(57)【要約】  【課題】  ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に対する、銅等のメタライズ層からなる配線導体の密着強度を高くすることが容易な配線基板を提供する。  【解決手段】  ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板１の表面に、メタライズ層からなる配線導体２が形成された配線基板９であって、配線導体２と絶縁基板１との間に、セラミック粉末７および金属粉末８が分散しているガラス層３が介在し、金属粉末８の一部がメタライズ層と接合している配線基板９である。金属粉末８のアンカー効果によりメタライズ層がガラス層３に強固に接合し、ガラス成分同士の結合によりガラス層３がガラスセラミック焼結体に強固に接合する。このガラス層３の介在により、配線導体２の絶縁基板１に対する密着強度を高くすることが可能な配線基板９を提供することができる。【選択図】  図１
2009212420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に、メタライズ層からなる配線導体が形成された配線基板であって、前記配線導体と前記絶縁基板との間に、セラミック粉末および金属粉末が分散しているガラス層が介在し、前記金属粉末の一部が前記メタライズ層と接合していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記ガラス層の厚さが前記配線導体の厚さ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記ガラス層の前記セラミック粉末の含有量が、前記金属粉末の含有量よりも多く、前記絶縁基板におけるセラミック粒子の含有量よりも少ないことを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
前記金属粉末は、粒径が１〜５μｍであり、前記ガラス層中の前記金属粉末の含有量が５〜２０体積％であることを特徴とする請求項１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、特に、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に、銅等のメタライズ層からなる配線導体が形成された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として、ガラスセラミック焼結体や酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料からなる絶縁基板の表面に、銅や銀，タングステン等のメタライズ層からなる配線導体が形成されたものが知られている。
【０００３】
特に、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に銅等のメタライズ層からなる配線導体が形成された配線基板は、配線導体の電気抵抗が低いことや、ガラスセラミック焼結体の比誘電率が酸化アルミニウム質焼結体の比誘電率に比べて低いことから、近年、多用されるようになってきている。
【０００４】
この配線基板の上面等の表面に電子部品を搭載し、電子部品の電極を配線導体の所定部位にボンディングワイヤ等を介して接続することにより電子部品が配線基板に実装され、電子装置が作製される。作製された電子装置は、携帯電話やコンピュータ等の各種の電子機器の部品として用いられる。
【０００５】
このような配線基板の絶縁基板は、例えば、ホウケイ酸系ガラス等のガラス粉末と酸化アルミニウム等のセラミック粉末とを主成分とする原料粉末を有機溶剤，バインダとともにシート状に成形して作製したセラミックグリーンシートを複数枚積層し、この積層体を焼成することにより製作される。また、配線導体は、例えば銅の粉末を有機溶剤，バインダとともに混練して作製した金属ペーストを、絶縁基板となるセラミックグリーンシートに所定パターンに印刷し、その後、セラミックグリーンシート（積層体）と同時焼成することにより形成される。
【特許文献１】特開2000−185978号公報
【特許文献２】特開2003−212646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、このようなガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面にメタライズ層からなる配線導体を形成した配線基板は、メタライズ層の絶縁基板に対する接合の強度（いわゆる密着強度）を高くすることが難しいという問題点があった。
【０００７】
