(57)【要約】【課題】  Ｐを含有したＮｉメッキ層を金属端子パッドに採用しつつも、半田との界面剥離による強度低下を生じにくい配線基板を提供する。【解決手段】  配線基板１において、金属端子パッド１７は、Ｐ含有率が８．５質量％以上１５質量％以下にて含有する無電解Ｎｉメッキ層５３を有し、該無電解Ｎｉメッキ層５３がＡｕ系メッキ層５４にて覆われてなる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と導体層を有する配線積層部を有し、該積層体の一方の主表面上に複数の金属端子パッドが配置され、
前記金属端子パッドは、Ｐ含有率が８．５質量％以上１５質量％以下にて含有する無電解Ｎｉメッキ層を有し、該無電解Ｎｉメッキ層の半田接合側の主表面がＡｕメッキ層にて覆われてなることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記Ａｕメッキ層は、前記無電解Ｎｉメッキ層の表層部を置換する形で形成された置換メッキ層である請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の配線基板の前記金属端子パッドに、Ｓｎを主成分とする半田合金からなる半田部材を接合して製造されたことを特徴とする半田部材付き配線基板。
【請求項４】
前記半田部材に前記Ａｕメッキ層が溶融拡散してなる請求項３記載の半田部材付き配線基板。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の配線基板の製造方法であって、
前記配線積層部の一方の主表面上にＰ含有率が８．５質量％以上１５質量％以下にて含有する無電解Ｎｉメッキ層を形成する工程と、
前記無電解Ｎｉメッキ層の第一主表面上にＡｕメッキ層を形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の半田部材付き配線基板の製造方法であって、請求項１又は請求項２に記載の配線基板の前記金属端子パッドに、Ｓｎを主成分とする半田合金からなる半田部材を接合することを特徴とする半田部材付き配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は配線基板、半田部材付き配線基板及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−４０９８号公報
【非特許文献１】「均一液滴噴霧法により作製したＰｂフリーはんだボールの評価」  日立金属技報  Ｖｏｌ．１８（２００２）４３頁
【非特許文献２】「高信頼性Ｓｎ−Ａｇ系鉛フリーはんだの開発」  豊田中央研究所Ｒ＆Ｄレビュー  Ｖｏｌ．３５  Ｎｏ．２  （２０００）  ３９頁
【０００３】
ＩＣあるいはＬＳＩ等のチップ接続用として使用される多層配線基板のうち、オーガニックパッケージ基板と称されるものは、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部を有し、該配線積層部の一方の主表面上に、フリップチップ接続用あるいはマザーボード接続用（例えばＢＧＡあるいはＰＧＡによる）の複数の金属端子パッドが配置される。これら金属端子パッドは、配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通する。内層導体層及びビアは導電率の良好なＣｕ系金属で構成されるのが一般的であり、金属端子パッドも、これらと接続する本体部分がＣｕメッキ層として形成される。しかし、金属端子パッドにはチップやマザーボードと接続するための半田が接触するので、半田との結合力及びぬれ性を向上させるため、Ａｕメッキが施される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線基板のパッド用メッキ構造においては、上記のＡｕメッキ層はＮｉメッキ層上に形成される。パッド用メッキとして一般に使用されている無電解Ｎｉメッキ浴には、還元剤として次亜リン酸ナトリウムなどのリン酸化合物が使用されるため、得られる無電解Ｎｉメッキ層に４〜８質量％もの多量のＰが必然的に含有される。半田リフロー時には最表層部のＡｕメッキ層は半田に溶融吸収され、下地の無電解Ｎｉメッキ層と半田とが直接接触する。このとき、無電解Ｎｉメッキ層中にＰが多量に含まれていると、Ｐの濃化したＰリッチ層が半田と無電解Ｎｉメッキ層との間に形成されることが知られている（非特許文献１）。Ｓｎを主体とした半田においては、非特許文献２には、Ｐが混入すると半田の流れ性が減少することが知られているが、これは、溶融半田の表面にＰが集まって表面張力を増加させるためであると考えられ、Ｐリッチ層形成の一因になっている可能性がある。
【０００５】
Ｐを含有した無電解Ｎｉメッキ層上に半田接続した場合、基板の反りや落下衝撃等を受けた際の、半田接合部での界面剥離による強度低下が従来しばしば問題とされてきた。特に、半田側のＳｎとＮｉとの反応により脆いＮｉ−Ｓｎ合金層が形成されると、半田側での延性破壊が進みにくくなり、接合強度はより低下しやすくなる。また、近年、環境汚染の問題から、従来のＳｎ−Ｐｂ共晶半田に代えて、Ｐｂを含有しない、いわゆるＰｂフリー半田が使用されるようになってきた。Ｐｂフリー半田の多くは従来の共晶半田と同様にＳｎを主成分に構成されているが、共晶半田で使用されているＰｂに代え、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉなどを副成分として含有する。副成分の主体をこれら元素で構成しつつも、多少のＰｂの含有を残した折衷的な半田も使用されている。Ｐｂフリー半田は、Ｓｎ−Ｐｂ共晶半田と比較して延性に乏しいので、半田接合部における界面剥離をより生じやすい。
【０００６】
非特許文献１などに開示されている実験結果を見れば、上記Ｐリッチ層の形成が界面剥離の直接の要因であると考えられても何ら不思議ではないし、事実、Ｎｉ−Ｂ系無電解Ｎｉメッキや電解Ｎｉメッキなど、Ｐを含有しないＮｉメッキを採用すれば、半田接合部での界面剥離を大幅に抑制することができる。しかし、電解Ｎｉメッキを用いたパッド形成工程では、パッドが形成される誘電体層面（パッド形成面）上に、パッドに接続するメッキ用の導通路（タイバー）を複雑に入り組んだ形で形成する必要がある。この方式では、パッド間にメッキタイバー挿入用のスペースを確保しなければならないので、パッドの配列間隔を一定以上には縮小できなくなり、基板面積の増大を引き起こしやすくなるとともに、設計上の制約も非常に大きくなる問題がある。他方、Ｎｉ−Ｂ系無電解Ｎｉメッキは、還元剤として水素化ホウ素化合物を用いるので、Ｎｉ析出の還元反応時に多量の水素ガスが発生し、この水素ガスが無電解Ｎｉメッキ層中に取り込まれて気泡や膨れといった不良を生じやすい問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、Ｐを含有した無電解Ｎｉメッキ層を金属端子パッドに採用しつつも、半田との界面剥離による強度低下を生じにくい配線基板と、それを用いた半田部材付き配線基板及び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及び作用・効果】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の配線基板は、誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部を有し、該積層体の一方の主表面上に複数の金属端子パッドが配置され、
前記金属端子パッドは、Ｐ含有率が８．５質量％以上１５質量％以下にて含有する無電解Ｎｉメッキ層を有し、該無電解Ｎｉメッキ層の半田接合側の主表面がＡｕメッキ層にて覆われてなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の半田部材付き配線基板は、上記本発明の配線基板の金属端子パッドに、Ｓｎを主成分（Ｓｎ含有量が５０質量％以上）とする半田合金からなる半田部材を接合して製造されたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の配線基板の製造方法は、上記本発明の配線基板の製造方法であって、
配線積層部の一方の主表面上にＰ含有率が８．５質量％以上１５質量％以下にて含有する無電解Ｎｉメッキ層を形成する工程と、
無電解Ｎｉメッキ層の第一主表面上にＡｕメッキ層を形成する工程とを有することを特徴とする。なお、本明細書においてＡｕメッキ層は、Ａｕ以外の副成分含有量が１０質量％以下のＡｕ合金メッキ層を概念として含む。
【００１１】
また、本発明の半田部材付き配線基板の製造方法は、上記本発明の半田部材付き配線基板の製造方法であって、本発明の配線基板の前記金属端子パッドに、Ｓｎを主成分とする半田合金からなる半田部材を接合することを特徴とする。
【００１２】
既に説明したごとく、従来の配線基板の金属端子パッドに使用されている無電解Ｎｉメッキ層のＰ含有率は４〜８質量％であり、半田との接触時におけるＰリッチ層の形成が、界面剥離の主因と考えられてきた。従って、当業者であれば、Ｐリッチ層の形成抑制を図るには、無電解Ｎｉメッキ層中のＰ含有量を削減する（あるいはＰの含有を排除する）、というのが通常の発想である。しかし、リン酸化合物を無電解Ｎｉメッキの還元剤として使用している以上、過度にＰを削減することはメッキ効率の低下に直結する問題がある。他方、Ｎｉ−Ｂ系無電解Ｎｉメッキや電解Ｎｉメッキの問題点は既に説明済みである。
【００１３】
本発明者らは、上記とは全く異なる発想として、無電解Ｎｉメッキ層のＰ含有率を、敢えて従来よりも高い８．５質量％以上１５．０質量％以下にシフトさせて評価を行なったところ、意外にも半田との界面剥離が抑制され、半田との接合強度が大幅に改善されることを見出して、本発明を完成させるに至ったのである。
【００１４】
無電解Ｎｉメッキ層中のＰ含有率は、無電解Ｎｉメッキ浴への、還元剤をなすリン酸化合物（例えば次亜リン酸ナトリウムやピロリン酸ナトリウム）の配合量によって調整が可能である。Ｐ含有率が８．５質量％未満では、金属端子パッドに対する半田部材の接合強度向上効果に乏しい。他方、Ｐ含有率が１５．０質量％を超えると、メッキ浴の不安定化を招きやすくなり、安定したＮｉメッキの形成が困難となる。無電解Ｎｉメッキ層中のＰ含有率は、より望ましくは９．０質量％以上１０．０質量％以下であるのがよい。
【００１５】
Ａｕメッキ層は電解Ａｕメッキ層や非置換型の無電解Ａｕメッキ層であってもよいが、本発明の効果は、Ａｕメッキ層が、無電解Ｎｉメッキ層の表層部を置換する形で形成された置換メッキ層（無電解メッキ層である）として構成されている場合に、とりわけ顕著に発揮される。無電解Ａｕメッキは、水素化ホウ素カリウムやジメチルアミンボランを還元剤に用いるとともに、少なくとも反応初期においては、被メッキ側の下地金属との置換反応によりメッキ金属を析出させる。該置換反応を進行させるには、下地金属であるＮｉがメッキ浴中に溶出する必要があるが、この溶出は、メッキ金属に覆われていない下地金属の露出部にメッキ浴が接触することにより起こる。このとき、下地金属の表面には水系のメッキ浴との接触により酸化皮膜が形成される。他方、周囲に析出するメッキ金属は該酸化皮膜上にも回り込んで成長するため、形成されるメッキ層と下地金属との界面に酸化皮膜が残留しやすくなるのである。本発明を採用すれば、置換メッキにより酸化皮膜が形成されやすいにもかかわらず、半田との界面剥離を大幅に抑制することができる。
【００１６】
近年、配線基板用に使用される半田においては、環境保護の観点から、Ｐｂの使用量をなるべく削減しようとする傾向がある。一般に多用されているＳｎ−Ｐｂ共晶半田は、Ｓｎ−３８質量％Ｐｂの共晶組成を有し、融点は１８３℃である。この組成からＰｂリッチ側にシフトしても、Ｓｎリッチ側にシフトしても合金の融点（液相線）は上昇する。単体のＳｎ金属は、共晶半田から単純に全てのＰｂを削減したものに相当するが、融点が２３２℃と共晶半田の融点よりも５０℃近くも高く、そのままでは代替半田としての採用は難しい。
【００１７】
そこで、本発明にて採用する半田部材については、Ｓｎをベースとして、Ｐｂ以外の共晶形成成分を模索することになる。その条件としては、融点低下効果がなるべく大きいことに加え、価格が安価であるか、多少高価であっても添加量が少なくて済むこと、半田付け性や流れ性が良好であること、耐食性に優れていること、などがある。しかし、これらをバランスよく具備した副成分の種類は案外限られており、Ｚｎ、Ｂｉ、Ａｇ及びＣｕなど数元素に過ぎない。Ｓｎ−Ｚｎ系は１５質量％Ｚｎ付近に共晶点を有し、該組成で１９５℃程度まで融点が下がる。しかし、Ｚｎは耐食性に難点があり、通常は７〜１０質量％前後の添加量が留められるが、該組成付近の二元系では２１５℃前後までしか融点が下がらない。そこで、１〜５質量％のＢｉを添加して融点調整を行なうが、最終的に２００℃未満の融点を得ることは難しい。さらに、Ｂｉは高価であり、戦略物質でもあるため供給の安定性にも難がある。
【００１８】
一方、ＡｇやＣｕは、単独ではＳｎよりもはるかに高融点であるが、Ｓｎ−Ａｇ系については５質量％Ａｇ付近の、Ｓｎ−Ｃｕ系については２質量％Ｃｕ付近の、いずれもＳｎリッチ側に共晶点が存在する。また、Ａｇ−Ｃｕ系も共晶系であり、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕの三元共晶を利用することでさらに融点を下げることができる。しかし、Ｓｎ−Ａｇ系もＳｎ−Ｃｕ系も、いずれも二元共晶温度は２２０℃前後であり、３元共晶系を採用しても２００℃以下に融点を下げることは不可能である。なお、Ｓｎ−Ａｇ系合金の場合、低融点化の観点からの推奨組成は、Ｓｎに対しＡｇ含有率が３質量％以上６質量％以下である。同様に、Ｓｎ−Ｃｕ系合金の場合、Ｓｎに対しＣｕ含有率が１質量％以上３質量％以下である。さらに、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金の場合は、Ａｇ＋Ｃｕが３質量％以上６質量％以下であり、Ｃｕ／（Ａｇ＋Ｃｕ）が質量比にて０．１以上０．５以下である。
【００１９】
以上の議論からも明らかなように、Ｓｎ−Ｐｂ共晶半田からＰｂ含有率を大幅に下げたＳｎ合金により半田部材を構成しようとした場合、半田の融点は２００℃を超える高温半田部材となることがほぼ不可避となる（上限は、Ｓｎ単体の２３２℃である）。例えば、非特許文献２の表１に列挙されている各種組成のＰｂフリー半田においても、融点（液相線温度）Ｔｓは全て２００℃以上である。環境保護の観点からは、上記高温半田部材を構成するＳｎ合金は、Ｐｂ含有率が５質量％以下であること（より望ましくは１質量％以下であること、さらに望ましくは、不可避的不純物レベルのものを除き、Ｐｂが可及的に含有されていないこと）がよい、ということになる。
【００２０】
この場合、半田接合温度が高くなる分、ＳｎとＮｉとの化合物形成もより進みやすくなり、半田接合強度の観点からは不利となる。しかし、本発明を採用すれば、Ｐによる接合強度低下の影響をあまり心配しなくてもよいので、化合物形成による強度低下のマージンを広げることができ、信頼性の高い半田接合構造を得ることができる。該効果は、高温半田部材は金属端子パッドに直接接合されている場合に、特に顕著である。
【００２１】
なお、高温半田部材をなす半田ボールを介して、マザーボード側の端子パッドに接続される金属端子パッド（例えばＢＧＡ用の金属端子パッド）は、パッド面積が大きく熱応力も付加されやすいため、上記本発明を適用した場合の効果が特に顕著である。
【００２２】
なお、本発明において誘電体層は高分子材料で構成してもよいし、アルミナ等のセラミックで構成してもよい。
【発明の実施の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図３は本発明の一実施形態に係る配線基板１の断面構造を模式的に示すものである。該配線基板は、耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板状コア２の両表面に、所定のパターンに配線金属層をなすコア導体層Ｍ１，Ｍ１１がそれぞれ形成される。これらコア導体層Ｍ１，Ｍ１１は板状コア２の表面の大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層又は接地層として用いられるものである。他方、板状コア２には、ドリル等により穿設されたスルーホール１２が形成され、その内壁面にはコア導体層Ｍ１，Ｍ１１を互いに導通させるスルーホール導体３０が形成されている。また、スルーホール１２は、エポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材３１により充填されている。
【００２４】
また、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１の上層には、感光性樹脂組成物６にて構成された第一ビア層（ビルドアップ樹脂絶縁層：誘電体層、一つの誘電体層が複数の樹脂シート等を積層して形成してもよい）Ｖ１，Ｖ１１がそれぞれ形成されている。さらに、その表面にはそれぞれ金属配線７を有する第一導体層Ｍ２，Ｍ１２がＣｕメッキにより形成されている。なお、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１と第一導体層Ｍ２，Ｍ１２とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。同様に、第一導体層Ｍ２，Ｍ１２の上層には、感光性樹脂組成物６を用いた第二ビア層（ビルドアップ樹脂絶縁層：誘電体層）Ｖ２，Ｖ１２がそれぞれ形成されている。その表面には、金属端子パッド８，１８を有する第二導体層Ｍ３，Ｍ１３が形成されている。これら第一導体層Ｍ２，Ｍ１２と第二導体層Ｍ３，Ｍ１３とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。  ビア３４は、図７に示すように、ビアホール３４ｈとその内周面に設けられたビア導体３４ｓと、底面側にてビア導体３４ｓと導通するように設けられたビアパッド３４ｐと、ビアパッド３４ｐと反対側にてビア導体３４ｈの開口周縁から外向きに張り出すビアパッド３４ｌとを有している。
【００２５】
板状コア２のおもて面側においては、コア導体層Ｍ１、第一ビア層Ｖ１、第一導体層Ｍ２及び第二ビア層Ｖ２が第一の配線積層部Ｌ１を形成している。また、板状コア２の裏面側においては、コア導体層Ｍ１１、第一ビア層Ｖ１１、第一導体層Ｍ１２及び第二ビア層Ｖ１２が第二の配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、誘電体層と導体層とが交互に積層されたものであり、いずれも板状コア２から遠い側の主表面には、複数の金属端子パッド１０ないし１７がそれぞれ形成されている。第一配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド１０は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するためのパッドである半田パッドを構成する。また、第二配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７は、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面パッドとして利用されるものである。
【００２６】
図１に示すように、第一側パッド１０は配線基板１のおもて面の略中央部分に格子状に配列し、各々その上に形成された半田バンプ１１（図３）とともにチップ搭載部４０を形成している。また、図２に示すように、第二導体層Ｍ１３内の第二側パッド１７も、格子状に配列形成されている。そして、各第二導体層Ｍ３，Ｍ１３上には、それぞれ、感光性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層８，１８（ＳＲ１，ＳＲ１１）が形成されている。いずれも第一側パッド１０あるいは第二側パッド１７を露出させるために、各パッドに一対一に対応する形で開口部８ａ，１８ａが形成されている。
【００２７】
ビア層Ｖ１，Ｖ１１，Ｖ２，Ｖ１２、及びソルダーレジスト層８，１８は例えば以下のようにして製造されたものである。すなわち、感光性樹脂組成物ワニスをフィルム化した感光性接着フィルムをラミネート（貼り合わせ）し、ビアホール３４ｈに対応したパターンを有する透明マスク（例えばガラスマスクである）を重ねて露光する。ビアホール３４ｈ以外のフィルム部分は、この露光により硬化する一方、ビアホール３４ｈ部分は未硬化のまま残留するので、これを溶剤に溶かして除去すれば、所期のパターンにてビアホール３４ｈを簡単に形成することができる（いわゆるフォトビアプロセス）。
【００２８】
図４は、本発明に係る配線基板の、第二側パッド１７側の構造の具体例を示すものである（ただし、パッド構造自体は第一側パッド１０においても同じである）。第二側パッド１７は、板状コア２に近い側からＣｕメッキ層５２及び無電解Ｎｉメッキ層５３（厚さ：２μｍ以上７μｍ以下）がこの順序で積層されている。無電解Ｎｉメッキ層５３の半田接合側の主表面には、半田部材としての半田ボール１４０が直接接合されている。該半田ボール１４０は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金（例えばＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕ）、Ｓｎ−Ｃｕ合金（例えばＳｎ−２質量％Ｃｕ）、Ｓｎ−Ｚｎ合金（例えばＳｎ−１０質量％Ｚｎ）、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金（例えばＳｎ−８質量％Ｚｎ−３質量％Ｂｉ）などのＳｎ合金からなる、融点（液相線温度）が２００℃以上の高温半田ボールである。
【００２９】
上記のような半田ボール１４０つきのバッド接続構造は、図６のようにして形成されたものである。すなわち、工程３に示すように、上記の無電解Ｎｉメッキ層５３の表面を覆うようにＡｕメッキ層５４（例えばＡｕメッキ層：厚さ０．０３μｍ以上０．１μｍ以下）を形成してパッド１７とし、さらに半田ボール１４０を該パッド１７上に載置する。その状態で、工程４に示すように、半田ボール１４０を、ボールを構成しているＳｎ合金の融点以上に加熱して溶融させ、パッド１７に接合する。このとき、最表層部のＡｕメッキ層５４は半田に溶融吸収され、下地の無電解Ｎｉメッキ層５３と半田ボール１４０とが直接接触する。
【００３０】
無電解Ｎｉメッキ層５３は、Ｎｉ−Ｐ系無電解Ｎｉメッキ層とされている。メッキ金属源として硫酸Ｎｉが配合され、還元剤として次亜リン酸ナトリウムやピロリン酸ナトリウムなどのリン酸化合物を添加した浴が使用される。無電解Ｎｉメッキ層５３のＰ含有率は８．５質量％以上１５質量％以下である。Ｐ含有率の高い無電解Ｎｉメッキ層５３を得るには、リン酸化合物の添加量を増した酸性メッキ浴の採用が望ましい。具体的な浴組成の例を以下に示す。
硫酸ニッケル      ２１ｇ／リットル
乳酸              ２８ｇ／リットル
プロピオン酸      ２８ｇ／リットル
次亜リン酸ナトリウム  ２１ｇ／リットル
【００３１】
また、図６のＡｕメッキ層５４は、図５の工程１及び工程２に示すように、無電解Ｎｉメッキ層５３の半田接合側の主表面表層部を置換する形で形成された置換メッキ層である。該置換メッキは、水素化ホウ素カリウムやジメチルアミンボランを還元剤として使用する無電解メッキにて行なわれ、メッキ金属源としては１価又は３価のＡｕシアン錯体塩が使用される。浴組成の一例を以下に示す。
ジシアノ金（Ｉ）酸カリウム    ５．８ｇ／リットル
ジシアン化カリウム              １３ｇ／リットル
水酸化カリウム              １１．３ｇ／リットル
水素化ホウ素カリウム        ２１．６ｇ／リットル
【００３２】
なお、各配線積層部Ｌ１，Ｌ２はソルダーレジスト層８，１８にて覆われてなり、それらソルダーレジスト層８，１８の開口８ａ，１８ａの内周縁が、金属端子パッド１０，１７の主表面外周縁よりも内側に張り出して位置している。そして、金属端子パッド１０，１７は、Ｃｕメッキ層５２の外周縁部５２ｐがソルダーレジスト層８，１８と直接接し、ここに面粗し処理が施されている。また、金属端子パッド１０，１７の電解Ｎｉメッキ層５３は、ソルダーレジスト層８，１８の開口８ａ，１８ａの内側に位置する領域のみＡｕメッキ層（図６：符号５４）にて覆われている。
【００３３】
無電解Ｎｉメッキ層５３のＰ含有率を前述の組成範囲に調整することで、パッド１７に対する半田ボール１４０の接合強度を著しく高めることができる。
【００３４】
本発明の効果を確認するため、次のような実験を行なった。すなわち、図４に示す無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層５２として、Ｐ組成を６質量％〜１５質量％（実施例）の各水準にて調整したものを厚さ７μｍにて形成し、さらに厚さ５０ｎｍのＡｕメッキ層を無電解Ａｕメッキにより形成したパッド（直径４５０μｍ）を有する基板サンプルを用意した。格子状に配列したパッドの総数は１６００個とし、それぞれ組成Ｓｎ−４質量％Ａｇ−０．５質量％ＣｕのＳｎ系高温半田（融点２２１℃）からなる直径６００μｍの半田ボールをパッド上に配置した。その状態で基板を大気中にてピーク温度２６０℃で１分加熱を５サイクル行い、半田ボールをパッドに接続した。その状態で所定の試験機により、リフロー後の各半田ボールを把持して、パッド平面に対して直角方向に引張力が加わるように荷重を付加し、端子が破壊するときの破壊モードを調査した。半田ボールが下地の基板ごと引き抜かれて破壊したものを良好、半田ボールとパッドとの界面に破断面が生じたものを不良として判定した（この２つの破壊モード以外は観察されなかった）。以上の結果を図７に示す。これによると、Ｐ組成が本発明の範囲内にあるものは、良好の結果比率が高いことがわかる。また、図８は、各組成における半田ボール／パッド界面の状態を示すＳＥＭ観察画像である（倍率７０００倍）。Ｎｉを主体とするパッドとＳｎを主体とする半田ボールとの界面には、Ｎｉ−Ｓｎ合金層が形成されているが、該合金層中に形成される針状の結晶粒が、パッド側のＰ濃度が高くなるにつれて微細化し、密着強度の向上に寄与している可能性がある。また、該合金層に対し半田ボール側に隣接する領域に形成されるＰリッチ層は、パッド側のＰ濃度が高くなるにつれて不明瞭となることも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の配線基板の一実施形態を示す平面図。
【図２】同じく裏面図。
【図３】本発明に係る配線基板の断面構造の一例を示す図。
【図４】ＢＧＡパッドによる接続構造を模式的に示す断面図。
【図５】Ａｕメッキ層を置換メッキにより形成する工程の説明図。
【図６】図５の接続構造における半田ボールの接続工程を示す説明図。
【図７】本発明の効果確認試験の結果を示すグラフ。
【図８】各試料の断面ＳＥＭ観察画像。
【符号の説明】
【００３６】
１  配線基板
６  誘電体層
７  内層導体層
８，１８  ソルダーレジスト層
８ａ，１８ａ  開口
Ｌ１，Ｌ２  配線積層部
１０，１７  金属端子パッド
５２  Ｃｕメッキ層
５３  無電解Ｎｉメッキ層
５４  Ａｕメッキ層
１４０  半田ボール（半田部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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