JP2003008188A - Wiring board - Google Patents

Wiring board

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JP2003008188A
JP2003008188A JP2001193767A JP2001193767A JP2003008188A JP 2003008188 A JP2003008188 A JP 2003008188A JP 2001193767 A JP2001193767 A JP 2001193767A JP 2001193767 A JP2001193767 A JP 2001193767A JP 2003008188 A JP2003008188 A JP 2003008188A
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nickel
plating layer
layer
wiring
solder
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JP2001193767A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Tsukamoto
弘志 塚本
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of wettability and bondability of solder to a wiring layer or exfoliation, swelling, and the like, of a plating layer at the time of solder jointing. SOLUTION: On the surface of a region in a wiring layer 2 where at least the electrode of an electronic component 3 is connected through a solder ball 5; a nickel-boron plating layer 6, a nickel plating layer 7 containing 99.9 wt.% or more of nickel having mean particle size of 20 nm or above, a plating layer 8 of alloy of at least one kind of platinum, rhodium and ruthenium, and a gold plating layer 9 are formed sequentially by electroless plating.

Description

【発明の詳細な説明】 【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が半田を介して搭載される配
線基板であって、その表面の配線層に無電解法によって
めっき層を被着させて成る配線基板に関するものであ
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る絶縁基体と、絶縁基体の上面
から下面にかけて形成されたタングステン・モリブデン
等の高融点金属材料から成る複数個の配線層とから構成
されており、絶縁基体の上面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
極を配線層に半田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、配線層の絶縁基体
下面に導出されている部位を外部電気回路基板の配線導
体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、配線層の少
なくとも電子部品が半田を介して接続される領域にニッ
ケルめっき層と金めっき層が順次被着形成されており、
これらニッケルめっき層はタングステン等の高融点金属
材料から成る配線層に対する半田の接合を良好とし、金
めっき層はニッケルめっき層表面にニッケルの酸化物が
形成されて半田接合性等が劣化するのを防止している。 【0005】一方、これらニッケルめっき層および金め
っき層を被着形成する方法としては、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、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り配線層上にニッ
ケルめっき層を被着形成させる無電解ニッケルめっき浴
としては、一般に硫酸ニッケル等のニッケル化合物と次
亜リン酸ナトリウム等のリン系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
無電解ニッケル−リンめっき浴が用いられ、これを用い
て被着形成されたニッケルめっき層は、還元剤の分解生
成物であるリンを5〜15重量%含有するニッケル−リ
ン合金となっている。 【0007】しかしながら、配線層上の電子部品が半田
を介して接続される領域にニッケル−リン合金から成る
ニッケルめっき層を被着形成した場合には、半田とニッ
ケルめっき層の接合は、半田中の錫とニッケルめっき層
のニッケルとが反応することによって行われるが、ニッ
ケル−リン合金めっき層中のリンは半田中の錫や鉛とは
反応しないため、半田とニッケル−リン合金めっき層と
の界面にリンが濃縮して脆化層を形成する。その結果、
配線基板と半導体素子等の電子部品との間に両者の熱膨
張係数の相違に起因して発生する応力によって、半田と
ニッケル−リン合金めっき層との界面に形成された脆化
層から亀裂を生じ、電気的接続が出来なくなるという問
題点を有していた。 【0008】そこで、このような問題点を解決する手段
として、ニッケル−リン合金めっき層の代わりに脆化層
の形成を阻止すべくニッケル−ホウ素合金めっき層が用
いられるようになってきた。この場合、ニッケルめっき
層は還元剤の分解生成物であるホウ素を0.3〜3重量
%含有させたことから脆化層が形成されないため、半田
接続部の長期信頼性への要求が高い配線基板等に用いら
れるようになってきた。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線層
上にニッケル−ホウ素合金から成るニッケルめっき層を
被着形成した場合には、ニッケル−ホウ素合金から成る
めっき層が無電解金めっき浴中に溶出し易く、ニッケル
めっき層と金めっき層との間にボイドおよびそのボイド
が連結することによって形成された空隙部が発生し易く
なるという問題があった。 【0010】一方、ニッケル−ホウ素合金の熱膨張係数
が金の熱膨張係数に対し相違すること等から、ニッケル
−ホウ素合金から成るニッケルめっき層と金めっき層の
両方に電子部品を配線層に半田を介して接続させる際等
の熱が作用するとニッケル−ホウ素合金から成るニッケ
ルめっき層と金めっき層との間に両者の熱膨張係数の相
違に起因して発生する応力によって、ニッケルめっき層
表面のボイドおよびそのボイドが連結することによって
形成された空隙部を起点としてハガレやフクレが生じ、
これによって配線層上に電子部品を半田を介して強固に
取着することができなくなるという問題点があった。 【0011】一方、最近では配線上に電子部品を接合す
る際に用いられる半田の種類として、一般的な錫と鉛の
合金の他に、錫を主成分とする合金、例えば一般に鉛フ
リー半田と称される錫−銀系等の合金が使用されるよう
になってきている。これらの鉛フリー半田は、一般的な
錫−鉛系の半田に比べて融点が高いことから、電子部品
を配線層に半田を介して接続させる際に必要な熱も、錫
−鉛系の半田に比べて高い温度を必要とする。 【0012】このような場合においては、配線層上にニ
ッケル−ホウ素めっき層とその表面に金めっき層を被着
形成させた配線基板では、多量のニッケル原子が容易に
金めっき層表面に移動拡散し酸化ニッケル層を形成する
ため、配線層への半田のヌレ性やボンディング性を劣化
させてしまうという問題があった。 【0013】また、ニッケル−ホウ素合金から成るニッ
ケルめっき層と金めっき層との間に両者の熱膨張係数の
相違に起因して発生する応力によってニッケルめっき層
表面のボイドやそれが連結して形成された空隙部を起点
として生じるハガレやフクレが、一般的な錫−鉛系の半
田を使用する場合に比べさらに多くなるという問題点も
あった。 【0014】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、半田接合の際に、下地
のニッケルが金めっき層表面に移動拡散し酸化ニッケル
層を形成することによる配線層への半田のヌレ性やボン
ディング性が劣化することや、金めっき層とニッケルめ
っき層との間にボイドあるいはそれが連結することによ
って形成された空隙部を起点としてハガレやフクレが発
生することを有効に防止し、配線層に電子部品を半田を
介して強固に取着することができる配線基板を提供する
ことにある。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、電
子部品の電極が半田を介して接続される配線層を有する
配線基板であって、前記配線層のうち少なくとも前記電
子部品の電極が半田を介して接続される領域の表面に、
無電解法により、ニッケル−ホウ素めっき層、ニッケル
の含有率が99.9重量%以上でありかつニッケル粒子
の平均粒径が20nm以上であるニッケルめっき層、白
金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその
合金めっき層、および金めっき層を、順次被着させたこ
とを特徴とするものである。 【0016】本発明の配線基板によれば、配線層のうち
少なくとも電子部品の電極が半田を介して接続される領
域の表面に、無電解法により、ニッケル−ホウ素めっき
層、ニッケルの含有量が99.9重量%以上でありかつ
ニッケル粒子の平均粒径が20nm以上であるニッケル
めっき層、白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一
種またはその合金めっき層、および金めっき層を順次被
着形成させたことから、特に、配線基板に電子部品を配
線層に半田を介して接続させる際等の熱が作用しても、
ニッケルの含有量が99.9重量%以上でありかつニッ
ケル粒子の平均粒径が20nm以上であるニッケルめっ
き層と、白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種
またはその合金めっき層とがニッケルの移動拡散を抑制
するので、半田ヌレ性やボンディング性を高く維持する
ことができ、かつ白金、ロジウム、ルテニウムの少なく
とも一種またはその合金めっき層が、金めっき浴中でニ
ッケルめっき層表面に形成されるボイドあるいはそれが
連結した空隙部の発生を抑制するので、これらボイドや
空隙部を起点としてハガレやフクレが発生するのを有効
に防止することができる。その結果、配線層に電子部品
の電極を半田を介して極めて強固に接続することができ
る。 【0017】 【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。 【0018】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
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を搭載するための配線基板4が形成される。 【0019】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、搭載部表面に露出した配線層2に半導体素子3
の電極が半田ボール5を介して接続される。 【0020】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。 【0021】また絶縁基体1は、その上面の搭載部から
下面にかけて多数の配線層2が被着形成されており、配
線層2の搭載部に露出した部位には半導体素子3の各電
極が半田ボール5を介して電気的に接続され、また絶縁
基体1の下面に導出された部位には外部電気回路基板の
配線導体が半田等を介して電気的に接続される。 【0022】配線層2は、搭載される半導体素子3の各
電極を外部電気回路に接続する作用を成し、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基体1の搭載部から下面にかけ
て被着形成される。 【0023】また配線層2は、図2に断面図で示すよう
に、少なくとも半導体素子3の電極が半田ボール5を介
して接続される領域に、無電解法により、ニッケル−ホ
ウ素めっき層6、ニッケルの含有量が99.9重量%以
上でありかつニッケル粒子の平均粒径が20nm以上で
あるニッケルめっき層7、白金、ロジウム、ルテニウム
の少なくとも一種またはその合金めっき層8、および金
めっき層9が順次被着形成されている。 【0024】めっき浴中の金属イオンを還元析出させる
ための電子の供給源として還元剤を利用する無電解法
は、外部電源から電子を供給する必要がある電解法に比
べ、被めっき物の形状に制約が少なくめっき層を均一な
厚みに被着形成することができる。また、被めっき部に
めっき電力を供給するための引き出し線が不要であるこ
とから配線層2を高密度で形成することが可能で、配線
基板4の小型化を容易とすることができる。 【0025】ニッケル−ホウ素めっき層6は、配線層2
にニッケルめっき層7、白金、ロジウム、ルテニウムの
少なくとも一種またはその合金めっき層8、および金め
っき層9を密着性良く被着形成させる下地金属層として
作用する。 【0026】また、ニッケル−ホウ素めっき層6は、硫
酸ニッケル等のニッケル化合物とホウ素系還元剤、例え
ば、水素化ホウ素ナトリウムやジメチルアミンボラン等
を含む無電解ニッケルめっき浴を用いた無電解法により
配線層2の表面に所定厚みに被着形成される。この場
合、ニッケル−ホウ素めっき層6はその内部に触媒活性
の強いホウ素を含有することから、配線層2が高融点金
属粉末の焼結体で形成されるためにその表面の凹凸が大
きくなったとしても、ニッケル−ホウ素めっき層6にピ
ンホールやボイド等が形成されることはなく、同時にニ
ッケル−ホウ素めっき6の表面を極めて平滑として均一
厚みに、かつ強固に被着形成することができる。 【0027】なお、ニッケル−ホウ素めっき層6は、耐
食性を高くするという観点からはホウ素の含有量は0.
3重量%以上が望ましく、また電気抵抗の上昇を避ける
ためには3重量%以下とすることが望ましい。従って、
ニッケル−ホウ素めっき層6は、そのホウ素の含有量を
0.3重量%〜3重量%の範囲としておくことが好まし
い。 【0028】一方、ニッケル−ホウ素めっき層6の厚み
は、凹凸が大きな配線層2の表面を平滑とし、均一厚み
に被着形成するという観点からは、その厚さは1μm以
上が好ましく、また内部応力を小さくするという観点か
らは8μm以下とすることが好ましい。従って、ニッケ
ル−ホウ素めっき層6は、その厚さを1μm〜8μmの
範囲としておくことが好ましい。 【0029】さらに、ニッケル−ホウ素めっき層6上に
は、ニッケルの含有率が99.9重量%以上でありかつ
ニッケル粒子の平均粒径が20nm以上であるニッケル
めっき層7が所定厚みに被着形成されている。このニッ
ケルめっき層7は、ニッケル−ホウ素めっき層6に白
金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその
合金めっき層8、および金めっき層9を強固に被着接合
させ、かつ電子部品を配線層2に半田ボール5を介して
接続させる際等の熱によってニッケルが移動拡散し難く
する作用をなす。 【0030】ニッケルめっき層7は、例えば、酢酸ニッ
ケル・塩化ニッケル等のニッケル化合物と、ヒドラジン
・ホルマリン等のニッケルめっき層中に共析する成分を
含有しない還元剤とを主成分とし、クエン酸・エチレン
ジアミン四酢酸(EDTA)またはこれらのナトリウム
・カリウム塩等の錯化剤、ホウ酸等のpH緩衝剤、サッ
カリン等の安定剤を添加して成る無電解ニッケルめっき
浴を用いた無電解法によりニッケル−ホウ素めっき層6
上に被着形成される。この場合、下地のニッケル−ホウ
素めっき層6は表面が極めて平滑であること、ニッケル
めっき層7はニッケル−ホウ素めっき層6に対し密着性
が良いことから、ニッケルめっき層7をニッケル−ホウ
素めっき層6表面にピンホールやボイド等を形成するこ
となく均一厚みに、かつ強固に被着形成することができ
る。 【0031】なお、ニッケルめっき層7は、ニッケルの
含有率が99.9重量%未満となると、共析成分の作用
によってニッケルめっき層7を形成しているニッケル粒
子の粒径が20nm未満と非常に小さくなるとともに結
晶粒界が急激に増加するため、結晶粒界に沿ってニッケ
ル原子が移動拡散しやすくなり、半導体素子3の電極を
半田ボール5を介して配線層2に接続する際等において
熱が印加されると金めっき層9表面に酸化ニッケル層を
形成してしまい、電子部品を配線層2に半田ボール5を
介して強固に接続することが困難となる。従って、ニッ
ケルめっき層7は、ニッケルの含有率を99.9重量%
以上としかつニッケル粒子の平均粒径を20nm以上と
することが必要である。 【0032】また、ニッケルめっき層7の厚みは、ニッ
ケル−ホウ素めっき層6を完全に被覆するという観点か
らは、0.5μm以上が望ましく、また5μmを超える
と内部応力が大きくなるため、ニッケル−ホウ素めっき
層6への密着強度という観点からは、その厚みを5μm
以下とすることが望ましい。従って、ニッケルめっき層
7は、その厚みを0.5μm〜5μmの範囲としておく
ことがより好ましい。 【0033】さらに、ニッケル−ホウ素めっき層6およ
びニッケルめっき層7は、ニッケル−ホウ素めっき層6
と配線層2との間の密着強度や、配線層2と絶縁基体1
との間の密着強度を高く維持し、ニッケル−ホウ素めっ
き層6や配線層2のハガレ、フクレ等を解消するために
は、その合計の厚みは10μm以下としておくことが好
ましい。 【0034】さらにまた、ニッケルめっき層7上には、
白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはそ
の合金めっき層8が所定厚みに被着形成されている。白
金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその
合金めっき層8は、ニッケル−ホウ素めっき層6および
ニッケルめっき層7と、金めっき層9を強固に被着接合
させるために形成され、ニッケルめっき層7の表面上に
ボイドやそれが連結して形成される空隙部が発生するこ
とを抑制する作用をなす。 【0035】白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも
一種またはその合金めっき層8は、例えば、白金または
その合金の場合であれば、ジニトロジアンミン白金等の
白金のアンミン錯塩と、ヒドラジン、水素化ホウ素ナト
リウム等の還元剤とを主成分とし、エチレンジアミン、
アンモニア等の錯化剤、ヒドロキシルアミン塩類等の安
定剤、アンモニア(錯化剤、安定剤、pH調整剤等とし
て作用)等を添加してなる無電解白金めっき浴を用いた
無電解法によりニッケルめっき層7上に被着形成され
る。なお、ルテニウム、ロジウムについても、上記白金
の場合と同様のアンミン錯塩とヒドラジン等の還元剤を
主成分とする無電解めっき浴により形成することができ
る。 【0036】この場合、白金、ロジウムおよびルテニウ
ムの無電解めっき浴は下地ニッケルの触媒能によって自
己触媒的に白金、ロジウム、ルテニウムが析出すること
から、下地ニッケルをめっき浴中に溶解することがない
ため、ニッケルめっき層7表面にピンホールやボイド等
を形成することなく均一厚みに、かつ強固に被着形成す
ることができる。 【0037】また、白金、ロジウム、ルテニウムの少な
くとも一種またはその合金めっき層8は極めて耐食性に
優れることから、次の工程となる金めっき層9を被着形
成する際に無電解金めっき浴中でニッケル−ホウ素めっ
き層6およびニッケルめっき層7が酸化腐食され、ボイ
ドやそれが連結して形成される空隙部が発生することを
防止する作用を有する。 【0038】なお、白金、ロジウム、ルテニウムの少な
くとも一種またはその合金めっき層8の厚みは、次の工
程となる無電解金めっき浴中でニッケル−ホウ素めっき
層6およびニッケルめっき層7が酸化腐食されることを
有効に防止するという観点からは、その厚みは0.00
5μm以上が望ましく、また配線層2に対する半田ボー
ル5の接合強度という観点からはその厚みは2μm以下
が望ましい。従って、白金、ロジウム、ルテニウムの少
なくとも一種またはその合金めっき層8はその厚みを
0.005μm〜2μmの範囲としておくことが好まし
い。 【0039】また、白金、ロジウム、ルテニウムの少な
くとも一種またはその合金めっき層8は無電解法であれ
ばどのような白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも
一種またはその合金めっき層を使用しても良く、これを
被着形成する際に用いた無電解めっき浴中の還元剤の種
類によって、例えば、ヒドラジン等の共析成分を含まな
いような還元剤を用いた場合は純度99.9重量%以上
の白金、ロジウム、ルテニウムのめっき層が得られる。 【0040】さらに、白金、ロジウム、ルテニウムの少
なくとも一種またはその合金めっき層8の表面には金め
っき層9が所定厚みに被着形成されており、金めっき層
9はニッケル−ホウ素めっき層6、ニッケルめっき層
7、および白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一
種またはその合金めっき層8が酸化腐蝕するのを有効に
防止することができるとともに、金めっき層9は半田ヌ
レ性が極めて良いことから半田を配線層2に強固に接合
させる作用をなす。 【0041】金めっき層9は、例えば、従来周知のシア
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
(ナトリウム塩)等の錯化剤とを含有する置換型の無電
解金めっき浴を用いる無電解法により白金、ロジウム、
ルテニウムの少なくとも一種またはその合金めっき層8
表面に形成される。 【0042】金めっき層9の厚みは、ニッケル−ホウ素
めっき層6、ニッケルめっき層7、および白金、ロジウ
ム、ルテニウムの少なくとも一種またはその合金めっき
層8の酸化を有効に防ぐためには、その厚みは0.05
μm以上が望ましく、また0.8μmを超えて厚くする
と、半導体素子3の電極を配線層2に接続する半田ボー
ル5との間で金−錫等の脆い金属間化合物が形成され、
接続部の長期信頼性を低くする傾向がある。従って、金
めっき層9は、その厚みを0.05μm〜0.8μmの
範囲としておくことが好ましい。 【0043】一方、半導体素子3が搭載された絶縁基体
1は、その上面に蓋体10が樹脂・ガラス・ロウ材等か
ら成る封止材を介して接合され、この蓋体10と絶縁基
体1とによって半導体素子3を気密に封止するようにな
っている。 【0044】蓋体10は酸化アルミニウム質焼結体・ム
ライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体等のセラミ
ックス材料、あるいは鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄
−ニッケル合金等の金属材料から成り、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・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の
原料粉末を従来周知のプレス成形法を採用することによ
って椀状に成形するとともにこれを約1500℃の温度
で焼成することによって形成される。 【0045】かくして本発明の配線基板4によれば、絶
縁基体1上面の搭載部表面に露出した配線層2に半導体
素子3の電極を半田ボール5を介して電気的・機械的に
接続し、しかる後、絶縁基体1の上面に金属やセラミッ
クスから成る蓋体10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10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。 【0046】なお、本発明の配線基板は上述の実施の形
態の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、
上述の実施の形態の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。 【0047】 【発明の効果】本発明の配線基板によれば、配線層のう
ち少なくとも電子部品の電極が半田を介して接続される
領域の表面に、無電解法により、ニッケル−ホウ素めっ
き層、ニッケルの含有量が99.9重量%以上でありか
つニッケル粒子の平均粒径が20nm以上であるニッケ
ルめっき層、白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも
一種またはその合金めっき層、および金めっき層を順次
被着形成させたことから、特に、配線基板に電子部品を
配線層に半田を介して接続させる際等の熱が作用して
も、半田ヌレ性やボンディング性を高く維持することが
でき、かつハガレやフクレが発生するのを有効に防止す
ることができるので、配線層に電子部品の電極を半田を
介して極めて強固に接続することができる。 【0048】また、配線層の表面に直接、触媒活性の強
いホウ素を含有するニッケル−ホウ素めっき層を被着形
成したことから配線層にニッケル−ホウ素めっき層をピ
ンホールやボイド等を生じることなく表面を極めて平滑
として均一厚みに、かつ強固に被着形成することができ
る。 【0049】また、ニッケル−ホウ素めっき層上に、ニ
ッケル−ホウ素めっき層との密着性が良好なニッケルの
含有量が99.9重量%以上でありかつニッケル粒子の
平均粒径が20nm以上であるニッケルめっき層を被着
形成したことから、配線層上に白金、ロジウム、ルテニ
ウムの少なくとも一種またはその合金めっき層、および
金めっき層を強固に被着形成することができる。 【0050】さらに、ニッケルの含有量が99.9重量
%以上でありかつニッケル粒子の平均粒径が20nm以
上であるニッケルめっき層を被着形成したことから、ニ
ッケル原子が移動拡散する際の経路であるニッケル結晶
粒界が少なくなるので、電子部品を配線層に半田ボール
を介して接続させる際等の熱によって金めっき層表面に
ニッケルが移動拡散することを有効に抑制することがで
きる。 【0051】また、ニッケルの含有量が99.9重量%
以上でありかつニッケル粒子の平均粒径が20nm以上
であるニッケルめっき層上に、耐蝕性に優れ無電解金め
っき浴中にニッケルが溶出することを抑制する白金、ロ
ジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその合金め
っき層を被着形成したことから、金めっき層とニッケル
めっき層との間にハガレやフクレが発生することを有効
に防止することができる。さらに、電子部品を配線層に
半田ボールを介して接続させる際等の熱によって移動拡
散するニッケル原子のバリア層となるので、金めっき層
表面に酸化ニッケル層が形成されることを有効に防止す
ることができる。 【0052】また、白金、ロジウム、ルテニウムの少な
くとも一種またはその合金めっき層上に耐食性に優れか
つ半田とのヌレ性に優れる金めっき層を被着形成したこ
とから、ニッケル−ホウ素めっき層、ニッケルの含有量
が99.9重量%以上でありかつニッケル粒子の平均粒
径が20nm以上であるニッケルめっき層、および白
金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその
合金めっき層が酸化腐蝕するのを有効に防止することが
できるとともに半田を強固に接合させることができる。 【0053】また、本発明の配線基板によれば、ニッケ
ルめっき層のニッケル含有率を99.9重量%以上とし
てニッケル粒子の平均粒径を20nm以上とし、さらに
このニッケルめっき層と金めっき層との間に白金、ロジ
ウム、ルテニウムの少なくとも一種またはその合金めっ
き層を形成したことから、金めっき層表面へ移動拡散す
るニッケルの量を極めて少なくすることができるので、
例えば、金と半田(錫等)とから成る脆い金属間化合物
が大量に形成されることを防ぐために、金めっき層の厚
さを0.05μm〜0.8μmと薄くしたとしても、ニ
ッケルが金めっき層の表面にまで移動拡散して酸化物層
を形成し半田ヌレ性を劣化させる、という問題を生じる
ことはない。 【0054】また、一般に鉛フリー半田と称される錫−
銀系の半田を使用することによって、電子部品を配線層
に半田を介して接続する際の熱負荷量が大きくなって
も、電子部品を配線層に半田を介して極めて容易かつ確
実に接続することが可能で、この半田接続部の長期信頼
性を優れたものと成すこともできる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board on which electronic components such as a semiconductor element, a capacitance element, and a resistor are mounted via solder. The present invention relates to a wiring substrate formed by applying a plating layer to a wiring layer by an electroless method. 2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board on which electronic components such as a semiconductor element, a capacitor element, and a resistor are mounted generally includes an insulating substrate made of a sintered body of aluminum oxide and an upper surface to a lower surface of the insulating substrate. And a plurality of wiring layers made of a refractory metal material such as tungsten or molybdenum formed over the insulating substrate.
An electronic component such as a resistor is mounted, and each electrode of the electronic component is electrically connected to a wiring layer via solder. [0003] Such a wiring board is mounted on the external electric circuit board by connecting a portion of the wiring layer extending to the lower surface of the insulating base to a wiring conductor of the external electric circuit board via solder or the like, and at the same time, the wiring is mounted. Each electrode of the electronic component mounted on the substrate is electrically connected to a predetermined external electric circuit. In such a wiring board, a nickel plating layer and a gold plating layer are sequentially formed on at least a region of the wiring layer where electronic components are connected via solder.
These nickel plating layers improve the solder bonding to the wiring layer made of a refractory metal material such as tungsten, and the gold plating layer prevents nickel oxide from being formed on the nickel plating layer surface and deteriorating solder bonding properties. It is preventing. On the other hand, as a method for forming the nickel plating layer and the gold plating layer by adhesion, it is difficult to form a lead wire for supplying plating power due to the high density of the wiring conductor layer accompanying the miniaturization of the wiring board. Therefore, an electroless method that does not require a lead wire is being used frequently. An electroless nickel plating bath for forming a nickel plating layer on a wiring layer by such an electroless method generally includes a nickel compound such as nickel sulfate and a phosphorus-based reducing agent such as sodium hypophosphite. An electroless nickel-phosphorous plating bath obtained by adding a complexing agent, a pH buffering agent, a stabilizer and the like to an aqueous solution containing as a main component is used, and a nickel plating layer formed by using this is used as a reducing agent. Is a nickel-phosphorus alloy containing 5 to 15% by weight of phosphorus which is a decomposition product of However, when a nickel plating layer made of a nickel-phosphorus alloy is formed on a region of the wiring layer where electronic components are connected via solder, the solder and the nickel plating layer are bonded to each other in the solder. The reaction is carried out by reacting the tin of the nickel with the nickel of the nickel plating layer. However, since the phosphorus in the nickel-phosphorus alloy plating layer does not react with tin or lead in the solder, the solder and the nickel-phosphorus alloy plating layer Phosphorus concentrates at the interface to form an embrittlement layer. as a result,
Due to the stress generated between the wiring board and the electronic component such as a semiconductor element due to the difference in the coefficient of thermal expansion between them, a crack is formed from the embrittlement layer formed at the interface between the solder and the nickel-phosphorus alloy plating layer. As a result, there is a problem that electrical connection cannot be made. Therefore, as a means for solving such a problem, a nickel-boron alloy plating layer has been used instead of a nickel-phosphorus alloy plating layer in order to prevent the formation of an embrittlement layer. In this case, since the nickel plating layer contains 0.3 to 3% by weight of boron, which is a decomposition product of a reducing agent, an embrittlement layer is not formed. It has come to be used for substrates and the like. However, in the case where a nickel plating layer made of a nickel-boron alloy is formed on the wiring layer, the plating layer made of the nickel-boron alloy is coated with an electroless gold plating bath. There is a problem that voids are easily eluted therein, and voids formed between the nickel plating layer and the gold plating layer and voids formed by connecting the voids are likely to be generated. On the other hand, since the thermal expansion coefficient of the nickel-boron alloy is different from that of gold, the electronic component is soldered to the wiring layer on both the nickel plating layer and the gold plating layer made of the nickel-boron alloy. When heat is applied at the time of connection through the nickel plating layer, the nickel plating layer made of nickel-boron alloy and the gold plating layer have a stress generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the nickel plating layer and the gold plating layer. Haggling and blisters occur from the void and the void formed by the connection of the voids,
As a result, there is a problem that the electronic component cannot be firmly attached to the wiring layer via solder. On the other hand, recently, as a kind of solder used for bonding an electronic component to a wiring, in addition to a general alloy of tin and lead, an alloy containing tin as a main component, for example, generally a lead-free solder is used. Alloys of the so-called tin-silver type have been used. Since these lead-free solders have a higher melting point than general tin-lead solders, the heat required to connect electronic components to the wiring layer via solder is also reduced by the tin-lead solders. Requires higher temperatures than In such a case, in a wiring board having a nickel-boron plating layer formed on a wiring layer and a gold plating layer formed on the surface thereof, a large amount of nickel atoms easily migrate and diffuse to the surface of the gold plating layer. However, since the nickel oxide layer is formed, there is a problem that the wetting property and the bonding property of the solder to the wiring layer are deteriorated. Further, a void formed on the surface of the nickel plating layer and a void formed by the stress generated between the nickel plating layer made of the nickel-boron alloy and the gold plating layer due to a difference in thermal expansion coefficient between the nickel plating layer and the gold plating layer. There is also a problem that peeling and blistering that occur from the formed void portion as a starting point is further increased as compared with a case where a general tin-lead solder is used. The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to form a nickel oxide layer by transferring and diffusing underlying nickel to the surface of a gold plating layer during solder bonding. As a result, the wetting property and bonding property of the solder to the wiring layer are deteriorated, and voids or blisters are generated from voids formed between the gold plating layer and the nickel plating layer or voids formed by connecting them. It is an object of the present invention to provide a wiring board capable of effectively preventing the occurrence of such a problem and firmly attaching an electronic component to a wiring layer via solder. A wiring board according to the present invention is a wiring board having a wiring layer to which electrodes of an electronic component are connected via solder, wherein at least the electronic component of the wiring layer is provided. On the surface of the area where the electrodes are connected via solder,
By an electroless method, a nickel-boron plating layer, a nickel plating layer having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, at least one of platinum, rhodium, ruthenium or a mixture thereof. The present invention is characterized in that an alloy plating layer and a gold plating layer are sequentially applied. According to the wiring board of the present invention, the nickel-boron plating layer and the nickel content are formed on the surface of at least the region of the wiring layer where the electrodes of the electronic components are connected via solder by an electroless method. A nickel plating layer of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer thereof, and a gold plating layer sequentially formed; Therefore, even when heat is applied, particularly when the electronic component is connected to the wiring board via the solder to the wiring layer,
A nickel plating layer having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, and a plating layer of at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy thereof, transfer nickel. Since it suppresses, solder wetting property and bonding property can be maintained high, and at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof is formed on a nickel plating layer surface in a gold plating bath or a void formed on the nickel plating layer surface. Since the generation of the voids connected to each other is suppressed, it is possible to effectively prevent the occurrence of peeling and blisters starting from these voids and the voids. As a result, the electrodes of the electronic component can be very firmly connected to the wiring layer via the solder. Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment in which the wiring board of the present invention is applied to a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element.
