JP2003249602A - 配線基板 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線層に被着させた金めっき層上に斑点状の
しみが形成されて外観不良を生じる。 【解決手段】 電子部品３の電極が半田ボール５を介し
て接続される配線層２を有する配線基板４であって、配
線層２のうち少なくとも電子部品３の電極が半田ボール
５を介して接続される領域の表面に、ニッケル−ホウ素
めっき層６、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも
１種とリンとの合金めっき層７、金めっき層８を順次被
着させた。
しみが形成されて外観不良を生じる。 【解決手段】 電子部品３の電極が半田ボール５を介し
て接続される配線層２を有する配線基板４であって、配
線層２のうち少なくとも電子部品３の電極が半田ボール
５を介して接続される領域の表面に、ニッケル−ホウ素
めっき層６、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも
１種とリンとの合金めっき層７、金めっき層８を順次被
着させた。
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。
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、この絶縁基体の
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このような
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。
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、この絶縁基体の
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このような
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。
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、上述の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−
リン合金またはニッケル−ホウ素合金から成るニッケル
めっき層と金めっき層が順次被着されており、このニッ
ケルめっき層によって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
き層によって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。
も電子部品が半田を介して接続される領域にニッケル−
リン合金またはニッケル−ホウ素合金から成るニッケル
めっき層と金めっき層が順次被着されており、このニッ
ケルめっき層によって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
き層によって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】なお、このようなニッケルめっき層の表面
に無電解法により金めっき層を被着させる場合には、ニ
ッケルが金の析出被着に対して触媒不活性で、自己触媒
法による金めっき層の被着が不可能であることから、通
常は置換めっき法、つまり、ニッケルを酸化溶出させる
とともに、金を還元析出させる方法が用いられている。
に無電解法により金めっき層を被着させる場合には、ニ
ッケルが金の析出被着に対して触媒不活性で、自己触媒
法による金めっき層の被着が不可能であることから、通
常は置換めっき法、つまり、ニッケルを酸化溶出させる
とともに、金を還元析出させる方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の配線基板において、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させた場合、ニッケル−リン合金の
リン成分が不活性であることおよびタングステンやモリ
ブデン等の高融点金属材料から成る配線層の表面が粗面
であること等から配線層の表面全面にニッケル−リン合
金から成るニッケルめっき層を均一に被着させることが
できず、多数のピンホール（小穴）やボイド（小空隙）
を有したものとなり、その結果、ピンホールやボイド内
にめっき液が残留し易く、ピンホールやボイド内にめっ
き液が残留しているとこれが電子部品を配線層に半田を
介して接続させる際の熱によって金めっき層上にしみ出
し、斑点状のしみを形成して外観不良を生じるという問
題点があった。
来の配線基板において、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させた場合、ニッケル−リン合金の
リン成分が不活性であることおよびタングステンやモリ
ブデン等の高融点金属材料から成る配線層の表面が粗面
であること等から配線層の表面全面にニッケル−リン合
金から成るニッケルめっき層を均一に被着させることが
できず、多数のピンホール（小穴）やボイド（小空隙）
を有したものとなり、その結果、ピンホールやボイド内
にめっき液が残留し易く、ピンホールやボイド内にめっ
き液が残留しているとこれが電子部品を配線層に半田を
介して接続させる際の熱によって金めっき層上にしみ出
し、斑点状のしみを形成して外観不良を生じるという問
題点があった。
【０００７】また、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させた場合、ニッケル−
ホウ素合金が酸化し易く、耐蝕性に劣ることから、置換
めっき法により金めっき層を被着させる際に金の還元析
出に必要な量以上のニッケルが酸化して酸化層を形成し
てしまい、金めっき層をニッケルめっき層の表面に強固
に被着させることができなくなってしまうという問題点
もあった。
ら成るニッケルめっき層を被着させた場合、ニッケル−
ホウ素合金が酸化し易く、耐蝕性に劣ることから、置換
めっき法により金めっき層を被着させる際に金の還元析
出に必要な量以上のニッケルが酸化して酸化層を形成し
てしまい、金めっき層をニッケルめっき層の表面に強固
に被着させることができなくなってしまうという問題点
もあった。
【０００８】一方、最近では配線層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温度も
錫−鉛系の半田に比べて高い温度を必要とする。
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温度も
錫−鉛系の半田に比べて高い温度を必要とする。
【０００９】このような高い温度を必要とする鉛フリー
半田を用いる場合においては、上記のような従来の配線
基板では、多量のニッケル原子が容易に金めっき層の表
面に移動拡散して酸化ニッケル層を形成するため、半田
の濡れ性やシェアー試験等により評価される接合強度を
劣化させてしまうという問題点もあった。
半田を用いる場合においては、上記のような従来の配線
基板では、多量のニッケル原子が容易に金めっき層の表
面に移動拡散して酸化ニッケル層を形成するため、半田
の濡れ性やシェアー試験等により評価される接合強度を
劣化させてしまうという問題点もあった。
【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、斑点状のしみの発生に
よる外観不良や金めっき層とニッケルめっき層との間に
剥離や膨れが発生するのを有効に防止し、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。
されたものであり、その目的は、斑点状のしみの発生に
よる外観不良や金めっき層とニッケルめっき層との間に
剥離や膨れが発生するのを有効に防止し、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。
【００１１】
【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、ニッ
ケル−ホウ素めっき層、白金・ロジウム・ルテニウムの
少なくとも１種とリンとの合金めっき層、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。
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、ニッ
ケル−ホウ素めっき層、白金・ロジウム・ルテニウムの
少なくとも１種とリンとの合金めっき層、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。
【００１２】また本発明の配線基板は、上記構成におい
て、前記合金めっき層の厚さが0.05μｍ乃至２μｍであ
ることを特徴とするものである。
て、前記合金めっき層の厚さが0.05μｍ乃至２μｍであ
ることを特徴とするものである。
【００１３】さらに本発明の配線基板は、上記構成にお
いて、前記ニッケル−ホウ素めっき層のホウ素含有量が
0.05重量％乃至３重量％であることを特徴とするもので
ある。
いて、前記ニッケル−ホウ素めっき層のホウ素含有量が
0.05重量％乃至３重量％であることを特徴とするもので
ある。
【００１４】またさらに本発明の配線基板は、上記構成
において、前記合金めっき層のリン含有量が２重量％以
下であることを特徴とするものである。
において、前記合金めっき層のリン含有量が２重量％以
下であることを特徴とするものである。
【００１５】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、ニッケル−ホウ素めっき層、白金・ロジウ
ム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき
層、金めっき層を順次被着させ、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
き層を被着させたことから、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、かつ強固に被着させる
ことができる。また、ニッケル−ホウ素めっき層上に、
ニッケル−ホウ素めっき層および金めっき層のいずれと
も密着性が良好である白金・ロジウム・ルテニウムの少
なくとも１種とリンとの合金めっき層を被着させたこと
から、ニッケル−ホウ素めっき層上に金めっき層を強固
に被着させることができる。さらに、白金・ロジウム・
ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層上
に、耐蝕性に優れ、かつ半田との濡れ性に優れる金めっ
き層を被着させたことから、ニッケル−ホウ素めっき層
および白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種と
リンと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。その結果、配線基板の配線層に斑点状のしみや
膨れが発生するのを有効に防止することができるととも
に、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。
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、ニッケル−ホウ素めっき層、白金・ロジウ
ム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき
層、金めっき層を順次被着させ、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
き層を被着させたことから、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、かつ強固に被着させる
ことができる。また、ニッケル−ホウ素めっき層上に、
ニッケル−ホウ素めっき層および金めっき層のいずれと
も密着性が良好である白金・ロジウム・ルテニウムの少
なくとも１種とリンとの合金めっき層を被着させたこと
から、ニッケル−ホウ素めっき層上に金めっき層を強固
に被着させることができる。さらに、白金・ロジウム・
ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層上
に、耐蝕性に優れ、かつ半田との濡れ性に優れる金めっ
き層を被着させたことから、ニッケル−ホウ素めっき層
および白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種と
リンと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。その結果、配線基板の配線層に斑点状のしみや
膨れが発生するのを有効に防止することができるととも
に、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。
【００１６】
【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。
詳細に説明する。
【００１７】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。
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。
【００１８】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・ガラスセラミックス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、この搭載部の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。
・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・ガラスセラミックス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、この搭載部の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。
【００１９】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
ミックスラリーとなすとともに、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なすことによ
ってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）
を得た後に、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、最後に積層されたセラミックグリーンシ
ートを還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成すること
によって製作される。
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
ミックスラリーとなすとともに、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なすことによ
ってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）
を得た後に、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、最後に積層されたセラミックグリーンシ
ートを還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成すること
によって製作される。
【００２０】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。
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。
【００２１】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機能を有し、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・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、
絶縁基体１とな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
かけて被着される。
電極を外部電気回路に接続する機能を有し、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・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、
絶縁基体１とな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
かけて被着される。
【００２２】配線層２には、図２に要部拡大断面図で示
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、ニッケル−ホウ素めっき
層６、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種と
リンとの合金めっき層７および金めっき層８が順次被着
されている。
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、ニッケル−ホウ素めっき
層６、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種と
リンとの合金めっき層７および金めっき層８が順次被着
されている。
【００２３】ニッケル−ホウ素めっき層６は、配線層２
に白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリン
との合金めっき層７および金めっき層８を密着性良く被
着させる下地金属層として機能する。
に白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリン
との合金めっき層７および金めっき層８を密着性良く被
着させる下地金属層として機能する。
【００２４】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めっき法により、
配線層２の表面に所定厚みに被着される。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の表面が粗面であ
るとしてもニッケル−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、同時に表面を極めて
平滑として均一厚みに、かつ強固に被着させることがで
きる。
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めっき法により、
配線層２の表面に所定厚みに被着される。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の表面が粗面であ
るとしてもニッケル−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、同時に表面を極めて
平滑として均一厚みに、かつ強固に被着させることがで
きる。
【００２５】なお、ニッケル−ホウ素めっき層６は、ホ
ウ素の含有量が0.05重量％未満の少ないものとなるとニ
ッケル−ホウ素めっき層６の耐蝕性が劣化して酸化し易
くなる傾向にあり、また３重量％を超えると電気抵抗が
上昇し、配線基板としての特性が劣化してしまう傾向に
ある。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0.05重量％乃至３重量％の範囲としてお
くことが好ましい。
ウ素の含有量が0.05重量％未満の少ないものとなるとニ
ッケル−ホウ素めっき層６の耐蝕性が劣化して酸化し易
くなる傾向にあり、また３重量％を超えると電気抵抗が
上昇し、配線基板としての特性が劣化してしまう傾向に
ある。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0.05重量％乃至３重量％の範囲としてお
くことが好ましい。
【００２６】またニッケル−ホウ素めっき層６は、その
厚さが１μｍ未満と薄いものになるとニッケル−ホウ素
めっき層６を粗面な配線層２に表面を極めて平滑として
均一厚みに被着させるのが困難となってしまう傾向にあ
り、また８μｍを超えると内部応力が大きくなって配線
層２にニッケル−ホウ素めっき層６を強固に被着させる
ことが困難となってしまう傾向にある。従って、ニッケ
ル−ホウ素めっき層６は、その厚さを１μｍ乃至８μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
厚さが１μｍ未満と薄いものになるとニッケル−ホウ素
めっき層６を粗面な配線層２に表面を極めて平滑として
均一厚みに被着させるのが困難となってしまう傾向にあ
り、また８μｍを超えると内部応力が大きくなって配線
層２にニッケル−ホウ素めっき層６を強固に被着させる
ことが困難となってしまう傾向にある。従って、ニッケ
ル−ホウ素めっき層６は、その厚さを１μｍ乃至８μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
【００２７】さらに、ニッケル−ホウ素めっき層６上に
は、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリ
ンとの合金めっき層７が所定厚みに被着されており、こ
の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリン
との合金めっき層７は、ニッケル−ホウ素めっき層６に
金めっき層８を強固に被着接合させる機能を有する。
は、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリ
ンとの合金めっき層７が所定厚みに被着されており、こ
の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリン
との合金めっき層７は、ニッケル−ホウ素めっき層６に
金めっき層８を強固に被着接合させる機能を有する。
【００２８】白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも
１種とリンとの合金めっき層７は、ジニトロジアンミン
白金・テトラニトロ白金酸塩・ロジウム塩・ルテニウム
塩等の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種を
含む化合物とリン系還元剤、例えば次亜リン酸ナトリウ
ムや亜リン酸等とを含む無電解めっき浴を用いた無電解
めっき法により、ニッケル−ホウ素めっき層６上に被着
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、白金・ロジウム・ルテ
ニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層７はめ
っき液中の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１
種が還元剤で還元析出される自己触媒反応によりニッケ
ル−ホウ素めっき層６上に被着され、ニッケル−ホウ素
めっき層７を酸化させることがないことから、白金・ロ
ジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金め
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
に被着させることができる。
１種とリンとの合金めっき層７は、ジニトロジアンミン
白金・テトラニトロ白金酸塩・ロジウム塩・ルテニウム
塩等の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種を
含む化合物とリン系還元剤、例えば次亜リン酸ナトリウ
ムや亜リン酸等とを含む無電解めっき浴を用いた無電解
めっき法により、ニッケル−ホウ素めっき層６上に被着
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、白金・ロジウム・ルテ
ニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層７はめ
っき液中の白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１
種が還元剤で還元析出される自己触媒反応によりニッケ
ル−ホウ素めっき層６上に被着され、ニッケル−ホウ素
めっき層７を酸化させることがないことから、白金・ロ
ジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金め
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
に被着させることができる。
【００２９】なお、白金・ロジウム・ルテニウムの少な
くとも１種とリンとの合金めっき層７は、リンの含有率
が２重量％を超えると、金との密着の悪いリン成分が増
大して後述する金めっき層８の密着性が劣化する傾向に
ある。従って、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくと
も１種とリンとの合金めっき層７は、リンの含有量を２
重量％以下の範囲としておくことが好ましい。
くとも１種とリンとの合金めっき層７は、リンの含有率
が２重量％を超えると、金との密着の悪いリン成分が増
大して後述する金めっき層８の密着性が劣化する傾向に
ある。従って、白金・ロジウム・ルテニウムの少なくと
も１種とリンとの合金めっき層７は、リンの含有量を２
重量％以下の範囲としておくことが好ましい。
【００３０】また白金・ロジウム・ルテニウムの少なく
とも１種とリンとの合金めっき層７は、その厚みが0.05
μｍ未満と薄いものとなった場合は、ニッケル−ホウ素
めっき層６を完全に被覆することができず、金めっき層
８の被着強度が弱くなってしまう傾向にあり、また２μ
ｍを超えると内部応力が大きくなってニッケル−ホウ素
めっき層６への被着強度が低いものとなってしまう傾向
がある。従って、白金・ロジウム・ルテニウムの少なく
とも１種とリンとの合金めっき層７は、その厚さを0.05
μｍ乃至２μｍの範囲としておくことが好ましい。
とも１種とリンとの合金めっき層７は、その厚みが0.05
μｍ未満と薄いものとなった場合は、ニッケル−ホウ素
めっき層６を完全に被覆することができず、金めっき層
８の被着強度が弱くなってしまう傾向にあり、また２μ
ｍを超えると内部応力が大きくなってニッケル−ホウ素
めっき層６への被着強度が低いものとなってしまう傾向
がある。従って、白金・ロジウム・ルテニウムの少なく
とも１種とリンとの合金めっき層７は、その厚さを0.05
μｍ乃至２μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００３１】さらに、白金・ロジウム・ルテニウムの少
なくとも１種とリンとの合金めっき層７の表面には金め
っき層８が所定厚みに被着されており、金めっき層８
は、ニッケル−ホウ素めっき層６および白金・ロジウム
・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層
７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、半田を配線層２に強固に接合させる機能を有す
る。
なくとも１種とリンとの合金めっき層７の表面には金め
っき層８が所定厚みに被着されており、金めっき層８
は、ニッケル−ホウ素めっき層６および白金・ロジウム
・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層
７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、半田を配線層２に強固に接合させる機能を有す
る。
【００３２】金めっき層８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
解金めっき液を用いる無電解めっき法により、白金・ロ
ジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金め
っき層７の表面に形成される。
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
解金めっき液を用いる無電解めっき法により、白金・ロ
ジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金め
っき層７の表面に形成される。
【００３３】なお、この場合、白金・ロジウム・ルテニ
ウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層７が耐蝕
性に優れることから、金を還元させるに必要な量以上に
白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンと
の合金めっき層７が酸化してしまうことはなく、金めっ
き層８を白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種
とリンとの合金めっき層７上に強固に被着形成させるこ
とができる。
ウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき層７が耐蝕
性に優れることから、金を還元させるに必要な量以上に
白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンと
の合金めっき層７が酸化してしまうことはなく、金めっ
き層８を白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１種
とリンとの合金めっき層７上に強固に被着形成させるこ
とができる。
【００３４】金めっき層８は、その厚みが0.05μｍ未満
の薄いものとなると、白金・ロジウム・ルテニウムの少
なくとも１種とリンとの合金めっき層７やニッケル−ホ
ウ素めっき層６の酸化を防ぐことが困難となり、また0.
3μｍを超えて厚くなると、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いもの
としてしまうおそれがある。従って、金めっき層８は、
その厚さを0.05μｍ乃至0.3μｍの範囲としておくこと
が好ましい。
の薄いものとなると、白金・ロジウム・ルテニウムの少
なくとも１種とリンとの合金めっき層７やニッケル−ホ
ウ素めっき層６の酸化を防ぐことが困難となり、また0.
3μｍを超えて厚くなると、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いもの
としてしまうおそれがある。従って、金めっき層８は、
その厚さを0.05μｍ乃至0.3μｍの範囲としておくこと
が好ましい。
【００３５】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９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９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。
１は、その上面に蓋体９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９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。
【００３６】蓋体９は、酸化アルミニウム質焼結体やム
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1600℃の温度で
焼成することによって形成される。
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1600℃の温度で
焼成することによって形成される。
【００３７】かくして本発明の配線基板４によれば、絶
縁基体１上面の搭載部の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
に接続した後に、絶縁基体１の上面に金属やセラミック
スから成る蓋体９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９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。
縁基体１上面の搭載部の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
に接続した後に、絶縁基体１の上面に金属やセラミック
スから成る蓋体９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９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。
【００３８】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よい。
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よい。
【００３９】
【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、ニッケル−ホウ素めっき層、白金・ロジ
ウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっ
き層、金めっき層を順次被着させ、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
めっき層を被着させたことから、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、かつ強固に被着さ
せることができる。また、ニッケル−ホウ素めっき層上
に、ニッケル−ホウ素めっき層および金めっき層のいず
れとも密着性が良好である白金・ロジウム・ルテニウム
の少なくとも１種とリンとの合金めっき層を被着させた
ことから、ニッケル−ホウ素めっき層上に金めっき層を
強固に被着させることができる。さらに、白金・ロジウ
ム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき
層上に、耐蝕性に優れ、かつ半田との濡れ性に優れる金
めっき層を被着させたことから、ニッケル−ホウ素めっ
き層および白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１
種とリンと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。その結果、配線基板の配線層に斑点状のし
みや膨れが発生するのを有効に防止することができると
ともに、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。
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、ニッケル−ホウ素めっき層、白金・ロジ
ウム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっ
き層、金めっき層を順次被着させ、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
めっき層を被着させたことから、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、かつ強固に被着さ
せることができる。また、ニッケル−ホウ素めっき層上
に、ニッケル−ホウ素めっき層および金めっき層のいず
れとも密着性が良好である白金・ロジウム・ルテニウム
の少なくとも１種とリンとの合金めっき層を被着させた
ことから、ニッケル−ホウ素めっき層上に金めっき層を
強固に被着させることができる。さらに、白金・ロジウ
ム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき
層上に、耐蝕性に優れ、かつ半田との濡れ性に優れる金
めっき層を被着させたことから、ニッケル−ホウ素めっ
き層および白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１
種とリンと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。その結果、配線基板の配線層に斑点状のし
みや膨れが発生するのを有効に防止することができると
ともに、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。
【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。
面図である。
【図２】図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
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・・・・白金・ロジウム・ルテニウムの少なくとも１
種とリンとの合金めっき層 ８・・・・金めっき層
種とリンとの合金めっき層 ８・・・・金めっき層
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB31 BB33 BB38
CC07 CC12 DD06 DD17 DD18
DD19 DD20 DD21 GG13 GG15
5E319 AA03 AB06 AC04 AC18 BB04
CC22 GG03
5E343 AA23 BB39 BB40 BB72 DD03
DD33 ER35 GG18
5F044 KK13
Claims (4)
- 【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、ニッケル−ホウ素めっき層、白金・ロジウ
ム・ルテニウムの少なくとも１種とリンとの合金めっき
層、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。 - 【請求項２】 前記合金めっき層の厚さが0.05μｍ乃至
２μｍであることを特徴とする請求項１記載の配線基
板。 - 【請求項３】 前記ニッケル−ホウ素めっき層のホウ素
含有量が0.05重量％乃至３重量％であることを特徴とす
る請求項１記載の配線基板。 - 【請求項４】 前記合金めっき層のリン含有量が２重量
％以下であることを特徴とする請求項１記載の配線基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002050555A JP3771854B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002050555A JP3771854B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249602A true JP2003249602A (ja) | 2003-09-05 |
| JP3771854B2 JP3771854B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=28662753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002050555A Expired - Fee Related JP3771854B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3771854B2 (ja) |
-
2002
- 2002-02-26 JP JP2002050555A patent/JP3771854B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3771854B2 (ja) | 2006-04-26 |
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