JP2012109547A - 発光素子実装用基体および発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極のはんだ喰われの少ない発光素子実装用基体およびそれを備える発光装置を提供する。
【解決手段】発光素子実装用基体１は、第２の電極４から第１の電極３に向けて、ガラス層７が被覆されていることから、はんだフロー等により直付けするときに、電極が、はんだ喰われすることを抑制でき、それにより、抵抗値の増大や断線といった問題の発生を抑えられる。発光装置は、上記発光素子実装用基体１を備えることから、信頼性が高く、安価な発光装置とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を実装するための発光素子実装用基体および発光装置に関する。

近年、大量生産が可能な高輝度で消費電力の少ない発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）が注目されており、一般照明用から電光表示板用の光源、携帯電話機およびパソコン等のバックライトとしても広く利用されつつある。

このような発光装置は、発光素子（ＬＥＤ）を実装するためであって、セラミックス等からなる絶縁性の基体本体とを備えており、上記基体本体には、例えば、発光素子に電力を供給するための表面電極と、外部の電源と接続するための裏面電極と、上記の表面電極と裏面電極を接続するための基体の端面に形成された端面電極、あるいは基体を貫通するスルーホールに形成されたスルーホール電極が形成されている。

そして、発光装置を照明機器等に、はんだにより直づけしやすいように、予め、はんだフロー工程ではんだに浸漬して裏面電極にはんだ付けを行なうことも多い。

しかしながらこのはんだフロー工程では、電極の成分が、はんだに取りこまれる“はんだ喰われ”の現象が生じやすく、“はんだ喰われ”により電極が薄くなり抵抗値の増大や断線が生じる場合がある。

そこで、例えば、特許文献１には、集積回路装置となる厚膜回路基板において、基材の裏面に形成した導体層からスルーホールに形成した導体層の一部にかけて、保護ガラスを被覆することが開示されている。

また、特許文献２には、電子部品搭載用のプリント配線板において、スルーホールのコーナー部の導電層のメッキ層が、スルーホールに挿入し上記メッキ層との、はんだフィレットとの接続部が、はんだが破断することを防止するために、少なくともスルーホールのコーナー部を導電性樹脂層で被覆することが開示されている。

特開2004−343056号公報 特開2005−332988号公報

しかしながら、特許文献１に開示された厚膜回路基板や、特許文献２に開示されたプリント配線板においては、電極のはんだ喰われを抑制する点で、改善の余地があった。

それゆえ、本発明は、上記課題を解決するために案出されたものであり、発光装置を照明機器に、はんだ付けするときの、電極のはんだ喰われを抑制することができる発光素子実装用基体および、これを用いた発光装置を提供するものである。

本発明の発光素子実装用基体は、セラミック焼結体からなる基体本体と、該基体本体の
発光素子が実装される第１の主面に形成された第１の電極と、前記第１の主面に対向する第２の主面に形成された第２の電極と、前記第１電極と前記第２の電極とを導通するための端面電極またはスルーホール電極とを備え、前記第２の電極から前記第１の電極に向けて、ガラス層が被覆されていることを特徴とするものである。

また、本発明の発光装置は、上記構成の発光素子実装用基体の第１の主面に発光素子を実装したことを特徴とするものである。

本発明の発光素子実装用基体によれば、本発明の発光素子実装用基体は、セラミック焼結体からなる基体本体と、該基体本体の発光素子が実装される第１の主面に形成された第１の電極と、前記第１の主面に対向する第２の主面に形成された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極とを導通するための端面電極またはスルーホール電極とを備え、前記第２の電極から前記第１の電極に向けて、ガラス層が被覆されていることから、発光素子が実装される第１の主面に対向する第２の主面に形成された第２の電極に、はんだフロー工程等によりはんだを被覆するときに、第２の電極および第２の電極と繋がる端面電極またはスルーホール電極が、はんだ喰われすることを抑制できる。それにより、抵抗値の増大や断線が生じることを抑制することができる。

