JP6030244B2 - 発光装置用基板、発光装置、および発光装置用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高い放熱性を実現する発光装置用基板であって、電極パターンのメッキ工程でメッキ液から保護する構造を備えた基板、また、その基板を用いた発光装置、およびその基板の製造方法に関する。

発光装置用基板として必要な基本的機能としては、高反射率、高放熱性、および長期信頼性が挙げられる。これらの機能を兼ね備えた基板の代表的なものとしては、例えば、セラミックス基板が挙げられ、板状のセラミックスに電極パターンを形成して製造される。

ところで、発光装置の高出力化に伴って、発光素子を基板上に多数並べて明るさの向上が追及された結果、年々、セラミックス基板は大型化の一途を辿ってきた。具体的には、投入電力３０Ｗで使用される一般的なＬＥＤ発光装置を、中型サイズに分類される、寸法５００μｍ×８００μｍ程度あるいはその前後の青色ＬＥＤ素子を一つの基板に並べて実現する場合、１００個程度のＬＥＤ素子が必要である。この程度の数のＬＥＤ素子を並べられるセラミックス基板としては、例えば、平面サイズで２０ｍｍ×２０ｍｍ以上、厚み１ｍｍ程度のものがある。

更に投入電力１００Ｗ以上のＬＥＤ発光装置を実現しようとした場合、基板の大型化を基本とした技術開発の帰結として、４００個以上のＬＥＤ素子を搭載することが可能な、少なくとも平面サイズで４０ｍｍ×４０ｍｍ以上の大型セラミックス基板が必要とされる。しかしながら、このような大型セラミックス基板を商業ベースで実現しようとしても、以下のような、基板強度と製造精度と製造コストとの３つの課題のため困難である。

まず、セラミックスは基本焼き物であるため、大型化すると強度に問題が生じる。これを克服するために基板を厚くすると、熱抵抗が高くなると同時に重量も重くなり、基板の材料コストも上昇する。また、セラミックス基板を大型化すると、外形寸法ばかりでなく、基板に形成された電極パターンの寸法も狂いやすくなる。その結果、製造歩留の低下および製造コストの上昇につながり易い。

そこで、上記のようなセラミックス基板の大型化の問題を克服するため、例えば特許文献１から４のように、金属基体に反射層としてのセラミックス層を形成した基板が開発されている。このように金属基体にセラミックス層を形成した基板は、高反射率、高放熱性、長期信頼性、充分な強度および製造精度を兼ね備える。

日本国公開特許公報「特開昭５９−１４９９５８号公報（１９８４年８月２８日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１２−１０２００７号公報（２０１２年５月３１日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１２−６９７４９号公報（２０１２年４月５日公開）」 日本国特許公報「特許第４３８９８４０号（２００９年１０月１６日登録）」

しかしながら、金属基体にセラミックス層を形成した従来の基板の構造および製造方法では、次のように新たな課題が発生する。

従来の基板は、金属基体のうち発光素子搭載面をセラミックス層で被覆し、発光素子搭載面と反対側の面（裏面）は、放熱性を確保するため、金属面を露出させた構造である。このような構造では、例えば、基体裏面の金属面をヒートシンクに放熱グリースを介して密着させることで、高い放熱性を実現できる。

発光素子搭載面のセラミックス層の上には、発光素子との電気的接続を取るために、電極パターンが形成される。この電極パターンの製造工程としては、まず、電極パターンの下地として、金属粒子を含有した樹脂からなる金属ペーストを用いて印刷等により回路パターン描き、乾燥させて、下地回路パターンを準備する。次に、下地回路パターンの表面を覆う被覆樹脂層をエッチングにより除去して、導電層を露出させる。最後に、メッキ処理により、下地回路パターン上に電極用金属を析出させ、電極パターンを完成させる。

従来の基板の製造工程における一番の課題は、電極パターンを形成するメッキ処理である。メッキ処理で用いるメッキ液から金属基体を保護する目的で、前処理工程として、基体金属面を保護シートで覆う必要があり、また後処理工程として、基板の放熱性を確保するために保護シートを剥がす必要がある。仮に、保護シートで覆う工程を省略し、金属基体裏面の金属面を露出させた状態でメッキ処理を行った場合、金属基体裏面はメッキ液に侵されるばかりでなく、電極パターンと同じＡｕなどの貴金属が析出して被覆されることになる。すなわち基体の浸食に加えて、メッキ液中の貴金属の大部分は電極パターンではなく、基体裏面の不必要な部分に析出し、貴金属に多大なロスが生じる。このため保護シートをメッキ液が漏れないよう慎重に貼って剥がす一連の工程は、手間がかかるものの省略ができず、発光装置用基板を量産化するための阻害要因となっていた。

上記問題に対して簡単に想到される解決手段としては、保護シートの着脱作業を自動で行う装置の導入である。しかし、そのような汎用の自動化装置はなく、通常、低価格が当然とされる発光装置用基板を製造するためは非現実的な選択である。次に、考えられる解決手段としては、保護シートに特殊なものを用いることである。すなわち、耐薬品性がありメッキ液に浸食されること無く、メッキ液が析出しない絶縁膜であり、しかも熱伝導性が高く、長期信頼性が保証できる保護シートが仮にあるとすれば、少なくとも、基体に貼りさえすれば、メッキ処理後に剥がす必要は無い。そして、そのような保護シートを基板の一部として使用し続けたとしても、基板としての基本的な機能である高放熱性と長期信頼性を損ねることはない。しかしながら、有機化合物からなる耐薬品性の可撓性保護シートにおいて、高出力ＬＥＤ発光装置に必要とされるレベルの熱伝導率の高さと高温での長期信頼性とを確保でき、かつ、量産に対応できるものは存在しない。

そこで、上記課題に鑑み、本発明の目的は、基体を保護する機能を有し、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れた基板、当該基板の製造方法、および当該基板を備えた発光装置の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置用基板は、アルミニウムから成る基体に、発光素子からの光を反射させる絶縁性の反射層が形成された発光装置用基板において、前記基体の前記反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて被覆され、前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していることを特徴としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置用基板は、アルミニウムから成る基体に、発光素子からの光を反射させる絶縁性の反射層が形成された発光装置用基板において、前記基体の前記反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて被覆され、前記基体と前記反射層との間に、前記反射層よりも熱伝導率の高い絶縁性の熱伝導層が介在しており、前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、かつ、前記熱伝導層上に接している又は前記熱伝導層に埋設されており、前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していることを特徴としている。

上記構成によると、アルミニウムから成る基体の反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて被覆されている。そのため、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて基板の製造工程におけるメッキ液等から基体を保護することができる。さらに、上記皮膜は、発光装置用としての重要な機能、つまり、高放熱性、長期信頼性を損なわないため、基板から剥す必要はない。よって、残しておくことで、製造後の基板や装置を保護することができる。つまり、上記皮膜は、プロセス用保護膜とデバイス用保護膜とを兼用することができる。また、陽極酸化処理することで皮膜形成できるため、量産性に優れている。

以上のように、上記構成によると、基体を保護する機能を有し、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れた発光装置用基板を提供することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態の発光装置の平面図、（ｂ）は、その断面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態の基板の平面図、（ｂ）は、その断面図、（ｃ）は、その断面の拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態の基板の製造工程を説明する図である。 ヒートシンクに装着された発光装置の俯瞰図である。 （ａ）本発明の一実施形態の発光装置を適用した照明装置の俯瞰図であり、（ｂ）は、その断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の別の実施形態の基板の製造工程を説明する図である。 本発明の一実施形態の基板の変形例の模式図である。 本発明の一実施形態の変形例１の基板の模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記変形例１の基板の製造工程を説明する図である。 本発明の一実施形態の変形例２の発光装置の模式図である。 上記変形例２の発光装置の有する基板の断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記変形例２の基板の製造工程を説明する図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記変形例２の基板の製造工程の続きを説明する図である。

〔実施の形態１〕
以下に図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。

（基板の構造）
図２の（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態の基板（発光装置用基板）５の平面図および断面図である。また、図２の（ｃ）は、基板５の断面の拡大図である。基板５は、その上に発光素子を配置させた発光装置に用いられるものである。発光装置の一例を図１に示す。どの図面もそうであるが、寸法、形状、個数等は、必ずしも、実際の基板、発光素子、発光装置とは同一ではない。基板５を用いた発光装置については実施の形態３にて説明する。

基板５では、図２の（ｃ）に示すように、アルミニウム基体（基体）１０上に、薄膜層（反射層）１７、電極パターン２０が形成されている。また、アルミニウム基体１０の薄膜層１７が形成された面以外の面は、保護層（アルミニウムの陽極酸化皮膜）１９が形成されている。つまり、アルミニウム基体１０の上面が薄膜層１７で覆われ、アルミニウム基体１０の裏面（薄膜層１７が形成された面に対向する面）が保護層１９に覆われている。なお、図２では、アルミニウム基体１０の側面は薄膜層１７で覆われているが、代わりに図７に図示するように保護層１９で覆われていてもよい。さらに、薄膜層１７上には、電極パターン２０が形成されている。電極パターン２０は、導電層からなる下地の回路パターン（非図示）とそれを覆うメッキ（非図示）から成る。電極パターン２０は、基板５上に配置する発光素子との電気的接続を取るための配線である。

アルミニウム基体１０としては、例えば、縦５０ｍｍ横５０ｍｍ厚み３ｍｍのアルミニウム板を用いることができる。アルミニウムの長所として、軽量で加工性に優れ、熱伝導率が高いことが挙げられる。アルミニウム基体１０には後段で説明する陽極酸化処理を妨げない程度のアルミニウム以外の成分が含まれていてもよい。

薄膜層１７は、発光素子からの光を反射させる絶縁性の材料から成る。本実施の形態では、薄膜層１７はセラミックスを含む薄膜により形成される。薄膜層１７は、セラミックスとガラスとの混合物、セラミックスと樹脂との混合物、あるいは、セラミックスから形成されていてもよい。セラミックスは静電耐圧性が高いため、アルミニウム基体１０と電極パターン２０との短絡を防止することができる。薄膜層１７の膜厚は、基板５の反射率を考慮して、例えば、膜厚を５０μｍ〜５００μｍ程度にするとよい。熱抵抗を考慮すると、膜厚を５０μｍ〜１５０μｍ程度とするのが望ましい。なお、薄膜層１７の膜厚が１ｍｍを超えると薄膜層１７にクラックが生じ易くなるため、膜厚を１ｍｍ以下とすることが望ましい。

保護層１９はアルミニウムの陽酸化皮膜（アルマイト）である。アルマイトの長所として、次のことが挙げられる。アルミニウム表面に陽極酸化処理で容易に形成可能である。熱伝導率が比較的高く（数十Ｗ／（ｍ・Ｋ））、金属よりは低いが、ガラスや樹脂よりもかなり高い。耐薬品性を有し、高温多湿でも安定である。また、層厚が薄くても（数μｍから数十μｍ）、保護層として機能する。

保護層１９は、後述するように電極パターン２０を形成するメッキ処理の際にメッキ液から基体を保護する目的で導入する構造であり、アルミニウム基体１０の酸化による腐食を防止するための層として機能することも目的とする。このため、電極パターン２０を形成するメッキ処理プロセスを経た後も、除去せずそのまま基体裏面に残し、基板５を発光装置に使用した場合、アルミニウム基体１０の腐食を防ぎ、基板の劣化を防止することができる。

（基板の製造方法）
次に、本実施の形態の基板５の製造方法について、図３を用いて順に説明する。

まず、アルミニウム板（例えば、３ｍｍｔ）から、アルミニウム基体１０（例えば、縦５０ｍｍ横５０ｍｍ）を切り出し、図３の（ａ）に示すように、アルミニウム基体１０上面と側面とに薄膜層１７を形成し（薄膜層形成工程、反射層形成工程）、図３の（ｂ）に示すように、基体裏面に保護層１９を形成する（保護層形成工程、皮膜形成工程）。なお、アルミニウム基体１０の側面には、薄膜層１７の代わりに保護層１９を形成してもよい。後述の保護層１９の形成工程の陽極酸化処理において、薄膜層１７で被覆された部分を除くアルミニウム基体１０の露出部分が、保護層１９になる。

薄膜層１７を形成するためには、アルミニウム基体１０上に原料を塗布した後、焼成すればよい。ここでは薄膜層１７の原料として、高温焼成されたセラミックスの粒子及びガラス原料を含むセラミックス塗料をアルミニウム基体１０に塗布した後、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成し、薄膜層１７を形成することが望ましい。これにより、この種の層としては比較的低温の２５０〜４００℃でガラス製バインダーを形成することができる。

セラミックスの原料を焼成する温度は通常１２００〜１４００℃と高温になる。また、高温焼成されたセラミックスの粒子を通常のガラスのバインダーに含有させたセラミックス塗料を焼成する場合にも、ガラスの焼成温度が約９００℃と、かなり高温になる。アルミニウムの融点は約６６０℃であることから、このような高温プロセスには耐えられないため、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成する方法を採用する。この方法では焼成温度２５０〜４００℃と、アルミニウムの融点約６６０℃よりも低いプロセス温度を実現できるため、はじめてアルミニウムを基体として利用できるようになる。

バインダーとして使用したガラス成分もセラミックスと同様に耐熱性、耐光性、静電耐圧性を有するため、照明装置用の反射材料として望ましい。特に、投入電力が１０Ｗ〜１００Ｗもしくはそれを超える光源に用いる場合には、光源の発熱や発光が過酷な条件となるため、ガラスのように安定な物質が望ましい。

また、薄膜層形成工程において、セラミックスの粒子を含有した熱硬化性樹脂をアルミニウム基体１０に塗布した後、乾燥・硬化させて薄膜層１７を形成してもよい。熱硬化性樹脂は光源の発熱や青色光等による強い光照射を受けて経時劣化や変色の発生を防止するため、高耐熱性及び高耐光性の樹脂が用いられる。また、メッキ処理液や陽極酸化処理に用いられる酸にも耐性がある樹脂が用いられる。ここでは熱硬化性樹脂を例にして説明したが、熱硬化樹脂に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂であってもよく、具体的材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。

なお、前記セラミックスあるいはセラミックス粒子として使用される代表的な物質としては、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、窒化アルミニウムなどが挙げられる。ここで言うセラミックスは、金属酸化物に限定されるものではなく、窒化アルミニウムなども含む広義のセラミックス、すなわち、無機固形体材料全般を含む。これら無機固形材料のうち、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、窒化アルミニウムのように、耐熱性、耐光性に優れた安定な物質であり、光拡散、光反射に優れた物質であれば任意の物質であって構わない。光反射性の高いセラミックス材料としては、これら以外にも、代表的な無機白色材料である、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、珪灰石等が挙げられる。上記セラミックス材料からなる粒子を適宜選択して組み合わせて用いてもよい。

アルミニウム基体１０上に熱硬化性樹脂により固着される薄膜層１７はガラス製のバインダーにより固着される薄膜層１７に比して長期信頼性が低下するが、２００℃以下の比較的低い温度で容易に薄膜層１７を形成することができる。これにより、アルミニウム基体に対する熱によるダメージを防止するとともに、製造のコストを削減することができる。

また、薄膜層１７の形成に熱硬化性樹脂を用いる場合、プロセス温度が低くて済むためプロセスの手順の自由度も増加する。すなわち、このように２００℃以下と比較的低い温度で薄膜層形成工程が行なわれる場合、保護層へのクラック発生を問題にする必要がなく、保護層形成工程は薄膜層形成工程の前後関係はどちらでも良くなるためである。以上より、熱硬化性樹脂により固着される薄膜層１７を形成した発光装置用基板を使用目的や使用用途に応じて採用することができる。

保護層１９は、アルミニウムの陽極酸化処理（アルマイト処理）により形成する。本実施の形態では、アルミニウム基体１０を用いているため、この裏面をアルマイト処理することで、保護層１９を形成することができる。これにより、非常に硬質で耐久性に優れたアルミニウムの陽極酸化皮膜から成る保護層１９を形成することができる。

アルマイトの熱伝導率は、おおむね６７Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。アルミニウムの熱伝導率２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べると約1／３に過ぎないが、ガラスの約１Ｗ／（ｍ・Ｋ）、シリコーン樹脂０．１５〜０．３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に比べれば、圧倒的に高い熱伝導率といえる。さらに、通常使用されるアルマイト膜の厚みは、５〜１０μｍ、厚い場合でも３０μｍ程度である。

ここで前提としている縦５０ｍｍ横５０ｍｍ厚み３ｍｍのアルミニウム基体１０の表面に厚み１００μｍのガラス質層、裏面に厚み３０μｍのアルマイト膜を形成した場合の熱抵抗の値を前記熱伝導率で見積もると、基体厚み方向の熱抵抗は、ガラス質層、アルミニウム基体、アルマイト膜の順に０．０４Ｋ／Ｗ、０．００５１Ｋ／Ｗ、０．０００１８Ｋ／Ｗと順に１桁ずつ小さくなっていく。基板上均一な発熱が生じていて、全発熱が１００Ｗの場合、各層での温度上昇は、順に４℃、０．５１℃、０．０２℃となる。以上より、アルマイト膜の影響を最も高く見積もった場合であっても、他の２層に比べ小さく、その熱抵抗および温度上昇への影響は無視できる。

ここで、アルマイト処理により形成される保護層１９により生じ得る悪影響は、熱抵抗の増加であるが、上記考察により、その影響は、他の層で生じる熱抵抗に比べ、軽微であり充分無視できる。それよりも、アルマイト処理をすることでアルミニウム基体１０の裏面は、非常に硬質で耐久性に優れたアルマイトから成る保護層１９によって覆われることから、基板の信頼性が向上する、といった好影響の方がよほど大きい。

実際の製造では、アルマイト処理の後に封孔処理を行って、保護層１９であるアルミニウムの陽極酸化皮膜に生じた多孔質の孔を塞ぐ。このようにアルマイト処理後に、封孔処理まで行えば、保護層１９であるアルミニウムの陽極酸化皮膜は安定化し、アルミニウム基体１０の耐久性、耐食性がより確実なものとなる。封孔処理は、この分野における通常の手法に従えばよく、代表的な方法としては、沸騰水中の封孔処理が挙げられる。すなわち、陽極酸化皮膜を形成後、充分に水洗し、純水の加熱水中に３０分程度保持する。この方法では、一度に多数の基板５を処理することができるため作業性が高い。

また、アルマイト処理による保護層形成工程は、薄膜層形成工程の後に行うとより望ましい。上述のように、薄膜層形成工程では、高温焼成されたセラミックスの粒子及びガラス原料を含むセラミックス塗料をアルミニウム基体１０に塗布した後、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して薄膜層１７を形成する。このときの焼成温度は、アルミニウムの融点約６６０℃よりも低く、２５０〜４００℃である。

保護層１９をこの温度に上げて焼成すると、保護層１９に亀裂（ひび割れ）が生じ、電極パターンを形成するメッキ処理の際にメッキ液から基体を保護する機能が著しく低下するばかりか、発光装置用基板の保護膜としての機能も同様に低下する。また、薄膜層形成工程を先に行うことで、セラミックスを含む薄膜層１７が、保護層形成工程におけるアルマイト処理に対して、マスクの役割を果たす。これにより、アルミニウム基体１０上の薄膜層１７を除くアルミニウム系材料が露出した部分のみが、保護層１９で覆われる。

また、アルマイト処理による保護層形成工程は、薄膜層形成工程の後に行うことがより望ましい別の理由としては、アルマイト上に薄膜層１７を形成することが困難で剥離してしまうことが挙げられる。保護層形成工程後に薄膜層形成工程を行う場合、先に挙げた困難を回避するには、保護層形成工程においてアルミニウム基体１０に対して部分的にアルマイト処理を行うか、あるいは、保護層形成工程においてアルミニウム基体１０全体をアルマイト処理した後に薄膜層１７を形成する領域の陽極酸化皮膜を除去するしかない。これらの処理はいずれも困難で、実現するには無駄な工程が増え製造が煩雑になってしまう。このため、製造の手間を削減して製造工程を単純化するためには、薄膜層形成工程の後に保護層形成工程を行うことが望ましい。

以上の工程により、アルミニウム基体１０が薄膜層１７と保護層１９とで覆われた基板５が製造される。さらに、薄膜層１７の上に電極パターン２０を以下のように形成する。

まず、図３の（ｃ）に示すように、電極パターン２０の下地として、金属粒子を含有した樹脂からなる金属ペーストを用い、印刷等により回路パターン描き、乾燥させて下地の回路パターン２２を形成する（下地回路パターン形成工程、導電層形成工程）。下地の回路パターン２２の表面は金属ペーストに含まれる被覆樹脂層で薄く覆われているため、このままではメッキが析出しない。そのため、被覆樹脂層をエッチングにより除去して、下地の回路パターン２２の導電層を露出させ、図３の（ｄ）に示すように、メッキ処理により下地回路パターン上に電極用金属を析出させ、電極パターン２０を形成する（電極パターン形成工程）。

アルミニウム基体１０は、既に、セラミックスを含有する高反射率の薄膜層１７と陽極酸化皮膜の保護層１９で被覆されている。そのため、電極パターン形成工程におけるメッキ処理で用いるメッキ液によって、アルミニウム基体１０が侵食されることなく、下地回路パターン上にだけ、メッキ液から効率的に電極用金属を析出させることが可能となる。

保護層１９は、アルミニウムの陽酸化皮膜であるため、熱抵抗は無視できるほど微小である。このためメッキ処理終了後も、基板の放熱性を確保するために剥がす必要はなく、保護シートでは必要な剥離工程を省略できる。むしろ、アルミニウム基体１０に耐久性、耐食性を付与するため保護層１９を残しておくことが望まれる。

以上からわかるように、基板５は、アルミニウム基体１０を保護する機能を有する。そして、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れている。

（変形例１）
反射層である薄膜層が１７は、二層構造になっていてもよい。そこで、以下では、図８および９を参照に、実施の形態１の変形例１として、薄膜層１７が下層（下部薄膜層１７ａ）および上層（上部薄膜層１７ｂ）から成る二層構造を有する基板（発光装置用基板）５Ａについて説明する。なお、上記で説明した構成と同じ機能を有する構成には同じ符号を付し、説明を繰り返さない。

図８に示すように、本変形例１の基板５Ａでは、アルミニウム基体１０上に、下部薄膜層１７ａ、上部薄膜層１７ｂ、電極パターン２０が記載順に形成されている。また、アルミニウム基体１０の裏面および側面に保護層１９が形成されている。

下部薄膜層１７ａは、下部薄膜層１７ａを上部薄膜層１７ｂよりも熱伝導率の高い材料から成り、上部薄膜層１７ｂは、下部薄膜層１７ａよりも反射率の高い材料から成る。下部薄膜層１７ａを上部薄膜層１７ｂよりも熱伝導率の高い絶縁層（熱伝導層）とし、上部薄膜層１７ｂを下部薄膜層１７ａよりも反射率の高い絶縁層（反射層）とすることで、更に熱伝導性がよく、電気的絶縁性に優れた高反射基板を実現することができる。

次に、基板５Ａの製造方法について図９を用いて説明する。まず、図９の（ａ）に示すように、アルミニウム基体１０上面に下部薄膜層１７ａを形成し（下部薄膜層形成工程、熱伝導層形成工程）、その上に上部薄膜層を形成する（上部薄膜層形成工程、反射層形成工程）。下部薄膜層１７ａおよび上部薄膜層１７ｂの形成は、実施の形態１の薄膜層１７の形成方法に準じて行えばよいが、セラミックス粒子を高速でアルミニウム基体１０に噴射して、セラミックスの堆積層を形成して、下部薄膜層１７ａおよび上部薄膜層１７ｂとしてもよい。このような形成方法の代表的なものとしては、溶射法、およびＡＤ法（エアロゾルデポジション法）が挙げられる。溶射法は、粒子の噴流（ジェット）方法によって細分化されており、プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法、コールドスプレイ法がその一例である。

また、実施の形態１に示した薄膜層１７の形成方法と、上記した溶射法またはＡＤ法を適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、下部薄膜層１７ａとして、溶射法を用いてアルミナ層を形成し、上部薄膜層１７ｂとして、高温焼成されたセラミックス粒子及びガラス原料を含むセラミックス塗料を下部薄膜層１７ａに塗布した後、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、ガラスとセラミックスとの混合層を形成してもよい。この場合、溶射法を用いて形成した下部薄膜層１７ａは、バインダーとしてガラスが含まれていないアルミナの堆積層なので、上部薄膜層１７ｂよりも熱伝導率の高い絶縁層（熱伝導層）とすることができる。また、上部薄膜層１７ｂの形成には、実施の形態１に示した薄膜層１７の形成方法を用いるため、反射率の高い絶縁性の反射層を容易に形成することができる。

上部薄膜層１７ｂの形成後、図９の（ｂ）に示すように、アルミニウム基体１０の側面および裏面に保護層１９を形成する（保護層形成工程）。なお、既に実施の形態１に示した通り、セラミックス粒子のバインダーとしてのゾルゲル法にて合成するガラスを用いると、焼成温度は２５０〜４００℃となる。よって、高温による保護層１９の亀裂（ひび割れ、クラック）の発生を避けるために、保護層１９の形成は、下部薄膜層１７ａの形成後、かつ、上部薄膜層１７ｂの形成後に行うことが望ましい。

そして、図９の（ｃ）に示すように、下地の回路パターン２２を形成し（下地回路パターン形成工程、導電層形成工程）、図９の（ｄ）に示すように、下地回路パターン上に電極用金属を析出させ、電極パターン２０を形成する（電極パターン形成工程）。

なお、下部薄膜層１７ａは、上記した方法以外で形成してもよく、セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料をアルミニウム基体１０に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層として形成してもよい。あるいは、セラミックスの粒子および樹脂を含む塗料をアルミニウム基体１０に塗布し、硬化してセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層として形成してもよい。あるいは、予めセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層をシート状に加工したものをアルミニウム基体１０に貼りつけることで、形成してもよい。

また、上部薄膜層１７ｂは、セラミックスの粒子および樹脂を含む塗料を、下部薄膜層１７ａ上に塗布し、硬化してセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層として形成してもよい。この場合、例えば、シリコーン樹脂などの樹脂をバインダーとして用いると、２００℃以下の比較的低い温度で容易に硬化することができるので、保護層１９に亀裂を生じさせることなく、上部薄膜層１７ｂとしての、セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を形成させることが可能である。よって、この場合には、保護層１９の形成を、上部薄膜層１７ｂよりも後に行うだけでなく、上部薄膜層１７ｂよりも前に行うことも、可能となる。

（変形例２）
上記で説明した変形例１において、電極パターン２０に相当するものが上部薄膜層１７ｂに一部埋設されていてもよい。具体的な例として、フリップチップ型発光用基板として用いる場合には、電極パターン２０Ａは、発光素子の電極接続する電極端子部以外の大部分を絶縁性の反射層である上部薄膜層１７ｂに埋設させ、基板での光の反射率を高くすることが望ましい。そこで、以下では、図１０〜１３を参照に、実施の形態１の変形例２として、電極パターン２０Ａの一部が上部薄膜層１７ｂに埋設されている基板（発光装置用基板）５Ｂおよびそれを用いた発光装置４Ａについて説明する。なお、上記で説明した構成と同じ機能を有する構成には同じ符号を付し、説明を繰り返さない。

図１０に示すように、本変形例２の発光装置４Ａは、フリップチップ型の発光装置であり、基板５Ｂ上に発光素子６がフリップチップボンディングされて形成されている。発光素子６は、基板５Ｂに形成された電極パターン２０Ａと電気的に接続されている。また、発光装置４Ａでは、発光素子６の周囲を囲む封止樹脂周縁枠体８が設けられ、封止樹脂周縁枠体８の内部に封止樹脂７を充填して発光素子６が封止されている。なお、各構成部材の形状や数は図示されたものに限定されない。

さらに、発光装置４Ａは、アノード電極３７と、カソード電極３８と、アノードマーク３９と、カソードマーク４０と、を備えている。アノード電極３７およびカソード電極３８は、発光素子６を駆動するための電流を供給する電極であり、ランドの形態で設けられている。アノード電極３７およびカソード電極３８は、発光装置４Ａにおいて図示しない外部電源と接続可能な電極である。そして、アノード電極３７およびカソード電極３８は、電極パターン２０Ａを介して、発光素子６と接続されている。アノードマーク３９およびカソードマーク４０は、それぞれ、アノード電極４７およびカソード電極４８に対する位置決めを行うための基準となるアラインメントマークである。

図１１に示すように、本変形例２の基板５Ｂでは、アルミニウム基体１０上に、下部薄膜層１７ａ、電極パターン２０Ａ、上部薄膜層１７ｂが記載順に形成されており、電極パターン２０Ａは、上部薄膜層１７ｂに一部が埋設されている。また、アルミニウム基体１０の裏面に保護層１９が形成されている。また、図示されていないが、アルミニウム基体１０の側面にも保護層が形成されているものとする。

次に、基板５Ｂの製造方法の一例について図１２および１３を用いて説明する。図１２の（ａ）に示すように、まず、アルミニウム基体１０上面に高速フレーム溶射により下部薄膜層１７ａを形成する（溶射による下部薄膜層形成工程）。次に、図１２の（ｂ）に示すように、下部薄膜層１７ａ以外、すなわちアルミニウム基体１０の露出部を保護層１９で被覆する（保護層形成工程）。更に、図１２の（ｃ）に示すように、下部薄膜層１７ａに高速フレーム溶射により金属導電層を形成し（溶射による金属導電層形成工程）、図１２の（ｄ）に示すように、金属導電層を平坦化する（金属導電層の平坦化工程）。そして、図１３の（ａ）に示すように、金属導電層上において電極端子部（発光素子搭載用電極ポスト）となる箇所にレジスト１３を形成し（レジスト形成工程）、図１３の（ｂ）に示すように、金属導電層をハーフエッチングする（発光素子搭載用電極ポスト形成工程）。その後、レジスト１３を取り除く。更に、図１３の（ｃ）に示すように、金属導電層上にレジスト１５を載せてエッチングして電極パターン２０Ａを形成し（電極パターン形成工程）、レジスト１５を取り除く。そして、図１３（ｄ）に示すように、電極パターン２０Ａの電極端子部のみを露出した上で、電極パターン２０Ａ全体を上部薄膜層１７ｂにて被覆し（上部薄膜層形成工程）、反射率を高める。上部薄膜層１７ｂの形成は、変形例１と同様に行えばよい。

ここで、発光素子６と電極パターン２０Ａとを電気的に接続するために、ＡｕＳｎ共晶はんだを使用すると、電極パターン２０Ａの電極端子部は、Ａｕ／ＮｉあるいはＡｕ／Ｐｄ／Ｎｉにて被覆されている必要がある。このため、電極端子部にメッキ２１が必要になるが、アルミニウム基体１０は既に、下部薄膜層１７ａと保護層１９とで被覆されて保護されているため、メッキ液等による浸食を受けることが無い。

なお、本変形例２では、下部薄膜層１７ａ上に電極パターン２０Ａを形成し、上部薄膜層１７ｂにて電極端子以外を被覆した構成を説明したが、これに限定されるものではない。電極パターン２０Ａが下部薄膜層１７ａで一部覆われていても、反対に、電極パターン２０Ａが下部薄膜層１７ａに接することなく上部薄膜層１７ｂのみで被覆されていてもよい。

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、薄膜層形成、保護層形成、封孔処理、下地の回路パターン形成、下地の回路パターンの被覆樹脂層除去、電極パターン形成の順にて、基板５を製造した。

これに対し、本実施の形態では、薄膜層形成、下地の回路パターン形成、保護層形成、封孔処理、電極パターン形成の順により、基板５を製造する。つまり、本実施の形態では、基板５の製造方法の工程（処理順序）が実施の形態１とは異なる。なお、基板５の構成については同じであるので説明を省略する。

実施の形態１の製造方法では、メッキにより電極パターンを形成する前に、下地の回路パターンを覆う被覆樹脂層をエッチング処理などにより除去し、導電性を確保している。ここで、保護層１９形成する工程では、通常、処理液として、例えば硫酸水溶液のような酸性液を使用する。そのため、この酸性液に対して適度に溶ける物質を導電性ペースト用のバインダーとして選ぶことで、被覆樹脂層除去と保護層形成を同時に済ますことが可能となる。

そこで、本実施の形態では、保護層形成に使用する酸性の処理液に適度に侵食されるような被覆樹脂層になるよう、下地の回路パターンを形成する金属ペーストと酸性の処理液の適切な組み合わせを選択する。そして、下地の回路パターン形成を保護層形成に先行して行なうと、下地の回路パターンの被覆樹脂層除去を保護層形成と一緒に処理することができるようになる。このように、本実施の形態では、下地の回路パターンを覆う被覆樹脂層の除去を、保護層形成と一緒に処理できるため、製造における工程（下地の回路パターンの被覆樹脂層除去）を省略することが可能となる。よって、保護層１９の形成の直後に、メッキにより電極パターン２０を形成する工程に移ることができる。

なお、陽極酸化処理で処理液として使用する酸性液では、導電層を覆う絶縁被膜を十分に除去しきれない場合もある。この場合には、導電層を覆う絶縁被膜を除去する工程を追加してもよいし、標準的な順序に立ち返ってもよい。すなわち、陽極酸化処理による皮膜形成工程を行った上で、導電層形成工程、導電層を覆う絶縁被膜の除去工程、電極パターン形成工程の順で行なってもよい。

〔実施の形態３〕
本実施の形態では、実施の形態１または２で説明した基板５を複数切り出せる１つの大きな基体を用意し、基板（複数の基板の５がまとまったもの）の製造の最終段階で、個片化する。複数の基板５を一度に製造できるため、効率がよい。

まず、図６の（ａ）に示すように、アルミニウム板（基体）２４を用意し、後の分割時に切断しやすいように、予め切込みを入れる。なお、切込みは入れなくてもよい。そして、アルミニウム板２４に対して、実施の形態１または２にて示した基板５の製造工程における各処理を施す。これにより、図６の（ｂ）に示すように、基板５の構造が１枚のアルミニウム板２４に複数個形成される。最後に、図６の（ｃ）に示すように、分割して個々の基板５を得る。なお、製造途中で、アルミニウム板２４を切断して、切断後、残りの製造工程の処理を実施することも可能である。

また、図６の（ｃ）のように個片化してもよいし、図６の（ａ）の個々の小領域を発光装置まで仕上げ、切断せずに複数の発光領域（発光装置）を有する発光モジュールとして、図６の（ｂ）の形状のまま使用してもよい。

〔実施の形態４〕
本実施の形態では、実施の形態１から３のいずれかにて説明した基板５を用いて作成した発光装置について説明する。図１の（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態の発光装置４の平面図および正面断面図を示している。なお、図面では、簡略化のために便宜上発光素子６の数を大幅に省略して描いている。

発光装置４は、実施の形態１から３のいずれかにて説明した基板５上に複数のＬＥＤ素子やＥＬ素子等の発光素子６を実装したＣＯＢ（chip on board）タイプの発光装置である。

基板５上には複数の発光素子６の周囲を囲む封止樹脂周縁枠体８が設けられ、封止樹脂周縁枠体８の内部に封止樹脂７を充填して発光素子６が封止される。封止樹脂７には発光素子６の出射光で蛍光体を励起して異なる波長の光に変換する目的で蛍光体が含まれる。このように、発光素子６は封止樹脂７の表面にて面発光する。

発光素子６の集積によって発光装置４への投入電力としては１０Ｗ、５０Ｗ、１００Ｗあるいは１００Ｗ以上が用いられ、高輝度の出射光が得られる。例えば、基板５上に５００μｍ×８００μｍ程度の中型サイズの発光素子６を集積して投入電力が１００Ｗ程度の大出力の発光装置４を実現するには、発光素子６を３００個から４００個程度と多数集積する必要がある。多数集積することにより発光装置４の発熱が大きくなるため、図４に示すような、発光装置４に比して非常に体積の大きいヒートシンク２によって高い放熱性を確保してもよい。

発光素子６としては、例えば、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ等を用いることができる。封止樹脂７に充填される蛍光体としては、例えば、青色、緑色、黄色、橙色、赤色のいずれか一色あるいは任意の複数の蛍光体の組み合わせを用いることができる。これらにより、発光装置４から所望の色の出射光を出射することができる。なお、封止樹脂７の蛍光体を省き、発光波長の異なる青色、緑色及び赤色の３色の発光素子６を基板５上に配列してもよいし、任意の２色の組み合せであっても、あるいは、単色であってもよい。

発光装置４は、メッキ液から基体を保護する機能、かつ発光装置用としての重要な機能を備えた上で、量産性に優れた基板５を用いている。そのため、高輝度の発光装置４を、コストを抑えて製造できる。よって、本実施の形態によると、高品質の発光装置を安価に提供することが可能となる。

また、発光装置４は、例えば、図５に示すような照明装置１に適用することができる照明装置１は、高品質で安価な発光装置４を用いて製造するため、ユーザに安価で高品質の照明装置１を提供することができる。

〔実施の形態５〕
本実施形態では、実施の形態１から３のいずれかにて説明した基板５の変形例として、保護層１９が薄膜層１７と同じセラミックス層で形成された基板について説明する。基板における他の構成は同じであるため、説明は省略する。

保護層１９が薄膜層１７と同じセラミックス層で形成された場合においても、実施の形態１から３で説明したのと同様の保護機能が得られる。保護層１９を、薄膜層１７と同じ物質かつ同じ層厚とした基板の場合、保護層１９をアルマイトで形成した基板との唯一の違いは、基板垂直方向の熱抵抗である。そこで、熱抵抗についての考察を以下で行う。

アルマイトの熱伝導率は、約６７Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ガラスの熱伝導率は、約１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。通常使用されるアルマイト膜の厚みは、厚い場合でも３０μｍ程度であるのに対して、薄膜層１７としてのガラス質層の厚みは１００μｍ。この厚みの膜を保護層１９として、縦５０ｍｍ横５０ｍｍのアルミニウム基体１０の裏面に形成した場合の基体厚み方向の熱抵抗は、それぞれ、０．０００１８Ｋ／Ｗ、０．０４Ｋ／Ｗである。１００Ｗの発熱が基板表面全面で均一に生じている場合、保護層１９での温度上昇は、アルマイトでは０．０２℃で無視できるのに対し、ガラス質層では４℃となる。

このため、保護層１９としては、セラミックス層よりもアルマイト膜の方が、発光素子の活性層の温度を下げることができる。

なお、本実施形態では、保護層１９に用いるセラミックス層として、薄膜層１７と同一の物質を用いた場合で説明を行なったが、薄膜層１７とは異なる組成であっても構わない。セラミックスとガラスとの混合層として、セラミックスが実質上入っておらず、ガラスだけの層であってもよい。つまり、保護層１９は、発光装置４の保護層として機能すると同時に、基板の製造プロセスにおける保護層として機能する物質であればどのような物質でも構わない。当然、保護層１９と薄膜層１７との厚みは異なっていてもよい。

（まとめ）
本発明の態様１に係る発光装置用基板（基板５）は、アルミニウムから成る基体（アルミニウム基体１０）に、発光素子からの光を反射させる絶縁性の反射層（薄膜層１７）が形成された発光装置用基板において、前記基体の前記反射層が形成された表面以外の表面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜（保護層１９）にて被覆されている。

上記構成によると、アルミニウムから成る基体の反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜（アルマイト）にて被覆されているため、この皮膜にて基体を保護することができる。

アルマイトは、耐薬品性に優れ、安定な絶縁物質であり、熱伝導性も比較的高い。アルマイトは、酸性液中でアルミニウムを陽極酸化処理することによって、容易に大量かつ安価に得られる。そのため、アルミニウムから成る基体の陽酸化処理によって形成すればよい。なお、厚みは数μｍから数十μｍであることが多い。

アルマイトは、耐薬品性が高いことから、基板に電極パターンを形成する際に使用されるメッキ液に侵されず、絶縁物質であることからメッキが析出しない。このためメッキ処理の際、保護膜として機能する。また、アルマイトが基体のヒートシンクに接触する面（発光素子搭載面の反対面）に設けられていても、熱伝導率が比較的高く、厚みは高々数十μｍと薄い為、熱抵抗成分としての影響は軽微で済む。

さらに、アルマイトは、安定な物質であることから、通常の高出力の発光装置が使用される気中の使用環境においても、熱的に安定である。このようにアルマイトは熱的に安定な物質であり熱抵抗も小さいことから、メッキ液に対する保護膜としての役目が終わった後、基体に残したとしても、高放熱性や長期信頼性といった発光装置用基板に必要とされる基本機能を損なうことは無い。むしろ、アルマイトの物質としての安定性から、基体の表面をアルマイトで覆うことで、酸化の進行等を防ぐことができ、長期信頼性を高めるのに役立つ。

このように、アルマイトは、製造工程における保護膜（プロセス用保護膜）および製造後の保護膜（デバイス用保護膜）としての両方の機能を兼用できる。アルマイトをデバイス用保護膜として用いることにより基板の長期信頼性が向上すると同時に、プロセス用保護膜として用いるので、製造工程が簡略化でき、歩留まりも向上させることができる。

本発明の態様１に係る発光装置用基板の構成では、アルマイトで基体を保護しているため、生産上の課題を解決することができる。すなわち、メッキ液による基体の浸食およびメッキの析出を防ぐ目的で使用する耐薬品性の絶縁保護シートの着脱における煩雑な作業の解消である。前記目的のために使用するアルマイトを形成する陽酸化処理（アルマイト処理）では、一枚一枚の保護シートを基体に貼り付ける場合と違い、多数の基体を一括して薬液につけてアルマイトを形成することができる。そのため、量産性に優れている。保護シートの貼り付け不良による歩留まり低下もない。薬液が浸透する箇所でありさえすれば、保護シートで覆うことが困難な穴のような箇所であっても基体の表面をアルマイトにて覆うことができ、極めて効率的な作業となる。また、基体に形成されたアルマイトは、保護シートの場合と異なってメッキによる電極パターン形成後に除去する必要もなく、より経済的である。

以上のように、上記構成によると、基体を保護する機能を有し、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れた発光装置用基板を提供することができる。

本発明の態様２に係る発光装置用基板は、態様１に係る発光装置用基板において、前記基体と前記反射層（上部薄膜層１７ｂ）との間に、前記反射層よりも熱伝導率の高い絶縁性の熱伝導層（下部薄膜層１７ａ）が介在していてもよい。

上記構成によると、反射層と基体との間に、反射層よりも熱伝導率の高い絶縁性の熱伝導層が介在することで、さらに、熱伝導性がよく、電気的絶縁性に優れた高反射基板を実現することができる。

本発明の態様３に係る発光装置用基板は、態様１または２に係る発光装置用基板において、前記反射層は、セラミックスとガラスとの混合物、セラミックスと樹脂との混合物、あるいは、セラミックスからなっていてもよい。

上記構成によると、反射層がセラミックスとガラスとの混合物、セラミックスと樹脂との混合物、あるいは、セラミックスであるため、基体がアルミニウムのように低い融点（６６０℃）の物質であっても、高反射率の反射層をその表面に形成することができる。

本発明の態様４に係る発光装置用基板は、態様１または２に係る発光装置用基板において、前記反射層は、セラミックスとガラスとの焼結体であってもよい。

上記構成によると、反射層がセラミックスとガラスとの焼結体であるため、基体がアルミニウムのように低い融点の物質であっても、高反射率の反射層をその表面に強固に形成することができる。

本発明の態様５に係る発光装置は、態様１から３のいずれか１つに係る発光装置用基板において、前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層上に形成されていてもよい。

上記構成によると、反射層上の電極パターンにより発光素子と電気的接続させることができる。

本発明の態様６に係る発光装置は、態様１から３のいずれか１つに係る発光装置用基板において、前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していてもよい。

上記構成によると、電極パターンにより、発光素子と電気的接続させることができる。また、端子部以外の電極パターンを反射層中に埋設して保護することができる。

本発明の態様７に係る発光装置は、態様２に係る発光装置用基板において、前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、かつ、前記熱伝導層上に接している又は前記熱伝導層に埋設されており、前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していてもよい。

上記構成によると、電極パターンにより、発光素子と電気的接続させることができる。また、端子部以外の電極パターンを反射層中にまたは反射層及び熱伝導層中に埋設して保護することができる。

本発明の態様８に係る発光装置は、態様５から７のいずれか１つに係る発光装置用基板に記載の発光装置用基板に発光素子を備える。

上記構成によると、メッキ液から基体を保護する機能、かつ発光装置用としての重要な機能を備えた上で、量産性に優れた発光装置用基板用いているため、高輝度の発光装置を、コストを抑えて製造できる。よって、高品質の発光装置を安価に提供することが可能となる。

本発明の態様９に係る発光装置は、態様８に係る発光装置において、前記発光素子を被覆する封止樹脂を備えてもよい。

上記構成によると、発光素子を封止樹脂で被覆することで、ワイヤ電極等を保護することができる。

本発明の態様１０に係る発光装置は、態様９に係る発光装置において、前記封止樹脂は蛍光体を含有していてもよい。

上記構成によると、封止樹脂に蛍光体を混ぜることで、所望の色をした光源を実現できる。

本発明の態様１１に係る発光装置用基板の製造方法は、アルミニウムから成る基体上に絶縁性の反射層を形成する反射層形成工程と、前記基体の前記反射層が形成された面以外の面を陽極酸化処理してアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成する皮膜形成工程と、前記反射層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層上をメッキして電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、を含む、
上記方法によると、アルミニウムから成る基体の反射層が形成された面以外の面を陽極酸化処理してアルミニウムの陽極酸化皮膜（アルマイト）を形成するため、容易に、基体を保護する機能を有し、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れた発光装置用基板を製造することができる。

本発明の態様１２に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１１に係る発光装置用基板の製造方法において、前記反射層形成工程では、前記反射層として、セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記基体に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスの混合物からなるセラミックス層を形成してもよい。

上記方法によると、比較的低温でセラミックス層を形成できるため、例え、アルミニウムのように融点が６６０℃と低い金属が基体であっても、発光装置用基板を製造することが可能となる。

本発明の態様１３に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１１に係る発光装置用基板の製造方法において、前記反射層形成工程は、前記セラミックス層を２５０℃から４００℃にて焼結させる焼結工程を含んでもよい。

上記方法により、焼結工程にて、２５０℃から４００℃の範囲でガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成することで、安定な反射層を基体上に形成することが可能となる。

本発明の態様１４に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１１から１３のいずれか１つに係る発光装置用基板の製造方法において、前記皮膜形成工程は、前記反射層形成工程よりも後に行ってもよい。

反射層形成工程において、ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスの混合物からなるセラミックス層を形成する場合でも、焼結温度は最低でも２５０℃から４００℃が必要である。ここで、アルマイトをセラミックス層より先に形成すると、アルマイトには、セラミックス層形成における２５０℃から４００℃の焼結工程で亀裂が発生することがある。この様にアルマイトに亀裂が生じた状態では、電極パターンを形成するメッキ工程で、アルミニウムから成る基体をメッキ液から保護する機能が著しく低下する。

よって、上記方法により、皮膜形成工程を反射層形成工程よりも後に行うことで、アルマイトが反射層形成時の高温にさらされることが無くなり、アルマイトに亀裂が入ることを防ぐことができる。

本発明の態様１５に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１１から１４のいずれか１つに係る発光装置用基板の製造方法において、前記皮膜形成工程は、前記導電層形成工程と前記電極パターン形成工程との間に行ってもよい。

上記方法により、皮膜形成工程を導電層形成工程と電極パターン形成工程との間に行うことで、基板形成における工程を省略することが可能となる。これについて、具体的に説明する。

導電層形成工程では、通常、銀（Ａｇ）などの導電性金属を含んだ導電性ペースを用い、印刷等により基板表面に塗布後、乾燥させて硬化させる。硬化後の導電層表面はペーストのバインダーに用いた樹脂などの絶縁性被膜で通常覆われている。このため、メッキにより電極パターンを形成する前に、導電層を覆う絶縁性被膜をエッチング処理などにより除去し、導電性を確保しなければならない。

しかしながら、電極パターンの下地となる導電層を覆う絶縁被膜の除去工程を、皮膜形成工程の陽極酸化処理で代用すると、工程を一つ省略することが可能となる。アルミニウムの陽極酸化皮膜を形成する工程では、通常、処理液として、例えば硫酸水溶液のような酸性液を使用する。このため、この酸性液に対して適度に溶ける物質を導電性ペースト用のバインダーとして選ぶことで、絶縁性被膜の除去工程と陽極酸化処理を同時に済ますことが可能となる。よって、陽極酸化処理を行う皮膜形成工程の直後に、メッキにより電極パターンを形成する工程に移ることができる。

なお、陽極酸化処理で処理液として使用する酸性液では、導電層を覆う絶縁被膜を十分に除去しきれない場合もある。この場合には、導電層を覆う絶縁被膜を除去する工程を追加してもよいし、標準的な順序に立ち返ってもよい。すなわち、陽極酸化処理による皮膜形成工程を行った上で、導電層形成工程、導電層を覆う絶縁被膜の除去工程、電極パターン形成工程の順で行なってもよい。

本発明の態様１６に係る発光装置用基板の製造方法は、アルミニウムから成る基体上に絶縁性の熱伝導層を形成する熱伝導層形成工程と、前記熱伝導層上に絶縁性の反射層を形成する反射層形成工程と、前記基体の前記熱伝導層が形成された面以外の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成する皮膜形成工程と、前記反射層上または前記反射層中に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層上に電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、を含み、前記反射層形成工程では、セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記反射層の下層となる層に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を前記反射層として形成する、あるいは、セラミックスの粒子および樹脂を含む塗料を前記反射層の下層となる層に塗布し、硬化してセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記反射層として形成する、あるいは、セラミックスの粒子を高速で前記反射層の下層となる層に噴射して、セラミックスの堆積層を前記反射層として形成する。

上記方法によると、アルミニウムから成る基体の反射層が形成された面以外の面を陽極酸化処理してアルミニウムの陽極酸化皮膜（アルマイト）を形成するため、容易に、基体を保護する機能を有し、発光装置用として要求される機能を低下させず、かつ量産性に優れた発光装置用基板を製造することができる。また、比較的低温で反射層を形成できるため、例え、アルミニウムのように融点が６６０℃と低い金属が基体であっても、発光装置用基板を製造することが可能となる。

本発明の態様１７に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１６に係る発光装置用基板の製造方法において、前記皮膜形成工程は、前記熱伝導層形成工程よりも後に行うのがよい。

上記方法によると、皮膜形成工程を熱伝導層形成工程よりも後に行うことで、アルマイトが熱伝導層形成時の高温にさらされることが無くなり、アルマイトに亀裂が入ることを防ぐことができる。

本発明の態様１８に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１７に係る発光装置用基板の製造方法において、セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記反射層として使用する場合には、前記皮膜形成工程は、前記反射層形成工程よりも前に行ってもよい。

セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を反射層として使用する場合には、例えば、シリコーン樹脂などの樹脂をバインダーとして用いると、２００℃以下の比較的低い温度で容易に硬化して形成することができる。よって、アルミニウムの陽極酸化皮膜に亀裂を生じさせることなく、セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を形成させることが可能である。そのため、皮膜形成工程は、反射層形成工程よりも後に行うだけでなく、反射層形成工程よりも前に行うことも可能となる。

しかし、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を反射層として使用する場合には、反射層形成工程では２５０℃以上の高温にてガラスを焼成する。そのため、皮膜形成工程を反射層形成工程よりも前に行うと、アルミニウムの陽極酸化皮膜にクラックが生じてしまう。このため、皮膜形成工程を反射層形成工程よりも後に行うのが好ましい。

本発明の態様１９に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１６から１８のいずれか１つに係る発光装置用基板の製造方法において、前記熱伝導層形成工程では、セラミックスの粒子を前記基体に噴射して、セラミックスの堆積層を前記熱伝導層として形成する、あるいは、セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記基体に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を前記熱伝導層として形成する、あるいは、セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記熱伝導層として形成してもよい。

上記方法によると、比較的低温で熱伝導層を形成できるため、例え、アルミニウムのように融点が６６０℃と低い金属が基体であっても、発光装置用基板を製造することが可能となる。なお、セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を熱伝導層として形成する場合には、セラミックスの粒子および樹脂を含む塗料を基体に塗布し、硬化してセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を形成してもよいし、予めセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層をシート状に加工したものを基体に貼りつけてもよい。

本発明の態様２０に係る発光装置用基板の製造方法は、態様１１から１９のいずれか１つに係る発光装置用基板の製造方法において、前記アルミニウムの陽極酸化皮膜の孔を封じる封孔工程を含んでもよい。

上記方法によると、アルミニウムの陽極酸化皮膜に対して封孔処理行なうことで、陽極酸化皮膜は更に安定化する。よって、酸化の進行を抑制できるため、発光装置用基板の長期信頼性を一段と向上させることができる。

本発明は上述した各実施形態および各変形例に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明に係る発光装置用基板は、各種発光装置用の基板として利用可能である。本発明に係る発光装置は、特に、高輝度ＬＥＤ発光装置として利用できる。本発明に係る製造方法により、発光装置用基板を保護した上で量産性に優れた方法で製造することが可能である。

１ 照明装置
２ ヒートシンク
４，４Ａ 発光装置
５，５Ａ，５Ｂ 基板（発光装置用基板）
６ 発光素子
７ 封止樹脂
８ 封止樹脂周縁枠体
１０ アルミニウム基体（基体）
１７ 薄膜層（反射層）
１７ａ 下部薄膜層（熱伝導層）
１７ｂ 上部薄膜層（反射層）
１９ 保護層（アルミニウムの陽極酸化皮膜）
２０，２０Ａ 電極パターン
２２ 下地の回路パターン

Claims (10)

1. アルミニウムから成る基体に、発光素子からの光を反射させる絶縁性の反射層が形成された発光装置用基板において、
   前記基体の前記反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて被覆され、
   前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、
   前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していることを特徴とする発光装置用基板。
2. アルミニウムから成る基体に、発光素子からの光を反射させる絶縁性の反射層が形成された発光装置用基板において、
   前記基体の前記反射層が形成された面以外の面が、アルミニウムの陽極酸化皮膜にて被覆され、
   前記基体と前記反射層との間に、前記反射層よりも熱伝導率の高い絶縁性の熱伝導層が介在しており、
   前記発光素子の電極と電気的接続する電極パターンが、前記反射層中に埋設されており、かつ、前記熱伝導層上に接している又は前記熱伝導層に埋設されており、前記電極パターンの端子部が、前記反射層の表面に露出していることを特徴とする発光装置用基板。
3. 前記反射層は、セラミックスとガラスとの混合物、セラミックスと樹脂との混合物、あるいは、セラミックスから成ることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置用基板。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置用基板に発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
5. 発光装置用基板の製造方法において、
   アルミニウムから成る基体上に絶縁性の反射層を形成する反射層形成工程と、
   前記基体の前記反射層が形成された面以外の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成する皮膜形成工程と、
   前記反射層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
   前記導電層上に電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、を含み、
   前記反射層形成工程では、セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記基体に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を前記反射層として形成することを特徴とする発光装置用基板の製造方法。
6. 前記皮膜形成工程は、前記反射層形成工程よりも後に行うこと特徴とする請求項５に記載の発光装置用基板の製造方法。
7. 発光装置用基板の製造方法において、
   アルミニウムから成る基体上に絶縁性の熱伝導層を形成する熱伝導層形成工程と、
   前記熱伝導層上に絶縁性の反射層を形成する反射層形成工程と、
   前記基体の前記熱伝導層が形成された面以外の面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成する皮膜形成工程と、
   前記反射層上または前記反射層中に導電層を形成する導電層形成工程と、
   前記導電層上に電極パターンを形成する電極パターン形成工程と、を含み、
   前記反射層形成工程では、
   セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記反射層の下層となる層に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を前記反射層として形成する、あるいは、
   セラミックスの粒子および樹脂を含む塗料を前記反射層の下層となる層に塗布し、硬化してセラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記反射層として形成する、あるいは、
   セラミックスの粒子を高速で前記反射層の下層となる層に噴射して、セラミックスの堆積層を前記反射層として形成する、ことを特徴とする発光装置用基板の製造方法。
8. 前記皮膜形成工程は、前記熱伝導層形成工程よりも後に行うこと特徴とする請求項７に記載の発光装置用基板の製造方法。
9. セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記反射層として使用する場合には、前記皮膜形成工程は、前記反射層形成工程よりも前に行うことを特徴とする請求項８に記載の発光装置用基板の製造方法。
10. 前記熱伝導層形成工程では、
    セラミックスの粒子を前記基体に噴射して、セラミックスの堆積層を前記熱伝導層として形成する、あるいは、
    セラミックスの粒子およびガラス原料を含む塗料を前記基体に塗布し、該ガラス原料からゾルゲル法によりガラスを合成して、セラミックスとガラスとの混合物からなるセラミックス層を前記熱伝導層として形成する、あるいは、
    セラミックスと樹脂との混合物からなるセラミックス層を前記熱伝導層として形成する、ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の発光装置用基板の製造方法。

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