JPH05206620A - 金属ベース回路基板 - Google Patents

金属ベース回路基板

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JPH05206620A
JPH05206620A JP3281892A JP3281892A JPH05206620A JP H05206620 A JPH05206620 A JP H05206620A JP 3281892 A JP3281892 A JP 3281892A JP 3281892 A JP3281892 A JP 3281892A JP H05206620 A JPH05206620 A JP H05206620A
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soldering
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宗正 神保
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ベース金属板11上に絶縁層13を介して銅回路
パターン15が形成され、銅回路パターン15に半田付け用
パッド部15ａとワイヤーボンディング用パッド部15ｂと
が設けられている。半田付け用パッド部15ａとワイヤー
ボンディング用パッド部15ｂの両方にニッケルメッキ17
を施し、その上に厚さ0.01〜0.2 μmの薄い金メッキ21
を施した。 【効果】 半田付け用パッド部とワイヤーボンディング
用パッド部に同じメッキを施して、半田付け性およびワ
イヤーボンディング性が共に良好な金属ベース回路基板
が得られる。半田付け用パッド部とワイヤーボンディン
グ用パッド部の両方を有する金属ベース回路基板の製造
が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、混成集積回路等に使用
される金属ベース回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属ベース回路基板は、ベース金属板上
に絶縁層を介して銅回路パターンを形成したものである
が、特に混成集積回路等に使用される金属ベース回路基
板の場合は、銅回路パターンに、電子部品を半田付けす
るためのパッド部と、ボンディングワイヤー（アルミニ
ウム細線）を超音波接続するためのパッド部の両方を設
ける必要がある。
【０００３】しかし銅表面は、半田付けを行うことは容
易であるが、ワイヤーボンディングを行うことが難しい
ので、従来、この種の金属ベース回路基板においては、
半田付け用のパッド部は銅をそのまま露出させ、ワイヤ
ーボンディング用のパッド部はニッケルメッキを施した
構造としてある（特公昭52-3461 号公報）。
【０００４】その基本構造を図３に示す。この金属ベー
ス回路基板は、アルミニウム板等からなるベース金属板
11上に、エポキシ樹脂等からなる絶縁層13を介して、銅
回路パターン15を形成したものである。銅回路パターン
15は通常、銅箔のパターンエッチングにより形成され
る。銅回路パターン15には半田付け用のパッド部15ａと
ワイヤーボンディング用のパッド部15ｂとが設けられて
いるが、半田付け用パッド部15ａはそのまま銅表面を露
出させ、ワイヤーボンディング用のパッド部15ｂはその
表面にニッケルメッキ17が施されている。なお19はパッ
ド部以外の面に印刷されたソルダーレジストである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属ベース回路
基板は、同一基板上に銅表面の半田付け用パッド部とニ
ッケルメッキしたワイヤーボンディング用パッド部を形
成する必要があるため、半田付け用パッド部にニッケル
メッキがのらないようにしてワイヤーボンディング用パ
ッド部のみにニッケルメッキを施すか、あるいは全ての
パッド部にニッケルメッキを施した後、半田付け用パッ
ド部のニッケルメッキを除去することが必要であり、製
造がきわめて面倒であった。このため同じ表面で半田付
けもワイヤーボンディングもできる金属ベース回路基板
の開発が望まれていた。
【０００６】上記の課題を解決するための一つの手段と
しては、すべてのパッド部にニッケルメッキを施すこと
が考えられるが、ニッケルメッキ面は半田付け性がわる
いという問題がある。また他の手段としては、すべての
パッド部に金メッキを施すことも考えられる。しかし金
メッキ面は、ニッケルメッキ面よりワイヤーボンディン
グ性がわるいという問題がある（前記公報）。このよう
に単一金属のメッキでは半田付け性とワイヤーボンディ
ング性の両方を満足することは困難である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決した金属ベース回路基板を提供するもので、
その構成は、ベース金属板上に絶縁層を介して銅回路パ
ターンが形成され、銅回路パターンに半田付け用のパッ
ド部とワイヤーボンディング用のパッド部とが設けられ
た金属ベース回路基板において、前記銅回路パターンの
半田付け用パッド部およびワイヤーボンディング用パッ
ド部の両方にニッケルメッキを施し、その上に厚さ0.2
μm 以下の金メッキを施したことを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】この金属ベース回路基板は、半田付け用パッド
部の表面にもニッケルメッキが施されているが、その上
に金メッキが施されているため、ニッケルメッキの半田
濡れ性のわるさは改善され、半田付け性は良好である。
また金メッキは従来、ワイヤーボンディング性がわるい
とされてきたが、ニッケルメッキの上に厚さ0.2μm 以
下のきわめて薄い金メッキを設けた場合には、良好なワ
イヤーボンディング特性が得られることが確認された。
ただし金メッキの厚さは、あまり薄過ぎるとニッケルメ
ッキ面の半田濡れ性改善の効果が低下するため、0.01μ
m 以上にすることが望ましい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。この金属
ベース回路基板は、アルミニウム板等のベース金属板11
上に絶縁層13を介して銅回路パターン15を形成し、銅回
路パターン15に半田付け用のパッド部15ａとワイヤーボ
ンディング用のパッド部15ｂとを設けた点では図３に示
した従来の金属ベース回路基板と同じであるが、銅回路
パターン15の半田付け用パッド部15ａおよびワイヤーボ
ンディング用パッド部15ｂの両方にニッケルメッキ17を
施し、その上に厚さ0.2 μm 以下の金メッキ21を施した
点に特徴を有するものである。
【００１０】この金属ベース回路基板は、半田付け用パ
ッド部15ａの表面が金メッキ21となっているため、半田
付け性は良好である。またワイヤーボンディング用パッ
ド部15ｂの表面が、従来ワイヤーボンディング性がわる
いとされていた金メッキ21となっているが、ニッケルメ
ッキ17の上に厚さ0.2 μm 以下のきわめて薄い金メッキ
21を設けた場合には、後述するように良好なワイヤーボ
ンディング特性が得られる。
【００１１】金メッキ21の厚さは、ワイヤーボンディン
グ特性の面からは出来るだけ薄いことが好ましいが、あ
まり薄過ぎるとニッケルメッキ17面の半田濡れ性を改善
する効果が低下するため、0.01μm 以上にすることが望
ましい。
【００１２】ニッケルメッキ17および金メッキ21は無電
解メッキにより形成することが望ましい。無電解メッキ
によりニッケルメッキ17および金メッキ21を形成する場
合には、パッド部15ａ、15ｂ以外の面をソルダーレジス
ト19で覆った後に、ソルダーレジスト19をメッキレジス
トと兼用させて無電解メッキを行い、ソルダーレジスト
19に覆われていない銅回路パターン15の表面（すなわち
パッド部）全面にニッケルメッキ17および金メッキ21を
形成すれば、製造工程を少なくでき、生産性が向上す
る。
【００１３】またベース金属板としては一般にアルミニ
ウム板が使用されるが、銅、鉄、銅−インバー等の金属
板を使用することもできる。
【００１４】図２はベース金属板として銅板11Ｃを使用
した本発明の他の実施例を示す。銅板は、アルミニウム
板に比べ伝熱性、放熱性が優れているが、耐食性が劣る
という理由でベース金属板として使用される例は少なか
ったが、図２のようにベース金属板として銅板11Ｃを使
用し、銅回路パターン15のパッド部15ａ、15ｂにニッケ
ルメッキ17および金メッキ21を施すときに、銅板11Ｃの
表面にも同時にニッケルメッキ17および金メッキ21を施
せば、銅板11Ｃの耐食性を大幅に改善することができ、
ベース金属板にアルミニウム板を使用したものより放熱
性の良好な金属ベース回路基板が得られる。
【００１５】次に、半田付け性とワイヤーボンディング
性の実験結果を説明する。実験では、ベース金属板とし
て厚さ２mmのアルミニウム板を使用し、これに厚さ100
μm のエポキシ系絶縁層を介して厚さ35μm の銅箔を張
り付けた金属ベース銅張り板を出発材料とした。
【００１６】比較例１は金属ベース銅張り板そのままの
ものである。比較例２は銅箔上に厚さ５μm のニッケル
メッキを施したものである。比較例３は銅箔上に厚さ５
μm のニッケルメッキを施し、その上に厚さ２μmの金
メッキを施したものである。
【００１７】実施例１は銅箔上に厚さ５μm のニッケル
メッキを施し、その上に厚さ 0.02μm の金メッキを施
したものである。実施例２は銅箔上に厚さ５μm のニッ
ケルメッキを施し、その上に厚さ 0.05μm の金メッキ
を施したものである。実施例３は銅箔上に厚さ５μm の
ニッケルメッキを施し、その上に厚さ 0.1μm の金メッ
キを施したものである。実施例４は銅箔上に厚さ５μm
のニッケルメッキを施し、その上に厚さ 0.15μm の金
メッキを施したものである。
【００１８】いずれもニッケルメッキおよび金メッキは
電気メッキにより施した。これらの各サンプルにつき、
半田濡れ性試験、ワイヤーボンディング性試験を行っ
た。その結果を表１に示す。
【００１９】なお半田濡れ性試験は、原サンプルと、26
0 ℃半田バス上に１分間浮かべた後の半田耐熱サンプル
の各々について、JISC5012.8.4に準じて試験を行い、半
田濡れ面積が、原サンプル、半田耐熱サンプルとも95％
以上のものを○、原サンプルのみ95％以上のものを△、
ともに95％未満のものを×とした。またワイヤーボンデ
ィング性試験は、直径200 μm のアルミニウムワイヤー
をボンディングした後、加熱前と 200℃×1000時間加熱
後にプル試験を行い、強度が加熱前に比べ70％以上のも
のを○、70％未満のものを△、加熱前の段階で強度がで
ないものを×とした。
【００２０】
【表１】 ※：原サンプルの半田濡れ性は比較例２より優れてい
る。
【００２１】以上の結果より、実施例は比較例に比べ両
特性とも優れていることが明らかである。
【００２２】次に、前記金属ベース銅張り板を使用し、
銅箔をパターンエッチングして回路を形成した後、パッ
ド部を残してソルダーレジストを印刷し、その後、パッ
ド部に無電解メッキにより厚さ５μm のニッケルメッキ
を施し、さらに無電解メッキにより厚さ0.05μm の金メ
ッキを施したサンプルについて、半田濡れ性試験および
ワイヤーボンディング性試験を行った。その結果はいず
れも良好であった。
【００２３】ここで前記無電解メッキは、無電解メッキ
法の一つとして工業的に一般的に行われている置換メッ
キ法を適用している。この置換メッキ法ではメッキ厚が
せいぜい0.2 μm が限界であるが、この点本発明のメッ
キ厚の上限と一致しており、この点からも有効な手段と
いえる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
田付け用パッド部とワイヤーボンディング用パッド部に
同じメッキを施して、半田付け性およびワイヤーボンデ
ィング性が共に良好な金属ベース回路基板を得ることが
できる。したがって半田付け用パッド部とワイヤーボン
ディング用パッド部の両方を有する金属ベース回路基板
の製造がきわめて容易になり、コストダウンを図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る金属ベース回路基板
の断面図。
【図２】 本発明の他の実施例に係る金属ベース回路基
板の断面図。
【図３】 従来の金属ベース回路基板の断面図。
【符号の説明】
11：ベース金属板 11Ｃ：銅板（ベー
ス金属板） 13：絶縁層 15：銅回路パター
ン 15ａ：半田付け用パッド部 15ｂ：ワイヤーボ
ンディング用パッド部 17：ニッケルメッキ 19：ソルダーレジ
スト 21：金メッキ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ベース金属板上に絶縁層を介して銅回路パ
    ターンが形成され、銅回路パターンに半田付け用のパッ
    ド部とワイヤーボンディング用のパッド部とが設けられ
    た金属ベース回路基板において、前記銅回路パターンの
    半田付け用パッド部およびワイヤーボンディング用パッ
    ド部の両方にニッケルメッキを施し、その上に、厚さ0.
    2 μm 以下の金メッキを施したことを特徴とする金属ベ
    ース回路基板。
  2. 【請求項２】請求項１記載の金属ベース回路基板で、金
    メッキの厚さが0.01μm 以上であるもの。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の金属ベース回路
    基板で、ソルダーレジストに覆われていない銅回路パタ
    ーンの全表面に無電解メッキによるニッケルメッキおよ
    び金メッキが施されていることを特徴とするもの。
  4. 【請求項４】請求項１、２または３記載の金属ベース回
    路基板で、ベース金属板が銅板であり、この銅板の表面
    にもニッケルメッキおよび金メッキが施されていること
    を特徴とするもの。
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