(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスを主成分とする、貫通孔を備えた絶縁性基板と、
前記貫通孔内に配置されたビア導体と、を備えて構成された実装基板であって、
前記ビア導体は、金属からなる第１成分と、前記ビア導体の内部に分散した、前記第１成分よりも熱膨張係数が低い金属酸化物からなる第２成分とを含み、
前記貫通孔は、前記絶縁性基板の２つの主面のうち一方主面に近づくに従い内径がより大きく、前記一方主面の側で、前記ビア導体における前記第２成分の体積占有率がより大きいことを特徴とする実装基板。
【請求項２】
前記第２成分が酸化タングステン（ＷＯ３）であることを特徴とする請求項１記載の実装基板。
【請求項３】
前記第１成分が銅（Ｃｕ）であることを特徴とする請求項１または２記載の実装基板。
【請求項４】
前記ビア導体は、前記第２成分とケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）とを含有する、前記第１成分よりも熱膨張係数が低い低熱膨張領域を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の実装基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の実装基板と、前記実装基板に実装されて前記ビア導体に電気的に接続された機能素子とを含むデバイスであって、
前記機能素子は、前記絶縁性基板の前記一方主面に実装されていることを特徴とするデバイス。
【請求項６】
前記機能素子は、供給される電力に応じて光を発するＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項５記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板および実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一方主面の側に半導体チップ等を実装し、この半導体チップに他方主面の側から電流・電圧を供給する実装基板が用いられている。このような実装基板として、基板の一方主面から他方主面にかけて設けられたビア導体を供えているものがある。ビア導体は、基板の一方主面から他方主面にかけて貫通した貫通孔に、導電性部材が充填されて形成されている。このような実装基板では、ビア導体を介して、一方主面の側に実装された半導体チップに、電流が供給される。 【０００３】
近年、電子機器の小型化に伴い、実装基板に要求されるビア導体の配線密度が高くなるとともに、ビア導体の径も比較的小さくなっている。比較的小さい径のビア導体が、比較的高い配線密度で配置された実装基板の一例が、例えば下記特許文献１に記載されている。【０００４】
特許文献１に記載されている実装基板は、ビア導体の材料となる導体ペーストが充填された貫通孔を有するセラミックグリーンシートが積層された積層体を焼成して、ビア導体を備える実装基板を作製している。特許文献１に記載されている実装基板では、ビア導体に用いる導体ペーストとして、例えば銅粉末（融点約１０８３℃）１００質量部に、共材としてアルミニウム粉末（融点約６６０℃）を０．５質量部、ガラスを１５質量部加え、これに有機樹脂を４質量部、有機溶媒としてα−テルピネオール１０質量部を秤量したものを混練して調製したものを用いている。そして、ビア導体が形成されたセラミックグリーンシートを複数積層した後、アルミニウム粉末の融点よりも高く、かつ銅粉末の融点よりも低い、９１０℃の温度で１時間の焼成を行って多層配線基板を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３６０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のグリーンシート法では、工程数も比較的多く、実装基板の製造にかかるコストが大きくなり易いといった課題がある。【０００７】
また、近年、例えば半導体チップの集積化に伴って、これら半導体チップから発する熱量も大きくなっている。また、半導体チップのみではなく、ＬＥＤなどの発光素子を実装する場合でも、発光素子からは比較的多くの熱が発生する。実装基板に配置されて、これら半導体チップや発光素子に直接接続するビア導体には、これらの発生した熱がよく伝わり、この熱によってビア導体およびセラミック基板が大きく膨張および収縮する。【０００８】
特許文献１に記載されている実装基板では、ビア導体が、熱膨張係数が比較的高い銅を主成分とし、この銅よりも熱膨張係数が大きなアルミニウムを、さらに含有している。特許文献１に記載されているような、従来のグリーンシート法を用いて作製された実装基板では、セラミックスとビア導体との熱膨張係数差が比較的大きいので、発光素子等の発光に伴う発熱によって、セラミック基板とビア導体との境界部分で比較的大きな熱応力が発生してしまう。従来の実装基板では、比較的大きな熱を発生する、発光素子や半導体ＩＣ素子などの被実装体を実装した場合、セラミック基板からビア導体が剥離し易いといった課題があった。【０００９】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、セラミックスを主成分とする、貫通孔を備えた絶縁性基板と、前記貫通孔内に配置されたビア導体と、を備えて構成された実装基板であって、前記ビア導体は、金属からなる第１成分と、前記ビア導体の内部に分散した、前記第１成分よりも熱膨張係数が低い金属酸化物からなる第２成分とを含み、前記貫通孔は、前記絶縁性基板の２つの主面のうち一方主面に近づくに従い内径がより大きく、前記一方主面の側で、前記ビア導体における前記第２成分の体積占有率がより大きいことを特徴とする実装基板を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビア導体は、金属からなる第１成分と、ビア導体の内部に分散した、第１成分よりも熱膨張係数が低い金属酸化物からなる第２成分とを含んでおり、第２成分によってビア導体の熱膨張が抑制されるので、被実装体の発熱が比較的大きい場合でも、熱応力に伴って発生する絶縁基板とビア導体部との接合不良が比較的少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実装基板の一実施形態を備えて構成される、本発明のデバイスの一実施形態である発光装置について説明する図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図２】図１（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図３】本実施形態の実装基板の一例の断面を示す図であり、（ａ）はビア導体の断面の走査型電子顕微鏡写真であり、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）断面に関するＥＰＭＡ分析画像である。
【図４】本発明の実装基板の他の実施形態を備えて構成される発光装置について説明する図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】図４（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、図に示す実装基板を製造する手順の一部を示す工程図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、図１に示す実装基板を製造する手順の一部を示す工程図であり、図６(ａ)〜（ｅ）に続く工程について示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、図面中の下方向が鉛直下向きに対応するものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
【００１５】
図１は、本発明の実装基板の一実施形態である実装基板１０を備えて構成される、本発明のデバイスの一例である発光装置１について説明する図であり、（ａ）は発光装置１の概略斜視図、（ｂ）は発光装置１の概略断面図である。また、図２は、図１（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【００１６】
発光装置１は、実装基板１０の一方主面１０Ａ側に、例えば公知のＬＥＤ素子である複数の発光素子２０が配置されている。
【００１７】
実装基板１０は、セラミックスを主成分とする、貫通孔１２ａを備えた絶縁性基板１２（以下、基板１２とする）と、貫通孔内１２ａ内に配置されたビア導体１４と、他方主面１０Ｂに形成されたパターン導体１６Ｂと、を備えて構成されている。
【００１８】
発光素子２０が配置された基板１２は、例えばアルミナを主成分とするセラミックスからなることが好ましい。アルミナは、ＬＥＤ素子からの発光に対して良好な反射性を有している。また、数ｍｍから１ｍｍ以下の微細な構造も、成型によって比較的容易に形成することができる。また、メタライズ技術や印刷配線技術を用い、表面に比較的容易にパターン導体１６Ｂを形成することもできる。これらの点でアルミナは、基板１２を構成する材質として好ましく用いられるが、その他のセラミック材料なども、用途に応じて用いることができ、基板１２の材質は特に限定されない。
【００１９】
図１に示す実施形態では、２つのビア導体１４の組合せに対して、１つの発光素子２０が電気的に接続されている。各ビア導体１４の、他方主面１０Ｂの側の端面には所定のパターン導体１６Ｂが接続されている。また、ビア導体１４の、一方主面１０Ａの側は、接合層１３を介して発光素子２０の電極２１と接続されている。
【００２０】
図２に示す実施形態の発光装置１では、発光素子２０の電極２１が、ビア導体１４の一方主面１０Ａ側の端面と対向するように配置され、発光素子２０の電極２１とビア導体１４とが、Ａｕ／Ｎｉメッキ層３１と半田層３２とが積層した接合層１３を介して接合されている。
【００２１】
なお、発光素子２０の実装には、発光素子２０とビア導体１４とが電気的に接続できる種々の方法を選択できる。例えば、実装方法として半田付け方法等を用いても構わない。
【００２２】
発光装置１では、実装基板１０の他方主面１０Ｂの側に設けられたパターン導体１６Ｂを介してビア導体１４に電圧が印加されて、ビア導体１４の一方主面１０Ａ側と接合した発光素子２０に、ビア導体１４を介して電流が供給される。発光素子２０は、ビア導体１４から供給されたこの電流によって発光する。
【００２３】
ビア導体１４は、金属からなる第１成分を主成分とし、この第１成分よりも熱膨張係数が低い金属酸化物からなる第２成分１８が、内部に分散している。本実施形態において第２成分１８は、酸化タングステン（ＷＯ３）からなる。このビア導体１４における第２成分１８の体積占有率は、実装基板１０の２つの主面のうち、発光素子２０が実装される側の一方主面１０Ａの側でより大きくなっている。また、ビア導体１４内には、第２成分１８とケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）とを含有する低熱膨張領域が分散している。この低熱膨張領域の占める範囲については、明瞭には確定できないので図示はしていない。
【００２４】
本実施形態のビア導体１４では、第１成分が銅（Ｃｕ）であり、この銅（Ｃｕ）よりも熱膨張係数の小さい酸化タングステン（ＷＯ３）を第２成分として含有している。第２成分１８は、第１成分に比べて熱膨張係数が小さければよく、第１成分および第２成分１８の材質については、特に限定されない。
【００２５】
例えば、第２成分１８は、酸化タングステンＷＯ３の代わりに酸化モリブデン（ＭｏＯ３）を用いてもよい。または、第２成分１８として、酸化タングステン（ＷＯ３）と酸化モリブデン（ＭｏＯ３）とを用いてもよい。
【００２６】
なお、本発明において「主成分として」含まれるとは、その成分の質量含有率が、５０質量％以上であることをいう。ビア導体１４では、第２成分１８およびその他の成分の合計に対し、第１成分である銅（Ｃｕ）がより多く（５０質量％以上）含まれている。
【００２７】
なお、第２成分１８の体積占有率が、基板１０の２つの主面のうち、一方主面１０Ａの側でより大きくなっているとは、ビア導体１４を、一方主面１０Ａに略平行な仮想面で長さ方向（すなわち、基板１２の厚さ方向）に２等分した際、この仮想面から一方主面１０Ａまでの領域における第２成分１８の体積占有率が、この仮想面から他方主面１０Ｂまでの領域における第２成分１８の体積占有率よりも大きいことをいう。
【００２８】
また、ビア導体１４における第２成分１８の位置および大きさは、例えばビア導体１４の断面を走査型電子顕微鏡写真で観察することで確認することができる。具体的には、断面写真の任意領域における第２成分１８の面積占有率を、そのままの値で、この任意領域における体積占有率に置き換えればよい。また、第１成分および第２成分の材質および組成は、公知のＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）装置や、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）装置を用いて容易に確認することができる。
【００２９】
図３は、本実施形態の実装基板１０の一例の断面を示す図である。図３（ａ）は、ビア導体１４の断面の走査型電子顕微鏡写真であり、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）断面についてのＥＰＭＡ分析画像である。ＥＰＭＡ分析装置として、ＥＰＭＡ波長分散型装置：ＪＸＡ−８６００Ｍを用い、分析サンプリングタイム０．５ｓｅｃで撮影した。（ｂ）〜（ｃ）の各画像の濃度の淡い部分が、（ｂ）は銅（Ｃｕ）元素、（ｃ）はタングステン（Ｗ）元素、（ｄ）はケイ素（Ｓｉ）元素、のそれぞれの含有量の濃度の濃い部分に対応している。図３（ｂ）〜（ｄ）については、白色に近いほど、対応する各元素の含有割合が比較的高い。図３における上下方向は、図２における上下方向に対応しており、発光素子２０は、図３の上方に実装されている。
【００３０】
図３（ａ）で比較的白っぽく見える領域と、図３（ｃ）で比較的白く見える領域とで、対応している部分が確認できる。図３（ａ）に白っぽく見える領域は、タングステン（Ｗ）を多く含んでいる領域も多く含んでいる。なお、図３では示していないが、図３（ｃ）で白っぽく現れている領域には、酸素（Ｏ）も比較的多く含有されていることを確認している。特に図３（ｃ）から、銅（Ｃｕ）を主成分とするビア導体１４内に、酸化タングステン（ＷＯ３）を主成分とする第２成分１８が分散していることがわかる。また、図３（ｃ）と図３（ｄ）とを比較すると、図３（ｃ）で比較的白っぽく見える領域と、図３（ｄ）で比較的白っぽく見える領域とで対応している部分がある（例えば図３（ｄ）にてＡで示す部分など）。ビア導体１４内に、酸化タングステン（ＷＯ３）からなる第２成分１８と、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）とを含有する低熱膨張領域も分散している。
【００３１】
図３（ｃ）に表れているように、第２成分１８の体積占有率は、図３中の上側である一方主面１０Ａの側が、より高くなっている。具体的に、ビア導体１４を、一方主面１０Ａに略平行な仮想面で長さ方向に２等分した際に、この仮想面から一方主面１０Ａまでの領域における第２成分１８の体積占有率が、この仮想面から他方主面１０Ｂまでの領域における第２成分１８の体積占有率に比べて、２倍以上大きくなっている。
【００３２】
このように、ビア導体１４は電気抵抗が比較的小さい銅（Ｃｕ）を主成分としており、発光素子２０に供給される電気エネルギーの損失が比較的小さい。また、発光素子２０は、発光に伴い比較的大きな熱を発する。
【００３３】
発光装置１では、発光素子２０の発熱に伴い、ビア導体１４および基板１２が熱膨張する。セラミックスを主成分とする基板１２に対し、銅（Ｃｕ）等の金属を主成分とするビア導体１４の熱膨張は大きい。このため、発光素子２０の発光の度に、発光に伴う熱膨張のずれに起因した熱応力が、ビア導体１４および基板１２に発生する。この熱応力は、仮にビア導体１４を銅（Ｃｕ）などの金属のみで構成した場合に特に大きく、発光素子２０の発光の繰り返しによって、ビア導体１４と基板１２の貫通孔１２ａの内壁との剥離が生じる場合があった。
【００３４】
本実施形態では、第１成分である銅（Ｃｕ）よりも熱膨張係数が低い金属酸化物である酸化タングステン（ＷＯ３）からなる第２成分１８が、ビア導体１４の内部に分散している。発光装置１では、内部に分散している、熱膨張係数が相対的に低い第２成分１８が緩衝部となり、ビア導体１４全体の熱膨張の程度が抑制される。このため、ビア導体１４と基板１２にかかる熱応力、特にビア導体１４と基板１２の貫通孔１２ａの内壁との境界部分にかかる熱応力が緩和され、発光素子２０を繰り返し発光させた場合であっても、ビア導体１４と基板１２との接合を、比較的強固な状態で長期間持続させることができる。
【００３５】
また本実施形態では、このビア導体１４における第２成分１８の体積占有率が、発光素子２０が実装される側の一方主面１０Ａの側で、より大きくなっており、ビア導体１４のうち、より温度が高い側で、熱膨張の緩和の程度がより大きくされており、ビア導体１４内部での熱応力分布も比較的少なく、応力の局所的な集中も抑制されている。
【００３６】
また、貫通孔１２ａの孔径は、発光素子２０が配置される側の一方主面１０Ａに近づくにつれて大きくなっている。発光素子２０において発生した熱は、比較的大径のビア導体１４に伝わって、発光素子２０自体は比較的高い効率で冷却される。また、発光素子２０により近い部分で第２成分１８の体積占有率が大きく、ビア導体１４と貫通孔１２ａとの剥離は抑制されている。
【００３７】
また、ビア導体１４には、第２成分１８とガラス（ＳｉＯ２）成分とからなる低膨張領域が分散している。ガラス（ＳｉＯ２）成分は、例えば後述する焼成工程など、ビア導体１４を形成する工程において、ビア導体１４と基板１２の貫通孔１２ａの内壁との界面などに、局所的に偏析し易い。本実施形態では、低膨張領域において、第２成分１８とガラス成分（ＳｉＯ２）とが付着した状態で、ビア導体１４内に分散している。このため、ビア導体１４と貫通孔１２ａの内壁との境界部分に、ガラス（ＳｉＯ２）成分の偏析等が比較的少なく、熱膨張に起因したビア導体１４の剥離が、より確実に抑制されている。また、このガラス成分（ＳｉＯ２）は、第２成分１８と同様、熱膨張の程度の違いを緩和する効果を奏する。
【００３８】
発光装置１は、複数の発光素子２０が一方主面１０Ａの側に高密度に配置されており、コンパクトでありながら比較的大光量で発光することができる一方、大量の熱を発生する。実装基板１０は、かかる発光装置１に好適である。なお、本発明の実装基板１０は、発光装置１に限らず、比較的大きな熱量を発する、パワーモジュール用半導体素子の実装等にも、好適に用いることができる。
【００３９】
また、図４は、本発明の実装基板の他の実施形態である実装基板６０を備えて構成される発光装置５０について説明する図であり、（ａ）は発光装置５０の概略斜視図、（ｂ）は発光装置５０の概略断面図である。また、図５は、図４（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【００４０】
実装基板６０は、セラミックスを主成分とする、貫通孔５１ａを備えた絶縁性基板５１（以下、基板５１とする）と、貫通孔内５１ａ内に配置されたビア導体６４と、一方主面６０Ａに形成されたパターン導体６６Ａと、他方主面６０Ｂに形成されたパターン導体６６Ｂと、を備えて構成されている。
【００４１】
発光装置５０は、実装基板６０の一方主面６０Ａ側と他方主面６０Ｂ側に、それぞれパターン導体６６Ａとパターン導体６６Ｂとが設けられている点で、先の実施形態の実装基板１０と異なっている。発光装置５０でも、実装基板６０の一方主面６０Ａ側に、例えば公知のＬＥＤ素子である複数の発光素子７０が配置されている。発光素子７０は、一方の主面に第１電極７２を備えるとともに、他方主面に第２電極７４を備えている。
【００４２】
この実施形態では、１つのビア導体６４に対して、１つの発光素子７０が電気的に接続されている。ビア導体６４の、他方主面６０Ｂの側の端面には所定のパターン導体６６Ｂが接続し、ビア導体６４の一方主面６０Ａの側は、接合層６３を介して発光素子２０の第２電極７４と接続されている。また、実装基板６０の一方主面６０Ａの側には、パターン導体６６Ａが設けられている。パターン導体６６Ａは、実装部９１と配線部９２とを有し、実装部９１に発光素子７０が実装されているとともに、配線部９２と発光素子７０の第１電極７２とが、ボンディングワイヤ７５を介して接続されている。この実施形態でも、ビア導体６４内に酸化タングステン（ＷＯ３）からなる第２成分６８が分散されており、第２成分６８の体積占有率が、一方主面６０Ａの側でより高くなっている。また、第２成分６８とガラス（ＳｉＯ２）成分とからなる低熱膨張領域も、ビア導体６４の内部に分散している。
この発光装置５０でも、発光素子７０における発熱は、ビア導体６４を介して効率的に排熱される。また、ビア導体６４内には、低熱膨張領域が分散しており、熱応力に伴って発生する絶縁基板５０とビア導体６４との接合不良は比較的少ない。このように、実装する素子７０の構造に応じて、ビア導体６４の配置や、素子７０の接続構造を変更することで、様々な素子を実装することができる。
【００４３】
次に、上述の実装基板６０を例に、実装基板の製造方法の一例について説明する。図６（ａ）〜（ｅ）および図７（ａ）〜（ｂ）は、実装基板６０を製造する手順の一部を示す断面工程図である。
【００４４】
まず、図６（ａ）に示す、セラミックスを主成分とする絶縁性基板５１（以降、基板５１とする）を準備する。最初に、アルミナ粉末と、焼結助剤粉末とを混合し、水を添加して湿式粉砕する。粉砕後、有機結合材としてポリビニルアルコールなどを添加、混合することによりスラリーを作製する。スラリーを噴霧乾燥し、顆粒を作製する。金型を用いて顆粒を加圧成形し、生成形体をする。生成形体を１５００〜１７００℃で焼成して、アルミナを主成分とする基板５１を作製する。その後、必要に応じて、バリを除去するために基板表面をバレル研磨し、さらに洗浄、乾燥しても良い。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、基板５１のビア導体６４を設ける位置に、貫通孔５１ａ（スルーホール）を穿設する。貫通孔５１ａの形成方法としては、例えば、マイクロドリルを用いる方法、メカニカルパンチを用いる方法、レーザーアブレーションによる方法等が挙げられる。例えば、複数の発光素子７０を、なるべく高密度に配置したい場合は、貫通孔５１ａの内径は、なるべく小さいことが好ましい。このように貫通孔５１ａのアスペクト比（すなわち、孔径に対する孔深さの比）を大きくするには、レーザーアブレーションによる方法を用いることが好ましい。本実施形態では、例えば発光素子７０が搭載される一方主面６０Ａ側の開口径が約１００μｍの貫通孔５１ａが、複数個穿孔される。レーザアブレーションによる穿孔によって、比較的アスペクト比が高く、かつ一方主面に近づくにしたがって内径がより大きくなった形状の貫通孔５１ａを形成することができる。
【００４６】
次に、図６（ｃ）に示すように、基板５１の、発光素子７０が実装される一方主面６０Ａの側に、ビア導体６４および接合層６３の一部を形成するための導電性ペースト５２を塗布する。導電性ペースト５２は、第１成分（本実施形態ではＣｕ）を主成分とする粉末と、第２成分（本実施形態ではＷＯ３）を主成分とする粉末とを含み、これら粉末を、有機バインダと混合して調製することができる。さらに、基板５１とビア導体６４との密着性を向上させる観点から、補助剤としてガラスフリットがペーストに添加されている。有機バインダの種類としては、特に限定されず、例えば、エチルセルロース系、ポリビニルブチラール系、アクリニトリル系等が挙げられる。
【００４７】
ここで、導体粉末に含まれる第１成分および第２成分、各粉末の形状は、特に制限されず、球状、角状、扁平状等が挙げられる。また、これら球状、各状、扁平状の粉末が混合されているものを用いることが好ましい。
【００４８】
より具体的には、例えば、Ｃｕを主成分とする粉末を約７５質量％、ＷＯ３を主成分とする略球状の粉末を約１５質量％、ガラス粉末を約１０質量％、バインダとしてブチルカルビトールを含むペーストを用いることができる。Ｃｕ粉末としては、直径が約１〜５μｍの略球状の粒子からなる粉末と、最長径の平均が約１〜５μｍであるフレーク状の粒子からなる粉末との混合物を用いることができる。これら形状の異なる粒子からなる粉末を用いることで、貫通孔５１ａの内部に、高密度に粉末を充填することができる。
【００４９】
次に、図６（ｄ）に示すように、貫通孔５１ａの内部に、ビア導体６４を形成するための導電性ペーストを充填する。この導電性ペーストを焼結構造体のビアホール内に充填する方法は、その充填を十分に行うことができる方法であれば、特に限定されず、加圧印刷、手刷り印刷、真空吸引、スキージで押し込む等の手法を例示できる。比較的開口径の小さい貫通孔５１ａに導電性ペーストを十分に充填するには、例えば図６（ｄ）に図示するような、ロール８０によって導電性ペースト５２の層を加圧して貫通孔５１ａに導電性ペースト５２を充填するロール加圧による充填方法を用いることが好ましい。
【００５０】
次に、絶縁性基板５１の他方主面６０Ｂの側にも、同様に、パターン導体６６Ｂの一部を形成するための導電性ペースト５２を塗布し、図６（ｅ）に示すように、基板５１の他方主面６０Ｂの側にも導体層を形成する。
【００５１】
次に、導電性ペースト５２が貫通孔５１ａに充填された状態の焼結構造体を、真空中で例えば１０４０℃程度に加熱し、貫通孔５１ａ内および基板５１の主面（一方主面６０Ａおよび他方主面６０Ｂ）のペースト５２を焼結させる。貫通孔５１ａ内の導電性ペースト５２が焼結することで、ビア導体１４が形成される。この焼成の際、発光素子７０が搭載される側の一方主面６０Ａの側が鉛直下向きになるよう、構造体を配置しておく。
【００５２】
第１成分である銅（Ｃｕ）の融点は１０８０℃、第２成分である酸化タングステン（ＷＯ３）の融点は１４７５℃であり、１０４０℃での焼成過程では、第１成分である銅（Ｃｕ）の溶融の程度に比べ、第２成分である酸化タングステン（ＷＯ３）の溶融の程度は低い。すなわち、この焼成過程では、溶融した第１成分内に、溶融されていない第２成分の粒子が分散した状態となる。また、銅（Ｃｕ）に比べて酸化タングステン（ＷＯ３）の比重は高く、酸化タングステン（ＷＯ３）は鉛直下向きに沈降してくる。発光素子７０が搭載される側の一方主面６０Ａの側が鉛直下向きになるよう、構造体を配置しておくことで、ビア導体６４内における第２成分の６８の分散密度および体積占有率が、一方主面６０Ａの側でより高くなる。また、ビア導体６４の焼成後の温度降下による収縮で、ビア導体６４の端面は、凹状に変形し易い。本実施形態では、発光素子７０が搭載される側に、比較的熱膨張係数の小さい酸化タングステン（ＷＯ３）が高密度に分散しており、発光素子７０が接合される側の端面で、焼成後の冷却に伴う凹状の変形が抑制されている。これにより、発光素子７０とビア導体６４との接合部における空洞の発生等の接合不良も抑制される。
【００５３】
また、酸化タングステン（ＷＯ３）は銅（Ｃｕ）に比べ、ガラス成分との濡れ性が高い。このガラス成分は、ビア導体６４と基板５１の貫通孔５１ａの内壁面との接合に寄与するが、接合に寄与しなかった余分なガラス成分は焼成時に拡散し、酸化タングステン（ＷＯ３）を含む低膨張領域に取り込まれる。これにより、ビア導体６４と貫通孔５１ａの内壁面との接合領域に、余分なガラス成分が偏析することが抑制される。
【００５４】
次に、基板５１の一方主面６０Ａおよび一方主面６０Ｂの側の各導体層について、例えば公知のフォトリソグラフィー法を用いたエッチング処理を行い、図７（ａ）に示すような所望のパターン導体６６Ａおよびパターン導体６６Ｂを形成する。エッチング手法としては、ウエットエッチング法やドライエッチング法など、公知のエッチング手法を用いればよい。例えば、レジスト等からなるエッチングマスクを選択的に塗布した後、エッチング剤（エッチャント）である塩化第２鉄溶液に全体を浸漬し、レジスト形状に応じたパターン導体６６Ａ、６６Ｂを形成する。
【００５５】
次に、このパターン導体６６Ａの実装部９１に、Ｎｉメッキ層とＡｕ層とを順次積層したＡｕ／Ｎｉメッキ層（図７において図示せず）を形成した後、半田層（図７において図示せず）を介して発光素子７０を接合する。その後、図７（ｂ）に示すように、ボンディングワイヤ７５によって発光素子７０の第１電極７２と、パターン導体６６Ａの配線部９２とを接続する。発光装置５０は、例えばこのような工程で作製することができる。
【００５６】
上述したとおり、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、本願発明のデバイスの一例として、実装基板に発光素子が実装された発光装置について説明したが、本願発明のデバイスは、発光素子の他に、受光素子や光電変換素子等が実装基板に実装されていてもよい。また、本発明の実装基板は、パワーモジュール用半導体素子の実装等にも、好適に用いることができる。実装基板を構成する絶縁性基板の材料として、アルミナは、発光素子が発した光を良好に反射する点で好ましいが、パワーモジュール用半導体など、より高い放熱性が求められる実装基板の場合、絶縁性基板として例えば窒化珪素（ＳｉＮ）等を用いることも好ましい。
【００５７】
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１、５０  発光装置
１０、６０  実装基板
１０Ａ、６０Ａ  一方主面
１０Ｂ、６０Ｂ  他方主面
１２、５１  絶縁性基板
１２ａ、５１ａ  貫通孔
１４、６４  ビア導体
１８、６８  第２成分
２０、７０  発光素子
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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