JP2001024088A - プリント基板、及びプリント基板への部分メッキ方法 - Google Patents

プリント基板、及びプリント基板への部分メッキ方法

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JP2001024088A
JP2001024088A JP19284099A JP19284099A JP2001024088A JP 2001024088 A JP2001024088 A JP 2001024088A JP 19284099 A JP19284099 A JP 19284099A JP 19284099 A JP19284099 A JP 19284099A JP 2001024088 A JP2001024088 A JP 2001024088A
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bonding
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opening
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Yoichi Matsuoka
洋一 松岡
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Jtekt Column Systems Corp
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Fuji Kiko Co Ltd
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板に関し、ボンディング用パターン
部への部分Ag又はAuメッキや、後のボンディングを
容易に行え、材料コストを低減でき、マイグレーション
や変色による不良品の発生を無くす。 【解決手段】絶縁性基板1のチップ取付け用面2にボン
ディング用パターン部3aを形成し、その上に無電解で
Ni/Auメッキを薄付け後、Ag又はAuメッキをし
たい箇所に対応した開口部8付きのシール板7を上面に
もつシール用受け部材6上に、基板をチップ取付け用面
が下向きで、Auメッキ5aを開口部に位置決めして載
置し、シール板10を下面にもつ押圧用部材9を押下さ
せて、両部材間で上記基板を加圧・挟持し、下方からの
電解Ag又はAuメッキ用液の噴流で、上記Auメッキ
の内で開口部8から露呈した箇所にだけ、ボンディング
用の部分Agメッキ13又は部分Auメッキ14を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、BGA(ball
grid array)用基板、その他のプリント基
板において、ボンディング用パターン部(ワイヤボンデ
ィングの場合はそのための部分を含む)のメッキ構造と
そのメッキ方法を改良して、AgまたはAuの部分メッ
キ処理やその後のボンディングを容易にし、マイグレー
ションや変色を無くせると共に、コストも低減させるこ
とを特徴とするものである。
【0002】
【従来の技術】従来のBGA用基板、その他のプリント
基板において、ボンディング用パターン部のメッキ構造
は、図7や図8で示すものが一般的である(ここでの図
面符号は、本願発明のものに対応させて同じ符号として
ある)。
【0003】即ち、1)図7で示したものは、絶縁性基
板1のチップ取付け側面2にCu箔エッチングによりボ
ンディング用パターン部3aを形成し、その全面に、N
i/Auメッキ即ちNiメッキ4aの上からAuメッキ
5aを施したものである。
【0004】2)図8で示したものは、絶縁性基板1の
チップ取付け側面2に銅箔エッチングによりボンディン
グ用パターン部3aを形成し、その全面にNi/Agメ
ッキ即ちNiメッキ4aの上から全面Agメッキ20を
施したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
プリント基板やプリント基板への部分メッキ方法には、
次のような問題点があった。即ち、上記1)の内、Au
メッキ5aを無電解メッキで薄付けしたもの(例えば厚