本発明の発光装置は、前記発光素子実装用基体の第１の主面に発光素子を実装したものであるから、信頼性が高く、安価な発光装置を提供できる。

本実施形態の発光素子実装用基体の構成の一例を示す断面図で、（ａ）は端面に電極が形成されたもの、（ｂ）はスルーホールに電極が形成されたものである。 図１（ａ）（ｂ）に示す発光素子実装用基体に発光素子を実装した発光装置の構成の一例を示す断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体を個片に分割する前の多数個取り基体の一例を示し、（ａ）は分割溝がスルーホール上を通る形状の多数個取り基体の第２の主面側の平面図であり、（ｂ）は分割溝がスルーホール上を通らない形状の多数個取り基体の第２の主面側の平面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体を備える発光装置の製造工程の一例を示すフロー図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の第２の電極とガラス層とのさらに別の構成の一例を示す部分拡大した断面図である。 図１（ａ）および（ｂ）に示す、本実施形態の発光素子実装用基体の第２の電極がガラス層で覆われていない破線で囲んだ円内Ａを第２の主面側から見た一例を示す正面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の別の構成の一例を示す断面図で、（ａ）は端面に電極が形成されたもの（ｂ）はスルーホールに電極が形成されたものである。

以下、本発明の発光素子実装用基体について説明する。

（実施の形態１）
以下、本発明の発光素子実装用基体の実施の形態の一例を図１および２を用いて説明する。

図１は、本実施形態の発光素子実装用基体の構成の一例を示す断面図で、（ａ）は端面に電極が形成されたもの（ｂ）はスルーホールに電極が形成されたものであり、図２は、
図１（ａ）（ｂ）に示す発光素子実装用基体に発光素子を実装した発光装置の構成の一例示す断面図である。

図１，２に示すように、本実施形態の発光素子実装用基体１、100を備える発光装置21
、22は、発光素子２が搭載される第１の主面１ａに第１の電極３と、第１の主面１ａと対向する第２の主面１ｂに第２の電極４とを備え、さらに、第１の電極３と第２の電極４とは、図１（ａ）に示す基体本体１ｇの端面１ｄに形成された端面電極５、または、（ｂ）に示す基体本体１ｇのスルーホール１ｅに形成されたスルーホール電極６により個別に導通されている。

そして、第１の電極３上に、電極パッド11（11ａ、11ｂ）を形成し、この電極パッド11ａに発光素子２を実装し、この発光素子２と電極パッド11ｂとはボンディングワイヤ12により電気的に接続されている。さらに、樹脂等からなる封止部材13で、発光素子２、電極パッド11および第１の電極３の一部を被覆することで発光装置21,22が構成されている。

また、図２に示す発光装置21、22は、照明機器（不図示）等にはんだにより直づけされるが、このはんだ付けが容易に行なえるように第２の電極４上には、予め、はんだ層９が被覆されている。

そして、本実施形態の発光素子実装用基体１、100は、セラミック焼結体からなる基体
本体１ｇと、この基体本体１ｇの発光素子２が実装される第１の主面１ａに形成された第１の電極３と、この第１の主面１ａに対向する第２の主面１ｂに形成された第２の電極４と、第１の電極３と第２の電極４とを導通するための端面電極またはスルーホール電極６とを備え、第２の電極４側にはんだ層９を被覆して用いるための発光素子実装用基体21、22であって、第２の電極４から前記第１の電極３に向けて、ガラス層７が被覆されている。それにより、発光素子実装用基体の第２の電極４に、はんだフロー工程等ではんだ付けするときに、第２の電極４や第２の電極４と繋がる電極（端面電極５またはスルーホール電極６または第１の電極３）が、はんだ喰われすることを抑え、電極の抵抗値の増大や断線が生じることを抑制できる。

また、本実施形態の光素子実装用基体１，100は、ガラス層７は第２の電極４の一部を
除いた第２の主面１ｂ上を覆うように設けられていることが好ましい。なお、第２の電極４の一部とは、照明機器等に直づけするために、はんだで接合される部分を意味し、以下同意である。

また、本実施形態の発光素子実装用基体１、100は、ガラス層７が導電性であるときに
は、電極の厚みが薄い場合でも、ガラス層７で抵抗値を補うことができるので、第１の電極３と第２の電極４との間の抵抗値の増大や断線が生じることを抑制できる。なお、ガラス層７が導電性であるときには、少なくとも、第２の電極４間が電気的に短絡することを防止するために、第２の電極４の間にガラス層７が架かることが無いように形成することが肝要である。また、導電性のガラス材料としては、チタン、亜鉛およびスズを含有したガラスもしくは、絶縁体のガラスの表面にスズドープ酸化インジウムや酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズの薄膜を形成したものからなるガラス層７であっても良い。

ここで、図２において、はんだ層９は、発光装置21、22を照明機器（不図示）にはんだ付けする際の予備はんだとなるものであり、はんだ槽に第２の主面１ｂ側から浸漬し第２の電極４にはんだ層９を被覆するが、ガラス層７が第２の電極４の一部を除いた第２の主面１ｂ上を覆うように設けられているときには、第２の電極４が直接はんだと接触する面積が少なくなり、第２の電極４がはんだに取りこまれることによる、はんだ喰われが生じにくくなりやすい。それゆえ、電極の抵抗値の増大や断線が生じることを抑制できる。特
に、はんだフロー工程では、基体本体１ｇのエッジ部がはんだとの摩擦力が大きく、この箇所がはんだ喰われしやすい、そのため、第２の電極４から第１の電極３に向けてガラス層７を被覆するにあたり、少なくとも、第２の電極４と端面電極５またはスルーホール電極６とが交わるコーナー部１ｆ（エッジ部）と第２の電極４の一部を除く第２の主面１ｂ上とをガラス層７で覆うことが好ましい。

なお、図１、２では、ガラス層７は、第２の電極４の一部（破線で囲んだＡ部）を除く部分から第１の電極３に向けて端面電極５またはスルーホール電極６の途中まで被覆されているが、ガラス層７は、第１の電極３（破線で示すＢ部）まで連続して被覆してもよく、第２の電極４にはんだフローするときは、基体本体１ｇの厚み方向にある程度の深さまではんだ槽に浸積するために、少なくともはんだ槽に浸漬される部分、例えば基体本体１ｇの厚みの半分程度までの電極をガラス層７で被覆することが好ましい。

また、本実施形態の発光素子実装用基体１、100は、ガラス層７が、第２の電極４のは
んだフローされる部位を除いた第２の主面１ｂ上を覆うように設けられているときには、基体本体１ｇの第１の主面１ａから入射した光の一部が、基体本体１ｇの内部１ｃに透過光として入り込んでも、第２の主面１ｂに被覆されたガラス層７により拡散反射光となって、第１の主面１ａ側から放出され、発光素子２が搭載された面の正反射光と拡散反射光とを含むトータルの反射光を高めることができる。

ここで、ガラス層７は、透明ガラスであっても着色ガラスであっても良く、透明ガラスであったとしても、基体本体１ｇを構成するセラミックスとガラス層７とは光の屈折率が異なることから、屈折率の異なる境界で直進する光は減少し多くが拡散反射光となる。

また、本実施形態の発光素子実装用基体１，100は、図１および図２に示すように第１
の電極３がガラス層７で覆われていない（破線で示すＢ部が被覆されていない）ときには、第１の電極３および第１の電極３の周辺のセラミック焼結体が露出していることから、第１の電極３として例えば銀系の反射率の高い材料を用いれば、ガラス層７で被覆されているときよりもさらに第１の電極３および露出しているセラミック焼結体の高い反射率が維持できる。さらに、基体本体１ｇの第１の主面１ａ側に照射され、基体本体１ｇの内部１ｃに透過し、第２の主面１ｂ側から拡散反射光として第１の主面１ａ側に戻ってきた光を遮るガラス層７がない分、第１の主面１ａ側からの反射光を高めることができる。

また、本実施形態の発光素子実装用基体１，100は、ガラス層７が白色であるときには
、基体本体１ｇの内部１ｃを透過した光が、第２の主面１ｂに被覆された白色のガラス層７により拡散反射光となりやすく、発光素子２が搭載された面の正反射光と拡散反射光とを含むトータルの反射光を、さらに高めることができる。ここで、ガラス層７が白色であるとは、ＣＩＥ1976 Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において、明度指数Ｌ＊が85以上、クロマテックス指数ａ＊およびｂ＊が、−５〜＋５の範囲内である場合のことである。また、好ましいガラスの材料は、ホウ珪酸ガラスで軟化点が500℃を超えるものであればよく、260℃を超える高温のはんだフロー工程でもガラス層７が変形することがないので、電極がガラス層７で保護され、はんだ喰われが生じにくくなる。

図３は、本実施形態の発光素子実装用基体を個片に分割する前の多数個取り基体の一例を示し、（ａ）は分割溝がスルーホール上を通る形状の多数個取り基体の第２の主面側の平面図であり、（ｂ）は分割溝がスルーホール上を通らない形状の多数個取り基体の第２の主面側の平面図である。

