JPS61116898A - 印刷配線板の製造方法 - 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） 本発明は、セラミックスからなる絶縁基板上に高周波領
域における電気的特性が良好で、かつ強い密着強度を有
する電気伝導性の金属の薄膜を形成させた印刷配線板の
製造方法に関するものであり、さらに詳しくはセラミッ
クスからなる絶縁基板上に物理的気相成長法により金属
の薄膜を形成する前に、下地処理として反応性イオンブ
レーティング法により金属の酸化物の薄膜を蒸着するこ
とによりなる基板との密着力の良い印刷配線板の製造方
法に関するものである。

（従来の技術） マイクロ波、ミリ波領域で使用する印刷配線板は誘電損
失を少なくするため、アルミナ、石英。

マグネアなどのような酸化物の基板上に回路パターンを
形成して製造されている。従来、この種のセラミックス
からなる印刷配線板は、絶縁基板上にＡｇ　−Ｐｄペー
ストを印刷して焼結する厚膜法か。

あるいは真空蒸着法ないしはスパッタリング法などの薄
膜法によって回路形成ささており、フェノール基板やガ
ラス・エポキシ基板に適用されている無電解メッキや電
気メッキによる回路形成は。

電解液の基板内侵入などの多くの問題を有しており実用
化されていない。

また、薄膜法と湿式メッキ法とを組み合わせる方法１例
えば真空蒸着法により基板と密着性のよいＣｒ、　Ｎｉ
あるいはＮｉ−Ｃｒ合金などを第１層とじて形成したの
ち、この第１層の上にＣｕ、　Ａｕなどの電気的良導体
を薄着し、さらに電気メツキ法によりＣｕ、＾Ｕなどの
導体の厚さを増す方法も提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようにして製造された金属の皮膜の
基板との密着力は基板表面の清浄度、蒸着条件などによ
り大幅に変化し、特にわずかに存在するピンホールから
の電解液の侵入によってもパターン形成の精度が悪くな
るので、製品の歩留まりは極めてよくないものであった
。

一方、　Ａｇ−Ｐｄの導電性ペーストの厚膜法の場合は
焼付けなどの後工程を必要とし、コストの高くなること
や晶密度回路の作成が困難などの欠点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、従来のセラミックス印刷配線板）　　　
　　のこれらの欠点を解消するため鋭意研究を進めたｊ
ｌ　　　　　　結果１反応性イオンブレーティング法に
よりＣｕ。

ＮｉあるいはＣｒの金属の酸化物あるいはこれらの合金
の酸化物からなる薄膜を、アルミナ、石炭、ガラス、マ
グネシア、ジルコニア、ベリリヤなどからなるセラミッ
クスの基板上に形成し１次いでその薄膜の上にＣｕ、　
Ａｕなどの電気的良導体の層を形成することにより１強
い付着強度を有する印刷配線板が得られるという事実を
見出し１本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、セラミックスからなる絶縁基板とに
２反応性イオンプレーテング法により。

Ｃｕ、　Ｎｉ及びＣｒからなる群より選ばれた１種又は
２種以上の金属の酸化物の薄膜を形成せしめ１次いで該
薄膜上に物理的気相成長法により電気的良導体である金
属の薄膜を積層することを特徴とする印刷配線板の製造
方法である。

印刷配線板の製造において最も重要なことは。

いかにして基板と金属の膜との密着力を十分大きくする
かにあり、これを達成するために１本発明においては金
属の酸化物の薄膜を下地薄膜層として施し、しかもその
薄膜の形成法には反応性イオンブレーティング法を用い
ているのである。この反応性イオンブレーティング法は
、装置内に、蒸発源を中心とした蒸発領域、高周波放電
用電極としてのコイルを中心としたイオン化領域及び生
成されたイオンを加速する加速領域の三つに分けて構成
されており、各々、独立して制御できるという利点を有
する。このため１例えば高周波電解（１３，５６Ｍｌｌ
ｚ）によって１０−　’Ｔｏｒｒのガス圧でも十分プラ
ズマが維持でき、系内の気体粒子の多くは励起されてい
るため１等価的に高温状態と同じにできる。従って、励
起粒子間の衝突による化合物の生成あるいは基板への沈
着と同時に、薄膜の生成が促進される。本発明において
は下地薄膜層として形成する金属の酸化物の７ｙＩ膜の
好ましい膜厚は０．０１〜０．１　ｔｔ　ｍである。

本発明においては、このようにして金属の酸化物の薄膜
により下地処理されたセラミックスからなる基板を１例
えば通常の真空薄着法あるいはイオンプレーテング法な
どの気相成長法で処理して。

前記金属の酸化物の薄膜の上に、さらに電気伝導性の良
い金属の薄■りを積層する。積層する金属の薄膜の好ま
しい膜厚は０．１〜３．０μｍである。

本発明において、金属の酸化物の薄膜と金属の薄膜の合
計の膜厚は通常０．２〜３．０μｍ程度が好ましい。本
発明において１部品が実装されている印刷配線板の表皮
効果による損失を少なくするためには電解法による湿式
メッキと組み合わせることが好ましい。電解法による湿
式メッキにより膜厚を増す場合は物理的気相成長法で形
成する金属の薄膜の膜厚は０．１〜０．５μｍの範囲で
もよく。

このあと電気メッキにより１例えば３〜５μｍのＣｕメ
ッキ薄膜を形成すればよい。

（実施例） 以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１−４ ９６％純度のグレイズドアルミナ絶縁基板を、アセトン
及びトリクロルエチレンで脱脂し３次いで空気中で８０
０℃にて３時間にわたり加熱したあと反応性イオンブレ
ーティング装置の陰極部に取りつけた。この装置にアル
ゴンと酸素ガスをほぼ同量流しながら、ヘルジャー内の
真空度を７ＸＩＯ”’Ｔｏｒｒ程度に保った。しかるの
ち、電圧２　ｋｖ、周波数１３．５６　Ｍｌｌｚの高周
波電解を１００Ｗ程度印加しながら、電子銃によりＣｕ
　（実施例１）、Ｎｉ（実施例２）、Ｃｒ（実施例３）
又はＮ１−Ｃｒ（実施例４）のターゲットを加熱蒸発さ
せ、アルゴンと酸素のプラズマ中で金属原子のイオン化
、酸素原子との反応性蒸着を行い、それぞれの酸化物か
らなる薄膜を基板上に０．０５μｍの膜厚で荊成させた
。次いで。

この薄膜の上に、さらに真空蒸着法によりＣｕの薄膜を
２μｍの膜厚で形成した。

実施例５ 実施例１と同様にして反応性イオンブレーティング法で
アルミナ絶縁基板上にＣｕＯの薄膜を膜厚０．０５μｍ
で形成したあと、その上に反応性イオンブレーティング
法でＣｕの薄膜を０．２μｍの膜厚で形成した。しかる
のち、さらにその上に電気メツ）　　　　　１法ゝより
０“パ・１を３μ“０膜厚で施した・比較例Ｉ 比較のため、実施例１と同一の絶縁基板に１反応性イオ
ンブレーティング法で、Ｎｉの薄膜を０．２μｍの膜厚
で形成したあと、さらにその上にＣｕの薄膜を２μｍの
膜厚みで形成した。

以上の実施例及び比較例から得られた金属の薄膜の密着
力を測定したところ１表１に示すような結果を得た。密
着力の測定法は、固定した蒸着試料面上に垂直に、ステ
ンレス製円柱ロッド（直径６ｍｍ、高さ５０ｍｍ　）の
下端面をエポキシ系接着剤で接着し、上端を水平方向よ
引っ張り、セラミックス基板−蒸着薄膜間の引剥力を測
定する方法で行った。表１の結果から明らかなように、
あらかじめ反応製イオンブレーティング法で下地処理膜
として金属の酸化物の薄膜を形成した実施例１〜５は、
いずれも密着力がｓ、ｏｘｉｏ７Ｎ／ｍ以上を示し、印
刷配線板の製造加工工程に十分組み込めるものであった
。これに対し、あらかじめ金属の酸化物の薄膜を形成せ
ずに、直接、セラミックス絶縁基板に金属の薄膜を形成
した比較例１のものは密着力が２．０〜４．ＯＸＩＯ’
　Ｎ／＋ｄで信頼性を欠くものであった。

なお、真空蒸着法で直接、　Ｃｕを蒸着し、さらに電気
メツキ法でＣｕを厚付けする方法も試みたが蒸着したＣ
ｕの薄膜の稠密度が悪く１電気メツキの際。

多数のピンホールから電解メッキ液がセラミ・ノクス基
板の内面に浸入し、　Ｃｕの薄膜の付着性は極め　−て
悪く、摩擦により容易に剥離し、使用に耐えるものでは
なかった。この事実は実施例５におけるＣｕの薄膜のピ
ンホールの極めて少ないことを証明するものでもあった
。

表１ （発明の効果） 本発明によれば、セラミックス基板上に密着強度が優れ
た電気伝導性の良い薄膜が形成しうるので、高周波特性
の良い印刷配線板を歩留まりよく製作することができる
。従って９回路基板の微細加工が可能となり、また高密
度配線加工を可能にするものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックスからなる絶縁基板上に、反応性イオ
   ンプレーテング法により、Ｃｕ、Ｎｉ及びＣｒからなる
   群より選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の薄膜
   を形成せしめ、次いで該薄膜上に物理的気相成長法によ
   り電気的良導体である金属の薄膜を積層することを特徴
   とする印刷配線板の製造方法。