JP2014227308A - 高反射アルミナセラミックス基板，発光素子搭載用基板及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の主成分が安価なローソーダアルミナであって、高反射率を実現するためにバリウム系添加剤を添加させるにも拘わらず、比較的低温度で焼成することが可能なアルミナセラミック基板を、提供する。【解決手段】アルミナセラミック基板１の主成分であるアルミナの含有率は９４〜９８質量％であり、焼結助剤であったＳｒＯの含有率は０．１８〜０．５質量％、ＢａＯは１．０〜３．０質量％、ＳｉＯ２は０．５〜１．６質量％、ＴｉＯ２は０．１５〜０．５質量％である。【選択図】図１

Description

本発明は、光反射特性に優れた低コストな発光素子実装用のセラミックス基板，発光素子搭載用基板及びその製造方法に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような発光素子は、配線を容易にする等の目的で、基板上に実装されることによりパッケージ化されるが、かかる発光素子パッケージには、発光素子から側方又は後方に発した光を先方に向けて反射させることによって光の減衰を防止して照度を向上させるための反射面が設けられることが一般的である。そして、かかる反射面の可視光帯域の光に対する反射率を向上させるためには、金属材料による高反射性コーティングを施すことも考えられるが、基板素材との間の熱膨張率差と発光素子が発する熱に起因する剥離や経年劣化等の劣化が生じやすい。

そこで、従来、発光素子実装基板の組成を工夫することによって基板自体の反射率を向上させ、もって、高反射コーティングを不要とする提案がなされてきた。

例えば、特許文献１では、粒径が０．３〜１μｍのアルミナ粉末と硫酸バリウムとを重量比９４：６〜９８：２の割合で含有するシート状の成形物（アルミナグリーンシート）を１６００℃程度の温度で焼成することによって、バリウム成分によって表面色が白色となった基板を製造する方法が、提案されている。

また、特許文献２では、アルミナ，炭酸バリウム及びシリカから得られたシート状の成形物（アルミナグリーンシート）を１５００℃〜１６００℃で焼結することによって、Ｂａ_{０．８０８}Ａｌ_１．７１Ｓｉ_２．２９Ｏ_８相を含有するアルミナセラミックスを製造する方法が、提案されている。

さらに、特許文献３では、アルミナ，炭酸バリウム及びシリカから得られたシート状の成形物（アルミナグリーンシート）を１４００℃〜１６００℃で焼結することによって、Ｂａ_{０．８０８}Ａｌ_１．７１Ｓｉ_２．２９Ｏ_８相を含有するアルミナセラミックスを製造する方法が、提案されている。

これに対して、特許文献４では、バリウム成分を含有しない高純度アルミナ基板であるが、板厚を厚くすることによって、１ｍｍの膜厚で波長５６０〜５８０ｎｍの光に対する全光線反射率が９０％以上となるように高反射率化することが、提案されている。

特許第４９９６０４５号公報 特開２０１２−２５６２３号公報 ＷＯ２０１０／００１７６０号再公表特許公報 特開２０１０−２２５６０７号公報

しかしながら、バリウム成分を含有させずに板厚を厚くすることによって高反射率化する場合には、半導体パッケージ全般に求められる低背軽量化の要請を満たすことができない。そのため、半導体実装基板にバリウム成分を含有させることが必須となるが、炭酸バリウムのようなバリウム系添加剤は、９６％アルミナ基板等において従来用いられてきたＭｇＯ・ＣａＯ・ＳｉＯ_２系添加剤と比較して融点が高いため、高価な易焼結アルミナが主成分として用いられる場合には１６００℃未満での焼結が可能であるものの、安価な粒径１〜３μｍ程度のローソーダアルミナが使用された場合には、現実には、１６００℃以上の高温で焼成しなければならなかったので、製造コストが高くなる等の問題があった。

また、アルミナ，炭酸バリウム及びシリカから得られたシート状の成形物（アルミナグリーンシート）を焼結する場合には、実際には、１６００℃でも緻密化せず、吸水率の高いものとなる問題が生じる。

そこで、本発明の課題は、材料の主成分が安価なローソーダアルミナであって高反射率を実現するためにバリウム系添加剤を添加するにも拘わらず、比較的低温度で焼成することが可能な緻密なアルミナセラミック基板，かかるアルミナセラミック基板を用いた発光素子搭載用基板，及び、かかるアルミナセラミック基板の提供を、課題とする。

本発明によるアルミナセラミック基板は、アルミナを主成分とし、ＳｒＯ，ＢａＯ，ＳｉＯ_２，及びＴｉＯ_２を含有することを特徴とする。

本発明において、アルミナを９４〜９８質量％、ＳｒＯを０．１８〜０．５質量％、ＢａＯを１．０〜３．０質量％、ＳｉＯ_２を０．５〜１．６質量％、ＴｉＯ_２を０．１５〜０．５質量％含有することとしても良い。

また、本発明によるアルミナセラミック基板の製造方法は、アルミナ粉末を主成分とし、ＳｒＣＯ_２、ＢａＣＯ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２の各粉末を焼結助剤としてバインダを配合しながら混錬してスラリーを得る工程と、スラリーを形成してアルミナグリーンシートを得る工程と、アルミナグリーンシートを焼成する工程とを含むことを特徴とする。

この場合、スラリーを得る工程では、９４〜９８質量％のアルミナ粉末、ＳｒＯ換算で０．１８〜０．５質量％のＳｒＣＯ_２粉末、ＢａＯ換算で１．０〜３．０質量％のＢａＣＯ_３粉末、０．５〜１．６質量％のＳｉＯ_２粉末、及び０．１５〜０．５質量％のＴｉＯ_２粉末にバインダを配合して混錬してもよい。

また、焼成する工程では、１５００℃以上１５７０℃以下の温度で焼成してもよい。

以上のように構成された本発明によるアルミナセラミック基板，発光素子搭載用基板及びその製造方法によると、材料の主成分が安価なローソーダアルミナであって、高反射率を実現するためにバリウム系添加剤を添加するにも拘わらず、１６００℃未満の比較的低温度で焼成することが可能になるので、反射率の高い反射面を有する発光素子実装用の基板を、低コストで得ることが可能になる。

本発明の実施形態としての発光素子実装用のアルミナセラミック基板の縦断面図 各実施例によるアルミナセラミック基板の波長−反射率特性をプロットしたグラフ 各比較例によるアルミナセラミック基板の波長−反射率特性をプロットしたグラフ

以下、本発明にかかるアルミナセラミック基板及びその製造方法の好適な実施形態について説明する。本実施形態によるアルミナセラミック基板は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の発光素子を実装して透明樹脂等によってこれを封止してなる発光素子パッケージを構成する基板又は発光素子実装用の基板である。

図１は、本実施形態によるアルミナセラミック基板１の縦断面図である。この図１に示すように、アルミナセラミック基板１は、板厚が０．５ｍｍ〜１．２ｍｍ程度の平行平面板であり、その上面１ａに発光素子３が実装されている。その結果、当該発光素子３から後方へ射出された光はアルミナセラミック基板１の上面１ａにより、外方（発光素子３の前方）へ反射される。なお、上述したアルミナセラミック基板１の形状は、あくまでも一例であって、様々な改変が可能である。例えば、発光素子３を中心として外方に向けて広がるテーパー状の内周面を有するリング状反射体が、アルミナセラミック基板１の上面１ａ上に設けられても良い。

以上のような形状を有するアルミナセラミック基板１の組成は、主成分としてのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）が９４〜９８質量％、それぞれ焼結助剤として機能した酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が０．１８〜０．５質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）が１．０〜３．０質量％、シリカ（ＳｉＯ_２）が０．５〜１．６質量％、酸化チタン（ＴｉＯ_２）が０．１５〜０．５質量％である。

このように、バリウム化合物である酸化バリウム（ＢａＯ）を含有させることにより、高反射アルミナセラミック基板１の表面色は白くなるので、その表面での可視光に対する反射率が高くなっている。酸化バリウム（ＢａＯ）の含有率が１．０質量％を下回ると、アルミナセラミック基板１の十分な反射率が得られず、３．０質量％を超えると、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を含有させても融点が下がらなくなり、１６００℃未満での焼成が不可能となる。

すなわち、酸化チタン（ＴｉＯ_２）は、後述する原材料である炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）の含有によって高くなる融点を下げる効果がある。酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率が０．１５％を下回ると、かかる効果が十分に得られないばかりか、吸水率が大きくなってしまって、劣化し易くなるという問題を生じる。もっとも、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率が０．５０％を上回ると、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の粒成長が促進され、光の透過率が良くなる為に、反射率が低下してしまうという問題を生じる。

すなわち、シリカ（ＳｉＯ_２）は、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有することによって発生し易くなる反りを抑える効果がある。シリカ（ＳｉＯ_２）の含有率が０．５質量％を下回ると、かかる効果を十分に得ることができない。もっとも、シリカ（ＳｉＯ_２）の含有率が１．６質量％を超えると生成されるガラス相の量が多くなって反射率が低下してしまうという問題を生じる。

また、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、酸化チタンと併用することによってアルミナセラミック基板１の反射率を高く維持しつつアルミナセラミック基板１を緻密化させるという効果を得るために含有させられる。酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有率が０．１８質量％を下回ると、かかる効果を十分に得ることができない。もっとも、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有率が０．５％を超えると、反射率が低下してしまうという問題を生じる。

以下、本実施形態による高反射率アルミセラミック基板１の製造方法について説明する。
すなわち、まず、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）及び酸化チタン（ＴｉＯ_２）の各粉末をそれぞれ計量して、バインダー，可塑剤及び溶剤を添加して、ボールミル中で混合することによりスラリーを得る。

ここで、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末としては、累積質量百分率５０％相当粒子径（Ｄ５０）が１〜３μｍ程度の安価なローソーダアルミナである日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２を、用いることができる。また、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）としては、日本化学工業株式会社製ＬＳＲを用いることができる。また、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２）としては、本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤを用いることができる。また、シリカ（ＳｉＯ_２）としては、瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２を用いることができる。また、酸化チタン（ＴｉＯ_２）としては、石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬを用いることができる。また、バインダーとしては、互応化学工業株式会社製Ｇ２７を用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）を用いることができる。また、溶剤としては、トルエンを用いることができる。

そして、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上にスラリーを塗布し、１００℃で乾燥し、ＰＥＴフィルムを剥離することで、アルミナグリーンシートを得る。そして、このシートを任意のサイズに加工し、１５００℃〜１５７０℃で焼成する。これにより、アルミナグリーンシート中のバインダー及び可塑剤が気化するとともに、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）からＣＯ_２が抜けることにより酸化バリウム（ＢａＯ）に変化するとともに、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２）からＣＯが抜けることによって酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）に変化する。

以上のような製造工程を経ることにより、図１に示すような断面構造を有するとともに、上述した成分及び特性を有するアルミナセラミック基板１を、得ることができるのである。

以上のようにして得られた高反射アルミセラミック基板１の評価は、次のようにして行う。すなわち、ＪＩＳ Ｃ−２１４１に準拠して、焼結体の乾燥質量，水中質量及び飽水質量を計測して、嵩比重及び吸水率を算出する。また、株式会社島津製作所製絶対反射率測定装置ＭＰＣ−３１００／ＵＶ３１００を使用して厚さ１ｍｍの試料の拡散反射率を測定し、硫酸バリウムを標準白板とみなし、当該標準白板の反射率測定値に対する当該試料の反射率測定値の比率（相対値）を、当該試料の「反射率［％］」とした（当該試料の反射率測定値が標準白板の反射率測定値と一致すれば、「反射率」は１００％となる）。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明する。しかし、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）

まず、９８．０００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．１８８質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．１１６質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．５４６質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．１５０質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５５０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例１のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．７２，吸水率は０．０％，５５０ｎｍでの反射率は９５．８％である。また、実施例１のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（実施例２）

まず、９７．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．２３４質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．３８７質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．６７９質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．２００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５５０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例２のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．７４，吸水率は０．０％，５５０ｎｍでの反射率は９４．８％である。また、実施例２のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（実施例３）

まず、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．３３１質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．９５９質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．９６０質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．２５０質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５３０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例３のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．６８，吸水率は０．０％，５５０ｎｍでの反射率は９４．５％である。また、実施例３のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（実施例４）

まず、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．３３６質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．９８９質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．９７５質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．２００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５５０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例４のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．７２，吸水率は０．０％，５５０ｎｍでの反射率は９４．９％である。また、実施例４のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（実施例５）

まず、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．３４１質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で２．０１９質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．９９０質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．１５０質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５７０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例５のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．７２，吸水率は０．０％，５５０ｎｍでの反射率は９４．３％である。また、実施例１のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（実施例６）

まず、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．３２６質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．９２９質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．９４５質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．３００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５１０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

実施例６のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．６７，吸水率は０．１％，５５０ｎｍでの反射率は９５．５％である。また、実施例６のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図２にプロットした。
（比較例１）

本比較例は、上記各実施例と比較して、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の含有率の上限を超え、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３），炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２），シリカ（ＳｉＯ_２）及び酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率の各下限を下回ったものである。即ち、本比較例では、９８．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．１４２質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で０．８４４質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．４１４質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．１００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５５０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

比較例１のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．６６、吸水率は１．５％、５５０ｎｍでの反射率は９５．４％である。また、比較例１のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図３にプロットした。
（比較例２）

本比較例は、上記各実施例と比較して、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の含有率の上限を超え、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３），炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２）及びシリカ（ＳｉＯ_２）の含有率の各下限を下回ったものである。即ち、本比較例では、９８．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．１２２質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で０．７２４質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．３５４質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．３００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５５０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

比較例２のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．８２，吸水率は０．０、５５０ｎｍでの反射率は８９．０％である。また、比較例２のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図３にプロットした。
（比較例３）

本比較例は、上記各実施例と比較して、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の含有率の下限を下回り、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３），炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２）及びシリカ（ＳｉＯ_２）の含有率の各上限を上回ったものである。即ち、本比較例では、９３．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．６３２質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で３．７３７質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、１．８３１質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．３００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５７０℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

比較例３のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．７１，吸水率は０．０、５５０ｎｍでの反射率は９２．９％である。また、比較例３のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図３にプロットした。
（比較例４）

本比較例は、上記各実施例と比較して、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率の上限を上回ったものである。即ち、本比較例では、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＳｒＯ換算で０．２９５質量％の炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_２：本荘ケミカル株式会社製ＳＣＨ−ＳＢＤ）、ＢａＯ換算で１．７４８質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）、０．８５７質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）及び０．６００質量％の酸化チタン（ＴｉＯ_２：石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１５００℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

比較例４のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．６６，吸水率は０．２、５５０ｎｍでの反射率は９３．５％である。また、比較例４のアルミナセラミック基板について、２５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの波長帯域において１ｎｍ刻みで測定及び算出した「反射率」を、図３にプロットした。
（比較例５）

本比較例は、上記各実施例と比較して、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化チタン（ＴｉＯ）の含有率をゼロとしたものである。即ち、本比較例では、９６．５００質量％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３：日本軽金属株式会社製ＬＳ−１２）、ＢａＯ換算で２．５１３質量％の炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３：日本化学工業株式会社製ＬＳＲ）及び０．９８７質量％のシリカ（ＳｉＯ_２：瀬戸窯業株式会社製ＣＱ−２）の各粉末に、１０質量％のバインダー（互応化学株式会社製Ｇ２７）、１質量％の可塑剤（フタル酸ジブチル［ＤＢＰ］）及び６０質量％のトルエンを加え、ボールミル中で２４時間混合することによって、スラリーを得た。

次に、離型剤を塗布したＰＥＴフィルム上に上記スラリーを塗布し、１００℃の雰囲気でスラリーを乾燥させてＰＥＴフィルムから剥離することによってアルミナグリーンシートを得た。

次に、アルミナグリーンシートを、任意のサイズに切断する加工を行い、１６００℃で３時間焼成することにより、アルミナセラミック基板を得た。

比較例２のアルミナセラミック基板について算出された嵩比重は３．３８，吸水率は３．２４である。

（評価）
上述した実施例１乃至６の成分の含有率の質量比を下記表１にまとめた。

また、上述した比較例１乃至４の成分の含有率の質量比を下記表２にまとめた。

さらに、上述した実施例１乃至６についての焼成温度及び評価値（嵩比重，吸水率，５５０ｎｍでの反射率）を下記表３にまとめた。

また、上述した比較例１乃至４についての焼成温度及び評価値（嵩比重，吸水率，５５０ｎｍでの反射率）を下記表４にまとめた。

上記表１乃至表４を比較することによって理解されるように、実施例１乃至実施例６によれば、吸水率を０．１％以下に抑えることができる一方、９４％以上の高い反射率を得ることができる。これに対して、比較例１では、特に酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率が０．１５質量％を下回る０．１質量％であるので、吸水率が１．５％と大きくなって、劣化し易くなってしまった。また、比較例２では、特に酸化バリウム（ＢａＯ）の含有率が１．０質量％を大きく下回る０．７２４質量％であるので、反射率が８９．０％と低くなってしまった。また、比較例３では、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有率が０．５質量％を上回る０．６３２質量％なので、ガラス相が形成されることを主要因として、反射率が９２．９％と低くなってしまった。また、比較例４では、特に酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有率が０．５質量％を上回る０．６質量％であるので、やはり、反射率が９２．９％と低くなってしまった。また、比較例５では、酸化チタン（ＴｉＯ_２）及び酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が含有されていないので、緻密化が不十分であって、吸水率が３．２４％と大きくなって、劣化し易くなってしまった。

以上から理解できるように、本実施形態のアルミナセラミック基板によると、Ｄ５０での粒径が１〜３μｍ程度の安価なローソーダアルミナを主成分とした場合であっても、ＢａＯ，ＳｒＯ，ＳｉＯ_２系焼結助剤に、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を併用することで、１６００℃以下での焼結が可能になるとともに、厚さ１．０ｍｍで９４％という可視光領域（具体的には５５０ｎｍ）での高い拡散反射率を得ることができるので、発光素子パッケージの基板として優れている。

１ アルミナセラミック基板
１１ ベース部
１２ リング状反射体

Claims (7)

1. アルミナを主成分とし、ＳｒＯ，ＢａＯ，ＳｉＯ_２，及びＴｉＯ_２を含有する
   ことを特徴とするアルミナセラミックス基板。
2. アルミナを９４〜９８質量％、ＳｒＯを０．１８〜０．５質量％、ＢａＯを１．０〜３．０質量％、ＳｉＯ_２を０．５〜１．６質量％、ＴｉＯ_２を０．１５〜０．５質量％含有する
   ことを特徴とする請求項１記載のアルミナセラミック基板。
3. 厚さが０．５ｍｍ〜１．２ｍｍである
   ことを特徴とする請求項２記載のアルミナセラミック基板。
4. アルミナ粉末を主成分とし、ＳｒＣＯ_２、ＢａＣＯ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２の各粉末を焼結助剤としてバインダを配合しながら混錬してスラリーを得る工程と、
   前記スラリーを乾燥してアルミナグリーンシートを得る工程と、
   前記アルミナグリーンシートを焼成する工程と
   を含むことを特徴とするアルミナセラミック基板の製造方法。
5. 前記スラリーを得る工程では、９４〜９８質量％のアルミナ粉末、ＳｒＯ換算で０．１８〜０．５質量％のＳｒＣＯ_２粉末、ＢａＯ換算で１．０〜３．０質量％のＢａＣＯ_３粉末、０．５〜１．６質量％のＳｉＯ_２粉末、及び０．１５〜０．５質量％のＴｉＯ_２粉末にバインダを配合して混錬する
   ことを特徴とする請求項４記載のアルミナセラミック基板の製造方法。
6. 前記焼成する工程では、１５００℃以上１５７０℃以下の温度で焼成する
   ことを特徴とする請求項４記載のアルミナセラミック基板の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載のアルミナセラミック基板を用いた発光素子搭載用基板。

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