JPH06188566A - 厚膜多層回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚膜多層回路基板においても多層部分の上部
導体層を含め各導体層に銅メッキができるようにし、配
線抵抗を低下させ回路性能を向上させ、かつ信頼性を向
上させる。 【構成】 絶縁基板（１）上に形成された下部導体層
（３）と該下部導体層上に誘電体層（５，５ａ）を介し
て形成された上部導体層（７，７ａ）とを有する厚膜多
層回路基板において、少なくとも前記下部導体層（３）
と前記上部導体層（７，７ａ）との交差部分の前記上部
導体層（７，７ａ）を除き誘電体層（５，５ａ）をおお
う領域に耐メッキ性オーバコート層（９，９ａ）を形成
し、該耐メッキ性オーバコート層（９，９ａ）をマスク
として前記交差部分の上部導体層（７，７ａ）を含む各
導体層上に銅メッキ層（１１）を形成する。前記上部導
体層（７ａ）上にも銅メッキ層（１１）を形成すること
ができ、この部分をはんだ付け用電極（１５）とするこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚膜多層回路基板に関
し、特に多層回路基板の多層部分の上部導体にも銅メッ
キを行なうことができるようにし、配線抵抗値を大幅に
低下させると共に該上部導体上にもはんだ付け用電極が
形成、できるようにした厚膜多層回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚膜多層回路基板は、セラミックスのよ
うな絶縁基板上に下部導体層を形成し、該下部導体層上
に誘電体層を介して上部導体層を形成することによっ
て、部品の実装密度を高めかつ回路性能を向上させるこ
とができるものである。このような厚膜多層回路基板、
例えばセラミックス厚膜多層回路基板、においては、従
来各導体層は外部からの水分侵入によるマイグレーショ
ンを防止するため、純粋な銀ではなくパラジウムやプラ
チナを銀に加えた導体、すなわち銀パラジウムあるいは
銀白金を使用している。また、このような厚膜導体上に
銅メッキを行なうことにより耐マイグレーション性能向
上をはかると共に導体抵抗値を低下させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の厚膜多層回路基板においては、厚膜導体上に銅メ
ッキを行なう場合、部分的に多層、すなわちクロスオー
バ、部分があると、該クロスオーバ部分の各導体層の絶
縁に用いられる誘電体層にメッキ液が侵入し、信頼性が
悪化するため、多層構造の場合は銅メッキできないとい
う不都合があった。

【０００４】また、このような従来の厚膜多層回路基板
の、クロスオーバ部分や多層部分の上部導体は、クロス
オーバ用の誘電体層を構成する誘電体ガラスと上部導体
が反応し、ガラス成分が上部導体に拡散してくるため、
上部導体がガラスを多く含む状態、すなわちガラスリッ
チとなり、はんだのぬれ性が悪くなり、多層部分にはは
んだ付け用の電極が形成できなかった。

【０００５】さらに、導体層の材料として銀パラジウム
や銀白金を使用しているため、導体の抵抗値が高くなる
と共に、回路基板が高価になるという不都合があった。
銀パラジウムあるいは銀白金のシート抵抗は例えば１５
〜２０ｍΩ／平方ミリであり、このため回路損失が大き
くなり、電流容量が小さくなると共に配線の微細化をは
かることができず、回路基板の実装密度の向上および小
型化の障害となっていた。

【０００６】本発明の目的は、このような従来の問題点
に鑑み、多層構造でも高い信頼性を保ちながら導体層に
銅メッキができるようにして配線抵抗値を低下させ、従
って配線の微細化および回路装置の小型化を達成可能と
することにある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、厚膜多層回路
基板のクロスオーバや多層部分の上部導体にも銅メッキ
ができるようにし、該上部導体の配線抵抗値をさらに低
下させると共に、多層部分の上部導体のはんだぬれ性を
改善し該上部導体にもはんだ付けができるようにするこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、絶縁基板上に形成された下部導体
層と該下部導体層上に誘電体層を介して形成された上部
導体層とを有する厚膜多層回路基板において、少なくと
も前記下部導体層と前記上部導体層との交差部分の前記
上部導体層を除き前記誘電体層をおおう領域に耐メッキ
性オーバコート層を形成し、この耐メッキ性オーバコー
ト層をマスクとして前記交差部分の上部導体層を含め各
導体層上に銅メッキ層を形成する。

【０００９】また、前記下部導体層および前記上部導体
層は銀を主成分とする材料、すなわち７０重量％〜１０
０重量％程度の銀を含む材料で形成すると好都合であ
る。

【００１０】さらに、上述のような厚膜多層回路基板に
おいて、その最上層にはんだ付け用領域を除き有機樹脂
のレジスト層を形成すると好都合である。なお、この場
合、前記交差部分の上部導体層上をもはんだ付け用領域
として利用するため、この上部導体上をも除いた領域に
レジスト層を形成することもできる。

【００１１】

【作用】上記構成に係わる厚膜多層回路基板において
は、前記下部導体層と前記上部導体層との交差部分上
に、該交差部分上の上部導体層を除く領域に前記誘電体
層をおおう如く耐メッキ性オーバコート層が形成され、
この耐メッキ性オーバコート層の上から各導体層上に銅
メッキが行なわれる。従って、この銅メッキを行なう場
合に、耐メッキ性オーバコート層が存在するため、メッ
キ液が前記誘電体層に侵入することが防止され、誘電体
層の損傷がなくなり信頼性が向上する。従って、交差部
分上の上部導体層を含め各導体層に適格に銅メッキを行
なうことができ、配線抵抗の低い高性能の多層回路基板
が実現できる。

【００１２】また、交差部分の上部導体にも銅メッキを
行なうことができるから、多層部分の上部導体のはんだ
ぬれ性が改善され、この上部導体にもはんだ付け用の電
極が形成できる。

【００１３】さらに、前記下部導体層および上部導体層
を、純度の高い銀、例えば７０重量％〜１００重量％の
銀を含む材料によって形成することにより、各導体層の
配線抵抗を大幅に低下させることができる。そして、こ
の場合、多層部分の上部導体をも含め各導体層に銅メッ
キを行なうことにより、外部からの水の侵入による銀の
耐マイグレーション性を向上させることが可能になる。
なお、厚膜多層回路基板の最上層にはんだ付け用領域を
除き有機樹脂のレジスタト層を形成することによりさら
に耐マイグレーション性を向上させることができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は、本発明の１実施例に係わる厚膜多層
回路基板の主として交差部分すなわちクロスオーバ部分
を示す。また、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図を
示し、図３は図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図を示す。

【００１５】これらの図に示すように、本実施例に係わ
る厚膜多層回路基板は、例えばアルミナセラミックスに
よって形成される絶縁基板１を有し、この絶縁基板１上
に所望の回路パターンを有する下部導体層３が形成され
ている。下部導体層３の上には誘電体層５が形成され該
誘電体層５の上に上部導体層７が形成されてクロスオー
バ部分を構成している。

【００１６】誘電体層５は、例えば、ホウケイ酸塩ガラ
ス等の結晶化ガラスによって形成される。また、下部導
体層３および上部導体層７は例えば共に純度の高い銀が
使用される。例えば、７０重量％〜１００重量％の銀を
含む材料を使用することにより、３〜４ｍΩ／平方ミリ
の低いシート抵抗が得られる。これに対し、従来の厚膜
多層回路基板に使用されていた銀パラジウムあるいは銀
白金等は１５〜２０ｍΩ／平方ミリの比較的高いシート
抵抗を有している。

【００１７】また、これら下部導体３と上部導体７との
交差する部分、すなわちクロスオーバ部分には上部導体
層７の部分を除いて耐メッキ性のオーバコートガラス９
が設けられている。さらに、このオーバコートガラス部
９以外の下部導体層３および上部導体層７の上には銅メ
ッキ層１１が形成されている。この銅メッキ層１１を形
成する場合に、オーバコートガラス９がマスクとして使
用され、誘電体層５へのメッキ液の侵入を防止し信頼性
を向上させている。なお、メッキ層１１には銅以外の金
属も使用できる。

【００１８】なお、このような銅メッキ層１１は、図１
では、クロスオーバ部分のオーバコートガラス層９の領
域を除きその領域の外側の下部導体層３上および上部導
体層７上に形成されることになる。

【００１９】次に、以上のような厚膜多層回路基板を製
作する方法につき、図４を参照して説明する。まず、同
図（ａ）に示すように、例えば９６％アルミナのような
セラミックス基板１を準備し、その上に下部導体層３を
所望のパターンに形成する。この下部導体層３の形成
は、アルミナセラミックス基板１上にスクリーン印刷に
より、銀を主成分とするペーストを印刷しかつ焼成する
ことにより形成する。

【００２０】次に図４の（ｂ）に示すように、配線のク
ロスオーバ部分に結晶化ガラスすなわちクロスガラスを
印刷しかつ焼成することにより誘電体層５を形成する。

【００２１】次に、図４の（ｃ）に示すように、前記誘
電体層５を乗り越えて下部導体層３と同様の方法で、銀
ペーストを印刷かつ焼成することにより上部導体７を形
成する。そして、銅メッキを行なう導体層の部分を除い
た領域およびクロスオーバ部分に耐メッキ性のオーバコ
ートガラス（図１の９）を印刷かつ焼成してオーバコー
トガラス層を形成する。また、クロスオーバ部分の誘電
体層５の露出部分にはオーバコートガラスを再度上塗り
しておくことによりさらに信頼性を高めることができ
る。

【００２２】次に、図４の（ｄ）に示すように、オーバ
コートガラス層９をマスクとして導体露出部分に無電解
銅メッキを行ない銅メッキ層１１を形成する。

【００２３】最後に図４の（ｅ）に示すように、はんだ
付け部分を除いた配線領域およびクロスオーバ部分上に
はんだレジスト層１３を形成する。なお、クロスオーバ
部分上の上部導体層にはんだ付け用電極を形成する場合
は該電極部分をも除いてはんだレジスト層１３を形成す
る。このはんだレジスト層は、例えば有機樹脂レジスト
をコーティングすることにより形成する。

【００２４】図５、図６および図７は、本発明の別の実
施例に係わる厚膜多層回路基板のクロスオーバ部分を示
す。図６は、図５のＸ−Ｘ線に沿った断面図を示し、図
７は図５のＹ−Ｙ線に沿った断面図を示す。

【００２５】この実施例においては、クロスオーバ部分
の上部導体層７ａに幅広部分を設け、その上にはんだ付
け用電極を形成したものである。従って、誘電体層５ａ
も先の実施例のものよりは広い領域に形成されている。
また、誘電体層５ａを保護するための耐メッキ性のオー
バコートガラス層９ａも、上部導体７ａの部分を除き、
誘電体層５ａをおおうように広い領域に形成されてい
る。

【００２６】また、多層部分の上部導体７ａ上にはんだ
付け用電極を形成するため、最上層のはんだレジスト層
１３ａは、該上部導体７ａ上の所定の領域１５を除いて
形成されている。このように、多層部分の上部導体７ａ
にも銅メッキが行なわれるため、はんだぬれ性が良くな
り、該上部導体７ａにもはんだ付けを行なうことが可能
になる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、厚膜多
層回路基板において、下部導体と上部導体とのクロスオ
ーバ部分に設けられる誘電体層を耐メッキ性のオーバコ
ートガラスによって保護するから、各導体層に銅メッキ
を行なってもメッキ液によって誘電体層を劣化させるこ
とがなくなり、多層回路基板でも導体部分を銅メッキし
配線抵抗値を低下させることが可能になる。従って、配
線をさらに微細なものとし回路の実装密度を向上させる
ことができると共に、回路損失の低下等によってより高
性能の多層回路基板が実現できる。

【００２８】また、多層部分の上部導体層にも銅メッキ
を行なうことにより、該上部導体のはんだぬれ性を改善
することができ、多層部分の上部導体にもはんだ付け用
の電極を設けることが可能になる。また、上部導体の配
線抵抗値を大幅に低下させることが可能になり、さらに
高密度高性能の回路基板が実現できる。

【００２９】さらに、すべての露出導体層の上に銅メッ
キを行なうことにより、耐マイグレーション性が向上
し、従って厚膜導体層として純度の高い銀等を使用で
き、配線抵抗値をさらに低くすることができると共に、
従来の銀パラジウムあるいは銀白金を使用する場合より
も低価格の回路基板が提供できる。なお、多層回路基板
の最上層にはんだ付け部分を除いてはんだレジストを形
成することにより、耐マイグレーション性をさらに向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係わる厚膜多層回路基板の
クロスオーバ部分の構成を示す平面図である。

【図２】図１の厚膜多層回路基板のＸ−Ｘ線に沿った断
面図である。

【図３】図１の厚膜多層回路基板のＹ−Ｙ線に沿った断
面図である。

【図４】図１に示される厚膜多層回路基板を製造する方
法を説明するための工程図である。

【図５】本発明の他の実施例に係わる厚膜多層回路基板
のクロスオーバ部分の構成を示す平面図である。

【図６】図５の厚膜多層回路基板のＸ−Ｘ線に沿った断
面図である。

【図７】図５の厚膜多層回路基板のＹ−Ｙ線に沿った断
面図である。

【符号の説明】

１ セラミックス基板 ３ 下部導体 ５，５ａ 誘電体層 ７，７ａ 上部導体層 ９，９ａ オーバコート層 １１，１１ａ 銅メッキ層 １３，１３ａ はんだレジスト １５ はんだ付け用電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に形成された下部導体層と該
   下部導体層上に誘電体層を介して形成された上部導体層
   とを有する厚膜多層回路基板であって、 少なくとも前記下部導体層と前記上部導体層との交差部
   分の前記上部導電層を除き前記誘電体層をおおう領域に
   形成された耐メッキ性オーバコート層、および前記耐メ
   ッキ性オーバコート層をマスクとして前記交差部分の上
   部導体層を含む各導体層上に形成された銅メッキ層、 を具備することを特徴とする厚膜多層回路基板。
2. 【請求項２】 前記下部導体層および前記上部導体層は
   ７０重量％から１００重量％の銀を含む材料で形成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の厚膜多層回路
   基板。
3. 【請求項３】 最上層にはんだ付け用領域を除き有機樹
   脂のレジスト層を形成したことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の厚膜多層回路基板。
4. 【請求項４】 前記はんだ付け用領域は前記交差部分の
   前記上部導体上にも設けられていることを特徴とする請
   求項３に記載の厚膜多層回路基板。