JP2000169922A

JP2000169922A - Ｍｏ−Ｎｉ系ターゲット材料、電極材料、及び実装部品

Info

Publication number: JP2000169922A
Application number: JP10345013A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Obara; 剛小原; Toshiyuki Osako; 敏行大迫
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】環境上問題となるＣｒを含まない組成で、従
来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりも基板との密着力に優れた電
極材料、これを形成するためのスパッタリング材料、及
び、電子回路実装部品を提供する。【解決手段】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなることを特徴とするＭｏ−Ｎｉ系スパッタリングタ
ーゲット材料、またこれを用いたスパッタリング法で形
成される電極材料。また、この組成からなる電極を備え
た電子回路実装部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スパッタリング
法によって電極を形成する際に用いられるスパッタリン
グターゲット材料、これを用いて形成された電極、及
び、これを用いて形成された電極を有する電子回路実装
部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子回路基板上に実装される電子部品、
例えばセラミックスコンデンサーは、はんだ合金によっ
て基板に固定され、またこのはんだは電気的導通材とし
ても機能する。しかし、電子部品がセラミックス材料で
構成される場合は、はんだのセラミック材料への濡れ性
が良くないため、塗れ性の良い材料からなる電極層が電
子部品表面に形成される。この電極層には、従来よりＣ
ｕ、Ａｇ、Ａｕなどの金属材料や、Ｎｉ系の合金材料が
用いられていた。Ｎｉ系の合金材料としては、Ｎｉ−Ｃ
ｕ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｕなどの金属材料は基板との密着力が弱い。また、は
んだと反応しやすいため、電極層の剥離、セラミックス
中へのハンダの拡散が起こり、特性低下を招いていた。

【０００４】前記従来のＮｉ系の合金材料は、密着力を
改善し、はんだの拡散を防止したものであるが、Ｎｉ−
Ｃｒ系合金は、エッチング処理などで六価Ｃｒイオンを
生じ、環境保全に問題があった。また、Ｎｉ−Ｃｕ系合
金は、Ｎｉ−Ｃｒ系合金程の密着力がなく、電極を形成
した実装素子の信頼性が劣ってしまう。

【０００５】そこで、本発明は、環境上問題となるＣｒ
を含まない組成で、基板との密着力に優れた電極材料、
及びこれを用いた電子回路実装部品を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、環境上問
題となるＣｒを含ませることなく、Ｎｉ−Ｃｕ系合金よ
りも密着力の高い合金を探索した結果、Ｍｏを５〜３０
重量％含有させたＮｉ基合金が電極材料として好適であ
ることを見いだし、本発明に至った。

【０００７】即ち、本発明のスパッタリングターゲット
材料は、Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金からなる
ことを特徴とし、これを用いてスパッタリング法で形成
される本発明の電極材料は、Ｍｏを５〜３０重量％含む
Ｎｉ基合金からなることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の電子回路実装部品は、上記
電極を備えたことを特徴とし、例えば、セラミックコン
デンサ、抵抗素子、半導体素子、集積回路を挙げること
ができる。

【０００９】本発明の電極材料は、特にセラミック材料
に形成することが望ましいが、これに限定されるもので
はなく、また、本発明の電極層の上に更にはんだとの密
着性が更に優れる銅系材料の層を形成しても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のスパッタリングターゲッ
ト材料、電極材料においては、Ｍｏを５〜３０重量％含
有させたＮｉ基合金であることが必要である。

【００１１】Ｍｏの添加量を増加させるとともに電極の
密着力は向上するが、Ｍｏ量が５重量％未満ではＮｉ−
Ｃｕ系合金と同等以下の密着力となってしまう。

【００１２】一方、Ｍｏ量が３０重量％を超えると、Ｎ
ｉ基合金の加工性が悪くなり、鋳造後、熱間鍛造、冷間
圧延などの加工を施すと割れが生じてしまって、スパッ
タリングターゲット材料としての取り扱いが困難となっ
てしまう。

【００１３】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。原
料として、金属Ｎｉ（電解ニッケル、純度９９．９９重
量％）、金属Ｍｏ（純度９９．９９重量％）、金属Ｃｕ
（電解銅、純度９９．９９重量％）を用い、表１に示す
組成に配合し、総量約１０ｋｇとした。

【００１４】実施例１は、Ｍｏが５重量％で残部がＮ
ｉ、実施例２は、Ｍｏが１０重量％で残部がＮｉ、実施
例３は、Ｍｏが２０重量％で残部がＮｉ、実施例４は、
Ｍｏが３０重量％で残部がＮｉ、比較例１は、Ｍｏが４
重量％で残部がＮｉ、従来例１は、Ｃｕが３０重量％で
残部がＮｉ、比較例２は、Ｃｕが２０重量％で残部がＮ
ｉである。表１中の組成は重量％を示す。

【００１５】この各原料を、高周波溶解炉で溶解し、金
型に鋳造後、熱間鍛造、冷間圧延、熱処理を施して、そ
れぞれ直径６インチ、厚さ５ｍｍの形状に切りだした。
この後、銅製のバッキングプレートにメタルボンディン
グして、各組成のスパッタリングターゲットを得た。

【００１６】このスパッタリングターゲットを用いて、
２０×２０×５ｍｍのセラミックス片にスパッタリング
法によりそれぞれ合金層を０．５μｍ形成し、更に、純
Ｃｕのターゲット材を用いてスパッタリング法によりそ
れぞれのセラミック片に銅層を０．５μｍ形成した。こ
の各セラミック片の、合金層と銅層の２層を成膜した面
に垂直になるように、３ｍｍφのステンレス線をはんだ
付けして供試材とした。はんだ材には、Ｓｎ−４０重量
％Ｐｂを用いた。

【００１７】次に、供試材を治具で固定し、引張試験機
でステンレス線を成膜面と垂直方向に引張り、破断面を
観察して密着力の優劣を判断した。すなわち、破断面が
セラミックスと膜との界面であれば密着力は弱く、その
他の部分で破断していれば密着力は優れていると判定し
た。試験数は５回とし、各判定結果を表１に示した。表
１中の判定結果における、「○」は、セラミックスと膜
界面以外の部分で破断したことを示し、「×」は、セラ
ミックスと膜界面で破断したことを示す。

【００１８】更に、５回の試験結果より総合評価を行
い、「優良」、「良」、「劣」の区別をした。結果を表
１に示す。

【００１９】

【表１】＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿組成判定総合評価￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣１２３４５＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿実施例１５Ｍｏ-Ni ○ ○ ○ ○ × 良実施例２１０Ｍｏ-Ni ○ ○ × ○ ○ 良実施例３２０Ｍｏ-Ni ○ ○ ○ ○ ○ 優良実施例４３０Ｍｏ-Ni ○ ○ ○ ○ ○ 優良比較例１４Ｍｏ-Ni × × × ○ ○ 劣従来例１ 30Cu-Ni × ○ × ○ × 劣比較例２ 20Cu-Ni × × × ○ × 劣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣

【００２０】上記結果より、本発明の電極は、はんだ接
合した際の密着性が優れていることがわかる。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、環境上問題となるＣｒを
含まない組成で、従来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりも基板と
の密着力に優れた電極材料、及びこれを用いた電子回路
実装部品が提供できた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｇ 4/12 ３５５Ｈ０１Ｇ 1/01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなるスパッタリングターゲット材料。
【請求項２】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極材料。
【請求項３】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた電子回路実装部品。
【請求項４】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えたセラミックコンデンサ。
【請求項５】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた抵抗素子。
【請求項６】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた半導体素子。
【請求項７】Ｍｏを５〜３０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた集積回路。