TW202231923A - 無電解金鍍覆液 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種在對鎳被膜等基底形成金鍍覆被膜時不易產生來自銅原材之銅的溶出之無電解金鍍覆液,或是使用該無電解金鍍覆液之無電解金鍍覆被膜的製造方法或電子零件的製造方法。
本發明之解決手段係藉由一種無電解金鍍覆液來解決上述課題,該無電解金鍍覆液含有:水溶性金鹽,以及於環中具有氮原子之縮合環化合物。縮合環化合物的例子可列舉:於環中具有2個以上之非碳原子的原子之縮合環化合物,或是由苯環或吡啶環與具有氮原子之雜五員環所縮合成之縮合環化合物。縮合環化合物可具有碳數1至6的烷基、巰基、羥基、羧基、硝基、鹵素基等取代基。
Description
本發明係關於無電解金鍍覆液。此外,本發明係關於用以調製該無電解金鍍覆液之無電解金鍍覆液調製用組成物,或是使用了該無電解金鍍覆液之無電解金鍍覆被膜的製造方法或電子零件的製造方法。
於使用在印刷基板等電子零件的連接端子部等之鍍覆中,作為用以防止端子部的腐蝕並進行導線接合、焊料接合等之製程,於銅原材上的無電解鎳鍍覆被膜上積層金被膜之方法係使用下列製程:於無電解鎳鍍覆被膜上施予置換金鍍覆之製程(ENIG,亦即Electroless Nickel Immersion Gold(無電解鍍鎳浸金));於無電解鎳鍍覆被膜上隔著無電解鈀被膜來施予置換金鍍覆之製程(ENEPIG,亦即Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold(無電解鍍鎳鈀浸金));於無電解鎳鍍覆被膜上施予置換金鍍覆,且進一步於其上方施予還原金鍍覆,以增加金的膜厚之製程(ENEAG,亦即Electroless Nickel Electroless Autocatalytic Gold(無電解鍍鎳自催化金))等。
上述各製程中所使用之置換金鍍覆,係基底的金屬成為離子,溶出於金鍍覆液中時所釋出之電子被賦予至金離子,使金離子成為金並析出於基底金屬表面,而形成金被膜。
由於置換金鍍覆中係使金離子與基底金屬置換而使金析出,所以,當基底金屬的表面被金覆蓋時,不會更進一步進行反應,而難以進行金被膜的厚膜化。因此,已知有將還原劑添加至置換型無電解金鍍覆液中,使金鍍覆液中進行金的還原反應而形成金鍍覆被膜,以降低由置換反應所致之金被膜形成的比率之方法(置換還原型金鍍覆)(例如專利文獻1、專利文獻2)。
為了使導線接合、焊料接合的接合強度達到良好,必須使金被膜與基底金屬之密著性達到良好。從如此之觀點來對金鍍覆液進行各種改良。
專利文獻3記載一種置換金鍍覆液,其可應用在銅表面的鎳被膜表面之置換金鍍覆(ENIG製程),該置換金鍍覆液中添加了含氮之脂肪族化合物或含氮之雜環式化合物作為金析出抑制劑。專利文獻3中的金析出抑制劑,係抑制因與基底金屬(鎳)之置換反應來進行金鍍覆時所導致之基底金屬之部分性且過剩性的蝕刻或侵蝕,由專利文獻3的置換金鍍覆液所成膜之金鍍覆被膜係被視為與基底金屬之密著性優異者。
專利文獻4記載一種置換金鍍覆液,其含有聚乙二醇、胺磺酸(Amidosulfuric Acid)、胺磺酸鹽作為腐蝕抑制劑並可應用在ENEPIG製程,其被視為金的析出速度快且析出被膜之膜厚的變動小者。
於ENIG、ENEPIG、ENEAG等製程中,於銅原材上的上方形成鎳被膜或鈀被膜,並於此等上形成置換金鍍覆被膜。若為理想狀態,則在成膜有金鍍覆被膜之基底不會露出銅,不會有銅溶解至置換金鍍覆液中之情況。
然而,實際上在將印刷基板等進行量產時,肇因於基底的鎳被膜、鈀被膜之未析出部分的存在或是構造上的問題(乾膜的形成不良等),銅的暴露部分雖少但仍存在,所以於金鍍覆液中會逐漸蓄積銅。
由於在金鍍覆液中會蓄積銅,故會發生因鍍覆速度的上升、金鍍覆被膜的被覆性降低而導致之耐蝕性降低、金被膜的剝離等問題,有時會對量產造成阻礙。在此情形時,不得不更新金鍍覆液,故需頻繁地更新金鍍覆液,因而導致成本高漲。
伴隨著印刷基板等之複雜化、高密度化,變得有容易產生銅蓄積之傾向,因此,期待能開發出一種可抑制銅蓄積之技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-107259號公報
[專利文獻2]日本特開2000-219973號公報
[專利文獻3]日本特開2000-144441號公報
[專利文獻4]日本特許第6521553號公報
本發明係鑑於上述先前技術而創研者,本發明之課題係提供一種無電解金鍍覆液,其在對鎳被膜等基底形成金鍍覆被膜時不易產生來自銅原材之銅的溶出,此外,本發明之課題係提供一種使用該無電解金鍍覆液之無電解金鍍覆被膜的製造方法或電子零件的製造方法。
本發明人係為了解決上述課題而進行精心探討,結果發現藉由將環中具有氮原子之縮合環化合物添加至無電解金鍍覆液中,而可變成極不易產生來自銅原材之銅的溶出,因而完成本發明。
亦即,本發明係提供一種無電解金鍍覆液,其含有:水溶性金鹽,以及於環中具有氮原子之縮合環化合物。
此外,本發明係提供一種無電解金鍍覆液調製用組成物,係用於藉由添加水及水溶性金鹽來調製無電解金鍍覆液者,該無電解金鍍覆液調製用組成物含有前述縮合環化合物。
此外,本發明係提供一種無電解金鍍覆被膜的製造方法,係使用前述無電解金鍍覆液來製造無電解金鍍覆被膜。
此外,本發明係提供一種電子零件的製造方法,該電子零件具有藉由前述無電解金鍍覆被膜的製造方法所製造之無電解金鍍覆被膜。
此外,本發明係提供一種電子零件的製造方法,係具有下列步驟:使用前述無電解金鍍覆液來形成無電解金鍍覆被膜之步驟。
根據本發明,可提供一種無電解金鍍覆液,其在對鎳被膜等基底形成金鍍覆被膜時不易產生來自銅原材之銅的溶出。
本發明之無電解金鍍覆液不易產生來自銅原材之銅的溶出,銅不易蓄積於鍍覆液中。所以,不會產生前述因銅蓄積所導致之問題,可減少鍍覆液的更新次數(延長鍍覆液的壽命)。
於量產時,藉由使用本發明之無電解金鍍覆液,可抑制昂貴的金鍍覆液的成本,此外,可提升生產性。
以下說明本發明,惟本發明並不限定於下列實施型態,可任意地變形來實施。
[無電解金鍍覆液]
本發明之無電解金鍍覆液係含有:水溶性金鹽,以及於環中具有氮原子之縮合環化合物。
水溶性金鹽係成為本發明之無電解金鍍覆液的金源,只要是於鍍覆液中充分穩定、易溶解於水且適合作為鍍覆液的金源者,就無特別限定。
具體而言可列舉氰化金鹽、氯化金鹽、亞硫酸金鹽、硫代硫酸金鹽等。較佳為氰化金鹽(氰化金(I)鹽、氰化金(III)鹽),特佳為氰化金(I)鹽。
形成上述鹽之相對陽離子並無特別限定,可列舉鹼金屬離子、銨離子等。鹼金屬離子可例示鉀離子、鈉離子、鋰離子等。
於水溶性金鹽中,從鍍覆速度、穩定性等觀點來看,最佳為氰化金(I)鉀。
水溶性金鹽可單獨使用1種或併用2種以上。
無電解金鍍覆液中之水溶性金鹽的濃度(在併用2種以上的水溶性金鹽之情形時為合計濃度)並無特別限定,以金換算計,較佳為0.1g/L以上,尤佳為0.3g/L以上,特佳為0.5g/L以上。此外,較佳為5g/L以下,尤佳為4g/L以下,特佳為3g/L以下。
水溶性金鹽的濃度為上述下限以上時,可充分地提高鍍覆速度。水溶性金鹽的濃度為上述上限以下時,容易保持鍍覆液的穩定性。
於環中具有氮原子之縮合環化合物,只要是縮合環化合物(2個以上的環共享2個以上的原子而鍵結之化合物)且於環中具有氮原子(亦即構成環之原子中的任1個以上為氮原子)之化合物,就無特別限定。以下,有時將「於環中具有氮原子之縮合環化合物」稱為「特定縮合環化合物」。
藉由在無電解金鍍覆液中含有特定縮合環化合物,而於施予無電解金鍍覆時,即使有銅原材的暴露部,亦可抑制在無電解金鍍覆液中之銅之溶出。
此可推測為係由於特定縮合環化合物的疏水性強,於銅表面上堅固地形成用於銅溶出保護的保護層之故。
特定縮合環化合物的例子可列舉:由苯環或吡啶環與具有氮原子之雜五員環所縮合成之縮合環化合物。
特定縮合環化合物較佳係於環中具有2個以上之非碳原子的原子。由於特定縮合環化合物係於環中具有至少1個氮原子,所以,換言之,特定縮合環化合物較佳係於環中具有2個以上的氮原子,或是具有氮原子以及非碳且非氮的原子。非碳且非氮之原子的例子可列舉:硫原子、氧原子、磷原子等。
特定縮合環化合物具備具有氮原子之雜五員環,較佳係於該雜五員環中具有2個以上之非碳原子的原子。
具體而言可列舉:於該雜五員環中具有2個氮原子之情形、具有3個氮原子之情形、具有1個氮原子及1個硫原子之情形、具有1個氮原子及1個氧原子之情形、具有2個氮原子及1個硫原子之情形、具有2個氮原子及1個氧原子之情形等。
特定縮合環化合物係於分子中具有至少1個氮原子,惟可於分子中具有2個氮原子,亦可於分子中具有3個氮原子,還可於分子中具有4個氮原子,更可於分子中具有5個以上的氮原子。
特定縮合環化合物亦可具有胺基、烷胺基、硝基等含氮取代基。在此情形時,所謂「於分子中所具有之氮原子」並不限於環中的氮原子,此等取代基所含有之氮原子亦相當於「於分子中所具有之氮原子」。
特定縮合環化合物之具體性結構的例子,可列舉具有下列骨架等結構(基礎骨架)之化合物:吲哚(Indole)骨架、異吲哚骨架、苯并咪唑(Benzimidazole)骨架、吲唑(Indazole)骨架、嘌呤(Purine)骨架、苯并噻唑(Benzothiazole)骨架、苯并噻二唑骨架、苯并三唑(Benzotriazole)骨架、喹啉(Quinoline)骨架、異喹啉骨架、喹喔啉(Quinoxaline)骨架、喹唑啉(Quinazoline)骨架、噌啉(Cinnoline)骨架、酞嗪(Phthalazine)骨架、吡唑并吡啶(Pyrazolopyridine)骨架、三唑并吡啶(Triazolopyridine)骨架。
具有上述結構(基礎骨架)之特定縮合環化合物可具有取代基,亦可不具有取代基。
當具有取代基時,取代基的具體例可例示:碳數1至6的烷基、巰基、羥基、羧基、硝基、鹵素基等。
烷基的具體例可例示:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基等。
鹵素基的具體例可例示:氟基、氯基、溴基、碘基等。
當具有上述取代基時,由於特定縮合環化合物的疏水性變強,所以可更強力地形成用於銅溶出保護的保護層,使銅溶出的抑制效果變得更顯著。
