(57)【要約】【課題】可視光線を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、大気中の硫化物との化学反応による変色が生じない高耐久性を有するガラスセラミックス焼結体を提供する。【解決手段】原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るガラスセラミックス焼結体であって、原料粉体は、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと、２族元素とを含有し、ガラスセラミックス焼結体１は、２族元素とニオビウムの化合物２を含有することを特徴とするガラスセラミックス焼結体による。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るガラスセラミックス焼結体であって、
前記原料粉体は、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと、２族元素とを含有し、
前記ガラスセラミックス焼結体は、２族元素とニオビウムの化合物を含有することを特徴とするガラスセラミックス焼結体。
【請求項２】
原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るガラスセラミックス焼結体であって、
前記原料粉体は、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、２族元素とニオビウムの化合物とを含有し、
前記ガラスセラミックス焼結体は、２族元素とニオビウムの化合物を含有することを特徴とするガラスセラミックス焼結体。
【請求項３】
前記２族元素とニオビウムの化合物は、化学式：ＸＮｂ２Ｏ６（ただし、Ｘは２族元素である。）で示されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスセラミックス焼結体。
【請求項４】
前記原料粉体は、前記２族元素の供給源として珪酸塩を含有することを特徴とする請求項１記載のガラスセラミックス焼結体。
【請求項５】
前記２族元素は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選択される少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体
【請求項６】
前記ガラスセラミックス焼結体の焼成温度は、８６０〜１２２０℃の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体。
【請求項７】
基板上に搭載される発光素子を囲繞する反射体であって、この反射体は請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体から成ることを特徴とする反射体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体を平板状に形成してなる基体と、この基体の表面に形成される導電体層とを有することを特徴とする発光素子搭載用基板。
【請求項９】
前記基体は、その上面に発光素子を搭載するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項８に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項１０】
前記導電体層は、前記ガラスセラミックス焼結体を焼成した後にポストファイヤ法により形成されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項１１】
前記導電体層は、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体から成る基体と、この基体の内部に配線層を形成する第１の導電体層と、前記基体の表面に配線層を形成する第２の導電体層とを有することを特徴とする発光素子搭載用基板。
【請求項１３】
前記基体は、その上面に発光素子を収容するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項１２に記載の発光素子搭載用基板
【請求項１４】
前記基体及び前記第１の導電体層を同時焼成により形成した後に、ポストファイヤ法により前記第２の導電体層を形成したことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項１５】
前記第１及び第２の導電体層は、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光線（３６０〜７４０ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできるガラスセラミックス焼結体およびそれを用いた反射体および発光素子搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子搭載用基板を構成する材質として可視光線を高効率で反射するセラミックス（ガラスセラミックスを含む。）が注目されている。
このようなセラミックスは、高反射性を有するだけでなく、従来、発光素子搭載用基板に用いられてきた合成樹脂に比べて、耐熱性や耐久性に優れ、長期間紫外線に曝されても劣化しないことから、室内照明用光源への利用が期待されている。
その一方で、セラミックスの表面における可視光線の反射率を高めるため様々な工夫がなされている。
例えば、セラミックスの内部に形成される気孔直径の大きさやその含有率（気孔率）を適宜調整してセラミックス表面における可視光線の反射率を高めたり、焼成済みセラミックスにおけるセラミック粒子の粒子径及び粒子群の占有面積を適宜調整して可視光線の反射率を高めたり、あるいは、セラミックスを構成するアルミナ粒子の表面に特定の形状を有する結晶構造を析出させることで可視光線の反射率を高める技術等が知られている。
しかしながら、セラミックス中に２族元素とニオビウムの化合物を含有させることで、その表面における可視光線の反射率を９０％以上にすることができ、かつ、そのセラミックスの表面や内部に低抵抗金属からなる導電体の形成を可能にする技術については現時点では発見されていない。ただし、セラミックスの表面における可視光線の反射率を高める従来技術や、セラミックスの表面や内部に低抵抗金属からなる導電体を形成可能にする従来技術としては、例えば、以下のような発明や技術内容が知られている。
【０００３】
特許文献１には「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」という名称で、発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオードに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、発光ダイオード素子を実装するためのベース体の上部に、反射面を有する開口を形成したカバー体を貼着された発光ダイオード用パッケージにおいて、ベース体及びカバー体を気孔直径が０．１０〜１．２５μｍのアルミナセラミックス又は気孔率が１０％以上のアルミナセラミックスを用いて形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明によれば、アルミナセラミックスの表面における反射率を、測定基準であるＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における反射率に近似させることができるという効果を有する。
【０００４】
また、特許文献２には「光反射体、発光素子搭載用配線基板、および発光装置」という名称で発光ダイオード等の発光素子を搭載するための発光素子用配線基板の絶縁基板として好適に用いられる光反射体およびそれを用いた発光素子搭載用配線基板、ならびに発光装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、光反射体が、２種類のセラミック結晶を含有するガラスセラミック焼結体からなり、第１のセラミック結晶の表面に、柱状の第２のセラミック結晶が形成されていることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、ガラスセラミック焼結体の表面において、波長が４００〜７００ｎｍである可視光線の反射率を７８〜９２％にすることができるという効果を有する。
【０００５】
さらに、特許文献３には「光反射体、発光素子搭載用配線基板、および発光装置」という名称で発光ダイオード等の発光素子を搭載するための発光素子の光反射部分に好適に用いられる光反射体およびそれを用いた発光素子搭載用配線基板、並びに発光装置に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示される発明は、ガラスとセラミック粒子とを含有するガラスセラミックスからなり、前記ガラスセラミックスの断面において、前記セラミック粒子の粒子径が０．３〜１．０μｍである粒子群の占有面積が前記断面の１０〜７０％であり、前記セラミック粒子が、アルミナ、ジルコニア、セルジアン、スラウソナイト、アノーサイト、ディオプサイト、フォルステライト、エンスタタイト、ガーナイト、スピネル、ウイレマイト、コーディエライト、ムライト、クオーツおよびこれらの固溶体の群から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献３に開示される発明によれば、ガラスセラミック焼結体の表面において、可視光線の反射率を６１〜９０％にすることができるという効果を有する。
【０００６】
そして、特許文献４には「配線基板および電気装置並びに発光装置」という名称で、熱放散性及び実装信頼性に優れ、且つ高反射率である配線基板とそれを用いた電気装置並びに発光装置に関する発明が開示されている。
特許文献４に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、少なくとも、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第一の絶縁層１と、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ未満の第二の絶縁層３とを積層してなる絶縁基板５と、該絶縁基板５の表面または内部のうち、少なくとも一方に形成された配線層７、１１、９と、前記絶縁基板５の一方の主面に形成された電気素子または発光素子のうち少なくとも一方を搭載する搭載部１３と、を具備してなるとともに、前記第一の配線層１が、前記第二の絶縁層３よりも搭載部１３側に形成され、第一の絶縁層が、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体からなり、第二の絶縁層が、アルミナ質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミックスからなる群のうちいずれかであることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献４に開示される発明によれば、ＣｕやＡｇといった低抵抗金属を導電体として用いることができる上、発光素子を搭載する絶縁層の表面における可視光線（波長３６０〜７４０ｎｍ）の反射率を６０〜８６％にすることができるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８７１３２号公報
【特許文献２】特開２００７−２２６０３４号公報
【特許文献３】特開２００７−１２１６１３号公報
【特許文献４】特開２００６−６６６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される発明は、可視光領域の光を高効率で反射するという利点を有するものの、焼成温度が１０００℃前後のガラスセラミックスに比べてアルミナセラミックスは焼成温度が１５００℃程度と高く製造コストがかさむという課題があった。また、焼成温度が高いので特にその内部にＡｇやＣｕ,Ａｕ等の低抵抗金属を主成分とする導電体層を形成することができないという課題があった。
加えて、気孔の径及び気孔の含有率を調整したアルミナセラミックスを用いることで、その表面における可視光領域の光の反射率を高めることができると考えられるものの、一般にセラミックスはその焼成工程において必ず焼成収縮が起こるため、特許文献１に開示されるアルミナセラミックスは、焼成後の寸法精度を高めることが難しいという課題があった。特に、プレス成形法により三次元的な立体形状を有するアルミナセラミックスを形成する場合、その外形寸法を高精度に維持管理することは極めて難しいという課題があった。
しかも、特許文献１に記載の発明においては、ベース体及びカバー体に十分な高反射性を付与するためにセラミックス内部における気孔率を１０％以上にする必要がある、この場合、出来上がったアルミナセラミックスの機械的強度が低下してしまい、電子部品として用いた場合に、十分な強度や耐久性を発揮できない恐れもあった。
【０００９】
特許文献２に開示される発明は、高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を含有するものではなく、セラミックスの表面における可視光線の反射率を高めるためには、セラミックスの内部に複雑な結晶構造を形成させる必要があるが、このような結晶は焼成条件の僅かな違いによってその形態や析出量が左右され易く、製造時にロットごとの品質を均質にし難いという課題があった。
【００１０】
特許文献３に開示される発明も、高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を含有するものではなく、セラミックスの表面における可視光線の反射率を高めるためには、セラミックスの内部に複数種類の結晶構造を形成させる必要があるが、このような結晶は焼成条件の僅かな違いによってその析出量が左右され易く、やはり、製造時にロットごとの品質を均質にし難いという課題があった。
【００１１】
特許文献４に開示される発明は、低抵抗金属であるＣｕやＡｇを導電体として使用できるものの、高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を含有するものではなく、発光素子を搭載する側の絶縁層の表面の反射率を９０％以上にすることができなかった。
【００１２】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、セラミックス中に高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を含有することでその表面における可視光線の反射率を９０％以上にすることができ、かつ、そのセラミックスの表面や内部に低抵抗金属からなる導電体の形成することができ、しかも、製造時にロット毎の品質の管理が容易で生産性の高いガラスセラミックス焼結体およびそれを用いた反射体および発光素子搭載用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るガラスセラミックス焼結体であって、原料粉体は、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと、２族元素とを含有し、ガラスセラミックス焼結体は、２族元素とニオビウムの化合物を含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明において、原料粉体と、有機質バインダーとを混合して焼成して得られるガラスセラミックス焼結体は、その表面において波長４１０〜７４０ｎｍの可視光線を９０％以上反射させるという作用を有する。
また、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体は、原料粉体としてホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと、２族元素を用いることで、焼成時に高い屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を析出させるという作用を有する。
この場合、一般的な高反射性を有しないガラスセラミックス焼結体に高反射性を付与するために必要な粉体材料は、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと、２族元素の２種類のみであるため、原料の調達や製品のロットごとの品質管理を容易にするという作用を有する。
さらに、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体は、８００〜１２２０℃の温度で焼結して絶縁体となる。このため、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体は、その表面や内部に低抵抗金属からなる導電体層の形成を可能にするという作用を有する。
【００１４】
請求項２記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るガラスセラミックス焼結体であって、原料粉体は、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、２族元素とニオビウムの化合物とを含有し、ガラスセラミックス焼結体は、２族元素とニオビウムの化合物を含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明において、原料粉体と、有機質バインダーとを混合して焼成して得られるガラスセラミックス焼結体は、その表面において波長４１０〜７４０ｎｍの可視光線を９０％以上反射するという作用を有する。
また、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体は、原料粉体としてホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスと、アルミナと、２族元素とニオビウムの化合物とを用いることで、焼結済ガラスセラミックス焼結体の内部に高い屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を確実に含有させるという作用を有する。
この場合、一般的な高反射性を有しないガラスセラミックス焼結体を製造する際に用いる原料粉体に、高反射性を付与する目的で添加する粉体材料は、２族元素とニオビウムの化合物のみであるため、原料の調達や製品のロットごとの品質管理を容易にするという作用を有する。
さらに、請求項２に記載のガラスセラミックス焼結体は、８００〜１２２０℃の温度で焼結して絶縁体となる。このため、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体は、その表面や内部に低抵抗金属からなる導電体層の形成を可能にするという作用を有する。
【００１５】
請求項３記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、請求項１又は請求項２に記載のガラスセラミックス焼結体であって、２族元素とニオビウムの化合物は、化学式：ＸＮｂ２Ｏ６（ただし、Ｘは２族元素である。）で示されることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明における２族元素とニオビウムの化合物を具体的に示したものであり、その作用は請求項１又は請求項２に記載の発明と同じである。
【００１６】
請求項４記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、請求項１記載のガラスセラミックス焼結体であって、原料粉体は、２族元素の供給源として珪酸塩を含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用に加えて、原料粉体中に含有される珪酸塩は２族元素を供給して、焼成時に高い屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を析出させるという作用を有する。
なお、原料粉体中に含有される２族元素が複数種類の場合、例えば、原料粉体中に２族元素としてＸ＝Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘnが含有される場合、原料粉体中の複数種類の２族元素が並行して消費される。この結果、焼成済みのガラスセラミックス焼結体の内部に複数種類の２族元素とニオビウムの化合物（ＸＮｂ２Ｏ６）＝(Ｘ1)Ｎｂ２Ｏ６, (Ｘ2)Ｎｂ２Ｏ６,…,(Ｘn)Ｎｂ２Ｏ６が含有される場合もある。以下に示す請求項５においても同様である。
【００１７】
請求項５記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体であって、２族元素は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選択される少なくとも１種類であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の２族元素を具体的に示したものであり、その作用は請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同じである。
【００１８】
請求項６記載の発明であるガラスセラミックス焼結体は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体であって、このガラスセラミックス焼結体の焼成温度は、８６０〜１２２０℃の範囲内であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項５に記載のそれぞれの発明と同じ作用に加えて、請求項５に記載のガラスセラミックス焼結体は、８６０〜１２２０℃の温度条件下で焼成することで焼成して絶縁体となる。従って、請求項５に記載のガラスセラミックス焼結体は、その内部に低抵抗金属からなる導電体層の同時焼成による形成を可能にするという作用を有する。また、請求項５に記載のガラスセラミックス焼結体の表面に低抵抗金属からなる導電体層のポストファイヤ法による形成を可能にするという作用も有する。
【００１９】
請求項７記載の発明である反射体は、基板上に搭載される発光素子を囲繞する反射体であって、この反射体は請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体から成ることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体により形成されるため、請求項１乃至請求項６のそれぞれに記載の発明と同じ作用を有する。
また、請求項７記載の反射体で発光素子を囲繞することで、発光素子が可視光線を発する場合には、その表面で可視光線を高効率で反射することで基板の法線方向における可視光線の出力が低下するのを抑制するという作用を有する。さらに、発光素子が紫外光又は近紫外光を発し、この紫外光又は近紫外光を波長変換材により可視光線に変換する場合も、波長変換材により変換された可視光線をその表面で高効率で反射することで、基板の法線方向における可視光線の出力が低下するのを抑制するという作用を有する。
【００２０】
請求項８記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体を平板状に形成してなる基体と、この基体の表面に形成される導電体層とを有することを特徴とするものである。
上記構成の発明において基体は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体により構成されるため請求項１乃至請求項６のそれぞれに記載の発明と同じ作用を有する。
さらに、基体はその上面に発光素子を搭載した場合に、基体の表面において発光素子から発せられる可視光線、又は、発光素子から発せられた紫外光又は近紫外光が波長変換材により変換された可視光線を高効率で反射するという作用を有する。
この結果、請求項８記載の基体の表面において、可視光線が減衰するのを抑制するという作用を有する。
【００２１】
請求項９記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項８に記載の発光素子搭載用基板であって、基体は、その上面に発光素子を搭載するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項８記載の発明と同じ作用を有する。また、基体の上面に形成される凹部は、発光素子を収容するという作用を有する。そして、発光素子を囲繞するように形成される凹部の内側面は、請求項７記載の反射体と同じ作用を有する。
すなわち、請求項９記載の発明は、請求項８記載の発光素子搭載用基板に、請求項７記載の反射体を備えたものと同じ作用を有する。
【００２２】
請求項１０記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項８又は請求項９に記載の発光素子搭載用基板であって、導電体層は、ガラスセラミックス焼結体を焼成した後にポストファイヤ法により形成されることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明と同じ作用に加えて、導電体層を、ガラスセラミックス焼結体を焼成した後にポストファイヤ法により形成することで、ピッチ精度の高い導電体層を形成させるという作用を有する。
【００２３】
請求項１１記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板であって、導電体層は、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項８乃至請求項１０に記載のそれぞれの発明と同じ作用に加えて、導電体層をＡｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種により形成することで、この導電体層に電気信号を伝送する際の電気抵抗を小さくするという作用を有する。また、請求項１１記載の発明を鉛（Ｐｂ）フリーの電子部品にするという作用も有する。
【００２４】
請求項１２記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラスセラミックス焼結体から成る基体と、この基体の内部に配線層を形成する第１の導電体層と、基体の表面に配線層を形成する第２の導電体層とを有することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項８記載の発明と同じ構成（請求項８記載の発明において、基体の表面に形成される「導電体層」が請求項１２記載の発明における「第２の導電体層」に対応。）に加えて、基体の内部に第１の導電体層を備えるものである。従って、請求項１２に記載の発明は、請求項８記載の発明と同じ作用に加えて、基体の内部に配線回路を収容可能にするという作用を有する。
【００２５】
請求項１３記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項１２に記載の発光素子搭載用基板であって、基体は、その上面に発光素子を収容するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１２記載の発明と同じ作用に加えて、請求項９記載の発明の凹部及びその内側面の作用と同じ作用を有する。
すなわち、請求項１２記載の発光素子搭載用基板に、請求項７記載の反射体を設けたものと同じ作用を有する。
【００２６】
請求項１４記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項１２又は請求項１３に記載の発光素子搭載用基板であって、基体及び第１の導電体層を同時焼成により形成した後に、ポストファイヤ法により第２の導電体層を形成したことを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１２又は請求項１３に記載の発明と同じ作用に加えて、基体及び第１の導電体層を同時焼成することで、絶縁体とその内部に形成される回路配線を同時に焼成させるという作用を有する。また、この後に、基体の表面にポストファイヤ法により第２の導電体層を形成することで、ピッチ精度の高い第２の導電体層を形成させるという作用を有する。
【００２７】
請求項１５記載の発明である発光素子搭載用基板は、請求項１４に記載の発光素子搭載用基板であって、第１及び第２の導電体層は、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１４記載の発明と同じ作用に加えて、第１及び第２の導電体層をＡｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種により形成することで、この導電体層に電気信号を伝送する際の電気抵抗を小さくするという作用を有する。また、請求項１４記載の発明を鉛（Ｐｂ）フリーの電子部品にするという作用も有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の請求項１記載の発明によれば、ガラスセラミックス焼結体の焼成時に、２族元素とニオビウムの化合物（結晶体）を析出させることができるという効果を有する。
また、２族元素とニオビウムの化合物の析出時に同時に析出する，又は，原料粉体として予め供給されるアノーサイト（ガラス成分微結晶）の熱膨張係数は、一般に５.０×１０-6〜３.２×１０-6程度であり、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム焼結体に比べて小さいので、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体に昇降温が繰り返された場合でも亀裂の発生や破損等の不具合が生じるのを防止することができる。このため、請求項１に記載のガラスセラミックス焼結体の機械的強度を高めることができるという効果を有する。
さらに、請求項１記載のガラスセラミックス焼結体においては、一般的に高い屈折率を有すると言われるアルミナ粒子やアノーサイトに加えて、ジルコニウムに匹敵する程のさらに高い屈折率を有する２族元素とニオビウムの化合物の結晶体を含有させることで、これらの境界面において好適に可視光線を反射することができるので、請求項１記載のガラスセラミックス焼結体の内部における可視光線の拡散反射を促進して、その表面における可視光線の反射率を９０％以上にすることができるという効果を有する。
また、このような高反射性を有するガラスセラミックス焼結体を製造するのに必要な原料粉体は、通常の高反射性を有しないガラスセラミックスを製造する際に必要な従来公知の粉体原料（ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラス、および、アルミナ）以外に、金属ニオビウム又は酸化ニオビウム，及び，２族元素のみであるため、原材料の調達が容易な上、製造時にロット毎に製品の品質のバラツキ（例、可視光線の反射率のバラツキ）を小さくすることができる。
従って、請求項１に記載の発明によれば、可視光線を高効率で反射し、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高反射性材料を高効率かつ高精度に生産して提供することができるという効果を有する。
【００２９】
請求項１記載の発明が焼成時に、金属ニオビウム又は酸化ニオビウムと，２族元素とから高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を析出させるものであるのに対し、請求項２に記載の発明は、原料粉体中に予め２族元素とニオビウムの化合物（結晶体）を含有させておくことで焼成後のガラスセラミックス焼結体の内部に２族元素とニオビウムの化合物が含有されるよう構成されている。このため、請求項２記載の発明は、最終生産物として請求項１記載の発明と同じであるため、その効果は請求項１記載の発明と同じである。
【００３０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明における２族元素とニオビウムの化合物を化学式で具体的に示したものであるので、その効果は請求項１又は請求項２に記載の発明と同じである。
【００３１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ効果に加えて、原料粉体に珪酸塩を含有することで、２族元素として、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの少なくとも１種類を供給することができるという効果を有する。
【００３２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明における２族元素を具体的に示したものであるので、その効果は請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同じである。
【００３３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のそれぞれに記載の発明と同じ効果に加えて、８６０〜１２２０℃の温度条件下で焼成することで絶縁体とすることができる。すなわち、請求項５に記載のガラスセラミックス焼結体は、その内部に低抵抗金属からなる導電体層を同時焼成による形成することができる。また、請求項５に記載のガラスセラミックス焼結体の表面に低抵抗金属からなる導電体層をポストファイヤ法による形成することができるという効果を有する。
つまり、高反射性を有するガラスセラミックス焼結体を、基板の絶縁体として用いることができるので、その汎用性を高めることができる。
【００３４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のそれぞれに記載の発明と同じ効果を有する。また、請求項７記載の反射体は高反射材料であるため発光素子を囲繞することで、発光素子から発せられる可視光線，又は，発光素子から発せられた紫外光又は近紫外光が波長変換材により変換された可視光線が発光素子の側面方向に拡散してその発光出力が低下するのを防止することができるという効果を有する。
しかも、請求項７記載の反射体は、紫外光や大気中の酸素や硫化物に曝されても劣化したり変色しないので、長期間にわたりその表面における可視光線の反射性を高い状態に維持することができる。つまり、発光素子から発せられる可視光線，又は，発光素子から発せられた紫外光又は近紫外光が波長変換材により変換された可視光線の発光出力が低下するのを長期間にわたって防止することができる。
この結果、室内用等の光源に適した高反射性でかつ高耐久性を有する反射体を提供することができるという効果を有する。
【００３５】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項６のそれぞれに記載の発明と同じ効果を有する。また、請求項８記載のガラスセラミックス焼結体は高反射材料であるため、発光素子を搭載するための基体（絶縁体）として用いることで、発光素子から発せられる可視光線，又は，発光素子から発せられた紫外光又は近紫外光が波長変換材により変換された可視光線を基体の表面で高効率で反射することができる。
しかも、請求項８記載の基体は、紫外光や大気中の酸素や硫化物に曝されても劣化したり変色しないので、長期間にわたりその表面における可視光線の反射性を高い状態に維持することができる。つまり、発光素子から発せられる可視光線，又は，発光素子から発せられた紫外光又は近紫外光が波長変換材により変換された可視光線の発光出力が低下するのを長期間にわたって防止することができる。
この結果、室内用等の光源に適した高反射性でかつ高耐久性を有する絶縁性の基体を提供することができるという効果を有する。
【００３６】
請求項９記載の発明は、基体の表面に形成された凹部の内側面が、請求項７記載の反射体の内側面（反射面）と同じ効果を有する。また、この凹部の底面は、請求項８記載の発明の基体の表面と同じ効果を有する。
すなわち、請求項９記載の発明は、請求項８記載の発光素子搭載用基板に請求項７記載の反射体を搭載したものと同じ効果を有する。
さらに、請求項９記載の発明は、基体の表面に凹部を形成することで、請求項８記載の発明と請求項７記載の発明を一体に構成することができるので、これらを別々に製造してから請求項８記載の発光素子搭載用基板上に請求項７記載の反射体を搭載する場合に比べて、製造工程を簡素にすることができるという効果を有する。
この結果、発光素子の搭載面とその周囲に形成される反射面とがともに高反射材料により形成された発光素子搭載用基板の生産性を高めることができる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明と同じ効果に加えて、基体を焼成した後に導電体層をポストファイヤ法により形成することで、導電体層のピッチ精度を高めることができるという効果を有する。
この場合、請求項１０記載の発光素子搭載用基板を製品とした際に、不具合が生じる恐れを低減することができるので、製品の歩留まりを高くすることができるという効果を有する。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、請求項８乃至請求項１０のそれぞれに記載の発明と同じ効果に加えて、導電体層の電気抵抗を小さくするとともに、人体に有害な鉛（Ｐｂ）を含有しない電子部品とすることができる。
この結果、請求項１１記載の発光素子搭載用基板における電気信号の伝送効率を向上するとともに、環境に優しい鉛（Ｐｂ）フリーの電子部品を提供することができるという効果を有する。
【００３９】
請求項１２記載の発明は、請求項８記載の発明と同じ効果に加えて、基体の内部に複雑な配線回路を収容することができるという効果を有する。
この結果、複雑な配線回路を有する発光素子搭載用基板の形態をコンパクトにすることができるので、最終製品の小型化に寄与することができるという効果を有する。
【００４０】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明と同じ効果に加えて、請求項９記載の発明と同じ効果を有する。
【００４１】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は請求項１３記載の発明と同じ効果に加えて、第２の導電体層をポストファイヤ法により形成することで、第２の導電体層のピッチ精度を高めることができるという効果を有する。
この場合、請求項１４記載の発光素子搭載用基板を製品とした際に、不具合が生じる恐れを低くすることができ、製品の歩留まりを高くすることができるという効果を有する。
【００４２】
請求項１５記載の発明は、請求項１４に記載の発明と同じ効果に加えて、導電体層の電気抵抗を小さくするとともに、人体に有害な鉛（Ｐｂ）を含有しない電子部品とすることができる。
この結果、請求項１１記載の発光素子搭載用基板における電気信号の伝送効率を向上するとともに、環境に優しい鉛（Ｐｂ）フリーの電子部品を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
【図２】実施例１に係るセラミックス焼結体の内部の様子を示す概念図である。
【図３】実施例１に係るセラミックス焼結体の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】実施例２に係る反射体の概念図である。
【図５】（ａ）は実施例３に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例３に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。
【図６】（ａ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。
【図７】（ａ）は実施例５に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例５に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。
【図８】（ａ）は実施例６に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例６に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。
【図９】焼成温度を変えて製造した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の表面における反射率を測定した結果を示すグラフである
【図１０】（ａ）は１０６０℃で焼成した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体をＸ線回折法による分析データであり、（ｂ）は図１０（ａ）に示すデータからピークデータを抽出して登録データと対比したものである。また、（ｃ）は１０６０℃で焼成した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体に含有される個々の結晶層のピークを示すカードデータである。
【図１１】１０６０℃の温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体の研磨面における反射電子像である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係るガラスセラミックス焼結体およびそれを用いた反射体および発光素子搭載用基板について実施例を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００４５】
以下に、本発明の実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の内部において、可視光線が拡散される仕組みについて図１を参照しながら説明する。（特に請求項１乃至請求項５に対応。）
一般にＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）として知られるホウ珪酸ガラスは、高い機械的強度を備えると同時に、熱膨張率が小さいため昇降温が繰り返された場合でも破損する恐れが少ない。このため、エレクトロニクス分野における基板用材料等として注目されている。
また、ガラスセラミックスを含むセラミックスは、一般に、合成樹脂のように紫外線を照射した際の劣化が起こらず、金属材料のように酸化や、大気中の化合物との化学反応により変色する恐れがないという長所を有している。
そこで、本発明の実施例１に係るガラスセラミックス焼結体は、このようなガラスセラミックス（ホウ珪酸ガラス）の特性を利用しつつ、その内部にジルコニアに匹敵する程度の高屈折率を有する結晶体を含有させることで、その表面における可視光線の反射率を大幅に向上させて、高反射性を有する反射体や基板用の絶縁体として利用できるよう改良されたものである。
【００４６】
このような実施例１に係るガラスセラミックス焼結体は、従来公知のガラスセラミックスの原料粉体であるホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラスとアルミナに、金属ニオビウム（Ｎｂ）又は酸化ニオビウム［例、五酸化ニオビウム（Ｎｂ2Ｏ5）］及び２族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選択される少なくとも１種類。）を添加したものに、有機質バインダーを混合して成形した後に焼成してなるガラスセラミックス焼結体であり、焼成済みのガラスセラミックス焼結体の内部に、高屈折率を有する結晶体である２族元素とニオビウムの化合物を含有するものである。
なお、この２族元素とニオビウムの化合物は、化学式：ＸＮｂ２Ｏ６（ただし、Ｘは２族元素である。）で示されるものであり、アノーサイト（ガラス成分微結晶）の析出時に実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の内部に析出する結晶体である。
また、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の内部に２族元素とニオビウムの化合物を含有させる方法としては、上述のように焼成時に２族元素とニオビウムの化合物を析出させる方法の他に、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の原料粉体中に予め２族元素とニオビウムの化合物を含有させておく方法もある。詳細については後述する。
【００４７】
図１は本発明の実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の内部において可視光線が散乱する様子を示す概念図である。
図１に示すように、ガラスセラミックス焼結体１の上面１ａに可視光線３が照射されると、可視光線３の一部はガラスセラミックス焼結体１の上面１ａにおいて反射光５として反射される一方で、ガラスセラミックス焼結体１の上面１ａから入射光４として内部に侵入し、ガラスセラミックス焼結体１の下面１ｂにおいて反射されなかった入射光４は透過光７として反射材１の下面１ｂから外部に放射されてしまう。
このように、可視光線３の一部がガラスセラミックス焼結体１の内部を通過して透過光７として外部に放射されてしまうことで可視光線３の減衰が起こると考えられる。
そこで、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１においては、その内部に、常温下において比較的高い屈折率を有するアルミナやアノーサイトに加え、ジルコニアに匹敵する程の高い屈折率を有する２族元素とニオビウムの化合物２を内包させることで、これらの境界面において好適に入射光４が反射され散乱されるよう構成されている。
【００４８】
つまり、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に分散する２族元素とニオビウムの化合物２により入射光４の散乱が繰り返される過程において、入射光４の大部分を散乱光６として再びガラスセラミックス焼結体１の上面１ａ側に向わせているのである。
この結果、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の下面１ｂから外部に放射される透過光７が少なくなり、ガラスセラミックス焼結体１の上面１ａにおける可視光線の反射率を標準白板と比較して９０％以上にすることができる。
【００４９】
また、本実施例に係るガラスセラミックス焼結体１は、先にも述べたように、例えば、化学式：ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ4や、ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8で示されるガラス成分微結晶の結晶体であるアノーサイト８（後述の図２を参照。）を含有している。
このアノーサイト８は、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を製造する際に用いる原料粉体の母材として、ホウ珪酸ガラス原料又はホウ珪酸ガラス（結晶化済アノーサイト）を用いることで、焼成時にガラスセラミックス焼結体１の内部に析出させることによって間接的に又は直接的に供給される。
【００５０】
さらに、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料は、例えば、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）からなり、これらの総重量を１００wt％とした場合に、それぞれが８１wt％，２wt％，１３wt％，４wt％ずつ配合（＝配合Ｐ）されたものである。なお、以下に示す説明において、「配合Ｐのホウ珪酸ガラス原料」と記載する場合には、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）が上記割合で配合されたホウ珪酸ガラス原料を指し示すものとする。また、ここに示すホウ珪酸ガラス原料の配合比率はあくまでも一例であり、これらの配合比率はホウ珪酸ガラスの主要な特性、すなわち、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１にアノーサイトを供給するという特性を有するものであれば、どのようなホウ珪酸ガラス原料であっても使用可能である。
また、ホウ珪酸ガラス原料として添加される、カルシア（ＣａＯ）は、２族元素とニオビウムの化合物２を生成（析出）させるための２族元素の供給源としても機能する。このため、ホウ珪酸ガラス原料に、例えば、カルシア（ＣａＯ）やマグネシア（ＭｇＯ）、その他２族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選択される少なくとも１種類）を含んだ化合物で焼成時にガラスセラミックス焼結体１を着色しないもの、あるいは、２族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選択される少なくとも１種類）を含んだ珪酸塩が含まれる場合には、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の製造時に原料粉体中に、別途２族元素を添加する必要はない。
【００５１】
実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１において可視光線が高効率で反射される仕組みについて図２を参照しながらさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例１に係る反射材の内部断面を示す概念図である。なお、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、実施例１においては、波長３６０〜７４０ｎｍを有する光を可視光線と呼んでいる。以下に示す他の実施例においても同様である。
図２に示すように、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１は、アノーサイト８、アルミナ粒子９、２族元素とニオビウムの化合物２（結晶体）、及び、これらの３種類の粒子同士の空隙により形成される気孔１０により形成されている。
このようなガラスセラミックス焼結体１の内部には、異なる屈折率を有する２種類の物質（粒子−粒子、または、粒子−気体）が接触する面、すなわち、可視光線を反射させる反射面が無数に形成されている。
そして、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に形成される反射面は大きく２種類に大別することができ、一方はガラスセラミックス焼結体１の固体部分を形成する粒子、すなわち、アノーサイト８又はアルミナ粒子９又は２族元素とニオビウムの化合物２と，気孔１０とが接触する境界面１１であり、もう一方は、アノーサイト８とアルミナ粒子９、アノーサイト８と２族元素とニオビウムの化合物２、アルミナ粒子９と２族元素とニオビウムの化合物２の接触面である粒界１２である。
このように、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１においては、一般に高い屈折率を有するアルミナ粒子９やアノーサイト８に加えて、ジルコニアに匹敵する程の高い屈折率を有する２族元素とニオビウムの化合物２を含有させることで、アノーサイト８と２族元素とニオビウムの化合物２、あるいは、アルミナ粒子９と２族元素とニオビウムの化合物２の接触面の粒界１２における可視光線３の反射性が大幅に向上する。この結果、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部における可視光線の拡散反射が大幅に促進するのである。
なお、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１は、８６０〜１２２０℃の温度条件下において焼成した場合に、可視光線の反射率が９０％以上となった。そして、特に、１０２０〜１１００℃の温度条件下において焼成した場合には、波長４７０〜７２０ｎｍの可視光線の反射率が９７％以上であった。
【００５２】
実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を製造する際に用いる原料粉体の配合例について説明する。
（配合例１）
原料粉体の総重量に対して、配合Ｐのホウ珪酸ガラス原料を５４wt％、アルミナを３６wt％、酸化ニオビウムとして、五酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）を１０wt％添加する。
この場合、ホウ珪酸ガラス原料の少なくとも一部を結晶化済のホウ珪酸ガラスを粉体状にしたもの（以下、単にホウ珪酸ガラスという。）に置換えても良い。
また、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１に好適に高反射性を付与するためには、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）を原料粉体の総重量の５wt％以上とすることが望ましい。
これは、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）の添加量が５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に十分な量の２族元素とニオビウムの化合物２が十分に析出せず、この結果、特に高い反射性を有するアノーサイト８と２族元素とニオビウムの化合物２の、あるいは、アルミナ粒子９と２族元素とニオビウムの化合物２の粒界１２の面積が相対的に低下して、ガラスセラミックス焼結体１の内部において可視光線３が十分に拡散反射されなくなってしまうためである。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
【００５３】
また、アルミナの添加量は原料粉体の総重量に対して、１５〜４０wt％の範囲内であることが望ましい。これは、アルミナの添加量が１５wt％よりも少ないと、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に粒界１２が十分に形成されず、可視光線３を良好に反射させることができないからである。他方、アルミナの添加量が４０wt％よりも多いと、やはり反射材１の内部における粒界１２の形成が促進されないので望ましくない。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
さらに、酸化ニオビウムに代えて金属ニオビウムを添加してもよい。この場合、酸化雰囲気中又は大気中において焼成することで、金属ニオビウムは容易に酸化ニオビウムとなる。
【００５４】
（配合例２）
原料粉体の総重量に対して、配合Ｐのホウ珪酸ガラス原料を５４wt％、アルミナを３６wt％、２族元素とニオビウムの化合物２として、フェルスマイト（Fersmite:ＣａＮｂ２Ｏ５）を１０wt％添加する。
配合例１が、焼成時に２族元素とニオビウムの化合物２を析出させて実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１に２族元素とニオビウムの化合物２を含有させるのに対して、配合例２は、２族元素とニオビウムの化合物２を予め原料粉体中に添加しておくことで実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に２族元素とニオビウムの化合物２を含有させるものである。
この場合、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に高反射性を付与する２族元素とニオビウムの化合物２を確実に含有させることができるので、製造時にロットごとの製品のバラツキを極めて少なくすることができるという効果を有する。
【００５５】
一般に、アルミナの熱膨張係数は７.５×１０-6程度であり、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は３.２×１０-6〜６.５×１０-6の範囲内である。また、アノーサイト８の熱膨張係数は通常、３.２×１０-6〜５.０×１０-6程度であり、散乱体２の熱膨張係数はいずれもホウ珪酸ガラス原料の熱膨張係数の上限値よりも大きいので、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部におけるアノーサイト８の含有量を多くすることで、ガラスセラミックス焼結体１の熱膨張係数を縮減させる側にシフトさせることができる。
よって、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１においては、その内部にアノーサイト８を含有させることで、ガラスセラミックス焼結体１の熱膨張係数を低減させることができ、ガラスセラミックス焼結体１に昇降温が繰り返された場合でも、亀裂が生じる等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。
【００５６】
また、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１においては、その高反射性が損なわれない程度に、原料粉体中のアルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、酸化ニオビウム又は金属ニオビウム又は２族元素とニオビウムの化合物２の配合比率を変動させることで、その熱膨張係数を所望の値に調整することが可能である。
この場合、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージに用いる高反射性の反射体として用いる場合、反射体の高反射性を維持しながらその熱膨張係数を被接合対象である基板の熱膨張係数に近似させることができる。
従って、このようなガラスセラミックス焼結体１から成る反射体を用いた発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージが、発光素子の発光や消灯に伴って昇降温が繰り返しされた場合であっても、基板と反射体の接合部分に亀裂が生じたり、基板から反射体が剥離するといった不具合が生じるのを防止することができる。
【００５７】
実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の製造工程について図３を参照しながら説明する。
図３は実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の製造工程を示すフローチャートである。なお、図１又は図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図３に示すように、実施例１に係る反射材１を製造するには、ホウ珪酸ガラス原料と，アルミナと, 酸化ニオビウム又は金属ニオビウム又は２族元素とニオビウムの化合物２と,必要に応じて２族元素からなる原料粉体を調合する（ステップＳ１）。
このとき、粉体原料の総重量に対して、酸化ニオビウム又は金属ニオビウム又は２族元素とニオビウムの化合物２を５wt％以上、また、アルミナは１５〜４０wt％の範囲内となるよう配合することが望ましい。
また、ホウ珪酸ガラス原料の少なくとも一部をホウ珪酸ガラスに置き換えてもよい。さらに、ホウ珪酸ガラス原料の少なくとも一部を灰長石、又は、灰長石とホウ珪酸ガラスに置き換えることも可能である。なお、このホウ珪酸ガラスは、例えば、上述の配合Ｐのホウ珪酸ガラス原料を８５０℃の温度条件下において焼成してなる結晶化ガラスを粉体状に粉砕したものである。
【００５８】
この後、例えば、ボールミル等によりステップＳ１において調合された粉体原料の平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕混合し（ステップＳ２）、次に、この混合物に、有機質バインダーとして、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を、また、溶剤としてキシレン、トルエン、ブタノール等をそれぞれ単体で、あるいはこれらのうちの２種類又は３種類を混合して添加して（ステップＳ３）スラリー状物質を形成させる（ステップＳ３）。
なお、図３においては、原料の調合工程（ステップＳ１）において酸化ニオビウム又は金属ニオビウム又は２族元素とニオビウムの化合物２を添加する場合を例に挙げて説明しているが、粉砕及び混合工程（ステップＳ２）の後に予め所望の平均粒径に調整した酸化ニオビウム又は金属ニオビウム又は２族元素とニオビウムの化合物２を添加してもよい。
【００５９】
続いて、ステップＳ３においてそれぞれの粒子の平均粒径が所定の範囲内となるよう調整されたスラリー状物質を、所望の成形手段、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、射出成形、ドクターブレード法、カレンダーロール法、圧延法、ドクターブレード法等により所望の形状に成形する（ステップＳ４）。
この工程の後に、上述のような工程を経て作製したセラミックス成形体を、例えば、酸化（Ｏ2）雰囲気中又は大気中において、８６０〜１２２０℃の温度条件下で焼成すればよい（ステップＳ５）。
なお、焼成時に実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の内部に２族元素とニオビウムの化合物２を析出させる場合で、かつ、ガラスセラミックス焼結体１の原料粉体中に複数種類の２族元素が含有されている場合、焼成時に複数種類の２属元素が並行して消費されて２族元素とニオビウムの化合物２の結晶体、すなわち、ＸＮｂ２Ｏ６（ただし、Ｘは２族元素である。）が析出する可能性もある。
そして、例えば、原料粉体中に２族元素の供給源として、複数種類の２族元素を含有する珪酸塩（例えば、ＣａＭｇ(ＳｉＯ３)２(diopside)、ＣａＭｇＳｉＯ４(monticellite)等）を用いた場合、焼成済みのガラスセラミックス焼結体１の内部に複数種類の２族元素とニオビウムの化合物２の結晶体が混在する可能性があり、この場合、これらはいずれも同じような結晶構造を形成すると考えられるため、いずれも高い屈折率を有する可能性がある。
【００６０】
なお、この焼成工程においてガラスセラミックス焼結体１の結晶化率をほぼ１００％とすることで、より具体的には、ガラスセラミックス焼結体１の熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１をその後の工程において再焼成した場合であっても、寸法変化が生じるのを防止することができる。
また、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、このガラスセラミックス焼結体１の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。つまり、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において再焼成した場合でも可視光線を良好に反射させることができるという優れた性質を備えている。
このことはすなわち、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の高反射性を損なうことなく実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の表面に、金属ろう材を用いて他の電子部品を接合することができることを意味している。
【００６１】
よって、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１によれば、その表面における可視光線の反射率を９０％以上にすることができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する高反射材を提供することができるという効果を有する。
【実施例２】
【００６２】
本発明の実施例２に係る反射体について図４を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項７に対応。）
図４は本発明の実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
図４に示すように、実施例２に係る反射体１３は、上述のような実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を、例えば、プレス成形法により、例えば、環状に形成したものである。
なお、本願でいう「環状」とは、必ずしも「円形」のみを意味しているのではなく、多角形などの角を有するものでもよく、端部を備えることなく連続してつながっている状態を示すものである。
また、実施例２に係る反射体１３は必ずしも環状である必要はなく、可視光線３をその表面において良好に反射することができるような形態のものであれば、必ずしも環状でなくともよい。すなわち、光源の外側面を、例えば、角柱状の部材を複数組み合わせて取り囲んだものも実施例２に係る反射体１３の概念に含まれる。
そして、実施例２に係る反射体１３は、上述の実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１により構成されるため、その効果は実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１と同じである。つまり、実施例２に係る反射体１３は、その反射面１３ａにおいて可視光線３を９０％以上反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じないという高耐久性を有していので、室内光源への利用に適している。
【００６３】
また、実施例２に係る反射体１３を発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる場合で、かつ、これらの基板上に２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光を発する発光素子が搭載され、さらに、２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光により励起されて可視光線を発する波長変換材を備える場合、反射体１３はこの発光素子から放射され蛍光体に未到達の紫外光の集光性を高めると同時に、波長変換材から発せられた可視光領域の光の集光性をも高めることができるという効果を有する。
よって、上述のような紫外光を発する発光素子と、紫外光により励起される蛍光体を備える発光素子搭載用基板、あるいは、発光素子収納用パッケージの発光効率を向上することができるという効果を有する。
【００６４】
さらに、実施例２に係る反射体１３は、例えば、発光素子搭載用基板や発光素子収納用パッケージの基板上に、反射体１３を低融点金属から成る導電ペーストを用いて接合する際に、導電ペーストの焼成と反射体１３の基板への接合を同時に行うことができるという効果も有している。あるいは、導電ペーストの焼成と、反射体１３の接合と、これと同じ導電ペーストを用いた発光素子の基板上への接合を同時に行うことができるという効果を有している。
なお、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板への反射体の接合と、導電ペーストを焼成するための焼成工程を酸化雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕを用いればよい。また、元雰囲気中でこの焼成工程を還行うには、導電ペーストの主成分にＣｕを用いればよい。さらに、真空中でこの焼成工程を行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金を用いればよい。
このように、ガラスセラミックス焼結体１から成る反射体１３を低融点金属を主成分とする金属ろう材を用いて被接合対象に接合することで、例えば、合成樹脂製からなる接着剤を用いて接合した場合に比べてその接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。また、紫外線等による接合材の劣化を防止することができるという効果も有する。
【実施例３】
【００６５】
本発明の実施例３に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージについて図５を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項８、請求項１０、請求項１１に対応。）
図５（ａ）は実施例３に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例３に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例３に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージは、発光素子を搭載するための絶縁性の基体１５に、高反射性を付与した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１を用いたものである。
より具体的には、図５（ａ）に示すように、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４は、高反射性を有しかつ絶縁性を有するガラスセラミックス焼結体１から成る平板状の基体１５の上面１５ａに、導電体層１６及び接合材１７を備えるものである。なお、接合材１７は導電体層１６と同じ低融点金属を主成分とするものであり、基体１５の上面１５ａ上に図示しない発光素子や反射体を接合するためのものである。なお、基体１５と,導電体層１６及び接合材１７は同時焼成により形成させることができる。
そして、基体１５の上面１５ａ上には、導電体層１６及び接合材１７により、少なくとも１つの搭載部１８が形成されている。
図５（ａ）には、基体１５の上面１５ａ上に複数の搭載部１８を設けた場合を例に挙げているが、搭載部１８の数は１つであってもよい。以下に示す他の実施例においても同様である。
【００６６】
さらに、図５（ｂ）に示すように、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ１９は、図５（ａ）に示す発光素子搭載用基板１と同じ構成に加え、接合材１７を介して、例えば、実施例２に係る反射体１３が接合され、この反射体１３と基体１５の上面１５ａにより形成されるキャビティ２０内に、接合材１７を介して発光素子２１が接合され、発光素子２１と導電体層１６とがワイヤ２２により連結されるものである。
なお、図５（ｂ）に示す実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ１９おいては、ワイヤーボンディング方式により発光素子２１と導電体層１６とを電気的に接続する場合を例に挙げて説明しているが、発光素子２１は接合材１７上にフリップチップ方式により搭載されてもよい。なお、以下に示す他の実施例においても同様である。
また、図５（ｂ）に示す発光素子搭載用パッケージ１９においては、反射体１３を、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１から成る反射体１３を用いた場合を例に挙げて説明しているが、これ以外にも、表面にＡｇメッキ層を有する金属製の反射体や、アルミナセラミックス等の従来公知の高反射材からなる反射体を用いてもよい。
さらに、特に図示しないが実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ１９においては、キャビティ２０に収容される発光素子２１を合成樹脂等からなる封止材により封止してもよいし、あるいは、反射体１３の内側面１３ａに図示しないレンズを覆設してキャビティ２０に収容される発光素子２１を密封しても良い。
いずれの場合も、発光素子２１を保護して破損を防止するという効果を有する。
【００６７】
図５に示すような実施例３に係る発光素子搭載用基板１４及び発光素子搭載用パッケージ１９によれば、発光素子２１から発せられる可視光線３を基体１５の上面１５ａにおいて高効率で反射することができるので、基体１５の上面１５ａにおける可視光線３の透過や減衰に伴うロスを最小限度にすることができるという効果を有する。しかも、基体１５は実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１により構成されるため、基体１５の表面が長期間紫外線に曝されても、大気中の硫化物に曝されても、変性する恐れがないので、長期間にわたって高反射性が維持される。
この結果、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４及び発光素子搭載用パッケージ１９を用いることで、経時変化に伴う発光出力の低下を抑制することができるという効果を有する。従って、室内用の光源に適した電子部品を提供することができるという効果を有する。
【００６８】
なお、図５においては、基体１５上に可視光線３を発する発光素子２１を搭載する場合を例に挙げて説明しているが、発光素子２１から発せられる光は紫外光又は近紫外光あってもよい。
この場合、キャビティ２０に充填される封止材や、反射体１３の内側面１３ａに覆設されるレンズの内部に、紫外光又は近紫外光を可視光線に変換する波長変換材を内包又は付着させておき、すなわち、キャビティ２０内に波長変換材を収容して発光素子搭載用パッケージ１９から可視光領域の光が放射されるよう構成してもよい。
この場合、波長変換材から発せられる可視光線３を、基体１５の上面１５ａにおいて高効率で反射することができるので、上述の発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９と同様の効果が期待できる。なお、以下に示す他の実施例においても同様である。
【００６９】
また、平板状の基体１５を形成した後、その上面１５ａに導電体層１６及び接合材１７をポストファイヤ法により形成してもよい。この場合、導電体層１６及び接合材１７のピッチ精度を高めることができるという効果を有する。
一般に、基体１５を構成するガラスセラミックス焼結体１の結晶化率がほぼ１００％の場合、その後、このガラスセラミックス焼結体１を再焼成した場合でもＸ−Ｙ−Ｚ方向における寸法変化がほとんど生じないので、基体１５の上面１５ａ導電体層１６及び接合材１７をポストファイヤ法により形成する場合、そのピッチ精度は、基体１５の上面１５ａに印刷される導電性ペーストの印刷精度にのみ依存することになる。
従って、基体１５の表面に高いピッチ精度を維持しながら導電ペーストを印刷することができれば、ポストファイヤ法により形成される導電体層１６や接合材１７のピッチ精度は高くなるのである。
よって、高品質の発光素子搭載用基板１４及び発光素子搭載用パッケージ１９を提供することができるという効果を有する。
【００７０】
さらに、特に図示していないが、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９は、発光素子２１が搭載される導電体層１６の真下に少なくとも１つのサーマルビアを形成し、このサーマルビアに導電体層１６と同質の導電体を充填し、基体１５の下面１５ｂにおけるその露出部分にやはり導電体層１６と同質の導電体から成る放熱体を備えた構造としてもよい。
この場合、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９の放熱性を高めることができるので、製品としての信頼性を高めることができる。なお、以下に示す実施例４においても同様である。
【００７１】
また、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９において、導電体層１６及び接合材１７を、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種類により構成してもよい。
これらはいずれも低抵抗金属であるため、電気信号が伝送される際の電気抵抗の発生を抑制することができるという効果を有する。
また、導電体層１６及び接合材１７は基体１５とともに同時焼成することも、あるいは、基体１５を焼成した後に、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種類を用いて導電体層１６や接合材１７をポストファイヤ法により形成することもできる。
さらに、上記の低抵抗金属はいずれも鉛（Ｐｂ）を含有しないので、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４及び発光素子搭載用パッケージ１９を環境に優しい鉛フリーの電子部品にすることができるという効果も有する。なお、以下に示す他の実施例においても同様である。
【実施例４】
【００７２】
本発明の実施例４に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージについて図６を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項９、請求項１０、請求項１１に対応。）
図６（ａ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。なお、図１乃至図５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。ここでは、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９との相違点に重点をおいて説明する。
図６（ａ）,（ｂ）に示すように、実施例４に係る発光素子搭載用基板２３は、実施例３に係る基体１５の上面１５ａに搭載部１８や発光素子２１を収容するための凹部２４を備えたものである。
また、実施例４に係る発光素子搭載用基板２３は、基体１５の下面１５ｂから上面１５ａに形成される導電体層１６に向って電気信号を伝送することができるよう、基体１５の厚み方向を貫通するビア３０ａが形成されその内部に導電体３０ｂが充填され、さらに、基体１５の下面１５ｂで導電体３０ｂの露出部分には外部からの電気信号を伝送するための端子２７が形成されている。
そして、図６（ｂ）に示すように、搭載部１８に発光素子２１が搭載されこの発光素子２１と導電体層１６とがワイヤ２２により接続されたものが実施例４に係る発光素子搭載用パッケージ２８である。
【００７３】
図６に示すような実施例４に係る発光素子搭載用基板２３は、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４上に、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１から成る反射体１３を接合したものと同じ作用・効果を有する。
また、実施例４に係る発光素子搭載用パッケージ２８は、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ１９（図５（ｂ）を参照。）とほぼ同じ作用・効果を有する。
すなわち、いずれの場合も凹部２４の内側面２５ａは、反射体１３の内側面１３ａと同じ作用・効果を有し、凹部２４の底面２５ｂは、実施例３に係る基体１５の上面１５ａと同じ作用・効果を有している。
しかも、実施例４に係る発光素子搭載用基板２３及び発光素子搭載用パッケージ２８においては、基体１５の上面１５ａに別途反射体を接合する必要がないのでその分、製造工程を簡略化することができるという効果を有する。
この結果、高品質な製品を廉価に提供することができるという効果を有する。
なお、実施例４に係る基体１５と、導電体層１６,接合材１７,導電体３０ｂとは同時焼成により形成することができる。
【実施例５】
【００７４】
本発明の実施例５に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージについて図７を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項１２、請求項１４、請求項１５に対応。）
図７（ａ）は実施例５に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例５に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。ここでは実施例３に係る発光素子搭載用基板１４や発光素子搭載用パッケージ１９との相違点に重点をおいて説明する。
実施例５に係る発光素子搭載用基板２９は、図７（ａ）に示すように、基体１５が複数積層されてなる基板３１の上面３１ａに、導電体層１６及び接合材１７からなる搭載部１８が少なくとも１つ形成され、さらに、図示しない反射体を接合するための導電体層１６からなる接合材１７が設けられるものである。
また、基板３１は、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１から成る絶縁性の基体１５が複数積層されてなる積層体の各層間に導電体層２６が形成され、さらに、各層間の導電体層２６同士、あるいは、基板３１の上面に形成される導電体層１６と導電体層２６とを電気的に接続するために、基体１５を貫通して形成されるビア３０ａに導電体３０ｂが充填されたものである。さらに、基板３１の下面３１ｂに露出する導電体３０ｂの上には、外部から伝送される電気信号を取り込むための端子２７が形成されている。
【００７５】
このような基板３１は、基体１５と、導電体層１６,接合材１７,導電体層２６,導電体３０ｂ,端子２７とを同時焼成により製造しても良いし、あるいは、基体１５と、導電体層２６,導電体３０ｂ,端子２７とを同時焼成により製造した後に、導電体層１６及び接合材１７をポストファイヤ法により形成してもよい。
また、上述のような実施例５に係る発光素子搭載用基板２９上に、例えば、実施例２に係る反射体１３を搭載し、さらに、搭載部１８の接合材１７に発光素子２１を搭載してから発光素子２１と導電体層１６とをワイヤ２２により接続したものが実施例５に係る発光素子搭載用パッケージ３２である。
なお、実施例５に係る発光素子搭載用パッケージ３２における反射体１３に代えて、表面にＡｇメッキ層を有する金属製の反射体や、アルミナセラミックス等の従来公知の高反射材からなる反射体を用いることも可能である。
【００７６】
図７（ａ）に示すような実施例５に係る発光素子搭載用基板２９は、実施例３に係る発光素子搭載用基板１４と同じ作用・効果に加えて、基板３１の内部に複雑な回路配線を収納することができるという効果を有する。これにより、複雑な回路配線がを有する発光素子搭載用基板をコンパクトな形態にすることができるという効果を有する。
また、図７（ｂ）に示すような実施例５に係る発光素子搭載用パッケージ３２は、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ１９と同じ作用・効果に加えて、基板３１の内部に複雑な回路配線を収納することができるという効果を有する。これにより、複雑な回路配線を有する発光素子搭載用パッケージ１９をコンパクトな形態にすることができるという効果を有する。
なお、本願明細書中においては、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１から成る絶縁体を「基体」と呼び、この基体を積層してなり各層間に導電体層２６を収容して導電体層２６同士をビア３０ａに充填される導電体３０ｂにより電気的に接続した物を「基板」と呼んで区別している。
【００７７】
また、実施例５に係る発光素子搭載用パッケージ３２の搭載部１８に、紫外光又は近紫外光を発する発光素子２１を搭載し、さらに、キャビティ２０に紫外光又は近紫外光を可視光線に変換する波長変換材を収容した場合の作用・効果は実施例３の場合と同様である。
さらに、実施例５に係る発光素子搭載用基板２９や発光素子搭載用パッケージ３２に用いられる、導電体層１６,接合材１７,導電体層２６,端子２７,導電体３０ｂにＡｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種類を用いることによる作用・効果も実施例３の場合と同様である。
そして、特に図示しないが、実施例５に係る発光素子搭載用基板２９や発光素子搭載用パッケージ３２は、発光素子２１が搭載される導電体層１６の真下に少なくとも１つのサーマルビアを形成し、このサーマルビアに導電体３０ｂと同質の導電体を充填し、基板３１の下面３１ｂにおけるその露出部分にやはり導電体３０ｂと同質の導電体から成る放熱体を備えた構造としてもよい。
この場合、実施例５に係る発光素子搭載用基板２９や発光素子搭載用パッケージ３２の放熱性を高めることができるので、製品としての信頼性を高めることができる。
【実施例６】
【００７８】
本発明の実施例６に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージについて図８を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項１３乃至請求項１５に対応。）
図８（ａ）は実施例６に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例６に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。なお、図１乃至図７に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。ここでは実施例４に係る発光素子搭載用基板２３や発光素子搭載用パッケージ２８との相違点に重点をおいて説明する。
実施例６に係る発光素子搭載用基板３５は、図８（ａ）,（ｂ）に示すように、実施例５に係る基板３１の上面３１ａに、反射体を接合するための接合材１７を設けることなく、実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１から成る基体１５を積層して実施例２に係る反射体１３と同様の作用・効果を有するものを形成したものである。別の言葉で言い換えると、基板３１に搭載部１８を収容するための凹部３７を形成したものである。
また、実施例６に係る発光素子搭載用パッケージ３６は、上述のような発光素子搭載用基板３５の搭載部１８に発光素子２１を搭載し、この発光素子２１と導電体層１６とをワイヤ２２で電気的に接続したものである。
【００７９】
図８（ａ）に示す実施例６に係る発光素子搭載用基板３５は、実施例４に係る発光素子搭載用基板２３と同じ作用・効果に加えて、実施例５に係る発光素子搭載用基板２９と同じ作用・効果を有する。
すなわち、凹部３７の内側面３７ａは実施例４に係る凹部２４の内側面２５ａと同様の作用・効果を、また、凹部３７の底面３７ｂは実施例４に係る凹部２４の底面２５ｂと同様の作用・効果を有する。また、実施例６に係る基板３１は、その内部に複雑な配線回路を収容するという作用を有する。
また、図８（ｂ）に示す実施例６に係る発光素子搭載用パッケージ３６は、実施例４に係る発光素子搭載用パッケージ２８と同じ作用・効果に加えて、実施例５に係る発光素子搭載用基板２９と同じ作用・効果を有する。
すなわち、実施例６に係る発光素子搭載用基板３５や発光素子搭載用パッケージ３６は、基板３１への反射体の取付を省略するとともに、基板３１の内部に複雑な回路配線を収容することができるという効果を有する。この結果、高品質な製品を廉価に提供できるという効果を有する。
【００８０】
また、実施例６に係る発光素子搭載用パッケージ３６の搭載部１８に、紫外光又は近紫外光を発する発光素子２１を搭載し、さらに、キャビティ２０に紫外光又は近紫外光を可視光線に変換する波長変換材を収容した場合の作用・効果は実施例３の場合と同様である。
さらに、図８（ａ）,（ｂ）に示すように、実施例６に係る発光素子搭載用基板３５や発光素子搭載用パッケージ３６は、発光素子２１が搭載される導電体層１６の真下に少なくとも１つのサーマルビア３３ａを形成し、このサーマルビア３３ａに導電体３０ｂと同質の導電体３３ｂを充填し、基板３１の下面３１ｂにおけるその露出部分にやはり導電体３０ｂと同質の導電体３３ｂから成る放熱体３４を備えた構造としてもよい。この場合、実施例６に係る発光素子搭載用基板３５や発光素子搭載用パッケージ３６の放熱性を高めることができるので、製品としての信頼性を高めることができる。
そして、実施例６に係る発光素子搭載用基板３５や発光素子搭載用パッケージ３６に用いられる、導電体層１６,接合材１７,導電体層２６,端子２７,導電体３０ｂ,導電体３３ｂにＡｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金から選択される少なくとも１種類を用いることによる作用・効果も実施例３の場合と同様である。
【００８１】
最後に実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の効果を立証するための試験結果について説明する。
先に述べた配合例１に記載の割合（ホウ珪酸ガラス原料（配合Ｐ）：アルミナ：五酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）＝５４wt％：３６wt％：１０wt％）で混合した原料粉体を図３に示すステップＳ１〜ステップＳ３の手順に従って成形用樹脂を調合した後、スプレードライヤーを用いて粒状にし、プレス成形法によりペレット状のセラミックス成形体を作成した。さらに８４０〜１２２０℃の温度条件下において、より具体的には、８６０℃,９００℃,９４０℃,９８０℃,１０２０℃,１０６０℃,１１００℃,１１４０℃,１１８０℃,１２２０℃の温度条件下において焼成して直径約１１ｍｍ、厚み約３ｍｍのペレット状のガラスセラミックス焼結体１を得た。
【００８２】
各温度条件下において焼成されたペレット状のガラスセラミックス焼結体１を各１０個ずつ任意に選定して、分光測色計（コニカミノルタ社製 型番ＣＭ−３７００ｄ）によりガラスセラミックス焼結体１の表面における可視光線の反射率を計測した（試験１）。次に、各温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体１を粉砕した粉末を用いてその結晶構造をＸ線回折法により調べた（試験２）。さらに、１０６０℃の温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体１の研磨面の様子を反射電子像により観察した（試験３）。
【００８３】
［試験１の結果］
各温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体１の反射率は図９に示す通りである。
図９は焼成温度を変えて製造した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体の表面における反射率を測定した結果を示すグラフである。
図９からも明らかなように、焼成温度を８６０℃から高くしていくと実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１の表面における可視光線の反射率も増加し、１０６０〜１１００℃で反射率は最大となるが、１１４０℃以上になると反射率は減少する傾向が認められた。
【００８４】
［試験２の結果］
図１０（ａ）は１０６０℃で焼成した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体をＸ線回折法による分析データであり、（ｂ）は図１０（ａ）に示すデータからピークデータを抽出して登録データと対比したものである。また、（ｃ）は１０６０℃で焼成した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体に含有される個々の結晶層のピークを示すカードデータである。
Ｘ線回折法による分析データによると、１０６０℃で焼成した実施例１に係るガラスセラミックス焼結体からはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、フェルスマイト（Fersmite：ＣａＮｂ2Ｏ6）、アノーサイト（ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8）の３つの結晶相が検出された。従って、この度の試験のために製造された実施例１に係るガラスセラミックス焼結体１は、上記３種類の結晶層にガラス（ＳｉＯ2・ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｂ2Ｏ3）を加えた４つの成分で焼結組織が構成されていると考えられる。
また、８６０〜１１００℃までの範囲において焼成温度が高くなるにつれて反射率が増加するのは、比較的高い屈折率を有するアノーサイトや特に高い屈折率を有するフェルスマイト（２族元素とニオビウムの化合物）が析出して図２に示すような粒界１２の面積が増加するためであると考えられる。
【００８５】
［試験３の結果］
図１１は１０６０℃の温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体の研磨面における反射電子像である。
図１１には、マトリックスには濃淡の異なる２種類のコントラストが存在しておりこれらはガラスとアノーサイトであると推測される。その一方で、マトリックス中には２種類の粒子が確認できるが、暗いコントラストの粒子はアルミナで、明るいコントラストの粒子はフェルスマイト（２族元素とニオビウムの化合物）であると考えられる。さらに、これらに加えて、μｍ程度の気孔が点在している。
また、図示しないが反射率の低下が認められた１１８０℃の温度条件下において焼成されたガラスセラミックス焼結体１の研磨面においては、フェルスマイト（２族元素とニオビウムの化合物）が針状化したり粗大化する傾向が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明は可視光線を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、大気中の硫化物による変色が生じない高耐久性を有するガラスセラミックス焼結体およびそれを用いた反射体および発光素子搭載用基板に関するものであり、照明装置や光学系機器に関する分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１…ガラスセラミックス焼結体  １ａ…上面  １ｂ…下面  ２…２族元素とニオビウムの化合物  ３…可視光線３  ４…入射光  ５…反射光  ６…散乱光  ７…透過光  ８…アノーサイト（ガラス成分微結晶）  ９…アルミナ粒子  １０…気孔  １１…境界面（反射面）  １２…粒界（反射面）  １３…反射体  １３ａ…内側面（反射面）１３ｂ…開口  １３ｃ…接合面  １４…発光素子搭載用基板  １５…基体  １５ａ…上面  １５ｂ…下面  １６…導電体層  １７…接合材  １８…搭載部  １９…発光素子搭載用パッケージ  ２０…キャビティ  ２１…発光素子  ２２…ワイヤ  ２３…発光素子搭載用基板  ２４…凹部  ２５ａ…内側面（反射面）  ２５ｂ…底面  ２６…導電体層  ２７…端子  ２８…発光素子搭載用パッケージ  ２９…発光素子搭載用基板  ３０ａ…ビア  ３０ｂ…導電体  ３１…基板  ３１ａ…上面  ３１ｂ…下面  ３２…発光素子搭載用パッケージ  ３３ａ…サーマルビア  ３３ｂ…導電体  ３４…放熱体  ３５…発光素子搭載用基板  ３６…発光素子搭載用パッケージ  ３７…凹部  ３７ａ…内側面（反射面）  ３７ｂ…開口  ３７ｃ…底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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