JP3370540B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子がフリ
ップチップ方式により搭載される、半導体素子を収容す
るための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路基
板等に用いられる配線基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣチップ（半導体集積回路素
子）等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用
パッケージや混成集積回路基板等に用いられる配線基板
へ半導体素子を搭載する技術として、半田や銀ペースト
・ロウ材等の導電性接合材を用いて両者の接続用電極同
士を直接接続するいわゆるフリップチップ方式のボンデ
ィングが多用されつつある。

【０００３】このフリップチップボンディング用途の配
線基板やそれを用いた半導体素子収納用パッケージの半
導体素子搭載面には、半導体素子の入出力用端子電極と
半田ボール等の導電性接合材で接合するための接続用電
極パッドとして、例えばマイクロパッド等が半導体素子
の入出力用端子電極に対応して形成されている。このよ
うな接続用電極パッドの形成に際しては、例えばセラミ
ック絶縁基板を用いる場合であれば、まずアルミナ質焼
結体等のセラミック絶縁基板を形成するためのセラミッ
クグリーンシート（セラミック生シート）に微細な孔加
工を行なって所定の貫通孔を形成し、これらの貫通孔
（スルーホール）にタングステンまたはモリブデン等の
メタライズインクをスクリーン印刷法等により埋め込ん
だ後、約1600℃で焼成して、スルーホール中に充填され
たメタライズ金属導体から成る、いわゆるヴィアホール
が形成されたセラミック絶縁基板を得る。次に、このセ
ラミック絶縁基板の表面を研磨してヴィアホールの露出
表面の平坦度を確保した後、半田との濡れ性を良好にす
るためにヴィアホールの露出表面をニッケルメッキおよ
び金メッキ等で被覆して、所望の接続用電極パッドを形
成する。

【０００４】ここで、セラミック絶縁基板の焼成後にセ
ラミック表面を研磨する理由は、セラミックグリーンシ
ートに形成した微細なスルーホールにメタライズインク
を埋め込む際にその露出表面を平滑に充填することが難
しいことから、そのためにヴィアホールの露出表面と半
田ボール等との接合が不十分となって信頼性が乏しくな
るのを防ぐためである。

【０００５】また、ヴィアホール中のメタライズ金属導
体の露出表面は凹凸が大きく、加えて焼成によりメタラ
イズ金属導体が収縮してヴィアホールの開口とメタライ
ズ金属導体とにより凹部が形成され、この凹部の開口が
小さくかつ奥行きが深くなる場合も多いことから、この
メタライズ金属導体の露出表面へのメッキ金属層の付き
回りをよくして所望の接続用電極パッドを形成するため
に、ヴィアホールの上面にタングステンまたはモリブデ
ン等のメタライズインクを塗布して焼成することにより
平坦な表面メタライズ金属層を形成してメタライズ金属
導体の露出表面を覆い、その凹凸を平坦化することも行
なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように焼成後にセラミック絶縁基板の表面を研磨する方
法によると、工程が複雑であり、かつ基板の表面汚染を
生じやすいため、ヴィアホール中のメタライズ金属導体
の上面に形成された接続用電極パッドと半田との濡れ性
を良くするためのニッケルメッキや金メッキが十分に施
せなくなったり、接続用電極パッドとこれらメッキ金属
層との密着性が不完全になったりして、半田ボール等と
の接続や半導体素子との接続が不十分なものとなり、電
子部品としての信頼性に著しく劣ることとなるという問
題点があった。また、研磨工程での取扱いによるセラミ
ックの欠け等の不具合が生じやすく、研磨時の取扱い等
によって接続用電極パッドの表面にも異物付着や金属の
酸化が発生しやすくなるため、ニッケルメッキや金メッ
キ等のメッキ欠けが生じたりメッキ金属層の密着不良が
生じたりするという問題点もあった。

【０００７】さらに、半導体素子の高集積化に対応して
ヴィアホールが狭ピッチで設けられている場合には、ヴ
ィアホール上面の表面メタライズ金属層の表面積を十分
に大きくすることができず、このため焼成工程において
表面メタライズ金属層とヴィアホール中のメタライズ金
属導体との間で一方の金属層中のタングステンが他方の
金属層中のモリブデン中へ熱拡散するという現象が発生
し、タングステンが拡散していった側の金属層中にタン
グステンの痕が空孔となって残留してその金属層の機械
的強度を極めて弱いものとしてしまい、表面メタライズ
金属層とヴィアホール中のメタライズ金属導体との機械
的強度が弱くなるという問題点もあった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑み案出されたもので
あり、その目的は、フリップチップ方式で半導体素子が
搭載される配線基板およびそれを用いた半導体素子収納
用パッケージにおいて、半導体素子搭載面にヴィアホー
ルが狭ピッチで設けられている場合でもヴィアホール上
面に接続用電極パッドとしての表面メタライズ金属層を
強固に形成することができ、これにより焼成後の絶縁基
板表面の研磨を不要としてメッキ金属層の付き回り性を
確保できる、低コストで製造可能で、接続信頼性の高い
フリップチップボンディングが可能な配線基板および半
導体素子収納用パッケージを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、表
面に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基板
と、この絶縁基板に形成された貫通孔に充填され、一端
が前記絶縁基板の搭載部表面に導出されるメタライズ金
属導体と、前記絶縁基板の搭載部表面に前記半導体素子
の端子電極に対応して形成され、前記メタライズ金属導
体の一端に接続された表面メタライズ金属層とを具備す
る配線基板において、前記メタライズ金属導体および表
面メタライズ金属層がそれぞれタングステンおよびモリ
ブデンから成り、かつ、タングステンおよびモリブデン
の合計含有量に対するモリブデン含有率を前記メタライ
ズ金属導体中でＸ重量％、前記表面メタライズ金属層中
でＹ重量％としたときに下記式を満足するとともに、前
記表面メタライズ金属層は、厚みが５μｍ以上30μｍ以
下であり、メッキ金属層の付き回り性および導電性接合
材との接合が良好な平滑性を有していることを特徴とす
るものである。 Ｘ−20≦Ｙ≦Ｘ＋20、０≦Ｘ≦100、０≦Ｙ≦100 ただし、（Ｘ＝０，Ｙ＝０）および（Ｘ＝100，Ｙ＝10
0）は除く。

【００１０】また本発明の配線基板は、上記構成におい
て、前記表面メタライズ金属層が、前記メタライズ金属
導体の一端にそのメタライズ金属導体の一端の露出面積
の80％以上の面積で接続されていることを特徴とするも
のである。

【００１１】本発明の配線基板によれば、絶縁基板の半
導体素子搭載部表面にメタライズ金属導体の一端に接続
された表面メタライズ金属層を半導体素子の端子電極に
対応して形成し、その厚みを５μｍ以上30μｍ以下とし
たことから、絶縁基板の焼成後に基板表面を研磨するこ
となく半導体素子との接続用電極パッドとして実質的に
十分な平滑性を得ることができ、半田や銀ペースト・ロ
ウ材等の導電性接合材との接合を極めて良好なものとす
ることができるとともに、メッキ金属層の良好な付き回
り性を確保することができる。

【００１２】また本発明の配線基板によれば、メタライ
ズ金属導体および表面メタライズ金属層がそれぞれタン
グステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）から成り、か
つ、タングステンおよびモリブデンの合計含有量に対す
るモリブデン含有率を前記メタライズ金属導体中でＸ重
量％、前記表面メタライズ金属層中でＹ重量％としたと
きに、Ｘ−20≦Ｙ≦Ｘ＋20、０≦Ｘ≦100、０≦Ｙ≦100
（ただし、（Ｘ＝０，Ｙ＝０）および（Ｘ＝100，Ｙ＝1
00）は除く）を満足するものとしたことから、焼成工程
において表面メタライズ金属層とメタライズ金属導体と
の間でタングステン含有率（モリブデン含有率）の大き
な差に起因して一方の金属材料中のタングステンが他方
の金属材料中のモリブデン中へ熱拡散するという現象が
発生しなくなり、従ってタングステンが拡散していった
側の金属材料中にタングステンの痕が空孔となって残留
してその金属材料の機械的強度を弱いものとすることが
なくなって、表面メタライズ金属層とメタライズ金属導
体とを高い機械的強度で接合することができ、機械的に
も電気的にも良好な特性を有する所望の接続用電極パッ
ドを形成することができるものとなる。

【００１３】また、本発明の配線基板によれば、前記表
面メタライズ金属層が、前記メタライズ金属導体の一端
にそのメタライズ金属導体の一端の露出面積の80％以上
の面積で接続されている場合、メタライズ金属導体の露
出された一端に対する表面メタライズ金属層による被覆
が十分なものとなって、接続用電極パッドとしての表面
メタライズ金属層へのメッキ金属層の付き回り性が十分
に確保されて良好な密着性が得られるとともに、上述の
タングステンの熱拡散による空孔の発生とそれに伴う劣
化とをより一層効果的に抑制できるものとなる。

【００１４】以上の結果、フリップチップ方式で半導体
素子が搭載される配線基板およびそれを用いた半導体素
子収納用パッケージにおいて、半導体素子搭載面にヴィ
アホールが狭ピッチで設けられている場合でもヴィアホ
ール上面に接続用電極パッドとしての表面メタライズ金
属層を強固に形成することができ、これにより焼成後の
絶縁基板表面の研磨を不要としてメッキ金属層の付き回
り性を確保できる、低コストで製造可能で、接続信頼性
の高いフリップチップボンディングが可能な配線基板お
よび半導体素子収納用パッケージを提供することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の配線基板の実施の形態
の一例を示す部分断面図である。同図の１は配線基板、
７は半導体集積回路素子等の半導体素子を示し、同図で
は配線基板１の搭載部における部分断面図を示してい
る。この配線基板１において２はセラミック絶縁材料等
から成る絶縁基板であり、３は絶縁基板１に形成された
貫通孔に充填され、一端が絶縁基板１の搭載部表面に導
出されるメタライズ金属導体、４は絶縁基板１の搭載部
表面に半導体素子７の表面に配設された入出力用の端子
電極８に対応して形成され、メタライズ金属導体３の一
端に接続された表面メタライズ金属層である。５は表面
メタライズ金属層４の表面に被着形成されたＮｉ−Ａｕ
メッキ等から成るメッキ金属層であり、これら表面メタ
ライズ配線層４とメッキ金属層５とにより接続用電極パ
ッド６が形成されている。そして、半導体素子７は配線
基板１の搭載部に搭載され、配線基板１の接続用電極パ
ッド６と半導体素子７の端子電極８とが、半田ボールや
銀ペースト・ロウ材等から成る導電性接合材９により接
合されるとともに電気的に接続されている。

【００１６】本発明の配線基板においては、メタライズ
金属導体３および表面メタライズ金属層４がそれぞれタ
ングステンおよびモリブデンから成り、かつ、タングス
テンおよびモリブデンの合計含有量に対するモリブデン
含有率、すなわち｛モリブデン含有量／（モリブデン含
有量＋タングステン含有量）｝×100（重量％）の値を
メタライズ金属導体３中でＸ重量％、表面メタライズ金
属層４中でＹ重量％としたときに、Ｘ−20≦Ｙ≦Ｘ＋2
0、０≦Ｘ≦100、０≦Ｙ≦100（ただし、（Ｘ＝０，Ｙ
＝０）および（Ｘ＝100，Ｙ＝100）は除く）を満足する
ものとしたことを特徴とするものである。この両者Ｘお
よびＹの関係を図２に線図で示す。

【００１７】図２の線図において横軸はＸ重量％、縦軸
はＹ重量％を示し、斜線を施した領域Ａは上記式を満足
する範囲を示している。この範囲Ａは（Ｘ，Ｙ）の座標
で表したときに（０，０）および（20，０）、（100 ，
80）、（100 ，100 ）、（80，100 ）、（０，20）で結
ばれる領域の内部であり、各座標を結ぶ直線上は含ま
れ、（０，０）および（100 ，100 ）の２点は除かれ
る。

【００１８】さらに、Ｘ重量％およびＹ重量％がＸ−10
≦Ｙ≦Ｘ＋10、０≦Ｘ≦100 、０≦Ｙ≦100 （ただし、
（Ｘ＝０，Ｙ＝０）および（Ｘ＝100 ，Ｙ＝100 ）は除
く）を満足するものとした場合には、タングステンの熱
拡散による空孔の発生とそれに伴う機械的強度の劣化を
さらに有効に抑制することができ、より好ましいものと
なる。

【００１９】絶縁基板２は酸化アルミニウム質焼結体や
ムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・酸化珪
素質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材
料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る
場合は酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム
・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・
溶剤・可塑剤・分散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従来周知のドクターブレード法等の
シート成形法を採用してシート状のセラミックグリーン
シートとなし、しかる後、所定の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これを複数枚
積層し、約1600℃の温度で焼成することによって製作さ
れる。

【００２０】また絶縁基板２にはその上面に半導体素子
７が搭載される搭載部を有しており、この搭載部に半導
体素子７の端子電極８が導電性接合材９を介して接続用
電極パッド６に接続されるとともに、半導体素子７と絶
縁基板２との隙間に樹脂等を注入して、いわゆるアンダ
ーフィルを形成して接着固定される。

【００２１】メタライズ金属導体３は、タングステンお
よびモリブデンの高融点金属粉末から成り，これらの粉
末を上記組成で混合したものに適当な有機バインダ・溶
剤・可塑剤等を添加混合して得た金属ペースト（メタラ
イズインク）を絶縁基板２と成るセラミックグリーンシ
ートに所定パターンで設けられた貫通孔に印刷塗布して
充填しておき、これをセラミックグリーンシートと同時
に焼成することによって、絶縁基板２の内部や下面・側
面に被着形成された配線導体層と接続されるとともに、
その一端が絶縁基板２の搭載部表面の所定位置に所定パ
ターンに導出されて形成される。

【００２２】なお、メタライズ金属導体３を形成するた
めのメタライズインクには、本発明の範囲内のタングス
テンおよびモリブデンとともに、絶縁基板２との熱膨張
係数を合わせるため等の目的で種々のガラス成分やセラ
ミック成分等を添加してもよい。

【００２３】また、このメタライズ金属導体３の断面形
状は円形が一般的であるが、その他にも楕円形や三角形
・四角形等の異形のものであっても差し支えない。

【００２４】表面メタライズ金属層４は、タングステン
およびモリブデンの高融点金属粉末を上記組成で混合し
た上述のメタライズ金属導体３と同様のメタライズイン
クを用いて、絶縁基板２の搭載部となるセラミックグリ
ーンシートのメタライズ金属導体３となるメタライズイ
ンクが充填された貫通孔の表面に半導体素子７の端子電
極８に対応して、またメタライズ金属導体３の一端の露
出面積の80％以上の面積で接続されるように、印刷塗布
されて形成される。これにより、絶縁基板２の焼成後に
絶縁基板２表面を研磨することなく半導体素子７との接
続用電極パッド６として実質的に十分な平滑性を得るこ
とができ、半田や銀ペースト・ロウ材等から成る導電性
接合材９との接合を極めて良好な接続用電極パッド６を
形成することができるとともに、接続用電極パッド６に
メッキ金属層５を被着形成する場合にも良好なメッキ付
き回り性を確保することができる。

【００２５】この表面メタライズ金属層４の形状も円形
が一般的であるが、メタライズ金属導体２の一端の露出
表面と80％以上の面積で接続されており、隣接する接続
用電極パッド６同士が短絡しなければ、楕円形や三角形
・四角形・不定形等の異形のものであっても差し支えな
い。

【００２６】また、この表面メタライズ金属層４の厚み
は５μｍ以上とすることが好ましく、この厚みが５μｍ
未満の場合にはメタライズ金属導体３の一端の露出表面
の凹凸の影響により表面メタライズ金属層４の表面も凹
凸形状を示すものとなり、メッキ金属層５の付き回り性
を良好なものとするのに十分な程度に平坦な表面メタラ
イズ金属層４を得ることが困難となる傾向がある。

【００２７】一方、表面メタライズ金属層４の厚みは30
μｍ以下とすることが好ましく、この厚みが30μｍを超
える場合には焼成時の熱応力のために表面メタライズ金
属層４が剥がれやすくなる傾向がある。

【００２８】なお、表面メタライズ金属層４の面積のメ
タライズ金属導体３の一端の露出面積に対する比率の上
限は特にないが、この比率が４倍（400 ％）を超える
と、半導体素子７の高集積化に伴って端子電極８が高密
度に配設され、それに応じて接続用電極パッド６も高密
度に配設された場合に、隣接する接続用電極パッド６間
での短絡が発生しやすくなる危険性が高まるため、表面
メタライズ金属層４の面積はメタライズ金属導体３の一
端の露出面積に対して４倍（400 ％）以下とすることが
好ましい。

【００２９】表面メタライズ金属層４の表面には、その
露出表面に酸化腐食を防止しつつ導電性接合材９との接
合を容易かつ強固とするために、耐蝕性および導電性接
合材９との接合性に優れる金属から成るメッキ金属層５
を、表面メタライズ金属層４を被覆するように被着形成
しておくことが好ましい。

【００３０】このようなメッキ金属層５には、例えばニ
ッケル（Ｎｉ）メッキ層と金（Ａｕ）メッキ層とを積層
したものやＮｉ−Ａｕメッキ層・銅（Ｃｕ）メッキ層・
Ｎｉメッキ層とＣｕメッキ層とを積層したもの、更に錫
（Ｓｎ）メッキ層やＳｎ−鉛（Ｐｂ）メッキ層を積層し
たもの等が用いられ、これらのメッキ層の被着形成には
従来周知の無電解メッキ法や電解メッキ法等が採用され
る。

【００３１】導電性接合材９は、配線基板１の搭載部に
搭載された半導体素子７の端子電極８と、配線基板１の
表面に配設された接続用電極パッド６とを機械的に接合
するとともに電気的に接続するものであり、一般的には
ＳｎとＰｂとの共晶半田や、Ｐｂを主成分としＳｎや銀
（Ａｇ）を添加したいわゆる高温半田等の半田材から成
る半田ボール、あるいはＡｕ−Ｓｎなどの低融点ロウ材
等から成るボール形状のものが使用される。

【００３２】また、その接続用電極パッド６との取着あ
るいは接続用電極パッド６および端子電極８との接合
は、例えば、ベルト式連続炉によるいわゆるリフロー方
式の加熱やヒーターブロックまたはヒーターチップによ
る加熱方式を利用したいわゆるフリップチップボンダー
等によって行なわれる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明の配線基板について実験例に基
づき説明する。

【００３４】絶縁基板２として酸化アルミニウム質焼結
体を用い、その一端が半導体素子７の搭載部に導出され
た、表１に示した直径および金属材料組成の断面が円形
のメタライズ金属導体３と、そのメタライズ金属導体３
の一端を覆うように接続され、半導体素子７の端子電極
８に対応して形成された、表１に示した直径および金属
材料組成の表面メタライズ金属層４とから成る接続用電
極パッド６を形成した。

【００３５】このとき、メタライズ金属導体３の断面の
面積に対する表面メタライズ金属層４の面積の比率を接
続面積（％）とした。

【００３６】次に、それぞれの表面メタライズ金属層４
の表面に３〜６μｍのＮｉメッキおよび0.03〜0.10μｍ
のＡｕメッキを施して、表１および表２に示す試料番号
１〜50の配線基板試料を得た。

【００３７】次に、これらの各配線基板試料の接続用電
極パッド６それぞれ100 個分に、導電性接合材９として
Ｓｎ：Ｐｂ＝63：37の共晶半田から成る直径180 μｍの
半田ボールを用いて、半田メッキした厚さ１ｍｍの銅板
を約200 ℃で融着させ、その後、配線基板および銅板に
引張り試験用の治具をエポキシ樹脂で取り付け、垂直方
向の外力を加え、各配線基板試料について接続用電極パ
ッド６と導電性接合材９との接合の破断強度および破断
モードを観察した。

【００３８】破断強度は、引張り試験の実測値をパッド
数（100 個）で割り、１パッド当たりの平均強度（ｇ／
パッド）として求めた。

【００３９】また、破断モードは、破断を生じた半田ボ
ールについて、半田ボールの内部で破断したものは良、
その他の部分（表面メタライズ金属層４内やメッキ金属
層５の界面等）で破断したものを不良としてカウント
し、その不良率（％）として求めた。そして、その評価
基準は、１パッドでも半田以外での破断を生じた試料を
不良とした。これらの結果を表１および表２に示す。な
お、表１および表２において＊印を付した試料番号のも
のは本発明の範囲外のものを示している。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】表１および表２の結果において試料番号２
〜５、７〜16、33〜50により分かるように、タングステ
ンおよびモリブデンから成るメタライズ金属導体３と表
面メタライズ金属層４との組成範囲を上述の範囲内とし
たことで、破断強度が130.1ｇ／パッド以上と大きく、
破断モードも不良率が０％となっていることから、本発
明の配線基板によれば接続用電極パッド６の接合信頼性
が向上したことが確認できた。

【００４３】また、試料番号34および39、44、48により
分かるように、メタライズ金属導体３の一端と表面メタ
ライズ金属層４との接続面積がメタライズ金属導体３の
一端の露出面積の80％以上であれば、破断強度が140.2
ｇ／パッド以上となり、破断モードも不良率が０％とな
っていることから、接続用電極パッド６の接合信頼性が
さらに向上するものとなることが確認できた。

【００４４】他方、試料番号18〜32のようにＸ−20≦Ｙ
≦Ｘ＋20の範囲外の場合は、破断強度が120.2 ｇ／パッ
ド以下であり、破断モードも不良率が５％以上となり、
本発明の配線基板に対して接続用電極パッドの接合信頼
性に劣ることが分かる。

【００４５】なお、試料番号１、６および17について
は、破断強度および破断モードとも問題ないが、表面メ
タライズ金属層へのメッキ金属層の密着不良が見られ、
実用的ではない傾向が見られた。

【００４６】また、試料番号42は表面メタライズ金属層
４の面積がメタライズ金属導体３の露出面積の４倍を超
えた例であり、この場合は破断強度および破断モードと
も問題はなかったが、フリップチップボンディングの目
的からして隣接する接続用電極パッド６間での短絡が発
生しやすいものであった。

【００４７】なお、表１および表２の例ではメタライズ
金属導体３の断面形状および表面メタライズ金属層４の
形状が円形の場合を示したが、これらの形状が前述のよ
うな異形のものであっても同様の結果が得られた。

【００４８】本発明は以上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変更や改良を加え
ることは何ら差し支えない。例えば、メタライズ金属と
絶縁基板のセラミックとの接合性をさらに向上させる目
的で、メタライズ金属中にマンガン（Ｍｎ）・ニオブ
（Ｎｂ）・チタン（Ｔｉ）・タンタル（Ｔａ）等のいわ
ゆる活性金属を微量添加してもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明の配線基板によれば、絶縁基板の
搭載部表面にメタライズ金属導体の一端に接続された表
面メタライズ金属層を半導体素子の端子電極に対応して
形成し、その厚みを５μｍ以上30μｍ以下としたことか
ら、絶縁基板の焼成後に基板表面を研磨することなく接
続用電極パッドとして実質的に十分な平滑性を得ること
ができ、導電性接合材との接合を極めて良好なものとす
ることができるとともに、メッキ金属層の良好な付き回
り性を確保することができた。

【００５０】また本発明の配線基板によれば、それぞれ
タングステンおよびモリブデンから成るメタライズ金属
導体および表面メタライズ金属層について、タングステ
ンおよびモリブデンの合計含有量に対するモリブデン含
有率を前記メタライズ金属導体中でＸ重量％、前記表面
メタライズ金属層中でＹ重量％としたときに、Ｘ−20≦
Ｙ≦Ｘ＋20、０≦Ｘ≦100、０≦Ｙ≦100（ただし、（Ｘ
＝０，Ｙ＝０）および（Ｘ＝100，Ｙ＝100）は除く）を
満足するものとしたことから、焼成工程において表面メ
タライズ金属層とメタライズ金属導体との間でタングス
テン含有率（モリブデン含有率）の大きな差に起因して
一方の金属材料中のタングステンが他方の金属材料中の
モリブデン中へ熱拡散するという現象が発生しなくな
り、従ってタングステンが拡散していった側の金属材料
中にタングステンの痕が空孔となって残留してその金属
材料の機械的強度を弱いものとすることがなくなって、
表面メタライズ金属層とメタライズ金属導体とを高い機
械的強度で接合することができ、機械的にも電気的にも
良好な特性を有する所望の接続用電極パッドを形成する
ことができた。

【００５１】また、本発明の配線基板によれば、前記表
面メタライズ金属層が、前記メタライズ金属導体の一端
にそのメタライズ金属導体の一端の露出面積の80％以上
の面積で接続されている場合、メタライズ金属導体の露
出された一端に対する表面メタライズ金属層による被覆
が十分なものとなって、接続用電極パッドとしての表面
メタライズ金属層へのメッキ金属層の付き回り性が十分
に確保されて良好な密着性が得られるとともに、上述の
タングステンの熱拡散による空孔の発生とそれに伴う劣
化とをより一層効果的に抑制できた。

【００５２】以上の結果、フリップチップ方式で半導体
素子が搭載される配線基板およびそれを用いた半導体素
子収納用パッケージにおいて、半導体素子搭載面にヴィ
アホールが狭ピッチで設けられている場合でもヴィアホ
ール上面に接続用電極パッドとしての表面メタライズ金
属層を強固に形成することができ、これにより焼成後の
絶縁基板表面の研磨を不要としてメッキ金属層の付き回
り性を確保できる、低コストで製造可能で、接続信頼性
の高いフリップチップボンディングが可能な配線基板お
よび半導体素子収納用パッケージを提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す部
分断面図である。

【図２】本発明の配線基板におけるメタライズ金属導体
と表面メタライズ金属層とのモリブデン含有率の関係を
示す線図である。

【符号の説明】

１・・・・・配線基板 ２・・・・・絶縁基板 ３・・・・・メタライズ金属導体 ４・・・・・表面メタライズ金属層 ７・・・・・半導体素子 ８・・・・・端子電極 ９・・・・・導電性接合材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に半導体素子が搭載される搭載部を
   有する絶縁基板と、該絶縁基板に形成された貫通孔に充
   填され、一端が前記絶縁基板の搭載部表面に導出される
   メタライズ金属導体と、前記絶縁基板の搭載部表面に前
   記半導体素子の端子電極に対応して形成され、前記メタ
   ライズ金属導体の一端に接続された表面メタライズ金属
   層とを具備する配線基板において、前記メタライズ金属
   導体および表面メタライズ金属層がそれぞれタングステ
   ンおよびモリブデンから成り、かつ、タングステンおよ
   びモリブデンの合計含有量に対するモリブデン含有率を
   前記メタライズ金属導体中でＸ重量％、前記表面メタラ
   イズ金属層中でＹ重量％としたときに下記式を満足する
   とともに、前記表面メタライズ金属層は、厚みが５μｍ
   以上３０μｍ以下であり、メッキ金属層の付き回り性お
   よび導電性接合材との接合が良好な平滑性を有している
   ことを特徴とする配線基板。 Ｘ−２０≦Ｙ≦Ｘ＋２０、０≦Ｘ≦１００、０≦Ｙ≦１００ ただし、（Ｘ＝０，Ｙ＝０）および（Ｘ＝１００，Ｙ＝
   １００）は除く。
2. 【請求項２】 前記表面メタライズ金属層が、前記メタ
   ライズ金属導体の一端に該メタライズ金属導体の一端の
   露出面積の８０％以上の面積で接続されていることを特
   徴とする請求項１記載の配線基板。