JP2014041851A - 連結基板およびその製造方法、並びに素子基板、発光装置 - Google Patents

連結基板およびその製造方法、並びに素子基板、発光装置 Download PDF

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Abstract

【課題】分割精度に優れ、分割後の各素子基板のバリや欠けの発生が低減されるとともに、搭載面上での封止材の浸透を抑制できる連結基板を提供する。
【解決手段】無機絶縁材料からなる母基板２に、縦横の分割溝５によって区画された複数の素子基板３が形成された連結基板１で、各素子基板３は、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域８を有しており、封止領域８と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、分割溝５の溝内面５１の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍの連結基板１。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子用連結基板（以下、連結基板と言う）およびその製造方法に係り、より詳細には、各々が電子部品を搭載するための素子搭載用基板（以下、素子基板と言う）を一つの構成単位として、複数個連結して配列形成された連結基板に関する。
また、本発明は、この連結基板を分割して得られる素子基板及びこれを用いた発光装置に関する。
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子の高輝度、白色化に伴い、携帯電話や液晶ＴＶ、液晶ディスプレイのバックライト等としてＬＥＤ素子を用いた発光装置が使用されている。
ＬＥＤ素子等の発光素子を用いた発光装置は、従来、発光素子と、この発光素子の各電極に電気的に接続された一対のリードとを樹脂基板上に搭載し、またはこれらを樹脂基板の凹部に収容して構成されている。
例えば特許文献１では、樹脂ステムの凹部底面に各リードが配置されており、この凹部にシリコーン樹脂からなる光透過性部材が充填されて構成された発光装置が開示されている。
近年、ＬＥＤ素子の高輝度化に伴って発熱量が増加しているため、ＬＥＤ素子等の発光素子を搭載するための基板として、上記の樹脂基板に代わり、耐熱性が高くかつ発光素子から発生する熱を速やかに放散して、十分な発光輝度が得られるものが求められている。
樹脂基板に代わる発光素子搭載用基板として、従来より、例えばアルミナ基板が用いられている。また、アルミナ基板のようなセラミックス基板に比べて反射率の高い発光素子搭載用基板として、低温同時焼成セラミックス基板（以下、ＬＴＣＣ基板という。）が使用されている。ＬＴＣＣ基板は、アルミナ粉末のようなセラミックス粉末とガラスとの焼結体からなり、ガラスとセラミックスとの屈折率差が大きく、光の入射方向に面する両者の界面の占める割合が多く、かつセラミックス粉末の粒径（厚み）が使用波長より大きいことから、高い反射率が得られる。そのため、発光素子からの光を効率よく利用できるため発熱量を低減できる。また、光源による劣化の少ない無機酸化物からなるため、長期間に亘って色調が安定する。
しかしながら、上記のセラミックス基板やＬＴＣＣ基板等の無機材料基板において、基板表面に凹凸面が多いと、この表面をシリコーン樹脂等の封材で封止したときに、封止部と非封止部との境界域において、凹凸面に封止材が染み込み、基板が浸食されたり、基板の外観が損なわれたり、発光時の発光エリアが乱れたりする。このため、基板本体の表面粗さを低減し、より緻密化することが求められている。
基板や金属導体表面の平滑化に関しては、例えば、基板等の表面を研磨剤でブラスト処理する。例えば特許文献２には、メッキ工程の前にＬＴＣＣ基板の表面に対してウェットブラスト処理を施し、導体層の表面に浮き出したガラスを除去して表面を平滑化する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。また、特許文献３には、絶縁基板およびこれと一体化された外部リード端子表面を、サンドブラスト処理により研磨洗浄して表面を平滑化し、メッキ金属層の付着性を向上させる方法が開示されている。また、特許文献４には、金メッキ層との密着性を向上させることを目的として、無電界ニッケル層の表面にブラスト処理を施し、中心線平均粗さＲａを所定の範囲に調整した配線基板が開示されている。
ところで、このような発光装置では、近年小型化の要求が高まっており、素子基板の基板サイズの小型化が進んでいる。小型の基板を作製する場合には、取扱い性を向上させるために、複数の基板が集合した連結配線基板に分割溝を設け、めっき処理や素子の実装等を行った後に個片に分割する。
連結配線基板は、例えば図１で示すように、広面積の母基板２の中央部に、素子基板となる素子基板領域３を縦横に複数個配列形成し、各素子基板領域３を区分する分割溝５を縦横に形成した。この分割溝５に沿って母基板２を分割して、複数の素子基板を効率的に製造できる。
特開２００８−３００５７３号公報 特許第４０８９９０２号公報 特許第３２６６４９０号公報 特許第３４２０４６９号公報
しかしながら、上記の連結基板を分割溝５に沿って分割すると、分割後の素子基板３の表面に、分割溝５近傍の位置を中心として、バリや欠けが発生する。
特に、上記のように、基板の表面粗さＲａを低減し、緻密化した場合には、個片分割性が低下し、バリや欠けが発生し易くなる。素子基板３にバリや欠けが存在すると、この素子基板３に電子部品を搭載する際、実装位置の精度が低下するおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、分割精度に優れ、分割後の各素子基板のバリや欠けの発生を低減でき、また基板への封止材の浸透を抑制できる連結基板の提供を目的とする。また、本発明は、基板本体の割れや欠けが少なく、発光素子の搭載精度に優れるとともに、封止材の浸透を抑制でき、良好な外観を得られる素子基板の提供を目的とする。さらに本発明は、上記素子基板を用いた発光装置の提供を目的とする。
本発明の連結基板は、無機絶縁材料からなる母基板に、縦横の分割溝によって区画された複数単位の素子基板が形成された連結基板で、前記各素子基板は、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域を有しており、前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記分割溝の溝内面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍを特徴とする。前記封止領域と接する領域は、前記封止領域の外周縁から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域が好ましい。また、前記分割溝が前記母基板の主面に対して開口する開口部の幅は１〜３０μｍが好ましい。また、前記母基板の表面は、ウェットブラストによるブラスト処理を施したものが好ましい。また、前記母基板は、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の焼結体からなる低温焼成セラミックが好ましい。
本発明の素子基板は、無機絶縁材料からなる基板本体に、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域が形成された素子基板で、前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記基板本体側面のうち該基板本体の一の主面側から他方の主面側に向けて下降する傾斜面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍを特徴とする。また、前記封止領域と接する領域は、前記封止領域の外周縁から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域が好ましい。また、前記傾斜面の上端から下端までの距離が１００〜４００μｍが好ましい。また、本発明の素子基板は、上記した本発明の連結基板を分割溝に沿って分割して得たものが好ましい。
本発明の発光装置は上記した本発明の素子基板と、この素子基板の前記素子搭載領域に搭載される発光素子と、を有することを特徴とする。
本発明の連結基板の製造方法は、未焼成母基板の主面上に分割溝を形成する工程と、前記分割溝を形成した未焼成母基板を焼成して表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍである母基板を形成する工程と、焼成後の前記母基板の表面にウェットブラスト処理を施して、前記母基板表面のうち少なくとも一の主面の表面粗さＲａを０．１５μｍ以下とする工程と、を有することを特徴とする。前記母基板の焼成温度は８００℃〜９３０℃であり、焼成時間は２０〜６０分が好ましい。また、前記ウェットブラスト処理は、焼成後の前記母基板の主面上の前記分割溝の開口部の幅の１〜１０倍の粒子径を有する研磨材の使用が好ましい。また、前記ウェットブラスト処理に使用される研磨材は、粒子径が２５〜１５０μｍのセラミックス粉末であり、媒体は水が好ましい。また、前記研磨材の混合比率は、前記研磨材と前記水との全量に対して２０〜６０体積％が好ましい。また、前記ウェットブラスト処理において、前記研磨材と前記水とからなるブラスト液の噴射圧力は、１．２〜１．８ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。
本発明によれば、封止領域と接する領域の表面粗さＲａを０．１５μｍ以下とするとともに、分割溝の溝内面の表面粗さＲａを０．１５〜０．５μｍとして、基板への封止材の浸透を抑制できるとともに、分割精度に優れ、分割時のバリや欠けの発生が低減された連結基板とできる。
また、本発明によれば、基板本体の割れや欠けが少なく、また封止材の浸透を抑制できる素子基板とできる。さらに本発明によれば、発光素子の実装精度が高く、また封止部と外接する領域のにじみ等の発生が抑制された発光装置とできる。
本発明の連結基板の実施形態の一例を示す平面図である。 図１で示す連結基板のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の素子基板を、上面（搭載面）側から見た平面図である。 図３の素子基板をＸ−Ｘ’線で切断した断面図である。 本発明の発光装置の一実施形態を上面側から見た平面図である。 図５の発光装置をＹ−Ｙ’線で切断した断面図である。 本発明の連結基板の製造に使用される上層用グリーンシートに形成された一単位の素子基板の周辺領域を上面側から見た拡大平面図である。 本発明の連結基板の製造に使用される内層用グリーンシートに形成された一単位の素子基板の周辺領域を上面側から見た拡大平面図である。 本発明の連結基板の製造に使用される下層用グリーンシートに形成された一単位の素子基板の周辺領域を上面側から見た拡大平面図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の連結基板は、無機絶縁材料からなる母基板に、縦横の分割溝によって区画された複数単位の素子基板が形成された連結基板で、前記各素子基板は、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域を有しており、前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記分割溝の溝内面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍであることを特徴とする。
本発明によれば、封止領域と接する領域の表面粗さＲａを０．１５μｍ以下として、各素子基板において、封止領域近傍域での封止材の浸透を抑制できるため、封止後における基板上のにじみや基板の浸食を抑制できる。また、分割溝の溝内面の表面粗さＲａを０．１５〜０．５μｍとして、分割精度を向上でき、分割後に得られる各基板上でのバリや欠けの発生が少ない連結基板とできる。
なお、本明細書において、表面粗さＲａは、ＪＩＳ：Ｂ０６０１（１９９４年）の３「定義された算術平均粗さの定義及び表示」によって表され、サーフコム１４００Ｄ（機種名、東京精密社製）により測定された値である。
図１は本発明の連結基板の実施形態の一例を示す平面図であり、図２は、図１で示す連結基板１のＡ−Ａ線断面図である。
図１において、連結基板１は、無機絶縁材料からなり略平板状の母基板２を有している。
母基板２の中央部には、縦に３列（ａ列、ｂ列、ｃ列）、横に３行（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）、合計９個の素子基板３が構成単位として互いに隣接して配列されている。９個の素子基板３の外側には、これを囲むようにして母基板余剰部４が存在している。
ここで略平板とは目視レベルで平板と見えるものであり、以後、略とは目視レベルでそのように見えるものを指す。
構成単位の９個の隣接し合う素子基板３の境界線および母基板余剰部４と素子基板領域３との境界線には、縦方向の分割溝５ａと、横方向の分割溝５ｂとからなる分割溝５が、母基板２の一方の主面２Ａ（以下、上面２Ａと示す。）に設けられている。また、図２に示すように、上面２Ａと反対側の主面である下面２Ｂにも、上面２Ａの分割溝５に対応する位置に、分割溝５が設けられている。
連結基板１は、最終的に、分割溝５に応力を負荷する等により分割されて、独立した９個の素子基板３となる。また、この分割における欠け等の不具合発生を防止するために、各素子基板３の４隅を切り欠くように、母基板２の上面２Ａ側から下面２Ｂ側まで貫通する分割孔６が合計１６個形成されている。
母基板２を構成する無機絶縁材料としては、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）や窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体（ＬＴＣＣ）等が挙げられる。本発明においては、高反射性、製造の容易性、易加工性、経済性等の観点から、ＬＴＣＣが好ましい。
各素子基板３の上面２Ａには、枠体７が形成されている。この枠体７により、円形状部分を底面とするキャビティが形成されており、このキャビティ内の領域が、後にシリコーン樹脂等の封止材が注入されて封止される封止領域２２とされている。
枠体７で囲まれた円形状の底面は、実際に発光素子の搭載される素子搭載面２１とされている。
枠体７の上面７１上には、キャビティの外周縁７１１を介して封止領域２２と接する領域（以下、周縁領域と示す。）８が形成されている。周縁領域８の表面粗さＲａは、０．１５μｍ以下である。周縁領域８の表面粗さＲａが０．１５μｍを超えると、周縁領域８と封止領域２２との境界（外周縁７１１）域近傍で、キャビティに注入されたシリコーン樹脂が母基板２の凹凸面に浸透し易くなり、封止後の上面２Ａににじみ等が生じ易くなる。周縁領域８の表面粗さＲａは、より好ましくは０．０１〜０．１μｍである。
なお、本実施形態では、周縁領域８は、枠体７の上面７１で形成された領域全てを周縁領域８としたが、周縁領域８は、枠体７の上面７１上で封止領域２２と外接するものであれば、必ずしも枠体７の上面７１の全領域でなくてもよく、外周縁７１１から外側（分割溝５ａ、５ｂ側）に所定距離をもって形成された領域であればよい。
周縁領域８は、好ましくは、外周縁７１１から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域がよい。
母基板２の上面２Ａ及び下面２Ｂに設けた分割溝５（５ａ、５ｂ）の溝内面５１の表面粗さＲａは、０．１５〜０．５μｍである。
分割溝５の溝内面５１の表面粗さが０．１５未満であると、連結基板１の分割精度が低下し、分割後に得られた各素子基板に、バリや欠けが発生し易くなる。一方、分割溝５の溝内面５１の表面粗さが０．５μｍを超えると、基板としての成形性が十分に保たれない。
分割溝５（５ａ、５ｂ）の溝内面５１の表面粗さＲａは、より好ましくは０．２〜０．３μｍである。
分割溝５が、母基板の上面２Ａ及び下面２Ｂに開口する開口部５２の幅は、１〜３０μｍが好ましい。
開口部５２の幅が１μｍ未満であると、連結基板１の分割精度が低下し、分割後の各素子基板３上に、バリや欠けが発生し易くなる。一方、開口部５２の幅が３０μｍを超えると、後述するウエットブラスト処理において、ブラスト処理に用いる研磨粒子が分割溝５内部に侵入し易くなる。このため、分割溝５の溝内面５１が研磨され、溝内面５１において所望の表面粗さＲａを得難くなる。開口部５２の幅は、５〜１０μｍがより好ましい。
分割溝５の開口部５２から下端部５１２までの距離は、１００〜４００μｍが好ましい。開口部５２から下端部５１２までの距離が１００μｍ未満であると、十分な分割精度を得られない。一方、開口部５２から下端部５１２までの距離が４００μｍを超えると、母基板の成形性が低下する。分割溝５の開口部５２から下端部５１２までの距離は、より好ましくは２００〜３００μｍである。
分割溝５の溝内面５１において、上端５１１から下端５１２までの距離は、２００〜３００μｍがより好ましい。
分割溝５の断面形状は、図２で示すように、三角形状や逆三角形状がよいが、必ずしもこのような形状には必ずしも限定されず、長方形状もしくはＵ字形状でもよい。
なお、分割溝５は、母基板２の両主面（２Ａ、２Ｂ）上に設けることとしたが、必ずしも両主面上に設ける必要はなく、上面２Ａ上または下面２Ｂ上のみに設けることもできる。
以上、本発明の連結基板１について一例を挙げて説明したが、本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更できる。
また、本発明の連結基板１は、各素子基板３にキャビティが形成された母基板２を有する構成を示したが、必ずしもこのような構成に限定されず、例えば、母基板２上に素子基板３が平板状に形成されたものでもよい。
本発明の素子基板は、無機絶縁材料からなる基板本体に、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域が形成された素子基板で、前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記基板本体側面のうち該基板本体の一の主面側から他方の主面側に向けて下降する傾斜面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍである。
このような素子基板は、例えば、図１に示す連結基板１を分割溝５に沿って分割して得られる。
図３は、本発明の素子基板３を、上面側から見た平面図であり、図４は、図３の素子基板をＸ−Ｘ’線で切断した断面図である。
以下、本発明の素子基板３の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、２ワイヤタイプの発光素子８個を電気的に並列接続して搭載するために適用される素子基板の例を示すが、本発明はこれに限定されない。
本実施形態において、素子基板３は、連結基板１の各素子基板３に対応し、平面形状が略正方形で略平板状の基板本体３２を有している。基板本体３２は、無機絶縁材料で形成されている。
基板本体３２には、枠体７が形成されている。この枠体７により、キャビティが形成されており、このキャビティ内の領域が、後にシリコーン樹脂等の封止材が注入されて封止される封止領域２２とされている。枠体７で囲まれた円形状の底面は、実際に発光素子の搭載される素子搭載面２１とされている。
基板本体３２の素子搭載面２１には、発光素子と電気的に接続される配線導体層９１が設けられている。配線導体層９１は、第１の電極９１１および第２の電極９１２を有する。第１の電極９１１は素子搭載面２１の中央に配設された、１個のアノード側またはカソード側電極（第１の電極）である。第２の電極９１２は素子搭載面２１の周辺部に配設された、第１の電極と反対極側の複数の電極（第２の電極）である。第２の電極９１２は、搭載される発光素子と同数の８個の電極が、それぞれ第１の電極９１１を囲む円周上に略等間隔で配設されている。なお、基板本体３２の素子搭載面２１から、このような配線導体層９１の形成部を除いた領域が、発光素子の搭載可能領域Ｔ（以下、単に搭載部Ｔと示す。）となる。
本実施形態において、素子搭載面２１に配設された配線導体層９１のうちで第２の電極９１２の個数は、搭載される発光素子の個数と同数の８個であるが、それ以外に必要とする電極等があれば、必要に応じて配線導体層９１を形成できる。すなわち、配線導体層９１を構成する第１の電極９１１の平面形状と配設位置、および第２の電極９１２の平面形状、個数等は、図示のものに限定されない。また、配線導体層９１の構成材料は、通常の発光素子基板に用いられる配線導体層と同様のものであれば特に制限されない。具体的には、後述する製造方法において説明する。配線導体層９１の厚さは、５〜１５μｍが好ましい。
基板本体３２の下面２Ｂには、一対（アノード側およびカソード側）の外部電極端子９２が設けられている。これらの外部電極端子９２は、それぞれ基板本体３２の内部等に形成された接続ビア９３を介して、基板本体３２の上面２Ａ側に設けられた第１の電極９１１および第２の電極９１２と電気的に接続されている。
外部電極端子９２および接続ビア９３の形状や構成材料としては、通常発光素子基板に用いられるものと同様のものであれば特に制限なく使用できる。また、外部電極端子９２および接続ビア９３の配置については、これらと第１の電極９１１および第２の電極９１２を介して、搭載される８個の発光素子が電気的に並列接続されるように配置されていればよい。後述する基板の製造方法の項で具体的に説明する。
また、本実施形態においては、基板本体３２の熱抵抗を低減するために、基板本体３２の内部にサーマルビア９４および放熱層９５が埋設されている。サーマルビア９４を下面２Ｂから搭載部Ｔまで貫通させた場合、熱抵抗は小さくできるが搭載部Ｔの平坦度が悪くなり、搭載する素子と搭載部Ｔの熱的な接触が悪くなる。サーマルビア９４は、例えば発光素子の搭載部Ｔより小さい柱状で、下面２Ｂから内部に埋設された放熱層９５にかけて配設するのが好ましい。このようにサーマルビア９４と搭載部Ｔとの間を基板材料などで距離を持たせる配置で、素子搭載面２１、特に搭載部Ｔの平坦度を向上でき、熱抵抗を低減し、また発光素子を搭載したときの傾きも抑制できる。サーマルビア９４と放熱層９５の形状や配置については、後述する基板の製造方法の項で具体的に説明する。
枠体７の上面７１上には、外周縁７１１を介して封止領域２２と接する領域（以下、周縁領域と示す。）８が形成されている。
周縁領域８の表面粗さＲａは、０．１５μｍ以下である。周縁領域８の表面粗さＲａが０．１５μｍを超えると、周縁領域８と封止領域２２との境界（外周縁７１１）域近傍で、キャビティに注入されたシリコーン樹脂が基板本体３２の凹凸面に浸透し易くなり、封止後の周縁領域８上ににじみ等が生じ易くなる。
なお、本実施形態では、周縁領域８は、枠体７の上面７１で形成された領域全てを周縁領域８としたが、周縁領域８は、枠体７の上面７１上で封止領域２２と接するものであれば、必ずしも枠体７の上面７１の全領域でなくてもよく、外周縁７１１から外側の、上面２Ａの外周縁側に所定距離をもって形成された領域であればよい。
周縁領域８は、好ましくは、外周縁７１１から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域がよい。
図４に示すように、基板本体３２の側面２Ｃには、基板本体３２の上面２Ａ側から下面２Ｂ側に向けて下降する傾斜面５１０が形成されている（図４参照）。この傾斜面５１０は、基板本体３２の上面２Ａ側縁部を上端５１１として形成されている。
本実施形態において、素子基板３は、図１の連結基板１を分割して形成したものであり、この場合、傾斜面５１０は、分割溝５の溝内面５１が露出して形成された面であり、傾斜面５１０の下端５１２は分割溝５の溝内面５１の下端５１２に対応する。
なお、本実施形態では、基板本体３２において、側面２Ｃの下面２Ｂ側にも、上面２Ａ側に向けて傾斜する傾斜面５１０が形成されているが（図４参照）、本発明はこのような態様に限定されず、例えば、上面２Ａ側または下面２Ｂ側にのみ、傾斜面５１０が形成されていてもよい。
傾斜面５１０の表面粗さＲａは、０．１５〜０．５μｍである。傾斜面５１０の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満であると、基板本体３２の端面に存在するバリや欠けの存在が過多であり、バリにより外寸法が変動し、後の製造工程で寸法精度による不具合が生じ易くなり、また外観上も劣る。
一方、傾斜面５１０の表面粗さＲａが０．５μｍを超えると、基板としての成形性が十分でなく、かえって基板上のバリの存在が多くなる。傾斜面５１０の表面粗さＲａは、より好ましくは０．１７〜０．３μｍである。
傾斜面５１０の上端５１１から下端５１２までの距離は、１００〜４００μｍが好ましい。上端５１１から下端５１２までの距離が１００μｍ未満であると、基板上のバリや欠けの存在が過多となる。一方、上端５１１から下端５１２までの距離が４００μｍを超えると、基板本体３２や枠体７の強度が低下する。
なお、本実施形態では、素子基板３は、キャビティが形成された基板本体３２を有する構造を示したが、本発明の素子基板３はこのような態様に限定されず、例えば平板状の基板本体３２を有する構造でもよい。
次に、本発明の素子基板３を有する発光装置の好ましい実施形態を、図面に基づいて説明する。ただし、本発明の発光装置はこれに限定されない。図５は、本発明の発光装置の一実施形態を上面側から見た平面図であり、図６は、図５の発光装置をＹ−Ｙ’線で切断した断面図である。なお、図５では、樹脂封止層を除いた状態を示す。
本発明の発光装置１０は、上記した本発明の素子基板３と、該素子基板３の搭載部Ｔに搭載され、かつ一対の電極がそれぞれ所定の配線導体層９１の第１の電極９１１および第２の電極９１２にワイヤボンディングされて並列に接続された２ワイヤタイプの８個のＬＥＤ素子などの発光素子１１を備えている。
本発明の発光装置１０において、８個の発光素子１１は、全て下面が同サイズの正方形である直方体の発光素子であり、素子基板３の前記した８個の搭載部Ｔにそれぞれ配置され、接着剤であるシリコーンダイボンド材（図示せず）を用いて搭載部Ｔに固定されている。
そして、各発光素子１１の電極（図示せず）の一方が、素子基板３の素子搭載面２１の中央に位置する第１の電極９１１に、ボンディングワイヤ１２によって接続されており、他方の電極が８個の第２の電極９１２グループのうちで最も近い電極に、ボンディングワイヤ１２によって接続されている。８個の発光素子１１の８対１６個の電極を接続する１６本のボンディングワイヤ１２は、互いに交差しないように配置されている。さらに、これらの発光素子１１やボンディングワイヤ１２を覆うように、モールド樹脂からなる封止層１３が設けられている。これにより、封止領域２２全域が封止される。
本発明の発光装置１０における発光素子１１の配置は、少なくとも発光素子１１の電極と素子基板３の第１の電極９１１および第２の電極９１２を接続した際に、ボンディングワイヤ１２が交差しない配置であればよく、図５に示す配置に限定されない。
本発明の発光装置１０によれば、基板本体３２に形成された枠体７の上面７１上で封止領域２２に接する周縁領域８の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下とされており、かつ基板本体３２の側面２Ｃに形成された傾斜面５１０の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍとされた素子基板３を使用しているので、基板本体３２の割れや欠けが少なく、発光素子の実装精度に優れており、また基板本体３２への封止材の浸透を抑制でき、基板本体３２の浸食も防止でき、良好な外観を得る。
以下に、２ワイヤタイプの発光素子を８個、電気的に並列接続して搭載するための素子基板を得られる連結基板を製造する方法を例にして、本発明の連結基板の製造方法を説明する。なお、図７〜９では、各グリーンシート２３〜２５に形成された複数の素子基板３のうちの一の領域を拡大して示している。
図１〜図２に示す連結基板１は、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の各工程を含む製造方法により製造できる。なお、以下の説明では、その製造に用いる部材について、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
以下、各工程についてさらに説明する。
（Ａ）本体用グリーンシート作製工程
ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物を用いて、連結基板１の母基板２を形成するためのグリーンシート（本体用グリーンシート）等を作製する。なお、後述するように、本体用グリーンシートは、上層を形成するための上層用グリーンシート、内層を形成するための内層用グリーンシート、下層を形成するための下層用グリーンシートを含む。この工程では、枠体を形成するために枠体用グリーンシートの作製も行われる。
本体用グリーンシートは、ガラス粉末とセラミックス粉末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、分散剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで製造できる。また、こうして作製されたグリーンシートを、所定の形状に加工して、枠体用グリーンシートが得られる。
本体用グリーンシートを作製するための本体用ガラス粉末としては、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃以上７００℃以下のものが好ましい。Ｔｇが５５０℃未満の場合には、脱脂が困難となるおそれがあり、７００℃を超える場合には、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。
また、このガラス粉末は、８００℃以上９３０℃以下で焼成したときに結晶が析出するものが好ましい。結晶が析出しないものの場合、十分な機械的強度を得ることができないおそれがある。さらに、ＤＴＡ（示差熱分析）により測定される結晶化ピーク温度（Ｔｃ）が８８０℃以下のものが好ましい。Ｔｃが８８０℃を超える場合、寸法精度が低下するおそれがある。
このような本体用ガラス粉末としては、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５７〜６５％、Ｂ２Ｏ３を１３〜１８％、ＣａＯを９〜２３％、Ａｌ２Ｏ３を３〜８％、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で０．５〜６％含有するものが好ましい。このようなものを用いることで、基板本体３２の表面平坦度の向上が容易となる。
ここで、ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークフォーマとなる。ＳｉＯ２の含有量が５７％未満の場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。一方、ＳｉＯ２の含有量が６５％を超える場合には、ガラス溶融温度やＴｇが過度に高くなるおそれがある。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは５８％以上、より好ましくは５９％以上、特に好ましくは６０％以上である。また、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは６４％以下、より好ましくは６３％以下である。
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークフォーマとなる。Ｂ２Ｏ３の含有量が１３％未満の場合、ガラス溶融温度やＴｇが過度に高くなるおそれがある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が１８％を超える場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１４％以上、より好ましくは１５％以上である。また、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１７％以下、より好ましくは１６％以下である。
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの安定性、化学的耐久性、および強度を高めるために添加される。Ａｌ２Ｏ３の含有量が３％未満の場合、ガラスが不安定となるおそれがある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８％を超える場合、ガラス溶融温度やＴｇが過度に高くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４％以上、より好ましくは５％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下である。
ＣａＯは、ガラスの安定性や結晶の析出性を高めるとともに、ガラス溶融温度やＴｇを低下させるために添加される。ＣａＯの含有量が９％未満の場合、ガラス溶融温度が過度に高くなるおそれがある。一方、ＣａＯの含有量が２３％を超える場合、ガラスが不安定になるおそれがある。ＣａＯの含有量は、好ましくは１２％以上、より好ましくは１３％以上、特に好ましくは１４％以上である。また、ＣａＯの含有量は、好ましくは２２％以下、より好ましくは２１％以下、特に好ましくは２０％以下である。
Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏは、Ｔｇを低下させるために添加される。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が０．５％未満の場合、ガラス溶融温度やＴｇが過度に高くなるおそれがある。一方、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が６％を超える場合、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気的絶縁性も低下するおそれがある。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量は、０．８％以上５％以下が好ましい。
なお、本体用ガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、Ｔｇ等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有できる。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は１０％以下が好ましい。
本体用ガラス粉末は、上記したような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して得られる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水またはエチルアルコールを用いることが好ましい。粉砕機としては、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。
本体用ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下が好ましい。ガラス粉末のＤ５０が０．５μｍ未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく取り扱いが困難になるばかりでなく、均一分散が困難になる。一方、ガラス粉末のＤ５０が２μｍを超える場合には、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。粒径は、例えば粉砕後に必要に応じて分級して調整してもよい。
セラミックス粉末としては、従来からＬＴＣＣ基板の製造に用いられるものが使用でき、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等を好適に使用できる。特に、アルミナ粉末とともに、アルミナよりも高い屈折率を有するセラミックスの粉末（以下、高屈折率セラミックス粉末と示す。）の使用が好ましい。
高屈折率セラミックス粉末は、焼結体であるＬＴＣＣ基板の反射率を向上させるための成分であり、例えばチタニア粉末、ジルコニア粉末、安定化ジルコニア粉末等が挙げられる。アルミナの屈折率が１．８程度であるのに対して、チタニアの屈折率は２．７程度、ジルコニアの屈折率は２．２程度であり、アルミナに比べて高い屈折率を有している。これらのセラミックスの粉末のＤ５０は、０．５μｍ以上４μｍ以下が好ましい。
このようなガラス粉末とセラミックス粉末とを、例えばガラス粉末が３０質量％以上５０質量％以下、セラミックス粉末が５０質量％以上７０質量％以下となるように配合し、混合して、ガラスセラミックス組成物が得られる。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、分散剤、溶剤等を添加してスラリーが得られる。
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使用できる。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使用できる。溶剤としては、トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノール等の有機溶剤を好適に使用できる。
このようにして得られた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、乾燥させて、３枚の本体用グリーンシート（上層用グリーンシート、下層用グリーンシートおよび内層用グリーンシート）を作製する。また、同様にして製造されたグリーンシートを、所定の形状に加工して、枠体用グリーンシートを作製する。
（Ｂ）導体ペースト層形成工程
前記工程で作製された本体用グリーンシートの表面および内部に、配線導体層、外部電極端子、接続ビア、サーマルビア、放熱層等を形成するための導体ペースト層（未焼成配線導体層、未焼成外部電極端子、未焼成接続ビア、未焼成サーマルビア、未焼成放熱層等）を形成する。すなわち、図７に示すように、上層用グリーンシート２３において、各素子基板３の素子搭載面２１の中央に、円形の第１の電極用導体ペースト層９１１を形成する。
また、この第１の電極用導体ペースト層９１１を囲むようにリング状の連結用導体ペースト層９１３を形成するとともに、８個の第２の電極用導体ペースト層９１２を、連結用導体ペースト層９１３から内側に延出するように略等間隔で形成する。さらに、第１の電極用導体ペースト層９１１の中心部、および連結用導体ペースト層９１３の所定の位置に、接続ビア用の導体ペースト層９３を上層用グリーンシート２３を貫通して形成する。
また、図８に示すように、内層用グリーンシート２４において、その上面に、放熱層用導体ペースト層９５を形成するとともに、このグリーンシートを貫通するように、複数の接続ビア用導体ペースト層９３と複数のサーマルビア用導体ペースト層９４を形成する。
さらに、図９に示すように、下層用グリーンシート２５を貫通するように、複数の接続ビア用導体ペースト層９３と複数のサーマルビア用導体ペースト層９４を形成するとともに、下層用グリーンシート２５の下面に、外部電極端子用導体ペースト層９２を形成する。
上記の上層用グリーンシート２３の第１の電極用導体ペースト層９１１は、接続ビア用導体ペースト層９３により、放熱層用導体ペースト層９５と熱的に接続されており、下層用グリーンシート２５の外部電極端子用導体ペースト層９２は、サーマルビア用導体ペースト層９４により、放熱層用導体ペースト層９５と熱的に接続されている。また、電極用導体ペースト層９１１は、接続ビア用導体ペースト層９３により、放熱層用導体ペースト層９５と電気的に接続されており、放熱層用導体ペースト層９５は、接続ビア用導体ペースト層９３により一方の外部電極端子用導体ペースト層９２と電気的に接続される。もう一方の外部電極端子用導体ペースト層９２は、接続ビア用導体ペースト層９３により電極用導体ペースト層９１２と電気的に接続されている。
第１および第２の電極用導体ペースト層９１１、９１２、連結用導体ペースト層９１３、接続ビア用導体ペースト層９３、放熱層用導体ペースト層９５、サーマルビア用導体ペースト層９４、および外部電極端子用導体ペースト層９２の形成方法としては、導体ペーストをスクリーン印刷により塗布、充填する方法が挙げられる。形成されるこれらの導体ペースト層の膜厚は、最終的に得られる第１および第２の電極、連結配線、接続ビア、放熱層、サーマルビアおよび外部電極端子の膜厚が所定の膜厚となるように調整される。
導体ペーストとしては、例えば銅、銀、金等を主成分とする金属の粉末に、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使用できる。なお、上記金属粉末としては、銀粉末、銀と白金またはパラジウムからなる金属粉末が好ましく用いられる。
（Ｃ）積層工程
前記（Ｂ）工程で得られた導体ペースト層付きグリーンシート（未焼成本体部材）を所定の順序で重ね合わせ、上層用グリーンシート２３の上にさらに枠体用グリーンシートを重ねた後、熱圧着により一体化する。こうして、グリーンシート成形体（未焼成母基板）が得られる。
（Ｄ）積層ならびに分割溝および分割孔形成工程
次いで、グリーンシート成形体（未焼成母基板）の表裏両面に、セラミックグリーンシート積層体切断機等を用いて、縦３列、横３行に配列された素子基板３の境界線上に縦４本、横４本の分割溝５（５ａ、５ｂ）を形成する。さらに、分割溝５の１６か所の交点において交点を中心とする円形の貫通孔を分割孔６として孔開け機等を用いて形成し、未焼成連結基板１を得る。
なお、必要に応じて、本体用グリーンシート２３〜２５と枠体用グリーンシートを積層する前に、各グリーンシートについてそれぞれ分割孔６を形成してもよい。
未焼成母基板上に形成する分割溝５は、焼成後の母基板２上で上面２Ａ、下面２Ｂ上に開口する開口部５２の幅が５〜５０μｍとなるように形成することが好ましい。
（Ｅ）焼成工程
上記工程で得られた未焼成連結基板１について、必要に応じてバインダー等を脱脂後、ガラスセラミックス組成物等を焼結させるための焼成を行って連結基板１とする。基板の焼成温度や焼成時間を調整して、焼成後の母基板の表面粗さＲａを０．１５〜０．５μｍとできる。
脱脂は、例えば５００℃以上６００℃以下の温度で１時間以上１０時間以下保持する条件で行う。脱脂温度が５００℃未満もしくは脱脂時間が１時間未満の場合、バインダー等を十分に除去できないおそれがある。一方、脱脂温度は６００℃程度、脱脂時間は１０時間程度とすれば、バインダー等を十分に除去でき、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。
また、焼成は、母基板２の緻密な構造の獲得と分割精度、生産性を考慮して、８００℃〜９３０℃の温度範囲で適宜時間を調整できる。具体的には、８５０℃以上９００℃以下の温度で２０分以上６０分以下の保持が好ましく、特に８６０℃以上８８０℃以下の温度が好ましい。焼成温度が８００℃未満では、母基板２が緻密な構造のものとして得られないおそれがある。一方、焼成温度は９３０℃を超えると、母基板２の構造が緻密になり過ぎて分割溝５の溝内面５１の表面粗さＲａが過度に低くなり、母基板２の分割精度が低下するおそれがある。また、母基板２が変形するなど生産性等が低下するおそれもある。また、上記導体ペーストとして、銀を主成分とする金属粉末を含有する導体ペーストを用いた場合、焼成温度が８８０℃を超えると、過度に軟化するために所定の形状を維持できなくなるおそれもある。
（Ｆ）ウェットブラスト処理
分割溝５が形成された母基板２の上面２Ａ及び下面２Ｂならびに側面に対して、ウェットブラスト処理を行う。すなわち、研磨材を水などの液体媒体と混合してなるブラスト液を、高圧で厚膜導体層に噴射する。このウェットブラスト処理により、導体粒子の隙間を埋め、母基板２の表面を平滑化する。研磨材の粒径やブラスト液の噴射圧力、処理時間等の調整で、処理後の母基板２の表面粗さＲａを０．１５μｍ以下とできる。
研磨材は、焼成後の母基板２の主面（上面２Ａ、下面２Ｂ）上に開口する開口部５２の開口幅に対して、その１〜１０倍の粒子径を有するものを用いることが好ましい、このような研磨材を用いることで、研磨材が分割溝５の溝内部に侵入し難く、母基板２の表面のみを研磨できるため好ましい。
研磨材の粒子径が、分割溝５の開口部５２の開口幅に対して１倍未満であると、ブラスト処理時に分割溝５に研磨材が入り込み、溝内面５１が研磨されるおそれがある。この場合、表面粗さＲａが過度に低くなり、得られる連結基板１において、十分な分割精度を得られない。一方、研磨材の粒子径が、分割溝５の開口部５２の開口幅に対して１０倍を超えると、周縁領域８における、封止領域２２との境界である外周縁７１１の近傍領域を効率よくブラストできない。
研磨材としては、例えばアルミナまたはジルコニア等のセラミック粉末を使用できる。ブラストの効率を上げるため、アルミナ粉末の破砕粉の使用が好ましい。研磨材の５０％粒径（Ｄ５０）は、２５〜１５０μｍの範囲が好ましい。研磨材の粒径が２５μｍ未満では、分割溝５に研磨材が入り込み、内壁面５１が研磨されて表面粗さＲａが過度に低くなり、分割精度が低下するおそれがある。また、分割溝５に入り込んだ研磨材が異物となって素子の搭載を阻害するおそれもある。一方、研磨材の粒径が１５０μｍを超えると、周縁領域８における、封止領域２２との境界である外周縁７１１の近傍領域を効率よくブラストできない。研磨材の５０％粒径（Ｄ５０）は８０〜１００μｍの範囲が好ましい。より好ましいＤ５０は９０μｍである。
研磨材と液体媒体としての水との混合比率は、研磨材がブラスト液全体の２０〜６０体積％が好ましい。研磨材の混合比率が２０体積％未満では、ウェットブラストの効率が著しく低くなり、母基板２の表面を十分に平滑化できない。一方、研磨材の比率が６０体積％を超えると、ブラスト液の粘度が高くなりすぎてかえってブラスト効率が低下する。最も好ましい混合比率は、研磨材が４０体積％、水が６０体積％の比率である。
また、このような比率で混合されたブラスト液を噴射する圧力は、ボロンカーバイド製ノズルの噴射口が直径８ｍｍの時、１．２〜１．８ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。ブラスト液の噴射圧力が１．２ｋｇ／ｃｍ２未満では、母基板２の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下になるような十分な平滑化はできず、封止材の浸透防止の効果を十分に付与できない。ブラスト液の噴射圧力が１．８ｋｇ／ｃｍ２を超えると、母基板２の上面２Ａ等にブラスト材であるアルミナ粉末が付着してしまい、母基板２表面を平滑化する効果が小さくなる。また、ボロンカーバイド製ノズルの噴射口の直径は５〜１０ｍｍのものが使用できる。５ｍｍ以下では流速が強くなりすぎて、母基板２上のガラスを多量に除去して強度を低下させたり、アルミナ粉末が付着してしまい、母基板２の表面を平滑化する効果が小さくなる。１０ｍｍ以上では母基板の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下になるような十分な平滑化ができない。
ウェットブラスト工程では、ベルトコンベアで連続的に搬送される母基板２の上面２Ａ等に向けて、搬送面より５ｃｍ程度上に配置されたボロンカーバイド製ノズルの直径８ｍｍの噴射口からブラスト液を噴射する方法を採る。
コンベアの搬送速度は１〜１．５ｍ／分が好ましい。搬送速度が１ｍ／分未満では、上面２Ａ等にブラスト材であるアルミナ粉末が付着してしまい、表面を平滑化する効果が小さい。搬送速度が１．５ｍ／分を超えると、ブラストの効果が小さく、周縁領域８において封止材の浸透防止に十分な平滑化を行うことができない。
上記のようにして得られた連結基板１は、ブラスト処理された母基板２の表面は、表面粗さＲａが低く緻密な構造を有しており、封止材の浸透防止の効果を得られるとともに、分割溝５の溝内面５１は、ブラスト処理されないため、適度な表面粗さを維持でき、分割精度の良好な連結基板とできる。
なお、本実施形態では、焼成後の母基板２表面の全面にウェットブラスト処理を施したが、ウェットブラスト処理は、少なくとも母基板２の上面２Ａに施されていればよく、必ずしも母基板２の表面全面を処理しなくてもよい。
ここで、母基板２を構成するセラミックス焼結体としては、上記の通り、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体等を用いてもよい。これらのアルミニウムを主要成分として含んでいるセラミックス焼結体を用いる場合も、ＬＴＣＣと同様に、用いるセラミックス焼結体の原料組成物にバインダー、必要に応じて可塑剤、分散剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等により所定の形状のシート状に成形し、乾燥させ、必要に応じて脱脂を行い、用いるセラミックス焼結体に好適な焼成温度、例えば、酸化アルミニウム質焼結体においては、１４００〜１７００℃、窒化アルミニウム質焼結体においては１７００〜１９５０℃、で焼成して得られる焼結体が用いられる。
なお、上記アルミニウムを主要成分として含んでいるセラミックス焼結体の原料として、例えば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ハロゲン化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫化アルミニウム、窒化アルミニウム等の化合物、曹長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）、明礬（ＫＡｌ３（ＯＨ）６（ＳＯ４）２）、ベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））、コランダム（Ａｌ２Ｏ３）、カオリナイト（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）、ムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）、セリサイト（ＫＡｌ２（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）（ＯＨ）２）等の該化合物を含有する鉱物若しくは該化合物を原料とした合成物等が挙げられる。
スラリーを調製するための、バインダーや任意成分である可塑剤、分散剤、溶剤等については、上記ＬＴＣＣと同様とできる。その他、セラミックス焼結体の製造工程においても、上記焼成条件を除いて上記ＬＴＣＣと同様とできる。
以上、連結基板１の製造方法について説明したが、枠体用グリーンシートは単一のグリーンシートからなる必要はなく、複数枚のグリーンシートを積層したものでもよい。また、枠体用グリーンシートを除いた本体用グリーンシートの枚数も、必ずしも３枚である必要はなく、２枚あるいは４枚以上でもよい。さらに、各部の形成順序等については、連結基板１の製造が可能な限度において適宜変更できる。
次に、本発明の具体的な実施例を記載する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例１〜２、比較例１〜２
以下に示す方法で、図１および図２に示す連結基板を製造した。
まず、連結基板１の母基板２を作製するための本体用グリーンシート（上層用グリーンシート、下層用グリーンシート、および内層用グリーンシート）を作製した。本体用グリーンシートの作製においては、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２が６０．４％、Ｂ２Ｏ３が１５．６％、Ａｌ２Ｏ３が６％、ＣａＯが１５％、Ｋ２Ｏが１％、Ｎａ２Ｏが２％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分間溶融させた後、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時間粉砕して本体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
次いで、このガラス粉末とアルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）、ジルコニアフィラー（第一稀元素化学工業社製、商品名：ＨＳＹ−３Ｆ−Ｊ）とを、それぞれ表１に示す割合となるように配合し、混合により、実施例１〜２、及び比較例１〜２の基板本体用のガラスセラミックス組成物を製造した。なお、表１の各成分の構成比は、質量％で表記したものである。
このガラス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。
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、乾燥させたグリーンシートを積層して、略平板状で焼成後の大きさが１７０ｍｍ×１７０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍとなる本体用グリーンシートを製造した。また、図示しないが、本体用グリーンシートと同様にして製造されたグリーンシートを積層して、焼成後の大きさが１７０ｍｍ×１７０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍとなる枠体用基板グリーンシートを製造した。
枠体用基板グリーンシートには、９個の素子基板３（各領域とも５ｍｍ×５ｍｍ）の中央部を、グリーンシート用パンチングマシーンを用いて直径４．４ｍｍの円形にくり抜き形成した。また、素子基板３同士の境界線５および素子基板３と母基板余剰部４の境界線５の１６か所の交点において、交点を中心とする直径０．６ｍｍの円形の貫通孔を孔開け機を用いて形成し、分割孔６とした。
一方、導電性金属粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ５５０）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で配合し、固形分が８５質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散後、磁器乳鉢中で１時間混練し、さらに三本ロールにて３回分散して導体ペーストを製造した。
本体用グリーンシートのうちの上層用グリーンシート２３の上面に、前記導体ペーストを図７に示すパターンでスクリーン印刷して、第１の電極用、第２の電極用および連結用の各導体ペースト層９１１、９１２、９１３を形成するとともに、接続ビアに相当する部分に孔空け機を用いて直径０．１５ｍｍの貫通孔を形成し、スクリーン印刷法により導体ペーストを充填して、接続ビア用導体ペースト層９３を形成した。
また、内層用グリーンシート２４の上面に、導体ペーストを図８に示すパターンでスクリーン印刷して、放熱層用導体ペースト層９５を形成するとともに、サーマルビア並びに接続ビアに相当する部分に孔空け機を用いて直径０．２ｍｍおよび直径０．１５ｍｍの貫通孔をそれぞれ形成し、スクリーン印刷法により導体ペーストを充填してサーマルビア用導体ペースト層９４および接続ビア用導体ペースト層９３を形成した。
さらに、下層用グリーンシート２５の下面に、導体ペーストを図９に示すパターンでスクリーン印刷して、外部電極端子用導体ペースト層９２を形成するとともに、サーマルビア並びに接続ビアに相当する部分に孔空け機を用いて直径０．２ｍｍおよび直径０．１５ｍｍの貫通孔をそれぞれ形成し、スクリーン印刷法により導体ペーストを充填してサーマルビア用導体ペースト層９４および接続ビア用導体ペースト層９３を形成した。
次に、こうして作製された上層用グリーンシート２３と、導体ペースト層付きの内層用グリーンシート２４および下層用グリーンシート２５を所定の順で積層し、さらに上層用グリーンシートの上に枠体用グリーンシートを積層した後、加熱および加圧により一体化した。こうして、母基板となるグリーンシート成形体を得た。
次いで、グリーンシート成形体の表裏両面に、セラミックグリーンシート積層体切断機（ＵＨＴ社製Ｇ−ｃｕｔ６）を用いて深さ３００μｍの分割溝５（５ａ、５ｂ）を縦、横に４本ずつ形成し、未焼成連結基板１を得た。分割溝５は、未焼成連結基板１上で仕切られる素子基板領域３が、各領域とも５．７×５．７ｍｍとなるように形成した。
得られた母基板となるグリーンシート成形体を、５５０℃で５時間保持して脱脂した。次いで、実施例１〜２、および比較例１〜２において、８７０℃で３０分間保持して焼成して、連結基板１を製造した。
得られた実施例１〜２および比較例１〜２の連結基板１において、上面２Ａの表面粗さＲａを、サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）により測定した。測定結果を表１に示す。
実施例１〜２及び比較例１の連結基板１における上面２Ａに以下の条件でウェットブラスト処理を施した。
研磨材（ブラスト粉末）と液体媒体（水）との混合比率は、研磨材がブラスト液全体の４０体積％とした。さらにこのような比率で混合されたブラスト液を噴射する噴射圧力は、１．５ｋｇ／ｃｍ２とし、ベルトコンベアで連続的に搬送させながら厚膜導体層に向けて、搬送面より５ｃｍ上に配置されたボロンカーバイド製ノズルの直径８ｍｍの噴射口からブラスト液を噴射して、上面２Ａのブラスト処理を行った。尚、ベルトコンベアの搬送速度は１．２ｍ／分とした。
ブラスト処理後の実施例１〜２、比較例１の連結基板１、及びブラスト処理を行っていない比較例２の連結基板１において、母基板２の上面２Ａの表面粗さＲａを、上記と同様の方法及び位置で測定した。測定結果を表１に示す。
次に、実施例１〜２および比較例１〜２の連結基板１を、分割溝５ａ、５ｂに沿って分割して、得られた各素子基板３の傾斜面５１０の表面粗さＲａを、上記と同様にして測定した。また、実施例１〜２および比較例１〜２において、得られた素子基板３表面のバリ、欠けの発生数を測定し、分割性を評価した。測定結果を表１に示す。
なお、分割性の評価は、光学顕微鏡で素子基板の表面を観察し、１００μｍ以上のバリ、欠けの発生が無いものを「○」とし、１００μｍ以上のバリ、欠けの発生が認められたものを「×」とした。評価結果を表１に示す。
さらに、得られた各素子基板のキャビティに、封止剤（信越化学工業社製、商品名：ＳＣＲ−１０１６Ａ）を注入し、封止領域２２全体が封止されるようにした後、枠体７の上面７１における、封止領域２２との境界である外周縁７１１近傍領域でのにじみの発生の有無を光学顕微鏡により観察し、封止領域２２の外周縁７１１から外側に１００μｍ以上に染み出しが認められないものを「○」とし、封止領域２２の外周縁７１１から外側に１００μｍ以上に染み出しが認められたものを「×」とした。
評価結果を表１に示す。
Figure 2014041851
表１から明らかなように、実施例１の連結基板１では、ブラスト処理後の上面２Ａの表面粗さＲａが０．１５μｍ以下とされており、かつ溝内面５１に対応する傾斜面５１０の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍとされているので、封止材の浸食防止性が「○」と優れており、また分割後の基板上でのバリや欠けの発生もなく、良好な分割性を得られることが認められた。
一方、比較例１の連結基板１では、封止材の浸食防止性は「○」と優れているものの、分割精度に劣っており、分割後に得られた素子基板上にバリや欠けの発生が認められた。
また、比較例２の連結基板１では、分割後の基板上でのバリや欠けの発生がなく、良好な分割性を得られるものの、上面２Ａの表面粗さＲａの値が０．１５μｍを超えており、外周縁７１１近傍領域で染みだしが認められ、封止材の浸食防止性に劣っていた。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行ってもよい。
本発明の素子基板を利用した発光装置は、携帯電話や液晶ＴＶ、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。
１…連結基板、２…母基板、２Ａ…上面、２Ｂ…下面、２１…素子搭載面、２２…封止領域、３…素子基板、３２…基板本体、４…母基板余剰部、５…分割溝、５１…溝内面、５２…開口部、６…分割孔、７…枠体、７１…枠体７の上面、７１１…外周縁、８…周縁領域、９１…配線導体層、９１１…第１の電極、９１２…第２の電極、９２…外部電極端子、９３…接続ビア、９４…サーマルビア、９５…放熱層、Ｔ…搭載部、１０…発光装置、１１…発光素子、１２…ボンディングワイヤ、１３…封止層

Claims (16)

  1. 無機絶縁材料からなる母基板に、縦横の分割溝によって区画された複数単位の素子基板が形成された連結基板で、
    前記各素子基板は、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域を有しており、前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記分割溝の溝内面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍを特徴とする連結基板。
  2. 前記封止領域と接する領域は、前記封止領域の外周縁から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域である請求項１記載の連結基板。
  3. 前記分割溝が前記母基板の主面に対して開口する開口部の幅が、１〜３０μｍである請求項１または２記載の連結基板。
  4. 前記母基板の表面が、ウェットブラストによるブラスト処理を施した請求項１乃至３のいずれか１項記載の連結基板。
  5. 前記母基板が、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の焼結体からなる低温焼成セラミックである請求項１乃至４のいずれか１項記載の連結基板。
  6. 無機絶縁材料からなる基板本体に、一部に発光素子が搭載され、その全体が封止材で封止される封止領域が形成された素子基板で、
    前記封止領域と接する領域の表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、前記基板本体側面のうち該基板本体の一の主面側から他方の主面側に向けて下降する傾斜面の表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍを特徴とする素子基板。
  7. 前記封止領域と接する領域は、前記封止領域の外周縁から外側に０〜１００μｍの距離を有する領域である請求項６記載の素子基板。
  8. 前記傾斜面の上端から下端までの距離が１００〜４００μｍである請求項６又は７記載の素子基板。
  9. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の連結基板を分割溝に沿って分割して得られる請求項６乃至８のいずれか１項記載の素子基板。
  10. 請求項６乃至９のいずれか１項に記載の素子基板と、この素子基板の前記素子搭載領域に搭載される発光素子と、を有するを特徴とする発光装置。
  11. 未焼成母基板の主面上に分割溝を形成する工程と、
    前記分割溝を形成した未焼成母基板を焼成して表面粗さＲａが０．１５〜０．５μｍ
    である母基板を形成する工程と、
    焼成後の前記母基板の表面にウェットブラスト処理を施して、前記母基板表面のうち少なくとも一の主面の表面粗さＲａを０．１５μｍ以下とする工程と、を有するを特徴とする連結基板の製造方法。
  12. 前記母基板の焼成温度が８００℃〜９３０℃であり、焼成時間が２０〜６０分である請求項１１記載の連結基板の製造方法。
  13. 前記ウェットブラスト処理は、焼成後の前記母基板の主面上の前記分割溝の開口部の幅の１〜１０倍の粒子径を有する研磨材を使用する請求項１１又は１２記載の連結基板の製造方法。
  14. 前記ウェットブラスト処理に使用される研磨材は、粒子径が２５〜１５０μｍのセラミックス粉末であり、媒体は水である請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の連結基板の製造方法。
  15. 前記研磨材の混合比率は、前記研磨材と前記水との全量に対して２０〜６０体積％である請求項１１乃至１４のいずれか１項記載の連結基板の製造方法。
  16. 前記ウェットブラスト処理において、前記研磨材と前記水とからなるブラスト液の噴射圧力は、１．２〜１．８ｋｇ／ｃｍ２である請求項１１乃至１５のいずれか１項記載の連結基板の製造方法。
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