JP2001274539A - 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法 - Google Patents

電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法

Info

Publication number
JP2001274539A
JP2001274539A JP2000088051A JP2000088051A JP2001274539A JP 2001274539 A JP2001274539 A JP 2001274539A JP 2000088051 A JP2000088051 A JP 2000088051A JP 2000088051 A JP2000088051 A JP 2000088051A JP 2001274539 A JP2001274539 A JP 2001274539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic device
printed wiring
wiring board
electrode
plating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000088051A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoko Toyoda
陵子 豊田
Atsushi Makino
篤 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2000088051A priority Critical patent/JP2001274539A/ja
Publication of JP2001274539A publication Critical patent/JP2001274539A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温で長時間放置しても接合不良の生じない
電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法を提供
する。 【解決手段】 セラミックのプリント配線板1に形成し
た電極10と、このプリント配線板1に実装した電子デ
バイス2の電極3を、非Pb系のSnを主成分とするは
んだペーストを塗布してリフロー炉で溶融することによ
ってはんだ接合するものであって、上記電子デバイス3
の電極3部にNiメッキを施し、さらに無電解メッキに
よりNiを主成分としたNi−Pメッキで処理し、次い
で150℃以上で熱処理してNi−Pの金属化合物を形
成した後に、その外側にSnメッキを施し、その後に、
この電子デバイス2の電極3と、プリント配線板1に形
成した電極10を、上記はんだで接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温の下で使用さ
れるセラミックのプリント配線板に形成した電極と、こ
のプリント配線板に実装した電子デバイスの電極を接合
する電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンデンサーや半導体チップ等の電子デ
バイスの電極は、電極部にNiメッキを施した後に、こ
の電子デバイスを搭載するセラミックのプリント配線板
の電極とはんだ接合される。近年の環境問題の高まりに
伴い、上記はんだ接合は、Pbを成分としたPb−Sn
はんだに代わり、Sn−Ag−Cuはんだ、または、S
n−Agはんだ等の非Pb系のSnを主成分とするはん
だを用いて行うようになってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の電子機器
の使用範囲が拡大することに伴い、このような電子デバ
イス搭載したセラミックのプリント配線板は、各種環境
で使用されるようになっている。そこで、電子デバイス
搭載プリント配線板において、高温で長時間放置するよ
うな過酷な試験に対しても、外観等に異常のないことが
求められている。ところが、上記非Pb系のSnを主成
分とするはんだを用いてはんだ接合した電子デバイス搭
載プリント配線板では、例えば、150℃の高温で30
00時間放置を行うと、接合不良が発生し易いものであ
った。
【0004】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高温で長時間放置しても
接合不良の生じない電子デバイス搭載プリント配線板の
電極接合方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電子デバ
イス搭載プリント配線板の電極接合方法は、セラミック
のプリント配線板に形成した電極と、このプリント配線
板に実装した電子デバイスの電極を、非Pb系のSnを
主成分とするはんだペーストを塗布してリフロー炉で溶
融することによってはんだ接合する電子デバイス搭載プ
リント配線板の電極接合方法において、上記電子デバイ
スの電極部にNiメッキを施し、さらに無電解メッキに
よりNiを主成分としたNi−Pメッキで処理し、次い
で150℃以上で熱処理してNi−Pの金属化合物を形
成した後に、その外側にSnメッキを施し、その後に、
この電子デバイスの電極と、プリント配線板に形成した
電極を、上記はんだで接合することを特徴とする。
【0006】本発明者は、上記目的を達成するために鋭
意研究を重ねた結果、接合層は、SnとNiからなる金
属化合物が加熱により増大してくると共に、このSnと
Niからなる金属化合物と、非Pb系のSnを主成分と
するはんだ層の界面に多数のクラックが発生していると
の知見を得てさらに研究を行い、電子デバイスの電極部
にNiメッキを施し、さらに無電解メッキによりNiを
主成分としたNi−Pメッキで処理し、次いで150℃
以上で熱処理してNi−Pの金属化合物からなるNi−
P金属化合物層を形成することで、このNi−P金属化
合物層でNiの拡散が抑制され、SnとNiからなる金
属化合物の形成を抑制し、高温で長時間放置しても非P
b系のSnを主成分とするはんだ層の界面にクラックが
発生しないことを見出し、本発明の完成に至ったもので
ある。
【0007】請求項2記載の電子デバイス搭載プリント
配線板の電極接合方法は、請求項1記載の電子デバイス
搭載プリント配線板の電極接合方法において、上記Ni
を主成分としたNi−Pメッキの層の厚みは、5〜10
μmの範囲で形成することを特徴とする。
【0008】請求項3記載の電子デバイス搭載プリント
配線板の電極接合方法は、請求項1又は請求項2記載の
電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法におい
て、上記非Pb系のSnを主成分とするはんだペースト
が、Sn−Ag−Cuはんだ、または、Sn−Agはん
だであることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、請求項1〜3に係る発明
に対応する方法の実施の形態の一例を示し、(a)は電
子デバイスの電極部の説明図、(b)は電子デバイス搭
載したプリント配線板の説明図である。
【0010】本発明は、セラミックのプリント配線板1
に形成した電極10と、このプリント配線板1に実装し
た電子デバイス2の電極3を接合する方法である。上記
電子デバイス2としては、セラミックからなるコンデン
サーや半導体チップ等が挙げられ、高温の条件下で用い
られるものである。また、電子デバイス2の電極3、及
び、プリント配線板1の電極10は、例えば、ニッケ
ル、銀、銅等の金属を塗布し焼き付けることにより形成
される。
【0011】上記接合方法は、上記電子デバイス2の電
極3にNiメッキを施し、厚み5〜10μm程度のNi
メッキ層4を形成する。さらに、Niメッキ層4を形成
した電極3に無電解メッキ法によりNiを主成分とした
Ni−Pメッキで処理をして、厚み5〜10μm程度の
Ni−Pメッキ層5を形成する。上記Ni−Pメッキ
は、Pの含有量が6〜8重量%程度のものが汎用され
る。
【0012】上記接合方法は、次いで、150℃以上で
熱処理してNi−Pメッキ層5の表面にNi−Pの金属
化合物からなるNi−P金属化合物層6を形成するもの
である。上記熱処理は、温度100〜200℃、時間6
0〜120分程度が好適である。上記接合方法は、この
ようにして、Niメッキ層4、Ni−Pメッキ層5、及
び、Ni−P金属化合物層6の順にメッキ層8を形成し
た最外層にSnメッキを施し、Snメッキ層7を形成す
る。
【0013】上記接合方法は、このように最外層にSn
メッキ層7を形成した電子デバイス2に、非Pb系のS
nを主成分とするはんだペーストを塗布してリフロー炉
で溶融することにより接合が行われる。上記非Pb系の
Snを主成分とするはんだとしては、Sn−Ag−Cu
はんだ、または、Sn−Agはんだが例示され、具体的
にはSn−3.5%Ag−0.7%CuのはんだやSn
−3.5%Agのはんだが挙げられる。上記はんだ接合
により、電子デバイス2の最外層に形成したSnメッキ
層7とはんだペーストとは溶融し、AgやCuが散在し
たSnはんだ層9が形成される。
【0014】上記接合方法で形成した接合層は、上記N
i−P金属化合物層6が形成されているので、このNi
−P金属化合物層6により、Snはんだ層9内にNiが
拡散することを抑制するものである。その結果、上記接
合方法は、Snはんだ層9の界面にSnとNiからなる
金属化合物の層が形成されることを抑制し、したがって
Snはんだ層9の界面でクラックが発生することを防止
することができるものである。、上記接合方法によっ
て、高温で長時間放置しても接合不良の生じない電子デ
バイス搭載プリント配線板を得ることができる。
【0015】
【実施例】(実施例1)電子デバイスの電極に厚み7〜
8μmとなるようにしてNiめっきを施し、さらに無電
解めっきにより、P含有率7重量%含有したNi−Pめ
っきを施して、厚みが7〜8μmとなるようNi−Pメ
ッキ層を形成した。次に、150℃で90分間加熱し、
Ni−Pメッキ層の表面にNi−P金属化合物層を形成
した。その後、この電子デバイスの電極の外側にSnめ
っきを行った。
【0016】プリント配線板にAu/Niめっきで回路
及び電極を形成したセラミック基板を用いた。上記プリ
ント配線板の電極に、Sn−Ag系はんだペースト(千
住金属工業株式会社製:Sn−3.5%Ag−0.7%
Cu)を印刷し、上記電子デバイスを搭載し、220℃
で30秒(ピーク温度230℃)のリフロー炉ではんだ
接合させ、電子デバイス搭載プリント配線板を得た。
【0017】(比較例1)実施例1の150℃で90分
間の加熱を行わなかった以外は実施例1と同様にして、
電子デバイス搭載プリント配線板を得た。
【0018】(評価)得られた実施例1及び比較例1を
150℃で3000時間の処理条件で高温放置試験を行
った。処理後に接合層の断面をSEM観察を行った。図
2に実施例1の断面の模式図を示し、図3に比較例1の
断面の模式図を示す。
【0019】実施例1は、電子デバイスの電極3側か
ら、Niメッキ層4、Ni−Pメッキ層5、Ni−P金
属化合物層6、Snはんだ層9の順に形成されており、
Ni−P金属化合物層6とSnはんだ層9の間に、Sn
−Ni−Cuからなる金属化合物の層11が薄く1μm
程度形成されていたものの界面にクラックやボイド(気
泡)は発生していなかった。一方、比較例1は、電子デ
バイスの電極3側から、Niメッキ層4、Ni−Pメッ
キ層5が形成され、その外側にNi−P金属化合物層6
が形成されているものの、、Ni−P金属化合物層6の
形成前にSnはんだ層9側にNiが拡散され、はんだ層
9との間にSn−Ni−Cuからなる金属化合物の層1
1が厚く5μm程度形成されていた。そしてこの金属化
合物の層11とはんだ層9との界面にクラック12やボ
イド(気泡)が発生していた。
【0020】
【発明の効果】請求項1〜3記載の電子デバイス搭載プ
リント配線板の電極接合方法は、Ni−P金属化合物層
でNiの拡散が抑制され、SnとNiからなる金属化合
物の形成を抑制し、高温で長時間放置しても接合不良の
生じない電子デバイス搭載プリント配線板を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示し、(a)は電
子デバイスの電極部の説明図、(b)は電子デバイス搭
載したプリント配線板の説明図である。
【図2】実施例1の接合層の断面の模式的に示した説明
図である。
【図3】比較例1の接合層の断面の模式的に示した説明
図である。
【符号の説明】
1 プリント配線板 2 電子デバイス 3 電極 4 Niメッキ層 5 Ni−Pメッキ層 6 Ni−P金属化合物層 7 Snメッキ層 9 Snはんだ層 10 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックのプリント配線板に形成した
