(57)【要約】【課題】その表層部において可視光領域の光の拡散反射を促進することで表面における可視光領域の光の反射率を高めることができると同時に、アルミナのみから製造されたセラミックス焼結体の熱膨張係数値よりも小さい熱膨張係数値を有する白色系セラミックス焼結体を提供する。【解決手段】セラミックス原料と、このセラミックス原料に添加されセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体１２において、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料、アルミナを含有し、散乱体１５は、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、セラミックス原料と散乱体の重量の和を１００wt％とした場合に、前記アルミナの含有量は４０wt％以下であることを特徴とするセラミックス焼結体１２による。【選択図】図１
2009064842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス原料と、このセラミックス原料に添加されセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体において、
前記セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料、アルミナを含有し、
前記散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、
前記セラミックス原料と前記散乱体の重量の和を１００wt％とした場合に、前記アルミナの含有量は４０wt％以下であることを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項２】
前記セラミックス焼結体は、アノーサイトを含有することを特徴とする請求項１記載のセラミックス焼結体。
【請求項３】
前記散乱体の平均粒径は１μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミックス焼結体。
【請求項４】
発光素子を搭載するための搭載部を少なくとも１つ備えた絶縁性の基体と、前記搭載部を囲うように接合される反射体とを有し、
前記基体は、窒化アルミニウム焼結体又はアルミナ焼結体から成り、
前記反射体は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成ることを特徴とする発光素子搭載用パッケージ。
【請求項５】
前記反射体は、前記基体の上面に予め塗布された接合材上に載置され、その後真空中又は還元雰囲気中又は酸化雰囲気中において前記接合材を焼成して前記反射体を前記基体上に接合したことを特徴とする請求項４記載の発光素子搭載用パッケージ。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージにおいて、
前記搭載部に発光素子を搭載し、
前記発光素子を封止材により封止し、又は、前記反射体の開口近傍にレンズを覆設して前記発光素子を密封したことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
前記発光素子は、窒化アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成る絶縁性の基体を有することを特徴とする基板。
【請求項９】
前記基板は、その上面に発光素子を搭載するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項８に記載の基板。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面における可視光領域の光の反射率が高く、アルミナのみから成るセラミックス焼結体の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有し、しかも、金属を主成分とする接合材とともに還元雰囲気中において焼成することで絶縁性を有する基体の上面に接合することができる白色系セラミックス焼結体、及びそれを用いた基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子（ＬＥＤ）を搭載するための基板に接合して用いる反射体の材料として高反射性を有する白色のセラミックス焼結体が注目されており、このような白色セラミックスを用いた発光素子搭載用パッケージに関する発明がいくつか開示されている。
【０００３】
以下に、従来技術に係る「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」について説明する。
特許文献１に記載される「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」は、アルミナセラミックスを用いた発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオードに関するものであり、具体的には、発光ダイオード素子を実装するためのベース体の上部に、反射面を有する開口を形成したカバー体を貼着された発光ダイオード用パッケージにおいて、ベース体及びカバー体を気孔直径が０．１０〜１．２５μｍのアルミナセラミックス又は気孔率が１０％以上のアルミナセラミックスを用いて形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に記載の発明によれば、特に原料中におけるアルミナの重量比率を９６％以上とすることで、製造されるアルミナセラミックスの表面における反射率を、測定基準であるＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における反射率に近似させることができるという効果を有する。
【０００４】
また、特許文献２には「発光装置」という名称で、放熱性が高く、発光素子が発光する光を外部に均一に効率よく放射させ、光の強度分布や照度分布が安定した光学的特性が得られ、また、クラック等の不良を低減した高品質な発光素子収納パッケージ及び発光装置および照明装置関する発明が開示されている。
特許文献２に係る発明は、発光素子の搭載部を有する基板の上面から下面にかけて導電路を形成するとともに、基板の上面に、搭載部を取り囲む反射面を有した反射部材を取着してなる発光素子収納パッケージにおいて、基板の外側面を、平面視して反射部材の外側面よりも内側に位置させるとともに、基板よりも外側に位置する反射部材の下面を、側面視して基板の下面の高さ位置よりも上方に位置させたことを特徴とするものであり、反射部材には白色系のセラミックスを使用することも可能である。
上記構成の特許文献１に記載の発明によれば、基板及び反射部材の両方をセラミックス製とすることで、両者の熱膨張係数の差を小さくすることができ、基板と反射部材の接合部に発生する応力によるクラックの発生、または基板と反射部材との剥離、基板や反射部材の変形を抑制することができる。
さらに、基板及び反射部材に白色性のセラミックスとすることで、紫外領域から可視光領域にわたって効率のよい波長依存性を少なくすることができる。
この結果、特許文献２に記載される発光装置から発せられる光の、出力やバラツキを低減することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８７１３２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３７５５７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、アルミナセラミックスを製造する際にアルミナの重量比率を高めると、アルミナセラミックスの熱膨張係数が増大する。
このため、特許文献１に開示されるようなアルミナセラミックスを用いた反射体を用いることで、カバー体の反射面における光の拡散反射が促進されて発光装置の出力を高めることができるものの、アルミナセラミックスよりも小さい熱膨張係数を有する窒化アルミニウムを主成分とするベース体にこの反射体を接合した場合には、両者の接合部分に熱膨張係数差に起因する応力が発生し、ベース体に及びカバー体にクラックが生じたり、剥離したり、あるいは、変形する可能性が高かった。
従って、アルミナの重量比率の高いアルミナセラミックスは、窒化アルミニウムを主成分とするベース体（基板）に接合されるカバー体（反射体）としては適さないという課題があった。
つまり、特許文献１に開示されるようなアルミナセラミックスを、窒化アルミニウムを主成分とするベース体上に接合する目的で、金属を主成分とする接合材とともに加熱焼成した際に上述のような不具合が発生してしまう可能性があり、信頼性の高い製品にし難いという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の発明によれば、基板と反射部材の両方を白色系のセラミックスで構成した場合、両者の熱膨張係数差に起因する応力の発生と、それに伴う不具合を抑制することが可能であると考えられるものの、窒化アルミニウム焼結体からなる基板や、窒化アルミニウムを主成分とする発光素子の熱膨張係数との差が小さくなるような白色系セラミックスの製造に関する技術内容については何ら言及されていなかった。
このため、上述のような特許文献１の場合と同様の課題が生じる可能性が高かった。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、表面における可視光領域の光の反射率が高く、アルミナのみから成るセラミックス焼結体の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有し、しかも、銅や銀，金等の低抵抗性金属を導電体として同時焼成することができる白色系セラミックス焼結体及びそれを用いた基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明であるセラミックス焼結体は、セラミックス原料と、このセラミックス原料に添加されセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体において、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料、アルミナを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、セラミックス原料と散乱体の重量の和を１００wt％とした場合に、アルミナの含有量は４０wt％以下であることを特徴とするものである。
上記構成のセラミックス焼結体において、ホウ珪酸ガラス原料は焼成時に溶融して骨材であるアルミナ及び散乱体をその内部に内在させるという作用を有する。また、ホウ珪酸ガラス原料は焼結助剤としても作用する。
さらに、請求項１に記載のセラミックス焼結体において、ガラス質成分、アルミナ粒子及び散乱体により構成される固体は絶縁体を形成するという作用を有する。
また、セラミックス原料の母材をホウ珪酸ガラス原料とすることで、請求項１に記載のセラミックス焼結体を７００℃〜１１００℃の低温条件下において焼成させるという作用を有する。
このことはすなわち、銅や銀、金等の低融点金属の同時焼成を可能にするというという作用を有する。
加えて、請求項１に記載のセラミックス焼結体は焼成後に加熱処理を施した場合でもその寸法がほとんど変化しないので、請求項１に記載のセラミックス焼結体を焼結した後で、別途、上記低融点金属から成る導電体の焼成を可能にするという作用を有する。
また、セラミックス原料の母材として用いられるホウ珪酸ガラス原料は、請求項１に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を低減させるという作用を有する。
さらに、セラミックス原料の骨材として用いられるアルミナは、請求項１に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を増大させると同時に、その機械的強度を向上させるという作用を有する。
特に、請求項１に記載のセラミックス焼結体を製造する際に用いるセラミックス原料と散乱体の重量の和を１００wt％とした場合に、アルミナを４０wt％以下添加することで、請求項１に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数に近似させるという作用を有する。
さらに、散乱体である五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、請求項１に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を増大させると同時に、７００℃〜１１００℃の低温条件下において焼成された場合においても白色が維持されて、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光を拡散反射させるという作用を有する。
【００１０】
請求項２記載の発明であるセラミックス焼結体は、請求項１に記載のセラミックス焼結体であって、セラミックス焼結体は、アノーサイトを含有することを特徴とするものである。
請求項２記載のセラミックス焼結体は、その焼成時にセラミックス焼結体の内部にアノーサイトが析出したり、あるいは、このセラミックス焼結体を作製する際に用いるセラミックス原料の一部を結晶化済のアノーサイトに置き換えることで、請求項２に記載のセラミックス焼結体がアノーサイトを含有するよう構成されるものである。
上記構成のセラミックス焼結体は、請求項１記載の発明と同様の作用に加え、セラミックス焼結体に含有されるアノーサイト、すなわち、焼成時に析出するアノーサイト、又は、予め添加される結晶化済のアノーサイト、又は、この両者は、請求項２に記載のセラミックス焼結体の内部において散乱体と同様の作用を有し、可視光領域の光の拡散反射を促進するという作用を有する。
また、上述のようなアノーサイトは、請求項２に記載のセラミックス焼結体の機械的強度を高めると同時に、セラミックス焼結体の熱膨張係数を低減する方向にシフトさせるという作用を有する。
【００１１】
請求項３記載の発明であるセラミックス焼結体は、請求項１又は請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、前記散乱体の平均粒径は１μｍ以下であることを特徴とするものである。
上記構成のセラミックス焼結体は請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同じ作用を有する。
通常、セラミックス焼結体を構成する粒子の直径が小さくなるほどセラミックス焼結体の機械的強度は高まる。
このため、請求項３に記載のセラミックス焼結体の内部に分散される散乱体の平均粒径を１μｍ以下とすることで、内部に散乱体が分散されたセラミックス焼結体に十分な機械的強度を付与するという作用を有する。
また、散乱体の平均粒径を１μｍ以下に設定することで、出来上がったセラミックス焼結体の内部における散乱体の粒子径を可視光領域の光の波長に近似させるという作用を有する。
【００１２】
請求項４記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、発光素子を搭載するための搭載部を少なくとも１つ備えた絶縁性の基体と、搭載部を囲うように接合される反射体とを有し、基体は、窒化アルミニウム焼結体又はアルミナ焼結体から成り、反射体は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成ることを特徴とするものである。
上記構成の発光素子搭載用パッケージにおいて、基体は反射体及び発光素子を支持するという作用を有する。また、反射体は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体により構成されるものであり、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同様の作用に加え、反射体は搭載部を取り囲むように接合されることで、この搭載部に光源が設置された際に、光源から発せられる光が光源の外側面方向に拡散して減衰するのを妨げるという作用を有する。
また、反射体の内部では、可視光領域の光の拡散反射が促進されることで、その表面（反射面）における可視光領域の光の反射率を高めるという作用を有する。
この結果、基体の上面と反射体の内側面により形成されるキャビティ内における光の減衰を抑制するという作用を有する。
また、特に基体を窒化アルミニウム焼結体により構成した場合には、基体と反射体を構成するそれぞれのセラミックスの熱膨張係数の差が小さくなり、請求項４に記載の発光素子搭載用パッケージに昇降温が繰り返された場合に、基体と反射体の接合部において熱膨張係数の差に起因する応力の発生を抑制するという作用を有する。
また、特に基体をアルミナ焼結体により構成した場合には、基体の上面における可視光領域の光の反射率を向上させるという作用を有する。この結果、請求項４記載の発光素子搭載用パッケージの発光効率を向上させるという作用を有する。
【００１３】
請求項５記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、請求項４記載の発光素子搭載用パッケージであって、反射体は、基体の上面に予め塗布された接合材上に載置され、その後真空中又は還元雰囲気中又は酸化雰囲気中において接合材を焼成して反射体を基体上に接合したことを特徴とするものである。
上記構成の発光素子搭載用パッケージは、請求項４に記載の発光素子搭載用パッケージと同様の作用を有する。
また、請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージは、接合材が真空中又は還元雰囲気中又は酸化雰囲気中において焼成されることで反射体を基体に接合するという作用を有する。また、このような接合材として、例えば、銅系、銀系、金系の低融点金属の使用可能にするという作用を有する。
【００１４】
請求項６記載の発明である発光装置は、請求項４又は請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージにおいて、搭載部に発光素子を搭載し、発光素子を封止材により封止し、又は、反射体の開口近傍にレンズを覆設して発光素子を密封したことを特徴とするものである。
上記構成の発光装置は、請求項４又は請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージを用いたものであり、請求項４又は請求項５に記載の発明と同様の作用に加え、発光素子は基体の搭載部に搭載されて、通電時に発光するという作用を有する。
また、封止材又はレンズは、キャビティ内に収容される発光素子を封止又は密封するというという作用を有する。
【００１５】
請求項７記載の発明である発光装置は、請求項６に記載の発光装置であって、発光素子は、窒化アルミニウムを主成分とすることを特徴とするものである。
上記構成の発光装置は、請求項６記載の発明と同じ作用に加え、発光素子の主成分を窒化アルミニウムとすることで、基体上に発光素子と反射体とを同時に接合させるという作用を有する。
また、特に基体を窒化アルミニウム焼結体とした場合は、基体と発光素子を構成するそれぞれの材料の熱膨張係数差が小さくなり、請求項７に記載の発光装置において発光素子の発光に伴う昇降温が繰り返された場合に、基体と発光素子の接合部に、それぞれの熱膨張係数の差に起因する応力が発生を抑制するという作用を有する。
【００１６】
請求項８に記載の発明である基板は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成る絶縁性の基体を有することを特徴とするものである。
上記構成の発明において基体は、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載のセラミックス焼結体と同じ作用を有する。この結果、請求項８記載の基板は、アルミナのみからなるセラミックス焼結体よりも小さい熱膨張係数を有するため、たとえば、その上面に窒化アルミニウムを主成分とする発光素子や、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成る反射体が搭載された場合に、それぞれの接合部分において熱膨張係数差に起因する応力が発生を抑制するという作用を有する。
また、請求項８記載の基板は、その上面に、例えば発光素子から成る光源が搭載された際に、基板の表面において光源から発せられる光を効率よく反射させるという作用を有する。
【００１７】
請求項９に記載の発明である基板は、請求項８に記載の基板であって、この基板は、その上面に発光素子を搭載するための凹部を少なくとも１つ備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項８記載の発明と同じ作用に加え、基板の上面に形成される凹部は、その内部に発光素子を収容するという作用を有する。
また、この凹部における側面と底面はいずれも反射面として作用し、発光素子から発せられる光を反射することで光の減衰を抑制するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１記載の発明においては、セラミックス原料の母材としてＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス基板）の原料であるホウ珪酸ガラス原料を用いることで、７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼成させることができるという効果を有する。よって、一般的なアルミナセラミックスの焼成温度（１５００℃以上）よりも大幅に低い温度で焼成させることができるので、請求項１に係るセラミックス焼結体の製造コストを大幅に削減することができるという効果を有する。
また、セラミックス原料であるホウ珪酸ガラス原料は、請求項１記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を低減させるという効果を有するのに対して、セラミックス原料であるアルミナ及び散乱体は、請求項１記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を増大させるという効果を有する。
従って、これらを組み合わせてセラミックス焼結体を製造した場合、請求項１に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数を所望の値に調整することができるという効果を有する。
すなわち、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数に近似する熱膨張係数を有するセラミックス焼結体を提供することができるという効果を有する。
また、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部に、散乱体である五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛を少なくとも１種分散させることで、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部における可視光領域の光の拡散反射を促進することができるという効果を有する。
よって、請求項１に記載のセラミックス焼結体の表面において可視光領域の光を効率よく反射させることができるという効果を有する。
つまり、請求項１に記載の発明によれば、所望の熱膨張係数を有し、かつ、高い反射性を有するセラミックス焼結体を安価に提供することができるという効果を有する。
また、請求項１に記載のセラミックス焼結体は、ガラスセラミックスの特性を備えている。このため、請求項１に記載のセラミックス焼結体を、例えば、平面無収縮焼結法により焼成した場合、請求項１に記載のセラミックス焼結体がＸ−Ｙ方向に収縮するのを防止することができるという効果を有する。加えて、請求項１に記載のセラミックス焼結体は７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼結させることができるので、銅系や銀系あるいは金系の低融点金属から成る導電体を同時焼成させることができるという効果を有する。
あるいは、請求項１に記載のセラミックス焼結体は、焼成後に再度加熱処理を行った場合でもその寸法変化がほとんど起こらないので、焼成後に別途、銅系や銀系あるいは金系の低融点金属から成る導電体を形成させることができるという効果を有する。
このことはすなわち、特殊な技術を用いることなく請求項１に記載のセラミックス焼結体の表面に形成される導電体のピッチ精度を高めることができるという効果を有する。
従って、請求項１に記載のセラミックス焼結体を、たとえば、反射体として用いる場合、被接合対象である基体の熱膨張係数と近似した熱膨張係数を有する反射体を提供することができるという効果を有する。また、請求項１に記載のセラミックス焼結体を、発光素子搭載用基板の絶縁性を有する基体として用いる場合、低融点金属から成る導電体のピッチ精度が極めて高く、かつ、その表面において発光素子から発せられる光を高効率で反射させることができ、しかも、発光素子の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有する絶縁性の基体を提供することができるという効果を有する。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項２に記載のセラミック焼結体の内部に、散乱体と同様の作用を有するアノーサイトが含有されることで、その表面における可視光領域の光の反射率を一層高めることができるという効果を有する。
また、アノーサイトはアルミナのみ、あるいは、ホウ珪酸ガラス原料のみから成るセラミックス焼結体に比べて低い熱膨張係数を有する。
このため、請求項２に記載のセラミック焼結体がアノーサイトを含有することで、請求項２に記載のセラミックス焼結体の熱膨張係数が小さくなり、請求項２に記載のセラミック焼結体の機械強度を高めることができるという効果を有する。
【００２０】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同じ効果に加え、散乱体の平均粒径を１μｍ以下とすることで、セラミックス焼結体を緻密化させることができ、セラミックス焼結体に十分な機械的強度を付与することができるという効果を有する。
さらに、請求項３に記載のセラミックス焼結体を構成する散乱体の粒子径を可視光領域の光の波長に近似させて、粒子の表面における可視光領域の光の反射を促進することができるという効果を有する。
この結果、請求項３記載のセラミックス焼結体の表面における可視光領域の光の反射率が高く、かつ、高い機械的強度を備えたセラミックス焼結体を提供することができるという効果を有する。
【００２１】
本発明の請求項４記載の発明によれば、窒化アルミニウム焼結体又はアルミナ焼結体から成る基体に反射体を備えたものであり、この反射体は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体により構成されるものであり、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同じ効果を有する。
また、反射体は光源の外側面を取り囲むことで、光源の外側面方向に放射される光を反射面上において好適に反射させることができるという効果を有する。よって、光源から発せられる光の発光効率を高めることができるという効果を有する。
さらに、特に基体を窒化アルミニウム焼結体により構成した場合、反射体と基体の熱膨張係数が近似するので、反射体と基体の接合部にそれぞれの熱膨張係数差に起因する応力が発生するのを抑制することができるという効果を有する。
この結果、請求項４記載の発光素子搭載用パッケージにおいて昇降温が繰り返された場合でも、基体から反射体が剥離したり、基体又は反射体に亀裂が生じる等の不具合が発生を防止することができるという効果を有する。
従って、信頼性の高い発光素子搭載用パッケージを提供することができるという効果を有する。
また、特に基体をアルミナ焼結体により構成した場合、基体の上面における可視光領域の光の反射率を高めることができると同時に、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成る反射体により可視光領域の光が高効率で反射されるので、発光効率の高い発光素子搭載用パッケージを提供することができるという効果を有する。
【００２２】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の効果に加え、低融点金属を用いて反射体を基体に接合することができるので、請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージの製造コストを低減することができるという効果を有する。
この結果、高品質な発光素子搭載用パッケージを安価に提供することができるという効果を有する。
【００２３】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発光素子搭載用パッケージを用いたものであり、請求項４又は請求項５に記載の発明と同じ効果に加え、特に、光源として発光素子を用いることで、省電力でかつ光源の耐久性にすぐれた高品質の発光装置を提供することができるという効果を有する。
【００２４】
本発明の請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明と同様の効果に加え、基体上に反射体と発光素子とを低融点金属から成る接合材を用いて同時に接合させることができるという効果を有する。
この結果、基体上に反射体と発光素子とを別々に接合する場合に比べて請求項７記載の発光装置の製造工程を簡素化することができるので、製造コストを削減することができるという効果を有する。
この結果、高品質な発光装置を一層安価に提供することができるという効果を有する。
【００２５】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同じの効果に加え、請求項８に記載の基板上に、たとえば光源として発光素子を搭載した際に、その表面において光源から発せられる光を効率よく反射させることができるという効果を有する。
また、特に、反射体として請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体から成る反射体を用いた場合には、基体と反射体の接合部に、それぞれの熱膨張係数差に起因する応力が発生するのを抑制することができるという効果を有する。
また、請求項８に記載の基板は、その上面に高いピッチ精度を保った状態で導電体を形成させることができるので、キャビティ内に複数の光源を精度よく搭載させることができるという効果を有する。
【００２６】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８に記載の発明と同じ効果を有する。また、請求項９記載の基板において、凹部の側面が反射体と同じ作用を有するので、基板のみで反射体を備えた発光素子搭載用基板と同等の機能を発揮させることができるという効果を有する。
この結果、発光装置を構成する部品の数を減らすことができるので、発光装置をより安価に提供することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係るセラミックス焼結体とそれを用いた発光素子搭載用パッケージの実施例について説明する。
【実施例１】
【００２８】
以下に、本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光が拡散される仕組みについて図１を参照しながら説明する。（特に請求項１乃至請求項３に対応。）
一般にＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）として知られるホウ珪酸ガラスは、高い機械的強度を備えると同時に、熱膨張率が小さいので昇降温が繰り返された場合でも破損する恐れが少ない。このため、エレクトロニクス分野における基板用材料等として注目されている。
そこで、本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体は、このようなホウ珪酸ガラスの特性を利用しつつ、その内部に可視光領域の光を散乱させる作用を有する散乱体を分散させることで、その表面における可視光領域の光の反射率を大幅に高めたものである。
【００２９】
より具体的には、実施例１に係るセラミックス焼結体は、ホウ珪酸ガラス原料を母材に、アルミナを骨材としたセラミックス原料に、五酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５），酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２），五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５），酸化亜鉛（ＺｎＯ）から選択される少なくとも１種を散乱体として添加して成るセラミックス焼結体であり、セラミックス原料と散乱体１５の重量の和を１００wt％とした場合に、アルミナを４０wt％以下含有するものである。
なお、上記散乱体から選択される少なくとも２種類以上の散乱体を添加してもよい。この場合、上記散乱体から選択される少なくとも２種類以上の散乱体が、実施例１に係るセラミックス焼結体の内部における光の散乱効果を促進するという効果を有する。
実施例１に係るセラミックス焼結体は、セラミックス原料中に骨材としてアルミナを含有することで、その機械的強度を高めることができるという効果を有する。
【００３０】
図１は本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
図１に示すように、セラミックス焼結体１２の上面１９に可視光領域の光２５が照射されると、光２５の一部はセラミックス焼結体１２の上面１９において反射光２２として反射される一方で、セラミックス焼結体１２の上面１９から入射光２１として内部に侵入し、セラミックス焼結体１２の下面２０において反射されなかった入射光２１は透過光２４としてセラミックス焼結体１２の下面２０から外部に放射されてしまう。
このように、光２５の一部がセラミックス焼結体１２の内部を通過して透過光２４として外部に放射されてしまうことで光２５が減衰するのである。
そこで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、その内部に常温下において比較的高い屈折率を有する五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を散乱体１５として分散させることで入射光２１を散乱させている。
つまり、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に分散する散乱体１５によって入射光２１の散乱が繰り返される過程において、入射光２１の大部分を散乱光２３として再びセラミックス焼結体１２の上面１９側に向わせているのである。
この結果、セラミックス焼結体１２の下面２０から外部に放射される透過光２４が少なくなり、セラミックス焼結体１２の上面１９における可視光領域の光２５の反射率を高めることができるという効果を有するのである。
【００３１】
ここで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に含有される散乱体１５について詳細に説明する。
実施例１に係るセラミックス焼結体１２中に含有される五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、いずれも室温条件下では白色を有する粒子であり、比較的高い屈折率を有している。
そして、これらは１０００℃程度の温度条件下であれば大気中で白色が維持される。すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、酸化雰囲気中において１０００℃程度まで加熱した場合でも白色が維持されるのであるが、これらを一般的なアルミナセラミックスの焼結温度と同程度にまで、すなわち、１５００℃を超えて加熱した場合、散光体自体が変色してしまい、出来上がったセラミックス焼結体の白色度が低下してしまうという不具合が生じる可能性もあった。
そこで、通常、酸化雰囲気中において１０００℃以下で焼結させることのできるホウ珪酸ガラス原料を、実施例１に係るセラミックス原料の母材として用いることで、その焼成温度を一般的なアルミナセラミックスよりも大幅に低い７００℃〜１１００℃とすることができる。
この結果、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を散乱体１５として添加した場合に、焼成時に散乱体１５が変色するのを防止することができるという効果を有するのである。
【００３２】
また、本実施例に係るセラミックス焼結体１２は、化学式：ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ４又はＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８で示されるガラス成分微結晶の結晶体であるアノーサイトをその内部に含有するものである。
このアノーサイトは、実施例１に係るセラミックス焼結体１２のセラミックス原料の母材としてホウ珪酸ガラス原料を用いることで、その焼成時にセラミックス焼結体１２の内部に析出するものである。
そして、このようなアノーサイトは、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部において、散乱体１５と同様に、可視光領域の光の拡散反射を促進するという作用を有し、セラミックス焼結体１２の表面における可視光領域の光の反射を促進するという効果を有する。
【００３３】
その一方で、このアノーサイトは、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の焼成温度を変動させたり、あるいは、セラミックス原料の骨材であるアルミナの含有量を変動させる等して製造条件が変わった場合に、その析出量が大幅に増減することがある。
そして、万一セラミックス焼結体１２の内部に十分な量のアノーサイトが析出されない場合には、セラミックス焼結体１２の内部において、可視光領域の光の拡散反射が不十分となり、反射面における可視光領域の光の反射率が向上されない。
従って、このような事態を回避する目的で、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を作製する際に用いるセラミックス原料の一部を予め結晶化済のアノーサイトに置き換えておいてもよい。
このように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を作製する際に用いられるセラミックス原料を構成するホウ珪酸ガラス原料、又は、アルミナの一部を予め結晶化済のアノーサイトに置き換えることで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に確実にアノーサイトを含有させることができるという効果を有する。
すなわち、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に自然にアノーサイトが析出した場合と同様に、可視光領域の光の拡散効果を促進させることができるという効果を有する。
【００３４】
なお、本願明細書においては、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の製造時にセラミックス原料に予め添加される結晶化済のアノーサイトを「アノーサイトＡ」とし、また、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の焼成時に、その内部に自然に析出するアノーサイトを「アノーサイトＢ」として区別している。
さらに、本願明細書中において単に「アノーサイト」と記載する場合には、「アノーサイトＡ」と「アノーサイトＢ」の両方をを包含した広義のアノーサイト指し示しているものとする。以下に示す他の実施例においても同様である。
【００３５】
つまり、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、その内部に分散して存在する散乱体１５及びアノーサイト（アノーサイトＢ、及び／又は、アノーサイトＡ）とが協同してその内部における可視光領域の光の拡散反射を促進することで、その表面におけ可視光領域の光の反射率を向上させているのである。
また、このようなアノーサイトＡとしては、例えば、ホウ珪酸ガラス原料を予め８５０℃の温度条件下において焼成してなる結晶化ガラスを粉体状に粉砕した焼粉（この焼粉はその大部分がアノーサイトにより構成されている）や、あるいは、天然鉱物である灰長石等を用いることが可能である。
このように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に含有されるアノーサイトの量が、製造条件の変動に伴って大幅に増減するのを防止することができるという効果を有する。
この結果、高反射性を有し、かつ、品質のバラツキの少ない製品を提供することができるという効果を有する。
しかもこの場合、高反射性を有するセラミックス焼結体１２を焼成する際の焼成温度を低く設定した場合でも、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に散乱体１５と同様の作用を有するアノーサイトを確実に含有させることができるので、散乱体１５の添加量を最小限度にすることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の製造にかかるコストを大幅に削減することができ、セラミックス焼結体１２を安価に提供することができるという効果を有する。
【００３６】
さらに、実施例１に係るホウ珪酸ガラス原料は、例えば、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）からなり、これらの総重量を１００wt％とした場合に、それぞれが８１wt％，２wt％，１３wt％，４wt％ずつ配合されたものである。なお、ここに示すホウ珪酸ガラス原料の配合比率はあくまでも一例であり、これらの配合比率はホウ珪酸ガラスの主要な特性、すなわち、７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼成することができ、アルミナを内包した状態で焼結させた場合に、その熱膨張係数がアルミナのみから成るセラミックス焼結体の熱膨張係数よりも小さくできるという特性を有するものであれば、どのようなホウ珪酸ガラス原料であっても使用可能である。
【００３７】
一般に、アルミナの熱膨張係数は７.５×１０−６程度であり、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は３.２×１０−６〜６.５×１０−６の範囲内である。なお、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は、その内部におけるアノーサイトの含有量が高まるほどその熱膨張係数が小さくなる。
このため、実施例１に係るセラミックス焼結体１２において、アルミナの含有量を増加させるとセラミックス焼結体１２の熱膨張係数は増大し、逆に、ホウ珪酸ガラス原料の含有量を増加させるとセラミックス焼結体１２の熱膨張係数は低減する。
つまり、実施例１に係るセラミックス焼結体１２のセラミックス原料を、ホウ珪酸ガラス及びアルミナにより構成することで、セラミックス焼結体１２の熱膨張係数をアルミナのみからなるセラミックス焼結体の熱膨張係数よりも小さくすることができるのである。
この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を、アルミナのみからなるセラミックス焼結体の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する被接合対象の熱膨張係数に近似させることができるという効果を有する。
例えば、熱膨張係数が４.０×１０−６程度のホウ珪酸ガラス原料とアルミナをそれぞれ６０：４０の割合（wt％）で配合してセラミックス焼結体を作製した場合、その熱膨張係数は５.５×１０−６程度になる。
【００３８】
また、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部における可視光領域の光の拡散反射を促進するためには散乱体１５の添加量を増大させることが望ましいのであるが、散乱体１５である、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択されるいずれか一種の添加量を増やした場合、セラミックス焼結体１２の熱膨張係数は増大する方向へシフトする。
このため、セラミックス原料としてホウ珪酸ガラス原料を用いることは、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の熱膨張係数を、アルミナのみから成るセラミックス焼結体（アルミナ焼結体）の熱膨張係数よりも小さくするために必須不可欠である。
【００３９】
さらに、アノーサイト（アノーサイトＡ）の熱膨張係数は通常、５.０×１０−６〜３.２×１０−６程度であるため、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部におけるアノーサイトの含有量を増加させることで、セラミックス焼結体１２の熱膨張係数を縮減させる側にシフトさせることができるという効果を有する。
すなわち、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の焼成時に、セラミックス焼結体１２の内部にアノーサイトＢが析出することで、及び／又は、セラミックス焼結体１２の製造する際にセラミックス原料の一部をアノーサイトＡに置き換えることで、セラミックス焼結体１２の熱膨張係数を低減することができるという効果が発揮される。
この結果、実施例１にセラミックス焼結体１２の機械強度を向上させることができると同時に、特に、セラミックス原料の一部をアノーサイトＡに置き換えた場合には、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有するセラミックス焼結体１２を一層容易に製造することができるという効果を有する。
【００４０】
より具体的に説明すると、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有するセラミックス焼結体１２を製造するには、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体１５とにより構成すればよい。
この場合、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、散乱体１５の添加量は２０wt％以下であることが望ましい。
あるいは、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有するセラミックス焼結体１２を製造するには、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体１５とアノーサイトＡにより構成すればよい。
この場合も、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、散乱体１５の添加量は２０wt％以下であることが望ましい。
これは、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、散乱体１５を２０wt％を超えて添加すると、セラミックス焼結体１２の熱膨張係数が増大してしまい、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数に近似させることができなくなってしまうという不具合が生じるためである。
【００４１】
ここで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部において可視光領域の光が拡散反射される仕組みについて図２を参照しながら詳細に説明する。
実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、焼成時にホウ珪酸ガラス原料が溶融して成るガラス質成分（液体）中に骨材であるアルミナ粒子と散乱体１５とアノーサイト（アノーサイトＡ及び／又はアノーサイトＢ）が分散した状態で混在するものである。
また、セラミックス焼結体１２を構成する個々の粒子は、ホウ珪酸ガラス原料が溶融してなるガラス質成分により互いに結合されている。
なお、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、その母材であるホウ珪酸ガラス原料が焼結助剤としても作用するので、通常アルミナセラミックスを製造する際に添加する、マグネシアやイットリア等の酸化物から成る焼結助剤を必ずしも添加する必要はない。
なお、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の製造時に、散乱体１５として特に酸化イットリウムを添加する場合、上述のようなセラミックス原料にマグネシアやイットリア等の酸化物を添加することで、散乱体１５である酸化イットリウムの結晶構造を安定化させることができるという効果を有する。この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体１２に昇降温が繰り返された場合に結晶構造に破壊が生じるのを抑制することができるという効果を有する。
【００４２】
図２は、本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体の内部断面を示す概念図である。
図２に示すように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、アノーサイト１３（アノーサイトＡ及び／又はアノーサイトＢ）、アルミナ粒子１４、散乱体１５、及び、これらの３種類の粒子同士の空隙により形成される気孔１６により形成されている。
このようなセラミックス焼結体１２の内部には、屈折率の異なる２種類の物質が接触する面、すなわち、可視光領域の光を反射させる反射面が無数に形成されている。
実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部に形成される反射面は、大きく２種類に分類することが可能であり、一方はセラミックス焼結体１２の固体部分を形成する粒子、すなわち、アノーサイト１３，アルミナ粒子１４，散乱体１５と、気孔１６の接触面である境界面１７であり、もう一方は、アノーサイト１３とアルミナ粒子１４、アノーサイト１３と散乱体１５、アルミナ粒子１４と散乱体１５の接触面である粒界１８である。
すなわち、屈折率の異なる３種類の粒子により実施例１に係るセラミックス焼結体１２を構成することで、セラミックス焼結体を構成する粒子を１種類とした場合に比べて（アルミナのみでセラミックス焼結体を構成した場合に比べて）、反射面として作用する粒界１８の面積を大幅に増大させることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部における光の拡散反射を大幅に促進することができるという効果を有する。
【００４３】
また、上述のような実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、そのセラミックス原料の母材に、ガラスセラミックスの原料であるホウ珪酸ガラス原料を用いることで、ガラスセラミックスの特性を備えたセラミックス焼結体を提供することができるという効果を有する。
一般に、酸化アルミニウムを主成分とするアルミナセラミックスは、通常１５００℃以上の高温で焼成されるのであるが、その表面や内部に形成される導電体を同時焼成する場合にはタングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属を用いる必要があり、このような高融点金属は導体抵抗が大きいため、電気信号の伝播速度が遅くなってしまう。
他方、低抵抗金属としては銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）あるいは金（Ａｕ）等があり、これらの低抵抗金属は融点が低いので基板用のセラミックス焼結体と同時焼成させるためには、基板において絶縁体を構成するセラミックス焼結体の焼成温度を７００℃〜１１００℃の範囲内にする必要がある。
よって、実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、そのセラミックス原料の母材をホウ珪酸ガラス原料とすることで、７００℃〜１１００℃の温度条件下において銅系や銀系あるいは金系の低抵抗金属から成る導電体を同時焼成させることができるという効果を有する。
【００４４】
さらに、実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、一度焼成するとその後加熱処理を施した場合でも寸法変化がほとんど生じない。このため、セラミックス焼結体１２を焼成した後に、銀系あるいは銅系の導電体を別途形成させることができるという効果を有する。
この場合、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の表面に形成される導電体のピッチ精度を高めることができるという効果を有する。
従って、実施例１に係るセラミックス焼結体１２に低抵抗金属である銅や銀あるいは金等から成る導電体を形成することで、電気信号の伝播速度が速く、かつ、その表面における可視光領域の光の反射率が高い発光素子搭載用の基板を提供することができるという効果を有する。
さらに、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を発光素子搭載用の基板として用いた場合、発光効率の高い発光装置を提供することができるという効果を有する。
また、実施例１に係るセラミックス焼結体１２によれば、真空中、還元雰囲気中、酸化雰囲気中において７００℃〜１１００℃の温度条件下で焼成することで容易に低抵抗金属から成る導電体を形成することができるという効果を有する。
なお、特に実施例１に係るセラミックス焼結体１２に銅系の導電体形成する場合には、銅を含有する導電性ペースト中性又は還元雰囲気中において焼成する必要がある。
加えて、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を製造する際に用いられるセラミックス原料及び散乱体１５には鉛（Ｐｂ）が一切含まれないので、鉛フリーのセラミックス焼結体１２を製造することができ、このようなセラミックス焼結体１２を基板に用いた場合には、鉛フリーの規格を満足する電子部品を提供することができるという効果を有する。
【００４５】
さらに発明者らは、セラミックス焼結体１２を構成する粒子である、散乱体１５や、アルミナ粒子１４や、アノーサイト１３の粒子径、及び気孔１６の直径が可視光領域の光の波長（３６０nm〜７４０nm）に近似するにつれて粒子気孔１６の内部への光の透過が起こり難くなると同時に、その境界面１７や粒界１８における光の反射が生じ易くなることを見出した。
従って、実施例１に係るセラミックス焼結体１２において、散乱体１５の平均粒径は１μｍ以下であることが望ましい。
このように、散乱体１５の平均粒径を１μｍ以下とすることで、散乱体１５の境界面１７や粒界１８における可視光領域の光の反射を促進することができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体の表層部における可視光領域の光の拡散反射が促進されて、その表面における可視光領域の光の反射率を高めることができるという効果を有する。
また、セラミックス成形体を焼成して成るセラミックス焼結体は、その固体部分を構成する粒子の平均粒径が小さくなるほどその内部における粒子同士の結合構造が緻密になり、その機械的強度が高められる。
このため、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を製造する際に用いるセラミックス原料であるアルミナの平均粒径を１μｍ以下とすることで、セラミックス焼結体１２の機械的強度を高めることができるという効果を有する。
また、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を製造する際のセラミックス原料に添加する散乱体１５を粒子状（粉体状）にすることで、焼結前のセラミックス成形体の内部に略均質に散乱体１５を分散させることができるという効果を有する。
【００４６】
さらに、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、セラミックス原料を構成するアノーサイトＡや、アルミナ粒子１４の平均粒径を１μｍ以下に設定することで、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の内部断面に形成される気孔１６の大きさ、アルミナ粒子１４及びアノーサイトＡに由来するアノーサイト１３の粒子径を、可視光領域の光の反射に適したものに、すなわち、可視光領域の光の波長に近似させることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の表層部における光の拡散反射を一層促進することができ、セラミックス焼結体１２の表面における可視光領域の光の反射率を一層高めることができるという効果を有する。
【００４７】
ここで、実施例１に係るセラミックス焼結体の製造工程について図３を参照しながら説明する。
図３は実施例１に係るセラミックス焼結体の製造工程を示すフローチャートである。
実施例１に係るセラミックス焼結体１２を製造するには、まず、セラミックス原料の母材であるホウ珪酸ガラス原料と、骨材であるアルミナと、散乱体１５である五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を、セラミックス原料と散乱体１５の重量の合計を１００wt％とした場合に、アルミナが４０wt％以下となるよう、また、散乱体１５が２０wt％以下となるようそれぞれを正確に計量する（ステップＳ１）。このとき、セラミックス原料のアルミナの一部をアノーサイトＡに置き換えてもよい。
なお、散乱体１５と同様に可視光領域の光の散乱効果を有するアノーサイトＡ、又は、セラミックス原料に含有されるアノーサイトＡとして、例えば、焼粉や灰長石、あるいは、これらの組み合わせを用いることが可能である。
【００４８】
この後、例えば、ボールミル等によりステップＳ１において調合されたセラミックス原料と散乱体１５からなる混合体の平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕混合し（ステップＳ２）、次に、この混合物に、有機質バインダーとして、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を、また、溶剤としてキシレン、トルエン、ブタノール等をそれぞれ単体で、あるいはこれらのうちの２種類又は３種類を混合して添加して（ステップＳ３）スラリー状物質を形成させる（ステップＳ３）。
なお、図３においては、原料の調合工程（ステップＳ１）において散乱体１５を添加する場合を例に挙げて説明しているが、粉砕及び混合工程（ステップＳ２）の後に予め所望の平均粒径に調整した散乱体１５を添加してもよい。
【００４９】
続いて、ステップＳ３においてそれぞれの粒子の平均粒径が所定の範囲内となるよう調整されたスラリー状物質を、噴霧乾燥機を用いて顆粒状粉末にした後（ステップＳ４）、たとえば、プレス成形法により所望の形状に成形する（ステップＳ５）。
例えば、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形する。
なお、このような実施例１に係るセラミックス成形体を作製する方法としては、一般的な粉体プレス成形方法や、公知の、押し出し成形法、射出成形法、ドクターブレード法、冷間静水圧法等を制限なく採用することが可能である。
最後に、上述のような工程を経て作製したセラミックス成形体を、例えば、酸化（Ｏ２）雰囲気中において、７００〜１１００℃の温度条件下で焼成すればよい（ステップＳ６）。
なお、銅系の導電体を実施例１に係るセラミックス焼結体１２と同時焼成させるには、中性又は還元雰囲気中において実施例１に係るセラミックス成形体を焼成する必要がある。
【００５０】
また、実施例１に係るセラミックス成形体を焼成する際に、たとえば、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の焼成温度、すなわち、７００〜１１００℃の温度条件下において焼結しないセラミックスグリーンシート（ダミー用グリーンシート）により実施例１に係るセラミックス成形体を挟持して一体として焼成し、その後、ダミー用グリーンシートを構成していた未焼結セラミックス粉末を除去してセラミックス焼結体１２とする平面無収縮焼結法を採用してもよい。
この場合、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の平面方向（Ｘ−Ｙ軸方向）における収縮を防止することができるので、セラミックス焼結体１２を発光素子搭載用基板の基体として用いることができるという効果を有する。
この結果、銀系あるいは銅系の導電体を同時焼成する場合や、実施例１に係るセラミックス焼結体１２を焼成した後に、銀系あるいは銅系の導電体を別途焼成させて形成する場合に、導電体のピッチ精度を大幅に高めることができるという効果を有する。
よって、実施例１に係るセラミックス焼結体１２によれば、高い品質を有する発光素子搭載用基板を提供することができるという効果を有する。
【実施例２】
【００５１】
次に、本発明の実施例２に係る反射体について図４を参照しながら詳細に説明する。
図４は本発明の実施例２に係る反射体の概念図である。
図４に示すように、実施例２に係る反射体１は、上記のような実施例１に係るセラミックス焼結体を環状に形成したものである。
なお、本願でいう「環状」とは、必ずしも「円形」のみを意味しているのではなく、多角形などの角を有するものでもよく、端部を備えることなく連続してつながっている状態を示すものである。また、実施例２に係る反射体１は必ずしも環状である必要はなく、光源から発せられる光を所望の方向に反射することができるよう構成されるものであれば、必ずしも環状でなくともよい。すなわち、光源の外側面を、例えば、角柱状の部材を複数組み合わせることで取り囲んで反射体を形成してもよい。
そして、実施例２に係る反射体１は、上述の実施例１に係るセラミックス焼結体と同様の効果を有するものである。
つまり、実施例２に係る反射体１によれば、窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似する熱膨張係数を有し、反射面１ａにおける可視光領域の光の反射率が高い反射体を提供することができるという効果を有する。
また、実施例２に係る反射体１は、セラミックス焼結体であるため、従来、高反射性金属として知られ、発光素子搭載用パッケージや発光装置に多用される銀（Ａｇ）のように、空気中の硫化水素分と化学反応して変色する恐れがない。
このため、反射体１を大気中において長期間に使用した場合でも反射面１ａにおける可視光領域の光の反射率が変化しない高品質な反射体を提供することができるという効果を有する。
【実施例３】
【００５２】
本発明の実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置について図５を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項４乃至請求項７に対応。）
図５は本発明の実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置の一例を示す断面図である。なお、図５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５に示すように、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２は、例えば、窒化アルミニウム焼結体又はアルミナ焼結体から成る基体４上に、発光素子を搭載するための搭載部６が少なくとも１つ設けられ、この搭載部６を囲うように上記実施例２に係る反射体１が接合材５を介して基体４上に接合されたものである。
【００５３】
特に、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２においては、実施例１に係るセラミックス焼結体からなる反射体１を用いることで、基体４の上面に予め塗布された接合材５上に反射体１を載置した後、これらを真空中又は酸化雰囲気中又は還元雰囲気中（Ｎ２雰囲気中）において約１０００℃にまで加熱することで反射体１を基体４上に接合することができるという効果を有する。
よって、基体４上に反射体１を接合するための接合材５として、銀系、銅系あるいは金系の低融点金属を用いることができるという効果を有する。
この場合、反射体１を基体４上に比較的低い温度で接合することができるので、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２の製造コストを削減することができるという効果を有する。
この結果、高反射性を有する反射体１を備えた発光素子搭載用パッケージ２を安価に提供することができるという効果を有する。
また、特に基体４として窒化アルミニウム焼結体を用いた場合には、基体４の熱膨張係数と反射体１の熱膨張係数を近似させることができるので、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２に昇降温が繰り返された場合であっても、反射体１と基体４の接合部にそれぞれの熱膨張係数差に起因する応力が発生するのを抑制することができるので、基体４から反射体１が剥離したり、これらの接合部に亀裂が生じるのを防止することができるという効果を有する。
この結果、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２の信頼性を大幅に向上させることができるという効果を有する。
【００５４】
また、特に基体４としてアルミナ焼結体を用いた場合には、基体４の表面においても可視光領域の光を効率よく反射させることができる。
そして、このような基体４に高反射性を有する実施例２に係る反射体１を接合することで、基体４の法線方向への可視光領域の光の反射率が極めて高い発光素子搭載用パッケージ２を提供することができるという効果を有する。
【００５５】
また、実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ２においては、特に、反射体１を製造する際に、セラミックス原料であるホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとをそれぞれ、セラミックス原料と散乱体の重量の合計（和）を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を６０wt％、アルミナを２５wt％、散乱材を１５wt％それぞれ配合してなる混合体に、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形してセラミックス成形体を作製し、このセラミックス成形体を酸化雰囲気中において７００℃〜１１００℃の温度条件下で焼成した場合、反射体１の熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似させることができるという効果を有する。また、この反射体１の表面における可視光領域の光の反射率は、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における光の反射率を１００％とした場合に９６％以上であった。
なお、上記配合からなる反射体１を構成するセラミックス焼結体は、発光素子搭載用基板に用いる基体としても使用することもできる。
【００５６】
このほかに、セラミックス原料であるホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとをそれぞれ、セラミックス原料と散乱体の重量の合計（和）を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を６０wt％、アルミナを２５wt％、散乱材を１０wt％、アノーサイトＡを５wt％それぞれ添加した場合も、反射体１の熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体の熱膨張係数と近似させることができるという効果を有する。
また、上記配合からなる反射体１を構成するセラミックス焼結体は、発光素子搭載用基板に用いる基体としても使用することもできる。
また、上記のような配合により作製した実施例２に係る反射体１の表面における可視光領域の光の反射率は、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における光の反射率を１００％とした場合に９４％以上であった。
【００５７】
さらに、実施例３に係る発光装置３は、図５に示すように上記発光素子搭載用パッケージ２の搭載部６上に、接合材８及び接合用バンプ９を介して発光素子１０が搭載され、さらに、基体４の上面及び反射体１の反射面１ａ（内側面）により形成されるキャビティ７に封止材１１が反射体１の開口１ｃまで充填されて発光素子１０が封止されたものである。
なお、図５に示す実施例３に係る発光装置３においては、発光素子搭載用パッケージ２の搭載部６に、フリップチップ方式により発光素子１０を搭載した場合を例に挙げて説明しているが、この他にも発光素子１０はワイヤーボンディング方式により搭載部６に搭載されても良い。
また、実施例３に係る発光装置３は、キャビティ７を封止材１１により封止する代わりに反射体１の開口１ｃ近傍に図示しないレンズを覆設してキャビティ７内の発光素子１０を密封してもよい。
このような実施例３に係る発光装置３によれば、上述の発光素子搭載用パッケージ２と同様の効果に加え、光源として発光素子１０を採用することで、消費電力が少なくかつ光源の寿命が長い発光装置３を提供することができるという効果を有する。
【００５８】
また、特に窒化アルミニウムを主成分とする発光素子１０を採用した場合には、接合材５，８に低融点金属を用いて、基体４上に反射体１及び発光素子１０を同時に接合することができるという効果を有する。
この場合、基体４上に反射体１と発光素子１０とを別々に接合する場合に比べて、発光装置３の製造工程を簡略化することができるという効果を有する。
よって、発光装置３の製造にかかるコストを削減することができるので、実施例３に係る発光装置３を安価に提供することができるという効果を有する。
さらに、実施例３に係る発光装置３において、特に基体４を窒化アルミニウム焼結体とし、かつ、発光素子１０として窒化アルミニウムを主成分とする発光素子１０を用いた場合には、基体４と反射体１と発光素子１０のそれぞれの熱膨張係数を互いに近似させることができるという効果を有する。
この場合、発光装置３において発光素子１０の発光に伴う昇降温が繰り返された場合に、基体４と反射体１との接合部、及び、基体４と発光素子１０との接合部の両方に、それぞれの熱膨張係数差に起因する応力が生じるのを抑制することができるという効果を有する。
この結果、発光装置３において基体４から反射体１が剥離したり、基体４と反射体１の接合部に亀裂が生じたり、あるいは、基体４から発光素子１０が剥離したり、基体４と発光素子１０の接合部に亀裂が生じるのを防止することができるという効果を有する。
よって、発光効率が極めて高く、かつ、高い信頼性を有する発光装置３を提供することができるという効果を有する。
【実施例４】
【００５９】
本発明の実施例４に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光装置について図６を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項８に対応。）
図６（ａ）は本発明の実施例４に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板を用いた発光装置の断面図である。なお、図１乃至図５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａは、図６に示すように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２から成る絶縁性の基体２８が複数積層された積層体２９の上面や、基体２８上に導電性メタライズ層３０ａが形成され、さらに、積層体２９の上面に形成される導電性メタライズ層３０ａと基体２８上に形成される導電性メタライズ層３０ａとが、基体２８に穿設されるビア３９に充填される導電体３０ｂにより電気的に接続されたものである。また、実施例４に係る光素子搭載用基板２７ａの下面側には、積層体２９内に電気信号を取り込むための端子３２が設けられている。
このように、発光素子搭載用基板２７ａを基体２８の積層体２９とすることで、基体２８と基体２８との間に導電性メタライズ層３０ａから成る複雑な回路配線をコンパクトに収納することができるという効果を有する。
なお、発光素子搭載用基板２７ａは必ずしも積層体２９である必要はなく、単層の基体２８により構成されてもよい。
なお、本願明細書中においては、発光素子収納用パッケージや発光装置、又は、発光素子搭載用基板において、発光素子を支持するための実施例１に係るセラミックス焼結体１２から成る絶縁体を「基体」とし、この基体の上面に回路配線である導電性メタライズ層が形成されたり、基体に穿設されるビアに導電体が充填されたもの、及び、このような導電性メタライズ層や導電体を有する基体が複数層積層されたものを「基板」と呼んで区別している。
【００６０】
また、この光素子搭載用基板２７ａの上面には、発光素子を搭載するための搭載部３１が複数形成されており、搭載部３１には基体２８に発光素子を接合するための接合材３８が予め塗布され、また、発光素子への電気信号の伝達を可能にする導電性メタライズ層３０ａが形成されている。
そして、実施例４に係る光素子搭載用基板２７ａにおいては、その上面に反射体を接合させるための接合材３８が、複数の搭載部３１の外縁を囲うように塗布されている。
なお、導電性メタライズ層３０ａ又は導電体３０ｂと、接合材３８とは、作用が異なるため便宜上別々の構成要素として区別しているが、その材質は同じであってもよい。
このような実施例４に係る光素子搭載用基板２７ａにおいては、その基体を構成する実施例１に係るセラミックス焼結体１２を、先に述べた平面無収縮焼結法により焼成することで、その上面に形成される導電性メタライズ層３０ａのピッチ精度を大幅に高めることができるという効果を有する。
【００６１】
さらに、図６（ｂ）に示すように、実施例４に係る光素子搭載用基板２７ａの搭載部３１のそれぞれに発光素子３３を接合して搭載し、発光素子３３と積層体２９の上面に設けられる導電性メタライズ層３０ａとをボンディングワイヤ３４により接続したものが発光装置３５ａである。
なお、実施例４に係る発光装置３５ａにおいては、搭載部３１にワイヤーボンディング方式により発光素子３３を搭載した場合を例に挙げて説明しているが、この他にも発光素子３３はフリップチップ方式により搭載部６に搭載されても良い。
さらに、実施例４に係る発光装置３５ａにおいては、発光素子搭載用基板２７ａを構成する基体２８と反射体３６の両方を実施例１に係るセラミックス焼結体１２により構成してもよい。
この場合、基体２８と反射体３６の熱膨張係数を一致させることができるので、発光素子３３の発光に伴う昇降温が繰り返された場合であっても、基体２８と反射体３６の接合部分に亀裂が生じたり、あるいは、基体２８から反射体３６が剥離するのを抑制することができるという効果を有する。
【００６２】
実施例４に係る発光装置３５ａによれば、発光素子搭載用基板２７ａの上面において発光素子３３から発せられる光をその法線方向に効率よく反射させることができると同時に、発光素子３３の発光に伴い発光素子搭載用基板２７ａの昇降温が繰り返された場合でもその破壊を生じ難くすることができるという効果を有する。
この結果、発光素子３３の発光効率が高くしかも信頼性の高い発光装置３５ａを提供することができるという効果を有する。
【００６３】
しかも、特殊な手法を用いることなく発光素子搭載用基板２７ａ上に形成される導電性メタライズ層３０ａのピッチ精度を高めることができるので、例えば、キャビティ内に複数の発光素子３３を搭載する場合でも不良品の発生を少なくすることができるという効果を有する。
この結果、製品の歩留まりを向上することができると同時に、高い品質を有する発光装置３５ａを安価に提供することができるという効果を有する。
加えて、発光装置３５ａに係る基体２８の熱膨張係数は、基体２８を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料と、アルミナ及び散乱体１５の配合比率を変更することで容易に調整することができる。このため、発光素子３３の熱膨張係数と、基体２８の熱膨張係数を近似させることができるという効果も有する。
この結果、発光素子３３の発光に伴い昇降温が繰り返された場合であっても、基体２８と発光素子３３の接合部分に、これらの熱膨張係数差に起因する応力が発生するのを抑制することができ、基体２８と発光素子３３の接合部分に亀裂が生じたり、あるいは、基体２８から発光素子３３が剥離するという不具合が発生するのを抑制することができるという効果を有する。
従って、この点からも信頼性の高い発光装置３５ａを提供することができるという効果を有する。
さらに、実施例４に係る発光装置３５ａにおいて、基体２８と、反射体３６と、発光素子３３の熱膨張係数を互いに近似させた場合には、上述の実施例３に係る発光装置３の場合と同様に、発光装置３５ａの信頼性を一層に向上させることができるという効果を有する。
【００６４】
なお、実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａ及び発光装置３５ａにおいては、キャビティ内に必ずしも複数の発光素子３３を搭載する必要はなく、キャビティに発光素子３３を１つだけ搭載してもよい。
また、図６には特に図示していないが、実施例４に係る発光装置３５ａの反射体３６の反射面と発光素子搭載用基板２７ａの上面により形成されるキャビティ内を樹脂で満たして発光素子３３を封止したり、あるいは、反射体３６の開口部にレンズを覆設してもよい。
この場合、発光素子３３を収容するキャビティ内に埃等が侵入して発光装置３５ａが破損するのを防止することができるという効果を有する。
【実施例５】
【００６５】
本発明の実施例５に係る発光素子搭載用基板及びそれを用いた発光装置について図７を参照しながら詳細に説明する。（特に、請求項９に対応。）
図７（ａ）は本発明の実施例５に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板を用いた発光装置の断面図である。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
また、ここでは実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａ及びそれを用いた発光装置３５ａとの相違点に重点をおいて説明する。
実施例５に係る発光素子搭載用基板２７ｂ及びそれを用いた発光装置３５ｂは、上述の実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａや発光装置３５ｂと同じ作用・効果を有するものであるが、反射体３６を備える代わりに発光素子搭載用基板２７ｂの上面に少なくとも１の凹部を備える点が異なっている。
実施例５に係る発光素子搭載用基板２７ｂは、実施例１に係るセラミックス焼結体１２から成る絶縁性の基体２８の上面に、少なくとも１の凹状のキャビティ３７が形成され、このキャビティ３７の底面に少なくとも１の搭載部３１が形成されたものである。
【００６６】
なお、図７には実施例５に係る発光素子搭載用基板２７ｂが単層の基体２８により構成される場合を例に挙げて説明しているが、発光素子搭載用基板２７ｂは実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａのような積層体２９により構成されてもよい。
この場合、基体２８と基体２８の間に、導電性メタライズ層３０ａから成る複雑な回路配線を収納することができるという効果を有する。
このような実施例５に係る発光素子搭載用基板２７ｂによれば、キャビティ３７の側面３７ａが、実施例４に係る発光素子搭載用基板２７ａにおける反射体３６と同じ作用・効果を発揮する。
この結果、発光素子搭載用基板２７ｂに発光素子３３を搭載するだけで、実施例４に係る発光装置３５ａと同等の機能を有する発光装置３５ｂとすることができるという効果を有する。従って、実施例４に係る発光装置３５ａに比べて、使用する部品の数を少なくすることができると同時に、その製造工程を簡略することができるので、高い品質を有する製品を安価に提供することができるという効果を有する。
【００６７】
また、図７には特に図示していないが、実施例５に係る発光装置３５ｂのキャビティ３７内を樹脂で満たして発光素子３３を封止するか、あるいは、反射体３６の開口部にレンズを覆設してもよい。
この場合、発光素子３３を収容するキャビティ３７内に埃等が侵入して発光装置３５ｂが破損するのを防止することができるという効果を有する。
【００６８】
最後に、実施例１に係るセラミックス焼結体１２の試作品の表面における可視光領域の光の反射率について図８及び図９を参照しながら詳細に説明する。
図８は本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体である試料Ａ〜Ｃの表面における可視光領域の光の反射率の測定結果を示すグラフである。
実施例１に係るセラミックス焼結体１２である試料Ａ〜Ｃに係るホウ珪酸ガラス原料と、アルミナと、散乱体のそれぞれの配合比率は以下の表１に示す通りである。
【００６９】
【表１】
2009064842.tif 000003
【００７０】
また、試料Ａ〜Ｃのそれぞれは、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナと、散乱体として五酸化ニオビウムを上記表１に示すような割合で配合したものに、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形してセラミックス成形体を作製し、このセラミックス成形体を酸化雰囲気中において７００〜１１００℃の温度条件下においてそれぞれ焼成した。
なお、ホウ珪酸ガラス原料として、このホウ珪酸ガラス原料を焼成してホウ珪酸ガラス珪酸ガラスとした場合に熱膨張係数が４.０×１０-6程度であるようなホウ珪酸ガラス原料を用いた。
また、試料Ａ〜Ｃの比較対象として、散乱体１５を含有しない、アルミナと焼結助剤のみから成る白色セラミックス（アルミナ焼結体）の表面における可視光領域の光の反射率についても併せて測定し、その結果も図８のグラフに示した。
なお、可視光領域の光の反射率の測定にはコニカミノルタ社製分光測色計（型番：ＣＭ−３６３０）を用い、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における光の反射率を１００％とした。
【００７１】
図８に示す試験結果からも明らかなように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、セラミックス原料と散乱体の重量の合計を１００wt％とした場合に、散乱体１５を１０〜２０wt％配合することで、可視光領域の光の反射率を、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における１００％とした場合の９６％以上にすることができた。
すなわち、実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、Ａｇ薄膜表面における可視光領域の光の反射率と同等以上の反射率を有すると言える。
また、試料Ａ〜Ｃの表面における可視光領域の光の反射率は、散乱体１５を含有しない白色セラミックスの表面における可視光領域の光の反射率を上回っていることから、散乱体１５は、実施例１に係るセラミックス焼結体の内部において、可視光領域の光を拡散反射させるという効果を有すると言える。
【００７２】
図９は本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体である試料Ｄ〜Ｆの表面における可視光領域の光の反射率の測定結果を示すグラフである。
実施例１に係るセラミックス焼結体である試料Ｄ〜Ｆに係るホウ珪酸ガラス原料と、アルミナと、アノーサイトＡと、散乱体のそれぞれの配合比率は以下の表２に示す通りである。
【００７３】
【表２】
2009064842.tif 000004
【００７４】
また、試料Ｄ〜Ｆのそれぞれは、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナと、アノーサイトＡと、散乱体として五酸化ニオビウムを上記表２に示すような割合で配合したものに、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形してセラミックス成形体を作製し、このセラミックス成形体を酸化雰囲気中において７００〜１１００℃の温度条件下においてそれぞれ焼成した。
なお、ホウ珪酸ガラス原料として、このホウ珪酸ガラス原料を焼成してホウ珪酸ガラス珪酸ガラスとした場合に熱膨張係数が４.０×１０-6程度であるようなホウ珪酸ガラス原料を用いた。
また、試料Ｄ〜Ｆの比較対象として、散乱体１５を含有しない、アルミナと焼結助剤のみから成る白色セラミックス（アルミナ焼結体）の表面における可視光領域の光の反射率についても併せて測定しその結果も図９のグラフに示した。
なお、可視光領域の光の反射率の測定にはコニカミノルタ社製分光測色計（型番：ＣＭ−３６３０）を用い、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における光の反射率を１００％とした。
【００７５】
図９に示す試験結果からも明らかなように、実施例１に係るセラミックス焼結体１２においては、セラミックス原料と散乱体の重量の合計を１００wt％とした場合に、アノーサイトＡを５wt％、散乱体１５を１０〜２０wt％配合することで、可視光領域の光の反射率を、ＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における１００％とした場合の９４％以上にすることができた。
すなわち、実施例１に係るセラミックス焼結体１２は、Ａｇ薄膜表面における可視光領域の光の反射率と同等以上の反射率を有すると言える。
また、試料Ｄ〜Ｆの表面における可視光領域の光の反射率は、散乱体１５及びノーサイトＡを含有しない白色セラミックスの表面における可視光領域の光の反射率を上回っていることから、散乱体１５及びアノーサイトＡは、実施例１に係るセラミックス焼結体の内部において、可視光領域の光を拡散反射させるという効果を有すると言える。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明はその表層部において可視光領域の光の拡散反射を促進することで表面における可視光領域の光の反射率を高めることができると同時に、アルミナのみから製造されたセラミックス焼結体の熱膨張係数値よりも小さい熱膨張係数値を有し、しかも、銅や銀，金等の低抵抗性金属を導電体として同時焼成することができる白色系セラミックス焼結体及びそれを用いた基板及びそれを用いた発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置に関するものであり、照明装置に関する分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体の内部において光が散乱する様子を示す概念図。
【図２】本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体の内部断面を示す概念図である。
【図３】実施例１に係るセラミックス焼結体の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る反射体の概念図である。
【図５】本発明の実施例３に係る発光素子搭載用パッケージ及びそれを用いた発光装置の一例を示す断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施例４に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板を用いた発光装置の断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例５に係る発光素子搭載用基板の断面図であり、（ｂ）は実施例４に係る発光素子搭載用基板を用いた発光装置の断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体である試料Ａ〜Ｃの表面における可視光領域の光の反射率の測定結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例１に係るセラミックス焼結体である試料Ｄ〜Ｆの表面における可視光領域の光の反射率の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１…反射体  １ａ…反射面  １ｂ…接合面  １ｃ…開口  ２…発光素子搭載用パッケージ  ３…発光装置  ４…基体  ５…接合材  ６…搭載部  ７…キャビティ  ８…接合材  ９…接合用バンプ  １０…発光素子  １１…封止材  １２…セラミックス焼結体  １３…アノーサイト（ガラス成分微結晶）  １４…アルミナ粒子  １５…散乱体  １６…気孔  １７…境界面（反射面）  １８…粒界（反射面）  １９…上面  ２０…下面  ２１…入射光  ２２…反射光  ２３…散乱光  ２４…透過光  ２５…光  ２７ａ，２７ｂ…光素子搭載用基板  ２８…基体  ２９…積層体  ３０ａ…導電性メタライズ層  ３０ｂ…導電体  ３１…搭載部  ３２…端子  ３３…発光素子  ３４…ボンディングワイヤ  ３５ａ，３５ｂ…発光装置  ３６…反射体  ３７…キャビティ  ３７ａ…側面  ３７ｂ…底面  ３８…接合材  ３９…ビア
【図１】
2009064842.tif 000005
【図２】
2009064842.tif 000006
【図３】
2009064842.tif 000007
【図４】
2009064842.tif 000008
【図５】
2009064842.tif 000009
【図６】
2009064842.tif 000010
【図７】
2009064842.tif 000011
【図８】
2009064842.tif 000012
【図９】
2009064842.tif 000013