このように、本実施形態の発光素子実装用基体を多数個取り基体として作製することにより、容易に多くの発光素子実装用基体を作製することができる。

つぎに、本発明の発光素子実装用基体１、100の製造方法について詳細な説明を行なう
。

基体本体１ｇに用いるセラミック焼結体は、アルミナ、ジルコニア、ムライト、窒化硅素および窒化アルミニウム等からなるものであれば良いが、焼結体そのものの反射率が高いものが良く、白色系であるアルミナを主成分とするものが特に好ましい。

また、厚膜ペーストを用いて電極を形成するときには、厚膜ペーストに含まれる金属が焼結体の内部に侵入しやすく、厚膜の密着強度を高める目的で、酸化珪素、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの少なくとも一種を副成分として含有するものが好ましい。

これらの、セラミックスを水あるいは有機溶剤を含むバインダーと混合し、公知のドクターブレード法あるいはロールコンパクション法でシート状の成形体を作製する。

つぎに、個別に分割した際に、それぞれが発光素子実装用基体１、100となる多数個取
り基体10，10’を、金型もしくはレーザ加工により、成形体に、スルーホール10ｅや分割溝10ｉを形成し、同時に外辺寸法の加工を行なう。なお、スルーホール10ｅや分割溝10ｉは焼結体に加工しても良く、その場合には、レーザ加工やダイシング加工を用いればよい。また、電極やガラス層を形成してから分割溝10ｉを形成するときには、レーザ加工やダイシング加工により行なえばよい。成形体に金型を用いてスルーホール10ｅおよび分割溝10ｉを加工するときは、ピンを備えた金型でスルーホール10ｅ用の孔を開け、刃を備えた金型で分割用の分割溝10ｉを形成すればよい。

つぎに、得られた成形体を、トンネル炉やバッチ炉で焼成する。アルミナを主成分とする成形体であれば、焼成の最高温度が1450〜1700℃程度であれば良い。

以降の工程について、図４に示すフロー図を用いて説明する。まず、スルーホール電極６を、多数個取り基体10、10’に厚膜法あるいはメッキ法で形成する。厚膜法であれば、多数個取り基体10、10’の第１の主面側から公知のスクリーン印刷等によりスキージ（不図示）で厚膜ペーストをスクリーンを用いて塗布する。このとき、第２の主面10ｂ側からはスルーホール10ｅ部を真空吸引する。その後、厚膜焼成を行なう。厚膜ペーストは、銀、白金もしくはパラジュウムを含む銀合金または銅、銅合金等であっても良いが、はんだ喰われに強い、白金あるいはパラジウムを含む銀合金が好ましい。

なお、スルーホール電極６の厚みは、10〜20μｍで、スルーホール10ｅがガラス層７も含み完全に閉塞することが無いようにしなければならない。スルーホール10ｅが完全に閉塞していると、最後の個片への分割時に、スルーホール10ｅで分割したときに、焼結体の片方から端面電極５が剥がれてしまい他方の個片にくっついて分割されるおそれがある。また、スルーホール電極６として残る場合においても、スルーホール１ｅが完全に閉塞していると、発光素子実装用基体100として用いたときに、発光素子２が発熱を繰り返す度
に、スルーホール電極６が熱膨張し応力の逃げ場が無く、焼結体にクラック等が発生する要因となる場合がある。

つぎに、第２の主面10ｂに、スクリーン印刷法により、第２の電極４を形成し、厚膜焼成を行なう。焼成も含み、その他の条件は、スルーホール電極６と同じである。第２の電極４の厚みは、ある程度厚い方がはんだ喰われに対して耐えられるが、10〜20μｍ程度とするのが好ましい。

つぎに、第１の主面（不図示）に、スクリーン印刷法により、第１の電極３を形成し、
厚膜焼成を行なう。厚膜ペーストは、銀、白金もしくはパラジュウムを含む銀合金で良いが、第１の電極３は、発光素子２が実装される面にあることから反射率の高い高純度の銀であることが好ましい。また、第１の電極３の厚みは、10〜20μｍ程度であればよい。その他の焼成条件等はスルーホール電極６および第２の電極４と同一でよい。

つぎに、第２の電極４から第１の電極３に向けて、ガラス層７を、スクリーン印刷法によりコーナー部１ｆ上の電極にガラス層７が厚み20μｍ程度被覆されるように形成し、その後、厚膜焼成を行なう。ガラス層７の焼成後の厚みは、コーナー部１ｆで、10〜30μｍ、コーナー部１ｆ以外のスルーホール10ｅ内の電極上は15〜40μｍとすることが好ましく、スルーホール電極６と同様、スルーホール10ｅが完全に閉塞しないようにしなければならない。また、ガラス層７の焼成温度は500℃以上であることが好ましく、はんだフロー
の温度が高い場合で260〜280℃であることから、これに十分耐えられるガラス層７であることが重要である。

つぎに、第１の主面１ａに形成した第１の電極３の一部分に電極パッド11ａ、11ｂを形成する。これは発光素子２または発光素子２と電気的に接続するためのボンディングワイヤ12とのボンディング性を高めるためのもので一般的には、無電解メッキ法で下地にニッケルメッキをして、その後ニッケルメッキの表面に金を電解メッキ法で被覆している。また、ニッケルの厚みは１〜15μｍ程度で、金の厚みは0.2〜１μｍ程度の範囲であれば高
価な金の使用量を少なくでき、コストを少なくできるとともに、ボンディング性を損なうことがない。

つぎに、後ほど発光素子２を保護するための封止部13を形成したときに封止部13でカバーされない第１の主面１ａ側の第１の電極３を、湿気やガスなどから保護するために、オーバーコートガラス（不図示）を第１の電極３上に形成する。オーバーコートガラスは、本実施形態のガラス層７と同一でのものを同一条件で形成してもよいが、第１の電極３の高反射率を維持するためには、透明性が高いほど好ましく、厚みも５〜15μｍ程度と薄くてもよい。

そして、このようにして作製した多数個取り基体10、10’は、図３に示すように、第２の主面10ｂの製品部10ｇのスルーホール10ｅの周囲に第２の電極４が形成され、その上にガラス層７が被覆されている。

そして、発光素子２を第１の電極３の上に実装し、ボンディングワイヤ12をワイヤボンディングする。

つぎに、分割溝10ｉに沿って分割することにより、基体本体１ｇの端面１ｄに電極を備えた図１（ａ）に示すような端面電極５タイプの発光装置21または、スルーホール１ｅに電極を備えた図１（ｂ）に示すようなスルーホール電極６タイプの発光装置21が得られる。

（実施の形態２）
つぎに、本実施形態の発光素子実装用基体のさらに別の構成例について、図５を用いて説明する。

図５は、本実施形態の発光素子実装用基体の第２の電極４とガラス層７との構成の一例を示す部分拡大した断面図で、第２の電極４がガラス層７で覆われていない部位を表層４ａ，ガラス層７で覆われている部位を４ｂとしている。

本実施形態の発光素子実装用基体は、第２の電極４は、白金を含んでなり、第２の電極
４のガラス層７が設けられていない部位における表層４ａが、第２の電極４のガラス層７が設けられている部位における表層４ｂよりも白金の含有率が高い例を示している。

この第２の電極４のガラス層７が設けられていない表層４ａが、ガラス層７で覆われている表層４ｂよりも白金の含有率を高く形成する方法として、その一例として、第２の電極４をスクリーン印刷法で厚膜印刷する際に、まず、一層目を通常通りの印刷を行い、次に、二層目は、ガラス層７のスクリーン印刷と同じマスクを用いて、上記と同一のペーストで印刷し、ここで、印刷されない箇所には、ガラス層７のマスクの反対のマスク（ガラス層７を印刷するときをポジマスクとしたとき、その反対のマスクとはネガマスクに相当するものを指す）を用いて、白金の含有率を増した厚膜ペーストを用いて印刷すればよい。なお、銀と白金の含有率の割合は銀：白金が0.999：0.001〜0.99：0.01で、第２の電極４の表層４ａが上記の範囲内で第２の電極４の表層４ｂより高ければよい。そして、この範囲の含有率であれば、第２の電極４を印刷した後の焼成温度も特に変更する必要もない。

そして表層４ａにおける白金の含有率が、表層４ｂにおける白金の含有率よりも高いときには、白金は、電極材料の中では融点が高く、また、はんだへの溶解量が低いために、はんだフロー工程でのはんだ喰われの進行を特に抑制することができる。

なお、上記第２の電極に含まれる白金に代わるものとしてはパラジウムがあり、特には銀パラジウム合金が好ましい。

また、第２電極４のガラス層７で覆われていない部位の表層４ａの上に、さらに第２の電極４と主成分が同一で、白金の量を多くした厚膜ペーストを用いたもの印刷・焼成して設けても良い。

図６は、図１（ａ）および（ｂ）に示す、本実施形態の発光素子実装用基体１、100の
第２の電極４がガラス層７で覆われていない破線で囲んだ円内Ａを、第２の主面１ｂ側から見た一例を示す正面図である。

図６に示すように、第２の電極４をガラス層７で覆う部分と、後の工程で、図２（ａ）および（ｃ）に示すようにはんだ層９を形成するためにガラス層７で覆われていない表層４ａが設けてあるときには、この表層４ａは、第２の電極４の縁４ｃに架からないことが好ましい。

例えば、第２の電極４の表層４ａの縁４ｃが露出していると、発光素子実装用基体１，100の第２の電極４に、はんだフロー工程ではんだ槽に浸漬したときに、第２の電極４の
厚みの薄い縁４ｃが起点となってはんだ喰われしやすくなるため、ガラス層７で覆われていない表層４ａが、第２の電極４の縁４ｃに架からない状態であれば、第２の電極４のはんだ喰われの発生が抑えられる。なお、表層４ａの形状は、方形でも円形のいずれでもよいが、方形の場合においては角部４ｄをＲ面あるいはＣ面の隅取りであるときには、はんだ喰われの起点となるリスクを、さらに、少なくできる。

（実施の形態３）
つぎに、本実施形態の発光素子実装用基体の別の構成の一例について、図７を用いて説明する。

図７は、本実施形態の発光素子実装用基体の別の構成の一例を示す断面図で、（ａ）は端面電極５が形成されたもの（ｂ）はスルーホール電極６が形成されたもので、第２の電極４にガラス層７が被覆され、さらにその上に第２の電極と同じ主成分からなるカバー電
極８が設けられている。

上記の構成からなる本実施形態の別の構成例である発光素子実装用基体101、110は、ガラス層７上に、第２の電極４と同じ主成分からなるカバー電極８が設けられていることから、例えば、ガラス層７上にカバー電極８を形成していることから、はんだフロー工程で先にカバー電極８がはんだ喰われすることで、第２の電極４の露出部のはんだ喰われの進行を遅くすることができ、電極の抵抗値の増大や断線が生じることを抑制できる。さらに、第２の電極４とカバー電極８とが厚膜印刷により形成されている場合であるときには、印刷、焼成時に双方の成分の拡散が良好に働き第２の電極４とカバー電極８とが高い接合強度が得られる。

また、図７では、第２の主面１ｂ側を覆うガラス層７は基体本体１ｇの端面１ｄまたはスルーホール１ｅの途中まで被覆され、カバー電極８も端面１ｄ，スルーホール１ｅの同様な位置まで被覆されているが、破線で示すＢ部のように第１の電極３まで被覆しても構わない。

また、実施の形態１で説明したように、はんだ喰われは、端面電極５またはスルーホール電極６のいずれの場合であっても、基体本体１ｇのコーナー部１ｆに生じやすいことから、カバー電極８は少なくとも第２の電極４からコーナー部１ｆまでを被覆することが好ましい。

そしてこの様なカバー電極８の材質としては、第２の電極４と同じ主成分であることが好ましく、低抵抗値で、さらに価格や厚膜印刷できることを考慮すれば銀白金の合金が好ましい。

また、図４に示す本実施形態の発光素子実装用基体を備える発光装置の製造工程では、カバー電極８は、多数個取り基板10、10’にスルーホール電極６、第２の電極４、ガラス層７および、第１の電極３の順に形成後に、カバー電極８を形成することができる。これは、最終的に得られる発光素子実装用基体が、端面電極５または、スルーホール電極６を備えた発光素子実装用基体のいずれであっても同じである。

以下に、本実施形態の発光素子実装用基体の実施例を示す。

ここでは、図３（ｂ）に示す、多数個取り基体10’を、アルミナを主成分とし、シリカ、マグネシアおよびカルシアを含むセラミックスで作製した。

成形体は、ドクターブレード法でシート状のグリーンシートを作製し、金型加工により外辺、スルーホール10ｅや分割溝10ｉを同時に成型し、つぎに、得られた成形体を、トンネル炉で最高温度が1550℃で焼成した。

ここでは、図３（ｂ）の多数個取り基体10で、個片に分割したときは図１（ｂ）に示す発光素子実装用基体１となる厚みが0.6ｍｍ、スルーホール10ｅの直径が0.2ｍｍで、ひとつの製品部10ｇに二つのスルーホール10ｅからなるものを作製した。

つぎに、まず、スルーホール電極６を、多数個取り基板10に厚膜法で形成した。厚膜ペーストを用いて多数個取り基体10の第１の主面側から公知のスクリーン印刷等によりスキージ（不図示）で厚膜ペーストをスクリーンを用いて塗布した。このとき、第２の主面10ｂ側からはスルーホール10ｅ部を真空吸引することによってスルーホール10ｅの表面に圧膜ペーストを塗布させる。その後、厚膜焼成を行なうことによって、スルーホール電極６
の平均厚みが10μｍのものを作製した。厚膜ペーストは、田中貴金属工業株式会社製の品名：ＭＨ−1063銀の含有量が98％のものを用いた。

つぎに、第２の主面10ｂに、スクリーン印刷法により、第２の電極４を形成し、厚膜焼成を行なった。第２の電極４の厚みは、平均がで10μｍで、焼成も含み、その他の条件は、スルーホール電極６と同じである。

つぎに、第１の主面１ａに、スクリーン印刷法により、第１の電極３を形成し、厚膜焼成を行なった。第１の電極３の厚みは、平均で15μｍで、焼成も含み、その他の条件はスルーホール電極６および第２の電極４と同じとした。

つぎに、第２の電極４から第１の電極３に向けて、ガラス層７を、スクリーン印刷法によりコーナー部１ｆ上の電極にガラス層７が厚み20μｍ、コーナー部１ｆ以外のスルーホール10ｅ内の電極上は30μｍ被覆されるように形成し、その後、厚膜焼成を行なった。ここでは、ガラスは、品名：ＧＦ5780 奥野製薬株式会社製のホウ珪酸ガラスを用い、第２の電極４については、スルーホール10ｅの周囲の電極が十分隠れる程度に、焼結体にはみ出して被覆した。なお、この厚膜焼成温度は、850℃で行なった。本実施例の試料数は、10シート（製品部10ｇは、１シートに144個である。）作製した。

また、比較例として、ガラス層７を形成する前の試料も10シート作製した。

つぎに、これらの試料の電極の耐はんだ喰われ性の試験を実施した。試験方法は、ＪＩＳ Ｃ ００５５Ｂ表面実装部品（ＳＭＤ）のはんだ耐熱性試験方法に準拠し、はんだ槽の温度を280℃（共晶はんだでスズ含有量63質量％、鉛含有量37質量％を使用）に、多数個
取り基体10の厚みの約半分がはんだに浸積するように水平移動させ、浸積時間を10秒で、第２の電極４からスルーホール電極６にかけて、コーナー部１ｆを含む周囲合計長さが0.1ｍｍの電極が残っていることを金属顕微鏡倍率200倍で確認した。電極の耐はんだ喰われ性の評価は、はんだ槽に所定時間浸積したあとに、試験前の電極の面積の90％以上が残存しているものを合格と判断した。

以上の電極の耐はんだ喰われ性の試験結果では、本実施例は、10シート計1440個全てが合格であり、比較例は10シート1440個中、1370個が電極の残存面積が90％未満であった。

このことから、第２の電極４から第１の電極３に向けてガラス層７を設けることで、はんだフローにおける電極のはんだ喰われを少なくすることができることが分かった。

つぎに、ガラス層７が、発光素子実装用基体１の第１の主面１ａ側の光の反射率に、どのように影響するか確認した。

焼結体は実施例１で用いたものと同じ材質、厚みのものを使用し、ガラスは、品名：ＧＦ5780 奥野製薬株式会社製のホウ珪酸ガラスと、旭硝子株式会社製の、品名：ＡＰ5576
ＶＥホウ珪酸ガラスを用いた。いずれも結晶質のガラスである。前者をガラスＡ、後者をガラスＢとする。

