陶瓷基板及其制造方法技术

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。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷基板及其制造方法
本专利技术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。
技术介绍
以往，作为发光元件的一种，公知有发光二极管（Lightemissiondiode：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（openfailure）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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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所记载的专利技术，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，在本专利技术中，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。在本专利技术的陶瓷基板中，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，在本专利技术中，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，但由于在本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2012.12.19 JP 2012-2772761.一种陶瓷基板，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，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。2.根据权利要求1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。3.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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚祐磨，福永一范，内田敦士，吉村光平，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP