JP2009071013A - 発光素子実装用基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオードなどの発光素子を実装し、かかる発光素子からの放熱性に優れ且つマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板を提供する。
【解決手段】セラミックからなり、表面3および裏面4を有する基板本体2と、かかる基板本体2の表面3に開口するキャビティ5の底面(表面)6に配置された発光素子実装エリアaと、基板本体2の上記底面6で且つ上記発光素子実装エリアaの周囲に形成された一対の電極12a,12bと、上記基板本体2の裏面4に形成され、上記一対の電極12a,12bと個別に導通する一対の端子13a,13bと、発光素子実装エリアaを含む上記底面6と裏面4との間を貫通して配置された金属製の放熱体10と、かかる放熱体10における基板本体2の裏面4側を覆って形成された裏面絶縁層s3と、を含む、発光素子実装用基板1。
【選択図】 図1
【解決手段】セラミックからなり、表面3および裏面4を有する基板本体2と、かかる基板本体2の表面3に開口するキャビティ5の底面(表面)6に配置された発光素子実装エリアaと、基板本体2の上記底面6で且つ上記発光素子実装エリアaの周囲に形成された一対の電極12a,12bと、上記基板本体2の裏面4に形成され、上記一対の電極12a,12bと個別に導通する一対の端子13a,13bと、発光素子実装エリアaを含む上記底面6と裏面4との間を貫通して配置された金属製の放熱体10と、かかる放熱体10における基板本体2の裏面4側を覆って形成された裏面絶縁層s3と、を含む、発光素子実装用基板1。
【選択図】 図1
Description
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を実装し、放熱性に優れ且つマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板に関する。
近年、発光素子実装用基板には、配線などの高密度化および発光量の増大に応じて、高い放熱性が求められている。
これに対応すべく、平板状のセラミックからなり、一方の主面に発光素子搭載部を有する絶縁基体に、これを厚み方向に沿って貫通する貫通金属体を形成した発光素子用配線基板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
これに対応すべく、平板状のセラミックからなり、一方の主面に発光素子搭載部を有する絶縁基体に、これを厚み方向に沿って貫通する貫通金属体を形成した発光素子用配線基板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、セラミックの基板本体を含む発光素子実装用基板を製造する場合、例えば、アルミナを主成分とする複数のグリーンシートを積層し、その積層体にWまたはMoを含む導電性ペーストを印刷し、これらを還元性雰囲気で焼成した後、得られたアルミナからなる基板本体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔に、Ag粉末を含む導電性ペーストを充填し、かかる導電性ペーストを還元性雰囲気で焼成している。かかる2回目の焼成の際に、上記導電性ペーストのAgがイオン化して、基板本体のアルミナ粒子間に移動・拡散(マイグレーション)することがある。そのため、Agを含む金属放熱体と、これに接近するWやMoなどで構成される電極や端子との間で、不用意な短絡が誘発されることにより、追って実装される発光素子の発光が不十分ないし不可能になるなどの不具合を生じるおそれがあった。
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、発光ダイオードなどの発光素子を実装し、かかる発光素子からの熱の放熱性に優れ且つマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板を提供する、ことを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するため、発光素子の熱を外部に放散する放熱体およびこれに接近する端子や電極との間に、マイグレーションを防ぐための絶縁層を形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明における第1の発光素子実装用基板(請求項1)は、セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面に配置された発光素子実装エリアと、上記基板本体の表面で且つ上記発光素子実装エリアの周囲に形成された一対の電極と、上記基板本体の裏面に形成され、一対の上記電極と個別に導通する一対の端子と、上記発光素子実装エリアを含む上記基板本体の表面と裏面との間を貫通して配置された金属製の放熱体と、かかる放熱体における基板本体の裏面側の全体または上記一対の端子に接近する部分を覆って形成された裏面絶縁層と、を含む、ことを特徴とする。
即ち、本発明における第1の発光素子実装用基板(請求項1)は、セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面に配置された発光素子実装エリアと、上記基板本体の表面で且つ上記発光素子実装エリアの周囲に形成された一対の電極と、上記基板本体の裏面に形成され、一対の上記電極と個別に導通する一対の端子と、上記発光素子実装エリアを含む上記基板本体の表面と裏面との間を貫通して配置された金属製の放熱体と、かかる放熱体における基板本体の裏面側の全体または上記一対の端子に接近する部分を覆って形成された裏面絶縁層と、を含む、ことを特徴とする。
これによれば、基板本体の裏面において、放熱体と一対の端子との間には、かかる放熱体の全面または上記端子に接近する部分に裏面絶縁層が形成されている。そのため、放熱体を構成するAgがイオン化して、隣接する端子側に移動・拡散するマイグレーションを生じても、上記裏面絶縁層によって、端子に達することなく阻止される。従って、高密度化および発光量の増大の要請に対応し、優れた放熱性を発揮でき、且つマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板を提供することが可能となる。
尚、前記セラミックには、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどが含まれる。
また、前記発光素子には、発光ダイオード(LED)のほか、半導体レーザも含まれる。
更に、前記電極および端子は、例えば、WまたはMoからなり、その表層にはNiメッキ層およびAuメッキ層が被覆されている。かかる一対のずつの電極と端子とは、前記基板本体の側面に形成された側面導体層、または基板本体を貫通するビア導体などを介して、互いに導通されている。
また、前記発光素子エリアは、前記放熱体の表面上で、且つ絶縁性ペーストの上に形成されるか、後述する表面絶縁層の上に形成される。
更に、前記基板本体の表面には、平坦面のほか、かかる表面に開口し、底面の周辺から斜め上向きまたは垂直に立設するキャビティの当該底面も含まれる。
また、前記放熱体は、高い熱伝導率のAgまたはCu、あるいはこれらの何れかをベースとする合金からなり、前記基板本体を形成するセラミック層に貫通して設けた貫通孔にペースト状にして充填され、その裏面側に形成される裏面絶縁層と共に焼成されたものである。
加えて、前記裏面絶縁層は、基板本体を形成するセラミック層の裏面に露出する前記放熱体の裏面にペースト状にして被覆された後、焼成されたものである。かかる裏面絶縁層の底面視の形状は、放熱体の裏面側の外形にほぼ相似形であるか、あるいは、かかる外形の一部に倣った形状である。
また、前記発光素子には、発光ダイオード(LED)のほか、半導体レーザも含まれる。
更に、前記電極および端子は、例えば、WまたはMoからなり、その表層にはNiメッキ層およびAuメッキ層が被覆されている。かかる一対のずつの電極と端子とは、前記基板本体の側面に形成された側面導体層、または基板本体を貫通するビア導体などを介して、互いに導通されている。
また、前記発光素子エリアは、前記放熱体の表面上で、且つ絶縁性ペーストの上に形成されるか、後述する表面絶縁層の上に形成される。
更に、前記基板本体の表面には、平坦面のほか、かかる表面に開口し、底面の周辺から斜め上向きまたは垂直に立設するキャビティの当該底面も含まれる。
また、前記放熱体は、高い熱伝導率のAgまたはCu、あるいはこれらの何れかをベースとする合金からなり、前記基板本体を形成するセラミック層に貫通して設けた貫通孔にペースト状にして充填され、その裏面側に形成される裏面絶縁層と共に焼成されたものである。
加えて、前記裏面絶縁層は、基板本体を形成するセラミック層の裏面に露出する前記放熱体の裏面にペースト状にして被覆された後、焼成されたものである。かかる裏面絶縁層の底面視の形状は、放熱体の裏面側の外形にほぼ相似形であるか、あるいは、かかる外形の一部に倣った形状である。
また、本発明には、前記基板本体の表面において、前記発光素子実装エリアを上面に有し且つ前記放熱体における基板本体の表面側の全面または一部を覆う表面絶縁層が形成されている、発光素子実装用基板(請求項2)も含まれる。
これによれば、放熱体の表面側と一対の電極との間にも、その全面または一部を覆う表面絶縁層が形成されているので、前記マイグレーションを放熱体の表面側においても、確実に阻止することができる。従って、発光素子の動作を一層確実に保証することができる。尚、上記「基板本体の表面側の一部」は、一対の電極に最も接近する部分を指している。
これによれば、放熱体の表面側と一対の電極との間にも、その全面または一部を覆う表面絶縁層が形成されているので、前記マイグレーションを放熱体の表面側においても、確実に阻止することができる。従って、発光素子の動作を一層確実に保証することができる。尚、上記「基板本体の表面側の一部」は、一対の電極に最も接近する部分を指している。
一方、本発明における第2の発光素子実装用基板(請求項3)は、セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面に配置された発光素子実装エリアと、上記基板本体の表面で且つ上記発光素子実装エリアの周囲に形成された単一の電極と、上記基板本体の裏面に形成され、単一の上記電極と導通する単一の端子と、上記発光素子実装エリアを含む上記基板本体の表面と裏面との間を貫通して配置され、且つ導体を兼ねる金属製の放熱体と、上記基板本体の裏面において、上記放熱体のうち上記端子に接近する部分を覆って形成された裏面絶縁層と、を含む、ことを特徴とする。
これによれば、基板本体の裏面において、放熱体と単一の端子との間には、かかる放熱体の裏面側で上記端子に接近する部分に裏面絶縁層が形成されている。そのため、放熱体を形成するAgがイオン化して、隣接する端子側に移動・拡散するマイグレーションを生じても、上記裏面絶縁層によって、端子に達することなく阻止される。従って、高密度化および発光量の増大の要請に応じられ、放熱体の裏面側の大半が露出しているため、優れた放熱性を発揮でき、しかもマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板を提供可能となる。
これによれば、基板本体の裏面において、放熱体と単一の端子との間には、かかる放熱体の裏面側で上記端子に接近する部分に裏面絶縁層が形成されている。そのため、放熱体を形成するAgがイオン化して、隣接する端子側に移動・拡散するマイグレーションを生じても、上記裏面絶縁層によって、端子に達することなく阻止される。従って、高密度化および発光量の増大の要請に応じられ、放熱体の裏面側の大半が露出しているため、優れた放熱性を発揮でき、しかもマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板を提供可能となる。
また、本発明には、前記基板本体の表面において、前記電極に接近する前記放熱体における基板本体の表面側を覆う表面絶縁層が形成されている、発光素子実装用基板(請求項4)も含まれる。
これによれば、放熱体の表面側と単一の電極との間にも、前者の一部を覆う表面絶縁層が形成されているので、前記マイグレーションを放熱体の表面側でも、確実に阻止することができる。しかも、放熱体の表面側は、発光素子実装エリアおよび表面絶縁層を除いた位置が露出しているため、放熱性および光反射性を高められる。
これによれば、放熱体の表面側と単一の電極との間にも、前者の一部を覆う表面絶縁層が形成されているので、前記マイグレーションを放熱体の表面側でも、確実に阻止することができる。しかも、放熱体の表面側は、発光素子実装エリアおよび表面絶縁層を除いた位置が露出しているため、放熱性および光反射性を高められる。
更に、本発明には、前記基板本体の表面には、かかる表面に開口するキャビティの底面も含まれる、発光素子実装用基板(請求項5)も含まれる。
これによれば、キャビティの底面とかかるキャビティを含む基板本体の裏面との間に、前記放熱体を配設することができる。そのため、前記実装エリアに実装される発光素子の光を、上記キャビティの側面に形成され、表層にAgメッキ層を有する光反射層によって、効率良く反射して外部に放射することが可能となる。
尚、キャビティは、発光素子実装エリアを含む底面と、かかる底面の周辺から斜め上方または垂直に立ち上がる側面とからなる。
これによれば、キャビティの底面とかかるキャビティを含む基板本体の裏面との間に、前記放熱体を配設することができる。そのため、前記実装エリアに実装される発光素子の光を、上記キャビティの側面に形成され、表層にAgメッキ層を有する光反射層によって、効率良く反射して外部に放射することが可能となる。
尚、キャビティは、発光素子実装エリアを含む底面と、かかる底面の周辺から斜め上方または垂直に立ち上がる側面とからなる。
また、本発明には、前記裏面絶縁層および表面絶縁層の少なくとも一方は、前記基板本体のセラミックよりもガラス含有量が多い、発光素子実装用基板(請求項6)も含まれる。
これによれば、基板本体を形成するグリーンシートを比較的高温で焼成してセラミック層とした後で、かかるセラミック層を貫通する貫通孔にAg粉末を含む放熱体形成用の導電性ペーストを充填し、その裏面側のみ、あるいは裏面側および表面側にガラス成分の含有量が覆い絶縁性ペーストを印刷・形成した後、これらと上記導電性ペーストとを比較的低温で焼成することで、裏面絶縁層および表面絶縁層の少なくとも一方が得られる。従って、薄肉で且つ放熱体中のAgがマイグレーションを生じにくい裏面絶縁層や表面絶縁層を形成することができる。
これによれば、基板本体を形成するグリーンシートを比較的高温で焼成してセラミック層とした後で、かかるセラミック層を貫通する貫通孔にAg粉末を含む放熱体形成用の導電性ペーストを充填し、その裏面側のみ、あるいは裏面側および表面側にガラス成分の含有量が覆い絶縁性ペーストを印刷・形成した後、これらと上記導電性ペーストとを比較的低温で焼成することで、裏面絶縁層および表面絶縁層の少なくとも一方が得られる。従って、薄肉で且つ放熱体中のAgがマイグレーションを生じにくい裏面絶縁層や表面絶縁層を形成することができる。
更に、本発明には、前記放熱体は、AgまたはCu、あるいはこれらの一方をベースとする合金からなると共に、前記電極および端子は、WまたはMo、あるいはこれらの一方をベースとする合金からなる、発光素子実装用基板(請求項7)も含まれる。これによれば、前述した焼成温度が異なる2段階の焼成が容易となるため、放熱体の充填・形成およびその裏面側や表面側への前記裏面絶縁層や表面絶縁層の形成も確実に行うことが可能となる。
加えて、本発明には、前記放熱体は、前記基板本体の表面に形成され、前記発光素子実装エリアを囲む光反射層を含んでいる、発光素子実装用基板(請求項8)も含まれる。これによれば、前記第1、第2の発光素子実装用基板において、放熱体の表面側の一部を表面絶縁層が覆う形態で、キャビティの底面を含む基板本体の表面に露出する放熱体の表面が、実装される発光素子の光を反射して外部に放射し易くすることが可能となる。
加えて、本発明には、前記放熱体は、前記基板本体の表面に形成され、前記発光素子実装エリアを囲む光反射層を含んでいる、発光素子実装用基板(請求項8)も含まれる。これによれば、前記第1、第2の発光素子実装用基板において、放熱体の表面側の一部を表面絶縁層が覆う形態で、キャビティの底面を含む基板本体の表面に露出する放熱体の表面が、実装される発光素子の光を反射して外部に放射し易くすることが可能となる。
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明における第1の発光素子実装用基板1を示す垂直断面図、図2は、その底面図である。
発光素子実装用基板1は、図1に示すように、表面3および裏面4を有する基板本体2、かかる表面3に開口し、底面6およびその周辺から斜め上方に延びる側面7からなるキャビティ5、かかるキャビティ5の底面(表面)6と基板本体2の裏面4との間を貫通する貫通孔hに配置されたAg製で且つほぼ円柱形の放熱体10、およびかかる放熱体10の裏面側を覆うように裏面4に形成された裏面絶縁層s3を備えている。かかる裏面絶縁層s3は、図2に示すように、底面視が放熱体10の裏面側とほぼ相似形の円形であり、その厚みは、約5〜50μmである。
尚、本発明では、キャビティ5の底面6も、基板本体2の表面に含まれる。
図1は、本発明における第1の発光素子実装用基板1を示す垂直断面図、図2は、その底面図である。
発光素子実装用基板1は、図1に示すように、表面3および裏面4を有する基板本体2、かかる表面3に開口し、底面6およびその周辺から斜め上方に延びる側面7からなるキャビティ5、かかるキャビティ5の底面(表面)6と基板本体2の裏面4との間を貫通する貫通孔hに配置されたAg製で且つほぼ円柱形の放熱体10、およびかかる放熱体10の裏面側を覆うように裏面4に形成された裏面絶縁層s3を備えている。かかる裏面絶縁層s3は、図2に示すように、底面視が放熱体10の裏面側とほぼ相似形の円形であり、その厚みは、約5〜50μmである。
尚、本発明では、キャビティ5の底面6も、基板本体2の表面に含まれる。
図1に示すように、基板本体2は、アルミナを主成分とするセラミック層s1,s2を一体に積層したものである。一方、裏面絶縁層s3は、アルミナに対しガラス成分を40〜60wt%含有するセラミックからなり、セラミック層s1,s2よりも焼成温度が低い。
前記キャビティ5の底面6には、放熱体10の表面(6)側を挟んで一対の電極12a,12bが形成されている。これらは、図1,図2に示すように、基板本体2において対向する一対の側面ごとに形成された側面導体層11を介して、裏面4における放熱体10の裏面側を対称に形成された一対の端子13a,13bと個別に導通している。かかる端子13a,13bは、放熱体10の裏面側を囲む半円形の凹部14を対称に有している。
尚、側面導体層11、電極12a,12b、端子13a,13bは、例えば、WまたはMoからなり、それらの表層にはNiメッキ層およびAuメッキ層(何れも図示せず)が形成されている。
前記キャビティ5の底面6には、放熱体10の表面(6)側を挟んで一対の電極12a,12bが形成されている。これらは、図1,図2に示すように、基板本体2において対向する一対の側面ごとに形成された側面導体層11を介して、裏面4における放熱体10の裏面側を対称に形成された一対の端子13a,13bと個別に導通している。かかる端子13a,13bは、放熱体10の裏面側を囲む半円形の凹部14を対称に有している。
尚、側面導体層11、電極12a,12b、端子13a,13bは、例えば、WまたはMoからなり、それらの表層にはNiメッキ層およびAuメッキ層(何れも図示せず)が形成されている。
図1に示すように、放熱体10の表面6側には、絶縁性ベーストpを介して、発光ダイオード(発光素子)dを実装するための発光素子実装エリアaが配置されている。かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、電極12a,12bと個別に導通可能とされている。
尚、キャビティ5の側面7には、例えば、WまたはMoからなり、表層にNiおよびAgメッキ層が被覆された光反射層8が形成されている。かかる光反射層8は、電極12a,12bなどと絶縁されている。更に、上記発光ダイオードdが実装されたキャビティ5内には、図示しない封止樹脂などが、基板本体2の表面3付近のレベルまで充填される。
尚、キャビティ5の側面7には、例えば、WまたはMoからなり、表層にNiおよびAgメッキ層が被覆された光反射層8が形成されている。かかる光反射層8は、電極12a,12bなどと絶縁されている。更に、上記発光ダイオードdが実装されたキャビティ5内には、図示しない封止樹脂などが、基板本体2の表面3付近のレベルまで充填される。
例えば、図示しない外部電源から端子13a、側面導体層11、電極12a、およびボンディングワイヤwを介して、発光ダイオードdに給電された電流は、かかる発光ダイオードdから所定の光を発光させた後、ボンディングワイヤw、電極12b、側面導体層11、端子13bを介して、外部電源に環流される。
その際に、互いに接近する放熱体10の裏面側と端子13a,13bとの間は、かかる放熱体10の裏面側を覆う前記裏面絶縁層s3によって、遮蔽されている。しかも、放熱体10を形成するAg原子が、放熱体10の裏面側から端子13a,13bに向かって、移動・拡散するマイグレーションを、前記裏面絶縁層s3により予め阻止されている。従って、上記通電が適正に行われ、不用意な短絡が生じないので、発光ダイオードdの発光を保証することができる。
尚、発光素子実装エリアaを囲む放熱体10の表面(6)側は、発光ダイオードdからの光を反射する光反射層を兼ねている。また、前記マイグレーションは、前記放熱体の焼成時、あるいは、本発光素子実装用基板1の使用時に生じ得る。
その際に、互いに接近する放熱体10の裏面側と端子13a,13bとの間は、かかる放熱体10の裏面側を覆う前記裏面絶縁層s3によって、遮蔽されている。しかも、放熱体10を形成するAg原子が、放熱体10の裏面側から端子13a,13bに向かって、移動・拡散するマイグレーションを、前記裏面絶縁層s3により予め阻止されている。従って、上記通電が適正に行われ、不用意な短絡が生じないので、発光ダイオードdの発光を保証することができる。
尚、発光素子実装エリアaを囲む放熱体10の表面(6)側は、発光ダイオードdからの光を反射する光反射層を兼ねている。また、前記マイグレーションは、前記放熱体の焼成時、あるいは、本発光素子実装用基板1の使用時に生じ得る。
前記のような発光素子実装用基板1は、以下のようにして製造した。
予め、アルミナ粉末、バインダ樹脂、溶剤などを所定量ずつ瓶量・混合してセラミックスラリを形成し、かかるスラリをドクターブレード法によって、大版用である2枚のグリーンシートに成形した。
一方のグリーンシートには、パンチングによって、円柱形の貫通孔hを縦横に等間隔で複数個穿設した。また、隣接する複数の貫通孔hの中間に位置する切断予定面に沿って、断面が長円形の貫通孔を複数個穿設した。かかるシートの各貫通孔hごとの周囲および長円形の貫通孔ごとの内面に、WまたはMo粉末を含む導電性ペーストを所定のパターンで印刷・形成した。
予め、アルミナ粉末、バインダ樹脂、溶剤などを所定量ずつ瓶量・混合してセラミックスラリを形成し、かかるスラリをドクターブレード法によって、大版用である2枚のグリーンシートに成形した。
一方のグリーンシートには、パンチングによって、円柱形の貫通孔hを縦横に等間隔で複数個穿設した。また、隣接する複数の貫通孔hの中間に位置する切断予定面に沿って、断面が長円形の貫通孔を複数個穿設した。かかるシートの各貫通孔hごとの周囲および長円形の貫通孔ごとの内面に、WまたはMo粉末を含む導電性ペーストを所定のパターンで印刷・形成した。
他方のグリーンシートには、パンチとその外径よりも受入孔の内径が大きいダイとを用いて、テーパ状の貫通孔を前記同様に複数個穿設し、各貫通孔の内面に上記同様の導電性ペーストを印刷・形成した。
一方のグリーンシートの上に他方のグリーンシートを、前者の各貫通孔hと後者のテーパ状の各貫通孔とが同心で連通するように積層して、グリーンシート積層体を形成し、これを所定の温度帯で焼成した。
その結果、表面3および裏面4を有し、セラミック層s1,s2からなり、所定位置に複数のメタライズ層を有する大版の焼成済み積層体を得た。かかる積層体の各メタライズ層に対し、電解Niメッキを施した後、テーパ状の各貫通孔の内面に形成したメタライズ層にマスキングをした状態で残りのメタライズ層に対し、電解Auメッキを施した。
一方のグリーンシートの上に他方のグリーンシートを、前者の各貫通孔hと後者のテーパ状の各貫通孔とが同心で連通するように積層して、グリーンシート積層体を形成し、これを所定の温度帯で焼成した。
その結果、表面3および裏面4を有し、セラミック層s1,s2からなり、所定位置に複数のメタライズ層を有する大版の焼成済み積層体を得た。かかる積層体の各メタライズ層に対し、電解Niメッキを施した後、テーパ状の各貫通孔の内面に形成したメタライズ層にマスキングをした状態で残りのメタライズ層に対し、電解Auメッキを施した。
その結果、前記電極12a,12b、側面導体層11、端子13a,13bを各貫通孔hごとの周囲に形成した。更に、これらにマスキングを施し、且つ前記マスキングを剥離した状態で、テーパ状の各貫通孔の内面に形成したメタライズ層のNiメッキ層の上にAgメッキ層を形成して、前記光反射層8を形成した。
更に、大版の焼成済み積層体における各貫通孔h内に、裏面4側からAg粉末を含む導電性ペーストを充填した後、かかる導電性ペーストの裏面4側を覆うように、アルミナ粉末とガラス成分とがほぼ1:1の配合である絶縁性ペーストを約25μmの厚みで印刷した。
更に、大版の焼成済み積層体における各貫通孔h内に、裏面4側からAg粉末を含む導電性ペーストを充填した後、かかる導電性ペーストの裏面4側を覆うように、アルミナ粉末とガラス成分とがほぼ1:1の配合である絶縁性ペーストを約25μmの厚みで印刷した。
次いで、前記焼成済み積層体における前記Ag粉末を含む導電性ペーストおよび絶縁性ペーストを、それらの焼成温度で焼成した。その際、焼成されて放熱体10となったAgの一部は、イオン化して裏面4側から端子13a,13b側に移動・拡散するマイグレーションを生じようとする。しかし、上記絶縁性ペーストが焼成されて形成された裏面絶縁層s3によって、上記マイグレーションは、殆ど阻止される。
そして、各放熱体10を中心にして、切断予定面に沿って前記焼成済み積層体を切断・分割することにより、複数の前記発光素子実装用基板1が得られた。
そして、各放熱体10を中心にして、切断予定面に沿って前記焼成済み積層体を切断・分割することにより、複数の前記発光素子実装用基板1が得られた。
以上のような第1の発光素子実装用基板1によれば、基板本体2の裏面4において、放熱体10と一対の端子13a,13bとの間には、かかる放熱体10の裏面全体を覆う裏面絶縁層s3が形成されている。そのため、放熱体10を形成するAgがイオン化して、隣接する端子13a,13b側に移動・拡散するマイグレーションを生じても、上記裏面絶縁層s3によって、端子13a,13bに達することなく阻止される。従って、高密度化および発光量の増大の要請に応じられ、優れた放熱性を発揮でき、且つマイグレーションを生じにくい発光素子実装用基板1とすることが可能となる。
図3は、前記基板1の応用形態である発光素子実装用基板1aを示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板1aも、前記同様のセラミック層s1,s2からなる基板本体2、キャビティ5、発光素子実装エリアa、放熱体10、電極12a,12b、側面導体層11、端子13a,13b、および裏面絶縁層s3を備えている。かかる基板1aは、図3に示すように、キャビティ5の底面(表面)6において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記裏面絶縁層s3と同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。かかる表面絶縁層s4は、前記基板1の製造方法において、裏面絶縁層を形成する絶縁性ペーストと同じ絶縁性ペーストを同じ工程で、上記位置に印刷・形成し、比較的低温の温度で焼成することで形成される。
かかる発光素子実装用基板1aによれば、キャビティ5の底面(表面)6においても、放熱体10と一対の電極12a,12bとの間でのマイグレーションが、確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
かかる発光素子実装用基板1aによれば、キャビティ5の底面(表面)6においても、放熱体10と一対の電極12a,12bとの間でのマイグレーションが、確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
図4は、異なる形態の第1の発光素子実装用基板1bを示す垂直断面図である。
かかる発光素子実装用基板1bも、図4に示すように、前記同様のセラミック層s1,s2からなる基板本体2、キャビティ5、発光素子実装エリアa、放熱体10、一対の端子16a,16b、および裏面絶縁層s3を備えている。上記キャビティ5の底面(表面)6には、放熱体10の表面を挟んで一対のパッド(電極)15a,15bが形成され、これらはセラミック層s1を貫通するビア導体vを介して、裏面4側の端子16a,16bと個別に導通可能とされている。
尚、パッド15a,15bおよび端子16a,16bは、WまたはMoの表面にNiおよびAuメッキ層が被覆され、ビア導体vは、WまたはMoからなる。また、発光素子実装用基板1bも、前記基板1と同様な方法により製造される。
図4に示すように、放熱体10の表面6側では、絶縁性ベーストpを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、パッド15a,15bと個別に導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板1bによっても、基板本体2の裏面4において、放熱体10と一対の端子16a,16bとの間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
かかる発光素子実装用基板1bも、図4に示すように、前記同様のセラミック層s1,s2からなる基板本体2、キャビティ5、発光素子実装エリアa、放熱体10、一対の端子16a,16b、および裏面絶縁層s3を備えている。上記キャビティ5の底面(表面)6には、放熱体10の表面を挟んで一対のパッド(電極)15a,15bが形成され、これらはセラミック層s1を貫通するビア導体vを介して、裏面4側の端子16a,16bと個別に導通可能とされている。
尚、パッド15a,15bおよび端子16a,16bは、WまたはMoの表面にNiおよびAuメッキ層が被覆され、ビア導体vは、WまたはMoからなる。また、発光素子実装用基板1bも、前記基板1と同様な方法により製造される。
図4に示すように、放熱体10の表面6側では、絶縁性ベーストpを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、パッド15a,15bと個別に導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板1bによっても、基板本体2の裏面4において、放熱体10と一対の端子16a,16bとの間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
図5は、前記基板1bの応用形態の発光素子実装用基板1cを示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板1cも、前記同様の基板本体2、キャビティ5、発光素子実装エリアa、放熱体10、パッド15a,15b、ビア導体v、端子16a,16b、および裏面絶縁層s3を備えている。かかる基板1bは、図5に示すように、キャビティ5の底面(表面)6において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。かかる表面絶縁層s4は、前記基板1aの製造方法と同様にして形成される。
かかる発光素子実装用基板1cによれば、キャビティ5の底面6においても、放熱体10と一対のパッド(電極)15a,15bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
かかる発光素子実装用基板1cによれば、キャビティ5の底面6においても、放熱体10と一対のパッド(電極)15a,15bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
図6は、更に異なる形態の第1の発光素子実装用基板20を示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板20は、図6に示すように、アルミナを主成分とするセラミック層s1からなり、平坦な表面23および裏面24を有する基板本体22、かかる基板本体22の表面23と裏面24との間を貫通する円柱形の貫通孔hに配設された前記同様の放熱体10を備えている。基板本体22の表面23には、上方に発光素子実装エリアaを含む放熱体10の表面側を挟んで、一対の電極26a,26bが対称に形成され、これらは基板本体22において対向する側面ごとに形成された一対の側面導体層25を介して、裏面24の端子27a,27bと個別に導通可能とされている。
図6に示すように、基板本体22の裏面24には、放熱体10の裏面側を覆う前記同様の裏面絶縁層s3が形成されている。更に、放熱体10の表面23側では、絶縁性ベーストpを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、電極26a,26bと個別に導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板20によっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と一対の端子27a,27bとの間でのマイグレーションも、確実に阻止することができる。
尚、上記基板20も、前記基板1と同様にして製造される。また、発光素子実装エリアaに実装される発光ダイオードdは、表面23の上方に形成される図示しない封止樹脂などで封止される。また、発光素子実装エリアaを囲む放熱体10の表面は、発光ダイオードdの光を反射する光反射層となる。
かかる発光素子実装用基板20によっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と一対の端子27a,27bとの間でのマイグレーションも、確実に阻止することができる。
尚、上記基板20も、前記基板1と同様にして製造される。また、発光素子実装エリアaに実装される発光ダイオードdは、表面23の上方に形成される図示しない封止樹脂などで封止される。また、発光素子実装エリアaを囲む放熱体10の表面は、発光ダイオードdの光を反射する光反射層となる。
図7は、前記基板20の応用形態の発光素子実装用基板20aを示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板20aも、前記同様のセラミック層s1からなる基板本体22、発光素子実装エリアa、放熱体10、電極26a,26b、側面導体層25、端子27a,27b、および裏面絶縁層s3を備えている。
かかる基板20aは、図7に示すように、基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。
かかる発光素子実装用基板20aによれば、基板本体22の平坦な表面23においても、放熱体10と一対の電極26a,26bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
かかる基板20aは、図7に示すように、基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。
かかる発光素子実装用基板20aによれば、基板本体22の平坦な表面23においても、放熱体10と一対の電極26a,26bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
図8は、別異な形態の第1の発光素子実装用基板20bを示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板20bも、図8に示すように、前記同様の基板本体22、発光素子実装エリアa、放熱体10、一対の端子29a,29b、および裏面絶縁層s3を備えている。上記基板本体22の表面23には、放熱体10の表面を挟んで一対のパッド(電極)28a,28bが形成され、これらは、セラミック層s1を貫通するビア導体vを介して、裏面24側の端子29a,29bと個別に導通可能とされている。尚、発光素子実装用基板20bも、前記基板20と同様な方法により製造される。
図8に示すように、放熱体10の表面23側では、絶縁性ベーストpを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオード(発光素子)dが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、パッド28a,28bと個別に導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板20bによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と一対の端子29a,29bとの間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
図8に示すように、放熱体10の表面23側では、絶縁性ベーストpを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオード(発光素子)dが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、一対のボンディングワイヤwを介して、パッド28a,28bと個別に導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板20bによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と一対の端子29a,29bとの間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
図9は、前記基板20bの応用形態の発光素子実装用基板20cを示す垂直断面図である。かかる発光素子実装用基板20cも、前記同様の基板本体22、発光素子実装エリアa、放熱体10、パッド28a,28b、ビア導体v、端子29a,29b、および裏面絶縁層s3を備えている。
かかる基板20bは、図9に示すように、基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。かかる表面絶縁層s4は、前記基板1aの製造方法と同様にして形成される。
かかる発光素子実装用基板20cによれば、基板本体22の表面23においても、放熱体10と一対のパッド(電極)28a,28bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
かかる基板20bは、図9に示すように、基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上面に有し、且つ放熱体10の表面側の全面を覆う前記同様の表面絶縁層s4が更に形成されている。かかる表面絶縁層s4は、前記基板1aの製造方法と同様にして形成される。
かかる発光素子実装用基板20cによれば、基板本体22の表面23においても、放熱体10と一対のパッド(電極)28a,28bとの間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
図10は、前記発光素子実装用基板1の基板本体2の裏面4において、放熱体10の裏面側のうち、一対の端子13a,13bに接近する外周部分にのみ、底面視がリング形の裏面絶縁層s3aを形成し、かかる裏面4における放熱体10の中心部を外部に露出させた形態を示す。尚、裏面絶縁層s3aは、端子13a,13bごとの前記凹部14に沿った一対のほぼ半円形を呈する形態としても良い。
上記裏面絶縁層s3aを用いることで、裏面4における放熱体10と端子13a,13bとの間のマイグレーションを防ぐと共に、放熱体10からの熱放散性を高めることができる。尚、キャビティ5の底面6において、一対の電極12a,12bに接近する放熱体10の表面側の部分にのみ、後述する表面絶縁層s4aを設けるようにした形態としても良い。
上記裏面絶縁層s3aを用いることで、裏面4における放熱体10と端子13a,13bとの間のマイグレーションを防ぐと共に、放熱体10からの熱放散性を高めることができる。尚、キャビティ5の底面6において、一対の電極12a,12bに接近する放熱体10の表面側の部分にのみ、後述する表面絶縁層s4aを設けるようにした形態としても良い。
図11は、前記発光素子実装用基板1bの基板本体2の裏面4において、放熱体10の裏面側のうち、一対の端子16a,16bに接近する外周部分にのみ、底面視がリング形または一対のほぼ半円形の裏面絶縁層s3aを形成し、かかる裏面4における放熱体10の中心部を外部に露出させた形態を示す。
図12は、前記発光素子実装用基板20bの基板本体22の裏面24において、放熱体10の裏面側のうち、一対の端子29a,29bに接近する外周部分にのみ、底面視がリング形または一対のほぼ半円形の裏面絶縁層s3aを形成し、かかる裏面24における放熱体10の中心部を外部に露出させた形態を示す。
これらにおいても、前記同様にマイグレーションを防ぎ、且つ放熱体10からの熱放散性を高めることができる。尚、キャビティ5の底面6または基板本体22の表面23において、一対のパッド15a,15b,28a,28bに接近する放熱体10の表面側の部分にのみ、後述する表面絶縁層s4aを設けるようにした形態としても良い。
図12は、前記発光素子実装用基板20bの基板本体22の裏面24において、放熱体10の裏面側のうち、一対の端子29a,29bに接近する外周部分にのみ、底面視がリング形または一対のほぼ半円形の裏面絶縁層s3aを形成し、かかる裏面24における放熱体10の中心部を外部に露出させた形態を示す。
これらにおいても、前記同様にマイグレーションを防ぎ、且つ放熱体10からの熱放散性を高めることができる。尚、キャビティ5の底面6または基板本体22の表面23において、一対のパッド15a,15b,28a,28bに接近する放熱体10の表面側の部分にのみ、後述する表面絶縁層s4aを設けるようにした形態としても良い。
図13は、本発明における第2の発光素子実装用基板1dを示す垂直断面図、図14は、その底面図を示す。
発光素子実装用基板1dは、図13,14に示すように、前記同様のセラミック層s1,s2からなり、表面3および裏面4を有する基板本体2、底面(表面)6および側面7からなるキャビティ5、底面6と裏面4との間を貫通する貫通孔hに配設され、導体を兼ねる放熱体10を備えている。キャビティ5の底面6には、単一の電極12が形成され、これは、基板本体2の一側面に形成した側面導体層11を介して、基板本体2の裏面4に設けた単一の端子13と導通している。
図13に示すように、放熱体10の表面側には、導電性ペーストpまたはハンダを介して、その上面の発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装される。かかる発光ダイオードdと電極12とは、ボンディングワイヤwを接続される。
発光素子実装用基板1dは、図13,14に示すように、前記同様のセラミック層s1,s2からなり、表面3および裏面4を有する基板本体2、底面(表面)6および側面7からなるキャビティ5、底面6と裏面4との間を貫通する貫通孔hに配設され、導体を兼ねる放熱体10を備えている。キャビティ5の底面6には、単一の電極12が形成され、これは、基板本体2の一側面に形成した側面導体層11を介して、基板本体2の裏面4に設けた単一の端子13と導通している。
図13に示すように、放熱体10の表面側には、導電性ペーストpまたはハンダを介して、その上面の発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装される。かかる発光ダイオードdと電極12とは、ボンディングワイヤwを接続される。
尚、発光素子実装エリアaを囲む放熱体10の表面側は、発光ダイオードdからの光を反射する光反射層を兼ねている。
一方、図14に示すように、基板本体2の裏面4に露出する放熱体10の裏面側において、端子13の凹部14に接近する部分には、底面視がほぼ半円弧形を呈する裏面絶縁層s3aが形成されている。尚、本基板1dも、前記基板1aと同様な方法で製造される。
例えば、図示しない外部電源から、端子13、側面導体層11、電極12、およびボンデイングワイヤwを介して、発光ダイオードdに給電された電流は、かかるダイオードdから所定の光を発光させた後、導電性ペーストpおよび放熱体10を介して、外部電源に環流される。
一方、図14に示すように、基板本体2の裏面4に露出する放熱体10の裏面側において、端子13の凹部14に接近する部分には、底面視がほぼ半円弧形を呈する裏面絶縁層s3aが形成されている。尚、本基板1dも、前記基板1aと同様な方法で製造される。
例えば、図示しない外部電源から、端子13、側面導体層11、電極12、およびボンデイングワイヤwを介して、発光ダイオードdに給電された電流は、かかるダイオードdから所定の光を発光させた後、導電性ペーストpおよび放熱体10を介して、外部電源に環流される。
以上のような第2の発光素子実装用基板1dによれば、その基板本体2の裏面4において、放熱体10の裏面側と端子13との間に、前者の一部を覆う裏面絶縁層s3aが形成されているため、放熱体10を形成するAgが、イオン化して、端子13側に移動・拡散するマイグレーションを防止するか、抑制することができる。しかも、導体を兼ねる放熱体10は、裏面絶縁層s3aに覆われた部分以外の大半が、基板本体2の裏面4に露出しているので、外部と導通を確保し、且つ発光ダイオードdからの熱の放散性を高めることも可能となる。
図15は、前記基板1dの応用形態である発光素子実装用基板1eを示す垂直断面図である。かかる基板1eは、図15に示すように、基板本体2の裏面4に前記同様の裏面絶縁層s3aが形成されていると共に、キャビティ5の底面(表面)6に露出する放熱体10において、電極12に接近する部分にのみ前記同様の表面絶縁層s4aを形成されている。このため、放熱体10と電極12および端子13との間における各マイグレーションを防ぐことが可能となる。尚、表面絶縁層s4aは、平面視で半円弧形に限らず、長方形などの矩形としても良い。
図16は、異なる形態の第2の発光素子実装用基板1fを示す垂直断面図である。発光素子実装用基板1fは、図16に示すように、前記同様の基板本体2、キャビティ5、放熱体10を備えている。キャビティ5の底面(表面)6には、単一のパッド(電極)15が形成され、これは、基板本体2のセラミック層s1を貫通するビア導体vを介して、裏面4に形成した単一の端子16と導通可能とされている。放熱体10の表面側には、導電性ペーストpまたはハンダを介して、その上面の発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかる発光ダイオードdと上記パッド15とは、ボンデイングワイヤwを接続される。
図16に示すように、基板本体2の裏面4に露出する放熱体10の裏面側において、端子13の前記凹部14に接近する部分には、底面視がほぼ半円弧形を呈する裏面絶縁層s3aが形成されている。
以上のような発光素子実装用基板1fによっても、前記発光素子実装用基板1dと同様な効果を奏することができる。
図16に示すように、基板本体2の裏面4に露出する放熱体10の裏面側において、端子13の前記凹部14に接近する部分には、底面視がほぼ半円弧形を呈する裏面絶縁層s3aが形成されている。
以上のような発光素子実装用基板1fによっても、前記発光素子実装用基板1dと同様な効果を奏することができる。
図17は、前記基板1fの応用形態である発光素子実装用基板1gを示す垂直断面図である。かかる基板1gは、図17に示すように、基板本体2の裏面4に前記同様の裏面絶縁層s3aが形成されていると共に、キャビティ5の底面(表面)6に露出する放熱体10において、パッド15に接近する部分にのみ前記同様の表面絶縁層s4aを形成されている。このため、放熱体10とパッド15および端子16との間における各マイグレーションを防ぐことが可能となる。
図18は、更に異なる形態の第2の発光素子実装用基板20dの垂直断面図である。かかる基板20dは、図18に示すように、前記同様のセラミック層s1からなり、平坦な表面23および裏面24を有する基板本体22と、かかる基板本体22の表面23と裏面24との間を貫通する円柱形の貫通孔hに配設された前記同様の放熱体10とを備えている。基板本体22の表面23には、上方に発光素子実装エリアaを含む放熱体10の表面側に隣接して、単一の電極26が形成され、これは、基板本体22の一側面に形成された側面導体層25を介して、裏面24側の端子27と導通可能とされている。
図18に示すように、基板本体22の裏面24には、放熱体10の裏面側のうち、端子27に接近する部分を覆う前記同様の裏面絶縁層s3aが形成されている。かかる表面絶縁層s3aは、前記基板1の製造方法と同様にして形成される。
更に、放熱体10の表面23側では、導電性ベーストpなどを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、ボンディングワイヤwを介して、電極26と導通可能とされる。
かかる発光素子実装用基板20dによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と端子27との間でのマイグレーションを確実に阻止できる。
更に、放熱体10の表面23側では、導電性ベーストpなどを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、ボンディングワイヤwを介して、電極26と導通可能とされる。
かかる発光素子実装用基板20dによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と端子27との間でのマイグレーションを確実に阻止できる。
図19は、前記基板20dの応用形態である発光素子実装用基板20eを示す垂直断面図である。かかる基板20eは、図19に示すように、基板本体22の裏面24に前記同様の裏面絶縁層s3aが形成されていると共に、基板本体22の表面23に露出する放熱体10において、電極26に接近する部分にのみ前記同様の表面絶縁層s4aを形成されている。かかる表面絶縁層s4aは、前記基板1aの製造方法と同様にして形成される。このため、放熱体10と電極26および端子27との間における各マイグレーションをも防ぐことが可能となる。
図20は、別異な形態の第2の発光素子実装用基板20fを示す垂直断面図である。かかる基板20fも、図20に示すように、前記同様の基板本体22、発光素子実装エリアa、放熱体10、単一の端子29、および裏面絶縁層s3aを備えている。上記基板本体22の表面23には、放熱体10の表面に隣接して、単一のパッド(電極)28が形成され、これは、セラミック層s1を貫通するビア導体vを介して、裏面24側の端子29と導通可能としている。
図20に示すように、放熱体10の表面23側では、導電性ベーストpまたはハンダを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、ボンディングワイヤwを介して、パッド28と導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板20fによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と単一対の端子29との間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
図20に示すように、放熱体10の表面23側では、導電性ベーストpまたはハンダを介して、発光素子実装エリアaに発光ダイオードdが実装され、かかるエリアaに実装される発光ダイオードdは、ボンディングワイヤwを介して、パッド28と導通可能とされている。
かかる発光素子実装用基板20fによっても、基板本体22の裏面24において、放熱体10と単一対の端子29との間でのマイグレーションを、確実に阻止することができる。
図21は、前記基板20fの応用形態の発光素子実装用基板20gを示す垂直断面図である。かかる基板20gも、図21に示すように、前記同様の基板本体22、発光素子実装エリアa、放熱体10、単一のパッド28、ビア導体v、単一の端子29、および、部分的に形成された裏面絶縁層s3aを備えている。
上記基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上方に有する放熱体10の表面側のうち、パッド28に接近する部分のみを覆う前記同様の表面絶縁層s4aが更に形成されている。
かかる発光素子実装用基板20gによれば、基板本体22の表面23においても、放熱体10と単一のパッド28との間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
上記基板本体22の表面23において、発光素子実装エリアaを上方に有する放熱体10の表面側のうち、パッド28に接近する部分のみを覆う前記同様の表面絶縁層s4aが更に形成されている。
かかる発光素子実装用基板20gによれば、基板本体22の表面23においても、放熱体10と単一のパッド28との間でのマイグレーションが確実に阻止できるため、発光素子の正確な動作を一層保証可能となる。
本発明は、前述した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体2,22を成形するセラミック層は、前記単一のセラミック層s1の形態に限らず、上層および下層の2層以上である複数層のセラミック層を一体に積層した形態としても良い。
また、基板本体が上記複数のセラミック層からなる形態では、各セラミック層間に、Wなどからなり且つ所要パターンを有する配線層を形成しても良い。かかる配線層は、前記側面導体層11などやビア導体vを介して、前記電極12などや端子13などと導通可能とされる。
更に、基板本体が上記複数のセラミック層からなる形態では、各セラミック層となるグリーンシートごとに異なる内径の貫通孔を打ち抜き加工し、これらを同心で積層した後、前記Ag粉末を含む導電性ペーストを充填・焼成することで、直径が基板本体の厚み方向で異なる形状の放熱体を形成することも可能である。
また、前記放熱体は、円柱形または複数段の円柱形に限らず、発光素子実装エリアの平面形状に応じて、断面が長円形または楕円形である長円柱形など、あるいは断面がほぼ正方形または長方形である直方体などを呈する形態としても良い。
更に、前記放熱体は、基板本体の表面および裏面を貫通し、厚み方向の一部に前記ビア導体を含んでいる形態としても良い。
加えて、キャビティ5を形成する前記セラミック層s2は、金属製の枠体に替えても良い。また、前記基板本体22の表面23上に上記枠体を接着しても良い。
例えば、前記基板本体2,22を成形するセラミック層は、前記単一のセラミック層s1の形態に限らず、上層および下層の2層以上である複数層のセラミック層を一体に積層した形態としても良い。
また、基板本体が上記複数のセラミック層からなる形態では、各セラミック層間に、Wなどからなり且つ所要パターンを有する配線層を形成しても良い。かかる配線層は、前記側面導体層11などやビア導体vを介して、前記電極12などや端子13などと導通可能とされる。
更に、基板本体が上記複数のセラミック層からなる形態では、各セラミック層となるグリーンシートごとに異なる内径の貫通孔を打ち抜き加工し、これらを同心で積層した後、前記Ag粉末を含む導電性ペーストを充填・焼成することで、直径が基板本体の厚み方向で異なる形状の放熱体を形成することも可能である。
また、前記放熱体は、円柱形または複数段の円柱形に限らず、発光素子実装エリアの平面形状に応じて、断面が長円形または楕円形である長円柱形など、あるいは断面がほぼ正方形または長方形である直方体などを呈する形態としても良い。
更に、前記放熱体は、基板本体の表面および裏面を貫通し、厚み方向の一部に前記ビア導体を含んでいる形態としても良い。
加えて、キャビティ5を形成する前記セラミック層s2は、金属製の枠体に替えても良い。また、前記基板本体22の表面23上に上記枠体を接着しても良い。
1,1a〜1g,20,20a〜20g……………………発光素子実装用基板
2,22…………………………………………………………………基板本体
4,24…………………………………………………………………裏面
5…………………………………………………………………………キャビティ
6…………………………………………………………………………底面(表面)
10………………………………………………………………………放熱体
12,12a,12b,26,26a,26b…………………………電極
13,13a,13b,27,27a,27b,29,29a,29b…端子
15,15a,15b,28,28a,28b…………………………パッド(電極)
a…………………………………………………………………発光素子実装エリア
d…………………………………………………………発光ダイオード(発光素子)
s3,s3a……………………………………………………………裏面絶縁層
s4,s4a……………………………………………………………表面絶縁層
2,22…………………………………………………………………基板本体
4,24…………………………………………………………………裏面
5…………………………………………………………………………キャビティ
6…………………………………………………………………………底面(表面)
10………………………………………………………………………放熱体
12,12a,12b,26,26a,26b…………………………電極
13,13a,13b,27,27a,27b,29,29a,29b…端子
15,15a,15b,28,28a,28b…………………………パッド(電極)
a…………………………………………………………………発光素子実装エリア
d…………………………………………………………発光ダイオード(発光素子)
s3,s3a……………………………………………………………裏面絶縁層
s4,s4a……………………………………………………………表面絶縁層
Claims (8)
- セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、
上記基板本体の表面に配置された発光素子実装エリアと、
上記基板本体の表面で且つ上記発光素子実装エリアの周囲に形成された一対の電極と、
上記基板本体の裏面に形成され、一対の上記電極と個別に導通する一対の端子と、
上記発光素子実装エリアを含む上記基板本体の表面と裏面との間を貫通して配置された金属製の放熱体と、
上記放熱体における基板本体の裏面側の全体または上記一対の端子に接近する部分を覆って形成された裏面絶縁層と、を含む、
ことを特徴とする発光素子実装用基板。 - 前記基板本体の表面において、前記発光素子実装エリアを上面に有し且つ前記放熱体における基板本体の表面側の全面または一部を覆う表面絶縁層が形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光素子実装用基板。 - セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、
上記基板本体の表面に配置された発光素子実装エリアと、
上記基板本体の表面で且つ上記発光素子実装エリアの周囲に形成された単一の電極と、
上記基板本体の裏面に形成され、単一の上記電極と導通する単一の端子と、
上記発光素子実装エリアを含む上記基板本体の表面と裏面との間を貫通して配置され、且つ導体を兼ねる金属製の放熱体と、
上記基板本体の裏面において、上記放熱体のうち上記端子に接近する部分を覆って形成された裏面絶縁層と、を含む、
ことを特徴とする発光素子実装用基板。 - 前記基板本体の表面において、前記電極に接近する前記放熱体における基板本体の表面側を覆う表面絶縁層が形成されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の発光素子実装用基板。 - 前記基板本体の表面には、かかる表面に開口するキャビティの底面も含まれる、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の発光素子実装用基板。 - 前記裏面絶縁層および表面絶縁層の少なくとも一方は、前記基板本体のセラミックよりもガラス含有量が多い、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の発光素子実装用基板。 - 前記放熱体は、AgまたはCu、あるいはこれらの一方をベースとする合金からなると共に、前記電極および端子は、WまたはMo、あるいはこれらの一方をベースとする合金からなる、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の発光素子実装用基板。 - 前記放熱体は、前記基板本体の表面に形成され、前記発光素子実装エリアを囲む光反射層を含んでいる、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の発光素子実装用基板。
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