(57)【要約】【課題】信頼性を向上できる発光装置用基板及び発光装置を提供する。【解決手段】本発明の実施形態によれば、発光装置用基板は、金属板と、発光素子と接続される電極層と、金属板と電極層との間に設けられた絶縁層と、を含む。絶縁層は、シリコン酸化物を含む第１母体と第１母体に分散された複数の第１微細構造体とを含む第１領域と、第１領域と金属板との間に設けられた第２領域であって、シリコン酸化物を含む第２母体と第２母体に分散された複数の第２微細構造体とを含む第２領域と、第１領域と第２領域との間に設けられシリコン酸化物を含む第３領域と、を含む。第３領域中における第１微細構造体の濃度は、第１領域中における第１微細構造体の濃度よりも低い。第３領域中における第２微細構造体の濃度は、第２領域中における第２微細構造体の濃度よりも低い。【選択図】図１
2016115745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、
発光素子と接続される電極層と、
前記金属板と前記電極層との間に設けられた絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、
シリコン酸化物を含む第１母体と前記第１母体に分散された複数の第１微細構造体とを含む前記第１領域と、
前記第１領域と前記金属板との間に設けられた第２領域であって、シリコン酸化物を含む第２母体と前記第２母体に分散された複数の第２微細構造体とを含む第２領域と、
前記第１領域と前記第２領域との間に設けられシリコン酸化物を含む第３領域と、
を含み、
前記第３領域中における前記第１微細構造体の濃度は、前記第１領域中における前記第１微細構造体の濃度よりも低く、
前記第３領域中における前記第２微細構造体の濃度は、前記第２領域中における前記第２微細構造体の濃度よりも低い発光装置用基板。
【請求項２】
前記複数の第２微細構造体の熱膨張係数は、前記第２母体の熱膨張係数よりも低く、
前記複数の第１微細構造体の熱膨張係数は、前記第１母体の熱膨張係数よりも低く、
前記第１領域の熱膨張係数は、前記第３領域の熱膨張係数よりも低く、
前記第２領域の熱膨張係数は、前記第３領域の前記熱膨張係数よりも低い請求項１記載の発光装置用基板。
【請求項３】
前記複数の第２微細構造体の熱膨張係数は、前記複数の第１微細構造体の熱膨張係数よりも低く、
前記複数の第２微細構造体の熱伝導率は、前記複数の第１微細構造体の熱伝導率よりも高い請求項１または２に記載の発光装置用基板。
【請求項４】
前記第２微細構造体は、ダイヤモンド粒子を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置用基板。
【請求項５】
前記第１微細構造体は、酸化シリコン粒子を含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置用基板。
【請求項６】
前記第３領域中における前記第１微細構造体の前記濃度は、前記第１領域中における前記第１微細構造体の前記濃度の１／１０未満であり、
前記第３領域中における前記第２微細構造体の前記濃度は、前記第２領域中における前記第２微細構造体の前記濃度の１／１０未満である請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置用基板。
【請求項７】
前記複数の第１微細構造体の平均のサイズは、１マイクロメートル以上１０マイクロメートル以下であり、
前記複数の第２微細構造体の平均のサイズは、前記複数の第１微細構造体の平均のサイズよりも大きい請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置用基板。
【請求項８】
前記絶縁層は、実装領域と、前記実装領域の周りに設けられた周辺領域と、を含み、
前記実装領域の上に設けられる前記電極層の上に前記発光素子が配置され、
前記絶縁層は、前記周辺領域に設けられシリコン酸化物を含む周辺構造体をさらに含み、
前記周辺領域において、前記周辺構造体と前記第３領域との間に前記第１領域は配置され、
前記周辺構造体の材料は、前記第１母体、前記第２母体及び前記第３領域の少なくともいずれかに含まれる材料を含む請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置用基板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の発光装置用基板と、
前記発光素子と、
を備えた発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光装置用基板及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置において、例えば、ＬＥＤなどの発光素子が基板上に実装される。このような発光装置において高い光束密度（luminous flux density）が望まれている。光束密度の上昇とともに発光装置の温度が高まり、信頼性を劣化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、信頼性を向上できる発光装置用基板及び発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、発光装置用基板は、金属板と、発光素子と接続される電極層と、前記金属板と前記電極層との間に設けられた絶縁層と、を含む。前記絶縁層は、シリコン酸化物を含む第１母体と前記第１母体に分散された複数の第１微細構造体とを含む前記第１領域と、前記第１領域と前記金属板との間に設けられた第２領域であって、シリコン酸化物を含む第２母体と前記第２母体に分散された複数の第２微細構造体とを含む第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられシリコン酸化物を含む第３領域と、を含む。前記第３領域中における前記第１微細構造体の濃度は、前記第１領域中における前記第１微細構造体の濃度よりも低い。前記第３領域中における前記第２微細構造体の濃度は、前記第２領域中における前記第２微細構造体の濃度よりも低い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、信頼性を向上できる発光装置用基板及び発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光装置用基板を例示する模式的断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る発光装置用基板を例示する模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る発光装置を例示する模式図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、発光装置を例示する模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光装置用基板を例示する模式的断面図である。  
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す部分ＰＡ１を拡大して示している。  
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る発光装置用基板１５は、金属板１０と、電極層１１と、絶縁層８０と、を含む。電極層１１は、後述するように、発光素子（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode））などと接続される。絶縁層８０は、金属板１０と電極層１１との間に設けられる。絶縁層８０は、例えば、金属板１０と接する。絶縁層８０は、例えば、電極層１１と接する。
【００１０】
金属板１０から電極層１１に向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの軸をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１１】
絶縁層８０は、実装領域１６と、周辺領域１７と、を含む。周辺領域１７は、実装領域１６の周りに設けられる。すなわち、Ｘ−Ｙ平面内において、周辺領域１７は、実装領域１６の周りに設けられる。実装領域１６の上に設けられる電極層１１の上に、発光素子が配置される。後述するように、例えば、複数の発光素子が設けられ、これに対応して複数の電極層１１が設けられる。
【００１２】
絶縁層８０は、第１領域８１と、第２領域８２と、第３領域８３と、を含む。第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３は、実装領域１６及び周辺領域１７において設けられる。
【００１３】
第１領域８１は、第１母体８１ａ（第１マトリクス）と、複数の第１微細構造体８１ｂと、を含む。第１母体８１ａは、シリコン酸化物を含む。複数の第１微細構造体８１ｂは、第１母体８１ａに分散されている。第１母体８１ａは、例えば透明である。例えば、第１領域８１は、光反射性である。
【００１４】
第２領域８２は、第１領域８１と金属板１０との間に設けられる。第２領域８２は、第２母体８２ａ（第２マトリクス）と、複数の第２微細構造体８２ｂと、を含む。第２母体８２ａは、シリコン酸化物を含む。複数の微細構造体８２ｂは、第２母体８２ａに分散される。第２領域８２は、例えば、金属板１０と接する。第２母体８２ａは、例えば透明である。
【００１５】
第３領域８３は、第１領域８１と第２領域８２との間に設けられる。第３領域８３は、シリコン酸化物を含む。
【００１６】
この例では、絶縁層８０は、周辺構造体３２をさらに含む。周辺構造体３２は、周辺領域１７に設けられる。この例では、周辺領域１７において、周辺構造体３２と第３領域８３との間に第１領域８１が配置される。
【００１７】
すなわち、金属板１０の上に、絶縁層８０の第２領域８２が設けられる。第２領域８２の上に第３領域８３が設けられる。第３領域８３の上に第１領域８１が設けられる。実装領域１６において、第１領域８１の上に電極層１１が設けられる。実装領域１６の周りの周辺領域１７において、第１領域８１の上に、周辺構造体３２が設けられる。
【００１８】
例えば、電極層１１の上に、発光素子が設けられ、発光素子を覆うように波長変換層などの樹脂層が設けられる。周辺構造体３２は、樹脂層を囲むバンクとなる。
【００１９】
絶縁層８０の第３領域８３中における第１微細構造体８１ｂの濃度は、絶縁層８０の第１領域８１中における第１微細構造体８１ｂの濃度よりも低い。第３領域８３中における第２微細構造体８２ｂの濃度は、絶縁層８０の第２領域８２中における第２微細構造体８２ｂの濃度よりも低い。すなわち、第３領域８３に含まれる微細構造体の量は少ない。例えば、第３領域８３中における第１微細構造体８１ｂの濃度（例えば重量パーセント）は、第１領域８１中における第１微細構造体８１ｂの濃度（例えば重量パーセント）の１／１０未満である。例えば、第３領域８３中における第２微細構造体８２ｂの濃度（例えば重量パーセント）は、第２領域８２中における第２微細構造体８２ｂの濃度（例えば重量パーセント）の１／１０未満である。
【００２０】
例えば、第３領域８３は、微細構造体を実質的に含まない。例えば、第３領域８３は、第１微細構造体８１ｂを含まず、第２微細構造体８２ｂを含まない。
【００２１】
実施形態において、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３は、シリコン酸化物を含む。例えば、絶縁層として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などの有機樹脂を用いる参考例においては、発光素子の動作により生じる熱により、これらの樹脂が劣化することがある。所望の絶縁性能を得ることが困難であり、信頼性が低い。これに対して、本実施形態においては、シリコン酸化物を含む材料を絶縁層８０に用いる。シリコン酸化物の耐熱性は高い。これにより、高い信頼性が得られる。
【００２２】
実施形態において、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３の少なくともいずれかは、シロキサン結合をもった分子をさらに含んでも良い。すなわち、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３の少なくともいずれかには、例えば、シリコン酸化物と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料を用いても良い。これにより、例えば、熱衝撃への耐性が向上する。そして、機械的衝撃への耐性が向上する。
【００２３】
例えば、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３の少なくともいずれかがシロキサン結合をもった分子を含む場合、シロキサン結合をもった分子の割合は、１０％以下である。これにより、耐熱性の高い材料となる。
【００２４】
周辺構造体３２の材料は、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３の少なくともいずれかに含まれる材料を含んでも良い。すなわち、周辺構造体３２の材料として、第１母体８１ａ、第２母体８２ａ及び第３領域８３の少なくともいずれかと同じ材料を用いても良い。例えば、周辺構造体３２は、シリコン酸化物を含む。これにより、高い信頼性が得られる。周辺構造体３２は、シロキサン結合をもった分子をさらに含んでも良い。この場合、周辺構造体３２におけるシロキサン結合をもった分子の割合は、１０％以下である。
【００２５】
例えば、第２母体８２ａの材料は、第１母体８１ａの材料と同じでも良い。例えば、第３領域８３の材料は、第１母体８１ａの材料と同じでも良い。例えば、同じ材料が、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３に用いられ、微細構造体の分散状態が互いに異なっても良い。
【００２６】
例えば、第１領域８１に含まれる第１微細構造体８１ｂは、例えば、酸化シリコン粒子（ＳｉＯｘ粒子）を含む。複数の第１微細構造体８１ｂの平均のサイズは、１マイクロメートル（μｍ）以上１０μｍ以下である。複数の第１微細構造体８１ｂの平均のサイズは、２μｍ以上５μｍ以下でも良い。
【００２７】
例えば、第２領域８２に含まれる第２微細構造体８２ｂは、例えば、ダイヤモンド粒子を含む。複数の第２微細構造体８２ｂの平均のサイズは、１μｍ以上１５μｍ以下である。例えば、複数の第２微細構造体８２ｂの平均のサイズは、２μｍ以上１０μｍ以下でも良い。
【００２８】
実施形態において、金属板１０は、例えば、アルミニウムを含む。金属板１０として、例えば、アルミニウム板が用いられる。金属板１０として、Ｃｕ、Ｃｕ合金、アルミニウム合金などを用いても良い。
【００２９】
このように、本実施形態においては、基板として、金属の板が用いられる。基板として例えば、窒化アルミニウムなどのセラミックを用いる参考例がある。この参考例においては、金属の板を用いる場合に比べて、熱伝導率が低い。このため、放熱性が十分ではない。そして、セラミックの基板においては、金属の板を用いる場合に比べて、加工が困難である。
【００３０】
これに対して、実施形態においては、基板として金属の板が用いられる。これにより、高い熱伝導率が得られ、高い放熱性が得られる。そして、加工性も良い。
【００３１】
基板として金属板１０を用い、その上に電極層１１を設ける場合に、それらの間に絶縁層８０を設けることで、電気的な絶縁が得られる。既に説明したように、絶縁層として、有機樹脂などを用いる参考例においては、耐熱性が低いため、十分な信頼性が得られない。
【００３２】
これに対して、本実施形態として、絶縁層８０として、シリコン酸化物を主体とする材料を用いる。この材料は、例えば、ガラス質である。絶縁層８０としてシリコン酸化物を含む材料を用いることで、熱による劣化が抑制でき、高い信頼性が得られる。
【００３３】
しかしながら、基板として金属の板を用い、その上に、シリコン酸化物を含む材料の絶縁層を設ける場合には、絶縁層にクラックが生じやすいことが分かった。すなわち、発光素子の動作中に多量の熱が発生する。この熱により金属の板が膨張する。金属の熱膨張係数は、酸化シリコンを含む材料の熱膨張係数よりも大きい。この熱膨張係数の差により、酸化シリコンを含む材料の絶縁層に面内方向の引っ張り応力が加わる。これにより、酸化シリコンを含む材料の絶縁層にクラックが生じる。
【００３４】
なお、絶縁層として有機樹脂を用いる参考例においては、有機樹脂の熱膨張係数は、比較的大きく、金属の板との熱膨張係数の差が小さい。このため、高温時の応力が生じにくい。さらに、有機樹脂の柔軟性は比較的高いため、有機樹脂の絶縁層に応力が加わったとしても、クラックは生じ難い。
【００３５】
すなわち、基板として金属の板を用いつつ、絶縁層として酸化シリコンを含む材料を用いる場合に、クラックが特別に生じやすい。さらに、光束密度が高い場合には、面内での温度分布が特に大きくなる。例えば、高い密度で発光素子が配置された実装領域１６の中心部では、熱が集中し、非常に高温になる。一方、周辺領域１７では、実装領域１６の中心に比べて温度は低い。このように、温度の面内分布が形成され、温度変化も激しくなる。このように、高い放熱性を得るために金属の板を用い、かつ、高い信頼性を得るために酸化シリコンを含む絶縁層を用いる場合に、特別にクラックが生じやすい。
【００３６】
クラックが、金属板１０と電極層１１とに繋がるように発生すると、金属板１０と電極層１１との間の絶縁耐圧が低くなる。例えば、ショートが発生する。
【００３７】
本願発明者は、絶縁層８０において、微細構造体（例えばフィラー）を含む２つの領域の間に、微細構造体を含まない（または微細構造体の濃度が低い）中間領域を設けることで、クラックの発生が実質的に抑制できることを見出した。例えば、絶縁層８０の第３領域８３においては、微細構造体が、第１領域８１よりも少なく、第２領域８２よりも少ない。このため、例えば、第３領域８３における柔軟性が相対的に高い。例えば、第３領域８３においては、応力を緩和する効果が得られる。
【００３８】
例えば、熱に起因する応力が第１領域８１に加わった場合においても、その応力が第３領域８３で緩和される。例えば、熱に起因する応力が第１領域８１に加わり第１領域８１にクラックが生じた場合にも、第３領域８３において、そのクラックが生じた場所に繋がるようなクラックが生じにくい。例えば、熱に起因する応力が第１領域８１に加わり第１領域８１及び第３領域８３にクラックが生じた場合にも、そのクラックは、第３領域８３で止まり、第２領域８２には、生じ難い。このため、電極層１１と金属板１０との間を繋ぐクラックの発生が抑制できる。これにより、絶縁耐圧の低下が抑制できる。
【００３９】
このように実施形態においては、クラックの発生を抑制する。実施形態においては、クラックによる絶縁耐圧の低下を抑制できる。これにより、信頼性を向上できる発光装置用基板が提供できる。
【００４０】
一般に、窒化物半導体を用いた半導体発光素子（例えば、発光ダイオード）が、照明などの発光装置に用いられている。このような発光装置において、高効率化と共に、安定した動作が重要である。高光束密度を有する発光装置において、効率的な放熱性と、絶縁耐性と、が求められる。
【００４１】
実施形態に係る発光装置用基板を用いることで、発光装置において、熱的に安定で、かつ、電気的に安定した動作が得られる。高光束密度の場合にも、高い放熱性と、高密度の実装と、が得られる。そして、高い絶縁性が得られ、落雷などの電気的な外的要因による故障を抑制することができる。
【００４２】
以下、本実施形態に係る発光装置用基板１５の製造方法の例について説明する。  
例えば、Ａｌの金属板１０の上に、第２領域８２となる第１材料層を塗布により形成する。３８０℃で熱処理し第２領域８２が得られる。この第１材料層は、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料（第２母体８２ａ）と、ダイヤモンドの微粒子（例えば微結晶粒、第２微細構造体８２ｂ）と、を含む。ダイヤモンドの微粒子の大きさは、２μｍ〜１０μｍである。第２領域８２の厚さは、約１００μｍ（例えば、８０μｍ以上１２０μｍ以下）である。
【００４３】
第２領域８２の上に、第３領域８３となる第２材料層を塗布により形成する。３５０℃で熱処理し第３領域８３が得られる。この第３材料層は、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料である。このハイブリット材料は、例えば、上記の第２母体８２ａと同じである。そして、第３材料層は、微細構造体は含まない。第３領域８３の厚さは、約５０μｍ（例えば４０μｍ以上６０μｍ以下）である。
【００４４】
第３領域８３の上に、第１領域８１となる第３材料層を塗布により形成する。３８０℃で熱処理し第１領域８１が得られる。この第３材料層は、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料（第１母体８１ａ）と、ＳｉＯｘの微粒子（第１微細構造体８１ｂ）と、を含む。ＳｉＯｘの微粒子の大きさは、２μｍ〜５μｍである。第１領域８１の厚さは、約５０μｍ（例えば４０μｍ以上６０μｍ以下）である。
【００４５】
第１領域８１の上に、Ｃｕ膜を形成する。このとき、例えば、第１のＣｕ膜をスパッタにより形成し、その上に第２のＣｕ膜をめっきにより形成する。第１のＣｕ膜の厚さは、例えば１００ナノメートル（ｎｍ）である。第２のＣｕ膜の厚さは、例えば、１００μｍである。Ｃｕ膜の表面を研磨により平坦化する。
【００４６】
Ｃｕ膜の上に、所定の形状のレジスト膜を形成し、エッチングによりＣｕ膜の一部を除去する。これにより、配線パターンが形成される。その後、無電解めっきにより、Ｎｉ膜、Ｐｄ膜及びＡｕ膜をこの順で形成する。Ｎｉ膜の厚さは、例えば、約５０ｎｍ（例えば４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下）である。Ｐｄ膜の厚さは、例えば、約５０ｎｍ（例えば４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下）である。Ａｕ膜の厚さは、例えば、約２００ｎｍ（例えば１６０ｎｍ以上２４０ｎｍ以下）である。これにより、電極層１１が形成される。これにより、発光装置用基板１５が形成される。
【００４７】
この後、電極層１１の上に、フリップチップ型のＬＥＤチップを配置する。例えば、ＬＥＤチップの電極に、ＡｕＳｎのはんだ層が形成されている。このはんだ層を用いて、リフローによりＬＥＤと電極層１１との電気的な接続が行われる。
【００４８】
その後、例えば、ＬＥＤチップが実装された実装領域１６の周りに、周辺構造体３２を形成する。例えば、周辺構造体３２として、散乱体を含むシリコン樹脂を用いても良い。この場合には、散乱体を含むシリコーン樹脂の層を形成し、１５０℃により硬化させる。例えば、周辺構造体３２として、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料（透明材料）を用いても良い。周辺構造体３２として、ＳｉＯの結合を有する材料（透明材料）を用いても良い。周辺構造体３２として、これらの材料と、蛍光体と、を含む材料を用いても良い。
【００４９】
周辺構造体３２で囲まれた領域内において、ＬＥＤチップを覆うように、蛍光体と、樹脂（例えばシリコーン樹脂）と、を含む蛍光体樹脂層を形成し、１３０℃で硬化させる。これにより、発光装置が、形成される。
【００５０】
一方、金属板の代わりにＡｌＮ板を用いた参考例の発光装置が形成される。この参考例においては、点灯時に、所定の投入電力のときの室温からの温度上昇が１４０度である。
【００５１】
一方、本実施形態に係る発光装置においては、室温からの温度上昇が１４０度であるときの投入電力は、この参考例の投入電流電力の１．５倍である。本実施形態において投入電力が高いのは、基板としてＡｌＮ板ではなく金属板１０を用いることで、高放熱が得られることによる。
【００５２】
さらに、本実施形態において、金属板１０として、Ａｌを用いる。Ａｌの反射率は比較的高い。例えば、基板として、ＡｌＮ板を用いる場合においては、ＡｌＮの反射率が低く、発光素子から放出された光の一部は、ＡｌＮにより吸収され、損失となり、さらに熱が生じる。これに対して、本実施形態においては、Ａｌの金属板１０を用いることで、損失が抑制でき、熱の発生も抑制できる。これにより、高い効率が得られる。
【００５３】
絶縁層として、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料の１つの層を用いる参考例においては、クラックが生じ易い。クラックにより絶縁耐圧が低下する。絶縁層として、ハイブリット材料の２層を用いる別の参考例においても、クラックの抑制は十分ではない。
【００５４】
実施形態においては、微細構造体を含む第１領域８１と、微細構造体を含む第２領域８２と、の間に、微細構造体を含まない（または微細構造体の濃度が低い）第３領域８３を設ける。これにより、応力が緩和されクラックを抑制できる。クラックが発生した場合もクラックの発生する場所を局所的な場所に限定できる。これにより高い絶縁耐圧が得られる。
【００５５】
すなわち、本実施形態においては、歪に関する設計が行われている。３つの領域において、応力が異なる。これにより、クラックが抑制され、絶縁耐圧の低下が抑制できる。発光装置の寿命が向上する。実施形態においては、クラックが発生した場合においても、金属板１０に到達するクラックの発生を抑制できる。絶縁耐圧が低下したときも、絶縁耐圧は、仕様を満足できる。
【００５６】
実施形態においては、例えば、絶縁層８０中の応力が、領域によって異なる。例えば、第１領域８１における応力は、第３領域８３における応力よりも大きい。第２領域８２における応力は、第３領域８３における応力よりも大きい。第２領域８２における応力が、第１領域８１における応力よりも大きくても良い。
【００５７】
例えば、第１領域８１における応力は、約６ＭＰａ（４．５ＭＰａ以上７．５ＭＰａ未満）である。第２領域８２における応力は、約８ＭＰａ（７．５ＭＰａ以上９ＭＰａ以下）である。第３領域８３における応力は、約１ＭＰａ（０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下）である。応力は、例えば、赤外吸収、ラマンまたはハイパーラマンにおける基準スペクトルのシフト量で評価しても良い。応力は、応力測定装置で測定しても良い。
【００５８】
実施形態において、絶縁層８０に第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３を設け、これらの領域に含まれる有機鎖を変えても良い。例えば、これらの領域に含まれる微細構造体の濃度を同じにし、領域により有機鎖を変えることで、応力を変更しても良い。これらの領域に微細構造体を設けず、領域により有機鎖を変えることで、応力を変更しても良い。
【００５９】
実施形態において、例えば、第１微細構造体８１ｂの屈折率は、第１母体８１ａの屈折率と異なる。例えば、第１微細構造体８１ｂの屈折率と、第１母体８１ａの屈折率と、の差の絶対値は、０．０２以上である。例えば、第１母体８１ａが酸化シリコンとシリコーンとを含む場合において、第１母体８１ａの屈折率は、約１．４８〜１．６程度となる。一方、例えば、第１微細構造体８１ｂが、酸化シリコン粒子を含む場合、第１微細構造体８１ｂの屈折率は、約１．４６である。第１微細構造体８１ｂの屈折率が第１母体８１ａの屈折率と異なることで、例えば光の散乱が生じる。例えば、発光素子から放出された光を効率良く散乱反射できる。
【００６０】
第１微細構造体８１ｂとして、例えば、酸化ジルコニウムなどを用いても良い。この場合、第１微細構造体８１ｂの屈折率は、約２．１である。
実施形態において、第１微細構造体８１ｂの屈折率が第１母体８１ａの屈折率よりも低くても良く、第１微細構造体８１ｂの屈折率が第１母体８１ａの屈折率よりも高くても良い。第１微細構造体８１ｂの屈折率が第１母体８１ａの屈折率と実質的に同じでも良い。この場合には、第１領域８１は、散乱反射の効果が実質的に得られないものの、例えば、金属板１０による反射により、光を有効に活用できる。
【００６１】
実施形態において、複数の第２微細構造体８２ｂの平均のサイズは、複数の第１微細構造体８１ｂの平均のサイズよりも大きくても良い。例えば、複数の第１微細構造体８１ｂの平均のサイズを小さくすることで、高い反射率が得られる。一方、複数の第２微細構造体８２ｂの平均のサイズを大きくすることで、高い熱伝導率が得られ、高い放熱性が得られる。
【００６２】
実施形態において、複数の第２微細構造体８２ｂの熱伝導率は、第２母体８２ａの熱膨張係数よりも高い。例えば、複数の第２微細構造体８２ｂを分散させることで、第２領域において、高い熱伝導性が得られる。
【００６３】
実施形態において、複数の第２微細構造体８２ｂの熱伝導率は、複数の第１微細構造体８１ｂの熱伝導率よりも高くても良い。すなわち、金属板１０に近い第２領域８２に設けられる第２微細構造体８２ｂの熱伝導率を高くすることで、高い熱伝導率が得られる。これにより、高い放熱性が得られる。一方、発光素子から放出される光が入射する第１領域８１においては、熱伝導率よりも、光学特性が重視される。これにより、高い反射率が得られ、高い効率が得られる。光の利用効率が高まり、結果として信頼性が向上する。
【００６４】
実施形態において、例えば、複数の第２微細構造体８２ｂの熱膨張係数は、第２母体８２ａの熱膨張係数よりも低い。第２微細構造体８２ｂを第２母体８２ａ中に分散させることで、第２領域８２における機械的強度が高まる。例えば、第２母体８２ａが酸化シリコンを含む材料である場合に、第２微細構造体８２ｂとして、ダイヤモンド微粒子を用いる。これにより、第２領域８２における機械的強度が高まる。
【００６５】
例えば、複数の第１微細構造体８１ｂの熱膨張係数は、第１母体８１ａの熱膨張係数よりも低い。第１微細構造体８１ｂを第１母体８１ａ中に分散させることで、第１領域８１における機械的強度が高まる。例えば、第１母体８２ａが、酸化シリコンと、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料である場合に、第１微細構造体８１ｂとして、ＳｉＯｘ微粒子を用いる。これにより、第１領域８１における機械的強度が高まる。
【００６６】
例えば、第１領域８１の熱膨張係数は、第３領域８３の熱膨張係数よりも低い。例えば、第２領域８２の熱膨張係数は、第３領域８３の熱膨張係数よりも低い。第３領域８３の熱膨張係数と金属板１０の熱膨張係数との差の絶対値は、第１領域８１の熱膨張係数と金属板１０の熱膨張係数との差の絶対値よりも小さい。第３領域８３の熱膨張係数と金属板１０の熱膨張係数との差の絶対値は、第２領域８２の熱膨張係数と金属板１０の熱膨張係数との差の絶対値よりも小さい。
【００６７】
実施形態において、例えば、第２領域８２の厚さｔ８２（金属板１０から電極層１１に向かうＺ軸方向の厚さ）は、第１領域８１の厚さｔ８１（Ｚ軸方向の厚さ）よりも厚くても良い。例えば、第２領域８２の厚さｔ８２は、第１領域８１の厚さｔ８１の１．１倍以上４倍以下である。例えば、第２領域８２の厚さｔ８２は、第３領域８３の厚さｔ８３（Ｚ軸方向の厚さ）よりも厚くても良い。例えば、第２領域８２の厚さｔ８２は、第３領域８３の厚さｔ８３の１．１倍以上４倍以下である。この場合において、例えば、第１領域８１にクラックが生じ第２領域８２にクラックが生じていない場合においても、所定の絶縁耐圧が維持できる。
【００６８】
例えば、発光装置用基板１５を用いた発光装置においては、発光装置用基板１５の電極層１１に接続される発光素子(例えばＬＥＤ）において熱が生じる。この熱は、例えば、電極層１１から絶縁層８０を介して金属板１０に伝達する。例えば、絶縁層８０のうち発光素子に近い部分（第１領域８１）の温度は、絶縁層８０のうち金属板１０に近い部分（第２領域８２）の温度よりも高くなる。第１領域８１においてよりクラックが生じ易い。第１領域８１においてクラックが生じ、そのクラックが第３領域８３中にも存在する場合、発光装置用基板１５における絶縁耐圧は、第２領域８２の絶縁耐圧に実質的に依存する。このため、例えば、第２領域８２の厚さｔ８２を第１領域８１の厚さｔ８１よりも厚くすることで、実用的な絶縁耐圧を高く維持することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る発光装置用基板を例示する模式的断面図である。  
図２に示すように、本実施形態に係る発光装置用基板１５ａも、金属板１０と、電極層１１と、絶縁層８０と、を含む。
【００７０】
この例においても、絶縁層８０は、実装領域１６と、周辺領域１７と、を含む。周辺領域１７は、実装領域１６の周りに設けられる。実装領域１６の上に設けられる電極層１１の上に、発光素子が配置される。この例でも、絶縁層８０は、周辺構造体３２を含む。そして、絶縁層８０は、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３を含む。
【００７１】
この例では、周辺領域１７において、第１領域８１と第３領域８３との間に、周辺構造体３２が設けられている。
【００７２】
すなわち、実装領域１６においては、金属板１０の上に、第２領域８２、第３領域８３及び第１領域８１が、この順で設けられる。そして、第１領域８１の上に、電極層１１が設けられる。一方、周辺領域１７においては、金属板１０の上に、第２領域８２及び第３領域８３が設けられ、第３領域８３の上に周辺構造体３２が設けられる。周辺構造体３２の上に、第１領域８１が設けられる。これ以外は、第１の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００７３】
本実施形態に係る発光装置用基板１５ａにおいても、クラックの発生が特性できる。例えば、第１領域８１にクラックが発生した場合においても、第２領域８２でのクラックの発生が抑制できる。これにより、高い絶縁耐圧が維持できる。これにより、信頼性を向上できる発光装置用基板が提供できる。
【００７４】
さらに、発光装置用基板１５ａにおいては、周辺構造体３２の上に、絶縁層８０の一部（第１領域８１）が延在する。これにより、絶縁層８０の上面において、第１領域８１は、実装領域１６と周辺領域１７との間において連続的である。実装領域１６と周辺領域１７との間の領域が不連続である場合に比べて、光の損失が抑制できる。これにより、実装領域１６と周辺領域１７との間の領域においても、高い反射率が得られ、高い効率が得られる。結果として信頼性が向上できる。
【００７５】
本実施形態に係る発光装置用基板１５ａの製造方法の例について説明する。  
第１の実施形態と同様に、例えば、Ａｌの金属板１０の上に、第２領域８２となる第１材料層を塗布し３８０℃で熱処理して、第２領域８２を形成する。そして、第２領域８２の上に、第３領域８３となる第２材料層を塗布し３５０℃で熱処理して、第３領域８３を形成する。
【００７６】
第３領域８３の上の所定の位置に、周辺構造体３２を形成する。例えば、酸化シリコンを含む材料（例えば低融点ガラス）を所定の形状で塗布し、３５０℃で硬化することで、周辺構造体３２が形成される。
【００７７】
第３領域８３及び周辺構造体３２の上に、第１領域８１となる第３材料層を塗布により形成し、３８０℃で熱処理する。これにより、第１領域８１が得られる。この第３材料層は、例えば、酸化シリコン系材料と、シロキサン結合をもった分子と、を含むハイブリット材料（第１母体８１ａ）と、酸化ジルコニウム（例えばＺｒＯｘ）の微粒子（第１微細構造体８１ｂ）と、を含む。ＺｒＯｘの微粒子の大きさは、２μｍ〜２０μｍである。第１領域８１の厚さは、約５０μｍ（例えば４０μｍ以上６０μｍ以下）である。
【００７８】
第１領域８１の上に、第１の実施形態と同様にして電極層１１を形成することで、発光装置用基板１５ａが形成される。さらに、ＬＥＤチップを実装し、蛍光体樹脂層を形成することで、発光装置が形成される。
【００７９】
例えば、実施形態に係る発光装置用基板は、金属基板と、その上に設けられた絶縁性散乱層と、その上に設けられ発光素子が実装される電気配線と、を含む。絶縁性散乱層は、例えば、ガラスを含み、白色である。絶縁性散乱層は、下層と、上層と、下層と上層との間に設けられた中層と、を含む。中層の内部応力は、下層の内部応力とは異なる。中層の内部応力は、上層の内部応力とは異なる。例えば、中層の内部応力（Ｘ−Ｙ面内の応力）は、下層の内部応力（Ｘ−Ｙ面内の応力）よりも小さい。中層の内部応力は、上層の内部応力（Ｘ−Ｙ面内の応力）よりも小さい。例えば、下層及び上層の少なくともいずれかは、ＳｉＯの主鎖を有する第１ガラス系樹脂（例えば、低融点ガラス）と、第１ガラス系樹脂に分散された複数の粒子（例えばＳｉＯ粒子など）と、を含む。例えば、蛍光体を塗布する領域を囲むバンクが設けられ、上層がこのバンクを覆っても良い。素子実装部分の最表面層と、バンクを覆う上層と、が連続になる。例えば、高い光束密度においても、熱的及び電気的に、安定した動作が得られる。
【００８０】
以下、上記の実施形態に係る発光装置用基板を用いた発光装置の例について説明する。  図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る発光装置を例示する模式図である。  
図３（ａ）は平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ１−Ａ２線断面を例示す断面図である。  
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、実施形態に係る発光装置１１０（発光モジュール）は、発光部４０と、放熱部材５１と、熱伝導部材５２と、を含む。
【００８１】
放熱部材５１の上に、発光部４０が設けられる。放熱部材５１と発光部４０との間に、熱伝導部材５２が設けられる。
【００８２】
図３（ａ）に表したように、放熱部材５１は、例えば板状である。放熱部材５１の平面形状は、例えば矩形である。放熱部材５１は、例えば、第１〜第４辺５５ａ〜５５ｄを有する。第２辺５５ｂは、第１辺５５ａから離間する。第３辺５５ｃは、第１辺５５ａの一端と、第２辺５５ｂの一端と、を接続する。第４辺５５ｄは、第３辺５５ｃと離間し、第１辺５５ａの他端と、第２辺５５ｂの他端と、を接続する。放熱部材５１の平面形状のコーナー部は、曲線状でも良い。放熱部材５１の平面形状は、矩形でなくても良く、任意である。放熱部材５１の縁部５１ｒは、例えば、曲線状でも良い。
【００８３】
放熱部材５１には、例えば、金属などの基板が用いられる。放熱部材５１には、例えば、銅やアルミニウムなどが用いられる。
【００８４】
発光部４０は、光を放出する。発光部４０は熱を発生する。熱伝導部材５２は、発光部４０で発生した熱を、放熱部材５１に効率良く伝導する。熱伝導部材５２には、例えば、はんだなどが用いられる。この場合、熱伝導部材５２は、発光部４０と放熱部材５１とを接合する。例えば、熱伝導部材５２には、例えば、ＡｕＳｎ合金などが用いられる。熱伝導部材５２の厚さｔ５２は、例えば、１０μｍ以下である。
【００８５】
熱伝導部材５２には、液体状または固体状の潤滑油（グリース）などを用いても良い。熱伝導部材５２には、シリコーンにアルミナなどの金属粒を混合した導電性を有する潤滑油（導電性グリース）などを用いても良い。
【００８６】
発光部４０は、発光装置用基板１５と、発光素子部３５と、を含む。発光装置用基板１５は、金属板１０と、絶縁層８０と、電極層１１と、を含む。金属板１０は、Ａｌ及びＣｕの少なくともいずれかを含む。金属板１０は、第１主面１０ａと、第２主面１０ｂと、を有する。第２主面１０ｂは、第１主面１０ａとは反対側の面である。放熱部材５１は、金属板１０の第２主面１０ｂと対向する。第１主面１０ａは、実装領域１６を含む。実装領域１６は、第１主面１０ａの外縁１０ｒ（縁部１０ｕｅ）から離間している。この例では、実装領域１６は、第１主面１０ａの中央部分に設けられる。第１主面１０ａは、周辺領域１７をさらに含む。周辺領域１７は、実装領域１６の周りに設けられる。
【００８７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、発光装置を例示する模式的平面図である。  
図４（ａ）は、金属板１０の第１主面１０ａを例示する。図４（ｂ）は、電極層１１のパターンを例示する。  
図４（ｂ）に示したように、電極層１１は、第１主面１０ａ上に設けられる。電極層１１は、複数の実装パターン１１ｐを含む。複数の実装パターン１１ｐは、実装領域１６に設けられる。複数の実装パターン１１ｐの２つは、互いに離間している。複数の実装パターン１１ｐは、例えば、第１実装パターン１１ｐａ及び第２実装パターン１１ｐｂなどを含む。
【００８８】
複数の実装パターン１１ｐのそれぞれは、例えば、第１実装部分１１ａと、第２実装部分１１ｂと、を含む。この例では、実装パターン１１ｐは、第３実装部分１１ｃをさらに含む。第３実装部分１１ｃは、第１実装部分１１ａと第２実装部分１１ｂとの間に設けられ、第１実装部分１１ａと第２実装部分１１ｂとを繋ぐ。
【００８９】
電極層１１は、複数の実装パターン１１ｐを互いに接続する接続部４４をさらに含んでも良い。この例では、電極層１１は、第１コネクタ用電極部４５ｅと第２コネクタ用電極部４６ｅとをさらに含む。第１コネクタ用電極部４５ｅは、複数の実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。第２コネクタ用電極部４６ｅは、複数の実装パターン１１ｐのその１つとは別の１つと電気的に接続される。１つの実装パターン１１ｐの一部の上に半導体発光素子が配置される。この半導体発光素子により、第１コネクタ用電極部４５ｅが、実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。さらに、別の１つの実装パターン１１ｐの一部の上に半導体発光素子が配置される。この半導体発光素子により、第２コネクタ用電極部４６ｅが、別の１つの実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。
【００９０】
この例では、発光部４０は、第１主面１０ａ上に設けられた第１コネクタ４５と、第２コネクタ４６と、をさらに含む。第１コネクタ４５は、第１コネクタ用電極部４５ｅと電気的に接続される。第２コネクタ４６は、第２コネクタ用電極部４６ｅと電気的に接続される。この例では、第１コネクタ用電極部４５ｅの上に、第１コネクタ４５が設けられている。第２コネクタ用電極部４６ｅの上に、第２コネクタ４６が設けられている。第１コネクタ４５と、第２コネクタ４６と、の間に発光素子部３５が配置される。これらのコネクタを介して、発光部４０に電力が供給される。
【００９１】
発光素子部３５は、金属板１０の第１主面１０ａ上に設けられる。発光素子部３５は、複数の半導体発光素子２０と、封止層３０と、を含む。発光素子部３５の上面３５ｕは、例えば、平面である。封止層３０として、波長変換層３１が用いられる。
【００９２】
複数の半導体発光素子２０は、第１主面１０ａ上に設けられる。複数の半導体発光素子２０のそれぞれは、光を放出する。半導体発光素子２０は、例えば窒化物半導体を含む。半導体発光素子２０は、例えば、ＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）を含む。
【００９３】
複数の半導体発光素子２０は、例えば、第１半導体発光素子２０ａ及び第２半導体発光素子２０ｂなどを含む。複数の半導体発光素子２０のそれぞれは、複数の実装パターン１１ｐのうちのいずれかの実装パターン１１ｐと、複数の実装パターン１１ｐのうちの上記のいずれかの隣の別の実装パターン１１ｐと、電気的に接続されている。
【００９４】
例えば、第１半導体発光素子２０ａは、複数の実装パターン１１ｐのうちの第１実装パターン１１ｐａと、第２実装パターン１１ｐｂと、電気的に接続されている。第２実装パターン１１ｐｂは、第１実装パターン１１ｐａの隣の別の実装パターン１１ｐに相当する。
【００９５】
例えば、複数の半導体発光素子２０の１つは、第１導電形の第１半導体層２１と、第２導電形の第２半導体層２２と、発光層２３と、を含む。例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。第１導電形がｐ形であり、第２導電形がｎ形でも良い。
【００９６】
第１半導体層２１は、第１の部分（第１半導体部分２１ａ）と、第２の部分（第２半導体部分２１ｂ）と、を含む。第２半導体部分２１ｂは、Ｚ軸方向と交差する方向（例えば、Ｘ軸方向）において、第１半導体部分２１ａと並ぶ。
【００９７】
第２半導体層２２は、第２半導体部分２１ｂと発光装置用基板１５との間に設けられる。発光層２３は、第２半導体部分２１ｂと第２半導体層２２との間に設けられる。半導体発光素子２０は、例えばフリップチップ型のＬＥＤである。
【００９８】
例えば、第１半導体層２１の第１半導体部分２１ａが、実装パターン１１ｐの第１実装部分１１ａと対向している。第２半導体層２２が、実装パターン１１ｐの第２実装部分１１ｂと対向している。第１半導体層２１の第１半導体部分２１ａが、第１実装部分１１ａと電気的に接続される。第２半導体層２２が、第２実装部分１１ｂと電気的に接続される。この接続には、例えば、はんだや金バンプなどが用いられる。この接続は、例えば、金属溶融はんだ接合により行われる。または、この接続は、例えば、金バンプを用いた超音波熱圧着法により行われる。
【００９９】
例えば、発光素子部３５は、第１接合金属部材２１ｅと、第２接合金属部材２２ｅと、を含む。第１接合金属部材２１ｅは、第１半導体部分２１ａと、いずれかの実装パターン１１ｐ（例えば第１実装部分１１ａ）と、の間に設けられる。第２接合金属部材２２ｅは、第２半導体層２２と、別の実装パターン１１ｐ（例えば、第２実装パターン１１ｐｂ）と、の間に設けられる。第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅの少なくともいずれかは、はんだ、または、金バンプを含む。これにより、第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅのそれぞれの断面積（Ｘ−Ｙ平面で切断したときの断面積）を大きくできる。これにより、第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅを介して、熱を効率良く、発光装置用基板１５に伝えることができ、放熱性が高まる。
【０１００】
封止層３０（波長変換層３１）は、複数の半導体発光素子２０の少なくとも一部を覆う。波長変換層３１は、複数の半導体発光素子２０から放出される光（例えば第１光）の少なくとも一部を吸収し、第２光を放出する。第２光の波長（例えばピーク波長）は、第１光の波長（例えばピーク波長）とは、異なる。波長変換層３１には、例えば、蛍光体などの複数の波長変換粒子と、複数の波長変換粒子が分散された光透過性樹脂と、を含む。第１光は、例えば青色光を含む。第２光は、第１光よりも波長が長い光を含む。第２光は、例えば、黄色光及び赤色光の少なくともいずれかを含む。波長変換層３１の光透過性樹脂として、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。封止層３０として、酸化シリコンを含む光透過性の材料を用いても良い。
【０１０１】
この例では、発光素子部３５は、光反射性の周辺構造体３２をさらに含む。周辺構造体３２は、Ｘ−Ｙ平面内で波長変換層３１を囲む。周辺構造体３２には、例えば、金属酸化物などの複数の粒子と、その粒子が分散された光透過性樹脂と、を含む。金属酸化物などの粒子は、光反射性を有する。この金属酸化物などの粒子として、例えば、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の少なくともいずれか用いることができる。周辺構造体３２を設けることで、半導体発光素子２０から放出された光が、積層方向に沿った方向（例えば上方向）に沿って効率良く出射できる。
【０１０２】
発光部４０は、例えば、チップオンボード（ＣＯＢ）型のＬＥＤモジュールである。
【０１０３】
本実施形態においては、発光素子部３５から放出される光の光束発散度は、１０ルーメン/平方ミリメートル（ｌｍ／ｍｍ２）ルーメン/平方ミリメートル）以上、１００ルーメン/平方ミリメートル以下である。望ましくは、２０ルーメン/平方ミリメートル以上である。すなわち、本実施形態においては、発光素子部３５から放出される光の発光面積に対する比（光束発散度）が、非常に高い。発光面積は、実質的に実装領域１６の面積に対応する。本実施形態に係る発光装置１１０は、例えば、投光器などに利用される。
【０１０４】
図３（ｂ）に表したように、発光装置１１０は、例えば、照明装置部材７１の上に配置される。照明装置部材７１と発光装置１１０との間に、照明装置用接続部材５３が設けられる。照明装置用接続部材５３には、例えば、はんだ、または、グリースなどが用いられる。例えば、発光装置１１０の熱は、照明装置用接続部材５３により、照明装置部材７１に伝導されて、放熱される。
【０１０５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、発光装置１１０を含む照明装置２１０（照明器具）の構成の例も表している。照明装置２１０は、照明装置部材７１と、発光装置１１０と、を含む。照明装置２１０は、照明装置用接続部材５３をさらに含んでも良い。照明装置用接続部材５３は、照明装置部材７１と発光装置１１０との間に設けられ、発光装置１１０の放熱部材５１と、照明装置部材７１と、に接する。照明装置用接続部材５３は、発光装置１１０に含めても良い。
【０１０６】
本実施形態に係る発光装置１１０においては、放熱部材５１をＸ−Ｙ平面に投影したときに、放熱部材５１は、実装領域１６の面積の５倍以上の面積を有する。実装領域１６の面積に対して、放熱部材５１の面積が非常に大きく設定されている。これにより、実装領域１６の上に設けられた発光素子部３５で生じる熱を、面積の大きい放熱部材５１により、Ｘ−Ｙ面内に広げる。そして、面内方向に拡がった熱が、例えば、照明装置部材７１に向けて、伝達され、効率良く放熱される。
【０１０７】
図４（ａ）に表したように、例えば、実装領域１６のパターンは、実質的に円形である。実装領域１６の中心は、例えば、金属板１０の中心に実質的に一致する。例えば、周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積よりも大きい。周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積の４倍以上である。周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積の９倍以下である。
【０１０８】
例えば、第１主面１０ａに対して平行で実装領域１６の中心を通る１つの方向（例えばＸ軸方向）に沿った、第１主面１０ａの端（外縁１０ｒ）と、実装領域１６との間の距離（最短距離）は、上記の中心を通る方向（Ｘ軸方向）に沿った実装領域１６の幅の１／２以上である。例えば、Ｘ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｘａ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｘの１／２以上である。例えば、Ｘ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｘｂ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｘの１／２以上である。例えば、Ｙ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｙａ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｙの１／２以上である。例えば、Ｙ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｙｂ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｙの１／２以上である。
【０１０９】
これにより、周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積よりも大きくなる。熱が発生する実装領域１６の面積よりも、周辺領域１７の面積を大きくすることで、発生した熱は、面内方向に沿って効率良く広がる。これにより放熱性が高まる。
【０１１０】
図４（ｂ）に表したように、電極層１１の一部である複数の実装パターン１１ｐは、実装領域１６内に設けられる。この例では、複数の実装パターン１１ｐは、円形の領域内に設けられている。複数の実装パターン１１ｐが設けられている領域が、実装領域１６となる。実装領域１６は、Ｘ−Ｙ平面に投影したときの複数の実装パターン１１ｐを内包する領域である。複数の実装パターン１１ｐどうしの間の領域は、実装領域１６に含まれる。複数の実装パターン１１ｐのうちの外側に配置される実装パターン１１ｐの外縁を最短距離で繋いだ線の内側が、実装領域１６となる。
【０１１１】
図４（ｂ）に表したように、複数の実装パターン１１ｐは、例えば、略円形の領域内に配置される。これにより、光束発散度が高まる。実用的には、複数の実装パターン１１ｐを内包する略円形の領域を実装領域１６として用いても良い。
【０１１２】
実装領域１６は、Ｘ−Ｙ平面に投影したときの、複数に実装パターン１１ｐが設けられる領域を含む。実装領域１６は、Ｘ−Ｙ平面に投影したときの、接続部４４、第１コネクタ用電極部４５ｅ及び第２コネクタ用電極部４６ｅが設けられる領域を含まない。この領域は、周辺領域１７に含まれる。
【０１１３】
互いに隣接する独立した２つの実装パターン１１ｐは、それらの上に配置される半導体発光素子２０により電気的に接続される。複数の半導体発光素子２０の一部は、例えば、直列に接続される。直列に接続された複数の半導体発光素子２０は、例えば、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。
【０１１４】
例えば、複数の実装パターン１１ｐの２つは、接続部４４により接続される。これにより、直列に接続された複数の半導体発光素子２０の群が、さらに接続される。Ｘ軸に沿って並び直列に接続された複数の半導体発光素子の群が、Ｙ軸方向に沿って並ぶ。直列に接続された複数の半導体発光素子の群は、互いに並列に接続される。
【０１１５】
さらに、実装パターン１１ｐは、配線パターン４４ｃを介して、第１コネクタ用電極部４５ｅまたは第２コネクタ用電極部４６ｅと電気的に接続される。第１コネクタ用電極部４５ｅの上に設けられた第１コネクタ４５と、第２コネクタ用電極部４６ｅの上に設けられた第２コネクタ４６と、を介して、実装パターン１１ｐに電流が供給される。その電流が半導体発光素子２０に供給され、光が生じる。実施形態に係る発光装置は、例えば、投光器などの照明装置として利用することができる。
【０１１６】
実施形態によれば、信頼性を向上できる発光装置用基板及び発光装置が提供される。
【０１１７】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
【０１１８】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光装置用基板に含まれる金属板、電極層及び絶縁層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１１９】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１２０】
その他、本発明の実施の形態として上述した発光装置用基板及び発光装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての発光装置用基板及び発光装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１２１】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１２２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…金属板、  １０ａ…第１主面、  １０ｂ…第２主面、  １０ｒ…外縁、  １０ｕｅ…縁部、  １１…電極層、  １１ａ…第１実装部分、  １１ｂ…第２実装部分、  １１ｃ…第３実装部分、  １１ｇ…位置、  １１ｐ…実装パターン、  １１ｐａ…第１実装パターン、  １１ｐｂ…第２実装パターン、  １１ｓ…側面、  １１ｓｕ…コーナー部、  １１ｕ…上面、  １５、１５ａ…発光装置用基板、  １６…実装領域、  １６ｒ…外縁、  １６ｘ、１６ｙ…幅、  １７…周辺領域、  １７ｘａ、１７ｘｂ、１７ｙａ、１７ｙｂ…距離、  ２０…半導体発光素子（発光素子）、  ２０ａ…第１半導体発光素子、  ２０ｂ…第２半導体発光素子、  ２１…第１半導体層、  ２１ａ…第１半導体部分、  ２１ｂ…第２半導体部分、  ２１ｅ…第１接合金属部材、  ２２…第２半導体層、  ２２ｅ…第２接合金属部材、  ２３…発光層、  ３０…封止層、  ３１…波長変換層、  ３１ａ…波長変換粒子、  ３１ｂ…光透過性樹脂、  ３２…周辺部構造体、  ３５…発光素子部、  ３５ｕ…上面、  ４０…発光部、  ４４…接続部、  ４４ｃ…配線パターン、  ４５…第１コネクタ、  ４５ｅ…第１コネクタ用電極部、  ４６…第２コネクタ、  ４６ｅ…第２コネクタ用電極部、  ５１…放熱部材、  ５１ｒ…縁部、  ５２…熱伝導部材、  ５３…照明装置用接続部材、  ５５ａ〜５５ｄ…第１〜第４辺、  ７１…照明装置部材、  ８０…絶縁層、  ８１…第１領域、  ８１ａ…第１母体、  ８１ｂ…第１微細構造体、  ８２…第２領域、  ８２ａ…第２母体、  ８２ｂ…第２微細構造体、  ８３…第３領域、  １１０…発光装置、  ２１０…照明装置、  ＰＡ１…部分、  ｔ５２、ｔ８１、ｔ８２、ｔ８３…厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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