JPH10287994A - ボンディング部のメッキ構造 - Google Patents
ボンディング部のメッキ構造Info
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- JPH10287994A JPH10287994A JP9131573A JP13157397A JPH10287994A JP H10287994 A JPH10287994 A JP H10287994A JP 9131573 A JP9131573 A JP 9131573A JP 13157397 A JP13157397 A JP 13157397A JP H10287994 A JPH10287994 A JP H10287994A
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- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体半田付け部およびワイヤーボンディン
グ部のメッキ構造にかかわる。 【解決方法】 半導体および電子部品の半田付部分ある
いはワイヤボンディング部分に、下地メッキとしてＮｉ
−Ｂメッキが０．０１〜２０μｍメッキされ、該Ｎｉ−
Ｂメッキ膜の上にＰｄが０．００１〜１０μｍメッキさ
れ、該Ｐｄメッキ膜の上にＡｕが０．００５〜５μｍメ
ッキされてなることを特徴とする。
グ部のメッキ構造にかかわる。 【解決方法】 半導体および電子部品の半田付部分ある
いはワイヤボンディング部分に、下地メッキとしてＮｉ
−Ｂメッキが０．０１〜２０μｍメッキされ、該Ｎｉ−
Ｂメッキ膜の上にＰｄが０．００１〜１０μｍメッキさ
れ、該Ｐｄメッキ膜の上にＡｕが０．００５〜５μｍメ
ッキされてなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体および電子部品
の半田付部あるいはワイヤボンディング部のメッキ構造
に関する。
の半田付部あるいはワイヤボンディング部のメッキ構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子、リードフレーム、基板、Ｔ
ＡＢ等の電子部品の半田付部やワイヤーボンディング部
には、半田食われを防ぎ、溶材との濡れをよくし溶着性
をよくするために、通常、表面にＡｕがメッキされる。
この際、基材との密着性をよくするためにＮｉ，Ｎｉ−
Ｐを下地メッキし、この上にＡｕがメッキされている。
つまりＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの構造でメッキされ
ているが、Ｎｉ／Ａｕの組み合わせは耐酸化性に問題が
ある。３００〜４００℃に加熱しただけで変色する。一
方、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの組み合わせは、実装後Ｎｉ−Ｐの
中のＰが拡散を起こして半導体に対して不純物として挙
動したり、半田の密着強度を悪化させる問題がある。耐
熱性およびＰの持つ半導体に対する有害性を考慮にいれ
ると、下地メッキはＮｉ−Ｂが最も好ましいとされてい
るが、Ｎｉ−Ｂ／Ａｕの組合わせは、Ａｕメッキの密着
性が極端に悪い欠点がある。従って現実は、次善の策と
してＮｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの組合わせのメッキがな
されており、依然としてＮｉ−Ｐは省略できない状態に
ある。つまり現実は、Ａｕメッキに対して密着の取れる
下地メッキは、唯一、Ｎｉ−Ｐメッキだけであるため
に、妥協策としてＡｕの下地に必ずＮｉ−Ｐをいれる、
Ｎｉ−Ｐ／Ａｕ、あるいはＮｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの
組合わせでメッキがなされ、Ｐの持つ問題点は何等解決
されていないのである。
ＡＢ等の電子部品の半田付部やワイヤーボンディング部
には、半田食われを防ぎ、溶材との濡れをよくし溶着性
をよくするために、通常、表面にＡｕがメッキされる。
この際、基材との密着性をよくするためにＮｉ，Ｎｉ−
Ｐを下地メッキし、この上にＡｕがメッキされている。
つまりＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの構造でメッキされ
ているが、Ｎｉ／Ａｕの組み合わせは耐酸化性に問題が
ある。３００〜４００℃に加熱しただけで変色する。一
方、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの組み合わせは、実装後Ｎｉ−Ｐの
中のＰが拡散を起こして半導体に対して不純物として挙
動したり、半田の密着強度を悪化させる問題がある。耐
熱性およびＰの持つ半導体に対する有害性を考慮にいれ
ると、下地メッキはＮｉ−Ｂが最も好ましいとされてい
るが、Ｎｉ−Ｂ／Ａｕの組合わせは、Ａｕメッキの密着
性が極端に悪い欠点がある。従って現実は、次善の策と
してＮｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの組合わせのメッキがな
されており、依然としてＮｉ−Ｐは省略できない状態に
ある。つまり現実は、Ａｕメッキに対して密着の取れる
下地メッキは、唯一、Ｎｉ−Ｐメッキだけであるため
に、妥協策としてＡｕの下地に必ずＮｉ−Ｐをいれる、
Ｎｉ−Ｐ／Ａｕ、あるいはＮｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの
組合わせでメッキがなされ、Ｐの持つ問題点は何等解決
されていないのである。
【０００３】
【発明が解決する課題】本発明はかかる問題点に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、下地メッキ
としてＮｉ−Ｐメッキを使用せず、しかも半田食われに
対する優れた抵抗性、溶着金属の良好な濡れ性、高い密
着強度、優れた耐熱性が得られるボンディング部の新し
いメッキ構造を提供せんとするものである。
なされたもので、その目的とするところは、下地メッキ
としてＮｉ−Ｐメッキを使用せず、しかも半田食われに
対する優れた抵抗性、溶着金属の良好な濡れ性、高い密
着強度、優れた耐熱性が得られるボンディング部の新し
いメッキ構造を提供せんとするものである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
に関して鋭意研究を行った結果次の知見を得た。すなわ
ち、 Ｐｄメッキは、Ｎｉ−Ｂメッキ膜に対して密着性が極
めて優れており、しかもＮｉ−Ｂ／Ｐｄなる組合せのメ
ッキ被膜は、半田付やワイヤーボンディング等のボンデ
ィング特性、つまり耐半田食れ性、耐熱性、溶着金属の
濡れ性、密着強度等のボンディングに要求される特性に
優れ、半導体素子や電子部品のボンディング部のメッキ
構造として極めて優れていること。そしてメッキ厚み
は、Ｎｉ−Ｂメッキが０．０１〜２０μｍ、、Ｐｄメッ
キが０．００５〜１０μｍの範囲が好ましいこと。以上
の知見を得た。
に関して鋭意研究を行った結果次の知見を得た。すなわ
ち、 Ｐｄメッキは、Ｎｉ−Ｂメッキ膜に対して密着性が極
めて優れており、しかもＮｉ−Ｂ／Ｐｄなる組合せのメ
ッキ被膜は、半田付やワイヤーボンディング等のボンデ
ィング特性、つまり耐半田食れ性、耐熱性、溶着金属の
濡れ性、密着強度等のボンディングに要求される特性に
優れ、半導体素子や電子部品のボンディング部のメッキ
構造として極めて優れていること。そしてメッキ厚み
は、Ｎｉ−Ｂメッキが０．０１〜２０μｍ、、Ｐｄメッ
キが０．００５〜１０μｍの範囲が好ましいこと。以上
の知見を得た。
【０００５】そして Ａｕメッキ膜は、Ｐｄメッキ膜に対して極めて密着性
が優れており、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕなる組合せのメッ
キ被膜は、上記Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合わせ以上に、ボン
ディング特性が優れていること。そしてメッキ厚みは、
Ｎｉ−Ｂメッキが、０．０１〜２０μｍ、、Ｐｄメッキ
が、０．００１〜１０μｍ、Ａｕメッキが、０．００５
〜５μｍの範囲が好ましいこと。以上の知見を得た。
が優れており、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕなる組合せのメッ
キ被膜は、上記Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合わせ以上に、ボン
ディング特性が優れていること。そしてメッキ厚みは、
Ｎｉ−Ｂメッキが、０．０１〜２０μｍ、、Ｐｄメッキ
が、０．００１〜１０μｍ、Ａｕメッキが、０．００５
〜５μｍの範囲が好ましいこと。以上の知見を得た。
【０００６】そして上記、のＮｉ−Ｂメッキ膜のＢ
量は０．００１〜１０％の範囲が好ましいこと。以上の
知見を得た。本発明は以上の知見を元になされたもので
ある。
量は０．００１〜１０％の範囲が好ましいこと。以上の
知見を得た。本発明は以上の知見を元になされたもので
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、半田付やワイヤーボ
ンディングの際に要求される特性、つまり耐半田食れ
性、耐熱性、溶着金属の濡れ性、密着強度等の特性を
「ボンディング特性」という言葉で総称する。
ンディングの際に要求される特性、つまり耐半田食れ
性、耐熱性、溶着金属の濡れ性、密着強度等の特性を
「ボンディング特性」という言葉で総称する。
【０００８】Ｐｄメッキは、Ｎｉ−Ｂメッキ膜に対して
密着性が極めて優れており、Ｎｉ−Ｂに対するＮｉ−Ｐ
被膜の密着強度以上の密着性を示す。ちなみにＮｉ−Ｂ
に対するＮｉ−Ｐの密着強度は、概ね ３ｋｇ／ｍｍ２
程度、本発明の、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せでは、概ね
６ｋｇ／ｍｍ２程度である。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄなる組合せ
のメッキ被膜は、ボンディング特性については、従来の
Ｎｉ−Ｐ／Ａｕなる組合わせ、Ｎｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａ
ｕなる組合せと同等の特性を発揮し、従来品とそのまま
置き換えて使用できる。しかもこの組合せは、Ｐを含ん
でいないためにＰのもつ有害性がない利点がある。
密着性が極めて優れており、Ｎｉ−Ｂに対するＮｉ−Ｐ
被膜の密着強度以上の密着性を示す。ちなみにＮｉ−Ｂ
に対するＮｉ−Ｐの密着強度は、概ね ３ｋｇ／ｍｍ２
程度、本発明の、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せでは、概ね
６ｋｇ／ｍｍ２程度である。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄなる組合せ
のメッキ被膜は、ボンディング特性については、従来の
Ｎｉ−Ｐ／Ａｕなる組合わせ、Ｎｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ／Ａ
ｕなる組合せと同等の特性を発揮し、従来品とそのまま
置き換えて使用できる。しかもこの組合せは、Ｐを含ん
でいないためにＰのもつ有害性がない利点がある。
【０００９】ＡｕメッキはＰｄメッキ膜に対して密着性
が極めて優れている。従ってＰｄメッキはＡｕメッキす
る際の下地メッキ膜としても極めて優れている。因み
に、Ｐｄメッキ膜に対するＡｕメッキ膜の密着性は、概
ね ４ｋｇ／ｍｍ２程度でＮｉ−Ｐ被膜に対するＡｕメ
ッキ膜のそれ以上である。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕなる組
合せのメッキ被膜は、ボンディング特性については、従
来のＮｉ−Ｐ／Ａｕなる組合わせ、Ｎｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ
／Ａｕなる組合せと同等以上の特性を発揮する。併せ
て、この組合せはＰを含んでいないために、Ｐのもつ有
害性がない利点がある。さらにＰｄの上にさらにＡｕが
メッキされているので、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せ以上の
ボンディング特性がある。
が極めて優れている。従ってＰｄメッキはＡｕメッキす
る際の下地メッキ膜としても極めて優れている。因み
に、Ｐｄメッキ膜に対するＡｕメッキ膜の密着性は、概
ね ４ｋｇ／ｍｍ２程度でＮｉ−Ｐ被膜に対するＡｕメ
ッキ膜のそれ以上である。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕなる組
合せのメッキ被膜は、ボンディング特性については、従
来のＮｉ−Ｐ／Ａｕなる組合わせ、Ｎｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｐ
／Ａｕなる組合せと同等以上の特性を発揮する。併せ
て、この組合せはＰを含んでいないために、Ｐのもつ有
害性がない利点がある。さらにＰｄの上にさらにＡｕが
メッキされているので、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せ以上の
ボンディング特性がある。
【００１０】メッキの密着強度を上げるためには熱処理
が効果的であるが、従来のＮｉ−Ｐを含むメッキ膜では
Ｐが表面まで拡散してボンディング特性は悪くなる。ま
たＰの有害性がより顕在化する。本発明ではＰを含んで
ないために、必要に応じて熱処理して密着強度上げるこ
とができる。
が効果的であるが、従来のＮｉ−Ｐを含むメッキ膜では
Ｐが表面まで拡散してボンディング特性は悪くなる。ま
たＰの有害性がより顕在化する。本発明ではＰを含んで
ないために、必要に応じて熱処理して密着強度上げるこ
とができる。
【００１１】メッキ被膜の厚さは、Ｎｉ−Ｂメッキは、
０．０１〜２０μｍ。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せの時のＰ
ｄメッキ被膜の厚さは、０．００５〜１０μｍ、Ｎｉ−
Ｂ／Ｐｄ／Ａｕの組合せの時のＰｄメッキは、０．００
１〜１０μｍＡｕメッキは、０．００５〜５μｍの範囲
が好ましい。Ｎｉ−Ｂメッキは、下限値未満ではボンデ
ィング時、メッキ基材が酸化して変色しボンディング特
性が損なわれる。また上限に限定する理由は、特性的に
は上限の膜厚で十分であり、これを越える膜厚は不経済
である。Ｐｄメッキは、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せの時、
つまりＰｄがそのままボンディング表面になる場合、下
限値未満では十分なボンディング特性が得られない。ま
た上限に限定する理由は、特性的には上限の膜厚で十分
であり、これを越える膜厚は不経済である。Ａｕメッキ
は、Ｐｄメッキの上に被覆されることになるので、この
ＡｕメッキするときのＰｄメッキはＡｕメッキの密着性
の改良のみを考慮すればよいので、好ましいＰｄメッキ
厚は、０．００１〜１０μｍ程度で十分である。Ａｕに
対する密着性改良のためには少なくとも下限値以上の膜
厚は必要。上限を越える膜厚は不経済である。Ａｕメッ
キの膜厚は、少なくとも０．００５ミクロン以上からＡ
ｕとしてのボンディング特性が発揮されてくる。上限値
を越える膜厚は不経済である。
０．０１〜２０μｍ。Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せの時のＰ
ｄメッキ被膜の厚さは、０．００５〜１０μｍ、Ｎｉ−
Ｂ／Ｐｄ／Ａｕの組合せの時のＰｄメッキは、０．００
１〜１０μｍＡｕメッキは、０．００５〜５μｍの範囲
が好ましい。Ｎｉ−Ｂメッキは、下限値未満ではボンデ
ィング時、メッキ基材が酸化して変色しボンディング特
性が損なわれる。また上限に限定する理由は、特性的に
は上限の膜厚で十分であり、これを越える膜厚は不経済
である。Ｐｄメッキは、Ｎｉ−Ｂ／Ｐｄの組合せの時、
つまりＰｄがそのままボンディング表面になる場合、下
限値未満では十分なボンディング特性が得られない。ま
た上限に限定する理由は、特性的には上限の膜厚で十分
であり、これを越える膜厚は不経済である。Ａｕメッキ
は、Ｐｄメッキの上に被覆されることになるので、この
ＡｕメッキするときのＰｄメッキはＡｕメッキの密着性
の改良のみを考慮すればよいので、好ましいＰｄメッキ
厚は、０．００１〜１０μｍ程度で十分である。Ａｕに
対する密着性改良のためには少なくとも下限値以上の膜
厚は必要。上限を越える膜厚は不経済である。Ａｕメッ
キの膜厚は、少なくとも０．００５ミクロン以上からＡ
ｕとしてのボンディング特性が発揮されてくる。上限値
を越える膜厚は不経済である。
【００１２】Ｎｉ−Ｂメッキ膜のＢ量は、０．０１％〜
１０％の範囲が好ましい。Ｂ量が下限値未満では、必要
とされる耐酸化性が得られない。１０％を越えるとＰｄ
メッキの密着性が悪くなるので好ましくない。
１０％の範囲が好ましい。Ｂ量が下限値未満では、必要
とされる耐酸化性が得られない。１０％を越えるとＰｄ
メッキの密着性が悪くなるので好ましくない。
【００１３】
実施例１ Ｗペーストで回路とパットが焼付けられたアルミナ系セ
ラミックＩＣパッケージを、常法通り、アルカリ脱脂、
酸洗、Ｐｄ活性処理後、硫酸ニッケル１０ｇ／ｌ，クエ
ン酸１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ３ｇ／ｌ、アンモニア水でＰ
Ｈ６．５に調整してなる６０℃のＮｉ−Ｂ系無電解メッ
キ液に浸漬し、Ｗ回路、パットの表面にＮｉ−Ｂ（Ｂ含
有量１．０％）を１．５μｍの厚みでメッキした。メッ
キ後、還元雰囲気（Ｎ２＋Ｈ２）、７５０℃，２０分シ
ンター処理を行い、酸洗後、同じメッキ組成、同じ条件
でＮｉＢを３μｍメッキした。この上に、ＰｄＣＬ２
２ｇ／ｌ，クエン酸カリ１０ｇ／ｌ，次亜リン酸ソーダ
１０ｇ／ｌ，ＰＨ５．０なる無電解Ｐｄメッキ液で、９
０℃で０．２μｍＰｄメッキした。Ｎｉ／Ｐｄの密着強
度は７．１ｋｇ／ｍｍ２であった。また２５μｍの金線
でのワイヤーボンディング強度は１０ｇであった。さら
に６：４半田を用いて半田広がり性（半田濡れ性）をテ
ストしたが良好であった。なお因みに、ＮｉＢ／Ａｕ間
の密着強度は０．１ｋｇ／ｍｍ２であった。次にＰｄの
上に、ＫＡｕ（ＣＮ）２、２ｇ／ｌ，リンゴ酸アンモニ
ウム３０ｇ／ｌ，ＰＨ５．０からなる無電解Ａｕメッキ
を９０℃で０．０５μｍメッキした。ＮｉＢ／Ｐｄ／Ａ
ｕ間の密着強度は、６．０ｋｇ／ｍｍ２であった。ワイ
ヤーボンディング強度は１２ｇであった。ハンダ広がり
性も良好であった。半田も食われてなかった。コストも
従来のＮｉＢ／ＮｉＰ／Ａｕに比べて約１／３であっ
た。
ラミックＩＣパッケージを、常法通り、アルカリ脱脂、
酸洗、Ｐｄ活性処理後、硫酸ニッケル１０ｇ／ｌ，クエ
ン酸１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ３ｇ／ｌ、アンモニア水でＰ
Ｈ６．５に調整してなる６０℃のＮｉ−Ｂ系無電解メッ
キ液に浸漬し、Ｗ回路、パットの表面にＮｉ−Ｂ（Ｂ含
有量１．０％）を１．５μｍの厚みでメッキした。メッ
キ後、還元雰囲気（Ｎ２＋Ｈ２）、７５０℃，２０分シ
ンター処理を行い、酸洗後、同じメッキ組成、同じ条件
でＮｉＢを３μｍメッキした。この上に、ＰｄＣＬ２
２ｇ／ｌ，クエン酸カリ１０ｇ／ｌ，次亜リン酸ソーダ
１０ｇ／ｌ，ＰＨ５．０なる無電解Ｐｄメッキ液で、９
０℃で０．２μｍＰｄメッキした。Ｎｉ／Ｐｄの密着強
度は７．１ｋｇ／ｍｍ２であった。また２５μｍの金線
でのワイヤーボンディング強度は１０ｇであった。さら
に６：４半田を用いて半田広がり性（半田濡れ性）をテ
ストしたが良好であった。なお因みに、ＮｉＢ／Ａｕ間
の密着強度は０．１ｋｇ／ｍｍ２であった。次にＰｄの
上に、ＫＡｕ（ＣＮ）２、２ｇ／ｌ，リンゴ酸アンモニ
ウム３０ｇ／ｌ，ＰＨ５．０からなる無電解Ａｕメッキ
を９０℃で０．０５μｍメッキした。ＮｉＢ／Ｐｄ／Ａ
ｕ間の密着強度は、６．０ｋｇ／ｍｍ２であった。ワイ
ヤーボンディング強度は１２ｇであった。ハンダ広がり
性も良好であった。半田も食われてなかった。コストも
従来のＮｉＢ／ＮｉＰ／Ａｕに比べて約１／３であっ
た。
【００１４】実施例２ 実施例１と同様の基板を用い、ＮｉＢメッキ、シンター
処理、二次ＮｉＢまでは実施例１と同じ方法、条件で処
理した。次に、ＰｄＣＬ２１０ｇ／ｌ，ＮＨ４ＣＬ３０
ｇ／ｌ，クエン酸１０ｇ／ｌ，ＰＨ３．５からなる電解
Ｐｄメッキ液で、浴温２５±２℃で，陰極電流密度０．
５Ａ／ｄｍ２でＰｄを０．５ μｍ電気メッキした。続
いて以下の組成のＡｕメッキ液でＡｕを０．１μｍ電気
メッキした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、３ｇ／ｌ，クエン酸５
０ｇ／ｌ，ＰＨ４．５、浴温６０±２年、陰極電流密度
０．２Ａ／ｄｍ２。Ｎｉ／Ｐｄの密着強度は６．７ｋｇ
／ｍｍ２であった。ＮｉＢ／Ｐｄ／Ａｕ間の密着強度
は、６．２ｋｇ／ｍｍ２であった。２０μｍの金線での
ワイヤーボンディング強度は１１ｇであった。ハンダ広
がり性も良好で，半田も食われてなかった。
処理、二次ＮｉＢまでは実施例１と同じ方法、条件で処
理した。次に、ＰｄＣＬ２１０ｇ／ｌ，ＮＨ４ＣＬ３０
ｇ／ｌ，クエン酸１０ｇ／ｌ，ＰＨ３．５からなる電解
Ｐｄメッキ液で、浴温２５±２℃で，陰極電流密度０．
５Ａ／ｄｍ２でＰｄを０．５ μｍ電気メッキした。続
いて以下の組成のＡｕメッキ液でＡｕを０．１μｍ電気
メッキした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、３ｇ／ｌ，クエン酸５
０ｇ／ｌ，ＰＨ４．５、浴温６０±２年、陰極電流密度
０．２Ａ／ｄｍ２。Ｎｉ／Ｐｄの密着強度は６．７ｋｇ
／ｍｍ２であった。ＮｉＢ／Ｐｄ／Ａｕ間の密着強度
は、６．２ｋｇ／ｍｍ２であった。２０μｍの金線での
ワイヤーボンディング強度は１１ｇであった。ハンダ広
がり性も良好で，半田も食われてなかった。
【００１５】実施例３ ビルドアップ方式で作成されたＰＷＢ基板に直径９０μ
ｍの銅パッドが１区画（３０×３０ｍｍ）あたり４００
ケが存する基板を用いた。定法通り、コンディショナ
ー、ソフトエッチ、酸洗、Ｐｄ活性化後、以下のメッキ
組成、条件でＮｉ−Ｂメッキを５μｍ行った。（Ｂ含有
量２．３％）塩化ニッケル、１０ｇ／ｌ，ロッセル塩３
０ｇ／ｌ，塩化アンモニウム１０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ（ト
リメチルアミンボラン）３ｇ／ｌ，ＰＨ６．０，浴温５
５±２℃。メッキ後、酸洗し、以下の組成、条件でＰｄ
を０．５μｍメッキした。ＰｄＣＬ２ ５ｇ／ｌ，クエ
ン酸２アンモニウム ３０ｇ／ｌ，ＥＤＴＡ５ｇ／ｌ，
ＤＭＡＢ ５ｇ／ｌ，酢酸鉛 ０．１ｇ／ｌ，ＰＨ４．
５、浴温８０℃。Ｐｄメッキ後、酸洗し、以下の組成、
条件で ０．５μｍ金メッキした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、
３ｇ／ｌ，塩化アンモニウム １０ｇ／ｌ，酢酸アンモ
ニウム １０ｇ／ｌ，次亜燐酸ソーダ １０ｇ／ｌ，Ｐ
Ｈ５．０、浴温７０℃、純水洗浄、乾燥後、半田バンプ
３０μｍの高さ持つＬＳＩ（Ｃ−ＭＯＳ）をフリップチ
ップ実装した。接合後、４００パッド全数観察した。全
数完全に接合されていた。リペアーを想定して２〜３回
接合、剥離を繰り返したが、基板との剥がれ等は認めら
れなかった。極めて信頼性の高い接合が得られることが
確認できた。
ｍの銅パッドが１区画（３０×３０ｍｍ）あたり４００
ケが存する基板を用いた。定法通り、コンディショナ
ー、ソフトエッチ、酸洗、Ｐｄ活性化後、以下のメッキ
組成、条件でＮｉ−Ｂメッキを５μｍ行った。（Ｂ含有
量２．３％）塩化ニッケル、１０ｇ／ｌ，ロッセル塩３
０ｇ／ｌ，塩化アンモニウム１０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ（ト
リメチルアミンボラン）３ｇ／ｌ，ＰＨ６．０，浴温５
５±２℃。メッキ後、酸洗し、以下の組成、条件でＰｄ
を０．５μｍメッキした。ＰｄＣＬ２ ５ｇ／ｌ，クエ
ン酸２アンモニウム ３０ｇ／ｌ，ＥＤＴＡ５ｇ／ｌ，
ＤＭＡＢ ５ｇ／ｌ，酢酸鉛 ０．１ｇ／ｌ，ＰＨ４．
５、浴温８０℃。Ｐｄメッキ後、酸洗し、以下の組成、
条件で ０．５μｍ金メッキした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、
３ｇ／ｌ，塩化アンモニウム １０ｇ／ｌ，酢酸アンモ
ニウム １０ｇ／ｌ，次亜燐酸ソーダ １０ｇ／ｌ，Ｐ
Ｈ５．０、浴温７０℃、純水洗浄、乾燥後、半田バンプ
３０μｍの高さ持つＬＳＩ（Ｃ−ＭＯＳ）をフリップチ
ップ実装した。接合後、４００パッド全数観察した。全
数完全に接合されていた。リペアーを想定して２〜３回
接合、剥離を繰り返したが、基板との剥がれ等は認めら
れなかった。極めて信頼性の高い接合が得られることが
確認できた。
【００１６】実施例４ 基材は、ポリイミドフィルムにＣｒ−Ｃｕ薄膜がスパッ
ター法で成膜された後、電気銅が１０μｍメッキされた
フレキ基板。基板面には、ワイヤーボンディング用銅パ
ッド（１００×２００μｍ）、フリップチップ実装用パ
ッドφ９０μｍが無数形成されたもの使用。定法通り前
処理行った後、以下の組成条件でＮｉ−Ｂメッキ（Ｂ量
４．６％）２．０μｍ行った。硫酸ニッケル１０ｇ／
ｌ，ＮＨ４ＣＬ ２０ｇ／ｌ、ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４２０
ｇ／ｌ，ＳＢＨ １ｇ／ｌ，ＰＨ８．０，浴温７０℃。
酸洗後、以下の組成、条件でＰｄを０．０５μｍメッキ
した。ＰｄＣＬ２ ５ｇ／ｌ，乳酸 ５０ｇ／ｌ，グリ
コール酸 １０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ ５ｇ／ｌ，ＰＨ６．
０ 浴温６０℃。水洗、乾燥後、ワイヤーボンディング
実装用のＬＳＩを先に実装し、続いてフリップチップ用
のＬＳＩを半田バンプを通して実装した。半田付性、ワ
イヤーボンディング性、共に良好であった。
ター法で成膜された後、電気銅が１０μｍメッキされた
フレキ基板。基板面には、ワイヤーボンディング用銅パ
ッド（１００×２００μｍ）、フリップチップ実装用パ
ッドφ９０μｍが無数形成されたもの使用。定法通り前
処理行った後、以下の組成条件でＮｉ−Ｂメッキ（Ｂ量
４．６％）２．０μｍ行った。硫酸ニッケル１０ｇ／
ｌ，ＮＨ４ＣＬ ２０ｇ／ｌ、ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４２０
ｇ／ｌ，ＳＢＨ １ｇ／ｌ，ＰＨ８．０，浴温７０℃。
酸洗後、以下の組成、条件でＰｄを０．０５μｍメッキ
した。ＰｄＣＬ２ ５ｇ／ｌ，乳酸 ５０ｇ／ｌ，グリ
コール酸 １０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ ５ｇ／ｌ，ＰＨ６．
０ 浴温６０℃。水洗、乾燥後、ワイヤーボンディング
実装用のＬＳＩを先に実装し、続いてフリップチップ用
のＬＳＩを半田バンプを通して実装した。半田付性、ワ
イヤーボンディング性、共に良好であった。
【００１７】実施例５ ＬＳＩ（Ｃ−ＭＯＳ）の入出力端子でＡＬ−Ｓｉ端子を
まず、中性洗剤を用いて３０℃、３０秒間洗浄し、続い
て純水で洗浄した。さらにＡＬの酸化物除去するため
に、１％硝酸液で３０秒処理し、純水で洗浄した。つい
で硫酸亜鉛２０ｇ／ｌ，グルコン酸カリウム３０ｇ／
ｌ，硫酸第一鉄アンモニウム２ｇ／ｌ，硫酸銅１ｇ／
ｌ，硫酸ニッケル １ｇ／ｌ，ロッセル塩２０ｇ／ｌ，
からなるＺｎ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ水溶液を調整し、ＰＨ
４．０，浴温３０℃でＡＬ−Ｓｉ端子上に極めて薄いＺ
ｎ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕの被膜を形成し、ついで下記組
成、条件でＮｉ−Ｂを５μｍメッキした。（Ｂ含有量
０．１％） 硫酸ニッケル１０ｇ／ｌ，クエン酸カリウム２０ｇ／
ｌ，酢酸アンモニウム１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ２ｇ／ｌ，
からなる無電解Ｎｉ−Ｂメッキ浴でＰＨ７．０浴温５０
℃。酸洗後、Ｎｉ−Ｂメッキ膜の上に以下の組成、条件
でＰｄを０．０５μｍ無電解メッキした。ＰｄＣＬ２
２ｇ／ｌ，クエン酸カリウム １０ｇ／ｌ，酢酸アンモ
ニウム１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ ２ｇ／ｌ，ＰＨ７．５
浴温７０℃。Ｐｄの上に更に亜硫酸Ａｕ３ｇ／ｌ，亜硫
酸カリウム２０ｇ／ｌ，クエン酸カリウム ２０ｇ／
ｌ，ＰＨ６．０の無電解金メッキ液でＡｕを０．０１μ
ｍメッキした。一方実装用の相手方基板は、ビルドアッ
プ方式で形成された多層のＰＷＢで、表面にフリップチ
ップ実装用のφ１００μｍのパッドがあり、高さ３０μ
ｍのバンプが６：４半田の電気メッキで形成された構造
のものを用い、この相手型基板にＮｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕ
から構成されるＬＳＩをフェースダウンで接合した。密
着性、半田付性共に良好であった。次に剥離、再接合を
繰り返したが、基板との剥がれ等は認められず、パット
の半田食われもなかった。極めて信頼性の高い接合が得
られることが確認できた。従来のＬＳＩ側にバンプを形
成する方法に比較してコストで１／１００に、そして製
作日数は１／１０に短縮できた。
まず、中性洗剤を用いて３０℃、３０秒間洗浄し、続い
て純水で洗浄した。さらにＡＬの酸化物除去するため
に、１％硝酸液で３０秒処理し、純水で洗浄した。つい
で硫酸亜鉛２０ｇ／ｌ，グルコン酸カリウム３０ｇ／
ｌ，硫酸第一鉄アンモニウム２ｇ／ｌ，硫酸銅１ｇ／
ｌ，硫酸ニッケル １ｇ／ｌ，ロッセル塩２０ｇ／ｌ，
からなるＺｎ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ水溶液を調整し、ＰＨ
４．０，浴温３０℃でＡＬ−Ｓｉ端子上に極めて薄いＺ
ｎ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕの被膜を形成し、ついで下記組
成、条件でＮｉ−Ｂを５μｍメッキした。（Ｂ含有量
０．１％） 硫酸ニッケル１０ｇ／ｌ，クエン酸カリウム２０ｇ／
ｌ，酢酸アンモニウム１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ２ｇ／ｌ，
からなる無電解Ｎｉ−Ｂメッキ浴でＰＨ７．０浴温５０
℃。酸洗後、Ｎｉ−Ｂメッキ膜の上に以下の組成、条件
でＰｄを０．０５μｍ無電解メッキした。ＰｄＣＬ２
２ｇ／ｌ，クエン酸カリウム １０ｇ／ｌ，酢酸アンモ
ニウム１０ｇ／ｌ，ＤＭＡＢ ２ｇ／ｌ，ＰＨ７．５
浴温７０℃。Ｐｄの上に更に亜硫酸Ａｕ３ｇ／ｌ，亜硫
酸カリウム２０ｇ／ｌ，クエン酸カリウム ２０ｇ／
ｌ，ＰＨ６．０の無電解金メッキ液でＡｕを０．０１μ
ｍメッキした。一方実装用の相手方基板は、ビルドアッ
プ方式で形成された多層のＰＷＢで、表面にフリップチ
ップ実装用のφ１００μｍのパッドがあり、高さ３０μ
ｍのバンプが６：４半田の電気メッキで形成された構造
のものを用い、この相手型基板にＮｉ−Ｂ／Ｐｄ／Ａｕ
から構成されるＬＳＩをフェースダウンで接合した。密
着性、半田付性共に良好であった。次に剥離、再接合を
繰り返したが、基板との剥がれ等は認められず、パット
の半田食われもなかった。極めて信頼性の高い接合が得
られることが確認できた。従来のＬＳＩ側にバンプを形
成する方法に比較してコストで１／１００に、そして製
作日数は１／１０に短縮できた。
【００１８】実施例６ 銅系のリードフレームに対して常法どおりの前処理を行
った後、以下の組成のＮｉ−Ｂ電気メッキ浴を用いてＮ
ｉ−Ｂ（Ｂ含有量０．６％）を３μｍメッキした。硫酸
ニッケル、２００ｇ／ｌ，硼酸４０ｇ／ｌ，塩化ニッケ
ル２０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ５ｇ／ｌ，ＰＨ４．２，浴温５
５℃、電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、析出被膜の組成はＮ
ｉ：９７％，Ｂ：３％であった。次にＮｉ−Ｂ膜の上に
電気メッキでＰｄを０．５μｍメッキした。Ｐｄメッキ
のの浴組成、条件は下記の通り。ＰｄＣＬ２５ｇ／ｌ，
ジメチルアミン１０ｇ／ｌ，ＥＤＴＡ１０ｇ／ｌ，クエ
ン酸カリウム１０ｇ／ｌ，ＰＨ６．０、浴温５０℃、電
流密度０．２Ａ／ｄｍ２。ＬＳＩをワイヤーボンディン
グ法で実装し、樹脂モールド後、スルホールを通してリ
ードフレームと半田付けした。ワイヤーボンディング
性、樹脂のリードフレームとの密着性、半田付け性は良
好であった。従来法としてはＰｄの下地として電気Ｎｉ
膜、あるいはＮｉ−Ｐｄ膜をを用いており、いずれも窒
素中５００〜６００℃での熱処理では変色するが、本例
のものはメッキ後、窒素中５００〜６００℃で熱処理し
たものはリードフレームの変色はなかった。またワイヤ
ーボンディング性、接着性は共に熱処理前よりも良好で
あった。次にＰｄメッキ膜の上に下記の組成、条件でさ
らにＡｕを０．１μｍ電気メッキしたものについてテス
トした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、５ｇ／ｌ，クエン酸カリウ
ム ５０ｇ／ｌ，グリシン１０ｇ／ｌ，ＰＨ４．５，浴
温５０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２。同様にＬＳＩを
ワイヤーボンディング法で実装し、樹脂モールド後、基
板にピンを挿入して半田付けした。ワイヤーボンディン
グ性、樹脂との接着性、半田付け性共に優れていた。
った後、以下の組成のＮｉ−Ｂ電気メッキ浴を用いてＮ
ｉ−Ｂ（Ｂ含有量０．６％）を３μｍメッキした。硫酸
ニッケル、２００ｇ／ｌ，硼酸４０ｇ／ｌ，塩化ニッケ
ル２０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ５ｇ／ｌ，ＰＨ４．２，浴温５
５℃、電流密度 ２Ａ／ｄｍ２、析出被膜の組成はＮ
ｉ：９７％，Ｂ：３％であった。次にＮｉ−Ｂ膜の上に
電気メッキでＰｄを０．５μｍメッキした。Ｐｄメッキ
のの浴組成、条件は下記の通り。ＰｄＣＬ２５ｇ／ｌ，
ジメチルアミン１０ｇ／ｌ，ＥＤＴＡ１０ｇ／ｌ，クエ
ン酸カリウム１０ｇ／ｌ，ＰＨ６．０、浴温５０℃、電
流密度０．２Ａ／ｄｍ２。ＬＳＩをワイヤーボンディン
グ法で実装し、樹脂モールド後、スルホールを通してリ
ードフレームと半田付けした。ワイヤーボンディング
性、樹脂のリードフレームとの密着性、半田付け性は良
好であった。従来法としてはＰｄの下地として電気Ｎｉ
膜、あるいはＮｉ−Ｐｄ膜をを用いており、いずれも窒
素中５００〜６００℃での熱処理では変色するが、本例
のものはメッキ後、窒素中５００〜６００℃で熱処理し
たものはリードフレームの変色はなかった。またワイヤ
ーボンディング性、接着性は共に熱処理前よりも良好で
あった。次にＰｄメッキ膜の上に下記の組成、条件でさ
らにＡｕを０．１μｍ電気メッキしたものについてテス
トした。ＫＡｕ（ＣＮ）２、５ｇ／ｌ，クエン酸カリウ
ム ５０ｇ／ｌ，グリシン１０ｇ／ｌ，ＰＨ４．５，浴
温５０℃、電流密度０．２Ａ／ｄｍ２。同様にＬＳＩを
ワイヤーボンディング法で実装し、樹脂モールド後、基
板にピンを挿入して半田付けした。ワイヤーボンディン
グ性、樹脂との接着性、半田付け性共に優れていた。
【００１９】実施例７ 銅系のリードフレームに対して常法どおりの前処理を行
った後、以下の組成、条件で無電解Ｎｉ−Ｂ（Ｂ含有量
２．３％）を３μｍメッキした。塩化ニッケル、３ｇ／
ｌ，クエン酸アンモニウム１０ｇ／ｌ，乳酸１０ｇ／
ｌ，ＤＭＡＢ５ｇ／ｌ，ＰＨ６．０，浴温６０℃。Ｎｉ
−Ｂの上にさせら下記組成、条件で無電解Ｐｄを０．２
μｍメッキした。ＰｄＣＬ２３ｇ／ｌ，クエン酸１０ｇ
／ｌ，ＥＤＴＡ１０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ３ｇ／ｌ，ＰＨ
６．６、浴温６０℃。Ｐｄの上にさらに以下の組成、条
件で無電解Ａｕを０．０５μｍメッキした。ＫＡｕ（Ｃ
Ｎ）２、２ｇ／ｌ，クエン酸カリウム １０ｇ／ｌ，ク
エン酸１０ｇ／ｌ，ＳＢＨ５ｇ／ｌ，ＰＨ１２．５，浴
温７０℃。水洗、乾燥後、窒素雰囲気で、５００〜６０
０℃で焼鈍した。その後ＬＳＩ実装し、樹脂モールド
し、スルホールを通して半田づけした。熱処理による変
色もなく、ワイヤーボンディング性、樹脂との接着性、
半田付け性共に優れていた。またＮｉ−Ｂ被膜の脆さも
焼鈍で解決した。
った後、以下の組成、条件で無電解Ｎｉ−Ｂ（Ｂ含有量
２．３％）を３μｍメッキした。塩化ニッケル、３ｇ／
ｌ，クエン酸アンモニウム１０ｇ／ｌ，乳酸１０ｇ／
ｌ，ＤＭＡＢ５ｇ／ｌ，ＰＨ６．０，浴温６０℃。Ｎｉ
−Ｂの上にさせら下記組成、条件で無電解Ｐｄを０．２
μｍメッキした。ＰｄＣＬ２３ｇ／ｌ，クエン酸１０ｇ
／ｌ，ＥＤＴＡ１０ｇ／ｌ，ＴＭＡＢ３ｇ／ｌ，ＰＨ
６．６、浴温６０℃。Ｐｄの上にさらに以下の組成、条
件で無電解Ａｕを０．０５μｍメッキした。ＫＡｕ（Ｃ
Ｎ）２、２ｇ／ｌ，クエン酸カリウム １０ｇ／ｌ，ク
エン酸１０ｇ／ｌ，ＳＢＨ５ｇ／ｌ，ＰＨ１２．５，浴
温７０℃。水洗、乾燥後、窒素雰囲気で、５００〜６０
０℃で焼鈍した。その後ＬＳＩ実装し、樹脂モールド
し、スルホールを通して半田づけした。熱処理による変
色もなく、ワイヤーボンディング性、樹脂との接着性、
半田付け性共に優れていた。またＮｉ−Ｂ被膜の脆さも
焼鈍で解決した。
【００２０】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、下地メ
ッキとしてＮｉ−Ｐメッキを使用することなく高いボン
ディング性の得られるメッキ構造であって、Ｐの持つ半
導体に対する有害性と半田の密着強度を悪化させる問題
を解消できるものであり、半導体、電子部品の品質と信
頼性の向上に大きく貢献するものである。
ッキとしてＮｉ−Ｐメッキを使用することなく高いボン
ディング性の得られるメッキ構造であって、Ｐの持つ半
導体に対する有害性と半田の密着強度を悪化させる問題
を解消できるものであり、半導体、電子部品の品質と信
頼性の向上に大きく貢献するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 21/321 Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０３Ｅ ６０４Ｍ
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体および電子部品の半田付部あるい
はワイヤボンディング部に、下地メッキとしてＮｉ−Ｂ
メッキが０．０１〜２０μｍメッキされ、該Ｎｉ−Ｂメ
ッキ膜の上にＰｄが０．００５〜１０μｍメッキされて
なることを特徴とするボンディング部のメッキ構造。 - 【請求項２】 半導体および電子部品の半田付部分ある
いはワイヤボンディング部分に、下地メッキとしてＮｉ
−Ｂメッキが０．０１〜２０μｍメッキされ、該Ｎｉ−
Ｂメッキ膜の上にＰｄが０．００１〜１０μｍメッキさ
れ、該Ｐｄメッキ膜の上にＡｕが０．００５〜５μｍメ
ッキされてなることを特徴とするボンディング部のメッ
キ構造。 - 【請求項３】 上記Ｎｉ−Ｂメッキ膜のＢ量が０．０１
〜１０％である請求項１あるいは２に記載のメッキ構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131573A JPH10287994A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | ボンディング部のメッキ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131573A JPH10287994A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | ボンディング部のメッキ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287994A true JPH10287994A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=15061222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9131573A Pending JPH10287994A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | ボンディング部のメッキ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287994A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358164A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Ne Chemcat Corp | 無電解多層めっき皮膜が形成された電極及びその製造方法 |
| JP2002076595A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Kyocera Corp | 配線基板 |
| JP2003253456A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-09-10 | Shipley Co Llc | メッキ方法 |
| JP2005054267A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Electroplating Eng Of Japan Co | 無電解金めっき方法 |
| JP2006225744A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Hitachi Maxell Ltd | 機能性粒子及びその製造方法 |
| WO2006112215A1 (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-26 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | めっき基材 |
| JP2007009250A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | 電子部品の結線方法及び電子部品 |
| JP2007031740A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 電子部品及びその製造方法 |
| JP2007031826A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-02-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 接続用端子、およびこれを有する半導体搭載用基板 |
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-
1997
- 1997-04-14 JP JP9131573A patent/JPH10287994A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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