JP3450626B2 - Electronic component mounting substrate and method of manufacturing the same - Google Patents

Electronic component mounting substrate and method of manufacturing the same

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JP3450626B2
JP3450626B2 JP02702197A JP2702197A JP3450626B2 JP 3450626 B2 JP3450626 B2 JP 3450626B2 JP 02702197 A JP02702197 A JP 02702197A JP 2702197 A JP2702197 A JP 2702197A JP 3450626 B2 JP3450626 B2 JP 3450626B2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern

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  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばIC等の電
子部品をワイヤボンディング等により搭載するための電
子部品搭載用基板、及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting board for mounting an electronic component such as an IC by wire bonding or the like, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、IC等の電子部品を搭載するため
の電子部品搭載用基板としては、図3に示すように、内
部配線60で電気的に接続されているグランド用パッド
52bと、電気的に独立しているシグナル用パッド52
aと、搭載された電子部品が駆動することによって発す
る熱を効率よく放散させるためのヒートシンク62とを
備え、グランド用パッド52bとヒートシンク62とが
内部配線60で電気的に接続されていない電子部品搭載
用基板50が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electronic component mounting substrate for mounting an electronic component such as an IC, as shown in FIG. 3, a ground pad 52b electrically connected by an internal wiring 60, Independent signal pad 52
a and a heat sink 62 for efficiently dissipating heat generated by driving the mounted electronic component, and the ground pad 52b and the heat sink 62 are not electrically connected by the internal wiring 60. A mounting board 50 is known.

【0003】パッド52(グランド用パッド52b及び
シグナル用パッド52a)は、セラミック絶縁基板51
上に設けられたタングステンからなるメタライズ金属層
53と、その上に形成されたニッケル−ホウ素合金層5
5と、その上に形成されたニッケルリン合金層57と、
その上に形成された金層59とを備えている。
The pad 52 (ground pad 52b and signal pad 52a) is a ceramic insulating substrate 51.
The metallized metal layer 53 made of tungsten provided on the nickel-boron alloy layer 5 formed thereon
5, and a nickel-phosphorus alloy layer 57 formed thereon,
And a gold layer 59 formed thereon.

【0004】一方、ヒートシンク62は、絶縁基板51
のうちパッド52を設けた面とは反対側の面に銀−銅合
金によりロウ付けされている。このヒートシンク62
は、ヒートシンク基材61を覆うように設けられニッケ
ル−ホウ素とニッケル−リンが拡散した拡散金属層65
と、その上に形成されたニッケル−リン合金層67と、
その上に形成された金層69とを備えている。
On the other hand, the heat sink 62 is the insulating substrate 51.
Of these, a surface opposite to the surface on which the pad 52 is provided is brazed with a silver-copper alloy. This heat sink 62
Is a diffusion metal layer 65 provided so as to cover the heat sink base material 61 and in which nickel-boron and nickel-phosphorus are diffused.
And a nickel-phosphorus alloy layer 67 formed thereon,
And a gold layer 69 formed thereon.

【0005】以上の電子部品搭載用基板50を製造する
一つの方法として、図4に示す手順が考えられる。ま
ず、パッド形成用部分52’及び内部配線60を備えた
絶縁基板51を用意する。このパッド形成用部分52’
は、メタライズ金属層53と、その上に形成されたニッ
ケル−ホウ素合金層55とを備えている。また、ロウ付
けする前のヒートシンク基材61に、ニッケル−ホウ素
めっき65aを施し、続いてニッケル−リンめっき65
bを施し、その後絶縁基板51にロウ付け(約850
℃)することにより、ヒートシンク形成用部分62’を
設ける。尚、ロウ付け後は、ロウ付けの際の加熱温度に
よってニッケル−ホウ素めっき65aとニッケル−リン
めっき65bが拡散し合うため、表面側にリンがリッチ
な拡散金属層65となる。そして、このようにパッド形
成用部分52’とヒートシンク形成用部分62’とを備
えた基板50’に無電解ニッケル−リンめっきを施す。
その後、無電解金めっきを施すことにより、電子部品搭
載用基板50が得られる。
As one method for manufacturing the above electronic component mounting board 50, the procedure shown in FIG. 4 can be considered. First, the insulating substrate 51 including the pad forming portion 52 ′ and the internal wiring 60 is prepared. This pad forming portion 52 '
Comprises a metallized metal layer 53 and a nickel-boron alloy layer 55 formed thereon. The heat sink base material 61 before brazing is plated with nickel-boron plating 65a, and then nickel-phosphorus plating 65a.
b, and then brazing to the insulating substrate 51 (about 850
(° C.), a heat sink forming portion 62 ′ is provided. After brazing, since the nickel-boron plating 65a and the nickel-phosphorus plating 65b diffuse with each other depending on the heating temperature at the time of brazing, a phosphorus-rich diffusion metal layer 65 is formed on the surface side. Then, the electroless nickel-phosphorus plating is applied to the substrate 50 'having the pad forming portion 52' and the heat sink forming portion 62 'in this manner.
Then, electroless gold plating is performed to obtain the electronic component mounting substrate 50.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法で電子部品搭載用基板50を製造しようとすると、
パッド形成用部分52’とヒートシンク形成用部分6
2’とを備えた基板50’に無電解ニッケル−リンめっ
きを施す際、パッド形成用部分52’のみに一方的にニ
ッケル−リンが析出し、ヒートシンク形成用部分62’
にはニッケル−リンが析出しないことが多かった。
However, when the electronic component mounting board 50 is manufactured by the above method,
Pad forming portion 52 'and heat sink forming portion 6
When the electroless nickel-phosphorus plating is applied to the substrate 50 'having 2'and nickel-phosphorus is unidirectionally deposited only on the pad forming portion 52', and the heat sink forming portion 62 '.
In many cases nickel-phosphorus did not precipitate.

