(57)【要約】【課題】  セラミック基板の一面に形成された配線の表面に、Ｃｕめっき層、酸化防止用のＡｕめっき層を順次形成してなる配線基板において、Ｃｕめっき層の酸化を防止しつつＡｕめっき層の必要膜厚を極力小さくする。【解決手段】  セラミック基板１０と、セラミック基板１０の一面に形成されＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線２０とを備え、配線２０の表面には、下地めっき層としてのＣｕめっき層２１、Ａｕめっき層２３が順次形成されている配線基板において、Ｃｕめっき層２１とＡｕめっき層２３との間には、パラジウムからなるＰｄめっき層２２が介在している。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板（１０）と、
前記セラミック基板（１０）の一面に形成され、ＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線（２０）とを備え、
前記配線（２０）の表面には、ＣｕめっきおよびＮｉめっきの少なくとも一方からなる下地めっき層（２１）、Ａｕめっき層（２３）が順次形成されている配線基板において、
前記下地めっき層（２１）と前記Ａｕめっき層（２３）との間には、パラジウムからなるＰｄめっき層（２２）が介在していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記配線（２０）の表面に形成されている前記各めっき層（２１、２２、２３）のすべてが、無電解めっきにより形成されてい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Ｐｄめっき層（２２）の厚さは、０．００２μｍ以上０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記Ａｕめっき層（２３）の厚さは、０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の一面にＷ（タングステン）もしくはＭｏ（モリブデン）を含む金属からなるパターニングされた配線を形成してなる配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の配線基板としては、セラミック基板と、セラミック基板の一面に形成されＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線とを備え、さらに、この配線の表面には、Ｃｕめっきからなる下地めっき層、Ａｕめっき層が順次形成されたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、セラミック基板において配線表面にＣｕめっきが施されている場合、その上にＡｕめっきを施し、実装工程時などの熱による酸化を防止するようにしている。
【０００４】
具体的には、セラミック基板上に、ＩＣチップやコンデンサ、抵抗チップなどの部品を実装する際、ＩＣチップの接続には、ワイヤボンディングがよく用いられるが、一般にワイヤボンディング工程は、部品を実装した後に行われるため、ワイヤボンディングが行われる部分の配線は、部品実装工程時の熱によって酸化しないように保護する必要がある。
【０００５】
なお、このような酸化防止のためのＡｕめっき層の形成は、セラミック基板において配線表面にＣｕめっきが施されている場合に限らず、配線表面にＮｉめっきが施されている場合や、ＣｕめっきとＮｉめっきの両方が施されている場合においても、同様に必要となってくる。
【特許文献１】特開２００３−５９９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ａｕめっき層の下地のＣｕめっき層の酸化を防止するためには、ある程度の厚さが確保されたＡｕめっき層を形成する必要があるため、コストアップとなる。
【０００７】
特に、セラミック基板上にパターニングされた配線を形成してなる配線基板においては、実際に形成されるＡｕめっき層の膜厚は、配線パターンによって部分的にばらつき、膜厚の大きい部分と小さい部分とができる。
【０００８】
そこで、Ａｕメッキ層において、種々の配線パターンに適合した必要膜厚を確保するためには、上記した膜厚のばらつきを考慮して、Ａｕめっき時におけるＡｕめっき膜厚の狙い値を上記必要膜厚よりも大きくしなければならず、コストアップが顕著となる。
【０００９】
そのため、セラミック基板上にパターニングされた配線を形成してなる配線基板において、当該配線に形成されるＡｕめっき層を薄くすること、つまりＡｕめっき層の必要膜厚を小さくすることは特に重要な問題である。
【００１０】
さらに言うならば、Ａｕめっき層の必要膜厚を小さくすることは、当該必要膜厚の絶対値が小さくなることであり、結果的に膜厚のばらつきを小さくすることにつながる。すると、Ａｕめっき層の必要膜厚を小さくした分以上に、実際のめっき時における狙い値を小さくすることができる。
【００１１】
つまり、セラミック基板上にパターニングされた配線を形成してなる配線基板においては、Ａｕめっき層の必要膜厚を小さくすることは、予想以上のコストダウンが期待できるものである。
【００１２】
本発明は、このような特有の事情に鑑みてなされたものであり、セラミック基板の一面にＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線を形成し、当該配線の表面に、ＣｕめっきおよびＮｉめっきの少なくとも一方からなる下地めっき層、Ａｕめっき層を順次形成してなる配線基板において、下地めっき層の酸化を防止しつつ必要となるＡｕめっき層の膜厚を極力小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、鋭意検討を行った。単純にＡｕめっき層の膜厚を小さくした場合、下地めっき層であるＣｕやＮｉが、熱によってＡｕめっき層中を拡散し、Ａｕめっき層の表層に析出する結果、析出したＣｕやＮｉが酸化してしまう。
【００１４】
そこで、さらに検討を進めた結果、Ｐｄ（パラジウム）中へのＣｕやＮｉの拡散スピードが比較的遅いことがわかった。本発明は、この点に着眼して創出されたものである。
【００１５】
すなわち、請求項１に記載の発明では、セラミック基板（１０）と、セラミック基板（１０）の一面に形成され、ＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線（２０）とを備え、配線（２０）の表面には、ＣｕめっきおよびＮｉめっきの少なくとも一方からなる下地めっき層（２１）、Ａｕめっき層（２３）が順次形成されている配線基板において、下地めっき層（２１）とＡｕめっき層（２３）との間には、パラジウムからなるＰｄめっき層（２２）が介在していることを特徴としている。
【００１６】
それによれば、ＣｕやＮｉからなる下地めっき層（２１）とＡｕめっき層（２３）との間に、Ｐｄめっき層（２２）を介在させた構成となるため、下地めっき層（２１）中のＣｕやＮｉのＡｕめっき層（２３）側への拡散が、Ｐｄめっき層（２２）によって抑制される。
【００１７】
そのため、従来よりもＡｕめっき層（２３）を薄くしても、下地めっき層（２１）中のＣｕやＮｉがＡｕめっき層（２３）の表面に析出して酸化することを抑制できる。
【００１８】
つまり、本発明によれば、下地めっき層（２１）の酸化を防止しつつ必要となるＡｕめっき層（２３）の膜厚を極力小さくすることができる。その結果、コストダウンを実現することができる。
【００１９】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の配線基板においては、配線（２０）の表面に形成されている各めっき層（２１、２２、２３）のすべてが、無電解めっきにより形成されていることが好ましい。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の配線基板において、Ｐｄめっき層（２２）の厚さは、０．００２μｍ以上０．１μｍ以下とすることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１〜請求項３に記載の配線基板において、Ａｕめっき層（２３）の厚さは、０．００２μｍ以上０．２μｍ以下とすることができる。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る配線基板１００を用いた実装構造を示す概略断面図であり、図２は、図１中の配線２０の部分を拡大して示す概略断面図である。
【００２４】
図１、図２に示されるように、本実施形態の配線基板１００は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム、ガラスなどからなるセラミック基板１０を有する。
【００２５】
セラミック基板１０の一面には、Ｗ（タングステン）もしくはＭｏ（モリブデン）を含む金属からなるパターニングされた配線２０が形成されている。
【００２６】
具体的に、配線２０を構成する金属としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ／Ｍｏ（タングステンとモリブデンの混合物）、Ｗ／Ｃｕ（タングステンと銅の混合物）、またはＭｏ／Ｃｕ（モリブデンと銅の混合物）などが挙げられる。
【００２７】
そして、この配線２０は、これらの金属粉末を含むペーストを印刷し、たとえば９００〜１６００℃程度の高温で焼成することにより、セラミック基板１０の一面に形成される。この配線２０の膜厚は、たとえば５μｍ〜２０μｍ程度であり、典型的には１０μｍ程度にすることができる。
【００２８】
そして、図２に示されるように、配線２０の表面には、下地めっき層として、Ｃｕの無電解めっき法により形成されたＣｕめっき層２１が設けられている。このＣｕめっき層２１の膜厚は、たとえば３μｍ以上７μｍ以下であり、典型的には４．５μｍ程度にすることができる。なお、Ｃｕめっき層２１は、図１では省略してある。
【００２９】
Ｃｕめっき層２１の上には、Ｐｄ（パラジウム）の無電解めっき法により形成されたＰｄめっき層２２が設けられている。このＰｄめっき層２２の膜厚は、たとえば０．００２ｍ以上０．１μｍ以下であり、典型的には０．０１μｍ程度にすることができる。
【００３０】
Ｐｄめっき層２２の上には、Ａｕの無電解めっき法により形成されたＡｕめっき層２３が設けられている。このＡｕめっき層２３の膜厚は、たとえば０．００２ｍ以上０．２μｍ以下であり、典型的には０．００７μｍ程度にすることができる。
【００３１】
また、図１に示されるように、セラミック基板１０の一面には、ランド３０が形成されており、このランド３０の上には、ＩＣチップ４０、４１がダイボンディング材５０を介して接合されている。
【００３２】
また、図１に示されるように、各配線２０には、各ＩＣチップ４０、４１からボンディングワイヤ６０、６１が接続されたり、抵抗やコンデンサなどの部品７０、７１が、導電性接着剤８０やはんだ８１を介して接続されている。なお、たとえば、図１中の左側のＩＣチップ４０のボンディングワイヤ６０はアルミワイヤ、右側のＩＣチップ４１のボンディングワイヤ６１はＡｕワイヤとすることができる。
【００３３】
このような本実施形態の配線基板１０は、次のようにして製造することができる。一面に配線２０やランド３０が形成されたセラミック基板１０を用意し、配線２０の表面に上記Ｃｕめっき層２１、Ｐｄめっき層２２、Ａｕめっき層２３を無電解めっき法にて順次形成する。
