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JP2014017375A - Substrate for light emitting element and light emitting device - Google Patents

Substrate for light emitting element and light emitting device Download PDF

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JP2014017375A
JP2014017375A JP2012153755A JP2012153755A JP2014017375A JP 2014017375 A JP2014017375 A JP 2014017375A JP 2012153755 A JP2012153755 A JP 2012153755A JP 2012153755 A JP2012153755 A JP 2012153755A JP 2014017375 A JP2014017375 A JP 2014017375A
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JP
Japan
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layer
glass
substrate
light emitting
powder
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012153755A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhisa Nakayama
勝寿 中山
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

【課題】樹脂材料のポッティングにより所望形状の封止層を形成でき、かつ銀層の腐食防止により光の取り出し効率の低下が防止された発光素子用基板を提供する。
【解決手段】この発光素子用基板は、無機絶縁材料からなり、発光素子の搭載面を有する基体と、前記搭載面上に形成された素子接続端子および銀または銀合金からなる反射層と、前記搭載面上の前記素子接続端子上を除く領域に、前記反射層の表面および端縁を覆うように形成された、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層と、前記被覆層上に、前記素子接続端子を取り囲むように形成された第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層とを備える。
【選択図】図1
Provided is a light-emitting element substrate in which a sealing layer having a desired shape can be formed by potting a resin material, and a decrease in light extraction efficiency is prevented by preventing corrosion of a silver layer.
The light-emitting element substrate is made of an inorganic insulating material, has a base having a light-emitting element mounting surface, an element connection terminal formed on the mounting surface and a reflective layer made of silver or a silver alloy, and A coating layer made of a first glass ceramic sintered body formed so as to cover the surface and edge of the reflective layer in a region excluding the element connection terminal on the mounting surface, and the coating layer, A damming layer made of a second glass ceramic sintered body formed so as to surround the element connection terminal.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、発光素子用基板および発光装置に係り、特に、光の取り出し効率が高い発光装置を得るための発光素子用基板と、その発光素子用基板を用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting element substrate and a light emitting device, and more particularly to a light emitting element substrate for obtaining a light emitting device with high light extraction efficiency and a light emitting device using the light emitting element substrate.

近年、発光ダイオード(LED)素子を用いた発光装置では、基板に搭載された発光素子や配線導体を保護するために、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる封止層が設けられており、封止層に蛍光材料を分散させ、発光素子の発光との組合せで白色発光を得る発光装置も実用化されている。   In recent years, in a light emitting device using a light emitting diode (LED) element, a sealing layer made of silicone resin or epoxy resin is provided to protect the light emitting element and wiring conductor mounted on the substrate. In addition, a light-emitting device in which a fluorescent material is dispersed to obtain white light emission in combination with light emission of a light-emitting element has been put into practical use.

このような発光装置における色調むらや集光率等を改善するために、封止層を外表面が球面のレンズ形にすることが考えられている。すなわち、平板状の基体に発光素子を搭載し、この発光素子を覆うように流動性の樹脂材料をポッティングして、半球レンズ形状の透光性の封止層を形成することで、発光素子から発せられた光が封止層を透過する行路の長さを全ての方向で等しくした発光装置が開発されている。   In order to improve the color tone unevenness, the light collection rate, and the like in such a light emitting device, it is considered to form the sealing layer into a lens shape having a spherical outer surface. That is, by mounting a light emitting element on a flat substrate and potting a fluid resin material so as to cover the light emitting element, a hemispherical lens-shaped translucent sealing layer is formed. A light emitting device has been developed in which the length of the path through which the emitted light passes through the sealing layer is equal in all directions.

しかしながら、流動性を有する樹脂材料をポッティングすると、樹脂材料が基体上を濡れ拡がろうとするため、樹脂材料と基体との界面の外表面に窪みが生じやすい。そして、このような形状の封止層では、透過する光が窪み部分の表面で反射して封止層の内部に閉じ込められる結果、光の取り出し効率(放射効率)が低くなりやすいという問題があった。   However, when a resin material having fluidity is potted, the resin material tends to wet and spread on the substrate, so that a recess is likely to be formed on the outer surface of the interface between the resin material and the substrate. The sealing layer having such a shape has a problem that the light extraction efficiency (radiation efficiency) is likely to be low as a result of the transmitted light being reflected by the surface of the depression and confined inside the sealing layer. It was.

ポッティングされた樹脂材料の拡がりに起因する光取り出し効率の低下を改善するために、基体上に発光素子の載置部を取り囲むように環状部材を取着するとともに、この環状部材よりも高くなるように突出して形成された載置部に発光素子を搭載し、さらに環状部材の内側に発光素子を覆うように透光性部材を設けた発光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to improve the decrease in light extraction efficiency due to the spread of the potted resin material, an annular member is attached on the base so as to surround the mounting portion of the light emitting element, and the height is higher than the annular member. There has been proposed a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a mounting portion formed so as to protrude and a translucent member is provided inside the annular member so as to cover the light emitting element (see, for example, Patent Document 1). .

しかしながら、特許文献1に記載された発光装置においては、環状部材がFe−Ni−Co合金、Fe−Ni合金等の金属や、アルミナセラミックス等のセラミックス材料から構成されており、透光性部材を透過した光の一部を環状部材が反射または吸収するため、光の取り出し効率を十分に高くできなかった。   However, in the light emitting device described in Patent Document 1, the annular member is made of a metal such as an Fe—Ni—Co alloy or an Fe—Ni alloy, or a ceramic material such as alumina ceramics. Since the annular member reflects or absorbs part of the transmitted light, the light extraction efficiency cannot be sufficiently increased.

また近年、裏面に電極を有しフリップチップボンディングにより接続するタイプの発光素子を搭載する基板においては、発光素子搭載面に形成される、銀または銀合金からなる反射機能を有する導体層(以下、銀層ということがある。)の面積を広げることで、放熱性の向上が図られている。そして、このような基板では、銀層表面に金メッキ等を施すことで、銀の酸化や腐食を防止することが考えられているが、金はLED素子の発する光(例えば、波長460nmの青色光)を多く吸収するため、光の取り出し効率が高い発光装置が得られなかった。   In recent years, in a substrate on which a light emitting element of a type having an electrode on the back surface and connected by flip chip bonding is mounted, a conductive layer (hereinafter, referred to as a reflective layer) made of silver or a silver alloy formed on the light emitting element mounting surface. The heat radiation performance is improved by increasing the area of the silver layer. In such a substrate, it is considered that the silver layer surface is subjected to gold plating or the like to prevent silver oxidation or corrosion. However, gold is emitted from the LED element (for example, blue light having a wavelength of 460 nm). ) Is absorbed, a light emitting device with high light extraction efficiency cannot be obtained.

銀の酸化や腐食を防止するために、銀層の表面にガラス層を被覆することで、耐腐食性等の耐候性を向上させ、反射率の低下を防止した発光素子用基板が提案されている(例えば、特許文献2参照)。以下、発光素子用基板は単に素子基板という。   In order to prevent silver oxidation and corrosion, a substrate for a light-emitting element has been proposed in which a glass layer is coated on the surface of the silver layer to improve weather resistance such as corrosion resistance and prevent a decrease in reflectance. (For example, refer to Patent Document 2). Hereinafter, the light emitting element substrate is simply referred to as an element substrate.

しかしながら、特許文献2の素子基板では、発光素子の搭載部もガラス層で被覆されているため、前記したフリップチップボンディングタイプの発光素子を搭載するための基板には適用できない。また、ワイヤボンディングタイプの発光素子を搭載した構造においても、発光素子を覆うようにポッティングにより樹脂封止層を形成すると、樹脂材料がガラス被覆層上を拡がり、半球レンズ形状の封止層を形成できないという問題があった。   However, the element substrate of Patent Document 2 is not applicable to a substrate on which the above-described flip chip bonding type light emitting element is mounted because the mounting portion of the light emitting element is also covered with a glass layer. In addition, even in a structure equipped with a wire bonding type light emitting element, if a resin sealing layer is formed by potting so as to cover the light emitting element, the resin material spreads on the glass coating layer, forming a hemispherical lens-shaped sealing layer There was a problem that I could not.

特開2005−340543号公報JP 2005-340543 A 特開2009−231440号公報JP 2009-231440 A

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、銀層の腐食防止により反射率の低下が防止され、かつ所望形状の封止層を形成でき、光取り出し効率が向上した素子基板の提供を目的とする。また、所望の形状の封止層を有し、色調むらや集光率等が改善された高輝度の発光が可能な発光装置の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a device in which a decrease in reflectance is prevented by preventing corrosion of a silver layer, and a sealing layer having a desired shape can be formed, and light extraction efficiency is improved. The purpose is to provide a substrate. It is another object of the present invention to provide a light-emitting device that has a sealing layer of a desired shape and can emit light with high luminance with improved color unevenness and light collection rate.

本発明の素子基板は、無機絶縁材料からなり、発光素子の搭載面を有する基体と、前記搭載面上に形成された素子接続端子と、前記搭載面上に形成された銀または銀合金からなる反射層と、前記搭載面上の前記素子接続端子上を除く領域に、前記反射層の表面および端縁を覆うように形成された、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層と、前記被覆層上に、前記素子接続端子を取り囲むように形成された第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層とを備えることを特徴とする。   The element substrate of the present invention is made of an inorganic insulating material, and is composed of a substrate having a light emitting element mounting surface, an element connection terminal formed on the mounting surface, and silver or a silver alloy formed on the mounting surface. A coating layer formed of a first glass ceramic sintered body, which is formed to cover the reflective layer and a region excluding the element connection terminal on the mounting surface so as to cover a surface and an edge of the reflective layer; A damming layer made of a second sintered ceramic glass material is provided on the covering layer so as to surround the element connection terminal.

本発明の素子基板において、前記堰止め層は、円環形の平面形状を有し、その幅および高さは、前記円環形の内径に対する比率でそれぞれ0.091〜0.182および0.009〜0.030の範囲にあることが好ましい。また、前記第1のガラスセラミックス焼結体は、第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体が好ましい。そして、前記第1のガラス粉末は、酸化物基準のモル%表示で、SiOを57〜65%、Bを13〜18%、Alを3〜8%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも一種を合計で0.5〜6%、CaOを9〜23%含有する組成が好ましい。 In the element substrate of the present invention, the damming layer has an annular planar shape, and the width and height are 0.091 to 0.182 and 0.009 to 0.009 to 0.009, respectively, in proportion to the inner diameter of the annular shape. It is preferable to be in the range of 0.030. Further, the first glass ceramic sintered body is preferably a sintered body of a glass ceramic composition containing the first glass powder and the first ceramic powder. Then, the first glass powder, as represented by mol% based on oxides, the SiO 2 57~65%, B 2 O 3 and 13 to 18%, the Al 2 O 3 3~8%, Na 2 O And a composition containing 0.5 to 6% in total and at least 9 to 23% CaO selected from K 2 O.

また、前記第2のガラスセラミックス焼結体は、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体が好ましい。そして、前記第2のガラス粉末は、酸化物換算のモル%表示で、SiOを78〜83%、Bを16〜18%、Alを0〜0.5%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも1種を合計で0.9〜4%、CaO、SrOおよびBaOから選ばれる少なくとも1種を合計で0〜0.6%含有する組成が好ましい。 Further, the second glass ceramic sintered body is preferably a sintered body of a glass ceramic composition containing a second glass powder and a second ceramic powder. Then, the second glass powder, as represented by mol% based on oxides terms of SiO 2 78-83%, B 2 O 3 16 to 18%, the Al 2 O 3 0 to 0.5%, Na A composition containing 0.9 to 4% in total of at least one selected from 2 O and K 2 O and 0 to 0.6% in total of at least one selected from CaO, SrO and BaO is preferable.

本発明の発光装置は、前記本発明の素子基板と、前記素子基板の前記搭載面上に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、前記搭載面上で前記堰止め層の内側の領域に、前記発光素子を覆うように設けられた樹脂からなる封止層とを備えることを特徴とする。   The light emitting device of the present invention includes the element substrate of the present invention, a light emitting element mounted on the mounting surface of the element substrate and electrically connected to the element connection terminal, and the weir on the mounting surface. A sealing layer made of a resin provided so as to cover the light emitting element is provided in a region inside the layer.

本発明の素子基板によれば、銀層の腐食を防止して反射率の低下が防止され、かつレンズ形の封止層を所望の形状に形成でき、光の取り出し効率が向上する。
本発明の発光装置によれば、光の取り出し効率が高く、色調むらや集光率等が改善された高輝度の発光を得ることができる。
According to the element substrate of the present invention, the corrosion of the silver layer is prevented to prevent the reflectance from being lowered, and the lens-shaped sealing layer can be formed in a desired shape, thereby improving the light extraction efficiency.
According to the light-emitting device of the present invention, it is possible to obtain high-luminance light emission with high light extraction efficiency and improved color unevenness and light collection rate.

本発明の素子基板の実施形態を示し、(a)は上面(搭載面)側から見た平面図であり、(b)は下面(非搭載面)側から見た平面図であり、(c)は(a)におけるX−X線で切断した断面図である。1 shows an embodiment of an element substrate of the present invention, (a) is a plan view seen from the upper surface (mounting surface) side, (b) is a plan view seen from the lower surface (non-mounting surface) side, (c ) Is a cross-sectional view taken along line XX in (a). 本発明の素子基板において、堰止め層の幅および高さと、堰止め層の内側の領域に形成される封止層の形状等との関係を示す拡大断面図である。In the element substrate of the present invention, it is an enlarged cross-sectional view showing the relationship between the width and height of the damming layer and the shape of the sealing layer formed in the region inside the damming layer. 本発明の発光装置の実施形態を示し、(a)は上面(搭載面)側から見た平面図であり、(b)は(a)におけるY−Y線で切断した断面図である。1 shows an embodiment of a light emitting device according to the present invention, wherein (a) is a plan view seen from the upper surface (mounting surface) side, and (b) is a cross-sectional view taken along line YY in (a).

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。
本発明の実施形態の素子基板は、無機絶縁材料からなり、発光素子の搭載面を有する基体と、この搭載面上に形成された素子接続端子と、この搭載面上に形成された銀または銀合金からなる反射層と、この搭載面上で前記素子接続端子上を除く領域に、前記反射層の表面および端縁を覆うように形成された、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層と、この被覆層上に、前記素子接続端子を取り囲むように形成された第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層とを備える。
なお、銀または銀合金からなる反射層は、放熱層としての機能を有している。また、この層は、平面形状や形成位置によっては配線層として機能させることもでき、その場合は配線導体層ということもできるが、少なくとも反射機能を有するという意味で、反射層と示すものとする。
Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described, the present invention is not limited to this.
The element substrate according to the embodiment of the present invention is made of an inorganic insulating material, has a base having a mounting surface for a light emitting element, an element connection terminal formed on the mounting surface, and silver or silver formed on the mounting surface. A reflective layer made of an alloy, and a coating layer made of a first glass ceramic sintered body that is formed on the mounting surface so as to cover the surface and edge of the reflective layer in a region excluding the element connection terminal And a blocking layer made of a second glass ceramic sintered body formed on the covering layer so as to surround the element connection terminal.
The reflective layer made of silver or a silver alloy has a function as a heat dissipation layer. In addition, this layer can function as a wiring layer depending on the planar shape and formation position, and in this case, it can also be referred to as a wiring conductor layer. .

また、本発明の実施形態の発光装置は、前記した実施形態の素子基板と、この素子基板において、前記搭載面上に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、前記搭載面上で前記堰止め層の内側の領域に、発光素子を覆うように設けられた樹脂からなる封止層とを備える。   The light emitting device of the embodiment of the present invention includes the element substrate of the above-described embodiment, a light emitting element mounted on the mounting surface and electrically connected to the element connection terminal in the element substrate, A sealing layer made of a resin provided so as to cover the light emitting element is provided in a region inside the blocking layer on the mounting surface.

実施形態の素子基板においては、基体の搭載面上の素子接続端子上を除く領域に、銀または銀合金からなる反射層の表面および端縁を覆うように、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層が形成されているので、銀等の酸化や腐食に起因する反射率の低下を防止できる。また、この被覆層は基体に搭載される発光素子からの光を吸収しないので、光の取り出し効率を低下させない。さらに、このような第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層の上に、第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層が形成されているので、封止用の流動性樹脂材料の濡れ拡がりを防止し、所望の形状の封止層を形成できる。   In the element substrate of the embodiment, the first glass ceramic sintered body is formed so as to cover the surface and the edge of the reflective layer made of silver or silver alloy in a region excluding the element connection terminal on the mounting surface of the base. Since the coating layer to be formed is formed, it is possible to prevent the reflectance from being lowered due to oxidation or corrosion of silver or the like. Further, since this coating layer does not absorb light from the light emitting element mounted on the substrate, the light extraction efficiency is not lowered. Furthermore, since the damming layer made of the second glass ceramic sintered body is formed on the coating layer made of the first glass ceramic sintered body, the flowable resin material for sealing Wetting and spreading can be prevented, and a sealing layer having a desired shape can be formed.

すなわち、第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層により、封止層を構成する樹脂材料のポッティングの際の流動が堰き止められ、樹脂材料が基体の搭載面上を外側の領域まで濡れ拡がるのが抑えられるので、簡易で安価なポッティング方法により、半球レンズ形状の樹脂封止層を容易に形成でき、安定した良好な光学的特性を有する発光装置が得られる。   That is, the flow of the resin material constituting the sealing layer is blocked by the damming layer made of the second glass ceramic sintered body, and the resin material gets wet on the mounting surface of the base to the outer region. Since spreading is suppressed, a resin sealing layer having a hemispherical lens shape can be easily formed by a simple and inexpensive potting method, and a light-emitting device having stable and good optical characteristics can be obtained.

また、堰止め層がガラスセラミックス焼結体により構成されており、封止層を透過した光を堰止め層が反射または吸収することが少ないため、光の取り出し効率に優れ、発光輝度の高い発光装置が得られる。さらに、被覆層を構成する第1のガラスセラミックス焼結体と堰止め層を構成する第2のガラスセラミックス焼結体のガラス組成、セラミックス粉末の含有量等をそれぞれ調整することで、堰止め層の形状や高さ、濡れ拡がる方向の障壁となる幅を、封止用の樹脂材料の拡がり防止に好適するように形成できる。
またさらに、被覆層および堰止め層は、いずれも基体と同時焼成するなどの方法で形成できるので、発光装置全体としての製造も容易である。
In addition, the damming layer is made of a sintered glass ceramic, and the damming layer hardly reflects or absorbs the light transmitted through the sealing layer. A device is obtained. Furthermore, by adjusting the glass composition of the first glass ceramic sintered body constituting the coating layer and the second glass ceramic sintered body constituting the barrier layer, the content of the ceramic powder, etc., respectively, the barrier layer The shape, height, and the width that becomes a barrier in the direction of wetting and spreading can be formed so as to be suitable for preventing the sealing resin material from spreading.
Furthermore, since both the covering layer and the blocking layer can be formed by a method such as simultaneous firing with the substrate, the light emitting device as a whole can be easily manufactured.

<発光素子用基板(素子基板)>
以下、本発明の素子基板の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1(a)は、実施形態の素子基板を上面(搭載面)側から見た平面図であり、図1(b)は下面(非搭載面)側から見た平面図である。また、図1(c)は、図1(a)のX−X線で切断した断面図である。
<Light emitting element substrate (element substrate)>
Hereinafter, embodiments of an element substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view of the element substrate of the embodiment as viewed from the upper surface (mounting surface) side, and FIG. 1B is a plan view of the element substrate as viewed from the lower surface (non-mounting surface) side. Moreover, FIG.1 (c) is sectional drawing cut | disconnected by the XX line of Fig.1 (a).

実施形態の素子基板1は、平面形状が正方形で略平板状の基体2を有している。基体2は無機絶縁材料からなり、発光素子を搭載する上側の面を搭載面21とする。なお、その反対側の面を非搭載面22とする。基体2の形状、厚さ、大きさ等は特に制限されず、通常、発光素子を搭載するための基体として用いられるものと同様にできる。
本明細書において、「略平板状の基体」とは、上側の主面と下側の主面、すなわち搭載面21と非搭載面22がともに目視レベルで平板形状と認識できるレベルの平坦面である基体をいう。以下同様に、略を付けた表記は、特に断らない限り、目視レベルで認識できるレベルのことをいう。
The element substrate 1 of the embodiment includes a base 2 having a substantially flat plate shape in a square shape. The base 2 is made of an inorganic insulating material, and the upper surface on which the light emitting element is mounted is a mounting surface 21. The opposite surface is referred to as a non-mounting surface 22. The shape, thickness, size and the like of the substrate 2 are not particularly limited, and can be generally the same as that used as a substrate for mounting a light emitting element.
In the present specification, the “substantially flat substrate” means a flat surface at a level at which the upper main surface and the lower main surface, that is, the mounting surface 21 and the non-mounting surface 22 can be recognized as a flat plate shape at the visual level. It refers to a certain substrate. Similarly, the abbreviations indicate levels that can be recognized at the visual level unless otherwise specified.

基体2を構成する無機絶縁材料としては、酸化アルミニウム質焼結体(アルミナセラミックス)や窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体(Low Temperature Co−fired Ceramics。以下、LTCCと示すことがある。)等が挙げられる。本発明においては、高反射性、製造の容易性、易加工性、経済性等の観点から、基体2を構成する無機絶縁材料はLTCCが好ましい。基体2を構成するガラスセラミックス組成物の焼結体の原料組成、焼結条件等については、後述する製造方法において説明する。   Examples of the inorganic insulating material constituting the substrate 2 include an aluminum oxide sintered body (alumina ceramic), an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, and a glass ceramic composition containing glass powder and ceramic powder. Body (Low Temperature Co-fired Ceramics. Hereinafter, may be referred to as LTCC). In the present invention, from the viewpoints of high reflectivity, ease of manufacture, easy processability, economy and the like, the inorganic insulating material constituting the substrate 2 is preferably LTCC. The raw material composition, sintering conditions, and the like of the sintered body of the glass ceramic composition constituting the substrate 2 will be described in the manufacturing method described later.

基体2は、発光素子の搭載時、およびその後の使用時における損傷等を抑制する観点から、例えば、抗折強度は250MPa以上が好ましい。そして、基体2は、搭載面21の略中央部に、発光素子を搭載するための搭載部を有する。   The base body 2 preferably has a bending strength of, for example, 250 MPa or more from the viewpoint of suppressing damage or the like when the light emitting element is mounted and when it is used thereafter. And the base | substrate 2 has the mounting part for mounting a light emitting element in the approximate center part of the mounting surface 21. FIG.

基体2の搭載部には、1対(アノードとカソード)の素子接続端子3が設けられている。これらの素子接続端子3は、搭載される発光素子が下面に有する1対の電極と金錫ハンダ等を介して金属間接続が可能なように、搭載面21の略中央部に対向して配置されている。そして、基体2の搭載面21上で、素子接続端子3が形成された搭載部を除く領域には、銀または銀合金からなる反射層(以下、銀反射層と示す。)4が、素子接続端子3に連接して形成されている。
なお、図1では、銀反射層4を素子接続端子3に連接して形成し、銀反射層4に配線導体層としての機能を持たせているが、銀反射層4の平面形状(パターン)や形成位置は限定されず、素子接続端子3と分離して周辺領域に形成してもよい。また、銀反射層4とは別に配線導体層を形成してもよい。
A pair of (anode and cathode) element connection terminals 3 are provided on the mounting portion of the base 2. These element connection terminals 3 are arranged so as to face the substantially central portion of the mounting surface 21 so that a metal-to-metal connection is possible via a pair of electrodes on the lower surface of the mounted light emitting element and gold-tin solder or the like. Has been. On the mounting surface 21 of the base 2, a reflection layer (hereinafter referred to as a silver reflection layer) 4 made of silver or a silver alloy is connected to the element in a region excluding the mounting portion where the element connection terminals 3 are formed. It is formed to be connected to the terminal 3.
In FIG. 1, the silver reflection layer 4 is formed so as to be connected to the element connection terminal 3, and the silver reflection layer 4 has a function as a wiring conductor layer. The formation position is not limited and may be formed in the peripheral region separately from the element connection terminal 3. Further, a wiring conductor layer may be formed separately from the silver reflection layer 4.

基体2の非搭載面22上には、外部回路と電気的に接続されるアノードとカソードとなる1対の外部接続端子5が設けられている。そして、前記アノード側とカソード側の素子接続端子3は、配線導体層としての銀反射層4を介して、基体2内部に埋設された1対の接続ビア6に接続され、さらにこれらの接続ビア6を介して、非搭載面22に形成された前記1対の外部接続端子5にそれぞれ電気的に接続されている。   On the non-mounting surface 22 of the base 2, a pair of external connection terminals 5 serving as an anode and a cathode electrically connected to an external circuit are provided. The element connection terminals 3 on the anode side and the cathode side are connected to a pair of connection vias 6 embedded in the base body 2 via a silver reflection layer 4 as a wiring conductor layer. 6 are electrically connected to the pair of external connection terminals 5 formed on the non-mounting surface 22.

素子接続端子3、外部接続端子5および基体2内部に埋設された接続ビア6については、これらが素子接続端子3→(配線導体層としての銀反射層4)→接続ビア6→外部接続端子5→外部回路へと、アノードとカソードが短絡することなく電気的に接続される限りは、その配設される位置や形状は限定されない。   The element connection terminal 3, the external connection terminal 5, and the connection via 6 embedded in the base 2 are the element connection terminal 3 → (silver reflection layer 4 as a wiring conductor layer) → connection via 6 → external connection terminal 5. → As long as the anode and the cathode are electrically connected to the external circuit without short-circuiting, the position and shape of the arrangement are not limited.

前記したように、放熱機能を有しかつ配線導体層としても機能する銀反射層4は、銀、銀パラジウム合金または銀白金合金等の銀合金から構成される層である。反射率の観点から、銀合金は、銀を主体とする合金が好ましく、銀の含有量を90質量%以上とすることがより好ましい。具体的には、銀パラジウム合金の場合、パラジウムは10質量%まで含有でき、銀白金合金の場合、白金は3質量%まで含有できる。銀反射層4は高反射率が好ましく、特に銀層が好ましい。
銀反射層4は、銀粉末または前記銀合金の粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたもの(銀ペースト)を、スクリーン印刷等の方法により基板本体2の搭載面21に印刷し、焼成することにより形成できる。銀反射層4の厚さは、5〜20μmが好ましい。
As described above, the silver reflection layer 4 that has a heat dissipation function and also functions as a wiring conductor layer is a layer made of a silver alloy such as silver, a silver palladium alloy, or a silver platinum alloy. From the viewpoint of reflectance, the silver alloy is preferably an alloy mainly composed of silver, and the silver content is more preferably 90% by mass or more. Specifically, in the case of a silver palladium alloy, palladium can be contained up to 10% by mass, and in the case of a silver platinum alloy, platinum can be contained up to 3% by mass. The silver reflection layer 4 preferably has a high reflectance, and a silver layer is particularly preferable.
The silver reflecting layer 4 is obtained by adding a vehicle such as ethyl cellulose to a silver powder or a powder of the silver alloy, and adding a solvent or the like, if necessary, to a paste (silver paste) by a method such as screen printing. 2 can be formed by printing on the mounting surface 21 and baking. As for the thickness of the silver reflection layer 4, 5-20 micrometers is preferable.

素子接続端子3、外部接続端子5および接続ビア6の構成材料は、通常素子基板の配線に使用される導体と同様の構成材料であれば、特に制限なく使用できる。具体的には、銅、銀、金等を主成分とする導電性金属材料が挙げられる。このような金属材料の中でも、銀、銀パラジウム合金または銀白金合金等の銀合金が好ましく用いられ、前記銀反射層4と同じ材料がさらに好ましい。特に、素子接続端子3は銀反射層4と連接して形成されているので、銀反射層4と同じ材料で構成されることが好ましい。そして、素子接続端子3の形成は、前記導電性金属材料を含む銀ペーストを用いて銀反射層4の形成と同じ工程で行うのが好ましい。素子接続端子3および外部接続端子5の厚さは、5〜15μmの範囲が好ましい。   The constituent material of the element connection terminal 3, the external connection terminal 5, and the connection via 6 can be used without particular limitation as long as it is the same constituent material as the conductor used for wiring of the element substrate. Specifically, a conductive metal material whose main component is copper, silver, gold, or the like can be given. Among such metal materials, silver, a silver alloy such as a silver palladium alloy or a silver platinum alloy is preferably used, and the same material as the silver reflective layer 4 is more preferable. In particular, since the element connection terminal 3 is formed so as to be connected to the silver reflection layer 4, it is preferable that the element connection terminal 3 is made of the same material as the silver reflection layer 4. The element connection terminal 3 is preferably formed in the same process as the formation of the silver reflective layer 4 using a silver paste containing the conductive metal material. The thickness of the element connection terminal 3 and the external connection terminal 5 is preferably in the range of 5 to 15 μm.

素子接続端子3と外部接続端子5においては、前記導電性金属材料からなる層の上に、この層を酸化や硫化から保護するための導電性保護層(図示を省略する。)が形成されることが好ましい。導電性保護層としては、前記導電性金属層を保護する機能を有する導電性材料で構成されていれば、特に限定されない。具体的には、ニッケルメッキ、クロムメッキ、銀メッキ、ニッケル/銀メッキ、金メッキ、ニッケル/金メッキ等からなる層が挙げられる。   In the element connection terminal 3 and the external connection terminal 5, a conductive protective layer (not shown) is formed on the layer made of the conductive metal material to protect the layer from oxidation and sulfurization. It is preferable. The conductive protective layer is not particularly limited as long as it is made of a conductive material having a function of protecting the conductive metal layer. Specific examples include layers made of nickel plating, chromium plating, silver plating, nickel / silver plating, gold plating, nickel / gold plating, and the like.

実施形態の素子基板1においては、素子接続端子3および外部接続端子5を保護する導電性保護層として、例えば、素子接続端子3については、後述する発光素子のハンダ、金、金−錫共晶等のバンプ電極と良好な金属間接続が得られる等の点から、少なくとも最外層は金メッキ層が好ましい。導電性保護層は、金メッキ層のみで形成されていてもよいが、ニッケルメッキの上に金メッキを施したニッケル/金メッキ層がより好ましい。この場合、導電性保護層の膜厚としては、ニッケルメッキ層が2〜20μm、金メッキ層が0.1〜1μmが好ましい。   In the element substrate 1 of the embodiment, as the conductive protective layer for protecting the element connection terminals 3 and the external connection terminals 5, for example, for the element connection terminals 3, the light emitting element solder, gold, and gold-tin eutectic crystal described later are used. For example, a gold plating layer is preferable as at least the outermost layer from the viewpoint that a good metal-to-metal connection can be obtained. The conductive protective layer may be formed only of a gold plating layer, but a nickel / gold plating layer obtained by performing gold plating on nickel plating is more preferable. In this case, the thickness of the conductive protective layer is preferably 2 to 20 μm for the nickel plating layer and 0.1 to 1 μm for the gold plating layer.

そして、基体2の搭載面21において、前記した導電性保護層で覆われた素子接続端子3上を除く領域に、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層7が形成されている。この被覆層7は、銀反射層4の端縁を含む表面全体を覆うように、基体2の搭載面21上に形成されている。被覆層7の厚さは8〜30μmが好ましい。   A covering layer 7 made of the first glass ceramic sintered body is formed on the mounting surface 21 of the base 2 in a region excluding the element connection terminal 3 covered with the conductive protective layer. The covering layer 7 is formed on the mounting surface 21 of the base 2 so as to cover the entire surface including the edge of the silver reflecting layer 4. The thickness of the coating layer 7 is preferably 8 to 30 μm.

被覆層7を構成する第1のガラスセラミックス焼結体は、第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末を含む第1のガラスセラミックス組成物の焼結体が好ましい。そして、第1のガラス粉末のガラス組成は、酸化物基準のモル%表示で、SiOを57〜65%、Bを13〜18%、Alを3〜8%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも一方を合計で0.5〜6%、CaOを9〜23%含有することが好ましい。このような組成のガラス粉末を用いることで、後述する堰止め層の幅や高さ等を所望の値に制御できる。すなわち、封止用の樹脂材料の拡がり防止に好適する寸法の幅および高さを有する堰止め層を形成できる。
次に、第1のガラス粉末の組成について説明する。以下、ガラス組成の記載において「%」は、特に断りのない限り、酸化物換算のモル%表示を表す。
The first glass ceramic sintered body constituting the coating layer 7 is preferably a sintered body of the first glass ceramic composition containing the first glass powder and the first ceramic powder. Then, the glass composition of the first glass powder, as represented by mol% based on oxides, the SiO 2 57~65%, B 2 O 3 and 13 to 18%, the Al 2 O 3 3~8%, Na It is preferable that a total of at least one selected from 2 O and K 2 O is 0.5 to 6% and CaO is 9 to 23%. By using the glass powder having such a composition, the width, height, etc. of the weir layer described later can be controlled to a desired value. That is, it is possible to form a damming layer having a width and height suitable for preventing the expansion of the sealing resin material.
Next, the composition of the first glass powder will be described. Hereinafter, in the description of the glass composition, “%” represents an oxide conversion mol% unless otherwise specified.

SiOは、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。SiOの含有量が57%未満の場合には、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。一方、SiOの含有量が65%を超える場合には、ガラス溶融温度(Ts)やガラス転移温度(Tg)が過度に高くなるおそれがある。SiOの含有量は、好ましくは58%以上、より好ましくは59%以上、特に好ましくは60%以上である。また、SiOの含有量は、好ましくは64%以下、より好ましくは63%以下である。 SiO 2 is a glass network former. When the content of SiO 2 is less than 57%, it is difficult to obtain a stable glass and the chemical durability may be lowered. On the other hand, when the content of SiO 2 exceeds 65%, the glass melting temperature (Ts) and the glass transition temperature (Tg) may be excessively increased. The content of SiO 2 is preferably 58% or more, more preferably 59% or more, and particularly preferably 60% or more. Further, the content of SiO 2 is preferably 64% or less, more preferably 63% or less.

また、第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末を含む第1のガラスセラミックス組成物は、前記銀反射層4を構成する銀または銀合金と接触した状態で焼成されるため、銀反射層4から移行した銀イオンの拡散しやすさの観点からも、SiOの含有量は57〜65%とするのが好ましい。すなわち、第1のガラス粉末の組成において、SiOの含有量が多すぎる(65%を超える)場合には、銀反射層4から移行した銀イオンは、被覆層7を構成する第1のガラスセラミックス焼結体のガラス相中に拡散できずに、第1のガラスセラミックス焼結体に含有される第1のセラミックス粉末(例えば、アルミナ粉末)の表面を伝って、被覆層7の表面に達する。そして、被覆層7表面に到達した銀イオンは、封止層を構成するシリコーン樹脂等と接触し、シリコーン樹脂に含有される白金触媒等により還元されて銀となる。その結果、被覆層7とシリコーン樹脂封止層との界面で銀による発色が生じて、光束量が低下する。 In addition, the first glass ceramic composition containing the first glass powder and the first ceramic powder is fired in contact with the silver or silver alloy constituting the silver reflective layer 4, so that the silver reflective layer 4 Also from the viewpoint of ease of diffusion of silver ions migrated from, the content of SiO 2 is preferably 57 to 65%. That is, in the composition of the first glass powder, when the content of SiO 2 is too large (exceeds 65%), the silver ions migrated from the silver reflecting layer 4 are the first glass constituting the coating layer 7. Without reaching the glass phase of the ceramic sintered body, it reaches the surface of the coating layer 7 along the surface of the first ceramic powder (for example, alumina powder) contained in the first glass ceramic sintered body. . And the silver ion which reached | attained the coating layer 7 surface contacts with the silicone resin etc. which comprise the sealing layer, and is reduced by the platinum catalyst etc. which are contained in a silicone resin, and becomes silver. As a result, coloration due to silver occurs at the interface between the coating layer 7 and the silicone resin sealing layer, and the amount of light flux decreases.

一方、第1のガラス粉末の組成において、SiOの含有量が少なすぎる(57%未満)場合には、被覆層7を構成する第1のガラスセラミックス焼結体のガラス相中に大量の銀イオンが拡散するため、ガラスが黄色や茶色に着色して光束量が低下する。 On the other hand, when the content of SiO 2 is too small (less than 57%) in the composition of the first glass powder, a large amount of silver is contained in the glass phase of the first glass ceramic sintered body constituting the coating layer 7. Since ions diffuse, the glass is colored yellow or brown and the amount of light flux decreases.

は、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。Bの含有量が13%未満の場合には、TsやTgが過度に高くなるおそれがある。一方、Bの含有量が18%を超える場合には、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。Bの含有量は、好ましくは14%以上17%以下、より好ましくは15%以上16%以下である。 B 2 O 3 is a glass network former. When the content of B 2 O 3 is less than 13%, Ts and Tg may be excessively high. On the other hand, when the content of B 2 O 3 exceeds 18%, it is difficult to obtain a stable glass and the chemical durability may be lowered. The content of B 2 O 3 is preferably 14% to 17%, more preferably 15% to 16%.

Alは、ガラスの安定性、化学的耐久性および強度を高めるために添加される。Alの含有量が3%未満の場合には、ガラスが不安定となるおそれがある。一方、Alの含有量が8%を超える場合には、TsやTgが過度に高くなるおそれがある。Alの含有量は、好ましくは4%以上7%以下、より好ましくは5%以上6%以下である。 Al 2 O 3 is added to increase the stability, chemical durability and strength of the glass. If the content of Al 2 O 3 is less than 3%, the glass may become unstable. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 exceeds 8%, Ts and Tg may be excessively high. The content of Al 2 O 3 is preferably 4% or more and 7% or less, more preferably 5% or more and 6% or less.

CaOは、ガラスの安定性や結晶の析出性を高めるとともに、TsやTgを低下させるために添加される。CaOの含有量が9%未満の場合には、Tsが過度に高くなるおそれがある。一方、CaOの含有量が23%を超える場合には、ガラスが不安定になるおそれがある。CaOの含有量は、好ましくは12%以上22%以下、より好ましくは13%以上21%以下、特に好ましくは14%以上20%以下である。   CaO is added to increase the stability of the glass and the crystal precipitation, and to decrease Ts and Tg. If the CaO content is less than 9%, Ts may be excessively high. On the other hand, if the CaO content exceeds 23%, the glass may become unstable. The content of CaO is preferably 12% or more and 22% or less, more preferably 13% or more and 21% or less, and particularly preferably 14% or more and 20% or less.

NaOおよびKOは、Tgを低下させるために添加される。NaOおよびKOの合計した含有量が0.5%未満の場合には、TsやTgが過度に高くなるおそれがある。一方、NaOおよびKOの合計した含有量が6%を超える場合には、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気的絶縁性も低下するおそれがある。NaOおよびKOの合計した含有量は、0.8%以上5%以下が好ましい。 Na 2 O and K 2 O are added to lower Tg. When the total content of Na 2 O and K 2 O is less than 0.5%, Ts and Tg may be excessively high. On the other hand, when the total content of Na 2 O and K 2 O exceeds 6%, chemical durability, particularly acid resistance may be lowered, and electrical insulation may be lowered. The total content of Na 2 O and K 2 O is preferably 0.8% or more and 5% or less.

なお、第1のガラス粉末の組成は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、Tg等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有できる。この実施形態では鉛酸化物は含有していない。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は10%以下が好ましい。   In addition, the composition of the first glass powder is not necessarily limited to the one composed only of the above components, and other components can be contained within a range satisfying various characteristics such as Tg. In this embodiment, lead oxide is not contained. When other components are contained, the total content is preferably 10% or less.

第1のガラス粉末は、上記したような組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕して得られる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水またはエチルアルコールを用いることが好ましい。粉砕機としては、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。   The first glass powder is obtained by manufacturing glass having the above composition by a melting method and pulverizing it by a dry pulverization method or a wet pulverization method. In the case of the wet pulverization method, it is preferable to use water or ethyl alcohol as a solvent. Examples of the pulverizer include a roll mill, a ball mill, and a jet mill.

第1のガラス粉末の50%粒径(D50)は0.5μm以上4μm以下が好ましい。なお、本明細書において、D50は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した値をいう。第1のガラス粉末のD50が0.5μm未満の場合には、ガラス粉末が凝集しやすく取り扱いが困難になるばかりでなく、粉末化に要する時間が長くなりすぎるおそれもある。一方、第1のガラス粉末のD50が4μmを超えると、Tsの上昇や焼結不足が発生するおそれがある。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することで行う。第1のガラス粉末の最大粒径は20μm以下が好ましい。最大粒径が20μmを超えると、ガラス粉末の焼結性が低下し、焼結体中に未溶解成分が残留して、被覆層7の反射性を低下させるおそれがある。第1のガラス粉末の最大粒径は、より好ましくは10μm以下である。 The 50% particle size (D 50 ) of the first glass powder is preferably 0.5 μm or more and 4 μm or less. In this specification, D 50 is a value measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus. If the first D 50 of the glass powder is less than 0.5μm, the handling glass powder is likely to agglomerate are not only difficult, fear is the time required for pulverization is too long. On the other hand, if D 50 of the first glass powder exceeds 4 μm, Ts may increase or sintering may be insufficient. The particle size is adjusted by, for example, classification as necessary after pulverization. The maximum particle size of the first glass powder is preferably 20 μm or less. When the maximum particle size exceeds 20 μm, the sinterability of the glass powder is lowered, and undissolved components remain in the sintered body, which may reduce the reflectivity of the coating layer 7. The maximum particle size of the first glass powder is more preferably 10 μm or less.

このような第1のガラス粉末とともに第1のガラスセラミックス組成物に配合される第1のセラミックス粉末としては、例えば、アルミナ粉末、ジルコニア粉末、シリカ粉末、チタニア粉末等が挙げられる。第1のセラミックスの粉末のD50は、0.3〜5.0μmが好ましい。 As a 1st ceramic powder mix | blended with a 1st glass ceramic composition with such a 1st glass powder, an alumina powder, a zirconia powder, a silica powder, a titania powder etc. are mentioned, for example. The D 50 of the first ceramic powder is preferably 0.3 to 5.0 μm.

第1のガラスセラミックス組成物における第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末との配合比率は、第1のガラス粉末が60〜80質量%、第1のセラミックス粉末が20〜40質量%となるようにすることが好ましい。第1のセラミックス粉末の配合比率が前記下限値以上である場合には、被覆層7の表面平坦度が向上し、放熱性が高められる。また、第1のセラミックス粉末の配合比率が前記上限値以下である場合には、均一な組成のガラスセラミックス焼結体を得ることができる。   The blend ratio of the first glass powder and the first ceramic powder in the first glass ceramic composition is 60 to 80% by mass for the first glass powder and 20 to 40% by mass for the first ceramic powder. It is preferable to do so. When the blending ratio of the first ceramic powder is equal to or higher than the lower limit, the surface flatness of the coating layer 7 is improved and the heat dissipation is improved. Further, when the blending ratio of the first ceramic powder is not more than the above upper limit value, a glass ceramic sintered body having a uniform composition can be obtained.

被覆層7の形成方法は、前記した所定の厚さの層を平坦に形成できる方法であれば特に限定されない。例えば、第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末との混合物のペーストを、スクリーン印刷等により印刷し、焼成して形成できる。   The method for forming the covering layer 7 is not particularly limited as long as it is a method capable of forming the above-described layer having a predetermined thickness flat. For example, a paste of a mixture of the first glass powder and the first ceramic powder can be printed by screen printing or the like and fired.

基体2の搭載面21上で前記被覆層7の上には、発光素子の搭載部に形成された素子接続端子3を取り囲むように、第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層8が形成されている。堰止め層8を構成するガラスセラミックス焼結体は、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含む第2のガラスセラミックス組成物の焼結体が好ましい。   A damming layer 8 made of a second glass ceramic sintered body is provided on the mounting surface 21 of the substrate 2 and on the covering layer 7 so as to surround the element connection terminals 3 formed in the light emitting element mounting portion. Is formed. The sintered glass ceramic body constituting the damming layer 8 is preferably a sintered body of the second glass ceramic composition containing the second glass powder and the second ceramic powder.

そして、第2のガラス粉末のガラス組成は、酸化物換算のモル%表示で、SiOを78〜83%、Bを16〜18%、Alを0〜0.5%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも1種を合計で0.9〜4%、CaO、SrOおよびBaOから選ばれる少なくとも1種を合計で0〜0.6%含有することが好ましい。第2のガラス粉末のガラス組成をこのようにすることで、堰止め層8の幅や高さを、封止用の樹脂材料の拡がり防止に好適する所望の値にできる。
以下、第2のガラス粉末の組成について説明する。
Then, the glass composition of the second glass powder, as represented by mol% based on oxides terms of SiO 2 78-83%, B 2 O 3 16 to 18%, the Al 2 O 3 0 to 0.5% It is preferable that 0.9 to 4% in total of at least one selected from Na 2 O and K 2 O and 0 to 0.6% in total of at least one selected from CaO, SrO and BaO are contained. By making the glass composition of the second glass powder in this way, the width and height of the blocking layer 8 can be set to desired values suitable for preventing the sealing resin material from spreading.
Hereinafter, the composition of the second glass powder will be described.

SiOはガラスのネットワークフォーマとなり、化学的耐久性、とくに耐酸性を高くするために必須の成分である。SiOの含有量が78%未満であると、耐酸性が不十分となるおそれがある。一方、SiOの含有量が83%を超えると、TsやTgが過度に高くなるおそれがある。 SiO 2 serves as a glass network former and is an essential component for increasing chemical durability, particularly acid resistance. If the SiO 2 content is less than 78%, the acid resistance may be insufficient. On the other hand, if the content of SiO 2 exceeds 83%, Ts and Tg may be excessively high.

はガラスのネットワークフォーマとなる必須の成分である。Bの含有量が16%未満であると、軟化点が過度に高くなるおそれがあり、またガラスが不安定になるおそれもある。一方、Bの含有量が18%を超えると、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性が低下するおそれもある。 B 2 O 3 is an essential component that becomes a glass network former. If the content of B 2 O 3 is less than 16%, the softening point may become excessively high, and the glass may become unstable. On the other hand, if the content of B 2 O 3 exceeds 18%, it is difficult to obtain a stable glass, and chemical durability may be lowered.

Alは、ガラスの安定性、化学的耐久性を高めるために0.5%以下の範囲で添加してもよい任意の成分である。Alの含有量が0.5%を超える場合、ガラスの透明性が低下するおそれがある。 Al 2 O 3 is an optional component that may be added in a range of 0.5% or less in order to enhance the stability and chemical durability of the glass. When the content of Al 2 O 3 exceeds 0.5%, the transparency of the glass may be lowered.

NaOおよびKOは、軟化点やTgを低下させるために、合計した含有量が0.9〜4%となる範囲で添加する必須の成分である。NaOおよびKOの含有量の合計が0.9%未満であると、軟化点やTgが高くなりすぎるおそれがある。一方、NaOおよびKOの含有量の合計が4%を超えると、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気絶縁性も低下するおそれがある。
NaOおよびKOは、これらから選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
Na 2 O and K 2 O are essential components to be added in a range where the total content becomes 0.9 to 4% in order to lower the softening point and Tg. If the total content of Na 2 O and K 2 O is less than 0.9%, the softening point and Tg may be too high. On the other hand, when the total content of Na 2 O and K 2 O exceeds 4%, chemical durability, particularly acid resistance may be lowered, and electrical insulation may be lowered.
Na 2 O and K 2 O preferably contain at least one selected from these.

CaO、SrOおよびBaOは、軟化点やTgを低下させるとともに、ガラスの安定性を高めるために、これらを合計した含有量が0.6%を超えない範囲で添加してもよい任意の成分である。CaO、SrOおよびBaOの含有量の合計が0.6%を超えると、耐酸性が低下するおそれがある。   CaO, SrO and BaO are optional components that may be added within a range where the total content of these does not exceed 0.6% in order to lower the softening point and Tg and increase the stability of the glass. is there. If the total content of CaO, SrO and BaO exceeds 0.6%, the acid resistance may be lowered.

なお、第2のガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲で上記以外の成分を含有できる。この実施形態では鉛酸化物は含有していない。上記以外の成分を含有する場合、その合計した含有量は10%以下が好ましい。   In addition, the 2nd glass powder is not necessarily limited to what consists only of the said component, In the range which does not impair the effect of this invention, it can contain components other than the above. In this embodiment, lead oxide is not contained. When it contains components other than the above, the total content is preferably 10% or less.

第2のガラス粉末は、上記したような組成を有するガラスを、前記第1のガラス粉末と同様に溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕して得られる。第2のガラス粉末のD50は0.5μm以上4μm以下が好ましい。第2のガラス粉末のD50が0.5μm未満の場合には、ガラス粉末が凝集しやすく取り扱いが困難になるばかりでなく、均一分散が困難になる。一方、第2のガラス粉末のD50が4μmを超えると、Tsの上昇や焼結不足が発生するおそれがある。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することで行う。 The second glass powder is obtained by producing a glass having the above composition by a melting method in the same manner as the first glass powder and pulverizing it by a dry pulverization method or a wet pulverization method. The D 50 of the second glass powder is preferably 0.5 μm or more and 4 μm or less. When the D 50 of the second glass powder is less than 0.5 μm, the glass powder tends to aggregate and difficult to handle, and uniform dispersion becomes difficult. On the other hand, if D 50 of the second glass powder exceeds 4 μm, Ts may increase or sintering may be insufficient. The particle size is adjusted by, for example, classification as necessary after pulverization.

このような第2のガラス粉末とともに第2のガラスセラミックス組成物に配合される第2のセラミックス粉末としては、例えば、アルミナ粉末、シリカ粉末、ジルコニア粉末等が挙げられる。第2のセラミックスの粉末のD50は、0.3〜5.0μmが好ましい。 Examples of the second ceramic powder blended in the second glass ceramic composition together with the second glass powder include alumina powder, silica powder, and zirconia powder. The D 50 of the second ceramic powder is preferably 0.3 to 5.0 μm.

第2のガラスセラミックス組成物における第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末との配合比率は、第2のセラミックス粉末の種類および堰止め層8の形成方法によって異なる。   The blending ratio of the second glass powder and the second ceramic powder in the second glass ceramic composition varies depending on the type of the second ceramic powder and the formation method of the weir layer 8.

堰止め層8の形成方法は、後述する所定の高さの層を平坦に形成できる方法であれば特に限定されない。例えば、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末を含む混合物のペースト(以下、堰止め用ペーストと示す。)を、スクリーン印刷等により印刷し、焼成して形成できる。   The method for forming the blocking layer 8 is not particularly limited as long as it can form a layer having a predetermined height, which will be described later, flatly. For example, a paste of a mixture containing the second glass powder and the second ceramic powder (hereinafter referred to as a damming paste) can be printed by screen printing or the like and fired.

堰止め層8が、第2のセラミックス粉末としてアルミナ粉末を含有するペーストの印刷層を焼成することにより形成される場合、第2のガラス粉末とアルミナ粉末との配合比率は、質量比で70:30〜85:15の範囲が好ましい。すなわち、アルミナ粉末の配合量は、第2のガラス粉末とアルミナ粉末との合計量に対して15〜30質量%が好ましい。また、堰止め層8が、シリカ粉末を含有するペーストの印刷層を焼成することにより形成される場合、第2のガラス粉末とシリカ粉末との配合比率は、質量比で85:15〜90:10の範囲が好ましい。すなわち、シリカ粉末の配合量は、第2のガラス粉末とシリカ粉末との合計量に対して10〜15質量%が好ましい。第2のセラミックス粉末の含有量が前記範囲内である場合には、均一な組成のガラスセラミックス焼結体を得ることができ、表面平坦度が高くかつ所望の形状で後述する所望の幅、高さ等を有する堰止め層8を形成できる。   When the damming layer 8 is formed by firing a printed layer of paste containing alumina powder as the second ceramic powder, the blending ratio of the second glass powder and alumina powder is 70: A range of 30 to 85:15 is preferred. That is, the blending amount of the alumina powder is preferably 15 to 30% by mass with respect to the total amount of the second glass powder and the alumina powder. Moreover, when the damming layer 8 is formed by baking the printing layer of the paste containing a silica powder, the compounding ratio of the 2nd glass powder and a silica powder is 85: 15-90: A range of 10 is preferred. That is, the blending amount of the silica powder is preferably 10 to 15% by mass with respect to the total amount of the second glass powder and the silica powder. When the content of the second ceramic powder is within the above range, a glass ceramic sintered body having a uniform composition can be obtained, and the surface flatness is high and the desired width and height described later in a desired shape are obtained. A damming layer 8 having a thickness can be formed.

堰止め層8は、前記したペースト印刷層の焼成の他に、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含むグリーンシートの焼成によっても形成できる。このような形成方法を採る場合、第2のセラミックス粉末としては、アルミナ粉末の使用が好ましい。そして、アルミナ粉末の含有量は、第2のガラス粉末とアルミナ粉末との合計量に対して30〜60質量%が好ましい。グリーンシートに含まれるアルミナ粉末の含有量が前記範囲内である場合には、均一な組成のガラスセラミックス焼結体を得ることができ、表面平坦度が高くかつ所望の形状で後述する所望の幅、高さ等を有する堰止め層8を形成できる。
堰止め層8の形成方法については、素子基板1の製造方法で説明する。
The damming layer 8 can be formed by firing a green sheet containing the second glass powder and the second ceramic powder in addition to the firing of the paste printing layer. When such a forming method is adopted, it is preferable to use alumina powder as the second ceramic powder. And as for content of an alumina powder, 30-60 mass% is preferable with respect to the total amount of a 2nd glass powder and an alumina powder. When the content of alumina powder contained in the green sheet is within the above range, a glass ceramic sintered body having a uniform composition can be obtained, and the desired width described later in a desired shape with high surface flatness. The damming layer 8 having a height or the like can be formed.
A method for forming the blocking layer 8 will be described in the method for manufacturing the element substrate 1.

堰止め層8の平面形状は、所定の幅を有し、発光素子の搭載部を取り囲むような枠状または環状であれば、特に限定されない。また、一部切り欠きを有してもよい。矩形枠状または円環状が好ましく、半球レンズ形の封止層を形成する観点からは、円環形状が特に好ましい。   The planar shape of the damming layer 8 is not particularly limited as long as it has a predetermined width and a frame shape or an annular shape surrounding the light emitting element mounting portion. Moreover, you may have a notch partially. A rectangular frame shape or an annular shape is preferable, and an annular shape is particularly preferable from the viewpoint of forming a hemispherical lens-shaped sealing layer.

図2に拡大して示す堰止め層8の高さHおよび幅Wは、それぞれ以下に示す範囲が好ましい。すなわち、流動性を有する硬化性の樹脂材料をポッティングすることにより、頂部までの高さが直径の1/2に近い半球レンズ形の封止層9を形成するために、堰止め層8の高さHは、円環形の内側の直径(以下、内径と示す。)Dに対する比率で0.009〜0.03の範囲が好ましく、0.012〜0.018の範囲がより好ましい。堰止め層8の高さHの内径Dに対する比率(H/D)が0.009未満では、ポッティングの際に流動性の樹脂材料が堰止め層8の上面を超えて、外側の領域に拡がってしまい、半球レンズ形状を保つことができない。また、堰止め層8を形成するためのスクリーン印刷等の工程数の過剰な増大を抑えて、生産性を上げるために、堰止め層8の高さHの内径Dに対する比率は0.03以下が好ましい。   The height H and the width W of the blocking layer 8 shown in an enlarged manner in FIG. That is, by potting a curable resin material having fluidity, in order to form the hemispherical lens-shaped sealing layer 9 whose height to the top is close to ½ of the diameter, The height H is preferably in the range of 0.009 to 0.03, more preferably in the range of 0.012 to 0.018 in terms of the ratio to the inner diameter (hereinafter referred to as the inner diameter) D of the annular shape. When the ratio (H / D) of the height H of the damming layer 8 to the inner diameter D is less than 0.009, the fluid resin material exceeds the upper surface of the damming layer 8 and spreads to the outer region during potting. Thus, the hemispherical lens shape cannot be maintained. Further, in order to suppress an excessive increase in the number of steps such as screen printing for forming the damming layer 8 and increase productivity, the ratio of the height H of the damming layer 8 to the inner diameter D is 0.03 or less. Is preferred.

濡れ拡がる方向の障壁となる堰止め層8の幅Wは特に限定されないが、円環形の内径Dに対する比率(W/D)で0.091〜0.182の範囲が好ましく、0.121〜0.152の範囲がより好ましい。堰止め層8の幅Wの内径Dに対する比率が0.091未満では、スクリーン印刷による堰止め層8の形成が難しい。また、堰止め層8の幅Wの内径Dに対する比率が0.182を超えると、堰止め層8が基体2に形成されたカソードマークに接触したり、あるいは連結基板として形成する際の分割溝にガラスが流入するなどのおそれがある。なお、堰止め層8の幅Wは、図2に示すように、堰止め層8の上面の幅とする。   The width W of the blocking layer 8 serving as a barrier in the direction of wetting and spreading is not particularly limited, but the ratio (W / D) to the inner diameter D of the annular shape is preferably in the range of 0.091 to 0.182, 0.121 to 0 A range of .152 is more preferred. If the ratio of the width W of the dam layer 8 to the inner diameter D is less than 0.091, it is difficult to form the dam layer 8 by screen printing. When the ratio of the width W of the damming layer 8 to the inner diameter D exceeds 0.182, the dividing groove when the damming layer 8 contacts the cathode mark formed on the base 2 or is formed as a connecting substrate. There is a risk that glass will flow into. The width W of the blocking layer 8 is the width of the upper surface of the blocking layer 8 as shown in FIG.

例えば、堰止め層8の円環形の内径Dが1.65mm(1650μm)である場合、堰止め層8の高さHは、15〜50μmの範囲が好ましく、20〜30μmがより好ましい。また、堰止め層8の幅Wは、150〜300μmの範囲が好ましく、200〜250μmがより好ましい。   For example, when the annular inner diameter D of the blocking layer 8 is 1.65 mm (1650 μm), the height H of the blocking layer 8 is preferably in the range of 15 to 50 μm, and more preferably 20 to 30 μm. The width W of the blocking layer 8 is preferably in the range of 150 to 300 μm, and more preferably 200 to 250 μm.

実施形態の素子基板1においては、基体2の熱抵抗を低減するために、基体2の内部にさらにサーマルビア(図示を省略する。)を埋設できる。サーマルビアは、例えば、発光素子の搭載部より小さい柱状のものであり、非搭載面22から、基体2の厚さ方向の中間の位置まで配設するのが好ましい。このような配置で、搭載面21全体、特に搭載部の平坦度を向上でき、熱抵抗を低減し、また発光素子を搭載したときの傾きも抑制できる。   In the element substrate 1 of the embodiment, thermal vias (not shown) can be further embedded in the base 2 in order to reduce the thermal resistance of the base 2. The thermal via is, for example, a columnar shape smaller than the mounting portion of the light emitting element, and is preferably disposed from the non-mounting surface 22 to an intermediate position in the thickness direction of the base 2. With such an arrangement, the flatness of the entire mounting surface 21, particularly the mounting portion, can be improved, the thermal resistance can be reduced, and the inclination when the light emitting element is mounted can be suppressed.

このような実施形態の素子基板1においては、基体2の搭載面21上に銀反射層4とそれに連接された素子接続端子3が形成され、この搭載面21上の素子接続端子3上を除く領域に、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層7が形成されているので、銀反射層4を構成する銀等の腐食に起因する反射率の低下を防止できるうえに、この被覆層7は基体2に搭載される発光素子からの光を吸収しないので、光の取り出し効率を低下させない。また、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層7の上に、第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層8が形成されているので、封止層9形成のための樹脂材料の濡れ拡がりを堰止め層8により良好に防止し、所望の形状の封止層を形成できる。さらに、被覆層7を構成する第1のガラスセラミックス焼結体と堰止め層8を構成する第2のガラスセラミックス焼結体のガラス組成、セラミックス粉末の含有量などをそれぞれ調整することで、堰止め層8の形状や高さ、濡れ拡がる方向の障壁となる幅を、封止用の樹脂材料の拡がり防止に好適するように形成できる。   In the element substrate 1 of such an embodiment, the silver reflection layer 4 and the element connection terminal 3 connected to the silver reflection layer 4 are formed on the mounting surface 21 of the base 2, except on the element connection terminal 3 on the mounting surface 21. Since the coating layer 7 made of the first glass ceramic sintered body is formed in the region, it is possible to prevent the reflectance from being lowered due to corrosion of silver or the like constituting the silver reflective layer 4, and this coating layer 7 does not absorb light from the light emitting element mounted on the substrate 2, and therefore does not reduce the light extraction efficiency. In addition, since the damming layer 8 made of the second glass ceramic sintered body is formed on the coating layer 7 made of the first glass ceramic sintered body, the resin material for forming the sealing layer 9 The wetting and spreading can be satisfactorily prevented by the damming layer 8 and a sealing layer having a desired shape can be formed. Further, by adjusting the glass composition of the first glass ceramic sintered body constituting the coating layer 7 and the second glass ceramic sintered body constituting the blocking layer 8, the content of the ceramic powder, etc., respectively, The shape and height of the stopper layer 8 and a width that becomes a barrier in the direction of spreading can be formed so as to be suitable for preventing the resin material for sealing from spreading.

以上、本発明の素子基板1について説明したが、本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更できる。次に、本発明の実施形態の発光装置について説明する。   The element substrate 1 of the present invention has been described above. However, the configuration can be changed as appropriate as long as it does not contradict the spirit of the present invention. Next, a light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described.

<発光装置>
図3(a)は、実施形態の発光装置を上面(搭載面)側から見た平面図であり、図3(b)は図3(a)のY−Y線で切断した断面図である。なお、図3(a)は、封止層を除いた状態を示している。
<Light emitting device>
3A is a plan view of the light emitting device according to the embodiment as viewed from the upper surface (mounting surface) side, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 3A. . FIG. 3A shows a state where the sealing layer is removed.

実施形態の発光装置20は、前記実施形態の素子基板1を有し、この素子基板1の基体2の搭載面21に設けられた搭載部に、2個のLED素子等の発光素子10が搭載されている。各発光素子10は、それぞれ下面に1対のバンプ等の電極を有し、これらの電極がハンダ、金、金−錫共晶ハンダ等を介する金属間接続3aによって素子接続端子3に接合されている。そして、2個の発光素子10は並列に接続されている。   The light emitting device 20 of the embodiment has the element substrate 1 of the above embodiment, and the light emitting element 10 such as two LED elements is mounted on the mounting portion provided on the mounting surface 21 of the base 2 of the element substrate 1. Has been. Each light emitting element 10 has a pair of electrodes such as bumps on the lower surface, and these electrodes are joined to the element connection terminal 3 by an intermetallic connection 3a through solder, gold, gold-tin eutectic solder or the like. Yes. The two light emitting elements 10 are connected in parallel.

なお、発光素子10の接続方法は前記方法に限定されず、バンプによる接続など、フリップチップボンディングによる方法であればよい。また、接続される発光素子10の数も2個に限定されず、素子接続端子3内に配置できる個数であればよい。   In addition, the connection method of the light emitting element 10 is not limited to the said method, What is necessary is just the method by flip chip bonding, such as connection by bump. Further, the number of light emitting elements 10 to be connected is not limited to two as long as it can be arranged in the element connection terminal 3.

そして、基体2の搭載面21上で堰止め層8の内側の領域には、発光素子10を覆うように略半球状に形成された透光性の樹脂からなる封止層9が設けられている。封止層9を構成する樹脂としては、耐光性、耐熱性の点で優れているため、シリコーン樹脂が好ましく用いられるが、シリコーン樹脂以外のエポキシ樹脂、フッ素樹脂などの使用を制限するものではない。シリコーン樹脂としては、発光装置の封止用の樹脂として公知のシリコーン樹脂が、特に制限なく用いられる。   Then, a sealing layer 9 made of a translucent resin formed in a substantially hemispherical shape so as to cover the light emitting element 10 is provided in a region inside the blocking layer 8 on the mounting surface 21 of the base 2. Yes. As the resin constituting the sealing layer 9, a silicone resin is preferably used because it is excellent in terms of light resistance and heat resistance. However, the use of an epoxy resin other than the silicone resin, a fluorine resin, or the like is not limited. . As the silicone resin, a known silicone resin as a sealing resin for the light emitting device is used without particular limitation.

また、このような透光性の樹脂に蛍光体等を混合または分散させることにより、発光装置20として得られる光を、所望の発光色に適宜調整できる。すなわち、封止層9を構成するシリコーン樹脂等の透光性の樹脂に蛍光体を混合、分散させることにより、発光素子10から放射される光によって励起された蛍光体が可視光を発光し、この可視光と発光素子10から放射される光とが混色して、発光装置20として所望の発光色を得ることができる。蛍光体の種類は特に限定されず、発光素子10から放射される光の種類や目的とする発光色に応じて適宜選択される。   Moreover, the light obtained as the light-emitting device 20 can be appropriately adjusted to a desired light-emitting color by mixing or dispersing a phosphor or the like in such a light-transmitting resin. That is, by mixing and dispersing the phosphor in a translucent resin such as silicone resin that constitutes the sealing layer 9, the phosphor excited by the light emitted from the light emitting element 10 emits visible light, The visible light and the light emitted from the light emitting element 10 are mixed to obtain a desired light emitting color as the light emitting device 20. The type of the phosphor is not particularly limited, and is appropriately selected according to the type of light emitted from the light emitting element 10 and the target emission color.

実施形態の発光装置においては、第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層8により、封止層9を構成する樹脂材料の流動が堰き止められ、樹脂材料が基体2の搭載面21上に形成された被覆層7上を外側の領域(周辺領域)まで濡れ拡がるのが抑えられるので、半球レンズ形状の封止層9を安定して形成できる。そして、堰止め層8が透光性のガラスセラミックス焼結体により構成されており、封止層9を透過する光を堰止め層8が反射または吸収しないため、光の取り出し効率に優れ、発光輝度の高い発光装置20が得られる。   In the light emitting device of the embodiment, the flow of the resin material constituting the sealing layer 9 is blocked by the blocking layer 8 made of the second glass ceramic sintered body, and the resin material is placed on the mounting surface 21 of the base 2. Since it is possible to suppress the wetting and spreading to the outer region (peripheral region) on the coating layer 7 formed in this manner, the hemispherical lens-shaped sealing layer 9 can be stably formed. The damming layer 8 is composed of a light-transmitting glass ceramic sintered body, and the damming layer 8 does not reflect or absorb the light transmitted through the sealing layer 9, so that the light extraction efficiency is excellent, and the light emission A light emitting device 20 with high luminance is obtained.

次に、本発明の実施形態の素子基板および発光装置の製造方法を、LTCCからなる基体を有する図1に示される素子基板1、および図3に示される発光装置20の製造を例にして説明する。
図1に示される素子基板1の製造方法は、例えば、以下に示す(A)基体用グリーンシート作製工程、(B)銀ペースト層および導体ペースト層形成工程、(C1)被覆用ガラスペースト層形成工程、(C2)未焼成堰止め層形成工程、(D)積層工程、および(E)焼成工程を有する。そして、こうして製造された素子基板1を使用し、(F)発光素子搭載工程、次いで(G)封止層形成工程を経て、図3に示される発光装置20を製造できる。なお、製造に用いる部材については、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
Next, a method for manufacturing the element substrate and the light emitting device according to the embodiment of the present invention will be described by taking as an example the manufacture of the element substrate 1 shown in FIG. 1 having a base made of LTCC and the light emitting device 20 shown in FIG. To do.
The method for producing the element substrate 1 shown in FIG. 1 includes, for example, the following (A) green sheet production process for base, (B) silver paste layer and conductor paste layer formation process, and (C1) coating glass paste layer formation. A step, (C2) an unfired blocking layer forming step, (D) a laminating step, and (E) a firing step. 3 can be manufactured through the (F) light emitting element mounting process and then the (G) sealing layer forming process using the element substrate 1 manufactured in this way. In addition, about the member used for manufacture, the same code | symbol as the member of a finished product is attached | subjected and demonstrated.

(A)基体用グリーンシート作製工程
ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物を用いて、基体を形成するためのグリーンシート(基体用グリーンシート)を作製する。なお、基体用グリーンシートは、上層を形成するための上層用グリーンシート、内層を形成するための内層用グリーンシート、下層を形成するための下層用グリーンシートを含む。
(A) Green sheet production process for substrate A green sheet (green sheet for substrate) for forming a substrate is produced using a glass ceramic composition containing glass powder and ceramic powder. The base green sheet includes an upper layer green sheet for forming an upper layer, an inner layer green sheet for forming an inner layer, and a lower layer green sheet for forming a lower layer.

基体用グリーンシートは、ガラス粉末とセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、分散剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで製造できる。   A green sheet for a substrate is prepared by adding a binder, and if necessary, a plasticizer, a dispersant, a solvent, etc. to a glass ceramic composition containing glass powder and ceramic powder. It can be manufactured by molding into a sheet and drying.

基体用グリーンシートを作製するための基体用ガラス粉末としては、Tgが550℃以上700℃以下のものが好ましい。Tgが550℃未満の場合には、脱脂が困難となるおそれがあり、700℃を超える場合には、収縮開始温度が高くなり、寸法精度が低下するおそれがある。また、基体用ガラス粉末は、800℃以上930℃以下で焼成したときに結晶が析出するものが好ましい。結晶が析出しないものの場合、十分な機械的強度が得られないおそれがある。   As a glass powder for a substrate for producing a green sheet for a substrate, those having a Tg of 550 ° C. or more and 700 ° C. or less are preferable. When Tg is less than 550 ° C., degreasing may be difficult, and when it exceeds 700 ° C., the shrinkage start temperature becomes high and the dimensional accuracy may be lowered. Moreover, the glass powder for base | substrate is preferable that a crystal | crystallization precipitates when it bakes at 800 degreeC or more and 930 degrees C or less. If the crystal does not precipitate, sufficient mechanical strength may not be obtained.

このような基体用ガラス粉末としては、酸化物基準のモル%表示で、SiOを57〜65%、Bを13〜18%、CaOを9〜23%、Alを3〜8%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも一種を合計で0.5〜6%含有するものが好ましい。このような組成のものを用いることで、基体2の表面平坦度の向上が容易となる。 Such base glass powder, as represented by mol% based on oxides, the SiO 2 57~65%, B 2 O 3 and 13 to 18%, the CaO 9 to 23%, the Al 2 O 3 3 It is preferable to contain at least 0.5 to 6% of at least one selected from ˜8%, Na 2 O and K 2 O. By using a material having such a composition, the surface flatness of the substrate 2 can be easily improved.

基体用ガラス粉末は、上記組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕して得られる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水またはエチルアルコールを用いることが好ましい。粉砕機としては、例えば、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。   The glass powder for a substrate is obtained by producing a glass having the above composition by a melting method and pulverizing it by a dry pulverization method or a wet pulverization method. In the case of the wet pulverization method, it is preferable to use water or ethyl alcohol as a solvent. Examples of the pulverizer include a roll mill, a ball mill, and a jet mill.

基体用ガラス粉末のD50は0.5μm以上2μm以下が好ましい。基体用ガラス粉末のD50が0.5μm未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく取り扱いが困難になるばかりでなく、均一分散が困難になる。一方、基体用ガラス粉末のD50が2μmを超える場合には、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。粒径は、例えば、粉砕後に必要に応じて分級して調整してもよい。 D 50 of the glass powder for substrate is preferably 0.5 μm or more and 2 μm or less. If D 50 of the glass powder for substrate is less than 0.5 [mu] m, handling the glass powder is likely to agglomerate are not only difficult, uniform dispersion becomes difficult. On the other hand, if the D 50 of the glass powder for substrate exceeds 2μm, there is a possibility that increase and insufficient sintering of the glass softening temperature is generated. For example, the particle size may be adjusted by classification as necessary after pulverization.

基体用セラミックス粉末としては、従来からLTCC基板の製造に用いられるものを使用でき、例えば、アルミナ粉末、ジルコニア粉末、またはアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合物等を好適に使用できる。特に、アルミナ粉末とともに、アルミナよりも高い屈折率を有するセラミックスの粉末(以下、高屈折率セラミックス粉末と示す。)の使用が好ましい。   As the ceramic powder for the substrate, those conventionally used for the production of LTCC substrates can be used. For example, alumina powder, zirconia powder, or a mixture of alumina powder and zirconia powder can be suitably used. In particular, it is preferable to use a ceramic powder having a higher refractive index than alumina (hereinafter referred to as a high refractive index ceramic powder) together with the alumina powder.

高屈折率セラミックス粉末は、焼結体である基体2の反射率を向上させるための成分であり、例えば、チタニア粉末、ジルコニア粉末、安定化ジルコニア粉末等が挙げられる。アルミナの屈折率が1.8程度であるのに対して、チタニアの屈折率は約2.7、ジルコニアの屈折率は約2.2であり、アルミナに比べて高い屈折率を有している。これら基体用セラミックス粉末のD50は、0.5μm以上4μm以下が好ましい。 The high refractive index ceramic powder is a component for improving the reflectance of the base body 2 that is a sintered body, and examples thereof include titania powder, zirconia powder, and stabilized zirconia powder. While the refractive index of alumina is about 1.8, the refractive index of titania is about 2.7 and the refractive index of zirconia is about 2.2, which is higher than that of alumina. . D 50 of these ceramic powders for substrates is preferably 0.5 μm or more and 4 μm or less.

このような基体用セラミックス粉末と前記基体用ガラス粉末とを、例えば、基体用ガラス粉末が30質量%以上50質量%以下、基体用セラミックス粉末が50質量%以上70質量%以下となるように配合し、混合することにより、基体用ガラスセラミックス組成物が得られる。また、この基体用ガラスセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、分散剤、溶剤等を添加することによりスラリーが得られる。   Such a ceramic powder for a substrate and the glass powder for a substrate are blended so that, for example, the glass powder for the substrate is 30% by mass to 50% by mass and the ceramic powder for the substrate is 50% by mass to 70% by mass. Then, a glass ceramic composition for a substrate is obtained by mixing. In addition, a slurry can be obtained by adding a binder and, if necessary, a plasticizer, a dispersant, a solvent, and the like to the glass ceramic composition for a substrate.

バインダーとしては、例えば、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に使用できる。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を使用できる。溶剤としては、トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノール等の有機溶剤を好適に使用できる。   As the binder, for example, polyvinyl butyral, acrylic resin and the like can be suitably used. As the plasticizer, for example, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, butyl benzyl phthalate and the like can be used. As the solvent, organic solvents such as toluene, xylene, 2-propanol and 2-butanol can be suitably used.

このようにして得られたスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させて、例えば3枚の基体用グリーンシート(上層用グリーンシート、下層用グリーンシートおよび内層用グリーンシート)を作製する。また、これらの基体用グリーンシートの所定の位置に、打ち抜き型またはパンチングマシンを使用して層間接続用のビアホールを形成し、さらに必要に応じてサーマルビア用のホールを形成する。   The slurry thus obtained is formed into a sheet by a doctor blade method or the like, and dried to produce, for example, three base sheet green sheets (upper layer green sheet, lower layer green sheet and inner layer green sheet). To do. Further, via holes for interlayer connection are formed at predetermined positions of these green sheets for the substrate using a punching die or a punching machine, and holes for thermal vias are further formed as necessary.

(B)銀ペースト層および導体ペースト層形成工程、
上層用グリーンシートの主面の所定の位置に銀ペースト層を形成することにより、未焼成銀反射層4を形成する。また、上層用グリーンシートおよび下層用グリーンシートの所定の位置に、導体ペースト層を形成することにより、未焼成素子接続端子3および未焼成外部接続端子5をそれぞれ形成する。さらに、前記したビアホール内に導体ペーストを充填することによって、未焼成接続ビア6を形成する。サーマルビア用のホールが形成されている場合は、このホール内に金属ペーストを充填することによって、未焼成サーマルビアを形成する。
(B) Silver paste layer and conductor paste layer forming step,
By forming a silver paste layer at a predetermined position on the main surface of the upper layer green sheet, the unsintered silver reflecting layer 4 is formed. Further, by forming a conductive paste layer at predetermined positions of the upper layer green sheet and the lower layer green sheet, the unfired element connection terminals 3 and the unfired external connection terminals 5 are formed, respectively. Furthermore, the unfired connection via 6 is formed by filling the via hole with a conductive paste. When holes for thermal vias are formed, an unfired thermal via is formed by filling the holes with a metal paste.

銀ペースト層の形成方法としては、銀ペーストをスクリーン印刷により塗布する方法が挙げられる。また、導体ペースト層および導体ペースト充填層の形成方法としては、導体ペーストをスクリーン印刷により塗布または充填する方法が挙げられる。形成される銀ペースト層および導体ペースト層の膜厚は、最終的に得られる銀反射層4、素子接続端子3、外部接続端子5等の膜厚が所定の膜厚となるように調整される。また、金属ペースト充填層の形成方法としては、金属ペーストをスクリーン印刷により充填する方法が挙げられる。   Examples of the method for forming the silver paste layer include a method of applying a silver paste by screen printing. Moreover, as a formation method of a conductor paste layer and a conductor paste filling layer, the method of apply | coating or filling a conductor paste by screen printing is mentioned. The film thicknesses of the silver paste layer and the conductor paste layer to be formed are adjusted so that the film thicknesses of the finally obtained silver reflection layer 4, element connection terminal 3, external connection terminal 5, etc. become a predetermined film thickness. . Moreover, as a formation method of a metal paste filling layer, the method of filling a metal paste by screen printing is mentioned.

銀ペーストとしては、前記したように、銀または銀合金(銀と白金の合金または銀とパラジウムの合金)の粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。
また、導体ペーストとしては、例えば、銅、銀、金等を主成分とする導体金属の粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。ここで、導体金属粉末としては、前記銀または銀合金(銀と白金の合金または銀とパラジウムの合金)粉末の使用が好ましい。すなわち、工程の簡略化の点から、未焼成銀反射層4の形成に用いる銀ペーストを使用して、未焼成素子接続端子3、未焼成外部接続端子5および未焼成接続ビア6を形成することが好ましい。
As described above, the silver paste is made into a paste by adding a vehicle such as ethyl cellulose to a powder of silver or a silver alloy (a silver-platinum alloy or a silver-palladium alloy) and, if necessary, a solvent. Things can be used.
Further, as the conductive paste, for example, a paste obtained by adding a vehicle such as ethyl cellulose to a conductive metal powder mainly composed of copper, silver, gold or the like, and a solvent or the like as required can be used. Here, as the conductive metal powder, it is preferable to use the silver or silver alloy (silver and platinum alloy or silver and palladium alloy) powder. That is, from the viewpoint of simplification of the process, the unfired element connection terminal 3, the unfired external connection terminal 5 and the unfired connection via 6 are formed using a silver paste used for forming the unfired silver reflecting layer 4. Is preferred.

未焼成サーマルビアの形成に用いる金属ペーストとしては、銀粉末または銀を主体とする合金の粉末を、エチルセルロース等のビヒクル、および必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。そして、工程の簡略化の点から、前記未焼成銀反射層4に用いる銀ペーストを使用して、未焼成サーマルビアの形成も行うことが好ましい。すなわち、同一組成の銀ペーストを使用して、未焼成銀反射層4、未焼成素子接続端子3、未焼成外部接続端子5、未焼成接続ビア6、および未焼成サーマルビアを形成することが好ましい。   As the metal paste used for forming the unfired thermal via, a paste made by adding a silver powder or a silver-based alloy powder to a vehicle such as ethyl cellulose and, if necessary, a solvent or the like can be used. . From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to form an unfired thermal via using a silver paste used for the unfired silver reflective layer 4. That is, it is preferable to form the unsintered silver reflection layer 4, the unsintered element connection terminal 3, the unsintered external connection terminal 5, the unsintered connection via 6, and the unsintered thermal via using a silver paste having the same composition. .

(C1)被覆用ガラスペースト層形成工程
前記(B)工程で主面の所定の位置に未焼成銀反射層4および未焼成素子接続端子3が形成された上層用グリーンシートにおいて、未焼成素子接続端子3上を除く領域に、未焼成銀反射層4の端面を含めた全表面を覆うように、被覆用ガラスペーストをスクリーン印刷等の方法により印刷し、未焼成被覆層7である被覆用ガラスペースト層を形成する。被覆用ガラスペーストとしては、前記した第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末との混合物に、エチルセルロース等のビヒクルと必要に応じて溶剤等を添加して、ペースト状としたものを使用する。
(C1) Coating glass paste layer forming step In the upper layer green sheet in which the unsintered silver reflecting layer 4 and the unsintered element connection terminals 3 are formed at predetermined positions on the main surface in the step (B), the unsintered element connection is performed. The coating glass paste, which is the unsintered coating layer 7, is printed by a method such as screen printing so that the entire surface including the end face of the unsintered silver reflecting layer 4 is covered in the region except on the terminals 3. A paste layer is formed. As the glass paste for coating, a paste obtained by adding a vehicle such as ethyl cellulose and, if necessary, a solvent to the mixture of the first glass powder and the first ceramic powder is used.

(C2)未焼成堰止め層形成工程
堰止め用ガラスペースト層を形成することにより、未焼成堰止め層8を形成する。すなわち、上層用グリーンシートにおいて、前記(C1)工程で形成された未焼成被覆層7である被覆用ガラスペースト層の上に、前記(B)工程で形成された未焼成素子接続端子3を取り囲むように堰止め用ガラスペーストをスクリーン印刷し、平面視が円環形の堰止め用ガラスペースト層8を形成する。
(C2) Unfired blocking layer forming step The unfired blocking layer 8 is formed by forming a glass paste layer for blocking. That is, in the upper layer green sheet, the unfired element connection terminals 3 formed in the step (B) are surrounded on the coating glass paste layer which is the unfired coating layer 7 formed in the step (C1). In this way, the damming glass paste is screen-printed to form the damming glass paste layer 8 having an annular shape in plan view.

堰止め用ガラスペーストとしては、前記した第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含む混合物(第2のガラスセラミックス組成物)に、エチルセルロース等のビヒクルと必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものが用いられる。形成される堰止め用ガラスペースト層8の厚さは、最終的に得られる堰止め層8の高さHが、円環形の内径Dに対して所定の比率となるように調整することが好ましい。なお、堰止め用ガラスペーストの流動性やスクリーン印刷の工程数を調整することで、堰止め用ガラスペースト層8の厚さおよびパターンの幅を調整できる。   As the damming glass paste, a vehicle such as ethyl cellulose and a solvent or the like are added to the mixture (second glass ceramic composition) containing the second glass powder and the second ceramic powder as described above. The paste is used. The thickness of the damming glass paste layer 8 to be formed is preferably adjusted so that the height H of the finally obtained damming layer 8 is a predetermined ratio with respect to the annular inner diameter D. . The thickness of the damming glass paste layer 8 and the width of the pattern can be adjusted by adjusting the fluidity of the damming glass paste and the number of screen printing steps.

また、グリーンシート(堰止め用グリーンシート)を積層することで、未焼成堰止め層8を形成することもできる。すなわち、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含む混合物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調整し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させて堰止め層用グリーンシートを作製する。なお、バインダー、可塑剤、溶剤等としては、基体用グリーンシートの作製工程で記載したものと同様なものを使用できる。そして、こうして作製された堰止め用グリーンシートを所定の形状に型抜き・成形したものを、前記(C1)工程で形成された被覆用ガラスペースト層の上に積層し配置することで、未焼成堰止め層8を形成する。   In addition, the unfired damming layer 8 can be formed by stacking green sheets (damping green sheets). That is, a slurry is prepared by adding a binder, and if necessary, a plasticizer, a solvent, etc., to a mixture containing the second glass powder and the second ceramic powder, and this is formed into a sheet by a doctor blade method or the like. And drying to prepare a green sheet for a blocking layer. In addition, as a binder, a plasticizer, a solvent, etc., the thing similar to what was described in the preparation process of the green sheet for base | substrates can be used. Then, the green sheet for damming produced in this way is die-cut and molded into a predetermined shape, and is laminated and disposed on the glass paste layer for coating formed in the step (C1), so that it is not fired. A damming layer 8 is formed.

いずれの形成方法を採る場合も、形成される未焼成堰止め層8の厚さは、最終的に得られる堰止め層8の高さHとなるように調整することが好ましい。   In any case, the thickness of the unfired blocking layer 8 to be formed is preferably adjusted to be the height H of the finally obtained blocking layer 8.

(D)積層工程
前記(C2)工程で得られた被覆用ガラスペースト層7および未焼成堰止め層8付きのグリーンシートと、前記(B)工程で得られた導体ペースト層付きグリーンシートとを所定の順に重ね合わせた後、熱圧着により一体化する。こうして、未焼成基体2が得られる。
(D) Laminating step Green sheet with covering glass paste layer 7 and unfired weir blocking layer 8 obtained in step (C2), and green sheet with conductor paste layer obtained in step (B) After overlapping in a predetermined order, they are integrated by thermocompression bonding. In this way, the unfired substrate 2 is obtained.

(E)焼成工程
前記(D)工程で得られた未焼成基体2について、必要に応じてバインダー等を脱脂後、ガラスセラミックス組成物等を焼結させるための焼成を行って素子基板1とする。
(E) Firing step The green substrate 2 obtained in the step (D) is degreased with a binder or the like as necessary, and then fired to sinter the glass ceramic composition or the like to obtain the element substrate 1. .

脱脂は、例えば、500℃以上600℃以下の温度で1時間以上10時間以下保持する条件で行う。脱脂温度が500℃未満または脱脂時間が1時間未満の場合、バインダー等を十分に除去できないおそれがある。一方、脱脂温度は600℃程度、脱脂時間は10時間程度とすれば、バインダー等を十分に除去でき、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。   Degreasing is performed, for example, under the condition of holding at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. for 1 hour to 10 hours. When the degreasing temperature is less than 500 ° C. or the degreasing time is less than 1 hour, the binder or the like may not be sufficiently removed. On the other hand, if the degreasing temperature is about 600 ° C. and the degreasing time is about 10 hours, the binder and the like can be sufficiently removed, and if it exceeds this, productivity and the like may be lowered.

また、焼成は、基体2の緻密な構造の獲得と生産性を考慮して、800℃〜930℃の温度範囲で適宜時間を調整できる。具体的には、850℃以上900℃以下の温度で20分以上60分以下保持することが好ましく、特に860℃以上880℃以下の温度が好ましい。焼成温度が800℃未満では、基体2が緻密な構造のものとして得られないおそれがある。一方、焼成温度は930℃を超えると、基体2が変形するなど生産性等が低下するおそれがある。また、焼成温度が880℃を超えると、銀ペースト層が過度に軟化するために、所定の形状を維持できなくなるおそれがある。   In addition, in the firing, the time can be appropriately adjusted in a temperature range of 800 ° C. to 930 ° C. in consideration of obtaining a dense structure of the base 2 and productivity. Specifically, it is preferable to hold at a temperature of 850 ° C. or more and 900 ° C. or less for 20 minutes or more and 60 minutes or less, and a temperature of 860 ° C. or more and 880 ° C. or less is particularly preferable. If the firing temperature is less than 800 ° C., the substrate 2 may not be obtained as a dense structure. On the other hand, if the firing temperature exceeds 930 ° C., the productivity and the like may be lowered due to deformation of the substrate 2. On the other hand, when the firing temperature exceeds 880 ° C., the silver paste layer is excessively softened, so that the predetermined shape may not be maintained.

このようにして素子基板1が得られるが、焼成後、必要に応じて素子接続端子3および外部接続端子5の全体を被覆するように、ニッケルメッキ、クロムメッキ、銀メッキ、ニッケル/銀メッキ、金メッキ、ニッケル/金メッキ等の、通常素子基板1において導体保護用に用いられる導電性保護層をそれぞれ形成できる。これらのうちでも、ニッケル/金メッキが好ましく用いられる。ニッケル/金メッキは、例えば、ニッケルメッキ層はスルファミン酸ニッケル浴等を使用して、金メッキ層はシアン化金カリウム浴等を使用して、それぞれ電解メッキによって形成できる。   In this way, the element substrate 1 is obtained. After firing, nickel plating, chrome plating, silver plating, nickel / silver plating, so as to cover the whole of the element connection terminals 3 and the external connection terminals 5 as necessary. Conductive protective layers, such as gold plating and nickel / gold plating, which are usually used for protecting conductors in the element substrate 1 can be formed. Among these, nickel / gold plating is preferably used. For example, the nickel / gold plating can be formed by electrolytic plating using a nickel sulfamate bath for the nickel plating layer and a potassium gold cyanide bath for the nickel plating layer.

(F)発光素子搭載工程
前記(E)工程で得られた素子基板1において、基体2の搭載面21の略中央部に、下面に1対のバンプ電極を有するLED素子等の発光素子10を配置し、ハンダ、金、金−錫共晶ハンダ等を介する金属間接続によって、発光素子10を素子接続端子3に電気的に接続する。
(F) Light-Emitting Element Mounting Step In the element substrate 1 obtained in the step (E), a light-emitting element 10 such as an LED element having a pair of bump electrodes on the lower surface is provided at a substantially central portion of the mounting surface 21 of the base 2. The light emitting element 10 is electrically connected to the element connection terminal 3 by inter-metal connection via solder, gold, gold-tin eutectic solder or the like.

(G)封止層形成工程
このように基体2の搭載部に搭載された発光素子10を覆うように、流動性を有する熱硬化性シリコーン樹脂材料をポッティングして略半球状の樹脂層を形成し、加熱等により硬化させる。こうして、基体2の搭載面21に形成された第2のガラスセラミックス焼結体からなる円環形の堰止め層8の内側領域に、略半球状のレンズ形の封止層9が形成される。
(G) Sealing Layer Forming Step In this manner, a thermosetting silicone resin material having fluidity is potted to form a substantially hemispherical resin layer so as to cover the light emitting element 10 mounted on the mounting portion of the substrate 2. And cured by heating or the like. In this way, a substantially hemispherical lens-shaped sealing layer 9 is formed in the inner region of the annular damming layer 8 made of the second glass ceramic sintered body formed on the mounting surface 21 of the substrate 2.

以上の製造方法において、素子基板1の製造工程で用いられる基体用グリーンシートの枚数は、必ずしも3枚である必要はなく、2枚または4枚以上であってもよい。また、各部の形成順序等については、素子基板1の製造が可能な限度において適宜変更できる。さらに、素子基板1は、そのサイズにより、多数個取りの連結基板を作製し、これを分割する工程を得て個々の基板を作製する方法により作製されてもよい。その場合、分割のタイミングは、上記焼成後であれば、発光素子10を搭載する前でもよいし、発光素子10搭載後でもよい。   In the above manufacturing method, the number of base green sheets used in the manufacturing process of the element substrate 1 is not necessarily three, and may be two or four or more. In addition, the order of forming each part can be appropriately changed as long as the element substrate 1 can be manufactured. Furthermore, the element substrate 1 may be manufactured by a method in which a multi-piece connection substrate is manufactured according to its size, and a process of dividing the substrate is performed to manufacture individual substrates. In that case, the division timing may be before the light emitting element 10 is mounted or after the light emitting element 10 is mounted as long as it is after the firing.

このような本発明の実施形態によれば、基体2の搭載面21上に形成された銀反射層4の表面および端縁を覆うように、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層7が形成されているので、銀等の酸化や腐食による反射率の低下を防止できるうえに、この被覆層7上に、第2のガラスセラミックス焼結体からなる所望形状の堰止め層8を容易に形成できる。そして、この第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層8により、封止層9を形成するための硬化性樹脂材料の流動が堰き止められる結果、樹脂材料が基体2の搭載面21上を堰止め層8の外側の領域まで濡れ拡がるのが抑えられるので、安定した半球レンズ形の封止層9が形成される。また、堰止め層8が透光性の材料により構成されており、封止層9を透過する光が堰止め層8により反射または吸収されないため、光の取り出し効率に優れ、発光輝度の高い発光装置が得られる。   According to such an embodiment of the present invention, the coating layer 7 made of the first glass ceramic sintered body so as to cover the surface and the edge of the silver reflecting layer 4 formed on the mounting surface 21 of the substrate 2. Therefore, a reduction in reflectance due to oxidation or corrosion of silver or the like can be prevented, and a desired shape blocking layer 8 made of the second glass ceramic sintered body can be easily formed on the coating layer 7. Can be formed. The flow of the curable resin material for forming the sealing layer 9 is blocked by the blocking layer 8 made of the second glass ceramic sintered body. As a result, the resin material is placed on the mounting surface 21 of the base 2. Is prevented from spreading to the region outside the damming layer 8, so that a stable hemispherical lens-shaped sealing layer 9 is formed. Further, since the blocking layer 8 is made of a light-transmitting material and light transmitted through the sealing layer 9 is not reflected or absorbed by the blocking layer 8, the light emission is excellent in light extraction efficiency and has high emission luminance. A device is obtained.

以下、本発明の実施例について記載する。なお、本発明は実施例に限定されない。   Examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to an Example.

例1〜11
以下に示す方法で、図1に示す素子基板1を作製し、それを用いて図3に示す発光装置20を製造した。
Examples 1-11
The element substrate 1 shown in FIG. 1 was manufactured by the method shown below, and the light-emitting device 20 shown in FIG. 3 was manufactured using it.

(被覆用ガラスペーストの調製)
まず、ガラス粉末Bを製造した。すなわち、酸化物換算のモル%表示で、SiOが60.4%、Bが16.6%、Alが6.0%、CaOが13.0%、KOが2.0%、NaOが2.0%となるように、ガラス原料を調合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1500〜1600℃で60分間溶融させた後、溶融状態のガラスを流し出し冷却した。得られたガラスを、アルミナ製ボールミルにより20〜60時間粉砕してガラス粉末Bを得た。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
(Preparation of glass paste for coating)
First, glass powder B was manufactured. That is, in terms of oxide-based mol%, SiO 2 is 60.4%, B 2 O 3 is 16.6%, Al 2 O 3 is 6.0%, CaO is 13.0%, and K 2 O is The glass raw material was prepared and mixed so that 2.0% and Na 2 O would be 2.0%, and this raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1500 to 1600 ° C. for 60 minutes. The glass was poured out and cooled. The obtained glass was pulverized with an alumina ball mill for 20 to 60 hours to obtain glass powder B. In addition, ethyl alcohol was used as a solvent for pulverization.

得られたガラス粉末BのD50(μm)を、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(島津製作所社製、商品名:SALD2100)を用いて測定したところ、2.5μmであった。次いで、得られたガラス粉末Bの70質量%とD50が2μmのアルミナ粉末30質量%とを混合した混合粉末に、樹脂成分を、混合粉末が60質量%、樹脂成分が40質量%の割合となるように配合し、磁器乳鉢中で1時間混練を行い、さらに三本ロールにて3回分散を行って、被覆用ガラスペーストを得た。なお、樹脂成分は、エチルセルロースとαテレピネオールとを85:15の質量比で調合し分散したものを使用した。 The D 50 of the resulting glass powder B ([mu] m), a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: SALD2100) was measured using a was 2.5 [mu] m. Then, the mixed powder 70 mass% and the D 50 is obtained by mixing the alumina powder 30 mass% of 2μm of the obtained glass powder B, and a resin component, the mixed powder is 60 mass%, the proportion of the resin component is 40 mass% The mixture was kneaded in a porcelain mortar for 1 hour, and further dispersed three times with three rolls to obtain a coating glass paste. In addition, the resin component used what prepared and disperse | distributed ethyl cellulose and alpha terpineol by the mass ratio of 85:15.

(堰止め用ガラスペーストの調製)
まず、ガラス粉末Aおよびガラス粉末Bを製造した。ガラス粉末Aの製造では、酸化物換算のモル%表示で、SiOが81.6%、Bが16.6%、KOが1.8%となるように、ガラス原料を調合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1500〜1600℃で60分間溶融させた後、溶融状態のガラスを流し出し冷却した。得られたガラスを、アルミナ製ボールミルにより20〜60時間粉砕してガラス粉末Aを得た。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。ガラス粉末Bは、前記した被覆用ガラスペーストの調製に使用したガラス粉末Bの製造と同様にして製造した。
(Preparation of glass paste for damming)
First, glass powder A and glass powder B were produced. In the production of the glass powder A, the glass raw material is used so that SiO 2 is 81.6%, B 2 O 3 is 16.6%, and K 2 O is 1.8% in terms of mol% in terms of oxide. After mixing and mixing, this raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1500 to 1600 ° C. for 60 minutes, and then the molten glass was poured out and cooled. The obtained glass was pulverized by an alumina ball mill for 20 to 60 hours to obtain glass powder A. In addition, ethyl alcohol was used as a solvent for pulverization. The glass powder B was produced in the same manner as the glass powder B used for the preparation of the coating glass paste.

得られたガラス粉末AのD50(μm)を、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(島津製作所社製、商品名:SALD2100)を用いて測定したところ、2.5μmであった。また、ガラス粉末BのD50は、前記と同様に2.5μmであった。次いで、上記で得られたガラス粉末Aあるいはガラス粉末Bと表1に示すセラミックス粉末とを、同表に示す質量比で混合した混合粉末に、樹脂成分を、混合粉末が60質量%、樹脂成分が40質量%の割合となるように配合し、磁器乳鉢中で1時間混練を行い、さらに三本ロールにて3回分散を行って、堰止め用ガラスペーストを得た。なお、樹脂成分は、エチルセルロースとαテレピネオールとを85:15の質量比で調合し分散したものを使用した。また、例6および例7では、セラミックス粉末を配合せず、ガラス粉末Aまたはガラス粉末Bに前記樹脂成分を配合して、堰止め用ガラスペーストを調製した。 The D 50 of the resulting glass powder A ([mu] m), a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: SALD2100) was measured using a was 2.5 [mu] m. Further, D 50 of the glass powder B was the similar to the 2.5 [mu] m. Next, the resin component is mixed with the mixed powder obtained by mixing the glass powder A or glass powder B obtained above and the ceramic powder shown in Table 1 at a mass ratio shown in the same table. Was mixed in a porcelain mortar for 1 hour, and further dispersed three times with three rolls to obtain a glass paste for damming. In addition, the resin component used what prepared and disperse | distributed ethyl cellulose and alpha terpineol by the mass ratio of 85:15. Moreover, in Example 6 and Example 7, ceramic powder was not mix | blended, but the said resin component was mix | blended with glass powder A or glass powder B, and the glass paste for damming was prepared.

(堰止め用グリーンシート成形体の作製)
例5においては、ガラス粉末Bとアルミナ粉末とを50:50の質量比で混合した混合粉末に、有機溶剤(トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノールを質量比4:2:2:1で混合したもの)15g、可塑剤(フタル酸ジ−2−エチルヘキシル)2.5g、バインダーとしてのポリビニルブチラール(デンカ社製、商品名:PVK#3000K)5g、さらに分散剤(ビックケミー社製、商品名:BYK180)0.5gを配合し、混合してスラリーを調製した後、これをPETフィルム上にドクターブレード法により塗布し乾燥させた。次いで、得られたグリーンシートを円環状に加工し、円環の内径Dが1.65mm(1650μm))、幅が210μmで厚さが25μmの堰止め用グリーンシート成形体を作製した。
(Preparation of green sheet molded body for damming)
In Example 5, an organic solvent (toluene, xylene, 2-propanol, 2-butanol was mixed at a mass ratio of 4: 2: 2: 1 to a mixed powder obtained by mixing glass powder B and alumina powder at a mass ratio of 50:50. 15 g, 2.5 g of plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate), 5 g of polyvinyl butyral (manufactured by Denka Co., Ltd., trade name: PVK # 3000K) as a binder, and a dispersant (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) (Name: BYK180) 0.5 g was mixed and mixed to prepare a slurry, which was then applied onto a PET film by the doctor blade method and dried. Next, the obtained green sheet was processed into an annular shape, and a damming green sheet molded body having an inner diameter D of 1.65 mm (1650 μm)), a width of 210 μm and a thickness of 25 μm was produced.

(素子基板の作製)
基体2を作製するための上層用グリーンシート、内層用グリーンシートおよび下層用グリーンシートを作製した。
まず、酸化物換算のモル%表示で、SiOを60.4%、Bを15.6%、Alを6%、CaOを15%、KOを1%、NaOを2%となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1600℃で60分溶融させた後、溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより40時間粉砕して基体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
(Production of element substrate)
An upper layer green sheet, an inner layer green sheet, and a lower layer green sheet for preparing the substrate 2 were prepared.
First, in terms of oxide-based mol%, SiO 2 is 60.4%, B 2 O 3 is 15.6%, Al 2 O 3 is 6%, CaO is 15%, K 2 O is 1%, Na The raw materials were blended and mixed so that 2 O would be 2%. The raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1600 ° C. for 60 minutes, and then the molten glass was poured out and cooled. This glass was pulverized with an alumina ball mill for 40 hours to produce a glass powder for a substrate. Note that ethyl alcohol was used as a solvent for grinding.

この基体用ガラス粉末が35質量%、アルミナ粉末(昭和電工社製、商品名:AL−45H)が40質量%、ジルコニア粉末(第一稀元素化学工業社製、商品名:HSY−3F−J)が25質量%となるように配合し、混合することによりガラスセラミックス組成物を製造した。このガラスセラミックス組成物50gに、有機溶剤(トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノールを質量比4:2:2:1で混合したもの)15g、可塑剤(フタル酸ジ−2−エチルヘキシル)2.5g、バインダーとしてのポリビニルブチラール(デンカ社製、商品名:PVK#3000K)5g、さらに分散剤(ビックケミー社製、商品名:BYK180)0.5gを配合し、混合してスラリーを調製した。   35% by mass of the glass powder for the substrate, 40% by mass of alumina powder (manufactured by Showa Denko KK, trade name: AL-45H), zirconia powder (manufactured by Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., trade name: HSY-3F-J) ) Was mixed so as to be 25% by mass, and mixed to produce a glass ceramic composition. 50 g of this glass ceramic composition, 15 g of an organic solvent (toluene, xylene, 2-propanol, 2-butanol mixed at a mass ratio of 4: 2: 2: 1), plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate) 2.5 g of polyvinyl butyral (trade name: PVK # 3000K, manufactured by Denka Co., Ltd.) as a binder, 5 g, and 0.5 g of a dispersant (trade name: BYK180, manufactured by Big Chemie) were blended and mixed to prepare a slurry. .

このスラリーをPETフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させたグリーンシートを積層して、平板状であって焼成後のサイズが205mm×205mmで厚さが0.15mmとなる上層用、内層用、下層用の各グリーンシートを製造した。そして、上層用、内層用、下層用の各グリーンシートにおいて、所定の位置に孔空け機を用いて接続ビア用の貫通孔を形成した。なお、本実施例においては、素子基板を多数個取りの連結基板として製造し、後述する焼成後に、1個ずつに分割して、2.8mm×2.8mmの外寸の略正方形の素子基板1とした。以下の記載は、多数個取り連結基板のうちの、分割後、1個の素子基板となる一区画について説明する。   This slurry is coated on a PET film by a doctor blade method, dried green sheets are laminated, and the upper layer and inner layer are flat and have a size after baking of 205 mm × 205 mm and a thickness of 0.15 mm. Green sheets for the lower layer and the lower layer were manufactured. Then, in each of the green sheets for the upper layer, the inner layer, and the lower layer, through holes for connection vias were formed at predetermined positions using a hole puncher. In this embodiment, the element substrate is manufactured as a multi-piece connecting substrate, divided into pieces after firing, which will be described later, and a substantially square element substrate having an outer dimension of 2.8 mm × 2.8 mm. It was set to 1. The following description will explain one section of the multi-piece connecting board that becomes one element board after division.

銀粉末(大研化学工業社製、商品名:S400−2)とビヒクルとしてのエチルセルロースとを、85:15の質量比で配合し、固形分が85質量%となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で1時間混練し、さらに三本ロールにて3回分散を行って銀ペーストを製造した。   Silver powder (Daiken Chemical Industry Co., Ltd., trade name: S400-2) and ethyl cellulose as a vehicle are blended at a mass ratio of 85:15, and α-terpineol as a solvent so that the solid content is 85% by mass. Then, the mixture was kneaded in a porcelain mortar for 1 hour and further dispersed three times with a three roll to produce a silver paste.

前記各グリーンシートに形成された接続ビア用の貫通孔に、上記で得られた銀ペーストをスクリーン印刷法により充填して、未焼成接続ビアを形成した。また、上層用グリーンシートの上側の主面の所定の位置に、前記銀ペーストを所定のパターンでスクリーン印刷することにより、未焼成銀反射層および未焼成素子接続端子を形成した。さらに、下層用グリーンシートの下側の主面の所定の位置に、前記銀ペーストを所定のパターンでスクリーン印刷することにより、未焼成外部接続端子を形成した。   The silver paste obtained above was filled in the through-holes for connection vias formed in each of the green sheets by a screen printing method to form unfired connection vias. Further, the silver paste was screen-printed in a predetermined pattern at a predetermined position on the upper main surface of the upper layer green sheet, thereby forming an unfired silver reflecting layer and an unfired element connection terminal. Furthermore, the silver paste was screen-printed in a predetermined pattern at a predetermined position on the lower main surface of the lower layer green sheet, thereby forming unfired external connection terminals.

次いで、上層用グリーンシートの上主面において、未焼成素子接続端子上を除く領域に、前記した被覆用ガラスペーストを未焼成銀反射層4の全表面を覆うようにスクリーン印刷し、未焼成被覆層7である被覆用ガラスペースト層を形成した。さらに、上層用グリーンシートの上主面において、前記被覆用ガラスペースト層の上に前記した堰止め用ガラスペーストを、前記未焼成素子接続端子を取り囲むようにスクリーン印刷した。そして、平面視が円環形状(内径Dは1.65mm(1650μm))の堰止め用ガラスペースト層を形成した。   Next, on the upper main surface of the upper layer green sheet, the above-described coating glass paste is screen-printed so as to cover the entire surface of the unsintered silver reflecting layer 4 in a region except on the unsintered element connection terminals, and unsintered coating A coating glass paste layer as layer 7 was formed. Further, on the upper main surface of the upper layer green sheet, the above-described damming glass paste was screen-printed on the covering glass paste layer so as to surround the unfired element connection terminals. Then, a glass paste layer for damming having an annular shape (inner diameter D is 1.65 mm (1650 μm)) in plan view was formed.

