WO2016042800A1 - 発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具 - Google Patents

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    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/858—Means for heat extraction or cooling

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a light emitting module substrate, a light emitting module, and a lighting fixture.
  • LED module a light emitting device that emits white light by combining a semiconductor light emitting element that emits blue light and a phosphor that converts the wavelength of light.
  • LED module a light emitting device
  • Such a light emitting device can be applied to an illumination device such as a projector.
  • improvement in efficiency is required.
  • substrate used for an LED module improving efficiency is calculated
  • Embodiment of this invention provides the board
  • a substrate for a light emitting module including a base material, a reflective layer, and a wiring layer.
  • the substrate is electrically insulating.
  • the reflective layer is provided on at least a part of the base material, and includes a plurality of microstructures and a silicon oxide portion provided around at least a part of the plurality of microstructures.
  • the wiring layer is provided on at least a part of the substrate.
  • a light emitting module substrate a light emitting module, and a lighting fixture capable of improving efficiency are provided.
  • FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the light emitting device and the lighting device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A to FIG. 2C are schematic plan views illustrating the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A to FIG. 3C are plan views illustrating the light emitting device according to the first embodiment.
  • 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
  • FIG. 5A to FIG. 5C are schematic views illustrating the light emitting module substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are schematic cross-sectional views illustrating the light emitting module substrate according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a light emitting device and a lighting device according to a second embodiment.
  • FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the light emitting device and the lighting device according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a plan view.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a part of the cross section along line A1-A2 of FIG.
  • the light emitting device 110 (light emitting module) according to the present embodiment includes a light emitting unit 40, a heat radiating member 51, and a heat conductive layer 52.
  • the light emitting unit 40 is provided on the heat dissipation member 51.
  • a heat conductive layer 52 is provided between the heat dissipation member 51 and the light emitting unit 40.
  • the heat conductive layer 52 is provided on the heat radiating member 51, and the light emitting unit 40 is provided on the heat conductive layer 52.
  • one light emitting unit 40 is provided on the heat dissipation member 51.
  • a plurality of light emitting units 40 may be provided on one heat radiating member 51.
  • the state provided above includes not only the state directly provided above but also the state in which another element is inserted therebetween.
  • the direction from the heat radiation member 51 toward the light emitting unit 40 is defined as a stacking direction.
  • the state of being stacked includes not only the state of being stacked in direct contact but also the state of being stacked with another element inserted therebetween.
  • the stacking direction is the Z-axis direction.
  • One axis perpendicular to the Z-axis direction is taken as the X-axis direction.
  • a direction perpendicular to the Z-axis direction and perpendicular to the X-axis direction is taken as a Y-axis direction.
  • the heat radiating member 51 has, for example, a plate shape.
  • the main surface of the heat radiating member 51 is substantially parallel to the XY plane, for example.
  • the planar shape of the heat dissipation member 51 is, for example, a rectangle.
  • the heat radiating member 51 has, for example, first to fourth sides 55a to 55d.
  • the second side 55b is separated from the first side 55a.
  • the third side 55c connects one end of the first side 55a and one end of the second side 55b.
  • the fourth side 55d is separated from the third side 55c, and connects the other end of the first side 55a and the other end of the second side 55b.
  • the planar corner portion of the heat radiating member 51 may be curved.
  • the planar shape of the heat dissipating member 51 does not have to be rectangular and is arbitrary.
  • the edge part 51r of the heat radiating member 51 may be curved, for example.
  • heat radiation member 51 for example, a substrate made of metal or the like is used.
  • heat radiating member 51 for example, copper or aluminum is used.
  • the light emitting unit 40 emits light. At the same time, the light emitting unit 40 generates heat.
  • the heat conductive layer 52 efficiently conducts heat generated in the light emitting unit 40 to the heat radiating member 51.
  • the heat conductive layer 52 for example, solder or the like is used. That is, the heat conductive layer 52 includes solder. In this case, the heat conductive layer 52 joins the light emitting unit 40 and the heat dissipation member 51.
  • the thickness t52 of the heat conductive layer 52 is, for example, 10 ⁇ m (micrometer) or less.
  • liquid or solid lubricating oil may be used for the heat conductive layer 52.
  • a conductive lubricating oil in which a metal powder such as alumina is mixed with silicone may be used.
  • the light emitting unit 40 includes a mounting substrate unit 15 (light emitting module substrate) and a light emitting element unit 35.
  • the mounting substrate unit 15 includes a substrate 10, a first metal layer 11, and a second metal layer 12.
  • the substrate 10 is electrically insulating.
  • a ceramic substrate or the like is used.
  • the substrate 10 includes at least one of aluminum oxide (for example, Al 2 O 3 ), aluminum nitride (for example, AlN), and silicon nitride (for example, Si 3 N 4 ).
  • the substrate 10 has a first main surface 10a and a second main surface 10b.
  • the 2nd main surface 10b is a surface on the opposite side to the 1st main surface 10a.
  • the heat radiating member 51 faces the second main surface 10 b of the substrate 10. In other words, the second main surface 10b is a surface on the heat radiating member 51 side.
  • the facing state includes not only the direct facing state but also a state in which another element is inserted therebetween.
  • the first main surface 10a includes a mounting area 16.
  • the mounting region 16 is separated from the outer edge 10r (edge portion 10ue) of the first main surface 10a.
  • the mounting region 16 is provided in the central portion of the first main surface 10a.
  • the first major surface 10a further includes a peripheral region 17.
  • the peripheral area 17 is provided around the mounting area 16.
  • the first metal layer 11 is provided on the mounting region 16 on the first main surface 10a side.
  • the second metal layer 12 is provided on the second main surface 10b side. Details of the example of the mounting substrate unit 15 will be described later.
  • FIG. 2A to FIG. 2C are schematic plan views illustrating the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a plan view illustrating the first main surface 10 a of the substrate 10.
  • FIG. 2B is a plan view illustrating the pattern of the first metal layer 11.
  • FIG. 2C is a plan view illustrating the pattern of the second metal layer 12.
  • FIG. 3A to FIG. 3C are plan views illustrating the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a plan view illustrating the pattern of the first metal layer 11.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a part of a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view illustrating a part of a cross section taken along line B1-B2 of FIG.
  • the substrate 10 includes a reflective layer 81.
  • the substrate 10 includes a first region R1 and a second region R2.
  • the first metal layer 11 is provided on the second region R2.
  • the second region R2 corresponds to a part of the mounting region 16.
  • the first region R1 is included in the mounting region 16.
  • the first region R1 may be included in the peripheral region 17.
  • the reflective layer 81 is provided on the substrate 10 (on the first main surface 10a).
  • the reflective layer 81 is provided on the first region R1 of the substrate 10.
  • the reflective layer 81 may be provided not only on the mounting region 16 but also on the peripheral region 17.
  • the wiring layer (first metal layer 11) is provided on the second region R2.
  • a part of the reflective layer 81 may be located on a part of the wiring layer.
  • a part of the wiring layer may be located on a part of the reflective layer 81.
  • the substrate 10 and the reflective layer 81 may be chemically bonded through oxygen, for example. Thereby, high joint strength is obtained.
  • the reflective layer 81 has glass (SiO 2 ) as a main component. That is, the reflective layer 81 includes a glass portion 81a. For this reason, the reflective layer 81 is not easily deteriorated by heat or light.
  • the reflective layer 81 includes, for example, a ceramic filler 81b of zirconium oxide (for example, ZrO 2 ). Thereby, in the reflective layer 81, for example, a higher reflectance than that of a commonly used white ceramic substrate made of Al 2 O 3 can be obtained.
  • the reflective layer 81 a highly stable glass (SiO 2 ) is used, and a ceramic filler 81 b having a refractive index different from that of the glass (SiO 2 ) is dispersed therein, thereby obtaining a high reflectance. It is done.
  • the average value of the total light reflectance of the reflective layer 81 is, for example, 85% or more. More preferably, it is 92% or more.
  • the total light reflectance is the sum of regular reflectance and diffuse reflectance. For example, a wavelength of 380 nm (nanometers) to 780 nm is targeted. In this way, a total light reflectance of 94% is obtained in the reflective layer 81.
  • the thermal conductivity of the reflective layer 81 is 0.5 W / (m ⁇ K) or more and 3 W / (m ⁇ K) or less, for example, a total light reflectance of 94% is obtained in the reflective layer 81.
  • the withstand voltage of the reflective layer 81 is, for example, not less than 0.2 kV and not more than 7 kV. More preferably, it is 0.5 kV or more and 5 kV or less. In the reflective layer 81, a total light reflectance of 94% is obtained.
  • the thickness t81 of the reflective layer 81 is, for example, 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less. More preferably, it is 40 ⁇ m or more and 110 ⁇ m or less. In the reflective layer 81, a total light reflectance of 94% is obtained.
  • the light emitting module substrate (mounting substrate portion 15) includes the base material (substrate 10) including at least one of aluminum oxide, aluminum nitride, and silicon nitride, and the first region R1 of the base material. It includes a reflective layer 81 provided on top and a wiring layer (such as the first metal layer 11) provided on the second region R2 of the base material.
  • the substrate 10 high conductivity is obtained.
  • the reflective layer 81 high reliability and high reflectance are obtained. According to the embodiment, a decrease in efficiency due to heat can be suppressed, and high light extraction efficiency can be obtained.
  • a substrate for a light emitting module and a light emitting module capable of improving efficiency can be provided.
  • a reflective layer 81 including a glass portion 81a and a ceramic filler 81b is used. Thereby, deterioration by heat and light can be suppressed, and high reliability can be obtained. In the embodiment, high light extraction efficiency due to high reflectance and high reliability are provided.
  • the first metal layer 11 is provided on the first main surface 10a.
  • the first metal layer 11 includes a plurality of mounting patterns 11p.
  • the plurality of mounting patterns 11 p are provided in the mounting area 16. At least any two of the plurality of mounting patterns 11p are separated from each other. For example, at least one of the plurality of mounting patterns 11p has an island shape. Two of the plurality of mounting patterns 11p are independent of each other.
  • the plurality of mounting patterns 11p include, for example, a first mounting pattern 11pa and a second mounting pattern 11pb.
  • Each of the plurality of mounting patterns 11p includes, for example, a first mounting portion 11a and a second mounting portion 11b.
  • the mounting pattern 11p further includes a third mounting portion 11c.
  • the third mounting portion 11c is provided between the first mounting portion 11a and the second mounting portion 11b, and connects the first mounting portion 11a and the second mounting portion 11b. Examples of these mounting parts will be described later.
  • the first metal layer 11 may further include a connection portion 44 that connects the plurality of mounting patterns 11p to each other.
  • the first metal layer 11 further includes a first connector electrode portion 45e and a second connector electrode portion 46e.
  • the first connector electrode portion 45e is electrically connected to one of the plurality of mounting patterns 11p.
  • the second connector electrode portion 46e is electrically connected to one of the plurality of mounting patterns 11p other than the one.
  • a semiconductor light emitting element is disposed on a part of one mounting pattern 11p. By this semiconductor light emitting element, the first connector electrode portion 45e is electrically connected to one of the mounting patterns 11p. Further, a semiconductor light emitting element is disposed on a part of another mounting pattern 11p. By this semiconductor light emitting element, the second connector electrode portion 46e is electrically connected to one of the other mounting patterns 11p.
  • An example of the first metal layer 11 will be described later.
  • the light emitting unit 40 further includes a first connector 45 and a second connector 46 provided on the first main surface 10a.
  • the first connector 45 is electrically connected to the first connector electrode portion 45e.
  • the second connector 46 is electrically connected to the second connector electrode portion 46e.
  • the first connector 45 is provided on the first connector electrode portion 45e.
  • a second connector 46 is provided on the second connector electrode portion 46e.
  • the light emitting element portion 35 is disposed between the first connector 45 and the second connector 46. Electric power is supplied to the light emitting unit 40 via these connectors.
  • the second metal layer 12 is provided on the second major surface 10b.
  • the second metal layer 12 is electrically insulated from the first metal layer 11. At least a part of the second metal layer 12 overlaps the mounting region 16 when projected onto the XY plane (a first plane parallel to the first major surface 10a).
  • the first metal layer 11 is provided on the upper surface (first main surface 10a) of the substrate 10
  • the second metal layer 12 is provided on the lower surface (second main surface 10b) of the substrate 10.
  • the light emitting element portion 35 is provided on the first main surface 10 a of the substrate 10.
  • the light emitting element unit 35 includes a plurality of semiconductor light emitting elements 20 and a sealing layer 30.
  • the upper surface 35u of the light emitting element unit 35 is, for example, a plane.
  • a wavelength conversion layer 31 is used as the sealing layer 30.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 20 are provided on the first major surface 10a. Each of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 emits light.
  • the semiconductor light emitting element 20 includes, for example, a nitride semiconductor.
  • the semiconductor light emitting element 20 includes, for example, In y Al x Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, x + y ⁇ 1). However, in the embodiment, the semiconductor light emitting element is arbitrary.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 20 include, for example, a first semiconductor light emitting element 20a and a second semiconductor light emitting element 20b. Each of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 is electrically connected to any one of the plurality of mounting patterns 11p and another mounting pattern 11p adjacent to any one of the plurality of mounting patterns 11p. It is connected to the.
  • the first semiconductor light emitting element 20a is electrically connected to the first mounting pattern 11pa and the second mounting pattern 11pb among the plurality of mounting patterns 11p.
  • the second mounting pattern 11pb corresponds to another mounting pattern 11p adjacent to the first mounting pattern 11pa.
  • each of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 includes a first semiconductor layer 21 of a first conductivity type, a second semiconductor layer 22 of a second conductivity type, and a light emitting layer 23.
  • the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.
  • the first conductivity type may be p-type and the second conductivity type may be n-type.
  • the first semiconductor layer 21 includes a first portion (first semiconductor portion 21a) and a second portion (second semiconductor portion 21b).
  • the second semiconductor portion 21b is aligned with the first semiconductor portion 21a in a direction (for example, the X-axis direction) intersecting with the stacking direction (Z-axis direction from the heat dissipation member 51 toward the light emitting unit 40).
  • the second semiconductor layer 22 is provided between the second semiconductor portion 21 b and the mounting substrate unit 15.
  • the light emitting layer 23 is provided between the second semiconductor portion 21 b and the second semiconductor layer 22.
  • the semiconductor light emitting element 20 is, for example, a flip chip type light emitting element.
  • the first semiconductor portion 21a of the first semiconductor layer 21 faces the first mounting portion 11a of the mounting pattern 11p.
  • the second semiconductor layer 22 faces the second mounting portion 11b of the mounting pattern 11p.
  • the first semiconductor portion 21a of the first semiconductor layer 21 is electrically connected to the first mounting portion 11a.
  • the second semiconductor layer 22 is electrically connected to the second mounting portion 11b.
  • solder or gold bumps are used. This connection is performed by, for example, metal fusion solder bonding. Alternatively, this connection is performed by, for example, an ultrasonic thermocompression method using gold bumps.
  • the light emitting element unit 35 further includes a first bonding metal member 21e and a second bonding metal member 22e.
  • the first bonding metal member 21e is provided between the first semiconductor portion 21a and one of the mounting patterns 11p (for example, the first mounting portion 11a).
  • the second bonding metal member 22e is provided between the second semiconductor layer 22 and another mounting pattern 11p (for example, the second mounting pattern 11pb).
  • At least one of the first bonding metal member 21e and the second bonding metal member 22e includes solder or gold bumps.
  • the cross-sectional areas (the cross-sectional areas when cut along the XY plane) of the first bonding metal member 21e and the second bonding metal member 22e can be increased.
  • heat can be efficiently transmitted to the mounting substrate portion 15 via the first bonding metal member 21e and the second bonding metal member 22e, and heat dissipation is improved.
  • the wavelength conversion layer 31 covers at least a part of the plurality of semiconductor light emitting elements 20.
  • the wavelength conversion layer 31 absorbs at least part of light (for example, first light) emitted from the plurality of semiconductor light emitting elements 20 and emits second light.
  • the wavelength (for example, peak wavelength) of the second light is different from the wavelength (for example, peak wavelength) of the first light.
  • the wavelength conversion layer 31 includes, for example, a plurality of wavelength conversion particles such as a phosphor and a light transmissive resin in which the plurality of wavelength conversion particles are dispersed.
  • the first light includes, for example, blue light.
  • the second light includes light having a longer wavelength than the first light.
  • the second light includes, for example, at least one of yellow light and red light.
  • the light transmissive resin of the wavelength conversion layer 31 for example, a silicone resin is used.
  • a light transmissive inorganic material such as glass (SiO 2 ) may be used.
  • the light emitting element portion 35 further includes a light reflective wall portion 32.
  • the wall portion 32 surrounds the wavelength conversion layer 31 in the XY plane.
  • the wall portion 32 includes, for example, a plurality of particles such as a metal oxide and a light transmissive resin in which the particles are dispersed. Particles such as metal oxides have light reflectivity. For example, at least one of TiO 2 and Al 2 O 3 can be used as the particles of the metal oxide.
  • the light emitting unit 40 is, for example, a chip-on-board (COB) type LED module.
  • COB chip-on-board
  • the luminous flux divergence of the light emitted from the light emitting element unit 35 is not less than 10 lumen / square millimeter (lm / mm 2 ) and not more than 100 lumen / square millimeter. Desirably, it is 20 lumens / square millimeter or more. That is, in this embodiment, the ratio (light flux divergence) of the light emitted from the light emitting element portion 35 to the light emitting area is very high. In the present specification, the light emitting area substantially corresponds to the area of the mounting region 16.
  • the light emitting device 110 is used for, for example, a projector.
  • the light emitting device 110 is disposed on the lighting device member 71, for example.
  • the illumination device member 71 is omitted.
  • the lighting device member 71 is a part of the lighting device.
  • a lighting device connection member 53 is provided between the lighting device member 71 and the light emitting device 110.
  • solder or grease is used for the lighting device connecting member 53.
  • the heat of the light emitting device 110 is conducted to the lighting device member 71 by the lighting device connecting member 53 to be radiated.
  • FIGS. 1A and 1B also illustrate an example of a configuration of a lighting device 210 (lighting fixture) including the light-emitting device 110.
  • the lighting device 210 includes a lighting device member 71 and a light emitting device 110.
  • the light emitting device 110 is provided on the lighting device member 71.
  • the lighting device 210 may further include a lighting device connection member 53.
  • the lighting device connecting member 53 is provided between the lighting device member 71 and the light emitting device 110, and is in contact with the heat radiating member 51 of the light emitting device 110 and the lighting device member 71.
  • the lighting device connection member 53 may be included in the light emitting device 110.
  • the heat radiating member 51 when the heat radiating member 51 is projected on the XY plane (first plane), the heat radiating member 51 has an area that is five times or more the area of the mounting region 16.
  • the area of the heat dissipation member 51 is set to be very large with respect to the area of the mounting region 16.
  • the heat generated in the light emitting element portion 35 provided on the mounting region 16 is spread in the in-plane direction (XY in-plane direction) by the heat radiating member 51 having a large area.
  • the heat which spread in the in-plane direction is transmitted toward the illuminating device member 71 to which the light-emitting device 110 is attached, for example, and is thermally radiated efficiently.
  • the first main surface 10 a includes a mounting region 16 and a peripheral region 17.
  • the pattern of the mounting area 16 is substantially circular.
  • the center of the mounting region 16 is provided so as to substantially coincide with the center of the substrate 10.
  • the peripheral area 17 is an area around the mounting area 16.
  • the area of the peripheral region 17 is larger than the area of the mounting region 16.
  • the area of the peripheral region 17 is four times or more the area of the mounting region 16.
  • the area of the peripheral region 17 is preferably 9 times or less the area of the mounting region 16.
  • the distance between them (shortest distance) is not less than 1 ⁇ 2 of the width of the mounting region 16 along the direction passing through the center (X-axis direction).
  • the distance 17xa (shortest distance) between the outer edge 10r along the X-axis direction and the mounting region 16 is 1 ⁇ 2 or more of the width 16x of the mounting region 16.
  • the distance 17xb (shortest distance) between the outer edge 10r along the X-axis direction and the mounting region 16 is 1 ⁇ 2 or more of the width 16x of the mounting region 16.
  • the distance 17ya (shortest distance) between the outer edge 10r along the Y-axis direction and the mounting region 16 is 1 ⁇ 2 or more of the width 16y of the mounting region 16.
  • the distance 17 yb (shortest distance) between the outer edge 10 r along the Y-axis direction and the mounting region 16 is 1 ⁇ 2 or more of the width 16 y of the mounting region 16.
  • the area of the peripheral region 17 becomes larger than the area of the mounting region 16.
  • the generated heat is efficiently spread along the in-plane direction. Thereby, heat dissipation increases.
  • the plurality of mounting patterns 11 p that are part of the first metal layer 11 are provided in the mounting region 16.
  • the plurality of mounting patterns 11p are provided in a circular area.
  • the mounting area 16 is an area containing a plurality of mounting patterns 11p when projected onto the XY plane.
  • a region between the plurality of mounting patterns 11 p is included in the mounting region 16.
  • the inner side of the line connecting the outer edges of the mounting patterns 11p arranged on the outer side among the plurality of mounting patterns 11p is the mounting region 16.
  • the plurality of mounting patterns 11p are arranged in a substantially circular region, for example.
  • a substantially circular area containing a plurality of mounting patterns 11p may be practically used as the mounting area 16.
  • the mounting area 16 includes an area where a plurality of mounting patterns 11p are provided when projected onto the XY plane.
  • the mounting area 16 does not include an area where the connection portion 44, the first connector electrode portion 45e, and the second connector electrode portion 46e are provided when projected onto the XY plane. This area is included in the peripheral area 17.
  • some of the plurality of mounting patterns 11p are independent of each other. Two independent mounting patterns 11p adjacent to each other are electrically connected by a semiconductor light emitting element 20 disposed thereon. Some of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 are connected in series, for example. The plurality of semiconductor light emitting elements 20 connected in series are arranged, for example, along the X-axis direction.
  • two of the plurality of mounting patterns 11p are connected by the connecting portion 44.
  • the group of the several semiconductor light emitting element 20 connected in series is further connected.
  • a group of a plurality of semiconductor light emitting elements arranged in series along the X axis are arranged in the Y axis direction.
  • a group of a plurality of semiconductor light emitting elements connected in series are connected in parallel to each other.
  • the mounting pattern 11p is electrically connected to the first connector electrode portion 45e or the second connector electrode portion 46e via the wiring pattern 44c.
  • a current is supplied to the mounting pattern 11p via the first connector 45 provided on the first connector electrode portion 45e and the second connector 46 provided on the second connector electrode portion 46e. The The current is supplied to the semiconductor light emitting element 20, and light is generated.
  • the area of the second metal layer 12 is designed to be large.
  • the area of the second metal layer 12 is larger than the area of the mounting region 16.
  • the area of the second metal layer 12 projected onto the XY plane (the first plane parallel to the stacking direction) is 95% or more of the area of the second major surface 10b. Increasing the area of the second metal layer 12 increases the efficiency of heat dissipation.
  • the planar pattern of the heat conductive layer 52 is substantially along the pattern of the second metal layer 12.
  • the area of the heat conductive layer 52 can be increased. Thereby, the efficiency of heat conduction through the heat conductive layer 52 can be improved.
  • the outer edge 12r of the second metal layer 12 when projected onto the XY plane (first plane) is located outside the outer edge 16r of the mounting region 16.
  • the area of the second metal layer 12 when projected onto the XY plane (first plane) may be smaller than the area of the mounting region 16. Also in this case, the area of the second metal layer 12 when projected onto the XY plane (first plane) is larger than 80% of the area of the mounting region 16. If it is smaller than this, the efficiency of heat dissipation becomes low.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 illustrates a part of the light emitting unit 40.
  • the first metal layer 11 includes a copper film 13a (Cu film).
  • the first metal layer 11 may further include a metal film 13d (Rh layer).
  • the copper film 13 a is provided between the metal film 13 d and the substrate 10.
  • the first metal layer 11 includes a nickel film 13b (Ni film) provided between the copper film 13a and the metal film 13d, and a palladium film 13c provided between the nickel film 13b and the metal film 13d. (Pd film).
  • the first metal layer 11 has a stacked structure of Cu / Ni / Pd / Rh.
  • the first bonding metal member 21e and the second bonding metal member 22e are in contact with the metal film 13d.
  • the metal film 13 d is located on the outermost surface of the first metal layer 11.
  • Au may be used as the metal film 13d.
  • the first metal layer 11 includes, for example, a metal film 13d containing at least one of gold (Au) and rhodium (Rh).
  • Au gold
  • Rh rhodium
  • an alloy material including at least one of Au and rhodium (Rh) may be used for the metal film 13d. Thereby, the reflectance of the first metal layer 11 is improved.
  • the thickness of the metal film 13d is preferably 0.15 ⁇ m or more and 0.25 ⁇ m. Thereby, a high reflectance is obtained.
  • the second metal layer 12 includes a copper film 14a.
  • the second metal layer 12 may further include a metal film 14d (gold film).
  • the copper film 14 a is provided between the metal film 14 d and the substrate 10.
  • the second metal layer 12 further includes a nickel film 14b provided between the copper film 14a and the metal film 14d, and a palladium film 14c provided between the nickel film 14b and the metal film 14d. Contains.
  • the second metal layer 12 has a stacked structure of Cu / Ni / Pd / Au.
  • the boundary between each of the copper film, nickel film, palladium film and metal film may not be clear.
  • Some of these layers may have a mixed state (for example, an alloy state).
  • the same material as that of the first metal layer 11 can be used.
  • the same stacked structure as the stacked structure of the first metal layer 11 can be applied. Thereby, formation of these metal layers becomes easy.
  • the configuration of the second metal layer 12 may be different from the configuration of the first metal layer 11.
  • the thickness t11 of the first metal layer 11 is, for example, 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example, 40 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness t12 of the second metal layer 12 is, for example, 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example, 40 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the copper film 13a of the first metal layer 11 and the copper film 14a of the second metal layer 12 can be formed by, for example, electrolytic plating.
  • Each of the thickness of the copper film 13a and the thickness of the copper film 14a is, for example, 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example, about 50 ⁇ m.
  • the nickel film 13b, the palladium film 13c, and the metal film 13d are formed by, for example, electroless plating.
  • the nickel film 14b, the palladium film 14c, and the metal film 14d are formed by, for example, electrolytic plating.
  • Each of the thickness of the nickel film 13b and the thickness of the nickel film 14b is, for example, not less than 2 ⁇ m and not more than 8 ⁇ m, for example, about 4.5 ⁇ m.
  • Each of the thickness of the palladium film 13c and the thickness of the palladium film 14c is, for example, not less than 0.075 ⁇ m and not more than 0.2 ⁇ m, for example, about 1 ⁇ m.
  • the thickness of the metal film 13d is 0.15 ⁇ m or more and 0.25 ⁇ m or less when Rh is used.
  • the thickness of the metal film 13d is 0.05 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less when Au is used.
  • the thickness of the metal film 14d is, for example, about 0.1 ⁇ m.
  • the side surface of the first metal layer 11 and the side surface of the second metal layer 12 are Can be substantially vertical.
  • the side surface 11s of the first metal layer 11 when cut along a plane perpendicular to the first main surface 10a is in the stacking direction (Z-axis direction). Can be made almost parallel.
  • the angle ⁇ between the side surface 11s of the first metal layer 11 and the first main surface 10a is, for example, not less than 80 degrees and not more than 95 degrees.
  • the angle ⁇ is more preferably 85 degrees or more.
  • the angle ⁇ is small, the area of the lower surface of the mounting pattern 11p is excessive with respect to the area for mounting the mounting pattern 11p that is a part of the first metal layer 11 (for example, the area of the upper surface). It gets bigger. For this reason, the ratio of the part covered with the mounting pattern 11p among the upper surfaces (the 1st main surface 10a) of the board
  • first main surface 10a Mounting on the upper surface (first main surface 10a) of the substrate 10 by setting the angle ⁇ between the side surface 11s of the first metal layer 11 and the first main surface 10a to 80 degrees or more and 95 degrees or less.
  • the ratio of the portion covered with the pattern 11p can be reduced. Thereby, the reflectance as the whole mounting region 16 can be made sufficiently high. Thereby, the luminous flux divergence can be improved.
  • the curvature of the corner portion of the cross section of the first metal layer 11 is relatively high. That is, the radius of curvature is small.
  • the cross section of the first metal layer 11 is close to a rectangle, that is, the side surface 11s is close to vertical.
  • the first metal layer 11 further includes an upper surface 11u parallel to the XY plane (first plane).
  • the radius of curvature of the corner portion 11su that connects the upper surface 11u of the first metal layer 11 and the side surface 11s of the first metal layer 11 is 10 ⁇ m or less.
  • the area of the lower surface of the mounting pattern 11p can be made smaller than the area for mounting the mounting pattern 11p (for example, the area of the upper surface 11u of the mounting pattern 11p).
  • region 16 can be made high, and luminous flux divergence can be improved.
  • a part of the wavelength conversion layer 31 is disposed at a position 11g (space) between any one of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 and the substrate 10.
  • the position 11g is a position between any one of the mounting patterns 11p (for example, the first mounting pattern 11pa) and another mounting pattern 11p (for example, the second mounting pattern 11pb).
  • the first light emitted from the semiconductor light emitting element 20 can be efficiently converted into the second light by the wavelength conversion layer 31.
  • a wavelength conversion member containing a transparent resin or another phosphor material may be separately arranged.
  • a space including the position 11g may be enlarged.
  • the gap between the semiconductor light emitting element 20 and the substrate 10 is increased.
  • the distance tg between any of the plurality of semiconductor light emitting elements 20 and the substrate 10 along the Z-axis direction is set to be relatively long.
  • the distance tg is 1/10 or more of the thickness t20 (height) along the Z-axis direction of the plurality of semiconductor light emitting elements 20.
  • the height of the semiconductor light emitting element 20 is, for example, not less than 50 ⁇ m and not more than 500 ⁇ m, for example, 300 ⁇ m.
  • the distance tg is, for example, not less than 40 ⁇ m and not more than 110 ⁇ m, for example, 60 ⁇ m.
  • the thickness t10 of the substrate 10 is, for example, not less than 0.3 mm and not more than 2 mm, for example, 0.635 mm. If the thickness t10 of the substrate 10 is less than 0.3 mm, for example, the mechanical strength of the substrate 10 becomes weak. When the thickness t10 of the substrate 10 exceeds 2 mm, for example, the efficiency of conduction of heat generated in the semiconductor light emitting element 20 (light emitting element portion 35) to the heat radiating member 51 becomes low.
  • the wavelength conversion layer 31 includes a plurality of wavelength conversion particles 31a such as a phosphor, and a light transmissive resin 31b in which the plurality of wavelength conversion particles 31a are dispersed.
  • the wavelength conversion particle 31a absorbs at least a part of the first light emitted from the plurality of semiconductor light emitting elements 20, and emits second light having a wavelength different from the wavelength of the first light.
  • the light emitting device can be used as an illumination device such as a projector.
  • FIG. 5A to FIG. 5C are schematic views illustrating the light emitting module substrate according to the first embodiment.
  • the light emitting module substrate 15a according to this embodiment includes a base material 10S (for example, the substrate 10 described above), a reflective layer 81, and a wiring layer 11L (the first metal layer 11 described above). ) And.
  • the base material 10S is electrically insulating.
  • the reflective layer 81 is provided on at least a part of the base material 10S.
  • the reflective layer 81 includes a plurality of fine structures 81c and a silicon oxide portion 81d.
  • the silicon oxide portion 81d is provided around at least a part of the plurality of microstructures 81c.
  • the wiring layer 11L is provided on at least a part of the base material 10S.
  • the fine structure 81c includes, for example, zirconium oxide.
  • the fine structure 81c may include, for example, aluminum oxide.
  • Silicon oxide unit 81d includes, for example, SiO 2.
  • the silicon oxide part 81d is, for example, a glass part 81a.
  • the fine structure 81c is, for example, a ceramic filler 81b.
  • At least a part of the reflective layer 81 is between at least a part of the base material 10S and at least a part of the wiring layer 11L. Located in.
  • At least a part of the wiring layer 1L is between at least a part of the base material 10S and at least a part of the reflective layer 81. Located in.
  • substrate for light emitting modules which can improve efficiency can be provided.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are schematic cross-sectional views illustrating the light emitting module substrate according to the second embodiment.
  • FIG. 6B illustrates a part of the base material 10 ⁇ / b> S illustrated in FIG.
  • the light emitting module substrate 15d also includes an electrically insulating base material 10S, a reflective layer 81, and a wiring layer 11L.
  • the reflective layer 81 is provided on at least a part of the substrate 10S.
  • the reflective layer 81 includes a plurality of microstructures 81c and a silicon oxide portion 81d provided around at least a part of the plurality of microstructures 81c.
  • the wiring layer 11L is provided on at least a part of the base material 10S.
  • the wiring layer 11L is, for example, the first metal layer 11.
  • the base material 10S includes a polycrystal 10p.
  • the polycrystal 10p includes a plurality of grains 10pg.
  • the base material 10S includes a plurality of grain boundaries 10gb.
  • Grains 10 pg are located between the plurality of grain boundaries 10 gb.
  • Grain 10pg is divided by the grain boundary 10gb.
  • the grain 10 pg has, for example, at least a partial structure of hexagonal crystal.
  • the base material 10S includes at least one of aluminum oxide, aluminum nitride, and silicon nitride.
  • the base material 10S includes, for example, silicon nitride.
  • the orientation of the polycrystal 10p is along the Z-axis direction (first direction from the substrate 10S toward the reflective layer 81).
  • the first length GL1 along one Z-axis direction (first direction) of the polycrystal 10p is polycrystal along the X-axis direction (second direction perpendicular to the first direction). It is longer than one second length GL2 of 10p.
  • the first length GL1 along one Z-axis direction (first direction) of the plurality of grains 10pg included in the polycrystal 10p is, for example, in the X-axis direction (second direction perpendicular to the first direction). It is longer than one second length GL2 of the plurality of grains 10pg included along the polycrystalline 10p.
  • the second length GL2 may be one length in the XY plane.
  • 1st length GL1 of one grain 10pg is 0.3 micrometer or more and 30 micrometers or less, for example.
  • the second length GL2 of one grain 10pg is, for example, not less than 0.3 ⁇ m and not more than 5 ⁇ m.
  • the aspect ratio is 0.5 or more and 10 or less.
  • the aspect ratio is a ratio of one first length GL1 of the plurality of grains 10pg included in the polycrystal 10p to one second length GL2 of the plurality of grains 10pg included in the polycrystal 10p.
  • the first length GL1 is, for example, not less than 0.6 ⁇ m and not more than 30 ⁇ m
  • the second length GL2 is, for example, not less than 0.3 ⁇ m and not more than 5 ⁇ m.
  • the average of the second lengths GL2 of the plurality of grains 10pg is, for example, not less than 0.6 ⁇ m and not more than 3 ⁇ m.
  • the second length GL2 of each of the plurality of grains 10pg is, for example, not less than 0.3 ⁇ m and not more than 24 ⁇ m.
  • the standard deviation of the second length GL2 of each of the plurality of grains 10pg is 3 ⁇ m or less. The standard deviation may be 0.3 ⁇ m or more, for example.
  • the base material 10S includes a portion of the polycrystal 10p, and the polycrystal 10p is substantially oriented along the Z-axis direction.
  • the full width at half maximum of the polycrystal 10p is, for example, 10 degrees or less.
  • the adhesion between the substrate 10S and the reflective layer 81 is increased.
  • the polycrystal 10p is substantially oriented along the Z-axis direction, so that the size of the grains 10pg on the upper surface of the substrate 10S (the surface on the reflective layer 81 side of the substrate 10S) is This is considered to be because the length of GL2 becomes 2 and the size of the grains 10pg becomes uniform on the upper surface of the substrate 10S.
  • the difference in thermal expansion coefficient is within 10% on the upper surface of the base material 10S. Thereby, it can suppress that the reflection layer 81 peels from the base material 10S by the stress resulting from the difference in size of the grain 10pg being large.
  • Such a base material 10S can be obtained, for example, by applying a magnetic field to the material to be the base material 10S in the manufacturing process.
  • a magnetic field for example, the orientation of the crystal grains of the material to be the base material 10S can be aligned by the magnetic field.
  • the size of the grains 10pg is not uniform on the upper surface of the substrate 10S.
  • the size of the grains 10pg is not uniform on the upper surface of the substrate 10S.
  • the thermal expansion coefficient is different between the grain portion of 10 pg and the grain boundary portion of 10 gb.
  • the bonding is performed at a portion where the difference in the thermal expansion coefficient is large when there is a temperature change. It is thought that stress is generated. For this reason, if the size of the grains 10pg is not uniform on the upper surface of the base material 10S, peeling may occur between the base material 10S and the reflective layer 81.
  • the polycrystal 10p of the base material 10S is oriented substantially along the Z-axis direction. Therefore, on the upper surface of the base material 10S, the size of the grain 10pg is as described above. Uniform compared to the reference example. Thereby, it is considered that peeling is suppressed between the base material 10 ⁇ / b> S and the reflective layer 81.
  • the reflective layer 81 when peeling occurs in the reflective layer 81, it is difficult to obtain desired reflection characteristics. Reliability is also reduced. According to the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module substrate that can stably improve the efficiency.
  • the polycrystal 10p of the base material 10S is substantially oriented along the Z-axis direction, heat conduction along the Z-axis direction is efficiently performed.
  • the thermal conductivity is about 85 W / (m ⁇ K).
  • the thermal conductivity is about 150 W / (m ⁇ K).
  • FIG. 7 is a schematic plan view illustrating the light emitting device and the lighting device according to the second embodiment.
  • the base material 10S has a hole 10Sh.
  • the hole 10Sh extends, for example, in the Z-axis direction (first direction).
  • the hole 10Sh penetrates the base material 10S, for example.
  • the base 10S (that is, the light emitting module substrate 15d) can be separately fixed to the member using the hole 10Sh.
  • the processing for forming the hole 10Sh along the Z-axis direction becomes easy. Thereby, the shape of the hole 10Sh is stabilized.
  • the thickness of the base material 10S is not less than 0.3 mm and not more than 2 mm.
  • a highly accurate hole 10Sh can be formed in the substrate 10S having such a thickness.
  • the base material 10S preferably includes, for example, silicon nitride.
  • the strength of silicon nitride is 600 MPa to 700 MPa, and the fracture toughness value indicating crack extension is 6 MPa (m) 1/2 to 7 MPa (m) 1/2, which is relatively high. Silicon nitride has a relatively high toughness. For this reason, it becomes easy to obtain the hole 10Sh with higher accuracy. Furthermore, the shape of the hole 10Sh can be prevented from changing during use.
  • the reflective layer 81 is preferably separated from the hole 10Sh of the base material 10S. That is, it is preferable not to provide the reflective layer 81 around the hole 10Sh.
  • the reflective layer 18 is close to the hole 10Sh, when a fixing member such as a screw is inserted into the hole 81Sh, the fixing member may crack in the reflective layer 81, and reliability may be reduced.
  • the fixing member may crack in the reflective layer 81, and reliability may be reduced.
  • a light emitting module substrate, a light emitting module, and a lighting fixture that can improve efficiency are provided.
  • vertical and parallel include not only strictly vertical and strictly parallel, but also include, for example, variations in the manufacturing process, and may be substantially vertical and substantially parallel. is good.
  • a light emitting part a mounting substrate part, a light emitting element part, a light emitting module substrate, a first metal layer, a second metal layer, a semiconductor light emitting element, a wavelength conversion layer, a wall part, a heat radiating member, a heat conduction layer included in the light emitting device
  • the present invention is similarly implemented by appropriately selecting from a known range by those skilled in the art, and the same effect is obtained. As long as it can be obtained, it is included in the scope of the present invention.

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Abstract

　実施形態によれば、基材と、反射層と、配線層と、を含む発光モジュール用基板が提供される。前記基材は、電気絶縁性である。前記反射層は、前記基材の少なくとも一部の上に設けられ、複数の微細構造体と、前記複数の微細構造体の少なくとも一部の周りに設けられた酸化ケイ素部と、を含む。前記配線層は、前記基材の少なくとも一部の上に設けられる。

Description

発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具
　本発明の実施形態は、発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具に関する。
　例えば、青色光を発光する半導体発光素子と、光の波長を変換する蛍光体と、を組み合わせて白色光を発光する発光装置（ＬＥＤモジュール）がある。このような発光装置は、投光器などの照明装置などに応用できる。発光装置において、効率の向上が求められる。ＬＥＤモジュールに用いられる基板において、効率を向上することが求められる。
特開２０１２－２３８８５５号公報
　本発明の実施形態は、効率を向上できる発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具を提供する。
　本発明の実施形態によれば、基材と、反射層と、配線層と、を含む発光モジュール用基板が提供される。前記基材は、電気絶縁性である。前記反射層は、前記基材の少なくとも一部の上に設けられ、複数の微細構造体と、前記複数の微細構造体の少なくとも一部の周りに設けられた酸化ケイ素部と、を含む。前記配線層は、前記基材の少なくとも一部の上に設けられる。
　本発明の実施形態によれば、効率を向上できる発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具が提供される。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光装置及び照明装置を例示する模式図である。 図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光装置を例示する模式的平面図である。 図３（ａ）～図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光装置を例示する平面図である。 第１の実施形態に係る発光装置を例示する模式的断面図である。 図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール用基板を例示する模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第２の実施形態に係る発光モジュール用基板を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る発光装置及び照明装置を例示する模式的平面図である。
　以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。　
　なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。　
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１の実施形態）
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光装置及び照明装置を例示する模式図である。　
　図１（ａ）は平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面の一部を例示する断面図である。　
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る発光装置１１０（発光モジュール）は、発光部４０と、放熱部材５１と、熱伝導層５２と、を含む。
　放熱部材５１の上に、発光部４０が設けられる。放熱部材５１と発光部４０との間に、熱伝導層５２が設けられる。
　すなわち、放熱部材５１の上に熱伝導層５２が設けられ、熱伝導層５２の上に、発光部４０が設けられる。この例では、放熱部材５１の上に１つの発光部４０が設けられる。後述するように、１つの放熱部材５１の上に、複数の発光部４０が設けられても良い。
　本願明細書において、上に設けられる状態は、直接的に上に設けられる状態の他に、間に別の要素が挿入される状態も含む。
　放熱部材５１から発光部４０に向かう方向を積層方向とする。本願明細書において、積層される状態は、直接接して重ねられる状態の他に、間に別の要素が挿入されて重ねられる状態も含む。
　積層方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの軸をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直で、Ｘ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
　図１（ｂ）に表したように、放熱部材５１は、例えば板状である。放熱部材５１の主面は、例えば、Ｘ－Ｙ平面に対して実質的に平行である。放熱部材５１の平面形状は、例えば矩形である。放熱部材５１は、例えば、第１～第４辺５５ａ～５５ｄを有する。第２辺５５ｂは、第１辺５５ａから離間する。第３辺５５ｃは、第１辺５５ａの一端と、第２辺５５ｂの一端と、を接続する。第４辺５５ｄは、第３辺５５ｃと離間し、第１辺５５ａの他端と、第２辺５５ｂの他端と、を接続する。放熱部材５１の平面形状のコーナー部は、曲線状でも良い。放熱部材５１の平面形状は、矩形でなくても良く、任意である。放熱部材５１の縁部５１ｒは、例えば、曲線状でも良い。
　放熱部材５１には、例えば、金属などの基板が用いられる。放熱部材５１には、例えば、銅やアルミニウムなどが用いられる。
　発光部４０は、光を放出する。それと同時に、発光部４０は熱を発生する。熱伝導層５２は、発光部４０で発生した熱を、放熱部材５１に効率良く伝導する。熱伝導層５２には、例えば、はんだなどが用いられる。すなわち、熱伝導層５２は、はんだを含む。この場合、熱伝導層５２は、発光部４０と放熱部材５１とを接合する。熱伝導層５２の厚さｔ５２は、例えば、１０μｍ（マイクロメートル）以下である。
　熱伝導層５２には、液体状または固体状の潤滑油（グリース）などを用いても良い。熱伝導層５２には、潤滑油（グリース）よりもさらに熱伝導率を高めるために、シリコーンにアルミナなどの金属粉末を混合した導電性を有する潤滑油（導電性グリース）などを用いても良い。
　発光部４０は、実装基板部１５（発光モジュール用基板）と、発光素子部３５と、を含む。
　実装基板部１５は、基板１０と、第１金属層１１と、第２金属層１２と、を含む。　
　基板１０は、電気的に絶縁性である。基板１０には、例えば、セラミック基板などが用いられる。例えば、基板１０は、酸化アルミニウム（例えばＡｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（例えば、ＡｌＮ）及び窒化ケイ素（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）の少なくともいずれかを含む。基板１０には、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、及びＳｉ３Ｎ４の少なくともいずれかを主成分とするセラミック基板などが用いられる。　
　基板１０は、第１主面１０ａと、第２主面１０ｂと、を有する。第２主面１０ｂは、第１主面１０ａとは反対側の面である。放熱部材５１は、基板１０の第２主面１０ｂに対向している。換言すると、第２主面１０ｂは、放熱部材５１側の面である。
　本願明細書において、対向している状態は、直接面している状態に加え、間に別の要素が挿入されている状態も含む。
　第１主面１０ａは、実装領域１６を含む。例えば、実装領域１６は、第１主面１０ａの外縁１０ｒ（縁部１０ｕｅ）から離間している。この例では、実装領域１６は、第１主面１０ａの中央部分に設けられる。第１主面１０ａは、周辺領域１７をさらに含む。周辺領域１７は、実装領域１６の周りに設けられる。
　第１金属層１１は、第１主面１０ａの側において、実装領域１６の上に設けられる。一方、第２金属層１２は、第２主面１０ｂの側に設けられる。　
　実装基板部１５の例の詳細は、後述する。
　図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光装置を例示する模式的平面図である。　
　図２（ａ）は、基板１０の第１主面１０ａを例示する平面図である。図２（ｂ）は、第１金属層１１のパターンを例示する平面図である。図２（ｃ）は、第２金属層１２のパターンを例示する平面図である。
　図３（ａ）～図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光装置を例示する平面図である。
  図３（ａ）は、第１金属層１１のパターンを例示する平面図である。図３（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面の一部を例示す断面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ１－Ｂ２線断面の一部を例示す断面図である。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に表したように、基板１０は、反射層８１を含む。
　基板１０は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。第２領域Ｒ２の上に、第１金属層１１が設けられる。第２領域Ｒ２は、実装領域１６の一部に対応する。第１領域Ｒ１は、実装領域１６に含まれる。第１領域Ｒ１は、周辺領域１７に含まれても良い。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に表したように、反射層８１は、基板１０の上（第１主面１０ａの上）に設けられる。例えば、反射層８１は、基板１０の第１領域Ｒ１の上に設けられる。反射層８１は、実装領域１６の上だけでなく、周辺領域１７の上に設けられても良い。
　一方、配線層（第１金属層１１）は、第２領域Ｒ２の上に設けられる。配線層の一部の上に、反射層８１の一部が位置しても良い。反射層８１の一部の上に、配線層の一部が位置しても良い。
　基板１０と反射層８１とは、例えば、酸素を介して化学結合されても良い。これにより、高い接合強度が得られる。
　反射層８１は、ガラス（ＳｉＯ２）を主成分とする。すなわち、反射層８１は、ガラス部８１ａを含む。このため、反射層８１は、熱や光によって劣化しにくい。反射層８１は、例えば、酸化ジルコニウム（例えば、ＺｒＯ２）のセラミックスフィラー８１ｂを含む。これにより、反射層８１において、例えば、一般的に使われるＡｌ２Ｏ３からなる白色のセラミック基板よりも高い反射率が得られる。
　反射層８１において、安定性の高いガラス（ＳｉＯ２）を用い、その中に、ガラス（ＳｉＯ２）の屈折率とは異なる屈折率を有するセラミックスフィラー８１ｂを分散することで、高い反射率が得られる。反射層８１の全光線反射率の平均値は、例えば、８５％以上である。９２％以上であることが、さらに好ましい。全光線反射率は、正反射率と拡散反射率との和である。例えば、３８０ｎｍ（ナノメートル）以上７８０ｎｍ以下の波長を対象とする。このようにすることで、反射層８１において、９４％の全光線反射率が得られる。
　反射層８１の熱伝導率が、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であるときに、反射層８１において、９４％の全光線反射率が得られる。
