JP6457304B2

JP6457304B2 - Wiring board

Info

Publication number: JP6457304B2
Application number: JP2015048454A
Authority: JP
Inventors: 英昭里; 昌則堀添
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2035-03-11
Also published as: JP2016171122A

Description

本発明は、絶縁基板の表面に設けられた配線導体を有し、配線導体に被覆導体が被着された配線基板に関するものである。 The present invention relates to a wiring board having a wiring conductor provided on the surface of an insulating substrate, and a covering conductor attached to the wiring conductor.

半導体素子等の電子部品を搭載するための配線基板は、一般に、電子部品が搭載される絶縁基板と、絶縁基板の表面に設けられた配線導体とを有している。絶縁基板に搭載される電子部品の電極が配線導体とボンディングワイヤ等の導電性接続材によって電気的に接続される。配線導体の露出表面には、酸化の抑制、および導電性接続材の接続性（ボンディング性等）の向上等のためにニッケルめっき層等のめっき層が被着されている。 A wiring board for mounting an electronic component such as a semiconductor element generally has an insulating substrate on which the electronic component is mounted and a wiring conductor provided on the surface of the insulating substrate. The electrode of the electronic component mounted on the insulating substrate is electrically connected to the wiring conductor and a conductive connecting material such as a bonding wire. A plating layer such as a nickel plating layer is deposited on the exposed surface of the wiring conductor in order to suppress oxidation and improve the connectivity (bonding property and the like) of the conductive connecting material.

めっき層は、電気めっき法または無電解めっき法によって配線導体の露出表面に被着される。例えば配線基板の小型化への対応に際しては、電気めっき用の電流を配線導体に供給するための接続用の導体を絶縁基板に設けることが難しいため、無電解めっき法が多用される傾向がある。 The plating layer is deposited on the exposed surface of the wiring conductor by electroplating or electroless plating. For example, when dealing with downsizing of a wiring board, it is difficult to provide a connection conductor on the insulating substrate for supplying a current for electroplating to the wiring conductor, and therefore, electroless plating tends to be frequently used. .

特開平10−147885号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-147885 特開2003−243809号公報JP 2003-243809

しかしながら、上記従来技術の配線基板においては、無電解めっき法で被着される金属が絶縁基板の表面に付着する可能性がある。特に、配線導体の露出表面にニッケルめっき層を被着させた後に、さらに導電性の向上等のために銅めっき層をニッケルめっき層の表面に被着させるときに、このような問題点が顕著になるという問題点があった。 However, in the above-described prior art wiring substrate, there is a possibility that the metal deposited by the electroless plating method adheres to the surface of the insulating substrate. In particular, after depositing a nickel plating layer on the exposed surface of a wiring conductor, such a problem is prominent when a copper plating layer is further deposited on the surface of the nickel plating layer in order to improve conductivity. There was a problem of becoming.

本発明の発明者は、この問題に対して検討の結果、次のようなことが原因であることを解明し、本発明の完成に至った。すなわち、ニッケルめっき層を形成しているニッケルは、無電解めっき法による銅めっき層形成（銅の還元、析出）に対して触媒活性を有していない。そのため、あらかじめパラジウム活性層をニッケルめっき層の表面に被着させておく必要があるが、このパラジウム成分の一部が絶縁基板の表面に付着し、このパラジウム成分が付着した部分において絶縁基板の表面に銅成分が析出し、付着してしまう。このような銅成分の付着が生じると、例えば配線導体間の電気絶縁性の低下および外観上の不具合等を生じる可能性がある。 As a result of studying this problem, the inventors of the present invention have clarified that the cause is as follows, and have completed the present invention. That is, nickel forming the nickel plating layer has no catalytic activity for copper plating layer formation (reduction or precipitation of copper) by the electroless plating method. Therefore, it is necessary to deposit the palladium active layer on the surface of the nickel plating layer in advance, but a part of this palladium component adheres to the surface of the insulating substrate, and the surface of the insulating substrate in the part where this palladium component adheres. The copper component is deposited on and adheres to the surface. When such a copper component adheres, there is a possibility that, for example, a decrease in electrical insulation between wiring conductors and an appearance defect may occur.

本発明の一つの態様の配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に設けられた配線導体と、該配線導体の露出表面に被着されためっき層とを有しており、該めっき層は、前記配線導体の前記露出表面上に順次被着された、ニッケルめっき層と、金粒子を含む触媒層と、銅めっき層とを含んでいることを特徴とする。 A wiring board according to one aspect of the present invention includes an insulating substrate, a wiring conductor provided on the surface of the insulating substrate, and a plating layer deposited on the exposed surface of the wiring conductor. The layer includes a nickel plating layer, a catalyst layer containing gold particles, and a copper plating layer, which are sequentially deposited on the exposed surface of the wiring conductor.

本発明の配線基板によれば、銅の無電解法めっき層形成に対して触媒活性を有する金の粒子を含む触媒層を介して、ニッケルめっき層の露出表面に銅めっき層が被着されていることから、パラジウム活性層が不要である。そのため、パラジウム成分の付着に起因した
絶縁基板の表面への銅の付着が抑制されている。 According to the wiring board of the present invention, the copper plating layer is deposited on the exposed surface of the nickel plating layer via the catalyst layer containing gold particles having catalytic activity for forming an electroless plating layer of copper. Therefore, a palladium active layer is unnecessary. Therefore, the adhesion of copper to the surface of the insulating substrate due to the adhesion of the palladium component is suppressed.

（ａ）は本発明の実施形態の配線基板の要部を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。(A) is a top view which shows the principal part of the wiring board of embodiment of this invention, (b) is sectional drawing in the AA of (a). （ａ）は図１に示す配線基板の要部Ｂを拡大して示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部Ｃをさらに拡大して示す断面図である。(A) is sectional drawing which expands and shows the principal part B of the wiring board shown in FIG. 1, (b) is sectional drawing which expands and shows the principal part C of (a) further.

