电镀金镀液及其应用制造技术

本申请实施例提供了一种电镀金镀液，包括：作为金源的氰化亚金盐、草酸盐、含铅化合物、水溶性多糖类物质和有机酸传导介质；其中，有机酸传导介质包括有机膦酸或其盐。在所述有机酸传导介质与其他组分的协同配合下，可以保证该镀液的电传导速率较高、电镀所得金凸块的表面平整度高及热处理后硬度高，特别适合小间距的半导体基片与基板之间的可靠互连。本申请实施例还提供了上述电镀金镀液的相关应用。实施例还提供了上述电镀金镀液的相关应用。实施例还提供了上述电镀金镀液的相关应用。

【技术实现步骤摘要】
电镀金镀液及其应用


[0001]本申请涉及电镀
，具体涉及一种电镀金镀液及其应用。

技术介绍

[0002]在液晶显示器制造中，一般通过金凸块(Gold Bump)技术来实现液晶驱动芯片与布线基板之间的互连。随着液晶显示技术的发展，对显示器的显示分辨率、对比度等要求越来越高，要求作为控制单元的液晶驱动芯片能发挥更大性能，这就相应需要减小芯片上金凸块的尺寸以及金凸块之间的间距。但减少金凸块的尺寸及间距，在芯片与基板的热压键合过程中，金凸块容易变形而造成相邻金凸块连接，从而导致线路短接。为解决该问题，开发高硬度(90
‑
120HV)的金凸块对解决该问题尤为必要。
[0003]目前，形成金凸块所用的电镀金镀液根据金源是否是氰化物可分为氰系电镀液、无氰系电镀液，其中，无氰电镀液的成本高、镀液稳定性无法与氰系电镀液相抗衡，但借助常规氰系电镀液形成的金凸块硬度不高，特别是在较高温度(如260℃以上)下热处理后较难保证硬度在90HV以上，同时金凸块表面的外观均匀性及平整度较差。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请实施例提供一种可制作高硬度金凸块的电镀金镀液，以解决采用现有氰系电镀金镀液得到的金凸块难以兼顾高表面平整度及热处理后高硬度的问题。
[0005]本申请实施例第一方面提供了一种电镀金镀液，包括：作为金源的氰化亚金盐、草酸盐、含铅化合物、水溶性多糖类物质和有机酸传导介质；其中，所述有机酸传导介质包括有机膦酸或其盐。
[0006]上述氰系电镀金镀液中，在上述特定有机酸传导介质与水溶性多糖类物质、草酸盐、含铅化合物等组分的协同配合下，可以保证镀液的电传导速率高、析出效率高、电镀所得金镀层的表面均匀平整且硬度高，故使用该镀液能形成表面平整度高及热处理后硬度高的金凸块，特别适合小间距的半导体基片与基板间的可靠电器互连。
[0007]本申请实施方式中，所述镀液在常温下的电导率为40
‑
90mS/cm。在采用上述特定有机酸传导介质的情况下，镀液的电导率仍可满足电镀金的需求，且所得金镀层的外观均匀、表面平整度高。
[0008]本申请实施方式中，所述镀液中不含无机酸传导盐。在镀液中不含无机酸传导盐的情况下，上述镀液的电导率仍较合适，可制得厚度及外观均匀、表面平整度高的金镀层。
[0009]本申请实施方式中，所述有机酸传导介质按有机膦酸计的浓度为10g/L
‑
100g/L。
[0010]本申请实施方式中，所述有机膦酸选自羟基乙叉二磷酸、氨三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸中的至少一种。
[0011]本申请实施方式中，所述水溶性多糖类物质包括糊精、α
‑
环糊精、β
‑
环糊精或葡聚糖的至少一种。
[0012]本申请实施方式中，所述水溶性多糖类物质在所述镀液中的浓度为0.1
‑
5g/L。适
当低浓度的水溶性多糖类物质就能与含铅化合物、有机膦酸协同增加热处理后金镀层的硬度，且不影响金镀层的纯度。
[0013]本申请实施方式中，所述有机酸传导介质按有机膦酸计的质量与所述水溶性多糖类物质的质量之比为(9
‑
900)：1。此时，水溶性多糖类物质与有机酸传导介质的协同增效作用更好。
[0014]本申请实施方式中，所述镀液的pH为5
‑
7。含铅化合物在该弱酸性的镀液中的溶解度可较好，不易析出；且氰化亚金盐也不会因体系过酸析出而影响电镀金的效果。
[0015]本申请实施例第二方面提供了如本申请实施例第一方面所述的镀液在电镀金中的应用。
[0016]本申请实施方式中，所述应用包括在制备具有金凸块的半导体镀金件中的应用。
[0017]采用本申请的镀液可以形成形状规则、外观均匀、粗糙度低、平整度高、热处理后硬度仍较高的电镀金层，能较好地满足半导体领域对电镀金的高要求。
[0018]本申请实施例第三方面提供了一种电镀金的方法，包括：
[0019]将待镀件与本申请实施例第一方面所述的镀液接触；
[0020]向所述待镀件施加电流进行电镀，以使待镀件上形成金镀层。
[0021]本申请实施方式中，在所述电镀之后，还包括：在260
‑
300℃的温度下进行热处理，且所得热处理后金镀层的硬度为90
‑
120HV。采用本申请实施例提供的上述镀液形成的金镀层在较高温度下热处理后，硬度仍较高，可更好地用于半导体领域。
[0022]本申请实施例第四方面提供了一种镀金件，包括基底和设置在所述基底上的金镀层，该金镀层可以采用本申请实施例第一方面所述的镀液电镀形成，或采用本申请实施例第三方面所述的电镀金的方法形成。该镀金件上的金镀层的外观均匀、表面平整度高、热处理后的硬度较高，具有更广阔的应用前景。
[0023]本申请实施方式中，所述金镀层在厚度为7
‑
11μm时的表面粗糙度Ra在60
‑
100nm的范围内。这样金镀层在保证表面平整度较高的同时，适当高的Ra有利于金镀层与基板之间的对准结合。
[0024]本申请一些实施方式中，所述金镀层为金凸块，所述基底为半导体基底。此时的镀金件可称为具有金凸块的半导体镀金件。
[0025]本申请实施方式中，所述金凸块的硬度在90
‑
120HV的范围内；所述金凸块背离所述基底的表面上距离所述基底的最高点与最低点之间的高度差小于1.2μm。该金凸块背离基底的表面平整度高、热处理后的硬度高，借助该金凸块能实现镀金件与基板之间的便捷化、稳定化互连。
[0026]本申请实施例还提供了一种镀金件，包括基底和设置在所述基底上的金镀层，其中，所述金镀层采用含氰化亚金盐的镀液电镀形成，所述金镀层在厚度为7
‑
11μm时的表面粗糙度Ra在60
‑
100nm的范围内。
[0027]本申请实施方式中，所述金镀层在厚度为7
‑
11μm下的硬度在90
‑
120HV的范围内。
[0028]本申请一些实施方式中，所述金镀层为金凸块；所述金凸块背离所述基底的表面上距离所述基底的最高点与最低点之间的高度差小于1.2μm。
[0029]上述金镀层的表面平整度高、硬度高且韧性好，并利于与基板的对准、结合，应用前景广阔。
[0030]在一些实施方式中，所述镀液还包括草酸盐、含铅化合物、水溶性多糖类物质和有机酸传导介质；其中，所述有机酸传导介质包括有机膦酸或其盐。即，该金镀层采用本申请实施例第一方面所述的镀液电镀形成。
[0031]本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如本申请实施例上述的镀金件。
附图说明
[0032]图1为采用电镀金镀液形成金凸块的一种过程示意图。
[0033]图2为本申请实施例提供的电镀装置的结构示意图。
[0034]图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀金镀液，其特征在于，所述镀液包括作为金源的氰化亚金盐、草酸盐、含铅化合物、水溶性多糖类物质和有机酸传导介质；其中，所述有机酸传导介质包括有机膦酸或其盐。2.如权利要求1所述的镀液，其特征在于，所述镀液在常温下的电导率为40
‑
90mS/cm。3.如权利要求1或2所述的镀液，其特征在于，所述镀液中不含无机酸传导盐。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的镀液，其特征在于，所述有机膦酸选自羟基乙叉二磷酸、氨三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸中的至少一种。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的镀液，其特征在于，所述镀液中，所述有机酸传导介质按有机膦酸计的浓度为10g/L
‑
100g/L。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的镀液，其特征在于，所述水溶性多糖类物质在所述镀液中的浓度为0.1g/L
‑
5g/L。7.如权利要求1
‑
6任一项所述的镀液，其特征在于，所述水溶性多糖类物质包括糊精、α
‑
环糊精、β
‑
环糊精或葡聚糖的至少一种。8.如权利要求1
‑
7任一项所述的镀液，其特征在于，所述有机酸传导介质按有机膦酸计的质量与所述水溶性多糖类物质的质量之比为(9
‑
900)：1。9.如权利要求1
‑
8任一项所述的镀液，其特征在于，所述氰化亚金盐包括氰化亚金钾、氰化亚金钠、氰化亚金铵中的至少一种。10.如权利要求1
‑
9任一项所述的镀液，其特征在于，所述氰化亚金盐的用量使得所述镀液中金离子的浓度为1g/L
‑
15g/L。11.如权利要求1
‑
10任一项所述的镀液，其特征在于，所述草酸盐选自草酸钾、草酸钠、草酸铵中的至少一种；所述草酸盐在所述镀液中的浓度为5g/L
‑
80g/L。12.如权利要求1
‑
11任一项所述的镀液，其特征在于，所述含铅化合物选自乙酸铅、硝酸铅、柠檬酸铅、硫酸铅中的至少一种；所述镀液中，所述含铅化合物按铅元素计的浓度为2
‑
15mg/L。13.如权利要求1
‑
12任一项所述的镀液，其特征在于，所述镀液还包括pH添加剂。14.如权利要求1
‑
13任一项所述的镀液，其特征在于，所述镀液的pH为5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：任长友，王彤，邓川，刘松，
申请(专利权)人：深圳市联合蓝海黄金材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：