CN103889146A - 陶瓷基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够防止连接端子部处的腐蚀，并连接可靠性优良的陶瓷基板及其制造方法。陶瓷基板（10）包括陶瓷基板主体（13），该陶瓷基板主体（13）具有基板表面（11）以及基板背面（12）。在陶瓷基板主体（13）的基板表面（11）设有表面侧端子部（31），在陶瓷基板主体（13）的基板背面（12）设有背面侧端子部（32）。表面侧端子部（31）和背面侧端子部（32）包含铜层（41）和以覆盖铜层（41）表面的方式设置的覆盖金属层（42）而构成。陶瓷基板主体（13）与各端子部（31）、（32）的铜层（41）之间设有由钛构成的密合层（43）以及由钼构成的中间层（44）。密合层（43）和中间层（44）在基板平面方向比铜层（41）的侧面（41a）缩入。

Description

陶瓷基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装发光二极管等零件的陶瓷基板及其制造方法。

背景技术

以往，作为发光元件的一种，公知有发光二极管（Light emissiondiode：以下也记载为LED）。近年，作为高亮度蓝色发光二极管实用化的结果，将红色、绿色以及蓝色的LED组合而能够得到高亮度的白色光。因此，为了将此三种颜色的LED作为电灯泡、汽车的前大灯来使用的开发有了进展。由于LED具有耗电量少这样的优点，因此若将LED用于前大灯的话则能够减轻电池的负荷。此外，由于LED还具有使用寿命长这样的优点，因此也对LED的对荧光灯、电灯泡等这样的照明器具的应用进行了研究。在如上述用途使用LED的情况下，为了最大限度地发挥LED的优点，用于安装LED的封装件自身的性能良好这一点也成为重要的因素。这一方面，由于陶瓷封装件例如与有机封装件相比，耐久性、耐热性、耐腐蚀性、散热性良好，因此能够认为陶瓷封装件适宜于安装LED。

在构成该陶瓷封装件的陶瓷基板中，绝缘体部分使用例如以氧化铝为主要成分的陶瓷材料，导体部分使用能够与氧化铝同时烧成的金属（例如，钨、钼）。而且，在陶瓷基板的主面形成有用于与LED连接的连接端子部。连接端子部是通过利用以往公知的手法（溅射、电镀等工艺）将由铜构成的铜层以及用于覆盖该铜层的覆盖金属层（例如，镍层和金层）依次层叠而形成的。另外，构成连接端子部的铜层的与陶瓷层之间的密合性差。因而，为了谋求连接端子部的密合性，形成由钛构成的密合层作为铜层的基底层（例如，参见专利文件1）。

专利文件1：日本特开2010—223849号公报

但是，将LED软钎焊接于陶瓷基板的连接端子部来构成陶瓷封装件，当在高温、高湿的环境下（例如，温度85°、湿度85%）使用该封装件时，由于软钎料的焊剂成分（活性成分），会在连接端子部中的铜层与钛的密合层之间的界面产生腐蚀。因此，在连接端子部处产生连接不良（open failure）的问题。另外，即使是将LED以外的IC芯片等其他零件软钎焊接于连接端子部而成的陶瓷封装件，在高温、高湿的环境下使用的情况下，由于腐蚀而产生的连接不良同样成为问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种陶瓷基板，该陶瓷基板能够防止连接端子部处的腐蚀，且连接可靠性优良。另外，本发明的另一目的在于提供一种适宜制造上述陶瓷基板的陶瓷基板的制造方法。

于是，作为用于解决上述技术问题的方案（方案1），提供一种陶瓷基板，其特征在于。该陶瓷基板包括：陶瓷基板主体，其具有主面；以及连接端子部，其设于上述陶瓷基板主体的主面上，并用于借助软钎料而与其他零件连接，且上述连接端子部包含铜层和以覆盖上述铜层表面的方式设置的覆盖金属层而构成，在上述陶瓷基板主体和上述连接端子部之间设有由钛或者铬构成的密合层，还具有在上述连接端子部的上述铜层与上述密合层之间设置的中间层，该中间层由钛和钨的合金、镍和铬的合金、钨、钯以及钼中的任一者构成，上述密合层和上述中间层在基板平面方向比上述铜层的侧面缩入。

根据方案1所记载的发明，由于在陶瓷基板主体和连接端子部之间设有由钛（Ti）或者铬（Cr）构成的密合层，因此能够充分确保陶瓷基板主体与连接端子部之间的密合强度。并且，在本发明中，由于在连接端子部的铜层与密合层之间设有中间层，这些密合层和中间层在基板平面方向上比铜层的表面缩入，因此，在将其他零件软钎焊接于连接端子部的情况下，软钎料的焊剂成分变得容易接触中间层与铜层之间的界面。在本发明的陶瓷基板中，中间层由钛（Ti）和钨（W）的合金、镍（Ni）和铬（Cr）的合金、钨（W）、钯（Pd）以及钼（Mo）中的任一者形成。构成中间层的这些金属是对软钎料中的焊剂成分的耐腐蚀性比钛（Ti）优良的金属。在此，由于构成连接端子部的铜与构成密合层的钛相比电位较高，因此若像以往技术那样使铜层与密合层接触，则变得容易促进密合层的在铜层与密合层之间的界面的腐蚀。而且，能够认为铜容易阻碍密合层的不动体（氧化层）的形成。与此相对，在本发明中，由于在连接端子部的铜层与密合层之间形成有中间层，因此能够缓和铜层与密合层之间的电位差，并且能够可靠地形成密合层的不动体。因而，在其他零件软钎焊接于连接端子部的情况下，能够抑制像以往技术那样由焊剂成分带来的腐蚀。该结果是，能够避免连接端子部处的连接不良，并能够提高陶瓷基板的连接可靠性。在此，覆盖金属层只要是至少含有镍的金属层即可，还可以是由镍与金构成的金属层、或者是由镍、钯以及金构成的金属层。

在陶瓷基板主体的主面上设有金属化金属层，金属化金属层被保护层覆盖，该保护层保护金属层不受蚀刻密合层的蚀刻液腐蚀，密合层的至少一部分也可以形成在保护层上。另外，还可以将被保护层覆盖的金属化金属层的一部分设为自连接端子部的投影区域伸出的状

态。

在制造陶瓷基板时，例如通过经过溅射和蚀刻工序来形成密合层而作为连接端子部的基底层。在此，在金属化金属层的一部分设为自连接端子部的投影区域露出的状态的情况下，通过利用蚀刻去除从连接端子部伸出而暴露的部分的密合层，从而在铜层和陶瓷基板主体之间形成密合层。在这种情况下，在形成密合层之前，若金属化金属层被保护层覆盖，则能够避免由密合层的蚀刻液腐蚀金属化金属层这样的问题，并能够确保陶瓷基板的连接可靠性。

在陶瓷基板主体的侧面具有由金属化金属构成的端面导通孔导体，端面导通孔导体的表面也可以被保护层覆盖。即使这样，也能够避免端面导通孔导体的金属化金属层被密合层的蚀刻液腐蚀这样的问题，能够提高陶瓷基板的连接可靠性。

另外，在陶瓷基板主体的主面上设有配线导体部，该配线导体部由金属化金属构成，用于将连接端子部和端面导通孔导体相连接，配线导体部的表面也可以被保护层所覆盖。即使这样，也能够避免配线导体部的金属化金属层被密合层的蚀刻液腐蚀这样的问题，能够提高陶瓷基板的连接可靠性。

也可以通过使密合层和中间层比铜层的侧面缩入从而以覆盖金属层进入形成于铜层与陶瓷衬底主体之间的间隙的方式形成覆盖金属层。在这种情况下，能够利用覆盖金属层可靠地覆盖铜层的表面。另外，密合层的外表面和中间层的外表面由于在制造陶瓷基板时被氧化，因此不会被覆盖金属层覆盖。因而，中间层与铜层之间的界面虽然成为容易被腐蚀的状态，但由于在本发明中能够抑制中间层与铜层之间的界面被焊剂成分腐蚀，因此能够确保陶瓷基板的连接可靠性。

密合层和中间层以0.05μm～0.5μm的厚度形成。当密合层和中间层像这样以适当厚度形成时，能够充分确保陶瓷基板主体与密合层之间的密合性、中间层与连接端子部的铜层之间的密合性。

另外，用于覆盖金属化金属层的保护层以0.8μm～2.5μm的厚度形成。在此，当保护层的厚度设为比0.8μm薄时，对金属化金属的针对蚀刻液的保护变得不充分。另外，当保护层的厚度设为比2.5μm厚时，在烧结等中保护层膨胀而连接端子部变得容易被剥离。因而，当以0.8μm～2.5μm的厚度形成保护层时，能够避免上述问题，并能够确保陶瓷基板的连接可靠性。

作为保护层的具体例子，能够举出镀镍层、镀金层等。由于镀镍层、镀金层能够充分确保与金属化金属之间的密合性，并且不会在密合层的蚀刻中被去除，因此能够可靠地保护金属化金属层。另外，在形成镀镍层来作为保护层的情况下，相比于镀金层能够抑制材料的成本，并能够降低陶瓷基板的制造成本。

陶瓷基板主体具有多个由陶瓷材料构成的陶瓷绝缘层与多个由金属化金属层构成的导体层相层叠而多层化的结构，在陶瓷绝缘层形成有由金属化金属构成的通路导体，通路导体也可以与连接端子部电连接。如此，在陶瓷基板中，变得能够高集成化配线图案，并能够安装多种零件。

作为陶瓷绝缘体适宜使用氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅以及氮化硅等这样的高温烧成陶瓷的烧结体。在将氧化铝用作陶瓷绝缘层的陶瓷材料的情况下，能够制造出在高温、高湿的环境下的产品可靠性优良的陶瓷基板。

另外，通过将含有金属粉末的导体糊剂利用以往公知的方法，例如利用金属化印刷法涂敷后烧成来形成金属化金属层、通路导体。在利用同时烧成法来形成金属化金属层、通路导体以及陶瓷绝缘层的情况下，导体锡膏中的金属粉末的熔点需要比陶瓷绝缘层的烧成温度高。例如，在陶瓷绝缘层由所谓的高温烧成陶瓷（例如氧化铝等）构成的情况下，作为导体糊剂的金属粉末能够选择镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、锰（Mn）等以及这些金属的合金。

作为软钎焊接于连接端子部的零件，能够列举出LED、电阻、电容器、感应器、半导体集成电路元件等的电子零件。在此，LED连接于连接端子部的陶瓷基板被使用于室外照明装置、车辆用前大灯等的照明装置。在这种情况下，由于长期使用于高温、高湿的环境下，因此若如以往技术那样密合层与连接端子部之间的界面处的腐蚀进展的话，则在该部分的强度下降而成为连接不良（端子剥离）等的原因。与此相对，在本发明的陶瓷基板中，即使在高温、高湿环境下，由于能够通过使中间层存在于连接端子部和密合层之间来防止腐蚀的进展，因此能够长期确保产品可靠性。

另外，作为用于解决上述技术问题的其他方案（方案2），提供一种方案1所记载的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，该陶瓷基板的制造方法包括：烧成工序，该烧成工序用于形成上述陶瓷基板主体和上述金属化金属层；保护层形成工序，该保护层形成工序用于对在上述陶瓷基板主体的主面侧暴露的上述金属化金属层进行镀镍从而形成上述保护层；密合层形成工序，该密合层形成工序用于在上述保护层的表面与上述陶瓷基板主体的主面形成上述密合层；中间层形成工序，该中间层形成工序用于在上述密合层的表面形成中间层；铜层形成工序，该铜层形成工序用于在上述中间层的表面进行镀铜而形成上述连接端子部的铜层；蚀刻工序，该蚀刻工序用于在由上述保护层保护上述金属化金属层不受蚀刻液所带来的腐蚀的同时，利用蚀刻在不同的阶段去除在上述陶瓷基板主体的主面侧暴露的上述中间层和上述密合层，或者同时去除上述中间层和上述密合层；以及覆盖金属层形成工序，该覆盖金属层形成工序用于依次镀镍与镀金或者依次镀镍、镀钯和镀金，而在上述铜层的表面形成上述覆盖金属层。

因而，根据方案2的发明，在通过密合层形成工序形成密合层之前，进行保护层形成工序，对在陶瓷基板主体的主面侧暴露的金属化金属层进行镀镍从而形成保护层。在该保护层形成工序中，也可以对保护层进行烧结，提高金属化金属层和保护层之间的密合强度。之后，通过依次进行密合层形成工序、中间层形成工序以及铜层形成工序，从而在金属化金属层上隔着保护层形成密合层、中间层以及铜层。然后，在蚀刻工序中进行对密合层和中间层的蚀刻，并去除在密合层和中间层中在陶瓷基板主体的主面侧暴露的部分，其结果为在陶瓷基板主体的主面和铜层之间留下密合层和中间层。此时，由于利用蚀刻去除了存在于陶瓷基板主体的主面和铜层之间的密合层和中间层的外表面的一部分，因此，密合层和中间层成为在基板平面方向上比铜层的侧面缩入的状态。另外，在该蚀刻工序中，由于金属化金属层的表面被保护层保护，因此能够避免蚀刻液腐蚀金属化金属层。之后，在覆盖金属层形成工序中，在铜层表面形成覆盖金属层从而形成由铜层和覆盖金属层构成的连接端子部。

如此，在本发明的陶瓷基板中，在连接端子部的铜层与密合层之间形成有中间层。该中间层由钛（Ti）和钨（W）的合金、镍（Ni）和铬（Cr）的合金、钨（W）、钯（Pd）以及钼（Mo）中的任一者形成，且该中间层对焊剂成分的耐腐蚀性比钛（Ti）优良。因此，在将其他零件软钎焊接于连接端子部的情况下，能够抑制像以往技术那样的由焊剂成分带来的腐蚀。该结果是，能够避免连接端子部处的连接不良，并能够提高陶瓷基板的连接可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的陶瓷基板的概略剖视图。

图2是表示表面侧端子部的放大剖视图。

图3是从基板的背面侧看到的背面侧端子部的俯视图。

图4是表示通孔的形成工序的说明图。

图5是表示通路导体和侧面电极（castellation）的形成工序的说明图。

图6是表示导体层和配线导体部的形成工序的说明图。

图7是表示陶瓷基板主体的烧成工序的说明图。

图8是表示保护层形成工序的说明图。

图9是表示密合层形成工序的说明图。

图10是表示中间层形成工序的说明图。

图11是表示阻镀层的形成工序的说明图。

图12是表示铜层形成工序的说明图。

图13是表示阻镀层的剥离工序的说明图。

图14是表示中间层的蚀刻工序的说明图。

图15是表示密合层的蚀刻工序的说明图。

图16是表示覆盖金属层形成工序的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图针对将本发明具体化为陶瓷基板的一个实施方式进行详细地说明。

如图1所示，本发明的实施方式的陶瓷基板10包括矩形平板形状的陶瓷基板主体13，该陶瓷基板主体13具有主面，该主面由基板表面11和基板背面12构成，在基板表面11侧安装有LED15。陶瓷基板主体13具有将陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22这两层陶瓷绝缘层与导体层23相层叠的多层化的构造，该陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22由陶瓷材料构成，该导体层23由金属化金属层构成。陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22是由作为陶瓷材料的氧化铝构成的烧结体。另外，导电层23是由例如钨、钼或这些金属的合金层构成。

在陶瓷基板主体13中，在各陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22形成有沿各绝缘层厚度方向贯穿的通路孔25，在该通路孔25内形成有通路导体26。通路导体26是由钨、钼或者这些金属的合金层的金属化金属构成。

在陶瓷基板主体13中，基板表面11侧设有两个表面侧端子部31（连接端子部），该两个表面侧端子部31与LED15（其他零件）相连接。表面侧端子部31设于通路导体26的正上方与通路导体26相邻近的位置，也就是说，设于通路导体26的上端的表面上，并与通路导体26电连接。另外，表面侧端子部31的宽度比通路导体26的直径大，表面侧端子部31以能够完全覆盖通路导体26的上端的方式形成。

在陶瓷基板主体13的基板背面12侧设有两个背面侧端子部32（连接端子部），该两个背面侧端子部32与未图示的外部基板（其他零件）相连接。背面侧端子部32的一者（在图1中为右侧端子部）设于通路导体26的下端的表面上，并与该通路导体26之间电连接。背面侧端子部32的另一者（在图1中为左侧端子部）并不与通路导体26连接，而与设于基板背面12上的配线导体部34（导体层）连接。配线导体部34和导体层23同样地由钨、钼或这些金属的合金层的金属化金属层构成。

另外，截面半圆形的凹部36形成于陶瓷基板主体13的侧面16，侧面电极37（端面导通孔导体）设于该凹部36的表面。侧面电极37与通路导体26同样地由钨、钼或这些金属的合金层的金属化金属构成。侧面电极37与基板背面12上的配线导体部34连接，并且与设于陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22之间的导体层23连接。并且，陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22之间的导体层23经由通路导体26与表面侧端子部31连接。

如图1和图2所示，表面侧端子部31由铜层41以及覆盖金属层42构成，该覆盖金属层42设置成覆盖铜层41的表面。构成表面侧端子部31的铜层41由镀铜层构成，覆盖金属层42由镀镍层以及镀金层构成。另外，陶瓷基板主体13和表面侧端子部31之间设有由钛构成的密合层43。密合层43是与陶瓷基板主体13（陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22）之间的密合性优良的金属层，除利用钛形成以外也可以是利用铬形成的金属层。密合层43的厚度为0.05μm～0.5μm，利用溅射、CVD等以往公知的方法形成。

并且，在本实施方式中，在表面侧端子部31中的铜层41与密合层43之间设有由钼构成的中间层44。中间层44是与铜层41之间的电位差小于铜层41与密合层43之间的电位差的金属层，并且除利用钼形成以外，也可以是利用钛和钨的合金、镍和铬的合金、钨以及钯中的任一者形成的金属层。中间层44的厚度为0.05μm～0.5μm，利用溅射、CVD等以往公知的方法形成。

本实施方式的密合层43和中间层44在基板平面方向比表面侧端子部31的铜层41的侧面41a缩入。于是，通过使密合层43和中间层44比铜层41的侧面41a缩入，从而以覆盖金属层42进入形成于铜层41与基板表面11之间的间隙的方式形成覆盖金属层42。由于密合层43的外表面和中间层44的外表面已被氧化，因此没有被覆盖金属层42覆盖。并且，在本实施方式中，在密合层43和通路导体26的金属化金属之间设有镀镍层45。镀镍层45厚度形成为0.8μm～2.5μm。

背面侧端子部32也与表面侧端子部31具有同样的层结构，该背面侧端子部32设于陶瓷基板主体13的基板背面12。即，背面侧端子部32由铜层41以及覆盖金属层42构成，该覆盖金属层42设置成覆盖铜层41的表面。另外，在陶瓷基板主体13与背面侧端子部32之间设有由钛构成的密合层43，在背面侧端子部32中的铜层41与密合层43之间设有由钼构成的中间层44。密合层43和中间层44在基板平面方向上比背面侧端子部32中的铜层41的侧面41a缩入。而且，通过使密合层43和中间层44比铜层41的侧面41a缩入，从而以覆盖金属层42进入形成于铜层41与基板背面12之间的间隙的方式形成覆盖金属层42。由于密合层43的外表面和中间层44的外表面已被氧化，因此没有被覆盖金属层42覆盖。并且，在密合层43和通路导体26的金属化金属之间设有镀镍层45。

在陶瓷基板主体13的基板背面12，配线导体部34的金属化金属层的表面被镀镍层45覆盖，该镀镍层45作为保护金属层表面不受蚀刻密合层43的蚀刻液腐蚀的保护层。在本实施方式中，由镀镍层45覆盖的配线导体部34（金属化金属层）的一部分以自背面侧端子部32的投影区域R1伸出的状态设置（参见图3）。在图3中，背面侧端子部32的轮廓线的内侧区域成为背面侧端子部32的投影区域R1。另外，如图1所示，即使是与配线导体部34连接的背面侧端子部32，配线导体部34的金属化金属层和密合层43之间也设有镀镍层45。

在陶瓷基板主体13中，形成于该陶瓷基板13的侧面16的侧面电极37的金属化金属表面也由镀镍层45（保护层）覆盖。并且，镀镍层45（保护层）的处于配线导体部34的自背面侧端子部32暴露的表面上以及处于侧面电极37的表面上的表面被覆盖金属层42（镍的镀层和金的镀层）覆盖。

接着，说明本实施方式中的陶瓷基板10的制造方法。本实施方式的陶瓷基板10利用批量生产的方法制造。

首先，将作为陶瓷材料的氧化铝粉末、有机粘接剂、溶剂、增塑剂等混合制作成浆料。然后利用以往公知的方法（例如刮刀法、压延辊法）使该浆料成形为片状，从而制作两张陶瓷生坯片。

然后，进行冲孔加工（钻孔），各陶瓷生坯片51、52的多个部位形成沿这些陶瓷生坯片51、52的厚度方向贯穿的通孔53、通孔54（参见图4）。除了冲孔加工以外，也可以通过激光开孔加工等其他方法来形成通孔53、通孔54。

在陶瓷生坯片51、陶瓷生坯片52中，通孔53是用于形成通路导体26的孔部，通孔54是用于形成侧面电极37的孔部。也就是，在陶瓷烧成之后，通孔53成为通路孔25，通孔54的一部分成为凹部36。

然后，在通孔53、通孔54内分别形成导体部。更具体地讲，首先使用以往公知的糊剂印刷装置，将包含钨、钼的导电性糊剂填充于通孔53内，形成将要成为通路导体26的未烧成的通路导体部55（参见图5）。即，以利用导电性糊剂完全填满通孔的方式形成未烧成的通路导体部55。接着，进行侧面电极印刷，使包含钨、钼的导电性糊剂附着于通孔54的内周面，形成将要成为侧面电极37的未烧成的侧面电极用导体部56（参见图5）。因而，通孔54内也可以不完全填满导电性糊剂，未烧成的侧面电极用导体部56的中心部成为中空状。另外，也可以如上述那样在未烧成的通路导体部55形成后进行侧面电极印刷，除此之外，还可以在侧面电极印刷后形成未烧成的通路导体部55。

然后接着，利用网板印刷法在各陶瓷生坯片51、52上形成未烧成的导体部57（参见图6）。在此，在各陶瓷生坯片51、52的表面上（在图6中为下表面上），通过使用掩模（省略图示）印刷导电性糊剂，从而图案形成未烧成的导体部57。这些未烧成的导体部57是之后应该成为导体层23和配线导体部34的部分。在此之后，加热至预定温度，使形成在各陶瓷生坯片51、52的未烧成的各导体部55、56、57干燥。

然后，将各陶瓷生坯片51、52层叠，并通过使用以往公知的分层装置沿厚度方向施加预定的负载，从而压接各陶瓷生坯片51、52使之一体化来形成未烧成的陶瓷层叠体。

在那之后，进行将未烧成的陶瓷层叠体加热至能够烧结氧化铝的预定温度（例如，1500℃～1800℃水平的温度）的烧成工序。经过该烧成工序，能够得到各陶瓷生坯片51、52烧结且各陶瓷绝缘层21、22一体化了的陶瓷基板主体60（参见图7）。另外，此时，通过导电性糊剂的烧结，分别形成导体层23以及配线导体部34的金属化金属层、通路导体26以及导通孔导体37A的金属化金属。

接着，在保护层形成工序中，进行电解镀镍。该结果是，在陶瓷基板主体60中，配线导体34的金属化金属层表面、通路导体26以及导通孔导体37A的金属化金属表面形成厚度为0.8μm～2.5μm的镀镍层45（参见图8）。之后，将陶瓷基板主体60加热至850℃左右的温度，进行镀镍层45的烧结。

接着，如图9所示，进行钛的溅射，使厚度为0.05μm～0.5μm的密合层43形成于镀镍层45的表面、陶瓷基板主体60的基板表面11以及基板背面12（密合层形成工序）。另外，如图10所示，进行钼的溅射，使厚度为0.05μm～0.5μm的中间层44形成于陶瓷基板主体60的基板表面11的密合层43的表面和基板背面12的密合层43的表面（中间层形成工序）。而且，进行铜的溅射使铜溅射层（省略图示）形成于中间层44的表面。

之后，进行铜层形成工序。具体来讲，将赋予了感光性的阻镀层材料设于陶瓷基板60的基板表面11上以及基板背面12上，将形成了预定的掩模图案的曝光用掩模配置于该阻镀层材料上。然后，经由曝光用掩模对阻镀层材料进行曝光，对曝光了的阻镀层材料进行显影来形成阻镀层61（参见图11）。接着，进行电解镀铜，将各表面侧端子部31和各背面侧端子部32的铜层41形成于中间层44的表面（参见图12）。

之后，进行整平研磨，将阻镀层61的表面和铜层41的端面一并切削，将各铜层41的高度调整为预定高度（例如，100μm左右）。然后，通过使阻镀层61接触剥离液，从而剥离基板表面11上和基板背面12上的阻镀层61（参见图13）。之后，进行铜的蚀刻，去除在基板表面11和基板背面12暴露的铜溅射层（省略图示）。进而，进行对中间层44和密合层43的蚀刻（蚀刻工序）。在本实施方式中，如图14所示，进行钼的蚀刻，去除在基板表面11和基板背面12暴露的中间层44。接着，如图15所示，进行钛的蚀刻，去除在基板表面11和基板背面12暴露的密合层43。此时，形成于配线导体部34的金属化金属层和导通孔导体37A的金属化金属的表面的镀镍层45作为针对密合层43的蚀刻液的保护层发挥功能。因此，能够避免由蚀刻液腐蚀配线导体部34的金属化金属层、导通孔导体37A的金属化金属。

另外，在密合层43和中间层44的蚀刻工序中，利用蚀刻去除存在于陶瓷基板主体60的主面（基板表面11和基板背面12）与铜层41之间的密合层43和中间层44的外表面的一部分。因此，密合层43和中间层44成为在基板平面方向上比铜层41的侧面41a缩入的状态。

接着，对陶瓷基板主体进行加热至500℃温度的热处理。利用该热处理，提高镀镍层45与密合层43之间的密合性、密合层43与中间层44之间的密合性以及中间层44与铜层41之间的密合性。

接着，如图16所示，进行覆盖金属层形成工序。在该覆盖金属层形成工序中，依次对各表面侧端子部31和各背面侧端子部32的铜层41、配线导体部34的金属化金属层以及导通孔导体37A的金属化金属的表面进行镀镍与镀金（具体地讲，电解镀镍和电解镀金），在上述部件的表面形成覆盖金属层42。

经过以上的工序得到的陶瓷基板主体60是将产品区域沿平面方向纵横地多个排列的构造的批量生产用的基板。于是，通过进行分割工序对批量生产用的基板主体60进行分割，从而能够同时得到多个图1中示出的陶瓷基板10。另外，在分割工序中，通过在导通孔导体37A的某个位置（图16中单点划线所示的位置）对陶瓷基板主体60进行分割，从而形成在侧面16暴露的侧面电极37（端面导通孔导体）。

本发明人针对以上述制造方法制造的陶瓷基板10进行了产品可靠性的评价试验。具体地讲，对在高温（温度85℃）、高湿（湿度85%）的环境下的电阻变化率以及连接端子部（表面侧端子部31）的密合性进行评价，得出的评价结果在表1及表2中示出。

在此，改变密合层43和中间层44的形成材料来制作实施例1～实施例10的陶瓷基板10，分别对实施例1～实施例10的陶瓷基板进行评价试验。在实施例1～实施例5中，通过钛（Ti）的溅射形成密合层43，在实施例6～实施例10中，通过铬的溅射形成密合层43。另外，在实施例1和实施例6中，通过钛（Ti）和钨（W）的合金的溅射形成中间层44，在实施例2和实施例7中，通过镍（Ti）和铬（Cr）的合金的溅射形成中间层44。并且，在实施例3和实施例8中，通过钨（W）的溅射形成中间层44，在实施例4和实施例9中，通过钯（Pd）的溅射形成中间层44，在实施例5和实施例10中，通过钼（Mo）的溅射形成中间层44。另外，也对利用钛（Ti）的溅射仅形成密合层而不形成中间层44的以往例1的陶瓷基板进行了评价试验。

在电阻变化率的评价试验中，借助软钎料将陶瓷基板10的背面侧端子部32表面安装于树脂制电路基板（PCB）。另外，使用铜线等使陶瓷基板10的各表面侧端子部31导通（短路）。并且，在树脂制电路基板中，在经由配线图案而与背面侧端子部32连接的连接端子连接有铜线。

之后，将安装于树脂制电路基板的陶瓷基板10投入环境试验机（高温高湿试验机：ESPEC社制PL—1KP），并且将连接于树脂制电路基板的铜线引到试验机外部。然后，将引到试验机外的铜线与4端子测量机（日置电机社制3227mΩHitester）连接，并利用该测量机测量陶瓷基板10的电阻值。另外，在此，在环境试验机运转后的、高温高湿试验的处理时间为500小时、750小时、1000小时的时刻对陶瓷基板10的电阻值进行测量，并求出电阻变化率。另外，电阻变化率是试验开始前的从初始电阻值变化的变化率，由以下算式算出。

电阻变化率（%）=100×（测量值－初始电阻值）/初始电阻值。

[表1]

如表1所示，在由钛形成的密合层的以往例1的陶瓷基板中，当高温高湿试验的处理时间为750小时时，电阻值升高，电阻变化率成为50%。并且，在高温高湿试验的处理时间为1000小时的情况下，电阻变化率成为100%（连接不良）。与此相对，在实施例1～实施例10的陶瓷基板10中，即使进行1000小时的高温高湿试验，电阻变化率也为0%，没有发现电气特性的恶化。

在连接端子的密合性的评价试验中，在陶瓷基板10的表面侧端子部31涂敷焊剂材料（例如，千住金属工业社制ES—1061SP—2）后，将陶瓷基板10放入上述环境试验机。然后，在高温、高湿的环境下经过预定时间（500小时、750小时、1000小时、1500小时）后，将陶瓷基板10从环境试验机取出，并确认抗剪试验所产生的破坏模式。另外，抗剪试验是使用剪切测试机（抗剪测量机：ARCTEC社制模具剪切测试机Dage4000SERIES）来进行对表面侧端子部31的破坏，并进行了对其破坏面的分析。作为破坏模式，区分出在表面侧端子部31的铜层41与中间层44之间的界面或者在中间层44与密合层43之间的界面的破坏（界面破坏）、在陶瓷绝缘层21内侧的陶瓷部分的破坏（基板破坏），并将各陶瓷基板10的试验结果在表2中示出。

[表2]

如表2所示，在以往例1中，在进行了500小时的高温高湿试验的情况下，铜层41与密合层43之间的密合性下降，并在铜层41与密合层43之间的界面产生破坏。另一方面，证实了在实施例1～实施例10中，在进行了500小时的高温高湿试验的情况下，没有产生界面破坏，铜层41、中间层44以及密合层43之间的密合性提高了。特别是证实了在由钼形成的中间层44的实施例5、实施例10的情况下，即使进行1500小时的高温高湿试验，也没有产生界面破坏，各层之间的密合性变得最高。

因而，根据本实施方式能够得到以下效果。

（1）在本实施方式的陶瓷基板10中，在表面侧端子部31和背面侧端子部32中的铜层41与密合层43之间设有中间层44。该中间层44由钛（Ti）和钨（W）的合金、镍（Ni）和铬（Cr）的合金、钨（W）、钯（Pd）以及钼（Mo）中的任一者形成，该中间层44的对软钎料中的焊剂成分的耐腐蚀性比钛（Ti）优良。另外，通过设置中间层44，从而能够缓和铜层41与密合层43之间的电位差。因而，在将LED15软钎焊接于表面侧端子部31的情况时、在将外部基板软钎焊接于背面侧端子部32的情况时，在各端子部31、32能够抑制像以往技术那种由焊剂成分所带来的腐蚀。该结果是，能够避免各端子部31、32中的连接不良，并能够提高陶瓷基板10的连接可靠性。

（2）在本实施方式的陶瓷基板10中，配线导体部34的金属化金属层被镀镍层45覆盖。另外，被镀镍层45覆盖的配线导体部34（金属化金属层）的一部分设为自背面侧端子部32的投影区域R1伸出的状态。并且，侧面电极37的金属化金属层也被镀镍层45覆盖。该镀镍层45作为针对密合层43的蚀刻液的保护层发挥功能。因此，能够避免由蚀刻液腐蚀配线导体部34的金属化金属层、腐蚀侧面电极37的金属化金属，而能够确保陶瓷基板10的连接可靠性。

（3）在本实施例的陶瓷基板10中，在通过使密合层43和中间层44比铜层41的侧面41a缩入而形成于铜层41与陶瓷基板主体13之间的间隙以覆盖金属层42进入的方式形成覆盖金属层42。在这种情况下，能够利用覆盖金属层42可靠地覆盖铜层41的表面。

（4）在本实施方式的陶瓷基板10中，密合层43和中间层44以0.05μm～0.5μm的厚度形成。通过如此以适当的厚度形成密合层43和中间层44，从而能够充分确保密合层43、中间层44以及铜层41的各层之间的密合性。另外，镀镍层45以0.8μm～2.5μm的厚度形成。通过形成该镀镍层45，能够可靠地针对密合层43的蚀刻液来保护配线导体部34的金属化金属层、侧面电极37的金属化金属，并能够确保陶瓷基板10的连接可靠性。

（5）在本实施方式的陶瓷基板10中，在表面侧端子部31借助软钎料表面安装有LED15。虽然该陶瓷基板10长时间在高温、高湿的环境下使用，但是由于能够防止在表面侧端子部31的腐蚀的进展，因此能够确保产品的可靠性。

另外，本发明的实施方式可以做如下改变。

·在上述实施方式中，虽然在蚀刻工序中分开进行对密合层43的蚀刻和对中间层44的蚀刻，并在不同的阶段利用蚀刻去除了中间层44与密合层43，但是不限定于此。例如，在利用钛形成密合层43且利用钛和钼的合金形成中间层44的情况下、利用铬形成密合层43且利用镍和铬的合金形成中间层44的情况等情况下，能够利用相同的蚀刻液对密合层43和中间层44进行蚀刻。在这种情况下，也可以利用一次蚀刻同时去除中间层44和密合层43。

·在上述实施方式的陶瓷基板10中，也可以设为能够安装除LED15以外的芯片零件。例如，在陶瓷基板10中，在配置于基板主体上侧的陶瓷绝缘层21形成通孔，以由配置于基板主体下侧的陶瓷绝缘层22将该通孔的底部堵塞的形式形成空腔（容纳凹部）。而且，可以以如下方式构成陶瓷基板10，即在该空腔容纳耐浪涌芯片（浪涌电压保护用的芯片零件）等的芯片。另外在该陶瓷基板10中，在空腔的底部形成用于安装耐浪涌芯片的连接端子部，并且，在各陶瓷绝缘层21、22形成用于将该连接端子部与LED安装用的连接端子部相连接的配线图案、通路导体。在该陶瓷基板10中，用于安装耐浪涌芯片的连接端子部也设为与LED安装用的连接端子部具有相同密合层43和中间层44的层结构，从而能够提高连接可靠性。

·上述实施方式的陶瓷基板10的基板主体13的侧面16虽然设有侧面电极37，但是本发明也可以适用于未设有侧面电极37的陶瓷基板。另外，陶瓷基板10虽然是由陶瓷绝缘层21、陶瓷绝缘层22这两层陶瓷绝缘层构成，但也可以是由三层以上的陶瓷绝缘层构成的多层配线基板。

接着，除了权利要求所记载的技术构思以外，以下列举从上述实施方式理解出的技术构思。

（1）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，在上述陶瓷基板主体的主面上设有由金属化金属层构成的配线导体部，该配线导体部用于将上述连接端子部和端面导通孔导体相连接，上述金属化金属层被保护层覆盖，该保护层用于保护金属层不受蚀刻上述密合层的蚀刻液腐蚀。

（2）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，上述密合层和上述中间层比上述铜层的侧面缩入，从而以上述覆盖金属层进入形成于上述铜层和上述陶瓷基板主体之间的间隙的方式形成有上述覆盖金属层。

（3）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，上述密合层的外表面和上述中间层的外表面未被上述覆盖金属层覆盖。

（4）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，上述密合层和上述中间层的厚度为0.05μm～0.5μm。

（5）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，在上述陶瓷基板主体的主面上设有金属化金属层，上述金属化金属层被保护层覆盖，该保护层保护金属层不受蚀刻上述密合层的蚀刻液的腐蚀，上述保护层的厚度为0.8μm～2.5μm。

（6）一种陶瓷基板，在技术构思（5）中，其特征在于，上述保护层是镀镍层。

（7）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，在上述陶瓷基板主体的主面上设有金属化金属层，上述金属化金属层以含有钼的方式构成，上述中间层由钼构成。

（8）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，上述连接端子部与作为上述其他零件的LED连接。

（9）一种陶瓷基板，在方案1中，其特征在于，上述陶瓷基板主体具有将多个由陶瓷材料构成的陶瓷绝缘层与多个由金属化金属层构成的导体层相层叠而多层化的结构，在上述陶瓷绝缘层形成有由金属化金属构成的通路导体，上述通路导体与上述连接端子部电连接。

（10）一种陶瓷基板，在技术构思（9）中，其特征在于，上述陶瓷材料是氧化铝。

附图标记说明

10   陶瓷基板

11   作为主面的基板表面

12   作为主面的基板背面

13   陶瓷基板主体

15   作为零件的LED

16   陶瓷基板主体的侧面

31   作为连接端子部的表面侧端子部

32   作为连接端子部的背面侧端子部

34   由金属化金属层构成的配线导体部

37   作为端面导通孔导体的侧面电极

41   铜层

42   覆盖金属层

43   密合层

44   中间层

45   作为保护层的镀镍层

Claims (8)

1.一种陶瓷基板，其特征在于，

该陶瓷基板包括：陶瓷基板主体，其具有主面；以及连接端子部，其设于上述陶瓷基板主体的主面上，并用于借助软钎料而与其他零件连接，且上述连接端子部包含铜层和以覆盖上述铜层表面的方式设置的覆盖金属层而构成，在上述陶瓷基板主体与上述连接端子部之间设有由钛或者铬构成的密合层，

该陶瓷基板还具有中间层，该中间层设于上述连接端子部的上述铜层与上述密合层之间，且该中间层由钛和钨的合金、镍和铬的合金、钨、钯以及钼中的任一者构成，

上述密合层和上述中间层在基板平面方向比上述铜层的侧面缩入。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，

在上述陶瓷基板主体的主面上设有金属化金属层，上述金属化金属层被保护层覆盖保护而不被蚀刻上述密合层的蚀刻液腐蚀，上述密合层的至少一部分形成在保护层之上。

3.根据权利要求2所述的陶瓷基板，其特征在于，

将被上述保护层覆盖的上述金属化金属层的一部分设定为自上述连接端子部的投影区域伸出的状态。

4.根据权利要求2所述的陶瓷基板，其特征在于，

在上述陶瓷基板主体的侧面具有由金属化金属构成的端面导通孔导体，上述端面导通孔导体的表面被上述保护层覆盖。

5.根据权利要求3所述的陶瓷基板，其特征在于，

在上述陶瓷基板主体的侧面具有由金属化金属构成的端面导通孔导体，上述端面导通孔导体的表面被上述保护层覆盖。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的陶瓷基板，其特征在于，

上述覆盖金属层至少包含镍。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的陶瓷基板，其特征在于，

上述覆盖金属层由镍和金构成或者由镍、钯以及金构成。

8.一种陶瓷基板的制造方法，其是权利要求2所述的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，该制造方法包含：

烧成工序，该烧成工序用于形成上述陶瓷基板主体和上述金属化金属层；

保护层形成工序，该保护层形成工序用于对在上述陶瓷基板主体的主面侧暴露的上述金属化金属层进行镀镍从而形成上述保护层；

密合层形成工序，该密合层形成工序用于在上述保护层的表面和上述陶瓷基板主体的主面形成上述密合层；

中间层形成工序，该中间层形成工序用于在上述密合层的表面形成上述中间层；

铜层形成工序，该铜层形成工序用于在上述中间层的表面进行镀铜而形成上述连接端子部的铜层；

蚀刻工序，该蚀刻工序用于在利用上述保护层保护上述金属化金属层不受蚀刻液所带来的腐蚀的同时，利用蚀刻在不同的阶段去除在上述陶瓷基板主体的主面侧暴露的上述中间层和上述密合层，或者利用蚀刻同时去除上述中间层和上述密合层；以及

覆盖金属层形成工序，该覆盖金属层形成工序用于依次进行镀镍与镀金或者依次进行镀镍、镀钯以及镀金，而在上述铜层的表面形成上述覆盖金属层。

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