CN101272997A - 发光元件搭载用陶瓷烧结体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光元件搭载用陶瓷烧结体,其由如下所述的陶瓷烧结体形成:其具有光反射面,该光反射面对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上,在将对750nm的光的反射率设为RA%、对300nm的光的反射率设为RB%时,成立|RA-RB|≤20的关系,并且按照基于JIS H8504(1990)的带试验的方法对该光反射面进行带剥离试验时,不具有从该面剥离的层。通过该发光元件搭载用陶瓷烧结体,从紫外线区域到可见光区域整个区域的光反射率高。
Description
技术领域
本发明涉及新的发光元件搭载用陶瓷烧结体。具体地说,涉及具有优异的光反射率、特别是为了搭载发光二极管(以下称“LED”)等发光元件所使用的发光元件搭载用陶瓷烧结体。
背景技术
近年来,LED等发光元件不仅为分别发出红、绿、蓝等颜色的单色LED,还发展到通过对蓝色LED赋予荧光体从而制成白色LED产品,另外由于其亮度的提高,被大量用作例如,电光显示板用的光源、便携式电话、个人计算机等的背光光源等。
发蓝色光的LED通常是利用GaN系化合物半导体,其制造方法通常是以绝缘性的蓝宝石为基板,在叠层于该基板上的化合物半导体的表面侧形成p侧和n侧的电极,并用作表面安装于这些电极面上的所谓倒装芯片型的发光元件。这种倒装芯片型的发光元件,由于基板的蓝宝石为透光性,所以可以将蓝宝石基板朝向发光方向侧安装于基板上,将该蓝宝石基板的表面作为主光取出面。而且,近来,一种复合发光元件被用作有效的发光源,该复合发光元件除了将发光元件的芯片安装搭载在设备的基板上,还搭载在例如以利用齐纳二极管的静电保护为目的的副底座(submount)元件上。
这种复合发光元件的结构是在副底座上以导通状态搭载发蓝色光的倒装芯片型的发光元件,而该副底座以导通状态搭载于内置于电子设备等内的安装基板上。以往,作为副底座使用硅基板,但是由于硅基板吸收从LED发出的波长450nm(蓝)~560nm(绿)的光,所以存在复合发光元件的亮度降低这样的问题。
因此,作为没有这种问题的复合发光元件,提出了用氧化铝等白色系绝缘体来构成发光元件的搭载面的技术方案(参照专利文献1)。
另一方面,可见紫外光的分光分析中,为了测定反射光、散射光而使用积分球。在积分球的内面通常涂布有硫酸钡作为反射可见光~紫外光的物质,此外,使用硫酸钡、氧化铝的板作为100%反射的基准物质。
专利文献1:日本特开2003-60243号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,通常可买到的氧化铝陶瓷烧结体,其尽管对可见光区域的光的光反射率比较高,但对250~350nm这样的紫外区域的光的光反射率低,作为使用发出紫外光的LED的白色LED用副底座使用时,存在得不到充分高的亮度的问题。
此外,用于通过积分球测定光反射的基准物质,光反射率更高,但另一方面极其脆,例如仅用手指轻轻触摸,粉末就从表面剥离。因此,不可能将其用于LED用副底座这样的用途。
于是,本发明的目的在于,提供从紫外线区域到可见光区域整个区域的光反射率高的发光元件搭载用陶瓷烧结体,并且提供使用这样的陶瓷烧结体的发光元件用陶瓷封装体。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了精心研究。其结果直至得到如下见解:通过对氮化铝烧结体基板进行氧化处理而得到的氧化铝基板,其对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上。而且,基于该见解进一步研究发现:在上述氧化铝基板中大量存在微细的空隙;通过控制氧化条件,可某种程度上控制该空隙的数量和口径分布。而且,本发明人由此想到:在陶瓷烧结体的内部导入具有被控制的口径分布的微小异物,其中该微小异物(例如空隙、微粒)的折射率与母材有很大不同,则可利用在这些异物与母材的界面产生的光的漫反射来提高陶瓷烧结体的光反射率,可实现前述目的,从而完成了以下所示的本发明。
第1发明为发光元件搭载用陶瓷烧结体,其由如下所述的陶瓷烧结体形成:其具有光反射面,该光反射面对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上,在将对750nm的光的反射率设为RA%、对300nm的光的反射率设为RB%时,成立下式(1)的关系,
|RA-RB|≤20(1)
并且,按照基于JIS H8504(1990)的带试验的方法对该光反射面进行带剥离试验时,不具有从该面剥离的层。
本发明的陶瓷烧结体由于对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上、反射率高,因而本发明的陶瓷烧结体在作为发光元件搭载用陶瓷基板或者发光元件用陶瓷封装材料使用时,可有效反射从元件的侧面、背面产生的光,可提高发光元件的亮度。这样的对整个波长区域的光、特别是紫外光的反射率高的实用的陶瓷材料至今尚未得知。因此,本发明的烧结体作为使用发出近紫外光的LED的白色LED元件用的基板或者封装材料,其有用性极高。
此外,本发明的陶瓷烧结体,其光反射率的波长依赖性少,对750nm的光的反射率与对300nm的光的反射率之差为20%以下、差很小。因此,在使用发出蓝色光或近紫外光的LED来制成白色LED时,不仅可拓宽可用于白色化的荧光材料的选择范围,而且也容易控制所得白色光的波长分布,可实现白色发光的高显色性。
第1发明中,从前述陶瓷烧结体的至少一个面的表面到至少15μm内部的特定区域,具有口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙,优选口径不足400nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为30~90%,口径为400nm以上、不足800nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为10~70%。
这里,“陶瓷烧结体的至少一个面”是指:该陶瓷烧结体中的搭载发光元件一侧的表面。来自发光元件的光的一部分照射到搭载发光元件一侧的表面上。因此,为了反射该光,则必须至少在该表面设置特定区域。本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体中,通过采用如下结构,即,在其表面的特定区域具有规定比例的空隙,其中,该空隙具有规定的口径,由此可良好发挥上述的高反射率的效果。
此外,特定区域的总体积(陶瓷部分+空隙部分)中的、空隙的总体积的比例优选为5~30%。通过以这样的比例形成空隙,可使反射率良好,并可确保几何强度。此外,该特定部分优选以α-氧化铝为主要成分。这里,“为主要成分”是指:以特定部分的总质量为基准,含80质量%以上的该成分,优选为含90质量%以上(以下,本说明书中同样)。
作为第1本发明的陶瓷烧结体的具体形态,可列举如下形态:特定区域以α-氧化铝为主要成分,特定区域以外的部分以氮化铝为主要成分。通过制成这样的结构的陶瓷烧结体,可兼具α-氧化铝带来的高反射率性和氮化铝带来的散热性这两个效果。
此外,作为第1本发明的陶瓷烧结体的具体形态,可列举如下的形态:特定区域形成陶瓷烧结体的全体,该特定区域以α-氧化铝为主要成分。这样,通过由α-氧化铝构成全体,可解决在α-氧化铝与氮化铝的界面产生剥离的问题。
第2发明为第1本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备可与反应性气体反应的原料陶瓷烧结体的工序;使该原料陶瓷烧结体与反应性气体反应而形成前述特定区域的工序,
在前述特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,进行该原料陶瓷烧结体与反应性气体的反应。
第3本发明为第1本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备氮化铝烧结体的工序;使该氮化铝烧结体与氧气反应而形成以α-氧化铝为主要成分的特定区域的工序,
在以α-氧化铝为主要成分的特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,进行该氮化铝烧结体与氧气的反应。
第4发明为对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为75%以上的、第1本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体。该第4本发明可通过以下所示的第5和第6的方法来适当制造。
第5本发明为第4本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点调整至0~15℃的范围的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少15μm以上被氧化成氧化铝,且加热时间为与在该氧气分压为0.21atm时从表面起30μm被氧化成氧化铝的时间相同的时间以上。
第6本发明为第4本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备包含至少一种烧结助剂成分的氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点为-70℃以下的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少20μm被氧化成氧化铝。
第7本发明为发光元件用陶瓷封装体,其具备组成部件而构成,该组成部件由第1本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体形成。
附图说明
图1为表示实施例1~3以及比较例1、3~7中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图2为表示实施例1和比较例13中得到的陶瓷烧结体的空隙的口径和各口径的空隙的比例的图。
图3为表示实施例4、5以及比较例8~11中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图4为表示实施例6以及比较例12中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图5为表示比较例13~19中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图6为表示实施例7~9以及比较例20、21中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图7为表示实施例9和比较例21中得到的陶瓷烧结体的空隙的口径和各口径的空隙的比例的图。
图8为表示实施例10~12以及比较例22~27中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图9为表示实施例13~15以及比较例28~32中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图10为表示实施例16~18以及比较例33~38中得到的陶瓷烧结体在各波长下的反射率的图。
图11为比较例13的氧化层截面的SEM照片((a)为5000倍、(b)为30000倍。)。
图12为实施例13的氧化层截面的SEM照片((a)为5000倍、(b)为30000倍。)。
具体实施方式
<发光元件搭载用陶瓷烧结体>
本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体为如下的陶瓷烧结体:“对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上,在将对750nm的光的反射率设为RA%、对300nm的光的反射率设为RB%时,成立下式(1)的关系”(以下,有时将该特性称为“本发明的高反射率特性”。)。
|RA-RB|≤20(%)(1)
这里,“反射率”是指:使用内部涂布有硫酸钡的积分球,使用反射率测定用的氧化铝白板作为100%反射的基准物质来测定反射率,由此求得的光反射率。因此,反射率测定中测定的光中不仅包括纯粹的反射光,还包括散射光。此外,反射率比反射率测定用氧化铝白板还高时,有时反射率超过100%。
进而,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体为如下的陶瓷烧结体:“按照基于JIS H8504(1990)的带试验的方法对光反射面进行带剥离试验时,不具有从该面剥离的层”。
JIS H8504(1990)的带试验中,将玻璃纸胶带粘附于被粘面后,垂直撕下。本发明中的陶瓷烧结体由于不具有通过这样的带撕下试验被剥离的表面层,因而可用于LED用的副底座这样的用途。
通常可买到的陶瓷烧结体吸收或透射250nm~750nm的范围内的任意波长的光。例如,作为白色陶瓷已知的氧化铝的烧结体,尽管对400nm~750nm的光的反射率高,但用作具有用于电子材料搭载用的强度的基板时,由于其吸收或透射紫外区域的光,因而对250nm~350nm的光的反射率低(参照后述的比较例1)。另一方面,作为光反射测定用的基准物质所使用的物质极其脆(参照比较例2)。
与此相对,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体中,由于其内部大量存在具有各种口径的空隙,因而在发生陶瓷自身的光吸收或透射之前,在这些空隙与陶瓷的界面反射或散射对应于空隙大小的光。因此,对从紫外至可见光区域的宽范围波长的光显示高的反射率。这样的效果除了空隙以外还可通过导入“由折射率与成为基体的陶瓷材料(母材)有很大不同的材料(优选为0.5以上,更优选为0.7以上不同的材料)形成的微细颗粒(以下也称为“漫反射用填充材”。)”而得到。因此,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体包括如下形态的物质。
基于这样的理由,实现了高的光反射率,因而本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体中其材质没有特别限制。可没有任何限制地使用已知可获得陶瓷烧结体的材料。如果举例示出这样的陶瓷材料,可列举出氧化物陶瓷,如氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钛等;氮化物陶瓷,如氮化铝、氮化硅、氮化硼等。
但是,为了在可见光区域实现高的光反射率,在上述陶瓷烧结体之中,优选该陶瓷烧结体中的至少一个面(光反射面)使用可见光区域中光吸收少的氧化铝、氧化锆、氧化钛等物质。此外,从容易向烧结体内部导入上述这样的空隙的观点出发,优选该至少一个面使用氧化铝、特别是α-氧化铝。此外,本发明的陶瓷烧结体可以由单一成分组成,也可由多个成分组成。由多个成分组成时,可以为相互不同的陶瓷颗粒烧结的物质,也可以为在某陶瓷中固溶了与构成该陶瓷的元素不同的元素的物质,也可以为复合氧化物或复合氮化物这样的形态。进而,可以为不同种类的陶瓷层接合(烧结)的层叠结构。进而,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体可含有烧结助剂、玻璃成分。
本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体中,可通过控制存在于其内部的空隙(空穴,void)、或者漫反射用填充材的口径分布、数(存在密度)、以及存在区域,从而控制光反射率。从实际搭载元件时的效果明显的观点出发,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体优选对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为75%以上,更优选为80%以上。此外,更优选对750nm的光的反射率(RA)与对300nm的光的反射率(RB)满足下式(2)。
|RA-RB|≤15(2)
进而,特别优选对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为90%以上。
本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体包括在内部大量存在具有各种口径的空隙(空穴)的烧结体,这样的陶瓷烧结体中,从光反射率高的观点出发,优选从陶瓷烧结体的至少一个面的表面到至少15μm内部的特定区域,具有口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙,口径不足400nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为30~90%,口径为400nm以上、不足800nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为10~70%。
进而,为了得到良好的光反射率,更优选口径不足400nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为35~75%、特别为40~80%,口径为400nm以上、不足800nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为15~65%、特别为20~60%。
上述的特定区域形成于发光元件搭载用陶瓷烧结体的至少一个面。该至少一个面是指:发光元件搭载用陶瓷烧结体中搭载发光元件一侧的表面。来自发光元件的光的一部分照射到搭载发光元件一侧的表面上。因此,为了反射该光,则必须至少在该表面形成特定区域。此外,可在发光元件搭载用陶瓷烧结体的全部的面形成特定区域。
此外,特定区域是指从烧结体表面起至少15μm内部的区域,通过将从表面起至少15μm内部的区域制成具有规定比例的如上述那样的规定空隙的结构,可对本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体赋予上述的本发明的高反射率特性。因此,可遍及15μm以上地形成特定区域,也可以由特定区域形成发光元件搭载用陶瓷烧结体全体。在遍及15μm以上地形成特定区域时,可使本发明的高反射率特性更良好。此外,由特定区域形成陶瓷烧结体全体时,由于不存在特定区域与特定区域以外的区域的界面,因而有防止界面剥离的问题的优点。
为了得到更高的反射率,该特定区域的厚度优选为20μm,特别优选为30μm以上。
此外,这些空隙未必必须在烧结体全体均匀分布,优选在特定区域的表面附近(至少从表面至5μm的区域、优选为至10μm的区域),无规则分散分布有各种口径的空隙。进而,空隙的数量没有特别限制,从反射率和几何强度的观点出发,以特定区域的总体积(陶瓷部分体积+空隙部分体积)为基准的空隙部分的总体积(空隙率)优选为5~30%,更优选为7~25%,特别优选为10~20%。
进而,空隙率为上述范围时,由于“非”空隙部分变多,因而特定区域的强度变高,不会因带剥离实验而剥离。
这些空隙的口径、体积可基于烧结体截面的扫描电子显微镜(SEM)照片来决定。SEM照片用的试样例如可通过如下制作:使用切割装置切割试样,进而研磨切割面,然后使用溅射镀膜机(sputter coater)涂布10nm Pt来制作试样。本发明中所谓的空隙的口径通过如下算出:使用图像分析软件对截面的SEM照片进行分析,将面积与所观察的空隙(对象物)的面积(S)相同的圆的直径(等效直径)作为空隙的口径,从而计算出空隙的口径。此外,空隙数的比例和空隙的总体积的比例(空隙率)也以上述SEM照片和所算出的空隙的口径为基准算出。下面叙述关于这些口径等的计算的更详细的顺序。
以上,对具有空隙的本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体进行了说明,对于含有漫反射用填充材的本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体,可同样地决定其所含的漫反射用填充材的口径、口径分布以及体积。
另外,从高效的光反射的观点出发,本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的算术平均表面粗糙度(Ra)适合为0.8μm以下。
<发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法>
通过在陶瓷烧结体的内部导入上述这样的空隙或漫反射用填充材,可制造本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体。导入空隙或漫反射用填充材的方法没有特别限制。例如在制造含有漫反射用填充材的本发明的陶瓷烧结体时,将添加了规定量的具有规定粒度分布的漫反射用填充材的陶瓷粉末进行烧结即可。此时,作为漫反射用填充材,选择如下的材料即可:不仅折射率与陶瓷粉末有很大差异,而且是在陶瓷粉末的烧结温度下不熔融的材料,且几乎不与陶瓷粉末反应,其自身的颗粒形状没有很大变化。
此外,制造具备以规定比例具有规定空隙的特定区域的本发明烧结体时,可利用陶瓷的反应通过如下的方法适当制造。
即,可通过如下的方法来适当制造,该方法包括:准备可与反应性气体反应的原料陶瓷烧结体的工序;以及,使该原料陶瓷烧结体与反应性气体反应而形成上述特定区域的工序,在特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,进行原料陶瓷烧结体与反应性气体的反应。
另外,从生成空隙的容易性以及空隙口径分布控制的容易性的观点出发,优选原料陶瓷烧结体与构成特定区域的陶瓷烧结体的晶体的晶格常数不同,特别期望所形成的构成特定区域的陶瓷烧结体的晶格常数比原料陶瓷烧结体的晶格常数大。
原料陶瓷烧结体与反应性气体反应、转化为构成特定区域的其他陶瓷烧结体时,在原料陶瓷和被转化的其他陶瓷均不熔融的温度下进行反应的情形下,通常反应从表面向内部进行。此时,由于反应界面被限制,因而为了缓和伴随反应进行出现的体积变化所产生的应力而产生微细的空隙。此时产生的空隙大小受到反应条件的影响。此外,所生成的构成特定区域的陶瓷由于未熔融,因而该空隙被固定于陶瓷内部而残留,但构成该特定区域的陶瓷具有一定程度的流动性,因此,近邻的空隙因加热条件(温度和加热时间)而紧贴在一起并生长、或气体扩散,从而口径分布变化。因此,根据反应条件、以及其后的热处理条件,可一定程度控制最终所得的残留于构成特定区域的陶瓷烧结体内部的空隙数、口径分布。
通常在反应初期产生的空隙的大小,有在缓慢进行反应时小、剧烈进行反应时变大的倾向。此外,在高温下进行长时间反应时,有小口径的空隙减少、大口径的空隙增加的倾向。本发明的制造方法中的“在特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件”是指:基于这样的定性倾向,在每个反应体系中被确定为最合适的反应条件。
以下,以制造本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的情况为例,对该方法进行详细说明,其中,该烧结体使用氮化铝烧结体作为原料烧结体,使其与氧气反应而具备了以α-氧化铝为主要成分的特定区域。
作为原料陶瓷烧结体的氮化铝烧结体,适合使用如下物质:根据常规方法,将氮化铝粉末、或氮化铝粉末与烧结助剂的混合物成形为规定形状,将成形体烧成的物质。作为烧结助剂,可无特别限制地使用例如如下的公知的烧结助剂:CaO、SrO、Ca3Al2O6等碱土类系氧化物;Y2O3、CeO2、Ho2O3、Yb2O3、Gd2O3、Nb2O3、Sm2O3、Dy2O3等稀土类系氧化物等。
例如,可适合使用如下的烧结体:在根据需要含烧结助剂的氮化铝粉末中混合有机粘合剂、分散剂、增塑剂、溶剂等而调制成形用浆体(或糊剂),通过刮刀法、挤出成形法、注射成形法、浇铸成形法等成形方法将其成形得到成形体,根据需要将该成形体脱脂后,烧成,从而得到烧结体。
前述方法中,使这样准备的氮化铝烧结体与氧气反应而将氮化铝改质为α-氧化铝,此时,在所生成的α-氧化铝相中残留口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,更优选为:对于最终残留的空隙,口径不足400nm的空隙数相对于总空隙数的比例为30~90%,口径为400nm以上、不足800nm的空隙数相对于总空隙数的比例为10~70%,通过在这样的条件下进行反应,可得到本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体。
此外,上述这样的以规定比例具有规定空隙的α-氧化铝相,优选形成于如下区域,即,从本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的至少一个表面到至少15μm内部的区域。本发明中将如下区域作为特定区域,即,形成有以规定比例具有该规定空隙的α-氧化铝相的区域。该α-氧化铝相更优选具有20μm以上的厚度。
本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体如上所述,对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率均为70%以上,为了得到亮度更高的副底座,优选反射率为75%以上。
为了得到这样的陶瓷烧结体,适合采用下述(1)和(2)所示的如下的两种方法的任一种。若采用这样的方法,则可简便且可靠地制造反射率为75%以上的陶瓷烧结体。
(1)本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点调整至0~15℃的范围的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少15μm以上被氧化成氧化铝,且加热时间为:与在该氧气分压为0.21atm时从表面起30μm被氧化成氧化铝的时间相同的时间以上。
(2)本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备包含至少一种烧结助剂成分的氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点为-70℃以下的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少20μm被氧化成氧化铝。
对氮化铝烧结体进行氧化的技术为作为氮化铝的表面处理方法已知的方法,但通过这样的目的下通常进行的氧化处理,无法得到本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体。即,氧化处理由于终究是以氮化铝的表面处理进行的,因而为了基本上不损坏热传导率高这样的氮化铝的特征,所形成的氧化铝的厚度通常为10μm以下。氧化层变厚时,不仅热传导率变低,而且在通常采用的氧化温度(通常为1200℃以下)氧化所需的时间变得极其长。与此相对,为了形成具有前述这样的口径分布的空隙、可靠地得到75%以上这样的高的光反射率,有必要形成至少15μm的氧化层,为了更加提高可靠性而有必要形成20μm以上的厚度的氧化层。
氧化层过薄时,受到基底的陶瓷烧结体的影响,不仅无法的到高的光反射率,而且难以形成口径大的空隙,因此,对长波长区域的光的反射率变低。
方法(1)中,在1300℃以上的高温下进行氧化。不足1300℃的温度下,不仅氧化速度变慢,且难以产生前述那样的所生成的陶瓷(氧化铝)的流动,因而无法形成满足的空隙,因此无法得到良好的反射率。另一方面,温度过高时,作为原料烧结体的氮化铝、所生成的氧化铝有可能熔融或分解,此外,加热炉的耐久性等有时也会产生问题,因此,优选为1900℃以下,更优选为1750℃以下,特别优选为1600℃以下。
进而该方法中,有必要加热时间为:与在该氧气分压为0.21atm时从表面起30μm被氧化成氧化铝的时间相同的时间以上。即,露点为0~15℃的水比较多的气氛下的氧化中,与后述的方法(2)相比,氧化的速度快。因此,例如氧气分压为0.21atm时从表面至15μm被氧化的时间的话,所生成的陶瓷(氧化铝)流动而形成充分空隙的时间不足,因此,仍旧无法得到良好的反射率。另外,为了提高可靠性,优选加热时间为:与从表面起50μm以上被氧化成氧化铝的时间相同的时间。该氧化时间大致为5小时以上,优选为10小时以上。此外,上限没有特别限定,通常为300小时以下,大多情况下为200小时以下是足够的。
氧气分压越低则氧化速度越慢,反之,氧气分压越高则氧化速度越快。因此,以方法(1)进行制造时,通过在氧气分压比0.21atm高的气氛下氧化而产生的氧化铝相的厚度需要为30μm以上,反之,在氧气分压比0.21atm低的情况下,即便不足30μm,也可得到良好的反射率。另外,上述氧化铝相的厚度为冷却后作为氧化层的厚度所测定的值。
在加热作为原料烧结体的氮化铝烧结体而氧化其表面时的气氛中,以可氧化表面的浓度含有氧气即可,但浓度极低时,用于氧化15μm以上的厚度的时间变长。因此,气氛中的氧气浓度优选为0.001atm以上,更优选为0.01atm以上。通常的空气中,氧气分压为0.21atm。因此,在不需要调整氧气分压这一点上,方法(1)最优选在空气中进行,此时被氧化生成的氧化铝相的厚度为30μm以上,为了提高可靠性,只进行成为50μm以上的时间。
进而,如上述那样,由于该方法(1)中氧化速度快,因而容易氧化至原料烧结体的氮化铝的中心部。因此,适合作为制造下述的陶瓷烧结体的方法,该陶瓷烧结体的全体由特定区域形成,该特定区域以α-氧化铝为主要成分。
另外,该方法(1)以及后述的方法(2)的任一个方法中,在加热结束后取出的陶瓷烧结体中的氧化层以α-氧化铝为主要成分来形成。
接下来,对方法(2)进行描述。该方法(2)中,为了可靠地使反射率为75%以上,氧化层的厚度为20μm以上。即便不足20μm但只要有15μm以上的氧化层厚度,则有时也可得到75%以上的反射率,但可靠性降低。因此,由于有可能在工业生产时的成品率恶化,因而该氧化层为20μm以上。进而只要氧化层为50μm以上,则可使300~750nm的反射率为80%以上。
方法(2)中,在露点为-70℃以下的气氛下加热。像这样在气氛中水分少的状态下,由于与前述方法(1)相比,氧化速度显著变慢,因此,只要加热被氧化15μm以上程度的时间,则可充分确保所形成的陶瓷产生流动的时间。该加热时间也取决于加热温度和氧气分压,大概为40小时以上,优选为80小时以上。
此外,方法(2)中需要在1300℃以上加热的理由与方法(1)相同。该加热温度的上限也与方法(1)相同,优选为1900℃以下,优选为1750℃以下,更优选为1600℃以下。
该方法(2)中,为了得到本发明的陶瓷烧结体,需要将包含至少一种烧结助剂成分的氮化铝烧结体作为原料烧结体使用。虽然理由尚不清楚,但如后述比较例所示,在将不含烧结助剂成分的氮化铝烧结体作为原料烧结体使用时,即便氧化层(氧化铝相)厚,也不产生充分的空隙,因此,无法制成反射率良好的烧结体。另外,如果是前述方法(1),则即便使用不含烧结助剂成分的氮化铝烧结体,也可得到具有良好反射率的烧结体。
方法(2)中为了得到陶瓷烧结体,原料氮化铝烧结体中所含的烧结助剂的量以氮化铝烧结体全体的质量为基准(100质量%),优选为0.01~10质量%,更优选为2~5质量%。
前述(1)、(2)的任一方法中,除了控制反应温度、反应时间以及气氛中所含的水分量(露点)等之外,可与通常的氧化处理同样进行。前述方法(2)中,作为反应气体,可使用干燥空气、高纯度氧气、用高纯度氮气等干燥惰性气体稀释高纯度氧气得到的气体。
反应结束后,取出缓慢冷却得到的陶瓷烧结体即可。在不使全部的原料氮化铝烧结体氧化时,有时冷却过程中在氧化物层中产生裂缝。该倾向在以方法(1)进行的情形中更为多见。因此,在不使全部原料氮化铝烧结体完全氧化时、即残留氮化铝相时,优选采用方法(2)。另一方面,如前述那样,方法(1)中还存在氧化速度快这样的优点。因此,在使原料氮化铝烧结体完全氧化时,优选采用方法(1)。
这样使氮化铝从表面开始氧化而得到的陶瓷烧结体,如上述那样,光反射率优异,进而成为该光反射层的α-氧化铝相和其基底层一起由原本为一个烧结体的原料氮化铝烧结体生成,因此,成为具有不因带剥离试验而剥离的密合性优异的光反射层的陶瓷烧结体。
以上,对在露点为0~15℃的气氛下进行的方法(1)以及在露点为-70℃以下的气氛下进行的方法(2)进行了描述。只要是本领域技术人员就可知,即便在水分含量不同的其他气氛下,也可以基于这些方法(1)和(2)设定适宜的条件。
另外如前所述,陶瓷烧结体中残留的空隙的口径分布,也可通过进行热处理作为后处理来进行某种程度的控制。如对方法(1)进行描述那样,在氧气分压为0.21atm时,需要加热直至氧化层的厚度为30μm。即,这里,从氧化层变为15μm以上至变为30μm的厚度的加热还可视为后处理。此外,根据本发明人的研究,确认:氧化物层的形成不仅受反应条件的影响,也受到原料陶瓷烧结体的表面状态的一些影响。因此,认为氧化反应的反应温度和反应时间根据原料陶瓷烧结体的表面状态而若干变化。
如上述制造的具有氧化层的陶瓷烧结体可原样或加工成必要的形状来使用。加工时,只要维持氧化层厚度为15μm以上,则可对该氧化层的表面进行研磨等操作。
本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体,由于对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上、较高,因而本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体或发光元件用陶瓷封装体,通过用作从元件放射的光照射的面(例如,烧结体为副底座时,作为元件搭载面;烧结体为发光元件用陶瓷封装体时,作为元件搭载面和/或无反射面的壁面)的至少一部分的构成材料,可提高发光元件的亮度。用于这样的用途时,可以用本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体构成封装体的陶瓷部分的全体,也可以用本发明的发光元件搭载用陶瓷烧结体仅构成期望反射光的部分。另外,发光元件搭载用陶瓷烧结体和发光元件用陶瓷封装体自身的结构与以往公知的陶瓷制结构没有特别变化。
实施例
以下,举出实施例和比较例详细说明本发明,但是本发明不限于这些实施例。实施例、比较例中所评价的各物性分别通过下述方法来测定和决定。
(1)反射率
在日立制作所制分光光度计U-3210上安装60φ积分球附属装置(150-0902;硫酸钡涂布),以积分球方式测定对250nm~800nm的波长区域的光的扩散反射率。基准物质(反射率100%)使用氧化铝(日立制作所制副白板210-0740)。测定条件为:带通5nm、响应Medium、扫描速度15nm/min。
(2)带剥离试验
用于剥离试验的试验用带使用被JIS Z1522规定的、宽度12mm的玻璃纸胶带(Nichiban Co.,Ltd.制CT-12)。轻轻对被试验面吹干燥空气以吹走灰尘等,清洁化。基于镀层密合性试验JIS H8504(1990)的带试验所规定的顺序,通过以下的顺序对该被试验面进行带剥离试验。
1.将试验用带贴合于被试验面。此时边注意不产生气泡边用手指强力按住。其中,该贴合面积为10mm×5mm以上、12mm×10mm以下。
2.留下30~50mm未贴合的部分,强力持续按住约10秒。
3.拿着上述1中留下的部分的带,与沿被试验面垂直地强力拉拽,瞬间撕下带。
4.目视观察撕下的带的粘合面,完全观察不到附着物的评价为◎;有附着物但为3处以下且其各面积均为1mm×1mm以下的评价为○;附着物为4~10处或任一附着物的面积超过1mm×1mm、不足2mm×2mm的情形评价为△;有这以上的附着物的情形评价为×。这里,被粘体的棱角部分不在评价之列。
上述评价中为◎~○时,认为不具有剥离的层。
(3)氧化膜厚(特定区域的厚度)
用玻璃刀对与试样的观察面相反的面划痕,然后在该试样的划痕下面放置牙签,左右施加负荷从而将该试样断裂。使用溅射镀膜机对断裂后的试样涂布10nm的Pt,在扫描电子显微镜(SEM)下,以视场可收纳氧化膜(特定区域)全体的倍率观察,在任意2视场中每1视场各测定5点的氧化膜厚,将该10点的平均值作为氧化膜(特定区域)的厚度。另外,由于通常对基板进行加热氧化处理时从基板表面开始进行氧化,因而试样的断裂面的氧化膜(特定区域)形成于基板全部外周。本发明中定义的氧化膜(特定区域)的厚度是指:将试样截面的四边中的一边作为观察面(边)测定的厚度。
(4)空隙的口径、空隙数的比例、空隙率
使用切割装置切割试样,用树脂包埋该试样并固化,然后分多阶段对切割面进行研磨。最终研磨是使用0.05μm的氧化铝磨粒的抛光研磨,研磨进行至通过倍率2500倍的光学显微镜进行观察时确认不到切割、研磨痕迹为止。在纯水中超声波洗涤后,进而用乙醇洗涤、干燥,使用溅射镀膜机涂布10nm的Pt。
以倍率5000倍SEM观察氧化膜的大致全部区域,确认该倍率下的观察中空隙等分布看不到显著的差别,在该倍率下进行照片拍摄。拍摄面积为15.8μm×23.7μm(总拍摄面积374μm2)。该拍摄为从氧化膜的最表层部一侧起1μm的位置~16.8μm的位置的范围。
在拍摄的SEM照片上铺上透明膜,描绘作为空隙观察到的陶瓷缺陷部分。接着,使用图像分析系统(旭化成公司制造“IP-1000PC”)和附属应用软件(A-zou kun),在颗粒的明度“暗”、2值化的方法“自动”、外缘补正“四边”、填补空白“有”、小图形除去面积“50nm”的条件下,对被转印到该透明膜上的图进行颗粒分析,将作为颗粒检测出的部分作为空隙。算出通过分析得到的与各空隙面积(S)相等的面积的圆的直径[={(4×S)/π}(1/2)],将该圆直径作为空隙的口径。此外,空隙率(空隙的总体积的比例)和各口径的空隙的空隙数的比例如下算出。
空隙率=拍摄范围中的口径为100nm~2000nm的空隙的总面积/拍摄面积
空隙数的比例=拍摄范围中的规定的口径的空隙数/拍摄范围中的口径为100nm~2000nm的空隙的总数
另外,算出空隙率时的分母的面积中,在氧化膜厚为16.8μm以下、拍摄范围中存在未被氧化的区域时,也包括该未被氧化区域的面积。
各实施例、比较例中作为制造陶瓷烧结体的原材料所使用的原料氮化铝基板,通过以下方法制造。
(1)S-1
用球磨机混合100质量份氮化铝粉末、5.0质量份氧化钇、1.0质量份作为表面活性剂的单油酸四甘油酯、50质量份作为溶剂的甲苯、13质量份作为粘合剂的聚甲基丙烯酸正丁酯、4.2质量份作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁酯、5质量份乙酸丁酯,得到白色的泥浆。接着,用所得到的泥浆通过刮板法进行片成形,分别制作厚度0.6mm的绝缘基板用生片。对所得到的生片,一边使含有水分的氢气以10升/分钟流通一边在850℃进行2小时加热脱脂。另外,使脱脂时的升温速度为2.5℃/分钟。脱脂后,将脱脂体放入氮化铝制的容器,在氮气气氛中,在1800℃加热5小时而得到烧结体。另外,该烧结体的色调是有透光感的灰色。
此外,通过ICP分析法测定残留的烧结助剂的量,结果为3.5±0.5质量%。
(2)S-2
用球磨机混合100质量份氮化铝粉末、5.0质量份氧化钇、0.5质量份磷酸三钙、1.0质量份作为表面活性剂的单油酸四甘油酯、50质量份作为溶剂的甲苯、13质量份作为粘合剂的聚甲基丙烯酸正丁酯、4.2质量份作为增塑剂的邻苯二甲酸二丁酯、5质量份乙酸丁酯,得到白色的泥浆。接着,用所得到的泥浆通过刮板法进行片成形,分别制作厚度0.6mm的绝缘基板用生片。对所得到的生片,在空气中于570℃进行4小时加热脱脂。另外,使脱脂时的升温速度为2.5℃/分钟。脱脂后,将脱脂体放入氮化铝制的容器,在氮气气氛中,在1860℃加热50小时,然后用盐酸洗涤,再在氮气中1860℃加热50小时而得到烧结体。另外,该烧结体的色调是有透光感的白色。
此外,通过ICP分析法测定残留的烧结助剂的量,为0.01~1.0质量%。
(3)S-3
用球磨机充分混合100质量份氮化铝粉末、1质量份作为表面活性剂的单油酸四甘油酯、3质量份作为粘合剂的甲基丙烯酸正丁酯、100质量份作为溶剂的甲苯,得到白色的泥浆。通过喷雾干燥法将这样得到的泥浆进行造粒,制作直径70~100μm大小的氮化铝颗粒。使用规定形状的模具,在0.3t/cm2的压力下对该颗粒压制成形,得到直径40mm、厚度3.0mm的压制体。然后,在大气中以0.2℃/分钟的速度升温,在600℃烧成8小时,接着,放入到内表面涂布有氮化硼的炭制罐中,在氮气气氛中、1810℃下烧成6小时,得到烧结体。
各氮化铝基板以烧结体的形态(as-fired)、通过镜面研磨使表面粗糙度成为Ra≤0.05μm、或者通过研磨机研磨使表面粗糙度成为Ra≤0.8μm,供于各实施例、比较例。
(实施例1)
按照烧好的厚度大致为0.6mm来制造氮化铝基板S-1,将该氮化铝基板S-1以烧结体的形态插入到真空加热炉中。将炉内抽成真空至0.01Pa以下,然后将露点为-70℃以下的高纯度氮气导入炉内直至变为常压,在该气氛下以200℃/hr升温直至变为1400℃。
到达1400℃后,边以流速0.5升/分钟流入露点为-70℃以下的干燥空气、边加热144小时。降温至室温,从炉内取出的烧结体的色调为白色。
反射率的测定结果如表1和图1所示,在250~750nm的全部波长的反射率为90%以上。
此外,通过粉末X射线衍射法对该烧结体进行了分析,检测不出氮化铝的峰,只检测出α-氧化铝和铝酸钇的峰。即,氮化铝改质为α-氧化铝,此外,该α-氧化铝层到达至中心部,氮化铝未残留。
对截面进行SEM观察,确认多数的空隙。空隙口径和各口径的空隙的比率示于图2。计算出不足400nm的口径的空隙的空隙数的比例为61%,400nm以上、不足800nm的空隙的空隙数的比例为32%。此外,空隙率为13%。此外,为了比较,将后面所示的比较例13的各口径的空隙的比率一并示于图2。可知比较例13中,不足400nm的空隙数的比例少。
(比较例1)
对CoorsTek公司制造的99.5%氧化铝(Al2O3)基板进行反射率测定。其结果示于表1和图1。
此外,对截面进行SEM观察,基本上未观察到空隙。
(比较例2)
对与表面反射率的测定中使用的标准试样相同的氧化铝白板进行带剥离试验,结果在带粘合面的整面附着有白色的粉末。
(实施例2、3和比较例3~7)
按表1所示那样改变氧化温度(加热时的最高温度)、氧化时间(最高温度下的保持时间),除此以外,进行与实施例1同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表1。此外,图1中表示实施例1~3、比较例1~7在各波长下的反射率的数据。
(实施例4)
对氮化铝基板S-1进行镜面研磨至厚度为0.4mm而使用,除此以外,进行与实施例1同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果示于表2。
(实施例5、比较例8~11)
按表2所示那样改变氧化温度(加热时的最高温度)、氧化时间(最高温度下的保持时间),除此以外,进行与实施例4同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表2。此外,图3中示出实施例4和5、比较例8~11在各波长下的反射率的数据。
(实施例6)
使用镜面研磨的S-2作为氮化铝基板,氧化温度为1350℃,氧化时间为50小时,除此以外,进行与实施例1同样的操作,得到被氧化的试样。各物性的评价结果示于表3。
(比较例12)
氧化温度为1300℃,氧化时间为15小时,除此以外,进行与实施例6同样的操作。各物性的评价结果示于表3。图4中示出实施例6、比较例12在各波长下的反射率的数据。
比较例13~19
使用镜面研磨至厚度0.4mm的S-3作为氮化铝基板,采用表4所示的氧化温度和氧化时间,除此以外,进行与实施例1同样的操作,得到被氧化的试样。各物性的评价结果示于表4。另外,图5中示出比较例13~19在各波长下的反射率的数据。
S-3为制造时未使用烧结助剂的氮化铝烧结体,这样的氮化铝烧结体中,在露点为-70℃以下的气氛中进行加热(氧化)时,即便氧化膜厚变厚,也无法得到充分的反射率。对比较例13的氧化层(α-氧化铝)的截面进行SEM观察,与实施例试样相比,存在于氧化层中的空隙数(空隙率)低。图11示出比较例13的氧化层截面的SEM照片((a)为5000倍、(b)为30000倍。)
(实施例7)
将镜面研磨至厚0.4mm的氮化铝基板S-1插入到不具有气氛控制功能的加热炉中。在该气氛下,以200℃/hr的速度升温至1350℃,在该温度下加热80小时,然后,降温至室温,从炉内取出试样。另外,不具有气氛控制功能的加热炉被设置于湿度调整至露点为0~15℃的范围的室内。因此,被导入到加热炉内的大气的露点也在0~15℃的范围。测定各种物性的结果示于表5。
(实施例8、9以及比较例20、21)
按表5所示那样改变氧化温度、氧化时间,除此以外,进行与实施例7同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表5。此外,图6中表示实施例7~9、比较例20和21在各波长下的反射率的数据。此外,图7中示出实施例9和比较例21中的各口径的空隙的比例。通过图7可知,比较例21中,空隙分布集中于空隙口径小的一侧。
(实施例10~12以及比较例22~27)
使用研磨至表6所示厚度的S-1作为氮化铝基板,按表6所示那样改变氧化时间和氧化温度,除此以外,进行与实施例7同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表6。此外,图8中示出实施例10~12、比较例22~27在各波长下的反射率的数据。
(实施例13~15以及比较例28~32)
使用烧结体原样未研磨的厚0.6mm的S-1作为氮化铝基板,按表7所示那样改变氧化时间和氧化温度,除此以外,进行与实施例7同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表7。此外,图9中示出实施例13~15、比较例28~32在各波长下的反射率的数据。此外,图12示出实施例13的氧化层截面的SEM照片((a)为5000倍、(b)为30000倍。)。与图11所示的比较例13的SEM照片相比可知,实施例13所显示的空隙明显多。此外,实施例13中,具有宽范围的从小径至大径的空隙。
另外,日本特愿2005-277048中,在切割、研磨后对表层进行聚焦离子束(FIB)加工,但本申请的各实施例和比较例中不进行FIB加工而观察和拍摄。因此,这些照片中,在空隙中塞满了研磨磨粒。
(实施例16~18以及比较例33~38)
使用镜面研磨至厚0.4mm的S-3作为氮化铝基板,按表8所示那样改变氧化时间和氧化温度,除此以外,进行与实施例7同样的操作,得到被氧化的试样。
各物性的评价结果一并示于表8。此外,图10中示出实施例16~18、比较例33~38在各波长下的反射率的数据。
只要至少在露点调整至0~15℃的范围的气氛中加热、使氧化层的厚度为30μm以上,则即便使用在露点为-70℃的气氛中长时间氧化也无法成为具有充分的反射率的S-3作为氮化铝基板,也可变为具有良好反射率的烧结体。
Claims (12)
1.发光元件搭载用陶瓷烧结体,其由如下所述的陶瓷烧结体形成:其具有光反射面,该光反射面对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为70%以上,在将对750nm的光的反射率设为RA%、对300nm的光的反射率设为RB%时,成立下式(1)的关系,
|RA-RB|≤20(1)
并且,按照基于JIS H8504(1990)的带试验的方法对该光反射面进行带剥离试验时,不具有从该面剥离的层。
2.根据权利要求1所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,从前述陶瓷烧结体的至少一个面的表面到至少15μm内部的特定区域,具有口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙,口径不足400nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为30~90%,口径为400nm以上、不足800nm的空隙数相对于该空隙的总空隙数的比例为10~70%。
3.根据权利要求2所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,前述特定区域的总体积中的前述空隙的总体积的比例为5~30%。
4.根据权利要求2或3所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,前述特定区域以α-氧化铝为主要成分。
5.根据权利要求2或3所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,前述特定区域以α-氧化铝为主要成分,前述特定区域以外的部分以氮化铝为主要成分。
6.根据权利要求2或3所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,前述特定区域形成前述陶瓷烧结体的全体,该特定区域以α-氧化铝为主要成分。
7.根据权利要求1~3任一项所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备可与反应性气体反应的原料陶瓷烧结体的工序;使该原料陶瓷烧结体与反应性气体反应而形成前述特定区域的工序,
在前述特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,进行该原料陶瓷烧结体与反应性气体的反应。
8.根据权利要求5或6所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备氮化铝烧结体的工序;使该氮化铝烧结体与氧气反应而形成以α-氧化铝为主要成分的特定区域的工序,
在以α-氧化铝为主要成分的特定区域中形成口径为100nm~2000nm的相互独立的多个空隙的条件下,进行该氮化铝烧结体与氧气的反应。
9.根据权利要求1~6任一项所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体,对250nm~750nm的范围的各波长的光的反射率为75%以上。
10.根据权利要求9所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点调整至0~15℃的范围的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少15μm以上被氧化成氧化铝,且加热时间为与在该氧气分压为0.21atm时从表面起30μm被氧化成氧化铝的时间相同的时间以上。
11.根据权利要求9所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体的制造方法,该方法包括:准备包含至少一种烧结助剂成分的氮化铝烧结体的工序;加热该氮化铝烧结体的工序,其中,在含氧气且露点为-70℃以下的气氛下,以1300℃以上的温度加热该氮化铝烧结体,直至从表面起至少20μm被氧化成氧化铝。
12.发光元件用陶瓷封装体,其具备组成部件而构成,该组成部件由权利要求1~6、9任一项所述的发光元件搭载用陶瓷烧结体形成。
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