JP2000124571A - ボンディング用プリント配線板 - Google Patents
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディング性と半田接合性に優れた半田接
合用パッド部を有するプリント配線板を提供すること。 【解決手段】 樹脂、セラミックスまたは金属からなる
電気絶縁基板の上に下地層として銅箔または銅めっき層
を有し、その上にビスマス含有の無電解Ｎｉ−Ｐめっき
層および無電解Ａｕめっき層を順次設けたことを特徴と
する、半田接合用パッド部を有するボンディング用プリ
ント配線板。無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＰ含有量が６〜
１１重量％、ビスマス含有量が０．０２〜１０．０重量
％、厚さが０．１〜２０μｍであり、無電解Ａｕめっき
層の厚さが０．０２〜１．５μｍである。
合用パッド部を有するプリント配線板を提供すること。 【解決手段】 樹脂、セラミックスまたは金属からなる
電気絶縁基板の上に下地層として銅箔または銅めっき層
を有し、その上にビスマス含有の無電解Ｎｉ−Ｐめっき
層および無電解Ａｕめっき層を順次設けたことを特徴と
する、半田接合用パッド部を有するボンディング用プリ
ント配線板。無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＰ含有量が６〜
１１重量％、ビスマス含有量が０．０２〜１０．０重量
％、厚さが０．１〜２０μｍであり、無電解Ａｕめっき
層の厚さが０．０２〜１．５μｍである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁性基板の
表面に電気設計に基づく導体パターンを導電性材料で形
成し、固着したボンディング用プリント配線板に関す
る。
表面に電気設計に基づく導体パターンを導電性材料で形
成し、固着したボンディング用プリント配線板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プリント配線板は、プラスチック、ガラ
ス、金属などの電気絶縁膜でできた基板の上に、薄い銅
版に写真製板やスクリーン印刷で配線を印刷したプリン
ト回路を張り付け、不要の部分の銅をエッチングにより
取り除いたものである。半導体素子などの電子素子の製
作に当たり、局部的な溶接によって半導体部分から外部
電極へときわめて細かいリード線を取り付け配線される
が、これに供されるのがボンディング用プリント配線板
である。
ス、金属などの電気絶縁膜でできた基板の上に、薄い銅
版に写真製板やスクリーン印刷で配線を印刷したプリン
ト回路を張り付け、不要の部分の銅をエッチングにより
取り除いたものである。半導体素子などの電子素子の製
作に当たり、局部的な溶接によって半導体部分から外部
電極へときわめて細かいリード線を取り付け配線される
が、これに供されるのがボンディング用プリント配線板
である。
【０００３】従来、ボンディング用プリント配線板は、
絶縁性基板に銅めっきでパターン形成後、下記の２通り
の方法でニッケルめっきと金めっきが施される。第１の
方法は、電気めっきによる方法である。この方法は純ニ
ッケルと純金をめっきするため、ボンディング性および
半田接合性が非常に良好である。しかし、めっきするた
めの給電用配線が必要であるために、配線回路の微細高
密度基板の製造ができないという欠点がある。
絶縁性基板に銅めっきでパターン形成後、下記の２通り
の方法でニッケルめっきと金めっきが施される。第１の
方法は、電気めっきによる方法である。この方法は純ニ
ッケルと純金をめっきするため、ボンディング性および
半田接合性が非常に良好である。しかし、めっきするた
めの給電用配線が必要であるために、配線回路の微細高
密度基板の製造ができないという欠点がある。
【０００４】第２の方法は、無電解めっきによる配線で
ある。無電解めっきは給電用配線が不必要なため微細高
密度配線基板を製造できる。しかし、従来の無電解Ｎｉ
−Ｐめっきでは、ボンディング性は良好であるが、半田
接合性が悪く、特にボール半田接合では、ボール半田の
脱落不良が発生する。また鉛化合物とイオウ化合物の組
合わせによる無電解ニッケルめっき浴による析出ニッケ
ルめっき層は、ボンディング性や異常析出の抑制は良好
であるが、半田接合性が悪く、実用性が低かった。
ある。無電解めっきは給電用配線が不必要なため微細高
密度配線基板を製造できる。しかし、従来の無電解Ｎｉ
−Ｐめっきでは、ボンディング性は良好であるが、半田
接合性が悪く、特にボール半田接合では、ボール半田の
脱落不良が発生する。また鉛化合物とイオウ化合物の組
合わせによる無電解ニッケルめっき浴による析出ニッケ
ルめっき層は、ボンディング性や異常析出の抑制は良好
であるが、半田接合性が悪く、実用性が低かった。
【０００５】そこで、前述した第１の方法と第２の方法
の利点を活かした方法、すなわち無電解めっき方式で製
造した、ボンディング性と半田接合性の良好な半田接合
用パッドを有するプリント配線板の出現が望まれてい
る。なお、半田接合用パッドとは、半導体素子のチップ
表面に設けたワイヤボンディングのための金属薄膜部分
のことである。
の利点を活かした方法、すなわち無電解めっき方式で製
造した、ボンディング性と半田接合性の良好な半田接合
用パッドを有するプリント配線板の出現が望まれてい
る。なお、半田接合用パッドとは、半導体素子のチップ
表面に設けたワイヤボンディングのための金属薄膜部分
のことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ボンディン
グ性と半田接合性に優れた半田接合用パッド部を有する
プリント配線板を提供することを目的としている。
グ性と半田接合性に優れた半田接合用パッド部を有する
プリント配線板を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の通りの
ものである。 （１）樹脂、セラミックまたは金属からなる電気絶縁板
の上に下地層として銅箔または銅めっき層を有し、その
上にビスマス含有の無電解Ｎｉ−Ｐめっき層および無電
解金めっき層を順次設けたことを特徴とする、半田接合
用パッド部を有するボンディング用プリント配線板。 （２）無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＰ含有量が６〜１１重
量％、ビスマス含有量が０．０２〜１０．０重量％、厚
さが０．１〜２０μｍであり、無電解金めっき層の厚さ
が０．０２〜１．５μｍである前記（１）に記載の半田
接合用パッド部を有するボンディング用プリント配線
板。
ものである。 （１）樹脂、セラミックまたは金属からなる電気絶縁板
の上に下地層として銅箔または銅めっき層を有し、その
上にビスマス含有の無電解Ｎｉ−Ｐめっき層および無電
解金めっき層を順次設けたことを特徴とする、半田接合
用パッド部を有するボンディング用プリント配線板。 （２）無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＰ含有量が６〜１１重
量％、ビスマス含有量が０．０２〜１０．０重量％、厚
さが０．１〜２０μｍであり、無電解金めっき層の厚さ
が０．０２〜１．５μｍである前記（１）に記載の半田
接合用パッド部を有するボンディング用プリント配線
板。
【０００８】以下に、本発明を詳細に説明する。集積回
路チップの高密度化に伴い、集積回路チップを搭載する
半田接合用パッド部を有するボンディング用基板も微細
かつ高密度配線となる。このため無電解めっき方法によ
るニッケルめっき、金めっき層構造が必要であり、かつ
その物性はボンディング性、半田接合性が良好でなけれ
ばならない。また配線間の短絡などの異常析出を抑える
ことも重要なことである。
路チップの高密度化に伴い、集積回路チップを搭載する
半田接合用パッド部を有するボンディング用基板も微細
かつ高密度配線となる。このため無電解めっき方法によ
るニッケルめっき、金めっき層構造が必要であり、かつ
その物性はボンディング性、半田接合性が良好でなけれ
ばならない。また配線間の短絡などの異常析出を抑える
ことも重要なことである。
【０００９】本発明者らは、半田接合性を劣化させるニ
ッケル・リン合金中に各種の化合物を加えて研究したと
ころ、無電解Ｎｉ−Ｐめっき浴にビスマス化合物を微量
添加すことにより、ボンディング性、半田接合性、異常
析出の抑制に良好な無電解Ｎｉ−Ｐめっき浴が得られる
ことを知見した。本発明は、この知見に基づいて完成に
至ったものである。
ッケル・リン合金中に各種の化合物を加えて研究したと
ころ、無電解Ｎｉ−Ｐめっき浴にビスマス化合物を微量
添加すことにより、ボンディング性、半田接合性、異常
析出の抑制に良好な無電解Ｎｉ−Ｐめっき浴が得られる
