CN100589257C - 发光元件收纳用组件及发光元件收纳用组件的制造方法 - Google Patents

发光元件收纳用组件及发光元件收纳用组件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供从发光元件发出的光通过反射框体可靠地、高效地反射，可以提高发光元件的亮度的发光元件收纳用组件及其制造方法。所述发光元件收纳用组件具有板状的陶瓷制绝缘基板、接合于绝缘基板的外周上表面而其内侧面侧具备光反射层的陶瓷制反射框体、形成于绝缘基板上表面的发光元件连接用配线布图层和以绝缘基板与反射框体形成的发光元件收纳用凹部，在发光元件收纳用凹部内，于发光元件连接用配线布图层上安装发光元件，反射框体主要以氮化物陶瓷构成，而且反射框体的光反射面以白色陶瓷构成。

Description

发光元件收纳用组件及发光元件收纳用组件的制造方法
技术领域
本发明涉及用于收纳发光二极管(LED)等发光元件的发光元件收纳用组件。
背景技术
近年来，发光二极管等发光元件由于其亮度的提高，被作为例如光电显示板用的光源和移动电话、个人电脑等的背光光源等大量使用。这样的发光元件被以收纳于用于将其收纳的发光元件收纳用组件内的状态使用。
以往，作为用于收纳这样的发光元件的发光元件收纳用组件，提出了专利文献1(日本专利特开2002-232017号公报)中所揭示的发光元件收纳用组件。
即在该专利文献1的发光元件收纳用组件100中，如图6所示，具备绝缘基板111和配置于绝缘基板111的外周部的反射框体112，在绝缘基板111与反射框体112之间形成发光元件收纳用凹部119。
另外，在该绝缘基板111的发光元件收纳用凹部119的位置、即发光元件收纳用凹部119的正下方，设置有贯穿绝缘基板111上下的配线用通孔116。所述结构中，在该配线用通孔116中填充有导电构件117，通过该导电构件117使绝缘基板111上下表面的配线布图层114、115导通，从而使安装于上表面的配线布图层114的发光元件118可与外部电路导通。
这样将发光元件118安装于发光元件收纳用凹部119的底面后，在发光元件收纳用凹部119内填充环氧树脂等透明树脂，将发光元件气密密封，以制成作为最终产品的发光装置。
还有，该发光元件收纳用组件100中，在绝缘基板111的发光元件收纳用凹部119的内壁面、即反射框体112的内壁面被覆光反射层113，用于使发光元件118发出的光反射，起到实质上增大发光元件118的发光亮度的作用。另外，由于该光反射层113，发光元件118发出的光明亮，使作为光电显示板所显示的文字和图像明亮，非常鲜明。
作为该光反射层113，使用金、银、镍等，例如通过在绝缘基板111的凹部内壁面预先被覆金属化的金属层，以镀覆使金、银、镍等被覆到该金属化金属层上，从而在反射框体112的内壁面被覆形成光反射层113。
然而，这样的专利文献1的发光元件收纳用组件100中，由于在反射框体112的内壁面整个面上设置光反射层113，所以光反射层113的下方部分和发光元件收纳用凹部119的底面的配线布图层114可能会发生短路，而破坏发光元件118的机能。
因此，专利文献2(日本专利特开2003-273405号公报)的发光元件收纳用组件200中，如图7所示，不是将光反射层213设置于发光元件收纳用凹部219的内壁面、即反射框体212的内壁面的整面，而是与发光元件收纳用凹部219的底面之间保持间隔而被覆形成，这样能够有效地防止光反射层213和发光元件收纳用凹部219的底面的配线布图层214之间发生短路。
此外，为了防止光反射层213和发光元件收纳用凹部219的底面的配线布图层214之间的短路，配置绝缘层220。
另外，该专利文献2的发光元件收纳用组件200的结构中，如图7所示，未在绝缘基板211上设置配线用通孔，而通过使配置于反射框体212和绝缘基板211之间的配线布图层201经过绝缘基板211的外侧面，从而通过该配线布图层201，使被覆于该绝缘基板211的上下表面的配线布图层214、215导通。
然而，该专利文献2的发光元件收纳用组件200中，光反射层213与发光元件收纳用凹部219的底面之间保持间隔形成，其间设置绝缘层220，所以在该绝缘层220的部分，从发光元件218发出的光不被反射，因此实质上会引起发光亮度下降。
此外，文献1和2中，光反射层都以金、银、镍作为例子，但金和镍的光反射率在400nm以下低至50％以下，银在300～350nm之间有吸收，所以在350nm以下的区域反射率一般低至50％以下。但是，白色LED用的发光元件通常发蓝色或近紫外区域的光，为了将其以各种荧光体转换为各种波长，高效地反射发350～430nm波长的光的发光元件的光对于提高亮度是非常重要的。
因此，在专利文献3(日本专利特开平8-274378号公报)中，如图8所示，没有如上所述设置反射层，而将绝缘基板312本身由容易反射光的白色氧化铝质烧结体构成，形成以光反射面320反射从发光元件318发出的光的结构。
专利文献3的发光元件收纳用组件300中，如图8所示，形成有配线用通孔316，它自绝缘基板312的发光元件收纳用凹部319的下方，通过形成于绝缘基板312的中间位置的中间配线部313，达到绝缘基板312的下表面。另外，所述结构中，该配线用通孔316中填充有导电构件317，绝缘基板312的上下表面的配线布图层314、315通过该导电构件317导通，从而使安装于上表面的配线布图层314的发光元件318可与外部的电路导通。
然而，专利文献3的构成绝缘基板312的白色氧化铝质烧结体虽然反射率在350～400nm的区域也在50％以上，但热导率较小，约为20W/m·K，来自发光元件318的热量在发光元件收纳用组件300内积聚，难以向外部散热，可能会因过热而损伤发光元件318。
另外，在专利文献4(日本专利特开平2004-152952号公报)中记载了以白色陶瓷构成反射框体的发光元件收纳用组件。
然而，该专利文献中，实际用作反射框体的陶瓷为以氧化铝为主要成分的特定组成的SiO2-Al2O3-MgO-ZrO2-CaO类陶瓷，由氧化铝含量为96.25wt％可知，其热导率还是较低。
另外，专利文献4中涉及氮化铝(AlN)质烧结体的记载有，为了使波长400～700nm的光的反射率在80％以上，Er2O3的含量相对于氮化铝质烧结体的总重量为1～10重量％比较理想。
但是，专利文献4中没有揭示对应于这样的记载的实施例，实际上相对于氮化铝质烧结体的总重量，Er2O3的含量采用1～10重量％时，确认即使烧结也无法获得白色的烧结体(参照本申请的下述比较例)。
专利文献1：日本专利特开2002-232017号公报
专利文献2：日本专利特开2003-273405号公报
专利文献3：日本专利特开平8-274378号公报
专利文献4：日本专利特开平2004-152952号公报
发明的揭示
鉴于这样的现状，本发明的目的在于提供不在反射框体的内壁面设置光反射层，形成于发光元件收纳用凹部的底面的配线布图层不会短路，而且从发光元件发出的光借助于反射框体可靠地、高效地反射，可以提高发光元件的亮度的发光元件收纳用组件及其制造方法。
此外，本发明的目的还在于提供即使在反射框体的内壁面整面设置光反射层的情况下，形成于发光元件收纳用凹部的底面的配线布图层也不会短路，而且从发光元件发出的光借助于反射框体可靠地、高效地反射，可以提高发光元件的亮度的发光元件收纳用组件及其制造方法。
另外，本发明的目的还在于提供反射框体的热导率较大，来自发光元件的热量不会在发光元件收纳用组件内积聚而能够散发到外部，发光元件不会因过热而损伤的发光元件收纳用组件及其制造方法。
本发明是为了完成如前所述的现有技术中的课题和目的而发明的，本发明的发光元件收纳用组件具有板状的陶瓷制绝缘基板、接合于前述绝缘基板的外周上表面而其内侧面侧形成光反射面的陶瓷制反射框体、形成于前述绝缘基板上表面的发光元件连接用配线布图层和以前述绝缘基板与反射框体形成的发光元件收纳用凹部，在前述发光元件收纳用凹部内，于发光元件连接用配线布图层上安装发光元件，其特征在于，前述反射框体主要以陶瓷构成，而且前述反射框体的光反射面以白色陶瓷构成。
这样构成的本发明的发光元件收纳用组件中，光反射面以光反射率高的白色陶瓷构成，所以可用反射框体可靠地、高效地反射从发光元件发出的光，能够使发光元件的亮度提高。
此外，本发明的组件中，不需要像以往那样在反射框体的内壁面设置金属制的光反射层，所以形成于发光元件收纳用凹部的底面的配线布图层不会短路，发光元件的发光机能不会受到妨碍。
而且，也可以将反射框体的发光元件收纳用凹部的内侧面和除配线布图部以外的板状的陶瓷制绝缘基板的整面作为光反射面，所以反射框体对从发光元件发出的光的反射效率得到提高。
另外，反射框体本身以热导率大的氮化物陶瓷构成，因此来自发光元件的热量不会在发光元件收纳用组件内积聚，而是通过反射框体散热到外部，所以发光元件不会因过热而损伤。
特别是绝缘基板以氮化物陶瓷构成时，散热通过绝缘基板高效地进行，所以能够更可靠地抑制元件因过热而造成的损伤。
此外，本发明的发光元件收纳用组件的特征在于，构成前述光反射面的白色陶瓷对于350nm～800nm波长区域的光的反射率在50％以上。
若构成光反射面的白色陶瓷的反射率在这样的范围内，则可以高效地将从发光元件发出的光反射向光导出面一侧，能够提高亮度。
此外，本发明的发光元件收纳用组件的特征在于，构成前述光反射面的白色陶瓷对于400nm波长的光的反射率在55％以上。
由于对于400nm的光的反射率这样高，例如在制成发光元件用于白色LED的情况下，发光元件通常发出蓝色或近紫外区域的光，由于将其用各种荧光体转换为各种波长，因此可以高效地反射发出350～430nm波长的光的发光元件的光，能够提高亮度。
作为本发明的发光元件收纳用组件中的反射框体的实施方式，可以例举出以下的实施方式：
(1)反射框体整体以白色氮化物陶瓷构成的实施方式；
(2)反射框体的主体以氮化物陶瓷构成，至少形成光反射面的表面部分以该氮化物陶瓷进行氧化处理而得到的氧化物层构成的实施方式；
(3)反射框体的主体以氮化物陶瓷构成，至少形成光反射面的表面部分由与该氮化物陶瓷不同材质的白色陶瓷层构成的实施方式。
本发明的发光元件收纳用组件中，反射框体为(1)的实施方式的组件由于反射框体本身与光反射面以同一种材料构成，因此具有制造容易的特点。
特别是反射框体以热导率在140(W/m·K)以上、密度在3.10g/cm3以上的白色氮化铝陶瓷构成的组件，具有散热性、机械强度和光反射率都高的优良特点。
这样的白色氮化铝陶瓷不是目前公知的材料，是通过将在氮化铝粉末中添加作为烧结助剂的含碱土金属的化合物而得的组合物在弱还原性气氛下进行烧结而首次得到。
此外，本发明的发光元件收纳用组件中，反射框体为(2)或(3)的实施方式的组件不需要使反射框体主体的材质与光反射面的材质相同，所以具有材料选自的自由度大，反射框体主体的材料可以使用热导性更高的材料，同时光反射面的材料可以使用光反射率更高的材料的特点。
此外，本发明还提供制造如前所述的本发明的发光元件收纳用组件的方法。
即作为高效地制造具有(1)的实施方式的反射框体的发光元件收纳用组件的方法，本发明提供的发光元件收纳用组件的制造方法的特征在于，包括将含有含氮化物陶瓷和碱土金属的化合物的组合物成型，将该成型体在弱还原性气氛下烧结，获得由白色氮化物陶瓷构成的反射框体的工序。
此外，作为高效地制造具有(2)的实施方式的反射框体的发光元件收纳用组件的方法，本发明提供的发光元件收纳用组件的制造方法的特征在于，包括将氮化物陶瓷烧结后，在氧气气氛下进行氧化处理，从而获得不仅由氮化物陶瓷构成、而且在其表面具有由经氧化处理的氧化物构成的光反射面的反射框体的工序。
另外，作为高效制造具有(3)的实施方式的反射框体的发光元件收纳用组件的方法，本发明提供的发光元件收纳用组件的制造方法的特征在于，包括将含有含氮化物陶瓷的化合物的组合物成型为前述反射框体的形成的工序、在以前述成型工序得到的成型体的形成光反射面的面上涂布含白色陶瓷的组合物的工序、通过烧结涂布了含白色陶瓷的组合物的成型体而获得具有光反射面的反射框体的工序。
此外，作为高效地制造具有(3)的实施方式的反射框体的发光元件收纳用组件的另一种方法，本发明提供的发光元件收纳用组件的制造方法的特征在于，包括准备具有由氮化物陶瓷构成的反射框体的发光元件收纳用组件前驱体的工序、在前述准备工序中准备的前驱体的前述反射框体的形成光反射面的面上涂布氮化物陶瓷糊料的工序、将前述涂布工序中涂布了含氮化物陶瓷糊料的前驱体在含有还原性气体的气氛中烧结的工序，前述烧结工序中，以前述氮化物陶瓷糊料烧结得到的烧结体中残留口径0.1μm以上的空隙的条件进行前述烧结。
本发明的发光元件收纳用组件中，光反射面以光反射率高的白色陶瓷构成，所以用反射框体可以可靠地、高效地反射从发光元件发出的光，能够使发光元件的亮度提高。
此外，本发明的组件中，不需要像以往那样在反射框体的内壁面设置金属制的光反射层，所以形成于发光元件收纳用凹部的底面的配线布图层不会短路，发光元件的发光机能不会受到妨碍。
而且，也可以将反射框体的发光元件收纳用凹部的内侧面和除配线布图部以外的板状的陶瓷制绝缘基板的整面作为光反射面，所以反射框体对于从发光元件发出的光的反射效率能够提高。
另外，反射框体本身用热导率大的氮化物陶瓷构成，因此来自发光元件的热量不会在发光元件收纳用组件内积聚，而是热量通过反射框体散发到外部，所以发光元件不会因过热而受损伤。
特别是绝缘基板以氮化物陶瓷构成时，散热通过绝缘基板高效进行，所以能够更可靠地抑制元件因过热而产生的损伤。
附图的简单说明
图1为本发明的发光元件收纳用组件的实施例的截面图。
图2为本发明的发光元件收纳用组件的另一实施例的截面图。
图3为说明用于制造本发明的发光元件收纳用组件的本发明的制造方法的每个工序的截面图。
图4为本发明的发光元件收纳用组件的另一实施例的截面图。
图5为本发明的发光元件收纳用组件的另一实施例的截面图。
图6为已有的发光元件收纳用组件的截面图。
图7为已有的发光元件收纳用组件的截面图。
图8为已有的发光元件收纳用组件的截面图。
图9为表示实施例1和9的发光元件收纳用组件的反射框体的光反射面以及比较例4和5得到的烧结体表面的波长区域350～700nm的光反射率的曲线图。
图10为构成实施例9的发光元件收纳用组件的反射框体的光反射面的白色氮化铝烧结体的截面的扫描型电子显微镜(SEM)照片。
图11为比较例5得到的已有的氮化铝烧结体的截面的SEM照片。
符号的说明
10    发光元件收纳用组件
11    绝缘基板
12    反射框体
13    光反射层
13a   光反射层
14    发光元件连接用配线布图层
15    供给用配线布图层
16    配线用通孔
17    导电构件
18    发光元件
19    发光元件收纳用凹部
20    突出电极
22    导电部
实施发明的最佳方式
以下基于附图对本发明的实施方式(实施例)进行更详细的说明。
图1为本发明的发光元件收纳用组件的实施例的截面图。
图1中，10整体上表示本发明的发光元件收纳用组件10。发光元件收纳用组件10具备近似方形平板状的陶瓷制绝缘基板11和接合于绝缘基板的外周上表面的反射框体12。另外，通过所述绝缘基板11和陶瓷制的反射框体12，在其中央部形成用于收纳发光元件18的发光元件收纳用凹部19。
这样构成的绝缘基板11起到用于支承发光元件18的支承体的作用，在其上表面具有用于收纳发光元件18的发光元件收纳用凹部19。
此外，如图1所示，在绝缘基板11的下表面被覆形成有用于导电连接未图示的电路基板等的供给用配线布图层15。此外，在绝缘基板11的上表面被覆形成从外缘部到发光元件收纳用凹部19内的发光元件连接用配线布图层14。
另外，在位于发光元件收纳用凹部19下方的绝缘基板11中形成有贯通至其上下表面的配线用通孔16。该配线用通孔16中填充导电构件17，形成导电部22，发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15通过该导电部22电导通。
由此，形成从供给用配线布图层15到导电部22、发光元件连接用配线布图层14的导电通路。另外，发光元件收纳用组件10内部的发光元件收纳用凹部19中，在发光元件连接用配线布图层14上，通过例如超声波焊接隔着突出电极20导电连接(安装)有发光二极管等发光元件18。
这种情况下，对于导电构件17，将例如由钨、钼等的金属粉末形成的金属糊料，通过例如印刷、压入等方法填充到配线用通孔16中，然后在烧结后对露出端面进行镀镍或镀金，以此形成导电部22。
另一方面，作为构成发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15的材料，可以使用与导电构件17同样的材料。
另外，如果在发光元件连接用配线布图层14的表面预先以1～20μm左右的厚度被覆镍或金等耐腐蚀性良好的金属，则不仅可以有效地防止导电构件17被氧化腐蚀，而且使发光元件连接用配线布图层14与发光元件18的连接牢固。因此，在发光元件连接用配线布图层14的表面通常用电镀法或无电解镀覆法依次被覆镍镀层和金镀层。
此外，反射框体12在中央部具有用于容纳发光元件18用的近似圆形或近似方形的贯通孔19a，借助于该贯通孔19a，绝缘基板11和反射框体12形成发光元件收纳用凹部19。
