基板構造物及びその製造方法
【課題】本発明は、導電性パターンの腐食及び変色を防止する基板構造物及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の基板構造物１００は、導電性パターン１１６が形成されたベース基板１１２と、導電性パターン１１６を覆う第１のめっき膜１２２と、第１のめっき膜１２２を覆う第２のめっき膜１２４とを含む。第１のめっき膜１２２は無電解還元めっき膜を含む。
【解決手段】本発明の基板構造物１００は、導電性パターン１１６が形成されたベース基板１１２と、導電性パターン１１６を覆う第１のめっき膜１２２と、第１のめっき膜１２２を覆う第２のめっき膜１２４とを含む。第１のめっき膜１２２は無電解還元めっき膜を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板構造物及びその製造方法に関し、詳しくは、回路配線として使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止すると共に、半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）及びワイヤーボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）の特性を向上させる基板構造物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、印刷回路基板などの基板は、半導体集積回路チップ（ＩＣ）のような電子部品のパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）のために広く使われている。このような基板には、絶縁基板上に微細回路パターンが形成される。該回路パターンのうちの一部分は、電子部品の実装のために半田付けの工程が実施され、他部分は、前記電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディングの工程が施される。
【０００３】
しかし、銅を含む回路パターンは腐食し易く、腐食は、前述の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を低下させる要因として作用する。これを防止するため、該銅回路パターン上には、多様な種類のめっき工程が施される。銅回路パターンの腐食防止のために使われるめっき工程としては、銀めっき工程及び金めっき工程などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許第１０−０８８５６７３号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００３−００５６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の銀めっき工程では、浸漬銀めっき方式が適用されるため、大気中の亜硫酸ガスや塩素ガスなどと反応して黄変及び黒変のような変色をもたらす。この場合、半田付けの特性を低下させるのみならず、回路パターンの持続的な腐食による回路パターンの短絡（Ｓｈoｒｔ）を引き起こすことになる。また、従来の金めっき工程は、相対的に高価な金材料を多量に使用して回路基板の製造費用を大きく増加させるという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、導電性パターンの腐食及び変色を防止する基板構造物を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させる基板構造物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、導電性パターンの腐食及び変色を防止する基板構造物の製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させる基板構造物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するために、本発明の好適な実施形態による基板構造物は、導電性パターンが形成されたベース基板と、前記導電性パターンを覆う第１のめっき膜と、前記第１のめっき膜を覆う第２のめっき膜とを含み、前記第１のめっき膜は、無電解還元めっき膜を含む。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンは銅（Ｃｕ）を含み、前記第１のめっき膜は銀（Ａｇ）を含み、前記第２のめっき膜はパラジウム（Ｐｄ）を含む。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンは、電子部品の実装のための半田付け工程が施される第１のパターンと、電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程が施される第２のパターンとを含み、前記第１のパターンを覆う前記第１のめっき膜に比べて、前記第２のパターンを覆う前記第２のめっき膜の厚さがより厚い。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記第２のパターンを覆う前記第１のめっき膜は、５μｍ超の厚さを有する。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、前記第２のめっき膜は、浸漬(置換)めっき膜を含む。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンが露出するように、前記ベース基板を覆うレジストパターンをさらに含む。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜は銀合金であり、該銀合金は、銀９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％、セレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％から成る。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、前記第２のめっき膜はパラジウム合金であり、該パラジウム合金は、パラジウム９２ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％、リン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％から成る。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態による基板構造物の製造方法は、ベース基板上に導電性パターンを形成するステップと、前記導電性パターン上に第１のめっき膜を形成するステップと、前記第１のめっき膜上に第２のめっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターン上に無電解還元めっき膜を形成するステップを含む。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンを形成するステップは、前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記ベース基板に対して無電解還元めっき工程を行うステップを含む。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンを形成するステップは、前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記導電性パターン上に銀めっき膜を形成するステップを含み、前記第２のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ超の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程を行うステップをさらに含む。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ以下の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品の実装のための半田付け工程を行うステップをさらに含む。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに無電解還元めっき法で５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに浸漬(置換)めっき法で５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含む。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含み、前記５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップは、前記５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップと同様なめっき法を使って、めっき工程時間を長くして行われる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して無電解還元めっき法で銀めっき膜を形成するステップを含み、前記無電解還元めっき法は、金属銀のソース（Ｓｏｕｒｃｅ）として硝酸銀、還元剤としてロッシェル塩（酒石酸ナトリウムカリウム）、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）、安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を含むめっき液を使う。
【発明の効果】
【００２６】
前述のように、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止して、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止する銀めっき膜の厚さを充分に厚くして、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上することができる。特に、本発明によれば、略５μｍ以上の厚さが求められるワイヤーボンディング工程で、該銀めっき膜の厚さを効率よく５μｍ以上の厚さを有するようにして、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターン上に施され、半田付け及びポンディングワイヤーの特性の保持のためのめっき膜の腐食及び変色を防止して、後の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明によれば、導電性パターン上に無電解還元めっき工程を用いて所望の厚さの銀めっき膜を効果よく形成して、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態による基板構造物を示す側面図である。
【図３】図２に示された導電性パターン及びめっき膜の部分を拡大して示す拡大図である。
【図４】本発明の実施形態による回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｂ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｃ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｄ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の多様な具体的な実施形態に対するテスト結果を示すテーブル図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。次に示される各実施の形態は、当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されるようにするために例として挙げられる。従って、本発明は、以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化できる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることがある。明細書全体にわたる同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３２】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに留意されたい。
【００３３】
また、本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な例示図である断面図及び／または平面図を参照して説明する。各図面において、膜及び領域の厚さは、技術的内容の効果的な説明のために誇張されたものである。よって、製造技術及び／または許容誤差などによって例示図の形態が変形されることがある。よって、本発明の実施形態は、示された特定形態に制限されるのではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含む。例えば、直角で示されたエッチング領域は、丸めになったり、所定の曲率を有する形態であることがある。よって、図面で例示された領域は概略的な属性を有し、図面で例示された領域の模様は、基板及び導電性パターンの特定形態を例示するためであり、発明の範囲を制限するためではない。
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による基板構造物及びその製造方法を詳しく説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板の一例を示す模式図である。図１を参照すると、本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板１００は、高密度印刷回路基板であってもよい。例えば、該高密度印刷回路基板は、所定の導電性パターン１１６が形成された印刷回路基板１１０を含む。導電性パターン１１６は、電子部品（図示せず）が実装される第１のパターン１１６ａと、半導体とのワイヤーボンディングのための第２のパターン１１６ｂとを含む。第１のパターン１１６ａは、半導体集積回路チップ（ＩＣ）または多様な種類の受動素子の実装のために、半田付け工程が行われる回路パターンであってもよい。これと異なり、第２のパターン１１６ｂは、電子部品またはその他、多様な種類の半導体との電気的接続のためのボンディングワイヤー（図示せず）が接合される回路パターンであってもよい。
【００３６】
