(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、セラミックス基板上への導体回路形成において、製造装置や工程、加工コストを低く抑えた、安価にできるセラミックス回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】  上記目的を達成するため、本発明は、ＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板に、空気中または不活性ガス中において特定の波長のレーザーを照射することにより、セラミックス基板の表面にアルミニウム導体を良好に形成することを見出した。前記アルミニウム導体上に、半田濡れ性向上のためＮｉなどのめっきを施してもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板の表面に、空気中または不活性ガス中で波長が５００〜１５００ｎｍのレーザーを照射し、前記セラミックス基板の表面にアルミニウムの導体を形成することを特徴とする、セラミックス回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記セラミックス基板の所定の部分に前記レーザーを照射し、アルミニウムの導体からなる回路を形成することを特徴とする、請求項１に記載のセラミックス回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記アルミニウムの導体上にめっきを形成することを特徴とする、請求項１または２に記載のセラミックス回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記めっきが無電解めっきであることを特徴とする、請求項３に記載のセラミックス回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記レーザーはＹｂファイバーレーザーであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のセラミックス回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス基板に金属回路が形成されたセラミックス回路基板に関し、特にセラミックス基板の表面に薄いアルミニウム膜からなる回路導体が形成された半導体装置などに使用されるセラミックス回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、アルミナ基板を水素などの還元雰囲気中でレーザービーム加熱等で局所加熱し、アルミナを脱酸還元することによりＡｌを析出せしめ、アルミナ基板上に電気回路を形成する回路形成法が開示されている。すなわち、前記雰囲気中でアルミナが、高温で熱分解されてＡｌに還元され、アルミナ基板の表面に電気導体が形成されるとの記載がある。  
【０００３】
特許文献２は、金属化合物からなるセラミックス材料である例えば窒化アルミニウム基板に不活性雰囲気中でレーザーを照射し、前記セラミックス材料表面部を選択的に溶融し、前記成分金属を析出させることを特徴とするセラミックスへの導体形成方法が開示されている。また、レーザー照射により析出した成分金属上に例えば無電解めっきを施しはんだ付けができる状態にすることも可能である旨が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、アルミナなどのターゲットにレーザー光を照射して飛散粒子を発生させ、基材の表面に前記飛散粒子を付着させて基材の表面上に膜を形成させるレーザーアブレーションによる成膜方法であって、ターゲットが支持基板と該支持基板上に形成された無機材料の粒子からなる粒子層を備えており、前記無機材料の粒子の平均粒子径が５ｎｍ〜５０μｍであり、且つ、前記粒子層の厚みが１〜２００μｍであることを特徴とするレーザーアブレーションによる成膜方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−４５８８６号公報
【特許文献２】特開平４−１１６１７７号公報
【特許文献３】特開２０１１−８２７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、水素などの還元雰囲気中で加熱することでアルミナ基板を還元してアルミナ基板の表面を金属化しており、安全な水素雰囲気とするために、例えば所定の炉（装置）内で雰囲気を調整した後、レーザーなどで局所加熱をする必要があり、よって装置や安全性対策のための設備コスト、水素ガスのランニングコスト等が発生し、大量に安く回路基板を製造するには不向きであると考えられる。
【０００７】
また、特許文献２はセラミックス基板を局所加熱して溶融するので、セラミックス基板の表面が溶けて表面の凹凸が大きくなり、細かい回路パターンを形成するのは非常に困難である。特に高周波回路などに利用される薄膜の導体回路基板の製造方法としては不適当であると考えられる。
【０００８】
また、特許文献３に記載された製造方法は、ターゲットと基板（基材）が別々に設置され、装置構造が複雑で膜形成の条件の調整、膜の制御が難しい。
【０００９】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の目的は、導体回路形成の加工コストを低く抑えた、安価にできるセラミックス回路基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、ＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板に、空気中または不活性ガス中において特定の波長のレーザーを照射することにより、比較的容易にセラミックスを分解して、セラミックス基板の表面にアルミニウム導体を良好に形成することを見出し本発明に至った。
【００１１】
すなわち、ＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板の表面に、空気中または不活性ガス中で、波長５００〜１５００ｎｍのレーザー光を照射し、前記セラミックス基板の表面にアルミニウムの導体を形成することを特徴とする、セラミックス回路基板の製造方法である。
【００１２】
前記セラミックス基板の所定の部分に前記レーザーを照射し、アルミニウムの導体からなる回路を形成することが好ましく、前記アルミニウムの導体上に無電解めっきなどにより、めっきを形成することが好ましい。
【００１３】
前記レーザーはＹｂファイバーレーザーであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、セラミックス回路基板の製造のための設備コストや原材料コスト、加工コストを低く抑え、セラミックス基板との接合の信頼性が高く、パターン精度の良いセラミックス回路基板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のセラミックス回路基板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態にかかるセラミックス回路基板１の上面図である。セラミックス基板１０はＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックスの焼結体であって、通常ＡｌＮ基板の場合はＹ２Ｏ３など、Ａｌ２Ｏ３基板の場合はＣａＯやＳｉＯ２などの焼結助剤を数％含有する。
【００１８】
このようなＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板１０の表面に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂファイバーレーザーを照射する。雰囲気は空気中あるいは不要な酸化を防止するために不活性ガス中であっても良い。
【００１９】
従来、波長の長いＣＯ２レーザー（例えば１０μｍ程度）や波長の短いＹＡＧレーザー（例えば４００ｎｍ以下）などで前記セラミックス基板に高出力で照射していたが、セラミックス基板へのダメージが大きく、或いは還元性雰囲気でレーザーを照射する必要があった。本発明は、特定の波長のレーザーを照射することで、セラミックス基板のダメージを抑えられ、形成されるアルミニウム導体の凹凸の少ない導体を形成することができることを見出した。
【００２０】
すなわちＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板１０に照射するレーザーの波長は５００〜１５００ｎｍであり、８００〜１２００ｎｍであることが好ましい。レーザーの波長はセラミックス基板によって適切な波長があると考えられ、ＡｌＮまたはＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックス基板の場合は前記波長とする。
【００２１】
さらに具体的にはＹｂファイバーレーザーで１０９０ｎｍ程度の波長のレーザーにおいて、出力を調整してセラミックス基板上に形成されるアルミニウム導体の凹凸の少ない適当なレーザー出力で処理する。このように、セラミックス基板の材質に合った特定のレーザーの波長とし、また出力の調整することで、凹凸の少ない良好なアルミニウム導体をセラミックス基板上に形成することができることがわかった。  
【００２２】
また、セラミックス基板の所定の部分、例えば所望の回路パターン形状に前記レーザーを照射することにより、前記回路パターンを有するアルミニウム導体を形成することができる。これにより、本発明では例えば回路パターン形成のためのレジストのマスキング、回路パターン形状のエッチング、マスク剥離などの工程が不要となり、加工コストが抑制される。
【００２３】
また、アルミニウムの導体は０．１〜１０μｍ程度が好ましく、それより厚くするとアルミニウム導体表面の粗さが大きくなり好ましくない。より好ましくは１〜５μｍ程度である。
【００２４】
前記アルミニウムの導体上にＮｉめっき、Ｎｉ合金めっき、Ａｕめっきなどのめっきを形成しても良い。めっきは単層であっても良いし、複数のめっきを行っても良く、例えば要求される抵抗値などによって、種類と厚さを決めることができる。前述の通り、回路パターンが形成されている場合は無電解めっきをすることがパターンのそれぞれに電極を形成しなくて良いので好ましい。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内にまで適用される。
【実施例】
【００２６】
（実施例）
まず、セラミックス基板として幅３５ｍｍ、長さ４１ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのＡｌＮを主成分とするＡｌＮ基板と、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするＡｌ２Ｏ３基板を準備した。
【００２７】
前記セラミックス基板に、株式会社キーエンス製のファイバーレーザマーカ（製品名：ＭＤ−Ｆ３０００、Ｙｂファイバーレーザー）を用い、波長１０９０ｎｍ、加工条件レーザー出力３０Ｗ（１００％出力）、スキャンスピード３，０００ｍｍ／ｓ、パルス周波数６０Ｈｚとして、セラミックス基板の所定の箇所（回路パターンの形状）にレーザーを照射した。
【００２８】
レーザーが照射された部分のセラミックス基板表面に、約２μｍの厚さのアルミニウム導体の膜が形成されていることが確認された。
【００２９】
形成されたアルミニウムの導体膜の表面に、無電解Ｎｉ−Ｐめっきにより約３μｍの厚さのＮｉ−Ｐめっき膜を形成した。無電解Ｎｉめっきは、アルミニウム導体の表面を化学研磨後、ダブルジンケート処理を実施し、無電解Ｎｉ−Ｐ浴中に１５分浸漬して３μm程度のＮｉ−Ｐを成膜するという、従来技術を用いた。これにより、セラミックス基板の所定の箇所にアルミニウム導体膜とその表面にＮｉ−Ｐめっき膜が形成された回路パターンを有するセラミックス回路基板を得ることができた。
【００３０】
アルミニウム導体の膜のセラミックス基板への密着性、アルミニウム導体の膜とＮｉ−Ｐめっき膜の密着性は良好であった。また、セラミックス基板に形成されたアルミニウム導体の膜の凹凸も小さく、回路パターン形状も寸法精度良く良好に形成されていた。
【符号の説明】
【００３１】
１    セラミックス回路基板
１０  セラミックス基板
２０  アルミニウム導体
【図１】
2013211390.tif 000003