JPS5838505B2 - コウユウテンキンゾクソウヘノメツキホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高融点金属層へのメッキ法に関し、主としてセ
ラミック配線基板上に配設されたタングステン父はモリ
ブデン等の高融点金属からなるメタライズ配線層へのメ
ッキ法を対象とするものである。

半導体装置用のセラミック配線基板はその主面上にモリ
ブデン又はタングステンからなるメタライズ配線を形成
し、この上にトランジスタ、ＩＣ（集積回路装置）等の
半導体ペレット（能動素子）やコンデンサ、抵抗その他
の受動素子が実装されるようになっている。

そのために、メタライズ配線層上にはペレットボンディ
ング及び半田付けが可能になるように下地としてニッケ
ルメッキ層を形成し、さらにその上面に金メッキ層が設
けられる。

このメタライズ配線層へのメッキは通常を気メッキ法に
よって行われるが、このメッキはあらかじめ各配線層が
相互に電気的に接続するようにセラミック配線基板上に
共通配線層を形成上、これをメッキ電極として電気メツ
キ法により行うものである。

そして、各配線上にＮｉメッキ存びその上にＡｕメッキ
を施し、然る後共通配線層を切断す゛るようにしている
。

このように、タングステン又はモリブデンからなるメタ
ライズ配線層へのメッキはその処理が極めて複雑であっ
た。

また、セラ□ツクキャリア（リードフレームを有しない
タイプのもの）やセラミック多層配線基板においては、
はじめから各配線層が独立しているために電気メツキ法
によりメッキを施すことは不可能であった。

ところで、メタライズ配線層上に、ペレットボンディン
グないし半田付けが可能なＡｕメッキを化学メッキ法に
より配線層上に、施すことが従来提案されているが、半
田を介してその上にコンデンサ等を実装するとき、Ａｕ
メッキ層が半田に食われてメタライズ配線層上に半田が
付いている状態になり半田が剥がれるという問題があり
、したがって、従来においては、タングステン又はモリ
ブデンからなるメタライズ配線層上にはペレットボンデ
ィング及び半田付けが可能た金属のメッキ層を簡単に形
成することは不可能であった。

本発明は上記にかんがみてなされたもので、その目的は
高融点金属層にボンディング及び半田付けが可能なメッ
キ層を形成すること、および各部が独立している高融点
金融層にボンディングないし半田付けが可能なメッキ層
を形成可能にすることにある。

上記目的を達成するための本発明の要旨は、基板上に高
融点金属層を形成し、この高融点金属層上に化学メッキ
法によりＮｉメッキ層を形成し、このＮｉメッキ層上に
化学メッキ法によりＡｕメッキ層を形成し、それらを熱
処理することを特徴とする高融点金属層へのメッキ法に
ある。

以下本発明の一実施例にそって図面を参照しながら具体
的に説明する。

第１図１ａ−ｂｌは本発明方法をセラミック配線基板の
形成に適用した場合の工程図である。

（ａ） セラミックグリーンシート（未焼成セラミツ
クシート）の上面ニタングステンまたはモリブデンの金
属ペーストを印刷的に塗布して配線層を形成し、その後
１４５０℃〜１６５０℃で焼成し、メタライズ配線層２
を有するセラミック配線基板１を形成する。

このセラミック配線基板は、配線層が形成された未焼成
セラーミックシートを数枚重ねてその後焼成して一体に
形成したセラミック多層配線基板であってもよい。

（ｂ） 次に、化学ニッケルメッキ法により配線基板
１上面に露出するメタライズ配線層２に対してニッケル
メッキを施ス。

例えば、カニゼン（商品名）の化学置換メッキによって
行う。

このメッキ処理は、シューマ５６８０：２００ｍ ｌ
／ｌの浴組成で、液温７５℃〜８５℃とし、ｐＨを６．
７以上にし、２．５分〜３．５分メッキ処理し、メタラ
イズ配線層２上に厚さ０．１μ〜２μのニッケル（Ｎｉ
）メッキ層３を施ス。

（Ｃ） さらに次にメタライズ配線層２を覆ったニッ
ケルメッキ層３上面に化学金（Ａｕ）メッキ法により金
（Ａｕ）メッキを施す。

例えば、メッキ処理条件をシアン代金カリウム５ｇ／Ｃ
塩化ニッケル５ｇ／Ｌクエン酸ナトリウム１００ ｇ／
ｌ、塩化アンモニウム（至）ｇ／ｌ、アンモニア水５０
ｍ１／Ａの浴組成で、液温８５°Ｃ〜９５°Ｃ，ｐＨを
８．５以上にし、メッキ処理時間を３０分〜５０分にし
てニッケルメッキ層上に厚さ０．５μ〜２．５μの金メ
ッキ層４を施す。

このときのＡｕメッキ液は三菱ダイヤゴールド（商品名
）等を用いることができる。

（ｄ） その後、配線基板１を５００℃〜９００℃の
高温還元（水素）雰囲気中で熱処理を行い、Ａｕメッキ
層４とＮｉメッキ層３との間ＫＡｕ−Ｎｉ合金層５を作
り両者間の密着性を良好にし、同時にＮｉメッキ層３と
メタライズ配線層２０間の密着性を良好にする。

この熱処理はおよそ１０分間とする。

このようにして、メタライズ配線２上面にＮｉメッキ層
３、その上面にＡｕメッキ層４が施されているセラミッ
ク配線層１が形成される。

その後、第２図に示すように半導体ペレット６がコンデ
ンサ等能動素子及び受動素子を上記セラミック配線基板
１に実装する。

半導体ベレン）（ＩＣ）６の実装は例えばＡｕメッキ層
４上面に半導体ペレット６をＡｕ−８ｉ共晶を利用して
接続し、半導体ペレット６の各電極と対応するメタライ
ズ配線層２（その上面にはＮｉメッキ層３、その上面に
はＡｕメッキ層４が施されている）との間をワイヤＴで
接続し、さらに半導体ペレット６をセラミックキャップ
８で封止する。

なお、その他コンデンサ、抵抗素子等９を半田を介して
フェイスタウンボンデングで配線層上に接続固定し、セ
ラミック配線基板を用いたＩＣ（集積回路装置）を形成
する。

以上実施例で説明したような本発明によれば下記の理由
から上記目的が達成できるのである。

すなわち、従来タングステンやモリブデンからなるメタ
ライズ配線層上に化学メッキ法によりボンディング性が
よく、かつ半田付けが良好にできるＡｕメッキ層を比較
的簡単に直接施す方法が考えられたが、Ａｕメッキ層上
に半田付けするとＡｕ層が半田層内に拡散してＡｕ層が
食われ半田付けが不可能となる。

しかし、メタライズ層にＮｉメッキ層を介してその上面
にＡｕメッキ層を形成した場合には、Ａｕ層が半田に拡
散してＡｕ層がなくたるが、その下層にあるＮｉ層が半
田層内に拡散しにくいためそのまま残り半田付けが可能
になる。

なお、ワイヤボンディング及びペレットボンディングの
ときは、上層のＡｕメッキ層にワイヤ及び半導体ペレッ
トが良好にボンディングされる。

従来、メタライズ配線上ＫＮｉメッキ層を介してＡｕメ
ッキ層を施す方法は、電気メツキ法によらなければなら
ず簡単に形成することは極めて困難であったが、本発明
によれば、かかるメッキを化学メッキ法により形成する
ことから、共通配線層を形成することなく、又独立した
配線層に対しても単にメッキ液に浸漬すればメッキを施
すことができ、極めて簡単にボンディング性が良好で、
かつ半田付けが可能なメッキ層を施すことができるもの
である。

また、本発明によれば、ボンディング及び半田付けが可
能なＮｉメッキ層を介して形成したＡｕメッキ層を化学
メッキ法により形成することから。

各部が独立している配線層にメッキ可能となる。

なお、本発明によれば、メッキ処理後、熱処理を行うか
ら、金属層間が良好に密着し、機械的電気的に良好た配
線層となる。

本発明は上記実施例に限定されるものでなく、メタライ
ス配線層はその他の高融点金属からたるものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したもので、ａ〜ｂはそ
れぞれ各工程の縦断面図、第２図は半導体ペレット、コ
ンデンサ等を実装した場合の本発明の一実施例の配線基
板の縦断面図である。 １・・・・・・セラミック配線基板、２・・・・・・メ
タライズ配置１！、 ３・・・・・・ニッケル（Ｎｉ）
メッキ層、４・・・・・・金（Ａｕ）メッキ層、５・・
・・・・Ａｕ−Ｎｉ合金層、６・・・・・・半導体ペレ
ット、７・・・・・・ワイヤ、８・・・・・・セラミッ
クキャップ、９・・・・・・コンデンサ、抵抗素子等。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に高融点金属層を形成し、この高融点金属層
   上に化学メッキ法によりＮｉメッキ層を形成し、とのＮ
   ｉメッキ層上に化学メッキ法によりＡｕメッキ層を形成
   し、それらを熱処理することを特徴とする高融点金属層
   へのメッキ法。