本発明の配線基板について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は説明上の便宜的なものであり、実際に配線基板が使われるときの上下を限定するものではない。 The wiring board of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the distinction between the upper and lower sides in the following description is for convenience of explanation, and does not limit the upper and lower sides when the wiring board is actually used.

図１（ａ）は本発明の実施形態の配線基板の要部を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２（ａ）は図１に示す配線基板の要部Ｂを拡大して示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の要部Ｃをさらに拡大して示す断面図である。 Fig.1 (a) is a top view which shows the principal part of the wiring board of embodiment of this invention, FIG.1 (b) is sectional drawing in the AA line of Fig.1 (a). 2A is an enlarged cross-sectional view showing the main part B of the wiring board shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing the main part C of FIG. 2A further enlarged. FIG.

絶縁基板１の表面（図１の例では上面および下面）に配線導体２が設けられ、配線導体２の露出表面にめっき層３が被覆されて、配線基板９が基本的に構成されている。 A wiring conductor 2 is provided on the surface of the insulating substrate 1 (upper surface and lower surface in the example of FIG. 1), and an exposed surface of the wiring conductor 2 is covered with a plating layer 3, so that the wiring substrate 9 is basically configured.

この配線基板９の上面等の外面に電子部品（図示せず）が搭載されることによって、各種電子機器において部品として使用される電子装置が形成される。搭載される電子部品としては、半導体集積回路素子（ＩＣ）や光半導体素子（ラインセンサ，エリアセンサ，イメージセンサ、電荷結合素子、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable Read Only Memory）等）、水晶振動素子等の圧電素子、センサ素子（圧力センサおよび加速度センサ素子等）、コンデンサおよび抵抗器等の種々の電子部品が挙げられる。また、このようなセンサ素子等の電子部品は、半導体基板の主面に微細な電子機械システムが設けられてなる電子機械素子（いわゆるＭＥＭＳ素子）であってもよい。 By mounting electronic components (not shown) on the outer surface such as the upper surface of the wiring board 9, electronic devices used as components in various electronic devices are formed. Electronic components to be mounted include semiconductor integrated circuit elements (ICs), optical semiconductor elements (line sensors, area sensors, image sensors, charge-coupled elements, EPROM (Erasable and Programmable Read Only Memory), etc.), crystal oscillators, etc. Examples include various electronic components such as piezoelectric elements, sensor elements (such as pressure sensors and acceleration sensor elements), capacitors, and resistors. Further, the electronic component such as the sensor element may be an electromechanical element (so-called MEMS element) in which a fine electromechanical system is provided on the main surface of the semiconductor substrate.

この実施の形態の例において、絶縁基板１は、全体の形状が例えば四角板状であり、上面の中央部に電子部品の搭載部（符号なし）を有している。搭載部は電子部品を搭載するための部位であり、搭載する電子部品の特性や個数等に応じて、絶縁基板１に凹部（キャビティ）を設けてその底面を搭載部としたり、絶縁基板１の外表面のうち上面の中央部以外に設けたりしてもよい。 In the example of this embodiment, the entire shape of the insulating substrate 1 is, for example, a square plate shape, and has a mounting part (no symbol) for electronic components at the center of the upper surface. The mounting portion is a part for mounting electronic components. Depending on the characteristics and number of electronic components to be mounted, a recess (cavity) is provided in the insulating substrate 1 and the bottom surface is used as the mounting portion. You may provide other than the center part of an upper surface among outer surfaces.

絶縁基板１を形成する材料としては、セラミック材料、樹脂材料、セラミック材料と樹脂材料との複合材料等の電気絶縁性材料等が挙げられる。セラミック材料としては、酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体およびムライト質焼結体等が挙げられる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂およびフェノール樹脂等の樹脂材料が挙げられる。 Examples of a material for forming the insulating substrate 1 include an electrically insulating material such as a ceramic material, a resin material, and a composite material of a ceramic material and a resin material. Examples of the ceramic material include an aluminum oxide sintered body, a glass ceramic sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon carbide sintered body, a silicon nitride sintered body, and a mullite sintered body. Examples of the resin material include resin materials such as epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, and phenol resin.

絶縁基板１が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして絶縁基板１を作製することができる。まず、酸化アルミニウム（アルミナ）や酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末を有機溶剤やバインダなどとともにドクターブレード法等の成形手法によりシート状に成形した後に所定の形状および寸法に切断して複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、作製したセラミックグリーンシートを必要に応じて複数枚積層して積層体とした後に、所定の焼成温度（例えば1300〜1600℃）で焼成する。以上のようにして、絶縁基板１が作製される。 If the insulating substrate 1 is made of an aluminum oxide sintered body, the insulating substrate 1 can be manufactured as follows. First, raw powders such as aluminum oxide (alumina), calcium oxide, and magnesium oxide are formed into a sheet shape by a molding method such as a doctor blade method together with an organic solvent, a binder, and the like, and then cut into a predetermined shape and size to form a plurality of ceramics Make a green sheet. Next, a plurality of the produced ceramic green sheets are laminated as necessary to form a laminate, and then fired at a predetermined firing temperature (for example, 1300 to 1600 ° C.). The insulating substrate 1 is produced as described above.

配線導体２は、搭載される電子部品と電気的に接続され、例えば、この電子部品を外部電気回路に接続させるための導電路として機能する。また、配線導体２は、配線基板９に複数の電子部品（図示せず）が搭載されるときに、これらの電子部品同士を互いに接続させるための導電路として機能する。 The wiring conductor 2 is electrically connected to an electronic component to be mounted, and functions as a conductive path for connecting the electronic component to an external electric circuit, for example. Further, the wiring conductor 2 functions as a conductive path for connecting these electronic components to each other when a plurality of electronic components (not shown) are mounted on the wiring board 9.

