(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に薄膜形成技法により接着層、中間層及び主導体層を順次積層した３層構造を有する回路配線を被着形成するとともに該回路配線の一部に、回路配線の接着層を使用した抵抗体を接続してなる薄膜配線基板であって、前記絶縁基板は酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス焼結体の少なくとも１種から成るとともに前記接着層は前記絶縁基板上にニッケル−クロム合金層と窒化タンタル層を順次積層した導通抵抗の異なる２つの層で形成されており、且つ前記抵抗体は、前記窒化タンタル層の表面に酸化タンタル膜を介して酸化珪素膜が被着されて成ることを特徴とする薄膜配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、薄膜配線基板に関し、より詳細には回路配線が高密度の電気回路基板や半導体素子収納用パッケージ等に用いられる薄膜配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、電気回路基板や半導体素子収納用パッケージ等における配線基板はその回路配線がMo-Mn 法等の厚膜形成技法によって形成されている。
【０００３】
このMo-Mn 法は、タングステン(W) 、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)等の高融点金属から成る金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加し、ペースト状となした金属ペーストを生もしくは焼結セラミック体の外表面にスクリーン印刷法により回路配線としての所定パターンに印刷塗布し、次にこれを還元雰囲気中で焼成し、高融点金属とセラミック体とを焼結一体化させる方法である。
【０００４】
しかしながら、このMo-Mn 法を用いて回路配線を形成した場合、回路配線は金属ペーストをスクリーン印刷することにより形成されることから回路配線の微細化が困難であり、回路配線の高密度化ができないという欠点を有していた。
【０００５】
そこで上記欠点を解消するために本出願人は先に回路配線を従来の厚膜形成技法により形成するのに替えて微細化が可能な薄膜形成技法を用いて形成した薄膜配線基板、即ち、絶縁基板上に窒化タンタル(Ta2N)やニッケル・クロム合金(NiCr)等から成る接着層と、ニッケル・クロム合金(NiCr)やチタン・タングステン合金(TiW) 、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)等から成る中間層と、金(Au)から成る主導体層をイオンプレーティング法やスパッタリング法、蒸着法、メッキ法等の薄膜形成技法により順次積層し、しかる後、これらの層をフォトリソグラフィによって所定のパターンに形成し、回路配線となした薄膜配線基板を提案した（特願平3-270721号参照) 。
【０００６】
尚、前記薄膜配線基板において接着層は回路配線を絶縁基板に強固に接着させる作用を為し、また中間層は接着層と主導体層の相互拡散を抑制するとともに主導体層を接着層に強固に接着させる作用を為す。
【０００７】
また前記薄膜配線基板によれば接着層がある程度の導通抵抗を有していることから回路配線中の一部主導体層及び中間層を除去し、接着層のみの領域を形成しておけば、電子部品としての抵抗体を別途準備する必要なく、回路配線に抵抗体を容易、且つ一体的に電気的接続することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この薄膜配線基板は回路配線の接着層が一定厚みの一層で形成されており、単位面積当たりの電気抵抗値が一定であることから、回路配線の一部主導体層及び中間層を除去し、接着層のみの領域を形成して回路配線に電気抵抗値の異なる複数個の抵抗体を一体的に接続させる場合、電気抵抗値の大きな抵抗体は回路配線の主導体層及び中間層を広い領域にわたって除去しなければならず、その結果、回路配線での抵抗体の占める面積が広くなり、回路配線に電気抵抗値の異なる多数の抵抗体をコンパクトに電気的接続することができないという欠点を有していた。