TWI558858B - 非氰系金－鈀合金鍍覆液及鍍覆方法 - Google Patents

非氰系金－鈀合金鍍覆液及鍍覆方法 Download PDF

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Description

非氰系金-鈀合金鍍覆液及鍍覆方法
本發明係有關於金-鈀合金鍍覆液，特別是，關於非氰系之金-鈀合金鍍覆液。
以往，鈀合金中的金-鈀合金係使用作為電氣接點等接合部分適用的材料。因此，提案有各種的金-鈀鍍覆液。
作為先前技術之金-鈀合金鍍覆，考慮到環境問題等，提案有非氰系之金-鈀合金鍍覆液(例如，日本專利文獻1、2)。就該非氰系之金-鈀合金鍍覆液就不使用氰之觀點，雖然在環境上良好，卻有難以調整鍍覆液組成之傾向，形成之鍍覆皮膜的外觀有不良好之情況。又，依情況不同會有鍍覆皮膜產生碎裂，無法適用於電氣接點等接合部分之情況。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭62-139893號公報
[專利文獻2]日本特開2010-84178號公報
本發明係基於上述之情事，提供鍍覆皮膜的外觀良好，可確實抑制鍍覆皮膜產生碎裂等缺陷的非氰系之金-鈀合金鍍覆液。
本發明之特徵係於含有金鹽、鈀鹽之非氰系金-鈀合金鍍覆液中，含有作為外觀調整劑之磷酸鹽，而且含有尿囊素(hydantoin)系化合物。
本發明之非氰系金-鈀合金鍍覆液中，磷酸鹽係具有使鍍覆皮膜外觀良好的作用者，具體而言係有效地抑制鍍覆皮膜的燒灼現象者。而藉由尿囊素化合物，可實現在中性至鹼性的區域無沉澱等之產生，而安定之鍍覆液。
本發明中，磷酸鹽係可使用磷酸三鈉、磷酸三鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸銨、磷酸、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨等。
此磷酸鹽係較佳為以磷酸換算為0.1g/L至150g/L。未達0.1g/L時，鍍覆皮膜的外觀有惡化的傾向，容易產生燒灼。超過150g/L時，鍍覆液變得不安定。
又，本發明中作為尿囊素化合物係可舉尿囊素、1-甲基尿囊素、1,3-二甲基尿囊素、5,5-二甲基尿囊素、1-甲醇-5,5-二甲基尿囊素、5,5-二苯基尿囊素等。
本發明中，含有尿囊素化合物時，較佳為0.1g/L至150g/L。未達0.1g/L時鍍覆液變得不安定，超過150g/L時外觀變得不良。
本發明之非氰系金-鈀合金鍍覆液中，較佳為進一步含有碲及/或硒之1種以上。含有該等碲、硒時，可有效地抑制鍍覆皮膜產生碎裂。
本發明中之碲、硒可為碲鹽，硒鹽所含有者。作為碲鹽，係可使用碲酸銨、碲酸鉀、碲酸鈉、碲酸、亞碲酸鉀、亞碲酸鈉、溴化碲、氯化碲、碘化碲、氧化碲等。又，作為硒鹽，係可使用硒酸鉀、硒酸鈉、硒酸鋇、二氧化硒、亞硒酸鉀、亞硒酸鈉、亞硒酸、溴化硒、氯化硒、氧化硒、亞硒酸氫鈉等。
碲、硒之含有量較佳係碲為0.001g/L至10g/L，硒為0.001g/L至10g/L。又，含有兩者時，碲與硒之合計含有量較佳為0.001g/L至10g/L。含有量未達0.001g/L時，無法得到碎裂抑制效果，超過10g/L時，鍍覆液有變得不安定之傾向。
本發明之非氰系金-鈀合金鍍覆液中之Pd錯合劑較佳係胺化合物、銨鹽之任一種。作為胺化合物，係可使用乙二胺等。作為銨鹽係可使用硫酸銨，氯化銨，硝酸銨，檸檬酸銨，硫酸氫銨等。
本發明之非氰系金-鈀合金鍍覆液中，作為金鹽係可使用氯化金酸、亞硫酸金、尿囊素金、硫代尿素金、氫氧化金等，作為鈀鹽係可使用氯化鈀胺、鈀胺硫酸鹽、二硝基二胺鈀、氯化鈀、硫酸鈀、尿素鈀鹽、乙二胺鈀等。又，液中濃度較佳係金濃度為0.1g/L至50g/L，鈀濃度為0.1g/L至50g/L之液體組成。金濃度未達0.1g/L時，外觀變得不良，超過50g/L時，鍍覆液變得不安定。又，鈀濃度未達0.1g/L時，外觀變得不良，超過50g/L時，鍍覆液變得不安定。
使用本發明之鍍覆液之鍍覆方法較佳為在液溫25至80℃，電流密度0.1至100A/dm2條件進行鍍覆處理。這是因為液溫未達25℃時鍍覆的析出速度降低，超過80℃時鍍覆液有變得不安定之傾向。又，就電流密度而言，雖大幅受到鍍覆時之攪拌條件的影響，然而在0.1A/dm2以下則無法析出良好的金-鈀合金，100A/dm2以上則有容易產生外觀燒灼與皮膜碎裂之傾向。本發明之金-鈀合金鍍覆液係可含有導電鹽與緩衝劑等。例如，可使用硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、氯化物等無機鹽，及乳酸、檸檬酸、蘋果酸等有機羧酸以及其鹽，1-羥基伸亞基-1,1-二膦酸等有機磷酸以及其鹽之1種以上。
依據本發明，即便為非氰系之鍍覆液，亦可形成外觀良好，可抑制碎裂等缺陷之金-鈀合金的鍍覆皮膜。
以下，就本發明之實施形態參照實施例加以詳細解說。
表1係表示本實施形態中檢討之鍍覆組成。
表1係使用氯化金酸作為可溶性金鹽，使用四氨二氯鈀作為可溶性鈀鹽。導電鹽、緩衝劑、錯合劑、外觀調整劑係使用硫酸銨、氯化銨、磷酸三鈉、磷酸二氫鈉、磷酸三鉀、磷酸二氫鉀、磷酸銨、磷酸氫二鉀、亞硝酸鈉、氯化鈉、5,5-二甲基尿囊素、亞碲酸鉀、亞硒酸鉀。
有關表1所示各鍍覆液之評價係以下列方式進行。
就鍍覆處理條件而言，液體pH係以氫氧化鉀以及氫氧化鈉、硫酸調整，作成pH7.0，鍍覆液之溫度作成60℃。電流密度作成0.1至10A/dm2。試驗片係使用經Ni以及Au進行打底鍍覆(strike plating)之Cu製試驗樣品板，形成厚度為0.5μm至1.0μm之鍍覆皮膜。
各鍍覆液之評價項目為調查鍍覆皮膜的析出外觀、鍍覆皮膜的Pd析出比率。就析出外觀而言，係藉由目視以及金屬顯微鏡確認鍍覆處理後的鍍覆皮膜，進行外觀評價。又，鍍覆皮膜的Pd析出比率係使用螢光X射線膜厚計(SFT-9550)進行測定。 各鍍覆液之評價結果係示於表2。
其次，說明有關高電流密度之高速鍍覆處理之檢討結果。高速鍍覆處理試驗係藉由使用表1之實施例7的鍍覆液，電流密度變更為10至60A/dm2，形成0.5μm厚的鍍覆皮膜而進行。條件係鍍覆液量為2L，液溫為45℃，流量約為15L/min，使用經Ni以及Au進行打底鍍覆之Cu製試驗樣品板。又，作為高速鍍覆處理之評價項目，係調查鍍覆皮膜的析出外觀，鍍覆皮膜的鍍覆厚度，Pd析出比率。其結果係表示於表3。60A/dm2時得到有些微燒灼感，但在實用上無問題之皮膜。
[產業上的利用可能性]
依據本發明，即便為非氰系之金-鈀合金鍍覆液，亦可形成外觀良好，且碎裂等缺陷受到抑制之金-鈀合金的鍍覆皮膜。又，藉由改變鍍覆液中的濃度，可對應以低電流密度進行的鍍覆處理至高電流密度之高速鍍覆處理。

Claims (2)

  1. 一種非氰系金-鈀合金電鍍液，係於含有金鹽、鈀鹽、外觀調整劑、及鈀錯合劑之非氰系金-鈀合金電鍍液中，金鹽係使用氯化金酸，含有作為外觀調整劑之磷酸鹽、屬於尿囊素化合物之二甲基尿囊素、及作為鈀錯合劑之氨錯鹽類，磷酸鹽係以磷酸換算為0.1g/L至150g/L，二甲基尿囊素係0.1g/L至150g/L。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之非氰系金-鈀合金電鍍液，進一步含有碲及/或硒之1種以上。
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