JP2001119128A - セラミックス回路基板の製造方法 - Google Patents
セラミックス回路基板の製造方法Info
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- JP2001119128A JP2001119128A JP2000190635A JP2000190635A JP2001119128A JP 2001119128 A JP2001119128 A JP 2001119128A JP 2000190635 A JP2000190635 A JP 2000190635A JP 2000190635 A JP2000190635 A JP 2000190635A JP 2001119128 A JP2001119128 A JP 2001119128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラッミクス基板の表面を粗化する必要もな
く、しかもセラミックス基板上に解像度の良い微細ライ
ンを形成することができるセラミックス回路基板の製造
方法を提供する。 【解決手段】 銅または酸化銅から選ばれてなる少なく
とも一種であって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を含む
微粒子分散液をセラミックス基板１表面に塗布、乾燥
し、不活性ガス雰囲気下にて焼成して銅微粒子２のみを
メッキ触媒核として固着させる工程、所望の回路以外の
領域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理よって除
去する工程、所望の回路以外の領域をレジスト膜４で保
護し、無電解銅メッキ処理を行って銅膜６を作製する工
程、レジスト膜４を除去することにより銅導体回路５を
作製する工程を含むセラミックス回路基板７の製造方法
にある。
く、しかもセラミックス基板上に解像度の良い微細ライ
ンを形成することができるセラミックス回路基板の製造
方法を提供する。 【解決手段】 銅または酸化銅から選ばれてなる少なく
とも一種であって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を含む
微粒子分散液をセラミックス基板１表面に塗布、乾燥
し、不活性ガス雰囲気下にて焼成して銅微粒子２のみを
メッキ触媒核として固着させる工程、所望の回路以外の
領域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理よって除
去する工程、所望の回路以外の領域をレジスト膜４で保
護し、無電解銅メッキ処理を行って銅膜６を作製する工
程、レジスト膜４を除去することにより銅導体回路５を
作製する工程を含むセラミックス回路基板７の製造方法
にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックス回路基
板の製造方法に係り、詳しくはメッキ触媒核として基板
に反応接着した銅微粒子を使用し、所望の回路以外の領
域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理よって除去
し、そして必要な領域にのみにメッキ触媒核を露出さ
せ、無電解銅メッキ処理によってこの上に銅膜を作製し
て回路を形成するセラミックス回路基板の製造方法に関
する。
板の製造方法に係り、詳しくはメッキ触媒核として基板
に反応接着した銅微粒子を使用し、所望の回路以外の領
域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理よって除去
し、そして必要な領域にのみにメッキ触媒核を露出さ
せ、無電解銅メッキ処理によってこの上に銅膜を作製し
て回路を形成するセラミックス回路基板の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば電子機器の回路基板として、酸化
アルミニウム燒結体、窒化アルミニウム燒結体や炭化珪
素燒結体などのセラミックスまたはガラス基板表面に金
属層を密着性良く形成するセラミックス回路基板の製造
方法としては次のようなものが挙げられる。
アルミニウム燒結体、窒化アルミニウム燒結体や炭化珪
素燒結体などのセラミックスまたはガラス基板表面に金
属層を密着性良く形成するセラミックス回路基板の製造
方法としては次のようなものが挙げられる。
【０００３】無電解メッキ法は、まずセラミックス基板
の表面を化学的もしくは物理的な方法で粗化し、その後
ＳｎＣｌ2の濃塩酸溶液中で処理することにより表面の
感受性化を行い、次にＰｄＣｌ2の濃塩酸溶液中で処理
し、セラミックス表面にＰｄからなる無電解メッキの金
属核を形成する。そしてこれを金、銀、銅、ニッケルな
どの無電解メッキ浴中に入れ、金属層を形成させる方法
である。
の表面を化学的もしくは物理的な方法で粗化し、その後
ＳｎＣｌ2の濃塩酸溶液中で処理することにより表面の
感受性化を行い、次にＰｄＣｌ2の濃塩酸溶液中で処理
し、セラミックス表面にＰｄからなる無電解メッキの金
属核を形成する。そしてこれを金、銀、銅、ニッケルな
どの無電解メッキ浴中に入れ、金属層を形成させる方法
である。
【０００４】次に物理蒸着法とは、セラミックス基板を
真空中に入れ、例えばアルゴンスパッタリングなどの方
法により金属を気化し、基板上に金属を堆積させるもの
である。金、銀、銅、ニッケルなどは、十分な密着力が
得られないため、比較的密着力の優れた中間層を形成し
た後、所望の金属膜を形成し導体路を形成する方法であ
る。
真空中に入れ、例えばアルゴンスパッタリングなどの方
法により金属を気化し、基板上に金属を堆積させるもの
である。金、銀、銅、ニッケルなどは、十分な密着力が
得られないため、比較的密着力の優れた中間層を形成し
た後、所望の金属膜を形成し導体路を形成する方法であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コスト面からは無電解
メッキ法が優れているが、無電解メッキ法においては密
着強度を得るためにセラミックス基板表面を粗化し、表
面積を増大させてメッキ膜形成の触媒核となる例えばパ
ラジウム粒子を基板表面に接着させる必要がある。その
パラジウム粒子と基板表面との接着がそれほど強固なも
のとは言えないという問題に加えて、基板表面を粗化し
ていることからできあがった基板の高周波特性が悪くな
ってしまうという問題がある。
メッキ法が優れているが、無電解メッキ法においては密
着強度を得るためにセラミックス基板表面を粗化し、表
面積を増大させてメッキ膜形成の触媒核となる例えばパ
ラジウム粒子を基板表面に接着させる必要がある。その
パラジウム粒子と基板表面との接着がそれほど強固なも
のとは言えないという問題に加えて、基板表面を粗化し
ていることからできあがった基板の高周波特性が悪くな
ってしまうという問題がある。
【０００６】また、表面を粗化することができない基
板、例えば高純度アルミナ、窒化アルミナ基板への利用
は不可能であるという問題もある。
板、例えば高純度アルミナ、窒化アルミナ基板への利用
は不可能であるという問題もある。
【０００７】一方、物理蒸着法は無電解メッキ法で導体
路形成できない高純度アルミナや窒化アルミ基板などへ
の導体路形成も可能であり、表面を粗化することなく所
望の金属膜を形成することができるので高周波特性にも
優れているという利点を持っているが、コスト的に無電
解メッキ法よりも通常不利となる問題があった。
路形成できない高純度アルミナや窒化アルミ基板などへ
の導体路形成も可能であり、表面を粗化することなく所
望の金属膜を形成することができるので高周波特性にも
優れているという利点を持っているが、コスト的に無電
解メッキ法よりも通常不利となる問題があった。
【０００８】本発明は上記のような問題を解決するもの
であり、セラミックス基板の表面を粗化する必要もな
く、しかもセラミックス基板上に微細ラインを形成する
ことができるセラミックス回路基板の製造方法を提供す
る。
であり、セラミックス基板の表面を粗化する必要もな
く、しかもセラミックス基板上に微細ラインを形成する
ことができるセラミックス回路基板の製造方法を提供す
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために請求項１記載の発明では、セラミックス基板
表面に銅導体回路を作製するセラミックス回路基板の製
造方法において、銅または酸化銅から選ばれてなる少な
くとも一種であって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を含
む微粒子分散液をセラミックス基板表面に塗布、乾燥
し、不活性ガス雰囲気下にて焼成して銅微粒子のみをメ
ッキ触媒核として固着させる工程、所望の回路以外の領
域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理によって除
去する工程、所望の回路以外の領域をレジスト膜で保護
し、無電解銅メッキ処理を行って銅膜を作製する工程、
レジスト膜を除去することにより銅導体回路を作製する
工程を含有するセラミックス回路基板の製造方法にあ
る。
するために請求項１記載の発明では、セラミックス基板
表面に銅導体回路を作製するセラミックス回路基板の製
造方法において、銅または酸化銅から選ばれてなる少な
くとも一種であって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を含
む微粒子分散液をセラミックス基板表面に塗布、乾燥
し、不活性ガス雰囲気下にて焼成して銅微粒子のみをメ
ッキ触媒核として固着させる工程、所望の回路以外の領
域に存在するメッキ触媒核をエッチング処理によって除
去する工程、所望の回路以外の領域をレジスト膜で保護
し、無電解銅メッキ処理を行って銅膜を作製する工程、
レジスト膜を除去することにより銅導体回路を作製する
工程を含有するセラミックス回路基板の製造方法にあ
る。
【００１０】このように請求項１記載の発明は、メッキ
触媒核として基板に反応接着した銅微粒子を使用し、所
望の回路以外の領域に存在するメッキ触媒核をエッチン
グ処理によって除去し、そして必要な領域にのみにメッ
キ触媒核を露出させ、無電解銅メッキ処理によってこの
上に銅膜を作製して回路を形成するものであり、セラッ
ミクス基板の表面を粗化する必要もなく、しかもセラミ
ックス基板上に微細ラインを形成することができる。
触媒核として基板に反応接着した銅微粒子を使用し、所
望の回路以外の領域に存在するメッキ触媒核をエッチン
グ処理によって除去し、そして必要な領域にのみにメッ
キ触媒核を露出させ、無電解銅メッキ処理によってこの
上に銅膜を作製して回路を形成するものであり、セラッ
ミクス基板の表面を粗化する必要もなく、しかもセラミ
ックス基板上に微細ラインを形成することができる。
【００１１】本願請求項２記載の発明は、微粒子分散液
が銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の微
粒子を溶剤中に分散させたものであるセラミックス回路
基板の製造方法である。
が銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の微
粒子を溶剤中に分散させたものであるセラミックス回路
基板の製造方法である。
【００１２】本願請求項３載の発明は、微粒子分散液が
銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の微粒
子を高分子もしくはオリゴマーのマトリックス中に分散
させたセラミックス回路基板の製造方法である。
銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の微粒
子を高分子もしくはオリゴマーのマトリックス中に分散
させたセラミックス回路基板の製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明においては、まず銅または
酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種であって粒径が
１〜５００ｎｍの微粒子を含む微粒子分散液を酸化アル
ミニウム燒結体、窒化アルミニウム燒結体、チタン酸バ
リウム燒結体等から選ばれたセラミックス基板１表面に
厚さ１０〜１，０００ｎｍに塗布する。塗布方法はスピ
ンコート法、ディップ法、刷毛塗り、スプレーなど様々
な方法を採ることができるが、できるだけ均一に塗布す
ることが好ましく、スピンコート法が適当である。
酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種であって粒径が
１〜５００ｎｍの微粒子を含む微粒子分散液を酸化アル
ミニウム燒結体、窒化アルミニウム燒結体、チタン酸バ
リウム燒結体等から選ばれたセラミックス基板１表面に
厚さ１０〜１，０００ｎｍに塗布する。塗布方法はスピ
ンコート法、ディップ法、刷毛塗り、スプレーなど様々
な方法を採ることができるが、できるだけ均一に塗布す
ることが好ましく、スピンコート法が適当である。
【００１４】ここで使用する微粒子分散液の一例として
は、銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種で
あって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を、溶剤中に分散
させたものである。上記の銅または酸化銅は微粒子であ
り、このような極微小の粒径を有する微粒子はそれより
も大きい粒径のものと比べて極めて高い反応性を有して
おり、これを用いることによって前記のようなセラミッ
クス基板表面を粗化したり感受性化することなしに、基
板表面に銅からなるメッキのための触媒核を形成するこ
とができ、しかも、基板とその触媒核との間の接着力は
強固なものとなる。
は、銅または酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種で
あって粒径が１〜５００ｎｍの微粒子を、溶剤中に分散
させたものである。上記の銅または酸化銅は微粒子であ
り、このような極微小の粒径を有する微粒子はそれより
も大きい粒径のものと比べて極めて高い反応性を有して
おり、これを用いることによって前記のようなセラミッ
クス基板表面を粗化したり感受性化することなしに、基
板表面に銅からなるメッキのための触媒核を形成するこ
とができ、しかも、基板とその触媒核との間の接着力は
強固なものとなる。
【００１５】このような１〜５００ｎｍという微小粒径
を有する銅もしくは酸化銅の微粒子は、例えば特開平３
―３４２１１号公報に開示されているガス中蒸発法と呼
ばれる方法によって製造される。この方法においては、
ヘリウム等の不活性ガスを導入したチャンバ内で金属を
蒸発させ、不活性ガスとの衝突により冷却され凝縮した
生成直後の粒子が孤立状態にある段階でα−テレピオー
ル、トルエンなどの有機溶剤の蒸気を導入して粒子表面
の被覆を行うことによって銅もしくは酸化銅の微粒子が
得られる。市販しているメーカーは真空冶金（株）製等
が知られている。他の作製法としては一般に良く知られ
ている還元法、アトマイズ法等が知られており、市販し
ているメーカーは日本アトマイズ加工、福田金属泊粉、
同和鉱業、三井金属工業等を挙げることができる。
を有する銅もしくは酸化銅の微粒子は、例えば特開平３
―３４２１１号公報に開示されているガス中蒸発法と呼
ばれる方法によって製造される。この方法においては、
ヘリウム等の不活性ガスを導入したチャンバ内で金属を
蒸発させ、不活性ガスとの衝突により冷却され凝縮した
生成直後の粒子が孤立状態にある段階でα−テレピオー
ル、トルエンなどの有機溶剤の蒸気を導入して粒子表面
の被覆を行うことによって銅もしくは酸化銅の微粒子が
得られる。市販しているメーカーは真空冶金（株）製等
が知られている。他の作製法としては一般に良く知られ
ている還元法、アトマイズ法等が知られており、市販し
ているメーカーは日本アトマイズ加工、福田金属泊粉、
同和鉱業、三井金属工業等を挙げることができる。
【００１６】溶剤としては特に限定しないが、微粒子の
分散性、経時安定性、基板との濡れ性から、α−テレピ
ネオール、メタノール、エタノール、水、カルビトー
ル、メタクレゾール等を用いることが好ましい。
分散性、経時安定性、基板との濡れ性から、α−テレピ
ネオール、メタノール、エタノール、水、カルビトー
ル、メタクレゾール等を用いることが好ましい。
【００１７】溶剤中の銅または酸化銅の分散量は用途に
応じて適当に調整することができるものであるが、通常
は微粒子を均一に塗布でき、かつ焼成によって連続膜が
生成されるよう０．００１〜１０ｗｔ％の範囲に調整す
る。
応じて適当に調整することができるものであるが、通常
は微粒子を均一に塗布でき、かつ焼成によって連続膜が
生成されるよう０．００１〜１０ｗｔ％の範囲に調整す
る。
【００１８】続いて、溶剤を除去するために予備焼成を
行う。これはオーブンなどを用いて溶剤を乾燥させるこ
とができる８０℃以上で、かつ微粒子の焼結が進みすぎ
ない５００℃以下の温度で行う。この乾燥工程では、後
述する微粒子分散液として微粒子を高分子マトリックス
中に分散させたものを使用する場合には、高分子を完全
に除去し、もしくはカーボン化し、次の不活性雰囲気下
での焼成工程において完全に除去できる程度に一部分解
しておくことが好ましい。
行う。これはオーブンなどを用いて溶剤を乾燥させるこ
とができる８０℃以上で、かつ微粒子の焼結が進みすぎ
ない５００℃以下の温度で行う。この乾燥工程では、後
述する微粒子分散液として微粒子を高分子マトリックス
中に分散させたものを使用する場合には、高分子を完全
に除去し、もしくはカーボン化し、次の不活性雰囲気下
での焼成工程において完全に除去できる程度に一部分解
しておくことが好ましい。
【００１９】その後、Ｎ2等の不活性ガス雰囲気下で焼
成を行う。この焼成は窒素フローベルト炉などを用いて
焼成温度５００〜１１００℃、１０〜６０分で行い、銅
微粒子２をセラミックス基板１に反応接着させる。図１
に示すように、銅微粒子２とセラミックス基板２との界
面には、ＣｕＡｌ2Ｏ4もしくはＣｕＡｌＯ2の接着生成
物９が形成し、これが銅微粒子２をメッキ触媒核として
セラミックス基板１に固着させている。尚、酸素ドープ
量は使用する銅微粒子の種類、または乾燥工程で残留し
たカーボンを分解する必要量により異なるため、定量的
には制限しない。
成を行う。この焼成は窒素フローベルト炉などを用いて
焼成温度５００〜１１００℃、１０〜６０分で行い、銅
微粒子２をセラミックス基板１に反応接着させる。図１
に示すように、銅微粒子２とセラミックス基板２との界
面には、ＣｕＡｌ2Ｏ4もしくはＣｕＡｌＯ2の接着生成
物９が形成し、これが銅微粒子２をメッキ触媒核として
セラミックス基板１に固着させている。尚、酸素ドープ
量は使用する銅微粒子の種類、または乾燥工程で残留し
たカーボンを分解する必要量により異なるため、定量的
には制限しない。
【００２０】銅微粒子２を固着させたセラミックス基板
１の全面がレジスト膜で被覆される。レジスト膜はドラ
イフィルムやレジストインクが使用される。続いて、レ
ジスト膜に所望の回路パターンを形成するために、レジ
スト膜の上に導体回路と同形状に透明な部分を形成した
ネガフィルムを置き、紫外線露光ランプを照射して露光
することにより硬化させる。
１の全面がレジスト膜で被覆される。レジスト膜はドラ
イフィルムやレジストインクが使用される。続いて、レ
ジスト膜に所望の回路パターンを形成するために、レジ
スト膜の上に導体回路と同形状に透明な部分を形成した
ネガフィルムを置き、紫外線露光ランプを照射して露光
することにより硬化させる。
【００２１】ネガフィルムを取り除き、硬化していない
部分、即ち露光していないレジスト膜の部分を現像して
除去した後、銅のエッチング液、例えば塩化第二鉄、塩
化第二銅水溶液を用い、回路パターン以外の銅を除去す
る。
部分、即ち露光していないレジスト膜の部分を現像して
除去した後、銅のエッチング液、例えば塩化第二鉄、塩
化第二銅水溶液を用い、回路パターン以外の銅を除去す
る。
【００２２】続いて、回路パターン上に被覆しているレ
ジスト膜を溶剤、例えばジクロロメタンを用いて除去
し、図２に示すように回路部分３に銅微粒子２が分散し
たセラミックス基板１が形成される。
ジスト膜を溶剤、例えばジクロロメタンを用いて除去
し、図２に示すように回路部分３に銅微粒子２が分散し
たセラミックス基板１が形成される。
【００２３】このセラミックス基板１の全面をレジスト
膜で被覆した後、レジスト膜の上に導体回路と同形状に
非透明な部分を形成したネガフィルムを置き、紫外線露
光ランプを照射して露光することにより硬化させ、非硬
化部分を現像して除去し、図３に示すセラミックス基板
１を作製する。この基板１では、銅微粒子２が回路部分
３に付着し、回路部分３以外はレジスト膜４で被覆され
ている。
膜で被覆した後、レジスト膜の上に導体回路と同形状に
非透明な部分を形成したネガフィルムを置き、紫外線露
光ランプを照射して露光することにより硬化させ、非硬
化部分を現像して除去し、図３に示すセラミックス基板
１を作製する。この基板１では、銅微粒子２が回路部分
３に付着し、回路部分３以外はレジスト膜４で被覆され
ている。
【００２４】そして、図４に示すようにこの基板１を無
電解銅メッキ液に浸漬し、銅微粒子２が存在する回路部
分３に銅膜６を作製する。その後、前述のようにレジス
ト膜４を除去して、図５に示すように微細ラインの銅導
体回路５を有するセラミックス回路基板７に仕上げる。
電解銅メッキ液に浸漬し、銅微粒子２が存在する回路部
分３に銅膜６を作製する。その後、前述のようにレジス
ト膜４を除去して、図５に示すように微細ラインの銅導
体回路５を有するセラミックス回路基板７に仕上げる。
【００２５】上記微粒子分散液の他の例として、銅また
は酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の粒径が１〜
５００ｎｍの微粒子を高分子マトリックス中に分散させ
たものがある。具体的には、高分子が銅や酸化銅の微粒
子の周囲に付着して微粒子の凝集を防ぎ、燒結時の粒成
長を抑制する。
は酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種の粒径が１〜
５００ｎｍの微粒子を高分子マトリックス中に分散させ
たものがある。具体的には、高分子が銅や酸化銅の微粒
子の周囲に付着して微粒子の凝集を防ぎ、燒結時の粒成
長を抑制する。
【００２６】具体的には、高分子を融解温度以上で融解
し、この状態のまま直ちに液体窒素などに投入して急冷
することによって熱力学的に非平衡化した高分子層を得
る。続いてその高分子層の表面に真空蒸着装置を用いて
銅を高分子層の表面に蒸着させるか、もしくは銅箔、銅
板を直接前記高分子層に密着させる方法で積層する。
し、この状態のまま直ちに液体窒素などに投入して急冷
することによって熱力学的に非平衡化した高分子層を得
る。続いてその高分子層の表面に真空蒸着装置を用いて
銅を高分子層の表面に蒸着させるか、もしくは銅箔、銅
板を直接前記高分子層に密着させる方法で積層する。
【００２７】この銅を高分子層表面に密着させた複合物
を、高分子のガラス転移点以上、融点以下の温度で加熱
して高分子を非平衡状態から安定状態へと移行させる。
その結果、銅は１００ｎｍ以下で、１〜１０ｎｍの領域
に粒子径分布の最大を持つ微粒子となって高分子層へ拡
散浸透し、この状態は高分子層が完全に安定化するまで
続き、最終的には高分子層に取りこまれてしまう。銅は
高分子内で凝集することなく分散しており含有量も０．
０１〜８０重量％の範囲のものを得ることができる。
を、高分子のガラス転移点以上、融点以下の温度で加熱
して高分子を非平衡状態から安定状態へと移行させる。
その結果、銅は１００ｎｍ以下で、１〜１０ｎｍの領域
に粒子径分布の最大を持つ微粒子となって高分子層へ拡
散浸透し、この状態は高分子層が完全に安定化するまで
続き、最終的には高分子層に取りこまれてしまう。銅は
高分子内で凝集することなく分散しており含有量も０．
０１〜８０重量％の範囲のものを得ることができる。
【００２８】また、次のような方法を採ることによって
も銅微粒子分散物を得ることができる。まず、高分子も
しくはオリゴマーを有機溶剤に溶解することによって得
られたペースト状物を基板上に塗布して薄膜を形成す
る。この高分子もしくはオリゴマーは、分子の末端もし
くは側鎖にシアノ基（−ＣＮ）、アミノ基（−Ｎ
Ｈ3）、そしてチオール基（−ＳＨ）から選ばれた少な
くとも１種の官能基を有し、ポリエチレンオキサイド、
ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ナイ
ロン１１等の骨格からなる。その融点もしくは軟化点は
４０〜１００°Ｃである。高分子もしくはオリゴマーの
平均分子量も特に制限はないが、５００〜３０００程度
である。
も銅微粒子分散物を得ることができる。まず、高分子も
しくはオリゴマーを有機溶剤に溶解することによって得
られたペースト状物を基板上に塗布して薄膜を形成す
る。この高分子もしくはオリゴマーは、分子の末端もし
くは側鎖にシアノ基（−ＣＮ）、アミノ基（−Ｎ
Ｈ3）、そしてチオール基（−ＳＨ）から選ばれた少な
くとも１種の官能基を有し、ポリエチレンオキサイド、
ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ナイ
ロン１１等の骨格からなる。その融点もしくは軟化点は
４０〜１００°Ｃである。高分子もしくはオリゴマーの
平均分子量も特に制限はないが、５００〜３０００程度
である。
【００２９】続いて、この膜の上に銅を真空蒸着する。
蒸着した銅は銅もしくは酸化銅の微粒子になって膜の上
に密集する。この状態で一部の微粒子が膜中へ侵入して
分散を始めており、続いて加熱することで銅微粒子分散
物を得る。
蒸着した銅は銅もしくは酸化銅の微粒子になって膜の上
に密集する。この状態で一部の微粒子が膜中へ侵入して
分散を始めており、続いて加熱することで銅微粒子分散
物を得る。
【００３０】得られた銅微粒子分散物は、エタノール、
メタクレゾール、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサ
ン、ギ酸などの有機溶剤からなる溶媒に混合し溶解さ
せ、微粒子を均一に分散させたものとする。
メタクレゾール、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサ
ン、ギ酸などの有機溶剤からなる溶媒に混合し溶解さ
せ、微粒子を均一に分散させたものとする。
【００３１】
【実施例】次に、本発明に係るセラミックス回路基板の
製造方法の具体的な方法を以下に示す。
製造方法の具体的な方法を以下に示す。
【００３２】実施例１ 微粒子分散液として粒径が５ｎｍの銅微粒子を０．５ｗ
ｔ％濃度でエタノール中に分散させたもの、セラミック
ス基板として９６％アルミナからなるセラミックス基板
を用意した。前記微粒子分散液をスピンコート法でセラ
ミックス基板表面に塗布した。スピンコート法の回転数
は１０００ｒｐｍであった。
ｔ％濃度でエタノール中に分散させたもの、セラミック
ス基板として９６％アルミナからなるセラミックス基板
を用意した。前記微粒子分散液をスピンコート法でセラ
ミックス基板表面に塗布した。スピンコート法の回転数
は１０００ｒｐｍであった。
【００３３】上記セラミックス基板をオーブン中で１５
０°Ｃ、２０分乾燥させ、続いて窒素フローベルト炉に
て最高温度９００℃、ピーク温度での処理時間が１０分
で焼成を行った。
０°Ｃ、２０分乾燥させ、続いて窒素フローベルト炉に
て最高温度９００℃、ピーク温度での処理時間が１０分
で焼成を行った。
【００３４】上記セラミックス基板の表面全面にレジス
トインク（東京応化工業製感光樹脂ＰＯ−２）を被覆し
た後、このレジスト膜の上に導体回路と同形状に透明な
部分を形成したネガフィルムを置き、紫外線露光ランプ
を照射して露光することにより硬化させ、硬化していな
い部分を現像で除去し、そして塩化第二鉄水溶液で酸洗
して回路パターン以外の銅微粒子を除去し、更にジクロ
ロメタンにて回路パターン上のレジスト膜を除去した。
トインク（東京応化工業製感光樹脂ＰＯ−２）を被覆し
た後、このレジスト膜の上に導体回路と同形状に透明な
部分を形成したネガフィルムを置き、紫外線露光ランプ
を照射して露光することにより硬化させ、硬化していな
い部分を現像で除去し、そして塩化第二鉄水溶液で酸洗
して回路パターン以外の銅微粒子を除去し、更にジクロ
ロメタンにて回路パターン上のレジスト膜を除去した。
【００３５】得られたセラミックス基板の表面全面に再
度同種のレジストインクを被覆した後、このレジスト膜
の上に導体回路と同形状に非透明な部分を形成したネガ
フィルムを置き、紫外線露光ランプを照射して露光する
ことにより硬化させ、非硬化部分（回路部分）を現像で
除去した。
度同種のレジストインクを被覆した後、このレジスト膜
の上に導体回路と同形状に非透明な部分を形成したネガ
フィルムを置き、紫外線露光ランプを照射して露光する
ことにより硬化させ、非硬化部分（回路部分）を現像で
除去した。
【００３６】続いて、無電解銅メッキ液（奥野製薬工業
社製：ニコロンＵ）を浴槽に入れて浴温を６５°Ｃに調
節し、この中に上記基板を浸漬して膜厚５μｍの銅膜を
回路部分に付着させセラミックス回路基板を作製した。
社製：ニコロンＵ）を浴槽に入れて浴温を６５°Ｃに調
節し、この中に上記基板を浸漬して膜厚５μｍの銅膜を
回路部分に付着させセラミックス回路基板を作製した。
【００３７】セラミックス回路基板上にライン／スペー
ス＝２５μｍ／２５μｍの銅膜の微細ラインが形成され
た。市販の粘着テープを貼りつけて剥がし、メッキの状
態を観察するテープ剥離試験を行った結果、銅膜の離れ
は見られず、銅膜と基板との良好な付着が確認された。
ス＝２５μｍ／２５μｍの銅膜の微細ラインが形成され
た。市販の粘着テープを貼りつけて剥がし、メッキの状
態を観察するテープ剥離試験を行った結果、銅膜の離れ
は見られず、銅膜と基板との良好な付着が確認された。
【００３８】実施例２ 末端ジアミンポリエチレンオキサイドを膜厚８００ｎｍ
の薄膜に調整し、その上に銅を真空蒸着することによっ
て１０ｗｔ％の銅微粒子を含む銅微粒子分散物を作製
し、銅微粒子濃度が０．５ｗｔ％となるようにエタノー
ルに溶解した。得られた溶液を実施例１と同様のセラミ
ックス基板に回転数２０００ｒｐｍでスピンコート法に
よって塗布した。以下、実施例１と同様の手順により、
セラミックス回路基板上に銅膜の微細ラインを形成し
た。同様のテープ剥離試験を行い、銅膜と基板との良好
な付着が確認された。
の薄膜に調整し、その上に銅を真空蒸着することによっ
て１０ｗｔ％の銅微粒子を含む銅微粒子分散物を作製
し、銅微粒子濃度が０．５ｗｔ％となるようにエタノー
ルに溶解した。得られた溶液を実施例１と同様のセラミ
ックス基板に回転数２０００ｒｐｍでスピンコート法に
よって塗布した。以下、実施例１と同様の手順により、
セラミックス回路基板上に銅膜の微細ラインを形成し
た。同様のテープ剥離試験を行い、銅膜と基板との良好
な付着が確認された。
【００３９】比較例１ 比較例１は従来の無電解メッキによるもので、９６％ア
ルミナからなるセラミックス基板をアルカリ溶液に３０
秒間浸漬して基板表面を粗化し、ＳｎＣｌ2の濃塩酸溶
液中に浸漬して基板表面の感受性化を行い、ＰｄＣｌ2
の濃塩酸溶液中に浸漬して触媒核を形成する。
ルミナからなるセラミックス基板をアルカリ溶液に３０
秒間浸漬して基板表面を粗化し、ＳｎＣｌ2の濃塩酸溶
液中に浸漬して基板表面の感受性化を行い、ＰｄＣｌ2
の濃塩酸溶液中に浸漬して触媒核を形成する。
【００４０】続いて無電解銅メッキ液（奥野製薬工業社
製：ニコロンＵ）を浴槽に入れて浴温を６５°Ｃに調節
し、この中に上記基板を浸漬して膜厚５μｍの銅膜を回
路部分に付着させセラミックス回路基板を作製した。得
られたセラミックス回路基板においては、銅膜と基板と
の良好な密着性は得られたものの、メッキ触媒核に銅微
粒子を用いないためメッキ触媒核のエッチングによる除
去が不可能であり、回路パターン部のみに銅膜を形成す
る方法も採用することができない。
製：ニコロンＵ）を浴槽に入れて浴温を６５°Ｃに調節
し、この中に上記基板を浸漬して膜厚５μｍの銅膜を回
路部分に付着させセラミックス回路基板を作製した。得
られたセラミックス回路基板においては、銅膜と基板と
の良好な密着性は得られたものの、メッキ触媒核に銅微
粒子を用いないためメッキ触媒核のエッチングによる除
去が不可能であり、回路パターン部のみに銅膜を形成す
る方法も採用することができない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本願請求項記載の発明は、
メッキ触媒核として基板に反応接着した銅微粒子を使用
し、所望の回路以外の領域に存在するメッキ触媒核をエ
ッチング処理によって除去し、そして必要な領域にのみ
にメッキ触媒核を露出させ、無電解銅メッキ処理によっ
てこの上に銅膜を作製して回路を形成するセラミックス
回路基板の製造方法であり、セラミックス基板の表面を
粗化する必要もなく、しかもセラミックス基板上に微細
ラインを形成でき、また銅膜と基板との密着力も高く維
持できる効果がある。
メッキ触媒核として基板に反応接着した銅微粒子を使用
し、所望の回路以外の領域に存在するメッキ触媒核をエ
ッチング処理によって除去し、そして必要な領域にのみ
にメッキ触媒核を露出させ、無電解銅メッキ処理によっ
てこの上に銅膜を作製して回路を形成するセラミックス
回路基板の製造方法であり、セラミックス基板の表面を
粗化する必要もなく、しかもセラミックス基板上に微細
ラインを形成でき、また銅膜と基板との密着力も高く維
持できる効果がある。
【図１】本発明の製造工程のうちの焼成工程において、
セラミックス基板上に銅微粒子をメッキ触媒核として固
着させた状態を示す図である。
セラミックス基板上に銅微粒子をメッキ触媒核として固
着させた状態を示す図である。
【図２】本発明の製造工程であり、セラミックス基板の
回路領域に銅微粒子を分散させた状態を示す図である。
回路領域に銅微粒子を分散させた状態を示す図である。
【図３】本発明の製造工程であり、セラミックス基板の
回路部分に銅微粒子を付着させ、該回路部分以外をレジ
スト膜で被覆した状態を示す図である。
回路部分に銅微粒子を付着させ、該回路部分以外をレジ
スト膜で被覆した状態を示す図である。
【図４】本発明の製造工程であり、セラミックス基板を
無電解銅メッキ液に浸漬し、銅微粒子が存在する回路部
分に銅膜を作製した状態を示す図である。
無電解銅メッキ液に浸漬し、銅微粒子が存在する回路部
分に銅膜を作製した状態を示す図である。
【図５】本発明の製造工程であり、図４に示すセラミッ
クス基板からレジスト膜を除去して、微細ラインを有す
るセラミックス回路基板を示す図である。
クス基板からレジスト膜を除去して、微細ラインを有す
るセラミックス回路基板を示す図である。
１ セラミックス基板 ２ 銅微粒子 ３ 回路部分 ４ レジスト膜 ５ 銅導体回路 ６ 銅膜 ７ セラミックス回路基板 ９ 接着生成物
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックス基板表面に銅導体回路を作
製するセラミックス回路基板の製造方法において、銅ま
たは酸化銅から選ばれてなる少なくとも一種であって粒
径が１〜５００ｎｍの微粒子を含む微粒子分散液をセラ
ミックス基板表面に塗布、乾燥し、不活性ガス雰囲気下
にて焼成して銅微粒子のみをメッキ触媒核として固着さ
せる工程、所望の回路以外の領域に存在するメッキ触媒
核をエッチング処理によって除去する工程、所望の回路
以外の領域をレジスト膜で保護し、無電解銅メッキ処理
を行って銅膜を作製する工程、レジスト膜を除去するこ
とにより銅導体回路を作製する工程を含有することを特
徴とするセラミックス回路基板の製造方法。 - 【請求項２】 微粒子分散液が銅または酸化銅から選ば
れてなる少なくとも一種の微粒子を溶剤中に分散させた
ものである請求項１記載のセラミックス回路基板の製造
方法。 - 【請求項３】 微粒子分散液が銅または酸化銅から選ば
れてなる少なくとも一種の微粒子を高分子もしくはオリ
ゴマーのマトリックス中に分散させた請求項１記載のセ
ラミックス回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190635A JP4503792B2 (ja) | 1999-08-11 | 2000-06-26 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-227170 | 1999-08-11 | ||
| JP22717099 | 1999-08-11 | ||
| JP2000190635A JP4503792B2 (ja) | 1999-08-11 | 2000-06-26 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119128A true JP2001119128A (ja) | 2001-04-27 |
| JP4503792B2 JP4503792B2 (ja) | 2010-07-14 |
Family
ID=26527540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190635A Expired - Fee Related JP4503792B2 (ja) | 1999-08-11 | 2000-06-26 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4503792B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703186B1 (en) * | 1999-08-11 | 2004-03-09 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Method of forming a conductive pattern on a circuit board |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157001A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-19 | 東芝ケミカル株式会社 | 導電性ペ−スト |
| JPH02115374A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無電解メッキ方法 |
| JPH04272182A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-09-28 | Abb Patent Gmbh | 部分金属層製造方法および装置 |
| JPH05235508A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Matsushita Electric Works Ltd | セラミック配線板の製造方法 |
| JPH06164110A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-06-10 | Nippon Cement Co Ltd | セラミック配線基板上へのＡｕ導体形成方法 |
| JPH08167768A (ja) * | 1994-12-12 | 1996-06-25 | Mitsubishi Materials Corp | 回路パターンの形成方法及びそのペースト |
| JPH10101462A (ja) * | 1996-09-27 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Works Ltd | セラミック基板への銅メタライズ法 |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000190635A patent/JP4503792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157001A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-19 | 東芝ケミカル株式会社 | 導電性ペ−スト |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703186B1 (en) * | 1999-08-11 | 2004-03-09 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Method of forming a conductive pattern on a circuit board |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4503792B2 (ja) | 2010-07-14 |
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