JP6329589B2 - 皮膜形成方法 - Google Patents
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Description
本開示は、皮膜形成方法に関し、特に導体回路等の上に形成する皮膜に関する。
一般的に半導体装置は、銅からなる導体回路を有している。また、ほぼすべての導体回路に対して、はんだ接合又はワイヤ接合が行われる。しかし、銅は表面が酸化しやすく、はんだ接合やワイヤ接合に向かない材料である。このため、導体回路の表面にめっき皮膜を形成し、その皮膜に対してはんだ接合やワイヤ接合を行うことが行われている。導体回路の表面に形成する皮膜として、ニッケル、パラジウム及び金からなる３層皮膜（ＥＮＥＰＩＧ皮膜）が知られている。
しかし、ＥＮＥＰＩＧ皮膜の最下層のニッケル皮膜は、数μｍの厚さになる。一方、導体回路は微細化が求められており、配線の間隔はどんどん狭くなっている。このため、厚いニッケル皮膜を形成すると導体回路間が短絡してしまうおそれがある。そこで、ニッケル皮膜を設けず、銅の表面に直接パラジウム皮膜を形成することが試みられている（例えば、特許文献１を参照。）。しかし、パラジウム皮膜を銅の表面に直接形成することは非常に困難である。
銅の表面に触媒金属を設け、パラジウムめっきを安定して行えるようにすることも検討されている（例えば、特許文献２又は３を参照。）。
しかしながら、従来の方法では、銅の表面に触媒金属を均一に設けることができない。このため、パラジウム皮膜も不均一になり、下地の銅が皮膜表面に拡散したり、パラジウム自体が皮膜表面に拡散したりする。これにより、皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性が低下し、接続信頼性が損なわれてしまう。
本開示の課題は、導体回路等の表面に接続信頼性が高い皮膜を形成できるようにすることである。
本開示の皮膜形成方法の一態様は、基材の表面に触媒皮膜を置換還元めっきにより形成する触媒皮膜形成工程と、触媒皮膜の上にパラジウムめっき皮膜を形成する中間皮膜形成工程と、パラジウムめっき皮膜の上に金めっき皮膜を形成する表面皮膜形成工程とを備えている。
皮膜形成方法の一態様において、触媒皮膜は、金又は白金とすることができる。
皮膜形成方法の一態様において、基材は、銅からなる導体回路とすることができる。
本開示の皮膜の製造方法によれば、導体回路等の表面に接続信頼性が高い皮膜を形成できる。
本開示の皮膜の製造方法は、基材の表面に触媒皮膜を置換還元めっきにより形成する触皮膜形成工程と、触媒皮膜の上にパラジウムめっき皮膜を形成する中間皮膜形成工程と、パラジウムめっき皮膜の上に金めっき皮膜を形成する表面皮膜形成工程とを備えている。
置換還元めっきは、置換めっきと異なり、めっき浴中に還元剤が含まれている。置換めっきは、被めっき物とめっき金属との置換反応により、被めっき物の表面にめっき金属が析出する。例えば、銅の表面に置換めっきにより金皮膜を形成する場合には、下地の銅が溶解することにより、金に置換される。このため、銅が溶解しやすい場所においては反応が進み、溶解しにくい場所においては反応が遅くなるため、皮膜が不均一になりやすい。導体回路の場合、形状等の要因により銅が溶解しやすい場所としにくい場所ができ易く、置換めっきにより薄く均一なめっき皮膜を形成することは困難である。また、置換めっきの場合、皮膜を厚くしようとすると、下地が腐食されてしまう。
一方、置換還元めっきの場合、最初期には置換めっきと同様の置換反応が生じるが、その後は自己触媒的に還元剤から電子が供給され、これにより金属の析出が進む。このため、還元めっきと比べて遙かに均一性が高い皮膜が形成でき、下地の腐食もほとんど生じない。
置換還元めっきにより薄く且つ均一な触媒皮膜を形成することにより、次に形成するパラジウム皮膜も、緻密で均一となる。これにより、パラジウム皮膜の銅のバリア膜としての機能が向上すると共に、パラジウム皮膜自体の拡散も生じにくくなる。このため、最表面の金皮膜に銅やパラジウムが拡散することが抑えられ、はんだ接合性及びワイヤ接合性を向上させることができる。
触媒皮膜は、基材である銅の表面に置換還元めっきにより均一に形成でき、パラジウムめっきの触媒活性を有する皮膜であればよい。例えば、金又は白金からなる皮膜とすることができる。触媒活性が高く皮膜の膜厚を薄くできるという観点からは白金が好ましい。また、白金は固溶しにくくバリア性も期待できる。皮膜の形成し易さの観点からは金が好ましい。
触媒皮膜を形成するための触媒皮膜形成浴は、置換還元めっき浴であり水溶性の金属化合物、キレート剤及び還元剤を含んでいる。還元剤は、触媒皮膜として形成する金属の種類に応じて選択することができる。触媒皮膜として金皮膜を形成する場合には、例えばホルムアルデヒド及びホルムアルデヒド重亜硫酸ナトリウムのうちの少なくとも一方とアミン系化合物との混合物、ヒドラジン、アスコルビン酸、及びジメチルアミンボランの少なくとも１種を用いることができる。触媒皮膜として白金皮膜を形成する場合には、例えばギ酸、ヒドラジン、アスコルビン酸、及びジメチルアミンボランのうちの少なくとも１種を用いることができる。なお、アスコルビン酸及びギ酸等は塩の状態となっているものも含む。
アミン系化合物としては、以下の式（１）又は式（２）により表される化合物を用いることができる。
Ｒ1−ＮＨ−Ｃ2Ｈ4−ＮＨ−Ｒ2 ・・・（１）
Ｒ3−（ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ2Ｈ4−ＮＨ−ＣＨ2）n−Ｒ4 ・・・（２）
但し、（式（１）及び（２）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は−ＯＨ、−ＣＨ3、−ＣＨ2ＯＨ、−Ｃ2Ｈ4ＯＨ、−ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2、−ＣＨ2ＮＨ（ＣＨ2ＯＨ）、−ＣＨ2ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）、−Ｃ2Ｈ4ＮＨ（ＣＨ2ＯＨ）、−Ｃ2Ｈ4ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）、−ＣＨ2Ｎ（ＣＨ2ＯＨ）2、−ＣＨ2Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2、−Ｃ2Ｈ4Ｎ（ＣＨ2ＯＨ）2又は−Ｃ2Ｈ4Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、すべて同じであっても、少なくとも一部が異なっていてもよい。ｎは１〜４の整数である。
Ｒ1−ＮＨ−Ｃ2Ｈ4−ＮＨ−Ｒ2 ・・・（１）
Ｒ3−（ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ2Ｈ4−ＮＨ−ＣＨ2）n−Ｒ4 ・・・（２）
但し、（式（１）及び（２）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は−ＯＨ、−ＣＨ3、−ＣＨ2ＯＨ、−Ｃ2Ｈ4ＯＨ、−ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2、−ＣＨ2ＮＨ（ＣＨ2ＯＨ）、−ＣＨ2ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）、−Ｃ2Ｈ4ＮＨ（ＣＨ2ＯＨ）、−Ｃ2Ｈ4ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）、−ＣＨ2Ｎ（ＣＨ2ＯＨ）2、−ＣＨ2Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2、−Ｃ2Ｈ4Ｎ（ＣＨ2ＯＨ）2又は−Ｃ2Ｈ4Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、すべて同じであっても、少なくとも一部が異なっていてもよい。ｎは１〜４の整数である。
式（１）により表されるアミン系化合物の具体例として、N,N'-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン（(HOCH2CH2)HNCH2CH2NH(CH2CH2OH)）を挙げることができる。
触媒皮膜形成浴における還元剤の濃度は、触媒皮膜として形成する金属の種類及び還元剤の種類に応じて適宜設定することができるが、必要とするめっき析出速度を得る観点から好ましくは０．１ｇ／Ｌ以上、より好ましくは０．５ｇ／Ｌ以上である。また、めっき浴の安定性の観点から好ましくは１０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは５ｇ／Ｌ以下である。
水溶性の金属化合物は、触媒皮膜として形成する金属の種類に応じて選択すればよい。例えば、触媒皮膜として金皮膜を形成する場合は、一般的な金の金属塩を用いることができ、例えばシアン化金塩、塩化金塩、亜硫酸金塩、及びチオ硫酸金塩等を用いることができる。触媒皮膜として白金皮膜を形成する場合は、一般的な白金塩を用いることができ、例えばジニトロジアンミン白金、塩化白金酸塩、テトラアンミン白金塩、及びヘキサアンミン白金塩等を用いることができる。これらの金属化合物は、単独で用いることも２種類以上を組み合わせて用いることもできる。
触媒皮膜形成浴における金属化合物の濃度は、それぞれの金属の濃度として、生産性の観点から好ましくは０．１ｇ／Ｌ以上、より好ましくは０．５ｇ／Ｌ以上である。また、めっき浴の安定性の観点から好ましくは３ｇ／Ｌ以下、より好ましくは２ｇ／Ｌ以下である。
キレート剤には、一般的な銅のキレート剤を用いることができる。例えば、アミノカルボン酸又はポリカルボン酸を挙げることができる。アミノカルボン酸としては、例えばグリシン、エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）、トリエチレンジアミンテトラ酢酸、グルタミン酸、又はアスパラギン酸等を挙げることができる。ポリカルボン酸としては、例えばマロン酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、又はリンゴ酸等を挙げることができる。
アミノカルボン酸及びポリカルボン酸は塩の状態となっているものも含む。これらの化合物は単独で用いることも、２種類以上を組み合わせて用いることもできる。
アミノカルボン酸及びポリカルボン酸は塩の状態となっているものも含む。これらの化合物は単独で用いることも、２種類以上を組み合わせて用いることもできる。
キレート剤の濃度は、触媒皮膜として形成する金属の種類及びキレート剤の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、エチレンジアミン４酢酸４ナトリウムをキレート剤として用い、金皮膜又は白金皮膜を形成する場合、触媒皮膜形成浴中におけるキレート剤の濃度は、生産性の観点から好ましくは２ｇ／Ｌ以上で、より好ましくは４ｇ／Ｌ以上ある。また、安定性の観点から好ましくは３０ｇ／Ｌ以下で、より好ましくは２０ｇ／Ｌ以下ある。
触媒皮膜形成浴はこの他、この他一般的な置換めっき浴と同様の成分を添加することができる。但し、水溶性の金属化合物、キレート剤及び還元剤以外の成分は任意の成分であり、これらの成分を含んでいなくてもよい。
触媒皮膜形成浴のｐＨは、触媒皮膜として形成する金属の種類及び還元剤の種類に応じて適宜設定することができる。めっき浴の安定性の観点から好ましくはｐＨ３以上である。また、析出速度の観点から好ましくはｐＨ１０以下である。還元剤としてヒドラジン又はジメチルアミンボランを用いる場合には、析出速度の観点からｐＨが比較的高い方がより好ましい。還元剤として他の化合物を用いる場合には、安定性の観点から中性（ｐＨ７）付近がより好ましい。ｐＨの調整には、酸又はアルカリを用いることができる。また、緩衝作用を有する溶液を用いることもできる。
触媒皮膜形成浴の使用温度及びめっき時間等は、必要とする触媒皮膜の厚さに応じて選択すればよい。使用温度は、好ましくは１０℃以上であり、好ましくは９５℃以下である。また、めっき時間は好ましくは５秒以上であり、好ましくは１５分以下である。
触媒皮膜形成浴により形成する触媒皮膜の厚さは、均一なパラジウム皮膜を形成する観点から好ましくは０．００１μｍ以上である。また、生産性の観点から好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。
触媒皮膜を形成する基材は、銅又は銅を主成分とする合金とすることができる。例えば、電子部品を搭載するプリント基板若しくは半導体素子を搭載する半導体素子搭載基板、又は実装される電子部品等に設けられた導体回路とすることができる。この他、はんだ接合又はワイヤ接合が行われるあらゆる導体回路とすることができる。
触媒皮膜の上にパラジウムめっき皮膜からなる中間皮膜を形成する中間皮膜形成浴には、一般的なパラジウムめっき浴を用いることができ、還元剤を含む還元パラジウムめっき浴であっても、還元剤を含まない置換パラジウムめっき浴であってもよい。還元パラジウムめっき浴を用いることにより、より均一なパラジウム皮膜を形成できると共に、触媒皮膜の腐食等を生じにくくすることができる。
中間皮膜の厚さは、バリア性の観点から好ましくは０．０５μｍ以上である。生産性の観点から好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。
中間皮膜は、結晶性を高めてバリア性を向上させる観点からリンを含まない純パラジウムの皮膜であることが好ましい。しかし、十分なバリア性が得られれば、パラジウム合金の皮膜となっていてもよい。
中間皮膜の上に金めっき皮膜からなる表面皮膜を形成する表面皮膜形成浴には、一般的な金めっき浴を用いることができ、還元剤を含む置換還元金めっき浴であっても、還元剤を含まない置換金めっき浴であってもよい。置換還元金めっき浴を用いることにより、より均一な金めっき皮膜を形成することができる。
表面皮膜の厚さは、はんだ接合性及びワイヤ接合性の観点から好ましくは０．０５μｍ以上である。生産性の観点から好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下である。
本実施形態の皮膜形成方法により形成された３層皮膜は、表面皮膜である金めっき皮膜中に、基材の銅及び中間皮膜のパラジウムが拡散しにくい。このため酸化されにくくはんだのぬれ性が向上するため、はんだ接合性が向上する。また、金ワイヤのボンディング性も良好となり、接続信頼性が向上する。
以下に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。なお、以下の実施例は例示であり、本発明はこれに限定されない。
＜基材＞
銅貼積層板（１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ１．０ｍｍ）の上に、硫酸銅めっきを施したものを、皮膜を形成する基材とした。
銅貼積層板（１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ１．０ｍｍ）の上に、硫酸銅めっきを施したものを、皮膜を形成する基材とした。
＜皮膜厚さの測定＞
皮膜の厚さは、蛍光Ｘ線分光分析装置（ＳＦＴ−９５５０、日立ハイテクサイエンス社製）により評価した。
皮膜の厚さは、蛍光Ｘ線分光分析装置（ＳＦＴ−９５５０、日立ハイテクサイエンス社製）により評価した。
＜バリア性の評価＞
皮膜のバリア性は、皮膜を形成した基材を１７５℃にて１６時間熱処理した後、皮膜の表面の元素組成を測定することにより評価した。元素組成はオージェ電子分光装置（日本電子社製、JAMP-9500F）を用いてワイドスキャン測定することにより評価した。測定条件は、加速電圧を１０ｋeV、電流値を４×１０-8Ａとした。銅及びパラジウムが皮膜の表面において検出されなかった場合を良好、検出された場合を不良とした。
皮膜のバリア性は、皮膜を形成した基材を１７５℃にて１６時間熱処理した後、皮膜の表面の元素組成を測定することにより評価した。元素組成はオージェ電子分光装置（日本電子社製、JAMP-9500F）を用いてワイドスキャン測定することにより評価した。測定条件は、加速電圧を１０ｋeV、電流値を４×１０-8Ａとした。銅及びパラジウムが皮膜の表面において検出されなかった場合を良好、検出された場合を不良とした。
＜はんだ接合性の評価＞
はんだ接合性は、ボールプルテストにより１条件につき２０点評価した。径が０．５ｍｍのソルダレジスト（ＳＲ）開口部を設けた基材に、皮膜を形成した後、ＳＲ開口部に０．６ｍｍのはんだボール（Sn-3Ag-0.5Cu、ＳＡＣ３０５）をリフロー装置（TMR-15-22LH、タムラ製作所製）を用いて２４０℃（TOP温度）の熱処理条件で実装し、ボンドテスタ（Ｄａｇｅ社製、ボンドテスタＳＥＲＩＥＳ４０００）を用いてボールプル試験を行い、破断モードを評価した。はんだ破断率８５％以上を良好とし、８５％未満の場合を不良とした。以下に、評価条件をまとめて示す。
はんだ接合性は、ボールプルテストにより１条件につき２０点評価した。径が０．５ｍｍのソルダレジスト（ＳＲ）開口部を設けた基材に、皮膜を形成した後、ＳＲ開口部に０．６ｍｍのはんだボール（Sn-3Ag-0.5Cu、ＳＡＣ３０５）をリフロー装置（TMR-15-22LH、タムラ製作所製）を用いて２４０℃（TOP温度）の熱処理条件で実装し、ボンドテスタ（Ｄａｇｅ社製、ボンドテスタＳＥＲＩＥＳ４０００）を用いてボールプル試験を行い、破断モードを評価した。はんだ破断率８５％以上を良好とし、８５％未満の場合を不良とした。以下に、評価条件をまとめて示す。
〔測定条件〕
測定方式：ボールプルテスト
基板：上村工業（株）製ＢＧＡ基板（パット径 φ０．５ｍｍ）
半田ボール：千住金属製 φ０．６ｍｍ Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ
リフロー装置：タムラ製作所製 ＴＭＲ−１５−２２ＬＨ
リフロー条件：Ｔｏｐ ２４０℃
リフロー環境：Ａｉｒ
リフロー回数：１回及び５回
フラックス：千住金属製 ５２９Ｄ−１（ＲＭＡタイプ）
テストスピード：５０００μｍ／秒
半田マウント後エージング：１時間
測定方式：ボールプルテスト
基板：上村工業（株）製ＢＧＡ基板（パット径 φ０．５ｍｍ）
半田ボール：千住金属製 φ０．６ｍｍ Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ
リフロー装置：タムラ製作所製 ＴＭＲ−１５−２２ＬＨ
リフロー条件：Ｔｏｐ ２４０℃
リフロー環境：Ａｉｒ
リフロー回数：１回及び５回
フラックス：千住金属製 ５２９Ｄ−１（ＲＭＡタイプ）
テストスピード：５０００μｍ／秒
半田マウント後エージング：１時間
＜ワイヤボンディング性の評価＞
ワイヤボンディング性は、ワイヤプルテストにより１条件につき２０点評価した。皮膜を形成した基材を１７５℃にて１６時間熱処理した後、セミオートマチックワイヤボンダ（ＴＰＴ社製、ＨＢ１６）により径が２５μｍの金ワイヤをボンディングした。セカンドボンディング部近傍においてワイヤを破断し、ワイヤプル装置（Ｄａｇｅ社製、ボンドテスタＳＥＲＩＥＳ４０００）により、ワイヤのプル強度を測定した。８ｇ以上を良好とし、８ｇ未満の場合を不良とした。以下に評価条件をまとめて示す。
