專利名稱：元件搭載用基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及元件搭載用基板及其制造方法，特別是涉及耐硫化性良好的元件搭載用基板及用于制造該元件搭載用基板的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，伴隨著電子設(shè)備的高密度安裝化和處理速度的高速化，普遍采用具有低介電常數(shù)且低布線電阻的優(yōu)良特性的低溫?zé)商沾苫?LTCC基板)。此外，作為用于搭載如發(fā)光二極管(LED)元件等發(fā)光元件的元件搭載用基板，正在研究LTCC基板的應(yīng)用。
LTCC基板是在比一般的陶瓷基板的燒成溫度低的800 1000°C左右的溫度下燒成的基板，通過(guò)將由玻璃與氧化鋁填料、氧化鋯填料等陶瓷填料形成的生片以規(guī)定的塊數(shù)重疊并用熱壓接一體化后進(jìn)行燒成來(lái)制作。在這樣的LTCC基板的表面，作為連接端子(電極)，形成有對(duì)以由銀或銅形成的導(dǎo)體金屬為主體的糊料進(jìn)行燒成而得的厚膜導(dǎo)體層。在厚膜導(dǎo)體層的表面形成有例如由鎳鍍層和金鍍層形成的鍍覆層(鎳層/金鍍層)來(lái)改善引線接合性、密合強(qiáng)度、耐候性等。通過(guò)形成這樣的鍍覆層，特別是可使耐硫化性提高，能夠抑制因與空氣等中的硫成分的反應(yīng)而產(chǎn)生的厚膜導(dǎo)體層的變色(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本實(shí)用新型實(shí)公平2-36278號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2002-314230號(hào)公報(bào)發(fā)明的概要發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題另外，一般厚膜導(dǎo)體層的厚度設(shè)為5 15μπι左右，形成于其上的鍍覆層、特別是鎳鍍層的厚度被設(shè)為5 15 μ m左右。然而，難以準(zhǔn)確控制鎳鍍層的厚度，有時(shí)會(huì)形成得比預(yù)想厚。如果鎳鍍層形成得較厚，則會(huì)對(duì)厚膜導(dǎo)體層造成過(guò)度的拉伸應(yīng)力，其端部可能會(huì)從LTCC基板剝離。該情況下，空氣中的水分侵入LTCC基板與厚膜導(dǎo)體層的間隙，厚膜導(dǎo)體層中的銀順著端部擴(kuò)散至鍍覆層的表面，特別是最表層的金鍍層上。以這樣的狀態(tài)將元件搭載用基板置于硫化性環(huán)境下時(shí)，擴(kuò)散至最表層的金鍍層上的銀被硫化，引線接合性等可能會(huì)下降。此外，金鍍層的表面呈黑色導(dǎo)致反射率下降，作為搭載發(fā)光元件等的基板并不一定理想。為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于提供厚膜導(dǎo)體層的剝離得到抑制、耐硫化性良好的元件搭載用基板。此外，本發(fā)明的目的還在于提供這樣的耐硫化性良好元件搭載用基板的制造方法。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明的元件搭載用基板的特征在于，包括低溫?zé)商沾苫?；形成于所述低溫?zé)商沾苫宓谋砻娴挠梢糟y為主體的金屬構(gòu)成的厚膜導(dǎo)體層；被覆所述厚膜導(dǎo)體層的邊緣部，且與位于所述邊緣部外側(cè)的所述低溫?zé)商沾苫褰Y(jié)合的由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊浚恍纬捎谒龊衲?dǎo)體層的表面的由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層。較好是所述被覆部中形成于所述厚膜導(dǎo)體層上的部分形成在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 05 O. 2mm的位置為止的區(qū)域，所述被覆部中形成于所述低溫?zé)商沾苫迳系牟糠中纬稍趶乃龊衲?dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)至少O. 2mm的位置為止的區(qū)域。較好是所述被覆部中形成于所述厚膜導(dǎo)體層上的部分形成在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 03 O. 2_的位置為止的區(qū)域，所述被覆部中形成于所述低溫?zé)商沾苫迳系牟糠中纬稍趶乃龊衲?dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)至少O. 2mm的位置為止的區(qū)域。
