(57)【要約】【課題】熱放散性及び実装信頼性に優れた発光素子用配線基板並びに発光装置を提供する。【解決手段】少なくとも、平板状のセラミックスからなる絶縁基体１と、該絶縁基体１の表面又は内部のうち少なくとも一方に形成された導体層３、５、７と、前記絶縁基体１の一方の主面１ａに発光素子２１を搭載する搭載部９とを具備してなる発光素子用配線基板１１において、前記絶縁基体１よりも高い熱伝導率を有する貫通金属体８が、前記絶縁基体１を貫通して設けられてなることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、平板状の１０５０℃を越える温度で焼成されたセラミックスからなる絶縁基体と、該絶縁基体の表面又は内部のうち少なくとも一方に形成された導体層と、前記絶縁基体の一方の主面に発光素子を搭載する搭載部とを具備してなる発光素子用配線基板において、前記絶縁基体よりも高い熱伝導率を有し、前記絶縁基体と同時焼成された貫通金属体が、前記絶縁基体を貫通して設けられてなることを特徴とする発光素子用配線基板。
【請求項２】
前記貫通金属体が、該発光素子用配線基板に搭載される発光素子の搭載面積よりも大きな断面積を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子用配線基板。
【請求項３】
前記貫通金属体が、少なくとも金属材料とセラミック材料とを含有する複合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子用配線基板。
【請求項４】
前記貫通金属体が、電気回路を形成していることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項５】
前記貫通金属体の少なくとも一方の端面が絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項６】
前記絶縁基体の熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、且つ熱膨張係数が８．５×１０−６／℃以上であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項７】
前記絶縁基体の３点曲げ強度が３５０ＭＰａ以上、且つ全反射率が７０％以上であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項８】
前記絶縁基体が、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項９】
前記絶縁基体が、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするＡｌ２Ｏ３質焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項１０】
前記導体層および貫通金属体がＷ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇのうち少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項１１】
前記貫通金属体の熱伝導率が、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、且つ絶縁基体との熱膨張差Δαが４×１０−６／℃以下であること特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項１２】
前記発光素子用配線基板の主面に形成された、前記絶縁基板と前記貫通金属体との境界を、金属、セラミックス、樹脂のうち少なくとも１種を主成分とする被覆層により被覆したことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項１３】
前記発光素子用配線基板の搭載部が形成された側の主面に、発光素子を収容するための枠体が形成されてなることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちいずれかに記載の発光素子用配線基板の搭載部に発光素子を搭載してなることを特徴とする発光装置。
【請求項１５】
セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体を同時焼成して、絶縁基体と略同一厚みの貫通金属体が、前記絶縁基体を貫通して形成された絶縁基板を作製する工程と、を具備することを特徴とする発光素子用配線基板の製造方法。
【請求項１６】
セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体と、他の複合成形体または他のセラミックグリーンシートのうち少なくともいずれかとを積層して、複合積層体を作製する複合積層体作製工程と、前記複合積層体を同時焼成する工程と、を具備することを特徴とする発光素子用配線基板の製造方法。
【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用配線基板および発光装置ならびに発光素子用配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤを用いた発光装置は、非常に発光効率が高く、しかも、白熱電球などと比較すると発光に伴い発生する熱量が小さいために様々な用途に用いられてきた。しかしながら、白熱電球や蛍光灯などと比較すると発光量が小さいために、照明用ではなく、表示用の光源として用いられ、通電量も３０ｍＡ程度と非常に小さいものであった。そして、その実装形態は通電量が小さく、発熱が小さいことから発光素子を樹脂に埋め込んだ、いわゆる砲弾型が主流を占めている（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、近年では、発光素子を用いた発光装置の高輝度、白色化に伴い、携帯電話や大型液晶ＴＶ等のバックライトに発光装置が多く用いられてきている。しかしながら、発光素子の高輝度化に伴い、発光装置から発生する熱も増加しており、発光素子の輝度の低下をなくす為には、このような熱を素子より速やかに放散する高い熱放散性を有する発光素子用配線基板が必要となっている（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００２−１２４７９０号公報
【特許文献２】特開平１１−１１２０２５号公報
【特許文献３】特開２００３−３４７６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来から配線基板の絶縁基体に用いられてきたアルミナ材料では、熱伝導率が約１５Ｗ／ｍ・Ｋと低いことからそれに代わるものとして高い熱伝導率を有する窒化アルミニウムが注目され始めた。しかし、窒化アルミニウムは原料コスト高や、難焼結性のため高温での焼成が必要であり、プロセスコストが高く、また、熱膨張係数が４〜５×１０−６／℃と小さいため、汎用品である１０×１０−６／℃以上の熱膨張係数を持つプリント基板へ実装した際に、熱膨張差により接続信頼性が損なわれるという問題があった。
【０００５】
一方、樹脂系の配線基板を用いた場合には、熱膨張係数はプリント基板に近づくため、樹脂系の配線基板とプリント基板の実装信頼性の問題は発生しないが、樹脂系の配線基板は、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋと非常に低く、熱に対する問題に全く対処することができず、且つ近紫外波長帯で長期間使用した場合、基板の黒色化が進み輝度が低下するという問題があり、安価で、熱伝導に優れ、実装信頼性に優れた配線基板は未だ提供されていないのである。
【０００６】
従って本発明は、安価で、熱放散性及び実装信頼性に優れた発光素子用配線基板および発光装置ならびに発光素子用配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光素子用配線基板は、少なくとも、平板状の１０５０℃を越える温度で焼成されたセラミックスからなる絶縁基体と、該絶縁基体の表面又は内部のうち少なくとも一方に形成された導体層と、前記絶縁基体の一方の主面に発光素子を搭載する搭載部とを具備してなる発光素子用配線基板において、前記絶縁基体よりも高い熱伝導率を有し、前記絶縁基体と同時焼成された貫通金属体が、前記絶縁基体を貫通して設けられてなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記貫通金属体が、該発光素子用配線基板に搭載される発光素子の搭載面積よりも大きな断面積を有することが望ましい。
【０００９】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記貫通金属体が、少なくとも金属材料とセラミック材料とを含有する複合体であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記貫通金属体が、電気回路を形成していることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記貫通金属体の少なくとも一方の端面が絶縁膜で覆われていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記絶縁基体の熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、且つ熱膨張係数が８．５×１０−６／℃以上であることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記絶縁基体の３点曲げ強度が３５０ＭＰａ以上、且つ全反射率が７０％以上であることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記絶縁基体が、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体からなることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記絶縁基体が、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするＡｌ２Ｏ３質焼結体からなることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記導体層および貫通金属体がＷ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇのうち少なくとも１種を主成分とすることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記貫通金属体の熱伝導率が、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、且つ絶縁基体との熱膨張差Δαが４×１０−６／℃以下であることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記発光素子用配線基板の主面に形成された、前記絶縁基板と前記貫通金属体との境界を、金属、セラミックス、樹脂のうち少なくとも１種を主成分とする被覆層により被覆することが望ましい。
【００１９】
また、本発明の発光素子用配線基板は、前記発光素子用配線基板の搭載部が形成された側の主面に、発光素子を収容するための枠体が形成されてなることが望ましい。
【００２０】
また、以上説明した本発明の発光素子用配線基板に発光素子を搭載した発光装置が望ましい。上記発光素子用配線基板に発光素子を搭載することにより、発光素子からの発熱を速やかに装置外に放出することができるため、発熱による輝度低下が少ない発光装置を得ることができる。
【００２１】
本発明の発光素子用配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体を同時焼成して、絶縁基体と略同一厚みの貫通金属体が、前記絶縁基体を貫通して形成された絶縁基板を作製する工程と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の発光素子用配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体と、他の複合成形体または他のセラミックグリーンシートのうち少なくともいずれかとを積層して、複合積層体を作製する複合積層体作製工程と、前記複合積層体を同時焼成する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の発光素子用配線基板は、絶縁基体を１０５０℃を越える温度で焼成されたセラミックスにより形成することにより、樹脂モールド基板より高い熱伝導率を有し、且つ長期間にわたって光源によって分子構造が変化することがないため、色調変化（黒色化など）や、特性の劣化がほとんど起こらず、高い信頼性を有している。しかも、絶縁基体よりも、さらに高い熱伝導率を有する貫通金属体を、前記絶縁基体を貫通して設けることで、発光素子から発生する熱を更に速やかに発光素子用配線基板外へ放散することができ、発光素子が過剰に加熱されることを防止できるため、輝度低下を防ぐ、あるいは、また、さらに高輝度にすることが可能となる。なお、１０５０℃を越えると焼成温度としているのは、熱伝導率の低い、いわゆる低温焼成基板と区別するためである。
【００２４】
また、前記貫通金属体を、該発光素子用配線基板に搭載される発光素子の搭載面積よりも大きな断面積とすることにより、放熱部分が増加し、更に発光素子から発生する熱を速やかに放散することができる。
【００２５】
