JP2001024095A - 配線基板 - Google Patents
配線基板Info
- Publication number
- JP2001024095A JP2001024095A JP19894099A JP19894099A JP2001024095A JP 2001024095 A JP2001024095 A JP 2001024095A JP 19894099 A JP19894099 A JP 19894099A JP 19894099 A JP19894099 A JP 19894099A JP 2001024095 A JP2001024095 A JP 2001024095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wiring
- thickness
- wiring layer
- bonding wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】配線層にボンディングワイヤを介して半導体素
子の各電極を確実、強固に電気的接続することができな
い。 【解決手段】半導体素子３の電極がボンディングワイヤ
５を介して接続される配線層２を有する配線基板であっ
て、前記配線層２のうち少なくとも半導体素子３の電極
がボンディングワイヤ５を介して接続される領域の表面
に、厚さが３．０μｍ以上のニッケル層６、厚さが１μ
ｍ乃至３μｍの銅層７、厚さが０．０５μｍ乃至０．３
μｍの金層８を順次被着させた。
子の各電極を確実、強固に電気的接続することができな
い。 【解決手段】半導体素子３の電極がボンディングワイヤ
５を介して接続される配線層２を有する配線基板であっ
て、前記配線層２のうち少なくとも半導体素子３の電極
がボンディングワイヤ５を介して接続される領域の表面
に、厚さが３．０μｍ以上のニッケル層６、厚さが１μ
ｍ乃至３μｍの銅層７、厚さが０．０５μｍ乃至０．３
μｍの金層８を順次被着させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージ等に使用される配線基
板に関するものである。
する半導体素子収納用パッケージ等に使用される配線基
板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、配線基板、例えば半導体素子を収
容するための半導体素子収納用パッケージに使用される
配線基板は、一般に酸化アルミニウム質焼結体から成
り、上面に半導体素子を収容するための凹部が形成され
た絶縁基体と、凹部周辺から絶縁基体の下面に導出する
タングステンやモリブデン、マンガン等の高融点金属粉
末から成る配線層とから構成されており、絶縁基体の凹
部底面に半導体素子を熱硬化性樹脂やガラス、ロウ材等
の接着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の各
電極を配線層にボンディングワイヤを介して電気的に接
続し、しかる後、絶縁基体上面に金属から成る蓋体を接
合し、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体素子
を気密に収容することによって製品としての半導体装置
となる。
容するための半導体素子収納用パッケージに使用される
配線基板は、一般に酸化アルミニウム質焼結体から成
り、上面に半導体素子を収容するための凹部が形成され
た絶縁基体と、凹部周辺から絶縁基体の下面に導出する
タングステンやモリブデン、マンガン等の高融点金属粉
末から成る配線層とから構成されており、絶縁基体の凹
部底面に半導体素子を熱硬化性樹脂やガラス、ロウ材等
の接着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の各
電極を配線層にボンディングワイヤを介して電気的に接
続し、しかる後、絶縁基体上面に金属から成る蓋体を接
合し、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体素子
を気密に収容することによって製品としての半導体装置
となる。
【０００３】かかる半導体装置は、絶縁基体の下面に導
出している配線層を外部電気回路基板の配線導体に半田
等を介し接続することによって外部電気回路基板上に実
装され、同時に容器内部に収容される半導体素子の各電
極が所定の外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
出している配線層を外部電気回路基板の配線導体に半田
等を介し接続することによって外部電気回路基板上に実
装され、同時に容器内部に収容される半導体素子の各電
極が所定の外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
【０００４】また、上述の半導体素子収納用パッケージ
等に用いられる配線基板は、タングステン等の高融点金
属粉末から成る配線層の酸化腐蝕を有効に防止するため
に、また配線層とボンディングワイヤとの接続及び配線
層と外部電気回路基板の配線基板の配線導体との接続を
良好とするために、配線層の露出表面には一般に耐蝕性
に優れ、かつボンディングワイヤや半田等との接合性に
優れる金層がめっき法等により被着されている。
等に用いられる配線基板は、タングステン等の高融点金
属粉末から成る配線層の酸化腐蝕を有効に防止するため
に、また配線層とボンディングワイヤとの接続及び配線
層と外部電気回路基板の配線基板の配線導体との接続を
良好とするために、配線層の露出表面には一般に耐蝕性
に優れ、かつボンディングワイヤや半田等との接合性に
優れる金層がめっき法等により被着されている。
【０００５】しかしながら、タングステン等の高融点金
属粉末から成る配線層は金層に対する被着強度が低く、
配線層に金層を直接被着させた後、金層にわずかな外力
が印加されても金層が配線層から容易に剥離してしま
い、その結果、配線層の長期間にわたる酸化腐蝕の防止
が不可となるとともに配線層とボンディングワイヤとの
接続並びに配線層と外部電気回路基板の配線導体との接
続が破れ、半導体素子の外部電気回路への電気的接続の
信頼性が低くなるという欠点を有していた。
属粉末から成る配線層は金層に対する被着強度が低く、
配線層に金層を直接被着させた後、金層にわずかな外力
が印加されても金層が配線層から容易に剥離してしま
い、その結果、配線層の長期間にわたる酸化腐蝕の防止
が不可となるとともに配線層とボンディングワイヤとの
接続並びに配線層と外部電気回路基板の配線導体との接
続が破れ、半導体素子の外部電気回路への電気的接続の
信頼性が低くなるという欠点を有していた。
【０００６】そこで上記欠点を解消するために従来はタ
ングステン等の高融点金属粉末からなる配線層と金層と
の間に、両層に対して強固に被着接合するニッケルから
なる金属層を介在させることが行われている。
ングステン等の高融点金属粉末からなる配線層と金層と
の間に、両層に対して強固に被着接合するニッケルから
なる金属層を介在させることが行われている。
【０００７】かかるニッケルからなる金属層をタングス
テン等の高融点金属粉末からなる配線層と金層との間に
介在させた配線基板は、ニッケルからなる金属層によっ
て金層が配線層上に強固に被着し、その結果、金層に外
力が印加されても金層が配線層より剥がれることはな
く、これによって配線層の酸化腐蝕を長期間にわたって
防止することができるとともに配線層と外部電気回路基
板の配線導体との接続を高信頼性のものとすることがで
きる。
テン等の高融点金属粉末からなる配線層と金層との間に
介在させた配線基板は、ニッケルからなる金属層によっ
て金層が配線層上に強固に被着し、その結果、金層に外
力が印加されても金層が配線層より剥がれることはな
く、これによって配線層の酸化腐蝕を長期間にわたって
防止することができるとともに配線層と外部電気回路基
板の配線導体との接続を高信頼性のものとすることがで
きる。
【０００８】なお、この場合、金層はその厚みが薄いと
絶縁基体の凹部底面に半導体素子を樹脂やガラス、ロウ
材等の接着材を介して接着固定する際、接着材を溶融や
熱硬化させるための熱によってニッケルからなる金属層
の一部が金層の表面に移動拡散し、これが酸化されて金
層表面に金属に対し接合性の悪い酸化ニッケルが多量に
形成されて配線層にボンディングワイヤ等を強固に接続
させることが不可となることから通常、金層はその厚さ
が１μｍ以上の厚いものに形成されている。
絶縁基体の凹部底面に半導体素子を樹脂やガラス、ロウ
材等の接着材を介して接着固定する際、接着材を溶融や
熱硬化させるための熱によってニッケルからなる金属層
の一部が金層の表面に移動拡散し、これが酸化されて金
層表面に金属に対し接合性の悪い酸化ニッケルが多量に
形成されて配線層にボンディングワイヤ等を強固に接続
させることが不可となることから通常、金層はその厚さ
が１μｍ以上の厚いものに形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金層の
厚みを厚くした配線基板は金が柔らかい金属であること
から配線層に超音波ボンディング法等の方法を採用する
ことによってボンディングワイヤを接合させる際、超音
波エネルギーが、柔らかく、厚い金層で吸収され、その
結果、配線層にボンディングワイヤを介して半導体素子
の各電極を確実、強固に電気的接続することができない
という欠点が誘発してしまう。
厚みを厚くした配線基板は金が柔らかい金属であること
から配線層に超音波ボンディング法等の方法を採用する
ことによってボンディングワイヤを接合させる際、超音
波エネルギーが、柔らかく、厚い金層で吸収され、その
結果、配線層にボンディングワイヤを介して半導体素子
の各電極を確実、強固に電気的接続することができない
という欠点が誘発してしまう。
【００１０】またボンディングワイヤがアルミニウムで
できている場合、金とアルミニウムの拡散速度の差に起
因する周知のカーケンドール効果によって、金層とアル
ミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞が
生じ、ボンディングワイヤの接合強度が大きく低下した
り、外れてしまったりするという欠点も誘発される。
できている場合、金とアルミニウムの拡散速度の差に起
因する周知のカーケンドール効果によって、金層とアル
ミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞が
生じ、ボンディングワイヤの接合強度が大きく低下した
り、外れてしまったりするという欠点も誘発される。
【００１１】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は半導体素子の各電極をボンディングワイ
ヤを介して所定の配線層に強固に接続させ、且つ配線層
を介して半導体素子に電気信号を確実、且つ正確に出し
入れすることができる配線基板を提供することにある。
で、その目的は半導体素子の各電極をボンディングワイ
ヤを介して所定の配線層に強固に接続させ、且つ配線層
を介して半導体素子に電気信号を確実、且つ正確に出し
入れすることができる配線基板を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、半
導体素子の電極がボンディングワイヤを介して接続され
る配線層を有する配線基板であって、前記配線層のうち
少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させたこ
とを特徴とするものである。
導体素子の電極がボンディングワイヤを介して接続され
る配線層を有する配線基板であって、前記配線層のうち
少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させたこ
とを特徴とするものである。
【００１３】本発明の配線基板によれば、配線層のうち
少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させ、最
表面の金層を薄くしたことから、配線層に超音波ボンデ
