非電解鍍敷方法、及陶瓷基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為電子零件封裝、配線基板而使用的陶瓷基板，特別是涉及在LTCC 基板的配線圖案的表面形成鍍敷被膜的非電解鍍敷方法、及陶瓷基板。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，在搭載多個半導(dǎo)體元件、電容器、電阻等無源元件的多芯片模塊的封裝用 配線基板中多使用陶瓷基板。陶瓷基板使用在低溫下被燒成了的低溫燒成玻璃陶瓷基板 (LTCC基板）等。該情況下，低溫燒成玻璃陶瓷基板的低溫表示850°C~1000°C的溫度范 圍。該LTCC基板由以下構(gòu)成：包含玻璃陶瓷的絕緣基材和包含以金屬材料（例如銀）為主 成分的燒結(jié)體的配線圖案（銀燒結(jié)體配線圖案）。
[0003] 這樣的LTCC基板的銀燒結(jié)體配線圖案與半導(dǎo)體元件、無源元件通過引線接合進 行電連接，經(jīng)由焊錫而連接于作為外部電路的樹脂制的印刷基板。一般而言，在配線圖案的 表面實施滿足連接所需要的引線接合性和焊接性這兩方特性的多層的非電解鍍敷被膜。多 層的非電解鍍敷被膜已知有鎳鍍敷膜、金鍍敷膜、和近年來的鈀鍍敷膜。
[0004] 作為在LTCC基板的銀燒結(jié)體配線圖案上選擇性地形成鎳、金、及鈀鍍敷被膜的方 法之一，廣泛使用非電解鍍敷。通常，非電解鍍敷的工序由包含表面活化工序、催化劑化工 序、及形成非電解鎳鍍敷等的多層的鍍敷被膜的多個非電解鍍敷工序的多個工序構(gòu)成。
[0005] 以往，已知：在LTCC基板的銀燒結(jié)體配線圖案的表面形成鍍敷被膜時，恐怕產(chǎn)生 在基板燒成時在銀燒結(jié)體配線圖案的表面形成玻璃成分的、被稱為玻璃浮起的現(xiàn)象。如果 產(chǎn)生玻璃浮起，則恐怕產(chǎn)生在玻璃成分上未形成鎳鍍敷的無鍍敷狀態(tài)、或鍍敷的厚度可能 產(chǎn)生波動。
[0006] 以往，作為抑制這樣的無鍍敷狀態(tài)的方法，例如已知在表面活化工序和催化劑化 工序之間具備通過含有還原劑的前處理劑來將在實施非電解鍍敷的鍍敷對象面所存在的 玻璃成分除去的工序（例如參照專利文獻1)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2005-68489號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] 但是，專利文獻1所示的以往的非電解鍍敷方法存在如以下的課題。
[0012] 銀燒結(jié)體配線圖案中所含的玻璃成分的含量一般因所使用的銀燒結(jié)體配線圖案 和LTCC基板的組合而不同。根據(jù)所使用的銀燒結(jié)體配線圖案和LTCC基板的組合，由于玻 璃浮起而形成于銀燒結(jié)體配線圖案的表面的玻璃成分的大小不同。如果玻璃成分的大小超 過1 ym，則恐怕不能除去玻璃成分。另外，由于不能除去玻璃成分，恐怕產(chǎn)生在玻璃成分上 未形成鎳鍍敷的無鍍敷。
[0013] 另外，由于除去了超過1 ym~5 ym的玻璃成分，恐怕在銀燒結(jié)體配線圖案的表面 產(chǎn)生凹陷。進而，由于在銀燒結(jié)體配線圖案的表面產(chǎn)生凹陷，恐怕鍍敷被膜分布波動，或恐 怕鍍敷被膜中產(chǎn)生空隙。進而，由于在鍍敷被膜中產(chǎn)生空隙，恐怕在非電解鍍敷時使用了的 鍍敷液、清洗液可能被取入空隙內(nèi)、其水分在焊錫接合時氣化而形成焊錫接合不良。由此， 引起模塊的可靠性的降低。
[0014] 本發(fā)明是為了解決如上述的課題而形成的，其目的在于：得到抑制鎳鍍敷膜的無 鍍敷、鍍敷被膜中的空隙的形成、及伴隨其的焊錫接合不良、實現(xiàn)了模塊可靠性的提高的非 電解鍍敷方法、及陶瓷基板。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 在本發(fā)明的非電解鍍敷方法中，為具備以下工序的非電解鍍敷方法：在由包含陶 瓷的絕緣基材（或由陶瓷形成的絕緣基材）和銀燒結(jié)體配線圖案構(gòu)成的陶瓷基板中，將銀 燒結(jié)體配線圖案的表面進行脫脂及活化的脫脂?活化處理工序、對脫脂?活化處理工序后 的銀燒結(jié)體配線圖案的表面賦予催化劑的催化劑化工序、在被賦予了催化劑的銀燒結(jié)體配 線圖案的表面形成多層的非電解鍍敷被膜的非電解鍍敷多層被膜處理工序，在脫脂?活化 處理工序和催化劑化工序之間還具備在存在于脫脂?活化處理工序后的銀燒結(jié)體配線圖案 的表面的玻璃成分上使銀沉析的銀沉析處理工序，催化劑化工序?qū)υ阢y沉析處理工序中沉 析了的銀也賦予所述催化劑。
[0017] 另外，在本發(fā)明的陶瓷基板中，通過具備以下工序的非電解鍍敷方法而形成多層 的非電解鍍敷被膜：在由包含陶瓷的絕緣基材（或由陶瓷形成的絕緣基材）和銀燒結(jié)體配 線圖案構(gòu)成的陶瓷基板中，對銀燒結(jié)體配線圖案的表面進行脫脂及活化的脫脂?活化處理 工序、在存在于脫脂?活化處理工序后的銀燒結(jié)體配線圖案的表面的玻璃成分上使銀沉析 的銀沉析處理工序、對銀沉析處理工序后的銀燒結(jié)體配線圖案的表面賦予催化劑的催化劑 化工序、及在賦予了催化劑的銀燒結(jié)體配線圖案的表面形成多層的非電解鍍敷被膜的非電 解鍍敷多層被膜處理工序。
[0018] 發(fā)明的效果
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的非電解鍍敷方法，由于在脫脂?活化處理工序和催化劑化工序之間 含有在存在于銀燒結(jié)體配線圖案的表面的玻璃成分上使銀沉析的銀沉析處理工序，因此可 以得到抑制鎳鍍敷膜的無鍍敷、鍍敷被膜中的空隙的形成、及伴隨其的焊錫接合不良、實現(xiàn) 了模塊可靠性的提高的非電解鍍敷方法、及陶瓷基板。
【附圖說明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明實施方式1的工藝流程的圖。
[0021] 圖2是表示本發(fā)明實施方式1中使用的玻璃陶瓷配線基板的剖面圖。
[0022] 圖3是表示在圖2的銀燒結(jié)體配線圖案的表面所形成了的玻璃成分部分的銀沉析 處理工序后的狀態(tài)的放大圖。
[0023] 圖4是表示本發(fā)明的銀沉析處理工序后的銀燒結(jié)體配線圖案表面的電子顯微鏡 照片。
[0024] 圖5是表示對催化劑化工序后的銀燒結(jié)體配線圖案的表面進行了非電解鎳鍍敷 工序后的狀態(tài)的剖面圖。
[0025] 圖6是表示在圖5的銀燒結(jié)體配線圖案的表面形成了的玻璃成分部分的放大圖。
[0026] 圖7是表示對圖5的狀態(tài)的銀燒結(jié)體配線圖案的表面進行了非電解鈀鍍敷工序后 的狀態(tài)的剖面圖。
[0027] 圖8是表示對圖7的狀態(tài)的銀燒結(jié)體配線圖案的表面進行了置換型非電解鍍敷工 序后的狀態(tài)的剖面圖。
[0028] 圖9是表示本發(fā)明實施方式2的工藝流程的圖。
[0029] 圖10是表示本發(fā)明實施方式3的工藝流程的圖。
[0030] 圖11是表示對圖9的銀燒結(jié)體配線圖案的表面進行了置換型非電解金鍍敷工序 及還原型非電解金鍍敷工序后的狀態(tài)的剖面圖。
[0031] 圖12是表示本發(fā)明實施方式4的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 實施方式1.
[0033] 圖1是表示本發(fā)明實施方式1的工藝流程的圖。圖1中，就玻璃陶瓷配線基板中 的非電解鍍敷方法而言，為以下的方法：具備對于銀燒結(jié)體配線圖案的表面脫脂?活化工 序（步驟S101)、催化劑化工序（步驟S103)、非電解鎳鍍敷工序（步驟S1041)、非電解鈀鍍 敷工序（步驟S1042)、及置換型非電解金鍍敷工序（步驟S1043)，在脫脂?活化工序和催 化劑化工序之間進行銀沉析處理工序（步驟S102)。
[0034] 將非電解鎳鍍敷工序（步驟S1041)、非電解鈀鍍敷工序（步驟S1042)、及置換型 非電解金鍍敷工序（步驟S1043)匯總而作為非電解鍍敷多層被膜處理工序（步驟S104)。
[0035] 圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所使用的玻璃陶瓷配線基板的剖面圖。如圖2中 所示，一般而言，玻璃陶瓷配線基板（LTCC基板）由作為玻璃陶瓷的絕緣基材1和金屬燒結(jié) 體配線圖案2構(gòu)成。玻璃陶瓷優(yōu)選為由二氧化硅、氧化鋁等構(gòu)成了的氧化物系陶瓷。金屬 燒結(jié)體配線圖案2根據(jù)所希望的電子零件封裝、配線基板來適宜設(shè)計。另外，作為形成金屬 燒結(jié)體配線圖案2的金屬燒結(jié)體，以滿足實施非電解鍍敷的電子零件等所要求的特性地進 行選擇。本發(fā)明中，作為金屬燒結(jié)體，使用含有銀的銀鈀合金。
[0036] 以下，將金屬燒結(jié)體配線圖案2稱為銀燒結(jié)體配線圖案2。在銀燒結(jié)體配線圖案2 的表面形成有玻璃成分3。
[0037] 接著，詳細說明各工序。
[0038] <脫脂?活化工序>
[0039] 首先，在步驟S101的脫脂?活化工序中，從銀燒結(jié)體配線圖案2的表面除去有機 物、氧化膜等。
[0040] <銀沉析處理工序>
[0041] 其次，使用圖3來說明銀沉析處理工序。圖3是表示在圖2的銀燒結(jié)體配線圖案 2的表面形成了的玻璃成分3部分的銀沉析處理工序后的狀態(tài)的放大圖。
[0042] 如圖3中所示，在步驟S102的銀沉析處理工序中，不對銀燒結(jié)體配線圖案2造成 損傷地將存在于銀燒結(jié)體配線圖案2的表面上的玻璃成分3中的銀成分溶解，使銀粒子4 在玻璃成分3上再析出。即，銀沉析處理工序是在步驟S101中浸漬于各脫脂?活化處理液 中、在存在于清洗?活化了的銀燒結(jié)體