JP2571026B2 - 半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体 - Google Patents
半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体実装基板用素子接
合パッド及び接合体に係り、特に多層配線基板、厚膜多
層基板、半導体パッケージ等のガラスセラミックスを用
いた絶縁基板等の大規模集積回路（ＬＳＩ）を実装する
半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体に関する。
合パッド及び接合体に係り、特に多層配線基板、厚膜多
層基板、半導体パッケージ等のガラスセラミックスを用
いた絶縁基板等の大規模集積回路（ＬＳＩ）を実装する
半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の半導体実装基板用素子接合
パッドの一例の断面図を示す。同図に示すように、この
接合パッドは、ガラスセラミック基板１０上にクロム
（Ｃｒ）からなるスパッタ膜１１及びパラジウム（Ｐ
ｄ）からなるスパッタ膜１２が順次に積層された構成で
ある。このような構造の接合パッド上に入出力（Ｉ／
Ｏ）ピンなどの部品が接合されることにより接合体が構
成される。
パッドの一例の断面図を示す。同図に示すように、この
接合パッドは、ガラスセラミック基板１０上にクロム
（Ｃｒ）からなるスパッタ膜１１及びパラジウム（Ｐ
ｄ）からなるスパッタ膜１２が順次に積層された構成で
ある。このような構造の接合パッド上に入出力（Ｉ／
Ｏ）ピンなどの部品が接合されることにより接合体が構
成される。
【０００３】一般に、上記の実装基板上の素子接合パッ
ド用メタライズは、薄膜あるいは厚膜から構成されてい
る。メタライズを薄膜とした場合、メタライズ形成によ
る基板１０への残留応力を小さくすることができる。
ド用メタライズは、薄膜あるいは厚膜から構成されてい
る。メタライズを薄膜とした場合、メタライズ形成によ
る基板１０への残留応力を小さくすることができる。
【０００４】また、図７は従来の接合体の一例の断面図
を示す。同図に示すように、この接合体は、低温焼結ガ
ラスセラミック基板１０上の銅（Ｃｕ）からなる厚膜メ
タライズ１３に、ニッケル（Ｎｉ）の薄膜層５をメッキ
により形成した後、銀（Ａｇ）−Ｃｕ系共晶ろう材６に
よりコバール製の入出力（Ｉ／Ｏ）ピン（以下、「コバ
ールピン」ともいう）７が接合された構造である。従来
は、このような構造により厚膜Ｃｕメタライズ１３をガ
ラスセラミック基板１０上に形成している。
を示す。同図に示すように、この接合体は、低温焼結ガ
ラスセラミック基板１０上の銅（Ｃｕ）からなる厚膜メ
タライズ１３に、ニッケル（Ｎｉ）の薄膜層５をメッキ
により形成した後、銀（Ａｇ）−Ｃｕ系共晶ろう材６に
よりコバール製の入出力（Ｉ／Ｏ）ピン（以下、「コバ
ールピン」ともいう）７が接合された構造である。従来
は、このような構造により厚膜Ｃｕメタライズ１３をガ
ラスセラミック基板１０上に形成している。
【０００５】更に、図８は従来の接合体の他の例の断面
図を示す。同図に示すように、この接合体は、アルミナ
あるいは窒化アルミニウム製の基板１４上に形成された
厚膜タングステンメタライズ１５に、Ｎｉ薄膜層５をメ
ッキにより形成した後、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によ
りコバールピン７が接合された構造である。この構造に
よれば、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバールピン
７を接合する時に厚膜タングステンメタライズ１５が剥
れることはない。
図を示す。同図に示すように、この接合体は、アルミナ
あるいは窒化アルミニウム製の基板１４上に形成された
厚膜タングステンメタライズ１５に、Ｎｉ薄膜層５をメ
ッキにより形成した後、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によ
りコバールピン７が接合された構造である。この構造に
よれば、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバールピン
７を接合する時に厚膜タングステンメタライズ１５が剥
れることはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の図６
に示した従来の接合パッドでは、Ｉ／Ｏピンなどの部品
をＰｄスパッタ膜１２上に接合する際に、ろう材と基板
１０の熱膨張係数の違いにより生じる応力が基板１０へ
伝達し易くなってしまうという問題がある。
に示した従来の接合パッドでは、Ｉ／Ｏピンなどの部品
をＰｄスパッタ膜１２上に接合する際に、ろう材と基板
１０の熱膨張係数の違いにより生じる応力が基板１０へ
伝達し易くなってしまうという問題がある。
【０００７】また、従来、薄膜メタライズに対する部品
接合に用いる半田あるいはろう材としては、金（Ａｕ）
−スズ（Ｓｎ）系合金等の融点３００℃以下のものが多
く使用されていた。しかし、Ａｕ−Ｓｎ系合金は高価で
あり、また、その融点の低さからＩ／Ｏピン接合後の工
程温度が制限を受けるという問題がある。
接合に用いる半田あるいはろう材としては、金（Ａｕ）
−スズ（Ｓｎ）系合金等の融点３００℃以下のものが多
く使用されていた。しかし、Ａｕ−Ｓｎ系合金は高価で
あり、また、その融点の低さからＩ／Ｏピン接合後の工
程温度が制限を受けるという問題がある。
【０００８】一方、Ａｇ−Ｃｕ系合金等の５００℃以
上、特に７００℃以上の融点を有するろう材を上記の部
品接合に用いた場合には、前述したろう材と基板１０の
熱膨張係数の違いにより生じる応力により基板１０が破
壊されたり、メタライズ剥れを生じ、またろう材とメタ
ライズが拡散してしまうという問題がある。
上、特に７００℃以上の融点を有するろう材を上記の部
品接合に用いた場合には、前述したろう材と基板１０の
熱膨張係数の違いにより生じる応力により基板１０が破
壊されたり、メタライズ剥れを生じ、またろう材とメタ
ライズが拡散してしまうという問題がある。
【０００９】また、図７に示した従来の接合体では、厚
膜Ｃｕメタライズ１３、Ｎｉ薄膜層５及びＡｇ−Ｃｕろ
う材６が完全に拡散してしまい、十分な接合強度が得ら
れないという問題がある。また、厚膜Ｃｕメタライズ１
３の部分をＡｇあるいはＡｇ−Ｐｄ系合金とした場合
は、拡散は抑制されるが、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６に
よりコバールピン７を接合した時に、厚膜メタライズ剥
れを起こすという問題がある。
膜Ｃｕメタライズ１３、Ｎｉ薄膜層５及びＡｇ−Ｃｕろ
う材６が完全に拡散してしまい、十分な接合強度が得ら
れないという問題がある。また、厚膜Ｃｕメタライズ１
３の部分をＡｇあるいはＡｇ−Ｐｄ系合金とした場合
は、拡散は抑制されるが、Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６に
よりコバールピン７を接合した時に、厚膜メタライズ剥
れを起こすという問題がある。
【００１０】図８に示した従来の接合体は上記の厚膜メ
タライズ剥れを生じないようにできるが、厚膜タングス
テンメタライズ１５を形成するためには１５００℃以上
の高温が必要であるため、低温で焼結できるという長所
をもつガラスセラミック基板に適用できないという問題
がある。
タライズ剥れを生じないようにできるが、厚膜タングス
テンメタライズ１５を形成するためには１５００℃以上
の高温が必要であるため、低温で焼結できるという長所
をもつガラスセラミック基板に適用できないという問題
がある。
【００１１】また、モリブデン（Ｍｏ）粉末又はタング
ステン（Ｗ）粉末を主成分とする金属化組成物中に２〜
２０重量％のニッケル粉末を添加した金属化組成物を用
いることにより、１３００〜１３７５℃でのメタライズ
を可能にした接合パッドも従来より知られている（特開
平５−９０８４号公報）。しかし、このものは、１１０
０℃以下、好ましくは９５０℃以下で焼成するガラスセ
ラミック基板には適用することができない。
ステン（Ｗ）粉末を主成分とする金属化組成物中に２〜
２０重量％のニッケル粉末を添加した金属化組成物を用
いることにより、１３００〜１３７５℃でのメタライズ
を可能にした接合パッドも従来より知られている（特開
平５−９０８４号公報）。しかし、このものは、１１０
０℃以下、好ましくは９５０℃以下で焼成するガラスセ
ラミック基板には適用することができない。
【００１２】なお、ガラスセラミック基板への高温ろう
材の使用は、特開平２−８８４７１号公報にて提案され
ている。しかし、これはガラスセラミック基板と窒化ア
ルミニウム基板の接合に関するものであり、ガラスセラ
ミックのメタライズ部にガラスと金属からなる中間層を
形成することによりメタライズ強度を向上させている
が、Ｉ／Ｏピン等の接合を行った場合は十分な強度が得
られない。
材の使用は、特開平２−８８４７１号公報にて提案され
ている。しかし、これはガラスセラミック基板と窒化ア
ルミニウム基板の接合に関するものであり、ガラスセラ
ミックのメタライズ部にガラスと金属からなる中間層を
形成することによりメタライズ強度を向上させている
が、Ｉ／Ｏピン等の接合を行った場合は十分な強度が得
られない。
【００１３】また、従来、セラミックス基板を用いた他
の例の接合体として、元素周期表第ＩＶａ族の中から選
択した少なくとも一種の元素を０．５〜７０重量％含む
ろう材又はＮｉを主成分とするろう材と元素周期表第Ｖ
ａ及び第ＶＩａ族の中から選択した少なくとも一種のバ
リア層をセラミックスの表面に使用した例が知られてい
る（特開平２−１０２１７５号公報）。
の例の接合体として、元素周期表第ＩＶａ族の中から選
択した少なくとも一種の元素を０．５〜７０重量％含む
ろう材又はＮｉを主成分とするろう材と元素周期表第Ｖ
ａ及び第ＶＩａ族の中から選択した少なくとも一種のバ
リア層をセラミックスの表面に使用した例が知られてい
る（特開平２−１０２１７５号公報）。
【００１４】しかし、この従来の接合体では、低温焼結
基板に適用した場合、ガラスセラミックとバリア層の密
着強度が小さいという問題と、上述したようにガラスセ
ラミック上にＭｏ等の高融点金属のメタライズを形成す
るためには、スパッタリングや蒸着による薄膜となって
しまい、ろう材により金属等の素子を接合した場合に基
板破壊や薄膜パッド剥れを生じてしまうという問題とが
ある。
基板に適用した場合、ガラスセラミックとバリア層の密
着強度が小さいという問題と、上述したようにガラスセ
ラミック上にＭｏ等の高融点金属のメタライズを形成す
るためには、スパッタリングや蒸着による薄膜となって
しまい、ろう材により金属等の素子を接合した場合に基
板破壊や薄膜パッド剥れを生じてしまうという問題とが
ある。
【００１５】このように、以上の各従来の接合パッドあ
るいは接合体では、低温焼結基板、特にガラスセラミッ
ク基板上のメタライズ構造及び接合構造では、低コスト
で高強度な金属との接合を得ること、及び５００℃以上
の耐熱性を有する接合パッドと金属との接合体を得るこ
とは不可能であった。
るいは接合体では、低温焼結基板、特にガラスセラミッ
ク基板上のメタライズ構造及び接合構造では、低コスト
で高強度な金属との接合を得ること、及び５００℃以上
の耐熱性を有する接合パッドと金属との接合体を得るこ
とは不可能であった。
【００１６】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あり、５００℃以上、特に７００℃以上の耐熱性をもつ
ガラスセラミックスを代表とする半導体装置実装基板上
に、Ｉ／Ｏピン等の部品を低コストで、かつ、高強度で
接合し得る半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体
を提供することを目的とする。
あり、５００℃以上、特に７００℃以上の耐熱性をもつ
ガラスセラミックスを代表とする半導体装置実装基板上
に、Ｉ／Ｏピン等の部品を低コストで、かつ、高強度で
接合し得る半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体
を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明になる半導体実装基板用素子接合パッドは、
半導体が実装される低温焼結可能な半導体実装用基板
と、基板上に形成される活性金属、特にＴｉ、Ｃｒ及び
Ｚｒのうち少なくとも一の元素からなる第１の薄膜層
と、第１の薄膜層上に形成されたＭｏからなる第２の薄
膜層と、第２の薄膜層の上方に形成された最上層のＮｉ
薄膜層とを少なくとも有する構成としたものである。ま
た、本発明接合パッドは第２の薄膜層とＮｉ薄膜層との
間に、あるいはＮｉ薄膜層に代えてＮｉ３Ｍｏ層が形成
された構成としたものである。
め、本発明になる半導体実装基板用素子接合パッドは、
半導体が実装される低温焼結可能な半導体実装用基板
と、基板上に形成される活性金属、特にＴｉ、Ｃｒ及び
Ｚｒのうち少なくとも一の元素からなる第１の薄膜層
と、第１の薄膜層上に形成されたＭｏからなる第２の薄
膜層と、第２の薄膜層の上方に形成された最上層のＮｉ
薄膜層とを少なくとも有する構成としたものである。ま
た、本発明接合パッドは第２の薄膜層とＮｉ薄膜層との
間に、あるいはＮｉ薄膜層に代えてＮｉ３Ｍｏ層が形成
された構成としたものである。
【００１８】また、本発明の接合体は、基板上に形成さ
れるＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのうち少なくとも一の元素から
なる第１の薄膜層、Ｍｏからなる第２の薄膜層、Ｎｉ３
Ｍｏからなる第３の薄膜層上にろう材により接合され
た金属又は合金とから、又は第３の薄膜層と金属又は合
金との間にＮｉからなる第４の薄膜層を有する構成とし
たものである。
れるＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのうち少なくとも一の元素から
なる第１の薄膜層、Ｍｏからなる第２の薄膜層、Ｎｉ３
