JPH03134198A - 銀ろう上へのニッケルめっき方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は銀ろう上へのニッケルめっき方法に関する。

（従来の技術） ビングリッドアレイタイプの半導体装置用のセラミック
パッケージでは、第４図に示すように、セラミックベー
ス１０上に外部導通用のリードビン１４を銀ろう１６に
よってろう付けし、この銀ろう１６並びにリードビン１
４上に耐蝕用のニッケルめっき層１８を形成するように
している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、銀ろう上へ密着性のよいニッケルめっき層を
形成するのは非常に困難であることが知られている。

通常はシアン系の研摩液に浸漬することで、銀ろう表面
の酸化膜を除去すると共に銀ろう表面１を荒らして凹凸
を形成し、ニッケルめっき層との物理的結合を高めるよ
うにしているのが一般的であるが、これによっても充分
な密着力は得られず、過熱工程を経るとめっきふ（れが
生じ、歩留りが著しく低いのが実情である。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、密着力の優れたニッケルめっき層を
形成することのできる銀ろう上へのニッケルめっき方法
を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明では、コハク酸イミド、グルタル
イミド、プロリン、バルビッール酸、ウラシル、２−ピ
ロリドン、３−ピロリドン、２−ピロリドン−カルボン
酸のように−Ｎ−を有する５員環および６員環化合物の
うちから選ばれる一種以上の化合物を含む電解エツチン
グ液により、限ろう表面を電解エツチングし、しかるの
ち銀ろう表面にニッケルめっきを施すことを特徴とじて
いる。

銀ろうは銀と銅の合金からなり、一般的には銀が７２％
程度、銅が２８％程度の組成のものとなっている。

胴上へは密着性よくニッケルめっきを行うことができる
ことから、銀ろう上へのニッケルめっきを阻害している
のは銀ろう中の銀成分であると考えられる。

従来のシアン系の研摩液は、銀ろう゛表面を荒らして微
細な凹凸を形成するものであるが、この処理では銀ろう
中の銅が主としてエツチングされ、銀ろう表面はかえっ
て銀リッチの状態となり、密着性が改善されないものと
推察される。

本発明では、上記の電解エツチング液を用いることによ
り、銀ろう表面から銀を選択的にエツチングすることが
でき、銀ろう表面を銅リッチの状態とし、これにより銀
ろう表面に密着性のよいニッケルめっき層を形成するこ
とができるのである。

なお、電解エツチングにより銀がエツチングされた跡は
凹面になることから、銀ろう表面が微細な凹凸面となり
、（第１図、第２図、第３図参照）、物理的にもニッケ
ルめっき層の銀ろう表面へ・の密着力が高くなる。

上記の電解エツチング液の主剤である一Ｎ−を有する５
員環、６員環化合物は単独でもよく、また２種以上を併
用して用いてもよい。溶媒はいずれも水を用い、また主
剤の添加量は５〜２００ｇ／　ｌ、好適には１０〜５０
　ｇ　／　ｌがよい。

上記主剤のみの各水溶液はいずれも弱酸性を呈する。こ
のうち２−ピロリドン−５−カルボン酸は単独の水溶液
であっても、限ろう中の銀を有効にエツチングすること
ができた。

しかし、好適にはいずれの主剤を用いるときも、電気伝
導性を付与するためにＫＯＨＳＮａ叶のようなアルカリ
成分を添加する。このアルカリ成分の添加量は０．１〜
２０ｇ／４２とする。これにより電解エツチング液の電
気伝導性が良好となり、銀の選択的エツチングがより容
易に行える。

このアルカリ成分の添加により、電解エツチング液のＰ
Ｈがアルカリ側になるものもあるが、いぜんとして酸性
側のＰＨ範囲で使用しうるものがある（例えば２−ピロ
リドン−５−カルボン酸）。

このように酸性側で使用しうろことは、例えば、フォト
レジストなどアルカリに弱い材料が素材上に固着されて
いる場合などに、該材料を傷めずに銀のエツチングが行
なえるので有利である。

さらに塩化ラウリルピリジニウム等のピリジニウム塩、
ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキルスルホン酸塩、ツ
イーン（商品名）等のポリオキシエチレンソルビタン脂
肪酸エステル、トライトンＸ（商品名）等のポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテルのうちの１種以上
の界面活性剤を１■〜１０ｇ／ｆ、好適には１０■〜１
ｇ／ｌ添加すると銅の表面を荒らすことな（銀のエツチ
ングが行なえる。

（実施例） 表１に示した電解エツチング液を用いて、セラミックベ
ース上に形成したメタライズ層上に銀ろうによりリード
ピンを接合したビングリットアレイクイブのセラミック
パッケージを、常温、０．５Ａ／ｄｒｄで１分間電解エ
ツチングしたところ、銀ろう表面の酸化膜が除去される
と共に、銀ろう中の銀が選択的にエツチングされ、銀ろ
う表面に銅リッチの粗面が形成された。

銀ろう表面への銀の再付着もなく、また、電解エツチン
グ液によるリードピン、セラミックベース、メタライズ
部の腐蝕は見られなかった。

上記のように銀ろう表面をエツチングしたのち、常法に
より銀ろうおよびリードピン上へニッケルめっきを行っ
たところ、形成されたニッケルめっき層の密着性は良好
で、加熱試験でもめっきふくれは発生せず、実施例の歩
留りはほぼ１００％であった。

第１図は、上記実施例で電解エツチングされた限ろう表
面の顕微鏡写真（ｘ　２０００）を示す。図で島状に突
出している部分が銅リッチの部分で、凹んでいる部分が
通常の銀ろう成分の銀リッチの部分である。

第２図、第３図は第１図で示される銀ろう表面上をＸ線
マイクロアナライザーにより面分析を行った写真を示し
、第２図は銀、第３図は銅の面分析を行っている。図中
白い点が多いほど、分析対象の元素が多いことをあられ
している。これらの写真から明らかなように、本実施例
の電解エツチングを行うことによって銀ろう表面の銀が
選択的にエツチングされ、かつ銀ろう表面に微細な凹凸
が形成されることがわかる。

また、実施例１の電解エツチング液に、塩化ラウリルピ
リジニウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ツイーン（商品
名）、トライントンＸ（商品名）の界面活性剤のうち１
種以上を１０■〜Ｉｇ／／！添加した液を用いたところ
、銅の表面の荒れが抑制され、−層効果的に銀の選択エ
ツチングが行えた。

表２に電解エツチング液の他の実施例を示す。

表 実施例２〜１６の電解エツチング液を用いて、銀ろうの
電解エツチングを実施例１と同一の条件で行ったところ
、実施例１と同様、銀ろう中の銀の選択的エツチングを
行うことができた。

上記エツチング処理ののち、銀ろうおよびリードピン上
に常法によりニッケルめっきを行ったところ、得られた
ニッケルめっき層と銀ろうとの密着性は良好であった。

ＫＯＨの代りにＮａＯＨを用いても同様の結果が得られ
、またこれらアルカリ分を添加しない場合も恨の選択的
エツチング性が得られた。

また実施例１と同様の界面活性剤を添加した電解エツチ
ング液を用いたところ、銀の選択的エツチングが一層良
好に行えた。

以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、銀ろう表面上の酸化膜を
除去しえ、また銀ろう中の銀を選択的にエツチングする
ことで限ろう表面を銅リッチの状態にして、銀ろう上に
密着性に優れたニッケルめっき層を形成することができ
、めっきふくれをなくすことができるという著効を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は電解エツチング処理したのちの銀ろう表面の顕
微鏡写真、第２図、第３図は同根ろう表面のＸ線マイク
ロアナライザーによる面分析写真を示す。 第４図はピングリッドアレイタイプのセラミ・ンクパッ
ケージの部分断面図−を示す。 １０・・・セラミックベース、　　１２１０．メタライ
ズ層、　　１４・・・リードビン、１６・・・銀ろう、
　　１８・・・ニッケルめっき層。 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．コハク酸イミド、グルタルイミド、プロリン、バル
   ビツール酸、ウラシル、２−ピロリドン、３−ピロリド
   ン、２−ピロリドン−５−カルボン酸のように▲数式、
   化学式、表等があります▼を有する５員環および６員環
   化合物のうちから選ばれる一種以上の化合物を含む電解
   エッチング液により、銀ろう表面を電解エッチングし、
   しかるのち銀ろう表面にニッケルめっきを施すことを特
   徴とする銀ろう上へのニッケルめっき方法。
2. ２．電解エッチング液が、電気伝導性調整のため、ＫＯ
   Ｈ、ＮａＯＨのようなアルカリ成分を含むことを特徴と
   する請求項１記載の銀ろう上へのニッケルめっき方法。
3. ３．電解エッチング液が、塩化ラウリルピリジニウム等
   のピリジニウム塩、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキ
   ルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
   エステル、およびポリオキシエチレンアルキルフェノー
   ルエーテルのうちの一種以上の界面活性剤を含むことを
   特徴とする請求項１または２記載の銀ろう上へのニッケ
   ルめっき方法。