(57)【要約】  耐硫化性の良好な素子搭載用基板を提供すること。  低温焼成セラミックス基板２と、前記低温焼成セラミックス基板２の表面に形成される銀を主体とする金属からなる厚膜導体層３と、前記厚膜導体層３の縁部３１を被覆し、かつ前記縁部３１の外側となる前記低温焼成セラミックス基板２に結合する低温焼成セラミックスからなる被覆部４と、前記厚膜導体層３の表面に形成された導電性金属からなるメッキ層５とを有する素子搭載用基板１。
2011102040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温焼成セラミックス基板と、
前記低温焼成セラミックス基板の表面に形成される銀を主体とする金属からなる厚膜導体層と、
前記厚膜導体層の縁部を被覆し、かつ前記縁部の外側となる前記低温焼成セラミックス基板に結合する低温焼成セラミックスからなる被覆部と、
前記厚膜導体層の表面に形成された導電性金属からなるメッキ層と
を有することを特徴とする素子搭載用基板。
【請求項２】
前記被覆部のうち前記厚膜導体層上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０５〜０．２ｍｍまでの領域に形成され、前記被覆部のうち前記低温焼成セラミックス基板上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその外側となる少なくとも０．２ｍｍまでの領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子搭載用基板。
【請求項３】
前記被覆部のうち前記厚膜導体層上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０３〜０．２ｍｍまでの領域に形成され、前記被覆部のうち前記低温焼成セラミックス基板上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその外側となる少なくとも０．２ｍｍまでの領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子搭載用基板。
【請求項４】
前記被覆部は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０５ｍｍまでの部分、および前記厚膜導体層の端部からその外側となる０．２ｍｍまでの部分において、前記低温焼成セラミックス基板からの高さが０．０４〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項２記載の素子搭載用基板。
【請求項５】
前記被覆部は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０３ｍｍまでの部分、および前記厚膜導体層の端部からその外側となる０．２ｍｍまでの部分において、前記低温焼成セラミックス基板からの高さが０．０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の素子搭載用基板。
【請求項６】
前記被覆部は、前記厚膜導体層の縁部の全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の素子搭載用基板。
【請求項７】
前記被覆部は、前記低温焼成セラミックス基板と同一の材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の素子搭載用基板。
【請求項８】
前記メッキ層は、ニッケル層、その上に形成された金メッキ層の２層構成であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の素子搭載用基板。
【請求項９】
ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成基板の表面に銀を主体とする金属のペーストからなる未焼成厚膜導体層を形成する工程と、
前記未焼成厚膜導体層の縁部と前記縁部の外側となる前記未焼成基板とに跨るように、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成被覆部を形成する工程と、
前記未焼成厚膜導体層および前記未焼成被覆部が形成された前記未焼成基板を焼成し、厚膜導体層および被覆部を有する基板を製造する工程と、
前記厚膜導体層の表面に導電性金属からなるメッキ層を形成する工程と
を有することを特徴とする素子搭載用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記未焼成被覆部は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物のグリーンシートからなることを特徴とする請求項９記載の素子搭載用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子搭載用基板とその製造方法とに係り、特に耐硫化性に優れる素子搭載用基板と、この素子搭載用基板を製造するための製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高密度実装化や処理速度の高速化に伴い、低誘電率で低配線抵抗という優れた特徴を有する低温焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ基板）が使用されている。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子のような発光素子を搭載するための素子搭載用基板として、ＬＴＣＣ基板の使用が検討されている。【０００３】
ＬＴＣＣ基板は、一般的なセラミックス基板の焼成温度より低い８００〜１０００℃程度の温度で焼成されるものであり、ガラスと、アルミナフィラー、ジルコニアフィラー等のセラミックスフィラーとからなるグリーンシートを所定の枚数重ね合わせ、熱圧着により一体化した後、焼成することにより作製されている。【０００４】
このようなＬＴＣＣ基板の表面には、接続端子（電極）として、銀もしくは銅からなる導体金属を主体とするペーストを焼成した厚膜導体層が形成されている。厚膜導体層の表面には、ワイヤボンディング性、密着強度、耐候性等を良好にするために、例えばニッケルメッキ層および金メッキ層からなるメッキ層（ニッケル層／金メッキ層）が形成されている。このようなメッキ層を形成することで、特に耐硫化性を向上でき、空気中等における硫黄分との反応による厚膜導体層の変色を抑制できる（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平２−３６２７８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般に厚膜導体層の厚みは５〜１５μｍ程度とされており、この上に形成されるメッキ層、特にニッケルメッキ層の厚みは５〜１５μｍ程度とされている。しかしながら、ニッケルメッキ層の厚さを正確に制御することは難しく、想定外に厚く形成される場合がある。ニッケルメッキ層が厚く形成されると、厚膜導体層に過度な引張応力が加えられ、その端部がＬＴＣＣ基板から剥がれることがある。この場合、ＬＴＣＣ基板と厚膜導体層との隙間に空気中の水分が侵入し、厚膜導体層中の銀が端部を伝うようにしてメッキ層の表面、特に最表面の金メッキ層上に拡散する。【０００７】
このような状態に素子搭載用基板を硫化性環境下においた場合、最表面の金メッキ層上に拡散した銀が硫化され、ワイヤボンディング性等が低下するおそれがある。また、金メッキ層の表面が黒色化することで反射率が低下し、発光素子等を搭載するものとして必ずしも好ましくないものとなる。【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、厚膜導体層の剥がれが抑制され、耐硫化性に優れる素子搭載用基板の提供を目的としている。また、本発明は、このような耐硫化性に優れる素子搭載用基板の製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の素子搭載用基板は、低温焼成セラミックス基板と、前記低温焼成セラミックス基板の表面に形成される銀を主体とする金属からなる厚膜導体層と、前記厚膜導体層の縁部を被覆し、かつ前記縁部の外側となる前記低温焼成セラミックス基板に結合する低温焼成セラミックスからなる被覆部と、前記厚膜導体層の表面に形成された導電性金属からなるメッキ層とを有することを特徴とする。【００１０】
前記被覆部のうち前記厚膜導体層上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０５〜０．２ｍｍまでの領域に形成され、前記被覆部のうち前記低温焼成セラミックス基板上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその外側となる少なくとも０．２ｍｍまでの領域に形成されていることが好ましい。
前記被覆部のうち前記厚膜導体層上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０３〜０．２ｍｍまでの領域に形成され、前記被覆部のうち前記低温焼成セラミックス基板上に形成される部分は、前記厚膜導体層の端部からその外側となる少なくとも０．２ｍｍまでの領域に形成されていることが好ましい。【００１１】
前記被覆部は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０５ｍｍまでの部分、および前記厚膜導体層の端部からその外側となる０．２ｍｍまでの部分において、前記低温焼成セラミックス基板からの高さが０．０４〜０．２ｍｍであることが好ましい。
前記被覆部は、前記厚膜導体層の端部からその内側となる０．０３ｍｍまでの部分、および前記厚膜導体層の端部からその外側となる０．２ｍｍまでの部分において、前記低温焼成セラミックス基板からの高さが０．０２〜０．２ｍｍであることが好ましい。【００１２】
前記被覆部は、前記厚膜導体層の全周にわたって設けられていることが好ましく、また前記低温焼成セラミックス基板と同一の材料からなることが好ましい。前記メッキ層は、ニッケルメッキ層とその上層に形成された金メッキ層からなる２層構成のものが好ましい。【００１３】
本発明の素子搭載用基板の製造方法は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成基板の表面に銀を主体とする金属のペーストからなる未焼成厚膜導体層を形成する工程と、前記未焼成厚膜導体層の縁部と前記縁部の外側となる前記未焼成基板とに跨るように、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成被覆部を形成する工程と、前記未焼成厚膜導体層および前記未焼成被覆部が形成された前記未焼成基板を焼成し、厚膜導体層および被覆部を有する基板を製造する工程と、前記厚膜導体層の表面に導電性金属からなるメッキ層を形成する工程とを有することを特徴とする。【００１４】
前記未焼成被覆部は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物のグリーンシートからなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、厚膜導体層の縁部を被覆するとともに、この縁部の外側となる低温焼成セラミックス基板に結合するように低温焼成セラミックスからなる被覆部を設けることで、低温焼成セラミックス基板からの厚膜導体層の剥がれを抑制し、耐硫化性の良好な素子搭載用基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の素子搭載用基板の一例を示す平面図。
【図２】図１に示す素子搭載用基板のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】図２の一部を拡大して示す拡大断面図。
【図４】本発明の素子搭載用基板の変形例を示す拡大断面図。
【図５】本発明の素子搭載用基板の製造方法を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の素子搭載用基板１の一例を示す平面図である。また、図２は、図１に示す素子搭載用基板１のＸ−Ｘ線断面図であり、図３は、その一部を拡大して示す拡大断面図である。
【００１８】
本発明の素子搭載用基板１は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体からなる低温焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ基板）２を有している。ＬＴＣＣ基板２の一方の主面には、素子、例えばＬＥＤ素子のような発光素子が搭載される搭載面２ａが設けられている。なお、ＬＴＣＣ基板２の形状、厚さ、大きさ等は必ずしも制限されるものではなく、図示しないが、例えばＬＴＣＣ基板２の搭載面２ａ側には、この搭載面２ａを囲むように、内側が、例えば、円状となる側壁が設けられていてもよい。
【００１９】
搭載面２ａの所望の位置には、素子と電気的に接続される接続端子（すなわち電極）となる厚膜導体層３が形成されている。厚膜導体層３は、銀を主体とする導体金属から構成されており、後述するように導体金属のペーストをスクリーン印刷等で印刷し、焼成することにより形成されている。ここにおいて、銀を主体とする導体金属からなる厚膜導体層とは、銀を９０％以上、好ましくは９５％含有する厚膜導体層を意味する。
【００２０】
また、ＬＴＣＣ基板２には、厚膜導体層３の縁部３１を被覆するとともに、この縁部３１の外側となるＬＴＣＣ基板２に結合する低温焼成セラミックスからなる被覆部４が形成されている。そして、厚膜導体層３の表面のうち被覆部４によって覆われていない部分、具体的には被覆部４の内側には、厚膜導体層３を隙間なく覆うように導電性金属からなるメッキ層５が形成されている。メッキ層５は、図示しないが、例えば厚膜導体層３の表面を覆うニッケルメッキ層と、このニッケルメッキ層を覆う金メッキ層とから構成されている。
【００２１】
一方、搭載面２ａとは反対側となる非搭載面２ｂには、外部接続用の接続端子（すなわち電極）となる厚膜導体層３が形成されており、この厚膜導体層３には表面全体を隙間なく覆うようにメッキ層５が形成されている。また、ＬＴＣＣ基板２の内部には、搭載面２ａの接続端子と非搭載面２ｂの接続端子とを電気的に接続する貫通導体６が設けられている。非搭載面２ｂの厚膜導体層３、メッキ層５は、それぞれ搭載面２ａに形成される厚膜導体層３、メッキ層５と同様の材料を使用できる。また、貫通導体６は、搭載面２ａや非搭載面２ｂに形成される厚膜導体層３と同様の材料を使用できる。
【００２２】
本発明の素子搭載用基板１は、上記したように厚膜導体層３の縁部３１を被覆するとともに、この縁部３１の外側となるＬＴＣＣ基板２に結合する低温焼成セラミックスからなる被覆部４を有することを特徴としている。なお、被覆部４は、少なくとも搭載面２ａに設けられる厚膜導体層３の縁部３１に設けられていればよい。
【００２３】
このような被覆部４によれば、厚膜導体層３をＬＴＣＣ基板２に押さえつけることができ、想定外にメッキ層５、特にニッケルメッキ層が厚く形成され、厚膜導体層３に過度な引張応力が加えられる場合であっても、ＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを有効に抑制できる。
【００２４】
このようにＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを抑制することにより、メッキ層５の表面への厚膜導体層の銀の拡散を抑制し、硫化性環境下における硫化を抑制することができる。結果として、ワイヤボンディング性等が良好であり、また発光素子を搭載する場合に必要とされる反射率についても良好なものが得られる。また、このような被覆部４によれば、ＬＴＣＣ基板２と同様の材料を使用でき、ＬＴＣＣ基板２や厚膜導体層３の焼成と同時に焼成して形成することができる。
【００２５】
このような被覆部４は、低温焼成セラミックス、すなわちガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体であれば必ずしも制限されないが、ＬＴＣＣ基板２との熱膨張率の差が０．５ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。ＬＴＣＣ基板２との熱膨張率の差が０．５ｐｐｍ／Ｋを超えるようになると、ＬＴＣＣ基板２と被覆部４との結合部分にクラック等が発生するおそれがある。ＬＴＣＣ基板２および被覆部４の熱膨張率は、熱機械分析装置 （ＴＭＡ：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて測定できる。
【００２６】
また、被覆部４は、少なくとも厚膜導体層３の縁部３１を被覆するとともに、この縁部３１の外側となるＬＴＣＣ基板２に結合していればよいが、厚膜導体層３の縁部３１を被覆する部分については、少なくとも厚膜導体層３の端部３２からその内側（図３中、右側）となる０．０３ｍｍまでの領域に、より好ましくは０．０５ｍｍまでの領域に、形成されていることが好ましい。また、この厚膜導体層３の縁部３１を被覆する部分は、厚膜導体層３の端部３２からその内側となる０．２ｍｍまでの領域に形成されていることが好ましい。すなわち、図３におけるＷ１は０．０３〜０．２ｍｍが好ましい。特に、Ｗ１は０．０５〜０．２ｍｍがより好ましい。
【００２７】
厚膜導体層３を被覆する部分の領域（Ｗ１）が０．０３ｍｍ以上、特に０．０５ｍｍ以上であれば、厚膜導体層３を押さえる大きさが十分となり、ＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを効果的に抑制できる。好ましくは０．０４ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．０５ｍｍ以上である。また、領域（Ｗ１）は０．２ｍｍもあれば、ＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを十分に抑制でき、これを超えるとかえってワイヤボンディングを行うための領域が減少するおそれがある。より好ましくは０．１８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１６ｍｍ以下である。
【００２８】
一方、被覆部４のうちＬＴＣＣ基板２に結合する部分については、少なくとも厚膜導体層３の端部３２からその外側（図３中、左側）となる０．２ｍｍまでの領域に形成されていることが好ましい。すなわち、図３におけるＷ２は０．２ｍｍ以上が好ましい。
【００２９】
ＬＴＣＣ基板２に結合する部分の領域（Ｗ２）が０．２ｍｍ以上であれば、ＬＴＣＣ基板２と被覆部４との結合が十分となり、結果としてＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを効果的に抑制できる。ＬＴＣＣ基板２に結合する部分については、厚膜導体層３の端部３２からその外側となる０．２ｍｍまでの領域に形成されていれば特に制限されるものではなく、例えば図１、２に示すようにＬＴＣＣ基板２の端部まで、すなわち厚膜導体層３を除いた搭載面２ａの全面に形成されていてもよい。
【００３０】
また、被覆部４が上記領域に形成されている場合、厚膜導体層３の端部３２からその内側となる０．０３ｍｍまでの部分（すなわち端部３２からＷ１＝０．０３ｍｍとなるまでの部分）、および厚膜導体層３の端部３２からその外側となる０．２ｍｍまでの部分（すなわち端部３２からＷ２＝０．２ｍｍとなるまでの部分）については、ＬＴＣＣ基板２からの被覆部４の高さ（Ｈ）が０．０２〜０．２ｍｍ、特に０．０４〜０．２ｍｍとなっていることが好ましい。
【００３１】
被覆部４の高さ（Ｈ）が０．０２以上、特に０．０４ｍｍ以上であれば、厚膜導体層３上の被覆部４の厚さが十分となり、ＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを効果的に抑制できる。より好ましくは０．０４ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０６ｍｍ以上である。また、被覆部４の高さ（Ｈ）は０．２ｍｍもあればＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれを十分に抑制でき、これを超えると、例えば発光素子等を実装する際、発光素子等と接続端子とを接続するボンディングワイヤが被覆部４の上部に引っかかりやすくなる。好ましくは０．１８ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１６ｍｍである。なお、被覆部４の高さ（Ｈ）は、内外方向について異なっていてもよいが、上記部分内ではいずれも上記高さ（Ｈ）の範囲内となっていることが好ましい。
【００３２】
このような被覆部４は、例えば図１に示すように厚膜導体層３の縁部３１の全周にわたるように、かつこの厚膜導体層３の外側の搭載面２ａの全面にわたるように設けることができるが、必ずしも搭載面２ａの全面にわたって設ける必要はなく、図示しないが、例えば厚膜導体層３の縁部３１とその外側の近傍のみにリング状に設けることもできる。この場合、被覆部４の領域（Ｗ１）、領域（Ｗ２）については、必ずしも厚膜導体層３の全周にわたって一定でなくてもよいが、いずれの部分についても上記領域（Ｗ１）、領域（Ｗ２）の範囲内となっていることが好ましい。
【００３３】
上記したような本発明の素子搭載用基板１については、例えば図４に示すように、被覆部４の内側側面とメッキ層５の上面とから形成される角部を埋めるように樹脂層７が形成されていてもよい。すなわち、メッキ層５は、厚膜導体層３や被覆部４の形成後に、形成されるものであり、被覆部４の内側側面に必ずしも十分に密接していない場合がある。そして、この被覆部４とメッキ層５との隙間に空気中の水分が侵入することで、厚膜導体層３の銀がメッキ層５の表面に拡散するおそれがある。
【００３４】
このため、被覆部４とメッキ層５とから形成される角部に樹脂層７を形成することで、これらの隙間への水分の侵入を抑制し、銀の拡散を効果的に抑制できる。樹脂層７を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれでもよい。通常は熱硬化性樹脂が好ましく、特に水分の侵入を効果的に抑制できることからエポキシ樹脂が好ましい。
【００３５】
次に、本発明の素子搭載用基板１の製造方法について説明する。
なお、以下の説明において、素子搭載用基板１の製造に用いる部材、形成される層等について、この部材が最終的に構成する素子搭載用基板１の部材と同一の符号を付して説明する。
【００３６】
本発明の素子搭載用基板１の製造方法は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成ＬＴＣＣ基板２の表面に、銀を主体とする金属のペーストからなる未焼成厚膜導体層３を形成する工程（未焼成基板製造工程）と、この未焼成厚膜導体層３の縁部３１とこの縁部３１の外側となる未焼成ＬＴＣＣ基板２とに跨るように、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物からなる未焼成被覆部４を形成する工程（未焼成被覆部形成工程）と、この未焼成厚膜導体層３および未焼成被覆部４が形成された未焼成ＬＴＣＣ基板２を焼成し、厚膜導体層３および被覆部４を有するＬＴＣＣ基板２を製造する工程（焼成工程）と、厚膜導体層３の表面に導電性金属からなるメッキ層５を形成する工程（メッキ工程）とを有することを特徴とする。より具体的には、上記した未焼成基板製造工程、未焼成被覆部形成工程、焼成工程およびメッキ工程の各工程を、この順として本発明に係る素子搭載用基板１を製造するのが好ましい。
【００３７】
未焼成基板製造工程では、まず未焼成ＬＴＣＣ基板２となる基板用グリーンシートを形成する。基板用グリーンシートは、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで製造できる。
【００３８】
ガラス粉末は、必ずしも限定されないが、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０〜７００℃のものが好ましい。ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃未満の場合には、後述する脱脂が困難となるおそれがあり、７００℃を超える場合には、収縮開始温度が高くなり、寸法精度が低下するおそれがある。
【００３９】
ガラス粉末としては、例えばガラス組成として下記酸化物換算のｍｏｌ％の表示で、ＳｉＯ２を５７〜６５ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３を１３〜１８ｍｏｌ％、ＣａＯを９〜２３ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を３〜８ｍｏｌ％、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を含み、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、またはＫ２ＯとＮａ２Ｏとを、０．５〜６ｍｏｌ％含有するガラスの粉末が用いられる。ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５〜２μｍが好ましい。ガラス粉末のＤ５０が０．５μｍ未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となるばかりでなく、均一に分散させることが困難となる。一方、Ｄ５０が２μｍを超える場合には、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。なお、本明細書において上記粒径は、レーザ回折・散乱法により測定したものである。
【００４０】
セラミックスフィラーとしては、従来からＬＴＣＣ基板の製造に用いられるものを使用することができ、例えばアルミナ粉末、ジルコニア粉末、アルミナ粉末とジルコニア粉末との混合粉末等を好適に使用できる。セラミックスフィラーのＤ５０は、０．５〜４μｍが好ましい。上記以外にも白色セラミックスフィラーは存在するが、発光素子搭載用基板への不具合を生じるおそれがあるため、使用は避けた方がよい。この不具合には、例えば、光反射率の低下、強度の低下、焼結性の低下、熱膨張係数の低下による実装基板(例えば、ガラスエポキシ基板など）との熱膨張係数差の増大である。
【００４１】
このようなガラス粉末とセラミックスフィラーとを、例えばガラス粉末が３０〜５０質量％、セラミックスフィラーが５０〜７０質量％となるように配合し、混合することによりガラスセラミックス組成物が得られる。また、このガラスセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加することによりスラリーが得られる。なお、セラミックスフィラーをアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合粉末とする場合には、アルミナ粉末：ジルコニア粉末の混合割合が質量比で、９０：１０〜５０：５０の混合物が好ましく、特に７０：３０〜５０：５０の混合物が好ましい。
【００４２】
バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に用いることができる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を使用できる。また、溶剤としては、トルエン、キシレン、ブタノール等の芳香族系またはアルコール系の有機溶剤を使用できる。さらに、分散剤やレベリング剤を併用することもできる。
【００４３】
このようにして製造した基板用グリーンシートは、打抜き型あるいはパンチングマシーンを使用し、所定の寸法角に切断するとともに、層間接続用のビアホールを打抜き形成して未焼成ＬＴＣＣ基板２とする。この未焼成ＬＴＣＣ基板２の表面には、導体金属のペーストをスクリーン印刷等の方法で印刷することにより、未焼成厚膜導体層３を形成する。また、層間接続用のビアホール内にも、導体金属のペーストを充填することにより、未焼成貫通導体６を形成する。
【００４４】
導体金属のペーストとしては、例えば銀を主成分とする金属粉末、具体的には銀を５０質量％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上含有する金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。金属粉末としては、銀粉末、銀とパラジウムとの混合粉末、銀と白金との混合粉末、あるいは銀−パラジウム合金粉末や銀−白金合金粉末を好適に用いられる。銀とパラジウムの混合粉末あるいは合金粉末の場合、パラジウムの添加量は１０％以下が好ましい。より好ましくは５％以下である。１０％を超えると焼結性が急激に低下し、ＬＴＣＣ基板２との密着力が低下する。銀と白金の混合粉末あるいは合金粉末の場合、白金の添加量は３％以下が好ましい。より好ましくは１％以下である。３％を超えると焼結性が急激に低下し、ＬＴＣＣ基板２との密着力が低下する。また白金は銀に比べ入手価格が高価であることから経済性の観点からも３％以下が好ましい。金属粉末としては、銀粉末、銀とパラジウムとの混合粉末、銀と白金との混合粉末等が好適に用いられる。なお、本発明においては、ＬＴＣＣ基板２に含まれるガラス成分により導体金属とＬＴＣＣ基板２との接着力を十分に確保でき、また導体金属の電気抵抗（抵抗値）を上げないためにも、導体金属のペーストにはガラスフリットを配合しないことが好ましい。
【００４５】
未焼成被覆部形成工程では、まず未焼成被覆部４となる被覆用グリーンシートを製造する。被覆用グリーンシートは、基本的に基板用グリーンシートと同様にして製造できる。被覆用グリーンシートは、打抜き型あるいはパンチングマシーンを使用して切断することにより未焼成被覆部４とする。この切断時の形状を調整することで、最終的に得られる被覆部４の領域（Ｗ１）、領域（Ｗ２）を調整できる。また、被覆用グリーンシートの厚さを調整することで、最終的に得られる被覆部４の高さ（Ｈ）を調整できる。
【００４６】
そして、未焼成ＬＴＣＣ基板２に未焼成被覆部４を重ね合わせ、例えば全体を加熱加圧することで、未焼成ＬＴＣＣ基板２上に未焼成被覆部４を密着させるように形成して未焼成積層体とする。この際、図５に示すように、未焼成厚膜導体層３の縁部３１と、この縁部３１の外側となる未焼成基板２とに、少なくとも跨るように未焼成被覆部４を重ね合わせる。そして、最終的に厚膜導体層３の縁部３１を被覆するとともに、この縁部３１の外側となるＬＴＣＣ基板２に結合する被覆部４を形成する。
【００４７】
焼成工程では、例えば、まず未焼成積層体を５００〜６００℃の温度に加熱し、樹脂等のバインダーを分解し、除去する脱脂を行った後、８００〜１０００℃程度の温度に加熱する。この加熱により未焼成ＬＴＣＣ基板２や未焼成被覆部４を焼成して、ＬＴＣＣ基板２や被覆部４とするとともに、未焼成厚膜導体層３や未焼成貫通導体６を焼成して厚膜導体層３や貫通導体６とする。
【００４８】
メッキ工程では、このようにして得られた厚膜導体層３の表面、具体的には厚膜導体層３の表面のうち被覆部４によって覆われていない部分、すなわち被覆部４の内側にメッキ層５を形成する。メッキ層５は、例えばニッケルメッキを行った後、金メッキを行うことにより形成する。ニッケルメッキは、例えばスルファミン酸ニッケル浴を使用した電解メッキによって５〜１５μｍの厚みに形成する。また、金メッキは、例えばシアン化金カリウム浴を使用した電解メッキによって０．２〜０．５μｍの厚みに形成する。
【実施例】
【００４９】
以下に、本発明について実施例を参照して説明する。【００５０】
（実施例１）
素子搭載用基板１として、図１、２に示すものを製造した。
まず、ＬＴＣＣ基板２となる基板用グリーンシート用のガラス粉末として、ガラス組成として下記酸化物換算のｍｏｌ％の表示で、ＳｉＯ２が６０．４ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が１５．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３が６ｍｏｌ％、ＣａＯが１５ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏが１ｍｏｌ％、Ｎａ２Ｏが２ｍｏｌ％のガラスとなるようにガラス原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて１６００℃で６０分間溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより４０時間粉砕してガラス粉末を製造した。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。【００５１】
このガラス粉末が４０質量％、アルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）が６０質量％となるように配合し、混合することによりガラスセラミックス組成物を製造した。このガラスセラミックス組成物５０ｇに、有機溶剤（トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノールを質量比４：２：２：１で混合したもの）１５ｇ、可塑剤（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）２．５ｇ、バインダーとしてのポリビニルブチラール（デンカ社製、商品名：ＰＶＫ＃３０００Ｋ）５ｇ、さらに分散剤（ビックケミー社製、商品名：ＢＹＫ１８０）０．５ｇを配合し、混合してスラリーを調製した。【００５２】
このスラリーをＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させ、焼成後の厚さが０．１５ｍｍとなる基板用グリーンシートを製造した。【００５３】
一方、銀を主成分とする導電性粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ４００−２）に、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比９０：１０の割合で配合し、固形分が８７質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールで３回分散を行って金属ペーストを製造した。【００５４】
基板用グリーンシートのうち貫通導体６を形成する部分に孔空け機を用いて直径０．３ｍｍの貫通孔を形成し、スクリーン印刷法により金属ペーストを充填して未焼成貫通導体６を形成すると共に、表面にスクリーン印刷法により金属ペーストを塗布して未焼成厚膜導体層３を形成して未焼成ＬＴＣＣ基板２を製造した。【００５５】
また、厚さを変更した以外は基板用グリーンシートと同様にして、被覆部４となる被覆用グリーンシートを製造した。そして、被覆用グリーンシートを未焼成ＬＴＣＣ基板２の搭載面２ａの形状に合わせて切断するとともに、その内側で未焼成厚膜導体層３の上部に位置することとなる部分（縁部３１を除く）に孔空け機により孔部を形成して未焼成被覆部４を製造した。【００５６】
そして、未焼成ＬＴＣＣ基板２の搭載面２ａに未焼成被覆部４を所定の配置に重ね合わせ、全体を加圧し、未焼成ＬＴＣＣ基板２上に未焼成被覆部４を密着させるように形成して未焼成積層体とした。その後、５５０℃で５時間保持する脱脂を行い、さらに８７０℃で３０分間保持する焼成を行って、１０μｍの厚さを有する厚膜導体層３の縁部３１およびその外側の搭載面２ａが被覆部４によって覆われたＬＴＣＣ基板２を製造した。【００５７】
その後、厚膜導体層３の表面のうち被覆部４によって覆われていない部分にスルファミン酸ニッケル浴を用いた電解メッキによって７μｍのニッケルメッキ層を形成し、その表面にシアン化金カリウム浴を用いた電解メッキによって０．３μｍの厚みの金メッキ層を形成してメッキ層５を形成した。【００５８】
このようにして、厚膜導体層３の縁部３１およびその外側の搭載面２ａが被覆部４によって覆われるとともに、厚膜導体層３の表面のうち被覆部４によって覆われていない部分にメッキ層５が形成された素子搭載用基板１を製造した。【００５９】
なお、被覆部４の領域（Ｗ１）は０．０５ｍｍ、領域（Ｗ２）は０．２０ｍｍ以上（厚膜導体層３を除いた搭載面２ａの全面）、高さ（Ｈ）は０．１０ｍｍとした。領域（Ｗ１）は、厚膜導体層３の全周にわたって一定となるようにし、高さ（Ｈ）は、厚膜導体層３の内外方向に一定となるようにし、かつ厚膜導体層３の縁部の全周にわたって一定となるようにした。【００６０】
（実施例２）
実施例１の素子搭載用基板１の製造において、被覆用グリーンシートを厚膜導体層３の縁部３１、およびその外側の近傍のみを覆うリング状に切断して未焼成被覆部４を製造し、これを未焼成ＬＴＣＣ基板２の搭載面２ａに所定の配置に重ね合わせ、全体を加圧することで、未焼成ＬＴＣＣ基板２上に未焼成被覆部４を密着させるように形成して未焼成積層体とした。その後、実施例１と同様にして脱脂、焼成、およびメッキを行って、リング状の被覆部４を有する素子搭載用基板１を製造した。なお、被覆部４の領域（Ｗ１）は０．０３ｍｍ、領域（Ｗ２）は０．１０ｍｍ、高さ（Ｈ）は０．０２ｍｍとした。【００６１】
（比較例１）
実施例１の素子搭載用基板の製造において、被覆部を形成せずに素子搭載用基板を製造した。すなわち、実施例１と同様にして未焼成厚膜導体層を有する未焼成基板を製造した後、未焼成被覆部を形成せずに脱脂、焼成を行ってＬＴＣＣ基板を製造し、このＬＴＣＣ基板の厚膜導体層の表面全体にメッキを行って素子搭載用基板を製造した。【００６２】
次に、実施例および比較例の素子搭載用基板をＪＩＳ−Ｃ−６００６８−２−４３に準拠する硫化試験において１００時間暴露させ、搭載面２ａにおけるメッキ層５、特に金メッキ層の表面の硫化（黒色化）を２０倍の顕微鏡により観察した。結果を表１に示す。なお、表１中、黒色化の欄における「◎」は黒色化が見られなかったことを示し、「○」は僅かに黒色化が見られたことを示し、「×」は明確に黒色化が見られたことを示す。【００６３】
【表１】
2011102040.tif 000003
【００６４】
表１に示すように、被覆部４を形成した実施例の素子搭載用基板１については、ＬＴＣＣ基板２からの厚膜導体層３の剥がれが抑制され、メッキ層５の表面への厚膜導体層３からの銀の拡散、およびその硫化が有効に抑制されていることが認められた。一方、被覆部を形成しなかった比較例の素子搭載用基板については、ＬＴＣＣ基板から厚膜導体層が剥がれるために、メッキ層の表面に銀が拡散し、硫化されることが認められた。
上記実施例では、ガラス粉末とアルミナフィラーとを含有したガラスセラミックス組成物でＬＴＣＣ基板２と被覆部４を形成した。この実施例において、アルミナフィラーの一部をジルコニアフィラーに置換し、アルミナフィラーとジルコニアフィラーとの混合物としたガラスセラミック組成物（ガラス粉末３８質量％、アルミナフィラー３８質量％、ジルコニアフィラー（第一稀元素化学工業社製、商品名：ＨＳＹ−３Ｆ−１）２４質量％を含有するガラスセラミックス組成物）を用いた場合も、上記実施例と同様な効果が得られる。このようにガラスセラミックのガラス粉末とセラミックフィラーとの組み合わせは、上記実施例に限定されず、適宜変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明によれば、厚膜導体層の縁部を被覆するとともに、この縁部の外側となる低温焼成セラミックス基板に結合するように低温焼成セラミックスからなる被覆部を設けることで、低温焼成セラミックス基板からの厚膜導体層の剥がれを抑制し、耐硫化性の良好な素子搭載用基板が得られる。
なお、２０１０年２月１９日に出願された日本特許出願２０１０−０３４７１７号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１…素子搭載用基板
２…低温焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ基板）
３…厚膜導体層
４…被覆部
５…メッキ層
６…貫通導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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