TW201209229A - Displacement gold plating solution and method of forming a joint - Google Patents
Displacement gold plating solution and method of forming a joint Download PDFInfo
- Publication number
- TW201209229A TW201209229A TW100119515A TW100119515A TW201209229A TW 201209229 A TW201209229 A TW 201209229A TW 100119515 A TW100119515 A TW 100119515A TW 100119515 A TW100119515 A TW 100119515A TW 201209229 A TW201209229 A TW 201209229A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- copper
- layer
- gold
- plating solution
- gold plating
- Prior art date
Links
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 121
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 121
- 239000010931 gold Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title abstract description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims abstract description 47
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- WOFVPNPAVMKHCX-UHFFFAOYSA-N N#C[Au](C#N)C#N Chemical class N#C[Au](C#N)C#N WOFVPNPAVMKHCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M sodium;9,10-dioxoanthracene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2S(=O)(=O)[O-] SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L copper;oxalate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C([O-])=O QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- PEVJCYPAFCUXEZ-UHFFFAOYSA-J dicopper;phosphonato phosphate Chemical compound [Cu+2].[Cu+2].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O PEVJCYPAFCUXEZ-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L copper;dithiocyanate Chemical compound [Cu+2].[S-]C#N.[S-]C#N BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- XUWSLVKFZWLINO-UHFFFAOYSA-N copper;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Cu] XUWSLVKFZWLINO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 two Triamine Chemical compound 0.000 description 6
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]propyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)C(C)CN(CC(O)=O)CC(O)=O XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- OUDSFQBUEBFSPS-UHFFFAOYSA-N ethylenediaminetriacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCCN(CC(O)=O)CC(O)=O OUDSFQBUEBFSPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- BDOYKFSQFYNPKF-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid;sodium Chemical compound [Na].