JP2001044315A - はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法 - Google Patents
はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法Info
- Publication number
- JP2001044315A JP2001044315A JP21298699A JP21298699A JP2001044315A JP 2001044315 A JP2001044315 A JP 2001044315A JP 21298699 A JP21298699 A JP 21298699A JP 21298699 A JP21298699 A JP 21298699A JP 2001044315 A JP2001044315 A JP 2001044315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- solder ball
- electroless
- solder
- forming
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】接続信頼性に優れたリード端子を有する半導体
パッケージとその製造方法を提供すること。 【解決手段】金属端子上に無電解ニッケルめっき皮膜
と、その無電解ニッケルめっき皮膜上に金、銀、パラジ
ウム、白金、ロジウム、銅、錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき皮膜を形成したはんだボール接続用
端子を有する半導体パッケージであって、金、銀、パラ
ジウム、白金、ロジウム、銅、錫の中の一種類以上の金
属を含む無電解めっき液中における無電解ニッケルめっ
き皮膜からのニッケルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０
μｇ／ｃｍ2の範囲の無電解ニッケル皮膜を形成したは
んだボール接続用端子を有する半導体パッケージと、無
電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１μ
ｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のものを用いる半導
体パッケージの製造方法。
パッケージとその製造方法を提供すること。 【解決手段】金属端子上に無電解ニッケルめっき皮膜
と、その無電解ニッケルめっき皮膜上に金、銀、パラジ
ウム、白金、ロジウム、銅、錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき皮膜を形成したはんだボール接続用
端子を有する半導体パッケージであって、金、銀、パラ
ジウム、白金、ロジウム、銅、錫の中の一種類以上の金
属を含む無電解めっき液中における無電解ニッケルめっ
き皮膜からのニッケルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０
μｇ／ｃｍ2の範囲の無電解ニッケル皮膜を形成したは
んだボール接続用端子を有する半導体パッケージと、無
電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１μ
ｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のものを用いる半導
体パッケージの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだボール接続
用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそ
のはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基
板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法に関する。
用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそ
のはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基
板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を搭載するプリント配線板や半
導体を直接搭載する半導体搭載用配線板は、近年高密度
化が進んでおり、搭載方法も高密度化に対応してきてい
る。配線板のスルーホールに電子部品の端子ピンを挿入
し、溶融したはんだ浴に浮かせて、はんだをスルーホー
ル内に浸透させて溶融はんだで固定する方法から、配線
板の表面に設けた端子に、はんだペーストを印刷して、
一度リフロー炉で溶融させて端子上に金属はんだ層を形
成して、その上に電子部品のリード端子をそのはんだ端
子の上に搭載して再びリフロー炉ではんだを溶融して、
固定する表面実装方法に変化してきている。
導体を直接搭載する半導体搭載用配線板は、近年高密度
化が進んでおり、搭載方法も高密度化に対応してきてい
る。配線板のスルーホールに電子部品の端子ピンを挿入
し、溶融したはんだ浴に浮かせて、はんだをスルーホー
ル内に浸透させて溶融はんだで固定する方法から、配線
板の表面に設けた端子に、はんだペーストを印刷して、
一度リフロー炉で溶融させて端子上に金属はんだ層を形
成して、その上に電子部品のリード端子をそのはんだ端
子の上に搭載して再びリフロー炉ではんだを溶融して、
固定する表面実装方法に変化してきている。
【０００３】この表面実装方法を用いて搭載する半導体
パッケージにおいては、はんだ接続用のリード端子がパ
ッケージの両端に２列平行に形成されているデュアルイ
ンラインパッケージ（以下、ＤＩＰという。）やパッケ
ージの四辺に形成されているスモールアウトラインパッ
ケージ（以下、ＳＯＰという。）、リードのない表面実
装用のリードレスチップキャリア（以下、ＬＣＣとい
う。）、表面実装用のＩＣパッケージのひとつで、４辺
にＪ字型のリードピンが出ているクワッドフラットＪリ
ーデッドパッケージ（以下、ＱＦＪという。）、リード
がパッケージの外に出ていないクワッドフラットノンリ
ーデッドパッケージ（以下、ＱＦＮという。）などのよ
うに、パッケージの端部にリード端子を形成したものに
加えて、パッケージの裏面に、入出力用のパッドを並べ
ハンダボールを乗せたボールグリッドアレイ（以下、Ｂ
ＧＡという。）、半導体チップと同じ大きさの基板に半
導体チップを搭載したチップサイズパッケージ（以下、
ＣＳＰという。）など、パッケージの裏面全面に格子状
に配列したはんだボールなどのリード端子を備えたもの
が使われるようになってきている。このような格子状の
リ−ド端子を備えた半導体パッケージは、たとえば、Ｂ
ＧＡは、他の表面実装用の電子部品と共に、はんだボー
ル接続用端子上にフラックスを印刷された配線板の上に
接着剤などで固定された後、リフロー炉ではんだボール
を部分的に溶融させて、はんだボール接続用端子と接合
される。この半導体パッケージ上のリ−ド端子の構造
は、半導体パッケージに搭載される半導体チップと半導
体パッケージを電気的に接合するために用いるボンディ
ング用ワイヤを接続する端子に行うめっき処理の都合
で、半導体パッケージ用基板上に形成したリード端子に
も、ニッケル、金の皮膜が順次形成されている。このめ
っき処理の都合というのは、めっき処理を行うときに、
リード端子をマスクしてめっき処理の後にマスクを除去
すれば、リード端子として銅が使用できるのであるが、
めっき処理のときのマスク処理、めっき処理後のマスク
除去は、半導体パッケージ基板を作製する上で、作業工
程の増加とマスク作製用の治工具の追加が必要となるた
め、製造が経済的に困難になるということである。
パッケージにおいては、はんだ接続用のリード端子がパ
ッケージの両端に２列平行に形成されているデュアルイ
ンラインパッケージ（以下、ＤＩＰという。）やパッケ
ージの四辺に形成されているスモールアウトラインパッ
ケージ（以下、ＳＯＰという。）、リードのない表面実
装用のリードレスチップキャリア（以下、ＬＣＣとい
う。）、表面実装用のＩＣパッケージのひとつで、４辺
にＪ字型のリードピンが出ているクワッドフラットＪリ
ーデッドパッケージ（以下、ＱＦＪという。）、リード
がパッケージの外に出ていないクワッドフラットノンリ
ーデッドパッケージ（以下、ＱＦＮという。）などのよ
うに、パッケージの端部にリード端子を形成したものに
加えて、パッケージの裏面に、入出力用のパッドを並べ
ハンダボールを乗せたボールグリッドアレイ（以下、Ｂ
ＧＡという。）、半導体チップと同じ大きさの基板に半
導体チップを搭載したチップサイズパッケージ（以下、
ＣＳＰという。）など、パッケージの裏面全面に格子状
に配列したはんだボールなどのリード端子を備えたもの
が使われるようになってきている。このような格子状の
リ−ド端子を備えた半導体パッケージは、たとえば、Ｂ
ＧＡは、他の表面実装用の電子部品と共に、はんだボー
ル接続用端子上にフラックスを印刷された配線板の上に
接着剤などで固定された後、リフロー炉ではんだボール
を部分的に溶融させて、はんだボール接続用端子と接合
される。この半導体パッケージ上のリ−ド端子の構造
は、半導体パッケージに搭載される半導体チップと半導
体パッケージを電気的に接合するために用いるボンディ
ング用ワイヤを接続する端子に行うめっき処理の都合
で、半導体パッケージ用基板上に形成したリード端子に
も、ニッケル、金の皮膜が順次形成されている。このめ
っき処理の都合というのは、めっき処理を行うときに、
リード端子をマスクしてめっき処理の後にマスクを除去
すれば、リード端子として銅が使用できるのであるが、
めっき処理のときのマスク処理、めっき処理後のマスク
除去は、半導体パッケージ基板を作製する上で、作業工
程の増加とマスク作製用の治工具の追加が必要となるた
め、製造が経済的に困難になるということである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
では、ニッケルと金のめっき皮膜が形成されたはんだボ
ール接続用端子は、はんだボールを接続した後の接続信
頼性が低く、加熱処理した後でも接続信頼性が著しく低
下するという課題がある。通常、はんだボールを接続す
ることによって無電解金めっき皮膜が、はんだボール内
に拡散して、無電解金めっき下地めっき皮膜と、はんだ
ボールの界面が接続界面になるが、この接続信頼性が低
下するという現象は、はんだボールの接着強度を測定す
るためのシュア試験後の破壊箇所が、無電解金めっき下
地めっきと、はんだボールの界面で起こっているものが
全体の破壊箇所の５０％を占めているということであ
る。すなわち、設計的には、接続信頼性の良好なもの
は、このはんだボールの接着強度を測定するためのシュ
ア試験後の破壊箇所が、はんだボールの剪断によるはん
だボール内の破壊でなければならず、無電解金めっき下
地めっきと、はんだボールの界面での破壊はあってはな
らないにもかかわらず、発生しているのが現状であると
いう課題がある。
では、ニッケルと金のめっき皮膜が形成されたはんだボ
ール接続用端子は、はんだボールを接続した後の接続信
頼性が低く、加熱処理した後でも接続信頼性が著しく低
下するという課題がある。通常、はんだボールを接続す
ることによって無電解金めっき皮膜が、はんだボール内
に拡散して、無電解金めっき下地めっき皮膜と、はんだ
ボールの界面が接続界面になるが、この接続信頼性が低
下するという現象は、はんだボールの接着強度を測定す
るためのシュア試験後の破壊箇所が、無電解金めっき下
地めっきと、はんだボールの界面で起こっているものが
全体の破壊箇所の５０％を占めているということであ
る。すなわち、設計的には、接続信頼性の良好なもの
は、このはんだボールの接着強度を測定するためのシュ
ア試験後の破壊箇所が、はんだボールの剪断によるはん
だボール内の破壊でなければならず、無電解金めっき下
地めっきと、はんだボールの界面での破壊はあってはな
