CN111485262A - 铟电镀组合物和在镍上电镀铟的方法 - Google Patents

Abstract

铟电镀组合物在镍上电镀基本上无缺陷、无晶须、均匀的铟层，所述铟层具有光滑表面形态。所述铟电镀组合物是环境友好的，并且包含选择的氨基酸以提供光滑、均匀且无缺陷的铟沉积物。

Description

铟电镀组合物和在镍上电镀铟的方法

技术领域

本发明涉及铟电镀组合物和用于在镍层上电镀铟的方法，其中铟沉积物是均匀的、基本上无空隙、无晶须并且具有光滑表面形态。更具体地，本发明涉及酸性铟电镀组合物和在镍层上电镀铟的方法，其中铟沉积物是均匀的、基本上无空隙、无晶须并且具有光滑表面形态，其中铟电镀组合物是环境友好的，并且包含选择的氨基酸以提供均匀的哑光、基本上无空隙、无晶须以及光滑表面形态的铟沉积物。

背景技术

电解铟在连接器工业中对于压配合应用非常有吸引力。铟可用作锡的替代金属。锡通常在应力条件下生长晶须。随着电子部件变得越来越小，重要的是消除晶须形成的风险，该晶须形成可能造成电路短路。铟相对于锡的优势在于，铟即使在回流之后也不易形成晶须。

用于压配合应用的连接器引脚(铜合金)首先涂覆有镍，然后是与镍相邻的亮铟(indium flash)。铟层的厚度通常为0.2-1μm。问题在于，许多电解铟工艺不能够在不使用打底(strike)层(粘合促进剂涂层)的情况下镀覆具有均匀厚度分布且在镍上具有良好粘附性的薄层。此类打底层可具有1-100nm的厚度。

可再现地在镍层上镀覆具有目标厚度和光滑表面形态的无空隙均匀哑光铟的能力具有挑战性。铟还原在比质子还原的电位更负的电位下发生，并且阴极处大量的氢鼓泡使表面粗糙度增加。在铟沉积过程中形成的因惰性电子对效应而稳定的铟(1⁺)离子催化质子还原并且参与歧化反应以重新生成铟(3⁺)离子。不存在络合剂时，铟离子在pH＞2以上开始从溶液中析出。在镍上镀覆铟具有挑战性，因为镍是质子还原的良好催化剂并且比铟更具惰性，因此镍可能在流电相互作用中引起铟的腐蚀。铟还可能与镍形成不希望的金属间化合物。铟镀覆的另一个问题是氢气的生成。此类氢气生成可能导致不适用于电子部件和装置的粗糙且不规则的铟沉积物。

另外，许多常规的铟镀浴包含为了实现可接受的铟镀性能所需的对环境有害的添加剂，诸如某些抑制剂、许多平整剂、晶粒细化剂、某些缓冲剂以及用于抑制镀覆期间的析氢的化合物。关于如何处理化学废物以及工业上在开发和制造过程中可能使用的化学品类型，世界各地的许多政府正在通过更严格的环境法律和法规。例如，在欧盟，化学品注册、评估、授权和限制法规(被称为REACh)已经禁止了许多化学品或者正在禁止用于镀浴的化学品大量用于工业用途。

因此，需要改进的铟组合物，其用于在镍衬底上电镀铟金属层并且是环境友好的。

发明内容

本发明涉及一种铟电镀组合物，其由以下项组成：水；一种或多种铟离子源；一种或多种酸，其选自由无机酸、烷烃磺酸以及所述酸的盐组成的组，其中所述无机酸选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组；以及一种或多种氨基酸，其选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组；任选地一种或多种合金金属；以及任选地一种或多种pH调节剂。

本发明还涉及一种在镍上电镀铟的方法，其包括：

a)提供包括与铜或铜合金层相邻的镍层的衬底；

b)使包括与所述铜或所述铜合金层相邻的所述镍层的所述衬底与铟电镀组合物接触，所述铟电镀组合物由以下项组成：水；一种或多种铟离子源；一种或多种酸，选自由无机酸、烷烃磺酸以及所述酸的盐组成的组，其中所述无机酸选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组；以及一种或多种氨基酸，其选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组；任选地一种或多种合金金属；以及任选地一种或多种pH调节剂；以及

c)使用所述铟电镀组合物电镀与所述衬底的所述镍层相邻的铟层。

本发明的含水酸性铟电镀组合物和方法可用于在不使用打底层的情况下在镍上镀覆具有＞0.1μm的厚度的铟金属层。所述含水酸性铟电镀组合物的电流效率高，并且铟沉积物是均匀且哑光、基本上无空隙、无晶须、具有光滑表面形态并显示出在镍上的良好粘附性。具有铟沉积物的衬底的后退火显示出轻微的脱湿至基本上没有脱湿。在铟电镀期间，基本上抑制了氢气逸出，以实现光滑均匀的哑光铟沉积物。铟电镀组合物仅含有经注册且符合REACh的化合物。

具体实施方式

如本说明书通篇所使用的，除非上下文另有明确指示，否则以下缩写具有以下含义：℃＝摄氏度；g＝克；mg＝毫克；L＝升；A＝安培；dm＝分米；ASD＝A/dm²＝电流密度；μm＝微米(micron)＝微米(micrometer)；铟离子＝In³⁺；nm＝纳米＝10^-9米；μm＝微米＝10^-6米；M＝摩尔；min.＝分钟；IC＝集成电路；XRF＝X射线荧光；以及e.g.＝例如。

在整个说明书中，术语“沉积”、“镀覆”和“电镀”可互换使用。术语“含水的”是指水基的或组合物的溶剂是水。术语“相邻”是指直接接触或两个单独的表面或平面具有共同界面。术语“界面”是指两个表面或平面之间的一个或多个接触点。术语“平面”是指基本上平坦的表面，从而使得连接其上的任何两个点的直线全部位于其中。术语“表面”是指制品或结构的外部区域或最上部区域。术语“共聚物”是由两种或更多种不同的单体或低聚物组成的化合物。术语“脱湿”是指在回流之后镍表面上的某个位置处的铟镀层的回缩，其中镍的此位置被称为不可湿的区域，并且在粘附性差时发生。术语“哑光”是指外观暗淡且平坦而无光泽。除非另外指出，否则所有镀浴均是基于水性溶剂的，即水基的镀浴。除非另外指出，否则所有量是重量百分比并且所有比率按摩尔计。所有数值范围都是包含的，并且可以按任何顺序组合，除非这种数值范围被限制为加起来最高100％是合乎逻辑的。

本发明的含水酸性铟组合物包含可溶于含水环境的一种或多种铟离子源。这些来源包括但不限于烷烃磺酸(诸如甲烷磺酸、乙烷磺酸以及丁烷磺酸)的铟盐、氨基磺酸的铟盐、铟的硫酸盐、铟的氯化物和溴化物盐、硝酸盐、氢氧化物盐、氧化铟、氟硼酸盐、羧酸(诸如柠檬酸、乙酰乙酸、乙醛酸、丙酮酸、乙醇酸、丙二酸、异羟肟酸、亚氨基二乙酸、水杨酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、羟基丁酸)的铟盐、氨基酸(诸如精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸)的铟盐。优选地，铟离子源是硫酸、氨基磺酸以及烷烃磺酸的一种或多种铟盐。更优选地，铟离子源是硫酸、氨基磺酸以及甲烷磺酸的一种或多种铟盐。最优选地，铟离子源是硫酸铟。

来自铟的水溶性盐的铟离子以足以提供期望厚度的铟沉积物的量包含在组合物中。优选地，来自水溶性铟盐的铟离子以5g/L至70g/L，更优选地10g/L至50g/L，最优选地10g/L至40g/L的量包含在组合物中。

选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组的一种或多种氨基酸包含在本发明的铟镀覆组合物中。优选地，本发明的铟电镀组合物不含具有硫和硫官能团的氨基酸。优选地，该一种或多种氨基酸选自由精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、丝氨酸以及组氨酸组成的组，更优选地，该一种或多种氨基酸选自由精氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、天冬氨酸、赖氨酸以及丝氨酸组成的组，甚至更优选地，该一种或多种氨基酸选自由甘氨酸、赖氨酸以及丝氨酸组成的组。最优选地，氨基酸是甘氨酸。在本发明的铟电镀组合物中包含这些氨基酸中的一种或多种抑制了铟电镀期间的氢气逸出并且稳定了铟离子，从而使得在＞1.5的相对高的pH下基本上不发生铟离子的析出。

前述氨基酸中的一种或多种可以5g/L或更大的量包含在本发明的铟镀覆组合物中。优选地，本发明的一种或多种氨基酸可以10g/L至200g/L的量包含在内，更优选地，氨基酸可以25g/L至150g/L(例如30g/L至120g/L、30g/L至100g/L或25g/L至75g/L)的量包含在内，甚至更优选地，氨基酸可以25g/L至100g/L(例如30g/L至100g/L或40g/L至100g/L)的量包含在内，最优选地，氨基酸以50g/L至100g/L(例如50g/L至90g/L)的量包含在内。

选自由无机酸、烷烃磺酸以及这些酸的盐组成的组的一种或多种酸，其中无机酸选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组。烷烃磺酸包括但不限于甲烷磺酸、乙烷磺酸以及丁烷磺酸。优选地，该一种或多种酸选自由硫酸、氨基磺酸以及甲烷磺酸组成的组，更优选地，该一种或多种酸选自由硫酸以及氨基磺酸组成的组，最优选地，该酸是氨基磺酸。

前述酸中的一种或多种或其盐以10g/L或更大的量包含在本发明的铟电镀组合物中。优选地，该一种或多种酸以10g/L至300g/L，更优选地50g/L至250g/L，甚至更优选地50g/L至200g/L，最优选50g/L至100g/L的量包含在铟镀覆组合物中。

本发明的含水酸性铟电镀组合物的pH在5或更小的范围内，优选地1-4，更优选地1-3，甚至更优选地1.5-3，最优选地1.5-2.5。

任选地，铟电镀组合物中可包含一种或多种pH调节剂，以提供并维持期望的酸性pH。pH调节剂可包含缓冲剂，这些缓冲剂包括一种酸及其共轭碱的盐。酸选自乙醛酸、丙酮酸、异羟肟酸、亚氨基二乙酸、水杨酸、琥珀酸、羟基丁酸、乙酸、乙酰乙酸、酒石酸、磷酸、草酸、碳酸、抗坏血酸、丁酸、硫代乙酸酸、乙醇酸、苹果酸、甲酸、庚酸、已酸、氢氟酸、乳酸、亚硝酸、辛酸、戊酸、尿酸、壬酸、癸酸、亚硫酸、硫酸、烷烃磺酸以及芳基磺酸，诸如甲烷磺酸、乙烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、氨基磺酸。诸如氢氧化钾和氢氧化钠的碱也可单独或与一种或多种前述酸组合用作pH调节剂。优选地，该一种或多种pH调节剂选自由氨基磺酸、硫酸、氢氧化钾以及氢氧化钠组成的组，更优选地，该一种或多种pH调节剂选自由氨基磺酸、硫酸以及氢氧化钾组成的组。

任选地，含水酸性铟电镀组合物可包含一种或多种合金金属。优选地，该一种或多种合金金属选自由锡、铜、铋以及银组成的组，更优选地，该一种或多种合金金属选自由锡、铜以及银组成的组，最优选地，该合金金属是锡。这些合金金属可作为水溶性金属盐添加到铟组合物中。这类水溶性金属盐是本领域技术人员所熟知的。许多是可商购获得的或者可根据文献中的描述制备。可将一种或多种合金金属源以一定量添加到铟电镀组合物中，这些量使得铟合金具有1wt％至3wt％的一种或多种合金金属。优选地，合金金属从铟组合物中排除。优选地，仅镀覆铟金属。

任选地，可将一种或多种氯离子源加入本发明的铟电镀组合物中。氯离子源包括但不限于氯化钠和氯化钾。优选地，当将一种或多种氯离子源添加到铟电镀组合物中时，氯离子的浓度可在1-50g/L的范围内。

常规的氢气抑制剂，诸如表卤代醇与含氮有机化合物的共聚物，从本发明的铟电镀组合物中排除。优选地，许多常规添加剂，诸如平整剂、抑制剂、增白剂、晶粒细化剂、合金金属以及表面活性剂，也从本发明的铟电镀组合物中排除。

优选地，在本发明的含水酸性铟电镀组合物中，水是去离子水和蒸馏水中的至少一种，以限制附带的杂质。

优选地，本发明的含水酸性铟电镀组合物由以下项组成：水；一种或多种铟离子源，包括铟(In³⁺)阳离子和抗衡阴离子；一种或多种酸，选自由无机酸组成的组，其中这些无机酸选自由氨基磺酸、硫酸以及烷烃磺酸(包括氨基磺酸、硫酸以及烷烃磺酸的盐)组成的组；一种或多种氨基酸，选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组；任选地一种或多种氯离子源；以及任选地一种或多种pH调节剂。

更优选地，本发明的含水酸性铟电镀组合物由以下项组成：水；一种或多种铟离子源，包括铟(In³⁺)阳离子和抗衡阴离子；一种或多种酸，选自由氨基磺酸、硫酸、甲烷磺酸以及上述酸的盐组成的组；一种或多种氨基酸，选自由精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸以及丝氨酸组成的组；一种或多种氯离子源；以及任选地一种或多种pH调节剂。

最优选地，本发明的含水酸性铟电镀组合物由以下项组成：水；一种或多种铟离子源，包括铟(In³⁺)阳离子和抗衡阴离子；一种或多种酸，选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组，其中最优选的酸是氨基磺酸；一种或多种氨基酸，选自由精氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、赖氨酸以及丝氨酸组成的组，其中甘氨酸、赖氨酸以及丝氨酸是更优选的氨基酸，并且最优选甘氨酸；以及任选地一种或多种pH调节剂。

优选地，本发明的含水酸性铟电镀组合物可用于与镍层直接相邻电镀铟金属或铟合金，其中镍层与铜或铜合金直接相邻。更优选地，本发明的含水酸性铟电镀组合物可用于与镍层直接相邻电镀铟金属，其中镍层与铜或铜合金直接相邻。镍层的厚度优选在0.1-5μm的范围内。具有1-100nm，更典型地1-40nm的厚度值的常规铟或银打底层从镍表面排除，从而使得可与镍直接相邻电镀铟金属或铟合金，并且提供＞100nm的哑光、均匀、无空隙、基本上无晶须的铟沉积物，该铟沉积物对镍具有良好的粘附性。可以通过交叉影线测试、引脚弯曲测试以及回流测试，然后进行脱湿控制来测试这种粘附性。

铟层的厚度在＞0.1μm的范围内，优选地0.2μm至10μm，更优选为0.2μm至5μm，最优选为0.2μm至1μm。

用于与镍直接相邻沉积铟金属或铟合金的设备是常规的。优选地，常规的可溶性铟电极用作阳极。电流密度可根据电镀组合物中铟离子的浓度以及浴液搅拌而变化。优选地，电流密度在0.1ASD或更大(例如0.1-50ASD、0.1-30ASD或0.1-20ASD)的范围内，更优选地，0.5ASD至50ASD(例如0.5-40ASD、1-20ASD或1-10ASD)。

铟金属或铟合金电镀期间铟组合物的温度可在室温至60℃的范围内。优选地，温度在室温至55℃的范围内，更优选地，室温至50℃，最优选地，30℃至45℃。

本发明的含水酸性铟电镀组合物的铟镀覆速度可分别在1、2、4、8或10ASD下在＞0.2μm/min、＞0.5μm/min、＞1μm/min、＞2.3μm/min或＞3μm/min的范围内。

任选地，使镀铟或铟合金的镍以及铜或铜合金衬底回流。回流测试优选在＞150℃的温度下，更优选地，＞200℃的温度，最优选地，200℃至350℃的温度下进行。回流可在用于金属衬底的常规回流炉中进行。回流的镀铟的镍衬底显示出轻微的脱湿或基本上没有脱湿。

尽管本发明的含水酸性铟电镀组合物优选用于与镍层直接相邻沉积铟金属或铟合金，其中镍层与铜或铜合金直接相邻，诸如对于IC电子装置中的连接器引脚，但是据设想，本发明的含水酸性铟电镀组合物可用于与其他金属诸如铜和铜合金直接相邻沉积铟金属或铟合金。优选地，与其他金属诸如镍、铜或铜合金直接相邻沉积铟金属，最优选地，与镍直接相邻沉积铟金属，其中镍与铜或铜合金直接相邻。

以下实例旨在说明本发明，但是并不旨在限制本发明的范围。

实例1-10

本发明的含水酸性铟电镀组合物的赫尔(Hull)槽电镀性能

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表1

前述铟电镀组合物的溶剂是水，并且用氢氧化钾调节铟电镀组合物的pH。

将250mL的每种铟组合物置于单独的赫尔槽中。涂覆有镍的黄铜(铜锌合金)面板用作阴极。铟金属用作可溶性阳极。整流器设定为2A。在镀覆过程中，使用普通的实验室桨式搅拌器搅拌铟组合物。铟电镀进行3min。电流密度在0.1-10ASD的范围内。使用Fischerscope X-Ray XDV-SD XRF设备以1、2、3、4、6、8以及10ASD的电流密度测量铟金属沉积物。通过将每个电流密度下的厚度除以以分钟计的镀覆时间来确定镀覆速率。

随着电流密度的增加，在镍上沉积铟的镀覆速率也增加。镀覆速率在1ASD下的0.5μm/min的低速率到在10ASD下的3.2μm/min的高速率的范围内。电镀完成后，检查铟沉积物的沉积物质量。所有的铟沉积物都表现为光滑、哑光且均匀的。没有观察到沉积物缺陷。

实例11-12

镍上铟金属的回流测试

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表2

¹LUGALVAN^TM IZE，购自BASF(巴斯夫)(IZE含有48wt％-50wt％的共聚物)。

每种含水酸性铟电镀组合物都用于在涂覆镍的黄铜(铜锌合金)上镀覆铟。反电极是铟可溶性阳极。在5ASD的电流密度下，在衬底的镍上镀覆铟3min。在整个镀覆过程中搅拌铟电镀组合物。

镀覆后，用DI水冲洗镀铟的衬底、干燥并观察镀覆性能。镍上的铟沉积物在两个衬底上均表现为均匀、哑光且光滑的。

然后，使用常规回流炉对衬底进行回流/加热。在200℃回流3min。从炉中取出回流的衬底，并分析其表面的质量。用实例11的铟组合物镀覆的衬底没有显示出脱湿的迹象。相比之下，用实例12的铟组合物镀覆的衬底显示出明显的脱湿：在回流之前，镍在被铟覆盖的某些区域上暴露。

实例13-14

含有氨基酸半胱氨酸或氨基酸甘氨酸的含水酸性铟镀覆组合物的赫尔槽镀覆性能

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表3

将250mL的每种含水酸性铟组合物置于赫尔槽中。涂覆镍的黄铜(铜锌合金)衬底用作阴极。镀覆在桨式搅拌下以2A的电流进行3min。反电极是可溶性铟阳极。在0.1-10ASD的电流密度下评估涂层的外观和厚度。对于对比例13，因为0.1-3ASD的较低电流密度，所以没有铟镀覆的迹象。在电流密度高于3ASD时，铟沉积物非常薄(小于0.4μm)并且不均匀。在镀覆期间观察到大量气体逸出(用肉眼从阴极观察到鼓泡)。

相比之下，实例14的铟沉积物在0.1-10ASD下表现为均匀、哑光且光滑的。镀覆速度与上述实例1-5的镀覆速度相当。

实例15-17

含水酸性铟镀覆组合物的赫尔槽镀覆性能

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表4

¹LUGALVAN^TM IZE，购自BASF(巴斯夫)(IZE含有48wt％-50wt％的共聚物)。

将250mL的每种含水酸性铟组合物置于赫尔槽中。涂覆镍的黄铜(铜锌合金)衬底用作阴极。镀覆以2A的电流进行。镀覆在桨式搅拌下进行3min。反电极是铟可溶性阳极。在0.1-10ASD的电流密度下评估铟涂层的外观和厚度。

实例15的铟镀覆的衬底具有均匀、哑光且光滑的铟沉积物。在0.1-10ASD的电流密度范围内，镀覆速率良好并且与上述实例1-5基本上相同。没有可观察到的缺陷。

相比之下，实例16-17的铟组合物镀覆的衬底没有显示出沉积在衬底上的大量的铟。实例16-17的衬底的XRF分析在衬底的某些区域显示出0.1-0.6μm的铟簇。在实例16-17的衬底的镀覆过程中观察到大量气体逸出。已经确定，咪唑/表卤代醇共聚物不适用于铟金属电镀。

实例18

氢气生成和镍上铟的回流测试

将上述表4的实例15、16以及17的铟镀覆组合物添加到单独的一升玻璃烧杯中。在每个烧杯中放置两个铟可溶性阳极。在每个烧杯中使用涂覆镍的黄铜试片作为阴极。将电极连接到整流器。对每种组合物施加4ASD的电流密度。镀覆在2min内完成。在整个镀覆过程中使用磁力搅拌器搅拌铟电镀组合物。镀覆后，将每个试片从烧杯中取出，并用DI水冲洗、干燥并分析铟镀覆性能。

实例15的试片具有2.2μm厚的均匀、哑光且光滑的铟沉积物。相比之下，来自实例16-17的镀覆组合物的铟沉积物非常薄。XRF分析测得实例16的铟组合物镀覆的试片的铟沉积物只有0.2μm厚，并且实例17的组合物的铟沉积物是0.1μm厚。对于实例16-17，在镀覆期间观察到大量气体逸出。

使用8ASD的电流密度以1分30秒的镀覆时间重复上述实验。实例15的铟沉积物外观均匀、哑光且光滑，具有3.7μm厚的铟沉积物。来自实例16-17的组合物的铟沉积物分别具有0.55μm和0.35μm的铟厚度。

实例19-21

氢气生成和镍上铟的回流测试

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表5

¹LUGALVAN^TM IZE，购自BASF(巴斯夫)(IZE含有48wt％-50wt％的共聚物)。

将实例19-20的铟镀覆组合物中的每一种添加到单独的一升玻璃烧杯中。在每个烧杯中放置两个铟阳极，并在每个烧杯中使用涂覆镍的试片作为阴极。将电极连接到整流器。施加4ASD的电流密度进行2min的镀覆。在整个镀覆过程中搅拌镀覆组合物。在铟镀覆期间，对于实例20-21观察到大量氢气逸出。相比之下，对于实例19，观察到微量的氢气逸出。

镀覆后，用DI水冲洗镀铟的衬底、干燥并观察镀覆性能。用实例19的铟组合物镀覆的镍上的铟沉积物表现为均匀、哑光且光滑的。平均铟厚度为2.2μm。

相比之下，用实例20和实例21的铟组合物时，基本上没有铟沉积在镍上。用实例20的铟组合物镀覆的镍上的平均铟厚度仅为0.55μm，并且用实例21的铟组合物镀覆的镍上的平均厚度仅为0.35μm。

然后使用常规的回流炉对具有与镍相邻的铟沉积物的衬底进行回流。在200℃回流3min。从炉中取出回流的衬底，并分析其表面的质量。用实例19的铟组合物镀覆的衬底没有显示出脱湿的迹象。相比之下，用实例20-21的铟组合物镀覆的衬底显示出分布在铟层的表面上的几个脱湿点。

实例22-27

含水酸性铟电镀组合物的稳定性

制备了以下含水酸性铟电镀组合物：

表6

在室温下初始配制(make-up)之后，所有前述铟镀覆组合物均表现为无色的。所有铟镀覆组合物在室温下闲置一天。实例22的铟镀覆组合物明显混浊。在玻璃烧杯的底部观察到白色沉淀。白色沉淀表明从组合物中析出铟盐。

相比之下，实例23-27的铟镀覆组合物保持无色，表明稳定性良好。实例23-27的组合物在几周内保持无色，表明铟组合物稳定。一个月后仍未观察到浑浊或沉淀。

Claims (10)

1.一种铟电镀组合物，其由以下项组成：水；一种或多种铟离子源；一种或多种酸，其选自由无机酸、烷烃磺酸以及所述酸的盐组成的组，其中所述无机酸选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组；以及一种或多种氨基酸，其选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、组氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组；任选地一种或多种合金金属；以及任选地一种或多种pH调节剂。

2.如权利要求1所述的铟电镀组合物，其中，所述一种或多种氨基酸选自由甘氨酸、精氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、组氨酸以及天冬酰胺组成的组。

3.如权利要求1所述的铟电镀组合物，其中，所述一种或多种氨基酸的量为至少5g/L。

4.如权利要求3所述的铟电镀组合物，其中，所述一种或多种氨基酸的量为10g/L至200g/L。

5.如权利要求1所述的铟电镀组合物，其中，所述一种或多种酸是选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组的无机酸。

6.如权利要求1所述的铟电镀组合物，其中，所述一种或多种合金金属选自由锡、银、铋以及铜组成的组。

7.一种在镍上电镀铟的方法，其包括：

a.提供包括与铜或铜合金层相邻的镍层的衬底：

b.使包括与所述铜或所述铜合金层相邻的所述镍层的所述衬底与铟电镀组合物接触，所述铟电镀组合物由以下项组成：水；一种或多种铟离子源；一种或多种酸，其选自由无机酸、烷烃磺酸以及所述酸的盐组成的组，其中所述无机酸选自由氨基磺酸以及硫酸组成的组；以及一种或多种氨基酸，其选自由丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、丝氨酸以及缬氨酸组成的组；任选地一种或多种合金金属；以及一种或多种pH调节剂；以及

c.使用所述铟电镀组合物电镀与所述衬底的所述镍层相邻的铟层。

8.如权利要求7所述的在镍上电镀铟的方法，其中，所述铟层为大于0.1μm。

9.如权利要求8所述的在镍上电镀铟的方法，其中，所述铟层为0.2-1μm。

10.如权利要求7所述的电镀铟的方法，其中，所述一种或多种氨基酸选自由甘氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、丝氨酸、天冬酰胺以及精氨酸组成的组。