專利名稱:接線板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一個(gè)接線板。
背景技術(shù):
日本專利公開No.2002-4098、日本專利公開No.330336/1994、日本專利公開No.2003-13248、“對(duì)于用均勻液滴噴射法制造的無鉛焊球的評(píng)價(jià)”(日立金屬技術(shù)評(píng)論(Hitachi Metals Technical Review)Vol.18(2002)p.43)以及“高可靠性錫-銀無鉛焊接合金的發(fā)展”(豐田中心研發(fā)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)評(píng)論(Toyota Central R&D Labs.R&D Review)Vol.35,No.2(2000),p.39)是本發(fā)明的背景。
在用于連接IC或者LSI這樣的芯片的多層接線板中,一種稱為有機(jī)封裝板的接線板具有一個(gè)接線分層部分,在所述的接線分層部分中,聚合物材料的介質(zhì)層和導(dǎo)體層被交替分層。用來實(shí)現(xiàn)倒裝芯片連接或者母板連接(例如,使用BGA或者PGA)的多個(gè)金屬端子焊盤分布在形成于接線分層部分的電介質(zhì)層中一層外的第一主表面上。這些金屬端子焊盤通過通孔與分布在接線分層部分中的內(nèi)導(dǎo)體層相導(dǎo)通。內(nèi)導(dǎo)體層和通孔一般形成于具有高導(dǎo)電率的銅基金屬。每個(gè)金屬端子焊盤具有一個(gè)要被連接到內(nèi)導(dǎo)體層和通孔的主體部分,該主體部分也是作為一個(gè)鍍銅層而形成的。焊料將會(huì)與每個(gè)金屬端子焊盤相接觸以實(shí)現(xiàn)到芯片或者到母板的連接。所以,就要在金屬端子焊盤上鍍金以提高與焊料的接合力和濕潤(rùn)性。
然而,并不能說形成每個(gè)金屬端子焊盤主體部分的鍍銅層具有很高的抗腐蝕性。所以,當(dāng)表面覆蓋有一層氧化層或者類似物質(zhì)時(shí),鍍金層的粘性就有可能減退。此外,發(fā)生回流或者類似情況時(shí)的熱量會(huì)導(dǎo)致銅通過從鍍銅層到鍍金層表面的擴(kuò)散而涌出,這樣鍍金層表面就會(huì)覆蓋一層銅的氧化層。所以,焊料濕潤(rùn)性或焊料接合特性在很大程度上就會(huì)受到破壞,這將成為一個(gè)問題。此外,焊料中的錫成分會(huì)通過鍍金層擴(kuò)散到鍍銅層中去,從而就很容易產(chǎn)生脆性的銅-錫-基金屬間化合物層。尤其當(dāng)加上了熱應(yīng)力或者類似情況時(shí),銅-錫-基金屬間化合物和鍍銅層的基部之間就會(huì)發(fā)生剝落的問題。尤其在用BGA(球柵格陣列)將板通過一個(gè)焊球連接到母板上的金屬端子焊盤中,熱應(yīng)力會(huì)由于焊盤的大面積而產(chǎn)生影響。所以,前述問題就會(huì)發(fā)生。
所以,下面的焊盤結(jié)構(gòu)是得到廣泛應(yīng)用的。也就是,形成一個(gè)鍍銅層,然后一個(gè)對(duì)銅具有良好粘性的鍍鎳層作為一個(gè)壁壘金屬層形成在鍍銅層上,接著一個(gè)鍍金層形成在鍍鎳層上。有兩種方法可以形成鍍鎳層。一種方法是使用電解鍍鎳,另一種方法是使用非電解鍍鎳(日本專利公開No.2002-4098)。然而,在使用電解鍍鎳的制作焊盤的過程中,一個(gè)用來連接到焊盤的蠕蟲狀電鍍連接桿必須形成在即將形成焊盤的電介質(zhì)層表面(焊盤形成表面)上。在該方法中,必須在焊盤之間確保一個(gè)讓電鍍連接桿插入的空間。這樣的結(jié)果就在于,焊盤陣列的空隙不能小于一個(gè)固定值。所以,板的面積就會(huì)增加,設(shè)計(jì)上的限制也會(huì)變得嚴(yán)重。另一方面,當(dāng)使用非電解鍍鎳時(shí),就不需要這樣的連接桿。所以,就不會(huì)發(fā)生這樣的問題。此外,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于,即使在一個(gè)電介質(zhì)層上彼此獨(dú)立的多個(gè)焊盤之上,也可以通過浸入鍍?nèi)芤簛砗苋菀椎男纬梢粋€(gè)鍍鎳層。
發(fā)明內(nèi)容
然而,像次磷酸鈉這樣的磷酸鹽在用來給接線板的焊盤鍍上金屬的非電解鍍鎳溶液中是作為還原劑來使用的。所以,能獲得的鍍鎳層的磷含量都不可避免的相對(duì)較大,其質(zhì)量百分比(重量百分比)從4%到8%。當(dāng)鍍鎳層中含有大量的磷時(shí),由于磷或者類似物質(zhì)而含有加厚的磷的與鎳一起沉淀的鎳-基層就會(huì)在焊料回流的過程中形成。所以,就需要擔(dān)心焊料的濕潤(rùn)性會(huì)受到阻礙從而導(dǎo)致連接的失敗。此外,通過焊料一邊的錫和鎳之間反應(yīng)形成的鎳-錫合金層會(huì)形成在包含加厚磷的鎳-基層中,從而與鎳-基層相接觸。所以,這些層之間還會(huì)發(fā)生剝落、開裂或者類似的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)接線板,在所述接線板中,能夠有效的抑制每個(gè)金屬端子焊盤的鍍銅層和鍍金層之間成分?jǐn)U散的一個(gè)壁壘金屬層分布在鍍銅層和鍍金層之間,這樣,壁壘金屬層與鍍銅層或者鍍金層之間的擴(kuò)散或者反應(yīng)就很少發(fā)生,而且,由于焊料缺少濕潤(rùn)性或者在金屬端子焊盤中發(fā)生像剝落或者開裂這樣的缺陷而導(dǎo)致的連接失敗的幾率會(huì)在很大程度上得到減少。
