(57)【要約】  【課題】  反射層が銀と同等の反射特性を持ち、硫化により反射特性が低下しない発光素子搭載用基板、および発光装置を提供すること。  【解決手段】  基体１と、基体１の上面の底面上の発光素子４を搭載するための搭載部２と、搭載部２の周囲の反射膜３とを備え、反射膜３が、銀と金との全率固溶の合金である発光素子搭載用基板である。硫化雰囲気中でも反射膜３の表面が硫化し難くなり、反射特性を維持することが可能である。反射膜３の金の含有率が７質量％乃至45質量％である場合には、銀と同等の良好な反射特性を有するとともに、硫化雰囲気中でもその反射特性を維持することができるので好ましい。【選択図】  図１
2010135729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体の上面の発光素子を搭載するための搭載部と、該搭載部の周囲の反射膜とを備え、該反射膜が、銀と金との全率固溶の合金であることを特徴とする発光素子搭載用基板。
【請求項２】
前記基体の上面に、底面に前記搭載部を有する凹部を備え、該凹部の側面上に前記反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項３】
前記反射膜は、金の含有率が７質量％乃至４５質量％であ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。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子搭載用基板と、前記搭載部に搭載された発光素子と、該発光素子を覆う透明な封止材とを具備していることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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搭載用基板および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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搭載用基板（以下、基板ともいう。）として、セラミック製の基板が用いられている。従来のセラミック製の基板は、例えば、上面の中央部に発光素子を収納するための凹部を有する略直方体状のセラミック製の基体と、凹部の底面上に配置された、発光素子を搭載するための導体層から成る搭載部と、搭載部およびその周辺から下面に導出された一対の配線導体とから構成されている。また、凹部内に収納する発光素子が発する光を反射して外部へ放射するために、凹部の側面にはメタライズ金属層およびめっき層が順次形成された反射層が形成されており、反射層の最表層を発光素子の発する光の反射率が高い銀（Ａｇ）金属から成るめっき層としたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
このような発光素子搭載用基板の、一方の配線導体に接続された搭載部に、発光素子を導電性接合材料により固着するとともに、発光素子の電極と他方の配線導体とをボンディングワイヤを介して電気的に接続し、凹部内に透明な封止樹脂を充填して発光素子を封止することによって発光装置となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004−207672号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反射層の最表層が銀めっき層である発光素子搭載用基板を用いた発光装置においては、発光素子を発光させて使用していると、時間が経つにつれて反射層の表面が変色して、発光装置の輝度が低下してしまう場合があった。特に、硫化雰囲気中に放置すると、銀めっき層が硫化して反射特性が低下するという問題点があった。
【０００６】
反射層の表面の硫化を防止するため、銀めっきの替わりにロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）等の耐蝕性に優れた白金族のめっきを用いたものがあるが、これら白金族では、銀ほどの反射特性を有していないので、高輝度の発光装置を得ることができなかった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するために完成されたものであり、その目的は、反射層が銀と同等の反射特性を持ち、硫化により反射特性が低下しない発光素子搭載用基板、およびこの発光素子搭載用基板を用いた発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光素子搭載用基板は、基体と、該基体の上面の発光素子を搭載するための搭載部と、該搭載部の周囲の反射膜とを備え、該反射膜が、銀と金との全率固溶の合金であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の発光素子搭載用基板は、上記構成において、前記基体の上面に、底面に前記搭載部を有する凹部を備え、該凹部の側面上に前記反射膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の発光素子搭載用基板は、上記各構成において、前記反射膜は、金の含有率が７質量％乃至45質量％であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の発光装置は、上記各構成の発光素子搭載用基板と、前記搭載部に搭載された発光素子と、該発光素子を覆う透明な封止材とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光素子搭載用基板によれば、反射膜が、銀と金との全率固溶の合金であることから、反射膜の表面に銀単体の粒子が存在していないので、硫化雰囲気中でも反射膜の表面が硫化し難くなり、反射特性を維持することが可能である。
【００１３】
また、本発明の発光素子搭載用基板によれば、上記構成において、基体の上面に、底面に搭載部を有する凹部を備え、凹部の側面上に反射膜が形成されているときには、搭載される発光素子が放出する光を、凹部の側面上の反射膜により効率よく上方に反射することができるので、より輝度の高い発光装置が得られる発光素子搭載用基板となる。
【００１４】
また、本発明の発光素子搭載用基板によれば、上記各構成において、反射膜が、金の含有率が７質量％乃至45質量％であるときには、銀と同等の良好な反射特性を有するとともに、硫化雰囲気中でもその反射特性を維持することができる。
【００１５】
また、本発明の発光装置によれば、発光素子搭載用基板の反射膜が硫化雰囲気中でも硫化しにくく、反射特性を維持することが可能であることから、発光素子が発する光を長期間にわたって良好に放射することができる、輝度の低下の少ない発光装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明の発光素子搭載用基板の反射膜の構成の一例を示す要部を拡大した断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】本発明の発光素子搭載用基板の反射膜の構成の一例を示す要部を拡大した断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】反射膜の金の含有率と反射率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の発光素子搭載用基板について、添付の図面を参照しつつ説明する。図１〜図３および図５、図７、図８は、それぞれ（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平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図４は図１のＡ部を拡大して示す断面図であり、図６は図５のＡ部を拡大して示す断面図である。図１〜図８において、１は基体、１ａは凹部、１ｂは基部、１ｃは放熱部、２は搭載部、２ａは搭載電極、２ｂは接続電極、３は反射膜、３ａはメタライズ金属層、３ｂは密着層、４は発光素子、５は接続部材、６は内部配線、７は端子電極である。図１、図２、図５は、発光素子搭載用基板の搭載部２の搭載電極２ａに発光素子４を搭載し、発光素子４と接続電極２ｂとをボンディングワイヤを接続部材５として接続した状態を示している。図３は、発光素子搭載用基板の搭載部２の接続電極２ｂ・２ｂと発光素子４の電極（図示せず）とをはんだバンプ等のバンプを接続部材５として接続することにより搭載した状態を示している。図７および図８は、基体１が基部１ｂと放熱部１ｃとから成る例を示しており、放熱部１ｃに設けた搭載部２に発光素子４を搭載し、この発光素子４の電極と基部１ｂに設けた接続電極２ｂ・２ｂとをボンディングワイヤを接続部材５として接続した状態を示している。
【００１８】
本発明の発光素子搭載用基板は、基体１と、基体１の上面の底面上の発光素子４を搭載するための搭載部２と、搭載部２の周囲の反射膜３とを備え、反射膜３が、銀と金との全率固溶の合金であることを特徴とするものである。このような構成としたことから、反射膜３の表面に銀単体の粒子が存在していないので、硫化雰囲気中でも反射膜３の表面が硫化し難くなり、反射特性を維持することが可能である。
