JP3463790B2 - 配線基板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣパッケージな
ど、半導体集積回路素子（以下、半導体素子若しくは単
に素子ともいう）などの電子部品が接合（搭載）される
セラミックなどからなる配線基板（回路基板）に関す
る。
ど、半導体集積回路素子（以下、半導体素子若しくは単
に素子ともいう）などの電子部品が接合（搭載）される
セラミックなどからなる配線基板（回路基板）に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のセラミック製の配線基板（以
下、セラミック基板若しくは単に基板ともいう）では、
半導体素子をダイアタッチ面の素子（電子部品）ロウ付
け用領域にロウ付けする際などに、溶融ロウがその接合
面から他に濡れ拡がらないようにするため、必要に応じ
て適所にロウ不濡れ層を形成している。例えば、ダイア
タッチ面（導電回路のうちの素子取付け面）にＡｕ合金
系ロウ（Ａｕ−Ｓｉ系合金ロウやＡｕ−Ｓｎ系合金ロ
ウ、Ａｕ−Ｇｅ系合金ロウなど）でロウ付けした半導体
素子の電極とその素子ロウ付け用領域に連なるボンディ
ングパッド部位（以下、パッド部位ともいう）とをワイ
ヤボンディングする場合には、そのパッド部位に素子ロ
ウ付け時の溶融ロウが濡れ拡がると、ワイヤボンディン
グ（以下、単にボンディングともいう）が困難となるた
め、このような濡れ拡がり（流れ）を防止するように、
素子ロウ付け用領域（接合面）とパッド部位との間にロ
ウ不濡れ層を形成している。
下、セラミック基板若しくは単に基板ともいう）では、
半導体素子をダイアタッチ面の素子（電子部品）ロウ付
け用領域にロウ付けする際などに、溶融ロウがその接合
面から他に濡れ拡がらないようにするため、必要に応じ
て適所にロウ不濡れ層を形成している。例えば、ダイア
タッチ面（導電回路のうちの素子取付け面）にＡｕ合金
系ロウ（Ａｕ−Ｓｉ系合金ロウやＡｕ−Ｓｎ系合金ロ
ウ、Ａｕ−Ｇｅ系合金ロウなど）でロウ付けした半導体
素子の電極とその素子ロウ付け用領域に連なるボンディ
ングパッド部位（以下、パッド部位ともいう）とをワイ
ヤボンディングする場合には、そのパッド部位に素子ロ
ウ付け時の溶融ロウが濡れ拡がると、ワイヤボンディン
グ（以下、単にボンディングともいう）が困難となるた
め、このような濡れ拡がり（流れ）を防止するように、
素子ロウ付け用領域（接合面）とパッド部位との間にロ
ウ不濡れ層を形成している。
【０００３】このようなロウ不濡れ層は、セラミック製
の配線基板でも導電回路（金属厚膜）が同時焼成されて
形成されるものの場合には、次のようにして形成でき
る。すなわち、導電回路をなすように、Ｗ（タングステ
ン）やＭｏ（モリブデン）などの高融点金属を主成分と
するメタライズペーストを未焼成セラミック（グリーン
シート）に印刷した後、ロウ不濡れ層をなす必要箇所
に、前記の溶融ロウが濡れない例えばセラミックペース
トを塗布しておき、焼成することで、導電回路（金属厚
膜）上にセラミックからなるロウ不濡れ層を形成すると
いうものである。このように導電回路が同時焼成によっ
て形成されるものでは、ロウ不濡れ層はセラミックによ
って問題なく形成できる。
の配線基板でも導電回路（金属厚膜）が同時焼成されて
形成されるものの場合には、次のようにして形成でき
る。すなわち、導電回路をなすように、Ｗ（タングステ
ン）やＭｏ（モリブデン）などの高融点金属を主成分と
するメタライズペーストを未焼成セラミック（グリーン
シート）に印刷した後、ロウ不濡れ層をなす必要箇所
に、前記の溶融ロウが濡れない例えばセラミックペース
トを塗布しておき、焼成することで、導電回路（金属厚
膜）上にセラミックからなるロウ不濡れ層を形成すると
いうものである。このように導電回路が同時焼成によっ
て形成されるものでは、ロウ不濡れ層はセラミックによ
って問題なく形成できる。
【０００４】ところで、電極ピッチの微小化や高密度化
のために高精度が要請される配線基板では、導電回路を
同時焼成によって形成するのは不向きである。このた
め、このような配線基板では焼成後のセラミック基板
に、スパッタリング、蒸着、或いはイオンプレーティン
グなどの物理蒸着法（以下、単にスパッタリングともい
う）によりＴｉ（チタン）やＭｏなどの金属薄膜（以
下、単に薄膜という）を形成することで導電回路を形成
している。そして、従来、このように導電回路が薄膜で
形成されるものでは薄膜上にガラスや樹脂（ソルダーレ
ジストやポリイミド等）を塗布（印刷）したりしてロウ
不濡れ層としていた。
のために高精度が要請される配線基板では、導電回路を
同時焼成によって形成するのは不向きである。このた
め、このような配線基板では焼成後のセラミック基板
に、スパッタリング、蒸着、或いはイオンプレーティン
グなどの物理蒸着法（以下、単にスパッタリングともい
う）によりＴｉ（チタン）やＭｏなどの金属薄膜（以
下、単に薄膜という）を形成することで導電回路を形成
している。そして、従来、このように導電回路が薄膜で
形成されるものでは薄膜上にガラスや樹脂（ソルダーレ
ジストやポリイミド等）を塗布（印刷）したりしてロウ
不濡れ層としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば通信
用の配線（回路）基板を搭載した高周波用のＩＣパッケ
ージのように、半導体素子がロウ付けされるセラミック
製の配線基板（部品）を、外部リード等の外部端子部材
やヒートシンク（放熱部材）などと一緒（同時）にＡｇ
−Ｃｕ系合金ロウなどによってロウ付けしてＩＣパッケ
ージとして組立て、その後、Ａｕメッキ（金メッキ）す
ることで仕上げられるような配線基板では、ガラスや樹
脂によるロウ不濡れ層が形成できないといった問題があ
った。
用の配線（回路）基板を搭載した高周波用のＩＣパッケ
ージのように、半導体素子がロウ付けされるセラミック
製の配線基板（部品）を、外部リード等の外部端子部材
やヒートシンク（放熱部材）などと一緒（同時）にＡｇ
−Ｃｕ系合金ロウなどによってロウ付けしてＩＣパッケ
ージとして組立て、その後、Ａｕメッキ（金メッキ）す
ることで仕上げられるような配線基板では、ガラスや樹
脂によるロウ不濡れ層が形成できないといった問題があ
った。
【０００６】というのは、このようなＩＣパッケージの
組立てに使用される、Ａｇ−Ｃｕ合金ロウの融点は約７
８０℃以上あるのが普通であり、ロウ不濡れ層をガラス
や樹脂で形成した場合には、そのロウ付け温度に耐えら
れないためである。このように、薄膜で導電回路が形成
された回路基板でも、前記のようにロウ付けされて組み
立てられる高周波用のＩＣパッケージなどではロウ不濡
れ層を形成できないといった問題があった。
組立てに使用される、Ａｇ−Ｃｕ合金ロウの融点は約７
８０℃以上あるのが普通であり、ロウ不濡れ層をガラス
や樹脂で形成した場合には、そのロウ付け温度に耐えら
れないためである。このように、薄膜で導電回路が形成
された回路基板でも、前記のようにロウ付けされて組み
立てられる高周波用のＩＣパッケージなどではロウ不濡
れ層を形成できないといった問題があった。
【０００７】一方、このような問題に対しては、次のよ
うな技術を提案することもできる。すなわち、基板上の
薄膜の導電回路に、ロウに濡れにくい金属として例えば
Ｍｏをスパッタリングし、レジストを塗布し、所定のパ
ターンに露光・現像処理し、Ｍｏ薄膜をロウ不濡れ層と
するというものである。しかし、Ｍｏ等の薄膜でロウ不
濡れ層を形成する場合には、導電回路に、Ｎｉメッキ及
び仕上げのＡｕメッキをかけた後で形成しないといけな
い。というのは、Ａｕメッキをかける前に形成すれば、
そのＭｏ薄膜にＡｕメッキがかかってしまい、ロウ不濡
れ層とならないためである。
うな技術を提案することもできる。すなわち、基板上の
薄膜の導電回路に、ロウに濡れにくい金属として例えば
Ｍｏをスパッタリングし、レジストを塗布し、所定のパ
ターンに露光・現像処理し、Ｍｏ薄膜をロウ不濡れ層と
するというものである。しかし、Ｍｏ等の薄膜でロウ不
濡れ層を形成する場合には、導電回路に、Ｎｉメッキ及
び仕上げのＡｕメッキをかけた後で形成しないといけな
い。というのは、Ａｕメッキをかける前に形成すれば、
そのＭｏ薄膜にＡｕメッキがかかってしまい、ロウ不濡
れ層とならないためである。
【０００８】したがって、前記のようなＩＣパッケー
ジ、つまり配線基板（部品）をヒートシンクにＡｇ−Ｃ
ｕ系合金ロウによって、本体や外部リードなどと一緒に
ロウ付けし、その後、ＡｕメッキすることでＩＣパッケ
ージとして仕上げられるものでは、このように組立てて
仕上げた後で、そのロウ不濡れ層を形成することにな
る。しかし、こうしたＩＣパッケージでは、配線基板の
なすダイアタッチ面（電子部品搭載面）が通常、ＩＣパ
ッケージ本体の表面より低位となるように構成されるこ
とから、露光・現像用マスクとダイアタッチ面との間に
間隙ができるため、前記提案技術の実現は困難な場合が
多い。
ジ、つまり配線基板（部品）をヒートシンクにＡｇ−Ｃ
ｕ系合金ロウによって、本体や外部リードなどと一緒に
ロウ付けし、その後、ＡｕメッキすることでＩＣパッケ
ージとして仕上げられるものでは、このように組立てて
仕上げた後で、そのロウ不濡れ層を形成することにな
る。しかし、こうしたＩＣパッケージでは、配線基板の
なすダイアタッチ面（電子部品搭載面）が通常、ＩＣパ
ッケージ本体の表面より低位となるように構成されるこ
とから、露光・現像用マスクとダイアタッチ面との間に
間隙ができるため、前記提案技術の実現は困難な場合が
多い。
【０００９】また、仮に実現可能であるとしても、仕上
げＡｕメッキ後のＩＣパッケージ（配線基板）ごとに、
Ｍｏ等をスパッタリングすることになるため、極めて製
造効率が悪い。なお、フリップチップ接続方式の配線基
板のように、ダイアタッチ面が低位とならない平坦なも
のでは、前記のような露光・現像上の問題はないもの
の、それでもＭｏ等のスパッタリングは仕上げのＡｕメ
ッキ後となる。したがって、このような配線基板におい
ても基板集合体（大判）を切断して１基板ごとに分割
し、要すれば外部リードをロウ付けし、そしてＡｕメッ
キした後でＭｏ等をスパッタリングすることになるため
生産効率が悪い。
げＡｕメッキ後のＩＣパッケージ（配線基板）ごとに、
Ｍｏ等をスパッタリングすることになるため、極めて製
造効率が悪い。なお、フリップチップ接続方式の配線基
板のように、ダイアタッチ面が低位とならない平坦なも
のでは、前記のような露光・現像上の問題はないもの
の、それでもＭｏ等のスパッタリングは仕上げのＡｕメ
ッキ後となる。したがって、このような配線基板におい
ても基板集合体（大判）を切断して１基板ごとに分割
し、要すれば外部リードをロウ付けし、そしてＡｕメッ
キした後でＭｏ等をスパッタリングすることになるため
生産効率が悪い。
【００１０】このように、ダイアタッチ面をなす導電回
路が金属薄膜により形成される配線基板では、ロウ不濡
れ層として、Ａｇ−Ｃｕ合金ロウなどの高融点ロウのロ
ウ付け温度に耐え得る適切なものがなく、また同融点に
