JP2002356781A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】配線導体上に無電解めっき金属層が均一かつ強
固に被覆しているとともに、このめっき金属層中に鉛が
含有されず、シミ状変色等の不具合を生じたり、人体に
害を及ぼしたりする事のない配線基板を提供する。 【解決手段】絶縁体１に高融点金属から成る配線導体２
を形成するとともに該配線導体２の表面に無電解めっき
金属層を被着させて成る配線基板４であって、前記無電
解めっき金属層はその内部に１Ｂ族元素（金、銀、銅）
を含有し、かつ鉛が非含有である。
固に被覆しているとともに、このめっき金属層中に鉛が
含有されず、シミ状変色等の不具合を生じたり、人体に
害を及ぼしたりする事のない配線基板を提供する。 【解決手段】絶縁体１に高融点金属から成る配線導体２
を形成するとともに該配線導体２の表面に無電解めっき
金属層を被着させて成る配線基板４であって、前記無電
解めっき金属層はその内部に１Ｂ族元素（金、銀、銅）
を含有し、かつ鉛が非含有である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や容量
素子、抵抗器等の電子部品を搭載する配線基板であっ
て、その表面の配線導体に無電解法によってめっき金属
層を被着させて成る配線基板、及びその製造方法に関す
るものである。
素子、抵抗器等の電子部品を搭載する配線基板であっ
て、その表面の配線導体に無電解法によってめっき金属
層を被着させて成る配線基板、及びその製造方法に関す
るものである。
【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、一般に、酸化アル
ミニウム質焼結体から成り電子部品の搭載部を有する略
四角板形状の絶縁体と、絶縁体の搭載部から外周にかけ
て導出形成されたタングステン、モリブデン、マンガン
等の高融点金属材料から成る複数個の配線導体とから構
成されており。絶縁体の搭載部に半導体素子や容量素
子、抵抗器等の電子部品を搭載するとともに電子部品の
各電極を配線導体に半田やボンディングワイヤ等の導電
性接続部材を介して電気的に接続するようになってい
る。
の電子部品が搭載される配線基板は、一般に、酸化アル
ミニウム質焼結体から成り電子部品の搭載部を有する略
四角板形状の絶縁体と、絶縁体の搭載部から外周にかけ
て導出形成されたタングステン、モリブデン、マンガン
等の高融点金属材料から成る複数個の配線導体とから構
成されており。絶縁体の搭載部に半導体素子や容量素
子、抵抗器等の電子部品を搭載するとともに電子部品の
各電極を配線導体に半田やボンディングワイヤ等の導電
性接続部材を介して電気的に接続するようになってい
る。
【０００３】このような配線基板は、配線導体の外部に
導出されている部位を外部電気回路基板の回路配線に半
田等を介し接続することによって外部電気回路基板上に
実装され、同時に配線基板に搭載されている電子部品の
各電極が所定の外部電気回路に電気的に接続されること
となる。
導出されている部位を外部電気回路基板の回路配線に半
田等を介し接続することによって外部電気回路基板上に
実装され、同時に配線基板に搭載されている電子部品の
各電極が所定の外部電気回路に電気的に接続されること
となる。
【０００４】また、このような配線基板は、配線導体の
表面にニッケル等のめっき金属層が被着形成され、高融
点金属材料から成る配線導体に対する半田やボンディン
グワイヤの濡れ性、ボンディング性を良好としている。
表面にニッケル等のめっき金属層が被着形成され、高融
点金属材料から成る配線導体に対する半田やボンディン
グワイヤの濡れ性、ボンディング性を良好としている。
【０００５】一方、このニッケル等のめっき金属層を被
着形成する方法としては、配線基板の小型化に伴う配線
導体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、引き出し線が不要である無電
解法が多用されつつある。
着形成する方法としては、配線基板の小型化に伴う配線
導体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、引き出し線が不要である無電
解法が多用されつつある。
【０００６】このような無電解法による配線導体上への
めっき金属層の被着形成は、タングステン、モリブデ
ン、マンガン等の高融点金属がニッケル等の金属の無電
解法（自己触媒型）による還元析出に対して触媒活性を
有しないことから、通常、まずニッケル等の析出に対し
て触媒活性を有する元素、例えば１Ｂ族元素（銅、銀、
金）を配線導体の表面に被着させて触媒活性を付与し、
その後、配線導体を無電解めっき液中に浸漬し、１Ｂ族
元素の触媒活性作用によりめっき金属層を被着させると
いう方法が採用され、一般に、以下のようにして行われ
ている。即ち、まず、表面に配線導体を有する絶縁体を
準備し、次に、塩化銅等の１Ｂ族元素の供給源となる金
属化合物と塩化鉛等の鉛化合物とを主成分とする水溶液
にｐH調整剤、錯化剤等の添加剤を添加して成る活性液
中に配線導体を浸漬し、配線導体の表面に銅等の１Ｂ族
元素を析出被着させ、次に、硫酸ニッケル、塩化ニッケ
