(57)【要約】【課題】配線層の表面に、直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤを強固に被着させることができない。【解決手段】電気絶縁材料から成る基板１と、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔの少なくとも１種より成り、前記基板１に同時焼成により形成され、かつ直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤ５が接合される領域を有する配線層２と、前記配線層２の少なくともボンディングワイヤ５が接合される領域に被着され、厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層６と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層７と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層８とから成る被覆層９とで形成された配線基板４。【選択図】　図１
2004087830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁材料から成る基板と、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔの少なくとも１種より成り、前記基板に同時焼成により形成され、かつ直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤが接続される領域を有する配線層と、前記配線層の少なくともボンディングワイヤが接続される領域に被着され、厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層とから成る被覆層とで形成された配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板に関し、より詳細には大きな電流の流れを許容する直径の大きなボンディングワイヤが配線層に接続される配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板は酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、表面に電子部品搭載部を有する基板と、該基板に形成されたタングステン、モリブデン等の高融点金属材料から成る配線層とで構成されており、基板の搭載部に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品を搭載するとともに各電子部品の電極を配線層にボンディングワイヤを介して電気的に接続するようになっている。
【０００３】
かかる配線基板は、配線層の一部を外部電気回路基板の配線導体に錫−鉛半田等の低融点ろう材を介し接続することによって外部電気回路基板上に実装され、同時に配線基板に搭載されている電子部品の各電極が所定の外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【０００４】
なお、前記電子部品の各電極を配線層に接続するボンディングワイヤの材料としては、一般にアルミニウム、金が使用されており、特に大電流を流すためにボンディングワイヤの径を大きくする必要があるような場合には経済性を重視してアルミニウム製のボンディングワイヤが多用され、また、ボンディング速度を重視するような場合には金製のボンディングワイヤが多用されている。
【０００５】
また前記配線層と電子部品の電極とのボンディングワイヤを介しての接続は、一般に超音波ボンダーを使用することによって行われており、具体的には配線層の表面にボンディングワイヤの一端を当接摺動させ、ボンディングワイヤと配線層表面との間に摩擦エネルギーを発生させるとともに該摩擦エネルギーでボンディングワイヤと配線層表面部分との間に金属拡散を行わせることによってボンディングワイヤは配線層に接続される。
【０００６】
この場合、従来のボンディングワイヤの直径は約３０μｍ程度であり、ボンディングワイヤは配線層の表面に対して約３０ｇｆ〜５０ｇｆ（０．２９４Ｎ〜０．４９Ｎ）の荷重で押し付けられ、摺動により摩擦エネルギーが効率よく発生するようにされている。
【０００７】
更に前記配線基板の配線層は、通常、その表面に平均の厚さが約３μｍのＮｉ層および平均の厚さが約１．５μｍ強のＡｕ層から成る被覆層がめっき法等により順次被着されており、超音波ボンダーを使用してのボンディングワイヤの接続性を良好としている。
【０００８】
しかしながら、この従来の配線基板においては、タングステンやモリブデン等で形成されている配線層の電気抵抗値が高く、配線層を伝わる電気信号に電圧降下を招来させて配線層に接続されている半導体素子等の電子部品に電気信号を正確に入出力させることができないという欠点があった。特に配線層を伝わる電気信号の電流値が大きくなるほど、この欠点が顕著となる。
【０００９】
そこで上記欠点を解消するために、配線層をＣｕ（銅）やＡｇ（銀）、Ａｕ（金）等の電気抵抗値が低い金属材料で形成した配線基板が提案されている。
【００１０】
