(57)【要約】【課題】発光素子を実装する電極部が放熱性と平坦性に優れており、かつ、表層及び内層に微細な導体配線パターンを形成することが可能な発光素子実装用多層配線基板とその製造方法を提供する。【解決手段】発光素子実装用多層配線基板１は、内部にビア８が設けられたセラミック製の絶縁層６と高融点金属を主成分とする導体層７が交互に積層された矩形状の積層セラミック基板２の両面に発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂがそれぞれ形成されたものであり、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは銅ペーストの印刷・焼成によって絶縁層６の外表面に形成される銅膜と、それに被着された銅メッキ層によって形成されている。【選択図】図１
2008283133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックを主成分とする複数の絶縁層と、銅を主成分とする電極と、高融点金属を主成分として前記複数の絶縁層の間に形成される導体層と、前記絶縁層に穿設される貫通孔に高融点金属が充填されて前記電極と前記導体層又は前記導体層同士を電気的に接続するビアとを備え、前記電極は銅ペーストの印刷・焼成によって前記絶縁層の外表面に形成される銅膜と、この銅膜上に被着された銅メッキ層とからなることを特徴とする発光素子実装用多層配線基板。
【請求項２】
前記絶縁層は外表面が研磨されて平滑化されたものであることを特徴とする請求項１記載の発光素子実装用多層配線基板。
【請求項３】
貫通孔を有する複数枚のセラミックグリーンシートのそれぞれに高融点金属を主成分とする導体ペーストを印刷するとともに、この導体ペーストを前記貫通孔に充填する工程と、前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、この積層体を還元性雰囲気中で焼成してセラミックからなる絶縁層と前記高融点金属からなる導体層と前記貫通孔内に充填された前記高融点金属からなるビアを有する積層セラミック基板を形成する工程と、前記絶縁層の最外表面に前記ビアの露出部を覆って銅ペーストを印刷する工程と、この銅ペーストを焼成して銅膜を形成する工程と、この銅膜の表面にレジスト膜を形成するとともに、その一部を覆って露光し、所望の配線パターンに現像する工程と、前記レジスト膜に覆われていない前記銅膜の表面に銅メッキ層を被着して電極を形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、前記銅メッキ層が被着されていない箇所の前記銅膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする発光素子実装用多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
貫通孔を有する複数枚のセラミックグリーンシートのそれぞれに高融点金属を主成分とする導体ペーストを印刷するとともに、この導体ペーストを前記貫通孔に充填する工程と、前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、この積層体を還元性雰囲気中で焼成してセラミックからなる絶縁層と前記高融点金属からなる導体層と前記貫通孔内に充填された前記高融点金属からなるビアを有する積層セラミック基板を形成する工程と、前記絶縁層の最外表面に前記ビアの露出部を覆って銅ペーストを印刷する工程と、この銅ペーストを焼成して銅膜を形成する工程と、この銅膜の表面に銅メッキ層を被着して電極を形成する工程と、この電極の表面にレジスト膜を形成するとともに、その一部を覆って露光し、所望の配線パターンに現像する工程と、前記レジスト膜に覆われていない前記銅メッキ層及びその下層の前記銅膜を除去して前記電極に導体配線パターンを形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする発光素子実装用多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記銅ペーストを印刷する前記工程の前に、前記絶縁層の最外表面を研磨して平滑化する工程を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の発光素子実装用多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子を実装するための多層配線基板とその製造方法に関し、特に発光素子を実装する電極部が放熱性と平坦性に優れており、かつ、内層や表層に微細な導体配線パターンを形成することができる発光素子実装用多層配線基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光ダイオード等の発光素子はセラミックや樹脂などからなるパッケージ（以下、発光素子収納用パッケージという。）に収納されて各種基板上に実装される。そして、これらの基板は、さらに別の装置へと組み込まれる。このような装置は、近年、小型・薄型化及び高性能化の傾向にある。これに伴い、発光素子収納用パッケージには、小型化及び薄型化に加え、高放熱性や耐光性の要求がますます高まっている。そして、発光素子が実装された基板を組み込んだ上述の装置の中でも、一般照明として用いられるものについては、特に、安価であることが必要とされている。そこで、従来、このような要求を満たすべく、発光素子収納用パッケージや発光素子を実装する配線基板について盛んに研究や開発が行われており、既にそれらに関して幾つかの発明や考案が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「半導体発光装置」という名称で、半導体発光素子を基板にフリップチップ実装することにより、全体の薄型化を可能とする半導体発光装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、発光素子のｎ側電極及びｐ側電極を、セラミック製の基板上に形成された２つの電極に対してマイクロバンプを介してそれぞれ接合した構造となっている。
このような構造の「半導体発光装置」においては、セラミック素材を用いているため、基板が化学的に安定しており、表面にリード電極を精度よく形成することができる。また、耐熱性に優れるため、マイクロバンプの接合時に加えられる熱によっても軟化・変形するおそれがない。さらに、ボンディングワイヤを使用しないため、パッケージの高さを低くすることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６６１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、発光素子が実装される電極の平坦性を確保することが難しい。発光素子を実装する電極が平坦でない場合、通常、発光素子と電極との間に介在するＡｕバンプ等からなる接合材を厚く形成することで電極の凹凸を吸収し、発光素子を所望の姿勢に保つことが行われる。しかし、この場合には多くの接合材が必要となり、材料コストがアップする。また、一般に、接合材の熱伝導率は小さいため、接合材を厚くすると、発光素子と電極部との間の熱伝導性が悪化する。一方、接合材を薄くすると、前述の電極の凹凸が十分に吸収されないため、電極と発光素子との密着性が低下し、同様に発光素子と電極部との間の熱伝導性が悪化する。すなわち、電極の平坦性が確保されないと、放熱が不十分となり、発光素子の温度が上昇する。その結果、発光効率が低下する。さらに、特許文献１に開示された発明においては、発光素子を実装する電極が高価な金属等と高価な設備や装置を用いた薄膜法や蒸着法で形成されるため、パッケージのコストが高くなることに加え、電極による十分な放熱効果が期待できないという課題があった。また、例えば、複数の電極を１枚の配線基板に形成して複数のパッケージをまとめて製造する場合やシートアレイタイプのパッケージのように複数の発光素子が同一パッケージ内に収納される場合、電極の平坦性が確保されないと発光素子を正確に搭載することができない。この場合、発光素子から出力される光の指向性が悪くなるため、製品の品質が低下する。
【０００６】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、発光素子を実装する電極部が放熱性と平坦性に優れており、かつ、表層及び内層に微細な導体配線パターンを形成することが可能な発光素子実装用多層配線基板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である発光素子実装用多層配線基板は、セラミックを主成分とする複数の絶縁層と、銅を主成分とする電極と、高融点金属を主成分として複数の絶縁層の間に形成される導体層と、絶縁層に穿設される貫通孔に高融点金属が充填されて電極と導体層又は導体層同士を電気的に接続するビアとを備え、電極は銅ペーストの印刷・焼成によって絶縁層の外表面に形成される銅膜と、この銅膜上に被着された銅メッキ層とからなることを特徴とするものである。
上記構造の発光素子実装用多層配線基板においては、表面研磨によって電極の平坦性が容易に確保される。また、銅膜及び銅メッキ層によって形成される電極は熱伝導率が大きく、放熱性に優れるという作用を有する。さらに、上述のように電極の平坦性が確保されることから、熱伝導性の良くない接合材を厚く形成する必要がない。従って、発光素子と電極との間の熱伝導性が低下するおそれがない。そして、絶縁層はセラミックによって形成されるため、合成樹脂製に比べて耐光性及び放熱性に優れるという作用を有する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光素子実装用多層配線基板において、絶縁層は外表面が研磨されて平滑化されたものであることを特徴とするものである。
上記構成の発光素子実装用多層配線基板においては、電極の平坦性を確保することが請求項１記載の発明よりもさらに容易である。従って、請求項１記載の発明における電極の放熱作用がより一層発揮される。
【０００９】
請求項３記載の発明である発光素子実装用多層配線基板の製造方法は、貫通孔を有する複数枚のセラミックグリーンシートのそれぞれに高融点金属を主成分とする導体ペーストを印刷するとともに、この導体ペーストを貫通孔に充填する工程と、セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、この積層体を還元性雰囲気中で焼成してセラミックからなる絶縁層と高融点金属からなる導体層と貫通孔内に充填された高融点金属からなるビアを有する積層セラミック基板を形成する工程と、絶縁層の最外表面にビアの露出部を覆って銅ペーストを印刷する工程と、この銅ペーストを焼成して銅膜を形成する工程と、この銅膜の表面にレジスト膜を形成するとともに、その一部を覆って露光し、所望の配線パターンに現像する工程と、レジスト膜に覆われていない銅膜の表面に銅メッキ層を被着して電極を形成する工程と、レジスト膜を除去する工程と、銅メッキ層が被着されていない箇所の銅膜を除去する工程とを備えたことを特徴とするものである。
このような発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、絶縁層の最外表面に印刷された銅ペーストが焼成されて銅膜を形成する際に、その表面にＣｕ−Ｏ共晶液相が生成され、絶縁層に対する接合強度が高まるという作用を有する。また、メッキ処理により、銅膜上に厚い銅メッキ層が短時間に容易に形成されるという作用を有する。
【００１０】
請求項４記載の発明である発光素子実装用多層配線基板の製造方法は、貫通孔を有する複数枚のセラミックグリーンシートのそれぞれに高融点金属を主成分とする導体ペーストを印刷するとともに、この導体ペーストを貫通孔に充填する工程と、セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、この積層体を還元性雰囲気中で焼成してセラミックからなる絶縁層と高融点金属からなる導体層と貫通孔内に充填された高融点金属からなるビアを有する積層セラミック基板を形成する工程と、絶縁層の最外表面に前記ビアの露出部を覆って銅ペーストを印刷する工程と、この銅ペーストを焼成して銅膜を形成する工程と、この銅膜の表面に銅メッキ層を被着して電極を形成する工程と、この電極の表面にレジスト膜を形成するとともに、その一部を覆って露光し、所望の配線パターンに現像する工程と、レジスト膜に覆われていない銅メッキ層及びその下層の銅膜を除去して電極に導体配線パターンを形成する工程と、レジスト膜を除去する工程とを備えたことを特徴とするものである。
このような発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、電極のエッジがだれることなく、シャープに形成されるという作用を有する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発光素子実装用多層配線基板の製造方法において、銅ペーストを印刷する工程の前に、絶縁層の最外表面を研磨して平滑化する工程を備えることを特徴とするものである。
このような発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、絶縁層の最外表面に形成される電極の平坦性が容易に確保される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発光素子実装用多層配線基板においては、表層及び内層に微細な導体配線パターンを形成することができる。また、本発明の発光素子実装用多層配線基板を用いて発光素子収納用パッケージを製造した場合、発光素子が実装される電極の放熱作用により、発光素子の温度上昇に伴う故障や発光効率の低下を防ぐことができる。さらに、接合材の材料コストを削減することが可能である。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の発光素子実装用多層配線基板においては、発光素子と電極の間に形成される接合材を薄くして発光素子を電極の上面に所望の姿勢で正確に接合することができる。従って、本発明の発光素子実装用多層配線基板を用いることによれば、発光効率が高く、個々のバラツキが少ない照明装置を安定した品質で製造することが可能である。
【００１４】
本発明の請求項３記載の発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、絶縁層の最外表面に銅膜を強固に、かつ、安価に接合することができる。また、放熱性に優れた電極を容易に形成することができる。すなわち、本発明の製造方法によれば、温度上昇等に伴う発光素子の故障等が発生し難い発光素子収納用パッケージを製造するための発光素子実装用多層配線基板を安価に提供することが可能である。
【００１５】
本発明の請求項４記載の発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、微細な配線パターンを有する電極を容易に形成することができる。
【００１６】
本発明の請求項５記載の発光素子実装用多層配線基板の製造方法によれば、請求項２記載の発光素子実装用多層配線基板を安価に、かつ容易に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る発光素子実装用多層配線基板とその製造方法の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
本実施例の発光素子実装用多層配線基板の構造について図１及び図２を用いて説明する（特に、請求項１及び請求項２に対応）。
図１は本発明の実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの実施例１の構成を説明するための断面模式図である。また、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例１の発光素子実装用多層配線基板の平面図及び正面図である。
図１に示すように、発光素子収納用パッケージ１３は、両面に発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂが形成された積層セラミック基板２からなる発光素子実装用多層配線基板１の上面に、発光素子９を気密に封止するための反射リング１４が接合され、その上部に集光レンズ（図示せず）が覆設されたものである。また、積層セラミック基板２はセラミックを主成分とする絶縁層６と、タングステン又はモリブデンなどの高融点金属を主成分とする導体層７が交互に積層された構造となっている。そして、絶縁層６には貫通孔が穿設されており、この貫通孔は内部にタングステン又はモリブデンなどの高融点金属が充填されて、いわゆるビア８を形成している。なお、発光素子実装用電極４ａ，４ｂと導体層７の間、各導体層７の間及び導体層７と端子部５ａ，５ｂの間は、このビア８によって互いに電気的に接続されている。
また、発光素子９はＡｕＳｎ、半田、異方性フィルム又は金バンプなどから形成される接続用バンプ１０などの接合材を介して発光素子実装用電極４ａ，４ｂにフリップチップ実装されている。すなわち、接続用バンプ１０と発光素子実装用電極４ａ，４ｂとビア８と導体層７を介して、発光素子９は端子部５ａ，５ｂと電気的に接続されている。
なお、積層セラミック基板２の表面は、研磨されて平滑化されている。また、積層セラミック基板２の表面に露出したビア８の上部にはニッケルメッキ（図示せず）が施されている。すなわち、ビア８の内部に充填されたタングステン又はモリブデンなどの高融点金属はニッケルメッキを介して発光素子実装用電極４ａ，４ｂに接触している。一般に、ニッケルと銅との接合力は弱いため、発光素子実装用電極４ａ，４ｂとニッケルメッキとの間の接合強度を確保することは容易でない。しかし、後述するように銅はセラミックに対して強固に接合され得る。また、本実施例の場合、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは０．４ｍｍ×０．７ｍｍの矩形状であり、ビア８を形成する貫通孔は断面が直径０．１ｍｍの円形である。そして、発光素子実装用電極４ａ，４ｂのニッケルメッキに接触する面積は、上記貫通孔の断面積と略等しい。すなわち、発光素子実装用電極４ａ，４ｂのニッケルメッキに接触する面積は、セラミックを主成分とする絶縁層６に発光素子実装用電極４ａ，４ｂが接触する面積に比べて狭くなっている。従って、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは、ニッケルメッキとの接触箇所においては接合強度が弱いものの、全体としてみれば、積層セラミック基板２に対して強固に接合されることになる。なお、通常、ビア８を形成する貫通孔の端縁からニッケルメッキがわずかにはみ出して形成されることが多いが、この場合でも、ビア８の上部を形成するニッケルメッキと発光素子実装用電極４ａ，４ｂが接触する面積は、上述のとおりビア８を形成する貫通孔の断面積と略等しいものと考えて差し支えない。
【００１９】
加えて、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは、ビア８の上部を形成するニッケルメッキが積層セラミック基板２の表面に露出した部分の外側を全周に亘って取り囲むように形成されている。すなわち、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは上述のニッケルメッキが露出した部分を越えて、強い接合強度を確保することができる絶縁層６に対して切れ目なく接合されているため、ニッケルメッキと発光素子実装用電極４ａ，４ｂとの接合強度が弱くとも、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは絶縁層６から剥がれ難くなっている。
【００２０】
通常、発光素子収納用パッケージ１３は生産性を高めるために、１枚の発光素子実装用多層配線基板１に複数の発光素子９を実装した後、個片分割する方法によって製造される。このような発光素子実装用多層配線基板１は、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層セラミック基板２の表面に発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂがそれぞれ形成された構造となっている。図２（ａ）には発光素子実装用電極４ａ，４ｂのみが示され、端子部５ａ，５ｂは示されていないが、端子部５ａ，５ｂは発光素子実装用電極４ａ，４ｂが形成された面と反対側の面に、縦横に複数列ずつ区切られて同様に配列されている。また、発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂは銅ペーストの印刷・焼成によって形成される銅膜（図示せず）と、その表面に被着された銅メッキ層（図示せず）とから形成されている。なお、端子部５ａ，５ｂについては、このような方法に限らず、例えば、タングステンやモリブデンなどの高融点金属の導体ペーストを印刷・焼成することにより形成しても良い。
【００２１】
このような構造の発光素子実装用多層配線基板１においては、熱伝導率の大きい材料である銅を主成分とする発光素子実装用電極４ａ，４ｂが発光素子９によって発生した熱を速やかに外部へと逃がすように作用する。そして、積層セラミック基板２はセラミックが主成分であるため、合成樹脂製の基板に比べて耐光性及び放熱性に優れている。さらに、積層セラミック基板２は表面が研磨され、平滑化されており、また、発光素子実装用電極４ａ，４ｂは表面研磨によって平坦性が容易に確保される。従って、接続用バンプ１０を厚く形成する必要がないことから、発光素子９の発光素子実装用電極４ａ，４ｂに対する密着性が向上する。そのため、発光素子９と発光素子実装用電極４ａ，４ｂとの間の熱伝導性が悪化するおそれがない。また、接続用バンプ１０の熱伝導率が小さい場合でも、発光素子９と発光素子実装用電極４ａ，４ｂとの間の熱伝導性は阻害され難い。
【００２２】
以上説明したように、本実施例の発光素子実装用多層配線基板１は、多層構造のため、内層配線が可能であり、配線設計の自由度が高い。さらに、発光素子実装用多層配線基板１を用いて発光素子収納用パッケージを製造する場合、発光素子実装用電極４ａ，４ｂの放熱作用が十分に発揮されるため、温度上昇による発光素子９の故障が発生し難く、また、発光効率も低下し難い。そして、接続用バンプ１０を薄くできるため、発光素子９を電極４ａ，４ｂの上面に所望の姿勢で正確に接合することが可能となる。このような発光素子実装用多層配線基板１を用いることによれば、発光効率が高く、個々のバラツキが少ない照明装置を安定した品質で製造することができる。また、発光素子９が電極４ａ，４ｂの上面に正確に実装されることから、発光素子９から出力される光の指向性が向上する。これにより、例えば、複数の発光素子９を同一のパッケージ内に備えた照明装置を安定した品質で提供することができる。加えて、個々に反射リング１４を備えた複数の発光素子９が実装された発光素子実装用多層配線基板１を個片分割することによれば、品質の高い照明装置を安価に量産することができる。
【００２３】
次に、本実施例の発光素子実装用多層配線基板１の製造方法について図４を適宜参照しながら図３を用いて説明する（特に、請求項３及び請求項５に対応）。
図３は実施例１の発光素子実装用多層配線基板の製造手順を示す工程図であり、図４（ａ）乃至（ｆ）は実施例１の製造方法を説明するための発光素子実装用多層配線基板の縦断面を示す模式図である。なお、図１に示した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
まず、ステップＳ１において積層セラミック基板２を成形する。すなわち、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末に焼結助剤としてシリカ（ＳｉＯ２）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）などの粉末を添加・調整して原料粉末を作り、この原料粉末にポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の有機バインダとエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）等の分散剤とジオクチフタレート等の可塑剤を加え、ボールミル等によって混合し、スラリー化する。