JPH11106938A - ニッケルバリアの末端終結部および方法 - Google Patents
ニッケルバリアの末端終結部および方法Info
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- JPH11106938A JPH11106938A JP10184993A JP18499398A JPH11106938A JP H11106938 A JPH11106938 A JP H11106938A JP 10184993 A JP10184993 A JP 10184993A JP 18499398 A JP18499398 A JP 18499398A JP H11106938 A JPH11106938 A JP H11106938A
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- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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- H01C7/108—Metal oxide
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Abstract
(57)【要約】
露出された本体表面および末端端子領域を備えた酸化亜
鉛半導体装置のためにニッケルバリア末端終結部を提供
する方法において、該装置はニッケルめっき溶液と、露
出された末端端子領域上でのみ、制御可能に反応せしめ
られ、その後最終すずまたはすず−鉛終結部が設けられ
るものとする。
鉛半導体装置のためにニッケルバリア末端終結部を提供
する方法において、該装置はニッケルめっき溶液と、露
出された末端端子領域上でのみ、制御可能に反応せしめ
られ、その後最終すずまたはすず−鉛終結部が設けられ
るものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非線形抵抗装置、たとえ
ばバリスタに関し、そしてより詳細には装置の露出した
末端端子をニッケルバリア終結部によってめっきする一
方、露出した半導体本体は非めっき状態の侭とする制御
可能なめっき技法を利用するこの種装置の製造方法に関
する。
ばバリスタに関し、そしてより詳細には装置の露出した
末端端子をニッケルバリア終結部によってめっきする一
方、露出した半導体本体は非めっき状態の侭とする制御
可能なめっき技法を利用するこの種装置の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】非線形抵抗装置は知られており、そして
それらは米国特許第5,115,221 号明細書中に開示されて
いる。図１は半導体材料から成る複数の層１２であっ
て、隣接する層間に電気導電性電極１４を備えるものを
含む装置１０を示している。各電極１４の一部は端子領
域１６内に露出しているので、その間で電気的接触を行
わせることが出来る。これら電極１４は対向する端子領
域の一方または双方において露出させることが出来、そ
して典型的に電極は図示のように交互に並んだ端子領域
１６において露出されている。電極１４の露出部分は端
子領域１６を覆う電気導電性末端端子１８によって接触
されている。この末端端子１８の取り付けは単純な解決
方法のサーチにおいて困難な問題を証明している。望ま
しいのは、端子領域１６をニッケルおよびすず−鉛金属
でめっきしてはんだ付け適性を増加させ、そしてはんだ
侵出を減少させることである。酸化亜鉛半導体本体に対
してニッケルをめっきする際のプロセス・パラメータは
特に悩みの種であり、また複雑な解決法を必要とするこ
とを立証して来た。
それらは米国特許第5,115,221 号明細書中に開示されて
いる。図１は半導体材料から成る複数の層１２であっ
て、隣接する層間に電気導電性電極１４を備えるものを
含む装置１０を示している。各電極１４の一部は端子領
域１６内に露出しているので、その間で電気的接触を行
わせることが出来る。これら電極１４は対向する端子領
域の一方または双方において露出させることが出来、そ
して典型的に電極は図示のように交互に並んだ端子領域
１６において露出されている。電極１４の露出部分は端
子領域１６を覆う電気導電性末端端子１８によって接触
されている。この末端端子１８の取り付けは単純な解決
方法のサーチにおいて困難な問題を証明している。望ま
しいのは、端子領域１６をニッケルおよびすず−鉛金属
でめっきしてはんだ付け適性を増加させ、そしてはんだ
侵出を減少させることである。酸化亜鉛半導体本体に対
してニッケルをめっきする際のプロセス・パラメータは
特に悩みの種であり、また複雑な解決法を必要とするこ
とを立証して来た。
【０００３】末端端子１８を固定する一つの方法は、従
来のバレルめっき法を採用することであり、ここにおい
て装置全体がめっき溶液中に浸漬される。しかしなが
ら、積み重ねられた層は半導体材料、たとえば酸化亜鉛
であり、それはめっき工程の間導電性であるので、めっ
きは装置の全表面に付着する。このような訳で、図１に
示すように分離した末端端子を提供するために、そのめ
っきの一部を浸漬後に機械的に除去するか、あるいは浸
漬前に、めっき溶液に対し不溶の有機物質から成る一時
的めっきレジストにより覆うかせねばならない。しかし
ながら、めっきの除去または有機めっきレジストは製造
工程における余分な工程であり、また毒性物質の使用を
伴う可能性があり、それは更に製造工程を複雑にするも
のである。
来のバレルめっき法を採用することであり、ここにおい
て装置全体がめっき溶液中に浸漬される。しかしなが
ら、積み重ねられた層は半導体材料、たとえば酸化亜鉛
であり、それはめっき工程の間導電性であるので、めっ
きは装置の全表面に付着する。このような訳で、図１に
示すように分離した末端端子を提供するために、そのめ
っきの一部を浸漬後に機械的に除去するか、あるいは浸
漬前に、めっき溶液に対し不溶の有機物質から成る一時
的めっきレジストにより覆うかせねばならない。しかし
ながら、めっきの除去または有機めっきレジストは製造
工程における余分な工程であり、また毒性物質の使用を
伴う可能性があり、それは更に製造工程を複雑にするも
のである。
【０００４】末端端子１８を形成する金属を、マスクさ
れた装置のその他の部分の表面を備えた該装置上に溶射
すべきこともまた示唆されて来た。溶射は数多くの工程
に関して適切ではない。それは、米国特許第4,316171号
明細書中に開示されるように、緩慢であり、また特別な
マスクの作成と共に、それに関連する付加的な工程を伴
うからである。米国特許第5,614,074 号に開示されるよ
うに、末端端子を提供する前に、従来のバレルめっきを
利用して電気導電性の金属末端端子を有する半導体本体
をりん酸と反応させて、その半導体本体上にりん酸塩を
選択的に形成させることもまた知られている。
れた装置のその他の部分の表面を備えた該装置上に溶射
すべきこともまた示唆されて来た。溶射は数多くの工程
に関して適切ではない。それは、米国特許第4,316171号
明細書中に開示されるように、緩慢であり、また特別な
マスクの作成と共に、それに関連する付加的な工程を伴
うからである。米国特許第5,614,074 号に開示されるよ
うに、末端端子を提供する前に、従来のバレルめっきを
利用して電気導電性の金属末端端子を有する半導体本体
をりん酸と反応させて、その半導体本体上にりん酸塩を
選択的に形成させることもまた知られている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は半導体装置を製
造する方法を包含し、その半導体装置の本体は露出され
た酸化亜鉛表面およびニッケルの末端終結部を備えてお
り、その方法は酸化亜鉛層を電気導電性プレート間に差
し込んだものを備える半導体本体を提供する工程と、意
図されたニッケルめっき方法のための選択されたニッケ
ルめっき溶液を提供する工程と、ニッケルバリア・キャ
ップを半導体本体の全体を覆うことなく、その半導体本
体の端部を覆う、望ましくは厚いニッケルバリア・キャ
ップを形成するために、半導体本体のその端部をニッケ
ルめっき溶液と制御可能に接触させる工程とを含んで成
り、ここにおいてニッケルめっき溶液の温度は非制御
で、略室温のままとすることを特徴としている。
造する方法を包含し、その半導体装置の本体は露出され
た酸化亜鉛表面およびニッケルの末端終結部を備えてお
り、その方法は酸化亜鉛層を電気導電性プレート間に差
し込んだものを備える半導体本体を提供する工程と、意
図されたニッケルめっき方法のための選択されたニッケ
ルめっき溶液を提供する工程と、ニッケルバリア・キャ
ップを半導体本体の全体を覆うことなく、その半導体本
体の端部を覆う、望ましくは厚いニッケルバリア・キャ
ップを形成するために、半導体本体のその端部をニッケ
ルめっき溶液と制御可能に接触させる工程とを含んで成
り、ここにおいてニッケルめっき溶液の温度は非制御
で、略室温のままとすることを特徴としている。
【０００６】本発明はまた、露出された酸化亜鉛表面お
よび電気導電性、はんだ付け可能金属末端終結部を備え
る本体を含む半導体装置を提供する方法を包含してお
り、この方法は酸化亜鉛層を電気導電性プレート間に差
し込んだものを備える半導体本体を提供する工程と、銀
およびガラスフリットを含んで成る終結部材料を半導体
本体の対向する端部に対して適用する工程と、焼成によ
り終結部材料を半導体本体の端部に機械的に結合させる
工程と、温度約５０乃至７０℃において、（ｉ）硫酸ニ
ッケルまたは塩酸ニッケル、（ｉｉ）ほう酸、（ｉｉ
ｉ）湿潤剤、および（ｉｖ）応力除去剤の１種以上を含
んで成るニッケルめっき溶液を提供する工程と、約０．
３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流を印加しながら
半導体本体の端部をニッケルめっき溶液中に約１５乃至
約１２０分の期間に亘り選択的かつ部分的に浸漬するこ
とによって、半導体本体の銀終結処理端部をコーチング
し、それによってその銀終結処理端部であって、半導体
装置の本体上方の選択された距離に亘り延在するものと
接触する、望ましくは厚いニッケルバリアを形成する工
程と、ｐＨ約３乃至約６を有し、アルキル−すず、アル
キル−すず−鉛、すず−硫酸またはすず−鉛−硫酸の１
種類以上であって、かつ非制御の温度を有する最終終結
処理溶液を提供する工程と、約０．３乃至２．０Ａ／ｄ
ｍ２のバイアス電流を印加しながら半導体本体の端部を
最終終結処理溶液中に約１０乃至約１２０分の期間に亘
り選択的かつ部分的に浸漬することによって、ニッケル
バリア・キャップを覆って望ましくは厚い電気導電性
で、はんだ付け可能な接触末端終結部を形成する工程と
を含んで構成され、ここにおいてニッケルめっき溶液の
ｐＨが約２および約６の間に維持されることを特徴とし
ている。
よび電気導電性、はんだ付け可能金属末端終結部を備え
る本体を含む半導体装置を提供する方法を包含してお
り、この方法は酸化亜鉛層を電気導電性プレート間に差
し込んだものを備える半導体本体を提供する工程と、銀
およびガラスフリットを含んで成る終結部材料を半導体
本体の対向する端部に対して適用する工程と、焼成によ
り終結部材料を半導体本体の端部に機械的に結合させる
工程と、温度約５０乃至７０℃において、（ｉ）硫酸ニ
ッケルまたは塩酸ニッケル、（ｉｉ）ほう酸、（ｉｉ
ｉ）湿潤剤、および（ｉｖ）応力除去剤の１種以上を含
んで成るニッケルめっき溶液を提供する工程と、約０．
３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流を印加しながら
半導体本体の端部をニッケルめっき溶液中に約１５乃至
約１２０分の期間に亘り選択的かつ部分的に浸漬するこ
とによって、半導体本体の銀終結処理端部をコーチング
し、それによってその銀終結処理端部であって、半導体
装置の本体上方の選択された距離に亘り延在するものと
接触する、望ましくは厚いニッケルバリアを形成する工
程と、ｐＨ約３乃至約６を有し、アルキル−すず、アル
キル−すず−鉛、すず−硫酸またはすず−鉛−硫酸の１
種類以上であって、かつ非制御の温度を有する最終終結
処理溶液を提供する工程と、約０．３乃至２．０Ａ／ｄ
ｍ２のバイアス電流を印加しながら半導体本体の端部を
最終終結処理溶液中に約１０乃至約１２０分の期間に亘
り選択的かつ部分的に浸漬することによって、ニッケル
バリア・キャップを覆って望ましくは厚い電気導電性
で、はんだ付け可能な接触末端終結部を形成する工程と
を含んで構成され、ここにおいてニッケルめっき溶液の
ｐＨが約２および約６の間に維持されることを特徴とし
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、数多
くの知られた問題を除去する方法および装置を提供する
ことであり、また露出された末端端子領域を備えた露出
された酸化亜鉛半導体装置をニッケルめっき溶液と制御
可能に反応させて、露出された半導体装置全体をめっき
することなく、半導体本体の端部を覆ってニッケルバリ
ア末端終結部を形成することによる半導体装置の製造方
法を提供することである。他の目的は、バイアス電流を
印加しながら銀終結部を備え、露出された半導体本体を
ニッケルめっき溶液中に制御可能かつ部分的に浸漬させ
ることによって、半導体装置の露出された本体上方の選
択された距離に亘り延在するニッケルバリア・キャップ
を形成する、半導体装置の提供方法をもたらし、まため
っきレジストを使用せずに、半導体本体の露出された端
部を選択可能な距離に及んで、制御された期間に亘りニ
ッケルめっき溶液中に配置することによって半導体本体
をもたらす新規な方法を提供することである。
くの知られた問題を除去する方法および装置を提供する
ことであり、また露出された末端端子領域を備えた露出
された酸化亜鉛半導体装置をニッケルめっき溶液と制御
可能に反応させて、露出された半導体装置全体をめっき
することなく、半導体本体の端部を覆ってニッケルバリ
ア末端終結部を形成することによる半導体装置の製造方
法を提供することである。他の目的は、バイアス電流を
印加しながら銀終結部を備え、露出された半導体本体を
ニッケルめっき溶液中に制御可能かつ部分的に浸漬させ
ることによって、半導体装置の露出された本体上方の選
択された距離に亘り延在するニッケルバリア・キャップ
を形成する、半導体装置の提供方法をもたらし、まため
っきレジストを使用せずに、半導体本体の露出された端
部を選択可能な距離に及んで、制御された期間に亘りニ
ッケルめっき溶液中に配置することによって半導体本体
をもたらす新規な方法を提供することである。
【０００８】次に、本発明を添付図面を参照しながら具
体例によって説明する。図２は本体２２を含む非線形レ
ジスト・エレメント２０の一実施態様を示しており、こ
れは積み重ねられた酸化亜鉛半導体層２４を有してお
り、通常平坦な電極２６を隣接する対の層２４間に備え
ている。この酸化亜鉛層２４は純酸化亜鉛から構成され
る必要はなく、主として酸化亜鉛から成るセラミックか
ら構成されればよい。各電極２６は接触可能部２８備
え、これはニッケルバリア末端終結部３０に対する電気
的接続のために露出されており、この終結部は本体２２
の端子領域３２をカバーし、そして電極２６と接触す
る。本体２２の外方部は末端終結部３０によって覆われ
ておらず、露出された酸化亜鉛表面３８のままである。
ニッケルバリア末端終結部３０は、電気導電性、はんだ
付け可能なすずまたはすず−鉛金属であって、抵抗エレ
メント２０に関して電気的に接触可能で、はんだ付け可
能な端部を形成するものの層３４によってめっき可能で
ある。
体例によって説明する。図２は本体２２を含む非線形レ
ジスト・エレメント２０の一実施態様を示しており、こ
れは積み重ねられた酸化亜鉛半導体層２４を有してお
り、通常平坦な電極２６を隣接する対の層２４間に備え
ている。この酸化亜鉛層２４は純酸化亜鉛から構成され
る必要はなく、主として酸化亜鉛から成るセラミックか
ら構成されればよい。各電極２６は接触可能部２８備
え、これはニッケルバリア末端終結部３０に対する電気
的接続のために露出されており、この終結部は本体２２
の端子領域３２をカバーし、そして電極２６と接触す
る。本体２２の外方部は末端終結部３０によって覆われ
ておらず、露出された酸化亜鉛表面３８のままである。
ニッケルバリア末端終結部３０は、電気導電性、はんだ
付け可能なすずまたはすず−鉛金属であって、抵抗エレ
メント２０に関して電気的に接触可能で、はんだ付け可
能な端部を形成するものの層３４によってめっき可能で
ある。
【０００９】図３は、本発明の方法を使用して製造した
非線形抵抗エレメントの他の実施態様を示しており、エ
レメント２０は積み重ねられた酸化亜鉛半導体層２４を
有しており、そして通常平坦な電極２６を隣接する対の
層２４間に備える本体２２を含んでいる。各電極２６
は、その上にニッケルバリア末端終結部３０を備える第
一の電気導電性金属（好ましくは銀、白金を含まない
銀、またはパラジウムを含まない銀）の末端終結部３６
に対する電気的接続のために露出された接触可能部２８
であって、端子領域３２をカバーし、そして本体２２に
沿って所望の距離を延在するものを設ければよい。たと
えば、図２によって示される実施態様によれば、ニッケ
ルバリア末端終結部３０ははんだ付け可能すずまたはす
ず−鉛金属であって、抵抗エレメント２０に関して最終
電気接触性端部を形成するものから成る層３４によって
めっきすればよい。一実施態様において、酸化亜鉛層２
４はモル％において下記の組成を有していればよい。す
なわち、酸化亜鉛９４−９８％および１種類以上の下記
の添加物、酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化マンガ
ン、酸化ニッケル、酸化アンチモン、酸化ほう素、酸化
クロム、酸化けい素、硝酸アルミニウムおよびその他の
均等物２−６％である。
非線形抵抗エレメントの他の実施態様を示しており、エ
レメント２０は積み重ねられた酸化亜鉛半導体層２４を
有しており、そして通常平坦な電極２６を隣接する対の
層２４間に備える本体２２を含んでいる。各電極２６
は、その上にニッケルバリア末端終結部３０を備える第
一の電気導電性金属（好ましくは銀、白金を含まない
銀、またはパラジウムを含まない銀）の末端終結部３６
に対する電気的接続のために露出された接触可能部２８
であって、端子領域３２をカバーし、そして本体２２に
沿って所望の距離を延在するものを設ければよい。たと
えば、図２によって示される実施態様によれば、ニッケ
ルバリア末端終結部３０ははんだ付け可能すずまたはす
ず−鉛金属であって、抵抗エレメント２０に関して最終
電気接触性端部を形成するものから成る層３４によって
めっきすればよい。一実施態様において、酸化亜鉛層２
４はモル％において下記の組成を有していればよい。す
なわち、酸化亜鉛９４−９８％および１種類以上の下記
の添加物、酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化マンガ
ン、酸化ニッケル、酸化アンチモン、酸化ほう素、酸化
クロム、酸化けい素、硝酸アルミニウムおよびその他の
均等物２−６％である。
【００１０】方法の第一実施態様において、本体２２は
慣用的に電極を２６を備えており、これらは端子領域３
２における電気的接続のために露出された接触可能部２
８を、本体２２の残りの部分であって、露出された酸化
亜鉛表面３８であるものと共に有している。１）めっき
が発生しない、２）めっきが端子領域３２を均一に覆う
ことが出来ない、３）めっきが厚過ぎ、または薄過ぎ
る、４）めっきが所望端子領域３２を越えて露出された
酸化亜鉛表面３８上に拡がる、ことを含むプロセスの境
界問題(process boundary problems) を回避するための
プロセスパラメータ制御は、ニッケルバリア末端終結部
のめっきの意図された方法−電気めっき、無電解めっ
き、または筆めっきに関して適切なニッケルめっき溶液
を選択することを要する。ニッケルめっき方法が決定さ
れると、制御可能な本体２２の端部はニッケルめっき溶
液と接触して端子領域３２を覆う、所望の厚いニッケル
バリア末端終結部３０を形成する。相補パラメータプロ
セス選択、すなわちニッケルめっき溶液、めっき方法、
および制御可能な接触の照合一致は、露出された表面３
８に沿って不適切に延在することなく、ニッケルバリア
末端終結部３０が端子領域３２を均一にカバーすること
を保証する一方、受容不能な酸化亜鉛エッチングであっ
て、最終装置において電気的な漏洩電流および機械的な
弱点を惹き起こすことが知られるものを回避する。
慣用的に電極を２６を備えており、これらは端子領域３
２における電気的接続のために露出された接触可能部２
８を、本体２２の残りの部分であって、露出された酸化
亜鉛表面３８であるものと共に有している。１）めっき
が発生しない、２）めっきが端子領域３２を均一に覆う
ことが出来ない、３）めっきが厚過ぎ、または薄過ぎ
る、４）めっきが所望端子領域３２を越えて露出された
酸化亜鉛表面３８上に拡がる、ことを含むプロセスの境
界問題(process boundary problems) を回避するための
プロセスパラメータ制御は、ニッケルバリア末端終結部
のめっきの意図された方法−電気めっき、無電解めっ
き、または筆めっきに関して適切なニッケルめっき溶液
を選択することを要する。ニッケルめっき方法が決定さ
れると、制御可能な本体２２の端部はニッケルめっき溶
液と接触して端子領域３２を覆う、所望の厚いニッケル
バリア末端終結部３０を形成する。相補パラメータプロ
セス選択、すなわちニッケルめっき溶液、めっき方法、
および制御可能な接触の照合一致は、露出された表面３
８に沿って不適切に延在することなく、ニッケルバリア
末端終結部３０が端子領域３２を均一にカバーすること
を保証する一方、受容不能な酸化亜鉛エッチングであっ
て、最終装置において電気的な漏洩電流および機械的な
弱点を惹き起こすことが知られるものを回避する。
【００１１】適切なパラメータ選択によって、本発明の
方法はニッケルめっき溶液の温度を非制御のままとす
る、たとえばその溶液を略室温のままにすることを許容
する。ニッケルめっき溶液のｐＨは２乃至６に維持すれ
ばよい。半導体本体２２とニッケルめっき溶液との接触
は１５乃至１２０分間で、厚さ１乃至３μｍを有する末
端終結部３０の形成を許容すればよい。一実施態様は、
ニッケル終結部３０を、ｐＨ２乃至６を有するアルキル
−すず、アルキル−すず−鉛、すず−鉛硫酸、またはす
ず硫酸の１種類を含有する室温の溶液中へ制御可能に浸
漬することによってはんだ付け可能な接触部３４を末端
終結部３０を覆って形成する工程を包含している。部分
浸漬は１０乃至１２０分の範囲内で変化して、３乃至６
μｍの範囲に及ぶキャップ厚さを有するはんだ付け可能
接触部３４の形成を許容すればよい。望ましいのは、は
んだ付け可能接触めっきステップが約０．３乃至２．０
Ａ／ｄｍ２のバイアス電流の印加を含むことである。
方法はニッケルめっき溶液の温度を非制御のままとす
る、たとえばその溶液を略室温のままにすることを許容
する。ニッケルめっき溶液のｐＨは２乃至６に維持すれ
ばよい。半導体本体２２とニッケルめっき溶液との接触
は１５乃至１２０分間で、厚さ１乃至３μｍを有する末
端終結部３０の形成を許容すればよい。一実施態様は、
ニッケル終結部３０を、ｐＨ２乃至６を有するアルキル
−すず、アルキル−すず−鉛、すず−鉛硫酸、またはす
ず硫酸の１種類を含有する室温の溶液中へ制御可能に浸
漬することによってはんだ付け可能な接触部３４を末端
終結部３０を覆って形成する工程を包含している。部分
浸漬は１０乃至１２０分の範囲内で変化して、３乃至６
μｍの範囲に及ぶキャップ厚さを有するはんだ付け可能
接触部３４の形成を許容すればよい。望ましいのは、は
んだ付け可能接触めっきステップが約０．３乃至２．０
Ａ／ｄｍ２のバイアス電流の印加を含むことである。
【００１２】他の実施態様は、ニッケル末端終結部３０
を形成するための無電解および筆めっきに適するもので
ある。この実施態様に関して、硫酸ニッケル、ジメチル
アミンボラン、乳酸、クエン酸アンモニウム、およびア
ンモニアの室温溶液を含んで成るニッケルめっき溶液
を、１０１０乃至１０１２Ω／ｃｍの範囲内の抵抗率を
有する酸化亜鉛層２４を備える半導体本体２２と組み合
わせて使用すればよい。このニッケルめっき溶液のｐＨ
は２乃至６に維持すればよい。無電解めっきに関して、
半導体本体２２の一端は選択可能な距離において、本体
２２のその端部を覆うニッケルめっき溶液内に配置し、
そしてめっき溶液を露出された酸化亜鉛表面３８の一部
の上方に移動させる。浸漬された本体２２を１５乃至１
２０分保持すると、１乃至３μｍのニッケルキャップが
得られる。筆めっきに関して、適切な吸収材料をニッケ
ルめっき溶液で含浸させる。半導体本体２２の一端は、
端子領域が吸収材料と完全に接触するように、含浸され
た吸収材料と接触して配置される。本体２２および吸収
材料間の圧力は、端子領域３２上にニッケル末端終結部
３０の形成および露出された亜鉛表面３８に沿って所望
距離を許容するように維持される。接触期間は１５乃至
１２０分間の範囲で変化させて、終結部３０の厚さおよ
び表面３８上方の移動を制御すればよい。相対運動を加
えてよく、その結果半導体本体２２は吸収材料に関連し
て運動する。
を形成するための無電解および筆めっきに適するもので
ある。この実施態様に関して、硫酸ニッケル、ジメチル
アミンボラン、乳酸、クエン酸アンモニウム、およびア
ンモニアの室温溶液を含んで成るニッケルめっき溶液
を、１０１０乃至１０１２Ω／ｃｍの範囲内の抵抗率を
有する酸化亜鉛層２４を備える半導体本体２２と組み合
わせて使用すればよい。このニッケルめっき溶液のｐＨ
は２乃至６に維持すればよい。無電解めっきに関して、
半導体本体２２の一端は選択可能な距離において、本体
２２のその端部を覆うニッケルめっき溶液内に配置し、
そしてめっき溶液を露出された酸化亜鉛表面３８の一部
の上方に移動させる。浸漬された本体２２を１５乃至１
２０分保持すると、１乃至３μｍのニッケルキャップが
得られる。筆めっきに関して、適切な吸収材料をニッケ
ルめっき溶液で含浸させる。半導体本体２２の一端は、
端子領域が吸収材料と完全に接触するように、含浸され
た吸収材料と接触して配置される。本体２２および吸収
材料間の圧力は、端子領域３２上にニッケル末端終結部
３０の形成および露出された亜鉛表面３８に沿って所望
距離を許容するように維持される。接触期間は１５乃至
１２０分間の範囲で変化させて、終結部３０の厚さおよ
び表面３８上方の移動を制御すればよい。相対運動を加
えてよく、その結果半導体本体２２は吸収材料に関連し
て運動する。
【００１３】他の実施態様において、電気めっきに関し
て特に適しているのは、第一の電気導電性金属末端終結
部３６が、中間の末端終結部３０および本体２０を備え
ており、そして更に硫酸ニッケルまたは塩酸ニッケルの
１種、ほう酸、湿潤剤および応力除去剤を含んで成るニ
ッケルめっき溶液であって、温度５０乃至７Ｏ℃に維持
されたものを提供するのを包含することである。第一末
端終結部３６の材料は好ましくは銀、白金を含有しない
銀および／またはパラジウムを含有しない銀、およびガ
ラスフリットを含んで構成されればよい。白金を含有し
ない銀および／またはパラジウムを含有しない銀の使用
は装置製造のコストを減少させる。銀／ガラスフリット
材料は慣習的に本体２０の対向する端部上に適用し、そ
して焼成してその銀／ガラスフリット材料を、第一末端
終結部３６を形成する端子領域に対し機械的に結合させ
ればよい。焼成温度５５０乃至８００℃が有利な結果を
もたらした。第一末端終結部３６を備えた本体２０を、
バイアス電流０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２を印加しなが
ら１５乃至１２０分間、ニッケルめっき溶液中に部分的
に浸漬する。様々に制御する浸漬深さ、浸漬時間および
バイアス電流が、ニッケルバリア終結部３０の厚さおよ
び露出された亜鉛表面に沿う上方移動を制御することに
なる。
て特に適しているのは、第一の電気導電性金属末端終結
部３６が、中間の末端終結部３０および本体２０を備え
ており、そして更に硫酸ニッケルまたは塩酸ニッケルの
１種、ほう酸、湿潤剤および応力除去剤を含んで成るニ
ッケルめっき溶液であって、温度５０乃至７Ｏ℃に維持
されたものを提供するのを包含することである。第一末
端終結部３６の材料は好ましくは銀、白金を含有しない
銀および／またはパラジウムを含有しない銀、およびガ
ラスフリットを含んで構成されればよい。白金を含有し
ない銀および／またはパラジウムを含有しない銀の使用
は装置製造のコストを減少させる。銀／ガラスフリット
材料は慣習的に本体２０の対向する端部上に適用し、そ
して焼成してその銀／ガラスフリット材料を、第一末端
終結部３６を形成する端子領域に対し機械的に結合させ
ればよい。焼成温度５５０乃至８００℃が有利な結果を
もたらした。第一末端終結部３６を備えた本体２０を、
バイアス電流０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２を印加しなが
ら１５乃至１２０分間、ニッケルめっき溶液中に部分的
に浸漬する。様々に制御する浸漬深さ、浸漬時間および
バイアス電流が、ニッケルバリア終結部３０の厚さおよ
び露出された亜鉛表面に沿う上方移動を制御することに
なる。
【００１４】場合により、最終のはんだ付け可能終結部
を、アルキル−すず、アルキル−すず−鉛、すず−鉛硫
酸またはすず硫酸の１種類から成る室温溶液を用いて、
ニッケル末端終結部３０を覆うようにして設けてもよ
い。層３４が１０乃至１２０分の範囲に及ぶ浸漬期間お
よび０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流をもっ
て形成される場合、約３乃至６の範囲内のｐＨを有する
はんだめっき溶液が適切であった。本発明においては、
バリスタ装置をボードにはんだ付けする際、銀侵出を回
避するように、ニッケル終結部３０をもって第一末端終
結部３６をコーチングすることによって、より高価な白
金またはパラジウムを使用することなく、はんだ侵出を
最小とする。露出された本体表面および末端端子領域を
備えた酸化亜鉛半導体装置のためにニッケルバリア末端
終結部を提供する方法において、該装置はニッケルめっ
き溶液と、露出された末端端子領域上でのみ、制御可能
に反応せしめられ、その後最終すずまたはすず−鉛終結
部が設けられるものとする。
を、アルキル−すず、アルキル−すず−鉛、すず−鉛硫
酸またはすず硫酸の１種類から成る室温溶液を用いて、
ニッケル末端終結部３０を覆うようにして設けてもよ
い。層３４が１０乃至１２０分の範囲に及ぶ浸漬期間お
よび０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流をもっ
て形成される場合、約３乃至６の範囲内のｐＨを有する
はんだめっき溶液が適切であった。本発明においては、
バリスタ装置をボードにはんだ付けする際、銀侵出を回
避するように、ニッケル終結部３０をもって第一末端終
結部３６をコーチングすることによって、より高価な白
金またはパラジウムを使用することなく、はんだ侵出を
最小とする。露出された本体表面および末端端子領域を
備えた酸化亜鉛半導体装置のためにニッケルバリア末端
終結部を提供する方法において、該装置はニッケルめっ
き溶液と、露出された末端端子領域上でのみ、制御可能
に反応せしめられ、その後最終すずまたはすず−鉛終結
部が設けられるものとする。
【図１】従来技術によるバリスタを示す実体図である。
【図２】本発明装置の一実施態様を示す垂直横断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明装置の他の実施態様を示す垂直横断面図
である。
である。
２０ 非線形レジスト・エレメント ２２ 本体 ２４ 酸化亜鉛半導体層 ２６ 電極 ２８ 接触可能部 ３０ ニッケルバリア末端終結部 ３２ 端子領域 ３４ はんだ付け可能な接触部 ３８ 露出された酸化亜鉛表面
Claims (16)
- 【請求項１】 半導体装置であって、その本体が露出さ
れた酸化亜鉛表面およびニッケルの末端終結部を備える
ものを製造する方法において、酸化亜鉛層を電気導電性
プレート間に差し込んだものを備える半導体本体を提供
する工程と、意図されたニッケルめっき方法のための選
択されたニッケルめっき溶液を提供する工程と、ニッケ
ルバリア・キャップを半導体本体の全体を覆うことな
く、その半導体本体の端部を覆う、望ましくは厚いニッ
ケルバリア・キャップを形成するために、半導体本体の
その端部をニッケルめっき溶液と制御可能に接触させる
工程とを含んで成り、ここにおいてニッケルめっき溶液
の温度は非制御で、略室温のままとすることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 ニッケルめっき溶液のｐＨが約２および
約６の間に維持され、そして半導体本体とニッケルめっ
き溶液との接触が略１０乃至１２０分の期間に亘り維持
される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 半導体本体とニッケルめっき溶液との接
触が、ニッケルバリア・キャップの厚さが略１乃至３μ
ｍとなるまで維持される請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 ニッケルバリア・キャップを、室温でｐ
Ｈ約３乃至約６を有するアルキル−すず、アルキル−す
ず−鉛、すず−硫酸またはすず−鉛−硫酸の１種類以上
を含んで成る酸性溶液中に部分的に浸漬し、そしてその
酸性溶液中へのニッケルバリア・キャップの浸漬が約１
０乃至約１２０分間であることによるはんだ付け可能接
触部を形成する工程によって特徴づけられる請求項１な
いし３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 ニッケルバリア・キャップへの略０．３
乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流の印加、および酸
性溶液中へのニッケルバリア・キャップの浸漬が、厚さ
３乃至６μｍを有するはんだ付け可能接触部が形成され
るまで継続されることによって特徴づけられる請求項４
記載の方法。 - 【請求項６】 ニッケルめっき溶液が、硫酸ニッケル、
ジメチルアミンボラン、乳酸、クエン酸アンモニウム、
およびアンモニアの１種類以上を含んで成る室温溶液で
あり、ここにおいて酸化亜鉛層が１０１０乃至１０１２
Ω／ｃｍの範囲内の抵抗率を有する請求項１乃至５のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 銀およびガラスフリットを含んで成る終
結部材料を半導体本体の端部上に適用する工程と、 半導体本体を焼成して終結部材料を半導体本体の端部と
機械的に結合させる工程とを更に包含し、またその終結
部材料が本質的に白金およびパラジウムを含まないもの
であり、そして終結部材料は約５５０乃至８００℃の温
度において焼成される請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 ニッケルめっき溶液が温度約５０乃至７
０℃において、（ｉ）硫酸ニッケルまたは塩酸ニッケ
ル、（ｉｉ）ほう酸、（ｉｉｉ）湿潤剤、および（ｉ
ｖ）応力除去剤の１種以上を包含し、ニッケルめっきの
間約０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流を印加
する工程を更に含んで成り、ここにおいてそのバイアス
電流はコーチングすべき半導体の端部領域に可変的に依
存するものであり、そして半導体本体の浸漬深さが制御
され、それによってバリア・キャップが半導体本体の端
部から上方に延在する距離を選択的に制御する請求項７
記載の方法。 - 【請求項９】 制御可能な接触が含浸された吸収材料に
よるものである請求項１−８のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１０】 露出された酸化亜鉛表面および電気導
電性、はんだ付け可能金属末端終結部を備える本体を含
む半導体装置を提供する方法において、酸化亜鉛層を電
気導電性プレート間に差し込んだものを備える半導体本
体を提供する工程と、銀およびガラスフリットを含んで
成る終結部材料を半導体本体の対向する端部に対して適
用する工程と、焼成により終結部材料を半導体本体の端
部に機械的に結合させる工程と、温度約５０乃至７０℃
において、（ｉ）硫酸ニッケルまたは塩酸ニッケル、
（ｉｉ）ほう酸、（ｉｉｉ）湿潤剤、および（ｉｖ）応
力除去剤の１種以上を含んで成るニッケルめっき溶液を
提供する工程と、約０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイ
アス電流を印加しながら半導体本体の端部をニッケルめ
っき溶液中に約１５乃至約１２０分の期間に亘り選択的
かつ部分的に浸漬することによって、半導体本体の銀終
結処理端部をコーチングし、それによってその銀終結処
理端部であって、半導体装置の本体上方の選択された距
離に亘り延在するものと接触する、望ましくは厚いニッ
ケルバリアを形成する工程と、ｐＨ約３乃至約６を有
し、アルキル−すず、アルキル−すず−鉛、すず−硫酸
またはすず−鉛−硫酸の１種類以上であって、かつ非制
御の温度を有する最終終結処理溶液を提供する工程と、
約０．３乃至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流を印加し
ながら半導体本体の端部を最終終結処理溶液中に約１０
乃至約１２０分の期間に亘り選択的かつ部分的に浸漬す
ることによって、ニッケルバリア・キャップを覆って望
ましくは厚い電気導電性で、はんだ付け可能な接触末端
終結部を形成する工程とを含んで構成され、ここにおい
てニッケルめっき溶液のｐＨが約２および約６の間に維
持されることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 銀終結部処理材料が白金およびパラジ
ウムを含まないで提供され、そして半導体本体上に温度
約５５０乃至８００℃で焼成され、またニッケルめっき
溶液中の半導体本体の部分的浸漬は、ニッケルコーチン
グの厚さが約１乃至約３μｍとなるまで継続される請求
項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 はんだ付け可能接触部は約３乃至約６
μｍの厚さであり、そして半導体本体の端部からバリア
・キャップが延在する距離は、浸漬深さを制御すること
によって制御され、またバイアス電流はコーチングすべ
き半導体面積の関数として変化する請求項１０または１
１記載の方法。 - 【請求項１３】 酸化亜鉛の外部と、主として酸化亜鉛
から成るセラミック層を電気導電性プレート間に差し込
んだものとを備える半導体本体を提供する工程と、室温
における硫酸ニッケル、ジメチルアミンボラン、乳酸、
クエン酸アンモニウム、およびアンモニアの１種類以上
を含んで成るニッケルめっき溶液を提供する工程と、半
導体本体の一端を選択可能な距離において、ニッケルめ
っき溶液内に約１５乃至約１２０分の期間に亘り配置
し、それによって望ましくは厚いニッケルバリア・キャ
ップを半導体本体の端部を覆って形成する工程と、ｐＨ
約３乃至約６を有するアルキル−すず、アルキル−すず
−鉛、すず−硫酸あるいはすず−鉛−硫酸のいずれかで
ある金属終結部処理溶液を提供する工程と、約０．３乃
至２．０Ａ／ｄｍ２のバイアス電流を印加しながら半導
体本体の端部を金属終結部処理溶液中に約１０乃至約１
２０分の期間に亘り部分的に浸漬することによりニッケ
ルバリア・キャップを覆って金属終結部を形成する工程
とを含んで構成され、ニッケルめっき溶液のｐＨは約２
乃至６に維持され、ニッケルコーチングの厚さが約１乃
至約３μｍとなるまで半導体本体はニッケルめっき溶液
中に浸漬され、そしてバリア・キャップははんだ付け可
能接触部によって３乃至約６μｍ厚さにコーチングされ
ることを特徴とするめっきレジストを用いることなく、
半導体装置に金属末端終結部を設ける方法。 - 【請求項１４】 ニッケルめっき溶液中への部分浸漬に
先立って半導体本体の端部上に銀焼成終結部を提供する
工程であって、ここにおいて酸化亜鉛の抵抗率が１０１
０乃至１０１２Ω／ｃｍであるものを更に含む請求項１
３記載の方法。 - 【請求項１５】 半導体本体が、ニッケルバリアの厚さ
約１乃至約３μｍを形成するに足る期間に亘って、吸収
材料と接触状態で維持され、そして半導体本体を吸収材
料に関連して運動させる別の工程を含む請求項１−１４
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１６】 差し込まれた抵抗性プレートから成る
本体および酸化亜鉛を含まない、いずれかの不動態化材
料から成る外部表面を有する酸化亜鉛層と、本体の対向
する端部上のニッケルバリア・キャップとを含んで成
り、そのニッケルバリア・キャップは自然に形成された
端縁をもって終結し、銀のバリアを本体とニッケルバリ
アとの間に含み、ここにおいてそのニッケルバリア・キ
ャップが約１乃至約３μｍの厚さであることを特徴とす
るバリスタ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/885859 | 1997-06-30 | ||
| US08/885,859 US6232144B1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Nickel barrier end termination and method |
| EP98305676A EP0973176A1 (en) | 1997-06-30 | 1998-07-16 | Nickel barrier end termination and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106938A true JPH11106938A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=26151348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10184993A Pending JPH11106938A (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-30 | ニッケルバリアの末端終結部および方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0973176A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11106938A (ja) |
| GB (1) | GB2326976A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US7152291B2 (en) | 2002-04-15 | 2006-12-26 | Avx Corporation | Method for forming plated terminations |
| US7177137B2 (en) | 2002-04-15 | 2007-02-13 | Avx Corporation | Plated terminations |
| US7463474B2 (en) | 2002-04-15 | 2008-12-09 | Avx Corporation | System and method of plating ball grid array and isolation features for electronic components |
| US6982863B2 (en) | 2002-04-15 | 2006-01-03 | Avx Corporation | Component formation via plating technology |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57105962A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-01 | Kuranobu Sugita | Manufacture of sintered nickel electrode by lectrolytic impregnation |
| DE3380413D1 (en) * | 1982-04-27 | 1989-09-21 | Richardson Chemical Co | Process for selectively depositing a nickel-boron coating over a metallurgy pattern on a dielectric substrate and products produced thereby |
| DE3930000A1 (de) * | 1988-09-08 | 1990-03-15 | Murata Manufacturing Co | Varistor in schichtbauweise |
| EP0412259B1 (en) * | 1989-06-16 | 1995-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic devices, method for forming end terminations thereof and paste material for forming same |
| US5614074A (en) * | 1994-12-09 | 1997-03-25 | Harris Corporation | Zinc phosphate coating for varistor and method |
| JP3735151B2 (ja) * | 1996-03-07 | 2006-01-18 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層型チップバリスタ及びその製造方法 |
| EP0806780B1 (en) * | 1996-05-09 | 2000-08-02 | Littlefuse, Inc. | Zinc phosphate coating for varistor and method |
| DE19634488A1 (de) * | 1996-08-26 | 1998-03-05 | Siemens Matsushita Components | Elektro-keramisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPH10172807A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Mitsubishi Materials Corp | サーミスタの製造方法 |
-
1998
- 1998-06-25 GB GB9813796A patent/GB2326976A/en not_active Withdrawn
- 1998-06-30 JP JP10184993A patent/JPH11106938A/ja active Pending
- 1998-07-16 EP EP98305676A patent/EP0973176A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| GB2326976A (en) | 1999-01-06 |
| GB9813796D0 (en) | 1998-08-26 |
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