かかる配線基板によれば、配線層が電気抵抗値の低いＣｕやＡｇ、Ａｕ等で形成されていることから配線層に電気信号を伝搬させた場合、配線層で電気信号に大きな電圧降下を招来することはなく電子部品に電気信号を正確に伝えることが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、配線基板はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）用の基板等、約５Ａ以上という大電流の電気信号を流す必要のある用途での使用が増加しつつあり、この場合、配線基板上に搭載されている電子部品に大電流を流すために配線層と電子部品とを接続させるボンディングワイヤの直径を１００μｍ以上と非常に大きくする必要があり、このような直径の大きなボンディングワイヤを超音波ボンダーにより配線層に接続させようとすると、配線層と基板との間で亀裂やハガレ等の不具合が発生するという欠点が新たに発生するようになってきた。
【００１２】
このような配線層と基板との間で亀裂やハガレ等の不具合が発生する原因としては、直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤを配線層に接続する場合、ボンディングワイヤと配線層との間に大きな摩擦エネルギーを発生させる必要があり、この大きな摩擦エネルギーを発生させるためにボンディングワイヤを配線層表面に対して約９０ｇｆ〜６００ｇｆ（０．８８２Ｎ〜５．８８Ｎ）という非常に大きな荷重をかけなければならず、この大きな荷重が配線層と基板との界面に作用すること、ボンディングワイヤと配線層との摺動にともなって発生する大きな機械的応力が配線層と基板との界面に作用すること、配線層の表面を被覆するＮｉ層の厚さが平均で約３μｍ程度と比較的薄く機械的な応力を吸収する作用が小さいため前記荷重やボンディングワイヤと配線層との摺動にともなって発生する機械的応力がＮｉ層で吸収・緩和されずそのまま配線層と基板との界面に作用すること等が原因であると考えられる。
【００１３】
また、配線層の表面を被覆するＡｕ層の厚さが平均で約１．５μｍ強と厚いため配線層に直径が１００μｍ以上という大きな径のアルミニウム製のボンディングワイヤを接続させる際、Ａｕ層とボンディングワイヤとの接合部分またはその周辺に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成され、その結果、ボンディングワイヤ等に外力が印加されるとボンディングワイヤが配線層より容易に外れ、電子部品と配線層との電気的接続の信頼性が低いものとなる欠点も誘発してしまう。
【００１４】
本発明は、上記諸欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、配線層に直径が１００μｍ以上と大きな径のボンディングワイヤを、配線層と基板との間に亀裂やハガレ等の不具合が発生することなく、強固に接続させることができる配線基板を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、電気絶縁材料から成る基板と、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔの少なくとも１種より成り、前記基板に同時焼成により形成され、かつ直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤが接合される領域を有する配線層と、前記配線層の少なくともボンディングワイヤが接合される領域に被着され、厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層とから成る被覆層とで形成されたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の配線基板によれば、配線層がＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）の少なくとも１種より成り、低電気抵抗であることから配線層に電気信号を伝搬させた際、配線層で電気信号に大きな電圧降下を招来することはなく電気信号を正確に伝えることができる。
【００１７】
また本発明の配線基板によれば、前記配線層のボンディングワイヤが接続される領域に厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層とから成る被覆層を被着させ、Ｎｉ層の厚さを４μｍ乃至１３μｍと厚くしたことから配線層に直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤを接続させる場合、ボンディングワイヤを配線層表面に押し付ける荷重、ボンディングワイヤと配線層との摺動にともなって発生する機械的応力はＮｉ層で吸収・緩和されて小さくなり、その結果、配線層と基板との界面に大きな力が作用することはなく、配線層と基板との間で亀裂やハガレ等の不具合が発生するのを有効に防止して配線層を基板に強固に接合させておくことができる。
【００１８】
更に本発明の配線基板によれば、Ｎｉ層とＡｕ層との間にＮｉ層、Ａｕ層に対し接合強度が強いＰｄ層を介在させ、かつこのＰｄ層にＮｉ層の酸化を防止するとともにボンディングワイヤの接続性を補助する作用をさせることからＡｕ層の厚さを０．０５μｍ乃至０．３μｍと薄くすることができ、その結果、配線層に直径が１００μｍ以上という大きな径のアルミニウム製のボンディングワイヤを接続させる際、Ａｕ層とボンディングワイヤとの接合部分またはその周辺に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成されることはなく、これによってボンディングワイヤ等に外力が印加されてもボンディングワイヤが配線層より容易に外れることはなく、電子部品と配線層との電気的接続の信頼性を高いものとなすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の配線基板をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）基板等の半導体素子搭載用の基板に適用した場合の一実施例を示し、１は基板、２は配線層である。この基板１と配線層２とで半導体素子３を搭載するための配線基板４が形成される。
【００２０】
前記配線基板４の基板１は半導体素子３を支持する支持部材として作用し、上面の略中央部に半導体素子３がガラス、ろう材、樹脂等の接着材を介して取着固定される。
【００２１】
前記基板１は、ガラスセラミック焼結体や結晶性ガラス、マンガン化合物を添加すること等により１２００℃の低温焼成を可能とした酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、ガラスセラミック焼結体から成る場合であれば、酸化珪素、酸化ホウ素、酸化カルシウム等のガラス粉末と、酸化アルミニウム、ムライト等のセラミック粉末とから成るガラスセラミック原料粉末に適当な有機バインダ、溶剤等を添加混合して泥漿物を作るとともに該泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってガラスセラミックグリーンシート（ガラスセラミック生シート）と成し、しかる後、前記ガラスセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに必要に応じてこれを複数枚積層し、約９００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２２】
また前記基板１はその上面で半導体素子３が搭載実装される領域周辺から下面にかけて複数の配線層２が形成してあり、該配線層２の基板１上面に露出する部位には半導体素子３の電極がボンディングワイヤ５を介して接続され、また基板１の下面に導出する部位は外部の電気回路基板に半田等の導電性接続材を介して接続される。
【００２３】
前記配線層２は半導体素子３の各電極を外部電気回路に接続するための導電路として作用し、半導体素子３の各電極をボンディングワイヤ５を介し配線層２に接続することによって半導体素子３の各電極は配線層２を介して外部電気回路に接続されることとなる。
【００２４】
前記配線層２は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔの少なくとも１種より成り、このようなＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等からなる配線層２は電気抵抗値が小さいことから配線層２に電気信号を伝搬させた場合、配線層２で電気信号に大きな電圧降下を招来することはなく半導体素子３に電気信号を正確に伝えることが可能となる。
【００２５】
前記配線層２は、例えば、Ａｇから成る場合であれば、Ａｇ粉末に適当な有機バインダ及び溶剤を添加混合して金属ペーストを作成し、この金属ペーストを基板１となるガラスセラミックグリーンシートの表面に所定パターンに印刷塗布することによって基板１の上面から下面にかけて所定パターンに形成される。
【００２６】
また前記配線層２は、基板１の上面に露出する領域に半導体素子３の電極が、直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤ５を介して接続され、これによって半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ５を介して配線層２に電気的に接続されることとなる。
【００２７】
前記ボンディングワイヤ５はその直径が１００μｍ以上と大きいことからボンディングワイヤ５を介して配線層２から半導体素子３に約５Ａ以上という大電流の電気信号を流した場合、大電流の電気信号は何ら支障をきたすことなく半導体素子３に伝搬させることができる。
【００２８】
前記ボンディングワイヤ５はその直径が１００μｍ未満となると大電流の電気信号を伝搬させることが困難となる。従って、前記ボンディングワイヤ５はその直径が１００μｍ以上に特定される。
【００２９】
なお、前記配線層２へのボンディングワイヤ５の接続は、配線層２の表面にボンディングワイヤ５の一端を約９０ｇｆ〜６００ｇｆ（０．８８２Ｎ〜５．８８Ｎ）という大きな荷重で押し付けて摺動させ、ボンディングワイヤ５と配線層２表面との間に摩擦エネルギーを発生させるとともに該摩擦エネルギーでボンディングワイヤ５と配線層２表面部分との間に金属拡散を行わせることによって行われる。
【００３０】
また前記配線層２は更に少なくともボンディングワイヤ５が接続される領域に、図２に示す如く、厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層６と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層７と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層８とから成る被覆層９が被着されており、該被覆層９は配線層２の酸化等を有効に防止するとともにボンディングワイヤ５を配線層２に強固に接続させる作用を為す。
【００３１】
前記Ｎｉ層６は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔの少なくとも１種より成る配線層２と後述するＰｄ層７との密着性、被着強度がともに良好であり、Ｐｄ層７を配線層２に強固に被着させる下地層として作用するとともに応力を吸収・緩和させる作用をなし、無電解法または電解法等のめっき法やスパッタリング法等により形成され、例えば、無電解めっき法による場合であれば、次亜リン酸ナトリウム等のリン系還元剤やジメチルアミンボラン等のホウ素系の還元剤を用いる無電解Ｎｉめっき液中に配線層２を所定時間浸漬することにより形成される。
【００３２】
前記Ｎｉ層６はその厚みが４μｍ乃至１３μｍと厚いことから配線層２を完全に被覆して配線層２の酸化等を有効に防止することができるとともに配線層２に直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤ５を接続させる場合、ボンディングワイヤ５を配線層２表面に押し付ける荷重、ボンディングワイヤ５と配線層２との摺動にともなって発生する機械的応力はＮｉ層６で吸収・緩和されて極めて小さな値となり、その結果、配線層２と基板１との界面に大きな力が作用することはなく、配線層２と基板１との間で亀裂やハガレ等の不具合が発生するのを有効に防止して配線層２を基板１に強固に接合させておくことが可能となる。
【００３３】
なお、前記Ｎｉ層６は、その厚さが４μｍ未満では、ボンディングワイヤ５を配線層２表面に押し付ける荷重、ボンディングワイヤ５と配線層２との摺動にともなって発生する機械的応力を十分に吸収緩和することができず、配線層２と基板１との界面に亀裂やハガレ等の不具合が生じてしまい、また、１３μｍを超えると、その皮膜内部応力が非常に大きくなりＮｉ層６と配線層２との間や、配線層２と基板１との間での接合強度が劣化し、Ｎｉ層６が配線層２より剥離したり、配線層２が基板１より剥離したりしてしまう。従って、前記Ｎｉ層６は、その厚さが４μｍ乃至１３μｍの範囲に特定される。
【００３４】
また、前記Ｎｉ層６は、その厚さを５μｍ乃至１０μｍの範囲としておくと、ボンディングワイヤ５を配線層２により一層確実、強固に接続させることができるとともにＮｉ層６が配線層２より剥離したり、配線層２が基板１より剥離したりしてしまうのを完全に防止して配線基板としての信頼性をより一層良好となすことができる。従って、前記Ｎｉ層６は、その厚さを５μｍ乃至１０μｍの範囲としておくことがより一層好ましい。
【００３５】
更に前記Ｎｉ層６の表面にはＰｄ層７が被着されており、該Ｐｄ層７はＮｉ層６の酸化腐蝕を防止し、かつＡｕ層８をＮｉ層６に強固に被着させる作用をなすとともにＡｕ層８の厚さを薄くしてもボンディングワイヤ５が強固に接続されるように補助する作用をなす。
【００３６】
前記Ｐｄ層７は、電解法や無電解法等のめっき法により形成することができ、例えば、次亜リン酸ナトリウム等のリン系還元剤やジメチルアミンボラン等のホウ素系の還元剤を用いる無電解Ｐｄめっき液中に、Ｎｉ層６を被着させた配線層２を所定時間浸漬することによって形成される。
【００３７】
前記Ｐｄ層７はまたその厚さが０．０３μｍ未満ではＮｉ層６の酸化腐蝕を効果的に防止することができず、０．３μｍを超えるとめっき皮膜応力により配線層２に対する被覆層９の被着強度を劣化させてしまう。従って、前記Ｐｄ層の厚さは０．０３μｍ乃至０．３μｍの範囲に特定される。
【００３８】
更に前記Ｐｄ層７はその表面にＡｕ層８が被着されており、該Ａｕ層８はＮｉ層６およびＰｄ層７の酸化腐蝕を防止するとともに、ボンディングワイヤ５との間で金属拡散してボンディングワイヤ５を配線層２に強固に接合させる作用をなす。
【００３９】
前記Ａｕ層８は、電解法や無電解法等のめっき法により形成することができ、例えば、無電解法により形成する場合であれば、シアン化金カリウムを主成分とし、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等の錯化剤やｐＨ調整剤等を添加して成る置換型の無電解Ａｕめっき液や、水素化ホウ素カリウムやジメチルアミンボラン等の還元剤を用いる還元型の無電解Ａｕめっき液等の周知の無電解Ａｕめっき液中に、Ｎｉ層６およびＰｄ層７を被着させた配線層２を所定時間浸漬することにより形成される。
【００４０】
