JPWO2013118455A1 - 抵抗形成基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

抵抗形成基板は、第１の絶縁層と、第１の絶縁層の第１面に形成された第１の配線と、第１の絶縁層の第２面に形成された薄膜抵抗層と、第１のビアホール導体と、を有する。第１のビアホール導体は、第１の絶縁層を貫通し、第１の配線と薄膜抵抗層に電気的に接続されている。薄膜抵抗層の主成分はニッケルである。第１のビアホール導体は、低融点金属と高融点金属とを有する金属部分と、ペースト樹脂部とを、有している。低融点金属は、錫とビスマスとを含み、融点が３００度以下である。高融点金属は、銅または銀の少なくとも一つを含み、融点が９００度以上である。第１のビアホール導体は、ペースト樹脂部と、金属部分との両方で、薄膜抵抗層と接している。

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる配線基板の一種である抵抗形成基板とその製造方法に関する。

絶縁層の間に薄膜の抵抗体を配したプリント配線基板が知られている。図１８は、従来の抵抗形成基板の断面模式図である。絶縁部９００の上に抵抗体９１０が形成されている。抵抗体９１０の上に絶縁部９２０が形成されている。絶縁部９２０の上に絶縁部９３０が形成されている。絶縁部９３０の上に配線９４０が形成されている。配線９４０と抵抗体９１０は、導通部９５０で接続されている。上記のようにして、抵抗形成基板が構成されている。なお、この発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−１３５１９６号公報

本発明の抵抗形成基板は、第１の絶縁層と、第１の絶縁層の第１面に形成された第１の配線と、第１の絶縁層の第２面に形成された薄膜抵抗層と、第１のビアホール導体と、を有する。第１のビアホール導体は、第１の絶縁層を貫通し、第１の配線と薄膜抵抗層に電気的に接続されている。薄膜抵抗層の主成分はニッケルである。第１のビアホール導体は、低融点金属と高融点金属とを有する金属部分と、ペースト樹脂部とを、有している。低融点金属は、錫とビスマスとを含み、融点が３００度以下である。高融点金属は、銅または銀の少なくとも一つを含み、融点が９００度以上である。第１のビアホール導体は、ペースト樹脂部と、金属部分との両方で、薄膜抵抗層と接している。

図１は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の断面模式図である。 図２は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の薄膜抵抗層とビアホール導体との接続部分を説明する断面模式図である。 図３は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板のビアホール導体と薄膜抵抗層との接続部分を説明する断面模式図である。 図４は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の薄膜抵抗層とビアホール導体との接続部分を説明する他の断面模式図である。 図５は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板のビアホール導体と薄膜抵抗層との接続部分を説明する他の断面模式図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図６Ｄは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図７Ａは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図７Ｂは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図７Ｃは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図８Ａは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図８Ｂは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図８Ｃは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図９Ｂは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図９Ｃは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図１０Ａは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図１０Ｂは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図１１Ａは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図１１Ｂは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態における突出部の効果を説明する断面模式図である。 図１２Ｂは、本発明の実施の形態における突出部の効果を説明する断面模式図である。 図１３Ａは、本発明の実施の形態におけるビアホール導体の高融点金属と薄膜抵抗層との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。 図１３Ｂは、図１３Ａのマッピング図である。 図１３Ｃは、図１３Ａの模式図である。 図１４Ａは、本発明の実施の形態におけるビアホール導体の低融点金属と薄膜抵抗層との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。 図１４Ｂは、図１４Ａのマッピング図である。 図１４Ｃは、図１４Ａの模式図である。 図１４Ｄは、本発明の実施の形態におけるビアホール導体の低融点金属と薄膜抵抗層との接触部の模式図である。 図１５Ａは、本発明の実施の形態におけるビアホール導体の低融点金属と薄膜抵抗層との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。 図１５Ｂは、図１５Ａの模式図である。 図１５Ｃは、本発明の実施の形態におけるビアホール導体の低融点金属と薄膜抵抗層との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。 図１５Ｄは、図１５Ｃの模式図である。 図１６は、本発明の実施の形態におけるビアホール導体を示す断面模式図である。 図１７は、本発明の実施の形態における銅パッドが形成された場合のビアホール導体を示す断面模式図である。 図１８は、従来の抵抗形成基板の断面模式図である。

図１は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の断面模式図である。抵抗形成基板１１０は、第１の絶縁層１２０ａ（絶縁層１２０）と、第１の絶縁層１２０ａの第１面に形成された第１の配線１４０ａ（配線１４０）と、第１の絶縁層１２０ａの第２面に形成された薄膜抵抗層１５０と、第１のビアホール導体１３０ｂ（ビアホール導体１３０）と、を有する。第１のビアホール導体１３０ｂは、第１の絶縁層１２０ａを貫通し、第１の配線１４０ａと薄膜抵抗層１５０に電気的に接続されている。第１のビアホール導体１３０ｂは、配線１４０と薄膜抵抗層１５０に、直接、接している。薄膜抵抗層１５０の主成分はニッケルである。第２の配線１４０ｂ（配線１４０）は、薄膜抵抗層１５０の上部に形成されている。配線１４０は銅で形成されている。なお、「第１面、あるいは第２面に形成された」とは、面の上に形成されていても、面の内側に形成されていてもどちらでも良い。

また、第１の絶縁層の１２０ａの上に第２の絶縁層１２０ｂ（１２０）が形成されていてもよい。第１の絶縁層の１２０ａの下に第３の絶縁層１２０ｃ（１２０）が形成されていてもよい。さらに、第２の絶縁層１２０ｂや第３の絶縁層１２０ｃに、配線１４０や薄膜抵抗層１５０が形成されていてもよい。そして、配線１４０や薄膜抵抗層１５０が、ビアホール導体１３０により接続されていてもよい。

絶縁層１２０としては、プリプレグの硬化物が用いられる。例えば、エポキシ樹脂をガラス繊維に含浸させることによりプリプレグが形成される。絶縁層１２０の厚みは、５μｍ以上、更には１０μｍ以上、更には１５μｍ以上が望ましい。厚み５μｍ未満のプリプレグの場合、電気絶縁性が不十分な場合がある。また、ガラス繊維等の芯材の代わりに、半田耐熱性を有する耐熱性樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム）を用い、耐熱性樹脂フィルムの少なくとも一面に接着層として樹脂層が形成されているプリプレグを用いても良い。

絶縁層１２０として、芯材にポリイミドフィルムを用いた絶縁層を用いることにより、抵抗形成基板をさらに薄くできる。

また配線１４０の厚みは５μｍ以上、更には１０μｍ以上が望ましい。配線１４０の厚みが５μｍ未満の場合、抵抗値が増加する場合がある。また配線１４０の厚みは、２００μｍ以下、更には１００μｍ以下とすることが望ましい。配線１４０の厚みが２００μｍを超えた場合、抵抗形成基板の小型化、高密度化に影響を与える場合がある。

またビアホール導体１３０の直径は、３０μｍ以上、３００μｍ以下が望ましい。３０μｍ未満のビアホール導体１３０ではビア抵抗が増加し、ビア接続の信頼性が不十分な場合がある。またビアホール導体１３０の直径が３００μｍを超えた場合、抵抗形成基板の小型化、高密度化が困難になる。

また薄膜抵抗層１５０の厚みは１０μｍ以下、更には５μｍ以下が望ましい。薄膜抵抗層１５０の厚みが５μｍを超えると、薄膜抵抗層１５０が高価になり、また薄膜抵抗層１５０と周辺部分との段差が大きくなる。

矢印１７０は、電流を示している。矢印１７０に示すように、電流は、一方のビアホール導体１３０から薄膜抵抗層１５０を介して、他のビアホール導体１３０へ流れる。電流は矢印１７２に示すように流れる場合もある。また、薄膜抵抗層１５０は、配線１４０ｂを構成する銅箔の表面に面接触していることが望ましい。薄膜抵抗層１５０が、配線１４０ｂの表面に面接触することにより、薄膜抵抗層１５０と、配線１４０ｂとの接続が安定になる。また薄膜抵抗層１５０を、配線１４０ｂを構成する銅箔の表面に予め形成しておくのが好ましい。薄膜抵抗層１５０が表面に予め形成された銅箔を用いることにより、不要部分となる薄膜抵抗層１５０を銅箔と共に除去したり、銅箔を残した状態で薄膜抵抗層１５０の一部を除去したり、薄膜抵抗層１５０を残した状態で銅箔の一部を除去できる。