2 is a wiring layer. The insulating substrate 1 and the wiring layer 2 form a wiring board 4 on which the semiconductor element 3 is mounted. The insulating substrate 1 is made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, and a glass ceramic sintered body. A mounting portion for mounting the semiconductor element 3 on the wiring layer 2 exposed on the surface of the mounting portion.
Are connected via the solder balls 5. When the insulating substrate 1 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, a suitable organic binder and a solvent are added to a raw material powder of aluminum oxide, silicon oxide, calcium oxide, magnesium oxide or the like, and the mixture is mixed to form a slurry. A ceramic green sheet (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 calender roll method which is well known in the art. The ceramic green sheet is formed by cutting or punching into an appropriate shape, 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. . The insulating substrate 1 has a large number of wiring layers 2 formed thereon from the mounting portion on the upper surface to the lower surface, and each electrode of the semiconductor element 3 is soldered to a portion exposed on the mounting portion of the wiring layer 2. The wiring is electrically connected via the ball 5, and a wiring conductor of an external electric circuit board is electrically connected to a portion led out to the lower surface of the insulating base 1 via solder or the like. The wiring layer 2 has a function of connecting each electrode of the semiconductor element 3 to be mounted to an external electric circuit. For example, the wiring layer 2 is made of a high melting point metal powder such as tungsten, molybdenum, manganese, etc. A metal paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and a solvent to the metal powder is applied to a ceramic green sheet serving as the insulating substrate 1 in a predetermined pattern by a known screen printing method in advance. It is formed from the mounting portion to the lower surface. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the wiring layer 2 has a nickel-boron plating layer 6 at least in a region where the electrodes of the semiconductor element 3 are connected via the solder balls 5 by an electroless method. A nickel plating layer 7 having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof, and a gold plating layer 9 Are sequentially formed. The electroless method using a reducing agent as a source of electrons for reducing and precipitating metal ions in a plating bath has a larger shape than the electrolytic method in which electrons must be supplied from an external power supply. Therefore, the plating layer can be formed with a uniform thickness. Further, since there is no need for a lead wire for supplying plating power to the portion to be plated, the wiring layer 2 can be formed at a high density, and the size of the wiring board 4 can be easily reduced. The nickel-boron plating layer 6 is
A nickel plating layer 7, at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof, and a gold plating layer 9 serve as a base metal layer for adhesion with good adhesion. The nickel-boron plating layer 6 is formed by an electroless method using an electroless nickel plating bath containing a nickel compound such as nickel sulfate and a boron-based reducing agent such as sodium borohydride and dimethylamine borane. A predetermined thickness is formed on the surface of the wiring layer 2. In this case, since the nickel-boron plating layer 6 contains boron having a strong catalytic activity therein, the wiring layer 2 is formed of a sintered body of a high melting point metal powder, so that the surface unevenness becomes large. However, no pinholes or voids are formed in the nickel-boron plating layer 6, and at the same time, the surface of the nickel-boron plating 6 can be made extremely smooth and uniform in thickness and firmly adhered. The nickel-boron plating layer 6 has a boron content of 0.1 from the viewpoint of increasing the corrosion resistance.
It is desirably 3% by weight or more, and desirably 3% by weight or less in order to avoid an increase in electric resistance. Therefore,
The nickel-boron plating layer 6 preferably has a boron content in the range of 0.3% by weight to 3% by weight. On the other hand, the thickness of the nickel-boron plating layer 6 is preferably 1 μm or more from the viewpoint of smoothing the surface of the wiring layer 2 having large irregularities and forming a uniform thickness. From the viewpoint of reducing the stress, the thickness is preferably 8 μm or less. Therefore, it is preferable that the nickel-boron plating layer 6 has a thickness in the range of 1 μm to 8 μm. Further, on the nickel-boron plating layer 6, a nickel plating layer 7 having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more is deposited to a predetermined thickness. Is formed. The nickel plating layer 7 firmly adheres and bonds at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof and a gold plating layer 9 to the nickel-boron plating layer 6, and attaches an electronic component to the wiring layer 2. This has an effect of making it difficult for nickel to move and diffuse due to heat at the time of connection through the solder ball 5 or the like. The nickel plating layer 7 is mainly composed of, for example, a nickel compound such as nickel acetate / nickel chloride and a reducing agent such as hydrazine / formalin which does not contain eutectoid in the nickel plating layer. Nickel is produced by an electroless method using an electroless nickel plating bath containing a complexing agent such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or a sodium / potassium salt thereof, a pH buffer such as boric acid, and a stabilizer such as saccharin. -Boron plating layer 6
It is formed on the top. In this case, the nickel-boron plating layer 6 as an underlayer has an extremely smooth surface, and the nickel plating layer 7 has good adhesion to the nickel-boron plating layer 6. 6 It can be firmly adhered to a uniform thickness without forming pinholes or voids on the surface. When the nickel content of the nickel plating layer 7 is less than 99.9% by weight, the particle size of the nickel particles forming the nickel plating layer 7 is less than 20 nm due to the effect of the eutectoid component. And the crystal grain boundary sharply increases, so that nickel atoms tend to move and diffuse along the crystal grain boundary, and when connecting the electrode of the semiconductor element 3 to the wiring layer 2 via the solder ball 5, for example. When heat is applied, a nickel oxide layer is formed on the surface of the gold plating layer 9, making it difficult to firmly connect the electronic component to the wiring layer 2 via the solder balls 5. Therefore, the nickel plating layer 7 has a nickel content of 99.9% by weight.
It is necessary that the average particle diameter of the nickel particles be 20 nm or more. The thickness of the nickel plating layer 7 is desirably 0.5 μm or more from the viewpoint of completely covering the nickel-boron plating layer 6, and when the thickness exceeds 5 μm, the internal stress increases. From the viewpoint of the adhesion strength to the boron plating layer 6, the thickness is 5 μm.
It is desirable to make the following. Therefore, it is more preferable that the nickel plating layer 7 has a thickness in the range of 0.5 μm to 5 μm. Further, the nickel-boron plating layer 6 and the nickel plating layer 7
Strength between the wiring layer 2 and the wiring layer 2 and the wiring layer 2 and the insulating base 1
In order to keep the adhesion strength between the nickel-boron plating layer 6 and the wiring layer 2 high and maintain the adhesion strength between them, the total thickness thereof is preferably set to 10 μm or less. Further, on the nickel plating layer 7,
At least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof is formed to a predetermined thickness. At least one of platinum, rhodium, and ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof is formed to firmly adhere and bond the nickel-boron plating layer 6 and the nickel plating layer 7 to the gold plating layer 9. It acts to suppress the generation of voids and voids formed by connecting the voids on the surface. At least one of platinum, rhodium and ruthenium or its alloy plating layer 8 is, for example, in the case of platinum or its alloy, a platinum ammine complex salt such as dinitrodiammineplatinum and hydrazine, sodium borohydride or the like. A reducing agent as a main component, ethylenediamine,
Nickel is obtained by an electroless method using an electroless platinum plating bath to which a complexing agent such as ammonia, a stabilizer such as hydroxylamine salts, and ammonia (acting as a complexing agent, a stabilizer, and a pH adjuster) are added. It is formed on the plating layer 7. Note that ruthenium and rhodium can also be formed by an electroless plating bath mainly containing an ammine complex salt and a reducing agent such as hydrazine as in the case of platinum. In this case, in the electroless plating bath of platinum, rhodium and ruthenium, platinum, rhodium and ruthenium are autocatalytically precipitated by the catalytic activity of the underlying nickel, so that the underlying nickel is not dissolved in the plating bath. Therefore, it is possible to form a uniform thickness and strongly adhere without forming pinholes or voids on the surface of the nickel plating layer 7. Further, at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof is extremely excellent in corrosion resistance. Therefore, when a gold plating layer 9 to be formed in the next step is formed in an electroless gold plating bath. This has the effect of preventing the nickel-boron plating layer 6 and the nickel plating layer 7 from being oxidized and corroded to generate voids and voids formed by connecting the voids. The thickness of at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer 8 of the nickel-boron plating layer 6 and the nickel plating layer 7 is oxidized and corroded in an electroless gold plating bath to be the next step. From the viewpoint of effectively preventing
The thickness is desirably 5 μm or more, and the thickness is desirably 2 μm or less from the viewpoint of the bonding strength of the solder ball 5 to the wiring layer 2. Therefore, it is preferable that the thickness of at least one of platinum, rhodium and ruthenium or its alloy plating layer 8 be in the range of 0.005 μm to 2 μm. The plating layer 8 of at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof may be any plating layer of at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof as long as it is an electroless method. Depending on the type of reducing agent in the electroless plating bath used in forming the electroless plating bath, for example, when a reducing agent that does not contain an eutectoid such as hydrazine is used, platinum having a purity of 99.9% by weight or more is used. , Rhodium and ruthenium plating layers are obtained. A gold plating layer 9 having a predetermined thickness is formed on the surface of at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer 8 of the alloy, and the gold plating layer 9 is formed of a nickel-boron plating layer 6. The nickel plating layer 7 and at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer 8 thereof can be effectively prevented from being oxidized and corroded, and the gold plating layer 9 has extremely good solder wettability. It functions to firmly join the wiring layer 2. The gold plating layer 9 is formed, for example, using a substitution-type electroless gold plating bath containing a conventionally known gold compound such as potassium potassium cyanide and a complexing agent such as ethylenediaminetetraacetic acid (sodium salt). Platinum, rhodium,
At least one kind of ruthenium or its alloy plating layer 8
Formed on the surface. In order to effectively prevent oxidation of the nickel-boron plating layer 6, the nickel plating layer 7, and at least one of platinum, rhodium and ruthenium, or an alloy plating layer 8 thereof, the thickness of the gold plating layer 9 must be 0.05
When the thickness is more than 0.8 μm, a brittle intermetallic compound such as gold-tin is formed between the semiconductor element 3 and the solder ball 5 connecting the electrode to the wiring layer 2.
