WO2005106973A1 - 発光素子用配線基板 - Google Patents

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WO2005106973A1
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light
light emitting
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Tomohide Hasegawa
Minako Izumi
Yasuhiro Sasaki
Noriaki Hamada
Takuji Okamura
Koichi Motomura
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Kyocera Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting element wiring board for mounting a light emitting element such as a light emitting diode (LED).
  • a light emitting element such as a light emitting diode (LED).
  • LEDs LEDs mounted on a wiring board
  • this type of light emitting device is used as a display light source, not for illumination, because it emits less light than incandescent lamps and fluorescent lamps.
  • Such light-emitting devices mainly employ a so-called shell-type mounting structure in which a light-emitting element (LED) is embedded in a resin insulating substrate because of a small amount of electricity and a small amount of heat generation (see Patent Document 1). ).
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-2012
  • Patent Document 2 JP-A-11-111
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-34067
  • a wiring substrate used for a light emitting element has a structure in which a conductor layer is provided on the surface or inside of a flat insulating substrate, and the light emitting element is mounted on one surface of the insulating substrate.
  • Insulating substrate used in such a wiring board many are made of alumina, the thermal expansion coefficient of this ⁇ Lumina made of an insulating substrate is a 7. 0 X 1 0- 6 Z ° about C, printed circuit board Since the difference in thermal expansion coefficient between these two is not a problem in practical use, the connection reliability between them is excellent.
  • alumina has a low thermal conductivity of about 15 WZm.K
  • aluminum nitride which has a high thermal conductivity, has begun to attract attention as an alternative.
  • a resin insulating substrate has a thermal expansion coefficient close to that of a printed circuit board, so there is no problem with the mounting reliability of the printed circuit board.However, the thermal conductivity is very low, 0.05 Wm'K. There is a problem that the problem of heat cannot be dealt with at all, and when the device is used for a long time in the near-ultraviolet wavelength band, the insulating substrate is blackened and the luminance of the light emitting element is reduced.
  • a wiring board for a light-emitting element that is inexpensive, has excellent heat conduction, and has excellent mounting reliability has not yet been provided.
  • an object of the present invention is to provide a wiring board for a light emitting element which is inexpensive and has excellent heat dissipation and mounting reliability.
  • Another object of the present invention is to provide a light emitting device in which a light emitting element is mounted on the wiring board.
  • a ceramic insulating substrate and a conductor layer formed on the surface or inside of the insulating substrate, and has a mounting area for mounting a light emitting element on one surface of the insulating substrate.
  • the light emitting element wiring board
  • the insulating substrate is provided with a heat conductive columnar conductor having a higher thermal conductivity than the insulating substrate,
  • the light emitting element wherein the heat conductive columnar conductor extends from the light emitting element mounting region of the insulating substrate in a thickness direction of the insulating substrate and is formed by simultaneous firing with the insulating substrate.
  • Wiring board is provided.
  • the heat conductive columnar conductor having higher thermal conductivity than the insulating substrate is provided through the insulating substrate, the heat generated from the light emitting device can be quickly wired. Dissipated outside the substrate. Therefore, excessive heating of the light emitting element is effectively suppressed, and it is possible to prevent a decrease in the luminance of the light emitting element or to increase the luminance of the optical element.
  • the insulating substrate is made of ceramics, it has a higher thermal conductivity than the resin mold substrate, and the insulating substrate itself has excellent heat dissipation, and furthermore, the heat generated by the light source or the light from the light source. No change in molecular structure occurs over a long period of time, and there is little change in color tone (blackening, etc.) or deterioration of characteristics, and high reliability.
  • the insulating substrate can be formed by firing at an arbitrary temperature.
  • a high-temperature fired insulating substrate having a firing temperature higher than 150 ° C. it is necessary to increase the thermal conductivity.
  • a low-temperature fired insulating substrate having a firing temperature of 150 ° C. or lower a wiring layer made of a low-resistance conductor such as gold, silver, or copper can be formed by simultaneous firing. It is advantageous.
  • the surface of the insulating substrate on the light emitting element mounting region side preferably has a total reflectance of 70% or more, whereby light emitted from the light emitting element transmits through the insulating substrate or is transmitted to the insulating substrate. Absorption can be prevented, and luminous efficiency can be increased.
  • the heat conductive columnar conductor extends from a region where the light emitting element is mounted so as to penetrate the insulating substrate in order to quickly dissipate heat generated in the light emitting element. It preferably has a larger plane cross-sectional area than the light-emitting element mounting surface (corresponding to the bottom surface of the light-emitting element). As a result, the heat dissipating portion increases, and the heat from the light emitting element can be more quickly dissipated.
  • a boundary between the end surface of the heat conductive columnar conductor and the surface of the insulating substrate and the vicinity thereof is covered with a boundary protection layer formed of at least one selected from the group consisting of metals, ceramics and resins. Is preferred.
  • the end face (the end face on the upper side) on the mounting area side of the heat conductive columnar conductor and its peripheral portion are covered with a coating layer containing a metal or a resin. It is preferable that the end face on the side opposite to the mounting area side (the end face on the lower side) and its peripheral portion are covered with a coating layer containing at least one selected from the group consisting of metal, ceramics and resin.
  • the heat conductive columnar conductor has a thermal conductivity of 80 WZm * K or more, since heat generated from the light emitting element can be quickly dissipated.
  • the heat conductive columnar conductor is formed of a metal material and a ceramic material.
  • a metal-ceramic columnar conductor makes it easy to control, for example, the coefficient of thermal expansion, and by bringing the coefficient of thermal expansion closer to that of the insulating substrate, cracks occur due to thermal expansion mismatch with the insulating substrate. Can be suppressed. Further, the bonding strength between the columnar conductor and the insulating substrate can be increased, which is advantageous in performing simultaneous firing with the insulating substrate.
  • the heat conductive columnar conductor can be incorporated in a part of an electric circuit. In this case, no conductive terminal is required, which is advantageous in miniaturizing the light emitting element wiring board.
  • the heat conductive columnar conductor may be formed of a plurality of layers having different coefficients of thermal expansion or thermal conductivity.
  • the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of each layer are changed, and for example, the thermal expansion of the layer on the mounting region side with the light emitting element mounted thereon is changed. If the difference is reduced, the lower layer can have a high thermal conductivity regardless of the coefficient of thermal expansion, and the heat dissipation can be enhanced while ensuring reliability.
  • 1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views each showing an example of a typical structure of a wiring board for a power generating element of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the light emitting element wiring board of the present invention.
  • 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views showing still another example of the light emitting element wiring board of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a preferred example of the side surface shape of the heat conductive columnar conductor formed on the light emitting element wiring board of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a conductor layer provided when a step is formed on the side surface of the heat conductive columnar conductor.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method of incorporating a columnar conductor into an insulating substrate in the light emitting element wiring board of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining another example of a method of incorporating a columnar conductor into an insulating substrate in the light emitting element wiring board of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional structure of a light emitting device in which a light emitting element is mounted on the light emitting element wiring board of FIG.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) showing a typical structure of a wiring board for a light emitting element of the present invention
  • the wiring board indicated by 11 as a whole is a ceramic insulating board 1 and an insulating board 1.
  • Conductor layers (connection terminals) 3a, 3b formed on one surface 1a, conductor layers (external electrode terminals) 5 formed on the other surface 1b of insulating substrate 1, and these conductor layers 3 Via conductors 7 are provided penetrating insulating substrate 1 so as to electrically connect a and 3 b to conductor layer 5.
  • a mounting area 9 for mounting a light emitting element described later is formed between the one conductor layer 3a and the other conductor layer 3b. That is, the conductor layers 3 a and 3 b are electrically connected to the light-emitting elements (not shown in FIGS. 1 (a) ′ (b)) mounted on the mounting area 9, respectively, as connection terminals. function To do.
  • the conductor layer 5 is electrically connected to an external circuit board such as a printed board, and functions as an external electrode terminal. Therefore, as described later, the power generation element mounted on the mounting area 9 is electrically connected to the external circuit board via the conductor layers 3a and 3b, the via conductor 7, and the conductor layer 5. . Therefore, in the following description, the conductor layers 3a and 3b are called connection terminals, and the conductor layer 5 is called an external electrode terminal.
  • connection terminals 3a and 3b and the external electrode terminal 5 are formed of various metals, but are generally formed of at least one of W, Mo, Cu, and Ag. Has been established.
  • connection terminals 3a and 3b and the external electrode terminals 5 are formed of such a metal material, it is advantageous in performing simultaneous firing with the insulating substrate 1, and is inexpensive and quickly performed. Can be produced.
  • a frame 13 for accommodating a mounted light emitting element is provided so as to surround the mounting area 9 and the conductor layers 3a and 3b. You can also. With such a frame 13, the light emitting element mounted on the mounting area 9 can be protected, and a phosphor or the like can be easily arranged around the light emitting element. Further, light emitted from the light emitting element can be reflected by the frame body 13 and guided in a predetermined direction.
  • the total reflectance of the inner wall surface is 70 o / o or more, particularly 80% or more, and most preferably 85%. Is suitable for suppressing absorption and ensuring high luminance.
  • the heat conductive columnar conductor 10 is formed of a material having a higher thermal conductivity than the ceramics forming the insulating substrate 1, specifically, a metal such as W, Mo, Cu, Ag, or the like. (It may be formed by a composite of metal and ceramic, as described later.) As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the surface from the mounting area 9 to the opposite side of the insulating substrate 1 It extends through the insulating substrate 1 in the thickness direction to 1b.
  • the heat conductive columnar conductor 10 is formed by simultaneous firing with the insulating substrate 1.
  • the columnar conductor 10 having a higher thermal conductivity than the insulating substrate 1 extends from the mounting area 9 through the insulating substrate 1. Therefore, the heat generated from the light emitting element can be quickly dissipated by using the columnar conductor 10 as a heat transfer path. As a result, the light emitting element can be prevented from being excessively heated, and the luminance of the light emitting element can be reduced. Can be prevented.
  • such a columnar conductor 10 is a large-diameter block with a diameter of 500 m or more, and one or more It is arranged so that the end face is located in the mounting area 9.
  • the planar cross-sectional shape of such a columnar conductor 10 may be any of a circle, an ellipse, a square, a polygon, and the like.
  • Such a large-diameter block-shaped columnar conductor 10 is fitted into a ceramic green sheet by pushing a conductor sheet prepared using a conductor slurry for the columnar conductor 10 into the ceramic green sheet so as to penetrate the ceramic green sheet. It is formed by simultaneously firing the composite molded bodies thus produced (this method will be described later in detail).
  • Such a block-shaped columnar conductor 10 has a size similar to, for example, a light emitting element to be mounted, for example, has a diameter exceeding 1 OOO im, and is smaller than a so-called thermal via. A remarkably high heat dissipation can be realized.
  • the cross-sectional area of the block-shaped columnar conductor 10 (the area of the end face on the mounting area 9 side) is determined by the mounting area of the light emitting element mounted on the wiring board 11 ( (Equivalent to the bottom area), for example, preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, the mounting area of the light emitting element.
  • the heat radiation portion increases, and the heat generated from the light emitting element can be more quickly dissipated. Since the columnar conductor 10 shown in FIGS. 1A and 1B has conductivity, it can be incorporated in a part of an electric circuit.
  • connection terminals 3 a and 3 b and the via conductor 7 are not required, and the light emitting element wiring board 11 is downsized. Can be planned.
  • the heat conductive columnar conductor 10 is provided independently of an electric circuit, there is no electrical connection between the heat conductive columnar conductor 10 and an external circuit board such as a printed circuit board. The mounting reliability is improved.
  • the above-described columnar conductor 10 has a higher thermal conductivity than the insulating substrate 1, and particularly has a thermal conductivity of 8 O WZm ⁇ K or more, preferably It is preferably in the range of 10 OW / m ⁇ K or more, more preferably 12 OW / m ⁇ K or more, and most preferably 16 OW / m-K or more.
  • the thermal conductivity of such a columnar conductor 10 can be controlled by appropriately selecting the type of metal forming it. For example, by forming the columnar conductor 10 using Cu or Cu—W having a high thermal conductivity, the thermal conductivity of the columnar conductor can be increased, and the high thermal conductivity as described above is secured.
  • the content of Cu in the columnar conductor 10 is desirably 40% by volume or more, preferably 50% by volume or more, and more preferably 60% by volume or more.
  • the thermal expansion coefficient (40 to 400 ° C) of the columnar conductor 10 is determined by the coefficient of thermal expansion of the insulating substrate 1. It is desirable that the thermal expansion coefficient difference Of of the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10 be 4.0 X 10 _ 6 Z ° C or less, and preferably 2.0 X 10 — 6 Z ° C or less, and most preferably 1. 0 X 1 0- 6 so that the Z ° C or less, good coefficient of thermal expansion of the columnar conductors 1 0 is adjusted. This is because by preventing the thermal expansion mismatch between the two, it is possible to obtain a highly reliable wiring substrate 11 for a light emitting element.
  • the coefficient of thermal expansion of the columnar conductor 10 can be adjusted by appropriately selecting the type of metal and the like.For example, Cu having a high thermal conductivity and W having a relatively low coefficient of thermal expansion among metals. By using these in combination, it is possible to form the columnar conductor 10 having high thermal conductivity and having a controlled difference in thermal expansion coefficient from the insulating substrate 1. Also, by forming the columnar conductor 10 from a composite of a metal and a ceramic, the difference in thermal expansion coefficient between the two can be adjusted.
  • the above-described columnar conductor 10 is prepared by mixing a predetermined metal powder (for example, the above-mentioned Cu or W powder) with an appropriate amount of an organic binder and an organic solvent.
  • a predetermined metal powder for example, the above-mentioned Cu or W powder
  • the mixed powder of the above metal powder and ceramic powder for example, ceramic powder for forming the insulating substrate 1
  • an organic binder and an organic solvent May be done.
  • ceramic green Simultaneous firing with the sheet can provide high bonding strength between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1, and the columnar conductor 10 is formed of a composite of metal and ceramic.
  • the ceramic powder content in the mixed powder (corresponding to the ceramic content in the columnar conductor 10) is usually 5% by volume or less, particularly 4% by volume or less, and most preferably 3% by volume or less in order to secure high thermal conductivity. It is good to be below. Of course, it is most preferable to use ceramics used for forming the insulating substrate 1 as such ceramics. Further, in the present invention, as shown in FIG.
  • a boundary protection layer 15 covering the boundary between the end face of the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 and the vicinity thereof can be provided.
  • the boundary protection layer 15 is formed using at least one of metal, ceramics, and resin.
  • the composition of the boundary protection layer 15 can be appropriately changed in consideration of the difference in thermal expansion between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 .
  • the boundary protection layer 15 is formed of metal or ceramics.
  • the boundary protection layer 15 can be provided by simultaneously firing the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10. It is desirable that the above ceramics have the same composition as the ceramics used for forming the insulating substrate 1 from the viewpoints of sinterability and adhesion between the boundary protection layer 15 and the insulating substrate 1.
  • a metal having the same composition as that of the columnar conductor 10 as the above-mentioned metal, sinterability and adhesion between the boundary protection layer 15 and the columnar conductor 10 can be improved.
  • the insulating substrate 1 is made of alumina is a ⁇ Lee Ya 1 ⁇ 1 0, it is desirable to use as the metal for the boundary protective layer. If the boundary protection layer 15 is formed using metal, It is desirable to use a combination of sintering and sintering behaviors and the coefficient of thermal expansion. .
  • boundary protection layer 15 When a resin is used as the boundary protection layer 15, after forming the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10 by simultaneous firing, the resin is printed so as to close the boundary between the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10.
  • the boundary protection layer 15 can be formed by performing a hardening treatment or the like.
  • the water resistance and heat dissipation of the boundary protection layer 15 can be improved by adding 10 to 50% by volume of ceramic powder in addition to the resin component. Can be improved.
  • the boundary protection layer 15 described above may have a laminated structure composed of layers of different materials. For example, if a resin layer is laminated on a layer formed of metal or ceramics to form the boundary protection layer 15, a crack may occur at the boundary between the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10. Even if it does, cracks can be prevented from spreading to the surface layer, and thus such a laminated structure is most preferable.
  • 3 (a) and 3 (b) showing another example of the light emitting element wiring board 11 of the present invention.
  • the coating layer 16a is formed so as to completely cover the end face of the heat conductive columnar conductor 10 on the side where the mounting area 9 is formed and the peripheral edge thereof. Can be provided.
  • the coating layer 16a provided on the upper end face contains a resin or a metal.
  • the heat conductivity of the covering layer 16a is higher than that of the insulating substrate 1, so that the heat from the light emitting element 21 can be quickly consumed. Can be released.
  • a resin is used as the coating layer 16a, short-circuit between the columnar conductor 10 and the connection terminals 3a and 3b can be prevented.
  • the covering layer 16b is formed so as to completely cover the end face of the columnar conductor 10 located on the side opposite to the side where the mounting area 9 is formed and the peripheral edge thereof. Can also be provided.
  • the coating layer 16b provided on the lower end face contains at least one selected from the group consisting of metal, ceramics and resin, and is provided with such a coating layer 16b. Accordingly, the difference in thermal expansion between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 can be reduced, and the occurrence of cracks at the boundary between the end surface of the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 can be suppressed.
  • the covering layer 16b when the covering layer 16b is formed using a metal, the heat conductivity of the covering layer 16b is higher than that of the insulating substrate 1, so that the heat from the light emitting element 21 is quickly consumed. Can be released.
  • ceramics or resin is used as the coating layer 16b, short-circuit between the columnar conductor 10 and the external terminal 5 can be prevented.
  • the coating layer 16b is formed of ceramics, simultaneous sintering with the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10 is possible, which is advantageous in terms of productivity.
  • the wiring board 1 when the coating layer 16a made of resin is provided on the upper surface and the coating layer 16b formed of ceramics or resin is provided on the lower surface, the wiring board 1 When a light-emitting device having the light-emitting element 21 mounted on 1 is mounted on a printed circuit board or the like, wiring can be arranged directly below the columnar conductors 10, which is advantageous in terms of miniaturization of equipment.
  • the above-mentioned coating layers 16a and 16b can be easily formed by applying a coating liquid containing a metal or ceramics or a resin containing a resin to the corresponding portions and baking or baking.
  • the same metals or ceramics as those used for forming the above-described boundary protection layer 15 can be used for forming the coating layers 16a and 16b.
  • the side surfaces of the above-described columnar conductors 10 are made to be inclined surfaces, or steps are formed on the side surfaces, so that the columnar conductors 10 (particularly large-diameter block-shaped 0) and the insulating substrate 1 can be strengthened, and the columnar conductor 10 can be firmly incorporated into the insulating substrate 1.
  • the side surface of the columnar conductor 10 is an inclined surface 10a, the contact area between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 can be increased, thereby Thus, the bonding strength between the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10 is increased.
  • the end surface on the mounting area 9 side of the columnar conductor 10 is formed smaller than the other end surface.
  • the side surface is an inclined surface, but it is of course possible to form the end surface on the mounting region 9 side of the columnar conductor 10 larger than the other end surface to form the inclined surface.
  • a step 10 b can be formed on the side surface of the columnar conductor 10. That is, also in this case, the contact area between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 is increased as compared with the case where the side surface of the columnar conductor 10 has a straight shape. The joining strength between 1 and the columnar conductor 10 is improved.
  • the end face on the mounting area 9 side of the columnar conductor 10 is formed smaller than the other end face.
  • the end face on the mounting area 9 side of the columnar conductor 10 on the other side is formed. It is also possible to form a step by making it larger than the end face. However, from the viewpoint of heat dissipation, it is preferable that the end face on the mounting area 9 side of the columnar conductor 10 is formed smaller than the other end face to form the step 10b.
  • one step 10b is formed on the side surface of the columnar conductor 10, but as shown in FIG. 4 (c), a plurality of steps 10b are formed. You can do it. That is, in FIG. 4 (c), two steps 10b are formed on the side surface of the columnar conductor 10, and thereby, the convex portion 1Oc is formed on the side surface of the columnar conductor 10. It has been done. Therefore, not only does the contact area between the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 increase, but also the side surface of the columnar conductor 10 and the insulating substrate 1 come into tight contact with each other. The strength is significantly increased. Further, in FIG.
  • the convex portion 10c is formed on the side surface by the two steps 10b, but the concave portion may be formed on the side surface by the two steps 10b. It is possible. However, from the viewpoint of heat dissipation, it is preferable to form the convex portion 10c.
  • the length of the step 10 is generally 100 OO jUm or more, particularly 200 ⁇ m or more, from the viewpoint of increasing the bonding strength. Preferably.
  • the plane sectional area of the columnar conductor 10 (particularly, the area of the end surface on the mounting area 9 side) is larger than the mounting area of the light emitting element to be mounted. It is preferable in that high heat dissipation can be ensured.
  • a step 10b is formed on the side surface of the columnar conductor 10
  • the conductor layer 14 be drawn out from 10b. That is, when the step 10 b is formed on the side surface of the columnar conductor 10, the stress generated due to the difference in thermal expansion between the insulating substrate 1 and the columnar conductor 10 is such a step 1.
  • the formation of the conductor layer 14 alleviates the concentration of stress in the vicinity of the step 10b and effectively suppresses the occurrence of cracks. Further, such a conductor layer 14 is formed of the same material as that of the columnar conductor 10, and thus has an advantage that the heat dissipation is further improved.
  • the insulating substrate 1 when a step 10 b is formed on the side surface of the columnar conductor 10, the insulating substrate 1 usually has a laminated structure in which a plurality of insulating layers are laminated (in FIG. 5, the insulating layer 1a, 1b) and a step 10b is formed at the lamination interface of the insulating layers 1a, 1b (refer to the method of forming the columnar conductor 10 described later). ). Therefore, the conductor layer 14 extends from the edge of the step 10b along the lamination interface of the insulating layers 1a and 1b.
  • the protruding length w of the step 10 b of the conductor layer 14 from the edge of the step 10 b is more than 50 / m, particularly more than 200 / m, and is most preferable in order to secure sufficient stress relaxation. Should be 400 m or more.
  • the conductor layer 14 is formed of the same material as the columnar conductor 10, as shown in FIG. 5, the conductor layer 14 penetrates the columnar conductor 10 so as to cross the columnar conductor 10. May extend.
  • FIG. 5 shows a case where the conductor layer 14 is formed when one step 10 b is formed on the side surface of the columnar conductor 10 as shown in FIG. 4 (b).
  • FIG. 4 (c) when a plurality of steps 10b are formed as shown in FIG. 4 (c), it is preferable to draw out the conductor layer 14 from each of the plurality of steps 10b.
  • the insulating substrate 1 is made of ceramic.
  • such an insulating substrate 1 has a thermal conductivity of 3 O WZ m ⁇ K or more, preferably 35 W / m ⁇ K. It is preferably at least 4 OW / m ⁇ K, more preferably at least 45 WZm′K.
  • an insulating substrate with a thermal conductivity of 30 WZm ⁇ K or more can be manufactured.
  • An insulating substrate 1 having a rate of 40 Wm ⁇ K or more can be manufactured.
  • the total reflectance of the insulating substrate 1 is 70% or more, preferably 72% or more, more preferably 80% or more, and most preferably 83 o / o or more.
  • the element wiring board 11 can be obtained.
  • an insulating substrate 1 having a high reflectivity of 83% or more is manufactured by using pure or high-purity alumina or 990/0, the Y 2 0 3 is M g Omicron added as sintering aids be able to.
  • the three-point bending strength of the insulating substrate 1 is preferably 350 MPa or more, particularly 400 MPa or more, and most preferably 45 OMPa or more.
  • the high-strength insulating substrate 1 it is possible to prevent the substrate from being cracked due to stress when the light emitting device having the light emitting element mounted on the wiring substrate 11 is mounted on an external circuit substrate such as a print substrate.
  • Such a high-strength insulating substrate 1 is made of alumina or MgO as a ceramic material. Can be obtained.
  • the ceramic material used for forming the insulating substrate 1 should be selected in consideration of the above-described thermal conductivity, thermal expansion coefficient, and other physical properties.
  • an insulating substrate 1 made of 1 ⁇ 1 ⁇ 0 is made of a MgO-based sintered body having MgO as a main crystal phase, and has a coefficient of thermal expansion (room temperature to 400 ° C) of 10%.
  • 1/180 sintered body having 00 as the main crystal phase is, for example, such that the peak of M g O is detected as the main peak by X-ray diffraction. It is desirable to contain O crystals in a volume ratio of 50% by volume or more.
  • a rare earth oxide e.g., Y 2 0 3, Y b 2 0 3
  • the amount of additional components, such as sintering aids, used to obtain a dense sintered body containing MgO as the main crystal, should be 3% by mass or more in the mixed powder in order to lower the firing temperature. It is particularly preferable that the content be 5% by mass or more, and from the viewpoint of precipitating a large amount of MgO crystals, the amount of the additive should be 30% by mass or less, particularly 20% by mass or less in the mixed powder. It is desirable. In particular, when the amount of the additive is set to 10% by mass or less, most of the obtained insulating substrate 1 can be formed by MgO crystals.
  • the insulating substrate 1 made of alumina is made of a AI 2 0 3 quality sintered body of AI 2 0 3 as a main crystal phase, in particular in addition to the above-described characteristics, advantages there Ru that is inexpensive.
  • AI 2 0 3 quality sintered body of AI 2 0 3 as a main crystal phase for example, by X-ray diffraction, AI. 0 3 is such that the peak is detected as the main peak,
  • the crystals of AI 2 0 3 desirably contains more than 50 vol%.
  • such alumina insulating substrate 1 for example, an average particle diameter of 1.0 to 2.0 ⁇ M AI 2 O 3 powder having a purity of 99% or more, M n 2 0 3, S i 0 2, It is molded using a mixed powder to which at least one sintering aid powder (average particle size: 1.0 to 2.0 m) selected from the group consisting of MgO, SrO, and CaO is added. It is obtained by firing the ceramic Darrieen sheet in a temperature range of 1 050 ° C or higher and 1300-1500 ° C.
  • the amount of additives such as sintering aids in the mixed powder used for molding the ceramic sheet is determined from the viewpoint of lowering the firing temperature. It is preferably at least 7% by mass, particularly preferably at least 7% by mass. From the viewpoint of obtaining a dense sintered body of the AI 2 0 3 as a main crystal, the amount of the additive in the mixed powder is 1 to 5% by weight, and especially 1 is 0 mass% or less good preferred, thereby, a large part of the insulating substrate 1 obtained can you to form the AI 2 0 3 crystals.
  • the insulating substrate 1 made of MgO and alumina was described, but the insulating substrate 1 used in the present invention is not limited to these, and ceramics such as mullite, spinel, and forsterite are used. It is also possible to use a sintered body having a main crystal such as Further, the insulating substrate 1 can be formed of so-called glass ceramics. Such a glass-ceramic insulating substrate 1 can be manufactured by firing at a low temperature of 1 050 ° C or less. In particular, the connection terminals 3a and 3b, the external electrode terminals 5, the via conductors 7, etc. In the case where the insulating substrate 1 is formed of a low-resistance conductor such as Cu or the like, co-firing is advantageous in that the insulating substrate 1 having a dense and smooth surface can be obtained.
  • a low-resistance conductor such as Cu or the like
  • Such glass-ceramic insulating substrate 1 for example using a mixed powder of S ⁇ 0 2 powder of which filler powder to the glass powder, by molding a ceramic green sheet in the same manner as described above, 1 050 ° C or less, in particular 850 ° It can be manufactured by firing at a temperature of C to 1,050 ° C.
  • the filler content in the mixed powder varies depending on the composition of the glass and the like. However, in order to produce a high-strength insulating substrate 1, it is usually in the range of 30 to 60 mass% 0 / o, and particularly in the range of 35 to 55 mass%. It is good to have.
  • molding of the ceramic green sheet one Bok of using raw material mixed powder can be carried out in a manner known per se, for example, M g O or AI 2 0
  • a binder, a solvent, and the like are added to a mixed powder containing a ceramic material such as 3 to form a molding slurry, and the slurry is used to form a sheet-like molded body by a means such as a doctor blade method.
  • a certain ceramic green sheet can be obtained.
  • a through hole corresponding to the via conductor 7 is formed at a predetermined position in the ceramic green sheet by laser processing or the like, and the metal powder is dispersed in an appropriate binder and solvent.
  • the conductive paste is filled in the through-holes, and a conductive paste is printed in a predetermined shape on the surface of the ceramic green sheet in a pattern shape corresponding to the connection terminals 3a, 3b and the external electrode terminals 5.
  • connection terminals 3a and 3b and the external electrode terminals 5 can be formed directly on the surface of the insulating substrate 1 by transferring a metal foil to a ceramic green sheet or by a thin film forming method such as vapor deposition. .
  • the conductor pattern corresponding to the columnar conductor 10 can be incorporated into the ceramic green sheet as follows.
  • a through hole is formed at a predetermined position on the green sheet as in the case of forming the via conductor 7, and this through hole is formed.
  • the conductor pattern for the columnar conductor 10 can be incorporated into the ceramic green sheet.
  • FIG. 1 (b) When the columnar conductor 10 has the block shape shown in FIG. 1 (b), the conductor sheet corresponding to the columnar conductor 10 is pushed into a predetermined position of the ceramic green sheet and fitted.
  • a conductor pattern for the columnar conductor 10 can be incorporated.
  • FIG. 6 shows an example of a method for forming such a conductor pattern.
  • a mold 3 9 having a punched hole 37 The ceramic green sheet 40 is arranged on the upper surface of the substrate.
  • the conductor sheet 43 for the columnar conductor 10 is overlaid on the ceramic green sheet 40 . It is desirable that the conductor sheet 43 has substantially the same thickness as the ceramic green sheet 40.
  • the conductor sheet 43 is made of a conductor slurry prepared by mixing the above-mentioned metal powder for forming the columnar conductor 10 (or a mixed powder of the metal powder and the ceramic powder) with an organic binder and a solvent. It is made by sheet forming such as doctor blade method.
  • the conductor sheet 43 is pressed into the ceramic green sheet 40 with a pressing mold 35. As a result, a part of the conductive sheet 43 is inserted and fitted into the ceramic green sheet 43.
  • a composite sheet 50 in which a part of the conductor sheet 43 is incorporated so as to penetrate a part of the ceramic green sheet 40 can be formed. That is, FIG. 6 (d)
  • the conductor sheet 43 fitted in the composite sheet 50 becomes a conductor pattern corresponding to the columnar conductor 10, and such a composite sheet (green sheet) 50 is placed first.
  • a conductor pattern corresponding to the connection terminals 3a, 3b, the external electrode terminals 5, or the via conductors 7 is formed, and is fired in this state.
  • a composite sheet 50a incorporating the circuit board 43 and a composite sheet 50b incorporating the large-diameter conductor sheet 50 are produced according to the above-described method.
  • the laminates 50a and 50b are pressed together to produce a laminate.
  • the end of the portion where the small-diameter conductor sheet 43 formed on the composite sheet 50a and the large-diameter conductor sheet 43 formed on the composite sheet 50b face each other.
  • Step 10 b formed in the part Therefore, by firing this laminate, the columnar conductor 10 having the shape shown in FIG. 4B can be formed in the insulating substrate 1.
  • the insulating substrate 1 has a laminated structure in which two insulating layers are laminated. Further, when the conductor layer 14 as shown in FIG. 5 is formed, a conductor is provided at the lamination interface of the composite sheet 50 a or the composite sheet 50 b so as to correspond to the conductor layer 14.
  • the paste may be applied by screen printing or the like.
  • a large-diameter conductor sheet 43 is incorporated.
  • a three-layered laminate may be produced by sandwiching the composite sheet 5Ob between two composite sheets 50a (in which the small-diameter conductor sheet 43 is incorporated), and the laminate may be fired.
  • the manufactured insulating substrate 1 has a laminated structure including three insulating layers.
  • a laminated body of the composite sheet 50 is manufactured in order to form the columnar conductor 10 having the step 10 b, but the columnar shape having no step 10 b is formed.
  • the conductor 10 it is of course possible to produce a laminate of the composite sheet 50 and fire it.
  • the compositions of the conductor sheets 43 in each composite sheet 50 to be different from each other, it is possible to form the columnar conductor 10 composed of a plurality of layers having different thermal expansion coefficients and thermal conductivity.
  • a first composite sheet embedded with a conductor sheet composed of Cu: 40% by volume and W: 60% by volume, and a conductor sheet composed of Cu: 50% by volume and W: 50% by volume are embedded.
  • the layer derived from the conductor sheet of the composite sheet (mounting area 9 side) has a low coefficient of thermal expansion and a small difference in thermal expansion coefficient from the mounted light emitting element.
  • the layer derived from the conductive sheet (the side opposite to the mounting area 9) has a high thermal expansion coefficient but a high thermal conductivity. As can be understood from this, if the layer on the mounting area 9 side is a layer having a small thermal expansion coefficient, the layer on the opposite side to the mounting area 9 has a high thermal conductivity without considering the thermal expansion coefficient.
  • the exposed surface of the conductor sheet 43 (corresponding to the end surface of the columnar conductor 10) in the composite sheet 50 (or in the laminate of the composite sheet 50), and the green sheet 40 and the conductor sheet A paste containing a metal, such as Mo paste, is applied to the interface of 3 by screen printing or the like, and is baked to form the coating layers 16 a and 1 b shown in FIGS. 3 (a) and (b). 6b can be formed on the upper end face or the lower end face of the columnar conductor 10.
  • a metal such as Mo paste
  • a boundary protective layer 15 is formed by applying a paste having the same composition as that of the above-mentioned dull sheet 40 to a predetermined position of the composite sheet in the same manner as the above-mentioned metal paste. Then, it is formed by firing. Further, when the coating layers 16a and 16b and the boundary protection layer 15 are formed by using a resin, after baking the composite sheet, a coating solution containing the resin is applied to a predetermined position, and then dried and dried. Curing may be performed. The above-described firing of the ceramic green sheet (or the composite sheet) is performed by heating to a predetermined firing temperature in an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, or an inert atmosphere after debinding. In particular, when a material that is easily oxidized such as Cu is used as the metal powder, firing is performed in a reducing atmosphere or an inert atmosphere.
  • connection terminals 3a, 3b, the external electrode terminals 5, and the columnar conductor 10 are plated with AI, Ag, or the like to improve the reflectance of these members. And increase the brightness.
  • high reflectivity is obtained by forming a plating layer in the order of nickel, gold, and silver on the metallized metal formed on the connection terminals 3a, 3b, the columnar conductor 10, and the inner wall 13a of the frame.
  • the silver-plated layer can be firmly fixed. In particular, if such a silver-plated layer is formed on the inner wall surface 13a of the frame, light from the light emitting element is reflected at a high reflectance on the inner wall surface 13a of the frame and emitted to the outside. .
  • the frame 13 for protecting the mounted light emitting element is formed of a ceramic material or a metal material.
  • the frame 13 is simultaneously fired. Since the frame 13 can be formed together with the insulating substrate 1, the connection terminals 3a and 3b, the external electrode terminals 5, the columnar conductors 10, and the like, this is advantageous in terms of productivity. In addition, since such a ceramic frame 13 is excellent in heat resistance and moisture resistance, there is an advantage that it exhibits excellent durability even when used for a long time or under bad conditions. . Further, the inner wall surface 13a of such a ceramic frame 13 is simultaneously fired using the conductor paste used for forming the connection terminals 3a and 3b described above, so that a metallized layer (see FIG. (Not shown) can further improve durability and reflectivity.
  • a plating layer made of Ni, Au, Ag, or the like can be formed on such a metallized layer.
  • a frame By forming such a metallized layer or a plating layer, a frame can be formed.
  • the total reflectance on the inner wall 13a of 13 can be adjusted to 7 Oo / o or more, especially 80% or more, and most preferably 850/0 or more.
  • the transmission and absorption of light can be suppressed, and high brightness can be realized.
  • the inner wall surface 13a of the frame body 13 having a high reflectance of 85% or more can be realized by applying bright Ag plating.
  • the metal frame 13 has the advantage of having a high reflectivity by itself, and AI, Fe—Ni—Co alloy, or the like can be used as such a metal. It is suitable in that it is inexpensive and has excellent workability.
  • a plating layer (not shown) made of Ni, Au, Ag, or the like can be formed on the inner wall surface 13a of the metal frame 13 in the same manner as described above. By forming the layer, the total reflectance of the inner wall surface 13a can be further increased, and for example, a total reflectance of 85% or more can be realized.
  • Such a metal frame 13 is formed, for example, by previously forming a conductor layer 17 on the surface 1 a of the insulating substrate 1 obtained by the above-described firing, and then forming the conductor layer 17 and the frame 13.
  • the inner wall surface 13a of the frame body 13 is shown as an upright surface, but is not limited to such an upright surface.
  • 13a can be a trumpet-shaped curvature surface or a slope with a large diameter at the top It can also be a surface. It is preferable that the inner wall surface 13 has such a curved surface or an inclined surface in order to guide light from the light emitting element to the outside.
  • the light emitting element wiring board 11 of the present invention produced as described above is used as a light emitting device by mounting the light emitting element in the mounting area 9 thereof.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) which show the cross-sectional structure of such a light emitting device
  • the light emitting device indicated by 25 as a whole is mounted on the mounting area 9 of the wiring board 11 such as an LED chip. It has a structure in which the light emitting element 21 is mounted.
  • the light emitting device 25 shown in FIG. 8 (a) is obtained by mounting the light emitting element 21 on the wiring board 11 of FIG. 1 (a), and is shown in FIG. 8 (b).
  • the light-emitting device 25 has a structure in which the light-emitting element 21 is mounted on the wiring board 11 in FIG. 1B.
  • the light emitting element 21 is bonded and fixed to the mounting area 9 of the wiring board 11 with an appropriate adhesive material 29, and the connection terminals 3 3 , 3 of the wiring board 11 are bonded by bonding wires 23. Connected to b. That is, by supplying power to the light emitting element 21 from the connection terminals 3 a and 3 b via the bonding wire 23, the light emitting element 21 can function. Further, the light emitting element 21 can be connected and fixed to the mounting area 9 by a so-called flip-chip connection without using the adhesive material 29. In this case, for example, the connection is performed without using the bonding wire 23. Power can be supplied to the light emitting element 21 directly from the terminals 3a and 3b.
