(57)【要約】【課題】少ない工程で製造することができ、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板および配線基板の製造方法、並びに、配線基板を備え、優れた信頼性を有する電子デバイス、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】ベース基板２１０は、貫通孔２１３、２１５を有するセラミックス焼結体基板２１１と、セラミックス焼結体基板２１１の表面と貫通孔２１３、２１５内とに繋がって一体に配置されている第１、第２金属配線２５０、２６０と、第１、第２金属配線２５０、２６０とセラミックス焼結体基板２１１との間に配置されている第１、第２活性金属層２７０、２８０と、を含んでいる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
前記基板の表面と前記凹部内とに繋がって配置されている金属配線と、
前記金属配線と前記基板との間に配置され、前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属を含んでいる活性金属層と、
を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属層は、前記活性金属と前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分とが反応して形成された層である請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記活性金属層は、前記活性金属として、周期律表の第４属に属する金属を含んでいる請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記活性金属層は、前記活性金属として、チタンを含んでいる請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記金属配線は、周期律表の第６属に属する金属、銀および銅を含んでいる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記金属配線は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいる請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
前記凹部は、前記基板と一方の主面と他方の主面とを貫通する貫通孔である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項８】
表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
周期律表の第４属に属し前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属、銀および銅を含む合金からなる第１粒子と、周期律表の第６属に属する金属または前記第６属に属する金属を含む合金からなる第２粒子との混合物と、を用意する工程と、
前記混合物を前記基板の表面と前記凹部内とに繋げて配置する工程と、
前記基板に配置された前記混合物を焼成して金属配線を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属は、前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分に対して活性である請求項８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記金属配線を形成する工程では、
前記混合物の焼成温度は、前記セラミックス基板の焼成温度よりも低い請求項９に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１粒子は、前記活性金属として、チタンを含んでいる請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第２粒子は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいる請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第２粒子は、前記第６属に属する金属およびニッケルを含む合金である請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１４】
前記混合物中の前記第１粒子および前記第２粒子の総重量に対する前記第１粒子の含有量は、３５重量％以上８５重量％以下である請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の配線基板と、
前記配線基板に搭載されている電子部品と、を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
請求項１５に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、配線基板の製造方法、電子デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、配線基板（回路基板）の製造方法として、特許文献１に記載の製造方法が知られている。すなわち、まず、スルーホールを有するセラミックス焼結体基板を用意する。次に、印刷法を用いて、水素化チタン粉末と、銅粉末と、を含む第１金属ペーストをスルーホール内に充填し、１００℃程度で熱乾燥することで第１金属ペースト層を形成する。次に、水素化チタン粉末と、銅粉末と、銀粉末と、を含む第２金属ペーストをセラミックス焼結体基板の表面に印刷し、１００℃程度で熱乾燥することで第２金属ペースト層を形成する。次に、銀−銅合金粉末を含む第３金属ペーストを第の金属ペースト層上に印刷し、１００℃程度で熱乾燥することで第３金属ペースト層を形成する。次に、９００℃程度で第１〜第３金属ペースト層を焼成し、スルーホール内に導電性ビアを形成するとともに、基板表面に表面導電層を形成する。これにより、配線基板が得られる。このような製造方法によれば、セラミックス焼結体基板と導電性ビアおよび表面導電層との間に活性層が形成され、これにより、セラミックス焼結体基板と導電性ビアおよび表面導電層との密着性が向上するという効果が得られる。
【０００３】
しかしながら、このような製造方法では、印刷／熱乾燥を複数回繰り返さなければならないため、例えば、次のような問題が生じる。第１に、印刷／熱乾燥を複数回繰り返えすことによる製造コストの増加が挙げられる。第２に、印刷／熱乾燥を複数回繰り返えすことによる熱履歴の増加が挙げられる。これにより、セラミックス焼結体基板の残留応力が大きくなり、歪み（歪み、反り）やクラックが発生するおそれが高まる。第３に、印刷を複数回繰り返すため、配線形状が崩れやすく、配線の厚みも安定しないことが挙げられる。そのため、断線や短絡が発生するおそれが高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、少ない工程で製造することができ、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板および配線基板の製造方法、並びに、配線基板を備え、優れた信頼性を有する電子デバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例の配線基板は、表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
前記基板の表面と前記凹部内とに繋がって配置されている金属配線と、
前記金属配線と前記基板との間に配置され、前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属を含んでいる活性金属層と、
を有していることを特徴とする。
これにより、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板が得られる。
【０００８】
［適用例２］
本適用例の配線基板では、前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属層は、前記活性金属と前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分とが反応して形成された層であることが好ましい。
これにより、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板が得られる。
【０００９】
［適用例３］
本適用例の配線基板では、前記活性金属層は、前記活性金属として、周期律表の第４属に属する金属を含んでいることが好ましい。
これにより、良質な活性金属層が得られる。
【００１０】
［適用例４］
本適用例の配線基板では、前記活性金属層は、前記活性金属として、チタンを含んでいることが好ましい。
【００１１】
これにより、比較的低い温度で活性金属層を形成することができ、例えば、基板の熱ダメージを低減することができる。
【００１２】
［適用例５］
本適用例の配線基板では、前記金属配線は、周期律表の第６属に属する金属、銀および銅を含んでいることが好ましい。
これにより、導電性および配線形状保持性が向上する。
