JPWO2013047087A1 - 発光素子実装用基板および発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 体積固有抵抗率が低く、静電破壊のおそれの少ない発光素子実装用基板およびこの発光素子実装用基板に発光素子を実装してなる発光装置を提供する。【解決手段】 構成する全成分を100質量％としたとき、酸化アルミニウムが80質量％以上を占めるアルミナ質焼結体からなり、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が1.5未満であることから、体積固有抵抗率が低く、静電破壊のおそれの少ない発光素子実装用基板となる。【選択図】 図１

Description

本発明は、発光素子実装用基板およびこの発光素子実装用基板に発光素子を実装してなる発光装置に関する。
近年、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）が注目されている。そして、一般照明から電光表示板の光源，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。
そして、この発光素子は、基板に形成された金属からなる導体上に実装されるものであり、基板としては、体積固有抵抗率が高いとともに機械的特性に優れているセラミックスが用いられており、比較的安価に作製することが可能である点で、アルミナ質焼結体が多く用いられている。このようなアルミナ質焼結体として、例えば、特許文献１に、酸化アルミニウムと、ガラス質成分とから成る高反射白色セラミックスが提案されている。
特開2007−284333号公報
しかしながら、特許文献１のようにアルミナ質焼結体からなる基板は、表面に導体が形成されるものであることから体積固有抵抗率が高いことが求められるものであるが、体積固有抵抗率が高過ぎるときには、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって基板に静電気が帯電しやすかった。そして、基板に静電気が帯電した状態で発光素子を実装したときには、帯電された静電気の放出によって発光素子が静電破壊するおそれがあった。
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、体積固有抵抗率が低く、静電破壊のおそれの少ない発光素子実装用基板およびこの発光素子実装用基板に発光素子を実装してなる発光装置を提供することを目的とするものである。
本発明の発光素子実装用基板は、構成する全成分を100質量％としたとき、酸化アルミニウムが80質量％以上を占めるアルミナ質焼結体からなり、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が1.5未満であ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、上記の構成の発光素子実装用基板に発光素子を載置したことを特徴とする。
本発明の発光素子実装用基板によれば、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が1.5未満であることから、体積固有抵抗率を低くでき、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって静電気が帯電するおそれを少なくすることができる。
また、本発明の発光装置によれば、体積固有抵抗率が低く、静電破壊のおそれの小さい発光素子実装用基板上に発光素子を実装してなることから、信頼性の高い発光装置とすることができる。
本実施形態の発光素子実装用基板における導体の形成例を示す部分断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基板における拡散反射光の散乱状態を示す概念図である。 本実施形態の発光素子実装用基板に発光素子を実装してなる発光装置の構成の一例を示す断面図である。
以下、本実施形態の発光素子実装用基板およびこの発光素子実装用基板に発光素子を載置した発光装置について図を用いて説明する。図１は、本実施形態の発光素子実装用基板における導体の形成例を示す部分断面図である。
図１に示す発光素子実装用基板１（以下、基板１ともいう。）には、基板１の一方の表面１ａに電極３ａ，３ｂが形成され、電極３ａ，３ｂが形成された一部に、電極パッド３ｃ，３ｄが形成された例を示しており、半導体からなる発光素子（図示せず）は、電極パッド３ｃまたは電極パッド３ｄの上に載置されるものである。なお、図１においては、貫通孔内や他方の表面１ｂにも電極３ａ，３ｂが形成された例を示している。
そして、本実施形態の発光素子実装用基板１は、構成する成分を100質量％としたとき、酸化アルミニウムが80質量％以上を占めるアルミナ質焼結体からなり、この酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が1.5未満であることを特徴とする。なお、以下の記載において、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比を、酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比と記載したり、単にＯ／Ａl比と記載したりすることもある。ここで、酸化アルミニウム質焼結体は、80質量％以上を占める酸化アルミニウムの他に、例えば、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１種を含み、これらを焼結助剤として用いて焼成して成るものである。
次に、酸化アルミニウムは化学式Ａｌ２Ｏ３で表されるように、定比組成において、Ｏ／Ａｌ比は1.5である。これに対し、本実施形態においては、Ｏ／Ａｌ比が1.5未満であることにより、基板１の体積固有抵抗率を低くできることから、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって基板１に静電気が帯電するおそれを小さくすることができる。
ここで、体積固有抵抗率を低くできるというのは、焼結助剤成分および含有量が同じで、残部が酸化アルミニウムからなるアルミナ質焼結体において、Ｏ／Ａｌ比が1.5未満である焼結体の体積固有抵抗率が、Ｏ／Ａｌ比が1.5である焼結体の体積固有抵抗率（例えば10１４Ω・ｃｍ）よりも低い値を示すということであり、体積固有抵抗率の測定は、JIS Ｃ 2141−1992に準拠して測定することができる。なお、体積固有抵抗率を低くすることができる理由については、Ａｌ２Ｏ３から抜けたＯ（酸素）による影響や、過剰となったＡｌ（アルミニウム）による影響が考えられるが詳細は明らかではない。
また、本実施形態の発光素子実装用基板１は、酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であることが好ましい。このＯ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であることにより、体積固有抵抗率が低いことに加えて、高い反射率を有する発光素子実装用基板１とすることができる。
ここで、酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比とは、次の方法で算出したものである。まず、前処理として、基板１の断面を鏡面加工した後にイオンミリング装置（GATAN製MODEL691）を用いて加工を行い、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、例えば日本電子製のJEM-2010F）を用いて40,000倍〜60,000倍の倍率で観察し、任意の10個の酸化アルミニウムの結晶粒子を選択する。そして、付設のエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ、例えばサーモエレクトロン製ＮＳＳ）によって、スポット径を１ｎｍφ、測定時間を50秒、測定エネルギー幅を0.14〜20.48keV、半定量計算方法を薄膜近似法としてＯおよびＡｌの原子量を測定し、得られた原子量からそれぞれの酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比を算出し、これらの平均値を酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比とする。
また、本実施形態の発光素子実装用基板１の酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であるときには、Ｘ線回折（ＣｕＫα線）におけるα−酸化アルミニウムの104面のピークの生じる入射角（２θ）にて評価する方法がある。これは、α−酸化アルミニウムのＪＣＰＤＳカード（＃46-1212）によれば、104面のピークは２θ＝35.152°に現れるものであるが、本実施形態の発光素子実装用基板１の酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比が1.5未満であるときには、104面のピークが広角側（入射角が大きい）に移動することから、２θの数値で確認することができる。具体的に、Ｏ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であるときには、２θの数値で35.20°以上35.35°以下の範囲に現れる。
また、発光素子の静電破壊のおそれを少なくするとともに、落雷の影響や配線遮断機などの不具合によって基板１に異常電圧が生じた場合の電極間または配線間における短絡を抑制するためには、体積固有抵抗率が10９〜10１２Ω・ｃｍであることが好ましい。
図２は、本実施形態の発光素子実装用基板１における拡散反射光の散乱状態を示す概念図である。なお、この概念図は、表面１ａに垂直な断面を示すものであり、図２に示すように、本実施形態の発光素子実装用基板１を結晶サイズレベルで見たとき、酸化アルミニウムの結晶粒子５，６と、主に焼結助剤成分からなる粒界相７とを有している。なお、粒界相７が、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１種であるとき、粒界相７は非晶質のガラス相として存在する。
そして、本実施形態の発光素子実装用基板１の表面１ａ側から照射された入射光11は、表面１ａから特定方向へ反射する正反射光13ａと、表面１ａから不特定な方向へ反射する拡散反射光13ｂとなり、残りの光は基板１の内部を進行（透過）する光11ａとなる。そして、この基板１の内部を進行する光11ａは、粒界相７との境界である酸化アルミニウムの結晶粒子５の界面５ａにおいて正反射光13ｃと拡散反射光13ｄとなり、残りはさらに基板１の内部を進行する光11ａとなる。
そして、さらに基体１の内部を進行した光11ａは、粒界相７との境界である酸化アルミニウムの結晶粒子６の界面６ａにおいて、正反射光13ｅと拡散反射光13ｆとなり、残りはさらに基板１の内部を進行する光11ａとなる。そして、正反射光13ａ，13ｃ，13ｅ、拡散反射光13ｂ，13ｄ，13ｆは、衝突する結晶粒子が無ければそのまま基体１外に出ることとなり、衝突する結晶粒子が有れば界面において正反射や拡散反射を繰り返したり、結晶粒子を透過したりすることによって基体１外に出るようになっている。
また、本実施形態の発光素子実装用基板１は、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が0.7μｍ以上2.0μｍ以下であることが好ましい。酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が0.7μｍ以上2.0μｍ以下であるときには、低い体積固有抵抗率を有しつつ、反射率の高い発光素子実装用基板１とすることができる。これは、体積固有抵抗率の高い非晶質のガラス相からなる粒界相７が多過ぎることなく、光を反射する界面を増加させることができるからである。
ここで、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径を求める方法は、まず、基板１の断面を鏡面加工し、基板１の焼成工程における最高温度よりも50〜100℃低い温度でファイヤーエッチングする。そして、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ，例えば日本電子製のJSM-7001F）を用いて1000〜3000倍の倍率で撮影し、画像解析装置（例えば三谷商事製のWin ROOF）を用いて撮影した画像を解析することにより、酸化アルミニウムの各結晶粒子の面積を求め、この面積と等しい面積の円であるときの直径（円相当径）を算出して、円相当径の平均を算出すればよい。
また、本実施形態の発光素子実装用基板１の光の反射率の測定は、分光光度計（例えば株式会社島津製作所製：UV−315および付属品の積分球ユニット：ISR−3100）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、測定範囲を７×９ｍｍ、スリット幅を20ｎｍとして、マスクを使用せずに測定する。なお、ここでいう反射率とは、基準に用いる硫酸バリウム粉体の反射率を100％としたときの相対値である。
また、本実施形態の発光素子実装用基板１は、粒界相に遷移金属を含んでいないことが好ましい。このように、粒界相に遷移金属を含んでいないときには、基板１が暗色化されることによる反射率の低下を抑制できるため、発光素子の実装用に好適に用いることができる。なお、本実施形態において、粒界相に遷移金属を含んでいるか否かについては、上述したＯ／Ａｌ比を求めたときと同様の測定方法において、当てるスポットを結晶粒子から粒界相に変えればよい。
そして、本実施形態の発光素子実装用基板１は、不可避不純物以外の含有成分が、酸化珪素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムの少なくとも１種の焼結助剤成分であるときには、構成する全成分を100質量％としたとき、酸化アルミニウムが94質量％以上を占めていることが好ましい。このように、酸化アルミニウムが94質量％以上を占めているときには、粒界相７を構成する焼結助剤によるガラス相が増え過ぎることで、入射光11が基板１の裏面に透過することによる反射率の低下を抑制できるため、入射光11の反射率を高く保つことができる。
また、光の反射率を高めるべく、酸化バリウムを含有させるときには、この酸化バリウムと、焼結助剤成分および不可避不純物とを除く残部を酸化アルミニウムとすればよい。
なお、本実施形態の発光素子実装用基板１の各成分の含有量については、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、金属元素量を求めた後、それぞれ酸化物に換算して求めればよい。また、酸化アルミニウムについては、100質量％から他の含有成分の酸化物での含有量を差し引いて求めればよく、本実施形態における酸化アルミニウムは、この算出方法において、80質量％以上を占めるものである。
