(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体搭載部と、ワイヤボンディング用端子と、外部接続用端子と、前記ワイヤボンディング用端子と外部接続用端子とを電気的に接続する導体回路と、これらを支持する絶縁部からなる半導体搭載用基板であって、
前記ワイヤボンディング用端子が、端子形状の銅の表面に、無電解ニッケルめっき皮膜を形成し、その表面に置換パラジウムめっき皮膜または無電解パラジウムめっき皮膜を形成し、その表面に置換金めっき皮膜を形成し、その表面に無電解金めっき皮膜を形成してなるものである
ことを特徴とする半導体搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤボンディング用端子とその製造方法並びにそのワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板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半導体搭載用パッケージであるチップオンボード（以下、ＣＯＢという。）やマルチチップモジュール（以下、ＭＣＭという。）等の需要が伸びている。
これらのパッケージと半導体チップとの電気的接続は、通常、ワイヤボンディングが用いられる。このパッケージにおけるワイヤボンディング用端子としては、例えば、社団法人プリント回路学会誌「サーキットテクノロジー」（１９９３年Ｖｏｌ．８  Ｎｏ．５  ３６８〜３７２頁）に掲載されているように、端子部分の銅箔表面に、ニッケルめっき皮膜／置換金めっき皮膜／無電解金めっき皮膜を形成することが知られている。また、特開平５−５５７２７号公報には、端子部分の回路銅の表面に、ニッケルめっき皮膜／パラジウムめっき皮膜を形成することが記載されている。
【０００３】
また、配線板の端部にコネクタへ挿入する端子部として、金めっきを行なうことは、古くから知られており、例えば、特開平１−１８０９８５号公報には、銅箔の表面に、ニッケルめっき皮膜／パラジウムのめっき核の形成／無電解金めっき皮膜を形成することが記載され、特開平５−３２７１８７号公報には、銅箔の表面に、パラジウムめっき皮膜／金めっき皮膜あるいはパラジウムめっき皮膜を形成することが記載され、特開平６−２２８７６２号公報には、銅箔の表面に、ニッケルめっき皮膜／パラジウムストライクめっき皮膜／置換金めっき皮膜を形成することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の構造や方法においては、めっきを行なった後の加熱処理によって、ワイヤボンディングの成功率が著しく低下するという課題がある。このような加熱処理とは、例えば、めっきを行なった後に、水分を除去するために乾燥するときに加わる熱がある。
【０００５】
本発明は、加熱処理を行なってもワイヤボンディングの成功を妨げない、ワイヤボンディング用端子とその製造方法並びにそのワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイヤボンディング用端子は、端子形状の銅の表面に、無電解ニッケルめっき皮膜、置換パラジウムめっき皮膜または無電解パラジウムめっき皮膜、置換金めっき皮膜、無電解金めっき皮膜を、この順序に形成したことを特徴とする。
【０００７】
無電解ニッケルめっき皮膜の厚さは、１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ未満であると、加熱処理後のワイヤボンディングの成功率が低下する。
また、上限は、ほとんど経済的な理由によってのみ制限され、通常は、１５μｍまでとするのが好ましい。
【０００８】
置換パラジウムめっき皮膜または無電解パラジウムめっき皮膜の厚さは、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ未満であると、加熱処理後のワイヤボンディングの成功率が低下する。
また、上限は、ほとんど経済的な理由によってのみ制限され、通常は、２μｍまでとするのが好ましい。
【０００９】
置換金めっき皮膜と無電解金めっき皮膜の厚さの和は、０．０４μｍ以上であることが好ましく、０．０４μｍ未満であると、加熱処理後のワイヤボンディングの成功率が低下する
また、上限は、ほとんど経済的な理由によってのみ制限され、通常は、２μｍまでとするのが好ましい。
【００１０】
このようなワイヤボンディング用端子を製造するには、端子形状の銅の表面に、無電解ニッケルめっき皮膜を形成し、その表面に置換パラジウムめっき皮膜または無電解パラジウムめっき皮膜を形成し、その表面に置換金めっき皮膜を形成し、その表面に無電解金めっき皮膜を形成することによって、得られる。
【００１１】
このようなワイヤボンディング用端子を有する半導体搭載用基板としては、ＣＯＢ，ＭＣＭの他、ピングリッドアレイ（以下、ＰＧＡという。）、ボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという。）等、どのような基板に用いることもでき、絶縁基材としては、セラミクス等無機質基板や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の有機質基板等、どのような材料でも用いることができる。
【００１２】
【実施例】
実施例１
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解ニッケルめっき）
続いて、無電解ニッケルめっき液であるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（無電解パラジウムめっき）
続いて、無電解パラジウムめっき液であるＡＰＰ（石原薬品工業株式会社製、商品名）に、５０℃で２０分間、浸漬処理する。
工程５：（置換金めっき）
続いて、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で１０分間、浸漬処理する。
工程６：（無電解金めっき）
続いて、無電解金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、６５℃で４０分間、浸漬処理する。
【００１３】
実施例２
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解ニッケルめっき）
続いて、無電解ニッケルめっき液であるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（置換パラジウムめっき）
続いて、置換パラジウムめっき液であるＭＣＡ（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、２５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程５：（置換金めっき）
続いて、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で１０分間、浸漬処理する。
工程６：（無電解金めっき）
続いて、無電解金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、６５℃で４０分間、浸漬処理する。
【００１４】
比較例１
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解ニッケルめっき）
続いて、無電解ニッケルめっき液であるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（置換金めっき）
続いて、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で１０分間、浸漬処理する。
工程５：（無電解金めっき）
続いて、無電解金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、６５℃で４０分間、浸漬処理する。
【００１５】
比較例２
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解ニッケルめっき）
続いて、無電解ニッケルめっき液であるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（無電解パラジウムめっき）
続いて、無電解パラジウムめっき液であるＡＰＰ（石原薬品株式会社製、商品名）に、５０℃で２０分間、浸漬処理する。
【００１６】
比較例３
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解ニッケルめっき）
続いて、無電解ニッケルめっき液であるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（無電解パラジウムめっき）
続いて、無電解パラジウムめっき液であるＡＰＰ（石原薬品株式会社製、商品名）に、５０℃で２０分間、浸漬処理する。
工程５：（置換金めっき）
続いて、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で１０分間、浸漬処理する。
【００１７】
比較例４
銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に孔をあけ、スルーホールめっきを行ない、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去し、不要な箇所にめっきを析出させないように、ソルダーレジストを兼ねためっきレジストを形成した後、以下の工程によりワイヤボンディング端子を形成した。
工程１：（前処理）
上記基板を、脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に、５０℃で３分間浸漬し、２分間水洗し、その後、１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液に１分間浸漬し、２分間水洗し、１０％の硫酸で１分間浸漬し、２分間水洗する。
工程２：（活性化）
続いて、めっき活性化処理液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で５分間、浸漬処理し、２分間水洗する。
工程３：（無電解パラジウムめっき）
続いて、無電解パラジウムめっき液であるＡＰＰ（石原薬品株式会社製、商品名）に、５０℃で２０分間、浸漬処理する。
工程４：（置換金めっき）
続いて、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、８５℃で１０分間、浸漬処理する。
工程５：（無電解金めっき）
続いて、無電解金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、６５℃で４０分間、浸漬処理する。
【００１８】
以上のようにして作製した配線板を、そのままの状態のものと、１８０℃で２時間熱処理したものの両方に、ワイヤボンディングを行なった。このときに、１つの配線板に行なうワイヤボンディングの数を１００本とし、ワイヤボンディングに成功したものの数を付着率で表す。
熱処理をしないものは、実施例１、２、比較例１では、付着率は１００％であり、密着強度は９〜１３ｇであったが、比較例２、３、４では付着しないものが発生し、密着強度も０〜１０ｇとばらついた。
熱処理を行なったものは、実施例１、２では１００％であり密着強度も９〜１３ｇであったが、比較例ではいずれも付着しないものが多く、密着強度も０〜１０ｇとばらついた。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、加熱処理によってもワイヤボンディングの成功を妨げないワイヤボンディング用端子とその製造方法並びにそのワイヤボンディング端子を用いた半導体搭載用基板の製造方法を提供することができる。