JPS6013078B2 - 金メツキされた電子部品及びその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金メッキされた電子部品、詳しくは薄い金メッ
キ層でも高品質である電子部品とその製法に関するもの
である。

金はその優れた物理的性質により、各種の電子部品に金
メッキを施し、広く利用されている。

金はセラミックにメタラィズを施こした電子部品に用い
た場合には、ボンディング、ろう付、ソルダリング等の
接続性に良に特性を有しているが、極めて高価であるた
めにできるだけメッキ層を薄くした使用したい。従釆よ
りこのような要望は強かったにもかかわらず、実現でき
なかった。というのは薄くすると、下地のＮｉ，Ｃｕな
どのメッキ、又はメタラィズ層が繊密質にできないため
金メッキ面に拡散したり、Ａｕのピンホールを通して下
地の変質により耐熱変色、シリコンチップの剥離、ボン
ディング性の劣化、Ａｕ／Ｓｎシールによる蓋付け不良
の発生など耐熱性及び接続の性能が劣ってしまうからで
ある。そこでやむをえず、コスト高になるにもかかわら
ずメッキ層を厚くして使用していた。本発明者らは、か
かる現状を鑑み、薄い金メッキ層でも性能劣化が起きな
い電子部品について鋭意検討した結果、金メッキの下地
として特殊な合金のメッキを施せば良いことを見出し本
発明を完成した。

すなわち本発明の要旨は、金属面上に金メッキが施され
た電子部品において、金メッキの下地としてコバルト２
〜６の重量％、残部がニッケルの合金のメッキを施すこ
とを特徴とする金メッキされた電子部品とその製法にあ
る。

以下に本発明を詳細に説明すると、本発明は金属面上に
金メッキを施こした電子部品に関するものである。

適用できる金属面としては特に制限がなく、通常の電子
部品を構成する金属、例えば銅、鉄、アルミニウム等で
よく、これらのみならずセラミック基板表面をタングス
テン、モリブデン等若しくはこれらの混合物を主体とし
た材料でメタラィジングしたものでも良い。金メッキを
施した電子部品としては、ハイブリッドＩＣ用配線基板
、ＩＣパッケージ基板、ＬＳＩ用パッケージ、ＬＥＤ用
基板、マイクロスイッチ、スモールスイッチ、コネクタ
ープラグ等を挙げることができ、Ａｕの機能としては、
電子部品のワイヤボンディング、チップづけ、ソルダリ
ング（シールを含む）、導体、接点、防錆の為に使われ
、本発明はこれらをすべて包含する。さて本発明はこれ
らの電子部品において、金メッキの下地としてコバルト
２〜６の重量％、残部がニッケルの合金のメッキを施す
ことを特徴とする。

合金のメッキを施す方法にも制限がなく、電気メッキ、
無電解〆ッキなどの方法により、厚さ０．１〜１０仏、
好ましくは厚さ０．５〜５山施される。合金中のコバル
トの含有量は２〜６０％（重量％、以下同じ）が好まし
く、７〜４０％が特に好ましい。２％よりも少ないと耐
熱性及び接続性がそれ程向上しない。

また５５％よりも多くなると、半田付け性が劣るように
なるし、またコバルトはニッケルと比較すると、かなり
高温であるのでコスト面でも有利ではない。なお合金の
メッキ後、非酸化雰囲気７００℃以上で処理するとメッ
キ被膜が繊密となり、またメッキ層の下地との密着性が
良好となるので更に好ましい。なお本発明者らは、合金
メッキ液中でのＣｏ／Ｎｊ比を種々変化させた場合の合
金メッキ被膜中に含まれるＣｏ／Ｎｉ比を調べたところ
、第１図に示すようにコバルトはニッケルよりも優先的
に析出することが判った。

そこで合金メッキ被膜中のＮｉ／Ｃｏ比を一定に保った
めには、Ｃｏの補充が必要でありその補充液としてはＮ
ｉとＣｏを溶液中に含有ししかも合金メッキ液中のＮｉ
／Ｃｏ比よりも常に小さいＮｉ／Ｃｏ比であることが必
要である。そのような補充液を添加しつつ合金のメッキ
を施せば、品質の一定したメッキ被膜が得られるので好
ましい。またＮｉ、Ｃｏは液以外に陽極からも供給する
ことができる。以上のようにして合金のメッキを施した
ならば公知の方法で金メッキをする。

従釆の電子部品では、用途によっても異なるが通常２〜
４一厚に金メッキされている。これに対し本発明では下
地としてコバルト２〜６の重量％、残部がニッケルの合
金のメッキを施しているので、従来よりも厚さを１〜２
仏薄くしても同一性能が得られる。例えばＢＩ用セラミ
ックパッケージでは、下地としてニッケルメッキを施し
た場合通常３〜４ム厚に金メッキしていた。これに対し
、本発明では１．５〜２Ａ厚に金メッキすれば充分であ
る。金メッキ層を薄くしても従来品と変らぬ性能を得る
ことができるのは、下地層にコバルトを含んでいるので
、金への下地層からの拡散、例えば金へのニッケルの拡
散が大幅に抑制され、金メッキ層の純粋性が保たれるか
らではないかと考えられる。このように本発明電子部品
は薄い金メッキ層にもかかわらず、良好な性能を得るこ
とができるので、コストを低く抑えることができ、極め
て実用的なものである。以下本発明を実施例に従い、更
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り
以下の実施例により限定されるものではない。

すなわち、金メッキの下地とした合金は、コバルト２〜
６の重量％、残部がニッケルとする成分であるが、その
性質を変えない範囲において、Ｆｅなどの他の元素を含
有したものも含むものである。実施例 １ アルミナと樹脂から成形ごれたグリーンテープ上にＷを
主体とするメタラィズを印刷し、各グリーンテープを積
層暁結して標準的なサイドブレーズ型のＬＳＩセラミッ
クプッケージを製造した。

これにワット浴をベースに硫酸コバルトを添加して表に
記載の種々のＮｉ／Ｃｏ比のメッキを２仏厚に施し金メ
ッキの下地とした。次に市販の金メッキ液（田中貴金属
（株）製商品名『Ｔｅｍｐｅｌｅｘ４０１のにより金メ
ッキを１．５仏厚に施し種々の特性をそれぞれ１０回評
価した。

（テスト方法） （１’ダイアタッチテスト シリコンチップをＮ２ガス中４５０ｑｏでスクライブし
ながらボンデイングし、ボンディング後チップ周辺の９
０％以上Ａｕ／Ｓｉ共晶合金で濡れているものを合格と
した。

‘２）エージングテスト ダイボンドしたサンプルをＮ２ガス中で３００℃にて放
置し、０，１５，３０，５０，７５ １５０，２０餌時
間毎にチップを５００夕の力で押し、チップの剥れがど
の時間に発生するか調べた。

３餌時間以上剥れないものを合格とした。

‘３｝ キヤツプシールテスト １．のＫｏｖａｒキャップ（金メッキ２０ム厚品）を５
０仏のＯＡｕ／２庇ｎプリフオームを使い水素炉中３０
０００６分間で封止した。

その後Ｈｅリークテストを行ない、リークのないものを
合格とした（ＭＩＬ−ＳＴＤ８８３１０１４によつた）
。｛４｝ リード折り曲げテストリード‘こ荷重をかけ
て折り曲げテストを行ない、メッキの被膜が剥れ若しく
はひび割れしないものを合格とした（Ｍ山一ＳＴＤ総３
２００４によつた。

）。｛５｝ 半田付着度テスト リードに半田ディップを行ない、リードが９５％以上半
田で濡れているものを合格とした（肌Ｌ‐ＳＴＤ８８３
２００３によつた。

）。■ 高温放置テストサンプルを１７５℃２５ｑ時間
（大気中）放置後、サビの発生しないものを合格とした
。

（結果） 上記ｍ〜‘６１のテストのうち、不合格品の個数及び発
生時間を表に示す。

表より明らかなように、ニッケルメッキ中にコバルトを
含有すると各テストにおける成績が向上する。聡 畔 寮 ン ′ン ｆ 日 」 凝 旨ふ 廿ヤ 蚤髭 串さ 。

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」」り鶏の塩巡） ※※※ 実施例 ２ 実施例１においてＮｉ／Ｃｏ合金中に５％のＦｅを含有
させて同様にメッキしテストしたところ実施例１とほぼ
同様な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は合金メッキ液中でのＣｏ／Ｎｉ比を種々変化さ
せた場合の合金メッキ被膜中に含まれるＣｏ／Ｎｉ比の
変化を示すグラフである。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属面上に金メツキが施された電子部品において、
   金メツキの下地としてコバルト２〜６０重量％、残部が
   ニツケルの合金のメツキを施すことも特徴とする金メツ
   キされた電子部品。 ２ 金属面が、セラミツク基板表面をメタライジングし
   たものである特許請求の範囲第１項に記載の金メツキさ
   れた電子部品。 ３ 合金が、コバルト７〜４０重量％、残部がニツケル
   である特許請求の範囲第１項ないし第２項のいずれかに
   記載の金メツキされた電子部品。 ４ 金属面上に金メツキが施された電子部品を製造する
   に際し、ニツケルとコバルトを含有するメツキ液に、メ
   ツキ液中のニツケル／コバルト比より小さい比のニツケ
   ルとコバルトを含有する補充液を添加しつつ、金属面上
   にコバルト２〜６０重量％、残部がニツケルの合金のメ
   ツキを金メツキの下地として施すことを特徴とする金メ
   ツキされた電子部品の製法。