図３は、本実施形態の発光素子実装用基板に発光素子を実装してなる発光装置の構成の一例を示す断面図である。このように、本実施形態の発光装置21は、本実施形態の発光素子実装用基板１に発光素子２を実装してなるものである。
図３に示す発光装置21は、基板１の表面１ａ上に、電極３ａ，３ｂ、さらに電極パッド３ｃ、３ｄが形成され、電極パッド３ａ上に半導体からなる発光素子２が実装され、発光素子２と電極パッド３ｄとが、ボンディングワイヤ４により電気的に接続されている。なお、発光素子２の実装は、電気的に接合できるものであれば、導電性接着剤を用いた接合、ボンディングワイヤ４による接合または半田バンプによる接合であっても何ら構わない。
そして、発光素子２、電極３ａ，３ｂ、電極パッド３ｃ，３ｄおよびボンディングワイヤ４は、樹脂等からなる封止部材31によって覆われている。なお、電極３ａ，３ｂおよびパッド電極３ｃ，３ｄは、透明のオーバーコートガラスで保護されているものであり、封止部材31は、発光素子２の保護とレンズの機能を併せ持つものである。また、本実施形態の発光装置21は、本実施形態の基板１に発光素子２が実装されている構成を必須とするものであり、図３の構成に限られるものではない。
そして、基板１の他方の表面の電極３ａ，３ｂ（裏電極）に外部の直流電源（図示せず）またはAC−DCスイッチング電源（図示せず）に接続して電源を入れることで発光素子２が発光する。このとき、封止部材31は、発光素子２を保護し、光を拡散および放射するレンズとしての機能を持つものであるが、封止部材31としては、光の波長を選択的に変換する機能を持たせたものもある。
そして、本実施形態の発光装置21は、発光素子２を実装する本実施形態の発光素子実装用基板１が、体積固有抵抗率が低く、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって静電気が帯電するおそれが小さいことから、実装時における発光素子２の静電破壊のおそれが少ないため、信頼性の高い発光装置21とすることができる。
次に、本実施形態の発光素子実装用基板１の製造方法の一例を説明する。まず、平均粒径が0.5〜1.8μｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末と、焼結助剤として酸化珪素、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の少なくとも１種の粉末とを用意する。そして、酸化アルミニウムと焼結助剤の合計が100質量％としたとき、焼結助剤が合計６質量％以下、残部が酸化アルミニウムとなるように秤量し、出発原料とする。
次に、秤量した出発原料を高純度のアルミナボールの入ったミル等に投入し、水等の溶媒とともに粉砕および混合する。次に、パラフィンワックス、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ブチラール樹脂およびアクリル樹脂等の少なくとも１種からなる成形用バインダ（これらの成形用バインダには炭素が含まれる。）を、出発原料100質量部に対して４〜８質量部程度添加し、さらにミルを回転させて混合してスラリーを得る。
次に、このスラリーを用いて、ドクターブレード法でシートを形成するか、このスラリーをスプレードライヤによって噴霧造粒した顆粒を用いて、公知の粉末プレス成形法またはロールコンパクション法によってシートを形成する。次に、製品形状とするための金型もしくはレーザによってシートを加工し成形体を得る。このとき成形体は、基板１の量産性を考慮すれば多数個取りの成形体とすることが好ましい。
そして、得られた成形体を、大気（酸化）雰囲気で脱脂を行ない、不活性ガス雰囲気（不活性ガスはアルゴンなど）もしくは酸素濃度雰囲気を５〜20体積％に調整できる焼成炉（例えば、タングステンヒータを用いたバッチ式雰囲気調整電気炉）を用いて、1420〜1650℃の範囲の最高温度で焼成する。
なお、Ｏ／Ａｌ比は、焼成雰囲気によって調整することができ、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径は、出発原料の大きさや焼成条件によって調整することができる。
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明では以下の実施例に限定されるものではない。
まず、Ｏ／Ａｌ比の違いによる体積固有抵抗率の変化について評価した。
平均粒径が1.8μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末と、焼結助剤として酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の粉末とを準備した。そして、酸化アルミニウムを94質量％、酸化珪素を3.5質量％、酸化カルシウムを1.5質量％、酸化マグネシウムを1.0質量％秤量し、これを出発原料として用いた。これに、溶媒と、アクリル樹脂からなる成形用バインダとを添加し、混合してスラリーを得た。ここで、成形用バインダの添加量は出発原料100質量部に対して６質量部とした。
次に、このスラリーを用いて、公知のドクターブレード法でシートを形成し、このシートを金型で打ち抜くことによって２個の成形体を得た。そして、まず一方の成形体については、電気炉に入れて、酸素濃度雰囲気を16体積％に調整しながら、1500℃の最高温度で焼成を行ない、厚みが0.6ｍｍの試料Ｎｏ．１の発光素子実装用基板を得た。また、他方の成形体については、焼成の際の焼成雰囲気を、大気雰囲気として焼成を行ない、試料Ｎｏ．２の発光素子実装用基板を得た。
次に、この得られた発光素子実装用基板について、ＴＥＭ−ＥＤＳによるＯ／Ａｌ比の測定を以下の方法で行なった。
各試料について、断面を鏡面加工した後にイオンミリング装置を用いて加工を行い、ＴＥＭを用いて50,000倍の倍率で観察し、任意の10個の酸化アルミニウムの結晶粒子を選択した。そして、付設のＥＤＳによって、スポット径を１ｎｍφ、測定時間を50秒、測定エネルギー幅を0.14〜20.48keV、半定量計算方法を薄膜近似法としてＯおよびＡｌの原子量を測定し、得られた原子量からそれぞれの酸化アルミニウムの結晶粒子におけるＯ／Ａｌ比を算出し、さらに平均値を算出した。
次に、体積固有抵抗率は、JIS Ｃ 2141−1992に記載の体積固有抵抗率測定を参考として測定した。
その結果、試料Ｎｏ．１は、Ｏ／Ａｌ比が0.92であり、体積固有抵抗率が５×10１１Ω・ｃｍであり、試料Ｎｏ．２は、Ｏ／Ａｌ比が1.5であり、体積固有抵抗率が１×10１４Ω・ｃｍであった。この結果より、Ｏ／Ａｌ比が1.5未満であることにより、体積固有抵抗率を低くできることが分かった。
次に、Ｏ／Ａｌ比による体積固有抵抗率および反射率との変化について評価した。
まず、実施例１と同じ工程により成形体を作製した。次に、電気炉を用いて、試料に応じて酸素濃度雰囲気を５〜20体積％の範囲で調整し、それぞれの成形体の焼成を行なった。なお、焼成における最高温度は1500℃で行ない、試料Ｎｏ．３〜９の発光素子実装用基板を得た。
そして、この得られた発光素子実装用基板について、実施例１と同様の方法でＯ／Ａｌ比の算出および体積固有抵抗率の測定を行なった。反射率については、分光光度計を用い、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500ｎｍとし、測定範囲を７×９ｍｍ、スリット幅を20ｎｍとして、マスクを使用せずに測定した。なお、基準に硫酸バリウム粉体を用いた。
また、各試料の総合評価は、波長500ｎｍの反射率が91％以上であって、かつ、体積固有抵抗率が１×101３Ω・ｃｍ未満のものは『優』でＡとして表示し、反射率が91％以上または体積固有抵抗率が１×101３Ω・ｃｍ未満のいずれかを満たさない場合は『良』でＢとして表示した。得られた結果を表１に示す。
Figure 2013047087
表１に示す結果から分かるように、試料Ｎｏ．４〜７は、Ｏ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であることから、反射率が91％以上であり、体積固有抵抗率が１×10１３Ω・ｃｍ未満であり、低い体積固有抵抗率とともに高い反射率を有する発光素子実装用基板であることが分かった。
次に、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径の違いによる体積固有抵抗率および反射率の変化について評価した。
まず、実施例１と同じ工程により成形体を作製した。次に、電気炉を用いて、酸素濃度雰囲気を12体積％とし、試料に応じて焼成における最高温度を1450℃〜1550℃に調整して焼成を行なった。これにより、試料Ｎｏ．10〜16の発光素子実装用基板を得た。
そして、体積固有抵抗率については実施例１と同様の方法で、反射率については実施例２と同様の方法で測定した。次に、平均結晶粒径については、次の方法で行なった。
まず、各試料の断面を鏡面加工し、各試料の焼成工程における最高温度よりも80℃低い温度でファイヤーエッチングをした。そして、ＳＥＭを用いて2500倍の倍率で撮影し、画像解析装置を用いて撮影した画像を解析することにより、酸化アルミニウムの各結晶粒子の面積を求め、この面積と等しい面積の円であるときの直径（円相当径）を算出して、円相当径の平均を算出して平均結晶粒径とした。得られた結果を表２に示す。
Figure 2013047087
表２に示すように、試料Ｎｏ．12〜15は、反射率が92％以上と高い結果が得られており、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が0.7μｍ以上2.0μｍ以下であることにより、体積固有抵抗率が低いことに加えて高い反射率を有する発光素子実装用基板とできることが分かった。
次に、粒界相への遷移金属の存在の有無が反射率に及ぼす影響について評価した。
２種類の酸化アルミニウム粉末として、粉末Ａ、粉末Ｂを用意した。そして、これらの粉末Ａ，Ｂを用いたこと以外は、実施例２の試料Ｎｏ．６と同じ工程により、焼結体を得た。そして、粉末Ａを用いて作製した焼結体を試料Ｎｏ．17、粉末Ｂを用いて作製した焼結体を試料Ｎｏ．18とした。
次に、実施例１で行なったＴＥＭ−ＥＤＳによるＯ／Ａｌ比の測定のときと当てるスポットを結晶粒子から粒界相に変えて粒界相の定性分析を行なった。また、実施例２と同様の方法で反射率を測定した。
その結果、試料Ｎｏ．17，18ともに、粒界相には、Ｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇが検出され、試料Ｎｏ．17にのみＦｅが検出された。また、試料Ｎｏ．17の反射率は90.8％であり、試料Ｎｏ．18の反射率は91.8％であった。この結果、発光素子の実装に用いる基板としては、粒界相に遷移金属を含まないことが好ましいことが分かった。
次に、発光素子実装用基板１に発光素子２を実装する際における、静電破壊の影響について評価した。
まず、実施例１で作製した試料Ｎｏ．１，２を用いて、電極３ａや電極パッド３ｃ等を形成し、発光素子２を実装することにより発光装置を作製した。そして、本実施例においては、素子の発光の有無を静電破壊の影響とみなし、それぞれ、200個の確認を行なった。結果、試料Ｎｏ．１に発光素子を実装してなる発光装置よりも試料Ｎｏ．２に発光素子を実装してなる発光装置の方が発光しない素子の数が明らかに少なかった。これにより、発光素子実装用基板１の体積固有抵抗率が低いことから、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって静電気が帯電するおそれを少なくすることができ、このような発光素子実装用基板１を用いることにより、実装時における発光素子２の静電破壊のおそれを少なくできるため、信頼性の高い発光装置とできることが分かった。
１：発光素子実装用基板（基板）
１ａ：表面
１ｂ：他方の表面
２：発光素子
３：導体
３ａ，３ｂ：電極
３ｃ，３ｄ：電極パッド
４：ボンディングワイヤ
５，６：酸化アルミニウムの結晶粒子
５ａ，６ａ：界面
７：粒界相（ガラス層）
11：入射光
11ａ：内部を進行する光
13：反射光
13ａ，13ｃ，13ｅ：正反射光
13ｂ，13ｄ，13ｆ：拡散反射光
21：発光装置
31：封止部材
本発明の発光素子実装用基板は、構成する全成分を100質量％としたとき、酸化アルミ
ニウムが80質量％以上を占めるとともに、該酸化アルミニウムの結晶粒子を含む多結晶体のアルミナ質焼結体からなり、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下である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板によれば、構成する全成分を100質量％としたとき、酸化
アルミニウムが80質量％以上を占めるとともに、該酸化アルミニウムの結晶粒子を含む多
結晶体のアルミナ質焼結体からなり、酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が0.7以上1.3以下であることから、体積固有抵抗率を低くでき、導体の形成や搬送等の過程において、設備等との接触または摩擦によって静電気が帯電するおそれを少なくすることができる。
そして、得られた成形体を、大気（酸化）雰囲気で脱脂を行ない、酸素濃度雰囲気を５〜20体積％に調整できる焼成炉（例えば、タングステンヒータを用いたバッチ式雰囲気調整電気炉）を用いて、1420〜1650℃の範囲の最高温度で焼成する。
また、各試料の総合評価は、波長500ｎｍの反射率が91％以上であって、かつ、体積固
有抵抗率が１×101３Ω・ｃｍ未満のものは『優』でＡとして表示し、反射率が91％以上
または体積固有抵抗率が１×101３Ω・ｃｍ未満のいずれかを満たさない場合は『良』で
Ｂとして表示した。得られた結果を表１に示す。なお、試料Ｎｏ．３，８，９は参考例である。

Claims (5)

  1. 構成する全成分を１００質量％としたとき、酸化アルミニウムが８０質量％以上を占めるアルミナ質焼結体からなり、前記酸化アルミニウムの結晶粒子中のＯとＡｌとの原子量の比であるＯ／Ａｌ比が１．５未満であることを特徴とする発光素子実装用基板。
  2. 前記Ｏ／Ａｌ比が０．７以上１．３以下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板。
  3. 前記酸化アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が０．７μｍ以上２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子実装用基板。
  4. 粒界相に遷移金属を含んでいないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子実装用基板。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光素子実装用基板に発光素子を実装してなることを特徴とする発光装置。
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