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JP2017157598A - Wiring board and manufacturing method for the same - Google Patents

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JP2017157598A JP2016037083A JP2016037083A JP2017157598A JP 2017157598 A JP2017157598 A JP 2017157598A JP 2016037083 A JP2016037083 A JP 2016037083A JP 2016037083 A JP2016037083 A JP 2016037083A JP 2017157598 A JP2017157598 A JP 2017157598A
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寿毅 関
Toshitake Seki
寿毅 関
優 高木
Masaru Takagi
優 高木
堀尾 俊和
Toshikazu Horio
俊和 堀尾
篤彦 杉本
Atsuhiko Sugimoto
篤彦 杉本
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Niterra Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique of suppressing the separation of a metal oxide layer or a metal wiring layer from a substrate.SOLUTION: A wiring board includes a substrate formed of glass or ceramic, a metal oxide layer formed on the substrate, and a metal wiring layer formed on the metal oxide layer. When the wiring board is viewed along a cross section, the metal oxide layer is formed to be narrower than the metal wiring layer, and a glass layer formed between the substrate and the metal wiring layer in contact with a side surface of the metal oxide layer is provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、配線基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a wiring board and a manufacturing method thereof.

従来より、ICパッケージ基板やインターポーザなどに利用される配線基板として、基板上に、金属酸化物層と、金属配線層とをこの順に備える配線基板が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1には、金属酸化物層をパターニングした後、金属酸化物層の上に、無電解銅メッキにより金属配線層を形成する方法が開示されている。   Conventionally, as a wiring substrate used for an IC package substrate, an interposer, or the like, a wiring substrate including a metal oxide layer and a metal wiring layer in this order on the substrate is known (for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a method in which after a metal oxide layer is patterned, a metal wiring layer is formed on the metal oxide layer by electroless copper plating.

特開2003−213436号公報JP 2003-213436 A

しかし、特許文献1に記載の金属配線層の形成方法では、金属配線層の寸法精度が低い。このため、金属配線層の寸法精度を高めるために、金属酸化物層の上に金属配線層を積層した後にウェットエッチングによるパターニングを行うことが好ましい。   However, in the metal wiring layer forming method described in Patent Document 1, the dimensional accuracy of the metal wiring layer is low. Therefore, in order to increase the dimensional accuracy of the metal wiring layer, it is preferable to perform patterning by wet etching after laminating the metal wiring layer on the metal oxide layer.

金属酸化物層の上に金属配線層を積層した後にウェットエッチングを行う場合、金属配線層よりもエッチングレートが高い金属酸化物層が優先的にエッチングされる。この結果として、金属配線層と基板との間に隙間が生じる虞があった。そして、この隙間により、基板と金属酸化物層との接着面積や金属酸化物層と金属配線層との接着面積が低下し、金属配線層や金属酸化物層が基板から剥がれる虞があった。特に、この隙間に液体や気体が侵入し、その状態で熱を受けた場合、侵入した液体や気体が膨張することにより、金属配線層や金属酸化物層が基板から剥がれる虞があった。   When wet etching is performed after the metal wiring layer is stacked on the metal oxide layer, the metal oxide layer having an etching rate higher than that of the metal wiring layer is preferentially etched. As a result, there is a possibility that a gap is generated between the metal wiring layer and the substrate. Then, due to this gap, the adhesion area between the substrate and the metal oxide layer and the adhesion area between the metal oxide layer and the metal wiring layer are reduced, and the metal wiring layer and the metal oxide layer may be peeled off from the substrate. In particular, when liquid or gas enters the gap and receives heat in that state, the intruded liquid or gas expands, which may cause the metal wiring layer or metal oxide layer to peel off from the substrate.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、配線基板が提供される。この配線基板は、ガラスもしくはセラミックにより形成された基板と、前記基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備える配線基板であって、前記配線基板を断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭く、前記基板と前記金属配線層との間に形成され、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するガラス層を備えることを特徴とする。この形態の配線基板によれば、ガラス層を備えることにより、基板から金属酸化物層や金属配線層が剥がれることを抑制できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a wiring board is provided. This wiring board is a wiring board comprising a substrate formed of glass or ceramic, a metal oxide layer formed on the substrate, and a metal wiring layer formed on the metal oxide layer. When the wiring board is viewed in cross-section, the metal oxide layer is narrower than the metal wiring layer and is formed between the substrate and the metal wiring layer, and the metal oxide layer It is characterized by comprising a glass layer in contact with the side surface of. According to the wiring board of this form, by providing the glass layer, it is possible to prevent the metal oxide layer and the metal wiring layer from being peeled from the board.

(2)上記形態の配線基板において、前記ガラス層は、前記金属配線層の側面の少なくとも一部においても接触していてもよい。この形態の配線基板によれば、基板と金属配線層との密着性を向上させることができる。 (2) In the wiring board of the above aspect, the glass layer may be in contact with at least a part of the side surface of the metal wiring layer. According to the wiring board of this form, the adhesion between the board and the metal wiring layer can be improved.

(3)上記形態の配線基板において、前記金属配線層は、銅、ニッケル、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。この形態の配線基板によれば、導電性を向上させることができる。 (3) In the wiring board of the above aspect, the metal wiring layer may include at least one selected from the group consisting of copper, nickel, and silver. According to the wiring board of this form, the conductivity can be improved.

(4)上記形態の配線基板において、前記金属酸化物層は、亜鉛、チタン、スズ、クロムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層としてもよい。この形態の配線基板によれば、基板と金属酸化物層との密着性を向上させることができる。 (4) In the wiring board of the above aspect, the metal oxide layer may be an oxide layer including at least one selected from the group consisting of zinc, titanium, tin, and chromium. According to this form of the wiring substrate, the adhesion between the substrate and the metal oxide layer can be improved.

(5)本発明の他の形態によれば、配線基板の製造方法が提供される。この配線基板の製造方法は、ガラスもしくはセラミックにより形成された基板と、前記基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備え、断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭いコア基板を準備する準備工程と、前記基板と前記金属配線層との間であり、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するようにガラス層を形成するガラス層形成工程と、を備えることを特徴とする。この形態の配線基板の製造方法によれば、ガラス層を備えることにより、基板から金属酸化物層や金属配線層が剥がれることを抑制できる。 (5) According to the other form of this invention, the manufacturing method of a wiring board is provided. This method for manufacturing a wiring board includes a substrate formed of glass or ceramic, a metal oxide layer formed on the substrate, and a metal wiring layer formed on the metal oxide layer, When viewed, a preparation step of preparing a core substrate in which the metal oxide layer is narrower than the metal wiring layer, and between the substrate and the metal wiring layer, and the metal oxide A glass layer forming step of forming a glass layer so as to be in contact with the side surface of the layer. According to the method for manufacturing a wiring board of this aspect, by providing the glass layer, it is possible to prevent the metal oxide layer and the metal wiring layer from being peeled from the board.

なお、本発明は、上述した配線基板や配線基板の製造方法としての形態に限らず、種々の形態で実現することが可能である。本発明は、例えば、配線基板を備えた電気機器の態様で実現することができる。   In addition, this invention is not restricted to the form as a wiring board and the manufacturing method of a wiring board mentioned above, It is realizable in various forms. The present invention can be realized, for example, in the form of an electric device including a wiring board.

本実施形態の配線基板の説明図。Explanatory drawing of the wiring board of this embodiment. 配線基板の製造方法を示す工程図。Process drawing which shows the manufacturing method of a wiring board. 準備工程を説明する図。The figure explaining a preparatory process. ガラス層形成工程を説明する図。The figure explaining a glass layer formation process. 粗化処理の後にガラス層形成工程を行う場合を説明するための図。The figure for demonstrating the case where a glass layer formation process is performed after a roughening process.

A.実施形態:
A1.配線基板の構成:
図1は、本実施形態の配線基板10の説明図である。本実施形態の配線基板10は、例えば、ICパッケージ基板やインターポーザとして利用される。図1に示すように、配線基板10は、基板100と、金属酸化物層110と、金属配線層120と、メッキ層130と、ガラス層140とを備える。図1には、配線基板10の一部を示している。
A. Embodiment:
A1. Wiring board configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram of the wiring board 10 of the present embodiment. The wiring board 10 of this embodiment is used as an IC package board or an interposer, for example. As shown in FIG. 1, the wiring substrate 10 includes a substrate 100, a metal oxide layer 110, a metal wiring layer 120, a plating layer 130, and a glass layer 140. FIG. 1 shows a part of the wiring board 10.

基板100は、本実施形態において、300mm四方で厚さが0.3mmの無アルカリガラスにより形成されている。本実施形態において、基板100は貫通孔が形成されていないが、基板100は貫通孔が形成されていてもよい。また、本実施形態において、基板100はガラスにより形成されているが、基板100はセラミックにより形成されていてもよい。   In the present embodiment, the substrate 100 is made of alkali-free glass having a 300 mm square and a thickness of 0.3 mm. In the present embodiment, the substrate 100 is not formed with a through hole, but the substrate 100 may be formed with a through hole. In the present embodiment, the substrate 100 is made of glass, but the substrate 100 may be made of ceramic.

金属酸化物層110は、金属酸化物により形成されている層であり、基板100上に形成されている。金属酸化物層110は、基板100と密着性の高い材料を用いることが好ましく、例えば、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、クロム(Cr)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層であることが好ましい。本実施形態において、金属酸化物層110は、酸化亜鉛(ZnO)により形成されている。本実施形態において、金属酸化物層110の厚さは、約100nmである。   The metal oxide layer 110 is a layer formed of a metal oxide and is formed on the substrate 100. The metal oxide layer 110 is preferably made of a material having high adhesion to the substrate 100. For example, at least one selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), tin (Sn), and chromium (Cr). It is preferable that the oxide layer contains two. In the present embodiment, the metal oxide layer 110 is formed of zinc oxide (ZnO). In the present embodiment, the thickness of the metal oxide layer 110 is about 100 nm.

金属配線層120は、金属により形成されている層であり、配線に用いられる。金属配線層120は、金属酸化物層110上に形成されている。金属配線層120は、金属酸化物層110と接する層から順に、シード層122と、メッキ層125とを備える。金属配線層120は、導電性の高い金属から形成されていることが好ましく、例えば、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、銀(Ag)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことが好ましい。本実施形態において、金属配線層120は、銅(Cu)により形成されている。   The metal wiring layer 120 is a layer formed of metal and is used for wiring. The metal wiring layer 120 is formed on the metal oxide layer 110. The metal wiring layer 120 includes a seed layer 122 and a plating layer 125 in order from the layer in contact with the metal oxide layer 110. The metal wiring layer 120 is preferably formed of a highly conductive metal, and preferably includes at least one selected from the group consisting of copper (Cu), nickel (Ni), and silver (Ag), for example. . In the present embodiment, the metal wiring layer 120 is formed of copper (Cu).

後述する準備工程(工程P100)でのエッチングにより、配線基板10を断面視した場合に、つまり、基板100上で金属配線層120が延びる方向に垂直な断面において、金属酸化物層110の方が金属配線層120よりも幅が狭くなる。この結果として、基板100と金属配線層120との間には隙間が生じる。なお、「配線基板10を断面視した場合」とは、基板100上で金属配線層120が延びる方向に垂直な断面において、配線基板10を見た場合を示す。「幅」とは、断面視したときに、金属酸化物層110が金属配線層120に積層される方向に垂直な方向における寸法を示す。   When the wiring substrate 10 is viewed in cross-section by etching in a preparatory step (step P100) described later, that is, in a cross section perpendicular to the direction in which the metal wiring layer 120 extends on the substrate 100, the metal oxide layer 110 is better. The width is narrower than the metal wiring layer 120. As a result, a gap is generated between the substrate 100 and the metal wiring layer 120. Note that “when the wiring substrate 10 is viewed in cross section” indicates a case where the wiring substrate 10 is viewed on a cross section perpendicular to the direction in which the metal wiring layer 120 extends on the substrate 100. The “width” indicates a dimension in a direction perpendicular to the direction in which the metal oxide layer 110 is stacked on the metal wiring layer 120 when viewed in cross section.

メッキ層130は、金属により形成されている層であり、配線に用いられる。メッキ層130は、金属配線層120を覆っている。本実施形態において、メッキ層130は、金属配線層120と接する層から順に、ニッケル(Ni)から形成される層と、パラジウム(Pd)から形成される層と、金(Au)から形成される層とを備える。   The plating layer 130 is a layer formed of metal and is used for wiring. The plating layer 130 covers the metal wiring layer 120. In the present embodiment, the plating layer 130 is formed of a layer formed of nickel (Ni), a layer formed of palladium (Pd), and gold (Au) in order from the layer in contact with the metal wiring layer 120. And a layer.

ガラス層140は、基板100と金属配線層120との間に形成され、かつ、金属酸化物層110の側面に接触している。ここで、ガラス層140が金属酸化物層110の側面に接触するとは、ガラス層140の少なくとも一部が金属酸化物層110の側面に接触していることを示す。本実施形態において、ガラス層140は、金属配線層120の側面の一部においても接触している。   The glass layer 140 is formed between the substrate 100 and the metal wiring layer 120 and is in contact with the side surface of the metal oxide layer 110. Here, that the glass layer 140 is in contact with the side surface of the metal oxide layer 110 indicates that at least a part of the glass layer 140 is in contact with the side surface of the metal oxide layer 110. In the present embodiment, the glass layer 140 is also in contact with a part of the side surface of the metal wiring layer 120.

ガラス層140は、ガラスにより形成されている。本実施形態において、ガラス層140は、ポリシラザンにより形成されている。本実施形態において、ガラス層140の熱膨張率は約3ppm/℃から約6ppm/℃である。   The glass layer 140 is made of glass. In the present embodiment, the glass layer 140 is made of polysilazane. In this embodiment, the thermal expansion coefficient of the glass layer 140 is about 3 ppm / ° C. to about 6 ppm / ° C.

A2.配線基板10の製造方法:
図2は、配線基板10の製造方法を示す工程図である。配線基板10の製造者は、まず、工程P100において、基板100上に金属酸化物層110と金属配線層120とを備えるコア基板10Aを準備する。工程P100は、準備工程とも呼ぶ。
A2. Manufacturing method of wiring substrate 10:
FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing the wiring board 10. The manufacturer of the wiring substrate 10 first prepares the core substrate 10A including the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 on the substrate 100 in the process P100. Process P100 is also called a preparation process.

本実施形態では、準備工程において、製造者は、基板100上に金属酸化物層110と金属配線層120とを形成する。金属酸化物層110と金属配線層120との形成方法としては、例えば、サブトラクティブ法やセミアディティブ法が挙げられる。本実施形態では、金属酸化物層110と金属配線層120との形成方法としてサブトラクティブ法を用いる。   In the present embodiment, in the preparation process, the manufacturer forms the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 on the substrate 100. Examples of a method for forming the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 include a subtractive method and a semi-additive method. In the present embodiment, a subtractive method is used as a method for forming the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120.

図3は、準備工程(工程P100)を説明する図である。具体的には、まず、製造者は、基板100上に、金属酸化物層110となる酸化亜鉛(ZnO)の層110Aを形成し、次に、無電解銅メッキにより、層110Aの上にシード層122となる層122Aを形成する(図3(a)参照)。層110Aの形成方法としては、例えば、MOD(金属有機化合物分解:Metal Organic Decomposition)法、ゾル‐ゲル法、CVD(化学気相成長:Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法、スクリーン印刷法が挙げられる。本実施形態では、層110Aの形成方法としてMOD法を用いる。   FIG. 3 is a diagram illustrating the preparation process (process P100). Specifically, the manufacturer first forms a zinc oxide (ZnO) layer 110A to be the metal oxide layer 110 on the substrate 100, and then seeds the layer 110A by electroless copper plating. A layer 122A to be the layer 122 is formed (see FIG. 3A). Examples of the method for forming the layer 110A include a MOD (Metal Organic Decomposition) method, a sol-gel method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a sputtering method, and a screen printing method. . In the present embodiment, the MOD method is used as a method for forming the layer 110A.

次に、製造者は、電解銅メッキにより、層122Aの上にメッキ層125となる層125Aを形成する(図3(b)参照)。その後、製造者は、層125Aの上に、ドライフィルムレジストによるパターン160を形成し、ウェットエッチングを行う。図3(c)は、ウェットエッチングによって層125Aがエッチングされている様子を示す。ウェットエッチングにより上方がパターン160により覆われていない不要な層110A,122A,125Aを除去した後に、パターン160を除去することにより、製造者は、基板100と、金属酸化物層110と、金属配線層120とを備えるコア基板10Aを得る(図3(d)参照)。   Next, the manufacturer forms a layer 125A to be the plated layer 125 on the layer 122A by electrolytic copper plating (see FIG. 3B). Thereafter, the manufacturer forms a pattern 160 using a dry film resist on the layer 125A, and performs wet etching. FIG. 3C shows a state where the layer 125A is etched by wet etching. After removing unnecessary layers 110A, 122A, and 125A whose upper portions are not covered with the pattern 160 by wet etching, the manufacturer removes the pattern 160, thereby allowing the manufacturer to remove the substrate 100, the metal oxide layer 110, and the metal wiring. A core substrate 10A including the layer 120 is obtained (see FIG. 3D).

図3(d)に示すように、コア基板10Aは、断面視した場合に、金属酸化物層110の方が金属配線層120よりも幅が狭い。この理由としては、上述のウェットエッチングによるエッチングレートが金属配線層120よりも金属酸化物層110の方が高いため、金属配線層120よりも金属酸化物層110の方が優先的にエッチングされる点が挙げられる。   As shown in FIG. 3D, the core substrate 10 </ b> A is narrower in the metal oxide layer 110 than in the metal wiring layer 120 when viewed in cross section. The reason for this is that the metal oxide layer 110 is preferentially etched over the metal wiring layer 120 because the metal oxide layer 110 has a higher etching rate than the metal wiring layer 120 due to the above-described wet etching. A point is mentioned.

以上により、準備工程(工程P100)が完了する。なお、本実施形態では、コア基板10Aを作製しているが、予め作製されたコア基板10Aを用いてもよい。   Thus, the preparation process (process P100) is completed. In the present embodiment, the core substrate 10A is manufactured, but a core substrate 10A manufactured in advance may be used.

準備工程(工程P100)(図2参照)の後、製造者は、工程P110において、基板100と金属配線層120との間であり、かつ、金属酸化物層110の側面に接触するようにガラス層140を形成する。工程P110は、ガラス層形成工程とも呼ぶ。   After the preparatory process (process P100) (see FIG. 2), the manufacturer uses glass so as to be in contact with the side surface of the metal oxide layer 110 between the substrate 100 and the metal wiring layer 120 in process P110. Layer 140 is formed. Process P110 is also called a glass layer forming process.

図4は、ガラス層形成工程(工程P110)を説明する図である。ガラス層形成工程(工程P110)において、製造者は、まず、コア基板10Aの金属配線層120を備える面に、ポリシラザンが含まれるコート材140Aを塗布する。次に、製造者は、熱処理を行うことにより、このコート材140Aをコア基板10Aに焼き付ける。図4(a)は、コート材140Aがコア基板10Aに焼き付けられた状態を示す。   FIG. 4 is a diagram for explaining the glass layer forming step (step P110). In the glass layer forming process (process P110), the manufacturer first applies a coating material 140A containing polysilazane to the surface of the core substrate 10A including the metal wiring layer 120. Next, the manufacturer bakes the coating material 140A onto the core substrate 10A by performing heat treatment. FIG. 4A shows a state in which the coating material 140A is baked on the core substrate 10A.

この後、製造者は、反応性イオンエッチングを行うことにより、金属配線層120上に存在する不要なコート材140Aを除去する。以上により、ガラス層形成工程(工程P110)が完了する。図4(b)は、ガラス層形成工程(工程P110)後のガラス層140の状態を示す。なお、この工程において、反応性イオンエッチングを用いる変わりに、フッ酸(HF)によるウェットエッチングを用いてもよく、レーザーを用いてもよい。   Thereafter, the manufacturer removes unnecessary coating material 140A existing on the metal wiring layer 120 by performing reactive ion etching. Thus, the glass layer forming process (process P110) is completed. FIG.4 (b) shows the state of the glass layer 140 after a glass layer formation process (process P110). In this step, instead of using reactive ion etching, wet etching with hydrofluoric acid (HF) may be used, or a laser may be used.

金属配線層120の側面下方におけるコート材140Aの付着量は、コート材140Aの表面張力により、基板100の表面における付着量よりも厚いため、上記の反応性イオンエッチング後においても、金属配線層120の側面下方におけるガラス層140の一部は残る。   The adhesion amount of the coating material 140A below the side surface of the metal wiring layer 120 is thicker than the adhesion amount on the surface of the substrate 100 due to the surface tension of the coating material 140A. Therefore, even after the reactive ion etching described above, the metal wiring layer 120. A part of the glass layer 140 below the side surface remains.

コート材140Aの塗布時において、コート材140Aは、基板100と金属配線層120との間の隙間に浸入し、金属酸化物層110の側面と接触する。基板100と金属配線層120との間の隙間により効率的にコート材140Aを浸入させる観点から、コート材140Aは液状タイプのものが好ましい。   When the coating material 140A is applied, the coating material 140A enters the gap between the substrate 100 and the metal wiring layer 120 and contacts the side surface of the metal oxide layer 110. From the viewpoint of efficiently infiltrating the coating material 140A through the gap between the substrate 100 and the metal wiring layer 120, the coating material 140A is preferably a liquid type.

また、コート材140Aの塗布時において、コート材140Aの表面張力により、コート材140Aは、金属配線層120の側面下方においても付着する。このため、図4に示すように、ガラス層140は、金属配線層120の一部においても接触する。   Further, when the coating material 140 </ b> A is applied, the coating material 140 </ b> A adheres also on the lower side of the side surface of the metal wiring layer 120 due to the surface tension of the coating material 140 </ b> A. For this reason, as shown in FIG. 4, the glass layer 140 is also in contact with part of the metal wiring layer 120.

ガラス層形成工程(工程P110)(図2参照)の後、製造者は、工程P120において、金属配線層120の表面の粗化処理を行う。本実施形態において、粗化処理の方法としては、ウェットエッチングを用いる。この工程を経ることにより、金属配線層120の表面が粗くなり、金属配線層120と次の工程において形成されるメッキ層130との密着性を向上させることができる。   After the glass layer forming process (process P110) (see FIG. 2), the manufacturer performs a roughening process on the surface of the metal wiring layer 120 in process P120. In the present embodiment, wet etching is used as the roughening method. Through this step, the surface of the metal wiring layer 120 becomes rough, and the adhesion between the metal wiring layer 120 and the plating layer 130 formed in the next step can be improved.

金属配線層120の表面の粗化処理(工程P120)の後、製造者は、工程P130において、金属配線層120を覆うメッキ層130を形成する。工程P130は、メッキ層形成工程とも呼ぶ。これらの工程を経て、配線基板10が完成する。   After the surface roughening process (process P120) of the metal wiring layer 120, the manufacturer forms a plating layer 130 that covers the metal wiring layer 120 in process P130. Process P130 is also referred to as a plating layer forming process. Through these steps, the wiring board 10 is completed.