らないにもかかわらず、発生しているのが現状であると
いう課題がある。
【０００５】本発明は、接続信頼性に優れたリード端子
を有する半導体パッケージとその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
を有する半導体パッケージとその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだボール接
続端子は、金属端子上に無電解ニッケルめっき皮膜と、
その無電解ニッケルめっき皮膜上に金、銀、パラジウ
ム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき皮膜を形成したはんだボール接続用
端子であって、前記無電解ニッケルめっき皮膜が、前記
金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の
一種類以上の金属を含む無電解めっき液中におけるその
無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１
μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のものである。
続端子は、金属端子上に無電解ニッケルめっき皮膜と、
その無電解ニッケルめっき皮膜上に金、銀、パラジウ
ム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき皮膜を形成したはんだボール接続用
端子であって、前記無電解ニッケルめっき皮膜が、前記
金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の
一種類以上の金属を含む無電解めっき液中におけるその
無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１
μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のものである。
【０００７】また、本発明のはんだボール接続端子の形
成方法は、はんだボール接続端子となる金属端子上に、
無電解ニッケルめっきを行い、その無電解ニッケルめっ
き皮膜上に金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっきを行う
はんだボール接続用端子の形成方法であって、無電解ニ
ッケルめっき皮膜として、金、銀、パラジウム、白金、
ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電
解めっき液中の無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケ
ルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲の
ものを形成するものである。
成方法は、はんだボール接続端子となる金属端子上に、
無電解ニッケルめっきを行い、その無電解ニッケルめっ
き皮膜上に金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっきを行う
はんだボール接続用端子の形成方法であって、無電解ニ
ッケルめっき皮膜として、金、銀、パラジウム、白金、
ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電
解めっき液中の無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケ
ルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲の
ものを形成するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】はんだボールには、はんだボール
用はんだ、表面実装用電子部品や配線板に用いるはん
だ、半導体チップ上のはんだ、はんだバンプ用はんだ、
であればどのようなものでも使用することができ、その
形状も、球状、半球状、立方体状、直方体状、突起状等
のはんだが使用できる。また、はんだは、錫と鉛の合金
であり、最も一般的なはんだは、６０％錫と４０％鉛の
共晶はんだであるが、本発明には、はんだの組成は共晶
はんだに限定されず使用でき、錫と鉛の組成比も特に限
定されずに使用できるものである。さらに、鉛を含まな
い錫、さらに銀、銅、亜鉛、ビスマス等の一元素以上を
含む錫合金でも使用できる。
用はんだ、表面実装用電子部品や配線板に用いるはん
だ、半導体チップ上のはんだ、はんだバンプ用はんだ、
であればどのようなものでも使用することができ、その
形状も、球状、半球状、立方体状、直方体状、突起状等
のはんだが使用できる。また、はんだは、錫と鉛の合金
であり、最も一般的なはんだは、６０％錫と４０％鉛の
共晶はんだであるが、本発明には、はんだの組成は共晶
はんだに限定されず使用でき、錫と鉛の組成比も特に限
定されずに使用できるものである。さらに、鉛を含まな
い錫、さらに銀、銅、亜鉛、ビスマス等の一元素以上を
含む錫合金でも使用できる。
【０００９】はんだボール接続用端子の素材には、銅、
タングステン、モリブデン、アルミニウム等を含む金属
または合金であればどのようなものでも使用できる。は
んだボール接続用端子を形成する基材には、セラミッ
ク、半導体、樹脂基板等、どのようなものでも使用で
き、特に限定するものではない。樹脂基板についても、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等どの
ようなものでも使用でき、更に基材には、剛性の高い板
状の基材、柔軟なフレキシブルな基材などどのような性
質のものでも使用できる。
タングステン、モリブデン、アルミニウム等を含む金属
または合金であればどのようなものでも使用できる。は
んだボール接続用端子を形成する基材には、セラミッ
ク、半導体、樹脂基板等、どのようなものでも使用で
