[发明专利]无电解镀Ni-P的方法和电子部件用基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种无电解镀Ni-P的方法，特别涉及适合用于电子部 件用基板的制造工艺的无电解镀Ni-P的方法以及电子部件用基板。

背景技术

近年来，作为电子部件用基板的材料，大多使用高耐热性和高绝 缘性优异的陶瓷材料(例如，Al₂O₃、Si₃N₄、AlN)。作为对陶瓷基板的 表面付与导电性的方法，采用不需要通电的无电解镀的方法。并且， 无电解镀法具有能够形成尺寸精度高的镀膜的优点。

例如，作为高放热基板，广泛使用用焊料(例如银焊料)将陶瓷 基板与具有规定图案的铜合金层(由铜或者含有铜的合金形成的层) 接合的接合基板。为了提高耐腐蚀性，并付与软钎焊性，可以对这种 基板(以下有时称为“铜图案接合基板”)的Cu部分实施镀Ni。无电 解镀Ni的方法已知镀Ni-P的方法和镀Ni-B的方法，但出于耐腐蚀性、 耐药品性优异和成本低的理由，广泛使用镀Ni-P的方法。

通常，在采用无电解镀Ni-P法镀铜的情况下，使用次磷酸作为还 原剂。因为Cu对于与次磷酸的反应不具有活性，所以需要使用钯(Pd) 或锡(Sn)等催化剂(称为“镀膜催化剂”)使铜的表面活化。以下， 将使用镀膜催化剂的方法称为“催化剂法”。催化剂法的工序图如图8 所示。

首先，进行除去Cu部分表面的污垢(有机物等)的脱脂工序。如 果在Cu部分的表面残存有污垢，则Cu部分的表面不能均匀地在镀液 中浸润，结果，镀膜变得不均匀。

然后，使用酸性的水溶液，蚀刻Cu部分表面的氧化物，从而将其 除去。此时，根据需要，使Cu部分的表面粗糙化。

接着，采用称为双液法(增敏-活化法)的方法，使Cu部分的表 面活化。首先，在Cu部分的表面提供Sn(锡)催化剂(“活化I”)， 接着提供Pd(钯)催化剂(活化II)。活化I和活化II的工序，均通过 浸渍在水溶液中进行，所以在Cu部分的表面提供的均是二价阳离子 (Sn²⁺、Pd²⁺)。如果通过活化II提供Pd²⁺，就会发生Sn²⁺+Pd²⁺→Sn⁴⁺+Pd的反应，在Cu部分的表面提供Pd(活化III)。

然后，如果将包括Cu部分的被镀体浸渍在无电解镀Ni-P镀液中， 就会附着Pd，并析出Ni-P，形成Ni-P镀膜。此时的无电解镀反应用下 述两个化学反应式表示。

NiSO₄+NaH₂PO₂+H₂O→2NaH₂PO₃+H₂SO₄+Ni+H₂

NaH₂PO₂+1/2H₂O→NaOH+P+H₂O

在催化剂法中，为了在Cu部分表面提供Pd，如上所述使用水溶 液，因而存在难以选择性地在Cu部分的表面形成Ni-P镀膜的问题。 参照图9，说明催化剂法的问题。

如图9(a)所示，在对形成于陶瓷基板11表面上的Cu部分12a 和12b施行无电解镀时，如果采用上述催化剂法，则如图9(b)所示， 不仅是Cu部分12a和12b的表面，陶瓷基板11的表面上也被提供Pd。 因此，浸渍在镀液中时，以覆盖Cu部分12a和12b表面的方式形成 Ni-P镀膜52a和52b，并且由于附着在陶瓷基板表面的Pd，也析出Ni-P 镀膜52c和52d。

这样，如果采用催化剂法，则如图9(d)的示意图所示，形成Ni-P 镀层52a和52b。因此，以覆盖邻接的Cu部分12a和12b的方式形成 的Ni-P镀层的最小间隔，本应为Wp1，却变成Wp2(＜Wp1)。这样， 如果邻接的Ni-P镀层的最小间隔小于规定的值，则引起绝缘耐压降低 等重大的问题。

并且，在用于提供Pd催化剂的水溶液中，大量含有配合剂和稳定 剂等有机物，该有机物残存在无电解镀界面，加热时，有时会成为发 生膨胀或剥离的原因。

因此，研究不使用Pd催化剂的无电解镀Ni-P的方法。