미세 배선에 형성되는, 구리 소재나 니켈 소재를 부식시키지 않고, 도금의 불균일없이 균일한 도금이 가능한 치환 무전해 금 도금욕을 제공한다.
니켈 소재 상 및/또는 구리 소재 상에 금 도금을 실시하기 위해 사용하는 치환 무전해 금 도금욕으로서, 상기 치환 무전해 금 도금욕이 시안화 금 화합물, 알칸술폰산, 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산 및 인산염을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 치환 무전해 금 도금욕이다.

Description

치환 무전해 금 도금욕{ELECTROLESS GOLD PLATING BATH}
본 발명은 전자 부품의 배선 등에 있어서, 니켈 소재 상 및/또는 구리 소재 상에 금 도금을 실시하기 위해서 사용하는 치환 무전해 금 도금욕에 관한 것이다.
프린트 기판 등의 배선 기판은 통상, 구리 배선 상에 니켈 도금을 실시하고, 그 위에 금 도금하는 경우가 많다. 최근, 전자 부품의 소형화에 따라 배선은 미세화되고 동시에 전기적으로 독립된 배선이 주류가 되고 있다. 이 때문에, 무전해 도금에 의한 피막 형성이 필요해져, 무전해 니켈 도금 및 무전해 금 도금이 사용된다. 무전해 도금으로서는, 무전해 니켈 피막 상에 치환 무전해 금 도금하여 금 피막을 0.1 ㎛ 정도 형성하고, 필요에 따라 환원 금 도금에 의해 금을 두껍게 입힌다.
무전해 니켈 도금과 무전해 금 도금으로 처리된 배선 기판은, 납땜성, 땜납 볼 셰어 강도, 와이어 본딩 강도 등의 특성 평가가 행해진다. 그러나, 종래의 시안을 함유하는 치환 금 도금액 (예컨대, 특허 문헌 1) 에서는, 치환 금 도금시에 도금액이 무전해 니켈 피막을 부식시키고 땜납 습성이 저하될 뿐만 아니라, 땜납 볼 셰어 강도가 저하되는 문제가 생긴다.
또한, 최근에는 무전해 니켈 도금시에 생기는 배선부 이외에 대한 이상 석출이나 땜납 접합시의 니켈-땜납 간의 접합 강도가 약한 것이 문제가 된다. 또한, 플렉서블 기판의 경우, 무전해 니켈 도금한 니켈 피막이 경직되어 있기 때문에 배선이 갈라진다는 문제가 생기고 있다.
이 때문에, 니켈 피막 배선 대신에 구리 배선 상에 직접 치환 무전해 금 도금을 실시하는 방법 (예컨대, 특허 문헌 2) 도 실시되고 있지만, 종래의 치환 금 도금액에서는 도금 불균일이 발생하거나, 구리가 용해하기 때문에 도금액이 분해되는 등의 문제점이 생긴다.
특허문헌 1 : 일본공개특허공보 평11-200062호 (특허청구의 범위)
특허문헌 2 : 일본공개특허공보 2002-220676호 (특허청구의 범위)
본 발명의 과제는, 상기 문제점을 해소하고, 전자 부품의 미세 배선에 형성되는, 구리 소재나 니켈 소재를 부식시키지 않고 도금 불균일이 없이 균일한 도금이 가능한 치환 무전해 금 도금욕을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제는, 땜납 습성이 양호하고, 땜납 볼 셰어 강도가 높은 금 피막을 얻기 위한 치환 무전해 금 도금욕을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해서 여러 가지 검토한 결과, 시안화 금 화합물, 특정 안정제, 특정 카르복실산 및 특정 pH 완충제를 포함하는 치환 무전해 금 도금욕이라면 과제를 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명에 도달하였다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 이하에 기재하는 것이다.
(1) 니켈 소재 상 및/또는 구리 소재 상에 금 도금을 실시하기 위해 사용하는 치환 무전해 금 도금욕으로서, 상기 치환 무전해 금 도금욕이 시안화 금 화합물, 알칸술폰산, 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산 및 인산염을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 치환 무전해 금 도금욕.
