JP2003007923A - 配線基板 - Google Patents
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- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
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Abstract
(57)【要約】
【課題】配線層の電気抵抗が高く、高周波信号にロス等
が発生する。 【解決手段】熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミッ
クス焼結体から成る絶縁基体１と、該絶縁基体１と同時
焼成により絶縁基体１に一体的に形成されたタングステ
ンおよび／またはモリブデンと、銅とから成る配線層２
とで構成される配線基板４であって、前記配線層２の露
出表面にはニッケルめっき層７と、銅または金めっき層
８が順次被着されており、かつ配線層２とニッケルめっ
き層７とが拡散接合されている。
が発生する。 【解決手段】熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミッ
クス焼結体から成る絶縁基体１と、該絶縁基体１と同時
焼成により絶縁基体１に一体的に形成されたタングステ
ンおよび／またはモリブデンと、銅とから成る配線層２
とで構成される配線基板４であって、前記配線層２の露
出表面にはニッケルめっき層７と、銅または金めっき層
８が順次被着されており、かつ配線層２とニッケルめっ
き層７とが拡散接合されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化アルミニウム
質焼結体等のセラミックスを絶縁基体とする配線基板に
関し、詳細には銅を主成分とする低抵抗導体から成り、
かつ絶縁基体と同時焼成によって形成された表面配線層
を具備した配線基板に関するものである。
質焼結体等のセラミックスを絶縁基体とする配線基板に
関し、詳細には銅を主成分とする低抵抗導体から成り、
かつ絶縁基体と同時焼成によって形成された表面配線層
を具備した配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の高集積化に伴い、半
導体装置から発生する熱も増加している。半導体装置の
誤作動をなくすためには、このような熱を装置外に放出
可能な配線基板が必要とされている。一方、電気的な特
性としては、演算速度の高速化により、信号の遅延が問
題となり、導体損失の小さい、つまり低抵抗の導体を用
いることが要求されてきた。
導体装置から発生する熱も増加している。半導体装置の
誤作動をなくすためには、このような熱を装置外に放出
可能な配線基板が必要とされている。一方、電気的な特
性としては、演算速度の高速化により、信号の遅延が問
題となり、導体損失の小さい、つまり低抵抗の導体を用
いることが要求されてきた。
【０００３】このような半導体素子を搭載した配線基板
としては、その信頼性の点から、酸化アルミニウム質焼
結体を絶縁基体とし、その表面あるいは内部にタングス
テンやモリブデンなどの高融点金属からなる配線層を被
着形成したセラミック配線基板が多用されている。とこ
ろが、従来から多用されている高融点金属からなる配線
層では、抵抗を高々８ｍΩ／□程度までしか低くできな
かった。
としては、その信頼性の点から、酸化アルミニウム質焼
結体を絶縁基体とし、その表面あるいは内部にタングス
テンやモリブデンなどの高融点金属からなる配線層を被
着形成したセラミック配線基板が多用されている。とこ
ろが、従来から多用されている高融点金属からなる配線
層では、抵抗を高々８ｍΩ／□程度までしか低くできな
かった。
【０００４】これに対して、近年に至り、低抵抗導体で
ある銅や銀と同時焼成可能な、いわゆるガラスセラミッ
クスを用いた多層配線基板が提案されている。ところ
が、ガラスセラミックスの熱伝導率は高々数Ｗ／ｍ・ｋ
しかなく、前記熱的問題を解決することが難しくなって
きている。
ある銅や銀と同時焼成可能な、いわゆるガラスセラミッ
クスを用いた多層配線基板が提案されている。ところ
が、ガラスセラミックスの熱伝導率は高々数Ｗ／ｍ・ｋ
しかなく、前記熱的問題を解決することが難しくなって
きている。
【０００５】そこで、この熱的問題と、電気的問題点と
を同時に解決する方法として、本出願人は先に酸化アル
ミニウムを主成分とし、マンガン化合物をＭｎＯ2換算
で２．０〜６．０重量％の割合で含有する相対密度が９
５％以上のセラミックスからなる絶縁基体と、該絶縁基
体の少なくとも表面に該絶縁基体との同時焼成によって
形成され、銅（Ｃｕ）を１０〜７０体積％、タングステ
ン（Ｗ）及び／またはモリブデン（Ｍｏ）を３０〜９０
体積％の割合で含有し、かつ銅からなるマトリックス中
にタングステン及び／またはモリブデンが平均粒径１〜
１０μｍの粒子として分散含有してなる配線層とから成
る配線基板を提案した（特開平１０−２４４２３７号参
照）。
を同時に解決する方法として、本出願人は先に酸化アル
ミニウムを主成分とし、マンガン化合物をＭｎＯ2換算
で２．０〜６．０重量％の割合で含有する相対密度が９
５％以上のセラミックスからなる絶縁基体と、該絶縁基
体の少なくとも表面に該絶縁基体との同時焼成によって
形成され、銅（Ｃｕ）を１０〜７０体積％、タングステ
ン（Ｗ）及び／またはモリブデン（Ｍｏ）を３０〜９０
体積％の割合で含有し、かつ銅からなるマトリックス中
にタングステン及び／またはモリブデンが平均粒径１〜
１０μｍの粒子として分散含有してなる配線層とから成
る配線基板を提案した（特開平１０−２４４２３７号参
照）。
【０００６】この配線基板によれば、絶縁基体が酸化ア
ルミニウム質焼結体等から成り、かつ相対密度が高く緻
密であるため熱伝導性が、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上と高く、
また、配線層が低抵抗の銅を含有するためシート抵抗を
約４ｍΩ／□程度と低くすることができる。
ルミニウム質焼結体等から成り、かつ相対密度が高く緻
密であるため熱伝導性が、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上と高く、
また、配線層が低抵抗の銅を含有するためシート抵抗を
約４ｍΩ／□程度と低くすることができる。
【０００７】このような配線基板は、例えば、酸化アル
ミニウムを主成分とし、酸化マンガン（ＭｎＯ2）を
２．０〜６．０重量％の割合で含有するセラミック成分
を含有するグリーンシートの表面に、銅粉末を１０〜７
０体積％、平均粒径が１〜１０μｍのタングステン及び
／またはモリブデンを３０〜９０体積％の割合で含有し
てなる導体ペーストを回路パターン状に印刷塗布した
後、該グリーンシートを積層し、非酸化性雰囲気中で最
高焼成温度が１２００〜１５００℃となる条件で焼成す
ることによって製作される。
ミニウムを主成分とし、酸化マンガン（ＭｎＯ2）を
２．０〜６．０重量％の割合で含有するセラミック成分
を含有するグリーンシートの表面に、銅粉末を１０〜７
０体積％、平均粒径が１〜１０μｍのタングステン及び
／またはモリブデンを３０〜９０体積％の割合で含有し
てなる導体ペーストを回路パターン状に印刷塗布した
後、該グリーンシートを積層し、非酸化性雰囲気中で最
高焼成温度が１２００〜１５００℃となる条件で焼成す
ることによって製作される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記配
線基板は配線層のシート抵抗が約４ｍΩ／□と従来品に
比し低いものの、ミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号
を使用する半導体素子が搭載され、配線層に高周波信号
が伝播された場合には電気抵抗はまだまだ大きく、伝播
する高周波信号にロスを発生させてしまうためより一層
低抵抗とする必要がある。
線基板は配線層のシート抵抗が約４ｍΩ／□と従来品に
比し低いものの、ミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号
を使用する半導体素子が搭載され、配線層に高周波信号
が伝播された場合には電気抵抗はまだまだ大きく、伝播
する高周波信号にロスを発生させてしまうためより一層
低抵抗とする必要がある。
【０００９】そこで配線層の表面に低電気抵抗の銅や金
から成るめっき層を被着させておくことが考えられる。
から成るめっき層を被着させておくことが考えられる。
【００１０】しかしながら、配線層の表面に銅や金から
成るめっき層を被着させた場合、配線層にはタングステ
ンやモリブデンといった銅や金から成るめっき層に対し
て密着性の悪い金属が含有されており、配線層と銅や金
から成るめっき層との密着強度が弱いことから外力印加
によってめっき層が配線層の表面から剥がれるという欠
点が誘発されてしまう。
成るめっき層を被着させた場合、配線層にはタングステ
ンやモリブデンといった銅や金から成るめっき層に対し
て密着性の悪い金属が含有されており、配線層と銅や金
から成るめっき層との密着強度が弱いことから外力印加
によってめっき層が配線層の表面から剥がれるという欠
点が誘発されてしまう。
【００１１】また銅および金は半田等の低融点ロウ材に
対して拡散し易いことから、配線層に半導体素子を錫−
鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合したり、配線層を
外部電気回路基板の配線導体に低融点ロウ材を介して接
合したりする際、銅や金のめっき層が低融点ロウ材に容
易に拡散吸収されて低融点ロウ材と接する配線層表面に
前記低融点ロウ材と接合性の悪いタングステンやモリブ
デンが現われてしまい、その結果、低融点ロウ材の配線
層に対する接合強度が劣化し、接合の信頼性が大きく低
下するという欠点が誘発されてしまう。
対して拡散し易いことから、配線層に半導体素子を錫−
鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合したり、配線層を
外部電気回路基板の配線導体に低融点ロウ材を介して接
合したりする際、銅や金のめっき層が低融点ロウ材に容
易に拡散吸収されて低融点ロウ材と接する配線層表面に
前記低融点ロウ材と接合性の悪いタングステンやモリブ
デンが現われてしまい、その結果、低融点ロウ材の配線
層に対する接合強度が劣化し、接合の信頼性が大きく低
下するという欠点が誘発されてしまう。
【００１２】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は配線基板の熱伝導性を高くし、かつ電気
抵抗を高周波信号の伝播においても問題とならないよう
な小さな値としたミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号
を使用する半導体素子の搭載が可能な量産性に優れた配
線基板を提供することにある。
で、その目的は配線基板の熱伝導性を高くし、かつ電気
抵抗を高周波信号の伝播においても問題とならないよう
な小さな値としたミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号
を使用する半導体素子の搭載が可能な量産性に優れた配
線基板を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱伝導率が１
０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体から成る絶縁基
体と、該絶縁基体と同時焼成により絶縁基体に一体的に
形成されたタングステンおよび／またはモリブデンと、
銅とから成る配線層とで構成される配線基板であって、
前記配線層の露出表面にはニッケルめっき層と、銅また
は金めっき層が順次被着されており、かつ配線層とニッ
ケルめっき層とが拡散接合されていることを特徴とする
ものである。
０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体から成る絶縁基
体と、該絶縁基体と同時焼成により絶縁基体に一体的に
形成されたタングステンおよび／またはモリブデンと、
銅とから成る配線層とで構成される配線基板であって、
前記配線層の露出表面にはニッケルめっき層と、銅また
は金めっき層が順次被着されており、かつ配線層とニッ
ケルめっき層とが拡散接合されていることを特徴とする
ものである。
【００１４】また本発明は、前記配線層とニッケルめっ
き層との拡散領域の厚みが、０．５μｍ乃至２．０μｍ
であることを特徴とするものである。
き層との拡散領域の厚みが、０．５μｍ乃至２．０μｍ
であることを特徴とするものである。
【００１５】本発明の配線基板によれば、絶縁基体を熱
伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体で形
成したことから得られる配線基板は熱伝導率が良好で、
半導体装置の熱を装置外に効率よく放散させることがで
き、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期間に
わたり正常、かつ安定に作動させることができる。
伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体で形
成したことから得られる配線基板は熱伝導率が良好で、
半導体装置の熱を装置外に効率よく放散させることがで
き、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期間に
わたり正常、かつ安定に作動させることができる。
【００１６】また本発明の配線基板によれば、配線層の
表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっ
き層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となす
ことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周
波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させる
ことが可能となる。
表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっ
き層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となす
ことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周
波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させる
ことが可能となる。
【００１７】更に本発明の配線基板によれば、タングス
テンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の
表面にニッケルめっき層と、銅または金めっき層を順次
被着させるとともに配線層とニッケルめっき層とを拡散
接合させたことから、配線層とニッケルめっき層との接
合、ニッケルめっき層と銅または金めっき層との接合が
極めて強固となり、外力印加によって、ニッケルめっき
層が配線層表面から、銅または金めっき層がニッケルめ
っき層表面から、それぞれ容易に剥がれることはない。
テンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の
表面にニッケルめっき層と、銅または金めっき層を順次
被着させるとともに配線層とニッケルめっき層とを拡散
接合させたことから、配線層とニッケルめっき層との接
合、ニッケルめっき層と銅または金めっき層との接合が
極めて強固となり、外力印加によって、ニッケルめっき
層が配線層表面から、銅または金めっき層がニッケルめ
っき層表面から、それぞれ容易に剥がれることはない。
【００１８】また更に本発明によれば、配線層の表面に
低融点ロウ材との接合性が良好なニッケルめっき層を被
着し、配線層を被覆するようにしたことから、配線層に
半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合
したり、配線層を外部電気回路基板の配線導体に低融点
ロウ材を介して接合したりする際、銅や金から成るめっ
き層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとしても、低融点
ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリブデンが現
われることはほとんどなく、低融点ロウ材はニッケルめ
っき層と良好に接合し、その結果、低融点ロウ材の配線
層に対する接合強度が極めて強く、配線基板の外部電気
回路基板に対する接合の信頼性を極めて良好なものとな
すことができる。
低融点ロウ材との接合性が良好なニッケルめっき層を被
着し、配線層を被覆するようにしたことから、配線層に
半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合
したり、配線層を外部電気回路基板の配線導体に低融点
ロウ材を介して接合したりする際、銅や金から成るめっ
き層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとしても、低融点
ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリブデンが現
われることはほとんどなく、低融点ロウ材はニッケルめ
っき層と良好に接合し、その結果、低融点ロウ材の配線
層に対する接合強度が極めて強く、配線基板の外部電気
回路基板に対する接合の信頼性を極めて良好なものとな
すことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の配線基板の一実
施例について、添付の図面を基に説明する。
施例について、添付の図面を基に説明する。
【００２０】図１は本発明の配線基板を使用した半導体
素子収納用パッケージの一実施例を示し、１は絶縁基
体、２は配線層である。この絶縁基体１と配線層２とで
半導体素子３を搭載する配線基板４が構成される。
素子収納用パッケージの一実施例を示し、１は絶縁基
体、２は配線層である。この絶縁基体１と配線層２とで
半導体素子３を搭載する配線基板４が構成される。
【００２１】（絶縁基体）本発明において、絶縁基体１
は半導体素子を搭載、支持する基体として作用し、酸化
アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体、等の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上の
セラミック焼結体により形成されている。
は半導体素子を搭載、支持する基体として作用し、酸化
アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体、等の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上の
セラミック焼結体により形成されている。
【００２２】また前記絶縁基体１は、その熱伝導性およ
び高強度化を達成する上では、相対密度９５％以上の高
緻密体から構成されるものであることが望ましい。
び高強度化を達成する上では、相対密度９５％以上の高
緻密体から構成されるものであることが望ましい。
【００２３】更に本発明では、前記絶縁基体１は、配線
層２との同時焼結時による保形性を達成する上では、１
２００℃〜１５００℃の低温で焼成することが必要とな
るが、本発明によれば、このような低温での焼成におい
ても相対密度９５％以上に緻密化することが必要とな
る。
層２との同時焼結時による保形性を達成する上では、１
２００℃〜１５００℃の低温で焼成することが必要とな
るが、本発明によれば、このような低温での焼成におい
ても相対密度９５％以上に緻密化することが必要とな
る。
【００２４】かかる観点から、本発明における絶縁基体
１は、例えば、酸化アルミニウムを主成分とするもの、
具体的には酸化アルミニウムを９０重量％以上の割合で
含有するものが好適に使用され、第２の成分として、Ｍ
ｎ化合物をＭｎＯ2換算で２．０〜６．０重量％の割合
で含有することが望ましい。即ち、マンガン化合物が
２．０重量％よりも少ないと、１２００℃〜１５００℃
での緻密化が達成されにくく、また６．０重量％よりも
多いと絶縁基体１の絶縁性が低下する。マンガン化合物
の最適な範囲は、ＭｎＯ2換算で３〜５重量％である。
１は、例えば、酸化アルミニウムを主成分とするもの、
具体的には酸化アルミニウムを９０重量％以上の割合で
含有するものが好適に使用され、第２の成分として、Ｍ
ｎ化合物をＭｎＯ2換算で２．０〜６．０重量％の割合
で含有することが望ましい。即ち、マンガン化合物が
２．０重量％よりも少ないと、１２００℃〜１５００℃
での緻密化が達成されにくく、また６．０重量％よりも
多いと絶縁基体１の絶縁性が低下する。マンガン化合物
の最適な範囲は、ＭｎＯ2換算で３〜５重量％である。
【００２５】また、この絶縁基体１中には、第３の成分
として、ＳｉＯ2およびＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等のア
ルカリ土類元素酸化物を銅含有導体との同時焼結性を高
める上で合計で０．４〜８重量％の割合で含有せしめる
ことが望ましい。
として、ＳｉＯ2およびＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等のア
ルカリ土類元素酸化物を銅含有導体との同時焼結性を高
める上で合計で０．４〜８重量％の割合で含有せしめる
ことが望ましい。
【００２６】さらに第４の成分としてタングステン、モ
リブデンなどの金属を着色成分として２重量％以下の割
合で含んでもよい。
リブデンなどの金属を着色成分として２重量％以下の割
合で含んでもよい。
【００２７】上記酸化アルミニウム以外の成分は、酸化
アルミニウム主結晶相の粒界に非晶質相あるいは結晶相
として存在するが、熱伝導性を高める上で粒界中に助剤
成分を含有する結晶相が形成されていることが望まし
い。
アルミニウム主結晶相の粒界に非晶質相あるいは結晶相
として存在するが、熱伝導性を高める上で粒界中に助剤
成分を含有する結晶相が形成されていることが望まし
い。
【００２８】また前記絶縁基体１を、酸化アルミニウム
を主成分として形成した場合、酸化アルミニウム主結晶
相は、粒状または柱状の結晶として存在するが、これら
主結晶相の平均結晶粒径は１．５〜５．０μｍであるこ
とが望ましい。
を主成分として形成した場合、酸化アルミニウム主結晶
相は、粒状または柱状の結晶として存在するが、これら
主結晶相の平均結晶粒径は１．５〜５．０μｍであるこ
とが望ましい。
【００２９】なお、主結晶相が柱状結晶からなる場合、
上記平均結晶粒径は、短軸径に基づくものである。この
主結晶相の平均結晶粒径が１．５μｍよりも小さいと、
高熱伝導化が難しく、平均粒径が５．０μｍよりも大き
いと基板材料として用いる場合に要求される十分な強度
が得られにくくなるためである。
上記平均結晶粒径は、短軸径に基づくものである。この
主結晶相の平均結晶粒径が１．５μｍよりも小さいと、
高熱伝導化が難しく、平均粒径が５．０μｍよりも大き
いと基板材料として用いる場合に要求される十分な強度
が得られにくくなるためである。
【００３０】（配線層）前記配線層２は、配線基板４に
搭載された半導体素子３の電極をボンディングワイヤ５
等を介して接続させる接続パッドとして作用するととも
に、この半導体素子３の電極を外部電気回路基板に錫−
鉛半田等の低融点ロウ材を介して接続させるための導電
路として作用する。
搭載された半導体素子３の電極をボンディングワイヤ５
等を介して接続させる接続パッドとして作用するととも
に、この半導体素子３の電極を外部電気回路基板に錫−
鉛半田等の低融点ロウ材を介して接続させるための導電
路として作用する。
【００３１】前記配線層２は、銅を１０〜７０体積％、
タングステン及び／またはモリブデンを３０〜９０体積
％の割合で含有することが必要である。これは、配線層
２の低抵抗化と、上記絶縁基体１との同時焼結性を達成
するとともに、表面の配線層の同時焼成後の保形性を維
持するためであり、上記銅が１０体積％よりも少なく、
タングステンやモリブデン量が９０体積％よりも多い
と、配線層のシート抵抗が高くなる。また、銅量が７０
体積％よりも多く、タングステンやモリブデン量が３０
体積％よりも少ないと、表面の配線層２の同時焼成後の
保形性が低下し、表面の配線層２においてにじみなどが
発生したり、溶融した銅によって表面の配線層２が凝集
して断線が生じるとともに、絶縁基体１と配線層２の熱
膨張係数差により配線層２の剥離が発生するためであ
る。最適な組成範囲は、銅を４０〜６０体積％、タング
ステン及び／またはモリブデンを６０〜４０体積％であ
る。
タングステン及び／またはモリブデンを３０〜９０体積
％の割合で含有することが必要である。これは、配線層
２の低抵抗化と、上記絶縁基体１との同時焼結性を達成
するとともに、表面の配線層の同時焼成後の保形性を維
持するためであり、上記銅が１０体積％よりも少なく、
タングステンやモリブデン量が９０体積％よりも多い
と、配線層のシート抵抗が高くなる。また、銅量が７０
体積％よりも多く、タングステンやモリブデン量が３０
体積％よりも少ないと、表面の配線層２の同時焼成後の
保形性が低下し、表面の配線層２においてにじみなどが
発生したり、溶融した銅によって表面の配線層２が凝集
して断線が生じるとともに、絶縁基体１と配線層２の熱
膨張係数差により配線層２の剥離が発生するためであ
る。最適な組成範囲は、銅を４０〜６０体積％、タング
ステン及び／またはモリブデンを６０〜４０体積％であ
る。
【００３２】また本発明においては、前記タングステン
及び／またはモリブデンは、平均粒径１〜１０μｍの球
状あるいは数個の粒子による凝集粒子として銅からなる
マトリックス中に分散含有していることが望ましい。こ
れは、上記平均粒径が１．０μｍよりも小さい場合、表
面の配線層２の保形性が悪くなるとともに組織が多孔質
化し配線層２の抵抗も高くなり、１０μｍを超えると銅
のマトリックスがタングステンやモリブデンの粒子によ
って分断されてしまい配線層２の抵抗が高くなったり、
銅成分が分離してにじみなどが発生するためである。タ
ングステン及び／またはモリブデンは平均粒径１．３〜
５μｍ、特に１．３〜４μｍの大きさで分散されている
ことが最も望ましい。
及び／またはモリブデンは、平均粒径１〜１０μｍの球
状あるいは数個の粒子による凝集粒子として銅からなる
マトリックス中に分散含有していることが望ましい。こ
れは、上記平均粒径が１．０μｍよりも小さい場合、表
面の配線層２の保形性が悪くなるとともに組織が多孔質
化し配線層２の抵抗も高くなり、１０μｍを超えると銅
のマトリックスがタングステンやモリブデンの粒子によ
って分断されてしまい配線層２の抵抗が高くなったり、
銅成分が分離してにじみなどが発生するためである。タ
ングステン及び／またはモリブデンは平均粒径１．３〜
５μｍ、特に１．３〜４μｍの大きさで分散されている
ことが最も望ましい。
【００３３】また、上記配線層２中には、絶縁基体１と
の密着性を改善するために、酸化アルミニウム、または
絶縁基体と同じ成分のセラミックスを０．０５〜２体積
％の割合で含有させることも可能である。
の密着性を改善するために、酸化アルミニウム、または
絶縁基体と同じ成分のセラミックスを０．０５〜２体積
％の割合で含有させることも可能である。
【００３４】さらに、本発明の配線基板４においては、
酸化アルミニウムとの銅の融点を超える温度での同時焼
成によって、配線層２中の銅成分が絶縁基体１中に拡散
する場合があるが、本発明によれば、上記少なくとも銅
を含む配線層２の周囲の絶縁基体１のセラミックスへの
銅の拡散距離が２０μｍ以下、特に１０μｍ以下である
ことが望ましい。これは、銅のセラミックス中への拡散
距離が２０μｍを超えると、配線層２間の絶縁性が低下
し、配線基板としての信頼性が低下するためである。
酸化アルミニウムとの銅の融点を超える温度での同時焼
成によって、配線層２中の銅成分が絶縁基体１中に拡散
する場合があるが、本発明によれば、上記少なくとも銅
を含む配線層２の周囲の絶縁基体１のセラミックスへの
銅の拡散距離が２０μｍ以下、特に１０μｍ以下である
ことが望ましい。これは、銅のセラミックス中への拡散
距離が２０μｍを超えると、配線層２間の絶縁性が低下
し、配線基板としての信頼性が低下するためである。
【００３５】この銅の拡散距離を２０μｍ以下とするこ
とにより、前記配線層２のうち、同一平面内に形成され
た配線層２間の最小線間距離を１００μｍ以下、特に９
０μｍ以下の高密度配線化を図ることができる。また、
同様に図１に示すように、１つの絶縁層内に複数のビア
ホール導体６が形成される場合、そのビアホール導体６
間の最小離間距離も上記と同様な理由から１００μｍ以
下、特に９０μｍ以下に制御することが可能である。
とにより、前記配線層２のうち、同一平面内に形成され
た配線層２間の最小線間距離を１００μｍ以下、特に９
０μｍ以下の高密度配線化を図ることができる。また、
同様に図１に示すように、１つの絶縁層内に複数のビア
ホール導体６が形成される場合、そのビアホール導体６
間の最小離間距離も上記と同様な理由から１００μｍ以
下、特に９０μｍ以下に制御することが可能である。
【００３６】さらにまた、本発明の配線基板４は、焼成
温度及び雰囲気を制御して焼成することによって、絶縁
基体１の表面の平均表面粗さＲａを１μｍ以下、特に
０．７μｍ以下の平滑性に優れた表面を形成できるもの
であり、その結果、絶縁基体１の表面に配線層２を形成
する場合、絶縁基体１表面を研磨加工等を施す必要がな
いことも大きな特徴である。
温度及び雰囲気を制御して焼成することによって、絶縁
基体１の表面の平均表面粗さＲａを１μｍ以下、特に
０．７μｍ以下の平滑性に優れた表面を形成できるもの
であり、その結果、絶縁基体１の表面に配線層２を形成
する場合、絶縁基体１表面を研磨加工等を施す必要がな
いことも大きな特徴である。
【００３７】（配線基板４の形成方法）上記配線基板４
は、例えば酸化アルミニウムを主成分とするセラミック
ス焼結体から成る場合、以下のようにして形成される。
即ち、（１）まず、絶縁基体１を形成するために、セラ
ミックス焼結体の主成分となる酸化アルミニウム原料粉
末として、平均粒径が０．５〜２．５μｍ、特に０．５
μｍ〜２．０μｍの粉末を用いる。これは、平均粒径は
０．５μｍよりも小さいと、粉末の取扱が難しく、また
粉末のコストが高くなり、２．５μｍよりも大きいと、
１５００℃以下の温度で焼成することが難しくなるため
である。
は、例えば酸化アルミニウムを主成分とするセラミック
ス焼結体から成る場合、以下のようにして形成される。
即ち、（１）まず、絶縁基体１を形成するために、セラ
ミックス焼結体の主成分となる酸化アルミニウム原料粉
末として、平均粒径が０．５〜２．５μｍ、特に０．５
μｍ〜２．０μｍの粉末を用いる。これは、平均粒径は
０．５μｍよりも小さいと、粉末の取扱が難しく、また
粉末のコストが高くなり、２．５μｍよりも大きいと、
１５００℃以下の温度で焼成することが難しくなるため
である。
【００３８】そして、上記酸化アルミニウム粉末に対し
て、第２成分として、ＭｎＯ2を２．０〜６．０重量
％、特に３．０〜５．０重量％の割合で添加する。また
適宜、第３の成分として、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、
ＳｒＯ2粉末等を０．４〜８重量％、第４の成分とし
て、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒなどの遷移金属の金属粉末や酸化物
粉末を着色成分として金属換算で２重量％以下の割合で
添加する。
て、第２成分として、ＭｎＯ2を２．０〜６．０重量
％、特に３．０〜５．０重量％の割合で添加する。また
適宜、第３の成分として、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、
ＳｒＯ2粉末等を０．４〜８重量％、第４の成分とし
て、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒなどの遷移金属の金属粉末や酸化物
粉末を着色成分として金属換算で２重量％以下の割合で
添加する。
【００３９】なお、上記酸化物の添加にあたっては、酸
化物粉末以外に、焼成によって酸化物を形成し得る炭酸
塩、硝酸塩、酢酸塩などとして添加してもよい。
化物粉末以外に、焼成によって酸化物を形成し得る炭酸
塩、硝酸塩、酢酸塩などとして添加してもよい。
【００４０】そして次に、この混合粉末を用いて絶縁基
体１を形成するためのシート状成形体を作製する。シー
ト状成形体は、周知の成形方法によって作製することが
できる。例えば、上記混合粉末に有機バインダーや溶媒
を添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法
によって形成したり、混合粉末に有機バインダーを加
え、プレス成形、圧延成形等により所定の厚みのシート
状成形体を作製できる。
体１を形成するためのシート状成形体を作製する。シー
ト状成形体は、周知の成形方法によって作製することが
できる。例えば、上記混合粉末に有機バインダーや溶媒
を添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法
によって形成したり、混合粉末に有機バインダーを加
え、プレス成形、圧延成形等により所定の厚みのシート
状成形体を作製できる。
【００４１】このようにして作製したシート状成形体に
対して、導体成分として、平均粒径が１〜１０μｍの銅
含有粉末を１０〜７０体積％、特に４０〜６０体積％、
平均粒径が１〜１０μｍのタングステン及び／またはモ
リブデンを３０〜９０体積％、特に４０〜６０体積％の
割合で含有してなる導体ペーストを調整し、このペース
トを各シート状絶縁層にスクリーン印刷、グラビア印刷
等の手法によって印刷塗布する。
対して、導体成分として、平均粒径が１〜１０μｍの銅
含有粉末を１０〜７０体積％、特に４０〜６０体積％、
平均粒径が１〜１０μｍのタングステン及び／またはモ
リブデンを３０〜９０体積％、特に４０〜６０体積％の
割合で含有してなる導体ペーストを調整し、このペース
トを各シート状絶縁層にスクリーン印刷、グラビア印刷
等の手法によって印刷塗布する。
【００４２】なお、前記導体ペースト中には、絶縁層と
の密着性を高めるために、酸化アルミニウム粉末や、絶
縁層を形成する酸化物セラミックス成分と同一の組成物
粉末を０．０５〜２体積％の割合で添加することも可能
である。
の密着性を高めるために、酸化アルミニウム粉末や、絶
縁層を形成する酸化物セラミックス成分と同一の組成物
粉末を０．０５〜２体積％の割合で添加することも可能
である。
【００４３】そして最後に、導体ペーストを印刷塗布し
たシート状成形体を位置合わせして積層圧着した後、こ
の積層体を、この焼成を、非酸化性雰囲気中、焼成最高
温度が１２００〜１５００℃の温度となる条件で焼成す
る。
たシート状成形体を位置合わせして積層圧着した後、こ
の積層体を、この焼成を、非酸化性雰囲気中、焼成最高
温度が１２００〜１５００℃の温度となる条件で焼成す
る。
【００４４】このときの焼成温度が１２００℃より低い
と、通常の原料を用いた場合において、酸化アルミニウ
ム絶縁基体が相対密度９５％以上まで緻密化できず、熱
伝導性や強度が低下し、１５００℃よりも高いと、タン
グステンあるいはモリブデン自体の焼結が進み、銅との
均一組織を維持できなく、ひいては低抵抗を維持するこ
とが困難となりシート抵抗が高くなってしまう。また、
酸化物セラミックスの主結晶相の粒径が大きくなり異常
粒成長が発生したり、銅がセラミックス中へ拡散すると
きのパスである粒界の長さが短くなるとともに拡散速度
も速くなる結果、拡散距離を３０μｍ以下に抑制するこ
とが困難となるためである。好適には１２５０〜１４０
０℃の範囲がよい。
と、通常の原料を用いた場合において、酸化アルミニウ
ム絶縁基体が相対密度９５％以上まで緻密化できず、熱
伝導性や強度が低下し、１５００℃よりも高いと、タン
グステンあるいはモリブデン自体の焼結が進み、銅との
均一組織を維持できなく、ひいては低抵抗を維持するこ
とが困難となりシート抵抗が高くなってしまう。また、
酸化物セラミックスの主結晶相の粒径が大きくなり異常
粒成長が発生したり、銅がセラミックス中へ拡散すると
きのパスである粒界の長さが短くなるとともに拡散速度
も速くなる結果、拡散距離を３０μｍ以下に抑制するこ
とが困難となるためである。好適には１２５０〜１４０
０℃の範囲がよい。
【００４５】また、この焼成時の非酸化性雰囲気として
は、窒素、あるいは窒素と水素との混合雰囲気であるこ
とが望ましいが、特に、配線層２中の銅の拡散を抑制す
る上では、水素及び窒素を含み露点＋１０℃以下、特に
−１０℃以下の非酸化性雰囲気であることが望ましい。
なお、この雰囲気には所望により、アルゴンガス等の不
活性ガスを混入してもよい。焼成時の露点が＋１０℃よ
り高いと、焼成中に酸化物セラミックスと雰囲気中の水
分とが反応し酸化膜を形成し、この酸化膜と銅含有導体
の銅が反応してしまい、導体の低抵抗化の妨げとなるの
みではなく、銅の拡散を助長してしまうためである。
は、窒素、あるいは窒素と水素との混合雰囲気であるこ
とが望ましいが、特に、配線層２中の銅の拡散を抑制す
る上では、水素及び窒素を含み露点＋１０℃以下、特に
−１０℃以下の非酸化性雰囲気であることが望ましい。
なお、この雰囲気には所望により、アルゴンガス等の不
活性ガスを混入してもよい。焼成時の露点が＋１０℃よ
り高いと、焼成中に酸化物セラミックスと雰囲気中の水
分とが反応し酸化膜を形成し、この酸化膜と銅含有導体
の銅が反応してしまい、導体の低抵抗化の妨げとなるの
みではなく、銅の拡散を助長してしまうためである。
【００４６】また前記配線基板４は、図２に示す如く、
配線層２の露出表面にニッケルめっき層７と、銅または
金めっき層８とが順次被着され、ニッケルめっき層７は
配線層２と拡散接合されている。拡散接合により、配線
層２とニッケルめっき層７との間にニッケル／銅の拡散
領域７ａが形成され、この拡散領域７ａを介して配線層
２とニッケルめっき層７とが強固に接合している。
配線層２の露出表面にニッケルめっき層７と、銅または
金めっき層８とが順次被着され、ニッケルめっき層７は
配線層２と拡散接合されている。拡散接合により、配線
層２とニッケルめっき層７との間にニッケル／銅の拡散
領域７ａが形成され、この拡散領域７ａを介して配線層
２とニッケルめっき層７とが強固に接合している。
【００４７】前記ニッケルめっき層７は、銅または金め
っき層８との密着性も良好であることから、配線層２に
銅または金めっき層８を強固に被着させるための下地金
属層として作用する。
っき層８との密着性も良好であることから、配線層２に
銅または金めっき層８を強固に被着させるための下地金
属層として作用する。
【００４８】このため、配線層２とニッケルめっき層７
との接合、ニッケルめっき層７と銅または金めっき層８
との接合が極めて強固となり、外力印加によって各めっ
き層が（ニッケルめっき層７が配線層２表面から、およ
び銅または金めっき層８がニッケルめっき層７表面か
ら）容易に剥がれることはない。
との接合、ニッケルめっき層７と銅または金めっき層８
との接合が極めて強固となり、外力印加によって各めっ
き層が（ニッケルめっき層７が配線層２表面から、およ
び銅または金めっき層８がニッケルめっき層７表面か
ら）容易に剥がれることはない。
【００４９】この場合、ニッケル／銅から成る配線層２
とニッケルめっき層７との拡散領域７ａは、その厚みが
０．５μｍ未満では配線層２にニッケルめっき層７を強
固に被着、接合させることが困難となり、２．０μｍを
超えると拡散領域７ａに内在する応力によりニッケルめ
っき層７の配線層２に対する接合の信頼性が劣化するお
それがあり、また配線層２の電気抵抗を大きく上昇させ
る傾向がある。従って、前記配線層２とニッケルめっき
層７との拡散領域７ａの厚みは０．５μｍ〜２．０μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
とニッケルめっき層７との拡散領域７ａは、その厚みが
０．５μｍ未満では配線層２にニッケルめっき層７を強
固に被着、接合させることが困難となり、２．０μｍを
超えると拡散領域７ａに内在する応力によりニッケルめ
っき層７の配線層２に対する接合の信頼性が劣化するお
それがあり、また配線層２の電気抵抗を大きく上昇させ
る傾向がある。従って、前記配線層２とニッケルめっき
層７との拡散領域７ａの厚みは０．５μｍ〜２．０μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
【００５０】前記ニッケルめっき層７は、例えば、硫酸
ニッケル２０〜４０ｇ／リットルと、ジメチルアミンボ
ラン２．５〜４．５ｇ／リットルとを主成分とし、酢
酸、マロン酸、コハク酸、プロピオン酸、またはこれら
のナトリウム塩等の錯化剤、塩化アンモニウム等のｐH
調整剤、チオ二酢酸、酢酸鉛等の安定剤等の添加剤を添
加して成る無電解ニッケルめっき液中に配線層２を所定
時間浸漬することにより配線層２上に所定厚みに形成さ
れる。
ニッケル２０〜４０ｇ／リットルと、ジメチルアミンボ
ラン２．５〜４．５ｇ／リットルとを主成分とし、酢
酸、マロン酸、コハク酸、プロピオン酸、またはこれら
のナトリウム塩等の錯化剤、塩化アンモニウム等のｐH
調整剤、チオ二酢酸、酢酸鉛等の安定剤等の添加剤を添
加して成る無電解ニッケルめっき液中に配線層２を所定
時間浸漬することにより配線層２上に所定厚みに形成さ
れる。
【００５１】また、配線層２とニッケルめっき層７との
間の拡散接合は、銅とニッケルが相互拡散し易いことか
ら、例えば、配線層２の表面にニッケルめっき層７を被
着させた後、配線基板４を、非酸化雰囲気中、約６５０
℃〜７５０℃の比較的低い温度で熱処理することにより
行なうことができる。
間の拡散接合は、銅とニッケルが相互拡散し易いことか
ら、例えば、配線層２の表面にニッケルめっき層７を被
着させた後、配線基板４を、非酸化雰囲気中、約６５０
℃〜７５０℃の比較的低い温度で熱処理することにより
行なうことができる。
【００５２】また、この熱処理条件、例えば最高処理温
度のキープ時間を適宜調整することにより、拡散領域７
ａの厚みを制御することができる。
度のキープ時間を適宜調整することにより、拡散領域７
ａの厚みを制御することができる。
【００５３】前記ニッケルめっき層７上には銅または金
めっき層８が被着形成されている。
めっき層８が被着形成されている。
【００５４】この銅または金めっき層８は、配線基板４
の配線層２に電気信号を伝播させる主導体として作用
し、低抵抗の銅または金から成ることから、配線層２の
電気抵抗を、ミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号を伝
播させる場合であっても問題とならないような小さな値
となす作用を有する。
の配線層２に電気信号を伝播させる主導体として作用
し、低抵抗の銅または金から成ることから、配線層２の
電気抵抗を、ミリ波帯、マイクロ波帯の高周波信号を伝
播させる場合であっても問題とならないような小さな値
となす作用を有する。
【００５５】前記銅または金めっき層８は、例えば、銅
から成る場合であれば、硫酸銅１０ｇ／リットル、ＥＤ
ＴＡ−２Ｎａ３０ｇ／リットル、ホルムアルデヒド（３
７％液）３ｃｍ3／リットル、および若干のビピリジル
およびポリエチレングリコール等から成る無電解めっき
液を準備するとともに、前記配線層２（実際には配線層
２に被着させたニッケルめっき層７）に対して脱脂、酸
処理等の周知のめっき前処理を施した後、ニッケルめっ
き層７の露出面を前記無電解銅めっき液中に所定時間浸
漬させることによってニッケルめっき層７上に所定厚み
に被着される。
から成る場合であれば、硫酸銅１０ｇ／リットル、ＥＤ
ＴＡ−２Ｎａ３０ｇ／リットル、ホルムアルデヒド（３
７％液）３ｃｍ3／リットル、および若干のビピリジル
およびポリエチレングリコール等から成る無電解めっき
液を準備するとともに、前記配線層２（実際には配線層
２に被着させたニッケルめっき層７）に対して脱脂、酸
処理等の周知のめっき前処理を施した後、ニッケルめっ
き層７の露出面を前記無電解銅めっき液中に所定時間浸
漬させることによってニッケルめっき層７上に所定厚み
に被着される。
【００５６】また、金から成る場合であれば、例えば、
金化合物であるシアン化金カリウムおよび錯化剤である
エチレンジアミン四酢酸を主成分とし、シアン化カリウ
ム、リン酸二水素カリウム等を添加して成る置換型の無
電解金めっき液と、金化合物であるシアン化金カリウム
および還元剤である水素化ホウ素ナトリウムとを主成分
とする還元型の無電解金めっき液とを準備し、前記配線
層２（実際には配線層２に被着させたニッケルめっき層
７）に対して脱脂、酸処理等の周知のめっき前処理を施
した後、ニッケルめっき層７の露出面を、前記置換型の
無電解金めっき液、還元型の無電解金めっき液の順に所
定時間浸漬させることによってニッケルめっき層７上に
所定厚みに被着される。
金化合物であるシアン化金カリウムおよび錯化剤である
エチレンジアミン四酢酸を主成分とし、シアン化カリウ
ム、リン酸二水素カリウム等を添加して成る置換型の無
電解金めっき液と、金化合物であるシアン化金カリウム
および還元剤である水素化ホウ素ナトリウムとを主成分
とする還元型の無電解金めっき液とを準備し、前記配線
層２（実際には配線層２に被着させたニッケルめっき層
７）に対して脱脂、酸処理等の周知のめっき前処理を施
した後、ニッケルめっき層７の露出面を、前記置換型の
無電解金めっき液、還元型の無電解金めっき液の順に所
定時間浸漬させることによってニッケルめっき層７上に
所定厚みに被着される。
【００５７】この場合、銅または金めっき層８は、ニッ
ケルめっき層７に対する密着性が良好であることから、
ニッケルめっき層７上に良好に接合するとともに、この
ニッケルめっき層７およびニッケル／銅の拡散領域７ａ
を介して、配線層２に強固に接合することができる。
ケルめっき層７に対する密着性が良好であることから、
ニッケルめっき層７上に良好に接合するとともに、この
ニッケルめっき層７およびニッケル／銅の拡散領域７ａ
を介して、配線層２に強固に接合することができる。
【００５８】なお前記銅または金めっき層８は、銅から
成る場合、銅めっき層の表面にさらに被覆用の金めっき
層（不図示）を被着させておくと、銅めっき層およびニ
ッケルめっき層７、配線層２の酸化腐食を有効に防ぐこ
とができるとともに、配線層２に対する低融点ロウ材の
濡れ性をより一層有効に防ぐことができる。従って、前
記銅または金めっき層８は、銅から成る場合、さらにそ
の表面に被覆用の金めっき層（不図示）を、例えば、
０．０５μｍ〜３μｍの厚みで被着させておくことが好
ましい。
成る場合、銅めっき層の表面にさらに被覆用の金めっき
層（不図示）を被着させておくと、銅めっき層およびニ
ッケルめっき層７、配線層２の酸化腐食を有効に防ぐこ
とができるとともに、配線層２に対する低融点ロウ材の
濡れ性をより一層有効に防ぐことができる。従って、前
記銅または金めっき層８は、銅から成る場合、さらにそ
の表面に被覆用の金めっき層（不図示）を、例えば、
０．０５μｍ〜３μｍの厚みで被着させておくことが好
ましい。
【００５９】銅めっき層７上に被着させる被服用の金め
っき層（不図示）は、例えば、上述の金めっき層８と同
様の手順、つまり、銅めっき層８の露出面を置換型の無
電解金めっき液、還元型の無電解金めっき液の順に所定
時間浸漬させることによって、銅めっき層８上に所定厚
みに形成することができる。
っき層（不図示）は、例えば、上述の金めっき層８と同
様の手順、つまり、銅めっき層８の露出面を置換型の無
電解金めっき液、還元型の無電解金めっき液の順に所定
時間浸漬させることによって、銅めっき層８上に所定厚
みに形成することができる。
【００６０】かくして本発明の配線基板４によれば、絶
縁基体１の半導体素子搭載部１ａ上に半導体素子３を搭
載するとともにこの半導体素子３の各電極を配線層２に
ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる
後、絶縁基体１の上面に金属やセラミックスから成る椀
状の蓋体９をガラスや樹脂、ロウ材等の封止材を介して
接合させ、絶縁基体１と蓋体９とから成る容器内部に半
導体素子３を気密に収容することによって製品としての
半導体装置が完成し、半導体素子３は配線層２等を介し
て外部電気回路に接続されることとなる。
縁基体１の半導体素子搭載部１ａ上に半導体素子３を搭
載するとともにこの半導体素子３の各電極を配線層２に
ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる
後、絶縁基体１の上面に金属やセラミックスから成る椀
状の蓋体９をガラスや樹脂、ロウ材等の封止材を介して
接合させ、絶縁基体１と蓋体９とから成る容器内部に半
導体素子３を気密に収容することによって製品としての
半導体装置が完成し、半導体素子３は配線層２等を介し
て外部電気回路に接続されることとなる。
【００６１】なお本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では本発
明の配線基板を半導体素子収納用パッケージに適用した
が、混成集積回路基板等の他の用途に適用してもよい。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では本発
明の配線基板を半導体素子収納用パッケージに適用した
が、混成集積回路基板等の他の用途に適用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、絶縁基体を
熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体で
形成したことから得られる配線基板は熱伝導率が良好
で、半導体装置の熱を装置外に効率よく放散させること
ができ、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期
間にわたり正常、かつ安定に作動させることができる。
熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミックス焼結体で
形成したことから得られる配線基板は熱伝導率が良好
で、半導体装置の熱を装置外に効率よく放散させること
ができ、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期
間にわたり正常、かつ安定に作動させることができる。
【００６３】また本発明の配線基板によれば、配線層の
表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっ
き層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となす
ことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周
波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させる
ことが可能となる。
表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっ
き層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となす
ことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周
波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させる
ことが可能となる。
【００６４】更に本発明の配線基板によれば、タングス
テンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の
表面にニッケルめっき層と、銅または金めっき層を順次
被着させるとともに配線層とニッケルめっき層とを拡散
接合させたことから、配線層とニッケルめっき層との接
合、ニッケルめっき層と銅または金めっき層との接合が
極めて強固となり、外力印加によって各めっき層が配線
層表面から容易に剥がれることはない。
テンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の
表面にニッケルめっき層と、銅または金めっき層を順次
被着させるとともに配線層とニッケルめっき層とを拡散
接合させたことから、配線層とニッケルめっき層との接
合、ニッケルめっき層と銅または金めっき層との接合が
極めて強固となり、外力印加によって各めっき層が配線
層表面から容易に剥がれることはない。
【００６５】また更に本発明によれば、配線層の表面に
ニッケルめっき層を被着、被覆するようにし、このニッ
ケルめっき層と低融点ロウ材との接合性が良好であるこ
とから、配線層に半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロ
ウ材を介して接合したり、配線層を外部電気回路基板の
配線導体に低融点ロウ材を介して接合したりする際、銅
や金のめっき層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとして
も、低融点ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリ
ブデンが現われることはほとんどなく、その結果、低融
点ロウ材の配線層に対する接合強度が極めて強く、接合
の信頼性を極めて良好なものとなすことができる。
ニッケルめっき層を被着、被覆するようにし、このニッ
ケルめっき層と低融点ロウ材との接合性が良好であるこ
とから、配線層に半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロ
ウ材を介して接合したり、配線層を外部電気回路基板の
配線導体に低融点ロウ材を介して接合したりする際、銅
や金のめっき層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとして
も、低融点ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリ
ブデンが現われることはほとんどなく、その結果、低融
点ロウ材の配線層に対する接合強度が極めて強く、接合
の信頼性を極めて良好なものとなすことができる。
【図１】本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導
体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施例を示
す断面図である。
体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施例を示
す断面図である。
【図２】本発明の配線基板の要部断面図である。
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・配線層
３・・・・・半導体素子
４・・・・・配線基板
５・・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・・ビアホール導体
７・・・・・ニッケルめっき層
７ａ・・・・配線層とニッケルめっき層との拡散領域
８・・・・・銅または金めっき層
９・・・・・蓋体
Claims (2)
- 【請求項１】熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上のセラミッ
クス焼結体から成る絶縁基体と、該絶縁基体と同時焼成
により絶縁基体に一体的に形成されたタングステンおよ
び／またはモリブデンと、銅とから成る配線層とで構成
される配線基板であって、前記配線層の露出表面にはニ
ッケルめっき層と、銅または金めっき層が順次被着され
ており、かつ配線層とニッケルめっき層とが拡散接合さ
れていることを特徴とする配線基板。 - 【請求項２】前記配線層とニッケルめっき層との拡散領
域の厚みが、０．５μｍ乃至２．０μｍであることを特
徴とする請求項１記載の配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193758A JP2003007923A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193758A JP2003007923A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007923A true JP2003007923A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19031981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001193758A Pending JP2003007923A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007923A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009143766A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Tokuyama Corp | メタライズド基板およびその製造方法 |
| JP2011049471A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Kyocera Corp | セラミック構造体、および半導体装置 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001193758A patent/JP2003007923A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009143766A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Tokuyama Corp | メタライズド基板およびその製造方法 |
| JP2011049471A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Kyocera Corp | セラミック構造体、および半導体装置 |
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