(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）の一面に設けられた表面配線層（３）上にめっき層（５）を形成する工程と、
前記基板の一面において、前記めっき層の一部と電気的に接続するように厚膜状の抵抗体（６）を形成する工程と、
前記めっき層のうち少なくとも保護ガラス（７）を形成する部位の表面を酸化して酸化膜（５ａ）を形成する工程と、
前記基板の一面において、前記抵抗体及び前記酸化膜が形成された前記めっき層の少なくとも一部を覆うように前記保護ガラスを形成する工程と、を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記めっき層（５）として銅めっきを用いることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記酸化膜（５ａ）を２００オングストローム以上の膜厚にて形成することを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
一面上に形成された表面配線層（３）を有する基板（１）と、
前記表面配線層上に形成されためっき層（５）と、
該めっき層の一部と電気的に接続されるように前記基板の一面に形成された厚膜状の抵抗体（６）と、
前記抵抗体及び前記めっき層を覆うように前記基板の一面上に形成された保護ガラス（７）とを備え、
前記めっき層と前記保護ガラスとは、前記めっき層を酸化させた酸化膜（５ａ）を介して密着されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に設けられた表面配線層の上にめっき層を形成し、該めっき層を覆うように基板の上に保護ガラスを形成してなる配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板に設けられた表面配線層の上にめっき層を形成し、該めっき層を覆うように基板の上に保護ガラスを形成してなる配線基板としては、例えば、特開昭５８−１０７６９４号公報や特開昭５７−１４７２９５号公報等に記載のものがある。
【０００３】
従来のこの種の配線基板の製造方法を、アルミナ積層基板を用いた配線基板を例に挙げて説明する。図６（ａ）に示す様に、アルミナ積層基板Ｊ１の表面配線層（表層メタライズ）Ｊ２上に銅めっき（めっき層）Ｊ３を形成し、その銅めっきＪ３を電極として、厚膜抵抗体Ｊ４を形成する。その後、図６（ｂ）に示す様に、該抵抗体Ｊ４の保護体として厚膜抵抗体Ｊ４上およびその周囲に保護ガラスＪ５を印刷、焼成により形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記の従来構造においては銅めっきＪ３と保護ガラスＪ５との密着強度が弱いため、ヒートサイクル試験を行ったところ、銅めっきＪ３と保護ガラスＪ５との界面に剥離が生じ、配線基板の信頼性を低下させるという問題が生じることがわかった。特に、その剥離が抵抗体Ｊ４に及ぶと抵抗値が変動しやすくなるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑み、基板の表面配線層上に形成されためっき層を覆うように基板上に保護ガラスを形成してなる配線基板において、めっき層と保護ガラスとの密着性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討の結果、めっき層を構成する材質（銅めっきやニッケルめっき等）を酸化させた酸化物と保護ガラスとの密着性が良いということを実験的に見出した。以下、請求項１〜請求項４の発明は、この知見に基づいてなされたものである。
【０００８】
即ち、請求項１記載の発明では、基板（１）の一面に設けられた表面配線層（３）上にめっき層（５）を形成し、該基板の一面において該めっき層の一部と電気的に接続するように厚膜状の抵抗体（６）を形成した後、該めっき層のうち少なくとも保護ガラス（７）を形成する部位の表面を酸化して酸化膜（５ａ）を形成し、続いて、該めっき層の少なくとも一部を覆うように該保護ガラスを形成することを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、該めっき層と該保護ガラスとの界面に介在するめっき層を酸化させた該酸化膜によって、両者の密着性を、従来の酸化膜の無い場合に比べて向上させることができるとともに、保護ガラスの剥離を抑え、抵抗体の抵抗値の変動を防止できる。更に、検討を進めた結果、酸化膜（５ａ）を２００オングストローム以上の膜厚にて形成する（請求項３の発明）ことにより、めっき層と保護ガラスとの密着強度を安定して高いレベルに維持することを実験的に見出した。
【００１０】
また、請求項４記載の配線基板においては、一面上に形成された表面配線層（３）を有する基板（１）と、前記表面配線層上に形成されためっき層（５）と、該めっき層の一部と電気的に接続されるように前記基板の一面に形成された厚膜状の抵抗体（６）と、前記抵抗体及び前記めっき層を覆うように前記基板の一面上に形成された保護ガラス（７）とを備え、前記めっき層と前記保護ガラスとは、前記めっき層を酸化させた酸化膜（５ａ）を介して密着されていることを特徴としており、該めっき層と該保護ガラスとの界面に介在するめっき層を酸化させた該酸化膜によって、両者の密着性を、従来の酸化膜の無い場合に比べて向上させることができるとともに、保護ガラスの剥離を抑え、抵抗体の抵抗値の変動を防止できる。
【００１１】
なお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る配線基板１００の断面構成の模式図である。配線基板１００は、複数（図示例では４枚）のセラミック基板が積層された積層基板１を有する。複数のセラミック基板は、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、ムライト等から構成されている。本例では、アルミナ基板が積層されたものとしている。
【００１３】
積層基板１の内部には、内部配線層２が形成されており、積層基板１の一面１ａには、内部配線層２と導通する表面配線層３が形成され、他面１ｂには、内部配線層２と導通する裏面配線層４が形成されている。これら各配線層２〜４は、モリブデンやタングステン等から構成され、さらに、表面配線層３及び裏面配線層４の表面には、銅めっき層５が形成されている。
【００１４】
また、積層基板１の一面１ａにおける銅めっき層５の表面を含む部分には、硼化物（例えばランタン、タンタル等）銅・ニッケル、酸化錫、珪素、珪化物などを主成分とした厚膜等からなる抵抗体６が形成され、銅めっき層５を介して表面配線層３と電気的に接続されている。これら各層２〜５及び抵抗体６により、配線基板１００の配線部が構成されている。なお、抵抗体６は、その一部が保護ガラス７上からレーザトリミング等によって抵抗値を調整されたものとなっている。
【００１５】
また、積層基板１の一面１ａには、配線基板１００の配線部を保護するための保護ガラス７が、積層基板１の一面１ａの表面配線層３、銅めっき層５及び抵抗体６を覆うように形成されている。保護ガラス７は例えば酸化亜鉛を主成分とする無機ガラス等を採用することができる。
ここで、銅めっき層５における保護ガラス７との界面近傍部分は、銅めっきの表層を酸化させた酸化銅からなる酸化膜５ａが、例えば２００オングストローム以上の膜厚で形成され、銅めっき層５は、この酸化膜５ａを介して保護ガラス７と良好に密着されている。
【００１６】
かかる構成を有する配線基板１００の製造方法について述べる。図２〜図４は、配線基板１００の製造方法を工程順に示す模式的断面図であり、図１の断面に対応している。
まず、図２（ａ）に示す様に、アルミナグリーンシート（以下シートという）１０〜１３を複数枚（本例では４枚）用意する。なお、図２（ｃ）までは、各シートに同じ工程を施すため、便宜上シートは１枚のみ図示してある。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示す様に、各シート１０〜１３をパンチングすることにより、各シート１０〜１３の所定部位に穴１４を形成し（パンチング工程）、その後、図２（ｃ）に示す様に、各穴１４に、モリブデン（あるいはタングステン）を主成分とする導体ペースト２０を充填する（ペースト充填工程）。
その後、図２（ｄ）に示す様に、各シート１０〜１３の各面において、各々所定のパターンでタングステン（あるいはモリブデン）を主成分とする導体ペースト２１を、上記導体ペースト２０と導通するように印刷する（ペースト印刷工程）。
【００１８】
続いて、図２（ｅ）に示す様に、これらのシート１０〜１３を積層し、３０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で加圧する（積層工程）。そして、図３（ａ）に示す様に、この積層体を還元雰囲気中、約１６００℃で焼成し、本発明でいう基板としての積層基板１を得る（積層基板焼成工程）。
なお、この積層基板焼成工程の際、積層体は全体的に若干収縮し、また、積層基板１の内部の導体ペースト２０、２１が内部配線層２として構成され、一面１ａ及び他面１ｂに露出した導体ペースト２１が表面配線層３及び裏面配線層４として構成される。
【００１９】
次に、図３（ｂ）に示す様に、積層基板１の一面１ａに露出する表面配線層３の露出面に、選択的に形成可能な無電解めっき法により、銅めっき層５を形成する（めっき工程）。
銅めっき層５を形成した後、図３（ｃ）に示す様に、銅めっき層５と電気的に接続するように所定パターンにて抵抗体ペーストを厚膜状に印刷し、９００℃窒素中にて焼成することで抵抗体６を形成する（抵抗体形成工程）。
【００２０】
その後、図４に示す様に、１５０℃で１０分間程度放置（熱処理）することで、銅めっき層５における表面部分の銅めっきを酸化し、酸化膜５ａを形成する（めっき層表面酸化工程）。ここで、銅めっきを酸化させる方法として１５０℃放置を行っているが、他の温度でもかまわないし、例えば、薬品等を用いて化学的に銅めっき層５の表面を酸化させる等、他の手法でも、かまわない。
【００２１】
次に、抵抗体６及び酸化膜５ａが形成された銅めっき層５の一部を覆うように、ガラスペーストを印刷し、６５０℃窒素中にて焼成することにより、保護ガラス７を形成する。この時、保護ガラス７の下地である銅めっき層５の表面は酸化されており、その酸化物と保護ガラス７との強い結合により銅めっき層５と保護ガラス７との接合性を確保できる。
【００２２】
次に、レーザトリミングにより、抵抗体６の抵抗値を調整して、図１に示す配線基板１００を得る。
このようにして得られた配線基板１００においては、銅めっき層５と保護ガラス７との界面に介在する酸化膜５ａによって、両者の密着性を、従来の酸化膜の無い場合（例えば上記図６に示す配線基板）に比べて向上させることができ、保護ガラス７の剥離を抑え、抵抗体６の抵抗値の変動を防止できるため、信頼性の高い配線基板とできる。
【００２３】
ここで、上記のめっき層表面酸化工程において、酸化膜形成条件を１５０℃で１０分間程度の放置とした根拠を、図５を参照して述べる。図５において、（ａ）は１５０℃の酸化時間（放置時間）と銅めっき層５の表面に形成される酸化膜５ａの膜厚との関係を示すグラフであり、（ｂ）は酸化膜５ａの膜厚に対する銅めっき層５と保護ガラス７との接着強度を示すグラフである。
【００２４】
図５（ｂ）に示す様に、酸化膜５ａの膜厚を２００オングストローム以上とすれば、強い接着強度が確保でき、良好な信頼性を得るためには好ましい。そして、この範囲の膜厚を得るためには、図５（ａ）から分かるように、１５０℃の酸化時間（放置時間）は１０分間以上であれば良い。
なお、この配線基板１００は、後工程で保護ガラス７で覆われていない部分において、各配線層等に配線を接続する。ここで、酸化膜５ａの膜厚をあまり厚くすると、配線を接続する際、はんだ濡れ性やワイヤボンド性が低下するが、プラズマクリーニング装置等を用いて接続部分の酸化膜５ａを薄くするようにすれば、これら実装性を損なわないようにすることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、基板としてアルミナ積層基板、めっき層として銅めっき層とした構成について説明したが、ニッケル系めっきなどの他のめっきや窒化アルミニウムやムライトなどの他の基板（積層、単層を問わない）にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る配線基板の断面構成を示す図である。
【図２】上記実施形態に係る配線基板の製造方法を示す工程図である。
【図３】図２に続く製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に続く製造方法を示す工程図である。
【図５】（ａ）は酸化時間と酸化膜の膜厚との関係を示すグラフ、（ｂ）は酸化膜の膜厚に対する銅めっき層と保護ガラスとの接着強度を示すグラフである。
【図６】従来の配線基板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１…積層基板、３…表面配線層、５…銅めっき層、５ａ…酸化膜、
６…抵抗体、７…保護ガラス。
【図１】
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【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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