(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の基板の一面側を半導体発光素子の実装面とするとともに他面側を回路部品の実装面とし、前記基板の表裏両面に銅メッキ層でパターンを形成したプリント配線板であって、前記半導体発光素子及び回路部品の実装面のそれぞれの前記銅メッキ層の上に銅メッキ層のすべての表面を被覆するようにＮｉメッキ層を積層するとともに当該Ｎｉメッキ層の上に置換型無電解Ａｕメッキ法によってＡｕメッキ層を積層し、前記半導体発光素子の実装面については、前記Ａｕメッキ層の上に電解Ａｕメッキ法によりボンディング用Ａｕメッキ層を積層形成したことを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）を多数配列して画像表示するためのＬＥＤパネルなどに用いられるプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示用のＬＥＤパネルは、図２に示すように表示基板５１と回路基板５２とから構成されたものが従来から使用されている。これらの表示基板５１及び回路基板５２はぞれぞれ絶縁性の基材の表面に配線パターンを形成したもので、表示基板５１にはＬＥＤチップ５３が実装搭載され、回路基板５２には表示基板５１に実装されたＬＥＤチップ５３を制御するドライバＩＣ等の各種の回路部品５４が実装され、ピンヘッダー６１を介して表示基板５１と回路基板５２の配線パターンが電気的に接続されている。ＬＥＤチップ５３は一極側を表示基板５１の配線パターンに導通させるとともに他極側をワイヤ５３ａのボンディングによって表示基板５１の配線パターンに導通させる実装方法が普通である。
【０００３】
表示基板５１及び回路基板５２はいずれも銅メッキのパターンを基材の表面に形成する点では共通であるが、表示基板５１には実装するＬＥＤチップ５３のワイヤボンディングのためにボンディング性が高く酸化しないＡｕメッキが必要とされている。したがって、従来では図３に示すように、表示基板５１の表面に銅パターン５１ａを形成し、ＬＥＤチップ５３を搭載するためにＮｉメッキ層５１ｂとＡｕメッキ層５１ｃを積層する処理がなされている。そして、Ａｕメッキ層５１ｃは銅パターン５１ａの表面にＮｉメッキ層５１ｂを形成した後に電解メッキにより形成されるのが普通である。
【０００４】
一方、ＬＥＤパネルはその薄型化が進み、表示基板５１と回路基板５２の２枚の組合せに代えて、図４に示すように、１枚の主基板５５にまとめて集約する構成としたものが利用されるようになった。すなわち、主基板５５の上面側をＬＥＤチップ５３の導通搭載面とした表示基板面とし、下面側を回路部品５４の実装面とすることによって、薄型化を可能としたのである。なお、１枚の主基板５５の表裏両面に配線パターンを形成するためには、主基板５５の基材に予めスルーホールを開けておけばよく、このスルーホールの内周に形成されるパターンが表裏両面側の配線パターンを導通させる接続パターン５５ａとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように１枚の主基板５５の表裏両面にＬＥＤチップ５３及び回路部品５４を搭載して回路パターンを形成する場合、回路パターンはかなり複雑になる。ＬＥＤチップ５３が実装される面には、ワイヤボンド仕様のため、Ａｕメッキ層５１ｃを施す必要がある。従来は、ＬＥＤチップ５３の実装は、表示基板５１のみにされており、この表示基板５１上でＬＥＤチップ５３の配線パターンを形成し且つすべての独立したパターンに電解Ａｕメッキ用の引き出し線を形成することが可能であり、表示基板５１の作製においても図３に示したように銅パターン５１ａ，Ｎｉメッキ層５１ｂ，Ａｕメッキ層５１ｃの形成の工程を進み、完成品としては全てのパターンにＡｕメッキを施すことが可能であった。また、回路基板５２はワイヤボンド仕様でないため、通常の銅メッキ後に銅の酸化防止のためフラックス処理で製造できる。
【０００６】
しかしながら、今日のように、１枚の主基板５５に対してその表面にＬＥＤチップ５３を実装し裏面に回路部品５４を実装する場合は、回路パターンの形成は可能であるが、電解Ａｕメッキ層の引き出し線を全ての独立したパターンに形成することは物理的に不可能である。ワイヤボンド仕様のＬＥＤ面側のみ電解Ａｕメッキ用引き出し線を形成した場合は、基板作製時のＡｕメッキ工程でＡｕメッキが施される間、ＬＥＤの配線パターンに関係ない回路部のＡｕメッキ用の引き出し線がないパターンは銅パターン５１ａがむき出しのため、銅の表面の不純物がＡｕメッキ処理の時間中Ａｕメッキ槽の中で溶け出し、このＡｕメッキ槽を汚す。また、処理時の熱で回路部の銅パターンが酸化してしまうので、実質的に製造できないという問題がある。
【０００７】
このような問題に対し、還元無電解Ａｕメッキを利用すれば、銅パターンの酸化やＡｕメッキ液の汚染は免れる。しかしながら、還元無電解Ａｕメッキは電解Ａｕメッキに比べると処理コストが格段に高く、量産化には対応できない。また、還元無電解メッキでは銅パターンの保護は図られるものの、Ａｕメッキのボンディング性が著しく低下することは広く知られている。したがって、ＬＥＤチップ５３のワイヤ５３ａをＡｕメッキによるボンディングエリアにボンディングしても、その接合度が弱く信頼性に欠けるという問題がある。
【０００８】
本発明は、複雑な回路パターンであってもボンディング性が高く、しかも既存の電解メッキ設備とボンディング設備をそのまま利用して安価に製造できるプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１枚の基板の一面側を半導体発光素子の実装面とするとともに他面側を回路部品の実装面とし、前記基板の表裏両面に銅メッキ層でパターンを形成したプリント配線板であって、前記半導体発光素子及び回路部品の実装面のそれぞれの前記銅メッキ層の上にＮｉメッキ層を積層するとともに当該Ｎｉメッキ層の上に置換型無電解Ａｕメッキ法によってＡｕメッキ層を積層し、前記半導体発光素子の実装面については、前記Ａｕメッキ層の上に電解Ａｕメッキ法によりボンディング用Ａｕメッキ層を積層形成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、１枚の基板の一面側を半導体発光素子の実装面とするとともに他面側を回路部品の実装面とし、前記基板の表裏両面に銅メッキ層でパターンを形成したプリント配線板であって、前記半導体発光素子及び回路部品の実装面のそれぞれの前記銅メッキ層の上に銅メッキ層のすべての表面を被覆するようにＮｉメッキ層を積層するとともに当該Ｎｉメッキ層の上に置換型無電解Ａｕメッキ法によってＡｕメッキ層を積層し、前記半導体発光素子の実装面については、前記Ａｕメッキ層の上に電解Ａｕメッキ法によりボンディング用Ａｕメッキ層を積層形成したことを特徴とするプリント配線板であり、置換型無電解Ａｕメッキ法によるＡｕメッキ層が銅メッキ層の酸化を保護するという作用を有する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の配線パターンの概略を示す縦断面図である。
【００１２】
図１において、絶縁性の基板１はその上面をＬＥＤチップの実装搭載面とするとともに下面を回路部品の搭載面としたもので、表裏両面にメッキによる配線パターンが形成されている。
【００１３】
基板１の表裏両面にはまず銅メッキ層２による銅パターンを形成する。この銅メッキ層２は、基板１として、たとえば銅箔を一様に表面に形成した銅張積層板を基板材料とする場合では、最初に基板材料にスルーホールを開け、その後無電解銅メッキ法によって形成する。この工程では、スルーホールの内周面にも銅メッキが施され、その後にエッチング等の工程を経て銅メッキ層２による銅パターンが形成される。
【００１４】
銅メッキ層２の形成の後にはＮｉメッキ層３とＡｕメッキ層４を順に形成する。これらのＮｉメッキ層３とＡｕメッキ層４は、銅メッキ層２のすべての表面を被覆できる無電解メッキで形成する。Ｎｉメッキ層３は従来からのＮｉメッキ法によって形成される。一方、Ａｕメッキ層４は置換型無電解Ａｕメッキ法によって形成する。この置換型無電解Ａｕメッキ法は、いわゆるフラッシュメッキ法と呼ばれるもので、メッキ用配線が不要であり処理コストも電解メッキ法に比べると１／３程度まで下げることができる。そして、置換型無電解Ａｕメッキ法では、全面置換の段階で反応が停止するので、Ａｕメッキ層４の膜厚は通常の場合では０．０５μｍ程度である。
【００１５】
このようにＮｉメッキ層３とＡｕメッキ層４とを形成することにより、基板１の銅メッキ層２の全ての銅パターンがＡｕメッキ層４によって被膜され、銅メッキ層２の酸化が確実に防止されると同時に加熱による銅の溶出も出にくくなる。
【００１６】
Ａｕメッキ層４の基板１の両面へのメッキの後には、ＬＥＤを実装する面側にワイヤボンディングのためのＡｕメッキを形成する。これは、Ａｕメッキ層４を施した後に電解メッキ法によってボンディング用Ａｕメッキ層５を施す工程によるもので、形成されるボンディング用Ａｕメッキ層５はＬＥＤを導通搭載するときのワイヤボンディングエリアに対応する。このボンディング用Ａｕメッキ層５を電解メッキするときには、基板１がメッキ液の中に浸漬されて加熱されるが、銅メッキ層２は置換型無電解ＡｕメッキによるＡｕメッキ層４で被覆されているので、メッキ液には接触しない。このため、銅メッキ層２の表面の付着不純物がメッキ液中に溶出することはない。
【００１７】
以上の構成において、基板１の両面に形成される銅メッキ層２のパターンはＡｕメッキ層４によって被覆されるので、従来のようにＡｕメッキ部分と銅メッキ部分とが混在しないパターンが得られる。したがって、電解Ａｕメッキ用の引き出し線を形成できない回路部品実装面側の電解Ａｕメッキは不要となり、ＬＥＤ搭載面側に電解Ａｕメッキ用の引き出し線を形成し、ボンディング用Ａｕメッキ層５を形成できる。
【００１８】
また、ＬＥＤを実装搭載する面側では最終工程の電解Ａｕメッキによってボンディング用Ａｕメッキ層５が形成されるので、ワイヤのボンディング性も高く維持できる。そして、還元無電解型Ａｕメッキを必要としないので製造コストの低減が図られるとともに、既存の電解メッキ用設備とボンディング装置をそのまま利用できるので製造設備の変更も不要となる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では、基板の表裏両面に形成する銅メッキ層のパターンを置換型無電解ＡｕメッキによるＡｕメッキ層で被覆するので、複雑な回路パターンであっても銅メッキ部のみのパターンは存在しないため、電解Ａｕメッキ層の中で銅表面の不純物が溶け出すことがない。したがって、後工程でのボンディング用Ａｕメッキ層を電解Ａｕメッキによって形成でき、ボンディング性が高く半導体発光素子の安定した導通を維持できる製品を提供できる。
【００２０】
また、還元型無電解Ａｕメッキを用いないでボンディング用Ａｕメッキを形成できるのでコストの低減が可能となるほか、既存の電解メッキ設備とボンディング装置をそのまま利用できるので設備の変更も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線板の積層メッキ構造を示す概略縦断面図
【図２】従来のＬＥＤパネル用の基板構造であって、表示基板と回路基板との組合せとした例を示す概略図
【図３】図２の例における表示基板の積層メッキ構造を示す概略縦断面図
【図４】１枚の主基板の一面側をＬＥＤの搭載面及び他面側を回路部品の搭載面とした例の概略図
【符号の説明】
１  基板
２  銅メッキ層
３  Ｎｉメッキ層
４  Ａｕメッキ層
５  ボンディング用Ａｕメッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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