さ3.0μmのNiメッキ4a上にAuメッキ5aを
0.05μm程度施したもの)では、ボンディング時に
チップやワイヤーがうまく付かなかった。
【0006】またAuメッキ5aを無電解メッキで厚付
けしたもの(例えば厚さ3.0〜5.0μmのNiメッ
キ4a上にAuメッキ5aを0.3μm程度施したも
の)では、Auメッキ5aのコストが高くついてしま
い、実用性に欠けていた。
【0007】さらに、Auメッキ5aを電解メッキで厚
付けしたもの(例えば厚さ5.0μmのNiメッキ4a
上にAuメッキ5aを0.5〜1.0μm程度施したも
の)では、給電用に例えばメッキ用リードを備える必要
があり、製造装置が複雑化したり、微細パターンに対応
できないということがあった。
【0008】他面、上記2)の内で、特に全面にAgメ
ッキ20を電解メッキで施したものは、変色やマイグレ
ーション(金属析出)が生じ、短絡の原因となり、不良
品が発生し易かった。
【0009】また、Agメッキを電解メッキで部分的に
厚付けしたもの(例えば厚さ5.0μmのNiメッキ上
に部分Agメッキを3.0〜5.0μm程度施したも
の)もあるが、給電用に例えばメッキ用リードを備える
必要があり、製造装置の複雑化や微細パターンに対応で
きないということがあった。しかもAgメッキ用液がシ
アン系薬品であるため、従来の構造・方法によるメッキ
手段では、ソルダーレジストや治具が腐食し易いという
問題点があった。
【0010】本発明は、上記従来技術がもつ問題点の解
決を課題として研究の結果得られたものである。即ち本
発明の目的は、比較的シンプルな構成により、基板のボ
ンディング用パターン部への部分Agメッキ処理や、そ
の後のボンディングを容易にし、またマイグレーション
や変色による不良品の発生を無くせると共に、コストダ
ウンも図れる、プリント基板及びプリント基板への部分
メッキ方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】A 本発明に係るプリン
ト基板は、絶縁性基板1のチップ取付け側面2に形成し
たボンディング用パターン部3a上に、無電解でNiメ
ッキ4a/Auメッキ5aが薄付けされ、かつ上記Au
メッキ5a上に、シール用受け部材6の開口部8から露
呈した部分にだけ電解Agメッキ処理によるAgメッキ
またはAuメッキが付着して、ボンディング用としての
部分Agメッキ13または部分Auメッキ14が形成さ
れたものである。
【0012】B 本発明に係るプリント基板への部分メ
ッキ方法は、絶縁性基板1のチップ取付け側面2に、ボ
ンディング用パターン部3aを形成し、その上に無電解
でNiメッキ4a/Auメッキ5aを薄付けした後に、
該基板1を、部分Agメッキまたは部分Auメッキを施
したい箇所に対応した開口部8付きで、耐薬品性のある
シール板7を上面にもつシール用受け部材6上に、ボン
ディング用パターン部3aが下向きで、上記Auメッキ
5aの部分を開口部7に位置決めして載置し、耐薬品性
をもつシール板10を下面にもつ押圧用部材9を押下さ
せて、両部材6,9間で上記基板1を加圧・挟持し、下
方から電解Agメッキ用液11またはAuメッキ用液1
2を噴流させて、上記Auメッキ5aの内で開口部8か
ら露呈した部分にだけ当て、ボンディング用としての部
分Agメッキ13または部分Auメッキ14を形成する
ようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】上記構成において、絶縁性基板1
は、例えばポリイミド樹脂や、ガラス布を基材としてエ
ポキシ樹脂を含浸させ硬化させた積層品が多く用いられ
ているが、それに限るものではない。またBGA用基板
に限らず、その他のプリント基板用のものを含む。
【0014】基板1表側のチップ取付け側面2のボンデ
ィング用パターン部3aの形成は、エッチング法の内の
Cu箔エッチング法により行うことが望ましいが、Cu
箔上にCuメッキを施したものをエッチングするように
してもよい。なおこのボンディグ用パターン部3aの形
成と同時に、基板1裏側にも、Cu箔またはCu箔+C
uメッキによる半田付け用パターン部3bが形成されて
いる(図1参照)。
【0015】また、上記チップ取付け側面2に形成した
ボンディング用パターン部3a上に無電解でNiメッキ
4aとAuメッキ5aが薄付けされる際に、同時に裏面
の半田付け用パターン部3bにもNiメッキ4bとAu
メッキ5bが薄付けされている(図2参照)。通常は、
Niメッキ4a,4bの膜厚が3.0μm程度、Auメ
ッキ5a,4bが0.05μm程度にしておくのがよ
い。
【0016】次に、上記チップ取付け側面2のパンディ
ングパターン部3aのAuメッキ5a上に、電解により
部分Agメッキまたは部分Auメッキ処理を行うが、こ
こでは上記基板1をシール用受け部材6と押圧用部材9
とで加圧・挟持しシールして行う(図3参照)。その際
に、基板1を載置するシール用受け部材6は、上面が例
えばシリコンゴム製や弾性のあるフッ素樹脂製の如き耐
薬品性をもつシール板7で、上記Auメッキ5aの内で
部分Agメッキまたは部分Auメッキを施したい箇所に
対応した開口部8を有するものとしてある。この開口部
8は、メッキ液の噴出し口になる。
【0017】上記受け部材6上に基板1を、チップ取付
け側面2を下向きにし、かつAuメッキ5aと開口部8
とを位置決めして載置し、該基板1上に上方から、下面
が例えばシリコンゴム製や弾性のあるフッ素樹脂製の如
き耐薬品性をもつシール板10の押圧用部材9を押下さ
せる。
【0018】これで、該基板1が両部材6,9間で加圧
・挟持されて、Auメッキ5aの内でボンディング用に
部分Agメッキまたは部分Auメッキが必要な箇所だけ
が開口部8から露呈し、それ以外の部分がシールされ
る。
【0019】この状態で下方から、電解Agメッキ用液
11または電解Auメッキ用液12を噴流させる。該メ
ッキ用液11,12は上記シール用受け部材6の開口部
8から露呈した部分だけに当たって、Agメッキまたは
Auメッキが付着する。これにより、チップ取付け側面
2のAuメッキ5a上でボンディング用の所望箇所にだ
け、部分Agメッキ13または部分Auメッキ14が形
成されたプリント基板が得られる(図4参照)。この部
分Agメッキ13または部分Auメッキ14の膜厚は、
通常3.0〜5.0μm程度としておくのがよい。
【0020】上記電解AgメッキまたはAuメッキ処理
での給電手段は、従来手段と同様のものでもよく、例え
ば、給電用端子15からシール用受け部材6に設けたメ
ッキリードを介して、ボンディング用パターン部のAu
メッキ5aに導通させればよい。
【0021】上記場合のボンディング用パターン部のメ
ッキ構造は、従来のようなNiメッキ上にAuメッキを
厚付けしたものではないから、コストが高くならない
し、またAuメッキを薄付けしただけのものでもないか
ら、後のボンディングが支障なく行える。
【0022】他面、上記Auメッキの全面にAgメッキ
を施したものではないから、変色やマイグレーション等
による不良品の発生がない。またこの耐薬品性をもつシ
ール用受け部材6を用いたメッキ方法では、シアン系の
メッキ用液を用いる電解Agメッキであっても、ソルダ
ーレジストや治具の腐食が生じ難いし、チップ取付け側
面2におけるボンディング用パターン部3aのAuメッ
キ5a上の所要箇所にだけ、部分Agメッキ13または
部分Auメッキ14を施せる。
【0023】しかも基板1をリードフレームサイズにす
れば、従来のリードフレームメッキ装置での自動による
部分メッキ処理も容易となり、この面からもコストダウ
ンを図れる。この技術をリードフレームに適用できるこ
とは勿論である。図で23はダイボンディング用接着剤
を示す。
【0024】上記は、基板1のチップ取付け側面2にお
けるボンディング用パターン部3aのAuメッキ5a上
に部分Agメッキ13または部分Auメッキ14を施す
場合であるが、該基板1の表・裏を逆向きにしてもう一
度同じ工程を経れば、他面の半田付け用パターン部3b
のAuメッキ5b上にも部分Agメッキ13または部分
Auメッキ14を施せるから、両面に部分メッキを施し
たプリント基板が形成されることになる(図6参照)。
【0025】
【実施例】図1ないし図6は、本発明の実施例を示すも
のであり、ここではリードフレームサイズとしたBGA
用のプリント基板を製造する場合を説明している(なお
ここでは図示し易いように、拡大して描くとともに、メ
ッキ部分の各角部も直角状に描いてある)。
【0026】図1は、基板1表面のチップ取付け側面2
に、ここではCu箔エッチング法によるボンディング用
パターン部3aを形成し、同時に裏面にもCu箔エッチ
ング法による半田取付け用パターン部3bを形成したも
のを示す。即ちここでは、基材1としてガラス布を基材
としてエポキシ樹脂を含浸・硬化させた積層品を用いて
おり、各パターン部3a,3bの形成は、基材1表・裏
面のCu箔をエッチングして、ファインパターンを形成
した。
【0027】図2は、上記各パターン部3a,3b上
に、無電解でNi/Auメッキを施したものを示す。こ
のNi/Auメッキは、Niメッキ4a,4bを施した
上から各々Auメッキ5a,5bを施したもので、ここ
では薄付けとしており、Niメッキ4a,4bの膜厚を
3.0μm程度、その上のAuメッキ5a,5bの膜厚
を0.05μm程度としてある。
【0028】図3は、上記ボンディング用パターン部の
Auメッキ5a上の一部に、ここでは電解Agメッキを
施すための手段を示したものである。同図で6はシール
用受け部材を示し、メッキ槽14上に載置してあるが、
ここでは下部が塩化ビニル製の台板15で、その上面に
耐薬品製のあるシール板7としてシリコンゴム製のシー
ル板を張り付けてある。
【0029】該シール用受け部材6は、基板1よりも大
きい横幅を有するもので、下部の台板17には下方から
メッキ液通過用の大きい開口部18を形成してあり、上
部のシール板8には上記ボンディング用パターン部3a
のAuメッキ5aの内で、ボンディング用にAgメッキ
が必要な箇所に対応して、メッキ液噴出し口となる開口
部8を形成してある。
【0030】また同図で、9はシール用の押圧用部材を
示し、ここでも下面が耐薬品製のあるシール板10とし
てシリコンゴム製のシール板を用い、塩化ビニル製の押
し板19に張り付けてある。該押し板19の上部は、図
示を省略したが押下用のプレス装置を設けてある。
【0031】なお、給電手段として、ここでは従来手段
と同様のもので、給電用端子15からシール用受け部材
6に設けたメッキリードを介して、ボンディング用パタ
ーン部のAuメッキ5aに導通させてある。またスルホ
ール(図示略)を介して、裏面の半田付け用パターン3
bへ電気的に導通させてある。
【0032】そして、上記シール用受け部材6のシール
板10上に、上記基板1をボンディング用パターン部の
あるチップ取付け側面2を下向きにして、その面のAu
メッキ5aをシール板10の開口部8に位置決めした状
態で載置し、上記押圧用部材9を降下させて両シール板
7,10間で押圧・挟持させておく。これで、ボンディ
ング用パターン部3aのAuメッキ5aの内で、部分A
gメッキが必要な箇所だけが開口部8から露呈し、それ
以外の部分はシールされる。
【0033】この状態で、下方から電解Agメッキ用の
メッキ用液11を噴流させる。ここでのメッキ用液11
は、低シアン系で高速メッキ用のものを使用した。これ
により該メッキ用液11は、シール用受け部材6の台板
17の開口部18から、シール板7の噴出し口としての
開口部8を経て、上記Auメッキ5aの内で該開口部8
から露呈した部分にだけ当たり、部分Agメッキ13が
施されることになる。
【0034】これで図4に示す如く、基板1表面のチッ
プ取付け側面2のボンディング用パターン部3aで、A
uメッキ5a中のボンディング用として必要箇所にだ
け、部分Agメッキ13が形成されたプリント基板が得
られる。この部分Agメッキ13の膜厚は、ここでは通
常3.0〜5.0μm程度にしてある。
【0035】上記で得られたプリント基板のボンディン
グ用パターン部のメッキ構造は、Ni/AuメッキのA
uメッキを厚付けしたものでないから、コストの低減を
図れたし、Auメッキを薄付けしただけのものでなく、
その上に部分Agメッキ13を施しているから、半導体
チップ21やボンディングワイヤー22のボンディング
を支障なく行うことができた(図5参照)。
【0036】他面で、パターン部の全面にAgメッキを
施したものではないから、変色やマイグレーションが生
じ無かった。また、このシール用受け部材6を用いるメ
ッキ方法では、メッキ用液がシアン系であってもメッキ
装置に腐食が生じ難い構造になっているので、部分Ag
メッキ13を容易に行えた。さらに、ボンディング用パ
ターン部3aのあるチップ取付け側面2にだけ、部分A
gメッキ13を施せたし、基板1をリードフレームサイ
ズにしてあることで、自動による部分メッキ処理が容易
となって、この面からもコストダウンを図れた。
【0037】上記は基板1の片面への部分メッキである
が、図6で示したものは、上記の如くチップ取付け側面
2のボンディング用パターン部3aのAuメッキ5a上
に部分Agメッッ13を施した後に、表・裏を逆向きに
して再度上記の工程を通すことにより、他面の半田付け
用パターン部3bのAuメッキ3b上にも部分Agメッ
キ13を施し、半導体チップ21をボンディングしたも
のである。
【0038】なお、上記では部分Agメッキ13として
説明しているが、Agメッキに代えてAuメッキ用液1
2を噴流させることにより、部分Auメッキ14を形成
するようにしてもよいことは、上記のとおりである。
【0039】
【発明の効果】以上で明かな如く、本発明に係るプリン
ト基板、及びプリント基板への部分メッキ方法によれ
ば、比較的シンプルな構成ながら、基板のボンディング
用パターン部への部分Agメッキ処理または部分Auメ
ッキ処理や、後のボンディングを容易に行うことができ
るとともに、材料費の面からもコストダウンを図ること
ができ、マイグレーションや変色による不良品の発生を
無くすこともできる。
【0040】即ち、本発明に係るプリント基板、および
プリント基板への部分メッキ方法では、ボンディング用
パターン部のメッキ構造を、Ni/AuメッキのAuメ
ッキ上の必要箇所にだけ、電解の部分Agメッキまたは
部分Auメッキを施すようにしてある。
【0041】そのため、1)ボンディング用パターン部
の部分Agメッキまたは部分Auメッキは、従来のAu
メッキを厚付けしたものと異なり、材料費の面から大幅
にコストの低減を図ることができる。
【0042】2)また、従来のAuメッキを薄付けした
だけのものと異なり、その上に施した部分Agメッキま
たは部分Auメッキによって、チップやワイヤのボンデ
ィングを支障なく行うことができる。
【0043】3)他面で、ボンディング用パターン部の
全面にAgメッキを施したものではないから、変色やマ
イグレーションが生じ難く、不良品の発生を防止でき
る。
【0044】4)このプリント基板への部分メッキ方法
では、耐薬品性をもつシール用受け部材を用いて、部分
Agメッキまたは部分Auメッキを施すものである。そ
のため、特にAgメッキの場合にメッキ用液がシアン系
であっても、ソルダーレジストや治具が腐食する心配が
なく、容易に部分Agメッキを行うことができるし、ボ
ンディング用パターン部のあるチップ取付け側の面にだ
け部分Agメッキを施せる。
【0045】5)また基板を例えばリードフレームサイ
ズにすることで、自動による部分Agメッキ処理が容易
となって、この面からもコストダウンを図ることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリント基板の製造工程中で、基
板の表・裏面にCu箔エッチング法で各パターン部を形
成した状態の拡大縦断側面図である。
【図2】図1で示したものにNi/Auメッキを施した
状態の拡大縦断側面図である。
【図3】図2で示したものに、片面部分Agメッキを施
す工程中の拡大縦断側面図である。
【図4】図3で示した工程を経て、基板に片面部分Ag
メッキを形成した状態の拡大縦断側面図である。
【図5】図4で示したものに半導体チップをボンディン
グした状態を示す拡大縦断側面図である。
【図6】図2で示したものに両面部分Agメッキを施し
た後、半導体チップをボンディングした状態を示す拡大
縦断側面図である。
【図7】従来のプリント基板の例を示す拡大縦断側面図
である。
【図8】従来のプリント基板の他の例を示す拡大縦断側
面図である。
【符号の説明】
1−基板 2−チップ取付け側面 3a−パターン部 3b−パターン部 4a,4b−Niメッキ 5a,5b−Auメッキ 6−シール用受け部材 7−シール板 8−開口部 9−シール用押圧用板 10−シール板 11−Agメッキ用液 12−Auメッキ用液 13−部分Agメッキ 14−部分Auメッキ 15−給電用端子 16−メッキ槽 17−台板 18−開口部 19−押し板 20−全面Agメッキ 21−半導体チップ 22−ボンディングワイヤー 23−ダイボンディング用接着剤
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) H05K 1/09 H05K 1/09 C 3/24 3/24 D Fターム(参考) 4E351 AA03 AA04 BB01 BB32 BB33 BB35 BB38 CC06 CC07 DD04 DD05 DD06 DD19 DD54 GG12 GG20 4K023 AA24 4K024 AA03 AA10 AA11 AB01 AB03 BA01 BA09 BB11 CB01 CB13 FA14 4K044 AA06 BA06 BA08 BB04 BB10 BC08 CA15 CA18 5E343 AA15 AA17 AA18 BB18 BB23 BB25 BB44 BB67 DD33 DD43 FF12 GG20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板1のチップ取付け側面2に形成
    したボンディング用パターン部3a上に、無電解でNi
    メッキ4a/Auメッキ5aが薄付けされ、 かつ上記Auメッキ5a上に、シール用受け部材6の開
    口部8から露呈した部分にだけ、電解Agメッキ処理に
    よるAgメッキが付着して、ボンディング用としての部
    分Agメッキ13が形成されてなる、プリント基板。
  2. 【請求項2】絶縁性基板1のチップ取付け側面2に形成
    したボンディング用パターン部3a上に、無電解でNi
    メッキ4a/Auメッキ5aが薄付けされ、かつ上記A
    uメッキ5a上に、シール用受け部材6の開口部8から
    露呈した部分にだけ、電解Auメッキ処理によるAuメ
    ッキが付着して、ボンディング用としての部分Auメッ
    キ14が形成されてなる、プリント基板。
  3. 【請求項3】絶縁性基板1のチップ取付け側面2にボン
    ディング用パターン部3aを形成し、その上に無電解で
    Niメッキ4a/Auメッキ5aを薄付けした後に、 該基板1を、部分Agメッキを施したい箇所に対応した
    開口部8付きで耐薬品性のあるシール板7を上面にもつ
    シール用受け部材6上に、ボンディング用パターン部3
    aが下向きで、上記Auメッキ5aの部分を開口部7に
    位置決めして載置し、 耐薬品性のあるシール板10を下面にもつ押圧用部材9
    を押下させて、両部材6,9間で上記基板1を加圧・挟
    持し、 下方から電解Agメッキ用液11を噴流させて、上記A
    uメッキ5aの内で開口部8から露呈した部分にだけ当
    て、ボンディング用としての部分Agメッキ13を施す
    ようにした、プリント基板への部分メッキ方法。
  4. 【請求項4】絶縁性基板1のチップ取付け側面2にボン
    ディング用パターン部3aを形成し、その上に無電解で
    Niメッキ4a/Auメッキ5aを薄付けした後に、 該基板1を、部分Auメッキを施したい箇所に対応した
    開口部8付きで耐薬品性のあるシール板7を上面にもつ
    シール用受け部材6上に、ボンディング用パターン部3
    aが下向きで、上記Auメッキ5aの部分を開口部7に
    位置決めして載置し、 耐薬品性のあるシール板10を下面にもつ押圧用部材9
    を押下させて、両部材6,9間で上記基板1を加圧・挟
    持し、 下方から電解Auメッキ用液12を噴流させて、上記A
    uメッキ5aの内で開口部8から露呈した部分にだけ当
    て、ボンディング用としての部分Auメッキ14を施す
    ようにしたことを特徴とする、プリント基板への部分メ
    ッキ方法。
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