JP5371465B2 - 非シアン無電解金めっき液及び導体パターンのめっき方法 - Google Patents
非シアン無電解金めっき液及び導体パターンのめっき方法 Download PDFInfo
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Description
特許文献1には、以下に記載する導体パターンのめっき方法が記載されている。
この方法は、まず亜鉛を用いるジンケート処理又はパラジウムを用いる活性化処理により、導体パターン表面を活性化するめっきの核付けを行う。次いで、活性化された導体パターン上に無電解ニッケルめっきを行う。その後、前記無電解ニッケルめっきにより形成されるニッケル皮膜上に置換型無電解金めっきを行う。更にその後、前記置換型無電解金めっきにより形成される金皮膜上に自己触媒還元析出型無電解金めっきを金皮膜が所望の膜厚となるまで行う。この方法においては、無電解ニッケルめっき/置換型無電解金めっき/自己触媒還元析出型無電解金めっきの3つのめっき工程が必要とされる。
第一の本発明は、無電解パラジウムめっき皮膜上に、自己触媒還元反応により金皮膜を析出させる下記成分(A)〜(G)
(A)非シアンの亜硫酸金塩 0.5〜4g/L,
(B)亜硫酸塩 10〜40g/L,
(C)チオ硫酸塩 0.5〜5g/L,
(D)水溶性ポリアミノカルボン酸 30〜80g/L,
(E)ベンゾトリアゾール化合物 0.1〜3g/L,
(F)硫黄を含有するアミノ酸化合物 0.1〜2g/L,
(G)ヒドロキノン及び/又はその誘導体 0.5〜4g/L,
を配合する非シアン無電解金めっき液である。
第一の本発明は、重金属を含有しない場合を含む。
第二の本発明は、プリント基板又は半導体ウエハー上に形成された銅又はアルミニウムからなる導体パターン上に無電解ニッケルめっき皮膜を形成させ、次いで、無電解パラジウムめっき皮膜を形成させ、その後、無電解金めっき皮膜を順次形成させる導体パターンのめっき方法であって、該無電解金めっき皮膜が、第一の本発明に記載された非シアン無電解金めっき液を用いて形成させることを特徴とする導体パターンのめっき方法である。
導体パターン3は、エッチング等の手法を用いる公知の回路基板作成技術等を用いて製造できる。
BGAプリント基板上に形成された銅端子(導体パターン)に銅エッチング及びパラジウム活性処理を行った後、表1に記載した条件により無電解ニッケルめっき、無電解パラジウムめっきを行った。その後、表3に記載された配合のめっき液を用いて、液温65℃、めっき時間30分間により自己触媒還元析出型無電解金めっきを行った。この際、めっき液の分解の有無を観察した。また、得られた試料を用いて下記の方法により金皮膜外観の観察、半田ボールシェアー強度の測定、ワイヤーボンディング強度の測定を行った。それらの結果を表3に示した。
BGAプリント基板上に形成された銅端子(導体パターン)に銅エッチング及びパラジウム活性処理を行った後、表1に記載した条件により無電解ニッケルめっき、無電解パラジウムめっきを行った。その後、表4に記載された配合のめっき液を用いて、液温65℃、めっき時間30分間により自己触媒還元析出型無電解金めっきを行った。この際、めっき液の分解の有無を観察した。また、得られた試料は下記の方法により金皮膜外観の観察、半田ボールシェアー強度の測定、ワイヤーボンディング強度の測定を行った。それらの結果を表4に示した。
BGAプリント基板上に形成された銅端子に銅エッチング及びパラジウム活性処理を行った後、表2に記載した条件により無電解ニッケルめっき、無電解パラジウムめっきに加え、置換金めっきを行った。その後、表4に記載された配合のめっき液を用いて、液温65℃、めっき時間30分間により自己触媒還元析出型無電解金めっきを行った。この際、めっき液の分解の有無を観察した。また、得られた試料は下記の方法により金皮膜外観の観察、半田ボールシェアー強度の測定、ワイヤーボンディング強度の測定を行った。それらの結果を表4に示した。
得られた金皮膜を目視および実体顕微鏡により、金皮膜色調、金皮膜外観、金未析出を観察した。また、テープ剥離試験(住友3M社製 スコッチ BH−12)による密着性試験と80℃で10時間加熱した後の金めっき液の分解を観察した。
得られた銅端子上のめっき皮膜の半田接合強度試験を行った。めっき皮膜を170℃で5時間熱処理した後、めっき皮膜に半田ボールを接合した。アークテック社製 MK−30 を用いてシェア強度(半田ボールシェア強度)を10点測定し、平均値を求めた。
得られた銅端子上のめっき皮膜のワイヤーボンディング接合強度試験を行った。めっき皮膜を170℃で10時間熱処理した後、めっき皮膜に金ワイヤーを接合した。キューリックアンドソファー社製 4524A を用いてワイヤーボンディングプル強度を20点測定し、平均値を求めた。
1)無電解ニッケル-りん合金めっき(エヌ・イー ケムキャット(株)製、 商品名:Super NIC 100)
組成:
硫酸ニッケル 20g/L
次亜リン酸ナトリウム 25g/L
クエン酸 5g/L
2)無電解パラジウムめっき(エヌ・イー ケムキャット(株)製、商品名:Pallamex)
組成:
エチレンジアミンパラジウム(パラジウム濃度として) 1g/L
エチレンジアミン 5g/L
チオ乳酸 0.1g/L
ギ酸 10g/L
pH 8.0
3)置換型無電解金めっき(エヌ・イー ケムキャット(株)製、商品名:ATOMEX)
組成:
シアン化金カリウム(金濃度として) 2g/L
クエン酸 5g/L
エチレンジアミン 3g/L
実施例1〜5は、非シアンの亜硫酸金塩0.5〜4g/L、亜硫酸塩10〜40g/L、チオ硫酸塩0.5〜5g/L、水溶性ポリアミノカルボン酸30〜80g/L、ベンゾトリアゾール化合物0.1〜3g/L、硫黄を含有するアミノ酸化合物0.1〜2g/L、ヒドロキノン0.5〜4g/Lの範囲内、即ち本発明に係る無電解金めっき液を用いて形成させためっきに関する。得られためっき外観は良好であり、金皮膜の未析出(即ち金皮膜が析出せずに、パラジウム皮膜が部分的に観察される状態)はなく、金皮膜とパラジウム皮膜との密着性も良好であった。
実施例1〜5のめっき皮膜は、めっき工程を簡略化して製造できた。これらのめっき皮膜は、工程を簡略化していない比較例5〜6のめっき皮膜と同等の特性を示した。また、実施例1〜5の皮膜は、比較例1〜4の皮膜と比べて、著しく接合強度(半田ボールシェアー強度)が大きかった。
実施例1〜5のめっき皮膜は、めっきプロセスが簡略化できたにもかかわらず、比較例5〜6と同等の特性を示した。また、実施例1〜5の皮膜は、比較例1〜4と比べて、著しく接合強度(ワイヤーボンディングプル強度)が大きかった。
3 導体パターン
5 無電解ニッケルめっき皮膜
7 無電解パラジウムめっき皮膜
9 パターンめっき
11 配線又は端子
13 無電解金めっき皮膜
Claims (3)
- 無電解パラジウムめっき皮膜上に、自己触媒還元反応により金皮膜を析出させる下記成分(A)〜(G)
(A)非シアンの亜硫酸金塩 0.5〜4g/L,
(B)亜硫酸塩 10〜40g/L,
(C)チオ硫酸塩 0.5〜5g/L,
(D)水溶性ポリアミノカルボン酸 30〜80g/L,
(E)ベンゾトリアゾール化合物 0.1〜3g/L,
(F)硫黄を含有するアミノ酸化合物 0.1〜2g/L,
(G)ヒドロキノン及び/又はその誘導体 0.5〜4g/L,
を配合することを特徴とする非シアン無電解金めっき液。 - 重金属を含有しない請求項1に記載の非シアン無電解金めっき液。
- プリント基板又は半導体ウエハー上に形成された銅又はアルミニウムからなる導体パターン上に無電解ニッケルめっき皮膜を形成させ、次いで、無電解パラジウムめっき皮膜を形成させ、その後、無電解金めっき皮膜を順次形成させる導体パターンのめっき方法であって、該無電解金めっき皮膜を、請求項1又は2に記載された非シアン無電解金めっき液を用いて形成させることを特徴とする導体パターンのめっき方法。
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