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発明の名称 セラミック配線板の接続用金属導体修復方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−252533
公開日 平成6年(1994)9月9日
出願番号 特願平5−36877
出願日 平成5年(1993)2月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】富田 和子
発明者 富沢 明 / 関端 正雄
要約 目的


構成
焼結導体上の金属導体を化学的に溶解除去する工程と、焼結導体表面を整面し、さらに、焼結導体を熱処理する工程とを設けることにより、セラミック配線板を修復再生する。
特許請求の範囲
【請求項1】 セラミック配線板の焼結導体上に部品接続用の金属導体を形成したセラミック配線板、および、該金属導体表面に部品を接続したセラミック配線板の接続用導体の修復において、焼結導体上の金属導体を化学的に溶解除去する工程と、焼結導体表面を整面する工程とを有し、上記整面する工程は、セラミック配線板を500〜1650℃の温度で熱処理する工程を含むことを特徴とするセラミック配線板の修復方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック配線板の焼結導体上に形成された接続用金属導体修復法に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック配線板基板は、通常、約1600℃、還元雰囲気(水素、窒素)中で焼結して形成される。配線板表面の焼結導体であるタングステンあるいはモリブデン導体上には、入出力端子リードピン、LSI等の部品接続を可能とするために、接続用導体として、めっき法、特に無電解めっき法により、ニッケルおよび金膜が形成される。このような接続用金属導体の形成方法としては、例えば、特開昭63−318134号公報および特開昭63−303789号公報に記載されている。また、上記の接続用導体と焼結導体との密着性の確保を目的として、例えば、特開平3−13558号公報に記載されているように、500〜900℃(還元雰囲気)の熱処理後にリードピン等の部品を接合する方法もある。
【0003】上述の熱処理および入出力端子リードピン付け等、部品接続までの処理工程における、接続用金属導体の欠陥(めっきフクレ等)あるいは部品接続不良の発生したセラミック配線板の修復方法としては、焼結導体上の接続用金属導体および接続された入出力端子リードピンを化学的に溶解除去した後に、再度、新規な接続用金属導体、すなわちニッケルおよび金を、無電解めっき法により焼結導体上に形成する方法が考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の修復方法では、焼結導体との密着性が劣ること、あるいはセラミック面へのめっき析出が生じること等の問題があった。
【0005】本発明の目的は、前述したセラミック配線板の修復方法においての問題を解決し、良好な接続用金属導体を形成する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれば、上記の課題は、焼結導体上の金属導体を化学的に溶解除去する工程と、焼結導体表面を整面する工程とを設けることにより、解決される。また、上記整面する工程は、熱処理する工程を含む。
【0007】金属導体を化学的に溶解除去する工程として、焼結導体にダメージを与えることなく接続用金属導体(Ni,Au)のみを溶解除去するには、王水(硝酸:塩酸=1:3)、または、よう素、よう化アンモニウム溶液(よう素(5g/l)、よう化アンモニウム(100g/l))を用いる処理が好適である。
【0008】溶解後の焼結導体(WまたはMo)表面を整面する工程としては、化学的処理としてワールドメタル社製MC−WM(フェリシアン化カリウム、塩化第二鉄混合溶液)が、また、機械的処理には液体ブラスト処理(ホーニング)の適用が良好であり、上記両者の併用が好ましい。さらに、上記処理を施した後に焼結導体(基板)を500〜1650℃、好ましくは1000〜1600℃で処理すれば、接続用導体を再形成可能な表面を得ることができる。
【0009】上述の処理を行なった焼結導体について、再度接続用金属導体を形成することにより、セラミック配線板の修復が達成される。
【0010】
【作用】接続用導体の溶解除去の際、焼結導体(W又はMo)の表面には耐食性の酸化膜が形成されるため不動態化し、焼結導体にダメージを与えることなく接続用導体のみを選択的に除去できる。また、接続用導体除去後の整面処理は、焼結導体と接続用導体の拡散層(密着力向上のための熱処理で生じる)、すなわち、WとNiの化合物層の完全除去、および、めっき膜フクレ要因(水分の残留など)を除去して、新たな接続用導体形成の際の密着性を向上させる。
【0011】また、上記の処理したセラミック表面は、非常に活性な状態となっており、このままの状態でめっき処理すると、Auめっき膜を形成する際に、セラミック表面へのAuの微粒子の析出が起こる。本発明者等は、再度焼結熱履歴(1500〜1600℃)を与えることにより、これを有効に抑止できることを見出した。再度の焼結熱履歴によりセラミック表面を不活性にすることができ、焼結導体上のみに選択的に良好な接続用導体の形成が可能となる。
【0012】
【実施例】以下に、本発明によるセラミック配線板の接続用金属導体修復方法の実施例を図面を用いて説明する。
【0013】(実施例1)図1(1)はセラミック配線板の接続用金属導体にめっきフクレを生じたものを示す。
【0014】タングステン焼結導体2を有するセラミック基板1を用いて、めっき前処理として90℃、10wt%の苛性ソーダ液に10分浸漬後パラジウム活性化処理(日本カニゼン社製:No3液、60℃、3分)を行ない、次いで、無電解Niめっき液(日本カニゼン社製:SB−55−1)によりタングステン焼結導体上に2.5μmのニッケルめっき膜3を形成、その後置換Auめっき液(田中貴金属社製:レクトロレス・プレップ)に浸漬して、ニッケルめっき膜上に約0.05μmの金を析出させ、さらに無電解Auめっき液(田中貴金属社製:レクトロレス3G)により2.5μmの金膜4を形成して接続用金属導体を形成した。その後タングステン焼結導体2とニッケルめっき膜3との密着性確保を目的に750℃、10分(H2:N2=1:1、還元雰囲気)の熱処理を行なった時点で焼結導体2とニッケルめっき膜3との界面からめっきふくれ5の欠陥が発生した。以下に、本実施例におけるセラミック配線板の接続用金属導体の修復方法を示す。
【0015】図1(1)に示したセラミック配線板を王水(常温)に30分浸漬してニッケル膜および金膜を溶解除去(図1(2))する。次いで焼結導体の整面処理として、タングステン溶解液(ワールドメタル社製:MC−WM)に3分(60℃)浸漬、さらに液体ブラスト処理(Al23:50μm、濃度:200g/l、圧力:1kg/cm2 )を行なった後に、該配線板に対して、1600℃、1.5h(焼結熱履歴、H2:N2=1:1)の熱処理を行なった。
【0016】その後、接続用金属導体を再形成すべく、前記と同様にめっき前処理(10wt%水酸化ナトリウム)、Pd活性処理を行ない、図1(3)に示すようなニッケルめっき膜3′および金めっき膜4′を形成し、さらに750℃、10分の熱処理を行なった結果、良好な接続用金属導体が修復再生できた。
【0017】(実施例2)図2(1)は実施例1と同様な処理により形成されたセラミック配線板である。すなわち、タングステン焼結導体2にニッケルめっき膜3、金めっき膜4を形成、750℃、10分(H2:N2=1:1、還元雰囲気)の加熱処理を行なった後、Au−Geロウ材を用いて所望の位置に入出力ピンを接続した時点で、入出力ピン曲り6の欠陥が発生したセラミック配線板である。上記欠陥を有するセラミック配線板の修復方法を以下に示す。
【0018】図2(2)は、接続用金属導体のニッケル膜3、金めっき膜4および欠陥となった入出力ピン6の溶解後の構造を示す。その後、実施例1に示した方法と同様な修復方法により、焼結導体2上に新規なニッケルめっき膜3、金めっき膜4と形成、750℃、10分の熱処理後、再度入出力ピンを接合した結果、良好なセラミック配線板が得られた(図2(3))。
【0019】セラミック配線板の製造過程で発生する約10%の致命的欠陥のうち約2〜3%がこのような欠陥であるので、上述のように、本発明を適用した実施例により、これが修復再生可能となる。
【0020】
【発明の効果】本発明により、焼結導体との密着性が劣ること、あるいはセラミック面へのめっき析出が生じること等の修復再生における問題が解決され、良好な接続用金属導体を再形成することができる。




 

 


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