JP2693747B2 - セラミック基板およびその製造方法 - Google Patents
セラミック基板およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ等を載置する
セラミック基板およびその製造方法に関し、特にマイグ
レーション対策に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、積層型のＩＣパッケージ等のリー
ド接続部は、銀ローや金銅ローにて、表面にニッケルメ
ッキの施されたパッド上に、リード部材を固着して形成
していた。 【０００３】ところが、用いられるロー材の成分の内、
銀や銅はマイグレーションを発生し易いという問題があ
った。即ち、銀や銅がイオン化して移動し針状結晶等を
生じ、それによって、周囲の電気的な絶縁性を劣化させ
る危険があった。そこで、通常、メッキによってロー材
の表面をニッケル層で覆い、必要に応じて更に金メッキ
等を行なっていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、パッド上の
ロー材は、ニッケルに対して濡れ性が極めて良いので、
ロー付の際にパッドの縁まで完全にロー材が覆ってしま
う。そのため、その上からメッキをした場合、第１４図
に示すごとく、その周縁部はメッキ層がほとんど乗らな
い。ここで、３１はタングステン等からなるパッドとし
てのメタライズ層、３１ａはニッケルメッキ層、３２は
Ｋｏｖａｒ（コバール）あるいは４２アロイ材の端子ピ
ン、３３はロー材、３４はニッケルメッキ層、３５は金
メッキ層、３５は基板内部配線へ接続する導電部であ
る。 【０００５】このため、ロー材上にメッキを施しても、
マイグレーションを完全に防止することはできなかっ
た。 【０００６】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、次な
る手段を採用することにより上記課題を解決した。ま
ず、請求項１の発明は、基板上に設けられた複数のリー
ド接続部は、所定間隔で配置され、かつ該リード接続部
の表面に第１ニッケル層が配設されており、該リード接
続部に、各々リード部材がロー付け固定され電気的に接
続されており、銀ロー材が、少なくとも上記リード接続
部と上記リード部材との間に介在して、該リード部材を
該リード接続部にロー付固定しつつ、該リード接続部の
周縁端部から全周にわたって幅０．０５ｍｍ以上引き下
がって配設されており、第２ニッケル層が、少なくとも
前記銀ロー材の全表面を被い、かつ上記リード接続部の
全周縁部で上記第１ニッケル層を直接被い、幅０．０５
ｍｍ以上の幅で一体化しており、金層が、前記第２ニッ
ケル層を被っており、隣接する前記リード接続部間での
マイグレーションを防止したことを特徴とするセラミッ
ク基板を要旨とする。 【０００７】また、請求項２の発明は、基板上に所定間
隔で設けられ、表面に配設された第１ニッケル層を有す
る複数のリード接続部の各々に、銀ロー材にてリード部
材を各々ロー付固定し、その後、上記銀ロー材のうち少
なくとも上記リード接続部の周縁部上に拡がった該銀ロ
ー材をエッチング処理して、全周縁部において幅０．０
５ｍｍ以上にわたって上記リード接続部を露出させ、次
いで、ニッケルメッキ処理を行なうことにより、上記エ
ッチング処理により露出した上記リード接続部の全周縁
部の第１ニッケル層上及び上記銀ロー材上に第２ニッケ
ル層を形成し、さらに、金メッキ処理を行なうことによ
り、上記第２ニッケル層を金層で被い、隣接する前記リ
ード接続部間でのマイグレーションを防止したことを特
徴とするセラミック基板の製造方法を要旨とする。 【０００８】 【発明の実施の形態】請求項１の発明では、リード接続
部の全周縁部にて、第１ニッケル層が、銀ロー材を介さ
ずに銀ロー材を覆う第２ニッケル層と幅０．０５ｍｍ以
上で結合し一体化しているため、銀ロー材が完全に第２
ニッケル層で被われ、マイグレーションを生ずる余地が
ない。 【０００９】また、銀ロー材の表面に形成された第２ニ
ッケル層が、大気と接する状態で露出している場合に
は、大気によって第２ニッケル層が酸化されて溶出する
ので、銀ロー材のマイグレーションを防止することがで
きないが、本発明では、第２ニッケル層を金層で被って
いるので、第２ニッケル層の酸化を防止し、それによっ
て銀ロー材のマイグレーションを防止することができ
る。これにより、隣接するリード接続部間のマイグレー
ションを好適に防止できる。 【００１０】請求項２の発明では、銀ロー材にてリード
接続部にリード部材を固定した後、銀ロー材をエッチン
グすることにより、銀ロー材の表面部分を除去する。こ
の除去量は、銀ロー材に被われていたリード接続部の周
縁部分が全周にわたり幅０．０５ｍｍ以上露出するよう
な除去量とされる。こうして、次にニッケルメッキを行
なえば、露出しているリード接続部の周縁部分の第１ニ
ッケル層と直接第２ニッケル層が結合し、銀ロー材が完
全に第２ニッケル層にて被われたセラミック基板が実現
できる。 【００１１】更に、上記第２ニッケル層を形成した後
に、金層で被うことによって、第２ニッケル層の酸化を
防止して、好適に第２ニッケル層のマイグレーションを
防止することができる。これにより、隣接するリード接
続部間のマイグレーションを好適に防止できるセラミッ
ク基板を製造できる。 【００１２】 【実施例】まず、請求項１の発明の実施例について説明
する。図１はその第１実施例の斜視図、図２はそのＡ−
Ａ断面図である。ここで１は端子接続部を表わし、セラ
ミック基板２上に設けられたＩＣパターンのリード接続
部３とリード部材としての端子４との接続構造を表わし
ている。 【００１３】リード接続部３はタングステン等のペース
トを印刷し焼付けたメタライズ層であり、その上には電
解メッキによりニッケル層（第１ニッケル層）５が重層
している。リード接続部３は基板２の内部配線に接続す
る導電部２ａに接続している。上記ニッケル層５上には
銀ロー６により端子４が固定されている。銀ロー６はニ
ッケル層５の周縁部５ａまでは被っていない。更に、端
子４，銀ロー６及びニッケル層５の周縁部５ａをもう一
つのニッケル層（第２ニッケル層）７が被い、更にその
上に耐酸化性，耐薬品性のために金層８がシアン化金溶
液にて電解メッキされている。 【００１４】本実施例はこのように構成されていること
により、リード接続部３上のニッケル層５の周縁部５ａ
まで銀ロー６が被っていず、周縁部５ａは完全に二つの
ニッケル層５，７が結合し、銀ロー６のマイグレーショ
ンを防止している。また、本実施例では、同じ材料から
なるニッケル層５，７が、周縁部５ａで接合して一体化
しているので、外界から力が加わった場合でも隙間が全
く生ずることなく、完全に一体となった層として機能す
る。それによって、例えば腐食性のガス等が周囲に接触
した場合でも銀ロー６まで侵入することがなく、極めて
耐腐食性及び耐久性が高い。 【００１５】尚、上記銀ロー６が被っていない周縁部５
ａの幅は、接合性の向上のためや、マイグレーション防
止効果を発揮させるためには０．０５ｍｍ以上が必要で
あり、通常０．１〜０．２ｍｍが製造上好ましい。ま
た、本実施例では、ニッケル層７を被って金層８が形成
されているので、このニッケル層７が大気中の各種の成
分によって酸化されず、よってマイグレーションが発生
することを効果的に防止できる。 【００１６】次に、図３乃至図５に本発明の第２実施例
について説明する。図３はその正面図、図４はその底面
図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。ここで１１は端
子接続部を表わし、セラミック基板１２の側面図１２ａ
に設けられたＩＣパターンのリード接続部１３とリード
部材としてのＫｏｖａｒ（コバール）もしくは４２アロ
イ製等の導体片１４との接続構造を表わしている。リー
ド接続部１３はタングステン等のペーストをセラミック
基板１２の側面１２ａから裏面１２ｂにかけて印刷し焼
付けたメタライズ層であり、その上には電解メッキによ
りニッケル層（第１ニッケル層）１５が重層している。 【００１７】上記リード接続部１３には基板１２の内部
配線に接続する導電部１２ｃが接続している。上記ニッ
ケル層１５には導体片１４がその一面をニッケル層１５
上に、銀ロー１６により固定されている。銀ロー１６は
ニッケル層１５の周縁部１５ａまでは被っていない。こ
の銀ロー１６には被われていない部分の幅は０．０５ｍ
ｍ以上に設計してある。 【００１８】更に、導体片１４、銀ロー１６及びニッケ
ル層１５の周縁部１５ａをもう一つのニッケル層（第２
のニッケル層）１７が被い、更にその上に金層１８が電
解メッキされている。本実施例はこのように構成されて
いることにより、導体片１４を用いた場合においても、
第１実施例と同様に銀ロー１６がニッケル層１５の周縁
部１５ａまで被っていず、二つのニッケル層１５，１７
によって銀ロー１６のマイグレーションが防止されてい
る。 【００１９】次に、上記請求項１の発明の第１，第２実
施例のセラミック基板を実現するための請求項２の発明
の実施例を説明する。本実施例は、下記の（１）〜
（７）の工程からなる。 （１）グリーンシートにＩＣパターンを印刷加工する。 （２）非酸化雰囲気下１５００〜１６００℃で上記グリ
ーンシート（必要に応じた積層構造としたもの）を焼成
し、セラミック基板を得る。 （３）上記セラミック基板にワット浴又はスルファミン
酸ニッケルメッキ浴にて２．０μｍ厚の第１のニッケル
メッキを行なう。 （４）銀ローを非酸化雰囲気で溶融し、上記ニッケルメ
ッキ後のセラミックス基板上にＫｏｖａｒ（コバー
ル）、４２アロイ等のリード部材をロー付する。 （５）シアン化ナトリウム，シアン化カリウム等のシア
ン系化合物にて銀ロー部分を選択的に高速にエッチング
する。エッチングはケミカルエッチング又は電解エッチ
ングで行なう。 （６）ワット浴又はスルファミン酸ニッケルメッキ浴に
て２．０μｍ厚の第２のニッケルメッキを行なう。 （７）通常用いられる金メッキ液にて、純金メッキを
１．５μｍ厚にメッキする。 【００２０】以上の工程を、図１〜図２に示した請求項
１の発明の第１実施例の製造工程に適用した場合を説明
する。（１）〜（３）工程は上述のとうり実施し、表面
にニッケルメッキ５がなされたリード接続部３を有する
セラミック基板２を製造する。 【００２１】次に図６の断面図に示すごとく、銀ロー６
を、非酸化性雰囲気で溶融し、端子４をリード接続部３
にほぼ垂直にロー付する。銀ロー６はほぼ円錐形状とな
る。この時、銀ロー６はニッケル層５に濡れ性がよいた
め、ニッケル層５の周縁部５ａまで全部を被う。 【００２２】次に図７の断面図に示すごとく、銀ロー６
のエッチングを行なう。銀ロー６は表面あるいは端部か
ら取り去られるため、リード接続部３のニッケル層５の
周縁部５ａは全周露出することになる。この露出幅はマ
イグレーション防止効果も発揮させるためには０．０５
ｍｍ以上であることが必要であり、その点でも０．１〜
０．２ｍｍが製造上とマイグレーション対策上との両組
立てから好ましく、通常数十秒〜数分間のエッチングで
達成される。 【００２３】次に図８の断面図に示すごとく、リード接
続部３のニッケル層５の周縁部５ａ，銀ロー６及び端子
４の表面にニッケルメッキ７がなされる。次に、金メッ
キ８をニッケルメッキ７上に重ねて行ない、図１，図２
に示す端子接続構造を備えたセラミック基板を完成す
る。 【００２４】更に、同様に上記工程を第３〜５図に示し
た請求項１の発明の第２実施例の製造工程に適用した場
合を図９（イ）〜図１３（ロ）にて説明する。まず
（１）〜（３）工程は前述のとうりに実施し、図９
（イ）の正面図及び（ロ）のＣ−Ｃ断面図に示すように
側面１２ａから裏面１２ｂにかけてニッケルメッキ１５
がなされたリード接続部１３を有するセラミック基板１
２を製造する。 【００２５】次に図１０（イ）の正面図、図１０（ロ）
のＤ−Ｄ断面図に示すように、リード部材としての導体
片１４をあてがい、図１１（イ）の正面図、図１１
（ロ）のＥ−Ｅ断面図に示すように、銀ロー１６を非酸
化性雰囲気で溶融し、導体片１４をリード接続部１３に
ロー付する。銀ロー１６はニッケル層１５全面に広が
る。 【００２６】次に図１２（イ）の正面図、図１２（ロ）
のＦ−Ｆ断面図に示すように、銀ロー１６のエッチング
を行なう。こうして、リード接続部１３のニッケル層１
５の周縁部１５ａは全周露出される。この露出幅は前記
したごとく、０．０５ｍｍ以上が必要であり、その内で
も０．１〜０．２ｍｍが好ましく、通常数十秒〜数分間
のエッチングで達成される。エッチングは周縁部１５ａ
のみ露出すればよいので、他の部分を覆ってエッチング
処理してもよい。 【００２７】次に図１３（イ）の正面図、図１３（ロ）
のＧ−Ｇ断面図に示すごとく、リード接続部１３のニッ
ケル層１５の周縁部１５ａ、銀ロー１６及び導体片１４
の表面にニッケルメッキ１７がなされる。次に金メッキ
１８をニッケルメッキ１７上に重ねて行ない、図３〜図
５に示す端子接続構造を備えたセラミック基板を完成す
る。 【００２８】本実施例によれば、エッチングにより、他
の部分（ニッケルメッキや４２アロイ，コバール等の金
具）に影響を与えず、銀ロー１６のみを削り取り、下層
のニッケルメッキ１５を露出し銀ロー１６を被うニッケ
ルメッキ１７と直接積層させるため、銀ロー１６のマイ
グレーションが防止できるものである。 【００２９】上記請求項２の発明により製造した請求項
１の発明の第１実施例及び第２実施例のセラミック基板
の端子部分における耐久絶縁試験を行なった結果を表１
に示す。端子間の間隔は０．９ｍｍとした。８５℃×８
５％Ｒ．Ｈ．の雰囲気下に放置し、１２ＶＤＣのバイヤ
ス電圧をかけて絶縁抵抗を測定した。１０8 Ω以下の抵
抗値のものを不良とした。 【００３０】 【表１】 【００３１】以上の実験から明かな様に、エッチングし
ていない比較例のものは１０００時間以上で不良品を生
じ、また、露出幅が０．０３ｍｍ以下の比較例のもの
も、同様に１０００時間以上で不良品を生ずるので好ま
しくない。一方、本発明の実施例による露出幅が０．０
５ｍｍ以上のものは、２０００時間後も全く不良品を生
じないという顕著な特長を有する。 【００３２】次に、他の実験例について説明する。本実
験例では、上記実験例より厳しい実験条件で第１実施例
の実験を行った。図１５にその実験装置を示すが、絶縁
性の基板上に、端子間隔を２．５４ｍｍとして端子を１
０本配置し、隣合った端子にＤＣ５Ｖの印加電圧がかか
る様に交互に十，一を配線して、並列に接続した。 【００３３】そして、各端子間に、イオン交換水（１０
ＭΩ・ｃｍ）を滴下し、イオン交換水が各端子間に存在
する状態で、銀マイグレーションによるショートが発生
するまでの時間を測定した。実験は上記表１に示す６種
の露出幅で行ない、各露出幅にて５個づつ実験を行っ
た。その結果を図１６に示す。 【００３４】この図１６から明かな様に、露出幅が０．
０３ｍｍ以下の比較例のものは、約１万ｓｅｃにてショ
ートが発生するので好ましくない。一方、本発明の第１
実施例による露出幅が０．０５ｍｍ以上のものは、１０
万ｓｅｃ後も全くショートを生じないという顕著な特長
を有する。 【００３５】つまり、本発明においては、露出幅を０．
０５ｍｍ以上と設定することによって、長時間使用して
もショートによる不良品が発生しないという特長を有す
るが、これは表１及び図１６から明かな様に、露出幅を
０．０５ｍｍ以上と設定することによって顕著な効果を
奏するのであるから、この限定は単なる数値限定や設計
変更ではなく、実験によって確かめられた境界値的な意
味をもつものである。 【００３６】上記耐久絶縁試験に供された第２実施例と
同一の端子のリード接続強度を測定した結果を表２に示
す。リード部材を基板面に対し、２０°傾けた方向に引
張って強度を測定した。 【００３７】 【表２】 【００３８】このように本発明の実施例は、ロー材をエ
ッチングしているにもかかわらず、比較例とくらべてほ
とんど強度的に差は見られない。 【００３９】 【発明の効果】請求項１の発明のセラミック基板は、銀
ロー材が完全に第２ニッケル層に被われ、かつ第１，第
２ニッケル層同士が０．０５ｍｍ以上の幅で接合してい
るので、その接合部分が緻密で隙間がなく、接合力も高
い。よって、耐腐食性が大きく耐久性に富む。しかも第
２ニッケル層を金層で被っているため、マイグレーショ
ンを防止でき、ＩＣパッケージ等の異常動作を防ぐこと
ができる。 【００４０】又、請求項２の発明のセラミック基板の製
造方法は、銀ロー材にて接続した後に、一旦、銀ロー材
をエッチングして、次いでニッケルメッキを実施し、更
に金メッキを行なうため、他の部分に影響することな
く、請求項１の発明のセラミック基板を実現することが
できる。
セラミック基板およびその製造方法に関し、特にマイグ
レーション対策に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、積層型のＩＣパッケージ等のリー
ド接続部は、銀ローや金銅ローにて、表面にニッケルメ
ッキの施されたパッド上に、リード部材を固着して形成
していた。 【０００３】ところが、用いられるロー材の成分の内、
銀や銅はマイグレーションを発生し易いという問題があ
った。即ち、銀や銅がイオン化して移動し針状結晶等を
生じ、それによって、周囲の電気的な絶縁性を劣化させ
る危険があった。そこで、通常、メッキによってロー材
の表面をニッケル層で覆い、必要に応じて更に金メッキ
等を行なっていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、パッド上の
ロー材は、ニッケルに対して濡れ性が極めて良いので、
ロー付の際にパッドの縁まで完全にロー材が覆ってしま
う。そのため、その上からメッキをした場合、第１４図
に示すごとく、その周縁部はメッキ層がほとんど乗らな
い。ここで、３１はタングステン等からなるパッドとし
てのメタライズ層、３１ａはニッケルメッキ層、３２は
Ｋｏｖａｒ（コバール）あるいは４２アロイ材の端子ピ
ン、３３はロー材、３４はニッケルメッキ層、３５は金
メッキ層、３５は基板内部配線へ接続する導電部であ
る。 【０００５】このため、ロー材上にメッキを施しても、
マイグレーションを完全に防止することはできなかっ
た。 【０００６】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、次な
る手段を採用することにより上記課題を解決した。ま
ず、請求項１の発明は、基板上に設けられた複数のリー
ド接続部は、所定間隔で配置され、かつ該リード接続部
の表面に第１ニッケル層が配設されており、該リード接
続部に、各々リード部材がロー付け固定され電気的に接
続されており、銀ロー材が、少なくとも上記リード接続
部と上記リード部材との間に介在して、該リード部材を
該リード接続部にロー付固定しつつ、該リード接続部の
周縁端部から全周にわたって幅０．０５ｍｍ以上引き下
がって配設されており、第２ニッケル層が、少なくとも
前記銀ロー材の全表面を被い、かつ上記リード接続部の
全周縁部で上記第１ニッケル層を直接被い、幅０．０５
ｍｍ以上の幅で一体化しており、金層が、前記第２ニッ
ケル層を被っており、隣接する前記リード接続部間での
マイグレーションを防止したことを特徴とするセラミッ
ク基板を要旨とする。 【０００７】また、請求項２の発明は、基板上に所定間
隔で設けられ、表面に配設された第１ニッケル層を有す
る複数のリード接続部の各々に、銀ロー材にてリード部
材を各々ロー付固定し、その後、上記銀ロー材のうち少
なくとも上記リード接続部の周縁部上に拡がった該銀ロ
ー材をエッチング処理して、全周縁部において幅０．０
５ｍｍ以上にわたって上記リード接続部を露出させ、次
いで、ニッケルメッキ処理を行なうことにより、上記エ
ッチング処理により露出した上記リード接続部の全周縁
部の第１ニッケル層上及び上記銀ロー材上に第２ニッケ
ル層を形成し、さらに、金メッキ処理を行なうことによ
り、上記第２ニッケル層を金層で被い、隣接する前記リ
ード接続部間でのマイグレーションを防止したことを特
徴とするセラミック基板の製造方法を要旨とする。 【０００８】 【発明の実施の形態】請求項１の発明では、リード接続
部の全周縁部にて、第１ニッケル層が、銀ロー材を介さ
ずに銀ロー材を覆う第２ニッケル層と幅０．０５ｍｍ以
上で結合し一体化しているため、銀ロー材が完全に第２
ニッケル層で被われ、マイグレーションを生ずる余地が
ない。 【０００９】また、銀ロー材の表面に形成された第２ニ
ッケル層が、大気と接する状態で露出している場合に
は、大気によって第２ニッケル層が酸化されて溶出する
ので、銀ロー材のマイグレーションを防止することがで
きないが、本発明では、第２ニッケル層を金層で被って
いるので、第２ニッケル層の酸化を防止し、それによっ
て銀ロー材のマイグレーションを防止することができ
る。これにより、隣接するリード接続部間のマイグレー
ションを好適に防止できる。 【００１０】請求項２の発明では、銀ロー材にてリード
接続部にリード部材を固定した後、銀ロー材をエッチン
グすることにより、銀ロー材の表面部分を除去する。こ
の除去量は、銀ロー材に被われていたリード接続部の周
縁部分が全周にわたり幅０．０５ｍｍ以上露出するよう
な除去量とされる。こうして、次にニッケルメッキを行
なえば、露出しているリード接続部の周縁部分の第１ニ
ッケル層と直接第２ニッケル層が結合し、銀ロー材が完
全に第２ニッケル層にて被われたセラミック基板が実現
できる。 【００１１】更に、上記第２ニッケル層を形成した後
に、金層で被うことによって、第２ニッケル層の酸化を
防止して、好適に第２ニッケル層のマイグレーションを
防止することができる。これにより、隣接するリード接
続部間のマイグレーションを好適に防止できるセラミッ
ク基板を製造できる。 【００１２】 【実施例】まず、請求項１の発明の実施例について説明
する。図１はその第１実施例の斜視図、図２はそのＡ−
Ａ断面図である。ここで１は端子接続部を表わし、セラ
ミック基板２上に設けられたＩＣパターンのリード接続
部３とリード部材としての端子４との接続構造を表わし
ている。 【００１３】リード接続部３はタングステン等のペース
トを印刷し焼付けたメタライズ層であり、その上には電
解メッキによりニッケル層（第１ニッケル層）５が重層
している。リード接続部３は基板２の内部配線に接続す
る導電部２ａに接続している。上記ニッケル層５上には
銀ロー６により端子４が固定されている。銀ロー６はニ
ッケル層５の周縁部５ａまでは被っていない。更に、端
子４，銀ロー６及びニッケル層５の周縁部５ａをもう一
つのニッケル層（第２ニッケル層）７が被い、更にその
上に耐酸化性，耐薬品性のために金層８がシアン化金溶
液にて電解メッキされている。 【００１４】本実施例はこのように構成されていること
により、リード接続部３上のニッケル層５の周縁部５ａ
まで銀ロー６が被っていず、周縁部５ａは完全に二つの
ニッケル層５，７が結合し、銀ロー６のマイグレーショ
ンを防止している。また、本実施例では、同じ材料から
なるニッケル層５，７が、周縁部５ａで接合して一体化
しているので、外界から力が加わった場合でも隙間が全
く生ずることなく、完全に一体となった層として機能す
る。それによって、例えば腐食性のガス等が周囲に接触
した場合でも銀ロー６まで侵入することがなく、極めて
耐腐食性及び耐久性が高い。 【００１５】尚、上記銀ロー６が被っていない周縁部５
ａの幅は、接合性の向上のためや、マイグレーション防
止効果を発揮させるためには０．０５ｍｍ以上が必要で
あり、通常０．１〜０．２ｍｍが製造上好ましい。ま
た、本実施例では、ニッケル層７を被って金層８が形成
されているので、このニッケル層７が大気中の各種の成
分によって酸化されず、よってマイグレーションが発生
することを効果的に防止できる。 【００１６】次に、図３乃至図５に本発明の第２実施例
について説明する。図３はその正面図、図４はその底面
図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。ここで１１は端
子接続部を表わし、セラミック基板１２の側面図１２ａ
に設けられたＩＣパターンのリード接続部１３とリード
部材としてのＫｏｖａｒ（コバール）もしくは４２アロ
イ製等の導体片１４との接続構造を表わしている。リー
ド接続部１３はタングステン等のペーストをセラミック
基板１２の側面１２ａから裏面１２ｂにかけて印刷し焼
付けたメタライズ層であり、その上には電解メッキによ
りニッケル層（第１ニッケル層）１５が重層している。 【００１７】上記リード接続部１３には基板１２の内部
配線に接続する導電部１２ｃが接続している。上記ニッ
ケル層１５には導体片１４がその一面をニッケル層１５
上に、銀ロー１６により固定されている。銀ロー１６は
ニッケル層１５の周縁部１５ａまでは被っていない。こ
の銀ロー１６には被われていない部分の幅は０．０５ｍ
ｍ以上に設計してある。 【００１８】更に、導体片１４、銀ロー１６及びニッケ
ル層１５の周縁部１５ａをもう一つのニッケル層（第２
のニッケル層）１７が被い、更にその上に金層１８が電
解メッキされている。本実施例はこのように構成されて
いることにより、導体片１４を用いた場合においても、
第１実施例と同様に銀ロー１６がニッケル層１５の周縁
部１５ａまで被っていず、二つのニッケル層１５，１７
によって銀ロー１６のマイグレーションが防止されてい
る。 【００１９】次に、上記請求項１の発明の第１，第２実
施例のセラミック基板を実現するための請求項２の発明
の実施例を説明する。本実施例は、下記の（１）〜
（７）の工程からなる。 （１）グリーンシートにＩＣパターンを印刷加工する。 （２）非酸化雰囲気下１５００〜１６００℃で上記グリ
ーンシート（必要に応じた積層構造としたもの）を焼成
し、セラミック基板を得る。 （３）上記セラミック基板にワット浴又はスルファミン
酸ニッケルメッキ浴にて２．０μｍ厚の第１のニッケル
メッキを行なう。 （４）銀ローを非酸化雰囲気で溶融し、上記ニッケルメ
ッキ後のセラミックス基板上にＫｏｖａｒ（コバー
ル）、４２アロイ等のリード部材をロー付する。 （５）シアン化ナトリウム，シアン化カリウム等のシア
ン系化合物にて銀ロー部分を選択的に高速にエッチング
する。エッチングはケミカルエッチング又は電解エッチ
ングで行なう。 （６）ワット浴又はスルファミン酸ニッケルメッキ浴に
て２．０μｍ厚の第２のニッケルメッキを行なう。 （７）通常用いられる金メッキ液にて、純金メッキを
１．５μｍ厚にメッキする。 【００２０】以上の工程を、図１〜図２に示した請求項
１の発明の第１実施例の製造工程に適用した場合を説明
する。（１）〜（３）工程は上述のとうり実施し、表面
にニッケルメッキ５がなされたリード接続部３を有する
セラミック基板２を製造する。 【００２１】次に図６の断面図に示すごとく、銀ロー６
を、非酸化性雰囲気で溶融し、端子４をリード接続部３
にほぼ垂直にロー付する。銀ロー６はほぼ円錐形状とな
る。この時、銀ロー６はニッケル層５に濡れ性がよいた
め、ニッケル層５の周縁部５ａまで全部を被う。 【００２２】次に図７の断面図に示すごとく、銀ロー６
のエッチングを行なう。銀ロー６は表面あるいは端部か
ら取り去られるため、リード接続部３のニッケル層５の
周縁部５ａは全周露出することになる。この露出幅はマ
イグレーション防止効果も発揮させるためには０．０５
ｍｍ以上であることが必要であり、その点でも０．１〜
０．２ｍｍが製造上とマイグレーション対策上との両組
立てから好ましく、通常数十秒〜数分間のエッチングで
達成される。 【００２３】次に図８の断面図に示すごとく、リード接
続部３のニッケル層５の周縁部５ａ，銀ロー６及び端子
４の表面にニッケルメッキ７がなされる。次に、金メッ
キ８をニッケルメッキ７上に重ねて行ない、図１，図２
に示す端子接続構造を備えたセラミック基板を完成す
る。 【００２４】更に、同様に上記工程を第３〜５図に示し
た請求項１の発明の第２実施例の製造工程に適用した場
合を図９（イ）〜図１３（ロ）にて説明する。まず
（１）〜（３）工程は前述のとうりに実施し、図９
（イ）の正面図及び（ロ）のＣ−Ｃ断面図に示すように
側面１２ａから裏面１２ｂにかけてニッケルメッキ１５
がなされたリード接続部１３を有するセラミック基板１
２を製造する。 【００２５】次に図１０（イ）の正面図、図１０（ロ）
のＤ−Ｄ断面図に示すように、リード部材としての導体
片１４をあてがい、図１１（イ）の正面図、図１１
（ロ）のＥ−Ｅ断面図に示すように、銀ロー１６を非酸
化性雰囲気で溶融し、導体片１４をリード接続部１３に
ロー付する。銀ロー１６はニッケル層１５全面に広が
る。 【００２６】次に図１２（イ）の正面図、図１２（ロ）
のＦ−Ｆ断面図に示すように、銀ロー１６のエッチング
を行なう。こうして、リード接続部１３のニッケル層１
５の周縁部１５ａは全周露出される。この露出幅は前記
したごとく、０．０５ｍｍ以上が必要であり、その内で
も０．１〜０．２ｍｍが好ましく、通常数十秒〜数分間
のエッチングで達成される。エッチングは周縁部１５ａ
のみ露出すればよいので、他の部分を覆ってエッチング
処理してもよい。 【００２７】次に図１３（イ）の正面図、図１３（ロ）
のＧ−Ｇ断面図に示すごとく、リード接続部１３のニッ
ケル層１５の周縁部１５ａ、銀ロー１６及び導体片１４
の表面にニッケルメッキ１７がなされる。次に金メッキ
１８をニッケルメッキ１７上に重ねて行ない、図３〜図
５に示す端子接続構造を備えたセラミック基板を完成す
る。 【００２８】本実施例によれば、エッチングにより、他
の部分（ニッケルメッキや４２アロイ，コバール等の金
具）に影響を与えず、銀ロー１６のみを削り取り、下層
のニッケルメッキ１５を露出し銀ロー１６を被うニッケ
ルメッキ１７と直接積層させるため、銀ロー１６のマイ
グレーションが防止できるものである。 【００２９】上記請求項２の発明により製造した請求項
１の発明の第１実施例及び第２実施例のセラミック基板
の端子部分における耐久絶縁試験を行なった結果を表１
に示す。端子間の間隔は０．９ｍｍとした。８５℃×８
５％Ｒ．Ｈ．の雰囲気下に放置し、１２ＶＤＣのバイヤ
ス電圧をかけて絶縁抵抗を測定した。１０8 Ω以下の抵
抗値のものを不良とした。 【００３０】 【表１】 【００３１】以上の実験から明かな様に、エッチングし
ていない比較例のものは１０００時間以上で不良品を生
じ、また、露出幅が０．０３ｍｍ以下の比較例のもの
も、同様に１０００時間以上で不良品を生ずるので好ま
しくない。一方、本発明の実施例による露出幅が０．０
５ｍｍ以上のものは、２０００時間後も全く不良品を生
じないという顕著な特長を有する。 【００３２】次に、他の実験例について説明する。本実
験例では、上記実験例より厳しい実験条件で第１実施例
の実験を行った。図１５にその実験装置を示すが、絶縁
性の基板上に、端子間隔を２．５４ｍｍとして端子を１
０本配置し、隣合った端子にＤＣ５Ｖの印加電圧がかか
る様に交互に十，一を配線して、並列に接続した。 【００３３】そして、各端子間に、イオン交換水（１０
ＭΩ・ｃｍ）を滴下し、イオン交換水が各端子間に存在
する状態で、銀マイグレーションによるショートが発生
するまでの時間を測定した。実験は上記表１に示す６種
の露出幅で行ない、各露出幅にて５個づつ実験を行っ
た。その結果を図１６に示す。 【００３４】この図１６から明かな様に、露出幅が０．
０３ｍｍ以下の比較例のものは、約１万ｓｅｃにてショ
ートが発生するので好ましくない。一方、本発明の第１
実施例による露出幅が０．０５ｍｍ以上のものは、１０
万ｓｅｃ後も全くショートを生じないという顕著な特長
を有する。 【００３５】つまり、本発明においては、露出幅を０．
０５ｍｍ以上と設定することによって、長時間使用して
もショートによる不良品が発生しないという特長を有す
るが、これは表１及び図１６から明かな様に、露出幅を
０．０５ｍｍ以上と設定することによって顕著な効果を
奏するのであるから、この限定は単なる数値限定や設計
変更ではなく、実験によって確かめられた境界値的な意
味をもつものである。 【００３６】上記耐久絶縁試験に供された第２実施例と
同一の端子のリード接続強度を測定した結果を表２に示
す。リード部材を基板面に対し、２０°傾けた方向に引
張って強度を測定した。 【００３７】 【表２】 【００３８】このように本発明の実施例は、ロー材をエ
ッチングしているにもかかわらず、比較例とくらべてほ
とんど強度的に差は見られない。 【００３９】 【発明の効果】請求項１の発明のセラミック基板は、銀
ロー材が完全に第２ニッケル層に被われ、かつ第１，第
２ニッケル層同士が０．０５ｍｍ以上の幅で接合してい
るので、その接合部分が緻密で隙間がなく、接合力も高
い。よって、耐腐食性が大きく耐久性に富む。しかも第
２ニッケル層を金層で被っているため、マイグレーショ
ンを防止でき、ＩＣパッケージ等の異常動作を防ぐこと
ができる。 【００４０】又、請求項２の発明のセラミック基板の製
造方法は、銀ロー材にて接続した後に、一旦、銀ロー材
をエッチングして、次いでニッケルメッキを実施し、更
に金メッキを行なうため、他の部分に影響することな
く、請求項１の発明のセラミック基板を実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１の発明の第１実施例の斜視図であ
る。 【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。 【図３】 第２実施例の正面図である。 【図４】 図３の底面図である。 【図５】 図３のＢ−Ｂ断面図である。 【図６】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図７】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図８】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図９】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＣ−Ｃ断面図
である。 【図１０】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＤ−Ｄ断面
図である。 【図１１】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＥ−Ｅ断面
図である。 【図１２】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＦ−Ｆ断面
図である。 【図１３】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＧ−Ｇ断面
図である。 【図１４】従来例の断面図である。 【図１５】 実験装置を示す説明図である。 【図１６】 図１５の実験の結果を示すグラフである。 【符号の説明】 １，１１……端子接続部 ２，１２……セラミック基板 ３，１３……リード接続部 ４……端子 １４……導体片 ５，１５……ニッケル層 ７，１７……ニッケル層 ８，１８……金層
る。 【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。 【図３】 第２実施例の正面図である。 【図４】 図３の底面図である。 【図５】 図３のＢ−Ｂ断面図である。 【図６】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図７】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図８】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示す断面図である。 【図９】 請求項２の発明の実施例としての製造工程を
示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＣ−Ｃ断面図
である。 【図１０】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＤ−Ｄ断面
図である。 【図１１】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＥ−Ｅ断面
図である。 【図１２】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＦ−Ｆ断面
図である。 【図１３】 請求項２の発明の実施例としての製造工程
を示し、（イ）はその正面図、（ロ）はそのＧ−Ｇ断面
図である。 【図１４】従来例の断面図である。 【図１５】 実験装置を示す説明図である。 【図１６】 図１５の実験の結果を示すグラフである。 【符号の説明】 １，１１……端子接続部 ２，１２……セラミック基板 ３，１３……リード接続部 ４……端子 １４……導体片 ５，１５……ニッケル層 ７，１７……ニッケル層 ８，１８……金層
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板上に設けられた複数のリード接続部は、所定間
隔で配置され、かつ該リード接続部の表面に第１ニッケ
ル層が配設されており、 該リード接続部に、各々リード部材がロー付け固定され
電気的に接続されており、 銀ロー材が、 少なくとも上記リード接続部と上記リード
部材との間に介在して、該リード部材を該リード接続部
にロー付固定しつつ、該リード接続部の周縁端部から全
周にわたって幅０．０５ｍｍ以上引き下がって配設され
ており、 第２ニッケル層が、 少なくとも前記銀ロー材の全表面を
被い、かつ上記リード接続部の全周縁部で上記第１ニッ
ケル層を直接被い、幅０．０５ｍｍ以上の幅で一体化し
ており、 金層が、前記第２ニッケル層を被っており、 隣接する前記リード接続部間でのマイグレーションを防
止したことを特徴とする セラミック基板。 ２．基板上に所定間隔で設けられ、表面に配設された第
１ニッケル層を有する複数のリード接続部の各々に、銀
ロー材にてリード部材を各々ロー付固定し、 その後、上記銀ロー材のうち少なくとも上記リード接続
部の周縁部上に拡がった該銀ロー材をエッチング処理し
て、全周縁部において幅０．０５ｍｍ以上にわたって上
記リード接続部を露出させ、 次いで、ニッケルメッキ処理を行なうことにより、上記
エッチング処理により露出した上記リード接続部の全周
縁部の第１ニッケル層上及び上記銀ロー材上に第２ニッ
ケル層を形成し、 さらに、金メッキ処理を行なうことにより、上記第２ニ
ッケル層を金層で被い、 隣接する前記リード接続部間でのマイグレーションを防
止したことを特徴とする セラミック基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8101158A JP2693747B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | セラミック基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8101158A JP2693747B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | セラミック基板およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60088433A Division JPH0763083B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 端子接続構造およびその接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274237A JPH08274237A (ja) | 1996-10-18 |
| JP2693747B2 true JP2693747B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=14293248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8101158A Expired - Fee Related JP2693747B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | セラミック基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693747B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244057A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 端子接続構造およびその接続方法 |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP8101158A patent/JP2693747B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244057A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 端子接続構造およびその接続方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08274237A (ja) | 1996-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |