WO2012070648A1 - 発光素子実装用基体および発光装置 - Google Patents

発光素子実装用基体および発光装置 Download PDF

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light
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light emitting
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丈幸 荒井
実 中須賀
中元　徹郎
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting element mounting substrate and a light emitting device for mounting a light emitting element such as an LED.
  • LEDs light-emitting diodes
  • Light emitting devices such as LEDs are widely used as light sources for general illumination or light sources for electric display panels, and also as backlights for image display devices using liquid crystals such as mobile phones, personal computers and televisions. .
  • a metal part formed of Ag, an AgBi alloy, or an AgNd alloy on the surface side of a base body on which the light emitting element is mounted As a substrate for mounting such a light emitting element, for example, in Patent Document 1, a metal part formed of Ag, an AgBi alloy, or an AgNd alloy on the surface side of a base body on which the light emitting element is mounted. An example in which is provided is disclosed.
  • the substrate for mounting a light emitting element disclosed in Patent Document 1 has a problem that the bonding strength between the substrate body and the metal part is low, and the metal part is easily peeled off.
  • the present invention has been devised to solve the above-described problems, and provides a light-emitting element mounting substrate having a high bonding strength of a reflective layer and a light-emitting device using the same.
  • the substrate for mounting a light-emitting element of the present invention is a substrate for mounting a light-emitting element for mounting a light-emitting element, and includes a substrate body made of a ceramic sintered body and a metal part containing silver, A region containing silver is present in a portion facing the metal portion via a joint portion.
  • the light-emitting device of the present invention is characterized in that a light-emitting element is mounted on the light-emitting element mounting substrate.
  • the substrate for mounting a light-emitting element of the present invention is a substrate for mounting a light-emitting element for mounting a light-emitting element, and includes a substrate body made of a ceramic sintered body and a metal part containing silver, Since a region containing silver is present at a portion facing the metal part via the joint part, the joint strength between the base body and the metal part is increased.
  • the light-emitting device of the present invention has a light-emitting element mounted on the light-emitting element mounting substrate, a highly reliable light-emitting device can be provided.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an example in which a configuration of a light emitting element mounting substrate of the present embodiment is shown, and a metal part (reflective layer) that is not electrically connected to the light emitting element is provided on the first main surface of the substrate body. .
  • the structure of the light emitting element mounting substrate of the present embodiment is shown, and the ceramic sintered body disposed on the first main surface of the substrate body so as to surround the mounting portion is not electrically connected to the light emitting element.
  • the substrate for mounting a light emitting element of the present embodiment is a substrate for mounting a light emitting element for mounting a light emitting element, and includes a substrate body made of a ceramic sintered body and a metal part containing silver. It is important that a region containing silver exists in a portion facing the metal portion of the main body via the joint portion.
  • the base body is made of a ceramic sintered body, it is excellent in mechanical strength and electrical insulation.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a light emitting element mounting substrate according to the first embodiment.
  • the light emitting element mounting substrate 1 of the first embodiment includes a base body 20 made of a ceramic sintered body and a mounting portion 5 for mounting the light emitting element on the first main surface 1a. Yes.
  • the mounting part 5 includes first electrodes 2a and 2b containing silver, and electrode pads 8a and 8b (hereinafter sometimes simply referred to as electrode pads 8) provided on the first electrodes 2a and 2b.
  • the light emitting element is mounted on the electrode pad 8a.
  • the first electrodes 2 a and 2 b correspond to the metal part 2.
  • the first electrodes 2a and 2b are connected to the second main surface 1b facing the first main surface 1a via through-hole electrodes 7a and 7b provided in through holes penetrating the inside of the base body 20. Is electrically connected to the second electrodes 6a and 6b deposited on the substrate.
  • the first electrodes 2a and 2b are opposed to the first main surface 1a through the through-hole electrodes 7a and 7b provided in the through holes penetrating the inside of the base body 20.
  • the second electrodes 6a and 6b attached to the second main surface 1b to be electrically connected are configured to be electrically connected. However, even if it is configured to be electrically connected using the end surface of the base body 20, no matter what. I do not care.
  • silver is contained in a portion facing the first electrode of the substrate body 20 via a joint (an interface between the substrate body 20 and the first electrodes 2a and 2b). There is a region 4 to perform.
  • the region 4 containing silver is present at a portion facing the first electrodes 2 a and 2 b of the base body 20 via the joint portion 3, the first electrodes 2 a and 2 b and the base body 20 are joined to each other.
  • the strength can be improved, and the first electrodes 2a and 2b can be prevented from peeling from the base body 20.
  • the region 4 containing silver is present at a portion facing the first electrodes 2a and 2b of the base body 20 via the joint portion 3, the first electrodes 2a and 2b are oxidized or sulfided. It can be suppressed, and the reflectance can be kept high.
  • the first electrodes 2a and 2b are directly formed on the first main surface 1a.
  • the region 4 can be easily formed.
  • the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the part of the base body 20 facing the first electrodes 2a and 2b which are the metal part 2 is cut with a laser or the like, the cross section is mirror-finished, and the surface is After vapor deposition, observation may be performed at a magnification of about 1000 to 2000 using a SEM (scanning electron microscope). Further, in order to confirm the components in this region, WDS analysis may be performed using an EPMA (electronic microanalyzer) equipped with a WDS (wavelength dispersive X-ray spectrometer).
  • EPMA electromicroanalyzer
  • WDS wavelength dispersive X-ray spectrometer
  • FIG. 2 shows a structure of a light emitting element mounting substrate according to the second embodiment, and a reflective layer not electrically connected to the light emitting element is provided on the first main surface of the substrate body made of a ceramic sintered body.
  • FIG. 2 shows a structure of a light emitting element mounting substrate according to the second embodiment, and a reflective layer not electrically connected to the light emitting element is provided on the first main surface of the substrate body made of a ceramic sintered body.
  • the light emitting element mounting substrate 100 of the second embodiment is mounted to mount a substrate body 20 made of a ceramic sintered body and a light emitting element provided on the first main surface 1a. And a reflective layer 2c that is not electrically connected to the light emitting element.
  • the reflective layer 2 c corresponds to the metal part 2.
  • the reflective layer 2c and the mounting portion 5 are disposed with a gap 10 in order to maintain insulation, and the other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • part which opposes through the junction part (interface of the base body main body 20 and the reflection layer 2c) with respect to the reflection layer 2c of the base body main body 20 contains silver. Region 4 exists.
  • the presence of the silver-containing region 4 at a portion facing the reflective layer 2c of the base body 20 via the joint portion 3 can improve the bonding strength between the reflective layer 2c and the base body 20;
  • the reflective layer 2c can be prevented from peeling from the base body 20.
  • the presence or absence of the silver-containing region 4 at the portion facing the reflective layer 2c of the base body 20 via the joint portion 3 can suppress oxidation and sulfurization of the reflective layer 2c. Can be kept high.
  • FIG. 3 shows a configuration of a light emitting element mounting substrate according to the third embodiment.
  • silver is placed on the inner peripheral surface of the ceramic sintered body arranged so as to surround the mounting portion. It is sectional drawing of the example in which the reflection layer containing is provided.
  • the light emitting element mounting substrate 200 is a mounting body in which the substrate body 20 is made of a ceramic sintered body and the mounting portion 5 for mounting the light emitting element is provided on the surface. It has a base member 20 ′ and a reflecting member 11 made of a ceramic sintered body arranged so as to surround the mounting portion 5, and a reflecting layer 2 d is provided on the inner peripheral surface of the reflecting member 11.
  • the reflective layer 2 d corresponds to the metal part 2. Since other configurations are the same as those in the first embodiment or the second embodiment, description thereof will be omitted.
  • the light emitting element mounting substrate 200 of the third embodiment the light emitting element is mounted and the light is emitted by including the reflecting member 11 that is disposed so as to surround the mounting portion 5 and has the reflection layer 2d on the inner peripheral surface.
  • the reflection layer 2d contains silver, whereby a high reflectance is obtained.
  • the reflecting member 11 has a shape having an inclined surface that becomes wider in the opening direction, but is a surface that is substantially perpendicular to the surface of the mounting portion 5 of the light emitting element mounting substrate 200.
  • the shape which has this may be sufficient.
  • the outer shape of the reflecting member 11 when viewed in plan from the opening direction side may be a circular shape, a quadrangular shape, a quadrangular shape with chamfered corners, or a polygonal shape.
  • the reflecting member 11 may be either one integrally formed with the mounting base 20 'or one obtained by bonding the reflecting member 11 to the mounting base 20'.
  • the bonding portion 3 is connected to the reflecting layer 2d provided on the inner peripheral surface. There is a region 4 containing silver at a portion opposed to each other.
  • the presence of the silver-containing region 4 at the portion facing the reflective layer 2d of the reflective member 11 with the joint 3 interposed therebetween can improve the bonding strength between the reflective layer 2d and the reflective member 11 and reflect the reflection. It can suppress that layer 2d peels from the reflecting member 11.
  • the region 4 containing silver is present at the portion facing the reflective layer 2d of the reflective member 11 with the joint 3 interposed therebetween, whereby the oxidation and sulfurization of the reflective layer 2d can be suppressed, and the reflectance Can be kept high.
  • a region 4 containing silver is present at a portion of the base body 20 (mounting base body 20 ′) facing the first electrodes 2a and 2b via the joint portion 3. May be.
  • the reflective layer 2c shown in FIG. 2 may be provided on the surface of the mounting substrate 20 '.
  • the metal part 2 includes the first electrodes 2a and 2b, the reflective layer 2c, and the reflective layer 2d.
  • the region containing silver is sufficient if the base body 20 has a region containing silver.
  • a region containing silver is formed by diffusing silver from the metal part 2.
  • the base body 20 may be manufactured using a material containing silver.
  • the base body 20 in the first to third embodiments contains magnesium, the metal part 2 contains silver as a main component and magnesium and bismuth as subcomponents, and the region 4 contains silver, It is preferable to contain magnesium and bismuth.
  • the metal part 2 of the light emitting element mounting substrate 1, 100, 200 of this embodiment contains silver as a main component, when the light emitting element is mounted and light is emitted, a part of the light is the metal part 2. The surface is irradiated and reflected.
  • the metal part 2 is mainly composed of silver, a higher reflectance can be obtained.
  • the main component of the metal part 2 of the light emitting element mounting bases 1, 100 and 200 of the present embodiment refers to a component that occupies 90% by mass or more with respect to 100% by mass of the total component of the metal part 2.
  • region 4 contain silver, magnesium, and bismuth which are the same components, they are firmly joined.
  • the base body 20 and the metal part 2 contain magnesium, so that in the region 4, the magnesium of the base body 20 and the magnesium of the metal part 2 tend to aggregate near the joint 3, and the joint strength tends to be higher. .
  • the region in the first to third embodiments includes a first region on the metal part 2 side and a second region adjacent to the first region, and the first region contains magnesium from the second region.
  • the second region preferably contains more bismuth than the first region.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example in which a part of the joint portion between the light emitting element mounting substrate and the metal portion of the present embodiment is partially enlarged.
  • a region 4 of the light-emitting element mounting substrate 1, 100, 200 according to the present embodiment shown in FIG. 4 includes a first region on the metal part 2 side and a second region adjacent to the first region. This region contains more magnesium than the second region, and the second region consists of the first region 4a and the second region 4b containing more bismuth. Incidentally, pores such as pinholes existing on the surface 1a of the base body 1, 100, 200 are shown as recesses 1d.
  • the region 4 of the light emitting element mounting substrate 1, 100, 200 of the present embodiment has the first region 4a containing more magnesium than the second region on the metal part 2 side, whereby the substrate body 20 and the magnesium are separated.
  • the metal part 2 including it is firmly joined.
  • the region 4 since the region 4 has the second region 4b containing more bismuth than the first region, bismuth easily enters the inside 1c of the base body 20 which is a ceramic sintered body together with silver, and the base body 20 and the metal The joint strength with the part 2 tends to be higher.
  • the first electrodes 2a and 2b are plated in the manufacturing process of the light-emitting element mounting bases 1, 100 and 200, the first electrodes 2a and 2b are formed as a pretreatment. Acid cleaning of the substrate body 20 is performed.
  • the recesses 1 d are filled with silver, in the acid cleaning process of the base body 1 including the base body 20, the acid by the acid cleaning is recessed. It can suppress that it remains in 1d, and can suppress that the recessed part 1d becomes a starting point of corrosion and corrosion of the metal part 2 advances. As a result, the reflectance of the metal part 2 tends to be maintained high.
  • the region 4 contains a large amount of magnesium or bismuth means that in the image obtained by WDS analysis of the region 4 using EPMA, the target portion is compared with the other portions from the setting condition of the color intensity of element mapping. When the color intensity is high, it is judged that the element is large. For example, what is necessary is just to judge that the presence location of the element of interest contains many things whose element detection level is 1.3 times or more compared with other locations.
  • the region 4 is made of EPMA (electronic microanalyzer) equipped with a WDS (wavelength dispersive X-ray spectrometer). WDS analysis may be performed using EPMA (electronic microanalyzer) equipped with a WDS (wavelength dispersive X-ray spectrometer). WDS analysis may be performed using EPMA (electronic microanalyzer) equipped with a WDS (wavelength dispersive X-ray spectrometer). WDS analysis may be performed using EPMA (electronic microanalyzer)
  • the thickness t is preferably 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the thickness t of the region 4 of the substrate body 20 is 5 ⁇ m or more, sufficient bonding strength can be secured by bonding the substrate body 20 and the metal part 2 via the region 4. Further, if the thickness t of the region 4 is 15 ⁇ m or less, the firing temperature for forming the metal part 2 is high, so that the bleeding of the end of the metal part 2 due to the melting of the metal part 2 can be suppressed.
  • the first portion is formed by the gap 10 between the reflective layer 2c that is the metal portion 2 and the first electrodes 2a and 2b, as shown in FIGS.
  • the electrical insulation of the electrodes 2a and 2b can be easily ensured.
  • the region 4 is, for example, a photograph of an element mapping image prepared by cutting a portion of the base body 20 where the metal part 2 is present in the thickness direction and performing a WDS analysis of the cross section using EPMA.
  • the portion detected when the interstitial level is 5 or more and 20 or less may be the region 4.
  • the thickness of the first region 4a may be measured at a portion where the magnesium interspersed level is 5 or more and 20 or less and the magnesium is aggregated.