これは、焼成時に、メタライズ層を形成する銅等の金属成分の焼結が絶縁基板となるセラミックグリーンシートの焼結に比べて早い（より低温で始まる）ため、メタライズ層と絶縁基板との間に熱応力が生じるためである。また、セラミックグリーンシート（絶縁基板）から金属ペースト（メタライズ層）へのガラス成分の入り込みによるアンカー効果が不十分になりやすいためである。
【０００８】
特に、近年は配線導体の微細化が進んでいるため、配線導体と絶縁基板との接合し合う面積が従来に比べて小さくなる傾向があるため、密着強度を高くすることがさらに難しくなってきている。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に対する、銅等のメタライズ層からなる配線導体の密着強度を高くすることが容易な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】
【００１０】
本発明の配線基板は、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に、メタライズ層からなる配線導体が形成された配線基板であって、前記配線導体と前記絶縁基板との間に、セラミック粉末および金属粉末が分散しているガラス層が介在し、前記金属粉末の一部が前記メタライズ層と接合していることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記ガラス層の厚さが前記配線導体の厚さ以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記ガラス層の前記セラミック粉末の含有量が、前記金属粉末の含有量よりも多く、前記絶縁基板におけるセラミック粒子の含有量よりも少ないことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記金属粉末は、粒径が１〜５μｍであり、前記ガラス層中の前記金属粉末の含有量が５〜20体積％であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配線基板によれば、配線導体と絶縁基板との間に、セラミック粉末および金属粉末が分散しているガラス層が介在し、金属粉末の一部がメタライズ層と接合していることから、配線導体を構成するメタライズ層がガラス層に分散している金属粉末（メタライズ層とガラス層との界面に存在するもの）と接合することにより、ガラス層に対して強固に接合され得る。つまり、この場合の金属粉末は、メタライズ層のガラス層に対する接合において、いわゆるアンカー効果を生じさせるものとして作用している。また、ガラス層は絶縁基板に対してガラス成分同士の結合により強固に結合し合うことができる。そのため、メタライズ層からなる配線導体を、ガラス層を介してガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板の表面に強固に接合することができる。したがって、本発明の配線基板によれば、メタライズ層からなる配線導体の、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板に対する密着強度を高くすることが容易な配線基板を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、ガラス層の厚さがメタライズ層からなる配線導体の厚さ以下である場合には、メタライズ層の厚さに対してガラス層の厚さが厚くなり過ぎないので、例えば焼成時の収縮（メタライズ層とガラス層との収縮差等）に起因して、ガラス層内に大きな応力が残留することがより効果的に抑制される。そのため、ガラス層の機械的な破壊がより効果的に抑制された、より信頼性の高い配線基板とすることができる。
【００１６】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、ガラス層のセラミック粉末の含有量が、金属粉末の含有量よりも多く、絶縁基板のセラミック粒子の含有量よりも少ない場合には、焼成時に、ガラス層の収縮（焼結）開始温度を、ガラスセラミック焼結体の焼結開始温度とメタライズ層の焼結開始温度との間の温度にすることができる。これは、焼結開始温度が比較的低いメタライズ層と、比較的高いガラスセラミック焼結体との間の割合で金属粉末およびセラミック粉末をガラス層が含有することによる。
【００１７】
そのため、この焼結開始温度の差に起因する、ガラスセラミック焼結体とメタライズ層との間に生じる応力をより効果的に緩和することができる。したがって、この場合には、ガラス層を介した配線導体の絶縁基板に対する密着強度をより高くする上で有効な配線基板とすることができる。
【００１８】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、金属粉末の粒径が１〜５μｍであり、ガラス層中の金属粉末の含有量が５〜20体積％である場合には、金属粉末が分散しているガラス層において、メタライズ層と接合した複数の金属粉末が互いに接し合うことがより効果的に抑制される。そのため、複数の金属粉末が接合して粒径が大きくなったものがメタライズ層と接合して配線導体の表面（ガラス層との界面）の凹凸を大きくするようなことがより効果的に抑制される。これにより、配線導体の表面の凹凸等によるインピーダンスや電気抵抗のバラつきを抑制することができる。したがって、この場合には、例えば配線導体を伝送される電気信号が、周波数が１ＧＨｚ以上の高周波信号であったとしても、信号の反射等の不具合をより有効に抑制することが可能で、伝送特性の良好な配線基板とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の配線基板について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は本発明の配線基板を半導体素子等の電子部品を搭載する電子部品搭載用基板とした用いた場合の実施の形態の一例を示す断面図である。図１において、１はガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板、２はメタライズ層からなる配線導体、３は絶縁基板１と配線導体２との間に介在するガラス層である。これらの、絶縁基板１，配線導体２およびガラス層３により配線基板９が基本的に構成されている。なお、図１においては、見やすくするために配線導体２およびガラス層３の厚さを実際よりも誇張して示している。
【００２１】
絶縁基板１は、半導体集積回路素子や光半導体素子等の半導体素子，水晶振動子や表面弾性波素子等の圧電素子，容量素子，抵抗器等の電子部品４を搭載し支持する基体として機能する。この実施の形態の例では、絶縁基板１の上面の中央部に電子部品４の搭載部（符号なし）が設けられている。この搭載部に電子部品４が、ガラスやろう材，樹脂等の接着材を介して接着固定される。
【００２２】
絶縁基板１は、ホウケイ酸系ガラスやリチウム系ガラス等のガラス成分と酸化アルミニウムやムライト等のセラミック成分（粒子）とが焼結してなるガラスセラミック焼結体からなる。
【００２３】
ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板１は、例えば、ガラスセラミック焼結体から成る場合であれば、酸化ケイ素や酸化ホウ素，酸化カルシウム，リチウム系ガラス等のガラス粉末と、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、この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）に成形し、その後、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。
【００２４】
絶縁基板１の表面（この実施の形態の例では上面および下面）には、メタライズ層からなる配線導体２が形成されている。また、この例では、絶縁基板１の上面の配線導体２と下面の配線導体２とが、絶縁基板１を厚み方向に貫通する貫通導体５を介して電気的に接続されている。
【００２５】
配線導体２は、例えば、絶縁基板１の上面に形成された部分が、搭載部に搭載される電子部品４と電気的に接続され、下面に形成された部分が外部の電気回路（図示せず）に電気的に接続される。これにより、電子部品４が配線導体２および貫通導体５を介して外部の電気回路と電気的に接続される。
【００２６】
配線導体２と電子部品４との電気的な接続は、例えば電子部品４の電極（図示せず）と配線導体２とをボンディングワイヤ６を介して接続することにより行なわれる。配線導体２と外部電気回路との電気的な接続は、例えば配線導体２と外部電気回路の所定部位とをはんだや導電性接着剤等の導電性接続材（図示せず）を介して対向させて接続することにより行なわれる。
【００２７】
配線導体２は、銅や銀，パラジウム，金，白金等の金属材料からなるメタライズ層により形成されている。このような金属材料は、電気抵抗が低いため、配線導体２を低抵抗とする上で有効である。
【００２８】
この配線導体２は、例えば銅からなる場合であれば、銅粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して金属ペーストを作製し、この金属ペーストを絶縁基板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絶縁基板１の表面に所定パターンに形成される。
【００２９】
なお、貫通導体５は、例えば配線導体２を形成するのと同様の金属ペーストを、あらかじめ絶縁基板１となるガラスセラミックグリーンシートに機械的な打ち抜き加工等の加工手段で設けておいた貫通孔内に充填し、絶縁基板１と同時焼成することにより形成することができる。
