JPH0472690A - 微小リード付配線板の製造法 - 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） 本発明は電子部品の接続に用いる微小リード付セラミッ
ク配線板の製造法に関する。

（従来の技術） 近年は電子計算機ヤ高級な電子装置においては接続端子
数の多いＬＳＩ（ラージ・スケール・インチグレイティ
ド・サーキット（Ｌａｒｇｅ　　ＳｃａｌｅＩｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ　）　）　ｆンプの実装が
要求されている。

特に論理用ＬＳＩの端子数の増加が著しく、それらは高
密度配列、電源特性上から格子状的端子配置のチップ構
造になりつつある。

従来ＬＳＩチップと配線基板とを電気的に接続するには
、ワイヤーポンディング法、テープキャリアボンディン
グ法及びフリンプチップボンデイフグ法が一般に知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらワイヤーボンディング法及びテープキャリ
アボンディング法（以下ＴＡＢ法とする）では以下に示
すような欠点が生じ適用することができない。

例えばワイヤーボンディング法は、ＬＳＩチップの端子
からその外部周辺に金又はアルミニウムの細線を引き出
して接続する方法であり、このためチップの外周にリー
ド（ワイヤ）を引き出し。

それを接続するためのスペースが必要であり、チップが
占める面積以上の余計なスペースが必要であると共にリ
ード同士が接触するおそれがあるため論理用ＬＳＩチッ
プのように高密度でかつ格子状端子配置である構造のチ
ップ接続には適用することができない。

一方’ｌ’ＡＢ法は、フィルム上に配線用のリードを設
け、このフィルムごとリードを通じてチップを接続する
方法であるが、この方法ではリード線をフィルムに固定
するのにその接着代としての余分なリード部分が必要で
リード長さの短縮に難点があるため、インナリーリード
が平面的に内側に向って直線的配線された形状では格子
状端子配置の論理ＬＳＩチップを接続することはできな
い。

すなわち上記の２つの方法の欠点を要約すれば。

ＬＳＩチップが占める面積以上の余計なスペースを要す
ること、論理ＬＳＩチップのようにチップ中心部まで格
子状的に端子のある構造のチップには適用できないこと
である。

以上の理由によシ、論理ＬＳＩチップなどの格子状的で
高密度にかつコンパクトに接続・実装できる方法は先に
述べｆｃＣＣＢ〔コンドロールド・コランブスーポンデ
イング（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ＣＣｏ１１ａｐｓｅＢ
ｏｎｄｉｎ　）　）法などに代表されるフリップチップ
ボンディング法のみである。

しかしＣＣＤ法などの７リツプチツプポンデイング法に
おいては、ボール状のはんだで直接接続するものであり
、基本的には剛（硬い）構造の接続方法である。このた
め近年はこの方法において不都合が生じるに至っている
。

すなわち従来のＬＳＩチップ接続方法のように。

配線基板にＬＳＩチップをはんだで固定すると。

配線基板とＬＳＩチップの主成分である珪素との熱膨張
係数の差が大きいため、Ｖｉんだ接続部に熱応力が生じ
、はんだ接続部は熱応力による歪に応じきれず破壊され
、接続部が断線するという欠点が生じる。

上記のような欠点を解消する方法として特開昭６２−２
７０１２５号公報、特開昭６３−５８２６０号公報等に
示される方法がある。

これらの方法は、電子部品が接続される面に電極群が形
成された配線基板に配線基板の電極を除いた全面にアル
ミニウムの被膜を形成し、一方前記電極上を含み全面に
微小リード形成用導電膜を設け、さらに前記微小リード
形成用導電膜上にレジスト膜を形成し、うず巻状のリー
ドパターンマスクを前記電極上にあらかじめ定められた
マイク０１Ｊ−ドの一端が位置するように配置して、露
光。

現イ象処理することによシ微小リードのレジストパター
ンを形成する。この後、上記レジストパターンをマスク
として前記微小リード形成用導電層をエツチングし、ア
ルミニウムの被膜及びレジストを パターン溶解除去し、電子部品の接続を行うものハ である。

