JP3780505B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための配線基板は、一般に、略四角板状のセラミックス材料から成り、上面に電子部品搭載部を有する絶縁基体と、該絶縁基体の電子部品搭載部より絶縁基体内部を介して側面に導出されている複数個の配線層と、前記絶縁基体の上面で、前記電子部品搭載部を取り囲むように形成されている枠状の金属層と、前記絶縁基体の下面外周部に形成されている複数個の接続パッドと、前記絶縁基体の側面に形成され、各配線層と各接続パッドとを電気的に接続する複数個のキャスタレーション導体とにより構成されており、絶縁基体の電子部品搭載部に電子部品を搭載するとともに、電子部品の信号用、接地用等の各電極を各配線層にボンディングワイヤ等の導電性接続部材を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体上面の枠状金属層に電子部品を覆うようにして鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成る金属製の蓋体をロウ材等を介して接合し電子部品を封止することによって電子装置となる。
【０００３】
かかる電子装置は、絶縁基体下面の外周部に形成した接続パッドとキャスタレーション導体の一部を外部電気回路基板の配線導体に錫−鉛半田等の半田を介し接続することによって外部電気回路基板に実装され、同時に電子部品の各電極は配線層とキャスタレーション導体と接続パッドとを介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【０００４】
なお、前記キャスタレーション導体のうち、少なくとも電子部品の接地用の電極が接続されるもの（通常、全接続パッド中約２０〜５０％）は、一部が絶縁基体上面に形成されている枠状の金属層まで導出されており、枠状金属層を接地できるようになっている。
【０００５】
また前記各キャスタレーション導体は絶縁基体の側面に垂直方向に形成されており、枠状金属層と接続されるキャスタレーション導体は絶縁基体の側面で下面部から上面部にかけて形成されている。
【０００６】
また前記各接続パッドおよびキャスタレーション導体の表面には、通常、半田との接合強度を高くするために、ニッケル層がめっき用電力の供給を不要とする無電解法によって被着形成されており、かかるニッケル層は無電解めっき液中の還元剤の分解生成物であるホウ素成分やリン成分の共析によりニッケルの結晶成長が阻害されて結晶の平均粒径が２０ｎｍ未満の小さいものになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近時、各種電子装置は環境、人体に対する悪影響を防止するため従来使用されている錫−鉛半田に代わり、錫−銀−ビスマス系、錫−銀−銅−ビスマス系等、鉛を含有しない、いわゆる鉛フリー半田を用いて外部電気回路基板に接続されるようになってきており、かかる鉛フリー半田は、従来の錫−鉛半田に比べて溶融時に流れやすいため電子装置を外部電気回路基板に実装するとき、半田がキャスタレーション導体を伝って絶縁基体上面の枠状金属層や枠状金属層に取着されている金属製蓋体にまで這い上がり、その結果、絶縁基体の接続パッドと、外部電気回路の配線導体との間に介在する半田の量が極めて少量となり、電子装置を外部回路基板に強固に実装することができないという欠点を有していた。
【０００８】
また錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田は、従来の錫−鉛半田に比べて、ビスマス等の成分が偏析し易いこと、接続パッドやキャスタレーション導体の表面に被着形成されているニッケル層の結晶の平均粒径が２０ｎｍ未満と小さくビスマスとの反応性が低いこと、配線基板の小型化により接続パッドおよびキャスタレーション導体も小さくなり、半田接合の面積が小さくなってきていること等から、外部電気回路基板の配線導体に電子装置の接続パッドとキャスタレーション導体の一部を錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田を介して接続した際、鉛フリー半田のビスマス等の成分が偏析して接続が弱いものとなり、その結果、電子装置と外部電気回路基板とに熱が作用し、電子装置の絶縁基体と外部電気回路基板との間に両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生した場合、この熱応力によって鉛フリー半田が接続パッドやキャスタレーション導体より剥離してしまい、電子装置の外部回路基板に対する接続信頼性が低いものとなってしまう欠点も有していた。
【０００９】