  • regions 4a and 4b to measure the thickness of arbitrary several places, for example, five places, and let it be the average value of those values.
  • the thickness of the second region 4b can be calculated by subtracting the thickness of the first region 4a from the thickness of the region 4.
  • the metal part 2 is mainly composed of silver, and preferably contains at least magnesium and bismuth as subcomponents.
  • palladium, copper, nickel, strontium, calcium, zirconium You may contain at least 1 metal among titanium, molybdenum, tin, zinc, and aluminum.
  • the silver content is preferably 97% by mass or more and 99.5% by mass or less.
  • the metal part in the first to third embodiments preferably has a total content of magnesium and bismuth of 0.5 to 3.0% by mass.
  • the thickness t of the region 4 tends to be 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, which is the above range.
  • the metal part 2 is bonded to the metal part 2 via the region 4 to ensure sufficient bonding strength, and the firing temperature for forming the metal part 2 is high, so that the metal part 2 is melted. It is possible to suppress bleeding at the end of the.
  • the ceramic sintered body used for the substrate body 20 in the first to third embodiments may be a ceramic sintered body such as an aluminum oxide sintered body, a zirconium oxide sintered body, or a mullite sintered body. These ceramic sintered bodies preferably contain silicon oxide (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO) as subcomponents.
  • an aluminum oxide sintered body is particularly preferable.
  • the main component is aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and silicon oxide and magnesium oxide are preferably contained as subcomponents. Further, calcium, zirconium and barium oxides may be contained as accessory components.
  • the base body in the first to third embodiments contains aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as a main component in an amount of 94% by mass to 97% by mass, and silicon oxide (SiO 2 as a subcomponent). ) And magnesium oxide (MgO).
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • SiO 2 silicon oxide
  • MgO magnesium oxide
  • the base body 20 contains aluminum oxide as a main component in an amount of 94% by mass or more and 97% by mass or less, and when it contains silicon oxide and magnesium oxide as subcomponents, barium, zirconium, etc., which have high material costs, etc.
  • silicon oxide has the function of enhancing sinterability
  • magnesium oxide can suppress the growth of aluminum oxide particles and suppress the generation of abnormally large particles. Even when firing at a temperature of 1420 to 1540 ° C., which is lower than the temperature, the sinterability is sufficiently enhanced, the mechanical strength is high, and the cost of the base body 20 can be easily reduced.
  • the metal portion 2 is formed on the base body 20.
  • a glass phase (grain boundary phase) 13 made of silicon oxide or the like is formed between the aluminum oxide particles 12, the metal portion 2 is formed on the base body 20.
  • the metal component contained in the paste travels through the glass phase 13 from the main surface and diffuses into the interior 1c of the base body 20; It becomes easy to increase the bonding strength with the base body 20.
  • the average crystal grain size of the aluminum oxide particles on the surface side on which the light emitting element of the base body 20 in the first to third embodiments is mounted is 2.0 ⁇ m or less.
  • the surface layer side means a part on the mounting portion 5 side when the base body 20 is equally divided into three in the thickness direction.
  • the crystal grain size is measured by mirror-finishing the surface of the substrate 1, performing fire etching at a temperature lower by 50 to 100 ° C. than the firing temperature of the substrate body 20, and using a scanning electron microscope (for example, JSM manufactured by JEOL Ltd.). -7001F), taking images at a magnification of 1000 to 3000 times, creating image data, using an image analyzer (for example, WinOFROOF manufactured by Mitani Corporation) to determine the particle size of each ceramic particle, and averaging the particle size What is necessary is just to calculate and obtain a value. Whether or not the ceramic particles are aluminum oxide particles may be confirmed by elemental analysis using an EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) method.
  • EDS energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the light emitting element mounting substrate of the present embodiment has the first electrodes 2a and 2b formed on the first main surface and the through holes on the second main surface facing the first main surface of the substrate body. It is preferable to include second electrodes 6a and 6b containing silver which are conducted by electrodes, and a region (not shown) formed between the base body and the second electrodes 6a and 6b is preferably less than 1 ⁇ m. .
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing a state in which incident light to the first main surface side of the light emitting element mounting substrate of the present embodiment is scattered.
  • the first main surface is formed on the second main surface 1b facing the first main surface 1a of the substrate body 20 or the mounting member 20 ′.
  • the second electrodes 6a and 6b containing silver which are electrically connected by the through-hole electrode 7 and the first electrodes 2a and 2b formed on the first electrode 2a and 2b, and a joint portion between the base body 20 and the second electrodes 6a and 6b 3, if a silver-containing region (not shown) is present with a thickness of less than 1 ⁇ m, the transmitted light 16 is likely to be reflected by the silver particles in this region toward the first main surface 1 a side.
  • the diffused reflected light 18a emerging from the surface of the main surface 1a is increased, and the reflectance of the light emitting element mounting base 1, 100, 200 tends to be higher.
  • the region (not shown) formed between the base body 20 and the second electrodes 6a and 6b is 1 ⁇ m. It is preferable to make it less than. It is more preferable that no region is formed between the base body 20 and the second electrodes 6a and 6b.
  • the composition of the second electrodes 6a and 6b is preferably such that the main component is silver and at least one of palladium, platinum, zirconium, aluminum or zinc is a subcomponent.
  • the thickness of the region containing silver existing on the bonding portion side of the base body 20 and the second electrodes 6a and 6b can be less than 1 ⁇ m.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state in which light of the light emitting element mounting substrate of the present embodiment is scattered.
  • the base body 20 constituting the light-emitting element mounting bases 1, 100, 200 of this embodiment has aluminum oxide particles 12, silicon oxide, etc. when the cross section is viewed at the crystal size level. And a glass phase (grain boundary phase) 13 and pores 14.
  • the interface 12a is formed between the aluminum oxide particles 12 and the glass phase 13
  • the interface 14a is formed between the pores 14 and the glass phase 13.
  • the irradiation light 15 irradiated to the first main surface 1a of the light emitting element mounting base 1, 100, 200 of the present embodiment includes the regular reflection light 17a reflected by the base main body 1, 100, 200, and the base main body 20. Travels as incident light 16, passes through the second main surface 1 b opposite to the first main surface 1 a, and emerges as transmitted light 21.
  • a part of the irradiating light 15 is reflected by the first main surface 1a in the opposite direction at the same angle with respect to the incident angle and reflected by the first main surface 1a in an unspecified direction.
  • the remaining diffused reflected light 18 enters the interior 1c of the base body 20 and becomes incident light 16 that passes through at least one of the aluminum oxide particles 12, the pores 14, and the glass phase 13.
  • the incident light 16 is partially diffused reflected light 18d at the interface 12a between the aluminum oxide particles 12 and the glass phase 13 in the substrate, and between the pores 14 and the glass phase 13.
  • Diffuse reflected light 18e is generated at the interface 14a, and the remaining light further travels in the interior 1c of the substrate body 20, and the interface 13a between the aluminum oxide particles 12 and the glass phase 13, the pores 14 and the glass phase 13 Diffuse reflected light 18e is produced at the interface 14a and becomes reflected light from the first main surface 1a. A part of the light becomes transmitted light 21 that passes through the second main surface 1b.
  • the irradiation light 15 applied to the first main surface 1a of the base body 20 becomes the regular reflection light 17a and the diffuse reflection light 18a on the first main surface 1a.
  • the number of pores 14 existing on the first main surface 1a side is greatly increased as compared with the conventional light emitting element mounting substrate 1, and the presence of the pores 14 increases toward the center in the thickness direction. Increasing the number increases the chance that the incident light 16 becomes diffusely reflected light 18e at the interface 14a between the pores 14 and the glass phase 13, and the diffused reflected light 18 from the first main surface 1a can be increased and reflected. The rate is likely to improve.
  • the base body 20 made of these ceramic sintered bodies has an equivalent circle diameter of 0.8 ⁇ m or more in a portion of the surface area of 9.074 ⁇ 10 5 ⁇ m 2 in a portion where the region 4 of the first main surface 1a does not exist.
  • the porosity is 2.5% or more and 4.5% or less
  • the number of pores is 9000 or more and 11000 or less
  • the cumulative relative frequency of the equivalent circle diameter of 1.6 ⁇ m or less in the pore distribution is 75% or more.
  • the base body 20 made of such a ceramic sintered body since the pores 14 exist under the above-described conditions, the irradiation light irradiated to the ceramic sintered body is efficiently reflected by the pores 14, and the ceramic sintered body Reflectivity tends to be high. Further, the presence of the pores 14 under the above-mentioned conditions tends to maintain a high mechanical strength of the ceramic sintered body.
  • the porosity, the number of pores, and the circle equivalent diameter of the surface area of 9.074 ⁇ 10 5 ⁇ m 2 in the region where the region 4 of the first main surface 1a of the base body 20 of the present embodiment does not exist is 0.8.
  • Cumulative relative power of 1.6 ⁇ m or less equivalent circle diameter in pore distribution of ⁇ m or more is obtained by mirror-polishing the surface of the substrate body 20 to a depth of 10 ⁇ m from the surface, and capturing a metal microscope image with a magnification of 100 times with a CCD camera. What is necessary is just to digitize using an image analyzer.
  • a microscope made by Keyence Corporation (model name: VHX-500) is used for the metal microscope
  • a digital sight made by Nikon Corporation (model name: DS-2Mv) is used for the CCD camera
  • software for image analysis is used. May be calculated by using Mitani Shoji Co., Ltd. (model name: Win ROOF) with a circle equivalent diameter of 0.8 ⁇ m as a threshold for a surface area of 9.074 ⁇ 10 5 ⁇ m 2 .
  • the base body in the first to third embodiments has a grain boundary phase formed between the crystal grains of the aluminum oxide particles on the surface side on the mounting portion 5 side, and the average width of the grain boundary phase is It is preferable that it is 2 nm or less.
  • the base body 20 in the first to third embodiments has a grain boundary phase 13a formed between crystal grains of the aluminum oxide particles 12 on the surface side on the mounting portion 5 side, and the average of the grain boundary phases 13a Since the width is 2 nm or less, when the incident light 16 enters the grain boundary phase 13a of the inside 1c of the base body 20, the diffuse reflection light 18e is repeatedly reflected between the interface 12b and the interface 12c, The reflectance tends to increase.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a state in which diffusely reflected light is scattered between grain boundary phases on the surface side on the mounting portion 5 side of the base body 20 in the light emitting element mounting substrate of the present embodiment. It should be noted that portions common to FIG. 6 and portions related to the pores 14 will be omitted.
  • incident light 16 traveling from the surface of the base body 20 on the mounting portion 5 side is an interface between the aluminum oxide particles 12 and the grain boundary phase 13a in the interior 1c on the surface side of the base body 20.
  • a part of the light is specularly reflected light 17b and diffusely reflected light 18d
  • the remaining incident light 16 further travels in the interior 1c on the surface side of the substrate body 20, and is adjacent to the next crystal grain and grain boundary.
  • a specularly reflected light 17c and a diffusely reflected light 18e are produced which are reflected in the opposite direction at the same angle with respect to the incident angle of the remaining incident light 16 traveling at the interface 12c with the phase 13a.
  • the diffusely reflected light 18e is repeatedly reflected at the grain boundary phase 13a between the interface 12b and the interface 12c and is emitted as diffusely reflected light 18e from one surface of the substrate.
  • the light emitting element mounting substrate 1 of this embodiment has a grain boundary phase 13a between crystal grains of aluminum oxide, and the average width of the grain boundary phase 13a is preferably 2 nm or less.
  • the substrate body 20 has a grain boundary phase 13a between crystal grains of aluminum oxide, and the average width of the grain boundary phase 13a is 2 nm or less (not including 0 nm). 7), for example, in the case of FIG. 7, since the grain boundary phase 13a exists between the interfaces of the adjacent aluminum oxide particles 12d and 12e, the incident light 16 enters the grain boundary phase 13a. In this case, the reflection of light is repeated between the interface 12b and the interface 12c, and the diffuse reflection light 18 increases, and the reflectivity tends to increase.
  • the method for obtaining the average width of the grain boundary phase 13a formed between the crystal grains of aluminum oxide is as follows.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing the grain boundary phase 13a formed between the aluminum oxide particles 12d and 12e and the aluminum oxide particles 12 of the light emitting element mounting substrate 1 of the present embodiment.
  • the base body is cut with a laser or the like, the cross section is mirror-finished, and the surface is magnified from 40,000 times to 60,000 times as the magnification at which the aluminum oxide particles 12 can be observed by TEM observation, between the crystal particles 12d and 12e.
  • an arbitrary average portion is measured in the longitudinal width 19 ′ of the grain boundary phase 13a.
  • the same measurement may be performed at 10 places, and the average thereof may be set as the average width of the grain boundary phase 13a.
  • the ceramic sintered body to be the base body 20 will be described.
  • the ceramic sintered body contains aluminum oxide as a main component, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and magnesium oxide (MgO) having an average particle size of 1.4 to 1.8 ⁇ m.
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • SiO 2 silicon oxide
  • MgO magnesium oxide
  • the mixed powder weighed so that the total content of each powder becomes 100% by mass is put into a rotary mill together with water and mixed using high-purity alumina balls.
  • the average width of the grain boundary phase 13 formed between the aluminum oxide crystal particles can be adjusted by adjusting the weighing of the sintering aid.
  • the ceramic sintered body is mainly composed of zirconium oxide
  • magnesium oxide and aluminum oxide are used as sintering aids. It is only necessary to select at least one of magnesium, silicon oxide, calcium oxide, and yttrium oxide, and weigh it so that the main component is 90% by mass or more and the sintering aid is the balance.
  • the alumina balls are mixed with a rotary mill to obtain a slurry. If the amount of the binder added is in the range of 4 to 8% by mass, the molded body has good strength and flexibility, and the binder can be sufficiently degreased during firing.
  • a sheet is formed by a known doctor blade method, or a ceramic sheet is formed by a roll compaction method using a granulated material produced using a spray dryer.
  • an unfired molded body is produced by processing with a mold for forming a product shape or laser processing.
  • the molded body may be a single body of the base body on which the light emitting element is finally mounted, but it is more preferable to form a multi-piece molded body in consideration of mass productivity.
  • the base body 20 includes the reflective member 11
  • a powder press A method of integrally molding the reflecting member 11 and the base body 20 by molding can be employed.
  • the ceramic sheets are produced by molding a green or molded body by laser or laser processing, and the same slurry as that described above is adhered.
  • a molded body that becomes the light emitting element mounting substrate 200 having the reflecting member 11 can be manufactured by pasting sheets together as a liquid.
  • a sintered body can be produced by firing at 1420 to 1540 ° C., firing at 1350 to 1550 ° C. when the main component is zirconium oxide, and 1450 to 1650 ° C. when the main component is mullite. Further, the maximum firing temperature may be appropriately adjusted depending on the mass% of the main component.
  • the crystal grain size and the average width of the grain boundary phase 13a can be adjusted by further adjusting the firing time.
  • a paste-like material (hereinafter referred to as a thick film paste) for forming the metal part 2 uses a metal powder containing silver as a main component and containing magnesium and bismuth, and has a silver content of 97-99.5.
  • the total content of magnesium and bismuth is preferably 0.5 to 3.0% by mass.
  • the average particle size of these metal powders may be about 0.3 to 0.8 ⁇ m.
  • the binder for example, ethyl cellulose can be used, and as the solvent, for example, ester alcohol can be used.
  • the ester alcohol may be added in an amount of about 15 to 25% by mass when the total content of the metal powder is 100% by mass.
  • the magnesium and bismuth contents of the thick film paste are preferably 0.05 to 0.2 mass% and 0.45 to 2.8 mass%, respectively. If the contents of magnesium and bismuth in the thick film paste are 0.05 to 0.2% by mass and 0.45 to 2.8% by mass, respectively, the thickness of the region 4 can be set to 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the deposition of the thick film paste on the base body 20 for forming the metal part 2 can be performed by a known screen printing method or a dispenser method.
  • a nylon screen may be used in the base body 200.
  • the thickness of the thick film paste is preferably applied so that the thickness after the thick film baking is about 10 to 50 ⁇ m.
  • drying is performed at a temperature of 80 to 100 ° C. for about 1 hour, and then the maximum temperature is 800 to 900 ° C. and the baking time is 0.3 to 1.3 hours. Can be formed by firing.
  • the thickness t of the region can also be controlled by the contents of magnesium and bismuth, but if these contents are too large, the reflectance and strength will be affected, so this total content and each content remain within the aforementioned range, It is desirable to set the thickness t of the region 4 to a desired value by a combination of adjustment of the firing temperature.
  • the maximum firing temperature is less than 800 ° C.
  • the thickness t of the region 4 is less than 5 ⁇ m, and the effect exerted by the region 4 is reduced.
  • the maximum temperature exceeds 900 ° C., silver that is the main component of the metal part 2 may be melted. Therefore, the maximum temperature for firing is preferably 800 to 900 ° C.
  • acid cleaning is performed as a pretreatment for forming plating on electrode pads 8a and 8b described later. This is performed for degreasing or removing the oxide film so that the plating is firmly attached to the base body 1.
  • alkali cleaning with a caustic soda diluent or the like can be performed before the acid cleaning. The reason why the acid cleaning is performed before plating is that the plating solution is acidic.
  • hydrochloric acid For acid cleaning, use hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like, and immerse in a 1-20% solution at room temperature for about 1 minute.
  • the acid concentration is 1 to 20%, it is easy to degrease and remove oxides on the surface, and silver is not easily corroded.
  • the substrate is washed with pure water or tap water or ultrasonically washed and dried. If there is residual acid on the surfaces of the electrode, the reflective layer, the reflective member, and the substrate, it will be attacked by the acid. Therefore, it is desirable to perform immersion cleaning in water several times by changing the cleaning tank, and then rinse with water.
  • the light emitting element mounting substrate 1,100, 200 of this embodiment can be manufactured.
  • a region containing silver is formed by diffusing silver from the metal portion 2
  • a region facing the portion to be the metal portion 2 contains silver.
  • the base body 20 may be manufactured by using a material that does not contain silver, and by using a material that does not contain silver.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the light emitting device 30 in which the light emitting element 31 is mounted on the mounting portion 5 of the light emitting element mounting substrate 1 of the present embodiment.
  • the light emitting device 30 of the example shown in FIG. 9 is provided in a mounting portion 5 that includes electrode pads 8a and 8b and first electrodes 2a and 2b formed on a base body 20 that is the light emitting element mounting base 1 of the present embodiment.
  • a light emitting element 31 is mounted. Furthermore, it has the area
  • An electrode (not shown) of the light emitting element 31 and the electrode pad 8b are electrically connected by a bonding wire 32.
  • the electrode pad 8a and the light emitting element 31 are directly electrically connected, but may be joined by bonding wires 32 or by solder bumps (not shown).
  • the light emitting element 31, the electrode pads 8a and 8b, and the first electrodes 2a and 2b are covered with a sealing member 33 made of resin or the like.
  • the sealing member 33 has both the protection of the light emitting element 31 and the function of a lens.
  • the light emitting device 30 is obtained by mounting the light emitting element 31 on the mounting portion 5 of the light emitting element mounting substrate 1 of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of another light emitting device in which the light emitting element 31 is mounted on the light emitting element mounting substrate 100 of the present embodiment.
  • the base body 20 is provided with a reflective layer 2 c that is not electrically connected to the light emitting element 31 b, and a portion that faces the reflective layer 2 c through the joint 3. And has a region 4 containing silver.
  • the light emitting device 40 is obtained by mounting the light emitting element 31 on the mounting portion 5 of the light emitting element mounting substrate 100 of the present embodiment. Furthermore, if the mounting portion 5 has the same configuration as that of FIG. 9, the light emitting device 40 having high reflectance and high bonding strength of the metal portion 2 can be obtained.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of still another light emitting device in which the light emitting element 31 is mounted on the light emitting element mounting substrate 200 of the present embodiment.
  • the light emitting device 50 of the example shown in FIG. 11 has a mounting base 20 ′ provided with a mounting portion 5 for mounting a light emitting element on the surface, and a reflecting member 11 arranged so as to surround the mounting portion 5.
  • a reflective layer 2d containing silver is bonded to the inner peripheral surface of the reflective member 11, and a region 4 containing silver is provided at a portion facing the reflective layer 2d via the bonded portion. ing.
  • the light emitting device 50 is obtained by mounting the light emitting element 31 on the mounting portion 5 of the light emitting element mounting substrate 200 of the present embodiment.
  • the mounting portion 5 has the same configuration as that of FIG. 9, the light emitting device 50 having high reflectance and high bonding strength of the metal portion 2 can be obtained.
  • the effect of the substrate body 20 as a light-emitting element mounting substrate in which the region 4 is present at a portion facing the metal portion 2 via a joint portion was confirmed.
  • a sintered body to be the base body 20 was produced by the following method.
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • SiO 2 silicon oxide
  • MgO magnesium oxide
  • CaO calcium oxide
  • an acrylic resin binder was added thereto, and a high-purity alumina ball was further mixed with a rotary mill to obtain a slurry.
  • the additive amount of the binder was 6% by mass with respect to 100% by mass of the mixed powder.
  • the obtained slurry was formed into a sheet shape by a known doctor blade method, and this sheet was subjected to laser processing to produce a molded body having dimensions after firing of 10 mm in length, 10 mm in width, and 0.635 mm in thickness. .
  • a molded body having dimensions after firing of 30 mm in length, 10 mm in width, and 0.8 mm in thickness was also produced.
  • a pusher-type tunnel furnace was used and fired in an oxidizing atmosphere in the atmosphere with a maximum temperature of 1530 ° C. and a firing time of 9 hours.
  • a zirconia powder containing 3 mol% of yttria as a stabilizer is prepared, water is added to the raw material of this ceramic, pulverized and mixed with a ball mill, and a slurry is prepared. Polyethylene glycol was added, and powder was prepared by a spray dryer. And the compact
  • the obtained sintered body has an average particle diameter of zirconium oxide (ZrO 2 ) of 0.4 ⁇ m, and the composition is 91.3% by mass of zirconium oxide (ZrO 2 ), 5.5% by mass of yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) was 1.0% by mass, and as other inevitable impurities, hafnium oxide (HfO 2 ) was 2.0% by mass, and iron oxide (Fe 2 O 3 ) was 0.2%.
  • the metal part 2 was formed on the first main surface 1a of the base body 20.
  • a thick film paste for forming the metal part 2 a thick film paste (product name: NP-4301L) manufactured by Noritake Co., Ltd. was used as the thick film paste for forming the metal part 2.
  • the main components of this paste component are 99% by weight of silver, 0.1% by weight of magnesium, 0.5% by weight of bismuth and 0.3% by weight of copper, and 0.1% by weight as other components.
  • the average particle size of the metal powder is 0.4 ⁇ m.
  • the binder 17.6% by mass of ethyl cellulose and a mixed solvent was added when the total content of the metal powder was 100% by mass.
  • this paste A this paste is referred to as paste A.
  • the base body 20 is a sample No.
  • a pressure film paste product name: MH-1063
  • This thick film paste has a silver content of 98 mass% and contains boron, zirconium, aluminum and zinc metals as other components.
  • the average particle size of the metal powder is 0.4 ⁇ m.
  • the binder is obtained by adding about 15% by mass of a solvent such as ethyl cellulose and ester alcohol when the total content of the metal powder is 100% by mass.
  • this paste B this paste is referred to as paste B.
  • a stainless steel screen is mounted on the first main surface 1a of the base body 20, and the thick film paste is printed by moving the squeegee so that the size after baking is 10 mm square and the average thickness is 10.5 ⁇ m. A metal film was formed.
  • the substrate on which the metal film was formed was dried at a temperature of 80 ° C. for 1 hour.
  • the sample was acid-washed by the same method as the acid treatment before the plating treatment of the light emitting element mounting substrate. Note that the number of samples is 25.
  • nitric acid concentration solution a 1% nitric acid concentration solution was prepared using Takasugi Pharmaceutical Co., Ltd. product name: dilute nitric acid (67.5%) and ion-exchanged water.
  • the nitric acid concentration is set to 1% in order to minimize the attack of the metal part 2 by acid cleaning.
  • the sample was immersed in the prepared nitric acid solution at room temperature for about 1 minute.
  • the sample is immersed in the order of the primary washing tank and the secondary washing tank, and finally the shower water washing is performed.
  • the sample is washed at a temperature of about 80 ° C. The drying process was performed for about 30 minutes.
  • ion-exchange water was used for each washing
  • the reflectance of light in the base body 20 is measured using a spectrophotometer (model name: UV-315) manufactured by Shimadzu Corporation and an integrating sphere unit (model name: ISR-) as a measuring instrument (not shown). 3100), a 50W halogen lamp and deuterium lamp as the light source, a wavelength range of 200 to 1000 nm, a measurement range of diffuse reflectance (7 ⁇ 9 mm at 20 nm slit), and no filters or masks Measured using barium sulfate powder as a reference for reflectance.
  • the number of measurement samples was measured for one portion of the first main surface 1a for each 10 base body 20 having a thickness of 0.635 mm, and the average value at a wavelength of 500 nm was used as data.
  • the state of the region 4 was analyzed on the cross section on the first main surface 1a side of the sample on which the metal part 2 was formed.
  • An arbitrary portion of the base body 20 on which the metal part 2 is formed is cut by a laser, the cross section is mirror-finished, and the polished surface is observed with a metal microscope 1000 times to obtain a region 4, a first region 4a and a second region.
  • the presence or absence of 4b and the thickness t were measured.
  • the presence / absence of the region 4 is defined as having a thickness t of 0.1 ⁇ m or more and not having a thickness of less than 0.1 ⁇ m because the region 4 does not substantially exist.
  • regions 4a and 4b were prepared in advance by carbon vapor deposition, and a component analysis of a 66 ⁇ m square area was performed. It was confirmed that the first region 4a contained a large amount of magnesium, and the second region 4b contained a large amount of bismuth. The number of samples was 10 each, and the average value was used as data.
  • the measuring method is the same as the measuring method of the reflectance of the base body 20 described above.
  • the number of samples was 10, and the average value was used as data.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a method for measuring the bonding strength with respect to the conductor 34 deposited on the surface of the base body 20 of the present embodiment.
  • a solder 34 having a Sn-Pb (6: 4 solder) system with 2% by mass Ag is used on the surface of the conductor 34 (metal part 2).
  • Flux is a mixture of a rosin-based synthetic resin and a ketone and an alcohol-based solvent.
  • Tamura Kaken Co., Ltd. (trade name: XA-100), plating with a diameter of 0.6 mm at a temperature of 225 ⁇ 5 ° C.
  • Conductive wire (Sn plating on copper wire) 35 was soldered to conductor 34.
  • the plated conducting wire 35 was pulled at a speed of 7.62 mm / min, and the strength when the conductor 34 peeled from the base body 20 was measured to obtain the joint strength of the conductor to the base body 20.
  • This test apparatus used a die sharing tester (model number: 520D) manufactured by ANZA-TECH. The number of measurements was measured for 10 samples, and the average value was obtained. It should be noted that the case where the plating conductor 36 peeled off from the conductor 34 was excluded from the data, and the data obtained when the conductor 34 peeled off from the base body 20 was taken as the bonding strength of the conductor 34.
  • the measurement of the bonding strength of these conductors 34 was performed before the constant temperature and high humidity storage test and for the constant temperature and high humidity storage test 150, 500 and 1000 hours.
  • the sample used was the same base body 20 as the sample for bonding strength measurement, the length and width were 10 mm square, and the same thick film as that at the time of bonding strength measurement was formed on the entire surface.
  • the test conditions were a no-load test in which the temperature was 85 ° C., the humidity was 85%, the atmosphere was atmospheric, and the electrodes were not energized.
  • the samples having the same reflectivity were repeatedly used as the measurement samples after each standing time, but the bonding strength was determined by using the same group of samples for destructive inspection. In all cases, the average value of 10 samples was used as data.
  • the sample No. 102A has no silver-containing region 4. 101B and sample no. It was found that the reflectance can be maintained higher when compared between samples having the same main component as 102B.
  • Sample No. 101A and sample no. 102A is Sample No. 101B and sample no. Compared with samples of the same main component as 102B, it was found that the bonding strength was higher and the bonding strength could be maintained for a long time.
  • the light reflectance in a state where the metal part 2 is not formed on the main surface of the base body 1 is a sample No. in which the base body 20 is made of aluminum oxide.
  • 101A has a reflectance of 92% or more at a wavelength of 500 nm and sample No. 1 made of zirconium oxide. Compared to 102A, relatively good results were obtained.
  • a sintered body is produced by changing the composition of the base body 20 and the firing temperature, the metal part 2 is formed on the obtained sintered body, and the metal part 2 of the base body 20 is joined to the base part 20 via a joint.
  • the effect of the bonding strength and the reflectance of the substrate for mounting a light emitting element in which the region 4 is present at the facing portion was investigated.
  • the sintered body to be the base body 20 of the present embodiment is manufactured by the same method as in Example 1, except that the content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is in the range of 93.5 to 97.5% by mass, and silicon oxide (SiO 2 2 ) The amounts of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) were each changed. The maximum temperature was 1400-1550 ° C., the firing time was 6-9 hours. 1 to 10 were produced. The dimensions of the sintered body are the same as in Example 1.
  • the metal part 2 was formed by the same method as in Example 1.
  • Paste A was used as the paste for thick film printing, but the metal part 2 (conductor 34) was formed by setting the maximum temperature for thick film firing at 840 ° C. and the IN-OUT time as 1 hour.
  • the mechanical strength is measured according to JIS R 1601, using a sintered body with a length of 30 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 0.8 mm prepared in advance. Then, a load of 0.5 mm / min was applied, the maximum load until the sintered body was broken was measured, and the three-point bending strength was calculated. The number of measurements was measured for 10 samples, and the average value was obtained.
  • a metal part 2 is formed by forming a 10 mm square conductor 34 on the base body 20 described above.
  • 1A to Sample No. 10A is a sample No. in which the region 4 containing silver does not exist. 1B-No. It was found that the reflectance of the substrate 1 can be kept higher as compared with 10B.
  • Sample No. 1A to Sample No. 10A is Sample No. 1B to Sample No. It was found that the bonding strength was higher and the reflectance of the substrate 1 could be maintained higher than the 10B samples.
  • sample No. having the same firing temperature and firing time.
  • the sample No. in which the main component of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 94 mass% or more and 97 mass% or less is used.
  • Samples Nos. 4, 8, and 10 are those in which aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as a main component is not 94 mass% or more and 97 mass% or less. Since the bending strength was higher than those of 1 and 9, it was found that the mechanical strength was sufficiently high even when fired at a temperature lower than the normal firing temperature.
  • Example 2 Sample No. of Example 2 Using the same base body 20 and thick film paste as 4A, the thick film firing temperature was changed from 780 to 920 ° C., and the metal part 2 was formed on the main surface 1a of the base body 20.
  • the thick film firing time was 1 hour, and the thickness of the metal part 2 after firing was 10.5 ⁇ m.
  • the method for measuring the thickness of the region 4 and the bonding strength of the metal part is the same as in Examples 1 and 2.
  • the number of samples was 10 each, and the average value was used as data.
  • the linearity of the pattern (not shown) was also measured.
  • the linearity of the arbitrary linear part 8mm of a pattern was measured 200 times using the tool microscope, and the average value of each 10 samples was made into data.
  • Table 4 shows the survey results.
  • the bonding strength of the metal part 2 was 10 MPa or more, indicating higher values.
  • the linearity of the pattern of the metal part 2 is 10 ⁇ m or less, it was found that the insulating property can be maintained high.
  • the sintered body has a sample number of 0.635 mm. 4 was used, and the second electrodes 6a and 6b were formed only on the second main surface 1b without forming the first electrodes 2a and 2b on the first main surface 1a.
  • the second electrodes 6a and 6b are printed using thick film pastes A and B so that the thickness after firing the thick film is 10 mm square and the thickness is 10.5 ⁇ m, and the IN-OUT at the maximum temperature of 840 ° C. Thick film baking was performed for 1 hour.
  • the reflectance is measured by applying light to the first main surface 1a side opposite to the second main surface 1b on which the second electrodes 6a and 6b are formed, and the reflected light (regular reflection light 17, Diffuse reflected light 18) was measured.
  • the method for measuring the reflected light is the same as that of the first embodiment.
  • the number of samples measured was 10 for each, and the average value was used as data.
  • sample no. 11B had a relatively high reflectance of 93.7%.
  • the sintered body was the sample No. used in Example 2. 4 and the reflectance when the electrode is not formed is 92.4%. Therefore, the reflectance to the main surface 1a side by the electrode on the opposite surface (second main surface 1b) on the light irradiation side is It can be seen that the reflectivity increases by about 0.4% or more, and when the region 4 does not substantially exist, the reflectivity of about 1.3% increases.
  • the thickness of the region 4 was changed by changing the contents of magnesium and bismuth contained in the metal part 2.
  • Example 2 Using the same base body 20 as 4A and using a thick film paste adjusted to have the magnesium and bismuth contents shown in Table 6, the thick film firing temperature was set to 840 ° C. A metal part 2 was formed on the main surface 1a. The thick film firing time was 1 hour, and the thickness of the metal part 2 after firing was 10.5 ⁇ m.
  • the mass% of each component was determined on the surface of the metal part 2 by fluorescent X-ray analysis (XRF).
  • XRF fluorescent X-ray analysis
  • the number of samples was 10 each, and the average value was used as data.
  • the linearity measurement is the same as in Example 3.
  • Table 6 shows the obtained survey results.
  • a pusher-type tunnel furnace was used, adjusted to 1420 to 1540 ° C. in an oxidizing atmosphere in the atmosphere, and the firing time was adjusted to 3.6 to 15 hours. Calcination was carried out so that the width of the sample was the value shown in Table 2. A substrate body 20 having 18 to 24 was obtained.
  • the metal part 2 was formed by the same method as in Example 1.
  • the paste for thick film printing was Paste A, and the metal part 2 (conductor 34) was formed with the maximum temperature for thick film firing being 840 ° C. and the IN-OUT time being 1 hour.
  • the average width of the grain boundary phase formed between the aluminum oxide crystal grains of the base body 20 is measured by magnifying an arbitrary cross section of the base body 20 up to 50,000 times at an arbitrary point by TEM observation.
  • the work of measuring the width of the grain boundary phase was performed in a total of 10 visual fields, and the width of the measured grain boundary phase was averaged.
  • the average crystal grain size of the aluminum oxide crystal is obtained by mirror-finishing the substrate surface, performing fire etching at a temperature lower by 80 ° C. than the firing temperature of each sample, and EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy).
  • EDS energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the image was taken with a scanning electron microscope (JSM-7001F manufactured by JEOL Ltd.) at a magnification of 2500 to create image data.
  • the area of each crystal grain was obtained using Win ROOF manufactured by Shoji Co., Ltd., and the average crystal grain diameter was obtained by calculating the equivalent circle diameter of each crystal from the area.
  • the method for measuring the bonding strength of the metal part is the same as in Examples 1 to 3, and the method for measuring the reflectance of the substrate is the same as in Examples 1, 2, and 4.
  • the number of samples was 10 each, and the average value was used as data.
  • Light-emitting element mounting substrate (substrate) 2 metal parts 2a, 2b: first electrode, 2c, 2d: reflection layer 4: region 4a: first region, 4b: second region, 4c: interface, 5: mounting portions 6a, 6b: second electrode 11: Reflective member 20: Base body 30: Light emitting device 31: Light emitting element t: Thickness

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Abstract

　【課題】　基体本体と金属部との接合強度が高い発光素子実装用基体と、基体本体と金属部との接合強度が高く、信頼性の高い発光装置を提供する。　【解決手段】　セラミック焼結体からなる基体本体20と、銀を含有する金属部２とを有し、前記基体本体20は前記金属部２に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在すること特徴とするものである。これによって、基体本体20と金属部２との接合強度を高くすることができる。

Description

発光素子実装用基体および発光装置
　本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を実装するための発光素子実装用基体および発光装置に関する。
