JP2018037447A - セラミックス配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、Agは、湿度の高い状態で電界が加わった場合には、マイグレーションが発生して電気的不具合(ショート等)が発生するおそれがあり、高信頼性を考えた場合、Agの使用には、検討の余地がある。
また、下記特許文献1には、上述した技術に関連した内容として、Auメタライズ上に、無電解メッキによって、Ni系合金被膜を形成する技術が開示されている。
さらに、第2表面層形成工程にて、第1表面層の表面を覆うように、Au又はAu合金からなる第2表面層を形成する。
(2)本発明の第2局面は、前記第2表面層形成工程では、電解メッキ、無電解メッキ、スパッタリング、蒸着、溶射のいずれか1種の方法により、前記第2表面層を形成する。
(3)本発明の第3局面は、前記導体層形成工程と前記第1表面層形成工程との間に、前記導体層を形成した前記セラミックス基板の第1主面側の表面と該第1主面と反対側の第2主面側の表面とを覆うように、導電性を有する下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記第1主面及び前記第2主面の前記下地金属層の表面を覆うように、メッキレジストを形成するレジスト形成工程と、前記第1主面側の前記メッキレジストを除去するレジスト除去工程と、前記第1主面側の前記下地金属層をエッチングにより除去するエッチング工程と、を有する。
これにより、導体層を形成した後に、好適に第1表面層を形成できる。
セラミックス基板は、セラミックスを主成分とする基板であり、導体層は、Auを主成分とする導電層である。なお、ここで主成分とは、その成分が質量%で最も多く含有されることを示している。
導体層の表面を第1表面層で覆う場合には、その表面が露出しないように、表面全体が第1表面層により覆われる。また、第1表面層の表面を第2表面層で覆う場合には、その表面が露出しないように、表面全体が第2表面層により覆われる。
Bi、Pb、Cu、Sn、Zn、Wの化合物としては、例えば、各種の酸化物(例えば、酸化ビスマス、酸化亜鉛等)を採用できる。
[1−1.構成]
まず、本実施形態におけるセラミックス配線基板の構成について説明する。
なお、セラミックス基板3の内部には、図示しないが、導電性を有するビアや内部配線層が設けられており、配線5は、ビアや内部配線層と電気的に接続されている。なお、後述する電解メッキを行うために、Auメタライズ層11は、図示しないが、ビアや内部配線層を介して、第2主面9上の導電性を有する導体層と電気的に接続されている。
なお、ここでは、Auメタライズ層11にBiを含む例を挙げるが、Biではなく、例えばBiの化合物、或いは、鉛(Pb)、銅(Cu)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)のうちの少なくとも1種、又はその化合物を含んでいてもよい。
[1−2.製造方法]
次に、セラミックス配線基板1の製造方法について説明する。
まず、図2(a)に示すように、セラミックス基板3及びAuメタライズ層11を同時焼成により形成する。
なお、セラミックグリーンシートの表面には、Auを材料とする金属ペーストを、スクリーン印刷等の方法で塗布する。また、このセラミックグリーンシートには、前記Auを材料とする金属のビア導体(図示せず)も形成する。
そして、前記積層体(即ち複数のセラミックグリーンシート)と金属ペーストとビア導体とを、焼成温度900〜1400℃で同時焼成する。
なお、Auメタライズ層11と第2主面9上の導体層とは、ビア(即ち、各セラミックグリーンシートに形成されたビア導体が焼成されたビア)等を介して電気的に接続されている。
次に、図2(b)に示すように、Auメタライズ層11を形成したセラミックス基板3の第1主面7側の表面全体と第2主面9側の表面全体とを覆うように、それぞれ導電性を有する下地金属層21、23を形成する。
<レジスト形成工程>
次に、図4に示すように、下地金属層21、23等が形成されたセラミックス基板3の第1主面7側と第2主面9側とに対して、それぞれ感光性レジスト液33を全面にわたり塗布する。
次に、図2(d)に示すように、セラミックス基板3の第1主面7側の露光を行う。なお、露光はレジストマスク25を除去したい箇所に行うが、ここでは、第1主面7側に全面に対して露光を行う。
<エッチング工程>
次に、図3(a)に示すように、第1主面7側の下地金属層21をエッチングにより除去する。
<第1表面層形成工程>
次に、図3(b)に示すように、Auメタライズ層11の表面を覆うように、電解メッキによって、Ni−Coメッキ層13を形成する。
詳しくは、直流電源41の陽極43にNi電極45を接続するとともに、陰極47に被メッキ物(ここでは、前記エッチング工程までによって得られたセラミックス基板3)HMを接続する。なお、被メッキ物HMについては、陰極47とAuメタライズ層11とが電気的に接続されるように、電気的な導通部分(例えばビア、内部配線層、下地金属層23)が構成されている。
<第2表面層形成工程>
次に、図3(c)に示すように、Ni−Coメッキ層13の表面を覆うように、電解メッキによって、Auメッキ層15を形成する。
詳しくは、直流電源41の陽極43にPt電極46を接続するとともに、陰極47に被メッキ物(ここでは、前記第1表面層形成工程までによって得られたセラミックス基板3)HMを接続する。
これによって、セラミックス基板3の第1主面7上に、配線5が形成される。
次に、図3(d)に示すように、配線5が形成されたセラミックス基板3を、アセトンに浸して、第2主面9側のレジストマスク27を除去する。
[1−3.効果]
次に、本実施形態のセラミックス配線基板1の製造方法による効果を説明する。
さらに、第2表面層形成工程にて、電解メッキによって、Ni−Coメッキ層13の表面全体を覆うように、第2表面層であるAuメッキ層15を形成する。
尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
(3)第2表面層形成工程では、電解メッキ以外に、例えば、無電解メッキ、スパッタリング、蒸着、溶射のいずれか1種の方法により、Auメッキ層等の第2表面層を形成してもよい。
この第2表面層のAu合金としては、例えば、Au−Cu、Au−Ag、Au−Co、Au−Ni、Au−Cu−Ag、Au−Cu−Cd、Au−Cu−Cd−Ag等を採用できる。また、各Au合金の組成(質量比)としては、それぞれ、Au以外の成分含有量が10質量%以下の範囲を採用できる。
3…セラミックス基板
5…配線
7…第1主面
9…第2主面
11…Auメタライズ層(導体層)
13…Ni−Coメッキ層(第1表面層)
15…Auメッキ層(第2表面層)
21、23…下地金属層
25、27…メッキレジスト(レジストマスク)
Claims (3)
- セラミックス基板上に配線を形成したセラミックス配線基板の製造方法において、
前記配線を形成する工程として、
Bi、Pb、Cu、Sn、Zn、Wのうちの少なくとも1種、又はその化合物を含み、Auを主成分とする導体層を、前記セラミックス基板上に形成する導体層形成工程と、
前記導体層の表面を覆うように、電解メッキによって、Ni又はNi合金からなる第1表面層を形成する第1表面層形成工程と、
前記第1表面層の表面を覆うように、Au又はAu合金からなる第2表面層を形成する第2表面層形成工程と、
を有することを特徴とするセラミックス配線基板の製造方法。 - 前記第2表面層形成工程では、電解メッキ、無電解メッキ、スパッタリング、蒸着、溶射のいずれか1種の方法により、前記第2表面層を形成することを特徴とする請求項1に記載のセラミックス配線基板の製造方法。
- 前記導体層形成工程と前記第1表面層形成工程との間に、
前記導体層を形成した前記セラミックス基板の第1主面側の表面と該第1主面と反対側の第2主面側の表面とを覆うように、導電性を有する下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、
前記第1主面及び前記第2主面の前記下地金属層の表面を覆うように、メッキレジストを形成するレジスト形成工程と、
前記第1主面側の前記メッキレジストを除去するレジスト除去工程と、
前記第1主面側の前記下地金属層をエッチングにより除去するエッチング工程と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミックス配線基板の製造方法。
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