上記の焼結体の第２の主面10ｂに、焼成後の厚みが30μｍになるようにガラス層を形成した。それぞれ、焼成の最高温度を850℃10分とした。試料Ｎｏ．１Ａ，２Ｂとする。

また、同じガラスＡ，Ｂを用いて、最高温度が1200℃で焼成した試料も作製した。試料Ｎｏ．11Ａ、21Ｂとする。

さらに、比較例として、ガラス層を形成していない焼結体の試料も作製した。試料Ｎｏ．１とする。

なお、試料の外辺寸法は、幅長さ共に20ｍｍで、試料数は、いずれも10個である。また、測定は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２に準拠する分光式色差計 日本電色工業株式会社製の型名
：ＳＥ−2000を用い、観測光源Ｄ50を観測視野２°で測定した。

これらの試料を第２の主面10ｂ側から色空間に於けるＬ＊ａ＊ｂ＊を測定したところ、試料Ｎｏ．１ＡがＬ＊92、ａ＊0.6、ｂ＊2.8の白色であった。同様に、２ＢはＬ＊85、ａ＊5、ｂ＊5の白色であった。また、同様に、試料Ｎｏ．11Ａは、Ｌ＊65、ａ＊8.6、ｂ＊11で、試料Ｎｏ．21Ｂは、Ｌ＊55、ａ＊9.6、ｂ＊15で、透明に近い色であった。

つぎに、これらの試料について、株式会社島津製作所製の分光光度計 （型名：ＵＶ−315）と積分球ユニット（型名：ＩＳＲ−3100）とを用い、光源に50Ｗハロゲンランプと重水素ランプとを使用し、波長範囲を200〜1000ｎｍとし、測定範囲は拡散反射率（スリッ
ト20ｎｍ時７×９ｍｍ）としてフィルターおよびマスクは使用しないで、反射率の基準として硫酸バリウム粉体を用いて測定した。各試料の反射率は、ガラス層が被覆されていない主面側について、波長500ｎｍのときの反射率の平均値をデータとした。

各試料の反射率は、試料Ｎｏ．１Ａが92.5％、試料Ｎｏ．２Ｂが92.1％、試料Ｎｏ．11Ａが91.8％、試料Ｎｏ．21Ｂが91.7％で、比較例の試料Ｎｏ．１が91.5％であった。

以上の結果から、第２の電極４から、はみ出してガラス層７が第２の主面10ｂに被覆されていると、第１の主面側からのトータルの光の反射率を高められることが分かった。

１，100，101，110：発光素子実装用基体
１ａ：第１の主面、１ｂ：第２の主面、１ｃ：内部、１ｄ：端面、１ｅ：スルーホール、１ｆ：コーナー部、１ｇ：基体本体
２：発光素子
３：第１の電極
４：第２の電極
４ａ，４ｂ：表層、４ｃ：縁、４ｄ：角部
５：端面電極
６：スルーホール電極
７：ガラス層
８：カバー電極
９：はんだ層
10、10’：多数個取り基体
10ｂ：第２の主面、10ｅ：スルーホール、10ｇ：製品部、10i:分割溝
11：電極パッド
12：ボンディングワイヤ
13：封止部
21、22：発光装置

Claims (8)

1. セラミック焼結体からなる基体本体と、該基体本体の発光素子が搭載される第１の主面に形成された第１の電極と、前記第１の主面に対向する第２の主面に形成された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極とを導通するための端面電極またはスルーホール電極とを備え、前記第２の電極から前記第１の電極に向けて、ガラス層が被覆されていることを特徴とする発光素子実装用基体。
2. 前記ガラス層は、前記第２の電極の一部を除いた前記第２の主面上を覆うように設けら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体。
3. 前記第２の電極は白金を含んでなり、該第２の電極の前記ガラス層が設けられていない部位における表層が、前記第２の電極の前記ガラス層が設けられている部位における表層よりも白金の含有率が高いことを特徴とする請求項２に記載の発光素子実装用基体。
4. 前記ガラス層は導電性であ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体。
5. 前記第１の電極は、前記ガラス層で覆われていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光素子実装用基板。
6. 前記ガラス層は白色であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光素子実装用基体。
7. 前記ガラス層上に、前記第２の電極と同じ主成分からなるカバー電極が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の発光素子実装用基体。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の発光素子実装用基体の第１の主面に発光素子を実装したことを特徴とする発光装置。

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