无电解触击镀镍液以及镀镍被膜的成膜方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种无电解镀镍液以及使用该无电解镀镍液的镀镍被膜的成膜方法，所述无电解镀镍液能够形成即使膜厚很薄也能确实地被覆铜材料表面的镀镍被膜。为了解决上述课题，为在铜材料的表面形成镀镍被膜而使用的无电解触击镀镍液的特征在于，包含以镍换算为0.002～1g/L的水溶性镍盐、1种以上的羧酸或其盐、和选自二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、肼、肼衍生物中的1种以上的还原剂。

Electroless nickel plating bath and film forming method of nickel coating

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无电解触击镀镍液以及镀镍被膜的成膜方法
本专利技术涉及一种为了在铜材料的表面形成镀镍被膜所使用的无电解触击镀镍液(electrolessnickelstrikeplatingsolution)以及使用该无电解触击镀镍液进行的镀镍被膜的成膜方法。
技术介绍
近年，一方面针对电子设备的高功能化和多功能化的要求增高，另一方面用于这些电子设备的树脂基板、陶瓷基板、晶片基板等电子电路基板也需要进一步轻薄短小化。由于为了应对该轻薄短小化需要高密度封装，因此需要能够实现高密度封装的表面处理技术。而且，在电子电路基板的
中，已确立使用焊锡、引线接合(Wirebonding)的封装技术作为接合封装部件的技术。为确保封装时的连接可靠性，对电子电路基板上的电路图案的封装部分即配线垫片，实施了镀敷处理作为表面处理。例如，在由低电阻的铜等金属形成的电路图案上，通过镀敷处理依次形成镀镍被膜和镀金被膜。以下，将依次形成镀镍被膜和镀金被膜的被膜记载为“Ni/Au被膜”。形成镀镍被膜是为了防止铜向镀金被膜扩散，形成镀金被膜是为了得到良好的封装特性。而且，也已知在镀镍被膜与镀金被膜之间形成钯被膜的技术。以下，将依次形成镀镍被膜、镀钯被膜及镀金被膜的被膜记载为“Ni/Pd/Au被膜”。形成镀钯被膜是为了在镀敷基板的热处理时防止镍向镀金被膜扩散。在镀镍被膜上形成钯被膜时，镀镍被膜的薄膜化变得可能。作为上述镀敷处理，电解镀敷工艺是主流，但是对于电解镀敷工艺无法应对的情况，则适用无电解镀敷工艺。以往，作为在铜表面上形成Ni/Pd/Au被膜的技术，例如，专利文献1中已公开一种无电解镀敷工艺，即，在对进行了脱脂、蚀刻等前处理的铜材料表面付与钯催化剂后，进行无电解镀镍、无电解镀钯及无电解镀金。在无电解镀镍中使用的无电解镀镍液包含硫酸镍六水合物22.5g/L(以镍换算为5g/L)、作为还原剂的次亚磷酸钠、作为络合物的苹果酸及琥珀酸，同时也包含作为稳定剂的铅盐、铋盐、硫化合物，该无电解镀镍液的pH调节至4.6、浴温调节至60～90℃。可以使用二甲胺硼烷来代替次亚磷酸钠作为还原剂。然后，通过上述无电解镀敷工艺，在铜材料的表面形成膜厚为0.1～15μm的镀镍被膜、膜厚为0.001～2μm的镀钯被膜、和膜厚为0.001～1μm的镀金被膜。为了实现在Ni/Au被膜或Ni/Pd/Au被膜上实现更高密度封装，期望镀镍被膜进一步薄膜化。现有技术文献专利文献1：日本特开2008-174774号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，使用上述无电解镀镍液形成膜厚例如为0.01μm以下的非常薄的镀镍被膜时，有时被覆不充分、在镀镍被膜的表面产生微小的凹部(孔)。而且，进行后续的无电解镀金(S17)时，有时该凹部腐蚀而产生贯穿镀镍被膜的贯通孔(镍局部腐蚀现象)。在这种情况下，存在在Ni/Au被膜或Ni/Pd/Au被膜中无法得到优异的封装特性的不良情况。本专利技术的课题在于提供一种无电解镀镍液及使用该无电解镀镍液的镀镍被膜的成膜方法，该无电解镀镍液能够形成即使膜厚很薄也能够确实地被覆铜材料表面的镀镍被膜。用于解决课题的技术手段本专利技术的无电解触击镀镍液是为了在铜材料的表面形成镀镍被膜而使用的无电解触击镀镍液，其特征在于，包含：以镍换算为0.002～1g/L的水溶性镍盐、1种以上的羧酸或其盐、和选自二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、肼、肼衍生物中的1种以上的还原剂。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述羧酸优选为选自单羧酸、二羧酸、三羧酸、羟基二羧酸、羟基三羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸及氨基酸中的1种以上。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述单羧酸优选为选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的1种以上。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述双羧酸优选为选自草酸、丙二酸、琥珀酸、葡萄糖酸、己二酸、富马酸、马来酸中的1种以上。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述三羧酸优选乌头酸。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述羟基二羧酸优选为选自乳酸、苹果酸中的1种以上。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述羟基三羧酸优选为柠檬酸。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述芳香族羧酸优选为选自苯甲酸、邻苯二甲酸、水杨酸中的1种以上。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述氧代羧酸优选为丙酮酸。在本专利技术的无电解触击镀镍液中，上述氨基酸优选为选自精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸中的1种以上。本专利技术的无电解触击镀镍液，优选是在将上述水溶性镍盐、上述羧酸或其盐和水混合进行搅拌而制成含有镍络合物的水溶液后、通过向该水溶液中混合上述还原剂进行搅拌而制成的。本专利技术的镀镍被膜的成膜方法是一种在铜材料的表面形成镀镍被膜的方法，其特征在于，使用上述无电解触击镀镍液通过无电解触击镀敷法在铜材料的表面形成镀镍被膜。本专利技术的镀镍被膜的成膜方法中，上述无电解触击镀镍液优选将pH调节至6～10、浴温调节至20～55℃。本专利技术的镀镍被膜的成膜方法，优选形成膜厚为0.005～0.3μm的镀镍被膜。专利技术效果根据本专利技术的无电解触击镀镍液及镀镍被膜的成膜方法，采用无电解触击镀敷法在经过前处理的铜材料的表面直接形成镀镍被膜，从而能够得到即使膜厚很薄也能确实地覆盖铜材料表面的镀镍被膜。附图说明图1是通过实施例1的无电解触击镀镍液得到的镀镍被膜的SEM照片；图2是通过比较例1的无电解镀镍液得到的镀镍被膜的SEM照片；图3是通过比较例2的无电解镀镍液得到的镀镍被膜的SEM照片；图4是表示对由实施例1及比较例1得到的镀镍被膜进行低电压电解而得到的结果的曲线图。具体实施方式以下，说明本专利技术的无电解触击镀镍液及使用该无电解触击镀镍液的镀镍被膜的成膜方法的实施方式。1.无电解触击镀镍液本专利技术的无电解触击镀镍液是为了在铜材料表面形成镀镍被膜而使用的，其特征在于，包含：以镍换算为0.002～1g/L的水溶性镍盐、1种以上的羧酸或其盐、和选自二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、肼、肼衍生物中的1种以上的还原剂。在本说明书中，所谓“1种以上”，可以表示仅1种，也可以表示2种以上的多种。水溶性镍盐：作为用于无电解触击镀镍液的水溶性镍盐，可以举出例如硫酸镍、氯化镍、碳酸镍、乙酸镍、次亚磷酸镍、磺胺酸镍、柠檬酸镍等有机酸镍。这些水溶性镍盐可单独使用，也可以2种以上组合使用。本专利技术中，作为水溶性镍盐，最优选硫酸镍六水合物。无电解触击镀镍液中，以镍换算为0.002～1g/L的范围含有水溶性镍盐。其是以往的无电解镀镍液的镍浓度5g/L的1/5以下，是非常低的浓度。无电解触击镀镍液通过使水溶性镍盐的以镍换算的含量为上述范围，能够实现良好的无电解触击镀镍法。水溶性镍盐的以镍换算的含量不到0.002g/L时，析出速度过慢，因此，为了得到所希望的膜厚的镀镍被膜需要增加浸渍时间，不能满足工业生产率，故而不理想。另一方面，水溶性镍盐的以镍换算的含量超过1g/L时，析出速度过快，导致不能得到具有良好表面性的镀镍被膜，不理想。水溶性镍盐的以镍换算的含量更优选0.01～0.5g/L的范围，最优选0.03～0.1g/L的范围。羧酸或其盐：无电解触击镀镍液含有羧酸或其盐。它们作为络合剂、pH调节剂使用。作为羧酸，例如能够使用选自单羧酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等)、二羧酸(草酸、丙二酸、琥珀酸、葡萄糖酸、己二酸、富马酸、马来酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无电解触击镀镍液，是为了在铜材料的表面形成镀镍被膜而使用的无电解触击镀镍液，其特征在于，包含：以镍换算为0.002～1g/L的水溶性镍盐、1种以上的羧酸或其盐、和选自二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、肼、肼衍生物中的1种以上的还原剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.06.28 JP 2017-1260531.一种无电解触击镀镍液，是为了在铜材料的表面形成镀镍被膜而使用的无电解触击镀镍液，其特征在于，包含：以镍换算为0.002～1g/L的水溶性镍盐、1种以上的羧酸或其盐、和选自二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、肼、肼衍生物中的1种以上的还原剂。2.根据权利要求1所述的无电解触击镀镍液，其中，所述羧酸为选自单羧酸、二羧酸、三羧酸、羟基二羧酸、羟基三羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸及氨基酸中的1种以上。3.根据权利要求2所述的无电解触击镀镍液，其中，所述单羧酸为选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的1种以上。4.根据权利要求2所述的无电解触击镀镍液，其中，所述二羧酸为选自草酸、丙二酸、琥珀酸、葡萄糖酸、己二酸、富马酸、马来酸中的1种以上。5.根据权利要求2所述的无电解触击镀镍液，其中，所述三羧酸是乌头酸。6.根据权利要求2所述的无电解触击镀镍液，其中，所述羟基二羧酸为选自乳酸、苹果酸中的1种以上。7.根据权利要求2所述的无电解触击镀镍液，其中，所述羟基三羧...

【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