JPH06350234A - 電気及び／又は電子部品を絶縁基板に取付けかつ接触接続する方法、及び無電流金属析出によるプリント配線基板の製造方法並びに電子部品を取付けかつ接触接続する方法 - Google Patents

電気及び／又は電子部品を絶縁基板に取付けかつ接触接続する方法、及び無電流金属析出によるプリント配線基板の製造方法並びに電子部品を取付けかつ接触接続する方法

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JPH06350234A
JPH06350234A JP5258185A JP25818593A JPH06350234A JP H06350234 A JPH06350234 A JP H06350234A JP 5258185 A JP5258185 A JP 5258185A JP 25818593 A JP25818593 A JP 25818593A JP H06350234 A JPH06350234 A JP H06350234A
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metal
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catalyst
metal deposition
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Erich Deissner
ダイスナー エーリヒ
La Mothe Hood Hammond Jonathan De
デ ラ モーテ ホート ハモント ヨーナタン
Dieter Meier
マイアー ディーター
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Ameg Additive Metallisierung Entwickl & Anwendungs GmbH
Original Assignee
Ameg Additive Metallisierung Entwickl & Anwendungs GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属端子を備えた電気及び／又は電子部品
を、導体路が施された絶縁基板に取付けかつ接触接続す
る方法を提供する。 【構成】 基板（１）にます導体路構造の領域内に無電
流金属析出のための触媒（７）を施し、電気及び／又は
電子部品（２）をその金属接続端子（６）で基板１の対
応する導体路位置に位置決めし、かつ引き続き、化学金
属化浴から無電流金属析出により金属接続端子（６）の
接触接続（９）と金属導体路（４）の形成とを同時に行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属接続端子を備えた
電気及び／又は電子部品を、導体路が設けられるべき絶
縁基板に取付けかつ接触接続する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明による方法は、特に、周辺領域で
又は相互に電子部品、例えばＳｉ接続回路の導電性結合
を行う場合、及び部品相互をまた同時に固定結合すべき
場合に、半導体技術において接続及びボンディング技術
（ＡＴＶ）において使用することを目的とする。５００
０００個より多いトランジスタ及び１００ＭＨｚを越え
るクロック速度を有する複雑な回路に関して電子技術の
急速な開発に伴い、ＡＴＶの新しい方法が必要になっ
た。
【０００３】増大する集積度、高い伝送速度、低い容量
並びにバランスの取れた熱特性は、高い信頼性と結び付
いて、５００個以上のＩ／Ｏ搭載を必要とし、かつＡＴ
Ｖの従来の技術では経済的にもはや解決不能である。
【０００４】１つの特殊な矛盾が、半導体開発／チップ
製作と、パッケージング技術との間に認識される。半導
体製作においては接続ラスタ寸法を≦１μｍに縮小する
ことにより＞５００の問題のない接続被覆が達成されて
いるが、現在の結合技術、例えばボンディング、はんだ
付けは限界があり、かつＡＴＶの新しい方法を見出すこ
と及びパッケージングの問題を解決することが重要であ
る。
【０００５】この場合、既に公知の技術的解決手段は、
ＭＣＭ技術（Multichip-Modul-Technologie)であり、該
技術では現時点でマルチチップモジュールの３つのカテ
ゴリーに区別することができる： ａ）ＭＣＭ／Ｃ技術：この場合には、３０個の個々の層
までの積層によりマルチチップ／マルチレイヤー構造を
保証するセラミック基板もしくは未焼成セラミックフィ
ルム（グリーンテープ）を使用する。
【０００６】最近では、提供される厚膜ペーストと相溶
性にするために、低温焼成セラミック（約８５０℃）も
使用される。
【０００７】ｂ）ＭＣＭ／Ｄ技術：ベース材料として、
セラミック、金属及びシリコンが使用されかつＳｉウエ
ーハ製造に類似して交互に導電性層と絶縁層を施す。
【０００８】ｃ）ＭＣＭ／Ｌ技術：この技術は、合成樹
脂結合した絶縁材料、例えば硬質及び軟質プリント基板
から出発しかつマルチレーヤー構造のためにフィルム又
はコーティング層を有する微細導体路構造を使用する。
【０００９】更に、マイクロボンディング技術の標準的
技術は、ＴＡＢ（Tape-Automated-Bonding）であり、該
技術では、ＩＣチップのアルミニウム接触表面に金から
なる高めたコンタクトバンプスを設けねばならない。こ
のために必要なデジタル制御されるワイヤボンディング
機械は、高い設備費用を必要とする。
【００１０】マイクロボンディングを同様にワイヤボン
ディングを介して行うＣＯＢ（Chipon Board）技術も類
似してコスト高である。
【００１１】もう１つの技術的費用のかかる方法は、フ
ィルップ−チップマウンティングであり、この方法で
は、ボンディングワイヤを使用せずに施されたコンタク
トバンプスを介して電気接点のマイクロはんだ付けによ
り回路を閉じる。この技術は、はんだ付け位置での選択
された材料組み合わせ（拡散バリヤー）を必要としかつ
電気化学的電位形成により耐候性及び寿命特性に関して
信頼度において著しく制限される。
【００１２】“Third European Joint Conference 17./
18. 06. 1992”の講演におけるW. Schmidt著“A revolu
tionary answer to today's and future interconnect
challanges”には、プラズマエッチングにより同時に全
てのスルーホールを１工程で製造することができるポリ
イミドフィルムを用いると、パッキング密度及び接続ラ
スタを著しく高めることができることが発表された。
【００１３】それに対して、刊行文献、H．Reichel著
“Silizium Substrate fuer die AVT", Aufbau und Ver
bindungstechnik, Sonderdruck“Mikroperipherik", Ok
tober1990, s.17には、ＩＣ回路のための基板材料とし
てシリコンを使用しかつ“アノードボンディング”によ
り３９０〜４５０℃の温度でウエーハを固着及び導電性
固定しかつ接触させることが試みられている。
【００１４】刊行文献、S.L. Jacobs; W.E. Guthrie著
“A new Multichip interconnect Technology”,Proc.
1989 Int. Electron. Packaging Symp, p. 339〜354に
は、中間基板支持体としてガラスを使用し、かつ乾燥エ
ッチングにより孔（バイアス）を設けることができる絶
縁体としてポリイミドを使用するマルチチップボンディ
ング技術が記載された。製造されたバイアスに、引き続
き、チップに対する導電性結合を行うために、アルミニ
ウムを充填する。
【００１５】“Third European Joint Conference 17./
18. 06. 1992”，Bruessselの講演におけるK. Casson;
B. Gibson; K. Habeck著“Flip-on-flex: Soldered bum
pedIC's bond to NOVOCLAD-a new temperature, adhesi
veless, flex material”も類似した技術に関する。該
刊行文献には、一般にボンディングのためにアルミニウ
ム又は金が被覆されたＳｉチップ上のボンドパッドには
んだ可能な材料を被覆しかつこれらのチップ（バンプ技
術）を例えばフレキシブルの材料を結合させる（はんだ
工程）ことが提案された。
【００１６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４００４
０６８号明細書には、電子部品のコンタクト法が記載さ
れており、該方法では、電子部品の接続端子を既に形成
した、対応する基板の導体路に位置決めし、その後電子
部品の接続端子をエッチングにより露出させる。引き続
き、無電流金属析出により接続端子の接触接続を行い、
この場合同時に接続端子に対する導体結合を形成する。
【００１７】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３３０
１６１号明細書に記載の発明は、ボンディング技術の従
来の技術水準に比して、電気めっき法を用いた２つの面
を介することを特徴とする（スルーコンタクティン
グ）。電子部品は、例えばフィルップ−チップマウンテ
ィングにより電気的に接触接続せしめられる。
【００１８】更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３
９３２０１７号明細書により、プリント基板を製造する
ために、プリント基板上に無電流金属析出により施すこ
とができる触媒作用するシルクスクリン印刷ペーストを
使用することが公知である。
【００１９】全ての前記技術は極めて複雑であり、著し
く制御困難である、従って高いコストと結び付いており
かつ新しい回路世代、例えばＡＳＩＣ’ｓのためには、
特に接続端子が電子部品の外縁部だけに存在する場合に
は、極く制限付きで使用可能であるにすぎない。従って
例えば、全面にわたって分配された接続端子（ランドア
レイ）の電気的接触接続は、前記のドイツ連邦共和国特
許出願公開第４００４０６８号明細書の記載の発明に基
づいてはもはや実施することがはできない。
【００２０】従って、設定された要求を低コストで満足
する、未来を指向するボンディング技術が見出されなけ
ればならない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、信頼
のおける技術を使用して、著しく多数の接続端子を有す
る電子部品のためにも好適であり、かつ例えばボンディ
ング、はんだ付け、マイクロ溶接のような技術工程を省
略して、但し従来の基本技術を維持してかつ定評のある
仕様を満足して低コストで特にマイクロ周辺機器のＡＴ
Ｖで使用することができる確実な接触接続法を提供する
ことであった。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、基板にます導体路構造の領域内に無電流金属析出の
ための触媒を塗布し、電子部品をその金属接続端子で基
板の対応する導体路位置に位置決めし、かつ引き続き、
化学金属化浴から無電流金属析出により金属接続端子の
接触接続と金属導体路の形成を同時に行うことにより解
決される。
【００２３】この場合、導体路構成と接触接続を単一工
程で実施するのが特に好ましい。
【００２４】特殊な触媒（ヨーロッパ特許第０３２２６
４１号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９３
２０１７号明細書）を使用することにより達成される、
金属−プラスチック複合体の高い機械的接着が有利であ
る。
【００２５】本発明のもう１つの態様では、基板のスル
ーホールを貫通して接触する構成素子においてスルーホ
ールの壁にも触媒を施し、構成素子をその端子で対応す
るスルーホール上に位置決めし、かつ引き続き端子の接
触をスルーホール壁の金属化及び金属導体路の形成と同
時に行うことよりなる。
【００２６】既に部品を装備した基板の場合には、本発
明によれば、基板の両側にまず導体路構造の領域に触媒
を施し、引き続き両側に構成素子を差し込み、その後構
成素子の接触及び金属導体路の形成を同時に無電流金属
析出により行う。
【００２７】本発明の方法は、半導体技術において接続
及びボンディング技術にの範囲内で大きな経済性及びほ
とんど普遍的な適用可能性により優れている。該方法に
よれば、能動素子、例えばＩＣ又は受動素子、例えば抵
抗又は導体路を同じ方法で接触接続することができる。
この場合、基板及び部品に対する金属析出膜の高い付着
強度が特に有利である。硬質並びにまた軟質の基板を称
することができる。
【００２８】本発明の方法によれば、無電流金属析出の
ために、それぞれ金属：化学ニッケル、化学銅、化学
金、化学銀、化学銀／パラジウム、化学錫／鉛の１つも
しくは金属組合わせを含有する浴を使用することができ
る。
【００２９】米国、コネチカット州、ウォーターバリー
在のDermid社から市販されている“無電流銅浴”を使用
するのが有利である。
【００３０】電気的マイクロ結合を行うには、電子部品
に、その電気化学的接触順序における位置に相応して無
電流金属析出を可能にする金属、例えばニッケル又は金
が被覆されているべきである。電気めっき的に問題のあ
る金属（例えばアルミニウムその他）は、予め電気めっ
き的に活性の金属で、例えば適当な化学浴により被覆す
べきである。
【００３１】本発明の方法においては、触媒として、バ
イヤーＡＧ(Fa. Bayer AG)、レバクーゼン在から登録商
標“Bayprint”として市販されている触媒を使用する
（これに関する特許、ヨーロッパ特許第０２５６３９５
号及び同第０３２２６４１号明細書請）。
【００３２】
【実施例】次に図示の実施例につき本発明を詳細に説明
する。
【００３３】図１は、例えばポリイミド又はポリエステ
ルからなる硬質プラスチックプレート又は軟質プラスチ
ックフィルムであってよい基板を示す。該基板１はその
上面に電子部品２，３を備え、該電子部品は、一部は
（実線で示されている）基板の上面に、一部は（点線で
示されている）基板の下面に存在する導体路４，５と接
触せしめられている。
【００３４】図２は、部品と基板の上面に形成されるべ
き導体路４とを接触させる際の本発明による方法の実施
を説明するものである。ここには、例として、縁側の金
属接続部６が設けられたケーシングに入れられた部品Ｓ
ＭＤ（surface mounted device）が示されている。
【００３５】第１工程では、基板１の上面に触媒７を導
体路パターンに相応して塗布する、この作業はマスクを
使用して全面的に塗布した触媒の線状印刷又は光化学的
処理により行うことができる。触媒としては、例えばド
イツ連邦共和国特許出願公開第３９３２０１７号明細書
の実施例１，２及び５に記載されたシスクスクリン印刷
ペーストを使用することができる。引き続き、部品２を
基板１の上に位置決めしかつ例えば接着剤８を用いて固
定する。この場合、金属接続部６を対応する、触媒７が
施された導体路に向けて配向する。
【００３６】次の工程で、次いで、装着した基板を化学
浴、例えばホルマリン含有銅浴中に浸漬する。選択した
浴パラメータ、特に析出速度、レドックス電位で適当な
浸漬時間後に、金属接続部６と、同時に金属析出により
形成される金属導体路４との間に金属の導電性接触９が
行われる。
【００３７】図３は、部品３と、基板の下面に形成され
るべき導体路５との接触を説明する。基板１はレーザビ
ームにより例えば直径５０μｍのマイクロホール１０が
設けられている。この場合には、部品３はケーシングに
収納されていないチップ（フリップ−チップ）であり、
これはその下面に、一辺の長さが７０〜１００μｍであ
るいわゆる接続パッドである多数の接続端子を有する。
【００３８】最初の工程では、基板の下面に触媒を導体
路パターンに相応して塗布する。この場合、触媒７は同
時にホール１０の壁にも塗布する。次いで、部品をその
接続パッド１１でホール１０上に、壁１２に塗布された
触媒によって準備された導体路が接続パッドに達するよ
うに位置決めする。引き続き、銅浴内で無電流金属析出
により、導体路５、金属ホール被膜１３、及び接続パッ
ド１１を有する接触部１４を形成する。金属析出の層厚
さは、有利には１〜３μｍである。
【００３９】導体路５、ホール１０の壁及び接触パッド
１１への金属析出は高い付着強度を有するので、一般に
数百の、部品3接触すべき接触パッド１１を考慮して、
この金属析出は、部品を基板１に永久的に固定するため
に十分である。従って、接着剤で固定する代わりに、無
電流金属析出中に部品を基板1に仮固定、例えばクリッ
プで止めるだけで十分である。
【００４０】図１の実施例におけると同様に両者の面に
搭載されかつ導体路が設けられているべき場合には、ま
ず触媒７を塗布し、引き続き両側に部品２及び３を位置
決めしかつ引き続き前記の無電流金属析出を両面で同時
に行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品を装着した基板の斜視図である。
【図２】基板の上面への部品の取付け、及び部品と、基
板の上面に形成すべき導体路との接触接続を示す図であ
る。
【図３】基板の下面への部品の取付け、及び部品と、基
板の下面に形成すべき導体路との接触接続を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 基板、 ２，３ 電気／電子部品、 ４，５ 金属
導体路、 ６，１１金属接続端子、７ 触媒、 １０
スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーナタン デ ラ モーテ ホート ハ モント ドイツ連邦共和国 ゾーリンゲン アン デア ユーゲントヘアベルゲ ９アー (72)発明者 ディーター マイアー ドイツ連邦共和国 ゲフェルスベルク ア ルテ ゲール ７

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属接続端子を備えた電気及び／又は電
    子部品を、導体路が設けられるべき絶縁基板に取付けか
    つ接触接続する方法において、 基板（１）にます導体路構造の領域内に無電流金属析出
    のための触媒（７）を塗布し、 電気及び／又は電子部品（２）をその金属接続端子
    （６）で基板（１）の対応する導体路位置に位置決め
    し、かつ引き続き、化学金属化浴から無電流金属析出に
    より金属接続端子（６）の接触接続（９）と金属導体路
    （４）の形成とを同時に行うことを特徴とする、電気及
    び／又は電子部品を絶縁基板に取付けかつ接触接続する
    方法。
  2. 【請求項２】 基板（１）のスルーホール（１０）を貫
    通して接触接続する電気及び／又は電子部品（３）にお
    いてスルーホール（１０）の壁（１２）にも触媒（７）
    を塗布し、電気及び／又は電子部品（３）をその接続端
    子（１１）で対応するスルーホール（１０）上に位置決
    めし、かつ引き続き接続端子（１１）の接触接続（１
    ４）をスルーホール壁（１２）の金属化及び金属導体路
    （５）の形成と同時に行う、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 基板（１）の両側にまず導体路構造の領
    域に触媒（７）を塗布し、引き続き両側に電子部品
    （２，３）を差込み、その後電電気及び／又は子部品
    （２，３）の接触接続及び金属導体路（４，５）の形成
    を同時に無電流金属析出により行う、請求項１又は２記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 硬質基板並びに軟質基板（１１）を使用
    する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 無電流金属析出のために、それぞれ金
    属：化学ニッケル、 化学銅、 化学金、 化学銀、 化学銀／パラジウム、 化学錫／鉛の１つもしくは金属組合わせを含有する浴を
    使用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 触媒（７）として、バイヤーＡＧ、レバ
    クーゼン在から登録商標バイプリントとして市販されて
    いる触媒を使用する、請求項１から５までのいずれか１
    項記載の方法。
  7. 【請求項７】 無電流金属析出によりプリント配線基板
    を製造する方法並びに電子部品の取付けかつ接触接続す
    る方法において、 基板に、電子部品（３）の接続接点（１１）の配置に相
    当する孔（１０）を設け、 無電流金属析出のための触媒（７）を、基板上の、導体
    路を形成するために特定された位置及びスルーホール壁
    （１２）に塗布し、 電子部品（３）の接続接点（１１）をスルーホール（１
    ０）の上に位置決めしかつ無電流金属析出により同時に
    導体路（５）を形成しかつ孔壁上に導電性金属層（１
    ３，１４）を形成させながら電子部品（３）及び電子部
    品（３）の接続接点（１１）と電気的に接続することを
    特徴とする、無電流金属析出によるプリント配線基板の
    製造方法並びに電子部品の取付けかつ接触接続する方
    法。
JP5258185A 1992-10-16 1993-10-15 電気及び／又は電子部品を絶縁基板に取付けかつ接触接続する方法、及び無電流金属析出によるプリント配線基板の製造方法並びに電子部品を取付けかつ接触接続する方法 Pending JPH06350234A (ja)

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Publication Number Publication Date
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JP5258185A Pending JPH06350234A (ja) 1992-10-16 1993-10-15 電気及び／又は電子部品を絶縁基板に取付けかつ接触接続する方法、及び無電流金属析出によるプリント配線基板の製造方法並びに電子部品を取付けかつ接触接続する方法

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AT (1) ATE155953T1 (ja)
DE (1) DE4235019C1 (ja)

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