Ｍｏからなる第３の薄膜層上にろう材により接合され
た金属又は合金とから、又は第３の薄膜層と金属又は合
金との間にＮｉからなる第４の薄膜層を有する構成とし
たものである。
【００１９】
【作用】本発明の接合パッド及び接合体では、低温焼結
の基板上にＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのうち少なくとも一の元
素からなる第１の薄膜層、Ｍｏからなる第２の薄膜層及
びＮｉ３Ｍｏからなる第３の薄膜層が順次に積層された
薄膜層あるいは更にＮｉからなる第４の薄膜層を介して
金属又は合金の部品をろう材により接合するようにした
ため、高い耐熱性を持つ基板上に、原価の高いＡｕ−Ｓ
ｎ系合金を使用しなくとも高強度で部品を接合すること
ができる。
の基板上にＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのうち少なくとも一の元
素からなる第１の薄膜層、Ｍｏからなる第２の薄膜層及
びＮｉ３Ｍｏからなる第３の薄膜層が順次に積層された
薄膜層あるいは更にＮｉからなる第４の薄膜層を介して
金属又は合金の部品をろう材により接合するようにした
ため、高い耐熱性を持つ基板上に、原価の高いＡｕ−Ｓ
ｎ系合金を使用しなくとも高強度で部品を接合すること
ができる。
【００２０】なお、前述したように、特開平２−１０２
１７５号公報にはＭｏがろう材のバリアとして有効であ
ることが開示されているが、Ｍｏは弾性率が大きいため
にろう材や接合する金属や合金と基板との熱膨張差に起
因する応力を基板へ伝達し易いという性質をもってい
る。そのため、基板としてガラスセラミックス等の機械
的強度の小さいものを用いた場合、基板破壊を生じるこ
とが常であった。
１７５号公報にはＭｏがろう材のバリアとして有効であ
ることが開示されているが、Ｍｏは弾性率が大きいため
にろう材や接合する金属や合金と基板との熱膨張差に起
因する応力を基板へ伝達し易いという性質をもってい
る。そのため、基板としてガラスセラミックス等の機械
的強度の小さいものを用いた場合、基板破壊を生じるこ
とが常であった。
【００２１】これに対し、本発明では、Ｎｉ３Ｍｏから
なる第３の薄膜層を設けているため、針状の晶癖を有し
高強度であることのみならず、格子滑りや変形により応
力を緩和することができる。
なる第３の薄膜層を設けているため、針状の晶癖を有し
高強度であることのみならず、格子滑りや変形により応
力を緩和することができる。
【００２２】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の接合パッドの第１実施例の構造断面図を示
す。同図に示すように、本実施例は半導体実装基板１上
にＴｉ、Ｃｒ及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか
一の元素からなる活性金属の薄膜層２、Ｍｏからなる薄
膜層３及びＮｉ3Ｍｏ薄膜層４が順次に積層され、更に
上記の薄膜層２、Ｍｏ薄膜層３及びＮｉ3Ｍｏ薄膜層４
の側面とＮｉ3Ｍｏ薄膜層４上にＮｉによる薄膜層５が
形成された構造である。
１は本発明の接合パッドの第１実施例の構造断面図を示
す。同図に示すように、本実施例は半導体実装基板１上
にＴｉ、Ｃｒ及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか
一の元素からなる活性金属の薄膜層２、Ｍｏからなる薄
膜層３及びＮｉ3Ｍｏ薄膜層４が順次に積層され、更に
上記の薄膜層２、Ｍｏ薄膜層３及びＮｉ3Ｍｏ薄膜層４
の側面とＮｉ3Ｍｏ薄膜層４上にＮｉによる薄膜層５が
形成された構造である。
【００２３】上記の半導体実装基板１は１１００℃以
下、好ましくは８５０℃以上９５０℃以下の温度で焼結
可能な低温焼結の実装基板である。薄膜層２の膜厚は例
えば０．０１μｍ〜０．３μｍ、薄膜層３の膜厚は０．
１μｍ〜３．０μｍ、薄膜層４の膜厚は０．０５μｍ〜
１．５μｍが望ましい。
下、好ましくは８５０℃以上９５０℃以下の温度で焼結
可能な低温焼結の実装基板である。薄膜層２の膜厚は例
えば０．０１μｍ〜０．３μｍ、薄膜層３の膜厚は０．
１μｍ〜３．０μｍ、薄膜層４の膜厚は０．０５μｍ〜
１．５μｍが望ましい。
【００２４】図２は本発明の接合パッドの第２実施例の
構造断面図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図２において、Ｍ
ｏ薄膜層３上にはＮｉによる薄膜層５が形成されてお
り、図１に比べてＮｉ3Ｍｏ薄膜層４が存在しない点に
特徴がある。
構造断面図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図２において、Ｍ
ｏ薄膜層３上にはＮｉによる薄膜層５が形成されてお
り、図１に比べてＮｉ3Ｍｏ薄膜層４が存在しない点に
特徴がある。
【００２５】図３は本発明の接合体の第１実施例の構造
断面図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図３において、この接
合体は、図１の接合パッド上に断面がＴ字状のコバール
ピン７をＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６により接合したもの
である。
断面図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図３において、この接
合体は、図１の接合パッド上に断面がＴ字状のコバール
ピン７をＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６により接合したもの
である。
【００２６】図４は本発明の接合体の第１実施例の構造
断面図を示す。同図中、図３と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図４において、この接
合体は、図２の接合パッド上に断面がＴ字状のコバール
ピン７をＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６により接合したもの
である。ここで、図２の接合パッドではＮｉ薄膜層５が
形成されていたのに対し、図４ではＮｉ3Ｍｏ薄膜層８
となっている。これは、コバールピン７の接合時にＮｉ
薄膜層５がＮｉ3Ｍｏ層８に変化したものである。
断面図を示す。同図中、図３と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図４において、この接
合体は、図２の接合パッド上に断面がＴ字状のコバール
ピン７をＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６により接合したもの
である。ここで、図２の接合パッドではＮｉ薄膜層５が
形成されていたのに対し、図４ではＮｉ3Ｍｏ薄膜層８
となっている。これは、コバールピン７の接合時にＮｉ
薄膜層５がＮｉ3Ｍｏ層８に変化したものである。
【００２７】次に、本発明の接合パッド及び接合体の各
具体例について説明する。 （実施例１）半導体実装基板１として、Ｃｕを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスとアルミナからなり１０００℃
で焼成した多層配線ガラスセラミック基板を用い、この
基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏからなる薄膜層
３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍでスパッタリ
ングにより形成する。
具体例について説明する。 （実施例１）半導体実装基板１として、Ｃｕを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスとアルミナからなり１０００℃
で焼成した多層配線ガラスセラミック基板を用い、この
基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏからなる薄膜層
３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍでスパッタリ
ングにより形成する。
【００２８】続いて、Ｍｏ薄膜層３上にＮｉ薄膜層を
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、ガラスセラミック基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3
Ｍｏからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜
層２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ
薄膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成
する。これにより、図１に示した断面構造の接合パッド
が形成される。
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、ガラスセラミック基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3
Ｍｏからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜
層２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ
薄膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成
する。これにより、図１に示した断面構造の接合パッド
が形成される。
【００２９】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は６．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例２）実施例１と同様に、半導体実装用基板１で
あるＣｕ多層配線ガラスセラミック基板にＴｉ／Ｍｏ薄
膜層２、３をスパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図２に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は６．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例２）実施例１と同様に、半導体実装用基板１で
あるＣｕ多層配線ガラスセラミック基板にＴｉ／Ｍｏ薄
膜層２、３をスパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図２に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
【００３０】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は６．２（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例３）半導体実装基板１として、Ｃｕを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスを主成分とする厚膜多層基板を
用い、この基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏから
なる薄膜層３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍで
スパッタリングにより形成する。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は６．２（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例３）半導体実装基板１として、Ｃｕを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスを主成分とする厚膜多層基板を
用い、この基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏから
なる薄膜層３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍで
スパッタリングにより形成する。
【００３１】続いて、Ｍｏ薄膜層３上にＮｉ薄膜層を
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、厚膜多層基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ／Ｎ
ｉからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜層
２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図１に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、厚膜多層基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ／Ｎ
ｉからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜層
２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図１に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
【００３２】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は４．４（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例４）実施例３と同様に、半導体実装用基板１で
あるＣｕ配線厚膜多層基板にＴｉ／Ｍｏ薄膜層２、３を
スパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄膜層５を０．