本発明は、上記欠点に鑑み案出されたものであり、その目的は、接続パッドを外部電気回路基板の配線導体に鉛フリー半田を介して強固に接合し、それにより外部電気回路基板に強固にかつ高信頼性で実装することが可能な配線基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上面に電子部品搭載部および該搭載部を取り囲む枠状の金属層を有し、下面の外周部に接続パッドを有する絶縁基体と、前記絶縁基体の側面に形成され、前記接続パッドと枠状の金属層とを接続するキャスタレーション導体とを具備する配線基板であって、前記キャスタレーション導体は接続パッドから導出する第１領域と、枠状の金属層から導出する第２領域とから成り、前記第１領域と第２領域は絶縁基体側面の幅方向に位置がずれているとともに前記絶縁基体内部に形成された内部配線層を介して接続されており、かつ前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に、コバルトを５乃至３０質量％含有し、結晶の平均粒径が１００ｎｍ以上のニッケル層と金層が順次、被着されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の配線基板は、前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に被着したニッケル層の厚さが２μｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の配線基板は、前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に被着した金層の厚さが０．０５μｍ乃至２μｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体上面に形成されている枠状金属層と絶縁基体下面に形成されている接続パッドとを電気的に接続するキャスタレーション導体を、接続パッドから導出する第１領域と、金属層から導出する第２領域とにより構成するとともに、前記第１領域と第２領域を絶縁基体側面の幅方向に位置をずらせたことから接続パッドと外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接続したとしても、鉛フリー半田がキャスタレーション導体を伝って枠状金属層や金属製蓋体にまで這い上がることはなく、その結果、接続パッドと外部電気回路基板の配線導体との間に十分な量の半田を介在させることができ、配線基板（電子装置）を外部電気回路基板に極めて強固に接合することができる。
【００１４】
また、本発明の配線基板によれば、接続パッドおよび／またはキャスタレーション導体の第１領域の表面に、結晶の平均粒径を１００ｎｍ以上とし鉛フリー半田中のビスマス成分との反応性を良くしたニッケル層を、例えば２μｍ以上の厚さに被着させたことから接続パッドと該接続パッドから導出するキャスタレーション導体の第１領域の表面とを外部電気回路の配線導体に鉛フリー半田を用いて接続した際、鉛フリー半田中のビスマス成分が偏析しようとしても、このビスマス成分はニッケルとの間で金属間化合物を生成しビスマス成分が効果的に吸収されて偏析が有効に防止され、その結果、配線基板の接続パッド及びキャスタレーション導体の第１領域と外部電気回路基板の配線導体とは錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田を介して強固に接続され、配線基板と外部電気回路基板に熱が作用し、両者間に両者の熱膨張係数の相異に起因する熱応力が発生したとしても該熱応力によって鉛フリー半田が接続パッドやキャスタレーション導体より剥離することはなく、接続パッドを外部電気回路基板の配線導体に強固に、かつ高信頼性で接続することができる。
【００１５】
更に本発明の配線基板によれば、ニッケル層表面に金層を被着させたことからニッケル層の酸化腐食を有効に防止することができるとともに接続パッドと外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接続する際、鉛フリー半田の流れ性が良くなって接続パッドと外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層良好なものとなる。
【００１６】
また更に本発明の配線基板によればニッケル層中にコバルトを５乃至３０質量％含有させてあることからニッケル層のニッケルの一部が金層中を拡散して金層表面に露出し、これが酸化されて鉛フリー半田に対し濡れ性が悪いニッケル酸化物や水酸化ニッケルを生成することはほとんどなく、これによって接続パッドと鉛フリー半田との接合が強固となり、接続パッドと外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層確実なものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）乃至（ｃ）は、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し、１は絶縁基体、２は配線層、３は枠状金属層、４は接続パッド、５はキャスタレーション導体である。この絶縁基体１、配線層２、枠状金属層３、接続パッド４及びキャスタレーション導体５により半導体素子６を搭載するための配線基板７が形成される。
【００１８】
前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミック焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面に半導体素子６を搭載する搭載部を有し、該搭載部に半導体素子６がガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して接着固定される。
【００１９】