較好是在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 05mm的位置為止的部分和從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的部分，所述被覆部從所述低溫?zé)商沾苫迤鹚愕母叨葹镺. 04 O. 2mm。較好是在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 03mm的位置為止的部分和從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的部分，所述被覆部從所述低溫?zé)商沾苫迤鹚愕母叨葹镺. 02 O. 2mm。所述被覆部較好是設(shè)置在所述厚膜導(dǎo)體層的整個(gè)邊緣部周圍，還較好是由與所述低溫?zé)商沾苫逋瑯拥牟牧闲纬伞］^好是所述鍍覆層為包括鎳鍍層和形成于其上的金鍍層的2層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的元件搭載用基板的制造方法的特征在于，包括在由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物形成的未燒成基板的表面形成由以銀為主體的金屬的糊料構(gòu)成的未燒成厚膜導(dǎo)體層的工序；以橫跨所述未燒成厚膜導(dǎo)體層的邊緣部和位于所述邊緣部外側(cè)的所述未燒成基板的方式，形成由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物構(gòu)成的未燒成被覆部的工序；對(duì)形成有所述未燒成厚膜導(dǎo)體層和所述未燒成被覆部的所述未燒成基板進(jìn)行燒成，制造具有厚膜導(dǎo)體層和被覆部的基板的工序；在所述厚膜導(dǎo)體層的表面形成由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層的工序。較好是所述未燒成被覆部由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的生片形成。發(fā)明的效果如果采用本發(fā)明，則以被覆厚膜導(dǎo)體層的邊緣部且與位于該邊緣部外側(cè)的低溫?zé)商沾苫褰Y(jié)合的方式設(shè)置由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊?，從而可抑制厚膜?dǎo)體層自低溫?zé)商沾苫宓膭冸x，獲得耐硫化性良好的元件搭載用基板。附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖I是表示本發(fā)明的元件搭載用基板的一例的俯視圖。圖2是圖I所示的元件搭載用基板的X-X線剖視圖。圖3是將圖2的一部分放大表示的放大剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的元件搭載用基板的變形例的放大剖視圖。圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的元件搭載用基板的制造方法的說(shuō)明圖。實(shí)施發(fā)明的方式
以下，參照附圖 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。圖I是表不本發(fā)明的兀件搭載用基板I的一例的俯視圖。此外，圖2是圖I所不的元件搭載用基板的X-X線剖視圖，圖3是將其一部分放大表示的放大剖視圖。本發(fā)明的元件搭載用基板I具有由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成的低溫?zé)商沾苫?LTCC基板)2。在LTCC基板2的一側(cè)主面設(shè)有搭載元件、例如LED元件等發(fā)光元件的搭載面2a。LTCC基板2的形狀、厚度、尺寸等并無(wú)限制，雖未圖示，但例如可以在LTCC基板2的搭載面2a側(cè)以包圍該搭載面2a的方式設(shè)有內(nèi)側(cè)呈例如圓形的側(cè)壁。在搭載面2a的所需位置形成有成為與元件電連接的連接端子(即電極)的厚膜導(dǎo)體層3。厚膜導(dǎo)體層3由以銀為主體的導(dǎo)體金屬形成，如后所述通過(guò)利用絲網(wǎng)印刷等印刷導(dǎo)體金屬的糊料并燒成而形成。在這里，由以銀為主體的導(dǎo)體金屬形成的厚膜導(dǎo)體層是指銀的含量在90%以上、較好是95%的厚膜導(dǎo)體層。此外，LTCC基板2上形成有被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31且與位于該邊緣部31外側(cè)的LTCC基板2結(jié)合的由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊?。并且，在厚膜導(dǎo)體層3的表面中未被被覆部4被覆的部分、具體為被覆部4的內(nèi)側(cè)以無(wú)間隙地被覆厚膜導(dǎo)體層3的方式形成有由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層5。雖未圖示，但鍍覆層5例如由被覆厚膜導(dǎo)體層3表面的鎳鍍層和被覆該鎳鍍層的金鍍層構(gòu)成。另一方面，在位于搭載面2a的相反側(cè)的非搭載面2b形成有成為外部連接用連接端子(即電極)的厚膜導(dǎo)體層3，在該厚膜導(dǎo)體層3上以無(wú)間隙地被覆整個(gè)表面的方式形成有鍍覆層5。此外，在LTCC基板2的內(nèi)部設(shè)有將搭載面2a的連接端子和非搭載面2b的連接端子電連接的貫穿導(dǎo)體6。非搭載面2b的厚膜導(dǎo)體層3、鍍覆層5分別可使用與形成于搭載面2a的厚膜導(dǎo)體層3、鍍覆層5同樣的材料。此外，貫穿導(dǎo)體6可使用與形成于搭載面2a或非搭載面2b的厚膜導(dǎo)體層3同樣的材料。本發(fā)明的元件搭載用基板I的特征在于，如上所述具有被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31且與位于該邊緣部31外側(cè)的LTCC基板2結(jié)合的由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊?。被覆部4至少設(shè)置在設(shè)于搭載部2a的厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31即可。通過(guò)這樣的被覆層4，可使厚膜導(dǎo)體層3緊貼于LTCC基板2，即使在意外地形成厚的鍍覆層5、特別是鎳鍍層而對(duì)厚膜導(dǎo)體層3施加過(guò)大的拉伸應(yīng)力的情況下，也可有效地抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離。通過(guò)這樣抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離，可抑制厚膜導(dǎo)體層的銀向鍍覆層5表面的擴(kuò)散，抑制硫化性環(huán)境下的硫化。其結(jié)果是，可獲得引線接合性等良好且搭載發(fā)光元件時(shí)所需的反射率也良好的基板。此外，如果采用這樣的被覆部4，則可使用與LTCC基板2同樣的材料，在LTCC基板2和厚膜導(dǎo)體層3燒成的同時(shí)燒成而形成。這樣的被覆部4只要是低溫?zé)商沾伞⒓窗ＡХ勰┖吞沾商盍系牟Ａ沾山M合物的燒結(jié)體即可，并無(wú)限制，但與LTCC基板2的熱膨脹系數(shù)差較好是在O. 5ppm/K以下。如果與LTCC基板2的熱膨脹系數(shù)差超過(guò)O. 5ppm/K，則LTCC基板2與被覆部4的結(jié)合部分可能會(huì)產(chǎn)生裂縫等。LTCC基板2和被覆部4的熱膨脹系數(shù)可使用熱機(jī)械分析裝置(TMA :Thermo Mechanical Analysis)測(cè)定。此外，被覆部4至少被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31且與位于該邊緣部31外側(cè)的LTCC基板2結(jié)合即可，但被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31的部分，較好是至少形成在從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其內(nèi)側(cè)(圖3中的右側(cè))0. 03_、更好是O. 05mm的位置為止的區(qū)域。此外，被覆該厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31的部分較好是形成在從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其內(nèi)側(cè)O. 2mm的位置為止的區(qū)域。即，圖3中的W1較好是O. 03 O. 2mm。W1特別好是 O. 05 O. 2mm。如果被覆厚膜導(dǎo)體層3的部分的區(qū)域(W1)在O. 03mm以上、特別是O. 05mm以上，則按壓厚膜導(dǎo)體層3的大小足夠，可有效地抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離。較好是在O. 04mm以上，更好是在O. 05mm以上。此外，如果區(qū)域(W1)有O. 2mm,則充分抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離，超過(guò)該值時(shí)反而用于進(jìn)行引線接合的區(qū)域可能會(huì)減少。更好是O. 18mm以下,進(jìn)一步更好是O. 16mm以下。另一方面，對(duì)于被覆部4中與LTCC基板2結(jié)合的部分，較好是至少形成在從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其外側(cè)(圖3中的左側(cè))O. 2mm的位置為止的區(qū)域。即，圖3中的W2較好是在O. 2mm以上。 如果與LTCC基板2結(jié)合的部分的區(qū)域(W2)在O. 2mm以上，則LTCC基板2與被覆部4的結(jié)合充分，因而可有效地抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離。與LTCC基板2結(jié)合的部分，只要形成在從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的區(qū)域即可，無(wú)特別限定，例如可以如

圖1、2所示形成至LTCC基板2的端部，即形成在除厚膜導(dǎo)體層3之外的搭載面2a的整面。此外，被覆部4形成在上述區(qū)域的情況下，對(duì)于從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其內(nèi)側(cè)O. 03mm的位置為止的部分(即從端部32至位于W1 = O. 03mm的位置為止的部分)和從厚膜導(dǎo)體層3的端部32至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的部分(即從端部32至位于W2 = O. 2mm的位置為止的部分)，自LTCC基板2起算的被覆部4的高度(H)較好是O. 02 O. 2mm,特別好是 O. 04 O. 2mm。如果被覆部4的高度(H)在O. 02mm以上、特別是O. 04mm以上，則厚膜導(dǎo)體層3上的被覆部4的厚度足夠，可有效地抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離。更好是在
O.04mm以上,進(jìn)一步更好是在O. 06mm以上。此外,如果被覆部4的高度(H)有O. 2mm,則可充分抑制厚膜導(dǎo)體層3自LTCC基板2的剝離；如果超過(guò)該值，則安裝例如發(fā)光元件等時(shí)連接發(fā)光元件等與連接端子的焊絲容易碰到被覆部4的上部。較好是在O. 18mm以下，更好是在O. 16mm以下。被覆部4的高度(H)可在內(nèi)外方向上不同，但較好是上述部分內(nèi)均在上述高度(H)的范圍內(nèi)。這樣的的被覆部4可例如圖I所示在厚膜導(dǎo)體層3的整個(gè)邊緣部31周圍且在該厚膜導(dǎo)體層3的外側(cè)的整個(gè)搭載面2a設(shè)置，但并不是必須設(shè)置在整個(gè)搭載面2a，雖未圖示，但例如也可僅在厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31及其外側(cè)附近呈環(huán)狀設(shè)置。該情況下，對(duì)于被覆部4的區(qū)域(W1)、區(qū)域(W2),并不一定必須在厚膜導(dǎo)體層3的整周，對(duì)于這兩個(gè)部分，都較好是在上述區(qū)域(W1)、區(qū)域(W2)的范圍內(nèi)。對(duì)于如上所述的本發(fā)明的元件搭載用基板1，例如圖4所示，可形成有樹脂層7來(lái)包埋由被覆部4的內(nèi)側(cè)側(cè)面和鍍覆層5的上表面形成的角部。即，鍍覆層5在厚膜導(dǎo)體層3和被覆部4形成后形成，有時(shí)并不一定與被覆部4的內(nèi)側(cè)側(cè)面充分密接。并且，空氣中的水分可能會(huì)侵入該被覆部4與鍍覆層5的間隙而使厚膜導(dǎo)體層3的銀擴(kuò)散至鍍覆層5的表面。因此，通過(guò)在由被覆部4和鍍覆層5形成的角部形成樹脂層7，可抑制水分侵入它們的間隙，有效地抑制銀的擴(kuò)散。作為形成樹脂層7的樹脂，可以是熱塑性樹脂和熱固化性樹脂中的任一種。通過(guò)較好是熱固化性樹脂，因可有效地抑制水分的侵入而特別好是環(huán)氧樹脂。下面，對(duì)本發(fā)明的元件搭載用基板I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。以下的說(shuō)明中，對(duì)于元件搭載用基板I的制造中使用的構(gòu)件、形成的層等，標(biāo)記與該構(gòu)件最終構(gòu)成的元件搭載用基板I的構(gòu)件同樣的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的元件搭載用基板I的制造方法的特征在于，包括在由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物形成的未燒成LTCC基板2的表面形成由以銀為主體的金屬的糊料構(gòu)成的未燒成厚膜導(dǎo)體層3的工序(未燒成基板制造工序)；以橫跨該未燒成厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31和位于該邊緣部31外側(cè)的未燒成LTCC基板2的方式，形成由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物構(gòu)成的未燒成被覆部4的工序(未燒成被覆部形成工序)；對(duì)形成有該未燒成厚膜導(dǎo)體層3和未燒成被覆部4的未燒成LTCC基板2進(jìn)行燒成，制造具有厚膜導(dǎo)體層3和被覆部4的LTCC基板2的工序(燒成工序)；在厚膜導(dǎo)體層3的表面形成由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層5的工序(鍍覆工序)。更具體來(lái)說(shuō)，較好是依次實(shí)施上述的未燒成基板制造工序、未燒成被覆部形成工序、燒成工序和鍍覆工序來(lái)制造本發(fā)明的元件搭載用基板I。未燒成基板制造工序中，首先形成成為未燒成LTCC基板2的基板用生片?；逵蒙梢匀缦轮圃煜虬ＡХ勰┖吞沾商盍系牟Ａ沾山M合物中添加粘合劑以及根據(jù)需要添加的增塑劑、溶劑等而制成漿料，將該漿料通過(guò)刮刀法等成形為片狀，使其干燥而制成。玻璃粉末并沒有限定，但較好是玻璃化溫度(Tg)為550 700°C的玻璃粉末。玻璃化溫度(Tg)低于550°C時(shí)，后述的脫脂可能會(huì)變得困難；高于700°C時(shí)，收縮開始溫度升高，尺寸精度可能會(huì)下降。作為玻璃粉末，可使用例如下述玻璃的粉末作為玻璃組成，以下述氧化物換算的摩爾％表示,含有57 65摩爾％ Si02、13 18摩爾％ B203、9 23摩爾％ CaO,3 8摩爾％ Al2O3,含有選自K2O和Na2O的至少一方，含有O. 5 6摩爾％ K20、Na20或者K2O和Na20。玻璃粉末的50%粒徑(D5tl)較好是O. 5 2 μ m。玻璃粉末的D5tl低于O. 5 μ m時(shí)，玻璃粉末容易凝集，不僅處理變得困難，而且難以使其均勻地分散。另一方面，D5tl高于2 μ m時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致玻璃軟化溫度的上升或燒結(jié)不足。本說(shuō)明書中，上述粒徑是通過(guò)激光衍射-散射法測(cè)定的值。作為陶瓷填料，可以使用一直以來(lái)用于制造LTCC基板的陶瓷填料，例如可以優(yōu)選使用氧化鋁粉末、氧化鋯粉末、氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合粉末等。陶瓷填料的D5tl較好是O. 5 4μπι。除上述以外，還存在白色陶瓷填料，但可能會(huì)對(duì)發(fā)光元件搭載用基板產(chǎn)生不利影響，因此較好是避免使用。該不利影響例如有光反射率的下降、強(qiáng)度的下降、燒結(jié)性的下降、熱膨脹系數(shù)的下降導(dǎo)致的與安裝基板(例如玻璃環(huán)氧基板等)的熱膨脹系數(shù)差的 增大。通過(guò)將這樣的玻璃粉末和陶瓷填料以例如玻璃粉末為30 50質(zhì)量％、陶瓷填料為50 70質(zhì)量％的比例摻合、混合，從而獲得玻璃陶瓷組合物。此外，通過(guò)向該玻璃陶瓷組合物中添加粘合劑以及根據(jù)需要采用的增塑劑、溶劑等，可獲得漿料。陶瓷填料采用氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合粉末的情況下，較好是氧化鋁粉末氧化鋯粉末的混合比例以質(zhì)量比計(jì)為90 10 50 50的混合物，特別好是70 30 50 50的混合物。作為粘合劑，可以優(yōu)選使用例如聚乙烯醇縮丁醛、丙烯酸樹脂等。作為增塑劑，可以使用例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯等。此外，作為溶劑，可以使用甲苯、二甲苯、丁醇等芳香族類或醇類的有機(jī)溶劑。另外，還可以并用分散劑和均化劑。這樣制成的基板用生片使用沖裁模或沖床切割成規(guī)定尺寸的方材，同時(shí)沖孔形成層間連接用貫通孔，制成未燒成LTCC基板2。在該未燒成LTCC基板2的表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷等方法印刷導(dǎo)體金屬的糊料，從而形成未燒成厚膜導(dǎo)體層3。此外，在層間連接用貫通孔內(nèi)也填充導(dǎo)體金屬的糊料，從而形成未燒成貫通導(dǎo)體6。作為導(dǎo)體金屬的糊料，可使用例如以銀為主要成分的金屬粉末，具體為在含有50質(zhì)量％以上、較好是90%以上、更好是95%以上的銀的金屬粉末中添加乙基纖維素等載體及根據(jù)需要采用的溶劑等并制成糊狀而得的糊料。作為金屬粉末，可優(yōu)選使用銀粉末、銀和鈀的混合粉末、銀和鉬的混合粉末或者銀-鈀合金粉末或銀-鉬合金粉末。采用銀和鈀的混合粉末或合金粉末的情況下，鈀的添加量較好是在10%以下，更好是5%以下。如果超過(guò)10%，則燒結(jié)性急劇下降，與LTCC基板2的密合力下降。采用銀和鉬的混合粉末或合金粉末的情況下，鉬的添加量較好是在3%以下，更好是I %以下。如果超過(guò)3%，則燒結(jié)性急劇下降，與LTCC基板2的密合力下降。此外，鉬的購(gòu)買價(jià)格比銀高，所以從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，較好是在3%以下。作為金屬粉末，可優(yōu)選使用銀粉末、銀和鈀的混合粉末、銀和鉬的混合粉末等。本發(fā)明中，通過(guò)LTCC基板2所含的玻璃成分可確保導(dǎo)體金屬與LTCC基板2的粘接力充分，且為了使導(dǎo)體金屬的電阻(電阻值)不會(huì)上升，較好是不在導(dǎo)體金屬的糊料中摻入玻璃粉。未燒成被覆部形成工序中，首先制造成為未燒成被覆部4的被覆用生片。被覆用生片可基本上與基板用生片同樣地制造。被覆用生片使用沖裁?；驔_床切割而制成未燒成被覆部4。通過(guò)調(diào)整該切割時(shí)的形狀，可調(diào)整最終獲得的被覆部4的區(qū)域(W1)、區(qū)域(W2)。此外，通過(guò)調(diào)整被覆用生片的厚度，可調(diào)整最終獲得的被覆部4的高度(H)。接著，將未燒成被覆部4重疊于未燒成LTCC基板2，例如通過(guò)對(duì)整體加熱加壓而使未燒成被覆部4密合于未燒成LTCC基板2上,形成未燒成層疊體。這時(shí),如圖5所不，以至少橫跨未燒成厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31和位于該邊緣部31外側(cè)的未燒成基板2的方式重疊未燒成被覆部4。接著，形成最終被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31且與位于該邊緣部31外側(cè)的LTCC基板2結(jié)合的被覆部4。燒成工序中，例如先將未燒成層疊體加熱至500 600°C的溫度而進(jìn)行分解除去樹脂等粘合劑的脫脂后，加熱至800 1000°C左右的溫度。通過(guò)該加熱將未燒成LTCC基板2和未燒成被覆部4燒成而制成LTCC基板2和被覆部4的同時(shí)，將未燒成厚膜導(dǎo)體層3和 未燒成貫通導(dǎo)體6燒成而制成厚膜導(dǎo)體層3和貫通導(dǎo)體6。鍍覆工序中，在這樣得到的厚膜導(dǎo)體層3的表面、具體為厚膜導(dǎo)體層3表面中未被被覆部4被覆的部分、即被覆部4的內(nèi)側(cè)形成鍍覆層5。鍍覆層5例如在進(jìn)行鍍鎳后進(jìn)行鍍金來(lái)形成。鎳鍍層例如通過(guò)使用氨基磺酸鎳浴的電鍍以5 15 μ m的厚度形成。此外,金鍍層例如通過(guò)使用氰化金鉀浴的電鍍以O(shè). 2 O. 5 μ m的厚度形成。
實(shí)施例以下，參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。(實(shí)施例I)作為元件搭載用基板1，制成圖1、2所示的基板。首先，作為成為L(zhǎng)TCC基板2的基板用生片用玻璃粉末，按照作為玻璃組成以下述氧化物換算的摩爾％表示SiO2為60. 4摩爾％、B2O3為15. 6摩爾％、Al2O3為6摩爾％、CaO為15摩爾％、K2O為I摩爾％、Na2O為2摩爾％的比例摻合、混合玻璃原料，將該原料混合物加入鉬坩堝中在1600°C熔融60分鐘后，倒出該熔融狀態(tài)的玻璃并冷卻。通過(guò)氧化鋁制球磨機(jī)粉碎該玻璃40小時(shí)，制成玻璃粉末。還有，粉碎時(shí)的溶劑采用乙醇。 按照該璃粉末為40質(zhì)量％、氧化鋁填料(昭和電工株式會(huì)社(昭和電工社)制，商品名AL-45H)為60質(zhì)量％的比例摻合、混合，從而制成玻璃陶瓷組合物。向50g該玻璃陶瓷組合物中摻入、混合15g有機(jī)溶劑(將甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇以質(zhì)量比4:2:2: I混合而得的溶劑)、2. 5g增塑劑(鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯)、5g作為粘合劑的聚乙烯醇縮丁醛(電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(于> 力社)制，商品名PVK#3000K)以及0.5g分散劑(畢克化學(xué)公司(O々> S—社)制，商品名BYK180)，制成漿料。將該漿料通過(guò)刮刀法涂布于PET膜上并使其干燥，制成燒成后的厚度為O. 15mm的基板用生片。另一方面，向以銀為主要成分的導(dǎo)電性粉末(大研化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(大研化學(xué)工業(yè)社)制，商品名S400-2)以質(zhì)量比90 10的比例摻入作為載體的乙基纖維素，按照固體成分為87質(zhì)量％的條件分散于作為溶劑的α -萜品醇后，在磁性研缽中進(jìn)行I小時(shí)的混煉，再通過(guò)三輥分散機(jī)進(jìn)行3次分散，制成金屬糊料。在基板用生片中形成貫通導(dǎo)體6的部分用沖孔機(jī)形成直徑O. 3mm的貫通孔，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法填充金屬糊料而形成未燒成貫通導(dǎo)體6，同時(shí)在表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷法涂布金屬糊料而形成未燒成厚膜導(dǎo)體層3，制成未燒成LTCC基板2。此外，除了改變厚度以外，與基板用生片同樣地進(jìn)行操作，制成成為被覆部4的被覆用生片。接著，將被覆用生片根據(jù)未燒成LTCC基板2的搭載面2a的形狀切割，并且在其內(nèi)側(cè)位于未燒成厚膜導(dǎo)體層3上部的部分(不包括邊緣部31)通過(guò)沖孔機(jī)形成孔部，制成未燒成被覆部4。接著，將未燒成被覆部4以規(guī)定的配置方式重疊于未燒成LTCC基板2的搭載面2a,對(duì)整體進(jìn)行加壓,使未燒成被覆部4密合于未燒成LTCC基板2上,形成未燒成層疊體。然后，進(jìn)行在550°C保持5小時(shí)的脫脂，再進(jìn)行在870°C保持30分鐘的燒成，制成具有10 μ m的厚度的厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31及其外側(cè)的搭載面2a被被覆部4被覆的LTCC基板2。然后，在厚膜導(dǎo)體層3表面中未被被覆部4被覆的部分通過(guò)使用氨基磺酸鎳浴的電鍍形成7 μ m的鎳鍍層，在其表面通過(guò)使用氰化金鉀浴的電鍍形成厚O. 3 μ m的金鍍層，從而形成鍍覆層5。由此，制成厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31及其外側(cè)的搭載面2a被被覆部4被覆且在厚膜導(dǎo)體層3表面中未被被覆部4被覆的部分形成有鍍覆層5的元件搭載用基板I。被覆部4的區(qū)域(W1)為O. 05mm,區(qū)域(W2)為O. 20mm以上(除厚膜導(dǎo)體層3外的搭載面2a整面)，高度(H)為O. 10mm。區(qū)域(W1)在厚膜導(dǎo)體層3整周一致，高度(H)在厚膜導(dǎo)體層3的內(nèi)外方向上一致且在厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部整周一致。(實(shí)施例2)實(shí)施例I的元件搭載用基板I的制造中，將被覆用生片切割成僅被覆厚膜導(dǎo)體層3的邊緣部31及其外側(cè)附近的環(huán)狀而制成未燒成被覆部4，將其以規(guī)定的配置方式重疊于未燒成LTCC基板2的搭載面2a，對(duì)整體進(jìn)行加壓，從而使未燒成被覆部4密合于未燒成LTCC基板2上，形成未燒成層疊體。然后，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行脫脂、燒成和鍍覆，制成具有環(huán)狀的被覆部4的元件搭載用基板I。被覆部4的區(qū)域(W1)為O. 03mm,區(qū)域(W2)為O. IOmm,高度⑶為O. 02臟。(比較例I)實(shí)施例I的元件搭載用基板I的制造中，在不形成被覆部的情況下制成元件搭載用基板。即，與實(shí)施例I同樣地制成具有未燒成厚膜導(dǎo)體層的未燒成基板后，在不形成未燒成被覆部的情況下進(jìn)行脫脂、燒成而制成LTCC基板，在該LTCC基板的厚膜導(dǎo)體層的整個(gè)表面進(jìn)行鍍覆而制成元件搭載用基板。接著，使實(shí)施例和比較例的元件搭載用基板在基于JIS-C-60068-2-43的硫化試驗(yàn)中暴露100小時(shí)，通過(guò)20倍的顯微鏡觀察搭載面2a的鍍覆層5、特別是金鍍層的表面硫化(黑色化)。結(jié)果示于表I。表中，黑色化的欄中的“◎”表示未發(fā)現(xiàn)黑色化，“〇”表示發(fā)現(xiàn)微小的黑色化，“ X ”表示發(fā)現(xiàn)明顯的黑色化。[表 I]
權(quán)利要求
1.元件搭載用基板，其特征在于，包括 低溫?zé)商沾苫澹? 形成于所述低溫?zé)商沾苫宓谋砻娴挠梢糟y為主體的金屬構(gòu)成的厚膜導(dǎo)體層； 被覆所述厚膜導(dǎo)體層的邊緣部，且與位于所述邊緣部外側(cè)的所述低溫?zé)商沾苫褰Y(jié)合的由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊浚? 形成于所述厚膜導(dǎo)體層的表面的由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層。
2.如權(quán)利要求I所述的元件搭載用基板，其特征在于，所述被覆部中形成于所述厚膜導(dǎo)體層上的部分形成在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 05 O. 2mm的位置為止的區(qū)域，所述被覆部中形成于所述低溫?zé)商沾苫迳系牟糠中纬稍趶乃龊衲?dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)至少O. 2mm的位置為止的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求I所述的元件搭載用基板，其特征在于，所述被覆部中形成于所述厚膜導(dǎo)體層上的部分形成在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 03 O. 2mm的位置為止的區(qū)域，所述被覆部中形成于所述低溫?zé)商沾苫迳系牟糠中纬稍趶乃龊衲?dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)至少O. 2mm的位置為止的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2所述的元件搭載用基板，其特征在于，在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 05mm的位置為止的部分和從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的部分，所述被覆部從所述低溫?zé)商沾苫迤鹚愕母叨葹镺. 04 O. 2_。
5.如權(quán)利要求3所述的元件搭載用基板，其特征在于，在從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其內(nèi)側(cè)O. 03mm的位置為止的部分和從所述厚膜導(dǎo)體層的端部至位于其外側(cè)O. 2mm的位置為止的部分，所述被覆部從所述低溫?zé)商沾苫迤鹚愕母叨葹镺. 02 O. 2mm。
6.如權(quán)利要求I 5中的任一項(xiàng)所述的元件搭載用基板，其特征在于，所述被覆部設(shè)置在所述厚膜導(dǎo)體層的整個(gè)邊緣部周圍。
7.如權(quán)利要求I 6中的任一項(xiàng)所述的元件搭載用基板，其特征在于，所述被覆部由與所述低溫?zé)商沾苫逋瑯拥牟牧闲纬伞?br> 8.如權(quán)利要求I 7中的任一項(xiàng)所述的元件搭載用基板，其特征在于，所述鍍覆層為鎳層和形成于其上的金鍍層的2層結(jié)構(gòu)。
9.元件搭載用基板的制造方法，其特征在于，包括 在由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物形成的未燒成基板的表面形成由以銀為主體的金屬的糊料構(gòu)成的未燒成厚膜導(dǎo)體層的工序； 以橫跨所述未燒成厚膜導(dǎo)體層的邊緣部和位于所述邊緣部外側(cè)的所述未燒成基板的方式，形成由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物構(gòu)成的未燒成被覆部的工序； 對(duì)形成有所述未燒成厚膜導(dǎo)體層和所述未燒成被覆部的所述未燒成基板進(jìn)行燒成，制造具有厚膜導(dǎo)體層和被覆部的基板的工序； 在所述厚膜導(dǎo)體層的表面形成由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的元件搭載用基板的制造方法，其特征在于，所述未燒成被覆部由包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的生片形成。
全文摘要
本發(fā)明提供耐硫化性良好的元件搭載用基板。元件搭載用基板(1)包括低溫?zé)商沾苫?2)；形成于所述低溫?zé)商沾苫?2)的表面的由以銀為主體的金屬構(gòu)成的厚膜導(dǎo)體層(3)；被覆所述厚膜導(dǎo)體層(3)的邊緣部(31)，且與位于所述邊緣部(31)外側(cè)的所述低溫?zé)商沾苫?2)結(jié)合的由低溫?zé)商沾尚纬傻谋桓膊?4)；形成于所述厚膜導(dǎo)體層(3)的表面的由導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的鍍覆層(5)。
文檔編號(hào)H05K3/28GK102640284SQ20108005514
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者中山勝壽 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社