[发明专利]金电镀液

说明书

技术领域

本发明涉及一种金电镀液，更具体地，本发明涉及一种电解金电镀液。

背景技术

近年来，由于金元素具有优良的电气特性和耐腐蚀性，所以金电镀已经被用于电子装置和电子元件，特别地，其已经广泛用于保护电子部件接触端的表面。金电镀已经用于半导体元件电极终端的表面处理，或者也可以用于电子元件的表面处理，该电子元件例如为连接电子装置的连接件(connector)。采用金电镀的材料包括，例如，金属，陶瓷和半导体。用于连接电子装置的该连接件由于其使用性能并且需要良好的耐腐蚀性，耐磨性和导电性而采用硬金电镀。使用金/钴合金电镀和金/镍合金电镀的硬金电镀的例子很久前就是已知的。所述硬金电镀的例子在美国专利US2905601和US4591415中公开。

通常，如连接件的电子元件由铜或铜合金制成。当金电镀到铜或铜合金上时，通常在铜或铜合金表面上电镀镍作为阻挡层。随后在镍电镀层的表面上电镀金。通常，在例如连接件的电子部件上进行如点镀(spot plating)的局部硬金电镀，在有限表面进行电镀，以及刷镀都是常规技术手段。在这些电子元件的生产过程中，进行电镀时遮盖住电子元件的不需要电镀的地方，从而控制金的量，这是由于金是十分昂贵的。然而，当使用常规金电镀液时，存在下述问题，即金会沉积到不需要金的区域上。在电镀物体上，金电镀液沿着物体表面蔓延，该金电镀液会蔓延到遮盖物与待电镀的物体之间的空间中，或者金会电镀在遮盖物上，该遮盖物覆盖了物体的不希望电镀的部分。

为了解决该问题，如在JP2008045194中已经公开的，将六亚甲基四胺加入到硬金电镀液中，该文献于2008年2月28日公开。然而，该电镀液可能是不稳定的。由此，需要一种改良的金电镀液。

发明内容

本发明的目的是提供一种金电镀液和一种金电镀方法，其能够满足金镀膜的性能，该镀膜用于电子元件的表面，特别是连接件表面，同时，其能够沉积金镀膜到所需要的区域，而不会沉积到不需要的区域上，并且在存储过程中是稳定的。

为了解决上述问题并对金电镀液进行仔细研究后，本发明的发明人发现添加至少含有含-氮杂环化合物和表卤代醇(epihalohydrin)的混合物的反应产物至金电镀液中，与现有的金电镀液相比，金电镀液的长期稳定性得到了提高，获得了电子部件需要的具有耐腐蚀性，耐磨性和导电性的金镀膜，而且金沉积可以限制到需要金的区域。

通过使用本发明的金电镀液，能够将金镀膜沉积到所需区域上，同时在不需要的区域上抑制沉积。特别地，本发明的金电镀液在金沉积中是选择性的。由于电镀膜没有沉积到不需要电镀的地方，从而可以省略除去沉积在不需要电镀地方上的镀膜的工艺，而且，还可以控制金属不必要的消耗，因此，从经济上看，该金电镀液也是有用的。另外，本发明的金电镀液可以在较宽的电流密度范围内使用。因此，与常规金电镀液相比，电镀速度更快同时工作效率也良好。本发明的金电镀液可以形成硬金电镀膜，其具有例如为连接件的电子元件所需的耐腐蚀性，耐磨性和导电性。另外，本发明的金电镀液具有良好的稳定性，从而能够用于工业应用。

具体实施方式

本发明的金电镀液包括氰化金或其盐，钴化合物，以及至少含有含-氮杂环化合物和表卤代醇的混合物的反应产物。

氰化金或其盐，作为本发明的主要成分，包括，但不局限于，二氰合金酸(dicyanoaurate)钾；四氰合金酸(tetracyanoaurate)钾；氰合金酸(cyanoaurate)铵；二氯合金酸(dichloroaurate)钾；二氯合金酸钠；四氯合金酸钾；四氯合金酸钠；硫代硫酸钾金(gold potassium thiosulfate)；硫代硫酸钠金；亚硫酸钾金(gold potassium sulfite)；亚硫酸钠金；以及它们中的两种或多种的混合。对于上述选择，本发明电镀液用优选为氰化金盐，特别为二氰合金酸钾。

添加到镀金液中的金盐的量可以为，以金元素计，通常，在1g/L到20g/L之间，优选可以为4g/L到12g/L之间。

任何可溶于水的钴化合物都能用于被发明。例如，硫酸钴，氯化钴，碳酸钴，氨基磺酸(sulfaminate)钴，葡萄糖酸钴，以及它们中的两种或多种的混合物。优选的用于本发明电镀液的为无机钴盐，特别为碱式碳酸钴。添加到电镀液中的钴化合物的量应当通常在0.05g/L到3g/L之间，优选应当为0.1g/L到1g/L之间。