JP2011071371A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 セラミック基板の表面から貫通導体の端面にかけて薄膜配線導体が被着されてなり、薄膜配線導体における膨れが抑制された配線基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 セラミック焼結体からなり、貫通孔１ａを有するセラミック基板１と、セラミック焼結体とは別に焼結した導体からなり、貫通孔１ａ内に配置された貫通導体２と、貫通導体２の端面に被着された下地めっき層３と、セラミック基板１の表面から下地めっき層３の表面にかけて形成された薄膜配線導体４とを備え、薄膜配線導体４は、少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分において形成されていない薄膜導体層４ａと、その上に被着された他の薄膜導体層４ｂとからなる配線基板である。薄膜導体層４ａが形成されていない部分から液体成分を外気に逃がすことができるので、気化成分による薄膜配線導体４の膨れを抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、セラミック焼結体からなるセラミック基板と、セラミック基板を厚み方向に貫通する貫通孔とを備え、貫通孔内に、セラミック基板とは別に焼結された導体からなる貫通導体が配置されてなる配線基板およびその製造方法に関するものである。

従来、電子部品搭載用等に使用される配線基板として、上面および下面に複数の薄膜配線導体が形成されたセラミック基板と、そのセラミック基板を厚み方向に貫通する貫通孔と、貫通孔内に配置された貫通導体とを備えたものが多用されている。セラミック基板の上下面の薄膜配線導体の一部同士が、貫通孔が形成された位置で上下に対向して、貫通導体を介して互いに電気的に接続されている。

このような配線基板は、例えばセラミック基板の上面の薄膜配線導体に電子部品の電極や電子部品の電気検査を行なうためのプローブが接続され、下面の薄膜配線導体が回路基板等の外部電気回路基板に接続される。そして、セラミック基板の上面の薄膜配線導体と、貫通導体と、セラミック基板の下面の薄膜配線導体とを介して、電子部品が外部電気回路と電気的に接続され、信号の送受や、電子部品に対する電気的な検査等が行なわれる。

従来、このような配線基板は、一般に、以下の方法で製作されている。すなわち、まず、酸化アルミニウムや酸化ケイ素等の原料粉末を有機溶剤や有機バインダとともにシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製し、次に、セラミックグリーンシートに所定の孔あけ加工を施して厚み方向に貫通する貫通孔を形成する。そして、タングステンやモリブデン等の金属粉末を有機溶剤および有機バインダと混練して作製した金属ペーストを貫通孔内に充填した後、これらのセラミックグリーンシートおよび金属ペーストを所定の温度で一体焼成する。以上の工程により、貫通孔内に貫通導体が配置されたセラミック基板が製作される。そして、貫通導体の露出した端面にめっき法によってニッケルや金等の下地めっき層を被着させた後、セラミック基板の表面から貫通導体の端面（下地めっき層が被着されたもの）にかけてスパッタリング法等の方法で薄膜配線導体を被着させれば、配線基板が製作される。

特開2008−147033号公報 特開2009−59744号公報

上記従来技術の配線基板およびその製造方法においては、焼成時にセラミックグリーンシートが収縮し、この収縮率を高い精度で制御することや収縮の偏りを抑制すること等が難しいため、貫通導体の位置の精度を高くすることが難しいという問題点があった。

このような問題点に対して、まずセラミック焼結体からなるセラミック基板であって、セラミックグリーンシートの段階で貫通孔を形成していないものを準備し、このセラミック基板にドリル加工等の機械的な加工やレーザ加工等の方法で貫通孔を、位置の精度を高くして形成し、その後、貫通孔に金属ペーストを充填して、この金属ペーストを焼結させるようにして作製した配線基板、およびそのような配線基板の製造方法が考えられる。

しかしながら、セラミック焼結体からなる貫通孔内に金属ペーストを充填し、この金属ペーストをセラミックグリーンシートとの一体焼成ではなく別に焼結させた場合には、セラミック基板に形成した貫通孔内に隙間なく金属ペーストを充填することが難しいことや、金属ペーストが焼結時に収縮すること等に起因して、貫通孔の内側面と貫通導体の外側面との間に隙間が発生しやすいという問題点が新たに生じることがわかってきた。

このような隙間が発生すると、この隙間内に、下地めっき層を被着させる際のめっき液等の液体成分が入り込んで、薄膜配線導体が被着された後も残留する可能性がある。そして、このような液体成分が残留し、その液体成分が残留した隙間の上端が、次の工程で被着された薄膜配線導体で塞がれると、配線基板に電子部品を接続するための熱処理等で熱が加わった際に液体成分が気化し、この気化成分の圧力により導体パターンに膨れ等の不具合が発生してしまう。

この場合、上記の隙間が薄膜配線導体の下方において生じたとしても、その隙間の長さ（貫通孔の内側面に沿った寸法）が薄膜配線導体の線幅よりも大きければ、隙間のうち上端が薄膜配線導体で塞がれていない部分から気化成分を外気に逃がすことができるが、薄膜配線導体の線幅が例えば約100〜200μｍ程度であるのに対して、隙間の長さが例えば数十μｍ程度と比較的小さい場合が多いため、隙間の上端の全部が薄膜配線導体で塞がれる可能性が高い。

本発明は上記従来の技術の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、セラミック焼結体からなるセラミック基板に形成した貫通孔に貫通導体が配置され、セラミック基板の表面から下地めっき層が被着された貫通導体の端面にかけて薄膜配線導体が被着されてなる配線基板において、薄膜配線導体に膨れ等の不具合が発生することが効果的に抑制された配線基板、およびその製造方法を提供することにある。

本発明の配線基板は、セラミック焼結体からなり、厚み方向に貫通する貫通孔を有するセラミック基板と、前記セラミック焼結体とは別に焼結した導体からなり、前記貫通孔内に配置された貫通導体と、該貫通導体の端面に被着された下地めっき層と、前記セラミック基板の表面から前記下地めっき層の表面にかけて形成された薄膜配線導体とを備え、該薄膜配線導体は、少なくとも平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成されていない薄膜導体層と、該薄膜配線導体の上に被着された他の薄膜導体層とからなることを特徴とする。

また、本発明の配線基板の製造方法は、セラミック焼結体からなるセラミック基板を準備するとともに、該セラミック基板に厚み方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記セラミック基板の貫通孔内に金属ペーストを充填し、該金属ペーストを焼結させて貫通導体とした後、前記セラミック基板の表面および前記貫通導体の露出した端面を研磨する工程と、
前記貫通導体の露出した端面に下地めっき層を被着させる工程と、
前記セラミック基板の表面から前記下地めっき層の表面にかけて薄膜導体層を、少なくとも平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成しないようにして被着させる工程と、
前記薄膜導体層の上に、該薄膜導体層を形成しない、平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分を越えて繋がるように他の薄膜導体層を順次被着させて薄膜配線導体を形成する工程とを備えることを特徴とする。

本発明の配線基板によれば、セラミック基板の表面から下地めっき層の表面にかけて形成した薄膜配線導体について、少なくとも平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成されていない薄膜導体層と、該薄膜配線導体の上に被着された他の薄膜導体層とからなるものとしたことから、薄膜配線導体の下部に、貫通導体の外側面と貫通孔の内側面との間に生じる可能性がある隙間から外気に通じる開口が形成されている。

そのため、セラミック焼結体からなるセラミック基板に形成された貫通孔の内側面と、セラミック焼結体とは別に焼結された導体からなる貫通導体の外側面との間に隙間が生じ、その隙間に、下地めっき層を被着させるためのめっき液等の液体成分が入り込んでいたとしても、その液体成分が気化した気化成分は上記の開口から外気に逃がすことができる。したがって、この気化成分による薄膜配線導体の膨れ等の不具合を効果的に抑制することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法によれば、上記各工程を備え、セラミック基板の表面から下地めっき層の表面にかけて薄膜導体層を、少なくとも平面視で貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成しないようにして被着させた後、その薄膜導体層の上に、薄膜導体層を形成しない、平面視で貫通導体の外側面と貫通孔の内側面との間に重なる部分を越えて繋がるように他の薄膜導体層を順次被着させて薄膜配線導体を形成するようにしたことから、薄膜配線導体の下部に、貫通導体の外側面と貫通孔の内側面との間に生じる可能性がある隙間から外気に通じる開口を形成することができる。

