[发明专利]Au-Sn合金电镀液

说明书

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及Au-Sn合金电镀液。

背景技术

在I C(集成电路) 等电子零件组装时，以Au-Sn合金片作为Au型焊料， 用于半导体芯片与陶瓷底盘以及陶瓷封装与盖等的焊接结合。为了使半导体芯片等电子零件在焊接时不会受到热的伤害。必须采用组成为80Wt.%Au和20 Wt.% S n，熔点为280℃的Au-Sn台金。工业上通过熔融，铸造和压延等工序加工成一定厚度，与焊接部位尺寸形状相近的Au-Sn合金焊片。然而通过熔融和压延等冶金法加工成的Au-Sn合金箔片存在着脆性，当合金箔片熔融焊接时，容易改变焊片原有的尺寸形状，引起焊片位置偏移，焊接部位不重合。此外，当焊片的尺寸形状极为微细复杂时，台金焊片的加工极为困难于是人们设想以电镀法取代冶金法来获得Au-Sn合金焊料这就是说，在半导体等电子零件上，掩蔽无须焊接的部位，裸露出需要焊接部位的微细图形，然后图形电镀Au -Sn台金。传统的Au-Sn合金镀液含有Sn₂P₂ O₇、SnSO₄、SnCl₂等无机Sn化台物。这些镀液中Sn²⁺容易氧化成为Sn⁴⁺，生成不溶性沉淀物，随着电镀时间的推移和沉淀反应的持续进行，镀液中的Sn浓度发生变化，致使Au-Sn合金镀层成不稳定。为了防止Sn²⁺氧化沉淀反应，采用pH=10～11的含有NaCN氰化镀液，但是高碱性溶液容易溶解而损伤抗蚀剂， 很显然不适用于具有抗蚀剂微细图形的半导体芯片等电子零件的电镀。鉴于上述状况，为了防止镀液 中的Sn²⁺氧化沉淀反应，获的组成稳定的Au-Sn台金镀层，镀液又不损伤抗蚀剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种存放和使用过程中性能稳定，不产生沉淀，不损伤镀件基体上的细微抗蚀剂图形的Au-Sn合金电镀液。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为： Au-Sn合金电镀液，由Au化台物，有机酸Sn化合物，络台剂， pH缓冲剂pH缓冲剂或稳定剂， Sn²⁺防氧化剂组成；以 Au计的Au化合物浓度为3～10g/L；以Sn计的有机酸锡盐的浓度为 12～30g／L；络合剂浓度为 5～30g／L；pH缓冲剂或稳定剂浓度为50～200g/ L；Sn防氧化剂浓度5～20g/L。

所述Au化台物选自KAu(CN)₂、NaAu(CN)₂、HAuCl中的一种或几种。

所述有机酸锡盐中的有机酸为羧酸、 磺酸、 亚磺酸。 

所述络合剂为吡啶化合物、 喹啉化合物、 水溶性聚氨基羧酸及其盐或醚中的至少一种。

所述吡啶化合物为吡啶、 烟酸、 吡啶-3-磺酸， 氨基毗啶；喹啉化合物为喹啉、 喹啉酸、 喹啉-3-磺酸、 喹啉-2-磺酸、 羟基喹啉；水溶性多元氨基羧酸为乙二胺四乙酸、乙二胺三乙酸、乙二胺二乙酸、 硝基三乙酸、亚氨基二乙酸。

所述pH缓冲剂或稳定剂为丙二酸、丁二酸、柠檬酸、酒石酸、乙二醇酸、乳酸、苹果酸中的至少一种。

所述Sn²⁺防氧化剂有水溶性酚类、水溶性酚羧酸类、抗坏血酸及其盐类或醚类中的至少一种。

所述水溶性酚类为邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、 苯酚； 水溶性酚羧酸类为羟基安息香酸，羟基桂皮酸、羟基苯二酸；抗坏血酸及其盐类或醚类为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸软脂酸钠、抗坏血酸硬脂酸钠。

本发明的效果是： 本发明所提供的Au-Sn合金电镀液，存放和使用过程中不产生沉底，性能稳定，不损伤镀件基体上的细微抗蚀剂图形。

具体实施方式

实施例1

Au-Sn合金电镀液，由KAu(CN)₂，（C₂H₅-SO₃）₂Sn的，吡啶-3-磺酸，丁二酸和柠檬酸，间苯二酚和对苯二酚；

以 Au计的Au化合物浓度为10g/L；以Sn计的有机酸锡盐的浓度为 15g／L；络合剂浓度为 30g／L；pH缓冲剂或稳定剂浓度为150g/ L；Sn防氧化剂浓度20g/L。

实施例2