(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、Ｂｉの含有量が０．００５質量％乃至０．０３０質量％のＮｉ層６と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層７と、０．００５μｍ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
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【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、Ｂｉの含有量が０．００５質量％乃至０．０３０質量％のＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．００５μｍ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。
【請求項２】
前記被覆層の硬さがビッカース硬度で２００Ｈｖ以上であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記Ｎｉ層の内部応力が９８Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記Ｎｉ層の粒子の大きさが５μｍ乃至３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項５】
前記Ａｕ層の表面粗さが、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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】
被覆層をめっき法で形成する場合、めっき用の電流を供給するための引き出し線が不要な無電解法による場合が多くなってきており、この場合、配線層を無電解のＮｉやＰｄ，Ａｕ等のめっき液中に所定時間浸漬することによりめっき液中のＮｉ等の金属成分が配線層の表面に被着して被覆層が形成される。なお、無電解Ｎｉめっき液中には、Ｎｉ供給源となるＮｉ化合物の他に、次亜リン酸ナトリウム等の還元剤やＰｂ（鉛）化合物等の安定剤が含有されており、形成されたＮｉ層等の被覆層中には、これらの成分の分解生成物であるＰｂ等が少量含有される。
【０００９】
ところで、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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
このような従来の配線基板における諸欠点に対し、本出願人は、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以上のアルミニウム製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、０．００５μｍ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を提案した。（特願２００２−２４７３８８）
こ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。
【００１６】
また、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、０．００５μｍ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。
【００１７】
更に、上記配線基板によれば、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０．００５μｍ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というものである。
【特許文献１】特開２００２−１２４５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記構成の配線基板においては、配線層を低電気抵抗とするとともに、直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤを接続したときに亀裂やハガレ等の不具合が発生しないように配線層を基板に強固に接合させることはできるものの、
被覆層を形成する際、Ｎｉ層等は基板の表面には被着しないため、図３に示すように、配線層２２の端部分において、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕの各層２３、２４、２５が、配線層２２の上面から側面の下端付近にかけて漸次厚さが薄くなるとともに内側に向かって傾くような断面形状になり被覆層２２と基板２１との間に微細な隙間が生じやすいこと、この配線層の端部分で薄いＰｄ層２４やＡｕ層２５でＮｉ層２３を完全には被覆しきれず局部的にＮｉが露出する部分が生じやすいこと、約５Ａ以上という大きな電流が繰り返し配線層２２に流れること等から、被覆層２６と基板２１との間の隙間に外気中の水分が入り込んだときにＮｉ層２３の露出した部分とＰｄ層２４およびＡｕ層２５との間に電池作用が生じ、この電池作用によりＮｉ層２３を形成するＮｉ成分が溶出移動するいわゆるマイグレーションが生じて隣接する配線層２２間の電気的短絡等の不具合が発生しやすく、配線基板としての長期信頼性に劣るという欠点が新たに明らかになってきた。
【００１９】
この場合、Ｎｉ層２３にＰｂ成分が含有され、Ｐｂの耐マイグレーション性がＮｉよりも劣ることから、上記のようなマイグレーションを抑制することは難しく、またＰｂの偏析等によりマイグレーションがより顕著なものとなるおそれもあった。
【００２０】
また、被覆層２６の厚みの大きな部分を占めるＮｉ層２３中にＰｂ成分が含有されるため、環境や人体に対して毒性等の悪影響を与えるおそれがあるという欠点もあった。
【００２１】
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以上と大きな径のアルミニウム製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とともに、被覆層の耐マイグレーション性が良好で長期信頼性に優れ、かつ環境負荷の小さい配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
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、Ｂｉの含有量が０．００５質量％乃至０．０３０質量％のＮｉ層と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層と、０．００５μｍ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。
【００２３】
また、本発明の配線基板は、前記被覆層の硬さがビッカース硬度で２００Ｈｖ以上であることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の配線基板は、前記Ｎｉ層の内部応力が９８Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の配線基板は、前記Ｎｉ層の粒子の大きさが５μｍ乃至３０μｍであることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の配線基板は、前記Ａｕ層の表面粗さが、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
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。
【００２８】
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、０．００５μｍ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。
【００２９】
また、本発明の配線基板によれば、厚いＮｉ層に、Ｎｉと同程度以上の耐マイグレーション性を有するＢｉが０．００５質量％乃至０．０３０質量％含有されることから、被覆層と基板との間に隙間が生じるとともに、約５Ａ以上という大きな電流が繰り返し配線層に流れたとしても、Ｎｉ層のＮｉ成分にマイグレーションが生じることは効果的に防止され、隣接する配線層間の電気絶縁性を長期にわたって維持することが可能な、長期信頼性に優れた配線基板を提供することができる。
【００３０】
また、このようなＮｉ層をめっき法で形成する際、めっき液中にＢｉ成分を安定剤として添加することによりＰｂ成分のめっき液等への添加が不要となるので、被覆層中にＰｂ成分が含有されることを防止でき、環境や人体に対する毒性等の悪影響を抑えることが可能で、環境負荷の小さい配線基板を提供することができる。
【００３１】
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０．００５μｍ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。
【００３２】
また本発明の配線基板において、前記被覆層の硬さをビッカース硬度で２００Ｈｖ以上と硬くした場合には、超音波ボンダーでボンディングワイヤを配線層に接続する際、超音波エネルギーが被覆層の振動・変形により吸収されることはなく効率良くボンディングワイヤと被覆層との界面で摩擦エネルギーに変換され、この摩擦エネルギーによりボンディングワイヤを配線層により一層強固に接続させることができる。
【００３３】
また、本発明の配線基板において、前記Ｎｉ層の内部応力を９８Ｎ／ｍｍ２以下とした場合には、Ｎｉ層の内部応力が小さいので、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際、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す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たとしても、この荷重と内部応力とが相俟ってＮｉ層に極めて大きな力が作用することはなく、Ｎｉ層中やＮｉ層とＰｄ層との界面等にクラック等の機械的な破壊が発生するのをより有効に防止して直径が１００μｍ以上の大きなボンディングワイヤを配線層により一層確実、強固に接続させることが可能となる。
【００３４】
また、本発明の配線基板において、前記Ｎｉ層を形成するＮｉの粒子の大きさを５μｍ乃至３０μｍとした場合には、Ｎｉ粒子が適度な大きさとなってＮｉ粒子の粒界が少ないものとなり、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際、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たとしてもＮｉ粒子間の粒界に破壊を発生させることは有効に防止され、その結果、直径が１００μｍ以上の大きなボンディングワイヤを配線層により一層確実強固に接続させることができる。
【００３５】
また、本発明の配線基板において、前記被覆層のうち最上層のＡｕ層の表面の粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍとした場合には、被覆層の表面が適度に平滑なものとなることから、配線層に直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤを超音波ボンダーで接続する場合、被覆層とボンディングワイヤとを接合面の全面で良好に密着させ、両者間の全面にわたって均一に大きな摩擦エネルギーを発生させてボンディングワイヤと配線層との間に十分な金属拡散を行わせることができ、これによって配線層へのボンディングワイヤの接続信頼性をより一層高いものとなすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、Ｂｉの含有量が０．００５質量％乃至０．０３０質量％のＮｉ層６と、０．０３μｍ乃至０．３μｍのＰｄ層７と、０．００５μｍ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なす。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
また、本発明の配線基板によれば、厚いＮｉ層６がＢｉを０．００５質量％乃至０．０３０質量％含有し、Ｂｉの耐マイグレーション性がＮｉと同程度以上であることから、
被覆層９と基板１との間に隙間が生じるとともに、約５Ａ以上という大きな電流が繰り返し配線層２に流れたとしても、Ｎｉ層６のＮｉ成分にマイグレーションが生じることは効果的に防止され、隣接する配線層２間の電気絶縁性を長期にわたって維持することが可能な、長期信頼性に優れた配線基板を提供することができる。
【００５４】
Ｎｉ層６中にＢｉ成分を含有させるには、例えば、Ｎｉ層６を無電解Ｎｉめっき液を用いためっき法で形成する際、めっき液中に塩化物や有機スルホン酸系等のＢｉ化合物を添加しておくこと等の方法を用いることができる。
【００５５】
Ｂｉ成分をＮｉのめっき液中に添加した場合、Ｂｉ成分は、めっき液中の還元剤とＮｉ成分との反応に対して一定の抑制作用を有するので、Ｎｉ成分と還元剤との反応が急激に進行して配線層２以外の不要な部分にまでＮｉが被着することを防止するための安定剤として作用させることができる。
【００５６】
従って、このようなＮｉ層６をめっき法で形成する際、めっき液中にＢｉ成分を添加することにより安定剤としてのＰｂ成分のめっき液への添加が不要となるので、Ｎｉ層６中にＰｂ成分が含有されることを防止でき、Ｎｉのマイグレーションをより効果的に防止することができるとともに、環境や人体に対する毒性等の悪影響を抑えることが可能で、環境負荷の小さい配線基板を提供することができる。
【００５７】
この場合、Ｎｉ層６中のＢｉの含有量が０．００５質量％未満ではＮｉ層６の耐マイグレーション性を効果的に向上させることができず、０．０３０質量％を超えると、Ｎｉ層６が脆くなって配線層２に対する被着の信頼性が低下し、また、Ｂｉ成分をＮｉ層６中に含有させるためのめっき液中のＢｉ成分の含有量も多くなり、このＢｉ成分が触媒毒として作用するため、Ｎｉ層６にカケやムラ等の不具合を生じてしまう。したがって、Ｎｉ層６は、Ｂｉの含有量を０．００５質量％乃至０．０３０質量％の範囲とする必要がある。
【００５８】
Ｎｉ層６中のＢｉの含有量は、めっき液中のＢｉ成分の含有量と比例するので、めっき液中のＢｉ成分の含有量を調節することにより、Ｎｉ層６中のＢｉの含有量を所定の範囲に制御することができる。
【００５９】
Ｎｉ層６中のＢｉの含有量は、Ｎｉ層を硝酸等に溶解するとともに、この溶液を発光分光分析法等の分析法で分析し定量することにより測定することができる。
【００６０】
なお、無電解ニッケルめっき液中にＢｉ成分を添加しておくと、Ｂｉは、Ｎｉの還元剤による析出に対する触媒毒としての性質を有することから、めっき液中のＮｉ成分の過剰な析出を防ぐ安定剤として作用させることができ、めっき液中にＰｂ成分を安定剤として添加することなく、長期間にわたって安定してＮｉ層６を形成させることができる。
【００６１】
また、本発明の配線基板４において、前記Ｎｉ層６の内部応力を９８Ｎ／ｍｍ２以下とした場合には、Ｎｉ層６の内部応力が小さいので、直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤ５を配線層２に接続する際、ボンディングワイヤ５と配線層２との間に大きな摩擦エネルギーを発生するためにボンディングワイヤを配線層２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たとしても、この荷重と内部応力とが相俟ってＮｉ層６に極めて大きな力が作用することはなく、Ｎｉ層６にクラック等の機械的な破壊が発生するのをより有効に防止して直径が１００μｍ以上の大きな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可能となる。
【００６２】
なお、前記Ｎｉ層６の内部応力は、従来周知の測定方法、例えば、ＪＩＳ  Ｈ８６２６に示されている装置を用いた簡易平均応力測定方法や、スパイラルコントラクトメーター法などで測定でき、内部応力が引張り応力または圧縮応力で９８Ｎ／ｍｍ２を超えると配線層２に直径が１００μｍ以上の大きなボンディングワイヤ５を接続する際に内部応力と接続のための荷重とが相俟って大きな力となり、これがＮｉ層６に作用してクラック等の機械的な破壊が発生しやすくなる。従って、前記Ｎｉ層６は、内部応力を９８Ｎ／ｍｍ２以下としておくことが好ましい。
【００６３】
Ｎｉ層６の内部応力を９８Ｎ／ｍｍ２以下とするには、例えば、Ｎｉ層６を無電解のＮｉめっきにより形成するとともに、このＮｉめっき層に対して、約３００℃、１２０分乃至１８０分程度の加熱条件で加熱処理し内部応力を除去すること等の方法を用いることができる。
【００６４】
また、本発明の配線基板４において、前記Ｎｉ層６を形成するＮｉの粒子の大きさを５μｍ乃至３０μｍとした場合には、Ｎｉ粒子が適度な大きさとなってＮｉ粒子の粒界が少ないものとなり、直径が１００μｍ以上と大きなボンディングワイヤ５を配線層２に接続する際、ボンディングワイヤ５と配線層２との間に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５を配線層２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たとしてもＮｉ粒子間の粒界に破壊を発生させることは有効に防止され、その結果、直径が１００μｍ以上の大きな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。
【００６５】
Ｎｉ層６のＮｉ粒子の大きさを５μｍ乃至３０μｍとするには、例えば、例えば、Ｎｉ層６を無電解のＮｉめっきにより形成するとともに、このＮｉめっき層に対して、約３００℃、１２０分乃至１８０分程度の加熱条件で加熱処理し、Ｎｉ粒子の粒成長を行わせること等の方法を用いることができる。
【００６６】
なお、前記Ｎｉ層６はＮｉ粒子の大きさが５μｍ未満であるとＮｉ粒子間の粒界が多いものとなって配線層２に直径が１００μｍ以上の大きなボンディングワイヤ５を接続する際の荷重によってＮｉ層６にクラック等が発生しやすくなる傾向があり、また３０μｍを超えると、Ｎｉ粒子間の粒界の化学的、物理的結合力が極めて小さいことから、直径が１００μｍ以上の大きなボンディングワイヤ５を大きな荷重で押し付けた際に、Ｎｉ粒子そのものがＮｉから成るＮｉ層６から脱離したり、Ｎｉ層６と後述するＰｄ層７との間で剥がれが生じたりしてしまい、ボンディングワイヤ５の配線層２に対する接続の強度が劣化しやすくなる傾向がある。
【００６７】
従って、前記Ｎｉ層６はＮｉ粒子の大きさを５μｍ乃至３０μｍとしておくことが好ましい。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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７の厚さは０．０３μｍ乃至０．３μｍの範囲に特定される。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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０．００５μｍ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。
【００７４】
前記Ａｕ層８は、その厚さが０．００５μｍ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０．００５μｍ乃至０．３μｍの範囲に特定される。
【００７５】
なお、Ａｕ層８の厚さを０．０５μｍ程度未満に薄く（０．００５μｍ以上）する場合には、上記Ｐｄ層７を、次亜リン酸ナトリウム等のリン系還元剤を用いためっき液で形成し、Ｐｄ層７の中にＰ成分を外添加で０．５質量％以上含有させておくことが好ましい。Ｐｄ層７にＰ成分を外添加で０．５質量％以上含有させておくと、Ｐ成分の作用により、Ｎｉ成分の酸化をより確実に防止できるので、Ａｕ層８を０．０５μｍ程度未満に薄く（０．００５μｍ以上）した場合でも、Ｎｉ層６の酸化をより効果的に防止し、ボンディングワイヤ５をより確実に配線層２に接続させておくことができる。この場合、Ｐ成分が外添加で５質量％を超えると、Ｐ層７の内部応力が高くなって、Ｐｄ層７とＡｕ層８との間等で剥がれが起こるおそれがある。従って、Ｐｄ層７にＰ成分を添加する場合、その添加量は、外添加で０．５質量％〜５質量％の範囲としておくことがより一層好ましい。
【００７６】
また、本発明の配線基板４において、前記被覆層９のうち最上層のＡｕ層８の表面の粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍとした場合には、被覆層９の表面が適度に平滑なものとなることから、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を超音波ボンダーで接続する場合、被覆層９とボンディングワイヤ５とを接合面の全面で良好に密着させ、両者間の全面にわたって均一に大きな摩擦エネルギーを発生させてボンディングワイヤ５と配線層２との間に十分な金属拡散を行わせることができ、これによって配線層２へのボンディングワイヤ５の接続信頼性をより一層高いものとなすことができる。
【００７７】
前記Ａｕ層８は、その表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ未満となると、平滑になるため、Ａｕ層８とボンディングワイヤ５との間で大きな摩擦エネルギーを発生させることが困難となり、ボンディングワイヤ５と配線層２との間に十分な金属拡散を行わせることが難しくなって、配線層２とボンディングワイヤ５との接続信頼性が低下する傾向がある。また表面の粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍを超えると、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を超音波ボンダーで接続する場合、Ａｕ層８とボンディングワイヤ５との広い接合面の全面にわたって良好かつ均一に両者を密着させることが困難となり、部分的に摩擦エネルギーが不十分となって、ボンディングワイヤ５とＡｕ層８との間の全面で十分な金属拡散を行わせることが難しくなって、配線層２にボンディングワイヤ５を強固に接続することができなくなるおそれがある。従って、Ａｕ層８は、その表面粗さを、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍとしておくことが好ましい。
【００７８】
Ａｕ層８の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍの範囲とするには、例えば、上述のように配線層２に無電解めっき法によりＮｉ層６を形成する場合、無電解Ｎｉめっき液中に結晶調整剤（光沢剤）として硫黄化合物やＳｅ、Ｔｅ等を適量添加したり、ＮｉおよびＮｉと共析する還元剤の分解生成物であるリン（Ｐ）やボロン（Ｂ）との安定度定数（錯化力）が異なる錯化剤を２〜３種類組み合わせたり、ｐＨ、液温、撹拌スピード等のめっき条件を、配線層２の表面状態等に応じて調整したりすることによって、配線層２表面の凹凸を埋めて平滑化させるようにしてＮｉを析出・被着させ、これによりＮｉ層６の表面の粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍの範囲としておき、このＮｉ層６の表面に順次被着されるＰｄ層７およびＡｕ層８の表面の粗さをそれぞれ算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ乃至０．３μｍの範囲とする等の方法を用いることができる。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
［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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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、幅およびその隣接間隔（ラインアンドスペース）が１００μm／１００μmの直線状のテストパターンを６本（隣接間隔数＝５）、配線層として印刷するとともに焼成し、試料用の配線基板を作製した。
【００８８】
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、Ｂｉの塩化物を安定剤として添加し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。被覆層のＢｉ含有量は、上記めっき液中のＢｉ成分の濃度で調節した。
【００８９】
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。
【００９０】
・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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
また、耐マイグレーション性は、上記試料について高温高湿バイアス試験（温度８５℃、湿度８５％、負荷電圧１０ＶＤＣ）を行い、マイグレーションが発生した時間（配線層間が電気的に短絡した時間）を測定することにより評価した。
【００９４】
この試験の結果、１００ｈｒ（時間）以上に渡ってマイグレーションが発生しなかったものを可（○）とし、１００ｈｒ未満でマイグレーションが発生したものを不可（×）として表１に示した。マイグレーションが１００ｈｒ以上で発生しなかったものは実用上問題が発生しないことを示す。なお、Ｂｉ含有量の測定および耐マイグレーション性の試験は、ボンディング強度および破壊モードで異常がみられなかった試料についてのみ行うようにした。
【００９５】
上記の結果を表１に示す。
【表１】
2005183462.tif 000003
【００９６】
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１）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０．００５μｍ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３１、３２、４９、５０、７６）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７４、７５）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。
【００９７】
また、被覆層中のＢｉ含有量が０．００５質量％未満の場合（試料番号４、１５、２６、４３、５８、６９）にはマイグレーションが発生し、Ｂｉ含有量が０．０３０質量％を超える（試料番号８、１９、３０、４７、６２、７３）とＮｉの被覆層にめっきムラ等の不具合の発生が見られた。
【００９８】
これに対し、Ｎｉ層を厚さが４μｍ乃至１３μｍかつＢｉ含有量が０．００５質量％乃至０．０３０質量％とし、Ｐｄ層の厚さを０．０３μｍ乃至０．３μｍ、Ａｕ層の厚さを０．００５μｍ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、配線層間のマイグレーション等の不具合も効果的に防止できる。
【００９９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【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。
【図３】従来の配線基板の配線層部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
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】
2005183462.tif 000004
【図２】
2005183462.tif 000005
【図３】
2005183462.tif 000006