耐え得るとしても効率良く形成できるロウ不濡れ層は存
在しなかった。本発明は、こうした問題点に鑑みて成さ
れたもので、その目的とするところは、Ａｇ−Ｃｕ合金
系ロウなどの高融点ロウのロウ付け温度に耐え得、しか
も、Ａｕメッキ前の基板集合体（大判）の状態において
効率よく形成できるロウ不濡れ層を備えた配線基板を提
供することにある。
路が金属薄膜により形成される配線基板では、ロウ不濡
れ層として、Ａｇ−Ｃｕ合金ロウなどの高融点ロウのロ
ウ付け温度に耐え得る適切なものがなく、また同融点に
耐え得るとしても効率良く形成できるロウ不濡れ層は存
在しなかった。本発明は、こうした問題点に鑑みて成さ
れたもので、その目的とするところは、Ａｇ−Ｃｕ合金
系ロウなどの高融点ロウのロウ付け温度に耐え得、しか
も、Ａｕメッキ前の基板集合体（大判）の状態において
効率よく形成できるロウ不濡れ層を備えた配線基板を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の配線基板は、導電回路上の適所に、溶融ロ
ウの濡れ拡がり防止手段として酸化タンタル層（Ｔａ2
Ｏ5 層）を設けたことを特徴とする。
め、本発明の配線基板は、導電回路上の適所に、溶融ロ
ウの濡れ拡がり防止手段として酸化タンタル層（Ｔａ2
Ｏ5 層）を設けたことを特徴とする。
【００１２】本発明では、ロウの濡れ拡がり防止手段
（ロウ不濡れ層）として酸化タンタル層を設けたため、
これによって、電子部品などを接合するロウの濡れ拡が
りが防止される。しかも酸化タンタル層は、Ａｇ合金系
ロウのロウ付け温度（例えば８００℃）にも問題なく耐
えられる。なお、酸化タンタル層は、ロウの濡れ拡がり
の起点と、濡れ拡がり防止の目的部位との間に、その目
的部位へのロウの濡れ拡がりを防止できるように適宜に
形成すればよい。
（ロウ不濡れ層）として酸化タンタル層を設けたため、
これによって、電子部品などを接合するロウの濡れ拡が
りが防止される。しかも酸化タンタル層は、Ａｇ合金系
ロウのロウ付け温度（例えば８００℃）にも問題なく耐
えられる。なお、酸化タンタル層は、ロウの濡れ拡がり
の起点と、濡れ拡がり防止の目的部位との間に、その目
的部位へのロウの濡れ拡がりを防止できるように適宜に
形成すればよい。
【００１３】また、このような酸化タンタル層は次のよ
うに、基板集合体の状態で効率よく形成できる。すなわ
ち、セラミック基板に、例えばＴｉ、Ｍｏをスパッタリ
ングした後、レジスト塗布、露光・現像工程等を経て、
その上にＮｉメッキをかけて導電回路（Ａｕメッキな
し）を形成する。そして、その上に窒化タンタル（Ｔａ
2 Ｎ）をスパッタリングする。次いで、レジストを塗布
してマスクをセットして露光・現像し、エッチングして
窒化タンタル膜をロウ不濡れ層のパターンとし、レジス
トを除去した後、酸化処理する。すると、窒化タンタル
層の表面は酸化タンタル層となり、Ｎｉメッキ層の表面
は酸化ニッケル層となる。しかして、その後、還元処理
し、Ｎｉメッキ層の表面の酸化膜を除去する。こうする
ことで、酸化タンタル層は還元しないから、所望とする
部位（箇所）にロウ不濡れ層として、酸化タンタル層が
形成される。なお、その後、Ａｕメッキをかけても酸化
タンタル層上には析出しないから、ロウの濡れ拡がりを
止められる。
うに、基板集合体の状態で効率よく形成できる。すなわ
ち、セラミック基板に、例えばＴｉ、Ｍｏをスパッタリ
ングした後、レジスト塗布、露光・現像工程等を経て、
その上にＮｉメッキをかけて導電回路（Ａｕメッキな
し）を形成する。そして、その上に窒化タンタル（Ｔａ
2 Ｎ）をスパッタリングする。次いで、レジストを塗布
してマスクをセットして露光・現像し、エッチングして
窒化タンタル膜をロウ不濡れ層のパターンとし、レジス
トを除去した後、酸化処理する。すると、窒化タンタル
層の表面は酸化タンタル層となり、Ｎｉメッキ層の表面
は酸化ニッケル層となる。しかして、その後、還元処理
し、Ｎｉメッキ層の表面の酸化膜を除去する。こうする
ことで、酸化タンタル層は還元しないから、所望とする
部位（箇所）にロウ不濡れ層として、酸化タンタル層が
形成される。なお、その後、Ａｕメッキをかけても酸化
タンタル層上には析出しないから、ロウの濡れ拡がりを
止められる。
【００１４】このように、本発明によれば、最終的な仕
上げＡｕメッキ（金メッキ）前の基板集合体（基板単位
に分割前のいわゆる大判）の状態で、つまり多数の基板
に同一工程で、ロウの濡れ拡がり防止手段（ロウ不濡れ
層）を形成できるので、所望とするロウ不濡れ層及びこ
れを備えた配線基板が極めて効率的に製造できる。すな
わち、ヒートシンクや外部リード等と一緒にロウ付けさ
れて組立てられるようなＩＣパッケージに使用される配
線基板であろうと、ワイヤボンディング接続タイプのＩ
Ｃパッケージ本体をなす配線基板であろうとも、配線基
板集合体の製造時に、ロウ不濡れ層が形成できる。
上げＡｕメッキ（金メッキ）前の基板集合体（基板単位
に分割前のいわゆる大判）の状態で、つまり多数の基板
に同一工程で、ロウの濡れ拡がり防止手段（ロウ不濡れ
層）を形成できるので、所望とするロウ不濡れ層及びこ
れを備えた配線基板が極めて効率的に製造できる。すな
わち、ヒートシンクや外部リード等と一緒にロウ付けさ
れて組立てられるようなＩＣパッケージに使用される配
線基板であろうと、ワイヤボンディング接続タイプのＩ
Ｃパッケージ本体をなす配線基板であろうとも、配線基
板集合体の製造時に、ロウ不濡れ層が形成できる。
【００１５】本発明では、導電回路上の適所に、つまり
ロウの濡れ拡がりを防止したい適所に酸化タンタル層を
設ければよい。ボンディングパッド部位への濡れ拡がり
を防止したい場合には、導電回路上における同パッド部
位に溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導電回路上
の適所に酸化タンタル層を設ければよい。このようにし
ておけば、導電回路上に半導体集積回路素子などの電子
部品をロウ付けした際でも、そのロウは電子部品の電極
とのボンディングのためのパッド部位に濡れ拡がらない
ことから、ロウ付け後のワイヤボンディングに支障を招
くこともない。なお、この場合、電子部品ロウ付け用領
域を包囲するように形成してもよいが、このように包囲
することなく、導電回路上におけるボンディングパッド
部位と電子部品ロウ付け用領域との間に、溶融ロウの濡
れ拡がり防止手段として酸化タンタル層を設けておくこ
とでもよい。
ロウの濡れ拡がりを防止したい適所に酸化タンタル層を
設ければよい。ボンディングパッド部位への濡れ拡がり
を防止したい場合には、導電回路上における同パッド部
位に溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導電回路上
の適所に酸化タンタル層を設ければよい。このようにし
ておけば、導電回路上に半導体集積回路素子などの電子
部品をロウ付けした際でも、そのロウは電子部品の電極
とのボンディングのためのパッド部位に濡れ拡がらない
ことから、ロウ付け後のワイヤボンディングに支障を招
くこともない。なお、この場合、電子部品ロウ付け用領
域を包囲するように形成してもよいが、このように包囲
することなく、導電回路上におけるボンディングパッド
部位と電子部品ロウ付け用領域との間に、溶融ロウの濡
れ拡がり防止手段として酸化タンタル層を設けておくこ
とでもよい。
【００１６】また、導電回路上における電子部品ロウ付
け用領域から溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導
電回路上に酸化タンタル層を設けてもよい。このように
した場合には、接合用のロウ材層の厚さ不足を招くこと
もないので、接合の信頼性も高められる。ロウの濡れ拡
がりが大きいほど、ロウ材層の厚さ不足を招く原因とな
るが、電子部品ロウ付け用領域の周囲を包囲するように
酸化タンタル層を形成しておくことで、その濡れ拡がり
が止められる結果、ロウ材層の厚さ不足を招かない。
け用領域から溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導
電回路上に酸化タンタル層を設けてもよい。このように
した場合には、接合用のロウ材層の厚さ不足を招くこと
もないので、接合の信頼性も高められる。ロウの濡れ拡
がりが大きいほど、ロウ材層の厚さ不足を招く原因とな
るが、電子部品ロウ付け用領域の周囲を包囲するように
酸化タンタル層を形成しておくことで、その濡れ拡がり
が止められる結果、ロウ材層の厚さ不足を招かない。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明に係る配線基板の実施の形
態について、図１ないし５を参照しながら詳細に説明す
る。図中１は、ＩＣパッケージを構成する部品であっ
て、窒化アルミニウムからなる一定厚さのセラミック基
板２を主体とする配線基板であり、その１主面（上面）
にはＴｉ薄膜３がスパッタリングにより形成され、その
上にＭｏ薄膜４がスパッタリングにより形成されてい
る。そして、その上にＮｉメッキがかけられ、Ｎｉメッ
キ膜（層）５が形成され、同主面に図示しないビアに導
通する、Ａｕメッキ前の導電回路１１が形成されてい
る。そして、本例では同主面の導電回路１１を図中左右
に２分するように、酸化タンタル層１５が形成されてい
る。
態について、図１ないし５を参照しながら詳細に説明す
る。図中１は、ＩＣパッケージを構成する部品であっ
て、窒化アルミニウムからなる一定厚さのセラミック基
板２を主体とする配線基板であり、その１主面（上面）
にはＴｉ薄膜３がスパッタリングにより形成され、その
上にＭｏ薄膜４がスパッタリングにより形成されてい
る。そして、その上にＮｉメッキがかけられ、Ｎｉメッ
キ膜（層）５が形成され、同主面に図示しないビアに導
通する、Ａｕメッキ前の導電回路１１が形成されてい
る。そして、本例では同主面の導電回路１１を図中左右
に２分するように、酸化タンタル層１５が形成されてい
る。
【００１８】すなわち、本例では、半導体素子がロウ付
けされる電子部品ロウ付け用領域（２点鎖線図示部）１
２ａを含む部位１２とボンディングパッド部位（２点鎖
線図示部）１３ａを含む部位１３とを左右に区画するよ
うに、酸化タンタル層１５が所定の幅（０．１〜０．２
ｍｍ）で配線基板１の導電回路１１を横断するように形
成されている。ただし、酸化タンタル層１５はその上面
がＡｕメッキ前の導電回路（Ｎｉメッキ膜５）１１の上
面より０．１〜０．５μｍ高位となるように形成された
窒化タンタル層（Ｔａ2 Ｎ）の表面を熱酸化してなるも
のである。
けされる電子部品ロウ付け用領域（２点鎖線図示部）１
２ａを含む部位１２とボンディングパッド部位（２点鎖
線図示部）１３ａを含む部位１３とを左右に区画するよ
うに、酸化タンタル層１５が所定の幅（０．１〜０．２
ｍｍ）で配線基板１の導電回路１１を横断するように形
成されている。ただし、酸化タンタル層１５はその上面
がＡｕメッキ前の導電回路（Ｎｉメッキ膜５）１１の上
面より０．１〜０．５μｍ高位となるように形成された
窒化タンタル層（Ｔａ2 Ｎ）の表面を熱酸化してなるも
のである。
【００１９】しかして、このような配線基板１は、図３
に示したように、別途製造されたＣｕ−Ｗ合金製のヒー
トシンク（Ｎｉメッキ付き）２１の上面に、ＩＣパッケ
ージ本体（Ｎｉメッキ付きセラミックフレーム）２２と
共に、所定のＡｇロウ箔（図示せず）を介して配置し、
さらに所定のＡｇロウ箔を介してＮｉメッキ付き外部リ
ード（コバール製）２３を配置する。そして、この状態
の下で、例えば８００℃に加熱してこれらをロウ付けし
て組み立てられるが、このロウ付け工程において酸化タ
ンタル層１５はそのロウ付け温度にも問題なく耐えられ
る。そして、その後は、図４に示したように、仕上げメ
ッキとして導電回路１１などの表面にＡｕメッキ層（Ａ
ｕメッキ膜）１６を所定厚さ（例えば１〜２μｍ）形成
することでＩＣパッケージ２０として完成するが、この
際には、酸化タンタル層１５にはＡｕメッキがかからな
い。なお、酸化タンタル層１５の上面はＡｕメッキ層１
６の上面より両者の厚さの相違に基いて低位となる。
に示したように、別途製造されたＣｕ−Ｗ合金製のヒー
トシンク（Ｎｉメッキ付き）２１の上面に、ＩＣパッケ
ージ本体（Ｎｉメッキ付きセラミックフレーム）２２と
共に、所定のＡｇロウ箔（図示せず）を介して配置し、
さらに所定のＡｇロウ箔を介してＮｉメッキ付き外部リ
ード（コバール製）２３を配置する。そして、この状態
の下で、例えば８００℃に加熱してこれらをロウ付けし
て組み立てられるが、このロウ付け工程において酸化タ
ンタル層１５はそのロウ付け温度にも問題なく耐えられ
る。そして、その後は、図４に示したように、仕上げメ
ッキとして導電回路１１などの表面にＡｕメッキ層（Ａ
ｕメッキ膜）１６を所定厚さ（例えば１〜２μｍ）形成
することでＩＣパッケージ２０として完成するが、この
際には、酸化タンタル層１５にはＡｕメッキがかからな
い。なお、酸化タンタル層１５の上面はＡｕメッキ層１
６の上面より両者の厚さの相違に基いて低位となる。
【００２０】したがって、その後は図５に示したよう
に、その配線基板１における電子部品ロウ付け用領域
（Ａｕメッキ層１６面上）１２ａに半導体素子２５が例
えばＡｕ−Ｓｉ系ロウでロウ付けされるが、この際、溶
融ロウが濡れ拡がっても、その濡れ拡がりはその酸化タ
ンタル層１５で止まり、ボンディングパッド部位１３ａ
を含む領域には濡れ拡がらない。これにより、半導体素
子２５の電極と配線基板１のパッド部位１３ａとはワイ
ヤ２７によって問題なくワイヤボンディングすることが
できる。
に、その配線基板１における電子部品ロウ付け用領域
（Ａｕメッキ層１６面上）１２ａに半導体素子２５が例
えばＡｕ−Ｓｉ系ロウでロウ付けされるが、この際、溶
融ロウが濡れ拡がっても、その濡れ拡がりはその酸化タ
ンタル層１５で止まり、ボンディングパッド部位１３ａ
を含む領域には濡れ拡がらない。これにより、半導体素
子２５の電極と配線基板１のパッド部位１３ａとはワイ
ヤ２７によって問題なくワイヤボンディングすることが
できる。
【００２１】なお、前記配線基板１は、窒化アルミニウ
ムの配線基板集合体の焼成、製造後、次のようにして製
造される（図６，図７参照）。すなわち、配線基板集合
体（図６，７−Ａ参照）３１の上面の所定部位に導電回
路１１をスパッタリングにより形成する（図６，７−Ｂ
参照）。例えば、Ｔｉ薄膜を２０００オングストローム
形成し、その上にＭｏ薄膜を５０００オングストローム
形成し、レジスト塗布、露光・現像工程を経て、さら
に、Ｎｉメッキを例えば１〜２μｍかける。次に、導電
回路１１の全面にスパッタリングにより、窒化タンタル
（Ｔａ2 Ｎ）膜１４を１０００〜５０００オングストロ
ームの厚さ形成する（図６，７−Ｃ参照）。
ムの配線基板集合体の焼成、製造後、次のようにして製
造される（図６，図７参照）。すなわち、配線基板集合
体（図６，７−Ａ参照）３１の上面の所定部位に導電回
路１１をスパッタリングにより形成する（図６，７−Ｂ
参照）。例えば、Ｔｉ薄膜を２０００オングストローム
形成し、その上にＭｏ薄膜を５０００オングストローム
形成し、レジスト塗布、露光・現像工程を経て、さら
に、Ｎｉメッキを例えば１〜２μｍかける。次に、導電
回路１１の全面にスパッタリングにより、窒化タンタル
（Ｔａ2 Ｎ）膜１４を１０００〜５０００オングストロ
ームの厚さ形成する（図６，７−Ｃ参照）。
【００２２】そして、レジスト１７を塗布し（図６，７
−Ｄ参照）、露光・現像してロウ不濡れ層をなす部位に
のみレジスト１７を残存させる（図６，７−Ｅ参照）。
そして、エッチングによってロウ不濡れ層をなす部位を
除いて窒化タンタル膜１４を除去し、ロウ不濡れ層をな
す部位に窒化タンタル膜１４を残存させ、レジスト１７
を除去する（図６，７−Ｆ参照）。すると、配線基板集
合体（セラミック大判）３１の表面にはニッケルメッキ
膜５が露出し、ロウ不濡れ層をなす部位に窒化タンタル
層１４が露出する。
−Ｄ参照）、露光・現像してロウ不濡れ層をなす部位に
のみレジスト１７を残存させる（図６，７−Ｅ参照）。
そして、エッチングによってロウ不濡れ層をなす部位を
除いて窒化タンタル膜１４を除去し、ロウ不濡れ層をな
す部位に窒化タンタル膜１４を残存させ、レジスト１７
を除去する（図６，７−Ｆ参照）。すると、配線基板集
合体（セラミック大判）３１の表面にはニッケルメッキ
膜５が露出し、ロウ不濡れ層をなす部位に窒化タンタル
層１４が露出する。
【００２３】次に、この配線基板集合体３１を例えば５
００℃のドライエアー中などの酸化雰囲気下に通して酸
