專利名稱：電子元器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子器件，特別涉及一種被稱為由引線框、有機基板、陶瓷基板等組成的組件的電子器件。
背景技術(shù)：
近些年來，我們知道有各種安裝半導(dǎo)體等芯片的電子器件即被稱為所謂的IC組件的產(chǎn)品。例如，舉例來說由引線框、有機基板、陶瓷基板等組成的組件。這些被稱為組件的電子器件每天都在改進，使其根據(jù)高密度安裝的要求而小型化、多引腳化，而且該要求有越來越苛刻的傾向。
另外，這樣的IC組件基本上是一種電子器件，其結(jié)構(gòu)包括具有連接端子的芯片；以及具有通過連接端子來安裝該芯片的芯片安裝部、和用于安裝在基板上的安裝端子的基體。而且，在這樣結(jié)構(gòu)的電子器件中，過去作為該接合材料是使用焊錫及焊絲，當(dāng)在印刷布線板等基板上安裝IC組件時，被確定作為不可欠缺的接合技術(shù)。
關(guān)于這樣的電子器件的安裝技術(shù)，例如當(dāng)為引線框時，為了提高引線接合及焊錫接合端子的接合特性，還知道一種在構(gòu)成端子的銅表面上按順序形成鍍鎳被膜、鍍鈀被膜、鍍金被膜的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻1)。
采用這樣的鍍鈀被膜，能夠防止基底的銅的擴散，而且也是為了利用焊錫及引線接合能可靠接合。但是，基于近些年的電子器件及半導(dǎo)體元器件的小型化、高密度化的安裝技術(shù)的發(fā)展結(jié)果，使得這些接合特性的要求變得更加苛刻。
因此，提出一種向該鍍鈀被膜添加碲和銻等元素、形成引線框的外部引線接合部的技術(shù)(參照專利文獻2)。如果是這樣的鍍鈀被膜，即使有某種程度的受熱經(jīng)歷，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接合特性。
特開平9-8438號公報[專利文獻2]特開平6-232311號公報但是，隨著組件的小型化及高密度化，在接合部分本身推行薄膜化或小面積化的現(xiàn)狀下，要求即使是接合部分有高溫受熱經(jīng)歷的情況、也能夠?qū)崿F(xiàn)良好接合狀態(tài)的接合技術(shù)。特別是現(xiàn)在的狀態(tài)下，在與焊錫的接合中，從提高制造效率的觀點上看，迫切要求一種即使是有高溫受熱經(jīng)歷的情況也具有能夠?qū)崿F(xiàn)良好接合的、且有良好耐熱特性的接合部分的電子器件。
本發(fā)明是在上述情況的背景下提出的，目的在于提供一種電子器件，其結(jié)構(gòu)包括具有連接端子的芯片；以及通過連接端子安裝該芯片的芯片安裝部、和用于安裝在基板上的安裝端子的基體，在該電子器件中，更加提高利用焊錫等的接合特性。特別是目的在于提供一種在與焊錫的接合中具有良好耐熱特性的IC組件。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明者們反復(fù)專心研究了鍍鈀被膜的結(jié)果是如果利用向鍍鈀被膜添加鍺的被膜，來形成電子器件中的連接端子及安裝端子，則發(fā)現(xiàn)能夠大幅度地提高利用焊錫及引線接合的接合特性，到達了本發(fā)明的目的。
本發(fā)明具備具有連接端子的芯片；以及具有通過連接端子安裝該芯片的芯片安裝部、和用于安裝在基板上的安裝端子的基體，在這樣的電子器件中，特點在于在上述芯片的連接端子、上述基板的芯片安裝部、安裝端子中的至少任一端子上形成含有鍺的鍍鈀被膜。如果采用本發(fā)明，則在利用焊錫及引線接合等的接合中，能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的耐熱特性的電子器件。
在與本發(fā)明相關(guān)的電子器件中，作為鍍鈀被膜的基底鍍被膜，希望是形成鍍鎳被膜。雖然也可以直接在銅等導(dǎo)電部分上形成鍍鈀被膜，但是如果在導(dǎo)電部分上形成鍍鎳被膜，作為基底鍍被膜，之后形成含有鍺的鍍鈀被膜，這樣來形成芯片的連接端子、基板的芯片安裝部、以及安裝端子，則更加確實能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好耐熱特性的電子器件。
該鍍鈀被膜希望其厚度為0.001～5μm，且最好鍍鈀被膜中的鍺含有量為1～10000ppm。如果被膜厚度不足0.001μm，則鍍鈀被膜的阻擋效果降低，不能夠?qū)崿F(xiàn)良好的耐熱特性，如果超過5μm，則由于鈀的量增多，使得成本提高，因此不實用。另外，如果鍍鈀被膜中的鍺含有量不足1ppm，則鍍鈀被膜的阻擋效果降低，不能實現(xiàn)良好的耐熱特性，如果超過10000ppm，則會對引線接合特性及焊錫接合特性產(chǎn)生影響。
另外，本發(fā)明非常適用于由引線框、有機基板、以及陶瓷基板中任一種組成組件的電子器件。當(dāng)本發(fā)明的電子器件是引線框的IC組件時，對內(nèi)部引線及外部引線形成含有鍺的鍍鈀被膜。另外，當(dāng)是由有機基板或陶瓷基板組成的IC組件時，在被稱為焊盤、引腳、連接盤的部分形成含有鍺的鍍鈀被膜。即當(dāng)形成電子器件時在基體上安裝或連接芯片的情況下，或者在基板等上安裝電子器件的情況下，當(dāng)利用焊錫或引線接合來進行接合時，如果在該接合部分形成含有鍺的鍍鈀被膜，則能夠提高電子器件的耐熱性能。另外，在安裝電子器件的基板側(cè)的連接部分形成含有鍺的鍍鈀被膜也是有效的。
形成本發(fā)明的電子器件時，希望在含有可溶性的鈀鹽和電導(dǎo)鹽的鍍鈀溶液中使用含有鍺的鍍鈀溶液。更具體地說，能夠使用下述那樣的鍍鈀溶液，即該溶液中上述可溶性鈀鹽的量用鈀金屬換算得到0.1g/L～50g/L，上述電導(dǎo)鹽為10g/L～400g/L，上述鍺為0.1mg/L～1000mg/L。
作為該鍍鈀溶液的上述可溶性鈀鹽，最好包含氨基類鈀絡(luò)合物或者氨類鈀絡(luò)合物，更具體地說，能夠采用的包括二氯乙烯二胺合鈀(II)(ジクロロエチレンジアミンバラシウム)、氯化鈀(塩化パラジウム)、二氯二氨合鈀(II)(ジクロロジアンミンパラジウム)、二硝基二氨合鈀(II)(ジニトロジアンミンパラジウム)、四氨合鈀(II)(テトラアンミンパラジウム)硝酸鹽、四氨合鈀(II)(テトラアンミンパラジウム)硫酸鹽、草酸二氨合鈀(II)(オキザラトジアンミンパラジウム)、四氨合鈀(II)草酸鹽(テトラアンミンパラジウムシユウ酸塩)、四氨合鈀(II)氯化鈉(テトラアンミンパラジウムクロライト)。另外，也可以組合這些中的2種以上。另外，作為導(dǎo)電鹽能夠采用的包括氯化銨(塩化アンモニウム)、硝酸銨(硝酸アンモニウム)、硫酸銨(硫酸アンモニウム)等。
如果采用本發(fā)明，則在由引線框、有機基板、陶瓷基板中的任一種組成的組件中的、利用焊錫或引線接合等的接合中，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高耐熱性能且具備良好接合特性的電子器件。


圖1是焊錫浸潤性評價用樣本的制作工序流程圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)實施例來詳細地說明本發(fā)明的最佳實施形態(tài)。在本實施形態(tài)中，作為本發(fā)明的電子器件的一個例子采用引線框類型的IC組件，進行使用含有鍺的鍍鈀被膜時的焊錫浸潤性評價，來說明關(guān)于IC組件的耐熱特性的調(diào)查結(jié)果。
焊錫浸潤性評價是采用下述的一種評價樣本，它采用Cu合金類引線框，在其表面上按順序處理鍍鎳被膜、鍍鈀被膜、鍍金被膜，而形成接合部。下面來說明形成該接合部時的各鍍層處理條件。
鍍鎳處理(目標(biāo)膜厚度0.7μm)サルフアメツクス100(日本エレクトロテイング·エンジエヤ一ス社制，溶液組成含氨基磺酸鎳鍍液)液體溫度 50℃電流密度 3A/dm2鍍鈀處理(目標(biāo)膜厚度0.03μm)二硝基二氨合鈀(Pd金屬換算)4g/L氨水 20mL/L氯化銨100g/L氧化鍺(Ge金屬換算)10、100、500mg/LpH8.5液體溫度 55℃電流密度 0.75A/dm2鍍金處理(目標(biāo)膜厚度0.007μm)ポストフラツシユ100(日本エレクトロテイング·エンジエヤ一ス社制，含有氰化金鉀鍍液)液體溫度 50℃電流密度 0.05A/dm2根據(jù)圖1所示的工序流程圖，在引線框表面上依次地進行上述各鍍層處理，制成焊錫浸潤性評價用的評價樣本。
圖1中所示的最初的電解脫脂處理(イントレツクス12日本エレクトロテイング·エンジエヤ一ス社制，液體溫度60℃，施加電壓6V，浸漬時間30秒)，是進行用于除去引線框表面的污染物及氧化物等的預(yù)處理。
制成的評價樣本總共制成3種，是分別將鍍液中的鍺添加量設(shè)為10、100、500mg/L，來形成鍍鈀被膜(表1所示的實施例1～實施例3)。


另外，使用過去的鍍鈀溶液來制成評價樣本(過去例)。該過去例進行下面所示的鍍鈀被膜處理，其它的鍍鎳處理、鍍金處理條件、以及工序流程等全部與上述實施例的評價樣本的情況相同。
過去例的鍍鈀處理(目標(biāo)膜厚度0.03μm)二硝基二氨合鈀(Pd金屬換算)10g/L氨水 20mL/L氯化銨100g/LpH8.5液體溫度 55℃電流密度 0.75A/dm2再有，作為比較，使用含有碲(Te)的鍍鈀溶液，并制成評價樣本(比較例)。該比較例進行下面所示的鍍鈀處理，其它的鍍鎳處理、鍍金處理條件、以及工序流程等全部與上述實施例的評價樣本的情況相同。另外，在該比較例的鍍鈀被膜中，被膜中的碲的共析量為29ppm。
比較例的鍍鈀處理(目標(biāo)膜厚度0.03μm)二硝基二氨合鈀(Pd金屬換算)4g/L氨水 20mL/L氯化銨100g/L碲50mg/LpH8.5液體溫度 55℃電流密度 0.75A/dm2對上述的各評價樣本進行焊錫浸潤性評價實驗。該焊錫浸潤性評價實驗是指下述的實驗，就是先將評價樣本浸漬在焊錫浴中，然后測定受到來自該焊錫浴的力變?yōu)?(zero)所需要的時間，將該結(jié)果時間作為焊錫浸潤性來評價(即所謂zero cross time(ZCT)實驗，過零時間實驗)。具體的條件如下所示。
焊錫浸潤性評價實驗條件焊劑ロジンフラツクス焊錫浴63％錫-37％鉛、液體溫度230±5℃樣本的浸漬速度2mm/秒樣本的浸漬深度2mm樣本的浸漬數(shù)量1個然后，在上述焊錫浸潤性評價中，將各評價樣本在加熱溫度380±5℃中保持1分鐘、在400±5℃中保持30秒來進行實驗。而且，對于各評價樣本，在相同的條件下進行3次測定，在表2(加熱條件380±5℃的情況)以及表3(加熱條件400±5℃的情況)中表示其結(jié)果。


(加熱條件380±5℃、保持1分鐘)[表3]

(加熱條件400±5℃、保持30秒)
在表2及表3中，表示了各評價樣本的3次測定結(jié)果中的最大時間、最小時間及平均時間。通過表2及表3可知，在實施例1～3的各評價樣本中，無論是在380℃及400℃中的任一種溫度下，得到的結(jié)果都是Zero cross time較短，且每次測定的變化也很少，得到穩(wěn)定的焊錫浸潤性。即表明，即使附加高溫加熱經(jīng)歷，與焊錫的浸潤性也極好。另一方面，在過去例中，得到的結(jié)果是Zero crosstime較長，且每次測定的變化很大。再有，在比較例中，發(fā)現(xiàn)若附加高溫的加熱經(jīng)歷，則有Zero cross time變長的傾向。
接著說明，在上述焊錫浸潤性評價實驗中，調(diào)查進行了更高溫度的430±5℃、保持30秒時間的加熱處理的評價樣本的結(jié)果。這里所使用的評價樣本采用實施例2、過去例、比較例等這3種樣本。除加熱條件以外，與上述的各條件相同。在表4中表示該結(jié)果。


(加熱條件430±5℃、保持30秒)如圖4所示，在過去例、比較例的評價樣本中，得到的結(jié)果是Zero cross time全部大于等于5秒，是焊錫浸潤性很糟糕的結(jié)果。另一方面，實施例2的情況下表明，Zero cross time為平均0.63秒，即使是經(jīng)過430℃的加熱處理后，也具有極好的焊錫浸潤性。通過上述表2～表4的結(jié)果可知，如果是采用本實施例中的鍍鈀被膜的引線框，則即使是接受高溫加熱，接合部也穩(wěn)定，結(jié)果為具有極好的焊錫浸潤性。
這一點，在使用比過去的焊錫熔點高、熔融時的回流溫度高的無鉛焊錫的情況下，如果為本實施例的接合部，則也不會產(chǎn)生剝離現(xiàn)象及接合不良等問題。另外，如果是具有本實施例的鍍鈀被膜的引線框，則鍍鈀被膜能夠薄膜化，能夠降低成本。
最后，關(guān)于實施例2的鍍鈀被膜，調(diào)查該鍍層被膜組成的結(jié)果，判定在母相的鈀中共析了4000ppm的鍺。另外，利用分析方法即ICP(感應(yīng)耦合等離子)分析，來測定規(guī)定量的鈀被膜中所包含的鈀的含量。
權(quán)利要求
1.一種電子器件，其特征在于，具備具有連接端子的芯片；以及具有通過連接端子安裝該芯片的芯片安裝部、和用于安裝在基板上的安裝端子的基體，在該電子器件中，在所述芯片的連接端子、所述基體的芯片安裝部、安裝端子中的至少某一個上形成含有鍺的鍍鈀被膜。
2.如權(quán)利要求1中所述的電子器件，其特征在于，形成鍍鎳被膜來作為所述鍍鈀被膜的基底鍍層被膜。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的電子器件，其特征在于，所述鍍鈀被膜的厚度為0.001μm～5μm，且被膜中的鍺含有量為1pp～10000ppm。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項中所述的電子器件，其特征在于，所述電子器件是一種由引線框、有機基板、及陶瓷基板的某一種組成的組件。
全文摘要
提供一種電子元器件，該電子元器件在由引線框、有機基板、及陶瓷基板中的任一種組成的IC組件中的、且利用焊錫及引線接合等的接合中，具有高耐熱性能，且具有良好接合特性。本發(fā)明的電子器件具備具有連接端子的芯片；以及具有通過連接端子安裝該芯片的芯片安裝部、和用于安裝在基板上的安裝端子的基體，在該電子器件中，在前述芯片的連接端子、前述基體的芯片安裝部、安裝端子中的至少某一個上形成含有鍺的鍍鈀被膜。
文檔編號H01L23/488GK101030563SQ20071008763
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者渡邊新吾, 大西潤治, 和知弘, 曾根孝之 申請人:日本電鍍工程股份有限公司