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CN102201524A - 发光元件用基板及发光装置 - Google Patents

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CN102201524A CN2010105760811A CN201010576081A CN102201524A CN 102201524 A CN102201524 A CN 102201524A CN 2010105760811 A CN2010105760811 A CN 2010105760811A CN 201010576081 A CN201010576081 A CN 201010576081A CN 102201524 A CN102201524 A CN 102201524A
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glass
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中山胜寿
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本发明提供仅通过在成本方面比导热孔有利且以与基板的发光元件搭载面平行的形状配置的散热层就可充分发散发光元件释放的热量的发光元件用基板。一种发光元件用基板，其特征在于，包括：基板主体，该基板主体由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，以发光元件搭载侧的面为主面，在该主面上具有用于将发光元件的电极与外部电路电连接的布线导体的一部分；散热层，该散热层在所述基板主体的主面上以不包括所述布线导体的一部分及其周围附近和该主面的周缘部的形式形成，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面；绝缘性保护层，该绝缘性保护层以覆盖所述散热层的包括端缘在内的整体的方式形成，具有平坦表面。

Description

发光元件用基板及发光装置
技术领域
本发明涉及发光元件用基板及使用该基板的发光装置，特别涉及热阻降低了的发光元件用基板及使用该基板的发光装置。
背景技术
近年来，伴随发光二极管元件的高亮度化、白色化，使用发光二极管元件的发光装置被用于手机和大型液晶电视的背光源等。然而，发热量随着发光二极管元件的高亮度化而增加，其温度过度上升，因此不一定能够获得足够的发光亮度。因此，作为用于搭载发光二极管元件等发光元件的发光元件用基板，需要可使由发光元件产生的热量迅速地发散而获得足够的发光亮度的基板。
以往，作为发光元件用基板，采用例如氧化铝基板。此外，因为氧化铝基板的热导率为约15～20W/m·K，并不高，所以也正在研究采用具有更高的热导率的氮化铝基板。
然而，氮化铝基板的原料成本高，且难以烧结，所以需要高温烧成，工艺成本趋高。另外，氮化铝基板的热膨胀系数小，为4×10-6～5×10-6/℃，安装于广泛使用的具有9×10-6/℃以上的热膨胀系数的印刷基板的情况下，由于热膨胀差，并不一定能够获得足够的连接可靠性。
为了解决这样的问题，正在研究采用低温共烧陶瓷基板(以下称为LTCC基板)作为发光元件用基板。LTCC基板例如为由玻璃和氧化铝填料形成的基板，它们的折射率差大，且它们的界面多，其厚度比所用的波长大，所以可获得高反射率。藉此，可以高效地利用来自发光元件的光，因而能够降低发热量。此外，由于由光源引发的劣化少的无机氧化物形成，因此可以长时间保持稳定的色调。
这样的LTCC基板的热导率并不高，所以已知设置由例如金属等高导热材料形成的导热孔来降低热阻的方法。作为导热孔，已知例如配置多个比发光元件小的导热孔的方案和仅配置1个与发光元件大致同等大小的导热孔的方案(参照例如专利文献1)。
此外，专利文献2中记载有下述内容：在基板上具备银、银合金等的反射层的结构的发光装置中，较好是该反射层有助于向基板平面方向的散热，除了基于反射层的散热之外，还设置散热孔来提高向基板垂直方向的散热性。
另一方面，虽然不是LTCC基板，但对于考虑到来自发光二极管元件的散热性的柔性印刷布线基板，提出了在设置形成有布线图案的绝缘基板面的相反侧的面设置由铜箔、铝箔等金属材料形成的散热层的技术(参照例如专利文献3)。
此外，作为发散从发光元件释放的热量的手段，与发光元件搭载面平行的散热层从成本角度来看优于导热孔，但单靠与搭载面平行的散热层，无法获得具有与导热孔同等的足够的散热性的发光元件用LTCC基板。另外，导热孔不仅在成本方面不利，还存在使平坦性恶化而对发光元件与基板的接合性造成不良影响的问题。
专利文献1：日本专利特开2006-41230号公报
专利文献2：日本专利特开2010-34487号公报
专利文献3：日本专利特开2010-10298号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的发明，其目的在于提供仅通过在成本方面比导热孔有利且与基板的发光元件搭载面平行的散热层就具有足够的散热性的发光元件用基板。此外，本发明的目的还在于提供使用上述发光元件用基板的发光装置。
本发明的发光元件用基板的特征在于，包括：基板主体，该基板主体由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，以发光元件搭载侧的面为主面，在该主面上具有用于将发光元件的电极与外部电路电连接的布线导体的一部分；散热层，该散热层在所述基板主体的主面上以不包括所述布线导体的一部分及其周围附近和该主面的周缘部的形式形成，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面；绝缘性保护层，该绝缘性保护层以覆盖所述散热层的包括端缘在内的整体的方式形成，具有平坦表面。
本发明的发光元件用基板中，较好是所述基板主体呈不具有导热孔的结构。
本发明的发光元件用基板中，较好是所述散热层的表面粗糙度Ra至少在搭载所述发光元件的部分为0.15μm以下。此外，较好是所述绝缘性保护层的表面粗糙度Ra至少在搭载所述发光元件的部分为0.03μm以下。本发明的发光元件用基板中，较好是所述绝缘性保护层的膜厚为5～150μm。
本发明的发光元件用基板中，较好是所述绝缘性保护层由包含玻璃和陶瓷填料或者玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，所述第二玻璃陶瓷组合物所含的陶瓷填料优选氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物。
本发明的发光元件用基板中，较好是所述布线导体具有与发光元件的电极连接的元件连接端子和与外部电路连接的外部连接端子作为其一部分，且在所述两端子上以覆盖包括其端缘在内的整体的方式形成有导电性保护层。此外，较好是所述导电性保护层为至少在最外层具有金镀层的金属镀层。
