[发明专利]陶瓷基板及其制造方法

说明书

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 emission diode：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。