(57)【要約】【課題】変形抑制部による分割時の不具合の発生が抑制されたセラミックス連結基板を提供する。【解決手段】単位基板２が複数連結された四角状の集合部３と、該集合部３の外周に設けられた枠部４と、集合部３の外周における少なくとも一辺に沿って設けられ、単位基板２間の分割予定線の延長線上にスリット８１を有する変形抑制部８とを有するセラミックス連結基板１。【選択図】図１
2013182907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位基板が複数連結された四角状の集合部と、
前記集合部の外周に設けられた枠部と、
前記集合部の外周における少なくとも一辺に沿って設けられ、前記単位基板間の分割予定線の延長線上にスリットを有する変形抑制部と
を有することを特徴とするセラミックス連結基板。
【請求項２】
前記スリットは、前記集合部の外周に沿った方向の長さが５０〜２０００μｍである請求項１記載のセラミックス連結基板。
【請求項３】
前記スリットは、前記集合部の外周部に沿った方向の長さが１００〜２０００μｍである請求項１記載のセラミックス連結基板。
【請求項４】
前記集合部は、前記単位基板を１００以上有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のセラミックス連結基板。
【請求項５】
前記変形抑制部は、厚みが５〜３０μｍである請求項１乃至４のいずれか１項記載のセラミックス連結基板。
【請求項６】
前記単位基板は、発光素子用基板である請求項１乃至５のいずれか１項記載のセラミックス連結基板。
【請求項７】
前記単位基板は、ガラスセラミックス基板である請求項１乃至６のいずれか１項記載のセラミックス連結基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単位基板が複数連結されたセラミックス連結基板に係り、特に焼成時の単位基板の変形を抑制するための変形抑制部が形成されたセラミックス連結基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等の電子部品を搭載する基板として、セラミックス焼結体等からなるセラミックス基板が使用されている。近年、電子装置における小型化の要求に伴い、セラミックス基板の小型化が進んでいる。小型セラミックス基板の製造方法としては、多数の小型セラミックス基板が連結された連結基板から同時に製造する、いわゆる多数個取りの製造方法が一般的である。
【０００３】
連結基板は、例えば、最小単位となる多数の小型セラミックス基板が縦横に連結して配置された四角状の集合部を有するとともに、この集合部の外周部を囲むように枠部が設けられる。集合部には、例えば、隣接する小型セラミックス基板どうしが分割される分割予定線上に分割を容易に行うための分割溝が設けられる。集合部に分割溝が設けられる場合、その延長線上となる枠部にも分割溝が設けられる。なお、連結基板としては、ダイシングにより分割を行うものでもよく、この場合には必ずしも分割溝は設けられない。
【０００４】
連結基板における小型セラミックス基板を分割溝等によって分割することで、多数の小型セラミックス基板を効率的に得ることができる。また、連結基板における小型セラミックス基板の素子搭載面に半導体素子を実装後、分割溝等において分割することで、多数の半導体装置を効率的に製造できる。ここで、半導体素子としては、例えばＬＥＤ素子等の発光素子が挙げられる。
【０００５】
しかし、セラミックス材料からなる連結基板の製造においては、焼成時に各部の収縮率等の違いによって変形が発生する。例えば、集合部の外周部に枠部を有する連結基板を単独で製造した場合、集合部の外周部における各辺の中央部が枠部側に膨らむように変形する。また、多数の連結基板が縦横に連結して配列された基板シートから多数の連結基板を同時に製造する場合、集合部の外周部における各辺のうち他の集合部と隣接する辺については、他の集合部の変形力によって変形が打ち消されるのに対し、他の集合部と隣接しない辺については、変形を打ち消すような変形力が加わらないために、該辺の中央部が枠部側に膨らむように変形する。このような変形の大きい辺としては、基板シートの外周部に近い部分に配置される連結基板の集合部の辺であって、基板シートの外周部に近い辺が挙げられる。
【０００６】
このような変形が発生すると、小型セラミックス基板を適切に分割できず、また半導体素子等の電子部品を搭載する際の実装位置の精度が低下する。また、電子機器に実装する際に不具合が生じたり、強度が不足して損傷したりするおそれがある。このような連結基板の焼成時における変形を抑制する方法として、例えば、変形が発生する部分の近傍に変形を抑制するための導体層等からなる変形抑制部を設けることが知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−４３５００号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８５２６号公報
【特許文献３】特開２０１１−３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、集合部の外周部に沿って単に変形抑制部を設けた場合、個々の小型セラミックス基板に分割する際に不具合が生じる。例えば、分割溝を有するものの場合、焼成前にセラミックグリーンシート切断機等の切断刃を押し付けて変形抑制部が形成された部分も含めて分割溝を形成するが、変形抑制部が設けられていると、焼成時に変形抑制部の金属がセラミックス内に溶け込むことによりセラミックスの融点を下げるため分割溝が融着し、その後の分割が容易でなくなる。また、ダイシングにより分割するものの場合、焼成後に変形抑制部が形成された部分も含めて分割を行うが、一般に、変形抑制部に設けた金属はセラミックス基板に比べてダイシングブレードのチップポケットに切削くずが入り込みやすいため、切削くずの除去ができずに目詰りが起こりやすい。これにより切削力の低下が起こるため、基板のチッピング発生などの不具合が発生するという問題がある。いずれの場合においても、生産性が低下し、連結基板から多数の小型セラミックス基板を同時に製造してコストを低減するという効果を十分に得ることができない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、変形抑制部を有する連結基板において、分割時における不具合の発生を抑制でき、単位基板の生産性に優れるものの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のセラミックス連結基板は、単位基板が複数連結された四角状の集合部と、該集合部の外周に設けられた枠部と、該集合部の外周における少なくとも一辺に沿って設けられ、前記単位基板間の分割予定線の延長線上にスリットを有する変形抑制部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセラミックス連結基板によれば、変形抑制部のうち分割予定線の延長線上となる部分にスリットを設けることで、単位基板への分割時における不具合の発生を抑制でき、単位基板の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】連結基板の第１の実施形態を示す平面図。
【図２】図１に示す連結基板のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】図１に示す連結基板の第１の変形例を示す平面図。
【図４】図１に示す連結基板の第２の変形例を示す平面図。
【図５】連結基板の第２の実施形態を示す平面図。
【図６】図５に示す連結基板のＸ−Ｘ線断面図。
【図７】連結基板の製造方法の一例を示す平面図。
【図８】連結基板の製造方法の変形例を示す平面図。
【図９】連結基板の製造方法の他の変形例を示す平面図。
【図１０】スリットの長さＬ１と連結基板の変形量との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、連結基板の第１の実施形態を示す平面図であり、素子搭載面側から見た平面図である。また、図２は、図１に示す連結基板のＸ−Ｘ線断面を拡大した図である。なお、図１、２に示す連結基板は、ＬＥＤ素子等の発光素子が搭載される複数の発光素子用基板を同時に製造するための連結基板である。
【００１４】
連結基板１は、単位基板２が複数連結されて構成される四角状の集合部３を有するとともに、この集合部３の外周を囲む枠部４を有する。ここで、単位基板２が上記発光素子用基板に相当する。集合部３は、例えば、縦に１０列、横に１０行、合計１００個の単位基板２が連結して配列される。通常、隣接する２つの単位基板２の中間位置が分割予定線となる。枠部４の外側端部には、分割予定線の延長線上に分割の基準となる複数の切り欠き状の基準部５が設けられる。この対向する一対の基準部５を基準として、例えば、素子搭載面１ａおよび非搭載面１ｂに分割溝６が設けられる。連結基板１の大きさは、必ずしも限定されないが、連結基板１の大きさは、好ましくは３０ｍｍ角以上、より好ましくは４０ｍｍ角以上であり、一般に１５０角ｍｍ以下である。また、連結基板１は、例えば、単位基板２が９個以上連結された集合部３を有するものが好ましく、単位基板２が１００個以上連結された集合部３を有するものがより好ましい。集合部３における単位基板２の個数は、一般に、２５００個以下である。
【００１５】
素子搭載面１ａ側に設けられた分割溝６と非搭載面１ｂ側に設けられた分割溝６とは、対向するように設けられ、これらの分割溝６に応力を負荷することによって隣接する単位基板２どうしを分割して単独の単位基板２が得られる。また、分割時の欠け等の不具合の発生を防止するために、単位基板２の４隅には分割孔７が設けられる場合が多い。分割の容易さと連結基板１の強度との観点から、分割溝６の幅は５〜５０μｍが好ましく、深さは連結基板１の両主面に設けられた分割溝６の深さの合計が連結基板１の厚さの４０％〜８５％が好ましい。例えば、連結基板１の厚みが１ｍｍの場合、両主面からの深さの合計が４００〜８５０μｍの分割溝６を設けることが好ましい。なお、両主面におけるそれぞれの分割溝６の深さの配分は、連結基板１の内層導体がどこにあるかや、分割面によって任意に変えることができる。
【００１６】
単位基板２の素子搭載面１ａ側には、中央部を底面とするキャビティを構成するように周縁部に枠体２１が設けられる。キャビティの底面は、中央部が発光素子の搭載される搭載部とされる。また、この搭載部を挟むように、発光素子と電気的に接続される一対で二極の素子接続端子２２が設けられる。
【００１７】
単位基板２の非搭載面１ｂ側には、外部回路と電気的に接続される一対の外部接続端子２３が設けられる。これらの外部接続端子２３は、例えば、外部回路を有する実装基板との接合強度を確保するために、周辺側端部が分割溝６に近接し、電極面積が十分に大きくなるように形成される。
【００１８】
単位基板２の内部には、素子接続端子２２と外部接続端子２３とを電気的に接続する貫通導体２４が設けられる。なお、素子接続端子２２、外部接続端子２３、および貫通導体２４については、発光素子と外部回路とを電気的に接続できる限り、その位置、形状、大きさは特に限定されず、適宜調整できる。
【００１９】
図示しないが、単位基板２の内部には、熱抵抗を低減するために、厚さ方向に延びるサーマルビアや、素子搭載面１ａに平行する放熱層を埋設できる。サーマルビアは、例えば、素子搭載部の直下に１つまたは複数設けられる。また、図示しないが、光の取り出し効率を向上させるために、例えば、キャビティの底面に銀を主成分とする反射膜を設けてもよい。反射膜は、一対の素子接続端子２２に電気的に接続しないように設けることが好ましく、その上には端縁を含む反射膜の全体を覆うオーバーコートガラス層を設けることが好ましい。
【００２０】
変形抑制部８は、例えば、集合部３の外周全体を囲むように枠部４に設けられる。また、変形抑制部８は、例えば、素子搭載面１ａ、非搭載面１ｂ、および内部に設けられる。素子搭載面１ａ、非搭載面１ｂ、および内部の各変形抑制部８には、分割予定線の延長線上にスリット８１が設けられる。ここで、スリット８１は、変形抑制部８における不連続部分を意味する。分割溝６を有するものについては、通常、分割予定線およびその延長線に中心部が重なるように分割溝６が形成される。
【００２１】
変形抑制部８にスリット８１を設けることで、例えば、分割溝６を有する連結基板１については、その製造時、特に焼成前の分割溝６の形成時、セラミックグリーンシート切断機等の切断刃を押し付けて十分な幅や深さの分割溝６を形成できる。これにより、その後の焼成時における分割溝６の融着を抑制でき、個々の単位基板２への分割性を向上できる。
【００２２】
スリット８１は、基本的には分割予定線の延長線上となる全ての箇所に設けることが好ましいが、上記箇所全体における個数の割合で１０％以下の箇所にはスリット８１が設けられていなくてもよい。この程度の箇所にスリット８１が形成されていなくても、上記したような分割性等を維持できる。このようなスリット８１を設けない箇所は、上記箇所全体における個数の割合で５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【００２３】
なお、変形抑制部８は、集合部３の変形を効果的に抑制する観点から、集合部３の外周全体を囲むように設けることが好ましいが、必ずしも集合部３の外周全体を囲むように設ける必要はなく、少なくとも集合部３の外周の一辺に沿って設けられていればよい。例えば、連結基板１が複数連結された基板シートから連結基板１を製造する場合、基板シートにおける連結基板１の位置、特に変形の大きくなる部分に応じて、図３に示すように集合部３の外周の一辺に沿って設けてもよいし、図４に示すように集合部３の外周の隣接する２辺に沿って設けてもよい。なお、いずれの場合にも、基本的に変形抑制部８には全ての分割予定線の延長線上にスリット８１が設けられる。
【００２４】
また、変形抑制部８は、集合部３の変形を効果的に抑制する観点から、素子搭載面１ａ、非搭載面１ｂ、および内部に設けることが好ましいが、必ずしもこれらの部分の全てに設ける必要はなく、少なくともこれらの部分から選ばれる少なくとも一部に設けられていればよい。例えば、素子搭載面１ａと非搭載面１ｂとに設ける場合、一般に対称に設けることが好ましく、設計上の制約は受けやすくなるが、焼成時の連結基板１の反りを効果的に抑制できる。また、素子搭載面１ａまたは非搭載面１ｂの一方に設ける場合、両面に設ける場合と比べて焼成時の連結基板１に反りが発生しやすくなるが、設計上の制約が少なく、スリット８１を長くすることで反りも十分に低減できる。なお、素子搭載面１ａ、非搭載面１ｂ、および内部のいずれの変形抑制部８にも、分割予定線の延長線上にスリット８１を設ける。
【００２５】
スリット８１の集合部３の外周部に沿った方向における長さＬ１は、必ずしも限定されないが、分割溝６を有するものの場合、５０〜２０００μｍが好ましい。なお、以下では、スリット８１の集合部３の外周部に沿った方向における長さＬ１を単にスリット８１の長さＬ１と記す。
【００２６】
分割溝６の幅は、一般に分割の容易さと連結基板１の強度維持との観点から、５〜５０μｍが好ましい。スリット８１の長さＬ１を５０μｍ以上とすることで、分割溝６の形成時、分割溝６が形成される部分に変形抑制部８、特にスリット８１以外の部分が重なることを抑制でき、セラミックグリーンシート切断機等の切断刃を押し付けて十分な幅の分割溝６を形成できる。これにより、その後の焼成時における分割溝６の融着を抑制でき、個々の単位基板２への分割性を向上できる。さらに、長さＬ１を５０μｍ以上とすることで、スクリーン印刷によるスリット８１の形成も容易となる。スリット８１の長さＬ１は、大きいほど分割溝６の融着を抑制しやすく、また焼成時の連結基板１の反りも抑制しやすいが、変形抑制部８の本来の機能を十分に得る観点から、２０００μｍ以下が好ましい。スリット８１の長さＬ１は、１００μｍ以上がより好ましい。なお、各スリット８１の長さＬ１は、必ずしも互いに同一である必要はなく、上記範囲内であれば互いに異なっていてもよい。
【００２７】
図２に示す変形抑制部８の幅Ｌ２は、１ｍｍ以上が好ましく、また１０ｍｍ以下が好ましい。変形抑制部８の幅Ｌ２を１ｍｍ以上とすることで、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得ることができる。また、変形抑制部８の幅を１０ｍｍ以下とすることで、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得つつ、製造コストの上昇等を抑制できる。変形抑制部８の幅Ｌ２は、より好ましくは１.５ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上、またより好ましくは７.５ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下である。変形抑制部８の幅Ｌ２についても、必ずしも全ての部分で同一である必要はなく、上記範囲内であれば各部で異なっていてもよい。
【００２８】
また、集合部３の外周と変形抑制部８の内周との間隔Ｌ３は、０．０５ｍｍ以上が好ましく、また１５ｍｍ以下が好ましい。間隔Ｌ３を０．０５ｍｍ以上とすることで、分割溝６の形成時、分割溝６が形成される部分に変形抑制部８が重なることを抑制でき、セラミックグリーンシート切断機等の切断刃を押し付けて十分な幅の分割溝６を形成できる。これにより、その後の焼成時における分割溝６の融着を抑制でき、個々の単位基板２への分割性を向上できる。また、間隔Ｌ３を１５ｍｍ以下とすることで、集合部３に近い位置に変形抑制部８を設け、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得ることができる。間隔Ｌ３は、より好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上、またより好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは７．５ｍｍ以下である。間隔Ｌ３についても、必ずしも全ての部分で同一である必要はなく、上記範囲内であれば各部で異なっていてもよい。
【００２９】
なお、変形抑制部８の厚みは、５μｍ以上が好ましく、また３０μｍ以下が好ましい。変形抑制部８の厚みを５μｍ以上とすることで、変形抑制効果を効果的に得ることができる。また、３０μｍ以下とすることで、変形抑制部８による焼成時の連結基板１の反りを抑制でき、またスクリーン印刷の回数を少なくして製造コストや材料コストを抑制できる。変形抑制部８の厚みは、より好ましくは７μｍ以上、またより好ましくは２５μｍ以下である。
【００３０】
図５は、連結基板１の第２の実施形態を示す平面図である。また、図６は、図５に示す連結基板のＸ−Ｘ線断面の拡大図である。この連結基板１は、ダイシングによって分割されるものであり、分割溝６が設けられないことを除いて第１の実施形態の連結基板１と基本的に同様の構成を有する。
【００３１】
このような連結基板１については、一般に、枠部４に設けられた対向する一対の基準部５を基準としてダイシングが行われる。ダイシングにより分割を行う場合、分割予定線の延長線上に変形抑制部８が連続して形成されていると、この変形抑制部８が他の部分に比べて硬いために、ダイシングブレードの損傷が激しく、その分だけ寿命が短くなる。変形抑制部８における分割予定線の延長線上にスリット８１を設けることで、スリット８１を除いた変形抑制部８にダイシングブレードが接触することを抑制できる。これにより、ダイシングブレードの損傷を抑制でき、製造コストの上昇を抑制できる。
【００３２】
この連結基板１におけるスリット８１についても、基本的には分割予定線の延長線上となる全ての箇所に設けることが好ましいが、上記箇所全体における個数の割合で１０％以下の箇所にはスリット８１が設けられていなくてもよい。この程度の箇所にスリット８１が形成されていなくても、上記したようなダイシングブレードの損傷等を抑制できる。このようなスリット８１を設けない箇所は、上記箇所全体における個数の割合で５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【００３３】
この連結基板１におけるスリット８１の長さＬ１についても、必ずしも限定されないが、特に１００μｍ以上が好ましく、また２０００μｍ以下が好ましい。一般にダイシングブレードの厚さは１００μｍ程度であることから、スリット８１の長さＬ１を１００μｍ以上とすることで、スリット８１を除いた変形抑制部８へのダイシングブレードの接触をほぼ抑制でき、ダイシングブレードの寿命を延ばすことができる。スリット８１の長さＬ１は、大きいほどダイシングブレードの接触を抑制しやすく、また焼成時の連結基板１の反りも抑制しやすいが、変形抑制部８の本来の機能を十分に得る観点から、２０００μｍ以下が好ましい。スリット８１の長さＬ１は、ダイシングブレードの厚さの違いやダイシング時のズレ等を考慮し、より好ましくは１３０μｍ以上、さらに好ましくは１５０μｍ以上である。
【００３４】
変形抑制部８の幅Ｌ２は、分割溝６を有するものと同様が好ましく、１ｍｍ以上が好ましく、また１０ｍｍ以下が好ましい。変形抑制部８の幅Ｌ２を１ｍｍ以上とすることで、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得ることができる。また、変形抑制部８の幅を１０ｍｍ以下とすることで、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得つつ、製造コストの上昇等を抑制できる。変形抑制部８の幅Ｌ２は、より好ましくは１．５ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上、またより好ましくは７．５ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下である。
【００３５】
また、集合部３の外周と変形抑制部８の内周との間隔Ｌ３は、０．０５ｍｍが好ましくは、また１５ｍｍ以下が好ましい。間隔Ｌ３を０．０５ｍｍ以上とすることで、変形抑制部８へのダイシングブレードの接触を低減でき、ダイシングブレードの寿命を延ばすことができる。また、間隔Ｌ３を１５ｍｍ以下とすることで、集合部３に近い位置に変形抑制部８を設け、変形抑制部８による変形抑制効果を効果的に得ることができる。間隔Ｌ３は、より好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上、またより好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは７．５ｍｍ以下である。
【００３６】
また、変形抑制部８の厚みは５μｍ以上が好ましく、３０μｍ以下が好ましい。変形抑制部８の厚みを５μｍ以上とすることで、変形抑制効果を効果的に得ることができる。また、３０μｍ以下とすることで、変形抑制部８による焼成時の連結基板１の反りを抑制でき、またスクリーン印刷の回数を少なくして製造コストや材料コストを抑制できる。変形抑制部８の厚みは、より好ましくは７μｍ以上、またより好ましくは２５μｍ以下である。
【００３７】
各実施形態の連結基板１は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ムライト等のセラミックス、またはガラスセラミックスから主としてなる。これらのなかでも、耐久性に優れ、比較的低温で焼成できるガラスセラミックスが好ましい。ガラスセラミックスは、ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体から構成される。ガラスセラミックス組成物の原料組成、焼結条件等については後述するとおりである。
【００３８】
素子接続端子２２、外部接続端子２３、貫通導体２４等の導体層、および変形抑制部８の構成材料としては、銅、銀、金等を主成分とする金属材料が挙げられ、銀、銀と白金、または銀とパラジウムからなる金属材料が好ましい。導体層や変形抑制部８は、このような金属材料からなる金属粉末を含むペーストの焼成により形成される。ペーストとしては、金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じてその他の添加剤、溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。金属粉末の粒径（５０％粒径（Ｄ５０））は、０．５〜１０μｍが好ましい。なお、本明細書において、粒径はレーザ回折・散乱法による粒子径測定装置により得られる値をいう。
【００３９】
溶剤を除いた固形分全体に対する金属粉末の含有量は、８０〜９０質量％が好ましい。さらに、添加剤としては、パラジウム、三酸化二ロジウムが挙げられる。パラジウム、三酸化二ロジウムは、いずれも銀の焼結阻害剤として作用する。三酸化二ロジウムは、少量で大きく焼成収縮を遅延させる効果があるが、添加量が多くなると基板との密着強度を低下させたり、印刷性を阻害したりするので、添加量を抑える必要がある。
【００４０】
次に、連結基板１の製造方法について記載する。なお、以下の説明では、製造に用いる部材について、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
【００４１】
（Ａ）グリーンシート製造工程
まず、略平板状の基板用グリーンシートおよび枠体用グリーンシートを製造する。なお、略平板状とは、目視レベルで平板状を意味する。各グリーンシートは、ガラス粉末とセラミックス粉末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、乾燥させて製造する。
【００４２】
ガラス粉末は、必ずしも限定されないものの、Ｔｇで表記されるガラス転移点が５５０〜７００℃のものが好ましい。ガラス転移点が５５０℃未満の場合、後述する脱脂が困難となるおそれがある。一方、ガラス転移点が７００℃を超える場合、収縮開始温度が高くなり過ぎて、寸法精度が低下するおそれがある。
【００４３】
ガラス粉末としては、例えばＳｉＯ２を５７〜６５ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３を１３〜１８ｍｏｌ％、ＣａＯを９〜２３ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を３〜８ｍｏｌ％、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で０．５〜６ｍｏｌ％含有するものが好ましい。このような組成のものを用いることで、基板表面の平坦度を向上させることが容易となる。
【００４４】
ここで、ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークフォーマとなる。ＳｉＯ２の含有量が５７ｍｏｌ％未満の場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。一方、ＳｉＯ２の含有量が６５ｍｏｌ％を超える場合、ガラス溶融温度やガラス転移点が過度に高くなるおそれある。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは５８ｍｏｌ％以上、より好ましくは５９ｍｏｌ％以上、特に好ましくは６０ｍｏｌ％以上である。また、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは６４ｍｏｌ％以下、より好ましくは６３ｍｏｌ％以下である。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークフォーマとなる。Ｂ２Ｏ３の含有量が１３ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度やガラス転移点が過度に高くなるおそれがある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が１８ｍｏｌ％を超える場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１４ｍｏｌ％以上、より好ましくは１５ｍｏｌ％以上である。また、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１７ｍｏｌ％以下、より好ましくは１６ｍｏｌ％以下である。
【００４６】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの安定性、化学的耐久性、および強度を高めるために添加される。Ａｌ２Ｏ３の含有量が３ｍｏｌ％未満の場合、ガラスが不安定となるおそれがある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８ｍｏｌ％を超える場合、ガラス溶融温度やガラス転移点が過度に高くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４ｍｏｌ％以上、より好ましくは５ｍｏｌ％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは７ｍｏｌ％以下、より好ましくは６ｍｏｌ％以下である。
【００４７】
ＣａＯは、ガラスの安定性や結晶の析出性を高めると共に、ガラス溶融温度やガラス転移点を低下させるために添加される。ＣａＯの含有量が９ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度が過度に高くなるおそれがある。一方、ＣａＯの含有量が２３ｍｏｌ％を超える場合、ガラスが不安定となるおそれがある。ＣａＯの含有量は、好ましくは１２ｍｏｌ％以上、より好ましくは１３ｍｏｌ％以上、特に好ましくは１４ｍｏｌ％以上である。また、ＣａＯの含有量は、好ましくは２２ｍｏｌ％以下、より好ましくは２１ｍｏｌ％以下、特に好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００４８】
Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏは、ガラス転移点を低下させるために添加される。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が０．５ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度やガラス転移点が過度に高くなるおそれがある。一方、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が６ｍｏｌ％を超える場合、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気的絶縁性も低下するおそれがある。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量は、０．８ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００４９】
ガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、ガラス転移点等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有できる。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は１０ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００５０】
ガラス粉末は、上記したようなガラス組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕することにより得ることができる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行う。
【００５１】
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５０％粒径が０．５μｍ未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難になるばかりでなく、均一に分散させることが困難になる。一方、ガラス粉末の５０％粒径が２μｍを超える場合、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。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することにより行う。
【００５２】
セラミックス粉末としては、従来からＬＴＣＣ基板の製造に用いられるものを特に制限なく使用でき、例えば、アルミナ粉末、ジルコニア粉末、またはアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合物を好適に用いる。セラミックス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は、０．５〜４μｍが好ましい。
【００５３】
このようなセラミックス粉末とガラス粉末とを、例えばガラス粉末が３０〜５０質量％、セラミックス粉末が５０〜７０質量％となるように配合、混合することによりガラスセラミックス組成物を得る。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、分散剤、溶剤等を添加することによりスラリーを得る。
【００５４】
バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等が好適に使用できる。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が使用できる。また、溶剤としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族系の有機溶剤、ブタノール等のアルコール系の有機溶剤が使用できる。さらに、分散剤やレベリング剤を使用することもできる。
【００５５】
このスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させて、シート素材を製造する。このシート素材の各単位基板２となる部分には、打ち抜き型またはパンチングマシーンを使用して層間接続用のビアホール等を形成し、基板用グリーンシートを製造する。また、他のシート素材の各単位基板２となる部分の中央部を楕円形等の所定形状にくり抜き、枠体用グリーンシートを製造する。
【００５６】
（Ｂ）ペースト層形成工程
（Ａ）工程で得られた基板用グリーンシートの各単位基板２となる部分に導体層や変形抑制部８となるペースト層を形成する。例えば、基板用グリーンシートの素子搭載面１ａ側にペーストを塗布し、素子接続端子２２となるペースト層を形成する。また、非搭載面１ｂ側にペーストを塗布し、外部接続端子２３となるペースト層を形成する。さらに、層間接続用のビアホールにペーストを充填し、貫通導体２４となるペースト層を形成する。
【００５７】
ペースト層は、スクリーン印刷法によるペーストの塗布、充填により形成できる。素子接続端子２２、外部接続端子２３となるペースト層の膜厚は、最終的に得ようとする素子接続端子２２、外部接続端子２３の膜厚が所望の膜厚となるように調整する。
【００５８】
この際、必要に応じて、素子搭載面１ａ側、非搭載面１ｂ側における枠部４の所定の位置にペーストを塗布し、変形抑制部８となるペースト層を形成する。変形抑制部８となるペースト層についても、スクリーン印刷法によるペーストの塗布により形成できる。このとき、ペーストを塗布しない部分を設けることで、スリット８１を形成できる。スリット８１の長さＬ１は、ペーストを塗布しない部分の長さの調整により調整できる。ペーストの塗布厚については、必ずしも制限されないが、焼成後の変形抑制部８の厚さが５〜３０μｍとなるものが好ましい。
【００５９】
ペーストとしては、銅、銀、金等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤、添加剤等を添加してペースト状としたものを用いる。金属粉末としては、銀からなる金属粉末、銀と白金、または銀とパラジウムからなる金属粉末が好ましい。
【００６０】
（Ｃ）積層工程
（Ｂ）工程で得られたペースト層を有する基板用グリーンシートの素子搭載面１ａ側に（Ａ）工程で得られた枠体用グリーンシートを積層し、加熱、加圧して一体化し、積層体を形成する。なお、枠体用グリーンシートには、必要に応じて、予め枠部４となる部分の所定の位置に変形抑制部８となるペースト層を形成しておく。また、積層体には、分割予定線の延長線上に分割の基準となる切り欠き状の基準部５を設ける。
【００６１】
次いで、必要に応じて、積層体の素子搭載面１ａおよび非搭載面１ｂにおける分割予定線およびその延長線と重なるように、グリーンシート積層体切断機等を用いて分割溝６を形成する。この際、基準部５を基準として分割溝６を形成することで、分割予定線およびその延長線と重なるような分割溝６を形成できる。さらに、孔開け機等を用いて、分割孔７を形成する。これにより未焼成の連結基板１が得られる。なお、ダイシングにより分割される連結基板１を製造する場合、分割溝６を形成する必要はなく、基準部５のみを形成する。
【００６２】
（Ｄ）焼成工程
（Ｃ）工程後、得られた未焼成の連結基板１について、必要に応じて積層体に含まれる樹脂等のバインダー等を分解・除去するための脱脂を行った後、ガラスセラミックス組成物等を焼結させるために、例えば、８００〜９３０℃の温度で焼成して連結基板１を得る。
【００６３】
脱脂は、例えば、４００〜６００℃以下の温度で１〜１０時間保持する条件が好ましい。脱脂温度が４００℃未満もしくは脱脂時間が１時間未満の場合、バインダー等を十分に除去できないおそれがある。一方、脱脂温度は６００℃程度、脱脂時間は１０時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去でき、これを超えると生産性が低下する。
【００６４】
焼成は、基板の緻密な構造の獲得と生産性を考慮して、８００〜９３０℃の温度範囲で適宜時間を調整する。具体的には、８５０〜９００℃の温度で２０〜９０分の保持が好ましく、特に８６０〜８８０℃以下の温度で２０〜９０分の保持が好ましい。焼成温度が８００℃未満では、緻密な構造の基板が得られないおそれがある。一方、焼成温度が９３０℃を超えると基板が変形して生産性等が低下するおそれがある。また、銀を主成分とする金属粉末を含有する金属ペーストを用いた場合、焼成温度が８８０℃を超えると、金属ペーストが過度に軟化して所定の形状を維持できなくなるおそれがある。
【００６５】
焼成後、必要に応じて、素子接続端子２２および外部接続端子２３の全体を被覆するように金メッキ等の導電性保護膜を形成できる。また、このような連結基板１の状態で、単位基板２の搭載部にＬＥＤ素子等の発光素子を搭載してもよい。このようにして得られた連結基板１は、分割溝６を有する場合には、分割溝６を利用して分割することで、また分割溝６を有しない場合には、ダイシングより分割することで、複数の単位基板２を効率的に得ることができる。
【００６６】
以上、連結基板１の製造方法について説明したが、基板用グリーンシートおよび枠体用グリーンシートは、必ずしも１枚のグリーンシートからなる必要はなく、複数枚のグリーンシートの積層体からなるものでもよい。また、各部の形成順序等についても、形成可能な限度において適宜変更できる。
【００６７】
また、連結基板１は、必ずしも１つの連結基板１を単独で製造する必要はなく、連結基板１を効率的に製造する観点から、連結基板１が複数連結された基板シートから製造してもよい。図７〜９に基板シートの実施形態を示す。ここで、変形抑制部８におけるスリット８１は図示を省略した。基板シート１０は、例えば、縦に３列、横に３行、合計９個の連結基板１が連結して配列される。
【００６８】
この場合、図７に示すように、連結基板１における集合部３の変形を効果的に抑制する観点から、集合部３の外周全体を囲むように変形抑制部８を形成することが好ましい。なお、連結基板１における集合部３の変形は、他の連結基板１における集合部３が隣接しない辺、すなわち基板シート１０の外周に沿った辺で大きくなる。このため、図８、９に示すように、集合部３の各辺のうち変形の発生しやすい基板シート１０の外周に沿った辺のみに変形抑制部８を形成してもよい。この場合、図８に示すように、集合部３の部分のみに変形抑制部８を形成してもよいし、図９に示すように、複数の集合部３の全体を囲むように連続して変形抑制部８を形成してもよい。このようなものによれば、それぞれ図３、４に示されるような連結基板１が得られる。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明の実施例を説明する。
なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００７０】
まず、分割溝６を有する連結基板１の例について説明する。
ここで、例１〜７が本発明の実施例であり、例８が本発明の比較例である。
【００７１】
［例１］
（グリーンシートの作製）
ＳｉＯ２を６０．４ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３を１５．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を６ｍｏｌ％、ＣａＯを１５ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏを１ｍｏｌ％、Ｎａ２Ｏを２ｍｏｌ％となるように原料を配合、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、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
【００７２】
このガラス粉末が３５質量％、アルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）が４０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−Ｊ）が２５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調製した。
【００７３】
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）を配合し、混合してスラリーを調製した。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、乾燥させて基板用グリーンシート、枠体用グリーンシートとした。
【００７４】
一方、導電性粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ５５０）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で混合し固形分が８５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、さらに三本ロールにて３回分散を行ってペーストを製造した。
【００７５】
そして、基板用グリーンシートにおける集合部３の各単位基板２となる部分であって、素子接続端子２２、外部接続端子２３、貫通導体２４となる部分に、スクリーン印刷法によりペーストを塗布、または充填し、ペースト層を形成した。
【００７６】
一方、枠体用グリーンシートにおける集合部３の各単位基板２となる部分には、開口部であるキャビティを形成した。また、素子搭載面１ａ側の枠部４となる部分であって、変形抑制部８となる部分に、スクリーン印刷法によりペーストを塗布し、変形抑制部８となるペースト層を形成した。
【００７７】
そして、基板用グリーンシートと枠体用グリーンシートとを各単位基板２となる部分が一致するように重ね合わせて積層体とした。この積層体の素子搭載面１ａ側および非搭載面１ｂ側における分割予定線およびその延長線と重なるようにグリーンシート積層体切断機（ＵＨＴ社製Ｇ−ｃｕｔ６）により分割溝６を形成した。この積層体に対して、５５０℃で５時間保持する脱脂を行った後、８７０℃で３０分間保持する焼成を行って連結基板１を製造した。
【００７８】
ここで、連結基板１は、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ１ｍｍであり、図１に示すような１つの集合部３を有し、この集合部３の外周全体を囲むように枠部４を有するものとした。集合部３は、大きさ５ｍｍ×５ｍｍの単位基板２が１００個（１０行１０列）連結して配置されたものとした。なお、単位基板２は、全体の厚さが１ｍｍで、キャビティの深さが０．５ｍｍとした。また、枠部４は、幅５ｍｍとし、分割溝６は、幅２５μｍ、上下深さの合計は６００μｍとした。
【００７９】
また、変形抑制部８は、集合部３の外周全体を囲むように素子搭載面１ａに設け、分割予定線の延長線上に各スリット８１の長さ方向の中心部が位置するように形成した。各スリット８１の長さＬ１は５０μｍ、変形抑制部８の幅Ｌ２は４．６ｍｍ、集合部３の外周と変形抑制部８の内周との間隔Ｌ３は０．３ｍｍ、変形抑制部８の厚さは２０μｍとした。
【００８０】
［例２〜７］
スリット８１の長さＬ１を表１に示すように変更した以外は例１と同様にして連結基板１を製造した。
【００８１】
［例８］
スリット８１を形成しない以外は例１と同様にして連結基板１を製造した。
【００８２】
次に、例１〜８の連結基板１の分割性を評価した。結果を表１に示す。なお、評価は、連結基板１を自動分割機により分割溝６の位置で全て単位基板２に分割した際、未分割の分割溝６が発生したか否かを調べることにより行った。表中の「○」は１つの連結基板１を全て単位基板２に分割する際に未分割の分割溝６が発生しなかったもの、「×」は未分割の分割溝６が発生したものを示す。
【００８３】
なお、一般に、未分割の分割溝６が発生した場合、そのままの状態では次工程に流せないことから追加の分割作業が必要となり、余計な作業時間が必要となる。また、定型ではないことから自動分割機で分割できない場合があり、この場合は、手で折ったり、分割治具を使って分割したりすることになるが、品質が低下したり、不安定になるなどの弊害があり、また生産コストが余計にかかる。
【００８４】
また、図１０に、例１〜８の連結基板１におけるスリット８１の長さＬ１と連結基板１の変形量（μｍ）との関係を示す。連結基板１の変形量は、焼成後の連結基板１の４辺の中点が、当該連結基板１のそれぞれ４隅の角部を結んだ直線に対して、当該直線の垂直方向にどれだけ外側に変形しているのかを測定した。なお、連結基板１の変形量は、上記した４辺の中点の変形量の平均値とした。また、図１０には、連結基板１に一切の変形抑制部８を設けない場合の連結基板１の変形量を、スリット８１の長さＬ１が５０００μｍのものとして合わせて示した。
【００８５】
【表１】
2013182907.tif 000003
【００８６】
表１から明らかなように、スリット８１の長さＬ１を５０μｍとすることで、分割性を良好にできる。また、図１０から明らかなように、スリット８１の長さＬ１を２０００μｍ以下とすることで、連結基板１の変形を抑制する効果も確保できる。
【００８７】
次に、分割溝６を有しないダイシングにより分割される連結基板１の例について説明する。ここで、例１０〜１３が本発明の実施例であり、例１４が本発明の比較例である。
【００８８】
［例１０〜１３］
分割溝６を形成せず、かつスリット８１の長さＬ１を表２に示すように変更した以外は例１と同様にして連結基板１を製造した。
【００８９】
［例１４］
スリット８１を形成しない以外は例１０〜１３と同様にして連結基板１を製造した。
【００９０】
例１０〜１３の連結基板１の分割性を評価した。結果を表２に示す。なお、評価は、連結基板１を厚さ１００μｍのダイシングブレードにより全て単位基板２に分割したときのダイシングブレードの損傷具合を観察することにより行った。表中、「○」はリファレンスとして行った変形抑制部８が設けられていない同じ厚みのセラミックス基板を切断する際と同じ条件において連結基板１を切断した際に、連結基板１または単位基板２に破損や焼け、ダイシングブレードに破損等の不具合が発生しなかったことを示している。「×」は切断中に上記の不具合が発生したものを示す。
【００９１】
【表２】
2013182907.tif 000004
【符号の説明】
【００９２】
１…連結基板、２…単位基板、３…集合部、４…枠部、５…基準部、６…分割溝、７…分割孔、８…変形抑制部、１０…基板シート、２１…枠体、２２…素子接続端子、２３…外部接続端子、２４…貫通導体、Ｌ１…スリットの長さ、Ｌ２…変形抑制部の幅、Ｌ３…集合部の外周と変形抑制部の内周との間隔
【図１】
2013182907.tif 000005
【図２】
2013182907.tif 000006
【図３】
2013182907.tif 000007
【図４】
2013182907.tif 000008
【図５】
2013182907.tif 000009
【図６】
2013182907.tif 000010
【図７】
2013182907.tif 000011
【図８】
2013182907.tif 000012
【図９】
2013182907.tif 000013
【図１０】
2013182907.tif 000014