JP2008227395A - サブマウントおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の解決しようとする課題は、下地基板上に蒸着法などに依らずに接合強度が良好なめっき層が形成されたサブマウントおよびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】平均表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．５μｍの下地基板１上に無電解めっき法あるいは電解めっき法などの湿式めっき法により、Ｎｉめっき層２、Ａｕめっき層３、およびＡｕ−Ｓｎめっき層４を形成し、且つＮｉめっき層２、Ａｕめっき層３、およびＡｕ−Ｓｎめっき層４の各平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下とするサブマウントおよびその製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子の実装に用いられるサブマウントおよびその製造方法に関するものである。

半導体素子は、放熱のために、通常、ヒートシンク上に搭載されてパッケージ化されているが、当該半導体素子と当該ヒートシンクとの熱膨張係数差に起因して生じるストレスによる破壊を防止するため、両者の熱膨張係数差を緩和する部材、すなわちサブマウントを介在させる必要がある。

上記サブマウントに関する技術として、後記する特許文献１により、下地基板上にＡｕ薄層とＳｎ薄層との交互多層膜からなる積層半田を形成した回路基板において、前記積層半田の最上層および最下層をＡｕ薄層にするとともに、Ａｕ薄層の合計膜厚よりＳｎ薄層の合計膜厚が大である回路基板が従来公知である。また特許文献１においては、Ａｕ薄層とＳｎ薄層とを交互に積層するために、Ａｕ−Ｓｎ組成比を高精度に調整することが要求されるとして、それらの形成に蒸着法が用いられている。

サブマウントに関する他の技術として、後記する特許文献２により、下地基板の表面に形成される下地基板保護層と、当該下地基板保護層上に形成される電極層と、当該電極層上に形成される半田層とを含み、上記下地基板の平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ未満であるサブマウントが従来公知である。

サブマウントに関するさらに他の技術として、後記する特許文献３により、窒化アルミニウムを主成分とする下地基板の上に金属回路を形成したサブマウントにおいて、上記下地基板として、表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜０．５μｍのものを採用することが従来公知である。また上記金属回路としての、０．０５μm厚のＴｉ層およびその上の０．２μm厚のＰｔ層をスパッタリングにより形成する記載もある。

特開２００１−２３７５３３（請求項１、段落番号００２５） 特開２００６−２６１５６９（請求項３、段落番号００２２） 特開２００１−３０８４３８（請求項２、段落番号００２１）

ところで特許文献１では、Ａｕ薄層とＳｎ薄層とを交互に積層する際に、前記したようにＡｕ−Ｓｎ組成比を高精度で管理する要求があるために蒸着法が用いられるが、その場合には下地基板の表面と裏面とに別々に成膜する必要がある。またＡｕ−Ｓｕ多層半田においては、工程数が非常に多くて複雑となる。さらに蒸着法は、サブマウントの下地基板上のみならず、蒸着室内の各所にも高価なＡｕ−Ｓｎ合金が付着し、材料収率の低下は避けられず、高コスト処理となる問題点がある。

また特許文献２では、下地基板として表面粗さが０．１μｍ以下の、換言すると表面粗さの程度が小さいものを採用するので、その比較例２に示されているように、十分な接合強度が得られない場合が生じる問題がある。また特許文献３では、上記金属回路をスパッタリングにより形成するが、スパッタリングも上記の蒸着法と同様の問題がある。したがって、本発明の解決しようとする課題は、下地基板上に蒸着法などに依らずに接合強度が良好なめっき層が形成されたサブマウントおよびその製造方法を提供することにある。

本発明にかかるサブマウントは、下地基板の両面上に形成されたニッケルめっき層、上記両ニッケルめっき層上に形成された金めっき層、上記両金めっき層の片面上または両面上に形成された金−錫めっき層を含み、上記下地基板の平均表面粗さ（本発明における平均表面粗さは、すべて（Ｒａ）である。）が、０．１μｍ〜０．５μｍであり、上記ニッケルめっき層、上記金めっき層、および上記金−錫めっき層の各平均表面粗さが０．０５μｍ以下であることを特徴とするものである。

また本発明にかかるサブマウントの製造方法は、下地基板の両面の平均表面粗さが０．１μｍ〜０．５μｍとなるように粗面化処理する第一工程、粗面化処理された上記下地基板の両面上に平均表面粗さが０．０５μｍ以下のニッケルめっき層を湿式めっき法により形成する第二工程、上記両ニッケルめっき層の両面上に平均表面粗さが０．０５μｍ以下の金めっき層を湿式めっき法により形成する第三工程、上記両金めっき層の片面上または両面上に平均表面粗さが０．０５μｍ以下の金−錫めっき層を湿式めっき法により形成する第四工程を含むことを特徴とするものである。

本発明に係るサブマウントは、下地基板として平均表面粗さが０．１μｍ〜０．５μｍのものを使用するために、下地基板とその両面に形成されたニッケルめっき層との接合強度がアンカー効果によって向上し、サブマウントの切断加工時のチッピングによるめっき剥がれが防止できるため、歩留まりが向上する。下地基板の両面のニッケルめっき層、ニッケルめっき層上の金めっき層、および金−錫めっき層の各平均表面粗さが０．０５μｍ以下であるので、洗浄が容易となり、不純物の付着が軽減されるため、接合信頼性が向上する効果がある。また金−錫めっき層上にさらに金めっき層を形成すると、それが金−錫めっき層の表面酸化を防止する効果がある。

本発明に係るサブマウントの製造方法は、ニッケルめっき層、金めっき層、および金−錫めっき層を湿式めっき方法により形成するので、従来技術における蒸着法やスパッタリング法と比べて、製造時における材料収率が向上し、しかもめっきプロセスを簡略化することができるため、大幅なコスト低減が可能となる。なお本発明において、湿式めっき方法とは、無電解めっき、電解めっきなど、めっき液を使用するめっき方法を意味する。

実施の形態１．
図1は、本発明の実施の形態１を説明する断面図であって、実施の形態１のサブマウントは、下地基板１の両面にＮｉめっき層２が形成され、両Ｎｉめっき層２の上にＡｕめっき層３が形成され、両Ａｕめっき層３の上にＡｕ−Ｓｎめっき層４が形成されている。両Ａｕ−Ｓｎめっき層４は、Ａｕ−Ｓｎ半田として機能する。下地基板１としては、当該下地基板１とＮｉめっき層２との間で良好なアンカー効果が生じるように、その平均表面粗さが０．１μｍ未満とならないように注意する。一方、平均表面粗さが０．５μｍより大きいと、Ｎｉめっき層２の一般的な層厚、例えば１μm〜５μｍを得る場合、レベリング不足により、部分的にめっきむらが生じる問題がある。よって、本発明における下地基板１のＮｉめっき層２の形成前における平均表面粗さは、０．１μm〜０．５μｍ、特に０．１５μm〜０．５μｍ、さらに０．２μm〜０．４５μｍであることが好ましい。

下地基板１の平均表面粗さは、通常のラッピング装置やポリッシング装置、あるいはそれらを適宜組み合わせ使用することにより所望の平均表面粗さとすることができる。下地基板１の構成材料としては、斯界で従来から公知あるいは周知のものであってよく、例えば窒化アルミニウム(ＡｌＮ)、シリコンカーバイド(ＳｉＣ)、シリコン（Ｓｉ）、銅タングステン合金(ＣｕＷ)等が例示される。就中、コスト面で成膜には電解めっきを使用することが好ましいため、導電性に優れる銅タングステン合金(ＣｕＷ)の使用が特に好ましい。

Ｎｉめっき層２、Ａｕめっき層３、およびＡｕ−Ｓｎめっき層４の各層厚は、いずれも０．１μｍ〜１０μｍ（Ａｕめっき膜厚に関しては０．０５〜０．５μｍ）、好ましくは２μｍ〜５μｍであり、またそれら各層の平均表面粗さは、いずれも０．０５μｍ以下、例えば０．０１μｍ〜０．０４５μｍとされる。Ｎｉめっき層２とＡｕめっき層３は、無電解めっきあるいは電解めっきのいずれで形成してもよいが、Ａｕ−Ｓめっき層４は、電解めっきで形成されることが好ましい。Ａｕめっき層３とＡｕ−Ｓｎめっき層４の平均表面粗さを上記の値とすることにより、ダイシング時に使用する切削油等の不純物の洗浄が容易となり、半導体素子、ヒートシンクとの接合信頼性が向上する効果がある。さらに、Ａｕめっき層３については、平均表面粗さを上記の値とすることにより、はんだ濡れ性が向上する効果もある。

次に、実施の形態１のサブマウントの具体的な製造方法について説明する。まず、下地基板１を準備する。下地基板１としては、そのサイズが例えば幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍである。下地基板１は、Ｎｉめっき層２が形成される両面の平均表面粗さが０．１μm〜０．５μｍになるように加工する。

次に、研磨などにより平均表面粗さが上記の値に調整された下地基板１を脱脂用水溶液に浸漬して脱脂洗浄する。その脱脂方法としては、一般的に行われている、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等を使用したアルカリ洗浄が利用でき、洗浄後、塩酸浸漬による活性化を行う。その際のアルカリ脱脂は、リン酸ナトリウムが４５質量％、ホウ酸ナトリウムが２５質量％の水溶液を脱脂液として用い、液温５０℃で１分間の洗浄を行う。次に、洗浄済みの下地基板１上にＮｉめっき層２を形成する。なおＮｉめっき層２の形成には、当該層２の仕上がり平均表面粗さが０．０５μｍ以下となるようにするために、下記の操作１〜操作３の少なくとも一つを採用すると良い。

操作１：Ｎｉめっき層２の形成後、Ｎｉめっき層に平坦化効果を有するエッチング液を利用してエッチングを施して平坦化を図る。Ｎｉめっき層の形成には、成膜速度およびコストの面から電解Ｎｉめっきが有効である。電解Ｎｉめっきでは、例えばワット浴を利用する。ワット浴の組成は、硫酸ニッケルが２４０ｇ／リットル（以下、Ｌ）、塩化ニッケルが４５ｇ／Ｌ、ホウ酸が３０ｇ／Ｌであり、液温は４５℃程度である。Ｎｉめっき層形成後に、例えば硫硝酸４０質量％、界面活性剤１０質量％で構成されたエッチング液を使用し、５０℃程度で３０〜６０秒間浸漬してＮｉめっき層の平坦化を行う。

操作２：Ｎｉめっき層２を層状析出膜としてＮｉめっき層２の平坦化を図る。即ち、平坦化効果を得るために、下地基板１の面に対して法線方向への結晶成長を防ぎ、当該基板１の面に沿っためっき膜の成長、即ち層状析出させることで下地基板１の凹凸を緩和させる必要がある。この際のＮｉめっきには、上記操作１に記載のワット浴を利用し、めっき液の改質を行うことで平坦化を行う。即ちめっき液の改質には、有機塩、例えばサッカリンのようなスルホンアミド、アセチレン誘導体のような不飽和炭化水素を使用する。かくすると、当該有機塩はめっき液中（水中）で電離し、電離した有機物イオンは電極への吸着剤となるため、めっき層の柱状析出の抑制が可能となる。つまり、有機物イオンは電着面に吸着し、さらに凹凸の凹に比べて、電界集中が起きる凸部位に多く吸着するため、凸部位での析出反応が抑制できる。

その結果、めっき層は層状析出となり、平滑性が得られる。吸着剤には、例えばサッカリンのようなスルホンアミドとアセチレン誘導体のような不飽和炭化水素の組み合わせが利用できる。Ｎｉ方法として、上記操作１に記載のＮｉワット浴にサッカリン、アセチレン誘導体などの有機吸着剤を添加し、液温４５℃、電流密度２〜５Ａ／ｄｍ²でＮｉめっきを行い、２μｍ以上成膜する。２Ａ／ｄｍ²以下の低電流密度でめっきを行うと、電極表面のＮｉイオン濃度が小さいため、反応活性点に到達するイオン数が少ない。

その結果、安定した結晶の成長が起こるため、結晶粒が大きく、柱状析出し易くなり十分な平滑性が得られない。逆に、電流密度が５Ａ／ｄｍ²以上となると、電極表面でのＮｉ析出量が増加し、部分的にＮｉイオンの供給量不足となり、所謂やけが生じるため、めっきむらが生じ、平滑性が得られない。電流密度２〜５Ａ／ｄｍ²の範囲でめっきを行うことで、Ｎｉイオンは、析出したＮｉ上にも活性点を形成するようになり、結晶成長が進まないため、結晶粒を細かくすることが可能となり、十分な平滑性を確保することが可能である。また、基板の平均表面粗さが０．１〜０．５μｍである場合、層厚が２μｍ未満では、部分的に特に電解めっきにおいては、中心部にめっきむらが生じ、十分な平滑性が得られないため、２μｍ以上の成膜が好ましくい。

操作３：Ｎｉめっきにおいて、めっき治具の線速度を５〜５０ｍ／ｍｉｎとして揺動撹拌を行って平坦化効果を向上させる。上記線速度が５ｍ／ｍｉｎ以下の場合、めっき面に付着する水素量が多くなるため、めっきむらが生じやすくなる。また、５０ｍ／ｍｉｎ以上となると、めっき面に接するめっき液の流量が不均一となるため、めっきムラが発生する。

表面平均粗さ０．０５μｍ以下のＮｉめっき層２を形成した後、Ａｕめっき層４を形成する。Ａｕめっき層３の形成には、成膜速度、コストの面から電解Ａｕめっきを利用するのが好ましい。Ａｕめっき液組成としては、例えばシアン化金カリウムが１５ｇ／Ｌ、クエン酸が４０ｇ／Ｌ、クエン酸アンモニウム塩が４０ｇ／Ｌの水溶液であって、Ａｕめっき液のｐＨは４であり、液温は４０℃程度のものが例示される。

本発明において、Ａｕめっき層３上に形成されるＡｕ−Ｓｎめっき層４におけるＡｕとＳｎとの組成比に就いては、後記の理由から、Ａｕが６５〜８０質量％、Ｓｎが２０〜３５質量％の組成比とされる。即ち、サブマウントの一般的な実装温度は、３００〜３５０℃であって、丸善株式会社の金属データブック（改定２版、日本金属学会編）における第４３７頁に記載されたＡｕ−Ｓｎ合金状態図を参照すると、Ａｕ−Ｓｎめっき層の組成比が上記の範囲に入っていないと、半田として機能しない。一方、上記範囲内であるＡｕ−Ｓｎめっき層は、溶融時に下地のＡｕめっき膜３と実装する半導体素子表面に形成されたＡｕの影響を受けた場合でも、実装温度内で溶融状態は安定する。

次に、Ａｕ−Ｓｎめっき層の形成方法に就き説明すると、Ａｕ−Ｓｎめっき液としては、例えばＮＥケムキャット（株）や大和化成（株）などめっき液が使用できる。かかるＡｕ−Ｓｎめっき液におけるＡｕ濃度とＳｎ濃度とを調整することで所望の組成比を有するＡｕ−Ｓｎ半田が形成可能であり、例えばＡｕ濃度を８〜１２ｇ／Ｌ、Ｓｎ濃度を８〜１２ｇ／Ｌ、液温を５０〜７０℃の範囲に設定し、電流密度０．１〜１．０Ａ／ｄｍ²でＡｕ−Ｓｎめっきを行うことで、Ａｕが６５〜８０質量パーセント、Ｓｎが２０〜３５質量パーセントの組成比のＡｕ−Ｓｎめっき層が形成可能である。なおその際、上記電流密度が高すぎると、いわゆる焼けが生じてめっき厚にばらつきが起き、一方電流密度が低い場合にも組成のばらつきが生じる。めっき中は、めっき治具の線速度が５〜５０ｍ／ｍｉｎとなる揺動撹拌を行い、めっき時間を調節することにより所望の膜厚に調整が可能である。線速度が上記の範囲を外れると、めっき面に接するめっき液の流量が不均一となり、めっきむらが発生する。Ａｕ−Ｓｎめっき層形成後、得られた下地基板１をダイシングソー等の加工装置で所定の寸法に加工する。

本発明のサブマウントの特徴は、Ａｕ−Ｓｎ層４が湿式めっき膜であることと下地基板１の平均表面粗さが０．１〜０．５μｍであっても、下地基板１の表面粗さを反映することなく、平均表面粗さが０．０５μｍ以下のＮｉめっき層２およびＡｕめっき層３を形成することができる点にある。これにより、従来では困難であった良好な半田ぬれ性と下地基板１〜層４の各層間での高密着力を有するサブマウントの製造が可能となり、半田接合性が良好なサブマウントを歩留まりよく低コストで製造することが可能となる。なお実施の形態１において、電解Ｎｉめっきの代わりに無電解Ｎｉめっきを使用しても電解Ｎｉめっきと同様の効果を奏するのは言うまでもない。同様に電解Ａｕめっきの代わりに無電解Ａｕめっきを使用しても電解Ａｕめっきと同様の効果を奏するのは言うまでもない。

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２を説明する断面図であって、実施の形態２は、前記実施の形態１とは、以下の点において相違する。即ち、実施の形態1に係るサブマウントは両面にＡｕ−Ｓｎめっき層４が形成されているのに対して、実施の形態２に係るサブマウントではは片面にのみにＡｕ−Ｓｎめっき層４が形成されている。

実施の形態２の製造方法に関して、Ａｕめっき層３の形成までは実施の形態１に係るサブマウントと同じであるため、ここでの説明は省略する。Ａｕめっき層３の形成後、Ａｕめっき層３の一方をマスキングする。当該マスキング方法として、例えばマスキングテープ、あるいはフォトレジストによる方法が例示される。次に、マスクを形成していないＡｕめっき層上にＡｕ−Ｓｎめっき層４を形成する。その形成方法は、実施の形態１に係るサブマウントのＡｕ−Ｓｎめっき層４の形成方法と同じであってよいので、ここでの説明は省略する。

Ａｕ−Ｓｎめっき層４形成後、上記マスキングを剥離し、得られたサブマウントの下地基板１をダイシングソー等の加工装置で所定の寸法に加工する。以上のように、本実施の形態に係る発明を採用することにより、Ａｕ−Ｓｎ以外の半田付けを必要とする実装にも対応が可能である。また、良好な半田ぬれ性とサブマウント下地基板／めっき膜間の高密着力を兼ね備えたサブマウントの製造が可能となり、蒸着法と比較して工程数の削減と材料収率の向上から、製造コストの低減を図ることができる。

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３を説明する断面図であって、実施の形態３は、前記実施の形態１とは、両Ａｕ−Ｓｎめっき層４上にＡｕめっき層５が形成されている点において異なり、その他は実施の形態１と同じである。よって以下では、Ａｕめっき層５に就いてのみ説明する。Ａｕめっき層５は、両Ａｕ−Ｓｎめっき層４の形成後、その上にＡｕめっき層５を湿式めっきにより形成する。Ａｕめっき層５の厚さは０．０１μｍ〜０．１μｍ、例えば０．０５μｍである。Ａｕめっき層５の形成には、成膜速度、コストの面から電解Ａｕめっきを利用するのが望ましい。その際のめっき方法は、Ａｕめっき層３の形成時と同様であってよく、例えばシアン化金カリウムが１５ｇ／Ｌ、クエン酸が４０ｇ／Ｌ、クエン酸アンモニウム塩が４０ｇ／Ｌの液を使用し、液温が４０℃程度でめっきを行う。Ａｕめっき層５の形成後、得られたサブマウントの下地基板をダイシングソー等の加工装置で所定の寸法に加工する。

前記実施の形態１、２のサブマウントは、長期間保存中に最外のＡｕ−Ｓｎめっき層４が酸化して銀白色から金色に変化し、共晶温度でＡｕ−Ｓｎ半田の溶融が起こらない問題がある。かかる問題に対して、Ａｕめっき層５は、Ａｕ−Ｓｎめっき層４の酸化を防止してサブマウントの長期保存を可能にする効果がある。また厚さ０．０５μｍのＡｕ層の形成においても蒸着法と比較して工程数の削減と材料収率の向上から、製造コストの低減を図ることができることは言うまでもない。なお上記実施の形態において、電解Ａｕめっきの代わりに無電解Ａｕめっきを使用しても電解Ａｕめっきと同様の効果を奏する。また、Ａｕめっき層５の厚みは、本発明のサブマウントの保存期間によるが、０．０１μｍ以上であれば、多くの場合、Ａｕ−Ｓｎめっき層４の酸化を防止する効果がある。

実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４を説明する断面図であって、実施の形態４は、前記実施の形態２とは、Ａｕ−Ｓｎめっき層４上にＡｕめっき層５が形成されている点において異なり、その他は実施の形態２と同じであって、Ａｕめっき層５の形成方法および層厚に就いては前記実施の形態３での説明が当て嵌まるので省略する。実施の形態４におけるＡｕめっき層５は、前記実施の形態３におけるそれと同様にＡｕ−Ｓｎめっき層４の酸化を防止する効果がある。

実施例１．
幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ、表面平均粗さ０．１０μmのシリコン（Ｓｉ）下地基板を前記実施の形態１に説明した方法で洗浄し、次に前記実施の形態１に説明した成膜方法に従い、厚さ２μmのＮｉめっき層、および厚さ０．０５μm、平均表面粗さが０．０２μｍのＡｕめっき層を順次形成した後、両Ａｕめっき層のうちの片面上のみに前記実施の形態２に説明した成膜方法に従い、厚さ３μmのＡｕ−Ｓｎめっき層（Ａｕ：７０質量％、Ｓｎ：３０質量％）を形成してサブマウントを作成した。

実施例２．
前記実施例１において用いたシリコン（Ｓｉ）下地基板に代えて、表面平均粗さが０．５０μmであるシリコン（Ｓｉ）下地基板を用い、Ａｕめっき層の平均表面粗さを０．０５μｍとした以外は実施例１と同様の方法および工程を行ってサブマウントを作成した。

比較例１．
前記実施例１において用いたシリコン（Ｓｉ）下地基板に代えて、表面平均粗さが０．０２μmであるシリコン（Ｓｉ）下地基板を用い、前記実施の形態１に説明した方法で洗浄し、次に上村工業（株）製の無電解Nｉめっき液およびＡｕめっき液を用いて実施の形態１に説明した成膜方法に従い、厚さ２μmのＮｉめっき層、および厚さ０．０５μm、平均表面粗さ０．２０μｍのＡｕめっき層を順次形成した後、両Ａｕめっき層のうちの片面上のみに前記実施の形態２に説明した成膜方法に従い、厚さ３μmのＡｕ−Ｓｎめっき層（Ａｕ：７０質量％、Ｓｎ：３０質量％）を形成してサブマウントを作製した。

比較例２．
前記実施例１において用いたシリコン（Ｓｉ）下地基板に代えて、表面平均粗さが０．０８μmであるシリコン（Ｓｉ）下地基板を用い、前記実施の形態１に説明した方法で洗浄し、次に上村工業（株）製の無電解Nｉめっき液およびＡｕめっき液を用いて厚さ２μmのＮｉめっき層、および厚さ０．０５μm、平均表面粗さ０．２０μｍのＡｕめっき層を順次形成した後、両Ａｕめっき層のうちの片面上のみに前記実施の形態２に説明した成膜方法に従い、厚さ３μmのＡｕ−Ｓｎめっき層（Ａｕ：７０質量％、Ｓｎ：３０質量％）を形成してサブマウントを作製した。