根據(jù)本發(fā)明的接線板包括一個(gè)接線分層部分,該接線分層部分中所具有的聚合物材料電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,這就從電介質(zhì)層的一個(gè)中形成了第一主表面,以及分布在形成于接線分層部分的電介質(zhì)層上的第一主表面上的多個(gè)金屬焊盤,其中在每個(gè)金屬焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在第一主表面一側(cè),一個(gè)鍍金層分布在金屬端子焊盤的最外表面層部分中,同時(shí)在鍍銅層和鍍金層之間插有一個(gè)壁壘金屬層。該壁壘金屬層能夠抑制由于擴(kuò)散而導(dǎo)致的從鍍銅層到鍍金層表面的銅的涌出,還能夠抑制焊料成分(尤其是在使用諸如鉛-錫-基焊料這樣的含錫焊料時(shí)的錫成分)通過鍍金層向鍍銅層的擴(kuò)散。
作為根據(jù)本發(fā)明的接線板的第一種配置,具有質(zhì)量百分比不高于3%的磷含量的非電解鍍鎳層被作為壁壘金屬層而分布在金屬端子焊盤中。當(dāng)用作壁壘金屬層的非電解焊鎳層的磷質(zhì)量含量不高于3%時(shí),焊料(尤其是錫-鉛-基焊料)對(duì)金屬端子焊盤的濕潤(rùn)度就會(huì)在很大程度上得到提高。這樣,像連接失敗這樣的問題就很難發(fā)生。此外,即使在焊料一邊的錫和鎳之間通過反應(yīng)形成了鎳-錫合金層,諸如剝落和開裂這樣的問題也變得難于發(fā)生,這樣就很容易得到了高強(qiáng)度接合狀態(tài)。附帶的,非電解鍍鎳層的磷的質(zhì)量含量最好不高于1%,更希望不要高于探測(cè)極限。
在這種情況下,一個(gè)鎳-硼-基非電解鍍鎳層就可以被用作非電解鍍鎳層。鎳-硼-基非電解鍍鎳中使用了一個(gè)采用氫硼化物作為還原劑的無磷酸基溶液。這樣,就可以很大程度上減小鍍鎳層中的磷含量。附帶的,在鎳-硼-基非電解鍍鎳中,氫氣會(huì)在沉積鎳的還原反應(yīng)中產(chǎn)生。當(dāng)氫氣被帶到鍍鎳層中時(shí),被吸收的氫氣就有可能在焊料回流的過程中釋放出來,從而在鍍鎳層和焊料連接部分之間導(dǎo)致氣泡或泡狀物。在這種情況下,當(dāng)形成了鎳-硼-基非電解鍍鎳層之后,可以在進(jìn)行焊料回流過程之前進(jìn)行烘烤以實(shí)現(xiàn)去氫。最好能夠在焊料回流溫度或者更高的溫度進(jìn)行烘烤。
作為根據(jù)本發(fā)明的接線板的第二種配置,一個(gè)鉑-金屬-基非電解鍍層被作為壁壘金屬層而分布在金屬端子焊盤中。尤其在防止從鍍銅層到鍍金層的銅擴(kuò)散方面,以及在阻止焊料成分(尤其是錫成分)通過鍍金層向鍍銅層擴(kuò)散方面,由鉑-金屬-基非電解鍍層所制成的壁壘金屬層有非常出色的效果。這樣的結(jié)果就在于,焊料(尤其是錫-鉛-基焊料)對(duì)金屬端子焊盤的濕潤(rùn)度得到了提高,從而發(fā)生像連接失敗這樣的問題的幾率就得到很大程度的降低。此外,即使在焊料一邊的錫和鎳之間通過反應(yīng)形成了鎳-錫合金層,諸如剝落和開裂這樣的問題也變得難于發(fā)生,這樣就很容易得到了高強(qiáng)度接合狀態(tài)。在本發(fā)明的第一配置中使用鎳-硼-基非電解鍍鎳層的情況下,焊料回流的過程中會(huì)發(fā)生被吸收的氫被釋放出來的問題,從而在鍍鎳層和焊料連接部分之間產(chǎn)生如上所述的氣泡或泡狀物。然而,在使用鉑-金屬-基非電解鍍層的情況下,氫不會(huì)在鍍的過程中產(chǎn)生出來。所以,就無需擔(dān)心發(fā)生這樣的問題。此外,鉑-金屬-基非電解鍍層在抗腐蝕方面也非常出色,并且鉑-金屬-基非電解鍍層對(duì)鍍銅層和鍍金層的粘性也得到了提高。
鉑-金屬-基非電解鍍層可以用釕、銠、鈀、鋨、銥以及鉑中的任意一個(gè)作為它的主要成分(質(zhì)量含量最高的成分)。特別的,非電解鍍鈀層制成的壁壘金屬層相對(duì)便宜、容易形成且性能優(yōu)越。所以,本發(fā)明優(yōu)選非電解鍍銥層或者非電解鍍鈀層。雖然非電解鍍銥層、非電解鍍鉑層、非電解鍍銠層或非電解鍍釕層制成的壁壘金屬層與非電解鍍鈀層制成的壁壘金屬層相比有些昂貴,它們抗腐蝕的能力更強(qiáng),并且有些情況下能提高對(duì)鍍銅層和鍍鎳層的粘性。此外,對(duì)銅而言,考慮非電解鍍鉑層、非電解鍍銠層和非電解鍍釕層的擴(kuò)散因子比非電解鍍鈀層的要小,因此有些情況下在阻礙鍍銅層到鍍金層表面的銅擴(kuò)散方面性能更好。
作為根據(jù)本發(fā)明接線板的第三配置,與鍍銅層相接觸的鎳-磷-基非電解鍍鎳層以及用來阻擋或者抑制從鎳-磷-基非電解鍍鎳層到鍍金層的磷擴(kuò)散的一個(gè)磷-壁壘非電解金屬鍍層被作為壁壘金屬層而分布在金屬端子焊盤中。磷-壁壘非電解金屬鍍層分布在鎳-磷-基非電解鍍鎳層和鍍金層之間。通過這樣的配置,由于使用了已經(jīng)得到確認(rèn)的鎳-磷-基非電解鍍鎳層,所以就完全可以確保對(duì)從鍍銅層到鍍金層表面的銅擴(kuò)散的阻擋,以及對(duì)通過鍍金層向鍍銅層發(fā)生的焊料成分(尤其是錫成分)的擴(kuò)散。此外,由于磷-壁壘非電解金屬鍍層分布在鎳-磷-基非電解鍍鎳層和鍍金層之間以阻擋或抑制從鎳-磷-基非電解鍍鎳層到鍍金層的磷擴(kuò)散,所以就可以通過磷-壁壘非電解金屬鍍層從鍍金層中隔離出一個(gè)磷-加厚層。這樣,焊料(尤其是錫-鉛-基焊料)對(duì)金屬端子焊盤的濕潤(rùn)性就可以在很大程度上得到提高,從而發(fā)生像連接失敗這樣的問題的幾率就得到降低。此外,即使在焊料一邊的錫和鎳之間通過反應(yīng)形成了鎳-錫合金層,諸如剝落和開裂這樣的問題也變得難于發(fā)生,這樣就很容易得到了高強(qiáng)度接合狀態(tài)。
磷-壁壘非電解金屬鍍層可以是由鎳-硼-基非電解鍍鎳層所制成的。由于都是鍍鎳層,所以鎳-硼-基非電解鍍鎳層與鎳-磷-基非電解鍍鎳層之間有很好的粘性。
可替換的,磷-壁壘非電解金屬鍍層可以是由鉑-金屬-基非電解鍍層制成的。尤其在防止從鍍銅層到鍍金層的銅擴(kuò)散方面,以及在阻止焊料成分(尤其是錫成分)通過鍍金層向鍍銅層擴(kuò)散方面,由鉑-金屬-基非電解鍍層所制成的壁壘金屬層有非常出色的效果。此外,氫也不會(huì)在鍍化反應(yīng)中產(chǎn)生出來。所以,就無需擔(dān)心產(chǎn)生氫的問題。此外,鉑-金屬-基非電解鍍層在抗腐蝕方面也非常出色,并且鉑-金屬-基非電解鍍層對(duì)鍍銅層和鍍金層的粘性也得到了提高。鉑-金屬-基非電解鍍層可以用釕、銠、鈀、鋨、銥以及鉑作為它的主要成分(質(zhì)量含量最高的成分)。特別的,本發(fā)明優(yōu)選非電解鍍銥層或者非電解鍍鈀層。
作為根據(jù)本發(fā)明接線板的第四配置,與鍍銅層相接觸的鎳-硼-基非電解鍍鎳層以及薄于鎳-硼-基非電解鍍鎳層的鎳-磷-基非電解金屬鍍層被作為壁壘金屬層而分布在金屬端子焊盤中。鎳-磷-基非電解金屬鍍層分布在鎳-硼-基非電解鍍鎳層以及鍍金層之間。由于使用了鎳-硼-基非電解鍍鎳層,所以焊料(尤其是錫-鉛-基焊料)對(duì)金屬端子焊盤的濕潤(rùn)性就像本發(fā)明第一配置一樣得到了很大程度的提高。所以,像連接失敗這樣的問題就難于發(fā)生。此外,即使在焊料一邊的錫和鎳之間通過反應(yīng)形成了鎳-錫合金層,諸如剝落和開裂這樣的問題也變得難于發(fā)生,這樣就很容易得到了高強(qiáng)度接合狀態(tài)。此外,鎳-磷-基非電解金屬鍍層處于鎳-硼-基非電解鍍鎳層和鍍金層之間。這樣,即使在焊料回流的過程中釋放出由鎳-硼-基非電解鍍鎳層吸收的氫,由于不會(huì)釋放氫的鎳-磷-基非電解金屬鍍層處于鎳-硼-基非電解鍍鎳層和鍍金層之間,所以就無需擔(dān)心氣泡或者類似的物體會(huì)留在與焊料連接部分的界面上。此外,由于鎳-磷-基非電解金屬鍍層比鎳-硼-基非電解鍍鎳層要薄,所以磷-加厚層的形成程度就很低,從而就降低了焊料濕潤(rùn)性、粘性或類似特性失敗的可能性。按照這樣的觀點(diǎn),鎳-磷-基非電解金屬鍍層的厚度最好能調(diào)節(jié)到不厚于2微米,更希望不厚于1微米(例如,下限可以設(shè)為不低于0.5微米,以使得上述效果變得明顯)。
附帶的,將要通過一個(gè)焊球而連接到母板一側(cè)端子焊盤上的每個(gè)金屬端子焊盤(例如,一個(gè)BGA金屬端子焊盤)具有較大的焊盤面積,這樣就很容易對(duì)它加上熱應(yīng)力。從而,本發(fā)明的效果就尤其明顯。
當(dāng)鍍鎳層是直接與鍍金層相接觸的情況下,鍍金層最好是非電解還原鍍金層。從本發(fā)明者細(xì)致的研究來看,已經(jīng)可以證明,當(dāng)對(duì)鍍鎳層采用背景技術(shù)中的置換鍍金時(shí),置換鍍金層和鍍鎳層之間就會(huì)形成一個(gè)非常薄的氧化薄膜。可以認(rèn)為,在背景技術(shù)的配置中,氧化薄膜和焊料之間的粘性是很低的,從而在與焊料的界面處就容易發(fā)生剝落。
非電解置換鍍金使用硼氫化鉀或者二甲胺硼烷作為還原劑,而要被沉積的金屬至少是在反應(yīng)開始時(shí)通過與被鍍金屬一側(cè)的基金屬的置換反應(yīng)來沉積的。為了將置換反應(yīng)進(jìn)行下去,作為基金屬的鎳必須被洗提到鍍?nèi)芤褐?。這一洗提是由鍍?nèi)芤号c沒有被沉積金屬覆蓋的基金屬的暴露部分相接觸而導(dǎo)致的。在這樣的情況下,基金屬的表面會(huì)由于基金屬與水基鍍?nèi)芤旱慕佑|而形成一層氧化薄膜。另一方面,沉積在基金屬周圍的沉積金屬也會(huì)漲到氧化薄膜上。這樣,氧化薄膜就會(huì)留在所形成的鍍層與基金屬的界面中。然而,如果按本發(fā)明采用非電解還原金基鍍的方法,那么氧化薄膜就很難在鍍金過程中留在與鍍鎳層的界面中。所以,同樣是在與焊料連接之后,焊料與鍍鎳層之間的粘性就會(huì)增大,從而很好的抑制在與焊料的界面中的剝落。
接著,在近幾年中,考慮到對(duì)環(huán)境的保護(hù)問題,所述的不含鉛的無鉛焊料(或者,即使含鉛,鉛的質(zhì)量最多為3%)已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)的錫-鉛共晶焊料。與傳統(tǒng)的共晶焊料一樣,大多數(shù)無鉛焊料都采用錫作為它的主要成分,但是采用銀、銅、鋅、鉍以及類似的元素來代替共晶焊料中的鉛來作為輔助成分。采用這些元素作為輔助成分的折衷焊料仍然包含了少量的鉛,這樣的折衷焊料也正在被使用。無鉛焊料與錫-鉛共晶焊料相比缺乏延展性。所以,焊料連接部分的界面剝落就容易發(fā)生。
通常使用的錫-鉛共晶焊料具有錫-質(zhì)量比38%鉛共晶組分,它的熔點(diǎn)是183℃。當(dāng)合金的組分移向富鉛一邊或者富錫一邊時(shí),合金的熔點(diǎn)(液化點(diǎn))就會(huì)增加。簡(jiǎn)單金屬錫對(duì)應(yīng)了所有鉛都被去掉的共晶焊料,它的熔點(diǎn)是232℃,這比共晶焊料的熔點(diǎn)高了近50℃。所以,很難用簡(jiǎn)單金屬錫來作為替代的焊料。
所以,對(duì)無鉛焊料來說,必須找到除了鉛以外的共晶組分以與錫一起作為基成分。成為除了鉛以外的每個(gè)共晶組分的要求如下。(1)降低熔點(diǎn)的效果越大越好(2)成分便宜,或者即使在貴的情況下,要加入的量可以減少,(3)成分具有很好的可焊性和濕潤(rùn)性以及(4)成分在抗腐蝕方面很出色。然而,能夠平衡的滿足這些要求的附加成分的種類比預(yù)想的要有限。只有鋅、鉍、銀以及銅等元素滿足這樣的要求。錫-鋅-基合金的共晶點(diǎn)在鋅質(zhì)量含量15%附近,在這樣的組成情況下它的熔點(diǎn)能降到195℃。然而,鋅的抗腐蝕性不好。所以,加入的鋅的質(zhì)量含量最好控制在7-10%。在一個(gè)組成相似的二元合金中,熔點(diǎn)僅僅被降到了215℃。所以,即使通過添加質(zhì)量含量1-5%的鉍來調(diào)節(jié)熔點(diǎn),最后仍然很難達(dá)到低于200℃的熔點(diǎn)。此外,由于鉍是一種很貴的材料且是一種戰(zhàn)略材料,要獲得穩(wěn)定的來源也是很困難的。
另一方面,銀或者銅本身都具有比錫高得多的熔點(diǎn),但銀和銅都具有在富錫一邊的共晶點(diǎn)。也就是,錫-銀-基合金的共晶點(diǎn)在銀質(zhì)量含量為5%附近,錫-銅-基合金的共晶點(diǎn)在銅質(zhì)量含量2%附近。此外,銀-銅-基合金也是共晶的,且在使用錫-銀-銅三元共晶合金的情況下熔點(diǎn)會(huì)進(jìn)一步降低。然而,錫-銀-基合金與錫-銅-基都具有大約220℃的二元共晶溫度,所以即使使用三元共晶合金,熔點(diǎn)也不能降到200℃或更低。附帶的,在使用錫-銀-基合金的情況下,為了降低熔點(diǎn),銀相對(duì)于錫的質(zhì)量含量最好不低于3%且不高于6%。類似的,在使用錫-銅-基合金的情況下,銅相對(duì)于錫的質(zhì)量含量不低于1%且不高于3%。此外,在使用錫-銀-銅合金的情況下,銀和銅的總質(zhì)量含量不低于3%且不高于6%,且銅相對(duì)于銀和銅總和的質(zhì)量比不低于0.1且不高于0.5。
從上述討論可以清楚看到,當(dāng)通過從錫-鉛共晶焊料中大幅減少鉛含量來形成錫合金,并用之形成焊球時(shí),該焊球就不可避免的變成熔點(diǎn)高于200℃(上限為僅用錫的情況下的232℃)的高溫焊球。例如,即使在無鉛焊料中含有多種組分,其中這些組分按照“高可靠性錫-銀無鉛焊接合金的發(fā)展”(豐田中心研發(fā)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)評(píng)論(ToyotaCentral R&D Labs.R&D Review)Vol.35,No.2(2000),p.39中)的表1所列,它們的熔點(diǎn)(液化溫度)Ts也都是200℃或更高。從環(huán)保的角度來看,用來形成高溫焊球的錫合金所具有的鉛質(zhì)量含量最好不高于5%(更希望不高于1%,如果可能的話最希望等于0%,這是除了一個(gè)不可避免的雜質(zhì)水平而言的)。
在這種情況下,通過提高焊料接合溫度,就可以很容易形成由錫和鎳所組成的化合物。從焊料接合強(qiáng)度的角度來看這是不利的。然而,根據(jù)本發(fā)明,至少并不需要考慮由于形成富磷層而導(dǎo)致的接合強(qiáng)度的減小。所以,就擴(kuò)大了由于形成化合物而導(dǎo)致的強(qiáng)度減小的容限,從而就獲得了高可靠的焊料接合結(jié)構(gòu)。在高溫焊球直接接合到金屬端子焊盤的情況下,這一效果尤其明顯。
圖1這是一個(gè)表示了根據(jù)本發(fā)明的接線板的每個(gè)實(shí)施例的平面圖。
圖2這是同一實(shí)施例的后視圖。
圖3這是一個(gè)表示了根據(jù)本發(fā)明的接線板斷面結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖4這是一個(gè)表示使用了BGA焊盤的連接結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5本圖表示了本發(fā)明第一實(shí)施例中金屬端子焊盤主體部分的示意截面圖。
圖6本圖表示了本發(fā)明第二實(shí)施例中金屬端子焊盤主體部分的示意截面圖。
圖7本圖表示了本發(fā)明第三實(shí)施例中金屬端子焊盤主體部分的示意截面圖。
圖8本圖表示了本發(fā)明第三實(shí)施例中金屬端子焊盤的另一個(gè)例子的主體部分的示意截面圖。
圖9本圖表示了本發(fā)明第四實(shí)施例中金屬端子焊盤主體部分的示意截面圖。
圖10
這是一個(gè)表示了用來直接接合焊球的過程的解釋性圖。
圖11該解釋性圖表示了使用與置換鍍金相比較的還原鍍金來形成鍍金層的過程。
圖12本圖解釋了還原鍍金的估計(jì)效果產(chǎn)生機(jī)制。
圖13本圖解釋了鎳-錫化合物層對(duì)與焊料接合強(qiáng)度的影響。
附圖標(biāo)記的描述1接線板6電介質(zhì)層7內(nèi)導(dǎo)體層8,18阻焊層L1,L2接線分層部分CP第一主表面10,17金屬端子焊盤34通孔52鍍銅層53鍍鎳層21,22,121壁壘金屬層54鍍金層具體實(shí)施方式
下面將通過參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3示意性的表示了根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的接線板1的斷面結(jié)構(gòu)。在接線板1中,按一定圖樣組成接線金屬層的芯導(dǎo)體層M1和M11形成在片狀芯2的相反的表面上,所述片狀芯是分別由熱阻樹脂片(例如bismaleimide三嗪系樹脂片)、纖維加強(qiáng)樹脂片(例如玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹脂片)或者類似的材料構(gòu)成的。每個(gè)芯導(dǎo)體層M1、M11都是作為表面導(dǎo)體圖樣而形成的,這些導(dǎo)體圖樣覆蓋著片狀芯2的表面的主要部分,所述芯導(dǎo)體層被用作電源層或者接地層。另一方面,在片狀芯2上還形成有通過鉆孔或者類似的方式所制作的通孔12,在通孔12的內(nèi)壁表面上形成有用來實(shí)現(xiàn)芯導(dǎo)體層M1和M11之間導(dǎo)電的通孔導(dǎo)體30。此外,通孔12種還被填入了用諸如環(huán)氧樹脂這樣的樹脂制成的填孔材料31。
此外,采用光敏樹脂合成物6制成的第一通路層(堆積層;電介質(zhì)層)V1和V11分別形成在芯導(dǎo)體層M1和M11上。此外,都具有金屬連線7的第一導(dǎo)體層M2和M12通過鍍銅的方式分別形成在第一通路層V1和V11的表面上。附帶的,層間連接是通過通路34在芯導(dǎo)體層M1和M11與第一導(dǎo)體層M2和M12之間建立起來的。采用同樣的方式,采用光敏樹脂合成物6制成的第二通路層(堆積層;電介質(zhì)層)V2和V12分別形成在第一導(dǎo)體層M2和M12上。分別具有末端子焊盤8和18的第二導(dǎo)體層M3和M13分別形成在第二通路層V2和V12的表面上。層間連接是通過通路34在第一導(dǎo)體層M2和M12與第二導(dǎo)體層M3和M13之間建立起來的。每個(gè)通路34都包括一個(gè)通路孔34h、一個(gè)位于通路孔34h內(nèi)部周邊表面的通路導(dǎo)體34s、一個(gè)與底部通路導(dǎo)體34s之間存在電連接的通路焊盤34p以及一個(gè)通路盤(land)34l,該通路盤在通路焊盤34p相對(duì)的一邊從通路孔34h的開口的邊緣延伸出來。
在片狀芯2的第一主表面MP1中,芯導(dǎo)體層M1、第一通路層V1、第一導(dǎo)體層M2以及第二通路層V2形成了第一接線分層部分L1。另一方面,在片狀芯2的第二主表面MP2中,芯導(dǎo)體層M11、第一通路層V11、第一導(dǎo)體層M12以及第二通路層V12形成了第二接線分層部分L2。在每一個(gè)接線分層部分中,電介質(zhì)層和導(dǎo)體層的分層是交替的,這樣就會(huì)在一個(gè)介質(zhì)層中形成出第一主表面CP。在每個(gè)第一主表面CP中形成有多個(gè)金屬端子焊盤10或17。在第一接線分層部分L1上的每個(gè)金屬端子焊盤10形成了一個(gè)用來與集成電路或者類似電路進(jìn)行倒裝焊的焊接盤。另一方面,在第二接線分層部分L2上的每個(gè)金屬端子焊盤17被用作一個(gè)背部盤(焊盤),所述背部盤是用來通過一個(gè)插腳柵格陣列(PGA)或者一個(gè)球柵格陣列(BGA)將接線板自身與母板或者類似的電路板相連接的。在圖4所表示的例子中,金屬端子焊盤17是作為BGA焊盤而形成的。在圖4中,金屬端子焊盤17通過焊接連接層42(例如,用帶有共晶成分的鉛錫合金所形成的)以及一個(gè)焊接球(例如,從具有亞共晶成分的鉛錫合金或上述的無鉛焊料所組成的高溫焊料來形成)140連接到母板MB一邊的端子焊盤41上。
如圖1所示,焊接盤10在接線板1第一主表面的大致中心的部分被安排成柵格狀,這樣就和分別形成在焊接盤10上的焊接突出11(圖3)一起形成了芯片裝配部分40。此外,如圖2所示,第二導(dǎo)體層M13中的背部盤17也被安排成了柵格狀。這樣,就分別在第二導(dǎo)體層M3和M13上形成了都是由光敏樹脂成分組成的阻焊層8和18(SR1和SR11)。開口部分的形成與盤是一對(duì)一的,這樣就可以露出焊接盤10或者背部盤17。
例如,通路層V1、V11、V2和V12以及阻焊層8和18是按下述過程制造的。也就是說,從光敏樹脂成分中形成的光敏粘性薄膜被分成薄層,然后,具有對(duì)應(yīng)通路孔34h的圖案的透明掩膜(例如一個(gè)玻璃掩膜)被放置在光敏粘性薄膜上并曝光。除了通路孔34h以外的薄膜部分被曝光所處理,而通路孔34h部分則成為未經(jīng)處理的部分。當(dāng)未處理的部分溶解在溶液中并被去掉后,通路孔34就會(huì)很容易按照需要的圖樣而形成(所述的光通路工藝)。
圖5表示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的接線板中焊盤10或者背部盤17的特例(這以后,兩者都將被稱為“金屬端子焊盤10、17”;采用統(tǒng)一的描述是因?yàn)樗鼈兊腻儗泳哂幸粋€(gè)并且是相同的分層結(jié)構(gòu))。在圖5中,一個(gè)鍍銅層52、一個(gè)具有不高于質(zhì)量比3%的磷含量且被用作壁壘金屬層的非電解鍍鎳層121(厚度最好不小于2微米,不大于7微米),以及一個(gè)鍍金層54(通過非電解鍍金形成,厚度最好不小于0.03微米且不大于0.1微米)從每個(gè)接線分層部分L1、L2的第一主表面CP一邊開始按該順序分層。
非電解鍍鎳層121是作為一個(gè)鎳-硼-基的非電解鍍鎳層而形成的。這一工藝使用了具有被混合了以作為沉積金屬源的硫酸鎳以及作為還原劑的氫硼化物(例如NaBH4)的溶液。在鎳-硼-基的非電解鍍鎳層121形成后,就可以進(jìn)行用來去氫的烘烤,烘烤的溫度例如是焊料返流溫度或稍高(最高大約+50℃)。
附帶的,每個(gè)接線分層部分L1、L2的第一主表面CP都被阻焊層8、18所覆蓋,阻焊層8、18的開口的內(nèi)周邊的位置向金屬端子焊盤10、17的主表面外周邊的內(nèi)部突出。這樣,在金屬端子焊盤10、17中,鍍銅層52的外圍部分52p就直接與阻焊層8、18相接觸,外圍部分52p被施以表面粗糙化處理。此外,在金屬端子焊盤10、17的非電解鍍鎳層121中,僅僅是阻焊層8、18的開口的內(nèi)部區(qū)域才被覆以鍍金層54。
圖6表示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接線板中的金屬端子焊盤10、17,其中壁壘金屬層是由鉑-金屬-基非電解鍍層21所組成的(其它結(jié)構(gòu)與圖5中的類似)。鉑-金屬-基非電解鍍層21是一個(gè)一個(gè)非電解鍍鈀層(或者,可以使用一個(gè)非電解鍍銥層、一個(gè)非電解鍍鉑層、一個(gè)非電解鍍銠層、或一個(gè)非電解鍍釕層),其厚度最好處于0.05-1微米之間(例如0.1微米)。例如,所使用的溶液具有作為沉積金屬源而混合的鈀(或者可以使用銥、鉑、銠、釕)的氯化物以及作為還原劑而被加入的次磷酸鈉或者聯(lián)氨。
圖7表示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的接線板中的金屬端子焊盤10、17,其中壁壘金屬層是由與鍍銅層52相接觸的鎳-磷-基非電解鍍鎳層22(厚度最好不小于2微米且不大于7微米),以及分布在鎳-磷-基非電解鍍鎳層22與鍍金層54之間且被用作磷-壁壘非電解金屬鍍層的一個(gè)鎳-硼-基非電解鍍鎳層121(厚度最好不小于0.05微米且不大于2微米,例如厚度為1微米)所組成的(其它結(jié)構(gòu)與圖5中的類似)。鎳-硼-基非電解鍍鎳層121阻擋了或者說抑制了從鎳-磷-基非電解鍍鎳層22到鍍金層54的磷擴(kuò)散。此外,圖8所表示的結(jié)構(gòu)中,圖7中作為磷-壁壘非電解金屬鍍層的鎳-硼-基非電解鍍鎳層121被鉑-金屬-基非電解鍍層21(非電解鍍銥層或非電解鍍鈀層)所替代。
圖9表示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的接線板中的金屬端子焊盤10、17,其中壁壘金屬層是由與鍍銅層52相接觸的鎳-硼-基非電解鍍鎳層121(厚度最好不小于2微米且不大于7微米),以及分布在鎳-硼-基非電解鍍鎳層121與鍍金層54之間且厚度小于鎳-硼-基非電解鍍鎳層121的一個(gè)鎳-磷-基非電解鍍鎳層22(厚度最好不小于0.05微米且不大于2微米,例如厚度為1微米)所組成的(其它結(jié)構(gòu)與圖5中的類似)。由于鎳-硼-基非電解鍍鎳層121和鍍金層54之間有鎳-磷-基非電解鍍金屬薄層22的存在,即使鎳-硼-基非電解鍍鎳層121中所吸收的氫在焊料回流的過程中被放出,鎳-磷-基非電解金屬鍍層22也會(huì)阻擋住氫。這樣,就無需擔(dān)心氣泡或者類似的物體會(huì)留在焊接區(qū)域的界面處。此外,由于鎳-磷-基非電解鍍層22很薄,所以形成磷-加厚層的程度就很低,這樣就減小了對(duì)焊料濕潤(rùn)性、粘性或類似性能失敗的擔(dān)心。
附帶的,在上述的每個(gè)實(shí)施例中,焊球140可以像圖10中那樣直接連接在金屬端子焊盤17上。在該情況下,焊球140’可以如步驟3所示裝配在焊盤17上,在那種狀態(tài)下,焊球140可以被至少加熱到組成球的焊料的熔點(diǎn),接著被熔化并如步驟4所示連接到焊盤17上。
此外,用亞共晶合金制成的焊球可以被用錫合金制成的具有不低于200℃的熔點(diǎn)(液線溫度)的高溫焊球所代替,所述錫合金例如錫-銀-銅合金(例如,錫-3%的質(zhì)量百分比銀-0.5%的質(zhì)量百分比銅),錫-銅合金(例如,錫-2%質(zhì)量百分比銅),錫-銀-鉛合金,錫-鋅合金(例如,錫-10%質(zhì)量百分比鋅)或者錫-鋅-鉍合金(例如,錫-8%質(zhì)量百分比鋅-3%質(zhì)量百分比鉍)。
當(dāng)焊球140接合上以后,原先形成在焊盤17中的最外層表面部分就會(huì)融化且被吸收到焊料中,這樣作為基的鍍鎳層53就與焊球140相接觸了。當(dāng)圖10中所示的鍍鎳層53(121,22)與圖5、7或者9中所示的鍍金層54相接觸時(shí),鍍金層54就可以作為一個(gè)非電解還原鍍金層來形成。這樣,焊球140和鍍鎳層53之間的粘滯力就會(huì)在很大程度上被增強(qiáng)。非電解還原類型的鍍金是一種自動(dòng)催化類型的非電解鍍金,它不依賴于與基鎳金屬之間的置換反應(yīng)。作為用于鍍金溶液中金源的水溶性金鹽包括諸如二氰基金酸鈉(I)或者二氰基金酸銨(I)的二氰基金酸鹽(I);諸如四氰基金酸鉀(III)、四氰基金酸鈉(III)或四氰基金酸銨(III)的四氰基金酸鹽(III);金(I)的氰化物或者金(III)的氰化物;二氯金酸鹽(I);四氯金酸(III)酸或者諸如四氯金酸鈉(III)的四氯金酸鹽(III);諸如亞硫酸氨基金、亞硫酸鉀金或者亞硫酸鈉金的亞硫酸金;氧化金、氫氧化金、以及它們的堿金屬鹽;等等。然而,金金屬的源不僅限于這些水溶性的金鹽。優(yōu)選的水溶性金鹽是二氰基金酸鉀(I)、四氰基金酸鉀(III)、四氰基金酸鈉(III)、亞硫酸氨基金、亞硫酸鉀金或者亞硫酸鈉金??梢灾皇褂靡环N水溶性金鹽,或者也可以把兩種或者更多的水溶性金鹽混合在一起。所包含的這些水溶性金鹽的合適金離子濃度為0.1-10g/L,最好為1-5g/L。當(dāng)濃度低于0.1g/L時(shí),鍍金反應(yīng)很慢或者很難發(fā)生。相反,如果混入大量的金鹽以至于濃度超過10g/L,那么就不會(huì)觀察到與濃度成正比的明顯的提高效果。此外,這樣的混合是不經(jīng)濟(jì)的。
此外,復(fù)合劑穩(wěn)定的保持了鍍?nèi)芤褐械慕痣x子,但它基本上不會(huì)讓鎳溶解到鍍?nèi)芤褐?。該?fù)合劑的例子包括熟知的螯合劑,例如日本專利公開的No.330336/1994中的乙二胺四乙酸、亞硝酸金,以及有機(jī)磷酸或膦酸酯,其中日本專利公開的No.2003-13248中的分子具有多個(gè)磷酸組或它們的鹽。例如,使用復(fù)合劑的適當(dāng)范圍是0.005mol/L到0.5mol/L,最好處于范圍0.02mol/L到0.2mol/L。特別的,所包含的復(fù)合劑最好能夠與鍍?nèi)芤褐兴慕痣x子等摩爾或者超過它。此外,為了抑制氧化薄膜的形成,在鍍金溶液中加入日本專利公開No.2003-13248中聚乙烯亞胺也是有效的。
下面表示的是溶液成分的一個(gè)特例氰基亞金酸鉀2g/L(按金離子算)乙二胺四亞甲基磷酸0.15mol/L
聚乙烯亞胺(分子重量2,000)5g/LpH7.0下面將要描述的原因是用來解釋為什么焊球140與焊盤17之間的粘合力可以通過使用還原類型的非電解鍍金層作為鍍金層來得到提高。
在圖11中,當(dāng)一層鍍金層作為背景技術(shù)中的置換型鍍金層54’而形成在鍍鎳層53上時(shí),鍍?nèi)芤簳?huì)接觸到?jīng)]有覆蓋有沉積金的鎳基的暴露部分,然后鎳就會(huì)溶解到溶液中,這樣鍍?nèi)芤褐械慕鹋c鍍鎳層53之間的鎳的置換反應(yīng)就會(huì)進(jìn)行下去。在這樣的情況下,如圖11左下方所示,一個(gè)氧化薄膜56就通過與水基鍍?nèi)芤旱慕佑|形成在鍍鎳層53的表面上。另一方面,沉積在鍍鎳層53周圍的金也會(huì)逐漸漲到氧化薄膜56上。這樣,氧化薄膜56就會(huì)處于后面,同時(shí)也處于所形成的鍍金層54’與鍍鎳層的界面上。
當(dāng)焊球140與這樣形成的焊盤17接合上時(shí),鍍金層54’會(huì)熔入熔化的焊球140,這樣鍍鎳層53就會(huì)如圖13所示與焊料140發(fā)生接觸。鍍鎳層53中的鎳成分會(huì)穿過很薄的氧化薄膜56然后擴(kuò)散到焊料中。這樣,鎳成分就會(huì)與焊料140中的錫成分發(fā)生反應(yīng),從而形成一個(gè)帶有一些脆性的鎳-錫復(fù)合層140c,該層與形成在鍍金層54’下的氧化薄膜56相接觸。氧化薄膜56與鎳-錫復(fù)合層140c之間的粘滯強(qiáng)度很低,這使得與焊料140之間的接合強(qiáng)度會(huì)被降低。
然而,如圖12所示,使用由還原型非電解鍍金層形成的鍍金層54抑制了氧化薄膜的形成,所以鍍鎳層53與焊球140之間的接合強(qiáng)度就得到了提高。
本申請(qǐng)基于提交于2003年3月18日的日本專利申請(qǐng)JP2003-73767,它的所有內(nèi)容都像詳細(xì)描述的那樣在這里作為參考。
權(quán)利要求
1.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)鍍金層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而具有重量百分比不高于3%的磷含量的非電解鍍鎳層被作為一個(gè)壁壘金屬層分布在所述鍍銅層和所述鍍金層之間。
2.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)含銅的層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)含金的層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而具有重量百分比不高于3%的磷含量的含鎳的層被作為一個(gè)壁壘金屬層分布在所述含銅的層和所述含金的層之間。
3.權(quán)利要求1中接線板,其中所述非電解鍍鎳層是一個(gè)鎳-硼-基非電解鍍鎳層。
4.權(quán)利要求1中接線板,其中所述非電解鍍鎳層與所述鍍金層直接接觸,所述鍍金層是由非電解還原鍍金層組成的。
5.權(quán)利要求1中接線板,其中所述非電解鍍鎳層所具有的厚度范圍是2到7微米,鍍金層具有的厚度范圍是0.03到0.1微米。
6.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)鍍金層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)鉑-金屬-基非電解鍍層被作為一個(gè)壁壘金屬層分布在所述鍍銅層和所述鍍金層之間。
7.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)含銅的層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)含金的層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)含鉑-金屬的層被作為一個(gè)壁壘金屬層分布在所述含銅的層和所述含金的層之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接線板,其中所述鉑-金屬-基非電解鍍層是一個(gè)非電解鍍鈀層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接線板,其中所述鉑-金屬-基非電解鍍層是一個(gè)非電解鍍銥層、一個(gè)非電解鍍鉑層、一個(gè)非電解鍍銠層或一個(gè)非電解鍍釕層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接線板,其中所述鉑-金屬-基非電解鍍層具有的厚度為0.05-1微米。
11.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)鍍金層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)與所述鍍銅層相接觸的鎳-磷-基非電解鍍鎳層以及用來阻擋或者抑制來自所述鎳-磷-基非電解鍍鎳層向所述鍍金層的磷擴(kuò)散的磷-壁壘非電解金屬鍍層被作為壁壘金屬層分布在所述鍍銅層和所述鍍金層之間,所述磷-壁壘非電解金屬鍍層分布在所述鎳-磷-基非電解鍍鎳層和所述鍍金層之間。
12.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)含銅的層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)含金的層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)與所述含銅的層相接觸的含鎳和磷的層以及一個(gè)含鎳和硼的層作為壁壘金屬層分布在所述含銅的層和所述含金的層之間,所述含鎳和硼的層分布在所述含鎳和磷的層與所述含金的層之間。
13.權(quán)利要求11中接線板,其中所述磷-壁壘非電解金屬鍍層是一個(gè)鎳-硼-基非電解鍍鎳層。
14.權(quán)利要求11中接線板,其中所述磷-壁壘非電解金屬鍍層是一個(gè)鉑-金屬-基非電解鍍層。
15.權(quán)利要求11中接線板,其中所述鍍金層是由非電解還原鍍金層組成的。
16.權(quán)利要求11中接線板,其中所述鎳-磷-基非電解鍍鎳層的厚度范圍是2到7微米,所述磷-壁壘非電解金屬鍍層的厚度范圍是0.05到2微米。
17.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)鍍金層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)與所述鍍銅層相接觸的鎳-硼-基非電解鍍鎳層以及比所述鎳-硼-基非電解鍍鎳層要薄的鎳-磷-基非電解金屬鍍層被作為壁壘金屬層分布在所述鍍銅層和所述鍍金層之間,所述鎳-磷-基非電解金屬鍍層分布在所述鎳-硼-基非電解鍍鎳層和所述鍍金層之間。
18.一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的電介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,電介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層,以從所述電介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤,其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)含銅的層分布在所述第一主表面一側(cè),一個(gè)含金的層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而一個(gè)與所述含銅的層相接觸的含鎳和硼的層以及一個(gè)比所述含鎳和硼的層要薄的含鎳和磷的層被作為壁壘金屬層分布在所述含銅的層和所述含金的層之間,所述含鎳和磷的層分布在所述含鎳和硼的層和所述含金的層之間。
19.權(quán)利要求17中的接線板,其中所述鎳-磷-基非電解金屬鍍層不厚于2微米。
20.權(quán)利要求17中的接線板,其中所述鍍金層是由非電解還原鍍金層組成的。
21.權(quán)利要求17中的接線板,其中所述鎳-硼-基非電解鍍鎳層的厚度范圍是2到7微米,所述鎳-磷-基非電解金屬鍍層的厚度是0.05到2微米。
22.一個(gè)帶有焊料成分的接線板,它包括根據(jù)權(quán)利要求1中的接線板;以及焊球,這樣所述金屬端子焊盤就會(huì)分別通過所述焊球連接到母板側(cè)的端子焊盤上,其中所述焊球含有液化溫度不低于200℃的錫合金。
23.權(quán)利要求22中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球分別直接接合到所述金屬端子焊盤上。
24.權(quán)利要求23中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有錫-銀-基合金以及錫-銅合金中的一種。
25.權(quán)利要求23中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有鉛質(zhì)量含量不高于5%的錫合金。
26.一個(gè)帶有焊料成分的接線板,它包括根據(jù)權(quán)利要求6中的接線板;以及焊球,這樣所述金屬端子焊盤就會(huì)分別通過所述焊球連接到母板側(cè)的端子焊盤上,其中所述焊球含有液化溫度不低于200℃的錫合金。
27.權(quán)利要求26中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球分別直接接合到所述金屬端子焊盤上。
28.權(quán)利要求27中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有錫-銀-基合金以及錫-銅合金中的一種。
29.權(quán)利要求27中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有鉛質(zhì)量含量不高于5%的錫合金。
30.一個(gè)帶有焊料成分的接線板,它包括根據(jù)權(quán)利要求11中的接線板;以及焊球,這樣所述金屬端子焊盤就會(huì)分別通過所述焊球連接到母板側(cè)的端子焊盤上,其中所述焊球含有液化溫度不低于200℃的錫合金。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球分別直接接合到所述金屬端子焊盤上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有錫-銀-基合金以及錫-銅合金中的一種。
33.根據(jù)權(quán)利要求31中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有鉛質(zhì)量含量不高于5%的錫合金。
34.一個(gè)帶有焊料成分的接線板,它包括根據(jù)權(quán)利要求17中的接線板;以及焊球,這樣所述金屬端子焊盤就會(huì)分別通過所述焊球連接到母板側(cè)的端子焊盤上,其中所述焊球含有液化溫度不低于200℃的錫合金。
35.權(quán)利要求34中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球分別直接接合到所述金屬端子焊盤上。
36.權(quán)利要求35中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有錫-銀-基合金以及錫-銅合金中的一種。
37.權(quán)利要求35中的帶有焊料成分的接線板,其中所述焊球含有鉛質(zhì)量含量不高于5%的錫合金。
全文摘要
一個(gè)接線板包括一個(gè)接線分層部分,所述接線分層部分包括含有聚合物材料的介質(zhì)層以及導(dǎo)體層,介質(zhì)層與導(dǎo)體層交替分層以從所述介質(zhì)層的一個(gè)中形成第一主表面;以及分布在所述第一主表面上的多個(gè)金屬端子焊盤;其中在每個(gè)所述金屬端子焊盤所具有的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)鍍銅層分布在所述第一主表面的一邊,一個(gè)鍍金層分布在所述金屬端子焊盤的最外表面層中,而具有重量百分比不高于3%的的磷含量的非電解鍍鎳層被作為一個(gè)壁壘金屬層分布在所述鍍銅層和所述鍍金層之間。
文檔編號(hào)H01L23/498GK1535103SQ20041003008
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月18日
發(fā)明者村田晴彥, 佐藤和久, 松浦友紀(jì), 久, 村田晴 , 紀(jì) 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社