(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミックス焼結体から成る絶縁基体と、該絶縁基体との同時焼成により絶縁基体に一体的に形成されたタングステンおよび／またはモリブデンならびに銅から成る配線層とで構成された配線基板であって、前記配線層の露出表面にはニッケル−コバルトめっき層と銅または金めっき層とが順次被着されており、かつ前記配線層と前記ニッケル−コバルトめっき層とが拡散接合されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記配線層と前記ニッケル−コバルトめっき層との拡散領域の厚みが０．５μｍ乃至２．０μｍ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスを絶縁基体とする配線基板に関し、詳細には銅を主成分とする低抵抗導体から成り、かつ絶縁基体と同時焼成によって形成された表面配線層を具備した配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の高集積化に伴い、半導体装置から発生する熱も増加している。半導体装置の誤作動をなくすためには、このような熱を装置外に放出可能な配線基板が必要とされている。一方、電気的な特性としては、演算速度の高速化により、信号の遅延が問題となり、導体損失の小さい、つまり低抵抗の導体を用いることが要求されてきた。
【０００３】
このような半導体素子を搭載した配線基板としては、その信頼性の点から、酸化アルミニウム質焼結体を絶縁基体とし、その表面あるいは内部にタングステンやモリブデン等の高融点金属から成る配線層を被着形成したセラミック配線基板が多用されている。ところが、従来から多用されている高融点金属から成る配線層では、抵抗を高々８ｍΩ／□程度までしか低くできなかった。
【０００４】
これに対して、近年に至り、低抵抗導体である銅や銀と同時焼成可能な、いわゆるガラスセラミックスを用いた多層配線基板が提案されている。ところが、ガラスセラミックスの熱伝導率は高々数Ｗ／ｍ・Ｋしかなく、前記熱的問題を解決することが難しくなってきている。
【０００５】
そこで、この熱的問題と電気的問題点とを同時に解決する方法として、本出願人は先に酸化アルミニウムを主成分とし、マンガン化合物をＭｎＯ2換算で2.0〜6.0重量％の割合で含有する相対密度が95％以上のセラミックスから成る絶縁基体と、この絶縁基体の少なくとも表面にこの絶縁基体との同時焼成によって形成され、銅（Ｃｕ）を10〜70体積％、タングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）を30〜90体積％の割合で含有し、かつ銅から成るマトリックス中にタングステンおよび／またはモリブデンを平均粒径１〜10μｍの粒子として分散含有して成る配線層とから成る配線基板を提案した（特願平10−244237号参照）。
【０００６】
この配線基板によれば、絶縁基体が酸化アルミニウム質焼結体等から成り、かつ相対密度が高く緻密であるため熱伝導性が10Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高く、また、配線層が低抵抗の銅を含有するためシート抵抗を約４ｍΩ／□以下と低くすることができる。
【０００７】
このような配線基板は、例えば、酸化アルミニウムを主成分とし、酸化マンガン（ＭｎＯ2）を2.0〜6.0重量％の割合で含有するセラミック成分を含有するグリーンシートの表面に、銅粉末を10〜70体積％、平均粒径が１〜10μｍのタングステンおよび／またはモリブデンを30〜90体積％の割合で含有して成る導体ペーストを回路パターン状に印刷塗布した後、このグリーンシートを積層し、非酸化性雰囲気中で最高焼成温度が1200〜1500℃となる条件で焼成することによって製作される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記配線基板は配線層のシート抵抗が約４ｍΩ／□と従来品に比べ低いものの、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周波信号を使用する半導体素子が搭載され、配線層に高周波信号が伝播された場合には電気抵抗はまだまだ大きく、伝播する高周波信号にロスを発生させてしまうためより一層低抵抗とする必要がある。
【０００９】
そこで配線層の表面に低電気抵抗の銅や金から成るめっき層を被着させておくことが考えられる。
【００１０】
しかしながら、配線層の表面に銅や金から成るめっき層を被着させた場合、配線層にはタングステンやモリブデンといった銅や金から成るめっき層に対して密着性の悪い金属が含有されており、配線層と銅や金から成るめっき層との密着強度が弱いことから外力印加によってめっき層が配線層の表面から剥がれるという欠点が誘発されてしまう。
【００１１】
