无电镀金液制造技术

一种无电镀金液，特征在于其包含无氰的水溶性金化合物和焦亚硫酸化合物。该无电镀液还可以包含亚硫酸化合物或氨基羧酸化合物。作为焦亚硫酸化合物，可使用焦亚硫酸、其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐等。该无电镀液毒性低，可在接近中性的ｐＨ下使用，且获得的金镀层在焊料和其上镀层之间具有良好的附着力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镀覆技术，特别涉及无氰化物浸入型无电镀金液。
技术介绍
浸入型无电镀金液已被用于形成中间层，以提高印刷电路板中电路、端点等的焊料附着力，并提高还原性镀金等的附着力。用于该目的的大多数镀金液含有有毒氰化物作为金化合物，但是出于对环境和工作场所的关心，需要不含有毒物质的无氰镀金液。已经提出的无氰替代镀金液的专利申请包括使用亚硫酸金化合物的申请(可见例如日本专利3030113号和日本专利公开2003-13249号)、使用亚硫酸金盐或氯金酸盐的申请(可见例如日本专利公开H8-291389号)和使用亚硫酸金、氯化金、硫代硫酸金或巯基羧酸金的申请(可见例如日本专利公开H10-317157号)。在这些专利中讨论的无电镀金液是无氰的，因此毒性低，并可在接近中性条件使用。但是，它们的问题是焊料附着力和镀膜附着力较低。“镀膜附着力”是指浸入型无电镀金膜与基底之间的附着力，和当浸入型无电镀金膜被用作中间层时，是指高于镀膜的层与低于镀膜的层之间的附着力。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供低毒、接近中性使用、可获得良好焊料附着力和镀膜附着力的无氰浸入型无电镀金液。专利技术人研究了浸入型无电镀金膜的镀膜附着力和焊料附着力的不利影响因素，结果发现问题在于下面的金属镀膜(例如下面的镍膜)的非均匀取代。更具体地，当镀金膜剥离后在下面的镍膜上出现非均匀腐蚀痕迹(例如点状腐蚀)时，因为在浸入型无电镀金膜中还存在一些缺陷，焊料附着力和镀膜附着力就差。相反，只要不出现非均匀腐蚀痕迹，焊料附着力和镀膜附着力就好。因此，专利技术人研究了在金剥离后不会在下面的镍膜产生非均匀腐蚀痕迹的镀液组成，结果发现加入焦亚硫酸化合物是有效的，它能够使镀金膜具有优良的焊料附着力和镀膜附着力。如上所述，关于无氰浸入型无电镀金液已经提出了许多专利申请，但是没有一个专利包含焦亚硫酸化合物。本专利技术具体如下(1)一种无电镀金液，其含有无氰水溶性金化合物和焦亚硫酸化合物。(2)根据上面(1)的无电镀金液，其进一步含有亚硫酸化合物。(3)根据上面(1)或(2)的无电镀金液，其进一步包含氨基羧酸化合物。(4)使用根据上面(1)至(3)任一项的无电镀金液制造的镀金制品。用于本专利技术镀液中的无氰水溶性金化合物没有特殊限制，只要它是无氰和水溶的即可，但是其特征在于包含焦亚硫酸化合物作为添加剂。附图的简单说明附图说明图1是实施例1中镀金膜剥离后下面的镀镍膜的SEM显微图；图2是实施例1中镀金膜剥离后下面的镀镍膜的SEM显微图；图3是对比例1中镀金膜剥离后下面的镀镍膜的SEM显微图；和图4是对比例2中镀金膜剥离后下面的镀镍膜的SEM显微图。本专利技术的最佳实施方式以下详细说明本专利技术的无电镀金液。将无氰的水溶性金化合物和焦亚硫酸化合物溶解于水中，制得本专利技术的无电镀金液。只要是金化合物且是无氰的，对无氰水溶性金化合物就没有特殊的限制，但是优选使用亚硫酸金、硫代硫酸金、硫氰酸金、氯金酸或它们的盐。本专利技术无电镀金液优选以0.1至100g/L、更优选0.5至20g/L的量包含这些金化合物，作为镀液中金的浓度。如果金浓度小于0.1g/L，金的取代将变得非常慢，但是超过100g/L也没有其它好处。焦亚硫酸化合物可以是焦亚硫酸或其碱金属、碱土金属、铵或其它这类的盐。焦亚硫酸化合物优选以0.1至200g/L、更优选1至100g/L的量包含在镀液中。如果焦亚硫酸的浓度小于0.1g/L时，则阻止下面的镍非均匀腐蚀的效果将变弱，但是超过200g/L也没有其它好处。本专利技术的无电镀金液优选包含亚硫酸化合物作为稳定剂。这种亚硫酸化合物的例子包括亚硫酸及其碱金属、碱土金属、铵和其它这类的盐。镀液体中亚硫酸化合物的浓度优选为0.1至200g/L，更优选1至100g/L。如果浓度小于0.1g/L，该化合物就不具有稳定剂的作用，但是超过200g/L也没有其它好处。本专利技术的镀液还可以包含氨基羧酸化合物作为络合剂。氨基羧酸化合物的例子包括乙二胺四乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基乙二胺二乙酸、丙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、氨基乙酸、氨基乙酰基氨基乙酸、氨基乙酰基氨基乙酰基氨基乙酸、二羟乙基氨基乙酸、亚氨基二乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、氨三乙酸、氨三丙酸、及其碱金属、碱土金属、铵和其它这类的盐。镀液中氨基羧酸化合物的浓度优选为0.1至200g/L，更优选1至100g/L。如果氨基羧酸化合物的浓度小于0.1g/L，则作为络合剂的效果将变弱，但是超过200g/L也没有有其它好处。当需要用作pH缓冲剂时，也可以在本专利技术的无电镀金液中加入磷酸化合物。磷酸化合物的例子包括磷酸、焦磷酸或其碱金属、碱土金属和铵盐、碱金属磷酸二氢盐、碱土金属磷酸二氢盐、磷酸二氢铵、磷酸氢二碱金属盐、磷酸氢二碱土金属盐和磷酸氢二铵。镀液中磷酸化合物的浓度优选为0.1至200g/L、更优选1至100g/L。优选使用上述化合物之一作为pH缓冲剂，将本专利技术镀液的pH调节到4至10之间，更优选将pH调节为5至9。本专利技术的镀金液优选在10至95℃、更优选50至85℃的液体温度下使用。如果镀液的pH或液体温度超过上面给出的范围，将出现镀覆速率慢或更易于发生镀液分解的问题。在印刷电路板镀上镍作为下层以后，使用本专利技术的镀金液生产的镀金膜例如具有良好的焊料附着力和镀膜附着力，因为下面的镀镍膜没有被非均匀取代。镀金膜剥离后，下面的镀镍膜没有出现非均匀腐蚀的痕迹。实施例通过以下实施例和对比例描述本专利技术的优选实施方案。实施例1和2以及对比例1和2制备具有表1所示不同组成的镀液作为浸入型无电镀金液。待镀的材料是抗蚀剂开口直径为0.4mmΦ的印刷电路板，电镀以下列方法实施。酸性脱脂(45℃，5分钟)→软蚀刻(25℃，2分钟)→酸洗(25℃，1分钟)→催化剂(KG-522，Nikko Metal Plating制造)(25℃，pH＜1.0，5分钟)→酸洗(25℃，1分钟)→无电镀镍(镀液KG-530，Nikko Metal Plating制造)(88℃，pH4.5，30分钟)→浸入型无电镀金(使用表1所列镀液和镀覆条件)→还原性无电镀金(镀液KG-560，Nikko Metal Plating制造)(70℃，pH5.0，30分钟)(除了酸洗→活化剂这一步骤，在所有步骤之间插入持续1分钟的水洗步骤。) 如下评价这样获得的电镀制品。在用Nikko Metal Plating制造的金剥离器Aurum Strupper710剥离浸入型无电镀金膜(25℃，0.5分钟)之后，通过SEM放大2000倍观察下面的镀镍膜的腐蚀状态，并通过目测检查腐蚀痕迹(点状腐蚀)。图1至4分别显示在实施例1和2以及对比例1和2中剥离镀金膜之后下面的镀镍膜的SEM显微图。在实施例1和2中，剥离镀金膜后，在下面的镀镍膜中没有出现点状腐蚀或其它非均匀腐蚀痕迹，但是在对比例1和2中，剥离镀金膜后在下面的镀镍膜中出现了点状腐蚀。如下测定焊料的附着强度进行浸入型无电镀金；将直径为0.4mmΦ的锡-37铅焊料球置于其上，在回流炉中以240℃的峰温度加热和粘合；然后用Deiji制造的4000系列粘合检测器测定强度。如下评价镀膜的附着力完成浸入型无电镀金；进行还原性无电镀金；对镀层进行剥离试验，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无电镀金液，其含有无氰水溶性金化合物和焦亚硫酸化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：相场玲宏，日角义幸，河村一三，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]