The long-term reliability of the connection tends to be low. Therefore, it is preferable that the thickness of the gold plating layer 9 be in the range of 0.05 μm to 0.8 μm. On the other hand, the insulating body 1 on which the semiconductor element 3 is mounted has a lid 10 bonded to the upper surface thereof via a sealing material made of resin, glass, brazing material, or the like. Thus, the semiconductor element 3 is hermetically sealed. The lid 10 is made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, or an aluminum nitride sintered body, or a metal material such as an iron-nickel-cobalt alloy or an iron-nickel alloy. For example, in the case of a sintered body made of aluminum oxide, a raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide is formed into a bowl shape by employing a conventionally well-known press forming method, and is formed into a bowl shape. It is formed by firing at a temperature of 1500 ° C. Thus, according to the wiring substrate 4 of the present invention, the electrodes of the semiconductor element 3 are electrically and mechanically connected to the wiring layer 2 exposed on the surface of the mounting portion on the upper surface of the insulating base 1 via the solder balls 5. Thereafter, a lid 10 made of metal or ceramics is joined to the upper surface of the insulating base 1 via a sealing material such as glass, resin, brazing material, or the like, and a semiconductor element is placed inside the container formed of the insulating base 1 and the lid 10. The semiconductor device as a product is completed by housing 3 in an airtight manner. The wiring board of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example,
In the example of the above-described embodiment, the wiring board of the present invention is applied to a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element, but may be applied to other uses such as a hybrid integrated circuit board. According to the wiring board of the present invention, a nickel-boron plating layer is formed by electroless method on at least the surface of the region of the wiring layer where the electrodes of the electronic components are connected via solder. A nickel plating layer having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer thereof, and a gold plating layer are sequentially covered. In particular, even when heat is applied when the electronic component is connected to the wiring board via the solder via the solder, the solder wetting property and the bonding property can be kept high, and Since the occurrence of blisters and blisters can be effectively prevented, the electrodes of the electronic component can be extremely firmly connected to the wiring layer via solder. Further, since a nickel-boron plating layer containing boron having a strong catalytic activity is directly formed on the surface of the wiring layer, the nickel-boron plating layer can be formed on the wiring layer without forming pinholes or voids. The surface can be made extremely smooth to form a uniform thickness and firmly adhere. Also, the nickel content on the nickel-boron plating layer, which has good adhesion to the nickel-boron plating layer, is 99.9% by weight or more, and the average particle size of the nickel particles is 20 nm or more. Since the nickel plating layer is formed by adhesion, at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof and a gold plating layer can be firmly formed on the wiring layer. Further, since a nickel plating layer having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more was formed thereon, a path for moving and diffusing nickel atoms was formed. Therefore, it is possible to effectively suppress the transfer and diffusion of nickel to the surface of the gold plating layer due to heat when the electronic component is connected to the wiring layer via the solder balls. The nickel content is 99.9% by weight.
Platinum, rhodium, ruthenium or at least one of the above, and which suppresses the elution of nickel into the electroless gold plating bath with excellent corrosion resistance on the nickel plating layer having an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more. Since the alloy plating layer is formed, the occurrence of peeling or blistering between the gold plating layer and the nickel plating layer can be effectively prevented. Furthermore, since it becomes a barrier layer of nickel atoms which is moved and diffused by heat when the electronic component is connected to the wiring layer via a solder ball, it is possible to effectively prevent a nickel oxide layer from being formed on the surface of the gold plating layer. be able to. Further, since a gold plating layer having excellent corrosion resistance and excellent wettability with solder is formed on at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof, a nickel-boron plating layer and nickel Effective prevention of oxidation corrosion of a nickel plating layer having a content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, and at least one of platinum, rhodium, ruthenium or an alloy plating layer thereof. And solder can be firmly joined. According to the wiring board of the present invention, the nickel content of the nickel plating layer is 99.9% by weight or more, the average particle size of the nickel particles is 20 nm or more, and the nickel plating layer and the gold plating layer Since at least one of platinum, rhodium and ruthenium or an alloy plating layer thereof is formed during the plating, the amount of nickel that migrates and diffuses to the surface of the gold plating layer can be extremely reduced.
For example, even if the thickness of the gold plating layer is reduced to 0.05 μm to 0.8 μm in order to prevent the formation of a large amount of a brittle intermetallic compound composed of gold and solder (such as tin), nickel is not gold. There is no problem that the oxide layer is formed by moving and diffusing to the surface of the plating layer to deteriorate the solder wetting property. Further, tin-tin which is generally called lead-free solder is used.
By using a silver-based solder, even if the heat load when connecting the electronic component to the wiring layer via the solder increases, the electronic component can be extremely easily and reliably connected to the wiring layer via the solder. The long-term reliability of the solder connection can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断
面図である。 【図2】図1に示す配線基板の要部拡大図である。 【符号の説明】 1・・・・絶縁基体 2・・・・配線層 3・・・・半導体素子 4・・・・配線基板 5・・・・半田ボール 6・・・・ニッケル−ホウ素めっき層 7・・・・ニッケルめっき層 8・・・・白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも一
種またはその合金めっき層 9・・・・金めっき層 10・・・蓋体
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the wiring board shown in FIG. [Description of Signs] 1 ... Insulating base 2 ... Wiring layer 3 ... Semiconductor element 4 ... Wiring board 5 ... Solder ball 6 ... Nickel-boron plating layer 7: Nickel plating layer 8: At least one of platinum, rhodium, ruthenium or its alloy plating layer 9: Gold plating layer 10: Lid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E351 AA07 BB01 BB23 BB24 BB33 BB38 CC07 DD06 DD19 DD20 DD52 DD58 GG13 GG15 4K022 AA04 AA42 BA03 BA04 BA14 BA18 BA32 BA36 DA01 5E319 AA03 AA06 AB01 AB05 AC04 AC18 BB02 CC22 GG03 5E343 AA23 BB09 BB17 BB23 BB24 BB44 BB47 BB49 BB52 BB61 BB71 DD33 GG18    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    F term (reference) 4E351 AA07 BB01 BB23 BB24 BB33                       BB38 CC07 DD06 DD19 DD20                       DD52 DD58 GG13 GG15                 4K022 AA04 AA42 BA03 BA04 BA14                       BA18 BA32 BA36 DA01                 5E319 AA03 AA06 AB01 AB05 AC04                       AC18 BB02 CC22 GG03                 5E343 AA23 BB09 BB17 BB23 BB24                       BB44 BB47 BB49 BB52 BB61                       BB71 DD33 GG18

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】電子部品の電極が半田を介して接続される
配線層を有する配線基板であって、前記配線層のうち少
なくとも前記電子部品の電極が半田を介して接続される
領域の表面に、無電解法により、ニッケル−ホウ素めっ
き層、ニッケルの含有率が99.9重量%以上でありか
つニッケル粒子の平均粒径が20nm以上であるニッケ
ルめっき層、白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも
一種またはその合金めっき層、および金めっき層を、順
次被着させたことを特徴とする配線基板。
1. A wiring board having a wiring layer to which electrodes of an electronic component are connected via solder, wherein at least electrodes of the electronic component in the wiring layer are connected via solder. A nickel-boron plating layer, a nickel plating layer having a nickel content of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of nickel particles of 20 nm or more, platinum, rhodium, A wiring substrate, wherein at least one of ruthenium or an alloy plating layer thereof and a gold plating layer are sequentially applied.
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