钌钯合金化学镀液及其施镀方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钌钯合金化学镀液及其应用和化学镀钌钯合金层的方法。所述钌钯合金化学镀液包括溶剂和浓度为0.1～10mmol/L的水溶性钌盐、0.1～10mmol/L的水溶性钯盐、1～20mmol/L的络合剂、1～50mmol/L的辅助剂、1～20mmol/L的水合肼和pH调节剂。所述钌钯合金化学镀液能够在电子器件、印制电路板中的应用。所述化学镀钌钯合金层的方法包括将基体置于所述钌钯合金化学镀液中进行施镀处理的步骤。所述钌钯合金化学镀液稳定性好，钯钌沉积速率快，且可控，镀层中钌的含量高，镀层质量良好，与基体以及后续的镀层结合良好。另外，所述钌钯合金化学镀液化学镀施镀条件温和。

Electroless plating solution of ruthenium and palladium alloy and its application and Application

The invention discloses a ruthenium palladium alloy electroless plating bath and its application and electroless plating of ruthenium palladium alloy layer. The ruthenium-palladium alloy electroless plating bath comprises a solvent and a water-soluble ruthenium salt with a concentration of 0.1-10 mmol/L, a water-soluble palladium salt with a concentration of 0.1-10 mmol/L, a complexing agent with a concentration of 1-20 mmol/L, an auxiliary agent with a concentration of 1-50 mmol/L, hydrazine hydrate with a concentration of 1-20 mmol/L and a pH regulator. The Ru palladium alloy electroless plating bath can be used in electronic devices and printed circuit boards. The method of electroless ruthenium-palladium alloy plating comprises the steps of placing the substrate in the electroless ruthenium-palladium alloy plating bath for plating treatment. The ruthenium-palladium alloy electroless plating bath has good stability, fast and controllable deposition rate of palladium-ruthenium alloy, high ruthenium content in the coating, good quality of the coating and good bonding with the matrix and subsequent coating. In addition, the electroless plating conditions of the ruthenium alloy electroless plating bath are mild.

【技术实现步骤摘要】
钌钯合金化学镀液及其施镀方法和应用
本专利技术涉及化学镀
，尤其涉及钌钯合金化学镀液及其施镀方法和应用。
技术介绍
电子器件和印制电路板制作过程中，需要对器件或印制电路板焊盘表面进行处理，以满足电子器件和印制电路板使用过程耐腐蚀性和可焊接性要求。传统的表面处理方式有很多种类：包括电镀与化学镀等处理方式，施镀的金属类型也可分为：锡、镍、银、钯和金等。金属钯具有高熔点、高硬度的特点，应用于电子行业其具有高耐腐蚀性和高耐磨性等，但由于钯的价格也很高不在不断飙升，因此需要发展新的工艺，减少钯金属的用量来进一步降低成本。金属钌与金属钯一样同为贵金属，但其价格低得多。而且与钯相比，钌还具有很多优良的性能，例如：1)钌(Ruthenium,Ru)的熔点为2334℃，远高于钯的熔点1555℃；2)钌的抗腐蚀能力远远高于钯和金等金属，它甚至在沸腾的王水中也安然无恙。基于钌的耐高温和成本低特性，目前有出现化学镀钌液，但是在实际生产中发现，现有的化学镀钌液生成的纯钌层可焊性差，且存在反应速率不易控制，从而影响了相关产品的性能稳定性和可焊性。虽有人尝试配制钌钯混合镀液，但是在实际生产中发现，所述钯钌混合镀液中所生成的钯钌合金膜中的钌含量显著的低于钌在钯钌混合镀液中的含量，如钌钯混合镀液中的钌含量占钯钌金属含量在15％以上，但是镀层中钌金属含量远低于15％，只有0.3％，而且还不能确定这些钌是经化学镀过程还是物理夹带在钯镀层中，因此，现有钌钯混合镀液几乎无法实现钌钯合金镀层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种钌钯合金化学镀液及其施镀方法和应用，以解决现有化学镀钌液生成的纯钌层可焊性差和存在反应速率不易控制以及钌钯混合镀液几乎无法实现钌钯合金镀层的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一方面，提供了一种钌钯合金化学镀液。所述钌钯合金化学镀液包括浓度为0.1～10mmol/L的水溶性钌盐、0.1～10mmol/L的水溶性钯盐、1～20mmol/L的络合剂、1～50mmol/L的辅助剂、1～20mmol/L的水合肼和pH调节物，其余为水。另一方面，本专利技术提供了本专利技术钌钯合金化学镀液的应用。具体是所述钌钯合金化学镀液在电子器件、印制电路板中的应用。再一专利技术，本专利技术提供了一种化学镀钌钯合金层的方法。所述化学镀钌钯合金层的方法包括将基体置于本专利技术钌钯合金化学镀液中进行施镀处理的步骤。与现有技术相比，本专利技术钌钯合金化学镀液稳定性好，从而在施镀过程中，没有钯或钌沉积在渡槽壁或其它非活化区域，且施镀完成和取出镀件后，镀液在室温下还能长时间保持稳定。所述钌钯合金化学镀液在化学施镀中钯钌沉积速率快，且可控，可以控制在0.5-3μm/h范围内，镀层中钌的含量高，镀层质量良好，与基体以及后续的镀层结合良好。另外，所述钌钯合金化学镀液化学镀施镀条件温和。由于本专利技术钌钯合金化学镀液具有上述的体系稳定，钯钌沉积速率快、可控，施镀条件温和，镀层质量好，且能够与基体结合良好等有益效果，因此，有效扩展和增强了其应用性，从而提高如电子器件、印制电路板等产品的质量。本专利技术化学镀钌钯合金层的方法采用本专利技术钌钯合金化学镀液对待镀基体进行施镀，因此，能够在基体表面沉积钌钯合金层，而且所述钌钯合金层中钌的含量高，镀层质量良好，与基体以及后续的镀层结合良好。另外，施镀处理的条件温和，施镀中沉积反应快，可控。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一方面，本专利技术实施例提供了一种钌钯合金化学镀液。所述钌钯合金化学镀液除了含有溶剂组分之外，包括pH调节剂，还包括含有如下浓度的组分：其中，所述钌钯合金化学镀液所含的所述水溶性钌盐和水溶性钯盐构成了钌源和钯源。在一实施例中，所述水溶性钌盐可以选用RuCl3.3H2O、Ru(NH3)6Cl3、Ru(NH3)3(NO3)3和(RuNO)2(SO4)3中的至少一种。所述水溶性钌盐可以选用PdCl2·2H2O、Pd(NH3)4Cl2和Pd(NH3)4SO4中的至少一种。选用的该些水溶性钌盐和水溶性钯盐具有良好的溶解性和分散性，在化学施镀过程中，能够形成稳定的钌钯合金镀层，而且提高钌的含量。在具体实施例中，所述水溶性钌盐和水溶性钌盐的浓度可以是相同或不同的0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mmol/L等。所述钌钯合金化学镀液所含的所述络合剂、辅助剂、水合肼和pH调节剂构成了所述水溶性钌盐和水溶性钯盐的辅助成分，一方面能够保证所述水溶性钌盐和水溶性钯盐均匀分散，具有良好的稳定性；另一方面能够是的所述钌钯合金化学镀液在施镀过程中具有快速沉积速率，且可控，而且能够维持镀液的pH稳定，如稳定在8-11之间，另外生成的钌钯合金镀层质量好，与底层金属以及后续的镀层结合良好。在一实施例中，所述络合剂选用三乙烯四胺和水杨醛1:1缩聚物。在具体实施例中，所述络合剂的浓度可以是1、5、10、20mmol/L等。在另一实施例中，所述辅助剂选用亚硝酸钠和柠康酸中的一种或两种组合，在具体实施例中，所述辅助剂的浓度可以是1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50mmol/L等。在另一具体实施例中，所述水合肼的浓度可以是1、5、10、15、20mmol/L等所述钌钯合金化学镀液所含的所述pH调节剂起到稳定所述钌钯合金化学镀液的pH稳定作用，在一实施例中，所述pH调整剂可以包括酸性pH调整剂和/或碱性pH调整剂。通过酸性pH调整剂和碱性pH调整剂的调节作用，使得所述钌钯合金化学镀液的pH稳定在8-11的碱性范围。在具体实施例中，所述酸性pH调整剂可以是柠檬酸。所述碱性pH调整剂可以是乙二胺。在上述各实施例中，所述钌钯合金化学镀液的溶剂为上述各组分的溶剂载体，其可以直接是水，如去离子水。因此，所述钌钯合金化学镀液通过所含的组分之间协同作用，能够使得所述钌钯合金化学镀液体系稳定，沉积速率快，且可控，镀层中钌的含量高，镀层质量良好，与基体以及后续的镀层结合良好。基于上文所述钌钯合金化学镀液，另一方面，本专利技术实施例还提供了所述钌钯合金化学镀液的应用方法。具体地，所述钌钯合金化学镀液在电子器件、印制电路板中应用。这样，在相应待镀基体上镀钌钯合金层，从而使得相应的产品如电子器件、印制电路板等的质量和工作的稳定性。基于上文所述钌钯合金化学镀液，本专利技术实施例还提供了一种化学镀钌钯合金层的方法。所述方法包括将基体置于上文所述钌钯合金化学镀液中进行施镀处理的步骤。这样，由于所述化学镀钌钯合金层的方法采用上文所述钌钯合金化学镀液对待镀基体进行施镀，因此，能够在所述基体表面沉积钌钯合金层，并保证所述钌钯合金层中钌的含量高，镀层质量良好，与基体以及后续的镀层结合良好。另外，所述施镀处理的条件温和，施镀中沉积反应快，且是可控。如在一实施例中，所述施镀处理的温度为55-70℃。另外经过检测得知，施镀处理所沉积生成钌钯合金层的速率可以控制在0.5-3μm/h范围内，经所述施镀处理后沉积生成的钌钯合金层中，钌的摩尔百分含量为12-60％。因此，所述化学镀钌钯合金层的方法沉积钌钯合金层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钌钯合金化学镀液，包括溶剂，其特征在于，还包括浓度为0.1～10mmol/L的水溶性钌盐、0.1～10mmol/L的水溶性钯盐、1～20mmol/L的络合剂、1～50mmol/L的辅助剂、1～20.0mmol/L的水合肼和pH调节剂。

【技术特征摘要】
1.一种钌钯合金化学镀液，包括溶剂，其特征在于，还包括浓度为0.1～10mmol/L的水溶性钌盐、0.1～10mmol/L的水溶性钯盐、1～20mmol/L的络合剂、1～50mmol/L的辅助剂、1～20.0mmol/L的水合肼和pH调节剂。2.如权利要求1所述的钌钯合金化学镀液，其特征在于：所述水溶性钌盐为RuCl3.3H2O、Ru(NH3)6Cl3、Ru(NH3)3(NO3)3和(RuNO)2(SO4)3中的至少一种；和/或所述水溶性钌盐为PdCl2·2H2O、Pd(NH3)4Cl2和Pd(NH3)4SO4中的至少一种。3.如权利要求1所述的钌钯合金化学镀液，其特征在于：所述络合剂为三乙烯四胺和水杨醛1:1缩聚物。4.如权利要求1所述的钌钯合金化学镀液，其特征在于：所述辅助剂为亚硝酸钠和柠康酸中的一种或两种组合。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎坊贤，王予，李荣，
申请(专利权)人：深圳市贝加电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44