JPH0736429B2 - セラミックス配線基板の製造方法 - Google Patents
セラミックス配線基板の製造方法Info
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- JPH0736429B2 JPH0736429B2 JP4065514A JP6551492A JPH0736429B2 JP H0736429 B2 JPH0736429 B2 JP H0736429B2 JP 4065514 A JP4065514 A JP 4065514A JP 6551492 A JP6551492 A JP 6551492A JP H0736429 B2 JPH0736429 B2 JP H0736429B2
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Waveguides (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックス配線基板の
製造方法に関するものであり、更に詳しくはＩＣ、半導
体装置等の電子素子を搭載するセラミックス配線基板の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものであり、更に詳しくはＩＣ、半導
体装置等の電子素子を搭載するセラミックス配線基板の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス基板上に備えられた
搭載部に搭載されるＩＣ、半導体装置等の電子素子に接
続されるリード等の金属パターンを該セラミックス基板
の外周側から内周側に延在させて設けたセラミックス配
線基板が知られている。
搭載部に搭載されるＩＣ、半導体装置等の電子素子に接
続されるリード等の金属パターンを該セラミックス基板
の外周側から内周側に延在させて設けたセラミックス配
線基板が知られている。
【０００３】前記セラミックス配線基板としては、例え
ば、セラミックス基板上の中央に半導体装置が搭載され
る搭載部を備え、前記セラミックス基板上に外周側から
内周側に向けて設けられ前記搭載部に搭載される半導体
装置に接続される複数の信号用リードと、該信号用リー
ド間に設けられた接地用リードとを備え、さらに、セラ
ミックス基板の裏面全体に接地層が設けられた、ＧａＡ
ｓ等の半導体装置の特性評価に使用されるマイクロスト
リップ伝送線路がある。
ば、セラミックス基板上の中央に半導体装置が搭載され
る搭載部を備え、前記セラミックス基板上に外周側から
内周側に向けて設けられ前記搭載部に搭載される半導体
装置に接続される複数の信号用リードと、該信号用リー
ド間に設けられた接地用リードとを備え、さらに、セラ
ミックス基板の裏面全体に接地層が設けられた、ＧａＡ
ｓ等の半導体装置の特性評価に使用されるマイクロスト
リップ伝送線路がある。
【０００４】前記マイクロストリップ伝送線路では、前
記搭載部に半導体装置を搭載してこの半導体装置のリー
ド端子と前記信号用リードとを直接接続し、前記信号用
リードの他端に接続されるコネクタを介して、インピー
ダンスアナライザ、ネットワークアナライザ等と同軸ケ
ーブルで接続することにより、前記半導体装置の特性評
価が行われる。尚、前記接地用リードは、前記信号用リ
ード間のクロストークを防止するために、前記セラミッ
クス配線基板の外周側で接地されている。
記搭載部に半導体装置を搭載してこの半導体装置のリー
ド端子と前記信号用リードとを直接接続し、前記信号用
リードの他端に接続されるコネクタを介して、インピー
ダンスアナライザ、ネットワークアナライザ等と同軸ケ
ーブルで接続することにより、前記半導体装置の特性評
価が行われる。尚、前記接地用リードは、前記信号用リ
ード間のクロストークを防止するために、前記セラミッ
クス配線基板の外周側で接地されている。
【０００５】前記マイクロストリップ伝送線路は、タン
グステンまたはモリブデンなどの高融点金属導体ペース
トが所定のパターンに印刷して設けられたセラミックス
基板を焼成することにより製造されており、前記信号用
リード、接地用リード及び接地層は前記高融点金属導体
ペーストを焼成して得られるメタライズ層により形成さ
れていた。
グステンまたはモリブデンなどの高融点金属導体ペース
トが所定のパターンに印刷して設けられたセラミックス
基板を焼成することにより製造されており、前記信号用
リード、接地用リード及び接地層は前記高融点金属導体
ペーストを焼成して得られるメタライズ層により形成さ
れていた。
【０００６】また、前記セラミックス配線基板として、
メタライズ層から成るリードをセラミックス基板内部に
備えた一般の半導体装置用セラミックスパッケージも知
られており、このようなセラミックス配線基板では、外
層のセラミックス層に設けられたビアホールを介して前
記リードをセラミックスパッケージ外部に取り出して、
外部機器に接続されるようになっている。
メタライズ層から成るリードをセラミックス基板内部に
備えた一般の半導体装置用セラミックスパッケージも知
られており、このようなセラミックス配線基板では、外
層のセラミックス層に設けられたビアホールを介して前
記リードをセラミックスパッケージ外部に取り出して、
外部機器に接続されるようになっている。
【０００７】前記一般の半導体装置用セラミックスパッ
ケージは、前記高融点金属導体ペーストを所定のパター
ンに印刷して設けられたセラミックス基板に、予め開口
部がパンチング形成され、前記開口部に前記高融点金属
導体ペーストを印刷して充填されたセラミックス基板を
積層しこれを焼成することにより製造されており、前記
リードは前記半導体装置特性評価用セラミックス配線基
板の信号用リード及び接地用リードと同様にメタライズ
層により形成されていた。
ケージは、前記高融点金属導体ペーストを所定のパター
ンに印刷して設けられたセラミックス基板に、予め開口
部がパンチング形成され、前記開口部に前記高融点金属
導体ペーストを印刷して充填されたセラミックス基板を
積層しこれを焼成することにより製造されており、前記
リードは前記半導体装置特性評価用セラミックス配線基
板の信号用リード及び接地用リードと同様にメタライズ
層により形成されていた。
【０００８】ところが、前記高融点金属導体ペースト
は、金属粉末の他、バインダー等を含んでいるため、焼
成された後のメタライズ層においてはバインダーが抜け
た跡には金属粉末が存在しておらず、非常に疎な状態で
金属粉末が存在しているようになるので、メタライズ層
からなるリードの抵抗が高くなる傾向がある。
は、金属粉末の他、バインダー等を含んでいるため、焼
成された後のメタライズ層においてはバインダーが抜け
た跡には金属粉末が存在しておらず、非常に疎な状態で
金属粉末が存在しているようになるので、メタライズ層
からなるリードの抵抗が高くなる傾向がある。
【０００９】そこで、金属板から前記複数のリードがタ
イバーに接続されてなるリードフレームを打ち抜いて形
成し、このリードフレームをセラミックス基板に接合す
ることにより前記リードの抵抗を低減することが考えら
れる。
イバーに接続されてなるリードフレームを打ち抜いて形
成し、このリードフレームをセラミックス基板に接合す
ることにより前記リードの抵抗を低減することが考えら
れる。
【００１０】しかしながら、前記リードを金属板から形
成する場合には、前記金属板の厚さを極く薄いもの（例
えば８０〜１５０μｍ）にしなければならず、得られる
リードフレームの自己支持性が乏しくなる。このため、
前記複数のリードが設けられた複雑な形状を有するリー
ドフレームをセラミックス基板に接合する際に、前記リ
ードを所定の位置に正確に配置することが難しいという
不都合がある。
成する場合には、前記金属板の厚さを極く薄いもの（例
えば８０〜１５０μｍ）にしなければならず、得られる
リードフレームの自己支持性が乏しくなる。このため、
前記複数のリードが設けられた複雑な形状を有するリー
ドフレームをセラミックス基板に接合する際に、前記リ
ードを所定の位置に正確に配置することが難しいという
不都合がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、リードの抵抗が低減されたセラミックス
配線基板の容易な製造方法を提供することを目的とす
る。
合を解消して、リードの抵抗が低減されたセラミックス
配線基板の容易な製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のセラミックス配線基板は、金属板をＣ
ｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金属材料として含
有する活性金属ろう材層を介してセラミックス基板に接
合する工程と、その後該金属板をエッチングして金属パ
ターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
めに、本発明のセラミックス配線基板は、金属板をＣ
ｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金属材料として含
有する活性金属ろう材層を介してセラミックス基板に接
合する工程と、その後該金属板をエッチングして金属パ
ターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】この場合、前記活性金属ろう材は、前記Ｃ
ｕ及びＳｎをそれぞれ前記全金属材料に対して５〜１５
重量％含有すると共に、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の
前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に対して１〜１０重
量％含有することが好ましい。
ｕ及びＳｎをそれぞれ前記全金属材料に対して５〜１５
重量％含有すると共に、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の
前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に対して１〜１０重
量％含有することが好ましい。
【００１４】
【作用】本発明のセラミックス配線基板の製造方法によ
れば、まず、金属パターンが形成される金属板を、活性
金属ろう材層を介してセラミックス基板に接合する。
れば、まず、金属パターンが形成される金属板を、活性
金属ろう材層を介してセラミックス基板に接合する。
【００１５】この時、活性金属ろう材は、その溶融時に
前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉがセラミックス基板
に拡散することにより、セラミックス基板に接合され
る。従って、銀ろう（Ａｇ−Ｃｕ合金）の場合とは異な
り、セラミックス基板上に接合のためのメタライズ層や
ニッケルメッキを設けることなく、金属板とセラミック
ス基板とを直接接合することができる。前記接合のため
のメタライズ層やニッケルメッキを設ける必要がないか
ら、これらを設けるための工程を削減することができる
ばかりでなく、金属パターン間の間隔を小さくできる。
前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉがセラミックス基板
に拡散することにより、セラミックス基板に接合され
る。従って、銀ろう（Ａｇ−Ｃｕ合金）の場合とは異な
り、セラミックス基板上に接合のためのメタライズ層や
ニッケルメッキを設けることなく、金属板とセラミック
ス基板とを直接接合することができる。前記接合のため
のメタライズ層やニッケルメッキを設ける必要がないか
ら、これらを設けるための工程を削減することができる
ばかりでなく、金属パターン間の間隔を小さくできる。
【００１６】しかしながら、活性金属ろう材は金属板に
塗布されるから、活性金属ろう材とセラミックス基板間
には間隙が存在してしまうことになる。この間隙は荷重
を加えることである程度解消されるが十分でない。従っ
て、もし、活性金属ろう材の金属材料として、（Ａｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ）合金のみを用い、このような状態で昇温す
れば、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金がセラミックス基板と
十分にぬれていない状態で昇温されることになり、（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金中のＴｉが金属板側に一方的に拡
散してしまう。通常、Ｔｉは金属中に拡散し易く、拡散
が進むと金属の組成を脆化させてしまう。さらに、金属
板中へのＴｉの拡散が始まると、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）
合金中のＴｉ濃度が、セラミックス基板側より金属板の
方が比較的小さくなり、セラミックス基板側のＴｉが金
属板側に移動してしまう。この状態が進行すると、（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金がセラミックス基板とぬれ状態に
なっても、セラミックス基板側にＴｉが十分存在しない
ために接合強度が確保できなくなってしまう。また（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金の溶融には高温を要するために、
溶融に続く冷却時には、セラミックス基板と金属板との
熱膨張係数の差異により、セラミックス基板と金属板と
の接合界面には、残留応力が発生し、セラミックス基板
と金属板の厚さによっては残留応力の一部を取り除くた
めに反りが生じ、また、残留応力が大である場合には、
セラミックス基板にクラックを生じ、この結果、接合強
度が低下してしまう。
塗布されるから、活性金属ろう材とセラミックス基板間
には間隙が存在してしまうことになる。この間隙は荷重
を加えることである程度解消されるが十分でない。従っ
て、もし、活性金属ろう材の金属材料として、（Ａｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ）合金のみを用い、このような状態で昇温す
れば、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金がセラミックス基板と
十分にぬれていない状態で昇温されることになり、（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金中のＴｉが金属板側に一方的に拡
散してしまう。通常、Ｔｉは金属中に拡散し易く、拡散
が進むと金属の組成を脆化させてしまう。さらに、金属
板中へのＴｉの拡散が始まると、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）
合金中のＴｉ濃度が、セラミックス基板側より金属板の
方が比較的小さくなり、セラミックス基板側のＴｉが金
属板側に移動してしまう。この状態が進行すると、（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金がセラミックス基板とぬれ状態に
なっても、セラミックス基板側にＴｉが十分存在しない
ために接合強度が確保できなくなってしまう。また（Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金の溶融には高温を要するために、
溶融に続く冷却時には、セラミックス基板と金属板との
熱膨張係数の差異により、セラミックス基板と金属板と
の接合界面には、残留応力が発生し、セラミックス基板
と金属板の厚さによっては残留応力の一部を取り除くた
めに反りが生じ、また、残留応力が大である場合には、
セラミックス基板にクラックを生じ、この結果、接合強
度が低下してしまう。
【００１７】このように、Ｔｉは、一般には、金属板に
拡散し易いものであるものの、本願発明に用いる前記活
性金属ろう材はＳｎを含有しているから、このＳｎによ
り金属板への一方的なＴｉ拡散が阻止される。その結
果、Ｔｉの拡散により、金属板が脆化するのを防止する
とともに、前記セラミックス基板へもＴｉが十分に拡散
することとなり、金属板は活性金属ろう材を介してセラ
ミックス基板に確実且つ強固に接合される。また、活性
金属ろう材が含有する前記Ｃｕは、該活性金属ろう材の
融点を調節するためのものである。
拡散し易いものであるものの、本願発明に用いる前記活
性金属ろう材はＳｎを含有しているから、このＳｎによ
り金属板への一方的なＴｉ拡散が阻止される。その結
果、Ｔｉの拡散により、金属板が脆化するのを防止する
とともに、前記セラミックス基板へもＴｉが十分に拡散
することとなり、金属板は活性金属ろう材を介してセラ
ミックス基板に確実且つ強固に接合される。また、活性
金属ろう材が含有する前記Ｃｕは、該活性金属ろう材の
融点を調節するためのものである。
【００１８】本発明に用いられる活性金属ろう材におい