そのため、セラミック焼結体からなるセラミック基板に形成された貫通孔の内側面と、セラミック焼結体とは別に焼結された導体からなる貫通導体の外側面との間に隙間が生じ、その隙間に、下地めっき層を被着させる工程で使用しためっき液等の液体成分が入り込んだとしても、その液体成分が気化した気化成分を上記の開口から外気に逃がすことができる。したがって、本発明の製造方法によれば、導体パターンにおける膨れ等の不具合が効果的に抑制された配線基板を製作することができる。

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１に示す配線基板の斜視図である。 図１に示す配線基板の要部を示す要部拡大断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の配線基板の製造方法の実施の形態の一例を工程順に示す断面図である。

本発明の配線基板を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は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り、図２は図１に示す配線基板の斜視図であり、図３は図１に示す配線基板の要部を示す要部断面図である。図１〜図３において、１はセラミック基板、２は貫通導体、３は下地めっき層、４は薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂからなる薄膜配線導体である。

セラミック基板１は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミック焼結体，ガラス母材中に結晶成分を析出させた結晶化ガラスまたは雲母やチタン酸アルミニウム等の微結晶焼結体からなる、金属材料とほぼ同等の精密な機械加工が可能なセラミック材料（いわゆるマシナブルセラミックス）等のセラミック材料により形成されている。

セラミック基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合して作製したスラリーをドクターブレード法やリップコータ法等のシート成形技術でシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを作製して、その後、セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工によって適当な形状および寸法とするとともに、これを約1300〜1500℃の温度で焼成することによって製作することができる。

セラミック基板１は、例えば四角板状や円板状等であり、例えば上面が、実装や電気チェックを行なう電子部品（図示せず）を搭載（電子部品を配線基板に電気的および機械的に接続して電子装置とするための実装、または電子部品に対して電気的なチェックを施すための一時的な載置）するための部位として使用される。電子部品としては、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子およびＬＥＤ（発光ダイオード）やＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子を含む半導体素子，弾性表面波素子や水晶振動子等の圧電素子，容量素子，抵抗器，半導体基板の表面に微小な電子機械機構が形成されてなるマイクロマシン（いわゆるＭＥＭＳ素子）等の種々の電子部品が挙げられる。

また、セラミック基板１は、例えば下面が、プリント回路基板等の外部電気回路基板（図示せず）に対向して搭載（電子装置の外部電気回路基板に対する実装、または電子部品に対して電気的なチェックを施すための一時的な載置）される。

セラミック基板１には、厚み方向に貫通する貫通孔１ａが形成されており、貫通孔１ａ内に、銀や銅，パラジウム，金，白金，タングステン，モリブデン，マンガン等の金属材料またはこれらの金属材料の合金材料からなる貫通導体２が配置されている。貫通導体２の形状は、例えば直径が約100〜700μｍ程度の円柱状等である。

また、セラミック基板１の上面および下面には、それぞれ薄膜配線導体４が形成されている。薄膜配線導体４は、例えば電子部品と電気的に接続されて、この電子部品に対する信号の送受や、電子部品に対する電気的なチェックを行なうためのプローブを接続するための端子や、外部電気回路に対する電気的な接続のための端子等として機能する。

そして、セラミック基板１の上下面の薄膜配線導体４は、それぞれ後述する下地めっき層３を介して貫通導体２と電気的に接続され、下地めっき層３および貫通導体２を介して互いに上下に電気的に接続されている。

すなわち、このような配線基板において、例えば、セラミック基板１の上面の薄膜配線導体４に電子部品の電極や電子部品の電気検査を行なうためのプローブ（図示せず）が接続され、下面の薄膜配線導体４が回路基板等の外部電気回路基板に接続される。そして、セラミック基板１の上面の薄膜配線導体４と、貫通導体２（および下地めっき層３）と、セラミック基板１の下面の薄膜配線導体４とを介して、電子部品が外部電気回路と電気的に接続され、信号の送受や、電子部品に対する電気的なチェック等が行なわれる。なお、電子部品に対する電気的なチェックは、例えば半導体集積回路素子の集積回路が正常に作動するか否かの検査である。この場合には、半導体基板（シリコンウエハ等）に形成された多数の半導体集積回路素子（図示せず）に対して、個片に切断する前に一括して検査を行なうために、例えば図２に示したような配線基板が、半導体基板と同じ程度の大きさのセラミック母基板（図示せず）に配列形成されたものが使用される。この場合の配線基板（多数個配列された配線基板）は、いわゆるプローブカードとして使用することができる。