【００１３】
［適用例６］
本適用例の配線基板では、前記金属配線は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいることが好ましい。
【００１４】
これにより、製造時において第６属に属する金属がより溶融され難くなるので、導電性および配線形状保持性がより向上する。
【００１５】
［適用例７］
本適用例の配線基板では、前記凹部は、前記基板と一方の主面と他方の主面とを貫通する貫通孔であることが好ましい。
これにより、凹部に配置されている金属配線をビアとして用いることができる。
【００１６】
［適用例８］
本適用例の配線基板の製造方法は、表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
周期律表の第４属に属し前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属、銀および銅を含む合金からなる第１粒子と、周期律表の第６属に属する金属または前記第６属に属する金属を含む合金からなる第２粒子との混合物と、を用意する工程と、
前記混合物を前記基板の表面と前記凹部内とに繋げて配置する工程と、
前記基板に配置された前記混合物を焼成して金属配線を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする。
【００１７】
これにより、金属配線と基板との間に活性金属層が形成され、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板を形成することができる。また、少ない工程で配線基板を製造することもできる。
【００１８】
［適用例９］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属は、前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分に対して活性であることが好ましい。
これにより、金属配線と基板との密着性に優れる配線基板が得られる。
【００１９】
［適用例１０］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記金属配線を形成する工程では、
前記混合物の焼成温度は、前記セラミックス基板の焼成温度よりも低いことが好ましい。
これにより、セラミックス基板への熱ダメージを低減することができる。
【００２０】
［適用例１１］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記第１粒子は、前記活性金属として、チタンを含んでいることが好ましい。
【００２１】
これにより、基板と金属配線との間に、良好な活性金属層が形成されるため、基板と金属配線との密着性がより向上する。
【００２２】
［適用例１２］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記第２粒子は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいることが好ましい。
【００２３】
これにより、製造時の第６属に属する金属の溶融を効果的に抑制することができる。そのため、配線形状保持性や導電性が良好となる。
【００２４】
［適用例１３］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記第２粒子は、前記第６属に属する金属およびニッケルを含む合金であることが好ましい。
これにより、活性金属層と金属配線との密着性がより向上する。
【００２５】
［適用例１４］
本適用例の配線基板の製造方法では、前記混合物中の前記第１粒子および前記第２粒子の総重量に対する前記第１粒子の含有量は、３５重量％以上８５重量％以下であることが好ましい。
これにより、より良好な活性金属層を形成することができる。
【００２６】
［適用例１５］
本適用例の電子デバイスは、上記適用例の配線基板と、
前記配線基板に搭載されている電子部品と、を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
【００２７】
［適用例１６］
本適用例の電子機器は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００２８】
［適用例１７］
本適用例の移動体は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
【図４】図１に示す電子デバイスが有するベース基板の部分拡大断面図である。
【図５】図４に示すベース基板の製造方法を説明するための図である。
【図６】図４に示すベース基板の製造方法を説明するための図である。
【図７】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
【図１１】実施例の評価を示す表である。
【図１２】ベース基板を示すＳＥＭ写真である。
【図１３】図１２に示すセラミックス焼結体基板、活性金属層および金属配線中の金属の含有量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の配線基板、配線基板の製造方法、電子デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
１．電子デバイス
まず、本発明の配線基板を備える電子デバイスについて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。図４は、図１に示す電子デバイスが有するベース基板の部分拡大断面図である。図５および図６は、それぞれ、図４に示すベース基板の製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図２中の上側を「上」、下側を「下」として説明する（その他の図面についても同様である）。
【００３３】
図１および図２に示すように、電子デバイス１００は、パッケージ２００と、パッケージ２００内に収容された電子部品としての振動素子３００とを有している。なお、電子部品としては、振動素子３００に限定されず、例えば、ＩＣチップ等の各種電子部品であってもよい。
【００３４】
−振動素子−
図３（ａ）は、振動素子３００を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、振動素子３００を上方から見た透過図（平面図）である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振動素子３００は、平面視形状が長方形の板状をなす圧電基板３１０と、圧電基板３１０の表面に形成された一対の励振電極３２０、３３０とを有している。
【００３５】
圧電基板３１０は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板３１０としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。このような圧電基板３１０は、その長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
【００３６】
励振電極３２０は、圧電基板３１０の上面に形成された電極部３２１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３２２と、電極部３２１およびボンディングパッド３２２を電気的に接続する配線３２３とを有している。一方、励振電極３３０は、圧電基板３１０の下面に形成された電極部３３１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３３２と、電極部３３１およびボンディングパッド３３２を電気的に接続する配線３３３とを有している。
【００３７】
このような励振電極３２０、３３０は、例えば、圧電基板３１０上に蒸着やスパッタリングによってニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金（Ａｕ）の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板３１０と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子３００が得られる。
【００３８】
なお、励振電極３２０、３３０の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料（例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の各種金属材料）としてもよい。
【００３９】
このような振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してパッケージ２００に固定されている。
【００４０】
−パッケージ−
図１および図２に示すように、パッケージ２００は、板状のベース基板（本発明の配線基板）２１０と、下側に開放する凹部を有するキャップ状のリッド２３０と、ベース基板２１０とリッド２３０との間に介在しこれらを接合するメタライズ層２４０とを有している。このようなパッケージ２００では、リッド２３０の凹部の開口がベース基板２１０で塞がれることにより、前述の振動素子３００を収納する気密的な収納空間Ｓが形成されている。
【００４１】
リッド２３０は、箱状の本体２３１と、本体２３１の下端（すなわち、本体２３１の開口の周囲）に形成されたフランジ２３３とを有している。また、フランジ２３３の下面には、開口の周囲を囲むように、図示しない金属ろう材が膜状に設けられている。このようなリッド２３０は、金属ろう材とメタライズ層２４０との溶着によりベース基板２１０に接合されている。なお、金属ろう材としては、特に限定されず、例えば、金ろう、銀ろうなどを用いることができるが、銀ろうを用いるのが好ましい。また、リッド２３０の構成材料としては、特に限定されないが、ベース基板２１０（後述するセラミックス焼結体基板２１１）の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良く、例えば、コバール等の合金とするのが好ましい。
【００４２】
図２および図４に示すように、ベース基板２１０は、上下面（一方の主面と他方の主面）を貫通する２つの貫通孔（凹部）２１３、２１５を備えている板状のセラミックス焼結体基板（セラミックス基板）２１１と、セラミックス焼結体基板２１１の上下面と各貫通孔２１３内とに繋がって形成されている第１金属配線２５０と、セラミックス焼結体基板２１１の上下面と各貫通孔２１５内とに繋がって形成されている第２金属配線２６０と、第１金属配線２５０とセラミックス焼結体基板２１１との間に配置されている第１活性金属層２７０と、第２金属配線２６０とセラミックス焼結体基板２１１との間に配置されている第２活性金属層２８０と、を有している。
【００４３】
セラミックス焼結体基板２１１は、単層構造であってもよいし、複数の層（シート）が積層してなる積層構造であってもよいが、本実施形態では、単層構造のセラミック焼結体基板を用いている。これにより、セラミックス焼結体基板２１１の薄型化や、製造コストの低減を図ることができる。
【００４４】
セラミックス焼結体基板２１１への貫通孔２１３、２１５の形成方法は、特に限定されない。例えば、焼結処理前にパンチング等によって形成してもよいし、焼結処理後にレーザー加工、エッチング加工、ドリル加工等によって形成してもよい。ただし、セラミックス焼結体基板２１１は、焼結処理によって収縮するため、貫通孔２１３、２１５の配置や寸法の精度を高めたいのでれば、焼結処理後に形成した方が好ましい。貫通孔２１３、２１５の径としては、特に限定されないが、例えば、２０μｍ以上、１００μｍ以下程度とすることができる。
【００４５】
セラミックス焼結体基板２１１の構成材料であるセラミックスとしては、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム系セラミックス、酸化ケイ素系セラミックス、酸化カルシウム系セラミックス、酸化マグネシウム系セラミックスなどの酸化物系セラミックスや、窒化アルミニウム系セラミックス、窒化ケイ素系セラミックス、窒化ホウ素系セラミックスなどの窒化物系セラミックスや、酸化ベリリウム、炭化ケイ素、ムライト、ホウケイ酸ガラス等を使用することができる。
【００４６】
このようなセラミックス焼結体基板２１１は、セラミックス粉末、焼結助剤、有機バインダー等が含まれている混合材料をシート状に成形してグリーンシートを得、このグリーンシートを焼結処理することにより得られる。なお、焼結助剤としてはセラミックス粉末の種類に応じて、公知の焼結助剤を用いることができる。また、有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルブチラール、エチルセルロース類、アクリル樹脂類等を用いることができる。
【００４７】
第１金属配線２５０は、貫通孔２１３内に配置されているビア２５１と、セラミックス焼結体基板２１１の上面にビア２５１と重なって配置されている内部端子２５３と、セラミックス焼結体基板２１１の下面にビア２５１と重って配置されている実装端子２５５と、を有し、ビア２５１、内部端子２５３および実装端子２５５は、一体に形成されている。同様に、第２金属配線２６０は、貫通孔２１５内に配置されているビア２６１と、セラミックス焼結体基板２１１の上面にビア２６１と重なって配置されている内部端子２６３と、セラミックス焼結体基板２１１の下面にビア２６１と重って配置されている実装端子２６５と、を有し、ビア２６１、内部端子２６３および実装端子２６５は、一体に形成されている。なお、第１、第２金属配線２５０、２６０の構成としては、本実施形態に限定されない。例えば、本実施形態では、内部端子２５３および実装端子２５５が共にビア２５１と重なって配置されているが、これとは異なり、内部端子２５３および実装端子２５５が共にビア２５１と重ならい位置に配置されていてもよい。この場合には、第１金属配線２５０は、さらに、セラミックス焼結体基板２１１の上面に配置され、ビア２５１と内部端子２５３とを接続する上面側配線と、セラミックス焼結体基板２１１の下面に配置され、ビア２５１と実装端子２５５とを接続する下面側配線とを有することとなる。第２金属配線２６０についても同様である。
【００４８】
そして、図２に示すように、内部端子２５３は、導電性接着剤２９１を介して振動素子３００のボンディングパッド３２２と電気的に接続されており、内部端子２６３は、導電性接着剤２９２を介して振動素子３００のボンディングパッド３３２と電気的に接続されている。
【００４９】
第１、第２金属配線２５０、２６０は、周期律表の第６属に属する金属（元素）と、銀と、銅と、を含んでいることが好ましい。周期律表の第６属に属する金属としては、クロム（Ｃｒ）、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種の金属を含んでいればよい。なお、説明の便宜上、以下では、周期律表の第６属に属する金属を単に「第６属金属」とも言う。これら第６属金属は、共に含まれる銀、銅よりも融点が十分に高いため、後述する製造工程中にて、第６属金属が溶融することがなく、第１、第２金属配線２５０、２６０の形状（特にビア２５１、２６１の形状）を良好に保持することができる。そのため、形状保持性および導電性に優れたものとなる。なお、銀の融点は約９６２℃であり、銅の融点は約１０８５℃であり、クロムの融点は約１９０７℃であり、モリブテンの融点は約２６１７℃であり、タングステンの融点は約３４１０℃である。したがって、第６属金属の中でも、融点の最も高いタングステンを用いることによって、上述した効果をより効果的に発揮することができる。
【００５０】
以上、セラミックス焼結体基板２１１と第１、第２金属配線２５０、２６０の構成について説明した。ベース基板２１０では、セラミックス焼結体基板２１１と第１金属配線２５０との間に第１活性金属層２７０が配置されており、セラミックス焼結体基板２１１と第２金属配線２６０との間に第２活性金属層２８０が配置されている。
【００５１】
第１活性金属層２７０は、具体的にはビア２５１と貫通孔２１３の内周面との間と、内部端子２５３とセラミックス焼結体基板２１１の上面との間と、実装端子２５５とセラミックス焼結体基板２１１の下面との間と、にそれぞれ配置されている。そして、第１活性金属層２７０を介して、ビア２５１が貫通孔２１３の内周面に、内部端子２５３がセラミックス焼結体基板２１１の上面に、実装端子２５５がセラミックス焼結体基板２１１の下面に、それぞれ、接合されている。同様に、第２活性金属層２８０は、具体的にはビア２６１と貫通孔２１５の内周面との間と、内部端子２６３とセラミックス焼結体基板２１１の上面との間と、実装端子２６５とセラミックス焼結体基板２１１の下面との間と、にそれぞれ配置されている。そして、第２活性金属層２８０を介して、ビア２６１が貫通孔２１５の内周面に、内部端子２６３がセラミックス焼結体基板２１１の上面に、実装端子２６５がセラミックス焼結体基板２１１の下面に、それぞれ、接合されている。
【００５２】
ここで、第１、第２活性金属層２７０、２８０とは、第１、第２活性金属層２７０、２８０に含まれる活性金属とセラミックス焼結体基板２１１に含まれるセラミックス成分とが反応し、セラミックス焼結体基板２１１との界面に形成された層を言う。このような第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することで、セラミックス焼結体基板２１１と第１、第２金属配線２５０、２６０との密着性が向上する。よって、セラミックスとの密着性が弱い銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）を前述したように第１、第２金属配線２５０、２６０の材料として用いた場合であっても、ビア２５１、２６の密着力を確保することができる。
【００５３】
このような第１、第２活性金属層２７０、２８０には、前記活性金属として、周期律表の第４（Ａ）属に属する金属（元素）が含まれている。周期律表の第４属に属する金属は、活性金属として好適に用いることができるので、より確実に、第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。なお、周期律表の第４（Ａ）属に属する金属としては、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）が挙げられる。これらのうちのいずれを用いてもよいが、これらの中でもチタン（Ｔｉ）を用いることが好ましい。チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）の中で、チタンが最も融点が低いため、製造時に前述の第６属金属の不本意な溶融を防止することができるとともに、第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成する際の焼成温度を低く抑えることができ、セラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージを低減することができる。
【００５４】
なお、第１、第２活性金属層２７０、２８０の厚さ（平均厚さ）としては、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下程度であることが好ましい。これにより、第１、第２活性金属層２７０、２８０の過度な厚み増を防止しつつ、第１、第２活性金属層２７０、２８０の厚さを十分なものとすることができる。そのため、ベース基板２１０の大型化を抑制しつつ、セラミックス焼結体基板２１１と第１、第２金属配線２５０、２６０との密着性を十分に高めることができる。
【００５５】
２．ベース基板の製造方法
次に、上述した電子デバイス１００が備えるベース基板（配線基板）２１０の製造方法について説明する。
【００５６】
ベース基板２１０の製造方法は、貫通孔（凹部）２１３、２１５を有するセラミックス焼結体基板２１１を用意する第１工程と、第４属金属、銀および銅を含む合金からなる第１粒子Ａと、第６属金属を含む合金からなる第２粒子Ｂと、を含む金属ペースト（混合物）Ｘを、セラミックス焼結体基板２１１の上下面および貫通孔２１３、２１５内に繋げて配置する第２工程と、セラミックス焼結体基板２１１に配置された金属ペーストＸを焼成して第１、第２金属配線２５０、２６０および第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成する第３工程と、を含んでいる。
【００５７】
［第１工程］
セラミックス焼結体基板２１１は、例えば、セラミックス粉末、焼結助剤、有機バインダー等が含まれている混合材料をシート状に成形してグリーンシートを得、このグリーンシートを焼結処理することにより得られる。貫通孔２１３、２１５は、焼結処理前にパンチング等によって形成してもよいし、焼結処理後にレーザー加工、エッチング加工、ドリル加工等によって形成してもよい。ただし、焼結処理によってセラミックス焼結体基板２１１が収縮するため、焼結処理前に貫通孔２１３、２１５を形成すると、配置や寸法の精度が低下するおそれがある。そのため、貫通孔２１３、２１５の配置や寸法の精度を高めたいのでれば、焼結処理後に形成した方が好ましい。なお、貫通孔２１３、２１５の径としては、特に限定されないが、例えば、２０μｍ以上、１００μｍ以下程度とすることができる。
【００５８】
［第２工程］
−金属ペーストＸを準備する工程−
第４属金属Ｍ４、銀（Ａｇ）および銅（Ｃｕ）を含む第１合金（Ｍ４−Ａｇ−Ｃｕ系合金）からなる第１粒子Ａと、第６属金属Ｍ６およびニッケル（Ｎｉ）を含む第２合金（Ｍ６−Ｎｉ系合金）からなる第２粒子Ｂと、バインダーＣとを用意し、これらを混合することで金属ペーストＸが得られる。
【００５９】
第１合金に含まれる第４属金属Ｍ４は、セラミックス焼結体基板２１１に含まれるセラミックス成分と反応する（すなわち、セラミックス成分に対して活性な）活性金属である。そのため、第１合金が第４属金属Ｍ４を含むことで、第３工程にて、セラミックス焼結体基板２１１との界面に第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。第４属金属Ｍ４として、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）のいずれを用いてもよいが、これらの中でも、チタン（Ｔｉ）を用いることが好ましい。チタン（Ｔｉ）は、これらの中で融点が最も低いため、第３工程における焼成温度を抑えることができる。そのため、第３工程にて加わるセラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージを低減することができる。
【００６０】
なお、第１合金中の第４属金属Ｍ４の含有量（重量％濃度）としては、特に限定されないが、例えば、２重量％以上２０重量％以下程度であることが好ましく、７重量％以上１１重量％以下程度であることがより好ましい。これにより、金属ペーストＸ中の第４属金属Ｍ４の含有量を十分に確保することができ、より確実に、第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。また、第１合金中の銀（Ａｇ）の含有量としては、特に限定されないが、６０重量％以上８０重量％以下程度であるのが好ましい。
【００６１】
また、第１粒子Ａの平均粒径（メジアン径ｄ５０）としては、特に限定されず、貫通孔２１３、２１５の大きさとの兼ね合いもあるが、小さいほど好ましく、具体的には、４０μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以下であるのが好ましく、５μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、第１粒子Ａの表面酸化による失活を抑制することが可能になる。また、小径のビアに対しても充填の作業性を確保することが可能となる。したがって、生産性が向上し、また、優れた性能を有するベース基板２１０を製造することができる。
【００６２】
一方、第２粒子Ｂは、第６属金属Ｍ６とニッケルとを含む第２合金（Ｍ６−Ｎｉ系合金）で構成されている。第６属金属Ｍ６のような高融点金属を用いることで、第２合金の融点を、第１合金に対して十分に高くすることができる。そのため、第３工程において、第２粒子Ｂを溶融することなく、第１、第２金属配線２５０、２６０を形成することができる。そのため、後述するように、第１、第２金属配線２５０、２６０の形状保持性や、密着性、貫通孔２１３、２１５への充填性等が向上する。なお、第６属金属Ｍ６として、クロム（Ｃｒ）、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のいずれを用いてもよいが、これらの中でも、タングステン（Ｗ）を用いることが好ましい。タングステン（Ｗ）は、これらの中でも融点が最も高いので、第２合金の融点をより高くすることができ、上述した効果をより効果的に発揮することができる。
【００６３】
第２合金中の第６属金属Ｍ６の含有量としては、特に限定されないが、例えば、８０重量％以上９９．９重量％以下程度であることが好ましい。これにより、第２合金の融点を第１合金の融点と比較して十分に高く保つことができる。なお、本実施形態の第２粒子Ｂは、第６属金属Ｍ６とニッケル（Ｎｉ）とを含む系合金で構成されているが、少量のニッケル（Ｎｉ）を含むことで、第２粒子Ｂと、第１粒子Ａ中の銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）との密着性を向上させることができる。そのため、より密着性の高い第１、第２金属配線２５０、２６０を形成することができる。第２合金中のニッケル（Ｎｉ）の含有量は、特に限定されないが、０．１重量％以上２０重量％以下程度であるのが好ましい。
【００６４】
また、第２粒子Ｂの平均粒径（メジアン径ｄ５０）としては、特に限定されず、貫通孔２１３、２１５の大きさとの兼ね合いもあるが、小さいほど好ましく、具体的には、４０μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以下であるのが好ましく、５μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、小径の貫通孔２１３、２１５に対しても充填の作業性を確保することが可能になる。また、貫通孔２１３、２１５内への第２粒子Ｂの充填密度を高めることができる。したがって、生産性が向上し、また、優れた性能を有するベース基板２１０を製造することができる。
なお、第２粒子Ｂとして、第６属金属Ｍ６からなる金属粒子を用いてもよい。
【００６５】
以上、第１粒子Ａおよび第２粒子Ｂについて説明した。金属ペーストＸ中の第１粒子Ａと第２粒子Ｂの重量比としては、特に限定されず、第１合金中の第４属金属Ｍ４の含有量によっても異なるが、例えば、３５：６５以上８５：１５以下程度であるのが好ましく、５０：５０以上７０：３０以下程度であることがより好ましい。また、第１粒子Ａと第２粒子Ｂの総重量に対して、第４属金属Ｍ４が０．７重量％以上１７．０重量％以下程度であるのが好ましく、３．０重量％以上８．０重量％以下程度であるのがより好ましい。これにより、金属ペーストＸに、十分な量の第４属金属Ｍ４を確保することができるので、第１、第２活性金属層２７０、２８０をより確実に形成することができる。なお、第１粒子Ａと第２粒子Ｂの総重量に対する第４属金属Ｍ４の含有量が上記下限値未満であると、第４属金属Ｍ４が不足し、第１、第２活性金属層２７０、２８０を十分な厚さに形成することができないおそれがある。一方、第１粒子Ａと第２粒子Ｂの総重量に対する第４属金属Ｍ４の含有量が上記上限値を超えると、第４属金属Ｍ４が過剰となり、第１、第２活性金属層２７０、２８０が脆くなるおそれがある。
【００６６】