ル等のめっき金属の供給源となる金属化合物と、塩化鉛
等の鉛化合物とを主成分とする水溶液に錯化剤、ｐH調
整剤等の添加剤を添加して成る活性液中に配線導体を浸
漬し、配線導体の表面に銅等の１Ｂ族元素を析出被着さ
せ、次に、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等のニッケル供
給源となるニッケル化合物と、次亜リン酸ナトリウム、
ジメチルアミンボラン等の還元剤とを主成分とする水溶
液に錯化剤、ｐH緩衝剤、安定剤等を添加して成る無電
解めっき液に浸漬し、配線導体表面に被着させた銅等の
１Ｂ族元素の触媒活性作用でめっき液中のニッケルを還
元析出させることにより、配線導体表面のみに選択的に
ニッケルめっき金属層を被着形成する。
めっき金属層の被着形成は、タングステン、モリブデ
ン、マンガン等の高融点金属がニッケル等の金属の無電
解法（自己触媒型）による還元析出に対して触媒活性を
有しないことから、通常、まずニッケル等の析出に対し
て触媒活性を有する元素、例えば１Ｂ族元素（銅、銀、
金）を配線導体の表面に被着させて触媒活性を付与し、
その後、配線導体を無電解めっき液中に浸漬し、１Ｂ族
元素の触媒活性作用によりめっき金属層を被着させると
いう方法が採用され、一般に、以下のようにして行われ
ている。即ち、まず、表面に配線導体を有する絶縁体を
準備し、次に、塩化銅等の１Ｂ族元素の供給源となる金
属化合物と塩化鉛等の鉛化合物とを主成分とする水溶液
にｐH調整剤、錯化剤等の添加剤を添加して成る活性液
中に配線導体を浸漬し、配線導体の表面に銅等の１Ｂ族
元素を析出被着させ、次に、硫酸ニッケル、塩化ニッケ
ル等のめっき金属の供給源となる金属化合物と、塩化鉛
等の鉛化合物とを主成分とする水溶液に錯化剤、ｐH調
整剤等の添加剤を添加して成る活性液中に配線導体を浸
漬し、配線導体の表面に銅等の１Ｂ族元素を析出被着さ
せ、次に、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等のニッケル供
給源となるニッケル化合物と、次亜リン酸ナトリウム、
ジメチルアミンボラン等の還元剤とを主成分とする水溶
液に錯化剤、ｐH緩衝剤、安定剤等を添加して成る無電
解めっき液に浸漬し、配線導体表面に被着させた銅等の
１Ｂ族元素の触媒活性作用でめっき液中のニッケルを還
元析出させることにより、配線導体表面のみに選択的に
ニッケルめっき金属層を被着形成する。
【０００７】なお、上記活性液中に含有される鉛化合物
は、高融点金属から成る配線導体を活性液中に浸漬した
ときに最初に配線導体の表面に吸着し、配線導体表面を
銅等の１Ｂ元素の析出被着に対して感受性化する作用を
なし、配線導体への銅等の１Ｂ族元素の析出被着を容
易、かつ均一なものとしている。また、配線導体の表面
に被着された無電解めっき金属層の内部には、上記配線
導体の表面に被着した銅等の１Ｂ族元素と、鉛とが残留
し、含有されている。
は、高融点金属から成る配線導体を活性液中に浸漬した
ときに最初に配線導体の表面に吸着し、配線導体表面を
銅等の１Ｂ元素の析出被着に対して感受性化する作用を
なし、配線導体への銅等の１Ｂ族元素の析出被着を容
易、かつ均一なものとしている。また、配線導体の表面
に被着された無電解めっき金属層の内部には、上記配線
導体の表面に被着した銅等の１Ｂ族元素と、鉛とが残留
し、含有されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の配線基板は、上
述のようにめっき金属層中に鉛が含有されることから、
めっき金属層に熱が加わったときに鉛がめっき金属層の
表面に移動拡散して酸化し、シミ状の変色を生じさせる
という機能上の不具合や、めっき金属層中の鉛により人
体に害を及ぼすという環境、安全上の不具合を生じてし
まう、という問題があった。
述のようにめっき金属層中に鉛が含有されることから、
めっき金属層に熱が加わったときに鉛がめっき金属層の
表面に移動拡散して酸化し、シミ状の変色を生じさせる
という機能上の不具合や、めっき金属層中の鉛により人
体に害を及ぼすという環境、安全上の不具合を生じてし
まう、という問題があった。
【０００９】また、上記問題を解決するために、活性液
中に鉛を非含有とすることが考えられるが、この場合、
高融点金属から成る配線導体の表面は銅等の１Ｂ族元素
の析出被着に対する感受性が不十分であることから、配
線導体の表面に１Ｂ族元素をムラなくかつ強固に析出被
着させることができず、その結果、ニッケルめっき層に
ムラ、カケ、フクレ等の不具合を生じるという問題を誘
発してしまう。
中に鉛を非含有とすることが考えられるが、この場合、
高融点金属から成る配線導体の表面は銅等の１Ｂ族元素
の析出被着に対する感受性が不十分であることから、配
線導体の表面に１Ｂ族元素をムラなくかつ強固に析出被
着させることができず、その結果、ニッケルめっき層に
ムラ、カケ、フクレ等の不具合を生じるという問題を誘
発してしまう。
【００１０】本発明は、上記問題点を解決するために案
出されたものであり、その目的は、配線導体上に無電解
めっき金属層が均一かつ強固に被着しているとともに、
このめっき金属層中に鉛が含有されず、シミ状変色等の
不具合を生じたり、人体に害を及ぼしたりすることのな
