无电解镀钯金工艺制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种即使对于小型的单电极或L/S窄的配线，也不会发生钯的析出异常而可以仅在铜上选择性地形成镀钯金皮膜的无电解镀钯金工艺。为了解决上述课题，无电解镀钯金工艺的特征在于，具备：通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于含有选自硫代硫酸盐和硫醇构成的组中的一种以上的含硫化合物的含硫水溶液，进行铜表面电位调整处理的工序(S4)；对调整了所述铜的表面电位的绝缘基材进行无电解镀钯处理，在所述铜上形成镀钯皮膜的工序(S5)；对在所述铜上形成所述镀钯皮膜的绝缘基材进行无电解镀金处理，在所述镀钯皮膜上形成镀金皮膜的工序(S6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无电解镀钯金工艺
本专利技术涉及通过无电解镀敷处理在铜上形成镀钯皮膜并接着形成镀金皮膜的无电解镀钯金工艺。
技术介绍
现有技术中，作为在具有独立电极或独立配线的电子基板的铜电极、铜配线等的铜上形成镍镀敷皮膜而在其上面形成镀金皮膜的方法，公开了无电解镀镍金工艺。在无电解镀镍金工艺中，为了防止铜扩散至金表面，将镍镀敷皮膜形成为3μm以上的厚度，为了得到稳定的安装特性，将镀金皮膜形成为0.03μm以上的厚度。近年来，随着电子电路的高密度化，要求配线幅宽/配线间隔(下称“L/S”)窄成数十μm以下、甚至10μm以下。在L/S成为数十μm以下、例如成为L/S＝30μm/30μm的情况下，在通过无电解镍镀敷处理而形成3μm的镍镀敷皮膜时，在配线间异常地析出镍，成为电路的短路原因。因此，通过缩短无电解镍镀敷处理所需镀敷时间，使镍镀敷皮膜的厚度成为1μm以下，防止镍析出至配线间。但是，在将镍镀敷皮膜的厚度设为1μm以下的情况下，在进行后续的无电解镀金处理时，腐蚀镍镀敷皮膜的一部分，产生贯通该皮膜的针孔(镍局部腐蚀现象)。由于针孔的状态而通过该针孔，铜或镍扩散至镀金皮膜的表面，生成铜的氧化物或镍的氧化物，在焊锡安装或引线键合安装时，容易产生安装不良的问题。因此，为了防止上述镍局部腐蚀现象的发生，考虑通过例如专利文献1所公开的无电解镀镍钯金工艺，在厚度1μm以下的镍镀敷皮膜上形成厚度0.03μm以上的镀钯皮膜后，形成厚度0.03μm以上的镀金皮膜。在无电解镀镍钯金工艺中，如图18所示，首先，对于在表面设有铜的绝缘基材进行脱脂处理(步骤(以下记载为“S”)11)。脱脂处理(S11)通常通过将所述绝缘基材浸渍于以无机酸、有机酸和表面活性剂为主成分的酸性溶液而进行。接着，对于实施了脱脂处理(S11)的所述绝缘基材进行蚀刻处理(S12)，除去铜的氧化膜。蚀刻处理(S12)通常通过将上述绝缘基材浸渍于过硫酸盐和硫酸的混合溶液或过氧化氢溶液和硫酸的混合溶液等而进行。接着，未记载于专利文献1，但是，进行活化处理(S13)和剥黑膜(Desmut)处理(S14)。接着，对于实施了剥黑膜处理(S14)的上述绝缘基材进行钯催化剂赋予处理(S15)，在铜表面赋予钯催化剂。钯催化剂赋予处理通过将上述绝缘基材浸渍于包含钯化合物的溶液(以下称为“含钯催化剂溶液”)而进行。在后续的无电解镍镀敷处理(S16)时，在起到催化剂作用的钯没有被赋予至铜表面上时，不会进行镍的析出，因此，一般来讲，该钯催化剂赋予处理是必备的。接着，对于实施了钯催化剂赋予处理的绝缘基材进行无电解镍镀敷处理(S16)、无电解镀钯处理(S17)和无电解镀金处理(S18)。如上，在绝缘基材的铜上依次形成镍镀敷皮膜、镀钯皮膜和镀金皮膜。但是，使L/S窄成10μm以下、例如L/S＝8μm/8μm的情况下，在通过无电解镍镀敷处理而形成1μm的镍镀敷皮膜时，在配线间异常地析出镍。在该情况下，还在异常析出的镍上析出钯和金，发生电路短路的问题。因此，想到不形成镍镀敷皮膜而在铜上直接形成镀钯皮膜和镀金皮膜的工艺。即，在图18所示的无电解镀镍钯金工艺中，想到不进行无电解镍镀敷处理(S16)的工艺、即进行S11～S15及S17～S18的无电解镀钯金工艺。现有技术文献专利文献专利文献1日本国专利申请日本特开2014-185398号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，在上述无电解镀钯金工艺中，产生以下的不良。(1)设置于绝缘基材表面的电极由于形成为独立配线而变成不容易流动电子的单电极、且该单电极为小型单电极的情况下，在进行钯催化剂赋予处理(S15)时，钯不容易附着在小型单电极的表面。在该情况下，接着进行无电解镀钯处理(S17)时，在该小型单电极中难以进行钯析出反应，会出现未析出钯，或者钯结晶粗大化，或者析出不均等钯析出异常。其结果，在通过无电解镀钯处理而成膜的镀钯皮膜上容易产生贯通该皮膜的针孔。在镀钯皮膜存在针孔时，由于该针孔的状态而在后续的无电解镀金处理中发生镀金皮膜的成膜不良。(2)在形成镀钯金皮膜后，通过焊锡安装而搭载电子零件，但此时，会对镀钯金皮膜进行加热。在镀钯皮膜存在上述针孔的情况下，由于针孔的状态而通过该针孔铜扩散至镀金皮膜表面，生成铜氧化物，降低引线键合特性。本专利技术的课题在于，提供一种即使是对于小型的单电极或L/S窄的配线，也不会发生钯的析出异常，可以仅在铜上选择性地形成镀钯金皮膜的无电解镀钯金工艺。用于解决问题的技术方案本申请的专利技术人们深入进行研究，结果发现：可以通过在铜表面吸附含硫化合物而调整铜的表面电位，从而仅在铜上选择性地形成镀钯金皮膜。即，本专利技术提供一种无电解镀钯金工艺，其为在表面设有铜的绝缘基材的铜上通过无电解镀敷处理而形成镀钯皮膜并接着形成镀金皮膜的工艺，其具备：通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于含有选自由硫代硫酸盐和硫醇构成的组中的一种以上的含硫化合物的含硫水溶液，进行铜表面电位调整处理的工序；将调整了所述铜的表面电位的绝缘基材浸渍于无电解镀钯液中而进行无电解镀钯处理，在该铜上形成镀钯皮膜的工序；将在所述铜上形成了所述镀钯皮膜的绝缘基材浸渍于无电解镀金液中而进行无电解镀金处理，在所述镀钯皮膜上形成镀金皮膜的工序。优选，所述硫代硫酸盐是硫代硫酸钠或硫代硫酸钾。优选，所述硫醇是选自由硫代苹果酸、硫尿嘧啶和硫脲构成的组中的一种以上。优选，所述含硫水溶液含有浓度在10mg/L以下的范围的钯化合物。优选，所述无电解镀钯金工艺具备在进行所述表面电位调整处理的工序前，通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于中性脱脂溶液而进行脱脂处理的工序，所述中性脱脂溶液含有20～40g/L的硫代二乙酸(Thiodiglycolicacid)、1～5g/L的葡萄糖酸钠和0.05～0.1g/L的非离子表面活性剂，且pH为5.0～7.0。优选，所述无电解镀钯金工艺具备在进行所述表面电位调整处理的工序前，通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于铜氧化膜除去溶液，进行铜氧化膜除去处理的工序，所述铜氧化膜除去溶液含有2.5～12.5g/L的硫代乙二醇(Thioglycol)和1.25～2.5g/L的非离子表面活性剂，且pH5.0～7.0。在所述无电解镀钯金工艺中，优选的是，所述无电解镀钯处理通过还原型镀敷进行。在所述无电解镀钯金工艺中，优选的是，所述无电解镀金处理通过还原型镀敷进行。专利技术效果在本专利技术的无电解镀钯金工艺中，通过铜表面电位调整处理在铜表面吸附含硫化合物，由此将铜表面电位调整为容易析出钯的电位。因此，可以在后续的无电解镀钯处理时，仅在铜上析出钯核。其结果，根据无电解镀钯金工艺，可以在绝缘基材上不形成镀敷皮膜而仅在铜上选择性地形成镀钯金皮膜。另外，即使铜为小型的单电极或L/S窄的配线，也能够通过所述含硫化合物的吸附而可靠地调整铜的表面电位，因此，在无电解镀钯处理时，不会发生钯析出异常，而可以在铜上可靠地形成镀钯金皮膜。附图说明图1是表示本实施方式的无电解镀钯金工艺的流程图；图2是实施脱脂工序前的铜表面的SEM图像；图3是实施使用酸性溶液的脱脂工序后的铜表面的SEM图像；图4是实施使用中性脱脂溶液的脱脂工序后的铜表面的SEM图像；图5是表示实施铜氧化膜除去工序前的铜表面的AFM分析结果的图形；图6是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无电解镀钯金工艺，其为在表面设有铜的绝缘基材的铜上通过无电解镀敷处理而形成镀钯皮膜并接着形成镀金皮膜的工艺，其特征在于，具备：通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于含硫水溶液，进行铜表面电位调整处理的工序，其中，所述含硫水溶液含有选自由硫代硫酸盐和硫醇构成的组中的一种以上的含硫化合物；对调整了所述铜的表面电位的绝缘基材进行无电解镀钯处理，在所述铜上形成镀钯皮膜的工序；对所述铜上形成了所述镀钯皮膜的绝缘基材进行无电解镀金处理，在所述镀钯皮膜上形成镀金皮膜的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.05 JP 2016-1972571.一种无电解镀钯金工艺，其为在表面设有铜的绝缘基材的铜上通过无电解镀敷处理而形成镀钯皮膜并接着形成镀金皮膜的工艺，其特征在于，具备：通过将所述表面设有铜的绝缘基材浸渍于含硫水溶液，进行铜表面电位调整处理的工序，其中，所述含硫水溶液含有选自由硫代硫酸盐和硫醇构成的组中的一种以上的含硫化合物；对调整了所述铜的表面电位的绝缘基材进行无电解镀钯处理，在所述铜上形成镀钯皮膜的工序；对所述铜上形成了所述镀钯皮膜的绝缘基材进行无电解镀金处理，在所述镀钯皮膜上形成镀金皮膜的工序。2.根据权利要求1所述的无电解镀钯金工艺，其中，所述硫代硫酸盐是硫代硫酸钠或硫代硫酸钾。3.根据权利要求1或2所述的无电解镀钯金工艺，其中，所述硫醇是选自由硫代苹果酸、硫尿嘧啶和硫脲构成的组中的一种以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的无电解镀钯金工艺，其中，所述含硫水溶液含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤友人，渡边秀人，
申请(专利权)人：小岛化学药品株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP