JPH04383A - 銅積層無機質基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、主として集積回路のパッケージに用いる基板
であって、無機質の基板の表面に銅層を有するとともに
、銅層の表面が金層によって覆われている銅積層無機質
基板の製造方法に関するものである。

【従来の技術】

セラミックス等の無機質材料よりなる基板は、熱膨張率
が小さく、耐薬品性、耐環境性に優れているから、集積
回路のチップを実装するためのパッケージとして従来よ
り多用されている。しかしながら、無機質の基板へのメ
タライゼーションは技術的に比較的難しく、生産性や銅
層の電気的ないし機械的特性等について十分に満足でき
る方法がいまだ得られていないのが現状である。 しかるに、本発明者らは、無機質基板にイオンボンバー
ドを施した後に、気相メッキによって銅層を基板に直接
形成する方法を先に示した（特願平１−２６２７８１号
）、イオンボンバードは、気相メッキの際に銅層を形成
する前処理として、放電ガスを導入した雰囲気中で基板
の表面に放電ガスのイオンを照射する処理方法であり、
イオンボンバードを行うと、基板表面に付着している異
物がイオンによって叩き出されるとともに、基板の表面
に微細な凹凸が形成されるのである。その結果、無機質
の基板に対する銅層の付着強度が大きくとれ、しかも薄
膜法であるから微細な回路パターンを形成できるのであ
って、電気的ないし機械的特性の良好な銅積層無機質基
板を形成できるものである。 ところで、基板に形成された銅層は表面が酸化するから
、防錆処理を必要とする。この種の防錆処理としては、
メッキによってニッケルや半田を積層する方法や、リフ
ローによって半田を積層する方法などが知られている。 また、集積回路のチップを実装するパッケージ用の基板
であれば、ボンディングのために金層をニッケル層の上
に積層することも行われている。このような銅−ニッケ
ルー金の３層構造では、ニッケル層が銅と金との熱によ
る拡散を防止する拡散バリヤとしても機能する。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上述したようにイオンボンバードの後に気相
メッキによる銅層を形成した基板では、基板に対する銅
層の付着強度が大きいのであるが、銅層の上に積層され
るニッケル層や半田層の厚みを銅層と同程度にすると、
銅層とニッケル層や半田層との内部応力の差が大きくな
って、銅層の基板に対する付着強度が低下するという問
題が生じる。 また、ニッケル層が存在すると、高周波領域で使用する
場合、とくにマイクロ波のような非常に高い周波数領域
で使用する場合において、伝送損失が大きくなるから、
ニッケル層は存在しないほうが望ましい。 一方、集積回路のチップを実装する基板として使用する
ときには、上述したようにボンディング用にある程度の
厚みの金層を必要とする。しかしながら、金層が厚くな
ると硬度が低くなり、ボンディングワイヤが接合できな
くなるから、下地の硬度を高くすることが必要になる。 すなわち、ニッケル層を厚くすることが必要になる。 このように、機械的ないし電気的特性に対してはニッケ
ル層は存在しないことが望ましいが、ボンディングのた
めにはニッケル層を厚くしなければならないというジレ
ンマが生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、拡
散バリヤとして機能するニッケル層を除いてはニッケル
層を不要とし、しかも、金層の下地の硬度をボンディン
グに必要な程度にとることができるようにした銅積層無
機質基板の製造方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、高真空中に放
電ガスとして希ガスを導入した雰囲気中で加熱されてい
る無機質の基板に放電ガスのイオンを照射するイオンボ
ンバードを施した後、気相メッキによって基板の表面に
銅層を形成し、次に銅層の厚みに対してＯ〜０．１倍の
厚みのニッケル層を介して金層を積層しているのである
。

【作用】

上記方法によれば、イオンボンバードの後に気相メッキ
によって銅層を形成するので、イオンボンバードによっ
て基板の表面に微細な凹凸が形成されるとともに表面の
不純物や結合強度の弱い部分が除去されて銅層の付着強
度が高くなる。その結果、無機質の基板を下地とする銅
層の表面硬度が高くなり、ニッケル層が存在しない場合
であっても金層の下地硬度をボンディングに必要な程度
に高くすることができるのである。また、銅層の表面が
金層で覆われていることによって、防錆されるという効
果がある。さらに、ニッケル層は、銅層と金層との拡散
を防止する必要があるときに、銅層の厚みに対して高々
０．１倍だけ形成されるから、銅層とニッケル層との内
部応力の差による銅層の基板に対する付着強度の低下や
、ニッケル層の存在による高周波特性の低下がほとんど
なく、機械的および電気的特性の良好な銅積層基板が提
供できるのである。

【実施例】

セラミックスのような無機質の基板に銅層を付着させる
気相メッキには、大きく分けて物理蒸着法（ＰＶＤ）と
化学メッキ法とがある。物理蒸着法としては、真空蒸着
、スバタリング、イオンブレーティングなどが知られて
いる１本実施例では、銅層を形成するための望ましい気
相メッキとしてスバタリングを採用しているが、他の方
法により形成された銅層に対する本発明の技術思想の適
用を妨げるものではない。 スバタリングは、通常のスバタリング装置で行うことが
できる。スバタリング装置１０は、第２図に示すように
、真空ポンプに接続される排気管１１と、放電ガスを導
入する給気管１２とが接続された真空容器１３を備えて
いる。真空容器１３の上面板１４には、基板ホルダ１５
が上面板１４との気密を保った状態で上下に移動自在に
なるように挿通され、基板ホルダ１５の下端には基板１
が保持される。また、基板ホルダ１５には、熱電対１６
、ヒータ１７、水冷管１８が挿通され、基板１の温度を
所望温度に制御するとともに、基板１の近傍の温度を測
定できるようにしである。基板ホルダ１５には、基板１
に電源を接続する電極１９が挿通されている。 真空容器１３内で、基板１に対向する部位には、無酸素
銅よりなるターゲット５が配置される。ここにおいて、
基板１とターゲット５との距離は、基板ホルダ１５の上
下移動によって４０〜８０ａｍの範囲で調節できるよう
に設定しである。ターゲット５は、ターゲット５に電源
を接続する銅板よりなるバッキングプレート２１の上に
載置される。 真空容器１３の底板２２とバッキングプレート２１との
間には空間が形成されていて、この空間にはターゲット
５を冷却する冷却水が循環するように水冷管２３が接続
されている。 真空容器１３内において、基板１とターゲット５との間
には、シャッタ２４が配設されている。 シャッタ２４は、基板１に対してイオンボンバードを行
うときには閉じられ（基板１とターゲット５との間にシ
ャッタ２４が配置され）、基板１との間に高周波電力が
与えられる。これによって、基板１とシャッタ２４との
間で高周波放電が生じ、放電ガスのイオンが基板１に照
射され、イオンボンバードが施されることになる。一方
、スバタリングを行うときには、シャッタ２４は開かれ
（基板１とターゲット５との間からシャッタ２４が取り
除かれ）、基板１が正極、ターゲット５が負極に接続さ
れる。このとき、基板１とターゲット、５゛との間に高
周波バイアスを付与するのが望ましい。 なお、スバタリングに先立って、シャッタ２４を閉じて
いる状態で、ターゲット５を負極に接続し、シャッタ２
４を正極に接続すれば、ターゲット５がイオンの照射を
受け、ターゲット５の表面の酸化層が除去されてシャッ
タ２４に付着するから、ターゲット５の表面を清浄化で
きる。 本発明に用いることができる基板１としては、＾１２０
．．５ｉ０２　、ＮｇＯ，ＣａＯ，ＺｎＯ，ＳｉＣ，Ｓ
ｉ、Ｎ、等の単体または混合体を焼成したセラミックス
、パイレックス（商標名）やコージェライト等のガラス
がある。 基板は、空気雰囲気中において９００〜１２００°Ｃで
２時間以上加熱され、基板の汚れが焼き尽くされて、基
板の表面が清浄化されている（以下、この処理をバーニ
ングと称する）、その結果、基板への銅層の付着強度が
大きくなる。この処理は、とくに有機物等による比較的
大きな粒子の汚れを除去するのに役立つ、この温度範囲
の下限未満であると有機物が残留することがあり、一方
、上限を越えると基板の組成が変化し、基板の強度が低
下することがある。 基板は、３Ｘ１０−’Ｐａ以下の高真空中に配置される
のであって、水分子、酸素、窒素、酸素イオン、水酸イ
オン等を含む残留ガスの総圧力を３ＸＩＯ−’Ｐａ以下
とするように真空容器内を減圧することにより、基板か
ら不純物を排出するのである。なお、この場合、ごく微
量の酸素分子（０２）が存在するほうが好ましい、また
、このとき同時に、１４０″Ｃ以上、望ましくは１８０
″Ｃ以上に加熱され、さらに望ましくは３００°Ｃ以下
の温度に加熱される。このように、基板を加熱すると同
時に減圧することにより、基板に吸着されている水分や
、基板の表面に吸着されている酸素ガス、窒素ガス等の
気体が除去されるのである。 残留ガスの総圧力が上記上限値よりも大きいときには、
基板の表面に形成される銅層に不純物が混入し、銅層に
より回路パターンを形成した場合に、直流抵抗および高
周波損失が増加することになる。また、基板に対する銅
層の付着強度も低下する。一方、基板の加熱温度が１４
０″Ｃ以下の場合には、基板の内部や表面の不純物が十
分に除去されないから、基板への銅層の付着強度が不十
分になる。また、３００°Ｃ以上にしても付着強度には
ほとんど変化がないから、経済条件から３００°Ｃより
高くするのは無駄になる。 基板を真空中で加熱した後には、基板を加熱し続けた状
態で基板をターゲットとするイオンボンバードを行うの
であって、このときの雰囲気は、放電ガスの圧力が２〜
２０Ｐａとなるように設定される。放電ガスの圧力は、
望ましくは５〜１０Ｐａに設定される。放電ガスとして
は、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガ
スが用いられる０本実施例ではアルゴンを用いている。 このようなイオンボンバードにより、基板表面に放電ガ
スのイオンを照射するから、加熱によって基板の表面で
の基板と汚れとの間の分子凝集力が弱まり基板の表面に
吸着されている物質が基板から離れやすくなっている状
態で、基板の表面に放電ガスのイオンが衝突して基板の
表面に吸着されている物質が容易に叩き出され、基板の
表面が清浄化されるのである。さらに、基板に放電ガス
のイオンを照射することによって、基板の表面に吸着さ
れている物質が除去されると同時に、基板の表面も叩か
れ、微視的にみて、基板の表面の組成のうち強度が小さ
い部分は破壊され、強度の大きい部分は残ることになる
。すなわち、いわゆるマイクロエツチングが施され、基
板の表面に微細な凹凸が形成される結果、直流スバタリ
ングによって形成される銅層が基板に付着しやすくなり
、しかも、基板と銅層との接触面積が大きくなるととも
に強度の小さい部分が除去されているから、銅層の付着
強度が大きくなる。結局、基板を加熱した状態でイオン
ボンバードを行うことにより、基板の内部および表面が
清浄化され、しかも、微視的にみて、基板と銅層との接
合面では強度の小さい部分が除去されて基板の表面に微
細な凹凸が形成され、銅層の基板に対する付着強度が、
常温、高温にかかわらず大きくなるのである。ここにお
いて、イオンボンバードによって基板の表面に形成され
る凹凸は微細であって、表面粗度計でも測定できない程
度であるから、回路基板を形成しても高周波伝送損失を
増加させることはない。 放電ガスの圧力範囲は、上記範囲の下限未満であると放
電効率が悪くなり生成されるイオンの数が少なくなるか
ら、基板に対して照射されるイオン量が十分でなく、イ
オンボンバードの効果が十分に得られないことになる。 また、上記範囲の上限を越えると局所的に異常放電が生
じ、基板に損傷を与えたり、放電が不安定になったりす
る。 イオンボンバードの時間は１〜１０分であり、電力密度
は０．１〜１　、６　Ｗ／ｃｗ”である、この範囲であ
れば、基板表面に過不足なくイオンボンバードを行うこ
とができ、基板の表面を清浄化するとともにマイクロエ
ツチングを十分に施すことができる０時間および電力密
度は、上記範囲の下限未満であると、イオンボンバード
の効果が不十分になり、逆に上限を越えると、基板の表
面に損傷が生じたり、表面粗度が大きくなり過ぎること
になる。イオンボンバードの周波数は、法定周波数であ
る１３．５６ＭＨｚに設定されているが、これに限定さ
れるものではない。 イオンボンバードが終了した後、放電ガスの圧力を０．
２〜２Ｐａに調整し、銅板をターゲットとして基板に直
流スバタリングを施す、ターゲットには、純度が９９．
９％以上の無酸素銅を用いる。これによって、銅層への
不純物の混入が少なくなり、銅層の直流抵抗および高周
波損失を小さくすることができる。放電ガスの圧力は、
０．２Ｐａ未満であると放電が困難になったり異常放電
が生じたりする。極端な場合には、基板上に付着した銅
層が局所的なアーク放電によって溶融する場合もある。 また、こうして形成された銅層は不均一になる。一方、
直流スバタリングにおいて、放電ガスの圧力が２Ｐａを
越えると、放電ガスの圧力が小さい場合と同様に異常放
電を生じることになる。また、放電ガスが銅層に混入す
ることにより、結晶構造が粗くなり、銅層の導電率が低
下し、付着強度も小さくなる。さらには、銅分子の平均
自由行程が短くなり、供給電力に対する成膜速度も遅く
なる。 直流スバタリングにおける銅層の成膜速度は、毎分１．
４１以上となるように設定されている。 成膜速度は、望ましくは毎分１．４〜６■の範囲に設定
される。この範囲の下限未満では、銅層への放電ガスの
混入率が大きくなって結晶構造が粗くなり、直流抵抗や
高周波損失の増加につながるとともに、付着強度も小さ
くなる。また、上記範囲の上限を越えると、基板に付着
した銅層が溶融することがある。成膜速度の調節には、
直流電力密度を調節する方法が用いられる。成膜速度を
上記範囲に設定するために、電力密度は、１０〜５０Ｗ
／ｃｍ２の範囲に設定される。ここに、電力密度を比較
的大きく設定しているから、成膜速度が大きくなり生産
性が向上するとともに、基板に到達する銅原子の数が多
くなる。すなわち、基板上で銅原子の運動エネルギが熱
エネルギに変換されることによる基板の温度の上昇が大
きくなり、基板の表面温度を高く保った状態で、銅層を
形成することができるのである。このように、基板の表
面温度を高温に保った状態で銅層を形成すれば、銅層は
多結晶に近い構造で成長し、機械的強度に優れた銅層が
形成される。 また、銅層の線膨張係数（１，８Ｘ　１０−５Ｋ−１）
は、一般に基板よりも大きいから、常温では銅層の方が
基板よりも縮むことになって、銅層の内部応力は引張応
力になり、基板の内部応力は圧縮応力になる。一般に、
金属は引張応力に強く、基板を形成する無機質は圧縮応
力に強いから、内部応力に伴う変形を抑制することがで
き、銅層に気泡、膨れ、剥離が発生することが防止でき
、結果的に銅層の基板に対する付着強度を大きくするこ
とができるのである。 直流スバタリングの際に基板に高周波バイアスを付与す
れば、銅粒子が基板の表面に沿って移動しやすくなり、
不純物が銅層に混入しにくくなって、銅層の内部構造が
緻密になるとともに、付着強度が大きくなる。ここにお
いて、高周波バイアスは法定周波数である１３．５６Ｍ
Ｈｚに設定されるが、とくに限定されるものではない。 ところで、銅層の基板に対する付着強度は、実用レベル
では、常温で４ｋｇｆ／　２　ｙｔｍ口以上（２１１０
は一辺２■とした正方形の面積を表す）、高温に加熱し
た後には２　ｋｇｆ／　２　ｍｍｍ口上上必要である。 しかるに、イオンボンバードの前からイオンボンバード
を行っている間における基板の加熱温度に対する銅層の
付着強度、直流スバタリングの際の成膜速度に対する銅
層の付着強度、基板の表面を研磨したときの表面粗度に
対する銅層の付着強度について、実験を行った結果を第
３図ないし第５図に示す。 第２図ないし第４図について、スバタリング装置は、共
通のものを用いている（日電アネルバ社、製５ＰＦ−２
１０８）。第２図については、基板の表面粗度を０．５
ｐｍ、初期真空度を２Ｘ１０−’Ｐａとし、イオンボン
バードの際には放電ガスの圧力を１０Ｐａ、電力を２０
０　Ｗ／ｃｍ２（電力密度では０　、６４　Ｗ／ｃｍ２
）とし、直流スバタリング時には放電ガスの圧力を０．
５Ｐａ、電力を４ｋＷ（電力密度では１２　、７　Ｗ／
ｅｘ２）、成膜速度を毎分１゜４１ｕ＋とじた。この図
より、基板を１４０°Ｃ以上に加熱すれば、基板と銅層
との付着強度が実用レベルに達することがわかる。 第３図については、イオンボンバードの際には基板の温
度を２００°Ｃ５放電ガスの圧力を２Ｐａ、電力密度を
０　、６４　Ｗ／ｃｍ”、時間を５分とし、直流スバタ
リング時には放電ガスの圧力を０．５Ｐａとした。また
、直流スバタリングの際の基板の温度を２００°Ｃ１１
５０°Ｃ１室温として付着強度を測定した。その結果、
成膜速度が毎分１゜４ｐｚ付近に臨界点を有することが
わかった。 第４図については、基板に純度９９．５％のアルミナを
用い、銅層は１０１ｚの厚みとした。Ｏはバーニングに
より基板の汚れを焼き尽くした場合の付着強度、・は基
板にバーニングを施さなかった場合の付着強度を示す、
第４図によれば、表面粗度が０．００５μ１以上では実
用になる付着強度が得られることがわかる。また、表面
粗度が０゜ｌｐｚを越えても付着強度は保たれるから、
高周波伝送の用途以外では０　、１　ｐｍを越えてもよ
いことがわかる。また、バーニングを行ったほうが行わ
ない場合よりも付着強度が増すこともわかる。したがっ
て、表面粗度を０．００５〜０．１ｕｍの範囲とすると
ともに、９００〜１２００°Ｃの温度で２時間以上加熱
すると付着強度が大きくなることがわかる。 以上のようにして、基板に対する付着強度が大きく、不
純物の混入が少なく、ピンホールがほとんどない緻密な
内部組織を有し、表面が平滑な銅層を形成することがで
きるのである。また、銅層の組織が緻密であるから導電
率も高くなるのである。 基板１の表面に銅層２を形成した後、第１図に示すよう
に、銅層２の厚みの０〜０．１倍の厚みを有するニッケ
ル層３をメッキによって積層し、さらに、金層４をメッ
キによって積層する。たとえば、銅層２の厚みは５ｕｗ
程度に設定し、ニッケル層３は０．５！Ｉ以下、金層４
は０．１〜０．５ｐｉ＋の厚さにする。ニッケル層３は
不要であれば形成しなくてもよいが、その場合、１５０
°Ｃ未満の温度で使用しなければならない、高温で使用
する場合には、拡散バリヤとしてニッケル層３を形成す
る必要がある６回路基板を形成するには、液状レジスト
等によってレジストを形成した後、まず、ヨウ化カリウ
ム等によって金層にエツチングを施し、さらに、硫酸鋼
溶液等によって銅層にエツチングを施すようにする。 以下に各種実施例での条件を示す、また、各実施例に対
し、以下の３種の試験を行った。 １　ワイヤボンーイング 第６図に示すように、金層２およびチップ７に金線６を
ボンディングした後、金線６のＡ部をテンションゲージ
の先端に取り付けた炭化タングステン針によって静かに
上方に引張り、Ｂ部の破断に要した力（接合破断力）を
測定した６接合破断力の実用強度は４ｇｆ以上である。 ２　凱 金線をボンディングし、２００　”Ｃで２５時間した後
、試験法１と同様にして金線をテンションゲージで引張
り、接合破断力を測定した。 工Ｊ”／チングによって２ｚｍ×２ａｍの正方形のパタ
ーンを形成し、直径が０．７＋＋ｖ″Ｃ″Ｌ字状に折曲
されたすずメッキ銅線をパターンに半田付けした後、基
板を固定し、引張試験機（オートグラフ）により銅線を
基板に対して垂直方向に引張って剥離強度を測定した。 この試験による実用強度は２■平方当たり４　ｋｇｆ以
上である。 ｉ胤透ニ スバタリング装置としては、マグネトロン方式（日電ア
ネルバ製、５ＰＦ−３１３８）のものを用いた。また、
基板としては、純度９９，５％で表面粗度０．１μ、反
り量５０１１１以下のアルミナ基板を用いた。 イオンボンバードの前に、残留ガス圧を３×１０−’Ｐ
ａとした後、放電ガスとしてアルゴンガスを導入してス
バタリング装置内の圧力を１０Ｐａに調整する。また、
アルゴンガスの導入と同時に、基板を２００°Ｃに加熱
する。基板を加熱した状態で、基板をターゲットとして
１３．５６ＭＨｚの高周波を電力密度０．６４Ｗ／ｃｍ
”で供給することにより高周波放電を生じさせ、放電ガ
スをイオン化して基板の表面にイオンを照射しイオンボ
ンバードを行う。 次に、直流スバタリングでは、純度９９．９９％の無酸
素銅をターゲットとし、アルゴンガスの圧力を０．２Ｐ
ａに調整し、成膜速度を毎分５ＩＪ１として、５μ厚の
銅層を形成した。 基板温度が室温まで下がった後に、ワット浴による電気
メッキを施してＱ、５ＩＪＩ厚のニッケル層を銅層の上
に形成した。 さらに、電気メッキにより０　、１１ｚ厚のボンディン
グ用の金層をニッケル層の上に形成した。 以上のようにして形成された銅層積層無機質基板に対し
て、直径２５μの金線であるボンディングワイヤを超音
波を併用した加熱圧着法（１５０゜Ｃに加熱）によって
金層に接合した。 Ｘ墓■ユ ニッケル層を省略した以外は実施例１と同条件である。 Ｋ厳困ユ 本実施例では、ニッケルーリン（リン３％）のメッキ浴
での無電解メッキによって、０．５ｕｓ＋厚のニッケル
層を形成し、また、金層も無電解メッキ（置換型）によ
って０．１μ厚に形成した。他の条件は実施例１と同じ
である。 火蓋１ｆＬ 本実施例では、銅層を１０ｐｍ厚にした。また、ニッケ
ル層は１．０μｌ厚にした。他の条件は実施例１と同じ
である。 夾厳珂５ 本実施例では、基板として純度９９．９％、表面粗度０
．０２μｌ、反り量３０μｌ以下のアルミナ基板を用い
た。他の条件については実施例１と同じにした。 全実施例について、金線は問題なく接合された。 また、試験法１では金線を引張る力が６ｇｆに達しても
金線のＢ部での破断は生じなかった。試験法２において
も実用強度での金線の破断は生じながった。さらに、試
験法３については、２％ｍ平方当たり５ｋｇｆ以上にな
り、実用上問題がなかった。 ただし、実施例２では、金層の色調に若干の変化が生じ
ていた。すなわち、金層と銅層とが拡散を生じているの
であって、この構成の場合には、使用温度を１５０″Ｃ
未満にする必要がある。 以上のように、ニッケル層および金層の厚みをそれぞれ
銅層の厚みの１０分の１以下に設定したので、ボンディ
ングに際して十分な接合強度が得られ、また、マイクロ
波領域の高周波まで良好な電気的特性が得られた。 なお、高温まで耐熱性が要求される場合や、ボンディン
グを熱圧着方式で行う場合のように、ニッケル層を厚く
しなければならないときには、それに伴って銅層も厚く
することにより、銅層とニッケル層との厚みの比率が１
０対１に保たれるようにすれば、ニッケル層の厚みが増
しても銅層と基板との付着強度を維持することができる
。

【発明の効果】

本発明は上述のように、高真空中に放電ガスとして希ガ
スを導入した雰囲気中で加熱されている無機質の基板に
放電ガスのイオンを照射するイオンボンバードを施した
後、気相メッキによって基板の表面に銅層を形成し、次
に銅層の厚みに対して０〜０．１倍の厚みのニッケル層
を介して金層を積層しているものであり、イオンボンバ
ードの後に気相メッキによって銅層を形成するので、イ
オンボンバードによって基板の表面に微細な凹凸が形成
されるとともに表面の不純物や結合強度の弱い部分が除
去されて銅層の付着強度が高くなる。 その結果、無機質の基板を下地とする銅層の表面硬度が
高くなり、ニッケル層が存在しない場合であっても金層
の下地硬度をボンディングに必要な程度に高くすること
ができるという効果を奏するのである。また、銅層の表
面が金層で覆われていることによって、防錆されるとい
う効果もある。 さらに、ニッケル層は、銅層と金層との拡散を防止する
必要があるときに、銅層の厚みに対して高々０．１倍だ
け形成されるがら、銅層とニッケル層との内部応力の差
による銅層の基板に対する付着強度の低下や、ニッケル
層の存在による高周波特性の低下がほとんどなく、機械
的および電気的特性の良好な銅積層無機質基板が提供で
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により形成される銅積層無機質基板の一
例を示す断面図、第２図は同上の作成に用いるスバタリ
ング装置の一例を示す概略構成図、第３図は同上におけ
る基板の初期加熱温度と銅層の付着強度との関係を示す
説明図、第４図は同上における基板の表面粗度と銅層の
付着強度との関係を示す説明図、第５図は同上における
銅層の成膜速度と銅層の付着強度との関係を示す説明図
、第６図は同上におけるボンディングワイヤの接合強度
についての試験方法を示す説明図である。 １・・・基板、２・・・銅層、３・・・ニッケル層、４
・・・金層。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第２図 手続補正書（自発） 平成２年６月１日 １、事件の表示 平成　２年特許願第９８７０１号 ２、発明の名称 ＃ＦＩＩ［層無機質基板の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者　　三　　好　　俊　　夫 ４、代理人 郵便番号　５３０ 住　所　大阪市北区梅田１丁目１２番１７号５、補正命
令の日付 自　　発 ６、補正により増加する請求項の数　なし［１コ本願明
細書第２０頁第１６行乃至第１７行の「時間した後、」
を、「時間の加熱をした後、」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高真空中に放電ガスとして希ガスを導入した雰囲
   気中で加熱されている無機質の基板に放電ガスのイオン
   を照射するイオンボンバードを施した後、気相メッキに
   よって基板の表面に銅層を形成し、次に銅層の厚みに対
   して０〜０．１倍の厚みのニッケル層を介して金層を積
   層して成ることを特徴とする銅積層無機質基板の製造方
   法。