JP2001127390A - Wiring board - Google Patents

Wiring board

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JP2001127390A
JP2001127390A JP30295399A JP30295399A JP2001127390A JP 2001127390 A JP2001127390 A JP 2001127390A JP 30295399 A JP30295399 A JP 30295399A JP 30295399 A JP30295399 A JP 30295399A JP 2001127390 A JP2001127390 A JP 2001127390A
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JP
Japan
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nickel
plating layer
layer
wiring
wiring board
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JP30295399A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tsukamoto
弘志 塚本
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem where the electrode of a semiconductor element cannot be strongly and electrically connected to a wiring conductor layer since the nickel of a nickel-plated layer is moved and diffused to the surface of a gold-plated layer. SOLUTION: In the wiring board where a nickel-plated layer 6 and a gold- plated layer 7 are successively deposited on the exposed surface of a wiring layer 2 on an insulation substrate 1, the content of boron in the nickel-plated layer 6 is 0.1 wt.% or less, and the average diameter of a nickel particle is 20 nm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子を収容す
るための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路基
板等に用いられる配線基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device housing package for housing a semiconductor device and a wiring board used for a hybrid integrated circuit board.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等
の電子部品が搭載される配線基板は、酸化アルミニウム
質焼結体から成る絶縁基体の内部及び表面にタングステ
ン、モリブデン等の高融点金属材料から成る配線導体を
形成した構造を有しており、絶縁基体表面に半導体素子
や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載されるととも
に、各電子部品の電極が配線導体層の露出表面にボンデ
ィングワイヤまたは低融点ロウ材を介して電気的に接続
させるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board on which electronic components such as a semiconductor element, a capacitance element and a resistor are mounted has a high melting point metal such as tungsten, molybdenum or the like on and inside an insulating substrate made of an aluminum oxide sintered body. It has a structure in which a wiring conductor made of a material is formed, and electronic components such as semiconductor elements, capacitance elements, and resistors are mounted on the surface of the insulating base, and the electrodes of each electronic component are placed on the exposed surface of the wiring conductor layer. Electrical connection is made via a bonding wire or a low melting point brazing material.

【0003】なお、前記配線導体層は、その酸化腐蝕を
防止するとともに低融点ロウ材の濡れ性を良好なものと
するために、その表面に、配線導体層との密着性に優れ
たニッケルめっき層と、耐食性、低融点ロウ材の濡れ
性、ボンディング性に優れた金めっき層とが順次被着さ
れている。
In order to prevent the wiring conductor layer from being oxidized and corroded, and to improve the wettability of the low melting point brazing material, the surface of the wiring conductor layer is coated with nickel plating having excellent adhesion to the wiring conductor layer. A layer and a gold plating layer having excellent corrosion resistance, low melting point brazing material wettability, and bonding properties are sequentially applied.

【0004】また、前記ニッケルめっき層及び金めっき
層は、配線基板の小型化に伴なう配線導体層の高密度化
によってめっき電力供給用の引き出し線の形成が困難な
ことから、無電解めっき法が多用されつつある。
The nickel plating layer and the gold plating layer are formed by electroless plating because it is difficult to form a lead wire for supplying power for plating due to the high density of the wiring conductor layer accompanying the miniaturization of the wiring board. The law is being heavily used.

【0005】前記無電解ニッケルめっき液は、通常、硫
酸ニッケル等のニッケル化合物と還元剤とを主成分とし
て成り、還元剤としては、約60℃の低温、かつpH6
〜7程度の中性付近の穏やかな条件でニッケルめっき層
を形成させることが可能なジメチルアミンボランが多用
され、めっき層を実用的なめっき速度で、安定して形成
させるために約2〜5g/リットル程度の濃度でめっき
液中に添加されている。
[0005] The electroless nickel plating solution generally comprises a nickel compound such as nickel sulfate and a reducing agent as main components.
Dimethylamine borane, which is capable of forming a nickel plating layer under mild conditions near neutrality of about 7 to 7, is often used. In order to stably form a plating layer at a practical plating rate, about 2 to 5 g is used. / Liter in the plating solution.

【0006】しかしながら、上記無電解めっき法でニッ
ケルめっき層を形成した場合、還元剤がニッケルを還元
析出させると同時に自身も分解されてホウ素を析出させ
ることから、形成されるニッケルめっき層はホウ素を約
0.3〜3重量%の割合で含有するものとなり、このホ
ウ素によってめっき層を形成する個々のニッケル粒子の
粒成長が妨げられるため、得られたニッケルめっき層は
平均粒径が20nm未満と微細なニッケル粒子により形
成されることとなる。
However, when the nickel plating layer is formed by the above-described electroless plating method, the reducing agent causes nickel to be reduced and precipitated, and at the same time, it is also decomposed to deposit boron. This boron is contained at a ratio of about 0.3 to 3% by weight, and the boron prevents the individual nickel particles forming the plating layer from growing. Therefore, the obtained nickel plating layer has an average particle size of less than 20 nm. It is formed by fine nickel particles.

【0007】そしてニッケル粒子の平均粒径が小さく粒
界が多いため、この多数の粒界に沿ってニッケルが移動
拡散しやすく、配線基板に半導体素子をロウ材等で接合
する際等に熱が印加されたとき、前記粒界に沿ってニッ
ケルが金めっき層の表面にまで容易に移動拡散して酸化
され、酸化ニッケル層を形成して配線導体層の低融点ロ
ウ材の濡れ性やボンディング性を劣化させてしまい、半
導体素子の電極を配線導体層に電気的に接続することが
できなくなるという問題があった。
Since the average particle size of nickel particles is small and there are many grain boundaries, nickel easily moves and diffuses along these many grain boundaries, and heat is generated when a semiconductor element is joined to a wiring board with a brazing material or the like. When applied, nickel easily migrates and diffuses along the grain boundaries to the surface of the gold plating layer and is oxidized, forming a nickel oxide layer to form a low melting point brazing material of the wiring conductor layer and the bonding property. Has been deteriorated, and it has been impossible to electrically connect the electrode of the semiconductor element to the wiring conductor layer.

【0008】そこで、ニッケルめっき層に約500℃〜
1200℃の熱処理を加えてニッケル粒子を再結晶によ
り粒成長させ、その平均粒径を大きくすることにより粒
界を少なくして熱による拡散を抑制するという方法が考
えられる。
[0008] Therefore, the nickel plating layer has a temperature of about 500 ° C.
A method is conceivable in which a heat treatment at 1200 ° C. is applied to grow the nickel particles by recrystallization, and the average grain size is increased to reduce the grain boundaries to suppress diffusion by heat.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ルめっき層を熱処理した場合、この熱によってニッケル
めっき層にフクレ、ハガレ等の不具合を生じるおそれが
あるという問題や、熱処理に使用するトンネル炉等の加
熱装置内の炭化物等の異物が配線基板の表面に焼き付い
て配線層間の電気絶縁性の低下や外観不良を生じてしま
うという問題が誘発されることとなる。
However, when the nickel plating layer is heat-treated, the heat may cause problems such as blistering and peeling on the nickel plating layer, and the heating of a tunnel furnace or the like used for the heat treatment. Foreign matter such as carbides in the device is burned on the surface of the wiring board, which causes a problem that electric insulation between wiring layers is deteriorated and appearance is deteriorated.

【0010】またニッケルめっき層に熱処理を施す場
合、絶縁基体が耐熱性の低い材料で形成されている場
合、高温で熱処理することができずニッケル粒子を十分
に粒成長させることができないという問題も発生する。
In the case where the nickel plating layer is subjected to a heat treatment, if the insulating substrate is formed of a material having low heat resistance, the heat treatment cannot be performed at a high temperature and the nickel particles cannot be sufficiently grown. appear.

【0011】本発明は、上記問題に鑑み案出されたもの
で、その目的は、表面に露出した配線層にニッケルめっ
き層および金めっき層を被着させて成る配線基板におい
て、半導体素子を接合、搭載する際等の熱によっても配
線導体層に被着させたニッケルめっき層のニッケルが金
めっき層の表面に移動拡散して酸化ニッケル層を形成す
ることがなく、かつ、ニッケルめっき層のフクレ、ハガ
レや異物の焼き付き等の不具合のない配線基板を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to bond a semiconductor element to a wiring board formed by applying a nickel plating layer and a gold plating layer to a wiring layer exposed on the surface. The nickel of the nickel plating layer applied to the wiring conductor layer does not move and diffuse to the surface of the gold plating layer to form a nickel oxide layer even by heat during mounting, and the nickel plating layer has no blister. Another object of the present invention is to provide a wiring board free from defects such as peeling and burning of foreign matter.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁基体に形成された配線層の露出表面にニッケルめっき
層及び金めっき層を順次被着させて成る配線基板であっ
て、前記ニッケルめっき層はホウ素の含有量が0.1重
量%以下であり、かつニッケル粒子の平均粒径が20n
m以上であることを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a wiring board comprising a nickel plating layer and a gold plating layer sequentially deposited on an exposed surface of a wiring layer formed on an insulating substrate. The plating layer has a boron content of 0.1% by weight or less, and the nickel particles have an average particle size of 20 n.
m or more.

【0013】また本発明の配線基板は、前記ニッケルめ
っき層の厚みが1μm乃至10μmであることを特徴と
するものである。
In the wiring board according to the present invention, the thickness of the nickel plating layer is 1 μm to 10 μm.

【0014】また本発明の配線基板は、前記金めっき層
の厚みが0.05μm乃至1μmであることを特徴とす
るものである。
In the wiring board according to the present invention, the gold plating layer has a thickness of 0.05 μm to 1 μm.

【0015】本発明の配線基板によれば、配線層の露出
表面に被着させたニッケルめっき層のホウ素含有量を
0.1重量%以下と小さくしたことから、ニッケルめっ
き中、析出形成されたニッケル粒子の粒成長が、ニッケ
ル粒子中に含有されるホウ素によって妨げられることが
なく、ニッケル粒子を容易に粒成長させて20nm以上
と大きくすることができる。
According to the wiring board of the present invention, since the boron content of the nickel plating layer applied to the exposed surface of the wiring layer is reduced to 0.1% by weight or less, the boron is formed during nickel plating. The grain growth of the nickel particles is not hindered by the boron contained in the nickel particles, and the nickel particles can be easily grown to a grain size of 20 nm or more.

【0016】そして、ニッケル粒子の平均粒径を20n
m以上と大きくしたことから、ニッケル粒子の粒界が少
なく、配線基板に熱が印加されたとしても多量のニッケ
ルが容易に移動拡散することはなく、ニッケルが金めっ
き層表面に移動拡散し酸化ニッケル層を形成して配線層
への低融点ロウ材の濡れ性やボンディング性を劣化させ
てしまう、という問題を有効に防ぐことができる。
The average particle size of the nickel particles is 20 n.
m, the grain boundaries of the nickel particles are small, and even if heat is applied to the wiring board, a large amount of nickel does not easily move and diffuse, but the nickel moves and diffuses to the surface of the gold plating layer and is oxidized. It is possible to effectively prevent the problem that the nickel layer is formed to deteriorate the wettability of the low melting point brazing material to the wiring layer and the bonding property.

【0017】また本発明の配線基板によれば、ニッケル
粒子が20nm以上と大きく、ニッケルめっき層に熱処
理を施す必要がないことから、熱処理に伴うニッケルめ
っき層のフクレ、ハガレや、異物の焼き付きによる外観
不良、配線層間の絶縁性の低下等の不具合を生じること
はない。
According to the wiring board of the present invention, the nickel particles are as large as 20 nm or more, and it is not necessary to perform heat treatment on the nickel plating layer. There are no problems such as poor appearance and reduced insulation between wiring layers.

【0018】[0018]

【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
一実施例を示す断面図であり、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
を搭載する配線基板4が構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment in which the wiring board of the present invention is applied to a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element, wherein 1 is an insulating base, and 2 is a wiring layer. The insulating element 1 and the wiring layer 2 form a semiconductor element 3
Is mounted on the wiring board 4.

【0019】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、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の電気絶
縁材料から成り、その上面に半導体素子3を搭載するた
めの搭載部1aを有し、搭載部1a上面には半導体素子
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。
The insulating substrate 1 is made of an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body,
It is made of an electrically insulating material such as a silicon carbide sintered body, a glass ceramic sintered body, an epoxy resin, a polyimide resin, and a glass epoxy resin, and has a mounting portion 1a for mounting the semiconductor element 3 on an upper surface thereof. The semiconductor element 3 is bonded and fixed to the upper surface of 1a via an adhesive such as glass, resin or brazing material.

【0020】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。
When the insulating substrate 1 is made of, for example, a sintered body of aluminum oxide, an appropriate binder and a solvent are added to a raw material powder of aluminum oxide, silicon oxide, calcium oxide, magnesium oxide, etc. and mixed to form a slurry. And a ceramic green sheet is obtained by forming the ceramic slurry into a sheet by employing a sheet forming technique such as a doctor blade method or a calendar roll method, which is well known in the art, and then cutting the ceramic green sheet. It is manufactured by forming an appropriate shape by processing or punching, laminating a plurality of the sheets, and finally firing the laminated ceramic green sheet at a temperature of about 1600 ° C. in a reducing atmosphere.

【0021】また前記絶縁基体1は、その搭載部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の搭載部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錫−鉛半田等の低融点ロウ材
を介して電気的に接続される。
The insulating substrate 1 has a large number of wiring layers 2 formed thereon from the periphery of the mounting portion 1a to the lower surface, and each electrode of the semiconductor element 3 is formed on the wiring layer 2 around the mounting portion 1a. The part connected to the lower surface of the insulating base 1 is electrically connected to the wiring conductor of the external electric circuit board via a low melting point brazing material such as tin-lead solder. .

【0022】前記配線層2は、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の搭載部1a周辺から下面にかけて
被着される。
The wiring layer 2 is made of a high melting point metal powder such as tungsten, molybdenum, manganese or the like. A metal paste obtained by adding a suitable organic binder or a solvent to the high melting point metal powder such as tungsten is mixed with an insulating substrate. By printing and applying a predetermined pattern on the ceramic green sheet to be used in advance by a conventionally known screen printing method, the ceramic green sheet is applied from the periphery of the mounting portion 1a of the insulating base 1 to the lower surface.

【0023】また、前記配線層2の露出表面には、要部
拡大図である図2に示すように、ニッケルめっき層6、
金めっき層7が順次被着されている。
On the exposed surface of the wiring layer 2, as shown in FIG.
Gold plating layers 7 are sequentially applied.

【0024】前記ニッケルめっき層6は、配線層2との
密着性に優れることから、配線層2の表面に金めっき層
7を強固に接合させるための下地めっき層として作用す
る。
The nickel plating layer 6 has excellent adhesion to the wiring layer 2 and thus acts as a base plating layer for firmly bonding the gold plating layer 7 to the surface of the wiring layer 2.

【0025】前記ニッケルめっき層6は、そのホウ素含
有量が0.1重量%以下と少ないため、めっき時、析出
形成されたニッケル粒子の粒成長がニッケル粒子に含有
されるホウ素によって妨げられることがほとんどなく、
個々のニッケル粒子が大きく成長することができ、この
ためニッケル粒子の平均粒径は20nm以上と大きなも
のとなっている。
Since the nickel content of the nickel plating layer 6 is as low as 0.1% by weight or less, the grain growth of the nickel particles deposited and formed during plating is not hindered by the boron contained in the nickel particles. Hardly any
The individual nickel particles can grow large, so that the average particle size of the nickel particles is as large as 20 nm or more.

【0026】そしてニッケル粒子の平均粒径が20nm
以上と大きく、粒界が少ないことから、粒界に沿って多
量のニッケルが拡散することはなく、この配線基板に半
導体素子の接合時等の熱が印加されたとき、ニッケルが
金めっき層7の表面にまで移動拡散して酸化され、酸化
ニッケル層を形成して低融点ロウ材の濡れ性やボンディ
ング性を劣化させる、という問題が発生することを有効
に防ぐことができる。
The average particle size of the nickel particles is 20 nm.
Since the above is large and the number of grain boundaries is small, a large amount of nickel does not diffuse along the grain boundaries, and when heat is applied to the wiring board at the time of bonding of a semiconductor element or the like, nickel is deposited on the gold plating layer 7. Can be effectively prevented from being caused to move and diffuse to the surface and oxidized to form a nickel oxide layer, thereby deteriorating the wettability and bonding property of the low melting point brazing material.

【0027】また、ニッケル粒子の平均粒径を、熱処理
することなく20nm以上と大きくしていることから、
熱処理に伴う、ニッケルめっき層6のフクレ、ハガレや
異物の焼き付き等の不具合を生じることはなく、外観不
良や配線層間の絶縁性の低下等のない配線基板を得るこ
とができる。
Also, since the average particle size of the nickel particles is increased to 20 nm or more without heat treatment,
There is no problem such as blistering, peeling, or sticking of foreign matter of the nickel plating layer 6 due to the heat treatment, and it is possible to obtain a wiring board having no poor appearance and no decrease in insulation between wiring layers.

【0028】前記ホウ素含有量が0.1重量%以下、か
つニッケル粒子の平均粒径が20nm以下のニッケルめ
っき層6は、例えば、硫酸ニッケルと、還元剤であるジ
メチルアミンボランとを主成分とし、錯化剤、安定剤、
pH緩衝剤等の補助成分を添加して成る無電解ニッケル
めっき液を用いるとともに、めっき液の温度を50℃以
下に低く抑えることや、pHを中性〜弱アルカリ域とや
や高くすること等の作業条件の調整により、または、酢
酸、シュウ酸等のニッケルを錯体化したときの安定度定
数の低い有機酸(またはその塩)を錯化剤として使用す
ることにより、または、ヒドラジン等の、分解生成物の
ニッケルめっき層への混入が少なく、高純度のニッケル
めっき層を得易い化合物を還元剤として用いることによ
り形成することができる。この場合、ホウ素含有量が
0.1重量%を超えると、ニッケル粒子の粒成長が前記
ホウ素によって妨げられるため、ニッケルめっき層6を
形成する個々のニッケル粒子は大きく粒成長することが
できず、その平均粒径が20nm未満の小さなものとな
り、またニッケル粒子の平均粒径が20nm未満となる
と、ニッケル粒子の粒界が多くなってニッケルが拡散し
易くなり、金めっき層7の表面にニッケルが拡散して酸
化ニッケル層を形成し、低融点ロウ材の濡れ性やボンデ
ィング性を劣化させてしまう。従って、前記ニッケルめ
っき層6は、そのホウ素含有量を0.1重量%以下、か
つニッケル粒子の平均粒径を20nm以上とする必要が
ある。
The nickel plating layer 6 having a boron content of 0.1% by weight or less and an average particle size of the nickel particles of 20 nm or less contains, for example, nickel sulfate and dimethylamine borane as a reducing agent as main components. , Complexing agents, stabilizers,
Use of an electroless nickel plating solution to which an auxiliary component such as a pH buffer is added, while keeping the temperature of the plating solution low at 50 ° C. or lower, and slightly increasing the pH to a neutral to weakly alkaline region. Decomposition of hydrazine or the like by adjusting the working conditions, or by using an organic acid (or a salt thereof) having a low stability constant when nickel such as acetic acid or oxalic acid is complexed as a complexing agent. The compound can be formed by using, as a reducing agent, a compound in which a product is less likely to be mixed into the nickel plating layer and a high-purity nickel plating layer is easily obtained. In this case, when the boron content exceeds 0.1% by weight, the grain growth of the nickel particles is hindered by the boron, so that the individual nickel particles forming the nickel plating layer 6 cannot grow large. When the average particle size is smaller than 20 nm, and when the average particle size of the nickel particles is smaller than 20 nm, the grain boundaries of the nickel particles increase and nickel is easily diffused. The nickel oxide layer is diffused to deteriorate the wettability and bonding property of the low melting point brazing material. Therefore, the nickel plating layer 6 needs to have a boron content of 0.1% by weight or less and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more.

【0029】また前記ニッケルめっき層6は、その厚さ
が1μm未満となると配線層2の露出表面を完全には被
覆することが困難となるため配線層2に対する金めっき
層7の密着強度を低いものとしてしまう傾向があり、1
0μmを超えるようになると、めっき層に内在する応力
が大きくなりニッケルめっき層6の配線層2に対する密
着強度が低下する傾向がある。従って、前記ニッケルめ
っき層6は、その厚さを1μm乃至10μmの範囲とし
ておくことが好ましい。
If the thickness of the nickel plating layer 6 is less than 1 μm, it is difficult to completely cover the exposed surface of the wiring layer 2, so that the adhesion strength of the gold plating layer 7 to the wiring layer 2 is low. Tend to be
When the thickness exceeds 0 μm, the stress inherent in the plating layer increases, and the adhesion strength of the nickel plating layer 6 to the wiring layer 2 tends to decrease. Therefore, it is preferable that the thickness of the nickel plating layer 6 be in the range of 1 μm to 10 μm.

【0030】前記金めっき層7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
めっき層6)の酸化腐蝕を有効に防止するとともに配線
層2の低融点ロウ材の濡れ性およびボンディング性を良
好なものとする作用をなし、電解めっき法や無電解めっ
き法により形成され、例えば、シアン化金カリウムと、
エチレンジアミン四酢酸等の錯化剤とを主成分とする置
換型の無電解金めっき液を用い、前記ニッケルめっき層
6の露出面を脱脂、酸処理した後、この無電解金めっき
液中に所定時間浸漬させることによってニッケルめっき
層6の露出面に所定厚みに被着される。
The gold plating layer 7 effectively prevents oxidative corrosion of the wiring layer 2 (actually, the wiring layer 2 and the nickel plating layer 6 deposited on the surface of the wiring layer 2), Acting to improve the wettability and bonding properties of the low melting point brazing material, formed by electrolytic plating or electroless plating, for example, potassium gold cyanide,
Using a substitution type electroless gold plating solution containing a complexing agent such as ethylenediaminetetraacetic acid as a main component, the exposed surface of the nickel plating layer 6 is degreased and acid-treated. By being immersed for a certain time, it is adhered to the exposed surface of the nickel plating layer 6 to a predetermined thickness.

【0031】なお、前記金めっき層は、その厚さが0.
05μm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めっき層
6)の酸化腐蝕を有効に防止することが困難となり、ま
た1μmを超えて厚くすると配線層2を外部電気回路基
板の配線導体に錫−鉛半田等の錫を含有する低融点ロウ
材を介して接続させたとき、錫と金との間で脆い金属間
化合物が生成し、接続信頼性を低いものとするおそれが
ある。従って、前記金めっき層7はその厚さを0.05
μm乃至1μmの範囲としておくことが好ましい。
The gold plating layer has a thickness of 0.1 mm.
When the thickness is less than 05 μm, it is difficult to effectively prevent the oxidative corrosion of the wiring layer 2 (actually, the wiring layer 2 and the nickel plating layer 6 deposited on the surface of the wiring layer 2). When the wiring layer 2 is made thicker, a brittle intermetallic compound is generated between tin and gold when the wiring layer 2 is connected to the wiring conductor of the external electric circuit board via a tin-containing low-melting brazing material such as tin-lead solder. However, the connection reliability may be reduced. Therefore, the gold plating layer 7 has a thickness of 0.05
It is preferable to set it in the range of μm to 1 μm.

【0032】かくして本発明の配線基板によれば、絶縁
基体1の搭載部1a表面に半導体素子3をガラスや樹
脂、ロウ材等の接着材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椀状の蓋体8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8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。
Thus, according to the wiring board of the present invention, the semiconductor element 3 is bonded and fixed to the surface of the mounting portion 1a of the insulating base 1 via an adhesive such as glass, resin, brazing material, etc. Is electrically connected to the wiring layer 2 via the bonding wire 5, and then a bowl-shaped lid 8 made of metal or ceramic is placed on the upper surface of the insulating base 1 with a sealing material such as glass, resin, or brazing material. Then, the semiconductor element 3 is hermetically accommodated in a container including the insulating base 1 and the lid 8 to complete a semiconductor device as a product.

【0033】なお、本発明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。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Although the substrate is applied to a package for housing a semiconductor element, it may be applied to other uses such as a hybrid integrated circuit substrate.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の配線基板によれば、配線層の表
面にニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させ、
ニッケルめっき層はホウ素の含有量が0.1重量%以
下、かつニッケル粒子の平均粒径が20nm以下であ
り、ニッケル粒子間の粒界が少ないことから、熱による
ニッケルの移動拡散量が少なく、金めっき層の表面にニ
ッケルが移動拡散して酸化ニッケル層を形成することを
有効に防ぐことができ、配線層の低融点ロウ材の濡れ性
やボンディング性を良好なものとすることができる。
According to the wiring board of the present invention, a nickel plating layer and a gold plating layer are sequentially deposited on the surface of the wiring layer,
The nickel plating layer has a boron content of 0.1% by weight or less, an average particle size of nickel particles of 20 nm or less, and a small number of grain boundaries between nickel particles. It is possible to effectively prevent nickel from moving and diffusing on the surface of the gold plating layer to form a nickel oxide layer, and to improve the wettability and bonding property of the low melting point brazing material of the wiring layer.

【0035】また、本発明の配線基板によれば、ニッケ
ルめっき層のホウ素含有量を0.1重量%と小さくする
ことにより、ニッケル粒子の平均粒径を20nm以上と
大きくしたことから、ニッケルめっき層に熱処理を施す
必要がなく、熱処理を施すことにともなう、ニッケルめ
っき層のフクレ、ハガレや、配線基板表面への異物の焼
き付きによる外観不良、配線層間の絶縁性の低下等の不
具合を生じることがない。
According to the wiring board of the present invention, the boron content of the nickel plating layer is reduced to 0.1% by weight, and the average particle diameter of the nickel particles is increased to 20 nm or more. The layer does not need to be subjected to heat treatment, and the heat treatment may cause defects such as blistering and peeling of the nickel plating layer, poor appearance due to sticking of foreign matter to the wiring board surface, and reduced insulation between wiring layers. There is no.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の配線基板の一実施例を示す平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a wiring board of the present invention.

【図2】図1に示す配線基板の要部拡大図である。 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・・・・ニッケルめっき層 7・・・・金めっき層FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the wiring board shown in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating base 2 ... Wiring layer 3 ... Semiconductor element 4 ... Wiring board 5 ... Bonding wire 6 ... Nickel plating layer 7 ... Gold plating layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁基体に形成された配線層の露出表面に
ニッケルめっき層及び金めっき層を順次被着させて成る
配線基板であって、前記ニッケルめっき層はホウ素の含
有量が0.1重量%以下であり、かつニッケル粒子の平
均粒径が20nm以上であることを特徴とする配線基
板。
1. A wiring board comprising a nickel plating layer and a gold plating layer sequentially deposited on an exposed surface of a wiring layer formed on an insulating substrate, wherein the nickel plating layer has a boron content of 0.1. % By weight and the average particle size of the nickel particles is 20 nm or more.
【請求項2】前記ニッケルめっき層は厚みが1μm乃至
10μmであることを特徴とする請求項1に記載の配線
基板。
2. The wiring board according to claim 1, wherein said nickel plating layer has a thickness of 1 μm to 10 μm.
【請求項3】前記金めっき層は厚みが0.05μm乃至
1μmであることを特徴とする請求項1に記載の配線基
板。
3. The wiring board according to claim 1, wherein the gold plating layer has a thickness of 0.05 μm to 1 μm.
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