[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5736945B2 - Partial plating method - Google Patents

Partial plating method Download PDF

Info

Publication number
JP5736945B2
JP5736945B2 JP2011107110A JP2011107110A JP5736945B2 JP 5736945 B2 JP5736945 B2 JP 5736945B2 JP 2011107110 A JP2011107110 A JP 2011107110A JP 2011107110 A JP2011107110 A JP 2011107110A JP 5736945 B2 JP5736945 B2 JP 5736945B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum electrode
electrode layer
plating
zincate
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011107110A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012237038A (en
Inventor
祐規 佐藤
祐規 佐藤
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011107110A priority Critical patent/JP5736945B2/en
Publication of JP2012237038A publication Critical patent/JP2012237038A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5736945B2 publication Critical patent/JP5736945B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)

Description

本発明は、絶縁層とこれを挟む2つのアルミニウム電極層からなる半導体基板において、その一方のアルミニウム電極層にのみ部分的にめっきをおこなう方法に関するものである。   The present invention relates to a method of partially plating only one aluminum electrode layer in a semiconductor substrate composed of an insulating layer and two aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer.

絶縁層と、これを挟む2つのアルミニウム電極層からなる半導体基板の一方のアルミニウム電極層にのみ部分的に無電解めっき被膜を形成するに際しては、無電解めっき被膜を形成したくない他方のアルミニウム電極層の表面にめっき金属析出防止措置を講じる必要がある。   When forming an electroless plating film only on one aluminum electrode layer of a semiconductor substrate composed of an insulating layer and two aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer, the other aluminum electrode that does not want to form an electroless plating film It is necessary to take measures to prevent plating metal deposition on the surface of the layer.

そこで、これまでのめっき処理法では、上記他方のアルミニウム電極層の表面にガラスや樹脂フィルム、半導体用レジストといったマスキング材を貼り付けた後にめっき処理をおこなっている。この方法では、めっき処理液への溶出や異物の発生がないこと、およびめっき処理後の除去が可能なこと、といった条件から、マスキング材として使用できる素材が制限されているのが現状である。さらに、めっき被膜を形成したくないアルミニウム電極層表面とマスキング材の間へのめっき液の染み込みを防止するべく、このアルミニウム電極層表面に高精度かつ高密着状態でマスキング材が貼り付けられる必要があり、この貼り付け工程に要する時間が長時間に及んでいる。   Therefore, in the conventional plating method, the plating process is performed after a masking material such as glass, a resin film, or a semiconductor resist is attached to the surface of the other aluminum electrode layer. In this method, the materials that can be used as the masking material are limited because of the fact that elution into the plating solution and the generation of foreign matter are not possible and the removal after the plating treatment is possible. Furthermore, in order to prevent the plating solution from penetrating between the surface of the aluminum electrode layer where the plating film is not desired to be formed and the masking material, the masking material needs to be adhered to the surface of the aluminum electrode layer with high accuracy and high adhesion. Yes, this pasting process takes a long time.

これらのことから、マスキング材の貼り付け工程とめっき処理後の剥離工程によって製造時間が長時間に及び、製造コストも高くなるといった課題が存在している。さらに、半導体ウェハの厚みは一般に1mm以下程度と薄いために、マスキング材を貼り付けることによって半導体基板に残留応力が生じてこれが該半導体基板の反りの原因となったり、めっき処理後に半導体基板からマスキング材を剥離する際に作用する剥離荷重によって該半導体基板に割れが生じることもあり、製造歩留まりの観点からの課題も存在している。   For these reasons, there is a problem that the manufacturing time is long and the manufacturing cost is high due to the masking material attaching step and the peeling step after the plating treatment. Furthermore, since the thickness of the semiconductor wafer is generally as thin as about 1 mm or less, a residual stress is generated in the semiconductor substrate by applying a masking material, which may cause warping of the semiconductor substrate, or masking from the semiconductor substrate after the plating process. Cracks may occur in the semiconductor substrate due to the peeling load acting when the material is peeled off, and there is a problem from the viewpoint of manufacturing yield.

ここで、従来の公開技術に目を転じるに、特許文献1では、金属板(I)の主面の少なくとも片面に絶縁層を介して別の金属板(II)が配置された板状金属に対し、めっき液と逆極性の電流を流して金属板(II)に部分的に無電解めっきを施す部分めっき法が開示されている。   Here, turning to the conventional published technique, in Patent Document 1, a plate-like metal in which another metal plate (II) is arranged on at least one side of the main surface of the metal plate (I) via an insulating layer is disclosed. On the other hand, a partial plating method is disclosed in which an electroless plating is partially applied to the metal plate (II) by supplying a current having a polarity opposite to that of the plating solution.

この技術によれば、上記するマスキング材を半導体基板の一方面に貼り付ける必要がないことから、上記する製造時間が長時間に及ぶといった課題や、マスキング材の貼り付けや剥離によって半導体基板に反りや割れが生じるといった課題が解消できる。   According to this technique, since it is not necessary to apply the masking material to one surface of the semiconductor substrate, there is a problem that the manufacturing time is long, and the semiconductor substrate is warped by applying or peeling the masking material. Problems such as cracks and cracks can be solved.

しかしながら、この方法では、その段落0011でも記載するように、電流値によっては電流負荷部分が酸化されて面荒れが生じる恐れがある。また、絶縁層とこれを挟む2つのアルミニウム電極層からなる半導体基板においては、アルミニウムはその表面に強固な不働態被膜(酸化被膜)が存在していることから、単に逆極性の電流を流したところで、精度のよい部分めっき処理をおこなうことはできないし、めっき被膜を形成したいアルミニウム電極層表面へのめっき被膜の形成自体も難しい。   However, in this method, as described in paragraph 0011, the current load portion may be oxidized depending on the current value to cause surface roughness. In addition, in a semiconductor substrate composed of an insulating layer and two aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer, aluminum has a strong passive film (oxide film) on its surface, so a current having a reverse polarity is simply passed. By the way, accurate partial plating cannot be performed, and it is difficult to form a plating film on the surface of the aluminum electrode layer where it is desired to form a plating film.

特開2003−183842号公報JP 2003-183842 A

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、絶縁層とこれを挟む2つのアルミニウム電極層からなる半導体基板に対してその一方のアルミニウム電極層にのみ部分的にめっきをおこなう方法に関し、マスキング材を半導体基板の一方面に貼り付ける際に生じ得る課題である、製造時間が長時間に及ぶといった課題や、マスキング材の貼り付けや剥離によって半導体基板に反りや割れが生じるといった課題が生じることがなく、精度よく一方のアルミニウム電極層にめっき被膜を形成することのできる部分的にめっきをおこなう方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and relates to a method of partially plating only one aluminum electrode layer on a semiconductor substrate composed of an insulating layer and two aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer. Issues that may occur when masking material is attached to one side of a semiconductor substrate, such as a problem that the manufacturing time takes a long time, and issues such as warping or cracking of the semiconductor substrate due to attachment or peeling of the masking material occur. An object of the present invention is to provide a partial plating method that can form a plating film on one aluminum electrode layer with high accuracy.

前記目的を達成すべく、本発明による部分的にめっきをおこなう方法は、絶縁層と、該絶縁層を挟む第1、第2のアルミニウム電極層と、からなる半導体基板のうち、第1のアルミニウム電極層にのみ部分的にめっきをおこなう方法であって、ジンケート浴内に前記半導体基板を浸漬し、第2のアルミニウム電極層に電源に通じる配線を繋いで亜鉛析出防止用の電位を印加した状態でジンケート処理をおこなうことにより、第1のアルミニウム電極層のみに亜鉛置換膜が形成された中間体を製作する第1のステップ、ニッケルめっき浴に中間体を浸漬して無電解めっき処理をおこない、第1のアルミニウム電極層上に無電解ニッケル被膜を形成する第2のステップからなるものである。   In order to achieve the above object, a method of partially plating according to the present invention includes a first aluminum layer of a semiconductor substrate comprising an insulating layer and first and second aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer. A method in which plating is performed only on the electrode layer, wherein the semiconductor substrate is immersed in a zincate bath, and a potential for preventing zinc deposition is applied to the second aluminum electrode layer by connecting a wiring leading to a power source. In the first step of producing an intermediate in which a zinc-substituted film is formed only on the first aluminum electrode layer by performing a zincate process, an electroless plating process is performed by immersing the intermediate in a nickel plating bath, This comprises a second step of forming an electroless nickel coating on the first aluminum electrode layer.

本発明の部分的にめっきをおこなう方法は、その対象が絶縁層と、該絶縁層を挟む第1、第2のアルミニウム電極層と、からなる半導体基板であり、アルミニウム(純アルミニウムやアルミニウム合金のいずれか一方)からなる電極層ゆえにその表面に不働態被膜を有し、したがってめっき処理が困難な電極層に対して、精度よく部分めっき、すなわち、2つのアルミニウム電極層のうちの一方のアルミニウム電極層のみにめっき被膜を形成することのできる方法である。   The method of partially plating according to the present invention is a semiconductor substrate whose object is an insulating layer and first and second aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer, and aluminum (pure aluminum or aluminum alloy). Any electrode layer having a passive film on its surface because of the electrode layer made of any one of them, and therefore, difficult to plate, and thus with partial plating with high precision, that is, one of the two aluminum electrode layers In this method, a plating film can be formed only on the layer.

この半導体基板としては、高出力モーター電源制御用のインバーターなどに用いられるヒートシンク一体型のアルミ回路付き絶縁基板(DBA: Direct Brazed Aluminum、窒化アルミニウムからなるセラミックス絶縁層を2つの純アルミニウム電極層が挟んだ絶縁基板)を挙げることができる。   This semiconductor substrate is an insulating substrate with an aluminum circuit (DBA: Direct Brazed Aluminum, aluminum nitride) sandwiched between two pure aluminum electrode layers, which is used in inverters for high-power motor power control, etc. Insulating substrate).

本発明のめっき方法は、半導体基板を構成する第1、第2のアルミニウム電極層のうちの第1のアルミニウム電極層(一方のアルミニウム電極層)にのみ、無電解ニッケル被膜を形成するものである。   The plating method of the present invention forms an electroless nickel coating only on the first aluminum electrode layer (one aluminum electrode layer) of the first and second aluminum electrode layers constituting the semiconductor substrate. .

まず、第1のステップとして、ジンケート浴内に前記半導体基板を浸漬し、第2のアルミニウム電極層に電源に通じる配線を繋いで亜鉛析出防止用の電位を印加した状態でジンケート処理をおこなう。   First, as a first step, the semiconductor substrate is immersed in a zincate bath, and a zincate treatment is performed in a state where a potential for preventing zinc deposition is applied by connecting a wiring leading to a power source to the second aluminum electrode layer.

ここで、ジンケートとは亜鉛酸塩のことであり、強アルカリで安定して存在する亜鉛の化学種のひとつであるが、アルミニウムにジンケートを反応させることにより、アルミニウムを溶解してその表面に亜鉛が置換析出されて亜鉛置換膜が形成される。   Here, zincate is zincate and is one of the chemical species of zinc that exists stably in strong alkali. By reacting zincate with aluminum, it dissolves aluminum and zinc on its surface. Is substituted and deposited to form a zinc-substituted film.

本発明の方法では、第1のアルミニウム電極層の表面に無電解ニッケル被膜を形成させ、第2のアルミニウム電極層の表面にはこの無電解ニッケル被膜を形成させないようにすることから、第1のステップにおいては、ジンケート処理の際に第1のアルミニウム電極層の表面にのみ亜鉛置換膜を形成させたい。   In the method of the present invention, the electroless nickel coating is formed on the surface of the first aluminum electrode layer, and the electroless nickel coating is not formed on the surface of the second aluminum electrode layer. In the step, it is desired to form a zinc replacement film only on the surface of the first aluminum electrode layer during the zincate treatment.

そこで、このジンケート処理の際に、亜鉛の析出を抑制するに要するアルミニウム−亜鉛双方の酸化還元電位の差(酸化還元電位差)に基づく電位(亜鉛析出防止用の電位)を第2のアルミニウム電極層にのみ印加する。   Therefore, in this zincate treatment, a potential (potential for preventing zinc deposition) based on the difference between the oxidation-reduction potentials of both aluminum and zinc (oxidation-reduction potential difference) required for suppressing zinc deposition is applied to the second aluminum electrode layer. Apply only to.

この第1のステップでは、第1のアルミニウム電極層の表面にのみ亜鉛置換膜が形成された中間体が製作される。   In this first step, an intermediate in which a zinc substitution film is formed only on the surface of the first aluminum electrode layer is manufactured.

次に、第2のステップとして、ニッケルめっき浴に中間体を浸漬して無電解めっき処理をおこなう。   Next, as a second step, an electroless plating process is performed by immersing the intermediate in a nickel plating bath.

電気ニッケルめっきに対して、無電解ニッケルめっきはワークが複雑な形状であっても所望部位に完全にニッケル被膜を形成できる点でメリットが大きい。   In contrast to electro nickel plating, electroless nickel plating has a great advantage in that a nickel coating can be completely formed at a desired site even if the workpiece has a complicated shape.

ニッケルめっき浴に浸漬された中間体の一方面である第2のアルミニウム電極層には、依然として不働態被膜が形成されていることからニッケル被膜は形成されない。   Since the passive film is still formed on the second aluminum electrode layer which is one surface of the intermediate body immersed in the nickel plating bath, the nickel film is not formed.

その一方で、第1のアルミニウム電極層には、その表面に亜鉛置換膜が形成されていることから、ニッケルめっきプロセスの初期段階で亜鉛置換膜がニッケルイオンと置換され、さらに、自己触媒作用によってこのニッケルイオンとの置換反応が促進されてニッケルめっきが析出し、無電解ニッケル被膜が形成される。   On the other hand, since the zinc replacement film is formed on the surface of the first aluminum electrode layer, the zinc replacement film is replaced with nickel ions in the initial stage of the nickel plating process. The substitution reaction with the nickel ions is promoted, nickel plating is deposited, and an electroless nickel coating is formed.

形成された無電解ニッケル被膜とその下地の第1のアルミニウム電極層を形成するアルミニウムは化学的に強固に結合している。   The formed electroless nickel coating and aluminum forming the underlying first aluminum electrode layer are chemically bonded firmly.

このようにして、第1のアルミニウム電極層の表面にのみ無電解ニッケル被膜が形成されてなる半導体基板が製作される。   In this way, a semiconductor substrate is produced in which an electroless nickel coating is formed only on the surface of the first aluminum electrode layer.

本発明者等の検証によれば、膜厚10μmの無電解ニッケル被膜を形成するに当たり、ニッケルめっき浴中で特許文献1で開示されるような逆極性の電流を通電させる場合には、60分程度の継続的な通電が必要となる。一方、本発明の方法のように通電を要するジンケート処理の際の通電時間は30秒程度でよいため、必要とする電力消費量は格段に少なくなる。   According to the verification by the present inventors, when an electroless nickel coating having a thickness of 10 μm is formed, a current having a reverse polarity as disclosed in Patent Document 1 is applied in a nickel plating bath for 60 minutes. A certain amount of continuous energization is required. On the other hand, since the energization time in the zincate process requiring energization as in the method of the present invention may be about 30 seconds, the required power consumption is remarkably reduced.

また、ニッケルめっき浴としては、主剤である硫酸ニッケルに還元剤である次亜リン酸ナトリウムが含有されたものが好ましく、より詳細には、これらに加えて、錯化剤である有機酸塩やpH調整剤である水酸化ナトリウムとアンモニア、安定剤である亜鉛系無機化合物や添加剤である硫黄系化合物が含有されているのがよい。   The nickel plating bath is preferably one containing nickel sulfate as a main agent and sodium hypophosphite as a reducing agent, and more specifically, in addition to these, an organic acid salt as a complexing agent or It is preferable that sodium hydroxide and ammonia as pH adjusting agents, zinc-based inorganic compounds as stabilizers and sulfur-based compounds as additives are contained.

本発明者等によれば、主剤である硫酸ニッケルに還元剤である次亜リン酸ナトリウムが含有されたニッケルめっき浴を使用することで、第2のアルミニウム電極層の表面に全く無電解ニッケル被膜が形成されないことが特定されている。   According to the present inventors, by using a nickel plating bath in which sodium hypophosphite as a reducing agent is contained in nickel sulfate as a main agent, an electroless nickel coating is completely formed on the surface of the second aluminum electrode layer. Has not been formed.

以上の説明から理解できるように、本発明の部分的にめっきをおこなう方法によれば、絶縁層とこれを挟む2つのアルミニウム電極層からなる半導体基板に対してその一方のアルミニウム電極層にのみ部分的にめっきをおこなう方法に関し、無電解ニッケル被膜を形成したいアルミニウム電極層に対してジンケート処理にて亜鉛置換膜を形成した後に無電解めっき処理をおこなう方法において、ジンケート処理の際に無電解ニッケル被膜を形成したくないアルミニウム電極層に対して亜鉛析出防止用の電位を印加しておくことで、一方のアルミニウム電極層表面にのみ精度よく無電解ニッケル被膜を形成することができる。しかも、この方法によれば、ジンケート処理に要する消費電力が極めて少なくてよいことから、めっき処理に要する加工コストも安価となる。   As can be understood from the above description, according to the method of partial plating of the present invention, a part of only one aluminum electrode layer is formed with respect to a semiconductor substrate composed of an insulating layer and two aluminum electrode layers sandwiching the insulating layer. In the method of performing electroless plating after forming a zinc-substituted film by zincate treatment on an aluminum electrode layer on which an electroless nickel coating is to be formed, the electroless nickel coating is performed during zincate treatment. By applying a potential for preventing zinc precipitation to an aluminum electrode layer that is not desired to be formed, an electroless nickel coating can be accurately formed only on the surface of one aluminum electrode layer. Moreover, according to this method, since the power consumption required for the zincate process may be extremely small, the processing cost required for the plating process is also low.

本発明の部分的にめっきをおこなう方法の第1のステップを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the 1st step of the method of performing plating partially of the present invention. 第1のステップで製作された中間体を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the intermediate body manufactured at the 1st step. 図1に次いで第2のステップを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a 2nd step following FIG. 第2のステップで無電解めっき処理された半導体基板を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the semiconductor substrate by which the electroless plating process was carried out at the 2nd step. 無電解めっき処理後のアルミニウム電極層の組織を撮像した実験結果を示す写真図であって、(a)は当初のアルミニウム電極層表面の写真図であり、(b)は無電解ニッケル被膜が形成されていない第2のアルミニウム電極層表面の写真図であり、(c)は第1のアルミニウム電極層表面の無電解ニッケル被膜の写真図である。It is a photograph figure which shows the experiment result which imaged the organization of the aluminum electrode layer after electroless plating processing, (a) is a photograph figure of the original aluminum electrode layer surface, and (b) is an electroless nickel coat formation It is a photograph figure of the 2nd aluminum electrode layer surface which is not carried out, (c) is a photograph figure of the electroless nickel coat on the 1st aluminum electrode layer surface. ジンケート処理の有無による無電解ニッケル被膜の形成有無を検証した実験結果を示す写真図であって、(a)は当初のアルミニウム電極層表面の写真図であり、(b)はジンケート処理をおこなわない場合の第1のアルミニウム電極層表面(無電解ニッケル被膜の形成なし)の写真図であり、(c)はジンケート処理をおこなった場合の第1のアルミニウム電極層表面の無電解ニッケル被膜の写真図である。It is the photograph figure which shows the experimental result which verified the presence or absence of formation of the electroless nickel film by the presence or absence of a zincate process, (a) is a photograph figure of the original aluminum electrode layer surface, (b) does not perform a zincate process 2 is a photograph of the surface of the first aluminum electrode layer (without formation of electroless nickel coating), and (c) is a photograph of the electroless nickel coating on the surface of the first aluminum electrode layer when zincate treatment is performed. It is.

以下、図面を参照して本発明の部分的にめっきをおこなう方法の実施の形態を説明する。図1〜図4は順に、本発明の部分的にめっきをおこなう方法のフロー図となっており、具体的に、図1は第1のステップを説明する模式図であり、図2は第1のステップで製作された中間体を説明する模式図であり、図3は第2のステップを説明する模式図であり、図4は無電解めっき処理された半導体基板を説明する模式図である。   Hereinafter, an embodiment of a method of performing plating partially according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are sequential flowcharts of the method of partially plating the present invention. Specifically, FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the first step, and FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the second step, and FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the electroless plating-treated semiconductor substrate.

図1で示すように、まず、第1のステップにおいて、容器Y1内に収容されたジンケート浴中に、絶縁層1とこの絶縁層1を挟む第1、第2のアルミニウム電極層2,3とからなる半導体基板4(無電解めっき処理前の半導体基板)を浸漬する。   As shown in FIG. 1, first, in the first step, in the zincate bath accommodated in the container Y1, the insulating layer 1 and the first and second aluminum electrode layers 2, 3 sandwiching the insulating layer 1 are arranged. A semiconductor substrate 4 made of (a semiconductor substrate before electroless plating treatment) is immersed.

この半導体基板4としては、アルミ回路付き絶縁基板(DBA)などを挙げることができ、この場合の絶縁層はAIN(窒化アルミニウム)となる。   Examples of the semiconductor substrate 4 include an insulating substrate (DBA) with an aluminum circuit, and the insulating layer in this case is AIN (aluminum nitride).

ジンケート浴中には不溶性電極Fも浸漬されており、半導体基板4を構成する第2のアルミニウム電極層3に電源Bの正極に通じる配線が繋がれ、不溶性電極Fも同様に電源Bの負極に通じる配線に繋がれてジンケート処理の準備が完了する。   An insoluble electrode F is also immersed in the zincate bath, and a wiring leading to the positive electrode of the power source B is connected to the second aluminum electrode layer 3 constituting the semiconductor substrate 4, and the insoluble electrode F is also connected to the negative electrode of the power source B. It is connected to the wiring that leads to completion of preparation for zincate processing.

次に、ジンケート処理をおこなう。このジンケート処理では、亜鉛の析出を抑制するに要するアルミニウム−亜鉛双方の酸化還元電位の差(酸化還元電位差)に基づく電位(亜鉛析出防止用の電位)を、第2のアルミニウム電極層3に印加する。   Next, a zincate process is performed. In this zincate treatment, a potential (potential for preventing zinc deposition) based on the difference between the oxidation-reduction potentials of both aluminum and zinc (oxidation-reduction potential difference) required for suppressing zinc deposition is applied to the second aluminum electrode layer 3. To do.

たとえば、ジンケート浴と逆極性で5V程度の電位を30秒程度印加することでジンケート処理が完了する。   For example, the zincate treatment is completed by applying a potential of about 5 V having a polarity opposite to that of the zincate bath for about 30 seconds.

ジンケート処理では、電流通電時間は1分以内でたとえば30秒程度の極めて短い時間で電位が印加されていない第1のアルミニウム電極層2の表面にのみ、アルミニウムにジンケートが反応し、アルミニウムが溶解してその表面に亜鉛が置換析出されて図2aで示すように亜鉛置換膜5が形成される。   In the zincate treatment, the current application time is less than 1 minute, for example, about 30 seconds, and the zincate reacts with the aluminum only on the surface of the first aluminum electrode layer 2 where no potential is applied, and the aluminum is dissolved. Then, zinc is substituted and deposited on the surface, and a zinc-substituted film 5 is formed as shown in FIG. 2a.

なお、亜鉛析出防止用の電位が印加された第2のアルミニウム電極層3の表面は、ジンケート処理前の状態と同様に、図2a中のb部を拡大する図2bで示すごとく、アルミニウム電極層3aの表面に不働態被膜である酸化被膜3bが残存している。   Note that the surface of the second aluminum electrode layer 3 to which the potential for preventing zinc precipitation was applied is similar to the state before the zincate treatment, as shown in FIG. 2b in which the portion b in FIG. 2a is enlarged. The oxide film 3b which is a passive film remains on the surface of 3a.

第1のステップにより、第1のアルミニウム電極層2の表面にのみ亜鉛置換膜5が形成された中間体6が製作される。   By the first step, the intermediate body 6 in which the zinc substitution film 5 is formed only on the surface of the first aluminum electrode layer 2 is manufactured.

次いで、第2のステップとして、容器Y2内に収容されたニッケルめっき浴中に第1のステップで製作された中間体6を浸漬して無電解めっき処理をおこなう。   Next, as a second step, the electroless plating process is performed by immersing the intermediate 6 produced in the first step in a nickel plating bath accommodated in the container Y2.

この無電解めっき処理において、表面に酸化被膜3bが残存している第2のアルミニウム電極層3には無電解ニッケル被膜は形成されない。   In this electroless plating treatment, an electroless nickel coating is not formed on the second aluminum electrode layer 3 where the oxide coating 3b remains on the surface.

一方、第1のアルミニウム電極層2の表面の亜鉛置換膜5には、ニッケルめっきプロセスの初期段階で亜鉛置換膜5がニッケルイオンと置換され、さらに、自己触媒作用によってこのニッケルイオンとの置換反応が促進されてニッケルめっきが析出し、図4で示すごとく無電解ニッケル被膜7が形成される。   On the other hand, the zinc substitution film 5 on the surface of the first aluminum electrode layer 2 is replaced with nickel ions in the initial stage of the nickel plating process, and further, substitution reaction with the nickel ions is performed by autocatalysis. Is promoted to deposit nickel plating, and an electroless nickel coating 7 is formed as shown in FIG.

そして、形成された無電解ニッケル被膜7とその下地の第1のアルミニウム電極層2を形成するアルミニウムは化学的に強固に結合しており、第1のアルミニウム電極層2の表面にのみ部分的にめっきがおこなわれた半導体基板10が製作される。   The formed electroless nickel coating 7 and the aluminum forming the underlying first aluminum electrode layer 2 are chemically bonded firmly and only partially on the surface of the first aluminum electrode layer 2. The semiconductor substrate 10 on which plating has been performed is manufactured.

図示する一連のフローからなる方法によれば、無電解ニッケル被膜7を形成したい第1のアルミニウム電極層2に対してジンケート処理にて亜鉛置換膜5を形成した後に無電解めっき処理をおこなう方法において、ジンケート処理の際に無電解ニッケル被膜7を形成したくない第2のアルミニウム電極層3に対して亜鉛析出防止用の電位を印加しておくことで、最終的には第1のアルミニウム電極層2の表面にのみ精度よく無電解ニッケル被膜7を形成することができる。しかも、この方法によれば、ジンケート処理に要する時間が1分以内であり、無電解めっき処理で逆極性の電流を継続的に通電させる方法の場合に比して消費電力は格段に少なくてよいことから、めっき処理に要する加工コストも安価となる。   According to the method comprising the series of flows shown in the figure, in the method of performing electroless plating after forming the zinc-substituted film 5 on the first aluminum electrode layer 2 on which the electroless nickel coating 7 is to be formed by zincate treatment. By applying a potential for preventing zinc precipitation to the second aluminum electrode layer 3 where it is not desired to form the electroless nickel coating 7 during the zincate treatment, the first aluminum electrode layer is finally formed. The electroless nickel coating 7 can be accurately formed only on the surface 2. In addition, according to this method, the time required for the zincate treatment is less than 1 minute, and the power consumption may be significantly less than in the case of a method in which a current having a reverse polarity is continuously energized by the electroless plating treatment. Therefore, the processing cost required for the plating process is also low.

[無電解めっき処理後のアルミニウム電極層の組織を観察した実験の結果]
本発明者等は、アルカリエッチング処理をおこない、酸洗浄処理をおこなった半導体基板に対して上記で説明する本発明の方法によって第1のアルミニウム電極層の表面にのみ無電解ニッケル被膜を形成し、この無電解ニッケル被膜の表面と、無電解ニッケル被膜が形成されていない第2のアルミニウム電極層の表面、および、無電解めっき処理前のアルミニウム電極層の表面それぞれの組織を観察し、撮像した。
[Results of observation of the structure of the aluminum electrode layer after electroless plating]
The present inventors performed an alkali etching treatment, and formed an electroless nickel coating only on the surface of the first aluminum electrode layer by the method of the present invention described above for the semiconductor substrate subjected to the acid cleaning treatment, The structures of the surface of the electroless nickel coating, the surface of the second aluminum electrode layer on which the electroless nickel coating was not formed, and the surface of the aluminum electrode layer before the electroless plating treatment were observed and imaged.

この実験では、無電解めっき処理で使用したニッケルめっき浴として、上村工業製のエピタスNPR−18を使用した。図5aに当初のアルミニウム電極層表面を撮像した写真図を、図5bに無電解ニッケル被膜が形成されていない第2のアルミニウム電極層表面の写真図を、図5cに第1のアルミニウム電極層表面の無電解ニッケル被膜の写真図をそれぞれ示している。   In this experiment, Uemura Kogyo Epitus NPR-18 was used as the nickel plating bath used in the electroless plating process. Fig. 5a shows a photograph of the original aluminum electrode layer surface, Fig. 5b shows a second aluminum electrode layer surface on which an electroless nickel coating is not formed, and Fig. 5c shows the first aluminum electrode layer surface. The photograph figure of the electroless nickel coating of each is shown.

これらの写真図から明らかなように、本発明の方法を適用すること、および、ニッケルめっき浴として上記成分のめっき浴を使用することにより、第2のアルミニウム電極層の表面は、当初のアルミニウム電極層の表面と同様に無電解ニッケル被膜が全く形成されておらず、第1のアルミニウム電極層の表面は無電解ニッケル被膜にて完全に被覆されることが実証されている。   As apparent from these photographic drawings, by applying the method of the present invention and using the plating bath of the above components as the nickel plating bath, the surface of the second aluminum electrode layer is the original aluminum electrode. As with the surface of the layer, no electroless nickel coating is formed, and it has been demonstrated that the surface of the first aluminum electrode layer is completely covered with the electroless nickel coating.

[ジンケート処理の有無による無電解ニッケル被膜の形成有無を検証した実験の結果]
本発明者等は、ジンケート処理をおこなわずに無電解めっきのみをおこなう方法と、本発明の方法であるジンケート処理をおこない、次いで無電解めっき処理をおこなう方法の双方を実施して、無電解ニッケル被膜の形成の有無を検証する実験をおこなった。
[Results of experiments to verify the presence or absence of electroless nickel coating with and without zincate treatment]
The inventors of the present invention performed both the method of performing electroless plating without performing a zincate treatment and the method of performing the zincate treatment which is the method of the present invention and then performing the electroless plating treatment. An experiment was conducted to verify the presence or absence of film formation.

本実験においても既述する実験と同様のニッケルめっき浴を使用している。図6aに当初のアルミニウム電極層表面を撮像した写真図を、図6bにジンケート処理をおこなわない場合の第1のアルミニウム電極層表面の写真図を、図6cにジンケート処理をおこなった場合の第1のアルミニウム電極層表面の写真図をそれぞれ示している。   In this experiment, the same nickel plating bath as in the experiment described above is used. FIG. 6a shows a photograph of the original aluminum electrode layer surface, FIG. 6b shows a photograph of the first aluminum electrode layer surface when the zincate treatment is not performed, and FIG. 6c shows a first photograph when the zincate treatment is performed. The photograph figure of the aluminum electrode layer surface of each is shown.

これらの写真図から明らかなように、ジンケート処理をおこなわない場合は、第1のアルミニウム電極層の表面には無電解ニッケル被膜は全く形成されていない(第2のアルミニウム電極層の表面にも形成されないのは同様である)。   As can be seen from these photographs, when the zincate treatment is not performed, no electroless nickel coating is formed on the surface of the first aluminum electrode layer (also formed on the surface of the second aluminum electrode layer). The same is not done).

それに対して、ジンケート処理をおこない、次いで無電解めっき処理をおこなった場合には、第1のアルミニウム電極層の表面が無電解ニッケル被膜にて完全に被覆されることが実証されている。   On the other hand, it has been demonstrated that the surface of the first aluminum electrode layer is completely covered with the electroless nickel coating when the zincate treatment is performed and then the electroless plating treatment is performed.

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

1…絶縁層、2…第1のアルミニウム電極層、3…第2のアルミニウム電極層、4…無電解めっき処理前の半導体基板、5…亜鉛置換膜、6…中間体、7…無電解ニッケル被膜、10…無電解めっき処理後の半導体基板   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating layer, 2 ... 1st aluminum electrode layer, 3 ... 2nd aluminum electrode layer, 4 ... Semiconductor substrate before electroless-plating process, 5 ... Zinc substituted film, 6 ... Intermediate, 7 ... Electroless nickel Coating, 10 ... Semiconductor substrate after electroless plating treatment

Claims (2)

絶縁層と、該絶縁層を挟む第1、第2のアルミニウム電極層と、からなる半導体基板のうち、第1のアルミニウム電極層にのみっきをおこなう方法であって、
ジンケート浴内に前記半導体基板を浸漬し、第2のアルミニウム電極層に電源に通じる配線を繋いで亜鉛析出防止用の電位を印加した状態でジンケート処理をおこなうことにより、第1のアルミニウム電極層のみに亜鉛置換膜が形成された中間体を製作する第1のステップ
ニッケルめっき浴に中間体を浸漬して無電解めっき処理をおこない、第1のアルミニウム電極層上に無電解ニッケル被膜を形成する第2のステップからなる部分的にめっきをおこなう方法。
An insulating layer, a first sandwiching the insulating layer, and a second aluminum electrode layer, of the semiconductor substrate made of a method of performing fit Kki only the first aluminum electrode layer,
Only the first aluminum electrode layer is obtained by immersing the semiconductor substrate in a zincate bath, connecting the wiring leading to the power source to the second aluminum electrode layer and applying a zinc deposition preventing potential to the zincate treatment. a first step of fabricating the intermediate of zincate film is formed,
Immersing the intermediate nickel plating bath performed electroless plating, and a second step of forming an electroless nickel film on the first aluminum electrode layer, a method of performing partial plating.
前記ニッケルめっき浴は、主剤である硫酸ニッケルに還元剤である次亜リン酸ナトリウムが含有されたものである請求項1に記載の部分的にめっきをおこなう方法。 The nickel plating bath is one in which sodium hypophosphite as a reducing agent to nickel sulfate is the main agent is contained, a method for partial plating of claim 1.
JP2011107110A 2011-05-12 2011-05-12 Partial plating method Expired - Fee Related JP5736945B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011107110A JP5736945B2 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Partial plating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011107110A JP5736945B2 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Partial plating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012237038A JP2012237038A (en) 2012-12-06
JP5736945B2 true JP5736945B2 (en) 2015-06-17

Family

ID=47460194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011107110A Expired - Fee Related JP5736945B2 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Partial plating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5736945B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105357889A (en) * 2015-12-15 2016-02-24 竞陆电子(昆山)有限公司 Slot nitrating protection structure of PCB electroless nickel/immersion gold line nickel slot

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124834A (en) * 1978-03-22 1979-09-28 Nippon Electric Co Partly electroless plating method
JP4647159B2 (en) * 2001-09-21 2011-03-09 シチズンホールディングス株式会社 Formation method of electroless plating film
JP4160518B2 (en) * 2004-02-06 2008-10-01 Dowaホールディングス株式会社 Metal-ceramic bonding member and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012237038A (en) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2384122T3 (en) Process for improving the adhesion of polymeric materials on metal surfaces
US8673773B2 (en) Method for producing a nanoporous layer
TW201330745A (en) Manufacturing method of substrate, manufacturing method of wiring substrate, glass substrate and wiring substrate
WO2006095851A1 (en) Copper surface treatment method and copper
KR20140094006A (en) Embedded metal structures in ceramic substrates
TWI660837B (en) Composite metal foil, method of manufacturing the same and printed circuit board
US11266025B2 (en) Electronic-component manufacturing method and electronic components
TWI608552B (en) Semiconductor element mounting substrate manufacturing method
JP2012115989A (en) Composite metal foil and method for producing the same, and printed wiring board
TWI547600B (en) Electrolytic copper-alloy foil and electrolytic copper-alloy foil with carrier foil
JP5736945B2 (en) Partial plating method
JP2013077807A (en) Method for manufacturing substrate and method for manufacturing wiring board
JP2015520944A (en) Method for manufacturing a ceramic printed circuit board comprising a ceramic substrate having vias filled with metal
JP4027642B2 (en) Nickel-based surface treatment film with excellent heat-resistant adhesion to resin
KR20090116515A (en) High ductility au surface treatment plating method of flexible printed circuit board
JP4647159B2 (en) Formation method of electroless plating film
TW200922423A (en) Manufacturing method of wiring board
JP5121987B2 (en) Plating layer forming method and circuit board manufacturing method using the same
US20210198798A1 (en) Immersion plating treatments for indium passivation
CN1250772C (en) Electroplating pretreatment solution and electroplating pretreatment method
JP6690973B2 (en) Precision parts manufacturing method
TWI722290B (en) Manufacturing method of wiring board
Huang et al. Novel copper metallization schemes on ultra-thin, bare glass interposers with through-vias
KR100901017B1 (en) Method for forming a metal pattern on substrate
JP4192069B2 (en) Method for forming metal thin film pattern with ultrafine shape on the surface

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140902

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150406

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees