JP2011176107A - 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 - Google Patents
発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011176107A JP2011176107A JP2010038849A JP2010038849A JP2011176107A JP 2011176107 A JP2011176107 A JP 2011176107A JP 2010038849 A JP2010038849 A JP 2010038849A JP 2010038849 A JP2010038849 A JP 2010038849A JP 2011176107 A JP2011176107 A JP 2011176107A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- glass
- light
- substrate
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
- H01L2224/48228—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item the bond pad being disposed in a recess of the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
【課題】反射層の腐食を防止し、500〜700℃程度の温度で焼成可能な発光素子搭載用基板を提供する。また、この発光素子搭載用基板を用いた発光装置を提供する。
【解決手段】発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、この基板本体の搭載面の一部に形成される銀を含む反射層と、この反射層上に形成されるガラス質絶縁層とを有し、前記ガラス質絶縁層は、酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスで形成されていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
【選択図】図1
【解決手段】発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、この基板本体の搭載面の一部に形成される銀を含む反射層と、この反射層上に形成されるガラス質絶縁層とを有し、前記ガラス質絶縁層は、酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスで形成されていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
【選択図】図1
Description
本発明は発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置に係り、特に反射率の低下を防止できる発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置に関する。
近年、発光ダイオード素子(発光素子)の高輝度、白色化に伴い、照明、各種ディスプレイ、大型液晶テレビのバックライト等として発光素子を用いた発光装置が使用されている。発光素子を搭載する発光素子搭載用基板には、一般に素子から発せられる光を効率よく反射する高反射性が求められる。
このため、従来より、発光素子から発光する光を可能な限り前方に反射させることを目的として、基板表面に反射層を施す試みがされている。このような反射層としては、高い反射率を有する銀反射層がある。
しかし、銀は腐食しやすく、放置すると表面にAg2Sなどの化合物が生成して光反射率が低下しやすい。その対策として、銀の表面をシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂でコートする方法が提案されている(特許文献1参照)。しかし、この方法では樹脂中、あるいは銀導体層と樹脂の界面から水分や腐食性の気体が入り、経時的に銀導体層を腐食させてしまうため、長期信頼性を求められる製品への適用は困難であった。
また、銀導体層の腐食を防止するため、銀の表面をガラス層でコートする方法も提案されている(特許文献2参照)。特許文献2には、焼成して製造されたセラミックス(アルミナ)基板上に銀導体ペーストを塗布して銀の配線導体を形成し、さらにこの配線導体上にガラスペーストを塗布して焼成することによって銀の表面をガラス層でコートする方法が記載されている。しかし、この特許文献2に開示の方法では、銀導体層とガラス層の形成で焼成工程を繰り返す必要があった。
銀導体層つきのパッケージを効率的に製造するには、銀導体層と同時に焼結できる低温同時焼成セラミックス(Low Temperature Co−fired Ceramic)(以下、LTCCという。)技術を用いたLTCC基板を使用することが有用である。従来、LTCC基板は、800〜900℃で焼成されるものが一般的であった。しかし、近年、従来品より低温で焼成できる銀導体材料も開発されている。
しかし、特許文献2に記載されているガラスペースト(旭硝子製、商品名:AP5700)に含まれているガラスのガラス転移点Tgは660℃程度、軟化点Tsは805℃程度である。このため、500〜700℃程度の低温LTCC基板に、このガラスペーストを用いても、焼成温度がガラスのTsよりも低温であることから、ガラスが十分に軟化流動せず緻密なガラス層を形成することはできない。また、800〜900℃で焼成する通常のLTCC基板に用いて同時焼成すると基板に反りが生じ、製品に適用することが困難であった。このガラスペーストは結晶化温度Tcが880℃程度であり、800〜900℃で焼成するとガラス層が結晶化する。このため、焼成時の基板の収縮とガラス層の収縮が大きく異なるのが反りの原因と考えられる。
本発明は、反射層の腐食を防止し、500〜800℃程度の温度で焼成可能な発光素子搭載用基板の提供を目的とする。また、この発光素子搭載用基板を用いた発光装置の提供を目的とする。
本発明は、発光素子搭載用基板において、発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、この基板本体の搭載面の一部に形成される銀を含む反射層と、この反射層上に形成されるガラス質絶縁層とを有し、前記ガラス質絶縁層は、酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスで形成されている。また、前記ガラス質絶縁層には、前記ガラス以外にセラミックスフィラーも含有できる。
さらに、発光装置としては、上記発光素子搭載用基板と前記基板本体の搭載面に搭載される発光素子とこの発光素子を被覆する蛍光体層を備える。
本発明の発光素子搭載用基板では、ガラス質絶縁層で銀を含む反射層を被覆することによって、反射層の酸化や硫化等の腐食を防止できるので、反射層の反射率の低下も防止できる。また、ガラス質絶縁層に含まれるガラスが低温での流動性に優れているので、500〜800℃の焼成温度でも良好な反射特性を有する。
また、本発明の発光装置によれば、反射層の腐食を長期間防止できるので、長期間反射率の高い状態を維持できる。
また、本発明の発光装置によれば、反射層の腐食を長期間防止できるので、長期間反射率の高い状態を維持できる。
本発明の発光素子搭載用基板は、発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、この基板本体の搭載面の一部に形成される銀を含む反射層と、この反射層上に形成されるガラス質絶縁層とを有し、前記ガラス質絶縁層は、酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスで形成されている。
基板本体は図1に示すように全体が平板状の部材や、図2に示すように発光素子搭載面が一段下の位置となるように凹部が形成された部材である。基板を構成する材質は、反射層と絶縁層とを焼き付けるため無機材料(アルミナセラミックス、窒化アルミニウムおよびLTCC等)が好ましい。特に、LTCCの場合には、基板本体、反射層および絶縁層を同時焼成によって形成でき、発光素子搭載用基板を製造するときの工程の負荷を少なくできる。さらに、LTCCで複数層積層するものを用いた場合には、給電のための内部配線層をも同時に焼成できる。
反射層には反射率の高さから銀が用いられる。この銀は基板本体上に塗布しやすくするために、ペースト状に加工される。ここで、従来から用いられている銀ペーストは、800〜900℃程度の温度で焼成しなければ反射率の高い膜を形成することが困難であったが、近年融点(962℃)よりも低温(600℃付近)で焼結できるナノサイズの銀粉等を使用した低温焼成用の銀ペーストが開発されている。また、銀粒子を球状の微粒とし、塗布時の充填性を向上することによって、低温(600℃付近)で焼結できる銀ペーストが開発されている。本発明では、この低温焼結可能な銀ペーストを用いることができる。また、通常は800〜900℃程度の温度で焼成しなければ十分に焼結できないような銀ペーストでも使用できる場合がある。ガラス質絶縁層に含まれる低融点ガラスが導体層の焼結を促進するためである。
ガラス質絶縁層は下層の反射層を腐食(特に、銀の酸化や硫化など)などから保護するための層であり、低融点ガラス単体の層または低融点ガラスとセラミックスフィラーとの混合層(ガラス−セラミックス層)で構成されることが好ましい。この低融点ガラスはガラス質絶縁層の反射率を低下させないように、光の吸収が少ないものであることが好ましい。
前記低融点ガラスは、反射層を形成する銀を含む導体と同時に焼成できることが好ましい。そして、銀導体と同時に焼成したときに銀と反応せず、オープンポアなどの欠陥を生じることのないものが好ましい。そこで、ガラス質絶縁層は焼成温度が500〜800℃の範囲で焼結して、緻密化できるものであることが好ましい。
一般に銀とガラスの焼成時の反応は、ガラスの軟化点が低いほど多くなる傾向があるため、従来は銀と同時焼成可能なガラスであっても軟化点の高めの材料を使用するしかなかった。
また、ガラス質絶縁層に含まれる低融点ガラスが焼成時に結晶化すると、基板に反りを生じ、発光素子搭載用基板として十分な性能を発揮できなかった。したがって、ガラス質絶縁層に用いられる低融点ガラスは、焼成時に結晶化しにくいことが望ましく、転移点Tgが380〜620℃、軟化点Tsが500〜800℃、結晶化点Tcが800℃以上の熱特性をもつガラスが好適であると考えた。
しかし、上記したように、一般的に銀とガラスとの焼成時の反応は、ガラスの軟化点が低いほど大きな傾向があるため、単に低温で軟化流動するガラスを用いただけでは、ガラス中に銀イオンが拡散しコロイド化して黄色や赤色に発色するおそれがあった。
本発明では従来よりも低温の500〜800℃で使用できるガラスを鋭意研究したところ、焼成時にガラスがよく流動して緻密化することと、銀との反応を抑制することを両立できる範囲があることを見いだした。
本発明の発光装置において、発光素子としてはLED素子があげられる。より具体的には、放射した光で蛍光体を励起して可視光を発光させるものがあり、青色発光タイプのLED素子や紫外発光タイプのLED素子が例示される。ただし、これらに限定されるものではなく、蛍光体を励起して可視光を発光させることが可能な発光素子であれば、発光装置の用途や目的とする発光色等に応じて種々の発光素子を使用できる。
本発明の発光装置には、蛍光体層が設けられることが好ましい。蛍光体は、発光素子から放射された光により励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子から放射される光との混色によって、あるいは蛍光体から発光される可視光または可視光自体の混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。蛍光体の種類は特に限定されるものではなく、目的とする発光色や発光素子から放射される光等に応じて適宜選択される。
本発明の発光装置には、発光素子を被覆する蛍光体層(図3参照)が設けられることが好ましい。この蛍光体層は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂中に蛍光体を、混合・分散させたものである。蛍光体は、発光素子から放射された光により励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子から放射される光との混色によって、あるいは蛍光体から発光される可視光または可視光自体の混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。蛍光体の種類は特に限定されるものではなく、目的とする発光色や発光素子から放射される光等に応じて適宜選択される。
また、蛍光体層は、直接発光素子を覆うように形成された被覆層の上に、別に蛍光体層を設けることも可能である。すなわち、蛍光体層は発光装置の発光素子が形成された側の最上層に形成されることが好ましい。
本発明の発光装置は典型的には基板の表面にLED素子を電気的に接続する端子部を有し、当該端子部を除く領域がガラス質絶縁層で覆われているものである。この場合、発光素子の実装は、たとえば、LEDチップを基板上にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂で接着(ダイボンド)するとともに、チップ上面の電極を金線等のボンディングワイヤを介して基板のパッド部に接続する方法、あるいは、LEDチップの裏面に設けられた半田バンプ、Auバンプ、Au−Sn共晶バンプ等のバンプ電極を、基板のリード端子やパッド部にフリップチップ接続する方法などにより行われる。
前記基板本体は、反射層とそれを保護するガラス質絶縁層を設けることができれば、特に限定されないが、以下では基板本体がLTCC基板である場合について説明する。
LTCC基板はガラス粉末とアルミナ粉末等のセラミックスフィラーとの混合物を焼成して製造される基板であり、銀導体と同時に焼成して製造することが可能な基板である。
LTCC基板に使用するガラス粉末とアルミナ粉末等のセラミックスフィラーは通常グリーンシート化して使用される。たとえば、まずガラス粉末とアルミナ粉末等をポリビニルブチラールやアクリル樹脂等の樹脂と、必要に応じてフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等の可塑剤等も添加して混合する。次に、トルエン、キシレン、ブタノール等の溶剤を添加してスラリーとし、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム上にドクターブレード法等によってこのスラリーをシート状に成形する。最後に、このシート状に成形されたものを乾燥して溶剤を除去しグリーンシートとする。これらグリーンシートには必要に応じて、銀ペーストを用いてスクリーン印刷等によって配線パターンやビアなどが形成される。
前記グリーンシートは、焼成後必要に応じて所望の形状に加工されて基板とされる。この場合、被焼成体は1枚または複数枚のグリーンシートを重ねたものである。前記焼成は典型的には500〜800℃に20〜60分間保持して行われる。
なお、基板表面に形成する銀を含む反射層は、反射率の観点から他の無機成分を含有しないことが好ましい。この反射層は主として、基板本体に搭載される発光素子から発せられる光を反射する。
次に、ガラス質絶縁層について説明する。
ガラス質絶縁層は低融点ガラス単体の層または低融点ガラスとセラミックスフィラーとを含む層であると好ましい。
ガラス質絶縁層は低融点ガラス単体の層または低融点ガラスとセラミックスフィラーとを含む層であると好ましい。
ガラス質絶縁層の厚みは典型的には5〜30μmである。5μm未満であると、被覆性が不充分になるおそれがあるため5μm以上であることが好ましい。30μm超では発光素子の放熱性を阻害し発光効率が低下してしまうおそれがある。