　近年、大量生産が可能な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。このＬＥＤをはじめとする発光素子は、一般照明用の光源または電光表示板用の光源、さらには、携帯電話機，パソコンおよびテレビなど液晶を用いた画像表示装置のバックライトとしても広く利用されつつある。
　このような発光素子を実装するための基板としては、例えば、特許文献１には、発光素子が実装される基体本体の表面側に、Ａｇ、ＡｇＢｉ系合金またはＡｇＮｄ系合金により形成された金属部が設けられている例が開示されている。
特開2010－10279号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された発光素子実装用の基板は、基板本体と金属部との接合強度が低く、金属部が剥離しやすいという課題があった。
　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、反射層の接合強度が高い発光素子実装用基体およびこれを用いた発光装置を提供するものである。
　本発明の発光素子実装用基体は、発光素子を実装するための発光素子実装用基体であって、セラミック焼結体からなる基体本体と、銀を含有する金属部とを有し、前記基体本体の前記金属部に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域が存在す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、上記の発光素子実装用基体に発光素子が実装されてな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体は、発光素子を実装するための発光素子実装用基体であって、セラミック焼結体からなる基体本体と、銀を含有する金属部とを有し、前記基体本体の前記金属部に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域が存在することから、基体本体と金属部との接合強度が高くなる。
　本発明の発光装置は、前記発光素子実装用基体に発光素子が実装されてなるので、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
本実施形態の発光素子実装用基体の構成を示し、金属部が第１の電極である例の断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の構成を示し、基体本体の第１の主面上に、発光素子と電気的に接続されていない金属部（反射層）を設けた例の断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の構成を示し、基体本体の第１の主面上に、実装部を取り囲むように配置されたセラミック焼結体に、発光素子と電気的に接続されていない金属部（反射層）を設けた例の断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の第１の主面の近傍を部分拡大した一例を示す断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体の第１の主面側への入射光が散乱する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体の光が散乱する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体における基体の表面側における、粒界相間で反射光が散乱する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体の酸化アルミニウム粒子および酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相を示す概念図である。 本実施形態の発光素子実装用基体に発光素子を実装した発光装置の構成の一例を示す断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体に発光素子を実装した別の発光装置の構成の一例を示す断面図である。 本実施形態の発光素子実装用基体に発光素子を実装したさらに別の発光装置の構成の一例を示す断面図である。 本実施形態の基体本体の表面へ被着させた金属部に対する接合強度の測定方法を示す断面図である。
　本実施形態の発光素子実装用基体は、発光素子を実装するための発光素子実装用基体であって、セラミック焼結体からなる基体本体と、銀を含有する金属部とを有し、この基体本体の金属部に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域が存在することが重要である。
　このように、基体本体が、セラミック焼結体からなることから、機械的強度および電気的な絶縁性に優れる。
　そして、基体本体の金属部に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域が存在することから、基体本体と金属部との接合強度が高くなる傾向にある。
　以下、本発明の発光素子実装用基体の実施の形態の例として、銀を含有する金属部の形態について図を用いて説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態の発光素子実装用基体を示す断面図である。
　図１において、第１の実施形態の発光素子実装用基体１は、セラミック焼結体からなる基体本体20と、第１の主面１ａに発光素子を実装するための実装部５とを備えている。
　実装部５は、銀を含有する第１の電極２ａ，２ｂと、第１の電極２ａ，２ｂ上に設けられた電極パッド８ａ，８ｂ（以下、単に電極パット８と言うときがある。）とを備えており、電極パッド８ａ上に発光素子を実装するようになっている。なお、第１の実施形態の発光素子実装用基体１において、第１の電極２ａ，２ｂが金属部２に該当する。また、第１の電極２ａ，２ｂは、基体本体20の内部を貫通する貫通孔に設けられたスルーホール電極７ａ，７ｂを介して、第１の主面１ａと対向する第２の主面１ｂに被着された第２の電極６ａ，６ｂと電気的に導通する。
　なお、第１の実施形態では、第１の電極２ａ，２ｂは、基体本体20の内部を貫通する貫通孔に設けられたスルーホール電極７ａ，７ｂを介して、第１の主面１ａと対向する第２の主面１ｂに被着された第２の電極６ａ，６ｂと電気的に導通する構成としているが、基体本体20の端面を利用して電気的に導通する構成であっても何ら構わない。
　そして、発光素子実装用基体１においては、基体本体20の第１の電極に対し接合部（基体本体20と、第１の電極２ａ，２ｂとの界面）を介して対向する部位に銀を含有する領域４が存在する。
　基体本体20の第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在することで、第１の電極２ａ，２ｂと基体本体20との接合強度を向上することができ、第１の電極２ａ，２ｂが基体本体20から剥離することを抑制できる。
　また、基体本体20の第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在することで、第１の電極２ａ，２ｂの酸化や硫化を抑制できると考えられ、反射率を高く維持することができる。
　なお、第１の主面１ａに第１の電極２ａ，２ｂが直接形成されていることが好ましい。第１の主面１ａ側に第１の電極２ａ，２ｂが直接形成されることで、領域４を容易に形成することができる。そして、第１の電極２ａ，２ｂを基体本体20に直接形成することで製造工程を少なくでき、製造コストを低くすることができる。
　ここで、領域４を確認するには、基体本体20の、金属部２である第１の電極２ａ，２ｂに対して対向する部位をレーザ等により切断し、その断面を鏡面加工し、表面を蒸着後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用い倍率1000～2000倍程度で観察すればよい。さらにこの領域の成分を確認するには、ＷＤＳ（波長分散型Ｘ線分光器）を搭載したＥＰＭＡ（電子マイクロアナライザ）を用いてＷＤＳ分析すればよい。以下、領域４の確認方法については、他の実施形態においても同様である。
　なお、領域４の詳細な説明については、図４を用いて後述する。
（第２の実施形態）
　図２は第２の実施形態の発光素子実装用基体の構成を示し、セラミック焼結体からなる基体本体の第１の主面上に、発光素子と電気的に接続されていない反射層が設けられている例の断面図である。
　図２に示すように、第２の実施形態の発光素子実装用基体100は、セラミック焼結体からなる基体本体20と、第１の主面１ａに設けられた発光素子を実装するための実装部５と、発光素子と電気的に接続されない反射層２ｃとを備えている。第２の実施形態において、反射層２ｃが金属部２に該当する。
　また、反射層２ｃと実装部５とは、絶縁性を保つため隙間10をあけて配置されており、その他の構成は、第１の実施形態と同様であることから説明は省略する。
　そして、第２の発光素子実装用基体100においては、基体本体20の反射層２ｃに対し接合部（基体本体20と、反射層２ｃとの界面）を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在する。
　基体本体20の反射層２ｃに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在することで、反射層２ｃと基体本体20との接合強度を向上することができ、反射層２ｃが基体本体20から剥離することを抑制できる。
　また、基体本体20の反射層２ｃに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在することで、反射層２ｃの酸化や硫化を抑制できると考えられ、反射率を高く維持することができる。
　なお、第２の実施形態において、基体本体20の第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在していてもよい。この場合、金属部２は、第１の電極２ａ，２ｂと反射層２ｃとを含むこととなる。
（第３の実施形態）
　図３は第３の実施形態の発光素子実装用基体の構成を示し、基体本体の第１の主面上に、実装部を取り囲むように配置されたセラミック焼結体の内周面に、銀を含有する反射層が設けられている例の断面図である。
　図３に示すように、第３の実施形態の発光素子実装用基体200は、基体本体20が、セラミック焼結体からなり、表面に発光素子を実装するための実装部５が設けられる実装用基体20’と、実装部５を取り囲むように配置されたセラミック焼結体からなる反射部材11とを有しており、この反射部材11の内周面に反射層２ｄを有している。第３の実施形態において、反射層２ｄが金属部２に該当する。なお、その他の構成は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様であることから説明は省略する。
　第３の実施形態の発光素子実装用基体200においては、実装部５を取り囲むように配置され、内周面に反射層２ｄを有する反射部材11を備えることで、発光素子を実装し光を放出させたとき、反射層２ｄの表面に照射された光の一部が、反射部材11の開口方向に反射される。ここで、反射層２ｄは銀を含有してなることで、高い反射率が得られる。
　また、図３に示すように、反射部材11は開口する方向に向かって幅広となる傾斜面を有する形状としているが、発光素子実装用基体200の実装部５の面に対して略垂直な面を有する形状であってもよい。さらに、開口方向側から平面視したときの反射部材11の外形は、円形状、四角形状またはコーナーに面取りを行なった四角形状でもよく、多角形状であっても構わない。さらに、反射部材11は、実装用基体20’と一体成形されたもの、あるいは、実装用基体20’に反射部材11を接合したもののいずれであってもよい。
　そして、第３の発光素子実装用基体200においては、実装部５を取り囲むように配置されたセラミック焼結体からなる反射部材11において、内周面に設けられた反射層２ｄに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在する。
　反射部材11の反射層２ｄに対し接合部３を介して対向する部位に銀を含有する領域４が存在することで、反射層２ｄと反射部材11との接合強度を向上することができ、反射層２ｄが反射部材11から剥離することを抑制できる。
　また、反射部材11の反射層２ｄに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在することで、反射層２ｄの酸化や硫化を抑制できると考えられ、反射率を高く維持することができる。
　なお、第３の実施形態において、基体本体20（実装用基体20’）の第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在していてもよい。また図３には示していないが、実装用基体20’の表面に、図２で示した反射層２ｃを設けることもできる。この場合、金属部２は、第１の電極２ａ，２ｂと反射層２ｃと反射層２ｄとを含むこととなる。
　なお、本実施形態において、銀を含有する領域とは、基体本体20が銀を含有する領域を有していれば良く、例えば、金属部２から銀が拡散して銀を含有する領域が形成されても良いほか、銀を含有する材料を用いて基体本体20を作製しても良い。
　以下、上記第１～３の実施形態における各構成について説明する。
　第１～３の実施形態における基体本体20は、マグネシウムを含有しており、金属部２は、主成分としての銀と、副成分としてのマグネシウムおよびビスマスとを含有し、領域４は、銀，マグネシウムおよびビスマスを含有することが好ましい。
　本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の金属部２は、主成分として銀を含有することから、発光素子を実装し光を放出させたとき、光の一部が金属部２の表面に照射され反射される。ここで金属部２は銀を主成分とするものであるからより高い反射率を得ることができる。なお、本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の金属部２の主成分とは、金属部２の全成分100質量％に対して90質量％以上を占める成分のことをいう。また、金属部２と領域４とは、同じ成分である銀，マグネシウムおよびビスマスを含有することから強固に接合される。そして、基体本体20および金属部２はマグネシウムを含有することによって、領域４において基体本体20のマグネシウムと金属部２のマグネシウムとが、接合部３付近で凝集しやすく、接合強度がより高くなりやすい。
　また、第１～３の実施形態における領域は、金属部２側の第１の領域と、第１の領域に隣接する第２の領域からなり、第１の領域は第２の領域よりマグネシウムを多く含むとともに、第２の領域は、第１の領域よりビスマスを多く含むことが好ましい。
　図４は、本実施形態の発光素子実装用基体と金属部との接合部の一部を部分拡大した一例を示す断面図である。
　図４に示す本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の領域４は、金属部２側の第１の領域と、第１の領域に隣接する第２の領域からなり、第１の領域は第２の領域より、マグネシウムを多く含むとともに、第２の領域は、第１の領域４ａとよりビスマスを多く含む第２の領域４ｂとからなる。なお、基体本体１，100，200の表面１ａに存在するピンホールなどの気孔を、凹部１ｄとして示してある。
　本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の領域４が、金属部２側の、第２の領域よりマグネシウムを多く含む第１の領域４ａを有することによって、基体本体20とマグネシウムを含む金属部２とが強固に接合される。また、領域４が第１の領域よりビスマスを多く含む第２の領域４ｂを有することによって、ビスマスは銀とともにセラミック焼結体である基体本体20の内部１ｃに侵入しやすく、基体本体20と金属部２との接合強度がより高くなりやすい。
　また、図４に示すように、金属部２に含まれる銀によって、基体本体20の表面１ａの凹部１ｄが埋められるので、基体本体20と金属部２との接合強度がさらに高くなりやすい。
　ところで、一般的に発光素子実装用基体１，100，200の製造工程において、第１の電極２ａ，２ｂにメッキ処理を行なうとき、その前処理として、第１の電極２ａ，２ｂが形成された基板本体20の酸洗浄を行なう。ここで、本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200においては、凹部１ｄが銀によって埋められているため、基体本体20を含む基体１の酸洗浄工程において、酸洗浄による酸が凹部１ｄに残留するのを抑制でき、凹部１ｄが腐食の起点となって金属部２の腐食が進行することを抑制できる。その結果、金属部２の反射率を高く維持できる傾向がある。
　また、領域４においてマグネシウムまたはビスマスを多く含むとは、ＥＰＭＡを用いて領域４をＷＤＳ分析した画像において、元素のマッピングの色強度の設定条件から、他の部分と比較して対象とする部分の色強度が高い場合に、その元素が多いと判断する。例えば、対象とする元素の存在箇所が、その他の箇所に比較して元素の検出レベルが1.3倍以上であるものを多く含むと判断すればよい。さらに金属部２および領域４に含まれる銀や、凹部１ｄに銀が埋まっているかを確認するには、領域４を、ＷＤＳ（波長分散型Ｘ線分光器）を搭載したＥＰＭＡ（電子マイクロアナライザ）を用いてＷＤＳ分析すればよい。
　また、第１～３の本実施形態における領域は、厚みｔが５μｍ以上15μｍ以下であることが好ましい。
　基体本体20の領域４の厚みｔが５μｍ以上であれば、基体本体20と金属部２とを領域４を介して接合させることで十分な接合強度を確保できる。また、領域４の厚みｔが15μｍ以下のであれば、金属部２を形成するための焼成温度が高いために、金属部２が溶け出すことによる、金属部２の端部の滲みを抑制できる。
　このように金属部２の端部の滲みを抑制できると、例えば図２および３に示すように、金属部２である反射層２ｃおよび第１の電極２ａ，２ｂの間の間隙10により第１の電極２ａ，２ｂの電気的な絶縁性を容易に確保することができる。
　なお、領域４は、例えば、金属部２が存在する基体本体20の部分を厚み方向に切断し、その断面を、ＥＰＭＡを用いてＷＤＳ分析して作成した元素のマッピングの画像の写真で、銀の点在レベルが５以上20以下で検出される部分を領域４とすればよい。また、第１の領域４ａの厚みは、マグネシウムの点在レベルが５以上20以下で、マグネシムが凝集している部分を測定すればよい。なお、測定する領域４ａおよび４ｂの厚みは、任意の複数箇所、例えば５箇所の厚みを測定して、それらの値の平均値とすればよい。なお、第２の領域４ｂの厚みは、領域４の厚みから第１の領域４ａの厚みを差し引くことにより算出できる。
　ここで、金属部２は、銀を主成分とするものであり、副成分として、少なくとも、マグネシウムおよびビスマスを含有することが好ましいが、他に、パラジウム，銅，ニッケル，ストロンチウム，カルシウム，ジルコニウム，チタン，モリブデン，スズ，亜鉛およびアルミニウムのうち少なくともひとつの金属を含有してもよい。ただし、金属部２の反射率を高くするためには、銀の含有率は、97質量％以上、99.5質量％以下であることが好ましい。
　また、第１～３の実施形態における金属部は、マグネシウムおよびビスマスの合計の含有量が0.5～3.0質量％であることが好ましい。
　金属部２は、マグネシウムおよびビスマスの合計の含有量が、0.5～3.0質量％であると、領域４の厚みｔが、上述した範囲である５μｍ以上15μｍ以下となる傾向にでき、基体本体20と金属部２とが領域４を介して接合させることで十分な接合強度を確保できるとともに、金属部２を形成するための焼成温度が高いために、金属部２が溶け出すことによる、金属部２の端部の滲みを抑制できる。
　第１～３の実施形態における基体本体20に用いるセラミック焼結体は、酸化アルミニウム質焼結体，酸化ジルコニウム質焼結体またはムライト質焼結体等のセラミック焼結体であればよく、また、これらのセラミック焼結体は、副成分として酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有することが好ましい。
　なお、反射率や強度などの観点から、酸化アルミニウム質焼結体が特に好ましく、主成分が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）で、副成分として、酸化珪素および酸化マグネシウムを含有することが好ましい。また、副成分としてカルシウム，ジルコニウムおよびバリウムの酸化物を含有しても構わない。
　また、第１～３の実施形態における基体本体は、主成分として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を94質量％以上、97質量％以下の量で含有するとともに、副成分として酸化珪素（ＳｉＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有することが好ましい。
　基体本体20は、主成分として酸化アルミニウムを94質量％以上、97質量％以下の量で含有するとともに、副成分として酸化珪素および酸化マグネシウムを含有する場合には、材料コストの高いバリウムやジルコニウムなどの元素の使用量を低減でき、さらに、酸化珪素は焼結性を高める働きがあり、また、酸化マグネシウムは酸化アルミニウム粒子の粒成長を抑え異常に大きな粒子の発生を抑制できることから、通常の焼成温度よりも低い温度である1420～1540℃の温度で焼成しても焼結性が十分高められ、機械的強度も高く、かつ、基体本体20の低コスト化がしやすくなる。
　また、後述する図６に示すように、酸化アルミニウム粒子12同士の間には酸化珪素等からなるガラス相（粒界相）13が形成されているために、基体本体20に金属部２を形成するための厚膜ペーストを塗布して厚膜焼成した場合に、ペーストに含まれる金属成分が主面からガラス相13を伝わって、基体本体20の内部１ｃに拡散するために、金属部２と基体本体20との接合強度を高めやすくなる。
　また、第１～３の実施形態における基体本体20の発光素子が実装される表面側における酸化アルミニウム粒子の平均結晶粒径が、2.0μｍ以下であることが好ましい。
　基体本体20の発光素子が実装される表面側における酸化アルミニウム粒子の平均結晶粒径が2.0μｍ以下であれば、後述する図６に示すガラス相13において、界面14ａも多く存在するようになることから、ガラス相13を伝わって銀およびビスマスが基体本体20の内部１ｃに侵入しやすくなり金属部２と基体本体20との接合強度がより高くなりやすい。なおここで言う表層側とは、基体本体20を厚み方向を均等に三等分した際の、実装部５側の部位を言う。
　なお、結晶粒径の測定は、基体１の表面を鏡面加工し、基体本体20の焼成温度から50～100℃低い温度の範囲でファイヤーエッチングをし、走査型電子顕微鏡（例えば日本電子製のJSM-7001F）で1000～3000倍の倍率で撮影して画像のデータを作成し、画像解析装置（例えば三谷商事製のWin ROOF）を用いて各セラミック粒子の粒径を求め、その粒径の平均値を算出し求めればよい。なお、セラミック粒子が酸化アルミニウム粒子であるか否かは、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光）法による元素分析をして確認すればよい。
　また、本実施形態の発光素子実装用基体は、基体本体の第１の主面と対向する第２の主面に、第１の主面に形成された第１の電極２ａ，２ｂとスルーホール電極によって導通する銀を含有する第２の電極６ａ，６ｂを備えており、基体本体と第２の電極６ａ，６ｂとの間に形成される領域（図示しない）は１μｍ未満とすることが好ましい。
　図５は本実施形態の発光素子実装用基体の第１の主面側への入射光が散乱する状態を示す概念図である。
　図５に示す発光素子実装用基体１，100，200のように、基体本体20または実装用部材20’の第１の主面１ａと対向する第２の主面１ｂに、第１の主面に形成された第１の電極２ａ，２ｂとスルーホール電極７によって導通する銀を含有する第２の電極６ａ，６ｂを備えており、基体本体20と第２の電極６ａ，６ｂとの接合部３に、銀を含有する領域（図示しない）が１μｍ未満の厚みで存在すると、透過光16が、この領域中の銀の粒子によって、第１の主面１ａ側に反射されやすく、第１の主面１ａの表面から出ていく拡散反射光18ａを増加させ、発光素子実装用基体１，100，200の反射率がより高くなりやすい。しかしながら、第２の電極６ａ，６ｂは、領域よりも銀を多く含み、反射率が高いことから基体本体20と第２の電極６ａ，６ｂとの間に形成される領域（図示しない）は１μｍ未満とすることが好ましい。なお、さらに好ましくは、基体本体20と第２の電極６ａ，６ｂとの間に領域が形成されていない方がよい。
　なお、基体本体20の第２の電極６ａ，６ｂとの接合部９側に存在する領域の厚みは、上述した基体本体20の第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部３を介して対向する部位に存在する領域４と同じ様に測定して判定すればよい。
　ここで、第２の電極６ａ，６ｂの組成は、主成分が銀であって、パラジウム，白金，ジルコニウム，アルミニウムまたは亜鉛のうち少なくとも１種が副成分であることが好ましい。このような副成分を含有することで、基体本体20と第２の電極６ａ，６ｂとの接合部側に存在する銀を含有する領域の厚みを１μｍ未満とすることができる。
　図６は、本実施形態の発光素子実装用基体の光が散乱する状態を示す概念図である。
　図６に示すように、本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200を構成する基体本体20は、断面を結晶のサイズのレベルで見たとき、酸化アルミニウム粒子12と、酸化珪素等からなるガラス相（粒界相）13と、気孔14とを有している。なお、図６において、これらの酸化アルミニウム粒子12とガラス相13との間を界面12ａ、気孔14とガラス相13との間を界面14ａとしている。
　本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の第１の主面１ａに照射された照射光15は、基体本体１，100，200によって反射された正反射光17ａと、基体本体20の内部１ｃを入射光16として進行し、第１の主面１ａとは反対側の第２の主面１ｂを透過して透過光21として出てくる。
　また、照射光15は、その一部が第１の主面１ａで入射角度に対し同じ角度で逆方向に反射される正反射光17ａと、第１の主面１ａで不特定な方向へ反射される拡散反射光18となるが、残りは基体本体20の内部１ｃに入り、酸化アルミニウム粒子12，気孔14およびガラス相13の少なくともいずれかを透過する入射光16となる。そして、この入射光16は、基体内で、その一部が酸化アルミニウム粒子12とガラス相13との間の界面12ａで一部は拡散反射光18ｄとなり、また、気孔14とガラス相13との界面14ａで拡散反射光18ｅとなり、残りの光は、さらに基体本体20の内部１ｃを進行していき、酸化アルミニウム粒子12とガラス相13との間の界面13ａと、気孔14とガラス相13との界面14ａとでの拡散反射光18ｅを生み出し第１の主面１ａからの反射光となる。そして、一部の光は、第２の主面１ｂを透過する透過光21となる。
　また、光の反射率を向上させるには、基体本体20の第１の主面１ａに照射された照射光15が、第１の主面１ａで正反射光17ａおよび拡散反射光18ａとなるのがもっとも好ましく、第１の主面１ａ側に存在する気孔14の数を従来の発光素子実装用基体１に比較し大幅に増やし、さらに、厚み方向における中央部側に向かうほど、気孔14の存在数を増やすことにより、気孔14とガラス相13との界面14ａで入射光16が拡散反射光18ｅとなる機会が増え、第１の主面１ａからの拡散反射光18を増加することができ反射率が向上しやすくなる。
　さらに、これらのセラミック焼結体からなる基体本体20は、第１の主面１ａの領域４が存在していない部位における9.074×10５μｍ２の表面積の部分において、円相当径0.8μｍ以上の気孔14について見たときに、気孔率が2.5％以上4.5％以下であり、気孔数が9000個以上11000個以下であり、気孔分布における円相当径1.6μｍ以下の累積相対度数が75％以上であることが好ましい。
　このようなセラミック焼結体からなる基体本体20は、気孔14が上述の条件で存在することによって、セラミック焼結体に照射された照射光が気孔14によって効率よく反射され、セラミック焼結体の反射率が高くなりやすい。また、気孔14が上述の条件で存在することによって、セラミック焼結体の機械的強度を高く維持できる傾向がある。
　なお、本実施形態の基体本体20の第１の主面１ａの領域４が存在していない部位における9.074×10５μｍ２の表面積の部分における気孔14の気孔率，気孔数および円相当径0.8μｍ以上の気孔分布における円相当径1.6μｍ以下の累積相対度数は、基体本体20の表面を表面から10μｍの深さまで鏡面研磨加工し、倍率が100倍の金属顕微鏡の画像をＣＣＤカメラによって取り込み、画像解析装置を用いて数値化すればよい。例えば、金属顕微鏡に株式会社キーエンス製のマイクロスコープ（型名：ＶＨＸ－500）を用い、ＣＣＤカメラに株式会社ニコン製のデジタルＳＩＧＨＴ（型名：ＤＳ－２Ｍｖ）を用い、また画像解析のソフトウェアには株式会社三谷商事製（型名：Ｗｉｎ　ＲＯＯＦ）を使用して、9.074×10５μｍ２の表面積に対して、円相当径0.8μｍを閾値として各測定値を算出すればよい。
　そして、第１～３の実施形態における基体本体が、実装部５側の表面側において、酸化アルミニウム粒子の結晶粒子間に形成される粒界相を有しており、粒界相の平均幅が２ｎｍ以下であることが好ましい。
　第１～３の実施形態における基体本体20が、実装部５側の表面側において、酸化アルミニウム粒子12の結晶粒子間に形成される粒界相13ａを有しており、粒界相13ａの平均幅が２ｎｍ以下であることから、基体本体20の内部１ｃの粒界相13ａに入射光16が入った場合、界面12ｂと界面12ｃの間で光の反射を繰り返し拡散反射光18ｅが増加し、反射率が増加しやすくなる。
　図７は、本実施形態の発光素子実装用基体における基体本体20の実装部５側の表面側における、粒界相間で拡散反射光が散乱する状態を示す概念図である。なお図６と共通する部分および気孔14に関する部分については省略して説明する。
　図７に示すように、基体本体20の実装部５側の表面側から進行する入射光16は、基体本体20の表面側における内部１ｃで酸化アルミニウム粒子12と粒界相13ａとの間の界面で一部は正反射光17ｂと拡散反射光18ｄとになり、また、残りの入射光16は、さらに基体本体20の表面側における内部１ｃを進行していき隣接する次の結晶粒子と粒界相13ａとの間の界面12ｃで進行してきた残りの入射光16の入射角度に対して同じ角度で逆方向に反射される正反射光17ｃと拡散反射光18ｅとが生じる。この拡散反射光18ｅは、界面12ｂと界面12ｃとの間の粒界相13ａで反射を繰り返し基板の一方の表面から拡散反射光18ｅとして出るようになっている。
　そして、本実施形態の発光素子実装用基体１は、酸化アルミニウムの結晶粒子間に粒界相13ａを有しており、この粒界相13aの平均幅が２ｎｍ以下であることが好ましい。
　本実施形態の発光素子実装用基体１において、基体本体20が、酸化アルミニウムの結晶粒子間に粒界相13ａを有しており、この粒界相13ａの平均幅が２ｎｍ以下（０ｎｍを含まず）であるならば、例えば図７の場合では、隣り合う酸化アルミニウム粒子12ｄ，12ｅの界面と界面との間に粒界相13ａが存在することによって、その粒界相13ａに入射光16が入った場合、界面12ｂと界面12ｃとの間で光の反射を繰り返し拡散反射光18が増加し、反射率が増加しやすくなる。
　ここで、酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相13ａの平均幅を求める方法は下記の通りである。
　図８は本実施形態の発光素子実装用基体１の酸化アルミニウム粒子12ｄ，12ｅおよび酸化アルミニウム粒子12間に形成される粒界相13ａを示す概念図である。先ず、基体本体をレーザ等により切断し、その断面を鏡面加工し、その表面をＴＥＭ観察により、酸化アルミニウム粒子12を観察できる倍率として、40,000倍から60,000倍まで拡大し、結晶粒子12ｄ，12ｅ間に形成される粒界相の範囲内（図８においては横方向19の範囲内）において、粒界相13ａの縦方向の幅19’において任意の平均的な部分を測定する。そして、同様の測定を10ヶ所実施してその平均を粒界相13ａの平均幅とすればよい。
　次に、本実施形態の発光素子実装用基体１，100，200の製造方法の一例を説明する。
　まず、基体本体20となるセラミック焼結体について説明する。
　例えば、セラミック焼結体が、酸化アルミニウムを主成分とする場合は、平均粒径が1.4～1.8μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化珪素（ＳｉＯ２）と、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）との粉末を準備し、各粉末の合計含有量が100質量％となるように秤量した混合粉末を水とともに回転ミルに投入して、高純度のアルミナボールを用いて混合する。また、必要に応じて酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合してもよい。なお、焼結助剤の秤量を調整することによって、酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相13の平均幅を調整することができる。
　ここで、セラミック焼結体が、酸化ジルコニウムを主成分とする場合は、焼結助剤として、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムを、また、ムライトを主成分とするならば、焼結助剤として、酸化マグネシウムと、酸化珪素、酸化カルシウムおよび酸化イットリウムのうち少なくとも１種を選択し、主成分を90質量％以上、焼結助剤を残部となるように秤量すれば良い。
　次に、これにポリビニルアルコール，ポリエチレングリコール，アクリル樹脂またはブチラール樹脂等の中から少なくとも一種のバインダを、各粉末の合計含有量100質量％に対して４～８質量％程度を添加し、高純度のアルミナボールを用いて、回転ミルで混合してスラリーを得る。なお、バインダの添加量は４～８質量％の範囲内であれば、成形体の強度および可撓性がよく、また、焼成時にバインダの脱脂が十分にできる。
　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成形するか、スプレードライヤを用いて作製した造粒体を使用してロールコンパクション法によってセラミックスのシートを形成する。
　次に、このシートを用いて製品形状とするための金型による加工もしくはレーザ加工によって未焼成の成形体を作製する。このとき成形体は、最終的に発光素子が実装される基体本体の単品でもよいが、量産性を考慮すれば多数個取りの成形体とするのがより好ましい。
　なお、基体本体20が反射部材11を備える構成においては、セラミックスのシートを作製して積層することによって反射部材11を有する発光素子実装用基体200となる成形体を製造する方法のほか、粉末プレス成型により反射部材11と基体本体20とを一体成型する方法を採用することができる。
　例えば、セラミックスのシートを作製して積層することによって反射部材11を形成するにあたっては、セラミックスのシートは、金型もしくはレーザ加工により未焼成の成形体を作製し、前述したスラリーと同じものを密着液として用いシートを貼り合わせることにより反射部材11を有する発光素子実装用基体200となる成形体を作製することができる。
　そして、得られた成形体を、大気（酸化）雰囲気の焼成炉（例えば、ローラー式トンネル炉，バッチ式雰囲気炉およびプッシャー式トンネル炉）を用いて、最高温度が主成分が酸化アルミニウムの場合は1420～1540℃、主成分が酸化ジルコニウムの場合は1350～1550℃、主成分がムライト場合は1450～1650℃となるように設定して焼成することによって焼結体を作製することができる。また、焼成の最高温度は主成分の質量％によって適宜調整すれば良い。
　なお、成形体の主成分が酸化アルミニウム場合は、さらに焼成時間を調整することによっても結晶粒径および粒界相13ａの平均幅を調整することもできる。
　次に、基体本体20に第１の電極２ａ，２ｂや反射層２ｃ，２ｄとなる金属部２を形成する方法の一例を説明する。
　金属部２を形成するためのペースト状の材料（以下、厚膜ペーストとよぶ）は、銀を主成分とし、マグネシウムとビスマスとを含有する金属粉末をもちいて、銀の含有量が97～99.5質量％で、マグネシウムとビスマスとの合計含有量が0.5～3.0質量％であることが好ましい。また、その他の成分として、銅（酸化第２銅ＣｕＯ）を含むものであってもよい。また、これらの金属粉末の平均粒径が0.3～0.8μｍ程度であればよい。また、バインダとしては、例えば、エチルセルロースを使用し、溶剤としては、例えば、エステルアルコールを使用できる。なお、エステルアルコールは金属粉末の合計含有量を100質量％としたときに、15～25質量％程度添加すればよい。
　また、ここで、厚膜ペーストのマグネシウムおよびビスマスの含有量は、それぞれ0.05～0.2質量％，0.45～2.8質量％であることが好ましい。厚膜ペーストのマグネシウムおよびビスマスの含有量がそれぞれ0.05～0.2質量％，0.45～2.8質量％であれば、領域４の厚みを５μｍ以上15μｍ以下とすることができる。
　金属部２を形成するための、基体本体20への厚膜ペーストの被着は、公知のスクリーン印刷法やディスペンサー方式より行なうことができる。なお、基体本体200において、反射部材11の内周面のみ厚膜ペーストを被着させるにあたっては、ナイロン製のスクリーンを用いるとよい。また、厚膜ペーストの厚みは、厚膜焼成後の厚みが10～50μｍ程度になるように被着させるとよい。
　次に、厚膜ペーストを被着させたあと、温度が80～100℃で時間が１時間程度で乾燥処理を行ない、その後、最高温度が800～900℃で焼成時間が0.3～１.3時間で焼成を行なうことによって形成することができる。
　領域の厚みｔは、マグネシウムおよびビスマスの含有量でも制御できるが、これらの含有量が多すぎると反射率や強度に影響するため、この合計含有量および各含有量は前述した範囲内にとどめ、焼成温度の加減の組み合わせで領域４の厚みｔを所望の値にすることが望ましい。焼成温度の最高温度が800℃未満であると領域４の厚みｔが５μｍ未満となり、領域４の及ぼす効果が少なくなる。また、最高温度が900℃を超えると、金属部２の主成分である銀が溶けだす可能性がある。それゆえ、焼成の最高温度は800～900℃が好ましい。そして、前記焼成条件にて焼成を行なうことで、それぞれの金属の比重および融点の関係からマグネシウムが第２の領域より多い第１の領域４ａと、ビスマスを第１の領域より多く含む第２の領域４ｂとができると考えられる。
　次に、金属部２を作製した後に後述する電極パッド８ａ，８ｂにメッキを形成するための前処理として、酸洗浄を行なう。これは、メッキが基体本体１に強固に被着されるように、脱脂または酸化被膜除去のため行なうものである。なお、酸洗浄の前に苛性ソーダ希釈液等によるアルカリ洗浄を行なうこともできる。酸洗浄をメッキ前に行なうのは、メッキ液が酸性であるからである。
　酸洗浄は、塩酸、硝酸または硫酸等を用い、濃度が1～20％溶液に常温で約１分間程度浸漬する。酸の濃度を1～20％とすると、脱脂や表面の酸化物の除去がしやすく、銀などが腐食されにくい。
　次に、酸を除去するために、純水あるいは水道水により水洗もしくは超音波洗浄を行ない、乾燥処理する。電極、反射層、反射部材および基体の表面に酸の残留があると、酸により侵されるため、水への浸漬洗浄は洗浄槽を換えて複数回行ない、その後に水洗することが望ましい。
　次に、電極パッド８ａ，８ｂにニッケル下地メッキ、金表面メッキ等を公知の方法で行なう。
　以上のような製造方法により、本実施形態の発光素子実装用基体1,100,200を作製することができる。
　なお、上述の製造方法においては、金属部２から銀が拡散して銀を含有する領域が形成される例を説明したが、例えば、金属部２となる部分と対向する領域を、銀を含有する材料を用いて作製し、それ以外の領域を、銀を含有しない材料を用いて作製し、それらを組み合わせて基体本体20を作製してもよい。
　図９は、本実施形態の発光素子実装用基体１の実装部５に発光素子31を実装した発光装置30の構成の一例を示す断面図である。
　図９に示す例の発光装置30は、本実施形態の発光素子実装用基体１である基体本体20に形成された電極パッド８ａ，８ｂと第１の電極２ａ，２ｂとを備える実装部５に発光素子31が実装されている。さらに、第１の電極２ａ，２ｂに対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域４を有している。そして、発光素子31の電極（図示せず）と電極パッド８ｂとがボンディングワイヤ32により電気的に接続されている。
　なお、ここでは、電極パッド８ａと発光素子31は、直接、電気的に接続しているが、ボンディングワイヤ32による接合または半田バンプ（図示せず）による接続であっても何ら構わない。
　そして、発光素子31，電極パッド８ａ，８ｂおよび第１の電極２ａ，２ｂが、樹脂等からなる封止部材33で被覆されている。この封止部材33は発光素子31の保護とレンズの機能を併せ持っている。なお、電極パッド８ａ，８ｂおよび第１の電極２ａ，２ｂの露出部分には、透明のオーバーコートガラス等を用いてなる保護層を設けても良い。このようにして、本実施形態の発光素子実装用基体１の実装部５に発光素子31を実装することで、発光装置30が得られる。
　図10は、本実施形態の発光素子実装用基体100に発光素子31を実装した別の発光装置の構成の一例を示す断面図である。
　以下、図９と共通する部分は省略して説明する。
　図10に示す例の発光装置40は、基体本体20に、発光素子31ｂと電気的に接続されていない反射層２ｃが設けられており、反射層２ｃに対し接合部３を介して対向する部位に、銀を含有する領域４を有している。このようにして、本実施形態の発光素子実装用基体100の実装部５に発光素子31を実装することで、発光装置40が得られる。さらに、実装部５については、図９と同様の構成とすれば、反射率が高く、金属部２の接合強度の高い発光装置40とすることができる。
　図11は、本実施形態の発光素子実装用基体200に発光素子31を実装したさらに別の発光装置の構成の一例を示す断面図である。
　以下、図９と共通する部分は省略して説明する。
　図11に示す例の発光装置50は、表面に発光素子を実装するための実装部５が設けられる実装用基体20’と、実装部５を取り囲むように配置された反射部材11を有しており、この反射部材11の内周面には、銀を含有する反射層２ｄが接合されており、反射層２ｄに対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域４を有している。このようにして、本実施形態の発光素子実装用基体200の実装部５に発光素子31を実装することで、発光装置50が得られる。さらに、実装部５については、図９と同様の構成とすれば、反射率が高く、金属部２の接合強度の高い発光装置50とすることができる。
　以下、第１の実施形態の構成を用いて本発明の実施例を具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の第２および第３の実施形態でも同様の効果が得られるものである。
　はじめに、基体本体20が、金属部２に対し接合部を介して対向する部位に領域４が存在する発光素子実装用基体としての効果の確認を行なった。
　まず、基体本体20となる焼結体を次の方法により作製した。
　酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）として平均粒径が1.6μｍの粉末と、酸化珪素（ＳｉＯ２）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の粉末とを準備し、そして、各粉末の合計含有量が100質量％となるように秤量した混合粉末を水等の溶媒とともに回転ミルに投入して混合した。
　次に、これにアクリル樹脂のバインダを添加し、高純度のアルミナボールを用いて、さらに回転ミルで混合してスラリーを得た。ここで、バインダの添加量は混合粉末100質量％に対して６質量％とした。
　次に、得られたスラリーを公知のドクターブレード法でシート状に成形し、このシートをレーザ加工により、焼成後の寸法値が長さ10ｍｍ，幅10ｍｍ，厚み0.635ｍｍとなる成形体を作製した。機械的強度を測定するために用いる試料として、焼成後の寸法が長さ30ｍｍ、幅10ｍｍ、厚み0.8ｍｍとなる成形体も作製した。
　次に、この成形体を焼結させるために、プッシャー式トンネル炉を用い、大気中の酸化雰囲気にて、最高温度が1530℃、焼成時間は９時間で焼成した。
　また、安定化剤としてイットリアを３モル％含むジルコニアの粉末を準備して、このセラミックスの原料に水を加えてボールミルで粉砕・混合してスラリーを作製し、これらのスラリーにバインダとしてアクリル樹脂とポリエチレングリコールを添加し、スプレードライヤにより粉体を作製した。そして、この粉体を用いて粉末プレス成型により、焼結後の寸法が本実施形態と同一となる成形体を得た。次に、この成形体を乾燥機に入れて乾燥した後、焼成の最高温度を1450℃で、その他の焼成条件おび焼成炉は本実施形態と同じとし、焼結体を得た。得られた焼結体は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の平均粒径が0.4μｍで、組成は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が91.3質量％、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）が5.5質量％および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）1.0質量％で、その他不可避不純物として、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）が2.0質量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が0.2％であった。
　さらに、これらの基体本体20の第１の主面１ａに金属部２を形成した。まず、金属部２を形成するための厚膜ペーストは、株式会社ノリタケカンパニー社製の厚膜ペースト（品名：ＮＰ－4301Ｌ）を使用した。このペーストの成分の主要構成は、銀が99質量％、マグネシウムが0.1質量％、ビスマスが0.5質量％および銅が0.3質量％さらに、その他成分として0.1質量％である。金属粉末の平均粒径は0.4μｍである。また、バインダとして、エチルセルロースと混合溶剤を金属粉末の合計含有量を100質量％としたときに、17.6質量％添加した。以下、このペーストをペーストＡとする。
　また、比較例となる試料は、基体本体20は、試料Ｎｏ．101と102とを用い、金属部２を形成するための厚膜ペーストとして、田中貴金属工業株式会社製の圧膜ペースト（品名：ＭＨ－1063）を用いた。この厚膜ペーストは、銀の含有量が98質量％で、その他成分として、ホウ素、ジルコニウム、アルミニウムおよび亜鉛の金属を含むものである。金属粉末の平均粒径は0.4μｍである。バインダは、エチルセルロースとエステルアルコール等の溶剤を、金属粉末の合計含有量を100質量％としたときに、約15質量％添加したものである。以下、このペーストをペーストＢとする。
　そして、基体本体20の第１の主面１ａに、ステンレス製のスクリーンを実装し、スキージを移動して厚膜ペーストを印刷して、焼成後の寸法が10ｍｍ角で平均厚みが10.5μｍとなる金属膜を形成した。
　次に、金属膜を形成した基体を、温度80℃で１時間の乾燥処理を行なった。
　また、株式会社ヤマザキ電機製の厚膜乾燥焼成炉（型名：ＴＥＭ－0608Ｓ）を用いて、最高温度が840℃で大気雰囲気での厚膜焼成を行ない表１に示す試料を作製した。なお、ＩＮ－ＯＵＴの焼成時間は１時間とした。試料Ｎｏ．101および102の付番Ａ，Ｂで、使用した厚膜ペーストを区分した。
　次に、発光素子実装用基体のメッキ処理前の酸処理と同様の方法で、上記の試料の酸洗浄を行なった。なお、試料数はいずれも25個である。
　まず、酸洗浄用の溶液は、高杉製薬株式会社製の製品名：希硝酸（67.5％）とイオン交換水により、硝酸濃度１％溶液を準備した。ここでは、既に銀を主成分とする金属部２が厚膜で接合されていることから、酸洗浄で金属部２が侵されることを最小限にするため硝酸濃度を１％とした。
　次に、この準備した硝酸溶液に、常温にて約１分間試料を浸漬した。
　次に、試料に付着した酸を洗浄するために、１次洗浄槽、２次洗浄槽の順に試料を浸漬し、最後に、シャワー水洗を行ない、次に、この試料を約80℃の温度で約30分間の乾燥処理を行なった。なお、各洗浄にはイオン交換水を使用した。
　次に、本実施形態および比較例の試料についての、分析，試験の方法を説明する。
　まず、基体本体20における光の反射率の測定は、測定器（図示せず）として、株式会社島津製作所製の分光光度計（型名：ＵＶ－315）と積分球ユニット（型名：ＩＳＲ－3100）とを用い、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、測定範囲は拡散反射率（スリット20ｎｍ時７×９ｍｍ）としてフィルターおよびマスクは使用しないで、反射率の基準として硫酸バリウム粉体を用いて測定した。なお、測定試料数は基体本体20の厚みが0.635ｍｍのもの各10個について第１の主面１ａの１箇所について測定し、波長500ｎｍのときの平均値をデータとした。
　次に、金属部２が形成された試料の第１の主面１ａ側の断面について、領域４の状態を分析した。金属部２が形成された基体本体20の任意の箇所をレーザにより切断し、その断面を鏡面加工し、研磨面を金属顕微鏡1000倍で観察して、領域４，第１領域４ａおよび第２領域４ｂの有無と厚みｔを測定した。
　ここで、領域４の有無については、厚みｔが0.1μｍ以上のものを有とし、0.1μｍ未満のものを実質的に領域４が存在しないとして無とした。
　また、日本電子株式会社製の走査電子顕微鏡（型名：ＪＸＡ－8100）を用いＷＤＳ分析により、領域４ａ，４ｂについて、事前にカーボン蒸着により準備し、66μｍ角のエリアの成分分析を行ない、第１の領域４ａはマグネシウムを多く含み、第２の領域４ｂはビスマスを多く含むことを確認した。なお、試料数は各10個で、その平均値をデータとした。
　次に、金属部２の反射率を測定した。測定方法は前述した基体本体20の反射率の測定方法と同じである。試料数は各10個で、その平均値をデータとした。
　次に、金属部２の接合強度の測定方法を説明する。
　図12は、本実施形態の基体本体20の表面へ被着させた導体34に対する接合強度の測定方法を示す断面図である。
　まず、接合強度を測定するための準備として、導体34（金属部２）の表面に、Ｓｎ－Ｐｂ（６：４半田）系で全体に対してＡｇを２質量％とした半田34を用い、フラックスは、ロジン系合成樹脂にケトンとアルコール系溶剤とを混合したもので、タムラ化研株式会社製（商品名：ＸＡ－100）を用い、225±５℃の温度で径が0.6ｍｍのメッキ導線（銅線にＳｎメッキ）35を導体34に半田付けした。
　次に、このメッキ導線35を7.62ｍｍ／分の速度で引っ張り、導体34が基体本体20から剥離するときの強度を測定して基体本体20に対する導体の接合強度とした。この試験装置は、ＡＮＺＡ ＴＥＣＨ社製のダイ・シェアリング・テスタ（型番：520Ｄ）を使用した。また、測定数は各試料数10個について測定し、その平均値を求めた。なお、メッキ導線36が導体34から剥離した場合はデータから除外し、導体34が基体本体20から剥離したときのデータを導体34の接合強度とした。
　これらの導体34（金属部２）の接合強度の測定は、恒温高湿放置試験を行なう前と恒温高湿放置試験150，500および1000時間についても行なった。試料は、接合強度測定用の試料と同一の基体本体20で長さ、幅が10ｍｍ角で全面に接合強度測定時と同じ厚膜を形成したものを使用した。試験条件は、温度85℃，湿度85％で大気雰囲気とし、電極へは通電しない無負荷試験とした。また、各放置時間後の測定試料は、反射率は同一の試料を繰り返し行なうが、接合着強度については破壊検査となるために同一群の試料により行なった。なお、いずれも各試料数10個の平均値をデータとした。
　得られた結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、第１の主面１ａのうち金属部２との接合部３を介して、銀を含有する領域４が存在する試料Ｎｏ．101Ａおよび試料Ｎｏ．102Ａは、銀を含有する領域４が存在しない試料Ｎｏ．101Ｂおよび試料Ｎｏ．102Ｂと同一主成分の試料間で比べると、反射率をより高く維持できることがわかった。また、試料Ｎｏ．101Ａおよび試料Ｎｏ．102Ａは、試料Ｎｏ．101Ｂおよび試料Ｎｏ．102Ｂと同一主成分の試料間で比べると、接合強度がより高くまた、長時間にわたって接合強度を維持できることがわかった。
　金属部２が基体１の主面に形成されていない状態での光の反射率は、基体本体20が酸化アルミニウムからなる試料Ｎｏ．101Ａは、波長500ｎｍにおける反射率が92％以上と酸化ジルコニウムからなる試料Ｎｏ．102Ａと比べて比較的よい結果が得られた。
　次に、基体本体20の組成ならびに焼成温度を変化させて焼結体を作製し、得られた焼結体に金属部２を形成し、基体本体20の金属部２に対し接合部を介して対向する部位に領域４が存在する発光素子実装用基体の接合強度と反射率との効果について調査した。
　本実施形態の基体本体20となる焼結体は、実施例１と同じ方法により作製するが、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量を93.5～97.5質量％の範囲として、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の量を各々変化させた。そして、最高温度が1400～1550℃、焼成時間を６～９時間とし、表２に示す試料Ｎｏ．１～10を作製した。なお、焼結体の寸法は実施例１と同じである。
　さらに、これらの基体本体20を用いて、金属部２を実施例１と同じ方法で形成した。厚膜印刷するペーストはペーストＡを用いるが、厚膜焼成の最高温度を840℃、ＩＮ－ＯＵＴの時間を１時間として金属部２（導体34）を形成した。
　次に、本実施形態の試料についての、分析、試験の方法を説明する。
　各発光素子実装用基体の反射率の測定は、実施例１の測定方法と同じ方法で行なった。
　また、機械的強度の測定は、ＪＩＳ Ｒ 1601に準拠して、予め作製した長さが30ｍｍ、幅が10ｍｍ、厚みが0.8ｍｍの焼結体を用い、焼結体のスパンが20ｍｍの中央部に、0.5ｍｍ／分の荷重を印加し、焼結体が破壊するまでの最大荷重を測定して、三点曲げ強度を算出した。なお、測定数は試料数10個について測定し、その平均値を求めた。
　次に、基体本体20の第１の主面１ａに形成された第１の電極２ａ，２ｂに関する分析、試験方法について説明する。これらの試料は、前述の基体本体20に10ｍｍ角の導体34を形成したものを金属部２として用いる。
　また、金属部２が形成された試料の領域４の状態、接合強度、反射率のそれぞれの測定は実施例１と同じ方法で行なった。
　次に、これらの金属部２（導体34）の、反射率と接合強度の測定は、恒温高湿放置試験を行なう前の初期値と恒温高湿放置試験150，500，1000時間についても行なったが、恒温高湿放置試験ならびに、接合強度と反射率の測定方法は実施例１と同じ方法である。
　得られた結果を表２および表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３によると、第１の主面１ａの金属部２との接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域４が存在する試料Ｎｏ．１Ａ～試料Ｎｏ．10Ａは、銀を含有する領域４が存在しない試料Ｎｏ．１Ｂ～Ｎｏ．10Ｂとそれぞれ比べると、基体１の反射率をより高く維持することができることがわかった。また、試料Ｎｏ．１Ａ～試料Ｎｏ．10Ａは、試料Ｎｏ．１Ｂ～試料Ｎｏ．10Ｂの試料とそれぞれ比べると、接合強度がより高くまた、基体１の反射率をより高く維持できることがわかった。
　さらに、焼成温度および焼成時間が同じである試料Ｎｏ．１，４，８～10を比較すると、主成分である酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が９４質量％以上９７質量％以下である試料Ｎｏ．４，８，10は、主成分である酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が９４質量％以上９７質量％以下ではない試料Ｎｏ．１，９と比較して曲げ強度が高いので、通常の焼成温度よりも低い温度で焼成したとしても機械的強度が十分に高いことがわかった。
　次に、領域４の好ましい厚みｔの範囲について調査した。
　実施例２の試料Ｎｏ．４Ａと同じ基体本体20および厚膜ペーストを使用して、厚膜焼成温度を780～920℃まで変化させて基体本体20の主面１ａに金属部２を形成した。厚膜焼成時間は１時間とし、焼成後の金属部２の厚みは10.5μｍとした。
　領域４の厚みと、金属部の接合強度の測定方法は実施例１，２に同じである。なお、試料数は各10個で、その平均値をデータとした。
　また、参考までに、パターン（図示せず）の直線性についても測定した。10ｍｍ角の金属部２を形成した試料について、工具顕微鏡を用いて200倍でパターンの任意の直線部分８ｍｍの直線度を測定し、各試料10個の平均値をデータとした。
