(57)【要約】【課題】熱放散性に優れ、分割が容易な発光素子用集合基板並びに発光装置集合を提供する。【解決手段】複数の発光素子用配線基板３が分割領域を挟んで縦横の並びに整列した発光素子用連結基板１において、前記発光素子用配線基板３が、焼結金属からなる平板状の金属基体５と、該金属基体５の上面に形成された発光素子３７を搭載する搭載部７と、前記金属基体５を厚み方向に貫通するセラミックスからなる貫通絶縁体９と、前記金属基体５と電気的に絶縁されるとともに前記貫通絶縁体９の内側を厚み方向に貫通する貫通導体１１と、該貫通導体１１と電気的に接続されるとともに前記金属基体５と絶縁され前記搭載部７の周囲に設けられた配線１３とを備え、前記分割領域の表面に分割溝が形成され、前記分割領域４に前記発光素子用配線基板の基板領域の全周に沿って空洞１９が断続的に設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子用配線基板が分割領域を挟んで縦横の並びに整列した発光素子用集合基板において、前記発光素子用配線基板が、焼結金属からなる平板状の金属基体と、該金属基体の上面に形成された発光素子を搭載する搭載部と、前記金属基体を厚み方向に貫通するセラミックスからなる貫通絶縁体と、前記金属基体と電気的に絶縁されるとともに前記貫通絶縁体の内側を厚み方向に貫通する貫通導体と、該貫通導体と電気的に接続されるとともに前記金属基体と絶縁され前記搭載部の周囲に設けられた配線とを備え、前記分割領域の表面に分割溝が形成され、前記分割領域の前記発光素子用配線基板の基板領域の全周に沿って空洞が断続的に設けられていることを特徴とする発光素子用集合基板。
【請求項２】
前記金属基体に有底穴が設けられ、該有底穴の底面に前記搭載部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子用集合基板。
【請求項３】
前記分割領域において、前記空洞が上下に重なって複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子用集合基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子用集合基板の前記搭載部に発光素子が搭載されたことを特徴とする発光装置集合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、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集合基板および発光装置集合基板に関する。
【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、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が、近年では、ＬＥＤ発光装置の高輝度化に伴い、大型液晶ディスプレイのバックライトや、各種インテリア照明など、より広い分野に展開されている。
【０００３】
しかしながら、発光素子の輝度が向上するとともに、発光装置から発生する熱も増加している。発光素子の輝度低下を防止するためには、ＬＥＤ素子から熱を速やかに放散することが可能な高放熱性の発光素子用配線基板が必要となっている（例えば特許文献１、２を参照。）。
【０００４】
このような要求に対し、本出願人は、焼結金属を主体とした発光素子用配線基板を提案した。このように焼結金属を主体とした発光素子用配線基板は放熱性を向上することができるとともに、立体的な配線回路を形成することができるため、放熱性に優れ、しかも小型の発光素子用配線基板を容易に提供することができる。
【０００５】
ところで、従来、小型の基板を作製する場合には取扱い性や生産性を向上させるために、複数の基板が集合した集合基板に分割溝を設け、めっき処理や素子を実装するなどした後で、個片に分割することが行われている（例えば、特許文献３、４を参照。）。
【特許文献１】特許第３２５３２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６００号公報
【特許文献３】特許第００３３３０１０４号公報
【特許文献４】特公平７−７７２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した金属を主体とする発光素子用配線基板は、特許文献３に記載されたセラミックスを主体とする発光素子用配線基板に比べ、延性が高いため、集合基板に分割溝を形成しても容易に分割しにくく、分割性の改善が望まれている。
【０００７】
従って本発明は、焼結金属を主体とし、熱放散性に優れた発光素子用配線基板を容易に提供できる分割性に優れた発光素子用集合基板ならびに、この発光素子用集合基板に発光素子を搭載した発光装置集合基板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】
【０００８】
本発明の発光素子用集合基板は、複数の発光素子用配線基板が分割領域を挟んで縦横の並びに整列した発光素子用集合基板において、前記発光素子用配線基板が、焼結金属からなる平板状の金属基体と、該金属基体の上面に形成された発光素子を搭載する搭載部と、前記金属基体を厚み方向に貫通するセラミックスからなる貫通絶縁体と、前記金属基体と電気的に絶縁されるとともに前記貫通絶縁体の内側を厚み方向に貫通する貫通導体と、該貫通導体と電気的に接続されるとともに前記金属基体と絶縁され前記搭載部の周囲に設けられた配線とを備え、前記分割領域の表面に分割溝が形成され、前記分割領域の前記発光素子用配線基板の基板領域の全周に沿って空洞が断続的に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記金属基体に有底穴が設けられ、該有底穴の底面に前記搭載部が形成されていることが望ましい。
【００１０】
そして、前記分割領域において、前記空洞が上下に重なって複数形成されていることが望ましい。
【００１１】
本発明の発光装置集合基板は、以上説明した発光素子用集合基板の前記搭載部に発光素子が搭載されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光素子用配線基板は、基体を焼結金属で形成することにより、樹脂モールド基板やセラミック基板などよりも高い熱伝導率を有し、発光素子から発生する熱を基体全体から効率良く、速やかに系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。そのため輝度低下防止あるいは、さらなる高輝度化が可能となる。しかも金属基体に、絶縁体を介して電気的に絶縁された配線を表面に形成し、更に前記金属基体に貫通して設ける事で、多層化が可能となり複雑な配線設計への対応や基板の小型化が可能となる。また、前記分割領域の表面に分割溝が形成され、前記分割領域の前記発光素子用配線基板の基板領域の全周に沿って空洞が断続的に設けられているため、本発明のようなセラミックに比べ延性の高い金属を用いた場合でも、特殊な装置を使うことなく容易に分割することができる。
【００１３】
さらに、前記金属基体に有底穴が設けられ、該有底穴の底面に前記搭載部を形成することで、発光素子搭載部と前記配線とを取り囲むように金属からなる反射部を形成することになり、金属基体からだけでなく反射部からも発光素子が生じる熱を放散することができる。そして反射部によって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、反射部により発光素子が発する光を反射させて光の取り出し効率を増加させ、高輝度化を実現することができる。さらに、金属基体および反射部が焼結金属から成ることにより、金属基体と貫通絶縁体と貫通導体と配線と反射部とを同時焼成にて作製することができ、これによりコストを低減することができる。
【００１４】
そして、前記分割領域において、前記空洞を上下に重ねて複数形成することで、より分割を容易にし、分割時の金属基体の変形などを抑制し、歩留りを向上させることができる。
【００１５】
以上説明した本発明の発光素子用集合基板に発光素子を搭載した本発明の発光装置集合基板によれば、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、かつ分割歩留まりの良好な発光装置集合基板となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１（ａ）に示すように、本発明の発光素子用集合基板１は、複数個の発光素子用配線基板３が分割領域４を挟んで縦横の並びに整列したものである。
【００１７】
この発光素子用配線基板３は、例えば、図１（ｂ）に示すように、焼結金属からなる平板状の金属基体５と、この金属基体５の上面５ａに形成された、発光素子を搭載する搭載部７と、セラミックスからなり金属基体５を厚み方向に貫通する貫通絶縁体９と、金属基体５と電気的に絶縁されるとともに貫通絶縁体９を厚み方向に貫通する貫通導体１１と、貫通導体１１と電気的に接続されるとともに金属基体５と絶縁され搭載部７の周囲に設けられた配線１３とを備える。なお、配線１３は貫通導体１１が兼ねていてもよい。
【００１８】
また、発光素子用配線基板３の下面には、発光素子用配線基板３を外部配線基板に接続するための外部接続端子１５が設けられている。さらに、発光素子用配線基板３の基板領域１７に沿って金属基体５の表面に設けられた分割溝１８と、基板領域１７に沿って金属基体５の内部に設けられた空洞１９とによって、分割領域４が形成されている。
【００１９】
なお、この分割領域４は、分割溝１８あるいは空洞１９が形成された領域を指し、その幅は分割溝１８あるいは空洞１９のうち、いずれか幅広の方の幅によって決まる。
【００２０】
そして、本発明の発光素子用集合基板１においては、発光素子用配線基板３を構成する金属基体５、貫通絶縁体９、貫通導体１１、配線１３、および外部接続端子１５が同時焼成されている。
【００２１】
本発明の発光素子用集合基板１によれば、金属基体５の材料として焼結金属を用いるとともに、金属基体５を貫通するように貫通絶縁体９および貫通導体１１を設けることが重要である。すなわち、金属基体１の材料として焼結金属を用いることにより、樹脂モールド基板やセラミック基板よりも高い放熱性を確保し、発光素子から発生する熱を発光素子用配線基板３全体から効率よく放出することができる。
【００２２】
また、発光素子用配線基板３の基板領域１７の間にある分割領域４の表面に分割溝１８を形成するとともに、この分割領域４の内部に基板領域１７の全周に沿って空洞１９を断続的に配置することが重要である。
【００２３】
分割領域４表面に分割溝１８を形成することで、発光素子用配線基板３のバリを減らすことができるため、歩留りを向上させることができる。
【００２４】
また、空洞１９を設けることで、分割領域４において焼結金属同士が厚み方向において２点以上の部分で接続されるため、分割領域４での補形性を維持するとともに、分割性を向上させることができる。
【００２５】
また、空洞１９を断続的に配置することで、例えば、応力が集中しやすい分割溝１８同士が交差する部分において空洞１９を無くし、意図せずに発光素子用集合基板１が割れてしまうことを抑制することができる。
【００２６】
また、内部に空洞１９を設ける場合には、生産性の観点からシート状の成形体を積層することが望ましいが、その際に、１枚のシート状の成形体に貫通孔を形成し、この貫通孔を設けたシート状の成形体の両面に、他のシート状の成形体を積層することで容易に空洞１９を断続的に配置することができるという利点がある。
【００２７】
そして、このような分割溝１８並びに空洞１９を設けることにより、特殊な装置を使うことなく分割溝１８に沿って発光素子用集合基板１から個々の発光素子用配線基板３へと容易に分割することができる。
【００２８】
そしてまた、金属基体５と、貫通絶縁体９および貫通導体１１を同時焼成することが重要である。これらを同時焼成することにより、発光素子用配線基板３の多層化、配線設計の多様化、小型化を低コストで実現することができる。
【００２９】
空洞１９の断面形状は、特に限定されるものではないが、光素子用集合基板１の主面側に角が向けられた三角形や菱形であることが望ましい。これにより、分割部に応力が集中しやすくなり、より分割が容易となる。
【００３０】
そして、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、金属基体５に有底穴２３を設け、この有底穴２３の底面に発光素子搭載部７が形成されていることが望ましい。有底穴２３の底面２３ａに前記搭載部７を形成することで、有底穴２３の内壁面が発光素子搭載部７と配線１３とを取り囲むように反射部２５を形成することになり、金属基体５からだけでなく反射部２５からも発光素子が生じる熱を放散することができる。また、反射部２５によって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。そして、反射部２５により発光素子が発する光を反射させて光の取り出し効率を増加させ、より輝度を高めることができる。さらに、反射部２５は金属基体５、貫通絶縁体９、貫通導体１１、および配線１３と同時焼成にて作製することができるため、別途作製した金属反射部を接着剤等で金属基体に接続する場合よりも工程数を減らし、コストを低減することができる。
【００３１】
さらに、図３に示すように、分割領域４において独立した空洞１９が上下に重なって複数形成されていることが望ましい。空洞１９が上下に重なって形成されることにより、より分割を容易にし、分割時の金属基体５の変形を抑制し、歩留りを向上させることができる。
【００３２】
そしてまた、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、分割領域４の両面に分割溝１８を形成することが望ましい。分割領域４の両面に分割溝１８を形成することにより、より分割を容易にし、金属基体５表面に生じるバリを防ぐことができる。ここで、分割溝１８の断面は、Ｖ字形状であることが望ましい。Ｖ字形状にすることにより、分割部に応力が集中し、より分割が容易となる。
【００３３】
また、図５に示すように、金属基体５と貫通絶縁体９との境界は、クラックの発生や隙間の発生が起こりやすいことから、被覆絶縁層２９で覆うことが望ましい。なお、この被覆絶縁層２９は貫通導体１１を露出させて配線１３と接続させるため、例えばリング状に形成されている。この被覆絶縁層２９は貫通絶縁体９との接合性を考慮すれば、貫通絶縁体９と同様の組成物で作製することが望ましい。
【００３４】
また、前記金属基体５の発光素子搭載部７が形成された側の主面５ａに金属めっき（図示せず）が施されていることが望ましい。また、反射部２５にも金属めっき（図示せず）が施されていることが望ましい。これにより、発光素子から出た光が金属めっきによく反射され、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。本発明では、金属めっきを施す面が焼結金属で形成されているため、樹脂モールド基板やセラミック基板のようにめっき形成部位への金属層の転写や印刷等を行う必要がなく、工程を簡略化することができる。
【００３５】
この金属めっきは、反射率の点からＡｇめっきとすることが望ましく、安価である点ではＮｉメッキが望ましい。
【００３６】
そして、前記金属基体５が、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕのうち、少なくとも１種を主成分とすることが望ましい。ＷおよびＭｏは高融点金属であるため１３００〜１６００℃程度の高温焼成セラミックスと同時焼成することができる。さらに、熱膨張率が絶縁層を形成するセラミックスに近いため信頼性の高い発光素子用配線基板を作製することができる。また、Ｃｕは熱伝導率が高く、特に放熱性に優れている。また、例えば、貫通絶縁体３としていわゆるガラスセラミックスを用いて、Ｃｕの含有率を高めた場合には、１０００℃程度の低い温度で発光素子用配線基板１３を焼成することもできる。また、これらの金属を組み合わせることにより、所望の熱伝導率や熱膨張率をもつ金属基体１を形成することができる。特に放熱性の観点から、金属基体５の熱伝導率が、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが望ましい。これにより、良好な放熱性を実現することができ、発光素子から生じる熱を速やかに放散することができる。
【００３７】
また、貫通導体１１や配線１３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。これにより電気抵抗の低い貫通導体１１や配線１３を形成できる為、優れた電気特性を有する発光素子用配線基板３を得ることができる。また、他にも多少高価ではあるが、金属基体５や貫通導体１１および配線１３としてＡｌ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔなどの金属を用いることができるのは言うまでもない。
【００３８】
また、貫通絶縁体９ならびに被覆絶縁層２９が、アルミナ、ムライト、ジルコニア、マグネシア、カルシア、窒化アルミニウム、窒化珪素、そしてガラスセラミックスのうち、少なくとも１種を主成分とすることが望ましい。絶縁性の優れたこれらの材料を用いることにより、貫通絶縁体９ならびに被覆絶縁層２９が薄くても貫通導体１１や配線１３が金属基体５と充分に絶縁をとることが可能となり、貫通絶縁体９ならびに被覆絶縁層２９を高密度で形成する事ができ、さらに金属基体５との同時焼成も容易となる。
【００３９】
また、金属基体５は多層であってもよく、反射部２５には傾斜が設けられていても良い。
【００４０】
そして、例えば、発光素子用配線基板３の内部で平面方向に回路が延設されていてもよい。この場合は発光素子用配線基板３の内部に平面方向に延設された内部配線は金属基体５と絶縁する必要があるため、貫通導体１１との接続部を除いた周囲を内部絶縁層で取り囲むことが重要である。この内部絶縁層は貫通絶縁体９と同様の組成とすることが望ましい。また、内部配線は貫通金属体９や配線１３と同様の組成とすることが望ましい。
【００４１】
そして、例えば図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、以上説明した本発明の発光素子用集合基板１を構成する個々の発光素子用配線基板３の発光素子搭載部７に、金属や樹脂からなる接続層（図示せず）を介して発光素子３７を搭載し、この発光素子３７の端子（図示せず）と、配線１３とをボンディングワイヤ３９で接続し、発光素子３７、配線１３、およびボンディングワイヤ３９をモールド材などの透光性の樹脂４１で覆うことで、本発明の発光装置集合基板４３となる。
【００４２】
次いで、この発光装置集合基板４３を分割領域４にて分割することにより個々の発光装置４５が得られ、発光素子３７に給電することにより光を生じる。このとき、金属基体５の熱伝導率が高いため、発光素子３７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。また、発光素子３７を有底穴２３内に搭載することにより、発光素子３７を保護することができ、かつ、発光素子３７の放射する光を金属基体５や反射部２５に反射させて光の取り出し効率を高めることができるため、高効率の発光装置４５を実現することができる。
【００４３】
なお、図６に示した例では、発光素子３７は、接続層により発光素子用配線基板３に固定され、電力の供給はボンディングワイヤ３９によりなされているが、発光素子用配線基板３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。
【００４４】
また、発光素子３７は、モールド材４１により被覆されているが、モールド材４１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４１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３７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。
【００４５】
また、発光素子３７を搭載する場合には、必要に応じて、このモールド材４１に発光素子３７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。
【００４６】
また、発光素子３７の熱を金属基体５に効率よく伝達するという観点から、接続層として半田、インジウム、ＡｕＳｎ合金などの金属を用いることが望ましい。
【００４７】
なお、本発明においても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。
【００４８】
次に、本発明における発光素子用集合基板１の製造方法について、図８〜図１２を用いて具体的に説明する。
【００４９】
まず以下に説明するように、焼成することによって金属基体５となる金属シート１０１と貫通絶縁体９となるセラミックグリーンシート１０３および貫通金属体１１となる導体ペーストを予め、作製する。また、必要に応じセラミックペーストを作製する。
【００５０】
金属シート１０１は、金属粉末と樹脂と溶剤とを所定の割合で混合して調整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上に形成される。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。
【００５１】
また、セラミックグリーンシート１０３も、セラミック粉末、樹脂および溶剤などから形成されるセラミックスラリーからドクターブレード法などによりシート状に形成される。
【００５２】
金属シート１０１並びにセラミックグリーンシート１０３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。
【００５３】
また、望ましくはＷ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇのうち少なくとも１種を主成分とする導体ペーストを作製する。金属粉末、樹脂および溶剤を所定の割合で混合し、溶剤を減圧過熱等によって除くことにより作製される。また、導体ペーストは必要に応じてセラミック粉末を含有させてもよい。
【００５４】
そして、セラミックペーストは導体ペーストと同様にセラミック粉末、樹脂および溶剤を混合し、溶剤を除くことによって作製される。
【００５５】
導体ペーストおよびセラミックペーストに用いる金属粉末、セラミック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。
【００５６】
まず、図８（ａ）に示すように、セラミックグリーンシート１０３にマイクロドリル、レーザー等により直径５０〜２５０μｍのビアホール１０９を形成し、図８（ｂ）に示すように、このビアホール１０９に導体ペーストを印刷等により埋め込んで貫通導体成形体１０５ａを形成し、導体埋め込みシート１１１を作製する。
【００５７】
また、図８（ｃ）に示すように、打ち抜き穴１１３を具備する金型１１５の上面に、予め作製しておいた金属シート１０１を配置し、図８（ｄ）に示すように、押し金型１１７で金属シート１０１を打ち抜く。
【００５８】
さらに図９（ａ）に示すように打ち抜いた金属シート１０１の上に、予めセラミックグリーンシート１０３に貫通導体成形体１０５ａを形成した導体埋め込みシート１１１を配置し、図９（ｂ）に示すように、押し金型１１７で導体埋め込みシート１１１を打ち抜くと同時に、導体埋め込みシート１１１の一部を金属シート１０１に形成された穴に挿入する。そして、金属シート１０１と導体埋め込みシート１１１の不要な部分を除去することにより、図９（ｃ）に示すような焼成後に貫通導体１１や貫通絶縁体９および金属基体５となる複合成形体１１９を作製することができる。なお、金属シート１０１とセラミックグリーンシート１０３は略同一厚みであることが望ましい。
【００５９】
そして、例えば、図９（ｄ）に示すように、この複合成形体１１９の表面に配線用導体ペーストを印刷等により塗布することで、焼成後に配線１３となる配線成形体１２３を形成することができる。また、導体ペーストによって形成された配線成形体１２３は、例えば焼成後に外部接続端子１５や内部配線３１とすることもできることはいうまでもない。ここで、配線用導体ペーストは、導体ペーストと同じペーストを用いることもできるし、導体ペーストと同様の方法で違う組成のペーストを別途作製してもよい。
【００６０】
また、この配線成形体１２３は貫通絶縁体９と貫通導体１１との境界にクラックや隙間が発生することを抑制するために、セラミックグリーンシート１０３と貫通導体成形体１０５ａとの境界を覆うように形成することが望ましい。
【００６１】
そして、例えば、図１０（ａ）に示すように、配線成形体１２３を形成する前に、図９（ｃ）で作製した複合成形体１１９の表面にセラミックペーストを塗布して、焼成後に被覆絶縁層２９となる被覆絶縁層成形体１２７を、貫通導体成形体１０５ａを露出させるとともに金属シート１０１とセラミックグリーンシート１０３との境界を覆うように形成することが望ましい。
【００６２】
これにより、金属基体５と貫通絶縁体９との境界にクラックや隙間が発生することを抑制することができる。なお、貫通導体成形体１０５ａを露出させるためには、被覆絶縁層成形体１２７をリング状あるいはドーナツ状に形成すればよい。
【００６３】
そしてさらに、図１０（ｂ）に示すように、貫通導体成形体１０５ａと接続させ、金属シート１０１と接続しないように配線成形体１２３を形成することで、被覆絶縁層成形体１２７と配線成形体１２３とを備えた複合成形体１１９を作製することができる。
【００６４】
なお、例えば配線成形体１２３や被覆絶縁層成形体１２７を備えた複数の複合成形体１１９を積層した場合には配線成形体１２３は焼成後に内部配線３１となる場合があり、また、被覆絶縁層成形体１２７は焼成後に内部絶縁層３３となる場合がある。
【００６５】
次に、空洞１９および分割溝１８の形成方法について説明する。図１１に示すように以上のようにして作製した複合成形体１１９に、焼成後に空洞１９となる貫通孔１２８を複数形成して、貫通孔１２８を備えた複合成形体１１９ａを作製する。
【００６６】
つぎに、図１２（ａ）に示すように、貫通孔１２８を形成した複合成形体１１９ａの両主面に貫通孔１２８のない複合成形体１１９を積層して、さらに、図１２（ｂ）に示すように、この積層成形体の表面に金属刃によって、焼成後に分割溝１８となる溝１２９を形成する。
【００６７】
このとき、例えば、鋭角の金属刃を用いた場合は、Ｖ字形状の溝１２９を形成することができ、回転刃を用いた場合は、矩形や底部に曲率を持った溝１２９を形成することができる。
【００６８】
なお、空洞１９となる貫通孔は、図８（ｃ）、（ｄ）で金属シート１１１に貫通孔を設けるときに形成してもよい。
【００６９】
また、空洞１９となる貫通孔１２８を形成する他の方法として、例えば、金属刃によって不連続の溝を形成した複合成形体１１９同士を向かい合わせて積層することで断面形状が菱形の空洞１９を容易に作製することができる。
【００７０】
また、最表層となる第１層複合成形体１１９以外のすべての複合成形体１１９（第２層〜第ｎ層）を積層し、この積層体の第２層から第（ｎ−１）層まで貫通する分割領域溝１２５を形成した後に、第１層を積層することにより、焼成後に空洞１９を形成することができる。さらに第１層の表と第ｎ層の裏に焼成後に分割溝１８となる分割領域溝１２５を形成することも可能である。以上のように分割領域溝１２５を形成する工程と積層工程を組み合わせることにより、所望の形状の空洞１９や分割溝１８を形成することが可能である。
【００７１】
次に有底穴２３の形成方法について説明する。まず、図１３（ａ）に示すように、焼成後に有底穴２３となるように、金属シート１０１に貫通孔１３０を設け、有穴成形体１３１を作製し、図１３（ｂ）に示すように、この有穴成形体１３１と、図１２（ｂ）で作製した積層成形体とを積層し、焼成することで有底穴２３を有する発光素子用配線基板３が複数集合してなる発光素子用集合基板１を作製することができる。
【００７２】
なお、有底穴２３のない発光素子用集合基板１については、図１２（ｂ）で作製した積層成形体を焼成すればよい。
なお、反射部２５は、図１（ａ）に示すように金属基体に対して垂直に配設されていてもよいし、図２のように傾斜を有するように配設されてもよい。反射部２５が垂直な場合は、通常の金型で打ち抜いて作製すればよく、また、反射部２５が傾斜を有する場合は、例えばパンチの外径よりもダイスの内径が０．０５〜１ｍｍ程度大きな打ち抜き金型を用いて金属シート１０１を打ち抜き加工して作製することができる。
【００７３】
なお、貫通導体成形体１０５ａは金属シート１０１に複数形成してもよい。
【００７４】
そして、貫通絶縁体９や貫通導体１１の形状は、四角や角柱形状でも良いし、その他円形あるいは円柱形状など所望の形状にすることが可能である。
【００７５】
また、配線成形体１２３は、薄膜法により形成したり、金属箔を成形体の表面に転写するなどして形成することもできる。
【実施例】
【００７６】
純度９９％以上、平均粒径２．０μｍのＷ粉末を７０質量％と、純度９９％以上、平均粒径２．０μｍのＣｕ粉末を３０質量％で混合し、さらに成形用有機樹脂（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添加し、金属シートとなるスラリーを調整した。しかる後に、焼成後に厚みが０．２ｍｍとなるようにドクターブレード法にて金属シートを作製した。
【００７７】
また、純度９９％以上、平均粒子径２μｍのＷ粉末７０質量％および純度９９％以上、平均粒子径２μｍのＣｕ粉末３０質量％にアクリル系バインダおよび溶媒としてアセトンを混合したのち、減圧過熱によりアセトンを取り除いて導体ペーストを作製した。
【００７８】
また、原料粉末として純度９９％以上、平均粒径が１．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を９０質量％と、純度９９％以上、平均粒子径１．３μｍのＭｎ２Ｏ３粉末を５質量％と、純度９９％以上、平均粒径１．０μｍのＳｉＯ２粉末を５質量％の割合で混合して、金属シートと同様に、アクリル系バインダとトルエンを混合し、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Ａｌ２Ｏ３を主成分とし、金属シートと略同一厚みのセラミックグリーンシートを作製した。
【００７９】
また、セラミックグリーンシートと同様の比率で、Ａｌ２Ｏ３粉末とＭｎ２Ｏ３粉末とＳｉＯ２粉末とを混合し、これにアクリル系バインダおよびアセトンを添加し、その後減圧過熱することにより溶剤を除き、セラミックペーストを作製した。
【００８０】
これらの部材を用いて、０．２ｍｍ×５層からなる外形寸法５０×１００×１ｍｍの本発明の発光素子用集合基板および本発明の範囲外の発光素子用集合基板を作製した。これらの発光素子用集合基板は、８行×１８列、合計１４４個の発光素子用配線基板を含むもので、個々の発光素子用配線基板の構造は外形５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ、有底穴φ３．０ｍｍ×０．４ｍｍである。
【００８１】
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２００μｍのビアホールを形成し、このビアホール内に、導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填し、導体埋め込みシートを作製した。
【００８２】
ここで、焼成後に有底穴を形成する金属シートには、打抜き加工を施し、焼成後に直径３．０ｍｍとなるような穴を設けた。
【００８３】
そして、金属シートの所定箇所に貫通孔を形成し、金属シートにおける貫通孔形成部分を導体埋め込みシートから押圧することによって、導体埋め込みシートの一部を貫通孔内に嵌め込み、金属シートと導体埋め込みシートとを一体化し、複合成形体を形成した。
【００８４】
そしてまた、セラミックペーストを用いてスクリーン印刷により複合成形体の主面側、および対向面側に、金属シートとセラミックグリーンシートとの境界を覆うように被覆絶縁層成形体をリング状に形成した。なお、このとき複合成形体に設けられたビアホールに充填された貫通導体となる導体ペーストが露出するようにした。さらに、導体ペーストを配線用導体ペーストとしても用い、貫通導体成形体を覆うように、被覆絶縁層成形体上に、導体ペーストを印刷塗布し、焼成後に配線および接続端子となるように配線成形体を形成した。
【００８５】
以上のようにして得られた被覆絶縁層および配線成形体が形成された複合成形体に、次のように焼成後に空洞となる貫通孔の形成と、積層を行い、発光素子用集合基板の成形体を作製した。
【００８６】
なお、５層の複合成形体のうち、真中の第３層にレーザーを用いて、焼成後に空洞となる貫通孔を加工した。貫通孔は、基板領域７に沿うように長さ１ｍｍの間隔で、幅０．２ｍｍ×長さ１ｍｍの寸法で形成した。
【００８７】
その後、各層を位置あわせし、積層圧着して一体化した。
【００８８】
そして、この積層体に金属刃を用いて上から第１層の複合成形体には表面に、第５層の複合成形体には裏面に、焼成後の深さが０．１ｍｍとなるような分割溝を設けた。
【００８９】
また、本発明の範囲外の発光素子用集合基板は、第１層から第５層の複合成形体を積層した後、比較例１は、最表面と最裏面にそれぞれ焼成後の深さが０．４ｍｍとなるような分割領域溝を設け、比較例２は、同様に最表面と最裏面にそれぞれ焼成後の深さが０．２５ｍｍとなるような分割領域溝を設けた。
【００９０】
そして、以上のようにして得られた発光素子用集合基板の成形体を露点＋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℃の最高温度で２時間焼成した。
【００９１】
その後、金属基体、配線、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、図１に示すような本発明の発光素子用集合基板および比較例となる発光素子用集合基板を作製した。
【００９２】
これらの発光素子用集合基板に接続層として半田を用いて出力１．５Ｗの発光素子である□１ｍｍのＬＥＤ素子を発光素子搭載部に実装し、ボンディングワイヤによりＬＥＤ素子と配線とを接続し、さらに、ＬＥＤ素子と配線とをエポキシ樹脂からなるモールド材で覆い、発光装置集合基板を得た。
【００９３】
得られた発光素子用集合基板について形状維持性と分割性の評価を行った。本発明の発光装置集合基板は、分割領域に沿って曲げ応力を負荷した結果、分割領域が破断し、容易に個片に分割することができた。
【００９４】
一方、本発明の範囲外である比較例１は、分割性は良好であったが、製造工程途中の焼成前の段階で、分割領域での分離が見られた。
【００９５】
また、比較例２は、製造工程中に分割領域で分離することはなかったが、分割領域に沿って曲げ応力を負荷しても分割できず、無理に分割すると、個々の発光素子用配線基板に変形が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】（ａ）は、本発明の発光素子用集合基板の平面図であり、（ｂ）は、本発明の発光素子用集合基板の断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の発光素子用集合基板の他の形態の平面図であり、（ｂ）は、本発明の発光素子用集合基板の他の形態の断面図である。
【図３】本発明の発光素子用集合基板の他の形態の断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の発光素子用集合基板の他の形態の平面図であり、（ｂ）は、本発明の発光素子用集合基板の他の形態の断面図である。
【図５】本発明の発光素子用集合基板の要部拡大断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の発光装置集合基板の平面図であり、（ｂ）は、本発明の発光装置集合基板の断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の発光装置集合基板の他の形態の平面図であり、（ｂ）は、本発明の発光装置集合基板の他の形態の断面図である。
【図８】本発明の発光素子用集合基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の発光素子用集合基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の発光素子用集合基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図１１】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平面図である。
【図１２】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１３】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】
【００９７】
１・・・発光素子用集合基板
３・・・発光素子用配線基板
４・・・分割領域
５・・・金属基体
７・・・搭載部
９・・・貫通絶縁体
１１・・・貫通導体
１３・・・配線
１５・・・外部接続端子
１７・・・基板領域
１８・・・分割溝
１９・・・空洞
２３・・・有底穴
２５・・・反射部
２９・・・被覆絶縁層
３７・・・発光素子
３９・・・ボンディングワイヤ
４１・・・モールド材
４３・・・発光装置集合基板
４５・・・発光装置
【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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