　反射層８１の耐電圧は、例えば、０．２ｋＶ以上７ｋＶ以下である。０．５ｋＶ以上５ｋＶ以下であることが、さらに好ましい。反射層８１において、９４％の全光線反射率が得られる。
　反射層８１の厚さｔ８１は、例えば、２０μｍ以上１２０μｍ以下である。４０μｍ以上１１０μｍ以下であることが、さらに好ましい。反射層８１において、９４％の全光線反射率が得られる。
　このように、実施形態に係る発光モジュール用基板（実装基板部１５）は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素の少なくともいずれかを含む基材（基板１０）と、基材の第１領域Ｒ１の上に設けられた反射層８１と、基材の第２領域Ｒ２の上に設けられた配線層（第１金属層１１など）と、を含む。基板１０において、高い伝導率が得られる。反射層８１において、高い信頼性と、高い反射率が得られる。実施形態によれば、熱による効率の低下が抑制でき、高い光取り出し効率が得られる。効率を向上できる発光モジュール用基板及び発光モジュールが提供できる。
　近年、ＬＥＤの高効率化に伴い、光取り出し効率の向上が求められている。反射性のレジストを用いて基板表面の全光線反射率を向上させる技術がある。このレジストには例えば、ポリイミドなどの有機系レジストが用いられる。しかし、有機系レジストにおいては、熱や光による劣化が生じやすい。
　実施形態においては、ガラス部８１ａとセラミックスフィラー８１ｂとを含む反射層８１を用いる。これにより、熱や光による劣化が抑制でき、高い信頼性が得られる。実施形態においては、高い反射率による高い光取り出し効率と、高い信頼性と、が提供される。
　第１金属層１１及び第２金属層１２の例について説明する。　
　図１（ｂ）に示したように、既に説明したように、第１金属層１１は、第１主面１０ａ上に設けられる。第１金属層１１は、複数の実装パターン１１ｐを含む。複数の実装パターン１１ｐは、実装領域１６に設けられる。複数の実装パターン１１ｐの少なくともいずれか２つ以上は、互いに離間している。例えば、複数の実装パターン１１ｐの少なくともいずれかは、島状である。複数の実装パターン１１ｐの２つは、互いに独立している。複数の実装パターン１１ｐは、例えば、第１実装パターン１１ｐａ及び第２実装パターン１１ｐｂなどを含む。
　複数の実装パターン１１ｐのそれぞれは、例えば、第１実装部分１１ａと、第２実装部分１１ｂと、を含む。この例では、実装パターン１１ｐは、第３実装部分１１ｃをさらに含む。第３実装部分１１ｃは、第１実装部分１１ａと第２実装部分１１ｂとの間に設けられ、第１実装部分１１ａと第２実装部分１１ｂとを繋ぐ。これらの実装部分の例については、後述する。
　第１金属層１１は、複数の実装パターン１１ｐを互いに接続する接続部４４をさらに含んでも良い。この例では、第１金属層１１は、第１コネクタ用電極部４５ｅと第２コネクタ用電極部４６ｅとをさらに含む。第１コネクタ用電極部４５ｅは、複数の実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。第２コネクタ用電極部４６ｅは、複数の実装パターン１１ｐのその１つとは別の１つと電気的に接続される。後述するように、１つの実装パターン１１ｐの一部の上に半導体発光素子が配置される。この半導体発光素子により、第１コネクタ用電極部４５ｅが、実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。さらに、別の１つの実装パターン１１ｐの一部の上に半導体発光素子が配置される。この半導体発光素子により、第２コネクタ用電極部４６ｅが、別の１つの実装パターン１１ｐの１つと電気的に接続される。　
　第１金属層１１の例については、後述する。
　この例では、発光部４０は、第１主面１０ａ上に設けられた第１コネクタ４５と、第２コネクタ４６と、をさらに含む。第１コネクタ４５は、第１コネクタ用電極部４５ｅと電気的に接続される。第２コネクタ４６は、第２コネクタ用電極部４６ｅと電気的に接続される。この例では、第１コネクタ用電極部４５ｅの上に、第１コネクタ４５が設けられている。第２コネクタ用電極部４６ｅの上に、第２コネクタ４６が設けられている。第１コネクタ４５と、第２コネクタ４６と、の間に発光素子部３５が配置される。これらのコネクタを介して、発光部４０に電力が供給される。
　配線層（第１金属層１１）及び第２金属層１２の例について説明する。　
　図１（ｂ）に示したように、第２金属層１２は、第２主面１０ｂ上に設けられる。第２金属層１２は、第１金属層１１と電気的に絶縁されている。第２金属層１２の少なくとも一部は、Ｘ－Ｙ平面（第１主面１０ａに対して平行な第１平面）に投影したときに、実装領域１６と重なる。
　このように、基板１０の上面（第１主面１０ａ）に第１金属層１１が設けられ、基板１０の下面（第２主面１０ｂ）に第２金属層１２が設けられる。
　発光素子部３５は、基板１０の第１主面１０ａ上に設けられる。発光素子部３５は、複数の半導体発光素子２０と、封止層３０と、を含む。発光素子部３５の上面３５ｕは、例えば、平面である。封止層３０として、波長変換層３１が用いられる。
　複数の半導体発光素子２０は、第１主面１０ａ上に設けられる。複数の半導体発光素子２０のそれぞれは、光を放出する。半導体発光素子２０は、例えば窒化物半導体を含む。半導体発光素子２０は、例えば、ＩｎｙＡｌｘＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）を含む。ただし、実施形態において、半導体発光素子は任意である。
　複数の半導体発光素子２０は、例えば、第１半導体発光素子２０ａ及び第２半導体発光素子２０ｂなどを含む。複数の半導体発光素子２０のそれぞれは、複数の実装パターン１１ｐのうちのいずれかの実装パターン１１ｐと、複数の実装パターン１１ｐのうちの上記のいずれかの隣の別の実装パターン１１ｐと、電気的に接続されている。
　例えば、第１半導体発光素子２０ａは、複数の実装パターン１１ｐのうちの第１実装パターン１１ｐａと、第２実装パターン１１ｐｂと、電気的に接続されている。第２実装パターン１１ｐｂは、第１実装パターン１１ｐａの隣の別の実装パターン１１ｐに相当する。
　例えば、複数の半導体発光素子２０のそれぞれは、第１導電形の第１半導体層２１と、第２導電形の第２半導体層２２と、発光層２３と、を含む。例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。第１導電形がｐ形であり、第２導電形がｎ形でも良い。
　第１半導体層２１は、第１の部分（第１半導体部分２１ａ）と、第２の部分（第２半導体部分２１ｂ）と、を含む。第２半導体部分２１ｂは、積層方向（放熱部材５１から発光部４０に向かうＺ軸方向）に対して交差する方向（例えば、Ｘ軸方向）において、第１半導体部分２１ａと並ぶ。
　第２半導体層２２は、第２半導体部分２１ｂと実装基板部１５との間に設けられる。発光層２３は、第２半導体部分２１ｂと第２半導体層２２との間に設けられる。　
　半導体発光素子２０は、例えばフリップチップ型の発光素子である。
　例えば、第１半導体層２１の第１半導体部分２１ａが、実装パターン１１ｐの第１実装部分１１ａと対向している。第２半導体層２２が、実装パターン１１ｐの第２実装部分１１ｂと対向している。第１半導体層２１の第１半導体部分２１ａが、第１実装部分１１ａと電気的に接続される。第２半導体層２２が、第２実装部分１１ｂと電気的に接続される。この接続には、例えば、はんだや金バンプなどが用いられる。この接続は、例えば、金属溶融はんだ接合により行われる。または、この接続は、例えば、金バンプを用いた超音波熱圧着法により行われる。
　すなわち、例えば、発光素子部３５は、第１接合金属部材２１ｅと、第２接合金属部材２２ｅと、をさらに含む。第１接合金属部材２１ｅは、第１半導体部分２１ａと、いずれかの実装パターン１１ｐ（例えば第１実装部分１１ａ）と、の間に設けられる。第２接合金属部材２２ｅは、第２半導体層２２と、別の実装パターン１１ｐ（例えば、第２実装パターン１１ｐｂ）と、の間に設けられる。第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅの少なくともいずれかは、はんだ、または、金バンプを含む。これにより、第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅのそれぞれの断面積（Ｘ－Ｙ平面で切断したときの断面積）を大きくできる。これにより、第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅを介して、熱を効率良く、実装基板部１５に伝えることができ、放熱性が高まる。
　封止層３０（波長変換層３１）は、複数の半導体発光素子２０の少なくとも一部を覆う。波長変換層３１は、複数の半導体発光素子２０から放出される光（例えば第１光）の少なくとも一部を吸収し、第２光を放出する。第２光の波長（例えばピーク波長）は、第１光の波長（例えばピーク波長）とは、異なる。波長変換層３１には、例えば、蛍光体などの複数の波長変換粒子と、複数の波長変換粒子が分散された光透過性樹脂と、を含む。第１光は、例えば青色光を含む。第２光は、第１光よりも波長が長い光を含む。第２光は、例えば、黄色光及び赤色光の少なくともいずれかを含む。
　波長変換層３１の光透過性樹脂として、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。　
　波長変換層３１として、ガラス（ＳｉＯ２）などの光透過性の無機材を用いてもよい。
　この例では、発光素子部３５は、光反射性の壁部３２をさらに含む。壁部３２は、Ｘ－Ｙ平面内で波長変換層３１を囲む。壁部３２は、例えば、金属酸化物などの複数の粒子と、その粒子が分散された光透過性樹脂と、を含む。金属酸化物などの粒子は、光反射性を有する。この金属酸化物などの粒子として、例えば、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の少なくともいずれか用いることができる。壁部３２を設けることで、半導体発光素子２０から放出された光が、積層方向に沿った方向（例えば上方向）に沿って効率良く出射できる。
　発光部４０は、例えば、チップオンボード（ＣＯＢ）型のＬＥＤモジュールである。
　本実施形態においては、発光素子部３５から放出される光の光束発散度は、１０ルーメン/平方ミリメートル（ｌｍ／ｍｍ２）以上、１００ルーメン/平方ミリメートル以下である。望ましくは、２０ルーメン/平方ミリメートル以上である。すなわち、本実施形態においては、発光素子部３５から放出される光の発光面積に対する比（光束発散度）が、非常に高い。本願明細書においては、発光面積は、実質的に実装領域１６の面積に対応する。
　本実施形態に係る発光装置１１０は、例えば、投光器などに利用される。
　図１（ｂ）に表したように、発光装置１１０は、例えば、照明装置部材７１の上に配置される。図１（ａ）では、この照明装置部材７１は、省略されている。照明装置部材７１は、照明装置の一部である。照明装置部材７１と発光装置１１０との間に、照明装置用接続部材５３が設けられる。照明装置用接続部材５３には、例えば、はんだ、または、グリースなどが用いられる。例えば、発光装置１１０の熱は、照明装置用接続部材５３により、照明装置部材７１に伝導されて、放熱される。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、発光装置１１０を含む照明装置２１０（照明器具）の構成の例も表している。照明装置２１０は、照明装置部材７１と、発光装置１１０と、を含む。発光装置１１０は、照明装置部材７１の上に設けられる。照明装置２１０は、照明装置用接続部材５３をさらに含んでも良い。照明装置用接続部材５３は、照明装置部材７１と発光装置１１０との間に設けられ、発光装置１１０の放熱部材５１と、照明装置部材７１と、に接する。照明装置用接続部材５３は、発光装置１１０に含めても良い。　
　本実施形態に係る発光装置１１０においては、放熱部材５１をＸ－Ｙ平面（第１平面）に投影したときに、放熱部材５１は、実装領域１６の面積の５倍以上の面積を有する。
　すなわち、本実施形態においては、実装領域１６の面積に対して、放熱部材５１の面積が非常に大きく設定されている。これにより、実装領域１６の上に設けられた発光素子部３５で生じる熱を、面積の大きい放熱部材５１により、面内方向（Ｘ－Ｙ面内方向）に広げる。そして、面内方向に拡がった熱が、例えば、発光装置１１０が取り付けられる照明装置部材７１に向けて、伝達され、効率良く放熱される。
　実装領域１６、第１金属層１１及び第２金属層１２の例について説明する。　
　図２（ａ）に表したように、第１主面１０ａは、実装領域１６と、周辺領域１７と、を有する。この例では、実装領域１６のパターンは、実質的に円形である。実装領域１６の中心は、基板１０の中心に略一致するように設けられている。周辺領域１７は、実装領域１６の周辺の領域である。
　周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積よりも大きい。周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積の４倍以上である。周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積の９倍以下であることが好ましい。
　例えば、第１主面１０ａに対して平行で実装領域１６の中心を通る１つの方向（例えばＸ軸方向）に沿った、第１主面１０ａの端（外縁１０ｒ）と、実装領域１６との間の距離（最短距離）は、上記の中心を通る方向（Ｘ軸方向）に沿った実装領域１６の幅の１／２以上である。例えば、Ｘ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｘａ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｘの１／２以上である。例えば、Ｘ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｘｂ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｘの１／２以上である。例えば、Ｙ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｙａ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｙの１／２以上である。例えば、Ｙ軸方向に沿った外縁１０ｒと、実装領域１６との間の距離１７ｙｂ（最短距離）は、実装領域１６の幅１６ｙの１／２以上である。
　これにより、周辺領域１７の面積は、実装領域１６の面積よりも大きくなる。熱が発生する実装領域１６の面積よりも、周辺領域１７の面積を大きくすることで、発生した熱は、面内方向に沿って効率良く広がる。これにより放熱性が高まる。
　図２（ｂ）に表したように、第１金属層１１の一部である複数の実装パターン１１ｐは、実装領域１６内に設けられる。この例では、複数の実装パターン１１ｐは、円形の領域内に設けられている。換言すると、複数の実装パターン１１ｐが設けられている領域が、実装領域１６となる。実装領域１６は、Ｘ－Ｙ平面に投影したときの複数の実装パターン１１ｐを内包する領域である。複数の実装パターン１１ｐどうしの間の領域は、実装領域１６に含まれる。複数の実装パターン１１ｐのうちの外側に配置される実装パターン１１ｐの外縁を最短距離で繋いだ線の内側が、実装領域１６となる。
　図２（ｂ）に表したように、光束発散度を高めるために、複数の実装パターン１１ｐは、例えば、略円形の領域内に配置される。この場合には、実用的には、複数の実装パターン１１ｐを内包する略円形の領域を実装領域１６として用いても良い。
　実装領域１６は、Ｘ－Ｙ平面に投影したときの、複数に実装パターン１１ｐが設けられる領域を含む。実装領域１６は、Ｘ－Ｙ平面に投影したときの、接続部４４、第１コネクタ用電極部４５ｅ及び第２コネクタ用電極部４６ｅが設けられる領域を含まない。この領域は、周辺領域１７に含まれる。
　既に説明したように、図２（ｂ）に例示したように、複数の実装パターン１１ｐの一部は、互いに独立している。互いに隣接する独立した２つの実装パターン１１ｐは、それらの上に配置される半導体発光素子２０により電気的に接続される。複数の半導体発光素子２０の一部は、例えば、直列に接続される。直列に接続された複数の半導体発光素子２０は、例えば、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。
　さらに、例えば、複数の実装パターン１１ｐの２つは、接続部４４により接続される。これにより、直列に接続された複数の半導体発光素子２０の群が、さらに接続される。Ｘ軸に沿って並び直列に接続された複数の半導体発光素子の群が、Ｙ軸方向に沿って並ぶ。
  直列に接続された複数の半導体発光素子の群は、互いに並列に接続される。
　さらに、実装パターン１１ｐは、配線パターン４４ｃを介して、第１コネクタ用電極部４５ｅまたは第２コネクタ用電極部４６ｅと電気的に接続される。第１コネクタ用電極部４５ｅの上に設けられた第１コネクタ４５と、第２コネクタ用電極部４６ｅの上に設けられた第２コネクタ４６と、を介して、実装パターン１１ｐに電流が供給される。その電流が半導体発光素子２０に供給され、光が生じる。
　図２（ｃ）に表したように、第２金属層１２の面積は、大きく設計される。第２金属層１２の面積は、実装領域１６の面積よりも大きい。例えば、Ｘ－Ｙ平面（積層方向に対して平行な第１平面）に投影した第２金属層１２の面積は、第２主面１０ｂの面積の９５％以上である。第２金属層１２の面積を大きくすることで、熱の放熱の効率が高まる。
　熱伝導層５２の平面パターンは、実質的に第２金属層１２のパターンに沿っている。第２金属層１２の面積を大きくすることで、熱伝導層５２の面積を広げることができる。これにより、熱伝導層５２を介した熱伝導の効率が向上できる。
　例えば、Ｘ－Ｙ平面（第１平面）に投影したときの第２金属層１２の外縁１２ｒは、実装領域１６の外縁１６ｒの外側に位置する。
　Ｘ－Ｙ平面（第１平面）に投影したときの第２金属層１２の面積は、実装領域１６の面積より小さくても良い。この場合においても、Ｘ－Ｙ平面（第１平面）に投影したときの第２金属層１２の面積は、実装領域１６の面積の８０％よりも大きい。これよりも小さいと、放熱の効率が低くなる。
　図４は、第１の実施形態に係る発光装置を例示する模式的断面図である。
　図４は、発光部４０の一部を例示している。
　図４に表したように、第１金属層１１は、銅膜１３ａ（Ｃｕ膜）を含む。第１金属層１１は、金属膜１３ｄ（Ｒｈ層）をさらに含んでも良い。銅膜１３ａは、金属膜１３ｄと基板１０との間に設けられる。この例では、第１金属層１１は、銅膜１３ａと金属膜１３ｄの間に設けられたニッケル膜１３ｂ（Ｎｉ膜）と、ニッケル膜１３ｂと金属膜１３ｄとの間に設けられたパラジウム膜１３ｃ（Ｐｄ膜）と、をさらに含んでいる。このように、この例では、第１金属層１１は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｒｈの積層構造を有している。
　第１接合金属部材２１ｅ及び第２接合金属部材２２ｅは、金属膜１３ｄと接する。
　第１金属層１１の最表面に、金属膜１３ｄが位置する。金属膜１３ｄとして、Ｒｈの他にＡｕを用いても良い。すなわち、第１金属層１１は、例えば、金（Ａｕ）及びロジウム（Ｒｈ）の少なくともいずれかを含む金属膜１３ｄを含む。金属膜１３ｄには、例えば、Ａｕ及びロジウム（Ｒｈ）の少なくともいずれかを含む合金材料を用いてもよい。これにより、第１金属層１１の反射率が向上する。
　Ａｕを用いる場合に比べて、Ｒｈを用いると、高い反射率が得られる。Ｒｈを用いた場合は、ボンディングが容易でなくなる場合がある。一方、Ａｕを用いる場合には、ボンディングが容易になる。
　金属膜１３ｄ１１がＲｈを含む場合、この金属膜１３ｄの厚さは、０．１５μｍ以上０．２５μｍであることが好ましい。これにより、高い反射率が得られる。
　一方、第２金属層１２は、銅膜１４ａを含む。第２金属層１２は、金属膜１４ｄ（金膜）をさらに含んでも良い。銅膜１４ａは、金属膜１４ｄと基板１０との間に設けられる。この例では、第２金属層１２は、銅膜１４ａと金属膜１４ｄの間に設けられたニッケル膜１４ｂと、ニッケル膜１４ｂと金属膜１４ｄとの間に設けられたパラジウム膜１４ｃと、をさらに含んでいる。このように、この例では、第２金属層１２は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕの積層構造を有している。
　上記において、銅膜、ニッケル膜、パラジウム膜及び金属膜（ロジウム膜または金膜）のそれぞれの間の境界が明確でない場合がある。これらの層の一部が、混合された状態（例えば合金状態）を有していても良い。
　第２金属層１２には、例えば、第１金属層１１の材料と同じ材料を用いることができる。第２金属層１２には、第１金属層１１の積層構造と同じ積層構造を適用できる。これにより、これらの金属層の形成が容易になる。実施形態において、第２金属層１２の構成は、第１金属層１１の構成と異なっても良い。
　第１金属層１１の厚さｔ１１は、例えば、３０μｍ以上１００μｍ以下であり、例えば、４０μｍ以上６０μｍ以下である。第２金属層１２の厚さｔ１２は、例えば、３０μｍ以上１００μｍ以下であり、例えば、４０μｍ以上６０μｍ以下である。
　第１金属層１１の銅膜１３ａ及び第２金属層１２の銅膜１４ａは、例えば、電解めっきにより形成できる。銅膜１３ａの厚さ、及び、銅膜１４ａの厚さのそれぞれは、例えば、３０μｍ以上１００μｍ以下であり、例えば、約５０μｍである。
　ニッケル膜１３ｂ、パラジウム膜１３ｃ及び金属膜１３ｄは、例えば、無電解めっきにより形成される。ニッケル膜１４ｂ、パラジウム膜１４ｃ及び金属膜１４ｄは、例えば、電解めっきにより形成される。
　ニッケル膜１３ｂの厚さ及びニッケル膜１４ｂの厚さのそれぞれは、例えば、２μｍ以上８μｍ以下であり、例えば、約４．５μｍである。パラジウム膜１３ｃの厚さ及びパラジウム膜１４ｃの厚さのそれぞれは、例えば、０．０７５μｍ以上０．２μｍ以下であり、例えば、約１μｍである。金属膜１３ｄの厚さは、Ｒｈを用いた場合は、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。金属膜１３ｄの厚さは、Ａｕを用いた場合は、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下である。金属膜１４ｄの厚さは、例えば、約０．１μｍである。
　第１金属層１１の少なくとも一部、及び、第２金属層１２の少なくとも一部を無電解めっきにより形成することで、第１金属層１１の側面、及び、第２金属層１２の側面を、実質的に垂直にできる。
　例えば、第１主面１０ａに対して垂直な平面（例えば、Ｙ－Ｚ平面などの第２平面）で切断したときの第１金属層１１の側面１１ｓは、積層方向（Ｚ軸方向）に対してほぼ平行にできる。第１金属層１１の側面１１ｓと、第１主面１０ａと、の間の角度θは、例えば、８０度以上９５度以下である。角度θは、例えば、８５度以上であることがさらに好ましい。
　もし、この角度θが小さい場合は、第１金属層１１の一部である実装パターン１１ｐの実装のための面積（例えば上面の面積）に対して、実装パターン１１ｐの下面の面積が、過度に大きくなってしまう。このため、基板１０の上面（第１主面１０ａ）のうちで、実装パターン１１ｐで覆われてしまう部分の割合が高くなる。このため、実装領域１６の全体としての反射率を高くすることが困難になる。
　第１金属層１１の側面１１ｓと、第１主面１０ａと、の間の角度θを８０度以上９５度以下にすることで、基板１０の上面（第１主面１０ａ）のうちで、実装パターン１１ｐで覆われてしまう部分の割合を低くできる。これにより、実装領域１６の全体としての反射率を十分に高くすることができる。これにより、光束発散度を向上できる。
　第１金属層１１の断面のコーナー部の曲率は、比較的高い。すなわち、曲率半径が小さい。第１金属層１１の断面は矩形に近く、すなわち、側面１１ｓは垂直に近い。例えば、第１金属層１１は、Ｘ－Ｙ平面（第１平面）に対して平行な上面１１ｕをさらに有する。第１金属層１１の上面１１ｕと、第１金属層１１の側面１１ｓと、を繋ぐコーナー部１１ｓｕの曲率半径は、１０μｍ以下である。これにより、実装パターン１１ｐの実装のため面積（例えば実装パターン１１ｐの上面１１ｕの面積）に対して、実装パターン１１ｐの下面の面積を小さくできる。これにより、実装領域１６の全体としての反射率を高くして、光束発散度を向上できる。
　この例では、波長変換層３１の一部は、複数の半導体発光素子２０のいずれかと、基板１０と、の間の位置１１ｇ（スペース）に配置されている。位置１１ｇは、いずれかの実装パターン１１ｐ（例えば第１実装パターン１１ｐａ）と、別の実装パターン１１ｐ（例えば、第２実装パターン１１ｐｂ）と、の間の位置である。この位置１１ｇ（スペース）にも波長変換層３１の一部が配置されることで、半導体発光素子２０から放出される第１光を効率良く波長変換層３１で第２光に変換できる。位置１１ｇ（スペース）には、透明の樹脂や、他の蛍光体材料を含む波長変換部材を、別途、配置してもよい。
　波長変換層３１の一部を上記の位置１１ｇ（スペース）に配置するために、位置１１ｇを含む空間を大きくするようにしても良い。例えば、半導体発光素子２０と基板１０との間のギャップを大きくする。例えば、Ｚ軸方向（放熱部材５１から発光部４０に向かう積層方向）に沿った、複数の半導体発光素子２０のいずれかと、基板１０と、の間の距離ｔｇは、比較的長く設定される。例えば、距離ｔｇは、複数の半導体発光素子２０のＺ軸方向に沿った厚さｔ２０（高さ）の１／１０以上である。
　例えば、半導体発光素子２０の高さ（Ｚ軸方向に沿った厚さｔ２０）は、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下であり、例えば３００μｍである。距離ｔｇは、例えば、４０μｍ以上１１０μｍ以下であり、例えば６０μｍである。第１金属層１１の厚さｔ１１を厚くすることで、距離ｔｇを長くすることができる。
　実施形態において、基板１０の厚さｔ１０は、例えば、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、例えば０．６３５ｍｍである。基板１０の厚さｔ１０が０．３ｍｍ未満だと、例えば、基板１０の機械的強度が弱くなる。基板１０の厚さｔ１０が２ｍｍを超えると、例えば、半導体発光素子２０（発光素子部３５）で発生する熱の、放熱部材５１への伝導の効率が低くなる。
　図４に例示したように、波長変換層３１は、蛍光体などの複数の波長変換粒子３１ａと、複数の波長変換粒子３１ａが分散された光透過性樹脂３１ｂと、を含む。波長変換粒子３１ａは、複数の半導体発光素子２０から放出される第１光の少なくとも一部を吸収し第１光の波長とは異なる波長の第２光を放出する。
　上記の各実施形態に係る発光装置は、例えば、投光器などの照明装置として利用することができる。
　図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール用基板を例示する模式図である。　
　図５（ａ）に示すように、本実施形態に係る発光モジュール用基板１５ａは、基材１０Ｓ（例えば上記の基板１０）と、反射層８１と、配線層１１Ｌ（上記の第１金属層１１）と、を含む。
　基材１０Ｓは、電気絶縁性である。反射層８１は、基材１０Ｓの少なくとも一部の上に設けられる。反射層８１は、複数の微細構造体８１ｃと、酸化ケイ素部８１ｄと、を含む。酸化ケイ素部８１ｄは、複数の微細構造体８１ｃの少なくとも一部の周りに設けられる。配線層１１Ｌは、基材１０Ｓの少なくとも一部の上に設けられる。
　反射層８１において、微細構造体８１ｃは、例えば、酸化ジルコニウムを含む。微細構造体８１ｃは、例えば、酸化アルミニウムを含んでもよい。酸化ケイ素部８１ｄは、例えば、ＳｉＯ２を含む。酸化ケイ素部８１ｄは、例えば、ガラス部８１ａである。微細構造体８１ｃは、例えば、セラミックスフィラー８１ｂである。
　図５（ｂ）に示すように、本実施形態に係る発光モジュール用基板１５ｂにおいては、反射層８１の少なくとも一部は、基材１０Ｓの少なくとも一部と、配線層１１Ｌの少なくとも一部の間に位置する。
　図５（ｃ）に示すように、本実施形態に係る発光モジュール用基板１５ｃにおいては、配線層１Ｌの少なくとも一部は、基材１０Ｓの少なくとも一部と、反射層８１の少なくとも一部の間に位置する。
　発光モジュール用基板１５ａ～１５ｃにおいても、基板１０において、高い伝導率が得られ、反射層８１において、高い信頼性と、高い反射率が得られる。これにより、効率を向上できる発光モジュール用基板が提供できる。
　（第２の実施形態）　
　図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第２の実施形態に係る発光モジュール用基板を例示する模式的断面図である。　
