JP2001514442A - メタライゼーション浴のパラメータの決定方法及び装置 - Google Patents
メタライゼーション浴のパラメータの決定方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタライゼーション浴でメタライゼーション材料を堆積させることにより基板の端子領域に隆起接点メタライゼーション（２４、２５）を再現可能に製造するためのパラメータの決定方法および装置を提供する。
【解決手段】 規定の間隔をおいて隣接した少なくとも２つの端子領域を有する試験基板をメタライゼーション浴（１０）へ導入し、また、隣接した端子領域に接点メタライゼーション（２４、２５）を形成するメタライゼーション材料の堆積の結果として生じる電気的な接触による電気的量の変化からパラメータを決定する。
Description
【０００１】
本発明は、メタライゼーション浴のメタライゼーション材料を堆積すなわち成
長させて基板の端子領域に隆起接点メタライゼーションを再現可能に製造する際
のパラメータを決定するための、請求項１または３の前提部による方法に関し、
また、この方法を実施するのに好適な請求項１０による装置および上記方法を実
施するのに好適な請求項１２による試験基板に関する。
長させて基板の端子領域に隆起接点メタライゼーションを再現可能に製造する際
のパラメータを決定するための、請求項１または３の前提部による方法に関し、
また、この方法を実施するのに好適な請求項１０による装置および上記方法を実
施するのに好適な請求項１２による試験基板に関する。
【０００２】
隆起接点メタライゼーションは「バンプ」という技術用語で表すことがあり、
この様な隆起接点メタライゼーションを、基板、たとえばチップあるいはチップ
その他の電子部品の実装に用いる支持基板などの端子領域に均一のモーホロジで
製造可能とするには、製造方法を実用的に再現可能とする対策が必要なことが分
かっている。その様な対策は、バンプの製造のために如何なる方法を選択するの
かにかかわらず必要であり、特にメタライゼーション浴で金属を堆積させてバン
プを製造する方法では必要である。金属の堆積は電解的になされ、あるいは湿式
化学によって行われる。
この様な隆起接点メタライゼーションを、基板、たとえばチップあるいはチップ
その他の電子部品の実装に用いる支持基板などの端子領域に均一のモーホロジで
製造可能とするには、製造方法を実用的に再現可能とする対策が必要なことが分
かっている。その様な対策は、バンプの製造のために如何なる方法を選択するの
かにかかわらず必要であり、特にメタライゼーション浴で金属を堆積させてバン
プを製造する方法では必要である。金属の堆積は電解的になされ、あるいは湿式
化学によって行われる。
【０００３】
本発明の目的は、バンプをそのモーホロジに関して再現可能に製造可能とする
べく、メタライゼーション浴でのプロセスを簡易に監視可能とするパラメータ決
定方法を提案することにある。
べく、メタライゼーション浴でのプロセスを簡易に監視可能とするパラメータ決
定方法を提案することにある。
【０００４】
本発明の目的を達成する第１の解決策は、請求項１の特徴を有している。 第１の解決策によれば本発明に係る方法が提案される。この方法では、規定の
間隔をおいて隣接した少なくとも２つの端子領域を有する試験基板がメタライゼ
ーション浴へ導入される。そして、隣接した端子領域で接点メタライゼーション
が形成されて電気的な接触が生じ、その結果として生じる電気的量の変化からパ
ラメータが決定される。
間隔をおいて隣接した少なくとも２つの端子領域を有する試験基板がメタライゼ
ーション浴へ導入される。そして、隣接した端子領域で接点メタライゼーション
が形成されて電気的な接触が生じ、その結果として生じる電気的量の変化からパ
ラメータが決定される。
【０００５】 本発明に係る上記方法において、端子領域での接点メタライゼーションの連続
形成の結果として接点メタライゼーション間でボディ接触が生じ、このボディ接
触によって電気信号が発生する。この電気信号は、端子領域間の規定の間隔すな
わち既知の間隔が与えられるとすれば、接点メタライゼーションの少なくとも領
域の広がりについての結論を導出可能とする。基板の接点領域においてメタライ
ゼーション浴に溶解されたメタライゼーション材料の等方性の成長プロセス、す
なわち、端子領域の周辺領域部分または縁端領域部分でのメタライゼーション材
料の均一な「成長」を想定すると、隆起接点メタライゼーションの形状に関して
直接的な結論を得ることができる。
形成の結果として接点メタライゼーション間でボディ接触が生じ、このボディ接
触によって電気信号が発生する。この電気信号は、端子領域間の規定の間隔すな
わち既知の間隔が与えられるとすれば、接点メタライゼーションの少なくとも領
域の広がりについての結論を導出可能とする。基板の接点領域においてメタライ
ゼーション浴に溶解されたメタライゼーション材料の等方性の成長プロセス、す
なわち、端子領域の周辺領域部分または縁端領域部分でのメタライゼーション材
料の均一な「成長」を想定すると、隆起接点メタライゼーションの形状に関して
直接的な結論を得ることができる。
【０００６】 端子領域を含む電気的測定回路の電気抵抗の変化から上記パラメータを決定す
ることは特に有利である。 本発明の目的の別の解決策は請求項３の特徴を有している。 本発明によれば、この解決策の場合、少なくとも一つの端子領域を有した試験
基板がメタライゼーション浴へ導入され、端子領域での接点メタライゼーション
の量に起因する電気的量の測定値からパラメータが決定される。第１の解決策に
対し、この解決策の場合には、規定の間隔をおいて隣接した端子領域に堆積した
２つの接点メタライゼーション間の関係から個々の接点メタライゼーションのモ
ーホロジに係る結論を導き出すのではなく、堆積プロセス中に端子領域に形成さ
れたメタライゼーションの量から結論を導出する。このメタライゼーション量は
、端子領域とメタライゼーション量とからなるユニットの電気的性質を変化させ
る。
ることは特に有利である。 本発明の目的の別の解決策は請求項３の特徴を有している。 本発明によれば、この解決策の場合、少なくとも一つの端子領域を有した試験
基板がメタライゼーション浴へ導入され、端子領域での接点メタライゼーション
の量に起因する電気的量の測定値からパラメータが決定される。第１の解決策に
対し、この解決策の場合には、規定の間隔をおいて隣接した端子領域に堆積した
２つの接点メタライゼーション間の関係から個々の接点メタライゼーションのモ
ーホロジに係る結論を導き出すのではなく、堆積プロセス中に端子領域に形成さ
れたメタライゼーションの量から結論を導出する。このメタライゼーション量は
、端子領域とメタライゼーション量とからなるユニットの電気的性質を変化させ
る。
【０００７】 これとの関連においていえば、端子領域に接続された電気的測定回路の電気抵
抗の値から上記パラメータを決定するのが特に有利である。本発明方法の上記変
形例は、メタライゼーション材料の密度ならびに端子領域に形成された接点メタ
ライゼーションの断面積および長さによってオーミック抵抗の値が定まるという
事実に基づくものである。端子領域の電気的量が既知であれば、特に等方性の堆
積プロセスの場合には、端子領域の電気的量から接点メタライゼーションのモー
ホロジに関する直接的な結論を導出可能である。
抗の値から上記パラメータを決定するのが特に有利である。本発明方法の上記変
形例は、メタライゼーション材料の密度ならびに端子領域に形成された接点メタ
ライゼーションの断面積および長さによってオーミック抵抗の値が定まるという
事実に基づくものである。端子領域の電気的量が既知であれば、特に等方性の堆
積プロセスの場合には、端子領域の電気的量から接点メタライゼーションのモー
ホロジに関する直接的な結論を導出可能である。
【０００８】 測定電流の影響が殆ど及ばないパラメータ決定を可能にするべく、本発明の上
記２つの解決策の基礎となる解決策原理すなわち電気的測定回路で決定された電
気的量に基づく決定を進展させて、電気的量を決定するための電気的測定回路、
すなわち例えば抵抗を間欠的に好ましくは周期的に閉成することを提案する。こ
の提案によれば、端子領域間に流れる電流の流れ、または、純湿式化学的堆積プ
ロセスでのメタライゼーション浴と一つの端子領域または複数の端子領域との間
に流れる電流の流れによって生じるガルバニック効果を例えば実質的に抑制可能
になる。
記２つの解決策の基礎となる解決策原理すなわち電気的測定回路で決定された電
気的量に基づく決定を進展させて、電気的量を決定するための電気的測定回路、
すなわち例えば抵抗を間欠的に好ましくは周期的に閉成することを提案する。こ
の提案によれば、端子領域間に流れる電流の流れ、または、純湿式化学的堆積プ
ロセスでのメタライゼーション浴と一つの端子領域または複数の端子領域との間
に流れる電流の流れによって生じるガルバニック効果を例えば実質的に抑制可能
になる。
【０００９】 いわゆる「安定化成分」が堆積プロセスに与える影響、あるいは、安定化成分
がその様な安定化成分を備えたメタライゼーション浴で成長する接点メタライゼ
ーションのモーホロジに与える影響が、実用上相当なものになる場合があること
が分かっている。特に、メタライゼーション浴でのその様な安定化成分の計量に
バラツキが少ない場合にも、このバラツキは、堆積された接点メタライゼーショ
ンのモーホロジに対して不相応に大きい影響を与えることが見出された。これは
主に以下の事実に起因する。すなわち、安定化成分は、メタライゼーション浴の
分解防止あるいは浴容器の壁へのメタライゼーション材料の不所望な堆積の防止
を図るものであるが、この安定化成分は、端子領域への所望の堆積に抗するよう
な拡散挙動を呈する。加えて、例えば鉛のような多数の安定化成分の挙動は、通
常はアルミニウムパッドで表される端子領域の表面への拡散に関して非線形的で
あることが分かっている。すなわち、端子領域の周辺領域部分での堆積阻止効果
が端子領域の表面領域部分でのものよりも大きくなることが認められる。従って
、メタライゼーション浴で安定化成分を使用すると、端子領域に堆積する接点メ
タライゼーションのモーホロジに対して相当な影響がある。従って、モーホロジ
が一定である接点メタライゼーションを製造可能とするべく、メタライゼーショ
ン浴における安定化成分の濃度を連続的にモニタする必要があることが分かる。
がその様な安定化成分を備えたメタライゼーション浴で成長する接点メタライゼ
ーションのモーホロジに与える影響が、実用上相当なものになる場合があること
が分かっている。特に、メタライゼーション浴でのその様な安定化成分の計量に
バラツキが少ない場合にも、このバラツキは、堆積された接点メタライゼーショ
ンのモーホロジに対して不相応に大きい影響を与えることが見出された。これは
主に以下の事実に起因する。すなわち、安定化成分は、メタライゼーション浴の
分解防止あるいは浴容器の壁へのメタライゼーション材料の不所望な堆積の防止
を図るものであるが、この安定化成分は、端子領域への所望の堆積に抗するよう
な拡散挙動を呈する。加えて、例えば鉛のような多数の安定化成分の挙動は、通
常はアルミニウムパッドで表される端子領域の表面への拡散に関して非線形的で
あることが分かっている。すなわち、端子領域の周辺領域部分での堆積阻止効果
が端子領域の表面領域部分でのものよりも大きくなることが認められる。従って
、メタライゼーション浴で安定化成分を使用すると、端子領域に堆積する接点メ
タライゼーションのモーホロジに対して相当な影響がある。従って、モーホロジ
が一定である接点メタライゼーションを製造可能とするべく、メタライゼーショ
ン浴における安定化成分の濃度を連続的にモニタする必要があることが分かる。
【００１０】 上述の関係に基づいて、本発明方法の場合、メタライゼーション浴へ加えられ
る浴安定剤の濃度をパラメータとして決定するのが特に有利であることが分かる
。本発明方法の好適変形例において、試験基板には複数の端子領域配列が設けら
れる。端子領域配列の各々は、規定の接点間隔が割り当てられる２つの端子領域
を備える。個々の端子領域配列において接点間隔は異なる。試験基板は、メタラ
イゼーション浴に所定時間間隔の間、浸漬される。上記時間間隔の間、それぞれ
の端子領域配列の端子領域間の電気的抵抗が繰り返し測定される。また、既知の
安定剤濃度に対する接点間隔基準との比較の結果として、安定剤濃度が、短絡接
触をなした端子領域の最大接点間隔の関数として決定される。
る浴安定剤の濃度をパラメータとして決定するのが特に有利であることが分かる
。本発明方法の好適変形例において、試験基板には複数の端子領域配列が設けら
れる。端子領域配列の各々は、規定の接点間隔が割り当てられる２つの端子領域
を備える。個々の端子領域配列において接点間隔は異なる。試験基板は、メタラ
イゼーション浴に所定時間間隔の間、浸漬される。上記時間間隔の間、それぞれ
の端子領域配列の端子領域間の電気的抵抗が繰り返し測定される。また、既知の
安定剤濃度に対する接点間隔基準との比較の結果として、安定剤濃度が、短絡接
触をなした端子領域の最大接点間隔の関数として決定される。
【００１１】 更に、本発明を用いて、接点メタライゼーションの形成中におけるメタライゼ
ーション浴でのメタライゼーション材料の堆積速度をパラメータとして決定する
のが非常に有利であることが分かっている。 上記の好適変形例によれば、規定の接点間隔が割り当てられた２つの端子領域
を各々備える少なくとも一つの端子領域配列を備えた試験基板が、メタライゼー
ション浴に浸漬される。次いで、端子領域配列の端子領域間の電気的抵抗が繰り
返し測定され、また、端子領域間に短絡接触が形成されるまでの時間が測定され
る。
ーション浴でのメタライゼーション材料の堆積速度をパラメータとして決定する
のが非常に有利であることが分かっている。 上記の好適変形例によれば、規定の接点間隔が割り当てられた２つの端子領域
を各々備える少なくとも一つの端子領域配列を備えた試験基板が、メタライゼー
ション浴に浸漬される。次いで、端子領域配列の端子領域間の電気的抵抗が繰り
返し測定され、また、端子領域間に短絡接触が形成されるまでの時間が測定され
る。
【００１２】 本発明方法を実施するのに特に好適な装置は、互いに規定の間隔を存して配置
された２つの接点領域を備える少なくとも一つの端子領域配列を有した試験基板
を備えている。これらの端子領域は、抵抗測定器を備えた電気的測定回路の短絡
ポールを形成する。 変形例に係る方法ではパラメータを決定する接点メタライゼーション量に起因
した電気的抵抗を測定するが、この変形例に係る方法を実施するべく、試験基板
は少なくとも一つの端子領域を有している。この端子領域は、抵抗測定器を備え
た電気的測定回路の電気的導体を形成する。
された２つの接点領域を備える少なくとも一つの端子領域配列を有した試験基板
を備えている。これらの端子領域は、抵抗測定器を備えた電気的測定回路の短絡
ポールを形成する。 変形例に係る方法ではパラメータを決定する接点メタライゼーション量に起因
した電気的抵抗を測定するが、この変形例に係る方法を実施するべく、試験基板
は少なくとも一つの端子領域を有している。この端子領域は、抵抗測定器を備え
た電気的測定回路の電気的導体を形成する。
【００１３】 本発明方法を実施しあるいは好適な装置を形成するのに特に好適な試験基板は
、複数の端子領域配列を有した少なくとも一つの端子領域配列群を有している。
端子領域配列の各々は、規定の端子間隔が割り当てられた２つの端子領域を有し
、また、種々の端子領域配列に対しては異なる接点間隔が端子領域に割り当てら
れる。
、複数の端子領域配列を有した少なくとも一つの端子領域配列群を有している。
端子領域配列の各々は、規定の端子間隔が割り当てられた２つの端子領域を有し
、また、種々の端子領域配列に対しては異なる接点間隔が端子領域に割り当てら
れる。
【００１４】 この様に構成された試験基板によれば、メタライゼーション浴に含まれた安定
化成分の濃度を決定可能であると共に端子領域へのメタライゼーション材料の堆
積速度を決定可能である。 更に、試験基板が複数の端子領域配列群を更に備えるものであって、各配列群
の端子領域が同一サイズであり、また、種々の配列群の端子領域のサイズが異な
る場合には、本方法を実施することによって、端子領域表面での安定化成分の非
線形的な拡散挙動に起因して生じ且つ端子領域への非等方的な堆積を結果として
生じせしめる作用効果を検出可能である。
化成分の濃度を決定可能であると共に端子領域へのメタライゼーション材料の堆
積速度を決定可能である。 更に、試験基板が複数の端子領域配列群を更に備えるものであって、各配列群
の端子領域が同一サイズであり、また、種々の配列群の端子領域のサイズが異な
る場合には、本方法を実施することによって、端子領域表面での安定化成分の非
線形的な拡散挙動に起因して生じ且つ端子領域への非等方的な堆積を結果として
生じせしめる作用効果を検出可能である。
【００１５】 端子領域に接点材料を堆積させる際に非等方性が強く現れる場合、特に好適に
は、２つの端子領域に割り当てられる接点間隔を両該領域間に形成するべく間隔
をおいた基板レベルにこれらの端子領域を配してなる空間的端子領域配列を有す
るように試験基板を設計する。
は、２つの端子領域に割り当てられる接点間隔を両該領域間に形成するべく間隔
をおいた基板レベルにこれらの端子領域を配してなる空間的端子領域配列を有す
るように試験基板を設計する。
【００１６】
以下、図面を参照して、装置の好適変形例あるいはこの方法を実施するのに好
適な装置の好適実施例を詳細に説明する。 図１は、メタライゼーション浴１０に挿入された試験基板１１を、メタライゼ
ーション浴１０内へ浸漬した直後で且つメタライゼーション浴１０内に溶解され
たメタライゼーション材料１２が試験基板１１の端子領域配列１５に堆積しはじ
める前の状態で示す。上記の端子領域配列は、２つの端子領域１３、１４により
形成されている。
適な装置の好適実施例を詳細に説明する。 図１は、メタライゼーション浴１０に挿入された試験基板１１を、メタライゼ
ーション浴１０内へ浸漬した直後で且つメタライゼーション浴１０内に溶解され
たメタライゼーション材料１２が試験基板１１の端子領域配列１５に堆積しはじ
める前の状態で示す。上記の端子領域配列は、２つの端子領域１３、１４により
形成されている。
【００１７】 図１に示したメタライゼーション浴は例えばニッケル浴で良く、このニッケル
浴は、アルミニウム端子領域に接点メタライゼーションを形成する役割を有する
。アルミニウム端子領域は、アルミニウムパッドという技術用語で記載されるこ
とがある。基板は、例えばチップやウエハの場合などでは実質的にシリコンから
形成されるものでも良い。
浴は、アルミニウム端子領域に接点メタライゼーションを形成する役割を有する
。アルミニウム端子領域は、アルミニウムパッドという技術用語で記載されるこ
とがある。基板は、例えばチップやウエハの場合などでは実質的にシリコンから
形成されるものでも良い。
【００１８】 試験基板１１の端子領域１３及び１４は、本例の場合には、接点装置１８を介
して２つの貫通式接続体１６、１７によって電気的測定回路１９に接続されてい
る。貫通式接続体１６、１７は、メタライゼーション浴１０を収容した浴容器２
１の容器壁２０を貫通している。ここに例示した接点装置は、浸漬式の接点装置
として容器壁を貫通することなしに形成可能でもある。抵抗測定器２２を備えた
測定回路１９には、電気的測定回路１９を開閉可能とするスイッチ装置２３が設
けられている。
して２つの貫通式接続体１６、１７によって電気的測定回路１９に接続されてい
る。貫通式接続体１６、１７は、メタライゼーション浴１０を収容した浴容器２
１の容器壁２０を貫通している。ここに例示した接点装置は、浸漬式の接点装置
として容器壁を貫通することなしに形成可能でもある。抵抗測定器２２を備えた
測定回路１９には、電気的測定回路１９を開閉可能とするスイッチ装置２３が設
けられている。
【００１９】 図２は、浸漬時間が進んだ後における試験基板１１の端子領域１３、１４の状
態を示す。メタライゼーション浴１０からメタライゼーション材料１２を湿式化
学的に堆積させた結果として、端子領域１３、１４には明確に視認可能なように
接点メタライゼーション２４、２５が既に形をなしている。 図３は、メタライゼーション材料１２の堆積により端子領域１３、１４に形成
された接点メタライゼーション２４、２５をその成長が進んだ段階で示す。この
成長段階では接点メタライゼーション２４、２５は接触接点の形成によって合体
しており、この接触状態において、スイッチ装置２３が閉成位置にあれば、測定
回路１９は短絡回路を形成することになる。接点メタライゼーション２４、２５
の合体の時点は、抵抗測定器２２により測定される抵抗値の急激な落下により明
確に検出可能である。
態を示す。メタライゼーション浴１０からメタライゼーション材料１２を湿式化
学的に堆積させた結果として、端子領域１３、１４には明確に視認可能なように
接点メタライゼーション２４、２５が既に形をなしている。 図３は、メタライゼーション材料１２の堆積により端子領域１３、１４に形成
された接点メタライゼーション２４、２５をその成長が進んだ段階で示す。この
成長段階では接点メタライゼーション２４、２５は接触接点の形成によって合体
しており、この接触状態において、スイッチ装置２３が閉成位置にあれば、測定
回路１９は短絡回路を形成することになる。接点メタライゼーション２４、２５
の合体の時点は、抵抗測定器２２により測定される抵抗値の急激な落下により明
確に検出可能である。
【００２０】 接点メタライゼーション２４、２５の合体と測定回路１９の電気的パラメータ
の顕著な変化との間の上記の相関関係から、メタライゼーション浴１０で生起す
る堆積プロセスの特性的パラメータを決定可能であり、これらの特性的パラメー
タによれば、規定のサイズまたはモーホロジを有する接点メタライゼーションを
再現性良く製造するとの目的をもって行われる堆積プロセス監視が簡易に実施可
能になる。
の顕著な変化との間の上記の相関関係から、メタライゼーション浴１０で生起す
る堆積プロセスの特性的パラメータを決定可能であり、これらの特性的パラメー
タによれば、規定のサイズまたはモーホロジを有する接点メタライゼーションを
再現性良く製造するとの目的をもって行われる堆積プロセス監視が簡易に実施可
能になる。
【００２１】 図４は、３つの端子領域配列群２７、２８及び２９を備えた試験基板２６を示
す。各々の端子領域配列群は、４つの端子領域配列３０ないし３３又は３４ない
し３７又は３８ないし４１を有する。端子領域配列の各々は、種々のサイズの端
子領域４２、４３及び４４を有している。配列群２７ないし２９の一つにおける
端子領域の大きさは等しい。図４に例示する試験基板２６において、端子領域配
列により接点領域４２、４３、４４の間に割り当てられた接点間隔４５、４６、
４７、４８は、均一に等級づけられており、どの端子領域配列群２７、２８、２
９についても接点間隔は等しい度合で大きくなっている。すなわち、接点間隔４
５は狭く、接点間隔４６、４７、４８の順に大きくなる。また、それぞれの接点
間隔４５ないし４８の大きさは、個々の端子領域配列群２７ないし２９に対して
等しいものになっている。
す。各々の端子領域配列群は、４つの端子領域配列３０ないし３３又は３４ない
し３７又は３８ないし４１を有する。端子領域配列の各々は、種々のサイズの端
子領域４２、４３及び４４を有している。配列群２７ないし２９の一つにおける
端子領域の大きさは等しい。図４に例示する試験基板２６において、端子領域配
列により接点領域４２、４３、４４の間に割り当てられた接点間隔４５、４６、
４７、４８は、均一に等級づけられており、どの端子領域配列群２７、２８、２
９についても接点間隔は等しい度合で大きくなっている。すなわち、接点間隔４
５は狭く、接点間隔４６、４７、４８の順に大きくなる。また、それぞれの接点
間隔４５ないし４８の大きさは、個々の端子領域配列群２７ないし２９に対して
等しいものになっている。
【００２２】 異なる堆積挙動を説明し、また、接点メタライゼーション４９ないし５２のモ
ーホロジへの異なる堆積挙動の影響を説明するため、第１の端子領域配列群２７
の端子領域配列３０ないし３３を図５ないし図８に示す。図５ないし図８は、そ
れぞれの端子領域配列３０ないし３３の領域における基板２６の部分断面図に基
づいている。図５ないし図８の各々に示したものは、異なるメタライゼーション
浴での堆積プロセスに適用される。図５ないし図８の各々は、本方法の、端子領
域４２間に導電性接点が形成される段階における、接点メタライゼーション４９
ないし５２のモーホロジを示す。接点メタライゼーション４９ないし５２は端子
領域における堆積によって形成されるものであるが、これらの接点メタライゼー
ションがそれぞれの接点間隔４５、４６、４７または４８を渡って合体すること
により上記の導電性接点が形成されるのである。また、それぞれ使用されるメタ
ライゼーション浴は、安定化成分の濃度が異なるが、その他の点では同一の浴成
分を有している。安定化成分は、メタライゼーション浴の分解を防止することを
企図したものである。本例の場合、安定剤濃度は、図５のものから図８のものへ
減少する。
ーホロジへの異なる堆積挙動の影響を説明するため、第１の端子領域配列群２７
の端子領域配列３０ないし３３を図５ないし図８に示す。図５ないし図８は、そ
れぞれの端子領域配列３０ないし３３の領域における基板２６の部分断面図に基
づいている。図５ないし図８の各々に示したものは、異なるメタライゼーション
浴での堆積プロセスに適用される。図５ないし図８の各々は、本方法の、端子領
域４２間に導電性接点が形成される段階における、接点メタライゼーション４９
ないし５２のモーホロジを示す。接点メタライゼーション４９ないし５２は端子
領域における堆積によって形成されるものであるが、これらの接点メタライゼー
ションがそれぞれの接点間隔４５、４６、４７または４８を渡って合体すること
により上記の導電性接点が形成されるのである。また、それぞれ使用されるメタ
ライゼーション浴は、安定化成分の濃度が異なるが、その他の点では同一の浴成
分を有している。安定化成分は、メタライゼーション浴の分解を防止することを
企図したものである。本例の場合、安定剤濃度は、図５のものから図８のものへ
減少する。
【００２３】 接点メタライゼーション５３または５４のモーホロジに対するメタライゼーシ
ョン浴の安定剤濃度の作用効果を基本的に説明するため、図９を参照する。図９
では、サイズが非常に異なる端子領域５５、５６を比較することにより、上記の
効果を更に明確にしている。端子領域５５及び５６は有限な性状を有するので、
端子領域５５及び５６の表面へ安定剤成分が拡散する際における拡散挙動は差別
化されたものになる。すなわち、端子領域５５、５６の表面の領域において、端
子領域５５、５６の周辺から十分に大きい距離では実質的に線形の拡散挙動が起
こる一方、周辺領域では周辺効果の結果として非線形的な拡散挙動が起こる。周
辺領域において、非線形的な拡散挙動によって、例えば鉛などの安定剤成分によ
る阻止作用が強化される。この阻止作用は、メタライゼーション浴からの接点材
料が端子領域５５、５６へ堆積することに抗するように働く。端子領域５５、５
６において、接点材料は、周辺領域におけるよりも端子領域５５、５６の周辺か
ら離れた部位でより大量に堆積することになる。この不均一な堆積を非等方性の
堆積と称することにする。これに対して、安定化成分の無いメタライゼーション
浴では、図１ないし図３に例示するように、メタライゼーション材料の均一かつ
等方性の堆積が端子領域で生じる。すなわち、周辺領域部分での堆積（成長）は
、周辺から離れた端子領域部分での堆積と同一程度のものになる。
ョン浴の安定剤濃度の作用効果を基本的に説明するため、図９を参照する。図９
では、サイズが非常に異なる端子領域５５、５６を比較することにより、上記の
効果を更に明確にしている。端子領域５５及び５６は有限な性状を有するので、
端子領域５５及び５６の表面へ安定剤成分が拡散する際における拡散挙動は差別
化されたものになる。すなわち、端子領域５５、５６の表面の領域において、端
子領域５５、５６の周辺から十分に大きい距離では実質的に線形の拡散挙動が起
こる一方、周辺領域では周辺効果の結果として非線形的な拡散挙動が起こる。周
辺領域において、非線形的な拡散挙動によって、例えば鉛などの安定剤成分によ
る阻止作用が強化される。この阻止作用は、メタライゼーション浴からの接点材
料が端子領域５５、５６へ堆積することに抗するように働く。端子領域５５、５
６において、接点材料は、周辺領域におけるよりも端子領域５５、５６の周辺か
ら離れた部位でより大量に堆積することになる。この不均一な堆積を非等方性の
堆積と称することにする。これに対して、安定化成分の無いメタライゼーション
浴では、図１ないし図３に例示するように、メタライゼーション材料の均一かつ
等方性の堆積が端子領域で生じる。すなわち、周辺領域部分での堆積（成長）は
、周辺から離れた端子領域部分での堆積と同一程度のものになる。
【００２４】 図９は、安定剤濃度が高いメタライゼーション浴において特に観察される現象
を示し、この現象は、「ベベリング」なる技術用語で記載されることがある。本
例の場合、端子領域５５及び５６の周辺領域部分において接点メタライゼーショ
ン５３、５４に顕著なベベルが観察され、或いは、接点メタライゼーション５３
、５４の抑制は、相応した高い安定剤濃度において観察されることになる。上記
の抑制あるいはベベルは、端子領域５５、５６の周辺を越えた接点材料の成長を
、事実上、防止する。端子領域のサイズによっては、上記の「ベベリング」は、
堆積プロセスによって達成可能な接点材料５３、５４の高さに対して決定的な作
用効果を奏する。実際、図９に明示するように、安定剤濃度が同一であれば、広
い端子領域５６に堆積する接点メタライゼーション５４に較べて、比較的小さい
端子領域５５での接点メタライゼーション５３の高さは低いものになる。また、
安定剤濃度が充分に高ければ、小さい端子領域の場合には堆積を完全に抑制可能
でもある。
を示し、この現象は、「ベベリング」なる技術用語で記載されることがある。本
例の場合、端子領域５５及び５６の周辺領域部分において接点メタライゼーショ
ン５３、５４に顕著なベベルが観察され、或いは、接点メタライゼーション５３
、５４の抑制は、相応した高い安定剤濃度において観察されることになる。上記
の抑制あるいはベベルは、端子領域５５、５６の周辺を越えた接点材料の成長を
、事実上、防止する。端子領域のサイズによっては、上記の「ベベリング」は、
堆積プロセスによって達成可能な接点材料５３、５４の高さに対して決定的な作
用効果を奏する。実際、図９に明示するように、安定剤濃度が同一であれば、広
い端子領域５６に堆積する接点メタライゼーション５４に較べて、比較的小さい
端子領域５５での接点メタライゼーション５３の高さは低いものになる。また、
安定剤濃度が充分に高ければ、小さい端子領域の場合には堆積を完全に抑制可能
でもある。
【００２５】 図５ないし図９を参照した上記の説明によれば、図１ないし図３に基本概念を
示した装置すなわちメタライゼーション浴の未知の安定剤濃度を決定する装置を
併用することにより、安定剤濃度の影響を受ける堆積プロセスを利用可能である
ことが明確になった。この目的のため、図４に示した試験基板２６を使用可能で
あり、試験基板２６は、特に、安定剤濃度が未知であるメタライゼーション浴へ
例えば１０ないし２０分間という特定の時間間隔にわたって導入される。また、
個々の端子領域配列２７ないし４１が、図１ないし図３に示すように、それぞれ
の端子領域４２、４３または４４によって電気的測定回路１９に対して接続され
る。上記測定回路は周期的に開閉される。端子領域配列によっては、それぞれの
端子領域での堆積により上記特定の時間間隔内に成長した接点メタライゼーショ
ンの間に電気的接触が生じ、第１の評価において、メタライゼーション浴内の安
定剤濃度について定性的な結論を導出可能である。端子領域がある最小サイズ以
下であると共に安定剤濃度が十分に高い場合には、堆積プロセスは生じない。端
子領域配列３０及び３１についての電気的接触のみが、特定の時間間隔の終わり
において、堆積接点メタライゼーションを介して検出されるのであれば、安定剤
濃度は比較的高く、また、これに相応して堆積速度は小さいといえる。一方、比
較的大きい接点間隔４７、４８を割り当てた端子領域配列３２及び３３の端子領
域４２について電気的接触が検出されるのであれば、安定剤濃度は比較的低く、
また、これに相応して堆積速度は高いといえる。この定性的評価を越える安定剤
濃度の定量的決定は、基準測定との比較によって可能になる。基準測定では、メ
タライゼーション浴の既知の安定剤濃度を用いて、安定剤濃度と規定の接点間隔
を有した或る端子領域配列との間で夫々の相関がとられる。
示した装置すなわちメタライゼーション浴の未知の安定剤濃度を決定する装置を
併用することにより、安定剤濃度の影響を受ける堆積プロセスを利用可能である
ことが明確になった。この目的のため、図４に示した試験基板２６を使用可能で
あり、試験基板２６は、特に、安定剤濃度が未知であるメタライゼーション浴へ
例えば１０ないし２０分間という特定の時間間隔にわたって導入される。また、
個々の端子領域配列２７ないし４１が、図１ないし図３に示すように、それぞれ
の端子領域４２、４３または４４によって電気的測定回路１９に対して接続され
る。上記測定回路は周期的に開閉される。端子領域配列によっては、それぞれの
端子領域での堆積により上記特定の時間間隔内に成長した接点メタライゼーショ
ンの間に電気的接触が生じ、第１の評価において、メタライゼーション浴内の安
定剤濃度について定性的な結論を導出可能である。端子領域がある最小サイズ以
下であると共に安定剤濃度が十分に高い場合には、堆積プロセスは生じない。端
子領域配列３０及び３１についての電気的接触のみが、特定の時間間隔の終わり
において、堆積接点メタライゼーションを介して検出されるのであれば、安定剤
濃度は比較的高く、また、これに相応して堆積速度は小さいといえる。一方、比
較的大きい接点間隔４７、４８を割り当てた端子領域配列３２及び３３の端子領
域４２について電気的接触が検出されるのであれば、安定剤濃度は比較的低く、
また、これに相応して堆積速度は高いといえる。この定性的評価を越える安定剤
濃度の定量的決定は、基準測定との比較によって可能になる。基準測定では、メ
タライゼーション浴の既知の安定剤濃度を用いて、安定剤濃度と規定の接点間隔
を有した或る端子領域配列との間で夫々の相関がとられる。
【００２６】 特に図９を参照して既に説明したように、接点メタライゼーションのモーホロ
ジに関するメタライゼーション浴の安定剤濃度の効果は、サイズを異にする端子
領域に対しては相違したものになる。そこで、図４に示すように、別のサイズの
端子領域４３、４４を備えた端子領域配列群２８、２９を試験基板２６に設けて
も良い。この様な試験基板２６を用いることにより、少なくともサイズを異にす
る端子領域を除き、接点メタライゼーションのモーホロジに関する安定剤濃度の
効果について可能な限り一般的な結論を導出可能になる。
ジに関するメタライゼーション浴の安定剤濃度の効果は、サイズを異にする端子
領域に対しては相違したものになる。そこで、図４に示すように、別のサイズの
端子領域４３、４４を備えた端子領域配列群２８、２９を試験基板２６に設けて
も良い。この様な試験基板２６を用いることにより、少なくともサイズを異にす
る端子領域を除き、接点メタライゼーションのモーホロジに関する安定剤濃度の
効果について可能な限り一般的な結論を導出可能になる。
【００２７】 図１０は、２つの端子領域６２を各々有する端子領域配列５８、５９、６０、
６１を有した試験基板５７を示す。個々の端子領域配列５８ないし６１において
、端子領域６２の端子間隔６３、６４、６５、６６は異なる。端子領域はサイズ
が異なるものでも良い。 図１０及び図１１の全体図に示すように、試験基板５７の支持板６７の上方に
は端子領域配列５８ないし６１の端子領域６２が配されている。端子領域６２は
、支持アーム式ブラケット突起６８ないし７１の非支持端に位置づけられ、また
、支持板６７において端子領域６２に対向した接点間隔６３ないし６６を存して
位置づけられている。図１２に示すように、支持板６７及びブラケット突起６８
ないし７１の双方には外部接点７３へ向かう接点導体７２が設けられている。外
部接点により、浴容器７５の容器壁７４を介して端子領域６２に接触可能になっ
ている。
６１を有した試験基板５７を示す。個々の端子領域配列５８ないし６１において
、端子領域６２の端子間隔６３、６４、６５、６６は異なる。端子領域はサイズ
が異なるものでも良い。 図１０及び図１１の全体図に示すように、試験基板５７の支持板６７の上方に
は端子領域配列５８ないし６１の端子領域６２が配されている。端子領域６２は
、支持アーム式ブラケット突起６８ないし７１の非支持端に位置づけられ、また
、支持板６７において端子領域６２に対向した接点間隔６３ないし６６を存して
位置づけられている。図１２に示すように、支持板６７及びブラケット突起６８
ないし７１の双方には外部接点７３へ向かう接点導体７２が設けられている。外
部接点により、浴容器７５の容器壁７４を介して端子領域６２に接触可能になっ
ている。
【００２８】 図１２から明らかなように、試験基板５７を用いることにより、端子領域配列
５８の端子領域６２に形成される２つの接点メタライゼーション７６と７７との
間に電気的接触を形成可能であり、この電気的接触は、図４に示した試験基板２
６の場合のように試験基板５７の表面に対して平行ではなく、試験基板５７の表
面に直交している。上記方法は、接点メタライゼーションの間に形成される短絡
回路を利用してメタライゼーション浴内の安定剤濃度を決定するものであり、図
９に例示するように、堆積プロセスの結果としての接点メタライゼーションの成
長が端子領域の周辺を越えて生ぜずに端子領域の表面でのみ生じる場合において
も、この方法を使用可能である。図１１及び図１２の全体図から明らかなように
、ブラケット突起６８ないし７１の端における端子領域配列５８ないし６１での
端子領域６２の配列によれば、支持板６７の上方に配される端子領域６２の配列
による支持板６７のマスキングが無視できるようなものになる。従って、支持板
６７に配された下方端子領域６２へのメタライゼーション浴で溶解されたメタラ
イゼーション材料のアクセスビリティが良好なものとなり、その結果、下方端子
領域での堆積プロセスに対する障害が最小限になる。
５８の端子領域６２に形成される２つの接点メタライゼーション７６と７７との
間に電気的接触を形成可能であり、この電気的接触は、図４に示した試験基板２
６の場合のように試験基板５７の表面に対して平行ではなく、試験基板５７の表
面に直交している。上記方法は、接点メタライゼーションの間に形成される短絡
回路を利用してメタライゼーション浴内の安定剤濃度を決定するものであり、図
９に例示するように、堆積プロセスの結果としての接点メタライゼーションの成
長が端子領域の周辺を越えて生ぜずに端子領域の表面でのみ生じる場合において
も、この方法を使用可能である。図１１及び図１２の全体図から明らかなように
、ブラケット突起６８ないし７１の端における端子領域配列５８ないし６１での
端子領域６２の配列によれば、支持板６７の上方に配される端子領域６２の配列
による支持板６７のマスキングが無視できるようなものになる。従って、支持板
６７に配された下方端子領域６２へのメタライゼーション浴で溶解されたメタラ
イゼーション材料のアクセスビリティが良好なものとなり、その結果、下方端子
領域での堆積プロセスに対する障害が最小限になる。
【００２９】 この方法を実施するのに使用可能な装置に対して追加可能なものを、図１に鎖
線パターンで示す。ここでは、規定の電位Ｕを端子領域１３及び１４に印加可能
とするべく、端子領域１３及び１４用の対極が設けられている。これにより、端
子領域での電気化学的プロセスに影響を与えて、特に、ガルバニック・メタライ
ゼーション媒体を含む異なるメタライゼーション媒体に対する装置の適合性に影
響を及ぼすことができる。図に例示した実施例において、対極は、測定プロセス
が行われている間だけ端子から離間される。更に、アノード分極によって端子領
域に堆積したメタライゼーションを、対極により再度融解可能として、更なる測
定サイクルに対して端子領域を準備可能とする。この目的で、端子領域を再生す
る目的のみのために、測定後に対極を付勢可能である。
線パターンで示す。ここでは、規定の電位Ｕを端子領域１３及び１４に印加可能
とするべく、端子領域１３及び１４用の対極が設けられている。これにより、端
子領域での電気化学的プロセスに影響を与えて、特に、ガルバニック・メタライ
ゼーション媒体を含む異なるメタライゼーション媒体に対する装置の適合性に影
響を及ぼすことができる。図に例示した実施例において、対極は、測定プロセス
が行われている間だけ端子から離間される。更に、アノード分極によって端子領
域に堆積したメタライゼーションを、対極により再度融解可能として、更なる測
定サイクルに対して端子領域を準備可能とする。この目的で、端子領域を再生す
る目的のみのために、測定後に対極を付勢可能である。
【図１】 接点メタライゼーションの堆積開始に先立ってメタライゼーション浴内へ浸漬
された試験基板を示す。
された試験基板を示す。
【図２】 図１に示した試験基板を、接点メタライゼーションが部分的に形成された中間
段階の状態で示す。
段階の状態で示す。
【図３】 図１に示した試験基板を、接点メタライゼーションが接触する段階の状態で示
す。
す。
【図４】 サイズを異にする端子領域を備える複数の端子領域配列群を有した試験基板の
別の実施例を示す。
別の実施例を示す。
【図５】 図４に示した試験基板の端子領域配列の端子領域への接点メタライゼーション
の形成を示す。
の形成を示す。
【図６】 別のメタライゼーション浴での接点メタライゼーションの形成を示す。
【図７】 更に別のメタライゼーション浴での接点メタライゼーションの形成を示す。
【図８】 更に別のメタライゼーション浴における接点メタライゼーションの形成を示す
。
。
【図９】 サイズが異なる端子領域に堆積した接点メタライゼーションを示す。
【図１０】 空間的端子領域配列を有した試験基板の別の実施例を側面図で示す。
【図１１】 図１０に示した試験基板の平面図を示す。
【図１２】 図１１に示した試験基板を横断線経路ＸＩＩ−ＸＩＩに沿う断面図で示す。
１０ メタライゼーション浴 １１、２６、５７ 試験基板 １２ メタライゼーション材料 １３、１４、４２、４３、４４、５５、５６、６２ 端子領域 １５、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０
、４１、５８、５９、６０、６１ 端子領域配列 １６、１７ 貫通式接続体 １８ 接点装置 １９ 電気的測定回路 ２０、７４ 容器壁 ２１、７５ 浴容器 ２２ 抵抗測定器 ２３ スイッチ装置 ２４、２５、４９、５０、５１、５２、５３、５４、７６、７７ 接点メタラ
イゼーション ２７、２８、２９ 端子領域配列群 ４２、４３、４４ 接点領域 ４５、４６、４７、４８、６３、６４、６５、６６ 接点間隔 ６７ 支持板 ６８、６９、７０、７１ 支持アーム式ブラケット突起 ７２ 接点導体 ７３ 外部接点
、４１、５８、５９、６０、６１ 端子領域配列 １６、１７ 貫通式接続体 １８ 接点装置 １９ 電気的測定回路 ２０、７４ 容器壁 ２１、７５ 浴容器 ２２ 抵抗測定器 ２３ スイッチ装置 ２４、２５、４９、５０、５１、５２、５３、５４、７６、７７ 接点メタラ
イゼーション ２７、２８、２９ 端子領域配列群 ４２、４３、４４ 接点領域 ４５、４６、４７、４８、６３、６４、６５、６６ 接点間隔 ６７ 支持板 ６８、６９、７０、７１ 支持アーム式ブラケット突起 ７２ 接点導体 ７３ 外部接点
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (14)
- 【請求項１】 メタライゼーション浴内でメタライゼーション材料を堆積させる
ことにより基板の端子領域に隆起接点メタライゼーションを再現可能に製造する
ためのパラメータの決定方法において、 規定の間隔（４５ないし４８；６３ないし６６）をおいて隣接した少なくとも
２つの端子領域（１３、１４；４２ないし４４；６２）を有する試験基板（１１
、２６、５７）をメタライゼーション浴（１０）へ導入し、また、隣接した端子
領域に接点メタライゼーション（２４、２５；４９ないし５４）を形成するメタ
ライゼーション材料の堆積の結果として生じる電気的な接触による電気的量の変
化からパラメータを決定することを特徴とするパラメータの決定方法。 - 【請求項２】 前記端子領域（１３、１４；４２ないし４４；５５、５６；６２
）を含む電気的測定回路（１９）の電気抵抗の変化から前記パラメータを決定す
ることを特徴とする請求項１に記載のパラメータの決定方法。 - 【請求項３】 メタライゼーション浴内でメタライゼーション材料を堆積させる
ことにより基板の端子領域に隆起接点メタライゼーションを再現可能に製造する
ためのパラメータの決定方法において、 少なくとも一つの端子領域を有した試験基板を前記メタライゼーション浴へ導
入し、前記端子領域での前記接点メタライゼーションの量に起因する電気的量の
測定値からパラメータを決定することを特徴とするパラメータの決定方法。 - 【請求項４】 前記端子領域に接続された電気的測定回路の電気抵抗の値から前
記パラメータを決定することを特徴とする請求項３に記載のパラメータの決定方
法。 - 【請求項５】 前記電気抵抗を求めるべく、抵抗測定装置（２２）を介して前記
測定回路（１９）を単に間欠的に、好ましくは周期的に閉成することを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載のパラメータの決定方法。 - 【請求項６】 前記メタライゼーション浴（１０）に加えられる浴安定剤の濃度
をパラメータとして決定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
載のパラメータの決定方法。 - 【請求項７】 前記浴安定剤の濃度を求めるべく、試験基板（１１、２６、５７
）に複数の端子領域配列（３０ないし４１；５８ないし６１）を設け、前記端子
領域配列の各々は、規定の接点間隔（４５ないし４８；６３ないし６６）が割り
当てられる２つの端子領域（４２ないし４４、５５、５６；６２）を備え、前記
接点間隔は個々の端子領域配列において異なり、及びまたは、サイズを異にする
端子領域を有し、また、前記試験基板を前記メタライゼーション浴（１０）に所
定時間間隔の間、浸漬し、上記の時間間隔の間、前記それぞれの端子領域配列の
端子領域間の電気的抵抗を繰り返し測定し、既知の安定剤濃度に対する接点間隔
基準値との比較の結果から、短絡接触をなした端子領域の最大接点間隔の関数と
して前記浴安定剤の濃度を決定することを特徴とする請求項６に記載のパラメー
タの決定方法。 - 【請求項８】 前記接点メタライゼーションの形成中における前記メタライゼー
ション浴での前記接点メタライゼーションの前記メタライゼーション材料の堆積
速度をパラメータとして決定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載のパラメータの決定方法。 - 【請求項９】 前記堆積速度を求めるべく、規定の接点間隔が割り当てられた２
つの端子領域を備える少なくとも一つの端子領域配列が設けられた試験基板を、
前記メタライゼーション浴に浸漬し、前記端子領域配列の前記端子領域間の電気
的抵抗を繰り返し測定し、また、前記端子領域間に短絡接触が形成されるまでの
時間を測定することを特徴とする請求項８に記載のパラメータの決定方法。 - 【請求項１０】 互いに規定の間隔を存して配置された２つの接点領域（１３、
１４；４２ないし４４；５５、５６；６２）を備えた少なくとも一つの端子領域
配列（３０ないし４１；５８ないし６１）を有した試験基板（１１、２６、５７
）を備え、前記端子領域は、抵抗測定器（２２）を備えた電気的測定回路（１９
）の短絡ポールを形成することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記
載のパラメータの決定方法を実施するための、パラメータの決定装置。 - 【請求項１１】 試験基板は少なくとも一つの端子領域を有し、前記端子領域は
、抵抗測定器を備えた電気的測定回路の導体を形成することを特徴とする、請求
項３ないし５、８および９のいずれかに記載のパラメータの決定方法を実施する
ための、パラメータの決定装置。 - 【請求項１２】 試験基板は、複数の端子領域配列（３０ないし４１）を有した
少なくとも一つの端子領域配列群（２７ないし２９）を有し、また、前記端子領
域配列の各々は、規定の端子間隔（４５ないし４８）が割り当てられた２つの端
子領域（４２ないし４４）を有し、また、種々の端子領域配列の端子領域は接点
間隔（４５ないし４８）を異にすることを特徴とする請求項１０に記載のパラメ
ータの決定装置の試験基板。 - 【請求項１３】 複数の端子領域配列群（２７ないし２９）を備え、各々の端子
領域配列群の端子領域（４２、４３、４４）は同一サイズであり、種々の端子領
域配列群の端子領域はサイズを異にすることを特徴とする請求項１２に記載の試
験基板。 - 【請求項１４】 ２つの端子領域（６２）に割り当てられた接点間隔を両該端子
領域の間に形成するべく、間隔をおいた基板レベルにこれらの端子領域を配して
なる空間的端子領域（６２）配列を有することを特徴とする請求項１２または１
３に記載の試験基板。
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