JPH11140658A - 半導体搭載用基板とその製造方法 - Google Patents

半導体搭載用基板とその製造方法

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JPH11140658A
JPH11140658A JP30235197A JP30235197A JPH11140658A JP H11140658 A JPH11140658 A JP H11140658A JP 30235197 A JP30235197 A JP 30235197A JP 30235197 A JP30235197 A JP 30235197A JP H11140658 A JPH11140658 A JP H11140658A
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JP
Japan
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electroless
plating film
nickel
plating
film
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JP30235197A
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Kiyoshi Hasegawa
清 長谷川
Akio Takahashi
昭男 高橋
Akishi Nakaso
昭士 中祖
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Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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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
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing of the conductive pattern
    • H05K3/244Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands

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Abstract

(57)【要約】 【課題】半田ボール端子と半田ボールの接続強度が大き
い、半導体搭載用基板とその製造方法を提供する。 【解決手段】金属からなる回路上に無電解ニッケルめっ
き皮膜、無電解ニッケルめっき皮膜上に無電解パラジウ
ムめっき皮膜、無電解パラジウムめっき皮膜上に無電解
金めっき皮膜を形成した半導体搭載用基板において、無
電解ニッケルめっき皮膜がニッケル−ホウ素合金皮膜で
ある半導体搭載用基板と、銅等の金属からなる回路上に
無電解ニッケル−ホウ素合金めっき、無電解パラジウム
めっき、無電解金めっきのめっき皮膜を順次形成する半
導体搭載用基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体搭載用基板
とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板は、近年、高密度化が進
んでおり、配線板に直接半導体チップを搭載するチップ
サイズパッケージ(以下、CSPという。)、ボールグ
リッドアレイ(以下、BGAという。)、マルチチップ
モジュール(以下、MCMという。)等の半導体搭載用
基板の需要が伸びている。
【0003】半導体搭載用基板と半導体チップの接続方
法は、主にワイヤボンディングで接続し、半導体搭載用
基板とこの基板を含んだCSP、BGA、MCM等の電
子部品を実装するプリント配線板との接続方法は、主に
半田ボールで行うので、これらのために半導体搭載用基
板は、ワイヤボンディング端子と半田ボール端子を有し
ている。
【0004】半導体搭載用基板のワイヤボンディング端
子と半田ボール端子の従来の構造は、基板内に形成した
銅端子上にニッケル、金の皮膜を順次形成したものであ
り、端子の製造方法には無電解ニッケルめっき、置換金
めっきのめっき皮膜順次形成する方法と無電解ニッケル
めっき、置換金めっき、無電解金めっきのめっき皮膜を
順次形成する方法がある。
【0005】また、加熱処理後のワイヤボンディング性
を向上させた端子の構造として基板内に形成した銅端子
上にニッケル、パラジウム、金の皮膜を順次形成したも
のがある。
【0006】端子の製造方法には無電解ニッケルめっ
き、無電解パラジウム、置換金めっきのめっき皮膜を順
次形成する方法と無電解ニッケルめっき、無電解パラジ
ウム、置換金めっき、無電解金めっきのめっき皮膜を順
次形成する方法等がある。
【0007】以上の端子のニッケルの形成に用いられて
いた無電解ニッケルめっきは、還元剤が次亜燐酸ナトリ
ウムであり、形成されたニッケル皮膜はニッケル−燐
(Ni−P)合金である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の加熱処理後のワ
イヤボンディング性を向上させたニッケル−燐、パラジ
ウム、金の多端子構造は加熱処理後のワイヤボンディン
グ性は良好であるが、半田ボール端子と半田ボールの接
続強度が劣化し易いことがわかった。
【0009】また、高密度化に伴い半田ボールの径が小
さくなり、半田ボール端子の接続面積も小さくなり、半
田ボール端子と半田ボールの接合強度が重要になってき
ている。
【0010】本発明は、半田ボール端子と半田ボールの
接続強度が大きい、半導体搭載用基板とその製造方法を
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体搭載用基
板は、金属からなる回路上に無電解ニッケルめっき皮
膜、無電解ニッケルめっき皮膜上に無電解パラジウムめ
っき皮膜、無電解パラジウムめっき皮膜上に無電解金め
っき皮膜を形成した半導体搭載用基板において、無電解
ニッケルめっき皮膜がニッケル−ホウ素合金皮膜である
ことを特徴とする。
【0012】この半導体搭載用基板の製造方法は、銅等
の金属からなる回路上に無電解ニッケル−ホウ素合金め
っき、無電解パラジウムめっき、無電解金めっきのめっ
き皮膜を順次形成することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】無電解ニッケルめっきは、めっき
液中のニッケルイオンがニッケルイオンの水素化ホウ素
ナトリウム、ジメチルアミンボラン等のホウ素系還元剤
の働きによって、銅等の金属の活性化した表面にニッケ
ル−ホウ素合金を析出させるものであればよく、特に限
定しない。
【0014】また、無電解パラジウムめっきは、置換パ
ラジウムと還元型無電解パラジウムがある。置換パラジ
ウムめっきは、下地のニッケルとめっき液中のパラジウ
ムイオンの置換反応によって、ニッケル表面にパラジウ
ム皮膜を形成するものであればよく、特に限定しない。
【0015】また、還元型無電解パラジウムめっきは、
めっき液中のパラジウムイオンの還元剤の働きによっ
て、ニッケル表面にパラジウムを析出させるものであれ
ばよく、特に限定しない。
【0016】無電解金めっきは、置換金めっきと還元型
無電解金めっきがある。置換金めっきは下地のパラジウ
ムと溶液中の金イオンとの置換反応によって、パラジウ
ム表面に金皮膜を形成するものであり、還元型無電解金
めっきはめっき液中の金イオンが金イオンの還元剤の働
きによって金表面に金を析出させるものであればよく、
特に限定しない。無電解金めっき皮膜は、置換金めっき
だけの皮膜、または置換金めっきと還元型無電解金めっ
きを順次形成した多層皮膜でもよい。
【0017】基材の種類は、セラミック、半導体、樹脂
基板等があるが、特に限定するものではない。樹脂基板
についてもフェノール、エポキシ、ポリイミド等のもの
があるが特に限定するものではない。
【0018】
【実施例】実施例 銅張りポリイミド積層板をエッチングレジスト形成、エ
ッチング後の導体パターンの露出した銅端子上に以下の
処理を行う。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 工 程 溶 液 濃 度 液温 浸漬時間 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ・脱脂 Z−200 60℃ 1分 ・水洗 室温 2分 ・ソフトエッチング 過硫酸アンモニウム 100g/l 室温 1分 ・水洗 室温 2分 ・酸洗 硫酸 10体積% 室温 1分 ・水洗 室温 2分 ・活性化 SA−100 室温 5分 ・水洗 室温 2分 ・無電解ニッケル−ホウ素合金めっき(厚さ:5μm) トップケミアロイ66 65℃ 30分 ・水洗 室温 2分 ・無電解パラジウムめっき(厚さ:05μm) パレット 70℃ 5分 ・水洗 室温 2分 ・置換金めっき(厚さ:0.02μm) HGS−100 85℃ 10分 ・水洗 室温 2分 ・無電解金めっき(厚さ:0.5μm) HGS−2000 65℃ 19分 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注)Z−200(株式会社ワールドメタル製、商品名) SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名) トップケミアロイ66(奥野薬品工業株式会社製、商品名) パレット(小島化学薬品株式会社製、商品名) HGS−100(日立化成工業株式会社製、商品名) HGS−2000(日立化成工業株式会社製、商品名)
【0019】比較例 銅張りポリイミド積層板をエッチングレジスト形成、エ
ッチング後の導体パターンの露出した銅端子上に以下の
処理を行う。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 工 程 溶 液 濃 度 液温 浸漬時間 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ・脱脂 Z−200 60℃ 1分 ・水洗 室温 2分 ・ソフトエッチング 過硫酸アンモニウム 100g/l 室温 1分 ・水洗 室温 2分 ・酸洗 硫酸 10体積% 室温 1分 ・水洗 室温 2分 ・活性化 SA−100 室温 5分 ・水洗 室温 2分 ・無電解ニッケル−燐合金めっき(厚さ:5μm) NIPS−100 85℃ 20分 ・水洗 室温 2分 ・無電解パラジウムめっき(厚さ:0.5μm) パレット 70℃ 5分 ・水洗 室温 2分 ・置換金めっき(厚さ:0.02μm) HGS−100 85℃ 10分 ・水洗 室温 2分 ・無電解金めっき(厚さ:0.5μm) HGS−2000 65℃ 40分 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注)Z−200(株式会社ワールドメタル製、商品名) SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名) NIPS−100(日立化成工業株式会社製、商品名) パレット(小島化学薬品株式会社製、商品名) HGS−100(日立化成工業株式会社製、商品名) HGS−2000(日立化成工業株式会社製、商品名)
【0020】実施例と比較例で得た半導体搭載用基板の
半田ボール端子に、半田ボールを接続して150℃、5
0時間の加熱劣化試験を行った。実施例のニッケル−ホ
ウ素合金皮膜を形成したものは、半田ボール接続強度
(シェア強度)の低下率が0%であった。比較例のニッ
ケル−燐合金皮膜を形成したものは、半田ボール接続強
度(シェア強度)の低下率が40%であった。
【0021】
【発明の効果】このように本発明により、半田ボール接
続性に優れた半導体搭載用基板とその製造方法を提供す
ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属からなる回路上に無電解ニッケルめっ
    き皮膜が形成され、その無電解ニッケルめっき皮膜上に
    無電解パラジウムめっき皮膜が形成され、その無電解パ
    ラジウムめっき皮膜上に無電解金めっき皮膜が形成され
    た半導体搭載用基板において、無電解ニッケルめっき皮
    膜がニッケル−ホウ素合金皮膜であることを特徴とする
    半導体搭載用基板。
  2. 【請求項2】金属からなる回路上に、無電解ニッケル−
    ホウ素合金めっき皮膜、無電解パラジウムめっき皮膜、
    無電解金めっき皮膜を順次形成することを特徴とする半
    導体搭載用基板の製造方法。
JP30235197A 1997-11-05 1997-11-05 半導体搭載用基板とその製造方法 Pending JPH11140658A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800555B2 (en) 2000-03-24 2004-10-05 Texas Instruments Incorporated Wire bonding process for copper-metallized integrated circuits
JP2005054267A (ja) * 2003-07-24 2005-03-03 Electroplating Eng Of Japan Co 無電解金めっき方法
JP2007031740A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2007142376A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Hitachi Chem Co Ltd 半導体チップ搭載用基板、これを用いた半導体パッケージ
JPWO2011099597A1 (ja) * 2010-02-15 2013-06-17 株式会社Jcu プリント配線板の製造方法

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