ワイヤボンディング性は、ワイヤプルテストにより１条件につき２０点評価した。皮膜を形成した基材を１７５℃にて１６時間熱処理した後、セミオートマチックワイヤボンダ（ＴＰＴ社製、ＨＢ１６）により径が２５μｍの金ワイヤをボンディングした。セカンドボンディング部近傍においてワイヤを破断し、ワイヤプル装置（Ｄａｇｅ社製、ボンドテスタＳＥＲＩＥＳ４０００）により、ワイヤのプル強度を測定した。８ｇ以上を良好とし、８ｇ未満の場合を不良とした。以下に評価条件をまとめて示す。
〔測定条件〕
キャピラリー：Ｂ１０１４−５１−１８−１２（ＰＥＣＯ）
ワイヤ：１Ｍｉｌ−Ｇｏｌｄ
ステージ温度：１５０℃
超音波（ｍＷ）：２５０（１ｓｔ），２５０（２ｎｄ）
ボンディング時間：（ミリ秒）：２００（１ｓｔ），５０（２ｎｄ）
引っ張り力（ｇｆ）：２５（１ｓｔ），５０（２ｎｄ）
ステップ（第１から第２への長さ）：０．７００ｍｍ
測定方式：ワイヤプルテスト
基板：上村工業（株）ＢＧＡ基板
テストスピード：１７０μｍ／秒
キャピラリー：Ｂ１０１４−５１−１８−１２（ＰＥＣＯ）
ワイヤ：１Ｍｉｌ−Ｇｏｌｄ
ステージ温度：１５０℃
超音波（ｍＷ）：２５０（１ｓｔ），２５０（２ｎｄ）
ボンディング時間：（ミリ秒）：２００（１ｓｔ），５０（２ｎｄ）
引っ張り力（ｇｆ）：２５（１ｓｔ），５０（２ｎｄ）
ステップ（第１から第２への長さ）：０．７００ｍｍ
測定方式：ワイヤプルテスト
基板：上村工業（株）ＢＧＡ基板
テストスピード：１７０μｍ／秒
＜触媒皮膜形成浴＞
置換還元金（Ａｕ）めっき浴１〜６、置換還元白金（Ｐｔ）めっき浴１〜４、置換還元パラジウム（Ｐｄ）めっき浴、置換金（Ａｕ）めっき浴、置換白金（Ｐｔ）めっき浴及び置換パラジウム（Ｐｄ）めっき浴を用いた。各めっき浴の組成を表１に示す。なお、金属化合物の濃度は浴中に含まれる金属の濃度である。また、アミン化合物には、N,N'-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミンを用いた。
置換還元金（Ａｕ）めっき浴１〜６、置換還元白金（Ｐｔ）めっき浴１〜４、置換還元パラジウム（Ｐｄ）めっき浴、置換金（Ａｕ）めっき浴、置換白金（Ｐｔ）めっき浴及び置換パラジウム（Ｐｄ）めっき浴を用いた。各めっき浴の組成を表１に示す。なお、金属化合物の濃度は浴中に含まれる金属の濃度である。また、アミン化合物には、N,N'-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミンを用いた。
＜中間皮膜形成浴＞
市販の無電解パラジウムめっき液（上村工業社製、アルタレアTMTPD-21）を用いた。
市販の無電解パラジウムめっき液（上村工業社製、アルタレアTMTPD-21）を用いた。
＜表面皮膜形成浴＞
市販の無電解金めっき液（上村工業社製、ゴブライトTMTWX-40）を用いた。
市販の無電解金めっき液（上村工業社製、ゴブライトTMTWX-40）を用いた。
（実施例１）
皮膜を形成する前に、基材に対し、脱脂、ソフトエッチング及び酸洗を行った。脱脂は、市販の洗浄液（上村工業製、ＡＣＬ−００７）を用い５０℃で５分間行った。ソフトエッチングは、１００ｇ／Ｌの過硫酸ナトリウム溶液を用い、３０℃で１分間行った。酸洗は、１０％硫酸を用い、室温で１分間行った。
皮膜を形成する前に、基材に対し、脱脂、ソフトエッチング及び酸洗を行った。脱脂は、市販の洗浄液（上村工業製、ＡＣＬ−００７）を用い５０℃で５分間行った。ソフトエッチングは、１００ｇ／Ｌの過硫酸ナトリウム溶液を用い、３０℃で１分間行った。酸洗は、１０％硫酸を用い、室温で１分間行った。
触媒皮膜形成浴として置換還元金めっき浴１を用い、金からなる触媒皮膜を形成した。触媒皮膜形成浴の温度は８０℃とし、めっき時間は２分とした。次に、中間皮膜形成浴を用いてパラジウムからなる中間皮膜を形成した。中間皮膜形成浴の温度は５５℃とし、めっき時間は５分とした。次に、表面皮膜形成浴を用いて金からなる表面皮膜を形成した。表面皮膜形成浴の温度は７８℃とし、めっき時間は１０分とした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例２）
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴２を用いた以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴２を用いた以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例３）
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴３を用いた以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴３を用いた以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例４）
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴４を用いた以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴４を用いた以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例５）
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴５を用いた以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴５を用いた以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例６）
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴６を用いた以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元金めっき浴６を用いた以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例７）
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴１を用い、白金からなる触媒皮膜を形成した。触媒皮膜形成浴の温度は５０℃とし、めっき時間は２分とした。中間皮膜の形成及び表面皮膜の形成は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴１を用い、白金からなる触媒皮膜を形成した。触媒皮膜形成浴の温度は５０℃とし、めっき時間は２分とした。中間皮膜の形成及び表面皮膜の形成は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例８）
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴２を用いた以外は、実施例７と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴２を用いた以外は、実施例７と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例９）
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴３を用いた以外は、実施例７と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴３を用いた以外は、実施例７と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（実施例１０）
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴４を用いた以外は、実施例７と同様にした。
触媒皮膜形成浴として、置換還元白金めっき浴４を用いた以外は、実施例７と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムは検出されず、バリア性は良好であった。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性も良好であった。
（比較例１）
触媒皮膜形成浴を、置換金めっき浴とした以外は、実施例１と同様にした。
触媒皮膜形成浴を、置換金めっき浴とした以外は、実施例１と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムが検出された。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性は不良であった。
（比較例２）
触媒皮膜形成浴を、置換白金めっき浴とした以外は、実施例７と同様にした。
触媒皮膜形成浴を、置換白金めっき浴とした以外は、実施例７と同様にした。
得られた触媒皮膜の膜厚は０．０１μｍ、中間皮膜の膜厚は０．１μｍ、表面皮膜の膜厚は０．１μｍであった。
得られた皮膜の表面において、銅及びパラジウムが検出された。また、得られた皮膜のはんだ接合性及びワイヤ接合性は不良であった。
表２〜表４に各実施例及び比較例について、皮膜形成条件及び評価結果をまとめて示す。表２〜表４に示すように、触媒皮膜を置換還元めっきにより形成した場合には、良好なはんだ接合性及びワイヤ接合性が認められた。
本開示の皮膜形成方法は、接続信頼性が高い皮膜を形成でき、導体回路等の表面等への皮膜形成方法として有用である。
Claims (2)
- 基材の表面に触媒皮膜を置換還元めっきにより形成する触媒皮膜形成工程と、
前記触媒皮膜の上にパラジウムめっき皮膜を形成する中間皮膜形成工程と、
前記パラジウムめっき皮膜の上に金めっき皮膜を形成する表面皮膜形成工程とを備え、
前記触媒皮膜は、白金からなる、皮膜形成方法。 - 前記基材は、銅からなる導体回路である、請求項１に記載の皮膜形成方法。
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