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公開番号2025093080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208585
出願日2023-12-11
発明の名称配線基板、電子部品パッケージ及びその製造方法
出願人LTCCマテリアルズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電子部品の実装時の加熱による絶縁基体の放熱体付近における割れの発生を抑制し、配線基板の耐硫化性を向上させ、かつ金めっき膜の厚みを薄くする。
【解決手段】ニッケルめっき膜11aは、ニッケルの粒子径が大きな第一ニッケルめっき膜11a1と、第一ニッケルめっき膜11a1と重なるとともにニッケルの粒子径が小さな第二ニッケルめっき膜11a2と、を含む。第一ニッケルめっき膜11a1におけるニッケルの粒子径は、0.21μm以上1.00μm以下である。第二ニッケルめっき膜におけるニッケルの粒子径は、0.01μm以上0.19μm未満である。第一ニッケルめっき膜11a1の厚さT1に対する第二ニッケルめっき膜11a2の厚さT2の比T2/T1は、0.1以上0.5以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ガラスセラミックスを含む絶縁基体と、前記絶縁基体の内部に配置されるとともに銀を含む放熱体と、銀を含む導電部と、前記導電部を被覆するニッケルめっき膜と、前記ニッケルめっき膜を被覆する金めっき膜と、を備える配線基板において、
前記ニッケルめっき膜は、ニッケルの粒子径が大きな第一ニッケルめっき膜と、前記第一ニッケルめっき膜と重なるとともにニッケルの粒子径が小さな第二ニッケルめっき膜と、を含み、
前記第一ニッケルめっき膜におけるニッケルの粒子径は、０．２１μｍ以上１．００μｍ以下であり、
前記第二ニッケルめっき膜におけるニッケルの粒子径は、０．０１μｍ以上０．１９μｍ未満であり、
前記第一ニッケルめっき膜の厚さＴ１に対する前記第二ニッケルめっき膜の厚さＴ２の比Ｔ２／Ｔ１は、０．１以上０．５以下であることを特徴とする配線基板。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記第一ニッケルめっき膜の厚さＴ１に対する前記第二ニッケルめっき膜の厚さＴ２の比Ｔ２／Ｔ１は、０．２以上０．４以下である請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第一ニッケルめっき膜は内側に位置し、前記第二ニッケルめっき膜は外側に位置する請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第一ニッケルめっき膜は外側に位置し、前記第二ニッケルめっき膜は内側に位置する請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項５】
前記第一ニッケルめっき膜は、（２００）面配向している請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項６】
ガラスセラミックスを含む絶縁基体と、前記絶縁基体の内部に配置されるとともに銀を含む放熱体と、銀を含む導電部と、前記導電部を被覆するめっき膜と、を備える配線基板において、
前記めっき膜は、前記導電部を被覆するニッケルめっき膜と、前記ニッケルめっき膜を被覆する金めっき膜と、を含み、
前記ニッケルめっき膜は、ニッケルの粒子径が大きな第一ニッケルめっき膜と、前記第一ニッケルめっき膜と重なるとともにニッケルの粒子径が小さな第二ニッケルめっき膜と、を含み、
前記金めっき膜の厚さは、０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の配線基板を用意する工程と、前記配線基板に形成された前記金めっき膜に電子部品を搭載する工程と、を備えることを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の配線基板と、前記配線基板に搭載される電子部品と、を備えることを特徴とする電子部品パッケージ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品パッケージその他の各種用途に使用される配線基板、電子部品パッケージ及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、車載エクステリアライトや屋外照明等には、発光効率の高いＬＥＤ照明装置が使用されている。ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子を収容する容器とが一体化されたパッケージとして構成される。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＬＥＤ素子等の発光素子を搭載するための配線基板が開示されている。この配線基板は、低温焼成セラミックスからなる絶縁基体と、絶縁基体を貫通する放熱体と、発光素子に接続される回路部と、を備える（同文献の段落００１８参照）。
【０００４】
放熱体は、高熱伝導性を有する金属と、金属酸化物との複合体により構成される。放熱体に含まれる金属としては銀が挙げられる（同文献の段落００２２参照）。放熱体は、絶縁基体の主面に形成される導電部（搭載パッド）を介して発光素子に連結される。導電部は、絶縁基体や放熱体と同時に焼成できるように、銀系導電体により構成される。さらに導電部は、ニッケルめっき膜及び金めっき膜により被覆されている（同文献の段落００２７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１８３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、配線基板を構成する放熱体や導電部は、絶縁基体と同時に焼成することができるように、耐酸化性に優れた銀を含む材料により構成されている。
【０００７】
しかしながら、絶縁基体と銀とを焼成することによって配線基板を製造すると、銀と、製品の使用環境中の硫化水素ガス、亜硫酸ガス、硫黄ガスなどの硫黄成分が反応し、硫化銀が発生する。この硫化銀の中では、銀が移動し易く、外部に向かって硫化銀に起因するデンドライト型結晶が進展する。このデントライト型結晶の進展により、導電部の銀が消費されてしまう。
【０００８】
具体的には、ニッケルめっき膜と絶縁基体との間の隙間、及び金めっき膜と絶縁基体との間の隙間を銀が通過し、金めっき膜の外面にまで到達する場合があった。このような現象の結果、導電部の破断を招くおそれがあった。銀の移動を防止するためには、例えば金めっき膜をより厚くすることが考えられる。しかしながら、配線基板の製造コストの高騰を招くことになるため、好ましくない。また、金めっき膜が厚い場合、発光素子等の電子部品を配線基板にＳｎ系ハンダによって接合すると、脆い金属間化合物（ＡｕＳｎ
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など）が生成したり、カーケンダルボイドが成長したりして、電子部品と配線基板との接合部が壊れやすいという不具合も発生する。
【０００９】
さらに、本発明者らは、従来の配線基板には、以下のような問題があることを見出した。
【００１０】
すなわち、発光素子を配線基板に実装（搭載）する際には、導電部をニッケルめっき膜及び金めっき膜で被覆した後、例えばハンダ（例えばＡｕ－Ｓｎハンダ）又はロウ材を用いて、ニッケルめっき膜等で被覆された導電部に発光素子を接合する。この場合において、配線基板は、約３００℃で加熱されることとなり、この加熱によって配線基板の絶縁基体に割れ（クラック）が発生することが判明した。
（【００１１】以降は省略されています）

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