JPS6056073A - セラミツク基板への部分厚付け金被覆方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、セラミック基板上に金被覆を部分的に厚付け
する部分厚付は金被覆方法に関する。このような部分厚
付は金被覆方法は、例えば小型電子部品などのＩＣパッ
ケージ等として用いるセラミック基板上への金被覆など
に利用される。

〔発明の背景〕

小型電子部品とりわけ半導体を搭載し、集積回路を形成
するセラミック基板等にあっては、従来より厚みを異に
する金被覆を同一面上に形成したいという要請が大きい
。この場合、従来技術として無電解金めつきと電気金め
つきとを組合せて行なうものが知られている。しかしか
かる従来技術では、電気めっきのマスキングに、＃丘と
んどの場合接着テープなどを用いる方法がとられている
（例えば特公昭５７−４５２９９参照）。そのほかには
、薄金を形成した後、直接、マスキングと導通を一体と
なす冶具を用いて、電気金めつきする方法もとられてい
る。しかし、これらの方法については以下の問題が生じ
ている。

（１）めつき液のまわ如込みあるいはテープ剥離による
異常析出が発生し、不必要な部分にも、厚付は金が形成
される。テープ剥離によっても異常析出が発生し、同様
に不必要な厚付けがなされてしまうことがある。

（２）接着テープやめつき冶具では高精細なマスキング
が不可能であるため、高精細のパターンを有するセラミ
ック基板には適用できない。

（３）量産性が悪く、歩走りが落ちる。

又、上記従来方法を用−ると、これに使用しためつき液
においても、以下のような問題が生じた。

（４）無電解Ｎ　Ｉ／Ａｕめっきで、異常析出や析出む
らが発生した。

更に、 （５）　めっき前処理工程がどうしても非常に多くなシ
、工程数に基づく、歩止シの低下や高価格化がもたらさ
れる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記した従来の部分厚付は金被覆法の欠
点をなくシ、斂産性良く、歩止シ高くかつ高精細なパタ
ーンが形成できるセラミック基板への部分厚付は金被覆
方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、タングステン又はモリブデンにょシ金属部を
形成したセラミック基板の部分厚付は金被覆方法におい
て、 （ａ）　金Ｍ部を素地としてこの金属部に＃ｉ電解二ツ
ケルめつき法によりニッケル層を形成する第１工程と、 （ｂ）　該ニッケル層上に無電解金めつき法によシ薄金
の第２層を形成する第２工程と、 （Ｃ）該第２層上に選択的に厚付は金第３層を電気めっ
きするに必要な外部リードを導電性ペーストにて形成す
る導電ペースト塗布第３工程と、（ｄ）　第２層薄金の
内、厚付は金第３層を必要としない部分と導電ペースト
部分とを絶縁体にて被覆するめつきレジスト塗布第４工
程と、（Ｃ）　さらに第２層の全土の必要部にのみ厚付
は金第３層を電気めっきで、形成する電気金めつき第５
工程と、 （ｆ）　該導電ペーストおよびめっきレジストを除去す
る剥離第６エ程と を備えることを特徴とするものでおる。

上記本発明の実施に当たっては、次のような態様をとる
ことができる。

まず、薄金第２層は、その厚さを０．０５〜０．３μｍ
として形成できる。又、厚付は金第３層は、厚さ１〜５
μｍで形成できる。

無電解ニッケルめっき第１工程は、セラミック基板のタ
ングステンもしくはモリブデンメタライズ上の酸化膜を
アルカリ処理によシ除去し、トリエチレンテトラミンを
錯化剤としたパラジウム活性化液によシバラジウムを付
着させ、その上に無電解ニッケルめっきを形成する態様
を採用できる。

特に前記パラジウム活性化液において、トリエチレンテ
トラミン錯化剤がパラジウムイオンとの錯生成定数が非
常に大きいため、高ｐＨ領域でも水酸化パラジウムの沈
殿を防止し、したがって、析出むら、異常析出を皆無と
することができる。

第２工程は、水溶性シアン化金塩、塩化アンモニウム、
クエン酸塩を必須成分とした処理液に浸漬して、ニッケ
ルー金の置換反応を利用して、金を０．０５〜０．３μ
ｍの厚みで、形成させる態様を採用できる。

第３工程としては、銀又は銅を含む導電ペーストを印刷
にて塗布し、６０〜１００℃で硬化させる態様を用い得
る。この工程は次の電気金めっきを行なうための外部リ
ードを設けるためのもので、後工程で除去される。これ
は厚付は金を不必要とする薄全土にも形成される。特に
多層セラミック基板においては、内層を通じて、タング
ステンメタライズがグランドとして導通しているため、
かかる工程を用いるのが有利である。ついで、めっきレ
ジストを飲布する第４工程では、電気金めつきで厚付け
する必要のない部分をめっきレジストで覆い、マスキン
グし、さらに露出の導電ペーストも同時にめっきレジス
トで覆うことによって行なえる。この工程は、導電ペー
スト上に電気金めつきが！６接形成されると後工程でペ
ーストが剥離し難いため、このようにしておくものであ
る。又、電気めっきを行なう場合の外部通電端子はこの
めっきレジストを貫通して導電ペーストにふれるように
し、出来るだけ、導電ペーストの露出を防止する。この
めっきレジストの塗布方法は印刷にて行なうことにより
、量産性を上げることが出来る。

又、超密度のパターンを有する基板に対して娘高精細に
塗布できるので、極めて有効でおる。めつきレジストの
硬化は後工程の剥離性を考慮すると６０〜１００℃の温
度を加えることが望ましいが、１００℃以上で１５０℃
までの温度範囲でも可能である。めっきレジストは電気
金めつき液（ｐＨ６〜８以内）に耐え得るものでなけれ
ばならない。

これを満たすものとして、溶剤剥離型のめつきレジスト
、例えば、ポリエステル系樹脂を含むものが適当である
。

続く電気金めつき第５工程においては、電気金めつき液
は、シアン化金塩を主成分とし、微量にタリウム塩を添
加してなるものが適する。これは析出金の結晶を微細化
し、ボンディング性等を良くする効果がある。また金の
厚みは１〜５μｍが適当でボンディング性等にも耐え、
コスト的に有効である。

最後の導電ペースト、めっきレジストを剥離する第６エ
程では、トリクレン中に浸漬し、かつ超音波照射する態
様を採用できる。特に、トリクレンは加温することが望
ましく、８５℃程度まで上げることが適当である。その
他、スプレー法にて、剥離する方法も可能である。又、
溶剤はアセトンでも使用できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を例示し、これに従って詳細に説
明する。

第１図に示すセラミック基板３を用い、これに部分厚付
は金被覆を施した。この基板３上にはパターンとして金
属部でるるタングステンメタライズが形成されている。

この金Ｊｊ４部は、内側に位置する円形バット１−２と
、外側に位置する角形バット１−１とから成る。内側円
形バット１−２は薄い金のみでよく、外側角形バット１
−１は厚付は金が必要な部分である。

この基板３において、隣シ合う円形バット１−２と角形
バット１−１とは、それぞれ内層を通して導通している
が、円形バット１つから全面の角形バットに通じてはい
ない。したがって、円形ノくット部全面を導電ペースト
で扱い、この部分から電気めっきの導電をとる必要があ
る。

このように、一般的なこの極のセラミック基板において
は、内層を通じて金属部の一部、特にタングステンメタ
ライズがグランドと導通しているので、このように電気
めっきの通電をとるための工程を要するのである。

以下、下記の第１工程から第６エ程を用い、セラミック
基板への部分厚付は金被覆を実施した。

各工程における基板の断面図は第２図に示す。

（１）　無電解ニッケルめっき第１工程まず、第２図（
−）に示す如きセラミック基板３をアルカリ脱脂液に浸
漬し、タングステン（もしくはモリブデン）メタライズ
１−１　、１−２を脱脂した。

（ａ）脱脂液組成および条件 ついで、水洗（１０〜２０分間浸漬）後、次のパラジウ
ム活性化液に浸漬した。

（ｂ）　パラジウム活性化液組成および条件浸漬時間：
３〜３０分 ついで、水洗後（５〜２０分間）、無電解ニッケルめっ
き液に浸漬した。

（Ｃ）無電解ニッケルめっき液組成および条件とれによ
シ、無電解ニッケルめっき層２−１を得た。このニッケ
ルめっきまでの第１層２−１を、第２図（ｂ）に示す。

（１）無電解金めつき第２工程 ついで、水洗後薄付けの金を下記組織液、条件でめっき
した。

（ａ）　無電解金めつき液組成９条件 ＫＡｕ　（ＣＮ）　２　：　５　１１７１これにより、
無電解金めっき層２−２を得た（第２図（Ｃ）参照）。

（厘）導電ペースト塗布第３工程 ついで、水洗し、ドライヤーで乾燥後、エンゲルハルト
製＃１３の銀ペーストを用い、印刷用マスク（テフロン
製２００メツシユ）にて印刷した。

その後７０℃（６０〜１００℃で可）、５〜１ｏ分で乾
燥した。

第３工程後の、導電ペースト２−３を第２図（ｄ）に示
す。

（ＩＩＶ）　めっきレジスト塗布第４工程ついで、サン
タ製ＧＲ−１４７Ｂ　めっきレジストを用い、印刷マス
ク（同上）で、印刷した。その後、７０℃、１０分で乾
燥硬化させた。得られためつきレジスト２−４を第２図
（ｅ）に示す。

（Ｖ）　電気金めつき第５工程 ついで上記サンプルをアルカリ脱脂、塩酸処理、電気金
めつきした。液組成１条件は以下のようでおる。

（−）　アルカリ脱脂液組成および条件（ｂ）　塩酸処
理液条件 （Ｃ）電気金めつき液組成および条件 電気金めつき液は国中貴金属製テンペレックス４０１を
用いた。

ライで、湯洗し、イソプロピルアルコールで洗浄後、乾
燥させた。これによシ、電気金めつき層２−５を得た（
第２図（ｆ）参照）。

（Ｖｌ）　剥離第６エ程 上記サンプルをトリクレン中に浸漬シ７、超音波照射し
た。この手法にょシめっきレジスト、銀ペーストは剥離
した。

このような第６エ程終了後の状態を第２図（ｇ）に示す
。

なお、上記有機溶剤をスプレーで高速噴射して、剥離す
る方法も良好な結果を得た。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、従来技術では不可能で
あった、セラミック基板への部分厚付は金の被覆が可能
となシ、量産性良く、歩留シ高く、組着な部分厚付は金
の導体パターンを形成できた。

又、ｙ１貴もボンディング性良好なものを得ることがで
きた。又、本めっき方法を採用した結果、異常析出、め
っきむらなどのめっき自体で起きる問題も低減できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、セラミック基板のメタライズパターンを示す
。 第２図（−）〜（ｇ）は各々、セラミック基板への部分
厚付は金被覆の各工程を断面図にて示したものである。 １−１・・・タングステン（もしくはモリブデン）メタ
ライズ角形バット（厚付は金めつきする部分）、１−２
・・・タングステン（もしくはモリブデン）メタライズ
円形バット（薄金めっきする部分）　、２−１・・・無
電解ニッケルめっき、２−２・・・無電解金めっき、２
−３・・・導電ペース）、２−４・・・めっきレジスト
、２−５・・・電気金めつき。 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　タングステン又はモリブデンによシ金属部を形成
   したセラミック基板の部分厚付は金被覆方法において、 （ａ）　金属部を素地としてこの金属部に無電解ニッケ
   ルめっき法によシニッケル層を形成する第１工程と、 （ｂ）　該ニッケル層上に無電解金めつき法によシ薄金
   の第２層を形成する第２工程と、 （Ｃ）該第２層上に選択的に厚付は金第３層を電気めっ
   きするに必要な外部リードを導電性ペーストにて形成す
   る導電ペースト塗布第３工程と、（ｄ）　第２層薄金の
   内、厚付は金第３層を必要としない部分と導電ペースト
   部分とを絶縁体にて被覆するめつきレジストａ布第４工
   程と、（ｅ）　さらに第２層の全土の必要部にのみ厚付
   は金第３層を電気めっきで形成する電気金めつき第５工
   程と、 （ｆ）　該導電ペーストおよびめっきレジストを除去す
   る剥離第６エ程と を備えていることを特徴とするセラミック基板への部分
   厚付は金被覆方法。 ２、前記薄金第２層の層厚は０．０５〜０．３μｍであ
   シ、厚付は金第３層の層厚は１〜５μｍであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセラミック基板
   への部分厚付は金被覆方法。 ３、前記無電解ニッケルめっき第１工程が、水溶性水酸
   化アルカリ金属塩から成る処理液に浸漬する脱脂工程； パラジウム塩とその錯化剤であるトリエチレンテトラミ
   ンとを必須成分とする活性化液に浸漬するパラジウム活
   性化工程： 次亜リン酸ソーダ、ヒドラジン、ジメチルアミノボラン
   塩又は水素化はう氷塊を還元剤とする無電解ニッケルめ
   っき液に浸漬するニッケルめっき工程； を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   セラミック基板への部分厚付は金被覆方法。 ４．前記無電解金めつき第２工程が、 水溶性シアン化金塩、塩化アンモニウム、クエン酸塩を
   必須成分とする処理液に浸漬する無電解金めつき工程を
   含むことな特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセ
   ラミック基板への部分厚付は金被覆方法。 ５、前記導電ペースト塗布第３工程が、銀あるいは銅金
   属のフィラーと、フェノール系あるいはポリエステル系
   樹脂を含んでなるペーストを用いてこれを印刷して、塗
   布し、かつ６０〜１００℃で硬化させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のセラミック基板への部
   分厚付は金被覆方法。 ６、前記めっきレジスト塗布第４工程が、ポリエステル
   系樹脂を含むレジストを用いてこれを印刷し、６０〜１
   ５０℃で硬化させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のセラミック基板への部分厚付は金被覆方法
   。 ７、前記電気金めつき第５工程が、水溶性シアン化傘塩
   と添加剤としてのタリウム塩を含んでなるめっき液を用
   い、このめっき液中に０．１〜２．ＯＶｄｍ２の電流を
   流して金を形成する電気めっき工程を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のセラミック基板への
   部分厚付は金被覆方法。 ８、　前記剥離第６エ程が、トリクレン又はアセトン中
   で、超音波照射にょシ剥離を行なう工程、あるいは上記
   有機溶剤をスプレーすることにょシ剥離を行なう工程を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセ
   ラミック基板への部分厚付は金被覆方法。