本発明の配線基板において、貫通導体２は、セラミック焼結体からなるセラミック基板１とは別に焼結された導体により形成されている。つまり、この貫通導体２は、従来の一般的な技術である、セラミックグリーンシート（図示せず）に形成した貫通孔（図示せず）内に金属ペーストを充填して一体焼成する方法で形成したものではなく、セラミック焼結体からなるセラミック基板１に貫通孔１ａを形成し、この貫通孔１ａ内に金属ペースト等の未焼結の導体材料を充填し、この金属ペースト等を焼結させて形成したものである。

このような貫通導体２によれば、セラミック焼結体からなるセラミック基板１に、例えばドリルを用いた機械的な孔あけ加工やレーザ光による孔あけ加工で、位置の精度を高くして貫通孔１ａを形成することができるので、貫通導体２について、セラミック基板１における位置の精度が高いものとすることができる。すなわち、セラミック基板１は、すでに焼結しているため、焼成時の収縮等に起因する寸法の変化が発生しない。また、機械的な孔あけ加工やレーザ光による孔あけ加工は、画像処理装置等で加工位置を高い精度で決めることができる。そのため、セラミック基板１において貫通孔１ａの位置精度を高くすることができ、これに応じて貫通導体２の位置精度を高くすることができる。

下地めっき層３は、金属ペーストが焼結されてなる貫通導体２の端面に対する薄膜配線導体４の被着を容易かつ強固とするためのものである。すなわち、金属ペーストが焼結されてなる貫通導体２の端面に下地めっき層３を被着させておけば、貫通導体２の端面の凹凸を、スパッタリング法や蒸着法等の薄膜形成技術による薄膜配線導体４の被着が容易かつ強固となる程度に下地めっき層３で均すことができる。

下地めっき層３は、ニッケルめっき層や金めっき層等（図示せず）からなり、例えば厚みが約１〜５μｍのニッケルめっき層と、厚みが約0.5〜５μｍの金めっき層とが、貫通導体２の端面の全面に順次被着されて形成されている。この下地めっき層３の被着は、無電解めっき法や電解めっき法によって行なわれる。

薄膜配線導体４は、例えば、銅や銀，パラジウム，金，白金，アルミニウム，クロム，ニッケル，コバルト，チタン，タングステン，モリブデン，マンガン等の金属材料またはこれらの金属材料の合金材料からなる。

このような金属材料は、例えば、スパッタリング法や蒸着法，めっき法等の方法でセラミック基板１の表面および貫通導体２の端面に被着された下地めっき層３の表面に被着させることができる。

具体的には、まずセラミック基板１の表面および貫通導体２の端面等の全面に、上記の金属材料からなる薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂを順次、無電解めっき法やスパッタリング法等によって形成し、その後、フォトリソグラフィ法を用いて薄膜配線導体４となる部分を覆うようにレジストパターン（図示せず）を形成した後、レジストパターンで覆われていない部分をケミカルエッチング法やドライエッチング法等で除去し、その後、レジストパターンを除去する方法で、所定の薄膜配線導体４を形成することができる。それぞれの薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂの厚みは、例えば0.1〜10μｍ程度である。

このような薄膜配線導体４は、例えば直線状や折れ線状のいわゆる回路パターン状であり、前述したように電子部品や外部電気回路基板、または電子部品の電気的なチェックに電気的に接続されるプローブ等が接続される部分を有している。

本発明の配線基板において、この薄膜配線導体４は、例えば上記の薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂからなるとともに、少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分において、１層目である薄膜導体層４ａが形成されていない。

なお、薄膜導体層４ａの上に被着されている他の薄膜導体層４ｂは、薄膜導体層４ａが形成されていない部分においても連続して形成され、薄膜配線導体４を介して電子部品の電極と外部電気回路とを電気的に接続できるようにしている。つまり、薄膜導体層４ａが形成されていない部分では、他の薄膜導体層４ｂの下側は空間であり、この形成されていない部分を挟んで分かれている薄膜導体層４ａの間が、他の薄膜導体層４ｂにより電気的に接続されている。なお、他の薄膜導体層４ｂは、１層に限らず、２層以上（図示せず）でもよい。

