(57)【要約】【課題】高い反射率を有し、絶縁性に優れるＬＥＤ発光素子用反射基板、ＬＥＤ発光素子用配線基板およびＬＥＤパッケージを提供する。【解決手段】セラミック基材と、セラミック基材の表面の少なくとも一部に設けられ、無機粒子および無機結着剤を含む無機反射層とを有し、無機粒子は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径を有するＬＥＤ発光素子用反射基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基材と、
前記セラミック基材の表面の少なくとも一部に設けられ、無機粒子および無機結着剤を含む無機反射層とを有し、
前記無機粒子は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径を有するＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項２】
前記無機粒子は、平均粒子径に対する粒径分布の半値幅の比率が４．０以上７．０以下である請求項１に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項３】
前記無機結着剤は、前記無機結着剤の全質量に対して２質量％以上１０質量％以下の塩化アルミニウムを含む請求項１または２に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項４】
前記セラミック基板は、酸化アルミニウム、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素およびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項５】
前記セラミック基板は、窒化アルミニウムから構成される請求項４に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項６】
前記無機粒子は、酸化物、水酸化物および無機塩からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項７】
前記無機粒子は、酸化アルミニウム、硫酸バリウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１種である請求項６に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項８】
前記セラミック基板は、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さを有する請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板と、前記ＬＥＤ発光素子用反射基板が有する前記無機反射層上に設けられた配線と、を有するＬＥＤ発光素子用配線基板。
【請求項１０】
請求項９に記載のＬＥＤ発光素子用配線基板と、前記ＬＥＤ発光素子用配線基板が有する配線と電気的に接続されたＬＥＤ発光素子と、を有するＬＥＤパッケージ。
【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」という。）パッケージに用いられるＬＥＤ発光素子用反射基板、ＬＥＤ発光素子用配線基板およびＬＥＤパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＥＤは、蛍光灯と比較して、電力使用量が１／１００、寿命が４０倍（４００００時間）と言われている。このような省電力かつ長寿命という特徴が、環境重視の流れの中でＬＥＤが採用される重要な要素となっている。
特に白色ＬＥＤは、演色性に優れ、蛍光灯に比べて電源回路が簡便であるというメリットもあることから、照明用光源としての期待が高まっている。
近年、照明用光源として要求される発光効率の高い白色ＬＥＤ（３０〜１５０Ｌｍ／Ｗ）も続々と登場し、実用時における光の利用効率の点では、蛍光灯（２０〜１１０Ｌｍ／Ｗ）を逆転している。
これにより、蛍光灯に代わり白色ＬＥＤの実用化の流れが一気に高まり、液晶表示装置のバックライトや照明用光源として白色ＬＥＤが採用されるケースも増えつつある。
【０００３】
このような白色ＬＥＤに使用できる基板として、特許文献１には、「ＬＥＤ発光素子を実装する表面を有するＬＥＤ発光素子用反射基板であって、表面が、金属基板上に設けられる反射層の表面であり、表面のうち、少なくともＬＥＤ発光素子が実装される部分以外の表面が、算術平均粗さＲａが０．５０〜１．００μｍであり、かつ、凹凸の平均間隔Ｐｓｍが１０〜２０μｍであり、反射層が、平均粒子径が０．１〜５μｍの無機粒子を用いて形成されるＬＥＤ発光素子用反射基板。」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０６２５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、特許文献１に記載されたＬＥＤ発光素子用反射基板について検討を行った結果、高い反射率は達成できるものの、絶縁性に改善の余地があることを明らかとした。
【０００６】
そこで、本発明は、高い反射率を有し、絶縁性に優れるＬＥＤ発光素子用反射基板、ＬＥＤ発光素子用配線基板およびＬＥＤパッケージを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、セラミック基材の表面に無機反射層を設けることにより、高い反射率を有し、絶縁性も良好となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成のＬＥＤ発光素子用反射基板、ＬＥＤ発光素子用配線基板およびＬＥＤパッケージを提供する。
【０００８】
（１）  セラミック基材と、
セラミック基材の表面の少なくとも一部に設けられ、無機粒子および無機結着剤を含む無機反射層とを有し、
無機粒子は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径を有するＬＥＤ発光素子用反射基板。
（２）  無機粒子は、平均粒子径に対する粒径分布の半値幅の比率が４．０以上７．０以下である（１）に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
（３）  無機結着剤は、無機結着剤の全質量に対して２質量％以上１０質量％以下の塩化アルミニウムを含む（１）または（２）に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
（４）  セラミック基板は、酸化アルミニウム、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素およびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成される（１）〜（３）のいずれかに記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
（５）  セラミック基板は、窒化アルミニウムから構成される（４）に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
（６）  無機粒子は、酸化物、水酸化物および無機塩からなる群から選択される少なくとも１種である（１）〜（５）のいずれかに記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
（７）  無機粒子は、酸化アルミニウム、硫酸バリウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１種である（６）に記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【０００９】
（８）  セラミック基板は、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さを有する（１）〜（７）のいずれかに記載のＬＥＤ発光素子用反射基板。
【００１０】
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載のＬＥＤ発光素子用反射基板と、ＬＥＤ発光素子用反射基板が有する無機反射層上に設けられた配線と、を有するＬＥＤ発光素子用配線基板。
（１０）  （９）に記載のＬＥＤ発光素子用配線基板と、ＬＥＤ発光素子用配線基板が有する配線と電気的に接続されたＬＥＤ発光素子と、を有するＬＥＤパッケージ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い反射率を有し、絶縁性に優れるＬＥＤ発光素子用反射基板、ＬＥＤ発光素子用配線基板およびＬＥＤパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のＬＥＤ発光素子用反射基板の好適な実施形態の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】無機粒子の粒子径に対する頻度分布を表すグラフである。
【図３】本発明のＬＥＤパッケージの好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［ＬＥＤ発光素子用反射基板］
以下に、本発明のＬＥＤ発光素子用反射基板（以下、単に「本発明の反射基板」とも略す。）について詳細に説明する。
本発明の反射基板は、セラミック基材と、セラミック基材の表面の少なくとも一部に設けられ、無機粒子および無機結着剤を含む無機反射層とを有し、無機粒子は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径を有するＬＥＤ発光素子用の反射基板である。
次に、本発明の反射基板の構成について、図１を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の反射基板の好適な実施形態の一例を示す断面模式図である。
図１に示すように、本発明の反射基板１は、セラミック基材２と、セラミック基材２の表面の少なくとも一部に設けられた無機反射層３とを有し、無機反射層３が複数の無機粒子４と無機結着剤５を含有する反射基板である。
セラミック基材は、セラミック材料から構成されており、表面にはセラミック材料由来の微小な凹凸６を有する。具体的には、セラミック基材の表面は、０．２μｍ〜５．０μｍの算術平均粗さＲａを有する。
【００１５】
［セラミック基材］
上記セラミック基材は特に限定されず、その構成材料としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、カルシウムリン酸塩、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素、石墨、炭化タングステン、シリコンカーバイド等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ここで、セラミック基材は、５ｋＶ以上の耐電圧を有する材料から構成されることが好ましく、具体的には、酸化アルミニウム、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素およびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成されるのがより好ましい。また、セラミック基材は、より高い絶縁性に加えて高い熱伝導性を有する窒化アルミニウムから構成されることがさらに好ましい。
【００１６】
上記セラミック基材の厚みは、絶縁性がより良好となる理由から、０．１〜３ｍｍであるのが好ましく、０．１５〜１．５ｍｍであるのが好ましく、０．２〜１．０ｍｍであるのがより好ましい。
【００１７】
〔無機反射層〕
上記無機反射層は、無機粒子と無機結着剤を含有し、光を反射する光反射層として機能する。
特に、上述したセラミック基材に光反射率が小さい窒化アルミニウムを用いた場合には、セラミック基材の絶縁性と熱伝導性を窒化アルミニウムにより高く保ちつつ無機反射層により光反射率を向上させることができる。
また、上記無機反射層は、上述したセラミック基材と比較して良好な加工特性を有し、例えばＬＥＤ発光素子などを設ける際に穴開けなどの加工を容易に行うことができる。
【００１８】
以下に、無機反射層に含まれる無機粒子および無機結着剤について詳述する。
【００１９】
＜無機粒子＞
上記無機反射層が含有する無機粒子は、平均粒子径が０．０５μｍ以上２０μｍ以下であれば、従来公知の酸化物（例えば、金属酸化物など）、水酸化物（例えば、金属水酸化物など）、および無機塩（例えば、炭酸塩、硫酸化物など）などを用いることができ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ここで、平均粒子径とは、上記無機粒子の粒子径の平均値をいい、本発明においては、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された５０％体積累積径（Ｄ５０）をいう。
【００２０】
本発明においては、上記無機粒子は、平均粒子径に対する粒子径分布の半値幅の比率が４．０以上７．０以下であるのが好ましい。無機粒子の粒子径分布がこの範囲であると、図１に示すように、微小な凹凸を有するセラミック基材の表面において、粒子径が比較的大きい無機粒子と粒子径が比較的小さな無機粒子とが互いに隙間を埋めるように配置され、セラミック基材の表面に複数の無機粒子を密に配置した無機反射層を形成することができる。これにより、無機反射層とセラミック基材の接着力が向上し、温度変化に伴う無機反射層の剥離を抑制することができる。さらに、セラミック基材は材料由来の微小な溝を表面に有する場合があり、この微小な溝の中に無機粒子が入り込んで、溝を埋めるように無機粒子が密に配置されることにより、無機反射層とセラミック基材との接着力をより向上させることができる。
ここで、粒子径分布の半値幅は、図２に示すような、無機粒子の粒子径に対する頻度分布を表すグラフにおいて、頻度の最大値Ｈの半分の値Ｈ／２のときの粒径分布の幅Ｒを示すものである。
【００２１】
上記無機粒子は、１．５以上３．０以下の屈折率を有するのがより好ましい。無機粒子の屈折率がこの範囲であると、本発明の反射基板の反射率をより高く保つことができる。特に、低い光反射率を有する窒化アルミニウムなどをセラミック基材に用いた場合には、上記範囲の屈折率を有する無機粒子を用いることにより、本発明の反射基板の反射率を大きく向上させることができる。
ここで、屈折率とは、ＪＩＳ Ｋ ００６２：１９９２の「５．固体試料の測定方法」に従って、２５℃において測定した値をいう。
【００２２】
上記無機粒子としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）（屈折率ｎ＝１．６５〜１．７６、以下、本段落における括弧内の数字は屈折率を示す。）、二酸化チタン（１．８〜２．７５）、水酸化アルミニウム（１．５８〜１．６５〜１．７６）、水酸化カルシウム（１．５７〜１．６）、炭酸カルシウム（１．５８）、方解石（１．６１）、カルシウムカーボネート（１．６１）、軽質炭酸カルシウム（１．５９）、重質炭酸カルシウム（１．５６）、極微細炭酸カルシウム（１．５７）、石膏（１．５５）、硫酸カルシウム（１．５９）、大理石（１．５７）、硫酸バリウム（１．６４）、炭酸バリウム（１．６）、酸化マグネシウム（１．７２）、炭酸マグネシウム（１．５２）、水酸化マグネシウム（１．５８）、炭酸ストロンチウム（１．５２）、カオリンクレー（１．５６）、焼成クレー（１．６２）、タルク（１．５７）、セリサイト（１．５７）、光学ガラス（１．５１〜１．６４）、ガラスビーズ（１．５１）等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、無機粒子自体の白色性が高く、反射特性に有利となる理由から、酸化アルミニウム、硫酸バリウムおよび二酸化チタンであるのが好ましい。
【００２３】
本発明においては、上記無機粒子として、２種類以上の粒子を有する粒子を併用してもよい。種類の異なる粒子を併用することにより、上記無機反射層の強度の向上や、上記無機反射層と上記セラミック基材との接着性の更なる向上を図ることができる。
【００２４】
また、本発明においては、上記無機粒子の形状は特に限定はされず、例えば、球状、多面体状（例えば、２０面体状、１２面体状等）、立方体状、４面体状、表面に凹凸状ないし凸状の突起を複数有する形状（以下、「コンペイトウ形状」ともいう。）、板状、針状等いずれであってもよい。
これらのうち、断熱性に優れる理由から、球状、多面体状、立方体状、４面体状、コンペイトウ形状が好ましく、入手が容易で断熱性により優れる理由から、球状であるのがより好ましい。
【００２５】
＜無機結着剤＞
上記反射層は、上記反射層の強度が向上し、また、上記反射層と上記セラミック基材との密着強度も向上する理由から、リン酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウムおよび塩化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機結着剤を用いて形成されるのが好ましい。
ここで、上記無機反射層と上記セラミック基材との接着力を向上させる理由から、無機結着剤に塩化アルミニウムを用いることが好ましい。具体的には、上記無機結着剤は、無機結着剤の全質量に対して２質量％以上１０質量％以下の塩化アルミニウムを含むことにより、無機反射層とセラミック基材との接着力を大幅に向上させることができる。
【００２６】
（リン酸アルミニウム）
上記リン酸アルミニウムは、狭義のリン酸アルミニウムだけではなく、リン酸アルミニウムの他に、例えば、メタリン酸アルミニウム、オルトリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。
また、上記リン酸アルミニウムとしては、市販のリン酸と市販の硫酸アルミニウム（または、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、および、これらの混合物）とを水の存在下で反応させて得ることができる。
【００２７】
（塩化アルミニウム）
上記塩化アルミニウムは、無水塩化アルミニウム、塩化アルミニウム６水和物、ポリ塩化アルミニウム（水酸化アルミニウムを塩酸に溶解させて生成する塩基性塩化アルミニウムの重合体）のいずれであってもよい。
【００２８】
（ケイ酸ナトリウム）
上記ケイ酸ナトリウムは、ケイ酸ソーダまたは水ガラスとも呼ばれるものであり、メタケイ酸のナトリウム塩であるＮａ2ＳｉＯ3が一般的だが、その他に、Ｎａ4ＳｉＯ4、Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5、Ｎａ2Ｓｉ4Ｏ9なども用いることができる。
メタケイ酸のナトリウム塩は、二酸化ケイ素を炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムと融解して得ることができる。
なお、ケイ酸ナトリウムを併用する場合の含有量は、無機結着剤の全質量に対して５０質量％未満である。
【００２９】
上述した無機反射層には、無機結着剤および無機粒子以外に、他の化合物を含有してもよい。他の化合物としては、例えば、分散剤、反応促進剤等が挙げられる。
【００３０】
＜無機反射層の形成方法＞
本発明においては、上記無機反射層の形成方法は特に限定されず、例えば、上記セラミック基材の表面上に、上記無機粒子と上記無機結着剤とを含有する塗布液（組成物）をスクリーン印刷等により塗布し、乾燥させる方法等により形成することができ、例えば、国際公開第２０１２／１３３１７３号の［００２１］〜［００２３］に記載された方法等が挙げられる。
【００３１】
［ＬＥＤ発光素子用配線基板］
以下に、本発明のＬＥＤ発光素子用配線基板（以下、単に「本発明の配線基板」とも略す。）について詳細に説明する。
本発明の配線基板は、上述したＬＥＤ発光素子用反射基板と、ＬＥＤ発光素子用反射基板が有する上記無機反射層上に設けられた配線と、を有するＬＥＤ発光素子用の配線基板である。
上記ＬＥＤ発光素子用反射基板は、上述したように、セラミック基材の表面の少なくとも一部に無機反射層を設けたものである。
【００３２】
＜配線＞
上記配線は、後述するＬＥＤ発光素子と電気的に接続される金属配線層である。
上記配線の材料は、電気を通す素材であれば特に限定されず、その具体例としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられ、これらを１種単独で使用してもよく２種以上を併用してもよい。
これらのうち、電気抵抗が低い理由からＣｕを用いるのが好ましい。なお、Ｃｕによる配線の表層には、ワイヤボンディングの容易性を高める観点から、Ａｕ層やＮｉ／Ａｕ層を設けていてもよい。
【００３３】
また、上記配線の厚さは、導通信頼性およびパッケージのコンパクト性の観点から、０．５〜１０００μｍが好ましく、１〜５００μｍがより好ましく、５〜２５０μｍが特に好ましい。
【００３４】
上記配線の形成方法としては、例えば、特開２０１３−６２５００号公報の［００４５］〜［００５２］段落等が挙げられる。
【００３５】
［ＬＥＤパッケージ］
以下に、本発明のＬＥＤパッケージについて詳細に説明する。
本発明のＬＥＤパッケージは、上述したＬＥＤ発光素子用配線基板と、ＬＥＤ発光素子用配線基板が有する配線と電気的に接続されたＬＥＤ発光素子とを有するＬＥＤパッケージである。
次に、本発明のＬＥＤパッケージの構成について、図３を用いて説明する。
【００３６】
図３は、本発明のＬＥＤパッケージの好適な実施形態の一例を示す断面模式図である。
図３（Ａ）に示すように、ＬＥＤパッケージ２０は、ＬＥＤ発光素子用反射基板１上に配線２２を設けたＬＥＤ発光素子用配線基板２３と、ＬＥＤ発光素子用配線基板２３が有する配線２２と電気的に接続されたＬＥＤ発光素子２１とを有する。ＬＥＤ発光素子用反射基板１は、セラミック基材２とセラミック基材２の表面上に設けられた無機反射層３とを有し、この無機反射層３の表面上にＬＥＤ発光素子２１と配線２２がそれぞれ配置されている。
また、図３（Ｂ）に示すように、ＬＥＤパッケージ２０は、セラミック基材２の表面上に無機反射層３を部分的に設けたＬＥＤ発光素子用反射基板１を有し、ＬＥＤ発光素子用反射基板１の無機反射層３上に配線２２が設けられてＬＥＤ発光素子用配線基板２３が構成されると共にＬＥＤ発光素子用反射基板１のセラミック基材２の表面上にＬＥＤ発光素子２１が設けられている。ＬＥＤ発光素子２１は、無機反射層３に囲まれるように配置されており、このＬＥＤ発光素子２１にＬＥＤ発光素子用配線基板２３の配線２２が電気的に接続されている。
このように、ＬＥＤ発光素子２１を無機反射層３に近接して配置することにより、ＬＥＤ発光素子２１からの光を前方に向けて反射して光量を高めることができる。
【００３７】
＜ＬＥＤ発光素子用配線基板＞
上記ＬＥＤ発光素子用配線基板は、上述したように、ＬＥＤ発光素子用反射基板が有する無機反射層上に配線を設けたものである。
ここで、セラミック基材は加工特性が低く、穴開けなどの加工を施すことが困難であるが、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、加工特性が高い無機反射層の表面上にＬＥＤ発光素子を設けることにより、ＬＥＤ発光素子用配線基板にＬＥＤ発光素子を容易に実装することができる。
また、無機反射層に用いられる無機粒子が、平均粒子径に対する粒径分布の半値幅の比率が４．０以上７．０以下であるため、上述したように、無機反射層とセラミック基材を強力に接着することができ、温度変化に伴う無機反射層の剥離を抑制することができる。
【００３８】
＜ＬＥＤ発光素子＞
上記ＬＥＤ発光素子は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものを用いることができる。
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。
【００３９】
また、上記透明樹脂の材質は、熱硬化性樹脂が好ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。
また、透明樹脂は、青色ＬＥＤを保護するため硬質のものが好ましい。
また、透明樹脂は、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂を用いることが好ましい。
また、透明樹脂は、所定の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。
【００４０】
更に、上記蛍光粒子は、青色ＬＥＤからの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。
蛍光粒子としては、具体的には、例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体、βサイアロン系蛍光体；Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体；Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体；Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に付活される有機錯体；等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
一方、本発明のＬＥＤパッケージは、紫外〜青色ＬＥＤとそれを吸収し可視光領域で蛍光を発する蛍光発光体とを用いた蛍光体混色型白色系ＬＥＤパッケージとしても使用することができる。
これらの蛍光発光体が青色ＬＥＤからの青色光を吸収して蛍光（黄色系蛍光）を生じ、この蛍光と青色ＬＥＤの残光とにより、発光素子から白色系光が発光される。
上述した方式は、青色ＬＥＤ光源チップと黄色蛍光体１種とを組み合わせたいわゆる「擬似白色発光型」であるが、このほかにも、例えば紫外〜近紫外ＬＥＤ光源チップと赤色／緑色／青色蛍光体等を数種組み合わせた「紫外〜近紫外光源型」、及び、赤色／緑色／青色３光源で白色発光させる「ＲＧＢ光源型」、等の公知の発光方法を用いる発光ユニットとして本発明のＬＥＤパッケージを使用することができる。
【００４２】
本発明のＬＥＤパッケージにおいて、本発明の配線基板にＬＥＤ発光素子を実装する方法は加熱による実装を伴うが、半田リフローを含めての熱圧着、およびフリップチップによる実装方法では、均一かつ確実な実装を施す観点から、最高到達温度は２２０〜３５０℃が好ましく、２４０〜３２０℃がより好ましく、２６０〜３００℃が特に好ましい。
これらの最高到達温度を維持する時間としては、同観点から２秒〜１０分が好ましく、５秒〜５分がより好ましく、１０秒〜３分が特に好ましい。
【００４３】
また、ワイヤボンディングでの実装時の温度としては、確実な実装を施す観点から、８０〜３００℃が好ましく、９０〜２５０℃がより好ましく、１００〜２００℃が特に好ましい。加熱時間としては、２秒〜１０分が好ましく、５秒〜５分がより好ましく、１０秒〜３分が特に好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
【００４５】
〔無機反射層形成溶液Ａの調製〕
下記組成のバインダー液Ａを調製し、バインダー液Ａ１００ｇに対して、下記第１表に示す粒径分布を有する酸化アルミニウムを１００ｇの比率で添加し、撹拌することにより、無機反射層形成溶液Ａを調製した。
＜バインダー液Ａ（無機結着剤：リン酸アルミニウム）＞
・リン酸８５％  （和光純薬工業）        ４８ｇ
・水酸化アルミニウム（和光純薬工業）    １１ｇ
・水                                ４１ｇ
【００４６】
〔無機反射層形成溶液Ｂの調製〕
下記組成のバインダー液Ｂを調製し、バインダー液Ｂ１００ｇに対して、下記第１表に示す粒度分布を有する二酸化チタンまたは硫酸バリウムを１００ｇ添加し、撹拌することにより、無機反射層形成溶液Ｂを調製した。
＜バインダー液Ｂ（無機結着剤：ケイ酸アルミニウム）＞
・ケイ酸ｎ水和物（和光純薬工業）      ４２ｇ
・水酸化アルミニウム（和光純薬工業）    ９ｇ
・水                            ４１ｇ
【００４７】
〔無機反射層形成溶液Ｃの調製〕
下記組成のバインダー液Ｃを調製し、バインダー液Ｃ１００ｇに対して、下記第１表に示す粒度分布を有する酸化アルミニウムを１００ｇ添加し、撹拌することにより、無機反射層形成溶液Ｃを調製した。
＜バインダー液Ｃ（無機結着剤：リン酸アルミニウム／塩化アルミニウム）＞
・リン酸８５％  （和光純薬工業）        ４８ｇ
・水酸化アルミニウム（和光純薬工業）      ３ｇ
・塩化アルミニウム（和光純薬工業）        ８ｇ
・水                                ４１ｇ
【００４８】
［実施例１〜５および９］
〔反射基板の作製〕
＜セラミック基材＞
セラミック基材としては、下記第１表に示す構成材料のセラミック基材を用いた。
セラミック基材の表面（無機反射層側）には、無機反射層を形成する前に、予めメタノール脱脂処理を施した。
【００４９】
＜無機反射層の形成＞
メタノール脱脂処理を施したセラミック基材の表面に、先に調製した無機反射層形成溶液Ａを、スクリーン印刷を用いて塗布した。
その後、２００℃の温度に昇温したオーブン内に入れ、５分間加熱乾燥することにより、無機反射層が形成された反射基板を作製した。
なお、無機反射層におけるリン酸アルミニウム（無機結着剤）の存在は、赤外分光法（ＩＲ）により確認した。
【００５０】
［実施例６および７］
セラミック基材の構成材料を下記第１表に示す構成材料に代えたセラミック基材を用い、このセラミック基材の表面に無機反射層形成溶液Ａに代えて無機反射層形成溶液Ｂを塗布して無機反射層を形成した以外は、実施例１と同様の方法により、反射基板を作製した。
なお、無機反射層におけるケイ酸アルミニウム（無機結着剤）の存在は、赤外分光法（ＩＲ）により確認した。
【００５１】
［実施例８および１０］
セラミック基材の構成材料を下記第１表に示す構成材料に代えたセラミック基材を用い、このセラミック基材の表面に無機反射層形成溶液Ａに代えて無機反射層形成溶液Ｃを塗布して無機反射層を形成した以外は、実施例１と同様の方法により、反射基板を作製した。
なお、無機反射層におけるリン酸アルミニウムおよび塩化アルミニウム（無機結着剤）の存在は、赤外分光法（ＩＲ）により確認した。
【００５２】
［比較例１〜５］
下記第１表に示す構成材料のセラミック基材を用いた。
【００５３】
［比較例６］
セラミック基材の構成材料をアルミニウムに代えた金属基材を用いた以外は、実施例３と同様の方法により、反射基板を作製した。
【００５４】
作製した反射基板の無機反射層に含まれる無機粒子の平均粒子径は、上述したように、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＬＡ−９２０、株式会社堀場製作所社製）を用いて５０％体積累積径（Ｄ５０）を測定した。この結果を下記第１表に示す。
【００５５】
また、作製した反射基板の無機反射層に含まれる無機粒子の粒子径分布の半値幅は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて無機粒子の粒子径分布を測定し、図２に示すような、無機粒子の粒子径に対する頻度分布において、頻度の最大値Ｈの半分の値Ｈ／２のときの粒子径分布の半値幅Ｒを算出した。この結果を下記第１表に示す。
【００５６】
また、作製した反射基板の無機反射層に含まれる無機粒子の平均粒子径に対する粒径分布の半値幅の比率は、上記で求められた平均粒子径と粒子径分布の半値幅の値に基づいて算出した。この結果を下記第１表に示す。
【００５７】
なお、下記第１表において、「−」は、各材料を含有しないこと、または、測定値を測定していないことを示している。
【００５８】
【表１】
2015046497.tif 000003
【００５９】
〔性能評価〕
＜反射率＞
作製した反射基板について、反射濃度計（ＣＭ２６００Ｄ、コニカミノルタ株式会社製）を用いて、３５０ｎｍ〜４００ｎｍおよび４００ｎｍ〜７００ｎｍの全反射率（ＳＰＩＮモードの全平均）を測定した。この結果を下記第２表に示す。
【００６０】
＜絶縁性（耐電圧）＞
作製した反射基板について、ＪＩＳ Ｃ２１１０−１規格の方法に従い、配線表面と配線を形成していないセラミック基材の裏面との間の絶縁破壊電圧を計測した。この結果を下記第２表に示す。
【００６１】
＜ヒートサイクル＞
作製した反射基板について、−４０℃で１５分間保持した後に＋１２０℃で１５分間保持するヒートサイクルを繰り返し、無機反射層が反射基板から剥離しているか否かを１００回のヒートサイクル毎に確認した。無機反射層と反射基板との剥離が生じずに正常な状態が確認できた上限の回数を下記第２表に示す。
【００６２】
【表２】
2015046497.tif 000004
【００６３】
第２表に示す結果から、セラミック基材を用いた実施例１〜１０は、金属基材を用いた比較例６と比較して、高い耐電圧を有することがわかった。また、セラミック基材上に無機反射層を設けた実施例１〜１０は、セラミック基材上に無機反射層を設けていない比較例１〜５と比較して、耐電圧が向上することがわかった。
【００６４】
また、無機反射層に含まれる無機粒子の平均粒子径に対する粒子径分布の半値幅の比率が４．０以上７．０以下である実施例９は、平均粒子径に対する粒子径分布の半値幅の比率が４．０未満である実施例４と比較して、ヒートサイクルに対する耐久性が向上することがわかった。また、実施例９に対してセラミック基材の構成材料を代えた実施例２においても、実施例９と同様にヒートサイクルに対する耐久性が向上しており、セラミック基材の種類によらずにヒートサイクルに対する耐久性を向上できることがわかった。
【００６５】
また、無機結着剤の全質量に対して２質量％以上１０質量％以下の塩化アルミニウムを含む実施例１０は、無機結着剤に塩化アルミニウムを含まない実施例４と比較して、ヒートサイクルに対する耐久性が向上することがわかった。また、実施例１０に対してセラミック基材の構成材料を代えた実施例８においても、実施例１０と同様にヒートサイクルに対する耐久性が向上しており、セラミック基材の種類によらずにヒートサイクルに対する耐久性を向上できることがわかった。
【符号の説明】
【００６６】
１  反射基板、２  セラミック基材、３  無機反射層、４  無機粒子、５  無機結着剤、６  微小な凹凸、２０  ＬＥＤパッケージ、２１  ＬＥＤ発光素子、２２  配線、２３  配線基板、Ｈ  頻度の最大値、Ｒ  粒子径分布の幅。
【図１】
2015046497.tif 000005
【図２】
2015046497.tif 000006
【図３】
2015046497.tif 000007