【００３０】
また、この配線基板９は、図２に示すように、配線導体２と絶縁基板１との間に、セラミック粉末７および金属粉末８が分散しているガラス層３が介在している。また、ガラス層３に分散している金属粉末８は、一部（ガラス層３のメタライズ層２との界面に一部が露出するもの）がメタライズ層２と接合している。なお、図２は、図１に示す配線基板９の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。
【００３１】
このように、配線導体２と絶縁基板１との間に、セラミック粉末７および金属粉末８が分散しているガラス層３が介在し、金属粉末８の一部がメタライズ層と接合していることから、配線導体２を構成するメタライズ層が、ガラス層３に分散している金属粉末８（メタライズ層とガラス層３との界面に存在するもの）と接合することにより、ガラス層３に対してより強固に接合され得る。つまり、この場合の金属粉末８は、メタライズ層のガラス層３に対する接合において、いわゆるアンカー効果を生じさせるものとして作用している。また、ガラス層３は絶縁基板１に対してガラス成分同士の結合により強固に結合し合うことができる。そのため、メタライズ層からなる配線導体２を、ガラス層３を介してガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板１の表面に強固に接合することができる。したがって、メタライズ層からなる配線導体２の、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板１に対する密着強度を高くすることが容易な配線基板９を提供することができる。
【００３２】
なお、ガラス層３のガラス成分としては、酸化ケイ素や酸化ホウ素，酸化カルシウム，酸化バリウム，酸化カリウム，酸化リチウム，酸化ストロンチウム等の成分が挙げられる。具体的には、例えばホウケイ酸系ガラスや酸化リチウム系ガラス等のガラス材料を用いることができる。
【００３３】
例えば、ガラスセラミック焼結体（絶縁基板１）に含まれる酸化ケイ素や酸化ホウ素と、ガラス層３に含まれる酸化ケイ素や酸化ホウ素とが互いに、焼成時に溶融して接合し合うため、ガラス層３が絶縁基板１に対して強固に接合される。
【００３４】
また、セラミック粉末７は、例えば酸化アルミニウムやムライト等の、絶縁基板１を構成するセラミック粒子を構成するセラミック材料と同様のセラミック材料からなるものを用いることができる。
【００３５】
また、金属粉末８は、銅や銀，パラジウム，金，白金等の、配線導体２を構成するのと同様の金属材料を用いることができる。この場合、金属粉末８をメタライズ層からなる配線導体２に強固に接合させる上で、金属粉末８は、配線導体２を形成するメタライズ層の金属材料と同じものであることが好ましい。例えば、配線導体２が銅のメタライズ層からなる場合であれば、金属粉末８は銅の粉末であることが好ましい。
【００３６】
セラミック粉末７および金属粉末８は、例えば球形状で表面に凹凸を有する形状であり、ガラス層３の表面から突き出すことなく、またガラス層３に偏りなく分散させるために、ガラス層３の厚さ以下の外形寸法を有するものが用いられる。例えば、セラミック粉末７および金属粉末８が球形状であれば、その直径がガラス層３の厚さの１／５〜１／３程度のものを用いるようにすればよい。
【００３７】
なお、金属粉末８は、ガラス層３に対する接合をより強固なものとする上では、前述のように、表面に凹凸を有するような、単位体積当たりのガラス層３との接合面積がより大きくなるような形状のものを用いることが好ましい。
【００３８】
ただし、金属粉末８は、いわゆる鱗片状等の扁平な形状や細長い形状である場合には、メタライズ層との接合面積が大きくなるように接合した場合にはガラス層３に対するアンカー効果が不十分になりやすく、ガラス層３に対するアンカー効果が得られやすいように接合した場合にはメタライズ層との接合面積が不十分になりやすい。そのため、金属粉末８は、球状や楕円球状等で、表面に凹凸を有するものが好ましい。
【００３９】
このようなガラス層３は、例えば、酸化ケイ素および酸化ホウ素を含むガラス粉末に、酸化アルミニウム粉末および銅粉末を添加し、有機溶剤，バインダとともに混練したペースト状の混合物を、絶縁基板１となるガラスセラミックグリーンシートと配線導体２となる金属ペーストの間に介在するように印刷（つまり、まずこの混合物をセラミックグリーンシートに塗布した後、その上に金属ペーストを印刷）し、その後、同時焼成することにより形成することができる。
【００４０】
なお、このガラス層３は、その熱膨張率（線膨張係数）が、ガラスセラミック焼結体からなる絶縁基板１の熱膨張率とメタライズ層からなる配線導体２の熱膨張率との間の値であることが好ましい。
【００４１】
例えば、ホウケイ酸系ガラス成分と酸化アルミニウム等のセラミック成分とからなるガラスセラミック焼結体の熱膨張係数が約８×10−６／Ｋであるのに対し、銅の熱膨張率が約17×10−６／Ｋである。この場合には、ガラス層３の熱膨張率を約11〜12×10−６／Ｋ程度にしておくと、例えば配線基板９に電子部品４を実装するようなときの熱に起因して絶縁基板１と配線導体２との間に生じる熱応力を、ガラス層３により緩和することができる。そのため、配線基板９としての信頼性をより高くすることができる。なお、ガラス層３の熱膨張率の調整は、例えばフォルステライト（熱膨張率が約11〜14×10−６／Ｋ）のような、絶縁基板１と配線導体２との間の熱膨張率を有する材料をガラス層３の成分として適宜混合すればよい。
【００４２】
また、この配線基板９は、上記構成において、ガラス層３の厚さがメタライズ層からなる配線導体２の厚さ以下である場合には、メタライズ層の厚さに対してガラス層３の厚さが厚くなり過ぎないので、例えば焼成時の収縮（メタライズ層とガラス層３との収縮差等）に起因して、ガラス層３内に大きな応力が残留することがより効果的に抑制される。そのため、ガラス層３の機械的な破壊がより効果的に抑制された、より信頼性の高い配線基板９とすることができる。
【００４３】
なお、配線導体２は、搭載される電子部品４を外部の電気回路に接続する導電路として機能するものであるため、電気抵抗を低く抑える必要がある。また、配線導体２は、メタライズ層からなるものであるため、ある程度の厚さ（金属ペーストの印刷厚さ）が必要あるとともに、内部に残留する応力を抑えるために厚くなり過ぎないようにする必要がある。そのため、配線導体２の厚さは、例えばメタライズ層が銅のメタライズ層の場合であれば、約10〜35μｍ程度に設定される。このような配線導体２の厚さに対して、ガラス層３の厚さは、約５〜30μｍの範囲で、例えば配線導体２の厚さに対して80〜90％程度に薄くなるように設定すればよい。
【００４４】
また、この配線基板９は、上記構成において、ガラス層３のセラミック粉末７の含有量が、金属粉末８の含有量よりも多く、絶縁基板１のセラミック粒子の含有量よりも少ない場合には、焼成時に、ガラス層３の収縮（焼結）開始温度を、ガラスセラミック焼結体の焼結開始温度とメタライズ層の焼結開始温度との間の温度にすることができる。これは、焼結開始温度が比較的低いメタライズ層と、比較的高いガラスセラミック焼結体との間の割合で金属粉末８およびセラミック粉末７をガラス層３が含有することによる。
【００４５】
そのため、この焼結開始温度の差に起因する、ガラスセラミック焼結体（絶縁基板１）とメタライズ層（配線導体２）との間に生じる応力をより効果的に緩和することができる。したがって、この場合には、ガラス層３を介した配線導体２の絶縁基板１に対する密着強度をより高くする上で有効な配線基板９とすることができる。
【００４６】
例えば、絶縁基板１が前述したようなホウケイ酸系ガラスをガラス成分とし、酸化アルミニウム質焼結体からなるセラミック粒子と焼結してなるものであれば、ガラス層３は、酸化アルミニウム等のセラミック粉末７を約20〜40体積％，銅等の金属粉末８を約５〜20体積％それぞれ含有し、他がホウケイ酸系ガラスからなるガラス成分（約40〜75体積％）であるものを用いればよい。
【００４７】
また、この配線基板９は、上記構成において、金属粉末８の粒径が１〜５μｍであり、ガラス層３中の金属粉末８の含有量が５〜20体積％である場合には、金属粉末８が分散しているガラス層３において、メタライズ層と接合した複数の金属粉末８が互いに接し合うことがより効果的に抑制される。そのため、複数の金属粉末８が接合し合って粒径が大きくなったものがメタライズ層と接合してメタライズ層からなる配線導体２の表面（ガラス層３との界面）の凹凸を大きくするようなことが、より効果的に抑制される。これにより、配線導体２の表面の凹凸等によるインピーダンスや電気抵抗のバラつきを抑制することができる。したがって、この場合には、例えば配線導体２を伝送される電気信号が、周波数が１ＧＨｚ以上の高周波信号であったとしても、信号の反射等の不具合をより有効に抑制することが可能で、伝送特性の良好な配線基板９とすることができる。
【００４８】
また、この配線基板９は、上記構成において、金属粉末８の粒径が１〜５μｍであり、ガラス層３中の金属粉末８の含有量が５〜20体積％である場合には、メタライズ層と接合した複数の金属粉末８が互いに接し合うことが、より効果的に抑制される。そのため、複数の金属粉末８が接合して粒径が大きくなったもの（図示せず）がメタライズ層と接合して配線導体２の表面（ガラス層３との界面）の凹凸を大きくするようなことが、より効果的に抑制される。これにより、配線導体２の表面の凹凸等によるインピーダンスや電気抵抗のバラつきを抑制することができる。したがって、この場合には、例えば配線導体２を伝送される電気信号が、周波数が１ＧＨｚ以上の高周波信号であったとしても、信号の反射等の不具合をより有効に抑制することが可能で、伝送特性の良好な配線基板９とすることができる。
【００４９】
この場合、金属粉末８の粒径および含有量が上記の程度であれば、例えば前述したような厚さ（約５〜30μｍ程度）で形成されるガラス層３において金属粉末８が偏りなく分散することが容易であり、複数の金属粉末８同士が接合し合うことが、より効果的に抑制される。そのため、互いに接合された複数の金属粉末８により、配線導体２の伝送特性に影響を与えるような導電経路が生じるようなことが抑制されて、配線基板９としての伝送特性等の特性をより良好に確保することができる。
【実施例】
【００５０】
酸化ケイ素−酸化ホウ素系ガラスを主成分とするガラス成分および酸化アルミニウム質焼結体からなるセラミック粒子を主成分とするガラスセラミック焼結体からなる、１辺の長さが12ｍｍの正方形板状で、厚さが約１ｍｍの絶縁基板の表面に、ガラス層を介して銅のメタライズ層からなる配線導体を形成して配線基板を以下の実施例１〜３として作製し、メタライズ層の絶縁基板に対する密着強度等の特性を測定した。絶縁基板のセラミック粒子の含有量は約50体積％とした。
【００５１】
ガラス層は、絶縁基板を作製するのと同様の酸化ケイ素−酸化ホウ素系のガラス成分に、セラミック粉末として酸化アルミニウム質焼結体からなる粉末、および金属粉末として銅の粉末をそれぞれ含有させて形成した。
【００５２】
配線導体は、幅が約0.2ｍｍ、長さが約８ｍｍの直線状のパターンとして、各絶縁基板の表面に平行に20本ずつ形成した。
【００５３】
配線導体およびガラス層の厚さ，ガラス層のセラミック粉末および金属粉末（銅粉末）の含有量，絶縁基板のセラミック粒子の含有量および金属粉末の粒径を以下の実施例１〜３で示す値として、配線導体の絶縁基板に対する密着強度を試験した。
【００５４】
なお、配線導体の絶縁基板に対する密着強度は、配線基板に対して温度サイクル試験（−40〜＋120℃，1000サイクル）を施した後、アルミニウム製のボンディングワイヤを配線導体に超音波ボンディング法で接続し、ボンディングワイヤを引っ張り、メタライズ層およびガラス層の剥がれの有無を倍率10倍に拡大して目視で確認する方法により行なった（いわゆる破壊モードの確認）。メタライズ層に異常（ガラス層や絶縁基板からの剥がれ等）がない場合は、引っ張った際にボンディングワイヤ自体が切断される。また、配線基板としての外観も倍率10倍の投影装置を用いて検査した。
【００５５】
また、比較例として、実施例の配線基板と同様の絶縁基板にガラス層を介在させずに同様の材料およびパターンで配線導体を形成した配線基板を作製し、同様に特性の測定および外観の検査を行なった。
【００５６】
（実施例１）
ガラス層の厚さおよびメタライズ層の厚さを表１に示す厚さに設定して試験を行なった。この実施例１では、ガラス層中のセラミック粉末の含有量を30体積％，金属粉末の含有量を10体積％とし、他をガラス成分（60体積％）とした。また、金属粉末は、粒径が約３μｍ（平均粒径）のものを用いた。
【００５７】
比較例の配線基板も、ガラス層を介在させないこと以外は、実施例１の配線基板と同様のメタライズ層の厚さとした。試験結果を表１に示す。なお、各No.の配線基板につき試験個数を20個（配線導体の数は20×20＝400本であった。）とした。また、この実施例１では、配線基板の導通抵抗に異常がないかを導通抵抗計により検査した。
【００５８】
【表１】
2009212420.tif 000003
【００５９】
表１に示すように、絶縁基板と配線導体との間にガラス層を介在させていない比較例の配線基板（No.１，２）では、配線導体に剥がれが発生した。これに対し、本発明の実施例の配線基板（No.３〜18）では、配線導体に剥がれの発生は見られず、配線導体の絶縁基板に対する密着強度が高いことが確認できた。
【００６０】
また、ガラス層の厚さがメタライズ層の厚さよりも厚い配線基板（No.９〜12，16，17）では、破壊モードはボンディングワイヤ自体の切断であったものの、ボンディングワイヤが直接接合された、応力が大きく作用する部分において、ガラス層側からの微細な剥がれの発生が見られた。
【００６１】
なお、配線導体の厚さが比較的薄い配線基板（No.３，４）では、配線導体の導通抵抗が約600ｍΩと、他の配線導体の導通抵抗約120ｍΩに比べて高くなる傾向が見られた。
【００６２】
また、ガラス層の厚さが比較的厚い配線基板（No.12，16〜18）、特にガラス層と配線導体とを合わせた厚さが約70μｍ（配線導体の幅の約１／３に相当）を超えるような配線基板では、ガラス層および配線導体の厚さが外観検査のときに目立ち、誤って他の配線基板や加工用の装置等に接触したようなときに剥がれやすい形状になっていることが認められた。
【００６３】
（実施例２）
ガラス層のセラミック粉末および金属粉末の含有量を表２に示す値に設定して試験を行なった。この実施例２では、ガラス層の厚さを10μｍ、配線導体の厚さを15μｍとした。また、金属粉末は、粒径が約３μｍ（平均粒径）のものを用いた。なお、絶縁基板のセラミック粒子の含有量は前述のように50体積％であった。
【００６４】
比較例の配線基板も、ガラス層を介在させないこと以外は、実施例２の配線基板と同様に作製した。試験結果を表２に示す（各No.の配線基板につき試験個数20個で、配線導体の数は20×20＝400本であった。）。
【００６５】
【表２】
2009212420.tif 000004
【００６６】
表２に示すように、絶縁基板と配線導体との間にガラス層を介在させていない比較例の配線基板（No.21）では、配線導体に剥がれが発生した。これに対し、本発明の実施例の配線基板（No.22〜40）では、配線導体に剥がれの発生は見られず、配線導体の絶縁基板に対する密着強度が高いことが確認できた。
【００６７】
また、ガラス層のセラミック粉末の含有量よりも金属粉末の含有量の多い配線基板（No.22，26，33，34，38，39）では、破壊モードはボンディングワイヤ自体の切断であったものの、ボンディングワイヤが直接接合された、応力が大きく作用する部分において、メタライズ層（配線導体）に比べて厚いガラス層側に微細な剥がれの発生が見られた。
【００６８】
（実施例３）
金属粉末の粒径および含有量を表３に示す値に設定して試験を行なった。この実施例３では、ガラス層の厚さを10μｍ、配線導体の厚さを15μｍとした。また、ガラス層中のセラミック粉末の含有量を30体積％，金属粉末の含有量を10体積％とし、他をガラス成分（60体積％）とした。
【００６９】
比較例の配線基板も、ガラス層を介在させないこと以外は、実施例３の配線基板と同様に作製した。試験結果を表３に示す（各No.の配線基板につき試験個数20個で、配線導体の数は20×20＝400本であった。）。
【００７０】
なお、この実施例３では、ＴＤＲインピーダンス測定器を用いて、各配線基板の伝送特性をＴＤＲ法（Time Domain Reflectometry）で確認した。
【００７１】
【表３】
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【００７２】
表３に示すように、絶縁基板と配線導体との間にガラス層を介在させていない比較例の配線基板（No.41）では、配線導体に剥がれが発生した。これに対し、本発明の実施例の配線基板（No.42〜60）では、配線導体に剥がれの発生は見られず、配線導体の絶縁基板に対する密着強度が高いことが確認できた。
【００７３】
なお、ガラス層の金属粉末の含有率が20体積％を超える配線基板（No.57，60）、および粒径が５μｍを超える金属粉末を添加した配線基板（No.47，48，51，58−60）では、インピーダンスが約８Ω増加し、配線導体の伝送特性が若干低下する傾向が見られた。また、ガラス層の金属粉末の含有量が他に比べて少ない配線基板（No.43）や金属粉末の粒径が小さい配線基板（No.42）では、破壊モードはボンディングワイヤ自体の切断であったものの、ボンディングワイヤが直接接合された、応力が大きく作用する部分において、配線導体とガラス層との間に微細な剥がれの発生が見られた。
【００７４】
以上のように、絶縁基板と配線導体との間にガラス層（セラミック粉末および配線導体を形成するメタライズ層と接合した金属粉末を含むもの）を介在させた本発明の配線基板では、配線導体の絶縁基板に対する密着強度を従来よりも高くすることができることが確認できた。また同時に、ガラス層の厚さがメタライズ層の厚さ以下である場合や、ガラス層のセラミック粉末の含有量が、金属粉末の含有量よりも多く、絶縁基板のセラミック粒子の含有量よりも少ない場合や、金属粉末の粒径が１〜５μｍでありガラス層中の含有量が５〜20体積％である場合には、配線基板としての信頼性をより高くする上で効果があることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す配線基板の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・絶縁基板
２・・・配線導体
３・・・ガラス層
４・・・電子部品
５・・・貫通導体
６・・・ボンディングワイヤ
７・・・セラミック粉末
８・・・金属粉末
９・・・配線基板
【図１】
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【図２】
2009212420.tif 000007