化処理し、Ｎｉメッキ膜と窒化タンタル層の表面を酸化
させ、それぞれ酸化Ｎｉ膜５ａと酸化タンタル層１５と
する（図６，７−Ｇ参照）。そして、水素雰囲気下７０
０℃で還元熱処理する。すると、Ｎｉメッキ膜の酸化膜
は除去されるが、酸化タンタル層１５は還元しない。こ
うして、Ａｕメッキもかからず、しかもロウに濡れない
酸化タンタル層１５がＮｉメッキ膜５に形成される（図
６，７−Ｈ参照）。以後、配線基板単位に切断すること
で、所望とするロウ不濡れ層すなわち酸化タンタル層１
５の形成された導電回路（Ｎｉメッキ付き）を備えた配
線基板（単体）が得られる。したがって、以後は前記し
たように、この配線基板を、ヒートシンク、ＩＣパッケ
ージ本体、及び外部リードと共にセットし、ロウ付け
し、Ａｕメッキをかけることで所望とするＩＣパッケー
ジとして完成する。
００℃のドライエアー中などの酸化雰囲気下に通して酸
化処理し、Ｎｉメッキ膜と窒化タンタル層の表面を酸化
させ、それぞれ酸化Ｎｉ膜５ａと酸化タンタル層１５と
する（図６，７−Ｇ参照）。そして、水素雰囲気下７０
０℃で還元熱処理する。すると、Ｎｉメッキ膜の酸化膜
は除去されるが、酸化タンタル層１５は還元しない。こ
うして、Ａｕメッキもかからず、しかもロウに濡れない
酸化タンタル層１５がＮｉメッキ膜５に形成される（図
６，７−Ｈ参照）。以後、配線基板単位に切断すること
で、所望とするロウ不濡れ層すなわち酸化タンタル層１
５の形成された導電回路（Ｎｉメッキ付き）を備えた配
線基板（単体）が得られる。したがって、以後は前記し
たように、この配線基板を、ヒートシンク、ＩＣパッケ
ージ本体、及び外部リードと共にセットし、ロウ付け
し、Ａｕメッキをかけることで所望とするＩＣパッケー
ジとして完成する。
【００２４】さて次に、図８及び９に基づいて本発明の
別形態例について説明するが、前記形態における配線基
板がＩＣパッケージの部品であったのに対し、本例の配
線基板は、ワイヤボンディング接続タイプのＩＣパッケ
ージ本体をなすものであるという点が相違するだけで、
本質的相違はないので相違点を中心に説明し、同一部位
には同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
別形態例について説明するが、前記形態における配線基
板がＩＣパッケージの部品であったのに対し、本例の配
線基板は、ワイヤボンディング接続タイプのＩＣパッケ
ージ本体をなすものであるという点が相違するだけで、
本質的相違はないので相違点を中心に説明し、同一部位
には同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００２５】すなわち、本例の配線基板４１は、詳しく
は図示しないが、アルミナセラミックを積層してなる平
板状のもので、その上面の中央寄り部位に、前例と同様
の金属薄膜による導電回路１１が形成されている。そし
て、この導電回路１１のなす電子部品ロウ付け用領域１
２ａと、その右側のボンディングパッド部位１３ａとの
間に、前例と同様の酸化タンタル層１５が形成されてい
る。なお、基板４１の上面周縁には、封止用リッド４２
をハンダ付するため、導電回路１１と同様の封止用金属
薄膜４３が枠状に形成されている。そして、裏面に外部
リード２３がロウ付けされ、酸化タンタル層１５を除
き、導電回路１１や封止用金属薄膜４３などの表面にＡ
ｕメッキ層１６がかけられている。
は図示しないが、アルミナセラミックを積層してなる平
板状のもので、その上面の中央寄り部位に、前例と同様
の金属薄膜による導電回路１１が形成されている。そし
て、この導電回路１１のなす電子部品ロウ付け用領域１
２ａと、その右側のボンディングパッド部位１３ａとの
間に、前例と同様の酸化タンタル層１５が形成されてい
る。なお、基板４１の上面周縁には、封止用リッド４２
をハンダ付するため、導電回路１１と同様の封止用金属
薄膜４３が枠状に形成されている。そして、裏面に外部
リード２３がロウ付けされ、酸化タンタル層１５を除
き、導電回路１１や封止用金属薄膜４３などの表面にＡ
ｕメッキ層１６がかけられている。
【００２６】このような本例の配線基板４１は、前記形
態と同様に、酸化タンタル層１５の形成まで基板集合体
において一括して形成できる。そして、その基板集合体
の製造後、基板単位に分割し、要すれば外部リード２３
をロウ付けし、その後、導電回路１１や封止用金属薄膜
４３などの表面にＡｕメッキをかけることで外部リード
２３付の配線基板４１として完成する。そしてこの製造
過程おいて酸化タンタル層１５は、外部リード２３のロ
ウ付け温度にも問題ないし、Ａｕメッキもかからない。
したがって、その後、半導体素子２５をロウ付けして、
そのロウが濡れ拡がってもその濡れ拡がりは酸化タンタ
ル層１５で止められ、ボンディングパッド部位１３ａに
は至らない。かくして、溶融ロウの濡れ拡がりを問題な
く防止できる。
態と同様に、酸化タンタル層１５の形成まで基板集合体
において一括して形成できる。そして、その基板集合体
の製造後、基板単位に分割し、要すれば外部リード２３
をロウ付けし、その後、導電回路１１や封止用金属薄膜
４３などの表面にＡｕメッキをかけることで外部リード
２３付の配線基板４１として完成する。そしてこの製造
過程おいて酸化タンタル層１５は、外部リード２３のロ
ウ付け温度にも問題ないし、Ａｕメッキもかからない。
したがって、その後、半導体素子２５をロウ付けして、
そのロウが濡れ拡がってもその濡れ拡がりは酸化タンタ
ル層１５で止められ、ボンディングパッド部位１３ａに
は至らない。かくして、溶融ロウの濡れ拡がりを問題な
く防止できる。
【００２７】なお、本例のような平坦な配線基板４１で
は、仕上げＡｕメッキ後においてＭｏ薄膜でロウ不濡れ
層を作ることもできる。しかし、前記もしたようにその
ようにする場合には、予め、基板単位に切断して１基板
ごとに外部リード２３をロウ付けしてＡｕメッキし、そ
の下で、一基板ごとにＭｏをスパッタリングすることに
なるため、極めて製造効率が悪い。これに対し、本発明
によれば、前記の形態とまったく同様に、Ａｕメッキ工
程前の基板集合体の状態で、一括して酸化タンタル層を
形成できるから極めて効率的に製造できる。
は、仕上げＡｕメッキ後においてＭｏ薄膜でロウ不濡れ
層を作ることもできる。しかし、前記もしたようにその
ようにする場合には、予め、基板単位に切断して１基板
ごとに外部リード２３をロウ付けしてＡｕメッキし、そ
の下で、一基板ごとにＭｏをスパッタリングすることに
なるため、極めて製造効率が悪い。これに対し、本発明
によれば、前記の形態とまったく同様に、Ａｕメッキ工
程前の基板集合体の状態で、一括して酸化タンタル層を
形成できるから極めて効率的に製造できる。
【００２８】上記においては、ボンディングパッド部位
に、電子部品ロウ付用のロウが濡れ拡がらないように、
酸化タンタル層を形成した場合を説明したが、本発明に
おける酸化タンタル層はこのような目的のものに限定さ
れるものではない。外部リードのロウ付け時のロウが濡
れ拡がるのを防止するためなど、ひろく溶融ロウが濡れ
拡がるのを防止するように導電回路上の適所に設けるこ
とができる。
に、電子部品ロウ付用のロウが濡れ拡がらないように、
酸化タンタル層を形成した場合を説明したが、本発明に
おける酸化タンタル層はこのような目的のものに限定さ
れるものではない。外部リードのロウ付け時のロウが濡
れ拡がるのを防止するためなど、ひろく溶融ロウが濡れ
拡がるのを防止するように導電回路上の適所に設けるこ
とができる。
【００２９】そして、酸化タンタル層の平面形態（パタ
ーン）は、濡れ拡がるロウの流れ方向などとの関係で、
目的部位に溶融ロウが濡れ拡がらないように適宜の形態
とすればよい。したがって、酸化タンタル層は、前記の
ように金属薄膜面を横断するように直線状に設ける必要
は必ずしもなく、パッド部位などの濡れ拡がり防止の目
的部位を完全に包囲する環状、或いは包囲することな
く、直線状、円弧状（曲線状）或いは「くの字形」など
として、ロウの濡れ拡がりの起点と、濡れ拡がり防止の
目的部位との間に、その目的部位へのロウの濡れ拡がり
を防止できるように設ければよい。また、酸化タンタル
層の幅は、使用されるロウの濡れ拡がり性やロウの設定
厚さ（量）などに応じ、その濡れ拡がりを阻止できる範
囲で適宜に設定すればよい。
ーン）は、濡れ拡がるロウの流れ方向などとの関係で、
目的部位に溶融ロウが濡れ拡がらないように適宜の形態
とすればよい。したがって、酸化タンタル層は、前記の
ように金属薄膜面を横断するように直線状に設ける必要
は必ずしもなく、パッド部位などの濡れ拡がり防止の目
的部位を完全に包囲する環状、或いは包囲することな
く、直線状、円弧状（曲線状）或いは「くの字形」など
として、ロウの濡れ拡がりの起点と、濡れ拡がり防止の
目的部位との間に、その目的部位へのロウの濡れ拡がり
を防止できるように設ければよい。また、酸化タンタル
層の幅は、使用されるロウの濡れ拡がり性やロウの設定
厚さ（量）などに応じ、その濡れ拡がりを阻止できる範
囲で適宜に設定すればよい。
【００３０】上記においては、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）又はアルミナを主成分とする配線基板で具体化した
場合を例示したが、ムライト、炭化けい素（ＳｉＣ）な
どからなる配線基板でも同様に具体化できる。また、導
電回路をなす薄膜（Ｎｉメッキ下地）は上記では、Ｔｉ
及びＭｏとしたが、Ｍｏに代えてＷでもよいし、Ｔｉ及
びＰａ（パラジウム）或いはＴｉ及びＡｔ（白金）など
としても、同様に酸化タンタル層を形成できる。なお、
本発明における配線基板は、ＩＣパッケージの構成部品
としてのもの、さらには、ワイヤボンディング接続方式
のＩＣパッケージ本体をなすものにおいても広く適用で
きる。
Ｎ）又はアルミナを主成分とする配線基板で具体化した
場合を例示したが、ムライト、炭化けい素（ＳｉＣ）な
どからなる配線基板でも同様に具体化できる。また、導
電回路をなす薄膜（Ｎｉメッキ下地）は上記では、Ｔｉ
及びＭｏとしたが、Ｍｏに代えてＷでもよいし、Ｔｉ及
びＰａ（パラジウム）或いはＴｉ及びＡｔ（白金）など
としても、同様に酸化タンタル層を形成できる。なお、
本発明における配線基板は、ＩＣパッケージの構成部品
としてのもの、さらには、ワイヤボンディング接続方式
のＩＣパッケージ本体をなすものにおいても広く適用で
きる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る配線基板によれば、溶融ロウの濡れ拡がり防止手
段（ロウ不濡れ層）が酸化タンタル層（Ｔａ2 Ｏ5 層）
からなるから、Ａｇ−Ｃｕ合金系ロウなどの高融点ロウ
のロウ付け温度にも問題なく耐えられる。したがって、
導電回路が薄膜で形成された配線基板で、これがヒート
シンクに本体などと一緒にロウ付けされて組み立てられ
る高周波用のＩＣパッケージなどでも、その後も問題な
くロウ不濡れ層となすことができる。したがって、本発
明によれば、ボンディングパッド部位など溶融ロウの濡
れ拡がりを防止したい目的部位と、溶融ロウの濡れ拡が
りの起点となる部位との間の適所に、酸化タンタル層を
設けておくことで、ロウ付け温度に影響されることな
く、ロウ付け後も問題なくロウの濡れ拡がりを防止でき
る。
に係る配線基板によれば、溶融ロウの濡れ拡がり防止手
段（ロウ不濡れ層）が酸化タンタル層（Ｔａ2 Ｏ5 層）
からなるから、Ａｇ−Ｃｕ合金系ロウなどの高融点ロウ
のロウ付け温度にも問題なく耐えられる。したがって、
導電回路が薄膜で形成された配線基板で、これがヒート
シンクに本体などと一緒にロウ付けされて組み立てられ
る高周波用のＩＣパッケージなどでも、その後も問題な
くロウ不濡れ層となすことができる。したがって、本発
明によれば、ボンディングパッド部位など溶融ロウの濡
れ拡がりを防止したい目的部位と、溶融ロウの濡れ拡が
りの起点となる部位との間の適所に、酸化タンタル層を
設けておくことで、ロウ付け温度に影響されることな
く、ロウ付け後も問題なくロウの濡れ拡がりを防止でき
る。
【００３２】また、酸化タンタル層にはＡｕメッキがか
からない上に、Ａｕメッキ前の基板集合体（大判）の状
態においてこれを形成できるので、金属薄膜からなる導
電回路をもつ配線基板で、ロウ不濡れ層を備えたものが
効率的に製造できる。
からない上に、Ａｕメッキ前の基板集合体（大判）の状
態においてこれを形成できるので、金属薄膜からなる導
電回路をもつ配線基板で、ロウ不濡れ層を備えたものが
効率的に製造できる。
【図１】本発明に係る配線基板（配線基板）の実施形態
例を説明する概略断面図。
例を説明する概略断面図。
【図２】図１の配線基板の平面図。
【図３】図１の配線基板をロウ付けしてＩＣパッケージ
として組立てた状態の概略断面図。
として組立てた状態の概略断面図。
【図４】図３のＩＣパッケージにＡｕメッキをかけた状
態の説明用断面図。
態の説明用断面図。
【図５】図３のＩＣパッケージの配線基板上に半導体素
子をロウ付けし、ボディングした図。
子をロウ付けし、ボディングした図。
【図６】図１の配線基板の製造工程説明用の断面図。
【図７】図１の配線基板の製造工程図。
【図８】本発明に係る配線基板の別の実施形態例を説明
する概略断面図。
する概略断面図。
【図９】図８の配線基板の平面図。
１ 配線基板
１１ 導電回路
１２ａ 電子部品ロウ付け用領域
１３ａ ボンディングパッド部位
１５ 酸化タンタル層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/50
H01L 23/12
Claims (4)
- 【請求項１】 導電回路上の適所に、溶融ロウの濡れ拡
がり防止手段として酸化タンタル層を設けたことを特徴
とする配線基板。 - 【請求項２】 導電回路上におけるボンディングパッド
部位に溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導電回路
上の適所に酸化タンタル層を設けたことを特徴とする配
線基板。 - 【請求項３】 導電回路上におけるボンディングパッド
部位と電子部品ロウ付け用領域との間に、溶融ロウの濡
れ拡がり防止手段として酸化タンタル層を設けたことを
特徴とする配線基板。 - 【請求項４】 導電回路上における電子部品ロウ付け用
領域から溶融ロウが濡れ拡がらないように、その導電回
路上に酸化タンタル層を設けたことを特徴とする配線基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8921198A JP3463790B2 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8921198A JP3463790B2 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11265899A JPH11265899A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3463790B2 true JP3463790B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=13964395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8921198A Expired - Fee Related JP3463790B2 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463790B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4557406B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2010-10-06 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージ |
| WO2007105361A1 (ja) | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 電子部品モジュール |
-
1998
- 1998-03-17 JP JP8921198A patent/JP3463790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11265899A (ja) | 1999-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |