CN117940606A - 基板 - Google Patents

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CN117940606A
CN117940606A CN202280060397.6A CN202280060397A CN117940606A CN 117940606 A CN117940606 A CN 117940606A CN 202280060397 A CN202280060397 A CN 202280060397A CN 117940606 A CN117940606 A CN 117940606A
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山本和志
井上光典
水白雅章
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/52Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating using reducing agents for coating with metallic material not provided for in a single one of groups C23C18/32 - C23C18/50
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract

本发明提供一种基板,其具有电极和形成于该电极上的镀覆层,上述镀覆层从电极侧起依次包含Ni/Cu/Sn镀覆层,在上述Cu层与Sn层的界面中存在Cu和Sn的金属间化合物层,上述金属间化合物层中包含孔洞。

Description

基板
技术领域
本公开涉及一种基板。
背景技术
从提高焊料附着性、电气可靠性、耐腐蚀性等观点考虑,可以在基板上的电极的表面形成Ni/Cu/Sn层。例如,专利文献1中记载了如下内容:在铜或铜合金部件的表面形成含有Ni的层,在该含有Ni的层上形成含有Cu的层,在该含有Cu的层的上形成含有Sn的层,并使含有Cu的层的厚度与含有Sn的层的厚度之比(Cu/Sn厚度比)为2以下。另外,专利文献2中记载了如下内容:在基板的焊盘上形成镀Ni层,并在其上形成镀Cu层,除去镀Cu层上的第1空气氧化被膜,将镀Cu层用Sn置换而形成暂时置换镀Sn层,剥离暂时置换镀Sn层,除去以均匀的厚度形成在镀Cu层上的第2空气氧化被膜,再次将镀Cu层用Sn置换而形成具有良好平坦性的置换镀Sn层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-300524号公报
专利文献2:日本特开2003-282616号公报
发明内容
具有如专利文献1和2所记载的构成的电极,在落下时等情况下的抗冲击性有可能不充分。本公开的目的在于提供一种落下时等情况下的电极部分的抗冲击性高的基板。
本公开包含以下的方式。
[1]一种基板,具有电极和形成于该电极上的镀覆层基板,
上述镀覆层从电极侧起依次包含Ni/Cu/Sn镀覆层,
在上述Cu层与Sn层的界面存在Cu和Sn的金属间化合物层,
上述金属间化合物层中包含孔洞。
[2]根据上述[1]所述的基板,其中,上述孔洞的平均直径为0.01μm~1.0μm。
[3]根据上述[1]或[2]所述的基板,其中,上述孔洞的直径为1.0μm以下。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的基板,其中,上述孔洞的直径为0.01μm~1.0μm。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的基板,其中,上述孔洞的个数为30个~1000个/4μm宽度。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的基板,其中,上述金属间化合物层中的Cu:Sn(摩尔比)为0.6:1.4~1.4:0.6。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的基板,其中,Cu层中的Cu的取向度低于电解镀Cu。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的基板,其中,Cu层为无电镀层。
根据本公开,通过在镀覆层中使孔洞存在而提高抗冲击性。
附图说明
图1是本公开的基板1的电极部的截面示意图。
图2是实施例2中的镀Cu层/镀Sn层界面的截面的SEM图像。
图3是实施例3中的镀Cu层/镀Sn层界面的截面的SEM图像。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的基板进行详细说明。其中,各实施方式的基板的形状和配置等并不限于图示的例子。
本公开的基板1在基材2上具有电极3和形成于该电极3上的镀覆层5。电极3以仅上表面露出的方式由树脂层4进行塑封,镀覆层5位于电极3的露出部分上。上述镀覆层从电极3侧起依次包含Ni层6/Cu层7/Sn层8。在上述Cu层7与Sn层8的界面上存在Cu和Sn的金属间化合物层,并在上述金属间化合物层中包含孔洞。
本公开的基板1典型的为印刷电路基板。
上述基材2没有特别限定,例如可以为玻璃环氧基材、陶瓷基材、树脂基材。在优选的方式中,基材可以为玻璃环氧基材。
作为构成上述电极3的金属,可举出Cu、Au、Ag等。在优选的方式中,构成电极3的金属为Cu。
上述镀覆层5形成于电极3上。该镀覆层5从电极侧依次包含Ni/Cu/Sn镀覆层。通过镀覆层包含Ni/Cu/Sn镀覆层,能够在不使用贵金属的情况下提高回流焊后的焊料的润湿铺展性。
在上述Cu层与Sn层的界面上存在Cu和Sn的金属间化合物层。
在上述金属间化合物层中存在孔洞。在此,孔洞是指存在于金属间化合物层内部的孔洞,其直径为0.01μm以上。通过存在上述孔洞而使基板的抗冲击性提高。
上述孔洞的直径是指镀覆层的截面的SEM(扫描式电子显微镜)图像中的孔洞的圆当量直径。
上述孔洞的平均直径可以优选为0.01μm~1.0μm,更优选为0.05μm~0.1μm。通过孔洞具有上述平均直径,能够兼具高抗冲击性和抑制镀覆层的电阻上升。
上述孔洞的平均直径可以通过利用SEM拍摄镀覆层的截面,对存在于宽度4μm的区域的孔洞求出圆当量直径,以其平均值的形式而算出。
在优选的方式中,上述孔洞的直径为1.0μm以下,优选为0.8μm以下。通过使孔洞的直径为1.0μm以下,能够利用孔洞来抑制镀覆层电阻的降低。
在优选的方式中,上述孔洞的直径为0.01μm以上,优选为0.1μm以上。通过使孔洞的直径为0.01μm以上,能够使抗冲击性进一步提高。
在更优选的方式中,上述孔洞的直径为0.01μm~1.0μm,优选为0.1μm~0.8μm。
在优选的方式中,在金属间化合物层中不存在具有大于1.0μm的直径的孔洞。
上述孔洞的个数优选为30个~1000个/4μm宽度,更优选为30个~100个/4μm宽度。通过使孔洞的个数为上述范围,能够兼具高抗冲击性和抑制镀覆层的电阻上升。
在优选的方式中,0.01μm~1.0μm的径を具有孔洞的个数优选为30个~1000个/4μm宽度,更优选为30个~100个/4μm宽度。通过使孔洞的个数为上述范围,能够进一步提高抗冲击性,而且,能够进一步抑制镀覆层的电阻上升。
上述孔洞的个数是指在镀覆层的截面的SEM图像中包含于金属间化合物层的宽度4μm的区域中的孔洞的个数。宽度是指与镀覆层的层叠方向垂直的方向的宽度。
上述金属间化合物中的Cu:Sn(摩尔比)优选为0.6:1.4~1.4:0.6,更优选为0.8:1.2~1.2:0.8,进一步优选为1:1。
上述金属间化合物中的Cu:Sn比可以通过在镀覆层的截面的SEM图像中对金属间化合物层的截面进行EDX分析(能量色散X射线分析)来测定。
上述Ni层的厚度可以优选为1μm~10μm,更优选为3μm~8μm。
在优选的方式中,上述Ni层通过无电镀形成。
上述Cu层的厚度可以优选为1μm~10μm,更优选为3μm~8μm。
上述Cu层中的Cu的取向度优选低于电解镀Cu。通过使Cu层中的Cu的取向度低于电解镀Cu的取向度,从而促进金属氧化物层的形成,变得更容易形成孔洞。
上述Cu的取向度可以通过X射线衍射来测定。
上述Cu层优选针对(220)晶面以ICDD卡片(04-0836)为基准(指数=1)表现出0.5~1.5的指数。
在优选的方式中,上述Cu层通过无电镀形成。通过利用无电镀形成Cu层,从而变得更容易形成孔洞。
上述Sn层的厚度可以优选为0.5μm~10μm,更优选为1μm~5μm。
在优选的方式中,上述Sn层通过无电镀、优选置换镀形成。通过利用无电镀、特别是置换镀形成Sn层,从而更容易形成孔洞。
在优选的方式中,形成上述Cu层的镀覆处理后,对Cu层进行蚀刻处理,在Cu层表面形成微细的凹凸,接着,进行镀Sn。通过进行该蚀刻处理而在Cu表面形成微细的凹凸,从而容易在金属间化合物层中产生微细的孔洞。该蚀刻处理可以分成2次进行。作为该蚀刻处理中使用的蚀刻处理液,可举出过硫酸钠系、硫酸过氧化氢系、磷酸过氧化氢系等。
作为构成上述树脂层4的树脂,没有特别限定,可举出环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂等。该树脂可以仅为1种,也可以为2种以上。
实施例
以下,使用实施例对本公开的基板进行具体说明,但本公开的基板并不限定于这些实施例。
实施例1
在带有铜箔的玻璃环氧基板上形成5μm的无电解镀Ni层,在无电解镀Ni层上形成5μm的无电解镀Cu,进而在无电解镀Cu上形成2μm的置换镀Sn层。在形成有Ni/Cu/Sn层的基板上,印刷φ1和φ0.8mm的焊料糊剂(M705)。对得到的基板进行回流焊,测定回流焊前后的焊料的直径而算出焊料润湿铺展率。焊料润湿铺展率由下述式求出。应予说明,作为比较例,对形成了无电解Ni/Au镀层的基板也进行了同样的评价。将结果示于下述表1。
[表11
根据上述结果,表明具有Ni/Cu/Sn层的本公开的基板即使不使用贵金属,也具有与具有Ni/Au层的基板同等的焊料润湿铺展性。
实施例2
在带有铜箔的玻璃环氧基板上形成5μm的无电解镀Cu(镀Sn后变为3μm,在无电解镀Cu上形成2μm的置换镀Sn层。
实施例3
进行置换镀Sn层之前,对Cu镀覆层进行蚀刻处理,除此以外,与实施例2同样地形成镀覆层。
截面观察
对制成的镀覆层,在FIB后使用SEM进行截面观察。下述示出观察条件。将实施例2的截面示于图2,将实施例3的截面示于图3。应予说明,在图2和图3中,在得到的SEM图像中加上表示各层边界的虚线。根据图2和图3,确认均形成了孔洞,但在进行了蚀刻处理的实施例3的截面中,确认了在形成于Cu/Sn界面的金属间化合物层中小于1μ的孔洞为41个/4μm宽度,平均孔洞径为0.08μm。另外,对该截面利用EDS(EDX)来测定金属间化合物层的Cu:Sn比(摩尔比),结果,Cu:Sn比为1:1。
·SEM观察条件
加速电压:8kV
工作台倾斜角:0°
样品台:45°
观察图像:反射电子图像
预处理:FIB90°加工(高真空)
装置:SUPRA40VP(ZEISS公司制)
·EDS(EDX)观察条件
加速电压:8kV
工作台倾斜角:0°
样品台:45°
孔径尺寸:60μm
时间常量:Rate 1
对象元素:原子序数6(碳)以上
预处理:FIB90°加工(高真空)
装置:NORAN SYSTEM7(Thermo Fisher Scientific公司制)
产业上的可利用性
本公开的基板由于抗冲击性高,因此能够在各种用途中使用。
符号说明
1…基板
2…基材
3…电极
4…树脂层
5…镀覆层
6…Ni层
7…Cu层
8…Sn层

Claims (8)

1.一种基板,具有电极和形成于该电极上的镀覆层,
所述镀覆层从电极侧起依次包含Ni层/Cu层/Sn层的镀覆层,
在所述Cu层与Sn层的界面存在Cu和Sn的金属间化合物层,
所述金属间化合物层中包含孔洞。
2.根据权利要求1所述的基板,其中,所述孔洞的平均直径为0.01μm~1.0μm。
3.根据权利要求1或2所述的基板,其中,所述孔洞的直径为1.0μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的基板,其中,所述孔洞的直径为0.01μm~1.0μm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的基板,其中,所述孔洞的个数为30个~1000个/4μm宽度。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的基板,其中,所述金属间化合物层中的Cu:Sn以摩尔比计为0.6:1.4~1.4:0.6。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的基板,其中,Cu层中的Cu的取向度低于电解镀Cu。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的基板,其中,Cu层为无电镀层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007123674A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Murata Mfg Co Ltd 配線基板、及び電子装置
JP5019596B2 (ja) * 2007-06-29 2012-09-05 古河電気工業株式会社 プリント配線板及びプリント回路板
JP2010103377A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Nippon Steel Materials Co Ltd はんだバンプを有する電子部材

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