(57)【要約】【課題】ビア導体におけるセパレーションの発生を低減させること。【解決手段】基板１１、活性金属の酸化物層１５および導体層１２を有している。基板１１は、セラミックスからなり、スルーホールを有している。酸化物層１５は、スルーホール１１ｈの内側壁面に形成されている。導体層１２は、活性金属からなり、酸化物層１５の内側に形成されている。配線基板は、ビア導体１３および導体パターン１４を有している。ビア導体１３は、１１族の金属材料からなり、導体層１２の内側に形成されている。導体パターン１４は、スルーホール１１ｈ上に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを有しておりセラミックスからなる基板と、
前記スルーホールの内側壁面に形成された活性金属の酸化物層と、
前記酸化物層の内側に形成された前記活性金属からなる導体層と、
１１族の金属材料からなり、前記導体層の内側に形成されたビア導体と、
前記スルーホール上に形成された導体パターンと、
を備えた配線基板。
【請求項２】
前記活性金属が、Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｃｒ、ＺｒおよびＷからなる群の中から選択されることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記ビア導体がＡｇからなることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
【請求項４】
前記導体層がＡｇを含んでいることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
【請求項５】
前記導体層が、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｇ，Ａｌ／ＡｇまたはＴｉ／Ａｇからなる群の中から選択されることを特徴とする請求項４記載の配線基板。
【請求項６】
前記ビア導体がＣｕからなることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
【請求項７】
前記導体層がＣｕを含んでいることを特徴とする請求項６記載の配線基板。
【請求項８】
前記導体層が、Ｔｉ／ＣｕまたはＴｉ−Ｔｉ／Ｗ−Ｃｕからなることを特徴とする請求項７記載の配線基板。
【請求項９】
前記導体層は、前記スルーホールの第１の端部に位置する第１の層と、前記スルーホールの第２の端部に位置する第２の層とからなることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項１０】
前記ビア導体が、前記第１の層および前記第２の層の間に入り込んでいることを特徴とする請求項９記載の配線基板。
【請求項１１】
スルーホールを有しておりセラミックスからなる基板を準備する工程と、
スパッタリングによって前記スルーホールの内側壁面に活性金属からなる導体層を形成する工程と、
前記導体層の内側に１１族の金属材料からなる導体ペーストを充填する工程と、
前記導体ペーストに加熱処理を施す工程と、
前記スルーホール上に導体パターンを形成する工程と、
を有する配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記活性金属が、Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｃｒ、ＺｒおよびＷからなる群の中から選択されることを特徴とする請求項１１記載の配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記導体ペーストがＡｇからなることを特徴とする請求項１２記載の配線基板の製造方法。
【請求項１４】
前記導体層がＡｇを含んでいることを特徴とする請求項１３記載の配線基板の製造方法。
【請求項１５】
前記導体層が、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｇ，Ａｌ／ＡｇまたはＴｉ／Ａｇからなる群の中から選択されることを特徴とする請求項１４記載の配線基板の製造方法。
【請求項１６】
前記導体ペーストがＣｕからなることを特徴とする請求項１２記載の配線基板の製造方法。
【請求項１７】
前記導体層がＣｕを含んでいることを特徴とする請求項１６記載の配線基板の製造方法。
【請求項１８】
前記導体層が、Ｔｉ／ＣｕまたはＴｉ−Ｔｉ／Ｗ−Ｃｕからなることを特徴とする請求項１７記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビア導体を有する配線基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプローブカード・アセンブリ用基板などに用いられる配線基板は、セラミックスからなり、ビア導体を有している。グリーンシートに金型の打ち抜き加工によりスルーホールを形成し、後にＡｇやＣｕなどの導体ペーストをスクリーン印刷でスルーホール内に充填したのち、グリーンシートを積層して高温で焼成し多層配線セラミック基板を製造する。
【特許文献１】特開２００４−５５５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
焼き上げ基板（グリーンシートの多層基板ではない）のスルーホール部に導体ペーストを埋め込み、乾燥・焼成をさせた場合、導体ペーストのみがペーストに含まれる溶剤、バインダーなどが抜けることにより体積収縮が起こる。その結果、形成された導体とセラミック基板スルーホール壁面との接着がない、もしくは密着力が弱いことからセパレーションが発生する。セパレーションが発生することによりめっきなどの製造工程中においてセパレーション部に水分などがトラップされ、スルーホール上に形成された導体パターンがセパレーション部を覆ってしまう。水分などがトラップされたセパレーション部は、そこを起点としその後の熱工程において水分の蒸発などが起こり、その結果、導体パターンの膨れが発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施の形態によれば、配線基板は、基板、活性金属の酸化物層および導体層を有している。基板は、セラミックスからなり、スルーホールを有している。酸化物層は、スルーホールの内側壁面に形成されている。導体層は、活性金属からなり、酸化物層の内側に形成されている。配線基板は、ビア導体および導体パターンを有している。ビア導体は、１１族の金属材料からなり、導体層の内側に形成されている。導体パターンは、スルーホール上に形成されている。
【０００５】
本発明の実施の形態によれば、配線基板の製造方法は、スルーホールを有しておりセラミックスからなる基板を準備する工程を有している。製造方法は、スパッタリングによってスルーホールの内側壁面に活性金属からなる導体層を形成する工程をさらに有している。製造方法は、導体層の内側に１１族の金属材料からなる導体ペーストを充填する工程をさらに有している。製造方法は、導体ペーストに加熱処理を施す工程と、スルーホール上に導体パターンを形成する工程とをさらに有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の配線基板は、活性金属の酸化物層および活性金属の導体層を有している。本発明の配線基板は、セラミック基板スルーホール壁面に活性金属からなる導体層を形成することにより、導体層とセラミック基板壁面間に酸化結合層を形成させ密着性を向上させ、且つ導体層とスルーホールに充填された導体と導体層間で金属結合が起こり密着性が向上する。これによりセラミック基板スルーホール壁面と埋め込み導体間のセパレーションの発生を防止できる。
【０００７】
本発明の配線基板の製造方法は、スパッタリングによって活性金属からなる導体層を形成する工程と、導体層の内側に１１族の金属材料からなる導体ペーストを充填する工程と、導体ペーストに加熱処理を施す工程とを有している。本発明の製造方法は、これらの工程を有していることにより、ビア導体に関する信頼性が向上された配線基板を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示されたように、本実施の形態のスペース・トランスフォーマ１００は、ベース層１、配線層２および樹脂層３を有している。スペース・トランスフォーマ１００は、第１の面１００ｕ（図１において上面）および第２の面１００ｂ（図１において下面）を有している。第１の電極セット２ｅ１が配線層２の表面上に形成されている。複数の接触端子ｃｔがベース層１の表面上に形成されている。第１の電極セット２ｅ１および複数の接触端子ｃｔは電気的に接続されている。第１の電極セット２ｅ１の間隔Ｓｅ１は、複数の接触端子ｃｔの間隔Ｓｃｔより小さい。複数の接触構造ｃｓが、第１の電極セット２ｅ１上に設けられている。ベース層１は、セラミック基板である。ベース層１は、第２の電極セット１ｅ２を有している。第２の電極セット１ｅ２は、複数の接触端子ｃｔに電気的に接続されている。配線層２は、樹脂材料および導体パターンを有している。配線層２は、第３の電極セット２ｅ３を有している。第３の電極セット２ｅ３は、第１の電極セット２ｅ１に電気的に接続されている。樹脂層３は、配線層２をベース層１に接合している。樹脂層３は、複数のビア導体３ｖを有している。複数のビア導体３ｖは、第２の電極セット１ｅ２および第３の電極セット２ｅ３に電気的に接続されている。
【０００９】
図２に示されたように、本実施の形態の配線基板１（ベース層）は、基板１１、導体層１２およびビア導体１３を有している。基板１１は、スルーホール１１ｈを有している。配線基板は、スルーホール１１ｈ上に形成された導体パターン１４をさらに有している。
【００１０】
基板１１は、セラミックス（アルミナ）からなる。導体層１２は、活性金属からなる。活性金属は、Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｃｒ，ＺｒおよびＷからなる群の中から選択される。導体層１２は、第１の導体層１２ａおよび第２の導体層１２ｂからなる。第１の導体層１２ａは、基板１１の第１の面１１ａ（図２において上面）側に形成されている。第２の導体層１２ｂは、基板１１の第２の面１１ｂ（図２において下面）側に形成されている。第１の導体層１２ａおよび第２の導体層１２ｂは離れている。ビア導体１３は、１１族の金属材料からなり、導体層１２の内側に形成されている。１１族の金属材料は、ＡｇまたはＣｕである。ビア導体１３は、符号Ｓで示されたように、第１の導体層１２ａおよび第２の導体層１２ｂの間に入り込んでいる。図３に示されたように、配線基板は、スルーホール１１ｈの内側壁面に形成された活性金属の酸化物層１５をさらに有している。導体層１２は、酸化物層１５の内側に形成されている。
【００１１】
図４に示されたように、本実施の形態の配線基板の製造方法は、次の工程３１−工程３５を有している。
【００１２】
スルーホールを有するセラミック基板１１を準備（工程３１）
壁面に活性金属をスパッタリング（工程３２）
スルーホール１１ｈに導体ペーストを充填（工程３３）
導体ペーストを加熱処理（工程３４）
スルーホール１１ｈ上に導体パターン１４を形成（工程３５）
工程３１において、基板１１は、焼成されたセラミックからなる。工程３２において、導体層１２が、スパッタリングによってスルーホールの内側壁面に形成される。導体層１２およびセラミック基板１１は、活性金属のスパッタリングによって、接合強度が向上されている。活性金属は、Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｃｒ，ＺｒおよびＷからなる群の中から選択される。図５Ａに示されたように、活性金属が、基板１１の第１の面１１ａ側からスルーホール１１ｈの内側壁面にスパッタリングされる。図５Ｂに示されたように、活性金属が、基板１１の第２の面１１ｂ側からスルーホール１１ｈの内側壁面にスパッタリングされる。工程３３において、導体ペーストは、１１族の金属からなる。１１族の金属材料は、ＡｇまたはＣｕである。工程３４において、加熱処理の温度は、７５０℃から９５０℃までの範囲に含まれる。加熱処理によって、導体層１２およびスルーホール１１ｈの間に活性金属の酸化物層１５が形成される。導体層１２およびセラミック基板１１は、酸化物層１５によって、接合強度が向上されている。
【００１３】
（実施例１）
アルミナからなる基板１１が準備される。基板１１はスルーホール１１ｈを有している。活性金属を含む金属材料が、スルーホール１１ｈの内側壁面にスパッタリングされる。金属材料は、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｇ，Ａｌ／ＡｇおよびＴｉ／Ａｇからなる群から選択される。例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｇは、Ｔｉ，ＡｌおよびＡｇの合金であることを表している。Ａｇからなる導体ペーストが、活性金属を含む導体層１２の内側に充填される。Ａｇが充填された基板１１に加熱処理が施される。この加熱処理の際に、活性金属からなる導体層１２とスルーホール１１ｈの内側壁面との間に、活性金属の酸化物層１５が形成される。酸化物層は、ＴｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３である。導体パターン１４が、スルーホール１１ｈ上（ビア導体の端部）に形成される。
【００１４】
（実施例２）
アルミナからなりスルーホール１１ｈを有する基板１１が準備される。活性金属を含む金属材料が、スルーホール１１ｈの内側壁面にスパッタリングされる。金属材料は、Ｔｉ／ＣｕまたはＴｉ−Ｔｉ／Ｗ−Ｃｕである。Ｔｉ−Ｔｉ／Ｗ−Ｃｕとは、Ｔｉ上にスパッタリングされたＴｉ／Ｗ上に、Ｃｕがスパッタリングされることを表している。Ｃｕからなる導体ペーストが、活性金属を含む導体層１２の内側に充填される。Ｃｕが充填された基板１１に加熱処理が施される。この加熱処理の際に、活性金属からなる導体層１２とスルーホール１１ｈの内側壁面との間に、活性金属の酸化物層１５が形成される。酸化物層１５は、ＴｉＯ２またはＷ２Ｏ５である。導体パターン１４が、スルーホール１１ｈ上（ビア導体の端部）に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態のスペース・トランスフォーマを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の配線基板を示す断面図である。
【図３】図２に示された配線基板の拡大図である。
【図４】図２に示された配線基板の製造方法を示す図である。
【図５Ａ】工程３２を示す図である。
【図５Ｂ】工程３２を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１１  配線基板
１２ａ  第１の導体層
１２ｂ  第２の導体層
１３  ビア導体
１４  導体パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009059744.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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