JP2001144392A - 配線基板 - Google Patents

配線基板

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JP2001144392A
JP2001144392A JP32735299A JP32735299A JP2001144392A JP 2001144392 A JP2001144392 A JP 2001144392A JP 32735299 A JP32735299 A JP 32735299A JP 32735299 A JP32735299 A JP 32735299A JP 2001144392 A JP2001144392 A JP 2001144392A
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卓也 大内
Kazuhiro Nakama
和浩 中間
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Landscapes

  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線層表面に被着されたニッケルめっき層が磁
性を有しているため、配線層を高周波信号が伝播した
際、高周波信号に大きな損失が生じる。 【解決手段】絶縁基体1と、該絶縁基体1の表面に被着
形成された配線層2とから成る配線基板であって、前記
配線層2の表面にニッケル−リンのアモルファス合金か
ら成るニッケルめっき層6と金めっき層7が順次被着さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や容量
素子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等
の電子部品が搭載される配線基板は、一般に、酸化アル
ミニウム質焼結体やガラスセラミックス焼結体から成る
絶縁基体と、該絶縁基体の上面から下面にかけて形成さ
れたタングステン、モリブデン、銅等の金属材料から成
る複数個の配線層とから構成されており、絶縁基体の上
面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品を搭載
するとともに該電子部品の各電極を配線層に錫―鉛半田
等の低融点ロウ材を介して電気的に接続するようになっ
ている。
【0003】かかる配線基板は、絶縁基体の下面に導出
されている配線層の一部を外部電気回路基板の配線導体
に低融点ロウ材を介し接続することによって外部電気回
路基板上に実装され、同時に配線基板に搭載されている
電子部品の各電極が所定の外部電気回路に電気的に接続
されることとなる。
【0004】また、前記配線基板は配線層の露出表面に
ニッケルめっき層と金めっき層が順次被着されており、
該ニッケルめっき層は配線層と金めっき層とを強固に接
合するとともに配線層が酸化するのを有効に防止する作
用をなし、また金めっき層は配線層に対する低融点ロウ
材の接合を良好とするとともにニッケルめっき層が酸化
するのを有効に防止する作用をなしている。
【0005】なお、前記ニッケルめっき層は一般に還元
剤として次亜リン酸塩を使用したニッケルめっき液を用
いることによって配線層の表面に被着形成されており、
そのため形成されたニッケルめっき層はリン(P)が5
重量%程度含有されたニッケル−リンの多結晶構造とな
っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の配線基板では、配線層の表面にニッケル−リンの多
結晶構造を有するニッケルめっき層が被着されており、
該ニッケル−リンの多結晶構造を有するニッケルめっき
層は磁性を有していることから、配線基板にミリ波帯、
マイクロ波帯の高周波信号を使用する半導体素子を搭載
させ、配線層に高周波信号を伝播させた場合、前記磁性
に起因する表皮抵抗の増加により高周波信号に大きな損
失が発生し、半導体素子に高周波信号を正確に入力する
のができなくなって半導体素子を常に正確に作動させる
ことができないという欠点を有していた。
【0007】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は配線層に高周波信号を伝播させた際、配
線層で高周波信号に大きな損失が発生するのを有効に防
止し、配線層を介して半導体素子に高周波信号を確実に
入力して半導体素子を常に正確に作動させることができ
る配線基板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁基体と、該絶縁基体の表面に被着形成された配線層と
から成る配線基板であって、前記配線層の表面にニッケ
ル−リンのアモルファス合金から成るニッケルめっき層
と金めっき層を順次被着させたことを特徴とするもので
ある。
【0009】また本発明の配線基板は、前記ニッケルめ
っき層のリンの含有率が8.0乃至15.0重量%であ
ることを特徴とするものである。
【0010】本発明の配線基板は、配線層の表面にニッ
ケル−リンのアモルファス合金から成るニッケルめっき
層と金めっき層を被着させたものであり、ニッケル−リ
ンのアモルファス合金から成るニッケルめっき層は非磁
性であることから、配線基板にミリ波帯、マイクロ波帯
の高周波信号を使用する半導体素子を搭載させ、配線層
に高周波信号を伝播させたとしても高周波信号に大きな
損失が発生することはなく、その結果、半導体素子に高
周波信号を正確に入力することが可能となるとともに半
導体素子を常に正確に作動させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に示す実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の配線基
板を使用した半導体素子収納用パッケージの一実施例を
示し、1は絶縁基体、2は配線層である。この絶縁基体
1と配線層2とで半導体素子3を搭載する配線基板4が
構成される。
【0012】前記絶縁基体1は、例えば、ガラスセラミ
ックス焼結体、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質
焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体
等の電気絶縁材料から成り、その上面に半導体素子3を
搭載する搭載部1aを有し、該搭載部1a表面には半導
体素子3がガラスや樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接
着固定される。
【0013】前記絶縁基体1は、例えば、ガラスセラミ
ックス焼結体から成る場合には、酸化マグネシウム、酸
化アルミニウム、酸化珪素、酸化亜鉛、酸化ホウ素等の
原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して泥
漿状となすことによって複数枚のガラスセラミックグリ
ーンシートを得、しかる後、所定のガラスセラミックグ
リーンシートの各々に適当な打ち抜き加工を施すととも
にこれらを積層し、約1000℃で焼成することによっ
て製作される。
【0014】また前記絶縁基体1は、搭載部1a周辺か
ら上面外周部にかけて複数個の配線層2が被着形成され
ており、該配線層2の搭載部1a周辺部位には半導体素
子3の電極がボンディングワイヤ5を介して電気的に接
続され、また絶縁基体1の上面外周部に導出された部位
は外部電気回路の配線導体に低融点ロウ材等の導電性接
続材を介して接続される。
【0015】前記配線層2は、銅、銀等の非磁性の金属
粉末から成り、銅、銀等の金属粉末に適当な有機バイン
ダや溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体1
となるガラスセラミックグリーンシートに予め従来周知
のスクリーン印刷法により印刷塗布しておくことによっ
て、絶縁基体1の搭載部1a周辺から外周部にかけて被
着される。
【0016】更に、前記配線層2の表面には、図2に示
すようにニッケル−リンのアモルファス合金から成るニ
ッケルめっき層6と金めっき層7とが順次被着されてい
る。
【0017】前記ニッケルめっき層6は、配線層2およ
び金めっき層7のいずれとも密着性が良好であることか
ら、配線層2に金めっき層7を強固に被着させる下地め
っき層として作用する。
【0018】前記ニッケルめっき層6は、ニッケル−リ
ンのアモルファス合金により形成されており、該ニッケ
ル−リンアモルファス合金は非磁性であることから、配
線基板4に搭載された半導体素子3がミリ波帯、マイク
ロ波帯の高周波信号を使用し、配線層2に高周波信号が
伝播されたとしても、この高周波信号に大きな損失が生
じることはなく、半導体素子3に高周波信号が確実に入
力されて半導体素子3を正確に作動させることができ
る。
【0019】前記ニッケル−リンアモルファス合金から
成るニッケルめっき層6は、ニッケルにリンを従来より
多い8.0乃至15.0重量%含有させることによって
形成され、具体的には、クエン酸ナトリウム、コハク酸
ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム等の有機酸と硫酸ニッ
ケル80〜250グラム/リットルと次亜リン酸ナトリ
ウム200〜400グラム/リットル(従来の倍以上)
から成る無電解めっき浴を準備するとともに該無電解め
っき浴の浴温を80〜95℃にし、浴中に配線基板4を
所定時間浸漬しておくことにより所定厚みに配線層2の
露出表面に被着形成される。
【0020】なお、前記ニッケルめっき層6はその内部
に含有されるリンの量が8重量%未満であるとニッケル
めっき層6が磁性を有し、配線層2を伝播する高周波信
号に大きな損失を招来させてしまい、また15重量%を
超えるとニッケルめっき層6を形成する際、リンが単独
に、優先的に析出してニッケル−リンのアモルファス合
金を形成することができなくなる。従って、前記ニッケ
ル−リンのアモルファス合金から成るニッケルめっき層
6は内部に含有されるリンの量が8〜15重量%の範囲
に特定され、好適には10〜15重量%の範囲がよい。
【0021】また、前記配線層2の表面に被着されるニ
ッケルめっき層6は、その厚みが1μm未満であると配
線層2の表面をニッケルめっき層6で完全に被覆するこ
とができず、金めっき層7の配線層2に対する被着強度
が小さくなる傾向があり、また8μmを超えるとニッケ
ルめっき層6を形成する際に発生する応力によって配線
層2に対するニッケルめっき層6の被着強度が低下し、
ニッケルめっき層2が配線層2より剥離してしまう危険
性がある。従って、前記ニッケルめっき層6は、その厚
さを1μm〜8μmの範囲としておくことが好ましい。
【0022】更に前記ニッケルめっき層6の表面には金
めっき層7が被着形成されており、該金めっき層7は、
配線層2およびニッケルめっき層6の酸化腐食を防止す
るとともに、配線層2における低融点ロウ材の濡れ性や
ボンディングワイヤの接合性を良好とする作用をなし、
同時に配線層2に高周波信号を伝播させる際の主導体と
して作用する。
【0023】前記金めっき層7は、例えば、金化合物で
あるシアン化金カリウムおよび錯化剤であるエチレンジ
アミン四酢酸を主成分とし、シアン化カリウム、リン酸
二水素カリウム等を添加して成る置換型の金めっき液
と、金化合物であるシアン化金カリウムおよび還元剤で
ある水素化ホウ素ナトリウムとを主成分とする還元型の
金めっき液とを準備し、これに前記ニッケルめっき層6
を被着させた配線層2の露出面を前記置換型の金めっき
液、還元型の金めっき液の順に所定時間浸漬させること
によって、ニッケルめっき層6上に所定厚みに被着され
る。
【0024】前記金めっき層7は、その厚さが1μm未
満となると、配線層2の電気抵抗が増大し、高周波信号
を伝播させたときの損失が大きくなったり、配線層2へ
のボンディングワイヤ5の接合性が低くなったりするお
それがある。従って、前記金めっき層7は、その厚さを
1μm以上としておくことが好ましく、経済性を考慮す
れば1μm〜3μmの範囲としておくことが好ましい。
【0025】かくして本発明の配線基板によれば、絶縁
基体1の半導体素子搭載部1a上に半導体素子3をガラ
スや樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定するとと
もにこの半導体素子3の各電極を配線層2にボンディン
グワイヤ5を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基
体1の上面に金属やセラミックスから成る椀状の蓋体8
をガラスや樹脂、ロウ材等の封止材を介して接合させ、
絶縁基体1と蓋体8とから成る容器内部に半導体素子3
を気密に収容することによって製品としての半導体装置
が完成する。
【0026】なお、本発明の配線基板は上述の実施の形
態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述
の実施例では本発明の配線基板を半導体素子を収容する
半導体素子収納用パッケージに適用した場合を例に挙げ
て説明したが、これを高周波半導体素子が搭載される混
成集積回路基板に適用した場合であってもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明の配線基板は、配線層の表面にニ
ッケル−リンのアモルファス合金から成るニッケルめっ
き層と金めっき層を被着させたものであり、ニッケル−
リンのアモルファス合金から成るニッケルめっき層は非
磁性であることから、配線基板にミリ波帯、マイクロ波
帯の高周波信号を使用する半導体素子を搭載させ、配線
層に高周波信号を伝播させたしても高周波信号に大きな
損失が発生することはなく、その結果、半導体素子に高
周波信号を正確に入力することが可能となるとともに半
導体素子を常に正確に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケー
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
【図2】図1に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1・・・・絶縁基体 1a・・・半導体素子搭載部 2・・・・配線層 3・・・・半導体素子 4・・・・配線基板 5・・・・ボンディングワイヤ 6・・・・ニッケルめっき層 7・・・・金めっき層 8・・・・蓋体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E351 AA07 BB01 BB23 BB24 BB31 BB33 BB35 CC06 CC12 DD06 DD19 DD21 GG07 4K022 AA02 AA42 BA03 BA14 BA16 BA32 DA01 4K044 AA06 AB10 BA06 BA08 BB03 BB17 BC14 CA15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基体と、該絶縁基体の表面に被着形成
    された配線層とから成る配線基板であって、前記配線層
    の表面にニッケル−リンのアモルファス合金から成るニ
    ッケルめっき層と金めっき層が順次被着されていること
    を特徴とする配線基板。
  2. 【請求項2】前記ニッケルめっき層のリンの含有率が
    8.0乃至15.0重量%であることを特徴とする請求
    項1に記載の配線基板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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