(57)【要約】【課題】製造工程が簡素であり、また寸法精度が高く導通不良等の欠陥が少なく、しかも放熱性が優れ、より大きな電流を流すことが可能である素子搭載用回路基板およびその回路基板を用いて発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】窒化アルミニウム基板１１と、この窒化アルミニウム基板１１の表面に設置された表面側電極１２と、この表面側電極１２上に搭載された少なくとも１個の半導体素子５と、上記窒化アルミニウム基板１１の裏面に設置された裏面側電極１５とを備えた素子搭載用回路基板１０であり、上記半導体素子５が搭載された表面側電極１２と、上記窒化アルミニウム基板１１の裏面に設置された裏面側電極１５とがビアホール１３によって接続されると共に、このビアホール１３内面に金属Ａｌ膜１４が形成されており、この金属Ａｌ膜１４によって表面側電極１２と裏面側電極１５とが導通されていることを特徴とする素子搭載用回路基板１０である。【選択図】  図１
2008060330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウム基板と、この窒化アルミニウム基板の表面に設置された表面側電極と、この表面側電極上に搭載された少なくとも１個の半導体素子と、上記窒化アルミニウム基板の裏面に設置された裏面側電極とを備えた素子搭載用回路基板であり、上記半導体素子が搭載された表面側電極と、上記窒化アルミニウム基板の裏面に設置された裏面側電極とがビアホールによって接続されると共に、このビアホール内面に金属Ａｌ膜が形成されており、この金属Ａｌ膜によって表面側電極と裏面側電極とが導通されていることを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項２】
請求項１記載の素子搭載用回路基板において、前記ビアホールは窒化アルミニウム基板にレーザー光を照射するレーザー加工によって形成されていると共に、前記金属Ａｌ膜はレーザー光と窒化アルミニウム基板成分との反応によって析出する金属アルミニウムから成ることを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項３】
請求項１記載の素子搭載用回路基板において、前記金属Ａｌ膜の厚さが１０μｍ以下であることを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項４】
請求項１記載の素子搭載用回路基板において、前記窒化アルミニウム基板の厚さが１ｍｍ以下で単層構造を有することを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項５】
請求項１記載の素子搭載用回路基板において、前記ビアホールが円形断面を有し、断面の直径が０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項６】
請求項１記載の素子搭載用回路基板において、前記ビアホールが角形断面を有し、断面の一辺の長さが０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする素子搭載用回路基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の素子搭載用回路基板に、前記半導体素子としての発光素子を搭載したことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の素子を絶縁基板表面に搭載した素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置に係り、特に製造工程が簡素であり、また寸法精度が高く導通不良等の欠陥が少なく、しかも放熱性が優れ、より大きな電流を流すことが可能である素子搭載用回路基板およびその回路基板を用いて発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、ＬＥＤチップともいう。）は、電圧を印加すると光源として作用する発光素子であり、二つの半導体の接触面（ｐｎ接合）付近での電子と正孔との再結合によって発光する光を利用する発光素子である。この発光素子は小型で電気エネルギーの光への変換効率が高いため、家電製品や照光式操作スイッチ、ＬＥＤ表示器として広く用いられている。
【０００３】
また、フィラメントを用いる電球とは異なり、半導体素子であるために、いわゆる球切れがなく、初期駆動特性に優れ、振動や繰り返しのＯＮ／ＯＦＦ操作にも優れた耐久性を有するため、自動車用ダッシュボードなどの表示装置のバックライトとしても用いられる。特に、太陽光に影響されずに高彩度で鮮やかな色の発光が得られるため、屋外に設置される表示装置、交通用表示装置や信号機等にも、今後その用途が拡大される状況である。
【０００４】