き、特に限定するものではない。樹脂基板についても、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等どの
ようなものでも使用でき、更に基材には、剛性の高い板
状の基材、柔軟なフレキシブルな基材などどのような性
質のものでも使用できる。
【００１０】無電解ニッケルめっきには、めっき液中の
ニッケルイオンがニッケルイオンの還元剤の働きによっ
ての銅の活性化した表面に、ニッケルを析出させるもの
を使用し、金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっき液中に
おける無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解
量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲の無電解ニ
ッケル皮膜を形成できるものを用いることができる。
金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の
一種類以上の金属を含む無電解めっき液中における無電
解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１μｇ
／ｃｍ2未満であると、金、銀、パラジウム、白金、ロ
ジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解
めっき析出量が少量であるためはんだの濡れ性が低下し
て接続強度も低下し、２０μｇ／ｃｍ2を越えると、下
地めっきの無電解ニッケルめっき皮膜の溶解量が大きく
なりすぎて、溶解したニッケルの酸化物等の汚染が金、
銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種
類以上の金属を含む無電解めっき皮膜中に増大して、は
んだの接続強度が低下する。金、銀、パラジウム、白
金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む
無電解めっき液中における無電解ニッケルめっき皮膜か
らのニッケルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃ
ｍ2の範囲となるようにするには、予め、実験的に、組
成、温度、ｐＨなどのめっき条件と、金、銀、パラジウ
ム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき液中における無電解ニッケルめっき
皮膜からのニッケルの溶解量の関係を求めておき、その
範囲になる条件でめっきを行うことによって行うことが
できる。配線板に一般的に用いられているめっき条件で
は、ニッケルめっき皮膜のニッケルの純度が８５％以上
となる無電解ニッケルめっき液を用いることによって得
やすくなる。なお、本発明においては、この金、銀、パ
ラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上
の金属を含む無電解めっき液中における無電解ニッケル
めっき皮膜からのニッケルの溶解量を、金、銀、パラジ
ウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金
属を含む無電解めっき液を一定量採取して、原子吸光分
光法によりニッケル濃度を分析して、測定するものとす
る。この無電解ニッケルめっき皮膜の膜厚は、０．５μ
ｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましく、０．５μｍ
未満では、無電解ニッケルめっき皮膜にピンホール等の
不完全な部分があり、被覆が十分ではなく、１０μｍを
越えると、無電解ニッケルめっき皮膜の被覆は十分であ
るが、コスト面で高価になる。
ニッケルイオンがニッケルイオンの還元剤の働きによっ
ての銅の活性化した表面に、ニッケルを析出させるもの
を使用し、金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっき液中に
おける無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解
量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲の無電解ニ
ッケル皮膜を形成できるものを用いることができる。
金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の
一種類以上の金属を含む無電解めっき液中における無電
解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が１μｇ
／ｃｍ2未満であると、金、銀、パラジウム、白金、ロ
ジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解
めっき析出量が少量であるためはんだの濡れ性が低下し
て接続強度も低下し、２０μｇ／ｃｍ2を越えると、下
地めっきの無電解ニッケルめっき皮膜の溶解量が大きく
なりすぎて、溶解したニッケルの酸化物等の汚染が金、
銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種
類以上の金属を含む無電解めっき皮膜中に増大して、は
んだの接続強度が低下する。金、銀、パラジウム、白
金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む
無電解めっき液中における無電解ニッケルめっき皮膜か
らのニッケルの溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃ
ｍ2の範囲となるようにするには、予め、実験的に、組
成、温度、ｐＨなどのめっき条件と、金、銀、パラジウ
ム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属
を含む無電解めっき液中における無電解ニッケルめっき
皮膜からのニッケルの溶解量の関係を求めておき、その