ィング法等の方法を採用することによってボンディング
ワイヤを接合させる際、超音波エネルギーが金層に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に接続させることができる。
少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させ、最
表面の金層を薄くしたことから、配線層に超音波ボンデ
ィング法等の方法を採用することによってボンディング
ワイヤを接合させる際、超音波エネルギーが金層に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に接続させることができる。
【００１４】また同時にボンディングワイヤがアルミニ
ウムでできているとしても金層が薄いことから金層とア
ルミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞
が生じることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に電気的接続することができる。
ウムでできているとしても金層が薄いことから金層とア
ルミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞
が生じることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に電気的接続することができる。
【００１５】更に本発明の配線基板によれば、ニッケル
層と金層との間に銅層を介在させたことから、ニッケル
層に金層を強固に接着することができるとともにニッケ
ル層の一部が金層の表面に移動拡散するのが有効に防止
され、その結果、配線層にボンディングワイヤを極めて
強固に電気的接続することが可能となる。
層と金層との間に銅層を介在させたことから、ニッケル
層に金層を強固に接着することができるとともにニッケ
ル層の一部が金層の表面に移動拡散するのが有効に防止
され、その結果、配線層にボンディングワイヤを極めて
強固に電気的接続することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１は本発明の配線基板を半導体素子を
収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の
一実施例を示し、１は絶縁基体、２は配線層である。こ
の絶縁基体１と配線層２とで半導体素子３を搭載収容す
るための配線基板４が構成される。
細に説明する。図１は本発明の配線基板を半導体素子を
収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の
一実施例を示し、１は絶縁基体、２は配線層である。こ
の絶縁基体１と配線層２とで半導体素子３を搭載収容す
るための配線基板４が構成される。
【００１７】前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼
結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、
炭化珪素質焼結体、ガラスセラミック焼結体等の電気絶
縁材料から成り、その上面に半導体素子３を搭載収容す
るための凹部１ａを有し、該凹部１ａ底面には半導体素
子３がガラスや樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固
定される。
結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、
炭化珪素質焼結体、ガラスセラミック焼結体等の電気絶
縁材料から成り、その上面に半導体素子３を搭載収容す
るための凹部１ａを有し、該凹部１ａ底面には半導体素
子３がガラスや樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固
定される。
【００１８】前記絶縁基体１は、例えば、酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して泥漿状
のセラミックスラリーとなすとともに該セラミックスラ
リーを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロー
ル法等のシート成形技術を採用してシート状となすこと
によってセラミックグリーンシートを得、しかる後、前
記セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工
により適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、
最後に前記積層されたセラミックグリーンシートを還元
雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって
製作される。また前記絶縁基体１は、その凹部１ａ周辺
から下面にかけて多数の配線層２が被着形成されてお
り、これら配線層２の凹部１ａ周辺部位には半導体素子
３の各電極がボンディングワイヤ５を介して電気的に接
続され、また絶縁基体１下面に導出された部位は外部電
気回路基板の配線導体に半田等を介して電気的に接続さ
れる。
ウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して泥漿状
のセラミックスラリーとなすとともに該セラミックスラ
リーを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロー
ル法等のシート成形技術を採用してシート状となすこと
によってセラミックグリーンシートを得、しかる後、前
記セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工
により適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、
最後に前記積層されたセラミックグリーンシートを還元
雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって
製作される。また前記絶縁基体１は、その凹部１ａ周辺
から下面にかけて多数の配線層２が被着形成されてお
り、これら配線層２の凹部１ａ周辺部位には半導体素子
３の各電極がボンディングワイヤ５を介して電気的に接
続され、また絶縁基体１下面に導出された部位は外部電
気回路基板の配線導体に半田等を介して電気的に接続さ
れる。
【００１９】前記配線層２は収容される半導体素子３の
各電極を外部電気回路に接続する作用をなし、例えば、
タングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉
末から成り、タングステン等の高融点金属粉末に適当な
有機バインダーや溶剤を添加混合して得た金属ペースト
を絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予め従
来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗
布しておくことによって絶縁基体１の凹部１ａ周辺から
下面にかけて被着される。
各電極を外部電気回路に接続する作用をなし、例えば、
タングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉
末から成り、タングステン等の高融点金属粉末に適当な
有機バインダーや溶剤を添加混合して得た金属ペースト
を絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予め従
来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗
布しておくことによって絶縁基体１の凹部１ａ周辺から
下面にかけて被着される。
【００２０】また前記配線層２は図２に示すように、少
なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤ５を介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層６、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層７、厚さ
が０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層８が順次被着され
ている。
なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤ５を介
して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上の
ニッケル層６、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層７、厚さ
が０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層８が順次被着され
ている。
【００２１】前記ニッケル層６は、配線層２及び銅層７
のいずれとも密着性に優れることから、配線層２の表面
に銅層７を強固に接合させるための下地層として作用す
る。
のいずれとも密着性に優れることから、配線層２の表面
に銅層７を強固に接合させるための下地層として作用す
る。
【００２２】前記ニッケル層６は、無電解めっき法また
は電解めっき法によって形成され、例えば、無電解めっ
き法により形成される場合であれば、硫酸ニッケル２０
〜４０グラム／リットル、コハク酸ナトリウム４０〜６
０グラム／リットル、ホウ酸２５〜３５グラム／リット
ル、塩化アンモニウム２５〜３５グラム／リットル、ジ
メチルアミンボラン２．５〜４．５グラム／リットル等
から成る無電解ニッケルめっき液を準備するとともに、
配線層２の露出面を脱脂、酸処理した後、触媒剤を含有
する溶液に浸漬して活性処理をし、しかる後、配線層２
の露出面を６０〜６５℃に設定された前記無電解ニッケ
ルめっき液中に約３０分間以上浸漬させることによって
配線層２の露出表面に所定厚みに被着される。
は電解めっき法によって形成され、例えば、無電解めっ
き法により形成される場合であれば、硫酸ニッケル２０
〜４０グラム／リットル、コハク酸ナトリウム４０〜６
０グラム／リットル、ホウ酸２５〜３５グラム／リット
ル、塩化アンモニウム２５〜３５グラム／リットル、ジ
メチルアミンボラン２．５〜４．５グラム／リットル等
から成る無電解ニッケルめっき液を準備するとともに、
配線層２の露出面を脱脂、酸処理した後、触媒剤を含有
する溶液に浸漬して活性処理をし、しかる後、配線層２
の露出面を６０〜６５℃に設定された前記無電解ニッケ
ルめっき液中に約３０分間以上浸漬させることによって
配線層２の露出表面に所定厚みに被着される。
【００２３】なお、前記ニッケル層６は、その厚みが３
μｍ未満となると、配線層２を完全に被覆することがで
きず、銅層７を配線層２の表面に強固に被着させること
ができなくなってしまう。従って、前記ニッケル層６は
その厚さを３μｍ以上とすることに特定される。
μｍ未満となると、配線層２を完全に被覆することがで
きず、銅層７を配線層２の表面に強固に被着させること
ができなくなってしまう。従って、前記ニッケル層６は
その厚さを３μｍ以上とすることに特定される。
【００２４】また前記ニッケル層６はその表面に銅層７
が１μｍ乃至３μｍの厚みに被着されており、該銅層７
はニッケル層６に金層8 を強固に被着させるとともにニ
ッケル層６の一部が金層８の表面に移動拡散するのを有
効に防止する作用をなし、これによって金層８の表面に
金属に対し接合性の悪い酸化ニッケルが形成されること
はなく、配線層２にボンディングワイヤ５を確実に電気
的接続することが可能となる。
が１μｍ乃至３μｍの厚みに被着されており、該銅層７
はニッケル層６に金層8 を強固に被着させるとともにニ
ッケル層６の一部が金層８の表面に移動拡散するのを有
効に防止する作用をなし、これによって金層８の表面に
金属に対し接合性の悪い酸化ニッケルが形成されること
