專利名稱：：鍍覆基材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及基材表面具有無電解鍍鎳皮膜、作為中間層的置換型無電解鍍鈀皮膜、作為上層的無電解4i金皮膜，并且基底金屬的耐蝕性、軟釬焊性優(yōu)異的鍍覆基材。
背景技術(shù)：
：無電解鍍金層適用于印刷布線板的線路、IC組件、ITO基板、IC卡等電子工業(yè)部件的端子、線路表面。更具體地講，無電解鍍金層是為了提高基材上的銅箔或鍍銅布線的耐蝕性、焊料接合性、搭接性而使用的。在基底無電解鍍鎳被膜上進行所規(guī)定厚度的置換型無電解鍍金的場合，尤其是剛開始反應后鎳與金的置換反應快，選擇性地強烈攻擊無電解鎳^lM中的析出粒子的晶粒邊界部分，析出粒子的侵蝕較深地進行，在鍍金被膜的下面形成缺陷部分。根據(jù)情況，缺陷部分連續(xù)、或集中，甚至引起鍍金被膜的外觀不良(表面產(chǎn)生點腐蝕)。此外，盡管析出的金蜂的膜厚度薄，但是侵蝕深度深，由于這樣的置換型鍍金液所導致的無電解鍍鎳被膜的脆弱化及與鍍金^J^的粘附性不足，在耐久性試驗時引起剝離，或進行軟釬焊時不能確保充分的軟釬焊強度，上述等等的問題已被指出。為了解決該無電解鍍金中的問題，希望提高基底金屬的耐蝕性、提高焊料接合性。在這種狀況中，提出了通過在無電解鍍鎳層和無電解鍍金層之間設(shè)置無電解鍍鈀層來提高軟釬焊性的方案(專利文獻l)。專利文獻1:特7>平8-28561號>^>才艮
發(fā)明內(nèi)容然而，上述的方案中，中間層的鍍把層為0.01~0.2/im(10~200nm),并且鍍鈀液使用了含有還原劑的還原型(自催化型)鍍把液。還原型鍍鉭液的問M浴穩(wěn)定性低，因此浴控制非常繁雜，也容易引起浴分解。另夕卜，如上述那樣由于膜厚度厚，較多地使用貴金屬鈀，在成本方面產(chǎn)生問題。本發(fā)明的目的在于，提供一種即使極薄地形成作為中間層的鍍把層，基底金屬的耐蝕性也優(yōu)異，并且可提高焊料接合性的具有無電解鍍金皮膜的基材。本發(fā)明者潛心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在設(shè)于基材上的無電解鍍鎳層和無電解鍍金層之間形成置換型無電解鍍把層的場合，即使該鍍把層為小于10nm的薄皮膜，也可以具備充分的基底金屬耐蝕性及焊料接合性，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明涉及以下方案1一種鍍覆基材，是在基材上具有多層膜的鍍絲材，其特征在于，該多層膜包括下層，其為無電解鍍鎳皮膜；中間層，其是膜厚度為0.2nm以上、小于10nm，或者重量為0.2432/ig/cm2以上、小于12.160pg/cm2的置換型無電解鍍把皮膜；上層，其為無電解鍍金皮膜。[2]如1所述的鍍覆基材，其特征在于，無電解鍍鎳皮膜中的磷含有率為15重量％以下。[3j如[l或[21所述的鍍覆基材，其特征在于，無電解鍍金皮膜為亞硫酸系的無氰型(cyanide-freetype)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可大大降低成本高的貴金屬鈀的被覆量，而且關(guān)于基底金屬的耐蝕性及焊料接合性，可得到與現(xiàn)有技術(shù)的使用鈀被覆量為多量的還原型皮膜的場合相比實質(zhì)上并不遜色的結(jié)果。具體實施方式作為本發(fā)明所使用的基材，為印刷布線板的電路、IC組件、ITOj^、IC卡等電子工業(yè)部件的端子、電路^表面等，但沒有特殊限制，可適用于需要無電解鍍金的基材。本發(fā)明所使用的用于形成無電解鍍鎳皮膜的無電解鍍鎳液，并沒有特殊限制，可以使用在無電解鍍金時為形成基底鍍鎳皮膜而通常使用的無電解鍍鎳液。優(yōu)選使用形成Ni-P鍍覆皮膜的鍍覆液。在該場合，形成無電解鍍鎳皮膜并使得該皮膜中的磷含有率為15重量％以下，優(yōu)選為5-10重量%的范圍。另外，對于用于形成無電解鍍金皮膜的無電解鍍金液，也沒有特殊限制，可以使用通常作為置換型無電解鍍金液而使用的無電解鍍金液，但優(yōu)選亞;P克酸系的無氰型。另外，本發(fā)明中使用的、在上述基底無電解鍍鎳皮膜和無電解鍍金皮膜之間設(shè)置的無電解鍍把皮膜，規(guī)定為置換型無電解鍍把層是重要的。通過還原型無電解鍍鉭來形成該皮膜的場合，需要控制皮膜厚度，并且為確保充分的焊料接合性而使該皮膜厚度為50nm左右以上，但根據(jù)本發(fā)明，采用置換型無電解鍍覆的場合，可以使之極薄。在本發(fā)明中，置換型無電解鍍釔皮膜的厚度也很重要。在本發(fā)明中，無電解鍍把皮膜的厚度以0.2nm以上、小于10nm的范圍形成?；蛘撸粗亓坑?，以0.2432/tg/ci^以上、小于12.160pg/cn^的范圍形成。優(yōu)選為0.2nm以上9nm以下，另外，按重量計優(yōu)選為0.2432pg/cm2以上10.444/ig/cm2以下，更優(yōu)選為0.5nm以上5nm以下(0.608/ig/cm2以上6.080pg/cm2以下)的范圍。當小于0.2nm或小于0.2432pg/cn^時，不能呈現(xiàn)無電解鍍釔中間層的效果，而達到10nm或12.160Ag/ci^時，由于貴金屬鈀的使用量增大因此不僅在成本方面的優(yōu)越性變小，而且也產(chǎn)生導致焊料接合強度降低的問題。對于用于形成中間鍍覆皮膜的置換型無電解鍍釔液本身，可以使用公知的鍍覆液。另外，本發(fā)明中，上述無電解鎳基底鍍層的皮膜厚度優(yōu)選為l-20/nn，而無電解鍍金皮膜厚度優(yōu)選為10-500nm。實施例以下對本發(fā)明的實施例進行說明。實施例1-5，比較例1-4鍍覆工藝實施例l-5及比較例2-3中，如下述所示，堿脫脂液、活化劑、無電解鍍鎳液，分別使用了日礦乂夕/K7V—亍0歹公司的制品，而置換型無電解鍍鈀液、無電解鍍金液，使用了日礦^亍y7W乂公司的制品。將下述所示的評價用印刷布線板l)、2)使用堿脫脂液(日礦:/w—亍,y義、公司制，P-1000),在45°C、pH12.0的糾下進行2分鐘艦脂。接著，按下述順序進行各工序。再者，除了預浸漬—賦予活化劑之間以外均插入有1分鐘的水洗工序。軟蝕刻(石克酸+過石克酸鈉系，25°C，2分鐘)—硫酸洗滌(3%，25°C，2分鐘)—預浸漬(鹽酸系，25°C,l分鐘)—賦予活化劑(日礦:/l/一于一y^公司制，KG-522(氯化物系，Pd濃度0.12g/L，25°C，pH<1.0，30秒))—硫酸洗滌(3%，25°C，10秒)—無電解鍍鎳(日礦:/^一亍0歹公司制，KG-530(88°C，pH4.5，25分鐘，P含有率為7。/。))—置換型無電解鍍把(日礦7于U7VW^公司制，CF-400(氯化物系，Pd:0.1g/L，25°C，pH2.0'1分鐘))—無電解鍍金(日礦^?。7W乂公司制，CF-500SS(亞石克酸系，Au濃度1.0g/L，80。C，pH7.5,2分鐘))。評價用基板1)具有500個抗蝕劑開口部為O0.48mm的焊盤(pad)的印刷布線板。2)具有抗蝕劑開口部為110mm見方的焊盤的印刷布線板。另外，將不進行上述置換型無電解鍍把的例子作為比較例1，將代替上述置換型無電解鍍釔、進行了還原型無電解鍍把(日礦7亍U7/WC公司制，CA-400(Pd:0.8g/L，43°C，pH7.5，5分鐘)的例子作為比較例4。對于如上述那樣操作、形成了3層鍍覆皮膜的印刷布線板進行了以下評價。耐蝕性對1)的141進行所規(guī)定的鍍覆后，在20體積％的硝酸水溶液中浸漬IO分鐘后，進行水洗，干燥。使用50倍的光學顯樹:鏡觀察全部焊盤的鍍金層外觀。其評價基準為500個焊盤中，變色的焊盤數(shù)量，小于1%的評價為O，為1%以上、但小于1(T/。的評價為A，為10M以上的評價為x。焊料潤濕性對2)的141上進行所規(guī)定的鍍覆處理后，對141進行160°Cx24小時熱處理。然后，在10個3mm見方的焊盤上涂布助焊劑，并將①0.6mm的Sn-4.0Ag-0.5Cu焊料球擱置在焊盤中央，在軟熔爐中、峰溫度250。C下進行軟熔。焊料潤濕擴展范圍為①l，5mm以上的評價為0，為1.2mm以上、但小于1.5mm的評價為厶，小于1.2mm的評價為x。焊料接合強度對1)的基仗上進行所規(guī)定的鍍覆處理后，對141進行160'Cx24小時熱處理，然后在20個①0.48mm的焊盤上涂布助焊劑(flux)，搭栽0.6mm①的Sn-4.0Ag-0.5Cu焊料球，在軟熔爐中、峰溫度250。C下進行軟熔。使用，V、2公司制的接合試驗機(bondtester)-4000,采用加熱牽引法測定接合強度。另外，鈀成本，是用將使用還原型鍍把液，形成厚度50nm的鍍把層的場合(比較例4)的鈀基體金屬成本作為1的場合的相對成本表示的。將上述的評價結(jié)果示于表l、2。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種鍍覆基材，是在基材上具有多層膜的鍍覆基材，其特征在于，該多層膜包括下層，其為無電解鍍鎳皮膜；中間層，其是膜厚度為0.2nm以上、小于10nm，或者重量為0.2432μg/cm2以上、小于12.160μg/cm2的置換型無電解鍍鈀皮膜；上層，其為無電解鍍金皮膜。2.如權(quán)利要求1所述的鍍覆基材，其特征在于，無電解鍍鎳皮膜中的磷含有率為15重量％以下。3.如權(quán)利要求1或2所述的鍍覆基材，其特征在于，無電解鍍金皮膜為亞硫酸系的無氰型。全文摘要本發(fā)明的目的是提供一種基底金屬的耐蝕性優(yōu)異、并且可提高焊料接合性，而且在成本方面也比現(xiàn)有制品有利的具有無電解鍍金皮膜的基材。本發(fā)明的鍍覆基材，是在基材上具有多層膜的鍍覆基材，其特征在于，該多層膜包括下層，其為無電解鍍鎳皮膜；中間層，其是膜厚度為0.2nm以上、小于10nm，或者重量為0.2432μg/cm<sup>2</sup>以上、小于12.160μg/cm<sup>2</sup>的置換型無電解鍍鈀皮膜；上層，其為無電解鍍金皮膜。文檔編號C23C18/42GK101151399SQ20068000994公開日2008年3月26日申請日期2006年3月13日優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日發(fā)明者河村一三,相場玲宏,高橋祐史申請人:日礦金屬株式會社