    電極と、このプリント配線板に実装した電子デバイスの
    電極を、非Pb系のSnを主成分とするはんだペースト
    を塗布してリフロー炉で溶融することによってはんだ接
    合する電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法
    において、上記電子デバイスの電極部にNiメッキを施
    し、さらに無電解メッキによりNiを主成分としたNi
    −Pメッキで処理し、次いで150℃以上で熱処理して
    Ni−Pの金属化合物を形成した後に、その外側にSn
    メッキを施し、その後に、この電子デバイスの電極と、
    プリント配線板に形成した電極を、上記はんだで接合す
    ることを特徴とする電子デバイス搭載プリント配線板の
    電極接合方法。
  2. 【請求項2】 上記Niを主成分としたNi−Pメッキ
    の層の厚みは、5〜10μmの範囲で形成することを特
    徴とする請求項1記載の電子デバイス搭載プリント配線
    板の電極接合方法。
  3. 【請求項3】 上記非Pb系のSnを主成分とするはん
    だペーストが、Sn−Ag−Cuはんだ、または、Sn
    −Agはんだであることを特徴とする請求項1又は請求
    項2記載の電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合
    方法。
JP2000088051A 2000-03-28 2000-03-28 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法 Pending JP2001274539A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000088051A JP2001274539A (ja) 2000-03-28 2000-03-28 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000088051A JP2001274539A (ja) 2000-03-28 2000-03-28 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001274539A true JP2001274539A (ja) 2001-10-05

Family

ID=18603980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000088051A Pending JP2001274539A (ja) 2000-03-28 2000-03-28 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001274539A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849939B2 (en) 2001-03-27 2005-02-01 Neomax Co., Ltd. Electronic component package and method of manufacturing same
US7217645B2 (en) 2002-02-28 2007-05-15 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing semiconductor device and electronic device and method for calculating connection condition
US7615255B2 (en) * 2005-09-07 2009-11-10 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Metal duplex method
US20110038102A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic condenser and method for preparing the same
JP2011082491A (ja) * 2009-09-08 2011-04-21 Tdk Corp 端子構造、プリント配線板、モジュール基板及び電子デバイス
US7969710B2 (en) * 2007-12-17 2011-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
US20120120554A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Condenser element, solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
CN103695977A (zh) * 2014-01-08 2014-04-02 苏州道蒙恩电子科技有限公司 一种令镀锡层平整且预防长锡须的电镀方法
JP2016115825A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 株式会社村田製作所 被保護物の保護方法
CN112469207A (zh) * 2020-04-23 2021-03-09 苏州市杰煜电子有限公司 一种高质量锡膏印刷的高良率smt工艺
JP7349317B2 (ja) 2019-10-18 2023-09-22 Koa株式会社 チップ部品およびチップ部品の製造方法
JP7372813B2 (ja) 2019-10-18 2023-11-01 Koa株式会社 チップ部品

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7166497B2 (en) 2001-03-27 2007-01-23 Neomax Materials Co., Ltd. Electronic component package and method of manufacturing same
US6849939B2 (en) 2001-03-27 2005-02-01 Neomax Co., Ltd. Electronic component package and method of manufacturing same
