JP2002141625A

JP2002141625A - 回路基板

Info

Publication number: JP2002141625A
Application number: JP2000331543A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takagi; 俊昭高木
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】シート抵抗を増大させることなく、表面下地導
体層の劣化を防ぐことができ、表面下地導体層とメッキ
の接合性が良好な回路基板を提供する。【解決手段】複数の誘電体層１ａ〜1ｄが積層して成る
基板１の表面に表面下地導体層４、Ｎｉ及びＡｕメッキ
とからなる表面配線導体膜を形成してなる回路基板１０
において、表面下地導体層は、Ａｇを主成分とする金属
１００重量部に対して、白金、ロジウム、ルテニウムの
うち、少なくとも１種類を０．０１〜５重量部（ただ
し、ロジウムは０．２重量部以下）含有し、焼成後の表
面下地導体層のＡｇの平均グレインサイズ径が０．５〜
１０μｍの範囲にあり、かつ表面下地導体層の表面粗さ
（Ｒmax）が２μｍ以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、基板材料に、ガラ
ス−セラミック材料を用いて、低温、例えば８００〜１
０５０℃で焼成可能な回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、焼成温度を８００〜１０５０
℃と比較的低い温度で焼成可能な材料を用いた低温焼成
回路基板が検討されてきた。回路基板の基体構造として
は、ガラス−セラミック層を複数積層して成る多層基板
と、ガラス−セラミックから成る単板基板とがある。基
体が多層基板である場合には、基体の内部に内部配線導
体やビアホール導体をＡｇ系（Ａｇ単体またはＡｇ合金
など）などの低抵抗材料で形成されていた。

【０００３】このような基板材料として、一般にガラス
−セラミック材料、例えば、コージェライト、ムライ
ト、アノートサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイ
ト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、オオスミ
ライト及びその置換誘導体などの結晶相のうち少なくと
も１種類を析出し得る低融点ガラス成分とクリストバラ
イト、石英、コランダム（αアルミナ）のうち少なくと
も１種類のセラミック材料（無機物フィラー）からなっ
ていた。特に、このようなガラス−セラミッ基板の混合
比率はセラミック材料が１０〜６０重量部、低融点ガラ
ス成分が９０重量部〜４０重量部と、低融点ガラス成分
が多いものであった。

【０００４】実際、このような基板材料を用いて、回路
基板を構成するには、回路基板の表面に表面配線導体を
形成する必要がある。また、製造工程上、基板の焼成と
表面配線導体を構成する表面下地導体層の焼成工程を共
通化して、製造方法の簡略化を図ることが考えられてい
た。

【０００５】ここで、表面下地導体層用の導電性ペース
トとして、Ａｕ系導体は、導電性に優れ、化学的にも安
定で、且つ基板との接合性も良く、特に耐候性に優れて
いるが、主成分のＡｕ系金属粉末はコストが高いという
難点がある。

【０００６】また、Ｃｕ系導体は、安価で導電性にも優
れているが、還元雰囲気での焼成が必要となり、そのた
めの焼成炉が必要であり、また、基板材料として耐還元
性の材料を用いる必要がある。

【０００７】これらの難点を解消するために、Ａｇ系
（Ａｇ単体、又はＡｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）導体が多
く用いられてきた。

【０００８】Ａｇ系導体は導電性に優れ、且つコスト的
に有利となり、さらに焼成処理においても大気中で処理
できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ａｇ系
表面下地導体層は、大気中に露出しているため、大気中
の放置により表面が腐食してしまう。例えば、Ａｇ系表
面下地導体層が硫黄成分と反応し硫化したり、塩素成分
と反応したりすることにより、表面下地導体層が腐食す
る。また、基板上のＩＣチップと基板上の表面下地導体
層をＡｕワイヤで接続する際に、Ａｇ系表面下地導体層
ではＡｕワイヤとの接着強度が弱い。そこで、Ａｇ系表
面下地導体層の上にＮｉメッキを施し、さらにその上に
Ａｕメッキを施す必要がある。

【００１０】しかしながら、ＡｕメッキはＡｇ系表面下
地導体層の表面状態の影響を受けやすく、メッキ剥がれ
が起きるという問題があった。

【００１１】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、Ａｇ系表面下地導体層にＮ
ｉ／Ａｕメッキを施した際、Ａｇ系表面下地導体層とメ
ッキの接合性が良好であり、かつ実際の工程に適した回
路基板を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の回路基板は、セ
ラミック基板の表面にＡｇ系表面下地導体層を設けると
ともに、該Ａｇ系表面下地導体層上にＮｉ／Ａｕメッキ
を被着した表面導体層を形成してなる回路基板におい
て、前記Ａｇ系表面下地導体層は、Ａｇ１００重量部に
対して、白金、ロジウム、ルテニウムのうち、少なくと
も１種類を０．０１〜５重量部（ただし、ロジウムは０
〜０．２重量部）含有してなり、且つ前記Ａｇ系表面下
地導体層のＡｇの平均粒子径が０．５〜１０μｍの範囲
にあるとともに、且つ前記Ａｇ系表面下地導体層の表面
粗さ（Ｒmax）が２μｍ以下であることした。尚、焼成
後、表面下地導体層の焼結したＡｇのグレインサイズ平
均粒径を０．５〜１０μｍの範囲とするには、出発原料
である導電性ペースト中のＡｇ粉末の平均粒径を０．３
〜５.０μｍ程度としたり、また、焼結条件、例えば焼
結時間、ピーク温度を制御した。

【００１３】

【作用】本発明では、表面下地導体層は、Ａｇを主成分
とする金属１００重量部に対して、白金、ロジウム、ル
テニウムのうち、少なくとも１種類を０．０１〜５重量
部（ただし、ロジウムは０．２重量部以下）含有し、焼
成後の表面下地導体層のＡｇのグレインサイズ（平均粒
径）が０．５〜１０μｍの範囲にあり、かつ表面下地導
体層の表面粗さ（Ｒmax）が２μｍ以下である。

【００１４】すなわち、Ａｇを主成分とする金属１００
重量部に対して、白金、ロジウム、ルテニウムのうち、
少なくとも１種類を０．０１〜５重量部（ただし、ロジ
ウムは０．２重量部以下）含有しているため、表面下地
導体層の焼結時のＡｇ粒子の粒成長を抑え、グレインサ
イズを小さく維持することができる。これにより、表面
下地導体層の表面の平滑性が良好になるため、Ａｇ系表
面下地導体層上にＮｉ及びＡｕメッキを被着しても、安
定した密着牲が維持できる。

【００１５】なお、上記含有量が０．０１重量部を下回
ると、焼成時に表面下地導体層のＡｇのグレインサイズ
を小さく維持する効果が現れにくくなる。一方、５重量
部を上回ると、白金、ルテニウム自身は焼結しないた
め、Ａｇ粉末の焼結を妨げ、逆にシート抵抗が増大化さ
せてしまう傾向がある。また、ロジウムはＡｇ粉末の焼
結を妨げやすいため、ロジウムを含有量する場合には、
は０．２重量部以下とする重要である。

【００１６】また、焼成後の表面下地導体層のＡｇのグ
レインサイズが０．５μｍより小さいと、粒界の面積が
大きくなり、Ａｇのグレインどうしの緻密な接触が達成
できず、シート抵抗が増大してしまう。一方、１０μｍ
より大きいと、表面下地導体層の腐食が起こりやすくな
り、また、Ａｇ系表面下地導体層の平滑牲が損なわれ、
Ｎｉ及びＡｕメッキなどを安定した被着できなくなる。

【００１７】このように表面下地導体層の表面粗さ（Ｒ
max）が２μｍ以下であるため、Ａｇ系表面下地導体層
とＮｉ及びＡｕメッキの接合性が良好となり、このＮｉ
及びＡｕメッキを介してボンディングワイヤ、パンプに
よる超音波融着が確実に行なえる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回路基板を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係る回路基板の断
面図である。図１において、１は積層基板、２は積層基
板１内に形成された内部配線導体、３は積層基板１内に
形成されたビアホール導体、４は積層基板１の表面に形
成した表面導体層を構成する表面下地導体層、５はＩＣ
チップ部品であり、６は他の電子部品である。尚、表面
導体層は、表面下地導体層４及び下地導体層４の表面を
Ｎｉ及びＡｕメッキ層４が被着されて構成されている。
尚、以下において、表面下地導体層を符号４で示し、Ｎ
ｉ及びＡｕメッキ層を４１で示す。

【００１９】積層基板１は、ガラス−セラミック材料か
ら成る誘電体層１ａ〜1dと、誘電体層１ａ〜1dの各層間
に、所定回路網を達成したり、容量成分を発生するため
の内部配線導体２が配置されている。

【００２０】また、誘電体層１ａ〜1ｄには、その層の
厚み方向を貫くビアホール導体３が形成されている。

【００２１】さらに、誘電体層１ａ〜1ｄを積層した積
層基板１の表面には、表面下地導体層４が形成されてい
る。

【００２２】誘電体層１ａ〜1ｄは、例えば８５０〜１
０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能にするガラス
ーセラミック材料からなる。具体的なセラミック材料と
しては、クリストバライト、石英、コランダム（αアル
ミナ）、ムライト、コージライトなどの絶縁セラミック
材料、ＢａＴｉＯ₃ 、Ｐｂ₄Ｆｅ₂Ｎｂ₂Ｏ₁₂、ＴｉＯ₂な
どの誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍ
ｎ−Ｚｎフェライト（広義の意味でセラミックという）
などの磁性体セラミック材料などが挙げられる。なお、
その平均粒径１．０〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜
４．０μｍに粉砕したものを用いる。また、セラミック
材料は２種以上混合して用いられてもよい。特に、コラ
ンダムを用いた場合、コスト的に有利となる。

【００２３】ガラス成分のフリットは、焼成処理するこ
とによってコージェライト、ムライト、アノーサイト、
セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ド
ロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネ
ル構造の結晶相を析出するものであればよく、例えば、
Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土類酸
化物を含むガラスフリットが挙げられる。この様なガラ
スフリットは、ガラス化範囲が広くまた屈伏点が６００
〜８００℃付近となっている。

【００２４】この誘電体層１ａ〜1ｄの厚みは、例えば
１００〜３００μｍ程度である。

【００２５】内部配線導体２、ビアホール導体３は、Ａ
ｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−ＰｔなどのＡｇ合
金）を主成分とする導体膜（導体）からなり、内部配線
導体２の厚みは８〜１５μｍ程度である。また、ビアホ
ール導体３の直径は任意な値とすることができるが、大
径化として低抵抗化するために、８０〜３５０μｍとし
ている。特に、ビアホール導体３は、Ａｇ系材料、β石
英、誘電体層１ａ〜1ｄを構成するガラス成分と概略同
一のガラス成分、コージェライト、ムライト、アノーサ
イト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイ
ト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶や
スピネル構造の結晶相を析出し得る、例えばＢ₂Ｏ₃、Ｓ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含む
ガラスフリットが挙げられる。

【００２６】なお、誘電体層１ａ〜1ｄ内のガラス成分
と概略同一のガラス成分とは、誘電体層１ａ〜1ｄに含
有されるガラス成分と全く同じ成分か、組成比率を若干
変更したもの、特性改善のために添加物を加えたもの、
基本特性（熱特性）を大きく変化させない程度で組成を
変更・削除したものであってもよい。

【００２７】表面下地導体層４は、Ａｇ系（Ａｇ単体、
Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−ＰｔなどのＡｇ合金）を主成分とす
る導体膜から成り、その表面にＮｉ及びＡｕメッキ層４
１が被着形成される。積層基板１の表面導体層は所定回
路網を形成するとともに、半田を介して接合される電子
部品６の接続パッドとなったり、また、厚膜抵抗膜、厚
膜コンデンサ素子の端子電極となる。特に、内部配線導
体２との接続において、表面下地導体層４は、誘電体層
１ａから露出するビアホール導体３と接続する。

【００２８】本発明の特徴的なことは、表面下地導体層
４は、Ａｇを主成分とする金属１００重量部に対して、
白金、ロジウム、ルテニウムのうち、少なくとも１種類
を０．０１〜５重量部（ただし、ロジウムは０．２重量
部以下）含有し、焼成後の表面下地導体層の平均グレイ
ンサイズ径が０．５〜１０μｍの範囲にあり、かつ表面
下地導体層の表面粗さ（Ｒmax）が２μｍ以下である。

【００２９】ここで、白金、ロジウム、ルテニウムは、
そのうち１種類のみ含有してもよく、２種類、あるいは
３種類全てを含有してもよい。すなわち、その合計がＡ
ｇを主成分とする金属１００重量部に対して、０．０１
〜５重量部になることが重要である。ただし、ロジウム
は０．２重量部以下であることが必要である。

【００３０】また、焼成後の表面下地導体層４の平均グ
レインサイズ径は、導電性ペースト中のＡｇの粒径や、
焼成条件等を制御することにより達成できる。例えば、
Ａｇの平均グレインサイズ径は、０．３〜０．５μｍと
すれば、白金、ロジウム、ルテニウムのＡｇ粉末の粒成
長抑制機能が作用して、焼結後のＡｇの平均粒系を０．
５〜１０μｍとすることができる。

【００３１】また、ＩＣチップ部品５は、ＩＣチップ部
品５の下面に形成したパンプ部材、ＡｌまたはＡｕのボ
ンディング細線を介して表面下地導体層４上のＮｉ及び
Ａｕメッキ層４１に接合されている。さらに、電子部品
６は、電子装置やトランジスタなどが例示でき、表面下
地導体層４上のＮｉ及びＡｕメッキ層４１に半田を介し
て接続されている。

【００３２】次に、回路基板１０の製造方法について説
明する。

【００３３】まず、積層体１の誘電体層１ａ〜1ｄとな
る大型のグリーンシート、内部配線導体２、ビアホール
導体３を形成するための例えばＡｇ系の導電性ペース
ト、表面下地導体層を形成するための、例えばＡｇ系の
導電性ペーストをペーストを用意する。

【００３４】グリーンシートは、複数の回路基板を抽出
できるように、複数の回路基板領域を有しており、ガラ
ス−セラミック材料から成っている。例えば、セラミッ
ク粉末、低融点ガラス成分のフリット、有機バインダ、
有機溶剤を均質混練したスラリーを、ドクターブレード
法によって所定厚みにテープ成型して、所定大きさに切
断してシートを作成する。

【００３５】上述のセラミック材料とガラス材料との構
成比率は、８５０〜１０５０℃の比較的低温で焼成する
ために、セラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、好ましく
は３０〜５０ｗｔ％であり、ガラス材料が９０〜４０ｗ
ｔ％、好ましくは７０〜５０ｗｔ％である。

【００３６】有機バインダは、固形分（セラミック粉
末、低融点ガラス成分のフリット）との濡れ性も重視す
る必要があり、比較的低温で且つ短時間の焼成工程で焼
失できるように熱分解性に優れたものが好ましく、アク
リル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキ
シル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和
化合物が好ましい。

【００３７】溶剤として、有機系溶剤、水系溶剤を用い
ることができる。例えば、有機溶剤の場合には、２，
２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールモノイソ
ベンチートなどが用いられ、水系溶剤の場合には、水溶
性である必要があり、モノマー及びバインダには、親水
性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されている。

【００３８】その付加量は酸価で表せば２〜３００であ
り、好ましくは５〜１００である。付加量が少ない場合
は水への溶解性、固定成分の粉末の分散性が悪くなり、
多い場合は熱分解性が悪くなるため、付加量は、水への
溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、上述の範囲で適
宜付加される。

【００３９】次に、誘電体層１ａ〜1ｄとなるグリーン
シートの各回路基板領域に、ビアホール導体３となる貫
通穴をパンチングによって形成する。同時に、該貫通穴
にビアホール導体３となる導体をＡｇ系導電性ペースト
の印刷・充填によって形成する。また、誘電体層１ｂ〜
1ｄとなるグリーンシート上には、内部配線導体２とな
る導体膜を、Ａｇ系導電性ペーストの印刷・乾燥によっ
て形成する。さらに、誘電体層１ａとなるグリーンシー
ト上には、表面下地導体層４となる導体膜を、Ａｇ系導
電性ペーストの印刷・乾燥によって形成する。

【００４０】ここで、ビアホール導体３、内部配線導体
膜２のＡｇ系導電性ペーストは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａ
ｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）粉末、ホウ珪酸系低融点ガラ
スフリット、エチルセルロースなどの有機バインダ、溶
剤を均質混合したものが用いられる。

【００４１】また、表面下地導体層４のＡｇ系導電性ペ
ーストは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合
金）粉末、白金、ロジウム、ルテニウムの少なくとも種
類の金属粉末、低融点ガラスフリット、有機バインダ、
溶剤を均質混合したものが用いられる。

【００４２】次に、各回路基板領域にビアホール導体３
となる導体、内部配線導体２となる導体膜が形成された
誘電体層１ｂ〜1ｄとなるグリーンシート、表面下地導
体層４となる導体膜が形成された誘電体層１ａとなるグ
リーンシートを、積層順に応じて積層し、例えば６０ｋ
ｇｆ／ｃｍ³の圧力で圧着等で一体化して大型積層体を
形成する。

【００４３】次に、未焼成状態の大型積層体に、各回路
基板領域を区画するように分割溝を形成する。

【００４４】次に、未焼成状態の大型積層体を、酸化性
雰囲気または大気雰囲気で同時焼成処理する。なお、こ
の焼成工程は、脱バインダ過程と焼結過程からなる。

【００４５】脱バインダ過程は、誘電体層１ａ〜1ｄと
なるグリーンシート、内部配線導体２となる導体膜、ビ
アホール導体３となる導体、表面下地導体層４となる導
体膜に含まれる有機成分を焼失・除去させるためのもの
であり、例えば５００〜６００℃の温度領域で行われ
る。

【００４６】また、焼結過程は、ガラス−セラミックの
グリーンシートのガラス成分を結晶化させると同時にセ
ラミック粉末の粒界に均一に分散させ、積層体に一定強
度を与え、内部配線導体２となる導体膜、ビアホール導
体３となる導体、表面下地導体層４となる導体膜の導電
材料の金属粉末、Ａｇ粉末を粒成長させ、低抵抗化させ
て、誘電体層１ａ〜1ｄと一体化させるものである。こ
れは、ピーク温度８５０〜１０５０℃に達するまでに行
われる。

【００４７】ここで、ガラス−セラミック材料が焼結反
応（焼結収縮）を開始する温度（約６００℃）よりも低
い温度（例えば５５０℃）で、導電材料の金属粉末が
（焼結収縮）を開始することになる。

【００４８】これにより、各回路基板領域の内部に内部
配線導体２、ビアホール導体３が形成され、且つ表面に
表面下地導体層４が形成された大型回路基板が達成され
ることになる。

【００４９】次に、表面下地導体層４上に、無電解また
は電解メッキによって、Ｎｉ及びＡｕメッキ層４１を被
着する。

【００５０】次に、表面下地導体層４に接続する厚膜抵
抗素子、各種電子部品６を半田などで接合・実装を行
う。

【００５１】最後に、各回路基板を区画する分割溝に沿
って分割処理を行う。これにより、大型回路基板から
は、図１に示す複数の回路基板１０が抽出されることに
なる。

【００５２】以上のように、本発明では、表面下地導体
層４は、Ａｇを主成分とする金属１００重量部に対し
て、白金、ロジウム、ルテニウムのうち、少なくとも１
種類を０．０１〜５重量部（ただし、ロジウムは０．２
重量部以下）含有し、焼成後の表面下地導体層のＡｇの
平均グレインサイズ径が０．５〜１０μｍの範囲にあ
り、かつ表面下地導体層の表面粗さ（Ｒmax）が２μｍ
以下である。すなわち、Ａｇ系導電性ペーストにおいて
は、Ａｇの平均粒子径を０．３〜５．０μｍに設定す
る。

【００５３】これにより、白金、ロジウム、ルテニウム
のうち、少なくとも１種類が、表面下地導体層の焼結時
のＡｇ粒子の粒成長を抑え、焼成後のＡｇ粉末の平均グ
レインサイズ径を小さくすることができる。これによ
り、表面下地導体層４の平滑性が良好になるため、Ａｇ
系表面下地導体層４上のＮｉ及びＡｕメッキの接合性が
良好となる。

【００５４】なお、上記白金、ロジウム、ルテニウムの
含有量が０．０１重量部を下回ると、表面下地導体層４
のＡｇの平均グレインサイズ径を小さく維持する効果が
現れにくくなる。一方、白金、ルテニウムが５重量部を
越えると、白金、ルテニウム、自身は焼結しないため、
Ａｇ粉末の粒界に存在して、Ａｇの焼結を妨げ、シート
抵抗を増大させてしまう。う。また、ロジウムはＡｇ粉
末の焼結を妨げやすいため、ロジウムの含有量は０．２
重量部以下であることが必要である。

【００５５】また、焼成後の表面下地導体層４のＡｇの
平均グレインサイズ径が０．５μｍより小さいと、粒界
の面積が大きくなるため、シート抵抗を増大させてしま
う。一方、１０μｍを越えると、Ａｇ系表面下地導体層
の平滑牲が損なわれ、Ｎｉ及びＡｕメッキ層４１との接
合性が悪くなり、ボンディングワイヤやバンプ６を介し
て、ＩＣチップ部品５を接合しても、安定した接合が困
難となる。

【００５６】さらに、表面下地導体層４の表面粗さ（Ｒ
max）が２μｍ以下であるため、Ａｇ系表面下地導体層
とメッキの接合性が良好となる。

【００５７】

【実施例】次に本発明について、実施例に基づき、更に
詳細に説明する。

【００５８】本発明者は、上記製造方法により、回路基
板１０を作製した。なお、誘電体層は１００μｍ×５
層、内部配線導体２及び表面下地導体層４の厚みは１０
μｍとなるようにした。

【００５９】試料番号１は、白金、ロジウム、ルテニウ
ムを添加しなかった。

【００６０】試料番号２〜４は、白金を添加した場合で
あり、その添加量をＡｇ１００重量部に対して０．０１
〜６重量部とした。焼成後の表面下地導体層４のＡｇの
平均グレインサイズ径が２．０〜３．０μｍの範囲にな
るよう導電性ペーストのＡｇの平均粒径を１．０〜１．
５μｍとした。

【００６１】試料番号５〜７は、ロジウムの添加量を
０．０１〜３重量部とし、焼成後の表面下地導体層４の
Ａｇの平均グレインサイズ径が０．５〜５．０μｍの範
囲になるよう導電性ペーストのＡｇの平均粒径を０．３
〜２．０μｍとした。

【００６２】試料番号８〜１０は、ルテニウムの添加量
を０．０１〜６重量部とし、焼成後の表面下地導体層４
のＡｇの平均グレインサイズ径が０．５〜５．０μｍの
範囲になるよう導電性ペーストのＡｇの平均粒径を０．
３〜２．０μｍとした。

【００６３】試料番号１１、１２は、ルテニウムの添加
量を３重量部とし、焼成後の表面下地導体層４のＡｇの
平均グレインサイズ径が０．４、２．５μｍとなるよう
にした。導電性ペーストのＡｇの平均粒径を０．２μ
ｍ、１．５μｍとした。

【００６４】なお、焼成後の表面下地導体層４のＡｇの
平均グレインサイズ径は、導電性ペースト中のＡｇの粒
径以外にも、焼成時間などによって大きく左右される
が、その粒径及び焼成時間などの焼成条件を総合的に制
御することにより調節した。

【００６５】すなわち、表面下地導体層４を研磨し、Ｓ
ＥＭ像を写真撮影し、得られたＳＥＭ像に複数の線を引
き、各線の長さを各線が通ったグレインの数で割った値
の平均値を求め、さらにＳＥＭ像の倍率で割ることによ
り算出した。

【００６６】表面下地導体層４の表面粗さRmaxの測定方
法は、日本工業規格（ＪＩＳＢ０６０１）に規定され
ており、本発明においてもこれに準拠して、触針式の表
面粗さ計を用いて測定した。

【００６７】このようにして得られた回路基板１０のメ
ッキ剥がれ試験、シート抵抗を測定、評価した。その結
果を表１に示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】表面下地導体層４とメッキの接合性の尺度
としてのメッキ剥がれ試験は、メッキ後の表面配線導体
にＡｕワイヤボンディングを施し、その後ピンセットで
ワイヤを引っ張り、表面下地導体層４１とメッキ層との
界面で剥がれるかどうかを調べた。試料数は７２０本と
し、この界面でメッキが剥がれた試料の数が０本のもの
を良好とした。

【００７０】また、シート抵抗（ｍΩ／□）は、長さ
（Ｌ）及び幅（Ｗ）が１００：１の寸法関係（Ｌ／Ｗ＝
１００／１）を有するパターンとされた厚膜導体上の２
点を、周知の４端子法（ホイートストンブリッジを用い
た抵抗値測定方法）によって測定し、膜厚換算によって
シート抵抗値を求めた。シート抵抗の評価として、３．
０ｍΩ／□以下であれば、実用的な条件を満足するもの
とした。

【００７１】表１に示すように、表面下地導体層４が、
Ａｇを主成分とする金属１００重量部に対して、白金、
ロジウム、ルテニウムのうち、少なくとも１種類を０．
０１〜５重量部（ただし、ロジウムは０．２重量部以
下）含有し、焼成後の表面下地導体層のＡｇの平均グレ
インサイズ径が０．５〜１０μｍの範囲にあり、かつ表
面下地導体層の表面粗さ（Ｒmax）が２μｍ以下である
場合、（試料番号２〜３，５〜６，８〜９）、メッキが
剥がれた試料の数は０本、シート抵抗が３．０ｍΩ／□
以下となった。

【００７２】これに対し、白金、ロジウム、ルテニウム
を含有しない場合（試料番号１）、Ａｇの平均グレイン
サイズ径が３５μｍとＡｇ粉末の粒成長が激しく、メッ
キが剥がれた試料の数は２本となった。一方、白金を６
重量部含有し、表面下地導体層４の表面粗さ（Ｒmax）
が２．３μｍである場合（試料番号４）、メッキが剥が
れた試料の数は１本となり、シート抵抗が３．２ｍΩ／
□となった。

【００７３】また、ロジウムを０．３重量部含有し、表
面下地導体層の表面粗さ（Ｒmax）が２．２μｍである
場合（試料番号７）、Ａｕメッキが剥がれた試料の数は
１本となり、シート抵抗が３．３ｍΩ／□となった。

【００７４】さらに、ルテニウムを６重量部含有し、表
面下地導体層の表面粗さ（Ｒmax）が２．２μｍである
場合（試料番号１０）、Ａｕメッキが剥がれた試料の数
は１本となり、シート抵抗が３．２ｍΩ／□となった。

【００７５】また、焼成後の表面下地導体層４のＡｇの
平均グレインサイズ径が０．４μｍになるようにした場
合（試料番号１１）、シート抵抗が３．２ｍΩ／□とな
った。一方、Ａｇの平均グレインサイズ径が２．５μｍ
になるようにした場合（試料番号１２）、Ａｕメッキが
剥がれた試料の数は２本となった。

【００７６】なお、Ａｇの平均グレインサイズ径の制御
では、焼成条件、例えば焼成時間（時間が長ければグレ
インサイズが大きくなる）、焼成ピーク温度（温度が高
ければグレインサイズが大きくなる）を制御して、焼成
後のグレインサイズを制御してもよい。

【００７７】また、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表面下
地導体層は、Ａｇ１００重量部に対して、白金、ロジウ
ム、ルテニウムのうち、少なくとも１種類を０．０１〜
０．５重量部（ただし、ロジウムの上限は、０．２重量
部）含有し、且つ焼成後の表面下地導体層のＡｇの平均
グレインサイズ径が２μｍ以下の範囲とすることがで
き、シート抵抗を増大させることなく、表面下地導体層
の劣化を防ぐことができ、表面下地導体層とメッキの接
合性が良好となり、ボンディングワイヤまたはバンプと
の接合牲が飛躍的に向上する回路基板となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板の断面図である。

【符号の説明】

１０回路基板１積層基板１ａ〜1ｄ誘電体層２内部配線３スルーホール導体４表面下地導体層５ＩＣチップ部品６電子部品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基板の表面にＡｇ系表面下地
導体層を設けるとともに、該Ａｇ系表面下地導体層上に
Ｎｉ／Ａｕメッキを被着した表面導体層を形成してなる
回路基板において、前記Ａｇ系表面下地導体層は、Ａｇ１００重量部に対し
て、白金、ロジウム、ルテニウムのうち、少なくとも１
種類を０．０１〜５重量部（ただし、ロジウムは０〜
０．２重量部）含有してなり、且つ前記Ａｇ系表面下地
導体層のＡｇの平均粒子径が０．５〜１０μｍの範囲に
あるとともに、且つ前記Ａｇ系表面下地導体層の表面粗
さ（Ｒmax）が２μｍ以下であることを特徴とする回路
基板。