しかし上記の方法では、微小リードとセラミックスのス
ルホール部とは一部良好な密着強度を有するものもある
が、−射的には微小リードとセラミックスのスルホール
部との密着強度が弱く。

またばらつきが多く微小リードが剥離するという欠点が
ある。

本発明は上記のような欠点を解消した微小リード付配線
板の製造法を提供することを目的とするものでるる。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記の欠点について種々検討した結果、微
小リードと配線基板との接合界面、詳しくは微小リード
群と配線基板のスルホール導体部上面の電極との接合界
面にニッケルめっきを施してニッケルの被膜を形成した
ところ微小リードとセラミックスとの密着力に優れ、ま
たばらつきが少なく微小リードの剥離が生じない微小リ
ード付配線板が得られることを見出した。

本発明は微小電極リード群が形成された配線基板の電子
部品が接続される側の電極を除いた全面にアルミニウム
の被膜を形成した後、前記電極の上面及びアルミニウム
の被膜の上面に微小リード形成用導電膜を形成し、屈曲
又は旋回したうず巻状の微小リードパターンマスクを前
記電極上にあらかじめ定められた微小リードの一端が位
置するように配置して、露光、現像して微小リードのレ
ジストパターンを形成し、上記レジストパターンをマス
クとして前記微小リード形成用導電膜をエツチング加工
し、さらに前記アルミニウムの被膜及びレジストパター
ンを溶解除去し、この後配線基板の電極に屈曲又は旋回
して空間に伸びたうず巻状の微小リードの一端を接合固
定し、他の一端を電子部品の接続端子に接続固定して微
小リード付記ｌｌＪを製造する方法において、微小リー
ド群と配線基板の電極との接合界面にニッケルめっきを
施してニッケルの被膜を形成する微小リード付配線板の
製造法に関する。

本発明において微小リード群と配線基板の電極との接合
界面にニッケルめっきを施した後、窒素雰囲気中で６０
０〜１０００℃の温度で１０〜１時間熱処理することが
好ましい。

本発明における電極部分を構成する材料としては、銀−
パラジウム、タングステン等を用いることが好ましい。

アルミニウムの被膜の形成方法については特に制限はな
く、従来公知の方法で行われる。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

第１図の＋８＋に示すように９寸法が８０Ｘ８０ｍｍで
厚さが０．３　ｍｍのアルミナ純度９６％のセラミック
基板（日立化成工業製、商品名ハロツクス５５２）１０
所定の位置にレーザー加工により第１図の（ｂ）に示す
ような直径が０．１　ａｎのスルホール１７ｔ−形成し
、ついで該スルホール１７の内部に第１図のｆｃ）に示
すように銀−パラジウムペースト（日中マツセイ製、商
品名ＴＲ−４８１１）２を充填し、オープン中で１００
℃で３０分間乾燥し、さらに８５０℃で１０分間焼成し
た後、セラミック基板１の両面を研磨し、従来公知の方
法で無電解ニッケルーリンめっきを２０分間行って、第
１図の（ｄ）Ｋ示すように銀−パラジウムペースト２の
焼結物の表面にニッケルーリンの被１［３を形成した。

なお無電解ニッケルーリンめっき液は９日本カニゼン製
の商品名Ｓ　−６８０で、液温８０℃に保温しためつき
液を用いた。

めっき後、窒素雰囲気中で７００℃で３０分間熱処理（
シンタリング）を行い、ついでセラミック基板１及びニ
ッケルーリンの被膜３の上面に第１図の（ｅ）に示すよ
うにアルミニウムを６μｍの厚さに蒸着してアルミニウ
ムの被膜４を形成した後。

感光性レジスト（東京応化製、商品名ＴＰＲ−２０１Ｒ
）５を全面に塗布し、さらにその上面にスルホール１７
の上部に位置する部分が不透明で。

それ以外が透明な部分を形成したネガフィルム（図示せ
ず）を貼付し、露光してネガフィルムの透明な部分の下
面に配設した感光性レジストを硬化させた。

この後ネガフィルムを取り除き、さらに第１図のｆｆ）
に示すように現像して硬化していない部分。

詳しくは露光していない部分の感光性レジスト５を除去
し、ついで！１度５重量％で液温４０℃の水酸化ナトリ
ウム水溶液でエツチングを行い、第１図の（ｇ）Ｋ示す
ように不必要な部分（スルホール１７の上部）のアルミ
ニウムの被膜４を除去した。

次に第１図の（ｈ）に示すように塩化メチレン溶液音用
いて硬化している感光性レジスト５を剥離した後、アル
ミニウムの被膜４の上面に第１図の（ｉｌＫ示すように
鋼を５μｍの厚さに蒸着して銅の被膜６を形成し、さら
に銅の被膜６の上面に感光性レジストフィルム（日立化
成工業製、商品名ＰＨＴ−８６２ＡＦ−２５）７を貼付
し、その上面に得られる微小リードと同形状の部分が不
透明で、それ以外が透明な部分を形成したネガフィルム
（図示せず）を貼付し、露光してネガフィルムの透明な
部分の下面に配設した感光性レジストフィルム７を硬化
させた。

この後ネガフィルムを取り除き、さらに第１図の（ｊ）
に示すように現像して硬化していない部分。

詳しくは露光していない部分の感光性レジストフィルム
７を除去し、ついで濃度１０重量％の硫酸に浸漬して露
出している銅の被膜６の表面の酸化膜を除去した後、こ
の上面に従来公知の方法で硫酸鋼めっきを２０μｍの厚
さに施して第１図の（ｋ）に示すように第２の銅の被膜
８を形成した。なお硫酸鋼めっき液は、荘原電産製、商
品名ＰＣ−６３６を用いた。

次に第１図の（１）に示すように塩化メチレン溶液を用
いて硬化している感光性レジストフィルム７を剥離した
後、第１図の（２））に示すように感光性レジスト（東
京応化製、商品名ＴＰＲ−２０１Ｒ）９を全面に塗布し
、その上面に微小リードのＣＣＢ接合部分が不透明で、
それ以外が透明な部分を形成したネガフィルム（図示せ
ず）を貼付し、露光してネガフィルムの透明な部分の下
面に配設した感光性レジスト９を硬化させた。

この後ネガフィルムを取り除き、第１図のｉｎ）に示す
ように現像して硬化していない部分、詳しくは露光して
いない部分の感光性レジスト９を除去し、ついで濃度１
０重量％の硫酸に浸漬して露出している第２の鋼の被膜
８の表面の酸化膜を除去した後、この上面に従来公知の
方法でニッケルめっきを２２μｍの厚さに施して第１図
の（０）に示すようにニッケルの被膜１０．さらにその
上面に従来公知の方法で金めつきを０．８μｍの厚さに
施して金の被膜１１を形成した。なおニッケルめっき液
は、上村工業製、商品名スルニック−Ｃを用い。

金めつき液は０日本高純度化学製、テンペレジスト７Ｔ
を用いた。

さらに第１図の（ｐＫ示すように塩化メチレン溶液を用
いて硬化している感光性レジスト９を剥離した後、液温
か５０℃の硫酸−過酸化水素のエツチング液に２０秒間
浸漬して第１図のｆｑ）に示すように第２の銅の被膜８
の下面に蒸着法で形成した銅の被膜６の露出部分をエツ
チングして除去し。

ついで濃度２０重量５％の水酸化す）　ＩＪウム水溶液
に１０分間浸漬してアルミニウムの被膜４をエツチング
して除去し、微小リード１８を形成した微小リード付配
線板を得た。第２図に微小リード１８の斜視図を示す。

なお第２図において１２はヌルホール導体接続部及び１
３はチップ接続部である。

得られた微小リード１８を１０ケ使用し、密着（接着）
強度を測定した。その結果１２１〜１９．３ＭＰａの範
囲で、平均値が１５．０　ＭＰａの密着強度を示し良好
でめった。また外観を観察したが微小リードの剥離は見
られなかった。