図２は、抵抗形成基板１１０の薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接続部分を説明する断面模式図である。図２は、例えば図１の点線１６０で囲った部分に相当する。

ビアホール導体１３０は、ペースト樹脂部２２０と金属部分２３０を有している。金属部分２３０は、低融点金属２００と高融点金属２１０を有している。第１のビアホール導体１３０は、ペースト樹脂部２２０と、金属部分２３０との両方で、薄膜抵抗層１５０と接している。

低融点金属２００は、例えば融点３００度以下の、スズとビスマスを有する半田等の低融点金属粉の溶融物、あるいは半田と銅粉とが合金化してなる錫銅系合金、あるいは半田と銀粉とが合金化した錫系合金等、あるいはこれらの合金や金属間間化合物等である。高融点金属２１０は、例えば融点９００度以上の、銅または銀の少なくとも一つからなる高融点金属粉、あるいはこれらの凝集体、あるいはこれらの面接触部を介して一体化した塊等である。

またペースト樹脂部２２０は、導電ペースト３００（図１２Ａ参照）に含まれる樹脂成分等の硬化物等である。ペースト樹脂部２２０は、導電ペースト３００中の樹脂成分が、一種のレジストとしてビアホール導体１３０の内部に残ったものである。一部のペースト樹脂部２２０が薄膜抵抗層１５０の表面に接した状態で、ビアホール導体１３０の内部に、点状（あるいは網目状、あるいはメッシュ状、あるいはランダムな状態）で残っている。この残ったペースト樹脂部２２０は、後述する図３や図５等で示すように、界面領域における応力集中を緩和している。

ビアホール導体１３０は、ペースト樹脂部２２０と低融点金属２００と高融点金属２１０を有している。そして低融点金属２００と高融点金属２１０とが、金属部分２３０を形成している。

薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接触部は、抵抗−金属接触部１８０と、抵抗−樹脂接触部１９０とを有している。

抵抗−金属接触部１８０は、薄膜抵抗層１５０と、低融点金属２００や高融点金属２１０からなる金属部分２３０との接触部（すなわち、抵抗と金属の接触部）である。

抵抗−樹脂接触部１９０は、薄膜抵抗層１５０と、ペースト樹脂部２２０との接触部（すなわち、抵抗と樹脂の接触部）である。

抵抗形成基板１１０は、抵抗−金属接触部１８０と、抵抗−樹脂接触部１９０とを有していることで優れた信頼性が得られる。

図２の矢印１７０ａに示すように、ビアホール導体１３０から複数の抵抗−金属接触部１８０を介して薄膜抵抗層１５０へ電流が流れる。また矢印１７０ｂに示すように、薄膜抵抗層１５０から複数の抵抗−樹脂接触部１９０を介してビアホール導体１３０へ電流が流れる。一つのビアホール導体１３０と、一つの薄膜抵抗層１５０との接続部分は１箇所であっても、図２に示すように、複数の小さく、細かな抵抗−金属接触部１８０を介して導通することになり、接続部分の信頼性が高まる。

ビアホール導体１３０の低融点金属２００の中に、低抵抗の高融点金属２１０を設けることで、ビアホール導体１３０のビア抵抗を低減できる。例えば、スズ（Ｓｎ）−ビスマス（Ｂｉ）合金、あるいはスズ−ビスマス半田と、銅粉の一部とが合金化してなるスズ（Ｓｎ）−銅（Ｃｕ）合金、あるいはスズ−ビスマス半田と、銀粉の一部とが合金化したスズ（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）合金、あるいはこれら合金や金属間化合物等から構成される融点３００度以下の低融点金属２００は、比較的抵抗値が高い。そのため低融点金属２００の中に、抵抗値が非常に低い高融点金属２１０（例えば、銀粉や銅粉、あるいはスズ−ビスマス半田と合金化することなく残った銀粉や銅粉の一部など）を設けることにより、ビア抵抗は低減する。

なお図２において、高融点金属２１０と薄膜抵抗層１５０とは互いに接するようには図示していないが、高融点金属２１０と薄膜抵抗層１５０とが互いに接していても良い。

また図２において、ペースト樹脂部２２０は、ビアホール導体１３０の中に点在していることが好ましい。ペースト樹脂部２２０が、ビアホール導体１３０の中に点在している場合、低融点金属２００と高融点金属２１０との熱膨張係数の差によって発生する応力を緩和できる。これは低融点金属２００や高融点金属２１０に比べて、ペースト樹脂部２２０の弾性率や物理的強度が小さいためである。

また、図２において、ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０の外縁に点在させても良い。ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０の外縁に点在させることで、ビアホール導体１３０と、ビアホール導体１３０を囲う絶縁層１２０との密着強度を高められる（あるいはアンカー効果を発現できる）。

また、ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分（あるいは界面部分）に点在させることが好ましい。ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分、あるいは界面部分に点在させることで、ビアホール導体１３０を構成する低融点金属２００や高融点金属２１０からなる金属部分２３０の熱膨張係数や、薄膜抵抗層１５０の熱膨張係数、あるいは薄膜抵抗層１５０に密着してなる絶縁層１２０の熱膨張係数等によって、発生する応力を緩和できる。

なお、図２において、二つのビアホール導体１３０の間は波線で区切っている。これは、二つのビアホール導体１３０の間に他のビアホール（図示していない）等を設けても良いことを示している。このように複数のビアホール導体１３０同士は、互いに隣接する必要は無い。隣接しないビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０とを電気的に接続しても良い。隣接しないビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０とを接続する場合、接続したくないビアホール導体１３０に面する薄膜抵抗層１５０を、エッチング等で除去しても良い。

以上のように、本実施の形態におけるビアホール導体１３０は、薄膜抵抗層１５０との間で優れた接続性を有している。そしてこの優れた接続安定性によって、抵抗形成基板１１０に内蔵された薄膜抵抗層のビアホール導体１３０との接続部分の信頼性を高くできる。

なお薄膜抵抗層１５０と接続するビアホール導体１３０は、図２に示すように、ペースト樹脂部２２０と低融点金属２００と高融点金属２１０とを有している。しかしながら、薄膜抵抗層１５０に接続されないビアホール導体に関しては、必ずしも、ペースト樹脂部２２０や低融点金属２００や高融点金属２１０を有していなくてもよい。薄膜抵抗層１５０に接続されないビアホール導体は、高融点金属２１０（銅粉）とペースト樹脂部２２０のみで構成された導電性ビアペーストあるいは、スルーホールメッキ等でもよい。

また、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０の中に含まれるペースト樹脂部２２０とは、直接接触することが望ましい。さらには、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０に含まれる金属部分２３０とが、直接、面接触していることが望ましい。また、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０に含まれる低融点金属２００とが、互いに面接触していることが望ましい。また面接触部を介して、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０中に含まれるペースト樹脂部２２０とが接触していても良い。

次に図３を参照しながら、抵抗形成基板１１０における、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分の構造について説明する。

図３は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板のビアホール導体と薄膜抵抗層との接続部分を説明する断面模式図である。図３は、例えば前述の図１の点線１６０で示した部分を模式的に示している。

ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分である、抵抗−ビアホール導体接触部２４０は、抵抗−金属接触部１８０と抵抗−樹脂接触部１９０とを有している。抵抗−金属接触部１８０の中に、抵抗−樹脂接触部１９０が点在している。これにより、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接触面積（あるいは接続面積）を増加できる。

また、抵抗−ビアホール導体接触部２４０の中に抵抗−樹脂接触部１９０を点在させることにより、ビアホール導体１３０を構成する低融点金属２００や高融点金属２１０からなる金属部分２３０の熱膨張係数や、薄膜抵抗層１５０の熱膨張係数、あるいは薄膜抵抗層１５０に密着してなる絶縁層１２０の熱膨張係数等によって、発生する応力を緩和できる。

矢印１７０に示すように、一つのビアホール導体１３０から薄膜抵抗層１５０を介して、他のビアホール導体１３０に電流が流れる。

抵抗−ビアホール導体接触部２４０において、複数の抵抗−金属接触部１８０を介して、電気的導通が得られるので、電気的接続が安定する。

次に、抵抗−ビアホール導体接触部２４０において、薄膜抵抗層１５０と、金属部分２３０の一部とが、互いに拡散する場合について図４を参照しながら説明する。

図４は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の薄膜抵抗層とビアホール導体との接続部分を説明する他の断面模式図である。図４は、例えば図１の点線１６０で囲った部分に相当する。図２と図４の違いは、界面部分に拡散部２６０が形成されていることである。

抵抗−ビアホール導体接触部２４０において、薄膜抵抗層１５０と、金属部分２３０との接触部分は、拡散部２６０（あるいは拡散領域、拡散層）を有している。言いかえれば、拡散部２６０と、抵抗−樹脂接触部１９０が、抵抗−ビアホール導体接触部２４０を形成している。ビアホール導体１３０の金属部分２３０と、薄膜抵抗層１５０とが、拡散部２６０を介して、電気的に、更には物理的に接続され、一体化することで抵抗形成基板の信頼性が高まる。

ビアホール導体１３０は、ペースト樹脂部２２０と低融点金属２００と高融点金属２１０を有している。

低融点金属２００は、融点３００度以下の低融点金属材料（融点３００度以下のスズ、ビスマス、半田等の低融点金属粉の溶融物、あるいはスズ、ビスマス、半田と、銅や銀との合金等）からなる。高融点金属２１０は、融点９００度以上の高融点金属材料（銀や銅からなる高融点金属粉、あるいはこれらの凝集体、あるいはスズ、ビスマス、半田と、合金を形成することなく残った銀粉や銅粉の一部等）からなる。

金属部分２３０に接している薄膜抵抗層１５０は、低融点金属２００の中に、拡散部２６０として拡散されている。

ペースト樹脂部２２０に接している薄膜抵抗層１５０は、そのまま拡散することなく残っている。これはペースト樹脂部２２０が薄膜抵抗層１５０の低融点金属２００への拡散を阻害しているためである。

なお、薄膜抵抗層１５０の側面（特に、低融点金属２００と接する側面）が、エッチング（更にはサイドエッチング）されていてもよい。ペースト樹脂部２２０に接した薄膜抵抗層１５０の側面がサイドエッチングされ、狭まることで、拡散部２６０が広がる。ただし、薄膜抵抗層１５０にペースト樹脂部２２０が接しているので、薄膜抵抗層１５０がすべて消滅することはない。

また、拡散部２６０を形成することで、金属部分２３０（あるいは低融点金属２００）の、物理的強度が拡散前に比べて変化している場合がある。このような場合、拡散部２６０に接するように（更には薄膜抵抗層１５０のサイドエッチングされた部分に）ペースト樹脂部２２０を残しておくことが好ましい。このようにサイドエッチングされた部分に、ペースト樹脂部２２０を残しておくことで、サイドエッチング部分における各種部材の熱膨張係数差による応力を低減できる。

なおここで拡散部２６０は、金属元素等の一方向の拡散であっても、双方向の拡散であっても良い。拡散の有無は、評価用サンプルの断面を電子顕微鏡やＸＭＡ（元素分析装置）によって分析すれば確認できる。また拡散の程度が進めば、金属部分２３０と薄膜抵抗層１５０の一方（例えば膜厚の薄い方）の厚みが低下したり、ピンホール等の欠落部が生じ、更には消失する場合（一方の金属部分が消失してしまう場合）も考えられる。これらの場合、拡散部２６０を介して、金属部分２３０と薄膜抵抗層１５０とが、電気的に、更には物理的に接続されていることが好ましい。

図４に示す抵抗形成基板の作用効果は、前述の図２と共通しているため、説明は省略する。ビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０とは、薄膜抵抗層１５０を構成する元素（例えば、ＮｉやＰ等）の一部が拡散した拡散部２６０を形成することが好ましい。更に薄膜抵抗層１５０を構成する元素（例えば、ＮｉやＰ等）の一部が低融点金属２００の中に拡散した拡散部２６０を形成することが好ましい。このように、薄膜抵抗層１５０を構成する元素（例えば、ＮｉやＰ等）の一部がビアホール導体１３０側に拡散した拡散部２６０を形成することで、薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接続信頼性が高められる。

このように、これら界面部分あるいは接触部付近に形成された拡散部２６０を介して、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０中に含まれるペースト樹脂部２２０とが電気的に接続していることが好ましい。

薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０に含まれる金属部分２３０や低融点金属２００とが互いに面接触し、拡散部２６０を形成することで、後述の図１４Ａに示すように、電子顕微鏡等を用いた断面観察において、薄膜抵抗層１５０の一部が消失したように観察されても良い。図１４Ａにおいては、薄膜抵抗層１５０の一部が消失したように観察され、元々存在していた薄膜抵抗層１５０を構成する元素が、拡散部２６０としてビアホール導体１３０中に存在している。薄膜抵抗層１５０の一部が消失したように観察された場合であっても、ビアホール導体１３０側に拡散してなる拡散部２６０を形成することで、薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接続信頼性が高められる。

また拡散部２６０は、Ｓｎ−Ｂｉ系の半田粉の溶融部に発生しても良いし、Ｓｎ−Ｂｉ系半田と銅粉あるいは銀粉との合金部分（例えば、Ｓｎ−Ｃｕ合金部分、Ｓｎ−Ａｇ合金部分等）に形成されていても良い。これは、これら半田や合金部分の融点が３００℃以下であり、薄膜抵抗層１５０を構成する元素の一部を熔解、あるいは拡散させやすいためである。

なお、図４に示すように薄膜抵抗層１５０の一部が消失したように観察された場合であっても、図２に示すように薄膜抵抗層１５０が残存するように観察された場合であっても、優れた接続信頼性が得られる。これは薄膜抵抗層１５０の一部の消失の有無は、拡散部２６０の形成に付随する現象の一つに過ぎないためである。なお消失の有無は、拡散速度等の影響を受けるため、薄膜抵抗層１５０の厚みや組成、あるいは加熱条件等の影響を受ける。拡散部２６０の形成の有無は、電子顕微鏡装置に付属した元素分析装置（ＸＭＡ等）を用いることで確認できる。

単に低融点金属２００と高融点金属２１０とが存在するだけでなく、高融点金属２１０の一部と、低融点金属２００とが、互いに合金化されてなる合金部（合金部には金属間化合物も含まれる）が形成されることが好ましい。そして、合金部の一部が低融点金属２００の一部を構成し、合金部の中に、薄膜抵抗層１５０を構成する元素の一部が熔解、あるいは拡散し、拡散部２６０が形成されていることが好ましい。

図５は、本発明の実施の形態における抵抗形成基板のビアホール導体と薄膜抵抗層との接続部分を説明する他の断面模式図である。図５は、例えば図１の点線１６０で示した部分に相当する。

図５と図３との違いは、拡散部２６０を形成していることである。ビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０との接触部分は、当初図３に示すような状態である。薄膜抵抗層１５０の一部がビアホール導体１３０の中に拡散・消失し、拡散部２６０が形成されると、図５の状態となる。図３の状態（薄膜抵抗層１５０が残っている）であっても、図５の状態（薄膜抵抗層１５０が、ビアホール導体１３０の中に拡散し消失し、している状態）であっても、本実施の形態の作用効果を奏する。

図５に示すように、抵抗−ビアホール導体接触部２４０は、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分であり、拡散部２６０と抵抗−樹脂接触部１９０とを有している。拡散部２６０の中に抵抗−樹脂接触部１９０を点在させることで、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接触面積が増加する。なお図４に示したサイドエッチング部分は、図５では図示していない。

以上のように、拡散部２６０を形成することで、ビアホール導体１３０は、薄膜抵抗層１５０との接続が、更に安定する。この結果、薄膜抵抗層１５０のビアホール導体１３０との接続部分の抵抗値は、殆ど経時変化しない。