図２は、本発明の実施形態による基板構造物を示す側面図で、図３は、図２に示された導電性パターン及びめっき膜部分を拡大して示す拡大図である。図１〜図３を参照すると、本発明の実施形態による基板構造物１００は、図１を参照して説明した導電性パターン１１６を有する回路基板１１０を含む構造物である。基板構造物１００は、回路基板１１０及び回路基板１１０の導電性パターン１１６上に形成されためっき膜１２０を含む。
【００３７】
回路基板１１０は、ベース基板１１２と、該ベース基板１１２の回路パターン形成の領域が露出するようにベース基板１１２を覆うレジストパターン１１４と、該レジストパターン１１４によって選択的に露出するベース基板１１２の領域に形成された導電性パターン１１６とを含む。
【００３８】
ベース基板１１２は、回路基板１１０の製造のための下地部材（ｂａｓｅ）であってもよい。ベース基板１１２は、印刷回路基板の製造のための絶縁基板を含む。ベース基板１１２は、樹脂（ｒｅｓｉｎ）材料からなる絶縁基板を含む。レジストパターン１１４は、フォトソルダレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ：ＰＳＲ）からなる膜であってもよい。そして、導電性パターン１１６は、図１を参照して前述のように、第１のパターン１１６ａ及び第２のパターン１１６ｂを含む。第１及び第２のパターン１１６ａ、１１６ｂは、銅めっき工程を行って形成された銅めっき膜である。このような第１及び第２のパターン１１６ａ、１１６ｂは、基板構造物１００の回路配線として使われる。
【００３９】
めっき膜１２０は、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６の表面を覆う。一例として、めっき膜１２０は、導電性パターン１１６上に順に形成された第１のめっき膜１２２及び第２のめっき膜１２４を含む。
【００４０】
第１のめっき膜１２２は、導電性パターン１１６を覆って、導電性パターン１１６の半田付けまたはボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。一例として、第１のめっき膜１２２は、銀を含む銀めっき膜であってもよい。また、第１のめっき膜１２２は、純粋な銀のみからなる銀めっき膜であってもよい。または、第１のめっき膜１２２は、銀及びその他金属からなる銀合金めっき膜であってもよい。第１のめっき膜１２２が銀合金の場合、第１のめっき膜１２２は、略９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％の銀、略０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％のセレニウム（Ｓｅ）及び鉛（Ｐｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。このような銀合金で構成された第１のめっき膜１２２は、毛細管現象によって半田付けの特性が改善され、形成された銀粒子を微細化して半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００４１】
また、第１のめっき膜１２２は、略０．０５μｍ超の厚さを有する。第１のめっき膜１２２の厚さが０．０５μｍより薄い場合、めっき工程上、めっき膜の厚さの制御が非常に難しくなり、後に第１のめっき膜１２２に対して行われるべき半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下してしまう。
【００４２】
第２のめっき膜１２４は、第１のめっき膜１２２を覆って、第１のめっき膜１２２の腐食及び変色などを防止する。一例として、第２のめっき膜１２４としては、パラジウム（Ｐｄ）を含むパラジウムめっき膜が挙げられる。第２のめっき膜１２４は、純粋なパラジウムのみからなるパラジウムめっき膜であってもよい。または、第２のめっき膜１２４は、パラジウム及びその他金属からなるパラジウム合金めっき膜であってもよい。第２のめっき膜１２４がパラジウム合金からなる場合、この第２のめっき膜１２４は、略９２．０ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％のパラジウム、略０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％のリン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。
【００４３】
また、第２のめっき膜１２４は、略０．００５μｍ〜２．０００μｍの厚さを有する。第２のめっき膜１２４の厚さが０．００５μｍより薄い場合、この第２のめっき膜１２４の厚さが相対的に薄く、第１のめっき膜１２２の変色の防止機能が大きく低下する。一方、第２のめっき膜１２４の厚さが２．０００μｍより厚くなっても、半田付け性の向上や変色防止の効果は、やや向上するかほとんど向上しない。したがって、第２のめっき膜１２４の厚さを、２．０００μｍ以下に調節すれば、不要なめっき膜の厚さ増加による製造費の増加を抑制することができる。
【００４４】
また、基板構造物１００は、めっき膜１２０を覆う被膜１３０をさらに含む。該被膜１３０は、めっき膜１２０の保護のために提供される。被膜１３０としては、有機被膜が挙げられる。
【００４５】
一方、第１のめっき膜１２２は、多孔構造を有することで、第２のめっき膜１２４との接合力を増加させることができる。例えば、図３に示すように、第１のめっき膜１２２は、多孔構造または凹凸構造を有する。この場合、第１のめっき膜１２２は、外部に向けて複数の突起が突設された形状を有する構造を有する。これによって、第１のめっき膜１２２上に、後続めっき工程を通じて形成された第２のめっき膜１２４は、該多孔構造によって、第１のめっき膜１２２の多孔構造間を満たしながら形成されることになる。そのため、第１のめっき膜１２２と第２のめっき膜１２４とは、互いに密な接合構造を成すようになるので、接合力が向上する。
【００４６】
また、第１のパターン１１６ａ上に形成される第１のめっき膜（以下、半田付けめっき膜）１２２ａは、第２のパターン１１６ｂ上に形成される第１のめっき膜（以下、ポンディングワイヤーめっき膜）１２２ｂと異なる厚さを有する。例えば、ボンディングワイヤーめっき膜１２２ｂは、半田付けめっき膜１２２ａに比べて厚い厚さを有する。より詳しくは、ポンディングワイヤーめっき膜１２２ｂは、略５μｍ超の厚さを有し、半田付けめっき膜１２２ａは、略５μｍ以下の厚さを有する。この場合、ワイヤーボンディングめっき膜１２２ｂは、後に第２のパターン１１６ｂ上に行われるワイヤーボンディング工程の時、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００４７】
前述のようなめっき膜の厚さ調節のために、ワイヤーボンディングめっき膜１２２ｂは、無電解還元めっき方法によって形成される。該無電解還元めっき方法を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、該浸漬(置換)めっき方法に比べて、第１のめっき膜１２２の厚さを厚くすることができる。このようなめっき膜形成のための具体的な方法は、後述することにする。
【００４８】
前述のように、本発明の実施形態による基板構造物１００は、回路基板１１０の導電性パターン１１６上に、半田付け及びワイヤーボンディングの特性のためのめっき膜の腐食及び変色を防止するためのめっき膜１２０を効果よく形成することができる。そのため、本発明の基板構造物によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止することができ、導電性パターンに対する半田付け及びボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態による基板構造物１００は、回路基板１１０の導電性パターン１１６上に導電性パターン１１６の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上するための銀めっき膜（すなわち、第１のめっき膜）１２２を無電解還元めっき方法で形成する。この場合、銀めっき膜の厚さを所望の厚さで充分に厚く形成することができる。そのため、本発明の基板構造物によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止する銀めっき膜の厚さを充分に厚くでき、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。特に、本発明の実施形態による基板構造物では、略５μｍ以上の厚さが求められるワイヤーボンディング工程で、銀めっき膜の厚さを効率よく５μｍ以上の厚さを有するようにでき、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００５０】
以下、本発明の実施形態による回路基板の製造方法について詳しく説明する。本発明の実施形態による回路基板１００に対して説明したことと重複する内容は、省略することにする。
【００５１】
図４は、本発明の実施形態による回路基板の製造方法を示すフローチャートで、図５ａ〜図５ｄは各々、本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【００５２】
図４及び図５ａを参照して、導電性パターン１１４を有する回路基板１１０を準備する（Ｓ１１０）。例えば、ベース基板１１２を準備する。該ベース基板１１２としては、印刷回路基板の製造のための絶縁基板が挙げられる。一例として、ベース基板１１２としては、樹脂材料からなる基根が挙げられる。
【００５３】
ベース基板１１２上に導電性パターン１１６を形成する。該導電性パターン１１６を形成するステップは、フォトリソグラフィ工程を用いて行われてもよい。一例として、導電性パターン１１６を形成するステップは、ベース基板１１２上にベース基板１１２のパターン形成の領域を選択的に露出させるレジストパターン１１４を形成するステップと、該レジストパターン１１４をめっき防止膜で用いてベース基板１１６のパターン形成の領域上にめっき膜を形成するステップとを含む。この時、レジストパターン１１４としては、フォトソルダレジスト（ＰＳＲ）が使われ、該めっき膜としては、銅を含む金属膜が使われてもよい。これによって、ベース基板１１２のパターン形成の領域上には、銅金属パターンが形成されることができる。
【００５４】
一方、ベース基板１１２上に形成された導電性パターン１１６は、第１のパターン１１６ａ及び第２のパターン１１６ｂを含む。第１のパターン１１６ａは、後に半田付け工程が行われる銅パターンであってもよい。第２のパターン１１６ｂは、後にワイヤーボンディング工程が行われる銅パターンであってもよい。前述のような工程を通じて、ベース基板１１２、該ベース基板１１２上に形成された導電性パターン１１６と、該導電性パターン１１６を選択的に露出させるレジストパターン１１４を備える回路基板１１０とが製造されることができる。
【００５５】
図４及び図５ｂに示すようにして、導電性パターン１１６上に第１のめっき膜１２２を形成する（Ｓ１２０）。該第１のめっき膜１２２を形成するステップは、ベース基板１１２のレジストパターン１１４をめっき防止膜として、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上にめっき膜を形成するステップを含む。該第１のめっき膜１２２を形成するステップは、導電性パターン１１６上に銀めっき膜を形成するステップを含む。
【００５６】
該銀めっき膜を形成するステップは、多様な種類のめっき方法が使われてもよい。一例として、該銀めっき膜を形成するステップは、浸漬(置換)めっき方法を用いて行われてもよい。より詳しくは、銀めっき膜を形成するステップは、回路基板１１０を酸脱脂するステップと、導電性パターン１１６表面の酸化物をとり除くステップと、回路基板１１０を置換型銀めっき液に浸漬するステップとを含む。回路基板１１０を酸脱脂するステップは、略４０℃〜５０℃の温度雰囲気で、略２分〜４分間、行われる。
【００５７】
ここで、導電性パターン１１６の表面上の酸化物をとり除くステップは、導電性パターン１１６に対して略０．５μｍのエッチング厚さをターゲット厚さにするエッチング工程と、後続工程である水洗工程とを順に行うステップを含む。そして、回路基板１１０を置換型銀めっき液に浸漬するステップは、置換型銀めっき液の温度を４５℃〜５５℃に調節し、回路基板１１０を置換型銀めっき液に略９秒〜６０分間、浸漬させて行われる。これによって、導電性パターン１１６上には、多孔性銀めっき膜を形成することができ、この時の反応式は、下記のようである。
【００５８】
＜反応式１＞
Ｃｕ（固体）＋Ａｇ（液体）→Ｃｕ（液体）＋Ａｇ（固体）
【００５９】
前述の＜反応式１＞によって、導電性パターン１１６上には、多孔性の銀めっき膜である第１のめっき膜１２２を形成することができる。この時、第１のめっき膜１２２の厚さは、略０．０５μｍ〜５μｍに調節することができる。第１のめっき膜１２２の厚さが０．０５μｍより薄い場合は、めっき工程上、めっき膜の厚さの制御が非常に難しくなり、後に、第１のめっき膜１２２に対して行われるべき半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下してしまう。
【００６０】
他の例として、銀めっき膜を形成するステップは、無電解還元めっき方法を用いて行うことができる。より詳しくは、銀めっき膜を形成するステップは、前述のような浸漬(置換)めっき方法に比べて、下記のような＜反応式２＞によって、無電解還元めっき液中の金属イオンが金属に還元されてめっきされる反応メカニズムを有することになる。
【００６１】
＜反応式２>
陽イオンの陽極反応：Ｍｎ＋＋ｎｅ→Ｍ
還元剤の陰極反応：Ｒ→０＋ｎｅ
【００６２】
前述のような方法によって、導電性パターン１１６上には、第１のめっき膜１２２を形成することができる。前述のような無電解還元めっき方法を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、浸漬(置換)めっき方法に比べて、第１のめっき膜１２２の厚さを厚くすることができるという長所がある。例えば、無電解還元めっき方法を用いる場合、第１のめっき膜１２２の厚さを略５μｍ以上に増加させることができる。このように、５μｍ超の厚さを有する第１のめっき膜１２２によって、後に半田付け工程の時のワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００６３】
ただ、前述のような無電解還元めっき方法のために使われる無電解還元めっき液は、めっき液内に金属イオン及び還元剤が共に存在するので、相対的に溶液安定性が低く、めっき液の寿命が短くなる恐れがある。これを防止するためには、安定剤のような機能性添加剤の選定が重要である。例えば、無電解還元銀めっき液は、金属銀（Ａｇ ｓｏｕｒｃｅ）、還元剤、錯化剤、安定剤、緩衝剤及び湿潤剤を含む。ここで、還元剤には、ホルマリン（ｆｏｒｍａｌｉｎ）、デストロズ（ｄｅｓｔｒｏｓｅ）、ロッシェル塩（Ｒｏｃｈｅｌｌｅ ｓａｌｔ）、グリオキサール（ｇｌｙｏｘａｌ）、ヒドラジンスルブェート（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｓｕｌｆａｔｅ）、ジメチルアミンボラン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｍｉｎｅ ｂｏｒａｎ：ＤＭＡＢ）及びトリーエタノールアミン（ｔｒｉｅｔｈａｎｏｌ ａｍｉｎ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。無電解還元めっき液の一例として、金属銀のソースとして硝酸銀を用い、還元剤としてロッシェル塩を用い、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）を用い、安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を用いて、前述のような無電解還元銀めっき液の物性を満足させて、溶液の寿命を延ばすことができた。
【００６４】
一方、前述のような第１のめっき膜１２２は、純粋な銀を用いて形成されるが、後に半田付けの特性を改善するためには、銀を含む合金で第１のめっき膜１２２を形成するのが望ましい。純粋な銀めっきだけでも適切な厚さを維持すると、優秀な半田付け及びワイヤーボンディングの特性が提供されるが、セレニウムまたは鉛などを含む銀合金を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、毛細管現象によって半田付けの特性が改善され、形成された銀粒子を微細化して半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。第１のめっき膜１２２を銀合金で形成する場合、銀合金は、略９９．０００〜９９．９９９重量％の銀、略０．００１〜１．０００重量％のセレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。
【００６５】
また、前述のように、第１のめっき膜１２２の形成方法には、浸漬(置換)めっき方法及び無電解還元めっき方法などの多様な方法が挙げられる。このような方法を選択的に用いることによって、第１のめっき膜１２２を形成することができる。例えば、前述のように、第１のめっき膜１２２は、半田付けの特性観点からは、略５μｍより薄い厚さを有するように形成されることが望ましく、ワイヤーボンディングの特性観点からは、略５μｍ超の厚さを有するように形成されることが望ましい。これを考慮すれば、第１のめっき膜１２２において相対的に高い半田付けの特性が求められる部分では、相対的に浸漬(置換)めっき方法でめっき膜を形成するのが有利である。また、第１のめっき膜１２２において相対的に高いワイヤーボンディングの特性が求められる部分では、相対的に無電解還元めっき方法でめっき膜を形成するのが有利である。このような異種複合めっき方法を用いる場合は、相対的に薄い厚さのめっき膜が形成される導電性パターン以外の導電性パターンをマスキング処理して非露出させた状態で、回路基板１１０に対して浸漬(置換)めっき方法でめっき膜を形成し、一方、相対的に厚い厚さのめっき膜が形成される導電性パターン以外の導電性パターンをマスキング処理して非露出させた状態で、回路基板１１０に対して無電解還元めっき方法でめっき膜を形成する。
【００６６】
または、前述のような異種複合めっき方法ではなく、単一のめっき方法を適用することができる。この場合、相対的に高い半田付けの特性が求められる導電性パターンに形成される第１のめっき膜１２２の形成工程時間に比べて、相対的に高いワイヤーボンディングの特性が求められる導電性パターンに形成される第１のめっき膜１２２の形成工程時間を増加させる。このようにして、前述のように、導電性パターン上にそれぞれ異なる厚さの第１のめっき膜１２２を形成してもよい。
【００６７】
図４及び図５ｃに示すようにして、第１のめっき膜１２２上に第２のめっき膜１２４を形成する（Ｓ１３０）。該第２のめっき膜１２４を形成するステップは、回路基板１１０のレジストパターン１１４をめっき防止膜として、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上にめっき膜を形成するステップを含む。第２のめっき膜１２４を形成するステップは、第１のめっき膜１２２が形成された導電性パターン１１６上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む。
【００６８】
一例として、パラジウムめっき膜を形成するステップは、置換反応を用いる浸漬めっき法を用いて行われてもよい。より詳しくは、パラジウムめっき膜を形成するステップは、第１のめっき膜１２２に対して水洗工程を行った後、置換型パラジウムめっき液に回路基板１１０を浸漬して、イオン化傾向の相違による置換めっき方式で、銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成する。
【００６９】
この時、パラジウムめっき液の温度は、略３０℃〜６０℃で、めっき工程時間は、略３０秒〜２０分に調節される。ここで、パラジウムめっき膜は、多孔性第１のめっき膜１２２の空間部を満たす方式で形成することができる。これによって、第１のめっき膜１２２上には、第１のめっき膜１２２との接合力を著しく増加させる密構造を備えた第２のめっき膜１２４が形成され、この時の反応式は、下記のようになる。
【００７０】
＜反応式３＞
Ｃｕ（固体）＋Ｐｄ（液体）→Ｃｕ（液体）＋Ｐｄ（固体）
【００７１】
このような工程を通じて、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上には、第１のめっき模１２２及び第２のめっき膜１２４からなるめっき膜１２０を形成することができる。
【００７２】
ここで、第２のめっき膜形成工程は、銀めっき膜である第１のめっき膜１２２の粒子間に形成されたパラジウムめっき膜の粒子がバリヤの役割をするため、単一銀めっきの時に発生するマイグレイション（ｍｉｇｒａｉｏｎ）を防止することができる。また、第２のめっき膜１２４は、銀の特性上、第１のめっき膜１２２が空気中の亜硫酸や湿気などによって変色または酸化されて、後に半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下することを防止することができる。
【００７３】
一方、前述のような第２のめっき膜１２４は、純粋なパラジウムを用いて形成されるが、パラジウムを含む合金で第２のめっき膜１２４を形成するのが望ましい。パラジウム合金で第２のめっき膜１２４を形成する場合、第２のめっき膜１２４は、略９２．０ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％のパラジウム、略０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％のリン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成されてもよい。
【００７４】
また、第２のめっき膜１２４は、その厚さが略０．００５μｍ〜２．０００μｍに調節されるように形成される。第２のめっき膜１２４の厚さが０．００５μｍより薄い場合、第２のめっき膜１２４の厚さが相対的に薄くて、第１のめっき膜１２２の変色防止の機能が大きく低下することがある。一方、第２のめっき膜１２４の厚さが２．０００μｍより厚くなっても、半田付け性の向上や変色防止の効果は、やや向上するかまたはほとんど向上しなかった。したがって、第２のめっき膜１２４の厚さを２．０００μｍ以下に調節して、不要なめっき膜の厚さ増加による製造費の増加を防止することができる。
【００７５】
前述の実施形態では、置換反応による浸漬めっき方法で第２のめっき膜１２４を形成することを例として説明したが、該第２のめっき膜１２４は、多様なめっき方法によって形成されてもよい。例えば、第２のめっき膜１２４は、次亜リン酸ナトリウム(Ｓｏｄｉｕｍ Ｈｙｐｏｐｈｏｓｐｈｉｔｅ)またはホウ酸塩などを還元剤として用いる還元反応を用いて、パラジウム−リン（Ｐｄ−Ｐ）またはパラジウム−棚素（Ｐｄ−Ｂ）のパラジウム合金を形成する無電解還元めっき法を用いて形成されてもよい。
【００７６】
図４及び図５ｄに示すようにして、めっき膜１２０上に被膜１３０を形成する（Ｓ１４０）。該被膜１３０を形成するステップは、第１及び第２のめっき膜１２２、１２４の保護のために施される工程であってもよい。例えば、被膜１３０を形成するステップは、レジストパターン１１４上に露出するめっき膜１２０の第２のめっき膜１２４を覆うように、第２のめっき膜１２４の表面に有機被膜を形成するステップを含む。このような被膜１３０の形成工程の実施は、選択的に行われてもよい。
【００７７】
前述のように、本発明の実施形態による回路基板の製造方法は、ベース基板１１２上に回路パターンとして使われる導電性パターン１１６を形成して回路基板１１０を製造し、該導電性パターン１１６に第１のめっき膜１２２を形成した後、第１のめっき膜１２２上に、該第１のめっき膜１２２の腐食及び変色を防止するためのパラジウムめっき膜である第２のめっき膜１２４を形成する。これによって、本発明による回路基板の製造方法は、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターン上に施され、半田付け及びワイヤーボンディングの特性の保持のためのめっき膜の腐食及び変色を防止することができ、後に半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００７８】
また、本発明の実施形態による回路基板の製造方法では、導電性パターン１１６を有する回路基板１１０を製造した後、導電性パターン１１６上に、無電解還元めっき工程を経て銀めっき膜を形成する。特に、無電解還元めっき工程を経て銀めっき膜を形成する場合、銀めっき膜の厚さを効率よく厚く形成することができ、相対的に厚い厚さの銀めっき膜が求められるボンディングワイヤーの接着特性を向上させることができる。そのため、本発明による回路基板の製造方法によれば、導電性パターン上に、無電解還元めっき工程を用いて所望の厚さの銀めっき膜を効率よく形成することができ、ボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。
【００７９】
以下、本発明の具体的な実施形態によるめっき膜と従来のめっき膜とを比較実験した結果、及び本発明の技術が適用された結果物に対する特性テスト結果について詳しく説明する。
【００８０】
前処理工程
ソルダボールとの溶接性が求められる印刷回路基板（硬性印刷回路基板、大きさ４００×５０５ｍｍ、厚さ０．２±０．０２ｍｍ、銅層厚さ１２μｍ）の半田部分を除いた部分に、フォトソルダレジスト層（太陽社製のインク、商品名：ＡＳ−３０３）を形成し、４５℃の温度で３分間脱脂（ＹＭＴ社製のＳＡＣ １６１Ｈを使用）して、銅層の酸化物の取り除きのために０．５〜１．０μｍ程度エッチング（ＹＭＴ社製のＣＰＡ−１１４０を使用）する。
【００８１】
続いて、印刷回路基板に、置換または還元めっきを通じて、銀または銀合金で多孔性の銀めっき層を形成する。置換銀めっき工程は、予備浸漬処理、置換銀本処理のステップを通して実施し、予備浸漬は、置換銀予備浸漬液を用いて、常温で１分間浸漬させて処理した。
【００８２】
実施例１
前処理工程を終えた高密度印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、０．１μｍの銀めっきを形成した後、置換型パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、パラジウムめっき０．０１μｍを有する銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８３】
実施例２
銀めっき時間を３分にして、銀めっきを０．３μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８４】
実施例３
銀めっき時間を１０分にして、銀めっきを１．０μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８５】
実施例４
銀めっき時間を２０分にして、銀めっきを２．０μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８６】
実施例５
銀めっき時間を３０秒にして、銀めっきを０．０５μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８７】
実施例６
銀めっき時間を３分にして、銀めっきを０．３μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を７分にして、パラジウムめっきを０．０７μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８８】
実施例７
銀めっき時間を１０分にして、銀めっきを１．０μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を７分にして、パラジウムめっきを０．０７μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８９】
実施例８
銀めっき時間を２０分にして、銀めっきを２．０μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を１０分にして、パラジウムめっきを０．１μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９０】
実施例９
銀−セレニウム合金めっき液（ＹＭＴ社製のＧａｌａｘｙを使用）を用いて、５０℃の温度で２１０秒間めっきして、銀−セレニウム合金めっきを０．３５μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９１】
実施例１０
銀−セレニウム合金めっき液（ＹＭＴ社製のＧａｌａｘｙを使用）を用いて、５０℃の温度で８分間めっきして、銀−セレニウム合金めっきを０．８μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９２】
実施例１１
前処理工程を終えた高密度印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、銀めっきを０．１μｍの厚さに形成した後、パラジウム触媒（ＹＴＭ社製のＣＡＴＡ８５５を使用）をパラジウム濃度２５ｐｐｍにして、２５℃で１分間浸漬した後、還元型無電解パラジウムめっき液（ＹＭＴ社製のＥＬＰを使用）に浸漬して、４０℃の温度で１分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０１μｍの厚さを有するパラジウム−リンめっき層を形成する方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９３】
実施例１２
還元型無電解パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃で１分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０１μｍの厚さを有するパラジウム−棚素合金めっき層を形成することを除いては、実施例１１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９４】
実施例１３
銀−セレニウム合金めっき液を用いて、銀合金めっき時間を５分にして、銀−セレニウム合金めっきを０．５μｍの厚さに形成し、無電解パラジウム−リン合金めっき液を用いて、パラジウム合金めっき時間を７分にして、パラジウム−リン合金めっきを０．０７μｍの厚さに形成して、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９５】
実施例１４
銀−セレニウム合金めっき液を用いて、銀合金めっき時間を５分にして、銀−セレニウム合金めっきを０．５μｍの厚さに形成し、無電解パラジウム−棚素合金めっき液を用いて、パラジウム合金めっき時間を５分にして、パラジウム−棚素合金めっきを０．０５μｍの厚さに形成して、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９６】
実施例１５
実施例１と同様な方法でめっき層を形成した後、５０℃の後処理溶液に１分間浸漬して後処理を実施して乾燥する。
【００９７】
実施例１６
銀めっきを、無電解還元銀めっき溶液を用いて７０℃の温度で５分間めっきして、銀めっきを０．１μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９８】
実施例１７
銀めっきを、無電解還元銀めっき溶液を用いて、７０℃の温度で１０分間めっきして、銀めっきを０．２μｍの厚さに形成し、還元型無電解パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃で３分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０３μｍの厚さを有するパラジウム−リン合金めっき層を形成する。
【００９９】
比較例１
前処理工程を終えた印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、銀めっき層を０．１μｍの厚さに形成する。
【０１００】
比較例２
前処理工程を終えた印刷回路基板をパラジウムで触媒処理した後、無電解ニッケルめっきで、ニッケル９１．３重量％及びリン８．７重量％で造成されたニッケル−リンめっき層を４．５μｍの厚さに形成した後、無電解置換金めっきによって、金めっき層を０．０７μｍの厚さに形成する。
【０１０１】
＜実験内容＞
１．ソルダボールせん断テスト
半田付けパッド部位とソルダボールとの接続強さを測定するために、試片をテーブルに固定し、一定の荷重とせん断高さ（７５μｍ）を設定してボールせん断試験を行い、スタイラスがバンプを押して破壊が発生するような値を測定する。
評価基準：ボールせん断強さが５００ｇｆを超過すると、正常と判断
【０１０２】
２．ソルダボール広がり性テスト
半田付けパッド部プラス処理後、Φ０．３ｍｍのボールをおいてリフロー器（２４５℃）を通過した後、ソルダボールの大きさを測定する。ソルダボールがたくさん広がれば広がるほど、すなわち、ボールの大きさが大きくなるほど溶接性が優秀である。
【０１０３】
評価基準：リフロー後、最初のソルダボールの粒子大きさの３倍以上なら溶接性が正常であることと判断
【０１０４】
３．ワイヤーボンディング性テスト
ポンディングワイヤーとボンディング個所との接着強さを検査することによって、ワイヤーボンディングテスト器を用いて、１７５℃の温度で１時間の間、熱エージング（Ｔｈｅｒｍａｌ ａｇｉｎｇ）させた後、ボンディングが落ちるまでの力を表示した。
評価基準：最小３ｇｆ以上で、平均５ｇｆ以上になると、正常と判断
【０１０５】
４．エレクトロマイグレイションテスト
ＪＩＳ Ｚ ３２８４で規定しているテストクーポンを用いて、恒温恒湿器槽内に高温、高湿、耐圧実験環境を付与して、これを１,０００時間維持しながら抵抗値の変化を検査してマイグレイションを観察した。テスト条件は、相対湿度８５％、温度８５℃、５０Ｖの直流電圧を付与し、使われた水は、抵抗値１０〜１８ＭΩ／ｍｍであった。
評価基準：めっき層にイオンマイグレイションが生じると、表面絶縁抵抗値が低下し、テストクーポンの表面絶縁抵抗値が１×１０６Ω以下に落ちると、マイグレイションが発生したと判断
【０１０６】
５．屈曲亀裂
試片を１０回以上ベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）した後、該試片の表面に曲折亀裂が生じなければ正常と判断
【０１０７】
図６は、本発明の多様な具体的な実施例に対するテスト結果を示すテーブル図である。図６には、前述の６つの項目をテストした結果を示した。
【０１０８】
図６に示すように、本発明の実施例による銀−パラジウムめっき層が形成された印刷回路基板（実施例１〜実施例１７）は、全てボールせん断強さが５００ｇｆ以上で、ボール広がり性が全て０．９ｍｍΩ以上であり、ワイヤーボンディング性が全て５ｇｒ以上で、表面絶縁抵抗値が全て１×１０６Ω以上であり、２０回以上のベンディング時の屈曲亀裂が発生しなかった。よって、本発明による実施例１〜実施例１７は、全て評価基準に応じる良好な特性を示した。
【０１０９】
これに対して、比較例１は、評価基準に全て応じたが、比較例２は、ベンディング実験時に平均１．６回で屈曲亀裂が発生した。
【０１１０】
本発明による実施例１及び実施例１３における銀−パラジウムめっき層と、比較例１のめっき層特性とをテストした結果である。
【０１１１】
１．めっき厚さ測定
試片のめっき層がリクエスト仕様に適合した厚さを有するか否かを確認するために、めっき厚さ測定器を用いて、実施例１及び実施例１３における銀めっき層及びパラジウムめっき層の厚さを測定し、比較例１のめっき層厚さを測定した。
【０１１２】
２．有孔度（Ｐｒｏｓｉｔｙ）テスト
めっき処理されたパッケージ用ＢＧＡ印刷回路基板を硝酸に浸漬させて、目視で銀めっき層及びパラジウムめっき層の組織が腐食されて気孔が発生するか否かを確認する。
【０１１３】
３．耐熱性テスト
リフロー装備を用いて＜表１＞の条件で３回通過させた後、めっき層が熱によって変色されるかなど、表面色相の変化の有無を観察する。
【０１１４】
４．密着性テスト
銀めっき層またはパラジウムめっき層の表面に接着テープを用いて、めっき層の剥離の有無を確認する。
【０１１５】
５．耐変色性テスト
めっき処理された高密度印刷回路基板を、５％Ｋ２Ｓ溶液に１分間浸漬してめっき層の変色の有無を確認する。
【０１１６】
【表１】
（〇：良好、×：不良）
【０１１７】
上記＜表１＞ように、めっき厚さ、有孔度、耐熱性、密着性及び耐変色性のテストで本発明による実施例１及び実施例１３は全て良好なことで認められたが、比較例１では、５％のＫ２Ｓ溶液に浸漬された後に、めっき層の表面が変色したので不良であると認められた。
【０１１８】
結局、本発明は、銀めっきステップ及びパラジウムめっきステップを通じて形成された銀めっき層とパラジウムめっき層とが混在されて形成された銀−パラジウムめっき層は、従来の置換銀めっきや無電解ニッケル及び無電解金めっきなどのように、半田付け性が優秀であると共に、置換銀めっきの短所である酸化及び変色防止について卓越的な効果があり、無電解ニッケル及び無電解金めっきにおけるような部品の落ちや屈曲、亀裂などの不良が発生しなかった。また、最適な物性を得るためのめっき工程時間が、無電解ニッケルめっき及び無電解金めっきの場合、通常４５分程度であるが、本発明の場合では、１５分程度であり、工程時間が大幅短縮されて、水平ラインでの生産が可能で、画期的な生産性の向上を図ることができる。また、高価な素材である金（Ａｕ）を使わないため、大幅な原価節減が可能である。
【０１１９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１００ 基板構造物
１１０ 回路基板
１１２ ベース基板
１１４ レジストパターン
１１６ 導電性パターン
１１６ａ 第１のパターン
１１６ｂ 第２のパターン
１２０ めっき膜
１２２ 第１のめっき膜
１２４ 第２のめっき膜
１３０ 被膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板構造物及びその製造方法に関し、詳しくは、回路配線として使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止すると共に、半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）及びワイヤーボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）の特性を向上させる基板構造物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、印刷回路基板などの基板は、半導体集積回路チップ（ＩＣ）のような電子部品のパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）のために広く使われている。このような基板には、絶縁基板上に微細回路パターンが形成される。該回路パターンのうちの一部分は、電子部品の実装のために半田付けの工程が実施され、他部分は、前記電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディングの工程が施される。
【０００３】
しかし、銅を含む回路パターンは腐食し易く、腐食は、前述の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を低下させる要因として作用する。これを防止するため、該銅回路パターン上には、多様な種類のめっき工程が施される。銅回路パターンの腐食防止のために使われるめっき工程としては、銀めっき工程及び金めっき工程などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許第１０−０８８５６７３号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００３−００５６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の銀めっき工程では、浸漬銀めっき方式が適用されるため、大気中の亜硫酸ガスや塩素ガスなどと反応して黄変及び黒変のような変色をもたらす。この場合、半田付けの特性を低下させるのみならず、回路パターンの持続的な腐食による回路パターンの短絡（Ｓｈoｒｔ）を引き起こすことになる。また、従来の金めっき工程は、相対的に高価な金材料を多量に使用して回路基板の製造費用を大きく増加させるという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、導電性パターンの腐食及び変色を防止する基板構造物を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させる基板構造物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、導電性パターンの腐食及び変色を防止する基板構造物の製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させる基板構造物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するために、本発明の好適な実施形態による基板構造物は、導電性パターンが形成されたベース基板と、前記導電性パターンを覆う第１のめっき膜と、前記第１のめっき膜を覆う第２のめっき膜とを含み、前記第１のめっき膜は、無電解還元めっき膜を含む。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンは銅（Ｃｕ）を含み、前記第１のめっき膜は銀（Ａｇ）を含み、前記第２のめっき膜はパラジウム（Ｐｄ）を含む。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンは、電子部品の実装のための半田付け工程が施される第１のパターンと、電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程が施される第２のパターンとを含み、前記第１のパターンを覆う前記第１のめっき膜に比べて、前記第２のパターンを覆う前記第２のめっき膜の厚さがより厚い。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記第２のパターンを覆う前記第１のめっき膜は、５μｍ超の厚さを有する。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、前記第２のめっき膜は、浸漬(置換)めっき膜を含む。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンが露出するように、前記ベース基板を覆うレジストパターンをさらに含む。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜は銀合金であり、該銀合金は、銀９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％、セレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％から成る。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、前記第２のめっき膜はパラジウム合金であり、該パラジウム合金は、パラジウム９２ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％、リン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％から成る。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態による基板構造物の製造方法は、ベース基板上に導電性パターンを形成するステップと、前記導電性パターン上に第１のめっき膜を形成するステップと、前記第１のめっき膜上に第２のめっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターン上に無電解還元めっき膜を形成するステップを含む。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンを形成するステップは、前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記ベース基板に対して無電解還元めっき工程を行うステップを含む。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、前記導電性パターンを形成するステップは、前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記導電性パターン上に銀めっき膜を形成するステップを含み、前記第２のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ超の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程を行うステップをさらに含む。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ以下の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品の実装のための半田付け工程を行うステップをさらに含む。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに無電解還元めっき法で５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに浸漬(置換)めっき法で５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含む。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含み、前記５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップは、前記５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップと同様なめっき法を使って、めっき工程時間を長くして行われる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して無電解還元めっき法で銀めっき膜を形成するステップを含み、前記無電解還元めっき法は、金属銀のソース（Ｓｏｕｒｃｅ）として硝酸銀、還元剤としてロッシェル塩（酒石酸ナトリウムカリウム）、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）、安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を含むめっき液を使う。
【発明の効果】
【００２６】
前述のように、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止して、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止する銀めっき膜の厚さを充分に厚くして、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上することができる。特に、本発明によれば、略５μｍ以上の厚さが求められるワイヤーボンディング工程で、該銀めっき膜の厚さを効率よく５μｍ以上の厚さを有するようにして、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターン上に施され、半田付け及びポンディングワイヤーの特性の保持のためのめっき膜の腐食及び変色を防止して、後の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明によれば、導電性パターン上に無電解還元めっき工程を用いて所望の厚さの銀めっき膜を効果よく形成して、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態による基板構造物を示す側面図である。
【図３】図２に示された導電性パターン及びめっき膜の部分を拡大して示す拡大図である。
【図４】本発明の実施形態による回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｂ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｃ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図５ｄ】本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の多様な具体的な実施形態に対するテスト結果を示すテーブル図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。次に示される各実施の形態は、当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されるようにするために例として挙げられる。従って、本発明は、以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化できる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることがある。明細書全体にわたる同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３２】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに留意されたい。
【００３３】
また、本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な例示図である断面図及び／または平面図を参照して説明する。各図面において、膜及び領域の厚さは、技術的内容の効果的な説明のために誇張されたものである。よって、製造技術及び／または許容誤差などによって例示図の形態が変形されることがある。よって、本発明の実施形態は、示された特定形態に制限されるのではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含む。例えば、直角で示されたエッチング領域は、丸めになったり、所定の曲率を有する形態であることがある。よって、図面で例示された領域は概略的な属性を有し、図面で例示された領域の模様は、基板及び導電性パターンの特定形態を例示するためであり、発明の範囲を制限するためではない。
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による基板構造物及びその製造方法を詳しく説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板の一例を示す模式図である。図１を参照すると、本発明の実施形態による基板構造物に適用される回路基板１００は、高密度印刷回路基板であってもよい。例えば、該高密度印刷回路基板は、所定の導電性パターン１１６が形成された印刷回路基板１１０を含む。導電性パターン１１６は、電子部品（図示せず）が実装される第１のパターン１１６ａと、半導体とのワイヤーボンディングのための第２のパターン１１６ｂとを含む。第１のパターン１１６ａは、半導体集積回路チップ（ＩＣ）または多様な種類の受動素子の実装のために、半田付け工程が行われる回路パターンであってもよい。これと異なり、第２のパターン１１６ｂは、電子部品またはその他、多様な種類の半導体との電気的接続のためのボンディングワイヤー（図示せず）が接合される回路パターンであってもよい。
【００３６】
図２は、本発明の実施形態による基板構造物を示す側面図で、図３は、図２に示された導電性パターン及びめっき膜部分を拡大して示す拡大図である。図１〜図３を参照すると、本発明の実施形態による基板構造物１００は、図１を参照して説明した導電性パターン１１６を有する回路基板１１０を含む構造物である。基板構造物１００は、回路基板１１０及び回路基板１１０の導電性パターン１１６上に形成されためっき膜１２０を含む。
【００３７】
回路基板１１０は、ベース基板１１２と、該ベース基板１１２の回路パターン形成の領域が露出するようにベース基板１１２を覆うレジストパターン１１４と、該レジストパターン１１４によって選択的に露出するベース基板１１２の領域に形成された導電性パターン１１６とを含む。
【００３８】
ベース基板１１２は、回路基板１１０の製造のための下地部材（ｂａｓｅ）であってもよい。ベース基板１１２は、印刷回路基板の製造のための絶縁基板を含む。ベース基板１１２は、樹脂（ｒｅｓｉｎ）材料からなる絶縁基板を含む。レジストパターン１１４は、フォトソルダレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ：ＰＳＲ）からなる膜であってもよい。そして、導電性パターン１１６は、図１を参照して前述のように、第１のパターン１１６ａ及び第２のパターン１１６ｂを含む。第１及び第２のパターン１１６ａ、１１６ｂは、銅めっき工程を行って形成された銅めっき膜である。このような第１及び第２のパターン１１６ａ、１１６ｂは、基板構造物１００の回路配線として使われる。
【００３９】
めっき膜１２０は、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６の表面を覆う。一例として、めっき膜１２０は、導電性パターン１１６上に順に形成された第１のめっき膜１２２及び第２のめっき膜１２４を含む。
【００４０】
第１のめっき膜１２２は、導電性パターン１１６を覆って、導電性パターン１１６の半田付けまたはボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。一例として、第１のめっき膜１２２は、銀を含む銀めっき膜であってもよい。また、第１のめっき膜１２２は、純粋な銀のみからなる銀めっき膜であってもよい。または、第１のめっき膜１２２は、銀及びその他金属からなる銀合金めっき膜であってもよい。第１のめっき膜１２２が銀合金の場合、第１のめっき膜１２２は、略９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％の銀、略０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％のセレニウム（Ｓｅ）及び鉛（Ｐｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。このような銀合金で構成された第１のめっき膜１２２は、毛細管現象によって半田付けの特性が改善され、形成された銀粒子を微細化して半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００４１】
また、第１のめっき膜１２２は、略０．０５μｍ超の厚さを有する。第１のめっき膜１２２の厚さが０．０５μｍより薄い場合、めっき工程上、めっき膜の厚さの制御が非常に難しくなり、後に第１のめっき膜１２２に対して行われるべき半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下してしまう。
【００４２】
第２のめっき膜１２４は、第１のめっき膜１２２を覆って、第１のめっき膜１２２の腐食及び変色などを防止する。一例として、第２のめっき膜１２４としては、パラジウム（Ｐｄ）を含むパラジウムめっき膜が挙げられる。第２のめっき膜１２４は、純粋なパラジウムのみからなるパラジウムめっき膜であってもよい。または、第２のめっき膜１２４は、パラジウム及びその他金属からなるパラジウム合金めっき膜であってもよい。第２のめっき膜１２４がパラジウム合金からなる場合、この第２のめっき膜１２４は、略９２．０ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％のパラジウム、略０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％のリン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。
【００４３】
また、第２のめっき膜１２４は、略０．００５μｍ〜２．０００μｍの厚さを有する。第２のめっき膜１２４の厚さが０．００５μｍより薄い場合、この第２のめっき膜１２４の厚さが相対的に薄く、第１のめっき膜１２２の変色の防止機能が大きく低下する。一方、第２のめっき膜１２４の厚さが２．０００μｍより厚くなっても、半田付け性の向上や変色防止の効果は、やや向上するかほとんど向上しない。したがって、第２のめっき膜１２４の厚さを、２．０００μｍ以下に調節すれば、不要なめっき膜の厚さ増加による製造費の増加を抑制することができる。
【００４４】
また、基板構造物１００は、めっき膜１２０を覆う被膜１３０をさらに含む。該被膜１３０は、めっき膜１２０の保護のために提供される。被膜１３０としては、有機被膜が挙げられる。
【００４５】
一方、第１のめっき膜１２２は、多孔構造を有することで、第２のめっき膜１２４との接合力を増加させることができる。例えば、図３に示すように、第１のめっき膜１２２は、多孔構造または凹凸構造を有する。この場合、第１のめっき膜１２２は、外部に向けて複数の突起が突設された形状を有する構造を有する。これによって、第１のめっき膜１２２上に、後続めっき工程を通じて形成された第２のめっき膜１２４は、該多孔構造によって、第１のめっき膜１２２の多孔構造間を満たしながら形成されることになる。そのため、第１のめっき膜１２２と第２のめっき膜１２４とは、互いに密な接合構造を成すようになるので、接合力が向上する。
【００４６】
また、第１のパターン１１６ａ上に形成される第１のめっき膜（以下、半田付けめっき膜）１２２ａは、第２のパターン１１６ｂ上に形成される第１のめっき膜（以下、ポンディングワイヤーめっき膜）１２２ｂと異なる厚さを有する。例えば、ボンディングワイヤーめっき膜１２２ｂは、半田付けめっき膜１２２ａに比べて厚い厚さを有する。より詳しくは、ポンディングワイヤーめっき膜１２２ｂは、略５μｍ超の厚さを有し、半田付けめっき膜１２２ａは、略５μｍ以下の厚さを有する。この場合、ワイヤーボンディングめっき膜１２２ｂは、後に第２のパターン１１６ｂ上に行われるワイヤーボンディング工程の時、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００４７】
前述のようなめっき膜の厚さ調節のために、ワイヤーボンディングめっき膜１２２ｂは、無電解還元めっき方法によって形成される。該無電解還元めっき方法を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、該浸漬(置換)めっき方法に比べて、第１のめっき膜１２２の厚さを厚くすることができる。このようなめっき膜形成のための具体的な方法は、後述することにする。
【００４８】
前述のように、本発明の実施形態による基板構造物１００は、回路基板１１０の導電性パターン１１６上に、半田付け及びワイヤーボンディングの特性のためのめっき膜の腐食及び変色を防止するためのめっき膜１２０を効果よく形成することができる。そのため、本発明の基板構造物によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止することができ、導電性パターンに対する半田付け及びボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態による基板構造物１００は、回路基板１１０の導電性パターン１１６上に導電性パターン１１６の半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上するための銀めっき膜（すなわち、第１のめっき膜）１２２を無電解還元めっき方法で形成する。この場合、銀めっき膜の厚さを所望の厚さで充分に厚く形成することができる。そのため、本発明の基板構造物によれば、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターンの腐食及び変色を防止する銀めっき膜の厚さを充分に厚くでき、導電性パターンに対する半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。特に、本発明の実施形態による基板構造物では、略５μｍ以上の厚さが求められるワイヤーボンディング工程で、銀めっき膜の厚さを効率よく５μｍ以上の厚さを有するようにでき、ワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００５０】
以下、本発明の実施形態による回路基板の製造方法について詳しく説明する。本発明の実施形態による回路基板１００に対して説明したことと重複する内容は、省略することにする。
【００５１】
図４は、本発明の実施形態による回路基板の製造方法を示すフローチャートで、図５ａ〜図５ｄは各々、本発明の実施形態による回路基板の製造過程を説明するための断面図である。
【００５２】
図４及び図５ａを参照して、導電性パターン１１４を有する回路基板１１０を準備する（Ｓ１１０）。例えば、ベース基板１１２を準備する。該ベース基板１１２としては、印刷回路基板の製造のための絶縁基板が挙げられる。一例として、ベース基板１１２としては、樹脂材料からなる基根が挙げられる。
【００５３】
ベース基板１１２上に導電性パターン１１６を形成する。該導電性パターン１１６を形成するステップは、フォトリソグラフィ工程を用いて行われてもよい。一例として、導電性パターン１１６を形成するステップは、ベース基板１１２上にベース基板１１２のパターン形成の領域を選択的に露出させるレジストパターン１１４を形成するステップと、該レジストパターン１１４をめっき防止膜で用いてベース基板１１６のパターン形成の領域上にめっき膜を形成するステップとを含む。この時、レジストパターン１１４としては、フォトソルダレジスト（ＰＳＲ）が使われ、該めっき膜としては、銅を含む金属膜が使われてもよい。これによって、ベース基板１１２のパターン形成の領域上には、銅金属パターンが形成されることができる。
【００５４】
一方、ベース基板１１２上に形成された導電性パターン１１６は、第１のパターン１１６ａ及び第２のパターン１１６ｂを含む。第１のパターン１１６ａは、後に半田付け工程が行われる銅パターンであってもよい。第２のパターン１１６ｂは、後にワイヤーボンディング工程が行われる銅パターンであってもよい。前述のような工程を通じて、ベース基板１１２、該ベース基板１１２上に形成された導電性パターン１１６と、該導電性パターン１１６を選択的に露出させるレジストパターン１１４を備える回路基板１１０とが製造されることができる。
【００５５】
図４及び図５ｂに示すようにして、導電性パターン１１６上に第１のめっき膜１２２を形成する（Ｓ１２０）。該第１のめっき膜１２２を形成するステップは、ベース基板１１２のレジストパターン１１４をめっき防止膜として、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上にめっき膜を形成するステップを含む。該第１のめっき膜１２２を形成するステップは、導電性パターン１１６上に銀めっき膜を形成するステップを含む。
【００５６】
該銀めっき膜を形成するステップは、多様な種類のめっき方法が使われてもよい。一例として、該銀めっき膜を形成するステップは、浸漬(置換)めっき方法を用いて行われてもよい。より詳しくは、銀めっき膜を形成するステップは、回路基板１１０を酸脱脂するステップと、導電性パターン１１６表面の酸化物をとり除くステップと、回路基板１１０を置換型銀めっき液に浸漬するステップとを含む。回路基板１１０を酸脱脂するステップは、略４０℃〜５０℃の温度雰囲気で、略２分〜４分間、行われる。
【００５７】
ここで、導電性パターン１１６の表面上の酸化物をとり除くステップは、導電性パターン１１６に対して略０．５μｍのエッチング厚さをターゲット厚さにするエッチング工程と、後続工程である水洗工程とを順に行うステップを含む。そして、回路基板１１０を置換型銀めっき液に浸漬するステップは、置換型銀めっき液の温度を４５℃〜５５℃に調節し、回路基板１１０を置換型銀めっき液に略９秒〜６０分間、浸漬させて行われる。これによって、導電性パターン１１６上には、多孔性銀めっき膜を形成することができ、この時の反応式は、下記のようである。
【００５８】
＜反応式１＞
Ｃｕ（固体）＋Ａｇ（液体）→Ｃｕ（液体）＋Ａｇ（固体）
【００５９】
前述の＜反応式１＞によって、導電性パターン１１６上には、多孔性の銀めっき膜である第１のめっき膜１２２を形成することができる。この時、第１のめっき膜１２２の厚さは、略０．０５μｍ〜５μｍに調節することができる。第１のめっき膜１２２の厚さが０．０５μｍより薄い場合は、めっき工程上、めっき膜の厚さの制御が非常に難しくなり、後に、第１のめっき膜１２２に対して行われるべき半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下してしまう。
【００６０】
他の例として、銀めっき膜を形成するステップは、無電解還元めっき方法を用いて行うことができる。より詳しくは、銀めっき膜を形成するステップは、前述のような浸漬(置換)めっき方法に比べて、下記のような＜反応式２＞によって、無電解還元めっき液中の金属イオンが金属に還元されてめっきされる反応メカニズムを有することになる。
【００６１】
＜反応式２>
陽イオンの陽極反応：Ｍｎ＋＋ｎｅ→Ｍ
還元剤の陰極反応：Ｒ→０＋ｎｅ
【００６２】
前述のような方法によって、導電性パターン１１６上には、第１のめっき膜１２２を形成することができる。前述のような無電解還元めっき方法を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、浸漬(置換)めっき方法に比べて、第１のめっき膜１２２の厚さを厚くすることができるという長所がある。例えば、無電解還元めっき方法を用いる場合、第１のめっき膜１２２の厚さを略５μｍ以上に増加させることができる。このように、５μｍ超の厚さを有する第１のめっき膜１２２によって、後に半田付け工程の時のワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００６３】
ただ、前述のような無電解還元めっき方法のために使われる無電解還元めっき液は、めっき液内に金属イオン及び還元剤が共に存在するので、相対的に溶液安定性が低く、めっき液の寿命が短くなる恐れがある。これを防止するためには、安定剤のような機能性添加剤の選定が重要である。例えば、無電解還元銀めっき液は、金属銀（Ａｇ ｓｏｕｒｃｅ）、還元剤、錯化剤、安定剤、緩衝剤及び湿潤剤を含む。ここで、還元剤には、ホルマリン（ｆｏｒｍａｌｉｎ）、デストロズ（ｄｅｓｔｒｏｓｅ）、ロッシェル塩（Ｒｏｃｈｅｌｌｅ ｓａｌｔ）、グリオキサール（ｇｌｙｏｘａｌ）、ヒドラジンスルブェート（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ ｓｕｌｆａｔｅ）、ジメチルアミンボラン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｍｉｎｅ ｂｏｒａｎ：ＤＭＡＢ）及びトリーエタノールアミン（ｔｒｉｅｔｈａｎｏｌ ａｍｉｎ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。無電解還元めっき液の一例として、金属銀のソースとして硝酸銀を用い、還元剤としてロッシェル塩を用い、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）を用い、安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を用いて、前述のような無電解還元銀めっき液の物性を満足させて、溶液の寿命を延ばすことができた。
【００６４】
一方、前述のような第１のめっき膜１２２は、純粋な銀を用いて形成されるが、後に半田付けの特性を改善するためには、銀を含む合金で第１のめっき膜１２２を形成するのが望ましい。純粋な銀めっきだけでも適切な厚さを維持すると、優秀な半田付け及びワイヤーボンディングの特性が提供されるが、セレニウムまたは鉛などを含む銀合金を用いて第１のめっき膜１２２を形成する場合、毛細管現象によって半田付けの特性が改善され、形成された銀粒子を微細化して半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。第１のめっき膜１２２を銀合金で形成する場合、銀合金は、略９９．０００〜９９．９９９重量％の銀、略０．００１〜１．０００重量％のセレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成することができる。
【００６５】
また、前述のように、第１のめっき膜１２２の形成方法には、浸漬(置換)めっき方法及び無電解還元めっき方法などの多様な方法が挙げられる。このような方法を選択的に用いることによって、第１のめっき膜１２２を形成することができる。例えば、前述のように、第１のめっき膜１２２は、半田付けの特性観点からは、略５μｍより薄い厚さを有するように形成されることが望ましく、ワイヤーボンディングの特性観点からは、略５μｍ超の厚さを有するように形成されることが望ましい。これを考慮すれば、第１のめっき膜１２２において相対的に高い半田付けの特性が求められる部分では、相対的に浸漬(置換)めっき方法でめっき膜を形成するのが有利である。また、第１のめっき膜１２２において相対的に高いワイヤーボンディングの特性が求められる部分では、相対的に無電解還元めっき方法でめっき膜を形成するのが有利である。このような異種複合めっき方法を用いる場合は、相対的に薄い厚さのめっき膜が形成される導電性パターン以外の導電性パターンをマスキング処理して非露出させた状態で、回路基板１１０に対して浸漬(置換)めっき方法でめっき膜を形成し、一方、相対的に厚い厚さのめっき膜が形成される導電性パターン以外の導電性パターンをマスキング処理して非露出させた状態で、回路基板１１０に対して無電解還元めっき方法でめっき膜を形成する。
【００６６】
または、前述のような異種複合めっき方法ではなく、単一のめっき方法を適用することができる。この場合、相対的に高い半田付けの特性が求められる導電性パターンに形成される第１のめっき膜１２２の形成工程時間に比べて、相対的に高いワイヤーボンディングの特性が求められる導電性パターンに形成される第１のめっき膜１２２の形成工程時間を増加させる。このようにして、前述のように、導電性パターン上にそれぞれ異なる厚さの第１のめっき膜１２２を形成してもよい。
【００６７】
図４及び図５ｃに示すようにして、第１のめっき膜１２２上に第２のめっき膜１２４を形成する（Ｓ１３０）。該第２のめっき膜１２４を形成するステップは、回路基板１１０のレジストパターン１１４をめっき防止膜として、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上にめっき膜を形成するステップを含む。第２のめっき膜１２４を形成するステップは、第１のめっき膜１２２が形成された導電性パターン１１６上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む。
【００６８】
一例として、パラジウムめっき膜を形成するステップは、置換反応を用いる浸漬めっき法を用いて行われてもよい。より詳しくは、パラジウムめっき膜を形成するステップは、第１のめっき膜１２２に対して水洗工程を行った後、置換型パラジウムめっき液に回路基板１１０を浸漬して、イオン化傾向の相違による置換めっき方式で、銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成する。
【００６９】
この時、パラジウムめっき液の温度は、略３０℃〜６０℃で、めっき工程時間は、略３０秒〜２０分に調節される。ここで、パラジウムめっき膜は、多孔性第１のめっき膜１２２の空間部を満たす方式で形成することができる。これによって、第１のめっき膜１２２上には、第１のめっき膜１２２との接合力を著しく増加させる密構造を備えた第２のめっき膜１２４が形成され、この時の反応式は、下記のようになる。
【００７０】
＜反応式３＞
Ｃｕ（固体）＋Ｐｄ（液体）→Ｃｕ（液体）＋Ｐｄ（固体）
【００７１】
このような工程を通じて、レジストパターン１１４によって選択的に露出する導電性パターン１１６上には、第１のめっき模１２２及び第２のめっき膜１２４からなるめっき膜１２０を形成することができる。
【００７２】
ここで、第２のめっき膜形成工程は、銀めっき膜である第１のめっき膜１２２の粒子間に形成されたパラジウムめっき膜の粒子がバリヤの役割をするため、単一銀めっきの時に発生するマイグレイション（ｍｉｇｒａｉｏｎ）を防止することができる。また、第２のめっき膜１２４は、銀の特性上、第１のめっき膜１２２が空気中の亜硫酸や湿気などによって変色または酸化されて、後に半田付け及びワイヤーボンディングの特性が低下することを防止することができる。
【００７３】
一方、前述のような第２のめっき膜１２４は、純粋なパラジウムを用いて形成されるが、パラジウムを含む合金で第２のめっき膜１２４を形成するのが望ましい。パラジウム合金で第２のめっき膜１２４を形成する場合、第２のめっき膜１２４は、略９２．０ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％のパラジウム、略０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％のリン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属で構成されてもよい。
【００７４】
また、第２のめっき膜１２４は、その厚さが略０．００５μｍ〜２．０００μｍに調節されるように形成される。第２のめっき膜１２４の厚さが０．００５μｍより薄い場合、第２のめっき膜１２４の厚さが相対的に薄くて、第１のめっき膜１２２の変色防止の機能が大きく低下することがある。一方、第２のめっき膜１２４の厚さが２．０００μｍより厚くなっても、半田付け性の向上や変色防止の効果は、やや向上するかまたはほとんど向上しなかった。したがって、第２のめっき膜１２４の厚さを２．０００μｍ以下に調節して、不要なめっき膜の厚さ増加による製造費の増加を防止することができる。
【００７５】
前述の実施形態では、置換反応による浸漬めっき方法で第２のめっき膜１２４を形成することを例として説明したが、該第２のめっき膜１２４は、多様なめっき方法によって形成されてもよい。例えば、第２のめっき膜１２４は、次亜リン酸ナトリウム(Ｓｏｄｉｕｍ Ｈｙｐｏｐｈｏｓｐｈｉｔｅ)またはホウ酸塩などを還元剤として用いる還元反応を用いて、パラジウム−リン（Ｐｄ−Ｐ）またはパラジウム−棚素（Ｐｄ−Ｂ）のパラジウム合金を形成する無電解還元めっき法を用いて形成されてもよい。
【００７６】
図４及び図５ｄに示すようにして、めっき膜１２０上に被膜１３０を形成する（Ｓ１４０）。該被膜１３０を形成するステップは、第１及び第２のめっき膜１２２、１２４の保護のために施される工程であってもよい。例えば、被膜１３０を形成するステップは、レジストパターン１１４上に露出するめっき膜１２０の第２のめっき膜１２４を覆うように、第２のめっき膜１２４の表面に有機被膜を形成するステップを含む。このような被膜１３０の形成工程の実施は、選択的に行われてもよい。
【００７７】
前述のように、本発明の実施形態による回路基板の製造方法は、ベース基板１１２上に回路パターンとして使われる導電性パターン１１６を形成して回路基板１１０を製造し、該導電性パターン１１６に第１のめっき膜１２２を形成した後、第１のめっき膜１２２上に、該第１のめっき膜１２２の腐食及び変色を防止するためのパラジウムめっき膜である第２のめっき膜１２４を形成する。これによって、本発明による回路基板の製造方法は、印刷回路基板の回路パターンとして使われる導電性パターン上に施され、半田付け及びワイヤーボンディングの特性の保持のためのめっき膜の腐食及び変色を防止することができ、後に半田付け及びワイヤーボンディングの特性を向上させることができる。
【００７８】
また、本発明の実施形態による回路基板の製造方法では、導電性パターン１１６を有する回路基板１１０を製造した後、導電性パターン１１６上に、無電解還元めっき工程を経て銀めっき膜を形成する。特に、無電解還元めっき工程を経て銀めっき膜を形成する場合、銀めっき膜の厚さを効率よく厚く形成することができ、相対的に厚い厚さの銀めっき膜が求められるボンディングワイヤーの接着特性を向上させることができる。そのため、本発明による回路基板の製造方法によれば、導電性パターン上に、無電解還元めっき工程を用いて所望の厚さの銀めっき膜を効率よく形成することができ、ボンディングワイヤーの特性を向上させることができる。
【００７９】
以下、本発明の具体的な実施形態によるめっき膜と従来のめっき膜とを比較実験した結果、及び本発明の技術が適用された結果物に対する特性テスト結果について詳しく説明する。
【００８０】
前処理工程
ソルダボールとの溶接性が求められる印刷回路基板（硬性印刷回路基板、大きさ４００×５０５ｍｍ、厚さ０．２±０．０２ｍｍ、銅層厚さ１２μｍ）の半田部分を除いた部分に、フォトソルダレジスト層（太陽社製のインク、商品名：ＡＳ−３０３）を形成し、４５℃の温度で３分間脱脂（ＹＭＴ社製のＳＡＣ １６１Ｈを使用）して、銅層の酸化物の取り除きのために０．５〜１．０μｍ程度エッチング（ＹＭＴ社製のＣＰＡ−１１４０を使用）する。
【００８１】
続いて、印刷回路基板に、置換または還元めっきを通じて、銀または銀合金で多孔性の銀めっき層を形成する。置換銀めっき工程は、予備浸漬処理、置換銀本処理のステップを通して実施し、予備浸漬は、置換銀予備浸漬液を用いて、常温で１分間浸漬させて処理した。
【００８２】
実施例１
前処理工程を終えた高密度印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、０．１μｍの銀めっきを形成した後、置換型パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、パラジウムめっき０．０１μｍを有する銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８３】
実施例２
銀めっき時間を３分にして、銀めっきを０．３μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８４】
実施例３
銀めっき時間を１０分にして、銀めっきを１．０μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８５】
実施例４
銀めっき時間を２０分にして、銀めっきを２．０μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８６】
実施例５
銀めっき時間を３０秒にして、銀めっきを０．０５μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８７】
実施例６
銀めっき時間を３分にして、銀めっきを０．３μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を７分にして、パラジウムめっきを０．０７μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８８】
実施例７
銀めっき時間を１０分にして、銀めっきを１．０μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を７分にして、パラジウムめっきを０．０７μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００８９】
実施例８
銀めっき時間を２０分にして、銀めっきを２．０μｍの厚さに形成し、パラジウムめっき時間を１０分にして、パラジウムめっきを０．１μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９０】
実施例９
銀−セレニウム合金めっき液（ＹＭＴ社製のＧａｌａｘｙを使用）を用いて、５０℃の温度で２１０秒間めっきして、銀−セレニウム合金めっきを０．３５μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９１】
実施例１０
銀−セレニウム合金めっき液（ＹＭＴ社製のＧａｌａｘｙを使用）を用いて、５０℃の温度で８分間めっきして、銀−セレニウム合金めっきを０．８μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９２】
実施例１１
前処理工程を終えた高密度印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、５０℃の温度で１分間めっきして、銀めっきを０．１μｍの厚さに形成した後、パラジウム触媒（ＹＴＭ社製のＣＡＴＡ８５５を使用）をパラジウム濃度２５ｐｐｍにして、２５℃で１分間浸漬した後、還元型無電解パラジウムめっき液（ＹＭＴ社製のＥＬＰを使用）に浸漬して、４０℃の温度で１分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０１μｍの厚さを有するパラジウム−リンめっき層を形成する方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９３】
実施例１２
還元型無電解パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃で１分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０１μｍの厚さを有するパラジウム−棚素合金めっき層を形成することを除いては、実施例１１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９４】
実施例１３
銀−セレニウム合金めっき液を用いて、銀合金めっき時間を５分にして、銀−セレニウム合金めっきを０．５μｍの厚さに形成し、無電解パラジウム−リン合金めっき液を用いて、パラジウム合金めっき時間を７分にして、パラジウム−リン合金めっきを０．０７μｍの厚さに形成して、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９５】
実施例１４
銀−セレニウム合金めっき液を用いて、銀合金めっき時間を５分にして、銀−セレニウム合金めっきを０．５μｍの厚さに形成し、無電解パラジウム−棚素合金めっき液を用いて、パラジウム合金めっき時間を５分にして、パラジウム−棚素合金めっきを０．０５μｍの厚さに形成して、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９６】
実施例１５
実施例１と同様な方法でめっき層を形成した後、５０℃の後処理溶液に１分間浸漬して後処理を実施して乾燥する。
【００９７】
実施例１６
銀めっきを、無電解還元銀めっき溶液を用いて７０℃の温度で５分間めっきして、銀めっきを０．１μｍの厚さに形成することを除いては、実施例１と同様な方法で、銀−パラジウムめっき層を形成する。
【００９８】
実施例１７
銀めっきを、無電解還元銀めっき溶液を用いて、７０℃の温度で１０分間めっきして、銀めっきを０．２μｍの厚さに形成し、還元型無電解パラジウムめっき液に浸漬して、５０℃で３分間めっきして、パラジウム合金めっき０．０３μｍの厚さを有するパラジウム−リン合金めっき層を形成する。
【００９９】
比較例１
前処理工程を終えた印刷回路基板を置換型銀めっき液に浸漬して、銀めっき層を０．１μｍの厚さに形成する。
【０１００】
比較例２
前処理工程を終えた印刷回路基板をパラジウムで触媒処理した後、無電解ニッケルめっきで、ニッケル９１．３重量％及びリン８．７重量％で造成されたニッケル−リンめっき層を４．５μｍの厚さに形成した後、無電解置換金めっきによって、金めっき層を０．０７μｍの厚さに形成する。
【０１０１】
＜実験内容＞
１．ソルダボールせん断テスト
半田付けパッド部位とソルダボールとの接続強さを測定するために、試片をテーブルに固定し、一定の荷重とせん断高さ（７５μｍ）を設定してボールせん断試験を行い、スタイラスがバンプを押して破壊が発生するような値を測定する。
評価基準：ボールせん断強さが５００ｇｆを超過すると、正常と判断
【０１０２】
２．ソルダボール広がり性テスト
半田付けパッド部プラス処理後、Φ０．３ｍｍのボールをおいてリフロー器（２４５℃）を通過した後、ソルダボールの大きさを測定する。ソルダボールがたくさん広がれば広がるほど、すなわち、ボールの大きさが大きくなるほど溶接性が優秀である。
【０１０３】
評価基準：リフロー後、最初のソルダボールの粒子大きさの３倍以上なら溶接性が正常であることと判断
【０１０４】
３．ワイヤーボンディング性テスト
ポンディングワイヤーとボンディング個所との接着強さを検査することによって、ワイヤーボンディングテスト器を用いて、１７５℃の温度で１時間の間、熱エージング（Ｔｈｅｒｍａｌ ａｇｉｎｇ）させた後、ボンディングが落ちるまでの力を表示した。
評価基準：最小３ｇｆ以上で、平均５ｇｆ以上になると、正常と判断
【０１０５】
４．エレクトロマイグレイションテスト
ＪＩＳ Ｚ ３２８４で規定しているテストクーポンを用いて、恒温恒湿器槽内に高温、高湿、耐圧実験環境を付与して、これを１,０００時間維持しながら抵抗値の変化を検査してマイグレイションを観察した。テスト条件は、相対湿度８５％、温度８５℃、５０Ｖの直流電圧を付与し、使われた水は、抵抗値１０〜１８ＭΩ／ｍｍであった。
評価基準：めっき層にイオンマイグレイションが生じると、表面絶縁抵抗値が低下し、テストクーポンの表面絶縁抵抗値が１×１０６Ω以下に落ちると、マイグレイションが発生したと判断
【０１０６】
５．屈曲亀裂
試片を１０回以上ベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）した後、該試片の表面に曲折亀裂が生じなければ正常と判断
【０１０７】
図６は、本発明の多様な具体的な実施例に対するテスト結果を示すテーブル図である。図６には、前述の６つの項目をテストした結果を示した。
【０１０８】
図６に示すように、本発明の実施例による銀−パラジウムめっき層が形成された印刷回路基板（実施例１〜実施例１７）は、全てボールせん断強さが５００ｇｆ以上で、ボール広がり性が全て０．９ｍｍΩ以上であり、ワイヤーボンディング性が全て５ｇｒ以上で、表面絶縁抵抗値が全て１×１０６Ω以上であり、２０回以上のベンディング時の屈曲亀裂が発生しなかった。よって、本発明による実施例１〜実施例１７は、全て評価基準に応じる良好な特性を示した。
【０１０９】
これに対して、比較例１は、評価基準に全て応じたが、比較例２は、ベンディング実験時に平均１．６回で屈曲亀裂が発生した。
【０１１０】
本発明による実施例１及び実施例１３における銀−パラジウムめっき層と、比較例１のめっき層特性とをテストした結果である。
【０１１１】
１．めっき厚さ測定
試片のめっき層がリクエスト仕様に適合した厚さを有するか否かを確認するために、めっき厚さ測定器を用いて、実施例１及び実施例１３における銀めっき層及びパラジウムめっき層の厚さを測定し、比較例１のめっき層厚さを測定した。
【０１１２】
２．有孔度（Ｐｒｏｓｉｔｙ）テスト
めっき処理されたパッケージ用ＢＧＡ印刷回路基板を硝酸に浸漬させて、目視で銀めっき層及びパラジウムめっき層の組織が腐食されて気孔が発生するか否かを確認する。
【０１１３】
３．耐熱性テスト
リフロー装備を用いて＜表１＞の条件で３回通過させた後、めっき層が熱によって変色されるかなど、表面色相の変化の有無を観察する。
【０１１４】
４．密着性テスト
銀めっき層またはパラジウムめっき層の表面に接着テープを用いて、めっき層の剥離の有無を確認する。
【０１１５】
５．耐変色性テスト
めっき処理された高密度印刷回路基板を、５％Ｋ２Ｓ溶液に１分間浸漬してめっき層の変色の有無を確認する。
【０１１６】
【表１】
（〇：良好、×：不良）
【０１１７】
上記＜表１＞ように、めっき厚さ、有孔度、耐熱性、密着性及び耐変色性のテストで本発明による実施例１及び実施例１３は全て良好なことで認められたが、比較例１では、５％のＫ２Ｓ溶液に浸漬された後に、めっき層の表面が変色したので不良であると認められた。
【０１１８】
結局、本発明は、銀めっきステップ及びパラジウムめっきステップを通じて形成された銀めっき層とパラジウムめっき層とが混在されて形成された銀−パラジウムめっき層は、従来の置換銀めっきや無電解ニッケル及び無電解金めっきなどのように、半田付け性が優秀であると共に、置換銀めっきの短所である酸化及び変色防止について卓越的な効果があり、無電解ニッケル及び無電解金めっきにおけるような部品の落ちや屈曲、亀裂などの不良が発生しなかった。また、最適な物性を得るためのめっき工程時間が、無電解ニッケルめっき及び無電解金めっきの場合、通常４５分程度であるが、本発明の場合では、１５分程度であり、工程時間が大幅短縮されて、水平ラインでの生産が可能で、画期的な生産性の向上を図ることができる。また、高価な素材である金（Ａｕ）を使わないため、大幅な原価節減が可能である。
【０１１９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１００ 基板構造物
１１０ 回路基板
１１２ ベース基板
１１４ レジストパターン
１１６ 導電性パターン
１１６ａ 第１のパターン
１１６ｂ 第２のパターン
１２０ めっき膜
１２２ 第１のめっき膜
１２４ 第２のめっき膜
１３０ 被膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性パターンが形成されたベース基板と、
前記導電性パターンを覆う第１のめっき膜と、
前記第１のめっき膜を覆う第２のめっき膜とを含み、
前記第１のめっき膜は、無電解還元めっき膜を含む基板構造物。
【請求項２】
前記導電性パターンは、銅（Ｃｕ）を含み、
前記第１のめっき膜は、銀（Ａｇ）を含み、
前記第２のめっき膜は、パラジウム（Ｐｄ）を含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項３】
前記導電性パターンは、
電子部品の実装のための半田付け工程が施される第１のパターンと、
電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程が施される第２のパターンとを含み、
前記第１のパターンを覆う前記第１のめっき膜に比べて、前記第２のパターンを覆う前記第２のめっき膜の厚さがより厚い請求項１に記載の基板構造物。
【請求項４】
前記第２のパターンを覆う前記第１のめっき膜は、５μｍ超の厚さを有する請求項３に記載の基板構造物。
【請求項５】
前記第２のめっき膜は、浸漬(置換)めっき膜を含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項６】
前記導電性パターンが露出するように、前記ベース基板を覆うレジストパターンをさらに含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項７】
前記第１のめっき膜は、銀合金であり、
前記銀合金は、銀９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％、セレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属の０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％から成る請求項１に記載の基板構造物。
【請求項８】
前記第２のめっき膜は、パラジウム合金であり、
前記パラジウム合金は、パラジウム９２ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％、リン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属の０．１ｗｔ%〜８．０ｗｔ％から成る請求項１に記載の基板構造物。
【請求項９】
ベース基板上に導電性パターンを形成するステップと、
前記導電性パターン上に第１のめっき膜を形成するステップと、
前記第１のめっき膜上に第２のめっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターン上に無電解還元めっき膜を形成するステップを含む基板構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記導電性パターンを形成するステップは、
前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記ベース基板に対して無電解還元めっき工程を行うステップを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記導電性パターンを形成するステップは、
前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記導電性パターン上に銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記第２のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ超の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程を行うステップを、さらに含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１３】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ以下の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品の実装のための半田付け工程を行うステップを、さらに含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、
前記導電性パターンに無電解還元めっき法で５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、
前記導電性パターンに浸漬(置換)めっき法で５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１５】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、
前記導電性パターンに５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含み、
前記５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップは、前記５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップと同様なめっき法を使うと共に、めっき工程時間を長くして行われる請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１６】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して無電解還元めっき法で銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記無電解還元めっき法は、金属銀のソースとして硝酸銀、還元剤としてロッシェル塩、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）及び安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を含むめっき液を用いる請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１】
導電性パターンが形成されたベース基板と、
前記導電性パターンを覆う第１のめっき膜と、
前記第１のめっき膜を覆う第２のめっき膜とを含み、
前記第１のめっき膜は、無電解還元めっき膜を含む基板構造物。
【請求項２】
前記導電性パターンは、銅（Ｃｕ）を含み、
前記第１のめっき膜は、銀（Ａｇ）を含み、
前記第２のめっき膜は、パラジウム（Ｐｄ）を含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項３】
前記導電性パターンは、
電子部品の実装のための半田付け工程が施される第１のパターンと、
電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程が施される第２のパターンとを含み、
前記第１のパターンを覆う前記第１のめっき膜に比べて、前記第２のパターンを覆う前記第２のめっき膜の厚さがより厚い請求項１に記載の基板構造物。
【請求項４】
前記第２のパターンを覆う前記第１のめっき膜は、５μｍ超の厚さを有する請求項３に記載の基板構造物。
【請求項５】
前記第２のめっき膜は、浸漬(置換)めっき膜を含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項６】
前記導電性パターンが露出するように、前記ベース基板を覆うレジストパターンをさらに含む請求項１に記載の基板構造物。
【請求項７】
前記第１のめっき膜は、銀合金であり、
前記銀合金は、銀９９．０００ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％、セレニウム及び鉛のうちの少なくともいずれか一つの金属の０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％から成る請求項１に記載の基板構造物。
【請求項８】
前記第２のめっき膜は、パラジウム合金であり、
前記パラジウム合金は、パラジウム９２ｗｔ％〜９９．９ｗｔ％、リン（Ｐ）及び棚素（Ｂ）のうちの少なくともいずれか一つの金属の０．１ｗｔ%〜８．０ｗｔ％から成る請求項１に記載の基板構造物。
【請求項９】
ベース基板上に導電性パターンを形成するステップと、
前記導電性パターン上に第１のめっき膜を形成するステップと、
前記第１のめっき膜上に第２のめっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターン上に無電解還元めっき膜を形成するステップを含む基板構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記導電性パターンを形成するステップは、
前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記ベース基板に対して無電解還元めっき工程を行うステップを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記導電性パターンを形成するステップは、
前記ベース基板上に前記ベース基板のパターン形成の領域を露出させるレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記パターン形成の領域に銅めっき膜を形成するステップとを含み、
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記導電性パターン上に銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記第２のめっき膜を形成するステップは、前記レジストパターンをめっき防止膜として、前記銀めっき膜上にパラジウムめっき膜を形成するステップを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ超の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品との電気的接続のためのワイヤーボンディング工程を行うステップを、さらに含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１３】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して５μｍ以下の厚さを有する銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記基板構造物の製造方法は、前記導電性パターンに対して電子部品の実装のための半田付け工程を行うステップを、さらに含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、
前記導電性パターンに無電解還元めっき法で５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、
前記導電性パターンに浸漬(置換)めっき法で５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含む請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１５】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、
前記導電性パターンに５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップと、前記導電性パターンに５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップとを含み、
前記５μｍ超の厚さを有するめっき膜を形成するステップは、前記５μｍ以下の厚さを有するめっき膜を形成するステップと同様なめっき法を使うと共に、めっき工程時間を長くして行われる請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【請求項１６】
前記第１のめっき膜を形成するステップは、前記導電性パターンに対して無電解還元めっき法で銀めっき膜を形成するステップを含み、
前記無電解還元めっき法は、金属銀のソースとして硝酸銀、還元剤としてロッシェル塩、錯化剤としてエチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ：ＥＤＴＡ）及び安定剤として３−ヨードチロシン（３−ｉｏｄｏｔｙｒｏｓｉｎｅ）を含むめっき液を用いる請求項９に記載の基板構造物の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４０７０５（Ｐ２０１２−１４０７０５Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７０２６８（Ｐ２０１１−２７０２６８）
【出願日】平成２３年１２月９日（２０１１．１２．９）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月９日（２０１１．１２．９）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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