(2) 시안화 금 화합물이 시안화 금 알칼리 금속염인 (1) 에 기재된 치환 무전해 금 도금욕.
(3) 알칸술폰산이 메탄술폰산 및/또는 에탄술폰인 (1) 에 기재된 치환 무전해 도금욕.
(4) 피리딘카르복실산이 피콜린산, 니코틴산 및 이소니코틴산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 (1) 에 기재된 치환 무전해 금 도금욕.
(5) 옥시카르복실산이 말론산, 글리세린산, 말산 및 락트산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 (1) 에 기재된 치환 무전해 금 도금욕.
(6) 인산염이 인산수소칼륨, 인산이수소칼륨 및 인산수소이칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 (1) 에 기재된 치환 무전해 금 도금욕.
(7) 치환 무전해 금 도금욕이 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 메르캅토이미다졸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 (1) 내지 (6) 의 어느 하나에 기재된 치환 무전해 금 도금욕.
(8) 치환 무전해 금 도금욕이 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 (1) 내지 (7) 의 어느 하나에 기재된 치환 무전해 도금욕.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
[치환 무전해 금 도금욕의 성분]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 시안화 금 화합물, 알칸술폰산, 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산 및 인산염을 포함하는 수용액일 것을 필요로 한다.
또한, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 니켈 소재 (특히, 무전해 니켈 도금 피막) 상 및/또는 구리 소재 상에 금 도금을 실시하기 위해 사용한다.
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕 (이하, 단순히 「금 도금욕」이라 기재할 수도 있음) 안에 알칸술폰산이 존재하면, 니켈 소재 (특히 무전해 니켈 도금 피막) 및 구리 소재의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 알칸술폰산은 자유로운 금 이온과의 착체를 형성하기 때문에, 금 도금욕의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 금 도금욕 중에 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산이 존재하면, 이 카르복실산이 니켈 소재 또는 구리 소재 표면에 화학 흡착되어, 니켈 소자 또는 구리 소재의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 이 카르복실산이 금 도금욕 중에 용해된 니켈 또는 구리를 착화하여 착염을 형성하기 때문에 금 도금욕의 안정성이 향상된다.
또한, 니켈 소재 또는 구리 소재의 부식 정도는 pH 가 산성 또는 알칼리에서 더욱 강해지는 경향이 있기 때문에, 중성 부근에서의 도금이 바람직하다.
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, pH 완충제로서 인산염을 성분으로 하여 포함하기 때문에, 중성 부근에서 pH 의 완충 능력이 높고, 연속 도금에 있어서도 pH 는 안정된다.
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕 중에는 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 메르캅토이미다졸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 니켈 및 구리의 부식 방지제로서 추가로 함유시킬 수 있다.
이 부식 방지제는 니켈 소재 상 또는 구리 소재 표면에 선택적으로 흡착되어 보호층을 형성하기 때문에, 니켈 소재 또는 구리 소재의 부식을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕중에는 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 결정 조정제로서 함유시킬 수 있다.
이들 결정 조정제는 균일한 금 피막을 성장시키고, 도금 불균일을 억제할 뿐만 아니라 치환 반응을 촉진시키는 효과도 있다.
[시안화 금 화합물]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 필수 성분으로서 시안화 금 화합물을 함유한다. 이 시안화 금 화합물로서는, 시안화 금 알칼리 금속염이 바람직하고, 예컨대 시안화 금 칼륨을 바람직하게 사용할 수 있다. 시안화 금 화합물의 함유량으로서는, 예컨대 시안화 금 칼륨을 사용하는 경우, 금속금으로서 0.5 내지 10 g/L 이 바람직하고, 1.0 내지 5 g/L 이 더욱 바람직하다. 금속금 농도가 0.5 g/L 미만이면 도금이 진행되지 않는 경우가 있고, 10 g/L 을 초과하면 경제적이지 않다.