なお、薄膜抵抗層１５０は、ニッケルを主成分とすることが好ましい。また、ニッケルの含有率は６０ｗｔ％以上、さらには８０ｗｔ％以上とすることが望ましい。ニッケルの含有率が６０ｗｔ％未満の場合、図４、図５等で示した構造が得られない場合がある。ニッケルは抵抗値が高く、酸化されにくい。またＴＣＲ（抵抗値の温度変化）も低い。また薄膜抵抗層１５０として、ニッケルにクロム（Ｃｒ）を加えることで、更に抵抗値の調整、あるいはＴＣＲの調整が可能となる。またメッキで薄膜抵抗層１５０を形成する場合、ニッケルにリン（Ｐ）を加える（即ち、Ｎｉ−Ｐ系のメッキ膜とする）ことが好ましい。リンを加えることで、メッキ膜の成膜が安定する。１％〜２０％程度の濃度、特に好ましくは、１０％の濃度のリンが用いられる。またメッキ膜からなる薄膜抵抗層１５０を用いることで、強度が強まり、特性、信頼性が安定する。

本実施の形態では、ビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０とは、ペースト樹脂部２２０と金属部分２３０との両方で接している。なお、ビアホール導体１３０が、ペースト樹脂部２２０と金属部分２３０との両方で接しているという意味は、図２や図３の構成に加えて、図４、図５の構成も含まれる。図４、図５のように薄膜抵抗層１５０に拡散部２６０が形成され、薄膜抵抗層１５０に部分的に開口部が形成された場合であっても、ビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０とは、ペースト樹脂部２２０と金属部分２３０との両方で接している。

また薄膜抵抗層１５０は、配線１４０を構成する銅箔３２０の表面に、真空を用いた形成方法、あるいはメッキを用いた形成方法等で、予め形成されていてもよい。

また薄膜抵抗層１５０がパターニングされてなる抵抗パターン３４０と、配線１４０からなる配線１４０のパターンとは、互いに一部が重なるパターン形状、あるいは互いに異なるパターン形状でもよい。

次に、図１〜図５で説明した抵抗形成基板の製造方法の一例を図面を用いて説明する。

図６Ａ〜図８Ｃは、本発明の実施の形態における抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。

図６Ａに示すように、プリプレグ２７０の少なくとも一面に、保護フィルム２８０を貼り付ける。この時、プリプレグ２７０が有する粘着力（あるいはタック力）を用いて、貼り付けることが好ましい。

なおプリプレグ２７０の厚みは５μｍ以上、更には１０μｍ以上、１５μｍ以上が望ましい。プリプレグ２７０の厚みが５μｍ未満の場合、プリプレグ２７０が高価となり、絶縁性に影響を与える場合がある。

保護フィルム２８０としては、厚み５μｍ以上、３００μｍ以下のＰＥＴフィルムを用いることが好ましい。ＰＥＴフィルムの厚みを調整することで、図６Ｄに示す導電ペースト３００の突出部３１０の突出高さ（ｈ）を調整できる。

次に、図６Ｂに示すように、保護フィルム２８０が、貼り付けられたプリプレグ２７０に、貫通孔２９０を形成する。貫通孔２９０の形成方法としては、高速回転する回転ドリルなどによる機械的な孔形成方法を用いても良いが、レーザー光線の照射等により非接触で形成することが好ましい。また貫通孔２９０は、保護フィルム２８０と、プリプレグ２７０の両方を貫通するように形成する。

次に図６Ｃに示すように、貫通孔２９０に導電ペースト３００を充填する。導電ペースト３００の充填方法としては、スクリーン印刷機を用いることが好ましい。

その後、図６Ｄに示すように、保護フィルム２８０を剥離することで、導電ペースト３００の突出部３１０を形成する。なお導電ペースト３００のプリプレグ２７０からの突出高さ（ｈ）は、保護フィルム２８０の厚みを増減することで調整できる。

なお貫通孔２９０の直径は３０μｍ以上、３００μｍ以下とすることが有用である。貫通孔２９０の直径が３０μｍ未満の場合、導電ペースト３００の充填性に影響を与える場合がある。また貫通孔２９０の直径が３００μｍを超えた場合、導電ペースト３００の掻き取り時に、メニスカスが発生し、突出部３１０の厚みがばらつく場合がある。なおここでメニスカスとは、例えば、直径３００μｍを超えた大きな貫通孔２９０の場合、貫通孔の中央部（あるいは中心部）では導電ペースト３００が大きく掻き取られ、貫通孔２９０の周囲（あるいは保護フィルム２８０に隣接した部分）では導電ペーストが掻き取られずに残ってしまうことである。

７Ａに示すように、導電ペースト３００からなる突出部３１０が形成されたプリプレグ２７０に銅箔３２０を配置し、矢印５００に示すように、加圧し、圧縮し、積層する。なお加圧、圧縮、積層の際には、プレス装置（真空プレス装置、更には真空加熱加圧プレス装置）を用いることが好ましい。なお図７Ａにおいて、加圧用や加温用の金型等は図示していない。

そして積層した状態で、更に加熱することで、導電ペースト３００と銅箔３２０を接続する。更にプリプレグ２７０を熱硬化させ、絶縁層１２０とする。こうして、図７Ｂに示すようにビアホール導体１３０を形成する。ビアホール導体１３０は、図２に示すようにペースト樹脂部２２０と低融点金属２００と高融点金属２１０を有している。

図７Ｂの状態とした後、絶縁層１２０の一面以上に固定された銅箔３２０をパターニングし、配線１４０とし、図７Ｃに示す状態とする。

図８Ａに示すように、導電ペースト３００からなる突出部３１０が形成されたプリプレグ２７０の少なくとも一面に、複合箔３３０の薄膜抵抗層１５０側が導電ペースト３００側になるように配置し、矢印５１０に示すように、加圧し、圧縮し、積層する。

複合箔３３０としては、銅箔３２０の一面以上にメッキや真空蒸着、あるいはスパッタ、ＭＯＣＶＤ等、あるいはメッキ（湿式メッキ、電気メッキを含む）で形成した薄膜抵抗層１５０を予め形成したものを用いることが好ましい。

なお銅箔３２０の厚みは、５μｍ以上が望ましい。銅箔の厚みが５μｍ未満の場合、薄膜抵抗層１５０を設けた後であっても、強度不足で取り扱いにくい場合がある。

また薄膜抵抗層１５０の厚みは、０．０１μｍ以上、１０μｍ以下（さらには０．０５μｍ以上、５μｍ以下）が望ましい。厚みが０．０１μｍ未満の場合、薄膜抵抗層１５０が単体の場合、薄膜抵抗層１５０自体の強度が低下し、抵抗形成基板１１０としての抵抗値が変化する可能性がある。なお薄膜抵抗層１５０が、複合状態の場合は、薄膜抵抗層１５０の厚みを、単体の場合に比べて薄くできる。これは、薄膜抵抗層１５０の裏面に、バックアップとしての銅箔３２０が存在するためである。ここで単体の場合とは、複合箔３３０において銅箔３２０が無い状態であり、複合状態の場合とは、複合箔３３０において銅箔３２０と薄膜抵抗層１５０の両方が存在する場合である。

なお図８Ａに示すように、導電ペースト３００からなる突出部３１０が形成されたプリプレグ２７０の他の一面には、図７Ｃで作製した配線基板を配置する。そして、矢印５１０に示すように、加圧し、圧縮し、積層する。なお、薄膜抵抗層１５０が形成されていない配線基板として、例えば、スルーホールメッキ等を有した多層基板、あるいはビルドアップ基板等を用いてもよい。

導電ペースト３００は、突出部３１０の高さ分だけ強く複合箔３３０の一面に形成された薄膜抵抗層１５０に加圧され、密着する。更に加圧状態を保ったままで、加熱することで、導電ペースト３００をビアホール導体１３０とする。またこの加熱によって、プリプレグ２７０を熱硬化させ、絶縁層１２０とすることで、薄膜抵抗層１５０と絶縁層１２０との付着強度を高める。こうして図８Ｂの状態とする。

その後、銅箔３２０や薄膜抵抗層１５０をパターニングする。パターニングの際には、感光性レジストやエッチング液を用いることが好ましい。また最初に複合箔３３０自体をパターニング（すなわち、銅箔３２０をエッチングし、そのまま銅箔３２０の下地となる薄膜抵抗層１５０も同じ形状にパターニング）してもよい。その後、更にパターニングされた複合箔３３０における不要部となる銅箔３２０を部分的にエッチング除去することで、図８Ｃの状態とする。図８Ｃにおいて、銅箔３２０と薄膜抵抗層１５０とは、異なるパターン形状に形成されている。

こうして図８Ｃに示す抵抗形成基板１１０が形成される。抵抗形成基板１１０の表面には、銅箔３２０がパターニングされた配線１４０や、薄膜抵抗層１５０がパターニングされた抵抗パターン３４０が形成されている。なお図８Ｃに示す抵抗形成基板１１０の上に、更にプリプレグ２７０や導電ペースト３００等を積層してもよい。このように、図８Ｃに示した抵抗形成基板１１０に、図６Ａ〜図８Ａで説明した工程を行うことで、更に多層化できる。

また図７Ａにおける銅箔３２０、あるいは図８Ａにおける銅箔３２０の代わりに、複合箔３３０を用いてもよい。複数枚の複合箔３３０を、一つの抵抗形成基板１１０の製造に用いることで、複数の薄膜抵抗層１５０を形成することができる。また一つのビアホール導体１３０の両面（すなわち上面と下面）に、薄膜抵抗層１５０を設けてもよい。

なお図８Ａにおいても、加圧、圧縮、積層の際には、プレス装置（真空プレス装置、更には真空加熱加圧プレス装置）を用いてもよい。なお図８Ａにおいて、加圧用や加温用の金型等は図示していない。

次に、図９Ａ〜図１１Ｂを用いて、抵抗形成基板１１０の他の一形態について説明する。

図９Ａ〜図１１Ｂは、本発明の実施の形態におけるビルドアップ部を有する抵抗形成基板の製造方法を示す断面図である。

図９Ａに示すように、コア部３５０は、少なくとも２層以上の配線１４０と、ビアホール導体１３０と、絶縁層１２０とを有する。コア部３５０を構成するビアホール導体１３０ａとしては、メッキビアを用いても良く、導電ペーストからなるビアとしても良い。導電ペーストからなるビアは、図９Ｂに示す積層時の積層圧力によって、破壊されにくい。

図９Ｂは、コア部３５０の上に、ビルドアップ部を積層する様子を示す断面図である。図９Ｂにおいて、ビルドアップ部３６０は、プリプレグ２７０と、プリプレグ２７０に形成された貫通孔に、突出部３１０を有するように充填された導電ペースト３００と、複合箔３３０とを有している。また複合箔の導電ペースト３００側を、複合箔３３０の薄膜抵抗層１５０としている。

そして図９Ｂに示すように、矢印５２０に示すように加圧し、加熱する。そして、後述の図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、導電ペースト３００に含まれている、低融点金属粉３９０と高融点金属粉４００と薄膜抵抗層１５０とを互いに面接触させる。低融点金属粉３９０としては、スズやビスマスを含む半田粉を用いている。高融点金属粉４００としては、銀粉、銅粉、あるいはこれらを含む合金粉を用いている。

この加圧工程に続く加熱工程で、導電ペースト３００を、低融点金属粉３９０の融点温度以上の温度に加熱する。この加熱によって薄膜抵抗層１５０の表面を、溶融した低融点金属粉３９０で接触させることができ、図２〜図５に示す状態となる。こうして図９Ｃの状態とする。図９Ｃにおいて、導電ペースト３００は、加熱、溶解し、ビアホール導体１３０ｂとなる。

複合箔３３０は、所定のパターンにエッチングされる。その後、図１０Ａに示すように、パターニングされた複合箔３３０の表面にレジスト３７０を所定のパターンに形成する。その後、レジスト３７０をマスクとして、複合箔３３０から、銅箔３２０を部分的に除去する。その後、レジスト３７０を除去する。このようにして図１０Ｂに示す形状とする。

図１０Ｂにおいて、ビアホール導体１３０ｂは、複合箔３３０の抵抗パターン３４０（薄膜抵抗層１５０）と接している。ビアホール導体１３０ｃは、複合箔３３０から銅箔３２０が除去された抵抗パターン３４０（薄膜抵抗層１５０）と接している。

次に、図１１Ａに示すように、コア部４５０の上に、ビルドアップ部３６０を積層する。そして矢印５３０に示すように加圧し加熱することで、後述する図１２Ａに示すように、導電ペースト３００に含まれている低融点金属粉３９０と、融点が９００度以上の高融点金属粉４００と、複合箔３３０の薄膜抵抗層１５０とを互いに面接触させる。低融点金属粉３９０としては、スズとビスマスを含む半田粉を用いることが好ましい。高融点金属粉４００としては、銀粉、銅粉、あるいはこれらを含む合金粉を用いることが好ましい。この加圧・加熱工程で、導電ペースト３００を、低融点金属粉３９０の融点温度以上の温度に加熱する。これにより、薄膜抵抗層１５０の表面と低融点金属粉３９０とを確実に接触させ、図２〜図５に示す状態とする。

以上のようにして、図１１Ｂに示すような積層体（あるいは抵抗形成基板１１０）が作製される。このとき、加熱は、導電ペースト３００の中に含まれている低融点金属粉３９０（例えば、Ｓｎ−Ｂｉ半田）の融点温度より高い温度で行う。例えば、加圧を加えながら、２００度に加熱し、プレスをすることで、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０とを直接、接続できる。更にビアホール導体１３０を構成する低融点金属２００に、薄膜抵抗層１５０の一部を拡散させ、あるいは低融点金属２００と薄膜抵抗層１５０を互いに拡散させることにより、安定したビア接続ができる。

このように、本実施の形態では、薄膜抵抗層１５０（あるいは抵抗パターン３４０）と、導電ペースト３００からなるビアホール導体とを、直接、電気的に繋げられる。

なお、一般的にニッケルを主成分とし、リンが含有されたＮｉＰ（ニッケルリン）のような薄膜抵抗層１５０は、厚みが０．４μｍ前後と、極めて薄いため傷つきやすい。そのため、表層に露出した状態では、断線しやすい。そのため、図１１Ａに示すように、所定の導電ペースト３００を充填したプリプレグ２７０による多層化とし、薄膜抵抗層１５０は基板の中に内蔵することが望ましい。

なお図１１Ｂに示すように、薄膜抵抗層１５０の上下にビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄを形成してもよい。薄膜抵抗層１５０の上下を、共に低融点金属２００（図２参照）を有するビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄで挟むことで、電気的接続信頼性や物理的強度が高まる。

このように、従来はＣｕパッドを介して抵抗を導通していたが、図１１Ｂに示す構成によれば、Ｃｕパッドがない薄膜抵抗層１５０を介して導通できるため、基板を設計する自由度が高まる。

なお、図１１Ａにおいて、プリプレグ２７０として、コンポジット材料（シリカフィラー等をエポキシ樹脂に含浸させたもの）や、フィルム基材（ポリイミドフィルム等）を用いても良い。

その後、銅箔３２０をパターニングし、図１１Ｂに示す抵抗形成基板１１０とする。

次に、突出部３１０を設けることにより、ビアホール導体１３０と、薄膜抵抗層１５０との接続安定性が高まる様子について図１２Ａ〜図１２Ｂを参照しながら説明する。

図１２Ａ〜図１２Ｂは、本発明の実施の形態における突出部の効果を説明する断面模式図である。

図１２Ａは加圧積層する前の導電ペースト３００の断面構造を示している。図１２Ｂは加圧積層した後の導電ペースト３００の断面構造を示している。

図１２Ａに示すように、突出部３１０を有するように、プリプレグ２７０に形成された貫通孔に充填された導電ペースト３００を、矢印５４０に示すように複合箔３３０を介して加圧、圧縮する。なお導電ペースト３００は、低融点金属粉３９０（例えば、スズとビスマスを有する半田粉）や、高融点金属粉４００（例えば、銀粉、銅粉、あるいはこれらの合金粉等）、未硬化樹脂３８０（例えば、未硬化のエポキシ樹脂）を有している。

次に図１２Ｂに示すように、導電ペースト３００からなる突出部３１０を加圧し、押し潰す。これにより、導電ペースト３００中に含まれている高融点金属粉４００と低融点金属粉３９０が変形し、密着し、高密度化する。

この圧縮工程において、複数の高融点金属粉４００同士が、互いに加圧され、変形し、面接触しても良い。また複数の低融点金属粉３９０同士が、互いに加圧され、変形し、面接触しても良い。また高融点金属粉４００と低融点金属粉３９０とが、互いに加圧され、変形し、面接触しても良い。

またこの圧縮工程において、図１２Ｂに示すように、薄膜抵抗層１５０と接触する低融点金属粉３９０が、更に変形するのが好ましい。すなわち、低融点金属粉３９０の一部が加圧され変形し、薄膜抵抗層１５０に面接触する状態が好ましい。この面接触によって、薄膜抵抗層１５０と低融点金属粉３９０との間の未硬化樹脂３８０を、面接触部の外に追い出すことができる。

図１２Ｂに示すように、薄膜抵抗層１５０に隣接する低融点金属粉３９０が加圧によって変形し、薄膜抵抗層１５０の表面と面接触させた状態を保ったまま、導電ペースト３００を、低融点金属粉３９０の融点以上に加熱し、溶融させる。こうして前述の図２〜図５の状態とする。

低融点金属粉３９０によって、ビアホール導体１３０中の低融点金属２００が形成される。同様に高融点金属粉４００によって、ビアホール導体１３０中の高融点金属２１０が形成される。また導電ペースト３００中に含まれている未硬化樹脂３８０によって、ペースト樹脂部２２０が形成される。なおペースト樹脂部２２０や、低融点金属２００は、図１２Ａ、図１２Ｂに示す工程を経ることで、前述の図２〜図３に示すように、薄膜抵抗層１５０の表面に確実に接触する。

スズとビスマスを有する半田等からなる低融点金属粉３９０を、薄膜抵抗層１５０に押し付け、変形させ、面接触部を介して、変形した低融点金属粉３９０を、薄膜抵抗層１５０に物理的に面接触させる。こうすることで、低融点金属粉３９０が加熱され溶融した際に、薄膜抵抗層１５０が容易に拡散する。

更にこの加熱によって、低融点金属２００の中に、薄膜抵抗層１５０の一部を拡散させることで、図４〜図５の状態にできる。

なお、ビアホール導体１３０は、錫とビスマスを含む低融点金属部分（低融点金属２００）と銅あるいは銀フィラーなどの高融点金属フィラー（高融点金属粉４００、あるいは高融点金属２１０）と樹脂部分（例えば、ペースト樹脂部２２０）とを有する導電ペースト３００が貫通孔２９０に充填され、加圧、加熱されて形成されている。

なお薄膜抵抗層１５０として、例えば、ＮｉＰ（ニッケルリン）あるいはＮｉＢ（ニッケルボロン）等が用いられる。

なお複合箔３３０としては、１８μｍ相当の表面が適度に粗化された銅箔３２０の上に無電解メッキ法にてＮｉＰあるいはＮｉＢ薄膜からなる薄膜抵抗層１５０が形成されているのが好ましい。ＮｉＰ薄膜からなる薄膜抵抗層１５０の厚みは、必要とされる抵抗値にも依存するが、特に０．０４μｍ以上、０．５μｍ以下の厚みが好ましい。０．０４μｍ以上、０．５μｍ以下の厚みとすることで、２５Ω／ｓｑ〜２５０Ω／ｓｑの幅広い抵抗値（表面抵抗率）が得られる。なお膜厚の測定には、蛍光Ｘ測定等の評価方法が用いられる。

ただし、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０の接触面（特に界面部分）において、拡散した厚みが通常の検出手段では検出限界以下（例えば、０．１μｍ未満、あるいは１μｍ未満）の場合がある。すなわち、薄膜抵抗層１５０の層厚の１％〜１０％程度が接触部において、ビアホール導体１３０の中に拡散したとしても、接触部の薄膜抵抗層１５０が残っているように（消失していないように）、観察される場合がある。

次に、抵抗形成基板１１０の、ビアホール導体１３０と絶縁層１２０の微細構造について説明する。図１３Ａは、ビアホール導体１３０の高融点金属２１０（高融点金属粉４００）と薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示した高融点金属２１０と、薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真のＮｉ元素でのマッピング写真を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ａに示した高融点金属２１０と、薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真の模式図である。

高融点金属２１０と、薄膜抵抗層１５０とが接触（更には面接触）している。ビアホール導体１３０の中のペースト樹脂部２２０は、薄膜抵抗層１５０の表面に密着している。この密着状態を形成するためにも、前述の図１２Ａ、図１２Ｂに示したように、導電ペースト３００の突出部３１０を用いること好ましい。図１３Ｂに示すように、薄膜抵抗層１５０は、Ｎｉ（ニッケル）を含んでいる。

次に、図１４Ａ〜図１４Ｄを用いて、ビアホール導体１３０中に含まれている低融点金属２００と、薄膜抵抗層１５０との接触部について説明する。

図１４Ａは、ビアホール導体１３０の低融点金属２００と薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａのマッピング図である。図１４Ｃは、図１４Ａの模式図である。図１４Ｄは、ビアホール導体１３０の低融点金属２００と薄膜抵抗層１５０との接触部の模式図である。低融点金属２００は、図１２Ａに示す低融点金属粉３９０が溶融して形成されている。

低融点金属粉３９０に接していた薄膜抵抗層１５０は、拡散し、消失している。一方、ペースト樹脂部２２０に接触している（面接触している）薄膜抵抗層１５０は、拡散することなく、メッシュ状、あるいはランダムに、残存している。

図１４Ｂは、図１４Ａに示した低融点金属２００と、薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真のＮｉ元素でのマッピング写真を示す図である。薄膜抵抗層１５０は、Ｎｉ（ニッケル）を含んでいる。また低融点金属２００と接していた薄膜抵抗層１５０は、低融点金属２００の中に拡散し、消失している。

図１４Ｃは、図１４Ａに示した写真の模式図である。低融点金属２００に、薄膜抵抗層１５０の一部が拡散し、消失した状態を示している。図１４Ｃの状態は、例えば図４、図５の状態に相当する。

なお、必ずしも図１４Ａ〜図１４Ｃに示したように、低融点金属２００の中に薄膜抵抗層１５０を拡散させ、消失させる必要は無い。図１４Ｄに示すように、低融点金属２００に接する薄膜抵抗層１５０が拡散することなく、そのまま残っていても良い。図１４Ｄの状態は、例えば、図２、図３の状態に相当する。

次に、図１５Ａ〜図１５Ｄを用いてビアホール導体１３０中の低融点金属２００と、薄膜抵抗層１５０との接触部に、薄膜抵抗層１５０が残っている場合について説明する。

図１５Ａ、図１５Ｃは、ビアホール導体１３０の低融点金属２００と薄膜抵抗層１５０との接触部の電子顕微鏡写真を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａの模式図である。図１５Ｄは、図１５Ｃの模式図である。低融点金属２００と、薄膜抵抗層１５０との接触部分（あるいは接触界面）に、薄膜抵抗層１５０が残っていても良い。この場合であっても、低融点金属２００の内部に、薄膜抵抗層１５０の構成元素（例えば、Ｎｉ、あるいはＰ等）の一部が拡散することで、低融点金属２００と薄膜抵抗層１５０の接続信頼性が高まる。

また、薄膜抵抗層１５０とペースト樹脂部２２０が接触している界面は、低融点金属２００であるＳｎ成分が拡散していてもよい。この場合、薄膜抵抗層１５０と低融点金属２００のＳｎ成分の拡散層とは、点ではなく面で接触し、電気的に接続されていることが好ましい。

以上のように、拡散部２６０において低融点金属２００または薄膜抵抗層１５０どちらか一方が残っても良く、また、消失していても良い。

なお、拡散部２６０の形成においては、導電ペースト３００を、加圧積層した状態で、低融点金属粉３９０の融点以上の温度に加熱する。

更に、抵抗形成基板を形成した後で、この抵抗形成基板に２００℃以上の加熱工程（アニール工程）を加えることで、拡散部２６０を更に確実に形成できる。２００℃以上に加熱することで、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との界面において、薄膜抵抗層１５０のＮｉ（あるいはＮｉ成分）の一部以上を、ビアホール導体１３０の金属部分（例えば、低融点金属２００）に拡散、更には吸収できる。その結果、接続部分の一体化、高信頼性化が可能となる。また半田リフロー時において、２００℃以上の加熱を伴えば、加熱工程（アニール工程）として機能する。

図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、薄膜抵抗層１５０（例えばＮｉＰ膜）とビアホール導体１３０との接触部（あるいは界面部分）において、薄膜抵抗層に含まれるＮｉが低融点金属２００に拡散して拡散部を形成することが好ましい。そして、ビアホール導体１３０と、ビアホール導体１３０中のペースト樹脂部２２０とが、相互拡散部を形成しなくてもよい。こうした構造（例えば、前述の図４、図５で説明した構造）とすることで、ペースト樹脂部２２０と接触する薄膜抵抗層１５０が選択的に（あるいは点在するように）残存し、安定的なビア接続が実現できる。

更に、薄膜抵抗層１５０を拡散、消失させることで、反射ノイズ等が発生することがなく、電気的特性を改善できる。

なお図１３Ａ〜図１３Ｃで示すように、高融点金属粉４００（あるいは高融点金属２１０）と接する箇所では、Ｎｉを主成分とする薄膜抵抗膜（例えば、薄膜抵抗層１５０）が、明確に界面に残存している。

しかし、図１４Ａ〜図１４Ｃで示すように、Ｎｉを主成分とする薄膜抵抗層１５０は、ペースト樹脂部２２０との界面には存在するが、低融点金属２００との界面では、Ｎｉ成分が低融点金属２００に吸収、拡散されており、薄膜抵抗層１５０は消失している。

図１４Ａ〜図１４Ｃに示す界面構造とすることで、接続部の信頼性を高められる。これは、薄膜抵抗層１５０の拡散（あるいは消失）部分と、薄膜抵抗層の残存部分（すなわちペースト樹脂部２２０で覆われた部分）とが、交互にメッシュ状に（あるいはランダムに）配置されていて、この合金層（あるいは拡散層）によって十分に溶け込んでいるためである。そして擬似的にＮｉＰと合金ペーストが一体化し、樹脂部２２０にはＰ成分が拡散し、その結合を強化するためである。

以上のように、Ｎｉを主成分とする薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０とが、互いに拡散部を形成し、電気的に直接接続することが好ましい。

次に抵抗形成基板１１０の信頼性の評価結果を、（表１）〜（表４）を用いて説明する。なお、吸湿リフロー試験の評価であるＭＳＬ２（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｉｙ Ｌｅｖｅｌ２）、ＭＳＬ３については、ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）の規格に従って実施している。ＪＥＤＥＣは、ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）機関の一つである。

（表１）（表２）は、信頼性評価結果の一例である。抵抗形成基板Ｓ１は、比較例として、薄膜抵抗層１５０と、従来の銅ペーストを用いて形成されている。従来の銅ペーストとは、低融点金属粉３９０を含まない、高融点金属粉としての銅粉と熱硬化樹脂とからなる導電ペーストである。また、抵抗形成基板Ｅ１は、薄膜抵抗層１５０と、本実施の形態の導電ペースト３００を用いている。本実施の形態の導電ペースト３００とは、高融点金属粉４００と、低融点金属粉３９０と、未硬化樹脂３８０とを含む導電ペーストである。ここで、低融点金属粉３９０としてはＢｉ−Ｓｎ系の鉛フリー半田粉を用いている。図６Ａ〜図８Ｃに示す製造方法で、抵抗値測定用の抵抗形成基板Ｓ１、Ｅ１を作製している。

（表１）、（表２）では、抵抗形成基板Ｓ１、Ｅ１に形成した１００連のチェーン抵抗（薄膜抵抗層１５０と接続されるビアホール導体１３０を１００連つなげた抵抗）の値の変化を測定している。（表１）は、吸湿リフロー試験（ＭＳＬ３）を行った後の抵抗値の変化率を示している。

従来の導電ペーストを用いて作製した抵抗形成基板Ｓ１は、吸湿リフロー試験（ＭＳＬ３）においてビアチェーン抵抗の変化率が１００％を超えており、評価結果は良くない（Ｎｏ Ｇｏｏｄ）。このように従来の抵抗形成基板Ｓ１では、安定した接続が得られない場合がある。

次に抵抗形成基板Ｓ１において、信頼性が不十分である原因について考察する。抵抗形成基板Ｓ１では、従来ビアペーストと薄膜抵抗層１５０との間で高圧接を行ったにもかかわらず、ビアホール導体と薄膜抵抗層１５０との密着性が不十分であると思われる。これは、従来ビアペーストを用いた抵抗形成基板Ｓ１では、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０との接続が、加圧接触を主体としたものであるためと考えられる。

これに対して、抵抗形成基板Ｅ１では、ＪＥＤＥＣレベル３の２６０℃吸湿リフローを行った場合でも、ビアチェーン抵抗値の変化率は、１０％以内であり、評価結果は良い（Ｇｏｏｄ）。

抵抗形成基板Ｅ１では、薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接続が、前述の図２〜図５で示す構成となっているため、優れた信頼性が得られている。

（表２）は、−４０℃から１２５℃での熱衝撃試験を行った後での抵抗値の変化率を示している。

従来の導電ペーストを用いて作製した抵抗形成基板Ｓ１は、−４０℃から１２５℃での気相熱衝撃試験で、ビアチェーン抵抗の変化率が１００％を超え、熱衝撃試験の評価結果は良くない（Ｎｏ Ｇｏｏｄ）。

次に抵抗形成基板Ｓ１において、信頼性が不十分である原因について考察する。従来の抵抗形成基板Ｓ１が、従来ビアペーストと薄膜抵抗層１５０との間で加圧圧縮して接続したにもかかわらず、ビアホール導体と薄膜抵抗層１５０との密着性が不十分であったためであると思われる。これは、従来ビアペーストを用いて試作した抵抗形成基板では、薄膜抵抗層１５０と、ビアホール導体１３０との接続が、加圧接触を主体としたものであるためと考えられる。

これに対して、導電ペースト３００を用いた抵抗形成基板Ｅ１の場合は、−４０℃から１２５℃の気相熱衝撃試験において、ビアチェーン抵抗値の変化率が２０％以下であり、評価結果が良い（Ｇｏｏｄ）。

抵抗形成基板Ｅ１では、薄膜抵抗層１５０とビアホール導体１３０との接続が、図２〜図５で示す構成となっているため、優れた信頼性が得られている。

次に、図１６、図１７を参照しながら、薄膜抵抗層１５０（あるいは抵抗パターン３４０）とビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄとの接続部分の構造について説明する。薄膜抵抗層１５０の上下にビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄが形成されている。

図１６は、本発明の実施の形態におけるビアホール導体を示す断面模式図である。図１７は、本発明の実施の形態における銅パッドが形成された場合のビアホール導体を示す断面模式図である。図１６、図１７において、ビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄと、薄膜抵抗層１５０とは、互いに強固に一体化している。

図１６は、薄膜抵抗層１５０の上下に、ビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄを設けた場合のビア接続部を示している。

薄膜抵抗層１５０の下側の絶縁層１２０ｅにはビアホール導体１３０ｃが、薄膜抵抗層１５０の上側の絶縁層１２０ｄにはビアホール導体１３０ｄが、それぞれの一部が互いに重なるように形成されている。

図１６に示すように、薄膜抵抗層１５０の、ビアホール導体１３０ｃ、１３０ｄと接する面に、拡散部２６０を、ランダムに（あるいは網目状、あるいは点状に）設けることが好ましい。矢印６００に示すように、拡散部２６０を通じて、ビアホール導体１３０ｃとビアホール導体１３０ｄとが、お互いに物理的に一体化することにより、機械的強度が高まり、電気的な接続も安定になる。

図１７は、薄膜抵抗層１５０の上に銅パッド４１０を設けた場合のビア接続部を示している。薄膜抵抗層１５０の下側の絶縁層１２０ｅにはビアホール導体１３０ｃが、薄膜抵抗層１５０の上側の絶縁層１２０ｄにはビアホール導体１３０ｄが、それぞれの一部が互いに重なるように形成されている。

そして、薄膜抵抗層１５０（あるいは抵抗パターン３４０）の上側に、銅パッド４１０（あるいは配線１４０）を設け、銅パッド４１０（あるいは配線１４０）の上に、ビアホール導体１３０ｄが形成されている。

図１７の構成とすることで、矢印６１０に示すように、ビアホール導体１３０ｃとビアホール導体１３０ｄとの電気的な接続がより安定になる。さらにこれらの部材を物理的にも一体化できる。特にビアホール導体１３０ｃに、低融点金属２００として、スズ−ビスマス系の半田を用いた場合、ビアホール導体１３０ｃに含まれるスズとビスマスを有する半田と、銅パッド４１０（あるいは配線１４０）とが、網目構造（あるいはメッシュ構造）の拡散部２６０を介して直接接続する。その結果、この接続部分に、銅スズ合金（銅スズの金属化合物）が形成され、ビアホール導体１３０ｃと銅パッド４１０が一体化し、接続信頼性が向上する。

次に、（表３）、（表４）として、本実施の形態の抵抗形成基板１１０における銅パッド４１０の効果について、調べた結果の一例を示す。

抵抗形成基板Ｅ２、Ｅ３は、薄膜抵抗層１５０と、本実施の形態の導電ペースト３００（高融点金属粉４００と、低融点金属粉３９０と、未硬化樹脂３８０とを含む）を用いて形成されている。図６Ａ〜図８Ｃに示す製造方法で、抵抗値測定用の抵抗形成基板Ｅ２、Ｅ３が作製されている。さらに抵抗形成基板Ｅ２では、絶縁層１２０の一方の面に銅パッド４１０を形成し、他方の面に薄膜抵抗層１５０を形成している（片面Ｃｕパッド）。抵抗形成基板Ｅ３では、絶縁層１２０の一方の面に銅パッド４１０を形成し、他方の面に薄膜抵抗層１５０を介して銅パッド４１０を形成している（両面Ｃｕパッド）。

（表３）、（表４）では、抵抗形成基板Ｅ２、Ｅ３に形成した１００連のチェーン抵抗を繋いだ薄膜抵抗層１５０の抵抗値変化を測定している。（表３）は、吸湿リフロー試験（ＭＳＬ２）を行った後の抵抗値の変化率を示している。（表４）は、−４０℃から１２５℃での熱衝撃試験を行った後での抵抗値の変化率を示している。

（表３）、（表４）より、抵抗形成基板Ｅ２より抵抗形成基板Ｅ３の方が抵抗の変化率が小さいことがわかる。すなわち、銅パッド４１０を絶縁層１２０の両面に設けることで、更に接続信頼性が向上する。

なお銅パッド４１０の形状は、ビアパターンを囲うようなランドパターンとしても良いし、配線１４０のパターンの一部としても良い。

本実施の形態により、ビア接続部の接続信頼性の高い抵抗形成基板が得られる。

１１０ 抵抗形成基板
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ 絶縁層
１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ ビアホール導体
１４０，１４０ａ，１４０ｂ 配線
１５０ 薄膜抵抗層
１６０ 点線
１７０，１７０ａ，１７０ｂ，１７２，５００，５１０，５２０，５３０，５４０，６００，６１０ 矢印
１８０ 抵抗−金属接触部
１９０ 抵抗−樹脂接触部
２００ 低融点金属
２１０ 高融点金属
２２０ ペースト樹脂部
２３０ 金属部分
２４０ 抵抗−ビアホール導体接触部
２６０ 拡散部
２７０ プリプレグ
２８０ 保護フィルム
２９０ 貫通孔
３００ 導電ペースト
３１０ 突出部
３２０ 銅箔
３３０ 複合箔
３４０ 抵抗パターン
３５０，４５０ コア部
３６０ ビルドアップ部
３７０ レジスト
３８０ 未硬化樹脂
３９０ 低融点金属粉
４００ 高融点金属粉
４１０ 銅パッド

また、ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分（あるいは界面部分）に点在させることが好ましい。ペースト樹脂部２２０を、ビアホール導体１３０と薄膜抵抗層１５０との接続部分、あるいは界面部分に点在させることで、ビアホール導体１３０を構成する低融点金属２００や高融点金属２１０からなる金属部分２３０の熱膨張係数や、薄膜抵抗層１５０の熱膨張係数、あるいは薄膜抵抗層１５０に密着してなる絶縁層１２０の熱膨張係数の差によって、発生する応力を緩和できる。

図１４Ａ〜図１４Ｃに示す界面構造とすることで、接続部の信頼性を高められる。薄膜抵抗層１５０の拡散（あるいは消失）部分と、薄膜抵抗層の残存部分（すなわちペースト樹脂部２２０で覆われた部分）とが、交互にメッシュ状に（あるいはランダムに）配置されており、合金層である薄膜抵抗層１５０が周囲に十分に溶け込んでいるため、信頼性が高められる。そして擬似的にＮｉＰと合金ペーストが一体化し、樹脂部２２０にはＰ成分が拡散し、その結合を強化するためである。

Claims (13)

1. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層の第１面に形成された第１の配線と、
   前記第１の絶縁層の第２面に形成された、ニッケルを主成分とする薄膜抵抗層と、
   前記第１の絶縁層を貫通し、前記第１の配線と前記薄膜抵抗層に電気的に接続された第１のビアホール導体と、
   を備え、
   前記第１のビアホール導体は、
   錫とビスマスとを含み、融点が３００度以下の低融点金属と、
   銅または銀の少なくとも一つを含み、融点が９００度以上の高融点金属とを、
   有する金属部分と、
   ペースト樹脂部とを、有し、
   前記第１のビアホール導体は、前記ペースト樹脂部と、前記金属部分との両方で、前記薄膜抵抗層と接している
   抵抗形成基板。
2. 前記絶縁層の前記第２面において、前記薄膜抵抗層を介して前記第１のビアホール導体に接続された第２の配線を更に有する
   請求項１記載の抵抗形成基板。
3. 前記薄膜抵抗層は、前記第２の配線と一体に形成されている
   請求項２記載の抵抗形成基板。
4. 前記薄膜抵抗層は、前記第２の配線の表面に面接触している
   請求項３記載の抵抗形成基板。
5. 前記薄膜抵抗は、前記第２の配線と異なる形状である
   請求項２記載の抵抗形成基板。
6. 前記薄膜抵抗層に含まれるニッケルが前記金属部分に拡散した拡散部をさらに有し、
   前記金属部分と前記薄膜抵抗層とは、前記拡散部を介して接続している
   請求項１記載の抵抗形成基板。
7. 前記薄膜抵抗層がリンを有する
   請求項１記載の抵抗形成基板。
8. 前記薄膜抵抗層と前記第１のビアホール導体との接触部において、前記ペースト樹脂部は点在している
   請求項１記載の抵抗形成基板。
9. 前記第１の絶縁層の前記第２面に積層された第２の絶縁層をさらに有する
   請求項１記載の抵抗形成基板。
10. 前記第２の絶縁層を貫通して、前記薄膜抵抗層に接続している第２のビアホール導体をさらに有する
    請求項９記載の抵抗形成基板。
11. 前記第１の絶縁層の前記第１面に積層された第３の絶縁層をさらに有する
    請求項１記載の抵抗形成基板。
12. プリプレグの少なくとも一面に、保護フィルムを貼り付けるステップと、
    前記保護フィルムで被覆された前記プリプレグに、前記保護フィルムの外側から穿孔することにより、貫通孔を形成するステップと、
    前記貫通孔に、錫とビスマスを含み、融点が３００度以下の低融点金属粉と、
    銅または銀の少なくとも一つを含み、融点が９００度以上の高融点金属粉と、
    未硬化樹脂と、を有する導電ペーストを充填するステップと、
    前記保護フィルムを剥離することにより、前記貫通孔から前記導電ペーストの一部が突出した突出部を形成するステップと、
    前記突出部の上に、ニッケルを主成分とする薄膜抵抗層と銅箔とが積層された複合箔を、前記薄膜抵抗層が前記導電ペースト側になるように配置し、加圧積層するステップと、
    前記導電ペーストを前記低融点金属粉の融点温度以上の温度に加熱するステップと、
    を備えた
    抵抗形成基板の製造方法。
13. 前記導電ペーストを加熱するステップの後に、２００℃以上でさらに加熱する
    請求項１２に記載の抵抗形成基板の製造方法。

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