実施例１、２および比較例１、２の各サブマウントに就いて、下記のめっき剥がれ試験、半田塗布試験、および半田接合試験を行った。
めっき剥がれ試験：サブマウントをダイシングソーによって縦×横が１０ｍｍ×１０ｍｍの試料に切断した際におけるめっき層の剥がれの有無を調べる。
半田塗布試験：半田としてＳｎ：Ａｇ：Ｃｕの質量比が１．０：３．０：０．５のものを使用し、サブマウントの露出しているＡｕ面に還元雰囲気中で上記半田を塗布し、半田のぬれ角を測定する。
接合性試験：サブマウントのＡｕ面とＣｕ板とを還元雰囲気中で上記半田を塗布後、接合させ、接合面におけるボイドの有無をＸ線探傷にて調べる。

めっき剥がれ試験の結果、実施例１、２から得られた各サブマウントは、ダイシングソーを使用した切断によってもめっき層の剥がれは生じなかった。一方、比較例１から得られた各サブマウントは６箇所、比較例２では１箇所の、各めっき層の剥がれが生じた。各剥がれ部位をＳＥＭ−ＥＤＸ観察したところ、いずれも下地基板とＮｉめっき層との界面で生じていることが明らかとなった。半田塗布試験および接合性試験の結果、実施例１、２、比較例１、２から得られたサブマウントの各半田のぬれ角は、それぞれ１０．７度、１１．８度、１４．１度、１３．３度であり、実施例１、２ではボイドは検出されず、比較例１、２ではボイドが検出された。

以上の試験結果から、下地基板の平均表面粗さを０．１μm以上とすることによりめっき剥がれが生じないことがわかる。またAuめっき層の平均表面粗さが０．０５μm以下であると、各半田のぬれ角が小さく、半田濡れ性が高いことがわかる。また、半田接合面でのボイド発生が防止され、しかもボイド発生に基づく放熱性低下の問題が回避される効果があることも判明した。

本発明は、前記した実施の形態1〜４、および実施例１、２に限定されるものではなく、本発明が解決しようとする課題並びにそれに対する解決手段の精神に沿った種々の変型形態を包含するものである。

本発明のサブマウントおよびその製造方法は、フォトダイオード、レーザダイオードあるいはその他の各種半導体の分野で利用される可能性が高い。

本発明の実施の形態１の断面図である。 本発明の実施の形態２の断面図である。 本発明の実施の形態３の断面図である。 本発明の実施の形態４の断面図である。

符号の説明

１ 下地基板、２ Ｎｉめっき層、３ Ａｕめっき層、４ Ａｕ−Ｓｎめっき層、
５ Ａｕめっき層。

Claims (6)

1. 下地基板の両面上に形成されたニッケルめっき層、上記両ニッケルめっき層上に形成された金めっき層、上記両金めっき層の片面上または両面上に形成された金−錫めっき層を含み、上記下地基板の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ〜０．５μｍであり、上記ニッケルめっき層、上記金めっき層、および上記金−錫めっき層の各平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下であることを特徴とするサブマウント。
2. 上記ニッケルめっき層、上記金めっき層、上記金−錫めっき層は、湿式めっき方法により形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のサブマウント。
3. 上記金−錫めっき層における金と錫との割合は、金が６５〜８０質量％であり、錫が２０〜３５質量％であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサブマウント。
4. 上記金−錫めっき層上に金めっき層を有することを特徴とする請求項1〜３のいずれか１項に記載のサブマウント。
5. 上記下地基板は、窒化アルミニウム、シリコンカーバイト、銅タングステン合金から選ばれた少なくとも１種で形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のサブマウント。
6. 下地基板の両面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ〜０．５μｍとなるように粗面化処理する第一工程、粗面化処理された上記下地基板の両面上に平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下のニッケルめっき層を湿式めっき法により形成する第二工程、上記両ニッケルめっき層の両面上に平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下の金めっき層を湿式めっき法により形成する第三工程、上記両金めっき層の片面上または両面上に平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下の金−錫めっき層を湿式めっき法により形成する第四工程を含むことを特徴とするサブマウントの製造方法。

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