JPH02239688A - 配線基板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体集積回路素子が搭載される回路配線基板
や半導体集積回路素子を収容する半導体素子収納用パッ
ケージ等に好適に使用される配線基板の製造方法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、半導体集積回路素子等を搭載する配線基板はアル
ミナセラミックス等の電気絶縁材料から成る基体と該基
体の表面及び内部に埋設、焼付けられているタングステ
ン（Ｈ）、モリブデン（ＭＯ）等の高融点金属より成る
配線導体とにより構成されている。

かかる従来の配線基板は通常、電気絶縁性に優れたアル
ミナ（　Ａｌｚ（ｈ　）等のセラミノクスから成るグリ
ーンシ一トを使用し、その表面にタングステン（一）、
モリブデン（Ｍｏ）　、マンガン（Ｍｎ）等の高融点金
属から成る導体ペーストをスクリーン印刷法により所定
パターンに厚膜印刷するとともにこれを複数枚積層し、
しかる後、前記積層したものを約１５００℃の温度で焼
成することによって形成されている． しかし乍ら、近年に至り、ハイブリッドＩＣ及びＬＳＩ
等の半導体集積回路素子の高密度化、高集積化の急激な
進歩に伴い、該ＬＳＩ等を実装する配線基板もその配線
密度を高めることが要求され、従来の配線基板では配線
導体が厚膜技術により形成されていることから配線導体
の微細化が難しく、かつ全体の厚みが厚くなって多層化
が困難となり、十分な高密度化が達成できないという問
題があった。

そこで上記欠点を解消するために回路配線としての配線
導体を従来の厚膜技術により形成するのに代えて微細化
が可能な薄膜技術を用いて形成し、かつ各配線導体の絶
縁を高分子材料から成る絶縁膜で行った配線基板が提案
されている。

かかる配線基板は通常、まずメタライズ導体より成り外
部回路に接続される端子を有する絶縁基体を準備し、 次ぎに前記接続端子にニッケル（Ｎｉ）から成る金属層
及び金（Ａｕ）から成る被覆層を順次、メッキ方法によ
り被着させ、 そして次ぎに絶縁基体上に、蒸着、スパッタリング等の
薄膜形成技術により形成される配線導体とポリイミド樹
脂等の高分子材料より形成される絶縁膜とで構成される
多層配線膜を配線導体の一部が前記接続端子と接続する
ように被着させることによって製作される。

尚、前記金（＾Ｕ）から成る被覆層は接続端子を外部回
路に半田等のロウ材を介して接続する際、或いは接続端
子に外部回路と接続される外部リード端子を接合させる
際、ロウ材との濡れ性（反応性）を改善し、接″４ｆｔ
端子を外部回路に、また接続端子に外部リード端子を確
実に接合、接続させるためのものであり、ニッケル（Ｎ
ｉ）から成る金届層は接″ｌｆｔ端子と金（Ａｕ）の被
覆層とを強固に接合させるためのものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし乍ら、この配線導体は絶縁基体に設けた接続端子
にニンケル（Ｎｉ）から成る金属層と金（Ａｕ）から成
る被覆層を被着させた後に配線導体と絶縁膜とから成る
多層配線膜が被着されていること、及びポリイミド樹脂
等の高分子材料により絶縁膜を形成する場合、約３００
〜４００℃の熱処理が必要であることから以下に述べる
欠点を有する。

即ち、絶縁基体上にポリイミド樹脂等の高分子材料から
成る絶縁膜を形成する際、約３００〜４００℃の熱を加
えて熱処理すると咳熱によって接続端子に被着されてい
る金（Ａｕ）の被覆層とニノケル（Ｎｉ）から成る金属
層との間に相互拡散が起こり、金（Ａｕ）の被覆層表面
にニッケル（Ｎｉ）が析出するとともにこれが酸化され
て半田等のロウ材と濡れ性（反応性）の悪いニッケルの
酸化物、水酸化物が生成し、その結果、接続端子を外部
回路にロウ材を介して強固に接続することができず、ま
た接続端子に外部リード端子を強固に接合させることが
できないという欠点を有していた。

尚、上記欠点を改良するために絶縁基体に多層配線膜を
形成した後、接′ｌｆＥ端子表面にニッケル（Ｎｉ）か
ら成る金属層と金（Ａｕ）から成る被覆層を被着するこ
と、或いは接続端子にまずニッケル（Ｎｉ）から成る金
属層を被着し、その後に多層配線膜を被着させ、最後に
前記ニッケル（Ｎｉ）から成る金属層表面に金（Ａｕ）
から成る被覆層を被着させる２つの方法が考えられるが
、前者の場合は絶縁基体上にポリイミド樹脂等の高分子
材料から成る絶縁膜を形成する際の熱によって接続端子
の露出する表面に酸化物が形成され、該酸化物によって
接′ＩｆＥ端子にニッケル（Ｎｉ）から成る金属層と金
（Ａｕ）から成る被覆層を強固に被着させることができ
なくなり、また後者の場合はニッケル（Ｘｉ）から成る
金属層の表面に酸化物が形成され、該酸化物によってニ
ッケル（Ｎ　ｉ）から成る金属層の表面に金（Ａｕ）か
ら成る被覆層を強固に被着させることができなくなる。

（発明の目的） 本発明者等は上記諸欠点に鑑み種々検討した結果、ニフ
ケル（Ｎｉ）にホウ素を含有させておくと該ニッケルに
ポリイミド樹脂等、高分子材料から成る絶縁膜を形成す
る際の熱が印加されたとしてもその酸化が大きく抑制さ
れ、酸化物生成が殆ど起こらないことを知見した。

本発明は上記知見に基づき接続端子を半田等のロウ材を
介し外部回路に強固に接続することができ、また接続端
子に外部リード端子を強固に接合させることができる配
線基板の製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） ？発明の配線基板の製造方法は、 絶縁基体に設けたメタライズ導体より成り外部回路に接
続される端子にホウ素を含有するニッケルから成る金属
層を被著させ、 次ぎに前記絶縁基体上に、薄膜形成技術により形成され
る配線導体と高分子材料からなる絶縁膜の多層配線膜を
配ｖＡ導体が前記接続端子と接続するようにして被着さ
せ、 最後に前記ホウ素を含有するニッケルから成る金属層の
外表面を金から成る被覆層で被覆したことを特徴とする
ものである。

（実施例） 次ぎに本発明の配線基板の製造方法について第１図に示
す工程図に基づき詳細に説明する。

まず第１図（ａ）に示す如く、メタライズ導体より成る
外部回路に接続される端子２を有する絶縁基体１を準備
する． 前記絶縁基体ｌは、例えばアルミナセラミックス（＾１
■０，）から成り、アルミナセラミックス（Ａｈ０３）
の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿
状となすと共にこれをドクターブレード法等を採用する
ことによってセラミックグリーンシ一ト（生シート）を
形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシ一ト（生
シート）に適当な打ち抜き加工、穴あけ加工を施すと共
に高温で焼成することによって製作される。

また前記絶縁基体ｌに設けられた接続端子２はタングス
テン（賀）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）等
の高融点金属から成り、該高融点金属粉末に有機溶剤、
溶媒を添加混合した得た導体ペーストを前記絶縁基体１
となるセラミックグリーンシ一トの表面及び大内にスク
リーン印刷法により印刷塗布し、しかる後、セラミック
グリーンシ一トを焼成する際に同時に焼成されて絶縁基
体１に一体的に被着される。

前記接ｔＩ！Ｅ端子２は後述する絶縁基体１に被着され
る配線導体を外部回路に接続するための接続導電路とし
て作用する． 次ぎに第１図（ｂ）に示す如く、絶縁基体１に被着させ
た接Ｖｔ端子２の露出する外表面に金属Ｎ３を被着させ
る。

前記金属層３は電解、或いは無電解メッキ方法により形
成され、例えば無電解メッキ方法により形成するには、
まず接ＶＥ端子２を有する絶縁基体ｌを塩化アンミンパ
ラジウム２ｇ／　ｌ　，水酸化カリウム５０ｇ＃！、エ
チレンジアミンテトラアセティクアシッド５ｇ／　ｌか
ら成る７０℃の活性液中に５分間浸漬して接続端子２の
露出する外表面を活性化させ、次ぎにこれを硫酸ニッケ
ル３０ｇ／　１、クエン酸ナトリウム５０ｇ／ｊＬ酢酸
アンモニウム１０ｇ／ｒ、ジメチルアミンボラン３ｇ／
１から成るｐｌ１６．０、液温６０℃のニッケルメッキ
浴中に２０分間程、浸清し接続端子２の露出する外表面
にニッケルを析出させることによって行われる。

前記金属層３は後述する金（Ａｕ）から成る被覆層を接
続端子２に強固に接合させるための下地金属層として作
用する． また前記金属層３はホウ素を含有するニッケル（Ｎｉ）
から成り、極めて酸化されにくい材質であることから、
後述する絶縁基体１上に高分子材料より成る絶縁膜を被
着させる際の熱（３００〜４００℃）が印加されたとし
ても表面に酸化物を形成することは殆どない。

尚、前記ホウ素を含有するニッケル（Ｎｉ）はそのホウ
素の含有量が０．５重量％以下であるとニンケル（Ｎｉ
）の酸化を抑止する効果が劣り、絶縁基体Ｌに高分子材
料より成る絶縁膜を被着させる際の熱によって金属層３
表面に多量の酸化物が生成してしまい、また１．０重量
％を超えると金属層３表面にホウ素の膜が形成され、こ
れが酸化されて酸化物の膜を形成してしまい、いずれの
場合も、後で被着させる被覆層を強固に接合させること
ができなくなる傾向にあることからホウ素を含有するニ
ッケル（Ｎｉ）はそのホウ素の含有量を０．５〜１．０
重量％の範囲としておくことが望ましい。

また金属層３は接続端子２に被着させた後、約８００℃
の温度で１０分間程度焼成しておくと、後述する配線導
体を形成する際に使用する薬剤に対して耐薬品性が大き
く向上し、好適であることから金属層３は接続端子２に
被着させた後焼成（シンター）させておくことが望まし
い。

そして次ぎに第１図（ｃ）に示す如《、絶縁基体ｌに、
高分子材料から成る絶縁膜４と薄膜形成技術により形成
ざれる配線導体５とにより構成される多層絶縁膜６を配
線導体５が前記接続端子２と接続するようにして被着さ
せる。

前記絶縁膜４はポリイミド樹脂等の高分子材料からなり
、例えば４，４゛−ジアミノジフェニルエーテル５０モ
ルχ、ジアミノジフエニルスルホン５０モルχ、３．３
’，４．４”　−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物
から成るボリマ溶液を絶縁基体１上にスピンコーティン
グ法により塗布し、しかる後、４００℃の熱を加えボリ
マ溶液を熱架橋させることによって形成される。

また前記配線導体４は例えばモリブデン（Ｍｏ）、銅（
Ｃｕ）等の金属から成り、蒸着やスパッタリング等の薄
膜形成技術を採用することにより被着される。

尚、前記絶縁膜４と配線導体５とにより構成される多層
配線膜６は上述の絶縁膜４の形成方法と配線導体４の形
成方法を順次、繰り返すことによって形成される。

また前記絶縁膜４を形成する際、４００℃の熱処理が行
われ、金属Ｎ３にこの熱が印加されるが、金属層３はホ
ウ素を含有するニッケル（Ｎｉ）よりなることから表面
に酸化物を形成することは殆どない。

そして最後に、第１図（ｄ）に示す如く、ホウ素を含有
するニッケル（Ｎｉ）から成る金属層３の外表面に金（
＾Ｕ）から成る被覆層７を被着させる。

前記金（Ａｕ）から成る被覆層７は絶縁基体ｌに配した
接続端子２を外部回路に半田等のロウ材を介し接続する
際、或いは外部回路に接続される外部リード端子をロウ
材を介して接合する際、ロウ材との濡れ性（反応性）を
改善し、接続端子２と外部回路との電気的接続、及び接
続端子２と外部回路に接続される外部リード端子との接
合を確実なものにする作用を為す。

また前記金（Ａｕ）から成る被覆層７は電解、或いは無
電解メッキ方法により形成され、例えば無電解メッキ方
法により形成するにはまず第１図（ｃ）で得た絶縁基体
ｌをシアン化金カリウム５ｇ／１、クエン酸カリウム５
０ｇ／　１、エチレンジアミンテトラセティクアシッド
５ｇ／　Ｉｌから成るＧＩＨ　６．０、液温９０℃の一
次金メッキ浴中に５分間浸漬し、しかる後、シアン化金
カリウム５ｇ／　ｌ　，シアン化カリウム１０ｇ／ｌク
エン酸カリウム５０ｇ／ｌ，水酸化カリウム１５ｇ＃！
、ジメチルアミンボラン２０ｇ／１から成る液温７０℃
の二次金メッキ浴中に３０分間浸漬することによって被
着され、これによって製品しての配線基板が完了する。

尚、前記金（Ａｕ）から成る被覆層７は下地の金属層３
の表面に酸化物の生成が殆ど無いことから金属層３に接
合強度を大として被着させることができる。

（発明の効果） 本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁基体に設け
た接続端子にホウ素を含有するニッケルから成る金属層
を被着させたことから該金属層に高分子材料よりなる絶
縁膜を形成する際の熱が印加されたとしてもその表面に
酸化物を形成することは殆どなく、その結果、前記金属
層表面に金（ＡＵ）から成る被覆層を強固に接合させる
ことができ、接続端子を半田等のロウ材を介し外部回路
に、また接続端子を外部回路に接続される外部リード端
子に強固に接合、接続させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は本発明の配線
基板の製造方法を説明するための各工程毎の断面図であ
る。 １・・絶縁基体　　２・・接続端子 ３・・金属層　　　４・・絶縁膜 ５・・配線導体　　６　・・多層配線膜７・・被覆層縁
膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基体に設けたメタライズ導体より成り外部回路に接
   続される端子にホウ素を含有するニッケルから成る金属
   層を被着させ、 次ぎに前記絶縁基体上に、薄膜形成技術により形成され
   る配線導体と高分子材料からなる絶縁膜の多層配線膜を
   配線導体が前記接続端子と接続するようにして被着させ
   、 最後に前記ホウ素を含有するニッケルから成る金属層の
   外表面を金から成る被覆層で被覆したことを特徴とする
   配線基板の製造方法。