[發明專利]用于無電金鍍敷的鍍浴組合物和沉積金層的方法

在審

• 申請號: 202310280778.1
• 申請日: 2016-09-16
• 公開（公告）號: CN116607132A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 羅伯特·施普倫曼;克里斯蒂安·內特利希;薩布里納·格倫諾瓦;德米特羅·沃隆申;鮑里斯·亞歷山大·詹森;東尼·勞坦
• 申請（專利權）人: 埃托特克德國有限公司
• 主分類號: C23C18/16
• 分類號: C23C18/16;C23C18/18;C23C18/44
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;宮方斌

本發明涉及用于無電金鍍敷的鍍浴組合物和沉積金層的方法。具體地，本發明涉及含水無電金鍍浴以及金沉積方法，所述含水無電金鍍浴包含至少一種金離子源和至少一種用于金離子的還原劑，特征在于所述含水無電金鍍浴包含至少一種式(I)的乙二胺衍生物作為鍍敷增強劑化合物，其中殘基Rsupgt;1/supgt;和Rsupgt;2/supgt;包含2至12個碳原子并且選自支鏈烷基、無支鏈烷基、環烷基或其組合，其中各殘基Rsupgt;1/supgt;和Rsupgt;2/supgt;相同或不同。該含水無電金鍍浴適合于提供可用于電子元件所需的引線接合和焊接應用的軟金層。

本發明專利申請是國際申請號為PCT/EP2016/072053，國際申請日為2016年9月16日，進入中國國家階段的申請號為201680052427.3，發明名稱為“用于無電金鍍敷的鍍浴組合物和沉積金層的方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于無電金鍍敷的鍍浴組合物和沉積金層的方法。具體地，本發明涉及用于將金層無電鍍敷到基底上的含水無電金鍍浴組合物以及沉積金的方法。所述鍍浴特別適合于制造印刷電路板、IC基底、半導體器件、由玻璃制成的內插板(interposer)等。

背景技術

在電子元件制造中和半導體工業中，金層是最引人興趣的。在印刷電路板、IC基底、半導體器件等的制造中，金層經常被用作可焊接和/或可引線接合的表面。通常，它們在焊接和引線接合之前用作最終表面處理(final?finish)。為了在銅線和與其接合的引線之間提供具有足夠的導電性和堅固性的電連接，同時為引線接合提供良好的強度，存在本領域常規使用的多種層組裝。其中，存在無電鎳無電金(ENIG)、無電鎳無電鈀浸金(ENEPIG)、直接浸金(DIG)、無電鈀浸金(EPIG)和無電鈀自催化金(EPAG)。盡管這些技術已經確立了有些時日，但仍有許多挑戰尚未解決。這樣的挑戰是放置在金和銅線之間的鎳層的侵蝕(鎳侵蝕)以及金鍍浴的穩定性不足，后者由于所述鍍浴的成本而是非常不希望的。還有，非常希望以足夠的鍍敷速率沉積金層以經濟地運行制造過程。金層的另一種希望的性質是光學外觀應該是檸檬黃，因為金層的變色是不可接受的。

由于目前電子元件的尺寸很小，所以不可能使用需要與基底電連接的電解工藝。因此，使用無電金屬沉積工藝(無電鍍敷)。無電鍍敷一般描述不使用外部電流源來還原金屬離子的方法。使用外部電流源的鍍敷工藝通常被描述為電解鍍敷或電流鍍敷方法。非金屬表面可被預處理以使它們接受或催化金屬沉積。全部或選定部分的表面可被適當地預處理。無電金屬浴的主要組分是金屬鹽、還原劑和作為任選成分的絡合劑、pH調節劑和添加劑例如穩定劑。絡合劑(本領域中也稱為螯合劑)用于螯合待沉積的金屬并防止所述金屬從溶液中沉淀(即作為氫氧化物等)。螯合金屬致使所述金屬可被還原劑利用，還原劑將所述金屬離子轉化為金屬形式。

金屬沉積的另一種形式是浸鍍。浸鍍是既不利用外部電流源也不利用化學還原劑的另一種金屬沉積。機制依靠用存在于浸鍍溶液中的金屬離子取代來自下面基底的金屬。這是浸鍍的一個明顯的缺點，因為沉積較厚的層通常受到層孔隙率的限制。

在大多數情況下，無電金鍍浴使用一種或兩種類型的無電鍍敷。即使還原劑已被添加到鍍浴中，也可能發生浸漬型鍍敷，盡管比例顯著降低。

在本發明的上下文中，無電鍍敷應被(主要)理解為借助于化學還原劑(在本文中被稱為“還原劑”)的自催化沉積。

US?2012/0129005?A1公開了包含水溶性金化合物和亞烷基二胺、二亞烷基三胺等的無電金鍍浴。然而，這樣的金鍍敷溶液缺乏足夠的穩定性和鍍敷速率，因此不適用于工業過程(參見實施例4)。