US7217645B2 (en) 2002-02-28 2007-05-15 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing semiconductor device and electronic device and method for calculating connection condition
US7615255B2 (en) * 2005-09-07 2009-11-10 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Metal duplex method
US7969710B2 (en) * 2007-12-17 2011-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
US7993418B2 (en) 2007-12-17 2011-08-09 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
US8411417B2 (en) * 2009-08-12 2013-04-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic condenser with enhanced volumetric efficiency
US20110038102A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Solid electrolytic condenser and method for preparing the same
JP2011082491A (ja) * 2009-09-08 2011-04-21 Tdk Corp 端子構造、プリント配線板、モジュール基板及び電子デバイス
US20120120554A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Condenser element, solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
CN102468053A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 三星电机株式会社 电容器元件、固体电解电容器及其制造方法
US8780532B2 (en) * 2010-11-12 2014-07-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Condenser element, solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
CN103695977A (zh) * 2014-01-08 2014-04-02 苏州道蒙恩电子科技有限公司 一种令镀锡层平整且预防长锡须的电镀方法
JP2016115825A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 株式会社村田製作所 被保護物の保護方法
JP7349317B2 (ja) 2019-10-18 2023-09-22 Koa株式会社 チップ部品およびチップ部品の製造方法
JP7372813B2 (ja) 2019-10-18 2023-11-01 Koa株式会社 チップ部品
CN112469207A (zh) * 2020-04-23 2021-03-09 苏州市杰煜电子有限公司 一种高质量锡膏印刷的高良率smt工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4143478B2 (ja) はんだ接続構造および電子部品のはんだ接続方法
KR19990028259A (ko) 땜납 및 납땜에 의해 실장되는 전자 부품과 전자 회로 기판
WO2013132942A1 (ja) 接合方法、接合構造体およびその製造方法
KR100567611B1 (ko) 무전해 도금에 의해 니켈 코팅된 표면에 사용되는 땜납
TWI222197B (en) Manufacturing method of semiconductor device and electronic apparatus, and calculating method of connection condition
JP2001274539A (ja) 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法
WO2014115858A1 (ja) 配線基板およびその製造方法
JP3400408B2 (ja) フリップチップ実装方法
JP3660798B2 (ja) 回路基板
TW590836B (en) Method of mounting electronic parts with Sn-Zn solder free of Pb without reduction in bonding strength
KR101184875B1 (ko) 전기 접속단자 구조체 및 이의 제조방법
JP2008042071A (ja) 無電解めっき方法
JP2000077593A (ja) 半導体用リードフレーム
JPH05327187A (ja) プリント配線板及びその製造法
JP3684134B2 (ja) 電気又は電子部品及び電気又は電子組立体
JP2007063042A (ja) セラミクス基板およびセラミクス基板を用いた電子部品
JPH0730244A (ja) バンプ電極、及び該バンプ電極の形成方法
JP6267427B2 (ja) はんだ付け方法及び実装基板
US6137690A (en) Electronic assembly
JP4071049B2 (ja) 鉛フリー半田ペースト
JP3596445B2 (ja) 半田接合方法ならびに実装構造
US11329023B2 (en) Interconnection of copper surfaces using copper sintering material
JP3551168B2 (ja) Pbフリーはんだ接続構造体および電子機器
JP2010147245A (ja) 電子部品の製造方法
JP2003258161A (ja) 電子部品実装用配線基板