这种情况下，贯通孔19a的形状没有限定，如果采用近似圆形，则可以使容纳在贯通孔19a内的发光元件18发出的光由近似圆形的贯通凹19a的内壁面(光反射面)向所有方向反射，均一地向外部射出，是理想的形状。
反射框体12以与绝缘基板11同一组成或不同的材料构成，在绝缘基板11的上表面烧结形成一体。
另外，如图2所示，为了均匀且高效率地将发光元件18发出的光射出到外部，最好是使反射框体12的内侧面(光反射面)的角度适当变化，使光根据使用情况反射。即反射框体12的内侧面最好是形成向内侧倾斜的锥面状。
这种情况下，如图2所示，为了使发光元件18发出的光很好地反射到外部，反射框体12内侧的锥面与发光元件连接用配线布图层14所成的角度θ最好是45度～75度。
由此，使发光元件18发出的光反射的程度因搭载的场所和用途而不同，因此通过适当调整角度θ，可以提供适应于使用状况的发光元件收纳用组件。
这样构成的本发明的发光元件收纳用组件10在使用时，通过例如突出电极20，在绝缘基板11的发光元件收纳用凹部19内的发光元件连接用配线布图层14上安装(搭载)发光元件18，使其导电连接，在收纳发光元件18的发光元件收纳用凹部19中填充环氧树脂或硅树脂等透明树脂，同时适当地在密封树脂中埋设或添加荧光体等，进行设置透镜等操作，将发光元件18加以密封，从而形成发光装置。
上述实施例中，发光元件连接用配线布图层14和发光元件18的连接，可以通过例如超声波焊接预先在发光元件上安装突出电极，使配线面在下方，进行与配线布图层的连接；也可以先在绝缘基板11上用粘接剂粘接发光元件18，将发光元件18的端子和被覆于绝缘基板11的上表面的发光元件连接用配线布图层14各以1条例如金线等焊丝进行连接。
另外，将发光元件收纳用组件10安装到其它电路基板上时，可以在供给用配线布图层15的下表面上适当被覆一处或多处供给用电极，在未设置供给用配线布图层的供给用电极的其余部分被覆绝缘层，从而能够适当提供可在必要的地方导电的发光元件收纳用组件。
这样构成的发光元件收纳用组件10中，以白色氮化物陶瓷构成反射框体12。
由于这样构成，反射框体12的包括光反射面的所有的面由白色氮化物陶瓷构成。该白色氮化物陶瓷光反射率高，可以由反射框体12本身反射从发光元件发出的光，所以由反射框体12可以可靠地、高效地进行反射，提高发光元件的亮度。
因此，不需要像以往那样在反射框体12的内壁面设置光反射层，所以形成于发光元件收纳用凹部19的底面的配线布图层14不会发生短路，发光元件18的发光机能不会受到妨碍。
此外，反射框体12以热导率较大的白色氮化物陶瓷构成，所以来自发光元件18的热量不会在发光元件收纳用组件10内积聚，而是通过反射框体12散发到外部，因此发光元件18不会因过热而受到损伤。
以下对构成这样的反射框体12的白色氮化物陶瓷进行详细说明。
发光元件收纳用组件10中，反射框体12不仅具有有效地反射来自发光元件的光而使亮度提高的功能，而且具有使在发光元件中产生的热量逸散到外部的功能。因此，作为构成反射框体12的白色氮化物陶瓷，使用光反射率和热导性都高的材料是比较合适的。
作为构成反射框体12的白色氮化物陶瓷，只要是外观上呈白色的氮化物陶瓷即可，没有特别限定，可以使用氮化铝类陶瓷、氮化硅类陶瓷、氮化硼类陶瓷等公知的氮化物陶瓷，考虑到光反射率，较理想的是使用对于350nm～800nm波长区域的光的反射率在50％以上的材料。
若构成反射框体12的白色氮化物陶瓷的反射率在该范围内，则可以高效地将从发光元件发出的光反射到光导出面一侧，能够提高亮度。
此外，最好是这样的白色氮化物陶瓷对于400nm波长的光的反射率是在55％以上。由于对于400nm的光的反射率这样高，例如作为发光元件18，使用蓝色发光元件用于白色LED的情况下，可以高效地反射发光元件发出的光，能够提高亮度。
此外，考虑到热导率，这样的白色氮化物陶瓷的热导率最好是在140(W/m·K)以上。若构成反射框体12的白色氮化物陶瓷的热导率在该范围内，则来自发光元件18的热量不会在发光元件收纳用组件10内积聚，而是通过反射框体12散发到外部，所以发光元件18不会因过热而受到损伤。
考虑到如上所述的光反射特性、热导性以及机械特性，作为构成反射框体12的白色氮化物陶瓷，最好是使用热导率在140(W/m·K)以上、对于350nm～800nm波长区域的光的反射率在50％以上、对于400nm波长的光的反射率在55％以上、密度在3.10g/cm3以上的氮化铝陶瓷。
以下，对将如上所述的氮化铝类陶瓷用于白色氮化物陶瓷的情况进行详细说明。
为了使来自发光元件18的热量不在发光元件收纳用组件10内积聚，而通过反射框体12散发到外部，需要由热导率高、光反射率大的绝缘材料构成反射框体12，但满足这样的要求的绝缘材料迄今为止尚未为人所知。例如，热导性高的绝缘材料已知有氮化铝烧结体，但目前公知的氮化铝烧结体的色调为有透光感的灰色，在光反射率方面存在问题。
因此，本发明人想到通过将氮化铝烧结体白色化可以解决上述课题，进行了认真研究。其结果是，通过使用特定的烧结助剂，同时控制烧结时的气氛，可以获得外观为白色的高热导率的氮化铝烧结体，即热导率在140(W/m·K)以上、对于350nm～800nm波长区域的光的反射率在50％以上、对于400nm波长的光的反射率在55％以上、密度在3.10g/cm3以上的氮化铝陶瓷。
氮化铝的理论密度为3.26g/cm3，3.10g/cm3的密度相当于氮化铝的理论密度的约95％。
这种情况下，本发明所使用的氮化铝类陶瓷是指由氮化铝形成的陶瓷或以氮化铝为主要成分的陶瓷。
将氮化铝作为主要成分的情况下，考虑到热导率，氮化铝的含量最好是在95质量％以上，特别理想的是97％以上。这时，作为氮化铝以外的成分，有例如碱土金属氧化物、稀土金属氧化物等烧结助剂成分、氧化铝等其它陶瓷成分。
此外，本发明中优选使用的前述氮化铝类陶瓷可以是单晶体、多晶体、非晶质、非晶质和结晶的混合物中的任一种，因为制造容易，所以较理想的是多晶体。
本发明中所用的氮化铝类陶瓷的热导率、对于350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度分别可以通过如下所述方法进行测定。
即，热导率可以使用热常数测定装置通过激光闪光法来进行测定。这时，厚度校正通过制成校正曲线进行即可。此外，对于350nm～800nm波长区域的光的反射率可以使用分光光度计利用积分球法进行测定。此外，密度可以使用自动比重计和上盘电子天平以阿基米德法进行测定。
本发明中所用的氮化铝类陶瓷可以通过在烧结氮化铝粉末时将特定的烧结助剂的使用和特定的烧结条件加以组合来获得。
具体地说，可以利用如下所述制造方法获得。
首先，将含有100质量份氮化铝粉末和0.5～10质量份含碱土金属的化合物的组合物成型，准备成型体(成型体准备工序)。
这时，作为氮化铝粉末，可以没有任何限制地使用以往获得氮化铝烧结体时所用的材料。但是，为了获得致密的烧结体，最好是使用平均粒径为0.5～5μm、特别是0.5～3μm的粉末。此外，为了可以获得具有高热导率的烧结体，最好是使用氧浓度在1.0wt％以下的粉末。
此外，含碱土金属的化合物起到烧结助剂的作用。使用这样的化合物以外的成分作为烧结助剂时，难以获得具有如上所述特性的氮化铝类陶瓷。作为含碱土金属的化合物，因为具有较高的效果，最好是含钙的化合物。
作为这样的含碱土金属的化合物，具体地说，理想的有例如氧化钙、氟化钙、硝酸钙、碳酸钙、磷酸钙、3CaO·Al2O3。其中，为了能够获得热导率和光反射率高的烧结体，最好是使用3CaO·Al2O3。
此外，因为同样的理由，含碱土金属的化合物的含量相对于100质量份氮化铝粉末最好是1～7质量份。作为含碱土金属的化合物，为了获得更高品质的白色氮化铝类陶瓷，最好是使用纯度在99.9％以上的微粉。
另外，使用3CaO·Al2O3作为含碱土金属的化合物时，可以直接添加3CaO·Al2O3，也可以在烧结时以3∶1的摩尔比添加CaO和Al2O3，使3CaO·Al2O3达到规定量。
另外，已知通常在向氮化铝中添加氧化钇等烧结助剂时，烧结时氮化铝或其杂质氧和氧化钇等发生反应，生成熔点比烧结温度还低的复合化合物，其液相会对烧结体的致密化和烧结体特性的提高(在这种情况下为热导率的提高)产生影响。
此外还认为，在使用3CaO·Al2O3等含碱土金属的化合物作为烧结助剂时，这些化合物在烧结体中也不是以其原来的形态存在，而是转化为熔点低的复合氧化物，有时候在烧结时发生与周围气氛中所含的碳反应而挥散的现象。
此外，在成型体准备工序中，由含有100质量份氮化铝粉末和0.5～10质量份含碱土金属的化合物的组合物构成的成型体可以如下所述获得：将规定量的氮化铝粉末和碱土金属粉末、有机粘合剂、乙醇等有机溶剂、增塑剂、分散剂一起，利用使用球磨机的湿法混合法等进行混合，将该混合物通过刮刀法等成型为片状成型体。
另外，也可以用喷雾干燥法使上述浆料干燥，以此制成颗粒，将其成型。
作为有机粘合剂，可以不受限制地使用制备聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素类或丙烯酸树脂类等生料体时通常使用的公知的有机粘合剂，但是因为生料体的成型性良好，所以最好是使用聚甲基丙烯酸正丁酯或聚乙烯醇缩丁醛。另外，有机粘合剂的使用量最好是在获得挤压成型体时为每100质量份氮化铝2～15质量份，获得片状体时为每100质量份氮化铝5～15质量份。
此外，生料体的脱脂可以通过将生料体在氢气等还原性气体、氩气或氮气等惰性气体、二氧化碳和它们的混合气体或混合了水蒸气的加湿气体气氛中进行热处理来进行。
此外，脱脂的条件根据生料体所含的有机成分的种类和量，从温度：250℃～1200℃、保温时间：1分钟～1000分钟的范围中适当选择即可。
这时，较理想的方法是，通过调节气氛、温度、保温时间，使脱脂体的总氧量减去烧结助剂的氧量得到的氧量在1.5重量％以下。由此，可以容易地使氮化铝烧结体的热导率在140W/m·K以上。
此外，脱脂处理后的成型体(脱脂体)中含有作为有机粘合剂的残留成分的碳成分，该碳成分的量(浓度)较理想的是在5000ppm以下，更理想的是在3500ppm以下。这是因为碳成分超过5000ppm的情况下，烧结时氮化铝烧结体的致密化受到显著的抑制，难以获得具有高热导率的烧结体。
接着，保持弱还原性气氛，将利用这样的方法准备的成型体保持在弱还原性气氛中，烧结该成型体。
使用不含氧化钇等稀土金属的化合物作为烧结助剂的情况下，若烧结气氛为还原性(含碳)气氛，则烧结性低下，难以获得良好的烧结体。与此相反，使用氧化钙等碱土金属类烧结助剂的情况下，要获得具有230W/m·K级的高热导率的氮化铝烧结体时，需要在较强的还原性气氛中使烧结助剂因挥散等消失的同时进行烧结(例如，参照日本专利特开2004-315329号公报)。
因此，在使用氧化钙等碱土金属类烧结助剂的情况下，将气氛的还原性控制得比通常低时，烧结助剂不会因挥散等而完全消失，因此虽然热导率无法高达230W/m·K，但充分维持实用的水平，而且具有在机械性能方面也不逊色的烧结性(该烧结性的良好也因密度足够高)。而且，可获得表现出已有的氮化铝烧结体所没有的优良的光反射率的烧结体。
这种情况下，“弱还原性气氛”是指由下述(1)～(5)的操作实现的气氛。
即，首先
(1)准备具有可取下的盖的容器，该容器至少内壁以氮化硼构成，具有关上盖的状态下容器内部的压力和容器外部的压力实质上保持相同的装置；接着，
(2)在该容器内部收纳每1cm3容器容积具有0.024～24mm2的表面积的碳板；然后，
(3)将该容器内的气氛置换为惰性气体和/或氢气；接着，
(4)在关上盖的状态下，使该容器的外部气氛为与容器内的气氛相同的惰性气体和/或氢气的气氛；然后，
(5)在该状态下，将该容器和收纳于容器内的碳板加热至1650℃～1950℃，最好是1700～1900℃。在该状态下，即使碳从收纳于容器内的碳板挥发，碳板本身仍残留。
将这样的状态的容器内的气氛称为“弱还原性气氛”，表示含有极少的特定量的碳蒸气的惰性气体和/或氢气。
另外，就当前的分析技术而言，对1650℃～1950℃的非常高温度的气体测定该气体内所含的碳气体浓度实质上是不可能的。因此，本发明中，“弱还原性气氛”根据用于将其实现的具体方法确定。
另外，作为上述容器中的“关上盖的状态下容器内部的压力和容器外部的压力实质上保持相同的装置”，可以例举微细的连通孔，或者体系内处于加压状态时盖稍稍打开而体系内压力与外压大致相同时关闭的装置等。
此外，因为需要高温，一般在氮化铝的烧结中使用碳炉。然而，使用碳炉的情况下，由于作为炉材的碳的升华的影响，烧结的气氛难以控制。因此，本发明中，为了排除该炉材的影响，将作为被烧结物的成型体放入如上所述的特殊容器、即其内表面以氮化硼等耐热性材料构成的容器内进行加热、烧结。
以这样的方法进行烧结时，通过控制放入容器内的碳板的表面积，可以将烧结时的气氛控制为适度的还原气氛，能够获得具有上述特性的氮化铝类陶瓷。
另外，耐热性材料是指在烧结温度下不会熔解、分解、升华的材料，作为这样的材料，除了氮化硼之外，还可以使用例如氮化铝等。
此外，作为烧结成型体的方法，除了将其气氛控制为上述的弱还原性气氛之外，还可以利用与以往获得氮化铝烧结体的方法相同的炉子和升温条件进行烧结。
作为这样的烧结温度，最好是在1650℃～1950℃的范围内。这是因为烧结温度低于1650℃时，无法获得致密的烧结体，结果烧结体的强度低下。此外，还因为烧结温度高于1950℃时，由氮化铝中的杂质氧和稀土类化合物等生成的液相在烧结时渗出到烧结体的外侧，难以获得致密的烧结体。
此外，烧结时间没有特别限定，通常在1650℃以上的温度下保持1～10小时即可。另外，对于烧结温度和烧结时间，最好是在上述温度范围中，对每一种被烧结体，预先考察致密化曲线(收缩曲线)，确定获得足够的致密度(密度在3.1g/cm3以上，最好是在3.15g/cm3以上)的条件。此外，作为烧结方法，考虑到气氛控制的难易程度，最好是常压烧结。
另一方面，为了在弱还原性气氛下烧结被烧结物，在使用如上所述的“弱还原性气氛”中说明的可密闭容器的还原性气氛下加热到烧结温度即可。另外，只要是可以将烧结气氛控制为弱还原性的方法，当然也可以使用除此以外的方法，但因为即使使用碳炉也可以容易地进行气氛控制，所以最好是使用该方法。
此外，上述方法中使用的容器只要是满足上述条件的容器，没有特别限定，可以使用例如弱还原性气氛的定义中所用的容器。另外，这里的“可密封”是指具有可以将容器内的气氛保持在与容器外的气氛不同的状态的程度的气密性，并不是容器内外的气体移动全都被阻断。此外，容器至少内表面以氮化硼或氮化铝等耐热性材料构成即可，也可以优选使用例如将碳制容器的内表面以这些耐热性材料内衬的容器等。
此外，作为惰性气体和/或氢气，可以使用氮气、氩气、氦气、氢气的单质气体或混合气体，考虑到成本和操作性，最好是使用氮气。
另外，作为收纳在容器内的碳板，可以优选使用石墨板或片。石墨板的厚度没有特别限定，最好是使用0.1～5mm厚度的石墨板。另外，如果考虑到效果，所用的碳板的大小理想的是每1cm3容器容积碳板的表面积为0.05～10mm2，较好是1.0～5.0mm2。
以如上所述的方法获得的氮化铝类陶瓷具有高热导率、高光反射率、机械强度，所以适合用作发光元件收纳用组件10的反射框体12。
以下对制造这样构成的本发明的发光元件收纳用组件10的方法进行说明。
图3(A)～(D)为表示制造图1所示的发光元件收纳用组件的制造方法的每个工序的截面图。
首先，如图3(A)所示，准备作为绝缘基板11的基础的陶瓷生片11a和作为反射框体12的基础的陶瓷生片12a。
这样的陶瓷生片11a、12a使用如上所述的白色氮化物陶瓷中说明的氮化铝类陶瓷即可。
接着，如图3(B)所示，在作为绝缘基板11的基础的陶瓷生片11a上，于相当于发光元件收纳用凹部19的下方的位置，使用冲孔模具冲出从绝缘基板11的上表面至下表面的配线用通孔16，同时在作为反射框体12的基础的陶瓷生片12a上，使用冲孔模具冲出发光元件收纳用凹部19用的通孔19a。
这时，如图3(B)所示，形成于反射框体12用的陶瓷生片12a的贯通孔19a的内壁从陶瓷生片12a的一面向另一面呈锥面地形成。通过这样使贯通孔19a的内壁从陶瓷生片12a的一主面向另一主面以一定角度扩张地形成，因此反射框体12的贯通孔19a的内壁可以相对于绝缘基板11的上表面以以一定角度向外侧扩张地形成。
接着，如图3(C)所示，在绝缘基板11用的陶瓷生片11a的上下表面和配线用通孔16内使用例如压入、丝网印刷法填充导电构件17用的导电糊料，形成导电部22。
另外，在绝缘基板11的下表面和绝缘基板11的上表面，利用例如丝网印刷等以所需的配线布图印刷涂布，分别形成用于导电连接未图示的电路基板等的供给用配线布图层15和从外缘部到发光元件收纳用凹部19内的发光元件连接用配线布图层14。
作为构成发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15的材料，可以使用与导电构件17同样的材料。
这时，作为形成发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15的方法，没有特别限定，可以采用例如以下所述的方法等公知的布图形成法：
(i)在绝缘基板上布图印刷钨等高熔点金属后，进行同时烧结而形成，在其上镀覆镍、银、金的方法；
(ii)与上述同样地操作，在绝缘基板上利用同时烧结法形成高熔点金属层，在其上利用溅射法形成金属薄膜布图的方法。
接着，如图3(D)所示，以贯通孔19a的内壁相对于陶瓷生片11a的上表面向外侧扩张的方向，在绝缘基板11用的陶瓷生片11a的上表面接合反射框体12用的陶瓷生片12a，构成生料体。
因为陶瓷生片11a、12a中如上所述含有含有机粘合剂和溶剂的粘接成分，所以这样的接合使用如下所述的方法：将陶瓷生片12a重叠在陶瓷生片11a的上表面，将它们以约60～140℃的温度加热，同时以10KPa～100KPa左右的压力进行压接。
另外，也可以在陶瓷生片12a的下表面另外涂布含有机粘合剂和/或溶剂的粘接剂。
接着，将这样成型了的生料体脱脂后，将层叠的陶瓷生片11a、12a和在其上涂布的导电糊料在高温下烧结，可获得绝缘基板11和反射框体烧结成一体的烧结体。
这时，为了使钨等金属不氧化，生料体的脱脂可以利用将生料体在氢气等还原性气体、氩气或氮气等惰性气体、二氧化碳和它们的混合气体或混合有水蒸气的加湿气体气氛中热处理的方法进行。此外，脱脂的条件根据生料体中所含的有机成分的种类和量从温度：250℃～1200℃、保温时间：1分钟～1000分钟的范围中适当选择即可。
然后，保持于弱还原性气氛，在1650℃～1950℃、最好是1700～1900℃的温度下烧结该成型体。
烧结后，适当地在该烧结体的导电部、即发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15的露出面上，利用电解电镀法或无电解镀覆法被覆镍、金、铂、钯、铑或银等金属镀层，从而完成图1(图2)所示的发光元件收纳用组件。
图4为本发明的发光元件收纳用组件的另一实施例的截面图。
该实施例的发光元件收纳用组件10为与图1和图2所示基本相同的结构，对相同的结构构件使用相同的参照编号。
该实施例的发光元件收纳用组件10中，如图4所示，反射框体12由氮化物陶瓷构成，同时在其表面、即反射框体12的内侧侧面(光反射面)上具有由经氧化处理而得到的氧化物构成的光反射面13。
该由氮化物陶瓷氧化处理得到的氧化物构成的光反射面13的光反射率高，所以利用这样的结构，即反射框体12以氮化物陶瓷构成，同时使其表面具备由氧化处理得到的氧化物构成的光反射面13，这样可以可靠地、高效地反射从发光元件发出的光，能够使发光元件的亮度提高。
此外，构成光反射面13的“氮化物陶瓷氧化处理得到的氧化物”具有电绝缘性，所以即使在反射框体12的发光元件收纳用凹部19内的整个内侧面形成这样的氧化物层23，形成于发光元件收纳用凹部19的底面的配线布图层14也不会短路，发光元件18的发光机能不会受到妨碍。
而且，因为在反射框体12的发光元件收纳用凹部19内的整个内侧面形成这样的氧化物层23，所以反射框体12对发光元件18发出的光的反射效率得到提高。
另外，构成反射框体12的主要材料的氮化物陶瓷的热导率较大，将氮化物陶瓷氧化处理得到的氧化物层23比较薄，所以来自发光元件18的热量不会在发光元件收纳用组件10内积聚，而是通过反射框体12散发到外部，因此发光元件18不会因过热而受到损伤。
以下对于这样的形成于反射框体12的表面的氧化物层23进行详细说明。
这种情况下，氧化物层23对于350nm～800nm波长区域的光的反射率最好是在60％以上。如果是这样的反射率，则可以在由氧化物层23形成的光反射面13高效地将从发光元件18发出的光反射到光导出面一侧，能够提高亮度。
此外，氧化物层23对于400nm波长的光的反射率最好是在80％以上。由于对于400nm的光的反射率这样高，例如作为发光元件18使用蓝色发光元件用于白色LED的情况下，可以在由氧化物层23形成的光反射面13高效地反射从发光元件18发出的光，能够提高亮度。
获得这样的氧化物层23时，具体地说，只要在烧结氮化物陶瓷后，在氧气气氛下进行氧化处理即可。
通过这样在烧结氮化物陶瓷后于氧气气氛下进行氧化处理，在氮化物陶瓷烧结体的表面形成氧化铝层等氧化物层，可以在反射框体12的表面形成由光反射率良好、具有电绝缘性、热导率较大的氧化物层23构成的光反射面13。
这时，作为氮化物陶瓷，可以优选使用例如氮化铝类陶瓷。这种情况下，在这样的陶瓷原料粉末中添加混合醇类或甲苯等有机溶剂、适当的有机粘合剂以及甘油化合物等增塑剂、分散剂等，制成泥浆状，并且将其以刮刀法等片成型技术制成所需的适当厚度的片状，从而制成陶瓷片。
另外，作为有机粘合剂，可以使用制备聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素类或丙烯酸树脂类等生片时通常用的公知有机粘合剂。在这种情况下，因为生片的成型性良好，所以较好是使用聚甲基丙烯酸正丁酯或聚乙烯醇缩丁醛等。
这时，为了使钨等金属不氧化，生料体的脱脂可以通过将生料体在氢气等还原性气体、氩气或氮气等惰性气体、二氧化碳和它们的混合气体或混合有水蒸气的加湿气体气氛中热处理来进行。
此外，脱脂的条件根据生料体中所含的有机成分的种类和量从温度：250℃～1200℃、保温时间：1分钟～1000分钟的范围中适当选择即可。作为烧结条件，在1600～2000℃、最好是1750～1850℃的温度下进行1小时～20小时、最好是2～10小时的烧结即可。作为该烧结时的气氛，只要在非氧化性气体的气氛下于常压进行即可。
接着，在这样烧结后，在氧气气氛下进行氧化处理，以此在氮化物陶瓷烧结体的表面形成氧化物层23。这时，作为氧气气氛下的氧化处理，在含10～100容量％的氧气的气氛中，最好是在大气中进行。
此外，作为氧化处理条件，在800～1500℃、最好是1200～1400℃的温度下进行5～100小时、最好是10～20小时的烧结即可。理想的是将氮化物陶瓷在1200℃氧化5小时以上，形成氧化物层。
通过以这样的条件进行氧化处理，基底的氮化物陶瓷(例如氮化铝)转化为致密、反射率高、热导率较高的氧化物(例如氧化铝)，得到由这样的氧化物构成的氧化物层23。
作为通过这样的氧化处理形成的氧化物的膜厚，从反射率、机械强度的角度考虑，以5～1000μm为宜，最好是10～500μm。
此外，可以在将氮化物陶瓷烧结后，在氮气气氛下将其加热至例如1200℃，然后在同一温度下将气氛替换为氧气气氛，进行氧化处理。这样可以形成氧化膜更致密，具有硬度、机械强度得到提高的氧化物层23。
制造这样构成的本发明的发光元件收纳用组件10的方法可以采用与图3(A)～(D)所示的制造图2所示的发光元件收纳用组件的制造方法同样的方法。
即，到生料体的脱脂、烧结为止，可以大致相同的工序进行。接着，在该烧结工序结束后，进行氧化处理即可。进行氧化处理时，由例如钨形成的发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15也被氧化，所以难以在具上镀镍、银、金。因此，最好是在氧化处理前，在发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15的表面使用电镀法或蒸镀法形成金、铂等贵金属层后，再进行氧化处理。
除了这样在氧化处理前形成贵金属层之外，可以进行氧化处理后，对发光元件连接用配线布图层14和供给用配线布图层15进行蚀刻处理，将这些配线布图层14、15上的氧化膜除去后，在这些配线布图14、15的表面进行镀金等镀覆处理。
通过这样进行氧化处理、镀覆处理，从而制成发光元件收纳用组件。
该实施例中，由于在烧结后未使用掩模等而进行氧化处理，氮化物陶瓷的露出面全部被氧化，在除了反射框体12的内侧侧面和绝缘基板11的发光元件收纳用凹部19的底面(这些面形成光反射面)以外的表面部分上也形成氧化物层23。不想在除光反射面以外的面上形成氧化物层的情况下，在这些部分加上掩模后进行氧化处理即可。
图5为本发明的发光元件收纳用组件的另一实施例的截面图。
该实施例的发光元件收纳用组件10具有与图1和图2所示的组件基本相同的结构，对相同的结构构件使用相同的参照编号。
该实施例的发光元件收纳用组件10中，如图5所示，反射框体12由氮化物陶瓷构成，同时在形成光反射面的表面、即反射框体12的内侧面上具有由白色陶瓷构成的光反射层13a。
根据这样的结构，反射框体12以氮化物陶瓷构成，同时使其表面具备由白色陶瓷构成的光反射面13a，该由白色陶瓷构成的光反射面13a的光反射率高，能够以反射框体12本身反射从发光元件发出的光，所以利用反射框体12可以可靠地、高效地进行反射，能够提高发光元件的亮度。
此外，构成反射框体12的主要材料的氮化物陶瓷的热导率较大，光反射层13a比较薄，因此即使构成该光反射层的白色陶瓷的热导率低，反射框体作为整体的热导率也高。因此，来自发光元件的热量不会在发光元件收纳用组件10内积聚，而是通过反射框体12散发到外部，因此发光元件18不会因过热而受到损伤。
以下对于这样的形成于反射框体12的表面的由白色陶瓷构成的光反射层13a进行详细说明。
在这种情况下，由白色陶瓷构成的光反射层13a对350nm～800nm波长区域的光的反射率比较理想的是在60％以上，最好是80％以上。如果构成反射框体12的表面的光反射层13a的白色陶瓷的反射率在该范围内，则可以高效地将从发光元件18发出的光反射到光导出面一侧，能够提高亮度。
此外，由白色陶瓷构成的光反射层13a对400nm波长的光的反射率比较理想的是在80％以上，最好是在90％以上。由于对于400nm的光的反射率这样高，例如作为发光元件18使用蓝色发光元件用于白色LED的情况下，可以高效地反射从发光元件18发出的光，能够提高亮度。
此外，作为构成反射框体12的主要材料的氮化物陶瓷，可以使用例如氮化铝类陶瓷、氮化硅类陶瓷、氮化硼类陶瓷等氮化物陶瓷，但是从热导率的角度考虑，最好是使用氮化铝陶瓷。
在这种情况下，在这样的陶瓷原料粉末中添加醇类或甲苯等有机溶剂、适当的有机粘合剂以及甘油化合物等增塑剂、分散剂等，制成泥浆状，并且将其以刮刀法等片成型技术制成所需的适当厚度的片状，从而制成陶瓷片。
另外，作为有机粘合剂，可以使用制备聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素类或丙烯酸树脂类等生片时通常用的公知有机粘合剂。
在这种情况下，因为生片的成型性良好，所以最好是使用聚甲基丙烯酸正丁酯或聚乙烯醇缩丁醛等。
片成型后，在构成反射框体12的主要材料的氮化物陶瓷烧结体的表面涂布形成由含白色陶瓷的组合物构成的层，然后进行脱脂和烧结即可。
这时，作为形成氮化物陶瓷成型体的表面所形成的由白色陶瓷构成的层的白色陶瓷，可以使用氮化硼、氧化铝、(白色)氮化铝、氧化镁、氧化钛等公知的白色陶瓷，氮化硼类陶瓷在烧结后反射率也高，是理想的。
此外，涂布方法中，可以通过将含陶瓷原料粉末的糊料以印刷法或喷涂法等公知的方法进行涂布来制作。这时，为了提高与基底层的密合性，可以在糊料中混合与基底层的氮化物陶瓷同样的氮化物陶瓷的粉末。另外，白色陶瓷粉末可以仅使用1种，也可以混合不同种类的粉末使用。
此外，为了使钨等金属不氧化，生料体的脱脂可以通过将生料体在氢气等还原性气体、氩气或氮气等惰性气体、二氧化碳和它们的混合气体或混合有水蒸气的加湿气体气体中热处理来进行。
此外，脱脂的条件根据生料体所含的有机成分的种类和量，从温度：250℃～1200℃、保温时间：1分钟～1000分钟的范围中适当选择即可。作为烧结条件，在1600～2000℃、最好是1750～1850℃的温度下进行1小时～20小时、最好是2～10小时的烧结即可。作为该烧结时的气氛，在非氧化性气体的气氛下以常压进行即可。
另外，作为这样利用涂布形成处理形成的白色氮化物陶瓷的反射层13a的膜厚，考虑到反射率、机械强度，以1～1000μm为宜，最好是20～500μm。
另外，该实施例中，在反射框体12的内侧侧面设置涂布白色氮化物陶瓷而得到的光反射层13a，但也可以在绝缘基板11的发光元件收纳用凹部19的底面也设置光反射层13a。
此外，也可以像上述图1所示的实施例那样，以白色氮化物陶瓷构成绝缘基板11、反射框体12，在其表面上如上所述形成另外的由白色陶瓷构成的反射层13a。
由白色陶瓷构成的光反射层的形成也可以将成型为反射框体的形状的氮化物陶瓷的生料体烧结后进行。
在这种情况下，首先使用通常的氮化物陶瓷的生片，按照图3(A)～(D)所示的方法，制造具有由氮化物陶瓷(烧结体)构成的反射框体12的发光元件收纳用组件前驱体(这时烧结条件采用通常的烧结条件)。
接着，在得到的前驱体的形成反射框体12的光反射面的面上涂布氮化物陶瓷糊料后，根据需要进行脱脂处理，然后在含还原性气体的气氛中，以该氮化物陶瓷糊料烧结得到的烧结体中残留口径0.1μm以上的空隙的条件进行烧结即可。
即在前述方法中，将白色陶瓷糊料涂布在成型为反射框体12的形状的生料体的表面后同时烧结，而本方法中，在已经烧结的反射框体的表面，利用后烧结将氮化物陶瓷糊料烧结附着于其上，形成白色氮化物陶瓷层。
作为这样形成的白色氮化物陶瓷的反射层13a的膜厚，考虑到反射率、机械强度，以1～1000μm为宜，最好是20～500μm。
本方法中，作为涂布于反射框体12的表面的氮化物陶瓷糊料，可以使用与制造反射框体12的生料体时所用的糊料(在氮化物陶瓷粉体中混合有机溶剂、有机粘合剂等而制备的糊料)相同的糊料。
通常不将氮化物陶瓷糊料涂布在烧结体基体上而直接成型，制成所谓生料体(或生片)烧结的情况下，烧结时生料体可以三维地收缩，因此氮化物陶瓷粒子拉入周围的粒子的同时进行晶粒生长，形成大的结晶粒相互紧密接触的致密的烧结体。
相反地，在本方法中，氮化物陶瓷糊料以涂布在已经烧结了的烧结体的表面的状态被烧结，因此相对于该表面在水平方向的收缩受到限制，无法进行充分的晶粒生长，使得晶界上残留空隙。因此，以本方法获得的氮化物烧结体被认为容易发生光的漫反射，显示出高的光反射率。
根据这样的白色化的原理，可以认为只要可以在晶界中导入空隙，不论糊料所含的氮化物陶瓷的种类如何，白色化都是可能的。但是，从反射框体12和光反射层的密合性的角度考虑，构成两者的氮化物陶瓷最好是同一种。
已经说明了的将白色陶瓷糊料和反射框体12的生料体同时烧结的方法中，通常构成反射框体12的氮化物陶瓷和白色陶瓷的种类不同，因此难以提高两者的密合强度。相反地，本方法中两者可以使用同一种氮化物陶瓷(但是，烧结物的微观结构不同，所以是异质的)，因此可以提高光反射层的密合强度。
本方法中，根据需要进行的脱脂可以通过将涂布了氮化物陶瓷糊料的前驱体在氧气或空气等氧化性气体或者氢气等还原性气体、氩气或氮气等惰性气体、二氧化碳和它们的混合气体或混合了水蒸气的加湿气体气体中热处理来进行。
此外，热处理条件根据糊料所含的有机成分的种类和量从温度：250℃～1200℃、保温时间：1分钟～1000分钟的范围中适当选择即可。
脱脂处理后进行的烧结必须以能够在得到的烧结体中残留口径0.1μm以上的空隙的条件进行。为了使烧结体中残留空隙(气孔)，在含还原性气体的气氛中进行烧结的同时，使这时的烧结温度比用于得到致密的烧结体的烧结时的烧结温度低即可。
在本制造方法中，二维方向的收缩受到限制，因此生料体的烧结中即使以消除空隙(气孔)的温度进行烧结，也会残留空隙。例如，氮化物陶瓷糊料中所含的氮化物陶瓷为氮化铝的情况下，将烧结温度设定在较好是1600～1780℃为宜，较好是1650～1780℃，最好是1700～1750℃。
烧结时间没有特别限定，烧结1小时～20小时为宜，最好是2～10小时。不到1600℃的情况下，氮化铝粒子的烧结不充分，烧结体的强度低。此外，以超过1780℃的温度进行烧结时，晶界的空隙消失，无法获得高光反射率。
上述烧结需要在含还原性气体的气氛、最好是还原性气体为含有碳蒸气的惰性气体的气氛下进行。在不含还原性气体的气氛中进行烧结时，会有获得的产物的光反射率低的情况。
气氛中的还原性气体的浓度也因氮化铝糊料中所含的烧结助剂的种类而不同，烧结助剂为含碱土金属的化合物时，最好是前述的弱还原性气氛。此外，在烧结助剂为氧化钇等稀土元素氧化物时，最好是弱还原性气氛或碳蒸气浓度比其更低的气氛。烧结助剂使用氧化钇等稀土元素氧化物时，虽然与烧结温度有关，但在完全不含还原性气体的气氛下进行烧结的情况下，晶界的空隙减少，会有透光率低下的情况。
在这里，晶界具有空隙的烧结体的空隙的口径，只要对烧结体断面的SEM照片中所看到的空隙测定其口径即可。这里所说的口径是指最大口径。
以下，例举实施例，对本发明进行更详细的说明，但本发明并不局限于这些实施例。
(实施例1)以白色氮化物陶瓷构成反射框体的实施例
使用球磨机，加入100质量份平均粒径1.5μm、氧浓度0.8wt％的氮化铝粉末和5质量份3CaO·Al2O3粉末、作为粘合剂的聚甲基丙烯酸正丁酯、作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁酯、作为表面活性剂的单油酸四甘油酯、作为溶剂的甲苯进行混合。
将这样得到的泥浆利用刮刀法进行片成型，分别制成厚0.4mm的反射框体用生片和绝缘基板用生片。
对反射框体用生片进行冲切成型，形成发光元件收纳用凹部19用的贯通孔19a，同时对绝缘基板用生片通过冲孔形成通孔16。在形成于绝缘基板用生片的通孔部16填充含钨的糊料，并且使用相同的糊料印刷配线布图14、15。
接着，层积2块生片，以10(升/分钟)流通含水分的氢气的同时，以850℃对得到的层积体进行加热脱脂2小时。脱脂时的升温速度为2.5℃/分钟。
然后，将得到的脱脂体和表面积320mm2的碳板以两者不接触的状态放入内容积为84cm3的内壁以氮化硼构成的碳素制有盖容器中，脱脂体置于氮化铝制板上。上述碳板通过将边长40mm、厚3mm、重18g的标准碳板切割成1/4的大小(10mm×10mm×3mm)而得到。
此外，该容器中，由于加热而容器内达到加压状态时，盖由于该压力稍稍上提，在容器主体和盖之间产生间隙，使容器内的压力与外部气压保持大致相同。
然后，将该容器移入碳炉内，在氮气气氛中以1860℃的温度进行保温时间15小时的常压烧结，获得烧结体，即图1所示的发光元件收纳用组件。
对于得到的烧结体，测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率(也简称“光反射率”)和密度。其结果示于表1和表2(表示在各波长的反射率)。
另外，烧结体的热导率使用理学电气株式会社制的“热常数测定装置PS-7”以激光闪光法进行测定。这时，厚度校正通过校正曲线进行。
此外，对350nm～800nm波长区域的光的反射率使用日立制作所的分光光度计以积分球法进行测定。表1中表示上述波长范围中最低的光反射率和波长400nm处的反射率。另外，密度使用东洋精机制自动比重计和上盘电子天平以阿基米德法进行测定。
(实施例2)以白色氮化物陶瓷构成反射框体的例子
使用将标准碳板如表1所示切割成1/8的大小而得到的碳板，放入容器内，与实施例1同样地操作，获得烧结体。
与实施例1同样地对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表1和表2。
(比较例1)以已有的氮化物陶瓷构成反射框体的实施例
用球磨机混合100重量份氮化铝粉末、5.0重量份氧化钇、1.0重量份作为表面活性剂的单油酸四甘油酯、40重量份作为溶剂的甲苯、13重量份作为粘合剂的聚甲基丙烯酸正丁酯、4.2重量份作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁酯、10重量份甲苯、5重量份乙酸丁酯，得到白色的泥浆。
使用得到的泥浆利用刮刀法进行片成型，分别制成厚0.4mm的反射框体用生片和绝缘基板用生片。对于得到的2块生片，与实施例1同样地操作，进行冲切加工，填充、印刷含钨的糊料后，进行层积，与实施例1同样地进行脱脂。
脱脂后，将脱脂体放入氮化铝制的容器，在氮气气氛中以1800℃加热5小时，得到烧结体。该烧结体的色调为具有透光感的灰色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表1和表2。
[表1]
  碳板分割比例   碳板表面积(mm<sup>2</sup>)   热导率(W/m·K)   最低光反射率(％)(于350～800nm)   光反射率(％)(于400nm)   密度(g/cm<sup>2</sup>)
  实施例1   1/4   320   170   51   56   3.24
  实施例2   1/8   110   144   68   70   3.11
  比较例1   -   -   174   31   35   3.32
[表2]
  300nm   360nm   380nm   400nm   430nm   500nm   600nm   700nm   780nm
 实施例1   36   51   53   56   60   65   68   69   67
 实施例2   61   69   69   70   72   77   79   80   76
 比较例1   28   31   33   35   38   41   42   43   40
由表1和表2的结果可知，本发明的由白色氮化物陶瓷构成的烧结体与已有的氮化物陶瓷相比，光反射率高，而且对400nm的波长的光的反射率也没有下降，若用作发光元件收纳用组件10的反射框体12，在例如作为发光元件18用于白色LED的情况下，可以高效地反射发光元件18发出的光，能够提高亮度。
(实施例3)在反射框体的表面具备由氧化物构成的光反射层的实施例(仅氧化处理)
将比较例1中得到的烧结体在大气中于1200℃加热处理5小时，从而使烧结体的表面氧化。在该烧结体的表面上以20μm的膜厚形成有作为氧化被膜的氧化铝(Al2O3)，色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表3。
(比较例2)
对于与比较例1同样地获得的烧结体，在氧气气氛中与实施例3同样地进行氧化处理。但是，氧化处理时间缩短为1小时。在该烧结体的表面上以2μm的膜厚形成有作为氧化被膜的氧化铝(Al2O3)，色调为浅灰色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表3。
[表3]
  300nm   360nm   380nm   400nm   430nm   500nm   600nm   700nm   780nm
 实施例3   90.3   84.7   84.7   84.0   81.9   77.1   72.2   67.4   63.9
 比较例2   26.4   29.2   31.9   34.7   37.5   40.3   41.7   42.4   39.6
由表3的结果可知，本发明的进行氧化处理而在表面具有由氧化物构成的光反射层的烧结体的光反射率高，特别是对300～400nm波长的光的反射率高，若用作发光元件收纳用组件10的反射框体12，则例如作为发光元件18用于白色LED的情况下，可以高效地反射发光元件18发出的光，能够提高亮度。
(实施例4)具备在反射框体的表面涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的实施例(使用氮化硼)
与实施例3同样地操作，得到片状成型体。然后，在形成反射框体12的生片的内侧面和表面上通过印刷涂布15μm的加入了100重量份氮化硼粉末以及乙基纤维素、溶剂的糊料。然后，与实施例3同样地操作，进行导体布图的形成、生片的层积、脱脂和烧结，在烧结体的表面形成由氮化硼构成的白色氮化物陶瓷层。另外，该烧结体表面的色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表4。
(实施例5)具备在反射框体的表面涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的实施例(使用氮化硼和氧化铝)
与实施例4同样地操作，得到烧结体。其中，在反射框体12的内侧面和表面上通过印刷涂布15μm的加入了68重量份氮化硼粉末、23重量份氧化铝粉末、9重量份氧化钇粉末以及乙基纤维素、溶剂的糊料。
另外，得到的光反射层的色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表4。
(实施例6)具备在反射框体的表面涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的实施例(使用氮化硼和氮化铝)
与实施例4同样地操作，得到烧结体。其中，在反射框体12的内侧面和表面上通过印刷涂布15μm的加入了68重量份氮化硼粉末、23重量份氮化铝粉末、9重量份氧化钇粉末以及乙基纤维素、溶剂的糊料。
另外，得到的光反射层的色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表4。
(实施例7)具备在反射框体的表面涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的实施例(使用氮化硼和氧化镁)
与实施例4同样地操作，得到烧结体。其中，在反射框体12的内侧面和表面上通过印刷涂布15μm的加入了45重量份氮化硼粉末、45重量份氧化镁粉末、9重量份氧化钇粉末以及乙基纤维素、溶剂的糊料。
另外，得到的光反射层的色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表4。
(实施例8)具备在反射框体的表面涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的实施例(使用氮化硼、氧化硼和氮化铝)
与实施例4同样地操作，得到烧结体。其中，在反射框体12的内侧面和表面上通过印刷涂布15μm的加入了68重量份氮化硼粉末、9重量份氧化硼粉末、23重量份氮化铝粉末以及乙基纤维素、溶剂的糊料。
另外，得到的光反射层的色调为白色。
与实施例1同样地，对得到的烧结体测定热导率、对350nm～800nm波长区域的光的反射率和密度。其结果示于表4。
[表4]
  300nm   360nm   380nm   400nm   430nm   500nm   600nm   700nm   780nm
 实施例4   99   93   93   92   92   88   86   84   83
 实施例5   82   79   79   78   77   77   75   74   72
 实施例6   92   85   84   83   82   80   78   76   75
实施例7 91 88 86 85 85 83 81 79 78
 实施例8   100   95   94   92   92   90   87   86   84
由表4的结果可知，具有涂布形成白色氮化物陶瓷而得到的光反射层的烧结体的光反射率高，特别是对300～400nm波长的光的反射率高，若用作发光元件收纳用组件10的反射框体12，则例如作为发光元件18用于白色LED的情况下，可以高效地反射发光元件18发出的光，能够提高亮度。
(实施例9)在反射框体的表面利用后烧结将氮化物陶瓷糊料烧结在其上，形成白色氮化物陶瓷层的例子
与比较例1同样地操作，制成具有由氮化铝烧结体构成的反射框体的发光元件收纳用组件前驱体。接着，将100质量份平均粒径1.5μm的氮化铝粉末(氧浓度0.8质量％)、5质量份平均粒径0.5μm的氧化钇(Y2O3)粉末和9重量份乙基纤维素、40重量份萜品醇混匀，制成将25℃的粘度调整至3500P的氮化铝糊料。
然后，在上述组件前驱体的反射框体的光反射面上用丝网印刷方法形成上述氮化铝糊料，使其厚度达300μm，在80℃下烘干5分钟。将这样涂布了糊料的前驱体以1740℃的烧结温度烧结4小时，除此之外与实施例1同样地进行烧结，得到光反射面由白色氮化铝构成的发光元件收纳用组件。
与实施例1同样地操作，对得到的组件的光反射面，测定对350nm～800nm波长区域的光的反射率。结果示于图9。另外，该组件的光反射面的断面的扫描电子显微镜(SEM)照片示于图10。
如图10所示，确认了构成光反射面的(白色)氮化铝烧结体层中大量存在口径0.1μm以上的空隙。
(比较例3)在反射框体的表面通过对氮化物陶瓷糊料进行后烧结将其形成于其上的情况下，以烧结体中不残留空隙的条件进行烧结的例子
除了将前驱体的烧结温度设定为1850℃之外，与实施例9同样地操作，得到组件。与实施例1同样地操作，对得到的组件的光反射面，测定对350nm～800nm波长区域的光的反射率，结果其光反射率与已有的氮化铝烧结体(比较例5)相同，光反射率在350～700nm中任意波长区域都在45％以下。还对组件的光反射面的断面进行了扫描电子显微镜(SEM)观察，未发现空隙。
(比较例4)烧结助剂使用氧化铒(约5质量％)的氮化铝烧结体的例子
使用相对于100质量份平均粒径1.5μm的氮化铝粉末(氧浓度0.8质量％)添加了5质量份作为烧结助剂的氧化铒(Er2O3)粉末的原料粉末，制成生片，将得到的生片脱脂后烧结，得到氮化铝烧结体。
另外，烧结如下进行：将脱脂体(脱脂了的生片)导入实施例1中所用的容器内，不导入碳板，将气氛置换为氮气，在1850℃的烧结温度下烧结4小时。用肉眼观察得到的烧结体，呈浅粉红色。
对于该烧结体与实施例1同样地测定光反射率。其结果示于图9。光反射率在350～700nm中任意波长区域都在40％以下。
(比较例5)烧结助剂用氧化钇(约5质量％)的通常的氮化铝烧结体的例子
在比较例4中，除了烧结助剂使用氧化钇(Y2O3)代替氧化铒之外，其他操作相同，得到氮化铝烧结体。肉眼观察得到的烧结体，呈稍具透明性的灰色。
对于该烧结体与实施例1同样地测定光反射率。其结果示于图9。光反射率在350～700nm中任意波长区域都在45％以下。此外，得到的烧结体的断面的SEM照片示于图11。由图11可知，烧结体中未残留空隙。
产业上利用的可能性
以上说明了本发明优选的实施方式，但本发明并不局限于此，例如上述实施例中作为发光元件使用LED，但可能也适用于收纳半导体激光器等发光元件的发光元件收纳用组件，在不超出本发明的目的的范围内可以进行各种改变。

Claims (13)

1.发光元件收纳用组件，具有板状的陶瓷制绝缘基板、接合于前述绝缘基板的外周上表面而其内侧面侧形成光反射面的陶瓷制反射框体、形成于前述绝缘基板上表面的发光元件连接用配线布图层和以前述绝缘基板与反射框体形成的发光元件收纳用凹部，在前述发光元件收纳用凹部内，于发光元件连接用配线布图层上安装发光元件，其特征在于，前述反射框体主要以氮化物陶瓷烧结体构成，而且前述反射框体的光反射面以被覆构成前述反射框体的氮化物陶瓷烧结体的白色陶瓷构成；上述白色陶瓷在烧结体的微观结构或者种类上都与上述的氮化物陶瓷烧结体不同，且对350nm～800nm波段的光的反射率在50％以上。
2.如权利要求1所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，构成前述反射框体的光反射面的白色陶瓷是对构成前述反射框体的氮化物陶瓷进行氧化处理所得到的厚度为5-1000μm的氧化物。
3.如权利要求1所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，构成前述反射框体的光反射面的白色陶瓷是由选自氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化镁和氧化钛中的一种构成。
4.如权利要求1-3中任一项所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，前述白色陶瓷对400nm波长的光的反射率在55％以上。
5.如权利要求1～3中任一项所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，前述绝缘基板以氮化物陶瓷构成。
6.发光元件收纳用组件的制造方法，它是制造权利要求2所述的发光元件收纳用组件的方法，其特征在于，包括将氮化物陶瓷烧结后，在氧气气氛下进行氧化处理，从而获得不仅由氮化物陶瓷构成、而且在其表面具有由经氧化处理的氧化物构成的光反射面的反射框体的工序。
7.发光元件收纳用组件的制造方法，它是制造权利要求3所述的发光元件收纳用组件的方法，其特征在于，包括将含有含氮化物陶瓷的化合物的组合物成型为前述反射框体的形状的工序、在前述成型工序得到的成型体的形成光反射面的面上涂布含白色陶瓷的组合物的工序、以及通过烧结涂布了含白色陶瓷的组合物的成型体而获得具有光反射面的反射框体的工序。
8.发光元件收纳用组件的制造方法，它是制造权利要求3所述的发光元件收纳用组件的方法，其特征在于，包括准备具有由氮化物陶瓷构成的反射框体的发光元件收纳用组件前驱体的工序、在前述准备工序中准备的前驱体的前述反射框体的形成光反射面的面上涂布氮化物陶瓷糊料的工序、以及将前述涂布工序中涂布了氮化物陶瓷糊料的前驱体在含有还原性气体的气氛中1600-1780℃烧结的工序。
9.发光元件收纳用组件，具有板状的陶瓷制绝缘基板、接合于前述绝缘基板的外周上表面而其内侧面侧形成光反射面的陶瓷制反射框体、形成于前述绝缘基板上表面的发光元件连接用配线布图层和以前述绝缘基板与反射框体形成的发光元件收纳用凹部，在前述发光元件收纳用凹部内，于发光元件连接用配线布图层上安装发光元件，其特征在于，前述反射框体由以含碱土金属的化合物所形成的烧结助剂烧结的、对于350nm～800nm波长区域的光的反射率在50％以上的白色氮化铝陶瓷构成。
10.如权利要求9所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，前述白色氮化铝陶瓷的热导率在140W/m·K以上，且密度在3.10g/cm3以上。
11.如权利要求9或者10所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，由前述白色氮化铝陶瓷所构成的反射框体的光反射面的对400nm波长的光的反射率在55％以上。
12.如权利要求9或10所述的发光元件收纳用组件，其特征在于，前述绝缘基板以氮化物陶瓷构成。
13.发光元件收纳用组件的制造方法，它是制造权利要求9所述的发光元件收纳用组件的方法，其特征在于，包括将含有含氮化铝陶瓷和碱土金属的化合物的组合物成型，将该成型体在弱还原性气氛下1650-1950℃烧结，获得由白色氮化铝陶瓷构成的反射框体的工序。
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