　図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す基材１０Ｓの一部を例示している。
　図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る発光モジュール用基板１５ｄも、電気絶縁性の基材１０Ｓと、反射層８１と、配線層１１Ｌと、を含む。この場合も、反射層８１は、基材１０Ｓの少なくとも一部の上に設けられる。反射層８１は、複数の微細構造体８１ｃと、複数の微細構造体８１ｃの少なくとも一部の周りに設けられた酸化ケイ素部８１ｄと、を含む。配線層１１Ｌは、基材１０Ｓの少なくとも一部の上に設けられる。配線層１１Ｌは、例えば、第１金属層１１である。
　図６（ｂ）に示すように、発光モジュール用基板１５ｄにおいては、基材１０Ｓは、多結晶１０ｐを含む。多結晶１０ｐは、複数のグレイン１０ｐｇを含む。基材１０Ｓは、複数の粒界１０ｇｂを含む。複数の粒界１０ｇｂの間に、グレイン１０ｐｇが位置する。グレイン１０ｐｇは、粒界１０ｇｂにより分断される。グレイン１０ｐｇは、例えば、六方晶の少なくとも一部の構造を有する。基材１０Ｓは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素の少なくともいずれかを含む。基材１０Ｓは、例えば、窒化ケイ素を含む。
　多結晶１０ｐの配向は、Ｚ軸方向（基材１０Ｓから反射層８１に向かう第１方向）に沿っている。
　例えば、多結晶１０ｐの１つのＺ軸方向（第１方向）に方向に沿った第１長さＧＬ１は、Ｘ軸方向（第１方向に対して垂直な第２方向）に沿った、多結晶１０ｐの１つの第２長さＧＬ２よりも長い。
　多結晶１０ｐに含まれる複数のグレイン１０ｐｇの１つのＺ軸方向（第１方向）に沿った第１長さＧＬ１は、例えば、Ｘ軸方向（第１方向に対して垂直な第２方向）に沿った、多結晶１０ｐに含まれる複数のグレイン１０ｐｇの１つの第２長さＧＬ２よりも長い。第２長さＧＬ２は、Ｘ－Ｙ平面内の１つの長さでも良い。
　１つのグレイン１０ｐｇの第１長さＧＬ１は、例えば、０．３μｍ以上３０μｍ以下である。１つのグレイン１０ｐｇの第２長さＧＬ２は、例えば、０．３μｍ以上５μｍ以下である。１つのグレイン１０ｐｇにおいて、アスペクト比は、０．５以上１０以下である。アスペクト比は、多結晶１０ｐに含まれる複数のグレイン１０ｐｇの１つの第１長さＧＬ１の、多結晶１０ｐに含まれる複数のグレイン１０ｐｇの１つの第２長さＧＬ２に対する比である。１つのグレイン１０ｐｇにおいて、例えば、第１長さＧＬ１が、例えば、０．６μｍ以上３０μｍ以下であり、第２長さＧＬ２が、例えば、０．３μｍ以上５μｍ以下である。
　複数のグレイン１０ｐｇのそれぞれの第２長さＧＬ２の平均は、例えば、０．６μｍ以上３μｍ以下である。複数のグレイン１０ｐｇのそれぞれの第２長さＧＬ２は、例えば、０．３μｍ以上２４μｍ以下である。複数のグレイン１０ｐｇのそれぞれの第２長さＧＬ２の標準偏差は、３μｍ以下である。標準偏差は、例えば０．３μｍ以上でも良い。
　このように、本実施形態においては、基材１０Ｓは多結晶１０ｐの部分を含み、多結晶１０ｐは、実質的にＺ軸方向に沿って配向している。多結晶１０ｐの配向半値全幅は、例えば、１０度以下である。
　このように、基材１０Ｓの多結晶１０ｐが実質的にＺ軸方向に沿って配向している場合、例えば、基材１０Ｓと反射層８１との間の密着性が高まる。これは、多結晶１０ｐが実質的にＺ軸方向に沿って配向していることにより、基材１０Ｓの上面（基材１０Ｓの反射層８１の側の面）において、グレイン１０ｐｇのサイズは、第２長さＧＬ２となり、基材１０Ｓの上面において、グレイン１０ｐｇのサイズが均一になるからであると、考えられる。
　グレイン１０ｐｇのサイズが均一化されることで、例えば、基材１０Ｓの上面において熱膨張率差が、１０％以内になる。これにより、グレイン１０ｐｇのサイズの差が大きいことに起因する応力によって、基材１０Ｓから反射層８１が剥離することを抑制できる。
　このような基材１０Ｓは、製造過程において、例えば、基材１０Ｓとなる材料に磁場を加えることで得ることができる。例えば、磁場により基材１０Ｓとなる材料の結晶粒の向きをそろえることができる。
　一方、基材１０Ｓが、配向性を実質的に有しない多結晶の参考例においては、基材１０Ｓの上面において、グレイン１０ｐｇのサイズは、均一ではない。例えば、基材１０Ｓの上面において、第２長さＧＬ２のグレイン１０ｐｇ、及び、第１長さＧＬ１のグレイン１０ｐｇなどが存在する。このため、このような参考例においては、基材１０Ｓの上面において、グレイン１０ｐｇのサイズは、均一ではない。
　例えば、グレイン１０ｐｇの部分と、粒界１０ｇｂの部分と、で熱膨張係数が異なると考えられる。例えば、基材１０Ｓと反射層８１との積層体の界面において、Ｘ－Ｙ平面内に熱膨張係数の差があると、温度変化があった場合に、熱膨張係数の差が大きい部分において接合応力が発生すると考えられる。このため、基材１０Ｓの上面において、グレイン１０ｐｇのサイズが不均一な場合は、基材１０Ｓと反射層８１との間において、剥離が生じる場合がある。
　これに対して、実施形態においては、基材１０Ｓの多結晶１０ｐが実質的にＺ軸方向に沿って配向しており、このため、基材１０Ｓの上面において、グレイン１０ｐｇのサイズは、上記の参考例に比べて均一化する。これにより、基材１０Ｓと反射層８１との間において、剥離が抑制されると、考えられる。
　例えば、反射層８１において、剥離が生じると、所望の反射特性が得ることが困難になる。信頼性も低下する。本実施形態によれば、安定して効率を向上できる発光モジュール用基板を提供することができる。
　さらに、本実施形態によれば、基材１０Ｓと配線層１１Ｌとの間の剥離も抑制される。
　さらに、基材１０Ｓの多結晶１０ｐが実質的にＺ軸方向に沿って配向していることで、Ｚ軸方向に沿った熱伝導が効率的に行われる。例えば、無配向の窒化ケイ素の基材の場合、熱伝導率は、約８５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。一方、配向性を有する窒化ケイ素の基材１０Ｓの場合、熱伝導率（Ｚ軸方向に沿った熱伝導率）は、約１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。これにより、さらに高い放熱性が得られる。
　図７は、第２の実施形態に係る発光装置及び照明装置を例示する模式的平面図である。
  図７に示すように、本実施形態に係る発光装置及び照明装置に含まれる発光モジュール用基板１５ｄにおいては、基材１０Ｓは、孔１０Ｓｈを有する。孔１０Ｓｈは、例えば、Ｚ軸方向（第１方向）に延在する。孔１０Ｓｈは、例えば、基材１０Ｓを貫通する。孔１０Ｓｈを用いて、基材１０Ｓ（すなわち、発光モジュール用基板１５ｄ）を別に部材に固定することができる。
　本実施形態においては、基材１０Ｓの多結晶１０ｐが実質的にＺ軸方向に沿って配向していることで、Ｚ軸方向に沿った孔１０Ｓｈの形成のための加工が容易になる。これにより、孔１０Ｓｈの形状が安定化する。
　例えば、基材１０Ｓの厚さ（厚さｔ１０、図４参照）は、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下である。このような厚さの基材１０Ｓに、精度の高い孔１０Ｓｈを形成できる。この例において、基材１０Ｓは、例えば、窒化ケイ素を含むことが好ましい。窒化ケイ素の強度は、６００ＭＰａ～７００ＭＰａであり、対クラック伸展性を示す破壊靱性値は、６ＭＰａ（ｍ）１／２～７ＭＰａ（ｍ）１／２であり、比較的高い。窒化ケイ素の靱性は、比較的高い。このため、より高い精度の孔１０Ｓｈが得やすくなる。さらに、使用中に、孔１０Ｓｈの形状が変化することも抑制できる。
　反射層８１は、基材１０Ｓの孔１０Ｓｈから離間することが好ましい。すなわち、孔１０Ｓｈの周辺には、反射層８１を設けないことが好ましい。反射層１８が孔１０Ｓｈに近接している場合、孔８１Ｓｈにねじなどの固定部材が挿入されたときに、固定部材により反射層８１にクラックが生じ、信頼性が低下する場合がある。反射層８１を孔１０Ｓｈから離間させることで、クラックを抑制でき、高い信頼性が得られる。
　実施形態によれば、効率を向上できる発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具が提供される。
　なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光装置に含まれる発光部、実装基板部、発光素子部、発光モジュール用基板、第１金属層、第２金属層、半導体発光素子、波長変換層、壁部、放熱部材、熱伝導層及び反射層、並びに、照明装置に含まれる照明装置部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
　また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
　その他、本発明の実施の形態として上述した発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての発光モジュール用基板、発光モジュール及び照明器具も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (20)

  1. 　電気絶縁性の基材と、
    　前記基材の少なくとも一部の上に設けられ、複数の微細構造体と、前記複数の微細構造体の少なくとも一部の周りに設けられた酸化ケイ素部と、を含む反射層と、
    　前記基材の少なくとも一部の上に設けられた配線層と、
    　を備えた発光モジュール用基板。
  2. 　前記基材は、多結晶を含み、
    　前記多結晶の配向は、前記基材から前記反射層に向かう第１方向に沿っている、請求項１記載の発光モジュール用基板。
  3. 　前記多結晶の配向半値全幅は、１０度以下である、請求項２記載の発光モジュール用基板。
  4. 　前記多結晶に含まれる複数のグレインの１つの前記第１方向に沿った第１長さは、０．３μｍ以上３０μｍ以下である、請求項２または３に記載の発光モジュール用基板。
  5. 　前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿った、前記多結晶に含まれる複数のグレインの１つの第２長さは、０．３μｍ以上５μｍ以下である、請求項２～４のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  6. 　前記多結晶に含まれる複数のグレインの１つの前記第１方向に沿った第１長さの、前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿った、前記多結晶に含まれる複数のグレインの１つの第２長さに対する比は、０．５以上１０以下である、請求項２～５のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  7. 　前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿った、前記多結晶に含まれる複数のグレインのそれぞれの第２長さの平均は、０．６μｍ以上３μｍ以下である、請求項２記載の発光モジュール用基板。
  8. 　前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿った、前記多結晶に含まれる複数のグレインのそれぞれの第２長さは、０．３μｍ以上２４μｍ以下である、請求項２記載の発光モジュール用基板。
  9. 　前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿った、前記多結晶に含まれる複数のグレインのそれぞれの第２長さの標準偏差は、３μｍ以下である、請求項２記載の発光モジュール用基板。
  10. 　前記基材の厚さは、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１～９のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  11. 　前記基材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素の少なくともいずれかを含む請求項１～１０のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  12. 　前記基材は、窒化ケイ素含む請求項１～１０のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  13. 　前記基材は、前記基材を貫通する孔を有する請求項１２記載の発光モジュール用基板。
  14. 　前記反射層の少なくとも一部は、前記基材の前記少なくとも一部と、前記配線層の少なくとも一部の間に位置する、請求項１～１３のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  15. 　前記配線層の少なくとも一部は、前記基材の前記少なくとも一部と、前記反射層の少なくとも一部の間に位置する、請求項１～１３のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  16. 　前記反射層の厚さは、３０マイクロメートル以上１００マイクロメートル以下である請求項１～１５のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  17. 　前記反射層の熱伝導率は、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１～１６のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  18. 　前記微細構造体は、酸化ジルコニウムを含み、
    　前記配線層は、ロジウムを含む請求項１～１７のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板。
  19. 　請求項１～１８のいずれか１つに記載の発光モジュール用基板と、
    　前記配線層と電気的に接続された発光素子と、
    　前記発光素子を覆う封止層と、
    　を備え、
    　前記封止層は、シリコーン樹脂及びガラスの少なくともいずれかを含む発光モジュール。
  20. 　請求項１９に記載の発光モジュールと、
    　前記発光モジュールが搭載された照明装置部材と、
    　を備えた照明器具。
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