JP2011258866A - Substrate for mounting light emitting element and light emitting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for mounting a light emitting element which is excellent in thermal conductivity and high in reflectance while deterioration in a reflectance is suppressed.SOLUTION: A substrate 1 for mounting a light emitting element includes: a substrate body 2 having a mounting surface 21 on which a light emitting element 8 is mounted; and a reflective layer 6 formed in a part of the mounting surface 21 of the substrate body 2 and reflecting light emitted from the light emitting element 8. The reflective layer 6 comprises a sintered body of a composition containing titanium oxide and glass powder.

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、可視光領域の光の反射率が高く、熱伝導性に優れた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。   The present invention relates to a light-emitting element mounting substrate and a light-emitting device using the same, and more particularly, a light-emitting element mounting substrate having high visible light reflectivity and excellent thermal conductivity, and a light-emitting device using the same. About.

近年、発光ダイオード素子(チップ)の高輝度、白色化の実現に伴い、照明、各種ディスプレイ、大型液晶TVのバックライト等として発光ダイオード素子を用いた発光装置が使用されている。発光ダイオード素子を搭載する発光素子搭載用基板には、一般に、素子から発せられた光を効率よく反射する高反射性や、素子から発生した熱を効率よく放散するための高い放熱性が求められる。また、硫化水素ガス等の腐食ガスに対する高い耐腐食性も求められる。   In recent years, with the achievement of high brightness and whitening of light emitting diode elements (chips), light emitting devices using light emitting diode elements are used as illumination, various displays, backlights for large liquid crystal TVs, and the like. In general, a light emitting element mounting substrate on which a light emitting diode element is mounted is required to have high reflectivity for efficiently reflecting light emitted from the element and high heat dissipation for efficiently dissipating heat generated from the element. . Further, high corrosion resistance against corrosive gases such as hydrogen sulfide gas is also required.

従来、発光素子搭載用基板として、例えば樹脂基板を用いることが提案されている。樹脂基板を用いた場合、高い反射率を得られるが、放熱性に劣るため、基板周辺の温度が過度に上昇するおそれがある。
また、発光素子搭載用基板として、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックス基板を用いることも提案されている。セラミックス基板では、優れた放熱性を得られるものの、反射率が必ずしも高くないため、十分な発光輝度を得られない。
一方、このような基板表面に、銀の薄膜による銀反射層を設ける技術も提案されている。銀反射層は、高い反射率を得られるうえ、放熱性にも優れるため、素子搭載用基板として優れた特性を得ることができる。
Conventionally, it has been proposed to use, for example, a resin substrate as a light emitting element mounting substrate. When a resin substrate is used, a high reflectance can be obtained, but since the heat dissipation is inferior, the temperature around the substrate may be excessively increased.
It has also been proposed to use a ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride as a substrate for mounting a light emitting element. In the ceramic substrate, although excellent heat dissipation can be obtained, the reflectance is not necessarily high, so that sufficient light emission luminance cannot be obtained.
On the other hand, a technique of providing a silver reflective layer with a silver thin film on the surface of such a substrate has also been proposed. Since the silver reflection layer can obtain a high reflectance and is also excellent in heat dissipation, excellent characteristics can be obtained as an element mounting substrate.

しかしながら、銀は高温高湿雰囲気下、又は硫化水素ガスの存在下で腐食が進行し易いため、経時的に光反射率が劣化する。
このような銀反射層の腐食による光反射率の低下を防ぐため、例えば特許文献1では、銀反射層の表面を、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被覆して、光反射率の低下を防止することが提案されている。しかしながら、これらの樹脂皮膜の封止性は完全なものではなく、長期間使用していると、腐食性の気体または液体が樹脂膜を透過したり、樹脂と基板との界面から侵入したりして、銀反射層が腐食し、反射率の経時的な低下を十分に防止できないという問題があった。
However, since silver tends to corrode in a high-temperature and high-humidity atmosphere or in the presence of hydrogen sulfide gas, the light reflectance deteriorates with time.
In order to prevent such a decrease in light reflectance due to corrosion of the silver reflective layer, for example, in Patent Document 1, the surface of the silver reflective layer is coated with a resin such as a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, It has been proposed to prevent a decrease in light reflectance. However, the sealing properties of these resin films are not perfect, and corrosive gases or liquids may permeate the resin film or enter from the interface between the resin and the substrate after long-term use. As a result, the silver reflection layer corrodes, and there is a problem that the decrease in reflectance over time cannot be sufficiently prevented.

このような問題を解決するために、例えば特許文献2では、銀反射層の上面に、ガラスによる被覆層を設けて光反射層を保護することが提案されている。ガラスによる保護層は、樹脂による保護層と比較して封止性に優れるため、腐食性ガスによる反射層の腐食や、これに伴う反射率の経時的な劣化を抑制することができる。さらに、ガラスは光透過率が高いため、光反射層の反射率を損なわず、高い反射率を得ることが可能となる。このため、腐食性ガス等の存在下でも、長期間に亘って高い反射率を維持することができ、発光素子からの光を効率よく利用することができる。   In order to solve such a problem, for example, Patent Document 2 proposes to protect the light reflecting layer by providing a glass coating layer on the upper surface of the silver reflecting layer. Since the protective layer made of glass is excellent in sealing performance as compared with the protective layer made of resin, it is possible to suppress the corrosion of the reflective layer due to the corrosive gas and the deterioration of the reflectance with time due to this. Furthermore, since glass has a high light transmittance, a high reflectance can be obtained without impairing the reflectance of the light reflecting layer. For this reason, even in the presence of corrosive gas or the like, high reflectance can be maintained over a long period of time, and light from the light emitting element can be used efficiently.

ところで、ガラスによる保護層は、十分な封止性を確保するために、基板上に所定の厚みをもって形成することが必要である。
しかしながら、ガラスの熱伝導率は、銀等の金属やアルミナ等のセラミックスと比較して非常に低いため、厚膜として形成されたガラス層は保温層となり易く、基板の放熱性が著しく損なわれる。
By the way, it is necessary to form the protective layer made of glass with a predetermined thickness on the substrate in order to ensure sufficient sealing performance.
However, since the thermal conductivity of glass is very low as compared with metals such as silver and ceramics such as alumina, the glass layer formed as a thick film tends to be a heat retaining layer, and the heat dissipation of the substrate is significantly impaired.

一方、特許文献3では、反射膜として酸化チタンを用いることが提案されている。酸化チタンは、ガラスと比較して熱伝導率が高く、また硫化水素ガス等の腐食性ガスに対する耐腐食性も高いため、保護層を設けることなく基板上に単独で形成することが可能である。さらに、酸化チタンは屈折率が高いため、基板上にその薄膜を形成することにより、反射率を向上させることができる。
しかしながら、特許文献3では、酸化チタン膜の形成に、真空プロセスであるスパッタリング法を用いており、量産には適しておらず、製造コスト面でも問題がある。また、スパッタリング法を用いた場合には、一般に数100nmから数μm程度の均一な薄膜が得られるが、この程度の厚みの酸化チタン膜を基板上に形成しても、反射率が十分に向上せず、十分な発光輝度を得られないおそれがある。
On the other hand, Patent Document 3 proposes using titanium oxide as a reflective film. Titanium oxide has a higher thermal conductivity than glass and has high corrosion resistance against corrosive gases such as hydrogen sulfide gas, so it can be formed alone on a substrate without providing a protective layer. . Furthermore, since titanium oxide has a high refractive index, the reflectance can be improved by forming a thin film on the substrate.
However, in Patent Document 3, a sputtering method, which is a vacuum process, is used to form a titanium oxide film, which is not suitable for mass production and has a problem in terms of manufacturing cost. In addition, when the sputtering method is used, a uniform thin film with a thickness of about several hundred nm to several μm is generally obtained. However, even when a titanium oxide film having such a thickness is formed on the substrate, the reflectance is sufficiently improved. Without sufficient light emission brightness.

特開2007−67116号公報JP 2007-67116 A 特開2010−034487号公報JP 2010-034487 A 特開2009−206294号公報JP 2009-206294 A

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、放熱性に優れ、高い反射率を有し、また腐食性ガス雰囲気下における反射率の経時的な劣化が抑制された発光素子搭載用基板を提供することを目的としている。また、本発明は、上記発光素子搭載用基板を用いた発光装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and is a light-emitting element that has excellent heat dissipation, high reflectivity, and suppresses deterioration of reflectivity over time in a corrosive gas atmosphere. The object is to provide a mounting substrate. Another object of the present invention is to provide a light emitting device using the light emitting element mounting substrate.

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、酸化チタン粉末とガラス粉末とを含む組成物の焼結体を、反射膜として用いることで、放熱性に優れ、高い反射率を有し、また腐食性ガス雰囲気下における反射率の経時的な劣化の少ない発光素子搭載用基板が得られることを見出した。   As a result of intensive studies, the inventor of the present invention uses a sintered body of a composition containing titanium oxide powder and glass powder as a reflective film, which has excellent heat dissipation, high reflectance, and corrosion. It was found that a substrate for mounting a light emitting element with little deterioration of reflectance over time in a reactive gas atmosphere can be obtained.

すなわち、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、前記基板本体の前記搭載面の一部に形成され、前記発光素子から発せられる光を反射させる反射層とを有し、前記反射層が、酸化チタン粉末とガラス粉末とを含む組成物の焼結体からなることを特徴とする。   That is, the light emitting element mounting substrate of the present invention is formed on a substrate body having a mounting surface on which the light emitting element is mounted, and a part of the mounting surface of the substrate body, and reflects light emitted from the light emitting element. A reflective layer, and the reflective layer is made of a sintered body of a composition containing titanium oxide powder and glass powder.

前記反射層に含まれるガラスと酸化チタンの割合は、体積比で、ガラス:酸化チタン=3:97〜30:70であることが好ましい。また、前記基板本体は、低温焼成セラミックス基板であることが好ましい。また、前記反射層の厚みは10μm以上50μm以下であることが好ましい。   The ratio of the glass and titanium oxide contained in the reflective layer is preferably a volume ratio of glass: titanium oxide = 3: 97 to 30:70. The substrate body is preferably a low-temperature fired ceramic substrate. The thickness of the reflective layer is preferably 10 μm or more and 50 μm or less.

本発明の発光装置は、上記した本発明の発光素子搭載用基板と、前記発光素子搭載用基板の搭載面に搭載される発光素子と、を有することを特徴とする。   The light emitting device of the present invention includes the above-described light emitting element mounting substrate of the present invention and a light emitting element mounted on a mounting surface of the light emitting element mounting substrate.

本発明によれば、酸化チタン粉末とガラス粉末とを含む組成物の焼結体からなる反射層を設けることで、反射率が高く、発光素子から発せられる光を効率よく利用でき、また発光素子の搭載面の熱伝導性が向上された発光素子搭載用基板を提供することができる。また、腐食性の気体や液体の存在下でも、反射層の劣化が少なく、長期間使用しても、反射率の低下が抑制された発光素子搭載用基板とすることができる。
具体的には、本発明によれば、光反射率85%以上、熱伝導率5W/m・K以上で、かつ、十分な耐腐食性を有する反射層を備えた発光素子搭載用基板を提供することができる。
また、本発明によれば、このような発光素子搭載用基板に発光素子を搭載することで、発光輝度の高い発光装置とすることができる。
According to the present invention, by providing a reflective layer composed of a sintered body of a composition containing titanium oxide powder and glass powder, the reflectance is high, and light emitted from the light emitting element can be used efficiently, and the light emitting element It is possible to provide a substrate for mounting a light emitting element in which the thermal conductivity of the mounting surface is improved. Further, even in the presence of corrosive gas or liquid, the reflective layer is hardly deteriorated, and even when used for a long time, a light-emitting element mounting substrate in which a decrease in reflectance is suppressed can be obtained.
Specifically, according to the present invention, a light-emitting element mounting substrate provided with a reflective layer having a light reflectance of 85% or more, a thermal conductivity of 5 W / m · K or more, and sufficient corrosion resistance is provided. can do.
Further, according to the present invention, a light emitting device with high light emission luminance can be obtained by mounting a light emitting element on such a light emitting element mounting substrate.

本発明の発光素子搭載用基板の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light emitting element mounting substrate of this invention. 図1の反射層6a周辺を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the reflection layer 6a periphery of FIG. 本発明の発光装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light-emitting device of this invention.

以下、本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の発光素子搭載用基板の一例を示す断面図である。
発光素子搭載用基板1は、基板端部に側壁2bが設けられた、略平板状の基板本体2を有している。基板本体2は、一方の面(図1中、上側)がキャビティを有する形状に成形されており、キャビティの底面は、発光ダイオード素子のような発光素子の搭載される搭載面21とされている。搭載面21には、発光素子と電気的に接続される接続端子3が設けられている。また、基板本体2の他方の主面は、発光素子の搭載されない非搭載面22とされている。非搭載面22には、外部回路と電気的に接続される外部電極端子4が設けられ、この外部電極端子4は基板本体2を貫通する貫通導体5により、接続端子3と電気的に接続されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a light emitting element mounting substrate of the present invention.
The light emitting element mounting substrate 1 includes a substantially flat substrate body 2 having a side wall 2b provided at the end of the substrate. The substrate body 2 is formed in a shape having a cavity on one surface (the upper side in FIG. 1), and the bottom surface of the cavity is a mounting surface 21 on which a light emitting element such as a light emitting diode element is mounted. . The mounting surface 21 is provided with a connection terminal 3 that is electrically connected to the light emitting element. The other main surface of the substrate body 2 is a non-mounting surface 22 on which no light emitting element is mounted. The non-mounting surface 22 is provided with external electrode terminals 4 that are electrically connected to an external circuit. The external electrode terminals 4 are electrically connected to the connection terminals 3 by through conductors 5 that penetrate the substrate body 2. ing.

図1に示す基板本体2の搭載面21の略中央部には、発光素子からの光を反射させるための反射層6aが設けられ、搭載面21の長手方向両端部にも、発光素子から放射される光を反射させるための反射層6bが設けられている。(以下、反射層6a及び反射層6bを反射層6と示す。)なお、図1では反射層6aと6bとが独立して形成されるように示しているが、接続端子3を露出させた状態で反射層6を形成できれば、必ずしも反射層6aと6bとを独立して形成する必要はない。   A reflection layer 6a for reflecting light from the light emitting element is provided at a substantially central portion of the mounting surface 21 of the substrate body 2 shown in FIG. The reflective layer 6b for reflecting the light to be transmitted is provided. (Hereinafter, the reflective layer 6a and the reflective layer 6b are referred to as the reflective layer 6.) In FIG. 1, the reflective layers 6a and 6b are shown to be formed independently, but the connection terminals 3 are exposed. If the reflective layer 6 can be formed in a state, the reflective layers 6a and 6b are not necessarily formed independently.

図2は、図1の反射層6a周辺を拡大して示す断面図である。
反射層6は、酸化チタン粉末(以下、チタニア粉末と記す場合がある。)とガラス粉末とを含む組成物の焼結体で構成されている。反射層6は、例えばガラス粉末にチタニア粉末を配合して組成物としたものを、樹脂バインダーを加えてペースト化し、これを基板本体2にスクリーン印刷して焼成することにより形成することができる。これにより、所望の厚みを有する酸化チタンの反射層6を、短時間で効率的に形成することができる。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the reflective layer 6a in FIG.
The reflective layer 6 is composed of a sintered body of a composition containing titanium oxide powder (hereinafter sometimes referred to as titania powder) and glass powder. The reflective layer 6 can be formed, for example, by blending a titania powder into a glass powder to form a composition, adding a resin binder to make a paste, screen-printing this on the substrate body 2 and baking. Thereby, the reflective layer 6 of titanium oxide having a desired thickness can be efficiently formed in a short time.

反射層6の厚みは、10μm以上50μm以下であることが好ましい。反射層6の厚みが10μm未満であると、反射層6の、発光素子8との接触面から基板本体2との接触面までの距離が短いため、発光素子8から基板本体2側に放射された光が十分に反射せず、基板本体2側に入射する割合が多くなり、発光素子8から放射された光を効率的に反射させることができなくなる。
一方、反射層6の厚みが50μmを超えると、例えばスクリーン印刷等により反射層6を形成する場合、その印刷回数が増し、製造コストが高くなるおそれがある。すなわち、スクリーン印刷では、一回の印刷で形成可能な厚みは通常10〜20μm程度であり、50μm以上の厚みの膜を形成する場合には、印刷回数が増し、製造コストを増大されるおそれがある。またさらに、反射層6の厚みが50μmを超えると、表面のうねりが大きくなり易く、反射層6の表面を平坦にするのが困難となるおそれがある。反射層6の厚みは、より好ましくは15μm以上30μm以下である。
The thickness of the reflective layer 6 is preferably 10 μm or more and 50 μm or less. When the thickness of the reflective layer 6 is less than 10 μm, the distance from the contact surface of the reflective layer 6 with the light emitting element 8 to the contact surface with the substrate main body 2 is short, so that the light is emitted from the light emitting element 8 to the substrate main body 2 side. Therefore, the ratio of the incident light to the substrate body 2 side increases, and the light emitted from the light emitting element 8 cannot be efficiently reflected.
On the other hand, when the thickness of the reflective layer 6 exceeds 50 μm, for example, when the reflective layer 6 is formed by screen printing or the like, the number of times of printing increases, and the manufacturing cost may increase. That is, in screen printing, the thickness that can be formed by one printing is usually about 10 to 20 μm, and when a film having a thickness of 50 μm or more is formed, the number of times of printing may increase and the manufacturing cost may increase. is there. Furthermore, when the thickness of the reflective layer 6 exceeds 50 μm, the surface waviness tends to increase, and it may be difficult to flatten the surface of the reflective layer 6. The thickness of the reflective layer 6 is more preferably 15 μm or more and 30 μm or less.

反射層6に含まれるガラスと酸化チタンのより好ましい割合は、体積比で、ガラス:酸化チタン=3:97〜30:70である。ガラスの割合が上記の範囲より少ないと、反射層6の、基板本体2に対する接着性が低くなり、焼成中に、反射層6が基板本体2から分離し易くなるおそれがある。一方、ガラスの割合が上記の範囲より多くなると、反射層6に占めるガラス粉末の焼結体の容積が過多となり、反射層6の良好な熱伝導性が得られなくなるおそれがある。また、反射層6を形成するガラス粉末の含有量が30体積%を超えると、酸化チタン粉末とガラス粉末との反応が生じることがある。この場合、発光素子8からの光が反応生成物によって吸収されて、反射層6の反射率が低下するおそれがある。特に反射層6は、実質的に、3〜30体積%のガラス粉末と70〜97体積%の酸化チタン粉末からなるものである好ましく、3〜15体積%のガラス粉末と85〜97体積%の酸化チタン粉末からなるものがより好ましく、3〜7体積%のガラス粉末と93〜97体積%の酸化チタン粉末からなるものがさらに好ましい。   A more preferable ratio of glass and titanium oxide contained in the reflective layer 6 is a volume ratio of glass: titanium oxide = 3: 97 to 30:70. If the proportion of glass is less than the above range, the adhesion of the reflective layer 6 to the substrate body 2 is lowered, and the reflective layer 6 may be easily separated from the substrate body 2 during firing. On the other hand, when the ratio of the glass is larger than the above range, the volume of the sintered body of the glass powder in the reflective layer 6 becomes excessive, and there is a possibility that good thermal conductivity of the reflective layer 6 cannot be obtained. Moreover, when content of the glass powder which forms the reflection layer 6 exceeds 30 volume%, reaction with a titanium oxide powder and glass powder may arise. In this case, the light from the light emitting element 8 is absorbed by the reaction product, and the reflectance of the reflective layer 6 may be reduced. In particular, the reflective layer 6 is preferably substantially composed of 3 to 30% by volume of glass powder and 70 to 97% by volume of titanium oxide powder, and preferably 3 to 15% by volume of glass powder and 85 to 97% by volume. What consists of titanium oxide powder is more preferable, and what consists of 3-7 volume% glass powder and 93-97 volume% titanium oxide powder is still more preferable.

チタニア粉末の粒径は、発光素子から発せられる光の波長と同程度であることが好ましい。このような粒径を有するチタニア粉末を用いることにより、発光素子からの光を効率的に散乱させることができ、高い反射率を得ることが可能となる。
例えば、発光素子からの光の波長が460nm程度の場合には、チタニア粉末の50%粒径(D50)は、0.1μm以上2μm以下であることが好ましい。460nm程度の波長の光に対してチタニア粉末の粒径が0.1μmよりも小さいとき、又は2μmよりも大きいときは、十分な反射率を得ることが困難となるおそれがある。チタニア粉末の50%粒径(D50)は、より好ましくは0.3μm以上0.8μm以下である。
The particle diameter of the titania powder is preferably about the same as the wavelength of light emitted from the light emitting element. By using titania powder having such a particle size, light from the light emitting element can be efficiently scattered, and high reflectance can be obtained.
For example, when the wavelength of light from the light emitting element is about 460 nm, the 50% particle size (D 50 ) of the titania powder is preferably 0.1 μm or more and 2 μm or less. When the particle size of the titania powder is smaller than 0.1 μm or larger than 2 μm with respect to light having a wavelength of about 460 nm, it may be difficult to obtain sufficient reflectance. The 50% particle size (D 50 ) of the titania powder is more preferably 0.3 μm or more and 0.8 μm or less.

反射層用のガラス粉末については、特に限定されるものではないが、実用上十分な耐湿性や耐酸性を有することが好ましい。また、反射層6の反射率の低下を抑制するため、ガラス粉末は、その成分中に光を吸収する成分を含まないことが好ましい。さらに、焼成時にガラス粉末が結晶化しすぎると、反射層6が基板本体2から膜剥がれするおそれがある。このため、ガラス粉末は、焼成時における結晶化率が低いことが好ましい。   Although it does not specifically limit about the glass powder for reflection layers, It is preferable to have practically sufficient moisture resistance and acid resistance. Moreover, in order to suppress the fall of the reflectance of the reflection layer 6, it is preferable that a glass powder does not contain the component which absorbs light in the component. Furthermore, if the glass powder is too crystallized during firing, the reflective layer 6 may be peeled off from the substrate body 2. For this reason, it is preferable that the glass powder has a low crystallization rate during firing.

さらに、反射層6を基板本体2と同時に焼成する場合、反射層6に用いるガラス粉末の軟化点(Ts)は、「基板本体2の焼成温度−100℃」以上、「基板本体2の焼成温度+100℃」以下であることが好ましい。
ガラス粉末の軟化点(Ts)が、「基板本体2の焼成温度−100℃」より低い場合、基板本体2と反射層6とを同時焼成したときに、ガラス成分とチタニアとの間で反応が生じ易くなり、発光素子8からの光が反応生成物によって吸収されて反射層6の反射率が低下するおそれがある。一方、ガラス粉末の軟化点(Ts)が、「基板2の焼成温度+100℃」より高い場合、基板本体2と反射層6とを同時焼成する際に、ガラス粉末が十分に軟化せず、反射層6の基板本体2に対する接着強度が低下して、焼成中に反射層6が基板本体2から分離する、いわゆる膜剥がれが生じ易くなるおそれがある。
Furthermore, when the reflective layer 6 is fired simultaneously with the substrate body 2, the softening point (Ts) of the glass powder used for the reflective layer 6 is “the firing temperature of the substrate body 2 −100 ° C.” or higher, and the “baking temperature of the substrate body 2”. + 100 ° C. ”or less is preferable.
When the softening point (Ts) of the glass powder is lower than “the firing temperature of the substrate body 2 −100 ° C.”, when the substrate body 2 and the reflective layer 6 are fired simultaneously, there is a reaction between the glass component and titania. This is likely to occur, and the light from the light emitting element 8 may be absorbed by the reaction product and the reflectance of the reflective layer 6 may be reduced. On the other hand, when the softening point (Ts) of the glass powder is higher than “the baking temperature of the substrate 2 + 100 ° C.”, when the substrate body 2 and the reflective layer 6 are simultaneously fired, the glass powder is not sufficiently softened and reflected. The adhesion strength of the layer 6 to the substrate body 2 is lowered, and so-called film peeling in which the reflective layer 6 is separated from the substrate body 2 during firing may be likely to occur.

基板本体2として、例えば低温同時焼成セラミックス(Low Temperature Co−fired Ceramic。以下、LTCCと示す。)を用いる場合には、反射層6に用いるガラス粉末の軟化点は、およそ750〜950℃であることが好ましい。なお、LTCCは、850℃前後の温度で焼成可能なガラス粉末と、セラミックス粉末との混合物を焼成したものである。
このようなガラス粉末としては、例えばSiOが35mol%以上84mol%以下、Bが5mol%以上25mol%以下、Alが0mol%以上15mol%以下、NaOとKOから選ばれる少なくとも一方を合計で0mol%以上10mol%以下であり、CaO、SrO、BaO、ZnOいずれかを含有する場合にその含有量の合計が0%mol以上35%mol以下であるホウケイ酸系のガラス粉末を用いることができる。
When the substrate body 2 is made of, for example, low temperature co-fired ceramic (hereinafter referred to as LTCC), the softening point of the glass powder used for the reflective layer 6 is about 750 to 950 ° C. It is preferable. LTCC is obtained by firing a mixture of a glass powder that can be fired at a temperature of about 850 ° C. and a ceramic powder.
Examples of such glass powder include SiO 2 of 35 mol% to 84 mol%, B 2 O 3 of 5 mol% to 25 mol%, Al 2 O 3 of 0 mol% to 15 mol%, Na 2 O and K 2 O. A borosilicate system in which at least one selected from the group is 0 mol% or more and 10 mol% or less in total, and when any of CaO, SrO, BaO, and ZnO is contained, the total content thereof is 0% mol or more and 35% mol or less The glass powder can be used.

SiOはガラスのネットワークフォーマとなるものであり、化学的耐久性、とくに耐酸性を高くするために必須の成分である。SiOの含有量が35mol%未満であると、耐酸性が不十分となるおそれがある。一方、SiOの含有量が84mol%を超えると、ガラスの軟化点(Ts)やガラス転移点(Tg)が過度に高くなるおそれがある。 SiO 2 serves as a network former of glass, and is an essential component for increasing chemical durability, particularly acid resistance. When the content of SiO 2 is less than 35 mol%, there is a possibility that the acid resistance becomes insufficient. On the other hand, if the content of SiO 2 exceeds 84 mol%, the glass softening point (Ts) and glass transition point (Tg) may be excessively high.

はガラスのネットワークフォーマとなるものである。Bの含有量が5mol%未満であると、軟化点(Ts)が過度に高くなるおそれがあり、またガラスが不安定となるおそれもある。一方、Bの含有量が25mol%を超えると、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性が低下するおそれもある。
の含有量は、好ましくは13mol%以上である。
B 2 O 3 is a glass network former. If the content of B 2 O 3 is less than 5 mol%, the softening point (Ts) may be excessively high, and the glass may become unstable. On the other hand, when the content of B 2 O 3 exceeds 25 mol%, it is difficult to obtain a stable glass and the chemical durability may be lowered.
The content of B 2 O 3 is preferably 13 mol% or more.

Alは、ガラスの安定性、化学的耐久性を高めるために15mol%以下の範囲で添加してもよい。Alの含有量が15mol%を超えると、ガラスの透明性が低下するおそれがある。また、Alの含有量が15mol%を超えると、酸化チタンとの反応による発色現象(以下、単に発色と記す。)が生じやすくなるおそれがある。 Al 2 O 3 may be added in a range of 15 mol% or less in order to enhance the stability and chemical durability of the glass. When the content of Al 2 O 3 exceeds 15 mol%, the transparency of the glass may be lowered. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 exceeds 15 mol%, a color development phenomenon (hereinafter simply referred to as color development) due to the reaction with titanium oxide tends to occur.

NaO、KOは、軟化点(Ts)やガラス点移転(Tg)を低下させるために、合計した含有量が10mol%を超えない範囲で添加することができる。NaOおよびKOの含有量の合計が10mol%を超えると、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気絶縁性も低下するおそれがある。また、NaOおよびKOの含有量の合計が10mol%を超えると、発色が生じやすくなるおそれもある。
NaO、KOは、そのいずれか1以上を含有することが好ましく、NaOおよびKOの合計した含有量が0.5mol%以上であることが好ましい。
Na 2 O and K 2 O can be added in such a range that the total content does not exceed 10 mol% in order to lower the softening point (Ts) and glass point transfer (Tg). When the total content of Na 2 O and K 2 O exceeds 10 mol%, chemical durability, particularly acid resistance may be lowered, and electrical insulation may be lowered. Further, when the total content of Na 2 O and K 2 O exceeds 10 mol%, there is a possibility that color development tends to occur.
Na 2 O and K 2 O preferably contain one or more of them, and the total content of Na 2 O and K 2 O is preferably 0.5 mol% or more.

CaO、SrO、BaO、ZnOは、軟化点(Ts)やガラス点移転(Tg)を低下させると共に、ガラスの安定性を高めるために、合計した含有量が35mol%を超えない範囲で添加してもよい。CaO、SrO、BaO、ZnOの含有量の合計が35mol%を超えると、耐酸性が低下するおそれがある。また、CaO、SrO、BaO、ZnOの含有量の合計が35mol%を超えると、発色が生じやすくなるおそれもある。     CaO, SrO, BaO, ZnO are added in a range where the total content does not exceed 35 mol% in order to lower the softening point (Ts) and glass point transfer (Tg) and to increase the stability of the glass. Also good. If the total content of CaO, SrO, BaO and ZnO exceeds 35 mol%, the acid resistance may be reduced. Further, when the total content of CaO, SrO, BaO, and ZnO exceeds 35 mol%, there is a possibility that color development is likely to occur.

特に、反射層6に用いるガラス粉末は、基板本体2に用いるガラス粉末と同様の組成であることが好ましい。このようなガラス粉末としては、例えば、SiOを57mol%以上65mol%以下、Bを13mol%以上18mol%以下、CaOを9mol%以上23mol%以下、Alを3mol%以上8mol%以下、NaOとKOから選ばれる少なくとも一方を合計で0.5mol%以上6mol%以下含有するものを用いることができる。 In particular, the glass powder used for the reflective layer 6 preferably has the same composition as the glass powder used for the substrate body 2. As such glass powder, for example, SiO 2 is 57 mol% or more and 65 mol% or less, B 2 O 3 is 13 mol% or more and 18 mol% or less, CaO is 9 mol% or more and 23 mol% or less, and Al 2 O 3 is 3 mol% or more and 8 mol% or less. % Or less, and those containing at least one selected from Na 2 O and K 2 O in total of 0.5 mol% or more and 6 mol% or less can be used.

反射層6として上記の範囲の組成を有するガラス粉末を用いた場合には、基板本体2も、上記範囲内の組成を有するガラス粉末を用いることが好ましい。基板本体2の製造に、上記の範囲外の組成を有するガラス粉末を用いた場合、特性の異なるガラス粉末が互いに接して焼成されることとなる。このため、焼成時に結晶の析出が生じたり、各ガラス成分の収縮挙動の差異に起因して基板本体2の反りが生じたりするおそれがある。
なお、基板本体2用のガラス粉末と反射層6用のガラス粉末とが互いに異なる組成を有する場合でも、焼成時の昇温速度等を適宜調整することにより、基板本体2の反り等を防止することが可能である。
When the glass powder having the composition in the above range is used as the reflective layer 6, it is preferable that the substrate body 2 also uses the glass powder having the composition in the above range. When glass powder having a composition outside the above range is used in the production of the substrate body 2, glass powders having different characteristics are fired in contact with each other. For this reason, there exists a possibility that precipitation of a crystal | crystallization may arise at the time of baking, or the curvature of the board | substrate body 2 may arise from the difference in the shrinkage | contraction behavior of each glass component.
Even when the glass powder for the substrate main body 2 and the glass powder for the reflective layer 6 have different compositions, warping of the substrate main body 2 is prevented by appropriately adjusting the temperature rising rate during firing. It is possible.

なお、反射層6に用いるガラス粉末には、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を含有することができる。また、反射層6に用いるガラス粉末は、上記含有比率を有するものに限定されず、これとは異なる含有比率を有するガラス粉末を用いることもできる。
例えば、基板本体2用のガラス粉末が、上記範囲外の組成を有する場合には、反射層6用のガラス粉末としては上記の組成範囲内のものに限定されず、基板本体2用のガラス粉末と同じ組成を有するガラス粉末を用いることも可能である。
なお、この実施形態では鉛酸化物は含有していない。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は10mol%以下であることが好ましい。
In addition, the glass powder used for the reflective layer 6 can contain another component in the range which does not impair the objective of this invention. Moreover, the glass powder used for the reflection layer 6 is not limited to what has the said content rate, The glass powder which has a content rate different from this can also be used.
For example, when the glass powder for the substrate body 2 has a composition outside the above range, the glass powder for the reflective layer 6 is not limited to those within the above composition range, and the glass powder for the substrate body 2 It is also possible to use glass powder having the same composition.
In this embodiment, lead oxide is not contained. When other components are contained, the total content is preferably 10 mol% or less.

反射層6に用いるガラス粉末は、上記したようなガラス組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕することにより得ることができる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行うことができる。   The glass powder used for the reflective layer 6 can be obtained by producing glass having the above glass composition by a melting method and pulverizing it by a dry pulverization method or a wet pulverization method. In the case of the wet pulverization method, it is preferable to use water as a solvent. The pulverization can be performed using a pulverizer such as a roll mill, a ball mill, or a jet mill.

反射層6に用いるガラス粉末の50%粒径(D50)は0.5μm以上4μm以下であることが好ましい。ガラス粉末の50%粒径が0.5μm未満であると、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となると共に、粉末化に要する時間が長くなりすぎるおそれもある。一方、ガラス粉末の50%粒径が4μmを超えると、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。反射層6用の50%粒径(D50)は、より好ましくは1.0μm以上3.0μm以下である。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することにより行うことができる。なお、本明細書において、50%粒径(D50)は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて測定したものをいう。 The glass powder used for the reflective layer 6 preferably has a 50% particle size (D 50 ) of 0.5 μm or more and 4 μm or less. When the 50% particle size of the glass powder is less than 0.5 μm, the glass powder tends to aggregate, making handling difficult, and the time required for pulverization may be too long. On the other hand, if the 50% particle size of the glass powder exceeds 4 μm, the glass softening temperature may increase or the sintering may be insufficient. The 50% particle size (D 50 ) for the reflective layer 6 is more preferably 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. The particle size can be adjusted, for example, by classification as necessary after pulverization. In the present specification, the 50% particle size (D 50 ) refers to a value measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer.

基板本体2は、反射層6の焼成温度で変形、変質しない電気絶縁性の平板状の部材であれば材質に限定されないが、セラミックス、特にアルミナセラミックス、LTCC、窒化アルミニウム等が、強度、および製造コスト等の点で優れているので、好ましく用いられる。
上記のセラミックスの中でも、特に、LTCCを基板本体2として採用した場合には、基板本体2と反射層6とを一括して同時に焼成できるため、発光素子搭載用基板1を効率的に製造することができる。
The substrate body 2 is not limited to any material as long as it is an electrically insulating flat plate member that does not deform or change in quality at the firing temperature of the reflective layer 6, but ceramics, particularly alumina ceramics, LTCC, aluminum nitride, etc. are strong and manufactured. Since it is excellent in terms of cost and the like, it is preferably used.
Among the ceramics described above, in particular, when LTCC is adopted as the substrate body 2, the substrate body 2 and the reflective layer 6 can be simultaneously fired at the same time, so that the light emitting element mounting substrate 1 can be efficiently manufactured. Can do.

LTCCからなる基板本体2は、以下のようにして製造することができる。
まず、基板本体用ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物にバインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調整し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させてグリーンシートを製造する。
The substrate body 2 made of LTCC can be manufactured as follows.
First, a slurry is prepared by adding a binder, if necessary, a plasticizer, a solvent, etc. to a glass ceramic composition containing glass powder for a substrate body and a ceramic filler, and this is formed into a sheet by a doctor blade method or the like. And dry to produce a green sheet.

基板本体用ガラス粉末は、必ずしも限定されるものではないものの、ガラス転移点(Tg)が550℃以上700℃以下のものが好ましい。ガラス転移点(Tg)が550℃未満であると、後述する脱脂が困難となるおそれがある。一方、ガラス転移点(Tg)が700℃を超えると、収縮開始温度が高くなり、寸法精度が低下するおそれがある。   Although the glass powder for substrate main bodies is not necessarily limited, a glass transition point (Tg) of 550 ° C. or higher and 700 ° C. or lower is preferable. If the glass transition point (Tg) is less than 550 ° C., degreasing described later may be difficult. On the other hand, when the glass transition point (Tg) exceeds 700 ° C., the shrinkage start temperature becomes high, and the dimensional accuracy may be lowered.

このような基板本体用ガラス粉末としては、例えばSiOを57mol%以上65mol%以下、Bを13mol%以上18mol%以下、CaOを9mol%以上23mol%以下、Alを3mol%以上8mol%以下、KOとNaOから選ばれる少なくとも一方を合計で0.5mol%以上6mol%以下含有するものが好ましい。 As such a glass powder for a substrate body, for example, SiO 2 is 57 mol% to 65 mol%, B 2 O 3 is 13 mol% to 18 mol%, CaO is 9 mol% to 23 mol%, and Al 2 O 3 is 3 mol%. It is preferably 8 mol% or less and at least one selected from K 2 O and Na 2 O in total containing 0.5 mol% or more and 6 mol% or less.

基板本体用ガラス粉末は、上記したようなガラス組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕することにより得ることができる。
湿式粉砕法の場合には、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行うことができる。
The glass powder for a substrate body can be obtained by producing glass having the above glass composition by a melting method and pulverizing it by a dry pulverization method or a wet pulverization method.
In the case of the wet pulverization method, it is preferable to use water as a solvent. The pulverization can be performed using a pulverizer such as a roll mill, a ball mill, or a jet mill.

なお、基板本体用ガラス粉末には、ガラス転移点等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有することもできる。他の成分を含有する場合、他の成分の合計量は10mol%以下とすることが好ましい。   In addition, the glass powder for substrate main body can also contain other components in the range which satisfies various characteristics, such as a glass transition point. When other components are contained, the total amount of the other components is preferably 10 mol% or less.

基板本体2用ガラス粉末の50%粒径(D50)は0.5μm以上4μm以下であることが好ましい。基板本体2用ガラス粉末の50%粒径が0.5μm未満であると、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となるとともに、均一に分散させることが困難となる。一方、ガラス粉末の50%粒径が4μmを超えると、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。より好ましくは1.0μm以上3μm以下である。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することにより行うことができる。 The 50% particle size (D 50 ) of the glass powder for substrate body 2 is preferably 0.5 μm or more and 4 μm or less. If the 50% particle size of the glass powder for substrate main body 2 is less than 0.5 μm, the glass powder tends to aggregate, making it difficult to handle and making it difficult to disperse uniformly. On the other hand, if the 50% particle size of the glass powder exceeds 4 μm, the glass softening temperature may increase or the sintering may be insufficient. More preferably, it is 1.0 μm or more and 3 μm or less. The particle size can be adjusted, for example, by classification as necessary after pulverization.

セラミックスフィラーとしては、従来からLTCC基板の製造に用いられるものを特に制限なく用いることができ、例えばアルミナ粉末、ジルコニア粉末、またはアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合物を好適に用いることができる。セラミックスフィラーの50%粒径(D50)は、例えば0.3μm以上4μm以下であることが好ましい。 As the ceramic filler, those conventionally used for the production of LTCC substrates can be used without particular limitation. For example, alumina powder, zirconia powder, or a mixture of alumina powder and zirconia powder can be suitably used. The 50% particle size (D 50 ) of the ceramic filler is preferably, for example, 0.3 μm or more and 4 μm or less.

このような基板本体用ガラス粉末とセラミックスフィラーとを、例えば基板本体用ガラス粉末が30質量%以上50質量%以下、セラミックスフィラーが50質量%以上70質量%以下となるように配合、混合することによりガラスセラミックス組成物を得ることができる。また、このガラスセラミックス組成物に、バインダー必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加することによりスラリーを得ることができる。   Mixing and mixing such glass powder for substrate main body and ceramic filler such that glass powder for substrate main body is 30 mass% to 50 mass% and ceramic filler is 50 mass% to 70 mass%, for example. Thus, a glass ceramic composition can be obtained. Moreover, a slurry can be obtained by adding a plasticizer, a solvent, etc. to this glass ceramic composition as needed.

バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に用いることができる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を用いることができる。また、溶剤としては、トルエン、キシレン、ブタノール等の芳香族系またはアルコール系の有機溶剤を用いることができる。さらに、分散剤やレベリング剤を使用することも可能である。   As the binder, for example, polyvinyl butyral, acrylic resin and the like can be suitably used. As the plasticizer, for example, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, butyl benzyl phthalate and the like can be used. As the solvent, aromatic or alcoholic organic solvents such as toluene, xylene and butanol can be used. Furthermore, it is possible to use a dispersant or a leveling agent.

このスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで、グリーンシートを製造することができる。このようにして製造されたグリーンシートを、打ち抜き型あるいはパンチングマシーンを使用して所定の寸法角に切断し、同時に所定位置に層間接続用のビアホールを打ち抜き形成することができる。   A green sheet can be produced by forming this slurry into a sheet by the doctor blade method or the like and drying it. The green sheet thus manufactured can be cut into a predetermined dimension angle by using a punching die or a punching machine, and at the same time, via holes for interlayer connection can be formed by punching at predetermined positions.

グリーンシートの表面に、導電金属のペーストをスクリーン印刷等の方法で印刷することにより、未焼成の導体パターンを形成する。また、前記した層間接続用のビアホール内に導体金属のペーストを充填することによって、未焼成の層間接続部を形成する。これにより、未焼成接続端子3A、未焼成外部電極端子4A、未焼成貫通導体5Aを形成する。
導体パターン、及び層間接続部に用いる導電金属ペーストとしては、例えば銅、銀、金等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを用いることができる。
An unfired conductor pattern is formed on the surface of the green sheet by printing a conductive metal paste by a method such as screen printing. In addition, an unfired interlayer connection portion is formed by filling a conductor metal paste into the via hole for interlayer connection described above. Thereby, the unfired connection terminal 3A, the unfired external electrode terminal 4A, and the unfired through conductor 5A are formed.
As the conductive metal paste used for the conductor pattern and the interlayer connection portion, for example, a metal powder mainly composed of copper, silver, gold or the like is added with a vehicle such as ethyl cellulose, and a solvent or the like is added to form a paste. Things can be used.

次いで、基板本体2の最上層用グリーンシートの表面に、図1に示す位置に、反射層6用組成物のペースト(以下、チタニアペーストと記す。)をスクリーン印刷等の方法で印刷することにより、未焼成の反射層6を形成する。
チタニアペーストとしては、例えば、チタニア粉末とガラス粉末との混合体に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを用いることができる。
Next, a paste of the composition for the reflective layer 6 (hereinafter referred to as titania paste) is printed on the surface of the green sheet for the uppermost layer of the substrate body 2 at a position shown in FIG. 1 by a method such as screen printing. An unsintered reflective layer 6 is formed.
As the titania paste, for example, a paste obtained by adding a vehicle such as ethyl cellulose to a mixture of titania powder and glass powder and, if necessary, a solvent or the like can be used.

未焼成の導体パターン、及び未焼成の反射層6が形成されたグリーンシートを位置合わせしつつ複数枚重ね合わせて加熱および加圧して一体化した後、例えば500℃以上600℃以下の温度で1時間以上10時間以下保持することにより、グリーンシートに含まれる樹脂等のバインダーを分解・除去する脱脂を行う。その後、例えば850℃以上900℃以下の温度で20分以上60分以下保持することにより、グリーンシートを構成するガラスセラミックス組成物を焼成する。この焼成により、ガラスセラミックス基板内部および表面に形成された金属ペーストも同時に焼成され、接続端子3、外部電極端子4、貫通導体5、及び反射層6を有する基板本体2とすることができる。   After aligning a plurality of green sheets on which an unfired conductor pattern and an unfired reflective layer 6 are aligned, they are integrated by heating and pressing, and then, for example, 1 at a temperature of 500 ° C. or more and 600 ° C. or less. By holding for not less than 10 hours but not more than 10 hours, degreasing is performed to decompose and remove a binder such as resin contained in the green sheet. Then, the glass ceramic composition which comprises a green sheet is baked by hold | maintaining for 20 minutes or more and 60 minutes or less, for example at the temperature of 850 degreeC or more and 900 degrees C or less. By this firing, the metal paste formed inside and on the surface of the glass ceramic substrate is also fired at the same time, and the substrate body 2 having the connection terminals 3, the external electrode terminals 4, the through conductors 5, and the reflective layer 6 can be obtained.

脱脂温度が500℃未満もしくは脱脂時間が1時間未満であると、バインダー等を十分に除去することができないおそれがある。一方、脱脂温度を600℃程度、脱脂時間を10時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去することができ、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。   If the degreasing temperature is less than 500 ° C. or the degreasing time is less than 1 hour, the binder or the like may not be sufficiently removed. On the other hand, if the degreasing temperature is about 600 ° C. and the degreasing time is about 10 hours, the binder and the like can be sufficiently removed, and if it exceeds this, the productivity may be lowered.

焼成は、焼成温度が850℃未満、焼成時間が20分未満であると、緻密なものが得られないおそれがある。一方、焼成温度を900℃程度、焼成時間を60分程度とすれば、十分に緻密なものが得られ、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。
焼成は、特に860℃以上880℃以下の温度で行うことが好ましい。焼成温度が880℃を超えると、チタニア粉末とガラス粉末との混合体からなるチタニアペーストが過度に軟化して所定の形状を維持できなくなるおそれがある。
If the firing temperature is less than 850 ° C. and the firing time is less than 20 minutes, a dense product may not be obtained. On the other hand, if the firing temperature is about 900 ° C. and the firing time is about 60 minutes, a sufficiently dense product can be obtained, and if this is exceeded, productivity and the like may be reduced.
The firing is particularly preferably performed at a temperature of 860 ° C. or higher and 880 ° C. or lower. When the firing temperature exceeds 880 ° C., the titania paste made of a mixture of titania powder and glass powder may be excessively softened and cannot maintain a predetermined shape.

以上のようにして得られる本発明の発光素子搭載用基板の光反射層は、一般的に、次の特性、すなわち、熱伝導率が5W/m・K以上、反射率が85%以上という優れた特性を備えている。なお、ガラス粉末を含有せず、チタニア粉末のみで構成される組成物を焼成して得られる焼結体の熱伝導率は、およそ10.5W/m・Kであるため、本発明の発光素子搭載用基板1に適用される、ガラス粉末を配合した反射層6の熱伝導率の上限は、10.5W/m・K程度である。   The light reflecting layer of the light emitting element mounting substrate of the present invention obtained as described above generally has the following characteristics, that is, excellent thermal conductivity of 5 W / m · K or more and reflectance of 85% or more. It has special characteristics. In addition, since the heat conductivity of the sintered compact obtained by baking the composition comprised only by titania powder without containing glass powder is about 10.5 W / m * K, the light emitting element of this invention The upper limit of the thermal conductivity of the reflective layer 6 containing glass powder applied to the mounting substrate 1 is about 10.5 W / m · K.