はなく、配線層２にボンディングワイヤ５を確実に電気
的接続することが可能となる。
【００２５】前記銅層７は、電解めっき法や無電解めっ
き法により形成され、例えば、硫酸銅１０ｇ／リット
ル、ＥＤＴＡ−２Ｎａ３０ｇ／リットル、ホルムアルデ
ヒド（３７％液）３ｃｃ／リットル、および若干のビピ
リジルおよびポリエチレングリコール等から成る無電解
銅めっき液を準備するとともに、前記ニッケル層６の露
出面を脱脂、酸処理した後、ニッケル層６の露出面を前
記無電解銅めっき液中に約１０〜３０分間浸漬させるこ
とによってニッケル層６の露出面に１〜３μｍの所定厚
みに被着される。
き法により形成され、例えば、硫酸銅１０ｇ／リット
ル、ＥＤＴＡ−２Ｎａ３０ｇ／リットル、ホルムアルデ
ヒド（３７％液）３ｃｃ／リットル、および若干のビピ
リジルおよびポリエチレングリコール等から成る無電解
銅めっき液を準備するとともに、前記ニッケル層６の露
出面を脱脂、酸処理した後、ニッケル層６の露出面を前
記無電解銅めっき液中に約１０〜３０分間浸漬させるこ
とによってニッケル層６の露出面に１〜３μｍの所定厚
みに被着される。
【００２６】前記銅層７は、その厚みが１μｍ未満と薄
い場合、ニッケル層６の一部が金層８に移動拡散するの
を有効に防止することができず、また３μｍを超える厚
いものとなるとボンディングワイヤ５を配線層２に超音
波ボンディング法等の方法を採用することによって接合
させる際、銅層７が超音波エネルギーの一部を吸収して
ボンディングワイヤ５を配線層２に強固に接合すること
ができなくなり、同時にめっき法によって形成する際に
銅層７の内部に大きな応力が内在し、この応力によって
配線層２の絶縁基体１に対する被着の信頼性が低下して
しまう。従って、前記銅層７はその厚さが１μｍ乃至３
μｍの範囲に特定される。
い場合、ニッケル層６の一部が金層８に移動拡散するの
を有効に防止することができず、また３μｍを超える厚
いものとなるとボンディングワイヤ５を配線層２に超音
波ボンディング法等の方法を採用することによって接合
させる際、銅層７が超音波エネルギーの一部を吸収して
ボンディングワイヤ５を配線層２に強固に接合すること
ができなくなり、同時にめっき法によって形成する際に
銅層７の内部に大きな応力が内在し、この応力によって
配線層２の絶縁基体１に対する被着の信頼性が低下して
しまう。従って、前記銅層７はその厚さが１μｍ乃至３
μｍの範囲に特定される。
【００２７】更に前記銅層７はその表面に金層８が０．
０５μｍ乃至０．３μｍの厚みに被着されている。
０５μｍ乃至０．３μｍの厚みに被着されている。
【００２８】前記金層８は配線層２（実際には配線層２
と該配線層２の表面に被着されているニッケル層６及び
銅層７）の酸化腐蝕を有効に防止するとともに配線層２
に対するボンディングワイヤ５の接合性を向上させる作
用をなし、電解めっき法や無電解めっき法により形成さ
れ、例えば、水酸化カリウム２０〜４０グラム／リット
ル、エチレンジアミン四酢酸３０〜５０グラム／リット
ル、リン酸二水素カリウム１５〜４５グラム／リット
ル、シアン化カリウム０．０１〜０．１グラム／リット
ル、シアン化金カリウム１〜４グラム／リットル等から
成る金めっき液（液温：８５〜９５℃）を準備し、前記
銅層７の露出面を脱脂、酸処理した後、銅層７の露出面
を前記無電解金めっき液中に約５．５〜１５分間浸漬さ
せることによって銅層７の露出面に０．０５μｍ〜０．
３μｍの厚みに被着される。
と該配線層２の表面に被着されているニッケル層６及び
銅層７）の酸化腐蝕を有効に防止するとともに配線層２
に対するボンディングワイヤ５の接合性を向上させる作
用をなし、電解めっき法や無電解めっき法により形成さ
れ、例えば、水酸化カリウム２０〜４０グラム／リット
ル、エチレンジアミン四酢酸３０〜５０グラム／リット
ル、リン酸二水素カリウム１５〜４５グラム／リット
ル、シアン化カリウム０．０１〜０．１グラム／リット
ル、シアン化金カリウム１〜４グラム／リットル等から
成る金めっき液（液温：８５〜９５℃）を準備し、前記
銅層７の露出面を脱脂、酸処理した後、銅層７の露出面
を前記無電解金めっき液中に約５．５〜１５分間浸漬さ
せることによって銅層７の露出面に０．０５μｍ〜０．
３μｍの厚みに被着される。
【００２９】前記金層８はその厚みが０．０５μｍ〜
０．３μｍと薄いことから配線層２に超音波ボンディン
グ法等の方法を採用することによってボンディングワイ
ヤ５を接合させる際、超音波エネルギーが金層８に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤ５を配線層２に
確実、強固に接続させることができる。
０．３μｍと薄いことから配線層２に超音波ボンディン
グ法等の方法を採用することによってボンディングワイ
ヤ５を接合させる際、超音波エネルギーが金層８に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤ５を配線層２に
確実、強固に接続させることができる。
【００３０】また同時に金層８が薄いことからボンディ
ングワイヤ５がアルミニウムでできているとしても金層
８が薄いことから金層８とアルミニウムからなるボンデ
ィングワイヤ５との界面にカーケンドール効果による空
洞が形成されることはほとんどなく、これによってボン
ディングワイヤ５を配線層２に確実、強固に電気的接続
することができる。
ングワイヤ５がアルミニウムでできているとしても金層
８が薄いことから金層８とアルミニウムからなるボンデ
ィングワイヤ５との界面にカーケンドール効果による空
洞が形成されることはほとんどなく、これによってボン
ディングワイヤ５を配線層２に確実、強固に電気的接続
することができる。
【００３１】なお、前記金層８はその厚さが０．０５μ
ｍ未満となると、配線層２（実際には配線層２と該配線
層２の表面に被着されているニッケル層６及び銅層７）
の酸化腐蝕を有効に防止することができず、また０．３
μｍを超えて厚くすると配線層２に超音波ボンディング
法等の方法を採用することによってボンディングワイヤ
５を接合させる際、超音波エネルギーが金層８に吸収さ
れて配線層２にボンディングワイヤ５を強固に電気的接
続することができず、同時にボンディングワイヤ５がア
ルミニウムでできている場合、金層８とアルミニウムか
らなるボンディングワイヤ５との界面にカーケンドール
効果による空洞が形成されてボンディングワイヤ５の配
線層２への電気的接続の信頼性が大きく低下してしま
う。従って、前記金層８はその厚さが０．０５乃至０．
３μｍの範囲に特定される。
ｍ未満となると、配線層２（実際には配線層２と該配線
層２の表面に被着されているニッケル層６及び銅層７）
の酸化腐蝕を有効に防止することができず、また０．３
μｍを超えて厚くすると配線層２に超音波ボンディング
法等の方法を採用することによってボンディングワイヤ
５を接合させる際、超音波エネルギーが金層８に吸収さ
れて配線層２にボンディングワイヤ５を強固に電気的接
続することができず、同時にボンディングワイヤ５がア
ルミニウムでできている場合、金層８とアルミニウムか
らなるボンディングワイヤ５との界面にカーケンドール
効果による空洞が形成されてボンディングワイヤ５の配
線層２への電気的接続の信頼性が大きく低下してしま
う。従って、前記金層８はその厚さが０．０５乃至０．
３μｍの範囲に特定される。
【００３２】かくして本発明の配線基板によれば、絶縁
基体１の凹部１ａ底面に半導体素子３をガラスや樹脂、
ロウ材等の接着剤を介して接着固定するとともにこの半
導体素子３の各電極を配線層２にボンディングワイヤ５
を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面
に金属やセラミックスから成る蓋体９をガラスや樹脂、
ロウ材等の封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体
９とから成る容器内部に半導体素子３を気密に収容する
ことによって製品としての半導体装置が完成する。
基体１の凹部１ａ底面に半導体素子３をガラスや樹脂、
ロウ材等の接着剤を介して接着固定するとともにこの半
導体素子３の各電極を配線層２にボンディングワイヤ５
を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面
に金属やセラミックスから成る蓋体９をガラスや樹脂、
ロウ材等の封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体
９とから成る容器内部に半導体素子３を気密に収容する
ことによって製品としての半導体装置が完成する。
【００３３】なお、本発明の配線基板は上述の実施例に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実
施例では本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導
体素子収納用パッケージに適用したが、混成集積回路基
板等の他の用途に適用してもよい。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実
施例では本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導
体素子収納用パッケージに適用したが、混成集積回路基
板等の他の用途に適用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、配線層のう
ち少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを
介して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上
のニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させ、最
表面の金層を薄くしたことから、配線層に超音波ボンデ
ィング法等の方法を採用することによってボンディング
ワイヤを接合させる際、超音波エネルギーが金層に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に接続させることができる。
ち少なくとも半導体素子の電極がボンディングワイヤを
介して接続される領域の表面に、厚さが３．０μｍ以上
のニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍの銅層、厚さが
０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順次被着させ、最
表面の金層を薄くしたことから、配線層に超音波ボンデ
ィング法等の方法を採用することによってボンディング
ワイヤを接合させる際、超音波エネルギーが金層に吸収
されることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に接続させることができる。
【００３５】また同時にボンディングワイヤがアルミニ
ウムでできているとしても金層が薄いことから金層とア
ルミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞
が生じることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に電気的接続することができる。
ウムでできているとしても金層が薄いことから金層とア
ルミニウムからなるボンディングワイヤとの界面に空洞
が生じることはなく、ボンディングワイヤを配線層に確
実、強固に電気的接続することができる。
【００３６】更に本発明の配線基板によれば、ニッケル
層と金層との間に銅層を介在させたことから、ニッケル
層に金層を強固に接着することができるとともにニッケ
ル層の一部が金層の表面に移動拡散するのが有効に防止
され、その結果、配線層にボンディングワイヤを極めて
強固に電気的接続することが可能となる。
層と金層との間に銅層を介在させたことから、ニッケル
層に金層を強固に接着することができるとともにニッケ
ル層の一部が金層の表面に移動拡散するのが有効に防止
され、その結果、配線層にボンディングワイヤを極めて
強固に電気的接続することが可能となる。
【図１】本発明の配線基板の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１に示す配線基板の要部拡大図である。
【符号の説明】 １・・・・絶縁基体 ２・・・・配線層 ３・・・・半導体素子 ４・・・・配線基板 ５・・・・ボンディングワイヤ ６・・・・ニッケル層 ７・・・・銅層 ８・・・・金層 ９・・・・蓋体
Claims (1)
- 【請求項１】半導体素子の電極がボンディングワイヤを
介して接続される配線層を有する配線基板であって、前
記配線層のうち少なくとも半導体素子の電極がボンディ
ングワイヤを介して接続される領域の表面に、厚さが
３．０μｍ以上のニッケル層、厚さが１μｍ乃至３μｍ
の銅層、厚さが０．０５μｍ乃至０．３μｍの金層を順
次被着させたことを特徴とする配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19894099A JP4109391B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19894099A JP4109391B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024095A true JP2001024095A (ja) | 2001-01-26 |
| JP4109391B2 JP4109391B2 (ja) | 2008-07-02 |
Family
ID=16399507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19894099A Expired - Fee Related JP4109391B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4109391B2 (ja) |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP19894099A patent/JP4109391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4109391B2 (ja) | 2008-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000340687A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3210835B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2001024095A (ja) | 配線基板 | |
| JP3420469B2 (ja) | 配線基板 | |
| JP2002016185A (ja) | 配線基板 | |
| JP2750232B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JP3426741B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH11126836A (ja) | 圧電振動子収納用パッケージ | |
| JP2670208B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3311952B2 (ja) | 配線基板 | |
| JP2792636B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2740605B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 | |
| JPH0745962Y2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3176251B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3210838B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 | |
| JP2685159B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JPH0936145A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3176246B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH08204047A (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JP2000277653A (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JP3181011B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2000012721A (ja) | 電子部品収納用容器 | |
| JP2851740B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JP2003243553A (ja) | 配線基板 | |
| JPH11126849A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060706 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080404 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4109391 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |