TWI780677B - 鍍金浴、鍍金最終飾面及提供其之方法 - Google Patents

Abstract

一種自催化金浴，其能夠將金從溶液沉積至一基材上，其中該基材在其上具有一或多個金屬層。該自催化金浴包括(a)一螯合劑；(b)一金鹽；及(c)一還原劑，其中該還原劑包含一有機分子，在該有機分子上具有多於一個碳原子。亦包括一種在該基材上鍍金至該一或多個金屬層之表面的程序。該鍍金浴可用以沉積一最終飾面至該一或多個金屬層之該表面，該一或多個金屬層可以一ENIG、ENEPIG、EPAG、直接銅上金、或銀上金程序形成。

Description

鍍金浴、鍍金最終飾面及提供其之方法

本發明大致上係關於一種最終金表面處理，以增加電路板或IC基材的可焊性。

表面處理用以提供改善的連接性。表面處理的一個實例涉及鍍金，其最適於印刷電路板之最終表面處理。當安裝電子組件時，其具有優越的物理性質(諸如金的導電性、化學抗性、及抗氧化性、以及焊料安裝可靠性)。鍍鎳一般係用作無電鍍金之基底金屬。表面飾面/處理保護或形成從該板至裝置之連接。在印刷電路板的銅佈線上執行無電鍍鎳之後執行無電鍍金的方法包括，但不限於下列：a)無電鍍Ni/浸Au(ENIG)；b)無電鍍Ni/自催化Au(ENAG)；c)無電鍍Ni/浸Au/自催化Au(ENIGAG)；d)無電鍍Ni/無電鍍Pd/浸Au(ENEPIG)；e)直接Cu上Au(Au over Cu)；及f)Ag上Au(Au over Ag)。

隨著電子組件及半導體部件之製造及發展持續演進，亦需要改善電鍍技術。例如，當製造半導體封裝時，可使用電鍍技術以在基材上使用具有低電阻的金屬（諸如銅）形成電路圖案，隨後進行鍍鎳、鍍鈀、及鍍金以形成經結合部件。

無電鍍鎳/浸鍍金程序經常用於表面處理，以用於在印刷電路板或電子部件之安裝程序中需要高可靠性的應用。例如，在無電鍍鎳/浸金中，浸金層保護下伏的無電鍍鎳免於氧化。

此外，鍍鎳塗層膜常用作障壁膜，以用於防止由焊料造成的銅電路侵蝕。其後，可將鍍鈀膜用作障壁膜，以用於防止鍍鎳塗層膜擴散至鍍金塗層膜。由於鍍金塗層膜具有低電阻及良好的焊料可潤濕性，可將金塗佈電鍍膜施加至最終飾面，以製造具有優越結合性質（包括可焊性及/或導線結合）之經結合部件，其中該電鍍塗層膜包含以下伏金屬（諸如鎳及/或鈀）及鍍金膜製成之電鍍塗層膜。

此外，已知使下伏金屬（諸如鈀）經受浸鍍金以加固電鍍塗層膜與下伏金屬之間的黏著性。然而，由於浸鍍金在下伏金屬完全經取代時使反應停止，浸鍍金可限制所形成之鍍金層的厚度。另一方面，針對與導線接合結合的某些部分可需要形成厚的鍍金塗層膜。為了形成厚的鍍金塗層膜，執行需要兩步驟的鍍金處理，該兩步驟係使下伏金屬經受浸鍍金處理以加固黏著性，及接著進一步使下伏金屬經受還原型無電鍍金。

板處理操作本身亦可由於使下伏金屬（諸如鈀）經受浸鍍金處理及接著使下伏金屬經受還原型無電鍍金處理而複雜化。浸鍍金處理使用電鍍塗層膜與下伏金屬的氧化還原電位之間的差來沉積金。浸鍍金處理可部分地形成下伏金屬之嚴重腐蝕。無電鍍金浴可抑制下伏金屬之腐蝕，然而，可存在與無電鍍金浴之穩定性相關的問題，導致鍍金之電鍍不足及異常外觀。

在浸鍍金中，使用下伏鎳層與電鍍浴之間的氧化還原電位中的差來沉積金，使得金溶解鎳，藉此腐蝕鎳。此外，發生鎳在金膜上的擴散，藉此降低導線可接合性。為了避免此情況，可進一步在無電鍍鎳/浸鍍金膜上執行還原鍍金以製作厚的金膜，藉此抑制導線可接合性免於降低，但具有成本問題。

部分歸因於欲使用無鉛焊料，已存在朝向使用Sn—Ag—Cu焊料的趨勢。然而，當與習知的錫-鉛共晶焊料相比時，在焊料接合需要較大的熱負載，其中伴隨著接合特性降低的問題。為了避免此問題，已發展出一種方法，其藉由無電鍍鈀而將鈀膜夾置在無電鍍鎳層與浸鍍金層之間。

自催化及無電鍍金浴傾向於不穩定，導致昂貴的金鹽及金金屬沉澱在電鍍溶液中。因此，將係所欲的是透過謹慎地選擇用以穩定化鍍金溶液的添加劑來避免此不穩定性。

美國專利第8,124,174號（Kurosaka等人）描述無電鍍金浴，其包括水溶性金化合物、錯合劑、甲醛及/或甲醛亞硫酸氫鹽加成物、及胺化合物，其標的全文係以引用方式併入本文中。然而，已發現使用甲醛及/或甲醛亞硫酸氫鹽加成物固有地導致鍍金浴的不穩定性。

因此，將係所欲的是發現不導致鍍金浴之不穩定性的其他還原劑。換言之，將係所欲的是提供展現改善的穩定性及減少腐蝕並可保存沉積物之可焊性的鍍金浴。

本發明之一目的在於提供一種無電鍍金浴，其能夠在一下伏基材上提供一鍍金層或膜。

本發明之另一目的在於提供一種無電鍍金浴，其能夠在一下伏鍍鎳或鍍鈀層上提供一鍍金層。

本發明之另一目的在於提供一種鍍金層，其展現一最終電路板之增加的可焊性。

本發明之又另一目的在於提供一種鍍金層，其展現一電氣接觸界面的良好導電性。

本發明之又另一目的在於提供一種鍍金浴，其提供良好穩定性。

本發明之又另一目的在於提供一種鍍金浴，其不沉澱金或金鹽。

為此，在一實施例中，本發明大致上係關於一種鍍金浴，其包含： A)    一螯合劑； B)    一金鹽；及 C)    一還原劑，其中該還原劑包含一醛及/或一醛亞硫酸氫鹽加合物。

在另一實施例中，本發明大致上係關於一種金屬化一基材之方法，其包含下列步驟： A)    提供一基材，其具有經沉積於其上之一金屬膜； B)    使該基材與一鍍金浴接觸以在其上沉積一金金屬；及 C)    電鍍一足量的金以增加該金屬化基材的可焊性。

本發明之發明者意外地發現，使用具有較高分子量且含有經附接至還原劑之額外碳及/或氧原子的還原劑可製造鍍金浴，相較於先前所述之甲醛及甲醛加成物，該鍍金浴針對析出(plate out)及金與金鹽的沉澱展現較大穩定性。在一實施例中，本文所述之鍍金浴可增加最終電路板之可焊性。因此，藉由使用本文所述的鍍金浴，可將最終飾面塗層施加至下伏金屬層（諸如無電鍍金或無電鍍鈀）以保存可焊性。

如本文中所使用，「一(a/an)」及「該(the)」係指單數及複數兩種指示對象，除非上下文另有明確規定。

如本文中所使用，用語「約(about)」係指可測量的值，諸如參數、量、時間持續時間、及類似者，且意欲包括具體敘述值之+/-15%或更小的變化、較佳的是+/-10%或更小的變化、更佳的是+/-5%或更小的變化、甚至更佳的是+/-1%或更小的變化、且又更佳的是+/-0.1%或更小的變化，以致此類變化適於在本文所述之本發明中執行。此外，亦應理解的是，修飾語「約(about)」所指的值本身係在本文中明確揭示。

如本文中所使用，諸如「下方(beneath)」、「下面(below)」、「下部(lower)」、「上面(above)」、「上部(upper)」、及類似者的空間相對用語係為了便於描述而用以描述一元件或特徵與另一（或多個）元件或特徵的關係，如圖式中所繪示。進一步應理解的是，用語「前面(front)」及「後面(back)」並非意欲作為限制性的，且係意欲在適當處為可互換的。

如本文中所使用，用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」具體指明所述之特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。

如本文中所使用，若未在本文中針對一特定元件或化合物來另行定義，則用語「實質上不含(substantially-free)」或「基本上不含(essentially-free)」意指一給定元件或化合物無法藉由用於浴分析之通常分析手段來偵測到，該等通常分析手段係由金屬鍍覆技術領域中具有通常知識者所熟知。此類方法一般包括原子吸收光譜法、滴定、UV-Vis分析、二次離子質譜法、及其他常見的分析方法。

本發明大致上係關於自催化金浴，其用於透過浸沒沉積及/或無電鍍沉積將金或金合金從溶液沉積至表面上。

在一實施例中，本文所述之鍍金浴包含： A)    一螯合劑； B)    一金鹽；及 C)    一還原劑，其中該還原劑包含一有機分子，在該有機分子上具有多於一個碳原子。

螯合劑一般係已知在無電鍍或自催化鍍金浴中用作錯合劑的化合物。螯合劑或錯合劑之實例包括但不限於磷酸、硼酸、羅謝耳(Rochelle)鹽、檸檬酸、葡萄糖酸、酒石酸、乳酸、蘋果酸、乙二胺、三乙醇胺、乙二胺四乙酸、氨三乙酸、二伸乙三胺五乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、三伸乙四胺六乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四乙酸、羥基乙基亞胺基二乙酸、二羥基甘胺酸、乙二醇醚二胺四乙酸、二羧基甲基麩胺酸、羥基亞乙基焦磷酸、乙二胺四(亞甲基磷酸)、其鹼金屬（例如鈉或鉀）鹽、鹼土金屬鹽、及銨鹽。這些錯合劑可單獨使用或組合使用。在一較佳實施例中，螯合劑或錯合劑係乙二胺四乙酸或其鹽。在另一較佳實施例中，錯合劑包含乙二胺四乙酸、蘋果酸、或其鹼土金屬或銨鹽的一或多者，甚至更佳地，錯合劑可包含乙二胺四乙酸、鈉鹽、及蘋果酸鈉之組合。

螯合劑或錯合劑係以介於約2.0至約100 g/L、更佳地約5至約75 g/L、最佳地約10至約50 g/L之間的濃度用在鍍金浴中。

當濃度低於此範圍時，沉積速率可由於金屬溶出而減緩。此外，高於此範圍的濃度對鍍金浴的功能並未提供任何額外益處。

該金鹽較佳地係水溶性金鹽。合適的水溶性金鹽包括但不限於金氰化物（諸如氰化金鉀、氰化金鈉、氰化金銨、及類似者）以及金的亞硫酸鹽、硫酸鹽、硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽、硝酸鹽、甲烷磺酸鹽、四胺錯合物、氯化物、溴化物、碘化物、氫氧化物、氧化物、及類似者。亦須注意，這些水溶性金鹽可單獨使用或彼此組合使用。在一較佳實施例中，金鹽係氰化金鉀。

水溶性金鹽係以介於約0.5至約5.0 g/L、更佳地約0.2至約3.0 g/L之間的濃度、且最佳地以介於約0.5與約1.5 g/L之間的濃度用在組成物中。

本發明之無電鍍金浴的pH較佳地係在約5至約10、更佳地約6至約9的範圍內，最佳地係約8.0。當pH小於所述範圍時，沉積速率可減緩，而高於所述範圍時，電鍍浴可去穩定。基於其上，若需要，可將pH調節劑加至鍍金溶液。合適的pH調節劑包括但不限於氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、硫酸、磷酸、硼酸、及可用在自催化或無電鍍金浴中的其他類似化合物。

無電鍍金浴一般係維持在升高溫度（諸如在約60至約100℃的範圍內之溫度、更佳地在約70至約95℃的範圍內、最佳地在介於約80至約88℃之間的溫度）。

可用在本發明之鍍金浴中的還原劑之特徵在於，其係醛、二醛、或酮，更佳地係醛、二醛、或酮之亞硫酸氫鹽加合物。

在一較佳實施例中，醛含有至少兩個碳原子。例如，醛可係脂族飽和醛（諸如乙醯乙醛、丙醛、正丁醛、α-甲基戊醛、β-甲基戊醛、γ-甲基戊醛、或類似者）、脂族二醛（諸如乙二醛、琥珀醛戊二醛、或類似者）、脂族不飽和醛（諸如巴豆醛或類似者）、芳族醛（諸如苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、間硝基苯甲醛、對硝基苯甲醛、鄰甲苯甲醛、間甲苯甲醛、對甲苯甲醛、鄰羥苯甲醛、間羥苯甲醛、對羥苯甲醛、苯乙醯乙醛、或類似者）、或具有醛基(—CHO)的糖類（諸如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖、麥芽糖、乳糖、或類似者）。本發明之發明者亦已發現，甲醛或甲醛的亞硫酸氫鹽加合物不提供穩定的浴組成物，且因此甲醛及甲醛亞硫酸氫鹽加合物不可用在本發明的浴中且係具體地從本文所述之組成物及程序排除。也就是說，可用在本發明之實作中的醛必須含有二或更多個碳原子。

在一實施例中，醛、二醛、或酮亦可含有額外的醇、羧酸基、及/或氮原子。在一較佳實施例中，本文所述之還原劑係含有至少碳原子且進一步含有額外醇基、羧酸基、及/或附接至其之氮基的單一或多個醛基。

可用在本發明中之一些較佳的醛亞硫酸氫鹽加合物之實例包括但不限於對茴香醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽、2-甲氧基苯甲醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽、及吲哚-3-乙醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽。可用在本發明中之較佳的二醛亞硫酸氫鹽加合物之實例包括但不限於乙二醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽、琥珀醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽、及戊二醛、鈉鹽。可用在本發明之實作中的酮亞硫酸氫鹽加合物之一實例係丙酮亞硫酸氫鹽、鈉鹽。其他醛、二醛、及酮亞硫酸氫鹽加合物亦將可用在本發明之實作中，且將係所屬技術領域中具有通常知識者已知者。

雖然上述加合物包含鈉鹽，但亞硫酸氫鹽加合物的鉀鹽及銨鹽將亦可用在本發明之實作中，且係所屬技術領域中具有通常知識者已知者。

還原劑的濃度一般係在約0.5至約25 g/L、更佳地約1至約20 g/L的範圍內，最佳地係在約3至約10 g/L的範圍內。

在一實施例中，鍍金浴亦包含胺。合適的胺之實例包括但不限於含有胺基之烷基胺（諸如丁基胺、戊基胺、己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、癸基胺、十一基胺、十二基胺、十三基胺、十四基胺、十五基胺、十六基胺、十七基胺、十八基胺、十九基胺、或二十基胺）。此外，具有胺基之化合物可具有支鏈結構。其他合適的胺係描述於例如美國專利第8,124,174號（Kurosaka等人）及美國專利第8,771,409號（Asakawa等人）中，其等各者之標的全文係以引用方式併入本文中。在一實施例中，胺係選自由乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、五伸乙六胺、及前述之一或多者之組合所組成之群組。

若使用，則胺係以介於約0.1與約100 g/L之間的濃度，更佳地以介於約0.5與約10 g/L之間的濃度用在電鍍浴中。

在一實施例中，還原劑與胺化合物之間的莫耳比較佳地係在約1:30至約3:1的範圍內，更佳地係1:10至1:1。

若係所欲，鍍金浴亦可含有其他合適的添加劑，包括但不限於界面活性劑、結晶改質劑、緩衝劑、平化劑、厚度控制劑、消泡劑、及其他類似化合物。

在一較佳實施例中，鍍金浴係經受輕微搖動（諸如藉由攪拌）。此外，浴可經受週期性或連續過濾。

可週期性或連續地監控金電鍍浴，以使成分濃度維持在所欲範圍內。

如本文所述，在一實施例中，本文所述的鍍金浴係用以諸如在ENIG、ENEPIG、EPAG、直接銅上金、或銀上金程序中製造最終飾面至下伏金屬層。

因此，本發明可在印刷電路板產業中用作對電路板上之金屬的最終飾面，以保存可焊性。最終飾面允許電路板成功地與組件（尤其是表面安裝組件）焊接。

在一實施例中，本發明係在無電鍍鎳浸金(electroless nickel immersion gold, ENIG)或無電鍍鎳無電鍍鉑浸金(electroless nickel electroless platinum immersion gold, ENEPIG)程序中用作為最終飾面。

本文所述之本發明提供浸沒及/或自催化金浴，與先前技術的鍍金浴相比，其展現改善的穩定性及減少的析出。

在另一實施例中，本發明大致上亦關於一種在基材上提供金最終飾面之方法，該方法包含下列步驟： A)    提供一基材，其上具有一金屬層；及 B)    使金屬層與鍍金浴接觸以在其上沉積金金屬，該鍍金浴包含： i)      一螯合劑； ii)     一金鹽；及 iii)    一還原劑，其中該還原劑包含一有機分子，在該有機分子上具有多於一個碳原子；及

如本文所述，本文所述之鍍金浴可用作各種下伏金屬上方的最終飾面。基於其上，在一實施例中，基材包含金屬層，較佳地係經沉積在基材上的電鍍膜。在一實施例中，基材包含電路板或IC基材，其具有經沉積於其上之金屬膜。舉實例而言而非限制，經沉積之金屬膜可係EN、ENEP、ENIP。

其上具有金屬層的基材較佳地係藉由將基材浸在鍍金浴中達一段足以達成所欲厚度的時間而與鍍金浴接觸。在一實施例中，所欲厚度係足以增加金屬膜堆疊之可焊性的厚度。在一實施例中，所欲厚度係在約0.001至約40 µm、更佳地係約0.01至約10 µm、最佳地係約0.05至約1 µm之範圍內。電鍍時間單純係達成所欲厚度所需的時間。

在ENIG電鍍程序中，催化無電鍍鎳膜係藉由已知無電鍍鎳程序沉積在下伏基材上。

當透過催化劑在待電鍍表面（例如銅基材的表面）上沉積無電鍍鎳膜時，作用為催化劑的金屬包括鎳、鈷、鐵、銀、金、釕、鈀、鉑、或類似者，其中鈀係較佳的。催化劑的沉積量可係足以活化達無電鍍鎳膜係沉積在待電鍍表面上的程度者。

在一實施例中，無電鍍鎳浴包含水溶性鎳鹽、還原劑、及錯合劑。合適的水溶性鎳鹽包括硫酸鎳及氯化鎳。合適的還原劑包括次磷酸（諸如次磷酸鹽或次磷酸鈉）、二甲胺硼烷、三乙胺硼烷、肼、或類似化合物。錯合劑包括羧酸（諸如蘋果酸、琥珀酸、乳酸、或檸檬酸）、其鈉鹽、及胺基酸（諸如甘胺酸、丙胺酸、亞胺基二乙酸、精胺酸、或麩胺酸）。在其他實施例中，無電鍍鎳浴亦含有硫化合物。

所形成之無電鍍鎳膜較佳地應具有從0.1至20 µm、更佳地從1至15 µm之厚度。當厚度小於0.1 µm時，存在導線可接合性降低的擔憂。超過20 µm則耗費長時間電鍍，具有生產量變得惡化因此不利於成本的可能性。

在ENEPIG電鍍程序中，催化無電鍍鎳膜已沉積在無電鍍鈀膜上。

無電鍍鈀膜可從各種浴沉積，包括浸沒型、還原型（甲酸浴、次磷酸鹽浴、或亞磷酸鹽浴）、或其他類似類型的浴。在一實施例中，較佳地係在無電鍍鈀浴中形成電鍍膜，該無電鍍鈀浴之特徵在於包括例如鈀化合物、選自氨及胺化合物之用作錯合劑之至少一種化合物、選自次磷酸及次磷酸鹽之用作還原劑之至少一種次磷酸化合物、及選自不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、不飽和羧酸鹽、及不飽和羧酸衍生物之至少一種不飽和羧酸化合物。

鈀化合物可係可溶於水中並包括例如氯化鈀、硫酸鈀、醋酸鈀、硝酸鈀、四胺氯化鈀、及類似者之該等化合物的任一者。鈀浴亦可含有選自次磷酸及次磷酸鹽之作為還原劑之至少一成分。此外，氨及胺化合物中之至少一者可作為錯合劑內含於組成物中。無電鍍鈀浴亦可包括至少一不飽和羧酸化合物，其係選自不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、不飽和羧酸鹽、及不飽和羧酸衍生物。

無電鍍鈀浴較佳地具有從4至10、更佳地從6至8的pH。無電鍍鈀膜之厚度較佳地係在從0.001至1.0 µm、更佳地從0.01至0.3 µm之範圍內。溶液之pH可藉由添加合適的pH調節劑來調整。

不同於習知的浸鍍金浴，本發明之無電鍍金浴係取代-還原型的無電鍍金浴，其中取代反應及還原反應兩者在相同的電鍍浴中進行。由於鍍金浴中含有醛及/或醛亞硫酸氫鹽加成物及由通式(1)或(2)表示且具有特定類型結構之胺化合物，本發明之無電鍍金浴不僅允許藉由取代反應而將金沉積在下伏金屬上，且亦允許透過初始沉積的金作為催化劑而經由還原劑來進一步地沉積金。

本發明之無電鍍金浴允許活化鈀表面，並允許在使用鈀作為催化劑的同時經由還原劑來沉積金。可使用經一次沉積的金作為催化劑來進一步沉積金，使得鈀上的鍍金膜可增厚。

在使本發明之無電鍍金浴與鍍鈀膜接觸時，鍍鈀膜之表面可經受無電鍍金處理。在此情況下，可在例如5至60分鐘的接觸時間內形成0.01至2 µm厚的鍍金膜。鍍金膜可以例如0.002至0.03 µm/分的沉積速率形成。

現將參照下列非限制性實例說明本發明： 實例1：

在無電鍍鎳浴（Affinity 1.0，來自MacDermid, Inc.）中電鍍含有25 µm銅層的電路板測試部件以沉積Ni/P達大約5 µm的厚度。

部件經沖洗並浸入以80℃操作之下列鍍金浴中，直到達到大約0.1 µm的沉積物厚度： 氰化金鉀                                      1.2 g/L 乙二胺四乙酸鈉鹽                       20 g/L 戊二醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽           5 g/L 蘋果酸鈉                                      20 g/L 平衡去離子水

以硫酸或氫氧化鉀將溶液的pH調整至pH 8。

所得的金沉積物係光亮且均勻的。在針對Ni/P層的超腐蝕檢查部件之後，特徵的任一者上均未發現腐蝕。金浴係穩定的，且並未從溶液析出。延長使用之後溶解至浴中的鎳量顯示沉積至表面上的金之至少一些者係從溶液藉由自催化還原所沉積，且所沉積的金僅一部分來自使用鎳的浸沒取代。 實例2：

在無電鍍鎳浴（Affinity 1.0，來自MacDermid, Inc.）中電鍍含有25 µm銅的電路板測試部件以沉積Ni/P達大約5 µm的厚度，並從無電鍍鈀浴（Affinity Pd，來自MacDermid, Inc.）沉積Ni/P上方的第二沉積物達0.05 µm的厚度。部件經沖洗並浸入下列鍍金浴中，直到達到大約0.1 µm的沉積物厚度： 氰化金鉀                                      1.2 g/L 乙二胺四乙酸鈉鹽                       20 g/L 戊二醛亞硫酸氫鹽、鈉鹽           5 g/L 蘋果酸鈉                                      20 g/L 平衡去離子水

以硫酸或氫氧化鉀將溶液的pH調整至pH 8。

所得的金沉積物係光亮且均勻的。在針對Ni/P層的超腐蝕檢查部件之後，特徵的任一者上均沒有發現腐蝕。金浴係穩定的，且並未從溶液析出。 實例3：

針對實例1中的配方，將10 g/L的羥乙基乙二胺加至溶液。再次在80℃下於金中電鍍與實例1中相同的部件，直到達到大約0.1 µm的沉積物。所得的金沉積物係光亮且有光澤的。再次，Ni/P層無明顯的超腐蝕。金浴係穩定的，且並未析出。 比較例1：

使用不含醛還原劑的金浴執行相同測試。浴係浸金浴（Affinity 1.0，來自MacDermid, Inc.），其不具有金的任何自催化還原。在80℃下電鍍與實例1中相同的部件，直到達到大約0.1 µm的金沉積物。在檢查部件之後，由於金浸沒反應超腐蝕Ni/P層而觀察到Ni/P層的超腐蝕。 比較例2：

製備具有下列配方的金浴並針對穩定性進行測試。 氰化金鉀                                      1.2 g/L 乙二胺四乙酸鈉鹽                       20 g/L 甲醛亞硫酸氫鹽加成物               5 g/L 蘋果酸鈉                                      20 g/L 平衡去離子水

以硫酸或氫氧化鉀將溶液的pH調整至pH 8。

浴係維持在80℃，5小時/天達5天。浴係不穩定的，並在槽底部顯示金的析出。

如實例中所示，與先前技術之電鍍浴相比，利用本文所述之還原劑的電鍍浴可用以製造更具抗腐蝕性及增加可焊性的金沉積物。本文所述之電鍍浴亦展現改善的穩定性且並未析出。

本文所述之無電鍍金方法可用於例如印刷電路板、陶瓷基材、半導體基材、及IC封裝之佈線電路安裝部分或端子部分的鍍金處理。

最後，亦應理解的是，下列申請專利範圍意欲涵蓋本文所述之本發明的所有通用及特定特徵，且本發明之範圍的所有關於語言問題的陳述可落在所屬範圍之間。

無

無

Claims (15)

1. 一種自催化金浴，其能夠將金從溶液沉積至一表面上，該自催化金浴包含：a.一螯合劑；b.一金鹽；及c.一還原劑，其中該還原劑包含含有二或更多個碳原子之醛亞硫酸氫鹽化合物，且該含有二或更多個碳原子之醛亞硫酸氫鹽化合物係選自由下列所組成之群組：2-甲氧苯甲醛亞硫酸氫鈉加合物、丙酮亞硫酸氫鈉加合物、對茴香醛亞硫酸氫鈉加合物、戊二醛亞硫酸氫鹽加合物、及前述之組合。
2. 如請求項1之自催化金浴，其中該螯合劑係選自由乙二胺四乙酸、羅謝耳鹽、羧酸、及前述中之一或多者的組合所組成之群組。
3. 如請求項1之自催化金浴，其中該金鹽係選自由氰化金鉀、亞硫酸金、碘化金、氯化金、溴化金、及前述中之一或多者的組合所組成之群組。
4. 如請求項1之自催化金浴，其中該浴係維持在6至9之範圍內的一pH。
5. 如請求項1之自催化金浴，其中該浴係維持在75至95℃之範圍內的一溫度。
6. 一種藉由自催化鍍金而在一基材上提供一金最終飾面之方法，該方法包含下列步驟：a)提供一基材，在其上具有一或多個金屬層；及 b)使具有該一或多個金屬層之該基材與一鍍金浴接觸，以在其上沉積金金屬，該鍍金浴包含：i)一螯合劑；ii)一金鹽；及iii)一還原劑，其中該還原劑包含含有二或更多個碳原子之醛亞硫酸氫鹽化合物，且該含有二或更多個碳原子之醛亞硫酸氫鹽化合物係選自由下列所組成之群組：2-甲氧苯甲醛亞硫酸氫鈉加合物、丙酮亞硫酸氫鈉加合物、對茴香醛亞硫酸氫鈉加合物、戊二醛亞硫酸氫鹽加合物、及前述之組合；其中該金係沉積在該一或多個金屬層上，其中該一或多個金屬層的可焊性增加。
7. 如請求項6之方法，其中該一或多個金屬層包含鈀及或鎳。
8. 如請求項6之方法，其中該金係電鍍至一半導體基材或印刷電路板之銅特徵上方的一無電鍍鍍鎳層上。
9. 如請求項8之方法，其中該無電鍍鎳層包含該鎳層頂部上方的一鍍鈀膜，以防止該鎳層擴散至該金沉積物。
10. 如請求項6之方法，其中該鍍金浴沉積一最終飾面至該一或多個金屬層之表面，其中該一或多個金屬層係以無電鍍鎳浸金(electroless nickel immersion gold,ENIG)、無電鍍鎳無電鍍鉑浸金(electroless nickel electroless platinum immersion gold,ENEPIG)、無電鍍鎳自催化金(electroless nickel autocatalytic gold,ENAG)、直接銅上金、或銀上金程序形成。
11. 如請求項6之方法，其中該基材係一電路板，且金係作為一最終飾面沉積至該電路板上之該一或多個金屬層，其中該沉積金增加該一或多個金屬層的可焊性。
12. 一種電路板，其上包含一金屬膜堆疊，其中該金屬膜堆疊包含一或多個金屬層，該一或多個金屬層係以無電鍍鎳浸金(electroless nickel immersion gold,ENIG)、無電鍍鎳無電鍍鉑浸金(electroless nickel electroless platinum immersion gold,ENEPIG)、無電鍍鎳自催化金(electroless nickel autocatalytic gold,ENAG)、直接銅上金、或銀上金程序形成，其中一鍍金飾面係藉由如請求項9之方法在該金屬膜堆疊上沉積。
13. 一種自催化金浴，其能夠將金從溶液沉積至一表面上，該自催化金浴包含：a.一螯合劑，其中該螯合劑包含乙二胺四乙酸；b.一金鹽；c.一還原劑，其係選自由下列所組成之群組：2-甲氧苯甲醛亞硫酸氫鈉加合物、丙酮亞硫酸氫鈉加合物、對茴香醛亞硫酸氫鈉加合物、戊二醛亞硫酸氫鹽加合物、及前述之組合；及d.胺，其係選自由下列所組成之群組：乙二胺、羥乙基乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、五伸乙六胺、及前述之一或多者之組合。
14. 如請求項13之自催化金浴，其中該螯合劑包含乙二胺四乙酸、鈉鹽及蘋果酸鈉。
15. 請求項13之自催化金浴，其中該胺包含羥乙基乙二胺。