TWI408252B - 非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法 - Google Patents

非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI408252B
TWI408252B TW096109102A TW96109102A TWI408252B TW I408252 B TWI408252 B TW I408252B TW 096109102 A TW096109102 A TW 096109102A TW 96109102 A TW96109102 A TW 96109102A TW I408252 B TWI408252 B TW I408252B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gold plating
electroless gold
plating solution
cyanide
gold
Prior art date
Application number
TW096109102A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200801233A (en
Inventor
Sanada Masaki
Original Assignee
Shinko Electric Ind Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Ind Co filed Critical Shinko Electric Ind Co
Publication of TW200801233A publication Critical patent/TW200801233A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI408252B publication Critical patent/TWI408252B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1605—Process or apparatus coating on selected surface areas by masking
    • 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
    • C23C18/16—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
    • 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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法
本發明係有關一種非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法。
半導體裝置之製造方法包括下述步驟，將一作為外部連接端子之焊料球16安裝於襯墊14上，組成由銅所製成且係形成於基板10之一表面上之佈線圖案12之一端部，如圖1所示。
當此種焊料球16形成於銅製成之襯墊14上時，諸如焊料抗蝕劑之含樹脂遮罩層18首先形成於基板10之一表面上，以及然後藉雷射等在該遮罩層18形成凹部20，於該凹部一襯墊表面暴露於底部。
然後於凹部20，於藉無電鍍鎳形成Ni－P所製成之金屬層22作為底層後，基板10浸泡於無電黃金電鍍液，來藉由浸沒式黃金鍍覆而形成比金屬層22更薄之黃金層24於金屬層22之上表面上。
隨後經由安置一焊料球於黃金層24上，且讓焊料球再流動，黃金擴散入焊料內部，形成金屬層22與焊料之Ni－P合金，藉此牢固固定焊料球16作為外部連接端子。
至於於浸沒式黃金鍍覆時，基板10浸泡於其中來形成黃金層之無電黃金電鍍液，至目前為止曾經使用採用含氰化物無電黃金電鍍液，於該電鍍液中添加諸如KAu(CN)2 之氰化物錯合物作為金來源。
但因含氰化物無電黃金電鍍液通常係用於鹼性區，當一面覆蓋以遮罩層18之基板10浸泡於含氰化物無電黃金電鍍液時，含樹脂遮罩層18諸如焊料抗蝕劑容易被溶蝕。
此外，有關含氰化物無電黃金電鍍液，由於其毒性，故須特別審慎處理，而且當棄置電鍍液時也需要一特別作業用於解毒。
此外，含氰化物無電黃金電鍍液之問題為與下方Ni－P金屬層22之反應(置換反應)容易過度進行，而於下方Ni－P金屬層留下針孔，亦即產生鎳溶蝕。
替代此種習知含氰化物無電黃金電鍍液，例如於Hyomen Gijutsu(表面光整)，第52卷，第5期，2001年(410至413頁)曾經提示一種不含氰化化合物之非氰化物無電黃金電鍍液。
於此種非氰化物無電黃金電鍍液中添加亞硫酸金錯合物作為金來源，來穩定化於無電黃金電鍍液中之金離子。
但因此種非氰化物無電黃金電鍍液仍然用於鹼性區，故當一面覆蓋以遮罩層18之基板10浸泡於非氰化物無電黃金電鍍液時，含樹脂遮罩層18諸如焊料抗蝕劑容易被溶蝕。
此外，如Hyomen Gijutsu(表面光整)，第46卷，第9期，1995年(775－777頁)所述，含有亞硫酸金錯合物作為金來源之非氰化物無電黃金電鍍液之安定性極低。因此無電黃金電鍍液之置換頻率升高。
為了解決非氰化物無電黃金電鍍液之問題，曾經報告一種其中添加巰乙烷磺酸鈉(MES)之含氰化物無電黃金電鍍液(專利文件1)。
根據非氰化物無電黃金電鍍液，由於可用於pH7或以下區域，因此有諸如焊料抗蝕劑等含樹脂遮罩層不會被溶蝕，溶液安定性滿意之優勢。
[專利文件1]US 2006/0062927 A1
但有關其中添加MES之前述非氰化物無電黃金電鍍液，當下方金屬層為所謂之含有磷含量約1至4%重量比，所謂之低磷型Ni－P鍍覆金屬層之情況下不會成問題。但於磷含量約6至9%重量比之所謂中磷型鍍覆金屬層之情況下，則有下方金屬層被非氰化物無電黃金電鍍液溶蝕及粗化之問題。因而有無法達成焊料之滿意連結可靠度之問題。
如此，本發明之一目的係提供一種非氰化物無電黃金電鍍液，其不僅可用於酸性區，安定性絕佳同時即使於下層係由中磷型Ni－P鍍覆金屬層製成時，也不會粗化下層。本發明之另一目的係提供一種使用非氰化物無電黃金電鍍液無電黃金電鍍方法。
發明人徹底進行研究，考慮為了解決前述問題，選擇金錯合劑係重要的，其與金離子組合而於無電黃金電鍍液形成強韌的金錯合物。結果，發明人發現於其中添加貳－(3－磺基丙基)二硫化物作為金穩定化之錯合劑之非氰化物無電黃金電鍍液，具有夠高安定性，可用於酸性區，同時下方Ni－P金屬層不會被溶蝕，因而完成本發明。
換言之，根據本發明，提供一種不含氰化物之非氰化物無電黃金電鍍液，包括：貳－(3－磺基丙基)二硫化物作為黃金穩定化用之錯合劑。
無電黃金電鍍液具有pH值為7或以下，即使當基板之一表面覆蓋於遮罩層而基板浸泡於非氰化物無電黃金電鍍液時，仍可防止含樹脂遮罩層諸如焊料抗蝕劑的溶蝕。
此外，藉添加作為沈積速率加速劑之鉈(Tl)至無電黃金電鍍液，可提升金之沈積速率。
此外，作為金來源，較佳使用亞硫酸金鹽或氯金酸鹽。
進一步，提供一種無電黃金電鍍方法，包括一步驟，藉無電黃金電鍍而於基板之一金屬面上形成一黃金層，該金屬面係暴露於開放於覆蓋基板之一表面的含樹脂遮罩層中之一凹部底面上，其中前述非氰化物無電黃金電鍍液係用作為浸泡該基板之非氰化物無電黃金電鍍液。
於本發明中，即使當下方金屬層為具有鍍覆膜中之磷含量為6至9%重量比之中磷型Ni－P鍍覆金屬層時，於鍍覆期間也不會被根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液溶蝕，且可改良連結於所形成之黃金層上之焊料球之連結可靠度。
由於欲用於根據本發明之無電黃金電鍍液之經安定化用之錯合劑與金形成錯合物，該錯合物具有如同氰化物錯合物諸如MES一般的安定性，故根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液之安定性令人滿意。
此外，根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液可用於酸性區。因此，即使其一面以含樹脂之遮罩層諸如焊料抗蝕劑覆蓋之一基板浸泡於根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液，仍可防止遮罩層之溶蝕。
此外，有關根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液，即使當下方金屬層為具有鍍覆膜中之磷含量為6至9%重量比之中磷型Ni－P鍍覆金屬層時，於鍍覆期間也不會被根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液溶蝕，且可改良連結於所形成之黃金層上之焊料球之連結可靠度。
根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液之特徵在於添加貳－(3－磺基丙基)二硫化物(SPS)作為黃金穩定化之錯合劑。
此外作為黃金穩定化之錯合劑，可使用下式表示之化合物：[化學式1]X1 －(CH2 )n －S－S－(CH2 )n’ －X2
其中n、n’＝2或3及X1 、X2 ＝SO3 H或NH2 ，其包括貳－(3－磺基丙基)二硫化物。
用於黃金穩定化之錯合劑之添加量為足夠錯合黃金之量，錯合劑之莫耳數約略相當於黃金之莫耳數之1至10倍。
此外，至於本發明中與所添加之用於黃金安定化用之錯合劑組合之黃金來源，適合使用亞硫酸金鹽或氯金酸鹽。黃金來源之添加量適合以黃金金屬表示由約0.5至3克/升。
於包含亞硫酸鹽及貳－(3－磺基丙基)二硫化物之非氰化物無電黃金電鍍液中所形成的金錯合物，具有還原電位係接近於於包含亞硫酸金鹽及巰乙烷磺酸鈉(MES)之非氰化物無電黃金電鍍液中所形成的金錯合物之還原電位，因此可形成安定之金錯合物。
此項事實顯示於圖2。於圖2中，曲線A顯示單獨傳導鹽(其中未添加金之檸檬酸溶液)之還原電位(產生氫)，曲線B顯示於其中添加傳導鹽及MES之溶液之還原電位(產生氫)，曲線C顯示於其中添加傳導鹽及Au－MES錯合物(Au與MES所形成之錯合物)之溶液之還原電位(沈積金)，曲線D顯示於其中添加傳導鹽及SPS之溶液之還原電位(產生氫)，以及曲線E顯示於其中添加傳導鹽及Au－SPS錯合物(Au與SPS所形成之錯合物)之溶液之還原電位(沈積金)。由Au－SPS錯合物沈積金之電位(曲線E)係比由Au－MES錯合物沈積金之電位(曲線C)更加負值，如此前者電鍍液之安定性為較高。於其中添加SPS之非氰化物無電黃金電鍍液即使維持於90℃經30日後仍然不會分解，因而具有夠高安定性。另一方面，於不含錯合劑之亞硫酸鈉無電黃金電鍍液(比較例1)中，維持於90℃ 2小時內觀察得溶液中黃金沈積(表1)。
前述還原電位之測定之進行方式，係使用已經接受電解鍍金之鉑旋轉電極作為工作電極，以及使用鉑板作為反電極，鉑旋轉電極係以1000rpm旋轉。由圖2顯然易知，曲線E所示黃金沈積電位極為類似曲線C所示黃金沈積電位。
就此方面而言，圖2所示還原電位係將溶液之pH調整至5來測定。
於根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液中，可添加至習知無電黃金電鍍液之傳導鹽，例如檸檬酸鹽諸如一鹼基檸檬酸鉀或檸檬酸鉀一水合物可添加至電鍍液中，也可添加諸如氫氧化鉀等pH調節劑。
根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液較佳係以pH調節劑調整至pH值為7或以下更佳pH值為6或以下之酸性區，特佳pH值為6至3之酸性區。使用根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液調整至如前述之酸性區條件下，即使其一表面覆蓋有含樹脂遮罩層18諸如焊料抗蝕劑之基板10浸泡於電鍍液中，仍可防止遮罩層18免於溶蝕。
此外經由添加鉈(Tl)作為沈積速率加速劑至根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液，可改良金之沈積速率。鉈(Tl)可以硫酸鉈或乙酸鉈之形式添加。
鉈(Tl)之添加量較佳係由0.1至100ppm。
使用如前文說明之根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液，藉由浸沒式鍍金，於用作為底層且係由Ni－P所製成之金屬層22之一暴露面上形成一黃金層24，該暴露面係暴露於凹部20底面，而該凹部20係開放於覆蓋基板10之一面之遮罩層18中，如圖1所示。
此時，暴露於基板10之凹部20底面之用作為底層且由Ni－P所製成之金屬層22之形成方式，可經由將如圖1所示開放於覆蓋基板10之一表面之遮罩層18中之凹部20，首先將暴露於該凹部20底面之一襯墊14之暴露面接受前處理，前處理中沈積諸如鈀之催化劑金屬，隨後將如此經過前處理之基板10浸泡於無電黃金電鍍液經過一段預定時間。
然後所得基板10，其中用作為底層且由Ni－P所製成之金屬層22係形成於凹部20之暴露底面上，將該基板10浸泡於根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液一段預定時間，藉此可形成黃金層24於金屬層22之暴露面上。
於浸沒式鍍金中，較佳係將非氰化物無電黃金電鍍液之溫度維持於40至90℃，同時將其pH值調整至酸性區，亦即pH值為7或以下，更佳pH值為6或以下，特佳pH值為6至3。
於基板10如此浸泡於根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液一段預定時間後，從無電黃金電鍍液取出基板10，經洗滌且乾燥。
於所得基板10中，遮罩層18緊密黏著於基板10之一表面上，以及光澤密實之黃金層24形成於凹部20之底面上。
於如前文說明使用SPS作為錯合劑，於本具體例之非氰化物無電黃金電鍍液情況下，不僅溶液安定性絕佳，同時於置換反應中攻擊下方之Ni－P鍍覆金屬層也極為緩慢，故下方經Ni－P鍍覆之金屬層不會粗化(圖3)，故使用焊料球進行焊接之性質滿意。於下方Ni－P鍍覆金屬層為具有磷含量約1至4%重量比之所謂之低磷型Ni－P鍍覆金屬層或具有磷含量約6至9%重量比之所謂之中磷型Ni－P鍍覆金屬層之任一種情況下，其鍍覆薄膜不會粗化。
另一方面，於習知氰化物無電黃金電鍍液之情況下，如前文說明激烈發生於下方Ni－P鍍覆金屬層之置換反應，且於下方Ni－P鍍覆金屬層中形成針孔及深溝槽於晶粒邊界部分，如此金屬層嚴重粗化(圖5)。
此外，於本具體例之非氰化物無電黃金電鍍液使用MES作為錯合劑之情況下，當下方Ni－P鍍覆金屬層為低磷型之情況下，下方Ni－P鍍覆金屬層不會粗化；但於下方Ni－P鍍覆金屬層為中磷型之情況下，產生針孔及粗化(圖4)。
根據本發明之無電黃金電鍍方法，於Ni－P所製成且使用無電黃金電鍍液形成於圖1所示基板10之凹部20底部上之金屬層22上，使用根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液形成黃金層24。如此，於黃金層24上，安裝焊料塊，及再流動來形成焊料球16作為外部連接端子。
所形成之焊料球16之連結強度比較使用含氰化物之無電黃金電鍍液、或使用MES作為錯合劑之習知非氰化物無電黃金電鍍液所形成之黃金層24之連結強度更令人滿意。
[實施例] (1)欲鍍覆之物件之準備
開放於覆蓋於圖1所示基板10之一表面上的遮罩層18之凹部20，暴露於該凹部20底面之銅佈線圖案12之暴露面接受前處理，來沈積鈀作為催化劑金屬。隨後基板10浸泡於無電黃金電鍍液，來形成Ni－P所製成之厚5微米之金屬層22。至於形成金屬層22之無電黃金電鍍液，使用具有磷含量為6至9%重量比之中磷型無電黃金電鍍液。
(2)無電黃金電鍍液之製備
至於無電黃金電鍍液，製備下表1所示之無電黃金電鍍液。
(3)無電黃金電鍍
所製備之欲鍍覆物件浸泡於表1所示電鍍液內，來形成厚0.06微米之黃金層24於Ni－P層22上。
然後於使用市售黃金去除液而去除黃金層24後，經由觀察電子顯微鏡照片上的金屬層22表面所得結果顯示於圖3、圖4及圖5。
如圖3所示，於使用SPS作為錯合劑之本實施例之情況下，於Ni－P鍍覆金屬層22表面上並未觀察得粗化。
另一方面，如圖4所示，於使用MES作為錯合劑之比較例2之情況下，沿Ni－P鍍覆金屬層之晶粒邊界形成深溝槽，產生大量針孔，表面顯著粗化。
此外，如圖5所示，於基於氰化物之無電黃金電鍍液之情況下，發現沿Ni－P鍍覆金屬層之晶粒邊界形成略深的溝槽，且產生大量針孔。
(4)焊接之連結可靠度
經由將焊料塊放置於實施例、比較例2及比較例3之黃金層24上且再流動之，於該黃金層24上形成焊料球16。各個焊料球16接受球拉扯測試，來測定焊料球l6被拉力所破裂的情況，同時也測定斷裂強度。結果顯示於圖6及圖7。
首先，焊料球16藉拉力破裂的情況歸類為模式1至模式4，如圖7所示。模式1至模式3之破裂情況係由於焊料球16本身的破裂，或由於安裝有焊料球於其上之金屬層22的破裂，如此並非由於焊料球16與金屬層22間的撕離緣故。因此，此等模式被評比為合格(OK)。
另一方面，模式4之破裂情況係與焊料球16與金屬層22間撕離造成之破裂相對應，故此種模式被評比為不合格(NG)。
至於焊料球16係藉拉力破裂之情況，如圖6所示，被評比為合格(OK)之破裂情況之破裂比率例如約為30%，而比較例2及比較例3之全部試樣皆被評比為不合格(NG)。
附帶一提，球拉扯測試是一種相對強度測試，其中將焊料於相對苛刻條件(長時間、高溫)再流動，而於相同條件下形成焊料球16，然後以相等抗拉強度進行斷裂測試，如此並非絕對評估。由於使用更苛刻的再流條件(更高溫、更長時間)輔助鎳擴散入焊料內部，故焊料之連結強度降低。即使於此種情況下進行斷裂測試，被評比為合格(OK)之斷裂情況比率，實施例約為30%，如此可了解相較於比較例2及比較例3之情況，焊料之連結強度顯著絕佳，後者被評比為合格之比率為零(比較例2及比較例3之電鍍液並非必然為缺陷產物)。
此外，圖8顯示對焊料球16破裂時之斷裂強度(球拉扯強度)之數據分散度之測量結果。如圖8所示，相較於比較例2及比較例3之情況，實施例之球拉扯強度之平均值也較高，以及數據之分散度也較小。
10．．．基板
12．．．佈線圖案
14．．．襯墊
16．．．焊料球
18．．．含樹脂遮罩層
20．．．凹部
22．．．金屬層、下方Ni－P鍍覆金屬層
24．．．黃金層
圖1為說明圖，顯示欲接受無電黃金電鍍之基板部分。
圖2為線圖，顯示於其中添加傳導鹽之溶液、於其中添加傳導鹽及MES之溶液、以及於其中添加傳導鹽及SPS之溶液各自之氫產生電位，以及傳導鹽與Au－MES錯合物之錯合物溶液、以及傳導鹽與Au－SPS錯合物之錯合物之溶液各自之黃金沈積電位。
圖3為中磷型Ni－P所製成之金屬層於使用根據本發明之非氰化物無電黃金電鍍液於其上形成黃金層，以及然後去除該黃金層後，該金屬層表面之相片。
圖4為中磷型Ni－P所製成之金屬層於使用根據比較例2之非氰化物無電黃金電鍍液於其上形成黃金層，以及然後去除該黃金層後，該金屬層表面之相片。
圖5為中磷型Ni－P所製成之金屬層於使用根據比較例3之非氰化物無電黃金電鍍液於其上形成黃金層，以及然後去除該黃金層後，該金屬層表面之相片。
圖6為說明圖顯示於實施例、比較例2及比較例3中當施加拉力於藉無電黃金電鍍而形成於黃金層上之焊料球時，球拉扯試驗所得之結果。
圖7為說明圖，顯示當拉力係施加於藉無電黃金電鍍而形成於黃金層上之焊料球時，焊料球之斷裂模式。
圖8為線圖，顯示當拉力係施加於藉無電黃金電鍍而形成於黃金層上之焊料球時，焊料球斷裂時之斷裂強度(球拉扯強度)。

Claims (6)

  1. 一種不含氰化化合物之非氰化物無電黃金電鍍液，包含：貳－(3－磺基丙基)二硫化物作為黃金安定化用之錯合劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之非氰化物無電黃金電鍍液，其中pH值為7或以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之非氰化物無電黃金電鍍液，進一步包含：鉈(Tl)作為沈積速率加速劑。
  4. 如申請專利範圍第1項之非氰化物無電黃金電鍍液，其中黃金來源為亞硫酸金鹽或氯金酸鹽。
  5. 一種無電黃金電鍍方法，包含：藉無電黃金電鍍於暴露在一凹部底面之金屬面上形成一黃金層之步驟，該凹部係開放於一覆蓋基板之一個表面的含樹脂遮罩層中，其中申請專利範圍第1至4項中任一項之非氰化物無電黃金電鍍液係用作為浸泡該基板之非氰化物無電黃金電鍍液。
  6. 如申請專利範圍第5項之無電黃金電鍍方法，其中一下方金屬層之金屬面係暴露於該基板之凹部底面，其係具有鍍覆膜中之磷含量為6至9%重量比之中磷型Ni－P鍍覆金屬層。
TW096109102A 2006-03-20 2007-03-16 非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法 TWI408252B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006077687A JP4759416B2 (ja) 2006-03-20 2006-03-20 非シアン無電解金めっき液及び無電解金めっき方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200801233A TW200801233A (en) 2008-01-01
TWI408252B true TWI408252B (zh) 2013-09-11

Family

ID=38518169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096109102A TWI408252B (zh) 2006-03-20 2007-03-16 非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7384458B2 (zh)
JP (1) JP4759416B2 (zh)
KR (1) KR101266901B1 (zh)
TW (1) TWI408252B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5483906B2 (ja) * 2009-03-04 2014-05-07 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
EP2698449B1 (en) * 2012-08-13 2019-10-02 ATOTECH Deutschland GmbH Plating bath composition for immersion plating of gold
CN105102606A (zh) * 2013-04-04 2015-11-25 日立化成株式会社 生物体物质捕获用的过滤器
CN108441846B (zh) * 2018-02-08 2020-08-11 中山市鑫鸿顺新材料有限公司 一种金缸添加剂及其制备方法
KR102292210B1 (ko) 2020-12-31 2021-08-25 (주)엠케이켐앤텍 비시안계 무전해 금 도금방법 및 무전해 금 도금용 조성물
CN113046736B (zh) * 2021-03-02 2021-09-28 深圳市创智成功科技有限公司 一种用于显示面板领域的无氰化学沉金溶液及其工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425800A (zh) * 2001-10-25 2003-06-25 希普利公司 镀覆组合物
WO2006006367A1 (ja) * 2004-07-09 2006-01-19 Nippon Mining & Mrtals Co., Ltd. 無電解金めっき液

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04371584A (ja) * 1991-06-19 1992-12-24 Nikko Kyodo Co Ltd 無電解金めっき液
US5252196A (en) * 1991-12-05 1993-10-12 Shipley Company Inc. Copper electroplating solutions and processes
DE19629658C2 (de) * 1996-07-23 1999-01-14 Degussa Cyanidfreies galvanisches Bad zur Abscheidung von Gold und Goldlegierungen
JP3920462B2 (ja) * 1998-07-13 2007-05-30 株式会社大和化成研究所 貴金属を化学的還元析出によって得るための水溶液
JP3594894B2 (ja) * 2000-02-01 2004-12-02 新光電気工業株式会社 ビアフィリングめっき方法
JP4660800B2 (ja) * 2000-06-21 2011-03-30 石原薬品株式会社 無電解金メッキ浴
JP4667637B2 (ja) * 2001-05-02 2011-04-13 古河電気工業株式会社 電子部品の接合方法
US6652731B2 (en) * 2001-10-02 2003-11-25 Shipley Company, L.L.C. Plating bath and method for depositing a metal layer on a substrate
JP4523299B2 (ja) * 2003-10-31 2010-08-11 学校法人早稲田大学 薄膜コンデンサの製造方法
US20050092616A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Semitool, Inc. Baths, methods, and tools for superconformal deposition of conductive materials other than copper
JP4320606B2 (ja) * 2004-03-15 2009-08-26 上村工業株式会社 金めっき浴
DE602005022650D1 (de) * 2004-04-26 2010-09-16 Rohm & Haas Elect Mat Verbessertes Plattierungsverfahren
JP2006111960A (ja) * 2004-09-17 2006-04-27 Shinko Electric Ind Co Ltd 非シアン無電解金めっき液及び無電解金めっき方法
US20070071888A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-29 Arulkumar Shanmugasundram Method and apparatus for forming device features in an integrated electroless deposition system
US20070099422A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Kapila Wijekoon Process for electroless copper deposition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425800A (zh) * 2001-10-25 2003-06-25 希普利公司 镀覆组合物
WO2006006367A1 (ja) * 2004-07-09 2006-01-19 Nippon Mining & Mrtals Co., Ltd. 無電解金めっき液

Also Published As

Publication number Publication date
US7384458B2 (en) 2008-06-10
US20070218212A1 (en) 2007-09-20
KR101266901B1 (ko) 2013-05-23
KR20070095238A (ko) 2007-09-28
JP4759416B2 (ja) 2011-08-31
JP2007254776A (ja) 2007-10-04
TW200801233A (en) 2008-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5665136B2 (ja) 接合可能なウェハ表面のための応力が低減されたＮｉ−Ｐ／Ｐｄ積層を調製するための方法
Christie et al. Gold electrodeposition within the electronics industry
JP3892730B2 (ja) 無電解金めっき液
WO2011027884A1 (ja) 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法
US20070007144A1 (en) Tin electrodeposits having properties or characteristics that minimize tin whisker growth
TWI408252B (zh) 非氰化物無電黃金電鍍液及無電黃金電鍍方法
JP2014132118A (ja) 印刷回路用銅箔及び銅張積層板
EP2494094B1 (en) Immersion tin silver plating in electronics manufacture
US7264848B2 (en) Non-cyanide electroless gold plating solution and process for electroless gold plating
WO2019004056A1 (ja) 無電解めっきプロセス
TWI480421B (zh) 用於錫及錫合金之無電電鍍之方法
KR100712261B1 (ko) 무전해 금 도금액 및 방법
JP3482402B2 (ja) 置換金メッキ液
CN108866548A (zh) 一种金属镀层及其制备方法和应用
JP5978587B2 (ja) 半導体パッケージ及びその製造方法
US20160108254A1 (en) Zinc immersion coating solutions, double-zincate method, method of forming a metal plating film, and semiconductor device
JP4831710B1 (ja) 無電解金めっき液及び無電解金めっき方法
CN105051254B (zh) 供无电电镀的铜表面活化的方法
JP2013093360A (ja) 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法
JP7441263B2 (ja) 無電解Ｃｏ－Ｗめっき皮膜、および無電解Ｃｏ－Ｗめっき液
JP5682678B2 (ja) 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法
JP2005264261A (ja) 電子部品材料
JP2008240083A (ja) 無電解金めっき液
PLATING Plating Lead-Free Soldering in Electronics
Nawafune BASIS OF PLATING

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees