用于金的浸鍍的鍍浴組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于沉積金的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其包含金離子、至少一種絡合劑、亞硫酸根離子、硫代硫酸根離子和至少一種亞脲基聚合物添加劑。由本發(fā)明的鍍浴沉積的金層表現(xiàn)出檸檬黃色和充足的錫基焊料潤濕性。
【專利說明】用于金的浸鍍的鍍浴組合物 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及用于在基底上浸鍍金層的水性鍍浴組合物。該鍍浴特別適用于制造印 刷電路板、1C基板、半導體器件、玻璃制中介層（interposers)等。
[0002] 發(fā)明背景 浸漬型電鍍是在金屬基底上沉積金層的成熟方法。此類鍍浴組合物中存在的金離子在 與基底表面上存在的沒有金貴重的金屬接觸時還原成金屬金。由此，來自基底表面的金屬 被氧化并轉(zhuǎn)移到金鍍浴中。此類鍍浴組合物不含用于無電沉積例如鎳合金和銅的鍍浴中常 見的強還原劑，如次磷酸根離子或甲醛。
[0003] 浸鍍的金層常用作印刷電路板、1C基板、半導體器件等的制造中的可焊接和/或 可接線表面。金層通常通過浸漬型電鍍沉積到阻擋層如鎳磷合金上或沉積到中間層如鈀或 .巴合金層上。
[0004] 沉積的金層的一個重要性質(zhì)是熔融焊料(其通常是錫基合金）在金或金合金層表 面上的充分潤濕性。此外，金層應該適合與例如鋁、銅和金線的引線鍵合。
[0005] 金層的另一所需性質(zhì)是光學外觀：金層的變色是不可接受的。
[0006] 此外，需要用較低毒或無毒的原材料替代此類浸漬型鍍浴中常用作穩(wěn)定劑的有毒 成分，如氰離子或重金屬離子。
[0007] 在JP 2004-250765 A中公開了包含金離子源、亞硫酸鹽、絡合劑、重金屬離子穩(wěn)定 劑(銻或鉍）和季銨鹽型聚合物的無氰化物浸漬型鍍浴。
[0008] 在US 2006/0269761 A1中公開了包含金離子、焦亞硫酸化合物、硫代硫酸化合物、 亞硫酸化合物和氨基羧酸的無氰化物浸漬型鍍浴。
[0009] 發(fā)明目的 本發(fā)明的目的是提供一種水性浸漬型鍍金浴組合物，其不含氰離子并可由其沉積具有 改進的錫基焊料潤濕性并且沒有表現(xiàn)出變色的金層。
[0010] 發(fā)明概沐 通過一種不含氰離子的水性浸漬型鍍浴組合物解決這一目的，所述鍍浴組合物包含 (i) 金離子源， (ii) 至少一種絡合劑， (iii) 亞硫酸根離子， (iv) 硫代硫酸根離子，和 (v) 至少一種由式（I)和（II)表示的亞脲基聚合物添加劑：
【權(quán)利要求】
1. 一種用于沉積金的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其包含 (i) 金離子源， (ii) 至少一種絡合劑，其選自包括羧酸、羥基羧酸、氨基羧酸和上述酸的鹽的組， (iii) 亞硫酸根離子， (iv) 硫代硫酸根離子，和 (V)至少一種亞脲基聚合物添加劑，其選自根據(jù)式（I)和（II)的聚合物：
其中η是1至40的整數(shù)， 其中單體A選自根據(jù)式（III)至（V)的化合物
其中R1、!?2、R5和R 6獨立地選自具有1至10個碳原子的取代或未取代的烴殘基， R3、R4和R 7獨立地選自包括（CH2)p，其中p代表2至I 2的整數(shù)，-[CH2CH20]m - CH2CH2 -基團，其中m為1至40的組， 且其中 L代表二價殘基，其選自-（CH2)p -，其中p是1至12的整數(shù)，-CH2 - CH(OH) - CH2 -、-[CH2O] q - CH2CH2 -和- [CH2CH2O] q - CH2CH2 -，其中 q 是 1 至 40 的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中金離子的濃度為0. 1至10 g/1。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中所述至少一種絡合劑包 含選自包括酒石酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、葡糖酸或上述酸的鹽的組的羥基羧酸。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中所述至少一種絡合劑包 含選自包括甘氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸或上述酸的鹽的氨基羧酸的組。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中所述至少一種絡合劑的 濃度為(λ 1至25 g/1。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中亞硫酸根離子的濃度為 0· 05 至 10 g/1。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中硫代硫酸根離子的濃度 為 0· 1 至 20 g/1。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中單體A選自根據(jù)式 (III)的化合物。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中R \R2、R5和R6獨立地選 自甲基、乙基、羥乙基和-CH 2CH2 (OCH2CH2)y-OH，其中y為0至4。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中R3、R4和R7獨立地選 自-(CH 2) p-，其中 p為 1 或2，- (CH2) 2 - 0 - (CH2) 2 -和-(CH2) 2 - 0 - (CH2) 2 - 0 - (CH2) 2 -〇
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中單體L選自-(CH2) p_，其中 P為 1 至6 的整數(shù)，-(CH2) - 0 - (CH2) 2 -、- (CH2) 2 - 0 - (CH2) 2 -、- (CH2) 2 - 0 -(CH2) 2 - 0 - (CH2) 2 -和-CH2-CH (OH) -CH2-O
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型鍍浴，其中所述至少一種亞脲基 聚合物的濃度為0. 005至10 g/1。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的無氰化物水性浸漬型浴，其不含銻或鉍離子。
14. 一種套件，其包含含有至少一種絡合劑、硫代硫酸根離子和至少一種根據(jù)式（I)和 /或（II)的亞脲基聚合物添加劑的第一溶液和含有金離子源和亞硫酸根離子的第二溶液。
15. 在基底上沉積金層的方法，其以此次序包含步驟 (i) 提供具有由沒有金貴重的金屬或金屬合金構(gòu)成的表面區(qū)域的基底 (ii) 使所述基底與根據(jù)權(quán)利要求1至14的無氰化物水性浸漬型鍍浴接觸 并由此將金層沉積到由沒有金貴重的金屬或金屬合金構(gòu)成的表面區(qū)域上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的在基底上沉積金或金合金層的方法，其中所述沒有金貴重的金 屬或金屬合金選自包括鎳、鎳合金、鈷、鈷合金、鈕、鈕合金、銅和銅合金的組。
【文檔編號】C23C18/54GK104520471SQ201380042872
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】尼伊曼恩 S., 沙夫斯特勒 B., 舒爾茲 J., 哈比格 E., 布倫納 H., 科爾曼恩 L., 雷克布羅德 S. 申請人:安美特德國有限公司