バインダーＣとしては、公知のものを用いることができ、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル樹脂、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル等のビニル基含有樹脂、ポリオレフィン等の炭化水素樹脂、ポリエチレンオキサイド等の含酸素樹脂などを一種または二種以上混合して使用することができる。
【００６７】
以上、金属ペーストＸについて説明した。なお、金属ペーストＸには、第１粒子Ａ、第２粒子ＢおよびバインダーＣの他にも、必要に応じて、例えば、有機溶剤、分散剤、可塑剤等が含まれていてもよい。
【００６８】
−セラミックス焼結体基板２１１に金属ペーストＸを塗布する工程−
図５（ａ）に示すように、セラミックス焼結体基板２１１の貫通孔２１３、２１５内に金属ペーストＸを充填するとともに、セラミックス焼結体基板２１１の上面および下面に金属ペーストＸを内部端子２５３、２６３および実装端子２５５、２６５の形状に対応した形状に配置し、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を形成する。なお、セラミックス焼結体基板２１１への金属ペーストＸの配置方法は、特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷法を用いることができる。
【００６９】
［第３工程］
次に、図５（ｂ）に示すように、セラミックス焼結体基板２１１に配置した金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を焼成処理し、第１、第２金属配線２５０、２６０および第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成する。金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の焼成処理は、図６に示すような温度条件で行うことが好ましい。
【００７０】
図６に示すように、焼成処理は、温度を上昇させる第１昇温工程４０１と、第１昇温工程４０１の目標温度をほぼ一定に維持してバインダーＣ等を除去するバインダー除去工程４０２と、再び温度を上昇させる第２昇温工程４０３と、第２昇温工程の目標温度をほぼ一定維持して金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を焼成する焼成工程４０４と、冷却工程４０５と、を有している。
【００７１】
−第１昇温工程４０１−
まず、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２が配置されたセラミックス焼結体基板２１１をチャンバー内に配置し、チャンバー内を真空雰囲気（例えば、１．３３×１０−３Ｐａ以下）とする。これにより、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２中のチタン（Ｔｉ）の酸化を防止することができ、良質な第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。この真空雰囲気は、以下のバインダー除去工程４０２、第２昇温工程４０３、焼成工程４０４、冷却工程４０５においても維持される。なお、チャンバー内は、真空雰囲気に替えて、アルゴン（Ａｒ）ガス充填雰囲気等の非酸化雰囲気としてもよい。アルゴンガス充填雰囲気としても、真空雰囲気と同様に良質な第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。
【００７２】
次に、チャンバー内の温度を上昇させ、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を加熱する。本工程での目標温度（ピーク温度）Ｔ１は、第１粒子Ａの融点よりも低く、かつ、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２中のバインダーＣ、有機溶剤、水分等を蒸発・除去することのできる温度である。このような目標温度Ｔ１としては、特に限定されず、バインダーＣの種類や第１粒子Ａの融点によっても異なるが、例えば、３５０℃以上４５０℃以下程度であるのが好ましい。
【００７３】
また、本工程での１時間あたりの温度上昇量（昇温レート：℃／ｈ）としては、特に限定されないが、例えば、１５０℃／ｈ以上２５０℃／ｈ以下程度であることが好ましく、２００℃／ｈ程度であることがより好ましい。これにより、十分に時間をかけてチャンバー内を昇温することができ、熱が伝わり難い真空中においても、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができる。そのため、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減することができ、次のバインダー除去工程４０２をより正確な温度条件で行うことができる。その結果、バインダー除去工程４０２において、より確実に、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２からバインダーＣ等を除去することができる。なお、昇温レートが上記下限値未満であると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができないおそれがある。反対に、昇温レートが上記下限値を超えると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減するという上記効果の向上をほとんど見込めず、本工程の処理時間がただ長くなってしまうだけとなるおそれがある。
【００７４】
−バインダー除去工程４０２−
本工程では、第１昇温工程４０１での目標温度Ｔ１をほぼ一定に維持する。本工程によれは、第１粒子Ａの溶融を防ぎつつ、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２から第１、第２粒子Ａ、Ｂ以外の材料（すなわち、バインダーＣ、有機溶剤、水分等）を除去することができる。これにより、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の焼成（第１粒子Ａの溶融）をより確実に行うことができる。本工程の保持時間としては、特に限定されず、バインダーＣの量等によっても異なるが、例えば、３０分以上２時間以下程度であることが好ましく、３０分以上１時間以下程度であることがより好ましい。これにより、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２からバインダーＣ等を効果的に除去することができる。なお、保持時間が上記下限値未満でると、バインダーＣの含有量によっては、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２からバインダーＣ等を十分に除去することができず、後の焼成工程４０４までバインダーＣ等が残存し、この残存したバインダーＣ等が第１粒子Ａの溶融を阻害するおそれがある。反対に、保持時間が上記上限値を超えると、バインダーＣの含有量によっては、本工程が過度に長くなるだけで、それ以上のバインダーＣ等の除去効果の向上を見込めず、さらには、焼成処理全体の長時間化を招くことによって、セラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージが大きくなるおそれがある。
【００７５】
なお、本実施形態のバインダー除去工程４０２では、第１昇温工程４０１での目標温度Ｔ１をほぼ一定に保っているが、これに限定されず、第１、第２昇温工程４０１、４０３での昇温レート（単位時間当たりの温度上昇量）よりも低ければ、昇温させてもよいし、反対に、降温させてもよい。ただし、降温させると、後の第２昇温工程４０３で上昇させなければならない温度が大きくなるため、昇温させるか、本実施形態のようにほぼ一定に維持するかのいずれかが好ましい。また、昇温させる場合には、その昇温レートとしては、特に限定されないが、５℃／ｈ以上５０℃／ｈ以下程度であることが好ましい。これにより、バインダー除去工程中に、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２が過度に加熱されてしまうことを低減することができ、例えば、意図しない第１粒子Ａの溶融等を効果的に防止することができる。
【００７６】
−第２昇温工程４０３−
本工程では、バインダー除去工程４０２を終えた後、再びチャンバー内の温度を上昇させ、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を加熱する。第２昇温工程４０３での目標温度（ピーク温度）Ｔ２は、第１粒子Ａの融点よりも高く、第２粒子Ｂの融点よりも低い温度である。これにより、第２粒子Ｂの溶融を防止しつつ、第１粒子Ａを溶融させることができる。また、目標温度Ｔ２は、セラミックス焼結体基板２１１の焼成温度よりも低いことが好ましい。これにより、セラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージを低減でき、信頼性の高いベース基板２１０が得られる。このような目標温度Ｔ２としては、特に限定されず、第１、第２粒子Ａ、Ｂの融点によっても異なるが、例えば、８００℃以上１０００℃以下程度であるのが好ましい。