なお、例5においては、堰止め用ガラスペースト層の形成は行わず、被覆用ガラスペースト層の上に前記した堰止め用グリーンシート成形体を積層した。堰止め用グリーンシート成形体は、前記未焼成素子接続端子を取り囲むように配置した。   In Example 5, the damming glass paste layer was not formed, and the damming green sheet molded body was laminated on the covering glass paste layer. The green sheet molding for damming was arranged so as to surround the unfired element connection terminal.

次に、これらの基板用グリーンシートを重ね合わせ、熱圧着により一体化し、未焼結連結基板を得た。この未焼成連結基板に、各区画が焼成後に2.8mm×2.8mmの外寸となるような分割線(カットライン)を入れた後、550℃で5時間保持して脱脂を行い、さらに870℃で30分間保持して焼成を行って、多数個取り連結基板を製造した。得られた多数個取り連結基板を分割線に沿って分割して、素子基板を製造した。   Next, these green sheets for substrates were superposed and integrated by thermocompression bonding to obtain an unsintered connection substrate. After putting a dividing line (cut line) such that each section has an outer dimension of 2.8 mm × 2.8 mm after firing on this unfired connection substrate, degreasing is performed by holding at 550 ° C. for 5 hours, Firing was performed by holding at 870 ° C. for 30 minutes to produce a multi-piece connected substrate. The obtained multi-piece connection substrate was divided along a dividing line to manufacture an element substrate.

こうして得られた素子基板において、焼成後の堰止め層の幅Wおよび高さHを、接触式膜厚計(東京精密社製、商品名:サーフコム1400D)を用いて測定した。測定結果を表1に示す。なお、表1においては、堰止め層の幅Wおよび高さHとともに、これらの値の堰止め層の内径Dに対する比率も示した。
例7,8および例10では、堰止め層を形成するガラスセラミックス焼結体が直下の被覆層を構成するガラスセラミックス焼結体と一体化して境界部が形成されず、幅Wが測定不能であったので、幅Wの寸法およびその直径Dに対する比率は記載しなかった。
In the element substrate thus obtained, the width W and the height H of the weir layer after firing were measured using a contact-type film thickness meter (trade name: Surfcom 1400D, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The measurement results are shown in Table 1. In Table 1, along with the width W and height H of the blocking layer, the ratio of these values to the inner diameter D of the blocking layer is also shown.
In Examples 7, 8 and 10, the glass ceramic sintered body forming the weir layer is integrated with the glass ceramic sintered body forming the coating layer immediately below, so that no boundary is formed, and the width W cannot be measured. As a result, the width W dimension and its ratio to the diameter D were not shown.

<発光装置の製造および評価>
次に、こうして得られた素子基板の搭載部に、下面に1対の電極を有するLED素子(CREE社製、商品名:DA350)2個を配置し、前記1対の電極を素子接続端子に金錫ハンダ接着により接続した。その後、前記焼成工程で搭載面上に形成された堰止め層の内側の領域に、硬化性のシリコーン樹脂材料(信越化学工業社製、商品名:KER−6075)を、ディスペンサ(武蔵エンジニアリング社製、商品名:ML−5000XII)を用いて注入し、LED素子を覆う層を形成した。そして、この層を100℃で1時間加熱した後、150℃で3時間加熱して硬化させ、透光性の封止層を形成した。
<Manufacture and evaluation of light emitting device>
Next, two LED elements (trade name: DA350, manufactured by CREE) having a pair of electrodes on the lower surface are arranged on the mounting portion of the element substrate thus obtained, and the pair of electrodes is used as an element connection terminal. It was connected by gold tin solder adhesion. Thereafter, a curable silicone resin material (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KER-6075) is dispensed to the inner region of the blocking layer formed on the mounting surface in the firing step. , Trade name: ML-5000XII) to form a layer covering the LED element. And after heating this layer at 100 degreeC for 1 hour, it heated and hardened at 150 degreeC for 3 hours, and formed the translucent sealing layer.

こうして形成された封止層が所望の形状である半球レンズ形を呈しているかどうかを調べた。封止層の形状の評価は、封止層の頂部までの高さhが底部の直径dの1/2となっているかどうかで行った。封止層の頂部までの高さhは、接触式膜厚計(東京精密社製、商品名:サーフコム1400D)を用いて測定し、封止層の底部の直径dは、測長顕微鏡(オリンパス社製、商品名:STM6)を用いて測定した。評価結果を、表1に示す。なお、○は、封止層が略半球レンズ形を呈していることを示し、×は、封止層の形状が半球レンズ形からかけ離れていることを示す。   It was examined whether or not the sealing layer thus formed had a hemispherical lens shape that was a desired shape. The shape of the sealing layer was evaluated based on whether the height h to the top of the sealing layer was ½ of the diameter d of the bottom. The height h to the top of the sealing layer was measured using a contact film thickness meter (trade name: Surfcom 1400D, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), and the diameter d of the bottom of the sealing layer was measured using a length measuring microscope (Olympus). It was measured using a product name, STM6). The evaluation results are shown in Table 1. In addition, (circle) shows that the sealing layer is exhibiting the substantially hemispherical lens shape, and x shows that the shape of the sealing layer is far from the hemispherical lens shape.

Figure 2014017375
Figure 2014017375

表1からわかるように、酸化物換算のモル%表示で、SiOを81.6%、Bを16.6%、KOを1.8%含有する組成を有するガラスAの粉末と、アルミナ粉末またはシリカ粉末とを、90:10〜70:30の質量比で混合してなるガラスセラミックス組成物のペーストを焼成することにより堰止め層を形成した例1〜4においては、幅Wの円環形の内径Dに対する比率が0.091〜0.182で、かつ高さHの前記内径Dに対する比率が0.009〜0.03の範囲にある堰止め層が形成されている。
また、酸化物換算のモル%表示で、SiOを60.46%、Bを16.6%、Alを6.0%、CaOを13.0%、KOを2.0%、NaOを2.0%の割合で含有する組成を有するガラスBの粉末と、アルミナ粉末とを、50:50の質量比で混合してなるガラスセラミックス組成物のグリーンシートを焼成することにより堰止め層を形成した例5においても、幅Wの前記内径Dに対する比率が0.091〜0.182で、かつ高さHの前記内径Dに対する比率が0.009〜0.03の範囲にある堰止め層が得られている。
As can be seen from Table 1, the glass A having a composition containing 81.6% of SiO 2 , 16.6% of B 2 O 3 and 1.8% of K 2 O in terms of mol% in terms of oxide. In Examples 1 to 4 in which the weir layer was formed by firing a paste of a glass ceramic composition obtained by mixing powder and alumina powder or silica powder at a mass ratio of 90:10 to 70:30, A blocking layer is formed in which the ratio of the width W to the inner diameter D of the annular shape is 0.091 to 0.182 and the ratio of the height H to the inner diameter D is in the range of 0.009 to 0.03. .
Further, in terms of oxide-based mol%, SiO 2 is 60.46%, B 2 O 3 is 16.6%, Al 2 O 3 is 6.0%, CaO is 13.0%, and K 2 O is A green sheet of a glass ceramic composition obtained by mixing glass B powder having a composition containing 2.0% and Na 2 O at a ratio of 2.0% and alumina powder in a mass ratio of 50:50. Also in Example 5 in which the damming layer was formed by firing, the ratio of the width W to the inner diameter D was 0.091 to 0.182, and the ratio of the height H to the inner diameter D was 0.009 to 0. A blocking layer in the range of .03 is obtained.

そして、このような堰止め層を有する例1〜例5で得られた素子基板の搭載部に、LED素子を配置して接続し、堰止め層の内側の領域に、硬化性のシリコーン樹脂材料を注入して加熱硬化させて封止層を形成してなる発光装置では、シリコーン樹脂材料が堰止め層で囲まれた領域の外側まで濡れ拡がることがなく、所望の半球レンズ形状を有する封止層が形成されている。なお、このような半球レンズ形を有する封止層の形成により、LED素子から発せられた光が封止層を透過する行路長が全方向で等しくなり、安定した良好な光学的特性を有する発光装置が得られる。   And the LED element is arranged and connected to the mounting portion of the element substrate obtained in Examples 1 to 5 having such a damming layer, and a curable silicone resin material is provided in a region inside the damming layer. In a light-emitting device in which a sealing layer is formed by injecting heat and curing, a silicone resin material does not spread to the outside of the region surrounded by the blocking layer, and has a desired hemispherical lens shape A layer is formed. In addition, by forming the sealing layer having such a hemispherical lens shape, the path length through which the light emitted from the LED element passes through the sealing layer becomes equal in all directions, and the light emission has stable and good optical characteristics. A device is obtained.

これに対して、前記ガラスAまたはガラスBの粉末を含み、セラミックス粉末を含有しないガラスペーストを焼成することにより堰止め層を形成した例6,7、あるいは前記ガラスBとアルミナ粉末またはシリカ粉末とを、90:10〜70:30の質量比で混合してなるガラスセラミックス組成物のペーストを焼成することにより堰止め層を形成した例8〜11においては、堰止め層の境界部が形成されず、あるいは堰止め層の幅Wの前記内径Dに対する比率が0.091未満となっており、所定の幅Wを有する堰止め層が得られていない。   On the other hand, Examples 6 and 7 in which a damming layer was formed by firing a glass paste containing glass A or glass B and not containing ceramic powder, or glass B and alumina powder or silica powder In Examples 8 to 11 in which the damming layer was formed by firing a paste of a glass ceramic composition obtained by mixing the above at a mass ratio of 90:10 to 70:30, the boundary portion of the damming layer was formed. Or the ratio of the width W of the blocking layer to the inner diameter D is less than 0.091, and a blocking layer having a predetermined width W is not obtained.

そして、このような堰止め層を有する例6〜例11で得られた素子基板の搭載部に、LED素子を配置して接続し、堰止め層の内側の領域に、硬化性のシリコーン樹脂材料を注入して加熱硬化させた封止層では、硬化性のシリコーン樹脂材料の外側への濡れ拡がりを堰止め層が十分に抑えることができないため、透過する光の行路長が全方向で等しくなるような、安定した半球レンズ形の封止層は形成されていないことがわかる。   And LED element is arrange | positioned and connected to the mounting part of the element substrate obtained in Examples 6-11 which has such a blocking layer, and a curable silicone resin material is provided in the area inside the blocking layer. In the sealing layer that is injected and cured by heating, the wetting layer cannot sufficiently suppress the wetting and spreading of the curable silicone resin material to the outside, so that the path length of the transmitted light is equal in all directions. It can be seen that such a stable hemispherical lens-shaped sealing layer is not formed.

1…素子基板、2…基体、3…素子接続端子、4…銀反射層、5…外部電極端子、6…接続ビア、7…被覆層、8…堰止め層、9…封止層、10…発光素子、20…発光装置、21…搭載面、22…非搭載面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Element substrate, 2 ... Base | substrate, 3 ... Element connection terminal, 4 ... Silver reflection layer, 5 ... External electrode terminal, 6 ... Connection via, 7 ... Covering layer, 8 ... Damping layer, 9 ... Sealing layer, 10 ... light emitting element, 20 ... light emitting device, 21 ... mounting surface, 22 ... non-mounting surface.

Claims (7)

無機絶縁材料からなり、発光素子の搭載面を有する基体と、
前記搭載面上に形成された素子接続端子と、
前記搭載面上に形成された銀または銀合金からなる反射層と、
前記搭載面上の前記素子接続端子上を除く領域に、前記反射層の表面および端縁を覆うように形成された、第1のガラスセラミックス焼結体からなる被覆層と、
前記被覆層上に、前記素子接続端子を取り囲むように形成された第2のガラスセラミックス焼結体からなる堰止め層と
を備えることを特徴とする発光素子用基板。
A substrate made of an inorganic insulating material and having a light-emitting element mounting surface;
An element connection terminal formed on the mounting surface;
A reflective layer made of silver or a silver alloy formed on the mounting surface;
A coating layer formed of a first glass ceramic sintered body, which is formed so as to cover a surface and an edge of the reflective layer in a region excluding the element connection terminal on the mounting surface;
A light emitting element substrate comprising: a second glass ceramic sintered body formed on the covering layer so as to surround the element connection terminal.
前記堰止め層は、円環形の平面形状を有し、その幅および高さは、前記円環形の内径に対する比率でそれぞれ0.091〜0.182および0.009〜0.030の範囲にある請求項1に記載の発光素子用基板。   The blocking layer has an annular planar shape, and the width and height are in the range of 0.091 to 0.182 and 0.009 to 0.030, respectively, in ratio to the inner diameter of the annular shape. The light emitting element substrate according to claim 1. 前記第1のガラスセラミックス焼結体は、第1のガラス粉末と第1のセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体である請求項1または2に記載の発光素子用基板。   The substrate for a light-emitting element according to claim 1, wherein the first glass ceramic sintered body is a sintered body of a glass ceramic composition containing a first glass powder and a first ceramic powder. 前記第1のガラス粉末は、酸化物基準のモル%表示で、SiOを57〜65%、Bを13〜18%、Alを3〜8%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも一種を合計で0.5〜6%、CaOを9〜23%含有する組成を有する請求項3に記載の発光素子用基板。 The first glass powder is expressed by mol% on the basis of oxide, SiO 2 is 57 to 65%, B 2 O 3 is 13 to 18%, Al 2 O 3 is 3 to 8%, Na 2 O and K. The substrate for a light-emitting element according to claim 3, having a composition containing at least one selected from 2 O in a total amount of 0.5 to 6% and CaO of 9 to 23%. 前記第2のガラスセラミックス焼結体は、第2のガラス粉末と第2のセラミックス粉末とを含むガラスセラミックス組成物の焼結体である請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光素子用基板。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second glass ceramic sintered body is a sintered body of a glass ceramic composition containing a second glass powder and a second ceramic powder. Substrate. 前記第2のガラス粉末は、酸化物換算のモル%表示で、SiOを78〜83%、Bを16〜18%、Alを0〜0.5%、NaOおよびKOから選ばれる少なくとも1種を合計で0.9〜4%、CaO、SrOおよびBaOから選ばれる少なくとも1種を合計で0〜0.6%含有する組成を有する、請求項5に記載の発光素子用基板。 The second glass powder is expressed in mol% in terms of oxide, and SiO 2 is 78 to 83%, B 2 O 3 is 16 to 18%, Al 2 O 3 is 0 to 0.5%, Na 2 O. And at least one selected from K 2 O in a total of 0.9 to 4%, and a composition containing at least one selected from CaO, SrO and BaO in a total of 0 to 0.6%. The board | substrate for light emitting elements of description. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光素子用基板と、
前記発光素子用基板の前記搭載面上に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、
前記搭載面上で前記堰止め層の内側の領域に、前記発光素子を覆うように設けられた樹脂からなる封止層と
を備えることを特徴とする発光装置。
A substrate for a light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
A light emitting element mounted on the mounting surface of the light emitting element substrate and electrically connected to the element connection terminal;
A light emitting device comprising: a sealing layer made of a resin provided so as to cover the light emitting element in a region inside the blocking layer on the mounting surface.
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