當特定縮合環化合物為由苯環或吡啶環與具有氮原子之雜五員環所縮合成之縮合環化合物時,取代基可鍵結於苯環或吡啶環,亦可鍵結於具有氮原子之雜五員環。複數個取代基可各自鍵結於苯環或吡啶環、具有氮原子之雜五員環。
特定縮合環化合物所具有之上述取代基的數目可為1個、2個、3個或是4個以上。
當具有複數個取代基時,可於複數處具有同一取代基,亦可具有不同種類的取代基。
特定縮合環化合物之具體化合物名稱可列舉:苯并咪唑、1-甲基苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-膠基-苯并咪唑、1,2,3-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、1-甲基-1H-苯并三唑、羧基苯并三唑、羥基苯并三唑、羧基羥基苯并三唑、硝基苯并三唑、1-胺基-苯并三唑、2-胺基苯并噻唑、1H-1,2,3-三唑并吡啶、3-胺基喹啉、5-胺基吲哚等。
特定縮合環化合物可單獨使用1種或併用2種以上。
無電解金鍍覆液中之特定縮合環化合物的濃度(在併用2種以上的特定縮合環化合物之情形時為合計濃度)並無特別限定,較佳為0.1ppm以上,尤佳為0.5ppm以上,特佳為2ppm以上。此外,較佳為1000ppm以下,尤佳為500ppm以下,特佳為100ppm以下。
特定縮合環化合物的濃度為上述下限以上時,容易充分地發揮銅溶出的抑制效果。特定縮合環化合物的濃度為上述上限以下時,可抑制成本,此外,可防止超過溶解度之成分沉澱。
本發明之無電解金鍍覆液可更含有螯合劑。螯合劑具有之作用係:伴隨著無電解金鍍覆液的運作,防止蓄積於鍍覆槽內之鎳、銅、鈀、鐵、鉻、鉛、鈷等金屬的析出而穩定地溶解。
螯合劑只要是配位於鎳、銅、鈀、鐵、鉻、鉛、鈷等金屬並穩定地溶解於水者,就無特別限定,較佳為相對於鎳、銅、鈀等之螯合特性良好者。
特佳的螯合劑可列舉:於分子內具有亞胺二乙酸結構之螯合劑、具有亞甲基膦酸結構之螯合劑。
此等螯合劑相對於鎳、銅、鈀等之螯合特性良好。
於分子內具有亞胺二乙酸結構之螯合劑可例示:乙二胺四乙酸、氮基三乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸、二乙三胺五乙酸、三乙四胺六乙酸、二羧基甲基麩胺酸、丙烷二胺四乙酸、1,3-二胺基-2-羥基丙烷四乙酸等羧酸類或是此等之鹽。
具有亞甲基膦酸結構之螯合劑可例示:胺基三亞甲基膦酸、羥基亞乙基二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、二乙三胺五亞甲基膦酸、六亞甲基二胺四亞甲基膦酸等膦酸類或是此等之鹽。
於上述螯合劑中,從螯合特性或成本之觀點等來看,特佳為乙二胺四乙酸、氮基三乙酸、胺基三亞甲基膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸。
螯合劑可單獨使用1種或併用2種以上。
無電解金鍍覆液中之螯合劑的濃度(在併用2種以上的螯合劑之情形時為合計濃度)並無特別限定,較佳為0.5g/L以上,尤佳為1g/L以上,特佳為2g/L以上。此外,較佳為30g/L以下,尤佳為20g/L以下,特佳為10g/L以下。
螯合劑的濃度為上述下限以上時,係發揮充分的螯合效果,容易防止蓄積於鍍覆槽內之金屬的異常析出。螯合劑的濃度為上述上限以下時,成本上為有利,此外,可防止超過溶解度之成分沉澱。
本發明之無電解金鍍覆液可更含有緩衝劑。緩衝劑具有使無電解金鍍覆液的pH穩定化之作用。只要具有該作用,緩衝劑的種類就無特別限定,不論是有機化合物、無機化合物皆可,並可適當地調配酸、鹼或鹽來使用。
緩衝劑的具體例可列舉:己二酸、苄酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、甲酸、乙酸、乳酸、丙二酸、鄰苯二甲酸、草酸、酒石酸、甘胺酸(Glycine)、麩胺酸(Glutamic Acid)、戊二酸、亞胺二乙酸、去氫乙酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸等羧酸或此等之鹽;乙二胺、羥胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等胺化合物或此等之鹽;硼酸、磷酸、焦磷酸、亞磷酸、硫代硫酸、亞硫酸、硝酸、硫酸、鹽酸、硫代氰酸等無機酸或此等之鹽等。
較佳的緩衝劑可列舉:含有氧化數位於中間狀態之原子之酸、或此等之鹽等。此外,可列舉位於氧化劑與還原劑之中間的電位之化合物。
特佳的緩衝劑可列舉:亞磷酸或其鹽、亞硫酸或其鹽等。亞磷酸或亞硫酸之鹽的例子可列舉:鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽、鋇鹽、銨鹽等。
從在鍍覆液中不易形成不溶性的鹽之理由來看,最佳的緩衝劑可列舉:亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞磷酸鈉等。
緩衝劑可單獨使用1種或併用2種以上。
無電解金鍍覆液中之緩衝劑的濃度(在併用2種以上的緩衝劑之情形時為合計濃度)並無特別限定,較佳為1g/L以上,尤佳為2g/L以上,特佳為
3g/L以上。此外,較佳為300g/L以下,尤佳為200g/L以下,特佳為100g/L以下。
緩衝劑的濃度為上述下限以上時,容易發揮充分的緩衝效果。緩衝劑的濃度為上述上限以下時,成本上為有利,此外,可防止超過溶解度之成分沉澱。
本發明之無電解金鍍覆液主要是藉由上述緩衝劑來保持pH穩定,pH的理想範圍較佳為4以上,尤佳為4.5以上,特佳為5以上。此外,較佳為8以下,尤佳為7.5以下,特佳為7以下。
pH為上述下限以上時,水溶性金鹽可穩定地存在於液中。pH為上述上限以下時,基板上的阻劑(resist)不易被侵蝕。
本發明之無電解金鍍覆液可為置換型無電解金鍍覆液,亦可為還原型無電解金鍍覆液,還可為置換還原型無電解金鍍覆液。
在為還原型無電解金鍍覆液或置換還原型無電解金鍍覆液之情形時,本發明之無電解金鍍覆液所含有之還原劑可列舉:抗壞血酸(Ascorbic Acid)、異抗壞血酸(Erythorbic Acid)、乙醛酸(Glyoxylic Acid)、甲酸、硫甘醇酸、甲脒亞磺酸(Formamidinesulfinic Acid)、天門冬胺酸(Aspartic Acid)、酒石酸等有機酸類或此等之鹽;次磷酸等無機酸類或此等之鹽;硫脲、1-烯丙基-2-硫脲、1-烯丙基-3-(2-羥基乙基)-2-硫脲、1,3-二乙基-2-硫脲、三甲基硫脲、1,3-二甲基硫脲、1-乙醯基硫脲、N-烯丙基硫脲、乙烯硫脲、N-甲基硫脲等硫脲類;硫半卡肼(Thiosemicarbazide)、肼(Hydrazine)、對肼苯磺酸、異菸鹼醯肼、硫酸肼等肼衍生物類;二甲基胺基硼烷、三甲基胺基硼烷、氫化硼鈉、氫化硼鉀、二乙基胺基硼烷、三乙基胺基硼烷等硼化合物;甲醛、乙醛等醛類;羥胺;氫醌(Hydroquinone)等。
