Au-Sn合金電鍍液的製作方法
2023-06-24 06:52:11
專利名稱：Au-Sn合金電鍍液的製作方法
技術領域：
本發明屬於電鍍技術領域，具體涉及Au-Sn合金電鍍液。
背景技術：
在I C (集成電路)等電子零件組裝時，以Au-Sn合金片作為Au型焊料，用於半導體晶片與陶瓷底盤以及陶瓷封裝與蓋等的焊接結合。為了使半導體晶片等電子零件在焊接時不會受到熱的傷害。必須採用組成為80Wt.%Au和20 Wt. % S n，熔點為280°C的 Au-Sn臺金。工業上通過熔融，鑄造和壓延等工序加工成一定厚度，與焊接部位尺寸形狀相近的Au-Sn合金焊片。然而通過熔融和壓延等冶金法加工成的Au-Sn合金箔片存在著脆性， 當合金箔片熔融焊接時，容易改變焊片原有的尺寸形狀，引起焊片位置偏移，焊接部位不重合。此外，當焊片的尺寸形狀極為微細複雜時，臺金焊片的加工極為困難於是人們設想以電鍍法取代冶金法來獲得Au-Sn合金焊料這就是說，在半導體等電子零件上，掩蔽無須焊接的部位，裸露出需要焊接部位的微細圖形，然後圖形電鍍Au -Sn臺金。傳統的Au-Sn合金鍍液含有Sn2P2 07、SnSO4, SnCl2等無機Sn化臺物。這些鍍液中Sn2+容易氧化成為Sn4+， 生成不溶性沉澱物，隨著電鍍時間的推移和沉澱反應的持續進行，鍍液中的Sn濃度發生變化，致使Au-Sn合金鍍層成不穩定。為了防止Sn2+氧化沉澱反應，採用pH=10 11的含有 NaCN氰化鍍液，但是高鹼性溶液容易溶解而損傷抗蝕劑，很顯然不適用於具有抗蝕劑微細圖形的半導體晶片等電子零件的電鍍。鑑於上述狀況，為了防止鍍液中的Sn2+氧化沉澱反應，獲的組成穩定的Au-Sn臺金鍍層，鍍液又不損傷抗蝕劑。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種存放和使用過程中性能穩定，不產生沉澱，不損傷鍍件基體上的細微抗蝕劑圖形的Au-Sn合金電鍍液。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案為Au-Sn合金電鍍液，由Au化臺物，有機酸Sn化合物，絡臺劑，pH緩衝劑pH緩衝劑或穩定劑，Sn2+防氧化劑組成；以Au 計的Au化合物濃度為3 10g/L ；以Sn計的有機酸錫鹽的濃度為12 30g / L ；絡合劑濃度為5 30g / L ；pH緩衝劑或穩定劑濃度為50 200g/ L ；Sn防氧化劑濃度5 20g/ L0所述Au化臺物選自KAu (CN)2, NaAu (CN)2, HAuCl中的一種或幾種。所述有機酸錫鹽中的有機酸為羧酸、磺酸、亞磺酸。所述絡合劑為吡啶化合物、喹啉化合物、水溶性聚氨基羧酸及其鹽或醚中的至少一種。所述吡啶化合物為吡啶、煙酸、吡啶-3-磺酸，氨基毗啶；喹啉化合物為喹啉、 喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥基喹啉；水溶性多元氨基羧酸為乙二胺四乙酸、
乙二胺三乙酸、乙二胺二乙酸、硝基三乙酸、亞氨基二乙酸。所述pH緩衝劑或穩定劑為丙二酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸、乙二醇酸、乳酸、蘋果酸中的至少一種。所述Sn2+防氧化劑有水溶性酚類、水溶性酚羧酸類、抗壞血酸及其鹽類或醚類中的至少一種。所述水溶性酚類為鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、苯酚；水溶性酚羧酸類為羥基安息香酸，羥基桂皮酸、羥基苯二酸；抗壞血酸及其鹽類或醚類為抗壞血酸、抗壞血酸鈉、 抗壞血酸軟脂酸鈉、抗壞血酸硬脂酸鈉。本發明的效果是本發明所提供的Au-Sn合金電鍍液，存放和使用過程中不產生沉底，性能穩定，不損傷鍍件基體上的細微抗蝕劑圖形。
具體實施例方式實施例1
Au-Sn合金電鍍液，由KAu(CN)2, (C2H5-SO3)2Sn的，吡啶_3_磺酸，丁二酸和檸檬酸，間苯二酚和對苯二酚；
以Au計的Au化合物濃度為10g/L;以Sn計的有機酸錫鹽的濃度為15g / L ；絡合劑濃度為30g / L ；pH緩衝劑或穩定劑濃度為150g/ L ；Sn防氧化劑濃度20g/L。實施例2
Au-Sn合金電鍍液，由NaAu(CN)2, (C3H7COO) 2Sn，乙二胺三乙酸和羥基喹啉，酒石酸和乙二醇，羥基苯二酸組成；
以Au計的Au化合物濃度為10g/L;以Sn計的有機酸錫鹽的濃度為12g / L ；絡合劑濃度為IOg / L ；pH緩衝劑或穩定劑濃度為200g/ L ；Sn防氧化劑濃度15g/L。實施例3
Au-Sn合金電鍍液，NaAu (CN) 2和HAuCl，(C4H9SO2) 2Sn，絡臺劑羥基喹啉、乙二胺四乙酸及吡啶-3-磺酸組成的混合物，pH緩衝劑為丙二酸和蘋果酸，Sn2+防氧化劑羥基桂皮酸、鄰苯二酚及抗壞血酸硬脂酸鈉組成的混合物；
以Au計的Au化合物濃度為7g/L ；以Sn計的有機酸錫鹽的濃度為20g / L ；絡合劑濃度為20g / L ；pH緩衝劑或穩定劑濃度為IOOg/ L ；Sn防氧化劑濃度5g/L。
權利要求
1.Au-Sn合金電鍍液，由Au化臺物，有機酸Sn化合物，絡臺劑，pH緩衝劑或穩定劑， Sn2+防氧化劑組成；以Au計的Au化合物濃度為3 10g/L ；以Sn計的有機酸錫鹽的濃度為 12 30g/L ；絡合劑濃度為5 30g/L ；pH緩衝劑或穩定劑濃度為50 200g/L ；Sn防氧化劑濃度5 20g/L。
2.根據權利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述Au化臺物選自 KAu (CN)2, NaAu (CN)2, HAuCl 中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述有機酸錫鹽中的有機酸為羧酸、磺酸、亞磺酸。
4.根據權利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述絡合劑為吡啶化合物、 喹啉化合物、水溶性聚氨基羧酸及其鹽或醚中的至少一種。
5.根據權利要求4所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述吡啶化合物為吡啶、煙酸、吡啶-3-磺酸，氨基毗啶；喹啉化合物為喹啉、喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥基喹啉；水溶性多元氨基羧酸為乙二胺四乙酸、乙二胺三乙酸、乙二胺二乙酸、硝基三乙酸、 亞氨基二乙酸。
6.根據權利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述pH緩衝劑或穩定劑為丙二酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸、乙二醇酸、乳酸、蘋果酸中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述Sn2+防氧化劑有水溶性酚類、水溶性酚羧酸類、抗壞血酸及其鹽類或醚類中的至少一種。
8.根據權利要求7所述的Au-Sn合金電鍍液，其特徵在於，所述水溶性酚類為鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、苯酚；水溶性酚羧酸類為羥基安息香酸，羥基桂皮酸、羥基苯二酸；抗壞血酸及其鹽類或醚類為抗壞血酸、抗壞血酸鈉、抗壞血酸軟脂酸鈉、抗壞血酸硬脂酸鈉。
全文摘要
本發明公開了一種Au-Sn合金電鍍液，由Au化臺物，有機酸Sn化合物，絡臺劑，pH緩衝劑或穩定劑，Sn2+防氧化劑組成。本發明所提供的Au-Sn合金電鍍液，存放和使用過程中不產生沉底，性能穩定，不損傷鍍件基體上的細微抗蝕劑圖形。
文檔編號C25D3/56GK102433576SQ201110424709
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者蔣惠良 申請人:張家港舒馬克電梯安裝維修服務有限公司鍍鋅分公司