ガラス質絶縁層を形成する方法は5〜30μmの厚みの層を平坦に形成できる方法であれば特に限定されないが、典型的には、低融点ガラス単体または低融点ガラスとセラミックスフィラーとの混合物をペースト化してスクリーン印刷し、焼成して形成される。
本発明においてガラス質絶縁層中、体積%表示で低融点ガラスを50%以上含有することが好ましい。含有量が50%未満であると、焼成時の焼結が不充分となり、被覆性を損ねるおそれがある。焼結性を向上するために70%以上含有することがより好ましい。また、セラミックスフィラーを50%以下含有する。セラミックスフィラーの含有量は典型的には5%以上である。セラミックスフィラーを含有することにより、ガラス質絶縁層の強度を高くできる場合がある。また、ガラス質絶縁層の放熱性を高くできる場合がある。
前記セラミックスフィラーはアルミナ、シリカであることが例示されるが、反射率を損ねるような吸収をもたらさないもの(白色や透明)であれば、限定されるものではない。
ガラス質絶縁層のガラスはTgが380〜620℃であることが好ましい。Tgはたとえば昇温速度10℃/分の条件で示差熱分析測定を行ったときに第1屈曲部のショルダーの温度として観測できる。
ガラス質絶縁層のガラスは、Tsが500〜800℃であることが好ましい。ここでTsは昇温速度10℃/分の条件で1000℃まで示差熱分析測定を行ったときに第4屈曲部の温度として観測できる。
ガラス質絶縁層のガラスは、焼成工程において結晶化しないものが好ましい。Tcが800℃以上のもの、またはTcが観測できないものが好ましい。Tcが800℃未満のものであると、焼成工程においてガラス質絶縁層が結晶化しやすくなり、それによって基板に反りが生じるおそれがある。ここでTcは昇温速度10℃/分の条件で1000℃まで示差熱分析測定を行ったときにTgより高温で観測される発熱ピークの温度をいうものとする。
次に本発明で使用できるガラスの組成について説明する。
酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスである。
SiO2はガラスの安定性を高くする必須成分であり1%以上含有することが好ましい。1%未満であると耐水性が不足したり、ガラスが結晶化しやすくなったりする等のおそれがある。20%以上含有することがより好ましい。SiO2の含有量が65%超であるとTsが高くなりすぎるおそれがある。
B2O3は必須成分ではないが、ガラスの網目形成酸化物であり、Tgを下げる成分であり、45%まで含有することができる。45%超ではガラスの耐水性や化学的耐久性が低下し、銀導体の保護膜としての機能が不十分になるおそれがある。
ZnOは必須成分ではないが、ガラスの流動性を高める成分であり、Tg、Tsを下げる効果があり、40%まで含有させることができる。好ましくは25%以下である。
Bi2O3およびPbOは、ガラスのTgおよびTsを下げるための重要な成分であり、合計量で10%以上含有することが好ましい。合計で10%未満ではTgおよびTsを十分に低下させることが難しくなる。一方、合計量が40%超ではガラス化しにくくなり、ガラスの製造が困難になると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
Bi2O3を含有しない場合、PbOの含有量は15%以上であることがより好ましい。また、PbOを含有しない場合、Bi2O3の含有量は20%以下であることがより好ましい。
Al2O3は必須成分ではないがガラスの安定性を高くする成分であり6%まで含有できる。6%超であると銀発色が生じやすくなる。
Li2O、Na2OおよびK2Oの各成分および混合物はいずれも必須成分ではないが、合計量で5%以下とすることが好ましい。5%超であると、ガラス中に銀イオンが拡散しコロイドを形成するおそれが生じる。2%以下とすることがより好ましい。含有しないことがより好ましい。
上記成分を主成分とするガラスにおいて、結晶化温度が900℃以上のものであれば、一般的な800〜900℃で焼成するLTCCにも適用することができる。
本発明で使用できるガラスは本質的に上記成分を主成分として含有するが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は10%以下であることが好ましい。
本発明のガラス質絶縁層を形成した発光素子搭載用基板の反射率としては、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、88%以上がさらに好ましい。
表1に示す例1〜4についてモル%で示す組成となるようにガラス原料を調合、混合し、この混合された原料を白金ルツボに入れて1200〜1500℃で60分間溶融後、溶融ガラスを流し出し冷却した。得られたガラスをアルミナ製ボールミルで水を助剤として10〜60時間粉砕、分級してガラス粉末を得た。例1〜3が実施例のガラスであり、例4が比較例のガラスである。例2はガラス粉末にアルミナフィラー(住友化学製AA−2)を加えた実施例である。ガラスとアルミナの体積比を表中のガラス欄およびアルミナ欄に示している。
各ガラス粉末の平均粒径D50(単位:μm)を、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置である島津製作所社製SALD2100を用いて測定した。いずれもD50=1〜3μmの範囲内であった。軟化点Ts(単位:℃)をブルカーAXS社製熱分析装置TG−DTA2000を用いて昇温速度10℃/分の条件で1000℃まで、それぞれ測定した。また、例1〜4のいずれについてもTs測定時に結晶ピークは認められなかった。
例1、3、4については各ガラス粉末のみ、例2ついてはガラス粉末にアルミナフィラーを加えた混合粉末を質量%表示で70%、樹脂を溶剤に溶融したビヒクル成分を30%としたものについて、磁器乳鉢中で1時間混練を行い、さらに三本ロールにて3回分散を行ってガラスペーストを作製した。
銀ペーストは、平均粒径が2.5μm程度で粒度分布が少なく球状の形状を有する導電性粉末(大研化学工業社製)およびエチルセルロースを質量比85:15の割合で調合し、固形分の質量%表示濃度を85%として溶剤(αテレピネオール)に分散した後、磁器乳鉢中で1時間混練を行い、さらに三本ロールにて3回分散を行って作製した。
アルミナ基板に銀ペーストを印刷し、乾燥後、ガラスペーストを銀ペースト上に印刷し、これを700または800℃に30分保持して焼成を行った。得られた基板の表面の反射率を測定した。反射率の測定にはオーシャンオプティクス社の分光器USB2000と小型積分球ISP−RFを用いて測定し、可視光域の400〜800nmの平均値を反射率(単位:%)として算出した。結果を表1に示す。
反射率は、実パッケージに発光素子を搭載し、光量測定した結果と、本手法による測定の反射率との相関から考慮して、反射率80%未満では効率的に発光素子からの光を反射できないので絶縁層としては好ましくないと考えた。
携帯電話や大型液晶TV等のバックライトに利用できる。
1:LTCC基板
2:導体層(反射層)
3:ガラス質絶縁層
4:ビア導体
5:封止樹脂(蛍光体層)
6:発光素子
7:ボンディングワイヤ
8:金メッキ層
2:導体層(反射層)
3:ガラス質絶縁層
4:ビア導体
5:封止樹脂(蛍光体層)
6:発光素子
7:ボンディングワイヤ
8:金メッキ層
Claims (6)
- 発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、この基板本体の搭載面の一部に形成される銀を含む反射層と、この反射層上に形成されるガラス質絶縁層とを有し、前記ガラス質絶縁層は、酸化物基準のモル%表示で、SiO2 1〜65%、B2O3 0〜45%、ZnO 0〜40%、PbO+Bi2O3 10〜40%、Al2O3 0〜6%、Li2O+Na2O+K2O 0〜5%を含有する低融点ガラスで形成されていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
- 前記ガラス質絶縁層に含まれる低融点ガラスが、転移点が380〜620℃、軟化点が500〜800℃、結晶化点が800℃以上の熱特性をもつガラスである、請求項1に記載の発光素子搭載用基板。
- 前記ガラス質絶縁層が前記低融点ガラス以外にセラミックスフィラーを含有する請求項1または2に記載の発光素子搭載用基板。
- 前記基板本体上に前記発光素子用の端子部が形成され、この端子部を除く領域に前記絶縁層が形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光素子搭載用基板。
- 前記基板本体が凹部を有し、この凹部の底面を発光素子搭載面とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光素子搭載用基板。
- 請求項1〜5のいずれかに1項に記載の発光素子搭載用基板の前記ガラス質絶縁層上に発光素子が搭載され、前記発光素子を被覆する蛍光体層を有する発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010038849A JP2011176107A (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010038849A JP2011176107A (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011176107A true JP2011176107A (ja) | 2011-09-08 |
Family
ID=44688718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010038849A Withdrawn JP2011176107A (ja) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011176107A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014021354A1 (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | 株式会社日本セラテック | 発光装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004345913A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | プラズマディスプレイパネル用誘電体材料 |
JP2005063718A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Central Glass Co Ltd | ディスプレイ用ガラス板 |
JP2007126319A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | ビスマス系無鉛ガラス組成物 |
JP2010034487A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-02-12 | Sharp Corp | 発光装置、面光源、および発光装置用パッケージの製造方法 |
-
2010
- 2010-02-24 JP JP2010038849A patent/JP2011176107A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004345913A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | プラズマディスプレイパネル用誘電体材料 |
JP2005063718A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Central Glass Co Ltd | ディスプレイ用ガラス板 |
JP2007126319A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | ビスマス系無鉛ガラス組成物 |
JP2010034487A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-02-12 | Sharp Corp | 発光装置、面光源、および発光装置用パッケージの製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014021354A1 (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | 株式会社日本セラテック | 発光装置 |
TWI594462B (zh) * | 2012-08-02 | 2017-08-01 | Ngk Spark Plug Co | Light-emitting device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5071555B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5206770B2 (ja) | 発光素子搭載用基板および発光装置 | |
JP5429038B2 (ja) | 発光素子搭載用基板および発光装置 | |
JP2011228672A (ja) | 発光素子搭載基板およびこの基板を用いた発光装置 | |
WO2010150830A1 (ja) | 発光装置 | |
US9054287B2 (en) | Substrate for mounting light-emitting element, production process thereof and light-emitting device | |
JP2007129191A (ja) | 低温同時焼成セラミック(ltcc)テープ組成物、発光ダイオード(led)モジュール、照明デバイス、およびそれらの形成方法 | |
WO2012015015A1 (ja) | ガラスセラミックス組成物、発光素子用基板、および発光装置 | |
US8618724B2 (en) | Reflective frame for light-emitting element, substrate for light-emitting element and light-emitting device | |
JP5720454B2 (ja) | 発光素子搭載用基板とその製造方法および発光装置 | |
JP5556336B2 (ja) | ガラスセラミックス組成物および素子搭載用基板 | |
JP5381800B2 (ja) | 発光素子搭載用基板およびこの基板を用いた発光装置 | |
JP5381799B2 (ja) | 発光素子搭載用基板およびこの基板を用いた発光装置 | |
JP2011176106A (ja) | 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 | |
JP2011176107A (ja) | 発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置 | |
JP2011258866A (ja) | 発光素子搭載用基板および発光装置 | |
JP2011176083A (ja) | 発光装置 | |
JP2011192980A (ja) | 発光素子搭載用基板および発光装置 | |
JP2011192981A (ja) | 発光素子搭載基板およびこの基板を用いた発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120914 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130521 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20130530 |