(57)【要約】【課題】発光素子の搭載面を有する複数のセラミック層からなり、前記発光素子の熱を効率良く放熱でき、且つ所要の回路の配線層を容易に配置できると共に、簡単で且つ少ない工程で製造が可能な配線基板を提供する。【解決手段】ＬＥＤ（発光素子）１０の搭載面６を有する第１セラミック層ｓ１（ｓ１ａ，ｓ１ｂ）と、金属成分を含有し且つ上記第１セラミック層ｓ１の搭載面６の反対である下層側に積層され、かかる第１セラミック層ｓ１よりも熱伝導率が高い第２セラミック層ｓ２と、上記搭載面６に形成され且つ表層にＡｇメッキ膜１８およびＡｕメッキ膜１９の少なくとも一方が被覆されているパッド（導体）８，９と、を含み、上記第１セラミック層ｓ１は、側面７ａおよび前記ＬＥＤ（発光素子）１０の搭載面６を有するキャビティ５ａを備え、かかる搭載面６に上記パッド８，９が形成されている、配線基板１ａ。【選択図】  図２
2008172113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の搭載面を有する第１セラミック層と、
金属成分を含有し且つ上記第１セラミック層の搭載面の反対側に積層され、かかる第１セラミック層よりも熱伝導率が高い第２セラミック層と、
上記搭載面に形成され且つ表層にＡｇメッキ膜およびＡｕメッキ膜の少なくとも一方が被覆されている導体と、を含む、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１セラミック層は、側面および前記発光素子の搭載面を有するキャビティを備えていると共に、かかる搭載面に前記導体が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記搭載面に形成された前記導体と、前記第２セラミック層との間に、ビア導体が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を搭載する搭載面を有し、かかる発光素子が発する熱の放熱性に優れた配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度の光量を簡易に得るため、セラミックからなる積層基板の中央部を貫通する金属製などの放熱部材の上面にＬＥＤ素子を搭載し、かかるＬＥＤ素子を囲む上記積層基板の上面に光反射用の傾斜面を内設するパッケージを形成し、かかるパッケージの内側に上記ＬＥＤ素子を封止するモールド樹脂を充填した発光装置およびその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
前記発光装置に用いられる放熱部材は、ＬＥＤ素子が発する熱を効果的に外部に放熱するため、かかるＬＥＤ素子を搭載し且つ前記積層基板の上面に露出する断面積の小さな上部と、かかる積層基板の下面に露出する断面積の大きな下部とが、平面視で互いに相似形の矩形または円形を呈するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２８０４号公報（第１〜１８頁、図１，４）
【０００４】
しかしながら、前記発光装置では、ＬＥＤ素子が発する熱を効果的に外部に放熱できる反面、セラミックからなる積層基板の中央部を金属製などの放熱部材が貫通するため、かかる積層基板の内部に形成すべき配線層の配置が大きな制約を受け、所要の回路を形成し難くなる。しかも、積層基板の中央部に放熱部材を挿入すべく、大小の貫通孔を複数のグリーンシートに形成したり、かかる貫通孔内に放熱部材をセットし且つロウ付けするなどの工程が必要となるため、複雑な製造工程を数多く必要とする、という問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、発光素子の搭載面を有する複数のセラミック層からなり、上記発光素子の熱を効率良く放熱でき、且つ所要の回路を形成する配線層を容易に配置できると共に、簡単で且つ少ない工程により製造することが可能な配線基板を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、発光素子の搭載面を有する第１セラミック層と、これよりも熱伝導率が高い第２セラミック層とによって基板本体を形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、発光素子の搭載面を有する第１セラミック層と、金属成分を含有し且つ上記第１セラミック層の搭載面の反対側に積層され、かかる第１セラミック層よりも熱伝導率が高い第２セラミック層と、上記搭載面に形成され且つ表層にＡｇメッキ膜およびＡｕメッキ膜の少なくとも一方が被覆されている導体と、を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、例えば、前記導体の上に発光素子を搭載した際に、かかる発光素子が発する熱を、従来の放熱部材を用いることなく、第１セラミック層からこれよりも熱伝導率の高い第２セラミック層を経て、外部に効果的に放熱することができる。更に、第１セラミック層および第２セラミック層のみで基板本体を形成するため、従来のように放熱部材を挿入するための貫通孔のスペースが不要となり、所要の回路を構成する配線層を第１・第２セラミック層の内部や、これらの間に形成できる。しかも、基板本体の中央部に放熱部材を挿入すべく、大小の貫通孔を複数のグリーンシートに形成したり、かかる貫通孔内に放熱部材をセットし且つロウ付けするなどの工程が不要となるため、簡単で且つ少ない工程により製作することが可能となる。
【０００８】
尚、前記第１セラミック層は、第２セラミック層よりも白色度が大きく、例えば、アルミナまたはガラス−アルミナを主成分としており、搭載した発光素子の光を、前記搭載面で容易に反射できる。上記白色度は、分光測色計で測定される。
また、前記第２セラミック層は、セラミックの母相中に金属または金属酸化物の粉末（平均粒径１０μｍ以下）を、５〜５０ｗｔ％含有したものである。かかる第２セラミック層に含有される上記金属は、Ｗ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕなどであり、上記金属酸化物は、Ｗ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕなどの酸化物である。
更に、前記導体は、前記搭載面に形成されたＷまたはＭｏのメタライズ層の表面にＮｉメッキ層を介して、ＡｇまたはＡｕメッキ層を表層に被覆したものである。かかる導体を複数個とし、このうち１個の導体の表層には、Ａｇメッキ層を被覆して、発光素子を搭載し且つその光を容易に反射し、残りの導体には、表層にＡｕメッキ層を被覆し、発光素子とワイヤーボンディングする電極としても良い。
加えて、発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のほか、半導体レーザも含み、第１セラミック層の搭載面にロウ材または樹脂層を介して搭載したり、あるいは、前記導体の上に搭載しても良い。
【０００９】
また、本発明には、前記第１セラミック層は、側面および前記発光素子の搭載面を有するキャビティを備えていると共に、かかる搭載面に前記導体が形成されている、配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、搭載面または前記導体の上に搭載した発光素子の光を、上記キャビティの側面に反射させて、外部に放射できると共に、かかるキャビティ内に封止用樹脂を充填することで、搭載した発光素子を外部から封止できる。しかも、かかる発光素子が発する熱は、第１および第２セラミック層を経て、外部に効果的に放出されるため、安定した発光が可能となる。
【００１０】
尚、前記キャビティには、平面視が円形で且つ全体が円柱形またはほぼ円錐形、平面視が長円形で且つ全体が長円柱形またはほぼ長円錐形、あるいは平面視が楕円形で且つ全体が楕円柱形またはほぼ楕円錐形などの形態が含まれる。
また、前記キャビティの側面には、その底面である搭載面の周辺から垂直に立設する垂直面のほか、斜め上方に拡がるように傾斜した傾斜面も含まれる。
更に、キャビティの側面には、ＷまたはＭｏのメタライズ層、Ｎｉメッキ層、およびＡｇメッキ層からなる光反射層を形成しても良い。
加えて、キャビティを有する第１セラミック層は、前記側面を内面とする貫通孔を有する上層側と、前記搭載面を有する平坦な下層側との２層のセラミック層、またはそれよりも多層のセラミック層を積層して形成されている。
【００１１】
更に、本発明には、前記搭載面に形成された前記導体と、前記第２セラミック層との間に、ビア導体が形成されている、配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記発光素子が発する熱を上記ビア導体を介して、前記第２セラミック層に効率良く熱伝達できるため、放熱性を一層高めることが可能となる。
尚、上記ビア導体は、例えば、ＷやＭｏ、あるいはＡｇやＣｕからなり、発光素子を搭載した搭載面と少なくとも第２セラミック層の表面との間、搭載面と第２セラミック層の内部との間、あるいは、搭載面と第２セラミック層の裏面との間に、１本または複数本が少なくとも第１セラミック層に形成したビアホールに沿って形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明における一形態の配線基板１ａを示す平面図、図２は、図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図、図３は、図２中の部分拡大断面図である。  配線基板１ａは、図１，図２に示すように、平面視がほぼ正方形を呈し、搭載面６を有する第１セラミック層ｓ１と、その搭載面６の反対（下層）側に積層した第２セラミック層ｓ２とからなる基板本体２ａを備えている。
第１セラミック層ｓ１は、基板本体２ａの表面３およびキャビティ５ａを形成する側面７ａを有する上層側のセラミック層ｓ１ａと、キャビティ５ａの底面である搭載面６を有する下層側のセラミック層ｓ１ｂとを積層したものである。第１セラミック層ｓ１は、アルミナを主成分とし、第２セラミック層ｓ２よりも白色度が大である。
【００１３】
図２に示すように、第２セラミック層ｓ２は、基板本体２ａの裏面４を有し、アルミナなどにセラミックの母相に対し、平均粒径が１０μｍ以下のＷまたはＭｏの金属粉末（金属成分）を５〜５０ｗｔ％含有させたもので、第１セラミック層ｓ１よりも熱伝導率が高い。尚、上記金属粉末の含有率が５ｗｔ％未満では、熱伝導率の向上が微小であり、一方、含有率が５０ｗｔ％を越えると、内蔵すべき配線層間で短絡を生じるおそれがあるため、上記範囲としたものである。
図１，図２に示すように、キャビティ５ａは、平面視が円形の搭載面６と、かかる搭載面６の周辺から基板本体２ａの表面３に向かって拡がるように傾斜した側面７ａとからなり、全体がほぼ円錐形を呈する。尚、側面７ａの仰角は、約３０〜７０度である。
【００１４】
図２，図３に示すように、搭載面６の中央部には、平面視が矩形で大型のパッド（導体）８と、これに間隔を置いて隣接する小型のパッド（導体）９とが形成されている。大型のパッド８は、ＷまたはＭｏのメタライズ層１６の表面にＮｉメッキ層１７およびＡｇメッキ層１８を被覆したもので、最上層のＡｇメッキ層１８には、図示しないロウ材を介して発光ダイオード（発光素子：以下、ＬＥＤと称する）１０が搭載される。
一方、小型のパッド９は、上記同様のメタライズ層１６に、Ｎｉメッキ層１７と最上層のＡｕメッキ層１９とを被覆したものであり、ＬＥＤ１０との間には図示しないボンディングワイヤを介して導通される。尚、パッド８の表層も、Ａｇメッキ層１８に替えて、Ａｕメッキ層１９を被覆しても良い。
【００１５】
図２に示すように、第１セラミック層ｓ１のうち、下層側のセラミック層ｓ１ａには、前記パッド８，９と接続するビア導体１１が貫通し、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２間に形成された複数の配線層１２と接続している。かかる配線層１２は、第２セラミック層ｓ２を貫通するビア導体１３を介して、基板本体２ａの裏面４の周辺寄りに形成された複数の端子１４と個別に接続されている。即ち、パッド８，９は、ビア導体１１，１３および配線層１２を介して、端子１４と導通されている。更に、第１セラミック層ｓ１の下層側のセラミック層ｓ１ａおよび第２セラミック層ｓ２には、ＬＥＤ１０が搭載されるパッド８と基板本体２ａの裏面４との間に位置する複数のビア導体１５が貫通している。
尚、前記ビア導体１１，１３，１５、配線層１２、および端子１４は、前記同様のＷまたはＭｏからなる。また、前記セラミック層ｓ１ａや第２セラミック層ｓ２の内部には、ビア導体１１，１３と接続する図示しない配線層を形成しても良い。更に、前記ビア導体１５は、パッド８と第２セラミック層ｓ２との間のみに形成したり、あるいは下端の位置を第２セラミック層ｓ２の内部としても良い。
【００１６】
前記配線基板１ａは、以下のようにして製造した。
予め、アルミナ粉末、樹脂バインダ、溶剤などを配合してセラミックスラリを作成し、かかるセラミックスラリをドクターブレード法によって複数枚の第１セラミック層ｓ１用の第１グリーンシートを製作した。別途に、上記アルミナ粉末などに対し、更に平均粒径が１０μｍ以下のＭｏ粉末を５〜５０ｗｔ％の割合で含有させたセラミックスラリを作成し、これに上記同様の方法を施して、第２セラミック層ｓ２用の第２グリーンシートとした。
第１グリーンシートの１枚に対し、ポンチと、当該ポンチの外径よりも大きな内径の受け入れ孔を有するダイとによる打ち抜き加工を施して、傾斜した内周面面を有する貫通孔を穿設した。
【００１７】
残りの第１グリーンシートおよび第２グリーンシートに対し、細径のパンチと、ほぼ同径の受け入れ孔付きのダイとによる打ち抜きを施して、複数のビアホールを形成した。かかるビアホール内にＭｏ粉末を含む導電性ペーストを充填して、ビア導体１１，１３，１５を形成した。
次いで、前記残りの第１グリーンシートおよび第２グリーンシートの表面および裏面の少なくとも一方に、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、パッド８，９のメタライズ層１６、配線層１２、および端子１４を形成した。尚、前記Ｍｏ粉末に替えて、Ｗ粉末を用いたり、残りの第１グリーンシートおよび第２グリーンシートをそれぞれ複数枚とし、これらの間にも所定パターンの配線層を形成しても良い。
【００１８】
更に、上層側から、傾斜した内面を有する貫通孔が形成された第１グリーンシートと、パッド８，９のメタライズ層１６、ビア導体１１，１５、および配線層１２が形成された残りの第１グリーンシートと、ビア導体１３，１５および端子１４が形成された第２グリーンシートと、を順次積層し且つ圧着することで、前記キャビティ５ａを有するグリーンシート積層体を形成した。
そして、かかるグリーンシート積層体を所定の温度帯で焼成した後、パッド８，９のメタライズ層１６、端子１４の表面に対し、Ｎｉメッキと、ＡｇメッキまたはＡｕメッキとを順次被覆した。
その結果、前記第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２、キャビティ５ａ、搭載面６、パッド８，９などを備えた配線基板１ａを製造することができた。
尚、以上の各工程は、多数個取りの形態で行った後、前記同様に焼成し、ＡｇおよびＡｕメッキしたセラミック積層体を切断・分割して、複数の配線基板１ａを同時に製造しても良い。
【００１９】
以上のような配線基板１ａによれば、前記パッド８の上にＬＥＤ１０を搭載した際に、かかるＬＥＤ１０が発する熱を、第１セラミック層ｓ１と第２セラミック層ｓ２とを経て、基板本体２ａの裏面４側から外部に効果的に放熱できる。更に、パッド８から第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２を貫通して基板本体２ａの裏面４に達する複数のビア導体１５によって、上記放熱を一層促進できる。一方、搭載されるＬＥＤ１０が発する光は、白色度が高いキャビティ５ａの白色系の搭載面６や側面７ａに効率良く反射させて、外部に放射させることが可能となる。
しかも、第１・第２セラミック層ｓ１（ｓ１ａ，ｓ１ｂ），ｓ２のみで基板本体２ａを形成するため、従来のように放熱部材を挿入するための貫通孔のスペースが不要となり、所要の配線層１２などを第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２の間や、これらの内部に形成できる。加えて、基板本体２ａの中央部に放熱部材を挿入するための貫通孔を複数のグリーンシートに形成したり、かかる貫通孔内に放熱部材をセットし且つロウ付けするなどの工程が不要となるため、簡単で且つ少ない工程により製作することが可能となる。
【００２０】
図４は、異なる形態の配線基板１ｂを示す平面図、図５は、図４中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図である。
配線基板１ｂは、図４，図５に示すように、搭載面６を含むキャビティ５ｂを有する第１セラミック層ｓ１と、その搭載面６の反対（下層）側に積層した第２セラミック層ｓ２とからなる基板本体２ｂを備えている。
第１セラミック層ｓ１は、基板本体２ｂの表面３およびキャビティ５ｂを形成する側面７ｂを有する上層側のセラミック層ｓ１ｃと、キャビティ５ｂの底面である搭載面６を有する下層側のセラミック層ｓ１ａとを積層したものである。第１セラミック層ｓ１は、前記同様に第２セラミック層ｓ２よりも白色度が大きい。
図５に示すように、第２セラミック層ｓ２は、基板本体２ｂの裏面４を有し、前記同様のＷまたはＭｏの金属粉末を含有させたもので、第１セラミック層ｓ１よりも熱伝導率が高い。
図４，図５に示すように、キャビティ５ｂは、平面視が円形の搭載面６と、かかる搭載面６の周辺から基板本体２ｂの表面３に向かって垂直に立設する側面７ｂとからなり、全体がほぼ円柱形を呈する。
【００２１】
図４，図５に示すように、搭載面６の中央部には、前記同様のパッド（導体）８，９とが形成されており、大型のパッド８には、ＬＥＤ１０が搭載され、小型のパッド９は、前記同様に、ＬＥＤ１０との間をボンディングワイヤ（図示せず）を介して導通される。
図５に示すように、第１セラミック層ｓ１のうち、下層側のセラミック層ｓ１ａには、前記同様のビア導体１１が貫通し、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２間の配線層１２と接続されている。配線層１２は、前記同様のビア導体１３を介して、基板本体２ｂの裏面４に形成された複数の端子１４と接続されている。更に、上記セラミック層ｓ１ａおよび第２セラミック層ｓ２には、前記同様のビア導体１５が複数貫通している。
【００２２】
前記配線基板１ｂは、前記側面７ｂを有する貫通孔を第１グリーンシートに打ち抜き加工するほかは、前記配線基板１ａと同様な方法で製造することができた。
以上のような配線基板１ｂによっても、前記配線基板１ａと同様に、ＬＥＤ１０からの熱の優れた放熱性、ＬＥＤ１０からの光の優れた放射性、および比較的簡単で且つ少ない工数で製造できる、という効果を奏することができる。
【００２３】
図６は、前記配線基板１ａの変形形態である配線基板１ｃを示す平面図である。配線基板１ｃも、前記同様の第１セラミック層ｓ１（ｓ１ａ，ｓ１ｂ）および第２セラミック層ｓ２からなる基板本体２ａ、キャビティ５ａなどを備えている。かかる配線基板１ｃが前記配線基板１ａと相違するのは、図６に示すように、キャビティ５ａの底面である搭載面６に、かかる搭載面６の面積の大半を占め且つ平面視がほぼ円形で且つ一部が欠けた形状のパッド（導体）８ａと、残りの搭載面６に平面視でほぼ三日月形のパッド（導体）９ａとが形成されていることである。
パッド８ａは、前記同様のメタライズ層１６、Ｎｉメッキ層１７、およびＡｇメッキ層１８からなり、その中央部に搭載されるＬＥＤ１０が発する光を反射する。かかる光は、上記Ａｇメッキ層１８またはキャビティ５ａの側面７ａにも反射して、外部に放射される。一方、パッド９ａは、前記同様のメタライズ層１６、Ｎｉメッキ層１７、およびＡｕメッキ層１９からなり、ＬＥＤ１０との間を図示しないボンディングワイヤで導通される。
【００２４】
図７は、前記配線基板１ｂの変形形態である配線基板１ｄを示す平面図である。配線基板１ｄも、前記同様の第１セラミック層ｓ１（ｓ１ａ，ｓ１ｃ）および第２セラミック層ｓ２からなる基板本体２ｂ、キャビティ５ｂなどを備えている。かかる配線基板１ｄが前記配線基板１ｂと相違するのは、図７に示すように、キャビティ５ｂの搭載面６に前記同様のパッド８ａ，９ａが形成されていることである。パッド８ａの中央部に搭載されるＬＥＤ１０が発する光は、当該パッド８ａやキャビティ５ｂの側面７ｂに反射して、外部に放射される。
以上のような配線基板１ｃ，１ｄは、前記配線基板１ａ，１ｂと同様にして製造され、前記配線基板１ａ，１ｂと同様にして、ＬＥＤ１０からの熱の優れた放熱性、ＬＥＤ１０からの光の優れた放射性、および比較的簡単で且つ少ない工数で製造できる、という効果を奏することができる。
【００２５】
図８は、更に異なる形態の配線基板１ｅを示す平面図、図９は、図８中のＺ−Ｚ線の矢視に沿った垂直断面図、図１０は、図９中の部分拡大断面図である。
配線基板１ｅは、図８，図９に示すように、平面視がほぼ正方形を呈し、表面である搭載面３を有する第１セラミック層ｓ１と、その搭載面３の反対（下層）側に積層した第２セラミック層ｓ２とからなる基板本体２を備える。
第１セラミック層ｓ１は、アルミナを主成分とし、基板本体２の表面である搭載面３を有すると共に、第２セラミック層ｓ２よりも白色度が大である。
図９に示すように、第２セラミック層ｓ２は、基板本体２の裏面４を有し、アルミナなどにセラミックに対し、平均粒径が１０μｍ以下のＷまたはＭｏの金属粉末（金属成分）を５〜５０ｗｔ％含有させたもので、第１セラミック層ｓ１よりも熱伝導率が高い。
【００２６】
図８〜図１０に示すように、搭載面３の中央部には、前記同様のパッド８，９が形成され、大型のパッド８は、前記同様のメタライズ層１６の表面にＮｉメッキ層１７とＡｇメッキ層１８とを被覆したもので、最上層のＡｇメッキ層１８には、図示しないロウ材を介してＬＥＤ１０が搭載される。一方、小型のパッド９は、上記同様のメタライズ層１６に、Ｎｉメッキ層１７と最上層のＡｕメッキ層１９とを被覆したものであり、ＬＥＤ１０との間には図示しないボンディングワイヤを介して導通される。尚、パッド８の表層には、Ａｇメッキ層１８に替えて、Ａｕメッキ層１９を被覆しても良い。
図９に示すように、第１セラミック層ｓ１には、前記パッド８，９と接続するビア導体１１が貫通し、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２間に形成された複数の配線層１２と接続している。かかる配線層１２は、第２セラミック層ｓ２を貫通するビア導体１３を介して、基板本体２の裏面４の周辺寄りに形成された複数の端子１４と接続されている。更に、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２には、ＬＥＤ１０が搭載されるパッド８と基板本体２の裏面４との間に位置する複数のビア導体１５が貫通している。
【００２７】
以上のような配線基板１ｅは、前記キャビティ５ａ，５ｂを形成する工程を除いて、前記配線基板１ａ，１ｂと同様にして製造できた。
前記配線基板１ｅによれば、前記パッド８の上にＬＥＤ１０を搭載した際に、かかるＬＥＤ１０が発する熱を、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２を経て、基板本体２の裏面４側から外部に効果的に放熱できる。更に、パッド８から第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２を貫通して基板本体２の裏面４に達する複数のビア導体１５が形成されているため、上記放熱を一層促進できる。また、搭載されるＬＥＤ１０が発する光は、白色度が高い第１セラミック層ｓ１の搭載面３に効率良く反射して、外部に放射させることが可能となる。
しかも、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２のみで基板本体２を形成するため、従来の放熱部材を挿入する構造に比べ、配線層１２などを第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２の間や、これらの内部に容易に形成できる。加えて、基板本体２に放熱部材を挿入するための貫通孔を複数のグリーンシートに形成したり、かかる貫通孔内に放熱部材をセットし且つロウ付けする工程が不要となるため、一層簡単且つ少ない工程で製作することが可能となる。
【００２８】
図１１は、前記配線基板１ｅの変形形態である配線基板１ｆを示す平面図である。かかる配線基板１ｆも、前記同様の第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２からなる基板本体２、配線層１２、ビア導体１１，１３、端子１４などを備えている。
配線基板１ｆが前記配線基板１ｅと相違するのは、第１セラミック層ｓ１の搭載面３に、その大半を占め且つ平面視が矩形のパッド８ｂと、かかるパッド８ｂの一辺寄りに設けた平面視が矩形の切り欠き部８ｄ内に当該切り欠き部８ｄの周縁と間隔を置いた小型のパッド９ｂと、が形成されていることである。
パッド８ｂは、前記同様のメタライズ層１６、Ｎｉメッキ層１７、およびＡｇメッキ層１８からなり、その中央部に搭載されるＬＥＤ１０が発する光を反射して、外部に放射させる。一方、パッド９ｂは、前記同様のメタライズ層１６、Ｎｉメッキ層１７、およびＡｕメッキ層１９からなり、ＬＥＤ１０との間を図示しないボンディングワイヤで導通される。
【００２９】
図１２は、前記配線基板１ｅの異なる変形形態である配線基板１ｇを示す平面図であり、かかる配線基板１ｇも、前記同様の第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２からなる基板本体２、配線層１２、ビア導体１１，１３、端子１４などを備えている。配線基板１ｇが前記配線基板１ｅと相違するのは、第１セラミック層ｓ１の搭載面３に、その大半を占め且つ平面視がほぼ矩形のパッド８ｃと、かかるパッド８ｃの一辺に設けた平面視がほぼ矩形の切り欠き部８ｅ内に当該切り欠き部８ｅの縁と間隔を置いた小型のパッド９ｂと、が形成されていることである。かかるパッド８ｃ，９ｂは、前記配線基板１ｆのパッド８ｂ，９ｂと同様である。
前記配線基板１ｆ，１ｇも、前記配線基板１ｅと同様に製造することができ、配線基板１ｅと同様の効果を奏することが可能である。
更に、前記配線基板１ｆ，１ｇにおいて、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２を貫通する前記ビア導体１５は、前記パッド８ｂ，８ｃの周辺側に形成することで、基板本体２の裏面４に位置する複数の端子１４に直に接触させることが可能となり、ＬＥＤ１０の熱を一層効率良く放熱することが可能となる。
【実施例】
【００３０】
ここで、本発明の具体的な実施例について、比較例と併せて説明する。
予め、アルミナ粉末、樹脂バインダ、溶剤などを一定量ずつ配合してセラミックスラリとし、かかるセラミックスラリをドクターブレード法によって、第１セラミック層ｓ１用の第１グリーンシートを複数枚製作した。別途に、上記アルミナなどに対し、更に平均粒径が１０μｍ以下のＭｏ粉末を３０ｗｔ％の割合で含有させたセラミックスラリを作成し、これに上記同様の方法を施して、第２セラミック層ｓ２用の第２グリーンシートを複数枚製作した。
更に、一部の第１グリーンシートには、複数のビアホールを貫通させ、その内側にＷまたはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを充填して、複数のビア導体１５ａ，１５ｂを個別に形成した。
【００３１】
次いで、第１グリーンシートの搭載面３と反対となる下層側に第２グリーンシートを積層した後、これらを焼成し、図１３の左端に示すように、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２からなり、搭載面（表面）３および裏面４を有する実施例１の基板本体を形成した。尚、上記第１セラミック層ｓ１の厚みは１ｍｍ、第２セラミック層ｓ２の厚みは１５０μｍであると共に、これらは平面視が直径１０ｍｍの円形を呈する円柱体である。
また、Ｗからなる複数のビア導体１５ａが貫通する第１グリーンシートの下層側に、第２グリーンシートを積層し、且つこれらを焼成し、図１３の中央左側に示すように、前記と同じ厚みと形状の第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２からなり、ビア導体１５ａ、搭載面３、裏面４を有する実施例２の基板本体を形成した。
更に、Ｍｏからなる複数のビア導体１５ｂが貫通する第１グリーンシートの下層側に、第２グリーンシートを積層し、且つこれらを焼成し、図１３の中央右側に示すように、前記と同じ厚みと形状の第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２からなり、ビア導体１５ｂ、搭載面３、および裏面４を有する実施例３の基板本体を形成した。尚、複数のビア導体１５ａ，１５ｂは、全体で第１セラミック層ｓ１内における容積の２５％を占め、それらの下端は、第２セラミック層ｓ２に接していた。
【００３２】
加えて、第１グリーンシートを上下２層にして積層し、且つこれらを焼成し、図１３の右端に示すように、全体が前記と同じ厚みと形状の上下２層の第１セラミック層ｓ１からなり、搭載面３および裏面４を有する比較例の基板本体を形成した。
実施例１〜３および比較例の基板本体ごとの搭載面３側を、レーザによって室温から４００℃まで順次加熱し、各例ごとの搭載面３から裏面４へ伝播する熱を計測することで、比熱と熱拡張率とを測定し、かかる２つのパラメータを基に、各例ごとの搭載面３と裏面４との間の熱伝導率を、それぞれ算出した。その結果を図１４のグラフに示した。尚、各例ごとの搭載面３と裏面４との間は、各例の基板本体ごとの周面（側面）の中間に断熱材を配置することにより、熱遮蔽した。
【００３３】
図１４のグラフに示すように、実施例１の熱伝導率は、比較例に比べて、室温から４００℃の各温度で約１〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程高くなり、実施例２，３は、比較例に比べて、室温から４００℃の各温度で約４〜５Ｗ／ｍ・Ｋ程高くなっていた。
尚、実施例３が実施例２よりも、ほぼ全温度帯で熱伝導率がやや高くなったのは、ビア導体１５ａ，１５ｂの素材ＷとＭｏとの差に起因すると推定される。
以上のような実施例１〜３によって、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２を備えた本発明の配線基板による効果が裏付けられた。
【００３４】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、第１・第２セラミック層ｓ１，ｓ２は、ガラス−アルミナからなる低温焼成セラミックとしても良く、かかる形態においては、前記パッド８，９などのメタライズ層１６、ビア導体１１，１３，１５、配線層１２など、端子１４のメタライズ層は、ＡｇまたはＣｕによって形成したり、第２セラミック層ｓ２の金属成分には、ＡｇまたはＣｕ粉末を用いても良い。
また、前記比較的大きな面積のパッド８ａ〜８ｃには、複数の発光素子を搭載するようにしても良い。
更に、大きなパッド８ａ〜８ｃの両側に、小さなパッド９，９ａ，９ｂを２個対称に配置しても良く、かかる形態では、ＬＥＤ１０は樹脂層により搭載できる。
加えて、前記配線基板１ａ〜１ｄのキャビティ５ａ，５ｂには、それらの搭載面６にＬＥＤ１０を搭載した後に、光透過性の封止樹脂を充填・固化しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明における一形態の配線基板を示す平面図。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図３】図２中の部分拡大断面図。
【図４】異なる形態の配線基板を示す平面図。
【図５】図４中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図６】図１，２に示す配線基板の変形形態を示す平面図。
【図７】図４，５に示す配線基板の変形形態を示す平面図。
【図８】更に異なる形態の配線基板を示す平面図。
【図９】図８中のＺ−Ｚ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図１０】図９中の部分拡大断面図。
【図１１】図８，９に示す配線基板の変形形態を示す平面図。
【図１２】図８，９に示す配線基板の異なる変形形態を示す平面図。
【図１３】実施例および比較例を示す概略図。
【図１４】実施例および比較例の温度と熱伝導率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ〜１ｇ………………配線基板
３，６……………………搭載面
５ａ，５ｂ………………キャビティ
７ａ，７ｂ………………側面
８，８ａ〜８ｃ…………パッド（導体）
９，９ａ，９ｂ…………パッド（導体）
１０………………………ＬＥＤ（発光素子）
１５………………………ビア導体
１８………………………Ａｇメッキ層
１９………………………Ａｕメッキ層
ｓ１(ｓ１ａ〜ｓ１ｃ)…第１セラミック層
ｓ２………………………第２セラミック層
【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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