このように、平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分において薄膜導体層４ａを形成していないことから、薄膜配線導体４の下部に、貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に生じる可能性がある隙間Ｓから外気に通じる開口Ｋを形成しておくことができる。

そのため、セラミック焼結体からなるセラミック基板１に形成された貫通孔１ａの内側面と、セラミック焼結体とは別に焼結された導体からなる貫通導体２の外側面との間に隙間Ｓが生じ、その隙間Ｓに、下地めっき層３を被着させるためのめっき液等の液体成分が入り込んでいたとしても、その液体成分が気化した気化成分は上記の開口Ｋから外気に逃がすことができる。したがって、この気化成分による薄膜配線導体４の膨れ等の不具合を効果的に抑制することができる。

なお、図３に示すように、隙間Ｓ内において露出した貫通導体２の外側面には、隙間Ｓ内に入り込んだめっき液により下地めっき層３と同様のめっき層（符号なし）が被着されるため、めっき液等の液体成分が加熱されて外気に逃げた後に、例えば外気中の水分が隙間Ｓ内に入ったとしても、その水分による貫通導体２の外側面における酸化を抑制することができる。

このように薄膜導体層４ａの所定部分（少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分）を形成しないようにするには、例えば、まず、セラミック基板１の表面（上面および下面）および貫通導体２の端面の全面に、上記の金属材料からなる薄膜導体層４ａを無電解めっき法やスパッタリング法等によって上記所定部分も含めて形成し、次に、フォトリソグラフ法を用いてこの所定部分以外をレジストパターン（図示せず）で覆い、このレジストパターンで覆われていない部分をケミカルエッチング法やドライエッチング法等で除去し、レジストパターンを除去する。これにより、上記所定部分に開口Ｋとなる部分が形成される。次に、開口Ｋとなる部分をレジストパターン（図示せず）で覆った後、上記の金属材料からなる他の薄膜導体層４ｂを無電解めっき法やスパッタリング法等の方法で薄膜導体層４ａおよび開口Ｋとなる部分を覆うレジストパターンの上面に被着させる。そして、前述のように薄膜配線導体４となる部分をレジストパターンで覆ってから余分な部分をエッチング法で除去するとともに開口Ｋとなる部分を覆うレジストパターンを除去すれば、上記所定部分で薄膜導体層４ａが形成されていない薄膜配線導体４を形成することができる。この薄膜配線導体４において他の薄膜導体層４ｂは、開口Ｋとなる部分を覆うレジストの上にも被着されているので、薄膜導体層４ａが形成されていない部分においても連続して形成されている。

この場合、隙間Ｓから液体成分を外気に逃がすために、薄膜配線導体４の幅の両端間にわたって薄膜導体層４ａを形成しないようにする必要がある。

また、薄膜導体層４ａを形成しない部分の長さ（薄膜配線導体４の長さ方向における寸法）は、少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に生じる可能性がある隙間の幅の最大値（例えば、貫通孔１ａが直径約200μｍの円形状であり、その中に銀または銅からなる貫通導体２が配置されている場合であれば約10μｍ）と同程度以上に設定すればよく、この最大値の約２倍以上にしておくことが好ましい。

また、薄膜導体層４ａを形成しない部分の長さは、気化成分を外気に逃がす上では特に上限について制約はないが、薄膜配線導体４としてのセラミック基板１に対する被着の強度を確保することを考慮すれば、約100μｍ以下に設定することが好ましい。

なお、薄膜導体層４ａの厚みが、例えば上記のように例えば約0.1〜10μｍ程度であるので、隙間Ｓ内の液体成分を外気に逃がす開口Ｋの高さも約0.1〜10μｍ程度になる。この程度の高さがあれば、液体成分が気化した気化成分（水蒸気等）を効果的に外気に逃がすことができる。

セラミック基板１および貫通導体２の露出する端面は、下地めっき層３が被着される前に研磨加工（平面研削やラップ研磨等）が施されて、表面の平坦性が高くされたものであるのがよい。このように平坦性を高くしておけば、薄膜配線導体４の表面を平坦なものとすることができる。

次に、本発明の配線基板の製造方法について図４を参照しつつ説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の配線基板の製造方法を工程順に示す断面図である。図４において図１〜図３と同様の部位には同様に符号を付している。