本実施形態の配線基板10は、基板100と金属配線層120との間に形成され、かつ、金属酸化物層110の側面に接触するガラス層140を備える。このため、本実施形態の配線基板10によれば、基板100と金属配線層120との隙間を埋めることができる。この結果、この隙間に気体や液体が侵入を防ぐことができる。また、ガラス層140が金属配線層120に密着するため、金属配線層120や金属酸化物層110が基板100から剥がれることを抑制することができる。この結果、配線基板10の歩留りを向上させることができる。   The wiring substrate 10 of this embodiment includes a glass layer 140 that is formed between the substrate 100 and the metal wiring layer 120 and that contacts the side surface of the metal oxide layer 110. For this reason, according to the wiring board 10 of this embodiment, the clearance gap between the board | substrate 100 and the metal wiring layer 120 can be filled. As a result, gas or liquid can be prevented from entering the gap. In addition, since the glass layer 140 is in close contact with the metal wiring layer 120, the metal wiring layer 120 and the metal oxide layer 110 can be prevented from being peeled from the substrate 100. As a result, the yield of the wiring board 10 can be improved.

また、本実施形態の配線基板10において、ガラス層140は、金属配線層120の側面の一部においても接触する。このため、ガラス層140が金属配線層120の側面と接触しない場合と比較して、ガラス層140と金属配線層120との密着性が向上する。この結果として、金属配線層120や金属酸化物層110が基板100から剥がれることを効果的に抑制することができる。   Further, in the wiring substrate 10 of the present embodiment, the glass layer 140 is also in contact with part of the side surface of the metal wiring layer 120. For this reason, compared with the case where the glass layer 140 does not contact the side surface of the metal wiring layer 120, the adhesiveness between the glass layer 140 and the metal wiring layer 120 is improved. As a result, it is possible to effectively suppress the metal wiring layer 120 and the metal oxide layer 110 from being peeled off from the substrate 100.

本実施形態の配線基板10の製造方法では、粗化処理(工程P120)の前に、ガラス層形成工程(工程P110)を行う。一方、粗化処理の後にガラス層形成工程を行う場合以下のようなことが起こる虞がある。   In the manufacturing method of the wiring board 10 of this embodiment, a glass layer formation process (process P110) is performed before a roughening process (process P120). On the other hand, when the glass layer forming step is performed after the roughening treatment, the following may occur.

図5は、粗化処理の後にガラス層形成工程を行う場合を説明するための図である。図5(a)は、粗化処理前のコア基板10Aを示す。コア基板10Aが粗化処理工程を経ることにより、図5(b)に示すように、金属酸化物層110及びシード層122が削られる。このため、図5(a)に示す粗化処理前の金属酸化物層110の幅と比較して、図5(b)に示す粗化処理後の金属酸化物層110の幅はさらに狭くなる。この結果、図5(c)に示すように、基板100から金属配線層120が剥がれる虞がある。   FIG. 5 is a diagram for explaining a case where a glass layer forming step is performed after the roughening treatment. FIG. 5A shows the core substrate 10A before the roughening process. When the core substrate 10A undergoes the roughening process, the metal oxide layer 110 and the seed layer 122 are scraped as shown in FIG. Therefore, the width of the metal oxide layer 110 after the roughening treatment shown in FIG. 5B is further narrower than the width of the metal oxide layer 110 before the roughening treatment shown in FIG. . As a result, the metal wiring layer 120 may be peeled off from the substrate 100 as shown in FIG.

このため、本実施形態の配線基板10の製造方法によれば、粗化処理の後にガラス層形成工程を行う場合と比較して、ガラス層140が金属酸化物層110の周囲を覆うことにより、粗化処理によって金属酸化物層110が削れることを抑制することができる。   For this reason, according to the manufacturing method of the wiring board 10 of this embodiment, compared with the case where a glass layer formation process is performed after a roughening process, the glass layer 140 covers the circumference | surroundings of the metal oxide layer 110, It is possible to suppress the metal oxide layer 110 from being scraped by the roughening treatment.

本実施形態の配線基板10において、ガラス層140の熱膨張率は約3ppm/℃から約6ppm/℃である。このため、熱膨張率が高いエポキシ系樹脂と比べて、ガラス層140と基板100との熱膨張差が小さい。この結果として、熱膨張差に起因して、配線基板10に熱衝撃が加わった場合に基板100が金属配線層120から剥がれることを抑制できる。   In the wiring board 10 of this embodiment, the thermal expansion coefficient of the glass layer 140 is about 3 ppm / ° C. to about 6 ppm / ° C. Therefore, the difference in thermal expansion between the glass layer 140 and the substrate 100 is small as compared with an epoxy resin having a high coefficient of thermal expansion. As a result, it is possible to prevent the substrate 100 from being peeled off from the metal wiring layer 120 when a thermal shock is applied to the wiring substrate 10 due to the difference in thermal expansion.

準備工程(工程P110)において、金属酸化物層110や金属配線層120に用いる金属が基板100の表面に意図せず残る場合がある。しかし、本実施形態の配線基板10の製造方法では、ガラス層形成工程(工程P110)において、ガラス層140が基板100の表面を覆う。このため、メッキ層形成工程(工程P130)において基板100の表面に意図せず残っている金属へメッキが析出することに起因してリーク電流が発生し、配線基板10がショートすることを抑制できる。   In the preparation process (process P110), the metal used for the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 may remain unintentionally on the surface of the substrate 100. However, in the method for manufacturing the wiring substrate 10 of the present embodiment, the glass layer 140 covers the surface of the substrate 100 in the glass layer forming step (step P110). For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a leakage current due to the deposition of the metal on the surface of the substrate 100 unintentionally remaining in the plating layer forming step (step P130), and the short circuit of the wiring substrate 10. .

本実施形態の配線基板10の金属酸化物層110は、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、クロム(Cr)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層である。このため、基板100と金属酸化物層110との密着性を向上させることができる。また、配線基板10の金属配線層120は、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、銀(Ag)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む。このため、配線基板10の導電性を向上させることができる。また、配線基板10は、ガラス層140を備えている。このため、上記に列挙した金属酸化物層110と金属配線層120とを組み合わせた結果、ウェットエッチングにより生じる基板100と金属配線層120との間の隙間が生じやすくなったとしても、金属配線層120や金属酸化物層110が基板100から剥がれることを、効果的に抑制することができる。   The metal oxide layer 110 of the wiring board 10 of this embodiment is an oxide layer including at least one selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), tin (Sn), and chromium (Cr). . For this reason, the adhesiveness of the board | substrate 100 and the metal oxide layer 110 can be improved. In addition, the metal wiring layer 120 of the wiring board 10 includes at least one selected from the group consisting of copper (Cu), nickel (Ni), and silver (Ag). For this reason, the conductivity of the wiring board 10 can be improved. In addition, the wiring board 10 includes a glass layer 140. Therefore, as a result of combining the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 listed above, even if a gap between the substrate 100 and the metal wiring layer 120 caused by wet etching is likely to occur, the metal wiring layer It is possible to effectively prevent the 120 and the metal oxide layer 110 from being peeled off from the substrate 100.

B.変形例:
B1.変形例1:
上述の実施形態において、金属酸化物層110と金属配線層120との形成方法としてサブトラクティブ法を用いる。しかし、これに限定されない。金属酸化物層110と金属配線層120との形成方法として、セミアディティブ法を用いてもよい。なお、サブトラクティブ法の方が、セミアディティブ法と比較して、金属酸化物層110と金属配線層120との密着性が良好な配線基板10が形成できるため好ましい。
B. Variations:
B1. Modification 1:
In the above-described embodiment, a subtractive method is used as a method for forming the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120. However, it is not limited to this. As a method for forming the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120, a semi-additive method may be used. Note that the subtractive method is preferable because the wiring substrate 10 having good adhesion between the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 can be formed as compared with the semi-additive method.

また、シード層122として、無電解銅メッキの代わりに、チタン(Ti)やクロム(Cr)、ニッケル(Ni)を密着層とした銅スパッタ膜を用いてもよい。この場合、密着層の除去に、銅のウェットエッチングに用いるエッチング処理剤とは異なるエッチング処理剤を用いる必要があるため、基板100と金属配線層120との間に隙間が生じやすい傾向にある。しかし、本実施形態の配線基板10は、ガラス層140を備えるため、金属配線層120や金属酸化物層110が基板100から剥がれることを抑制することができる。   Further, as the seed layer 122, a copper sputtered film using titanium (Ti), chromium (Cr), or nickel (Ni) as an adhesion layer may be used instead of electroless copper plating. In this case, since it is necessary to use an etchant different from the etchant used for wet etching of copper for removing the adhesion layer, a gap tends to be easily formed between the substrate 100 and the metal wiring layer 120. However, since the wiring substrate 10 of the present embodiment includes the glass layer 140, the metal wiring layer 120 and the metal oxide layer 110 can be prevented from being peeled off from the substrate 100.

B2.変形例2:
上述の実施形態において、配線基板10は、金属酸化物層110と金属配線層120とを一層ずつ備える。しかし、本発明はこれに限定されない。配線基板10は、例えば、基板100の上に、複数の金属酸化物層110や金属配線層120を備えてもよい。
B2. Modification 2:
In the above-described embodiment, the wiring board 10 includes the metal oxide layer 110 and the metal wiring layer 120 one by one. However, the present invention is not limited to this. The wiring substrate 10 may include a plurality of metal oxide layers 110 and metal wiring layers 120 on the substrate 100, for example.

B3.変形例3:
上述の実施形態において、ガラス層140は、ポリシラザンにより形成されている。しかし、本発明はこれに限定されない。ガラス層140は、例えば、ポリシロキサンやポリシランにより形成されていてもよい。
B3. Modification 3:
In the above-described embodiment, the glass layer 140 is made of polysilazane. However, the present invention is not limited to this. The glass layer 140 may be formed of, for example, polysiloxane or polysilane.

B4.変形例4:
上述の実施形態において、メッキ層130は、金属配線層120と接する層から順に、ニッケル(Ni)から形成される層と、パラジウム(Pd)から形成される層と、金(Au)から形成される層とを備える。しかし、本発明はこれに限定されない。メッキ層130は、例えば、金属配線層120と接する層から順に、ニッケル(Ni)から形成される層と、金(Au)から形成される層とを備えてもよい。
B4. Modification 4:
In the above-described embodiment, the plating layer 130 is formed of a layer formed from nickel (Ni), a layer formed from palladium (Pd), and gold (Au) in order from the layer in contact with the metal wiring layer 120. A layer. However, the present invention is not limited to this. The plated layer 130 may include, for example, a layer formed from nickel (Ni) and a layer formed from gold (Au) in order from the layer in contact with the metal wiring layer 120.

B5.変形例5:
上述の実施形態において、ガラス層140は、金属配線層120の側面の一部に接触している。しかし、本発明はこれに限定されない。ガラス層140は、金属配線層120の側面の全部に接触していてもよく、金属配線層120の側面に接触していなくてもよい。
B5. Modification 5:
In the above-described embodiment, the glass layer 140 is in contact with a part of the side surface of the metal wiring layer 120. However, the present invention is not limited to this. The glass layer 140 may be in contact with the entire side surface of the metal wiring layer 120 or may not be in contact with the side surface of the metal wiring layer 120.

B6.変形例6:
上述の実施形態において、ガラス層140は、コート材140Aの塗布後に焼付けを行うことにより形成されている。しかし、本発明はこれに限定されない。ガラス層140は、CVDにより形成されてもよい。
B6. Modification 6:
In the above-described embodiment, the glass layer 140 is formed by baking after the coating material 140A is applied. However, the present invention is not limited to this. The glass layer 140 may be formed by CVD.

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each form described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

10…配線基板
10A…コア基板
100…基板
110…金属酸化物層
110A…層
120…金属配線層
122…シード層
122A…層
125…メッキ層
125A…層
130…メッキ層
140…ガラス層
140A…コート材
160…パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wiring board 10A ... Core board 100 ... Board 110 ... Metal oxide layer 110A ... Layer 120 ... Metal wiring layer 122 ... Seed layer 122A ... Layer 125 ... Plating layer 125A ... Layer 130 ... Plating layer 140 ... Glass layer 140A ... Coat Material 160 ... Pattern

Claims (5)

ガラスもしくはセラミックにより形成された基板と、
前記基板上に形成された金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備える配線基板であって、
前記配線基板を断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭く、
前記基板と前記金属配線層との間に形成され、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するガラス層を備えることを特徴とする、配線基板。
A substrate made of glass or ceramic;
A metal oxide layer formed on the substrate;
A wiring board comprising a metal wiring layer formed on the metal oxide layer,
When the wiring board is viewed in cross section, the metal oxide layer is narrower than the metal wiring layer,
A wiring substrate comprising a glass layer formed between the substrate and the metal wiring layer and in contact with a side surface of the metal oxide layer.
請求項1に記載の配線基板であって、
前記ガラス層は、前記金属配線層の側面の少なくとも一部においても接触することを特徴とする、配線基板。
The wiring board according to claim 1,
The wiring substrate according to claim 1, wherein the glass layer is in contact with at least a part of a side surface of the metal wiring layer.
請求項1または請求項2に記載の配線基板であって、
前記金属配線層は、銅、ニッケル、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする、配線基板。
The wiring board according to claim 1 or 2,
The wiring board according to claim 1, wherein the metal wiring layer includes at least one selected from the group consisting of copper, nickel, and silver.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の配線基板であって、
前記金属酸化物層は、亜鉛、チタン、スズ、クロムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む酸化物層であることを特徴とする、配線基板。
The wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein
The wiring board according to claim 1, wherein the metal oxide layer is an oxide layer including at least one selected from the group consisting of zinc, titanium, tin, and chromium.
配線基板の製造方法であって、
ガラスもしくはセラミックにより形成された基板と、前記基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層上に形成された金属配線層と、を備え、断面視した場合に、前記金属酸化物層の方が前記金属配線層よりも幅が狭いコア基板を準備する準備工程と、
前記基板と前記金属配線層との間であり、かつ、前記金属酸化物層の側面に接触するようにガラス層を形成するガラス層形成工程と、を備えることを特徴とする、配線基板の製造方法。
A method for manufacturing a wiring board, comprising:
A substrate formed of glass or ceramic; a metal oxide layer formed on the substrate; and a metal wiring layer formed on the metal oxide layer. A preparation step of preparing a core substrate having a narrower width than the metal wiring layer,
And a glass layer forming step of forming a glass layer between the substrate and the metal wiring layer and in contact with a side surface of the metal oxide layer. Method.
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