JP2008177334A - 電子部品搭載用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 金めっき層で被覆されたメタライズ層が搭載部を覆うように形成されていたとしても、接着剤を介して電子部品を搭載部に強固に接合し固定することが可能で、信頼性に優れた電子装置の作製が容易な電子部品搭載用基板を提供する。
【解決手段】 絶縁基体１の搭載部１ａに金めっき層７で被覆されたメタライズ層２が形成され、メタライズ層２上に電子部品５が搭載され接着剤６を介して固定される電子部品搭載用基板９であって、メタライズ層２は、一部が金めっき層７の表面に露出したセラミック粉末４を含有している電子部品搭載用基板９である。金めっき層７の表面に一部が露出したセラミック粉末４により接着剤６の接合の強度が向上するため、接着剤６を介して電子部品５を搭載部１ａに強固に接合することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体集積回路素子や光半導体素子等の半導体素子，圧電素子，容量素子，センサ素子等の電子部品を搭載するための搭載部を有する電子部品搭載用基板に関するものであり、特に、金めっき層で被覆されたメタライズ層が搭載部に形成されている電子部品搭載用基板に関するものである。

従来、例えば半導体集積回路素子等の半導体素子や容量素子，圧電素子，センサ素子等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板として、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る絶縁基体の上面等の表面に、電子部品を搭載するための搭載部を設けた構造のものが多用されている。

このような電子部品搭載用基板は、通常、電子部品の接地等のためにメタライズ層が搭載部を覆うように形成されている。また、絶縁基体の搭載部やその周辺から搭載部の外側の外表面にかけて、電子部品を外部の電気回路と電気的に接続するための配線導体が形成されている。これらメタライズ層や配線導体は、タングステン等のメタライズ導体により形成される。

この電子部品搭載用基板の搭載部に電子部品を搭載するとともに接着剤を介して接合することにより、電子部品が搭載部に固定される。そして、電子部品の上面等に形成されている電極を配線導体のうち搭載部の周辺に露出している部位にボンディングワイヤ等を介して接続し、電子部品を蓋体や封止用樹脂等で気密封止することにより、電子装置が作製される。この電子装置について、配線導体のうち絶縁基体の外表面に露出した部位を外部電気回路に接続することにより、電子部品の電極が外部電気回路に電気的に接続される。

なお、搭載部に形成されているメタライズ層は、酸化腐蝕の防止等のために、金めっき層で被覆される。

このような電子部品搭載用基板は、例えば、酸化アルミニウム等の原料粉末を有機樹脂バインダー等とともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシート（グリーンシート）を作製し、次に、タングステン等の金属ペーストを所定のメタライズ層や配線導体のパターンでグリーンシートに印刷するとともにグリーンシートを積層し、その後、その積層体を高温で一体焼成することにより製作される。金属ペーストは、例えばタングステンの粉末に、有機溶剤，有機樹脂バインダー等を添加し混練することにより作製される。
特開2004−281722号公報 特開2004−259714号公報

しかしながら、上記のような電子部品搭載用基板は、電子部品が搭載される搭載部に金めっき層で被覆されたメタライズ層が形成されているため、電子部品を金めっき層上に接着剤を介して接合することになり、下記のように接着剤が金めっき層に強固に接合するのが困難なため、電子部品を搭載部に強固に固定することが難しいという問題があった。

すなわち、金めっき層は、セラミック材料等に比べて表面が滑らかなために、電子部品を搭載部に固定する接着剤と金めっき層の表面との間のいわゆるアンカー効果が小さい。また、金めっき層の表面は不活性なために接着剤の金めっき層に対する水素結合等の結合も弱い。そのため、接着剤と金めっき層との間の接合を強固なものとすることが難しく、電子部品を搭載部に強固に固定することが難しい。

特に、近年、電子部品の小型化に伴い電子部品の搭載部に対する接合面積が小さくなってきているため、前述のような問題が発生しやすい傾向がある。

本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、金めっき層で被覆されたメタライズ層が搭載部に形成されていたとしても、接着剤を介して電子部品を搭載部に強固に固定することが可能で、信頼性に優れた電子装置の作製が容易な電子部品搭載用基板を提供することにある。

本発明の電子部品搭載用基板は、絶縁基体の搭載部に金めっき層で被覆されたメタライズ層が形成され、該メタライズ層上に電子部品が搭載され接着剤を介して固定される電子部品搭載用基板であって、前記メタライズ層は、一部が前記金めっき層の表面に露出したセラミック粉末を含有していることを特徴とすることを特徴とするものである。

また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、前記セラミック粉末は、前記搭載部の外周部分における前記メタライズ層中の含有量が、前記搭載部の中央部分における前記メタライズ層中の含有量よりも多いことを特徴とするものである。

本発明の電子部品搭載用基板によれば、金めっき層で被覆され、電子部品が接着剤を介して固定されるメタライズ層は、一部が金めっき層の表面に露出したセラミック粉末を含有していることから、セラミック粉末の表面は金めっき層の表面に比べて粗く、水酸基等の活性な基を有するセラミック粉末の露出した表面と接着剤との間で大きなアンカー効果が得られるとともに水素結合等の結合が形成される。そのため、セラミック粉末が表面に露出している金めっき層に対する接着剤の接合を強固なものとすることができる。その結果、金めっき層で被覆されたメタライズ層が搭載部を覆うように形成されていたとしても、接着剤を介して電子部品を搭載部に強固に接合し固定することが可能で、信頼性に優れた電子装置の作製が容易な電子部品搭載用基板を提供することができる。

また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、セラミック粉末は、搭載部の外周部分におけるメタライズ層中の含有量が、搭載部の中央部分におけるメタライズ層中の含有量よりも多い場合には、搭載部の外周部分においてセラミック粉末の合計の露出面積を大きくすることができる。また、搭載部の中央部分において、金めっき層に比べて熱伝導性の低いセラミック粉末が含有される量を少なく抑えることができる。

そのため、搭載部の外周部分におけるメタライズ層中のセラミック粉末の含有量が多いことにより、搭載部の外周部分において電子部品の接合をより強固にすることができ、例えば電子部品と絶縁基体との間に熱応力等の応力が作用するような場合でも、応力が大きく作用する搭載部（電子部品）の外周部分において電子部品の搭載部に対する接合の信頼性を高くすることができる。

また、セラミック粉末は搭載部の中央部分におけるメタライズ層中の含有量が少ないことから、搭載部の中央部分、つまり電子部品の、例えば電子部品（半導体素子）の集積回路等の機能部分が主に形成されて発熱量が大きくなる傾向のある中央部分において、電子部品から絶縁基体への熱伝導性を高めることができる。そのため、動作時に大きな発熱を伴う電子部品であっても、発熱量の大きな電子部品の中央部分から絶縁基体への放熱をより効果的に行なわせることができ、より信頼性に優れた電子装置を作製することが可能な電子部品搭載用基板とすることができる。

このような構成は、例えば、半導体集積回路素子等の動作時の発熱量の大きな電子部品を搭載する電子部品搭載用基板として有効である。

本発明の電子部品搭載用基板について添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図である。図１において、１は絶縁基体、１ａは絶縁基体１の上面に設けられた搭載部、２はメタライズ層、７は金めっき層である。これら絶縁基体１，搭載部１ａ，メタライズ層２および金めっき層７により、電子部品５を搭載するための電子部品搭載用基板９が基本的に構成される。

電子部品搭載用基板９に搭載される電子部品５は、コンピュータやルータ等の電子機器に使用される中央演算処理用等の半導体集積回路素子や、光半導体素子，圧電振動子や弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）素子等の圧電素子，容量素子，センサ素子等である。

絶縁基体１は、例えば電子部品５を内部に気密封止するための凹部（キャビティ）を有する板体状であり、酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料、あるいは有機樹脂絶縁材料等により形成されている。

絶縁基体１には、半導体素子や容量素子，圧電素子，センサ素子等の電子部品５を搭載するための搭載部１ａが設けられている。この実施の形態の例において、絶縁基体１は四角板状であり、上面の中央部に凹部（キャビティ）（符号なし）を有しており、この凹部の底面に搭載部１ａが設けられている。

なお、絶縁基体１は、凹部を有するものである必要はなく、平板状でもかまわない。また、搭載部１ａは、搭載する電子部品５の個数や外形寸法等に応じて、絶縁基体１の上面の中央部以外（下面や上面の外周部等）に設けてもよい。

絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、まず酸化アルミニウム等の原料粉末を有機樹脂バインダー等とともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシート（グリーンシート）を作製するとともに一部のものに打ち抜き加工を施して枠状に加工し、次に、打ち抜き加工を施していない平板状のグリーンシートの上に、枠状に加工したグリーンシートを積層し、その後、これらを高温（約1600℃）で一体焼成することにより製作される。

また、絶縁基体１の搭載部１ａには、搭載部１ａを覆うようにメタライズ層２が形成されている。

メタライズ層２は、電子部品５を搭載する下地として機能するとともに、例えば、搭載部１ａに搭載される電子部品５に対して接地電位を供給する接地導体層や電源を供給する電源導体層としても機能する。すなわち、電子部品５の接地用や電源用の電極（図示せず）をメタライズ層２に導電性接着剤やはんだ等を介して電気的に接続することにより、電子部品５に接地電位や電源が供給される。また、メタライズ層２と電気的に接続された接地端子（図示せず）を別途搭載部１ａ周辺に形成しておいて、この接地端子に電子部品５の接地用の電極を、ボンディングワイヤ（図示せず）を介して接続するようにしてもよい。

メタライズ層２は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金，パラジウム等の金属材料からなる導体層である。メタライズ層２は、例えばタングステンからなる場合であれば、タングステンの粉末に有機溶剤，有機樹脂バインダーを添加混練して作製した金属ペーストを、板状のグリーンシートのうち搭載部１ａとなる部位（凹部の底面に相当する部位）にスクリーン印刷等で印刷しておくことにより、絶縁基体１との同時焼成で絶縁基体１の搭載部１ａに形成される。

この実施の形態の例において、絶縁基体１は、搭載部１ａの周辺から外側面を経て下面にかけて配線導体３が形成されている。配線導体３は、搭載部１ａから絶縁基体１の側面や下面等の外表面に電子部品５の電極を電気的に導出する導電路として機能する。

配線導体３は、例えばメタライズ層２と同様の金属ペーストを、絶縁基体１となるグリーンシートの表面に所定の配線パターンで印刷しておくことにより、絶縁基体１との同時焼成で絶縁基体１に形成される。

搭載部１ａに形成されたメタライズ層２は、金めっき層７で被覆されている。金めっき層７は、メタライズ層２の酸化腐蝕を防止するためのものである。また、金めっき層７でメタライズ層２を被覆することにより、例えば電気抵抗の高いタングステンやモリブデンによりメタライズ層２が形成されている場合でも、接地導体としてのメタライズ層２および金めっき層７全体の電気抵抗を低く抑えて接地電位をより安定させることができる。

金めっき層７は、例えば0.3〜2.5μｍ程度の厚さで、メタライズ層２を被覆するように形成される。また、金めっき層７は、経済性を考慮して、必要な酸化腐蝕の防止や電気抵抗の低下等の機能を得ることができる範囲で、極力薄く被着させることが好ましい。搭載部１ａが後述するように気密封止されて外気と遮断される場合であれば、金めっき層７の厚さは、0.3〜1.5μｍ程度に設定すればよい。

このような金めっき層７は、電解めっき法や無電解めっき法により形成することができる。電解めっき法による場合であれば、メタライズ層２と電気的に接続されためっき用の端子（図示せず）を絶縁基体１に形成しておき、シアン化物浴等の周知の金めっき浴中で、この端子に外部の電源から治具等を介してめっき用の電流を供給することにより、金めっき層７を、メタライズ層２を被覆するように形成することができる。また、無電解めっき法による場合であれば、シアン化金化合物にホウ素系の還元剤等を添加してなる無電解金めっき浴中にメタライズ層２（メタライズ層２が形成された絶縁基体１）を浸漬することにより、メタライズ層２を被覆するように金めっき層７を形成することができる。

なお、めっき用の端子は、メタライズ層２と同様の金属材料を用い、同様の方法で形成することができる。また、このような電子部品搭載用基板９を、電子部品搭載用基板９となる領域が多数個、縦横の並びに配列された多数個取り基板（図示せず）の形態で製作するとともに、多数個取り基板の外周部分にダミー領域（図示せず）を設け、ダミー領域に、多数個の領域に一括してめっき用の電流を供給するための端子を形成するようにしてもよい。

そして、この搭載部１ａに電子部品５を搭載するとともに、電子部品５の下面を搭載部１ａにエポキシ系樹脂や銀−エポキシ樹脂等の接着剤６を介して接合することにより、搭載部１ａ（実際には搭載部１ａに形成されたメタライズ層２を被覆する金めっき層７）に電子部品５が固定される。

本発明の電子部品搭載用基板９において、搭載部１ａに形成されるメタライズ層２は、図２に拡大断面図で示すように、セラミック粉末４を含有しており、セラミック粉末４は一部が金めっき層７の表面に露出している。この、露出する一部とは、メタライズ層２に含有されるセラミック粉末４のうちメタライズ層２の表面に露出している部分であり、このセラミック粉末４の露出している一部は、電解めっき法や無電解めっき法の際に金めっき層７が被着することはないので、金めっき層７の表面に、つまり接着剤６と接合される面に露出している。なお、図２は、図１に示す電子部品搭載用基板９の要部（電子部品５とメタライズ層２との接合部分）を拡大して示す拡大断面図である。

このように、メタライズ層２が、一部が金めっき層７の表面に露出したセラミック粉末４を含有していることから、露出しているセラミック粉末４の一部の表面は金めっき層７の表面に比べて粗く、水酸基等の活性な基を有するセラミック粉末４の露出している表面と接着剤６との間で、高いアンカー効果が得られるとともに水素結合等の結合が形成される。そのため、セラミック粉末４が露出している金めっき層７に対する接着剤６の接合を強固なものとすることができる。その結果、金めっき層７で被覆されたメタライズ層２が搭載部１ａを覆うように形成されていたとしても、接着剤６を介して電子部品５を搭載部１ａに強固に接合し固定することが可能で、信頼性に優れた電子装置の作製が容易な電子部品搭載用基板９を提供することができる。

セラミック粉末４は、その形状は例えば球状や楕円体状であり、完全な球や楕円体の形状に限らず、表面に凹凸を有するようなものも含む。セラミック粉末４の材料としては、絶縁基体１と同様のセラミック材料（酸化アルミニウムや酸化ケイ素，窒化アルミニウム等）を用いることができる。

また、セラミック粉末４は、メタライズ層２となる金属ペーストの中に、酸化アルミニウムや酸化ケイ素，窒化アルミニウム等のセラミック粉末４を添加して混練しておくことにより、メタライズ層２中に含有させることができる。

この場合、例えばメタライズ層２中に、メタライズ層２の金属材料とセラミック粉末４との接合の強度を高めるために、両者に対して濡れ性のよいガラス等の添加物を添加してもよい。例えば、添加されるセラミック粉末４が酸化アルミニウム質焼結体や酸化ケイ素の場合であれば、酸化ケイ素系のガラス成分を添加すればよい。

メタライズ層２となる金属ペーストに含有させたセラミック粉末４は、金属ペーストがグリーンシートに印刷されたときに、メタライズ層２となる金属ペーストのパターンの表面にその一部が露出する。この、表面にセラミック粉末４の一部が露出した金属ペーストが焼成されることにより、含有するセラミック粉末４の一部が表面に露出したメタライズ層２が形成される。そして、このメタライズ層２の表面に、前述したような金めっき層７が被着されるときに、導体ではないセラミック粉末４の露出面には金めっき層７が被着されないため、セラミック粉末４の一部が金めっき層７の表面に露出することになる。

なお、セラミック粉末４は、メタライズ層２の厚さに対して外形寸法が大きくなり過ぎると、メタライズ層２の表面にセラミック粉末４が部分的に大きく突出する可能性がある。その場合には、電子部品５と、電子部品５が接合される被接合面（金めっき層７の表面と、表面に露出しているセラミック粉末４とからなる面）との接着剤６を介した接合の強度が部分的にばらついて、電子部品５の接合の信頼性を向上させることが難しくなる可能性がある。

また、セラミック粉末４の外形寸法が小さくなり過ぎると、セラミック粉末４の一部がメタライズ層２の表面に露出したときに、セラミック粉末４とメタライズ層２の金属材料との接合面積が小さくなるため、セラミック粉末４とメタライズ層２との間の接合の強度が低くなる可能性があり、電子部品５の接合の信頼性を向上させることが難しくなる可能性がある。

したがって、セラミック粉末４の外形寸法（球状の場合であれば直径）は、メタライズ層２の厚みと同程度としておくことが好ましい。メタライズ層２の厚みは、メタライズ層２の絶縁基体１に対する接合強度の確保や、接地電位等の特性の確保や生産性，経済性を考慮して、15〜30μｍの範囲が適当である。これに応じて、セラミック粉末４は、例えばその直径が15〜30μｍ程度の例えば球状のものを用いるとよい。

なお、このように、セラミック粉末４の寸法をメタライズ層２の厚みと同程度とした場合には、個々のセラミック粉末４の露出する面積（平面視したとき）は、例えばセラミック粉末４が球状の場合であれば、個々のセラミック粉末４の全体を平面視した面積に対して約30％程度になる。

また、セラミック粉末４は、平面視で、その露出する一部の面積の合計が搭載部１ａの面積に対して小さ過ぎると、接着剤６の被接合面に対する接合の強度を効果的に向上させることが難しくなる可能性があり、大き過ぎると、メタライズ層２の接触抵抗等の電気抵抗が大きくなり、接地電位や電源を安定させることが難しくなる可能性や、金属ペーストの印刷性が低下して所定パターンに精度よく印刷することが難しくなる可能性がある。

そのため、例えば接着剤６が銀−エポキシ樹脂系の接着剤の場合であれば、平面視したときの、セラミック粉末４の露出する一部の面積の合計は、搭載部１ａの面積に対して20〜50％程度の範囲としておくことが好ましい。この場合には、電子部品５とメタライズ層２との電気的接続については接地や電源供給に必要な低電気抵抗による導電性を十分に確保しながら、電子部品５を搭載部１ａ（被接合面）に接着剤６を介してより確実に強固に接着できる。

なお、平面視したときの、セラミック粉末４の露出する一部の面積の合計を、搭載部１ａの面積に対して20〜50％程度の範囲とするには、例えば、セラミック粉末４の外形寸法（粒径）をメタライズ層２の厚みと同程度としておいて、メタライズ層２となる金属ペースト中にセラミック粉末４を20〜50体積％程度の割合で添加するとよい。

また、平面視したときの、セラミック粉末４の露出する一部の面積は、例えば拡大投影装置で搭載部１ａを映し、画像処理装置でセラミック粉末４の露出する一部の面積を計測することにより測定することができる。

また、セラミック粉末４について、搭載部１ａの外周部分におけるメタライズ層２中の含有量が、搭載部１ａの中央部分におけるメタライズ層２中の含有量よりも多い場合には、搭載部１ａの外周部分においてセラミック粉末４の露出する一部の合計の面積を大きくすることができる。また、搭載部１ａの中央部分において、金めっき層７に比べて熱伝導性の低いセラミック粉末４の露出する面積を小さく抑えることができる。

そのため、搭載部１ａの外周部分のメタライズ層２において、より具体的にはメタライズ層２の外周部分において、接着剤６による電子部品５の接合をより強固にすることができる。したがって、例えば電子部品５と絶縁基体１との間に熱応力等の応力が作用するような場合でも、応力が大きく作用する搭載部１ａの外周部分（電子部品５の外周部分においても同様）において電子部品５の搭載部１ａに対する接合の信頼性を高くすることができる。

また、搭載部１ａの中央部分におけるメタライズ層２についてはセラミック粉末４の露出する一部の面積の合計を小さくすることができるので、搭載部１ａの中央部分、つまり電子部品５の中央部分において電子部品５から絶縁基体１へのメタライズ層２を介した熱伝導性を高めることができる。そのため、動作時に大きな発熱を伴う電子部品５であっても、発熱量の大きな電子部品５の中央部分から絶縁基体１への放熱をより効果的に行なわせることができ、より信頼性に優れた電子装置を作製することが可能な電子部品搭載用基板９とすることができる。

このような構成は、例えば、半導体集積回路素子等の動作時の発熱量の大きな電子部品５を搭載する電子部品搭載用基板９として有効である。

なお、搭載部１ａの中央部分とは、例えば、搭載される電子部品５の中央部に形成される機能部分、つまり半導体集積回路素子の集積回路や光半導体素子の受発光部分（フォトダイオードや発光ダイオード等），圧電素子の振動部分等と平面視で重なる部分である。従って、搭載部１ａのうち、この中央部分の外側が外周部分になる。

セラミック粉末４について、メタライズ層２中の含有量を、搭載部１ａの外周部分において中央部分よりも多くする場合には、例えば、搭載部１ａの中央部分においてセラミック粉末４の含有量を20〜30体積％程度とし、外周部において40〜50体積％程度とすればよい。

また、搭載部１ａの中央部分と外周部分とで、メタライズ層２中のセラミック粉末４の含有量を異ならせるには、例えば、セラミック粉末４の含有量が異なる金属ペーストを作製しておき、搭載部１ａの中央部分にセラミック粉末４の含有量が少ない金属ペーストを印刷し、外周部分にセラミック粉末４の含有量が多い金属ペーストを印刷する等の方法を用いることができる。中央部分と外周部分とで搭載部１ａに異なる金属ペーストを印刷するには、搭載部１ａの中央部分および外周部分のそれぞれに対応した印刷パターンが形成された版面を順次用いて、スクリーン印刷を行なえばよい。

電子部品５を搭載部１ａに搭載した後、電子部品５の上面等に形成されている電極をボンディングワイヤ等の導電性接続材を介して配線導体３に電気的に接続し、必要に応じて電子部品５を蓋体や封止用樹脂等の気密封止手段（図示です）で気密封止することにより電子装置が作製される。

例えば、電子部品５が、圧電振動子や弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）素子の場合であれば、電子部品５の機械的な動作を妨げないようにするため、電子部品５は中空状態の空間内に気密封止する必要がある。この場合には、凹部を塞ぐようにして、酸化アルミニウム質焼結体や鉄−ニッケル−コバルト合金等からなる蓋体を、ろう付けや溶接等の方法で絶縁基体１の上面に接合する。

なお、本発明は上記の実施の形態の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あれば種々の変更は可能である。例えば、メタライズ層２と金めっき層７との間にニッケルやニッケル−コバルト，ニッケル−リン，ニッケル−ホウ素等の金属材料からなる下地めっき層（図示せず）を介在させて、金めっき層７をメタライズ層２により強固に被着させるようにしてもよい。これらの下地めっき層は、周知の電解めっき法や無電解めっき法により形成することができる。

四角板状で上面に凹部を有する絶縁基体を酸化アルミニウム質焼結体により作製し、凹部の底面を搭載部としてメタライズ層を形成した。メタライズ層は、タングステンを用い、厚さ20μｍで形成した。搭載部は10×10ｍｍの寸法とした。

絶縁基体およびメタライズ層は、次のようにして作製した。まず、酸化アルミニウム，酸化ケイ素，酸化カルシウムからなる原料粉末に有機溶剤および有機バインダーを添加混練して得たスラリーを用い、ドクターブレード法により複数のセラミックグリーンシートを作製するとともに、セラミックグリーンシートの一部に打ち抜き加工を施して枠状に成形した。次に、タングステンの粉末にセラミック粉末として酸化アルミニウム粉末を添加し、これらを有機溶剤，バインダーとともに混練してセラミック粉末を含有した金属ペーストを作製した。そして、この金属ペーストをセラミックグリーンシートに印刷するとともに、印刷した金属ペーストを取り囲むように枠状のセラミックグリーンシートを積層した後、この積層体を還元雰囲気中、約1600℃で焼成することにより、搭載部にメタライズ層が形成された絶縁基体を作製した。

そして、絶縁基体のメタライズ層に、電解めっき用の金めっき浴としてシアン化物浴を用い、金めっき層を１〜1.5μｍの厚さで被着させて、試験用の電子部品搭載用基板とした。

なお、酸化アルニウム粉末は、形状が球状で、平均粒径が18〜22μｍであり、粒度分布の小径側から累積10％、累積90％に相当する粒径をそれぞれＤ10、Ｄ90としたとき、Ｄ90／Ｄ10比が３以下のものを用いた。また、メタライズ層中のセラミック粉末の含有量は、表１に示す量とした。

また、比較例として、セラミック粉末を含有しないメタライズ層が搭載部に形成された電子部品搭載用基板を準備した。この比較例のメタライズ層にも前述したものと同様に金めっき層を被着させた。

これらの電子部品搭載用基板について、搭載部にダミーの電子部品としてシリコン板（10×10ｍｍの正方形板状）を導電性接着剤を介して接合し固定した後、接合部分の劣化を促進するために温度サイクル試験を行ない、接合の信頼性を試験した。温度サイクル試験の条件は、−40〜＋120℃，1000サイクルとした。また、接合の信頼性は電子部品のダイシェア試験により行なった。

ダイシェア試験は、DAGE社の2400PCを試験機として使用し、室温（約20℃）下で行った。すなわち、この試験機のシェアツールで、搭載部に接合（ダイボンディング）されたシリコン板を一側面から水平方向に押し、シリコン板と電子部品搭載用基板の搭載部との接合部分が破断されたとき、またはシリコン板自体が破壊されたときの強度をシェア強度として測定した。なお、ダイ剥がれとは、シリコン板が搭載部との接合部分から剥がれた破壊モードであり、ダイ壊れとは、シリコン板そのものが破壊した破壊モードである。一般的な接合強度を調べるシェア試験においては、両破壊モードとも、接合の信頼性の良否を直接判断する基準となるものではない（接合強度の値が良否の基準とされている）。

導電性接着剤には、エポキシ樹脂に銀粒子がされた、いわゆる銀−エポキシ樹脂を用いた。

また、金属ペーストを印刷するときの印刷性を、印刷された金属ペーストのパターンを拡大投影装置で目視確認することにより評価した。印刷されたパターンの外縁にカスレやニジミ等が10μｍ以上の幅で生じている場合に印刷性の低下が見られるものと判定し、そのようなカスレやニジミ等のないものを良好と判定した。

試験結果を表１に示す。表１に示す結果からわかるように、メタライズ層にセラミック粉末を添加した本発明の電子部品搭載用基板は、シェア強度で100Ｎ以上の十分な強度が得られた。特に、セラミック粉末の添加量が20体積％以上のもの（No.５〜15）は、破壊モードもダイ壊れ（シリコン板の接合部分は破壊されずシリコン板自体が破壊）であり、良好であった。これに対し、比較例では、強度が低く、破壊モードもダイ剥がれモード（シリコン板の接合部分の破壊）であり、接合の信頼性が本発明の電子部品搭載用基板に比べて低いことが確認できた。

なお、メタライズ層中のセラミック粉末の添加量が20体積％未満程度に低い場合（No.２，３，４）には、破壊モードがダイ剥がれになり、強度が若干低下する傾向が見られた。また、セラミック粉末の添加量が50体積％を超える場合（No.12〜15）には、金属ペーストの印刷性が低下する傾向が見られた。

本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図である。 図１に示す電子部品搭載用基板の要部を拡大して示す拡大断面図である。

符号の説明

１・・・絶縁基体
１ａ・・・搭載部
２・・・メタライズ層
３・・・配線導体
４・・・セラミック粉末
５・・・電子部品
６・・・接着剤
７・・・金めっき層
９・・・電子部品搭載用基板

Claims (2)

1. 絶縁基体の搭載部に金めっき層で被覆されたメタライズ層が形成され、該メタライズ層上に電子部品が搭載され接着剤を介して固定される電子部品搭載用基板であって、前記メタライズ層は、一部が前記金めっき層の表面に露出したセラミック粉末を含有していることを特徴とする電子部品搭載用基板。
2. 前記セラミック粉末は、前記搭載部の外周部分における前記メタライズ層中の含有量が、前記搭載部の中央部分における前記メタライズ層中の含有量よりも多いことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載用基板。

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