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JP2000226672A - 無電解金めっき方法 - Google Patents

無電解金めっき方法

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Publication number
JP2000226672A
JP2000226672A JP2823199A JP2823199A JP2000226672A JP 2000226672 A JP2000226672 A JP 2000226672A JP 2823199 A JP2823199 A JP 2823199A JP 2823199 A JP2823199 A JP 2823199A JP 2000226672 A JP2000226672 A JP 2000226672A
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JP
Japan
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electroless nickel
nickel plating
electroless
plating film
gold plating
Prior art date
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Granted
Application number
JP2823199A
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English (en)
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JP4038917B2 (ja
Inventor
Takeshi Yamada
剛 山田
Junji Mizukoshi
淳二 水越
Hirofumi Murata
宏文 村田
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 Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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.)
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、素材上に無電解ニッケルめっき下
地を形成し、この無電解ニッケルめっき下地上に無電解
金めっき膜を形成する無電解金めっき方法に関するもの
で、はんだ付けした際の無電解ニッケルめっき下地とは
んだとの密着力を向上させ、はんだ付け工程における歩
留まりを改善し、十分な接続信頼性を確保することを目
的とするものである。 【解決手段】 素材上に無電解ニッケルめっき下地を形
成し、この無電解ニッケルめっき下地上に無電解金めっ
き膜を形成する無電解金めっき方法において、素材上に
形成する無電解ニッケルめっき膜表面の十点平均粗さを
０．５μｍから１．５μｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、素材上に無電解ニ
ッケルめっき下地を形成し、この無電解ニッケルめっき
下地上に無電解金めっき膜を形成する無電解金めっき方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント配線板、リードフレーム、ＴＡ
Ｂ、半導体デバイスなどの接点端子、電極などに代表さ
れるように、電子デバイスにおいては無電解金めっきが
必要とされることが多い。無電解金めっきは、被めっき
物の素材を溶解することによって電子の受け渡しを行
い、析出するものであるため、下地および素材の腐食を
必然的に伴う。この下地および素材の腐食による機能の
低下を防止するために、素材上にバリアー層として無電
解ニッケルめっき膜を形成した後に無電解金めっき膜を
施す方法が用いられてきた。特に、プリント配線板の無
電解金めっき処理においては、プリント配線板の銅素材
上に無電解ニッケルめっき下地を３μｍから５μｍ形成
した後に無電解金めっき膜を形成するのが一般的であ
る。しかし、無電解ニッケルめっき膜の厚さが７μｍ以
下の場合、無電解ニッケルめっき膜は粒状に析出してい
るため、各粒の境界には凹状の粒界が存在する。この粒
界部分には無電解金めっきが形成される際、金の析出反
応が集中するため、無電解ニッケルめっき膜の溶出が顕
著となり、さらに凹状となる。この凹部には、はんだ付
けの際に用いられるフラックスが溜まりやすく、はんだ
付け後もフラックスが残留する。この結果、はんだと無
電解ニッケルめっき膜との接合面積が減少するばかり
か、破壊の起点となりやすいため、はんだとの密着力を
低下させる原因となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
はんだ付けを行った時に、はんだとの密着力が低下する
といった欠点がある。はんだとの密着力が低下した場
合、特にプリント配線板では、ボールグリッドアレイ
（以下ＢＧＡと称す）チップスケールパッケージ（以下
ＣＳＰと称す）といった熱応力が溜まりやすく、強度が
必要とされる部品のはんだ付け工程において、はんだ付
け不良が増加し、歩留まりを悪化させる。さらに、はん
だ付け工程内で不良とならない場合であっても、十分な
接続信頼性を得ることが困難となる。
【０００４】そこで、ＢＧＡやＣＳＰなどの部品の実装
においては、はんだ付け部のはんだ量を多くしたり、は
んだフィレット形状を工夫することにより、はんだ付け
部に集中する熱応力を吸収する方法が検討されてきた
が、部品の接続信頼性を向上させるまでには至っていな
い。また、部品とプリント配線板とをはんだ付けした後
に、部品とプリント配線板とをエポキシ樹脂などで接着
補強する方法が実施されているが、エポキシ樹脂の挿入
・硬化といった工数が増加するデメリットがある。
【０００５】本発明は、無電解ニッケルめっき下地とは
んだとの密着力を向上させ、ＢＧＡやＣＳＰなどの強度
が必要とされる部品のはんだ付け工程における歩留まり
を改善し、十分な接続信頼性を確保することを目的とす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、素材上に形成する無電解ニッケルめっき膜
