JP5546390B2 - 発光素子搭載用基板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
弱くなりやすい。そのため、凹部の内側面に接した部位において絶縁層間の密着性が低くなりやすい。絶縁層間の密着性が低くなると、絶縁層の層間における密着不良(デラミネーション)や、絶縁層間の接合強度の低下等の問題点が発生しやすい。
複数のガラスセラミックグリーンシートを作製するとともに、一部の前記ガラスセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施して、主面に発光素子の搭載部となる領域を有する平板状のシートと、前記搭載部を囲む形状および寸法の開口を有する枠状のシートとを準備する工程と、
導体ペーストを前記平板状シートの主面の前記搭載部および前記枠状シートの内側面の少なくとも一方に塗布する工程と、
ガラスペーストを作製し、該ガラスペーストを、前記平板状シートの主面および前記枠状シートの内側面の少なくとも一方に塗布した前記導体ペーストを完全に被覆するように塗布する工程と、
前記導体ペーストおよび前記ガラスペーストを塗布した前記平板状シートの主面に前記枠状シートを、該枠状シートが前記平板状シートと前記枠状シートとの層間および複数の前記枠状シートの層間の少なくとも一方に介在するように積層して積層体を作製し、該積層体を焼成する工程とを備えることを特徴とする。
図1(a)は、本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図1(b)は図1(a)の上面図である。図1において1は絶縁基板,2は金属層,3はガラス層である。上面に凹部(符号なし)を有するとともに凹部の底面が発光素子の搭載部1aとされた絶縁基板1と、絶縁基板1の搭載部1aおよび凹部の内側面の少なくとも一方に被着された金属層2と、金属層2を被覆するガラス層3とによって、発光素子7を搭載するための発光素子搭載用基板9が基本的に構成されている。
有率を95〜100質量%程度とすることが好ましい。
伝える媒体としてのガラスセラミックグリーンシートが部分的に抜けるため、不十分になりやすい傾向がある。そのため、特に凹部の内側面に接した部分で絶縁層間の密着性が不十分になりやすい傾向がある。これに対して、上記のように少なくとも凹部の内周側において絶縁層間にガラス層3(延在部3a)が介在していれば、上下の絶縁層間をガラス層3(延在部3a)を介して効果的に密着させることができ、密着性を向上させて接合を補強することができる。
、絶縁層間に10〜50μm程度の幅で、凹部の内側面に接する部位から延在させるようにすればよい。
料の組成としては、例えば、SiO2およびB2O3を含み、かつ、CaO,SrO,Al2O3,MgOおよびBaOの1種以上を含むホウケイ酸系のガラス等を挙げることができる。
位置する絶縁層の露出する上面にかけてフィレット15を形成している場合には、ガラス層3自体の上下の絶縁層に対する接合強度をより大きくすることができる。そのため、上下の絶縁層間(例えば平板部1bと枠部1cとの間)の接合強度をより大きくすることができる。また、この場合には、枠部1cを形成する絶縁層の内側面に被着したガラス層3によって枠部1c自体の強度を向上させることも可能である。したがって、この場合には、より一層信頼性の高い発光素子搭載用基板9を提供することができる。
、SiO2を20〜60質量%と、Al2O3を10〜25質量%と、MgOを8〜35質量%、BaOを10〜20質量%と、B2O3,Y2O3,CaO,SrO,Na2O,SnO2,P2O5,ZrO2およびLi2Oから選ばれる少なくとも1種を0〜20質量%とからなる30〜100質量%のガラスと、Al2O3,SiO2,MgTiO3,CaZrO3,Ca
TiO3,BaTi4O9,SrTiO3,ZrO2,TiO2,AlN,Si3N4から選ばれる少なくとも1種を含む0〜70質量%のセラミックスとから構成されるガラスセラミックグリーンシート材料を焼成してなるガラスセラミック焼結体である場合を挙げることができる。上記のようにセラミックスとガラスの組成比を変えることで、互いに焼結時の収縮のタイミングをずらすことで、平面方向への収縮を抑制することができる。
の底面に発光素子7が搭載される部位1aを有するものであった。搭載部1aには半楕円状(短軸に沿って切断したパターン)の2つの金属層2を、直線部分が隣り合うように約0.1mmの間隔で並べて配置したものであり、この金属層2を厚みが約10μmのガラス層
3で被覆したものであった。金属層2は、銀を97質量%,炭酸セシウムを3質量%それぞれ含有する導体材料で形成した。また、ガラス層3は、SiO2およびB2O3を含み、かつ、CaOおよびSrOを含むホウケイ酸ガラスで形成した。また、絶縁層は厚さ約0.1〜0.2mmのものを7層積層し、凹部の内側面は部の底面に対して60度の角度で傾斜させた。
図6および図7に本発明の発光素子搭載用基板の製造方法の一例を示す。図6(a)〜
(c)および図7(a),(b)は、それぞれ本発明の発光素子搭載用基板の製造方法を工程順に示す断面図である。図6および図7において図1〜図3と同様の部位には同様の符号を付している。
mm〜10mm程度の長方形板状や正方形板状にすればよい。
複数のセラミックグリーンシート(図示せず)を積層して絶縁基板1となる積層体を作製する場合には、積層体は、例えば厚みが約300〜1500μm程度である。
て作製することが好ましい。このようなガラス材料の組成としては、例えば、SiO2およびB2O3を含み、かつ、CaO,SrO,Al2O3,MgOおよびBaOの1種以上を含むホウケイ酸系のガラス等を挙げることができる。
縁基板1における平板部1bと枠部1cとの接合強度を高めるためのものである。
互いに焼結温度が異なる2種類の平板状シート(図示せず)および互いに焼結温度が異なる2種類の枠状シート(図示せず)を準備すればよい。この場合、それぞれ2種類の平板状シートおよび枠状シートのそれぞれの一方を前述した平板状シート11および枠状シート13として用い、他方を拘束用ガラスセラミックグリーンシート12として用いることができる。
1a・・発光素子の搭載部
1b・・平板部
1c・・枠部
2・・・金属層
3・・・ガラス層
3a・・ガラス層の延在部
4・・・貫通導体
5・・・めっき層
6・・・ボンディングワイヤ
7・・・発光素子
9・・・発光素子搭載用基板
10・・・拘束層
11・・・平板状シート
12・・・拘束用ガラスセラミックグリーンシートまたは拘束用ガラスセラミックペースト13・・・枠状シート
15・・・フィレット
22・・・導体ペースト
22a・・他の導体ペースト
33・・・ガラスペースト
44・・・貫通導体用の導体ペースト
Claims (6)
- 複数の絶縁層が積層されてなり、上面の中央部に凹部を有するとともに該凹部の底面に発光素子が搭載される搭載部を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記搭載部および前記凹部の内側面の少なくとも一方に被着された金属層と、該金属層を被覆するガラス層とを備える発光素子搭載用基板であって、
前記ガラス層が、前記絶縁層の層間に延在していることを特徴とする発光素子搭載用基板。 - 前記ガラス層が、前記凹部の内側面に接する部位において、上側の前記絶縁層の内側面からその下側に位置する前記絶縁層の露出する上面にかけてフィレットを形成していることを特徴とする請求項1記載の発光素子搭載用基板。
- 複数の前記絶縁層は、互いに焼結温度が異なる2種類のガラスセラミック焼結体によって形成された2種類の絶縁層からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発光素子搭載用基板。
- 複数の絶縁層が積層されてなり、上面の中央部に凹部を有するとともに該凹部の底面に発光素子が搭載される搭載部を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記搭載部および前記凹部の内側面の少なくとも一方に被着された金属層と、該金属層を被覆するガラス層とを備える発光素子搭載用基板の製造方法であって、
複数のガラスセラミックグリーンシートを作製するとともに、一部の前記ガラスセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施して、主面に発光素子の搭載部となる領域を有する平板状シートと、前記搭載部となる領域を囲む形状および寸法の開口を有する枠状シートとを準備する工程と、
導体ペーストを前記平板状シートの主面の前記搭載部および前記枠状シートの内側面の少なくとも一方に塗布する工程と、
ガラスペーストを作製し、該ガラスペーストを、前記平板状シートの主面および前記枠状シートの内側面の少なくとも一方に塗布した前記導体ペーストを完全に被覆するように塗布する工程と、
前記平板状シートの主面に前記枠状シートを、該枠状シートが前記搭載部を囲むとともに、前記ガラスペーストが前記平板状シートと前記枠状シートとの層間および複数の前記枠状シートの層間の少なくとも一方に介在するように積層して積層体を作製し、該積層体を焼成する工程とを備えることを特徴とする発光素子搭載用基板の製造方法。 - 前記ガラスセラミックグリーンシートを作製する工程において、互いに焼結温度が異なる2種類のガラスセラミックグリーンシートを作製し、2種類の該ガラスセラミックグリーンシートをそれぞれに用いて前記平板状シートおよび前記枠状シートを準備し、前記積層体を作製する工程において、前記2種類のガラスセラミックグリーンシートによってそれぞれに形成された前記平板状のシートおよび前記枠状のシートを積層することを特徴とする請求項4記載の発光素子搭載用基板の製造方法。
- 前記ガラスセラミックグリーンシートを作製する工程において、該ガラスセラミックグリーンシートと焼結温度が異なるガラスセラミックペーストを作製し、前記積層体を作製する工程において、前記ガラスセラミックペーストを前記平板状のシートおよび前記枠状のシートのそれぞれの間または最表面に層状に塗布することを特徴とする請求項4記載の発光素子搭載用基板の製造方法。
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