JP2005113199A - 積層メッキの製造方法、及び前記積層メッキの製造方法を用いた接続装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特に積層メッキを所定形状に適切且つ確実に成形できるとともに、前記積層メッキにピット等の不具合が生じることを適切に防止できる、前記積層メッキの製造方法、及びそれを用いた接続装置の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｃｕ基板４０上に形成されたレジストパターン内に、下からＣｕメッキ層４３を強酸性メッキ浴を用いてメッキ形成し、その上にシアンを含む酸性メッキ浴を用いてＡｕメッキ層４４をメッキ形成し、さらにＮｉメッキ層４５及びＡｕメッキ層４６を順次積層する。このため前記Ａｕメッキ層４４をメッキ形成する際に、シアンを含むメッキ液が前記Ｃｕメッキ層４３の存在により前記レジスト層４２とＣｕ基板４０間に浸透せず、スパイラル接触子を所定形状に適切且つ確実に成形でき、またピット等の不具合が生じるのを抑制できる。
【選択図】図８

Description

本発明は、積層メッキの製造方法、さらには、前記積層メッキの製造方法を用いた、ＩＣ（集積回路）等が装着されるＩＣソケットである接続装置の製造方法に係わり、特に、前記積層メッキを所定形状に適切且つ確実に成形できるとともに、前記積層メッキにピット等の不具合が生じることを適切に防止できる、前記積層メッキの製造方法、及びそれを用いた接続装置の製造方法に関する。

特許文献１に記載されている半導体検査装置は、半導体を外部の回路基板などに電気的に仮接続させるものである。半導体の背面側には格子状またはマトリックス状に配置された多数の球状接触子が設けられており、これに対向する絶縁基板上には多数の凹部が設けられ、この凹部内にスパイラル接触子が対向配置されている。

前記半導体の背面側を前記絶縁基板に向けて押圧すると、前記球状接触子の外表面に前記スパイラル接触子が螺旋状に巻き付くように接触するため、個々の球状接触子と個々のスパイラル接触子との間の電気的接続が確実に行われるようになっている。
特開２００２−１７５８５９号公報

ところでこの特許文献１には、スパイラル状接触子の形成方法について簡単な説明がある。

例えばこの公報の図３７工程では、レジスト層に接触子形状のパターンを形成し、このパターン内に前記接触子をメッキ形成している。

前記特許文献１の図３７では、前記接触子形状に形成されたレジストパターン内にニッケルメッキ２９を施し、前記ニッケルメッキ２９を主体とした接触子を成形している。

しかし前記ニッケルメッキ２９では、前記半導体との電気的な接触が良好ではないため、例えば前記ニッケルメッキ２９の上下面に金などの電気伝導性に優れたメッキ層を形成した積層メッキから成る接触子構造が検討されている。

図１３は、前記接触子１の形状の一例である。図１３の前記接触子１はスパイラル形状で形成される（以下、接触子１をスパイラル接触子１と呼ぶ）。

複数のスパイラル接触子１は、基台２に取付けられる。前記基台２にはその表面から裏面に貫通する複数の凹部（スルーホール）２ａが設けられ、前記凹部１１ａの上面に、前記スパイラル接触子１が設けられている。

前記スパイラル接触子１は図１４に示す製造方法にてメッキ形成される。図１４は図１３に示すスパイラル接触子１を線Ｃから膜厚方向に切断し、その切断面を矢印方向から見た製造過程中の部分断面図である。

符号３はＣｕ基板である。前記Ｃｕ基板３上にはレジスト層４が塗布形成されており、前記レジスト層４には前記スパイラル接触子１の形状パターン４ａが露光現像によって形成されている。

図１４工程では、前記形状パターン４ａ内には下から電気伝導性に優れるとともに腐蝕に強い金メッキ層５、ばね性に優れたニッケルメッキ層６、及び金メッキ層７がこの順に積層メッキされ、この３層メッキで前記スパイラル接触子１が構成される。前記積層メッキを施した後、前記レジスト層４が除去され、さらに所定の工程を経た後、前記Ｃｕ基板３が除去される。

ところで前記金メッキ層５，７は、シアン［（ＣＮ）₂］を含む酸性金メッキ浴を用いてメッキ形成されたものである。

ところがメッキ浴中に含まれるシアンは浸透性に非常に優れているため、以下のような問題点が生じた。

図１５は図１４の一部位を拡大した断面図で、且つ、ちょうど金メッキ層５を前記形状パターン４ａ内にメッキ形成するときの状態を示したものである。

シアンを含む酸性金メッキ浴を用いると、そのメッキ液がシアンの浸透性のために、レジスト層４とＣｕ基板３間に進入し始め（矢印で示している）、図１６に示すように前記金メッキ層５の裾部５ａが周囲に広がって突出してしまい、前記スパイラル接触子１を所定形状に形成できなかった。

また酸性金メッキ浴が前記レジスト層４とＣｕ基板３間に浸透すると、レジスト層４がＣｕ基板３から剥がれやくなり、最悪の場合、前記レジスト層４が剥離して前記スパイラル接触子１のメッキ形成自体が不可能という事態が生じた。

上記した問題は、メッキ浴中にシアンが含まれていることにより引き起こされるものであるから、例えばその代替案としては、シアンを含まない金メッキ浴や、あるいは金ではなく、例えば銀など別の材質からなり、且つメッキ浴中にシアンを含まないメッキ浴を用いることが考えられる。

しかしながら、そこで問題となるのは、メッキ浴のｐＨであった。シアンを含まない金メッキ浴は、ｐＨが７程度の中性かあるいはアルカリ性となる。また銀メッキ浴も中性あるいはアルカリ性である。

このように酸性メッキ浴でない場合は、レジスト層４がメッキ液に侵されて溶解するといった問題が発生した。このため前記スパイラル接触子１を所定形状にメッキ形成できず、あるいは最悪の場合、前記スパイラル接触子１のメッキ形成自体が不可能になるという事態が生じた。

また図１５に示すように、前記Ｃｕ基板３の表面は研磨工程により荒らされている。このようにＣｕ基板１の表面を粗面にする理由はレジスト層４の密着性を向上させるためであるが、前記形状パターン４ａ内に露出したＣｕ基板３表面も粗面となっているため、その荒れた基板３表面に金メッキ層５をメッキ形成しようとしても凹んだ箇所などで気泡の発生等によりメッキの着き回りが良好ではなくなり、金メッキ層５やその上にメッキ形成されるニッケルメッキ層６にピット（メッキ面に生成される巨視的な穴）などの欠陥部が形成されやすかった。

以上のように従来では、シアンを含む酸性金メッキの浸透性により、レジスト層４が剥離し、メッキ積層自体が不可能となったり、あるいはスパイラル接触子１を所定形状に成形できず、また、スパイラル接触子１にピット等の欠陥部が形成されやすく、その結果、想定した基本性能（ばね性や接触信頼性）を得ることができなかった。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に積層メッキを所定形状に適切且つ確実に成形できるとともに、前記積層メッキにピット等の不具合が生じることを適切に防止できる、前記積層メッキの製造方法、及びそれを用いた接続装置の製造方法を提供することを目的としている。

本発明におけるメッキ層の製造方法は、
（ａ） 基板上に、メッキ層のパターンが形成されたレジスト層を形成する工程と、
（ｂ） 前記パターン内の前記基板上に、強酸性メッキ浴を用いて、第１メッキ層をメッキ形成する工程と、
（ｃ） 前記第１メッキ層上に、前記第１メッキ層とは異なる材質の第２メッキ層をメッキ形成する工程と、
（ｄ） 前記レジスト層を除去する工程と、
を有することを特徴とするものである。

本発明は、材質の異なる第１のメッキ層と第２のメッキ層とを有して積層された積層メッキの最適化を図る発明である。

前記（ｂ）工程では、強酸性メッキ浴を用いて第１メッキ層を前記レジスト層のパターン内にメッキ形成している。このためパターンが形成された前記レジスト層がメッキ液で溶け出すといった不具合はなく、また強酸性メッキ浴中にはシアンは含まれないため、前記メッキ液がレジスト層と基板間に浸透して、レジスト層が剥離したり、あるいは前記第メッキ層の裾部が周囲全体に広がって形成されるなど、所定形状のメッキ層で形成されないといった不具合を防止できる。

また本発明では、
前記（ｄ）工程後、
（ｅ） 前記基板を除去する工程、を有していてもよい。

また、前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と同じ材質のものを用い、前記（ｅ）工程で、前記基板とともに前記第１メッキ層も除去してよい。かかる場合、レジスト層との密着性を向上させるために基板表面が粗面（基板の裏面よりも粗いという意味）となっている場合でも、前記基板表面を第１メッキ層で覆うため、前記第２メッキ層を比較的平らな前記第１のメッキ層表面にメッキ形成でき、前記第２メッキ層を含む積層メッキにピットなどの不具合が発生するのを適切に抑制できる。

また本発明では、前記（ｃ）工程で、第２メッキ層を、シアンを含む酸性メッキ浴を用いて、メッキ形成することが好ましい。本発明では、前記第２めっき層をシアンを含む酸性メッキ浴を用いてメッキ形成しても、そのメッキ浴は、第１メッキ層の存在により、基板表面とレジスト層間に浸透していくことは無く、従来のようなレジスト剥離等の問題を解消でき、所定形状の積層メッキを適切且つ確実に成形できる。

また本発明では、前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と異なる材質のものを用い、前記（ｅ）工程では、前記基板のみを除去して、前記第１メッキ層をそのまま積層メッキとして残してもよい。

また本発明は、基台と、前記基台に設けられた複数の接触子とを有し、電子部品の複数の外部接続部が、前記接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
前記接触子を、
前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と同じ材質のものを用い、前記（ｅ）工程で、前記基板とともに前記第１メッキ層も除去し、且つ前記（ｃ）工程で、第２メッキ層を、シアンを含む酸性メッキ浴を用いて、メッキ形成する、上記記載の積層メッキの製造方法を用いて形成し、このとき、前記（ｃ）工程と、前記（ｄ）工程の間に、
（ｆ） 前記第２メッキ層よりも、降伏点及び弾性係数が高い補助弾性層を前記第２メッキ層上にメッキ形成する工程と、
（ｇ） 前記補助弾性層上に、前記第２メッキ層と同じ、あるいは異なる材質の貴金属元素を含有した電気伝導層をメッキ形成する工程と、
を有し、前記第２メッキ層、補助弾性層及び電気伝導層の積層メッキで前記接触子を構成することを特徴とするものである。

上記の製造方法を用いることで、前記外部接続部との電気的接続性が良好で且つばね性に優れた前記接触子を、所定形状に適切且つ確実に積層メッキ形成できるとともに、ピット等の不具合のない接触子を形成できる。

また本発明では、前記（ａ）工程での基板にＣｕ基板を用い、前記（ｂ）工程での第１メッキ層をＣｕでメッキ形成することが好ましい。Ｃｕで形成された第１メッキ層は、前記（ｅ）工程でＣｕ基板とともに除去される。

また前記（ｂ）工程で使用されるメッキ浴中に、Ｃｕイオンと硫酸イオンとを含有して、強酸性メッキ浴を構成することが好ましい。

また本発明では、前記第２メッキ層及び電気伝導層をＡｕで、前記補助弾性層をＮｉでメッキ形成することが好ましい。すなわち本発明では前記（ｅ）工程の基板を除去する前の段階では、基板上に、Ｃｕメッキ層（第１メッキ層）、Ａｕメッキ層（第２メッキ層）、Ｎｉメッキ層（補助弾性層）、Ａｕメッキ層（電気伝導層）の４層がメッキ形成された状態である。本発明では、基板上に前記Ｃｕメッキ層を設けることで、その上にシアンを含む酸性金メッキ浴を用いて金メッキ層（第２メッキ層）を形成しても、レジスト層と基板間にシアンを含むメッキ液が浸透することは無く、よって従来のようにレジスト剥離等の問題は生じず、前記接触子を所定形状で形成できるとともに、Ａｕメッキ層／Ｎｉメッキ層／Ａｕメッキ層の積層メッキにピット等が生じず、想定した基本性能を有する接触子の形成を実現でき、また光沢も良好である。

または本発明は、基台と、前記基台に設けられた複数の接触子とを有し、電子部品の複数の外部接続部が、前記接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
前記接触子を、前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と異なる材質のものを用い、前記（ｅ）工程では、前記基板のみを除去して、前記第１メッキ層をそのまま残す、上記に記載のメッキ層の製造方法を用いて形成し、このとき、前記（ｃ）工程での前記第２メッキ層を、前記第１メッキ層よりも、降伏点及び弾性係数が高い材質でメッキ形成して補助弾性層とし、
さらに、前記（ｃ）工程と前記（ｄ）工程との間に、
（ｈ） 前記補助弾性層上に、前記第１メッキ層と同じ、あるいは異なる材質の貴金属元素を含有した電気伝導層をメッキ形成する工程と、
を有し、前記第１メッキ層、補助弾性層及び電気伝導層の積層メッキで前記接触子を構成することを特徴とするものである。

上記の製造方法を用いることで、前記外部接続部との電気的接続性が良好で且つばね性に優れた前記接触子を、所定形状に適切且つ確実に積層メッキ形成できるとともに、ピット等の不具合のない接触子を形成できる。

本発明では、前記（ａ）工程での基板にＣｕ基板を用い、前記（ｂ）工程での第１メッキ層を白金族元素から成る材質でメッキ形成することが好ましい。

かかる場合、前記（ｂ）工程で使用されるメッキ浴中に、白金族イオンと、硫酸イオンとを含有して強酸性メッキ浴を構成することが好ましい。なお前記白金族元素にはＰｄを選択することが好ましい。

また前記電気伝導層を白金族元素か、あるいは金の少なくとも一種を含む材質でメッキ形成することが好ましい。

本発明では、複数のメッキ層からなる積層メッキの製造方法に係わり、特に最下層となる第１メッキ層を、シアンを含まない強酸性メッキ浴を用いてメッキ形成することで、前記第１メッキ層上に第２メッキ層（あるいはさらにその上のメッキ層）をメッキ形成する際の製造方法の選択性が広がる。

すなわち、例えば第２メッキ層をメッキ形成する際に、シアンを含む酸性メッキ浴を用いてメッキ形成しても、シアンを含むメッキ液は、前記第１メッキ層の存在により、基板とレジスト層間に浸透することは無く、従来のようにレジスト剥離等により積層メッキを所定形状に成形できないといった不具合を抑制できる。

また本発明の製造方法によれば、積層メッキにピット等が発生するのを適切に抑制できる。

上記した積層メッキの製造方法は、ＩＣ（集積回路）等が装着されるＩＣソケットである接続装置の接触子の製造方法に用いることが特に有効である。

前記接触子は電気伝導性に優れるとともに、ばね性も要求される。このため前記接触子を例えばばね性に優れたメッキ層の上下面に電気伝導性に優れたメッキ層を形成する積層メッキとして形成する。このとき、本発明による積層メッキの製造方法を用いて前記接触子を製造すれば、前記接触子を所定形状に適切且つ確実にメッキ形成でき、想定した基本性能を適切に有するとともに、光沢にも優れた接触子を容易に形成することが可能になる。

図１は電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面を矢印方向から示し、電子部品が装着された状態の断面図である。

図１に示すように、検査装置１０は基台１１と、この基台１１の一方の縁部に設けられたひんじ部１３を介して回動自在に支持された蓋体１２とで構成されている。前記基台１１および蓋体１２は絶縁性の樹脂材料などで形成されており、前記基台１１の中心部には図示Ｚ２方向に凹となる装填領域１１Ａが形成されている。そして、前記装填領域１１Ａ内に半導体などの電子部品９が装着できるようになっている。また基台１１の他方の縁部には、被ロック部１４が形成されている。

図２に示すように、この検査装置１０は、電子部品１の下面に多数の球状接触子（外部接続部）９ａがマトリックス状（格子状または碁盤の目状）に配置されたものを検査対象とするものである。

図２に示すように、前記装填領域１１Ａには所定の径寸法からなり、装填領域１１Ａの表面から基台１１の裏面に貫通する複数の凹部（スルーホール）１１ａが、前記電子部品９の球状接触子９ａに対応して設けられている。

前記凹部１１ａの上面（装填領域１１Ａの表面）には、接触子が渦巻き状に形成された複数のスパイラル接触子２０が設けられている。

図３は前記スパイラル接触子２０の斜視図である。図３に示すように、前記スパイラル接触子２０は基台１１に、図示Ｘ方向及びＹ方向に所定間隔を空けて複数形成されている。

前記各スパイラル接触子２０は、図３のように、前記凹部１１ａの上方の開口端の縁部に固定された基部２１を有し、スパイラル接触子２０の巻き始端２２が前記基部２１側に設けられている。そして、この巻き始端２２から渦巻き状に延びる巻き終端２３が前記凹部１１ａの中心に位置するようになっている。

前記凹部１１ａの内壁面には図示しない導通部が形成されており、導通部の上端と前記スパイラル接触子２０の前記基部２１とが導電性接着材などで接続されている。また凹部１１ａの下方の開口端は前記導通部に接続された接続端子１８で塞がれている。

図２に示すように、前記基台１１の下方には複数の配線パターンやその他の回路部品を有するプリント基板３０が設けられており、前記基台１１はこのプリント基板３０上に固定されている。前記プリント基板３０の表面には前記基台１１の底面に設けられた接続端子１８に対向する対向電極３１が設けられており、前記各接続端子１８が各対向電極３１にそれぞれ接触することにより、電子部品９とプリント基板３０とが検査装置１０を介して電気的に接続される。

一方、検査装置１０の蓋体１２の内面の中央の位置には、電子部品９を図示下方に押し付ける凸形状の押圧部１２ａが前記装填領域１１Ａに対向して設けられている。また前記ひんじ部１３と逆側となる位置にはロック部１５が形成されている。

前記蓋体１２の内面と押圧部１２ａとの間には前記押圧部１２ａを蓋体１２の内面から遠ざかる方向に付勢するコイルスプリングなどからなる付勢部材が設けられている（図示せず）。従って、電子部品９を前記凹部１１ａ内に装着して蓋体１２を閉じてロックすると、電子部品９を装填領域１１Ａの表面に接近する方向（Ｚ２方向）に弾性的に押し付けることが可能となっている。

前記基台１１の装填領域１１Ａの大きさは、前記電子部品９の外形とほぼ同じ大きさであり、電子部品９を前記装填領域１１Ａに装着して蓋体１２をロックすると、電子部品９側の各球状接触子９ａと検査装置１０側の各スパイラル接触子２０とが正確に対応して位置決めできるようになっている。

蓋体１２のロック部１５が基台１１の被ロック部１４にロックされると、電子部品９が前記押圧部１２ａによって図示下方に押し付けられるため、前記各球状接触子９ａが各スパイラル接触子２０を凹部１１ａの内部方向（図示下方）に押し下げる。同時に、スパイラル接触子２０の外形は、前記巻き終端２３から巻き始端２２方向（渦巻きの中心から外方向）に押し広げられるように変形し、前記球状接触子９ａの外表面を抱き込むように巻き付き、各球状接触子９ａと各スパイラル接触子２０とが接続される。

図４は、図３に示す前記スパイラル接触子２０の各ターンを構成する接触子片２０ａをＢ線から膜厚方向に切断し、矢印方向から見た部分拡大断面図である。

図４に示すように、前記接触子片２０ａは、電気伝導層３２と、補助弾性層３３と電気伝導層３４の３層メッキ構造である。

ここで前記電気伝導層３２，３４は、Ａｕや、Ｐｄ，Ｐｔなどの白金族元素から成る。これらはいずれも貴金属（noble metal）であり、化学的に非常に安定した性質を持つ。なお前記電気伝導層３２はＡｕやｐｄなどの白金族元素が２種以上含有された材質であってもよい。

なお貴金属には一般的に「銀（Ａｇ）」も含むが、銀メッキは、メッキ浴がアルカリ性になるため、銀メッキを施すとレジストパターンが溶け出す不具合が生じるため使用できない。

図４に示す補助弾性層３３は、ＮｉあるいはＮｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂｅのうちいずれか１種以上）から選択された単層、あるいは多層構造でメッキ形成される。

前記補助弾性層３３は、前記電気伝導層３２、３４に比べて降伏点及び弾性係数が高くばね性に優れている。ただし補助弾性層３３は電気伝導性に劣るため、それを前記補助弾性層３３の上下に設けた電気伝導層３２、３４で補っている。

図５から図１３は、本発明の前記スパイラル接触子２０の第１の製造方法を示す一工程図である。各工程図は、製造工程中のスパイラル接触子２０の部分断面図である。

図５工程に示す符号４０はＣｕ基板である。次に図６工程では、前記Ｃｕ基板４０の表面４０ａにレジスト層４２をスピンコートなどで塗布し、前記レジスト層４２に図３と同様のスパイラル接触子２０形状のパターン４２ａを露光現像にて形成する。

次に、前記パターン４２ａ内にＣｕメッキ層（第１のメッキ層）４３をメッキ形成する。前記Ｃｕメッキ層４３は、ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ（４０から６５ｇ／ｌ）、Ｈ₂ＳＯ₄（２３０〜２７０ｇ／ｌ）、Ｃｌ^-（３０〜６０ｍｇ／ｌ）を含むメッキ浴を用いて電解メッキ法にてメッキ形成される。なお最適値は、ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏが５０ｇ／ｌで、Ｈ₂ＳＯ₄が２５０ｇ／ｌで、Ｃｌ^-が５０ｍｇ／ｌである。またメッキ浴の陰極電流密度は０．５〜２．５Ａ／ｄｍ²（最適値は、１．０Ａ／ｄｍ²）、浴温度は２２〜２８℃（最適値は２５℃）である。

上記メッキ浴は強酸であるＨ₂ＳＯ₄とＣｕイオンを含み、メッキ浴のｐＨはほぼ１である。

このように強酸メッキ浴を用いることで、前記Ｃｕメッキ層４３を前記パターン４２ａ内にメッキ成長させているときに、レジスト層４２が溶解するといった不具合は生じ得ない。

さらに前記強酸メッキ浴中には浸透性に優れたシアン［（ＣＮ）₂］を含まず、前記強酸メッキ浴が、従来のようにシアンを含んだ酸性金メッキ浴を用いた場合のように、レジスト層４２とＣｕ基板４０との間に浸透し、例えばレジスト層４２が剥離したり、あるいはレジスト層４２が剥離までしなくても、前記レジスト層４２とＣｕ基板４０間にメッキ浴が浸透することで、メッキ層の裾部がその周囲に広がって成形されるような所定の形状から離れた形状になることを回避できる。
前記Ｃｕメッキ層４３を例えば１〜２μｍ程度の厚みでメッキ形成する。

次に図７に示す工程では、前記Ｃｕメッキ層４３上に、Ａｕメッキ層（第２メッキ層）４４、Ｎｉメッキ層（補助弾性層）４５、Ａｕメッキ層（電気伝導層）４６の順で順次メッキ形成していく。

ここでＡｕメッキ層４４、４６のメッキ形成は、従来と同様にシアンを含む酸性金メッキ浴を用いて電解メッキ法にて行うことができる。このようにシアンを含む酸性金メッキ浴を用いても、既にＣｕメッキ層４３が前記パターン４２ａ内の最下層として形成されているので、シアンを含む金メッキ液が前記レジスト層４２とＣｕ基板４０間に浸透していくことはない。この結果、従来のようにメッキ形成の工程中にレジスト層４２が剥離したり、あるいは剥離までしなくても、メッキ液がレジスト層４２とＣｕ基板４０間に潜り込む結果、メッキ層が所定形状とは異なる形状にメッキ形成されるといったことを防止できる。

図８は、図７の一部を拡大した部分拡大断面図である。図８に示すようにＣｕ基板４０の表面４０ａはエッチングなどの研磨加工により、裏面４０ｂに比べて粗面となっている。このように研磨加工して前記基板４０の表面４０ａを荒らすのは、前記レジスト層４２の前記Ｃｕ基板４０に対する密着性を向上させるためである。

前記研磨加工は前記Ｃｕ基板４０の表面４０ａ全体に施されるから、前記レジスト層４２のパターン４２ａ内から露出した前記Ｃｕ基板４０の表面４０ａも荒れた状態になっている。

ここで前記Ｃｕ基板４０の表面４０ａに直接、メッキされるのはＣｕメッキ層４３である。Ｃｕメッキ層４３は荒れたＣｕ基板４０の表面４０ａの凹部（窪み）内を適切に塞ぐとともに、前記Ｃｕ基板４０の表面全体を覆い隠す。そして前記Ｃｕメッキ層４３の表面４３ａは、前記Ｃｕ基板４０表面４０ａの凹凸よりもなだらかな表面となり、その結果、前記Ｃｕメッキ層４３上にメッキされるＡｕメッキ層４４，４６やＮｉメッキ層４５を平坦化面上にメッキ形成できる結果、前記メッキ層４４，４５，４６にピット（メッキ面に形成される巨視的な穴）などが発生する不具合を防止できる。

次に図９に示す工程では、前記レジスト層４２をアルカリ水溶液等で溶解・除去する。この時点で前記Ｃｕ基板４０上には、積層メッキにより形成された複数のスパイラル接触子２０が存在する。

次に図１０に示す工程では、隣り合う、スパイラル接触子２０の基部２１（図３を参照）間を接合部材（ガイドフレーム）５０によって繋ぐ。前記接合部材５０には、ちょうどスパイラル接触子２０を構成する位置に前記スパイラル接触子２０よりも一回り大きい穴部５０ａが設けられており、この穴部５０ａとスパイラル接触子２０とを位置合わせし、前記スパイラル接触子２０の基部２１上に前記接合部材５０を貼り付ける。前記接合部材５０は例えばポリイミド等で形成される。

この接合部材５０を図１０工程の時点で設けておかないと、図１１工程でＣｕ基板４０を除去した後では、形成された複数のスパイラル接触子２０が互に繋がっていない状態になるので、前記接合部材５０によって各スパイラル接触子２０間を繋げてばらばらにならないようにしておくことが必要である。

次に図１１に示す工程では、Ｃｕ基板４０を、ウエットエッチングなどにより除去する。このときＣｕメッキ層４３も前記ウエットエッチングの影響を受けて除去される。

従って図１１に示すように前記スパイラル接触子２０は、Ａｕメッキ層（第２のメッキ層、電気伝導層）４４／Ｎｉメッキ層（補助弾性層）４５／Ａｕメッキ層（電気伝導層）４６の３層メッキ構造として完成する。また前記Ｃｕメッキ層４３が除去されることで、前記接合部材５０の下面５０ｂは若干（１〜２μｍ程度）、前記Ａｕメッキ層４４の下面４４ａよりも下方に突き出す。

そして前記スパイラル接触子２０の基部２１を図１、図２及び図３に示す基台１１に導電性接着剤を介して接着固定する。

その後、前記スパイラル接触子２０を立体フォーミングして、前記スパイラル接触子２０の巻き終端２３付近（図３を参照）が最も上方に突き出すようにし、、さらに熱処理を施してその立体形状を維持する。

図５ないし図１１に示す工程を経て形成されたスパイラル接触子２０は、その断面の積層構造だけを見ると、図１７で説明した従来のスパイラル接触子の断面構造と変わるとこがない。すなわち本発明のスパイラル接触子２０も従来の接触子も下からＡｕメッキ層／Ｎｉメッキ層／Ａｕメッキ層で積層メッキされたものである。

しかし、本発明では、図６工程で形成されたＣｕメッキ層４３をレジスト層４２のパターン４２ａ内の最下層として設けることで、その上にＡｕメッキ層４４をメッキ形成する際に使用されるシアンを含んだ酸性メッキ浴のメッキ液が、前記レジスト層４２とＣｕ基板４０との間に浸透するのを防ぐことができる。従って本発明のスパイラル接触子２０は、従来のものより所定形状で且つ複数のスパイラル接触子２０が均一な形状で形成される。しかも従来では、Ｃｕ基板上に直接、Ａｕメッキ層を設けているため、シアンを含んだ酸性メッキ浴のメッキ液の潜り込みで、レジスト層が剥離して、そもそもスパイラル接触子２０の形成が不可能といった事態が生じ得たが、そのような不具合は本発明では生じ得ない。

さらに、従来ではＣｕ基板上に直接、Ａｕメッキ層を施すため、Ｃｕ基板の表面がレジスト層の密着性を向上させるために荒らされている場合には、前記Ａｕ基板の下面も荒れた光沢のない金属メッキとなるが、本発明では、Ｃｕメッキ層４３をＣｕ基板４０上に直接、メッキ形成するため、Ｃｕ基板４０の表面４０ａの凹凸は前記Ｃｕメッキ層４３がカバーし、Ａｕメッキ層４４，４６、Ｎｉメッキ層４５が前記凹凸の影響を直接受けず、光沢のある金属メッキとして完成し、またピットなどの不具合の発生を適切に防止できる。

以上からスパイラル接触子２０が本発明の製造方法を用いて製造されたものか、従来の製造方法を用いて製造されたものか実物を分析すれば容易に把握することが可能である。

図５ないし図１１に示すスパイラル接触子２０の製造方法では、下からＡｕメッキ層４４／Ｎｉメッキ層４５／Ａｕメッキ層４６の順の３層メッキ構造からなるスパイラル接触子２０が形成されるが、例えば２層メッキ構造であってもよいし４層以上のメッキ構造であってもよい。

またＮｉメッキ層４５が、Ｎｉ−Ｘ（ただしＸは、Ｐ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂｅのうちいずれか１種以上）から選択された材質のメッキ層であってもよいし、あるいはＮｉと、Ｎｉ−Ｘとの多層構造であってもよい。また最上層となるＡｕメッキ層４６は、Ａｕに代えて白金族元素の少なくとも１種、あるいは白金族元素の少なくとも１種とＡｕとを含有した材質のメッキ層であってもよい。

また図５ないし図１１に示す製造方法では、Ｃｕ基板４０を用い、その上にメッキ形成される第１のメッキ層はＣｕメッキ層４３であったが、基板とその上に直接メッキされる第１のメッキ層とが、同じ材質のものであればＣｕに限るものではない。基板とその上に直接メッキされる第１のメッキ層とが、同じ材質のものであれば、図１１工程で、前記基板と第１のメッキ層とを同時に除去できる。なお第１のメッキ層上に積層される第２、第３・・メッキ層と、前記基板及び第１のメッキ層とは異なる材質でなければならない。

なお最下層のＡｕメッキ層４４は、それに代えて他の貴金属からなるメッキ層でもよいが、ただし前記Ａｕメッキ層４４の場所にメッキする際のメッキ浴にはシアン等を含む浸透性の高い酸性メッキ浴であることが、本発明の本来の目的を効果的に達成することが可能になる。

すなわち本発明では、Ｃｕ基板４０上にまず第１のメッキ層であるＣｕメッキ層４３をメッキ形成するが、このＣｕメッキ層４３は、シアンを含む酸性メッキ浴中に曝されても、シアンを含むメッキ液が、レジスト層４２とＣｕ基板４０間へ浸透するのを塞ぐものである。

このためＣｕメッキ層４３の上に、シアンを含む酸性メッキ浴を用いてメッキ層をメッキしないのであれば、そもそも前記Ｃｕメッキ層４３を設けなくても、前記レジスト層４２とＣｕ基板４０間へのシアンを含むメッキ液の浸透の問題が生じ得ないのであるから、Ｃｕメッキ層４３を設けたことの効果が弱くなる（ただし図８で説明したように、Ｃｕメッキ層４３でＣｕ基板４０表面の凹凸を覆い、その上に形成されるメッキ層にピット等が生じ得ないようにするといった効果はある）。

よって、より効果的に本発明の目的を達成するなら、Ｃｕメッキ層４３上にはＡｕメッキ層４４など、シアンを含む酸性メッキ浴を使用する必要があるメッキ層をメッキすることが、より本発明の作用効果を奏し得る。

そこでＣｕメッキ層４３上にシアンを含む酸性メッキ浴を使用してメッキ層を形成しないのであれば、次に説明する製造方法を用いる方が、製造工程の簡略化を図り、且つ所定の基本性能を備えたスパイラル接触子２０を製造できて好ましい。

図１２工程は、図６工程のレジスト層４２の塗布−露光現像によるパターン４２ａ成形を行った後、前記Ｃｕ基板４０上に下から、Ｐｄメッキ層（第１のメッキ層、電気伝導層）５２／Ｎｉメッキ層（第２のメッキ層、補助弾性層）４５／Ｐｄメッキ層（電気伝導層）５３の順に積層メッキする。

Ｐｄメッキ層５２，５３は、ＰｄＳＯ₄（硫酸パラジウム）を５〜２０ｇ／ｌ（最適値は１０ｇ／ｌ）含有したメッキ浴を用いてメッキ形成される。このメッキ浴は強酸である硫酸イオンと、Ｐｄイオンを含むｐＨが約１の強酸メッキ浴である。またメッキ浴の陰極電流密度を０．５〜２．０Ａ／ｄｍ²（最適値は１．０Ａ／ｄｍ²）、浴温度を２０〜３０℃（最適値は２５℃）とする。

Ｐｄメッキ層５２，５３はＡｕと同じように貴金属で化学的に安定した材質であり、電気伝導性にも優れる。

従ってＡｕメッキに代えてＰｄメッキ層５２，５３を設けても、図５ないし図１１の製造方法でメッキ形成されたスパイラル接触子２０とほぼ同様の特性を示す。

Ｐｄメッキ層５２，５３をメッキ形成する際、図７工程でＡｕメッキ層４４，４６をメッキ形成する場合と異なり、メッキ浴中にシアンを含まない。そのため、図６工程のように、そもそもＣｕメッキ層４３を設けて、Ｃｕ基板４０の表面４０ａを塞いでおく必然性もない。そのため図５ないし図１１に示す工程に比べてＣｕメッキ層４３を設けなくてもよい分、製造工程の簡略化を図ることが可能である。

図１２工程で、Ｐｄメッキ層５２／Ｎｉメッキ層４５／Ｐｄメッキ層５３を積層メッキした後、図９工程以降と同様に、レジスト層４２の除去−接合部材５０の取付け−Ｃｕ基板４０の除去工程を施す。

図１２工程では、Ｐｄメッキ層５２，５３に代えて、他の白金族元素から成るメッキ層を設けてもよい。かかる場合でもシアンを含まない強酸性メッキ浴を用いて白金族元素から成るメッキ層を形成できる。なお基板はＣｕ基板４０でなくてもよい。

ところで、図５ないし図１１に示すスパイラル接触子２０の製造方法、及び図１２に示すスパイラル接触子２０の製造方法は、いずれも様々なメッキ技術に使用できるものである。

例えばバンプなどの電気接触構造体も、基板の上にレジスト層を塗布し、前記レジスト層にパターンを形成し、そのパターン内に金属メッキを成長させ、その後、前記レジスト層を除去する工程を踏むため、特に前記電気接触構造体の最下層や、全体がＡｕメッキ層で形成される場合には、本発明を適用することで、前記電気接触構造体を所定の形状に効果的に形成できる。

また図５ないし図１１、及び図１２に示す製造方法では、いずれも基板４０を最終的に除去するが、上記したバンプなどの電気接触構造体を形成する際には、基板４０の除去はその必要に応じて行われる。

電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図、 図１のＡ−Ａ線における断面図を示し、電子部品が装着された状態の断面図、 本発明におけるスパイラル接触子の形状を示す拡大斜視図、 図３に示すＢ線から切断したスパイラル接触子の部分拡大断面図、 本発明における接触子の製造方法を示す一工程図、 図５の次に行われる一工程図、 図６の次に行われる一工程図、 図７の工程の部分拡大図、 図７の次に行われる一工程図、 図９の次に行われる一工程図、 図１０の次に行われる一工程図、 図６ないし図８とは別の製造工程を用いた一工程図、 スパイラル接触子の部分拡大斜視図、 従来のスパイラル接触子の製造方法を示す一工程図、 従来のスパイラル接触子の製造方法を問題点を説明するための説明図、 従来のスパイラル接触子の製造方法を問題点を説明するための説明図、

符号の説明

２０ スパイラル接触子
２０ａ 接触子片
２１ 基部
２２ 巻き始端
２３ 巻き終端
３２、３４ 電気伝導層
３３ 補助弾性層
４０ Ｃｕ基板
４２ レジスト層
４３ Ｃｕメッキ層（第１のメッキ層）
４４ Ａｕメッキ層（第２のメッキ層）
４５ Ｎｉメッキ層（補助弾性層）
４６ Ａｕメッキ層（電気伝導層）
５２ Ｐｄメッキ層（第１のメッキ層）
５３ Ｐｄメッキ層（電気伝導層）

Claims (14)

1. （ａ） 基板上に、メッキ層のパターンが形成されたレジスト層を形成する工程と、
   （ｂ） 前記パターン内の前記基板上に、強酸性メッキ浴を用いて、第１メッキ層をメッキ形成する工程と、
   （ｃ） 前記第１メッキ層上に、前記第１メッキ層とは異なる材質の第２メッキ層をメッキ形成する工程と、
   （ｄ） 前記レジスト層を除去する工程と、
   を有することを特徴とする積層メッキの製造方法。
2. 前記（ｄ）工程後、
   （ｅ） 前記基板を除去する工程、
   を有する請求項１記載の積層メッキの製造方法。
3. 前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と同じ材質のものを用い、前記（ｅ）工程で、前記基板とともに前記第１メッキ層も除去する請求項２記載の積層メッキの製造方法。
4. 前記（ｃ）工程で、第２メッキ層を、シアンを含む酸性メッキ浴を用いて、メッキ形成する請求項３記載の積層メッキの製造方法。
5. 前記（ｂ）工程で、第１メッキ層には、前記基板と異なる材質のものを用い、前記（ｅ）工程では、前記基板のみを除去して、前記第１メッキ層をそのまま積層メッキとして残す請求項２記載の積層メッキの製造方法。
6. 基台と、前記基台に設けられた複数の接触子とを有し、電子部品の複数の外部接続部が、前記接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
   前記接触子を、請求項４記載の積層メッキの製造方法を用いて形成し、このとき、前記（ｃ）工程と、前記（ｄ）工程の間に、
   （ｆ） 前記第２メッキ層よりも、降伏点及び弾性係数が高い補助弾性層を前記第２メッキ層上にメッキ形成する工程と、
   （ｇ） 前記補助弾性層上に、前記第２メッキ層と同じ、あるいは異なる材質の貴金属元素を含有した電気伝導層をメッキ形成する工程と、
   を有し、前記第２メッキ層、補助弾性層及び電気伝導層の積層メッキで前記接触子を構成することを特徴とする接続装置の製造方法。
7. 前記（ａ）工程での基板にＣｕ基板を用い、前記（ｂ）工程での第１メッキ層をＣｕでメッキ形成する請求項６記載の接続装置の製造方法。
8. 前記（ｂ）工程で使用されるメッキ浴中に、Ｃｕイオンと硫酸イオンとを含有して、強酸性メッキ浴を構成する請求項７記載の接続装置の製造方法。
9. 前記第２メッキ層及び電気伝導層をＡｕで、前記補助弾性層をＮｉでメッキ形成する請求項６ないし８のいずれかに記載の接続装置の製造方法。
10. 基台と、前記基台に設けられた複数の接触子とを有し、電子部品の複数の外部接続部が、前記接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
    前記接触子を、請求項５記載のメッキ層の製造方法を用いて形成し、このとき、前記（ｃ）工程での前記第２メッキ層を、前記第１メッキ層よりも、降伏点及び弾性係数が高い材質でメッキ形成して補助弾性層とし、
    さらに、前記（ｃ）工程と前記（ｄ）工程との間に、
    （ｈ） 前記補助弾性層上に、前記第１メッキ層と同じ、あるいは異なる材質の貴金属元素を含有した電気伝導層をメッキ形成する工程と、
    を有し、前記第１メッキ層、補助弾性層及び電気伝導層の積層メッキで前記接触子を構成することを特徴とする接続装置の製造方法。
11. 前記（ａ）工程での基板にＣｕ基板を用い、前記（ｂ）工程での第１メッキ層を白金族元素から成る材質でメッキ形成する請求項１０記載の接続装置の製造方法。
12. 前記（ｂ）工程で使用されるメッキ浴中に、白金族イオンと、硫酸イオンとを含有して強酸性メッキ浴を構成する請求項１１記載の接続装置の製造方法。
13. 前記白金族元素にはＰｄを選択する請求項１１または１２に記載の接続装置の製造方法。
14. 前記電気伝導層を白金族元素あるいは金の少なくとも一種を含む材質でメッキ形成する請求項１０ないし１３のいずれかに記載の接続装置の製造方法。

Images