【0007】このようにヒートシンク形成用部分62’
にニッケル−リンが析出しなかった場合には、後工程で
無電解めっきにより形成された金層69が剥離しやすい
傾向にあり、実使用できないおそれがあった。また、ロ
ウ材の部分に直接金層69が形成されてしまうため、耐
食性が低下するという問題も生じた。
Thus, the heat sink forming portion 62 '
When nickel-phosphorus was not deposited on the surface, the gold layer 69 formed by the electroless plating in the subsequent step tended to be peeled off, and there was a possibility that it could not be actually used. Further, since the gold layer 69 is directly formed on the brazing material portion, there arises a problem that the corrosion resistance is lowered.

【0008】この結果、ヒートシンク62とパッド52
とが電気的に非接続の電子部品搭載用基板50を製造す
る際、生産効率が悪いという問題があった。本発明は上
記課題に鑑みなされたものであり、ヒートシンクとパッ
ドとが電気的に非接続の電子部品搭載用基板であって生
産効率の向上を図ることができるものを提供することを
目的とする。また、その製造方法を提供することを目的
とする。
As a result, the heat sink 62 and the pad 52
There is a problem that the production efficiency is poor when the electronic component mounting substrate 50 which is electrically disconnected is manufactured. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component mounting substrate in which a heat sink and a pad are not electrically connected to each other and which can improve production efficiency. . Moreover, it aims at providing the manufacturing method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】上記課題を解決するため、本発明の電子部品
搭載用基板は、ニッケル−ホウ素合金層の上にパラジウ
ム層を介してニッケル−リン合金層が積層され、その上
に金層が積層された構造を有するパッドと、前記パッド
とは電気的に非接続であり、ニッケル−ホウ素合金とは
異なる金属から成る金属層上にパラジウム層を介してニ
ッケル−リン合金層が積層され、その上に金層が積層さ
れた構造を有するヒートシンクとを備えたことを特徴と
する。
Means for Solving the Problems, Embodiments of the Invention, and Effects of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the electronic component mounting substrate of the present invention has a nickel-boron alloy layer with a palladium layer interposed between the nickel layers. A pad having a structure in which a phosphorus alloy layer is laminated and a gold layer is laminated thereon, and the pad is electrically unconnected, and palladium is formed on a metal layer made of a metal different from the nickel-boron alloy. And a heat sink having a structure in which a nickel-phosphorus alloy layer is laminated via a layer and a gold layer is laminated thereon.

【0010】本発明において、パッドは、基板(例えば
セラミック、ガラス等の絶縁基板)上に設けられ、例え
ば内部配線で互いに電気的に接続されているものや、電
気的に独立しているものなどがある。このようなパッド
は、例えばセラミック絶縁基板上にタングステン、モリ
ブデン、モリブデン−マンガン、チタン等のメタライズ
金属層が形成され、その上にニッケル−ホウ素合金層、
パラジウム層、ニッケル−リン合金層、金層がこの順序
で積層されている。
In the present invention, the pads are provided on a substrate (for example, an insulating substrate such as ceramic or glass) and are electrically connected to each other by, for example, internal wiring or electrically independent. There is. In such a pad, for example, a metallized metal layer of tungsten, molybdenum, molybdenum-manganese, titanium or the like is formed on a ceramic insulating substrate, and a nickel-boron alloy layer is formed thereon.
A palladium layer, a nickel-phosphorus alloy layer, and a gold layer are laminated in this order.

【0011】また、ヒートシンクは、搭載された電子部
品が駆動時に発熱した際、その熱を効率よく放散する機
能を果たすものである。このヒートシンクは、パッドと
は内部配線により連結されておらず、電気的に非接続状
態である。ヒートシンクは、例えば銅−タングステン、
銅−モリブデン、銅、銅/モリブデン/銅クラッド材等
のヒートシンク基材の周囲に、ニッケル−ホウ素合金と
は異なる金属から成る金属層が設けられ、その上にパラ
ジウム層、ニッケル−リン合金層、金層がこの順序で積
層されている。
Further, the heat sink has a function of efficiently dissipating the heat when the mounted electronic parts generate heat during driving. This heat sink is not connected to the pad by the internal wiring, and is electrically disconnected. The heat sink is, for example, copper-tungsten,
A metal layer made of a metal different from a nickel-boron alloy is provided around a heat sink base material such as copper-molybdenum, copper, or a copper / molybdenum / copper clad material, and a palladium layer, a nickel-phosphorus alloy layer, thereon. The gold layers are stacked in this order.

【0012】ここで、ニッケル−ホウ素合金とは異なる
金属から成る金属層としては、例えば、まずニッケル−
ホウ素合金でめっきし、次いでニッケル−リン合金でめ
っきし、その後例えば800〜900℃でロウ付けする
ときの熱により両めっき層が互いに拡散した拡散金属層
であってもよい。かかる拡散金属層は、表面側にリンが
リッチに分布している。このような拡散金属層を用いた
場合には、ロウ付けの際に銀−銅合金などのロウ材がヒ
ートシンク基材にせり上がってこない点で、好ましい。
Here, as the metal layer made of a metal different from the nickel-boron alloy, for example, first, nickel-
It may be a diffusion metal layer in which both plating layers are diffused by the heat applied when a boron alloy is plated, then a nickel-phosphorus alloy is plated, and then brazing is performed at 800 to 900 ° C., for example. In such a diffusion metal layer, phosphorus is richly distributed on the surface side. When such a diffusion metal layer is used, a brazing material such as a silver-copper alloy does not rise to the heat sink substrate during brazing, which is preferable.

【0013】本発明においてパラジウム層は、下地に対
して略均一な広がりをもつ通常の層状の場合のほか、下
地に対して核状(ドット状)に略均一に分布している場
合も含む。このようなパラジウム層を形成するには、被
処理物をパラジウム化合物の水溶液に浸漬するとよい。
In the present invention, the palladium layer includes not only an ordinary layer having a substantially uniform spread with respect to the base, but also a case where the palladium layer is substantially uniformly distributed in a nucleus (dot shape) with respect to the base. To form such a palladium layer, the object to be treated may be immersed in an aqueous solution of a palladium compound.

【0014】パラジウム化合物の水溶液としては、例え
ば、塩化パラジウム、硫酸パラジウム、硝酸パラジウム
等の水溶液(金属パラジウムとして例えば50〜150
ppm含有するもの)を用いることが好ましい。この水
溶液には、パラジウム化合物の加水分解を防止するため
の酸類(例えば塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸)を添加
してもよいし、溶解促進剤としてアルカリ塩(例えば、
塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウムなど
のナトリウム塩)を添加してもよいし、その他必要に応
じてパラジウム化合物の安定化剤(例えばエチレンジア
ミン、スルファミン酸、ニトリロ酢酸などの錯化剤)、
湿潤効果を与えるための界面活性剤(例えばポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルなどのノニオン系界面活性剤)、パ
ラジウムの付着性をよくするための還元剤(例えばジメ
チルアミンボラン、アスコルビン酸、次亜リン酸ナトリ
ウム、ホルムアルデヒドなど)等を添加してもよい。
The aqueous solution of the palladium compound is, for example, an aqueous solution of palladium chloride, palladium sulfate, palladium nitrate or the like (as the metal palladium, for example, 50 to 150).
It is preferable to use those containing ppm). Acids (for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid) for preventing hydrolysis of the palladium compound may be added to this aqueous solution, or an alkali salt (for example, an inorganic acid such as a dissolution accelerator, for example,
Sodium chloride, sodium sulfate, sodium nitrate or other sodium salt) may be added, and if necessary, a palladium compound stabilizer (eg, ethylenediamine, sulfamic acid, nitriloacetic acid, or other complexing agent),
Surfactants for giving a wetting effect (for example, nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylphenyl ether and polyoxyethylene alkyl ether), reducing agents for improving the adhesion of palladium (for example, dimethylamine borane, ascorbine) Acid, sodium hypophosphite, formaldehyde, etc.) may be added.

【0015】パラジウム化合物の水溶液による処理方法
は、特に限定しないが、通常、常法にしたがって、脱脂
を行い、必要に応じて酸又はアルカリで活性化した後、
被処理物を水溶液に浸漬すればよい。処理条件は、一般
に、15〜40℃程度の温度で、30〜240秒程度浸
漬すればよい。
The method of treating the palladium compound with an aqueous solution is not particularly limited, but usually, it is degreased according to a conventional method and, if necessary, activated with an acid or an alkali,
The object to be treated may be immersed in the aqueous solution. The treatment conditions are generally a temperature of about 15 to 40 ° C. and a soaking time of about 30 to 240 seconds.

【0016】上述のようにパラジウム層を形成したあ
と、公知の条件にて無電解めっきによりニッケル−リン
合金層を形成する。従来、ニッケル−ホウ素合金により
被覆されたパッド形成用部分と、これとは異なる金属
(例えば上述の拡散金属層)により被覆されたヒートシ
ンク形成用部分とを、無電解めっきにより同時にニッケ
ル−リン合金で被覆しようとしても、パッド形成用部分
のみにニッケル−リン合金が析出するという問題があっ
たが、今回、予めパラジウム層を形成することによりパ
ッド形成用部分とヒートシンク形成用部分の双方にニッ
ケル−リン合金が析出するようになった。
After forming the palladium layer as described above, the nickel-phosphorus alloy layer is formed by electroless plating under known conditions. Conventionally, a pad-forming portion coated with a nickel-boron alloy and a heat sink-forming portion coated with a different metal (for example, the diffusion metal layer described above) are simultaneously coated with a nickel-phosphorus alloy by electroless plating. Although there was a problem that the nickel-phosphorus alloy was deposited only on the pad forming portion even when trying to cover it, this time, by forming the palladium layer in advance, the nickel-phosphorus alloy is deposited on both the pad forming portion and the heat sink forming portion. The alloy began to precipitate.

【0017】この理由は明らかではないが、ニッケル−
ホウ素合金により被覆されたパッド形成用部分と、ニッ
ケル−ホウ素合金とは異なる金属(例えば上述の拡散金
属層)により被覆されたヒートシンク形成用部分との間
に電位差が生じ、これが一因となって無電解ニッケル−
リンめっきではパッド形成用部分のみにニッケル−リン
合金が析出する傾向があったが、今回は両者をパラジウ
ム層で被覆することによりその電位差が解消されたもの
と考えられる。
The reason for this is not clear, but nickel-
A potential difference is generated between the pad forming portion coated with the boron alloy and the heat sink forming portion coated with the metal different from the nickel-boron alloy (for example, the diffusion metal layer described above), which is a cause. Electroless nickel-
In the phosphorus plating, the nickel-phosphorus alloy tended to be deposited only on the pad forming portion, but this time, it is considered that the potential difference was eliminated by coating both with the palladium layer.

【0018】上述したように、本発明の電子部品搭載用
基板の製造方法によれば、同一基板上に、ニッケル−ホ
ウ素合金で被覆されたパッド形成用部分と、このパッド
形成用部分とは電気的に非接続でありニッケル−ホウ素
合金とは異なる金属で被覆されたヒートシンク形成用部
分とが存在している場合において、両者に無電解めっき
によりニッケル−リン合金層を形成する際、いずれの部
分においても無めっき等のめっき欠陥が発生することが
なく、歩留まりが向上し生産効率が向上するという効果
が得られる。また、本発明の電子部品搭載用基板は、量
産化するのに適した構造を有している。
As described above, according to the method of manufacturing the electronic component mounting substrate of the present invention, the pad forming portion coated with the nickel-boron alloy and the pad forming portion are electrically formed on the same substrate. When a nickel-phosphorus alloy layer is formed by electroless plating on a heat sink forming portion that is not electrically connected and is covered with a metal different from the nickel-boron alloy, which portion does not exist? Also in this case, there is no occurrence of plating defects such as non-plating, and the yield is improved and the production efficiency is improved. The electronic component mounting board of the present invention has a structure suitable for mass production.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

[実施例1]図1は本実施例の概略構成を表す模式図で
ある。電子部品搭載用基板10は、アルミナセラミック
から成る絶縁基板11、パッド12、ヒートシンク22
を備えている。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the present embodiment. The electronic component mounting substrate 10 includes an insulating substrate 11 made of alumina ceramic, a pad 12, and a heat sink 22.
Is equipped with.

【0020】パッド12は、絶縁基板11上に設けられ
たタングステンからなるメタライズ金属層13、パラジ
ウム層14、ニッケル−ホウ素合金層15、パラジウム
層16、ニッケル−リン合金層17、金層19を備えて
おり、各層はこの順序に積み上げられている。尚、パッ
ド12には、内部配線20で電気的に接続されているグ
ランド用パッド12bと、電気的に独立しているシグナ
ル用パッド12aの2種類が存在している。
The pad 12 comprises a metallized metal layer 13 made of tungsten, a palladium layer 14, a nickel-boron alloy layer 15, a palladium layer 16, a nickel-phosphorus alloy layer 17, and a gold layer 19 provided on the insulating substrate 11. The layers are stacked in this order. There are two types of pads 12, a ground pad 12b that is electrically connected by the internal wiring 20 and a signal pad 12a that is electrically independent.

【0021】ヒートシンク22は、拡散金属層25で被
覆された銅−タングステン製のヒートシンク基材21が
絶縁基板11上にロウ付けされ、その上にパラジウム層
26、ニッケル−リン合金層27、金層29がこの順序
に積み上げられている。かかる電子部品搭載用基板10
の製造方法につき、図2に基づいて説明する。
In the heat sink 22, a copper-tungsten heat sink base material 21 covered with a diffusion metal layer 25 is brazed onto the insulating substrate 11, and a palladium layer 26, a nickel-phosphorus alloy layer 27, and a gold layer are formed thereon. 29 are stacked in this order. The electronic component mounting substrate 10
The manufacturing method will be described with reference to FIG.

