CN102143654A - 元件搭载用基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供通过提高厚膜导体层表面的平坦性而提高了耐硫化性的元件搭载用基板。本发明的元件搭载用基板(10)具有在作为无机绝缘基板(1)的LTCC基板或陶瓷基板的表面形成有作为元件连接用端子的厚膜导体层(2)的结构。厚膜导体层(2)由以Ag或Cu为主体的金属形成，通过印刷金属糊料并烧成而形成。该厚膜导体层(2)的表面通过湿式喷砂处理而被平坦化至0.02μm以下的表面粗糙度Ra。该厚膜导体层(2)上形成有Ni/Au镀层(3)，厚膜导体层(2)的表面被无间隙地完全覆盖。

Description

元件搭载用基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及元件搭载用基板及其制造方法，特别是涉及形成于基板表面的厚膜导体层表面的平坦性高、耐硫化性良好的元件搭载用基板及制造该基板的方法。
背景技术
近年来，随着发光二极管(以下记作LED)元件的高亮度化、高效率化，采用LED元件的发光装置被用于手机或大型液晶电视等的背光源或者一般照明等。随之要求LED元件周边的构件具有更高的性能。例如，作为用于搭载LED元件的基板，采用由树脂材料形成的基板。但是，该树脂基板容易因LED元件的高亮度化所带来的热和光而劣化，正在研究采用例如由无机绝缘材料形成的基板。
作为所述无机绝缘材料，可例举氧化铝或氮化铝等的陶瓷以及作为玻璃与氧化铝等陶瓷粉末的复合物的低温共烧陶瓷(LTCC)。LTCC在比通常的陶瓷的烧成温度低的800～1000℃左右的温度下烧成，通过将规定块数的由玻璃和陶瓷粉末(例如氧化铝粉末或氧化锆粉末)形成的生片重叠并以热压接而一体化后进行后烧成而制成。由这些无机绝缘材料形成的无机绝缘基板对于热和光的耐久性比树脂基板好，所以作为LED元件搭载用基板的前景良好。
在无机绝缘基板的表面形成有将以如银(Ag)或铜(Cu)等导体金属为主体的糊料印刷并烧成而得的厚膜导体层。并且，这样的厚膜导体层中，特别是在与元件形成连接的端子部(电极)，为了确保小片接合性、密合强度和耐候性，实施有镍(Ni)镀层和金(Au)镀层的层叠镀层(Ni/Au镀层)。通过这样的Ni/Au镀层赋予耐硫化性，防止厚膜导体层与空气中等的硫(S)成分反应而变色。
但是，对用于搭载LED元件等的基板，近年来要求具有耐硫化性，在小片接合部所需的以往的镀层厚度(Ni镀层厚度3～5μm/Au镀层厚度0.1～0.3μm)下，基于JIS-C-60068-2-43的硫化试验中Ni/Au镀层部产生黑色的变色，存在无法通过硫化试验的问题。
根据本发明的研究，已知这样的Ni/Au镀层部变色的原因在于由露出在表面的Ni镀层生成硫化镍。即，由于Ag等的厚膜导体存在晶粒间的空隙和表面的凹凸，因此即使形成Ni镀层，其表面也残留凹凸，如果实施最上层的Au镀层后也无法完全覆盖Ni镀层，则作为Au镀层的基底层的Ni镀层露出于表面。然后，该露出的Ni镀层与硫(S)反应而生成黑色的硫化镍。
一直以来，作为防止这样的连接端子部的硫化(变色)的技术，已知在Ni镀层上实施采用有机硅树脂等的保护涂层的方法、通过糊料印刷形成厚膜Au层来代替镀覆的方法、将Au镀层加厚的方法等。此外，特别是LTCC基板的情况下，已知减小构成厚膜导体层的导体所用的Ag粉末的粒径来改善烧结性而使晶粒间不易残留间隙的方法。
然而，形成厚膜Au层或将Au镀层加厚的方法存在成本显著上升的问题。此外，LTCC基板的情况下，如果减小Ag粉末的粒径来改善烧结性，则烧成收缩的时间无法与基板匹配，存在基板发生翘曲的问题。
此外，作为对形成于LTCC基板上的导体层的表面进行处理来改善镀覆性的技术，提出了在镀覆工序前对LTCC基板的表面实施湿式喷砂来除去浮出于导体层表面的玻璃的方法(参照例如专利文献1)。
然而，该方法无法消除厚膜导体(Ag)的晶粒间的空隙和表面的凹凸而提高耐硫化性。即，专利文献1中并没有详细地记载湿式喷砂的条件，用于除去玻璃的喷砂处理是以短时间的喷砂将玻璃等硬的物质破碎除去的处理，在用于该目的的喷砂处理条件下，无法填平导体(Ag)粒子的间隙。并且，难以消除厚膜导体(Ag)的表面凹凸，使层表面平坦(平滑)化至即使是通常厚度的Au镀层也可完全覆盖的程度。
专利文献1：日本专利第4089902号公报
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的发明，其目的在于提供通过提高形成于无机绝缘基板上的厚膜导体层表面的平坦性而提高了耐硫化性的元件搭载用基板。
本发明的元件搭载用基板的特征在于，包括由无机绝缘材料形成的无机绝缘基板、形成于所述无机绝缘基板的表面的由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层、形成于所述厚膜导体层上的导电性金属的镀层，所述厚膜导体层的表面通过湿式喷砂处理被平坦化，具有0.02μm以下的表面粗糙度Ra。
本发明的元件搭载用基板中，所述无机绝缘基板可以是低温共烧陶瓷(LTCC)基板。此外，所述无机绝缘基板可以是陶瓷基板。另外，所述陶瓷基板可以包含氧化铝或氮化铝作为主要成分。另外，较好是所述导电性金属的镀层为镍(Ni)-金(Au)镀层。
本发明的元件搭载用基板的制造方法的特征在于，包括：形成带厚膜导体层的基板的工序，所述带厚膜导体层的基板在由无机绝缘材料形成的无机绝缘基板的表面具有由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层；对所述厚膜导体层进行湿式喷砂处理，将该厚膜导体层的表面平坦化至0.02μm以下的表面粗糙度Ra的工序；在表面通过所述湿式喷砂处理被平坦化的所述厚膜导体层上形成镍(Ni)-金(Au)镀层的工序。
本发明的元件搭载用基板的制造方法中，所述形成带厚膜导体层的基板的工序可以包括：在由包含玻璃粉末和陶瓷粉末的玻璃陶瓷组合物形成的基板的表面印刷以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属的糊料而形成导体图案的步骤；对形成有所述导体图案的所述基板进行烧成，烧结所述玻璃陶瓷组合物的同时将所述金属糊料烧成，形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层的步骤。此外，所述形成带厚膜导体层的基板的工序可以包括：将包含陶瓷粉末和烧结助剂的陶瓷组合物烧成而获得陶瓷基板的步骤；在所述陶瓷基板的表面印刷以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属的糊料而形成导体图案的步骤；对形成有所述导体图案的所述基板进行再烧成，由所述金属糊料形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层的步骤。
另外，较好是所述湿式喷砂处理所用的磨料是粒径为25～150μm的陶瓷粉末，介质是水。此外，较好是所述磨料的混合比例相对于所述磨料和所述水的总量为20～60体积％。另外，较好是所述湿式喷砂处理中，由所述磨料和所述水形成的喷砂液的喷射速度为1.2～1.8kg/cm2。
还有，本发明中，表面粗糙度Ra是按照JIS：B0601(1994年)的3“所定义的算术平均粗糙度的定义及表示”表示的表面粗糙度。本发明中，通过サ一フコム1400D(机种名，东京精密株式会社(東京精密社))测定表面粗糙度Ra。
如果采用本发明，则形成于无机绝缘基板表面的由银(Ag)或铜(Cu)等金属形成的厚膜导体层通过湿式喷砂处理被平坦化(平滑化)，厚膜导体(Ag)粒子的间隙被填平，表面粗糙度Ra被调整至0.02μm以下，所以镀覆性良好，即使是通常厚度的Au镀层后也可以完全覆盖厚膜导体表面。因此，可以获得耐硫化性良好的元件搭载用基板。
附图说明
图1是表示本发明的元件搭载用基板的一例的剖视图。
图2为表示本发明的元件搭载用基板的另一例的剖视图。
图3为表示本发明的元件搭载用基板的第3个例子的剖视图。
图4为表示本发明的元件搭载用基板的第4个例子的剖视图。
符号的说明
1…无机绝缘基板，2…厚膜导体层，3…Ni/Au镀层，4…贯通导体部，10…元件搭载用基板。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。图1和图2分别是表示本发明的元件搭载用基板10的剖视图。元件搭载用基板10包括由无机绝缘材料构成的无机绝缘基板1，一侧的主面(图中上表面)为搭载如LED元件等元件(半导体元件)的搭载面1a。无机绝缘基板1可以是由包含玻璃粉末和陶瓷粉末的玻璃陶瓷组合物的烧结体形成的低温共烧陶瓷基板(LTCC基板)，或者也可以是由以氧化铝或氮化铝为主要成分的烧结体形成的陶瓷基板。此外，无机绝缘基板1的形状、厚度、尺寸等没有特别限定。另外，无机绝缘基板1可以如图1所示呈平面状，也可以如图2所示呈基板端部设有侧壁1b、腔内形成有搭载面1a的形状。
对于构成无机绝缘基板1的无机绝缘材料的原料组成、烧结条件等，在后述的制造方法中进行说明。
在无机绝缘基板1的搭载面1a形成有作为与LED元件等元件电连接的连接端子(电极)的厚膜导体层2。厚膜导体层2由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的导体金属构成，如后所述，通过以丝网印刷等印刷导体金属的糊料并烧成而形成。厚膜导体层2与搭载面1a形成于同一面。还有，无机绝缘基板1为LTCC基板的情况下，如图3和图4所示，可以在搭载面1a形成凹部1c，在凹部1c内的底面形成厚膜导体层2。
这些厚膜导体层2的表面通过湿式喷砂处理被平坦且平滑化(以下称为平坦化)，具有0.02μm以下的表面粗糙度Ra。此外，在表面如上所述被平坦化的厚膜导体层2上形成有具有镍(Ni)镀层及形成于其上的金(Au)镀层的叠层结构的Ni/Au镀层3，厚膜导体层2的表面被无间隙地完全覆盖。厚膜导体层2的表面粗糙度Ra高于0.02μm时，难以通过Ni/Au镀层3完全覆盖厚膜导体层2的表面，耐硫化性不足。更好是厚膜导体层3的表面粗糙度Ra在0.01μm以下。
在无机绝缘基板1的作为搭载面1a的相反侧的主面的非搭载面1d也可以形成作为外部连接用的端子(电极)的厚膜导体层2。这样的结构中，形成于非搭载面1d的厚膜导体层2的表面也较好是与形成于搭载面1a的厚膜导体层2同样地通过湿式喷砂处理进行平坦化。即，形成于非搭载面1d的厚膜导体层2也较好是采用下述结构：通过湿式喷砂处理被平坦化至具有0.02μm以下的表面粗糙度Ra，其上形成有Ni/Au镀层3，厚膜导体层2的表面被无间隙地完全覆盖。还有，图1～图4中，符号4表示将搭载面1a的元件连接用端子和非搭载面1d的外部连接用端子电连接的贯通导体部。
本发明的元件搭载用基板10中，形成于无机绝缘基板1的表面的由银(Ag)或铜(Cu)等金属形成的厚膜导体层2通过湿式喷砂处理被平坦化至表面粗糙度Ra在0.02μm以下，其上形成有Ni/Au镀层3，厚膜导体层2的表面被无间隙地完全覆盖，所以硫化试验中不会发生变色，耐硫化性良好。
本发明的元件搭载用基板1中，具有LTCC基板的元件搭载用基板1可以如下制造。
<具有LTCC基板的元件搭载用基板的制造>
[玻璃陶瓷生片的形成]
首先，形成玻璃陶瓷生片。该生片如下形成：向包含玻璃粉末和陶瓷粉末(以下称为LTCC用陶瓷粉末)的玻璃陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要添加的增塑剂、溶剂等而制成浆料，将该浆料通过刮刀法等成形为片状，使其干燥。
玻璃粉末并没有限定，但较好是玻璃化温度(Tg)为550℃以上700℃以下的玻璃粉末。玻璃化温度(Tg)低于550℃时，后述的脱脂可能会变得困难；高于700℃时，收缩开始温度升高，尺寸精度可能会下降。
作为玻璃粉末，可以使用例如包含57～65摩尔％的SiO2、13～18摩尔％的B2O3、9～23摩尔％的CaO、3～8摩尔％的Al2O3、合计0.5～6摩尔％的选自K2O和Na2O的至少一方的玻璃粉末。玻璃粉末的50％粒径(D50)较好是0.5μm以上2μm以下。玻璃粉末的D50低于0.5μm时，玻璃粉末容易凝集，不仅处理变得困难，而且难以使其均匀地分散。另一方面，D50高于2μm时，可能会导致玻璃软化温度的上升或烧结不足。还有，本说明书中，粒径是通过激光衍射-散射法得到的值。
作为LTCC用陶瓷粉末，可以使用以往在LTCC基板的制造中所用的陶瓷粉末。例如，可以优选使用氧化铝粉末、氧化锆粉末、氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物等。陶瓷粉末的D50较好是0.5μm以上4μm以下。
通过将这样的玻璃粉末和陶瓷粉末以例如玻璃粉末为30质量％以上50质量％以下、陶瓷粉末为50质量％以上70质量％以下的比例掺合、混合，从而获得玻璃陶瓷组合物。向该玻璃陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要采用的增塑剂、溶剂等而获得浆料。
作为粘合剂，可以优选使用例如聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂等。作为增塑剂，可以使用例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯等。此外，作为溶剂，可以使用甲苯、二甲苯、丁醇等芳香族类或醇类的有机溶剂。另外，还可以并用分散剂或均化剂。
将这样形成的玻璃陶瓷生片用冲裁模或冲床切割成规定尺寸的方材，同时在规定位置冲孔形成层间连接用的贯通孔。
[金属糊料的印刷]
在玻璃陶瓷生片的表面通过丝网印刷等方法印刷导体金属的糊料，从而形成未烧成的导体图案。此外，通过在所述的层间连接用的贯通孔内填充导体金属的糊料，从而形成未烧成的层间连接部。作为导体金属的糊料，可以使用例如在以银(Ag)或铜(Cu)为主要成分的金属粉末中添加乙基纤维素等介质以及根据需要采用的溶剂等制成糊状而得的糊料。作为金属粉末，可以优选使用银(Ag)粉末、银和钯的混合粉末、银和铂的混合粉末等。还有，因为可以通过玻璃陶瓷生片所含的玻璃成分充分地确保导体金属与基板的接合力，所以为了不提高导体金属的电阻(电阻值)，较好是使用不掺合玻璃料的金属糊料。
[玻璃陶瓷生片的层叠和烧成]
将数块形成有未烧成的导体图案的生片重叠并对位，进行加热和加压而一体化后，在500℃以上600℃以下的温度下加热，从而进行分解除去玻璃陶瓷生片所含的树脂等的粘合剂的脱脂。然后，再在800～1000℃左右的温度下加热，对构成玻璃陶瓷生片的玻璃陶瓷组合物进行烧成。通过该烧成，形成于玻璃陶瓷基板内部和表面(正反面)的金属糊料也同时烧成，形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层。
[湿式喷砂处理]
对于形成于LTCC基板的表面的厚膜导体层进行湿式喷砂处理。即，将磨料(喷砂材料)与液体介质(例如水)混合而成的喷砂液以高压喷射于厚膜导体层。通过湿式喷砂处理，填平导体粒子的间隙，使厚膜导体层的表面平坦化。通过调整磨料的粒径和喷砂液的喷射速度(压力)、处理时间等，可以使处理后的厚膜导体层的表面粗糙度Ra达到0.02μm以下。
作为磨料，可以使用例如氧化铝或氧化锆等的陶瓷粉末。为了提高喷砂的效率，较好是使用氧化铝粉末的粉碎粉末。磨料的粒径较好是在25～150μm的范围内。磨料的粒径低于25μm时，磨料可能会进入LTCC基板的切割用槽等，成为异物而妨碍元件的搭载。另一方面，磨料的粒径高于150μm时，难以对作为元件的搭载部的腔壁面附近的厚膜导体层高效地进行喷砂。磨料的50％粒径(D50)较好是在80～100μm的范围内。更优选的D50为90μm。
磨料(喷砂材料)和液体介质(例如水)的混合比例设为磨料占喷砂液整体的20～60体积％。磨料的混合比例低于20体积％时，湿式喷砂的效率显著下降，难以使厚膜导体层的表面充分地平坦化。另一方面，如果磨料的比例高于60体积％，则喷砂液的粘度变得过高，喷砂效率反而下降。最佳的混合比例是磨料为40体积％、水为60体积％的比例。
此外，喷射以所述的比例混合的喷砂液的流速(喷射速度)较好是1.2～1.8kg/cm2。喷砂液的喷射速度低于1.2kg/cm2时，可见除去浮出于厚膜导体层的表面的玻璃的效果，但难以进行充分的平坦化，使厚膜导体层的表面粗糙度Ra达到0.02μm以下。因此，难以赋予良好的耐硫化性。如果喷砂液的喷射速度高于1.8kg/cm2，则作为喷砂材料的氧化铝粉末附着于厚膜导体层的表面，使表面平坦化的效果降低。
湿式喷砂工序中，可以采用从配置于搬运面上方5cm左右的位置的喷射口向通过传送带连续地搬运的LTCC基板的厚膜导体层喷射喷砂液的方法。传送带的搬运速度较好是1～1.5m/分钟。搬运速度低于1m/分钟时，作为喷砂材料的氧化铝粉末附着于厚膜导体层，使表面平坦化的效果低。如果搬运速度高于1.5m/分钟，则喷砂的效果低，难以进行足以防止硫化的平坦化。
[镀覆工序]
在通过湿式喷砂处理平坦化至表面粗糙度Ra为0.02μm以下的厚膜导体层上进行镀Ni后进行镀Au，形成Ni/Au镀层。Ni镀层例如使用氨基磺酸镍浴通过电镀形成为5～10μm的厚度。金镀层例如可以使用氰化金钾浴通过电镀形成为0.2～0.5μm的厚度。
在前一工序中对下层的厚膜导体层实施了湿式喷砂处理，导体(例如Ag)粒子的间隙被填平而凹凸被平整，平坦化至表面粗糙度Ra为0.02μm以下，所以厚膜导体层通过所述的厚度的Ni/Au镀层被完全覆盖。因此，不露出Ni镀层，耐硫化性良好，即使不在Ni/Au镀层上被覆有机硅树脂等的保护涂层，也可以获得在基于JIS-C-60068-2-43的硫化试验中Au镀膜表面没有因硫化镍的析出而产生的黑色缺陷的Au镀膜。
下面，对具有陶瓷基板的元件搭载用基板1的制造方法进行说明。
<具有陶瓷基板的元件搭载用基板的制造>
[陶瓷生片的形成]
首先，形成陶瓷生片。该生片可以如下形成：向包含陶瓷粉末和烧结助剂的陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要添加的增塑剂、溶剂等而制成浆料，将该浆料通过刮刀法等成形为片状，使其干燥。
作为陶瓷粉末，可以使用氧化铝粉末或氮化铝粉末。陶瓷粉末的50％粒径(D50)较好是0.5μm以上2μm以下。陶瓷粉末的D50低于0.5μm时，陶瓷粉末容易凝集，不仅处理变得困难，而且难以使其均匀地分散。另一方面，D50高于2μm时，可能会导致烧结不足。
作为烧结助剂，可以使用以往在陶瓷基板的制造中所用的烧结助剂。例如，可以优选使用SiO2和碱土金属氧化物的混合物、稀土元素氧化物(特别是以Y2O3为主要成分的Y2O3类助剂)。烧结助剂的D50较好是0.5μm以上4μm以下。
通过将这样的陶瓷粉末和烧结助剂以例如陶瓷粉末为80质量％以上99质量％以下、烧结助剂为1质量％以上20质量％以下的比例掺合、混合，从而获得陶瓷组合物，向该陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要采用的增塑剂、溶剂等而获得浆料。
作为粘合剂，可以优选使用例如聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂等。作为增塑剂，可以使用例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯等。此外，作为溶剂，可以使用甲苯、二甲苯、丁醇等芳香族类或醇类的有机溶剂。另外，还可以并用分散剂或均化剂。
可以将这样形成的陶瓷生片用冲裁模或冲床切割成规定尺寸的方材，同时在规定位置冲孔形成层间连接用的贯通孔。
[陶瓷生片的形成]
将未烧成的陶瓷生片在500℃以上600℃以下的温度下加热，从而进行分解除去生片所含的树脂等的粘合剂的脱脂。层叠未烧成的陶瓷生片时，将数块生片重叠并对位，进行加热和加压而一体化后，进行上述的脱脂。然后，再在1100～2200℃左右的温度下加热，对构成陶瓷生片的陶瓷组合物进行烧成，制成陶瓷基板。
[金属糊料的印刷]
在陶瓷基板的表面通过丝网印刷等方法印刷导体金属的糊料，从而形成未烧成的导体图案。此外，通过在所述的层间连接用的贯通孔内填充导体金属的糊料，从而形成未烧成的层间连接部。作为导体金属的糊料，可以使用例如在以银(Ag)或铜(Cu)为主要成分的金属粉末中添加乙基纤维素等介质以及根据需要采用的溶剂等制成糊状而得的糊料。作为金属粉末，可以优选使用银(Ag)粉末、银和钯的混合粉末、银和铂的混合粉末等。还有，为了充分确保导体金属与陶瓷基板的接合力，可以使用掺有少量玻璃料的金属糊料。
[金属糊料的烧成(再烧成)]
将印刷有金属糊料的陶瓷基板在500～1000℃的温度下加热，对形成于陶瓷基板内部(贯通孔)和表面(正反面)的金属糊料进行烧成，从而形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层。
[湿式喷砂处理]
对于形成于陶瓷基板的表面的厚膜导体层进行湿式喷砂处理。即，将磨料(喷砂材料)与液体介质(例如水)混合而成的喷砂液以高压喷射于厚膜导体层。通过湿式喷砂处理，填平导体粒子的间隙，使厚膜导体层的表面平坦化(平滑化)。通过调整磨料的粒径和喷砂液的喷射速度(压力)、处理时间等，可以使处理后的厚膜导体层的表面粗糙度Ra达到0.02μm以下。
湿式喷砂处理中的磨料的种类及粒径(D50)、磨料与液体介质(例如水)的混合比例、喷射喷砂液的流速(喷射速度)、基板的搬运速度等具体条件与具有LTCC基板的元件搭载用基板的制造中记载的条件相同，所以略去说明。
[镀覆工序]
在通过湿式喷砂处理平坦化至表面粗糙度Ra为0.02μm以下的厚膜导体层上进行镀Ni后进行镀Au，形成Ni/Au镀层。Ni镀层例如使用氨基磺酸镍浴通过电镀形成为5～10μm的厚度。金镀层例如可以使用氰化金钾浴通过电镀形成为0.2～0.5μm的厚度。
在前一工序中对下层的厚膜导体层实施了湿式喷砂处理，导体(例如Ag)粒子的间隙被填平而凹凸被平整，平坦化至表面粗糙度Ra为0.02μm以下，所以可以通过所述的厚度的Ni/Au镀层完全覆盖厚膜导体层的上方。因此，不露出Ni镀层，耐硫化性良好，即使不在Ni/Au镀层上被覆有机硅树脂等的保护涂层，也可以获得在基于JIS-C-60068-2-43的硫化试验中Au镀膜表面没有因硫化镍的析出而产生的黑色缺陷的Au镀膜。
实施例
以下，对本发明的实施例进行说明。但是，本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
制作了具备LTCC基板且具有图1所示的结构的元件搭载用基板10。
首先，制成用于制作元件搭载用基板10的主体用玻璃陶瓷生片。制作中，首先按照SiO2为60.4摩尔％、B2O3为15.6摩尔％、Al2O3为6摩尔％、CaO为15摩尔％、K2O为1摩尔％、Na2O为2摩尔％的比例掺合、混合原料，将该原料混合物加入铂坩埚中在1600℃熔融60分钟后，倒出该熔融状态的玻璃并冷却。通过氧化铝制球磨机粉碎该玻璃40小时，制成基板主体用玻璃粉末。还有，粉碎时的溶剂采用乙醇。
按照该主体用玻璃粉末为40质量％、氧化铝粉末(昭和电工株式会社(昭和電工社)制，商品名：AL-45H)为60质量％的比例掺合、混合，从而制成玻璃陶瓷组合物。向50g该玻璃陶瓷组合物中掺入、混合15g有机溶剂(将甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇以质量比4∶2∶2∶1混合而得的溶剂)、2.5g增塑剂(邻苯二甲酸二-2-乙基己酯)、5g作为粘合剂的聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社(デンカ社)制，商品名：PVK#3000K)以及分散剂(毕克化学公司(ビツクケミ一社)制，商品名：BYK180)，制成浆料。
将该浆料通过刮刀法涂布于PET膜上并使其干燥，制成烧成后的厚度为0.15mm的主体用玻璃陶瓷生片。
另一方面，以质量比90∶10的比例在导电性粉末(大研化学工业株式会社(大研化学工業社)制，商品名：S400-2)中掺合作为介质的乙基纤维素，按照固体成分为87质量％的条件分散于作为溶剂的α-萜品醇后，在磁性研钵中进行1小时的混炼，再通过三根辊进行3次分散，制成金属糊料。
使用钻孔机在主体用玻璃陶瓷生片的与贯通导体对应的部分形成直径0.3mm的贯通孔，通过丝网印刷法填充所述金属糊料而形成未烧成贯通导体糊料层，并且形成未烧成厚膜导体层，从而获得带厚膜导体层的主体用玻璃陶瓷生片。
将以上得到的带厚膜导体层的主体用玻璃陶瓷生片在550℃保持5小时进行脱脂，再在870℃保持30分钟进行烧成，从而制成试验用的元件搭载用基板10。
所得的元件搭载用基板10中，对于与符号2对应的厚膜导体层按照以下的条件实施湿式喷砂处理。
磨料(喷砂材料)和液体介质(水)的混合比例设为磨料占喷砂液整体的40体积％。另外，将喷射以这样的比例混合的喷砂液的速度(喷射速度)设为1.5kg/cm2，从配置于搬运面上方5cm左右的位置的喷射口向通过传送带连续地搬运的厚膜导体层喷射喷砂液。由此，使厚膜导体层的表面粗糙度Ra达到0.01μm。还有，传送带的搬运速度设为1.2m/分钟。
在所得的厚膜导体层表面通过使用氨基磺酸镍浴的电镀形成厚7μm的Ni镀膜，在其表面通过使用氰化金钾浴的电镀形成0.3μm的厚度的Au镀膜。使这样得到的元件搭载用基板10在基于JIS-C-60068-2-43的硫化试验中暴露100小时后，在Au镀膜表面未出现因硫化镍的析出而产生的黑色缺陷。
实施例2
制作具备陶瓷基板且具有图1所示的结构的元件搭载用基板10。
首先，制成用于制作元件搭载用基板10的主体用陶瓷生片。制作中，首先按照氧化铝粉末(昭和电工株式会社制，商品名：AL-45H)为96质量％、烧结助剂(滑石粉末，含有SiO2：65.8质量％、MgO：34.2质量％)为4质量％的比例掺合、混合，从而制成陶瓷组合物。向50g该陶瓷组合物中掺入、混合15g有机溶剂(将甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇以质量比4∶2∶2∶1混合而得的溶剂)、2.5g增塑剂(邻苯二甲酸二-2-乙基己酯)、5g作为粘合剂的聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制，商品名：PVK#3000K)以及分散剂(毕克化学公司制，商品名：BYK180)，制成浆料。
将该浆料通过刮刀法涂布于PET膜上并使其干燥，制成烧成后的厚度为1mm的主体用陶瓷生片。然后，使用钻孔机在与贯通导体对应的部分形成直径0.3mm的贯通孔。
接着，将该主体用陶瓷生片在550℃保持5小时进行脱脂，再在1500℃保持60分钟进行烧成，从而制成由氧化铝形成的基板(氧化铝基板)。
另一方面，以质量比90∶10的比例在导电性粉末(大研化学工业株式会社制，商品名：S400-2)中掺合作为介质的乙基纤维素，按照固体成分为87质量％的条件分散于作为溶剂的α-萜品醇后，在磁性研钵中进行1小时的混炼，再通过三根辊进行3次分散，制成金属糊料。
在上述氧化铝基板的表面和贯通孔通过丝网印刷法填充所述金属糊料而形成未烧成贯通导体糊料层，并且形成未烧成厚膜导体层，从而获得带厚膜导体层的陶瓷基板。
接着，将该带厚膜导体层的陶瓷基板在870℃保持30分钟，对所述金属糊料进行烧成，从而制成试验用的元件搭载用基板10。
该元件搭载用基板10中，对于与符号2对应的厚膜导体层按照以下的条件实施湿式喷砂处理。
磨料(喷砂材料)和液体介质(水)的混合比例设为磨料占喷砂液整体的40体积％。另外，将喷射以这样的比例混合的喷砂液的速度(喷射速度)设为1.5kg/cm2，从配置于搬运面上方5cm左右的位置的喷射口向通过传送带连续地搬运的厚膜导体层喷射喷砂液。由此，使厚膜导体层的表面粗糙度Ra达到0.01μm。还有，传送带的搬运速度设为1.2m/分钟。
在该厚膜导体表面通过使用氨基磺酸镍浴的电镀形成厚7μm的Ni镀膜，在其表面通过使用氰化金钾浴的电镀形成0.3μm的厚度的Au镀膜。使这样得到的元件搭载用基板10在基于JIS-C-60068-2-43的硫化试验中暴露100小时后，在Au镀膜表面未出现因硫化镍的析出而产生的黑色缺陷。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于此，显然可以在权利要求书中记载的范围内进行各种变更。

Claims (11)

1.一种元件搭载用基板，其特征在于，
包括由无机绝缘材料形成的无机绝缘基板、
形成于所述无机绝缘基板的表面的由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层、
形成于所述厚膜导体层上的导电性金属的镀层，
所述厚膜导体层的表面通过湿式喷砂处理被平坦化，具有0.02μm以下的表面粗糙度Ra。
2.如权利要求1所述的元件搭载用基板，其特征在于，所述无机绝缘基板为低温共烧陶瓷基板。
3.如权利要求1所述的元件搭载用基板，其特征在于，所述无机绝缘基板为陶瓷基板。
4.如权利要求3所述的元件搭载用基板，其特征在于，所述陶瓷基板包含氧化铝或氮化铝作为主要成分。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的元件搭载用基板，其特征在于，所述导电性金属的镀层为镍(Ni)-金(Au)镀层。
6.一种元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，包括：
形成带厚膜导体层的基板的工序，所述带厚膜导体层的基板在由无机绝缘材料形成的无机绝缘基板的表面具有由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层；
对所述厚膜导体层进行湿式喷砂处理，将该厚膜导体层的表面平坦化至0.02μm以下的表面粗糙度Ra的工序；
在表面通过所述湿式喷砂处理被平坦化的所述厚膜导体层上形成镍(Ni)-金(Au)镀层的工序。
7.如权利要求6所述的元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，所述形成带厚膜导体层的基板的工序包括：
在由包含玻璃粉末和陶瓷粉末的玻璃陶瓷组合物形成的基板的表面印刷以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属的糊料而形成导体图案的步骤；
对形成有所述导体图案的所述基板进行烧成，烧结所述玻璃陶瓷组合物的同时将所述金属糊料烧成，形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层的步骤。
8.如权利要求6所述的元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，所述形成带厚膜导体层的基板的工序包括：
将包含陶瓷粉末和烧结助剂的陶瓷组合物烧成而获得陶瓷基板的步骤；
在所述陶瓷基板的表面印刷以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属的糊料而形成导体图案的步骤；
对形成有所述导体图案的所述基板进行再烧成，由所述金属糊料形成由以银(Ag)或铜(Cu)为主体的金属形成的厚膜导体层的步骤。
9.如权利要求6～8中的任一项所述的元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，所述湿式喷砂处理所用的磨料是粒径为25～150μm的陶瓷粉末，介质是水。
10.如权利要求9所述的元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，所述磨料的混合比例相对于所述磨料和所述水的总量为20～60体积％。
11.如权利要求9或10所述的元件搭载用基板的制造方法，其特征在于，所述湿式喷砂处理中，由所述磨料和所述水形成的喷砂液的喷射速度为1.2～1.8kg/cm2。
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