[Na].OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O BDOYKFSQFYNPKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNMCCPMYXUKHAZ-UHFFFAOYSA-N 2-[3,3-diamino-1,2,2-tris(carboxymethyl)cyclohexyl]acetic acid Chemical compound NC1(N)CCCC(CC(O)=O)(CC(O)=O)C1(CC(O)=O)CC(O)=O RNMCCPMYXUKHAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSVCELGFZIQNCK-UHFFFAOYSA-N N,N-bis(2-hydroxyethyl)glycine Chemical compound OCCN(CCO)CC(O)=O FSVCELGFZIQNCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000711 U alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MJOQJPYNENPSSS-XQHKEYJVSA-N [(3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxyoxan-3-yl] acetate Chemical compound CC(=O)O[C@@H]1CO[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O MJOQJPYNENPSSS-XQHKEYJVSA-N 0.000 description 1
- RPNFRWWPWXQCME-UHFFFAOYSA-N [N].C(C)(=O)O.C(C)(=O)O Chemical compound [N].C(C)(=O)O.C(C)(=O)O RPNFRWWPWXQCME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEVFLMOPITULJD-UHFFFAOYSA-N [P].[Au].[Ni] Chemical compound [P].[Au].[Ni] PEVFLMOPITULJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 150000002344 gold compounds Chemical class 0.000 description 1
- KPQDSKZQRXHKHY-UHFFFAOYSA-N gold potassium Chemical compound [K].[Au] KPQDSKZQRXHKHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZLAVFWQHMDDGK-UHFFFAOYSA-N gold(1+);cyanide Chemical compound [Au+].N#[C-] IZLAVFWQHMDDGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MXZVHYUSLJAVOE-UHFFFAOYSA-N gold(3+);tricyanide Chemical compound [Au+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-] MXZVHYUSLJAVOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- ZDGGJQMSELMHLK-UHFFFAOYSA-N m-Trifluoromethylhippuric acid Chemical compound OC(=O)CNC(=O)C1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 ZDGGJQMSELMHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) oxide Chemical compound [O-2].[Pd+2] JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 1
- 210000004303 peritoneum Anatomy 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NRTDAKURTMLAFN-UHFFFAOYSA-N potassium;gold(3+);tetracyanide Chemical compound [K+].[Au+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] NRTDAKURTMLAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940037001 sodium edetate Drugs 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1635—Composition of the substrate
- C23C18/1637—Composition of the substrate metallic substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
- C23C18/165—Multilayered product
- C23C18/1651—Two or more layers only obtained by electroless plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/54—Contact plating, i.e. electroless electrochemical plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/42—Coating with noble metals
- C23C18/44—Coating with noble metals using reducing agents
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
- H05K2203/0703—Plating
- H05K2203/073—Displacement plating, substitution plating or immersion plating, e.g. for finish plating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