本発明の発光装置は、例えば図3に示すように、発光素子搭載用基板1の搭載面21に設けられた反射層6aに発光ダイオード素子等の発光素子8が搭載されたものである。発光素子8は、反射層6aに接着剤を用いて固定され、その図示しない電極がボンディングワイヤ9によって接続端子3に電気的に接続されている。そして、発光素子8やボンディングワイヤ9を覆うようにモールド材11が設けられて発光装置10が構成されている。   For example, as shown in FIG. 3, the light emitting device of the present invention is one in which a light emitting element 8 such as a light emitting diode element is mounted on a reflective layer 6 a provided on a mounting surface 21 of a light emitting element mounting substrate 1. The light emitting element 8 is fixed to the reflective layer 6 a using an adhesive, and an electrode (not shown) is electrically connected to the connection terminal 3 by a bonding wire 9. A light emitting device 10 is configured by providing a molding material 11 so as to cover the light emitting element 8 and the bonding wire 9.

モールド材11としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂を用いることができ、特にシリコーン樹脂は、耐光性、耐熱性の点で優れているため好ましい。   As the molding material 11, for example, a silicone resin or an epoxy resin can be used, and a silicone resin is particularly preferable because it is excellent in light resistance and heat resistance.

このモールド材11に、蛍光体等を混合または分散させることにより、発光装置10として得られる光を、所望の発光色に適宜調整することができる。
発光色の調整としては、例えば、蛍光体をモールド材11に混合、分散させることにより、発光素子8から放射された光によって蛍光体が励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子8から放射される光とが混色して、発光装置10として所望の発光色を得ることができる。また、発光素子8から放射される光と蛍光体から発光される可視光とが混色したり、または可視光同士が混色したりすることでも、発光装置10として所望の発光色を得ることができる。蛍光体の種類は特に限定されるものではなく、発光素子から放射される光の種類や目的とする発光色に応じて適宜に選択される。
By mixing or dispersing a phosphor or the like in the molding material 11, the light obtained as the light emitting device 10 can be appropriately adjusted to a desired emission color.
As the adjustment of the emission color, for example, by mixing and dispersing the phosphor in the molding material 11, the phosphor is excited by the light emitted from the light emitting element 8 to emit visible light, and the visible light and the light emitting element are emitted. The light emitted from the light 8 is mixed, and the light emitting device 10 can obtain a desired light emission color. In addition, the light emitting device 10 can obtain a desired light emission color by mixing the light emitted from the light emitting element 8 and the visible light emitted from the phosphor, or by mixing the visible lights. . The type of the phosphor is not particularly limited, and is appropriately selected according to the type of light emitted from the light emitting element and the target emission color.

本発明の発光装置10は、酸化チタン粉末とガラス粉末とを含む組成物の焼結体からなる反射層6を設けることにより、発光素子8から基板本体2側に放射された光が、反射層6の酸化チタンによって上方に反射され、この反射光が、モールド材11内の蛍光体に入射して可視光を発光したり、またはこの反射光が蛍光体と衝突してさらに屈折または反射されたりする。   In the light emitting device 10 of the present invention, by providing the reflective layer 6 made of a sintered body of a composition containing titanium oxide powder and glass powder, the light emitted from the light emitting element 8 to the substrate body 2 side is reflected. 6 is reflected upward by the titanium oxide, and the reflected light is incident on the phosphor in the molding material 11 to emit visible light, or the reflected light collides with the phosphor and is further refracted or reflected. To do.

なお、蛍光体は、上記のようにしてモールド材11に混合・分散させる方法に限られず、例えばモールド材11の上に、別に蛍光体の層を設けるようにすることも可能である。   The phosphor is not limited to the method of mixing and dispersing in the molding material 11 as described above. For example, a phosphor layer can be separately provided on the molding material 11.

本発明の発光装置10によれば、熱伝導性に優れた発光素子搭載用基板1を用いることで、発光素子8の過度な温度上昇を抑制し、高輝度に発光させることができる。また、反射層6の酸化または硫化が生じ難いため、反射率の低下が少なく、長期間に渡って高輝度に発光させることができる。
このような本発明の発光装置10は、例えば携帯電話や大型液晶ディスプレイ等のバックライト、自動車用あるいは装飾用の照明、その他の光源として好適に用いることができる。
According to the light emitting device 10 of the present invention, by using the light emitting element mounting substrate 1 having excellent thermal conductivity, an excessive temperature rise of the light emitting element 8 can be suppressed and light can be emitted with high luminance. In addition, since oxidation or sulfurization of the reflective layer 6 is difficult to occur, the reflectance is hardly reduced, and light can be emitted with high brightness over a long period of time.
Such a light emitting device 10 of the present invention can be suitably used as a backlight for a mobile phone, a large liquid crystal display, etc., illumination for automobiles or decoration, and other light sources.

以下、本発明について実施例を参照してさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(実施例1)
まず、反射層6に用いる、チタニア粉末とガラス粉末との組成物(以下、反射層用ガラスセラミックス組成物と記す。)を製造した。
すなわち、SiOが60.1mol%、Bが15.9mol%、Alが6.1mol%、CaOが14.9mol%、NaOが2.0mol%、KOが1.0mol%となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1600℃で60分溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより20時間粉砕して反射層用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
Example 1
First, a composition of titania powder and glass powder (hereinafter referred to as a glass ceramic composition for a reflective layer) used for the reflective layer 6 was produced.
That, SiO 2 is 60.1mol%, B 2 O 3 is 15.9mol%, Al 2 O 3 is 6.1mol%, CaO is 14.9mol%, Na 2 O is 2.0mol%, K 2 O is The raw materials were blended and mixed so as to be 1.0 mol%. The raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1600 ° C. for 60 minutes, and then the molten glass was poured out and cooled. This glass was pulverized with an alumina ball mill for 20 hours to produce a glass powder for a reflective layer. Note that ethyl alcohol was used as a solvent for grinding.

このようにして得られた反射層用のガラス粉末の平均粒径D50(μm)を、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(島津製作所社製、商品名:SALD2100)を用いて測定した。ガラス粉末の平均粒径D50は、2.0μmであった。
また、反射層用ガラス粉末の軟化点(Ts)を、示差熱分析装置(ブルカーAXS社製、商品名:TG−DTA2000)を用いて昇温速度10℃/分の条件で1000℃まで昇温して測定した。反射層用ガラス粉末の軟化点(Ts)は、835℃であった。
The average particle diameter D 50 (μm) of the glass powder for the reflection layer thus obtained was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: SALD2100). The average particle diameter D 50 of the glass powder was 2.0 .mu.m.
Further, the softening point (Ts) of the glass powder for the reflective layer is raised to 1000 ° C. under the condition of a heating rate of 10 ° C./min using a differential thermal analyzer (trade name: TG-DTA2000, manufactured by Bruker AXS). And measured. The softening point (Ts) of the glass powder for a reflective layer was 835 ° C.

次に、50%粒径(D50)が0.6μmであるチタニア粉末(東邦チタニウム社、商品名:HT1311)に、上記の反射層用ガラス粉末を、それぞれ表1の割合となるように配合し、混合することにより、実施例1〜3用のガラスセラミックス組成物1〜3及び比較例1〜3用のガラスセラミックス組成物4〜6を製造した。なお、表中、チタニア粉末とガラス粉末との混合割合は、体積%で表示したものである。 Next, the above-mentioned glass powder for the reflective layer is blended with the titania powder (Toho Titanium Co., Ltd., trade name: HT1311) having a 50% particle size (D 50 ) of 0.6 μm so as to have the ratio shown in Table 1. Then, glass ceramic compositions 1 to 3 for Examples 1 to 3 and glass ceramic compositions 4 to 6 for Comparative Examples 1 to 3 were produced by mixing. In the table, the mixing ratio of titania powder and glass powder is expressed in volume%.

上記のガラスセラミックス組成物と樹脂成分とを、ガラスセラミックス組成物G1を70質量%、樹脂成分を30質量%の割合で配合し、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、反射層用チタニアペーストP1を作製した。なお、樹脂成分は、エチルセルロースとαテレピネオールとを質量比15:85の割合で調合し分散したものを使用した。
また、ガラスセラミックス組成物G1の代わりにガラスセラミックス組成物G2〜G6を用いたこと以外は、反射層用チタニアペーストP1と同様にして、反射層用チタニアペーストP2〜P6を作成した。
The glass ceramic composition and the resin component are blended at a ratio of 70% by mass of the glass ceramic composition G1 and 30% by mass of the resin component, kneaded in a porcelain mortar for 1 hour, and further in three rolls Dispersion was performed three times to produce a titania paste P1 for the reflective layer. In addition, the resin component used what prepared and disperse | distributed ethyl cellulose and alpha terpineol by the ratio of mass ratio 15:85.
Further, reflective layer titania pastes P2 to P6 were prepared in the same manner as the reflective layer titania paste P1 except that the glass ceramic compositions G2 to G6 were used instead of the glass ceramic composition G1.

次に、基板本体用グリーンシートを製造した。
まず、SiOを60.4mol%、Bを15.6mol%、Alを6mol%、CaOを15mol%、KOを1mol%、NaOを2mol%となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1600℃で60分溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより40時間粉砕して基板本体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
Next, a green sheet for a substrate body was manufactured.
First, the SiO 2 60.4mol%, B 2 O 3 to 15.6mol%, Al 2 O 3 to 6 mol%, CaO and 15 mol%, 1 mol% of K 2 O, the Na 2 O such that 2 mol% The raw materials were blended and mixed. The raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1600 ° C. for 60 minutes, and then the molten glass was poured out and cooled. This glass was pulverized for 40 hours by an alumina ball mill to produce a glass powder for a substrate body. Note that ethyl alcohol was used as a solvent for grinding.

この基板本体用ガラス粉末が40質量%、アルミナフィラー(昭和電工社製、商品名:AL−45H)が60質量%となるように配合し、混合することにより基板本体用ガラスセラミックス組成物を製造した。このガラス基板本体用セラミックス組成物50gに、有機溶剤(トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノールを質量比4:2:2:1で混合したもの)15g、可塑剤(フタル酸ジ−2−エチルヘキシル)2.5g、バインダーとしてのポリビニルブチラール(デンカ社製、商品名:PVK#3000K)5g、さらに分散剤(ビックケミー社製、商品名:BYK180)を配合し、混合してスラリーを調製した。   A glass ceramic composition for a substrate body is produced by blending and mixing the glass powder for the substrate body to 40% by mass and the alumina filler (trade name: AL-45H, manufactured by Showa Denko KK) to 60% by mass. did. 50 g of this ceramic composition for a glass substrate body, 15 g of an organic solvent (a mixture of toluene, xylene, 2-propanol and 2-butanol in a mass ratio of 4: 2: 2: 1), a plasticizer (di-2 phthalate) -Ethylhexyl) 2.5g, polyvinyl butyral as a binder (trade name: PVK # 3000K, manufactured by Denka Co., Ltd.) 5g, and further a dispersant (trade name: BYK180, manufactured by Big Chemie) were mixed and mixed to prepare a slurry. .

このスラリーをPETフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させ、焼成後の厚さが0.15mmとなる本体用グリーンシートを製造した。   This slurry was applied onto a PET film by a doctor blade method and dried to produce a green sheet for a main body having a thickness after firing of 0.15 mm.

一方、導電金属粉末(大研化学工業社製、商品名:S550)を固形分が85質量%となるように混合した。なお、ビヒクルは、エチルセルロースと溶剤としてのαテルピネオールを質量比15:85の割合で混合したものである。上記導電金属粉末とビヒクルの混合物を、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回分散を行って導電金属ペーストを製造した。   On the other hand, conductive metal powder (manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd., trade name: S550) was mixed so that the solid content was 85 mass%. The vehicle is a mixture of ethyl cellulose and α-terpineol as a solvent in a mass ratio of 15:85. The mixture of the conductive metal powder and the vehicle was kneaded for 1 hour in a porcelain mortar, and further dispersed three times with three rolls to produce a conductive metal paste.

次に得られたチタニアペースト、導電金属ペースト、グリーンシートを用いて、光束量評価用のサンプルを作製した。まず、本体用グリーンシート2の未焼成貫通導体5に相当する部分に孔空け機を用いて直径0.3mmの貫通孔を形成し、スクリーン印刷法により金属ペーストを充填して未焼成貫通導体ペースト層5を形成すると共に、未焼成接続端子導体ペースト層3、未焼成外部電極端子導体ペースト層4を形成した。このグリーンシートを重ね合わせ、熱圧着により一体化して、導体ペースト層付き本体用グリーンシートを得た。   Next, using the obtained titania paste, conductive metal paste, and green sheet, a sample for evaluating the luminous flux was prepared. First, a through hole having a diameter of 0.3 mm is formed in a portion corresponding to the unfired through conductor 5 of the green sheet 2 for the main body by using a hole puncher, and filled with a metal paste by a screen printing method to obtain an unfired through conductor paste. While forming the layer 5, the unfired connection terminal conductor paste layer 3 and the unfired external electrode terminal conductor paste layer 4 were formed. The green sheets were overlapped and integrated by thermocompression bonding to obtain a green sheet for a main body with a conductive paste layer.

導体ペースト層付き本体用グリーンシートの搭載面21の中央部に、反射層用チタニアペースト1をスクリーン印刷法によって塗布し、反射層6を形成して未焼成発光素子搭載用基板1とした。   The reflective layer titania paste 1 was applied to the center of the mounting surface 21 of the main body green sheet with the conductive paste layer by a screen printing method to form the reflective layer 6, thereby forming the unfired light emitting element mounting substrate 1.

上記で得られた未焼成発光素子搭載用基板1を、550℃で5時間保持して脱脂を行い、さらに870℃で30分間保持して焼成を行って発光素子搭載用基板1を製造した。発光素子搭載用基板1上に形成された反射層6の厚みは、20μmであった。   The non-fired light emitting element mounting substrate 1 obtained above was degreased by holding at 550 ° C. for 5 hours, and further fired by holding at 870 ° C. for 30 minutes to produce a light emitting element mounting substrate 1. The thickness of the reflective layer 6 formed on the light emitting element mounting substrate 1 was 20 μm.

(実施例2〜3、比較例1〜3)
反射層用チタニアペーストP1に代えて、ガラスセラミックス組成物G2〜G6を用いた反射層用チタニアペーストP2〜P6をスクリーン印刷法によって搭載面21の中央部に塗布し、反射層6を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、発光素子搭載用基板1を製造した。
(Examples 2-3, Comparative Examples 1-3)
The reflective layer 6 was formed by applying the reflective layer titania pastes P2 to P6 using the glass ceramic compositions G2 to G6 to the central portion of the mounting surface 21 by the screen printing method instead of the reflective layer titania paste P1. A light emitting element mounting substrate 1 was manufactured in the same manner as Example 1 except for the above.

[熱伝導率]
各実施例及び比較例の発光素子搭載用基板1に設けられる各反射層6の熱伝導率を、以下のように測定した。まず、上記の反射層用ガラス粉末とチタニア粉末とを表1の各実施例及び比較例に記載の割合で混合し、得られたガラスセラミックス組成物1〜6を、それぞれ3gずつプレスし、焼成して直径10mm、高さ10mmの焼結体を得た。次いで、各焼結体を研削研磨して、直径10mm、高さ1mmの焼結体ブロックを作製した。得られた各焼結体ブロックについて、熱伝導率測定装置(アルバック理工社製、商品名:TC−7000)を用いて、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。なお、熱伝導率の測定は、測定温度20℃、加圧力25kg/m−2、大気下の条件で行った。測定結果を表1に示す。
[Thermal conductivity]
The thermal conductivity of each reflective layer 6 provided on the light emitting element mounting substrate 1 of each example and comparative example was measured as follows. First, the glass powder for reflection layer and the titania powder are mixed in the proportions described in each example and comparative example in Table 1, and the obtained glass ceramic compositions 1 to 6 are pressed and fired by 3 g each. Thus, a sintered body having a diameter of 10 mm and a height of 10 mm was obtained. Next, each sintered body was ground and polished to produce a sintered body block having a diameter of 10 mm and a height of 1 mm. About each obtained sintered compact block, thermal conductivity was measured by the laser flash method using the thermal conductivity measuring apparatus (The ULVAC-RIKO Co., Ltd. make, brand name: TC-7000). The thermal conductivity was measured under the conditions of a measurement temperature of 20 ° C., a pressure of 25 kg / m −2 , and atmospheric conditions. The measurement results are shown in Table 1.

[反射率]
各実施例及び比較例の発光素子搭載用基板1に設けられる各反射層6の反射率を、以下の方法により測定した。
まず、縦30mm×横30mm程度の正方形の透明石英基板上に、スクリーン印刷法により、反射層用チタニアペーストP1〜P6を塗布して、焼成後の厚みがおよそ15μm、30μmとなるように、それぞれ2種類ずつのチタニア膜を形成した。
各チタニア膜を875℃で45分間保持して焼成したものについて、分光器(オーシャンオプティクス社製、商品名:USB2000)及び小型積分球(オーシャンオプティクス社製、商品名:ISP−RF)を用いて反射率を測定した。得られた反射率を、それぞれ厚みに関して線形補完して、厚み20μmのチタニア膜焼成体、すなわち反射層の反射率(単位:%)を算出した。
なお、反射率は、波長460nmの波長光についてのものとし、リファレンスとしては硫酸バリウムを使用した。測定結果を表1に示す。
[Reflectance]
The reflectance of each reflective layer 6 provided on the light emitting element mounting substrate 1 of each example and comparative example was measured by the following method.
First, on a square transparent quartz substrate having a length of about 30 mm × width of about 30 mm, the titania pastes P1 to P6 for the reflective layer are applied by a screen printing method so that the thickness after firing becomes approximately 15 μm and 30 μm, respectively. Two types of titania films were formed.
Each titania film was baked by holding at 875 ° C. for 45 minutes using a spectroscope (Ocean Optics, trade name: USB2000) and a small integrating sphere (Ocean Optics, trade name: ISP-RF). The reflectance was measured. The obtained reflectance was linearly complemented with respect to the thickness, and the reflectance (unit:%) of the 20 μm thick titania film fired body, that is, the reflective layer was calculated.
The reflectance was for light having a wavelength of 460 nm, and barium sulfate was used as a reference. The measurement results are shown in Table 1.

[接着性]
各実施例および比較例の発光素子搭載用基板1に設けられる反射層6の、基板本体2との接着性について以下の方法で評価した。
すなわち、縦30mm×横30mm程度の正方形のグリーンシートの上に、スクリーン印刷法により反射層用チタニアペーストP1〜P6を塗布して、厚み20μmのチタニア膜を形成した。このチタニア膜付きグリーンシートを、550℃で5時間保持して脱脂を行い、さらに870℃で30分間保持して焼成を行い、反射層付きグリーンシート焼結体を得た。
得られた焼結体を、ビーカー内の水中に投入し、超音波洗浄を行って、チタニア膜焼成体、すなわち反射層の膜剥がれの有無を目視で観察して、反射層と基板本体との接着性を評価した。表1中、膜剥がれが確認されたものについては「×」と表記し、膜剥がれが目視で観察されなかったものについては「○」と表記した。
[Adhesiveness]
The adhesion of the reflective layer 6 provided on the light emitting element mounting substrate 1 of each example and comparative example to the substrate body 2 was evaluated by the following method.
That is, the reflective layer titania pastes P1 to P6 were applied on a square green sheet having a length of about 30 mm and a width of about 30 mm by screen printing to form a titania film having a thickness of 20 μm. This green sheet with a titania film was degreased by holding at 550 ° C. for 5 hours, and further fired by holding at 870 ° C. for 30 minutes to obtain a green sheet sintered body with a reflective layer.
The obtained sintered body is put into water in a beaker, subjected to ultrasonic cleaning, and the titania film fired body, that is, the presence or absence of film peeling of the reflective layer is visually observed to determine whether the reflective layer and the substrate body are Adhesion was evaluated. In Table 1, the case where film peeling was confirmed was described as “x”, and the case where film peeling was not observed visually was described as “◯”.

また、各実施例および比較例の発光素子搭載用基板1に、発光ダイオード素子8を搭載して発光装置10を作成した。反射層6上に発光ダイオード素子8(昭和電工社製、商品名:GQ2CR460Z)を1つダイボンド材(信越化学工業社製、商品名:KER−3000−M2)により固定し、その図示しない電極をボンディングワイヤ9によって接続端子3に電気的に接続した。さらに封止剤(信越化学工業社製、商品名:CSR−1016A)をもちいて図3に示すモールド材11を構成するように封止した。封止剤には蛍光体(化学オプトニクス社製、商品名:P46−Y3)を封止剤に対して20質量%含有したものを用いた。   In addition, a light emitting diode 10 was mounted on the light emitting element mounting substrate 1 of each example and comparative example, thereby producing a light emitting device 10. One light emitting diode element 8 (trade name: GQ2CR460Z, manufactured by Showa Denko KK) is fixed on the reflective layer 6 with a die bond material (trade name: KER-3000-M2 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the electrode (not shown) It was electrically connected to the connection terminal 3 by the bonding wire 9. Furthermore, it sealed so that the molding material 11 shown in FIG. 3 might be comprised using the sealing agent (The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. make, brand name: CSR-1016A). As the sealant, a phosphor (chemical chemicals, trade name: P46-Y3) containing 20% by mass with respect to the sealant was used.

[光束量]
次に、各実施例及び比較例の発光装置10について、発光素子8(発光ダイオード素子)に対し、電圧/電流発生器(アドバンテスト社製、商品名:R6243)を用いて35mAを印加し、各発光装置10から得られる光の全光束量を測定した。全光束量の測定は、積分球(直径6インチ)内に発光装置10を設置し、全光束測定装置(スペクトラコープ社製、商品名:SOLIDLAMBDA・CCD・LED・MONITOR・PLUS)を用いて行った。測定結果を表1に示す。なお、表1では、比較例2の全光束量の測定値を100%とし、実施例1〜3及び比較例1、3については、比較例2の測定値を基準とした百分率を算出して表記した。
なお、比較例1は、焼成時に、反射層6が基板本体2から分離して剥がれたため、光束量の評価は行わなかった。
[Light flux]
Next, for the light emitting device 10 of each example and comparative example, 35 mA was applied to the light emitting element 8 (light emitting diode element) using a voltage / current generator (trade name: R6243, manufactured by Advantest Corporation) The total luminous flux of light obtained from the light emitting device 10 was measured. Measurement of the total luminous flux is carried out by installing the light emitting device 10 in an integrating sphere (6 inches in diameter) and using a total luminous flux measuring device (Spectracorp, product name: SOLIDLAMBDA, CCD, LED, MONITOR, PLUS). It was. The measurement results are shown in Table 1. In Table 1, the measured value of the total luminous flux in Comparative Example 2 is assumed to be 100%, and for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 3, the percentage based on the measured value of Comparative Example 2 is calculated. Indicated.
In Comparative Example 1, the amount of light flux was not evaluated because the reflective layer 6 was separated from the substrate body 2 and peeled off during firing.

表1より、実施例1〜3の発光素子搭載用基板では、各反射層は、90%以上の非常に高い反射率を有しており、発光素子からの光を前方に十分に反射させることが可能である。また、実施例1〜3の発光素子搭載用基板では、いずれの反射層も、5W/m・K以上の熱伝導率を示しており、発光素子からの熱を効率よく放散することが可能である。また、このように高い反射率を得られるため、実施例1〜3の発光装置では、比較例1〜3の発光装置と比較して、高い光束量を得られることが認められた。
一方、比較例2の発光素子搭載用基板では、実施例1〜3と比較して、反射層の反射率が低くなっており、発光装置の光束量も低いものであった。また、比較例1の発光素子搭載用基板1では、反射層の基板本体に対する接着性が劣っており、実用上の適用が困難であることが認められた。また、比較例3の発光素子搭載用基板では、反射層の熱伝導率が低くなっており、発光素子搭載用基板の放熱性に劣り、発光装置における光束量も小さいものであった。
From Table 1, in the light emitting element mounting substrates of Examples 1 to 3, each reflective layer has a very high reflectance of 90% or more, and sufficiently reflects light from the light emitting element forward. Is possible. Moreover, in the light emitting element mounting substrates of Examples 1 to 3, all the reflective layers have a thermal conductivity of 5 W / m · K or more, and it is possible to efficiently dissipate heat from the light emitting elements. is there. Moreover, since a high reflectance was obtained in this way, it was confirmed that the light emitting devices of Examples 1 to 3 can obtain a higher light flux amount than the light emitting devices of Comparative Examples 1 to 3.
On the other hand, in the light emitting element mounting substrate of Comparative Example 2, the reflectance of the reflective layer was low and the light flux of the light emitting device was low as compared with Examples 1 to 3. Moreover, in the light emitting element mounting substrate 1 of the comparative example 1, the adhesiveness with respect to the board | substrate body of a reflection layer was inferior, and it was recognized that practical application is difficult. Moreover, in the light emitting element mounting substrate of Comparative Example 3, the thermal conductivity of the reflective layer was low, the heat dissipation of the light emitting element mounting substrate was inferior, and the light flux in the light emitting device was small.

Figure 2011258866
Figure 2011258866

1…発光素子搭載用基板、2…基板本体、21…搭載面、22…非搭載面、3…接続端子、4…外部電極端子、5…貫通導体、6…反射層、8…発光素子、9…ボンディングワイヤ、10…発光装置、11…モールド材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting element mounting substrate, 2 ... Board | substrate body, 21 ... Mounting surface, 22 ... Non-mounting surface, 3 ... Connection terminal, 4 ... External electrode terminal, 5 ... Through-conductor, 6 ... Reflective layer, 8 ... Light emitting element, 9 ... Bonding wire, 10 ... Light emitting device, 11 ... Mold material

Claims (7)

発光素子が搭載される搭載面を有する基板本体と、
前記基板本体の搭載面の一部に形成され、前記発光素子から発せられる光を反射させる反射層と、を有し、
前記反射層が、酸化チタン粉末とガラス粉末とを含む組成物の焼結体からなる
ことを特徴とする発光素子搭載用基板。
A substrate body having a mounting surface on which the light emitting element is mounted;
A reflective layer that is formed on a part of the mounting surface of the substrate body and reflects light emitted from the light emitting element;
The substrate for mounting a light emitting element, wherein the reflective layer is made of a sintered body of a composition containing titanium oxide powder and glass powder.
前記反射層に含まれるガラスと酸化チタンの割合は、体積比で、ガラス:酸化チタン=3:97〜30:70である請求項1記載の発光素子搭載用基板。 2. The light-emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein a ratio of glass and titanium oxide contained in the reflective layer is, as a volume ratio, glass: titanium oxide = 3: 97 to 30:70. 前記基板本体が、低温焼成セラミックス基板である請求項1又は2記載の発光素子搭載用基板。 The light emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein the substrate body is a low-temperature fired ceramic substrate. 前記反射層の厚みは10μm以上50μm以下である
請求項1乃至3のいずれか1項記載の発光素子搭載用基板。
4. The light-emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein the reflective layer has a thickness of 10 μm to 50 μm.
前記反射層の熱伝導率が、5W/m・K以上である請求項1乃至4のいずれか1項記載の発光素子搭載用基板。 The light emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein the reflective layer has a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. 前記反射層の反射率が、85%以上である請求項1乃至5のいずれか1項記載の発光素子搭載用基板。 The light emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein the reflectance of the reflective layer is 85% or more. 請求項1乃至6のいずれか1項記載の発光素子搭載用基板と、
前記発光素子搭載用基板の搭載面に搭載される発光素子と、を有する
ことを特徴とする発光装置。
The light emitting element mounting substrate according to any one of claims 1 to 6,
A light emitting device mounted on a mounting surface of the light emitting device mounting substrate.
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