JPH0472696A - セラミック多層回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子工業用のセラミック多層回路基板およ
びその製造方法に関する。詳しくは、密着強度が特に優
れた最外層の面および／またはスルーホールの導体回路
の改良に係る。

［従来技術］ 近年のＬＳＩ技術の進歩に伴い、セラミック多層回路基
板にも高配線密度、高信頼性等の特性が要求されている
。この要求に答えるため、Ａｇ系、Ａｕ系、Ｃｕ系など
の導体抵抗が小さい導体材料を使用し、これらの融点以
下の温度で同時焼成できる低温焼成基板によるセラミッ
ク多層回路基板が開発されている。そして、より高密度
配線を形成するため、メッキフォトリソグラフィー技術
が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、高信頼性の一層の要求のなかで、メッキ
材料として、Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ａｕ等が選ばれているが
、より高い密着性が求められていた。

この発明は、上記課題を解決して、高配線密度、高信頼
性等の特性の優れたセラミック多層回路基板およびその
製造方法の提供を目的とする。

［課題を解決する手段］ 上記課題を解決するために、本第１発明は、セラミック
多層体の各層上およびスルーホールにＡｇ系またはこれ
らの金属の合金系からなる導体による内蔵配線回路を備
えかつ焼成し一体化した構造体で、前記構造体の最外層
の面上および／またはスルーホールにメッキ法による導
体回路を備えたセラミック多層回路基板において、前記
セラミック多層体は誘電率３〜８からなるガラス質とア
ルミナ質からなり、前記メッキ法による導体回路は内蔵
配線回路との接続側がＮｉ系層で、その上層がＣｕ系層
でなることを特徴とするセラミック多層回路基板である
。

本第２発明は前記メッキ法による導体回路は内部配線回
路との接続側にＮｉ系メッキ層を形成し、その上層にＣ
ｕ系メッキ層を形成し、次いで、３５０〜５５０℃焼成
することを特徴とするセラミック多層回路基板の製造方
法である。

［作用コ セラミック多層体は誘電率３〜８からなるガラス質とア
ルミナ質との混合系で構成されるのて高アルミナ質磁器
に比し低εであり、半導体素子の作動の高速化に優れて
いる。また、ガラス質の存在により表面構造が緻密であ
るため、メッキ時のメッキ液が基板のボアーに浸透して
残存することがないので、高信頼性となる。

ガラス質の材料としては、硼珪酸ガラスが一般的である
。Ａｇ系またはこれらの金属の合金系の低抵抗導体を内
部に備えて８００〜１１００℃で同時焼成して緻密な焼
結体となるガラス質であればいずれであってもよい。ま
た、アルミナ質は市販の電子磁器用の高純度アルミナを
用いる。

内蔵配線回路との接続側がＮｉ系の無電解メッキ層で構
成されているが、本発明の構造体（以下ＬＦＣ基板とい
う）は一部がガラス質であり、エツチングされ易く、メ
ッキは比較的深部にまで付着する。そのうえ、３５０℃
〜５５０℃での熱処理することで、■析出する結晶は微
細である。■形成層は高硬度である。■ＬＦＣ基板のガ
ラス質部分と拡散したＮｉとの相互作用により強化され
る。そのため、第１図の熱処理温度と密着強度（単位ｋ
ｇ／２ＩＩ１１口のビール強度で表示した）の関係図で
示すように密着強度は高い値となる。このことにより、
設計上、微小パッド化を可能とし、高密度化を図ること
ができる。

［実施例］ 以下、実施例につき図面を参照にして説明する。

ＬｆＬＬ 第２図は本発明のＬＦＣ基板の一部破断斜視図である。

Ｃａｂ（またはＭｇＯ）−Ａ１２０ｇ−５ｉ０２−Ｂ２
０系ガラス粉末４０〜８０重量％とアルミナ粉末２０〜
６０％からなる１００μｍ厚のセラミック基体１にＡｇ
またはＡｇ−Ｐｄ導体ペーストを使用して内部配線回路
２を印刷した後、最外層に導体を印刷していないセラミ
ック基体を配置して、複数枚を積層熱圧着してセラミッ
ク多層体した。眉間の導体の接続は、セラミック基体を
パンチにより形成した１５０μ■φのスルーホール３中
に導体ペーストを印刷充填した１次いで、８８０℃で焼
成して一体化して緻密な焼結体であるＬＦＣ基板４とし
た。

第３図は、このＬＦＣ基板４にメッキ法による導体回路
を形成する工程を示す工程図である。また、第４図の（
ａ）〜（ｆ）は、工程を説明する断面図である。

酸性水溶液でエツチングしＬＦＣ基板表面を粗化した後
、触媒を付与して、第２図（ａ）のように常法によりＮ
１−Ｐ、Ｎ１−Ｂ等の無電解Ｎｉメッキ５を約０．５μ
■厚に析出させる。その後、第２図（ｂ）のようにレジ
ストをコートしてレジスト層６を形成し、第２図（ｃ）
のようにフォトリソグラフィによるパターニングを行い
、第２図（ｄ）のようにレジストを除去した部分に常法
により電解Ｃｕメッキ７を１０μｍ厚析出させる。第２
図（ｅ）のようにレジストを剥離して、更に第２図（ｆ
）のようにエツチング処理して回路パターンとならない
部分の無電解Ｎｉメッキ層を除去し、ＬＦＣ基板の表面
に導体回路パターン８を得た。次いで、約５００℃で熱
処理した。

この表面の導体回路パターンの配線の最小幅は５０μｍ
で最小線間は５０μｍであった。

密着強度は０．６ｍ＋ａφのＣｕ線を使用してはんだ付
けしたビール強度で示すと、初期値で３゜６ｋｇ／２■
口口、１５０℃、１６８時間の耐久試験後も３．６　ｋ
ｇ／２ｎｍ口と劣化することなく良好であった。

内蔵されたＡｇ導体とＮｉメッキ層を介して形成される
Ｃｕメッキとの接続も良好で、＋１５０　＃Ｒ，Ｔ≠−
４０℃、５００サイクルの条件に曝した後も特性に異常
はなかった。

さらに、Ｃｕメッキ面での５ｎ−Ｐｂ系はんだとの濡れ
性は良好であった。

割１乳斐 上述の実施例１は、ＬＦＣ基板の表面だけへのメッキ法
による配線回路であったが、実施例２は、ＬＦＣ基板の
表面および最外層のスルーホール部９をメッキ法で形成
したものである。

第５図は、実施例２のセラミック多層基板の断面図であ
る。メッキ法による形成方法は実施例１と同様である。

［発明の効果］ 本発明により、電子工業用の回路部品として、セラミッ
ク部が誘電率３〜８からなるガラス質とアルミナ質の混
合系であるので低εであり、内蔵配線回路との接続側に
Ｎｉメッキとすることで密着強度を高めることができた
。そのため、高密度、高信頼性のセラミック多層回路基
板およびその製造方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はメッキ層の熱処理温度と密着強度の関係を示す
関係図である。 第２図は本発明のＬＦＣ基板の一部破断斜視図である。 第３図は本発明のメッキ法による導体回路の形成する工
程図である。 第４図の（ａ）〜（ｆ）は本発明の詳細な説明する断面
図である。 第５図は本発明の別の実施例のセラミック多層回路基板
である。 １・・・セラミック基体、２・・印刷法による内蔵導体
回路、３・・・スルーホール、４・・・ＬＦＣ基板、５
・・・無電解Ｎｉメッキ、６・・・レジスト、７・・・
電解Ｃｕメッキ、８・・・メッキ法による導体回路、９
・・・最外層スルーホール。 第　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　セラミック多層体の各層上およびスルーホール
   にＡｇ系またはこれらの金属の合金系からなる導体によ
   る内蔵配線回路を備えかつ焼成し一体化した構造体で、
   前記構造体の最外層の面上および／またはスルーホール
   にメッキ法による導体回路を備えたセラミック多層回路
   基板において、前記セラミック多層体は誘電率３〜８か
   らなるガラス質とアルミナ質からなり、前記メッキ法に
   よる導体回路は内蔵配線回路との接続側がＮｉ系層で、
   その上層がＣｕ系層でなることを特徴とするセラミック
   多層回路基板。
2. （２）　請求項１記載のセラミック多層回路基板の製造
   方法であって、前記構造体は８００〜１１００℃で同時
   焼成して一体化し、次いで前記メッキ法による導体回路
   は内蔵配線回路との接続側にＮｉ系メッキ層を形成し、
   その上層にＣｕ系メッキ層を形成して、３５０〜５５０
   ℃焼成することを特徴とするセラミック多層回路基板の
   製造方法。