JPH01169996A - 湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法 - Google Patents
湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法Info
- Publication number
- JPH01169996A JPH01169996A JP32693387A JP32693387A JPH01169996A JP H01169996 A JPH01169996 A JP H01169996A JP 32693387 A JP32693387 A JP 32693387A JP 32693387 A JP32693387 A JP 32693387A JP H01169996 A JPH01169996 A JP H01169996A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- multilayer ceramic
- plating
- ceramic circuit
- circuit board
- soldering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法
に係り、特に、高温・高湿の雰囲気中に長時間放置した
場合にも高いはんだづけ性を示す湿式多層セラミック回
路板のメタライズ方法に関する。
に係り、特に、高温・高湿の雰囲気中に長時間放置した
場合にも高いはんだづけ性を示す湿式多層セラミック回
路板のメタライズ方法に関する。
湿式多層セラミック回路板は、通常、次のような工程に
よって製造される。すなわち、酸化アルミニウム（アル
ミナ）を主成分とする微粉末をバインダーおよび水と混
練してシート状に形成したいわゆるグリーンシートにパ
ンチングによって穴あけ加工を行った後、金属微粉末を
主成分とするインクを用いて回路導体をパターン状に印
刷した該グリーンシートを所望枚数積み軍ね、約１４０
０゜Ｃの温度で焼結することによって得られる。
よって製造される。すなわち、酸化アルミニウム（アル
ミナ）を主成分とする微粉末をバインダーおよび水と混
練してシート状に形成したいわゆるグリーンシートにパ
ンチングによって穴あけ加工を行った後、金属微粉末を
主成分とするインクを用いて回路導体をパターン状に印
刷した該グリーンシートを所望枚数積み軍ね、約１４０
０゜Ｃの温度で焼結することによって得られる。
このような製造方法は、多層桝造を得ることについて長
所を有しているが、上記のような高い焼結温度に耐える
ために、回路導体としてタングステンあるいはモリブデ
ンなどの高融点金属を用いる必要があり、こｊ、らの高
融点金属表面は、上記製造工程において、淑密な酸化皮
膜を形成しやすいために、この表面上にはんだ付けや銀
ろう付けなどの結′合を得ることが難かしく、部品塔載
が困難であるという欠点があった・ このような欠点を解決する方法としては、例えば、上記
高融点金属導体表面に金めつきを施すという方法がとら
れる・ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、金めつきは極めて高価であるため、めっき厚さ
をできるだけ博くして使用することが考えらね、こｊま
でに、例えば％開昭第５５−５４６９２号記載にみらね
るように、金めつぎ下地にニッケ１ルとコバルトもしく
はこれらを主成分とする合金のめっき層を設け、該層上
に博く金めつきを施す方法が提案さ４ている。
所を有しているが、上記のような高い焼結温度に耐える
ために、回路導体としてタングステンあるいはモリブデ
ンなどの高融点金属を用いる必要があり、こｊ、らの高
融点金属表面は、上記製造工程において、淑密な酸化皮
膜を形成しやすいために、この表面上にはんだ付けや銀
ろう付けなどの結′合を得ることが難かしく、部品塔載
が困難であるという欠点があった・ このような欠点を解決する方法としては、例えば、上記
高融点金属導体表面に金めつきを施すという方法がとら
れる・ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、金めつきは極めて高価であるため、めっき厚さ
をできるだけ博くして使用することが考えらね、こｊま
でに、例えば％開昭第５５−５４６９２号記載にみらね
るように、金めつぎ下地にニッケ１ルとコバルトもしく
はこれらを主成分とする合金のめっき層を設け、該層上
に博く金めつきを施す方法が提案さ４ている。
しかしながら、この場合でも、博い金めつき腺のピンホ
ールを通して下地が変質することなどにより耐熱性や接
続性が劣ってしまうという問題点があった。
ールを通して下地が変質することなどにより耐熱性や接
続性が劣ってしまうという問題点があった。
本発明の目的は、上記従来技術にみらｊた問題点を解決
し、湿式多層セラミック回路板について、高融点金属導
体表面に、接続信頼性か高（、しかも低価格のメタライ
ズ方法を提供することにある。
し、湿式多層セラミック回路板について、高融点金属導
体表面に、接続信頼性か高（、しかも低価格のメタライ
ズ方法を提供することにある。
上記目的は、タングステンあるいはモリブデンなどの高
融点金属導体表面に高純度ニッケルめっきを行い、さら
忙、該めっき層表面にはんだコーティングを施すことに
よって達成することができるＯ 〔作用〕 タングステンあるいはモリブデンなどの高融点金属層表
面に高純度ニッケルめっきを施すことによって、高融点
金属場との間に高い接合強度を得ることができる０例え
ば、上記高融点金属層表面に厚さ約５μｍの高純度ニッ
ケルめっきを施すことによって、約２Ｋｆ／−の接合強
度が得らｊｌまた。
融点金属導体表面に高純度ニッケルめっきを行い、さら
忙、該めっき層表面にはんだコーティングを施すことに
よって達成することができるＯ 〔作用〕 タングステンあるいはモリブデンなどの高融点金属層表
面に高純度ニッケルめっきを施すことによって、高融点
金属場との間に高い接合強度を得ることができる０例え
ば、上記高融点金属層表面に厚さ約５μｍの高純度ニッ
ケルめっきを施すことによって、約２Ｋｆ／−の接合強
度が得らｊｌまた。
この試料をさらに水素あるいは窒累雰囲気中で４５０°
０３０分加熱することによって約４４／−以上の接合強
度が得られる。このような結果は、高融点金属とニッケ
ルとの相互拡散によって生ずるものであり、金めつきあ
るいは銅めっきなどの場合には、このような結果は得ら
れない。
０３０分加熱することによって約４４／−以上の接合強
度が得られる。このような結果は、高融点金属とニッケ
ルとの相互拡散によって生ずるものであり、金めつきあ
るいは銅めっきなどの場合には、このような結果は得ら
れない。
また、ニッケルめっき層表面にはんだコーティングを施
すことによって、高いはんだ付は性を保持することがで
きる。すなわち、高純度ニッケルめりき膜表面は、めっ
き直後では良好なはんだ付は性を示すが、短時間の間に
、はんだ付は用フラックスを用いても除去困難な緻密な
酸化被膜を形成して、急速に、はんだ付は性が低下する
。こねに対して、ニッケルめっき直後にはんだコーティ
ングを行うことによって、高温・高湿度雰囲気中に長時
間放置しても、笑用上十分なはんだ付は性を保持するこ
とができる。
すことによって、高いはんだ付は性を保持することがで
きる。すなわち、高純度ニッケルめりき膜表面は、めっ
き直後では良好なはんだ付は性を示すが、短時間の間に
、はんだ付は用フラックスを用いても除去困難な緻密な
酸化被膜を形成して、急速に、はんだ付は性が低下する
。こねに対して、ニッケルめっき直後にはんだコーティ
ングを行うことによって、高温・高湿度雰囲気中に長時
間放置しても、笑用上十分なはんだ付は性を保持するこ
とができる。
以下、本発明の内容について、実施例によって説明する
。
。
実施例 １
第１図は、本発明のメタライズ方法によるメタライズ層
構成を示す断面図で、湿式セラミック基孜１、高融点金
属導体２、高純度ニッケルめっき膜６およびはんだ腺４
からなることを示す。
構成を示す断面図で、湿式セラミック基孜１、高融点金
属導体２、高純度ニッケルめっき膜６およびはんだ腺４
からなることを示す。
試料゛の作成は、タングステンあるいはモリブデンなど
の高融照会に４４体２を形成した湿式セラミック基板１
について、次に示す前処理を施した後、高純度ニッケル
めりき膜３の形成を行い、さらに、該はんだ＃３上には
んだ膜４を形成することによって行った。
の高融照会に４４体２を形成した湿式セラミック基板１
について、次に示す前処理を施した後、高純度ニッケル
めりき膜３の形成を行い、さらに、該はんだ＃３上には
んだ膜４を形成することによって行った。
１１０％水酸化す） ＩＪウム水浴液（６０°Ｃ）中漬
による表面酸化物の除去 ■ イオン交換水による洗浄 ■ 活性液（日本カニゼン社製、活性液−２，６０ｏＣ
）中浸漬による表面活性化 ■ イオン交換水による洗浄 また、試料のはんだ付は性の評価については、試料を４
０°Ｃ９５％ＲＨの恒温恒湿試験槽中に放置した場合の
はんだ付は性の変化を測定することによって行った。こ
〜で、はんだ付は性試験は、２４０°Ｃに加熱したホッ
トプレート上に試料を乗せ、フラックス（アサヒ化学社
製、ＧＸ−７）をスポイトにより２〜３滴滴下した後、
はんだベレット（住友金属鉱山社袈、５ｒＬ６０・Ｐｂ
４０、直径４１１Ｊ）を置き、俗融３０秒後のはんだ広
がり直径を求めることによって行った。
による表面酸化物の除去 ■ イオン交換水による洗浄 ■ 活性液（日本カニゼン社製、活性液−２，６０ｏＣ
）中浸漬による表面活性化 ■ イオン交換水による洗浄 また、試料のはんだ付は性の評価については、試料を４
０°Ｃ９５％ＲＨの恒温恒湿試験槽中に放置した場合の
はんだ付は性の変化を測定することによって行った。こ
〜で、はんだ付は性試験は、２４０°Ｃに加熱したホッ
トプレート上に試料を乗せ、フラックス（アサヒ化学社
製、ＧＸ−７）をスポイトにより２〜３滴滴下した後、
はんだベレット（住友金属鉱山社袈、５ｒＬ６０・Ｐｂ
４０、直径４１１Ｊ）を置き、俗融３０秒後のはんだ広
がり直径を求めることによって行った。
本発明のメタライズ方法により製造した試料および比較
例のメタライズ構成、および１各試料のはんだ付は性評
価結果を第１表に、また、試料のニッケルめっきに用い
ためっき液組成およびめっき条件を第２表に示す。なお
、第１表中試料メタライズ構成の表示は、例えばはんだ
／Ｎｉ −Ｂ（０，９）／Ｗは、タングステン導体ｍｃ
Ｗ）上にボロン（Ｂ）を０．９ ％含むニッケルめっ
き層を形成した後はんだコーティングを施した試料であ
ることを示すものである。なお、ニッケルめっき層厚さ
は、いずれの試料とも４．５〜５．０ ａｍの範囲とし
た・ 以下余白第１表
の結果から、次のことが知られる。すなわち、試料Ｎｌ
１２（比較例１）は、従来技術のメタライズ構成、すな
わち、Ｗ導体上にＮ１−Ｐめっき層上にさらにＡｕめり
ぎを施した試料（構成を第２図に示″ｆ）であるが、表
面がＡｕにより被祷されているため、初期におけるはん
だ付は性も良好であり、かつ、高温・高８雰囲気中に放
置した場合にも表面が劣化することなく、１０００時間
経過後でも良いはんだ付は性を示すこと、試料Ｎａ５（
比較例２）はＷ４体上にＮ１−Ｐめりきを施したのみの
試料であるが、初期においてもはんだ付は性が悪（、実
用上には、表面にＡｕめっきを施す必要があること、試
料Ｎ１４〜６はＷ４体上に、それぞねボロン（Ｂ）含有
量の異るＮ１−Ｐめっき層を施した試料であるが、この
生試料Ｎ１１４．５は、初期においては上記試料Ｉ＠１
よりもむしろ優れたはんだ付は性を示すが、放置時間の
経過とともに、はんだ付は性の劣化を示すこと、および
、ニッケルめっき層中のＢ含有量が１％を越えると、初
期はんだ付は性が低下すること、が知ら４る０以上の結
果にもとづいて、Ｗ導体上のニッケルめっき層をＢ含有
１ｏ９ｘｉ％のものとし、該めっき層上にさらにはんだ
コーティングを行った本発明の方法によるメタライズ構
成（試料ｌ＠１）と試料Ｎ１２および試料麹３のメタラ
イズ構成の３種について、チップ部品を１５０個塔載す
る湿式多層セラミック回路板を製作し、上記試験と同一
条件の高温・高温雰囲気中に２００時間放置した後のは
んだ付は率を求めた。こ〜で、部品１個は２個のはんだ
付は点を有するものであり、試験は回路板１０枚につい
て行ったので、はんだ付は点３０００点についての試験
を行ったことになる。
例のメタライズ構成、および１各試料のはんだ付は性評
価結果を第１表に、また、試料のニッケルめっきに用い
ためっき液組成およびめっき条件を第２表に示す。なお
、第１表中試料メタライズ構成の表示は、例えばはんだ
／Ｎｉ −Ｂ（０，９）／Ｗは、タングステン導体ｍｃ
Ｗ）上にボロン（Ｂ）を０．９ ％含むニッケルめっ
き層を形成した後はんだコーティングを施した試料であ
ることを示すものである。なお、ニッケルめっき層厚さ
は、いずれの試料とも４．５〜５．０ ａｍの範囲とし
た・ 以下余白第１表
の結果から、次のことが知られる。すなわち、試料Ｎｌ
１２（比較例１）は、従来技術のメタライズ構成、すな
わち、Ｗ導体上にＮ１−Ｐめっき層上にさらにＡｕめり
ぎを施した試料（構成を第２図に示″ｆ）であるが、表
面がＡｕにより被祷されているため、初期におけるはん
だ付は性も良好であり、かつ、高温・高８雰囲気中に放
置した場合にも表面が劣化することなく、１０００時間
経過後でも良いはんだ付は性を示すこと、試料Ｎａ５（
比較例２）はＷ４体上にＮ１−Ｐめりきを施したのみの
試料であるが、初期においてもはんだ付は性が悪（、実
用上には、表面にＡｕめっきを施す必要があること、試
料Ｎ１４〜６はＷ４体上に、それぞねボロン（Ｂ）含有
量の異るＮ１−Ｐめっき層を施した試料であるが、この
生試料Ｎ１１４．５は、初期においては上記試料Ｉ＠１
よりもむしろ優れたはんだ付は性を示すが、放置時間の
経過とともに、はんだ付は性の劣化を示すこと、および
、ニッケルめっき層中のＢ含有量が１％を越えると、初
期はんだ付は性が低下すること、が知ら４る０以上の結
果にもとづいて、Ｗ導体上のニッケルめっき層をＢ含有
１ｏ９ｘｉ％のものとし、該めっき層上にさらにはんだ
コーティングを行った本発明の方法によるメタライズ構
成（試料ｌ＠１）と試料Ｎ１２および試料麹３のメタラ
イズ構成の３種について、チップ部品を１５０個塔載す
る湿式多層セラミック回路板を製作し、上記試験と同一
条件の高温・高温雰囲気中に２００時間放置した後のは
んだ付は率を求めた。こ〜で、部品１個は２個のはんだ
付は点を有するものであり、試験は回路板１０枚につい
て行ったので、はんだ付は点３０００点についての試験
を行ったことになる。
試験結果は第１表最古列に示す通りで、この結果から、
試料醜２ははんだ付は率９８．４％のイ１゛を示し、こ
の値は１枚の回路板中に、常に、はんだ付は不良が生ず
ることを示し、回路板ごとに検葺、修正を行う必要のあ
ることが知られる。また、試料磁５構成の場合、はんだ
付は率は８６，４％で、はんだ付は性の場合と同様に、
放置時間の経過とともに、ニッケル皮膜表面が劣化して
いることが知られる。従って、この構成は、湿式多層セ
ラミック回路板に適用するメタライズ方法として実用的
なものではない。こわに対し、試料Ｎ１１１の場合、は
んだ付は率１００％の値を示し、格段に優れた結果を示
した。これは、高純度ニッケルめっき膜をはんだ鳥で被
覆することによって、高温・高湿芥囲気中でもその劣化
・を防止していること、および予めはんだ層が存在して
いることによって、部品塔載時に、より良いはんだ付は
性を示すことによるものと推察される。また、これによ
って、従来必要としてきた回路板製造後の検査、修正の
手間を大幅に削減することが可能となる。
試料醜２ははんだ付は率９８．４％のイ１゛を示し、こ
の値は１枚の回路板中に、常に、はんだ付は不良が生ず
ることを示し、回路板ごとに検葺、修正を行う必要のあ
ることが知られる。また、試料磁５構成の場合、はんだ
付は率は８６，４％で、はんだ付は性の場合と同様に、
放置時間の経過とともに、ニッケル皮膜表面が劣化して
いることが知られる。従って、この構成は、湿式多層セ
ラミック回路板に適用するメタライズ方法として実用的
なものではない。こわに対し、試料Ｎ１１１の場合、は
んだ付は率１００％の値を示し、格段に優れた結果を示
した。これは、高純度ニッケルめっき膜をはんだ鳥で被
覆することによって、高温・高湿芥囲気中でもその劣化
・を防止していること、および予めはんだ層が存在して
いることによって、部品塔載時に、より良いはんだ付は
性を示すことによるものと推察される。また、これによ
って、従来必要としてきた回路板製造後の検査、修正の
手間を大幅に削減することが可能となる。
以上述べてきたように、湿式多層セラミック回路板のメ
タライズにおいて、本発明のメタライズ方法、すなわち
、高融点導体金属表面に尚純度ニッケルめっきを行い、
さらに、該めっき層上にはんだコーティングを施すこと
、を適用することによって、従来技術忙みられた問題点
を解決し、接続信頼性が高＜、シかも、低価格のメタラ
イズ方法を提供することができた。
タライズにおいて、本発明のメタライズ方法、すなわち
、高融点導体金属表面に尚純度ニッケルめっきを行い、
さらに、該めっき層上にはんだコーティングを施すこと
、を適用することによって、従来技術忙みられた問題点
を解決し、接続信頼性が高＜、シかも、低価格のメタラ
イズ方法を提供することができた。
第１図は本発明方法の適用によるメタライズ構成の断面
を示す模式図、第２図は従来方法の適用によるメタライ
ズ構成の断面を示す模式図である９１・・・湿式セラミ
ック基板、２・・・高融点金属導体。
を示す模式図、第２図は従来方法の適用によるメタライ
ズ構成の断面を示す模式図である９１・・・湿式セラミ
ック基板、２・・・高融点金属導体。
Claims (2)
- １．セラミツクスのグリーンシート上にタングステンあ
るいはモリブデン導体を形成し、焼結してなる湿式多層
セラミック回路板において、該導体表面上に高純度ニッ
ケル−ボロンめっきを施し、さらに、該めつき層上には
んだコーティングを行うことを特徴とする湿式多層セラ
ミック回路板のメタライズ労法。 - ２．上記高純度ニッケル−ボロンめっきがボロン含有量
１重量％以下の高純度ニッケル−ボロンめつきであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の湿式多層セ
ラミック回路板のメタライズ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32693387A JPH01169996A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32693387A JPH01169996A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169996A true JPH01169996A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18193389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32693387A Pending JPH01169996A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 湿式多層セラミック回路板のメタライズ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01169996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588093A1 (en) * | 1992-08-20 | 1994-03-23 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Method of treating surface of wiring on circuit board |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP32693387A patent/JPH01169996A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588093A1 (en) * | 1992-08-20 | 1994-03-23 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Method of treating surface of wiring on circuit board |
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