自催化無電鍍錫溶液和使用所述溶液的自催化無電鍍錫方法
2023-06-23 12:46:51
專利名稱：自催化無電鍍錫溶液和使用所述溶液的自催化無電鍍錫方法
技術領域：
本發明涉及自催化無電鍍錫溶液和使用所述溶液的自催化無電鍍錫方法，更具體地說，本發明涉及能形成緻密、均一的鍍錫膜的還原無電鍍錫溶液，以及使用所述溶液的還原無電鍍錫法。
背景技術：
為了在PCB(印刷電路板)上安裝IC晶片等而使用的焊球已經被精密鍍敷所替代，原因在於高密度布線和更薄襯底的趨勢以及為了減少製造成本。通過電鍍在PCB的銅墊上形成錫層，並且由於電流密度不均一，所以使用電鍍技術可能導致錫層具有不均一的厚度。因此，不易在PCB的銅墊和IC晶片之間連接，因而可能降低整個產品的可靠性。同樣，為了進行電鍍，必須將用於施加電壓的設備加入到電鍍浴中，結果增加了設備的尺寸，從而由於使用高價設備而使過程複雜化，並且提高了製造成本。因而，已經嘗試了通過無電鍍敷而不是通過電鍍來形成錫層的方法。無電鍍敷顯示了確保緻密、均一的錫層的高鍍敷性能，從而改善了整個產品的質量。無電鍍敷法包括基於下列原理的無電浸鍍法將期望被鍍敷的襯底的金屬原子洗脫為進入鍍敷溶液的金屬離子，並且將已經從所述金屬原子接收電子的鍍敷溶液內的其它金屬離子電沉積(或鍍敷)到所述襯底的表面上。然而，無電浸鍍法的使用有利地便於形成具有特定厚度以上的錫層，但是可能導致在銅墊和錫層之間形成氣泡。另外，銅墊的銅陽離子洗脫到鍍敷溶液中導致銅墊的腐蝕、 金屬間擴散、側蝕等，從而難以製造可靠的布線襯底。在解決問題的努力中，已經嘗試根據還原無電鍍敷法而不是無電浸鍍法來鍍錫； 然而，錫具有低自催化活性，因此仍必須開發可以進行高達期望水平鍍錫的還原劑(或還原試劑)。因而，合適還原劑的開發作為重要的問題顯現出來。
發明內容
本發明的一方面提供了能形成緻密、均一的錫層的自催化無電鍍錫溶液，以及使用所述溶液的自催化無電鍍錫方法。 根據本發明的一方面，提供了一種自催化無電鍍錫溶液，所述溶液包含通過錫離子和具有兩個以上羧基的配體結合而形成的錫鹽；以及選自硼氫化物的一種以上還原劑， 所述硼氫化物將電子傳遞給錫離子以在待鍍敷的目標物體上形成錫層。
所述錫鹽可以是草酸錫，其含有由如下所示化學式表示的草酸根
權利要求
1.一種自催化無電鍍錫溶液，所述自催化無電鍍錫溶液包含 通過錫離子和具有兩個以上羧基的配體結合而形成的錫鹽；選自硼氫化物中的一種以上還原劑，所述硼氫化物將電子傳遞給錫離子以在待鍍敷的目標物體上形成錫層。
2.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述錫鹽是草酸錫，其含有由如下所示化學式表示的草酸根
3.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述錫鹽的含量可以在5g/L 20g/L之間。
4.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述硼氫化物是硼氫化鈉、硼氫化鉀或硼氫化鋰。
5.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述還原劑的含量在lg/L 10g/L之間。
6.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述自催化無電鍍錫溶液的酸鹼度(pH)在 10 11之間。
7.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述自催化無電鍍錫溶液包含選自絡合劑、促進劑和抗氧化劑中的一種以上添加劑。
8.權利要求1的自催化無電鍍錫溶液，其中所述自催化無電鍍錫溶液包含選自氨基化合物和羰基化合物中的一種以上第一絡合劑，所述第一絡合劑具有可用於與金屬離子配位結合的共享電子對；和選自氨基化合物和羰基化合物中的一種以上第二絡合劑，所述第二絡合劑與錫離子的結合能低於所述第一絡合劑與錫離子的結合能。
9.權利要求8的自催化無電鍍錫溶液，其中所述第一絡合劑的含量在50g/L 150g/L 之間，並且所述第二絡合劑的含量在lg/L 20g/L之間。
10.一種自催化無電鍍錫方法，所述方法包括製備包含錫鹽和一種以上還原劑的自催化無電鍍錫溶液，所述錫鹽通過錫離子和具有兩個以上羧基的配體結合而形成，所述還原劑選自硼氫化物，所述硼氫化物將電子傳遞給所述錫離子以在待鍍敷的目標物體上形成錫層；以及將所述目標物體浸沒在所述自催化無電鍍錫溶液中。
11.權利要求10的方法，其中所述錫鹽是草酸錫，其含有由如下所示化學式表示的草酸根O
12.權利要求10的方法，其中所述自催化無電鍍錫溶液的酸鹼度(pH)在10 11之間。
13.權利要求10的方法，其中在25°C 80°C下將所述目標物體浸沒30分鐘 60分鐘。
全文摘要
本發明公開了自催化無電鍍錫溶液以及使用所述溶液的自催化無電鍍錫方法。所述自催化無電鍍錫溶液包含通過錫離子和具有兩個以上羧基的配體結合而形成的錫鹽；以及選自硼氫化物中的一種以上還原劑，所述硼氫化物將電子傳遞給錫離子以在待鍍敷的目標物體上形成錫層。
文檔編號C23C18/52GK102312230SQ201110032638
公開日2012年1月11日 申請日期2011年1月27日 優先權日2010年7月7日
發明者崔昌煥, 梁珍赫, 金龍石 申請人:三星電機株式會社