[發明專利]用于電沉積含金的層的組合物、其用途以及方法

有效

• 申請號: 201580044927.8
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN106661751B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: J·布萊特福爾德;R·呂特爾;O·庫爾茨
• 申請（專利權）人: 德國艾托特克公司
• 主分類號: C25D3/48
• 分類號: C25D3/48;C25D3/62;C25D21/18
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發明涉及一種組合物和使用所述組合物電沉積含金的層的方法以及巰基三唑化合物作為防浸鍍添加劑的用途。所述組合物含有充當防浸鍍添加劑的巰基三唑化合物。所述組合物和所述方法適合于沉積功能性或硬金或金合金，所述金或金合金可作為用于高可靠性應用的電連接器的接觸材料應用于工業中。

技術領域

本發明涉及一種組合物和使用發明的組合物用于電沉積含金的層的方法。發明的組合物含有充當防浸鍍添加劑的巰基三唑化合物。組合物和方法適合于沉積功能性或硬金或金合金，所述合金可作為用于高可靠性應用的電連接器的接觸材料應用于工業中。

背景技術

鈷和鎳的硬金或金合金已廣泛用作用于高可靠性應用的電連接器的接觸材料。具有硬金端層的連接器因此電鍍于導電金屬層上，例如鎳襯底上，如鍍敷于銅上的鎳。通常，連接器是較大電子裝置或電線的部分。選擇性電鍍技術用于僅將金層或金合金層沉積于連接器的接觸區域上而不鍍敷電路的剩余部分。所述選擇性鍍敷技術通過限制金和其它貴重金屬(如鈀和鈀鎳合金)的鍍敷區域顯著降低連接器的材料成本。

在金是待鍍敷于通常由不太貴重金屬制成的連接器上的貴金屬時，產生金置換的問題。金置換是通過交換反應沉積金。如果待鍍敷金的表面是例如鎳表面，那么相信置換反應按以下發生：

2Au⁺+Ni⁰→2Au⁰+Ni²⁺

其中貴重的金金屬置換不太貴重的鎳。通過所述交換反應或置換反應的金屬沉積也稱為浸鍍反應或浸鍍敷。

一方面，這個問題發生于不鍍敷并且因此不電性連接的襯底部分或區域的表面上，而電子部分的功能性表面(即連接器)是電鍍的。另外，當停止電鍍時，例如在空閑時間期間，可發生浸鍍反應。接著，在不經電性連接的情況下將連接器表面保持在金沉積槽中一段時間。

在兩種情況下，金層通過浸鍍反應沉積于非連接表面上。因此，金層通過浸鍍反應在不需要的襯底區域沉積。這種浸鍍金沉積是不希望有的，因為其消耗比涂覆連接器和其它電子部分所需更多的金并且因此造成導致較高制造成本的金的額外消耗。

沉積于不想鍍敷的印刷電路線、連接器或其它電子裝置的部分上的金層也可造成襯底的缺陷，產生有缺陷最終產品。因此然后必須去除金層，這費力、耗時并且成本高。

另外，通過浸鍍反應形成的金層具有對其下伏表面的低粘著度。浸鍍金層的部分從底層表面脫落，當偶然連接單獨電路線或其它接觸金屬時伴以短路的風險。

此外，金浸鍍的問題隨著金電解質年限而增加。

金浸鍍可通過改進鍍敷設備的設計減少。然而，這要求昂貴花費來重新設計并且接著制造新設備部件。

歐洲專利EP 2 309 036 B1揭示減少金置換反應的硬金鍍敷槽。作用歸因于包含于鍍敷槽中的巰基四唑化合物。然而，金置換反應的減少仍不足夠。另外，EP 2 309 036 B1未記載金置換隨著金沉積槽的進程年限而增加。

因此，針對功能性純金層和金合金層，仍需要抑制電沉積槽中的金浸鍍反應。

本發明的目標

因此，本發明的一目標是提供用于電沉積含金的層伴以進一步減少的金浸鍍反應的組合物和方法。

本發明的另一目標是提供用于在用于金電沉積的組合物壽命期間減少增加的金浸鍍反應的方法。

發明內容

這些目標通過以下組合物和方法達成。

電鍍組合物，其包含

(i)至少一種金離子源，和

(ii)至少一種巰基三唑或其鹽，其中至少一種巰基三唑具有以下通式(I)或通式(II)：