[알칸술폰산]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 필수 성분으로서 알칸술폰산을 함유한다. 이 알칸술폰산은 금 도금욕의 안정제로서 작용한다. 알칸술폰산으로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 2 인 것이 바람직하고, 예컨대 메탄술폰산 및 에탄술폰산을 사용할 수 있지만, 경제적으로 유리한 메탄술폰산이 바람직하다.
알칸술폰산의 함유량은 5 내지 80 g/L 이 바람직하고, 10 내지 50 g/L 이 더욱 바람직하다. 알칸술폰산의 함유량이 5 g/L 미만 또는 80 g/L을 초과하면 도금액이 분해되기 쉬워질 뿐만 아니라, 무전해 니켈 피막 또는 구리 소재를 부식시키기 쉬운 경향이 있다.
[카르복실산]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 기질 니켈 피막 또는 구리 소지 (素地) 에 화학 흡착하여 부식을 방지하고, 동시에 용해된 니켈 또는 구리를 착화하여 착염을 형성시키는 착화제로서 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산을 필수 성분으로서 함유한다. 이 피리딘카르복실산으로서는, 탄소수가 6 내지 12 인 것이 바람직하고, 예컨대 피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산을 들 수 있다. 또한, 옥시카르복실산으로서는, 탄소수가 2 내지 8 인 것이 바람직하고, 예컨대 말론산, 글리세린산, 말산, 락트산을 들 수 있다.
본 발명의 금 도금욕 중의 카르복실산 함유량은 5 내지 80 g/L 이 바람직하고, 10 내지 50 g/L 이 더욱 바람직하다. 카르복실산의 함유량이 5 g/L 보다 낮으면, 니켈 또는 구리에 대한 화학 흡착 효과 및 착염을 형성하는 효과가 충분하지 않고, 니켈 소재 또는 구리 소재를 부식시키기 쉬울 뿐만 아니라, 용해된 니켈 또는 구리가 착염을 형성하지 않기 때문에 도금액이 분해되기 쉬운 경향이 있다. 한편, 카르복실산의 함유량이 80 g/L 을 초과하면, 도금액 중에서 염석을 일으키기 쉬워질 뿐만 아니라 경제적이지 않다.
[인산염]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은 필수 성분으로서 인산염을 함유한다. 이 인산염은 금 도금욕의 pH 완충제로서 작용한다. 이 인산염으로서는, 예컨대 인산수소칼륨, 인산이수소칼륨, 인산수소이칼륨을 사용할 수 있다.
본 발명의 도금욕 중의 인산염의 함유량은 5 내지 80 g/L 이 바람직하고, 10 내지 50 g/L 이 더욱 바람직하다. 인산염의 함유량이 5 g/L 미만에서는 도금액의 pH 의 변동이 크고, 80 g/L을 초과하면 효과에 변화가 없지만 경제적이지 않다.
[부식 억제제]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕에는 상기의 필수 성분에 더하여, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 메르캅토이미다졸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 니켈 소재 또는 구리 소재의 부식을 더욱 억제하는 부식 억제제로서 함유시키는 것이 바람직하다.
금 도금욕 중의 벤조트리아졸, 벤조이미다졸, 메르캅토이미다졸 등 부식 억제제의 함유량은 0.5 내지 5 g/L 이 바람직하고, 1 내지 3 g/L 이 더욱 바람직하다. 이 부식 억제제의 함유량이 0.5 g/L 이상이면, 무전해 니켈 피막 또는 구리 소재의 부식을 억제하는 효과가 더욱 향상되고, 5 g/L 이하이면 도금이 진행되기 쉬워져 밀착성도 향상된다.
[결정 조정제]
또한, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕에는 상기 성분에 더하여, 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 결정 조정제로서 함유시키는 것이 바람직하다.
이들 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로서는, 예컨대 아세트산 탈륨, 황산 탈륨, 질산 탈륨, 포름산 탈륨, 말론산 탈륨 등의 탈륨염 또는 아세트산 납, 질산 납, 염화 납 등의 납염 또는 아비산, 비소산 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 황산 탈륨, 아세트산 납, 아비산이 특히 바람직하다.
금 도금욕 중의 결정 조정제의 함유량은, 1 내지 100 mg/L 이 바람직하고, 2 내지 50 mg/L 이 더욱 바람직하다. 이들 결정 조정제의 함유량이 1 mg/L 이상이면 평활한 결정 성장을 촉진시키는 효과가 현저해지고, 100 mg/L 이하이면 도금 외관이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.
[금 도금욕]
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕을 사용하여 금 도금을 실시할 때는, 금 도금욕은 pH 5 내지 9 에서 사용 가능하지만, pH 6 내지 8에서 사용하는 것이 바람직하다. pH 가 5 미만이거나 9를 초과하면, 니켈 소재 (특히 무전해 니켈 피막) 및 구리 소재가 부식되기 쉬워진다. 한편, pH 조정제로서는 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 수산화암모늄 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕을 사용하여 금 도금을 실시할 때는, 금 도금욕의 용액 온도는 60 내지 95 ℃에서 사용 가능하지만, 70 내지 90 ℃에서 사용하는 것이 바람직하다. 금 도금욕 온도가 60 ℃ 이하이면 도금이 거의 진행되지 않고, 95 ℃ 이상이면 도금액이 분해되기 쉬워진다.
본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, pH 가 중성인 수용액이고, 알칸술폰산과 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산을 함유하기 때문에, 니켈 소재 및 구리 소재를 부식시키지 않고 금 도금욕의 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 알칸술폰산은 자유로운 금 이온과의 착체를 형성하여 금의 침전을 억제하고, 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산은 니켈 소재 또는 구리 소재에 화학 흡착되기 때문에 부식을 억제하며, 동시에 니켈 및 구리의 용해에 의한 금속 불순물을 착화하여 착염으로서 안정화시키기 때문에, 침전을 일으키지 않고 금 도금이 가능해진다.
또한, pH 완충제로서 인산염을 사용하기 때문에 pH 의 변동이 적다. 따라서, 니켈 소재 및 구리 소재를 부식시키지 않고 금 도금할 수 있고, 외관, 땜납 습성, 땜납 볼 셰어 강도가 양호한 금 피막을 장시간 안정되게 석출시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 메르캅토이미다졸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유함으로써, 다시 니켈 소재 및 구리 소재의 부식을 억제시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕은 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 함유함으로써, 더욱 금 피막 외관이 양호해지고, 외관 불균일의 억제가 더욱 뛰어난 것이 된다.
[실시예]
본 발명에 대해서 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
솔더 레지스트를 사용하여 선폭 50 내지 100 ㎛ 의 회로를 형성하고, 크기 5 × 5 ㎝ 의 구리 소지 (素地) 미세 회로기판을 산성 탈지액 (슈퍼 탑 크리너, N.E.CHEMCAT 사 제조) 에 30 ℃ 에서 60 초 침지시키고, 수세후 소프트 에칭 (PO-TG N.E.CHEMCAT 사 제조) 에 30 ℃ 에서 60 초 침지시켜 수세, 건조한 것을 시료 1 이라 한다.
시료 1 을 Pd 활성화액 (파라액티버 #2 N.E.CHEMCAT 사 제조) 에 30 ℃ 에서 60 초 침지시키고, 수세후 무전해 니켈 (슈퍼 닉-100 N.E.CHEMCAT 사 제조) 에 90 ℃에서 10 분 침지시켜 구리 소지 (素地) 회로 상에 5 ㎛ 의 니켈 피막을 형성시켰다.
이하 이 무전해 니켈 도금을 실시한 기판을 시료 2 라 한다.
순수에 시안화 금 칼륨을 금 이온으로서 2 g/L, 메탄술폰산을 10 g/L, 피콜린산을 5 g/L, 인산수소칼륨을 15 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금욕 (치환 무전해 금 도금액) 을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 7.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지시켰다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 1 에 나타내는 바와 같다.
[실시예 2]
순수에 시안화 금 칼륨을 금 이온으로서 4 g/L, 메탄술폰산을 20 g/L, 말론산을 15 g/L, 인산수소칼륨을 10 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 7.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 1 에 나타내는 바와 같다.
[실시예 3]
순수에 시안화 금 칼륨을 금 이온으로서 2 g/L, 메탄술폰산을 15 g/L, 니코틴산을 15 g/L, 인산수소칼륨을 10 g/L, 벤조트리아졸을 2 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 6.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 1 에 나타내는 바와 같다.
[실시예 4]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 4 g/L, 메탄술폰산을 30 g/L, 말산을 25 g/L, 인산수소칼륨을 10 g/L, 메르캅토이미다졸을 1 g/L, 아세트산 납을 5 mg/L용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 7.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 1 에 나타낸 바와 같다.
[실시예 5]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 2 g/L, 메탄술폰산을 20 g/L, 니코틴산을 20 g/L, 인산수소칼륨을 20 g/L, 벤조트리아졸을 2 g/L, 황산 탈륨을 10 mg/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH 를 pH 조정 시약에 의해 6.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 2 에 나타낸 바와 같다.
[실시예 6]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 4 g/L, 메탄술폰산을 30 g/L, 락트산을 10 g/L, 인산수소칼륨을 20 g/L, 벤조이미다졸을 3 g/L, 아비산을 20 mg/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 7.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 가운데 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 2 에 나타낸 바와 같다.
[실시예 7]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 8 g/L, 메탄술폰산을 75 g/L, 락트산을 75 g/L, 인산수소칼륨을 75 g/L 을 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다.
이 치환 무전해 금 도금액의 pH 를 pH 조정 시약에 의해 7.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 3 에 나타낸 바와 같다.
[비교예 1]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 4 g/L, 시트르산을 10 g/L, 에틸렌디아민 4 아세트산을 5 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다. 이 치환 무전해 금 도금액의 pH 를 pH 조정 시약에 의해 6.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2 를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 2 에 나타낸 바와 같다.
[비교예 2]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 4 g/L, 말론산을 15 g/L, 인산수소칼륨을 10 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다. 이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH 조정 시약에 의해 6.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 3 에 나타낸 바와 같다.
[비교예 3]
순수에 시안화 금 칼륨을 금이온으로서 4 g/L, 메탄술폰산을 20 g/L 용해시켜 치환 무전해 금 도금액을 조정하였다. 이 치환 무전해 금 도금액의 pH를 pH조정 시약에 의해 6.0 으로 조정하고, 액온을 85 ℃ 로 한 속에 상기 시료 1 및 시료 2를 15 분 침지하였다. 이 결과 얻어진 금 도금 피막은 표 3 에 나타낸 바와 같다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
시료 1 시료 2 시료 1 시료 2 시료 1 시료 2 시료 1 시료 2
막두께(㎛) 0.04 0.07 0.05 0.06 0.05 0.07 0.05 0.06
외관 양호 불균일 소 양호 불균일 소 양호 불균일 소 양호 양호
Ni,Cu부식정도 부식 소 부식 소 부식 소 부식 소 없음 없음 없음 없음
땜납습성(초) 5초이하 5초이하 5초이하 5초이하 5초이하 5초이하 5초이하 5초이하
볼 셰어 (g) 2200 2100 2100 2150 2200 2200 2150 2150
실시예 5 실시예 6 비교예 1
시료 1 시료 2 시료 1 시료 2 시료 1 시료 2
막두께(㎛) 0.05 0.06 0.07 0.06 0.06 0.1
외관 양호 양호 양호 양호 양호 분균일 대
Ni,Cu부식정도 없음 없음 없음 없음 부식 대 부식 대
땜납습성(초) 5초 이하 5초 이하 5초 이하 5초 이하 8초 10초 이상
볼 셰어 (g) 2200 2200 2150 2150 1800 1600
실시예 7 비교예 2 비교예 3
시료 1 시료 2 시료 1 시료 2 시료 1 시료 2
막두께(㎛) 0.06 0.05 0.15 0.10 0.02 0.01
외관 양호 불균일 소 양호 불균일 대 불균일 대 불균일 대
Ni,Cu부식정도 부식 소 부식 소 부식 대 부식 대 부식 소 부식 소
땜납습성(초) 5초 이하 5초 이하 5초 5초 이하 10초 이상 10초 이상
볼 셰어 (g) 2100 2150 1800 1800 1300 1000
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 금 도금 완료된 시료 1 및 시료 2를, 금 피막 막두께를 형광 X 선 막두께 측정 장치 (SEIKO 사 제조 SFT-3200) 로, 석출 외관과 피막 상태를 금속 현미경으로, 니켈 소지 (素地) 또는 구리 소지 (素地) 의 부식으로서 금 피막 박리후의 니켈 소지 (素地) 또는 구리 소지 (素地) 상태를 SEM 관찰로, 땜납 습성을 제로 크로스 타임으로 하여 솔더 체커 (레스카사 제조 STE-5100) 로, 땜납 볼 셰어 강도를 땜납 볼 셰어 시험기 (아크텍사 제조 ML-30) 로 측정하였다. 결과를 표 1 내지 표 3 에 나타낸다.
실시예 1, 2 는 비교예 1 에 비하여 니켈 소지 (素地) 및 구리 소지 (素地) 에 대한 부식이 적고, 그 때문에 땜납 습성, 땜납 볼 셰어 강도가 양호해지고 있다. 또한, 시료 2 의 구리 소지 (素地) 상의 금 도금 피막 외관은 실시예 1, 2 는 비교예 1 에 비하여 양호하였다.
또한, 실시예 3 내지 6 은 실시예 1 내지 2 에 니켈 및 구리의 부식 방지제 및 결정 조정제가 함유되어 있기 때문에, 실시예 1, 2 에 비하여 더욱 니켈 소지 (素地) 및 구리 소지 (素地) 에 대한 부식이 적고 도금 피막 외관이 양호하였다.
한편, 본 발명의 치환 무전해 금 도금욕의 필수 성분이 결여된 비교예 1 내지 3 의 평가 결과는 표 2 및 표 3 에 나타내는 바와 같이 불량하였다.
본 발명에 의하면, 전자 부품의 미세 배선에 형성되는 구리 소재 또는 니켈 소재를 부식시키지 않고, 도금 불균일이 없이 균일한 도금이 가능한 치환 무전해 금 도금욕을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 땜납 습성이 양호하고, 땜납 볼 셰어 강도가 높은 금 피막을 얻기 위한 치환 무전해 금 도금욕을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 니켈 소재 상 및/또는 구리 소재 상에 금 도금을 실시하기 위해 사용하는 치환 무전해 금 도금욕으로서, 상기 치환 무전해 금 도금욕이 시안화 금 화합물, 알칸술폰산, 피리딘카르복실산 및 옥시카르복실산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 카르복실산 및 인산염을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 치환 무전해 금 도금욕.
  2. 제 1 항에 있어서, 시안화 금 화합물이 시안화 금 알칼리 금속염인 치환 무전해 금 도금욕.
  3. 제 1 항에 있어서, 알칸술폰산이 메탄술폰산 및/또는 에탄술폰산인 치환 무전해 금 도금욕.
  4. 제 1 항에 있어서, 피리딘카르복실산이 피콜린산, 니코틴산 및 이소니코틴산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 치환 무전해 금 도금욕.
  5. 제 1 항에 있어서, 옥시카르복실산이 말론산, 글리세린산, 말산 및 락트산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 치환 무전해 금 도금욕.
  6. 제 1 항에 있어서, 인산염이 인산수소칼륨, 인산이수소칼륨 및 인산수소이칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 치환 무전해 금 도금욕.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 치환 무전해 금 도금욕이 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 메르캅토이미다졸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 치환 무전해 금 도금욕.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 치환 무전해 금 도금욕이 탈륨 화합물, 납 화합물 및 비소 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 치환 무전해 도금욕.
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