JP6224449B2 - 発光素子搭載用基板およびそれを備えた発光装置 - Google Patents

発光素子搭載用基板およびそれを備えた発光装置 Download PDF

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Description

本発明は、例えば、発光ダイオード等の発光素子を搭載するための発光素子搭載用基板およびそれを備えた発光装置に関するものである。
従来、発光ダイオード等の発光素子を収納するための発光素子搭載用基板は、例えば、上面の中央部に発光素子を収納するための凹部を有する略直方体状の基体と、凹部の底面に設けられた発光素子の搭載部と、搭載部の周辺から下面に導出された一対の配線導体等から構成されており、発光素子の搭載部は、放熱層と絶縁性保護層とが積層されて設けられている。このような発光素子搭載用基板としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
特開２０１２−１０９５１３号公報
しかしながら、上述の発光素子搭載用基板は、放熱層と絶縁性保護層とからなる発光素子の搭載部を有しており、放熱層が絶縁性保護層で覆われているので、放熱性が低下しやすく発光素子の温度が上昇しやすくなる。これによって、発光素子搭載用基板は、発光素子の発光効率が低下しやすいという問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子の搭載領域に放熱経路を設けることによって、放熱性を向上させることができる発光素子搭載用基板およびそれを備えた発光装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る発光素子搭載用基板は、発光素子を搭載する基体と、該基体の上面の中央部に設けられた、金属材料からなる第１の導体層と、前記基体の上面の前記中央部の外側に設けられた、前記発光素子の電極に電気的に接続される配線導体層と、外周が前記第１の導体層の外周よりも内側に位置するように前記第１の導体層の上面に設けられた、前記発光素子が搭載される、セラミック材料からなる第１の光反射層と、前記第１の導体層の上面を覆っており、前記第１の光反射層に接するとともに前記第１の光反射層を囲むように設けられた、金属材料からなる第２の導体層と、該第２の導体層の上面を覆うように設けられた、セラミック材料からなる第２の光反射層と、平面視において前記第１の導体層に重なるとともに、前記第１の導体層に接続された、前記基体を貫通する複数のサーマルビアとを備えていることを特徴とするものである。
また、本発明の他の態様に係る発光装置は、本発明に係る発光素子搭載用基板と、
該発光素子搭載用基板に搭載された発光素子とを備えていることを特徴とするものである。
本発明の発光素子搭載用基板によれば、発光素子の搭載領域に放熱経路を設けることによって、放熱性を向上させることができる。また、発光素子で生じた熱で第２の導体層の反射率が低下したとしても、第２の導体層の上面を覆うように、第２の光反射層が設けられており、発光素子が下方に発光する光を第２の光反射層で反射することになるので、反射率の低下を抑制することができる。したがって、発光素子が発光する光は、第２の光反射層で反射されることになり、発光素子搭載用基板は、光の取出し効率の低下が抑制される。
（ａ）は、本発明の実施形態に係る発光素子搭載用基板の平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す発光素子搭載用基板のＡ−Ａにおける断面図である。 本発明の他の実施形態であって発光素子を搭載した状態の発光素子搭載用基板の断面図である。 （ａ）は、本発明の他の実施形態であって発光素子を搭載した状態の発光素子搭載用基板の断面図、（ｂ）は、本発明の他の実施形態であって発光素子を搭載した状態の発光素子搭載用基板の断面図である。 本発明の他の実施形態であって発光素子を搭載した状態の発光素子搭載用基板の断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る発光素子搭載用基板および発光装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。また、発光装置は、説明の便宜上、直交座標系ＸＹＺを定義するとともに、Ｚ方向の正側を上方として、適宜、上面（表面）もしくは下面の語を用いるものとする。
また、実施形態等の説明において、既に説明した構成と同一若しくは類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略することがある。また、発光素子搭載用基板１〜１Ｄに発光素子８を搭載した発光装置を、説明の便宜上、発光装置１〜１Ｄとする。
＜実施の形態１＞
本発明の第１の実施の形態（実施の形態１という）に係る発光素子搭載用基板１および発光装置１について、図１を参照しながら以下に説明する。なお、発光装置１は、発光素子搭載用基板１の第１の光反射層５上に発光素子８が搭載されたものである。また、発光素子８は、例えば、発光ダイオード等である。特に、発光素子８は、ボンディングワイヤを用いて発光素子搭載用基板に搭載されるタイプのものである。
実施の形態１に係る発光素子搭載用基板１は、図１に示すような構成を備えている。また、発光素子搭載用基板１は、基体２が発光素子８を収容するための凹部２ａを有しているが、基体２が平板状であってよい。まず、発光素子搭載用基板１の基体２が凹部２ａを有している場合について説明する。基体２が平板状である場合については後述する。
発光素子搭載用基板１は、上面の中央部に発光素子８を収容するための凹部２ａを有する基体２と、凹部２ａの底面の中央部に設けられた第１の導体層４と、凹部２ａの底面の中央部の外側に設けられた、発光素子８の電極に電気的に接続される配線導体層３と、外周が第１の導体層４の外周よりも内側に位置するように第１の導体層４の上面に設けられた、樹脂材７を介して発光素子８が搭載される第１の光反射層５と、第１の導体層４の上面を覆っており、第１の反射層５に接するとともに第１の光反射層５を囲むように設けられた第２の導体層６と、平面視において第１の導体層４に重なるとともに、第１の導体層４に接続された、基体２を貫通する複数のサーマルビア１０とを備えている。
基体２は、図１に示すように、基板部２ｂと枠状部２ｃとからなり、基板部２ｂ上に枠状部２ｃを配置することによって発光素子８を収容するための凹部２ａが中央部に形成される。また、基板部２ｂおよび枠状部２ｃの基体２は、絶縁材料からなり、例えば、ガラスセラミック焼結体、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料である。
基板部２ｂは、図１に示すように、平板状体であり、平面視において矩形状の形状を有しており、基板部２ｂの大きさは、一辺の長さが、例えば、２（ｍｍ）〜４（ｍｍ）であり、また、厚みが、例えば、０．１（ｍｍ）〜０．５（ｍｍ）である。また、基板部２ｂ
の形状は、特に、矩形状には限らず、円形状または楕円形状等であってもよい。
また、枠状部２ｃは、図１に示すように、板状体であり、平面視において矩形状の形状を有しており、中央部に上下面を貫通する円形状の貫通孔を有している。この貫通孔が発光素子搭載用基板１において基体２の凹部２ａを形成することになる。また、枠状部２ｃの大きさは、一辺の長さが基板部２ｂの一辺の長さと同じ長さであってもよい。また、基体２は、枠状部２ｃの一辺の長さを基板部２ｂの一辺の長さよりも小さくして、枠状部２ｃが基板部２ｂの外周よりも内側に設けられていてもよい。また、枠状部２ｃの厚みは、凹部２ａの深さに応じて設定されるが、例えば、０．２（ｍｍ）〜０．６（ｍｍ）である。
このように、基体２は、平面視において矩形の板状の形状を有しており、上面（表面）側の中央部に凹部２ａを有している。この凹部２ａの底面には、発光素子８の搭載部（図示せず）が発光素子搭載用基板１に搭載される発光素子８の大きさに合わせて設けられる。また、平面視における凹部２ａの開口部の形状は、図１において円形状の場合を例示しているが、これに限らず、例えば、楕円形状または四角形状等であってもよい。平面視における凹部２ａの開口部の形状は、用いられる発光素子８の大きさまたは形状等、あるいは、用いられる発光装置の用途等に合わせて適宜設定される。
また、凹部２ａの深さまたは大きさは、搭載される発光素子８の高さまたは大きさ等を考慮して適宜設定されるが、凹部２ａの深さは、例えば、０．２（ｍｍ）〜０．６（ｍｍ）であり、また、凹部２ａの開口部の大きさは、開口部の形状が円形状である場合には、直径が、例えば、０．５（ｍｍ）〜３（ｍｍ）である。
基体２は、凹部２ａの底面の中央部に発光素子８の搭載部が設けられており、中央部よりも外側の底面の周縁部に配線導体層３が設けられている。
また、発光素子８は、例えば、上面に発光層８ａおよび電極を有しており、ボンディングワイヤを用いて発光素子搭載用基板１に搭載するタイプである。発光素子８は、発光層８ａから上方および下方に向かって光を放射する。また、配線導体層３はボンディングワイヤ１４を用いて発光素子８の電極に電気的に接続される。
発光素子８の搭載部は、図１（９）に示すように、第１の導体層４と第１の導体層４の上面に設けられた第１の光反射層５と第１の光反射層５の周縁部に設けられた第２の導体層６を含んで設けられている。発光素子８は、樹脂材７を介して第１の光反射層５上に搭載される。発光素子８は、発光層８ａから上方または下方に向かって発光しており、発光素子８が下方に向かって発光する光は、第１の光反射層５で光取り出し側に向かって反射される。
樹脂材７は、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等の接着性を有する樹脂材料からなり、放熱性を向上されるために、例えば、銀を含むエポキシ樹脂等の熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。また、樹脂材７は、発光素子８で生じた熱を第１の光反射層５または第２の導体層６に伝導する機能を有している。樹脂材７は、熱伝導率が、例えば、０．２（Ｗ／ｍＫ）〜８．０（Ｗ／ｍＫ）である。
第１の導体層４は、凹部２ａの底面の中央部に四角形状で設けられている。第１の光反射層５は、第１の導体層４の上面に、外周が第１の導体層４の外周よりも内側に位置するように四角形状で設けられている。
このように、第１の光反射層５は、第１の導体層４の外周部が全周にわたって露出する
ように第１の導体層４上に設けられており、第１の導体層４の外周部には設けられていない。このように、第１の導体層４は、外周部に第１の光反射層５が設けられていない領域を有しており、この領域の幅Ｌは、図１（ｂ）に示すように、例えば、０．１（ｍｍ）〜１（ｍｍ）である。
また、第１の光反射層５は、樹脂材７を介して発光素子８が搭載されるので、発光素子８の下面側に配置されることになり、発光素子８が発光する光を光取り出し側に向かって反射させることができる。このように、第１の光反射層５は、発光素子８の発光する光を光取り出し側に向かって反射させる反射層としての機能を有している。すなわち、発光素子８が下方に向かって発光する光は、第１の光反射層５で光取り出し側に向かって反射される。
また、平面視における第１の導体層４および第１の光反射層５は、形状が四角形状で設けられているが、これに限らず、円形状または楕円形状であってもよく、互いに異なった形状であってもよい。また、第１の導体層４および第１の光反射層５の大きさは、発光素子８の大きさに応じて適宜設定される。
第２の導体層６は、露出している第１の導体層４の上面を覆っており、第１の反射層５に接するとともに第１の光反射層５を囲むように設けられている。このようにして、基体２の凹部２ａの底面に発光素子８の搭載部が設けられる。また、発光素子８は樹脂材７を介して第１の光反射層５上に搭載される。
第１の導体層４は、例えば、銀、銅、モリブデンまたはタングステン等の材料からなる。また、第１の導体層４の厚みは、十分な放熱効果を得るために、０．０１（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）である。第１の導体層４は、放熱性を向上させるために、銀または銅等の熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。
また、第１の光反射層５は、例えば、ガラスセラミック焼結体、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等の材料からなる。また、第１の光反射層５の厚みは、０．０１（ｍｍ）〜０．０５（ｍｍ）であり、ガラスセラミック焼結体または酸化アルミニウム質焼結体等の反射率の高い材料を用いることが好ましい。また、第１の光反射層５は、反射率の低下を抑制するために、発光素子８で生じる熱によって酸化または硫化等が生じにくい材料を用いることが好ましい。
また、第２の導体層６は、例えば、銀、銅、モリブデンまたはタングステン等の材料からなり、厚みが、０．０１（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）である。また、第２の導体層６は、放熱性を向上させるために、銀または銅等の熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。第１の導体層４と第２の導体層５とは、同じ材料を用いても、また、異なる材料を用いてもよい。
発光素子８で生じた熱が第２の導体層６を経由して第１の導体層４に効果的に伝わりやすくなるように、第２の導体層６は、第１の光反射層５よりも熱伝導率が大きい材料を用いることが好ましい。第２の導電層６の熱伝導率は、例えば、５０（Ｗ／ｍＫ）〜４００（Ｗ／ｍＫ）であり、第１の光反射層５の熱伝導率は、例えば、１（Ｗ／ｍＫ）〜１５０（Ｗ／ｍＫ）である。
基体２は、図１に示すように、内部に複数のサーマルビア１０が基体２を貫通して設けられている。また、サーマルビア１０は、第１の導体層４に伝導した熱を基体２の下面側に放熱させるためのものである。サーマルビア１０は、基体２を貫通して設けられており、平面視において第１の導体層４に重なっており、第１の導体層４に接続されている。ま
た、基体２はサーマルビア１０が放熱性を考慮して基体２に複数個配置されている。
また、複数のサーマルビア１０は、図１では、平面視において第１の光反射層５の中心から放射状に設けられており、第１の光反射層５の下側の中央部、第１の光反射層５の下側の周辺部および第２の導体層６の下側にそれぞれ位置されている。このように、第１の光反射層５の中心部に１つのサーマルビア１０が設けられており、この中心部のサーマルビア１０を囲むように複数のサーマルビア１０が２重になるように設けられている。また、サーマルビア１０は、基体２に１重で設けられていてもよく、あるいは、基体２に３重以上で設けられていてもよい。サーマルビア１０の個数は、放熱性を考慮して発光素子８の大きさまたは出力等に応じて適宜設定される。
このように、発光素子８の搭載部は、第１の導体層４と、第１の導体層４の上面に設けられた第１の光反射層５と、第１の光反射層５の周縁部に設けられた第２の導体層６とを含んで設けられており、このような構成で発光素子８の搭載部が設けられているので、発光素子８の搭載部の領域には放熱経路が設けられることになる。放熱経路は、樹脂材７、第２の導体層６、第１の導体層４およびサーマルビア１０を含むものであり、発光素子８で生じた熱は、放熱経路を経由して基体２の下面側に放熱されることになる。また、他の放熱経路は、樹脂材７、第１の反射層５、第２の導体層４およびサーマルビア１０を含むものであり、あるいは、樹脂材７、第１の反射層５、第１の導体層４およびサーマルビア１０を含むものであり、発光素子８で生じた熱は、これらの放熱経路を経由して基体２の下面側に放熱されることになる。
また、基体２は、平面視において第３の導体層９が下面に四角形状で設けられている。第３の導体層９は、平面視においてサーマルビア１０に重なるように設けられており、サーマルビア１０に電気的に接続されている。第３の導体層９は、上述の放熱経路で基体２の下面に放熱された熱を基体２の外部に放熱するものである。また、第３の導体層９は、発光素子８で生じた熱を基体２の外部に効果的に放熱させるために、広い面積で基体２の下面に設けることが好ましい。第３の導体層９は、図１（ａ）では、平面視において第１の光反射層５の中心部から基体２のＹ方向（正負両側）に向かって基体２の下面の外縁付近まで延在するように設けられている。
サーマルビア１０は、例えば、平面視において直径が、例えば、５０（μｍ）〜２００（μｍ）の円形状であり、基板２の内部に円柱状に設けられている。サーマルビア１０は、例えば、銀、銅、モリブデンまたはタングステン等の金属材料からなり、特に、サーマルビア１０が銀または銅の材料である場合には、銀または銅の熱伝導率が高いので、第１の導体層４からの熱が伝わりやすくなり、放熱性を向上させることができる。また、サーマルビア１０は、平面視での形状が円形状に限らず、楕円形状または四角形状であってもよく、第３の導体層９に熱を伝えることができる形状であればよい。
第３の導体層９は、例えば、銀、銅、モリブデンまたはタングステン等の材料からなる。また、第３の導体層９の厚みは、十分な放熱効果を得るために、０．０１（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）である。また、第３の導体層９は、放熱性を向上させるために、銀または銅等の熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。
また、基本２は、図２に示すように、凹部２ａの底面の周縁部に配線導体層３が設けられており、基体２の内部に貫通導体１２が設けられており、さらに、基体２の下面に外部接続端子１３がそれぞれ設けられている。貫通導体１２は、基体２を貫通して設けられており、基体２の上面の配線導体層３に電気的に接続されている。また、外部接続端子１３は、基体２の下面に設けられるものであり、貫通導体１２に電気的に接続されている。このように、貫通導体１２は、基体２の上面側に位置する配線導体層３と下面側に位置する
外部接続端子１３とを電気的に接続するための導電路である。
配線導体層３は、例えば、銅、銀またはモリブデン等の金属材料からなる。また、配線導体層３が銅または銅を主成分とする金属材料からなる場合には、主成分が銅であり、配線導体層３は、銅の電気抵抗が低いので、電気抵抗を低く抑えることができる。また、配線導体層３は、ボンディングワイヤ１４との接合のために、表面に、例えば、ニッケル層および金層からなる表面層が設けられていてもよい。
また、貫通導体１２は、例えば、平面視において直径が、例えば、３０（μｍ）〜２００（μｍ）の円形状であり、基板２の内部に円柱状に設けられている。貫通導体１２は、例えば、銅、銀、タングステンまたはモリブデン等の金属材料からなり、特に、貫通導体１２が銅または銀である場合には、銅または銀の電気抵抗が低いので、貫通導体１２における電気抵抗を低く抑えることができる。
外部接続端子１３は、例えば、銅、銀またはモリブデン等の金属材料からなり、銅または銅を主成分とする金属材料からなる場合には、主成分が銅であり、銅の電気抵抗が低いので、外部接続端子１３の電気抵抗を低く抑えることができる。なお、外部接続端子１３は、基体２の下側の主面上に設けられているが、これに限らず、例えば、基体２内に埋め込まれるように設けられていてもよい。また、外部接続端子１３は、外部回路基板の接続パッド等との接合のために、表面に、例えば、ニッケル層および金層からなる表面層が設けられていてもよい。
また、発光装置１は、発光素子搭載用基板１と、発光素子搭載用基板１に搭載された発光素子８とを備えており、発光素子８が樹脂材７を介して第１の光反射層５上に搭載されている。
また、発光装置１は、基体２の下面側に発光素子８に駆動電流または電気信号等を与えるための外部回路基板（図示せず）が設けられ、外部接続端子１３はこの外部回路基板に電気的に接続される。
また、発光素子搭載用基板１は、図１に示すように、反射層１１が設けられていてもよい。反射層１１は、発光素子８の搭載部（第１の導体層４、第１の光反射層および第２の導体層で構成）および配線導体層３を除いた領域に設けられている。このように、凹部２ａの底面に反射層１１を設けることによって、発光素子搭載用基板１は、光取り出し効率がよくなる。
また、反射層１１は、例えば、ガラスセラミック焼結体、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等の材料からなり、第１の光反射層５と同じ材料で設けられていてもよい。また、光反射層１１の厚みは、０．０１（ｍｍ）〜０．０５（ｍｍ）であり、ガラスセラミック焼結体または酸化アルミニウム質焼結体等の反射率の高い材料を用いることが好ましい。
また、発光素子搭載用基板１は、図１に示すように、基体２の凹部２ａに光透過性樹脂１６が設けられている。光透過性樹脂１６は、基体２の凹部２ａ内の発光素子８が埋設するように設けられており、凹部２ａを埋めるように充填されている。光透過性樹脂１６は、例えば、発光素子８が青色ＬＥＤである場合には、例えば、青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有している。この蛍光体によって発光装置１は白色光を得ることができる。
このように、光透過性樹脂１６は、例えば、シリコーン樹脂等の光透過性を有する樹脂であり、蛍光体を含有している。蛍光体は、例えば、発光素子８が青色発光の青色ＬＥＤ
である場合には、この青色光によって励起されることにより黄色光を放射する特性を有するものである。このような蛍光体は、例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）にＣｅを導入したものであり、この蛍光体が光透過性樹脂１６に分散されている。蛍光体を含む光透過性樹脂１６はディスペンサ等を用いて発光素子８の上面を覆うように凹部２ａ内に設けられる。
また、蛍光体は、発光素子８の青色ＬＥＤから放射されるピーク波長の青色光（例えば、４６５（ｎｍ））を吸収して、これを、例えば、５６０（ｎｍ）にピーク波長を有する黄色光に変換するものである。そして、発光装置１は、蛍光体によって波長変換された黄色光と、波長変換されずに光透過性樹脂１６を透過した青色光とが混合することによって白色光が得られるようになる。
本実施形態に係る発光素子搭載用基板１は、発光素子８の搭載部が、第１の導体層４と、第１の導体層４の上面に設けられた第１の光反射層５と、第１の光反射層５の周縁部に設けられた第２の導体層６とを含んで設けられており、発光素子８の搭載部の周辺に、樹脂材７、第２の導体層６、第１の導体層４およびサーマルビア１０を含んだ放熱経路が設けられているので、この放熱経路を経由して発光素子８で生じた熱を効果的に基体２の下面側に放熱することができる。これによって、発光素子搭載用基板１は、発光素子８で生じた熱が効果的に放熱されるので発光素子８の温度が上昇しにくくなり、発光素子８の発光効率の低下を抑制することができる。
また、放熱経路は、樹脂材７、第１の反射層５、第２の導体層４およびサーマルビア１０を含むもの、あるいは、樹脂材７、第１の反射層５、第１の導体層４およびサーマルビア１０を含むものがあり、発光素子搭載用基板１は、これらの放熱経路を経由して発光素子８で生じた熱を効果的に基体２の下面側に放熱することができる。
また、発光素子搭載用基板１は、樹脂材７を介して第１の光反射層５上に搭載されるので、発光素子８が下面側に第１の光反射層５が配置されることになり、発光素子８が発光する光を第１の光反射層５で光取り出し側に向かって効果的に反射させることができる。
したがって、発光素子搭載用基板１は、発光素子８で生じた熱を効果的に放熱することができるとともに、発光素子８が発光する光を効果的に反射させることができる。
ここで、発光素子搭載用基板１の製造方法について説明する。
基体２は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体等の電気絶縁性セラミックス材料からなる。この基体２が、主成分が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）である酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、Ａｌ２Ｏ３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ）またはカルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダー、溶剤および可塑剤を添加して混合物を得る。
次に、これらの混合物を混錬してスラリー状にする。その後、従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等の成形方法を用いてセラミックグリーンシートを得る。
セラミックグリーンシート（以下、第１のセラミックグリーンシートという）に打ち抜き金型等を用いた孔加工方法により凹部２ａとなる貫通孔を形成する。これによって、第１のセラミックグリーンシートは、基体２の枠状部２ｃ用のセラミックグリーンシートとなる。
また、セラミックグリーンシート（以下、第２のセラミックグリーンシートという）に貫通導体１２およびサーマルビア１０を形成するための貫通孔を打ち抜き金型を用いて形成する。そして、貫通孔の内部にスクリーン印刷法等を用いて貫通導体用またはサーマルビア用の金属ペーストを充填する。
また、第２のセラミックグリーンシート上において、第１の導体層４は、サーマルビア１０用の金属ペーストが設けられた領域にスクリーン印刷法等を用いて第１の導体層４用の金属ペーストを所定形状となるように形成し、同様に、配線導体層３は、貫通導体１２用の金属ペーストが設けられた領域にスクリーン印刷法等を用いて配線導体層３用の金属ペーストを所定形状となるように形成する。反射層１１も同様にスクリーン印刷法等を用いて反射層１１用のペーストを所定の位置に形成する。
さらに、第１の光反射層５は、第１の導体層４用の金属ペースト上にスクリーン印刷法等を用いて第１の光反射層５用のペーストを所定の位置に形成する。そして、第２の導体層６は、第１の導体層４用の金属ペースト上にスクリーン印刷法等を用いて第２の導体層６用の金属ペーストを所定の位置に形成する。第３の導体層９および外部接続端子１３は、第２のセラミックグリーンシートの下面にスクリーン印刷法等を用いて第３の導体層９用および外部接続端子１３用の金属ペーストを同時に所定の位置に形成する。
このような第１のセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシートとを積層して同時焼成することにより、図１に示すような発光素子搭載用基板１が形成される。
また、後述する第２の光反射層１５は、第２の導体層６用の金属ペースト上にスクリーン印刷法等を用いて第２の光反射層１５用のペーストを形成する。また、第２の光反射層１５の一部が反射層１１を覆うように第２の光反射層１５用のペーストを形成してもよい。
ここで、基体２が平板状の基体２を有する発光素子搭載用基板１Ａについては説明する。発光素子搭載用基板１Ａは、発光素子搭載用基板１とは基体２の構成が異なっている。
発光素子搭載用基板１Ａは、図２に示すように、発光素子８を搭載する基体２と、基体２の上面の中央部に設けられた第１の導体層４と、基体２の上面の中央部の外側に設けられた、発光素子８の電極に電気的に接続される配線導体層３と、外周が第１の導体層４の外周よりも内側に位置するように第１の導体層４の上面に設けられた、発光素子８が搭載される第１の光反射層５と、第１の導体層４の上面を覆っており、第１の光反射層５に接するとともに第１の光反射層５を囲むように設けられた第２の導体層６と、平面視において第１の導体層４に重なるとともに、第１の導体層４に接続された、基体２を貫通する複数のサーマルビア１０とを備えている。
具体的には、発光素子搭載用基板１Ａは、図２に示すように、基体２が基板部２ｂで構成されており、基板部２ｂが平板状体であり、第１の導体層４が基体２の基板部２ｂの上面の中央に設けられている。また、配線導体層３が基体２の基板部２ｂの上面の中央部の外側に設けられている。
また、基体２は、基板部２ｂが、平面視において矩形状の形状を有しており、基板部２ｂの大きさは、発光素子搭載用基板１と同様に、一辺の長さが、例えば、２（ｍｍ）〜４（ｍｍ）であり、また、厚みが、例えば、０．１（ｍｍ）〜０．５（ｍｍ）である。発光素子搭載用基板１Ａは、図２に示すように、基体２の基板部２ｂに光透過性樹脂１６が設けられている。光透過性樹脂１６は、基体２の基板部２ｂ上の発光素子８が埋設するように設けられている。
発光素子搭載用基板１Ａは、上述の構成を備えており、発光素子搭載用基板１と同様な効果を奏する。
本発明は上述の実施の形態１の発光素子搭載用基板１または発光素子搭載用基板１Ａに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。以下、他の実施の形態について説明する。なお、他の実施の形態に係る発光素子搭載用基板のうち、実施の形態１に係る発光素子搭載用基板１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、他の実施の形態では、基体２が基板部２ｂと枠状部２ｃとからなる構成で説明する。
＜実施の形態２＞
本発明の第２の実施の形態（実施の形態２という）に係る発光素子搭載用基板１Ｂおよび発光装置１Ｂについて、図３を参照しながら以下に説明する。なお、図３では、発光素子搭載用基板１Ｂは、発光素子８を第１の光反射層５上に搭載した状態を示している。
発光素子搭載用基板１Ｂは、第２の光反射層１５が、図３（ａ）に示すように、第２の導体層６の上面を覆っており、第２の光反射層１５は、第２の導体層６の上面が露出しないように設けられている。また、第２の光反射層１５は、樹脂材７に接するとともに樹脂材７を囲むように設けられている。また、第２の光反射層１５は、第１の光反射層４と同じ材料を用いることができる。また、第２の光反射層１５は、第１の光反射層４とは異なる材料を用いてもよい。また、第２の光反射層１５は、反射率が発光素子８で生じた熱で影響を受けにくい材料を用いることが好ましい。
発光素子搭載用基板１は、例えば、第２の導体層６に金属材料が用いられる場合には、第２の導体層６は反射層としての機能を有することになる。しかしながら、第２の導体層６は、発光素子８を囲むように周辺に設けられており、金属材料が用いられているので、発光素子８で生じた熱によって、上面（表面）が酸化または硫化等されて反射率が低下しやすくなる。このように、第２の導体層６の反射率が低下することによって、発光素子搭載用基板１は、第２の導体層６で反射する光が減少して光の取出し効率が低下する可能性がある。
しかしながら、発光素子搭載用基板１Ｂは、たとえ、発光素子８で生じた熱で第２の導体層６の反射率が低下したとしても、第２の導体層６の上面を覆うように、第２の光反射層１５が設けられており、発光素子８が下方に発光する光を第２の光反射層１５で反射することになるので、反射率の低下を抑制することができる。したがって、発光素子８が発光する光は、第２の光反射層１５で反射されることになり、発光素子搭載用基板１Ａは、光の取出し効率の低下が抑制される。また、第２の光反射層１５は、反射率が発光素子８で生じた熱で影響を受けにくい材料が用いられる。なお、第２の光反射層１５は、反射率が第２の導体層６よりも熱の影響を受けにくい。
また、第２の光反射層１５は、図３（ｂ）に示すように、第２の導体層６の内周部が露出するように設けられていてもよい。発光素子搭載用基板１Ｃは、図３（ｂ）に示すように、第２の光反射層１５が第２の導体層６の内周部が露出するように、全周にわたって第２の導体層６の上面の外周部に設けられている。
このように、発光素子搭載用基板１Ｃは、発光素子８で生じた熱を効果的に放熱することができるとともに、発光素子８が発光する光を効果的に反射させることができる。
また、第２の導体層６は、樹脂材７との接触面積が増加するので、発光装置１Ｃは、発
光素子８で生じた熱が樹脂材７を介して効果的に第２の導体層６に伝わるので、放熱性を向上させることができる。
＜実施の形態３＞
本発明の第３の実施の形態（実施の形態３という）に係る発光素子搭載用基板１Ｄおよび発光装置１Ｄについて、図４を参照しながら以下に説明する。なお、図４では、発光素子搭載用基板１Ｄは、発光素子８を第１の光反射層５上に搭載した状態を示している。
第２の導体層６Ａは、上面が第１の光反射層５の上面よりも上方に位置している。また、第２の導体層６Ａは、樹脂材７に接するとともに樹脂材７を囲むように設けられている。このように、第２の導体層６Ａは、上面が第１の光反射層５の上面よりも上方に位置しており、樹脂材７との接触面積が増加するように設けられている。また、第２の光反射層１５Ａは、図４に示すように、第２の導体層６Ａおよび反射層１１の上面を覆うように設けられている。
このように、第２の導体層６Ａが樹脂材７に接するとともに接触面積が増加するように設けられており、発光素子８で生じた熱が樹脂材７を介して効果的に第２の導体層６Ａに伝わるので、放熱性を向上させることができる。
本発明は、上述した実施の形態１乃至実施の形態３に特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更および改良が可能である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 発光素子搭載用基板（発光装置）
２ 基体
２ａ 凹部
２ｂ 基板部
２ｃ 枠状部
３ 配線導体層
４ 第１の導体層
５ 第１の光反射層
６、６Ａ 第２の導体層
７ 樹脂材
８ 発光素子
８ａ 電極
９ 第３の導体層
１０ サーマルビア
１１ 反射層
１２ 貫通導体
１３ 外部接続端子
１４ボンディングワイヤ
１５、１５Ａ 第２の光反射層
１６ 光透過性樹脂

Claims (5)

  1. 発光素子を搭載する基体と、
    該基体の上面の中央部に設けられた、金属材料からなる第１の導体層と、
    前記基体の上面の前記中央部の外側に設けられた、前記発光素子の電極に電気的に接続される配線導体層と、
    外周が前記第１の導体層の外周よりも内側に位置するように前記第１の導体層の上面に設けられた、前記発光素子が搭載される、セラミック材料からなる第１の光反射層と、
    前記第１の導体層の上面を覆っており、前記第１の光反射層に接するとともに前記第１の光反射層を囲むように設けられた、金属材料からなる第２の導体層と、
    該第２の導体層の上面を覆うように設けられた、セラミック材料からなる第２の光反射層と、
    平面視において前記第１の導体層に重なるとともに、前記第１の導体層に接続された、前記基体を貫通する複数のサーマルビアとを備えていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
  2. 前記第２の光反射層は、前記第２の導体層の内周部が露出するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子搭載用基板。
  3. 前記第２の導体層は、上面が前記第１の光反射層の上面よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子搭載用基板。
  4. 発光素子を搭載する基体と、
    該基体の上面の中央部に設けられた、金属材料からなる第１の導体層と、
    前記基体の上面の前記中央部の外側に設けられた、前記発光素子の電極に電気的に接続される配線導体層と、
    外周が前記第１の導体層の外周よりも内側に位置するように前記第１の導体層の上面に設けられた、前記発光素子が搭載される、セラミック材料からなる第１の光反射層と、
    前記第１の導体層の上面を覆っており、前記第１の光反射層に接するとともに前記第１の光反射層を囲むように設けられ、上面が前記第１の光反射層の上面よりも上方に位置している、金属材料からなる第２の導体層と、
    平面視において前記第１の導体層に重なるとともに、前記第１の導体層に接続された、前記基体を貫通する複数のサーマルビアとを備えていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光素子搭載用基板と、
    該発光素子搭載用基板に搭載された発光素子とを備えていることを特徴とする発光装置。
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