【0022】まず、所定のアルミナ原料粉体に有機溶剤
等を添加混合してスラリーとし、これをドクターブレー
ド法等を採用することによりセラミックグリーンシート
とし、しかる後、タングステン粉末等からなる導体ペー
ストを用いてセラミックグリーンシートにスクリーン印
刷し、次いで、これを図示はしないが適数枚積層、圧着
し、1600℃にて同時焼成した。これにより、絶縁基
板11上にメタライズ金属層13、絶縁基板11内に内
部配線20を一体的に形成した。
First, an organic solvent or the like is added to and mixed with a predetermined alumina raw material powder to form a slurry, which is made into a ceramic green sheet by adopting a doctor blade method or the like, and then a conductor paste made of tungsten powder or the like is prepared. Using this, a ceramic green sheet was screen-printed, and then, although not shown, an appropriate number of these were laminated, pressure-bonded, and simultaneously fired at 1600 ° C. As a result, the metallized metal layer 13 was formed on the insulating substrate 11, and the internal wiring 20 was integrally formed in the insulating substrate 11.

【0023】続いて、パラジウム化合物を主成分とする
水溶液(日本高純度化学(株)製のPd−5(商品
名))に60℃で60秒浸漬した。これによりパラジウ
ム層14(実際には下地に略均一な広がりを持つもので
はなく、ドット状に略均一に分布している)を形成し
た。尚、Pd−5は、パラジウム化合物として塩化パラ
ジウムを含むものであり、金属パラジウムとして80p
pmを含む。
Subsequently, it was immersed in an aqueous solution containing a palladium compound as a main component (Pd-5 (trade name) manufactured by Nippon Kojundo Chemical Co., Ltd.) at 60 ° C. for 60 seconds. As a result, a palladium layer 14 (actually, it does not have a substantially uniform spread on the underlayer, but is distributed substantially uniformly in a dot shape) was formed. In addition, Pd-5 contains palladium chloride as a palladium compound, and is 80 p as metallic palladium.
including pm.

【0024】次に、硫酸ニッケルと還元剤としてジメチ
ルアミンボランを含む無電解めっき液(ディップリール
社製のBN−1500(商品名))を用いて、液温65
℃、pH6.5、めっき時間15分という条件でめっき
を行い、ニッケル−ホウ素合金層15を厚さ1.5μm
被着形成し、その後シンタリングを行った。このように
ニッケル−ホウ素合金層15を設けたのは、粗面な下地
の上にピンホール(小穴)やボイド(小空隙)を形成す
ることなく均一な厚みに被着するためである。
Next, an electroless plating solution containing nickel sulfate and dimethylamine borane as a reducing agent (BN-1500 (trade name) manufactured by Dip-Reel) was used to obtain a solution temperature of 65.
The nickel-boron alloy layer 15 having a thickness of 1.5 μm is plated at a temperature of 6.5 ° C. and a plating time of 15 minutes.
It was formed by deposition and then sintered. The reason why the nickel-boron alloy layer 15 is provided in this manner is that the nickel-boron alloy layer 15 is deposited on the rough base with a uniform thickness without forming pinholes (small holes) or voids (small voids).

【0025】これにより初期基板6を得た(図2参
照)。この初期基板6のうち、メタライズ金属層13、
パラジウム層14、ニッケル−ホウ素合金層15を備え
た部分をパッド形成用部分12’と称することとする。
一方、ヒートシンク側は、次のようにして作製した。即
ち、銅−タングステン合金製のヒートシンク基材21を
前述のPd−5(商品名)に60℃で60秒浸漬した。
これによりパラジウム層23(実際には下地に略均一な
広がりを持つものではなく、ドット状に略均一に分布し
ている)を形成した。
As a result, the initial substrate 6 was obtained (see FIG. 2). Of the initial substrate 6, the metallized metal layer 13,
The portion provided with the palladium layer 14 and the nickel-boron alloy layer 15 will be referred to as a pad forming portion 12 '.
On the other hand, the heat sink side was manufactured as follows. That is, the heat sink base material 21 made of a copper-tungsten alloy was immersed in the above-mentioned Pd-5 (trade name) at 60 ° C. for 60 seconds.
As a result, a palladium layer 23 (actually, it does not have a substantially uniform spread on the base, but is distributed substantially uniformly in a dot shape) was formed.

【0026】続いて、前述のBN−1500(商品名)
を用いて、液温65℃、pH6.5、めっき時間6分と
いう条件でめっきを行い、ニッケル−ホウ素合金層25
aを厚さ0.6μm被着形成し、その後シンタリングを
行った。このニッケル−ホウ素合金層25aを設けたの
は、粗面な下地の上にピンホール(小穴)やボイド(小
空隙)を形成することなく均一な厚みに被着するためで
ある。
Subsequently, the above-mentioned BN-1500 (trade name)
Plating is performed under the conditions of a liquid temperature of 65 ° C., a pH of 6.5, and a plating time of 6 minutes to obtain a nickel-boron alloy layer 25.
A was deposited to a thickness of 0.6 μm, and thereafter sintering was performed. The nickel-boron alloy layer 25a is provided in order to deposit the nickel-boron alloy layer 25a with a uniform thickness on the rough surface of the base without forming pinholes (small holes) or voids (small voids).

【0027】続いて、このニッケル−ホウ素合金層25
aの上に、無電解めっき液(上村工業(株)のニムデン
78S(商品名))を用いて、液温90℃、pH6.
0、めっき時間10分という条件でめっきを行い、ニッ
ケル−リン合金層25bを厚さ3.0μm被着形成し、
その後シンタリングを行った。これにより、初期ヒート
シンク9を得た(図2参照)。尚、ニッケル−リン合金
層25bを設けたのは、ロウ付けの際のロウ材(例えば
銀−銅合金)が初期ヒートシンク9側にせり上がってく
る現象(いわゆるロウ流れ)を防止するためである。
Subsequently, the nickel-boron alloy layer 25
On a, an electroless plating solution (Nimden 78S (trade name) manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) was used, and the solution temperature was 90 ° C. and the pH was 6.
0, the plating time is 10 minutes, plating is performed to form a nickel-phosphorus alloy layer 25b with a thickness of 3.0 μm,
After that, sintering was performed. Thereby, the initial heat sink 9 was obtained (see FIG. 2). The nickel-phosphorus alloy layer 25b is provided to prevent a phenomenon (so-called brazing flow) in which the brazing material (for example, silver-copper alloy) rises toward the initial heat sink 9 during brazing. .

【0028】そして、この初期ヒートシンク9を銀−銅
合金をロウ材として約800℃で絶縁基板11にロウ付
けした。ロウ付け後の状態をヒートシンク形成用部分2
2’と称することとする。このヒートシンク形成用部分
22’は、ロウ付け時の熱によりニッケル−ホウ素合金
層25aとニッケル−リン合金層25bが拡散し合うこ
とにより形成された拡散金属層25を有している。この
拡散金属層25は、表面にリンがリッチに分布してい
る。尚、ヒートシンク形成用部分22’は、パッド形成
用部分12’とは内部配線20で電気的に接続されてい
ない。
Then, the initial heat sink 9 was brazed to the insulating substrate 11 at about 800 ° C. using a silver-copper alloy as a brazing material. Heat sink forming part 2 after brazing
2 '. The heat sink forming portion 22 'has a diffusion metal layer 25 formed by the nickel-boron alloy layer 25a and the nickel-phosphorus alloy layer 25b diffusing each other by the heat during brazing. The diffusion metal layer 25 has a rich phosphorus distribution on the surface. The heat sink forming portion 22 'is not electrically connected to the pad forming portion 12' by the internal wiring 20.

【0029】このように作製したパッド形成用部分1
2’とヒートシンク形成用部分22’とを備えた第1中
間基板7につき、以下のパラジウム処理、無電解ニッケ
ル−リンめっきを施した。 ・パラジウム処理 前述のPd−5(商品名)に60℃で60秒浸漬した。
これによりパラジウム層16、26(実際には下地に略
均一な広がりを持つものではなく、ドット状に略均一に
分布している)を形成した。
The pad-forming portion 1 thus produced
The following palladium treatment and electroless nickel-phosphorus plating were applied to the first intermediate substrate 7 having 2'and the heat sink forming portion 22 '. -Palladium treatment The above Pd-5 (trade name) was immersed for 60 seconds at 60 ° C.
As a result, the palladium layers 16 and 26 (actually, the underlying layer does not have a substantially uniform spread but is distributed substantially uniformly in a dot shape) are formed.

【0030】・無電解ニッケル−リンめっき パラジウム層16、26の上に、前述のニムデン78S
(商品名)を用いて、液温90℃、pH6.0、めっき
時間10分という条件でめっきを行い、ニッケル−リン
合金層17、27を厚さ3.0μm被着形成し、その後
シンタリングを行った。ここでニッケル−リン合金層1
7を設けたのは、後に形成する金層19と下層であるニ
ッケル−ホウ素合金層15との密着を強固にするためで
ある。また、ニッケル−リン合金層27を設けたのは、
後に形成する金層29と拡散金属層25との密着を強固
にすると共に金層29の表面にロウ材である銀又は銅が
滲み出すことを防止するためである。
On the electroless nickel-phosphorus plated palladium layers 16 and 26, the above-mentioned Nimden 78S.
(Trade name) is used to perform plating under the conditions of a liquid temperature of 90 ° C., pH 6.0, and a plating time of 10 minutes to form nickel-phosphorus alloy layers 17 and 27 with a thickness of 3.0 μm, and thereafter sintering. I went. Here, nickel-phosphorus alloy layer 1
7 is provided to strengthen the adhesion between the gold layer 19 to be formed later and the nickel-boron alloy layer 15 as the lower layer. Further, the nickel-phosphorus alloy layer 27 is provided
This is because the adhesion between the gold layer 29 and the diffusion metal layer 25, which will be formed later, is strengthened and at the same time, the brazing material silver or copper is prevented from seeping out to the surface of the gold layer 29.

【0031】これにより、無電解金めっきを行う前の第
2中間基板8が得られた。そして、この第2中間基板8
に、置換型無電解金めっき用のめっき液(エヌ・イーケ
ムキャット(株)製のアトメックス(商品名))を用い
て、液温85℃、pH6.0、めっき時間3分という条
件でめっきを行い、薄膜の金層を厚さ0.01〜0.1
μm被着形成した。続いて、水素化ホウ素ナトリウムを
還元剤として含む無電解めっき液(奥野製薬(株)製の
OPCムデンゴールド25(商品名))を用いて、液温
73℃、pH13.5、めっき時間30分という条件で
めっきを行い、厚付けの金層を厚さ2.0μm被着形成
した。これにより、金層19、29(図1参照)が形成
され、電子部品搭載用基板10を得た。
As a result, the second intermediate substrate 8 before electroless gold plating was obtained. Then, this second intermediate substrate 8
, Using a plating solution for substitutional electroless gold plating (Atomex (trade name) manufactured by NE Chemcat Co., Ltd.) under the conditions of a liquid temperature of 85 ° C., pH 6.0, and a plating time of 3 minutes. The thin gold layer to a thickness of 0.01-0.1
μm deposited. Subsequently, using an electroless plating solution (OPC Muden Gold 25 (trade name) manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd.) containing sodium borohydride as a reducing agent, the solution temperature was 73 ° C., the pH was 13.5, and the plating time was 30. Plating was performed under the condition of minutes, and a thick gold layer was formed to a thickness of 2.0 μm. Thereby, the gold layers 19 and 29 (see FIG. 1) were formed, and the electronic component mounting substrate 10 was obtained.

【0032】このようにして得られた電子部品搭載用基
板10は、上記無電解ニッケル−リンめっきにおいて、
パッド形成用部分とヒートシンク形成用部分の双方にニ
ッケル−リンが析出し、量産化しても無めっき等のめっ
き欠陥が発生することはなく、生産効率が高いという効
果が得られた。
The electronic component mounting substrate 10 obtained in this way is obtained by the electroless nickel-phosphorus plating described above.
Nickel-phosphorus was deposited on both the pad forming portion and the heat sink forming portion, and plating defects such as non-plating did not occur even in mass production, and the effect of high production efficiency was obtained.

【0033】[試験例1〜3]試験例1〜3として、上
記実施例1と同様にして作製したパッド形成用部分とヒ
ートシンク形成用部分とを備えた基板を各試験例につき
100ピースずつ用意し、所定条件でパラジウム層を形
成した後、前述のニムデン78S(商品名)を用いて液
温90℃、pH6.0、めっき時間10分という条件で
めっきを行い、ニッケル−リン合金層を厚さ3.0μm
被着形成し、全体(100ピース)のうちニッケル−リ
ンの被着状態が不良だったものの個数を調査した。その
結果を下記表1に示す。尚、上記所定のパラジウム処理
は、試験例1〜3において以下のように行った。 ・試験例1 パラジウム処理は行わなかった。 ・試験例2 前述のPd−5(商品名)を用いて、液温60℃、pH
2.5、めっき時間30秒という条件でパラジウム処理
を行った。 ・試験例3 前述のPd−5(商品名)を用いて、液温60℃、pH
2.5、めっき時間1分という条件でパラジウム処理を
行った。
[Test Examples 1 to 3] As Test Examples 1 to 3, 100 pieces of substrates each having a pad forming portion and a heat sink forming portion, which were produced in the same manner as in the above-described Example 1, were prepared for each test example. Then, after forming a palladium layer under predetermined conditions, plating is performed using the above-mentioned Nimden 78S (trade name) at a liquid temperature of 90 ° C., a pH of 6.0, and a plating time of 10 minutes to form a thick nickel-phosphorus alloy layer. 3.0 μm
The number of adhered nickel-phosphorus adhered states was investigated out of the whole (100 pieces). The results are shown in Table 1 below. The predetermined palladium treatment was carried out as follows in Test Examples 1 to 3. Test Example 1 Palladium treatment was not performed. Test Example 2 Using Pd-5 (trade name) described above, liquid temperature 60 ° C., pH
Palladium treatment was performed under the conditions of 2.5 and plating time of 30 seconds. Test Example 3 Using Pd-5 (trade name) described above, liquid temperature 60 ° C., pH
The palladium treatment was performed under the conditions of 2.5 and plating time of 1 minute.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】上記表1から明らかなように、ニッケル−
ホウ素合金層で被覆されたパッド形成用部分と、拡散金
属層で被覆されたヒートシンク形成用部分とが同一基板
に存在している場合において、予め両部分にパラジウム
層を形成しておけば、その後両部分に無電解めっきによ
りニッケル−リン合金層を形成する際、無めっき等のめ
っき欠陥の発生が抑制される傾向にあり、特に試験例3
の条件ではめっき欠陥の発生が極めて効果的に抑制され
ることがわかった。
As is clear from Table 1 above, nickel-
If the pad forming part covered with the boron alloy layer and the heat sink forming part covered with the diffusion metal layer are present on the same substrate, if palladium layers are formed in both parts in advance, then When a nickel-phosphorus alloy layer is formed on both parts by electroless plating, the occurrence of plating defects such as non-plating tends to be suppressed, and particularly Test Example 3
It was found that under the conditions of 1), the occurrence of plating defects was extremely effectively suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例1の電子部品搭載用基板の概略構成を
表す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electronic component mounting board according to a first embodiment.

【図2】 実施例1の電子部品搭載用基板の製造工程図
である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the electronic component mounting substrate of the first embodiment.

【図3】 従来の電子部品搭載用基板の概略構成を表す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional electronic component mounting board.

【図4】 実施例1の電子部品搭載用基板の製造工程図
である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the electronic component mounting substrate of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6・・・初期基板、7・・・第1中間基板、8・・・第
2中間基板、9・・・初期ヒートシンク、10・・・電
子部品搭載用基板、11・・・絶縁基板、12・・・パ
ッド、12’・・・パッド形成用部分、12a・・・グ
ランド用パッド、12b・・・シグナル用パッド、13
・・・メタライズ金属層、14・・・パラジウム層、1
5・・・ニッケル−ホウ素合金層、16・・・パラジウ
ム層、17・・・ニッケル−リン合金層、19・・・金
層、20・・・内部配線、21・・・ヒートシンク基
材、22・・・ヒートシンク、22’・・・ヒートシン
ク形成用部分、23・・・パラジウム層、25・・・拡
散金属層、25a・・・ニッケル−ホウ素合金層、25
b・・・ニッケル−リン合金層、26・・・パラジウム
層、27・・・ニッケル−リン合金層、29・・・金
層。
6 ... Initial substrate, 7 ... First intermediate substrate, 8 ... Second intermediate substrate, 9 ... Initial heat sink, 10 ... Electronic component mounting substrate, 11 ... Insulating substrate, 12 ... Pad, 12 '... Pad forming portion, 12a ... Ground pad, 12b ... Signal pad, 13
... Metalized metal layer, 14 ... Palladium layer, 1
5 ... Nickel-boron alloy layer, 16 ... Palladium layer, 17 ... Nickel-phosphorus alloy layer, 19 ... Gold layer, 20 ... Internal wiring, 21 ... Heat sink base material, 22 ... Heat sink, 22 '... Heat sink forming part, 23 ... Palladium layer, 25 ... Diffusion metal layer, 25a ... Nickel-boron alloy layer, 25
b ... Nickel-phosphorus alloy layer, 26 ... Palladium layer, 27 ... Nickel-phosphorus alloy layer, 29 ... Gold layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 H01L 23/36 H01L 23/02 H01L 23/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23/12 H01L 23/36 H01L 23/02 H01L 23/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ニッケル−ホウ素合金層の上にパラジウ
ム層を介してニッケル−リン合金層が積層され、その上
に金層が積層された構造を有するパッドと、 前記パッドとは電気的に非接続であり、ニッケル−ホウ
素合金とは異なる金属から成る金属層上にパラジウム層
を介してニッケル−リン合金層が積層され、その上に金
層が積層された構造を有するヒートシンクとを備えたこ
とを特徴とする電子部品搭載用基板。
1. A pad having a structure in which a nickel-phosphorus alloy layer is laminated on a nickel-boron alloy layer via a palladium layer, and a gold layer is laminated thereon, and the pad is electrically non-conductive. A heat sink having a structure in which a nickel-phosphorus alloy layer is laminated on a metal layer made of a metal different from a nickel-boron alloy via a palladium layer, and a gold layer is laminated thereon. A board for mounting electronic parts, characterized by:
【請求項2】 前記ヒートシンクにおいて、ニッケル−
ホウ素合金層とは異なる金属から成る金属層とは、ニッ
ケル−ホウ素合金層とニッケル−リン合金層とが拡散
し、パラジウム層側にリンがリッチに分布した拡散金属
層であることを特徴とする請求項1記載の電子部品搭載
用基板。
2. In the heat sink, nickel-
The metal layer made of a metal different from the boron alloy layer is a diffusion metal layer in which the nickel-boron alloy layer and the nickel-phosphorus alloy layer are diffused and phosphorus is richly distributed on the palladium layer side. The electronic component mounting substrate according to claim 1.
【請求項3】 請求項1又は2記載の電子部品搭載用基
板を製造する方法であって、 表層にニッケル−ホウ素合金層を有するパッド形成用部
分と、パッド形成用部分とは電気的に非接続であり表層
にニッケル−ホウ素合金とは異なる金属から成る金属層
を有するヒートシンク形成用部分とを備えた基板に対し
て、 前記パッド形成用部分と前記ヒートシンク形成用部分の
双方に、パラジウム化合物を含む水溶液で処理したあと
還元剤を含む水溶液で処理することによりパラジウム層
を形成し、次いで無電解めっきによりニッケル−リン合
金層を形成し、その後無電解めっきにより金層を形成す
ることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
3. The method for manufacturing the electronic component mounting substrate according to claim 1, wherein the pad forming portion having a nickel-boron alloy layer as a surface layer and the pad forming portion are electrically non-conductive. For a substrate provided with a heat sink forming portion having a metal layer made of a metal different from nickel-boron alloy for connection, a palladium compound is applied to both the pad forming portion and the heat sink forming portion. A palladium layer is formed by treating with an aqueous solution containing a reducing agent and then with an aqueous solution containing a reducing agent, then a nickel-phosphorus alloy layer is formed by electroless plating, and then a gold layer is formed by electroless plating. A method for manufacturing an electronic component mounting substrate.
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