JPH10251085A - セラミック配線基板及びその製造方法 - Google Patents
セラミック配線基板及びその製造方法Info
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- JPH10251085A JPH10251085A JP5663797A JP5663797A JPH10251085A JP H10251085 A JPH10251085 A JP H10251085A JP 5663797 A JP5663797 A JP 5663797A JP 5663797 A JP5663797 A JP 5663797A JP H10251085 A JPH10251085 A JP H10251085A
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Abstract
理する際に、Cuめっき膜に膨れが発生することを防止
する。 【解決手段】 アルミナ基板11の表面をエッチングに
より粗化した後、アルミナ基板11の表面に無電解Cu
めっき用触媒の液を塗布する。この後、アルミナ基板1
1の表面に膜厚が0.5〜1.5μmのCuめっき膜1
2を形成する。このCuめっき膜12は薄いため、Cu
めっき膜12に多数のピンホールが形成される。このピ
ンホールは、次工程の加熱処理時に基板表面で発生した
蒸発ガスを逃がす役割を果たす。その後、アルミナ基板
11のCuめっき膜12を不活性ガス雰囲気中で加熱処
理して、Cuめっき膜12とアルミナ基板11との密着
強度を高める。この加熱処理時に発生した蒸発ガスは、
Cuめっき膜12のピンホールから外部に逃がされ、C
uめっき膜12を押し上げることはない。
Description
表面にCuめっき膜で導体パターンを形成して成るセラ
ミック配線基板及びその製造方法に関するものである。
っき膜で導体パターンを形成したものがある。この導体
パターンの形成方法は、サブトラクティブ法とアディテ
ィブ法とに大別され、サブトラクティブ法では、アルミ
ナ基板の表面全面に無電解Cuめっき法でCuめっき膜
を形成した後、Cuめっき膜の不必要な部分をエッチン
グで取り除き、必要な導体パターン部のみを残すもので
ある。一方、アディティブ法では、アルミナ基板表面の
導体パターン部以外の部分にめっきレジストを塗布して
導体パターン部のみに無電解Cuめっき法でCuめっき
膜を形成するものである。
の密着強度を高めるために、めっき後(又はエッチング
後)に、Cuめっき膜を加熱処理(シンター処理)する
ことが提案されている。
したCuめっき膜の密着強度を評価する試験を行ったと
ころ、図1(a)に示すように、加熱処理時にアルミナ
基板11の表面のCuめっき膜12に膨れ13が発生す
ることが判明した。この膨れ13の発生原因は、無電解
Cuめっき時にアルミナ基板11の表面の微小凹部に水
分がトラップされ、この水分が加熱処理時に蒸発して、
その膨脹圧力によりCuめっき膜12を押し上げるため
と推定される。特に、Cuめっき膜12の密着強度を高
めるために、無電解Cuめっきの前処理として、アルミ
ナ基板11の表面をエッチングにより粗化して投錨効果
(アンカー効果)を持たせる場合には、アルミナ基板1
1の表面の凹凸が多くなって、その分、無電解Cuめっ
き時にアルミナ基板11の表面にトラップされる水分も
多くなり、上述した加熱処理時のCuめっき膜12の膨
れ13が顕著に発生し、これがCuめっき膜12の平坦
性ひいては製品品質を低下させる原因となっている。
たものであり、従ってその目的は、セラミック基板表面
のCuめっき膜を加熱処理する際に発生していたCuめ
っき膜の膨れを防止することができ、Cuめっき膜の密
着強度向上と平坦性向上(膨れ防止)とを両立させるこ
とができるセラミック配線基板及びその製造方法を提供
することにある。
に、本発明によれば、セラミック基板の表面に形成する
Cuめっき膜の厚みを0.5〜1.5μmに形成して加
熱処理するものである。つまり、Cuめっき膜が薄い場
合には、Cuめっき膜がまだ緻密化しておらず、Cuめ
っき膜に多数のピンホールが形成されている。このた
め、加熱処理時にセラミック基板の表面にトラップされ
ている水分が蒸発しても、その蒸発ガスがピンホールか
ら外部に放出され、Cuめっき膜を押し上げることはな
い。後述する本発明者の試験結果によれば、Cuめっき
膜の厚みが0.5〜1.5μmの範囲内であれば、Cu
めっき膜の膨れが発生せず、且つ、Cuめっき膜の密着
強度も確保できることが確認された。
法に適用した一実施形態におけるセラミック配線基板の
製造方法を図1(b)及び図2に基づいて説明する。
11を焼成する。その後、このアルミナ基板11の表面
をエッチング液(例えばフッ酸系溶液、フッ化アンモニ
ウム系溶液等)によってエッチングして粗化する。この
際、エッチング反応を促進するために、エッチング液を
例えば70℃程度に加温して行うことが好ましい。この
基板表面粗化処理は、基板表面に後工程でCuめっき膜
12を形成する時に、Cuめっき膜12の一部を基板表
面の微小凹部に食い込ませて、Cuめっき膜12と基板
表面との結合力を投錨効果(アンカー効果)により高め
るようにするためである。
基板11の表面に無電解Cuめっき用触媒の液を塗布す
る(アクセレーター法により次工程の無電解Cuめっき
の反応を促進するためである)。この後、無電解Cuめ
っき工程に移り、アルミナ基板11を無電解Cuめっき
液に浸して、アルミナ基板11の表面全面に膜厚が0.
5〜1.5μmのCuめっき膜12を形成する。このC
uめっき膜12は薄いため、Cuめっき膜12がまだ緻
密化しておらず、Cuめっき膜12に多数のピンホール
が形成されている。このピンホールは、次工程の加熱処
理時に基板表面で発生した蒸発ガスを逃がす役割を果た
す。
11のCuめっき膜12を不活性ガス雰囲気(例えばN
2 雰囲気)中で加熱処理する。これにより、Cuめっき
膜12の酸化層とアルミナ基板11とが反応してCuA
l2 O4 の中間層が形成され、この中間層による結合力
と上述した基板表面の粗化処理による投錨効果(アンカ
ー効果)との相乗効果によってCuめっき膜12とアル
ミナ基板11との密着強度が効果的に高められる。
で行う必要があるが、Cuめっき膜12のピンホールを
塞ぐために、例えば900℃程度の高温で加熱処理する
ことが好ましい。加熱処理の際に、アルミナ基板11の
表面の微小凹部にトラップされている水分が蒸発する
が、Cuめっき膜12の膜厚が0.5〜1.5μmと薄
く、Cuめっき膜12に多数のピンホールが形成されて
いるため、加熱処理時に発生した蒸発ガスは、Cuめっ
き膜12のピンホールから外部に放出され、Cuめっき
膜12を押し上げることはない。
の必要な部分(つまり導体パターン部)にエッチングレ
ジストをスクリーン印刷して、該導体パターン部をエッ
チングレジストで被覆する。尚、エッチングレジストの
パターニングは写真法で行っても良い。この後、エッチ
ング工程に移り、不要なCuめっき膜を溶解するエッチ
ング液をCuめっき膜12に噴射して、導体パターン部
以外の部分のCuめっき膜12を溶解除去する。これに
より、エッチングレジストで被覆された導体パターン部
のCuめっき膜12のみが残る。このエッチング終了後
に、エッチングレジストを薬品を使って剥離除去し、導
体パターン部のCuめっき膜12を露出させる。
っき終了後に加熱処理を行うようにしたが、Cuめっき
膜12のエッチング後(又はエッチングレジスト剥離
後)に加熱処理を行うようにしても良く、この場合で
も、同様の効果が得られる。
クティブ法に適用したものであるが、アディティブ法に
も適用できる。アディティブ法に本発明を適用する場合
には、図3に示すように、アルミナ基板の焼成後、アル
ミナ基板の表面の導体パターン部以外の部分にめっきレ
ジストを塗布し、導体パターン部のみを露出させる。こ
の後、アルミナ基板の表面の露出部分をエッチングして
粗化した後、アルミナ基板の表面の露出部分に無電解C
uめっき用触媒の液を塗布する。そして、次の工程で、
アルミナ基板を無電解Cuめっき液に浸してアルミナ基
板の表面の露出部分に膜厚が0.5〜1.5μmのCu
めっき膜を形成する。この後、このアルミナ基板のCu
めっき膜を不活性ガス雰囲気(例えばN2 雰囲気)中に
て例えば900℃で加熱処理してCuめっき膜とアルミ
ナ基板との密着強度を高める。
Cuめっき膜の厚みと密着強度とCuめっき膜の膨れの
発生率との関係を考察する評価試験を行ったので、その
試験結果を次の表1と図4に示す。
ィブ法でアルミナのサンプル基板の表面にCuめっき膜
を形成した後、N2 雰囲気中にて900℃で加熱処理し
て、Cuめっき膜の密着強度と膨れ発生率を測定したも
のである。この測定結果は、各膜厚について、それぞれ
4個のサンプル基板を作成し、その平均値を求めたもの
である。尚、この評価試験では、基板表面粗化工程で、
エッチング液としてフッ化水素アンモニウム溶液(濃
度:50g/l)を用い、70℃の温度条件で5分間だ
け基板表面粗化処理を行った。
ば、Cuめっき膜の厚みが2.0μm以上の範囲では、
膨れ発生率が50〜100%となり、Cuめっき膜の平
坦性が損なわれる。これは、Cuめっき膜が厚いと、C
uめっき膜が緻密化されて、Cuめっき膜にピンホール
が形成されないため、加熱処理時に基板表面にトラップ
されている水分が蒸発した時に、その蒸発ガスの逃げ道
が無く、蒸発ガスがCuめっき膜の内側に封じ込められ
て、そのガスの膨脹圧力によりCuめっき膜が押し上げ
られるためと考えられる。
μm以下の範囲では、Cuめっき膜における膨れ発生率
が0%となり、Cuめっき膜の平坦性を損なわずに済
む。これは、Cuめっき膜の膜厚が薄く、Cuめっき膜
に蒸発ガスの逃げ道となるピンホールが多数形成されて
いるため、加熱処理時に基板表面で発生した蒸発ガスが
Cuめっき膜のピンホールから外部に放出され、Cuめ
っき膜を押し上げることがないためと考えられる。
場合には、Cuめっき膜の厚みが薄くなり過ぎて、Cu
めっき膜自体の強度が不足し、密着強度が1.02kg
f/mm2 まで低下してしまい、加熱処理による密着強
度向上の効果が少ない。
μm以上になると、Cuめっき膜自体の強度も確保で
き、加熱処理による密着強度向上の効果が大きくなる。
これにより、密着強度が1.44kgf/mm2 以上と
なり、目標とする密着強度を得ることができる。
を0.5〜1.5μmの範囲内に設定すれば、Cuめっ
き膜の膨れが発生せず、且つ、Cuめっき膜の密着強度
も目標値を確保でき、Cuめっき膜の平坦性向上(膨れ
防止)と密着強度向上とを両立させることができる。ま
た、加熱処理時にガス放出後も暫く高温状態を保持する
ことで、Cuめっき膜のピンホールを塞ぐことができ、
Cuめっき膜の電気的特性も良好に維持することができ
る。
は、アルミナ基板に限定されず、窒化アルミニウム基板
等、他の種類のセラミック基板であっても良い。
によれば、セラミック基板の表面に形成するCuめっき
膜の厚みを、ピンホールが形成される膜厚である0.5
〜1.5μmに形成して加熱処理するので、加熱処理時
に基板表面で発生する蒸発ガスをCuめっき膜のピンホ
ールから外部に逃がすことができ、蒸発ガスによるCu
めっき膜の膨れを防止できて、Cuめっき膜の平坦性を
損なわずに済むと共に、加熱処理によるCuめっき膜の
密着強度向上の効果を得ることができ、品質向上に寄与
できる。
熱処理時の状態を説明するCuめっき膜部分の模式的な
拡大断面図、(b)は本発明の一実施形態における無電
解Cuめっき後の状態と加熱処理時の状態を説明するC
uめっき膜部分の模式的な拡大断面図
製造工程の一例を示す工程図
工程の一例を示す工程図
厚みと密着強度とCuめっき膜の膨れの発生率との関係
を測定した測定結果を示す図
っき膜。
Claims (2)
- 【請求項1】 セラミック基板の表面にCuめっき膜で
導体パターンを形成して成るセラミック配線基板におい
て、 前記Cuめっき膜の厚みが0.5〜1.5μmに形成さ
れ、且つ、該Cuめっき膜が加熱処理されていることを
特徴とするセラミック配線基板。 - 【請求項2】 セラミック基板の表面を粗化する工程
と、 前記セラミック基板の表面に無電解Cuめっき法で膜厚
が0.5〜1.5μmのCuめっき膜を形成する工程
と、 前記Cuめっき膜を不活性ガス雰囲気中で加熱処理する
工程とを含むセラミック配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5663797A JPH10251085A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | セラミック配線基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5663797A JPH10251085A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | セラミック配線基板及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10251085A true JPH10251085A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13032856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5663797A Pending JPH10251085A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | セラミック配線基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10251085A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012238654A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Ngk Insulators Ltd | 透光性配線基板およびその製造方法 |
JP2013084975A (ja) * | 2012-12-12 | 2013-05-09 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | プリント配線板用シールドフィルム及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP5663797A patent/JPH10251085A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012238654A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Ngk Insulators Ltd | 透光性配線基板およびその製造方法 |
JP2013084975A (ja) * | 2012-12-12 | 2013-05-09 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | プリント配線板用シールドフィルム及びその製造方法 |
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Legal Events
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A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20040127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
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A621 | Written request for application examination |
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A072 | Dismissal of procedure |
Effective date: 20040609 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 |
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Effective date: 20041109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 |