前記絶縁基体１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーとなし、次に前記セラミックスラリーを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形技術によりシート状となして所定形状のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る、最後に前記セラミックグリーンシートを複数枚積層するとともに還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２０】
また前記絶縁基体１はその上面の半導体素子６が搭載される搭載部周囲から絶縁基体１の内部を介し側面にかけて複数個の配線層２が形成されており、該配線層２は半導体素子６の信号用、接地用の各電極を接続パッド４に接続するための導電路として作用し、搭載部側の一端には半導体素子６の信号用、接地用等の電極がボンディングワイヤ８を介して電気的に接続される。
【００２１】
前記配線層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粉末から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダーや溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の上面から絶縁基体１の内部を介し側面にかけて被着形成される。
【００２２】
また前記絶縁基体１はその上面で、半導体素子６が搭載される搭載部を取り囲むようにして枠状の金属層３が被着されており、該枠状の金属層３は後述する金属製蓋体９を絶縁基体１に取着させる際の下地金属層として作用し、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粉末により形成されている。
【００２３】
前記枠状金属層３には金属製蓋体９が金−錫等のロウ材を介してロウ付け取着され、これによって絶縁基体１の半導体素子搭載部に搭載されている半導体素子６は大気から気密に封止されることとなる。
【００２４】
なお、前記枠状金属層３は前述の配線層２と同様の方法によって絶縁基体１の上面で、半導体素子搭載部を取り囲むように形成される。
【００２５】
更に前記絶縁基体１の下面外周部には複数個の接続パッド４が形成されており、該接続パッド４は外部電気回路基板の配線導体に鉛フリー半田を介して接続され、半導体素子６の信号用、接地用の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用をなす。
【００２６】
前記接続パッド４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粉末より成り、前述の配線層２と同様の方法によって絶縁基体１の下面外周部に所定形状に形成される。
【００２７】
また更に前記絶縁基体１はその側面に複数個のキャスタレーション導体５（絶縁基体１の側面に断面半円状の凹部を設け、該凹部内に形成されている導体）が被着されており、該キャスタレーション導体５は配線層２と接続パッド４とを電気的に接続する作用をなす。
【００２８】
前記キャスタレーション導体５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粉末より成り、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートの側面に打ち抜き加工法により半円形の凹部を形成するとともに該凹部内にタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダーや溶剤を添加混合して得た金属ペーストを予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の側面に所定形状に形成される。
【００２９】
前記キャスタレーション導体５はまた半導体素子６の接地用の電極と導通する配線層２に接続されるものについては一部が絶縁基体１上面の枠状金属層３にまで導出されており、枠状金属層３を接地するようになっている。
【００３０】
なお、前記配線層２および枠状の金属層３は、その露出する表面に、ニッケル、金等の耐食性やボンディングワイヤ８のボンディング性、ロウ材の濡れ性等が良好な金属から成るめっき層を被着させておくと配線層２や枠状の金属層３等の酸化腐食を有効に防止することができるとともに枠状金属層３への金属製蓋体９の取着等が確実、強固となる。従って、前記配線層２および枠状の金属層３は、その露出する表面に、ニッケル、金等の耐食性やボンディング性、ロウ材の濡れ性等が良好な金属をめっき法により被着させておくことが好ましく、特に、例えば、厚さ１〜１０μｍのニッケルめっき層、０．０５〜３μｍの厚さの金めっき層を順次被着させておくことが好ましい。
【００３１】
この場合、金めっき層の厚みは、被着する部位や金めっき層の結晶配向等に応じて異なる厚みとしてもよく、例えば、金めっき層のＸ線回折における結晶配向を極力（１１１）面に揃えるようにするとともに、ボンディングワイヤ８が接続される領域も含め、全域で約０．３〜１μｍとするようにしてもよく、ロウ付け用の領域のみ約０．３μｍ以下の薄いものとし、錫−金の脆い金属間化合物の生成を抑えてロウ付けの信頼性をより一層高めるようにしてもよい。
【００３２】
かくして本発明の配線基板７によれば、絶縁基体１上面の搭載部に半導体素子６を搭載するとともに半導体素子６の信号用、接地用の各電極を配線層２にボンディングワイヤ８を介して接続し、しかる後、絶縁基体１上面の枠状金属層３に鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等からなる金属製蓋体９をロウ材等を介して接合させ、金属製蓋体９で半導体素子６を気密に封止することによって製品としての電子装置（半導体装置）が完成する。
【００３３】
かかる半導体装置は絶縁基体１下面外周部の接続パッド４を外部電気回路基板の配線導体に鉛フリー半田を介して接合することによって外部電気回路基板上に実装され、同時に半導体素子６の信号用、接地用の各電極が外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される。
【００３４】
本発明の配線基板７においてはキャスタレーション導体５のうち枠状金属層３と接続パッド４とを接続しているキャスタレーション導体５ａを図３に示すように接続パッド４から導出する第１領域５ｂと、枠状の金属層３から導出する第２領域５ｃとに分け、第１領域５ｂと第２領域５ｃとを絶縁基体１側面の幅方向に位置をずらせておくとともに絶縁基体１内部で内部配線層１０を介して電気的に接続しておくことが重要である。
【００３５】
前記枠状金属層３と接続パッド４とを接続しているキャスタレーション導体５ａを接続パッド４から導出する第１領域５ｂと、枠状金属層３から導出する第２領域５ｃとに分け、各々を絶縁基体１側面の幅方向に位置をずらせておくと接続パッド４と外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接続したとしても、鉛フリー半田がキャスタレーション導体を伝って枠状金属層３や金属製蓋体９にまで這い上がることはなく、その結果、接続パッド４と外部電気回路基板の配線導体との間に十分な量の半田を介在させることができ、配線基板（電子装置）を外部電気回路基板に極めて強固に接合することができる。
【００３６】
なお、前記枠状金属層３と接続パッド４とを接続しているキャスタレーション導体５ａの第１領域５ｂと第２領域５ｃとの分割位置は、使用する半田の種類や、絶縁基体１の厚さ、配線層２の設計上の都合等に応じて適宜決めるようにすればよく、例えば、キャスタレーション導体５ａが直径０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの半円状で、半田として錫−銀−ビスマス系半田を用いる場合であれば、第１領域５ｂの長さを０．３ｍｍ〜１ｍｍの範囲とすればよい。
【００３７】
また本発明においては図３に示すごとく、接続パッド４および／またはキャスタレーション導体５のうち接続パッド４から導出する第１領域５ｂの表面に、コバルトを５乃至３０質量％含有し結晶の平均粒径が１００ｎｍ以上のニッケル層１１と金層１２を順次被着させておくことが重要である。
【００３８】
前記接続パッド４やキャスタレーション導体５の第１領域５ｂの表面に結晶の平均粒径が１００ｎｍ以上と大きいニッケル層１１を被着形成しておくと該結晶の平均粒径が大きいニッケル層１１は接続パッド４と該接続パッド４から導出するキャスタレーション導体５の第１領域５ｂの表面とを外部電気回路の配線導体に鉛フリー半田を用いて接続する際、鉛フリー半田中のビスマス成分が偏析しようとしても、このビスマス成分はニッケルとの間で金属間化合物を生成しビスマス成分が効果的に吸収されて偏析が有効に防止され、その結果、配線基板７の接続パッド４及びキャスタレーション導体５の第１領域５ｂと外部電気回路基板の配線導体とは錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田を介して強固に接続され、配線基板７と外部電気回路基板に熱が作用し、両者間に両者の熱膨張係数の相異に起因する熱応力が発生したとしても該熱応力によって鉛フリー半田が接続パッド４やキャスタレーション導体５の第１領域５ｂより剥離することはなく、接続パッド４を外部電気回路基板の配線導体に強固に、かつ高信頼性で接続させることが可能となる。
【００３９】
なお、前記結晶の平均粒径が１００ｎｍ以上のニッケル層１１は、例えば、ホウ素系還元剤を使用する無電解めっき法で粒径が１００ｎｍ未満（通常は２０ｎｍ未満）のニッケル層を接続パッド４およびキャスタレーション導体５の表面に被着させた後、このニッケル層を約８００℃で熱処理し結晶を成長させること等によって形成することができる。
【００４０】
また前記ニッケル層１１は結晶の平均粒径が１００ｎｍ未満であると鉛フリー半田中のビスマス等の成分の偏析を有効に防止することができず、接続パッド４を外部電気回路基板の配線導体に強固に、かつ高信頼性で接続させることができない。従って、前記ニッケル層１１は結晶の平均粒径が１００μｍ以上のものに特定される。特に、ニッケル層１１の結晶の平均粒径を２００〜４０００ｎｍ（０．２μｍ〜４μｍ）の範囲としておくと、結晶面がより大きくなると同時に適度に粒界が存在して、より一層確実にビスマス成分を吸収することができるとともに前記粒界でニッケル層１１の内部応力を緩和して接続パッド４やキャスタレーション導体５に対してニッケル層１１をより一層強固に被着させることができる。従って、前記ニッケル層１１は、結晶の平均粒径を２００ｎｍ〜４０００ｎｍ（０．２〜４μｍ）の範囲とすることが好ましい。
【００４１】
更に前記ニッケル層１１は、その厚みを２μｍ以上としておくと鉛フリー半田中のビスマス等の成分とニッケル層１１のニッケルとが良好に金属間化合物を生成して、鉛フリー半田中のビスマス等の成分の偏析を有効に防止することができ、これによって接続パッド４を外部電気回路基板の配線導体に強固に、かつ高信頼性で接続させることができる。従って、前記ニッケル層１１はその厚みを２μｍ以上としておくことが好ましい。
【００４２】
また更に本発明においては接続パッド４および／またはキャスタレーション導体５のうち接続パッド４から導出する第１領域５ｂの表面に被着されているニッケル層１１の表面に金層１２を例えば０．０５μｍ乃至２μｍの厚みに被着させておくことが重要である。
【００４３】
前記ニッケル層１１の表面に金層１２を被着させておくと、ニッケル層１１の酸化腐食を有効に防止することができるとともに接続パッド４と外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接続する際、鉛フリー半田の流れ性が良くなって接続パッド４と外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層良好なものとなる。
【００４４】
前記金層１２はその厚みが０．０５μｍ未満ではニッケル層１１の被覆が不完全となって酸化腐食を効果的に防止することが困難となると同時に鉛フリー半田の流れ性を良好となすことが困難となる傾向があり、また２μｍを超えると鉛フリー半田を構成する錫と反応し脆弱な金属間化合物（金−錫）を多量に形成して接続パッド４と鉛フリー半田との接合強度が弱いものとなるおそれがある。従って、前記金層１２はその厚みを０．０５μｍ乃至２μｍの範囲とすることが好ましく、０．０５μm乃至１μmの範囲がより一層好ましい。
【００４５】
前記金層１２は、例えば無電解めっき法を採用することによってニッケル層１１表面に被着され、具体的には、シアン化金カリウム等の金供給源となる金化合物を主成分とし、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等の錯化剤、ｐＨ調整剤等を添加してなる置換型の無電解金めっき浴や、シアン化金カリウム等の金供給源となる金化合物と水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤とを主成分とし、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等の錯化剤、ｐＨ調整剤等を添加してなる還元型の無電解金めっき浴を準備するとともに該無電解金めっき浴中に配線基板７を所定時間浸漬させることによって行なわれる。
【００４６】
また更に本発明においては、接続パッド４および／またはキャスタレーション導体５のうち接続パッド４から導出する第１領域５ｂの表面に順次被着されているニッケル層１１および金層１２のうちニッケル層１１中にコバルトを５乃至３０質量％含有させておくことが重要である。
【００４７】
前記ニッケル層１１中にコバルトを５乃至３０質量％含有させておくと、ニッケル層１１のニッケルの一部が金層１２中を拡散していくのをコバルトが抑止し、その結果、金層１２表面に鉛フリー半田に対し濡れ性が悪い酸化ニッケルや水酸化ニッケル等が形成されることはほとんどなく、これによって接続パッド４と鉛フリー半田との接合が強固となり、接続パッド４と外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層確実なものとなる。
【００４８】
前記ニッケル層１１中に含有されるコバルトはその含有量が５質量％未満ではニッケル層１１のニッケルの一部が金層１２へ拡散するのを有効に防止することができず、また３０質量％を超えるとニッケル層１１の耐食性が劣化し接続パッド４等の表面にニッケル層１１を介して鉛フリー半田を強固に被着させておくことができなくなってしまう。従って、前記ニッケル層１１中に含有されるコバルトの含有量は５乃至３０質量％の範囲に特定される。前記ニッケル層１１中にコバルトを５乃至３０質量％含有させる方法としては、例えば、上述のホウ素系還元剤を使用する無電解法でニッケル層１１を被着させる際、ニッケルめっき浴中に硫酸コバルトや塩化コバルト等のコバルト化合物を添加する等の方法を用いることができる。この場合、ニッケル層１１中のコバルト含有量はめっき浴中のコバルト含有量に比例して増減するため、使用する還元剤の種類や濃度、錯化剤・安定剤等の添加剤、めっき浴の温度、ｐH等の条件に応じて適宜めっき浴中のコバルト含有量を調整することにより、ニッケル層１１のコバルト含有量を所定の範囲に制御する。
【００４９】
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を収容する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。
【００５０】
また上述の実施例においてキャスタレーション導体５の接続パッド４から導出する第１領域５ｂに、図４に示すように、その内側に突出する突出部１３を形成しておけば接続パッド４を外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接合するとき、前記突出部１３が半田の中に食い込むようにして接合されて接合強度がより一層強固となる。従って、前記キャスタレーション導体５の接続パッド４から導出する第１領域５ｂは、図４に示すように、その内側に突出する突出部１３を形成しておくことが好ましい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体上面に形成されている枠状金属層と絶縁基体下面に形成されている接続パッドとを電気的に接続するキャスタレーション導体を、接続パッドから導出する第１領域と、金属層から導出する第２領域とにより構成するとともに、前記第１領域と第２領域を絶縁基体側面の幅方向に位置をずらせたことから接続パッドと外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接合したとしても、鉛フリー半田がキャスタレーション導体を伝って枠状金属層や金属製蓋体にまで這い上がることはなく、その結果、接続パッドと外部電気回路基板の配線導体との間に十分な量の半田を介在させることができ、配線基板（電子装置）を外部電気回路基板に極めて強固に接合することができる。
【００５２】
また、本発明の配線基板によれば、接続パッドおよび／またはキャスタレーション導体の第１領域の表面に、結晶の平均粒径を１００ｎｍ以上とし鉛フリー半田中のビスマス成分との反応性を良くしたニッケル層を、例えば２μｍ以上の厚さに被着させたことから接続パッドと該接続パッドから導出するキャスタレーション導体の第１領域の表面とを外部電気回路の配線導体に鉛フリー半田を用いて接続した際、鉛フリー半田中のビスマス成分が偏析しようとしても、このビスマス成分はニッケルとの間で金属間化合物を生成しビスマス成分が効果的に吸収されて偏析が有効に防止され、その結果、配線基板の接続パッド及びキャスタレーション導体の第１領域と外部電気回路基板の配線導体とは錫−銀−ビスマス系等の鉛フリー半田を介して強固に接続され、配線基板と外部電気回路基板に熱が作用し、両者間に両者の熱膨張係数の相異に起因する熱応力が発生したとしても該熱応力によって鉛フリー半田が接続パッドやキャスタレーション導体より剥離することはなく、接続パッドを外部電気回路基板の配線導体に強固に、かつ高信頼性で接続することができる。
【００５３】
更に本発明の配線基板によれば、ニッケル層表面に金層を被着させたことからニッケル層の酸化腐食を有効に防止することができるとともに接続パッドと外部電気回路の配線導体とを鉛フリー半田を用いて接続する際、鉛フリー半田の流れ性が良くなって接続パッドと外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層良好なものとなる。
【００５４】
また更に本発明の配線基板によればニッケル層中にコバルトを５乃至３０質量％含有させてあることからニッケル層のニッケルの一部が金層中を拡散して金層表面に露出し、これが酸化されて鉛フリー半田に対し濡れ性が悪いニッケル酸化物や水酸化ニッケルを生成することはほとんどなく、これによって接続パッドと鉛フリー半田との接合が強固となり、接続パッドと外部電気回路の配線導体との鉛フリー半田を介しての接続がより一層確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の配線基板の一実施例を示す側面図、平面図、底面図である。
【図２】本発明の配線基板の要部拡大斜視図である。
【図３】本発明の配線基板の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の配線基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・配線層
３・・・・・枠状の金属層
４・・・・・接続パッド
５・・・・・キャスタレーション導体
５ａ・・・・接続パッドと枠状金属層とを接続しているキャスタレーション導体
５ｂ・・・・第１領域
５ｃ・・・・第２領域
６・・・・・半導体素子
７・・・・・配線基板
８・・・・・ボンディングワイヤ
９・・・・・蓋体
１０・・・・内部配線層
１１・・・・ニッケル層
１２・・・・金層
１３・・・・突出部

Claims (3)

1. 上面に電子部品搭載部および該搭載部を取り囲む枠状の金属層を有し、下面の外周部に接続パッドを有する絶縁基体と、前記絶縁基体の側面に形成され、前記接続パッドと枠状の金属層とを接続するキャスタレーション導体とを具備する配線基板であって、前記キャスタレーション導体は接続パッドから導出する第１領域と、枠状の金属層から導出する第２領域とから成り、前記第１領域と第２領域は絶縁基体側面の幅方向に位置がずれているとともに前記絶縁基体内部に形成された内部配線層を介して接続されており、かつ前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に、コバルトを５乃至３０質量％含有し、結晶の平均粒径が１００ｎｍ以上のニッケル層と、金層が順次被着されていることを特徴とする配線基板。
2. 前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に被着したニッケル層の厚さが２μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 前記接続パッドおよび／または第１領域の表面に被着した金層の厚さが０．０５μｍ乃至２μｍであることを特徴とする請求項１記載の配線基板。

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