一種Au-Sn合金電鍍液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電鍍液，進一步涉及一種合金電鍍液，具體涉及一種Au-Sn合金 電鍍液，屬于電鍍領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在1C(集成電路）等電子零件組裝時，以Au-Sn合金片作為Au型焊料，用于半導(dǎo) 體芯片與陶瓷底盤以及陶瓷封裝與蓋等的焊接結(jié)合。為了使半導(dǎo)體芯片等電子零件在焊接 時不會受到熱的傷害。必須采用組成為80Wt. %Au和20Wt. %Sn，熔點為280°C的Au-Sn 合金。工業(yè)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合金箱片存在著脆性，當(dāng)合 金箱片熔融焊接時，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。
[0003] 此外，當(dāng)焊片的尺寸形狀極為微細復(fù)雜時，合金焊片的加工極為困難于是人們設(shè) 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(dǎo)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，然后圖形電鍍Au-Sn合金。傳統(tǒng)的Au-Sn 合金鍍液含有Sn2P207、SnS04、SnCl2等無機Sn化合物。這些鍍液中Sn2+容易氧化成為Sn4+， 生成不溶性沉淀物，隨著電鍍時間的推移和沉淀反應(yīng)的持續(xù)進行，鍍液中的Sn濃度發(fā)生變 化，致使Au-Sn合金鍍層成不穩(wěn)定。為了防止Sn2+氧化沉淀反應(yīng)，采用pH= 10~11的含 有NaCN氰化鍍液，但是高堿性溶液容易溶解而損傷抗蝕劑，很顯然不適用于具有抗蝕劑微 細圖形的半導(dǎo)體芯片等電子零件的電鍍。鑒于上述狀況，為了防止鍍液中的Sn2+氧化沉淀 反應(yīng)，獲的組成穩(wěn)定的Au-Sn合金鍍層，鍍液又不損傷抗蝕劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對技術(shù)現(xiàn)狀提供一種存放和使用過程中性能穩(wěn) 定、不產(chǎn)生沉淀的Au-Sn合金電鍍液。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種Au-Sn合金電鍍液，包括如 下濃度的組分：
[0006] 含Au化合物 2~5g/L;: 甲基磺酸亞錫 2:2~25g/L; 絡(luò)合劑 L15g/L; 穩(wěn)足劑 80~丨00g/L: 錫防氧化劑 2~3g/L。
[0007] 其中，所述穩(wěn)定劑包括如下濃度的組分：
[0008] 乙醇 2. 5 ~4mol/L;
[0009] 亞硫酸鈉 3. 0 ~5.Omol/L;
[0010] 硫酸亞鐵 0? 5 ~1. 5mol/L〇
[0011] 其中，所述含Au化合物為KAu(CN)2、NaAu(CN) 2、HAuCl中的一種或至少兩種的混 合物。
[0012] 其中，所述絡(luò)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。
[0013] 其中，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。
[0014] 其中，所述錫防氧化劑為水溶性酚類、水溶性酚羧酸類、抗壞血酸及其鹽類或醚類 中的至少一種。
[0015] 其中，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。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本Au-Sn合金電鍍液在存放和使用過程中 不會產(chǎn)生沉淀，且性能穩(wěn)定，不會損傷鍍件基體上的細微抗蝕劑圖形。
[0017] 另外，本Au-Sn合金電鍍液所用的穩(wěn)定劑可有效提高鍍液的穩(wěn)定性，有助于其工 業(yè)化推廣。
【具體實施方式】
[0018] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0019] 實施例1
[0020] 本實施例的Au-Sn合金電鍍液包括如下濃度的組分：
[0021] 含Au化合物 2g/L; 甲基磺酸亞錫 22g/：L;: 絡(luò)合劑 10g/L:; 穩(wěn)足劑 80g/L; 錫防氧化劑 2g/L。
[0022] 其中，穩(wěn)定劑包括如下濃度的組分：
[0023] 乙醇 2. 5mol/L ;
[0024] 亞硫酸鈉 3. Omol/L ;
[0025] 硫酸亞鐵 0? 5mol/L。
[0026] 上述電鍍液及穩(wěn)定劑中各個組分可從下列物質(zhì)中作出選擇：
[0027] 含Au化合物為KAu(CN)2、NaAu(CN) 2、HAuCl中的一種或至少兩種的混合物；絡(luò)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。
[0028] 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。
[0029] 錫防氧化劑為水溶性酚類、水溶性酚羧酸類、抗壞血酸及其鹽類或醚類中的至少 一種。其中，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。
[0030] 實施例2
[0031] 本實施例的Au-Sn合金電鍍液包括如下濃度的組分：
[0032] 含Au化合物 3g/L; 甲基磺酸亞錫 23g/L; 絡(luò)合劑 12g/L; 穩(wěn)定劑 90g/L; 錫防氧化劑 2.:5g/L。
[0033] 其中，穩(wěn)定劑包括如下濃度的組分：
[0034] 乙醇 3.Omol/L;
[0035] 亞硫酸鈉 4.Omol/L;
[0036] 硫酸亞鐵 1.Omol/L。
[0037] 其中，含Au化合物、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑和錫防氧化劑的選擇參考實施例1。
[0038] 實施例3
[0039] 本實施例的Au-Sn合金電鍍液包括如下濃度的組分：
[0040] 含Au化合物 5g/L； 甲基橫酸亞錫 25g/L; 絡(luò)合劑 15g/L, 穩(wěn)定劑 lOOg/L; 錫防氧化劑 3g/L。
[0041] 其中，穩(wěn)定劑包括如下濃度的組分：
[0042] 乙醇 4mol/L;
[0043] 亞硫酸鈉 5. 0mol/L;
[0044] 硫酸亞鐵 1. 5mol/L。
[0045] 其中，含Au化合物、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑和錫防氧化劑的選擇參考實施例1。
[0046] 以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明 的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種Au-Sn合金電鍍液，其特征在于，包括如下濃度的組分： 含Au化合物 2~5g/L; 甲基磺酸亞錫 22~25g/L; 絡(luò)合劑 10~I5g/L; 穩(wěn)足劑 80~100gZU 錫防氧化劑 2~3g/L。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑包括如下濃度的 組分： 乙醇 2. 5 ~4mol/L ; 亞硫酸鈉 3. 0~5. Omol/L ; 硫酸亞鐵 0· 5~I. 5mol/L。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于：所述含Au化合物為 KAu (CN) 2、NaAu (CN) 2、HAuCl中的一種或至少兩種的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于：所述絡(luò)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(jù)權(quán)利要求4所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于：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(jù)權(quán)利要求1所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于：所述錫防氧化劑為水溶性 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。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的Au-Sn合金電鍍液，其特征在于：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。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Au-Sn合金電鍍液，其包括如下濃度的組分：含Au化合物2～5g/L；甲基磺酸亞錫22～25g/L；絡(luò)合劑10～15g/L；穩(wěn)定劑80～100g/L；錫防氧化劑2～3g/L。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本Au-Sn合金電鍍液在存放和使用過程中不會產(chǎn)生沉淀，且性能穩(wěn)定，不會損傷鍍件基體上的細微抗蝕劑圖形。
【IPC分類】C25D3/62
【公開號】CN105063691
【申請?zhí)枴緾N201510518068
【發(fā)明人】沈秋
【申請人】無錫橋陽機械制造有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月21日