なおＬＳＩチップと微小リード付配線板との接続は、第
３図に示すように微小リード付配線板における微小リー
ド１８の上部の金の被膜１１とＬＳＩチップ１５とをは
んだ１４を介して接続することができる。第３図におい
て１６は空間部である。

比較例１ 銀−パラジウムペーストの焼結物の表面への無電解ニッ
ケルーリンめっき及び熱処理を除いた以外は実施例１と
同様の条件及び工程を経て微小リード付配線板を得た。

以下実施例１と同様に微小リードをｌＯケ使用し、密着
（接着）強度を測定した。その結果０．４〜１ａＯＭＰ
ａの範囲でばらつきが大きく、平均値が８．２ＭＰａで
密着強度が弱かった。また外観を観察したところ一部に
剥離が観察された。

実施例２ 実施例１で用いた銀−パラジウムペーストに代えてタン
グステンペースト（アサヒ化学表、商品名３Ｔ−Ｗ）を
用いた以外は実施例１と同様の条件及び工程を経て微小
リード付配線板を得た。

以下実施例１と同様に微小リードを１０ケ使用し、密着
（接着）強度を測定した。その結果１１．０〜１８．３
　ＭＰａの範囲で、平均値が１ａ４ＭＰａの密着強度を
示し良好でめった。廿外観を一部したが微小リードの剥
離は見られなかつ次。

比較例２ タングステンペーストの焼結物の表面への無電解ニッケ
ルーリンめっき及び熱処理を除いた以外は実施例１と同
様の条件及び工程を経て微小り−ド付配線板を得た。

以下実施例１と同様に微小リードを１０ケ使用し、密着
（接着）強度を測定した。その結果１．１〜１０．８　
ＭＰａの範囲でばらつきが大きく、平均値が６．７　Ｍ
Ｐａで密着強度が弱かった。また外観を観察したところ
一部に剥離が観察された。

（発明の効果） 本発明の製造法によって得られる微小リード付配線板は
、微小リードとセラミックス詳しくは微小リードとセラ
ミックスのスルホール部との密着強度に優れ、また密着
強度のばらつきが少なく導体回路（微小リード）の剥離
が生じないため、工業的に極めて好適な微小リード付配
線板である。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ＩＬ）乃至（ｒ）は本発明の実施例における
微小リード付配線板の製造作業状態を示す断面図。 第２図は微小リードの斜視図及び第３図は微小リードの
接触状態を示す一部省略断面図である。 符号の説明 １・・・セラミック基板 ２・・・銀−ハラジウムペースト ３・・・ニッケルーリンの被膜 ４・・・アルミニウムの被膜 ５・・・感光性レジスト　　　６・・・銅の被膜７・・
・感光性レジストフィルム ８・・・第２の銅の被膜　　　９・・・感光性レジスト
１０・・・ニッケルの被膜　　１１・・・金の被膜１２
・・・スルホール導体接続部 １３・・・チップ接続部　　　１４・・・はんだ１５・
・・ＬＳＩチンプ　　　１６・・・空間部１７・・・ス
ルホール　　　　１８・・・微小リード第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、微小電極リード群が形成された配線基板の電子部品
   が接続される側の電極を除いた全面にアルミニウムの被
   膜を形成した後、前記電極の上面及びアルミニウムの被
   膜の上面に微小リード形成用導電膜を形成し、ついで微
   小リード形成用導電膜上にレジスト膜を形成し、屈曲又
   は旋回したうず巻状の微小リードパターンマスクを前記
   電極上にあらかじめ定められた微小リードの一端が位置
   するように配置して、露光、現像して微小リードのレジ
   ストパターンを形成し、上記レジストパターンをマスク
   として前記微小リード形成用導電膜をエッチング加工し
   、さらに前記アルミニウムの被膜及びレジストパターン
   を溶解除去し、この後配線基板の電極に屈曲又は旋回し
   て空間に伸びたうず巻状の微小リードの一端を接合固定
   し、他の一端を電子部品の接続端子に接続固定して微小
   リード付配線板を製造する方法において、微小リード群
   と配線基板の電極との接合界面にニッケルめつきを施し
   てニッケルの被膜を形成する微小リード付配線板の製造
   法。