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は回路配線を高密度とし、且つ回路配線に電気抵抗値の異なる多数の抵抗体をコンパクトに一体的に電気的接続することができる薄膜配線基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、絶縁基板上に薄膜形成技法により接着層、中間層及び主導体層を順次積層した３層構造を有する回路配線を被着形成するとともに該回路配線の一部に、回路配線の接着層を使用した抵抗体を接続してなる薄膜配線基板であって、前記絶縁基板は酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス焼結体の少なくとも１種から成るとともに前記接着層は前記絶縁基板上にニッケル−クロム合金層と窒化タンタル層を順次積層した導通抵抗の異なる２つの層で形成されており、且つ前記抵抗体は、前記窒化タンタル層の表面に酸化タンタル膜を介して酸化珪素膜が被着されて成ることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明の薄膜配線基板によれば、回路配線の接着層を多層構造とし、且つ各層の導通抵抗を異ならしめたことから回路配線の一部主導体層及び中間層を除去し、接着層のみの領域を形成して回路配線に電気抵抗値の異なる複数個の抵抗体を一体的に接続させる場合、多層構造の接着層のどの層を露出させるかによって抵抗体は回路配線での占める面積を狭いものとして電気抵抗値を任意の値となすことができ、その結果、回路配線に電気抵抗値の異なる多数の抵抗体をコンパクトに一体的に電気的接続することができる。
【００１２】
また本発明の薄膜配線基板によれば、回路配線を薄膜形成技法により形成したことから回路配線の微細化が可能で、回路配線の高密度化も達成できる。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の薄膜配線基板を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の薄膜配線基板の一実施例を示す断面図であり、1 は絶縁基板、2 は回路配線である。
【００１４】
前記絶縁基板1 は回路配線2 を支持する支持部材として作用し、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料で形成されている。
【００１５】
前記絶縁基板1 は例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、アルミナ、マグネシア、カルシア、シリカ等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれをドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、所定形状となすとともに高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
【００１６】
前記絶縁基板1 の上面には回路配線2 が薄膜形成技法によって被着形成されており、該回路配線2 は接着層3 と、中間層4 と、主導体層5 の３層構造を有している。
【００１７】
前記回路配線2を構成する接着層3は絶縁基板1と回路配線2との接着強度を上げる作用を為し、窒化タンタル（Ta2N）、ニッケル・クロム合金（NiCr）から成り、蒸着法やイオンプレーティング法等の薄膜形成技法を採用することによって絶縁基板1 上に被着される。
【００１８】
また前記接着層3 の上面には中間層4 が被着されており、該中間層4 は接着層3 と主導体層5 との密着性を向上させるとともに接着層3 と主導体層5 との相互拡散を防止する作用を為す。
【００１９】
前記中間層4 はニッケル・クロム合金(NiCr)やチタン・タングステン合金(TiW) 、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)等から成り、蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法等の薄膜形成技法により接着層3 の上面に被着される。
【００２０】
尚、前記中間層4 はその厚みが500 オングストローム未満であると接着層3 と主導体層5 との密着性が低下するとともに接着層3 と主導体層5 との相互拡散を有効に防止することができない傾向にあり、また10000 オングストロームを越えると中間層4 を薄膜形成技法により被着させる際の内部応力によって接着層3 と中間層4 との接着強度が低下する傾向にあることから500 乃至10000 オングストロームの範囲が良く、好適には800 乃至5000オングストロームの厚みに、最適には1000乃至3000オングストロームの厚みにしておくことが良い。
【００２１】
また前記中間層4 の上面には主導体層5 が蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法、メッキ法等の薄膜形成技法により被着されており、該主導体層5 は主として電気を通す通路として作用を為す。
【００２２】
前記主導体層5 は導通抵抗が極めて小さい金(Au)や銅(Cu)が使用され、その厚みは1 μm 未満であると回路配線2 の導通抵抗が高くなって薄膜配線基板としては不向きとなる傾向にあることから1 μm 以上の厚み、より好適には4 μm 以上の厚みとすることが良い。
【００２３】
前記絶縁基体１上に形成された回路配線2 は、これを構成する接着層3 、中間層4 及び主導体層5 の各々が薄膜形成技法により形成されることから回路配線2 の微細化が可能となり、回路配線2 の高密度化を達成し得る。
【００２４】
また前記絶縁基板1 上に薄膜形成技法によって形成した回路配線2 はその一部に中間金属層4 及び主導体層5 を除去し、接着層3 のみと成した領域A があり、該領域A における接着層3 はそれを構成する窒化タンタルやニッケル・クロム合金等が有する高い電気抵抗値によって電子部品としての抵抗体6 として作用させることができる。この場合、前記抵抗体6 は回路配線2 を構成する中間層4 及び主導体層5 をただ単に除去するだけで簡単に、且つ回路配線2 に一体的に電気的接続することができ、これによって回路配線2 に電子部品としての抵抗体を別途準備して接合させる必要はなくなる。
【００２５】
更に前記回路配線2 の中間層4 及び主導体層5 の一部を除去することによって形成される抵抗体6 は接着層3 を予め異なる導通抵抗の材料で多層構造に形成しておくと多層構造を成す接着層3 のどの層を露出させるかによって抵抗体6 の電気抵抗値を回路配線2 での占める面積を狭いものとして任意の値となすことができ、回路配線2 に電気抵抗値の異なる多数の抵抗体6 をコンパクトに一体的に電気的接続することができる。
【００２６】
前記多層構造を成す接着層3 としては例えば図２に示す如く、絶縁基板1 側より厚さ0.04μm のニッケル・クロム合金 (導通抵抗100 Ω/SQ)の層3a、厚さ0.15μm の窒化タンタル( 導通抵抗 33 Ω/SQ)の層3b、厚さ0.03μm のクロム( 導通抵抗 8Ω/SQ)の層3cを、蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法、メッキ法等の薄膜形成技法により順次被着させることによって形成され、接着層3 の最上のクロム合金の層3cが露出するようにすると抵抗体6 の電気抵抗値は約5 Ωに、接着層3 の窒化タンタルの層3bが露出するようにすると抵抗体6 の電気抵抗値は約50Ωに、接着層3 のニッケル・クロムの層3aが露出するようにすると抵抗体6 の電気抵抗値は約200 Ωになすことができる。
【００２７】
尚、前記回路配線2 に一体的に接続される抵抗体6 はその表面に酸化珪素膜を被着させておくと抵抗体6 に大気中に含まれる水分等が接触し、抵抗体6 の電気抵抗値に変化が来すのを有効に防止して抵抗体6 の電気抵抗値を常に一定の値に維持することが可能となる。従って、前記回路配線2 に一体的に接続される抵抗体6 はその表面に酸化珪素膜を被着させておくことが好ましい。
【００２８】
また前記抵抗体６を酸化珪素膜で被覆する場合、酸化珪素膜は酸化物から成り、それ自体は窒化タンタルと密着性が悪いため、接着層３の窒化タンタルの層を露出させて抵抗体６を形成する場合、抵抗体６と酸化珪素膜との間に酸化タンタル膜を介在させておき、両者を強固に密着させるようにする。
【００２９】
更に前記酸化珪素膜は酸化珪素をスパッタリング法等の薄膜形成技法を採用することによって抵抗体6 の露出表面に1.0 乃至3.0 μm の厚みに層着され、また酸化タンタル膜は窒化タンタルの層が露出する抵抗体6 を所定温度に加熱し、その表面を薄く酸化させることによって抵抗体6 と酸化珪素膜との間に形成される。
【００３０】
かくして本発明の薄膜配線基板によれば、絶縁基板1 上の回路配線2 に半導体素子やコンデンサ等の電子部品を半田を介し接合すれば、各電子部品は回路配線2 を介して電気的に接続されることとなる。
【００３１】
尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の薄膜配線基板によれば、回路配線の接着層を多層構造とし、且つ各層の導通抵抗を異ならしめたことから回路配線の一部主導体層及び中間層を除去し、接着層のみの領域を形成して回路配線に電気抵抗値の異なる複数個の抵抗体を一体的に接続させる場合、多層構造の接着層のどの層を露出させるかによって抵抗体は回路配線での占める面積を狭いものとして電気抵抗値を任意の値となすことができ、その結果、回路配線に電気抵抗値の異なる多数の抵抗体をコンパクトに一体的に電気的接続することができる。
【００３３】
また本発明の薄膜配線基板によれば、回路配線を薄膜形成技法により形成したことから回路配線の微細化が可能で、回路配線の高密度化も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜配線基板の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・絶縁基板
２・・・・回路配線
３・・・・接着層
４・・・・中間層
５・・・・主導体層
６・・・・抵抗体
【図１】
0003645595.tif 000002
【図２】
0003645595.tif 000003