JPS5916961A - メツキ膜形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、Ｎ　ｉ　−Ａｕメッキ膜を形成する方法（−
関し、特に無電解メッキ法により厚いＮｉ　−Ａｕメッ
キ膜を形成する方法に関する。

従来技術 モジュール基板は種々の部品を接続する畝要がある。例
えば、チップキャリアの半田付け、半導体ペレットのＡ
ｕ／Ｓｉ　　ロウ材け、更にＡＩ線のワイヤボンディン
グやＡｕ／　Ｓｎ　　ロウ材による封止などを行なう。

このような接続を行なう部分（二は、厚いＮｉ−Ａｕメ
ッキ膜を形成する必要がある。

従来ノモジュール基板においては、このよウナ厚Ｎｉ　
−Ａｕメッキ膜を電気メツキ法によって形成していた。

しかし、基板上の独立した配線が増加すると、電気メツ
キ法の適用は困難となり、無電解メッキ法の採用が望ま
しい。

ところが、無電解メッキ法の置換型メッキ法でＡｕ　　
メッキを施した場合、十分なメッキ厚が得られないとい
う問題があった。また、還元型メッキ法によってＡｕ　
　メッキを施すこともＤＪ能であるが、現在のメッキ液
は不安定であり、量産には不適である。

発明の目的 本発明の目的は、モジュール基板等の地の上に、無電解
メッキ法によって厚いＮｉ−Ａｕメッキ膜を量産レベル
で形成することの可能な新いβメッキ膜形成法を提供す
ることにある。

本発明は、還元型メッキ法によりＮｉメッキ膜を形成し
、その上に置換型メッキ法によｐＡｕメッキ膜を形成す
るという手順を繰り返すことにより、所望の厚さの多層
のＮｉ−Ａｕメッキ膜が形成される。

Ａｕメッキ膜の下地（Ｎｉメッキ膜）との密着性を向上
するために、用メッキに用いるメッキ液中の燐イオン濃
度（Ｐ濃度）は、好ましくは７重量パーセント以下に制
御される。また、地とＮｉメッキ膜、Ｎｉメッキ膜とＡ
ｕメッキ膜との相互の密着性の向上をはかるために、好
ましくは多層Ｎｉ　−Ａｕメッキ膜は還元雰囲気中で加
熱処理される。

以下、一実施例にっ−へて本発明の詳細な説明す発明の
実施例 第１図は、本発明に係るモジュール基板の部品塔載状態
を示す断面図である。

同図において、６はセラミックのモジュール基板である
。これは一般に、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）などの高融点金属のペーストで表、裏面に回路配線
をスクリーン印刷したグリーンシートを複数枚貼り合せ
て一体化し、内部配線や表裏の配線を必要に応じて行な
った後、焼成することにより作られる。このモジュール
基板６０表向の配線メタライズ膜５上に、無電解メッキ
法によってＮｉ−Ａｕメッキ膜８が形成されるが、これ
については後で詳述する。このＮｉ−Ａｕメッキ膜膜上
上、半田２でチップキャリアｌを半田付けしたり、半導
体ペレット８をＡｕ−８ｉ合金７でロウ付けしたり、Ａ
／ワイヤをボンディングしたり、キャップ９をＡｕ−８
Ｈ合金■１で接合する。さら（二必要に応じ、リード１
２を接続する。

これらの部品接続のうち、早出接続はＮｉメッキ膜だけ
でも可能であるが、半田濡れ性を向上するにはＡｕメッ
キ膜が必要である。Ａｕメッキ膜は０゜１μＩｎ厚でも
その効果が認められる。一方、Ａｕ−８ｔベレット付け
％’　Ａｄワイヤポンディング、およびＡｕ　−Ｓｎ封
止等についてはＡｕメッキ膜が必要で１．メッキ膜中の
Ａｕに対するＮ１（１，（度は５０重量パーセント以下
が良い。このようなことから、一般にＮｉ−Ａｕメッキ
膜３の厚さを４μｍ以上、そのＮｉ濃度を５０重景パー
セント以下とすると良い結果が得られる。

本発明に訃いては、還元型メッキ法と置換型メッキ法を
交互に繰り返して適用することにより、上記の如き条件
を満たす多層構造のＮｉ−Ａｕメッキ膜３を形成する。

そのようにして作られるＮｉ−Ａｕメッキ膜８Ｊ）　−
１９１Ｊを拡大して第２図に示す。

すなわち、Ｎｉメツ−’ｉ−膜１３．　１３’、　１８
”−・・Ａｕメッキ膜１４，１４．・・・を交互に形成
する。各Ｎｉ　　メッキ膜は還元型メッキ法で、各Ａｕ
メッキ膜は置換型メッキ法で形成される。各メッキ膜の
処理について具体的（二述べる。

まず、配線メタライズ膜５０表面にアルカリ脱脂、酸洗
浄などの前処理を施し、更にパラジウムニヨル活性化（
一般的なパラジウムメツ３キ）ヲ施した後、Ｎｉメッキ
を施す。例えば、市販されているカニゼン社の還元型Ｎ
１メッキ液「シューマ５６８０」を使用し、液温８０°
Ｃ〜９０°ＣでＮｉメッキ膜■３を約２μｍ厚に形成す
る。このメッキ厚は、メッキ処理時間でコントロールで
きる。

つぎに、置換型Ａｕ液、例えばカニゼン社の「ゴールド
シューマＴ」を使用してＡｕメッキを施し、Ｎｉメッキ
膜１３上にＡｕメッキ膜１４を約０．５μｍ厚に形成す
る。なお、このＡｕメッキの前処理は一般に行なわれて
いるものでよい。ここで、置換型Ａｕメッキの処理は下
地であるＮｉを溶出させ、その逆反応としてＡｕｆＪ″
−Ｎｉ上に析出するものであるから、Ａｕ厚が増加する
にしたがってＮｉが溶出レニくくなる。このため、置換
型メッキ法によるＡｕメッキ厚は０．５μｍが限界とい
われ、メッキ処理時間を長くしても、ｌ　１１ｍ以上の
Ａｕメッキ膜は原理的に得られない。このような制約を
考慮した上で、本発明はＮｉメッキとＡｕメッキを交互
に繰り返すことにより、前記の条件を満すＮｉ−Ａｕメ
ッキ膜を得ようとするものである。

なお、Ａｕメッキ膜１４を約０．５μｍ厚に形成すると
、下地であるＮｉメッキ膜１３の厚さは約１．５μｍに
減少している。

つぎに、Ａｕメッキ膜１４上に前述と同様な方法でＮｉ
メッキ膜１３’を約０．６μｍ厚に形成し、更にその上
にＡｕメッキ膜１４を約０．５μｍ厚に形成する。

この時点でＮｉメッキ膜１３’の厚さは約０．１μｍ程
度まで減少する。同様に、Ｎｉメッキ膜１８を約０．６
μｍ厚に形成し、その上にＡｕメッキ膜１４を約０゜５
μｍ厚に形成する。Ｎｉメッキ膜１３は約０．１μｍ厚
まで減少する。

この様にＮｉメッキとＡｕメッキを所要回数（層数）だ
け交互に繰り返すことにより、Ａｕ濃度の高い所要厚さ
の多層Ｎｉ−Ａｕメッキ膜８を形成できる。

なお、多層構造のＮｉ−Ａｕメッキ膜の各層、および下
地（配線メタライズ膜５）との密着性を高めるために、
メッキ処理後に還元雰囲気中、例えば・Ｎ２−１−　Ｈ
２ガス、または化ガス中で、５００°Ｃ〜９００゜Ｃの
温度下で１分ないし加分程度の時間加熱し、アニール処
理するとよい。

また、Ｎｉメッキ膜中のＰ濃度が増加すると、ＡＵメッ
キ液中へのＮｉの溶出性が悪くなり、結果としてＮ１メ
ッキ膜とＡｕ　メッキ膜の密着性が劣化する。これを防
止するためには、Ｎｉメッキ液中のＰ濃度を７重量パー
セント以下）二制御するのがよい。

この条件を満すには、例えばＮｉメッキ液中に有機酸（
コノ・り酸、マレイン酸、エチレンジアミンなど）を１
〜２　ＣＣ／ｌの割合で添加するとよい。

以上、モジュール基板上のＮｉ−Ａｕメッキ膜を例にし
て本発明を詳述した。しかし本発明は、モジュール基板
以外の物の上にＮＩ　　Ａｕメッキ膜を形成する場合に
も適用できることは言うまでもない。

発明の効果 以上に詳述した如く、本発明（二よれば、十分に厚く、
かつＡｕ濃度の高いＮ１−Ａｕメッキ膜を無電解メッキ
法で形成することができ、電解メッキ法の適用できない
高密度モジュール基板の接続用メッキ膜の形成等の用途
に適用すると、多大々効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用したモジュール基板の部品塔載状
態を示す断面図、第２図は第１図中の一部のＮｉ−Ａｕ
メッキ膜部分を拡大して示す断面図である。 ３・・・Ｎｉ−Ａｕメッキ膜、５・・・配線メタライズ
膜、６・・・モジュール基板、１３．　１３’、　１８
・・・Ｎ１　メッキ膜、１４．　１４．１４−・・Ａｕ
メッキ膜。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　無電解メッキ法によってニッケル（Ｎｉ）−
   ４（Ａ、ｕ）メッキ膜を形成する方法であって、還元型
   メッキ法（二よりＮｉメッキ膜を形成し、その上に置換
   型メッキ法によｐＡｕメッキ膜を形成するという手順を
   繰り返すことにより多層のＮｉ−Ａｕメッキ膜を形成す
   ることを特徴とするメッキ膜形成法。 （２１Ｎｉメッキ膜の形成に用いるメッキ液中の燐イオ
   ン濃度を７重量パーセント以下に保つことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のメッキ膜形成法。 （３）　　多層のＮｉ−Ａｕメッキ膜を形成後、それを
   還元芥囲気中で加熱処理することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のメッキ膜形成法。