JPH03185892A - セラミック基板の半田付け前処理方法 - Google Patents

セラミック基板の半田付け前処理方法

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JPH03185892A
JPH03185892A JP1325685A JP32568589A JPH03185892A JP H03185892 A JPH03185892 A JP H03185892A JP 1325685 A JP1325685 A JP 1325685A JP 32568589 A JP32568589 A JP 32568589A JP H03185892 A JPH03185892 A JP H03185892A
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JP
Japan
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plated film
nickel plating
substrate
plating film
gold
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Pending
Application number
JP1325685A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03185892A publication Critical patent/JPH03185892A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3465Application of solder
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/721Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
    • H10W90/724Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半田付けの前処理方法に関し、特にセラミッ
ク基板上のメタライズ上に部品を搭載する際において、
濡れ性および密着性の良好な半田付けが可能とされるセ
ラミック基板の半田付は前処理方法に適用して有効な技
術に関する。
[従来の技術] 従来、セラミック基板の半田付は前処理方法としては、
たとえばセラミック基板のタングステンなどによって金
属化されたパッド上に半田付けで部品を搭載するために
、金属化された表面に半田付は可能なニッケルめっき処
理が施され、ニッケルめっき皮膜が形成されている。
しかしながら、近年、セラミック基板自体が多種多様化
の傾向にあり、またこれに搭載される部品も種類の異な
るものが数多くなり、セラミック基板がモジュールとし
て完成されるためには、長い製造プロセスを経なければ
ならないという欠点がある。このために、セラミック基
板自体が製造プロセス中にダメージを受け、モジュール
として完成されるのが困難とされている。
特に、セラミック基板にニッケルめっき皮膜が形成され
た表面パッドは、後の製造プロセスにおける熱処理や薬
液処理などによって酸化、腐食または汚染物の付着とい
うようなダメージを受は易い。そこで、このダメージを
防止するために、たとえば特開昭61−195991号
公報などに記載されるように、ニッケルめっき皮膜の上
に金めつき処理が施され、パッド上にニッケルー金めっ
き皮膜が形成されているものがある。
[発明が解決しようとする課題] ところが、前記のような従来技術においては、半田の下
地であるニッケルめっき皮膜上に形成される酸化膜また
は腐食膜、あるいは強固に付着する汚染物に対する半田
付は性が考慮されておらず、そのままでは濡れ性および
密着性の悪い半田バンプしか得られず問題であった。
また、パッド上にニッケルー金めっき皮膜が形成される
場合においては、半田中の金の含有量を増加することに
よって半田の脆化につながるために、金めつき皮膜を厚
く付けることができないという欠点がある。そのために
、金めつき皮膜にピンホールが形成され、このピンホー
ルを通して下地のニッケルめっき皮膜へダメージを与え
るという問題がある。
従って、従来の技術においては、濡れ性および密着性の
良好な半田付けが得られず、信頼性の高い部品の搭載が
できないという問題がある。
そこで、本発明の目的は、セラミック基板のパッド上に
、濡れ性および密着性の良好な半田バンプが形成され、
信頼性の高い部品の搭載が可能とされるセラミック基板
の半田付は前処理方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明のセラミック基板の半田付は前処理方
法は、セラミック基板の金属化されたパッド上に一次ニ
ッケルめっき処理を施し、咳一次ニッケルめっき処理に
より形成された一次ニッケルめっき皮膜上に部品を搭載
する半田付けの前処理方法であって、前記一次ニッケル
めっき皮膜上に、二次ニッケルめっき処理および金めつ
き処理を施し、さらに半田浴に浸漬して前記金めっき処
理および二次ニッケルめっき処理により形成された金め
つき皮膜、二次ニッケルめっき皮膜、および所定の厚さ
の前記一次ニッケルめっき皮膜を除去するようにしたも
のである。
[作用コ 前記したセラミック基板の半田付は前処理方法によれば
、セラミック基板の金属化されたパッド上に形成された
一次ニッケルめっき皮膜上に、二次ニッケルめっき皮膜
および金めつき皮膜を形成し、さらに半田浴に浸漬して
金めつき皮膜、二次ニッケルめっき皮膜、および所定の
厚さの一次ニッケルめっき皮膜を除去することにより、
一次ニッケルめっき皮膜の表面にあった酸化膜または腐
食膜、あるいは強固に付着した汚染物を二次ニッケルめ
っき皮膜および金めつき皮膜によって覆い、この金めつ
き皮膜および二次ニッケルめっき皮膜の溶解とともに一
次ニッケルめっき皮膜表面の酸化膜や腐食膜または汚染
物も溶解し、半田付けに適した清浄なニッケルめっき皮
膜面を形成することができる。これにより、濡れ性およ
び密着性の良好な半田付けができる。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例であるセラミック基板に半田
付けをする前の状態を示す部分断面図、第2図は本実施
例のセラミック基板に半田付けをした後の状態を示す部
分断面図、第31!lは本実施例のセラミック基板に部
品を搭載した半導体集積回路装置を示す断面図である。
まず、第3図により本実施例のセラミック基板に搭載さ
れた半導体集積回路装置の構成を説明する。
本実施例のセラミック基板に搭載された半導体集積回路
装置は、たとえばセラミック基板lの表面に、半導体チ
ップ2が搭載され、封止キャップ3によって気密封止さ
れている。そして、セラミツク基板lの裏面に接合され
る外部リード4によって、外部に接続される構造とされ
ている。
セラミック基板1は、半導体チップ2が搭載されるCC
B付はパッド5、封止キャップ搭載パッド6および外部
リード付はパッド7を備え、アルミナを主成分とした複
数枚のグリーンシートが一体化されて形成されている。
また、このグリーンシートの表裏面には、スクリーン印
刷によって配線パターンが形成され、このグリーンシー
トが複数枚張り合わされて焼結されることによって、セ
ラミック基板1およびその表裏面に配線メタライズ層8
が形成されている。
さらに、セラミック基板1の中心部には、ポリイミド樹
脂を絶縁体としたアルミ配線の薄膜多層配線層9が形成
され、この薄膜多層配線層9お、よび上記配線メタライ
ズ層8の表面に、無電解めっき法によって一次ニッケル
めっき皮膜10、すなわちCCB付はパッド5、封止キ
ャップ搭載バッド6および外部リード付はパッド7が形
成されている。
そして、CCB付はパッド5および封止キャップ搭載バ
ッド6上に、半田11を介して半導体チップ2および封
止キャップ3が搭載され、また外部リード付はパッド7
に外部リード4が接合されることによって、セラミック
基板1に搭載された半導体集積回路装置が完成される。
次に、本実施例の作用について、第1図および第2図に
基づいて説明する。
以上のように構成される半導体集積回路装置においては
、一次ニッケルめっき皮膜10が形成された後の製造プ
ロセスにおける酸化膜12、腐食膜13または汚染物1
4の付着というようなダメージを除去するために、半田
11付けの前に以下の処理を実施する。
始めに、セラミック基板1をアルカリ性の脱脂液(たと
えば、EEJA製のイードレックス#12液、50g/
J!、60℃に加熱〉に浸漬し、純水洗を行った後に、
50 m l / 1の希硫酸中に浸漬し、再び純水洗
を行う。
続いて、次亜リン酸+トリウムを還元剤とする無電解ニ
ッケルめっき浴(たとえば、日本カンゼン製のシューマ
5680)に厚さがほぼ1〜2μmの二次ニッケルめっ
き皮膜15を得るまで浸漬を続け、その後に純水洗を行
う。さらに、置換型の無電解金めっき浴(たとえば、日
本エンゲルハルト社製のアトメックス)に厚さがほぼ0
.1−0゜2μmの金めつき皮膜16を得るまで浸漬を
続け、その後に再び純水洗を行うことによって第1図の
構造となる。
さらに、イソプロピルアルコールに浸漬し、60℃の熱
風乾燥を行った後に、鉛−37すすの半田浴(230℃
に加熱〉中に浸漬しなから揺動を行い、金めつき皮膜1
6、二次ニッケルめっき皮[15および所定の厚さの一
次ニッケルめっき皮膜lOを溶解する。
以上の処理により、熱処理や薬液処理などによって一次
ニッケルめっき皮膜10上に存在した酸化膜12、腐食
膜13および汚染物14が同時に除去され、第2図のよ
うに清浄な一次ニッケルめっき皮膜10面への半田付け
ができる。
従って、本実施例のセラミック基板1に搭載される半導
体集積回路装置によれば、一次ニッケルめっき皮膜lO
上に、二次ニッケルめっき皮膜15および金めつき皮膜
16を形威し、さらに半田浴に浸漬して金めつき皮膜1
6、二次ニッケルめっき皮111+15および一次ニッ
ケルめっき皮膜10の所定の厚さを除去することにより
、酸化膜12、腐食膜13および汚染物14が除去され
、半田11を清浄な一次ニッケルめっき皮膜10面と接
合することができるので、濡れ性と密着性との良好な半
田付けが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
たとえば、本実施例においては、セラミック基板1に半
導体チップ2を搭載した半導体集積回路装置について説
明したが、本発明は前記実施例に賑定されるものではな
く、たとえば電子部品などを搭載するセラミック基板1
などについても広く適用され、これらのセラミック基板
1のパッド上に部品を搭載する場合に適した半田付けの
前処理方法である。
[発明の効果] 本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
すなわち、セラミック基板の金属化されたパッド上に一
次ニッケルめっき処理を施し、この一次ニッケルめっき
処理により形成された一次ニッケルめっき皮膜上に部品
を搭載する半田付けの前処理方法において、一次ニッケ
ルめっき皮膜上に、二次ニッケルめっき処理および金め
つき処理を施し、さらに半田浴に浸漬して金めつき処理
および二次ニッケルめっき処理により形成された金めつ
き皮膜、二次ニッケルめっき皮膜、および所定の厚さの
一次ニッケルめっき皮膜を除去することにより、一次ニ
ッケルめっき皮膜の表面にあった酸化膜または腐食膜、
あるいは強固に付着した汚染物を二次ニッケルめっき皮
膜および金めつき皮膜によって覆い、この金めつき皮膜
および二次ニッケルめっき皮膜の溶解とともに一次ニッ
ケルめっき皮膜表面の酸化膜や腐食膜または汚染物も溶
解し、半田付けに適した清浄なニッケルめっき皮膜面を
形成することができるので、濡れ性および密着性の良好
な半田付けが可能である。
この結果、一次ニッケルめっき皮膜形成後の製造プロセ
スにおける熱処理や薬液処理などによるダメージを除去
することができるので、半田付けの濡れ性および密着性
を損ねることなく、信頼性の高い部品の搭載が可能とさ
れるセラミック基板の半田付は前処理方法を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるセラミック基板に半田
付けをする前の状態を示す部分断面図、第2図は本実施
例のセラミック基板に半田付けをした後の状態を示す部
分断面図、 第3図は本実施例のセラミック基板に部品を搭載した半
導体集積回路装置を示す断面図である。 1・・・セラミック基板、2・・・半導体チップ、3・
・・封止キャップ、4・・・外8リード、5・・・CC
B付はパッド、6・・・封止キャップ搭載パッド、7・
・・外部リード付はパッド、8・・・配線メタライズ層
、9・・・薄膜多層配線層、10・・・一次ニッケルめ
っき皮膜、11・・・半田、12・・・酸化膜、13・
・・腐食膜、14・・・汚染物、15・・・二次ニッケ
ルめっき皮膜、16・・・金めつき皮膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.セラミック基板の金属化されたパッド上に一次ニッ
    ケルめっき処理を施し、該一次ニッケルめっき処理によ
    り形成された一次ニッケルめっき皮膜上に部品を搭載す
    る半田付けの前処理方法であって、前記一次ニッケルめ
    っき皮膜上に、二次ニッケルめっき処理および金めっき
    処理を施し、さらに半田浴に浸漬して前記金めっき処理
    および二次ニッケルめっき処理により形成された金めっ
    き皮膜、二次ニッケルめっき皮膜、および所定の厚さの
    前記一次ニッケルめっき皮膜を除去することを特徴とす
    るセラミック基板の半田付け前処理方法。
JP1325685A 1989-12-15 1989-12-15 セラミック基板の半田付け前処理方法 Pending JPH03185892A (ja)

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