JPH02299289A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents
回路基板及びその製造方法Info
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- JPH02299289A JPH02299289A JP12101989A JP12101989A JPH02299289A JP H02299289 A JPH02299289 A JP H02299289A JP 12101989 A JP12101989 A JP 12101989A JP 12101989 A JP12101989 A JP 12101989A JP H02299289 A JPH02299289 A JP H02299289A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
回路基板、特に薄膜多層回路基板とその製造方法に関し
、 ポリイミド絶縁層上に形成したはんだ接続パッドの密着
強度の劣化防止を目的とし、 （１）膜内に引張応力を持つ金属膜と圧縮応力を持つ金
属膜の双方を含む複数の金属膜を積層してなるはんだ接
続パッドを有するように構成する。
、 ポリイミド絶縁層上に形成したはんだ接続パッドの密着
強度の劣化防止を目的とし、 （１）膜内に引張応力を持つ金属膜と圧縮応力を持つ金
属膜の双方を含む複数の金属膜を積層してなるはんだ接
続パッドを有するように構成する。
（２）前記の膜内に圧縮応力を持つ金属膜の少なくとも
一つはスルファミン酸ニッケルを主成分とするメッキ液
を用いた電解メッキ法により形成するように構成する。
一つはスルファミン酸ニッケルを主成分とするメッキ液
を用いた電解メッキ法により形成するように構成する。
本発明は、回路基板、特に薄膜多層回路基板とその製造
方法に関する。
方法に関する。
コンピュータ等に使用される多層回路基板としては、従
来は主としてガラスエポキシ多層基板が使用されて来た
が、コンピュータの演算速度の高速化等の高性能化や小
型化等を進めるために、回路基板の実装密度、寄生容量
、耐熱性、熱膨張等に対する要求は厳しさを増し、ガラ
スエポキシ多層基板では充分に対処し切れない場合が生
じている。そこで電源回路等、微細パターンを含まない
配線をセラミック厚膜多層基板に収容し、この基板上に
信号回路等の微細パターンの配線をポリイミド絶縁層を
介して薄膜技術を用いて複数層設けることが試みられて
おり、一部で実用化している（これを薄膜多層回路基板
と呼んでいる）。この薄膜多層部分は実装密度、寄生容
量、耐熱性の点で優れ、熱膨張はセラミック基板に従う
ため問題はない。しかし最上層にははんだ接続パッドを
設けてＬＳＩ、終端抵抗、ワイヤ等をはんだ付けする必
要があるため、ポリイミド絶縁層とはんだ接続パッドと
の密着性の向上が望まれている。
来は主としてガラスエポキシ多層基板が使用されて来た
が、コンピュータの演算速度の高速化等の高性能化や小
型化等を進めるために、回路基板の実装密度、寄生容量
、耐熱性、熱膨張等に対する要求は厳しさを増し、ガラ
スエポキシ多層基板では充分に対処し切れない場合が生
じている。そこで電源回路等、微細パターンを含まない
配線をセラミック厚膜多層基板に収容し、この基板上に
信号回路等の微細パターンの配線をポリイミド絶縁層を
介して薄膜技術を用いて複数層設けることが試みられて
おり、一部で実用化している（これを薄膜多層回路基板
と呼んでいる）。この薄膜多層部分は実装密度、寄生容
量、耐熱性の点で優れ、熱膨張はセラミック基板に従う
ため問題はない。しかし最上層にははんだ接続パッドを
設けてＬＳＩ、終端抵抗、ワイヤ等をはんだ付けする必
要があるため、ポリイミド絶縁層とはんだ接続パッドと
の密着性の向上が望まれている。
第１図は薄膜多層回路基板の構造の代表例を示すもので
ある。図中、ｌはセラミックの基板、２は銅の導体パタ
ーン、３はポリイミド絶縁層、４は複数の金属膜を積層
してなるはんだ接続パッドである。
ある。図中、ｌはセラミックの基板、２は銅の導体パタ
ーン、３はポリイミド絶縁層、４は複数の金属膜を積層
してなるはんだ接続パッドである。
次に従来のはんだ接続パッド４の構成と形成方法を第３
図により説明する。図に示したように、はんだ接続パッ
ド４はクロム膜、銅膜、ニッケル膜、金膜の四層構造と
なっており、クロム膜はポリイミド層との良好な密着性
を得るためのもので厚さは約５００人、銅膜は導体本体
であって厚さは約５μｍ１ニツケル膜ははんだ付けのた
めのものであって厚さは約２μｍ、金膜はニッケル膜の
保護と良好なはんだ濡れ性を得るためのものであって厚
さは約１μｍである。
図により説明する。図に示したように、はんだ接続パッ
ド４はクロム膜、銅膜、ニッケル膜、金膜の四層構造と
なっており、クロム膜はポリイミド層との良好な密着性
を得るためのもので厚さは約５００人、銅膜は導体本体
であって厚さは約５μｍ１ニツケル膜ははんだ付けのた
めのものであって厚さは約２μｍ、金膜はニッケル膜の
保護と良好なはんだ濡れ性を得るためのものであって厚
さは約１μｍである。
先ずクロム膜をポリイミド絶縁膜３上にスパッタリング
法で形成し、その上に銅膜をスパッタリング法で形成す
る。次にニッケル膜を電解メッキ法で形成する。ここで
使用するメッキ液は、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼
酸を主成分とするものであり、ワット浴と呼ばれ、広く
使用されているものである。更にその上に金膜を電解メ
ッキ法により形成する。このようにして形成した各金属
膜は金膜を除き何れも膜内に引張応力を生じており、且
つ金膜には殆ど応力は発生しないから、はんだ接続パッ
ド全体としては大きな引張応力となっている。
法で形成し、その上に銅膜をスパッタリング法で形成す
る。次にニッケル膜を電解メッキ法で形成する。ここで
使用するメッキ液は、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼
酸を主成分とするものであり、ワット浴と呼ばれ、広く
使用されているものである。更にその上に金膜を電解メ
ッキ法により形成する。このようにして形成した各金属
膜は金膜を除き何れも膜内に引張応力を生じており、且
つ金膜には殆ど応力は発生しないから、はんだ接続パッ
ド全体としては大きな引張応力となっている。
このような従来の薄膜多層回路基板では、はんだ接続パ
ッドの持つ引張応力がポリイミド層に作用して、はんだ
接続パッドのパターンエツジ部でポリイミド層にクラン
クを生じ、密着強度が低下するという問題があった。
ッドの持つ引張応力がポリイミド層に作用して、はんだ
接続パッドのパターンエツジ部でポリイミド層にクラン
クを生じ、密着強度が低下するという問題があった。
本発明は、このような問題を解決して、はんだ接続パッ
ドの密着強度が大きい薄膜多層回路基板を提供すること
を目的とする。
ドの密着強度が大きい薄膜多層回路基板を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段］
この目的は、本発明によれば、（１）膜内に引張応力を
持つ金属膜及び膜内に圧縮応力を持つ金属膜の双方を含
む複数の金属膜を積層してなるはんだ接続パッドを有す
ることを特徴とする回路基板とし、（２）前記の膜内に
圧縮応力を持つ金属膜の少な（とも一つはスルファミン
酸ニッケルを主成分とするメッキ液を用いた電解メッキ
法により形成することを特徴とした（１）記載の回路基
板の製造方法とすることにより、達成される。
持つ金属膜及び膜内に圧縮応力を持つ金属膜の双方を含
む複数の金属膜を積層してなるはんだ接続パッドを有す
ることを特徴とする回路基板とし、（２）前記の膜内に
圧縮応力を持つ金属膜の少な（とも一つはスルファミン
酸ニッケルを主成分とするメッキ液を用いた電解メッキ
法により形成することを特徴とした（１）記載の回路基
板の製造方法とすることにより、達成される。
通常、ニッケルの電解メッキに使用するメ・ンキ液は硫
酸ニッケルと塩化ニッケルを主成分としたワット浴と呼
ばれるもので、得られた膜には内部に引張応力を生じる
。一方スルファミン酸ニッケルを主成分とするメッキ液
を用いた電解メッキ法により形成したニッケル膜には圧
縮応力を生ずるので、スパッタリング法で形成したクロ
ム膜及び銅膜に生ずる引張応力と相殺して、はんだ接続
パッド全体としての応力を緩和し、ポリイミド層でのパ
ターンエツジ部でのクラック発生を防ぐ。尚、膜内応力
の大きさは略膜厚に比例するため、このスルファミン酸
ニッケルを主成分とするメッキ液を用いた電解メッキ法
により形成するニッケル膜の膜厚を加減することにより
、はんだ接続パッド全体としての応力を調整することも
可能である。
酸ニッケルと塩化ニッケルを主成分としたワット浴と呼
ばれるもので、得られた膜には内部に引張応力を生じる
。一方スルファミン酸ニッケルを主成分とするメッキ液
を用いた電解メッキ法により形成したニッケル膜には圧
縮応力を生ずるので、スパッタリング法で形成したクロ
ム膜及び銅膜に生ずる引張応力と相殺して、はんだ接続
パッド全体としての応力を緩和し、ポリイミド層でのパ
ターンエツジ部でのクラック発生を防ぐ。尚、膜内応力
の大きさは略膜厚に比例するため、このスルファミン酸
ニッケルを主成分とするメッキ液を用いた電解メッキ法
により形成するニッケル膜の膜厚を加減することにより
、はんだ接続パッド全体としての応力を調整することも
可能である。
本発明に基づく薄膜多層回路基板及びその製造方法の実
施例を第１図及び第２図により説明する。
施例を第１図及び第２図により説明する。
第１図は薄膜多層回路基板の構造の概略を示すものであ
る。図中、１はセラミックの基板であり、図示はないが
それ自体が多層構造となっており、電源回路等、複数層
の厚膜導体パターンが形成されている。２は銅の導体パ
ターン、３はポリイミド絶縁層、４は複数の金属膜を積
層してなるはんだ接続パッドである。
る。図中、１はセラミックの基板であり、図示はないが
それ自体が多層構造となっており、電源回路等、複数層
の厚膜導体パターンが形成されている。２は銅の導体パ
ターン、３はポリイミド絶縁層、４は複数の金属膜を積
層してなるはんだ接続パッドである。
次にはんだ接続パッド４の構成と形成方法を第２図によ
り説明する。図に示したように、はんだ接続パッド４は
クロム膜、銅膜、ニッケル膜、金膜の四層構造となって
おり、クロム膜はポリイミド層との良好な密着性を得る
ためのもので厚さは約５００人、銅膜は導体本体であっ
て厚さは約５μｍ、ニッケル膜ははんだ付けのためのも
のであって厚さは約２μｍ、金膜はニッケル膜の保護と
良好なはんだ濡れ性を得るためのものであって厚さは約
１μｍである。
り説明する。図に示したように、はんだ接続パッド４は
クロム膜、銅膜、ニッケル膜、金膜の四層構造となって
おり、クロム膜はポリイミド層との良好な密着性を得る
ためのもので厚さは約５００人、銅膜は導体本体であっ
て厚さは約５μｍ、ニッケル膜ははんだ付けのためのも
のであって厚さは約２μｍ、金膜はニッケル膜の保護と
良好なはんだ濡れ性を得るためのものであって厚さは約
１μｍである。
先ずクロム膜をポリイミド絶縁膜３上にスパッタリング
法で形成し、その上に銅膜をスパッタリング法で形成す
る。次にニッケル膜を電解メッキ法で形成する。ここで
使用するメッキ液は、スルファミン酸ニッケルと硼酸を
主成分とするものであり、組成は前者が３４０ｇｒ／
ｊ２ 、後者が４０ｇｒ／１である。更にその上に金膜
を電解メッキ法により形成する。
法で形成し、その上に銅膜をスパッタリング法で形成す
る。次にニッケル膜を電解メッキ法で形成する。ここで
使用するメッキ液は、スルファミン酸ニッケルと硼酸を
主成分とするものであり、組成は前者が３４０ｇｒ／
ｊ２ 、後者が４０ｇｒ／１である。更にその上に金膜
を電解メッキ法により形成する。
このようにしてはんだ接続パッド４を形成した結果、ポ
リイミド絶縁膜３のパターンエツジにクラックは全く認
められなかった。これは、このようにして形成した各金
属膜には金膜を除き何れも膜内に応力を生じるが、スパ
ッタリング法により形成したクロム膜及び銅膜が何れも
引張応力であるのに対して、スルファミン酸ニッケルを
主成分とする電解メッキ法で形成したニッケル膜は圧縮
応力であるため、これらが相殺して、はんだ接続パッド
４全体としての応力は僅少となることによるものである
。
リイミド絶縁膜３のパターンエツジにクラックは全く認
められなかった。これは、このようにして形成した各金
属膜には金膜を除き何れも膜内に応力を生じるが、スパ
ッタリング法により形成したクロム膜及び銅膜が何れも
引張応力であるのに対して、スルファミン酸ニッケルを
主成分とする電解メッキ法で形成したニッケル膜は圧縮
応力であるため、これらが相殺して、はんだ接続パッド
４全体としての応力は僅少となることによるものである
。
このようにはんだ接続パッド４全体としての応力が僅少
となる点について発明者は次のようにして確認した。即
ち、先ず平坦なシリコンウェハを重両し、この表面に上
記の方法で上記の厚さのクロム膜、銅膜、ニッケル膜、
金膜を順次形成し、シリコンウェハの反りを観察したと
ころ、クロム膜及び銅膜形成時点で認められた反りが、
ニッケル膜形成により認められなくなった。
となる点について発明者は次のようにして確認した。即
ち、先ず平坦なシリコンウェハを重両し、この表面に上
記の方法で上記の厚さのクロム膜、銅膜、ニッケル膜、
金膜を順次形成し、シリコンウェハの反りを観察したと
ころ、クロム膜及び銅膜形成時点で認められた反りが、
ニッケル膜形成により認められなくなった。
以上説明した実施例は、ポリイミド膜上にはんだ接続パ
ッド４を形成したものであるが、ポリイミド以外の材料
の上に形成する場合（例えばセラミック基板上）も本発
明は有効である。
ッド４を形成したものであるが、ポリイミド以外の材料
の上に形成する場合（例えばセラミック基板上）も本発
明は有効である。
以上説明したように、本発明の回路基板及びその→製造
方法によれば、（１）膜内に引張応力を持つ金属膜及び
膜内に圧縮応力を持つ金属膜の双方を含む複数の金属膜
を積層してなるはんだ接続パッドを有することを特徴と
する回路基板とし、（２）前記の膜内に圧縮応力を持つ
金属膜の少なくとも一つはスルファミン酸ニッケルを主
成分とするメッキ液を用いた電解メッキ法により形成す
ることを特徴とした（１）項記載の回路基板の製造方法
とすることにより、はんだ接続パッドの密着強度低下を
防止することが可能となり、コンピュータ等の高性能化
、小型化に寄与するところが大きい。
方法によれば、（１）膜内に引張応力を持つ金属膜及び
膜内に圧縮応力を持つ金属膜の双方を含む複数の金属膜
を積層してなるはんだ接続パッドを有することを特徴と
する回路基板とし、（２）前記の膜内に圧縮応力を持つ
金属膜の少なくとも一つはスルファミン酸ニッケルを主
成分とするメッキ液を用いた電解メッキ法により形成す
ることを特徴とした（１）項記載の回路基板の製造方法
とすることにより、はんだ接続パッドの密着強度低下を
防止することが可能となり、コンピュータ等の高性能化
、小型化に寄与するところが大きい。
第１図は薄膜多層回路基板の構造を説明するための模式
断面図、 第２図は本発明の実施例によるはんだ接続パッドの模式
断面図、 第３図は従来の製造方法によるはんだ接続パッドの模式
断面図である。 図中、ｌ ： 基板、 ２ ： 導体パターン、 ３ ： ポリイミド絶縁層、 ４ ： はんだ接続パッド。
断面図、 第２図は本発明の実施例によるはんだ接続パッドの模式
断面図、 第３図は従来の製造方法によるはんだ接続パッドの模式
断面図である。 図中、ｌ ： 基板、 ２ ： 導体パターン、 ３ ： ポリイミド絶縁層、 ４ ： はんだ接続パッド。
Claims (2)
- （１）膜内に引張応力を持つ金属膜及び膜内に圧縮応力
を持つ金属膜の双方を含む複数の金属膜を積層してなる
はんだ接続パッドを有することを特徴とする回路基板。 - （２）前記の膜内に圧縮応力を持つ金属膜の少なくとも
一つはスルファミン酸ニッケルを主成分とするメッキ液
を用いた電解メッキ法により形成することを特徴とした
請求項（１）記載の回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12101989A JPH02299289A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 回路基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12101989A JPH02299289A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 回路基板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299289A true JPH02299289A (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=14800795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12101989A Pending JPH02299289A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 回路基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02299289A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628852A (en) * | 1991-07-26 | 1997-05-13 | Nec Corporation | Method for manufacturing a polyimide multilayer wiring substrate |
| JP2007335851A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路基板とその製造方法及び半導体装置 |
| KR100888145B1 (ko) * | 2007-02-22 | 2009-03-13 | 성균관대학교산학협력단 | 무응력 연성회로기판 제조 장치 및 방법 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP12101989A patent/JPH02299289A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628852A (en) * | 1991-07-26 | 1997-05-13 | Nec Corporation | Method for manufacturing a polyimide multilayer wiring substrate |
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