JP2002353586A - 配線基板およびこれを用いた電子装置 - Google Patents
配線基板およびこれを用いた電子装置Info
- Publication number
- JP2002353586A JP2002353586A JP2001157694A JP2001157694A JP2002353586A JP 2002353586 A JP2002353586 A JP 2002353586A JP 2001157694 A JP2001157694 A JP 2001157694A JP 2001157694 A JP2001157694 A JP 2001157694A JP 2002353586 A JP2002353586 A JP 2002353586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating layer
- nickel plating
- nickel
- solder
- wiring board
- 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
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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector 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
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector 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
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
- H01L2924/15192—Resurf arrangement of the internal vias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線導体に被着させたニッケルめっき層と半
田との間で剥離が発生し、そのため電子部品を長期間に
わたり正常に作動させることができない。 【解決手段】 配線導体２に被着させたニッケルめっき
層９表面のニッケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10
個以上とした。
田との間で剥離が発生し、そのため電子部品を長期間に
わたり正常に作動させることができない。 【解決手段】 配線導体２に被着させたニッケルめっき
層９表面のニッケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10
個以上とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の電
子部品を搭載するために用いられる配線基板およびこの
配線基板上に半導体素子等の電子部品を搭載して成る電
子装置に関するものである。
子部品を搭載するために用いられる配線基板およびこの
配線基板上に半導体素子等の電子部品を搭載して成る電
子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子等の電子部品を搭載す
るために用いられる配線基板は、例えばガラス−エポキ
シ板等から成る絶縁板やエポキシ樹脂等から成る絶縁層
を複数層積層して成る絶縁基体の内部および上下面に銅
箔等から成る複数の配線導体を設けて成る。この配線基
板においては、絶縁基体表面の配線導体の一部が半導体
素子等の電子部品の電極を接続するための電子部品接続
用パッドや外部電気回路基板に接続される外部接続用パ
ッドとして供され、これらの電子部品接続用パッドや外
部接続用パッドには電子部品や外部電気回路基板との接
合を容易なものとするために例えば鉛―錫共晶合金等の
錫を含有する半田が予め接合される場合がある。
るために用いられる配線基板は、例えばガラス−エポキ
シ板等から成る絶縁板やエポキシ樹脂等から成る絶縁層
を複数層積層して成る絶縁基体の内部および上下面に銅
箔等から成る複数の配線導体を設けて成る。この配線基
板においては、絶縁基体表面の配線導体の一部が半導体
素子等の電子部品の電極を接続するための電子部品接続
用パッドや外部電気回路基板に接続される外部接続用パ
ッドとして供され、これらの電子部品接続用パッドや外
部接続用パッドには電子部品や外部電気回路基板との接
合を容易なものとするために例えば鉛―錫共晶合金等の
錫を含有する半田が予め接合される場合がある。
【０００３】なお、このような配線基板において電子部
品接続用パッドや外部接続用パッドに半田を接合するに
は、配線導体の露出表面に厚みが0.5〜10μｍ程度のニ
ッケルめっき層および厚みが0.01〜0.8μｍ程度の金め
っき層を順次被着させておくとともに、その上に半田を
溶融させて付着させる方法が採用される。このとき、金
めっき層は溶融した半田内に拡散吸収されて消滅し、ま
たニッケルめっき層と半田との間にはニッケル−錫合金
層が形成される。
品接続用パッドや外部接続用パッドに半田を接合するに
は、配線導体の露出表面に厚みが0.5〜10μｍ程度のニ
ッケルめっき層および厚みが0.01〜0.8μｍ程度の金め
っき層を順次被着させておくとともに、その上に半田を
溶融させて付着させる方法が採用される。このとき、金
めっき層は溶融した半田内に拡散吸収されて消滅し、ま
たニッケルめっき層と半田との間にはニッケル−錫合金
層が形成される。
【０００４】そして、この配線基板は、電子部品接続用
パッドに電子部品の電極を半田を介して接続して電子部
品を搭載することにより電子装置となり、この電子装置
は外部接続用パッドを外部電気回路基板の配線導体に半
田を介して接続することにより外部電気回路基板に実装
される。
パッドに電子部品の電極を半田を介して接続して電子部
品を搭載することにより電子装置となり、この電子装置
は外部接続用パッドを外部電気回路基板の配線導体に半
田を介して接続することにより外部電気回路基板に実装
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の配線基板によると、これに半導体素子等の電子部品
を搭載して電子装置となした後、これを外部電気回路基
板に実装して半導体素子等の電子部品を長期間にわたり
作動させると、半導体素子等の電子部品が作動時に発生
する熱等に起因する熱応力が半田と電子部品接続用パッ
ドや外部接続用パッドとの間に繰返し印加されることに
よりニッケルめっき層と半田との間で剥離が生じ、その
ため電子部品を外部電気回路に長期間にわたり正常に接
続することができないという問題点を有していた。
来の配線基板によると、これに半導体素子等の電子部品
を搭載して電子装置となした後、これを外部電気回路基
板に実装して半導体素子等の電子部品を長期間にわたり
作動させると、半導体素子等の電子部品が作動時に発生
する熱等に起因する熱応力が半田と電子部品接続用パッ
ドや外部接続用パッドとの間に繰返し印加されることに
よりニッケルめっき層と半田との間で剥離が生じ、その
ため電子部品を外部電気回路に長期間にわたり正常に接
続することができないという問題点を有していた。
【０００６】そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、配
線導体に被着させたニッケルめっき層表面のニッケル結
晶粒の単位面積あたりの粒子数が少ない場合に、ニッケ
ルめっき層上に半田を被着させた際にニッケルめっき層
と半田との間に形成されるニッケルー錫合金が一様に形
成されず、ニッケルめっき層と半田との間で剥離が発生
しやすいということを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
線導体に被着させたニッケルめっき層表面のニッケル結
晶粒の単位面積あたりの粒子数が少ない場合に、ニッケ
ルめっき層上に半田を被着させた際にニッケルめっき層
と半田との間に形成されるニッケルー錫合金が一様に形
成されず、ニッケルめっき層と半田との間で剥離が発生
しやすいということを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】本発明は、かかる上述の問題点に鑑み完成
されたものであり、その目的は、ニッケルめっき層と半
田との間で剥離が発生することがなく、搭載する電子部
品を長期間にわたり、正常に作動させることが可能な配
線基板および電子装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、ニッケルめっき層と半
田との間で剥離が発生することがなく、搭載する電子部
品を長期間にわたり、正常に作動させることが可能な配
線基板および電子装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁基体に形成した配線導体の表面に被着させたニッケル
めっき層上に錫を含有する半田を接合させて成る配線基
板であって、ニッケルめっき層表面のニッケル結晶粒の
粒子数が、100μｍ2あたり10個以上であることを特徴と
するものである。
縁基体に形成した配線導体の表面に被着させたニッケル
めっき層上に錫を含有する半田を接合させて成る配線基
板であって、ニッケルめっき層表面のニッケル結晶粒の
粒子数が、100μｍ2あたり10個以上であることを特徴と
するものである。
【０００９】また、本発明の電子装置は、絶縁基体に形
成した配線導体の表面に被着させたニッケルめっき層上
に錫を含有する半田を接合させて成る配線基板に電子部
品を搭載し、その電極をニッケルめっき層上の半田を介
して配線導体に接続して成る電子装置であって、ニッケ
ルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2
あたり10個以上であることを特徴とするものである。
成した配線導体の表面に被着させたニッケルめっき層上
に錫を含有する半田を接合させて成る配線基板に電子部
品を搭載し、その電極をニッケルめっき層上の半田を介
して配線導体に接続して成る電子装置であって、ニッケ
ルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2
あたり10個以上であることを特徴とするものである。
【００１０】本発明の配線基板によれば、ニッケルめっ
き層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2あたり
10個以上であることから、これに電子部品を搭載した
後、外部電気回路基板に実装して電子部品を長期間にわ
たり作動させたとしても、ニッケルめっき層と半田との
間に剥離が発生するようなことはない。
き層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2あたり
10個以上であることから、これに電子部品を搭載した
後、外部電気回路基板に実装して電子部品を長期間にわ
たり作動させたとしても、ニッケルめっき層と半田との
間に剥離が発生するようなことはない。
【００１１】また、本発明の電子装置によれば、ニッケ
ルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2
あたり10個以上であることから、これを外部電気回路基
板に実装して電子部品を長期間にわたり作動させたとし
ても、ニッケルめっき層と半田との間に剥離が発生する
ようなことはない。
ルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数が、100μｍ2
あたり10個以上であることから、これを外部電気回路基
板に実装して電子部品を長期間にわたり作動させたとし
ても、ニッケルめっき層と半田との間に剥離が発生する
ようなことはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を添付の図面に基
づき詳細に説明する。図１は、本発明を半導体素子を搭
載するための配線基板に適用した場合の実施の形態の一
例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２は配線導体で
ある。この絶縁基体１と配線導体２とで本発明の配線基
板が構成され、これに半導体素子３を搭載することによ
り本発明の電子装置が形成される。
づき詳細に説明する。図１は、本発明を半導体素子を搭
載するための配線基板に適用した場合の実施の形態の一
例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２は配線導体で
ある。この絶縁基体１と配線導体２とで本発明の配線基
板が構成され、これに半導体素子３を搭載することによ
り本発明の電子装置が形成される。
【００１３】絶縁基体１は、例えばガラス繊維を縦横に
織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミド
トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る板状
の芯体１ａの上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドト
リアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層１ｂをそ
れぞれ複数層ずつ積層して成り、その上面から下面にか
けては銅箔から成る複数の配線導体２が形成されてい
る。
織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミド
トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る板状
の芯体１ａの上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドト
リアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層１ｂをそ
れぞれ複数層ずつ積層して成り、その上面から下面にか
けては銅箔から成る複数の配線導体２が形成されてい
る。
【００１４】絶縁基体１を構成する芯体１ａは、厚みが
0.3〜1.5ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直
径が0.2〜1.0ｍｍ程度の複数の貫通孔４を有している。
そして、その上下面および各貫通孔４の内壁には配線導
体２の一部が被着されており、上下面の配線導体２が貫
通孔４を介して電気的に接続されている。
0.3〜1.5ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直
径が0.2〜1.0ｍｍ程度の複数の貫通孔４を有している。
そして、その上下面および各貫通孔４の内壁には配線導
体２の一部が被着されており、上下面の配線導体２が貫
通孔４を介して電気的に接続されている。
【００１５】このような芯体１ａは、ガラス織物に未硬
化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた
後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すこと
により製作される。なお、芯体１ａ上下面の配線導体２
は、芯体１ａ用のシートの上下全面に厚みが５〜50μｍ
程度の銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの
硬化後にエッチング加工することにより所定のパターン
に形成される。また、貫通孔４内壁の配線導体２は、芯
体１ａに貫通孔４を設けた後に、この貫通孔４内壁に無
電解めっき法および電解めっき法により厚みが５〜50μ
ｍ程度の銅箔を析出させることにより形成される。
化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた
後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すこと
により製作される。なお、芯体１ａ上下面の配線導体２
は、芯体１ａ用のシートの上下全面に厚みが５〜50μｍ
程度の銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの
硬化後にエッチング加工することにより所定のパターン
に形成される。また、貫通孔４内壁の配線導体２は、芯
体１ａに貫通孔４を設けた後に、この貫通孔４内壁に無
電解めっき法および電解めっき法により厚みが５〜50μ
ｍ程度の銅箔を析出させることにより形成される。
【００１６】さらに、芯体１ａは、その貫通孔４の内部
にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱
硬化性樹脂から成る樹脂柱５が充填されている。樹脂柱
５は、貫通孔４を塞ぐことにより貫通孔４の直上および
直下に絶縁層１ｂを形成可能とするためのものであり、
未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を貫通孔４内にスク
リーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、そ
の上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そ
して、この樹脂柱５を含む芯体１ａの上下面に絶縁層１
ｂが積層されている。
にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱
硬化性樹脂から成る樹脂柱５が充填されている。樹脂柱
５は、貫通孔４を塞ぐことにより貫通孔４の直上および
直下に絶縁層１ｂを形成可能とするためのものであり、
未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を貫通孔４内にスク
リーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、そ
の上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そ
して、この樹脂柱５を含む芯体１ａの上下面に絶縁層１
ｂが積層されている。
【００１７】芯体１ａの上下面に積層された絶縁層１ｂ
は、それぞれの厚みが20〜60μｍ程度であり、各層の上
面から下面にかけて直径が30〜100μｍ程度の複数の貫
通孔６を有している。これらの絶縁層１ｂは、配線導体
２を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するための
ものであり、最表層を除く絶縁層１ｂにはその表面およ
び貫通孔６内に配線導体２の一部が被着されている。そ
して、上層の配線導体２と下層の配線導体２とを貫通孔
６を介して電気的に接続することにより高密度配線を立
体的に形成可能としている。このような絶縁層１ｂは、
厚みが20〜60μｍ程度の未硬化の熱硬化性樹脂のフィル
ムを芯体１ａ上下面に貼着し、これを熱硬化させるとと
もにレーザー加工により貫通孔６を穿孔し、さらにその
上に同様にして次の絶縁層１ｂを順次積み重ねることに
よって形成される。なお、各絶縁層１ｂ表面および貫通
孔６内に被着された配線導体２は、各絶縁層１ｂを形成
する毎に各絶縁層１ｂの表面および貫通孔６内に５〜50
μｍ程度の厚みの銅箔を公知のセミアディティブ法やサ
ブトラクティブ法等のパターン形成法により所定のパタ
ーンに被着させることによって形成される。
は、それぞれの厚みが20〜60μｍ程度であり、各層の上
面から下面にかけて直径が30〜100μｍ程度の複数の貫
通孔６を有している。これらの絶縁層１ｂは、配線導体
２を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するための
ものであり、最表層を除く絶縁層１ｂにはその表面およ
び貫通孔６内に配線導体２の一部が被着されている。そ
して、上層の配線導体２と下層の配線導体２とを貫通孔
６を介して電気的に接続することにより高密度配線を立
体的に形成可能としている。このような絶縁層１ｂは、
厚みが20〜60μｍ程度の未硬化の熱硬化性樹脂のフィル
ムを芯体１ａ上下面に貼着し、これを熱硬化させるとと
もにレーザー加工により貫通孔６を穿孔し、さらにその
上に同様にして次の絶縁層１ｂを順次積み重ねることに
よって形成される。なお、各絶縁層１ｂ表面および貫通
孔６内に被着された配線導体２は、各絶縁層１ｂを形成
する毎に各絶縁層１ｂの表面および貫通孔６内に５〜50
μｍ程度の厚みの銅箔を公知のセミアディティブ法やサ
ブトラクティブ法等のパターン形成法により所定のパタ
ーンに被着させることによって形成される。
【００１８】絶縁基体１の上面から下面にかけて形成さ
れた配線導体２は、半導体素子３の各電極を外部電気回
路基板に接続するための導電路として機能し、絶縁基体
１の上面に露出している部位が半導体素子３の各電極に
鉛−錫共晶合金から成る半田７を介して接続される電子
部品接続用パッド２ａを、絶縁基体１の下面に露出した
部位が外部電気回路基板７に鉛−錫共晶合金から成る半
田８を介して接続される外部接続用パッド２ｂを形成し
ている。
れた配線導体２は、半導体素子３の各電極を外部電気回
路基板に接続するための導電路として機能し、絶縁基体
１の上面に露出している部位が半導体素子３の各電極に
鉛−錫共晶合金から成る半田７を介して接続される電子
部品接続用パッド２ａを、絶縁基体１の下面に露出した
部位が外部電気回路基板７に鉛−錫共晶合金から成る半
田８を介して接続される外部接続用パッド２ｂを形成し
ている。
【００１９】そして、この配線基板においては、電子部
品接続用パッド２ａに半導体素子３の各電極を半田７を
介して接続して半導体素子３を搭載するとともに半導体
素子３を例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る
封止樹脂（不図示）で封止することによって電子装置と
なり、この電子装置における外部接続用パッド２ｂを外
部電気回路基板の配線導体に半田８を介して接続するこ
とにより電子装置が外部電気回路基板に実装されること
となる。
品接続用パッド２ａに半導体素子３の各電極を半田７を
介して接続して半導体素子３を搭載するとともに半導体
素子３を例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る
封止樹脂（不図示）で封止することによって電子装置と
なり、この電子装置における外部接続用パッド２ｂを外
部電気回路基板の配線導体に半田８を介して接続するこ
とにより電子装置が外部電気回路基板に実装されること
となる。
【００２０】さらに、本発明の配線基板および電子装置
においては、半田７は半導体素子３を搭載する前に電子
部品接続用パッド２ａに予め接合されており、半田８は
外部電気回路基板に実装する前に外部接続用パッド２ｂ
に予め接合されている。それにより、電子部品接続用パ
ット２ａと半導体素子３の電極との接続および外部接続
用パッド２ｂと外部電気回路基板の配線導体との接続の
作業性が極めて良好なものとなっている。
においては、半田７は半導体素子３を搭載する前に電子
部品接続用パッド２ａに予め接合されており、半田８は
外部電気回路基板に実装する前に外部接続用パッド２ｂ
に予め接合されている。それにより、電子部品接続用パ
ット２ａと半導体素子３の電極との接続および外部接続
用パッド２ｂと外部電気回路基板の配線導体との接続の
作業性が極めて良好なものとなっている。
【００２１】なお、電子部品接続用パッド２ａおよび外
部接続用パッド２ｂの表面には、図２に要部拡大断面図
で示すように、厚みが0.5〜10μｍ程度のニッケルめっ
き層９が被着されており、その上に厚みが0.05〜５μｍ
程度で結晶粒径が0.01〜10μｍ程度のニッケル−錫合金
層10を介して半田７・８が接合されている。
部接続用パッド２ｂの表面には、図２に要部拡大断面図
で示すように、厚みが0.5〜10μｍ程度のニッケルめっ
き層９が被着されており、その上に厚みが0.05〜５μｍ
程度で結晶粒径が0.01〜10μｍ程度のニッケル−錫合金
層10を介して半田７・８が接合されている。
【００２２】このように電子部品接続用パッド２ａおよ
び外部接続用パッド２ｂに半田７・８を接合させるに
は、配線導体２の露出表面に例えばリンを４〜12重量％
程度含有する無電解ニッケルめっき層９を0.5〜10μｍ
の厚みに被着させるとともに、このニッケルめっき層９
上に厚みが0.01〜0.8μｍの無電解金めっき層を被着さ
せておき、その上に半田を溶融させて付着させる方法が
採用される。このとき、ニッケルめっき層９上の無電解
金めっき層は半田７・８中に拡散吸収されて消滅し、ま
た、ニッケルめっき層９中のニッケルと半田７・８中の
錫とが反応してニッケルめっき層９と半田７・８との間
にニッケル−錫の合金層10が形成される。
び外部接続用パッド２ｂに半田７・８を接合させるに
は、配線導体２の露出表面に例えばリンを４〜12重量％
程度含有する無電解ニッケルめっき層９を0.5〜10μｍ
の厚みに被着させるとともに、このニッケルめっき層９
上に厚みが0.01〜0.8μｍの無電解金めっき層を被着さ
せておき、その上に半田を溶融させて付着させる方法が
採用される。このとき、ニッケルめっき層９上の無電解
金めっき層は半田７・８中に拡散吸収されて消滅し、ま
た、ニッケルめっき層９中のニッケルと半田７・８中の
錫とが反応してニッケルめっき層９と半田７・８との間
にニッケル−錫の合金層10が形成される。
【００２３】この場合、無電解ニッケルめっき層９用の
無電解めっき液としては、硫酸ニッケル40ｇ／ｌ，クエ
ン酸ナトリウム24ｇ／ｌ，酢酸ナトリウム14ｇ／ｌ，次
亜リン酸ナトリウム20ｇ／ｌ，塩化アンモニウム５ｇ／
ｌから成り、温度が50〜90℃の無電解ニッケルめっき液
を用いればよく、無電解金めっき層用の無電解金めっき
液としては、シアン化金カリウム5.0ｇ／ｌ，クエン酸
カリウム50.0ｇ／ｌ，エチレンジアミンテトラアセティ
クアシッド5.0ｇ／ｌから成り、温度が50〜90℃の無電
解金めっき液を用いればよい。
無電解めっき液としては、硫酸ニッケル40ｇ／ｌ，クエ
ン酸ナトリウム24ｇ／ｌ，酢酸ナトリウム14ｇ／ｌ，次
亜リン酸ナトリウム20ｇ／ｌ，塩化アンモニウム５ｇ／
ｌから成り、温度が50〜90℃の無電解ニッケルめっき液
を用いればよく、無電解金めっき層用の無電解金めっき
液としては、シアン化金カリウム5.0ｇ／ｌ，クエン酸
カリウム50.0ｇ／ｌ，エチレンジアミンテトラアセティ
クアシッド5.0ｇ／ｌから成り、温度が50〜90℃の無電
解金めっき液を用いればよい。
【００２４】なお、ニッケルめっき層９は、その厚みが
0.5μｍ未満では、電子部品接続用パッド２ａおよび外
部接続用パッド２ｂを良好に被覆することができずに、
配線導体２の表面に酸化や変色をきたして半田７・８と
の接合が弱いものとなる傾向にあり、他方、10μｍを超
えると、ニッケルめっき層９の内部応力によりニッケル
めっき層９にクラックや剥がれが発生してしまいやす
い。したがって、ニッケルめっき層９の厚みは0.5〜10
μｍの範囲が好ましい。
0.5μｍ未満では、電子部品接続用パッド２ａおよび外
部接続用パッド２ｂを良好に被覆することができずに、
配線導体２の表面に酸化や変色をきたして半田７・８と
の接合が弱いものとなる傾向にあり、他方、10μｍを超
えると、ニッケルめっき層９の内部応力によりニッケル
めっき層９にクラックや剥がれが発生してしまいやす
い。したがって、ニッケルめっき層９の厚みは0.5〜10
μｍの範囲が好ましい。
【００２５】また、ニッケルめっき層９がリンを含有す
る無電解ニッケルめっきから成る場合、ニッケルめっき
層９中のリンの含有量が４重量％未満であると、ニッケ
ルめっきの析出速度が遅くなり、所定の厚みのニッケル
めっき層９を得るために長時間を要するので配線基板の
生産性が極めて悪くなり、他方、12重量％を超えると、
ニッケルめっき層９上に被着させる金めっき層との反応
性が悪くなり、ニッケルめっき層９を金めっき層で良好
に被覆することが困難となる傾向にある。したがって、
ニッケルめっき層９がリンを含有する無電解ニッケルめ
っきから成る場合、ニッケルめっき層９中のリンの含有
量は、４〜12重量％の範囲が好ましい。
る無電解ニッケルめっきから成る場合、ニッケルめっき
層９中のリンの含有量が４重量％未満であると、ニッケ
ルめっきの析出速度が遅くなり、所定の厚みのニッケル
めっき層９を得るために長時間を要するので配線基板の
生産性が極めて悪くなり、他方、12重量％を超えると、
ニッケルめっき層９上に被着させる金めっき層との反応
性が悪くなり、ニッケルめっき層９を金めっき層で良好
に被覆することが困難となる傾向にある。したがって、
ニッケルめっき層９がリンを含有する無電解ニッケルめ
っきから成る場合、ニッケルめっき層９中のリンの含有
量は、４〜12重量％の範囲が好ましい。
【００２６】さらに、ニッケルめっき層９は、その表面
の結晶粒界に沿って形成される溝の深さを0.2μｍ以下
としておくことが好ましい。ニッケルめっき層９表面の
結晶粒界に沿って形成される溝の深さが0.2μｍを超え
ると、ニッケルめっき層９上に無電解金めっき層を被着
させる際に、この粒界に沿った部位でニッケルめっき層
９中のニッケルが局所的に多量に溶出して腐食が発生し
やすい。そのような腐食が発生すると、電子部品接続用
パッド２ａおよび外部接続用パッド２ｂに半田７・８を
接合させた際に、この部位でのニッケルめっき層９と半
田７・８との反応性が阻害されてニッケル−錫合金層10
が実質的に殆ど形成されないニッケル−錫合金の非形成
部が広い面積で形成されてこのニッケル−錫合金の非形
成部から剥離が発生しやすくなり、その結果、ニッケル
めっき層９と半田７・８との接合強度が劣ったものとな
る。なお、ニッケルめっき層９表面の結晶粒界に沿って
形成される溝の深さを0.2μｍ以下とするには、たとえ
ばニッケルめっき液中に非イオン性の界面活性剤を数ｐ
ｐｍ添加し、析出するニッケルめっき層９とめっき液と
の界面張力を小さなものとした状態でめっきをすること
により、溝の深さを0.2μｍ以下とすることができる。
の結晶粒界に沿って形成される溝の深さを0.2μｍ以下
としておくことが好ましい。ニッケルめっき層９表面の
結晶粒界に沿って形成される溝の深さが0.2μｍを超え
ると、ニッケルめっき層９上に無電解金めっき層を被着
させる際に、この粒界に沿った部位でニッケルめっき層
９中のニッケルが局所的に多量に溶出して腐食が発生し
やすい。そのような腐食が発生すると、電子部品接続用
パッド２ａおよび外部接続用パッド２ｂに半田７・８を
接合させた際に、この部位でのニッケルめっき層９と半
田７・８との反応性が阻害されてニッケル−錫合金層10
が実質的に殆ど形成されないニッケル−錫合金の非形成
部が広い面積で形成されてこのニッケル−錫合金の非形
成部から剥離が発生しやすくなり、その結果、ニッケル
めっき層９と半田７・８との接合強度が劣ったものとな
る。なお、ニッケルめっき層９表面の結晶粒界に沿って
形成される溝の深さを0.2μｍ以下とするには、たとえ
ばニッケルめっき液中に非イオン性の界面活性剤を数ｐ
ｐｍ添加し、析出するニッケルめっき層９とめっき液と
の界面張力を小さなものとした状態でめっきをすること
により、溝の深さを0.2μｍ以下とすることができる。
【００２７】また、本発明ではニッケルめっき層９表面
のニッケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10個以上と
している。そして、そのことが重要である。このように
ニッケルめっき層９表面のニッケル結晶粒の粒子数を10
0μｍ2あたり10個以上とすることで、ニッケルめっき層
９上に半田７・８を被着させた際に、ニッケルめっき層
９と半田７・８との間に形成されるニッケルー錫合金層
10が一様に形成され、配線基板上に半田７を介して半導
体素子３を搭載した後、これを外部電気回路基板６に半
田８を介して実装して半導体素子３を長期間にわたり作
動させたとしても、半導体素子３が作動時に発生する熱
等による応力によってニッケルめっき層９と半田７・８
との間で剥離が発生するようなことはない。
のニッケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10個以上と
している。そして、そのことが重要である。このように
ニッケルめっき層９表面のニッケル結晶粒の粒子数を10
0μｍ2あたり10個以上とすることで、ニッケルめっき層
９上に半田７・８を被着させた際に、ニッケルめっき層
９と半田７・８との間に形成されるニッケルー錫合金層
10が一様に形成され、配線基板上に半田７を介して半導
体素子３を搭載した後、これを外部電気回路基板６に半
田８を介して実装して半導体素子３を長期間にわたり作
動させたとしても、半導体素子３が作動時に発生する熱
等による応力によってニッケルめっき層９と半田７・８
との間で剥離が発生するようなことはない。
【００２８】なお、ニッケルめっき層９表面のニッケル
結晶粒の粒子数が100μｍ2あたり10個未満となると、ニ
ッケルめっき層９と半田７・８との間に剥離が発生しや
すいものとなる。したがって、ニッケルめっき層９表面
のニッケル結晶粒の粒子数は100μｍ2あたり10個以上に
特定される。
結晶粒の粒子数が100μｍ2あたり10個未満となると、ニ
ッケルめっき層９と半田７・８との間に剥離が発生しや
すいものとなる。したがって、ニッケルめっき層９表面
のニッケル結晶粒の粒子数は100μｍ2あたり10個以上に
特定される。
【００２９】ところで、ニッケルめっき層９表面のニッ
ケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10個以上とするに
は、配線導体２にニッケルめっき層９を被着させる際
に、めっき液の温度を制御したり、めっき液中に光沢剤
を添加したりしてニッケル結晶粒の粒径を小さなものと
すればよい。なお、この場合、ニッケルめっき層９の厚
みが薄い方がニッケル結晶粒の成長が少なく単位面積あ
たりのニッケル結晶粒の数を多くしやすい。そのため、
ニッケルめっき層９の厚みは0.5〜８μｍとすることが
より好ましい。
ケル結晶粒の粒子数を100μｍ2あたり10個以上とするに
は、配線導体２にニッケルめっき層９を被着させる際
に、めっき液の温度を制御したり、めっき液中に光沢剤
を添加したりしてニッケル結晶粒の粒径を小さなものと
すればよい。なお、この場合、ニッケルめっき層９の厚
みが薄い方がニッケル結晶粒の成長が少なく単位面積あ
たりのニッケル結晶粒の数を多くしやすい。そのため、
ニッケルめっき層９の厚みは0.5〜８μｍとすることが
より好ましい。
【００３０】なお、ニッケルめっき層９と半田７・８と
の間に形成されたニッケル−錫合金層10の厚みが0.05μ
ｍ未満では、ニッケルめっき層９とニッケル−錫合金層
10との密着が悪く、両者の間から剥離が生じることがあ
り、他方、５μｍを超えると、強度的に脆くて弱いニッ
ケル−錫合金層10の厚みが厚いため、ニッケル−錫合金
層10から剥離が生じることがある。したがって、ニッケ
ルめっき層９と半田７・８との間の形成されたニッケル
−錫合金層10の厚みは0.05〜５μｍの範囲が好ましい。
の間に形成されたニッケル−錫合金層10の厚みが0.05μ
ｍ未満では、ニッケルめっき層９とニッケル−錫合金層
10との密着が悪く、両者の間から剥離が生じることがあ
り、他方、５μｍを超えると、強度的に脆くて弱いニッ
ケル−錫合金層10の厚みが厚いため、ニッケル−錫合金
層10から剥離が生じることがある。したがって、ニッケ
ルめっき層９と半田７・８との間の形成されたニッケル
−錫合金層10の厚みは0.05〜５μｍの範囲が好ましい。
【００３１】かくして、本発明の配線基板および電子装
置によれば、搭載する電子部品を外部電気回路に長期間
にわたり正常に接続することができる。
置によれば、搭載する電子部品を外部電気回路に長期間
にわたり正常に接続することができる。
【００３２】なお、本発明は、上述の実施の形態の一例
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
施の形態の一例では、絶縁基体１はガラス織物に熱硬化
性樹脂を含浸させた材料および熱硬化性樹脂から形成さ
れていたが、絶縁基体１は、セラミックス材料等の他の
絶縁材料から形成されていてもよく、また、配線導体２
としては、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属
粉末のメタライズ導体等の他の導電材料を使用すること
ができる。
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
施の形態の一例では、絶縁基体１はガラス織物に熱硬化
性樹脂を含浸させた材料および熱硬化性樹脂から形成さ
れていたが、絶縁基体１は、セラミックス材料等の他の
絶縁材料から形成されていてもよく、また、配線導体２
としては、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属
粉末のメタライズ導体等の他の導電材料を使用すること
ができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の配線基板および電子装置によれ
ば、ニッケルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数
が、100μｍ2あたり10個以上であることから、電子部品
が作動時に発生する熱等による熱応力が繰り返し印加さ
れたとしてもニッケルめっき層と半田との間で剥離が発
生することがなく、電子部品を長期間にわたり正常に作
動させることができる。
ば、ニッケルめっき層表面のニッケル結晶粒の粒子数
が、100μｍ2あたり10個以上であることから、電子部品
が作動時に発生する熱等による熱応力が繰り返し印加さ
れたとしてもニッケルめっき層と半田との間で剥離が発
生することがなく、電子部品を長期間にわたり正常に作
動させることができる。
【図１】本発明の配線基板および電子装置の実施形態の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す配線基板および電子装置の要部拡大
断面図である。
断面図である。
１・・・・・絶縁基体 ２・・・・・配線導体 ３・・・・・電子部品としての半導体素子 ７，８・・・半田 ９・・・・・ニッケルめっき層
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁基体に形成した配線導体の表面に被
着させたニッケルめっき層上に錫を含有する半田を接合
させてなる配線基板であって、前記ニッケルめっき層表
面のニッケル結晶粒の粒子数が、１００μｍ2あたり１
０個以上であることを特徴とする配線基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の配線基板に電子部品を搭
載し、その電極を前記半田を介して前記配線導体に接続
して成ることを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001157694A JP2002353586A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001157694A JP2002353586A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002353586A true JP2002353586A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19001519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001157694A Pending JP2002353586A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002353586A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176646A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 箔状導体及び配線部材並びに配線部材の製造方法 |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001157694A patent/JP2002353586A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176646A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 箔状導体及び配線部材並びに配線部材の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4993148A (en) | Method of manufacturing a circuit board | |
| JPH10173006A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2003133474A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP4614528B2 (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JP2002353586A (ja) | 配線基板およびこれを用いた電子装置 | |
| JP4562314B2 (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP2002353605A (ja) | 配線基板およびこれを用いた電子装置およびその実装構造 | |
| JP2002353368A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP2002252305A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP2002261115A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP3420469B2 (ja) | 配線基板 | |
| JP2002252306A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP2002252307A (ja) | 電子装置の実装構造 | |
| JP2003133670A (ja) | 配線基板およびこれを用いた電子装置 | |
| JP2002111186A (ja) | 配線基板およびこれを用いた電子装置 | |
| JPH10335388A (ja) | ボールグリッドアレイ | |
| JP2002111187A (ja) | 配線基板 | |
| JP4683768B2 (ja) | 配線基板 | |
| JP2010171367A (ja) | 配線基板 | |
| JP2004207534A (ja) | 配線基板およびこれを用いた電子装置 | |
| JPH0590761A (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JP2004165573A (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JP2003017611A (ja) | ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置 | |
| JP2797995B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2003347469A (ja) | 電子装置 |