(57)【要約】【課題】  銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法を提供する。【解決手段】  銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法は薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキ、フラット化の方式を採用しセラミック底台１０配線層を製造し、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを厚くする技術を繰り返すことで独立配線１２周辺の銅メッキボックスダム３０を製造し、銅メッキボックスダム３０を有するセラミック封入基板を得る。前記方法で製造された配線はサイズ精度が高く、配線解析度が高く、表面フラット度が高い等の長所を備える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法であって、以下のステップを有し、
（１）薄膜金属化：セラミック板表面に対して薄膜金属化を行い、
（２）セラミック底台上の独立配線及び環状銅メッキ層を製造：金属化されたセラミック板表面に、順番にドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを行い、多数の独立配線及び環状銅メッキ層を有するセラミック底台を得て、各独立配線は間隔を開け、しかも各独立配線の周辺には、１個の環状銅メッキ層を対応して分布させ、環状銅メッキ層と独立配線は、間隔を開け、
（３）フラット化：ドライフィルム、独立配線及び環状銅メッキ層を有するセラミック底台表面に対してフラット化を行い、
（４）電気メッキを厚くする：フラット化後のセラミック底台に対して、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを繰り返し行い、これにより独立配線周辺の環状銅メッキ層は、電気メッキを厚くすることで、必要な高さまで拡大し、銅メッキボックスダムを形成し、銅メッキボックスダムとセラミック底台は封入チャンバーを包囲して形成し、一体式連接構造を形成する
ことを特徴とする、
銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項２】
前記ステップ（１）中において、マグネトロンスパッタリング或いは真空蒸着の方式を採用し、セラミック板表面に対して薄膜金属化を行う
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項３】
前記銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法は、さらに以下のステップを有し、
（５）ドライフィルム除去、エッチング：ドライフィルム除去とエッチング技術を通して、セラミック底台上に、相互に隔てる独立配線と銅メッキボックスダムを得て、
（６）表面処理：セラミック底台上の独立配線及び銅メッキボックスダムに対して、無電解ニッケル浸漬ゴールド或いは無電解ニッケル浸漬シルバー表面処理を行う
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項４】
前記独立配線及び環状銅メッキ層は、薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキの方式を通して、セラミック板の上下表面に製造され、セラミック板上下表面の独立配線の間には、導通孔を設置し、垂直電気的連接を実現し、導通孔は、金属充填を採用し、セラミック板、独立配線、環状銅メッキ層は、セラミック底台を構成する
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項５】
前記環状銅メッキ層は、セラミック底台上表面独立配線の周辺に対応して分布し、独立配線とは、間隔を開ける
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項６】
前記銅メッキボックスダムは、前記セラミック底台に対して、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを再度行い、これにより上述の環状銅メッキ層は、単独で電気メッキを厚くされ形成される
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【請求項７】
前記銅メッキボックスダムの高さは、０．１ｍｍ-１ｍｍである
ことを特徴とする、
請求項１に記載の銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロ電子封入領域技術に関し、銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気密性及び信頼性に対する要求が高いセンサー、チップ振動器、共振器、電源型半導体、レーザー器等のオプトエレクトロニクスデバイスの封入において、現在は一般的にセラミック基板封入が採用されている。
その常用構造は、配線層を有するセラミック底台上に、金属ボックスダムを設置する。
金属ボックスダムとセラミック底台の包囲は、密封チャンバーを形成し、ここにデバイスチップを入れ、封入接着剤、イナートガスを入れ、或いは直接真空にし、こうして信頼性が高い気密封入を実現する。
【０００３】
既存のセラミック基板の底台配線は、一般には厚膜スクリーン印刷方式で製造される。
底台上下表面配線層の導通孔も、スクリーン印刷金属スラリー注入の方式で充填を行い、金属ボックスダムは、ソルダリング或いは粘接の方式でセラミック底台上に固定される。
この種のセラミック基板封入構造には、以下の欠陥が存在する。
一、厚膜スクリーン印刷方式で製造する配線の解析度が高くなく、位置合わせ精度が低く、表面がラフで、デバイスチップの固定溶接に不利で、デバイス微小化の発展に不利である。
二、スクリーン印刷注入方式で製造する導通孔には孔隙が存在し、デバイス電気的連接の信頼性を低下させる。
三、金属ボックスダムは、ソルダリングなどを採用し、セラミック底台と連接され、溶接層には気隙が生じやすく、気密性が低下し、しかもソルダリング技術は高温製造工程に属するため、溶接過程中の熱応力は、基板を変形させてしまい、基板の信頼性と気密性を低下させ、製品の合格率に影響を与える。
四、有機物粘接方式などを採用し、金属ボックスダムを設置すると、ボックスダムとセラミック基板の結合は堅固でなく、気泡が生じやすく、こうして封入の気密性に影響を与え、しかも有機粘結材料は光照射（特に紫外線）、熱作用において劣化し、粘結性を失い、信頼性が大きく損なうというリスクが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術には、厚膜スクリーン印刷方式で製造する配線の解析度が高くなく、位置合わせ精度が低く、表面がラフで、デバイスチップの固定溶接に不利で、デバイス微小化の発展に不利で、スクリーン印刷注入方式で製造する導通孔には孔隙が存在し、デバイス電気的連接の信頼性を低下させ、金属ボックスダムは、ソルダリングなどを採用し、セラミック底台と連接され、溶接層には気隙が生じやすく、気密性が低下し、しかもソルダリング技術は高温製造工程に属するため、溶接過程中の熱応力は、基板を変形させてしまい、基板の信頼性と気密性を低下させ、製品の合格率に影響を与え、有機物粘接方式などを採用し、金属ボックスダムを設置すると、ボックスダムとセラミック基板の結合は堅固でなく、気泡が生じやすく、こうして封入の気密性に影響を与え、しかも有機粘結材料は光照射（特に紫外線）、熱作用において劣化し、粘結性を失い、信頼性が大きく損なうというリスクが存在する欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は基板配線がラフで、解析度が低く、導通孔の充填が不良で、ソルダリング或いは粘接ボックスダム方式に信頼性及び気密性不良の問題が存在する従来の技術の欠点を解決する銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法に関する。
【０００６】
本発明による銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法は、以下のステップを有する。
（１）薄膜金属化：セラミック板表面に対して薄膜金属化を行う。
（２）セラミック底台上の独立配線及び環状銅メッキ層を製造する：金属化されたセラミック板表面に、順番にドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを行い、多数の独立配線及び環状銅メッキ層を有するセラミック底台を得る。各独立配線は間隔を開け、しかも各独立配線の周辺には、１個の環状銅メッキ層を対応して分布させ、環状銅メッキ層と独立配線は、間隔を開ける。
（３）フラット化：ドライフィルム、独立配線及び環状銅メッキ層１３を有するセラミック底台表面に対してフラット化を行う。
（４）電気メッキを厚くする：フラット化後のセラミック底台に対して、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを繰り返し行い、これにより独立配線周辺の環状銅メッキ層は、電気メッキを厚くすることで、必要な高さまで拡大し、銅メッキボックスダムを形成し、銅メッキボックスダムとセラミック底台は封入チャンバーを包囲して形成し、一体式連接構造を形成する。
【０００７】
好ましくは、該ステップ（１）中において、マグネトロンスパッタリング或いは真空蒸着の方式を採用し、セラミック板表面に対して薄膜金属化を行う。
【０００８】
好ましくは、さらに以下のステップを有する。
（５）ドライフィルム除去、エッチング：ドライフィルム除去とエッチング技術を通して、セラミック底台上に、相互に隔てる独立配線と銅メッキボックスダムを得る。
（６）表面処理：セラミック底台上の独立配線及び銅メッキボックスダムに対して、無電解ニッケル浸漬ゴールド或いは無電解ニッケル浸漬シルバー表面処理を行う。
【０００９】
好ましくは、該独立配線及び環状銅メッキ層は、通過薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキの方式を通して、セラミック板の上下表面に製造される。
セラミック板上下表面の独立配線の間には、導通孔を設置し、垂直電気的連接を実現する。
導通孔は、金属充填を採用し、セラミック板、独立配線、環状銅メッキ層は、セラミック底台を構成する。
【００１０】
好ましくは、該環状銅メッキ層は、セラミック底台上表面独立配線の周辺に対応して分布し、独立配線とは、間隔を開ける。
【００１１】
好ましくは、該銅メッキボックスダムは、上述のセラミック底台に対して、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを再度行い、これにより上述の環状銅メッキ層は、単独で電気メッキを厚くされ形成される。
【００１２】
好ましくは、該銅メッキボックスダムの高さは、０．１ｍｍ-１ｍｍである。
【００１３】
本発明と従来の技術を比較すると、以下の通り明らかな長所と有益な効果がある。
本発明は、薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキ、フラット化の方式を採用し、セラミック底台配線層を製造し、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを厚くする技術を繰り返すことで、独立配線周辺の銅メッキボックスダムを製造し、銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板を得る。
前記方法により製造される配線層は、サイズ精度が高く，配線解析度が高く、表面はフラット性が高い等の長所を備える。
配線層間の導通孔は、電気銅メッキ完全充填を採用するため、信頼性が高い。
環状銅メッキ層は、電気メッキを多数回厚くすることで、銅メッキボックスダムを形成し、銅メッキボックスダムとセラミック底台は、一体式成型連接に属するため、気泡は生じず、連接は堅固で良好で、信頼性は高く、気密性は良好で、しかも技術は制御しやすく、製品の一致性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態製造プロセスの第一状態断面図である。
【図２】本発明の実施形態製造プロセスの第二状態断面図である。
【図３】本発明の実施形態製造プロセスの第三状態断面図である。
【図４】本発明の実施形態製造プロセスの第四状態断面図である。
【図５】本発明の実施形態製造プロセスの第五状態断面図である。
【図６】本発明の実施形態製造プロセスの第六状態断面図である。
【図７】本発明の実施形態製造プロセスの第七状態断面図である。
【図８】本発明の実施形態による１個の完成品の立体図である。
【図９】本発明の実施形態による整板の立体模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（一実施形態）
本発明による銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板の調製方法は、以下のステップを有する。
（１）薄膜金属化：セラミック板１１表面に対して薄膜金属化を行う。
本実施形態中では、マグネトロンスパッタリング或いは真空蒸着の方式を採用し、セラミック板１１に対して表面薄膜金属化を行う。
【００１６】
（２）セラミック底台１０上の独立配線１２及び環状銅メッキ層１３を製造する：
金属化されたセラミック板１１表面に、順番にドライフィルム接着２０、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを行い、多数の独立配線１２及び環状銅メッキ層１３を有するセラミック底台１０を得る。各独立配線１２は間隔を開け、しかも各独立配線１２の周辺には、１個の環状銅メッキ層１３を対応して分布させ、環状銅メッキ層１３と独立配線１２は、間隔を開ける。
図１は、ドライフィルム接着２０後の拡大断面図である。
図２は、フォトリソグラフィ後の拡大断面図である。
図３は、電気銅メッキ後の拡大断面図である。
本実施形態中では、独立配線１２及び環状銅メッキ層１３は、通過薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキの方式を通して、セラミック板１１の上下表面に製造される。
セラミック板１１上下表面の独立配線１２の間には、導通孔１４を設置し、垂直電気的連接を実現する。
導通孔１４は、金属充填を採用し、セラミック板１１、独立配線１２、環状銅メッキ層１３は、セラミック底台１０を構成する。
環状銅メッキ層１３は、セラミック底台１０上表面独立配線１２の周辺に対応して分布し、独立配線１２とは、間隔を開ける。
【００１７】
（３）フラット化：ドライフィルム２０、独立配線１２及び環状銅メッキ層１３を有するセラミック底台１０表面に対してフラット化を行い、フラット化はサンドベルト方式で実現する。
【００１８】
（４）電気メッキを厚くする：フラット化後のセラミック底台１０に対して、ドライフィルム接着２０、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを繰り返し行い、これにより独立配線１２周辺の環状銅メッキ層１３は、電気メッキを厚くすることで、必要な高さまで拡大し、銅メッキボックスダム３０を形成し、銅メッキボックスダム３０とセラミック底台１０は封入チャンバー１０１を包囲して形成し、一体式連接構造を形成する。
図４は、ドライフィルム接着２０後の拡大断面図である。
図５は、フォトリソグラフィ後の拡大断面図である。
図６は、少なくとも一度のドライフィルム接着２０、フォトリソグラフィ、電気銅メッキを繰り返した後の拡大断面図である。
本実施形態中では、銅メッキボックスダム３０は、上述のセラミック底台１０に対して、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを再度行い、これにより上述の環状銅メッキ層１３は、単独で電気メッキを厚くされ形成され、銅メッキボックスダム３０の高さは、０．１ｍｍ-１ｍｍである。
【００１９】
さらに以下のステップを有する：
（５）ドライフィルム除去、エッチング：図７〜図９に示す通り、ドライフィルム除去とエッチング技術を通して、セラミック底台１０上に、相互に隔てる独立配線１２と銅メッキボックスダム３０を得る。
【００２０】
（６）表面処理：セラミック底台１０上の独立配線１２及び銅メッキボックスダム３０に対して、無電解ニッケル浸漬ゴールド或いは無電解ニッケル浸漬シルバー表面処理を行う。
【００２１】
本発明の方法で得られた完成品に対して信頼性と気密性テストを行う。
信頼性と気密性のテスト方法は、従来の技術であるため、ここでは、信頼性と気密性のテスト方法に対して、詳述しない。
テストにより、信頼性は、米国軍ＭＩＬ-ＳＴＤ-８８３の要求を満たし、気密性実験テストで得られた漏洩率の数値は、５．９Ｘ１０-９  Ｐａ．ｍ３／ｓより小さく、優良レベルを達成した。
【００２２】
本発明の設計の重点は以下の通りである。
本発明は、薄膜金属化、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気銅メッキ、フラット化の方式を採用し、セラミック底台配線層を製造し、ドライフィルム接着、フォトリソグラフィ、電気メッキを厚くする技術を繰り返すことで、独立配線周辺の銅メッキボックスダムを製造し、銅メッキボックスダムを有するセラミック封入基板を得る。
前記方法により製造される配線層は、サイズ精度が高く，配線解析度が高く、表面はフラット性が高い等の長所を備える。
配線層間の導通孔は、電気銅メッキ完全充填を採用するため、信頼性が高い。
環状銅メッキ層は、電気メッキを多数回厚くすることで、銅メッキボックスダムを形成し、銅メッキボックスダムとセラミック底台は、一体式成型連接に属するため、気泡は生じず、連接は堅固で良好で、信頼性は高く、気密性は良好で、しかも技術は制御しやすく、製品の一致性も高い。
【００２３】
前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２４】
１０  セラミック底台、
１１  セラミック板、
１２  独立配線、
１３  環状銅メッキ層、
１４  導通孔、
１０１  封入チャンバー、
２０  ドライフィルム、
３０  銅メッキボックスダム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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