図１の例では、絶縁基板１の内部にも配線導体２の一部が延在している。この例において配線導体２の延在部分は、絶縁基板１を厚み方向に部分的に貫通している貫通導体（いわゆるビア導体）およぶ絶縁基板１の内部においてビア導体同士を接続している回路導体状の内部配線等を含んでいる。 In the example of FIG. 1, a part of the wiring conductor 2 also extends inside the insulating substrate 1. In this example, the extended portion of the wiring conductor 2 includes a through conductor (so-called via conductor) partially penetrating the insulating substrate 1 in the thickness direction and a circuit conductor connecting the via conductors inside the insulating substrate 1. Shaped internal wiring and the like.

配線導体２と電子部品や外部電気回路との接続は、はんだまたはボンディングワイヤ等の導電性接続材（図示せず）を介して行なわれる。この実施の形態の例においては、配線導体２の一部が円形状に形成されている。この円形状の部分（符号なし）が、電子部品接続用のパッドとして機能する。例えば、このパッドに電子部品の電極（図示せず）を対向させて位置合わせし、両者の間にはんだバンプ等を介在させて互いに接合することによって、配線導体２と電子部品とが互いに電気的に接続させることができる。 The connection between the wiring conductor 2 and the electronic component or external electric circuit is performed via a conductive connecting material (not shown) such as solder or a bonding wire. In the example of this embodiment, a part of the wiring conductor 2 is formed in a circular shape. This circular portion (no symbol) functions as a pad for connecting electronic components. For example, an electrode (not shown) of an electronic component is aligned with this pad so as to face each other, and a solder bump or the like is interposed between them to join each other, whereby the wiring conductor 2 and the electronic component are electrically connected to each other. Can be connected to.

配線導体２を形成する材料としては、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、白金および金等の金属材料（これらの混合材料または合金材料を含む）が挙げられる。また、配線導体２は、例えば、これらの金属材料からなるメタライズ層等の形態で形成されている。 Examples of the material for forming the wiring conductor 2 include metal materials (including mixed materials or alloy materials thereof) such as tungsten, molybdenum, manganese, copper, silver, palladium, platinum, and gold. Moreover, the wiring conductor 2 is formed in the form of a metallized layer made of these metal materials, for example.

配線導体２がタングステンによって形成されている場合には、次のようにして配線導体２を絶縁基板１の表面に設けることができる。まず、タングステン粉末を有機溶剤やバインダなどとともに混練して金属ペーストを作製する。次に、作製した金属ペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに所定の印刷方法（例えば、スクリーン印刷法）により印刷する。なお、配線導体２の一部が、絶縁基板１の内部を厚み方向に貫通する貫通導体（符号なし）の部分を含む場合には、あらかじめセラミックグリーンシートの所定部位に所定の加工方法（例えば、機械的な打ち抜き加工やレーザ加工）により形成しておいた貫通孔内に前述の金属ペーストを充填する。そして、印刷した金属ペーストをセラミックグリーンシートの積層体とともに焼成する。以上の工程によって配線導体２が形成される。 When the wiring conductor 2 is made of tungsten, the wiring conductor 2 can be provided on the surface of the insulating substrate 1 as follows. First, a tungsten paste is kneaded with an organic solvent, a binder, etc., and a metal paste is produced. Next, the produced metal paste is printed on a ceramic green sheet to be the insulating substrate 1 by a predetermined printing method (for example, a screen printing method). In addition, when a part of the wiring conductor 2 includes a portion of a through conductor (no symbol) that penetrates the inside of the insulating substrate 1 in the thickness direction, a predetermined processing method (for example, The aforementioned metal paste is filled into the through-holes formed by mechanical punching or laser processing. And the printed metal paste is baked with the laminated body of a ceramic green sheet. The wiring conductor 2 is formed by the above process.

配線導体２は、その露出する表面（露出表面）にめっき層３が被着されている。配線導体２の露出表面とは、配線導体２の表面のうち絶縁基板１に接していない部分であり、仮にめっき層３が設けられていないときには外部に露出する部分である。 The wiring conductor 2 has a plating layer 3 deposited on the exposed surface (exposed surface). The exposed surface of the wiring conductor 2 is a portion of the surface of the wiring conductor 2 that is not in contact with the insulating substrate 1 and is a portion that is exposed to the outside when the plating layer 3 is not provided.

めっき層３は、例えば、配線導体２の電気抵抗（抵抗率）の減少および上記のような導電性接続材の接続性（はんだの濡れ性またはボンディングワイヤのボンディング性等）の向上等のために、配線導体２の露出表面を覆うように設けられている。 The plating layer 3 is used, for example, to reduce the electrical resistance (resistivity) of the wiring conductor 2 and to improve the connectivity of the conductive connecting material as described above (solder wettability or bonding wire bonding). The wiring conductor 2 is provided so as to cover the exposed surface.

めっき層３は、配線導体２の露出表面上に順次被着された、ニッケルめっき層３ａと、金の粒子（以下、金粒子という）３ｃｃを含む触媒層３ｃと、銅めっき層３ｂとを含んでいる。ニッケルめっき層３ａ、触媒層３ｃおよび銅めっき層３ｂは、それぞれ無電解めっき法によって形成されている。 The plating layer 3 includes a nickel plating layer 3a, a catalyst layer 3c containing 3 cc of gold particles (hereinafter referred to as gold particles), and a copper plating layer 3b, which are sequentially deposited on the exposed surface of the wiring conductor 2. It is out. The nickel plating layer 3a, the catalyst layer 3c, and the copper plating layer 3b are each formed by an electroless plating method.

銅めっき層３ｂは、電気抵抗（抵抗率）が低く、導電性接続材の接続性に優れた銅を主成分として含有しているため、上記のようなめっき層３としての機能を確保するための主な部分である。すなわち、めっき層３が銅めっき層３ｂを含んでいることによって、配線
導体２の電気抵抗（抵抗率）の減少、および導電性接続材の接続性の向上等が可能になっている。 Since the copper plating layer 3b contains copper having a low electrical resistance (resistivity) and excellent connectivity of the conductive connection material as a main component, in order to ensure the function as the plating layer 3 as described above. Is the main part. That is, since the plating layer 3 includes the copper plating layer 3b, it is possible to reduce the electrical resistance (resistivity) of the wiring conductor 2 and improve the connectivity of the conductive connecting material.

ニッケルめっき層３ａは、配線導体２に対して銅めっき層３ｂを強固に被着させるための下地めっき層として機能している。すなわち、あらかじめ配線導体２の表面にニッケルめっき層３ａが被着されていることによって、配線導体２に対して銅めっき層３ｂを、無電解めっき法によって強固に被着できるようになっている。 The nickel plating layer 3 a functions as a base plating layer for firmly attaching the copper plating layer 3 b to the wiring conductor 2. That is, since the nickel plating layer 3a is previously applied to the surface of the wiring conductor 2, the copper plating layer 3b can be firmly attached to the wiring conductor 2 by an electroless plating method.

触媒層３ｃは、ニッケルめっき層３ａの露出表面に被着した金粒子３ｃｃが、例えば図２（ｂ）において仮想線で示すような範囲で層状になって形成されている。ニッケルめっき層３ａの露出表面とは、ニッケルめっき層３ａの表面のうち配線導体２に接していない部分であり、仮に銅めっき層３ｂおよび触媒層３ｃが設けられていないときには外部に露出する部分である。 The catalyst layer 3c is formed such that gold particles 3cc deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a are layered, for example, in a range indicated by phantom lines in FIG. The exposed surface of the nickel plating layer 3a is a portion of the surface of the nickel plating layer 3a that is not in contact with the wiring conductor 2, and is a portion that is exposed to the outside when the copper plating layer 3b and the catalyst layer 3c are not provided. is there.

この触媒層３ｃは、ニッケルめっき層３ａの露出表面に対する銅めっき層３ｂの無電解めっき法による被着を可能とするためのものである。すなわち、ニッケルめっき層３ａは銅の無電解めっき（還元剤による還元析出反応）の対して触媒活性を有していない。そのため、単に、ニッケルめっき層３ａが被着された配線導体２が無電解銅めっき液中に存在していたとしても、そのニッケルめっき層３ａの露出表面には銅めっき層３ｂが被着されない。これに対して、触媒層３ｃがニッケルめっき層３ａの露出表面に被着されていることによって、触媒層３ｃの触媒作用によって無電解法による銅めっき層３ｂの析出および被着ができるようになっている。 The catalyst layer 3c is for enabling the copper plating layer 3b to be deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a by an electroless plating method. That is, the nickel plating layer 3a does not have catalytic activity for copper electroless plating (reduction deposition reaction by a reducing agent). Therefore, even if the wiring conductor 2 to which the nickel plating layer 3a is applied is present in the electroless copper plating solution, the copper plating layer 3b is not applied to the exposed surface of the nickel plating layer 3a. On the other hand, since the catalyst layer 3c is deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a, the copper plating layer 3b can be deposited and deposited by an electroless method by the catalytic action of the catalyst layer 3c. ing.

この場合、触媒層３ｃに含まれている金粒子３ｃｃが、その触媒作用を有している。この金粒子３ｃｃの表面で、その触媒作用によって無電解銅めっき液中の酸化反応、および銅（イオン）の還元析出の反応とが進行し、銅めっき層３ｂとなる銅が順次析出する。 In this case, 3 cc of gold particles contained in the catalyst layer 3 c have the catalytic action. On the surface of the gold particles 3 cc, the catalytic action causes an oxidation reaction in the electroless copper plating solution and a reduction precipitation reaction of copper (ions) to sequentially deposit copper as the copper plating layer 3 b.

金粒子３ｃｃは、例えば、複数の金の結晶が組み合わされた形状であり、図２に示すような不定形状等である。金粒子３ｃｃは、球形状、立方体状等であっても構わない。このような複数の金粒子３ｃｃを含む多結晶構造の層が、触媒層３ｃとなっている。金粒子３ｃｃの大きさは、例えば0.005〜1.0μｍ程度である。なお、金粒子３ｃｃの大きは、例えば触媒層３ｃの断面を拡大投影機で観察して粒子の最大の大きさ（差し渡しの寸法）を測ることによって知ることができる。金粒子３ｃｃの大きさは、例えば金粒子３ｃｃが球形状の場合であればその直径として測定することができ、直方体状であれば対向し合う稜間の寸法として測定することができる。 The gold particle 3cc has, for example, a shape in which a plurality of gold crystals are combined, and has an indefinite shape as shown in FIG. The gold particle 3cc may be spherical or cubic. A layer having a polycrystalline structure including a plurality of 3 cc of gold particles is the catalyst layer 3c. The size of the gold particle 3 cc is, for example, about 0.005 to 1.0 μm. The size of the gold particle 3cc can be known, for example, by observing the cross section of the catalyst layer 3c with an magnifying projector and measuring the maximum size of the particle (passing dimension). The size of the gold particle 3cc can be measured, for example, as the diameter if the gold particle 3cc is a spherical shape, and can be measured as the dimension between opposing edges if the shape is a rectangular parallelepiped.

金粒子３ｃｃを含む触媒層３ｃは、ニッケルめっき層３ａの露出表面に対して銅の無電解めっき法による析出および被着のための触媒活性を付与するためのものであるため、その厚みが比較的小さいものでも構わない。そのため、触媒層３ｃの厚みは、例えばニッケルめっき層３ａの露出表面への効果的な上記触媒活性の付与、配線基板９としての生産性および経済性等を考慮して、約0.005〜0.3μｍ程度に設定されてていればよい。 The catalyst layer 3c containing the gold particles 3cc is for imparting catalytic activity for the deposition and deposition of copper by the electroless plating method on the exposed surface of the nickel plating layer 3a. It can be small. Therefore, the thickness of the catalyst layer 3c is, for example, about 0.005 to 0.3 μm in consideration of the effective imparting of the catalytic activity to the exposed surface of the nickel plating layer 3a, the productivity and economics as the wiring board 9, and the like. It only has to be set.

また、ニッケルめっき層３ａの露出表面は、必ずしもその全面に触媒層３ｃが配置されているものでなくても構わない。ニッケルめっき層３ａの露出表面のうちある程度の面積に触媒層３ｃが被着されていればよい。ニッケルめっき層３ａの露出表面は、例えば、その70％程度以上に触媒層３ｃが被着されていればよい。この場合には、初期の銅めっき層３ｂの被着（還元、析出の反応）が生じるため、後続して銅めっき層３ｂが順次ニッケルめっき層３ａの露出表面に被着して形成される。 Further, the exposed surface of the nickel plating layer 3a may not necessarily have the catalyst layer 3c disposed on the entire surface thereof. It is only necessary that the catalyst layer 3c be deposited on a certain area of the exposed surface of the nickel plating layer 3a. The exposed surface of the nickel plating layer 3a only needs to have the catalyst layer 3c deposited on, for example, about 70% or more thereof. In this case, since the initial deposition (reduction and precipitation reaction) of the copper plating layer 3b occurs, the copper plating layer 3b is subsequently deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a.

なお、複数の金粒子３ｃｃは、必ずしも、隣り合うもの同士が互いに密着しているもの
に限定されず、隣り合うもの同士の間に隙間を有するものであってもよい。また、複数の金粒子３ｃｃは、それぞれの寸法が互いに同じ程度であってもよく、互いに異なっていてもよい。つまり、金粒子３ｃｃのサイズが揃っていてもよく、ばらついていてもよい。金粒子３ｃｃのサイズが揃っている場合には、触媒層３ｃ内部における応力の集中の可能性が低減され、触媒層３ｃの被着の強度の点で有利である。また、金粒子３ｃｃのサイズがばらついている場合には、例えば比較的大きい金粒子３ｃｃ同士の間に比較的小さい金粒子３ｃｃが入り込むようなことによる金粒子３ｃｃの配置密度の向上の点で有利である。 The plurality of gold particles 3cc are not necessarily limited to those in which adjacent ones are in close contact with each other, and may have a gap between adjacent ones. The plurality of gold particles 3cc may have the same or different dimensions. That is, the size of the 3 cc gold particles may be uniform or may vary. If the size of the gold particles 3cc is uniform, the possibility of stress concentration inside the catalyst layer 3c is reduced, which is advantageous in terms of the strength of deposition of the catalyst layer 3c. Further, when the size of the gold particles 3 cc varies, it is advantageous in terms of improving the arrangement density of the gold particles 3 cc by, for example, relatively small gold particles 3 cc entering between the relatively large gold particles 3 cc. It is.

この触媒層３ｃの金粒子３ｃｃは、ニッケルめっき層３ａの露出表面の一部において他の部分よりも配置密度が大きいものであっても構わない。この場合には、金粒子３ｃｃの配置密度が比較的大きい部分で銅の還元析出が優先して進行し、この部分が核になって銅めっき層３ｂのニッケルめっき層３ａに対する被着（接合）の強度が向上し得る。また、、上記の核を起点にして銅めっき層３ｂの形成が容易に進むため、銅めっき層３ｂのつきまわり性の向上等の点で有利である。 The gold particles 3cc of the catalyst layer 3c may have a higher arrangement density than the other portions in a part of the exposed surface of the nickel plating layer 3a. In this case, reduction precipitation of copper preferentially proceeds at a portion where the arrangement density of the gold particles 3 cc is relatively large, and this portion serves as a nucleus to adhere (bond) the copper plating layer 3b to the nickel plating layer 3a. The strength of can be improved. In addition, since the formation of the copper plating layer 3b easily proceeds from the above nucleus, it is advantageous in terms of improving the throwing power of the copper plating layer 3b.

金粒子３ｃｃの配置密度とは、平面視において、ニッケルめっき層３ａの単位面積における金粒子３ｃｃの個数に相当する。金粒子３ｃｃの配置密度は、例えば上記のような金属顕微鏡等による測定によって知ることができる。 The arrangement density of the gold particles 3cc corresponds to the number of the gold particles 3cc in the unit area of the nickel plating layer 3a in a plan view. The arrangement density of 3 cc of gold particles can be known, for example, by measurement using a metal microscope as described above.

配置密度の一例としては、例えばニッケルめっき層３ａの露出表面のうち１辺の長さが約10μｍの領域（単位面積）に、金粒子３ｃｃが約10〜100個配置された例が挙げられる
。金粒子３ｃｃの個数が約20個以下であれば金粒子３ｃｃの配置密度が比較的小さいとみなすことができる。また、金粒子３ｃｃの個数が約80個以上であれば金粒子３ｃｃの配置密度が比較的大きいとみなすことができる。 As an example of the arrangement density, for example, there is an example in which about 10 to 100 gold particles 3cc are arranged in a region (unit area) having a side length of about 10 μm on the exposed surface of the nickel plating layer 3a. If the number of gold particles 3cc is about 20 or less, it can be considered that the arrangement density of the gold particles 3cc is relatively small. If the number of 3 cc of gold particles is about 80 or more, it can be considered that the arrangement density of 3 cc of gold particles is relatively large.

なお、金粒子３ｃｃの配置密度が比較的小さい部分と比較的大きい部分との組み合わせは、金粒子３ｃｃが配置されていない（０個である）部分と、金粒子３ｃｃが配置されている部分との組み合わせである場合も含む。 The combination of the portion where the arrangement density of the gold particles 3 cc is relatively small and the portion where the gold particles 3 cc are relatively large is a portion where the gold particles 3 cc are not arranged (zero), and a portion where the gold particles 3 cc are arranged. The case of a combination of the above is also included.

また、触媒層３ｃは、ニッケルめっき層３ａの露出表面に金粒子３ｃｃが不連続に被着して形成されているものであってもよい。言い換えれば、ニッケルめっき層３ａの露出表面に、上記の例のように金粒子３ｃｃが被着されていない部分が含まれていてもよい。 The catalyst layer 3c may be formed by discontinuously depositing gold particles 3cc on the exposed surface of the nickel plating layer 3a. In other words, the exposed surface of the nickel plating layer 3a may include a portion where the gold particles 3cc are not deposited as in the above example.

ニッケルめっき層３ａの露出表面に金粒子３ｃｃが不連続に被着されている場合には、この不連続部分が応力緩和部として作用して、ニッケルめっき層３ａと金粒子３ｃｃとの間に生じる熱応力または内部応力等の応力が緩和される。そのため、例えばこのような応力によるニッケルめっき層３ａと触媒層３ｃ、さらに触媒層３ｃを介したニッケルめっき層３ａと銅めっき層３ｂとの互いの被着の強度の低下の可能性が、より効果的に低減され得る。 When the gold particle 3cc is discontinuously deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a, the discontinuous portion acts as a stress relaxation portion and is generated between the nickel plating layer 3a and the gold particle 3cc. Stress such as thermal stress or internal stress is relaxed. Therefore, for example, there is a possibility that the strength of the adhesion between the nickel plating layer 3a and the copper plating layer 3b via the catalyst layer 3c and the nickel plating layer 3a and the catalyst layer 3c may be reduced due to such stress. Can be reduced.

触媒層３ｃについて、ニッケルめっき層３ａの露出表面に金粒子３ｃｃが不連続に被着して形成されているものである場合には、その不連続な部分がニッケルめっき層３ａの露出表面に偏らずに分散していることが望ましい。触媒層３ｃにおいて金粒子３ｃｃの不連続な部分では銅めっき層３ｂとニッケルめっき層３ａとの互いの密着強度が比較的小さいため、そのような部分が偏らずに分散していることによって、ニッケルめっき層３ａと銅めっき層３ｂとの間に密着強度が比較的高く確保される。 When the catalyst layer 3c is formed by discontinuously depositing gold particles 3cc on the exposed surface of the nickel plating layer 3a, the discontinuous portion is biased to the exposed surface of the nickel plating layer 3a. It is desirable that they are dispersed without being dispersed. In the catalyst layer 3c, in the discontinuous portion of the gold particle 3cc, the adhesion strength between the copper plating layer 3b and the nickel plating layer 3a is relatively small. A relatively high adhesion strength is ensured between the plating layer 3a and the copper plating layer 3b.

また、ニッケルめっき層３ａの露出表面の一部に、触媒層３ｃが被着されていない露出部（符号なし）が含まれており、この露出部においてニッケルめっき層３ａと銅めっき層３ｂとが直接に接し合っていても構わない。この場合、露出部においてニッケルめっき層
３ａと銅めっき層３ｂとが直接に接し合っているため、露出部における空隙の発生がより効果的に低減される。したがって、そのような空隙の存在に起因した、銅めっき層３ｂのフクレ等の発生の可能性がより効果的に低減される。 Further, an exposed portion (no symbol) where the catalyst layer 3c is not deposited is included in a part of the exposed surface of the nickel plating layer 3a, and the nickel plating layer 3a and the copper plating layer 3b are formed in the exposed portion. You may be in direct contact. In this case, since the nickel plating layer 3a and the copper plating layer 3b are in direct contact with each other in the exposed portion, the generation of voids in the exposed portion is more effectively reduced. Therefore, the possibility of occurrence of swelling or the like of the copper plating layer 3b due to the presence of such voids is more effectively reduced.

触媒層３ｃが被着されていない部分は、例えば上記のようにニッケルめっき層３ａの露出表面に金粒子３ｃｃが不連続に被着して形成されている場合であって、その不連続な範囲が比較的大きい（例えば倍率100倍程度の観察でも確認できる程度）場合である。この
場合には、上記のような応力緩和の効果がより有効に得られる。例えば図２（ｂ）の例では、２つ図示された不連続部のうち比較的大きい右側の不連続部がニッケルめっき層３ａの露出部になっている。 The portion where the catalyst layer 3c is not deposited is, for example, the case where the gold particles 3cc are deposited in a discontinuous manner on the exposed surface of the nickel plating layer 3a as described above. Is relatively large (for example, it can be confirmed even by observation at a magnification of about 100 times). In this case, the stress relaxation effect as described above can be obtained more effectively. For example, in the example of FIG. 2B, the relatively large discontinuous part on the right side of the two discontinuous parts illustrated is an exposed part of the nickel plating layer 3a.

なお、ニッケルめっき層３ａの露出表面における露出部の範囲は、ニッケルめっき層３ａの露出表面のうち面積の割合で30％以下であることが望ましい。この場合には、露出部以外の部分でニッケルめっき層３ａの露出表面における銅めっき層３ｂの形成時の触媒作用をより確実に得ることができる。また、触媒層３ｃのニッケルめっき層３ａに対する被着の面積をより有効に確保して、両者間の接合の信頼性を確保することがより容易である。 The range of the exposed portion on the exposed surface of the nickel plating layer 3a is desirably 30% or less in terms of the area ratio of the exposed surface of the nickel plating layer 3a. In this case, the catalytic action at the time of forming the copper plating layer 3b on the exposed surface of the nickel plating layer 3a at a portion other than the exposed portion can be obtained more reliably. In addition, it is easier to secure the area of deposition of the catalyst layer 3c on the nickel plating layer 3a more effectively and to ensure the reliability of bonding between the two.

なお、この場合にも、触媒層３ｃが被着されていない露出部（符号なし）が、ニッケルめっき層３ａの露出表面において偏らずに分散していることが望ましい。これによって、上記のような金粒子３ｃｃの不連続な部分の例と同様に、ニッケルめっき層３ａと銅めっき層３ｂとの間に密着強度が比較的高く確保される。 In this case as well, it is desirable that the exposed portions (without reference numerals) on which the catalyst layer 3c is not deposited are dispersed evenly on the exposed surface of the nickel plating layer 3a. This ensures a relatively high adhesion strength between the nickel plating layer 3a and the copper plating layer 3b, as in the example of the discontinuous portion of the gold particle 3cc as described above.

上記の配線基板９は、例えば次のようにして製作することができる。 The wiring board 9 can be manufactured as follows, for example.

まず、絶縁基板１と、絶縁基板１の表面に設けられた配線導体２とを有する配線基板９用の基板（配線導体２にめっき層３が被着されて上記配線基板９となるもの）を準備する。配線導体２が表面に設けられた絶縁基板１は、例えば前述したような方法で作製することができる。すなわち、酸化アルミニウム等の原料粉末をシート状に成形し複数枚のセラミックグリーンシートを作製し、これらのセラミックグリーンシートの主面等にタングステンの金属ペーストを所定パターンに塗布する。その後、これらのセラミックグリーンシートを積層し、焼成することによって、配線導体２が表面等に設けられた絶縁基板１を含む基板を製作することができる。 First, a substrate for a wiring board 9 having an insulating substrate 1 and a wiring conductor 2 provided on the surface of the insulating substrate 1 (the wiring conductor 9 is coated with the plating layer 3 to become the wiring board 9). prepare. The insulating substrate 1 provided with the wiring conductor 2 on the surface can be produced, for example, by the method described above. That is, a raw material powder such as aluminum oxide is formed into a sheet shape to produce a plurality of ceramic green sheets, and a tungsten metal paste is applied in a predetermined pattern to the main surface of these ceramic green sheets. Thereafter, by laminating these ceramic green sheets and firing, a substrate including the insulating substrate 1 provided with the wiring conductor 2 on the surface or the like can be manufactured.

次に、この基板の配線導体２の露出表面にニッケルめっき層３ａを被着させる。ニッケルめっき層３ａは、上記の基板を無電解ニッケルめっき液中に浸漬することによって行なう。配線導体２の露出表面において無電解ニッケルめっき液中のニッケル（イオン）が還元析出して、ニッケルめっき層３ａが形成される。 Next, the nickel plating layer 3a is deposited on the exposed surface of the wiring conductor 2 of this substrate. The nickel plating layer 3a is performed by immersing the substrate in an electroless nickel plating solution. Nickel (ion) in the electroless nickel plating solution is reduced and deposited on the exposed surface of the wiring conductor 2 to form a nickel plating layer 3a.

この場合には、配線導体２の露出表面にあらかじめパラジウム活性層（図示せず）を被着しておいてもよい。これによって、配線導体２の露出表面により容易に、かつ強固にニッケルめっき層３ａを被着させることができる。この場合、絶縁基板１の表面（配線導体２が設けられていない部分）は焼成に伴うガラス成分の付着等によってある程度保護されている。そのため、パラジウム活性層の配線導体２への被着に際して、パラジウム成分の絶縁基板１表面への付着は抑制される。また、このような絶縁基板１の表面へのパラジウム成分の不要な付着を抑制するガラス等の成分が誤って除去されないように、めっき前処理等を適宜調整することが望ましい。前処理の調整は、焼成後の基板の条件に応じて適宜行なうようにすればよい。 In this case, a palladium active layer (not shown) may be deposited on the exposed surface of the wiring conductor 2 in advance. As a result, the nickel plating layer 3a can be easily and firmly applied to the exposed surface of the wiring conductor 2. In this case, the surface of the insulating substrate 1 (the portion where the wiring conductor 2 is not provided) is protected to some extent by adhesion of a glass component accompanying firing. Therefore, when the palladium active layer is attached to the wiring conductor 2, the adhesion of the palladium component to the surface of the insulating substrate 1 is suppressed. In addition, it is desirable to appropriately adjust the plating pretreatment and the like so that components such as glass that suppress unnecessary adhesion of the palladium component to the surface of the insulating substrate 1 are not mistakenly removed. The pretreatment may be adjusted as appropriate depending on the conditions of the substrate after firing.

ただし、前処理およびパラジウム活性の工程を経た後（２回目のめっきである銅めっき
時）には絶縁基板１の表面の保護成分が失われている可能性が高いため、従来技術の配線基板（図示せず）のようにパラジウム成分の付着に起因した銅の付着等が発生する可能性が高くなる。これに対し、本実施形態の配線基板９を製造する工程においては、ニッケルめっき層３ａの露出表面にパラジウム活性層（図示せず）が不要であるため、パラジウム成分の絶縁基板１表面への付着等を抑制できる。 However, since it is highly possible that the protective component on the surface of the insulating substrate 1 has been lost after the pretreatment and palladium activation steps (during the second plating, copper plating), the conventional wiring board ( As shown in the figure, there is a high possibility that copper adhesion due to the adhesion of the palladium component will occur. On the other hand, in the process of manufacturing the wiring substrate 9 of the present embodiment, a palladium active layer (not shown) is not necessary on the exposed surface of the nickel plating layer 3a, so that the palladium component adheres to the surface of the insulating substrate 1. Etc. can be suppressed.

無電解ニッケルめっき液としては、例えば、硫酸ニッケル等のニッケルの供給源となるニッケル塩類と、次亜リン酸塩系またはホウ素系等の還元剤とを主成分とする無電解ニッケルめっき液を用いることができる。 As the electroless nickel plating solution, for example, an electroless nickel plating solution mainly composed of nickel salts such as nickel sulfate and a reducing agent such as hypophosphite or boron is used. be able to.

次に、配線導体２の露出表面にニッケルめっき層３ａを被着させた基板を、金を含む溶液中に浸漬して、ニッケルと金との置換によってニッケルめっき層３ａ表面に金粒子３ｃｃを析出させる。析出した金粒子３ｃｃがニッケルめっき層３ａの少なくとも一部において層状になって、触媒層３ｃが形成される。 Next, the substrate with the nickel plating layer 3a deposited on the exposed surface of the wiring conductor 2 is dipped in a solution containing gold, and gold particles 3cc are deposited on the surface of the nickel plating layer 3a by replacement with nickel and gold. Let The deposited gold particles 3cc are layered in at least a part of the nickel plating layer 3a to form the catalyst layer 3c.

金を含む溶液としては、シアン化金塩類等の金の供給源を主成分とし、ｐＨ調整剤等の添加剤が添加された溶液を用いることができる。 As a solution containing gold, a solution containing a gold supply source such as gold cyanide salt as a main component and an additive such as a pH adjuster can be used.

次に、触媒層３ｃをニッケルめっき層３ａの露出表面に被着させた基板を、無電解銅めっき液に浸漬して、触媒層３ｃの触媒活性によって、金粒子３ｃｃを核として銅を析出させて銅のめっき層を形成する。すなわち、触媒層３ｃを覆うように銅めっき層３ｂを被着させる。触媒層３ｃが不連続部を含むときには、その不連続部で露出したニッケルめっき層３ａも銅めっき層３ｂで覆う。 Next, the substrate having the catalyst layer 3c deposited on the exposed surface of the nickel plating layer 3a is immersed in an electroless copper plating solution, and the catalyst activity of the catalyst layer 3c causes copper to precipitate with the gold particles 3cc as a nucleus. To form a copper plating layer. That is, the copper plating layer 3b is deposited so as to cover the catalyst layer 3c. When the catalyst layer 3c includes a discontinuous portion, the nickel plating layer 3a exposed at the discontinuous portion is also covered with the copper plating layer 3b.

無電解銅めっき液としては、例えば、硫酸銅等の銅の供給源となる銅塩類と、ホルムアルデヒド等の還元剤とを主成分とする無電解銅めっき液を用いることができる。 As the electroless copper plating solution, for example, an electroless copper plating solution mainly containing a copper salt as a copper supply source such as copper sulfate and a reducing agent such as formaldehyde can be used.

なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、銅めっき層３ｂの露出表面に金めっき層等の保護めっき層（図示せず）が被着されていてもよい。また、ニッケルめっき層３ａが、複数の副ニッケルめっき層（図示せず）からなるものでもよく、複数の副ニッケルめっき層が互いに異なる添加材（ホウ素、リン等のニッケルとの合金成分、または無機粒子等）を含むものであってもよい。 In addition, this invention is not limited to the example of the above embodiment, A various change is possible if it is in the range of the summary of this invention. For example, a protective plating layer (not shown) such as a gold plating layer may be applied to the exposed surface of the copper plating layer 3b. Further, the nickel plating layer 3a may be composed of a plurality of sub-nickel plating layers (not shown), and the plurality of sub-nickel plating layers are mutually different additives (alloy components with nickel such as boron and phosphorus, or inorganic) Particles) and the like.

１・・・絶縁基板
２・・・配線導体
３・・・めっき層
３ａ・・・ニッケルめっき層
３ｂ・・・銅めっき層
３ｃ・・・触媒層
３ｃｃ・・・金粒子（金の粒子）
９・・・配線基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating substrate 2 ... Wiring conductor 3 ... Plating layer 3a ... Nickel plating layer 3b ... Copper plating layer 3c ... Catalyst layer 3cc ... Gold particle (gold particle)
9 ... Wiring board

Claims

絶縁基板と、
該絶縁基板の表面に設けられた配線導体と、
該配線導体の露出表面に被着されためっき層とを備えており、
該めっき層は、前記配線導体の前記露出表面上に順次被着された、ニッケルめっき層と、金粒子を含む触媒層と、銅めっき層とを含んでいることを特徴とする配線基板。 An insulating substrate;
A wiring conductor provided on the surface of the insulating substrate;
A plating layer deposited on the exposed surface of the wiring conductor;
The wiring board includes a nickel plating layer, a catalyst layer containing gold particles, and a copper plating layer, which are sequentially deposited on the exposed surface of the wiring conductor.

前記触媒層の前記金粒子は、前記ニッケルめっき層の前記露出表面の一部において他の部分よりも配置密度が大きいことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the gold particles of the catalyst layer have a higher arrangement density in a part of the exposed surface of the nickel plating layer than in other parts.

前記触媒層は、前記ニッケルめっき層の前記露出表面に前記金粒子が不連続に被着して形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the catalyst layer is formed by discontinuously depositing the gold particles on the exposed surface of the nickel plating layer.

前記ニッケルめっき層の露出表面の一部に、前記触媒層が被着されていない露出部が含まれており、該露出部において前記ニッケルめっき層と前記銅めっき層とが直接に接し合っていることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。 An exposed portion where the catalyst layer is not deposited is included in a part of the exposed surface of the nickel plating layer, and the nickel plating layer and the copper plating layer are in direct contact with each other at the exposed portion. The wiring board according to claim 3.