(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最外層が置換金めっき皮膜であるワイヤボンディング用端子を有し、ワイヤボンディング前にプラズマ処理を行われる半導体素子搭載用基板において、置換金めっき皮膜の下地に無電解パラジウムめっき皮膜を有することを特徴とする半導体素子搭載用基板。
【請求項２】
無電解パラジウムめっき皮膜の膜厚が、０．１μｍ〜１μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子搭載用基板。
【請求項３】
置換金めっき皮膜の膜厚が、０．００３μｍ〜０．１μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体素子搭載用基板。
【請求項４】
半導体素子搭載用基板の基材が、膜厚が２００μｍ以下のフレキシブルな樹脂材料であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の半導体素子搭載用基板。
【請求項５】
金属からなるワイヤボンディング用端子上に、無電解パラジウムめっき、置換金めっき皮膜を順次形成する工程と、ワイヤボンディング前にプラズマ処理を行う工程を有することを特徴とする半導体素子搭載用基板の製造方法。
【請求項６】
半導体素子搭載用基板の基材に、膜厚が２００μｍ以下のフレキシブルな樹脂材料を用いることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子搭載用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子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実装するＣＯＢ、ＭＣＭ等の半導体素子搭載用基板の需要が伸びている。
これらのチップ実装基板とチップの接続方法は、主にワイヤボンディングであり、実装基板側のワイヤボンディング接続部には、ワイヤボンディング用端子が形成されている。
このワイヤボンディング用端子の従来の構造は、基板上に形成した銅等の金属端子上にニッケル、金の皮膜を順次形成したものであり、端子の製造方法は無電解ニッケルめっき、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、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。
前者の方法は後者の方法に比べて短時間、かつ低価格な方法であり、置換金めっきは数分間めっき液に浸漬して得られ、金めっき膜厚が薄く、めっき液中の金イオンの減少も少なく、金めっき液の管理が簡便である。
一方、無電解金めっきは数十分から１時間程度めっき液に浸漬して得られ、金めっき膜厚が厚いため金イオン、還元剤等の主成分の濃度減少が大きく、成分濃度管理、安定性の制御等の問題があり、かつ金めっき皮膜が厚膜化するために、コスト高になる。
半導体素子搭載用基板にとって重要な特性であるワイヤボンディング強度は、置換金めっきだけの場合は低強度であり、置換金めっき・無電解金めっきの場合は高強度である。
【０００３】
そこで、製造方法の簡便さと低コストの両立のために、置換金めっき後のプラズマ処理により、金めっき表面を清浄化してからワイヤボンディングを行う方法が提案されており、適用されている。
この方法は、金めっき皮膜を形成して、プラズマ処理を行ったワイヤボンディング用端子を有する半導体素子搭載用基板に、半導体素子を、接着剤を用いて接着するというものであり、このときの接着に要する熱処理条件が、１５０〜２５０℃、３０〜１８０分の範囲であり、この後に、ワイヤボンディングを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の技術のうち、ワイヤボンディング前にプラズマ処理を行うワイヤボンディング用端子に、置換金めっき皮膜を有するものは、熱処理が全くないかまたは低温度、短時間の熱処理でワイヤボンディングを行った場合は、良好な結果であるが、熱処理条件が厳しくなるとワイヤボンディングの際のワイヤが端子に付着しないという課題があることが分かった。
近年、生産性を向上させるために熱処理条件は、益々厳しくなりつつあり、この課題を解決することが重要になってきた。
また、半導体素子搭載用基板の基材が、膜厚２００μｍ以下のフレキシブルな樹脂材料の場合には、熱処理後のワイヤボンディングは非常に困難であるという課題もあった。
【０００５】
本発明は、ワイヤボンディング性に優れた半導体素子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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子搭載用基板は、最外層が置換金めっき皮膜であるワイヤボンディング用端子を有し、ワイヤボンディング前にプラズマ処理を行われる半導体素子搭載用基板において、置換金めっき皮膜の下地に無電解パラジウムめっき皮膜を有することを特徴とする。
【０００７】
無電解パラジウムめっき皮膜の膜厚は、０．１μｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、０．１μｍ未満では、熱処理後のワイヤボンディングのときに、ワイヤが端子に付着しないという現象が発生し、１μｍを超えると、効果の改善がなく、経済的でない。
【０００８】
置換金めっき皮膜の膜厚は、０．００３μｍ〜０．１μｍの範囲であることが好ましく、０．００３μｍ未満であると、熱処理後のワイヤボンディングのときに、ワイヤが端子に付着しないという現象が発生し、０．１μｍを超えると、効果の改善がなく、経済的でない。
【０００９】
半導体素子搭載用基板の基材には、膜厚が２００μｍ以下のフレキシブルな樹脂材料を用いることができる。
【００１０】
このような半導体素子搭載用基板は、金属からなるワイヤボンディング用端子上に、無電解パラジウムめっき、置換金めっき皮膜を順次形成する工程と、ワイヤボンディング前にプラズマ処理を行う工程を有する方法によって製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の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良く、特に限定しない。
【００１２】
本発明の置換金めっきは、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れば良く、特に限定しない。
【００１３】
本発明の基材の種類は、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。樹脂基板については、材料面ではフェノール、エポキシ、ポリイミド等のものがあり、構造面ではリジットとフレキシブル等のものがあるが、特に限定するものではないが、半導体素子搭載用基板の基材が、膜厚が２００μｍ以下のフレキシブルな樹脂材料である場合に効果的である。
【００１４】
本発明のワイヤボンディング用端子は、特に限定するものではないが、銅、タングステン、モリブデン等が一般的である。また、金属端子上に銅、ニッケル等のめっきをした場合でも良く、無電解パラジウムめっき前のめっき等の表面処理に関しては、特に限定するものではない。
【００１５】
【実施例】
実施例１
厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを用いたフレキシブルな銅張り積層板であるエスパネックス（新日鐵化学株式会社製、商品名）に穴をあけ、スルーホールめっきを行い、エッチングレジストを形成して、不要な箇所の銅をエッチング除去し、ソルダーレジストを形成した後の導体パターンの露出したワイヤボンディング用端子上に以下の処理を行う。
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【００１６】
実施例２
厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを用いたフレキシブル銅張り積層板であるエスパネックス（新日鐵化学株式会社製、商品名）に穴をあけ、スルーホールめっきを行い、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、ソルダーレジストを形成した後に、導体パターンの露出したワイヤボンディング用端子上に以下の処理を行う。
0003801334.tif 000003
【００１７】
比較例１
厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを用いたフレキシブル銅張り積層板であるエスパネックス（新日鐵化学株式会社製、商品名）に穴をあけ、スルーホールめっきを行い、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、ソルダーレジストを形成した後に、導体パターンの露出したワイヤボンディング用端子上に以下の処理を行う。
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【００１８】
実施例１、２と比較例１で得た半導体素子搭載用基板を１８０℃、２時間熱処理後ワイヤボンディングを行った結果、実施例１、２のパラジウム皮膜を形成したものは付着率１００％であり、密着強度は９〜１３ｇ、比較例１の従来のものは付着率９０％であり、未付着が１０％、また、熱処理なしでは実施例１、２と比較例１ともに付着率は１００％であり、密着強度は９〜１３ｇであった。このように本発明の方法は、熱処理後のワイヤボンディング特性に優れている。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によってワイヤボンディング性に優れた半導体素子搭載用基板とその製造方法を提供することができる。