また、銅および金は半田等の低融点ロウ材に対して拡散し易いことから、配線層に半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合したり、配線層を外部電気回路基板の配線導体に低融点ロウ材を介して接合したりする際、銅や金のめっき層が低融点ロウ材に容易に拡散吸収されて低融点ロウ材と接する配線層表面に低融点ロウ材と接合性の悪いタングステンやモリブデンが現われてしまい、その結果、低融点ロウ材の配線層に対する接合強度が劣化し、接合の信頼性が大きく低下するという欠点が誘発されてしまう。
【００１２】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、配線基板の熱伝導性を高くし、かつ電気抵抗を高周波信号の伝播においても問題とならないような小さな値とした、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周波信号を使用する半導体素子の搭載が可能な量産性に優れた配線基板を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、熱伝導率が10Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミックス焼結体から成る絶縁基体と、この絶縁基体との同時焼成により絶縁基体に一体的に形成されたタングステンおよび／またはモリブデンならびに銅から成る配線層とで構成された配線基板であって、前記配線層の露出表面にはニッケル−コバルトめっき層と銅または金めっき層とが順次被着されており、かつ前記配線層と前記ニッケル−コバルトめっき層とが拡散接合されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の配線基板は、上記構成において、前記配線層と前記ニッケル−コバルトめっき層との拡散領域の厚みが0.5μｍ乃至2.0μｍであることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体を熱伝導率が10Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミックス焼結体で形成したことから、得られる配線基板は熱伝導率が良好で、この配線基板を用いた半導体装置に搭載された半導体素子からの熱を装置外に効率よく放散させることができ、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることができる。
【００１６】
また本発明の配線基板によれば、配線層の表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっき層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となすことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させることが可能となる。
【００１７】
さらに本発明の配線基板によれば、タングステンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の表面にニッケル−コバルトめっき層と、銅または金めっき層とを順次被着させるとともに、配線層とニッケル−コバルトめっき層とを拡散接合させたことから、配線層とニッケル−コバルトめっき層との接合、ならびにニッケル−コバルトめっき層と銅または金めっき層との接合が極めて強固となり、外力印加によって、ニッケル−コバルトめっき層が配線層表面から、銅または金めっき層がニッケル−コバルトめっき層表面から、それぞれ容易に剥がれることはない。
【００１８】
またさらに本発明によれば、配線層の表面に低融点ロウ材との接合性が良好なニッケル−コバルトめっき層を被着し、配線層を被覆するようにしたことから、配線層に半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合したり、配線層を外部電気回路基板の配線導体に低融点ロウ材を介して接合したりする際、銅や金から成るめっき層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとしても、低融点ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリブデンが現われることはほとんどなく、低融点ロウ材をニッケル−コバルトめっき層と良好に接合させることができる。その結果、低融点ロウ材の配線層に対する接合強度が極めて強く、配線基板の外部電気回路基板に対する接合の信頼性を極めて良好なものとなすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の配線基板の実施の形態の一例について、添付の図面を基に説明する。
【００２０】
図１は本発明の配線基板を使用した半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２は配線層である。この絶縁基体１と配線層２とで半導体素子３を搭載する配線基板４が構成される。
【００２１】
本発明の配線基板４において、絶縁基体１は半導体素子３を搭載し支持する基体として機能し、酸化アルミニウム質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体等の熱伝導率が10Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミック焼結体により形成されている。
【００２２】
また絶縁基体１は、その高熱伝導性および高強度化を達成する上では、相対密度が95％以上の高緻密体から構成されるものであることが望ましい。
【００２３】
さらに本発明の配線基板４では、絶縁基体１は、配線層２との同時焼結時における保形性を達成する上では、1200℃〜1500℃の低温で焼成することが必要となるが、本発明の配線基板４においては、このような低温での焼成においても相対密度95％以上に緻密化することが必要となる。
【００２４】
かかる観点から、本発明における絶縁基体１は、例えば、酸化アルミニウムを主成分とするもの、具体的には酸化アルミニウムを90重量％以上の割合で含有するものが好適に使用され、第２の成分として、Ｍｎ化合物をＭｎＯ2換算で2.0〜6.0重量％の割合で含有することが望ましい。すなわち、マンガン化合物が2.0重量％よりも少ないと、1200℃〜1500℃での緻密化が達成されにくく、また6.0重量％よりも多いと絶縁基体１の絶縁性が低下する。マンガン化合物の最適な範囲は、ＭｎＯ2換算で３〜５重量％である。
【００２５】
また、この絶縁基体１中には、第３の成分として、ＳｉＯ2およびＭｇＯ・ＣａＯ・ＳｒＯ等のアルカリ土類元素酸化物を銅含有導体との同時焼結性を高める上で合計で0.4〜８重量％の割合で含有せしめることが望ましい。
【００２６】
さらに第４の成分としてタングステン・モリブデン等の金属を着色成分として２重量％以下の割合で含んでもよい。
【００２７】
絶縁基体１においては、酸化アルミニウム以外の成分は、酸化アルミニウム主結晶相の粒界に非晶質相あるいは結晶相として存在するが、熱伝導性を高める上で粒界中に助剤成分を含有する結晶相が形成されていることが望ましい。
【００２８】
また、絶縁基体１を酸化アルミニウムを主成分として形成した場合は、酸化アルミニウム主結晶相は粒状または柱状の結晶として存在するが、これら主結晶相の平均結晶粒径は1.5〜5.0μｍであることが望ましい。
【００２９】
なお、主結晶相が柱状結晶からなる場合、その平均結晶粒径は、短軸径に基づくものである。この主結晶相の平均結晶粒径が1.5μｍよりも小さいと、高熱伝導化が難しく、平均粒径が5.0μｍよりも大きいと基板材料として用いる場合に要求される十分な強度が得られにくくなるためである。
【００３０】
配線層２は、配線基板４に搭載された半導体素子３の電極をボンディングワイヤ５等を介して接続させる接続パッドとして機能するとともに、この半導体素子３の電極を外部電気回路基板に錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接続させるための導電路となる。
【００３１】
配線層２は、銅を10〜70体積％、タングステンおよび／またはモリブデンを30〜90体積％の割合で含有することが必要である。これは、配線層２の低抵抗化と、絶縁基体１との同時焼結性とを達成するとともに、表面の配線層２の同時焼成後の保形性を維持するためであり、銅量が10体積％よりも少なく、タングステンやモリブデン量が90体積％よりも多いと、配線層２のシート抵抗が高くなる。また、銅量が70体積％よりも多く、タングステンやモリブデン量が30体積％よりも少ないと、表面の配線層２の同時焼成後の保形性が低下し、表面の配線層２においてにじみ等が発生したり、溶融した銅によって表面の配線層２が凝集して断線が生じたりするとともに、絶縁基体１と配線層２の熱膨張係数差により配線層２の剥離が発生したりするためである。最適な組成範囲は、銅が40〜60体積％、タングステンおよび／またはモリブデンが60〜40体積％である。
【００３２】
また本発明の配線基板４においては、タングステンおよび／またはモリブデンは、平均粒径１〜10μｍの球状あるいは数個の粒子による凝集粒子として銅から成るマトリックス中に分散含有していることが望ましい。これは、この平均粒径が１μｍよりも小さい場合、表面の配線層２の保形性が悪くなるとともに組織が多孔質化し配線層２の抵抗も高くなり、10μｍを超えると銅のマトリックスがタングステンやモリブデンの粒子によって分断されてしまい配線層２の抵抗が高くなったり、銅成分が分離してにじみ等が発生するためである。タングステンおよび／またはモリブデンは平均粒径1.3〜５μｍ、特に1.3〜４μｍの大きさで分散されていることが最も望ましい。
【００３３】
また、配線層２中には、絶縁基体１との密着性を改善するために、酸化アルミニウム、または絶縁基体１と同じ成分のセラミックスを0.05〜２体積％の割合で含有させることも可能である。
【００３４】
さらに、本発明の配線基板４においては、酸化アルミニウムとの銅の融点を超える温度での同時焼成によって、配線層２中の銅成分が絶縁基体１中に拡散する場合があるが、本発明によれば、この少なくとも銅を含む配線層２の周囲の絶縁基体１のセラミックスへの銅の拡散距離が20μｍ以下、特に10μｍ以下であることが望ましい。これは、銅のセラミックス中への拡散距離が20μｍを超えると、配線層２間の絶縁性が低下し、配線基板４としての信頼性が低下するためである。
【００３５】
この銅の拡散距離を20μｍ以下とすることにより、配線層２のうち、同一平面内に形成された配線層２間の最小線間距離を100μｍ以下、特に90μｍ以下の高密度配線化を図ることができる。また、同様に図１に示すように、１つの絶縁層内に複数のビアホール導体６が形成される場合、そのビアホール導体６間の最小離間距離も上記と同様な理由から100μｍ以下、特に90μｍ以下に制御することが可能である。
【００３６】
さらにまた、本発明の配線基板４は、焼成温度および雰囲気を制御して焼成することによって、絶縁基体１の表面の中心線平均粗さＲａを１μｍ以下、特に0.7μｍ以下の平滑性に優れた表面を形成できるものであり、その結果、絶縁基体１の表面に配線層２を形成する場合に、絶縁基体１の表面に研磨加工等を施す必要がないことも大きな特徴である。
【００３７】
本発明の配線基板４は、例えば酸化アルミニウムを主成分とするセラミックス焼結体から成る場合であれば、以下のようにして形成される。すなわち、
まず、絶縁基体１を形成するために、セラミックス焼結体の主成分となる酸化アルミニウム原料粉末として、平均粒径が0.5〜2.5μｍ、特に0.5μｍ〜2.0μｍの粉末を用いる。これは、平均粒径が0.5μｍよりも小さいと、粉末の取扱が難しく、また粉末のコストが高くなり、2.5μｍよりも大きいと、1500℃以下の温度で焼成することが難しくなるためである。
【００３８】
そして、この酸化アルミニウム粉末に対して、第２成分として、ＭｎＯ2を2.0〜6.0重量％、特に3.0〜5.0重量％の割合で添加する。また適宜、第３の成分として、ＳｉＯ2・ＭｇＯ・ＣａＯ・ＳｒＯ2粉末等を0.4〜８重量％、第４の成分として、Ｗ・Ｍｏ・Ｃｒ等の遷移金属の金属粉末や酸化物粉末を着色成分として金属換算で２重量％以下の割合で添加する。
【００３９】
なお、このような酸化物の添加にあたっては、酸化物粉末以外に、焼成によって酸化物を形成し得る炭酸塩・硝酸塩・酢酸塩等として添加してもよい。
【００４０】
そして次に、この混合粉末を用いて絶縁基体１を形成するためのシート状成形体を作製する。シート状成形体は、周知の成形方法によって作製することができる。例えば、この混合粉末に有機バインダや溶媒を添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法によって形成したり、混合粉末に有機バインダを加え、プレス成形・圧延成形等により所定の厚みのシート状成形体を作製できる。
【００４１】
このようにして作製したシート状成形体に対して、導体成分として、平均粒径が１〜10μｍの銅含有粉末を10〜70体積％、特に40〜60体積％と、平均粒径が１〜10μｍのタングステンおよび／またはモリブデンを30〜90体積％、特に40〜60体積％との割合で含有してなる導体ペーストを調整し、この導体ペーストを各シート状成形体にスクリーン印刷・グラビア印刷等の手法によって印刷塗布する。
【００４２】
なお、この導体ペースト中には、絶縁層との密着性を高めるために、酸化アルミニウム粉末や、絶縁層を形成する酸化物セラミックス成分と同一の組成物粉末を0.05〜２体積％の割合で添加することも可能である。
【００４３】
そして最後に、導体ペーストを印刷塗布したシート状成形体を位置合わせして積層圧着した後、この積層体を、非酸化性雰囲気中にて、焼成最高温度が1200〜1500℃の温度となる条件で焼成する。
【００４４】
このときの焼成温度が1200℃より低いと、通常の原料を用いた場合において、酸化アルミニウム絶縁基体が相対密度95％以上まで緻密化できず、熱伝導性や強度が低下してしまい、1500℃よりも高いと、タングステンあるいはモリブデン自体の焼結が進み、銅との均一組織を維持できなくなって、ひいては低抵抗を維持することが困難となりシート抵抗が高くなってしまう。また、酸化物セラミックスの主結晶相の粒径が大きくなり異常粒成長が発生したり、銅がセラミックス中へ拡散するときのパスである粒界の長さが短くなるとともに拡散速度も速くなる結果、拡散距離を30μｍ以下に抑制することが困難となるためである。好適には1250〜1400℃の範囲がよい。
【００４５】
また、この焼成時の非酸化性雰囲気としては、窒素、あるいは窒素と水素との混合雰囲気であることが望ましいが、特に、配線層２中の銅の拡散を抑制する上では、水素および窒素を含み露点＋10℃以下、特に−10℃以下の非酸化性雰囲気であることが望ましい。なお、この雰囲気には所望により、アルゴンガス等の不活性ガスを混入してもよい。焼成時の露点が＋10℃より高いと、焼成中に酸化物セラミックスと雰囲気中の水分とが反応し酸化膜を形成し、この酸化膜と銅含有導体の銅が反応してしまい、導体の低抵抗化の妨げとなるのみではなく、銅の拡散を助長してしまうためである。
【００４６】
また配線基板４は、図２に要部断面図で示す如く、配線層２の露出表面にニッケル−コバルト（Ｎｉ−Ｃｏ）めっき層７と、銅または金めっき層８とが順次被着され、ニッケル−コバルトめっき層７は配線層２と拡散接合されている。拡散接合により、配線層２とニッケル−コバルトめっき層７との間にニッケル−コバルトめっき層／銅の拡散領域７ａが形成され、この拡散領域７ａを介して配線層２とニッケル−コバルトめっき層７とが強固に接合している。
【００４７】
ニッケル−コバルトめっき層７は、配線層２や銅または金めっき８に対する接合を強固なものとするため、ニッケル含有量を50重量％〜90重量％とすることが好ましい。
【００４８】
このニッケル−コバルトめっき層７は、銅または金めっき層８との密着性も良好であることから、配線層２に銅または金めっき層８を強固に被着させるための下地金属層として作用する。
【００４９】
このため、配線層２とニッケル−コバルトめっき層７との接合、ならびにニッケル−コバルトめっき層７と銅または金めっき層８との接合が極めて強固となり、外力印加によって各めっき層が（ニッケル−コバルトめっき層７が配線層２表面から、および銅または金めっき層８がニッケル−コバルトめっき層７表面から）容易に剥がれることはない。
【００５０】
この場合、タングステンおよび／またはモリブデンならびに銅から成る配線層２とニッケル−コバルトめっき層７との拡散領域７ａは、その厚みが0.5μｍ未満では配線層２にニッケル−コバルトめっき層７を強固に被着・接合させることが困難となり、2.0μｍを超えると拡散領域７ａに内在する応力によりニッケル−コバルトめっき層７の配線層２に対する接合の信頼性が劣化するおそれがあり、また配線層２の電気抵抗を大きく上昇させる傾向がある。従って、配線層２とニッケル−コバルトめっき層７との拡散領域７ａの厚みは0.5μｍ〜2.0μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００５１】
また、配線層２とニッケル−コバルトめっき層７との間の拡散接合は、銅とニッケル−コバルトとが相互拡散し易いことから、例えば、配線層２の表面にニッケル−コバルトめっき層７を被着させた後、配線基板４を、非酸化雰囲気中にて、約650℃〜750℃の比較的低い温度で熱処理することにより行なうことができる。
【００５２】
また、この熱処理条件、例えば最高処理温度のキープ時間を適宜調整することにより、拡散領域７ａの厚みを制御することができる。
【００５３】
ニッケル−コバルトめっき層７上には銅または金めっき層８が被着形成されている。
【００５４】
この銅または金めっき層８は、配線基板４の配線層２に電気信号を伝播させる主導体として作用し、低抵抗の銅または金から成ることから、配線層２の電気抵抗を、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周波信号を伝播させる場合であっても問題とならないような小さな値となす機能を有する。
【００５５】
銅または金めっき層８は、例えば、銅から成る場合であれば、硫酸銅10ｇ／リットル，ＥＤＴＡ−２Ｎａ30ｇ／リットル，ホルムアルデヒド（37％液）３ｃｍ3／リットル，および若干のビピリジルおよびポリエチレングリコール等から成る無電解めっき液を準備するとともに、配線層２（実際には配線層２に被着させたニッケル−コバルトめっき層７）に対して脱脂・酸処理等の周知のめっき前処理を施した後、ニッケル−コバルトめっき層７の露出面をこの無電解銅めっき液中に所定時間浸漬させることによってニッケル−コバルトめっき層７上に所定厚みに被着される。
【００５６】
また、金から成る場合であれば、例えば、金化合物であるシアン化金カリウムおよび錯化剤であるエチレンジアミン四酢酸を主成分とし、シアン化カリウム・リン酸二水素カリウム等を添加して成る置換型の無電解金めっき液と、金化合物であるシアン化金カリウムおよび還元剤である水素化ホウ素ナトリウムとを主成分とする還元型の無電解金めっき液とを準備し、配線層２（実際には配線層２に被着させたニッケル−コバルトめっき層７）に対して脱脂・酸処理等の周知のめっき前処理を施した後、ニッケル−コバルトめっき層７の露出面を、この置換型の無電解金めっき液、次に還元型の無電解金めっき液の順に所定時間浸漬させることによってニッケル−コバルトめっき層７上に所定厚みに被着される。
【００５７】
この場合、銅または金めっき層８は、ニッケル−コバルトめっき層７に対する密着性が良好であることから、ニッケル−コバルトめっき層７上に良好に接合するとともに、このニッケル−コバルトめっき層７およびニッケル−コバルト／銅の拡散領域７ａを介して、配線層２に強固に接合することができる。
【００５８】
なお、銅または金めっき層８は、銅から成る場合には、銅めっき層８の表面にさらに被覆用の金めっき層（不図示）を被着させておくと、銅めっき層８およびニッケル−コバルトめっき層７ならびに配線層２の酸化腐食を有効に防ぐことができるとともに、配線層２に対する低融点ロウ材の濡れ性をより一層有効に高めることができる。従って、前記銅または金めっき層８は、銅から成る場合には、さらにその表面に被覆用の金めっき層（不図示）を、例えば、0.05μｍ〜３μｍの厚みで被着させておくことが好ましい。
【００５９】
銅めっき層８上に被着させる被覆用の金めっき層（不図示）は、例えば、上述の金めっき層８と同様の手順、つまり、銅めっき層８の露出面を置換型の無電解金めっき液、次に還元型の無電解金めっき液の順に所定時間浸漬させることによって、銅めっき層８上に所定厚みに形成することができる。
【００６０】
かくして本発明の配線基板４によれば、絶縁基体１の半導体素子搭載部上に半導体素子３を搭載するとともにこの半導体素子３の各電極を配線層２にボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に金属やセラミックスから成る椀状の蓋体９をガラスや樹脂・ロウ材等の封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体９とから成る容器内部に半導体素子３を気密に収容することによって製品としての半導体装置が完成し、半導体素子３は配線層２等を介して外部電気回路に接続されることとなる。
【００６１】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の例では本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケージに適用したが、混成集積回路基板等の他の用途に適用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体を熱伝導率が10Ｗ／ｍ・Ｋ以上のセラミックス焼結体で形成したことから、得られる配線基板は熱伝導率が良好で、この配線基板を用いた半導体装置に搭載された半導体素子からの熱を装置外に効率よく放散させることができ、半導体装置を常に適温として半導体装置を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることができる。
【００６３】
また本発明の配線基板によれば、配線層の表面に電気抵抗が極めて小さい銅または金から成るめっき層を被着させたことから、配線層を低抵抗配線となすことができ、その結果、ミリ波帯やマイクロ波帯の高周波信号もほとんどロスを発生させることなく伝播させることが可能となる。
【００６４】
さらに本発明の配線基板によれば、タングステンおよび／またはモリブデンと銅とから成る配線層の表面にニッケル−コバルトめっき層と、銅または金めっき層を順次被着させるとともに、配線層とニッケル−コバルトめっき層とを拡散接合させたことから、配線層とニッケル−コバルトめっき層との接合、ならびにニッケル−コバルトめっき層と銅または金めっき層との接合が極めて強固となり、外力印加によって、各めっき層が配線層表面から容易に剥がれることはない。
【００６５】
またさらに本発明によれば、配線層の表面にニッケル−コバルトめっき層を被着・被覆するようにし、このニッケル−コバルトめっき層と低融点ロウ材との接合性が良好であることから、配線層に半導体素子を錫−鉛半田等の低融点ロウ材を介して接合したり、配線層を外部電気回路基板の配線導体に低融点ロウ材を介して接合したりする際、銅や金のめっき層が低融点ロウ材に拡散吸収されたとしても、低融点ロウ材との接合性の悪いタングステンやモリブデンが現われることはほとんどなく、その結果、低融点ロウ材の配線層に対する接合強度が極めて強く、接合の信頼性を極めて良好なものとなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・配線層
３・・・・・半導体素子
４・・・・・配線基板
５・・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・・ビアホール導体
７・・・・・ニッケル−コバルトめっき層
７ａ・・・・配線層とニッケル−コバルトめっき層との拡散領域
８・・・・・銅または金めっき層
９・・・・・蓋体
【図１】
0003808376.tif 000002
【図２】
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