(57)【要約】【課題】基板が搬送部材から受ける押圧力を低減でき、特に、四隅に反りを有する基板についても、割れの発生を抑制しつつ、搬送部材間に支持できる基板支持用治具、及びこれを用いたブラスト処理方法の提供を目的とする。【解決手段】基板９を収納する矩形の空間部２を有する平板状の枠部３と、枠部３の内周面３１の下方に各隅部以外の領域の少なくとも一部を突設させた板状の係止部８と、からなる基板支持体４と、基板支持体４の枠部３と係止部８の内周面４１によって画定された空間部１２に対応する空間部１３を有する平板状の上蓋６とを備え、枠部３の上面から係止部８の上面までの距離が、枠部３の空間部２に収納される基板９の厚さより大きく形成されている基板支持用治具１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納する矩形の空間部を有する平板状の枠部と、該枠部の内周面の下方に各隅部以外の領域の少なくとも一部を突設させた板状の係止部と、からなる基板支持体と、
前記基板支持体の枠部と係止部の内周面によって画定された空間部に対応する空間部を有する平板状の上蓋とを備え、
前記枠部の上面から前記係止部の上面までの距離が、当該枠部の空間部に収納される基板の厚さより大きく形成されていることを特徴とする基板支持用治具。
【請求項２】
前記上蓋の一つの辺が、前記基板支持体の一つの辺に対して、閉鎖時に前記上蓋の空間部を前記基板支持体の枠部と係止部の内周面が画定する空間部に対応するよう、枢着されてなる請求項１記載の基板支持用治具。
【請求項３】
前記枠部上面から前記係止部上面までの距離が、前記枠部の空間部に収納される基板の厚さより０．８〜１．０ｍｍ大きく形成されている請求項１乃至２記載の基板支持用治具。
【請求項４】
前記基板支持体及び前記上蓋が、それぞれ複数個一体に形成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の基板支持用治具。
【請求項５】
前記基板支持用治具が、熱硬化性樹脂を含む材質で形成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の基板支持用治具。
【請求項６】
主面上に分割溝が形成された基板を基板支持用治具で支持するとともに、この基板支持用治具を搬送部材で搬送しながら、前記基板の上面及び／又は下面にブラスト液を噴射してブラスト処理するブラスト処理方法であって、
前記基板支持用治具として、請求項１乃至５のいずれか１項記載の基板支持用治具を使用することを特徴とするブラスト処理方法。
【請求項７】
前記基板支持用治具で支持する基板の分割溝の配設方向が、前記搬送部材の延設方向と一致しないように、前記基板支持用治具の前記搬送部材に対する配設角度を調整して、当該基板支持用治具を前記搬送部材に配設する請求項６記載のブラスト処理方法。
【請求項８】
前記ブラスト液の噴射速度は、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２である請求項６又は７記載のブラスト処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持用治具及びこの基板支持用治具を用いたブラスト処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パッケージ基板や回路モジュールに使用される配線基板として、比較的高密度の配線が可能なセラミック配線基板が多用されている。セラミック配線基板はセラミック誘電体層と金属導体層とを交互に積層したものであり、必要に応じて、その表面に、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）素子のような半導体部品が実装される。
【０００３】
また、近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子のような半導体素子を搭載するための基板として、低誘電率で低配線抵抗という優れた特徴を有する低温（同時）焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ基板）の使用が検討されている。
【０００４】
このような素子搭載用の基板の表面には、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）のような導体金属を主体とするペーストを印刷し焼成してなる厚膜導体層が形成されている。そして、厚膜導体層のうちで特に素子との接続がなされる端子部（電極）には、ワイヤボンディング性、密着強度、および耐候性を保つために、ニッケル（Ｎｉ）メッキと金（Ａｕ）メッキの積層メッキ（Ｎｉ／Ａｕメッキ）が施されている。
【０００５】
しかしながら、Ａｇ等の厚膜導体層には粒界の空隙や表面の凹凸が存在するため、厚膜導体層にメッキ処理を施しても、Ｎｉメッキ層がＡｕメッキ層によって完全に被覆されず、Ｎｉメッキ層の一部がＡｕメッキ層から露出することがある。このような露出部分が例えば硫黄（Ｓ）と反応すると、硫化ニッケルが発生してＮｉ／Ａｕメッキ部に黒色が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、厚膜導体層が形成された基板表面にブラスト処理を施し、導体（Ａｇ）粒子の隙間を埋めるとともに表面の凹凸を除去して厚膜導体の表面平滑性を高めたうえで、メッキ処理を施す方法が知られている。
【０００７】
ブラスト処理は、例えば、基板支持用の固定装置で固定された基板の上方から、ブラスト液を吹き付けることにより行われている（例えば、特許文献１参照。）。
また、基板表面に対するブラスト処理の均一性を高めるため、基板を治具で支持し、この治具をコンベアローラ上で移動させながら、基板の上面及び下面に対してブラス液を吹き付けて、ブラスト処理する方法が採用されている。
【０００８】
基板を移動させつつブラスト処理する場合、噴流圧により、コンベアローラ上で治具がばたつくのを抑制する必要があることから、治具の上方及び下方にコンベアローラを設置し、上方ローラ及び下方ローラで当該治具を挟持しつつ搬送する方法が採用されている。
【０００９】
しかしながら、上方ローラ及び下方ローラ間に挟持された処理対象物は、両ローラによる押圧力を受けることから、ローラ間の基板が直接、又は治具を介して押圧力を受けることで、ブラスト処理工程中に割れが生じることがある。
【００１０】
特に、上記のような導体層を形成した基板では、基板内に形成された導体層と、基板本体との収縮率差の関係で、焼成後の基板の側縁部、特に四隅の領域に反りを生じ易いことから、両ローラによる押圧力が、治具を介して反り部に負荷されることで、基板に生じた応力により、割れを生じ易いという問題がある。
また、このような配線基板は、一般に、多数個が一体的に形成された多数個取り基板として製造されており、各配線基板の境界領域に切断用の溝（以下、分割溝と示す）を有していることから、このような分割溝にそって、割れを生じ易いものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１３２３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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、基板が搬送部材から受ける押圧力を低減でき、特に、四隅に反りを有する基板についても、割れの発生を抑制しつつ、搬送部材間に支持できる基板支持用治具の提供を目的とする。また、本発明は、ブラスト処理工程時の基板の割れの発生が少なく、歩留まりの低下が抑制されたブラスト処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明の基板支持用治具は、基板を収納する矩形の空間部を有する平板状の枠部と、該枠部の内周面の下方に各隅部以外の領域の少なくとも一部を突設させた板状の係止部と、からなる基板支持体と、前記基板支持体の枠部と係止部の内周面によって画定された空間部と対応する空間部を有する平板状の上蓋とを備え、前記枠部の上面から前記係止部の上面までの距離が、当該枠部の空間部に収納される基板の厚さより大きく形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のブラスト処理方法は、主面上に分割溝が形成された基板を基板支持用治具で支持するとともに、この基板支持用治具を搬送部材で搬送しながら、前記基板の上面及び／又は下面にブラスト液を噴射してブラスト処理するブラスト処理方法であって、前記基板支持用治具として、上記した本発明の基板支持用治具を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の基板支持用治具によれば、搬送部材間において、基板が搬送部材から受ける押圧力を低減でき、特に、四隅の領域に反りを有する基板について、搬送部材からの押圧力による割れの発生を抑制しつつ、当該基板を搬送部材間に支持できる。また、本発明によれば、ブラスト処理工程時の基板の割れの発生が少なく、歩留まりの低下が抑制されたブラスト処理方法とできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の基板支持用治具の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す基板支持用治具の係止部側端部周辺の領域を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す基板支持用治具１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す基板支持用治具の基板支持体に基板を配設した状態を示す平面図である。
【図５】図４に示す基板支持用治具の基板支持体の上面に、上蓋を配設した状態を示す図である。
【図６】図５に示す基板支持用治具１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】上方ローラ及び下方ローラ間に、基板支持用治具を配設した状態を模式的に示す図である。
【図８】本発明の基板支持用治具の他の例を示す平面図である。
【図９】下方ローラ上に配設した基板支持用治具を上方から見た状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の基板支持用治具の一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す基板支持用治具の係止部の側端部周辺の領域を拡大して示す図であり、図３は、図１に示す基板支持用治具１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１９】
基板支持用治具１は、基板を収納する矩形の空間部２を有する平板状の枠部３を備えた矩形の基板支持体４と、この基板支持体４の一辺に対し、接合部５で枢着されてなり、基板支持体４の上面に配設されて当該基板支持体４に重ねられる平板状の上蓋６と、を有している。
枠部３の内周面３１によって画定される空間部２は、空間部２に収納される基板の外周部と略同一寸法で空間部２内に基板を収納できるように形成されており、枠部３の内周面３１の図１中の上側面及び下側面の中央部には、空間部２への基板の着脱を容易にするため、枠部３の内周から外周側に凹部７が形成されている。
【００２０】
枠部３の内周面３１の下方には、各隅部及び凹部７を除く領域に、該内周面３１に沿って突設させた板状の係止部８が設けられている。係止部８は内周面３１に沿って突設させた連続した板状部材であってもよく、内周面３１に沿って突設させた不連続な板状部材であってもよい。
係止部８は、図２、３で示すように、その厚さが、枠部３の厚さより薄く形成されており、基板９の側縁部を係止部８の主面上に支持可能に形成されている。また、枠部３の内周面３１の四隅の領域は、係止部８を有しない切り欠き部１０ａとされている。
【００２１】
上蓋６は、基板支持体４の枠部３及び係止部８の内周面４１によって画定される空間部１２と対応する空間部１３を有しており、上蓋６は、基板支持体４上面に重ねた時（図５、６参照）に、空間部１３が、空間部１２と閉鎖方向に対応するように、接合部材（ヒンジ）１１により、接合部５で枢動可能に設けられている。
【００２２】
なお、図１では、上蓋６が、基板支持体４と、接合部材（ヒンジ）１１により接合部５で接合して一体として形成された構成を示したが、本発明の基板支持用治具１としては、必ずしもこのような構成に限られず、上蓋６と基板支持体４とを別体として設けてもよい。
【００２３】
基板９は、係止部８上にその側縁部を配設し、枠部３の空間部２に全体を嵌合させるようにして、基板支持体４に支持される（図４参照）。
【００２４】
このように基板９を支持する基板支持体４（図４参照）の上面には、接合部５を中心とする枢動により上蓋６が配設されて、当該基板支持体４に重ねられ（図５参照）、図６に示すように、係止部８と上蓋６間に基板９が収容される。
【００２５】
このような基板支持用治具１を、図７で示すように、コンベアローラ１４の上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂ間の搬送ラインに供することで、基板９の側縁部は、四隅の領域を除いて係止部８上に支持されるとともに、基板９の中央領域も、上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂから隔離した状態で、両ローラ間に支持されて、搬送される。すなわち、基板９の両主面が、上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂと直接接するのを抑制しつつ、当該基板９を、コンベアローラ１４で搬送できる。
【００２６】
また、枠部３の内周面３１の四隅の領域を、係止部８を形成しない切り欠き部１０ａとし、上蓋６も、これと対応する位置に切り欠き部１０ｂを有する外形とすることで、基板支持体４上面に上蓋６を重ね基板９を有する空間部２を上蓋６で閉鎖したときに、基板９の四隅の領域は、係止部８と接触せず、切り欠き部１０ａ、切り欠き部１０ｂにより形成された連通孔に露出した状態で支持される。
【００２７】
このように、基板９の四隅を露出させることで、当該露出領域の自由度が確保されるため、基板９の四隅において、反り部が上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂから押圧力を受けた場合でも、当該露出部分で撓みとして逃すことができ、反り部に対して負荷された押圧力による基板内での応力の増大、これに伴う基板の割れを抑制できる。
【００２８】
係止部８を、枠部３の内周面３１の四隅を含む全域に形成した場合、すなわち、基板支持体４、上蓋６において、切り欠き部１０ａ、１０ｂを形成しない場合、係止部８と上蓋６間に、基板９の側縁部の四隅を含む全域が収容される。この場合、上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂからの押圧力が、係止部８、上蓋６を介して、基板９の反り部に加わる一方、基板９の四隅では、係止部８、上蓋６により、基板９自体の自由度（撓み）が制限されていることから、四隅の領域において反り部が受けた押圧力による基板９の応力が増大し、基板９に割れが生じ易くなる。
【００２９】
基板支持体４の枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１（図３参照）は、係止部８上に支持される基板９の厚さより大きく形成されている。
枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１を、基板９の厚さより大きいものとすることで、コンベアローラ間において、基板９の両主面の中央領域が、上方ローラ１４ａ及び下方ローラ１４ｂと接触し難く、ブラスト処理工程での基板９の割れの発生を抑制できる。
【００３０】
枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１は、基板９の側縁部の反り量、及び係止部８と上蓋６の間の領域で基板９がある程度移動し得る余裕度を加味して、基板９の厚さより０．８〜１．０ｍｍ大きく形成されていることが好ましい。すなわち、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１と、基板９の厚さとの差が、０．８〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１と、基板９の厚さとの差を０．８ｍｍ以上とすることで、上方ローラ１４ａ及び下方ローラ１４ｂ間において、基板９の両主面の中央領域が、上下ローラ１４ａ、１４ｂと接触し難く、ブラスト処理工程での基板９の割れの発生を抑制できる。また、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１と、基板９の厚さとの差を０．８ｍｍ以上とすることで、上下ローラ１４ａ、１４ｂからの押圧力が、上蓋６等を介して基板９の側縁部に負荷され難く、基板９の割れを生じ難くできる。
また、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１と、基板９の厚さとの差を１．０ｍｍ以下とすることで、噴流圧による、係止部８と上蓋６との間で基板９のばたつき、これに伴う基板９の割れの発生を抑制できる。
【００３２】
なお、本発明の基板支持用治具１で支持される基板９の厚さは、特に制限されないが、通常、０．５〜１．５ｍｍ程度である。
【００３３】
基板支持用治具１の、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１は、具体的には、例えば、１．５〜１．７ｍｍであることが好ましい。
【００３４】
枠部３の厚さＨ２は、１．７〜２．７ｍｍであることが好ましい。
枠部３の厚さＨ２を１．７ｍｍ以上とすることで、係止部８において十分な厚さを確保しつつ、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１を十分に確保できる。また、枠部３の厚さＨ２を２．７ｍｍ以下とすることで、基板支持体４上に上蓋６を配設したときの基板支持用治具１全体の厚さが過度に増大するのを抑制でき、安定したブラスト処理を実現できる。
【００３５】
枠部３の内周面３１から外周部までの距離、すなわち枠部３の幅は、２０〜６０ｍｍであることが好ましい。
枠部３の幅を２０ｍｍ以上とすることで、基板支持用治具１において安定した基板支持特性を得ることができる。また、枠部３の幅を６０ｍｍ以下とすることで、基板支持用治具１全体のサイズが過度に増大するのを抑制できる。
【００３６】
係止部８の厚さＨ３は、０．３〜０．５ｍｍであることが好ましい。
係止部８の厚さＨ３を０．３ｍｍ以上とすることで、コンベアローラ１４のローラ圧に対し十分な耐性を有し、基板９をコンベアローラ１４上で安定して支持できる。また、係止部８の厚さＨ３を０．５ｍｍ以下とすることで、枠部３の厚さの過度の増大を抑制しつつ、枠部３上面から係止部８上面までの距離Ｈ１を十分量確保できる。
【００３７】
係止部８の幅Ｈ４は、３〜５ｍｍであることが好ましい。
係止部８の幅Ｈ４を３ｍｍ以上とすることで、コンベアローラ１４上で、基板９を安定して支持できる。また、係止部８の幅Ｈ４を５ｍｍ以下とすることで、基板支持体４の枠部３と係止部８の内周面４１で画定される空間部１２を十分に確保でき、基板支持用治具１内で、基板９の主面が露出する領域を十分に確保できる。
【００３８】
上蓋６の厚さＨ５（図６参照）は、１．５〜３ｍｍであることが好ましい。
上蓋６の厚さＨ５を１．５ｍｍ以上とすることで、コンベアローラ１４のローラ圧に対し、十分な耐性を有するものとできる。また、上蓋６の厚さＨ５を３ｍｍ以下とすることで、基板支持体４上に上蓋６を配設して枠部３の空間部２を閉鎖したときの基板支持用治具１全体の厚みの過度の増大を抑制できる。
【００３９】
基板支持体４の切り欠き部１０ａ、上蓋６の切り欠き部１０ｂは、各辺の長さＬ１、Ｌ２（図１参照）が、それぞれ８〜１２ｍｍであることが好ましい。
切り欠き部１０ａ、１０ｂの、各辺の大きさＬ１、Ｌ２を８ｍｍ以上とすることで、基板９の四隅において、撓みを生じさせるのに十分な領域を、基板支持用治具１から露出させることができ、上下ローラ１４ａ、１４ｂからの押圧力による基板９の応力を低減する効果を十分に得ることができる。切り欠き部１０ａ、１０ｂの、各辺の大きさＬ１、Ｌ２を１２ｍｍ以下とすることで、係止部８の形成領域を十分に確保でき、基板９を安定して支持できる。
【００４０】
基板支持体４、上蓋６としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂や、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂、ガラス繊維強化フェノール樹脂等の繊維強化熱硬化性樹脂（熱硬化性プラスチック）、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴム等のゴム弾性体、アルミニウム合金、ステンレス、マグネシウム合金、等の合金材料を使用できる。
【００４１】
なお、基板支持用治具１としては、基板支持体４、上蓋６を、同一の材質で形成したものであってもよく、基板支持体４、上蓋６とを、異なる材質で形成したものであってもよい。
【００４２】
なお、図１〜６では、基板支持体４、上蓋６を、それぞれ一ずつ備えて一体として形成したものを示したが、本発明の基板支持用治具１は、このようなものに限定されず、例えば、図８で示すように、基板支持体４、上蓋６を、それぞれ複数個備えて一体として形成したものであってもよい。
【００４３】
基板支持用治具１で支持する基板９としては、特に限定されないが、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ものが挙げられる。
【００４４】
以上、本発明の基板支持用治具によれば、空間部を有する平板状の枠部の内周面の下方に、各隅部以外の領域の少なくとも一部を突設させた板状の係止部を有する基板支持体と、この基板支持体の枠部と係止部の内周面によって画定された空間部と対応する空間部を有する平板状の上蓋と、を備えたものとすることで、当該基板支持用治具に支持された基板の両主面と搬送部材との接触を抑制できるとともに、基板支持体に上蓋を重ねたときに、枠部の四隅に対応する領域（切り欠き部１０ａ、１０ｂ）に形成された連通孔に基板の四隅を露出させた状態で、当該基板が支持されるため、反り部に対して搬送部材から負荷された押圧力による、基板内での応力の増大を抑制できる。このため、四隅に反りを有する基板についても、搬送部材からの押圧力による割れの発生を抑制しつつ、当該基板を搬送部材間に支持できる。
【００４５】
次に、本発明の基板支持用治具１を使用したブラスト処理方法を適用して、発光素子搭載用のガラスセラミックス基板を製造する方法について説明する。
【００４６】
まず、グリーンシートを形成する。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、乾燥させることで形成できる。
【００４７】
ガラス粉末は、必ずしも限定されるものではないものの、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃以上７００℃以下のものが好ましい。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。
【００４８】
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およびＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で０．５〜６ｍｏｌ％含有するガラスの粉末が用いられる。ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。ガラス粉末のＤ５０が０．５μｍ未満の場合には、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、粒径はレーザ回折・散乱法により得られるものである。
【００４９】
セラミックスフィラーとしては、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物等を好適に使用できる。セラミックスフィラーのＤ５０は、０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
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質量％以上５０質量％以下、セラミックスフィラーが５０質量％以上７０質量％以下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得ることができ、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を得ることができる。
【００５１】
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可能である。
【００５２】
こうして形成されたグリーンシートを、打抜き型あるいはパンチングマシーンを使用して所定の寸法角に切断し、同時に所定位置に層間接続用のビアホールを打抜き形成できる。
【００５３】
グリーンシートの表面に、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、未焼成の導体パターンを形成する。また、前記した層間接続用のビアホール内に導体金属のペーストを充填することによって、未焼成の層間接続部を形成する。導体金属のペーストとしては、例えば銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）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（Ａｇ）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ましく用いられる。
【００５４】
未焼成の導体パターンが形成されたグリーンシートを、位置合わせしつつ複数枚重ねて加熱および加圧して一体化して、グリーンシート成形体を形成する。次いで、グリーンシート成形体の表裏両面に、セラミックグリーンシート積層体切断機（ＵＨＴ社製Ｇ−ｃｕｔ６）を用いて各基板領域の境界領域に分割溝を形成する。その後、この成形体を例えば５００℃以上６００℃以下の温度で加熱することにより、グリーンシートに含まれる樹脂等のバインダーを分解・除去する脱脂を行う。その後、さらに８００〜１０００℃程度の温度で加熱し、グリーンシートを構成するガラスセラミックス組成物を焼成する。この焼成により、ガラスセラミックス基板９内部および表面に形成された金属ペーストも同時に焼成され、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる厚膜導体層が形成される。
【００５５】
表面に厚膜導体層が形成されたガラスセラミックス基板９の各側縁部を、上述した基板支持用治具１の係止部８上に配設し、枠部３の空間部２にガラスセラミックス基板９を嵌合させる。次いで、上蓋６を枢動させて、基板支持体４上に上蓋６を配設し、上蓋６が基板支持体４に重ねられ、上蓋６にて枠部３の空間部２を閉鎖する。
【００５６】
ガラスセラミックス基板９が、例えば各配線基板のキャビティ内に素子搭載部を形成するキャビティ構造を有する場合、キャビティ形成面が係止部８と対向するように、ガラスセラミックス基板９を基板支持体４に設置することが好ましい。
【００５７】
このようにしてガラスセラミックス基板９を支持する基板支持用治具１を、図７で示すように、コンベアローラ１４の上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂ間に配設し、両ローラ１４ａ、１４ｂを駆動させて基板支持用治具１を搬送しつつ、当該基板支持用治具１で支持されたガラスセラミックス基板９の全面に対し、上方及び下方からブラスト液を吹き付けてウェットブラスト処理を行う。
【００５８】
なお、上方ローラ１４ａは、その上端部に配設されたばね１４ｃにより、基板支持用治具１の厚さに追従するように、所定の範囲で上下動が可能に構成されている。
【００５９】
ガラスセラミックス基板９を支持する基板支持用治具１の、コンベアローラ１４に対する配設方向は、図９で示すように、基板支持用治具１が支持するガラスセラミックス基板９の、分割溝１５の配設方向が、コンベアローラ（搬送部材）１４の延設方向と一致しないように、基板支持用治具１のコンベアローラ（搬送部材）１４に対する配設角度を調整して、基板支持用治具１をコンベアローラ（搬送部材）１４に配設することが好ましい。
【００６０】
コンベアローラ（搬送部材）１４の延設方向に対し、ガラスセラミックス基板９の分割溝１５の配設方向が一致しないように、基板支持用治具１をコンベアローラ１４に配設することで、上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂの押圧力が、分割溝１５に対して作用し難く、ブラスト処理工程でのガラスセラミックス基板９の割れ発生率を低くできる。
【００６１】
基板支持用治具１は、コンベアローラ（搬送部材）１４の延設方向に対し、基板支持用治具１が支持するガラスセラミックス基板９の分割溝１５の配設方向が３５〜５５°となるように配設することが好ましい。
【００６２】
ガラスセラミックス基板９を、上述した基板支持用治具１で支持した状態で、コンベアローラ１４の上下ローラ１４ａ、１４ｂ間に供することで、ガラスセラミックス基板９の側縁部の四隅を除く領域は、係止部８と上蓋６の間に収容されるとともに、ガラスセラミックス基板９の中央領域も、上方ローラ１４ａ及び下方ローラ１４ｂから隔離した状態で支持される。このため、上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂからの押圧力を、ガラスセラミックス基板９の両主面に対して直接負荷させることなく、コンベアローラ１４による基板支持用治具１の搬送を行うことができる。
【００６３】
また、ガラスセラミックス基板９を、上述した基板支持用治具１で支持した状態で、コンベアローラ１４の上方ローラ１４ａ及び下方ローラ１４ｂ間に供することで、その四隅の領域は、係止部８と上蓋６との間には収容されず、切り欠き部１０ａ、切り欠き部１０ｂにより形成された連通孔に露出した状態で支持される。このため、四隅に形成された反り部が、上方ローラ１４ａ又は下方ローラ１４ｂにより押圧力を受けた場合でも、露出部分での撓み等が可能であり、基板９内での応力の増大、これに伴う基板の割れの発生を抑制できる。
【００６４】
ウェットブラスト処理は、研磨材（ブラスト粉末）を液体媒体（例えば水）と混合してなるブラスト液を、高圧で厚膜導体層に噴射する（吹き付ける）ことにより行うことができる。このウェットブラスト処理により、導体粒子の隙間を埋め、厚膜導体層の表面を平坦化（平滑化）する。
【００６５】
研磨材としては、例えばアルミナまたはジルコニア等のセラミック粉末を使用できる。ブラストの効率を上げるため、アルミナ粉末の破砕粉の使用が好ましい。研磨材の粒径は、２５〜１２５μｍの範囲とすることが好ましい。
研磨材の粒径が２５μｍ未満では、ガラスセラミックス基板の分割溝等に研磨材が入り込んでしまい、異物となって素子の搭載を阻害するおそれがある。一方、研磨材の粒径が１２５μｍを超える場合には、例えば、ガラスセラミックス基板９がキャビティ構造を有する場合、素子の搭載部であるキャビティ壁面付近の厚膜導体層を効率よくブラストできない。研磨材の５０％粒径（Ｄ５０）は５０〜７０μｍの範囲が好ましい。より好ましいＤ５０は６０μｍである。
【００６６】
研磨材（ブラスト粉末）と液体媒体（例えば水）との混合比率は、研磨材がブラスト液全体の８〜１２体積％とすることが好ましい。研磨材の混合比率が８体積％未満では、ウェットブラストの効率が著しく低くなり、厚膜導体層の表面を十分に平坦化することが困難となる。一方、研磨材の比率が１２体積パーセントを超えると、ブラスト液の粘度が高くなりすぎてかえってブラスト効率が低下するおそれがある。最も好ましい混合比率は、研磨材が１０体積％、水が９０体積％の比率である。
【００６７】
また、このような比率で混合されたブラスト液を噴射する流速（噴射速度）は、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。ブラスト液の噴射速度が０．５ｋｇ／ｃｍ２未満では、十分な平坦化ができない。ブラスト液の噴射速度が１．５ｋｇ／ｃｍ２を超えると、厚膜導体層の表面に研磨材（ブラスト粉末）が付着してしまい、表面を平坦化する効果が小さくなる。
【００６８】
例えば、ガラスセラミックス基板９のキャビティ形成面（素子搭載面）を、係止部８と対向させるようにして、ガラスセラミックス基板９を基板支持用治具１に設置した場合、下方からのブラスト液の噴射の噴射速度を、上方からのブラスト液の噴射の噴射速度より大きく設定して、ブラスト処理することが好ましい。
この場合、具体的には、ガラスセラミックス基板９の上方からのブラスト液の噴射速度は、０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましく、ガラスセラミックス基板９の下方からのブラスト液の噴射速度は、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。
【００６９】
ウェットブラスト工程では、コンベアローラ１４で連続的に搬送されるガラスセラミックス基板９の厚膜導体層に向けて、搬送面より５ｃｍ程度上に配置された噴射口からブラスト液を噴射する方法を採ることができる。コンベアローラ１４の搬送速度は１〜１．５ｍ／分とすることが好ましい。搬送速度が１ｍ／分未満では、厚膜導体層に研磨材（ブラスト粉末）であるアルミナ粉末が付着してしまい、表面を平坦化する効果が小さい。搬送速度が１．５ｍ／分を超えると、ブラストの効果が小さく、硫化防止に十分な平坦化ができない。
【００７０】
なお、ウエットブラスト処理は、必ずしもガラスセラミックス基板９の上面及び下面の両面に対して行う必要はなく、ガラスセラミックス基板９の上面又は下面の一方の面のみに対して行うものであってもよい。
【００７１】
ウェットブラスト処理により、表面が平坦化された厚膜導体層の上に、Ｎｉメッキを行った後Ａｕメッキを行い、Ｎｉ／Ａｕメッキ層を形成する。Ｎｉメッキは、例えばスルファミン酸ニッケル浴を使用して電界メッキによって５〜２５μｍの厚みに形成される。金メッキは、例えばシアン化金カリウム浴を使用して電界メッキによって０．２〜１．０μｍの厚みに形成できる。
【００７２】
このようにして得られたＮｉ／Ａｕメッキ層の表面を、さらにウェットブラスト処理した後、乾燥させて、発光素子搭載用のガラスセラミックス基板９を得ることができる。
なお、メッキ処理後のウェットブラスト処理は、ブラスト液の噴射速度、コンベアローラ１４による搬送速度等の条件を適宜調整し、その他の条件は、メッキ処理前のブラスト処理と同様にして行うことができる。
【００７３】
以上、本発明のブラスト処理方法によれば、上記した本発明の基板支持用治具を用いることで、ブラスト処理工程中の基板の割れの発生を低減でき、歩留まりの低下を抑制できる。
【００７４】
なお、以上の説明では、発光素子搭載用のガラスセラミックス基板の製造方法に本発明のブラスト処理方法を適用した場合を例に説明したが、本発明のブラスト処理方法は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の、ガラスセラミック以外のセラミックス基板に適用することも可能であり、また、発光素子搭載用以外の用途に用いられる基板に対して適用することも可能である。
また、以上の説明では、ウェットブラスト法によるブラスト処理の処理方法について説明したが、本発明は、このような方法に限定されず、例えば、サンドブラスト法によるブラスト処理方法とすることも可能である。
【実施例】
【００７５】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７６】
（実施例１）
まず、本体用グリーンシートを作製した。本体用グリーンシートは、ＳｉＯ２が６０．４ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が１５．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３が６ｍｏｌ％、ＣａＯが１５ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏが１ｍｏｌ％、Ｎａ２Ｏが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時間粉砕して基板本体用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。
【００７７】
この基板本体用ガラス粉末が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）を配合し、混合してスラリーを調製した。
【００７８】
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、乾燥させて本体用グリーンシートを製造した。
【００７９】
一方、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、さらに三本ロールにて３回分散を行って金属ペーストを製造した。
【００８０】
本体用グリーンシートの未焼成貫通導体に相当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ペースト層を形成すると共に、未焼成厚膜導体層を形成して、厚膜導体層付き本体用グリーンシートを得た。
【００８１】
上記で得られた厚膜導体層付き本体用グリーンシートを、５５０℃で５時間保持して脱脂を行い、さらに８７０℃で３０分間保持して焼成を行って試験用のガラスセラミックス基板９を製造した。
【００８２】
得られたガラスセラミックス基板９は、各辺の長さが１３１ｍｍであり、厚さが０．７ｍｍであった。
【００８３】
得られたガラスセラミックス基板９を、図１に示す構成の基板支持用治具１に設置した。すなわち、得られたガラスセラミックス基板９の各側縁部を、図１に示す基板支持用治具１の連続した板状の係止部８上に配設して枠部３の空間部２にガラスセラミックス基板９を嵌合させた後、上蓋６を枢動させて、基板支持体４上に上蓋６を配設し、ガラスセラミックス基板９を有する空間部２を基板支持体４により閉鎖した。
【００８４】
なお、基板支持用治具１は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂（南亞電路板股ふん有限公司製、製品名：Flame Retardant Type４）製のものを使用した。
また、基板支持用治具１は、基板支持体４として、内周面３１の一辺の長さが１３４ｍｍ、外周部の一辺の長さが４５０ｍｍで、枠部３の内周面３１から外周部までの距離が２５ｍｍであり、厚さＨ２が１．９ｍｍである枠体３と、幅Ｈ４が４ｍｍ、厚さＨ３が０．４ｍｍの係止部８とを具備し、枠部３の内周面３１の四隅の領域に、１０×１０ｍｍの切り欠き部１０ａが形成されたもの（枠部３の上面から係止部８の上面までの距離Ｈ１：１．５ｍｍ）を使用し、上蓋６として、基板支持体４の枠部３と係止部８の内周面４１によって画定された空間部１２と対応する空間部１３を有し、厚さＨ５が２ｍｍである平板状の部材を使用した。
【００８５】
なお、ガラスセラミックス基板９は、素子搭載部を有する面を下向きに、すなわち、素子搭載部を有する面が係止部８と対向するようにして、基板支持用治具１に配設した。
【００８６】
このようにしてガラスセラミックス基板９を支持する基板支持用治具１を、コンベアローラ１４の上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂ間に配設し、両ローラ１４ａ、１４ｂを駆動させて基板支持用治具１を搬送しつつ、当該基板支持用治具１で支持されたガラスセラミックス基板９の全面に対して上方及び下方からブラスト液を吹き付けて、ウェットブラスト処理を行った。
【００８７】
基板支持用治具１は、空間部２に嵌合したガラスセラミックス基板９の分割溝１５の配設方向が、コンベアローラ（搬送部材）１４の延設方向に対して４５°となるように配設した。
【００８８】
研磨材（ブラスト粉末）と液体媒体（水）との混合比率は、研磨材がブラスト液全体の１０体積％とした。さらにこのような比率で混合されたブラスト液を噴射する流速（噴射速度）は、ガラスセラミックス基板９の上方からの流速（噴射速度）を０．５ｋｇ／ｃｍ２、ガラスセラミックス基板９の下方からの流速（噴射速度）を１．５ｋｇ／ｃｍ２とし、コンベアローラ１４で連続的に搬送させながらガラスセラミックス基板９の両主面に向けて、搬送面より５ｃｍ上に配置された噴射口からブラスト液を噴射することにより、ブラスト処理を行った。尚、コンベアローラによる搬送速度は１．２ｍ／分とした。
【００８９】
ブラスト処理後のガラスセラミックス基板９を目視で観察し、ガラスセラミックス基板９に生じた割れの部位の数（割れ数）をカウントした。この割れ数から、ブラスト処理前のガラスセラミックス基板の状態を基準として、割れ率を算出したところ、割れ率は０．８％であった。
【００９０】
（比較例１）
実施例１と同様にして得られたガラスセラミックス基板を支持する基板支持用治具として、実施例１で使用した基板支持用治具１の基板支持体４と同一の基板支持体４のみからなり、上蓋６を有しない基板支持用治具１−２を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、ブラスト処理を行った。
ブラスト処理後のガラスセラミックス基板の割れ数をカウントし、割れ率を算出したところ、割れ率は、５％であった。
【００９１】
（比較例２）
実施例１と同様にして得られたガラスセラミックス基板を、基板支持用治具を使用せず、直接コンベアローラ１４の上方ローラ１４ａ、下方ローラ１４ｂ間に配設したこと以外は、実施例１と同様にして、ブラスト処理を行った。
ブラスト処理後のガラスセラミックス基板の割れ数をカウントし、割れ率を算出したところ、割れ率は、１０％であった。
【符号の説明】
【００９２】
１…基板支持用治具、２…枠部３の空間部、３…枠部、３１…枠部３の内周面、４…基板支持体、４１…基板支持体４の枠部３と係止部８による内周面、５…接合部、６…上蓋、７…凹部、８…係止部、９…基板、１０ａ…切り欠き部、１０ｂ…切り欠き部、１１…接合部材（ヒンジ）、１２…基板支持体４の枠部３と係止部８の内周面で画定される空間部、１３…上蓋６の空間部、１４…コンベアローラ、１４ａ…上方ローラ、１４ｂ…下方ローラ、１５…分割溝
【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】
2013139061.tif 000009
【図８】
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【図９】
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