JP2002076612A - 半田接合用パッド - Google Patents
半田接合用パッドInfo
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- layer
- nickel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田との間の接合強度が強く，応力状況の厳
しい製品に適用しても半田が剥がれることのない半田接
合用パッドを提供すること。 【解決手段】 銅パターン上にニッケルリンめっき層２
を有しさらにその表面に置換金めっき層を有する半田接
合用パッドにおいて，銅パターンの表面粗度をピーク−
ピーク値で３μｍ以内に抑え，ニッケルリンめっき層２
のリン含有率を９重量％以下とし，金めっき層によるニ
ッケルリンめっき層２の面積被覆率を９０.０〜９９.９
％程度の範囲内とした。これにより，半田付け後にリン
富化層１０があまり厚くは形成されず，また疎な組織の
ニッケル−スズ拡散層４２が形成されることもないよう
にした。
しい製品に適用しても半田が剥がれることのない半田接
合用パッドを提供すること。 【解決手段】 銅パターン上にニッケルリンめっき層２
を有しさらにその表面に置換金めっき層を有する半田接
合用パッドにおいて，銅パターンの表面粗度をピーク−
ピーク値で３μｍ以内に抑え，ニッケルリンめっき層２
のリン含有率を９重量％以下とし，金めっき層によるニ
ッケルリンめっき層２の面積被覆率を９０.０〜９９.９
％程度の範囲内とした。これにより，半田付け後にリン
富化層１０があまり厚くは形成されず，また疎な組織の
ニッケル−スズ拡散層４２が形成されることもないよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，電子部品等を実装
するために配線基板等に形成される半田接合用パッドに
関する。さらに詳細には，半田との間の接合強度が強く
剥がれにくい半田接合用パッドに関するものである。
するために配線基板等に形成される半田接合用パッドに
関する。さらに詳細には，半田との間の接合強度が強く
剥がれにくい半田接合用パッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の半田接合用パッドは従来から一
般的に，配線パターンの一部をなす銅を下地とし，その
上に無電解ニッケルリンめっき層と置換金めっき層とを
被着して形成されている。この種の半田接合用パッドに
は，半田付け後に引っ張り応力が加わっても容易に剥離
しない接合強度が要求される。
般的に，配線パターンの一部をなす銅を下地とし，その
上に無電解ニッケルリンめっき層と置換金めっき層とを
被着して形成されている。この種の半田接合用パッドに
は，半田付け後に引っ張り応力が加わっても容易に剥離
しない接合強度が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年で
は，多ピン化，狭ピッチ化が進行し，半田接合箇所にお
ける応力状況はますます厳しくなってきている。特に，
電子部品等に直接に設けられたピンをパッドに半田付け
する場合には，従来のような部品側のフレキシブルリー
ドによる応力緩和が期待できないという点でさらに厳し
い状況にある。このため，基板の反りによる引っ張り応
力を集中的に受ける縁辺部では，半田がパッドから実際
に剥離してしまう場合があった。
は，多ピン化，狭ピッチ化が進行し，半田接合箇所にお
ける応力状況はますます厳しくなってきている。特に，
電子部品等に直接に設けられたピンをパッドに半田付け
する場合には，従来のような部品側のフレキシブルリー
ドによる応力緩和が期待できないという点でさらに厳し
い状況にある。このため，基板の反りによる引っ張り応
力を集中的に受ける縁辺部では，半田がパッドから実際
に剥離してしまう場合があった。
【０００４】本発明は，前記した従来の半田接合用パッ
ドが有する問題点を解決するためになされたものであ
る。すなわちその課題とするところは，半田との間の接
合強度がさらに強く，応力状況の厳しい製品に適用して
も半田が剥がれることのない半田接合用パッドを提供す
ることにある。
ドが有する問題点を解決するためになされたものであ
る。すなわちその課題とするところは，半田との間の接
合強度がさらに強く，応力状況の厳しい製品に適用して
も半田が剥がれることのない半田接合用パッドを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明の半田接合用パッドは，下地金属上
に形成された無電解ニッケルリンめっき層と，その上に
形成された置換金めっき層とを有する半田接合用パッド
であって，置換金めっき層による無電解ニッケルリンめ
っき層の面積被覆率が，９０.０〜９９.９％の範囲内に
あるものである。もしくは，無電解ニッケルリンめっき
層のリン含有率が，９重量％以下（好ましくは５〜９重
量％の範囲内）であるものである。もしくは，下地金属
の表面粗度が，ピーク−ピークで３μｍ以下（好ましく
は２〜３μｍの範囲内）であるものである。むろん，こ
れらの特徴をすべて兼ね備えたものがベストである。
してなされた本発明の半田接合用パッドは，下地金属上
に形成された無電解ニッケルリンめっき層と，その上に
形成された置換金めっき層とを有する半田接合用パッド
であって，置換金めっき層による無電解ニッケルリンめ
っき層の面積被覆率が，９０.０〜９９.９％の範囲内に
あるものである。もしくは，無電解ニッケルリンめっき
層のリン含有率が，９重量％以下（好ましくは５〜９重
量％の範囲内）であるものである。もしくは，下地金属
の表面粗度が，ピーク−ピークで３μｍ以下（好ましく
は２〜３μｍの範囲内）であるものである。むろん，こ
れらの特徴をすべて兼ね備えたものがベストである。
【０００６】本発明者が鋭意研究を重ねた結果，次のこ
とが判明した。すなわち，この種の半田接合用パッドで
は，半田付け後に無電解ニッケルリンめっき層と半田と
の界面付近にリン富化層が形成されており，この部分が
接合強度の劣化要因となっているのである。そして，リ
ン富化層の形成原因は，無電解ニッケルリンめっき層の
表層付近の部分からニッケルが脱出することにあること
も判明した。ニッケルが脱出する理由は，第１に置換金
めっき時におけるイオン化溶出と，第２に半田付け時に
おけるニッケル−スズ拡散層の形成に伴う持ち出しとの
２点である。よって，リン富化層が過度には形成されな
いようにすれば接合強度を確保できるのである。
とが判明した。すなわち，この種の半田接合用パッドで
は，半田付け後に無電解ニッケルリンめっき層と半田と
の界面付近にリン富化層が形成されており，この部分が
接合強度の劣化要因となっているのである。そして，リ
ン富化層の形成原因は，無電解ニッケルリンめっき層の
表層付近の部分からニッケルが脱出することにあること
も判明した。ニッケルが脱出する理由は，第１に置換金
めっき時におけるイオン化溶出と，第２に半田付け時に
おけるニッケル−スズ拡散層の形成に伴う持ち出しとの
２点である。よって，リン富化層が過度には形成されな
いようにすれば接合強度を確保できるのである。
【０００７】すなわち，置換金めっき層による無電解ニ
ッケルリンめっき層の面積被覆率を上述の範囲内とする
とよい。置換金めっきは，反応初期には網点状に無電解
ニッケルリンめっき層の表面に析出し，ニッケルと入れ
替わりつつ次第に広がって無電解ニッケルリンめっき層
を覆い尽くすと考えられる。覆い尽くす前の段階で置換
金めっきをストップすると，無電解ニッケルリンめっき
層が露出している箇所にはむろんリン富化層は存在しな
い。また，この段階では，置換金めっきが析出している
箇所においてもニッケルの置換溶出はさほど激しくな
い。よって，半田付け後においてもリン富化層がその分
少ない。これにより，接合強度が確保されるのである。
一方で置換金めっき層は，溶融半田に対する濡れ性を担
っている。よって，面積被覆率が低すぎても，半田付け
性そのものの不良を引き起こすのでよくない。
ッケルリンめっき層の面積被覆率を上述の範囲内とする
とよい。置換金めっきは，反応初期には網点状に無電解
ニッケルリンめっき層の表面に析出し，ニッケルと入れ
替わりつつ次第に広がって無電解ニッケルリンめっき層
を覆い尽くすと考えられる。覆い尽くす前の段階で置換
金めっきをストップすると，無電解ニッケルリンめっき
層が露出している箇所にはむろんリン富化層は存在しな
い。また，この段階では，置換金めっきが析出している
箇所においてもニッケルの置換溶出はさほど激しくな
い。よって，半田付け後においてもリン富化層がその分
少ない。これにより，接合強度が確保されるのである。
一方で置換金めっき層は，溶融半田に対する濡れ性を担
っている。よって，面積被覆率が低すぎても，半田付け
性そのものの不良を引き起こすのでよくない。
【０００８】むろん，無電解ニッケルリンめっき層のリ
ン含有率自体を低くすることも有益である。半田付け後
におけるリン富化層の厚さがその分薄くて済み，接合強
度の劣化の程度も少なくて済むからである。
ン含有率自体を低くすることも有益である。半田付け後
におけるリン富化層の厚さがその分薄くて済み，接合強
度の劣化の程度も少なくて済むからである。
【０００９】また，下地金属の表面が粗い（ピーク−ピ
ーク値が大きい）と，半田付け後におけるリン富化層の
厚さが厚い傾向があることが見いだされた。そして接合
強度もこれに伴って弱いという傾向があるのである。こ
の理由は，次のように推定される。下地金属の表面の凹
凸は，無電解ニッケルリンめっき層の表面の凹凸にほぼ
そのまま反映される。よって，下地金属の表面が粗けれ
ば，無電解ニッケルリンめっき層の表面も粗い。凹凸の
底部は無電解ニッケルリンめっき層の表面上で粒界とし
て現れ，粒界にはリンが偏析しやすいため，リン富化層
が厚く形成されてしまうのである。また，粗いというこ
とは真表面積がその分大きく，リン富化層が生成するサ
イトが多いとも言える。よって，下地金属の表面粗度を
抑える（ピーク−ピーク値を小さくする）ことも，接合
強度を確保する上で有益である。
ーク値が大きい）と，半田付け後におけるリン富化層の
厚さが厚い傾向があることが見いだされた。そして接合
強度もこれに伴って弱いという傾向があるのである。こ
の理由は，次のように推定される。下地金属の表面の凹
凸は，無電解ニッケルリンめっき層の表面の凹凸にほぼ
そのまま反映される。よって，下地金属の表面が粗けれ
ば，無電解ニッケルリンめっき層の表面も粗い。凹凸の
底部は無電解ニッケルリンめっき層の表面上で粒界とし
て現れ，粒界にはリンが偏析しやすいため，リン富化層
が厚く形成されてしまうのである。また，粗いというこ
とは真表面積がその分大きく，リン富化層が生成するサ
イトが多いとも言える。よって，下地金属の表面粗度を
抑える（ピーク−ピーク値を小さくする）ことも，接合
強度を確保する上で有益である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】まず，本実施の形態に係る半田接合用パッ
ドの構造を説明する。本実施の形態に係る半田接合用パ
ッドは，図１に示すように構成されている。すなわち，
銅パターン１上にニッケルリンめっき層２が形成されて
いる。さらに，ニッケルリンめっき層２の上面には，金
めっき層３が形成されている。
ドの構造を説明する。本実施の形態に係る半田接合用パ
ッドは，図１に示すように構成されている。すなわち，
銅パターン１上にニッケルリンめっき層２が形成されて
いる。さらに，ニッケルリンめっき層２の上面には，金
めっき層３が形成されている。
【００１２】この半田接合用パッドの製造手順を簡単に
説明する。この半田接合用パッドは，図２に示す手順で
製造される。最初の銅パターン形成は，配線基板におけ
る最上層の銅層の形成であり，無電解銅めっきや電気銅
めっき等によりなされる。また適宜パターニングされ
る。これにより図１中の銅パターン１が形成される。続
く研磨は，必ず必要とは限らないが，銅めっき層のノジ
ュールを除去するために行われる。通常これは，スクラ
ブ研磨により行われる。すなわち図３に示すように，ロ
ーラ列６０で基板６２を搬送しつつ，上下のノズル群６
１から研磨剤を噴射して研磨するのである。用いる研磨
剤としては，２００μｍ径程度のものが適切である。
説明する。この半田接合用パッドは，図２に示す手順で
製造される。最初の銅パターン形成は，配線基板におけ
る最上層の銅層の形成であり，無電解銅めっきや電気銅
めっき等によりなされる。また適宜パターニングされ
る。これにより図１中の銅パターン１が形成される。続
く研磨は，必ず必要とは限らないが，銅めっき層のノジ
ュールを除去するために行われる。通常これは，スクラ
ブ研磨により行われる。すなわち図３に示すように，ロ
ーラ列６０で基板６２を搬送しつつ，上下のノズル群６
１から研磨剤を噴射して研磨するのである。用いる研磨
剤としては，２００μｍ径程度のものが適切である。
【００１３】その次の無電解ニッケルリンめっきでは，
ソルダレジストを形成してから，銅パターン上にニッケ
ルめっき層を形成する。このとき，すべてのパッドに通
電リードをとれるとは限らないので，電気ニッケルめっ
きは使用できない。よって無電解めっきが使用され，こ
のためニッケルめっき層中にはリンが含有される。これ
により図１中のニッケルリンめっき層２が形成される。
最後に置換金めっきにより金めっき層３が形成される。
ソルダレジストを形成してから，銅パターン上にニッケ
ルめっき層を形成する。このとき，すべてのパッドに通
電リードをとれるとは限らないので，電気ニッケルめっ
きは使用できない。よって無電解めっきが使用され，こ
のためニッケルめっき層中にはリンが含有される。これ
により図１中のニッケルリンめっき層２が形成される。
最後に置換金めっきにより金めっき層３が形成される。
【００１４】この半田接合用パッドに電子部品５を半田
付けにより装着した状態を図４に示す。すなわち，半田
バンプ４が，ニッケルリンめっき層２と電子部品５と
を，リード線等を介すことなく接続している。図４に矢
印で示す箇所，すなわちニッケルリンめっき層２と半田
バンプ４との界面は，電子顕微鏡観察等により，図５の
拡大図に示す構造をなしていることがわかっている。す
なわち，ニッケルリンめっき層２と半田バンプ４との間
にリン富化層１０が存在する。また，半田バンプ４のう
ちリン富化層１０の近傍部分には，ニッケル−スズ拡散
層４２が存在する。半田バンプ４のうちニッケル−スズ
拡散層４２以外の部分を半田層４１と呼ぶ。なお，金め
っき層３の金原子は，図５の状態ではニッケル−スズ拡
散層４２中に固溶していると考えられる。
付けにより装着した状態を図４に示す。すなわち，半田
バンプ４が，ニッケルリンめっき層２と電子部品５と
を，リード線等を介すことなく接続している。図４に矢
印で示す箇所，すなわちニッケルリンめっき層２と半田
バンプ４との界面は，電子顕微鏡観察等により，図５の
拡大図に示す構造をなしていることがわかっている。す
なわち，ニッケルリンめっき層２と半田バンプ４との間
にリン富化層１０が存在する。また，半田バンプ４のう
ちリン富化層１０の近傍部分には，ニッケル−スズ拡散
層４２が存在する。半田バンプ４のうちニッケル−スズ
拡散層４２以外の部分を半田層４１と呼ぶ。なお，金め
っき層３の金原子は，図５の状態ではニッケル−スズ拡
散層４２中に固溶していると考えられる。
【００１５】ニッケル−スズ拡散層４２は，Ｎｉ3Ｓｎ4
結晶で構成されている。ニッケル−スズ拡散層４２は，
半田付け時の熱によりニッケルリンめっき層２から溶融
半田中へ拡散したニッケル原子と，溶融半田中のスズ原
子とにより形成されると考えられる。リン富化層１０
は，置換金めっき時およびニッケル−スズ拡散層４２の
形成時に，ニッケルリンめっき層２の表面近傍からニッ
ケル原子が脱出することにより形成されると考えられ
る。リン富化層１０は，半田付け後における接合強度の
低下要因であり，これが厚いと接合強度が低いと考えら
れる。おおむね，リン富化層１０の厚さが０.３μｍを
超えていると実用上問題となる。
結晶で構成されている。ニッケル−スズ拡散層４２は，
半田付け時の熱によりニッケルリンめっき層２から溶融
半田中へ拡散したニッケル原子と，溶融半田中のスズ原
子とにより形成されると考えられる。リン富化層１０
は，置換金めっき時およびニッケル−スズ拡散層４２の
形成時に，ニッケルリンめっき層２の表面近傍からニッ
ケル原子が脱出することにより形成されると考えられ
る。リン富化層１０は，半田付け後における接合強度の
低下要因であり，これが厚いと接合強度が低いと考えら
れる。おおむね，リン富化層１０の厚さが０.３μｍを
超えていると実用上問題となる。
【００１６】そこで本実施の形態では，次のようにし
て，リン富化層１０が厚く形成されないようにしてい
る。
て，リン富化層１０が厚く形成されないようにしてい
る。
【００１７】第１に，ニッケルリンめっき層２の表面が
過度に粗くならないようにしている。これが粗い，すな
わち凹凸が激しいとリン富化層１０が厚く形成される傾
向があるからである（図６のグラフ参照）。本発明者は
その理由を次のように推定している。すなわち，ニッケ
ルリンめっき層２の表面凹凸の底部はニッケル結晶の粒
界をなしており，ここにリンが偏析しやすいため，リン
富化層の形成を助長するのである。また，粗いというこ
とは真表面積がその分大きく，リン富化層が生成するサ
イトが多いということも言える。
過度に粗くならないようにしている。これが粗い，すな
わち凹凸が激しいとリン富化層１０が厚く形成される傾
向があるからである（図６のグラフ参照）。本発明者は
その理由を次のように推定している。すなわち，ニッケ
ルリンめっき層２の表面凹凸の底部はニッケル結晶の粒
界をなしており，ここにリンが偏析しやすいため，リン
富化層の形成を助長するのである。また，粗いというこ
とは真表面積がその分大きく，リン富化層が生成するサ
イトが多いということも言える。
【００１８】実際には，銅パターン１の表面が過度に粗
くならないようにしている。通常，ニッケルリンめっき
層２の表面形状には銅パターン１の表面形状がほぼその
まま反映されているからである。本発明者が表面粗さ
（ピーク−ピーク値，図７参照）と半田付け後の接合強
度（引き剥がし強度）との関係を試験したところ，図８
に示す結果が得られた。すなわち，表面粗さが３μｍを
超えている試験体では他の試験体と比較して引き剥がし
強度が大きく低下している傾向が見られた。具体的に
は，図２中の研磨を過剰に行わないようにして，銅パタ
ーン１の表面粗さが３μｍを超えないようにした。
くならないようにしている。通常，ニッケルリンめっき
層２の表面形状には銅パターン１の表面形状がほぼその
まま反映されているからである。本発明者が表面粗さ
（ピーク−ピーク値，図７参照）と半田付け後の接合強
度（引き剥がし強度）との関係を試験したところ，図８
に示す結果が得られた。すなわち，表面粗さが３μｍを
超えている試験体では他の試験体と比較して引き剥がし
強度が大きく低下している傾向が見られた。具体的に
は，図２中の研磨を過剰に行わないようにして，銅パタ
ーン１の表面粗さが３μｍを超えないようにした。
【００１９】第２に，ニッケルリンめっき層２のリン含
有率が過度に高くならないようにしている。ニッケルリ
ンめっき層２中のリンが多いほどリン富化層１０が厚く
形成されるからである。本発明者がリン含有率と半田付
け後の引き剥がし強度との関係を試験したところ，図９
に示す結果が得られた。すなわち，リン含有率が９重量
％を超えている試験体では他の試験体と比較して引き剥
がし強度が大きく低下している傾向が見られた。このた
め本実施の形態ではめっき条件を調節して，ニッケルリ
ンめっき層２のリン含有率が９重量％以下となるように
した。ただし，無電解ニッケルリンめっきであるから実
際上，リン含有率を５重量％未満とすることは困難であ
る。
有率が過度に高くならないようにしている。ニッケルリ
ンめっき層２中のリンが多いほどリン富化層１０が厚く
形成されるからである。本発明者がリン含有率と半田付
け後の引き剥がし強度との関係を試験したところ，図９
に示す結果が得られた。すなわち，リン含有率が９重量
％を超えている試験体では他の試験体と比較して引き剥
がし強度が大きく低下している傾向が見られた。このた
め本実施の形態ではめっき条件を調節して，ニッケルリ
ンめっき層２のリン含有率が９重量％以下となるように
した。ただし，無電解ニッケルリンめっきであるから実
際上，リン含有率を５重量％未満とすることは困難であ
る。
【００２０】第３に，ニッケルリンめっき層２が置換金
めっきにより完全には覆われないようにした。置換金め
っき自体がニッケルリンめっき層２を腐食する工程であ
り，リン富化層１０の形成を助長するからである。金め
っきの析出量は，通常の置換金めっきのめっき条件では
めっき時間２０００秒程度で飽和する。飽和にまで至っ
た状態では，ニッケルリンめっき層２の腐食が無視でき
ない程度にまで進行しており，半田付け前の時点ですで
にかなりのリン富化層１０が形成されている。よって，
半田付け後におけるリン富化層１０の量は相当に多く，
接合強度が弱いのである。この状態ではまた，ニッケル
−スズ拡散層４２の組織が疎であることが，電子顕微鏡
観察により確認されている。これも接合強度が弱い原因
と考えられる。これは金めっき層３の存在によりニッケ
ルリンめっき層２から溶融半田中へのニッケル原子の拡
散速度がばらつくためではないかと推定される。
めっきにより完全には覆われないようにした。置換金め
っき自体がニッケルリンめっき層２を腐食する工程であ
り，リン富化層１０の形成を助長するからである。金め
っきの析出量は，通常の置換金めっきのめっき条件では
めっき時間２０００秒程度で飽和する。飽和にまで至っ
た状態では，ニッケルリンめっき層２の腐食が無視でき
ない程度にまで進行しており，半田付け前の時点ですで
にかなりのリン富化層１０が形成されている。よって，
半田付け後におけるリン富化層１０の量は相当に多く，
接合強度が弱いのである。この状態ではまた，ニッケル
−スズ拡散層４２の組織が疎であることが，電子顕微鏡
観察により確認されている。これも接合強度が弱い原因
と考えられる。これは金めっき層３の存在によりニッケ
ルリンめっき層２から溶融半田中へのニッケル原子の拡
散速度がばらつくためではないかと推定される。
【００２１】そこで本実施の形態では，置換金めっきの
めっき時間を３５０〜４５０秒程度に抑えて，良好な接
合強度が得られるようにした。めっき時間をこの程度に
抑えると，金めっき層３によるニッケルリンめっき層２
の面積被覆率（走査型電子顕微鏡または電子線マイクロ
アナライザ等による表面分布分析で確認できる）が，９
０.０〜９９.９％程度となる。このため，ニッケルリン
めっき層２の腐食があまり進行しておらず，リン富化層
１０の形成もさほど顕著でないのである。ただし金めっ
き時間を短くしすぎると，金めっき層３の量が不足して
半田付けの作業性が悪くなるのでよくない。金めっき層
３は，半田接合用パッドの溶融半田に対する濡れ性を担
っているからである。
めっき時間を３５０〜４５０秒程度に抑えて，良好な接
合強度が得られるようにした。めっき時間をこの程度に
抑えると，金めっき層３によるニッケルリンめっき層２
の面積被覆率（走査型電子顕微鏡または電子線マイクロ
アナライザ等による表面分布分析で確認できる）が，９
０.０〜９９.９％程度となる。このため，ニッケルリン
めっき層２の腐食があまり進行しておらず，リン富化層
１０の形成もさほど顕著でないのである。ただし金めっ
き時間を短くしすぎると，金めっき層３の量が不足して
半田付けの作業性が悪くなるのでよくない。金めっき層
３は，半田接合用パッドの溶融半田に対する濡れ性を担
っているからである。
【００２２】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は，銅パターン１上にニッケルリンめっき層２を有しさ
らにその表面に置換金めっき層３を有する半田接合用パ
ッドにおいて，種々の方策により半田付け後にリン富化
層１０が厚く形成されないようにしている。すなわち，
銅パターン１の表面粗度をピーク−ピーク値で３μｍ以
内に抑え，ニッケルリンめっき層２のリン含有率を９重
量％以下とし，金めっき層３によるニッケルリンめっき
層２の面積被覆率を９０.０〜９９.９％程度の範囲内と
した。これにより，半田付け後にリン富化層１０があま
り厚くは形成されず，また疎な組織のニッケル−スズ拡
散層４２が形成されることもない半田接合用パッドが実
現されている。したがって本実施の形態に係る半田接合
用パッドは，高度に多ピン化，狭ピッチ化されて接合面
積が小さく，また部品側のフレキシブルリードによる応
力緩和も期待できないような，応力状況の厳しい製品に
適用しても，半田との間で剥離を起こすことがない。
は，銅パターン１上にニッケルリンめっき層２を有しさ
らにその表面に置換金めっき層３を有する半田接合用パ
ッドにおいて，種々の方策により半田付け後にリン富化
層１０が厚く形成されないようにしている。すなわち，
銅パターン１の表面粗度をピーク−ピーク値で３μｍ以
内に抑え，ニッケルリンめっき層２のリン含有率を９重
量％以下とし，金めっき層３によるニッケルリンめっき
層２の面積被覆率を９０.０〜９９.９％程度の範囲内と
した。これにより，半田付け後にリン富化層１０があま
り厚くは形成されず，また疎な組織のニッケル−スズ拡
散層４２が形成されることもない半田接合用パッドが実
現されている。したがって本実施の形態に係る半田接合
用パッドは，高度に多ピン化，狭ピッチ化されて接合面
積が小さく，また部品側のフレキシブルリードによる応
力緩和も期待できないような，応力状況の厳しい製品に
適用しても，半田との間で剥離を起こすことがない。
【００２３】なお，本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。例えば，下地金属は銅パターン
に限らない。また，金めっき層３の形成は，無電解金め
っきを用いても実質的にはほとんど変わらない。無電解
金めっきといえども初期反応は置換析出であり，本発明
ではその初期反応の段階で金めっきを終了させてしまう
からである。
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。例えば，下地金属は銅パターン
に限らない。また，金めっき層３の形成は，無電解金め
っきを用いても実質的にはほとんど変わらない。無電解
金めっきといえども初期反応は置換析出であり，本発明
ではその初期反応の段階で金めっきを終了させてしまう
からである。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，半田との間の接合強度が従来のものよりさらに
強く，応力状況の厳しい製品に適用しても半田が剥がれ
ることのない半田接合用パッドが提供されている。
よれば，半田との間の接合強度が従来のものよりさらに
強く，応力状況の厳しい製品に適用しても半田が剥がれ
ることのない半田接合用パッドが提供されている。
【図１】実施の形態に係る半田接合用パッドの断面図で
ある。
ある。
【図２】半田接合用パッドの製造のプロセスフロー図で
ある。
ある。
【図３】スクラブ研磨を簡単に説明する図である。
【図４】実施の形態に係る半田接合用パッドに半田付け
をした状態の断面図である。
をした状態の断面図である。
【図５】図４におけるニッケルと半田との界面の拡大図
である。
である。
【図６】表面粗さとリン富化層の厚さとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】表面粗さを示す図である。
【図８】表面粗さと引き剥がし強度との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図９】リン含有率と引き剥がし強度との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ 銅パターン ２ 無電解ニッケルリンめっき層 ３ 置換金めっき層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 BB01 BB23 BB24 BB33 BB38 CC06 CC07 DD06 DD19 DD21 DD28 GG01 GG15 4K022 AA02 AA42 BA03 BA13 BA16 BA31 BA32 BA36 CA02 DA01 DA03 DB02 5E343 AA02 AA11 BB09 BB12 BB17 BB23 BB44 BB55 BB57 BB61 BB71 CC78 DD33 GG01 GG18
Claims (4)
- 【請求項１】 下地金属上に形成された無電解ニッケル
リンめっき層と，その上に形成された置換金めっき層と
を有する半田接合用パッドにおいて，前記置換金めっき
層による前記無電解ニッケルリンめっき層の面積被覆率
が，９０.０〜９９.９％の範囲内にあることを特徴とす
る半田接合用パッド。 - 【請求項２】 下地金属上に形成された無電解ニッケル
リンめっき層と，その上に形成された置換金めっき層と
を有する半田接合用パッドにおいて，前記無電解ニッケ
ルリンめっき層のリン含有率が，９重量％以下であるこ
とを特徴とする半田接合用パッド。 - 【請求項３】 下地金属上に形成された無電解ニッケル
リンめっき層と，その上に形成された置換金めっき層と
を有する半田接合用パッドにおいて，下地金属の表面粗
度が，ピーク−ピークで３μｍ以下であることを特徴と
する半田接合用パッド。 - 【請求項４】 下地金属上に形成された無電解ニッケル
リンめっき層と，その上に形成された置換金めっき層と
を有する半田接合用パッドにおいて，下地金属の表面粗
度がピーク−ピークで３μｍ以下であり，前記無電解ニ
ッケルリンめっき層のリン含有率が９重量％以下であ
り，前記置換金めっき層による前記無電解ニッケルリン
めっき層の面積被覆率が９０.０〜９９.９％の範囲内に
あることを特徴とする半田接合用パッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253873A JP2002076612A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 半田接合用パッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253873A JP2002076612A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 半田接合用パッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002076612A true JP2002076612A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18742903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253873A Pending JP2002076612A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 半田接合用パッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002076612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005034597A1 (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-14 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | 配線基板のパッド構造及び配線基板 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661595A (ja) * | 1992-08-10 | 1994-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | プリント配線板 |
| JPH0734258A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-03 | Okuno Chem Ind Co Ltd | 置換型無電解金めっき液 |
| JPH08236938A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Hitachi Ltd | 入出力ピン付き銅ガラスセラミック多層配線基板、入出力ピン付き銅ガラスセラミック多層配線基板の製造方法、および入出力ピン付き銅ガラスセラミック多層配線基板実装構造体 |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253873A patent/JP2002076612A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPWO2005034597A1 (ja) * | 2003-10-03 | 2006-12-21 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板のパッド構造及び配線基板 |
| JP4619292B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2011-01-26 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板のパッド構造及び配線基板 |
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