JP2953163B2 - 半導体装置実装用基板の製造方法 - Google Patents

半導体装置実装用基板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置実装用基板
の製造方法に関し、詳しくはセラミックス基板表面に被
着したアルミニウム等の薄板を化学的に研磨したセラミ
ックス基板を製造する場合、この薄板の表面が変質しな
いようにした半導体装置実装用基板の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばＩＣチップ等の半導体装置
を搭載する半導体装置実装用基板は、セラミックス基板
にアルミニウムまたはアルミニウム合金の薄板が被着さ
れ、この薄板の所定部分にニッケルがメッキされてい
た。
【０００３】この従来の半導体装置実装用基板の製造方
法を図１１〜図１７を用いて説明する。まず、アルミナ
等のセラミックス基板２１を準備し（図１１）、このセ
ラミックス基板２１の両面に回路パターン形成用、ヒー
トシンク接合用のアルミニウムまたはアルミニウム合金
の薄板２２をそれぞれ被着していた（図１２）。次に、
この薄板２２に機械的研磨（図１３）および化学的研磨
（図１４）を順番に施していた。なお、機械的研磨は、
上記薄板２２の表面の酸化層を除去するために行ってい
る。そして、化学的研磨は、上記薄板２２とニッケルと
の接合強度を上げるために行っている。次に、この薄板
２２の一部分に所定パターンのレジスト２３を塗布して
いた（図１５）。次に、レジスト２３が塗布されてない
薄板２２の表面にニッケル２４をメッキしていた（図１
６）。次に、このレジスト２４を除去することにより、
上記薄板２２の他の一部分にニッケル２４がメッキされ
るものである（図１７）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の半導体装置実装用基板の製造方法にあって
は、化学的研磨の後、レジスト工程でアルミニウムまた
はアルミニウム合金の薄板表面が変質してしまう。その
結果、ニッケルメッキが剥げてしまう。従って、半導体
装置実装用基板の信頼性が低下してしまうという課題が
あった。
【０００５】
【発明の目的】そこで、本発明は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金の薄板表面からのニッケルメッキの剥
離を防止し、半導体装置実装用基板の信頼性を向上させ
た半導体装置実装用基板の製造方法を提供することを、
その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体装置が
実装されるセラミックス基板面にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の層を形成する工程と、この層の全面に
機械的研磨を施す工程と、この機械的研磨された面に所
定パターンのレジストを被着する工程と、このレジスト
が被着されていない機械研磨面の所定部分に化学的研磨
を施す工程と、この所定部分にニッケルメッキ層を形成
する工程と、を備えた半導体装置実装用基板の製造方法
である。
【０００７】
【作用】本発明に係る半導体装置実装用基板の製造方法
にあっては、アルミニウムまたはアルミニウム合金の薄
板の面の所定部分についてはレジストプロセスにより変
質するが、この変質した面に化学的研磨を施し、この所
定部分にニッケルメッキ層を形成している。このため、
変質した部分が化学的研磨により除去され、変質のない
状態の面にニッケルメッキが施されることとなる。よっ
て、アルミニウムまたはアルミニウム合金層に対するニ
ッケルメッキ層の剥離は完全に防止されることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係る半導体実装用基板の製造
方法を実施例に基づいて説明する。図１〜図１０は、本
発明の一実施例を説明するためのものである。
【０００９】まず、絶縁性のセラミックス基板として、
例えば所定の厚さの純度９６％のＡｌ2Ｏ3焼結体である
アルミナ基板１１を使用するものとする（図１）。そし
て、このアルミナ基板１１の上面には、例えば純度が９
９.９９％のアルミニウム製の回路形成用薄板１２が、
例えばＡｌ−Ｓｉ合金およびＡｌ−Ｇｅ合金からなるろ
う材により接着されている。さらに、アルミナ基板１１
の下面には、例えば同じく純度９９.９９％のアルミニ
ウム製のヒートシンク接合用薄板１８がろう材により接
着されている（図２）。
【００１０】これらの接着は、ろう材を薄板１２と薄板
１８との圧延加工時に３０μｍの厚さにクラッドしてろ
う付け板材（ブレージングシート）とし、これらの材料
を積み重ねた状態で、ろう材に適合した４３０〜６１０
℃の温度範囲内に真空中で１０分間保持した条件でろう
付けして積層接合体とし、３５０℃で３０分間の熱処理
後室温まで徐冷することによって行っている。なお、薄
板材１２の回路形成は、接合前の形成回路の打ち抜き、
または、接合後のエッチング加工等により行っている。
【００１１】上記薄板１２および薄板１８としては、純
アルミニウムの他にも、例えばＡｌ−２.５％（重量
％、以下同じ）Ｍｇ−０.２％Ｃｒ合金、Ａｌ−１％Ｍ
ｎ合金、Ａｌ−０.０２％Ｎｉ合金、Ａｌ−０.００５％
Ｂ合金等を用いることができる。
【００１２】次に、薄板１２の上面およびに薄板１８の
下面に、例えばポリシング等の機械的研磨を施す（図
３）ことにより、これらの表面上の酸化膜を除去する。
次に、この薄板１２上面にフォトレジスト膜１３を被
着、露光等することにより所定のパターンのフォトレジ
スト膜１３を形成する（図４）。このとき、薄板１２上
面でこのレジストプロセスによってレジストが除去され
て露出した部分は変質している可能性がある。
【００１３】次に、薄板１２の上面でフォトレジスト膜
１３が形成されていない部分および薄板１８の下面に化
学的研磨を施す（図５）。例えば５０〜９０℃の温度範
囲で、リン酸２０〜６０％、硝酸２〜４０％に硫酸２０
〜６０％を添加した液中に、数秒〜数分間浸漬させて行
う。この化学的研磨により、機械的研磨により生じた凸
部を化学的に溶解させ平滑にするものである。
【００１４】次に、化学研磨されている面、すなわちフ
ォトレジスト膜１３が形成されていない薄板１２の上面
および薄板１８の下面全面に厚さ５μｍのニッケルメッ
キ層１４を通常の無電解メッキ法により被着する（図
６）。そして、フォトレジスト膜１３を除去することに
より、ニッケルメッキ層１４は、薄板１２の所定面と薄
板１８の下面に形成されるものである（図７）。
【００１５】そして、この半導体装置実装用基板に半導
体装置を実装する場合は、例えばダイボンディングとワ
イヤボンディングとを施す。つまり、まずニッケルメッ
キ層１４にＰｂ−Ｓｎ製のはんだ１５を被着する（図
８）。このはんだ１５を介して、ＩＣチップ１６等を実
装し固定する（図９）。そして、超音波エネルギーを用
いて、ＩＣチップ１６等のパッドと上記薄板２２の回路
パターンの所定部分とを直径２５〜３００μｍの純度９
９.９９％のアルミニウム線１７で接続する。さらに、
薄板１２、１８と同じ材料のヒートシンク１９をはんだ
１５を介して基板に接合するものである。
【００１６】このように化学的研磨してニッケルメッキ
を施した結果、このニッケルメッキ層１４のアルミニウ
ム薄板１２、１８に対する密着不良は生じることなく、
ニッケルメッキ１４がもろくなったり、これにピットや
シミ等が発生するこもない。これにより、はんだ１５の
ニッケルメッキ層１４へののりが良くなり、ＩＣチップ
１６やヒートシンク１９の接合強度が向上する。したが
って、半導体実装装置用基板の品質が向上する。
【００１７】なお、上記実施例にあっては、アルミナ基
板１１に薄板１８とニッケルメッキ層１５とを介しない
で、ヒートシンク１９をアルミナ基板１１に直接ろう材
を介して接着してもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金の薄板表面において変質した部分を除去
することができ、この部分にニッケルメッキを施してい
る。この結果、ニッケルメッキの剥離を防止することが
できる。したがって、半導体装置実装用基板の信頼性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基板
の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る半導体装置実装用基
板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１１】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１２】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１３】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１４】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１５】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１６】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【図１７】従来の半導体装置実装用基板の製造方法の一
工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ アルミナ基板 １２ 回路形成用薄板 １４ ニッケルメッキ層 １６ ＩＣチップ １８ ヒートシンク接合用薄板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/12 H05K 3/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体装置が実装されるセラミックス基
    板面にアルミニウムまたはアルミニウム合金の層を形成
    する工程と、 この層の全面に機械的研磨を施す工程と、 この機械的研磨された面に所定パターンのレジストを被
    着する工程と、 このレジストが被着されていない機械研磨面の所定部分
    に化学的研磨を施す工程と、 この所定部分にニッケルメッキ層を形成する工程と、を
    備えたことを特徴とする半導体装置実装用基板の製造方
    法。
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