また、前記貫通金属体を、少なくとも金属材料とセラミック材料とを含有する複合体とすることにより、貫通金属体に所望の特性を制御することが容易となり、例えば、金属体との熱膨張係数を近づけた場合には、熱膨張のミスマッチによる金属体―発光素子用配線基板間でのクラック発生を抑制でき、且つセラミック材料が絶縁基体との接着強度を高めることができる。また、貫通金属体と絶縁基体とを同時焼成することが可能となり、工程を簡略化することもできる。
【００２６】
また、前記貫通金属体に、電気回路としての機能を付与することにより、導通端子が不要となり、発光素子用配線基板の小型化が可能となる。
【００２７】
また、前記貫通金属体の少なくとも一方の端面を絶縁膜で覆うことにより、外部端子との短絡が防止でき、また、発光装置をプリント板などに実装する際に貫通金属体直下に配線を配すことが可能となるため機器を小型化することができる。また、絶縁膜を発光素子搭載側に形成した場合には、発光素子電極間の短絡を防止でき、発光素子のフリップチップ実装を簡便にすることができる。
【００２８】
また、絶縁基体の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とし、且つ熱膨張係数を８．５×１０−６／℃以上とすることで、絶縁基体自体の放熱性を向上させることができ、貫通金属体との熱膨張差を小さくすることができるため、貫通金属体と絶縁基体との接合信頼性を向上させることができる。また、絶縁基体の熱膨張係数が大きくなっているため、貫通金属体の金属含有量も増加させることができ、貫通金属体の熱伝導率も高くすることができる。
【００２９】
また、絶縁基体の３点曲げ強度を３５０ＭＰａ以上とすることで、絶縁基体の強度を十分に高くでき、発光装置をプリント板などに実装する際の応力による基板割れを防止でき、
且つ全反射率を７０％以上とすることで、発光素子からの放射光が絶縁基体を透過する、または、絶縁基体に吸収されることを防ぐことができ、発光効率の良い発光素子用配線基板を得ることができる。
【００３０】
また、絶縁基体を、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体により形成することで、絶縁基体の熱膨張係数を１０×１０−６／℃程度に制御できるため、汎用品である１０×１０−６／℃以上の熱膨張係数を持つプリント基板への実装信頼性が向上できる。
【００３１】
また、前記絶縁基体を、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするＡｌ２Ｏ３質焼結体により形成することで、安価な原料を使用できるため、安価な発光素子用配線基板を得ることができる。
【００３２】
また、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇのうち少なくとも１種を主成分として導体層および金属体を形成することで、絶縁基体との同時焼成による表面および内部配線形成が可能となり、且つ熱放散性に優れた安価な発光素子用配線基板を得ることができる。
【００３３】
また、前記貫通金属体の熱伝導率を８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、更に発光素子から発生する熱を速やかに放散することができ、且つ絶縁基体との熱膨張差Δαを４×１０−６／℃以下とすることにより、絶縁基体との熱膨張差を小さくすることができるため、貫通金属体と絶縁基体との接合信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、前記発光素子用配線基板の主面に形成された、前記絶縁基板と前記貫通金属体との境界を、金属、セラミックス、樹脂のうち少なくとも１種を主成分とする被覆層により被覆することで金属体と絶縁基体との熱膨張差を緩衝し、境界間でのクラックの発生を抑制できる。
【００３５】
また、発光素子用配線基板の搭載部の主面に、発光素子を収納するための枠体を設けることで、発光素子を保護できるとともに、発光素子の周辺に蛍光体などを容易に配置することができる。また、枠体により発光素子の発する光を反射させて所定の方向に誘導することもできる。
【００３６】
以上説明した本発明の発光素子用配線基板に発光素子を搭載した本発明の発光装置によれば、発光素子からの発熱を速やかに装置外に放出することができるため、発光素子の発熱による輝度低下を抑制できる。
【００３７】
本発明の発光素子用配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体を同時焼成して、絶縁基体と略同一厚みの貫通金属体が、前記絶縁基体を貫通して形成された絶縁基板を作製する工程と、を具備する工程を用いることを特徴とする。
【００３８】
また、本発明の発光素子用配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体を作製する工程と、前記複合成形体と、他の複合成形体または他のセラミックグリーンシートのうち少なくともいずれかとを積層して、複合積層体を作製する複合積層体作製工程と、前記複合積層体を同時焼成する工程と、を具備する工程を用いることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の発光素子用配線基板は、例えば、図１（ａ）に示すように、セラミックスにより形成された絶縁基体１と、絶縁基体１の主面１ａに形成された発光素子との接続端子３、絶縁基体１の他方の主面１ｂに形成された外部電極端子５、接続端子５と外部電極端子５とを電気的に接続するように、絶縁基体１を貫通して設けられた貫通導体７と、絶縁基体１を貫通して設けられた絶縁基体１よりも熱伝導率が高く、絶縁基体１と同時焼成されて形成された貫通金属体８から構成されている。
【００４０】
そして、一方の接続端子３ａと他方の接続端子３ｂとの間には、発光素子を搭載するための搭載部９が形成されている。
【００４１】
また、例えば、本発明の発光素子用配線基板１１は、図１（ｂ）に示すように、搭載部９側に、搭載される発光素子を収納するための枠体１３が形成されて構成されている。
【００４２】
本発明の発光素子用配線基板１１によれば、絶縁基体１よりも高い熱伝導率を有する貫通金属体８が、絶縁基体１と同時焼成され、絶縁基体１を貫通して設けられてなることが重要である。
【００４３】
即ち、絶縁基体１より高い熱伝導率を有する貫通金属体８を設けることにより、貫通金属体８を伝熱経路として発光素子から発生する熱を速やかに放散することができるため、発光素子が過度に加熱されることを防止でき、発光素子の輝度低下を防ぐことが可能となる。そして、図１（ａ）に示すように、貫通金属体８には、その側部に凸部８ａ複数の円柱の集合体や、あるいは、図１（ｂ）に示すように塊状等の種々の形態であってもよい。
【００４４】
また、貫通金属体８の形態を、図１（ｂ）に示すように、発光素子用配線基板１１に搭載される発光素子の搭載面積よりも大きな断面積を有するものとすることが好ましい。貫通金属体８の断面積を大きくすることにより、放熱部分が増加し、更に発光素子から発生する熱を速やかに放散することができる。特に、貫通金属体８の断面積は、発光素子の搭載面積に対して１．１倍以上が良く、更に好適には１．２倍以上とすることが望ましい。
【００４５】
ここで、図１（ａ）に示すような複数の円柱の集合体である貫通金属体８は、一般的にサーマルビアと呼ばれ、セラミックグリーンシートにレーザー加工等で形成された貫通孔に導体ペーストをスクリーン印刷法等により埋め込み、同時焼成することにより得られるものであり、図１（ｂ）に示すような塊状の貫通金属体８は、セラミックグリーンシートと略同一厚みの金属シートを、セラミックグリーンシートを貫通するように形成して複合成形体５０を作製し、同時焼成することにより得られるものである。
【００４６】
この図１（ａ）に示すようなサーマルビアは、通常、２００μｍ前後の直径の円柱形状を呈するものである。一方、図１（ｂ）に示すような塊状の貫通金属体８は、例えば、搭載される発光素子と同じような大きさを有するものであって、例えば、１０００μｍを越える直径を有するものである。従って、サーマルビアを用いる場合よりも、高い放熱性を実現することができる。
【００４７】
また、貫通金属体８となる導体ペーストとして、金属粉末と無機粉末との混合体を用いることで、例えば、セラミックグリーンシートに形成した貫通孔に、金属粉末と無機粉末との混合体を充填して同時焼成することができ、絶縁基体１と貫通金属体８とが強固に接合された発光素子用配線基板１１を容易に作製することができる。
【００４８】
また、この貫通金属体８には、電気回路としての機能を付与することもでき、小型で、しかも放熱性に優れた発光素子用配線基板１１となる。
【００４９】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、貫通金属体８の少なくとも一方の端面を絶縁膜６で覆うことにより、貫通金属体８と、接続端子３、外部端子５との短絡が防止できる。
【００５０】
例えば、図２（ａ）に示すように、絶縁膜６を発光素子搭載側の主面１ａに形成することにより、搭載される発光素子の電極間の短絡を防止でき、発光素子のフリップチップ実装を簡便にすることができる。また、例えば、図２（ｂ）に示すように、絶縁膜６を搭載部９とは逆側の主面１ｂに形成した場合には、発光装置をプリント板などに実装する際に貫通金属体８直下に配線を配すことが可能となるため機器の小型化を実現することができる。
【００５１】
この絶縁膜６は、絶縁性を有する素材により形成され、例えば、絶縁基体１と同じ素材で絶縁基体１や貫通金属体８と同時焼成して形成する場合には、工程を増加させる必要がない。また、絶縁膜６は、樹脂により形成してもよく、その場合には、絶縁基体１と貫通金属体８とを同時焼成した後で、スラリー状の樹脂を所定の部分に塗布、硬化することで容易に形成することができる。
【００５２】
また、図３に示すように、絶縁基体１の主面に形成された、絶縁基体１と貫通金属体８との境界を、金属、セラミックス、樹脂のうち少なくとも１種を主成分とする被覆層１２により被覆することが望ましい。これらの被覆層１２で貫通金属体８と絶縁基体１との境界を被覆することにより、両者の熱膨張差を緩衝し、境界でのクラックの発生を抑制することができる。
【００５３】
この被覆層１２を金属またはセラミックスで形成する場合には、絶縁基体１と同時焼成することが工程数の削減の点で望ましい。また、被覆層１２として樹脂を用いる場合には、絶縁基体１の焼成工程の後で絶縁基体１と貫通金属体８との境界を塞ぐように樹脂を印刷し、硬化処理などを行って、被覆層１２を形成することができる。なお、被覆層１２として樹脂を用いる場合には、樹脂成分に加えて、１０〜５０体積％のセラミック粉末を含有させることで、被覆層１２の耐水性及び熱放散性を向上させることができる。
【００５４】
この被覆層１２は、異なる材質の被覆層１２を複数、積層して形成してもよく、仮に、絶縁基体１と貫通金属体８との境界にクラックが発生したとしても、クラックが表層に進展することを防止することができることから、樹脂を含有する被覆層１２を最外層に形成することが最も望ましい。
【００５５】
この被覆層１２としてセラミックスを用いる場合には、絶縁基体１に用いた組成と同様の組成のセラミックスを用いることが、焼結性、被覆層１２と絶縁基体１との接着性という観点から望ましい。
【００５６】
また、この被覆層１２として金属を用いる場合には、貫通金属体８に用いた組成と同様の組成の金属を用いることが、焼結性、被覆層１２と貫通金属体８との接着性という観点から望ましい。
【００５７】
また、被覆層１２として、金属を用いる場合には、セラミックス粉末を含有させることが、焼結挙動の制御や熱膨張係数の制御が可能となるため望ましい。
【００５８】
また、発光素子用配線基板１１に用いる絶縁基体１の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、絶縁基体自体からの熱放散性が向上し、発光素子の輝度低下を防ぐことが可能となる。特に、絶縁基体１の熱伝導率は、３５Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが好ましく、更には４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが好ましく、最も好適には、４５Ｗ／ｍ・Ｋ以上が良い。３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁基体は、例えば、純度９９％以上の高純度アルミナやＭｇＯを用いることにより作製することができる。また、４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁基体１は、ＭｇＯを用いることにより作製できる。
【００５９】
また、絶縁基体１の熱膨張係数は、８．５×１０−６／℃以上とすることが望ましく、このような絶縁基体１を用いた場合には、絶縁基体１と、貫通金属体８および外部のプリント基板との熱膨張差を小さくすることができるために、絶縁基体１と、貫通金属体８および外部のプリント基板との接続信頼性を格段に高くすることができる。また、搭載される発光素子を被覆するために設けられる樹脂との接合信頼性も改善されることはいうまでもない。
【００６０】
そして、この絶縁基体１の熱膨張係数は、特に、９．０×１０−６／℃以上が好ましく、好適には、１０．０×１０−６／℃以上が良く、例えば、８．５×１０−６／℃以上の絶縁基体１は、フォルステライトやＭｇＯを用いることにより作製することができる。また、１０．０×１０−６／℃以上の絶縁基体１は、ＭｇＯを用いることにより作製することができる。
【００６１】
また、発光素子用配線基板１１に用いる絶縁基体１の３点曲げ強度を３５０ＭＰａ以上、且つ全反射率を７０％以上とすることが望ましく、このような絶縁基体を用いた場合には、絶縁基体自体の強度が高いため、発光装置をプリント板などに実装する際の応力による基板割れを防止できる。特に、絶縁基体１の３点曲げ強度は４００ＭＰａ以上が良く、好適には４５０ＭＰａ以上が良く、例えば、絶縁基体１にアルミナやＭｇＯを用いることにより、上記の条件を満たす絶縁基体１を作製することができる。
【００６２】
また、絶縁基体１の反射率を高くすることにより、発光素子からの放射光が、絶縁基体１を透過することを、または、絶縁基体１に吸収されることを防ぐことができ、発光効率の良い発光素子用配線基板１１を得ることができる。特に、絶縁基体１の全反射率は、７２％以上が良く、好適には８０％以上が良く、もっとも好適には８３％以上が良く、このような絶縁基体１は、例えば、白色系のアルミナやＭｇＯを用いることにより作製することができる。
【００６３】
そして、例えば、この絶縁基体１として、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体を用いることで、絶縁基体の熱膨張係数を１０×１０−６／℃程度に制御できるため、汎用品である１０×１０−６／℃以上の熱膨張係数を持つプリント基板への実装信頼性を向上させることができる。また、熱伝導係数についても、３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上を達成することができる。
【００６４】
なお、ＭｇＯを主結晶相とするＭｇＯ質焼結体とは、例えば、Ｘ線回折によって、ＭｇＯのピークが主ピークとして検出されるようなもので、ＭｇＯの結晶を体積比率として、５０体積％以上含有していることが望ましい。
【００６５】
また、このような焼結体は、例えば、平均粒径０．１〜８μｍの純度９９％以上のＭｇＯ粉末に、平均粒径０．１〜８μｍのＹ２Ｏ３やＹｂ２Ｏ３などの希土類元素酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２の群から選ばれる少なくとも１種の焼結助剤を添加した成形体を１３００〜１７００℃の温度範囲で焼成することによって得られるものである。また、あるいは、ＭｇＯを含有するＭｇＡｌ２Ｏ４やＭｇＯ・ＳｉＯ２系の複合酸化物を添加してもよい。
【００６６】
そして、ＭｇＯを主結晶とする緻密体を得るために、焼結助剤などのＭｇＯ以外の組成物の添加量については、望ましくは３０質量％以下、更に望ましくは、２０質量％以下とすることが望ましい。特に、焼結助剤などのＭｇＯ以外の組成物の添加量を１０質量％以下とした場合には、得られる絶縁基体１の大部分をＭｇＯ結晶により形成することができる。また、これらの焼結助剤は、焼成温度を低くするために３質量％以上、さらには５質量％以上添加することが望ましい。
【００６７】
また、この絶縁基体１として、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするＡｌ２Ｏ３質焼結体を用いた場合には、安価な原料を使用でき、安価な発光素子用配線基板１１を得ることができる。
【００６８】
なお、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするＡｌ２Ｏ３質焼結体とは、例えば、Ｘ線回折によって、Ａｌ２Ｏ３のピークが主ピークとして検出されるようなもので、Ａｌ２Ｏ３の結晶を体積比率として、５０体積％以上含有していることが望ましい。
【００６９】
また、このような焼結体は、例えば、平均粒径１．０〜２．０μｍの純度９９％以上のＡｌ２Ｏ３粉末に、平均粒径１．０〜２．０μｍのＭｎ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯの群から選ばれる少なくとも１種の焼結助剤を添加した成形体を１３００〜１５００℃の温度範囲で焼成することによって得られるものである。
【００７０】
そして、焼結助剤などのＡｌ２Ｏ３以外の組成物の添加量については、Ａｌ２Ｏ３を主結晶とする緻密体を得るために、望ましくは１５質量％以下、更に望ましくは、１０質量％以下とすることが望ましい。特に、焼結助剤などのＡｌ２Ｏ３以外の組成物の添加量が１５質量％以下とした場合には、得られる絶縁基体１の大部分をＡｌ２Ｏ３結晶により形成することができる。また、これらの焼結助剤は、焼成温度を低くするために５質量％以上、さらには７質量％以上添加することが望ましい。なお、絶縁基体１に用いるセラミックスとして、ＡｌＮやＳｉ３Ｎ４などを主結晶とする焼結体を用いても良い。
【００７１】
このようなＭｇＯやＡｌ２Ｏ３を主成分とする組成物に、さらに、バインダー、溶剤を添加して、スラリーを作製し、例えば、ドクターブレード法により、シート状の成形体であるセラミックグリーンシートを作製する。次に、このセラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、さらに、セラミックグリーンシートの表面や、セラミックグリーンシートに設けた貫通孔などに、少なくとも金属粉末を含有する導体ペーストを印刷、充填したのち、このセラミックグリーンシートを積層し、酸化雰囲気、還元雰囲気、あるいは不活性雰囲気で焼成することで、表面や内部に接続端子３や外部電極端子５や貫通導体７などの配線層が形成された発光素子用配線基板１１を作製することができる。また、配線層は、薄膜法により絶縁基板１の表面に形成したり、金属箔を成形体の表面に転写するなどして形成できることはいうまでもない。
【００７２】
そして、このようにして絶縁基体１の表面あるいは内部に、接続端子３、外部電極端子５、貫通導体７、貫通金属体８を形成することで、発光素子用配線基板１１に配線回路を形成することができる。
【００７３】
そして、貫通金属体８およびこれらの配線回路を形成する配線層３、５を、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇのうち少なくとも１種を主成分として形成することで、絶縁基体１と同時焼成して、接続端子５、外部電極端子５、貫通導体７、貫通金属体８を形成することが可能となり、安価な発光素子用配線基板１１を迅速に作製することができる。
【００７４】
なお、貫通金属体８には、上記の金属に加えて、貫通金属体８の熱伝導率、熱膨張係数、焼結挙動を制御するためにセラミックス粉末を含有させることが望ましい。その含有量は、０〜５重量％の割合が望ましく、高熱伝導率を得るためには、０〜４重量％がより望ましく、好適には０〜３重量％が良い。
【００７５】
また、接続端子５および貫通金属体８の表面にＡｌやＡｇめっきを施すことにより、接続端子５および貫通金属体８の反射率を向上させることができる。
【００７６】
また、貫通金属体８の熱伝導率を８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、発光素子から発生する熱を直接、速やかに放散することができるため、発光素子の安定した発光を維持でき、発光素子の輝度低下を防ぐことが可能となる。この貫通金属体８の熱伝導率は、例えば、貫通金属体８に用いる金属の種類を適宜、選択することで制御することができる。また、例えば、金属とセラミック粉末との比率を適宜、選択することで制御することができる。用いるセラミック粉末としては、絶縁基体１を構成する成分を含有するものが好ましい。また、例えば、複数種の金属粉末を用いて、それらの比率を変化させることにより、制御することができる。
【００７７】
この貫通金属体８の熱伝導率は、特に、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上が良く、更に好適には、１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が良く、最も好適には、１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が良い。
【００７８】
そして、このような高熱伝導率を有する貫通金属体８は、高熱伝導率を有するＣｕの含有量を高くすることで、形成することができる。具体的には、Ｃｕの含有率は、５０体積％以上が好ましく、さらに、６０体積％以上とすることが望ましい。
【００７９】
また、貫通金属体８と絶縁基体１との間の接着信頼性を向上させる上で、貫通金属体８の熱膨張係数は、絶縁基体１の熱膨張係数に近くすることが望ましく、両者の熱膨張ミスマッチを防ぐことで、高信頼性の発光素子用配線基板１１とすることができる。ここで、貫通金属体８の熱膨張係数は、貫通金属体８に用いる金属の種類を適宜、選択することで貫通金属体８の熱膨張係数を制御することができる。また、例えば、金属とセラミック粉末との比率を適宜、選択することによっても制御することができる。また、例えば、複数種の金属粉末を用いて、それらの比率を変化させることによっても、制御することができる。特に、絶縁基体１と貫通金属体８との熱膨張差Δαは４．０×１０−６／℃以下が良く、更に好適には２．０×１０−６／℃以下が良く、最も好適には１．０×１０−６／℃以下が良い。
【００８０】
そして、高熱伝導率を有するＣｕと、金属の中では比較的熱膨張係数の低いＷとを組み合わせることで、高熱伝導率を有し、しかも、絶縁基体１との熱膨張係数差を制御された貫通金属体８を形成することができる。
【００８１】
また、枠体１３を、セラミックスにより形成することで、絶縁基体１と枠体１３とを同時焼成することができ、工程が簡略化されるため、安価な発光素子用配線基板１１を容易に作製することができる。また、セラミックスは耐熱性、耐湿性に優れているため、長期間の使用や、悪条件での使用にも、優れた耐久性を有する発光素子用配線基板１１となる。
【００８２】
なお、更に耐久性、反射率を向上させるために、セラミックスで形成された枠体１３の表面に同時焼成で形成されるメタライズ層を形成し、表面にＮｉ、Ａｕ、Ａｇなどからなるめっき層（図示せず）を形成してもよい。
【００８３】
また、安価で、加工性に優れた金属により枠体１３を形成することで、複雑な形状の枠体１３であっても、容易に安価に製造することができ、安価な発光素子用配線基板１１を供給することができる。この金属製の枠体１３は、例えば、ＡｌやＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等などにより好適に形成することができる。また、枠体１３の表面には、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇなどからなるめっき層（図示せず）を形成してもよい。
【００８４】
なお、このように枠体１３を金属により形成する場合には、予め、絶縁基体１の主面１ａに金属層１７を形成し、この金属層１７と枠体１３とを、例えば、共晶Ａｇ−Ｃｕろう材等からなるろう材（図示せず）を介して、ろう付けすることができる。
【００８５】
そして、以上説明した本発明の発光素子用配線基板１１に、例えば、図４（ａ）に示すように発光素子２１として、ＬＥＤチップ２１などを搭載し、ボンディングワイヤ２３により発光素子２１に給電することにより、発光素子２１を機能させることができ、発光素子２１からの発熱を貫通金属体から速やかに放出するためことができるため、ヒートシンク等の放熱部材が不要となり、実装される電気機器の小型化に寄与できるとともに、熱膨張係数をプリント基板に近いものとすることにより、プリント基板やモールド材との熱膨張係数のミスマッチを抑制できるため、接合信頼性の高い発光装置２５ができる。なお、ヒートシンクを設けることで、更に放熱性が向上することはもちろんであり、例えば、ヒートシンクのような冷却装置を設けることを排除するものではない。
【００８６】
また、発光素子用配線基板１１に形成された搭載部９に、例えば発光素子２１として、ＬＥＤチップ２１などを搭載し、ボンディングワイヤ２３により、ＬＥＤチップ２１と接続端子３と電気的に接続して、給電することにより、発光素子２１の放射する光を絶縁基体１や枠体１３に反射させ、所定の方向へと誘導することができるため、高効率の発光装置２５となる。また、絶縁基体１並びに枠体１３の熱伝導率が高いため、発光素子２１からの発熱を速やかに放出することができ、発熱による輝度低下を抑制できる。
【００８７】
また、図４（ｂ）に示すように、発光素子２１を搭載した側の発光素子用配線基板１１の主面１ａに、枠体１３を配設した発光装置２５では、枠体１３の内側に発光素子２１を収納することで、容易に発光素子２１を保護することができる。
【００８８】
なお、図４（ａ）、（ｂ）に示した例では、発光素子２１は、接着剤２９により発光素子用配線基板１１に固定され、電力の供給はワイヤボンド２３によりなされているが、発光素子用配線基板１１との接続形態は、フリップチップ接続であってもよいことはいうまでもない。
【００８９】
また、発光素子２１は、モールド材３１により被覆されているが、モールド材３１を用いずに、蓋体（図示せず）を用いて封止してもよく、また、モールド材３１と蓋体とを併用してもよい。蓋体を用いる場合であって、発光素子２１を用いる場合には蓋体は、ガラスなどの透光性の素材を用いることが望ましい。
【００９０】
なお、発光素子２１を搭載する場合には、必要に応じて、このモールド材３１に発光素子２１が放射する光を波長変換するための蛍光体（図示せず）を添加してもよい。
【００９１】
また、以上説明した例では、貫通導体７を設けた例について説明したが、貫通導体７を設けない場合であってもよく、また、絶縁基体１が多層に積層されている形態であってもよいことは勿論である。
【００９２】
次に、本発明の発光素子用配線基板１１の製造方法について説明する。
【００９３】
まず、焼成することで絶縁基体１となるセラミックグリーンシート４０と、貫通金属体８となる金属シート４３を作製する。
【００９４】
セラミックグリーンシート４０は、従来周知のドクターブレード法などにより、セラミック粉末と樹脂、溶剤などから形成されるセラミックスラリーからシート状に形成される。
【００９５】
また、金属シート４３も同様に、金属粉末と、樹脂と、溶剤とを所定の割合で混合して調製した金属スラリーから、従来周知のドクターブレード法などにより、シート状に形成される。なお、金属スラリーには必要に応じてセラミック粉末を含有させてもよい。
【００９６】
セラミックグリーンシート４０並びに金属シート４３に用いるセラミック粉末、金属粉末の粒径は平均粒径で０．０１〜１０μｍ程度のものが好適に用いられ、特に、１〜５μｍの範囲の粉末が取り扱いや焼結性に優れている。
【００９７】
次に、例えば、図５（ａ）に示すように、打ち抜き穴３７を具備する金型３９の上面に、セラミックグリーンシート４０を配置する。
【００９８】
次に、図５（ｂ）に示すように、以上説明したセラミックグリーンシート４０に、金属シート４３を重ねる。なお、この金属シート４３は、セラミックグリーンシート４０と略同一厚みであることが望ましい。
【００９９】
次に、図５（ｃ）に示すように、押し金型３５で、金属シート４３をセラミックグリーンシート４０に挿入するようにする。
【０１００】
次に、不要な部分の金属シート４３とセラミックグリーンシート４０とを除去することで、図５（ｄ）に示すようなセラミックグリーンシート４０の一部を貫通するように金属シート４３が形成された複合成形体５０を形成することができる。
【０１０１】
また、必要に応じて、図６（ａ）に示すように、複合成形体５０は他の複合成形体５０や、他のセラミックグリーンシートと積層することで、多層の発光素子用配線基板１１を作製することができる。
【０１０２】
また、絶縁基体１と同様なセラミックス成分を含有するセラミックスラリーを用いて、スクリーン印刷により、複合成形体５０の貫通グリーン金属体４３ａの主面側または対向面側の面を覆うように絶縁膜６となる成形体を形成し、同時焼成することにより、図２（ａ）、（ｂ）に示すような貫通金属体８の端面を覆うような絶縁膜６を形成することができる。
【０１０３】
なお、絶縁膜６は、複合成形体５０を焼成した後で、例えば、樹脂などにより形成してもよい。
【０１０４】
また、さらに、図６（ｂ）に示すようにセラミックグリーンシート４０と貫通グリーン金属体４３ａとの露出した境界を被覆するように、セラミックスを主成分とする被覆層１２となる被覆層成形体４４を形成し、同時焼成することで、図３に示すような発光素子用配線基板１１となる。
【０１０５】
また、図６（ｃ）に示すように複合成形体５０は、例えば、貫通金属体と同様な金属成分を含有する被覆層１２となる被覆層成形体４５を形成し、同時焼成して形成することもできる。
【０１０６】
また、図６（ｄ）に示すように複合成形体５０を焼成した後、絶縁基体１と貫通金属体８との露出した界面を被覆するように、樹脂を含有する被覆層４６を形成することもできる。
【０１０７】
なお、被覆層４６の形成にあたっては、被覆層４６をスクリーン印刷により形成し、熱或いは光により発光素子用配線基板１１の表面に形成した被覆層４６を硬化させることで、所望の形状の被覆層４６を形成することができる。
【０１０８】
また、貫通金属体８の形成は上記方法に限られるものではなく、例えば、セラミックグリーンシート４０に所定形状の貫通孔を形成し、この貫通孔に金属粉末を含有する導体ペーストを充填した複合成形体５０を焼成することによっても作製可能である。
【０１０９】
なお、セラミックスを含有する被覆層４４、貫通金属体８と同様な金属成分を含有する被覆層４５を形成する為のペーストをスクリーン印刷等で被覆することで、絶縁体層１と貫通金属体８の界面における微細な隙間を埋めることが出来、界面組織の緻密化をより確実に達成できるのである。
【実施例】
【０１１０】
発光素子用配線基板の絶縁基体の原料粉末として純度９９％以上、平均粒径が１μｍのＭｇＯ粉末、純度９９％以上、平均粒子径１μｍのＹ２Ｏ３粉末、純度９９％以上、平均粒径１．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末、純度９９％以上を用いて、表１に示す割合で原料粉末を混合し、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として混合し、スラリーを調整した。しかる後に、ドクターブレード法にてグリーンシートを作製した。
【０１１１】
さらに、一部の発光素子用配線基板には、搭載部が形成された側に１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍの外形寸法を有し、絶縁基体と接する側の内径が４ｍｍ、逆側の内径が８ｍｍのテーパー状の貫通穴を有する絶縁基体と同様の材質からなる枠体を形成した。なお、枠体を絶縁基体と同じ材質で形成した発光素子用配線基板については、絶縁基体と枠体とをグリーンシートにて一体物として形成し、同時焼成を行って作製した。
【０１１２】
また、平均粒子径２μｍのＷ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ粉末およびセラミック材料として平均粒子径１．５μｍのアルミナを用いて、表１に示す割合で金属粉末と無機粉末とアクリル系バインダとアセトンとを溶媒として混合し、導体ペーストを調製した。
【０１１３】
また、金属シートは、導体ペーストと同様の割合で、表１に示す金属粉末と無機粉末と成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として混合し、金属シートとなるスラリーを調整した。しかる後に、ドクターブレード法にてセラミックグリーンシートと実質的に同一厚みの金属シートを作製した。
【０１１４】
そして、上記のセラミックグリーンシートに対して、打ち抜き加工を施し、直径が１００μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔内に、導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填するとともに、配線パターン状に印刷塗布した。
【０１１５】
そして、セラミックグリーンシートの所定箇所に貫通孔を形成し、セラミックグリーンシートにおける貫通孔形成部分を金属シートから押圧することによって、金属シートの一部を貫通孔内に埋め込み、セラミックグリーンシートと金属シートと一体化し、表３に示す形状となるように、貫通金属体となる金属シートを形成した。なお、表３において、貫通金属体の形状が塊と記載されているものは、四角形状の一体化した貫通金属体を表し、集合体と記載されたものは、複数の円柱が間隔を置いて形成された貫通金属体を表している。
【０１１６】
このようにして作製したグリーンシートを組み合わせ、位置合わせし、積層圧着し、外形１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚み０．６ｍｍの積層体を作製した。
【０１１７】
そして、露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行った後、引き続き、露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて１３００〜１７００℃の最高温度で２時間焼成した。そして、絶縁基体の一方の主面に接続端子を形成し、他方の主面に外部電極端子を形成し、両者を貫通導体で接続した発光素子用配線基板を作製した。
【０１１８】
その後、接続端子並びに外部電極端子の表面にＮｉ、ＡｕおよびＡｇめっきを順次施した。なお、ＭｇＯの耐薬品性がＡｌ２Ｏ３などと比較すると低いため、めっき処理液の濃度を薄くし、めっき処理温度を低くして、発光素子用配線基板の表面状態が劣化しないようにして、本発明の発光素子用配線基板のめっき処理を行った。
【０１１９】
また、原料粉末として純度９９％以上、平均粒径が１．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末、純度９９％以上、平均粒子径１．３μｍのＭｎ２Ｏ３粉末、純度９９％以上、平均粒径１．０μｍのＳｉＯ２粉末を用いて、表２に示す割合で原料粉末を混合し、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として混合し、スラリーを調整した。しかる後に、ドクターブレード法にてセラミックグリーンシートを作製し、さらに、一部の発光素子用配線基板には、搭載部が形成された側に１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍの外形寸法を有し、絶縁基体と接する側の内径が４ｍｍ、逆側の内径が８ｍｍのテーパー状の貫通穴を有する絶縁基体と同様の材質からなる枠体を形成した。なお、枠体を絶縁基体と同じ材質で形成した発光素子用配線基板については、絶縁基体と枠体とをグリーンシートにて一体物として形成し、同時焼成を行って作製した。
【０１２０】
また、導体ペーストと、金属シートは、ＭｇＯを主成分とする場合に用いたものと同じ原料を用いて、同じ工程で、表２の割合で調整して作製した。
【０１２１】
そして、ＭｇＯを主成分とする場合と同様の工程で、セラミックグリーンシートに導体ペーストを印刷し、貫通金属体となる金属シートを埋め込んだ。続いて、セラミックグリーンシートと貫通グリーン金属体との露出した界面を被覆するように、セラミックスを含有した約２０μｍの厚みの被覆層を形成した。また、同様な工程で、貫通金属体と同様な金属成分を含有した被覆層を形成し、１３００〜１５００℃の最高温度で同時焼成を行って発光素子用配線基板を作製した。
【０１２２】
なお、一部の試料については、焼成した後で、絶縁基体１と貫通金属体８との境界にエポキシ樹脂を塗布し、１５０℃、１時間の条件で硬化させ、約２０μｍの厚みの被覆層を形成した。
【０１２３】
また、金属製の枠体としては、熱膨張係数が２３×１０−６／℃、熱伝導率が２３８Ｗ／ｍ・ＫのＡｌ製金属枠体と、熱膨張係数が６×１０−６／℃、熱伝導率が１７Ｗ／ｍ・ＫのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金製金属枠体とを用いた。また、金属製の枠体を設けた発光素子用配線基板については、接続端子並びに外部電極端子を形成する導体ペーストを用いて、絶縁基体の搭載部側の枠体が搭載される部分に金属層を形成したのち、共晶Ａｇ−Ｃｕのロウ材を用いて、８５０℃の条件で、枠体を絶縁基体に接合して作製した。
【０１２４】
これらの発光素子用配線基板に接着剤としてエポキシ樹脂を用いて出力１．５Ｗの発光素子であるＬＥＤチップを搭載部に実装し、ボンディングワイヤによりＬＥＤチップと接続端子とを結線し、さらに、ＬＥＤチップと接続端子とを熱膨張係数が４０×１０−６／℃のエポキシ樹脂からなるモールド材で覆い、発光装置を得た。
【０１２５】
得られた発光装置を、−５５℃〜１２５℃の温度サイクル試験を１０００サイクル行い、試験後、貫通金属体と絶縁基体間の接着界面の剥離状況を確認した。
【０１２６】
また、発光装置に０．４Ａの電流を通電し、１時間後に全放射束測定を行った。
【０１２７】
得られた絶縁基体を粉砕し、Ｘ線回折により絶縁基体の主結晶相を同定した。
【０１２８】
また、絶縁基体及び貫通金属体の熱伝導率は、それぞれを個別に形成した試料を用いてレーザーフラッシュ法により測定し、熱膨張係数はＴＭＡにより、２５〜４００℃の範囲で測定した。
【０１２９】
以上の工程により作製した発光素子用配線基板の特性と、試験結果を表３に示す。
【表１】
2006066409.tif 000003
【０１３０】
【表２】
2006066409.tif 000004
【０１３１】
【表３】
2006066409.tif 000005
【０１３２】
表３に示すように、貫通金属体がない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２０、２１は、貫通金属体による熱放散がないため、発光装置に通電した際に発生するＬＥＤチップからの熱を十分に放散することができず、ＬＥＤチップが所定の温度を超え、ＬＥＤチップの発光効率が低下してしまい、十分な発光強度が得られなかった。
【０１３３】
一方、本発明の試料Ｎｏ．１〜１９では、ＬＥＤチップの過剰な加熱も発生せず、高い発光効率を実現することができた。また、貫通金属体と絶縁基体との間の接着信頼性も十分なものであった。
【０１３４】
特に、枠体を形成した試料Ｎｏ．１〜１２および１４〜１９では、枠体を設けなかった場合に比べ、光特性が、さらに向上した。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】（ａ）は、本発明の発光素子用配線基板の断面図であり、（ｂ）は、枠体を設けた本発明の発光素子用配線基板の断面図である。
【図２】は、絶縁層を設けた本発明の発光素子用配線基板の断面図である。
【図３】は、被覆層を設けた本発明の発光素子用配線基板の断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の発光装置の断面図であり、（ｂ）は、枠体を設けた本発明の発光装置の断面図である。
【図５】は、本発明の発光素子用配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】は、本発明の発光素子用配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１・・・絶縁基体
３・・・接続端子
５・・・外部電極端子
７・・・貫通導体
８・・・貫通金属体
９・・・搭載部
１１・・・発光素子用配線基板
１３・・・枠体
１３ａ・・・枠体の内壁面
２１・・・発光素子
２５・・・発光装置
３１・・・モールド材
４０・・・セラミックグリーンシート
４３・・・金属シート
５０・・・複合成形体
【図１】
2006066409.tif 000006
【図２】
2006066409.tif 000007
【図３】
2006066409.tif 000008
【図４】
2006066409.tif 000009
【図５】
2006066409.tif 000010
【図６】
2006066409.tif 000011