そして、このスラリーをドクターブレード法等によってシート状に成形（以下、グリーンシートという。）し、所定の箇所に打ち抜き金型やＮＣパンチングマシーン等を用いて位置決め孔やビア８用の貫通孔を穿設する。なお、貫通孔は、グリーンシートの表面に開口する部分の面積が後述するステップＳ３において絶縁層６の上面に印刷される銅ペースト１１の面積よりも狭くなるように、内径を設定することが望ましい。さらに、スクリーン印刷によってタングステン等の高融点金属粉末の導体性ペーストをこの貫通孔の内部に充填するとともに、グリーンシートの表面に導体層７を形成する。そして、このようにして導体層７が形成された複数枚のグリーンシートを重ね合わせ、加熱及び加圧を行って一体化する。その後、必要に応じて、カッター刃、金型等の方法によってグリーンシートの表裏に格子状のブレーク溝を加工する。最後に、グリーンシートの積層体を高温焼成炉内に入れて、窒素及び水素の還元性雰囲気中で加熱する。これにより、有機バインダや分散剤が除去されるともに、グリーンシートが焼結する。そして、導体層７は絶縁層６の上面や内層に焼き付けられ、図４（ａ）に示すような積層セラミック基板２が形成される。
【００２４】
次に、ステップＳ２において、積層セラミック基板２の表面を砥粒研磨によって平滑化する。そして、ビア８を形成するタングステン又はモリブデン等の高融点金属粉末の導体性ペーストのうち、積層セラミック基板２の表面に露出した部分にニッケルメッキを被着する。
図４（ｂ）に示すように、ステップＳ３では、積層セラミック基板２の表面に銅ペースト１１を印刷・焼成して、銅膜３ａ，３ｂを形成する。まず、積層セラミック基板２の表面にステンレスメッシュを用いたベタ印刷によって銅ペースト１１を５〜３０μｍの厚さで一回乃至複数回塗布する。そして、積層セラミック基板２を１００℃程度で加熱して、銅ペースト１１の塗布面を乾燥させる。次に、積層セラミック基板２を２００〜２６０℃程度で加熱し、銅ペースト１１を酸化させる。さらに、銅ペースト１１を塗布した積層セラミック基板９を窒素又はアルゴンの雰囲気中、９００℃の温度条件で加熱する。これにより、銅ペースト１１は表面にＣｕ−Ｏ共晶液相が生成されて、積層セラミック基板２に対する接合強度が向上する。
次に、ステップＳ４においてバフ研磨を行う。すなわち、積層セラミック基板２の表面に形成された銅膜３ａ，３ｂの表面をバフ研磨によって平滑化するのである。これにより、銅膜３ａ，３ｂはポアやピンホール等が無くなり、表層部が緻密化される。
【００２５】
さらに、ステップＳ５においてスピンコート法によって銅膜３ａ，３ｂの表面にレジスト膜を１００μｍ程度の厚さで塗布した後、このレジスト膜にフォトマスク（図示せず）を接触させて露光し、所望のパターンに現像する。これにより、図４（ｃ）に示すように、所望のパターンが形成されたレジスト膜（以下、レジスト枠１２ａという。）が銅膜３ａ，３ｂの表面に形成される。なお、レジスト膜を銅膜３ａ，３ｂの表面に塗布する場合、スピンコート法に限らず、ロールコート法などを用いても良い。また、レジスト膜を露光する場合には、コンタクト方式以外に、例えば、プロキシミティ方式などを採用することもできる。
次に、ステップＳ６において銅の電解メッキ処理を行う。すなわち、図４（ｄ）に示すように、銅膜３ａ，３ｂを電解メッキ処理用の電極として用いて、レジスト枠１２ａに覆われていない銅膜３ａ，３ｂの表面に８０μｍ程度の厚さで銅メッキ層１５ａ，１５ｂを形成する。
【００２６】
図４（ｅ）に示すように、ステップＳ７では、銅膜３ａ，３ｂ上のレジスト枠１２ａを剥離液によって除去する。続いて、ステップＳ８において、塩化第２鉄あるいは塩化第２銅等を主成分とするエッチング液を用いてエッチング処理を行う。これにより、銅メッキ層１５ａ，１５ｂが被着されていない箇所の銅膜３ａ，３ｂが除去される。なお、このとき、銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表層の一部も同時にエッチングされるものの、大半はエッチングされずに残り、所望の導体配線パターンが形成される。その結果、図４（ｆ）に示すように、銅膜３ａ及び銅メッキ層１５ａからなる発光素子実装用電極４ａ，４ｂと、銅膜３ｂ及び銅メッキ層１５ｂからなる端子部５ａ，５ｂが積層セラミック基板２の表面にそれぞれ形成されることになる。なお、図示していないが、銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表面には腐食を防ぐためにニッケルメッキ及び金メッキが被着されている。
【００２７】
このような製造方法においては、積層セラミック基板２の材質がアルミナであるため、ビア８用の貫通孔を穿設する際にレーザー加工等の高価なプロセスを必要としない。また、積層セラミック基板２の表面に印刷された銅ペースト１１は所定の条件で加熱されることにより、表面にＣｕ−Ｏ共晶液相が生成されて積層セラミック基板２に対する接合強度が増すとともに、焼結して銅膜３ａ，３ｂとなる。なお、ビア８を形成する高融点金属の上部に形成されたニッケルメッキと銅膜３ａとの接触面積は、絶縁層６と銅膜３ａとの接触面積との接触面積よりも狭いため、銅膜３ａと積層セラミック基板２との接合強度が低下し難い。加えて、銅膜３ａの絶縁層６に接触する箇所が、上記ニッケルメッキが銅膜３ａと接触する箇所の外側を全周に亘って取り囲むように構成されているため、銅膜３ａと銅メッキ層１５ａによって形成される発光素子実装用電極４ａ，４ｂは積層セラミック基板２から剥がれ難くなっている。さらに、銅ペースト１１を印刷する前に積層セラミック基板２の表面が研磨されるため、銅膜３ａ，３ｂの平坦性が容易に確保される。そして、銅膜３ａ，３ｂ上に銅メッキ層１５ａ，１５ｂが電解メッキ処理によって被着されるため、無電解メッキ処理の場合に比べて、短時間に厚い銅メッキ層１５ａ，１５ｂが形成される。
【００２８】
以上説明したように、本実施例の製造方法によれば、高価な金属や設備等を必要とする薄膜法や蒸着法を用いることなく、積層セラミック基板２の表面に銅膜３ａ，３ｂを強固に接合することができる。従って、製造コストの削減を図ることが可能である。また、銅膜３ａと銅メッキ層１５ａによって平坦性及び放熱性に優れた発光素子実装用電極４ａ，４ｂを形成することができる。この場合、発光素子９を発光素子実装用電極４ａ，４ｂ上に所望の姿勢で正確に実装するとともに、発光素子９で発生した熱を発光素子実装用電極４ａ，４ｂを経由させて効率よく発散させることが可能である。すなわち、本実施例の製造方法によれば、温度上昇等に伴う発光素子９の故障や発光効率のバラツキが発生し難い発光素子収納用パッケージ１３を製造するための発光素子実装用多層配線基板１を安価に提供することが可能である。
【実施例２】
【００２９】
次に、実施例２の発光素子実装用多層配線基板１の製造方法について図６を適宜参照しながら図５を用いて説明する（特に、請求項４に対応）。
図５は実施例２の発光素子実装用多層配線基板の製造手順を示す工程図であり、図６（ａ）乃至（ｆ）は実施例２の製造方法を説明するための発光素子実装用多層配線基板の縦断面を示す模式図である。なお、図１に示した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、図５中のステップＳ１乃至ステップＳ４及びそれらのステップに対応する図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図３中のステップＳ１乃至ステップＳ４及び図４（ａ）及び（ｂ）と同じであるため、説明を省略する。
まず、図５のステップＳ５では、ステップＳ１乃至ステップＳ４において表面に銅膜３ａ，３ｂが形成され、バフ研磨による処理が施された積層セラミック基板２に対して銅の電解メッキ処理を行う。すなわち、図６（ｃ）に示すように、銅膜３ａ，３ｂを電解メッキ処理用の電極として用いて、銅膜３ａ，３ｂの表面に厚さ８０μｍ程度の銅メッキ層１５ａ，１５ｂを形成する。
次に、ステップＳ６において銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表面にレジスト膜をスピンコート法等によって塗布し、このレジスト膜にフォトマスク（図示せず）を接触させて露光し、所望のパターンに現像する。これにより、図６（ｄ）に示すように、所望のパターンが形成されたレジスト膜（以下、レジスト枠１２ｂという。）が銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表面に形成される。
さらに、ステップＳ７では、塩化第２鉄あるいは塩化第２銅等を主成分とするエッチング液を用いてエッチング処理を行い、レジスト枠１２ｂで覆われていない箇所の銅メッキ層１５ａ，１５ｂ及びその下層の銅膜３ａ，３ｂを除去する。その結果、図６（ｅ）に示すように、銅メッキ層１５ａ，１５ｂ及び銅膜３ａ，３ｂにはレジスト枠１２ｂと同じ配線パターンが形成される。
そして、ステップＳ８において、銅メッキ層１５ａ，１５ｂ上のレジスト枠１２ｂを剥離液によって除去する。その結果、図６（ｆ）に示すように、銅膜３ａ及び銅メッキ層１５ａからなる発光素子実装用電極４ａ，４ｂと、銅膜３ｂ及び銅メッキ層１５ｂからなる端子部５ａ，５ｂが積層セラミック基板２の表面にそれぞれ形成されることになる。なお、図示していないが、発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂの腐食を防ぐため、銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表面にはニッケルメッキ及び金メッキが被着されている。
【００３０】
本実施例の製造方法の特徴について、実施例１と比較しながら図７を用いて説明する。