ては、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金にＳｎとＣｕとを加えてい
るから、活性金属ろう材の融点が下がっており、比較的
低温で活性金属ろう材が溶融する。従って、比較的低温
でセラミックス基板側にＴｉが拡散し始め、金属板側へ
の一方的な拡散がこの点からも防止できる。
ては、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金にＳｎとＣｕとを加えてい
るから、活性金属ろう材の融点が下がっており、比較的
低温で活性金属ろう材が溶融する。従って、比較的低温
でセラミックス基板側にＴｉが拡散し始め、金属板側へ
の一方的な拡散がこの点からも防止できる。
【００１９】さらに、このように、本発明の活性金属ろ
う材の融点が下がっているから、セラミックス基板と金
属板との熱膨張係数の差に起因する残留応力も緩和され
る。
う材の融点が下がっているから、セラミックス基板と金
属板との熱膨張係数の差に起因する残留応力も緩和され
る。
【００２０】この場合、かかる活性金属ろう材の作用を
効果的に奏さしめるためには、本発明者等の各種実験に
よれば、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ前記金属材料の全
体に対して５〜１５重量％含有せしめると共に、前記Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金の全体に対して１〜１０重量％含有せしめた活性金
属ろう材を用いることが好ましかった。Ｃｕ、Ｓｎの含
有量を５〜１５重量％とすることにより、ろう流れがよ
く、また、ぬれ性にも優れ、巣が生じることがなく、均
一なろう付けを行うことができた。Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合
金中のＴｉが１重量％より少ないとセラミックス基板と
の接合性が悪くなり、１０重量％を越えると、金属板中
にＴｉが拡散しすぎ、金属板が脆くなってしまった。な
お、ＴｉをＴｉ単体の粉末ではなく、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金の形で用いたのは次の理由による。すなわち、Ｔｉ
粉末は活性力が高く、また、ＴｉＨの形で用いても、６
００℃以上ではＨ2 を放出し、活性Ｔｉとなり、周囲の
Ｃ、Ｈ、Ｎ等と反応して安定な化合物を形成してしま
い、もはやセラミックス基板と反応することができなく
なるからである。
効果的に奏さしめるためには、本発明者等の各種実験に
よれば、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ前記金属材料の全
体に対して５〜１５重量％含有せしめると共に、前記Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金の全体に対して１〜１０重量％含有せしめた活性金
属ろう材を用いることが好ましかった。Ｃｕ、Ｓｎの含
有量を５〜１５重量％とすることにより、ろう流れがよ
く、また、ぬれ性にも優れ、巣が生じることがなく、均
一なろう付けを行うことができた。Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合
金中のＴｉが１重量％より少ないとセラミックス基板と
の接合性が悪くなり、１０重量％を越えると、金属板中
にＴｉが拡散しすぎ、金属板が脆くなってしまった。な
お、ＴｉをＴｉ単体の粉末ではなく、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金の形で用いたのは次の理由による。すなわち、Ｔｉ
粉末は活性力が高く、また、ＴｉＨの形で用いても、６
００℃以上ではＨ2 を放出し、活性Ｔｉとなり、周囲の
Ｃ、Ｈ、Ｎ等と反応して安定な化合物を形成してしま
い、もはやセラミックス基板と反応することができなく
なるからである。
【００２１】本発明のセラミックス配線基板の製造方法
では、次に、前記のようにしてセラミックス基板に強固
に接合された前記金属板をエッチングすることにより、
金属パターンを形成する。前記金属板は予めセラミック
ス基板に強固に接合されているので、前記エッチングに
より所定の位置に正確に前記金属パターンが形成され、
複雑な形状を有するリードフレームを前記金属板が所定
の位置に正確に配置されるようにセラミックス基板に接
合する手間が省略される。
では、次に、前記のようにしてセラミックス基板に強固
に接合された前記金属板をエッチングすることにより、
金属パターンを形成する。前記金属板は予めセラミック
ス基板に強固に接合されているので、前記エッチングに
より所定の位置に正確に前記金属パターンが形成され、
複雑な形状を有するリードフレームを前記金属板が所定
の位置に正確に配置されるようにセラミックス基板に接
合する手間が省略される。
【００２２】
【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明のセ
ラミックス配線基板についてさらに詳しく説明する。図
１は本発明に係わる製造方法の第１の実施例により得ら
れるセラミックス配線基板の構成を示す平面図、図２は
本発明に係わる製造方法を図１のＩＩ−ＩＩ線断面によ
り模式的に示す説明的断面図、図３は第２の実施例によ
り得られるセラミックス配線基板の構成を一部切り欠い
て示す斜視図である。
ラミックス配線基板についてさらに詳しく説明する。図
１は本発明に係わる製造方法の第１の実施例により得ら
れるセラミックス配線基板の構成を示す平面図、図２は
本発明に係わる製造方法を図１のＩＩ−ＩＩ線断面によ
り模式的に示す説明的断面図、図３は第２の実施例によ
り得られるセラミックス配線基板の構成を一部切り欠い
て示す斜視図である。
【００２３】本発明の製造方法の第１の実施例により得
られるセラミックス配線基板は半導体装置の特性評価に
使用されるマイクロストリップ伝送線路であって、その
表面には図１に示すように、中央部１に搭載される半導
体装置に接続される複数の信号用リード２が外周側から
内周側に延在して設けられており、信号用リード２の間
には中央部１で互いに接続される接地用リード３が設け
られている。
られるセラミックス配線基板は半導体装置の特性評価に
使用されるマイクロストリップ伝送線路であって、その
表面には図１に示すように、中央部１に搭載される半導
体装置に接続される複数の信号用リード２が外周側から
内周側に延在して設けられており、信号用リード２の間
には中央部１で互いに接続される接地用リード３が設け
られている。
【００２４】接地用リード３の外周側端部には半導体装
置の評価を行う際にセラミックス配線基板を治具に固定
するために使用されるねじ孔４が４か所に開口してお
り、接地用リード３の内周側端部には半導体装置の評価
を行う際に前記半導体装置を固定するために使用される
ねじ孔５が４か所に開口している。
置の評価を行う際にセラミックス配線基板を治具に固定
するために使用されるねじ孔４が４か所に開口してお
り、接地用リード３の内周側端部には半導体装置の評価
を行う際に前記半導体装置を固定するために使用される
ねじ孔５が４か所に開口している。
【００２５】前記マイクロストリップ伝送線路１１は、
図２（ｄ）に示すように、窒化アルミニウム等からなる
セラミックス基板６の上下両面にＣｕなどからなる薄板
７が活性金属ろう材８を介して接合されており、上面に
接合されたＣｕ製薄板７によって、信号用リード２及び
接地用リード３が設けられた構成になっている。なお、
図示されていないが、セラミックス基板６の下面に接合
されたＣｕ製薄板７にはねじ孔４及びねじ孔５がそれぞ
れ４か所に開口している。
図２（ｄ）に示すように、窒化アルミニウム等からなる
セラミックス基板６の上下両面にＣｕなどからなる薄板
７が活性金属ろう材８を介して接合されており、上面に
接合されたＣｕ製薄板７によって、信号用リード２及び
接地用リード３が設けられた構成になっている。なお、
図示されていないが、セラミックス基板６の下面に接合
されたＣｕ製薄板７にはねじ孔４及びねじ孔５がそれぞ
れ４か所に開口している。
【００２６】前記マイクロストリップ伝送線路の製造に
際しては、まず図２（ａ）に示すように、厚さ１５０μ
ｍのＣｕ製の薄板７の接合面に活性金属ろう材８のペー
スト状のものを印刷等により塗布しておく。本実施例に
おいては、活性金属ろう材の塗布厚は４〜２０μｍであ
り、接合後の厚さは２〜１４μｍとなった。
際しては、まず図２（ａ）に示すように、厚さ１５０μ
ｍのＣｕ製の薄板７の接合面に活性金属ろう材８のペー
スト状のものを印刷等により塗布しておく。本実施例に
おいては、活性金属ろう材の塗布厚は４〜２０μｍであ
り、接合後の厚さは２〜１４μｍとなった。
【００２７】ここで、活性金属ろう材８のペースト状の
ものは、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金属材
料として含有し、さらに、これに有機バインダ、可塑剤
及び揮発性溶剤を混成したものである。そして、より詳
細には、金属材料に占めるＣｕ及びＳｎの組成を、それ
ぞれ該金属材料の総重量に対して５〜１５重量％とし、
また、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に占めるＴｉの組成を、該
Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の総重量に対して１〜１０重量％
とし、Ａｇ／Ｃｕの割合を７２／２８又は８５／１５と
し、有機バインダとしてアクリル樹脂を使用し、可塑剤
としてＤＯＰ（ジ−２−エチルヘキシル・フタレート）
を使用し、揮発性溶剤としてテルピネオールを使用した
ものである。
ものは、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金属材
料として含有し、さらに、これに有機バインダ、可塑剤
及び揮発性溶剤を混成したものである。そして、より詳
細には、金属材料に占めるＣｕ及びＳｎの組成を、それ
ぞれ該金属材料の総重量に対して５〜１５重量％とし、
また、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に占めるＴｉの組成を、該
Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の総重量に対して１〜１０重量％
とし、Ａｇ／Ｃｕの割合を７２／２８又は８５／１５と
し、有機バインダとしてアクリル樹脂を使用し、可塑剤
としてＤＯＰ（ジ−２−エチルヘキシル・フタレート）
を使用し、揮発性溶剤としてテルピネオールを使用した
ものである。
【００２８】次いで、ペースト状の活性金属ろう材８中
の揮発性溶剤を揮発・除去した後に、Ｃｕ製薄板７を活
性金属ろう材８を介してセラミックス基板６の上下両面
に圧接して固定する。この状態で、図示しない真空炉中
（１０-5ｍｍＨｇ）で所定の温度（ろう材の融点より１
０〜１００℃望ましくは２０〜４０℃高く設定する）ま
で昇温・加熱し、次いで冷却する。
の揮発性溶剤を揮発・除去した後に、Ｃｕ製薄板７を活
性金属ろう材８を介してセラミックス基板６の上下両面
に圧接して固定する。この状態で、図示しない真空炉中
（１０-5ｍｍＨｇ）で所定の温度（ろう材の融点より１
０〜１００℃望ましくは２０〜４０℃高く設定する）ま