範囲になる条件でめっきを行うことによって行うことが
できる。配線板に一般的に用いられているめっき条件で
は、ニッケルめっき皮膜のニッケルの純度が８５％以上
となる無電解ニッケルめっき液を用いることによって得
やすくなる。なお、本発明においては、この金、銀、パ
ラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上
の金属を含む無電解めっき液中における無電解ニッケル
めっき皮膜からのニッケルの溶解量を、金、銀、パラジ
ウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金
属を含む無電解めっき液を一定量採取して、原子吸光分
光法によりニッケル濃度を分析して、測定するものとす
る。この無電解ニッケルめっき皮膜の膜厚は、０．５μ
ｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましく、０．５μｍ
未満では、無電解ニッケルめっき皮膜にピンホール等の
不完全な部分があり、被覆が十分ではなく、１０μｍを
越えると、無電解ニッケルめっき皮膜の被覆は十分であ
るが、コスト面で高価になる。
【００１１】また、金、銀、パラジウム、白金、ロジウ
ム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっ
きは、めっき液中に金、銀、パラジウム、白金、ロジウ
ム、銅及び錫の中の一種類以上の金属のイオンを含むこ
とにより、ニッケルとのイオン化傾向の差によってニッ
ケルが溶解して金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、
銅及び錫の中の一種類以上の金属が析出するものであ
る。また、金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっきは、め
っき液中に還元剤を含むもので良く、ニッケルと金、
銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種
類以上の金属イオンとの置換反応とともに、金、銀、パ
ラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上
の金属イオンの還元反応による析出が含まれるものでも
良い。
ム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっ
きは、めっき液中に金、銀、パラジウム、白金、ロジウ
ム、銅及び錫の中の一種類以上の金属のイオンを含むこ
とにより、ニッケルとのイオン化傾向の差によってニッ
ケルが溶解して金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、
銅及び錫の中の一種類以上の金属が析出するものであ
る。また、金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及
び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解めっきは、め
っき液中に還元剤を含むもので良く、ニッケルと金、
銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種
類以上の金属イオンとの置換反応とともに、金、銀、パ
ラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上
の金属イオンの還元反応による析出が含まれるものでも
良い。
【００１２】このようなはんだボール接続端子を形成す
るには、はんだボール接続用端子となる金属端子に、脱
脂処理、ソフトエッチング、酸洗処理、活性化などのめ
っき前処理を行い、無電解ニッケルめっきを行い、続い
て、無電解金めっきを行うことによって形成することが
できる。このようなはんだボール接続端子となる金属端
子は、銅張りエポキシ積層板の銅箔の表面にエッチング
レジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、は
んだボール接続用端子となる金属端子と、半導体チップ
と接続するための半導体チップ接続用端子と、そのはん
だボール接続端子と半導体チップ接続用端子とを接続す
るための配線とを形成し、エッチングレジストを剥離
し、回路導体を保護するはんだレジストを形成して形成
される。
るには、はんだボール接続用端子となる金属端子に、脱
脂処理、ソフトエッチング、酸洗処理、活性化などのめ
っき前処理を行い、無電解ニッケルめっきを行い、続い
て、無電解金めっきを行うことによって形成することが
できる。このようなはんだボール接続端子となる金属端
子は、銅張りエポキシ積層板の銅箔の表面にエッチング
レジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、は
んだボール接続用端子となる金属端子と、半導体チップ
と接続するための半導体チップ接続用端子と、そのはん
だボール接続端子と半導体チップ接続用端子とを接続す
るための配線とを形成し、エッチングレジストを剥離
し、回路導体を保護するはんだレジストを形成して形成
される。
【００１３】
【実施例】実施例１ 銅張りエポキシ積層板の銅箔の表面にエッチングレジス
トを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、はんだボ
ール接続用端子となる金属端子と、半導体チップと接続
するための半導体チップ接続用端子と、そのはんだボー
ル接続端子と半導体チップ接続用端子とを接続するため
の配線とを形成し、エッチングレジストを剥離し、回路
導体を保護するはんだレジストを形成した半導体パッケ
ージ用基板の露出したはんだボール接続用端子に、以下
の処理を行う。 ・脱脂処理 Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル社製、商品名）
に、５０℃で、１分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・ソフトエッチング １００ｇ／ｌ過硫酸アンモニウムに、室温で、１分間浸
漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・酸洗処理 １０％硫酸に、室温で、１分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・活性化 無電解めっき用触媒溶液ＳＡ−１００（日立化成工業株
式会社製、商品名）に、室温で、５分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・無電解ニッケルめっき Ｎｉ−Ｐめっき（Ｐ含有量７％）液であるＮＩＰＳ−１
００（日立化成工業株式会社製、商品名）に８５℃で、
２０分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・置換型無電解金めっき 非シアン系置換型無電解金めっき液であるＨＧＳ−１０
０（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で、
１分間浸漬処理した。このときに、ニッケル溶解量は、
１０μｇ／ｃｍ2であった。
トを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、はんだボ
ール接続用端子となる金属端子と、半導体チップと接続
するための半導体チップ接続用端子と、そのはんだボー
ル接続端子と半導体チップ接続用端子とを接続するため
の配線とを形成し、エッチングレジストを剥離し、回路
導体を保護するはんだレジストを形成した半導体パッケ
ージ用基板の露出したはんだボール接続用端子に、以下
の処理を行う。 ・脱脂処理 Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル社製、商品名）
に、５０℃で、１分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・ソフトエッチング １００ｇ／ｌ過硫酸アンモニウムに、室温で、１分間浸
漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・酸洗処理 １０％硫酸に、室温で、１分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・活性化 無電解めっき用触媒溶液ＳＡ−１００（日立化成工業株
式会社製、商品名）に、室温で、５分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・無電解ニッケルめっき Ｎｉ−Ｐめっき（Ｐ含有量７％）液であるＮＩＰＳ−１
００（日立化成工業株式会社製、商品名）に８５℃で、
２０分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、２分間、流水で洗浄する。 ・置換型無電解金めっき 非シアン系置換型無電解金めっき液であるＨＧＳ−１０
０（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で、
１分間浸漬処理した。このときに、ニッケル溶解量は、
１０μｇ／ｃｍ2であった。
【００１４】実施例２ 実施例１において、非シアン系置換型無電解金めっき液
であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品
名）に、８５℃で、10秒浸漬処理して、はんだボール接
続端子を形成した。このときに、ニッケル溶解量は、
１．２μｇ／ｃｍ2であった。
であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品
名）に、８５℃で、10秒浸漬処理して、はんだボール接
続端子を形成した。このときに、ニッケル溶解量は、
１．２μｇ／ｃｍ2であった。
【００１５】実施例３ 実施例１において、非シアン系置換型無電解金めっき液
であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品
名）に、８５℃で、２分浸漬処理して、はんだボール接
続端子を形成した。このときに、ニッケル溶解量は、１
８μｇ／ｃｍ2であった。
であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品
名）に、８５℃で、２分浸漬処理して、はんだボール接
続端子を形成した。このときに、ニッケル溶解量は、１
８μｇ／ｃｍ2であった。
【００１６】比較例１ 実施例１において、置換型無電解金めっきのめっき時間
を５分間としたところ、ニッケル溶解量は、３０μｇ／
ｃｍ2であった。
を５分間としたところ、ニッケル溶解量は、３０μｇ／
ｃｍ2であった。
【００１７】比較例２ 実施例１において、置換型無電解金めっきのめっき時間
を５秒間としたところ、ニッケル溶解量は、０．７μｇ
／ｃｍ2であった。
を５秒間としたところ、ニッケル溶解量は、０．７μｇ
／ｃｍ2であった。
【００１８】実施例と比較例で得たはんだボール接続用
端子に、はんだボールをリフロー炉を用いて搭載した
後、はんだボールのシュア試験を行った。 （シュア試験）図１に示すように、作製した半導体パッ
ケージ用基板を固定し、はんだボールに水平にシェア試
験機のシェアツールを当て、約３００μｍ／分の速度
で、はんだボールが破壊するかあるいはボールパッドか
らはんだボールが剥がれるまで力を加える。この速度
は、はんだボールのはんだが柔らかく変形を起こしやす
いことから、変形をする前に剪断破壊するかあるいはボ
ールパッドから剥がれる程度の速度としてこの速度を選
択した。この速度よりも早ければ、はんだボールが剪断
破壊するかあるいはボールパッドから剥がれるかの判断
は十分に行えるものである。試験サンプルあたりのはん
だボール接続用端子数は２５６端子であった。
端子に、はんだボールをリフロー炉を用いて搭載した
後、はんだボールのシュア試験を行った。 （シュア試験）図１に示すように、作製した半導体パッ
ケージ用基板を固定し、はんだボールに水平にシェア試
験機のシェアツールを当て、約３００μｍ／分の速度
で、はんだボールが破壊するかあるいはボールパッドか
らはんだボールが剥がれるまで力を加える。この速度
は、はんだボールのはんだが柔らかく変形を起こしやす
いことから、変形をする前に剪断破壊するかあるいはボ
ールパッドから剥がれる程度の速度としてこの速度を選
択した。この速度よりも早ければ、はんだボールが剪断
破壊するかあるいはボールパッドから剥がれるかの判断
は十分に行えるものである。試験サンプルあたりのはん
だボール接続用端子数は２５６端子であった。
【００１９】この結果、実施例１〜３のはんだボール接
続端子は、いずれも、１００％の端子がはんだボール内
での剪断による破壊で良好であった。しかし、比較例１
のニッケル溶解量が３０μｇ／ｃｍ2の置換金めっき皮
膜を形成したものは、約５０％の端子が、はんだボール
内での剪断による破壊で良好であったが、約５０％の端
子が無電解ニッケルめっきとはんだボールの界面での破
壊であり、接続信頼性が不良であった。比較例２では、
接続強度が低く、１０％のはんだボールが十分に接続で
きなかった。
続端子は、いずれも、１００％の端子がはんだボール内
での剪断による破壊で良好であった。しかし、比較例１
のニッケル溶解量が３０μｇ／ｃｍ2の置換金めっき皮
膜を形成したものは、約５０％の端子が、はんだボール
内での剪断による破壊で良好であったが、約５０％の端
子が無電解ニッケルめっきとはんだボールの界面での破
壊であり、接続信頼性が不良であった。比較例２では、
接続強度が低く、１０％のはんだボールが十分に接続で
きなかった。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、はんだボールの接続信頼性に優れた半導体パッケー
ジとその製造方法を提供することができる。
て、はんだボールの接続信頼性に優れた半導体パッケー
ジとその製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の効果を確認するための試験方法を示す
断面図である。
断面図である。
Claims (6)
- 【請求項１】金属端子上に無電解ニッケルめっき皮膜
と、その無電解ニッケルめっき皮膜上に金、銀、パラジ
ウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中の一種類以上の金
属を含む無電解めっき皮膜を形成したはんだボール接続
用端子であって、前記無電解ニッケルめっき皮膜が、前
記金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫の中
の一種類以上の金属を含む無電解めっき液中におけるそ
の無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの溶解量が
１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のものであるは
んだボール接続端子。 - 【請求項２】無電解ニッケルめっき皮膜の組成が、85％
以上の純度のニッケルである請求項１に記載のはんだボ
ール接続端子。 - 【請求項３】無電解ニッケルめっき皮膜の膜厚が、０．
５μｍ〜１０μｍの範囲である請求項１または２に記載
のはんだボール接続用端子。 - 【請求項４】はんだボール接続用の金属端子上に、無電
解ニッケルめっきを行い、その無電解ニッケルめっき皮
膜上に金、銀、パラジウム、白金、ロジウム、銅及び錫
の中の一種類以上の金属を含む無電解めっきを行うはん
だボール接続用端子の形成方法であって、無電解ニッケ
ルめっき皮膜として、金、銀、パラジウム、白金、ロジ
ウム、銅及び錫の中の一種類以上の金属を含む無電解め
っき液中の無電解ニッケルめっき皮膜からのニッケルの
溶解量が１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲のもの
を形成するはんだボール接続用端子の形成方法。 - 【請求項５】請求項１〜３のうちいずれかに記載のはん
だボール接続端子となる金属端子と、半導体チップと接
続するための半導体チップ接続用端子と、そのはんだボ
ール接続端子と半導体チップ接続用端子とを接続するた
めの配線とを形成した絶縁基材と、配線を絶縁保護する
はんだレジストとを有する半導体パッケージ用基板。 - 【請求項６】絶縁基材上に、はんだボール接続用端子と
なる金属端子と、半導体チップと接続するための半導体
チップ接続用端子と、そのはんだボール接続端子と半導
体チップ接続用端子とを接続するための配線とを形成
し、配線を絶縁保護するはんだレジストを形成し、請求
項４の方法を用いて、はんだボール接続用端子の形成を
行う半導体パッケージ用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21298699A JP2001044315A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21298699A JP2001044315A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044315A true JP2001044315A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16631584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21298699A Pending JP2001044315A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105745043A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-07-06 | 千住金属工业株式会社 | Ni球、Ni芯球、钎焊接头、成形焊料、焊膏 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21298699A patent/JP2001044315A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105745043A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-07-06 | 千住金属工业株式会社 | Ni球、Ni芯球、钎焊接头、成形焊料、焊膏 |
