置换无电镀金溶液及使用该溶液形成金镀层的方法技术

本发明专利技术提供一种置换无电镀金溶液以及使用该置换无电镀金溶液形成金镀层的方法。所述置换无电镀金溶液包括有机溶剂和由有机溶剂解离以产生金离子的有机酸类金盐。所述置换无电镀金溶液能够形成具有均匀的厚度的金镀层并能够提高与基体金属的结合强度。此外，可使用各种印刷方法来将所述置换无电镀金溶液形成为金镀层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地 讲，涉及一种能够形成具有均勻厚度的金镀层的置换无电镀金溶液以及使用该无电镀金溶 液形成金镀层的方法。
技术介绍
通常，置换无电镀金溶液已经用于在电子元件中形成薄膜。在安装过程中，通过焊 接等将电子元件的经历了置换镀的镀覆部分接合到其它电子元件，最终将该电子元件结合 到诸如个人计算机、移动电话等的电子设备。近来，随着电子设备变得更小和更轻，置换镀金的焊接特性变得更加重要。为了满 足电子设备更小和更轻的要求，焊接部分自身变得更小，随着电子设备变得更加便携，增加 了这些小部分被暴露到机械冲击、压缩或变形压力的机会。为了防止电子电路被断开，需要 比现有技术的焊接强度更强的焊接强度。置换镀金主要用于防止基体金属(例如，铜、镍、钴、钯等)被腐蚀以及在焊料熔化 时确保湿度。然而，如果未适当地执行置换镀金，焊接强度降低。换句话说，当未适当地执 行置换镀金时，基体金属发生氧化，并且当通过焊接来接合镀金表面时，在基体金属和焊料 之间的粘结层不具有足够的强度。在焊料熔化时，形成在基体金属上的金薄膜扩散到焊料的内部中，界面合金层与 将被镀覆的金属一起被焊接。置换镀金是一种镀金方法，该镀金方法利用在镀液中金与基体金属之间的电离漂 移(ionization drift)的差异，使最难离子化的金属金离子化并将其溶解(melt)在镀液 中。当将安装有基体金属的基底作为将被镀覆的基底浸入镀液中时，具有大的电离漂移的 基体金属被离子化而溶解在镀液中，并且镀液中的金离子作为金属沉淀到基体金属上，从 而形成金镀层。上述的置换镀金方法不需要还原剂。同时，需要还原剂的无电镀被称为还原镀，还原镀用于需要厚度比置换镀金的厚 度更厚的情况。第2001-144441号日本专利特许公布披露了一种无电镀溶液，该无电镀溶液包 括络合剂，没有溶解基体金属；金沉淀防止试剂，抑制在镀液中对作为不可缺少的成分的 基体金属的过度刻蚀。然而，尽管所述日本专利特许公布的目的在于抑制对基体金属的过度蚀刻，但是 其未考虑基体金属的抗氧化。此外，当使用不溶解基体金属的络合剂时，由置换反应洗脱 (elute)的基体金属不能稳定地溶解，基体金属能够容易地与金一起反复沉淀，随着获得的 镀金发展为棕色色调，不能获得金的原色调。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种置换无电镀金溶液和使用该置换无电镀金溶液形成金 镀层的方法，所述置换无电镀金溶液能够控制置换反应速度和基体金属的腐蚀速度，并能 够给予金镀层均勻的厚度和优良的结合强度。根据本专利技术的一方面提供了一种置换无电镀金溶液，所述置换无电镀金溶液包 括有机溶剂；有机酸类金盐，由有机溶剂解离以产生金离子。有机酸类金盐可以是从由商化物类金盐、乙酰丙酮类金盐和醋酸盐类金盐组成的 组中选择的至少一种。有机溶剂可以是从由醇、二元醇和醚组成的组中选择至少一种。有机溶剂可以是从由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、1，2亚乙基二醇、丙二醇、二甘二醇、三甘二醇、聚丙二醇、乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇双乙酸盐和二乙二 醇甲醚组成的组中选择至少一种。根据本专利技术的另一方面提供了一种形成金镀层的方法，所述方法包括准备基底， 金属焊盘形成在基底上；将包括有机溶剂和由有机溶剂解离以产生金离子的有机酸类金盐 的置换无电镀金溶液涂覆在金属焊盘上；根据金属与金离子之间的置换来形成金镀层。可通过印刷方法来执行置换无电镀金溶液的涂覆。金属焊盘可以由铜、镍、钴或钯制成。有机酸类金盐可以是从由商化物类金盐、乙酰丙酮类金盐和醋酸盐类金盐组成的 组中选择的至少一种。有机溶剂可以是从由醇、二元醇和醚组成的组中选择至少一种。有机溶剂可以是从由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、1，2亚乙基二醇、丙二醇、二甘二醇、三甘二醇、聚丙二醇、乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇双乙酸盐和二乙二 醇甲醚组成的组中选择至少一种。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本专利技术的上述和其它方面、特点和其它优点将被 更加清楚地理解，附图中图1是示出根据本专利技术示例性实施例的基底上形成有金镀层的一部分的示意平 面图；图2是示出沿图1的Ι-Γ线选取的基底的示意剖面图。 具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以以许多不 同的方式来实施，并且不应解释为限制于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得 本公开将是彻底的和完全的，并且会将本专利技术的范围充分表达给本领域技术人员。在附图 中，为了清楚，可夸大器件的形状和尺寸。在附图中相同的标号表示相同的器件。本专利技术涉及一种置换无电镀金溶液。根据本专利技术的示例性实施例的置换无电镀金 溶液包括有机溶剂；有机酸类金盐，由有机溶剂解离并产生金离子。与根据现有技术的无电镀金溶液相比，根据本专利技术示例性实施例的置换无电镀金 溶液使用有机溶剂而非水溶剂。通常，当用水溶解的金盐与诸如铜、镍、钴、钯等基体金属反应时，金与基体金属激 烈反应，从而在短时间段内形成金镀层。然而，在短时间段内形成的金镀层不具有均勻的厚 度，并且其与基体金属的结合强度变弱。根据本专利技术的示例性实施例，置换无电镀金溶液控制金与基体金属之间的置换反 应的速度，并因有机溶剂的使用而防止基体金属被腐蚀。因此，能够形成具有均勻厚度的金 镀层，并且能够提高与基体金属的结合强度。此外，根据本专利技术的示例性实施例，置换无电 镀金溶液不包括水，从而能够通过各种印刷方法形成金镀层。现在将更加详细地描述根据本专利技术示例性实施例的置换无电镀金溶液的每种成 分。根据本专利技术的示例性实施例，置换无电镀金溶液包括有机酸类金盐。本专利技术的示 例性实施例使用包括有机酸盐的金盐作为有机酸类金盐，但是不限于此。例如，本专利技术的示 例性实施例使用卤化物类金盐、乙酰丙酮类金盐、醋酸盐类金盐或它们中的一种或多种的混合ο有机酸类金盐的浓度可以是，例如，0. OOlM至1. 0M，但不限于此。当该浓度低于0. OOlM时，形成的镀金膜的厚度太薄而不能防止基体金属被氧化， 当该浓度超过1. OM时，难以形成具有均勻厚度的镀金膜并且在镀膜和基体金属之间的结 合强度下降。在现有技术中，使用水溶剂，从而使用氰化物类金盐或硫酸盐类金盐的含水金盐。 然而，在本专利技术的示例性实施例中，使用有机溶剂从而可使用各种有机酸类金盐。根据本专利技术示例性实施例的置换无电镀金溶液使用有机溶剂作为解离有机酸类 金盐的溶剂。尽管水可能是自然加入的，但是其主要溶剂是有机溶剂。使用有机溶剂，从而能够控制金离子和基体金属之间的置换反应速度和基体金属 的腐蚀速度。此外，可容易地控制根据本专利技术示例性实施例的置换无电镀金溶液的粘度和 表面张力。能够用于本专利技术的有机溶剂不限于上述成分，因此，也可使用醇、二元醇、醚等或 它们的一种或多种的混合。对于醇，可以是，例如，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇等。对于二元醇，可以是，例如，1，2亚乙基二醇、丙二醇、二甘二醇、三甘二醇或聚丙二对于醚，可以是，例如，乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇双乙酸盐(dipropylene glycol diacetate)或二乙二醇甲醚。置换无电镀金是一种镀金方法，该镀金方法利用金与基体金属之间的电离漂移的 差异，使最难离子化的金属金离子化并将其溶解在镀液中。当将形成有基体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种置换无电镀金溶液，包括：有机溶剂；有机酸类金盐，由有机溶剂解离以产生金离子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李贵钟，金东勋，徐永官，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]