ことを知見した。本発明は、この知見に基づいて完成に
至ったものである。
【００１０】本発明のボンディング用プリント配線板
は、図１に示すように、絶縁材１からなるプリント配線
板素材上の銅層２上の全面または必要部分にビスマス含
有Ｎｉ−Ｐ層３および無電解金めっき層４が順次形成さ
れていることを特徴としている。プリント配線板素材と
しては、常用されている樹脂、セラミックス、各種金属
のいずれも用いられる。また銅層は、電解めっき法、無
電解めっき法および蒸着法のいずれの方法を採用しても
よい。
は、図１に示すように、絶縁材１からなるプリント配線
板素材上の銅層２上の全面または必要部分にビスマス含
有Ｎｉ−Ｐ層３および無電解金めっき層４が順次形成さ
れていることを特徴としている。プリント配線板素材と
しては、常用されている樹脂、セラミックス、各種金属
のいずれも用いられる。また銅層は、電解めっき法、無
電解めっき法および蒸着法のいずれの方法を採用しても
よい。
【００１１】本発明において無電解Ｎｉ−Ｐめっき層の
組成は、Ｐ含有量が３〜１５重量％、Ｂｉ含有量が０．
０５〜１０．０重量％が適当である。また無電解Ｎｉ−
Ｐめっき層の厚さは０．１〜２０μｍ、無電解Ａｕめっ
き層の厚さは０．０２〜１．５μｍが適当である。
組成は、Ｐ含有量が３〜１５重量％、Ｂｉ含有量が０．
０５〜１０．０重量％が適当である。また無電解Ｎｉ−
Ｐめっき層の厚さは０．１〜２０μｍ、無電解Ａｕめっ
き層の厚さは０．０２〜１．５μｍが適当である。
【００１２】［実施例］以下に、本発明を実施例と比較
例により更に説明する。実施例１〜２ 絶縁基板となる標準的なビスマレイドトリアミン樹脂プ
リント板に銅めっきまたはエッチングによりパターン形
成し、その上に、表１に示す、無電解Ｎｉ−Ｐ層を５μ
ｍ厚さでめっき後、ＩＭ−ＧＯＬＤ ＳＴおよびＩＭ−
ＧＯＬＤ Ｍ−２２（日本高純度化学株式会社製）とし
て一般に市販されている置換型無電解金めっきを用いて
厚み０．５０μｍの金めっきを施し、プリント配線板を
製作した。
例により更に説明する。実施例１〜２ 絶縁基板となる標準的なビスマレイドトリアミン樹脂プ
リント板に銅めっきまたはエッチングによりパターン形
成し、その上に、表１に示す、無電解Ｎｉ−Ｐ層を５μ
ｍ厚さでめっき後、ＩＭ−ＧＯＬＤ ＳＴおよびＩＭ−
ＧＯＬＤ Ｍ−２２（日本高純度化学株式会社製）とし
て一般に市販されている置換型無電解金めっきを用いて
厚み０．５０μｍの金めっきを施し、プリント配線板を
製作した。
【００１３】無電解Ｎｉ−Ｐめっき浴は、その基本組成
が、硫酸Ｎｉ・６Ｈ2 Ｏ：２２．５ｇ／ｌ、クエン酸：
２５ｇ／ｌ、次亜リン酸Ｎａ：２０ｇ／ｌ、鉛：０．５
ｐｐｍであり、これに添加物としてＢｉおよびイオウ化
合物を選び添加物の量を変化させた。めっき浴の条件は
ｐＨ４．８、液温８５℃である。このようにプリント配
線板の製品を各々１０個製作し、各種試料についてワイ
ヤーボンディング性評価試験、半田ボール接合性評価試
験、および析出状態観察評価試験に供した。
が、硫酸Ｎｉ・６Ｈ2 Ｏ：２２．５ｇ／ｌ、クエン酸：
２５ｇ／ｌ、次亜リン酸Ｎａ：２０ｇ／ｌ、鉛：０．５
ｐｐｍであり、これに添加物としてＢｉおよびイオウ化
合物を選び添加物の量を変化させた。めっき浴の条件は
ｐＨ４．８、液温８５℃である。このようにプリント配
線板の製品を各々１０個製作し、各種試料についてワイ
ヤーボンディング性評価試験、半田ボール接合性評価試
験、および析出状態観察評価試験に供した。
【００１４】ワイヤーボンディング性評価試験では、ワ
イヤーボンディングマシンにて直径２５μｍの金線ワイ
ヤーを用いてピール強度を測定した。半田ボール接合製
評価試験については、直径０．７６ｍｍのＳｎ−Ｐｂが
６３％：３７％のボール半田を用いて、２２０℃、５０
秒間の半田接合を２回繰り返しプッシュゲージにてボー
ル半田の接合強度を測定した。析出状態観察評価試験で
は、光学顕微鏡にて配線のハミ出しめっきなどの異常析
出を倍率２００倍にて観察した。各種評価試験結果を、
表１に示す。表１の評価についてＡ：優れている、Ｂ：
やや優れている、Ｃ：やや劣っている、Ｄ：劣っている
を示している。
イヤーボンディングマシンにて直径２５μｍの金線ワイ
ヤーを用いてピール強度を測定した。半田ボール接合製
評価試験については、直径０．７６ｍｍのＳｎ−Ｐｂが
６３％：３７％のボール半田を用いて、２２０℃、５０