上記のＬＥＤチップのような発光素子を搭載した従来の素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置としては、例えば図３に示す発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この発光装置１は導体配線２を内部に配し多数の凹状開口部を一体に形成したアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から成るセラミックスパッケージ３と、この凹状開口部内においてボンディングワイヤ４を介して上記導体配線２と電気的に接続された発光素子としてのＬＥＤチップ５と、上記凹状開口部側壁に形成された第１の金属層６および第２の金属層７と、上記凹状開口部を封止する樹脂モールド８とを備えて構成されている。また、セラミックスパッケージ３の表面側電極と裏面側電極とをビアホールで電気的に導通させた構成も採用されている。
【０００５】
上記従来の発光装置によれば、凹状開口部内に設けた第１の金属層６によってセラミックスパッケージ３との密着性が高まると共に、ＬＥＤチップ５からの光が第２の金属層７によって反射され、光損失を低減でき、ディスプレイなどのコントラストの向上が可能とされている
【特許文献１】特許第３３１６８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、セラミックスパッケージの表面側電極と裏面側電極とをビアホールで電気的に導通させた従来のビアホール付き素子搭載用回路基板においては、焼成前のグリーンシートにパンチング加工にてビアホールを形成し、そのビアホール内にタングステン（Ｗ）を主成分とするペーストを充填させて焼結することにより作製していた。このため、焼成時の収縮バラツキにより、ビアホールの位置精度・形状精度が悪く、高精度なビアホール付き回路基板の作製が困難であり、ビアホールでの通電不良が高頻度で出現し製品歩留まりが低下すると共に、Ｗの導電性により通電容量が低く限定される問題点があった。
【０００７】
また、上記ビアホールを穿設する工程と、そのビアホール内にタングステンを主成分とするペーストを充填する工程との２つの作業工程が必須となるために、製造工程が複雑化して製造コストを上昇させてしまう問題点も提起されていた。
【０００８】
さらに、上記従来の発光装置においては、ＬＥＤチップを搭載したセラミックスパッケージがアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主体とし、熱伝導率が１５〜２０Ｗ／ｍ・Ｋであるように熱伝導率が低いセラミックス材で形成されており、またＬＥＤチップを封止する樹脂モールドの熱伝導率も低かったために、放熱性が極めて悪い致命的な欠点があった。そのため、高電圧・高電流を印加すると、発熱によりＬＥＤチップが破壊されてしまうことになる。したがって、ＬＥＤチップに印加できる電圧が低く、電流値も数十ｍＡ程度に制限されるため、発光輝度が低い問題点があった。
【０００９】
なお従来のＬＥＤチップを使用した発光装置では、要求される発光輝度も小さかったため、上記従来の発光装置における通電量でも実用上は大きな障害もなく用いられていた。しかしながら、近年においてＬＥＤ発光装置の具体的な応用範囲が拡大されるにしたがって、より高出力で通電量が数Ａ程度までに高めることが可能であり、発光輝度を大きくできる構造を実現することが技術上の課題となっている。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、特に製造工程が簡素であり、また寸法精度が高く導通不良等の欠陥が少なく、しかも放熱性が優れ、より大きな電流を流すことが可能である素子搭載用回路基板およびその回路基板を用いて発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能な発光装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る素子搭載用回路基板は、窒化アルミニウム基板と、この窒化アルミニウム基板の表面に設置された表面側電極と、この表面側電極上に搭載された少なくとも１個の半導体素子と、上記窒化アルミニウム基板の裏面に設置された裏面側電極とを備えた素子搭載用回路基板であり、上記半導体素子が搭載された表面側電極と、上記窒化アルミニウム基板の裏面に設置された裏面側電極とがビアホールによって接続されると共に、このビアホール内面に金属Ａｌ膜が形成されており、この金属Ａｌ膜によって表面側電極と裏面側電極とが導通されていることを特徴とする。
【００１２】
上記窒化アルミニウム基板としては、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のＡｌＮ基板を使用することが好ましい。さらに、熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらには２７０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のＡｌＮ基板を使用することがより好ましい。特に、熱伝導率が高い窒化アルミニウム基板を使用することにより、回路基板および発光装置の放熱性が大幅に高まり、発光素子の通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
【００１３】
また、上記半導体素子としては、集積回路を形成した高密度回路素子や各種発光ダイオード、半導体レーザーを含めた発光素子が採用され、上記窒化アルミニウム基板の表面に設置された表面側電極に配置搭載される。本発明に係る素子搭載用回路基板は、発光装置以外にも一般の半導体素子を搭載する配線基板としても有効に使用できる。
【００１４】
また、上記素子搭載用回路基板において、前記ビアホールは窒化アルミニウム基板にレーザー光を照射するレーザー加工によって形成されていると共に、前記金属Ａｌ膜はレーザー光と窒化アルミニウム基板成分との反応によって析出する金属アルミニウムから成ることが好ましい。
【００１５】
つまり、前記ビアホールは、焼成後の窒化アルミニウム基板（いわゆる白基板）に、微小なスポット径でレーザー光を照射するレーザー加工によって形成することが好ましい。なお、焼成前のグリーンシートにパンチング加工などによってビアホールを形成した場合には、焼成操作による収縮率のばらつきが大きくなり、高い位置精度および形状精度を有するビアホールを形成することが困難になり、導通不良が増加してしまう。つまり、本発明で使用するＡｌＮ基板としては、同時焼成ＡｌＮ基板は不適である。したがって、本発明に係る素子搭載用回路基板においては、焼成後の窒化アルミニウム基板にレーザー加工を施してビアホールを形成することが好ましい。
【００１６】
こうして、焼成後の窒化アルミニウム基板に、レーザー加工にてビアホールを形成することにより、位置精度が高いビアホール付き回路基板を作製することができる。また、レーザー加工時に窒化アルミニウム基板成分が分解し、金属Ａｌ膜がビアホール内面に析出されるために、この金属Ａｌ膜によって表面側電極と裏面側電極とを導通する導通膜が形成され、この金属Ａｌ膜が配線として機能する。金属Ａｌ膜は従来のＷ材から成る導電材と比較して導電性が高く電気抵抗が小さいために、より通電容量を増加させることができる。
【００１７】
上記レーザー加工によってビアホールの形成とその内面に形成される導通膜としての金属Ａｌ膜とが同時にひとつの加工工程で形成されるために、ビアホールの形成工程とビアホール内に導電材料を充填する工程とを分けて実施していた従来の製造方法と比較して製造工程を大幅に簡素化できる。
【００１８】
なお、窒化アルミニウム基板の厚さが１ｍｍを超えて厚いときは、予め穴を空けスルーホール内面にレーザーを照射してＡｌ膜を形成しても良いが製造工程が複雑になるので好ましい方法とは言えない。
【００１９】
さらに、上記素子搭載用回路基板において、前記金属Ａｌ膜の厚さは導通性および通電容量を勘案して１０μｍ以下であることが好ましい。なお、この金属Ａｌ膜の厚さが１μｍ未満であると、配線膜として薄いために十分に大きな通電容量を確保し難い上に、ビアホールの内面に均一に連続した導電膜として形成しにくいために導通不良を発生し易い。一方、金属Ａｌ膜の厚さが１０μｍを超えるように過大に形成しようとしても、厚い金属膜を形成するための処理時間が長大になり、製造コストの増大を招くおそれがある。したがって、金属Ａｌ膜の厚さの下限は１μｍ以上であるが、２〜４μｍの範囲がより好ましい。なお、ビアホール内面に円筒形状の形成された金属Ａｌ膜で囲まれる内部空間に、さらにＷなどの導電成分を充填することにより、通電容量をさらに高めることも可能であり、また導通不良も改善できる。
【００２０】
また、上記素子搭載用回路基板において、前記窒化アルミニウム基板の厚さが１ｍｍ以下で単層構造を有することが好ましい。窒化アルミニウム基板の厚さが１ｍｍ以下であれば、レーザー加工時にレーザービームが窒化アルミニウム基板を貫通し易く、形状精度、位置精度および寸法精度が高いビアホールを効率的に形成できる。なお、窒化アルミニウム基板の厚さが０．１ｍｍ未満では構造強度が不足し、ハンドリング時に割れを生じたりして取り扱い性に難点が生じる一方、厚さが１ｍｍを超えると、上記の通りレーザービームが窒化アルミニウム基板を貫通し難くなり、レーザー加工によりビアホールを形成する加工性が低下する。したがって、上記窒化アルミニウム基板の厚さは０．１〜１ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は、０．３〜０．７ｍｍである。
【００２１】
上記素子搭載用回路基板が、素子としてのＬＥＤチップなどの発光素子を搭載した発光装置に使用される場合は、基板自体の寸法が微細になるために、複数の基板要素を多層化した多層基板とした時には、レーザー加工時に作用する局部的熱応力や取り扱い時に作用する衝撃力によって、基板が割れ易い。したがって、発光装置を形成するための窒化アルミニウム基板としては、上記のように厚さが１ｍｍ以下と薄く、単層構造を有する窒化アルミニウム基板を使用することが好ましい。
【００２２】
さらに、上記素子搭載用回路基板において、前記ビアホールが円形断面を有し、断面の直径が０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。または、前記ビアホールが角形断面を有し、断面の一辺の長さが０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
上記ビアホールの断面形状は、真円、楕円を含む円形状、３角形、４角形を含む多角形状などが採用でき、特に限定されるものではない。なお、断面が四角形状のビアホールを採用することにより、円形断面を有するビアホールと比較してより大きな表面積を有する金属Ａｌ膜を形成することが可能であり、通電容量を高める上で有効である。
【００２４】
このビアホールが円形断面を有する場合の断面の直径またはビアホールが角形断面を有する場合の断面の一辺の長さが０．１ｍｍ未満の場合は、ビアホール内における金属Ａｌ膜量が少ないので十分な通電容量を確保することが困難である。一方、ビアホールの断面の直径または一辺の長さが０．５ｍｍを超えるように過大にした場合には、レーザー加工による処理時間が急増し製造コストが増大化する。したがって、ビアホールの断面の直径または一辺の長さは、０．１〜０．５ｍｍの範囲に設定することが好ましいが、０．２〜０．４ｍｍの範囲がより好ましい。
【００２５】
上記ビアホールの断面の直径または一辺の長さは、レーザー加工時のレーザー出力、照射するレーザー光の収束スポット径、レーザー光の照射時間、照射位置移動速度および照射距離等の加工条件を制御することにより調整することが可能である。
【００２６】
また、本発明に係る発光装置は、上記のように調製した素子搭載用回路基板に、前記半導体素子としての発光素子を搭載して構成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置によれば、半導体素子が搭載された表面側電極と、上記窒化アルミニウム基板の裏面に設置された裏面側電極とがビアホールによって接続されると共に、このビアホール内面に導電性が優れた金属Ａｌ膜が形成されており、この金属Ａｌ膜によって表面側電極と裏面側電極とが導通されているために、通電容量を大幅に高めることが可能になり、高出力化した半導体素子の搭載が可能になる。特に、熱伝導率が高い窒化アルミニウム基板を使用することにより、回路基板および発光装置の放熱性が大幅に高まり、半導体素子としての発光素子の通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
【００２８】
また、基板成形体の焼結後にレーザー加工によってビアホールを形成しているために、焼結による成形体の収縮の影響がなく、ビアホールの位置精度、寸法精度および形状精度を高めることができる。また、レーザー加工によるビアホール形成と同時に金属Ａｌ膜（導通膜）を形成することが可能であり、別途メタライズ等の作業工程を必要としない。そのため、ビアホールの形成工程とビアホール内に導電材料を充填する工程とを分けて実施していた従来の製造方法と比較して製造工程を大幅に簡素化でき、素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置の製造コストを効果的に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に本発明に係る素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置の実施形態について下記実施例および添付図面を参照してより具体的に説明する。
【００３０】
［実施例１〜８］
表１に示す厚さおよび熱伝導率を有する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体から成る各種の窒化アルミニウム基板を多数用意し、各窒化アルミニウム基板にレーザー加工を施すことにより、表１に示す穴形または辺長（実施例４）を有するビアホールをそれぞれ形成すると同時に、ビアホール内面に、表１に示す厚さを有する金属Ａｌ膜を形成した。
【００３１】
各ＡｌＮ基板のビアホールの端部にそれぞれ表面側電極と裏面側電極を接合し、表面側電極の所定位置に半導体素子としてのＬＥＤチップを半田接合し、さらにＬＥＤチップと表面側電極とをボンディングワイヤによって接続することにより、実施例１〜８に係る発光装置（素子搭載用回路基板）を調製した。
【００３２】
図１は各実施例に係る素子搭載用回路基板を用いた発光装置１０の構造を示す断面図である。すなわち、本実施形態に係る発光装置１０は、窒化アルミニウム焼結体から成るＡｌＮ基板１１の表面に配置した表面側電極１２の上部に発光素子としてのＬＥＤチップ５が半田接合によって実装された発光装置１０である。ＡｌＮ基板１１の厚さ方向に貫通するように形成されたビアホール１３の内壁には、レーザー加工時に窒化アルミニウム基板成分が分解して析出した金属Ａｌ膜１４が形成されるために、この金属Ａｌ膜１４によって表面側電極１２と、ＡｌＮ基板１１の裏面に接合された裏面側電極１５とを導通する導通膜が形成される。すなわち、窒化アルミニウム基板１１の表面側には表面側電極１２，１２が接合され、この表面側電極１２，１２は、窒化アルミニウム基板１１のビアホール１３，１３を介して裏面側電極１５，１５に導通されている。さらにＬＥＤチップ５と表面側電極１２とはボンディングワイヤ４によって電気的に接続されている。
【００３３】
上記ＡｌＮ基板１１としては、表１に示すように、熱伝導率が１８０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋであり、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの単層構造を有するＡｌＮ基板を用いた。
【００３４】
また、ＬＥＤチップ５の上部空間には、ＬＥＤチップ５からの発光によって所定の波長光を発する蛍光体やモールド樹脂を充填しても良い。
【００３５】
上記構成に係る発光装置１０において、裏面側電極１５からビアホール１３，１３、表面側電極１２，１２、ボンディングワイヤ４を介してＬＥＤチップ５に通電されると、ＬＥＤチップ５が発光し、さらにこの発光が、図示しない蛍光体に照射されることにより、特定波長の光が放射される。
【００３６】
一方、発熱したＬＥＤチップ５から放出された熱は、窒化アルミニウム基板１１を経由して系外に迅速に放散させることができる。したがって、熱伝導率が高いＡｌＮ基板１１の伝熱効果と相乗して発光装置１０の放熱性を大幅に高めることができる。
【００３７】
上記各実施例に係る発光装置１０によれば、基板成形体の焼結後にレーザー加工によってビアホール１３を形成しているために、焼結による成形体の収縮の影響がなく、ビアホール１３の位置精度、寸法精度および形状精度を高めることができる。また、レーザー加工によるビアホール１３形成と同時に金属Ａｌ膜（導通膜）１４を形成することが可能であり、別途メタライズ等の作業工程を必要としないため、ビアホールの形成工程とビアホール内に導電材料を充填する工程とを分けて実施していた従来の製造方法と比較して製造工程を大幅に簡素化でき、素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置の製造コストを効果的に低減できた。
【００３８】
また、ＬＥＤチップ５を搭載する基板として、熱伝導率が高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板１１を使用しているため、発光装置１０の放熱性が大幅に高まり、ＬＥＤチップの通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になった。
【００３９】
さらに、前記窒化アルミニウム基板１１の裏面に設置された裏面側電極１５からビアホール１３、表面側電極１２を経由してＬＥＤチップ５に給電するように構成しているために、ＬＥＤチップ５の正面側に配線層や電極が配置されることがなく、光の遮断が解消するので発光輝度を高めることが可能になった。
【００４０】
［参考例１］
表１に示すように、厚さが２．０ｍｍであり、１７０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する窒化アルミニウム基板にレーザー加工を施してビアホールを形成することを試みたが、基板厚さが過大なために穴穿けが困難であった。
【００４１】
なお、予めパンチング等により穴を空けレーザー照射によりＡｌ膜を形成することは可能であった。
【００４２】
［比較例］
焼成前のグリーンシートにパンチング加工によってビアホールを形成し、このビアホール中にタングステン（Ｗ）ペーストを充填し、さらに所定位置に表面側電極および裏面側電極用の導体ペーストを印刷した後に同時焼成して前記実施例と同一寸法を有する素子搭載用回路基板を作成した。
【００４３】
上記のように調製した各実施例および比較例に係る１００個ずつの発光装置の導通不良発生率および通電容量の良否を測定して下記表１に示す結果を得た。なお、通電容量の良否は、１００時間の発光装置の連続稼動運転において、２Ａ以上の大電流を流せる装置を◎と評価し、１００ｍＡ以上２Ａ未満の通常の電流を流せる装置を○と評価する一方、上記通常の電流値での耐久性が無い装置を×と評価した。
【表１】
2008060330.tif 000003
【００４４】
上記表１に示す結果から明らかなように、実施例８および参考例１を除いて、レーザー加工によってビアホールと金属Ａｌ膜とを同時に形成した各実施例に係る素子搭載用回路基板を用いた発光装置によれば、ビアホール１３および金属Ａｌ膜１４の位置精度、寸法精度および形状精度を高めることができ、導通不良の発生が無い発光装置が効率的に得られた。また、レーザー加工によるビアホール形成と同時に、金属Ａｌ膜（導通膜）を形成することが可能であり、別途メタライズ等の作業工程を必要としないため、製造工程を大幅に簡素化でき、素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置の製造コストを効果的に低減できた。
【００４５】
一方、厚さが１ｍｍと厚いＡｌＮ基板に穴径が０．３ｍｍという微細なビアホールを形成した実施例８に係る発光装置では、ビアホールの内面に形成される金属Ａｌ膜が不均一になり、導通不良の発生率が高くなることが判明した。
【００４６】
また、厚さが２．０ｍｍと厚いＡｌＮ基板を用いた参考例１では、レーザー加工条件を調整しても前記のように基板厚さが過大なために穴穿けが困難であった。したがって、ＡｌＮ基板の厚さは１．０ｍｍ以下、好ましくは０．７ｍｍ以下に設定すると共に、ビアホールの径は０．２〜０．５ｍｍ程度の範囲に設定することが、より好ましいことが判明した。
【００４７】
［実施例１０］
半導体素子としてのＬＥＤチップ５をフリップチップ方式によって素子搭載用回路基板に一体に実装した点を除いて実施例２と同様に処理して実施例１０に係る発光装置を調製した。
【００４８】
この実施例１０に係る発光装置１０ａは、図２に示すように、窒化アルミニウム基板１１の表面にフリップチップ接続用の表面側電極１２，１２が配置されており、この表面側電極１２，１２には、Ａｕ，Ａｌ，半田から成るバンプ９，９が形成され、このバンプ９，９を介してＬＥＤチップ５が表面側電極１２，１２に接合される。こうして、窒化アルミニウム基板１１の裏面に形成された裏面側電極１５，１５からビアホール１３の金属Ａｌ膜１４、表面側電極１２，１２および半田バンプ９を経由してＬＥＤチップ５に給電するように構成されている。
【００４９】
上記実施例１０に係る発光装置１０ａによれば、ＬＥＤチップ５をフリップチップ法でＡｌＮ基板１１に実装接続しているため、実施例２による作用効果に加えて、ＬＥＤチップ５の裏面からも光を取り出すことができた。また、ＬＥＤチップ５間の配設ピッチを狭小化できるために、ＬＥＤチップ５の実装密度が高まり、発光装置１０ａの小型化が実現した。
【００５０】
さらに、窒化アルミニウム基板１１の表面にＬＥＤチップ５がフリップチップ法により実装される構造であるため、ＬＥＤチップ５への通電は窒化アルミニウム基板１１の裏面に形成された裏面側電極１５からビアホール１３の金属Ａｌ膜１４、表面側電極１２，１２および半田バンプ９を介して表面側のＬＥＤチップ５になされる。そのため、ＡｌＮ基板１１の表面側においてワイヤボンディング法によって配線を接続する必要がなく、配線構造が簡素化される上に、ボンディングワイヤの厚さ方向への突出がないため、発光装置１０ａを薄く小型に形成できた。
【００５１】
このように本実施例に係る素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置１０、１０ａによれば、半導体素子としてのＬＥＤチップが搭載された表面側電極１２と、窒化アルミニウム基板１１の裏面に設置された裏面側電極１５とがビアホール１３によって接続されると共に、このビアホール１３内面に導電性が優れた金属Ａｌ膜１４が形成されており、この金属Ａｌ膜１４によって表面側電極１２と裏面側電極１５とが導通されているために、通電容量を大幅に高めることが可能になり、高出力化した半導体素子の搭載が可能になる。特に、熱伝導率が高い窒化アルミニウム基板１１を使用することにより、回路基板および発光装置の放熱性が大幅に高まり、半導体素子としての発光素子５の通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
【００５２】
また、基板成形体の焼結後にレーザー加工によってビアホール１３を形成しているために、焼結による成形体の収縮の影響がなく、ビアホール１３の位置精度、寸法精度および形状精度を高めることができる。また、レーザー加工によるビアホール１３形成と同時に金属Ａｌ膜（導通膜）１４を形成することが可能であり、別途メタライズ等の作業工程を必要としないため、ビアホール１３の形成工程とビアホール内に導電材料を充填する工程とを分けて実施していた従来の製造方法と比較して製造工程を大幅に簡素化でき、素子搭載用回路基板およびそれを用いた発光装置の製造コストを効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る素子搭載用回路基板を用いた発光装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】本発明に係る素子搭載用回路基板を用いた発光装置の他の実施形態を示す断面図。
【図３】従来の素子搭載用セラミックスパッケージを用いた発光装置の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１  発光装置
２  導体配線
３  セラミックスパッケージ（Ａｌ２Ｏ３パッケージ）
４  ボンディングワイヤ
５  ＬＥＤチップ（発光素子、半導体素子）
６  第１金属層
７  第２金属層
８  樹脂モールド
９  半田バンプ
１０，１０ａ  発光装置（素子搭載用回路基板）
１１  窒化アルミニウム基板（ＡｌＮ基板）
１２  表面側電極（表面配線層）
１３  ビアホール
１４  金属Ａｌ膜（導通膜）
１５  裏面側電極（裏面配線層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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