い配線基板を提供することにある。
出されたものであり、その目的は、配線導体上に無電解
めっき金属層が均一かつ強固に被着しているとともに、
このめっき金属層中に鉛が含有されず、シミ状変色等の
不具合を生じたり、人体に害を及ぼしたりすることのな
い配線基板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁体に高融点金属から成る配線導体を形成するとともに
該配線導体の表面に無電解めっき金属層を被着させて成
る配線基板であって、前記無電解めっき金属層はその内
部に１Ｂ族元素を含有し、かつ鉛が非含有であることを
特徴とするものである。
縁体に高融点金属から成る配線導体を形成するとともに
該配線導体の表面に無電解めっき金属層を被着させて成
る配線基板であって、前記無電解めっき金属層はその内
部に１Ｂ族元素を含有し、かつ鉛が非含有であることを
特徴とするものである。
【００１２】また本発明の配線基板の製造方法は、
（１）表面に高融点金属から成る配線導体が形成された
絶縁体を準備する工程と、（２）前記配線導体を、１Ｂ
族元素とオキシカルボン酸とを主成分とする活性液中に
浸漬し、配線導体の表面に１Ｂ族元素を被着させて触媒
活性を付与する工程と、（３）前記配線導体を無電解め
っき液中に浸漬し、配線導体の表面に無電解めっき金属
層を被着させる工程とからなることを特徴とするもので
ある。
（１）表面に高融点金属から成る配線導体が形成された
絶縁体を準備する工程と、（２）前記配線導体を、１Ｂ
族元素とオキシカルボン酸とを主成分とする活性液中に
浸漬し、配線導体の表面に１Ｂ族元素を被着させて触媒
活性を付与する工程と、（３）前記配線導体を無電解め
っき液中に浸漬し、配線導体の表面に無電解めっき金属
層を被着させる工程とからなることを特徴とするもので
ある。
【００１３】本発明の配線基板によれば、配線導体に被
着させた無電解めっき金属層の内部に、無電解めっき金
属層を被着させるのに必要な１Ｂ族元素は含有される
が、鉛は非含有であることから、１Ｂ族元素の作用によ
り配線導体に良好な触媒活性が付与されて配線導体にの
み無電解めっき金属層を均一に被着させることができ、
かつ、鉛がめっき金属層中に含有されることに起因する
めっき金属層のシミ状変色や人体に対する害という問題
を効果的に防止することができる。
着させた無電解めっき金属層の内部に、無電解めっき金
属層を被着させるのに必要な１Ｂ族元素は含有される
が、鉛は非含有であることから、１Ｂ族元素の作用によ
り配線導体に良好な触媒活性が付与されて配線導体にの
み無電解めっき金属層を均一に被着させることができ、
かつ、鉛がめっき金属層中に含有されることに起因する
めっき金属層のシミ状変色や人体に対する害という問題
を効果的に防止することができる。
【００１４】
【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は絶縁体、２は配
線導体である。この絶縁体１と配線導体２とで半導体素
子３を搭載するための配線基板４が形成される。
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は絶縁体、２は配
線導体である。この絶縁体１と配線導体２とで半導体素
子３を搭載するための配線基板４が形成される。
【００１５】前記絶縁体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を搭載する搭載部を有し、該半導体素子３
が搭載される搭載部から下面にかけて多数のタングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属から成る配線
導体２が被着形成されている。
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を搭載する搭載部を有し、該半導体素子３
が搭載される搭載部から下面にかけて多数のタングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属から成る配線
導体２が被着形成されている。
【００１６】前記絶縁体１は、搭載部に半導体素子３が
搭載されるとともに半導体素子３の各電極は搭載部に露
出している配線導体２に半田ボール５を介して電気的に
接続され、また配線導体２の絶縁体１下面に導出されて
いる部位は外部電気回路基板の回路配線に半田等を介し
て電気的に接続される。
搭載されるとともに半導体素子３の各電極は搭載部に露
出している配線導体２に半田ボール５を介して電気的に
接続され、また配線導体２の絶縁体１下面に導出されて
いる部位は外部電気回路基板の回路配線に半田等を介し
て電気的に接続される。
【００１７】前記配線導体２は、図２に断面図で示すよ
うに、その表面に無電解法によりめっき金属層６が被着
されている。
うに、その表面に無電解法によりめっき金属層６が被着
されている。
【００１８】前記めっき金属層６は、配線導体２に対す
る半田の濡れ性、接合強度、ボンディング性を良好なも
のとする作用をなし、ニッケルの含有率が９９．９重量
％以上である高純度ニッケル、ニッケル−リン合金、ニ
ッケル−ホウ素合金等から成る。
る半田の濡れ性、接合強度、ボンディング性を良好なも
のとする作用をなし、ニッケルの含有率が９９．９重量
％以上である高純度ニッケル、ニッケル−リン合金、ニ
ッケル−ホウ素合金等から成る。
【００１９】本発明においては、前記めっき金属層６の
内部に１Ｂ族元素を含有し、かつ鉛を含有していないこ
とが重要である。
内部に１Ｂ族元素を含有し、かつ鉛を含有していないこ
とが重要である。
【００２０】これは、ニッケル−ホウ素めっき層等のめ
っき金属層６に含有される鉛が熱等によりめっき金属層
６の表面に移動拡散してシミ状変色を生じたり、人体に
害を及ぼしたりすることを防止するためである。この場
合、１Ｂ族元素（銅、銀、金）は無電解法でめっき金属
層６を配線導体２上に被着させるとともにめっき金属層
６中に残留して含有されるが、１Ｂ族元素は鉛に比べて
酸化しにくく、また毒性も非常に小さいことから、めっ
き金属層６表面に移動拡散してシミ状変色を生じたり、
人体に害を及ぼしたりするようなことはない。
っき金属層６に含有される鉛が熱等によりめっき金属層
６の表面に移動拡散してシミ状変色を生じたり、人体に
害を及ぼしたりすることを防止するためである。この場
合、１Ｂ族元素（銅、銀、金）は無電解法でめっき金属
層６を配線導体２上に被着させるとともにめっき金属層
６中に残留して含有されるが、１Ｂ族元素は鉛に比べて
酸化しにくく、また毒性も非常に小さいことから、めっ
き金属層６表面に移動拡散してシミ状変色を生じたり、
人体に害を及ぼしたりするようなことはない。
【００２１】なお、前記１Ｂ族元素は、配線導体２の表
面に沿って膜状に被着している必要はなく、配線導体２
を形成する高融点金属の結晶粒の粒界に沿った部位等、
ほぼ一定の間隔をおいてムラなく粒状、断片状等に被着
していればよく、この１Ｂ族元素を基点としてめっき金
属層６を配線導体２の表面に均一に被着させることがで
きる。
面に沿って膜状に被着している必要はなく、配線導体２
を形成する高融点金属の結晶粒の粒界に沿った部位等、
ほぼ一定の間隔をおいてムラなく粒状、断片状等に被着
していればよく、この１Ｂ族元素を基点としてめっき金
属層６を配線導体２の表面に均一に被着させることがで
きる。
【００２２】更に、前記配線基板４は、ニッケルの含有
率が９９．９重量％以上である純ニッケル、ニッケル−
リン合金、ニッケル−ホウ素合金等から成るめっき金属
層６の表面を金めっき層（不図示）で被覆するようにし
ておくと、めっき金属層６の酸化腐食を効果的に防止す
ることができるとともに、配線導体２に対する半田の濡
れ性をより一層良好なものとすることができる。従って
配線基板４は、めっき金属層６の表面をさらに金めっき
層で被覆するようにしておくことが好ましい。この場
合、金めっき層は、その厚さが０．０３μｍ未満ではめ
っき金属層６を被覆する効果が弱く、また、０．８μｍ
を超えると半田中の錫と金との間で脆い金属間化合物が
大量に生成し、半田の接合強度が劣化する傾向がある。
従って、金めっき層は、その厚さを０．０３μｍ〜０．
８μｍの範囲としておくことが好ましい。
率が９９．９重量％以上である純ニッケル、ニッケル−
リン合金、ニッケル−ホウ素合金等から成るめっき金属
層６の表面を金めっき層（不図示）で被覆するようにし
ておくと、めっき金属層６の酸化腐食を効果的に防止す
ることができるとともに、配線導体２に対する半田の濡
れ性をより一層良好なものとすることができる。従って
配線基板４は、めっき金属層６の表面をさらに金めっき
層で被覆するようにしておくことが好ましい。この場
合、金めっき層は、その厚さが０．０３μｍ未満ではめ
っき金属層６を被覆する効果が弱く、また、０．８μｍ
を超えると半田中の錫と金との間で脆い金属間化合物が
大量に生成し、半田の接合強度が劣化する傾向がある。
従って、金めっき層は、その厚さを０．０３μｍ〜０．
８μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００２３】かくして本発明の配線基板４によれば、絶
縁体１の搭載部に半導体素子３を搭載するとともに半導
体素子３の各電極を配線導体２に半田ボール５を介して
電気的に接続し、しかる後、絶縁体１の上面に金属やセ
ラミックスから成る椀状の蓋体７をガラスや樹脂、ロウ
材等の封止材を介して接合させ、絶縁体１と蓋体７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。
縁体１の搭載部に半導体素子３を搭載するとともに半導
体素子３の各電極を配線導体２に半田ボール５を介して
電気的に接続し、しかる後、絶縁体１の上面に金属やセ
ラミックスから成る椀状の蓋体７をガラスや樹脂、ロウ
材等の封止材を介して接合させ、絶縁体１と蓋体７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。
【００２４】次に、上述の配線基板４の製造方法につい
て図３（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明する。なお、図
1および図２と同一箇所には同一符号が付してある。
て図３（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明する。なお、図
1および図２と同一箇所には同一符号が付してある。
【００２５】まず、図３（ａ）に示す表面に高融点金属
から成る配線導体２を設けた絶縁体１を準備する。
から成る配線導体２を設けた絶縁体１を準備する。
【００２６】前記絶縁体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
化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成る略四角板であ
り、その上面に半導体素子を搭載するための搭載部を有
し、該搭載部に半導体素子が搭載される。
体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭
化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成る略四角板であ
り、その上面に半導体素子を搭載するための搭載部を有
し、該搭載部に半導体素子が搭載される。
【００２７】前記絶縁体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
に適当な有機バインダ、溶剤を添加混合して泥漿状のセ
ラミックスラリーと成すとともにこのセラミックスラリ
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シート状と成すことによ
ってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）
を得て、しかる後、この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、最後にこの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。
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
に適当な有機バインダ、溶剤を添加混合して泥漿状のセ
ラミックスラリーと成すとともにこのセラミックスラリ
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シート状と成すことによ
ってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）
を得て、しかる後、この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、最後にこの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。
【００２８】前記配線導体２は、タングステン、モリブ
デン、マンガン等の高融点金属材料から成り、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や溶剤を
添加混合して得た金属ペーストを絶縁体１と成るセラミ
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
縁体１の搭載部から下面にかけて被着形成される。
デン、マンガン等の高融点金属材料から成り、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や溶剤を
添加混合して得た金属ペーストを絶縁体１と成るセラミ
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
縁体１の搭載部から下面にかけて被着形成される。
【００２９】次に、配線導体２を、銅、銀、金から構成
される１Ｂ族元素の少なくとも１種とクエン酸、リンゴ
酸等のオキシカルボン酸の少なくとも１種とを主成分と
する活性液中に浸漬し、図３（ｂ）に示す如く、配線導
体２の表面に１Ｂ族元素８を被着させて触媒活性を付与
する。ただし、図中、１Ｂ族元素８は、説明のため実際
のスケールよりも誇張して図示している。
される１Ｂ族元素の少なくとも１種とクエン酸、リンゴ
酸等のオキシカルボン酸の少なくとも１種とを主成分と
する活性液中に浸漬し、図３（ｂ）に示す如く、配線導
体２の表面に１Ｂ族元素８を被着させて触媒活性を付与
する。ただし、図中、１Ｂ族元素８は、説明のため実際
のスケールよりも誇張して図示している。
【００３０】前記活性液において、１Ｂ族元素は配線導
体２の表面に被着することにより配線導体２の表面に触
媒活性を付与する作用をなし、後の工程でめっき金属層
６を配線導体２の表面に選択的に均一に被着させること
を可能としている。
体２の表面に被着することにより配線導体２の表面に触
媒活性を付与する作用をなし、後の工程でめっき金属層
６を配線導体２の表面に選択的に均一に被着させること
を可能としている。
【００３１】また前記オキシカルボン酸は、活性液中に
鉛を含有させることなく配線導体２の表面に１Ｂ族元素
８を被着させることを可能とする、という重要な作用を
有している。即ち、前記クエン酸等のオキシカルボン酸
は、タングステン等の高融点金属から成る配線導体２の
表面に作用し、配線導体２表面部分の高融点金属を酸
化、錯体化し活性液中に溶出させるとともに、その溶出
跡にタングステン等と置換するようにして１Ｂ族元素を
還元析出させる作用をなす。これは、このクエン酸等の
オキシカルボン酸の金属に対する錯体の安定度が１Ｂ族
元素に対する場合よりもタングステン等の高融点金属に
対する場合の方が大きいためであると推定される。そし
て、このようにオキシカルボン酸を活性液中に添加して
おくことにより、活性液中に感受性化剤として鉛を添加
することなく、配線導体２の表面に１Ｂ族元素を容易、
かつ均一に被着させることが可能となる。
鉛を含有させることなく配線導体２の表面に１Ｂ族元素
８を被着させることを可能とする、という重要な作用を
有している。即ち、前記クエン酸等のオキシカルボン酸
は、タングステン等の高融点金属から成る配線導体２の
表面に作用し、配線導体２表面部分の高融点金属を酸
化、錯体化し活性液中に溶出させるとともに、その溶出
跡にタングステン等と置換するようにして１Ｂ族元素を
還元析出させる作用をなす。これは、このクエン酸等の
オキシカルボン酸の金属に対する錯体の安定度が１Ｂ族
元素に対する場合よりもタングステン等の高融点金属に
対する場合の方が大きいためであると推定される。そし
て、このようにオキシカルボン酸を活性液中に添加して
おくことにより、活性液中に感受性化剤として鉛を添加
することなく、配線導体２の表面に１Ｂ族元素を容易、
かつ均一に被着させることが可能となる。
【００３２】前記活性液は、例えば１Ｂ族元素として銅
を用いる場合であれば、塩化銅、硫酸銅等の銅化合物
と、クエン酸、リンゴ酸等のオキシカルボン酸（ヒドロ
キシ基を有するカルボン酸）とを主成分とする水溶液
に、アンモニア塩類、塩酸、ホウフッ化水素酸、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のｐＨ調整剤等の添加剤
を添加したものを用いることができる。なお、活性液中
の１Ｂ族元素濃度は、高濃度になると１Ｂ族元素の偏析
等の不具合を誘発するおそれがあることから、約２０〜
８０ｐｐｍ程度としておくことが好ましい。
を用いる場合であれば、塩化銅、硫酸銅等の銅化合物
と、クエン酸、リンゴ酸等のオキシカルボン酸（ヒドロ
キシ基を有するカルボン酸）とを主成分とする水溶液
に、アンモニア塩類、塩酸、ホウフッ化水素酸、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のｐＨ調整剤等の添加剤
を添加したものを用いることができる。なお、活性液中
の１Ｂ族元素濃度は、高濃度になると１Ｂ族元素の偏析
等の不具合を誘発するおそれがあることから、約２０〜
８０ｐｐｍ程度としておくことが好ましい。
【００３３】そして次に、前記配線導体２を無電解めっ
き液中に浸漬し、前記１Ｂ族元素８を触媒として、配線
導体２の表面に無電解めっき金属層６を析出、被着させ
る。
き液中に浸漬し、前記１Ｂ族元素８を触媒として、配線
導体２の表面に無電解めっき金属層６を析出、被着させ
る。
【００３４】前記めっき金属層６は、ニッケルの含有率
が９９．９重量％以上である純ニッケル、ニッケル−リ
ン合金、ニッケル−ホウ素合金等からなり、配線導体２
に対する半田の濡れ性、ボンディング性等を良好なもの
とする作用をなす。
が９９．９重量％以上である純ニッケル、ニッケル−リ
ン合金、ニッケル−ホウ素合金等からなり、配線導体２
に対する半田の濡れ性、ボンディング性等を良好なもの
とする作用をなす。
【００３５】前記無電解めっき液は、例えば、無電解め
っき金属層６がニッケル−ホウ素合金からなる場合であ
れば、硫酸ニッケル等のニッケル供給源となるニッケル
化合物と、ジメチルアミンボラン等のホウ素系の還元剤
とを主成分とし、錯化剤、安定剤、ｐＨ緩衝剤等を添加
して成る無電解ニッケルめっき液を用いることができ
る。この場合、無電解ニッケルめっき液中のニッケル
（イオン）は、配線導体２の表面に予め被着させた１Ｂ
族元素８の触媒作用で還元剤が酸化分解されるのにとも
なって金属ニッケルに還元され、還元剤の分解に伴って
生じるホウ素とともに配線導体２の表面に共析被着し
て、ニッケル−ホウ素合金から成るめっき金属層６を形
成する。なお、一旦、配線導体２の表面にニッケル（ニ
ッケル−ホウ素合金）が被着し始めると、この被着した
ニッケル自身が後続のニッケルの還元剤による還元、析
出に対して触媒活性を有することから、めっき液中に触
媒である１Ｂ族元素が露出、接触していなくても、ニッ
ケルの還元析出、被着する反応を継続して行なわせるこ
とができる。
っき金属層６がニッケル−ホウ素合金からなる場合であ
れば、硫酸ニッケル等のニッケル供給源となるニッケル
化合物と、ジメチルアミンボラン等のホウ素系の還元剤
とを主成分とし、錯化剤、安定剤、ｐＨ緩衝剤等を添加
して成る無電解ニッケルめっき液を用いることができ
る。この場合、無電解ニッケルめっき液中のニッケル
（イオン）は、配線導体２の表面に予め被着させた１Ｂ
族元素８の触媒作用で還元剤が酸化分解されるのにとも
なって金属ニッケルに還元され、還元剤の分解に伴って
生じるホウ素とともに配線導体２の表面に共析被着し
て、ニッケル−ホウ素合金から成るめっき金属層６を形
成する。なお、一旦、配線導体２の表面にニッケル（ニ
ッケル−ホウ素合金）が被着し始めると、この被着した
ニッケル自身が後続のニッケルの還元剤による還元、析
出に対して触媒活性を有することから、めっき液中に触
媒である１Ｂ族元素が露出、接触していなくても、ニッ
ケルの還元析出、被着する反応を継続して行なわせるこ
とができる。
【００３６】また前記めっき金属層６の表面に金めっき
層（不図示）を被着させる場合には、めっき金属層６を
被着させた配線導体２を、シアン化金カリウム等の金化
合物と、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）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中に所定
時間浸漬する方法を用いることができる。
層（不図示）を被着させる場合には、めっき金属層６を
被着させた配線導体２を、シアン化金カリウム等の金化
合物と、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）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中に所定
時間浸漬する方法を用いることができる。
【００３７】なお、本発明の配線基板は上述の実施例に
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る。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を収容する半導
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良い。
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る。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を収容する半導
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良い。
【００３８】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、配線導体に
被着させた無電解めっき金属層の内部に、無電解めっき
金属層を被着させるのに必要な１Ｂ族元素は含有される
が、鉛は非含有であることから、１Ｂ族元素の作用によ
り配線導体に良好な触媒活性が付与されて配線導体にの
み無電解めっき金属層を均一に被着させることができ、
かつ、鉛がめっき金属層中に含有されることに起因する
めっき金属層のシミ状変色や人体に対する害という問題
を効果的に防止することができる。
被着させた無電解めっき金属層の内部に、無電解めっき
金属層を被着させるのに必要な１Ｂ族元素は含有される
が、鉛は非含有であることから、１Ｂ族元素の作用によ
り配線導体に良好な触媒活性が付与されて配線導体にの
み無電解めっき金属層を均一に被着させることができ、
かつ、鉛がめっき金属層中に含有されることに起因する
めっき金属層のシミ状変色や人体に対する害という問題
を効果的に防止することができる。
【図1】本発明の配線基板の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は図１に示す配線基板の製造
方法を説明するための各工程毎の要部拡大断面図であ
る。
方法を説明するための各工程毎の要部拡大断面図であ
る。
１・・・・・絶縁体 ２・・・・・配線導体 ３・・・・・半導体素子 ４・・・・・配線基板 ５・・・・・半田ボール ６・・・・・めっき金属層 ７・・・・・蓋体 ８・・・・・１Ｂ族元素
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 AA07 AA09 BB01 BB31 BB33 BB35 CC07 CC11 CC12 DD04 DD17 DD19 DD21 EE03 GG11 GG14 4K022 AA02 AA41 AA42 BA04 BA14 BA16 CA06 CA19 CA20 CA23 DA01 5E343 AA02 AA24 BB15 BB16 BB23 BB24 BB39 BB40 BB44 BB52 BB71 BB72 DD33 DD34 ER01 ER04 GG06 GG08
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁体に高融点金属から成る配線導体を形
成するとともに該配線導体の表面に無電解めっき金属層
を被着させて成る配線基板であって、 前記無電解めっき金属層はその内部に１Ｂ族元素を含有
し、かつ鉛が非含有であることを特徴とする配線基板。 - 【請求項２】（１）表面に高融点金属から成る配線導体
が形成された絶縁体を準備する工程と、（２）前記配線
導体を、１Ｂ族元素とオキシカルボン酸とを主成分とす
る活性液中に浸漬し、配線導体の表面に１Ｂ族元素を被
着させて触媒活性を付与する工程と、（３）前記配線導
体を無電解めっき液中に浸漬し、配線導体の表面に無電
解めっき金属層を被着させる工程とからなる配線基板の
製造方法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001157695A JP3561240B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 配線基板の製造方法 |
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| US10/984,155 US7011862B2 (en) | 2001-05-25 | 2004-11-09 | Method for producing wiring substrate |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19001520
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| JP2007142376A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-06-07 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体チップ搭載用基板、これを用いた半導体パッケージ |
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| US7288478B2 (en) * | 2005-07-05 | 2007-10-30 | International Business Machines Corporation | Method for performing chemical shrink process over BARC (bottom anti-reflective coating) |
| US7812358B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-10-12 | Showa Denko K.K. | Light-emitting device |
| WO2007058280A1 (ja) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Kyocera Corporation | 電子部品封止用基板および複数個取り形態の電子部品封止用基板、並びに電子部品封止用基板を用いた電子装置および電子装置の製造方法 |
| JP4699225B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-06-08 | 株式会社トクヤマ | メタライズドセラミックス基板の製造方法、該方法により製造したメタライズドセラミックス基板、およびパッケージ |
| JP2013101043A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
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| US4863758A (en) * | 1982-05-26 | 1989-09-05 | Macdermid, Incorporated | Catalyst solutions for activating non-conductive substrates and electroless plating process |
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| JPH0791657B2 (ja) | 1988-10-11 | 1995-10-04 | 上村工業株式会社 | パラジウム活性化剤及びセラミック基板の無電解めっき方法 |
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| JP3239231B2 (ja) * | 1996-04-11 | 2001-12-17 | 日本特殊陶業株式会社 | パッドを備えるセラミック基板、端子部材を備えるセラミック基板およびそれらの製造方法 |
| JPH10135606A (ja) | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Hitachi Ltd | 配線基板のニッケル金めっき方法 |
| JP3739582B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2006-01-25 | 京セラ株式会社 | 半導体素子収納用パッケージ |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001157695A patent/JP3561240B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-24 US US10/155,538 patent/US6841885B2/en not_active Expired - Fee Related
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2004
- 2004-11-09 US US10/984,155 patent/US7011862B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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