　調査結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４からわかるように、領域４の厚みｔが５μｍ以上15μｍ以下である試料Ｎｏ．４Ａおよび４Ａ－２～４Ａ－４は、金属部２の接合強度が10ＭＰａ以上となり、より高い値を示した。また、金属部２のパターンの直線度が10μｍ以下であるから、絶縁性を高く維持できることがわかった。また、試料Ｎｏ．４Ａ－５は、本実施形態の２および３のように、反射層２ｃと実装部５とは、絶縁性を保つため隙間10を開けて形成する場合に、金属部の直線度の数値が高くなり電気的な絶縁性を維持しにくくなりやすい。
　また、表４には記載していないが、第２の領域４ｂの領域には、マグネシウムの成分の検出が少なく、このことから考えると、金属部２に含有されるマグネシウムと基体本体20に含有されるマグネシウムが相互に関連し界面４ｃ付近にマグネシウムを多く含む第１の領域４ａを形成しているとみられる。一方、第２の領域４ｂに含有されるビスマスは金属部２に含有されるビスマスによって形成されているものと考えられる。
　次に、基体本体20に第２の電極６ａ，６ｂとの接合部を介して、銀を含有する領域が１μｍ未満の厚みで存在する場合について調査した。
　焼結体は厚みが0.635ｍｍの試料Ｎｏ．４と同等のものを使用し、第１の主面１ａへの第１の電極２ａ，２ｂは形成せずに、第２の主面１ｂへのみ第２の電極６ａ，６ｂを形成した。
　第２の電極６ａ，６ｂは、厚膜焼成後の寸法が10ｍｍ角で厚みを10.5μｍとなるように厚膜ペーストＡとＢを用いて厚膜印刷を行ない、最高温度840℃でＩＮ－ＯＵＴ時間１時間の厚膜焼成を行なった。
　なお、第２の電極６ａ，６ｂが形成された主面１ｂの表層部に銀を含む領域の存在の有無も調査した。この調査方法は実施例１に記載した方法と同じである。
　反射率の測定は、第２の電極６ａ，６ｂが形成された第２の主面１ｂの反対面である第１の主面１ａ側に光を当てて、その反射光（正反射光17、拡散反射光18）を測定した。反射光の測定方法は実施例１の方法と同じである。また、測定した試料数は各10個で、その平均値をデータとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５に示す試料Ｎｏ．11Ａは、第２電極６ａ，６ｂが形成された主面１ｂの接合部を介して銀を含む領域の存在が確認できたものであるが、主面１ａ側での反射率は92.8％であったのに対して、領域が実質的に存在しない試料Ｎｏ．11Ｂは、反射率が93.7％と比較的に高かった。焼結体は実施例２で用いた試料Ｎｏ．４と同一であり、電極を形成していないときの反射率は92.4％であるから、光の照射側の反対面（第２の主面１ｂ）の電極による主面１ａ側への反射率は約0.4％以上反射率が高くなり、領域４が実質的に存在しない場合においては、約1.3％程度の反射率が高くなることがわかる。
　次に、金属部２に含まれるマグネシウムおよびビスマスの含有量を変化させることによって、領域４の厚みが変化することの確認を行なった。
　実施例２の試料Ｎｏ．４Ａと同じ基体本体20を用いて、表６に示したマグネシウムおよびビスマスの含有量となるように調整した厚膜ペーストを使用して、厚膜焼成温度を840℃とし基体本体20の第１の主面１ａに金属部２を形成した。厚膜焼成時間は１時間とし、焼成後の金属部２の厚みは10.5μｍとした。
　金属部２におけるマグネシウムおよびビスマスの含有量は、金属部２の表面を蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）によって、各成分の質量％を求めた。なお、試料数は各10個で、その平均値をデータとした。また、直線度の測定は、実施例３と同一である。
　得られた調査結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表６からわかるように、マグネシウムの含有量が0.05～0.2質量％、ビスマスの合計量の含有量が0.45～2.8質量％であって、その合計量が0.5質量％以上3.0質量％以下である試料Ｎｏ．13～16は、領域４の厚みｔが５μｍ以上15μｍ以下であって、金属部２の接合強度が10ＭＰａ以上となり、より高い値を示すとともに、金属部２のパターンの直線度が10μｍ以下と電気的な絶縁性を容易に確保し易くなることが分かった。
　基体本体20の粒界相の平均幅および平均結晶粒径が、接合強度と反射率とに及ぼす影響について調査した。
　主成分として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いて成形体を作製するまでは、実施例１～５と同じ工程を用いた。
　次に、この成形体を焼結させるために、プッシャー式トンネル炉を用い、大気中の酸化雰囲気で1420～1540℃、焼成時間を3.6～15時間に調整し、平均結晶粒径および粒界相の幅が表２に示す値となるように焼成を行ない、試料Ｎｏ．18～24となる基体本体20を得た。
　さらに、これらの基体本体20を用いて、金属部２を実施例１と同じ方法で形成した。厚膜印刷するペーストはペーストＡを用い、厚膜焼成の最高温度を840℃、ＩＮ－ＯＵＴの時間を１時間として金属部２（導体34）を形成した。
　また、基体本体20の酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相の平均幅を求める方法は、基体本体20の任意の断面をＴＥＭ観察により、任意の点において50,000倍まで拡大し測定し、粒界相の幅を測定する作業を、計10点の視野において行ない、測定した粒界相の幅を平均することで求めた。
　また、酸化アルミニウムの結晶の平均結晶粒径を求める方法は、基板の表面を鏡面加工し、各試料の焼成温度に対し80℃低い温度でファイヤーエッチングをし、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光）法による元素分析をして酸化アルミニウムの結晶を特定した後、走査型電子顕微鏡（日本電子製のJSM-7001F）で2500倍の倍率で撮影して画像のデータを作成し、画像解析装置（三谷商事製のWin ROOF）を用いて各結晶粒の面積を求め、その面積から各結晶の円相当径を算出して平均結晶粒径を求めた。
　また、金属部の接合強度の測定方法は実施例１～３、基体の反射率の測定方法は実施例１，２，４と同じである。なお、試料数は各10個で、その平均値をデータとした。
　得られた結果を表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表７に示す結果から分かるように、試料Ｎｏ．19～23は、酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相13ａの平均幅が2.0ｎｍ以下であることから、粒界相13ａにおける拡散反射光が多くなるので、反射率がより高くなることがわかる。
　また、試料Ｎｏ．20～23は、平均結晶粒径が2.0μｍ以下であることから、粒界相13が多く界面14ａも多く存在するようになることから、金属部２に含有される銀，ビスマスおよびマグネシウムが粒界相13に拡散しやすくなり、基体本体20と金属部２との接合強度が向上することが分かる。
１，100，200：発光素子実装用基体（基体）
２：金属部
２ａ，２ｂ：第１の電極，２ｃ，２ｄ：反射層
４：領域
　４ａ：第１の領域，４ｂ：第２の領域，４ｃ：界面、
５：実装部
６ａ，６ｂ：第２の電極
11：反射部材
20：基体本体
30：発光装置
31：発光素子
ｔ：厚み

Claims (10)

  1. 　発光素子を実装するための発光素子実装用基体であって、
    セラミック焼結体からなる基体本体と、銀を含有する金属部とを有し、前記基体本体の前記金属部に対し接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域が存在することを特徴とする発光素子実装用基体。
  2. 　前記金属部が、前記発光素子と電気的に接続される第１の電極および前記第１の電極と電気的に接続されていない反射層の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子実装用基体。
  3. 　前記基体本体が、表面に発光素子を実装するための実装部が設けられる実装用部材と、前記実装部を取り囲むように配置された反射部材とを有し、該反射部材は、内周面に銀を含有する前記金属部が前記接合部を介して接合されており、前記金属部に対し前記接合部を介して対向する部位に、銀を含有する領域を有す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体。
  4. 　前記基体本体がマグネシウムを含有しており、前記金属部が主成分としての銀と、副成分としてのマグネシウムおよびビスマスとを含有し、前記領域は、銀，マグネシウムおよびビスマスを含有する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体。
  5. 　前記領域は、前記金属部側の第１の領域と、該第１の領域に隣接する第２の領域とを有し、前記第１の領域は前記第２の領域よりマグネシウムを多く含むとともに、前記第２の領域は前記第１の領域よりビスマスを多く含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光素子実装用基体。
  6. 　前記金属部は、マグネシウムおよびビスマスの合計の含有量が0.5質量％以上、3.0質量％以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の発光素子実装用基体。
  7. 　前記基体本体は、主成分として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を９４質量％以上、９７質量％以下の量で含有するとともに、副成分として酸化珪素（ＳｉＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発光素子実装用基体。
  8. 　前記基体本体の発光素子が実装される表面側における酸化アルミニウム粒子の平均結晶粒径が２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の発光素子実装用基体。
  9. 　前記基体本体が、前記実装部側の表面側において、前記酸化アルミニウムの結晶粒子間に形成される粒界相を有しており、該粒界相の平均幅が２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の発光素子実装用基体。
  10. 　請求項１乃至９のいずれかに記載の発光素子実装用基体に発光素子が実装されてなることを特徴とする発光装置。
     
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051449A (ja) * 2010-11-25 2013-03-14 Kyocera Corp 発光素子実装用基体および発光装置
WO2014034131A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 パナソニック株式会社 発光装置
WO2015170773A1 (ja) * 2014-05-09 2015-11-12 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9036359B2 (en) * 2010-10-15 2015-05-19 Leonovo Innovations Limited (Hong Kong) Component built-in module, electronic device including same, and method for manufacturing component built-in module
JP2013239540A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Shin Etsu Chem Co Ltd 光半導体装置用基板とその製造方法、及び光半導体装置とその製造方法
EP2822045B1 (en) * 2012-05-31 2018-04-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Led module, lighting device, and lamp
DE102015112967A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
JP6509066B2 (ja) * 2015-08-07 2019-05-08 共立エレックス株式会社 セラミックス反射板製造方法
US10670200B2 (en) 2017-03-03 2020-06-02 Nichia Corporation Optical component and method of manufacturing same
KR20210157935A (ko) * 2020-06-22 2021-12-30 삼성디스플레이 주식회사 광학 검사 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156447A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Kyocera Corp 発光素子用配線基板ならびに発光装置およびその製造方法
JP2007042745A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子用セラミックパッケージ及びその製造方法
JP2007284333A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 高反射白色セラミックス及びリフレクター及び半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ
JP2008192635A (ja) * 2007-01-31 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置、リードフレームおよび光半導体装置の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7491980B2 (en) 2003-08-26 2009-02-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor light-emitting device mounting member, light-emitting diode constituting member using same, and light-emitting diode using same
WO2005106973A1 (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Kyocera Corporation 発光素子用配線基板
JP4436265B2 (ja) 2005-02-16 2010-03-24 日本特殊陶業株式会社 発光素子実装用配線基板
JP2008277349A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Kyocera Corp 発光素子搭載用基体、及びその製造方法、ならびに発光装置
JP2009231440A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Nippon Carbide Ind Co Inc 発光素子搭載用配線基板及び発光装置
JP5355219B2 (ja) * 2008-05-21 2013-11-27 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置
JP5289835B2 (ja) 2008-06-25 2013-09-11 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
EP2645435B1 (en) * 2010-11-25 2017-08-09 Kyocera Corporation Substrate for mounting light-emitting element, and light-emitting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156447A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Kyocera Corp 発光素子用配線基板ならびに発光装置およびその製造方法
JP2007042745A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子用セラミックパッケージ及びその製造方法
JP2007284333A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 高反射白色セラミックス及びリフレクター及び半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ
JP2008192635A (ja) * 2007-01-31 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置、リードフレームおよび光半導体装置の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2645435A4 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051449A (ja) * 2010-11-25 2013-03-14 Kyocera Corp 発光素子実装用基体および発光装置
WO2014034131A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 パナソニック株式会社 発光装置
CN104205377A (zh) * 2012-08-31 2014-12-10 松下电器产业株式会社 发光装置
JPWO2014034131A1 (ja) * 2012-08-31 2016-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置及びその製造方法
US9680075B2 (en) 2012-08-31 2017-06-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device
WO2015170773A1 (ja) * 2014-05-09 2015-11-12 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置
JP5894352B1 (ja) * 2014-05-09 2016-03-30 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置
CN106463595A (zh) * 2014-05-09 2017-02-22 京瓷株式会社 发光元件搭载用基板以及发光装置
US9799812B2 (en) 2014-05-09 2017-10-24 Kyocera Corporation Light emitting element mounting substrate and light emitting device

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