| US9816160B2 (en) | 2013-09-19 | 2017-11-14 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Ni ball, Ni nuclear ball, solder joint, foam solder and solder paste |
| CN105745043B (zh) * | 2013-09-19 | 2017-11-24 | 千住金属工业株式会社 | Ni球、Ni芯球、钎焊接头、成形焊料、焊膏 |
| TWI611859B (zh) * | 2013-09-19 | 2018-01-21 | 千住金屬工業股份有限公司 | 鎳球、鎳核球、焊接接頭、泡沫焊料、焊膏 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100688833B1 (ko) | 인쇄회로기판의 도금층 형성방법 및 이로부터 제조된인쇄회로기판 | |
| US10431560B2 (en) | Molded semiconductor package having an optical inspection feature | |
| US6396148B1 (en) | Electroless metal connection structures and methods | |
| JP3004959B2 (ja) | 半導体装置のフリップチップ実装型ソルダーバンプの製造方法及びこれにより製造されるソルダーバンプ | |
| US6518162B2 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| US6669077B1 (en) | High-strength solder joint | |
| EP0308971A2 (en) | Bump and method of manufacturing the same | |
| US8692127B2 (en) | Terminal structure, printed wiring board, module substrate, and electronic device | |
| JP2007031826A (ja) | 接続用端子、およびこれを有する半導体搭載用基板 | |
| US20090246911A1 (en) | Substrate for mounting electronic components and its method of manufacture | |
| JP3345529B2 (ja) | ワイヤボンディング用端子とその製造方法並びにそのワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板の製造方法 | |
| US5632438A (en) | Direct chip attachment process and apparatus for aluminum wirebonding on copper circuitization | |
| JP2000277897A (ja) | はんだボール接続用端子とその形成方法並びに半導体搭載用基板の製造方法 | |
| JP2005317729A (ja) | 接続端子、その接続端子を用いた半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法 | |
| JP2001044315A (ja) | はんだボール接続用端子とそのはんだボール接続用端子の形成方法及びそのはんだボール接続端子を有する半導体パッケージ用基板並びに半導体パッケージ用基板の製造方法 | |
| JP4667637B2 (ja) | 電子部品の接合方法 | |
| KR100489869B1 (ko) | 고밀도 인쇄회로기판에서의 솔더링 및 와이어 본딩을 위한단일 은-금 도금층의 형성 방법 및 상기 방법에 의해제조된 단일 은-금 도금층을 구비한 고밀도 인쇄회로기판 | |
| JP2002289652A (ja) | 半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法 | |
| JP2000252380A (ja) | はんだ接続用パッドおよびそのはんだ接続用パッドを用いた半導体搭載用基板 | |
| JPH11140659A (ja) | 半導体搭載用基板とその製造方法 | |
| JP2633580B2 (ja) | バンプ、バンプの形成方法および半導体素子 | |
| JP3596335B2 (ja) | ワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板 | |
| EP2887779A1 (en) | Silver wire bonding on printed circuit boards and IC-substrates | |
| JP3465014B2 (ja) | パッケージ介挿基板及びその製造方法 | |
| JP4038917B2 (ja) | 無電解金めっき方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060615 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070516 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070928 |