本发明的发光装置的特征在于，包括上述本发明的发光元件用基板和搭载于所述发光元件用基板的发光元件。
如果采用本发明的发光元件用基板，则仅通过在成本方面比导热孔有利且与基板的发光元件搭载面平行的散热层，就能够充分地发散发光元件释放的热量。此外，通过使用本发明的发光元件用基板，即使不使用使基板表面的平坦性劣化的导热孔也可获得足够的散热性，所以还具有发光元件与基板的接合变得容易的优点。此外，如果采用本发明，则通过将发光元件搭载于这样的发光元件用基板，可以制成能够获得足够的发光亮度的发光装置。
附图说明
图1是表示本发明的发光元件用基板和发光装置的实施方式1的一例的俯视图和剖视图。
图2是模式化表示图1所示的发光元件用基板的制造工序的一部分((A)工序)的图。
图3是模式化表示图1所示的发光元件用基板的制造工序的一部分((B)工序～(D)工序)的图。
图4是表示本发明的发光元件用基板和发光装置的实施方式2的一例的俯视图和剖视图。
图5是模式化表示图4所示的发光元件用基板的制造工序的一部分((A)’工序)的图。
图6是模式化表示图4所示的发光元件用基板的制造工序的一部分((B)’工序、(C)’工序)的图。
符号的说明
1…发光元件用基板，2…基板主体，3…散热层，4…绝缘性保护层，5…元件连接端子，6…外部连接端子，7…贯通导体，8…框体，10…发光装置，11…发光元件，12…焊丝，13…密封层，21…基板主体主面，22…基板主体背面。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。还有，本发明不应限定于下述说明进行解释。
本发明的发光元件用基板的特征在于，包括：基板主体，该基板主体由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，以发光元件搭载侧的面为主面，在该主面上具有用于将发光元件的电极与外部电路电连接的布线导体的一部分；散热层，该散热层在所述基板主体的主面上以不包括所述布线导体的一部分及其周围附近和该主面的周缘部的形式形成，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面；绝缘性保护层，该绝缘性保护层以覆盖所述散热层的包括端缘在内的整体的方式形成，具有平坦表面。
在这里，本说明书中，发光元件用基板所具有的上述“布线导体”是指为了将所搭载的发光元件具有的电极通过该导体与外部电路电连接而设的电气布线涉及的所有导体，作为总称例如与发光元件的电极连接的元件连接端子、设于基板内的内层布线(包括贯通基板内的贯通导体)、与外部电路连接的外部连接端子等的术语使用。
如果采用本发明，则通过在LTCC基板的发光元件搭载侧的主面具有以不包括所述布线导体的一部分及其周围附近和该主面的周缘部的形式形成的包含银的表面平坦的膜厚为8～50μm的金属层，并且使覆盖该金属层的绝缘性保护层也具有表面平坦性，即使不设置需要制造工序的增加和向其中填充的大量银等的导热孔，也可以使从发光元件释放的热量充分发散。此外，如果采用本发明，则通过适当选择对该散热层进行绝缘保护的绝缘性保护层的膜厚和材料，可以使上述散热层起到将发光元件发射的光反射向光取出侧的反射层的作用。藉此，在该发光元件用基板上搭载发光元件而制成发光装置时可获得足够的发光亮度。
以下，对绝缘性保护层采用玻璃层时的本发明的实施方式1和绝缘性保护层采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体层时的本发明的实施方式2进行说明。
<实施方式1>
图1是表示本发明的实施方式1的发光元件用基板1和使用该基板的发光装置10的一例的俯视图(a)及其X-X线剖视图(b)。
例如图1所示，本发明的发光元件用基板1以串联电连接的方式搭载2个发光元件11。该发光元件用基板1在以焊丝12串联电连接发光元件11并设置覆盖这些发光元件11和焊丝12的密封层13后作为发光装置10使用。即，图1所示的发光装置10中，除发光元件11、焊丝12和密封层12以外的部分为本发明的发光元件用基板1。
还有，这里以通过串联电连接方式搭载2个发光元件11的发光装置及发光装置用基板为例对本发明的实施方式1进行说明，但搭载的发光元件的个数和搭载多个时的串联、并联等电连接方法等没有特别限定。以下说明的各构件的构成可在本发明的范围内根据所用的发光装置的设计适当调整。
发光元件用基板1具有主要构成该基板的近似平板状的基板主体2。该基板主体2由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成。基板主体2在作为发光元件用基板时以发光元件搭载侧的面作为主面21，本例中将其相反侧的面作为背面22。发光元件用基板1在基板主体主面21的周缘部具有框体8，从而构成将基板主体2的主面21中央的圆形部分作为底面(以下称为“腔底面”)的腔。构成框体8的材料没有特别限定，较好是使用与构成基板主体2的材料相同的材料。
从抑制搭载发光元件时、其后的使用时的损伤等的观点来看，基板主体2较好是例如抗弯强度在250MPa以上。基板主体2、框体8的形状、厚度、尺寸等没有特别限定，可以与通常被用作发光元件用基板的基板相同。此外，对于构成基板主体2的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体的原料组成、烧结条件等，在后述的发光元件用基板的制造方法中进行说明。
使用发光元件用基板1制作发光装置10时，在基板主体2的主面21侧，如图1所示，上述2个发光元件11以这2个发光元件11的中心位于通过腔底面中心的一条直线上的方式搭载于腔底面的大致中央部。
发光元件用基板1中，在基板主体2的主面21上，一对近似长方形的分别与上述2个发光元件11所具有的一对电极中的一方连接的元件连接端子5相向地设于成为这2个发光元件11外侧的周边部，具体为两侧。
发光装置10中，这2个发光元件11串联电连接。具体来说，2个发光元件11所具有的一对电极中的外侧的一方与位于各发光元件11的外侧的元件连接端子5分别通过焊丝12电连接。另外，2个发光元件11所具有的一对电极中的内侧的一方之间通过焊丝12电连接。
在基板主体2的背面22设有与外部电路电连接的一对外部连接端子6，在基板主体2的内部设有一对将上述元件连接端子5与外部连接端子6电连接的贯通导体7。对于元件连接端子5、外部连接端子6和贯通导体7，只要它们以发光元件→元件连接端子5→贯通导体7→外部连接端子6→外部电路的顺序电连接，其配置位置和形状并不局限于图1所示的例子，可以适当调整。
这些元件连接端子5、外部连接端子6和贯通导体7，即布线导体的构成材料只要是与通常用于发光元件用基板的布线导体同样的构成材料即可，可以无特别限定地使用。作为这些布线导体的构成材料，具体可例举以铜、银、金等为主要成分的金属材料。这些金属材料中，可优选使用由银、银和铂或者银和钯形成的金属材料。
