JPH0684546B2 - 電子部品 - Google Patents

電子部品

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JPH0684546B2
JPH0684546B2 JP59226228A JP22622884A JPH0684546B2 JP H0684546 B2 JPH0684546 B2 JP H0684546B2 JP 59226228 A JP59226228 A JP 59226228A JP 22622884 A JP22622884 A JP 22622884A JP H0684546 B2 JPH0684546 B2 JP H0684546B2
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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メタライズ金属層の被覆構造に関
し、特に半導体パッケージや多層配線基板等の電子部品
のメタライズ金属層の被覆構造に関する。
＜従来の技術＞ 従来、電子部品のメタライズ金属層、例えばプラグイン
型半導体パッケージの半導体素子を取着するためのダイ
アタッチ金属層、蓋体をロウ付するためのシール用金属
層、半導体素子とリードとを接続するためのワイヤを取
着するワイヤボンディング部等無電解めっき方法によら
なければめっき金属を被着させることができないメタラ
イズ金属層は、第２図に示すような被覆構造を有してい
た。すなわち、セラミック、ガラス等の電気絶縁材料か
ら成る絶縁基体１表面に形成されたメタライズ金属層２
を、ロウ材との接合強度を確保するためにニッケル−リ
ン合金またはニッケル−ホウ素合金から成る中間金属層
３で被覆し、該中間金属層３表面を中間金属層３が酸化
されてロウ材との濡れ性が劣化するのを防止するために
及びボンディングワイヤーを強固に取着するために金か
ら成る表面金属層４で被覆していた。
尚、前記メタライズ金属層２は、タングステン（Ｗ），
モリブデン（Mo）、モリブデン−マンガン（Mo−Mn）等
の高融点金属粉末により形成されている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし乍ら、この従来の電子部品のメタライズ金属層の
被覆構造では、メタライズ金属層２上に中間金属層３と
してニッケル−リン合金を無電解めっき方法により被覆
形成した場合、メタライズ金属層２の表面が粗面である
こと及びニッケル−リン合金中のリン成分が不活性であ
ることから、メタライズ金属層２の表面全面に中間金属
層３を均一厚みに被着させることができず、中間金属層
３中に多数のピンホール（小穴）やボイド（小空隙）が
形成されてしまう。そのためこのピンホールやボイド内
にめっき液が残留していると半導体素子や蓋体を取着す
る際等において熱が印加されると該熱によって残留めっ
き液が表面金属層４上にしみ出し、斑点状のしみを形成
して外観不良を生じるという重大な欠点を誘発する。
また、中間金属層３としてニッケル−ホウ素合金をめっ
きにより被覆形成した場合、ニッケル−ホウ素合金中の
ホウ素成分が金との密着性が悪いこと及びニッケル−ホ
ウ素合金と金との熱膨張係数が大きく異なることから、
半導体素子や蓋体を取着する際等において中間金属層３
及び表面金属層４に熱が印加されると該熱によって表面
金属層４が中間金属層３から剥離してフクレを生じてし
まい、その結果、メタライズ金属層２上に半導体素子や
ボンディングワイヤーを強固に取着することができない
という欠点を有していた。
したがって、この従来のニッケル−リン合金又はニッケ
ル−ホウ素合金を中間金属層とするメタライズ金属層の
被覆構造では製造歩留りが極めて悪いので、その改良が
強く望まれていた。
＜発明の目的＞ 本発明者等は上記事情に鑑み種々実験した結果、メタラ
イズ金属層表面をニッケル−ホウ素合金を主成分とする
第一金属層とニッケル−リン合金を主成分とする第二金
属層との少なくとも二層から成る中間金属層で被覆する
とともに、該中間金属層表面を金を主成分とする表面金
属層で被覆すると、半導体素子や蓋体を取着する際等に
熱が印加されたとしても表面金属層に外観不良となる斑
点状のしみが発生したり、表面金属層の中間金属層から
の剥離によるフクレが発生したりすることを有効に解消
し得ることを知見するに至った。したがって本発明は斑
点状のしみの発生による外観不良は表面金属層の中間金
属層からの剥離によるフクレの発生が皆無で、半導体素
子や蓋体等を強固に取着することができる電子部品のメ
タライズ金属層の被覆構造を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の電子部品のメタライズ金属層の被覆構造は、絶
縁基体上のメタライズ金属層表面を、ニッケル−ホウ素
合金を主成分とする第一金属層とニッケル−リン合金を
主成分とする第二金属層との少なくとも二層から成る中
間金属層で被覆するとともに、該中間金属層表面を金を
主成分とする表面金属層で被覆したことを特徴とする。
以下本発明を添付の第１図に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る電子部品のメタライズ金属層の被
覆構造を示す断面図であり、11はセラミック、ガラス等
の電気絶縁材料から成る絶縁基体、12はメタライズ金属
層である。
前記メタライズ金属層12は、タングステン（Ｗ）、モリ
ブデン（Mo）、モリブデン−マンガン（Mo−Mn）等の高
融点金属粉末に適当な有機バインダーを添加してペース
ト状と為したものを従来周知のスクリーン印刷法を採用
することにより絶縁基体11上面に形成される。
前記メタライズ金属層12はその表面がニッケル−ホウ素
合金を主成分とする第一金属層13aとニッケル−リン合
金を主成分とする第二金属層13bから成る中間金属層13
で被覆されており、該中間金属層13表面は金を主成分と
する表面金属層14で被覆されている。
前記第一金属層13aは、ニッケル化合物とホウ素系還元
剤、例えば水素化ホウ素ナトリウムやジメチルアミンボ
ラン等を含む無電解ニッケルめっき浴を用いて無電解め
っき方法により形成される。このようにメタライズ金属
層12上に水素化ホウ素ナトリウムやジメチルアミンボラ
ン等の触媒活性の強いホウ素系還元剤を用いてニッケル
−ホウ素合金を形成すると、粗面なメタライズ金属層12
上に第一金属層13aがその内部にピンホールやボイドを
形成することなく均一厚みに被着する。
また、前記第二金属層13bは、ニッケル化合物とリン系
還元剤、例えば次亜リン酸ナトリウム等を含む無電解ニ
ッケルめっき浴を用いて無電解めっき方法により形成さ
れる。この第二金属層13bは該第二金属層13b表面に被覆
される金の表面金属層14を第一金属層13aに強固に取着
する作用を為す。尚、第二金属層13bの作用の正確な理
論的裏付は今だ明らかでないが、ニッケル−ホウ素合金
を主成分とする第一金属層13aが触媒活性の強いホウ素
系還元剤を用いてめっきされ、その表面が極めて平滑で
あることから、第二金属層13bも第一金属層13a表面にピ
ンホールやボイドを形成することなく均一厚みに被着さ
れること、およびニッケル−リン合金は金との置換反応
が緩やかであるために、ニッケル−リン合金層13b上に
金の金属層14を形成する場合、金の結晶が緻密になって
接合強度が増すとともに、ニッケル−リン合金と金との
熱膨張係数が近似していることと考えられる。
前記第二金属層13b表面には金を主成分とする表面金属1
4が被着されており、該表面金属14は中間金属層13（13
a,13b）が酸化されるのを防止する作用を為す。
尚、前記金を主成分とする表面金属層14は、従来周知の
無電解めっき方法により中間金属層13表面に形成され
る。
また前記第一金属層13aと第二金属層13b間には、ニッケ
ル又はニッケル合金を主成分とする金属層等表面が平滑
な金属層を複数層介在させてもよい。
＜実験例＞ アルミナセラミックから成る絶縁基体上に２×5cmのタ
ングステンから成るメタライズ金属層を形成した試験片
を各100個用意し、該メタライズ金属層表面に第一の金
属層としてニッケル化合物とジメチルアミンボラン還元
剤を含む無電解めっき液BEL801（商品名）を用いてニッ
ケル−ボロン合金を下表に示す所定厚み被着させる。次
に前記第一の金属層表面に第二金属層としてニッケル化
合物と次亜リン酸ナトリウムを含む無電解ニッケルめっ
き液Ｓ−780（商品名）を用いてニッケル−リン合金を
下表に示す所定厚み被着させ、しかる後前記第二金属層
表面に無電解金めっき液ゴールドエイト（商品名）を用
いて金から成る表面金属層を1.5μｍ被着させた。
尚、試料番号６及び７は本発明品と比較するための比較
試料であり、試料番号６は従来一般のメタライズ金属層
の被覆構造であるメタライズ金属層上にニッケル−リン
合金のみを形成して金の表面金属層を被着させたもの、
試料番号７はメタライズ金属層上にニッケル−ホウ素合
金のみを形成して金の表面金属層を被着させたものであ
る。
かくして上記試料を空気中450℃の温度で２分間加熱処
理し、しかる後表面金属層を顕微鏡で観察し、斑点状の
しみを生じたものの個数及び表面金属層にフクレを生じ
たものの個数を調べた。
上記の結果を表に示す。
＜発明の効果＞ 上記実験結果で明らかなように、従来の中間金属層とし
てニッケル−リン合金又はニッケル−ホウ素合金を無電
解めっき方法により形成したメタライズ金属層の被覆構
造では表面金属層に斑点状のシミを発生して外観不良と
なったり、あるいは表面金属層のフクレ発生によって不
良品となるものが100個中52個あるいは100個中58個もあ
るのに対し、本発明のメタライズ金属層の被覆構造では
いずれもほとんどない。
よって本発明のメタライズ金属層の被覆構造は無電解め
っき方法によりめっき金属層を形成する電子部品、例え
ばプラグイン型半導体パッケージの半導体素子を取着す
るダイアタッチ用金属層や蓋体をロウ付けするためのシ
ール用金属層として極めて有用である。
尚、本発明は上述の実施例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更
は可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る電子部品のメタライズ金属層の被
覆構造を示す断面図、第２図は従来のメタライズ金属層
の被覆構造を示す断面図である。 1,11……絶縁基体 2,12……メタライズ金属層 3,13……中間金属層 4,14……表面金属層 13a……第一金属層 13b……第二金属層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基体上にメタライズ金属層を有する電
    子部品であって、前記メタライズ金属層の表面にニッケ
    ル−ホウ素合金を主成分とする第一金属層と、ニッケル
    −リン合金を主成分とする第二金属層と、金を主成分と
    する表面金属層を順次被着させたことを特徴とする電子
    部品。
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