專利名稱：發(fā)光元件用基板及發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件用基板及使用該基板的發(fā)光裝置，特別涉及熱阻降低了的發(fā)光元件用基板及使用該基板的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨發(fā)光二極管元件的高亮度化、白色化，使用發(fā)光二極管元件的發(fā)光裝置被用于手機和大型液晶電視的背光源等。然而，發(fā)熱量隨著發(fā)光二極管元件的高亮度化而增加，其溫度過度上升，因此不一定能夠獲得足夠的發(fā)光亮度。因此，作為用于搭載發(fā)光二極管元件等發(fā)光元件的發(fā)光元件用基板，需要可使由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量迅速地發(fā)散而獲得足夠的發(fā)光亮度的基板。以往，作為發(fā)光元件用基板，采用例如氧化鋁基板。此外，因為氧化鋁基板的熱導率為約15 20W/m · K，并不高，所以也正在研究采用具有更高的熱導率的氮化鋁基板。然而，氮化鋁基板的原料成本高，且難以燒結(jié)，所以需要高溫燒成，工藝成本趨高。另外，氮化鋁基板的熱膨脹系數(shù)小，為4X10_6 5X10_6/°C，安裝于廣泛使用的具有 9 χ io-6/0c以上的熱膨脹系數(shù)的印刷基板的情況下，由于熱膨脹差，并不一定能夠獲得足夠的連接可靠性。為了解決這樣的問題，正在研究采用低溫共燒陶瓷基板(以下稱為LTCC基板)作為發(fā)光元件用基板。LTCC基板例如為由玻璃和氧化鋁填料形成的基板，它們的折射率差大， 且它們的界面多，其厚度比所用的波長大，所以可獲得高反射率。藉此，可以高效地利用來自發(fā)光元件的光，因而能夠降低發(fā)熱量。此外，由于由光源引發(fā)的劣化少的無機氧化物形成，因此可以長時間保持穩(wěn)定的色調(diào)。這樣的LTCC基板的熱導率并不高，所以已知設置由例如金屬等高導熱材料形成的導熱孔來降低熱阻的方法。作為導熱孔，已知例如配置多個比發(fā)光元件小的導熱孔的方案和僅配置1個與發(fā)光元件大致同等大小的導熱孔的方案(參照例如專利文獻1)。此外，專利文獻2中記載有下述內(nèi)容在基板上具備銀、銀合金等的反射層的結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置中，較好是該反射層有助于向基板平面方向的散熱，除了基于反射層的散熱之外，還設置散熱孔來提高向基板垂直方向的散熱性。另一方面，雖然不是LTCC基板，但對于考慮到來自發(fā)光二極管元件的散熱性的柔性印刷布線基板，提出了在設置形成有布線圖案的絕緣基板面的相反側(cè)的面設置由銅箔、 鋁箔等金屬材料形成的散熱層的技術(shù)(參照例如專利文獻3)。此外，作為發(fā)散從發(fā)光元件釋放的熱量的手段，與發(fā)光元件搭載面平行的散熱層從成本角度來看優(yōu)于導熱孔，但單靠與搭載面平行的散熱層，無法獲得具有與導熱孔同等的足夠的散熱性的發(fā)光元件用LTCC基板。另外，導熱孔不僅在成本方面不利，還存在使平坦性惡化而對發(fā)光元件與基板的接合性造成不良影響的問題。專利文獻1 日本專利特開2006-41230號公報專利文獻2 日本專利特開2010-34487號公報
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專利文獻3 日本專利特開2010-10298號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明，其目的在于提供僅通過在成本方面比導熱孔有利且與基板的發(fā)光元件搭載面平行的散熱層就具有足夠的散熱性的發(fā)光元件用基板。此外，本發(fā)明的目的還在于提供使用上述發(fā)光元件用基板的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板的特征在于，包括基板主體，該基板主體由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面，在該主面上具有用于將發(fā)光元件的電極與外部電路電連接的布線導體的一部分；散熱層，該散熱層在所述基板主體的主面上以不包括所述布線導體的一部分及其周圍附近和該主面的周緣部的形式形成，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8 50 μ m，具有平坦表面；絕緣性保護層，該絕緣性保護層以覆蓋所述散熱層的包括端緣在內(nèi)的整體的方式形成，具有平坦表本發(fā)明的發(fā)光元件用基板中，較好是所述基板主體呈不具有導熱孔的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板中，較好是所述散熱層的表面粗糙度Ra至少在搭載所述發(fā)光元件的部分為0. 15 μ m以下。此外，較好是所述絕緣性保護層的表面粗糙度Ra至少在搭載所述發(fā)光元件的部分為0.03 μ m以下。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板中，較好是所述絕緣性保護層的膜厚為5 150 μ m。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板中，較好是所述絕緣性保護層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組合物的燒結(jié)體形成，所述第二玻璃陶瓷組合物所含的陶瓷填料優(yōu)選氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板中，較好是所述布線導體具有與發(fā)光元件的電極連接的元件連接端子和與外部電路連接的外部連接端子作為其一部分，且在所述兩端子上以覆蓋包括其端緣在內(nèi)的整體的方式形成有導電性保護層。此外，較好是所述導電性保護層為至少在最外層具有金鍍層的金屬鍍層。本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，包括上述本發(fā)明的發(fā)光元件用基板和搭載于所述發(fā)光元件用基板的發(fā)光元件。如果采用本發(fā)明的發(fā)光元件用基板，則僅通過在成本方面比導熱孔有利且與基板的發(fā)光元件搭載面平行的散熱層，就能夠充分地發(fā)散發(fā)光元件釋放的熱量。此外，通過使用本發(fā)明的發(fā)光元件用基板，即使不使用使基板表面的平坦性劣化的導熱孔也可獲得足夠的散熱性，所以還具有發(fā)光元件與基板的接合變得容易的優(yōu)點。此外，如果采用本發(fā)明，則通過將發(fā)光元件搭載于這樣的發(fā)光元件用基板，可以制成能夠獲得足夠的發(fā)光亮度的發(fā)光裝置。


圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光元件用基板和發(fā)光裝置的實施方式1的一例的俯視圖和剖視圖。圖2是模式化表示圖1所示的發(fā)光元件用基板的制造工序的一部分((A)工序) 的圖。
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圖3是模式化表示圖1所示的發(fā)光元件用基板的制造工序的一部分((B)工序 ⑶工序)的圖。圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光元件用基板和發(fā)光裝置的實施方式2的一例的俯視圖和剖視圖。圖5是模式化表示圖4所示的發(fā)光元件用基板的制造工序的一部分((A)，工序) 的圖。圖6是模式化表示圖4所示的發(fā)光元件用基板的制造工序的一部分((B)，工序、 (C)，工序)的圖。符號的說明1…發(fā)光元件用基板，2…基板主體，3···散熱層，4…絕緣性保護層，5…元件連接端子，6···外部連接端子，7···貫通導體，8···框體，10···發(fā)光裝置，11···發(fā)光元件，12···焊絲， 13…密封層，21···基板主體主面，22···基板主體背面。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。還有，本發(fā)明不應限定于下述說明進行解釋。本發(fā)明的發(fā)光元件用基板的特征在于，包括基板主體，該基板主體由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面，在該主面上具有用于將發(fā)光元件的電極與外部電路電連接的布線導體的一部分；散熱層，該散熱層在所述基板主體的主面上以不包括所述布線導體的一部分及其周圍附近和該主面的周緣部的形式形成，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8 50 μ m，具有平坦表面；絕緣性保護層，該絕緣性保護層以覆蓋所述散熱層的包括端緣在內(nèi)的整體的方式形成，具有平坦表在這里，本說明書中，發(fā)光元件用基板所具有的上述“布線導體”是指為了將所搭載的發(fā)光元件具有的電極通過該導體與外部電路電連接而設的電氣布線涉及的所有導體， 作為總稱例如與發(fā)光元件的電極連接的元件連接端子、設于基板內(nèi)的內(nèi)層布線(包括貫通基板內(nèi)的貫通導體)、與外部電路連接的外部連接端子等的術(shù)語使用。如果采用本發(fā)明，則通過在LTCC基板的發(fā)光元件搭載側(cè)的主面具有以不包括所述布線導體的一部分及其周圍附近和該主面的周緣部的形式形成的包含銀的表面平坦的膜厚為8 50 μ m的金屬層，并且使覆蓋該金屬層的絕緣性保護層也具有表面平坦性，即使不設置需要制造工序的增加和向其中填充的大量銀等的導熱孔，也可以使從發(fā)光元件釋放的熱量充分發(fā)散。此外，如果采用本發(fā)明，則通過適當選擇對該散熱層進行絕緣保護的絕緣性保護層的膜厚和材料，可以使上述散熱層起到將發(fā)光元件發(fā)射的光反射向光取出側(cè)的反射層的作用。藉此，在該發(fā)光元件用基板上搭載發(fā)光元件而制成發(fā)光裝置時可獲得足夠的發(fā)光亮度。以下，對絕緣性保護層采用玻璃層時的本發(fā)明的實施方式1和絕緣性保護層采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體層時的本發(fā)明的實施方式2進行說明。<實施方式1>
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光元件用基板1和使用該基板的發(fā)光裝置10 的一例的俯視圖(a)及其X-X線剖視圖(b)。例如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)光元件用基板1以串聯(lián)電連接的方式搭載2個發(fā)光元件11。該發(fā)光元件用基板1在以焊絲12串聯(lián)電連接發(fā)光元件11并設置覆蓋這些發(fā)光元件11和焊絲I2的密封層13后作為發(fā)光裝置10使用。S卩，圖1所示的發(fā)光裝置10中，除發(fā)光元件11、焊絲12和密封層12以外的部分為本發(fā)明的發(fā)光元件用基板1。還有，這里以通過串聯(lián)電連接方式搭載2個發(fā)光元件11的發(fā)光裝置及發(fā)光裝置用基板為例對本發(fā)明的實施方式1進行說明，但搭載的發(fā)光元件的個數(shù)和搭載多個時的串聯(lián)、并聯(lián)等電連接方法等沒有特別限定。以下說明的各構(gòu)件的構(gòu)成可在本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)所用的發(fā)光裝置的設計適當調(diào)整。發(fā)光元件用基板1具有主要構(gòu)成該基板的近似平板狀的基板主體2。該基板主體 2由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成。基板主體2在作為發(fā)光元件用基板時以發(fā)光元件搭載側(cè)的面作為主面21，本例中將其相反側(cè)的面作為背面22。 發(fā)光元件用基板1在基板主體主面21的周緣部具有框體8，從而構(gòu)成將基板主體2的主面 21中央的圓形部分作為底面(以下稱為“腔底面”)的腔。構(gòu)成框體8的材料沒有特別限定，較好是使用與構(gòu)成基板主體2的材料相同的材料。從抑制搭載發(fā)光元件時、其后的使用時的損傷等的觀點來看，基板主體2較好是例如抗彎強度在250MPa以上?；逯黧w2、框體8的形狀、厚度、尺寸等沒有特別限定，可以與通常被用作發(fā)光元件用基板的基板相同。此外，對于構(gòu)成基板主體2的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體的原料組成、燒結(jié)條件等，在后述的發(fā)光元件用基板的制造方法中進行說明。使用發(fā)光元件用基板1制作發(fā)光裝置10時，在基板主體2的主面21側(cè)，如圖1所示，上述2個發(fā)光元件11以這2個發(fā)光元件11的中心位于通過腔底面中心的一條直線上的方式搭載于腔底面的大致中央部。發(fā)光元件用基板1中，在基板主體2的主面21上，一對近似長方形的分別與上述2 個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的一方連接的元件連接端子5相向地設于成為這2個發(fā)光元件11外側(cè)的周邊部，具體為兩側(cè)。發(fā)光裝置10中，這2個發(fā)光元件11串聯(lián)電連接。具體來說，2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的外側(cè)的一方與位于各發(fā)光元件11的外側(cè)的元件連接端子5分別通過焊絲12電連接。另外，2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的內(nèi)側(cè)的一方之間通過焊絲12 電連接。在基板主體2的背面22設有與外部電路電連接的一對外部連接端子6，在基板主體2的內(nèi)部設有一對將上述元件連接端子5與外部連接端子6電連接的貫通導體7。對于元件連接端子5、外部連接端子6和貫通導體7，只要它們以發(fā)光元件一元件連接端子5 — 貫通導體7 —外部連接端子6 —外部電路的順序電連接，其配置位置和形狀并不局限于圖 1所示的例子，可以適當調(diào)整。這些元件連接端子5、外部連接端子6和貫通導體7，即布線導體的構(gòu)成材料只要是與通常用于發(fā)光元件用基板的布線導體同樣的構(gòu)成材料即可，可以無特別限定地使用。 作為這些布線導體的構(gòu)成材料，具體可例舉以銅、銀、金等為主要成分的金屬材料。這些金屬材料中，可優(yōu)選使用由銀、銀和鉬或者銀和鈀形成的金屬材料。還有，元件連接端子5和外部連接端子6中，較好是在由這些金屬材料形成的優(yōu)選是厚5 15 μ m的金屬導體層上以覆蓋包括其端緣在內(nèi)的整體的方式形成有保護該層不受氧化和硫化的破壞且具有導電性的導電性保護層(未圖示)的結(jié)構(gòu)。作為導電性保護層， 只要是以具有保護上述金屬導體層的功能的導電性材料構(gòu)成即可，沒有特別限定。具體來說，可例舉由鎳鍍層、鉻鍍層、銀鍍層、鎳/銀鍍層、金鍍層、鎳/金鍍層等形成的導電性保護層。本發(fā)明中，在這些保護層中，作為對上述元件連接端子5和外部連接端子6進行被覆保護的導電性保護層，例如從可很好地同用于與后述的發(fā)光元件的電極的連接的焊絲及其他連接材料接合等角度來看，較好是使用至少在最外層具有金鍍層的金屬鍍層。導電性保護層可僅以金鍍層形成，但更好是作為在鎳鍍層上施以金鍍層而得的鎳/金鍍層形成。 該情況下，作為導電性保護層的膜厚，較好是鎳鍍層為2 20 μ m，金鍍層為0. 1 1. 0 μ m。在發(fā)光元件用基板1的基板主體主面21上形成有散熱層3，該散熱層3形成為不包括基板主體主面21上形成有框體8的部分、即該主面21的周緣部和配置有上述一對元件連接端子5的部分及其周圍附近的形狀，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8 50 μ m，具有平坦表面。作為構(gòu)成散熱層的包含銀的金屬材料，具體可例舉由銀、銀和鉬或者銀和鈀形成的金屬材料。作為由銀和鉬或者鈀形成的金屬材料，具體可例舉鉬或鈀相對于金屬材料總量的比例在5質(zhì)量％以下的金屬材料。其中，從在本發(fā)明中可獲得高反射率的角度來看，較好是僅以銀構(gòu)成的散熱層。此外，散熱層3的膜厚為8 50 μ m，較好是10 20 μ m，更好是13 16 μ m。散熱層3的膜厚低于8 μ m時，無法獲得足夠的散熱性。此外，如果高于50 μ m,則成本方面不利，且制造過程中可能會發(fā)生由與基板主體的熱膨脹差引起的變形。散熱層3具有平坦表面，作為其表面平坦性，具體來說，從確保足夠的散熱性的同時易于制造的觀點來看，至少在搭載發(fā)光元件11的部分，以表面粗糙度Ra計，較好是在 0. 15 μ m以下，更好是在0. 1 μ m以下。還有，表面粗糙度Ra是指算術(shù)平均粗糙度Ra，算術(shù)平均粗糙度Ra的值按照JIS :B0601 (1994年)的3 “所定義的算術(shù)平均粗糙度的定義及表不”表不。圖1所示的例子中，在基板主體2與框體8之間未設散熱層3，但也可以根據(jù)需要在考慮到基板主體2與框體8的密合性的同時于自腔底面的端部連續(xù)且不到達基板主體主面21的端緣的范圍內(nèi)設置散熱層3。此外，本發(fā)明中，在不破壞散熱層3的表面平滑性的范圍內(nèi)，可以根據(jù)需要進一步為了提高散熱性等目的而在散熱層3與基板主體2之間設置具有導熱性的由不含銀的金屬、例如銅形成的金屬層等。在發(fā)光元件用基板1的基板主體主面21上還以覆蓋上述散熱層3的包括端緣在內(nèi)的整體的方式形成有作為具有平坦表面的絕緣性保護層的外覆玻璃層4。在這里，只要可確保設于基板主體主面21上的元件連接端子5和散熱層3的絕緣性，外覆玻璃層4的端緣可以與元件連接端子5接觸，但考慮到制造上可能出現(xiàn)問題，兩者間的距離較好是在75 μ m 以上，更好是在100 μ m以上。
此外，關(guān)于散熱層3的端緣與覆蓋其的外覆玻璃層4的端緣之間的距離，較好是在散熱層3充分受到保護而不受外部的劣化因素影響的范圍內(nèi)設為盡可能短的距離。具體來說，較好是10 50 μ m，更好是20 30μπι。該距離低于IOym時，由于散熱層3露出，構(gòu)成散熱層3的包含銀的金屬材料發(fā)生氧化或硫化等，導熱性和散熱性可能會下降；如果高于50 μ m，則導致配置散熱層3的區(qū)域的面積減少，因而導熱性和散熱性可能會下降。對于本發(fā)明中的絕緣性保護層，其膜厚根據(jù)發(fā)光裝置的設計而不同，若考慮到確保足夠的絕緣保護功能以及成本、與基板主體的熱膨脹差引起的變形等，較好是5 150 μ m。但是，對于像本例這樣絕緣性保護層為外覆玻璃層4時的膜厚，若考慮到與基板主體的熱膨脹差引起的變形等，上限較好是50 μ m左右。作為絕緣性保護層的外覆玻璃層4具有平坦表面，作為其表面平坦性，具體來說， 從確保足夠的散熱性的同時易于制造的觀點來看，至少在搭載發(fā)光元件11的部分，以表面粗糙度Ra計，較好是在0. 03 μ m以下，更好是在0. 01 μ m以下。還有，關(guān)于外覆玻璃層的原料組成在后述的制造方法中進行說明。在這里，通常發(fā)光元件用基板中為了獲得足夠的散熱性而在發(fā)光元件搭載部的正下方配置導熱孔。這時，為了抑制因配置導熱孔而產(chǎn)生的搭載部的凹凸而采用特別的方法， 但是現(xiàn)狀是即使使用這樣的方法，也僅能夠?qū)纪沟淖罡卟颗c最低部的高低差抑制至Iym 以下左右。本發(fā)明中，藉由上述結(jié)構(gòu)，即使不配置作為使發(fā)光元件搭載部產(chǎn)生凹凸的原因的導熱孔，也可確保足夠的散熱性，所以發(fā)光元件搭載部的最高部與最低部的高低差與搭載部以外的表面、本發(fā)明中的絕緣性保護層的表面同等，大概在0.5μπι以下。即，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與配置上述導熱孔的情況相比，散熱性同等，同時在搭載部的平坦性方面，比配置導熱孔的情況更容易獲得高平坦性。以上，對基于本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光元件用基板1進行了說明，基于本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光裝置10如下構(gòu)成在該發(fā)光元件用基板1的搭載部通過聚硅氧烷小片接合劑等小片接合劑搭載發(fā)光二極管元件等發(fā)光元件11，其未圖示的電極通過焊絲12與元件連接端子5連接，并且設置密封層13來覆蓋發(fā)光元件11和焊絲12并填充腔。本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光元件用基板例如可以通過包括以下的(A)工序 (E) 工序的制造方法制造。以下，以圖1所示的發(fā)光裝置10的發(fā)光元件用基板1為例，參照圖 2、圖3對制造方法進行說明，對于用于制造的構(gòu)件，標記與成品的構(gòu)件相同的符號來進行說明。(A)使用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物制作構(gòu)成發(fā)光元件用基板的基板主體2的以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面21的近似平板狀的主體用生片2和構(gòu)成框體8的框體用生片8，將框體用生片8層疊于主體用生片2的主面上的工序(以下也稱 “生片層疊工序”)；(B)在上述生片層疊體的主體用生片主面21上的2處形成元件連接端子用糊料層5以及用于將元件連接端子用糊料層5與形成于主體用生片2的背面22的外部連接端子用糊料層6電連接的貫通導體用糊料層7，并且在背面22形成外部連接端子用糊料層6， 元件連接端子用糊料層5介以貫通導體用糊料層7和該外部連接端子用糊料層6與外部電路電連接的工序(以下稱為“布線導體糊料層形成工序”)；
(C)在主體用生片2的主面21上除框體8層疊部和元件連接端子用糊料層5及其周圍附近以外的區(qū)域通過絲網(wǎng)印刷形成散熱層用金屬糊料層3的工序(以下稱為“散熱層用金屬糊料層形成工序”)；(D)以覆蓋上述散熱層用金屬糊料層3的包括端緣在內(nèi)的整體的方式在主體用生片2的主面上除框體8層疊部和元件連接端子用糊料層5及其周圍附近以外的主體用生片主面21上形成外覆玻璃糊料層4，獲得未燒結(jié)發(fā)光元件用基板的工序(以下稱為“外覆玻璃糊料層形成工序”)；(E)將上述未燒結(jié)發(fā)光元件用基板在800 880°C燒成的工序(以下稱為“燒成工序”)。(A)生片層疊工序圖2是模式化表示生片層疊工序的圖。圖2(1)中示出俯視圖(Ia)及其X_X線剖視圖(Ib)的框體用生片8和圖2(2)中示出俯視圖Oa)及其X-X線剖視圖(2b)的主體用生片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組合物中添加粘合劑以及根據(jù)需要添加的增塑劑、分散劑、溶劑等而制成漿料，將該漿料通過刮刀法等成形為規(guī)定形狀的片狀，使其干燥。基板主體和框體用玻璃粉末(以下稱為“基板主體用玻璃粉末”)并沒有限定，但較好是玻璃化溫度(Tg)為550°C以上700°C以下的玻璃粉末。玻璃化溫度(Tg)低于550°C 時，脫脂可能會變得困難；高于700°C時，收縮開始溫度升高，尺寸精度可能會下降。此外，較好是在800°C以上880°C以下燒成時析出結(jié)晶。不析出結(jié)晶的玻璃粉末的情況下，可能會無法獲得足夠的機械強度。另外，較好是通過DTA(差示熱分析)測得的結(jié)晶峰溫度(Tc)在880°C以下的玻璃粉末。結(jié)晶峰溫度(Tc)高于880°C時，尺寸精度可能會下降。作為這樣的基板主體用玻璃粉末，較好是例如包含57摩爾％以上65摩爾％以下的Si02、13摩爾％以上18摩爾％以下的B203、9摩爾％以上23摩爾％以下的Ca0、3摩爾％ 以上8摩爾％以下的Al2O3、合計0. 5摩爾％以上6摩爾％以下的選自K2O和Na2O的至少一方的玻璃粉末。通過使用這樣的玻璃粉末，容易使基板主體表面的平坦度提高。在這里，SiO2是玻璃的網(wǎng)絡形成成分。SiA的含量低于57摩爾％時，難以獲得穩(wěn)定的玻璃，且化學耐久性也可能會下降。另一方面，SiO2的含量高于65摩爾％時，玻璃熔融溫度和玻璃化溫度(Tg)可能會變得過高。SiO2W含量較好是在58摩爾％以上，更好是在 59摩爾％以上，特別好是在60摩爾％以上。此外，SW2的含量較好是在64摩爾％以下，更好是在63摩爾％以下。B2O3是玻璃的網(wǎng)絡形成成分?；?3的含量低于13摩爾％時，玻璃熔融溫度和玻璃化溫度(Tg)可能會變得過高。另一方面，B2O3的含量高于18摩爾％時，難以獲得穩(wěn)定的玻璃，且化學耐久性也可能會下降。化03的含量較好是在14摩爾％以上，更好是在15摩爾％ 以上。此外，B2O3的含量較好是在17摩爾％以下，更好是在16摩爾％以下。Al2O3是為了提高玻璃的穩(wěn)定性、化學耐久性和強度而添加。Al2O3的含量低于3摩爾％時，玻璃可能會變得不穩(wěn)定。另一方面，Al2O3的含量高于8摩爾％時，玻璃熔融溫度和玻璃化溫度(Tg)可能會變得過高。Al2O3的含量較好是在4摩爾％以上，更好是在5摩爾％ 以上。此外，Al2O3的含量較好是在7摩爾％以下，更好是在6摩爾％以下。
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CaO是為了提高玻璃的穩(wěn)定性和結(jié)晶的析出性并使玻璃熔融溫度和玻璃化溫度 (Tg)下降而添加。CaO的含量低于9摩爾％時，玻璃熔融溫度可能會變得過高。另一方面， CaO的含量高于23摩爾％時，玻璃可能會變得不穩(wěn)定。CaO的含量較好是在12摩爾％以上，更好是在13摩爾％以上，特別好是在14摩爾％以上。此外，CaO的含量較好是在22摩爾％以下，更好是在21摩爾％以下，特別好是在20摩爾％以下。K2O, Na2O是為了使玻璃化溫度(Tg)下降而添加。K2O和Nei2O的總含量低于0. 5 摩爾％時，玻璃熔融溫度和玻璃化溫度(Tg)可能會變得過高。另一方面，K2O和Nii2O的總含量高于6摩爾％時，化學耐久性、特別是耐酸性可能會下降，電絕緣性也可能下降。K2O和 Na2O的總含量較好是0. 8摩爾％以上5摩爾％以下。還有，基板主體用玻璃粉末并不局限于僅由上述成分形成的玻璃粉末，可以在滿足玻璃化溫度(Tg)等各特性的范圍內(nèi)包含其他成分。包含其他成分的情況下，其他成分的總含量較好是在10摩爾％以下?；逯黧w用玻璃粉末可以如下獲得通過熔融法制造具有如上所述的玻璃組成的玻璃，通過干式粉碎法或濕式粉碎法進行粉碎。濕法粉碎法的情況下，較好是使用水作為溶劑。粉碎可以使用例如輥式粉碎機、球磨機、噴射磨等粉碎機進行?；逯黧w用玻璃粉末的50%粒徑(D5tl)較好是0.5μπι以上2μπι以下?；逯黧w用玻璃粉末的50%粒徑低于0.5μπι時，玻璃粉末容易凝集，處理變得困難，而且難以使其均勻地分散。另一方面，基板主體用玻璃粉末的50%粒徑高于2μπι時，可能會導致玻璃軟化溫度的上升或燒結(jié)不足。粒徑的調(diào)整例如可以通過在粉碎后根據(jù)需要進行分級來進行。 還有，本說明書中，粒徑是指通過采用激光衍射-散射法的粒徑測定裝置得到的值。另一方面，作為陶瓷填料，可以沒有特別限定地使用一直以來用于制造LTCC基板的陶瓷填料，例如可以優(yōu)選使用氧化鋁粉末、氧化鋯粉末或者氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物。陶瓷填料的50%粒徑(D5tl)例如較好是0. 5 μ m以上4 μ m以下。通過將這樣的基板主體用玻璃粉末和陶瓷填料以例如基板主體用玻璃粉末為30 質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下、陶瓷填料為50質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下的比例摻合、混合，從而獲得玻璃陶瓷組合物。此外，通過向該玻璃陶瓷組合物中添加粘合劑以及根據(jù)需要采用的增塑劑、分散劑、溶劑等，可獲得漿料。作為粘合劑，可以優(yōu)選使用例如聚乙烯醇縮丁醛、丙烯酸樹脂等。作為增塑劑，可以使用例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯等。此外，作為溶劑，可以優(yōu)選使用甲苯、二甲苯、2-丙醇、2- 丁醇等有機溶劑。將這樣得到的漿料通過刮刀法等成形為規(guī)定形狀的片狀，使其干燥，從而制成主體用生片2和框體用生片8。通過在以上制成的主體用生片2的主面上層疊框體用生片8，如圖2 C3)所示，可獲得最終基板主體2在主面上具有腔且其底面形成搭載發(fā)光元件的區(qū)域的形狀的生片層疊體。(B)布線導體糊料層形成工序接著，以規(guī)定的尺寸、形狀在這樣得到的生片層疊體的主體用生片主面21上的2 處形成元件連接端子用糊料層5以及用于將元件連接端子用糊料層5與形成于主體用生片 2的背面22的外部連接端子用糊料層6電連接的貫通導體用糊料層7，并且在背面22形成外部連接端子用糊料層6，元件連接端子用糊料層5介以貫通導體用糊料層7和該外部連接端子用糊料層6與外部電路電連接。以下，將這樣形成了各種布線導體用糊料層的生片層疊體稱為帶導體糊料層的生片層疊體。圖3(4)表示帶導體糊料層的生片層疊體的俯視圖 (4a)及其X-X線剖視圖(4b)。作為元件連接端子用糊料層5、外部連接端子用糊料層6和貫通導體用糊料層7的形成方法，可例舉通過絲網(wǎng)印刷法涂布、填充導體糊料的方法。所形成的元件連接端子用糊料層5和外部連接端子用糊料層6的膜厚以最終得到的元件連接端子和外部連接端子的膜厚達到規(guī)定膜厚的條件進行調(diào)整。作為導體糊料，可以使用例如在以銅、銀、金等為主要成分的金屬粉末中添加乙基纖維素等介質(zhì)以及根據(jù)需要采用的溶劑等制成糊狀而得的糊料。還有，作為上述金屬粉末， 可優(yōu)選使用由銀形成的金屬粉末、由銀和鉬或鈀形成的金屬粉末。(C)散熱層用金屬糊料層形成工序(C)散熱層用金屬糊料層形成工序中，通過絲網(wǎng)印刷在以上得到的帶導體糊料層的生片層疊體的主體用生片2的主面21上除框體8層疊部和元件連接端子用糊料層5及其周圍附近以外的區(qū)域形成包含含銀的金屬材料的散熱層用金屬糊料層3。還有，(C)散熱層用金屬糊料層形成工序在例如上述導體糊料和散熱層用金屬糊料以同樣的糊料材料構(gòu)成等情況下也可以與上述(B)工序的元件連接端子用糊料層5的形成同時進行。上述絲網(wǎng)印刷中使用的散熱層用金屬糊料為包含構(gòu)成散熱層3的含銀的金屬材料的糊料。作為這樣的材料，可例舉如上所述的銀、銀鈀混合物、銀鉬混合物等，基于上述的理由，可優(yōu)選使用銀。散熱層用金屬糊料可以使用在以這樣的材料為主要成分的金屬粉末中添加乙基纖維素等介質(zhì)以及根據(jù)需要采用的溶劑等制成糊狀而得的糊料。所形成的散熱層用金屬糊料層3的膜厚以最終得到的散熱層3的膜厚達到上述所需的膜厚的條件進行調(diào)整。此外，為了使最終得到的散熱層3的表面粗糙度Ra達到上述優(yōu)選的范圍內(nèi)，較好是金屬糊料所含的金屬粉末使用粒度分布窄的粉末。(D)外覆玻璃糊料層形成工序(D)外覆玻璃糊料層形成工序中，以覆蓋上述(C)工序中形成的散熱層用金屬糊料層3的包括端緣在內(nèi)的整體的方式在主體用生片2的主面上除框體8層疊部和上述(B) 工序中形成的元件連接端子用糊料層5及其周圍附近以外的主體用生片主面21上通過絲網(wǎng)印刷形成外覆玻璃糊料層4。藉此，獲得未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1。圖3 表示這樣得到的未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1的俯視圖(5a)及其X-X線剖視圖(5b)。外覆玻璃糊料可以使用在外覆玻璃層玻璃粉末(以下稱為“玻璃層用玻璃粉末”) 中添加乙基纖維素等介質(zhì)以及根據(jù)需要采用的溶劑等制成糊狀而得的糊料。所形成的外覆玻璃糊料層4的膜厚以最終得到的外覆玻璃層4的膜厚達到上述所需的膜厚的條件進行調(diào)整。作為玻璃層用玻璃粉末，只要通過在(D)工序后進行的(E)燒成工序中的燒成可獲得膜狀的玻璃即可，其50%粒徑(D5tl)較好是0.5μπι以上2μπι以下。此外，外覆玻璃層 4的表面粗糙度Ra的調(diào)整例如可以通過該玻璃層用玻璃粉末的粒度來進行。即，作為玻璃層用玻璃粉末，使用燒成時充分熔融、流動性良好的上述50%粒徑(D5tl)的范圍內(nèi)的粉末，從而可以將表面粗糙度Ra調(diào)整至上述優(yōu)選的范圍內(nèi)。(E)燒成工序上述⑶工序后，對于所得的未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1，根據(jù)需要進行用于除去粘合劑等的脫脂后，進行用于使玻璃陶瓷組合物等燒結(jié)的燒成。脫脂例如可通過在500°C以上600°C以下的溫度下保持1小時以上10小時以下來進行。脫脂溫度低于500°C或脫脂時間少于1小時的情況下，可能會無法充分除去粘合劑等。另一方面，如果脫脂溫度為600°C左右且脫脂時間為10小時左右，則可以充分地除去粘合劑等，超過該范圍，反而可能會使生產(chǎn)性等下降。此外，如果僅考慮獲得基板主體2和框體8的致密結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)性，則燒成可通過在 800°C 930°C的溫度范圍內(nèi)適當調(diào)整時間來進行，但本發(fā)明中，使用包含含銀的金屬粉末的金屬糊料作為散熱層用金屬糊料，因此如果燒成溫度高于880°C，則可能會發(fā)生過度的燒成收縮而無法維持規(guī)定的形狀，因此較好是在800°C 880°C的溫度范圍內(nèi)適當調(diào)整時間。具體來說，較好是在850°C以上880°C以下的溫度下保持20分鐘以上60分鐘以下，特別好是在860°C以上880°C以下的溫度下進行。燒成溫度低于800°C時，可能會無法使基板主體2和框體8形成致密的結(jié)構(gòu)。由此，未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1燒成而獲得發(fā)光元件用基板1，燒成后可根據(jù)需要分別配置上文中說明的由鎳鍍層、鉻鍍層、銀鍍層、鎳/銀鍍層、金鍍層、鎳/金鍍層等形成的通常在發(fā)光元件用基板中用于保護導體的導電性保護層，以被覆元件連接端子5和外部連接端子6的整體。其中，可優(yōu)選使用鎳/金鍍層，例如鎳鍍層可使用氨基磺酸鎳浴等，金鍍層可使用氰化金鉀浴等，分別通過電鍍形成。以上，對本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光元件用基板的制造方法進行了說明，但主體用生片2和框體用生片8并不一定必須由單一的生片形成，也可以是將多塊生片層疊而得的結(jié)構(gòu)。此外，對于各部分的形成順序等，只要能夠制造發(fā)光元件用基板，可適當改變。此外，上述發(fā)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組合物的燒結(jié)體構(gòu)成基板主體2、框體8，但也可采用氧化鋁等的陶瓷來構(gòu)成。以氧化鋁等的陶瓷構(gòu)成基板主體2的情況下，通過燒成工序?qū)⒒逯黧w2燒結(jié)后，進行上述(B)工序、(C) 工序和(D)工序，再進行第2次的燒成工序?！磳嵤┓绞?>以下，對絕緣性保護層采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體層時的本發(fā)明的實施方式2進行說明。圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光元件用基板1和使用該基板的發(fā)光裝置10 的一例的俯視圖(a)及其X-X線剖視圖(b)。例如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)光元件用基板1以串聯(lián)電連接的方式搭載2個發(fā)光元件11。該發(fā)光元件用基板1在以焊絲12串聯(lián)電連接發(fā)光元件11并設置覆蓋這些發(fā)光元件11和焊絲I2的密封層13后作為發(fā)光裝置10使用。S卩，圖4所示的發(fā)光裝置10中，除發(fā)光元件11、焊絲12和密封層13以外的部分為本發(fā)明的發(fā)光元件用基板1。還有，這里以通過串聯(lián)電連接方式搭載2個發(fā)光元件11的發(fā)光裝置及發(fā)光裝置用基板為例對本發(fā)明的實施方式2進行說明，但搭載的發(fā)光元件的個數(shù)和搭載多個時的串聯(lián)、并聯(lián)等電連接方法等沒有特別限定。以下說明的各構(gòu)件的構(gòu)成可在本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)所用的發(fā)光裝置的設計適當調(diào)整。發(fā)光元件用基板1具有主要構(gòu)成該基板的近似平板狀的基板主體2。該基板主體 2由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成。基板主體2在作為發(fā)光元件用基板時以發(fā)光元件搭載側(cè)的面作為主面21，本例中將其相反側(cè)的面作為背面22。基板主體2的形狀、厚度、尺寸等沒有特別限定，可以與通常被用作發(fā)光元件用基板的基板相同。此外，對于構(gòu)成基板主體2的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體，可使用與上述實施方式1的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體同樣的材料。在基板主體2的背面22設有與外部電路電連接的一對外部連接端子6，在基板主體2的內(nèi)部設有一對后述的將元件連接端子5與上述外部連接端子6電連接的貫通導體7。 貫通導體7以進一步貫通以下說明的基板主體2的主面上形成的絕緣性保護層4的方式設置。在基板主體2的主面21上形成有散熱層3，該散熱層3形成為不包括基板主體主面的周緣部和配置有上述一對貫通導體7的部分及其周圍附近的形狀，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8 50 μ m，具有平坦表面?；逯黧w主面21上還形成有絕緣性保護層4， 該絕緣性保護層4覆蓋上述散熱層3的包括端緣在內(nèi)的整體，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組合物的燒結(jié)體形成。在這里，設于上述基板主體2的內(nèi)部的貫通導體7設置為進一步從絕緣性保護層4 的基板主體主面21側(cè)的面(以下稱為“層疊面”)至其相反側(cè)的面貫穿絕緣性保護層4的內(nèi)部的形狀。絕緣性保護層4以被覆上述散熱層3的方式形成于除該貫通導體7的配置部以外的上述基板主體主面21上的整個面，在上述層疊面的相反側(cè)的表面(以下稱為“搭載面”)搭載發(fā)光元件。對于散熱層3的構(gòu)成材料、膜厚、表面特性等，可與上述實施方式1的散熱層3相同。若考慮到散熱性，散熱層3較好是以盡可能大的面積設于基板主體2的主面21 上，但由于覆蓋散熱層3的絕緣性保護層4在基板主體主面21上的不具有散熱層3的區(qū)域與基板主體主面21接合，因此調(diào)整散熱層3的配置面積而留下可確保這兩者的密合性的范圍內(nèi)的接合面積。此外，散熱層3與貫通導體7之間的距離只要是電絕緣的距離即可，在進一步考慮到制造方面出現(xiàn)問題的情況等，較好是在100 μ m以上，更好是在150 μ m以上。還有，本發(fā)明的發(fā)光元件用基板1中，在不破壞散熱層3的表面平滑性的范圍內(nèi)， 可以根據(jù)需要進一步為了提高散熱性等目的而在散熱層3與基板主體2之間設置具有導熱性的由不含銀的金屬、例如銅形成的金屬層等。本發(fā)明的實施方式2中，絕緣性保護層4由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成。絕緣性保護層4的膜厚根據(jù)發(fā)光裝置的設計而不同，若考慮到確保足夠的絕緣保護功能以及成本、與基板主體的熱膨脹差引起的變形等，較好是5 150 μ m，更好是75 125 μ m。還有，這里所說的絕緣性保護層4的膜厚是指被覆上述散熱層3的絕緣性保護層4的膜厚，為圖4(b)中以Ll表示的膜厚。絕緣性保護層4具有平坦表面，作為其表面平坦性，具體來說，從確保足夠的散熱性的同時易于制造的觀點來看，至少在搭載發(fā)光元件11的部分，以表面粗糙度Ra計，較好是在0. 03 μ m以下，更好是在0. 01 μ m以下。
作為構(gòu)成絕緣性保護層4的材料的包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體只要可確保上述表面粗糙度Ra，可無特別限制地使用。具體來說，對于上述基板主體用的玻璃陶瓷組合物，通過延長糊料制作工序中的混煉時間而粉碎陶瓷填料，可以使表面粗糙度Ra在上述范圍內(nèi)。此外，若考慮到與上述基板主體2的密合性，構(gòu)成絕緣性保護層4的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體較好是與作為該基板主體2的構(gòu)成材料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體相同，但考慮到使來自發(fā)光元件的光向光取出方向反射的反射性，也可以使用組成與第一玻璃陶瓷組合物不同的玻璃陶瓷組合物。作為用于提高反射性的玻璃陶瓷組合物，例如上述基板主體用玻璃陶瓷組合物較好是玻璃粉末使用相同的粉末、陶瓷填料使用氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物的玻璃陶瓷組合物。作為氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物，較好是氧化鋁粉末氧化鋯粉末的混合比例以質(zhì)量比計為90 10 50 50的混合物，特別好是70 30 50 50的混合物。 此外，作為玻璃粉末與該陶瓷填料的混合比例，以質(zhì)量比計較好是30 70 50 50。還有，可以將該玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體用作基板主體2的構(gòu)成材料。在這里，通常發(fā)光元件用基板中為了獲得足夠的散熱性而在發(fā)光元件搭載部的正下方配置導熱孔。這時，為了抑制因配置導熱孔而產(chǎn)生的搭載部的凹凸而采用特別的方法， 但是現(xiàn)狀是即使使用這樣的方法，也僅能夠?qū)纪沟淖罡卟颗c最低部的高低差抑制至Iym 以下左右。本發(fā)明中，藉由上述結(jié)構(gòu)，即使不配置作為使發(fā)光元件搭載部產(chǎn)生凹凸的原因的導熱孔，也可確保足夠的散熱性，所以發(fā)光元件搭載部的最高部與最低部的高低差與搭載部以外的表面、本發(fā)明中的絕緣性保護層的表面同等，大概在0.5μπι以下。即，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與配置上述導熱孔的情況相比，散熱性同等，同時在搭載部的平坦性方面，比配置導熱孔的情況更容易獲得高平坦性。發(fā)光元件用基板1在絕緣性保護層4搭載面的周緣部具有框體8，從而構(gòu)成將絕緣性保護層4的搭載面中央的圓形部分作為底面(以下稱為“腔底面”)的腔。構(gòu)成框體8 的材料沒有特別限定，較好是使用與構(gòu)成基板主體2或絕緣性保護層4的材料相同的材料。 若考慮到密合性，特別好是使用與構(gòu)成絕緣性保護層4的材料相同的材料。使用發(fā)光元件用基板1制作發(fā)光裝置10時，在絕緣性保護層4的搭載面，如圖4 所示，上述2個發(fā)光元件11以這2個發(fā)光元件11的中心位于通過腔底面中心的一條直線上的方式搭載于腔底面的大致中央部。發(fā)光元件用基板1中，在絕緣性保護層4的搭載面，一對近似長方形的分別與上述 2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的一方連接的元件連接端子5以與上述貫通導體7電連接的方式相向地設于成為上述2個發(fā)光元件11外側(cè)的周邊部，具體為兩側(cè)。在這里，對于元件連接端子5、外部連接端子6和貫通導體7，只要它們以發(fā)光元件 —元件連接端子5 —貫通導體7 —外部連接端子6 —外部電路的順序電連接，其配置位置和形狀并不局限于圖4所示的例子，可以適當調(diào)整。這些元件連接端子5、外部連接端子6和貫通導體7，即布線導體的構(gòu)成材料只要是與通常用于發(fā)光元件用基板的布線導體同樣的構(gòu)成材料即可，可以無特別限定地使用， 可使用與上述實施方式1中作為用于布線導體的構(gòu)成材料進行了說明的材料相同的材料。
14此外，元件連接端子5、外部連接端子6與上述實施方式1同樣，可以是根據(jù)需要具有以覆蓋它們的整體的方式形成的導電性保護層的結(jié)構(gòu)。還有，對于該導電性保護層，可使用與上述實施方式1中作為導電性保護層進行了說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，對于其優(yōu)選形態(tài)、具體為金鍍層、鎳/金鍍層等最外層具有金鍍層的導電性保護層也同樣。以上，對基于本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光元件用基板1進行了說明，基于本發(fā)明的實施方式1的發(fā)光裝置10為在這樣的發(fā)光元件用基板1的上述規(guī)定的搭載部通過聚硅氧烷小片接合劑等小片接合劑以串聯(lián)電連接的方式搭載2個發(fā)光二極管元件等發(fā)光元件11 而成的結(jié)構(gòu)。具體來說，2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的外側(cè)的一方與位于各發(fā)光元件 11的外側(cè)的元件連接端子5分別通過焊絲12電連接。另外，2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中的內(nèi)側(cè)的一方之間通過焊絲12電連接。此外，發(fā)光裝置10通過設置密封層13來覆蓋發(fā)光元件11和焊絲12并填充腔而構(gòu)成。本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光元件用基板例如可以通過包括以下的(A) ’工序 (D)，工序的制造方法制造。以下，以圖4所示的發(fā)光裝置10的發(fā)光元件用基板1為例，參照圖5、圖6對制造方法進行說明，對于用于制造的構(gòu)件，標記與成品的構(gòu)件相同的符號來進行說明。(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組合物制作構(gòu)成發(fā)光元件用基板的基板主體2的以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面21的近似平板狀的主體用生片2 (圖 5(3)中示出俯視圖(3a)及其X-X線剖視圖(3b))，使用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物制作構(gòu)成發(fā)光元件用基板的絕緣性保護層4的絕緣性保護層用生片4(圖 5(2)中示出俯視圖Oa)及其X-X線剖視圖Ob))，并且制作構(gòu)成框體8的框體用生片8(圖 5(1)中示出俯視圖(Ia)及其X-X線剖視圖(lb))?？蝮w用生片8可以由上述第一玻璃陶瓷組合物形成，也可以由第二玻璃陶瓷組合物，若考慮到密合性，較好是使用與構(gòu)成絕緣性保護層4的材料相同的第二玻璃陶瓷組合物。此外，上述第一玻璃陶瓷組合物和第二玻璃陶瓷組合物可以具有不同的組成，也可以具有相同的組成。關(guān)于玻璃陶瓷組合物的詳細內(nèi)容，如上所述。這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組合物中添加粘合劑以及根據(jù)需要添加的增塑劑、分散劑、溶劑等而制成漿料，將該漿料通過刮刀法等成形為規(guī)定的形狀、膜厚的片狀，使其干燥。(B)，導體糊料層形成工序在上述(A)，工序中得到的主體用生片2和絕緣性保護層生片4的規(guī)定位置形成規(guī)定的導體糊料層。圖6(4)是表示形成導體糊料層后的絕緣性保護層生片4的圖G4a)為俯視圖， (4b)為其X-X線剖視圖)。絕緣性保護層生片4上，在規(guī)定的2處形成構(gòu)成貫通導體7的一部分的貫通導體用糊料層72，在搭載發(fā)光元件的面以覆蓋貫通導體用糊料層72的方式形成呈近似長方形的元件連接端子用糊料層5。圖6(5)是表示形成導體糊料層后的主體用生片2的圖((5a)為俯視圖，(5b)為其X-X線剖視圖)。
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導體糊料層形成工序中，在主體用生片2的規(guī)定的2處形成構(gòu)成自主面21貫通至背面22的貫通導體7的一部分的貫通導體用糊料層71，并在背面22形成與貫通導體用糊料層71電連接的外部連接端子用糊料層6。此外，在主體用生片2的主面21上，通過絲網(wǎng)印刷于主體用生片2主面21除周緣部和配置上述一對貫通導體71的部分及其周圍附近以外的區(qū)域形成包含含銀的金屬材料的散熱層用金屬糊料層3。對于這些導體糊料層的形成中所用的元件連接端子糊料、貫通導體用糊料、外部連接端子用糊料等布線導體用糊料和散熱層用金屬糊料，可使用與上述實施方式1中說明的材料相同的糊料，形成也可采用同樣的方法。(C)’層疊工序在上述(B) ’工序中得到的帶導體糊料層的主體用生片2的主面21上層疊帶導體糊料層的絕緣性保護層生片4，將形成有元件連接端子用糊料層5的面(發(fā)光元件搭載面) 朝上。然后，在其上層疊上述(A) ’工序中得到的框體用生片8，從而獲得未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1。(D) ’燒成工序上述(C)，工序后，對于所得的未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1，根據(jù)需要進行用于除去粘合劑等的脫脂后，進行用于使玻璃陶瓷組合物等燒結(jié)的燒成(燒成溫度800 880°C )。 該燒成工序可以與上述實施方式1的發(fā)光元件用基板的制造方法中的(E)燒成工序完全相同。由此，未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1燒成而獲得發(fā)光元件用基板1，燒成后可根據(jù)需要分別配置上文中說明的由鎳鍍層、鉻鍍層、銀鍍層、銀/鎳鍍層、金鍍層、鎳/金鍍層等形成的通常在發(fā)光元件用基板中用于保護導體的導電性保護層，以被覆元件連接端子5和外部連接端子6的整體。構(gòu)成上述導電性保護層的金屬鍍層較好是鎳/金鍍層，可以與上述實施方式1中說明的方法同樣地形成。以上，對本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光元件用基板的制造方法進行了說明，但主體用生片2、絕緣性保護層用生片4和框體用生片8并不一定必須由單一的生片形成，也可以是將多塊生片層疊而得的結(jié)構(gòu)。此外，對于各部分的形成順序等，只要能夠制造發(fā)光元件用基板，可適當改變。以上，對于絕緣性保護層采用玻璃層時的本發(fā)明的實施方式1和絕緣性保護層采用包含玻璃粉末和陶瓷填料的第二玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體層時的本發(fā)明的實施方式2， 分別例舉發(fā)光元件用基板及使用該基板的發(fā)光裝置中的一例進行了說明，但本發(fā)明的發(fā)光元件用基板及發(fā)光裝置并不局限于此。只要不違背本發(fā)明的技術(shù)思想，可根據(jù)需要適當改變其構(gòu)成。如果采用本發(fā)明的發(fā)光元件用基板，則即使不具有像導熱孔這樣的需要增加制造工序和向其中填充大量銀等的散熱構(gòu)件，也可以使從發(fā)光元件釋放的熱量充分發(fā)散。此外， 如果采用本發(fā)明的發(fā)光裝置，則通過使用散熱性良好的本發(fā)明的發(fā)光元件用基板，可以抑制發(fā)光元件的溫度過度上升，發(fā)出高亮度的光。這樣的本發(fā)明的發(fā)光裝置可以很好地用作例如手機或大型液晶顯示器等的背光源、汽車用或裝飾用的照明或者其他光源。
實施例
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以下，對本發(fā)明的實施例進行說明。但是，本發(fā)明并不局限于這些實施例。[實施例1]通過以下說明的方法制成與圖4所示的結(jié)構(gòu)相同的試驗用發(fā)光裝置。還有，與上文同樣，燒成前后構(gòu)件所用的符號相同。首先，制成用于制作發(fā)光元件用基板1的基板主體2的主體用生片2、絕緣性保護層生片4、框體用生片8。對于各生片，按照SW2為60. 4摩爾％、B203為15. 6摩爾％、A1203 為6摩爾％、CaO為15摩爾％、K2O為1摩爾％、Na2O為2摩爾％的比例摻合、混合原料，將該原料混合物加入鉬坩堝中在1600°C熔融60分鐘后，倒出該熔融狀態(tài)的玻璃并冷卻。通過氧化鋁制球磨機粉碎該玻璃40小時，制成基板主體用玻璃粉末。還有，粉碎時的溶劑采用乙醇。按照該基板主體用玻璃粉末為40質(zhì)量％、氧化鋁填料(昭和電工株式會社(昭和電工社)制，商品名AL-45H)為51質(zhì)量％、氧化鋯填料(第一稀有元素化學工業(yè)株式會社(第一稀元素化學工業(yè)社)制，商品名HSY-3F-J)為9質(zhì)量％的比例摻合、混合，從而制成玻璃陶瓷組合物。向50g該玻璃陶瓷組合物中摻入、混合15g有機溶劑(將甲苯、二甲苯、2-丙醇、2-丁醇以質(zhì)量比4 :2:2: 1混合而得的溶劑)、2.5g增塑劑(鄰苯二甲酸二 -2-乙基己酯)、5g作為粘合劑的聚乙烯醇縮丁醛(電氣化學工業(yè)株式會社(7 >力社)制，商品名PVK#3000K)以及分散劑(畢克化學公司W(wǎng)) ” S—社)制，商品名 Β (180)，制成漿料。將該漿料通過刮刀法涂布于PET膜上，層疊干燥而得的生片，制成近似平板狀的燒成后的厚度為0. 2mm的主體用生片2、近似平板狀的燒成后的膜厚(散熱層被覆部的膜厚圖4(b)中以Ll表示)為0. Imm的絕緣性保護層生片4、框外的形狀與主體用生片2相同且框內(nèi)的形狀為直徑4. 3mm的圓形的燒成后的框高度為0. 5mm的框體用生片8。另一方面，以質(zhì)量比85 15的比例摻合導電性粉末(大研化學工業(yè)株式會社(大研化學工業(yè)社)制，商品名S550)、作為介質(zhì)的乙基纖維素，按照固體成分為85質(zhì)量％的條件分散于作為溶劑的α-萜品醇后，在磁性研缽中進行1小時的混煉，再通過三根輥進行3 次分散，制成布線導體用糊料。此外，散熱層用金屬糊料如下制作以質(zhì)量比90 10的比例摻合銀粉末(大研化學工業(yè)株式會社制，商品名S400-2)、作為介質(zhì)的乙基纖維素，按照固體成分為87質(zhì)量％ 的條件分散于作為溶劑的α -萜品醇后，在磁性研缽中進行1小時的混煉，再通過三根輥進行3次分散。使用鉆孔機在主體用生片2的與貫通導體7對應的部分形成直徑0. 3mm的貫通孔，通過絲網(wǎng)印刷法填充布線導體用糊料而形成貫通導體用糊料層71，并且在背面22形成外部連接端子導體糊料層6。然后，在主體用生片2的主面21上，通過絲網(wǎng)印刷按照燒成后的膜厚為15 μ m的條件在主體用生片2主面21除周緣部和配置上述一對貫通導體7的部分及其周圍附近的區(qū)域形成散熱層用金屬糊料層3，從而獲得帶導體糊料層的主體用生片 2。此外，根據(jù)采用東京精密株式會社(東京精密社)制寸一 7 二 K 1400D的測定，確認燒成后的散熱層3的表面粗糙度Ra為0. 08 μ m。對于絕緣性保護層生片4，使用鉆孔機在與貫通導體7對應的部分形成直徑0. 3mm 的貫通孔，通過絲網(wǎng)印刷法填充布線導體用糊料而形成貫通導體用糊料層72，并且在搭載發(fā)光元件的面以覆蓋貫通導體用糊料層72的方式通過絲網(wǎng)印刷法形成元件連接端子用糊料層5，從而獲得帶導體糊料層的絕緣性保護層生片4。在以上得到的帶導體糊料層的主體用生片2的主面21上層疊帶導體糊料層的絕緣性保護層生片4，將形成有元件連接端子用糊料層5的面(發(fā)光元件搭載面)朝上。然后，在其上層疊以上得到的框體用生片8，從而獲得未燒結(jié)發(fā)光元件用基板1。將以上得到的未燒成發(fā)光元件用基板1在550°C保持5小時進行脫脂，再在870°C 保持30分鐘進行燒成，從而制成試驗用的發(fā)光元件用基板1。此外，根據(jù)采用東京精密株式會社制寸一 7 二 K 1400D的測定，確認所得的發(fā)光元件用基板1中的絕緣保護層4表面的表面粗糙度Ra為0.01 μ m。在以上制成的試驗用的發(fā)光元件用基板1上，將2個二引線型的發(fā)光二極管元件搭載于絕緣性保護層4的搭載面的一對元件連接端子5之間，從而制成發(fā)光裝置10。具體來說，將發(fā)光二極管元件11(昭和電工株式會社制，商品名GQ2CR460Z)通過小片接合材料 (信越化學工業(yè)株式會社(信越化學工業(yè)社)制，商品名KER-3000-M2)固定于上述的位置，將2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中外側(cè)的一方與位于各發(fā)光元件11的外側(cè)的元件連接端子5分別通過焊絲12電連接。另外，2個發(fā)光元件11所具有的一對電極中內(nèi)側(cè)的一方之間通過焊絲12電連接。然后，使用密封劑(信越化學工業(yè)株式會社制，商品名SCR_1016A)密封而構(gòu)成圖 4所示的密封層13。密封劑采用相對于密封劑含有20質(zhì)量％熒光體(化成光學株式會社 (化成才卜二々^社)制，商品名P46-Y3)的材料。[實施例2]實施例2中，除了僅將上述實施例1中用于制作各生片的玻璃陶瓷組合物的成分比例改成基板主體用玻璃粉末為38質(zhì)量％、氧化鋁填料(昭和電工株式會社制，商品名AL-45H)為38質(zhì)量％、氧化鋯填料(第一稀有元素化學工業(yè)株式會社制，商品名 HSY-3F-J)為M質(zhì)量％以外，全部與實施例1同樣地進行操作，制成與圖4所示的結(jié)構(gòu)相同的試驗用發(fā)光裝置。[比較例]除了上述實施例1中對應于每個發(fā)光元件在發(fā)光元件11的正下方各形成1個直徑0. 2mm的導熱孔以外，全部與實施例1同樣地進行操作，制成與以往結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光裝置作為比較例?！丛u價〉對于上述實施例1、2和比較例中得到的發(fā)光裝置通過以下的方法測定了總光束量和熱阻。[總光束量]發(fā)光裝置的總光束量測定使用LED總光束測定裝置(斯貝克托拉考普株式會社卜，- 一社)制，商品名S0LIDLAMBDA .CCD .LED .MONITOR .PLUS)進行。積分
球為6英寸，電壓/電流發(fā)生器采用愛德萬測試株式會社(7卜‘K > f 7卜社)制R6243。 此外，對發(fā)光二極管元件施加350mA進行測定。[熱阻]使用熱阻測定器(嶺光音電機株式會社(嶺光音電機社)制，商品名TH-2167)測
18定了發(fā)光裝置的發(fā)光元件用基板的熱阻。還有，施加電流設為350mA，通電至電壓降達到飽和，通過由下降的電壓和發(fā)光二極管元件的溫度-電壓降特性導出的溫度系數(shù)算出飽和溫度，求出熱阻。結(jié)果示于表1。還有，結(jié)果以將比較例的以往的發(fā)光裝置的總光束量和熱阻設為 100%時的百分比表示。[表1]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件用基板，其特征在于，包括基板主體，該基板主體由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面，在該主面上具有用于將發(fā)光元件的電極與外部電路電連接的布線導體的一部分；散熱層，該散熱層在所述基板主體的主面上以不包括所述布線導體的一部分及其周圍附近和該主面的周緣部的形式形成，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8 50 μ m，具有平坦表面；絕緣性保護層，該絕緣性保護層以覆蓋所述散熱層的包括端緣在內(nèi)的整體的方式形成，具有平坦表面。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述基板主體不具有導熱孔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述散熱層的表面粗糙度 Ra至少在搭載所述發(fā)光元件的部分為0. 15 μ m以下。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述絕緣性保護層的表面粗糙度Ra至少在搭載所述發(fā)光元件的部分為0. 03 μ m以下。
5.如權(quán)利要求1 4中的任一項所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述絕緣性保護層的膜厚為5 150 μ m。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述絕緣性保護層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組合物的燒結(jié)體形成。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述第二玻璃陶瓷組合物所含的陶瓷填料為氧化鋁粉末和氧化鋯粉末的混合物。
8.如權(quán)利要求1 7中的任一項所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述布線導體具有與發(fā)光元件的電極連接的元件連接端子和與外部電路連接的外部連接端子作為其一部分，且在所述兩端子上以覆蓋包括其端緣在內(nèi)的整體的方式形成有導電性保護層。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件用基板，其特征在于，所述導電性保護層為至少在最外層具有金鍍層的金屬鍍層。
10.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 9中的任一項所述的發(fā)光元件用基板和搭載于所述發(fā)光元件用基板的發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供僅通過在成本方面比導熱孔有利且以與基板的發(fā)光元件搭載面平行的形狀配置的散熱層就可充分發(fā)散發(fā)光元件釋放的熱量的發(fā)光元件用基板。一種發(fā)光元件用基板，其特征在于，包括基板主體，該基板主體由包含玻璃粉末和陶瓷填料的第一玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，以發(fā)光元件搭載側(cè)的面為主面，在該主面上具有用于將發(fā)光元件的電極與外部電路電連接的布線導體的一部分；散熱層，該散熱層在所述基板主體的主面上以不包括所述布線導體的一部分及其周圍附近和該主面的周緣部的形式形成，由包含銀的金屬材料形成，膜厚為8～50μm，具有平坦表面；絕緣性保護層，該絕緣性保護層以覆蓋所述散熱層的包括端緣在內(nèi)的整體的方式形成，具有平坦表面。
文檔編號H01L25/075GK102201524SQ20101057608
公開日2011年9月28日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者中山勝壽 申請人:旭硝子株式會社