１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成する。これによ
り、図２に示した断面構造の接合パッドが形成される。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は４．４（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例４）実施例３と同様に、半導体実装用基板１で
あるＣｕ配線厚膜多層基板にＴｉ／Ｍｏ薄膜層２、３を
スパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄膜層５を０．
１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成する。これによ
り、図２に示した断面構造の接合パッドが形成される。
【００３３】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は４．０（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例５）半導体実装基板１として、Ａｇを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスとアルミナからなり９００℃で
焼成した多層配線ガラスセラミック基板を用い、この基
板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏからなる薄膜層３
をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍでスパッタリン
グにより形成する。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は４．０（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例５）半導体実装基板１として、Ａｇを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスとアルミナからなり９００℃で
焼成した多層配線ガラスセラミック基板を用い、この基
板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏからなる薄膜層３
をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍでスパッタリン
グにより形成する。
【００３４】続いて、Ｍｏ薄膜層３上にＮｉ薄膜層を
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、ガラスセラミック基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3
Ｍｏからなる薄膜を形成する。これにより、図１の薄膜
層２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ
薄膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成
する。これにより、図１に示した断面構造の接合パッド
が形成される。
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、ガラスセラミック基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3
Ｍｏからなる薄膜を形成する。これにより、図１の薄膜
層２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ
薄膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成
する。これにより、図１に示した断面構造の接合パッド
が形成される。
【００３５】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は６．８（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例６）実施例５と同様に、半導体実装用基板１で
あるＡｇ多層配線ガラスセラミック基板にＴｉ／Ｍｏ薄
膜層２、３をスパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図２に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は６．８（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例６）実施例５と同様に、半導体実装用基板１で
あるＡｇ多層配線ガラスセラミック基板にＴｉ／Ｍｏ薄
膜層２、３をスパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図２に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
【００３６】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は６．６（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例７）半導体実装基板１として、Ａｇを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスを主成分とする厚膜多層基板を
用い、この基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏから
なる薄膜層３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍで
スパッタリングにより形成する。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は６．６（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。 （実施例７）半導体実装基板１として、Ａｇを内部導体
とし、ホウケイ酸ガラスを主成分とする厚膜多層基板を
用い、この基板上にＴｉからなる薄膜層２及びＭｏから
なる薄膜層３をそれぞれ膜厚０．１μｍ、１．５μｍで
スパッタリングにより形成する。
【００３７】続いて、Ｍｏ薄膜層３上にＮｉ薄膜層を
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、厚膜多層基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ／Ｎ
ｉからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜層
２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図１に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成した後、基
板全体を窒素ガス雰囲気中７００℃で熱処理をすること
により、厚膜多層基板上にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ／Ｎ
ｉからなる薄膜を形成する。これにより、上記の薄膜層
２、３及び４が形成される。更に、この薄膜上にＮｉ薄
膜層５を０．１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成す
る。これにより、図１に示した断面構造の接合パッドが
形成される。
【００３８】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は４．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例８）実施例７と同様に、半導体実装用基板１で
あるＡｇ配線厚膜多層基板にＴｉ／Ｍｏ薄膜層２、３を
スパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄膜層５を０．
１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成する。これによ
り、図２に示した断面構造の接合パッドが形成される。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材６によりコバール製の
Ｉ／Ｏピン７を、窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合す
る。これにより、図３に示した断面構造の接合体が作成
される。本実施例のコバールピン７の４５°方向の引っ
張り強度（プル強度）は４．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱
温度は７５０℃であり、これらはいずれも十分な値であ
る。 （実施例８）実施例７と同様に、半導体実装用基板１で
あるＡｇ配線厚膜多層基板にＴｉ／Ｍｏ薄膜層２、３を
スパッタリング処理で形成した後、Ｎｉ薄膜層５を０．
１μｍの膜厚で無電界メッキにより形成する。これによ
り、図２に示した断面構造の接合パッドが形成される。
【００３９】次に、この接合パッドの最上層のＮｉ薄膜
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は４．２（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。
層５上にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材によりコバールピン７
を窒素ガス雰囲気中７８０℃で接合する。この接合の結
果、薄膜層の構造は下から順にＴｉ／Ｍｏ／Ｎｉ3Ｍｏ
となっていることがＳＥＭ−ＥＤＸ及びＸＲＤ分析から
明らかとなった。従って、図４に示す如き断面構造の接
合体が作成されている。本実施例のコバールピン７の４
５°方向の引っ張り強度（プル強度）は４．２（ｋｇ／
ｍｍ2 ）、耐熱温度は７５０℃であり、これらはいずれ
も十分な値である。
【００４０】次に、従来の構造の接合パッド及び接合体
の各例を比較例として以下説明する。 （比較例１）Ｃｕを内部配線とし、ホウケイ酸ガラスと
アルミナとからなる多層配線ガラスセラミック基板（図
６の１０）上に、Ｃｒ及びＰｄからそれぞれなる薄膜
（図６の１１及び１２）をスパッタリングにより形成し
て図６に示した断面構造の接合パッドを作成する。
の各例を比較例として以下説明する。 （比較例１）Ｃｕを内部配線とし、ホウケイ酸ガラスと
アルミナとからなる多層配線ガラスセラミック基板（図
６の１０）上に、Ｃｒ及びＰｄからそれぞれなる薄膜
（図６の１１及び１２）をスパッタリングにより形成し
て図６に示した断面構造の接合パッドを作成する。
【００４１】続いて、この接合パッド上にＡｕ−Ｓｎ系
共晶ろう材により３００℃でコバール製のＩ／Ｏピンを
接合して接合体を作成する。この接合体のコバールピン
７の４５°方向の引っ張り強度（プル強度）は０．６
（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は２５０℃であり、使用可
能なプル強度は示すが、本発明の各実施例よりも小さな
プル強度である。また、この比較例はコストが高いこ
と、及び後工程の温度が２８０℃以下に制限されるとい
う問題がある。 （比較例２）Ａｇを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＣｒ及びＰｄからそれぞれなる薄膜（図６
の１１及び１２）をスパッタリングにより形成して図６
に示した断面構造の接合パッドを作成する。
共晶ろう材により３００℃でコバール製のＩ／Ｏピンを
接合して接合体を作成する。この接合体のコバールピン
７の４５°方向の引っ張り強度（プル強度）は０．６
（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は２５０℃であり、使用可
能なプル強度は示すが、本発明の各実施例よりも小さな
プル強度である。また、この比較例はコストが高いこ
と、及び後工程の温度が２８０℃以下に制限されるとい
う問題がある。 （比較例２）Ａｇを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＣｒ及びＰｄからそれぞれなる薄膜（図６
の１１及び１２）をスパッタリングにより形成して図６
に示した断面構造の接合パッドを作成する。
【００４２】続いて、この接合パッド上にＡｕ−Ｓｎ系
共晶ろう材により３２０℃でコバール製のＩ／Ｏピンを
接合して接合体を作成する。この接合体のコバールピン
７の４５°方向の引っ張り強度（プル強度）は０．７
（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は２５０℃であった。この
比較例２は比較例１と同様に、コストが高いこと、及び
後工程の温度が２８０℃以下に制限されるという問題が
ある。 （比較例３）Ｃｕを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＣｕ厚膜メタライズを後焼き付けにより形
成した後、Ｎｉ薄膜層を無電界メッキにより形成するこ
とにより、図７に示した接合体中の接合パッドが作成さ
れる。
共晶ろう材により３２０℃でコバール製のＩ／Ｏピンを
接合して接合体を作成する。この接合体のコバールピン
７の４５°方向の引っ張り強度（プル強度）は０．７
（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は２５０℃であった。この
比較例２は比較例１と同様に、コストが高いこと、及び
後工程の温度が２８０℃以下に制限されるという問題が
ある。 （比較例３）Ｃｕを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＣｕ厚膜メタライズを後焼き付けにより形
成した後、Ｎｉ薄膜層を無電界メッキにより形成するこ
とにより、図７に示した接合体中の接合パッドが作成さ
れる。
【００４３】更に、この多層配線ガラスセラミック基板
１０上のＣｕ／Ｎｉからなる薄膜にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろ
う材６によりコバールピン７を７８０℃で接合すること
により、図７に示した断面構造の接合体が作成される。
この接合体のコバールピン７の４５°方向の引っ張り強
度（プル強度）は０．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は
２５０℃であった。この比較例３はＣｕ厚膜メタライ
ズ、Ｎｉ薄膜層及びＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材が拡散し、
接合強度は極めて小さいという問題がある。 （比較例４）Ａｇを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＡｇ−Ｐｄ厚膜メタライズを後焼き付けに
より形成した後、Ｎｉ薄膜層を無電界メッキにより形成
することにより、接合パッドが作成される。
１０上のＣｕ／Ｎｉからなる薄膜にＡｇ−Ｃｕ系共晶ろ
う材６によりコバールピン７を７８０℃で接合すること
により、図７に示した断面構造の接合体が作成される。
この接合体のコバールピン７の４５°方向の引っ張り強
度（プル強度）は０．３（ｋｇ／ｍｍ2 ）、耐熱温度は
２５０℃であった。この比較例３はＣｕ厚膜メタライ
ズ、Ｎｉ薄膜層及びＡｇ−Ｃｕ系共晶ろう材が拡散し、
接合強度は極めて小さいという問題がある。 （比較例４）Ａｇを内部配線とする多層配線ガラスセラ
ミック基板にＡｇ−Ｐｄ厚膜メタライズを後焼き付けに
より形成した後、Ｎｉ薄膜層を無電界メッキにより形成
することにより、接合パッドが作成される。
【００４４】続いて、この接合パッド上にＡｇ−Ｃｕ系
共晶ろう材によりコバール製のＩ／Ｏピンを接合して接
合体を作成する。この接合体のコバールピン７の４５°
方向の引っ張り強度（プル強度）は０．２（ｋｇ／ｍｍ
2 ）、耐熱温度は２５０℃であった。この比較例４の接
合強度は極めて小さく、コバールピン接合時にＡｇ−Ｐ
ｄ厚膜メタライズ部の剥れが生じてしまった。
共晶ろう材によりコバール製のＩ／Ｏピンを接合して接
合体を作成する。この接合体のコバールピン７の４５°
方向の引っ張り強度（プル強度）は０．２（ｋｇ／ｍｍ
2 ）、耐熱温度は２５０℃であった。この比較例４の接
合強度は極めて小さく、コバールピン接合時にＡｇ−Ｐ
ｄ厚膜メタライズ部の剥れが生じてしまった。
【００４５】以上の実施例１〜実施例８及び比較例１〜
比較例４の基板の種類、配線、薄膜走光性、ろう材、対
温度及び４５°方向のプル強度をそれぞれまとめると、
表１のようになる。
比較例４の基板の種類、配線、薄膜走光性、ろう材、対
温度及び４５°方向のプル強度をそれぞれまとめると、
表１のようになる。
【００４６】
【表１】 この表１から分かるように、本実施例では原価の高いＡ
ｕ−Ｓｎ系合金を使用せずに大なるプル強度が得られる
ため、低コスト化を実現できる。
ｕ−Ｓｎ系合金を使用せずに大なるプル強度が得られる
ため、低コスト化を実現できる。
【００４７】なお、本発明は以上の実施例に限定される
ものではなく、例えば接合パッドの構造は、図５に示す
ように、図２の接合パッドのＮｉ薄膜層５に代えてＮｉ
3Ｍｏ薄膜層９を形成した構成でもよい。
ものではなく、例えば接合パッドの構造は、図５に示す
ように、図２の接合パッドのＮｉ薄膜層５に代えてＮｉ
3Ｍｏ薄膜層９を形成した構成でもよい。
【００４８】また、本発明はその他種々の変形例が考え
られるものである。例えば、半導体実装基板１としては
ガラスセラミック基板あるいは厚膜多層基板が好適に用
いられるが、その組成は限定されるものではなく、広範
な材料について適用可能である。また、Ｔｉ、Ｃｒ及び
Ｚｒのいずれか一の薄膜層２及びＭｏ薄膜層３の形成方
法は、スパッタリングに限定されるものではなく、蒸
着、無電界メッキ、電界メッキなどを適用してもよく、
またＮｉ薄膜層５の形成方法も無電界メッキに限定され
るものではなく、スパッタリング、蒸着、電界メッキな
どを適宜選択できる。
られるものである。例えば、半導体実装基板１としては
ガラスセラミック基板あるいは厚膜多層基板が好適に用
いられるが、その組成は限定されるものではなく、広範
な材料について適用可能である。また、Ｔｉ、Ｃｒ及び
Ｚｒのいずれか一の薄膜層２及びＭｏ薄膜層３の形成方
法は、スパッタリングに限定されるものではなく、蒸
着、無電界メッキ、電界メッキなどを適用してもよく、
またＮｉ薄膜層５の形成方法も無電界メッキに限定され
るものではなく、スパッタリング、蒸着、電界メッキな
どを適宜選択できる。
【００４９】また、Ｎｉ３Ｍｏ薄膜層４の形成方法につ
いてもＭｏ薄膜層３上へＮｉ薄膜を形成した後の熱処理
や反応性蒸着等に限定されるものではない。また、Ｔ
ｉ、Ｃｒ及びＺｒのいずれか一つの薄膜層２の膜厚は
０．０１μｍ〜０．３μｍ、Ｍｏ薄膜層３の膜厚は０．
１μｍ〜２．０μｍ、Ｎｉ３ Ｍｏ薄膜層４の膜厚は
０．０５μｍ〜１．５μｍが望ましいが、これらに限定
されるものではない。
いてもＭｏ薄膜層３上へＮｉ薄膜を形成した後の熱処理
や反応性蒸着等に限定されるものではない。また、Ｔ
ｉ、Ｃｒ及びＺｒのいずれか一つの薄膜層２の膜厚は
０．０１μｍ〜０．３μｍ、Ｍｏ薄膜層３の膜厚は０．
１μｍ〜２．０μｍ、Ｎｉ３ Ｍｏ薄膜層４の膜厚は
０．０５μｍ〜１．５μｍが望ましいが、これらに限定
されるものではない。
【００５０】また、図３及び図４では、それぞれ図１あ
るいは図２の接合パッドにコバール製のＩ／Ｏピン７を
接合した例を示したが、接合されるものの材質、及び形
状はこれに限定されるものではなく、他の形状の合金や
金属などでもよい。更に、ろう材は実施例のような７０
０℃以上の融点を持つＡｇ−Ｃｕ系共晶合金が好適では
あるが、Ａｕ−Ｓｉ系合金、Ａｕ−Ｇｅ系合金、Ａｕ−
Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ系合金、Ｎ
ｉ−Ｃｒ系合金、Ｍｇ−Ａｌ系合金などでもよく、要は
ガラスセラミック基板が軟化しない程度の温度（１００
０℃程度以下）の融点を持つ合金であればよい。また、
更に、接合後素子パッド及び接合された合金や金属にＮ
ｉ／Ａｕ等のメッキを施すことは、後工程での接合性や
防食性の点から有効である。
るいは図２の接合パッドにコバール製のＩ／Ｏピン７を
接合した例を示したが、接合されるものの材質、及び形
状はこれに限定されるものではなく、他の形状の合金や
金属などでもよい。更に、ろう材は実施例のような７０
０℃以上の融点を持つＡｇ−Ｃｕ系共晶合金が好適では
あるが、Ａｕ−Ｓｉ系合金、Ａｕ−Ｇｅ系合金、Ａｕ−
Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ系合金、Ｎ
ｉ−Ｃｒ系合金、Ｍｇ−Ａｌ系合金などでもよく、要は
ガラスセラミック基板が軟化しない程度の温度（１００
０℃程度以下）の融点を持つ合金であればよい。また、
更に、接合後素子パッド及び接合された合金や金属にＮ
ｉ／Ａｕ等のメッキを施すことは、後工程での接合性や
防食性の点から有効である。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の接合パッ
ド及び接合体によれば、低温焼結の基板上にＴｉ、Ｃｒ
及びＺｒのうち少なくとも一の元素からなる第１の薄膜
層、Ｍｏからなる第２の薄膜層及びＮｉ３Ｍｏからなる
第３の薄膜層が順次に積層された薄膜層あるいは更にＮ
ｉからなる第４の薄膜層を介して金属又は合金の部品を
ろう材により接合することにより、高い耐熱性を持つ基
板上に、原価の高いＡｕ−Ｓｎ系合金を使用しなくとも
高強度で部品を接合することができ、よって、ガラスセ
ラミック基板をはじめとした低温焼結基板と金属あるい
は合金との接合体を低コストにより高強度のものを得る
ことができる。
ド及び接合体によれば、低温焼結の基板上にＴｉ、Ｃｒ
及びＺｒのうち少なくとも一の元素からなる第１の薄膜
層、Ｍｏからなる第２の薄膜層及びＮｉ３Ｍｏからなる
第３の薄膜層が順次に積層された薄膜層あるいは更にＮ
ｉからなる第４の薄膜層を介して金属又は合金の部品を
ろう材により接合することにより、高い耐熱性を持つ基
板上に、原価の高いＡｕ−Ｓｎ系合金を使用しなくとも
高強度で部品を接合することができ、よって、ガラスセ
ラミック基板をはじめとした低温焼結基板と金属あるい
は合金との接合体を低コストにより高強度のものを得る
ことができる。
【００５２】また、本発明によれば、Ａｇ−Ｃｕ系共晶
ろう材等の高温での接合が可能となるため、後工程の温
度の自由度を増すことができる。
ろう材等の高温での接合が可能となるため、後工程の温
度の自由度を増すことができる。
【００５３】更に、本発明によれば、Ｎｉ３Ｍｏからな
る第３の薄膜層を設けて、針状の晶癖を有し高強度であ
ることのみならず、格子滑りや変形により応力を緩和す
るようにしているため、Ｍｏをろう材のバリアとして用
いたときに生じる基板破壊を防止することができる。以
上より、本発明は絶縁基板、多層配線基板及び半導体パ
ッケージ等のＬＳＩを実装する半導体装置の接合パッド
及び接合体として有用である。
る第３の薄膜層を設けて、針状の晶癖を有し高強度であ
ることのみならず、格子滑りや変形により応力を緩和す
るようにしているため、Ｍｏをろう材のバリアとして用
いたときに生じる基板破壊を防止することができる。以
上より、本発明は絶縁基板、多層配線基板及び半導体パ
ッケージ等のＬＳＩを実装する半導体装置の接合パッド
及び接合体として有用である。
【図１】本発明接合パッドの第１実施例の構造断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明接合パッドの第２実施例の構造断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明接合体の第１実施例の構造断面図であ
る。
る。
【図４】本発明接合体の第２実施例の構造断面図であ
る。
る。
【図５】本発明接合パッドの第３実施例の構造断面図で
ある
ある
【図６】従来の接合パッドの一例の断面図である。
【図７】従来の接合体の一例の断面図である。
【図８】従来の接合体の他の例の断面図である。
１ 半導体実装用基板 ２ Ｔｉ、Ｃｒ及びＺｒのうちいずれか一の薄膜層 ３ Ｍｏ薄膜層 ４、８、９ Ｎｉ３Ｍｏ薄膜層 ５ Ｎｉ薄膜層 ６ Ａｇ−Ｃｕ系共晶ろう材 ７ コバール製のＩ／Ｏピン（コバールピン）
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体が実装される低温焼結可能な半導
体実装用基板と、 該基板上に形成される活性金属からなる第１の薄膜層
と、 該第１の薄膜層上に形成されたＭｏからなる第２の薄膜
層と、 該第２の薄膜層の上方に形成された最上層のＮｉ薄膜層
とを少なくとも有することを特徴とする半導体実装基板
用素子接合パッド。 - 【請求項２】 前記第２の薄膜層とＮｉ薄膜層との間に
Ｎｉ３Ｍｏ層が形成されていることを特徴とする請求項
１記載の半導体実装基板用素子接合パッド。 - 【請求項３】 前記最上層のＮｉ薄膜層に代えてＮｉ３
Ｍｏ層が形成されていることを特徴とする請求項１記載
の半導体実装基板用素子接合パッド。 - 【請求項４】 前記活性金属はＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのう
ち少なくとも一の元素であることを特徴とする請求項１
乃至３のうちいずれか一項記載の半導体実装基板用素子
接合パッド。 - 【請求項５】 半導体が実装される低温焼結可能な半導
体実装用基板と、 該基板上に形成される活性金属からなる第１の薄膜層
と、 該第１の薄膜層上に形成されたＭｏからなる第２の薄膜
層と、 該第２の薄膜層上に形成されたＮｉ３Ｍｏからなる第３
の薄膜層と、 該第３の薄膜層上にろう材により接合された金属又は合
金とを有することを特徴とする接合体。 - 【請求項６】 前記活性金属はＴｉ、Ｃｒ及びＺｒのう
ち少なくとも一の元素であり、前記第３の薄膜層と前記
金属又は合金との間にＮｉからなる第４の薄膜層を有す
ることを特徴とする請求項５記載の接合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251979A JP2571026B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251979A JP2571026B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115999A JPH08115999A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2571026B2 true JP2571026B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=17230854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251979A Expired - Lifetime JP2571026B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571026B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101233952B1 (ko) | 2008-05-16 | 2013-02-15 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 세라믹 기판, 기능성 세라믹 기판, 프로브 카드 및 세라믹 기판의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP6251979A patent/JP2571026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08115999A (ja) | 1996-05-07 |
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