201209229 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 關於為了藉由焊 品或半導體部品 本發明係關於置換金電鍍液,特別係 錫或熱線接合來進行接合,而形成電子部 等之接合部的置換金電鍍處理技術。 L无丽枝術】 近年來,做為電子部品或是半導體部品 電路基板或封裝等各錄夕物存在者印刷 对裝寺各種之物。所謂封裝,可 BGA(球柵陣列)、LGA(平面閘格陣 議、 jn ^ n 展)、QFP(四方扁 千封裝)、小型模組封裝等。如此之 ΛΑ © > ,7- ^ Λ 瑕 從向密度實裝 的要求而不斷改良成小型化、多腳化 漸變嚴格的傾向。 在如此之電子部品或半導體部品 捏雒七舳括A 攸以彺就已使用 知錫或熱線接合作做為其接合 ^ ^ . 寸在將封裝實裝於印刷 配線板4之印刷電路基板時 立。 双馮不可或缺的技術而確 關於此電子部品等之實裝 絲㈣η & 貫裝技術’在使用熱線接合或焊 錫等來接合之情況,力嫌★抑& 席况在構成配線回路或焊fi 電性金屬表面上形成接合部。例 ^子权導 Α. ® ^ ,.. 已知在銅等之導電性 鍍、金電錄來進行處理, 二=積鎮層,、金層而成之接合部之技術(參照 獻υ。如此之接合部,係在導電性金屬的表面上, 彳’’、、電解鎳液而形成鎳層,然後使用無電解鈀液形成鈀 4 201209229 層,再使用無電解金電鍍液形成金層。 做為形成此金層之無電解金電鍍液,例如 金化合物、鍊料酸' μ績酸、醇酸等之、,’含有氰化 之置換金㈣液被提案(參照專利文獻2) 與磷酸 是含有從氰化金鹽、分子内具有3個以上’也被知道 子過剩芳香族異環化物、以及亞硫酸及亞 電 液。 之至^種之緩衝劑之置換型無電解電錄 廷些置換金電鍍液,係藉由與底 析出金之物,若盔法盥成屬之置換反應來 …、法與底材金屬進行適當之置換 況,有無法實現均一的W 凊 處理之情況。在專利文獻2 之置換金電鍍液’可不過剩腐蝕 -的金電鍍處理…在專利文獻3=:,而貫現均 丄 又馱3之置換金電鍍液,可 :制在底材之錦電鑛覆膜中之粒界部的局部腐韻 處理。“’專利文獻2或專利文獻 - 由於與底材金屬之1換金電鍍液’ -材金屬之置換反應有被抑制的傾向, 得到充分之膜厚的金電鏟之情況。 有一 更且,依序層積錄層、纪層、金層而成之接合部,例 =在大小各種面積的焊塾表面上形成之情況,被指摘金 屬之膜厚會產生報女 勺差異。以最近之印刷電路基板為 例’做為為形成接合部之料,有且借.套…為 圩垩有具備一邊的長度為 3mm之方形狀之大小各種之焊塾之物,若在如此之 基板的焊塾表面上,形成接合部,則由於電鐘面積的差異, k成形成於各焊墊之金屬的膜厚產生相當大的差異。 201209229 又在面積大之焊墊上,藉由置換金電鑛之電錄覆膜有變 薄之傾向,因此,在基板上之全部的焊點 接合特性,進行使形成於面積大之焊塾之接合部的金屬加 厚。在此情況,被指出在面積小之焊塾上,會形成必要以 上的膜厚之金電錢的覆膜,而會造成製造成本之增加的問 題。 先行專利文獻: 【專利文獻】 【專利文獻1】日本專利特開平9— 8438號公報 【專利文獻2】日本專利特開19⑽⑽號公報 【專利文獻3】曰本專利第3948737號說明書 【發明内容】 【發明所欲解決之課題】 本發明係由於上述情況為背景而做成做為電子部 專之實裝技術,在印刷配線板等之印刷電 接合部’具體而言’係提供在形成依序層積錄層、:… 金層而成之接合部時,可實現均-之膜厚之置換金電; 理技術,提供即使具有形成接合部的部_換金電鍍 的焊墊的基板,也可抑制形成於 刀疋大小各種面 厚之差異’而可實現均一厚度 :接合部的金屬 處理技術。 電鍍覆膜之置換金電 【用以解決課題之手段】 6 201209229 為解決上述課題,本發明者們,對於依序層積鎳層、 層金層而成之接合部,進行精心銳意的檢討,其結果, 發現在鈀層上進行置換金電鍍處理時’藉由在置換金電鍍 液中添加銅化合物,而可使所形成之置換金電鍍覆膜均一 之現象,而想到本發明。 本發明係在導電性金屬所形成之導體層上,為形成將 鎳層、鈀層、金層依序層積而成之接合部之置換金電鍍液, 其特徵在於:置換金錢液係含有氰化金鹽、配位劑、銅 化合物,置換金電鍍液中之配位劑與銅 配位劑/銅離子= 1.0〜500之範圍,由 化合物之莫耳比為 配位劑與銅化合物 所形成之化合物之在pH4〜6之安定度常數為8 5以上 置換金電鐘處理係藉由與底材金屬之置換反應來使金 析出,但根據本發明者之檢討,在本發明之接合部,成為 絶層之底材之錄,對於置換反應有貢獻,根據形成纪層之 絶電鍍覆膜之狀態,發現與鎮之置換反應之進行程度會變 化。特別是,也發現把層之膜厚若 肤年右在0. 5 # m以下,則鈀電 鑛覆膜有容易形成所謂多孔的妝能 L的狀態(沒有將鎳層的全面完 全被覆’鎳層部分地露出)之傾而 、 悄向。亦即,由於形成接合部 之把層之被覆狀態,在置換金# 〇 _ m i 罝換金電鍍處理中置換反應會產生 差異,因此推測難以形成均一 ”备電鍍腹膜。因此,使用 在含有氰化金鹽與配位劑之晉施么+ ^ 冑之置換金電鍍液中添加了銅化合 物之置換金電鍍液’進行置換 、,電鍍處理,而可形成均一 之厚度的金電鐘覆膜。添加於署接 θ 於置換金電鍍液之銅化合物, 破認為疋使與鎳之置換反應均— 硬仃之物,在鈀層之底材 201209229 之鎳層多露出的部分,藉由所添加的銅化合物促進該置換 反應之作用’與抑制由於銅化合物與配位劑之化合物开4成 而過剩析出的促進之作用’而被認為可形成均一的金電錄 覆膜。 配位劑與銅化合物之莫耳比若為配位劑/銅離子= 1.0~500之範圍’可有效地控制液中的銅離子與金和鎳的 置換效果。此莫耳比若未滿h 〇,則膜厚的差異有變大的 傾向,若超過500,特性上沒有太大問題,但是由於添加 必要以上之藥品因此會造成製造成本的增加。然後,由於 銅離子化的傾向較鎳低,因此有與金共析之虞,為抑制與 金之共析,從配位劑與銅化合物形成之化合物之在pH4〜6 之安定度常數須在8.5以上。又,添加於置換金電鐘液之 銅化合物,銅換算量以2〜200ppm之範圍為佳,而以 5 1〇Oppm之範圍更佳。此銅換算量若未滿2卯⑴,則形成之 金電链皮膜厚度之差異雖有被抑制的傾向,但金之析出速 本大巾田降低,在製造工程中之製造時間變長而造成製造成 曰加另—方面,若超過200ppm,則金的析出快而造 成金電鍍皮臈之厚度容易產生差異之傾向變強更需要添 加必要以上之藥品而造成製造成本之增加。 在本發明之置換金電鐘液中,做為配位劑,以從乙二 胺四乙酸、致# 基乙二胺三乙酸、二乙三胺五乙酸、丙二 胺四乙酸、^ . ,一氰基—2 —羥丙基四乙酸、環己烷二胺 四乙酸、乙-π 一胺二琥珀酸,或是其鈉鹽、鉀鹽、或是銨鹽 所形成之群中遗 、出至1種以上為佳。這些配位劑,在 8 201209229 PH…,由配位劑與,化合物所形成之化合 常數在8.5以上’容易形成均—的金電鍍覆膜。疋度 由配位劑與銅化合物所形成之化合物之在. .定度常數’可舉出在乙二胺四乙酸為1〇4〜142 基乙二胺三乙酸為1〇小134, 9.4〜13.9,在丙二胺四乙酸為9〇〜13〇 — > 〇 —崩基 —2—羥丙基四乙酸為8.7〜12 7, 1“]5.2’在乙二胺二琥轴酸為1〇。]3.7。又,在齡6 中配位劑之由與銅化合物所形成之化合物之安定度常數, 簡易而言’係藉由對於一般已知之配位劑之安定:常數, 乘以用配位劑之酸解離常數與PH值配位劑來計算之濃度 分率而可算出。若由配位劑與銅化合物來形成如此之安: 度常數之化合物之情況,可安定形成均一的金電鍍覆膜。 由於配位劑的種類不同,也有在pH4〜6之安定度常數 未滿8.5者,但若使用如此之安定度常數未滿8 ^配位 劑’則所形成之金電鑛覆膜之厚度容易產生差異的傾向變 強0 —在本發明之置換金電鍍液中之銅化合物,係從氰化 銅、硫酸銅、石肖酸銅、氯化銅、漠化鋼、氛化銅卸、硫氛 酸銅、乙二胺四乙酸二鈉鋼四水合物、焦磷酸銅、草酸銅 所形成之群中選出之至”種以上為佳。這些銅化合物係 供應鋼離子之水溶性銅化合物。 ^在本發明之置換金電鍍液中,做為氰化金鹽,可使用 氰化第-金鉀、氰化第二金鉀。特別為佳的是氰化第一金 201209229 卸。做為氰化金鹽之濃度,以金之金屬濃度換算為
0. 5~ 1 Og/L之範圍為佳’ 1 ~5g/L更佳。金濃度若未滿〇. 5g/L 則電鍍之進行變慢’若超過丨0g/L則製造成本增加,而不 實用。又’本發明之置換金之電鑛液中,也可添加眾所皆 知之pH調整劑,緩衝劑等。 本發明之置換金電鑛液’置換金電鍵液之液溫在7〇~95 °C,以pH4〜6來進行置換金電鍍為佳。若液溫未滿7〇<t, 則電鍍之進行變慢,若超過951,則生產產線之實現變得 困難。又,若pH未滿pH4,則水溶性金鹽變的不穩定,超 過pH6時則電鍍之進行變慢。 然後,本發明,係關於在導電性金屬所形成之導電層 上,形成依序層積鎳層、鈀層、金層而成之接合部時之方 法中,金層係包含氰化金鹽與配位劑,使用添加了銅化合 物之上述與本發明有關之置換金電鍍液,藉由該置換金電 鍍處理來形成之形成方法。 根據本發明之接合部的形成方法,即使具有形成接合 部的部分是大小各種面積的㈣的基板,也可抑制形成= 各焊塾之接合部的金屬膜厚之差異,而可形成均一厚度之 金電鍍覆膜。若焊墊的面積不同,則在各焊墊之鈀層之覆 膜狀態會產生差異,但若根據本發明,則對於大小各種面 積的焊塾’也可以均-的厚度形成金電鑛覆膜。因此,可 迴避必要以上之膜厚的金電鍍覆膜形成,而可達成製造成 本的抑制。 在本發明之接合部的行程方法中,鈀層 ^ u U. 05 ^ m.〇_ 5 201209229 # m ’金層以〇. 05/z m〜0· m為佳。若鈀層未滿〇_ 〇5# m , 則防止鎳層表面氧化之效果變得不充分,產生銅的擴散、 鎳的氧化及擴散等發生,有熱線接合時或無鉛銲錫接合特 -下之虞。另一方面,若超過,則在進行焊接時 無法得到良好的金屬間化合物,@成為接合特性低下的原 因。又。若金層未滿0. 05 # m,則在熱線接合時與金線之 1無法實現良好的金—金接合而接合特性低下。金層之上 限值係由於經濟的理由而被限制,通常以到0.2" m為佳。 # ^藉由本發明之置換金電鍍液來形成之金層之純度為99 質量%以上為佳。若未滿99質量%,則接合之信賴性有低下 之情況’因此金層之純度以在99質量%以上為佳。 在本發明之接合部的形成方法,錄層之組成並沒有特 別限制U合金、錄—侧合金等皆可適用。採用鎮層 ”鎳磷°金之情況’含有3〜10重量%之磷為佳。又,關 於形成錄層之方法也沒有特別限制。此鎳層之形成可採用 眾所周知的手法。做為鎳層之形成方法,例如可藉由 解鎳電鑛來形成。此錦層之膜厚,以。.卜20“為佳,若 未滿〇. 1 // m m底材之擴散抑制效果變低而接合的 無法提升,即使超㊣20"m,底材金屬之擴散效果; 提升且不經濟因此不佳。 又 關於麵層也沒有牲UP 4 , 咕 胃特別限制,可應用純鈀、鈀—磷人厶 4。做為鈀層而採用鈀_珑 0金 W合金之情況,以含有7重 以下之磷為佳。又,鈿恳 里% ’層之形成可採用眾所周知的手 做為鈀層之形成方法,例,π #丄> 例如,可藉由無電解鈀電鍍來形成。 201209229 在與本發明有關之接合部的形成方法中,形成接合部 的導電性金屬沒有特別限制,可適用於銅或銅合金、鎢、 鉬、鋁等。 【發明效果】 根據本發明,形成設置於印刷配線板等之印刷電路 板,將鎳層、鈀層、金層依序層積而成之接合部時,均— 膜厚之置換金電鍍處理為可能。又,即使是具有形成接合 部的部分是大小各種面積的焊墊的基板,也可抑制形成於 各焊墊之接合部的金屬膜厚之差異,而可實現均一厚度之 金電鍍覆膜。 【實施方式】 以下’對於本發明之實施形態說明。 第1實施形態:在本實施形態,使用乙二胺四乙酸2 鈉做為配位劑,硫酸銅做為銅化合物,對於確認了銅化合 物之添加效果之結果說明。在此第一實施形態,在複數形 成了具有各種面積之焊墊之評價基板上,形成鎳層、鈀層, 進行置換金電鍍處理,測定在各焊墊中金電鍍的厚度,進 行評價。置換金電鍍液之組成,係如下。 氫化第一金鉀 乙二胺四乙酸2鈉 硫酸銅 檸檬酸
2. 9/L(以金換算為2g/L) 30g/L
以銅換鼻為〇~5〇〇ppin 25g/L 氫氧化鉀(pH調整劑) 適宜 12 201209229 pH 4〜6
液溫 8 5 °C 銅化合物量,係對於以銅換算濃度為5ppm(實施例 1) 、20ppm(實施例 2) 、50ppm(實施例 3) 、80ppm(實施 例4) 、l〇〇ppm(實施例5)之各置換金電鍍液,與做為比較 之’銅換算濃度0ppm(比較例1,取代無添加之銅化合物, 添加5ppm鉈),以銅換算濃度為500ppm(比較例2)之置換 金電鍍液進行評價。 評價基板,係使用將市售之銅覆層基板之不需要的銅 姓刻除去後’使用防焊層而形成回路之基板。然後,在此 '平偏基板上,複數設置了 一邊為〇lmm〜3〇mm之正方形狀 之焊墊。在此評價基板上’使用以下所示之無電解鎳電鍍 液,無電解鈀電鍍液,來準備在焊墊表面上依序屌 ^ 層、鈀層之物。 曰預了鎳 無電解錄電錄液 21g/L 25g/L 27g/L 2. 2g/L Ippm PH4. 6 85〇C 18分鐘 6 ^ m 硫酸錄 次鱗酸納 乳酸 丙酸 離子 液pH 電鍍液溫 電鍍時間 目標膜厚 13 201209229 無電解鈀電鍍液 氣化在巴 2g/L 乙二胺 7g/L 次膦酸鈉 5g/L 液pH pH7 電鍍液溫 50°C 電鍍時間 8分鐘 目標膜厚 0. 1 ^ m 對於所準備之評價基板, 使用各置換金電鍍液(實施例 卜5,比較例1、2),進行目標金電鍍厚度〇. 15# m之(電 鍍時間20分鐘)之置換金電鍍處理。然後,藉由螢光X光 測定裝置(SFT-9550: SII nano technology股份公司製)測 定在正方形狀之各焊墊之置換金電鍍厚度。測定了厚度之 焊墊’係對於焊墊之間為獨立(不導通)者,且一邊為 0.4mm(No.l) 、0.8mm(No.2) 、3.0mm(No.3),與焊墊之 間藉由電路導通者’且一邊為〇.4mm(No.4)、 0.8 mm (No.5) 、3.0 mm (No.6)之 6 處進行。從 No.卜6 之各 焊墊的測定值’來算出平均膜厚值與顯示覆膜之均一性之 變動係數CV(變異係數,Coefficient of variation)值 (%)。其結果示於表1。又,表1之最左欄之數值,係所測 疋之各焊塾的號碼’各測定值之單位為y jjj。 【表1】 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 比較例1 比較例2 1 0. 141 0. 142 0. 178 0. 189 0. 185 0. 214 0. 211 2 0. 115 0. 121 0. 152 0. 155 0. 153 0. 164 0. 168 14 201209229 3 0. 093 〇. 102 0. 126 0. 133 0. 132 0. 089 0. 101 4 0. 103 〇. 103 0. 135 0. 136 0. 130 0. 146 0. 133 5 0. 114 〇. 112 0. 136 0. 148 0. 141 0. 140 0. 147 6 0. 121 〇· 126 0. 150 0. 166 0. 168 0. 137 0. 164 平均 0. 11 0. 12 0. 15 0. 15 0. 15 0. 15 0. 15 CV 14. 0 13.2 ----- 12. 5 13. 6 14. 2 27. 3 24. 0 從表1的結果,可知在沒有添加銅化合物之比較例1 中’ CV值為27. 3%有非常大的差異,但在實施例卜5中, CV值為15%以下’可知各焊墊之金電鍍覆膜之膜厚均一性 提升°又’從比較例2之結果,可確認到若添加過多之銅 化合物’則膜厚均一性有變差的傾向。 在此’對於調查了形成於評價基板之鈀層之厚度與其 覆膜狀態之關係的結果說明。調查方法為,在厚度為 〇.3mm、5cmx7Cm之銅板上,施以厚度為之鎳電鍍覆 膜’在該錄表面上,製作形成各厚度之鈀電鍍覆膜之陽極, 此陽極板與使鉑/鈦電極為陰極,在1%之擰檬酸溶液中使 兩極板對向浸潰,負荷一定的電壓,測定10分鐘後之電流 值。形成鎳電鍍覆膜、鈀電鍍覆膜之各電鍍液係與上述相 同。又’鈀電鍍覆膜厚度之控制,係藉由控制電鍍時間來 進行。鈀(Pd)之膜厚,係以0 2Mm〜3 0/zm為目標來調整 電鍍時間。浸潰於1%之檸檬酸溶液,負荷一定的電壓,測 疋10分鐘後之電流值之結果,示於第丨圖。第i圖之橫軸 所不之鈀膜厚,係藉由電鍍時間來算出之目標電鍍厚度值。 如第1圖所示,若鈀厚度在0. 5 g m以下,可確認到電 流值急遽上升。此現象,與鈀電鍍覆膜若為0 5ym以下 15 201209229 者,所謂多孔狀態變多時,也就是若鎳層之露出部分存在 很多是有相關的,係與設置於鈀層之下層之鎳的溶出量成 比例然後,由於此鎳之溶出,被認為金與鎳之置換反應 進行,在鈀層上形成金層。因此,鈀之厚度若超過〇 5以爪, 則無法得到充分之鎳溶出,而有難以形成既定膜厚之金層 之傾向。 第一貫施形態I在本實施形態,對於在使用乙二胺四 乙酸2鈉做為配位劑,硫酸銅做為銅化合物之情況時,對 於調查其莫耳比之結果說明。 做為置換金電鍍液之組成,係以上述實施例3 (以鋼換 算量為500ppm)為基準,變更乙二胺四乙酸2鈉之添加量, 調整其莫耳比。對於做為配位劑/銅離子之莫耳比為莫耳比 K實施例β)、莫耳比ι〇(實施例7)、莫耳比50(實施例 8)、莫耳比100(實施例9)、莫耳比200(實施例10)、 莫耳比500(實施例11)之各置換金電鍍液,與做為比較之 莫耳比0(比較例3)、莫耳比0. 95(比較例4)之置換金電 鍍液’進行該金電鍍厚度之均一性的評價。莫耳比以外之 其他條件之評價基板、鎳層、鈀層、膜厚測定等條件,係 同於上述第一實施形態。測定藉由各置換金電鍍液而形成 之金電鍍厚度之結果示於表2。 【表2】 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 比較例3 比較例4 莫耳比 =__1 10 50 100 200 500 0 0.95 _ 1 0.178 0.176 0.175 0.178 0.175 0.182 0. 239 0.237 2 — 0.153 0.148 0.151 0.152 0.165 0.159 0.175 0.199 201209229
如表2所示,可知若莫耳比未滿Hcv值超過15%, 金電鍍覆膜之膜厚有差異,而在莫耳比卜5〇〇,cv值在15% 以下,各焊墊之金電鍍覆膜之膜厚均一性提升。又,若莫 耳比超過500,則從溶解度的觀點來看,電鍍液之製作困 難。 第三實施形態:在本實施形態,係在使用硫酸銅做為 銅化合物之情況,對於由配位劑與銅化合物所形成之化合 物安定度常數不同之配位劑調查之結果說明。 做為置換金電鍍液之組成,以上述實施例3(以銅換算 量為50ppm)為基準,做為由配位劑與銅化合物所形成之 化合物之安定度常數在pH4〜6為8 · 5以上之配位劑,係對 於乙二胺四乙酸2鈉(配位劑B、實施例12 )、二乙三胺五 乙酸(配位劑A、實施例13)、羥乙基乙二胺三乙酸(配位 劑C、實施例14)之各置換金電鍍液,與做為比較,做為在 PH4〜6之化合物的安定度常數未滿8.5之配位劑,為氮川 二乙酸(配位劑X、比較例5 )、羥乙基亞氮2乙酸(配位劑 Y、比較例6)、二羥乙基甘氨酸(配位劑Z、比較例7)之 各置換金電鍍液評價。又,各置換金電鍍液之配位劑/銅離 子之莫耳比為1 0 0。評價基板、鎳層、鈀層、膜厚測定等 17 201209229 條件係同於上述第一實施形態。測定藉由各置換金電鐘 液而形成之金電錢厚度之結果示於表3。χ,表3係顯示 由各配位劑與銅化合物所形成之化合物在既定pH中之安 定度常數。 【表3】 實施例12 實施例13 實施例14 比較例5 比較例6 比較例7 配位劑 β A C X Y z 安定度 常數 9. 4 12.4 13. 4 7.4 8. 1 5 9 -(PH) (ρΗ4) (pH5) (pH6) (pH4) (pH5) (pH6) 1 0. 185 0. 176 0. 189 0. 233 0. 247 〇 283 2 0. 161 0. 155 0. 156 0. 184 0. 151 0 189 3 0. 127 0. 129 0. 133 0. 121 0. 145 0 165 4 0. 139 0. 130 0. 133 0. 195 0. 207 — -— 〇 201 5 0. 152 0. 138 0. 149 0. 164 0. 170 — 〜 0 163 6 ^ L· 0. 162 0. 160 0. 141 0. 129 0. 123 0. 125 均 0. 15 0. 15 0. 15 0. 17 0. 17 0. 19 CV 13. 1 12. 7 14. 0 —J 24. 6 26. 3 28. 5 如表3所示,在PH4〜6之安定度常數若未滿85,則 CV值超過20%,金電鍍覆膜之膜厚有相當大的差異。相對 於此,由配位劑與銅化合物所形成之化合物之安定度常 數,若在PH4〜6為8.5以上,CV值為15%以下,可知各烊 塾之金電鍍覆膜之膜厚均一性提升。 第四貫施形態:在本實施形態’使用乙二胺四乙酸2 鋼做為配位劑,說明使用各種銅化合物之情況之結果。 做為置換金電鍍液之組成,以上述實施例3(銅換算量 為50PPm)為基準,對於做為銅化合物之硫酸銅(銅化物甲、 18 201209229 貫施例1 5 )、氯化銅(銅化合物丙、實施例1 6 )、氣化銅 (銅化合物乙、實施例17)、乙二胺四乙酸2如乙二胺四 乙酸2鈉銅四水合物(銅化合物己、實施例18)之各種置換 金電鍍液評價。評價基板、鎳層、鈀層、膜厚測定等條件, 係同於上述第一實施形態。測定藉由各置換金電鍍液而形 成之金電錢厚度之結果示於表4。 【表4】 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18 銅化合物 甲 丙 乙 己 莫耳比 100 100 100 100 1 0.178 0.186 0.176 0.182 2 0.152 0.170 0.165 0.171 3 0.126 0. 136 0.119 0.124 4 0.135 0. 135 0.148 0.152 5 0.136 0.153 0.146 0.157 6 0.150 0. 173 0.165 0.154 平均 — 丨 0.15 0.16 0.15 〇 16 CV 12.5 13.2 13.2 12.6 如表4所示,在使用各種銅化合物之情況,cv值在丄5% 以下’可知各焊墊之金電鏟覆膜之膜厚之均一性高。 第五實施形態:在本實施形態,說明配位劑組合使用 各種配位劑與各種銅化合物之情況之結果。 做為置換金電鍍液之組成,係對於以上述實施例3(以 銅換算量為50ppm)為基準,組合如表5所示之各種配位劑 與各種銅化合物’使其莫耳比變化為Μ。。為止之各置換 金電鑛液進行評價1價基板、錄層、把層、膜厚測定等 19 201209229 條件,係同於上述第一實施形態。測定藉由各置換金電鍍 液而形成之金電鍍厚度之結果示於表5。又,在表5,顯示 了由各配位劑與銅化合物所形成之化合物之在既定pH之 安定度常數。 20 201209229 【9< 實施例28 CQ 11.8 (pH5) 你 S οα οο <=> 0.171 CNI ci CO LO o LO CD LO o CO T—H c> CO οα· 1實施例27 13.4 (pH6) Ψ S 0. 178 οα LO <zi CD C<I c=> LO CO c=> CO CO 〇 <=> LO C=5 0.15 LO 實施例26 〇 13.4 (pH5) 命 〇 LO CO οο ο 0.170 CO CO CD LT5 CO o CO LO <=> CO 〇> 0. 16 oa CO 實施例25 〇 1 8.7 (pH4) jjW ◦ LTD 0.215 1 Γ·1 < § 却 m 〇) in CO CD CD C3> 0.196 OO ci 卜 csi ^—1 |實施例24 Csh 13.0 (pH6) tO Ο ◦ 03 1 0. 185 1 LO CO <=5 t— 寸 <〇 <NI CO CD 〇 CD LO CO C5 CO H CD CO (>0 i 1 實施例23 Μ 11. 9 (pH5) Ο Ο ι···< 1 0.178 1 0.152 1 CO CNI C5 LO CO <〇 CO CO <=> o LO 0.15 LO 實施例22 C 10.4 (pH4) ¢- g 1 0. 175 1 c=> CO c=> LO CO o OO CO <=> 寸 寸 ο LO (〇 o i—H i—H 實施例21 CO 13.9 (pH6) 卜 ο Τ—Η 1 0.146 1 0.134 1 卜 o 寸 CD 寸 CNI o 寸 〇> CO r*-H 10.1 實施例20 ο 12 (pH5) LO σ5 οο <Ζ5 0.156 1 CO CO o 0.133 0.149 i—Η 呀 Ο 0.15 14.0 實施例19 c=> 11.4 (pH4) 〇 τ-^ 0. 176 1 1 0.165 CJi r-H o oo CD CO 〇> LO CO o LO C5 CO CO 配位劑 安定度常 數 (pH) 1莫耳比1 1—^ CNI CO 寸 LO CO 1平均1 毽〇0砩肊墩-7砩TtM- *e; 怒 OS 淫 Irvi: 遨os^M^rofi 盔to叫锉-ro砩0澍 盔ο屮雄WOM 苍2键ο0绪Mo ssss^ 荽^«s 塚綦2毽〇0 绪 Mo f ^ 55€0-2 你 屮 ♦ W TIDV Η 肊ο S-#^η_ί 13 3αο CQ V i#^tos 201209229 如表5所 為15 %以下, 示,可知在各組合之置換金 各焊墊之金電鍍覆膜之臈厚 電鍍液中 的;_ 性高。 【產業上之可利用性】 本發明,係使在電子部品或半導體部品等 中,進行焊接或㈣接合時之可實現良好料之H種 在印刷電路基板或封裝等有效率地形成為可能。接° β ’ 【圖式簡單說明】 第1圖係表示鈀膜厚與電流值之關係的圖表。 【主要元件符號說明】 益 »*»> 22
Claims (1)
- 201209229 七、申請專利範圍: 1. 一種置換金電鐘液, 上’為形成將錄層、纪層、 其特徵在於: 在導電性金屬所形成之導體層 金層依序層積而成之接合部, 置換金電鍍液係含有氰化金鹽、配位劑、銅化合物之 物,置換金電鍍液中之配位劑與銅化合物之莫耳比I配位 劑/銅離子= 1·〇〜500之範圍,由配位劑與銅化合物所形 成之化合物之在ΡΗ4〜6之安定度常數為8 5以上。 2.如申請專利範圍第丨項之置換金電鍍液其中,配或疋知鹽所形成之群中選出至少1種以上。 3. 如申請專利範圍第1或2項之置換金電鍍液,其中, 銅化合物係從氰化銅、硫酸銅、硝酸銅、氣化銅 '溴化銅、 氰化銅鉀、硫氰酸銅、乙二胺四乙酸二鈉銅四水合物、焦 磷酸銅、草酸銅所形成之群中選出之至少1種以上。 4. 一種置換金電鍍方法,使用申請專利範圍第1至3 項中任一項之置換金電鍍液, 其特徵在於: 置換金電鍍液之液溫為70〜95°C,pH4〜6。 5. —種接合部的形成方法,在導電性金屬所形成之導 體層上’形成將鎳層、鈀層、金層依序層積而成之接合部, 其特徵在於: 23 201209229 金層係含有氘化金鹽與配位劑,銅化合物係使用申請 專利範圍第1〜3項之任一置換金電鍍液,藉由置換金電鍍 處理來形成。 6. 如申請專利範圍第5項之接合部的形成方法,其 中,鈀層為〇· 〇5/z m~〇. 5//m,金層為〇. 〇5以? •乙 β ID 0 7. 如申請專利範圍第5或6項之接合部的形成方、 其中’金層為純度99質量%以上。 ’ 24
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010190195A JP5466600B2 (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 置換金めっき液及び接合部の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201209229A true TW201209229A (en) | 2012-03-01 |
Family
ID=45723177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW100119515A TW201209229A (en) | 2010-08-27 | 2011-06-03 | Displacement gold plating solution and method of forming a joint |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120171367A1 (zh) |
JP (1) | JP5466600B2 (zh) |
KR (1) | KR101768927B1 (zh) |
CN (1) | CN102597320B (zh) |
TW (1) | TW201209229A (zh) |
WO (1) | WO2012026159A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6020070B2 (ja) * | 2011-11-17 | 2016-11-02 | Tdk株式会社 | 被覆体及び電子部品 |
KR20140035701A (ko) * | 2012-09-14 | 2014-03-24 | 삼성전기주식회사 | 금 박막 형성 방법 및 인쇄회로기판 |
JP6025259B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-11-16 | Jx金属株式会社 | めっき物 |
CN103409052A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-27 | 吴江龙硕金属制品有限公司 | 用于汽车的金属面漆及其制备方法 |
JP7022541B2 (ja) * | 2017-09-11 | 2022-02-18 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
CN108359966A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-08-03 | 深圳市正天伟科技有限公司 | 一种半置换半还原型化学镀金液及其应用方法 |
JP7046047B2 (ja) * | 2017-12-19 | 2022-04-01 | Jx金属株式会社 | 半導体ウェハ、及びその製造方法 |
TW202033827A (zh) | 2018-12-26 | 2020-09-16 | 日商日本電鍍工程股份有限公司 | 置換金鍍覆液及置換金鍍覆方法 |
JP6521553B1 (ja) * | 2018-12-26 | 2019-05-29 | 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 | 置換金めっき液および置換金めっき方法 |
CN112239867A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-19 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 一种铝基复合材料电子封装外壳的镀覆方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3345529B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2002-11-18 | 日立化成工業株式会社 | ワイヤボンディング用端子とその製造方法並びにそのワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板の製造方法 |