还有，元件连接端子5和外部连接端子6中，较好是在由这些金属材料形成的优选是厚5～15μm的金属导体层上以覆盖包括其端缘在内的整体的方式形成有保护该层不受氧化和硫化的破坏且具有导电性的导电性保护层(未图示)的结构。作为导电性保护层，只要是以具有保护上述金属导体层的功能的导电性材料构成即可，没有特别限定。具体来说，可例举由镍镀层、铬镀层、银镀层、镍/银镀层、金镀层、镍/金镀层等形成的导电性保护层。
本发明中，在这些保护层中，作为对上述元件连接端子5和外部连接端子6进行被覆保护的导电性保护层，例如从可很好地同用于与后述的发光元件的电极的连接的焊丝及其他连接材料接合等角度来看，较好是使用至少在最外层具有金镀层的金属镀层。导电性保护层可仅以金镀层形成，但更好是作为在镍镀层上施以金镀层而得的镍/金镀层形成。该情况下，作为导电性保护层的膜厚，较好是镍镀层为2～20μm，金镀层为0.1～1.0μm。
在发光元件用基板1的基板主体主面21上形成有散热层3，该散热层3形成为不包括基板主体主面21上形成有框体8的部分、即该主面21的周缘部和配置有上述一对元件连接端子5的部分及其周围附近的形状，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面。
作为构成散热层的包含银的金属材料，具体可例举由银、银和铂或者银和钯形成的金属材料。作为由银和铂或者钯形成的金属材料，具体可例举铂或钯相对于金属材料总量的比例在5质量％以下的金属材料。其中，从在本发明中可获得高反射率的角度来看，较好是仅以银构成的散热层。
此外，散热层3的膜厚为8～50μm，较好是10～20μm，更好是13～16μm。散热层3的膜厚低于8μm时，无法获得足够的散热性。此外，如果高于50μm，则成本方面不利，且制造过程中可能会发生由与基板主体的热膨胀差引起的变形。
散热层3具有平坦表面，作为其表面平坦性，具体来说，从确保足够的散热性的同时易于制造的观点来看，至少在搭载发光元件11的部分，以表面粗糙度Ra计，较好是在0.15μm以下，更好是在0.1μm以下。还有，表面粗糙度Ra是指算术平均粗糙度Ra，算术平均粗糙度Ra的值按照JIS：B0601(1994年)的3“所定义的算术平均粗糙度的定义及表示”表示。
图1所示的例子中，在基板主体2与框体8之间未设散热层3，但也可以根据需要在考虑到基板主体2与框体8的密合性的同时于自腔底面的端部连续且不到达基板主体主面21的端缘的范围内设置散热层3。
此外，本发明中，在不破坏散热层3的表面平滑性的范围内，可以根据需要进一步为了提高散热性等目的而在散热层3与基板主体2之间设置具有导热性的由不含银的金属、例如铜形成的金属层等。
在发光元件用基板1的基板主体主面21上还以覆盖上述散热层3的包括端缘在内的整体的方式形成有作为具有平坦表面的绝缘性保护层的外覆玻璃层4。在这里，只要可确保设于基板主体主面21上的元件连接端子5和散热层3的绝缘性，外覆玻璃层4的端缘可以与元件连接端子5接触，但考虑到制造上可能出现问题，两者间的距离较好是在75μm以上，更好是在100μm以上。
此外，关于散热层3的端缘与覆盖其的外覆玻璃层4的端缘之间的距离，较好是在散热层3充分受到保护而不受外部的劣化因素影响的范围内设为尽可能短的距离。具体来说，较好是10～50μm，更好是20～30μm。该距离低于10μm时，由于散热层3露出，构成散热层3的包含银的金属材料发生氧化或硫化等，导热性和散热性可能会下降；如果高于50μm，则导致配置散热层3的区域的面积减少，因而导热性和散热性可能会下降。
对于本发明中的绝缘性保护层，其膜厚根据发光装置的设计而不同，若考虑到确保足够的绝缘保护功能以及成本、与基板主体的热膨胀差引起的变形等，较好是5～150μm。但是，对于像本例这样绝缘性保护层为外覆玻璃层4时的膜厚，若考虑到与基板主体的热膨胀差引起的变形等，上限较好是50μm左右。
作为绝缘性保护层的外覆玻璃层4具有平坦表面，作为其表面平坦性，具体来说，从确保足够的散热性的同时易于制造的观点来看，至少在搭载发光元件11的部分，以表面粗糙度Ra计，较好是在0.03μm以下，更好是在0.01μm以下。还有，关于外覆玻璃层的原料组成在后述的制造方法中进行说明。
在这里，通常发光元件用基板中为了获得足够的散热性而在发光元件搭载部的正下方配置导热孔。这时，为了抑制因配置导热孔而产生的搭载部的凹凸而采用特别的方法，但是现状是即使使用这样的方法，也仅能够将凹凸的最高部与最低部的高低差抑制至1μm以下左右。
本发明中，藉由上述结构，即使不配置作为使发光元件搭载部产生凹凸的原因的导热孔，也可确保足够的散热性，所以发光元件搭载部的最高部与最低部的高低差与搭载部以外的表面、本发明中的绝缘性保护层的表面同等，大概在0.5μm以下。即，本发明的结构与配置上述导热孔的情况相比，散热性同等，同时在搭载部的平坦性方面，比配置导热孔的情况更容易获得高平坦性。
以上，对基于本发明的实施方式1的发光元件用基板1进行了说明，基于本发明的实施方式1的发光装置10如下构成：在该发光元件用基板1的搭载部通过聚硅氧烷小片接合剂等小片接合剂搭载发光二极管元件等发光元件11，其未图示的电极通过焊丝12与元件连接端子5连接，并且设置密封层13来覆盖发光元件11和焊丝12并填充腔。
本发明的实施方式1的发光元件用基板例如可以通过包括以下的(A)工序～(E)工序的制造方法制造。以下，以图1所示的发光装置10的发光元件用基板1为例，参照图2、图3对制造方法进行说明，对于用于制造的构件，标记与成品的构件相同的符号来进行说明。
(A)使用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物制作构成发光元件用基板的基板主体2的以发光元件搭载侧的面为主面21的近似平板状的主体用生片2和构成框体8的框体用生片8，将框体用生片8层叠于主体用生片2的主面上的工序(以下也称“生片层叠工序”)；
(B)在上述生片层叠体的主体用生片主面21上的2处形成元件连接端子用糊料层5以及用于将元件连接端子用糊料层5与形成于主体用生片2的背面22的外部连接端子用糊料层6电连接的贯通导体用糊料层7，并且在背面22形成外部连接端子用糊料层6，元件连接端子用糊料层5介以贯通导体用糊料层7和该外部连接端子用糊料层6与外部电路电连接的工序(以下称为“布线导体糊料层形成工序”)；
(C)在主体用生片2的主面21上除框体8层叠部和元件连接端子用糊料层5及其周围附近以外的区域通过丝网印刷形成散热层用金属糊料层3的工序(以下称为“散热层用金属糊料层形成工序”)；
(D)以覆盖上述散热层用金属糊料层3的包括端缘在内的整体的方式在主体用生片2的主面上除框体8层叠部和元件连接端子用糊料层5及其周围附近以外的主体用生片主面21上形成外覆玻璃糊料层4，获得未烧结发光元件用基板的工序(以下称为“外覆玻璃糊料层形成工序”)；
(E)将上述未烧结发光元件用基板在800～880℃烧成的工序(以下称为“烧成工序”)。
(A)生片层叠工序
图2是模式化表示生片层叠工序的图。图2(1)中示出俯视图(1a)及其X-X线剖视图(1b)的框体用生片8和图2(2)中示出俯视图(2a)及其X-X线剖视图(2b)的主体用生片2可以如下制造：向包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要添加的增塑剂、分散剂、溶剂等而制成浆料，将该浆料通过刮刀法等成形为规定形状的片状，使其干燥。
基板主体和框体用玻璃粉末(以下称为“基板主体用玻璃粉末”)并没有限定，但较好是玻璃化温度(Tg)为550℃以上700℃以下的玻璃粉末。玻璃化温度(Tg)低于550℃时，脱脂可能会变得困难；高于700℃时，收缩开始温度升高，尺寸精度可能会下降。
此外，较好是在800℃以上880℃以下烧成时析出结晶。不析出结晶的玻璃粉末的情况下，可能会无法获得足够的机械强度。另外，较好是通过DTA(差示热分析)测得的结晶峰温度(Tc)在880℃以下的玻璃粉末。结晶峰温度(Tc)高于880℃时，尺寸精度可能会下降。
作为这样的基板主体用玻璃粉末，较好是例如包含57摩尔％以上65摩尔％以下的SiO2、13摩尔％以上18摩尔％以下的B2O3、9摩尔％以上23摩尔％以下的CaO、3摩尔％以上8摩尔％以下的Al2O3、合计0.5摩尔％以上6摩尔％以下的选自K2O和Na2O的至少一方的玻璃粉末。通过使用这样的玻璃粉末，容易使基板主体表面的平坦度提高。
在这里，SiO2是玻璃的网络形成成分。SiO2的含量低于57摩尔％时，难以获得稳定的玻璃，且化学耐久性也可能会下降。另一方面，SiO2的含量高于65摩尔％时，玻璃熔融温度和玻璃化温度(Tg)可能会变得过高。SiO2的含量较好是在58摩尔％以上，更好是在59摩尔％以上，特别好是在60摩尔％以上。此外，SiO2的含量较好是在64摩尔％以下，更好是在63摩尔％以下。
B2O3是玻璃的网络形成成分。B2O3的含量低于13摩尔％时，玻璃熔融温度和玻璃化温度(Tg)可能会变得过高。另一方面，B2O3的含量高于18摩尔％时，难以获得稳定的玻璃，且化学耐久性也可能会下降。B2O3的含量较好是在14摩尔％以上，更好是在15摩尔％以上。此外，B2O3的含量较好是在17摩尔％以下，更好是在16摩尔％以下。
Al2O3是为了提高玻璃的稳定性、化学耐久性和强度而添加。Al2O3的含量低于3摩尔％时，玻璃可能会变得不稳定。另一方面，Al2O3的含量高于8摩尔％时，玻璃熔融温度和玻璃化温度(Tg)可能会变得过高。Al2O3的含量较好是在4摩尔％以上，更好是在5摩尔％以上。此外，Al2O3的含量较好是在7摩尔％以下，更好是在6摩尔％以下。
CaO是为了提高玻璃的稳定性和结晶的析出性并使玻璃熔融温度和玻璃化温度(Tg)下降而添加。CaO的含量低于9摩尔％时，玻璃熔融温度可能会变得过高。另一方面，CaO的含量高于23摩尔％时，玻璃可能会变得不稳定。CaO的含量较好是在12摩尔％以上，更好是在13摩尔％以上，特别好是在14摩尔％以上。此外，CaO的含量较好是在22摩尔％以下，更好是在21摩尔％以下，特别好是在20摩尔％以下。
K2O、Na2O是为了使玻璃化温度(Tg)下降而添加。K2O和Na2O的总含量低于0.5摩尔％时，玻璃熔融温度和玻璃化温度(Tg)可能会变得过高。另一方面，K2O和Na2O的总含量高于6摩尔％时，化学耐久性、特别是耐酸性可能会下降，电绝缘性也可能下降。K2O和Na2O的总含量较好是0.8摩尔％以上5摩尔％以下。
还有，基板主体用玻璃粉末并不局限于仅由上述成分形成的玻璃粉末，可以在满足玻璃化温度(Tg)等各特性的范围内包含其他成分。包含其他成分的情况下，其他成分的总含量较好是在10摩尔％以下。
基板主体用玻璃粉末可以如下获得：通过熔融法制造具有如上所述的玻璃组成的玻璃，通过干式粉碎法或湿式粉碎法进行粉碎。湿法粉碎法的情况下，较好是使用水作为溶剂。粉碎可以使用例如辊式粉碎机、球磨机、喷射磨等粉碎机进行。
基板主体用玻璃粉末的50％粒径(D50)较好是0.5μm以上2μm以下。基板主体用玻璃粉末的50％粒径低于0.5μm时，玻璃粉末容易凝集，处理变得困难，而且难以使其均匀地分散。另一方面，基板主体用玻璃粉末的50％粒径高于2μm时，可能会导致玻璃软化温度的上升或烧结不足。粒径的调整例如可以通过在粉碎后根据需要进行分级来进行。还有，本说明书中，粒径是指通过采用激光衍射-散射法的粒径测定装置得到的值。
另一方面，作为陶瓷填料，可以没有特别限定地使用一直以来用于制造LTCC基板的陶瓷填料，例如可以优选使用氧化铝粉末、氧化锆粉末或者氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物。陶瓷填料的50％粒径(D50)例如较好是0.5μm以上4μm以下。
通过将这样的基板主体用玻璃粉末和陶瓷填料以例如基板主体用玻璃粉末为30质量％以上50质量％以下、陶瓷填料为50质量％以上70质量％以下的比例掺合、混合，从而获得玻璃陶瓷组合物。此外，通过向该玻璃陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要采用的增塑剂、分散剂、溶剂等，可获得浆料。
作为粘合剂，可以优选使用例如聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂等。作为增塑剂，可以使用例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯等。此外，作为溶剂，可以优选使用甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇等有机溶剂。
将这样得到的浆料通过刮刀法等成形为规定形状的片状，使其干燥，从而制成主体用生片2和框体用生片8。
通过在以上制成的主体用生片2的主面上层叠框体用生片8，如图2(3)所示，可获得最终基板主体2在主面上具有腔且其底面形成搭载发光元件的区域的形状的生片层叠体。
(B)布线导体糊料层形成工序
接着，以规定的尺寸、形状在这样得到的生片层叠体的主体用生片主面21上的2处形成元件连接端子用糊料层5以及用于将元件连接端子用糊料层5与形成于主体用生片2的背面22的外部连接端子用糊料层6电连接的贯通导体用糊料层7，并且在背面22形成外部连接端子用糊料层6，元件连接端子用糊料层5介以贯通导体用糊料层7和该外部连接端子用糊料层6与外部电路电连接。以下，将这样形成了各种布线导体用糊料层的生片层叠体称为带导体糊料层的生片层叠体。图3(4)表示带导体糊料层的生片层叠体的俯视图(4a)及其X-X线剖视图(4b)。
作为元件连接端子用糊料层5、外部连接端子用糊料层6和贯通导体用糊料层7的形成方法，可例举通过丝网印刷法涂布、填充导体糊料的方法。所形成的元件连接端子用糊料层5和外部连接端子用糊料层6的膜厚以最终得到的元件连接端子和外部连接端子的膜厚达到规定膜厚的条件进行调整。
作为导体糊料，可以使用例如在以铜、银、金等为主要成分的金属粉末中添加乙基纤维素等介质以及根据需要采用的溶剂等制成糊状而得的糊料。还有，作为上述金属粉末，可优选使用由银形成的金属粉末、由银和铂或钯形成的金属粉末。
(C)散热层用金属糊料层形成工序
(C)散热层用金属糊料层形成工序中，通过丝网印刷在以上得到的带导体糊料层的生片层叠体的主体用生片2的主面21上除框体8层叠部和元件连接端子用糊料层5及其周围附近以外的区域形成包含含银的金属材料的散热层用金属糊料层3。还有，(C)散热层用金属糊料层形成工序在例如上述导体糊料和散热层用金属糊料以同样的糊料材料构成等情况下也可以与上述(B)工序的元件连接端子用糊料层5的形成同时进行。
上述丝网印刷中使用的散热层用金属糊料为包含构成散热层3的含银的金属材料的糊料。作为这样的材料，可例举如上所述的银、银钯混合物、银铂混合物等，基于上述的理由，可优选使用银。散热层用金属糊料可以使用在以这样的材料为主要成分的金属粉末中添加乙基纤维素等介质以及根据需要采用的溶剂等制成糊状而得的糊料。所形成的散热层用金属糊料层3的膜厚以最终得到的散热层3的膜厚达到上述所需的膜厚的条件进行调整。
此外，为了使最终得到的散热层3的表面粗糙度Ra达到上述优选的范围内，较好是金属糊料所含的金属粉末使用粒度分布窄的粉末。
(D)外覆玻璃糊料层形成工序
(D)外覆玻璃糊料层形成工序中，以覆盖上述(C)工序中形成的散热层用金属糊料层3的包括端缘在内的整体的方式在主体用生片2的主面上除框体8层叠部和上述(B)工序中形成的元件连接端子用糊料层5及其周围附近以外的主体用生片主面21上通过丝网印刷形成外覆玻璃糊料层4。藉此，获得未烧结发光元件用基板1。图3(5)表示这样得到的未烧结发光元件用基板1的俯视图(5a)及其X-X线剖视图(5b)。
外覆玻璃糊料可以使用在外覆玻璃层玻璃粉末(以下称为“玻璃层用玻璃粉末”)中添加乙基纤维素等介质以及根据需要采用的溶剂等制成糊状而得的糊料。所形成的外覆玻璃糊料层4的膜厚以最终得到的外覆玻璃层4的膜厚达到上述所需的膜厚的条件进行调整。
作为玻璃层用玻璃粉末，只要通过在(D)工序后进行的(E)烧成工序中的烧成可获得膜状的玻璃即可，其50％粒径(D50)较好是0.5μm以上2μm以下。此外，外覆玻璃层4的表面粗糙度Ra的调整例如可以通过该玻璃层用玻璃粉末的粒度来进行。即，作为玻璃层用玻璃粉末，使用烧成时充分熔融、流动性良好的上述50％粒径(D50)的范围内的粉末，从而可以将表面粗糙度Ra调整至上述优选的范围内。
(E)烧成工序
上述(D)工序后，对于所得的未烧结发光元件用基板1，根据需要进行用于除去粘合剂等的脱脂后，进行用于使玻璃陶瓷组合物等烧结的烧成。
脱脂例如可通过在500℃以上600℃以下的温度下保持1小时以上10小时以下来进行。脱脂温度低于500℃或脱脂时间少于1小时的情况下，可能会无法充分除去粘合剂等。另一方面，如果脱脂温度为600℃左右且脱脂时间为10小时左右，则可以充分地除去粘合剂等，超过该范围，反而可能会使生产性等下降。
此外，如果仅考虑获得基板主体2和框体8的致密结构和生产性，则烧成可通过在800℃～930℃的温度范围内适当调整时间来进行，但本发明中，使用包含含银的金属粉末的金属糊料作为散热层用金属糊料，因此如果烧成温度高于880℃，则可能会发生过度的烧成收缩而无法维持规定的形状，因此较好是在800℃～880℃的温度范围内适当调整时间。
具体来说，较好是在850℃以上880℃以下的温度下保持20分钟以上60分钟以下，特别好是在860℃以上880℃以下的温度下进行。烧成温度低于800℃时，可能会无法使基板主体2和框体8形成致密的结构。
由此，未烧结发光元件用基板1烧成而获得发光元件用基板1，烧成后可根据需要分别配置上文中说明的由镍镀层、铬镀层、银镀层、镍/银镀层、金镀层、镍/金镀层等形成的通常在发光元件用基板中用于保护导体的导电性保护层，以被覆元件连接端子5和外部连接端子6的整体。其中，可优选使用镍/金镀层，例如镍镀层可使用氨基磺酸镍浴等，金镀层可使用氰化金钾浴等，分别通过电镀形成。
以上，对本发明的实施方式1的发光元件用基板的制造方法进行了说明，但主体用生片2和框体用生片8并不一定必须由单一的生片形成，也可以是将多块生片层叠而得的结构。此外，对于各部分的形成顺序等，只要能够制造发光元件用基板，可适当改变。
此外，上述发光元件用基板的例子中，以包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷组合物的烧结体构成基板主体2、框体8，但也可采用氧化铝等的陶瓷来构成。以氧化铝等的陶瓷构成基板主体2的情况下，通过烧成工序将基板主体2烧结后，进行上述(B)工序、(C)工序和(D)工序，再进行第2次的烧成工序。
<实施方式2>
以下，对绝缘性保护层采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体层时的本发明的实施方式2进行说明。
图4是表示本发明的实施方式2的发光元件用基板1和使用该基板的发光装置10的一例的俯视图(a)及其X-X线剖视图(b)。
例如图1所示，本发明的发光元件用基板1以串联电连接的方式搭载2个发光元件11。该发光元件用基板1在以焊丝12串联电连接发光元件11并设置覆盖这些发光元件11和焊丝12的密封层13后作为发光装置10使用。即，图4所示的发光装置10中，除发光元件11、焊丝12和密封层13以外的部分为本发明的发光元件用基板1。
还有，这里以通过串联电连接方式搭载2个发光元件11的发光装置及发光装置用基板为例对本发明的实施方式2进行说明，但搭载的发光元件的个数和搭载多个时的串联、并联等电连接方法等没有特别限定。以下说明的各构件的构成可在本发明的范围内根据所用的发光装置的设计适当调整。
发光元件用基板1具有主要构成该基板的近似平板状的基板主体2。该基板主体2由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成。基板主体2在作为发光元件用基板时以发光元件搭载侧的面作为主面21，本例中将其相反侧的面作为背面22。
基板主体2的形状、厚度、尺寸等没有特别限定，可以与通常被用作发光元件用基板的基板相同。此外，对于构成基板主体2的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体，可使用与上述实施方式1的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体同样的材料。
在基板主体2的背面22设有与外部电路电连接的一对外部连接端子6，在基板主体2的内部设有一对后述的将元件连接端子5与上述外部连接端子6电连接的贯通导体7。贯通导体7以进一步贯通以下说明的基板主体2的主面上形成的绝缘性保护层4的方式设置。
在基板主体2的主面21上形成有散热层3，该散热层3形成为不包括基板主体主面的周缘部和配置有上述一对贯通导体7的部分及其周围附近的形状，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面。基板主体主面21上还形成有绝缘性保护层4，该绝缘性保护层4覆盖上述散热层3的包括端缘在内的整体，具有平坦表面，由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体形成。
在这里，设于上述基板主体2的内部的贯通导体7设置为进一步从绝缘性保护层4的基板主体主面21侧的面(以下称为“层叠面”)至其相反侧的面贯穿绝缘性保护层4的内部的形状。绝缘性保护层4以被覆上述散热层3的方式形成于除该贯通导体7的配置部以外的上述基板主体主面21上的整个面，在上述层叠面的相反侧的表面(以下称为“搭载面”)搭载发光元件。
对于散热层3的构成材料、膜厚、表面特性等，可与上述实施方式1的散热层3相同。
若考虑到散热性，散热层3较好是以尽可能大的面积设于基板主体2的主面21上，但由于覆盖散热层3的绝缘性保护层4在基板主体主面21上的不具有散热层3的区域与基板主体主面21接合，因此调整散热层3的配置面积而留下可确保这两者的密合性的范围内的接合面积。此外，散热层3与贯通导体7之间的距离只要是电绝缘的距离即可，在进一步考虑到制造方面出现问题的情况等，较好是在100μm以上，更好是在150μm以上。
还有，本发明的发光元件用基板1中，在不破坏散热层3的表面平滑性的范围内，可以根据需要进一步为了提高散热性等目的而在散热层3与基板主体2之间设置具有导热性的由不含银的金属、例如铜形成的金属层等。
本发明的实施方式2中，绝缘性保护层4由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体形成。绝缘性保护层4的膜厚根据发光装置的设计而不同，若考虑到确保足够的绝缘保护功能以及成本、与基板主体的热膨胀差引起的变形等，较好是5～150μm，更好是75～125μm。还有，这里所说的绝缘性保护层4的膜厚是指被覆上述散热层3的绝缘性保护层4的膜厚，为图4(b)中以L1表示的膜厚。
绝缘性保护层4具有平坦表面，作为其表面平坦性，具体来说，从确保足够的散热性的同时易于制造的观点来看，至少在搭载发光元件11的部分，以表面粗糙度Ra计，较好是在0.03μm以下，更好是在0.01μm以下。
作为构成绝缘性保护层4的材料的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体只要可确保上述表面粗糙度Ra，可无特别限制地使用。具体来说，对于上述基板主体用的玻璃陶瓷组合物，通过延长糊料制作工序中的混炼时间而粉碎陶瓷填料，可以使表面粗糙度Ra在上述范围内。
此外，若考虑到与上述基板主体2的密合性，构成绝缘性保护层4的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体较好是与作为该基板主体2的构成材料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体相同，但考虑到使来自发光元件的光向光取出方向反射的反射性，也可以使用组成与第一玻璃陶瓷组合物不同的玻璃陶瓷组合物。
作为用于提高反射性的玻璃陶瓷组合物，例如上述基板主体用玻璃陶瓷组合物较好是玻璃粉末使用相同的粉末、陶瓷填料使用氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物的玻璃陶瓷组合物。作为氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物，较好是氧化铝粉末：氧化锆粉末的混合比例以质量比计为90∶10～50∶50的混合物，特别好是70∶30～50∶50的混合物。此外，作为玻璃粉末与该陶瓷填料的混合比例，以质量比计较好是30∶70～50∶50。
还有，可以将该玻璃陶瓷组合物的烧结体用作基板主体2的构成材料。
在这里，通常发光元件用基板中为了获得足够的散热性而在发光元件搭载部的正下方配置导热孔。这时，为了抑制因配置导热孔而产生的搭载部的凹凸而采用特别的方法，但是现状是即使使用这样的方法，也仅能够将凹凸的最高部与最低部的高低差抑制至1μm以下左右。
本发明中，藉由上述结构，即使不配置作为使发光元件搭载部产生凹凸的原因的导热孔，也可确保足够的散热性，所以发光元件搭载部的最高部与最低部的高低差与搭载部以外的表面、本发明中的绝缘性保护层的表面同等，大概在0.5μm以下。即，本发明的结构与配置上述导热孔的情况相比，散热性同等，同时在搭载部的平坦性方面，比配置导热孔的情况更容易获得高平坦性。
发光元件用基板1在绝缘性保护层4搭载面的周缘部具有框体8，从而构成将绝缘性保护层4的搭载面中央的圆形部分作为底面(以下称为“腔底面”)的腔。构成框体8的材料没有特别限定，较好是使用与构成基板主体2或绝缘性保护层4的材料相同的材料。若考虑到密合性，特别好是使用与构成绝缘性保护层4的材料相同的材料。
使用发光元件用基板1制作发光装置10时，在绝缘性保护层4的搭载面，如图4所示，上述2个发光元件11以这2个发光元件11的中心位于通过腔底面中心的一条直线上的方式搭载于腔底面的大致中央部。
发光元件用基板1中，在绝缘性保护层4的搭载面，一对近似长方形的分别与上述2个发光元件11所具有的一对电极中的一方连接的元件连接端子5以与上述贯通导体7电连接的方式相向地设于成为上述2个发光元件11外侧的周边部，具体为两侧。
在这里，对于元件连接端子5、外部连接端子6和贯通导体7，只要它们以发光元件→元件连接端子5→贯通导体7→外部连接端子6→外部电路的顺序电连接，其配置位置和形状并不局限于图4所示的例子，可以适当调整。
这些元件连接端子5、外部连接端子6和贯通导体7，即布线导体的构成材料只要是与通常用于发光元件用基板的布线导体同样的构成材料即可，可以无特别限定地使用，可使用与上述实施方式1中作为用于布线导体的构成材料进行了说明的材料相同的材料。此外，元件连接端子5、外部连接端子6与上述实施方式1同样，可以是根据需要具有以覆盖它们的整体的方式形成的导电性保护层的结构。还有，对于该导电性保护层，可使用与上述实施方式1中作为导电性保护层进行了说明的结构相同的结构，对于其优选形态、具体为金镀层、镍/金镀层等最外层具有金镀层的导电性保护层也同样。
以上，对基于本发明的实施方式2的发光元件用基板1进行了说明，基于本发明的实施方式1的发光装置10为在这样的发光元件用基板1的上述规定的搭载部通过聚硅氧烷小片接合剂等小片接合剂以串联电连接的方式搭载2个发光二极管元件等发光元件11而成的结构。
具体来说，2个发光元件11所具有的一对电极中的外侧的一方与位于各发光元件11的外侧的元件连接端子5分别通过焊丝12电连接。另外，2个发光元件11所具有的一对电极中的内侧的一方之间通过焊丝12电连接。此外，发光装置10通过设置密封层13来覆盖发光元件11和焊丝12并填充腔而构成。
本发明的实施方式2的发光元件用基板例如可以通过包括以下的(A)’工序～(D)’工序的制造方法制造。以下，以图4所示的发光装置10的发光元件用基板1为例，参照图5、图6对制造方法进行说明，对于用于制造的构件，标记与成品的构件相同的符号来进行说明。
(A)’生片制作工序
首先，使用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物制作构成发光元件用基板的基板主体2的以发光元件搭载侧的面为主面21的近似平板状的主体用生片2(图5(3)中示出俯视图(3a)及其X-X线剖视图(3b))，使用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物制作构成发光元件用基板的绝缘性保护层4的绝缘性保护层用生片4(图5(2)中示出俯视图(2a)及其X-X线剖视图(2b))，并且制作构成框体8的框体用生片8(图5(1)中示出俯视图(1a)及其X-X线剖视图(1b))。
框体用生片8可以由上述第一玻璃陶瓷组合物形成，也可以由第二玻璃陶瓷组合物，若考虑到密合性，较好是使用与构成绝缘性保护层4的材料相同的第二玻璃陶瓷组合物。此外，上述第一玻璃陶瓷组合物和第二玻璃陶瓷组合物可以具有不同的组成，也可以具有相同的组成。关于玻璃陶瓷组合物的详细内容，如上所述。
这些生片可如下制造：向包含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷组合物中添加粘合剂以及根据需要添加的增塑剂、分散剂、溶剂等而制成浆料，将该浆料通过刮刀法等成形为规定的形状、膜厚的片状，使其干燥。
(B)’导体糊料层形成工序
在上述(A)’工序中得到的主体用生片2和绝缘性保护层生片4的规定位置形成规定的导体糊料层。
图6(4)是表示形成导体糊料层后的绝缘性保护层生片4的图((4a)为俯视图，(4b)为其X-X线剖视图)。绝缘性保护层生片4上，在规定的2处形成构成贯通导体7的一部分的贯通导体用糊料层72，在搭载发光元件的面以覆盖贯通导体用糊料层72的方式形成呈近似长方形的元件连接端子用糊料层5。
图6(5)是表示形成导体糊料层后的主体用生片2的图((5a)为俯视图，(5b)为其X-X线剖视图)。
导体糊料层形成工序中，在主体用生片2的规定的2处形成构成自主面21贯通至背面22的贯通导体7的一部分的贯通导体用糊料层71，并在背面22形成与贯通导体用糊料层71电连接的外部连接端子用糊料层6。此外，在主体用生片2的主面21上，通过丝网印刷于主体用生片2主面21除周缘部和配置上述一对贯通导体71的部分及其周围附近以外的区域形成包含含银的金属材料的散热层用金属糊料层3。
对于这些导体糊料层的形成中所用的元件连接端子糊料、贯通导体用糊料、外部连接端子用糊料等布线导体用糊料和散热层用金属糊料，可使用与上述实施方式1中说明的材料相同的糊料，形成也可采用同样的方法。
(C)’层叠工序
在上述(B)’工序中得到的带导体糊料层的主体用生片2的主面21上层叠带导体糊料层的绝缘性保护层生片4，将形成有元件连接端子用糊料层5的面(发光元件搭载面)朝上。然后，在其上层叠上述(A)’工序中得到的框体用生片8，从而获得未烧结发光元件用基板1。
(D)’烧成工序
上述(C)’工序后，对于所得的未烧结发光元件用基板1，根据需要进行用于除去粘合剂等的脱脂后，进行用于使玻璃陶瓷组合物等烧结的烧成(烧成温度：800～880℃)。该烧成工序可以与上述实施方式1的发光元件用基板的制造方法中的(E)烧成工序完全相同。
由此，未烧结发光元件用基板1烧成而获得发光元件用基板1，烧成后可根据需要分别配置上文中说明的由镍镀层、铬镀层、银镀层、银/镍镀层、金镀层、镍/金镀层等形成的通常在发光元件用基板中用于保护导体的导电性保护层，以被覆元件连接端子5和外部连接端子6的整体。构成上述导电性保护层的金属镀层较好是镍/金镀层，可以与上述实施方式1中说明的方法同样地形成。
以上，对本发明的实施方式2的发光元件用基板的制造方法进行了说明，但主体用生片2、绝缘性保护层用生片4和框体用生片8并不一定必须由单一的生片形成，也可以是将多块生片层叠而得的结构。此外，对于各部分的形成顺序等，只要能够制造发光元件用基板，可适当改变。
以上，对于绝缘性保护层采用玻璃层时的本发明的实施方式1和绝缘性保护层采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体层时的本发明的实施方式2，分别例举发光元件用基板及使用该基板的发光装置中的一例进行了说明，但本发明的发光元件用基板及发光装置并不局限于此。只要不违背本发明的技术思想，可根据需要适当改变其构成。
如果采用本发明的发光元件用基板，则即使不具有像导热孔这样的需要增加制造工序和向其中填充大量银等的散热构件，也可以使从发光元件释放的热量充分发散。此外，如果采用本发明的发光装置，则通过使用散热性良好的本发明的发光元件用基板，可以抑制发光元件的温度过度上升，发出高亮度的光。这样的本发明的发光装置可以很好地用作例如手机或大型液晶显示器等的背光源、汽车用或装饰用的照明或者其他光源。
实施例
以下，对本发明的实施例进行说明。但是，本发明并不局限于这些实施例。
[实施例1]
通过以下说明的方法制成与图4所示的结构相同的试验用发光装置。还有，与上文同样，烧成前后构件所用的符号相同。
首先，制成用于制作发光元件用基板1的基板主体2的主体用生片2、绝缘性保护层生片4、框体用生片8。对于各生片，按照SiO2为60.4摩尔％、B2O3为15.6摩尔％、Al2O3为6摩尔％、CaO为15摩尔％、K2O为1摩尔％、Na2O为2摩尔％的比例掺合、混合原料，将该原料混合物加入铂坩埚中在1600℃熔融60分钟后，倒出该熔融状态的玻璃并冷却。通过氧化铝制球磨机粉碎该玻璃40小时，制成基板主体用玻璃粉末。还有，粉碎时的溶剂采用乙醇。
按照该基板主体用玻璃粉末为40质量％、氧化铝填料(昭和电工株式会社(昭和電工社)制，商品名：AL-45H)为51质量％、氧化锆填料(第一稀有元素化学工业株式会社(第一稀元素化学工業社)制，商品名：HSY-3F-J)为9质量％的比例掺合、混合，从而制成玻璃陶瓷组合物。向50g该玻璃陶瓷组合物中掺入、混合15g有机溶剂(将甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇以质量比4∶2∶2∶1混合而得的溶剂)、2.5g增塑剂(邻苯二甲酸二-2-乙基己酯)、5g作为粘合剂的聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社(デンカ社)制，商品名：PVK#3000K)以及分散剂(毕克化学公司(ビツクケミ一社)制，商品名：BYK180)，制成浆料。
将该浆料通过刮刀法涂布于PET膜上，层叠干燥而得的生片，制成近似平板状的烧成后的厚度为0.2mm的主体用生片2、近似平板状的烧成后的膜厚(散热层被覆部的膜厚：图4(b)中以L1表示)为0.1mm的绝缘性保护层生片4、框外的形状与主体用生片2相同且框内的形状为直径4.3mm的圆形的烧成后的框高度为0.5mm的框体用生片8。
另一方面，以质量比85∶15的比例掺合导电性粉末(大研化学工业株式会社(大研化学工業社)制，商品名：S550)、作为介质的乙基纤维素，按照固体成分为85质量％的条件分散于作为溶剂的α-萜品醇后，在磁性研钵中进行1小时的混炼，再通过三根辊进行3次分散，制成布线导体用糊料。
此外，散热层用金属糊料如下制作：以质量比90∶10的比例掺合银粉末(大研化学工业株式会社制，商品名：S400-2)、作为介质的乙基纤维素，按照固体成分为87质量％的条件分散于作为溶剂的α-萜品醇后，在磁性研钵中进行1小时的混炼，再通过三根辊进行3次分散。
使用钻孔机在主体用生片2的与贯通导体7对应的部分形成直径0.3mm的贯通孔，通过丝网印刷法填充布线导体用糊料而形成贯通导体用糊料层71，并且在背面22形成外部连接端子导体糊料层6。然后，在主体用生片2的主面21上，通过丝网印刷按照烧成后的膜厚为15μm的条件在主体用生片2主面21除周缘部和配置上述一对贯通导体7的部分及其周围附近的区域形成散热层用金属糊料层3，从而获得带导体糊料层的主体用生片2。此外，根据采用东京精密株式会社(東京精密社)制サ一フコム1400D的测定，确认烧成后的散热层3的表面粗糙度Ra为0.08μm。
对于绝缘性保护层生片4，使用钻孔机在与贯通导体7对应的部分形成直径0.3mm的贯通孔，通过丝网印刷法填充布线导体用糊料而形成贯通导体用糊料层72，并且在搭载发光元件的面以覆盖贯通导体用糊料层72的方式通过丝网印刷法形成元件连接端子用糊料层5，从而获得带导体糊料层的绝缘性保护层生片4。
在以上得到的带导体糊料层的主体用生片2的主面21上层叠带导体糊料层的绝缘性保护层生片4，将形成有元件连接端子用糊料层5的面(发光元件搭载面)朝上。然后，在其上层叠以上得到的框体用生片8，从而获得未烧结发光元件用基板1。
将以上得到的未烧成发光元件用基板1在550℃保持5小时进行脱脂，再在870℃保持30分钟进行烧成，从而制成试验用的发光元件用基板1。此外，根据采用东京精密株式会社制サ一フコム1400D的测定，确认所得的发光元件用基板1中的绝缘保护层4表面的表面粗糙度Ra为0.01μm。
在以上制成的试验用的发光元件用基板1上，将2个二引线型的发光二极管元件搭载于绝缘性保护层4的搭载面的一对元件连接端子5之间，从而制成发光装置10。具体来说，将发光二极管元件11(昭和电工株式会社制，商品名：GQ2CR460Z)通过小片接合材料(信越化学工业株式会社(信越化学工業社)制，商品名：KER-3000-M2)固定于上述的位置，将2个发光元件11所具有的一对电极中外侧的一方与位于各发光元件11的外侧的元件连接端子5分别通过焊丝12电连接。另外，2个发光元件11所具有的一对电极中内侧的一方之间通过焊丝12电连接。
然后，使用密封剂(信越化学工业株式会社制，商品名：SCR-1016A)密封而构成图4所示的密封层13。密封剂采用相对于密封剂含有20质量％荧光体(化成光学株式会社(化成オプトニクス社)制，商品名P46-Y3)的材料。
[实施例2]
实施例2中，除了仅将上述实施例1中用于制作各生片的玻璃陶瓷组合物的成分比例改成基板主体用玻璃粉末为38质量％、氧化铝填料(昭和电工株式会社制，商品名：AL-45H)为38质量％、氧化锆填料(第一稀有元素化学工业株式会社制，商品名：HSY-3F-J)为24质量％以外，全部与实施例1同样地进行操作，制成与图4所示的结构相同的试验用发光装置。
[比较例]
除了上述实施例1中对应于每个发光元件在发光元件11的正下方各形成1个直径0.2mm的导热孔以外，全部与实施例1同样地进行操作，制成与以往结构相同的发光装置作为比较例。
<评价>
对于上述实施例1、2和比较例中得到的发光装置通过以下的方法测定了总光束量和热阻。
[总光束量]
发光装置的总光束量测定使用LED总光束测定装置(斯贝克托拉考普株式会社(スペクトラコ一プ社)制，商品名：SOLIDLAMBDA·CCD·LED·MONITOR·PLUS)进行。积分球为6英寸，电压/电流发生器采用爱德万测试株式会社(アドバンテスト社)制R6243。此外，对发光二极管元件施加350mA进行测定。
[热阻]
使用热阻测定器(岭光音电机株式会社(嶺光音電機社)制，商品名：TH-2167)测定了发光装置的发光元件用基板的热阻。还有，施加电流设为350mA，通电至电压降达到饱和，通过由下降的电压和发光二极管元件的温度-电压降特性导出的温度系数算出饱和温度，求出热阻。
结果示于表1。还有，结果以将比较例的以往的发光装置的总光束量和热阻设为100％时的百分比表示。
[表1]
  总光束量(％)   热阻(％)
 比较例   100   100
 实施例1   103   100
 实施例2   106   100
产业上利用的可能性
如果采用本发明的发光元件用基板，则即使不具有像导热孔这样的需要增加制造工序和向其中填充大量银等的散热构件，也可以使从发光元件释放的热量充分发散，制成发光装置时，可以抑制发光元件的温度过度上升，发出高亮度的光。使用这样的发光元件用基板的本发明的发光装置可以很好地用作例如手机或大型液晶显示器等的背光源、汽车用或装饰用的照明或者其他光源。

Claims (10)

1.一种发光元件用基板，其特征在于，包括：
基板主体，该基板主体由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，以发光元件搭载侧的面为主面，在该主面上具有用于将发光元件的电极与外部电路电连接的布线导体的一部分；
散热层，该散热层在所述基板主体的主面上以不包括所述布线导体的一部分及其周围附近和该主面的周缘部的形式形成，由包含银的金属材料形成，膜厚为8～50μm，具有平坦表面；
绝缘性保护层，该绝缘性保护层以覆盖所述散热层的包括端缘在内的整体的方式形成，具有平坦表面。
2.如权利要求1所述的发光元件用基板，其特征在于，所述基板主体不具有导热孔。
3.如权利要求1或2所述的发光元件用基板，其特征在于，所述散热层的表面粗糙度Ra至少在搭载所述发光元件的部分为0.15μm以下。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的发光元件用基板，其特征在于，所述绝缘性保护层的表面粗糙度Ra至少在搭载所述发光元件的部分为0.03μm以下。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的发光元件用基板，其特征在于，所述绝缘性保护层的膜厚为5～150μm。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的发光元件用基板，其特征在于，所述绝缘性保护层由包含玻璃和陶瓷填料或者玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷组合物的烧结体形成。
7.如权利要求6所述的发光元件用基板，其特征在于，所述第二玻璃陶瓷组合物所含的陶瓷填料为氧化铝粉末和氧化锆粉末的混合物。
8.如权利要求1～7中的任一项所述的发光元件用基板，其特征在于，所述布线导体具有与发光元件的电极连接的元件连接端子和与外部电路连接的外部连接端子作为其一部分，且在所述两端子上以覆盖包括其端缘在内的整体的方式形成有导电性保护层。
9.如权利要求8所述的发光元件用基板，其特征在于，所述导电性保护层为至少在最外层具有金镀层的金属镀层。
10.一种发光装置，其特征在于，包括权利要求1～9中的任一项所述的发光元件用基板和搭载于所述发光元件用基板的发光元件。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110928