【００１９】
また、本発明の発光素子搭載用基板は、上記構成において、基体１の上面に、底面に搭載部２を有する凹部１ａを備え、凹部１ａの側面上に反射膜３が形成されていることを特徴とするものである。このような構成としたときには、搭載される発光素子４が放出する光を、凹部１ａの側面上の反射膜３により効率よく上方に反射することができるので、より輝度の高い発光装置が得られる発光素子搭載用基板となる。
【００２０】
また、本発明の発光素子搭載用基板は、上記構成において、反射膜３は、金の含有率が７質量％乃至45質量％であることが好ましい。この場合には、銀と同等の良好な反射特性を有するとともに、硫化雰囲気中でもその反射特性を維持することができる。
【００２１】
基体１は、図１〜図６に示す例のような場合であれば、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成るものである。
【００２２】
基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシートを得て、しかる後、グリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
【００２３】
基体１の凹部１ａは、レーザー加工や金型による打ち抜き加工等により、その内面が凹部１ａの側面となる貫通孔をグリーンシートに形成して、他のグリーンシートと積層しておくことで形成される。あるいは、この貫通孔を形成したグリーンシートを焼成して枠体を作製し、別に作製した基板と接合することによっても凹部１ａを有する基体を作製することができる。この場合は、基体１の枠体と基板とは、同一の材料から成るものであっても異なる材質から成るものであってもよい。枠体と基板とを接合するには、それぞれの接合面にメタライズ層を形成しておき、Ａｇろう材等の接合材により接合すればよい。
【００２４】
凹部１ａの側面が凹部１ａの底面となす角度（図５に示す角度θ）は、35度〜70度が好ましい。角度θをこのような範囲とすると、角度θが小さすぎないので、貫通孔２ａの内側面を打ち抜き加工で安定かつ効率よく形成することが容易となるとともに、パッケージを小型にしやすくなる。また、発光素子４から発光された光を外部に良好に反射することができる。このような角度の側面を有する凹部１ａは、パンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを大きく設定した打ち抜き金型を用いてグリーンシートを打ち抜くことによって形成される。すなわち、打ち抜き金型のパンチの径に対してダイスの穴の径を大きく設定しておくことで、グリーンシートを一方の主面側から他方の主面側に向けて打ち抜く際に、グリーンシートはパンチとの接触面の縁からダイスの穴との接触面の縁に向けて剪断されて、貫通孔が一方の主面側から他方の主面側に広がるように形成される。グリーンシートの厚み等に応じてパンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを設定することで、グリーンシートに形成される貫通孔の側面の角度は調節される。通常のパンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスの小さい打ち抜き金型による加工により角度が約90度の貫通孔を形成した後に、貫通孔の内側面に型を押し当てることでも、上述のような一方の主面側から他方の主面側に広がる角度を有する貫通孔を形成することはできるが、上述の方法は打ち抜き加工のみで形成できることから生産性が高く、型を押し当てた際のグリーンシートへの変形等の影響が少ないので好ましい。
【００２５】
基体１の発光素子４を搭載するための搭載部２には、発光素子４を搭載する搭載電極２ａと、発光素子４の電極と接続される接続電極２ｂとが形成されている。図３に示す例のようなフリップチップ型の発光素子４を搭載する場合は、接続電極２ｂ・２ｂは搭載電極としても機能する。搭載電極２ａおよび接続電極２ｂは、それぞれ、内部配線６により、基体１の下面に形成された、発光装置を外部回路基板に接続するための端子電極７・７に接続されている。図１〜図３および図５に示す例では、端子電極７・７は基体１の下面に形成されているが、基体１の側面に形成してもよいし、基体１の側面から下面にかけて形成してもよい。
【００２６】
このような搭載電極２ａ，接続電極２ｂ，内部配線６，端子電極７は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），Ａｇ，銅（Ｃｕ）等の金属粉末のメタライズから成る。例えば基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒を添加混合して得た導体ペーストを、基体１となるグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておき、基体１となるグリーンシートと同時に焼成することによって、基体１の所定位置に被着形成される。内部配線６が、図１〜図３および図５に示す例のような、貫通導体である場合は、搭載電極２ａ，接続電極２ｂ，端子電極７となる導体ペーストパターンを形成する前に、金型やパンチングによる打ち抜き加工やレーザー加工によりグリーンシートに貫通孔を形成して、この貫通孔に印刷法により導体ペーストを充填しておくことにより形成される。
【００２７】
反射膜３は、図１〜図３に示す例のように基体１が平板状である場合は、搭載部２の周囲に形成されたメタライズ金属層３ａの上に形成され、図５に示す例のように基体１が凹部１ａを有する場合は、凹部１ａの側面上に形成されたメタライズ金属層３ａの上に形成されており、いずれの場合も銀と金との全率固溶の合金から成る合金層である。この合金が全率固溶の合金ではなく単なる銀と金との合金であると、反射膜３の表面に銀から成る粒子が存在して、その部分が硫化しやすく、反射特性が低下しやすいものとなってしまう。反射膜３として銀と金との全率固溶の合金が形成されているかどうかについては、オージェ分析による銀および金のマッピングから反射膜３の表面の銀および金の分布を調べることで判別が可能である。全率固溶の合金が形成されていると、銀および金の分布は均一で、それぞれの単独の粒子は存在しないものであるが、全率固溶でない合金が形成されていると、銀または金が100％としてマッピングされる部分が観察される。なお、オージェ分析を行なう際には、アルゴンイオンをスパッタリングし、表面の汚れを除去して観察することが好ましい。
【００２８】
メタライズ金属層３ａは、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｕ等の金属粉末を焼結させたものであり、金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、従来周知のスクリーン印刷法により、凹部１ａとなるグリーンシートの貫通孔の内面に印刷塗布しておき、グリーンシートと同時に焼成することによって、凹部１ａの側面に被着形成される。これにより凹部１ａの側面がより平滑な面となり、良好な反射膜３を形成することができる。金属ペーストは上述した導体ペーストと同じものでもよいし、印刷性を考慮して有機バインダーや溶媒の種類や量を変更したものでもよい。
【００２９】
銀と金との全率固溶の合金層から成る反射膜３の形成は、電解めっき法，無電解めっき法，スパッタリング法，蒸着法により、銀と金との合金層を形成し、または金層と銀層とを重ねて形成した後、熱処理することで銀と金とを相互拡散させることによって可能である。めっき法を用いる場合は、メタライズ金属層３ａと銀めっき層または金めっき層との密着性を上げるために、図４および図６に示す例のように、メタライズ金属層３ａの上にニッケルめっき層から成る密着層３ｂを設けることが望ましい。
【００３０】
このときの熱処理は、銀と金との合金の液相線の温度（例えば、金が10質量％の場合は、970℃）を超える温度で行なうと、銀と金との合金が溶解してしまい、メタライズ金属層３ａ上に良好な反射特性を有する合金層から成る反射膜３を形成できなくなるので、合金の液層線温度を超えない温度で行なう。
【００３１】
また、熱処理を行なう温度が液相線温度より100℃以上低いと、銀と金とが充分に拡散せず、全率固溶の合金が形成されにくく、形成に時間がかかってしまうので、熱処理の温度は、金と銀との合金の液相線温度マイナス100℃以内であるのが好ましい。
【００３２】
熱処理する際の雰囲気は、不活性雰囲気中で行なえばよいが、より酸化しにくい還元雰囲気中で行なうのがより好ましい。
【００３３】
また、反射膜３の金の含有率は７質量％乃至45質量％であることが好ましい。金の含有率が７質量％未満であると、銀の比率が大きいので、初期の反射特性は良好であるが、硫化による反射率の低下が見られる傾向がある。また、金の含有率が45質量％を超えると、金の比率が大きいので、硫化していない初期の反射率が低下してしまう傾向がある。反射膜３の金の含有がこの範囲であれば、高価な白金族であるパラジウムや白金より反射率が高く、ロジウムと同程度の反射率とすることができる。さらに、反射膜３の金の含有率が15質量％乃至35質量％であれば、ロジウムよりも高い反射率とすることができるのでより好ましい。
【００３４】
反射膜３の厚みは、１μｍ以上であるのがよい。１μｍより薄いとメタライズ金属層３ａあるいは密着層３ｂを充分に被覆することができずに反射率を低下させてしまう場合がある。また、反射膜３の厚みが厚い分には特性上の問題は特に無いが、製膜時間やコストの観点から15μｍ未満が好ましい。
【００３５】
また、メタライズ金属層３ａは、図２にはメタライズ金属層３ａを直接記載していないが、図２に示す例のように搭載電極２ａと接続されて一体となっていてもよいし、あるいは接続電極２ｂと接続されていてもよい。
【００３６】
搭載電極２ａ，接続電極２ｂ，端子電極７の露出する表面にもニッケルや金，銀等の耐蝕性に優れ、ろう材の濡れ性に優れる金属を１〜20μｍ程度の厚みに被着させておくと、これらが酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載電極２ａと発光素子４との接合、接続電極２ｂとボンディングワイヤ等の接続部材５との接続、および端子電極７と外部回路基板とのろう材による接合を強固にすることができる。
【００３７】
なお、搭載電極２ａや接続電極２ｂの表面に、反射膜３と同様の銀と金との全率固溶の合金層の皮膜を形成すると、発光素子４から下方（搭載部２側）に放射された光をも反射して発光装置の輝度をさらに高めることができるので好ましい。この合金層の皮膜の形成は、反射膜３の形成と同時に行なうことができる。また、搭載電極２ａや接続電極２ｂの表面に形成する合金層と反射膜３の合金層とで銀と金との比率を異ならせてもよいし、搭載電極２ａおよび接続電極２ｂのうちいずれか一方のみの表面に反射膜３と同じ合金層を形成してもよい。例えば、接続部材５として金を主成分とするボンディングワイヤを用いて発光素子４と接続電極２ｂとを接続する場合は、ボンディングワイヤと接続電極２ｂとの接続をより強固なものとするために、接続電極２ｂの表面には金の皮膜を形成し、搭載電極２ａの表面には反射膜３と同じく、銀と金との全率固溶の合金から成る合金層を形成するのが好ましい。この場合は、図２に示す例のような、搭載電極２ａとメタライズ金属層３ａとが接続されて一体にされたものにするなどして、反射膜３の面積をより広くすることで反射効率を向上させるとよい。
【００３８】
また、基体１は、基部１ｂと放熱部１ｃとから成るもののように複数の部材で構成してもよい。例えば、図７および図８に示す例のように、反射膜３を備えた基部１ｂと、この基部１ｂの中央の貫通穴１ｄ内に配置した、発光素子４の搭載部２を備えた放熱部１ｃとから成るものであっても構わない。これらの例の場合は、基部１ｂは、上述した図１〜図６に示す例の基体１と同様の、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成るものとし、放熱部１ｃは、基部１ｂよりも熱伝導率の高い材料、例えば、銅，銅−タングステン等の金属、または基部１ｂよりも熱伝導率の高いセラミックスから成るものとすればよい。このような構成とすることにより、発光素子４の発する熱を放熱部１ｃから良好に外部へ放出することができるので、発熱量の多い発光素子４を搭載して発光装置とした場合に、熱による発光効率の低下を抑えることができる。
【００３９】
このように基体１が基部１ｂと放熱部１ｃとから成る場合は、基部１ｂは、その中央部に貫通穴１ｄを有するものであり、この貫通穴１ｄに、基部１ｂの上面側に搭載部２が露出するように放熱部１ｂをはめて接合することにより構成される。基部１ｂの貫通穴１ｄは、上述した基体１に凹部を形成する方法と同様の方法によって、基部１ｂとなるグリーンシートに貫通穴１ｄとなる貫通孔を形成しておくことにより形成される。
【００４０】
なお、基部１ｂと放熱部１ｃとの接合は、例えば、放熱部１ｃが金属から成る場合であれば、基部１ｂの放熱部１ｃと接する部位に接合用のメタライズ層（図示せず）を設けておくことにより、Ａｇ−Ｃｕろう材等の接合材を用いて行なうことができる。あるいは、ろう材中にＴｉ等の活性金属を添加した活性金属ろう材を用いる場合であれば、基部１ｂにメタライズ層を設けることなく基部１ｂと放熱部１ｃとを接合することができる。いずれの場合であっても、放熱部１ｃの表面には、ニッケルや金，銀等の、耐蝕性に優れ、ろう材の濡れ性に優れる金属を１〜20μｍ程度の厚みに被着させておくと、これらが酸化腐蝕することを有効に防止できるとともに、放熱部１ｃと基部１ｂとの接合、放熱部１ｃと発光素子４との接合および放熱部１ｃと外部回路基板とのろう材による接合を強固にすることができる。放熱部１ｃが金属から成る場合は、接続電極２ｂ，内部配線６および端子電極７は基部１ｂに形成される。
【００４１】
また、放熱部１ｃが基部１ｂよりも熱伝導率の高いセラミックスから成る場合は、例えば、基部１ｂに酸化アルミニウム質焼結体を用い、放熱部１ｃに窒化アルミニウム質焼結体を用いて基体１を構成することができる。この場合は、例えば、放熱部１ｃに搭載用電極２ａおよび接続用電極２ｂを形成することもでき、このようにすると、基部１ｂおよび放熱部１ｃのそれぞれの表面の金属部分にめっき層の被着を行なうことができるので、搭載用電極２ａおよび接続用電極２ｂの表面のめっき層と反射膜３とで銀と金との比率を異ならせることが容易にできる。また、この場合の基部１ｂと放熱部１ｃとの接合は、基部１ｂおよび放熱部１ｃのそれぞれに接合用のメタライズ層を設けて、これらをろう材によって接合してもよいし、接合用のメタライズ層を設けずに活性金属ろう材により接合してもよい。
【００４２】
放熱部１ｃおよび貫通穴１ｄはそれぞれ上下で同じ形状であってもよく、貫通穴１ｄの内壁に放熱部１ｃの外周面を接合しても構わないが、図７に示す例においては、基部１ｂの下面の貫通穴１ｄの開口の周囲で基部１ｂの下面と放熱部１ｃの鍔部の上面とが接合されている。また、図８に示す例においては、基部１ｂの貫通穴１ｄ内に設けた段差の下面と放熱部１ｃの鍔部の上面とで基部１ｂと放熱部１ｃとが接合されている。いずれの例でも、放熱部１ｃは下部に鍔部を設けて発光素子４が搭載される上部より下部の方が大きい段差を有する形状としている。この段差面（鍔部の上面）を基部１ｂとの接合面としているので、放熱部１ｃの位置決めが容易となり、発光素子４と反射膜３との位置関係を一定にするのが容易となる。
【００４３】
また、基部１ｂを貫通穴１ｄに替えて基部１ｂの下面に開口を有する凹部を有するものとして、凹部の底面（上面）に放熱部１ｃを接合してもよい。この場合の搭載部２ｂは、凹部の上方に位置する基部１ｂの上面となる。このときは、搭載部２ｂから凹部の底面（上面）に接合されている放熱部１ｃまでの熱伝導が基部１ｂの材料によっては十分とはいえない場合があるので、その熱伝導の不足を補うために、この上面と凹部の底面（上面）との間に伝熱用の貫通導体を設けてもよい。あるいは、基部１ｂの下面に凹部も設けず、図１〜６に示す例のような平板状の基体１を基部１ｂとして、この基部１ｂの平坦な下面に放熱部１ｃを接合してもよい。この場合も同様に、搭載部２ｂから放熱部１ｃまでの熱伝導の不足を補うために伝熱用の貫通導体を設けてもよい。
【００４４】
また、本発明の発光装置は、上記各構成の発光素子搭載用基板と、搭載部２に搭載された発光素子４と、発光素子４および反射膜３を覆う透明な封止樹脂とを具備していることを特徴とするものである。上述したように本発明の発光素子搭載用基板の反射膜３が硫化雰囲気中でも硫化しにくく、反射特性を維持することが可能であることから、発光素子４が発する光を長期間にわたって良好に放射することができる、輝度の低下の少ない発光装置となる。
【００４５】
発光素子４は発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）であり、例えばＡｕ−シリコン（Ｓｉ）合金から成るろう材や銀（Ａｇ）を含むエポキシ樹脂等の導電性接合材により搭載部２の搭載電極２ａ上に固着されるとともに、発光素子４の電極と接続電極２ｂとが例えばＡｕを主成分とするボンディングワイヤ等の接続部材５を介して電気的に接続される。図３に示す例のようなフリップチップ型の発光素子４である場合は、発光素子４の電極に接続されたはんだや金等の金属から成るバンプを加熱して溶融させたり、超音波振動を加えたりすることにより接続するか、あるいははんだや導電性接着剤を介して接続電極２ｂに接続する。
【００４６】
封止材は、図示していないが、発光素子４を封止する、シリコン樹脂，エポキシ樹脂等から成る透明な（透光性を有する）ものである。例えば、発光素子４を覆うように液状の封止樹脂を塗布した後、封止樹脂を硬化することで発光装置となる。図５に示す例のように基体１が凹部１ａを備える場合は、封止樹脂を凹部１ａ内に充填してもよい。あるいは、箱状に成形された封止材を、発光素子４を覆うように基体１の上に載置して接着剤で固定してもよい。基体１が凹部１ａを備える場合は、板状に成形された封止材で凹部１ａの開口部を塞ぐようにしてもよい。箱状あるいは板状に成形された封止材を用いる場合は、その一部をレンズ状に成形したものを用いると、発光素子４が放出する光をそのレンズ状の部分により集光することができるので、より輝度の高い発光装置が得られる発光素子搭載用基板となる。
【００４７】
また、封止材中に蛍光体を含有していてもよい。蛍光体は、発光素子４から発せられる所定の波長の光を受けて他の波長の光を発光可能なものや、外部からの特定の波長の光を受けて受光素子の受光感度に合わせることができるものであり、発光素子４から発せられる光と発光可能な蛍光体との組み合わせにより任意の発光色を得ることができる。例えば、発光素子４から発せられる光が青色光であり、蛍光体から発せられる光が黄色光であれば、両方の光の混色により白色光を発光装置から発光することができる。
【００４８】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、搭載部２に搭載電極２ａを形成せずに発光素子４を基体１の上に直接搭載し、その周囲に内部配線６に接続された接続電極２ｂを形成してもよい。また、発光素子４が複数個搭載され、それに応じた搭載電極２ａおよび接続電極２ｂが形成されたものでも構わない。
【実施例】
【００４９】
本発明の発光素子搭載用基板の実施例について以下に説明する。
まず、酸化アルミニウムを96質量％とし、焼結助剤として酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムを合わせて４質量％とした割合で調合したセラミック粉末100質量％に対して、有機バインダーとしてアクリル樹脂を固形分で９質量％、可塑剤としてジブチルフタレートを0.1質量％加え、トルエンを溶媒としてボールミルにより40時間混合し、セラミックスラリーを調製した。このセラミックスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して、基体１となる、厚みが0.2ｍｍおよび0.4ｍｍのグリーンシートを作製した。
【００５０】
次に、厚みが0.2ｍｍのグリーンシートの所定の位置に、内部配線６が配置される直径100μｍの貫通孔をパンチングにより形成した。平均粒径が1.90μｍのＷ粉末100質量％に対して有機バインダーとしてセルロースナイトレートを0.8質量％加えたものに、粘度調整用の溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよびジブチルフタレートを添加混合して得た導体ペーストを、スクリーン印刷法により貫通孔に充填した。さらに、粘度を調整した導体ペーストを印刷塗布して、搭載電極２ａ，接続電極２ｂ，端子電極７となる導体ペースト層を形成した。また、厚みが0.4ｍｍのグリーンシートを打ち抜き金型にて打ち抜くことで、凹部１ａとなる、一方の主面側から他方の主面側に45°の角度θで広がるような貫通孔を形成した。また、この貫通孔の側面に、平均粒径1.25μｍのＷ粉末100質量％に対して有機バインダーとしてセルロースナイトレートを３質量％加えたものに、粘度調製用の溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよびジオクチルフタレートを添加混合して得た金属ペーストを、スクリーン印刷法により印刷塗布することで、メタライズ金属層３ａとなる金属ペースト層を形成した。
【００５１】
そして、２つのグリーンシートを積層して圧着し、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1000℃の温度で約３時間加熱することにより有機成分を除去した後、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1500℃の温度で約６時間焼成を行なった。さらに、搭載電極２ａ，接続電極２ｂ，端子電極７，メタライズ金属層３ａの上に、密着層３ｂとして、電解めっき法にて厚さが３μｍのニッケルめっき層を被着し、ニッケルめっき層の上に電解めっき法にて厚さが3.19μｍの銀めっき層および厚さが0.63μｍの金めっき層を順次被着した。
【００５２】
そして、還元雰囲気中（水素75体積％＋窒素25体積％）にて約900℃の温度で約10分加熱することで銀めっき層と金めっき層とを相互拡散させて、厚さが約3.8μｍで、金の含有率が26.5質量％である、銀と金との全率固溶の合金層を形成し、図５に示す例のような、凹部１ａの側面上に銀と金との全率固溶の合金から成る反射膜３を備える発光素子搭載用基板を作製した。このとき、搭載電極２ａ上にも、反射膜３と同様の銀と金との全率固溶の合金層膜が形成された。
【００５３】
また、銀めっき層および金めっき層を形成する際の、めっき液中への浸漬時間および電流の印加時間を変更することにより、銀めっき層および金めっき層の厚みを変化させ、反射膜３の金の含有率が異なる11種類の発光素子搭載用基板（試料）を作製した。
【００５４】
反射膜３中の金の含有率は、銀と金との全率固溶の合金層を形成するための熱処理をしていない試料の銀めっき層および金めっき層の厚みを、蛍光Ｘ線膜厚計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製  ＳＦＴ3300、Ｘ線管球：Ｗ）を用いて、Ｘ線出力：45ｋＶ−１ｍＡ、測定時間：10秒の測定条件で測定し、測定された銀めっき厚みおよび金めっき厚みと、銀および金の比重とから質量割合を算出して求めた。この際、平坦で測定のしやすい搭載電極２ａ上の銀めっき層および金めっき層の厚みを測定した。
【００５５】
なお、反射膜３中の金の含有率は、熱処理により銀と金との全率固溶の合金層を形成してから、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて測定し、定量換算することにより測定することもできる。このようにして測定した結果は、上記のように算出した結果と同じであることを確認した。
【００５６】
次に、分光測色計（ミノルタ株式会社製のＣＭ−3700ｄ）を用いて、基準光源：Ｄ65，測定波長範囲：360〜740ｎｍ，視野：10°，測定反射率：全反射率，マスク：ＳＡＶの条件で反射率を測定した。そして、0.5％の硫化アンモニウム水溶液をシャーレに入れてデシケータ内に置いて、デシケータ内を硫化雰囲気として、この硫化雰囲気中に反射率を測定した試料を常温で８時間放置する硫化試験を行なった後、上記と同じ条件で反射率を再度測定した。
【００５７】
反射膜３の金の含有率が異なる各試料の反射率を測定した結果をまとめると、図９に示す線図のようになった。図９において、縦軸は硫化による銀の波長変化の起こりやすい青色の波長である440ｎｍの光の反射率を示し、横軸は反射膜３中の金の含有率を示す。そして、黒のひし形は硫化試験前（初期）の各試料の反射率を示し、白の正方形は硫化試験後（硫化後）の各試料の反射率を示す。
【００５８】
図９に示す結果から、反射膜３の金の含有率が０質量％（銀が100質量％）の場合は、硫化試験前（初期）の反射率は90.7％であるのが硫化試験後（硫化後）には反射率が31.8％まで低下しているのに対して、反射膜３が金を含有する合金から成る場合は、硫化が抑えられ、反射率の低下が抑えられることが分かる。また、金の含有率が増えると、反射膜３の表面の色調が、反射率が32％程度と低い金の色調に近付くことから、初期の反射率は金の含有率が25質量％を超えた辺りから徐々に低下する傾向が見られる。そして、金の含有率が７質量％乃至45質量％であると、硫化試験後であっても70％以上の反射率を示すことが分かる。反射膜３をパラジウム（Ｐｄ），ロジウム（Ｒｈ），白金（Ｐｔ）のめっき皮膜とした試料の反射率（初期）を同様に測定すると、それぞれＰｄが約57％の、Ｒｈが71％の、Ｐｔが57％の反射率を示す。これらと比較すると、金の含有率が７質量％乃至45質量％である場合は、硫化試験前はもとより硫化試験後においても、耐食性に優れる白金族のめっき皮膜と同程度以上の反射率を示すことが分かる。従って、高価な白金族のめっきを用いなくても硫化による反射特性の低下の小さい発光素子搭載用基板が得られているといえる。また、金の含有率が15質量％乃至35質量％であれば、硫化試験の前後でともに80％以上の反射率を示しており、白金族のめっきによる反射膜より高い反射率を有するとともに、硫化雰囲気に触れても高い反射率を維持することが可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００５９】
１：基体
１ａ：凹部
１ｂ：基部
１ｃ：放熱体
１ｄ：貫通穴
２：搭載部
２ａ：搭載電極
２ｂ：接続電極
３：反射膜
３ａ：メタライズ金属層
３ｂ：密着層
４：発光素子
５：接続部材
６：内部配線
７：端子電極
【図１】
2010135729.tif 000003
【図２】
2010135729.tif 000004
【図３】
2010135729.tif 000005
【図４】
2010135729.tif 000006
【図５】
2010135729.tif 000007
【図６】
2010135729.tif 000008
【図７】
2010135729.tif 000009
【図８】
2010135729.tif 000010
【図９】
2010135729.tif 000011