図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例１及び実施例２の製造方法によって製造した発光素子実装用多層配線基板の縦断面を部分的に拡大して示した模式図である。なお、図６に示した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例１の製造方法によれば、図３に示したステップＳ８のエッチング処理の際にレジスト枠１２ａを用いないため、不要な箇所の銅膜３ａ，３ｂと同時に銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表層の一部がエッチングされてしまう。その結果、図７（ａ）に示すように、発光素子実装用電極４ａ，４ｂや端子部５ａ，５ｂの表面の端縁を構成することになるエッジ部１６がだれて曲面状に形成される。一方、本実施例の製造方法によれば、図５に示したステップＳ７のエッチング処理がレジスト枠１２ｂの配線パターンに従って行われるため、銅メッキ層１５ａ，１５ｂの表層の一部がエッチングされてしまい、エッジ部１６がだれて曲面状に形成されるという現象は発生しない。すなわち、本実施例の製造法においては、図７（ｂ）に示すように、エッジ部１６がだれることなく、シャープに形成されるという作用を有する。これにより、発光素子実装用電極４ａ，４ｂに対して微細な配線パターンを容易に形成することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明の発光素子実装用多層配線基板１は上記実施例に示すものに限定されるものではない。例えば、積層セラミック基板２の表面に露出したビア８の上部に対してニッケルメッキの代わりに銅メッキ若しくはニッケルと銅の固溶体を形成しても良い。また、発光素子実装用電極４ａ，４ｂ及び端子部５ａ，５ｂの個数や配置及び導体層７の形成パターンについては、図２、図４又は図６に示す場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。さらに、銅膜３ａについて所望の平坦性が確保できる場合には、図３又は図５のステップＳ２における積層セラミック基板２の研磨工程を省略することもできる。なお、絶縁層６の素材はアルミナに限定されるものではない。例えば、発光素子実装用多層配線基板１に高い放熱性が要求される場合には、アルミナよりも放熱性に優れる窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を絶縁層６の素材として使用することが望ましい。また、発光素子収納用パッケージ１３は反射リング１４を備えない構造であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、発光素子等の電子部品が実装される電極部について平坦性及び放熱性が要求されるとともに、微細で複雑な配線構造が要求される基板に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光素子収納用パッケージの実施例１の構成を説明するための断面模式図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例１の発光素子実装用多層配線基板の平面図及び正面図である。
【図３】実施例１の発光素子実装用多層配線基板の製造手順を示す工程図である。
【図４】（ａ）乃至（ｆ）は実施例１の製造方法を説明するための発光素子実装用多層配線基板の縦断面を示す模式図である。
【図５】実施例２の発光素子実装用多層配線基板の製造手順を示す工程図である。
【図６】（ａ）乃至（ｆ）は実施例２の製造方法を説明するための発光素子実装用多層配線基板の縦断面を示す模式図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例１及び実施例２の製造方法によよって製造した発光素子実装用多層配線基板の縦断面を部分的に拡大して示した模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…発光素子実装用多層配線基板  ２…積層セラミック基板  ３ａ，３ｂ…銅膜  ４ａ，４ｂ…発光素子実装用電極  ５ａ，５ｂ…端子部  ６…絶縁層  ７…導体層  ８…ビア  ９…発光素子  １０…接続用バンプ  １１…銅ペースト  １２ａ、１２ｂ…レジスト枠  １３…発光素子収納用パッケージ  １４…反射リング  １５ａ，１５ｂ…銅メッキ層  １６…エッジ部
【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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【図６】
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【図７】
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