で昇温・加熱し、次いで冷却する。
【００２９】この時、活性金属ろう材８においては、ま
ず、有機バインダであるアクリル樹脂が分解・除去され
る。加熱中、有機バインダが充分に分解・蒸発しないで
カーボンの形で残ると、活性状態にあるＴｉと反応して
化合物ＴｉＣを生成してしまう。このＴｉＣが安定な化
合物なので、Ｔｉの活性度が低くなり、もはや基板と反
応することができなくなる。従って、有機バインダとし
ては、本実施例のような、蒸気圧の高いモノマーの形に
分解するアクリル樹脂を用いることが好ましい。
ず、有機バインダであるアクリル樹脂が分解・除去され
る。加熱中、有機バインダが充分に分解・蒸発しないで
カーボンの形で残ると、活性状態にあるＴｉと反応して
化合物ＴｉＣを生成してしまう。このＴｉＣが安定な化
合物なので、Ｔｉの活性度が低くなり、もはや基板と反
応することができなくなる。従って、有機バインダとし
ては、本実施例のような、蒸気圧の高いモノマーの形に
分解するアクリル樹脂を用いることが好ましい。
【００３０】次いで、５００〜９００℃望ましくは７０
０〜８４０℃例えば７６０℃で該活性金属ろう材８が溶
融を開始する。そして、このように活性金属ろう材８が
溶融を開始すると、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉ
がセラミックス基板６に拡散しセラミックス基板６と結
合される。この時、前記Ｓｎにより、ＴｉのＣｕ製薄板
７への一方的な拡散が阻止される。従って、Ａｇ−Ｃｕ
−Ｔｉ合金中のＴｉはセラミックス基板６にも充分に拡
散し、これにより、この加熱・溶融後の冷却を経て、Ｃ
ｕ製薄板７は活性金属ろう材８によりセラミックス基板
６に確実且つ強固に接合・固着される。
０〜８４０℃例えば７６０℃で該活性金属ろう材８が溶
融を開始する。そして、このように活性金属ろう材８が
溶融を開始すると、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉ
がセラミックス基板６に拡散しセラミックス基板６と結
合される。この時、前記Ｓｎにより、ＴｉのＣｕ製薄板
７への一方的な拡散が阻止される。従って、Ａｇ−Ｃｕ
−Ｔｉ合金中のＴｉはセラミックス基板６にも充分に拡
散し、これにより、この加熱・溶融後の冷却を経て、Ｃ
ｕ製薄板７は活性金属ろう材８によりセラミックス基板
６に確実且つ強固に接合・固着される。
【００３１】次に、図２（ｂ）に示すように、セラミッ
クス基板６に強固に固着されたＣｕ製薄板７上にフォト
レジストを所定のパターンに塗布し、乾燥、露光、現像
して、所定のパターンを有するフォトレジスト層９を設
ける。フォトレジスト層９は、図２（ｂ）には模式的に
示されているに過ぎないが、実際には、上面では図１に
示す信号用リード２及び接地用リード３の形状に形成さ
れている。
クス基板６に強固に固着されたＣｕ製薄板７上にフォト
レジストを所定のパターンに塗布し、乾燥、露光、現像
して、所定のパターンを有するフォトレジスト層９を設
ける。フォトレジスト層９は、図２（ｂ）には模式的に
示されているに過ぎないが、実際には、上面では図１に
示す信号用リード２及び接地用リード３の形状に形成さ
れている。
【００３２】次に、Ｃｕ製薄板７のフォトレジスト層９
に被覆されずに露出している部分を塩化第２鉄を主成分
とするエッチング液を用いてエッチングする。この結
果、Ｃｕ製薄板７の前記露出部分と、その下部の活性金
属ろう材８とがエッチングされて、図２（ｃ）に示すよ
うに、Ｃｕ製薄板７が所定のパターン１０に形成され
る。パターン１０は、図２（ｃ）には模式的に示されて
いるに過ぎないが、実際には、上面では図１に示す信号
用リード２及び接地用リード３の形状に形成されてい
る。
に被覆されずに露出している部分を塩化第２鉄を主成分
とするエッチング液を用いてエッチングする。この結
果、Ｃｕ製薄板７の前記露出部分と、その下部の活性金
属ろう材８とがエッチングされて、図２（ｃ）に示すよ
うに、Ｃｕ製薄板７が所定のパターン１０に形成され
る。パターン１０は、図２（ｃ）には模式的に示されて
いるに過ぎないが、実際には、上面では図１に示す信号
用リード２及び接地用リード３の形状に形成されてい
る。
【００３３】次いで、ホーニングを施し、アルミナ粉末
の様な砥粒をふきつけることでパターン１０上のフォト
レジスト層９やエッチング残りが除去されて、図２
（ｄ）に示すように、信号用リード２及び接地用リード
３が形成されたパターン１０が得られる。
の様な砥粒をふきつけることでパターン１０上のフォト
レジスト層９やエッチング残りが除去されて、図２
（ｄ）に示すように、信号用リード２及び接地用リード
３が形成されたパターン１０が得られる。
【００３４】なお、セラミックス基板６の下面に接合さ
れたＣｕ薄板７に設けられるねじ孔４及びねじ孔５はエ
ッチングにより設けてもよいが、ねじ孔４及びねじ孔５
が設けられた形状は比較的単純であるので、予めパンチ
ング等によりねじ孔４及びねじ孔５が設けられたＣｕ薄
板７をセラミックス基板６の下面に接合するようにして
もよい。また、セラミックス基板６にモリブデン、タン
グステン等の高融点金属体を充填したビアホールをあら
かじめ作成することで、上下の接着面の導通をとること
も可能である。
れたＣｕ薄板７に設けられるねじ孔４及びねじ孔５はエ
ッチングにより設けてもよいが、ねじ孔４及びねじ孔５
が設けられた形状は比較的単純であるので、予めパンチ
ング等によりねじ孔４及びねじ孔５が設けられたＣｕ薄
板７をセラミックス基板６の下面に接合するようにして
もよい。また、セラミックス基板６にモリブデン、タン
グステン等の高融点金属体を充填したビアホールをあら
かじめ作成することで、上下の接着面の導通をとること
も可能である。
【００３５】本発明の製造方法の第２の実施例により得
られるセラミックス配線基板は、一般の半導体装置用セ
ラミックスパッケージであって、図３にその一部を切り
欠いて１／４断面として示すように、セラミックス基板
４１の中央の凹部４２に半導体装置４３が搭載され、半
導体装置４３に接続される複数のリード４４がセラミッ
クス基板４１の外周側から内周側に延在させて設けられ
ている。中央の凹部４２上にはメタライズ層４５が設け
られており、メタライズ層４５上に半導体装置４３が搭
載されている。半導体装置４３はボンディングワイヤ４
６により各リード４４に接続されている。また、セラミ
ックス基板４１上には、平面視口字状の外層セラミック
ス基板４７が積層されている。
られるセラミックス配線基板は、一般の半導体装置用セ
ラミックスパッケージであって、図３にその一部を切り
欠いて１／４断面として示すように、セラミックス基板
４１の中央の凹部４２に半導体装置４３が搭載され、半
導体装置４３に接続される複数のリード４４がセラミッ
クス基板４１の外周側から内周側に延在させて設けられ
ている。中央の凹部４２上にはメタライズ層４５が設け
られており、メタライズ層４５上に半導体装置４３が搭
載されている。半導体装置４３はボンディングワイヤ４
６により各リード４４に接続されている。また、セラミ
ックス基板４１上には、平面視口字状の外層セラミック
ス基板４７が積層されている。
【００３６】前記リード４４は活性金属ろう材４８を介
してセラミックス基板４１に接合されており、外層セラ
ミックス基板４７は低融点ガラス４９を介して、リード
４４の上からセラミックス基板４１に接合されている。
してセラミックス基板４１に接合されており、外層セラ
ミックス基板４７は低融点ガラス４９を介して、リード
４４の上からセラミックス基板４１に接合されている。
【００３７】前記半導体装置用セラミックスパッケージ
の製造に際しては、まず中央に凹部４２が形成されてい
るセラミックス基板４１の上面に、図３に仮想線示する
Ｃｕなどからなる薄板５０が活性金属ろう材４８を介し
て接合され、次いで前記Ｃｕ製薄板５０を図３に示すリ
ード４４の形状にエッチングする以外は、前記第１の実
施例に示す製造方法と同様にして、セラミックス基板４
１に活性金属ろう材４８を介して接合されたリード４４
が形成される。なお、前記セラミックス基板４１には、
凹部４２上に予めメタライズ層４５が形成されている。
の製造に際しては、まず中央に凹部４２が形成されてい
るセラミックス基板４１の上面に、図３に仮想線示する
Ｃｕなどからなる薄板５０が活性金属ろう材４８を介し
て接合され、次いで前記Ｃｕ製薄板５０を図３に示すリ
ード４４の形状にエッチングする以外は、前記第１の実
施例に示す製造方法と同様にして、セラミックス基板４
１に活性金属ろう材４８を介して接合されたリード４４
が形成される。なお、前記セラミックス基板４１には、
凹部４２上に予めメタライズ層４５が形成されている。
【００３８】次に、凹部４２に形成されているメタライ
ズ層４５上に半導体装置４３を搭載し、ボンディングワ
イヤ４６によりリード４４に接続する。次いで、リード
４４の上から、外層セラミックス基板４７を低融点ガラ
ス４９により、セラミックス基板４１に接合する。前記
接合は、外層セラミックス基板４７の周縁部に低融点ガ
ラス４９を塗布したのちに、外層セラミックス基板４７
の周縁部をセラミックス基板４１の周縁部に圧接させつ
つ、外層セラミックス基板４７を低融点ガラス４９を介
してセラミックス基板４１に搭載する。この時、セラミ
ックス基板４１に固着されている各リード４４は内周側
端部では凹部４２内に露出してワイヤボンディング４６
と接続されるとともに、外周側端部は外層セラミックス
基板４７とセラミックス基板４１との間を介して凹部４
２から外方に延出される。
ズ層４５上に半導体装置４３を搭載し、ボンディングワ
イヤ４６によりリード４４に接続する。次いで、リード
４４の上から、外層セラミックス基板４７を低融点ガラ
ス４９により、セラミックス基板４１に接合する。前記
接合は、外層セラミックス基板４７の周縁部に低融点ガ
ラス４９を塗布したのちに、外層セラミックス基板４７
の周縁部をセラミックス基板４１の周縁部に圧接させつ
つ、外層セラミックス基板４７を低融点ガラス４９を介
してセラミックス基板４１に搭載する。この時、セラミ
ックス基板４１に固着されている各リード４４は内周側
端部では凹部４２内に露出してワイヤボンディング４６
と接続されるとともに、外周側端部は外層セラミックス
基板４７とセラミックス基板４１との間を介して凹部４
２から外方に延出される。
【００３９】そして、この状態で、これらが例えば３８
０〜４００℃の雰囲気中で加熱されて低融点ガラス４９
が溶融され、次いで冷却される。これにより、図４に示
すように外層セラミックス基板４７がセラミックス基板
４１上に固着される。前記低融点ガラス４９を溶融する
ための加熱温度はリード４４とセラミックス基板４１と
接合している前記活性金属ろう材４８の融点よりも充分
低いものであるので、前記加熱により活性金属ろう材４
８が溶融するようなことはなく、従って、リード４４と
セラミックス基板４１との接合状態が確実に維持され、
リード４４が位置ずれを生じるようなことはない。
０〜４００℃の雰囲気中で加熱されて低融点ガラス４９
が溶融され、次いで冷却される。これにより、図４に示
すように外層セラミックス基板４７がセラミックス基板
４１上に固着される。前記低融点ガラス４９を溶融する
ための加熱温度はリード４４とセラミックス基板４１と
接合している前記活性金属ろう材４８の融点よりも充分
低いものであるので、前記加熱により活性金属ろう材４
８が溶融するようなことはなく、従って、リード４４と
セラミックス基板４１との接合状態が確実に維持され、
リード４４が位置ずれを生じるようなことはない。
【００４０】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
のセラミックス配線基板の製造方法によれば、予め金属
板を前記活性金属ろう材層を介してセラミックス基板に
接合し、該金属板をエッチングすることにより、抵抗が
低減され所望の形状を有する金属パターンを備えたセラ
ミックス配線基板を容易に製造することができる。
のセラミックス配線基板の製造方法によれば、予め金属
板を前記活性金属ろう材層を介してセラミックス基板に
接合し、該金属板をエッチングすることにより、抵抗が
低減され所望の形状を有する金属パターンを備えたセラ
ミックス配線基板を容易に製造することができる。
【図１】本発明に係わる製造方法の第１の実施例により
得られるセラミックス配線基板の構成を示す平面図。
得られるセラミックス配線基板の構成を示す平面図。
【図２】本発明に係わる製造方法を図１のＩＩ−ＩＩ線
断面により模式的に示す説明的断面図。
断面により模式的に示す説明的断面図。
【図３】本発明に係わる製造方法の他の実施例により得
られるセラミックス配線基板の構成を一部切り欠いて示
す斜視図。
られるセラミックス配線基板の構成を一部切り欠いて示
す斜視図。
２…信号用リード、 ６…セラミックス基板、 ７…Ｃ
ｕ製薄板、 ８…活性金属ろう材。
ｕ製薄板、 ８…活性金属ろう材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/15 Ｈ０１Ｐ 3/08 11/00 Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｒ 23/14 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】金属板をＣｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金を金属材料として含有する活性金属ろう材を介して
セラミックス基板に接合する工程と、その後該金属板を
エッチングして金属パターンを形成する工程と、を備え
ることを特徴とするセラミックス配線基板の製造方法。 - 【請求項２】前記活性金属ろう材は、前記Ｃｕ及びＳｎ
をそれぞれ前記全金属材料に対して５〜１５重量％含有
すると共に、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを
該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に対して１〜１０重量％含有す
ることを特徴とする請求項１記載のセラミックス配線基
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065514A JPH0736429B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065514A JPH0736429B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267496A JPH05267496A (ja) | 1993-10-15 |
| JPH0736429B2 true JPH0736429B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13289225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065514A Expired - Lifetime JPH0736429B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736429B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4811756B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-11-09 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス接合回路基板の製造方法 |
| JP4584764B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2010-11-24 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | セラミックス−金属複合回路基板の製造方法 |
| KR20200025914A (ko) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 주식회사 센서뷰 | 전기방사에 의해 형성된 나노구조 물질을 이용한 전송선로 제조방법 |
| CN115116883A (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-27 | 烟台睿瓷新材料技术有限公司 | 多层复合陶瓷盘及引出多层复合陶瓷盘的导电层的方法 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4065514A patent/JPH0736429B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05267496A (ja) | 1993-10-15 |
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