秒間の半田接合を２回繰り返しプッシュゲージにてボー
ル半田の接合強度を測定した。析出状態観察評価試験で
は、光学顕微鏡にて配線のハミ出しめっきなどの異常析
出を倍率２００倍にて観察した。各種評価試験結果を、
表１に示す。表１の評価についてＡ：優れている、Ｂ：
やや優れている、Ｃ：やや劣っている、Ｄ：劣っている
を示している。
【００１５】表１に示す評価試験結果から分るように、
Ｎｉ−Ｐめっき基本組成にＭｏを添加した浴（試料番号
１，２）を用いたものは、ワイヤーボンディング性、半
田ボール接合性、析出状態も良く、総合評価においても
優れている。しかし、イオウ化合物を添加した浴（試料
番号３）、およびＢｉもイオウ化合物も添加していない
浴（試料番号４）を用いたものは、総合評価においてや
や劣っている、あるいは劣っているとの評価しか得られ
ない。
Ｎｉ−Ｐめっき基本組成にＭｏを添加した浴（試料番号
１，２）を用いたものは、ワイヤーボンディング性、半
田ボール接合性、析出状態も良く、総合評価においても
優れている。しかし、イオウ化合物を添加した浴（試料
番号３）、およびＢｉもイオウ化合物も添加していない
浴（試料番号４）を用いたものは、総合評価においてや
や劣っている、あるいは劣っているとの評価しか得られ
ない。
【００１６】
【表１】
【００１７】実施例３〜５ 絶縁基板となる標準的なビスマレイドトリアミン樹脂プ
リント板に銅めっきまたはエッチングによりパターン形
成し、その上に、表２に示す、無電解Ｎｉ−Ｐ層を５μ
ｍ厚さでめっき後、ＩＭ−ＧＯＬＤ ＳＴおよびＩＭ−
ＧＯＬＤ Ｍ−２２（日本高純度化学株式会社製）とし
て一般に市販されている置換型無電解金めっき液を用い
て厚み０．５０μｍの金めっきを施し、プリント配線板
を製作した。
リント板に銅めっきまたはエッチングによりパターン形
成し、その上に、表２に示す、無電解Ｎｉ−Ｐ層を５μ
ｍ厚さでめっき後、ＩＭ−ＧＯＬＤ ＳＴおよびＩＭ−
ＧＯＬＤ Ｍ−２２（日本高純度化学株式会社製）とし
て一般に市販されている置換型無電解金めっき液を用い
て厚み０．５０μｍの金めっきを施し、プリント配線板
を製作した。
【００１８】一般に市販されている無電解Ｎｉ−Ｐめっ
き浴（ファインニッケルＮ−７８：日本高純度化学社
製、ＩＰＣニコロンＵＳＤ：奥野製薬社製、ニムデンＳ
Ｘ：上村工業社製）にＢｉを添加した浴と添加しない浴
を用いて無電解Ｎｉ−Ｐめっき層を得た。このようにし
てプリント配線板の製品を各々１０個製作し、各種試料
についてワイヤーボンディング性評価試験、半田ボール
接合性評価試験、および析出状態観察評価試験に供し
た。
き浴（ファインニッケルＮ−７８：日本高純度化学社
製、ＩＰＣニコロンＵＳＤ：奥野製薬社製、ニムデンＳ
Ｘ：上村工業社製）にＢｉを添加した浴と添加しない浴
を用いて無電解Ｎｉ−Ｐめっき層を得た。このようにし
てプリント配線板の製品を各々１０個製作し、各種試料
についてワイヤーボンディング性評価試験、半田ボール
接合性評価試験、および析出状態観察評価試験に供し
た。
【００１９】ワイヤーボンディング性評価試験ではワイ
ヤーボンディングマシンにて直径２５μｍの金線ワイヤ
ーを用いてピール強度を測定した。半田ボール接合性評
価試験については直径０．７６ｍｍのＳｎ−Ｐｂが６３
％：３７％のボール半田を用いて、２２０℃、５０秒間
の半田接合を２回繰り返し、プッシュゲージにてボール
半田の接合強度を測定した。析出状態観察評価試験では
光学顕微鏡にて配線のハミ出しめっきなどの異常析出を
倍率２００倍にて観察した。
ヤーボンディングマシンにて直径２５μｍの金線ワイヤ
ーを用いてピール強度を測定した。半田ボール接合性評
価試験については直径０．７６ｍｍのＳｎ−Ｐｂが６３
％：３７％のボール半田を用いて、２２０℃、５０秒間
の半田接合を２回繰り返し、プッシュゲージにてボール
半田の接合強度を測定した。析出状態観察評価試験では
光学顕微鏡にて配線のハミ出しめっきなどの異常析出を
倍率２００倍にて観察した。
【００２０】各種評価試験の結果を、表２に示す。表２
の評価基準は、前述した表１のものと同様である。表２
に示す評価試験結果から分るように、市販Ｎｉ−Ｐめっ
き浴にＢｉを添加した浴（試料番号５〜７）を用いたも
のはワイヤーボンディング性、半田ボール接合性、析出
状態も良く、総合評価においても優れている。しかし、
Ｂｉを添加しない浴（試料番号８〜１０）を用いたもの
は、総合評価においてやや劣っている、あるいは劣って
いるとの評価しか得られない。
の評価基準は、前述した表１のものと同様である。表２
に示す評価試験結果から分るように、市販Ｎｉ−Ｐめっ
き浴にＢｉを添加した浴（試料番号５〜７）を用いたも
のはワイヤーボンディング性、半田ボール接合性、析出
状態も良く、総合評価においても優れている。しかし、
Ｂｉを添加しない浴（試料番号８〜１０）を用いたもの
は、総合評価においてやや劣っている、あるいは劣って
いるとの評価しか得られない。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、下地無電解Ｎｉ−Ｐめ
っき浴にＢｉ化合物を添加することにより優れたワイヤ
ーボンディング性、ボール半田接合性及び異常析出の抑
制効果を得られるので微細高密度配線の半田接合パッド
部を有するボンディング用プリント配線板を製作するこ
とができる。
っき浴にＢｉ化合物を添加することにより優れたワイヤ
ーボンディング性、ボール半田接合性及び異常析出の抑
制効果を得られるので微細高密度配線の半田接合パッド
部を有するボンディング用プリント配線板を製作するこ
とができる。
【図１】本発明に係る半田接合用パッド部を有するボン
ディング用プリント配線板の構造断面図である。
ディング用プリント配線板の構造断面図である。
【図２】本発明に係る半田接合用パッド部を有する他の
ボンディング用プリント配線板の構造断面図である。
ボンディング用プリント配線板の構造断面図である。
１ 絶縁材 ２ 銅層 ３ Ｂｉ含有無電解Ｎｉ−Ｐめっき層 ４ 無電解金めっき層 ５ 金ワイヤーボンディング ６ 半田ボール
Claims (3)
- 【請求項１】樹脂、セラミックスまたは金属からなる電
気絶縁基板の上に下地層として銅箔または銅めっき層を
有し、その上にＢｉ含有の無電解Ｎｉ−Ｐめっき層およ
び無電解Ａｕめっき層を順次設けたことを特徴とする、
半田接合用パッド部を有するボンディング用プリント配
線板。 - 【請求項２】無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＢｉ含有量が、
０．０５〜１０．０重量％である請求項１に記載の半田
接合用パッド部を有するボンディング用プリント配線
板。 - 【請求項３】無電解Ｎｉ−Ｐめっき層のＰ含有量が６〜
１１重量％、Ｂｉ含有量が０．０２〜１０．０重量％、
厚さが０．１〜２０μｍであり、無電解Ａｕめっき層の
厚さが０．０２〜１．５μｍである請求項１に記載の半
田接合用パッド部を有するボンディング用プリント配線
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545498A JP2000124571A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | ボンディング用プリント配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545498A JP2000124571A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | ボンディング用プリント配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124571A true JP2000124571A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17820804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29545498A Pending JP2000124571A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | ボンディング用プリント配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000124571A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1998
- 1998-10-16 JP JP29545498A patent/JP2000124571A/ja active Pending
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