【００３４】
次に、ＩＣチップ４０、４１のダイマウント、部品７０の導電性接着剤８０による接続（たとえば１５０℃の硬化処理）、部品７１のはんだ８１による接続（たとえば２３５℃のリフロー処理）といった部品実装を行う。
【００３５】
その後、各ＩＣチップ４０、４１と配線２０との間で、ワイヤボンディングを行い、ボンディング６０、６１による接続を行う。こうして、図１に示されるような配線基板１００の実装構造ができあがる。
【００３６】
ところで、本実施形態によれば、セラミック基板１０と、セラミック基板１０の一面に形成されＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線２０とを備え、配線２０の表面には、下地めっき層としてのＣｕめっき層２１、Ａｕめっき層２３が順次形成されている配線基板１００において、下地めっき層２１とＡｕめっき層２３との間には、パラジウムからなるＰｄめっき層２２が介在していることを特徴とする配線基板１００が提供される。
【００３７】
それによれば、Ｃｕめっき層２１とＡｕめっき層２３との間に、Ｐｄめっき層２２を介在させた構成となるため、Ｃｕめっき層２１中のＣｕのＡｕめっき層２３側への拡散が、Ｐｄめっき層２２によって抑制される。
【００３８】
そのため、従来よりもＡｕめっき層２３を薄くしても、下地めっき層２１中のＣｕやＮｉがＡｕめっき層２３の表面に析出して酸化することを抑制できる。
【００３９】
つまり、本実施形態の配線基板１００によれば、部品実装工程時などの熱によるＣｕめっき層２１の酸化を防止しつつ必要となるＡｕめっき層２３の膜厚（つまり、必要膜厚）を極力小さくすることができる。
【００４０】
ちなみに、Ａｕめっき層の膜厚は、従来では典型的には０．２５μｍ程度であり、本実施形態では、上述したように０．００２ｍ以上０．２μｍ以下であり、典型的には０．００７μｍ程度まで薄くできる。
【００４１】
また、従来の構造、すなわちＣｕめっき層上に直接Ａｕめっき層を形成した構造において、Ａｕめっき層を本実施形態のレベルまで薄くした場合、部品接続の熱履歴によってＣｕがＡｕめっき層の表面まで拡散し、熱による酸化でボンディングワイヤ６０、６１の剥がれが発生した。それに対して、本実施形態では、Ｐｄめっき層２２の効果によりワイヤ剥がれは生じなかった。
【００４２】
上述したように、セラミック基板上にパターニングされた配線を形成してなる配線基板においては、実際に形成されるＡｕめっき層の膜厚は、配線パターンによって部分的にばらつく。
【００４３】
そのため、本実施形態においても、種々の配線２０のパターンに適合したＡｕメッキ層２３の必要膜厚を確保するためには、Ａｕめっき時におけるＡｕめっき膜厚の狙い値を必要膜厚よりも大きくしなければならない。
【００４４】
しかし、本実施形態では、配線２０に形成されるＡｕめっき層２３の必要膜厚を従来よりも小さくできるため、膜厚のばらつきを小さくし、Ａｕめっき層２３の必要膜厚を小さくした分以上に、実際のめっき時における狙い値を小さくすることができる。
【００４５】
そのため、本実施形態の配線基板１００によれば、Ａｕめっき層２３の必要膜厚を小さくしたことから予想される分以上のコストダウンが期待できる。
【００４６】
また、本実施形態の配線基板１００においては、配線２０の表面に形成されている各めっき層２１、２２、２３すなわちＣｕめっき層２１、Ｐｄめっき層２２、Ａｕめっき層２３のすべてが、無電解めっき法により形成されていることも特徴点である。
【００４７】
セラミック基板を用いた配線基板では、スルーホールや多層基板化などにより、配線２０のパターンが複雑になるなど、電気めっき法によるめっき層の形成は困難である。そのため、無電解めっきを採用することは好ましい。
【００４８】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、図２に示されるように、配線２０の表面に下地めっき層としてのＣｕめっき層２１、Ａｕめっき層２３が順次形成されているものとしたが、下地めっき層としてはＣｕめっき層に代えてＮｉめっき層であってもよい。また、下地めっき層は、Ｃｕめっき層の上にＮｉめっき層が形成された２層構造であってもよい。これらＮｉめっき層も無電解めっき法により形成することができる。
【００４９】
ここで、Ｎｉめっき層からなる下地めっき層の膜厚は、上記実施形態におけるＣｕめっき層２１と同程度のものにできる。また、２層構造の下地めっき層とした場合、その膜厚は、当該２層の合計の厚さとして、上記実施形態におけるＣｕめっき層２１と同程度のものにできる。
【００５０】
以上のように、本発明は、セラミック基板と、セラミック基板の一面に形成されＷもしくはＭｏを含む金属からなるパターニングされた配線とを備え、この配線の表面には、ＣｕめっきおよびＮｉめっきの少なくとも一方からなる下地めっき層、酸化防止用のＡｕめっき層が順次形成されている配線基板において、下地めっき層とＡｕめっき層との間にＰｄめっき層を介在させたことを要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る配線基板を用いた実装構造を示す概略断面図である。
【図２】図１中の配線の部分を拡大して示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…セラミック基板、２０…配線、２１…下地めっき層としてのＣｕめっき層、
２２…Ｐｄめっき層、２３…Ａｕめっき層。
【図１】
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【図２】
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