(57)【要約】【課題】  発光素子からの光の取り出し効率に優れ、低コストで生産可能な発光素子実装用基板とその製造方法及びそれを用いた発光素子モジュールとその製造方法並びにその発光素子モジュールを有する表示装置、照明装置及び交通信号機の提供。【解決手段】  実装した発光素子２４から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部２８が設けられたコア金属２２の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層２３が設けられたことを特徴とする発光素子実装用基板。この発光素子実装用基板に発光素子が実装され、該発光素子が透明な封止樹脂２６により封止されていることを特徴とする発光素子モジュール２０。【選択図】  図１
2006147865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部が設けられたコア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられたことを特徴とする発光素子実装用基板。
【請求項２】
反射カップ部の底部周縁に溝が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子実装用基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光素子実装用基板に発光素子が実装され、該発光素子が透明な封止樹脂により封止されていることを特徴とする発光素子モジュール。
【請求項４】
発光素子が、封止樹脂内に蛍光体を混ぜて白色光を発する白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項３に記載の発光素子モジュール。
【請求項５】
コア金属の所望位置に、実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部を形成し、次いで該コア金属の表面にホーロー材を塗布し、焼き付けし、コア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられた発光素子実装用基板を得ることを特徴とする発光素子実装用基板の製造方法。
【請求項６】
ガラスを主体とするホーロー材をコア金属の表面に電着し、その後焼付けることを特徴とする請求項５に記載の発光素子実装用基板の製造方法。
【請求項７】
コア金属の所望位置に、実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部を形成し、次いで該コア金属の表面にホーロー材を塗布し、焼き付けし、コア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられた発光素子実装用基板を作製し、次いで該発光素子実装用基板の表面に電極を形成し、次いで反射カップ部中央部の電極上に発光素子を実装して各電極と発光素子とを電気的に接続し、次いで反射カップ部に樹脂を充填して硬化させ、発光素子を封止して発光素子モジュールを作製することを特徴とする発光素子モジュールの製造方法。
【請求項８】
蛍光体を混ぜた樹脂によって発光素子を封止することを特徴とする請求項７に記載の発光素子モジュールの製造方法。
【請求項９】
発光素子が青色発光ダイオードであり、蛍光体が青色励起黄色発光蛍光体であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の発光素子モジュールを有する表示装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の発光素子モジュールを有する照明装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の発光素子モジュールを有する交通信号機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す。）などの発光素子を実装するための発光素子実装基板とその製造方法、該基板に発光素子を実装してパッケージした発光素子モジュールとその製造方法、この発光素子モジュールを用いた表示装置、照明装置及び交通信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤなどの発光素子を実装してパッケージした発光素子モジュールにおいて、そのパッケージ構造を小型化しようとした場合、図１０に示すような表面実装型のパッケージ構造が用いられる。この発光素子モジュールは、樹脂あるいはセラミックスからなる基板３に凹部を設け、その凹部の底面に正負の両電極４，４を配し、発光素子１をその一方の電極に導電ペーストなどを介して電気的に接続、固定される。発光素子１の上側と他方の電極４とは、金線などのワイヤボンド２によって電気的に接続されている。これらの電極４，４は基板の外部に延設される。発光素子１を実装した後、凹部にはエポキシ樹脂のような光透過性の高い封止樹脂５を充填、硬化させ、発光素子１を封止する。特に白色ＬＥＤの場合は、発光素子は青色ＬＥＤとし、封止樹脂中に青色励起黄色発光蛍光体を混ぜておき、同様に反射凹部に充填する。
【０００３】
また、多数の発光素子を同一基板に実装する用途としては、従来より照明装置、表示装置であるドット・マトリックス・ユニットが一般的である。これらの装置は、多数のＬＥＤなどの発光素子を実装可能とするために、一般的にはガラス繊維強化エポキシ樹脂製基板などに多数の発光素子を実装し、一体型として製品化されている。この種のＬＥＤユニット用の基板に関しては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
このＬＥＤユニットの従来の構造としては、電子基板上に砲弾型のＬＥＤを多数実装した構造、あるいは表面実装型のＬＥＤを多数実装した形態をとる。このユニットを作製するためには、砲弾型あるいは表面実装型のＬＥＤを作製し、それを必要に応じた電子回路パターンの作製された電子基板に半田等により電気的に接続するという工程が必要となる。従って、砲弾型あるいは表面実装型のＬＥＤと、それを複合化させたＬＥＤユニットの二段階の製品プロセスが必要となる。
【０００５】
近年、ＬＥＤユニットなど発光素子モジュールの製造においては、発光素子を電子基板に直接実装する、チップ・オン・ボード方式と呼ばれる製法が主流になりつつある。これは、電子基板に直接発光素子を実装することによって、前述したような半製品のプロセスが不要となり、構造も簡略化できる利点を持っている。
【０００６】
一方で、ＬＥＤなどの発光素子を基板上に実装する場合、その光の出射方向を前方向に向けさせるために、スロープ状の反射面を持つ凹部である反射カップ部を有するパッケージ構造が必要となる。この反射カップ部の形状は、その設計により、発光状態を制御すること、及び発光素子を封止する樹脂を保持する役割も持つ。さらに、近年の発光素子の高発光強度化に伴い、発光素子を実装する電子基板には放熱性の機能を持たせることが重要となる。
【０００７】
これらの要求に鑑みて、図１１に示すように、アルミ板や銅板などの放熱金属板８上に絶縁層７を設けた基板を用いた構造が主流になっている。図１１に示すＬＥＤユニットは、放熱金属板８上に絶縁層７を設け、該絶縁層７上に複数の電極４を設け、これらの電極４上に発光素子１を設け、隣り合う電極と発光素子１の上側をワイヤボンド２で電気的に接続し、スロープ部６ａを持つ複数の穴を有する反射板６をそれぞれの発光素子１が凹部の中央に位置するように載置し、かつそれぞれの穴に封止樹脂５を充填、硬化させて発光素子１を封止した構造になっている。また、図１２は、基板に発光素子１を実装した状態の平面図である。この構造は、例えば、特許文献２に開示されている。
また、この場合の電極構造を図１３に、電気回路構成を図１４にそれぞれ示す。
【０００８】
なお、チップ・オン・ボード方式での発光素子モジュールは一般に、以下の工程を経て作製される。
１．発光素子を基板の反射カップ部内の電極上に銀ペーストを用い、あるいは発光素子の電極材料がＡｕＳｎなどで構成される場合は、加熱、振動を与えての接続、いわゆる共晶で装着し、電気的な導通をとる。さらに対極の電極にワイヤボンドで接続する。片面にのみ電極のある発光素子は、正負二つの電極に対して両方にワイヤボンドする。さらに、型面にのみ電極のある発光素子においては、フリップチップ実装により、電極上に配した金などからなるバンプを介して接続することもできる。
２．封止樹脂を反射カップ部内に充填し、熱硬化やＵＶ硬化などの使用樹脂の硬化方法に併せて硬化処理し成型する。作製する発光素子モジュールが白色ＬＥＤモジュールのような場合、硬化前の封止樹脂に予め蛍光体を混入しておく。
３．封止樹脂の上方、発光素子モジュールの上方に、必要に応じて樹脂、ガラスなどによるレンズ体を組み合わせても良い。
【０００９】
一方で、反射カップ部を設けずに、基板上に発光素子を直接実装しようとする場合、図１５のように平坦な基板１１上に電極１２を設け、その電極１２上に発光素子９及びワイヤボンド１０を前記と同様の方法により実装し、トランスファー・モールドのような成型方法で封止樹脂１３を成型し、発光素子９及びワイヤボンド１０を樹脂封止する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、基板の寸法公差などの問題により正確な位置に封止樹脂１３を施すことが難しく、さらに白色ＬＥＤの場合は、その封止樹脂１３に蛍光体を混ぜるので、その樹脂の形状が不安定だと、発光素子９から発した光が蛍光体を含む樹脂中を通過する距離にばらつきが発生するため、必要な色度にコントロールするのが難しくなる。
【特許文献１】特開２００１−３３２７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した従来技術には、以下のような問題があった。
表面実装型のパッケージ構造において、電極を基材の内部に通す必要があり、部材を積層して組み立てる必要がある。
従来のアルミ積層基板や窒化アルミニウム基板は、その放熱性については十分と言えるが、反射カップ形状を作製するために、前記と同様に基板上にさらに反射カップ部形成用基材を積層させる必要がある。特に放熱性を重視した場合、熱伝導率の観点から基板を構成する材料として金属を使用するのが適当であるのは言うまでもないが、金属を基板に用いる場合には、導電性の性質も持つため、電極と基材は絶縁処理を施す必要があり、この絶縁板も積層構造中の一要素となり、構造がさらに複雑化する。
この反射カップ部形成用基材の組立は、通常、接着剤あるいは加熱プレスにより行われるが、その基板の平滑度が低い、あるいは組立に要する接着剤の塗布が均一でないなどの原因により、反射カップ部形成用基材と基板の間に空隙が生じ、その後封止樹脂をカップ部内に入れた場合に気泡の発生につながる。封止樹脂内に気泡が残ると、その気泡で発光素子からの光が大きく散乱してしまうため、発光素子からの光の取り出し効率が大きく低下してしまうという問題がある。
また、基板とは別に反射カップ部形成用基材を要し、さらに組立に余分な工程を要するために、コストの増加をまねく問題がある。
【００１１】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、発光素子からの光の取り出し効率に優れ、低コストで生産可能な発光素子実装用基板とその製造方法、該基板に発光素子を実装してパッケージした発光素子モジュールとその製造方法、この発光素子モジュールを用いた表示装置、照明装置及び交通信号機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明は、実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部が設けられたコア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられたことを特徴とする発光素子実装用基板を提供する。
【００１３】
本発明の発光素子実装用基板において、反射カップ部の底部周縁に溝が設けられたことが好ましい。
【００１４】
また本発明は、前述した本発明に係る発光素子実装用基板に発光素子が実装され、該発光素子が透明な封止樹脂により封止されていることを特徴とする発光素子モジュールを提供する。
【００１５】
本発明の発光素子モジュールにおいて、発光素子は、封止樹脂内に蛍光体を混ぜて白色光を発する白色発光ダイオードであることが好ましい。
【００１６】
また本発明は、コア金属の所望位置に、実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部を形成し、次いで該コア金属の表面にホーロー材を塗布し、焼き付けし、コア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられた発光素子実装用基板を得ることを特徴とする発光素子実装用基板の製造方法を提供する。
【００１７】
本発明の発光素子実装用基板の製造方法において、ガラスを主体とするホーロー材をコア金属の表面に電着し、その後焼付けることが好ましい。
【００１８】
また本発明は、コア金属の所望位置に、実装した発光素子から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部を形成し、次いで該コア金属の表面にホーロー材を塗布し、焼き付けし、コア金属の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層が設けられた発光素子実装用基板を作製し、次いで該発光素子実装用基板の表面に電極を形成し、次いで反射カップ部中央部の電極上に発光素子を実装して各電極と発光素子とを電気的に接続し、次いで反射カップ部に樹脂を充填して硬化させ、発光素子を封止して発光素子モジュールを作製することを特徴とする発光素子モジュールの製造方法を提供する。
【００１９】
本発明の発光素子モジュールの製造方法において、蛍光体を混ぜた樹脂によって発光素子を封止することが好ましい。
【００２０】
本発明の発光素子モジュールの製造方法において、発光素子が青色発光ダイオードであり、蛍光体が青色励起黄色発光蛍光体であることが好ましい。
【００２１】
また本発明は、前述した本発明に係る発光素子モジュールを有する表示装置を提供する。
【００２２】
また本発明は、前述した本発明に係る発光素子モジュールを有する照明装置を提供する。
【００２３】
また本発明は、前述した本発明に係る発光素子モジュールを有する交通信号機を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光素子実装用基板に発光素子を実装する反射カップ部を設けているので、基板と別体の反射カップ部形成用基材を基板に重ねて作製する必要がなく、基板構造が単純となり、組立に係わるコストを抑制できる。
また、基板と別体の反射カップ用基材を用いないことで、封止樹脂への気泡の混入を防ぐことができ、発光素子からの光の取り出し効率の低下を防止できる。
また、反射カップ部の底部の周縁に溝を形成したので、ホーロー層を焼き付けるときにガラスが溶融して底部の周縁が丸くなることがなく、底部中央に発光素子を実装する部分が確保される。
コア金属の表面にホーロー層を設けた発光素子実装用基板を用いているので、放熱性に優れており、ＬＥＤなどの発光素子の発光強度を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示す図であり、図１は発光素子モジュールの断面図、図２は同じ発光素子モジュールに用いられている発光素子実装用基板（以下、ホーロー基板と記す。）の断面図、図３は同じホーロー基板の平面図である。これらの図中、符号２０は発光素子モジュール、２１はホーロー基板、２２はコア金属、２３はホーロー層、２４はＬＥＤなどの発光素子、２５はワイヤボンド、２６は封止樹脂、２７は電極、２８は反射カップ部、２９ａは底部、２９ｂはスロープ部である。
【００２６】
本実施形態のホーロー基板２１は、図２及び図３に示す通り、実装した発光素子２４から発する光を所定方向に向けて反射する反射カップ部２８が縦横に複数個設けられているコア金属２２の表面に、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層２３が設けられた構成になっている。
【００２７】
また、本実施形態の発光素子モジュール２０は、図１に示す通り、前記ホーロー基板２１と、該ホーロー基板２１の上面に複数に分割した状態で設けられた電極２７と、各反射カップ部２８の底部２９ａ中央部の電極２７上に実装された発光素子２４と、それぞれの発光素子２４の上側と隣接した電極２７とを電気的に接続しているワイヤボンド２５と、各反射カップ部２８内に充填、硬化されて発光素子２４を封止している透明な封止樹脂２６とを備えて構成されている。
【００２８】
前記ホーロー基板２１のコア金属２２は各種の金属材料を用いて作製でき、その材料は限定されないが、安価で加工し易い金属材料、例えば、低炭素鋼、ステンレス鋼などが好ましい。なお、本例示では四角形板状のコア金属２２を用いているが、コア金属２２の形状はこれに限定されず、発光素子モジュール２０の用途等に応じて適宜選択可能である。
【００２９】
このコア金属２２に反射カップ部２８を形成する方法としては、ドリルなどの切削工具を用いた切削加工や超硬砥石を用いた研磨加工などにより簡単に形成することができる。形成される反射カップ部２８の凹部形状は、平坦な底部２９ａとその周縁から上方に向けて漸次拡がる傾斜を持つスロープ部２９ｂを有する形状とするのが好ましい。
【００３０】
このコア金属２２の表面に設けられるホーロー層２３の材料は、従来より金属表面にホーロー層を形成するために用いられるガラスを主体とした材料の中から選択して使用できる。本発明において、コア金属２２の表面に設けられるホーロー層２３は、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲としている。ホーロー層２３の厚さが５０μｍ未満であると、コア金属２２表面に焼き付ける際にホーロー層に亀裂が発生し、内部の金属コアが外部に露出してしまう可能性があり、絶縁性能の低下、コア金属２２の酸化などによる基板の長期信頼性の低下を生じる。また、ホーロー層２３の厚さが２００μｍを超えると、やはりホーロー層に亀裂を生じる可能性があり、さらに焼き付け時にホーロー層が底部２９ａ周縁に溜まり易く、実装スペースの減少によって底部２９ａに発光素子２４を実装できなくなる問題がある。本発明においては、厚さが５０μｍ〜２００μｍの範囲のホーロー層２３をコア金属２２の表面に形成することにより、優れた絶縁性能が得られ、亀裂のない、均一なホーロー層２３が形成できる。またこのホーロー層２３であれば、下地となるコア金属２２の形状をそのまま再現することが可能になり、コア金属２２に形成した反射カップ部２８の形状もホーロー層２３にそのまま再現できる。
【００３１】
前記ホーロー基板２１の上面に設けられる電極２７は、厚膜銀ペーストにより反射カップ部２８内部まで伸ばして形成することができる。また銅箔をプレス成形して反射カップ内に装着することも可能である。
【００３２】
前記発光素子２４は特に限定されないが、ＬＥＤ、レーザダイオード（ＬＤ）などの半導体発光素子が好適に用いられる。また本発明において用いる発光素子２４の発光色は、特に限定されず、青色、緑色、赤色あるいはそれ以外の発光色でも良く、さらに、窒化物系化合物半導体からなる青色発光の半導体素子と、該青色系の光の少なくとも一部を吸収して可視波長域の光に波長変換する蛍光体（例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体など）を組み合わせた白色ＬＥＤを用いても良い。また、ホーロー基板２１に並べて実装される複数の発光素子２４は、例えば交通信号機等の用途には、同じ発光色のＬＥＤ等であっても良いし、異なる発光色のＬＥＤ等を順次、又はランダムに配置して表示装置としても良い。さらに、大面積のホーロー基板２１上に、多数の青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを順次、又はランダムに配置することで、ＬＥＤを用いた表示装置を構成することができる。また、発光素子２４として白色ＬＥＤを用い、多数の白色ＬＥＤを大型のホーロー基板２１に縦横に実装することで、大面積の平面型照明装置を構成することもできる。
【００３３】
封止樹脂２６としては、光透過率の高いエポキシ系の熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性のシリコン樹脂などが用いられる。
ワイヤボンド２５としては、金線などが用いられる。このワイヤボンド２５は、従来より発光素子２４等の接続に用いるワイヤボンディング装置を用いてボンディングすることができる。
【００３４】
前述した発光素子モジュール２０は、ホーロー基板２１に発光素子を実装する反射カップ部２８を設けているので、基板と別体の反射カップ部形成用基材を基板に重ねて作製する必要がなく、基板構造が単純となり、組立に係わるコストを抑制できる。
また、基板と別体の反射カップ用基材を用いないことで、封止樹脂２６への気泡の混入を防ぐことができ、発光素子２４からの光の取り出し効率の低下を防止できる。
コア金属２２の表面にホーロー層２３を設けたホーロー基板２１を用いているので、放熱性に優れており、ＬＥＤなどの発光素子２４の発光強度を高くすることができる。
【００３５】
なお、前記ホーロー基板２１の構造では、基板上面に電極２４が露出する構造となるが、その露出した部分に電気絶縁をとるための樹脂などを配しても良い。
また、封止樹脂２６の上方又は発光素子モジュール２０の上方に、必要に応じて樹脂、ガラスなどによるレンズ体を組み合わせても良い。
【００３６】
図４は、本発明の第２実施形態を示す発光素子モジュールの断面図であり、図４中の符号３０は発光素子モジュール、３１はホーロー基板、３２はコア金属、３３はホーロー層、３４はＬＥＤなどの発光素子、３５はワイヤボンド、３６は封止樹脂、３７は電極、３８は反射カップ部、３９ａは底部、３９ｂはスロープ部である。
【００３７】
本実施形態の発光素子モジュール３０は、発光素子３４単体を実装するためのホーロー基板３１を用いた構造を示し、ホーロー基板３１の形状、発光素子３４の実装個数が異なる以外は前記第１実施形態による発光素子モジュール２０と同じであり、この発光素子モジュール３０を構成するホーロー基板３１、コア金属３２、ホーロー層３３、発光素子３４、ワイヤボンド３５、封止樹脂３６、電極３７及び反射カップ部３８は、前記第１実施形態による発光素子モジュール２０を構成するホーロー基板２１、コア金属２２、ホーロー層２３、発光素子２４、ワイヤボンド２５、封止樹脂２６、電極２７及び反射カップ部２８と同様にして構成することができる。
本実施形態の発光素子モジュール３０は、前記第１実施形態による発光素子モジュール２０と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図５は、本発明の第３実施形態を示す発光素子モジュールの断面図であり、図５中の符号４０は発光素子モジュール、４１はホーロー基板、４２はコア金属、４３はホーロー層、４４はＬＥＤなどの発光素子、４５はワイヤボンド、４６は封止樹脂、４７は電極、４８は反射カップ部、４９ａは底部、４９ｂはスロープ部である。
【００３９】
本実施形態の発光素子モジュール４０は、反射カップ部４８の底部４９ａ周縁に溝５０が設けられたホーロー基板４１を用いている以外は、前記第１実施形態による発光素子モジュール２０と同じであり、この発光素子モジュール４０を構成するホーロー基板４１、コア金属４２、ホーロー層４３、発光素子４４、ワイヤボンド４５、封止樹脂４６、電極４７及び反射カップ部４８は、前記第１実施形態による発光素子モジュール２０を構成するホーロー基板２１、コア金属２２、ホーロー層２３、発光素子２４、ワイヤボンド２５、封止樹脂２６、電極２７及び反射カップ部２８と同様にして構成することができる。
【００４０】
反射カップ部４８を持つホーロー基板４１を作製する場合、コア金属４２にホーロー材を塗布、焼付けによりコア金属４２表面にホーロー層４３を固着することになるが、焼付けを行う際、ガラス体が焼付前、一時的に溶融し、それが流れるため、カップの底部周縁が丸くなってしまい、場合によっては発光素子４４を実装する平滑な面が確保できない可能性がある。本実施形態では、底部４９ａ周縁に溝５０が設けられたホーロー基板４１を用いたことにより、底部周縁の溝にガラス体が溜まり、それ以外の底部４９ａは平坦な状態を維持することができる。底部４９ａの溝５０を設けた以外の部分が発光素子４４を実装する部分であり、その面積を適正にすることにより、発光素子を実装する平坦な部分を確保することができる。
【００４１】
本実施形態では、前述した第１実施形態と同様の効果が得られ、さらに反射カップ部４８の底部４９ａの周縁に溝５０を形成したので、ホーロー層４３を焼き付けるときにガラスが溶融して底部４９ａの周縁が丸くなることがなく、底部中央に発光素子４４を実装する部分が確保され、歩留まりを向上できる。
【００４２】
図６は、溝付きの反射カップ部の一例を示す図であり、本例示において反射カップ部５１は、底部５２とスロープ部５３との間に溝５４を形成すると共に、底部５２の周縁に凸部５５を設けた構成になっている。この構造では、溝５４を設けると共に、底部５２周縁に凸部５５を設けたことにより、溶融したガラスが溝５４の中に流れ落ちるのを防ぐことができる。
【００４３】
図７は、溝付きの反射カップ部の別な例を示す図であり、本例示において反射カップ部５６は、底部５７とスロープ部５８との間に、底部５７の外方に向けて漸次深くなるような形状の溝５９を設けた構成になっている。このような形状の溝５９では、溶融したガラスが底部５７から離間して溜まり易いので、底部５７の周縁が丸くなるのを防ぐ効果を強化できる。
【００４４】
なお、反射カップ部の底部周縁に溝を形成する方法だと、ホーロー層の厚さを適正にしないと、焼付時にホーロー層が局部的に流れてホーロー層に凹みを生じ易くなるが、電極に関しては、銀ペーストで作製する場合は、塗布前は液状なので、この溝の部分でも連続して電気的な導通を確保することが可能である。
【実施例】
【００４５】
コア金属として、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの低炭素鋼板を用いた。この鋼板の表面にドリル加工により、縦横に３個ずつ、合計９個の凹部を均等に配置するように形成した。これらの凹部底面の寸法は直径１ｍｍ、深さは０．５ｍｍであり、また４５°の角度で傾斜部が形成されていた。
【００４６】
ホーロー層形成用のガラス粉体を分散媒に分散させたものに、コア基板とそのコア金属の対極電極であるアルミ板の距離が１５ｍｍになるように配置し、金属板とアルミ板を前記分散媒中に浸漬した。さらに、これらコア金属とアルミ板の間に、金属板を陰極側にして直流電圧を印加してコア金属の表面にガラス粉体を電着した。その後、大気中で焼成し、コア金属の表面にガラスからなるホーロー層を形成することによりホーロー基板を作製した。電極はホーロー層上に銀ペーストを塗布して焼成することにより作製した。
【００４７】
ホーロー層の厚みが変化するように、ガラス粉末の塗布を調整して、表１に示すホーロー基板を作製した。
【００４８】
【表１】
2006147865.tif 000003
【００４９】
表１の結果からわかるように、基板上のホーロー層の厚みが５０μｍ以上ある場合には、基板上に亀裂は発生しない。一方、５０μｍ以下の厚みであるとホーロー層の一部に亀裂が発生し、内部の金属コアが外部に露出してしまう。この場合、絶縁性能の低下、コア金属の酸化などによる基板の長期信頼性の低下が懸念される。亀裂が発生する箇所は、図８に示す反射カップ部６０の肩６１の部分に発生し易い。
【００５０】
次に、前述した実施例１〜３、比較例１〜２の各ホーロー基板に、ＬＥＤを実装した。その結果を表２に示す。なお、ＬＥＤは縦３００μｍ、幅３００μｍ、厚さ２００μｍのＩｎＧａＮで構成された青色ＬＥＤ（発光中心波長λ＝４６０ｎｍ）を用いて評価した。
【００５１】
【表２】
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【００５２】
表２の結果から、比較例２では、９箇所中２箇所で発光素子が実装できなかった。その理由は、断面を観察してみると、凹部の底面周縁６２の基板形状が図９に示すように丸まった形をしていたため、発光素子が実装できる平坦部の領域が小さくなっていたためと考えられる。この形状となる理由は、ホーロー層を焼き付けるときにその原料のガラス粉体が溶融し、流動して溜まった結果と考えられる。２００μｍ以下の厚みのホーロー層であれば、発光素子を実装するために十分な領域が確保されていると言える。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の発光素子モジュールの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のホーロー基板の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のホーロー基板の第１実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明の発光素子モジュールの第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子モジュールの第３実施形態を示す断面図である。
【図６】溝付きの反射カップ部の一例を示す要部断面図である。
【図７】溝付きの反射カップ部の別な例を示す要部断面図である。
【図８】実施例で作製した反射カップ部の要部断面図である。
【図９】底部周縁が丸まった反射カップ部の要部断面図である。
【図１０】従来の発光素子パッケージ構造を例示する断面図である。
【図１１】従来の発光素子モジュールの一例を示す断面図である。
【図１２】従来の発光素子モジュールの一例を示す平面図である。
【図１３】従来の発光素子モジュールの電極構造を示す平面図である。
【図１４】従来の発光素子モジュールの電気回路図である。
【図１５】従来の発光素子モジュールの別な例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
２０，３０，４０…発光素子モジュール、２１，３１，４１…ホーロー基板（発光素子実装用基板）、２２，３２，４２…コア金属、２３，３３，４３…ホーロー層、２４，３４，４４…発光素子、２５，３５，４５…ワイヤボンド、２６，３６，４６…封止樹脂、２７，３７，４７…電極、２８，３８，４８、５１，５６，６０…反射カップ部、２９ａ，３９ａ，４９ａ，５２，５７…底部、２９ｂ，３９ｂ，４９ｂ，５３，５８…スロープ部、５０，５４，５９…溝。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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