まず、図４（ａ）に示すように、セラミック焼結体からなるセラミック基板１を準備するとともに、そのセラミック基板１に厚み方向に貫通する貫通孔１ａを形成する。

セラミック基板１は、例えば上記のような酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料であり、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウムや酸化ケイ素，酸化カルシウム等の原料粉末に有機溶剤およびバインダを添加して、ドクターブレード法やリップコータ法等の成形法でシート状に成形した後、これを約1300〜1600度で焼成する方法で準備することができる。

貫通孔１ａは、例えば前述したような、ドリルを用いた機械的な孔あけ加工やレーザ光による孔あけ加工等の方法で形成することができる。例えば、貫通導体２が前述したように直径が約100〜700μｍ程度の円柱状であれば、この形状に応じた開口寸法になるように、ドリルの直径やレーザ光の照射範囲等を調整して孔あけ加工を行なえばよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、セラミック基板１の貫通孔１ａ内に金属ペースト２ａを充填し、この金属ペースト２ａを焼結させて貫通導体２とした後、セラミック基板１の表面および貫通導体２の露出した端面を研磨する。

金属ペースト２ａは、例えば前述した銀等の金属材料の粉末に有機溶剤および有機バインダ等を添加し、混練して作製する。また、貫通孔１ａ内への金属ペースト２ａの充填は、例えばスクリーン印刷法等の印刷法で貫通孔１ａの上側から金属ペースト２ａを貫通孔１ａ内に押し入れる方法によって行なうことができる。この場合、貫通孔１ａの下側から真空吸引を行なう方法を併用したり、金属ペースト２ａの粘度を調整したりして、金属ペースト２ａの充填をしやすくしてもよい。

金属ペースト２ａの焼結は、例えば銀のペーストの場合であれば、酸化雰囲気中、約850℃程度の温度で、金属ペースト２ａを貫通孔１ａに充填したセラミック基板１を加熱すれば行なうことができる。

次に、図４（ｃ）に示すように、貫通導体２の露出した端面に下地めっき層３を被着させる。

下地めっき層３は、前述したようにニッケルや金等のめっき層であり、電解めっき法や無電解めっき法によって、貫通導体２の露出した端面の貫通孔１ａの内側に被着させることができる。

下地めっき層３は、例えば貫通導体２の端面側から順にニッケルめっき層および金めっき層を無電解めっき法で被着させる場合であれば、次のようにして被着させることができる。すなわち、セラミック基板１を、硫酸ニッケル−リン系の無電解ニッケルめっき液とシアン系の無電解金めっき液とに順次浸漬するとともに、それぞれのめっき液中で所定の時間、めっき層となるニッケルおよび金をそれぞれ還元析出させれば、ニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させることができる。

次に、図４（ｄ）に示すように、セラミック基板１の表面から下地めっき層３の表面にかけて薄膜導体層４ａを、少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分において形成しないようにして被着させた後、その薄膜導体層４ａの上に、薄膜導体層４ａを形成しない、平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分を越えて繋がるように他の薄膜導体層４ｂを順次被着させて薄膜配線導体４を形成する。

薄膜配線導体４を構成する薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂは、スパッタリング法や蒸着法，めっき法等の方法で被着させることができる。

このような薄膜配線導体４は、例えば、まずセラミック基板１の表面および貫通導体２の端面（下地めっき層３の表面）の全面に上記の金属材料をスパッタリング法で被着させ、その後、レジストパターン（図示せず）を形成するとともに余分な部分をケミカルエッチング法やドライエッチング法等で除去する方法で所定のパターンとするようにしてもよい。

この工程において、薄膜導体層４ａの上記所定部分（少なくとも平面視で貫通導体２の外側面と貫通孔１ａの内側面との間に重なる部分）を形成しないようにするには、例えば、前述したように上記所定部分をレジストパターン（図示せず）で覆う工程を含むフォトリソグラフ法で薄膜配線導体４を形成すればよい。

すなわち、まず薄膜導体層４ａを被着させて、この薄膜導体層４ａの上記所定部分以外の部分をレジストパターンで覆い、次に、ケミカルエッチング法やドライエッチング法等のエッチング加工を施して薄膜導体層４ａのレジストパターンで覆われていない部分、つまり上記所定部分を除去し、その後、上記所定部分をレジストパターンで覆ってから、他の薄膜導体層４ｂを被着させ、最後に余分な薄膜導体層４ａおよび他の薄膜導体層４ｂをエッチング法で除去するとともに、レジストパターンを除去するようにすればよい。

他の薄膜導体層４ｂは、上記所定部分を覆うレジストパターンの上にも被着させたので、他の薄膜配線導体４ｂは、上記所定部分を越えて繋がっている。

このようなレジストパターンを形成するレジスト材としては、例えば、感光性のドライフィルムレジストを用いることができる。また、このドライフィルムレジスト等のレジストパターンの基板への接着は、例えば、ロールラミネーターで行なうことができる。

また、例えばレジストパターンが感光性のドライフィルムレジストからなる場合に、ケミカルエッチング法に用いるエッチング液としては、フッ酸等の酸を用いることができる。また、レジストパターンの除去には、アセトン等の有機溶剤を用いることができる。

酸化アルミニウム質焼結体からなるセラミック基板に直径が約300μｍの貫通孔をドリル加工で形成し、この貫通孔内に銀の金属ペーストを充填して、約850℃で焼結させて貫通導体を形成した。下地めっき層は、無電解めっき法でニッケルめっき層（厚みが約3μｍ）および金めっき層（厚みが約１μｍ）を被着させた。薄膜配線導体は、線幅が約150μｍの直線状で、スパッタリング法および無電解めっき法により、厚みが約0.2μｍのチタン層からなる薄膜導体層および厚みが約10μｍの銅層からなる他の薄膜導体層の順に被着させて形成した。薄膜導体層であるチタン層については、平面視で貫通導体の外側面と貫通孔の内側面との間に重なる部分を含む、薄膜配線導体の長さ方向の寸法が約10μｍの部分を、薄膜配線導体の幅方向の両端間にわたって形成しないようにした。以上のようにして、本発明の実施例の配線基板を作製した。

この実施例の配線基板について、約300℃に加熱した後、薄膜配線導体における膨れの有無を外観検査により確認した。各配線基板は導体パターンを1500個有しているものを用い、配線基板の個数は２個とした。また、比較例として、薄膜配線導体の全長にわたって上下２層の薄膜導体層からなる比較例の配線基板を、他の条件は上記の実施例と同様にして２個作製し、この比較例の配線基板についても薄膜配線導体における膨れの有無を外観により確認した。

その結果、実施例の配線基板では薄膜配線導体における膨れの発生が見られなかったのに対し、比較例の配線基板では１個の配線基板において２つの薄膜配線導体に、他の１個の配線基板において１つの薄膜配線導体に、それぞれ膨れが発生していた。

以上の結果により、本発明の配線基板およびその製造方法における、薄膜配線導体の膨れを抑制する効果を確認することができた。

１・・・セラミック基板
１ａ・・貫通孔
２・・・貫通導体
３・・・下地めっき層
４・・・薄膜配線導体
４ａ・・薄膜導体層
４ｂ・・他の薄膜導体層

Claims (2)

1. セラミック焼結体からなり、厚み方向に貫通する貫通孔を有するセラミック基板と、前記セラミック焼結体とは別に焼結した導体からなり、前記貫通孔内に配置された貫通導体と、該貫通導体の端面に被着された下地めっき層と、前記セラミック基板の表面から前記下地めっき層の表面にかけて形成された薄膜配線導体とを備え、該薄膜配線導体は、少なくとも平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成されていない薄膜導体層と、該薄膜配線導体の上に被着された他の薄膜導体層とからなることを特徴とする配線基板。
2. セラミック焼結体からなるセラミック基板を準備するとともに、該セラミック基板に厚み方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
   前記セラミック基板の前記貫通孔内に金属ペーストを充填し、該金属ペーストを焼結させて貫通導体とした後、前記セラミック基板の表面および前記貫通導体の露出した端面を研磨する工程と、
   前記貫通導体の露出した端面に下地めっき層を被着させる工程と、
   前記セラミック基板の表面から前記下地めっき層の表面にかけて薄膜導体層を、少なくとも平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分において形成しないようにして被着させる工程と、
   前記薄膜導体層の上に、該薄膜導体層を形成しない、平面視で前記貫通導体の外側面と前記貫通孔の内側面との間に重なる部分を越えて繋がるように他の薄膜導体層を順次被着させて薄膜配線導体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。

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