JP4147359B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2008-09-10 | 石原薬品株式会社 | 置換金メッキ浴及び当該浴を用いた金メッキ方法 |
AU2001278794A1 (en) * | 2000-08-21 | 2002-03-04 | Learonal Japan Inc. | Electroless displacement gold plating solution and additive for preparing said plating solution |
JP2004190093A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Ne Chemcat Corp | 置換無電解金めっき浴 |
JP4603320B2 (ja) * | 2003-10-22 | 2010-12-22 | 関東化学株式会社 | 無電解金めっき液 |
-
2010
- 2010-08-27 JP JP2010190195A patent/JP5466600B2/ja active Active
-
2011
- 2011-04-15 WO PCT/JP2011/059351 patent/WO2012026159A1/ja active Application Filing
- 2011-04-15 CN CN201180004299.2A patent/CN102597320B/zh active Active
- 2011-04-15 US US13/496,746 patent/US20120171367A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-15 KR KR1020127008272A patent/KR101768927B1/ko active IP Right Grant
- 2011-06-03 TW TW100119515A patent/TW201209229A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102597320B (zh) | 2015-07-08 |
JP5466600B2 (ja) | 2014-04-09 |
WO2012026159A1 (ja) | 2012-03-01 |
CN102597320A (zh) | 2012-07-18 |
US20120171367A1 (en) | 2012-07-05 |
JP2012046792A (ja) | 2012-03-08 |
KR20130100229A (ko) | 2013-09-10 |
KR101768927B1 (ko) | 2017-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201209229A (en) | Displacement gold plating solution and method of forming a joint | |
JP4117016B1 (ja) | 無電解パラジウムめっき液 | |
JP5526440B2 (ja) | パラジウム皮膜用還元析出型無電解金めっき液を用いて形成されたプリント配線板 | |
JP2010261082A (ja) | 無電解パラジウムめっき液 | |
TWI669296B (zh) | 用於電沉積含金之層之組合物及方法 | |
Abys | Palladium electroplating | |
JP2007009305A (ja) | 無電解パラジウムめっき液及びそれを用いて形成された3層めっき被膜端子 | |
Huang et al. | Complexation behavior and co-electrodeposition mechanism of Au-Sn alloy in highly stable non-cyanide bath | |
JP2018522142A (ja) | 銅にパラジウム−リン無電解めっきを施すための組成物および方法、ならびに当該組成物および方法から得られる被覆部品 | |
TWI415971B (zh) | 無電解金覆層液及無電解金覆層方法 | |
CN105051254B (zh) | 供无电电镀的铜表面活化的方法 | |
TWI772134B (zh) | 無電解金(i)鍍覆浴及無電解金(i)鍍覆原液 | |
JP7149061B2 (ja) | 無電解パラジウムめっき液 | |
JP2010196121A (ja) | 無電解パラジウムめっき浴及び無電解パラジウムめっき方法 | |
KR101476601B1 (ko) | 무전해 니켈 도금액 및 이를 이용한 전자 부품 | |
CN114000129A (zh) | 化学镀钯浴 | |
JP2005163153A (ja) | 無電解ニッケル置換金めっき処理層、無電解ニッケルめっき液、および無電解ニッケル置換金めっき処理方法 | |
KR101092666B1 (ko) | 무시안 AuSn 합금 도금욕 | |
JP2005194562A (ja) | 無電解ニッケルめっき液、及びセラミック電子部品の製造方法 | |
JP2004149824A (ja) | 金めっき液と該金めっき液を使用しためっき方法、及び電子部品の製造方法、並びに電子部品 | |
JP2014139348A (ja) | 硬質金系めっき液 | |
JPH06104902B2 (ja) | 無電解銅ニッケル合金めっき方法 | |
JP5214719B2 (ja) | スズ合金形成用メッキ液及びこれを利用するスズ合金皮膜の形成方法 | |
JP5066691B2 (ja) | 無電解金めっき浴を安定化させる方法 | |
TW202314037A (zh) | 電子元件的製造方法 |