【００７７】
また、本工程での１時間あたりの温度上昇量（昇温レート：℃／ｈ）としては、特に限定されないが、例えば、１５０℃／ｈ以上２５０℃／ｈ以下であることが好ましく、２００℃／ｈ程度であることがより好ましい。このように十分に時間をかけてチャンバー内を昇温することで、熱が伝わり難い真空中においても、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができる。そのため、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減することができ、より正確な温度条件で次の焼成工程４０４を行うことができる。その結果、第１、第２活性金属層２７０、２８０をより確実に形成することができ、かつ、形成された第１、第２活性金属層２７０、２８０がより良質なものとなる。なお、昇温レートが上記下限値未満であると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができないおそれがある。反対に、昇温レートが上記下限値を超えると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減するという上記効果の向上をほとんど見込めず、本工程の処理時間がただ長くなってしまうだけとなるおそれがある。
【００７８】
−焼成工程４０４−
本工程では、第２昇温工程４０３での目標温度Ｔ２をほぼ一定に維持する。図５（ｃ）に示すように、本工程によれは、第１粒子Ａを溶融させることで、第１、第２活性金属層２７０、２８０および第１、第２金属配線２５０、２６０を形成することができる。
【００７９】
具体的に説明すると、本工程によって、第１粒子Ａが溶融し、第１粒子Ａ中に存在していたチタン（Ｔｉ）がセラミックス焼結体基板２１１のセラミックス成分と反応し、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２とセラミックス焼結体基板２１１との界面に、第１、第２活性金属層２７０、２８０が形成される。さらに、これとともに、第１粒子Ａ中に存在していた銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）が流動して第２粒子Ｂ間に浸透し、これにより、第１、第２活性金属層２７０、２８０上に第１、第２金属配線２５０、２６０が形成される。
【００８０】
このように、第１、第２金属配線２５０、２６０とセラミックス焼結体基板２１１との間に第１、第２活性金属層２７０、２８０が形成されることで、第１、第２金属配線２５０、２６０とセラミックス焼結体基板２１１との密着性が向上し、気密性および機械的強度に優れたベース基板２１０が得られる。また、本工程では、第２粒子Ｂを実質的に溶融させずに、第１粒子Ａのみを溶融させているため、第２粒子Ｂによって、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の濡れ広がりや垂れ流れ等を効果的に抑制できる。そのため、配線形状保持性が向上し、設計形状により近く、電気的特性にも優れる第１、第２金属配線２５０、２６０を形成することができる。そのため、信頼性の高い第１、第２金属配線２５０、２６０が得られる。また、例えば、第２粒子Ｂを溶融させる場合と比較して本工程の温度を低く抑えることができるので、セラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージを低減することができる。
【００８１】
本工程の保持時間としては、特に限定されず、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の体積等によっても異なるが、例えば、１０分以上１時間以下程度であることが好ましく、３０分程度であることがより好ましい。これにより、第１粒子Ａを十分に溶融させることができ、より確実に、第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することができる。なお、保持時間が上記下限値未満でると、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の体積（第１粒子Ａの含有量）等によっては、第１粒子Ａを十分に溶融させることができず、第１、第２活性金属層２７０、２８０を十分に形成することができないおそれがある。反対に、保持時間が上記上限値を超えると、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の体積（第１粒子Ａの含有量）等によっては、本工程が過度に長くなるだけで、セラミックス焼結体基板２１１への熱ダメージが大きくなるおそれがある。
【００８２】
なお、本実施形態の焼成工程４０４では、目標温度Ｔ２をほぼ一定に保っているが、第１粒子Ａの融点よりも高く、第２粒子Ｂの融点よりも低い温度を維持している限り、これに限定されず、昇温させてもよいし、反対に、降温させてもよい。また、昇温と降温とを交互に繰り返してもよい。
【００８３】
−冷却工程４０５−
本工程では、目標温度Ｔ２から温度を徐々に低くしていき、セラミックス焼結体基板２１１、第１、第２活性金属層２７０、２８０および第１、第２金属配線２５０、２６０を例えば、常温まで冷却する。これにより、ベース基板２１０が得られる。本工程での１時間あたりの温度降下量（降温レート：℃／ｈ）としては、特に限定されないが、例えば、１０℃／ｈ以上１００℃／ｈ以下であることが好ましく、４０℃／ｈ以上６０℃／ｈ以下であることがより好ましい。このように十分に時間をかけて冷却することによって、セラミックス焼結体基板２１１、第１、第２活性金属層２７０、２８０、第１、第２金属配線２５０、２６０間の熱膨張率の差から、セラミックス焼結体基板２１１にクラック等が発生してしまうことを効果的に低減することができる。そのため、気密性や機械的強度に優れたベース基板２１０が得られる。
【００８４】
以上のようなベース基板２１０の製造方法によれば、第１、第２金属配線２５０、２６０とセラミックス焼結体基板２１１との密着性に優れ、さらには、第１、第２金属配線２５０、２６０の形状保持性、電気的特性に優れたベース基板２１０が得られる。また、セラミックス焼結体基板２１１へのクラックの発生を低減することができるので、機械的強度の低下を防止することができるとともに、ベース基板２１０の歩留まりを向上させることができる。
【００８５】
３．電子機器
次に、電子デバイス１００を備えた電子機器について説明する。
【００８６】
図７は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００８７】
図８は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００にはフィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００８８】
図９は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００８９】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００９０】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００９１】
なお、電子デバイスを備える電子機器は、図７のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図８の携帯電話機、図９のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。
【００９２】
４．移動体
次に、電子デバイス１００を備えた移動体について説明する。
【００９３】
図１０は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。自動車１５００には、電子デバイス１００が搭載されている。電子デバイス１００は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【００９４】
以上、本発明の配線基板、配線基板の製造方法、電子デバイス、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【００９５】
また、前述した実施形態では、セラミックス焼結体基板に設けられている凹部として貫通孔が形成されている構成について説明したが、貫通孔でなく有底の凹部であってもよい。すなわち、上面または下面に開口を有する有底の凹部であってもよい。
【実施例】
【００９６】
１．ベース基板（配線基板）の製造
（実施例１）
−セラミックス焼結体基板の製造−
まず、単層のセラミックスグリーンシートを用意した。セラミックスグリーンシートは、酸化アルミニウム（アルミナ）を主材料とし、酸化アルミニウムとバインダーを８９：１９（ｗ％）の割合で混合したものをシート状に成形したものを用いた。また、セラミックスグリーンシートのサイズは、（長さ×幅×厚さ）が（６０ｍｍ×５３ｍｍ×０．２ｍｍ）であった。このセラミックスグレーンシートに直径が２５０μｍの貫通孔を形成した。そして、このセラミックスグリーンシートを焼成処理することで、セラミックス焼結体基板を得た。焼成処理は、まず、チャンバー（ネムス株式会社製：ＥＤ４０×４０×４０）内にセラミックスグリーンシートを配置し、水素ガス雰囲気中で２００℃／ｈの昇温レートで昇温し、１５００℃で３０分焼成することで行った。
【００９７】
−金属ペーストの製造−
第１粒子として、Ｔｉ−Ａｇ−Ｃｕ合金（第１合金）からなる合金粉末（平均粒径ｄ５０＝３０μｍ：株式会社ナイス製、Ｖ１００８Ｔ）を用意した。第１合金中のＴｉの含有量が２重量％であり、Ａｇの含有量が６８重量％であり、Ｃｕの含有量が３０重量％である。また、第２粒子として、Ｗ−Ｎｉ合金（第２合金）からなる合金粉末（平均粒径ｄ５０＝３μｍ：エプソンアトミックス株式会社製）を用意した。第２合金中のＷの含有量が９８重量％であり、Ｎｉの含有量が２重量％である。そして、第１粒子と第２粒子とを重量比で５０：５０の割合となるように混合して金属混合物を得、さらに、この金属混合物に有機ビヒクルを混合することで金属ペーストを得た。なお、有機ビヒクルとしては、水素化精製軽質留出の混合物を用い、金属ペースト中の金属混合物の含有量を２０重量％とした。
【００９８】
−金属ペーストの塗布−
次に、メタルマスクを使用したスクリーン印刷法を用いて、セラミックス焼結体基板の貫通孔内に金属ペーストを充填した。次に、メタルマスクを使用したスクリーン印刷法を用いて、セラミックス焼結体基板の上面および下面にそれぞれ所定形状の金属ペーストを印刷した。これにより、印刷済みのセラミックス焼結体基板を得た。
【００９９】
−焼成処理−
次に、印刷済みのセラミックス焼結体基板をチャンバー内に配置し、チャンバー内を１．３３×１０−３Ｐａ以下の真空雰囲気とした。次に、２００℃／ｈの昇温レートでチャンバー内の温度（印刷済みセラミックス焼結体基板の温度）を４００℃まで上昇させ、４００℃を１時間保持した。次に、２００℃／ｈの昇温レートでチャンバー内の温度（印刷済みセラミックス焼結体基板の温度）を９００℃まで上昇させ、９００℃を１時間保持した。次に、５０℃／ｈの降温レートでチャンバー内の温度（印刷済みセラミックス焼結体基板の温度）を常温まで降下させた。これにより、金属ペーストを焼成し、セラミックス焼結体基板との界面に活性金属層を形成するともに、活性金属層上に金属配線を形成した。
以上より、ベース基板を得た。
【０１００】
（実施例２〜１６）
第１合金中のＴｉの含有量および金属混合物中の第１粒子と第２粒子の重量比を図１１に示す表１のようにした以外は、前述した実施例１と同様にしてベース基板を得た。
【０１０１】
２．評価
実施形態１〜１６のベース基板について、以下の評価を行った。図１１に示す表１にそれぞれの評価結果を示す。
【０１０２】
−金属配線・活性金属層の接着性−
形成された金属配線や活性金属層がセラミックス焼結体基板から剥がれていないか、または、金属配線や活性金属層にクラック等の損傷が発生していないかを評価した。本評価は、各実施例１〜１６のベース基板をそれぞれ１０個製造し、剥がれやクラックが発生しているベース基板の数で評価した。剥がれやクラックが発生しているベース基板が０個である実施例を「〇」、１個または２個である実施例を「△」、３個以上である実施例を「×」とした。
【０１０３】
−貫通孔内への充填性−
形成された金属配線が貫通孔内に密に充填されているかを評価した。本評価は、貫通孔（ビア）の断面をＳＥＭ観察し、貫通孔の内周面と活性金属層との間に隙間が形成されているか否かを判断することで行った。また、本評価は、各実施例１〜１６のベース基板をそれぞれ１００個製造し、隙間が発生しているベース基板の数で評価した。隙間が発生しているベース基板が０個である実施例を「〇」、１個または２個である実施例を「△」、３個以上である実施例を「×」とした。
【０１０４】
−配線形状保持性−
形成された金属配線が焼成前の形状を保っているかを評価した。本評価は、電子顕微鏡を用いて金属配線を観察し、焼成前と焼成後での配線幅（面積）の変化に基づいて評価した。焼成前後の配線幅の変化率が５％以下であるものを「〇」とし、変化率が５％を超えたものを「×」とした。なお、各実施例１〜１６の評価は、１０個のベース基板の平均値で評価している。
【０１０５】
−電気導電性−
形成された金属配線が優れた導電性を有しているかを評価した。本評価は、各実施形態１〜１６のベース基板の金属配線を長さ３ｍｍ、厚さ０．００５ｍｍに揃え、この金属配線の導通抵抗を計測することによって評価した。そして、導通抵抗が２Ω未満であった場合を「〇」とし、２Ω以上であった場合を「×」とした。各実施例１〜１６の評価は、１０個のベース基板の平均値で評価している。
【０１０６】
−気密性−
製造されたベース基板の気密性を評価した。本評価は、セラミックス焼結体基板の一方の面にアルコールを滴下し、滴下したアルコールがビア（貫通孔）を介して他方の面に滲み出すか否かで評価した。また、本評価は、各実施例１〜１６のベース基板をそれぞれ１０個製造し、滲み出しが発生した配線基板の数で評価した。滲み出しが発生したベース基板が０個である実施例を「〇」、１個または２個である実施例を「△」、３個以上である実施例を「×」とした。
【０１０７】
−活性金属層の有無−
ベース基板に活性金属層が形成されているか否かをＳＥＭ観察によって評価した。また、本評価は、各実施例１〜１６のベース基板をそれぞれ１０個製造し、活性金属層が形成されていないベース基板の数で評価した。活性金属層が形成されていないベース基板が０個である実施例を「〇」、１個または２個である実施例を「△」、３個以上である実施例を「×」とした。なお、代表して、実施例７のベース基板の断面を写したＳＥＭ写真を図１２に示し、各層に含まれる金属（アルミニウム、チタン、タングステン、銅、銀）の含有量を図１３に示す。
【０１０８】
３．評価結果
図１１に示す表１に示すように、第１粒子と第２粒子との重量比が５０：５０〜７０：３０である実施例５〜１２のベース基板の方が、第１粒子と第２粒子との重量比が３５：６５および８５：１５の実施例１〜４、１３〜１６に比べて、全体的に優れた評価となっていることが分かる。また、実施例５〜１２の中でも、さらに、第１粒子と第２粒子の総量に対するＴｉ含有量が３．５〜７．７重量％である実施例６、７、１０、１１の評価が優れていることが分かる。
【符号の説明】
【０１０９】
１００……電子デバイス  ２００……パッケージ  ２１０……ベース基板  ２１１……セラミックス焼結体基板  ２１３、２１５……貫通孔  ２３０……リッド  ２３１……本体  ２３３……フランジ  ２４０……メタライズ層  ２５０……第１金属配線  ２５１……ビア  ２５３……内部端子  ２５５……実装端子  ２６０……第２金属配線  ２６１……ビア  ２６３……内部端子  ２６５……実装端子  ２７０……第１活性金属層  ２８０……第２活性金属層  ２９１、２９２……導電性接着剤  ３００……振動素子  ３１０……圧電基板  ３２０……励振電極  ３２１……電極部  ３２２……ボンディングパッド  ３２３……配線  ３３０……励振電極  ３３１……電極部  ３３２……ボンディングパッド  ３３３……配線  ４０１……第１昇温工程  ４０２……バインダー除去工程  ４０３……第２昇温工程  ４０４……焼成工程  ４０５……冷却工程  １１００……パーソナルコンピューター  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １１０８……表示部  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １２０８……表示部  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッターボタン  １３０８……メモリー  １３１０……表示部  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……入出力端子  １４３０……テレビモニター  １４４０……パーソナルコンピューター  １５００……自動車  Ａ……第１粒子  Ｂ……第２粒子  Ｃ……バインダー  Ｓ……収納空間  Ｔ１、Ｔ２……目標温度  Ｘ……金属ペースト  Ｘ１、Ｘ２……金属ペースト層
【図１】
2015149318.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月16日(2015.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
前記基板の表面と前記凹部内とに繋がって配置されている金属配線と、
前記金属配線と前記基板との間に配置され、前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属を含んでいる活性金属層と、
を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属層は、前記活性金属と前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分とが反応して形成された層である請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記活性金属層は、前記活性金属として、周期律表の第４属に属する金属を含んでいる請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記活性金属層は、前記活性金属として、チタンを含んでいる請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記金属配線は、周期律表の第６属に属する金属、銀および銅を含んでいる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記金属配線は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいる請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
前記凹部は、前記基板の一方の主面と他方の主面とを貫通する貫通孔である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項８】
表面に開口を有する凹部を備えている基板と、
周期律表の第４属に属し前記基板に含まれる成分に対して活性な活性金属、銀および銅を含む合金からなる第１粒子と、周期律表の第６属に属する金属または前記第６属に属する金属を含む合金からなる第２粒子との混合物と、を用意する工程と、
前記混合物を前記基板の表面と前記凹部内とに繋げて配置する工程と、
前記基板に配置された前記混合物を焼成して金属配線を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記基板は、セラミックス基板であり、
前記活性金属は、前記セラミックス基板に含まれるセラミックス成分に対して活性である請求項８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記金属配線を形成する工程では、
前記混合物の焼成温度は、前記セラミックス基板の焼成温度よりも低い請求項９に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１粒子は、前記活性金属として、チタンを含んでいる請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第２粒子は、前記第６属に属する金属として、タングステンを含んでいる請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第２粒子は、前記第６属に属する金属およびニッケルを含む合金である請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１４】
前記混合物中の前記第１粒子および前記第２粒子の総重量に対する前記第１粒子の含有量は、３５重量％以上８５重量％以下である請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の配線基板と、
前記配線基板に搭載されている電子部品と、を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
請求項１５に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
例えば、配線基板（回路基板）の製造方法として、特許文献１に記載の製造方法が知られている。すなわち、まず、スルーホールを有するセラミックス焼結体基板を用意する。次に、印刷法を用いて、水素化チタン粉末と、銅粉末と、を含む第１金属ペーストをスルーホール内に充填し、１００℃程度で熱乾燥することで第１金属ペースト層を形成する。次に、水素化チタン粉末と、銅粉末と、銀粉末と、を含む第２金属ペーストをセラミックス焼結体基板の表面に印刷し、１００℃程度で熱乾燥することで第２金属ペースト層を形成する。次に、銀−銅合金粉末を含む第３金属ペーストを第２金属ペースト層上に印刷し、１００℃程度で熱乾燥することで第３金属ペースト層を形成する。次に、９００℃程度で第１〜第３金属ペースト層を焼成し、スルーホール内に導電性ビアを形成するとともに、基板表面に表面導電層を形成する。これにより、配線基板が得られる。このような製造方法によれば、セラミックス焼結体基板と導電性ビアおよび表面導電層との間に活性層が形成され、これにより、セラミックス焼結体基板と導電性ビアおよび表面導電層との密着性が向上するという効果が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
［適用例７］
本適用例の配線基板では、前記凹部は、前記基板の一方の主面と他方の主面とを貫通する貫通孔であることが好ましい。
これにより、凹部に配置されている金属配線をビアとして用いることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ここで、第１、第２活性金属層２７０、２８０とは、第１、第２活性金属層２７０、２８０に含まれる活性金属とセラミックス焼結体基板２１１に含まれるセラミックス成分とが反応し、セラミックス焼結体基板２１１との界面に形成された層を言う。このような第１、第２活性金属層２７０、２８０を形成することで、セラミックス焼結体基板２１１と第１、第２金属配線２５０、２６０との密着性が向上する。よって、セラミックスとの密着性が弱い銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）を前述したように第１、第２金属配線２５０、２６０の材料として用いた場合であっても、ビア２５１、２６１の密着力を確保することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
また、本工程での１時間あたりの温度上昇量（昇温レート：℃／ｈ）としては、特に限定されないが、例えば、１５０℃／ｈ以上２５０℃／ｈ以下程度であることが好ましく、２００℃／ｈ程度であることがより好ましい。これにより、十分に時間をかけてチャンバー内を昇温することができ、熱が伝わり難い真空中においても、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができる。そのため、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減することができ、次のバインダー除去工程４０２をより正確な温度条件で行うことができる。その結果、バインダー除去工程４０２において、より確実に、金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２からバインダーＣ等を除去することができる。なお、昇温レートが上記下限値未満であると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができないおそれがある。反対に、昇温レートが上記上限値を超えると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減するという上記効果の向上をほとんど見込めず、本工程の処理時間がただ長くなってしまうだけとなるおそれがある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
また、本工程での１時間あたりの温度上昇量（昇温レート：℃／ｈ）としては、特に限定されないが、例えば、１５０℃／ｈ以上２５０℃／ｈ以下であることが好ましく、２００℃／ｈ程度であることがより好ましい。このように十分に時間をかけてチャンバー内を昇温することで、熱が伝わり難い真空中においても、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができる。そのため、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減することができ、より正確な温度条件で次の焼成工程４０４を行うことができる。その結果、第１、第２活性金属層２７０、２８０をより確実に形成することができ、かつ、形成された第１、第２活性金属層２７０、２８０がより良質なものとなる。なお、昇温レートが上記下限値未満であると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、十分に金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２を昇温することができないおそれがある。反対に、昇温レートが上記上限値を超えると、チャンバーの大きさや雰囲気環境によっては、チャンバー内の設定温度と実際の金属ペースト層Ｘ１、Ｘ２の温度との乖離を低減するという上記効果の向上をほとんど見込めず、本工程の処理時間がただ長くなってしまうだけとなるおそれがある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
２．評価
実施例１〜１６のベース基板について、以下の評価を行った。図１１に示す表１にそれぞれの評価結果を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
−電気導電性−
形成された金属配線が優れた導電性を有しているかを評価した。本評価は、各実施例１〜１６のベース基板の金属配線を長さ３ｍｍ、厚さ０．００５ｍｍに揃え、この金属配線の導通抵抗を計測することによって評価した。そして、導通抵抗が２Ω未満であった場合を「〇」とし、２Ω以上であった場合を「×」とした。各実施例１〜１６の評価は、１０個のベース基板の平均値で評価している。