前記Ａｕ層８は、その下部にボンディングワイヤ５の接続を補助させるＰｄ層７が配されていることから厚さを０．０５μｍ乃至０．３μｍと薄くすることができ、その結果、配線層２に直径が１００μｍ以上という大きな径のアルミニウム製のボンディングワイヤ５を接続させる際、Ａｕ層８とボンディングワイヤ５との接合部分またはその周辺に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成されることはなく、これによってボンディングワイヤ５等に外力が印加されてもボンディングワイヤ５が配線層２より容易に外れることはなく、半導体素子３と配線層２との電気的接続の信頼性を高いものとなすことができる。
【００４１】
前記Ａｕ層８は、その厚さが０．０５μｍ未満ではＮｉ層６等の酸化腐蝕を効果的に防止することができずＮｉの酸化物が形成されるとこれがＡｕ層８表面に析出して酸化物層を形成しボンディングワイヤ５の接続が弱くなったり、ボンディングワイヤ５とＡｕ層８との間での金属拡散が不十分となってボンディングワイヤ５の接続が弱くなってしまったりし、また０．３μｍを超えるとＡｕ層８とボンディングワイヤ５との接合部分またはその周辺に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成され、その結果、ボンディングワイヤ５等に外力が印加されるとボンディングワイヤ５が配線層２より容易に外れ、半導体素子３と配線層２との電気的接続の信頼性が低いものとなってしまう。従って、前記Ａｕ層８の厚さは０．０５μｍ乃至０．３μｍの範囲に特定される。
【００４２】
かくして上述の配線基板によれば基板１の上面に半導体素子３を搭載固定し、半導体素子３の電極を直径が１００μｍ以上のボンディングワイヤ５を介して配線層２に接続させ、必要に応じて半導体素子３を蓋体や封止樹脂等の封止材（不図示）で封止すればＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）基板等が完成する。
【００４３】
次に本発明の作用効果を下記に示す実験例に基づき説明する。
［実験例］
まず、ガラス粉末、フィラー粉末（セラミック粉末）、さらに有機バインダ、可塑剤、有機溶剤等を混合し、シート状に成形してガラスセラミックグリーンシートを作製する。
【００４４】
ガラス粉末の成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は同一または異なってＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は前記と同じである）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３は前記と同じである）、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等のＳｉＯ２系のものであればよく、この実験例ではＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系のものを用いた。
【００４５】
また、前記フィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル、ムライト、コージェライト）等が挙げられ、この実験例ではＡｌ２Ｏ３を用いている。
【００４６】
上記ガラス粉末とフィラー粉末との混合割合は質量比で４０：６０〜９９：１であるのが好ましい。
【００４７】
また、前記有機バインダとしては、従来からセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられ、この実験例ではアクリル系のものを用いた。
【００４８】
なお、シート状に成形する方法としては、従来周知のドクターブレード法、圧延法、カレンダーロール法、金型ブレス法等の成形方法を用いることができ、上記ガラス粉末、フィラー粉末、有機バインダに必要に応じて所定量の可塑剤、溶剤（有機溶剤、水等）を加えてスラリーを得て、これを上記の成形方法により厚さ約５０〜５００μｍに成形することによって得られる。この実験例では、ドクターブレード法を用いた。
【００４９】
次に、このようにして作製したガラスセラミックグリーンシートの表面にＡｇペーストを印刷スクリーン印刷法により２ｍｍ×２ｍｍの四角形状のテストパターンで印刷するとともに焼成し、試料用の配線基板を作製する。
【００５０】
次に、この試料に対して、次亜リン酸ナトリウム等のリン系還元剤を用いた無電解めっき法によりＮｉ層、Ｐｄ層およびＡｕ層から成る被覆層をテストパターン表面に、表１に示す厚さで被着させ、さらに表１に示す直径の異なる種々のＨｅｒａｅｕ社製のアルミニウムから成るボンディングワイヤをＯｒｔｈｏｄｙｎｅ社製Ｍ３６０Ｃ超音波ボンダーを用いて接続した。
【００５１】
なお、超音波ボンダーを用いての接続条件は、下記の通りである。
・超音波周波数：６０ｋＨｚ
・ボンディング時間：２５−１５０ｍｓ
・ボンディングパワー：１１０−１３０ｓｔｅｐｓ
・ボンディング荷重：４．２７５Ｎ−５．８８Ｎ
・ループ高さ：６−８ｍｍ
・ループ長さ：６−８ｍｍ
そして、次に接続したボンディングワイヤに対して引っ張り試験を行い、ボンディングワイヤの接続強度、および破壊モードを測定した。
【００５２】
なお、ボンディングワイヤの破壊モードは、ボンディングワイヤの途中での破断（ワイヤー切れ）を良とし、テストパターンと基板との間や配線層とＮｉ層との間、Ｎｉ層とＰｄ層との間、Ｐｄ層とＡｕ層との間等に破壊が生じたもの（パッド剥がれ）を不良として判定した。
【００５３】
なお、測定は、各項目について試料数５とし、ボンディングワイヤの接続強度はその算術平均値を記載している。
【００５４】
上記の結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2004087830.tif 000003
【００５６】
表１に示す結果から判るように、Ｎｉ層の厚さが４μｍ未満の場合（試料番号２）にはＮｉ層が応力を吸収緩和することができず配線層と基板との間で亀裂やハガレ等の破壊を生じてしまい、またＰｄ層が０．０３μｍ未満（試料番号２）、Ａｕ層の厚みが０．０５μｍ未満の場合（試料番号３）にはＮｉ層が酸化されてＡｕ層表面にＮｉの酸化物層が形成されたり、ボンディングワイヤとＡｕ層との間での金属拡散が不十分となってボンディングワイヤとＡｕ層とを強固に接続させることができない。またＮｉ層の厚さが１３μｍを超えたり、Ｐｄ層の厚さが０．３μｍを超えたりした場合（試料番号１９．２０．３３．３４．４９）にはＮｉ層やＰｄ層の皮膜内部応力が増大して配線層とＮｉ層との間、Ｎｉ層とＰｄ層との間等で剥離が発生してしまい、さらにＡｕ層の厚みが０．３μｍを超えた場合（試料番号４７．４８）にはＡｕ層とボンディングワイヤの接続部に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成されてボンディングワイヤが配線層より容易に外れてしまう。従って、これらの試料はいずれもボンデイングワイヤの接続強度が０．３９（Ｎ）以下で小さな力でボンディングワイヤが配線層より外れたり、配線層が基板より剥離したりしてしまう。
【００５７】
これに対し、Ｎｉ層の厚さを４μｍ乃至１３μｍ、Ｐｄ層の厚さを０．０３μｍ乃至０．３μｍ、Ａｕ層の厚さを０．０５μｍ乃至０．３μｍとした本発明品はボンデイングワイヤの接続強度が０．６４（Ｎ）以上であり、基板に対する配線層の接合、配線層に対する被覆層の被着、配線層に対するボンディングワイヤの接続を極めて強いものとなすことができる。
【００５８】
なお本発明は上述の実施例、実験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り、例えば、上述の実施例において前記配線層２の外周上端の角（稜線）部分を円弧状に面取りしておくと、この角部分で、配線層２と被覆層９との被着界面に応力が集中し、被覆層９に亀裂等の機械的な破壊が生じることを効果的に防止することができる。従って、前記配線層２は、その外周上端の角（稜線）部分を円弧状に面取りしておくことが好ましい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、配線層がＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）の少なくとも１種より成り、低電気抵抗であることから配線層に電気信号を伝搬させた際、配線層で電気信号に大きな電圧降下を招来することはなく電気信号を正確に伝えることができる。
【００６０】
また本発明の配線基板によれば、前記配線層のボンディングワイヤが接続される領域に厚さが４μｍ乃至１３μｍのＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．０５μｍ乃至０．３μｍのＡｕ層とから成る被覆層を被着させ、Ｎｉ層の厚さを４μｍ乃至１３μｍと厚くしたことから配線層に直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤを接続させる場合、ボンディングワイヤを配線層表面に押し付ける荷重、ボンディングワイヤと配線層との摺動にともなって発生する機械的応力はＮｉ層で吸収・緩和されて小さくなり、その結果、配線層と基板との界面に大きな力が作用することはなく、配線層と基板との間で亀裂やハガレ等の不具合が発生するのを有効に防止して配線層を基板に強固に接合させておくことができる。
【００６１】
更に本発明の配線基板によれば、Ｎｉ層とＡｕ層との間にＮｉ層、Ａｕ層に対し接合強度が強いＰｄ層を介在させ、かつこのＰｄ層にＮｉ層の酸化を防止するとともにボンディング性を補助する作用をさせることからＡｕ層の厚さを０．０５μｍ乃至０．３μｍと薄くすることができ、その結果、配線層に直径が１００μｍ以上という大きな径のアルミニウム製のボンディングワイヤを接続させる際、Ａｕ層とボンディングワイヤとの接合部分またはその周辺に脆弱なアルミニウムと金の金属間化合物が多量に生成されることはなく、これによってボンディングワイヤ等に外力が印加されてもボンディングワイヤが配線層より容易に外れることはなく、電子部品と配線層との電気的接続の信頼性を高いものとなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の配線基板の一実施例の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・基板
２・・・・配線層
３・・・・半導体素子
４・・・・配線基板
５・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・Ｎｉ層
７・・・・Ｐｄ層
８・・・・Ａｕ層
９・・・・被覆層
【図１】
2004087830.tif 000004
【図２】
2004087830.tif 000005