於上述還原劑中,從鍍覆液的穩定性之觀點來看,特佳為抗壞血酸或其鹽、硫脲類。
還原劑可單獨使用1種或併用2種以上。
無電解金鍍覆液中之還原劑的濃度(在併用2種以上的還原劑之情形時為合計濃度)並無特別限定,較佳為0.01g/L以上,尤佳為0.05g/L以上,特佳為0.2g/L以上。此外,較佳為50g/L以下,尤佳為20g/L以下,特佳為5g/L以下。
還原劑的濃度為上述下限以上時,得到穩定的鍍覆析出性。還原劑的濃度為上述上限以下時,成本上為有利,此外,鍍覆液的穩定性優異。
本發明之無電解金鍍覆液可更含有:螯隔劑(Sequestering Agent)、界面活性劑、結晶調整劑等。
在雜質金屬混入至無電解金鍍覆液中之情形時,螯隔劑具有去除其影響之作用。
界面活性劑具有控制無電解金鍍覆液的潤濕特性之作用。
結晶調整劑具有控制所析出之無電解金鍍覆被膜的結晶結構之作用。
[無電解金鍍覆液調製用組成物]
本發明亦關於一種無電解金鍍覆液調製用組成物,係用於藉由添加水及水溶性金鹽來調製無電解金鍍覆液者,該無電解金鍍覆液調製用組成物含有前述特定縮合環化合物。
作為本發明之無電解金鍍覆液的必要成分之水溶性金鹽乃極為昂貴,通常是以即時市價來交易。此外,關於水溶性金鹽,其在以含在水溶液中
之狀態下保存時會有不具經濟性之情形,在以水溶液的形態來保存水溶性金鹽時,作為鍍覆液的各項性能有會降低之情形。
因此,水溶性金鹽較佳係以未溶解於水之狀態另外保管,在要使用無電解金鍍覆液時再將水溶性金鹽添加至已調配了其他成分(可為無電解金鍍覆液所含有之全部成分或部分成分)之水溶液中。
本發明之無電解金鍍覆液調製用組成物含有前述特定縮合環化合物,且視需要可含有前述螯合劑、緩衝劑、螯隔劑、界面活性劑、結晶調整劑、還原劑。
本發明之無電解金鍍覆液調製用組成物的型態並無限定,可為粉末狀或水溶液。
在為水溶液之情形時,特定縮合環化合物的濃度可設為較前述無電解金鍍覆液中之特定縮合環化合物的濃度更濃,當要作為無電解金鍍覆液使用時再更進一步添加水(以使特定縮合環化合物的濃度變稀)。
藉由將水溶性金鹽、或是水溶性金鹽及水另外添加於本發明之無電解金鍍覆液調製用組成物中,可調製本發明之無電解金鍍覆液。
本發明之無電解金鍍覆液調製用組成物可為不包含無電解金鍍覆液之其他成分(螯合劑、緩衝劑、螯隔劑、界面活性劑、結晶調整劑、還原劑等)的全部或一部分者。換言之,此等成分與水溶性金鹽或水相同地,在調製無電解金鍍覆液時,可另外添加至無電解金鍍覆液調製用組成物中。
[無電解金鍍覆被膜的製造方法]
本發明亦關於一種無電解金鍍覆被膜的製造方法,係使用前述無電解金鍍覆液來製造無電解金鍍覆被膜。
作為本發明之無電解金鍍覆被膜的製造方法的應用對象之製程並無特別限定,可應用在例如下列製程:於銅原材上所形成之無電解鎳被膜的上方形成無電解金鍍覆被膜之製程(ENIG);於銅原材上所形成之無電解鎳被膜的上方形成無電解鈀被膜,且進一步於其上方形成無電解金鍍覆被膜之製程(ENEPIG);於銅原材上所形成之無電解鎳被膜的上方形成置換金鍍覆被膜,且進一步於其上方形成還原金鍍覆之製程(ENEAG)等。
根據本發明之無電解金鍍覆被膜的製造方法,即使存在有少許因鎳被膜等的未析出部分或乾膜的形成不良等所導致之銅的暴露部,亦可抑制來自該暴露部之銅的溶出。因此,於本發明之無電解金鍍覆被膜的製造方法中,不易產生因無電解金鍍覆液中之銅蓄積所導致之問題,可減少無電解金鍍覆液的更新次數而提升生產效率。
在依據本發明之無電解金鍍覆被膜的製造方法來形成無電解金鍍覆被膜時,無電解金鍍覆被膜的厚度(藉由後述實施例的方法所測定之厚度)並無特別限定,較佳為0.005μm以上,尤佳為0.01μm以上,特佳為0.02μm以上。此外,較佳為1μm以下,尤佳為0.7μm以下,特佳為0.5μm以下。
於上述下限以上時,可充分地發揮作為被膜的性能。此外,於上述上限以下時,成本上為有利。
附帶說明,所謂「被膜」並不限於一致平坦之膜,具有孔或具有成為粒狀之部分者亦稱為「被膜」。所謂「被膜」係與「層」同義。
以無電解金鍍覆被膜的製造方法來形成無電解金鍍覆被膜時之無電解金鍍覆液的溫度,較佳為10℃以上,尤佳為15℃以上,特佳為20℃以上。此外,較佳為100℃以下,尤佳為95℃以下,特佳為90℃以下。
此外,以無電解金鍍覆被膜的製造方法來形成無電解金鍍覆被膜時之時間(鍍覆時間),較佳為0.5分鐘以上,尤佳為1分鐘以上,特佳為2分鐘以上。此外,較佳為240分鐘以下,尤佳為120分鐘以下,特佳為60分鐘以下。
無電解金鍍覆液的溫度或鍍覆時間位於上述範圍內時,容易將膜厚形成為前述範圍。
[電子零件的製造方法]
本發明亦關於一種電子零件的製造方法,該電子零件具有藉由前述無電解金鍍覆被膜的製造方法所製造之無電解金鍍覆被膜。
此外,本發明亦關於一種電子零件的製造方法,係具有下列步驟:使用前述無電解金鍍覆液來形成無電解金鍍覆被膜之步驟。
[實施例]
以下係列舉實施例及比較例來更具體地說明本發明,惟本發明在不脫其主旨下並不限定於此等實施例。
附帶說明,「ppm」在無特別言明時係表示「質量ppm」。
[無電解金鍍覆液的調製]
實施例1至18、比較例1至6
在依下述所示之濃度使各成分溶解於離子交換水而成之基礎液A中,將表1所示之具有氮原子之縮合環化合物或比較化合物以相對於無電解鍍覆液整體而成為10ppm之方式溶解,並調整為pH6.5,而調製實施例1至18、比較例1至6之無電解金鍍覆液。附帶說明,於調整pH時,在欲提高pH時係使用氫氧化鈉水溶液,在欲降低pH時係使用硫酸。
〈基礎液A〉
實施例19至20
在依下述所示之濃度使各成分溶解於離子交換水而成之基礎液B中,將表1所示之具有氮原子之縮合環化合物以相對於無電解鍍覆液整體而成為10ppm之方式溶解,並調整為pH6.5,而調製實施例19至20之無電解金鍍覆液。附帶說明,於調整pH時,在欲提高pH時係使用氫氧化鈉水溶液,在欲降低pH時係使用硫酸。
〈基礎液B〉
實施例21至22
在依下述所示之濃度使各成分溶解於離子交換水而成之基礎液C中,將表1所示之具有氮原子之縮合環化合物以相對於無電解鍍覆液整體而成為10ppm之方式溶解,並調整為pH6.5,而調製實施例21至22之無電解金鍍覆液。附帶說明,於調整pH時,在欲提高pH時係使用氫氧化鈉水溶液,在欲降低pH時係使用硫酸。使用了基礎液C之無電解金鍍覆液為還原型的無電解鍍覆液。
〈基礎液C〉
抗壞血酸鈉 2g/L
[銅溶出量的評估]
將各實施例及各比較例所調製之無電解金鍍覆液加熱至85℃,在將2.0cm×2.5cm的銅平板3片浸漬在無電解金鍍覆液100mL後,將無電解金鍍覆液冷卻至室溫。