表面の十点平均粗さを０．５μｍから１．５μｍとし、
この無電解ニッケルめっき膜上に無電解金めっき膜を形
成する構造を有したものである。
【０００７】これにより、はんだ付けした際の無電解ニ
ッケル膜とはんだとの密着力を向上させることが可能と
なり、強度が必要とされる部品のはんだ付け工程での歩
留まりを良化させ、はんだ付け部の接続信頼性を向上さ
せることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、素材上に無電解ニッケルめっき下地を形成し、この
無電解ニッケルめっき下地上に無電解金めっき膜を形成
する無電解金めっき方法において、素材上に形成する無
電解ニッケルめっき膜表面の十点平均粗さを０．５μｍ
から１．５μｍとする無電解金めっき方法であり、はん
だ付けした際の無電解ニッケル膜とはんだとの密着力を
向上させることが可能となり、強度が必要とされる部品
のはんだ付け工程での歩留まりを良化させ、はんだ付け
部の接続信頼性を向上させる作用を有する。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、素材上
に形成する無電解ニッケルめっき膜の厚さが７μｍから
１５μｍである請求項１に記載の無電解金めっき方法で
あり、請求項１と同様の作用を有する。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、安定剤
としてイオウ化合物を０．０１ｍＬ／Ｌから０．０５ｍ
Ｌ／Ｌを添加した次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする
無電解ニッケルめっき液により、素材上に無電解ニッケ
ルめっき膜を形成した請求項１に記載の無電解金めっき
方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、化学的
あるいは機械的に研磨することにより表面の十点平均粗
さを０．５μｍから１．５μｍに調整した素材表面上に
無電解ニッケルめっき膜を形成した請求項１に記載の無
電解金めっき方法であり、請求項１と同様の作用を有す
る。
【００１２】（実施の形態１）ガラスエポキシ基板に銅
による配線パターンを形成した配線基板に、一般に行わ
れている有機溶剤による脱脂、硫酸による酸洗を行い、
ついでパラジウムによる活性化を行った後、次亜リン酸
ナトリウムを還元剤とする無電解ニッケルめっき液を用
いて、８０℃でめっきを行い無電解ニッケル膜を形成し
た。その後、シアン化金カリウムを主成分とする無電解
金めっき液を用いて、８５℃で１０分間めっきを行い
０．０５μｍの無電解金めっき膜を形成した。その結果
を（表１）に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】（表１）に示すように、無電解金めっき後
のはんだ付け強度、外観ともに本発明の条件では良好で
ある。一方、比較例に示すように無電解ニッケルめっき
膜が７μｍ以下でははんだ付け強度として不十分であ
る。また、１５μｍ以上では無電解ニッケルめっき膜中
のめっき内部応力によりめっき表面に割れが生じてい
る。
【００１５】（実施の形態２）ガラスエポキシ基板に銅
による配線パターンを形成した配線基板に、一般に行わ
れている有機溶剤による脱脂、硫酸による酸洗を行い、
ついでパラジウムによる活性化を行った後、安定剤とし
てイオウ化合物を添加した次亜リン酸ナトリウムを還元
剤とする無電解ニッケルめっき液を用いて、８０℃でめ
っきを行い５μｍの無電解ニッケル膜を形成した。その
後、シアン化金カリウムを主成分とする無電解金めっき
液を用いて、８５℃で１０分間めっきを行い０．０５μ
ｍの無電解金めっき膜を形成した。その結果を（表２）
に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】（表２）に示すように、無電解金めっき後
のはんだ付け強度、外観ともに本発明の条件では良好で
ある。一方、比較例に示すようにイオウ化合物の濃度が
０．０１ｍＬ／Ｌ以下あるいは０．０５ｍＬ／Ｌ以上で
ははんだ付け強度として不十分である。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、はんだ付けした際の無電
解ニッケル膜とはんだとの密着力が向上し、良好なはん
だ付け性が得られ、はんだ付け強度についても高い値が
得られるようになった。この結果、強度が必要とされる
部品のはんだ付け工程での歩留まりが改善され、はんだ
付け部の接続信頼性も向上させることができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 宏文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K022 AA02 AA42 BA03 BA14 BA36 CA02 DA01 DB02 DB08 5E319 AC01 AC17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 素材上に無電解ニッケルめっき下地を形
    成し、この無電解ニッケルめっき下地上に無電解金めっ
    き膜を形成する無電解金めっき方法において、素材上に
    形成する無電解ニッケルめっき膜表面の十点平均粗さを
    ０．５μｍから１．５μｍとすることを特徴とする無電
    解金めっき方法。
  2. 【請求項２】 素材上に形成する無電解ニッケルめっき
    膜の厚さが７μｍから１５μｍである請求項１に記載の
    無電解金めっき方法。
  3. 【請求項３】 安定剤としてイオウ化合物を０．０１ｍ
    Ｌ／Ｌから０．０５ｍＬ／Ｌを添加した次亜リン酸ナト
    リウムを還元剤とする無電解ニッケルめっき液により、
    素材上に無電解ニッケルめっき膜を形成した請求項１に
    記載の無電解金めっき方法。
  4. 【請求項４】 化学的あるいは機械的に研磨することに
    より表面の十点平均粗さを０．５μｍから１．５μｍに
    調整した素材表面上に無電解ニッケルめっき膜を形成し
    た請求項１に記載の無電解金めっき方法。
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