  • the light emitting element 21 mounted on the wiring board 11 is sealed by a molding material 31 made of a transparent resin material or the like.
  • the light emitting element 21 can be sealed using a lid made of a material (for example, glass). Further, a phosphor for converting the wavelength of light emitted from the light emitting element 21 may be added to the molding material 31.
  • light emitted from the light emitting device 25 can be reflected on the surface of the insulating substrate 1 or the inner surface of the frame 13 and guided in a predetermined direction, so that luminous efficiency can be increased.
  • such a light emitting device 25 is generally mounted on an external circuit board (not shown) such as a printed board via the external connection terminal 5, but the thermal expansion coefficient of the insulating board 1 is close to that of the printed board. By doing so, a mismatch in the thermal expansion coefficient between the printed substrate and the molding material 31 can be suppressed, so that a light emitting device 25 with high bonding reliability can be obtained.

Abstract

本発明の発光素子用配線基板は、セラミックス製絶縁基板と、該絶縁基板の表面又は内部に形成された導体層とを備え、該絶縁基板の一方の面に発光素子が搭載される搭載領域を有している発光素子用配線基板において、前記絶縁基板には、該絶縁基板に比して高い熱伝導率を有している伝熱性柱状導体が設けられており、前記伝熱性柱状導体は、前記絶縁基板の発光素子搭載領域から該絶縁基板を厚み方向に貫通して延びており、該絶縁基板との同時焼成により形成されていることを特徴とする。この配線基板は、同時焼成により安価に製造できるばかりか、熱放散性に優れており、発光素子を搭載したとき、発光素子からの熱を速やかに外部に放散することができ、発熱による発光素子の輝度低下などを有効に防止することができる。

Description

明細書 発光素子用配線基板
<技術分野 >
本発明は、 発光ダイオード （L E D ) 等の発光素子を搭載するための発光素子 用配線基板に関する。 ぐ背景技術 >
従来、 L E Dを配線基板に搭載してなる発光装置は、 非常に発光効率が高く、 しかも、 白熱電球などと比較すると、 発光に伴う熱量が小さいために様々な用途 に用いられてきた。 一方、 この種の発光装置は、 白熱電球や蛍光灯などと比較す ると発光量が小さいために、 照明用ではなく、 表示用の光源として用いられ、 通 電量も 3 O m A程度と非常に小さいものであった。 このような発光装置では、 通 電量が小さく、 発熱量が小さいことから、 発光素子 （ L E D ) を樹脂製絶縁基板 に埋め込んだ、いわゆる砲弾型実装構造が主に採用されている（特許文献 1参照）。 また、 近年では、 高輝度で白色化が進んだ発光素子が開発されたことに伴い、 携帯電話や大型液晶 T V等のバックライ 卜に発光装置が多く用いられてきている。 しかしながら、 発光素子の高輝度化に伴い、 発光装置から発生する熱も増加して おり、 発光素子の輝度の低下を防止する為には、 このような熱を発光素子より速 やかに放散する高い熱放散性を有する発光素子用配線基板が必要となっている (特許文献 2、 3参照） 。
特許文献 1 ：特開 2 0 0 2— 1 2 4 7 9 0号公報
特許文献 2 ：特開平 1 1一 1 1 2 0 2 5号公報
特許文献 3 ：特開 2 0 0 3— 3 4 7 6 0 0号公報
<発明の開示 >
発光素子用に用いられる配線基板は、 平板状の絶縁基板の表面や内部に導体層 を備え、該絶縁基板の一方の面に発光素子が搭載されるような構造を有している。 このような配線基板に使用される絶縁基板は、 多くはアルミナ製であり、 このァ ルミナ製絶縁基板の熱膨張係数は 7 . 0 X 1 0— 6 Z°C程度であって、 プリント基 板との熱膨張係数差は実用上問題にならない程度であるため、 両者の接続信頼性 は優れている。しかし、アルミナは熱伝導率が約 1 5 WZm . Kと低いことから、 それに代わるものとして高い熱伝導率を有する窒化アルミニウムが注目され始め た。 しかし、 窒化アルミニウムは原料コスト高や、 難焼結性のため高温での焼成 が必要であり、 プロセスコストが高いという欠点がある。 また、 熱膨張係数が 4 〜 5 X 1 0— 6 ¾と小さいため、窒化アルミニウム製絶縁基板を用いた配線基板 は、 汎用のプリント基板 （熱膨張係数が 1 0 X 1 0一6 。 C以上である） に実装し た際に、 熱膨張差により接続信頼性が損なわれるという問題があった。
一方、 樹脂製の絶縁基板は、 熱膨張係数がプリント基板に近づくため、 プリン 卜基板の実装信頼性の問題は発生しないが、 熱伝導率が 0 . 0 5 W m ' Kと非 常に低く、 熱に対する問題に全く対処することができず、 且つ近紫外波長帯で長 期間使用した場合、 絶縁基板の黒色化が進み、 発光素子の輝度が低下するという 問題がある。
このように、 安価で、 熱伝導に優れ、 実装信頼性に優れた発光素子用の配線基 板は未だ提供されていないのが実情である。
従って本発明の目的は、 安価で、 熱放散性及び実装信頼性に優れた発光素子用 配線基板を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、 上記配線基板に発光素子が搭載された発光装置を提供す » C l ^- ^ o
本発明によれば、 セラミックス製絶縁基板と、 該絶縁基板の表面又は内部に形 成された導体層とを備え、 該絶縁基板の一方の面に発光素子が搭載される搭載領 域を有している発光素子用配線基板において、
前記絶縁基板には、 該絶縁基板に比して高い熱伝導率を有している伝熱 性柱状導体が設けられており、
前記伝熱性柱状導体は、 前記絶縁基板の発光素子搭載領域から該絶縁基 板を厚み方向に貫通して延びており、 該絶縁基板との同時焼成により形成されて いることを特徴とする発光素子用配線基板が提供される。 本発明の発光素子用配線基板では、 絶縁基板よリも高い熱伝導率を有する伝熱 性柱状導体が該絶縁基板を貫通して設けられているため、 発光素子から発生する 熱を速やかに配線基板外へ放散することができる。 従って、 発光素子の過剰加熱 が有効に抑制され、 発光素子の輝度低下を防止しあるいは 光素子の輝度を高め ることが可能となる。
また、 絶縁基板がセラミックス製であるため、 樹脂製モールド基板に比して熱 伝導率が高く、 絶縁基板自体の放熱性に優れておリ、 さらには、 光源の発熱或い は光源からの光による分子構造の変化も長期間にわたって生じることがなく、 色 調変化 （黒色化など） や、 特性の劣化がほとんど起こらず、 高い信頼性を有して いる。
本発明において、 前記絶縁基板は、 任意の温度での焼成により形成することが できるが、焼成温度が 1 0 5 0 °Cよりも高い高温焼成絶縁基板を用いるときには、 熱伝導率を高める上で有利であり、 焼成温度が 1 0 5 0 °C以下の低温焼成絶縁基 板を用いるときには、 金、 銀、 銅などの低抵抗導体による配線層を同時焼成によ リ形成することができる上で有利である。
また、 前記絶縁基板の発光素子搭載領域側表面は、 7 0 %以上の全反射率を有 していることが好ましく、 これにより、 発光素子からの放射光が絶縁基板を透過 し或いは絶縁基板に吸収されることを防ぐことができ、 発光効率を高めることが できる。
前記伝熱性柱状導体は、 発光素子で発生する熱を速やかに放散するために、 発 光素子が搭載される領域から絶縁基板を貫通するように延びているが、 かかる伝 熱性柱状導体は、 該発光素子の搭載面 （発光素子の底面に相当） よりも大きな平 断面積を有していることが好ましい。 これにより、 放熱部分が増加し、 発光素子 からの熱を一層速やかに放散することができる。
また、 前記伝熱性柱状導体の端面と、 前記絶縁基板の表面との境界部及びその 近傍は、 金属、 セラミックス及び樹脂からなる群より選択された少なくとも 1種 から形成されている境界保護層により覆われていることが好ましい。 このような 境界保護層を設けることによリ、該柱状導体と絶縁基板との熱膨張差を緩和させ、 境界間でのクラックの発生を抑制できる。 W 200
4 さらに、 前記伝熱性柱状導体の搭載領域側の端面 （上部側の端面） 及びその周 縁部が、 金属または樹脂を含有する被覆層により覆われていることが好ましく、 該伝熱性柱状導体の搭載領域側とは反対側の端面 （下部側の端面） 及びその周縁 部は、 金属、 セラミックス及び樹脂からなる群より選択された少なくとも 1種を 含有する被覆層により覆われていることが好ましい。 このような被覆層を、 伝熱 性柱状導体の上部側端面或いは下部側端面に設けることによつても、 柱状導体と 絶縁基板との熱膨張差を緩和し、 柱状導体端面と絶縁基板との境界でのクラック の発生を抑制することができる。
さらに、 前記伝熱性柱状導体は、 8 0 WZm * K以上の熱伝導率を有している ことが、 発光素子から発生する熱を速やかに放散することができる上で好適であ る。
さらには、 前記伝熱性柱状導体が、 金属材料とセラミック材料とから形成され ていることが好ましい。 このような金属一セラミック製の柱状導体を用いること により、 例えば熱膨張係数の制御が容易となり、 熱膨張係数を絶縁基板のそれに 近づけることによリ、 絶縁基板との熱膨張のミスマッチによるクラック発生を抑 制できる。 また、 該柱状導体と絶縁基板との接着強度を高めることもでき、 さら には、 絶縁基板との同時焼成を行う上でも有利となる。
本発明においては、 前記伝熱性柱状導体を電気回路の一部に組み込むこともで き、 この場合には、 導通端子が不要となり、 発光素子用配線基板の小型化の点で 有利である。
また、 前記伝熱性柱状導体は、 熱膨張率もしくは熱伝導率の異なる複数の層か ら形成されていてもよい。 このような積層構造によリ伝熱性柱状導体を形成する 場合には、 各層の熱膨張率、 熱伝導率を変化させ、 例えば、 搭載領域側の層を搭 載される発光素子との熱膨張差を小さくすれば、 その下側の層を、 熱膨張係数に とらわれずに高熱伝導率とすることができ、 信頼性を確保しながら放熱性を高め ることができる。
上記のような本発明の発光素子用配線基板に発光素子を搭載した発光装置では、 発光素子からの発熱を速やかに装置外に放出することができるため、 発光素子の 発熱による輝度低下を抑制できる。 <図面の簡単な説明 >
図 1 ( a ) 及び （b) は、 それぞれ、 本発明の発電素子用配線基板の代表的な 構造の一例を示す断面図である。
図 2は、 本発明の発光素子用配線基板の他の例を示す断面図である。
図 3 ( a ) , ( b ) は、 本発明の発光素子用配線基板のさらに他の例を示す断 面図である。
図 4は、 本発明の発光素子用配線基板に形成されている伝熱性柱状導体の側面 形状の好適例を示す図である。
図 5は、 伝熱性柱状導体の側面に段差を形成した場合に設けられる導体層を示 す図である。
図 6は、 本発明の発光素子用配線基板における絶縁基板に、 柱状導体を組み込 む方法の一例を説明するための図である。
図 7は、 本発明の発光素子用配線基板における絶縁基板に、 柱状導体を組み込 む方法の他の例を説明するための図である。
図 8は、 図 1の発光素子用配線基板に発光素子を搭載してなる発光装置の断面 構造を示す図である。
<発明を実施するための最良の形態 >
[発光素子用配線基板]
本発明の発光素子用配線基板の代表的な構造を示す図 1 ( a ) 及び図 1 ( b) において、全体として 1 1で示すこの配線基板は、セラミックス製絶縁基板 1 と、 絶縁基板 1の一方の面 1 aに形成された導体層 （接続端子） 3 a , 3 b、 絶縁基 板 1の他方の面 1 bに形成された導体層 （外部電極端子） 5、 及びこれらの導体 層 3 a , 3 bと導体層 5とを電気的に接続するように、 絶縁基板 1を貫通して設 けられたビア導体 7とを備えている。
また、 絶縁基板 1の面 1 a上には、 一方の導体層 3 aと他方の導体層 3 bとの 間に、 後述する発光素子を搭載するための搭載領域 9が形成されている。 即ち、 導体層 3 a , 3 bは、 搭載領域 9に搭載される発光素子 （図 1 ( a ) ' ( b ) に おいて図示せず） にそれぞれ電気的に接続され、 それぞれ、 接続端子として機能 する。 また、 導体層 5は、 プリント基板等の外部回路基板に電気的に接続され、 外部電極端子として機能する。 従って、 後述するように、 搭載領域 9に搭載され る発電素子は、 導体層 3 a , 3 b、 ビア導体 7及び導体層 5を介して、 外部回路 基板に電気的に接続されることとなる。 従って、 以下の説明においては、 導体層 3 a , 3 bを接続端子、 導体層 5を外部電極端子と呼ぶ。
尚、 上記の接続端子 3 a , 3 b及び外部電極端子 5は、 各種の金属で形成され るが、 一般には、 W、 M o、 C u、 A gのうち少なくとも 1種を主成分として形 成されている。 このような金属材料で接続端子 3 a , 3 b及び外部電極端子 5を 形成するときには、 絶縁基板 1 との同時焼成を行う上で有利であり、 安価に且つ 迅速に発光素子用配線基板 1 1を作製することができる。
本発明においては、 図 1 ( b ) に示されているように、 搭載領域 9及び導体層 3 a , 3 bを取り囲むように、 搭載される発光素子を収納するための枠体 1 3を 設けることもできる。 このような枠体 1 3により、 搭載領域 9に搭載される発光 素子を保護でき、 発光素子の周辺に蛍光体などを容易に配置することができる。 また、 発光素子の発する光を枠体 1 3により反射させて所定の方向に誘導するこ ともできる。このような枠体 1 3は、内壁面の全反射率が 7 0 o/o以上、特に 8 0 % 以上、 最も好ましくは 8 5 %の範囲にあることが、 発光素子から光の透過もしく は吸収を抑制し、 高い輝度を確保する上で好適である。
[伝熱性柱状導体 1 0 ]
本発明においては、 この搭載領域 9に、 絶縁基板 1を貫通して延びている伝熱 性柱状導体 1 0が設けられることが重要である。 この伝熱性柱状導体 1 0は、 絶 縁基板 1を形成しているセラミックスよりも高い熱伝導率を有する材料、 具体的 には、 W， M o , C u , A gなどの金属で形成され （後述するように金属とセラ ミックスの複合体により形成されることもある） 、 図 1 ( a ) ， ( b ) に示され ているように、 搭載領域 9から絶縁基板 1の反対側の面 1 bまで、 絶縁基板 1を 厚み方向に貫通して延びている。 かかる伝熱性柱状導体 1 0は、 絶縁基板 1 との 同時焼成により形成される。 即ち、 本発明の配線基板では、 絶縁基板 1より高い 熱伝導率を有する柱状導体 1 0が搭載領域 9から絶縁基板 1 を貫通して延びてい るため、 この柱状導体 1 0を伝熱経路として発光素子から発生する熱を速やかに 放散することができ、 この結果、 発光素子が過度に加熱されることを防止でき、 発光素子の輝度低下を防ぐことが可能となる。
このような柱状導体 1 0は、 図 1 ( a ) 、 （b ) に示すように、 直径が 5 0 0 m以上の大径のブロック状のものであり、 1個または複数個、 その上方の端面 が搭載領域 9に位置するように配置される。 このような柱状導体 1 0の平断面形 状は、 円形、 楕円形、 方形、 多角形等、 何れでもよい。
このような大径のブロック形状の柱状導体 1 0は、 セラミックグリーンシート に、 柱状導体 1 0用の導体スラリーを用いて作製された導体シートを、 セラミツ クグリーンシ一トを貫通するように押し込んで嵌め込み、 このようにして作製さ れた複合成形体を同時焼成することにより形成される （この方法については、 後 記で詳述する） 。 このようなブロック状の柱状導体 1 0は、 例えば、 搭載される 発光素子と同じような大きさ、 例えば、 1 O O O i mを越える直径を有するもの であり、 所謂サーマルビアと呼ばれるものに比して、 著しく高い放熱性を実現す ることができる。 特に、 高い放熱性を得るためには、 ブロック状の柱状導体 1 0 の平断面積 （搭載領域 9側の端面の面積） が、 この配線基板 1 1に搭載される発 光素子の搭載面積 （底面積に相当） よりも大きいことが好ましく、 例えば発光素 子の搭載面積の 1 . 1倍以上、 最も好適には、 1 . 2倍以上であることが望まし い。 このようにブロック状の柱状導体の平断面積を大きくすることにより、 放熱 部分が増加し、 発光素子から発生する熱を一層速やかに放散することができる。 上述した図 1 ( a ) , ( b ) に示されている柱状導体 1 0は、 導電性を有して いるため、 電気回路の一部に組み込むこともできる。 例えば、 搭載される発光素 子と柱状導体 1 0とを直接電気的に接続することにより、 接続端子 3 a , 3 bや ビア導体 7が不要となり、 この発光素子用配線基板 1 1の小型化を図ることがで きる。 なお、 この伝熱性柱状導体 1 0が電気回路とは独立して設けられている場 合には、 この伝熱性柱状導体 1 0とプリント基板等の外部回路基板との電気的接 続がないため、 実装信頼性が向上する。
本発明において、 上述した柱状導体 1 0は、 絶縁基板 1よりも高い熱伝導率を 有するものであるが、 特に、 その熱伝導率は 8 O WZm■ K以上、 好ましくは 1 0 O W/ m■ K以上、 更に好ましくは 1 2 O W/ m■ K以上、 最も好ましくは 1 6 O W/ m - K以上の範囲にあるのがよい。 このような伝熱性の高い柱状導体 1 0を設けることにより、 発光素子から発生する熱を直接、 速やかに放散するこ とができるため、 発光素子の安定した発光をより安定に維持でき、 発光素子の輝 度低下を防ぐ上でより好適である。 このような柱状導体 1 0の熱伝導率は、 これ を形成する金属の種類を適宜、 選択することで制御することができる。 例えば、 高熱伝導率を有する C uや C u— Wを用いて柱状導体 1 0を形成することにより、 柱状導体の熱伝導率を高めることができ、 上記のような高い熱伝導率を確保する ためには、 柱状導体 1 0中の C uの含有率は、 4 0体積％以上、 特に 5 0体積％ 以上、 さらには 6 0体積％以上とすることが望ましい。
また、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との間の接着信頼性を向上させる上で、 柱状 導体 1 0の熱膨張係数 （4 0〜 4 0 0 °C ) は、 絶縁基板 1の熱膨張係数に近似さ せることが望ましく、 例えば、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との熱膨張係数差△ Of が 4 . 0 X 1 0 _ 6 Z°C以下、 好適には 2 . 0 X 1 0 — 6 Z°C以下、 最も好適には 1 . 0 X 1 0— 6 Z°C以下となるように、柱状導体 1 0の熱膨張係数が調整されて いるのが良い。 両者の熱膨張ミスマッチを防ぐことで、 高信頼性の発光素子用配 線基板 1 1 を得ることができるからである。 柱状導体 1 0の熱膨張係数は、 金属 の種類等を適宜選択することにより調整することができ、 例えば、 高熱伝導率を 有する C uと、 金属の中では比較的熱膨張係数の低い Wとを組み合わせて用いる ことにより、 高熱伝導率を有し、 しかも、 絶縁基板 1 との熱膨張係数差が制御さ れた柱状導体 1 0を形成することができる。 また、 金属とセラミックスとの複合 体により柱状導体 1 0を形成することによつても、 両者の熱膨張係数差を調整す ることができる。
本発明において、 上述した柱状導体 1 0は、 所定の金属粉末 （例えば前述した C uや Wの粉末） を適量の有機バインダ及び有機溶媒と混合することによリ調製 されるが、 絶縁基板 1 よりも高い熱伝導率が確保される限り、 上記金属粉末とセ ラミックス粉末 （例えば絶縁基板 1形成用のセラミックの粉末） との混合粉末を 有機バインダゃ有機溶媒と混合することによリ調製されたものであってもよい。 このような混合粉末による導体ペーストを用いた場合には、 セラミックグリーン シートとの同時焼成により、 該柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との間に高い接合強度 を得ることができ、 柱状導体 1 0は、 金属とセラミックスとの複合体により形成 されることとなる。 また、 この場合には、 金属粉末とセラミック粉末との混合比 を調整することにより、 熱膨張係数の制御が容易となり、 柱状導体 1 0の熱膨張 係数を絶縁基板 1のそれに近づけることができ、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との 熱膨張のミスマッチによるクラック発生を抑制できる。 混合粉末中のセラミック ス粉末含量 （柱状導体 1 0中のセラミックス含量に相当） は、 高熱伝導率を確保 するため、 通常、 5体積％以下、 特に 4体積％以下、 最も好ましくは 3体積％以 下とするのがよい。また、このようなセラミックスとしては、当然のことながら、 絶縁基板 1の形成に使用されるセラミックスを用いることが最も好適である。 さらに本発明においては、 図 2に示すように、 柱状導体 1 0の端面と絶縁基板 1との境界部及びその近傍を覆う境界保護層 1 5を設けることができる。 この境 界保護層 1 5は、 金属、 セラミックス及び樹脂の少なくとも 1種を用いて形成さ れるものであり、 このような境界保護層 1 5を設けることにより、 柱状導体 1 0 と絶縁基板 1 との熱膨張差を緩和し、 境界でのクラックの発生を抑制することが できる。
境界保護層 1 5は、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との熱膨張差を考慮して、 その 組成を適宜変更することができるが、 例えば境界保護層 1 5を金属またはセラミ ックスで形成する場合には、 絶縁基板 1及び柱状導体 1 0との同時焼成により境 界保護層 1 5を設けることができるという利点がある。 上記のセラミックスとし ては、 絶縁基板 1の形成に使用するセラミックスと同様の組成を有していること が焼結性、 境界保護層 1 5と絶縁基板 1 との接着性という観点から望ましい。 ま た、 上記の金属として、 柱状導体 1 0と同様の組成の金属を用いることにより、 焼結性や、 境界保護層 1 5と柱状導体 1 0との接着性を向上させることができる が、 熱サイクルに対する信頼性を確保するという観点からは、 絶縁基板 1よりも 熱膨張係数の小さな金属を用いることが望ましい。 例えば、 絶縁基板 1がアルミ ナ製であるときには、 〇リー ゃ1\ 1 0を、 境界保護層用の金属として用いること が望ましい。 また、 金属を用いて境界保護層 1 5を形成する場合には、 セラミツ クスを併用することが、 焼結挙動の制御や熱膨張係数の制御が可能となるため望 ましい。.
境界保護層 1 5として樹脂を用いる場合には、 同時焼成により絶縁基板 1 と柱 状導体 1 0を形成した後、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との境界を塞ぐように樹脂 を印刷し、 硬化処理などを行って、 境界保護層 1 5を形成することができる。 な お、 境界保護層 1 5として樹脂を用いる場合には、 樹脂成分に加えて、 1 0〜 5 0体積％のセラミック粉末を含有させることで、 境界保護層 1 5の耐水性及び熱 放散性を向上させることができる。
上述した境界保護層 1 5は、 異なる材質の層からなる積層構造を有していても よい。 例えば、 金属やセラミックスから形成された層の上に樹脂層を積層して境 界保護層 1 5とした場合には、 仮に、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との境界にクラ ックが発生したとしても、 クラックが表層に進展することを防止することができ るため、 このような積層構造が最も好適である。 また、 本発明の発光素子用配線基板 1 1の他の例を示す図 3 ( a ) , ( b ) を 参照されたい。
本発明においては、 例えば図 3 ( a ) に示すように、 搭載領域 9が形成されて いる側の伝熱性柱状導体 1 0の端面及びその周縁部を完全に覆うように被覆層 1 6 aを設けることができる。 この上側の端面に設けられる被覆層 1 6 aは、 樹 脂または金属を含有するものであり、 このような被覆層 1 6 aを設けることによ つても、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との熱膨張差を緩和し、 柱状導体 1 0の端面 と絶縁基板 1の境界でのクラックの発生を抑制することができる。 さらに、 この ような被覆層 1 6 aによって、 後述する発光素子 2 1を搭載領域 9に固定するこ ともできる。 特に、 被覆層 1 6 aを、 金属を用いて形成する場合には、 被覆層 1 6 aの熱伝導率が絶縁基板 1 よりも高くなるため、 発光素子 2 1からの熱を速 やかに放出することができる。また、被覆層 1 6 aとして樹脂を用いる場合には、 柱状導体 1 0と接続端子 3 a , 3 bとの短絡を防止することができる。
さらに、 図 3 ( b ) に示すように、 搭載領域 9が形成されている側とは反対側 に位置する柱状導体 1 0の端面及びその周縁部を完全に覆うように被覆層 1 6 b を設けることもできる。 この下側の端面に設けられる被覆層 1 6 bは、 金属、 セ ラミックス及び樹脂からなる群よリ選択される少なくとも 1種を含有するもので あり、 このような被覆層 1 6 bを設けることによつても、 柱状導体 1 0と絶縁基 板 1 との熱膨張差を緩和し、 柱状導体 1 0の端面と絶縁基板 1の境界でのクラッ クの発生を抑制することができる。 また、 被覆層 1 6 bを、 金属を用いて形成す る場合には、 被覆層 1 6 bの熱伝導率が絶縁基板 1よリも高くなるため、 発光素 子 2 1からの熱を速やかに放出することができる。 また、 被覆層 1 6 bとしてセ ラミックスや樹脂を用いる場合には、 柱状導体 1 0と外部端子 5との短絡を防止 することができる。 特に被覆層 1 6 bをセラミックスで形成した場合には、 絶縁 基板 1や柱状導体 1 0との同時焼成が可能となり、 生産性の点でも有利となる。 上記の説明から理解されるように、 上面に樹脂で形成された被覆層 1 6 aを設 け、 下面にセラミックス或いは樹脂で形成した被覆層 1 6 bを設けた場合には、 この配線基板 1 1に発光素子 2 1を搭載した発光装置をプリント基板などに実装 する際に、 柱状導体 1 0の真下に配線を配することが可能となり、 機器の小型化 の点で有利となる。
上述した被覆層 1 6 a， 1 6 bは、 金属或いはセラミックスを含むペースト、 或いは樹脂を含む塗布液を該当部分に塗布し、 焼成或いは焼付けを行なうことに より、 容易に形成することができる。 尚、 被覆層 1 6 a , 1 6 bの形成に用いる 金属或いはセラミックスは、 前述した境界保護層 1 5の形成に用いるものと同様 のものを用いることができる。 また、 本発明においては、 上述した柱状導体 1 0の側面を傾斜面としたり、 或 いは該側面に段差を形成することにより、 柱状導体 1 0 (特に大径のブロック形 状の柱状導体 1 0 ) と絶縁基板 1 との接合強度を高め、 がっちりと柱状導体 1 0 を絶縁基板 1内に組み込むことができる。
例えば図 4 ( a ) に示すように、 柱状導体 1 0の側面を傾斜面 1 0 aとするこ とにより、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との接触面積を増大することができ、 これ により、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との接合強度が高められる。 尚、 図示された 例では、 柱状導体 1 0の搭載領域 9側端面が他方の端面よりも小さく形成されて おり、 これによりその側面が傾斜面となっているが、 柱状導体 1 0の搭載領域 9 側端面を他方の端面よりも大きく形成して傾斜面を形成することも勿論可能であ る。 但し放熱性の点で、 柱状導体 1 0の搭載領域 9側端面を他方の端面よりも小 さく形成する方が好適である。
また、 図 4 ( b ) に示すように、 柱状導体 1 0の側面に、 段差 1 0 bを形成す ることもできる。 即ち、 この場合にも、 柱状導体 1 0の側面がストレ一卜な形状 となっている場合に比して、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との接触面積を増大して いるため、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との接合強度は向上している。 また、 この 図の例では、 柱状導体 1 0の搭載領域 9側端面が他方の端面よりも小さく形成さ れているが、 これとは逆に、 柱状導体 1 0の搭載領域 9側端面を他方の端面より も大きく形成して段差を形成することも可能である。 但し、 放熱性の点では、 柱 状導体 1 0の搭載領域 9側端面を他方の端面よりも小さく形成して段差 1 0 bを 形成することが好ましい。
さらに、 図 4 ( b ) の例では、 柱状導体 1 0の側面に、 段差 1 0 bは 1個形成 されているが、 図 4 ( c ) に示すように、 複数の段差 1 0 bを形成することもで きる。 即ち、 図 4 ( c ) では、 柱状導体 1 0の側面に、 2個の段差 1 0 bが形成 されており、 これによつて、 柱状導体 1 0の側面には凸部 1 O cが形成されてい る。 従って、 柱状導体 1 0と絶縁基板 1 との接触面積が増大するばかりか、 柱状 導体 1 0の側面と絶縁基板 1 とはがつちりと嚙み合うようになり、 この例では、 両者の接合強度は著しく高められる。 また、 図 4 ( c ) においては、 2つの段差 1 0 bによリ凸部 1 0 cが側面に形成されているが、 2つの段差 1 0 bにより、 凹部を側面に形成することも勿論可能である。 但し、 放熱性の観点からは、 凸部 1 0 cを形成する方が好ましい。
上述した図 4 ( b ) 及び （c ) の例において、 段差 1 0 の長さしは、 接合強 度を高めるという観点から、 一般に、 1 O O jU m以上、 特に 2 0 0〃 m以上であ ることが好適である。
尚、 図 4 ( a ) 乃至 （c ) の例においても、 柱状導体 1 0の平断面積 （特に搭 載領域 9側端面の面積）は、搭載される発光素子の搭載面積よリも大きいほうが、 高い放熱性を確保できるという点で好適である。 また、 図 4 ( b ) 及び （c ) に示されているように、 柱状導体 1 0の側面に段 差 1 0 bを形成する場合には、 例えば図 5に示されているように、 段差 1 0 bか ら導体層 1 4が引き出されていることが好ましい。 即ち、 柱状導体 1 0の側面に 段差 1 0 bが形成されているときには、 絶縁基板 1 と柱状導体 1 0との間の熱膨 張差に起因して発生する応力は、 このような段差 1 0 bの近傍に集中し、 この結 果、 発光素子を搭載して発光素子を繰り返し動作させると、 発光に伴う発熱によ つて段差 1 0 bの近傍にクラックが発生し易くなる。 しかるに、 導体層 1 4の形 成により、 段差 1 0 bの近傍部分への応力集中が緩和され、 クラックの発生を有 効に抑制することができるのである。 また、 このような導体層 1 4は、 柱状導体 1 0と同様の材料で形成され、 これにより、 放熱性も一層向上するという利点も のる。
また、 図 5において、 柱状導体 1 0の側面に段差 1 0 bを形成するときには、 通常、 絶縁基板 1は、 複数の絶縁層が積層された積層構造を有し （図 5では、 絶 縁層 1 a , 1 bの 2層構造となっている） 、 段差 1 0 bは、 この絶縁層 1 a , 1 bの積層界面に形成されることとなる（後述する柱状導体 1 0の形成方法参照）。 従って、 導体層 1 4は、 段差 1 0 bの端縁から絶縁層 1 a , 1 bの積層界面に沿 つて延びている。このときの導体層 1 4の段差 1 0 bの端縁からの突出長さ wは、 十分な応力緩和を確保するために、 5 0 / m以上、 特に 2 0 0 / m以上、 最も好 適には 4 0 0 m以上とするのがよい。 また、 導体層 1 4は、 柱状導体 1 0と同 様の材料で形成されるため、 図 5に示されているように、 柱状導体 1 0を横切る ようにして柱状導体 1 0を貫通して延びていてよい。
尚、 図 5では、 図 4 ( b ) に示されているように、 柱状導体 1 0の側面に一個 の段差 1 0 bが形成されている場合について導体層 1 4を形成した場合を示して いるが、 図 4 ( c ) のように、 複数の段差 1 0 bを形成する場合には、 複数の段 差 1 0 bのそれぞれから導体層 1 4を引き出すことが好ましい。
[絶縁基板 1及び配線基板 1 1の製造]
本発明において、 絶縁基板 1はセラミック製であることは既に述べたが、 この ような絶縁基板 1の熱伝導率は 3 O WZ m ■ K以上、 好ましくは 3 5 W/ m ■ K 以上であることが好ましく、 さらに好ましくは 4 OW/m■ K以上、 最も好適に は 45WZm ' K以上が良い。 この熱伝導率が高いほど、 絶縁基板 1からの熱放 散性が向上し、 発光素子の輝度低下抑制効果が大きくなる。 例えば、 セラミック ス材料として、 純度 9 90/0以上の高純度アルミナを用いることにより、 熱伝導率 が 30WZm■ K以上の絶縁基板を作製することができ、 Mg Oを用いることに より、 熱伝導率が 40 W m■ K以上の絶縁基板 1を作製することができる。 また、 絶縁基板 1の熱膨張係数 （室温〜 400°C) は、 8. 5 X 1 0— 6Z°C以 上、 好適には 9. 0 X 1 0— 6Z°C以上、 最も好適には 1 0. 0 X 1 0 _6Z°C以 上であることが望ましい。 即ち、 セラミックス製絶縁基板 1の熱膨張係数が高い ほど、 絶縁基板 1 と、 柱状導体 1 0或いは外部実装されるプリント基板との熱膨 張差を小さくすることができ、 絶縁基板 1 と、 柱状導体 1 0やプリント基板など との接続信頼性を格段に高くすることができ、 また、 搭載される発光素子を封止 するために設けられる樹脂との接合信頼性も向上させることができる。 例えば、 セラミックス材料としてフォルステラィ トを用いることにより、 熱膨張係数が 8. 5 X 1 0— 6Z°C以上の絶縁基板 1を作製することができ、 また、 M g Oを用 いることにより、熱膨張係数が 1 0. 0 X 1 0 _6Z°C以上の絶縁基板 1を得るこ とができる。
また、 絶縁基板 1の全反射率は、 70%以上、 好ましくは 72%以上、 さらに 好ましくは 80%以上、 もっとも好適には 83 o/o以上であるのがよい。 この反射 率を高くすることにより、 発光素子からの放射光が絶縁基板 1を透過することを 抑制し、 また該放射光が絶縁基板 1に吸収されることを抑制でき、 発光効率の良 い発光素子用配線基板 1 1 を得ることができる。 例えば、 83%以上の高い反射 率を有する絶縁基板 1は、純度が 990/0以上の高純度アルミナや、 Y 203が焼結 助剤として添加された M g Οを用いることにより作製することができる。
さらに、 絶縁基板 1の 3点曲げ強度は、 350 M P a以上、 特に 400 M P a 以上、 最も好適には 45 OMP a以上であるのがよい。 高強度の絶縁基板 1 を用 いることにより、 この配線基板 1 1に発光素子を搭載してなる発光装置を、 プリ ント基板などの外部回路基板に実装する際の応力による基板割れを防止できる。 このような高強度の絶縁基板 1は、 セラミックス材料として、 アルミナや M g O を用いることにより得られる。
上記の説明から理解されるように、 絶縁基板 1の形成に用いるセラミックス材 料は、 前述した熱伝導率や熱膨張係数、 その他の物性を考慮して選択すべきであ る。 例えば、 1\1 § 0製の絶縁基板1は、 M g Oを主結晶相とする M g O質焼結体 からなるものであり、 その熱膨張係数 （室温〜 400°C) は 1 0 X "I 0_6Z°C程 度と高く、 汎用のプリン卜基板 （熱膨張係数； 1 0 X 1 0— 6Z°C以上） への実装 信頼性を向上させることができるばかりか、 熱伝導率も 3 OWXm ■ K以上とな リ、 さらには、 全反射率や 3点曲げ強度も高くなる。
なお、 ！\/! § 0を主結晶相とする1\180質焼結体とは、 例えば、 X線回折によつ て、 M g Oのピークが主ピークとして検出されるようなもので、 M g Oの結晶を 体積比率として、 50体積％以上含有していることが望ましい。
このような M g O製絶縁基板 1は、 例えば、 平均粒径 0. 1〜8 mの範囲に ある純度 99%以上の M g O粉末に、 希土類酸化物 （例えば Y 203、 Y b 203 など） 、 A l 20。、 S i 02、 C a O、 S r O、 B a O、 B203、 Z r 02の群 から選ばれる少なくとも 1種の焼結助剤もしくはフィラーの粉末 （平均粒径： 0. "！〜 8 /m) を添加した混合粉末を用いて成形されたセラミックグリーンシ ートを、 1 050°Cよリ高い温度、 特に 1 300〜 1 7 00°Cの温度範囲で焼成 することによって得られるものである。 また、 上記混合粉末には、 M g Oを含有 する M g A I 204や M g O ■ S i 02系の複合酸化物を添加してもよい。
M g Oを主結晶とする緻密な焼結体を得るために使用される焼結助剤などの添 加成分の量は、 焼成温度を低くするために、 混合粉末中に 3質量％以上、 特に 5 質量％以上とすることが望ましく、 また多量の M g O結晶を析出させるという観 点からは、 該添加剤の量は、 混合粉末中、 30質量％以下、 特に 20質量％以下 とすることが望ましい。 特に、 添加剤の量が 1 0質量％以下とした場合には、 得 られる絶縁基板 1の大部分を M g O結晶によリ形成することができる。
また、 アルミナ製の絶縁基板 1は、 A I 203を主結晶相とする A I 203質焼 結体からなるものであり、 特に前述した特性以外に、 安価であるという利点があ る。 なお、 A I 203を主結晶相とする A I 203質焼結体とは、 例えば、 X線回 折によって、 A I 。03のピークが主ピークとして検出されるようなものであり、 A I 203の結晶を 50体積％以上含有していることが望ましい。
また、 このようなアルミナ製絶縁基板 1は、 例えば、 平均粒径 1. 0~ 2. 0 〃mの純度 99%以上の A I 2 O 3粉末に、 M n 203、 S i 02、 M g O、 S r O、 C a Oの群から選ばれる少なくとも 1種の焼結助剤の粉末 （平均粒径： 1. 0〜2. 0 m) を添加した混合粉末を用いて成形されたセラミックダリー ンシートを、 1 050°C以上、 1 300〜 1 500°Cの温度範囲で焼成すること によって得られる。
上記のようにしてアルミナ製絶縁基板 1を製造するに際して、 セラミックダリ 一ンシー卜の成形に用いる混合粉末中の焼結助剤などの添加剤の量は、 焼成温度 を低くするという観点から、 5質量％以上、 特に 7質量％以上であることが好ま しい。 また、 A I 203を主結晶とする緻密な焼結体を得るという観点から、混合 粉末中の該添加剤の量は、 1 5質量％以下、 特に 1 0質量％以下であることが好 ましく、 これにより、得られる絶縁基板 1の大部分を A I 203結晶により形成す ることができる。
尚、 上記では、 M g O製及びアルミナ製絶縁基板 1について説明したが、 本発 明で用いる絶縁基板 1は、 これらに限定されるものではなく、 セラミックスとし て、 ムライ ト、 スピネル、 フォルステライ トなどを主結晶とする焼結体を用いる こともできる。 また、 所謂ガラスセラミックスにより絶縁基板 1を形成すること もできる。 このようなガラスセラミックス製絶縁基板 1は、 1 050°C以下の低 温での焼成により作製することができ、 特に接続端子 3 a , 3 bや外部電極端子 5、 ビア導体 7などを A g、 C u等の低抵抗導体で形成する場合において、 同時 焼成によリ緻密で平滑な面を有する絶縁基板 1を得ることができるという点で好 適である。
かかるガラスセラミック製絶縁基板 1は、 例えばガラス粉末に S ί 02粉末な どのフィラー粉末を混合した混合粉末を用い、 上記と同様にセラミックグリーン シートを成形し、 1 050°C以下、 特に 850°C乃至 1 050°Cの温度で焼成す ることにより作製することができる。 尚、 混合粉末中のフィラー含量は、 ガラス の組成等によっても異なるが、 高強度の絶縁基板 1を作製するためには、 通常、 30〜60質量0/ o、 特に 35〜55質量％の範囲にあるのがよい。 また、 上述した各種の絶縁基板 1を作製するに際して、 原料混合粉末を用いて のセラミックグリーンシ一卜の成形は、 それ自体公知の方法で行うことができ、 例えば、 M g Oや A I 2 0 3などのセラミック材を含む混合粉末に、バインダ、溶 剤等を添加して成形用スラリーを作製し、 このスラリーを用いて、 ドクターブレ 一ド法等の手段により、 シー卜状の成形体であるセラミックグリーンシートを得 ることができる。
従って、 配線基板 1 1 を製造するには、 このセラミックグリーンシートに、 レ —ザ加工等によって所定位置にビア導体 7に対応する貫通孔を形成し、 金属粉末 を適当なバインダゃ溶剤の分散させた導体ペース卜を、 この貫通孔に充填し且つ セラミックグリーンシートの表面の所定位置に、 接続端子 3 a , 3 bや外部電極 端子 5に対応するパターン形状で導体ペーストを印刷しておくことが必要であり、 さらには、 柱状導体 1 0に対応する導体パターンを該セラミックグリーンシート に組み込み、 この状態で焼成 （同時焼成） を行うことにより、 絶縁基板 1の表面 や内部に接続端子 3 a， 3 bやビア導体 7が形成され、 さらには柱状導体 1 0を 備えた配線基板 1 1が得られる。 尚、 接続端子 3 a， 3 bや外部電極端子 5は、 セラミックグリーンシー卜に金属箔を転写したり、 或いは蒸着等の薄膜形成法に よリ絶縁基板 1の表面に直接形成することもできる。
また、 柱状導体 1 0に対応する導体パターンのセラミックグリーンシー卜への 組み込みは、 以下のようにして行うことができる。
例えば、 柱状導体 1 0が図 1 ( a ) に示されている形状を有する場合には、 ビ ァ導体 7を形成する場合と同様、 グリーンシー卜の所定位置に貫通孔を形成し、 この貫通孔内に柱状導体 1 0用の金属粉末を含む導体ペーストを充填することに より、 柱状導体 1 0用の導体パターンをセラミックグリーンシートに組み込むこ とができる。
また、 柱状導体 1 0が図 1 ( b ) に示されているブロック形状を有する場合に は、 柱状導体 1 0に対応する導体シートをセラミックグリーンシー卜の所定位置 に押し込んで嵌め込むことにより、 柱状導体 1 0用の導体パターンを組み込むこ とができる。 このような導体パターンの形成方法の一例を図 6に示した。
即ち、 図 6 ( a ) に示されているように、 打ち抜き穴 3 7を具備する金型 3 9 の上面に、 セラミックグリーンシート 4 0を配置する。
次に、 図 6 ( b ) に示すように、 柱状導体 1 0用の導体シート 4 3をセラミツ クグリーンシート 4 0に重ねる。 この導体シート 4 3は、 セラミックグリーンシ —ト 4 0と略同一厚みであることが望ましい。 また、 この導体シート 4 3は、 前 述した柱状導体 1 0形成用の金属の粉末 （或いは該金属粉末とセラミック粉末と の混合粉末）を有機バインダ及び溶剤に混合して調製された導体スラリーを用い、 ドクターブレード法などのシート成形によリ作成される。
次に、 図 6 ( c ) に示すように、 押し金型 3 5で、 導体シート 4 3をセラミツ クグリーンシート 4 0に押し込む。 これにより、 導体シート 4 3の一部分がセラ ミックグリーンシート 4 3内に挿入されて嵌め込まれた状態となる。
さらに、 セラミックグリーンシート 4 3内に押し込まれていない部分の導体シ ート 4 3を除去し、 同時に、 導体シート 4 3により押出されたセラミックグリー ンシート 4 0の部分を除去することにより、 図 6 ( d ) に示すように、 セラミツ クグリーンシート 4 0の一部を貫通するように導体シート 4 3の一部が組み込ま れた複合シート 5 0を形成することができる。 即ち、 図 6 ( d ) この複合シート 5 0に嵌め込まれている導体シート 4 3が、 柱状導体 1 0に対応する導体パター ンとなり、 このような複合シー卜 （グリーンシート） 5 0に、先に述べたように、 接続端子 3 a， 3 b、 外部電極端子 5或いはビア導体 7に対応する導体パターン を形成し、 この状態で焼成に供されることとなる。
また、 図 4 ( a ) に示されているような側面に傾斜面 1 0 aが形成されている 柱状導体 1 0を形成する場合には、 上記の打ち抜き穴 3 7の形状を傾斜面 1 0 a に対応するテーパー面を備えたものとすればよい。
さらに、 図 4 ( b ) に示されているような側面に段差 1 0 bが形成されている 柱状導体 1 0を形成する場合には、 図 7に示されているように、 小径の導体シー 卜 4 3が組み込まれている複合シ一ト 5 0 aと大径の導体シ一ト 5 0が組み込ま れている複合シート 5 0 bとを前述した方法に従って作製し、 このような複合シ 一卜 5 0 aと 5 0 bとを圧着して積層体を作製する。 この積層体においては、 複 合シート 5 0 aに形成されている小径の導体シート 4 3と複合シート 5 0 bに形 成されている大径の導体シー卜 4 3とが対面する部分の端部に段差 1 0 bが形成 されるので、 この積層体を焼成することにより、 図 4 ( b ) に示されている形状 の柱状導体 1 0を絶縁基板 1中に形成することができる。 この場合、 絶縁基板 1 は、 2層の絶縁層を積層した積層構造を有するものとなる。 また、 図 5に示され ているような導体層 1 4を形成する場合には、 複合シート 5 0 a或いは複合シー 卜 5 0 bの積層界面に、 導体層 1 4に対応するように、 導体ペーストをスクリ一 ン印刷等によリ塗布しておけばよい。
また、 図 4 ( c ) に示されているような側面に複数の段差 1 0 bが形成されて いる柱状導体 1 0を形成する場合には、 大径の導体シート 4 3が組み込まれてい る複合シート 5 O bを、 2枚の複合シート 5 0 a (小径の導体シート 4 3が組み 込まれている） で挟むようにして 3層構成の積層体を作製し、 これを焼成すれば よい。 この場合、 作製される絶縁基板 1は、 3層の絶縁層からなる積層構造を有 する。
尚、 図 7の例では、 段差 1 0 bを有する柱状導体 1 0を形成するために、 複合 シート 5 0の積層体を作製しているが、 段差 1 0 bを有していない形状の柱状導 体 1 0を形成するために、 複合シート 5 0の積層体を作製し、 これを焼成するこ とも勿論可能である。 この場合、 各複合シート 5 0中の導体シート 4 3の組成を 互いに異なるものとすることにより、 熱膨張率や熱伝導率が互いに異なる複数の 層からなる柱状導体 1 0を形成することができる。 例えば、 C u ： 4 0体積％、 W： 6 0体積％からなる導体シートを埋め込んだ第 1の複合シートと、 C u ： 5 0体積％、 W： 5 0体積％からなる導体シートを埋め込んだ第 2の複合シート とを積層し、 第 1の複合シートが搭載領域 9側、 第 2の複合シートが搭載領域 9 とは反対側となるようにして柱状導体 1 0を形成すると、 第 1の複合シー卜の導 体シートに由来する層 （搭載領域 9側） は、 熱膨張率が低く、 搭載される発光素 子との熱膨張率差が小さいものとなり、 一方、 第 2の複合シートの導体シートに 由来する層 （搭載領域 9とは反対側） は、 熱膨張率が高いものの、 熱伝導率が大 きいものとなる。 このことから理解されるように、 搭載領域 9側の層を熱膨張率 の小さい層とすれば、 搭載領域 9とは反対側には熱膨張率を考慮することなく、 熱伝導率の高い層を配置することができ、 これにより、 発光素子との接続の信頼 性を確保しつつ、 熱放散性を著しく高めることが可能となる。 また、 上記の複合シート 5 0中 （或いは複合シート 5 0の積層体中） の導体シ ート 4 3の露出面 （柱状導体 1 0の端面に相当） 、 及びグリーンシート 4 0と導 体シート 4 3の界面に、 金属を含むペースト、 例えば M oペース卜をスクリーン 印刷等により塗布し、 焼成することにより、 図 3 ( a ) , ( b ) に示されている 被覆層 1 6 a , 1 6 bを柱状導体 1 0の上側の端面或いは下側の端面に形成する ことができる。 また、 図 2に示されているような境界保護層 1 5は、 上記ダリー ンシ一ト 4 0と同一組成のペーストを、 上記の金属ペース卜と同様に、 複合シー 卜の所定の位置に塗布し、 焼成することにより形成される。 さらに、 樹脂を用い て被覆層 1 6 a , 1 6 b , 境界保護層 1 5を形成する場合には、 複合シートの焼 成後に、樹脂を含む塗布液を所定の位置に塗布し、乾燥及び硬化を行なえばよい。 上述したセラミックグリーンシート （或いは複合シート） の焼成は、 脱バイン ダ後に、 酸化雰囲気、 還元雰囲気、 あるいは不活性雰囲気で所定の焼成温度に加 熱することにより行われる。 特に金属粉末として C uの様に酸化され易い材料が 使用されている時には、 還元雰囲気或いは不活性雰囲気で焼成が行われる。
上記の焼成後は、 必要により、 接続端子 3 a， 3 b， 外部電極端子 5および柱 状導体 1 0の表面に A Iや A gなどのめっきを施すことにより、 これらの部材の 反射率を向上させ、 輝度を高めることができる。 特に、 接続端子 3 a , 3 b、 柱 状導体 1 0及び枠体内壁面 1 3 aに形成した金属メタライズ上に、ニッケル、金、 銀の順にめつき層を形成することにより、 高い反射率を有する銀めつき層を、 強 固に固着することができる。 特に、 枠体内壁面 1 3 aに、 このような銀めつき層 を形成すると、 発光素子からの光は枠体内壁面 1 3 aで高い反射率で反射して外 部に放射されることとなる。
また、 下地としてニッケルめっき層を形成した場合に、 ニッケルめっき層上に 直接銀めつきを施すと、ニッケルめっき層のニッケルが銀めつき浴中に溶出して、 配線導体や搭載領域の銀めつき層上に被着したり、 銀めつき処理前の搬送時の振 動等により、 ニッケルめっき層からニッゲル粒子が剥がれて配線導体や搭載領域 上に付着したりすることがあるが、 ニッケルめっき層上に金めつきが被着してい るため、 上記のような不具合がなく、 発光素子の実装性やボンディング性の低下 を抑制することができる。 本発明において、 搭載される発光素子を保護するための枠体 1 3は、 セラミツ クス材料或いは金属材料で形成されるが、 セラミックスにより枠体 1 3を形成す る場合には、 同時焼成により、 上記の絶縁基板 1、 接続端子 3 a , 3 b , 外部電 極端子 5及び柱状導体 1 0などと一括で枠体 1 3を形成することができるため、 生産性の点で有利である。 また、 このようなセラミックス製の枠体 1 3は、 耐熱 性、 耐湿性に優れているため、 長期間の使用や、 悪条件での使用にも、 優れた耐 久性を示すという利点もある。 また、 このようなセラミックス製枠体 1 3の内壁 面 1 3 aには、 前述した接続端子 3 a , 3 b等の形成に使用される導体ペースト を用いての同時焼成により、 メタライズ層 （図示せず） を形成することにより、 耐久性をさらに向上し、 また反射率を向上させることができる。 さらに、 このよ うなメタライズ層上には、 N i、 A u、 A gなどからなるめっき層 （図示せず） を形成することもでき、 このようなメタライズ層やめつき層の形成により、 枠体 1 3の内壁面 1 3 aでの全反射率を、 7 O o/o以上、 特に 8 0 %以上、 最も好適に は 8 5 0/0以上に調整することができ、 発光素子からの光の透過や吸収を抑制し、 高輝度を実現することができる。 特に 8 5 %以上の高い反射率を有する枠体 1 3 の内壁面 1 3 aは、 光沢 A gめっきを施すことにより実現できる。
また、 金属製の枠体 1 3は、 それ自体高い反射率を有しているという利点があ リ、このような金属としては A Iや F e— N i — C o合金等などを用いることが、 安価でありしかも加工性に優れているという点で好適である。 この金属製の枠体 1 3の内壁面 1 3 aにも、 前記と同様、 N i 、 A u、 A gなどからなるめっき層 (図示せず） を形成することができ、 このようなめっき層の形成により、 内壁面 1 3 aの全反射率を一層高め、 例えば 8 5 %以上の全反射率を実現することがで きる。 このような金属製の枠体 1 3は、 例えば、 前述した焼成により得られる絶 縁基板 1の面 1 aに予め導体層 1 7を形成しておき、 この導体層 1 7と枠体 1 3 とを、 共晶 A g— C uろう材等からなるろう材を介して、 ろう付けすることによ リ設けることができる。
尚、 図 1 ( b ) 等の例においては、 枠体 1 3の内壁面 1 3 aは直立面で示され ているが、 このような直立面に限定されるものではなく、 例えば、 内壁面 1 3 a をラッパ状の曲率面とすることもできるし、 或いは上部が大径となるような傾斜 面とすることもできる。 内壁面 1 3を、 このような曲率面もしくは傾斜面とする ことは、 発光素子からの光を外部に誘導する上で好適である。
[発光装置]
上記のようにして作製される本発明の発光素子用配線基板 1 1には、 その搭載 領域 9に発光素子を実装することにより、 発光装置として使用に供される。
このような発光装置の断面構造を示す図 8 ( a ) 及び図 8 ( b ) において、 全 体として 2 5で示される発光装置は、 配線基板 1 1の搭載領域 9に、 L E Dチッ プなどの発光素子 2 1が実装された構造を有する。 尚、 図 8 ( a ) に示されてい る発光装置 2 5は、 図 1 ( a ) の配線基板 1 1に発光素子 2 1を実装したもので あり、 図 8 ( b ) に示されている発光装置 2 5は、 図 1 ( b ) の配線基板 1 1に 発光素子 2 1を実装したものである。
かかる発光装置 2 5では、 発光素子 2 1は、 適当な接着材 2 9により配線基板 1 1の搭載領域 9に接着固定され、 ボンディングワイヤ 2 3によって、 配線基板 1 1の接続端子3 3， 3 bに接続されている。 即ち、 接続端子 3 a , 3 bからポ ンデイングワイヤ 2 3を介して発光素子 2 1に給電することによって、 発光素子 2 1を機能させることができる。また、発光素子 2 1は、接着材 2 9を使用せず、 所謂フリップチップ接続により、 搭載領域 9に接続固定することもでき、 この場 合には、 ボンディングワイヤ 2 3によらず、 例えば接続端子 3 a , 3 bから直接 発光素子 2 1に給電することができる。
また、 配線基板 1 1に搭載された発光素子 2 1は、 透明な樹脂材料等からなる モールド材 3 1により封止されているが、このようなモールド材 3 1の代わリに、 透光性材料 （例えばガラス） からなる蓋体を用いて発光素子 2 1を封止すること もできる。 また、 このモールド材 3 1には、 発光素子 2 1が放射する光を波長変 換するための蛍光体が添加されていてもよい。
このような発光装置 2 5では、 発光素子 2 1からの発熱を伝熱性柱状導体 1 0 から速やかに放出するためことができるため、 発熱による輝度低下を有効に回避 することができ、 長期間にわたって安定に高輝度の光を発光することができる。 また、 ヒートシンク等の放熱部材が不要となり、 このような発光装置 2 5が実装 されている電気機器の小型化に極めて有用である。
さらに、 発光装置 2 5から照射される光を、 絶縁基板 1の表面や枠体 1 3の内 面で反射させ、 所定の方向に誘導することができるため、 発光効率を高めること ができる。
また、 かかる発光装置 2 5は、 一般に、 外部接続端子 5を介してプリント基板 等の外部回路基板 （図示せず） に実装されるが、 絶縁基板 1の熱膨張係数をプリ ン卜基板に近いものとすることによリ、 プリン卜基板やモールド材 3 1 との熱膨 張係数のミスマッチを抑制できるため、接合信頼性の高い発光装置 2 5ができる。

Claims

請求の範囲
1 . セラミックス製絶縁基板と、 該絶縁基板の表面又は内部に形成された導 体層とを備え、 該絶縁基板の一方の面に発光素子が搭載される搭載領域を有して いる発光素子用配線基板において、
前記絶縁基板には、 該絶縁基板に比して高い熱伝導率を有している伝熱 性柱状導体が設けられておリ、
前記伝熱性柱状導体は、 前記絶縁基板の発光素子搭載領域から該絶縁基 板を厚み方向に貫通して延びており、 該絶縁基板との同時焼成により形成されて いることを特徴とする発光素子用配線基板。
2 . 前記絶縁基板は、 1 0 5 0 °Cよりも高い温度での焼成により形成されて いる請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
3 . 前記絶縁基板は、 1 0 5 0 °C以下の温度での焼成により形成されている 請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
4 . 前記絶縁基板の発光素子搭載領域側の表面は、 7 0 %以上の全反射率を 有している請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
5 . 前記伝熱性柱状導体が、 搭載されるべき発光素子の搭載面よりも大きな 平断面積を有している請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
6 . 前記伝熱性柱状導体の端面と、 前記絶縁基板の表面との境界部及びその 近傍が、 金属、 セラミックス及び樹脂からなる群より選択された少なくとも 1種 から形成されている境界保護層により覆われている請求の範囲 1に記載の発光素 子用配線基板。
7 . 前記伝熱性柱状導体の搭載領域側の端面及びその周縁部が、 金属または 樹脂を含有する被覆層により覆われている請求の範囲 1に記載の発光素子用配線 基板。
8 . 前記伝熱性柱状導体の搭載領域側とは反対側の端面及びその周縁部が、 金属、 セラミックス及び樹脂からなる群より選択された少なくとも 1種を含有す る被覆層によリ覆われている請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
9 . 前記伝熱性柱状導体が、 8 O W/ m■ K以上の熱伝導率を有している請 求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
1 0 . 前記伝熱性柱状導体が、 金属材料とセラミック材料とから形成されてい る請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
1 1 . 前記伝熱性柱状導体が、 電気回路の一部に組み込まれている請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板。
1 2 . 前記伝熱性柱状導体が、 熱膨張率もしくは熱伝導率の異なる複数の層か らなっている請求項 1に記載の発光素子用配線基板。
1 3 . 前記伝熱性柱状導体の側面は、 傾斜面となっている請求の範囲 1に記載 の発光素子用配線基板。
1 4 . 前記伝熱性柱状導体の側面には、 段差が形成されている請求の範囲 1に 記載の発光素子用配線基板。
1 5 . 前記絶縁基板が複数の絶縁層からなる積層構造を有しており、 前記伝熱 性柱状導体の側面に形成されている前記段差が、 隣接する絶縁層間の界面に位置 しておリ、 該段差から、 該絶縁層間の界面に沿って導体層が延びている請求の範 囲 1 4に記載の発光素子用配線基板。
1 6 . 前記導体層が、 前記段差の端縁から 5 0 i m以上の長さで延びている請 求の範囲 1 5に記載の発光素子用配線基板。
1 7 . 前記絶縁基板には、 前記発光素子搭載領域を取り囲むように、 搭載され る発光素子を保護するための枠体が形成されている請求の範囲 1に記載の発光素 子用配線基板。
1 8 . 前記枠体の内壁面は、 7 0 %以上の全反射率を有している請求の範囲 1 に記載の発光素子用配線基板。
1 9 . 前記枠体の内壁面は、 上端の内径が下端の内径よりも大きな形状を有し ており、 且つ前記搭載領域側に向かって膨らんだ曲率面となっている請求の範囲 1 7に記載の発光素子用配線基板。
2 0 . 前記枠体の内壁面には、 金めつき層と、 その上に形成された銀めつき層 とからなる光反射層が設けられている請求の範囲 1 7に記載の発光素子用配線基 板。
2 1 . 請求の範囲 1に記載の発光素子用配線基板の搭載領域に発光素子が搭載 された発光装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1760784A2 (en) * 2005-09-01 2007-03-07 E.I.Du pont de nemours and company Low temperatur Co-Fired ceramic (LTCC) tape compositons, light-Emitting diode(LED) modules, lighting devices and methods of forming thereof
JP2011101052A (ja) * 2005-07-20 2011-05-19 Samsung Led Co Ltd Ｌｅｄパッケージ及びその製造方法
US10021776B2 (en) 2012-12-21 2018-07-10 Epcos Ag Component carrier and component carrier arrangement

Families Citing this family (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101154801B1 (ko) * 2004-12-03 2012-07-03 엔지케이 스파크 플러그 캄파니 리미티드 세라믹 기판 및 발광 소자 수납용 세라믹 패키지
US9793247B2 (en) 2005-01-10 2017-10-17 Cree, Inc. Solid state lighting component
US9070850B2 (en) 2007-10-31 2015-06-30 Cree, Inc. Light emitting diode package and method for fabricating same
KR101241650B1 (ko) * 2005-10-19 2013-03-08 엘지이노텍 주식회사 엘이디 패키지
JP4654942B2 (ja) * 2006-02-28 2011-03-23 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2007305844A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Stanley Electric Co Ltd 発光装置とその製造方法
US7808013B2 (en) * 2006-10-31 2010-10-05 Cree, Inc. Integrated heat spreaders for light emitting devices (LEDs) and related assemblies
US10295147B2 (en) 2006-11-09 2019-05-21 Cree, Inc. LED array and method for fabricating same
TWI348230B (en) * 2007-08-08 2011-09-01 Huga Optotech Inc Semiconductor light-emitting device with high heat-dissipation efficiency and method of fabricating the same
US8212271B2 (en) * 2007-10-11 2012-07-03 Hitachi Chemical Co., Ltd. Substrate for mounting an optical semiconductor element, manufacturing method thereof, an optical semiconductor device, and manufacturing method thereof
EP2267799A1 (en) * 2008-04-18 2010-12-29 Asahi Glass Company, Limited Light-emitting diode package
US9425172B2 (en) 2008-10-24 2016-08-23 Cree, Inc. Light emitter array
CN101740678A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 固态发光元件及光源模组
JP5359734B2 (ja) * 2008-11-20 2013-12-04 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
CN101761795B (zh) * 2008-12-23 2011-12-28 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管照明装置及其封装方法
JP2010171157A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Sanyo Electric Co Ltd 電子素子用パッケージ及び電子部品
JP4780203B2 (ja) 2009-02-10 2011-09-28 日亜化学工業株式会社 半導体発光装置
KR101064026B1 (ko) * 2009-02-17 2011-09-08 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스 패키지 및 그 제조방법
KR20100094246A (ko) * 2009-02-18 2010-08-26 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
CN101539250A (zh) * 2009-04-21 2009-09-23 薛信培 一种大功率led灯
JP2011014890A (ja) 2009-06-02 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 金属基板及び光源装置
TWI405307B (zh) * 2009-09-18 2013-08-11 Novatek Microelectronics Corp 晶片封裝及其製程
US8101962B2 (en) * 2009-10-06 2012-01-24 Kuang Hong Precision Co., Ltd. Carrying structure of semiconductor
US20120199857A1 (en) * 2009-10-07 2012-08-09 Digitaloptics Corporation East Wafer-Scale Emitter Package Including Thermal Vias
WO2011077900A1 (ja) * 2009-12-22 2011-06-30 シャープ株式会社 発光ダイオード素子、光源装置、面光源照明装置、及び液晶表示装置
US8339471B2 (en) 2009-12-31 2012-12-25 DigitalOptics Corporation Europe Limited Auto white balance algorithm using RGB product measure
US8174044B2 (en) * 2010-01-14 2012-05-08 Shang-Yi Wu Light emitting diode package and method for forming the same
JP5035356B2 (ja) * 2010-01-26 2012-09-26 株式会社デンソー 樹脂封止型電子装置およびその製造方法
JP5640632B2 (ja) * 2010-03-12 2014-12-17 旭硝子株式会社 発光装置
CN102201524A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 旭硝子株式会社 发光元件用基板及发光装置
CN102201520A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Led封装结构及其制造方法
US8507940B2 (en) 2010-04-05 2013-08-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Heat dissipation by through silicon plugs
TW201138165A (en) * 2010-04-23 2011-11-01 yi-zhang Chen High heat-dissipation LED non-metal substrate and manufacturing method thereof and high heat-dissipation LED component and manufacturing method thereof
US9240526B2 (en) * 2010-04-23 2016-01-19 Cree, Inc. Solid state light emitting diode packages with leadframes and ceramic material
WO2011136236A1 (ja) 2010-04-26 2011-11-03 パナソニック電工株式会社 リードフレーム、配線板、発光ユニット、照明装置
TWI485823B (zh) * 2010-07-08 2015-05-21 Subtron Technology Co Ltd 半導體封裝結構及半導體封裝結構的製作方法
CN102315135B (zh) * 2010-07-09 2014-08-20 联咏科技股份有限公司 芯片封装及其制作工艺
TWI424593B (zh) * 2010-09-10 2014-01-21 Ho Cheng Ind Co Ltd Light - emitting diodes of the thermal substrate and thermal module structure
EP2437581A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-04 Odelo GmbH Leuchtdiode auf Keramiksubstratbasis
US10267506B2 (en) 2010-11-22 2019-04-23 Cree, Inc. Solid state lighting apparatuses with non-uniformly spaced emitters for improved heat distribution, system having the same, and methods having the same
US9170003B2 (en) 2010-11-25 2015-10-27 Kyocera Corporation Light-emitting element mounting substrate and light-emitting device
TWI445483B (zh) * 2010-12-23 2014-07-11 Compal Electronics Inc 殼體結構及具有其之電子裝置
CN102148315A (zh) * 2010-12-31 2011-08-10 深圳市安培盛科技有限公司 一种低成本高可靠的led陶瓷基板
US9786811B2 (en) 2011-02-04 2017-10-10 Cree, Inc. Tilted emission LED array
CN102751419A (zh) * 2011-04-21 2012-10-24 瑷司柏电子股份有限公司 具有内建散热部的共烧陶瓷基板及具该基板的发光二极管
US10842016B2 (en) 2011-07-06 2020-11-17 Cree, Inc. Compact optically efficient solid state light source with integrated thermal management
WO2013015073A1 (ja) * 2011-07-22 2013-01-31 京セラ株式会社 配線基板および電子装置
CN103035814A (zh) * 2011-10-10 2013-04-10 宁波瑞昀光电照明科技有限公司 高散热铝基板
CN103094464B (zh) * 2011-10-28 2016-06-29 瑷司柏电子股份有限公司 高导热基板及具该基板的发光二极管元件与制作方法
US10165669B2 (en) * 2011-12-22 2018-12-25 Kyocera Corporation Wiring board and electronic device
US20130214418A1 (en) * 2012-01-12 2013-08-22 King Dragon International Inc. Semiconductor Device Package with Slanting Structures
KR101933189B1 (ko) * 2012-01-31 2019-04-05 서울반도체 주식회사 발광다이오드 패키지
US9806246B2 (en) 2012-02-07 2017-10-31 Cree, Inc. Ceramic-based light emitting diode (LED) devices, components, and methods
US9786825B2 (en) 2012-02-07 2017-10-10 Cree, Inc. Ceramic-based light emitting diode (LED) devices, components, and methods
US9166133B2 (en) * 2012-03-15 2015-10-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Substrate for LED, LED module, and LED bulb
US9538590B2 (en) * 2012-03-30 2017-01-03 Cree, Inc. Solid state lighting apparatuses, systems, and related methods
TWM441212U (en) * 2012-04-12 2012-11-11 Jin-Huan Ni New plasticized ceramic heat dissipation module
JP6225453B2 (ja) * 2012-05-24 2017-11-08 日亜化学工業株式会社 半導体装置
US20130314920A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Myung Ho Park Direct Heat Sink Technology for LEDs and Driving Circuits
KR101973395B1 (ko) * 2012-08-09 2019-04-29 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈
DE102012108107A1 (de) * 2012-08-31 2014-03-27 Epcos Ag Leuchtdiodenvorrichtung
JP2014082453A (ja) * 2012-09-25 2014-05-08 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置の製造方法
KR20140039740A (ko) * 2012-09-25 2014-04-02 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
US9357677B2 (en) * 2012-09-26 2016-05-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electronic device with efficient heat radiation structure for electronic components
CN103700747B (zh) * 2012-09-27 2017-08-22 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其制造方法
JP6125527B2 (ja) 2012-11-06 2017-05-10 日本碍子株式会社 発光ダイオード用基板および発光ダイオード用基板の製造方法
TWI550920B (zh) * 2012-12-13 2016-09-21 鴻海精密工業股份有限公司 發光二極體
TW201432961A (zh) * 2013-02-05 2014-08-16 Lextar Electronics Corp 基板結構
DE102013203664A1 (de) * 2013-03-04 2014-09-04 Osram Gmbh Substrat für Leuchtvorrichtung mit Keramikbereich
US9502628B2 (en) 2013-11-06 2016-11-22 Starlite Led Inc. LED package and method of manufacturing the same
JP6398996B2 (ja) * 2014-01-24 2018-10-03 Ａｇｃ株式会社 発光素子用基板および発光装置
WO2015142537A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-24 Cree, Inc. Solid state lighting apparatuses,systems, and related methods
DE102014108282A1 (de) 2014-06-12 2015-12-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement, Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements sowie Lichtquelle mit einem optoelektronischen Halbleiterbauelement
US10433413B2 (en) * 2014-08-15 2019-10-01 Unimicron Technology Corp. Manufacturing method of circuit structure embedded with heat-dissipation block
US20160064630A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Texas Instruments Incorporated Flip chip led package
US9826581B2 (en) 2014-12-05 2017-11-21 Cree, Inc. Voltage configurable solid state lighting apparatuses, systems, and related methods
CN104953017B (zh) * 2015-05-05 2018-05-22 广州普希思智能科技有限公司 基于倒置涂粉带二次配光加固一体led封装件及生产工艺
CN105140371A (zh) * 2015-07-07 2015-12-09 宏齐光电子(深圳)有限公司 一种led基板及led封装
KR102216506B1 (ko) * 2015-11-10 2021-02-17 삼성전기주식회사 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판
CN208337990U (zh) 2015-11-17 2019-01-04 株式会社村田制作所 多层基板以及电子设备
TWI568972B (zh) * 2015-11-25 2017-02-01 綠點高新科技股份有限公司 具鏡面效果的照明裝置及其製法
US10381523B2 (en) * 2015-12-30 2019-08-13 Rayvio Corporation Package for ultraviolet emitting devices
JP2018032608A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光モジュール、移動体用照明装置及び移動体
CN109152214B (zh) * 2017-06-19 2023-02-24 松下知识产权经营株式会社 布线基板及其制造方法
KR102455086B1 (ko) * 2017-09-12 2022-10-17 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광소자 패키지 및 광원장치
CN107437575B (zh) * 2017-09-22 2019-07-19 苏州轻光材料科技有限公司 一种紫外激发钙钛矿荧光粉的白光led灯珠
KR20190037741A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 서울반도체 주식회사 발광 다이오드, 발광 다이오드 모듈 및 그것을 갖는 표시 장치
DE102017126268A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Träger, Anordnung mit einem Substrat und einem Träger und Verfahren zum Herstellen eines Trägers
JP2019114624A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及びその製造方法
JP7316610B6 (ja) 2018-01-26 2024-02-19 丸文株式会社 深紫外ｌｅｄ及びその製造方法
DE102018204552A1 (de) * 2018-03-26 2019-09-26 Schweizer Electronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte und Leiterplatte
TWI659839B (zh) * 2018-03-30 2019-05-21 同泰電子科技股份有限公司 用於顯示器的封裝結構
CN208062105U (zh) * 2018-05-10 2018-11-06 京东方科技集团股份有限公司 发光二极管、背光源和显示装置
DE202019104925U1 (de) * 2018-09-20 2020-01-29 Johnson Electric International AG Motor, Leiterplatte, und den Motor aufweisendes Antriebsmotorkühllüftermodul
CN110972414B (zh) * 2018-09-29 2022-09-20 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 复合电路板及其制造方法
WO2020071498A1 (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 シチズン電子株式会社 インレイ基板及びそれを用いた発光装置
US11508641B2 (en) * 2019-02-01 2022-11-22 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Thermally conductive and electrically insulative material
DE102020201868A1 (de) * 2020-02-14 2021-08-19 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsträger mit einem wärmeleitfähigen gedruckten Metall-Inlay
US20220029050A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Lumileds Llc Methods of manufacturing a light-emitting device with metal inlay and top contacts

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63197369U (ja) * 1987-06-11 1988-12-19
JPH03120791A (ja) * 1989-10-03 1991-05-22 Fujitsu Ltd 窒化アルミニウム基板のビア形成方法
JPH03272197A (ja) * 1990-03-22 1991-12-03 Fujitsu Ltd 多層ガラスセラミック回路基板の製造方法
JPH06237081A (ja) * 1993-02-10 1994-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層セラミック基板の製造方法
JPH09153679A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Kyocera Corp 積層ガラスセラミック回路基板
JPH11103141A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Kyocera Corp 配線基板
JP2001007403A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Nec Corp 並列伝送型光モジュールおよびその製造方法
JP2001185838A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Kyocera Corp セラミック配線基板
JP2001203393A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオード
US6329065B1 (en) * 1998-08-31 2001-12-11 Kyocera Corporation Wire board and method of producing the same
JP2002198660A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Kyocera Corp 回路基板及びその製造方法
JP2003209286A (ja) * 2001-11-08 2003-07-25 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2003243718A (ja) * 2002-02-14 2003-08-29 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
JP2003258160A (ja) * 2002-03-04 2003-09-12 Hitachi Metals Ltd セラミック積層基板およびこれを用いたセラミック積層電子部品
US20040012958A1 (en) * 2001-04-23 2004-01-22 Takuma Hashimoto Light emitting device comprising led chip
JP2004083325A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nec Schott Components Corp セラミクス複合基板およびその気密封止パッケージ、並びにそれらの製作方法
JP2004111937A (ja) * 2002-08-30 2004-04-08 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2005035864A (ja) * 2002-10-15 2005-02-10 Kenichiro Miyahara 発光素子搭載用基板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63197369A (ja) 1987-02-12 1988-08-16 Fujitsu Ltd 半導体装置とその製造方法
US5285352A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Motorola, Inc. Pad array semiconductor device with thermal conductor and process for making the same
US5386339A (en) * 1993-07-29 1995-01-31 Hughes Aircraft Company Monolithic microelectronic circuit package including low-temperature-cofired-ceramic (LTCC) tape dielectric structure and in-situ heat sink
JP3671457B2 (ja) * 1995-06-07 2005-07-13 株式会社デンソー 多層基板
US6121637A (en) * 1997-10-03 2000-09-19 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device with increased luminous power
US6156980A (en) * 1998-06-04 2000-12-05 Delco Electronics Corp. Flip chip on circuit board with enhanced heat dissipation and method therefor
ATE425556T1 (de) * 2001-04-12 2009-03-15 Matsushita Electric Works Ltd Lichtquellenbauelement mit led und verfahren zu seiner herstellung
KR100419611B1 (ko) * 2001-05-24 2004-02-25 삼성전기주식회사 발광다이오드 및 이를 이용한 발광장치와 그 제조방법
US7095053B2 (en) * 2003-05-05 2006-08-22 Lamina Ceramics, Inc. Light emitting diodes packaged for high temperature operation
US7854535B2 (en) * 2003-09-23 2010-12-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Ceramic packaging for high brightness LED devices
US7321098B2 (en) * 2004-04-21 2008-01-22 Delphi Technologies, Inc. Laminate ceramic circuit board and process therefor

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63197369U (ja) * 1987-06-11 1988-12-19
JPH03120791A (ja) * 1989-10-03 1991-05-22 Fujitsu Ltd 窒化アルミニウム基板のビア形成方法
JPH03272197A (ja) * 1990-03-22 1991-12-03 Fujitsu Ltd 多層ガラスセラミック回路基板の製造方法
JPH06237081A (ja) * 1993-02-10 1994-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層セラミック基板の製造方法
JPH09153679A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Kyocera Corp 積層ガラスセラミック回路基板
JPH11103141A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Kyocera Corp 配線基板
US6329065B1 (en) * 1998-08-31 2001-12-11 Kyocera Corporation Wire board and method of producing the same
JP2001007403A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Nec Corp 並列伝送型光モジュールおよびその製造方法
JP2001185838A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Kyocera Corp セラミック配線基板
JP2001203393A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオード
JP2002198660A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Kyocera Corp 回路基板及びその製造方法
US20040012958A1 (en) * 2001-04-23 2004-01-22 Takuma Hashimoto Light emitting device comprising led chip
JP2003209286A (ja) * 2001-11-08 2003-07-25 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2003243718A (ja) * 2002-02-14 2003-08-29 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
JP2003258160A (ja) * 2002-03-04 2003-09-12 Hitachi Metals Ltd セラミック積層基板およびこれを用いたセラミック積層電子部品
JP2004083325A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nec Schott Components Corp セラミクス複合基板およびその気密封止パッケージ、並びにそれらの製作方法
JP2004111937A (ja) * 2002-08-30 2004-04-08 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2005035864A (ja) * 2002-10-15 2005-02-10 Kenichiro Miyahara 発光素子搭載用基板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101052A (ja) * 2005-07-20 2011-05-19 Samsung Led Co Ltd Ｌｅｄパッケージ及びその製造方法
EP1760784A2 (en) * 2005-09-01 2007-03-07 E.I.Du pont de nemours and company Low temperatur Co-Fired ceramic (LTCC) tape compositons, light-Emitting diode(LED) modules, lighting devices and methods of forming thereof
EP1760784A3 (en) * 2005-09-01 2010-09-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Low temperatur Co-Fired ceramic (LTCC) tape compositons, light-Emitting diode(LED) modules, lighting devices and methods of forming thereof
US10021776B2 (en) 2012-12-21 2018-07-10 Epcos Ag Component carrier and component carrier arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
TW200541415A (en) 2005-12-16
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