附帶說明,在將所使用之銅平板浸漬在無電解金鍍覆液前,施予表2所示之處理。
藉由量瓶將成為室溫之無電解金鍍覆液正確地取量成100mL並進行攪拌以進行均質化後,藉由電漿發光分光分析裝置ICPS-7510(島津製作所股份有限公司製)來進行銅濃度的定量,並評估銅溶出量。將結果呈示於表1。
[鍍覆積層體的製作]
將銅箔貼附至玻璃布環氧材料(FR-4),以阻焊劑(solder resist)設置了直徑 0.5mm的開口,將如此所成之基板(40mm×40mm×1mmt)作為被鍍覆體,依據表3的步驟來製作鍍覆積層體。無電解金鍍覆中,使用各實施例所調製之無電解金鍍覆液。
[金鍍覆層膜厚的測定]
藉由螢光X射線分光分析裝置(FT-150、Hitachi High-Tech Science股份有限公司製)來測定所製作之鍍覆積層體中之金鍍覆層的厚度。將結果呈示於表1。
[金鍍覆層之外觀的評估]
藉由光學顯微鏡以10倍的倍率來觀測所製作之鍍覆積層體的鍍覆開口部,將無不均而呈金色之情形判定為「正常」,將呈橘色或茶色之情形或是有不均之情形判定為「不良」。將結果呈示於表1。
含有特定縮合環化合物之本發明之無電解金鍍覆液係幾乎無銅的溶出,可形成優質的金鍍覆層。
[產業上之可應用性]
由於本發明之無電解金鍍覆液含有特定縮合環化合物,所以在對鎳被膜等基底形成金鍍覆被膜時不易產生來自銅原材之銅的溶出,因而能廣泛地用於形成電子零件的連接端子部等之金鍍覆被膜。
Claims (13)
- 一種無電解金鍍覆液,係含有:水溶性金鹽,以及於環中具有氮原子之縮合環化合物。
- 如請求項1所述之無電解金鍍覆液,其中,前述縮合環化合物為由苯環或吡啶環(Pyridine Ring)與具有氮原子之雜五員環所縮合成之縮合環化合物。
- 如請求項1或2所述之無電解金鍍覆液,其中,前述縮合環化合物為於環中具有2個以上之非碳原子的原子之縮合環化合物。
- 如請求項1至3中任一項所述之無電解金鍍覆液,其中,前述縮合環化合物為具有選自由碳數1至6的烷基、巰基、羥基、羧基、硝基及鹵素基所組成之群組中之1種以上的取代基之縮合環化合物。
- 如請求項1至4中任一項所述之無電解金鍍覆液,其更含有螯合劑。
- 如請求項5所述之無電解金鍍覆液,其中,前述螯合劑含有選自由於分子內具有亞胺二乙酸結構之螯合劑、以及具有亞甲基膦酸結構之螯合劑所組成之群組中之1種以上的螯合劑。
- 如請求項1至6中任一項所述之無電解金鍍覆液,其更含有緩衝劑。
- 如請求項7所述之無電解金鍍覆液,其中,前述緩衝劑含有選自由亞硫酸及亞磷酸以及此等的鹽所組成之群組中之1種以上的化合物。
- 一種無電解金鍍覆液調製用組成物,係用於藉由添加水及水溶性金鹽來調製無電解金鍍覆液者,該無電解金鍍覆液調製用組成物含有請求項1至8中任一項中所記載之縮合環化合物。
- 如請求項9所述之無電解金鍍覆液調製用組成物,其係粉末狀。
- 一種無電解金鍍覆被膜的製造方法,係使用請求項1至8中任一項所述之無電解金鍍覆液來製造無電解金鍍覆被膜。
- 一種電子零件的製造方法,其中,該電子零件具有藉由請求項11所述之無電解金鍍覆被膜的製造方法所製造之無電解金鍍覆被膜。
- 一種電子零件的製造方法,係具有下列步驟:使用請求項1至8中任一項所述之無電解金鍍覆液來形成無電解金鍍覆被膜之步驟。
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