JP2013197236A - 発光装置および発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置および発光装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】封止部の信頼性が高く、光の取り出し効率の低下が生じることなく高輝度の発光が得られ、特に高温・高湿条件での発光量の低下が少ない発光装置を提供する。
【解決手段】この発光装置は、無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、前記基板の前記搭載面上に形成された素子接続端子と、前記基板の前記搭載部に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、蛍光体が分散された６３０℃以下のＴｓを有するホウケイ酸ガラスから構成され、前記発光素子の外側を覆うように前記基板の前記搭載面上に設けられたガラス封止体と、前記ガラス封止体と前記発光素子との間に配設された、透明樹脂からなる接着層を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置および発光装置の製造方法に係り、特に、蛍光体を含有するガラス封止体を有する発光装置と、その発光装置の製造方法に関する。
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層を保護するために、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いる。封止層に蛍光体を分散させて発光素子からの光の波長を変換し、波長変換された光と発光素子からの発光との組合せで疑似的な白色発光を得る発光装置も実用化されている。
しかし、このような発光装置では、封止層を構成する樹脂の耐湿性が十分でないばかりでなく、発光素子の高出力化に伴い、発光素子から発せられる光や熱によって、樹脂の劣化が経時的に進行して着色や変形が生じやすかった。そのため、基板部分に比べて封止部分の信頼性が十分でなかった。
このような問題を解決するため、ガラスからなる封止部材を設けた発光装置も開発されているが、軟化温度の高いガラス材料を使用したのでは、封止部材を軟化させて基板と接着させる際の発光素子に与える熱的なダメージが大きかった。軟化・接着の際に発光素子に与えるダメージを低減するために、リン酸アルカリ系ガラスのような軟化温度の低いガラスで封止部材を構成することも考えられるが、リン酸アルカリ系ガラスの使用では、基板との熱膨張率の差によりガラスに割れ等が生じたり、化学的な耐久性が低いという問題があった。
一方、蛍光体が含有されたガラスからなる部材を、発光素子の外側に設けた構造の発光装置も提案されている。例えば、特許文献１には、蛍光体等の波長変換材料を含むＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３系ガラス等からなる波長変換部材を、有機・無機ハイブリッド材料からなる接着剤層を介して、発光素子と基板との少なくとも一方に接着した発光装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１に記載された発光装置では、有機・無機ハイブリッド材料による接着に高温加熱を要するため、発光素子および蛍光体を劣化させるおそれがあるばかりでなく、有機・無機ハイブリッド材料が発光素子と基板との両方に対して十分な接着性を有しているとはいえなかった。また、例示されているガラス材料の耐湿性が不十分であるため、例えば高温・高湿下での通電試験で発光量の低下が生じるなど、信頼性が不十分であった。
特開２０１１−１４７６７号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、封止部の信頼性が高く、光の取り出し効率の低下が生じることなく高輝度の発光が得られ、特に高温・高湿条件での発光量の低下が少ない発光装置の提供を目的とする。
本発明の発光装置は、無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、前記基板の前記搭載面上に形成された素子接続端子と、前記基板の前記搭載部に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、蛍光体が分散された６３０℃以下の軟化温度（Ｔｓ）を有するホウケイ酸ガラスから構成され、前記発光素子の外側を覆うように前記基板の前記搭載面上に設けられたガラス封止体と、前記ガラス封止体と前記発光素子との間に配設された、透明樹脂からなる接着層を備えることを特徴とする。
本発明の発光装置において、前記ホウケイ酸ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を４０％より大きく５０％以下、Ｂ２Ｏ３を３８％以上４８％以下、ＺｒＯ２を０％以上５％以下、ＺｎＯを０％以上１０％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる１種以上を合計で２％以上６％以下含有する組成を有するガラス粉末の焼結体であることが好ましい。また、前記透明樹脂はシリコーン樹脂が好ましい。
本発明の発光装置の製造方法は、無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、前記基板の前記搭載面上に形成された素子接続端子を有する発光素子用基板を作製する工程と、前記発光素子用基板において、前記基板の前記搭載部に発光素子を搭載し、該発光素子を前記素子接続端子と電気的に接続する工程と、６３０℃以下の軟化温度（Ｔｓ）を有するホウケイ酸ガラスの粉末を主体とし、蛍光体を含む組成物を所定形状に成形し焼成して、前記蛍光体が分散して含有された前記ホウケイ酸ガラスからなるガラス成形体を形成する工程と、前記ガラス成形体の主面に所定形状の凹部を形成して、ガラス封止体を形成する工程と、前記基板に搭載された前記発光素子が前記凹部内に収容されるように、前記ガラス封止体を前記発光素子の外側に配置するとともに、該ガラス封止体と前記発光素子との間に透明樹脂からなる接着層を形成し、前記ガラス封止体と前記発光素子とを前記接着層を介して接着する工程を備えることを特徴とする。
本発明の発光装置の製造方法において、前記ホウケイ酸ガラスの粉末は、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を４０％より大きく５０％以下、Ｂ２Ｏ３を３８％以上４８％以下、ＺｒＯ２を０％以上５％以下、ＺｎＯを０％以上１０％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で２％以上６％以下含有する組成を有することが好ましい。また、前記透明樹脂はシリコーン樹脂が好ましい。
本発明の発光装置によれば、光の取り出し効率が高く、高輝度の発光が得られる。また、封止部の耐湿性が高く、高温・高湿下で発光量の低下がほとんどなく、経時的な信頼性が高い。
本発明の発光装置の製造方法によれば、封止部の耐湿性が高く、高輝度の発光が得られる発光装置を、連結基板として形成された発光素子用基板を用いて効率的に製造できる。すなわち、連結基板の分割が容易であるため、作業効率の高い多数個取りの連結基板を使用する製造が可能である。
本発明の発光装置の実施形態を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線を通り、基板の搭載面に垂直な面で切断した断面図である。 本発明の製造方法の第１の実施形態の態様（Ｂ１）において、連結基板上に搭載された発光素子に個片化されたガラス封止体を接着した状態を示す斜視図である。 本発明の製造方法の第２の実施形態（態様（Ｂ２））において、連結基板上に搭載された発光素子に一括ガラス封止体を接着した状態を示す斜視図である。 実施例および比較例で得られた発光装置において、高温・高湿下での光束量の経時変化を示すグラフである。
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発光装置は、無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、この基板の搭載面上に形成された素子接続端子と、前記基板の搭載部に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、この発光素子の外側を覆うように前記基板の搭載面上に設けられた、蛍光体が分散された６３０℃以下の軟化温度（Ｔｓ）を有するホウケイ酸ガラスからなるガラス封止体と、このガラス封止体と前記発光素子との間に配設された透明樹脂からなる接着層とを備える。
本発明の発光装置によれば、蛍光体が分散・含有された６３０℃以下のＴｓを有するホウケイ酸ガラスからなるガラス封止体が、発光素子の外側を覆うように設けられ、透明樹脂からなる接着層を介して接着されているので、封止部の耐湿性および化学的な耐久性が高く、白色等の所望の色で高輝度の発光が得られる。また、高温・高湿下で発光量の低下がほとんど生じない。
さらに、本発明の発光装置によれば、多数個取りの連結基板を使用する作業効率の高い製造が可能である。
すなわち、ガラスからなる封止部材を接着層を介することなく基板に直接接合した構造の発光装置を、多数個取りの方法で製造する場合には、例えば、連結基板上に多数個の発光素子が配置された搭載部の上に、ガラス材料を板状に成形し、成形体を軟化状態で接着する方法が採られる。このとき、連結基板が分割溝を有する場合には、熱膨張率の差に起因する応力や成形の際に加わる圧力により、分割溝に閉塞や割れが生じるため、連結基板には分割溝を形成しておくことができない。したがって、連結基板を分割して個別の発光装置を得るには、ガラスからなる成形体を基板に軟化状態で接着した後、ダイシングなどの方法で、ガラス成形体と連結基板とを順に切断する必要があるが、連結基板のダイシングには時間がかかり、作業性が悪い。
それに対して、本発明の発光装置を多数個取りで製造する場合には、分割溝が形成された連結基板の上に多数個の発光素子を搭載し、あるいは連結基板の上に多数個の発光素子を搭載した後、分割溝を形成し、その上に、蛍光体が分散・含有されたガラスにより予め個片化して形成されたガラス封止体を配置し、接着剤層を介して接着した後、連結基板を分割溝から分割する、作業性の良好な方法を採ることができる。
また、予め個片化されたガラス封止体を用いない場合でも、蛍光体が分散・含有されたガラスにより形成された板状の成形体を、多数個の発光素子が搭載された連結基板の上に配置し、接着剤層を介して接着した後、ガラス成形体にのみダイシングなどの機械加工を施して切断し、連結基板は分割溝から分割できる。このように本発明の発光装置は、多数個取りの方法で作業性よく製造できる。
以下、本発明の発光装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、実施形態の発光装置を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の発光装置をＸ−Ｘ線を通り、基板の搭載面に垂直な面で切断した断面図である。
この発光装置１は、平面形状が矩形（例えば長方形）で略平板状の基板２を有している。基板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として有する。なお、その反対側の面を非搭載面２２とする。基板２の形状、厚さ、大きさ等は特に制限されず、通常、発光素子を搭載して発光装置を形成するための基板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、「略平板状の基板」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板をいう。また、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。
基板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。）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、基板２を構成する無機絶縁材料はＬＴＣＣが好ましい。基板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。
基板２の抗折強度は、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、２５０ＭＰａ以上が好ましい。そして、基板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。
基板２の搭載面２１上には、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有する１対の電極と金スズ半田等を介して金属間接続が可能なように、一方の端部が搭載部と重なるように形成されている。また、基板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４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４は、基板２内部に埋設された接続ビア５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４にそれぞれ電気的に接続されている。
素子接続端子３、外部接続端子４および基板２内部に埋設された接続ビア５については、これらが素子接続端子３→接続ビア５→外部接続端子４→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。
これら素子接続端子３、外部接続端子４および接続ビア５を構成する材料は、通常発光素子を搭載する基板に用いられる配線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。素子接続端子３、外部接続端子４および接続ビア５の構成材料として、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なかでも、銀、銀と白金、または銀とパラジウムからなる金属材料が好ましく用いられる。これらの金属材料については、後述する発光装置１の製造方法で具体的に説明する。素子接続端子３および外部接続端子４の厚さは、３〜２０μｍが好ましい。
また、素子接続端子３や外部接続端子４においては、前記金属材料からなる層上に、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、その端縁を含む全体を覆うように形成された構成が好ましい。導電性保護層は、前記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、構造や形成方法は特に制限されない。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。
本発明においては、素子接続端子３および外部接続端子４を被覆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半田、金、金−スズ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、少なくとも最外層に金メッキ層を有する金属メッキ層を用いることが好ましい。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／金メッキ層形成がより好ましい。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。
基板２の熱抵抗を低減するために、基板２の内部にサーマルビア（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、基板２の厚さ方向の中間の位置まで配設するのが好ましい。このような配置とすることで、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、かつ発光素子を搭載したときの傾きも抑制できる。
そして、本発明の実施形態の発光装置１においては、このように接続ビア５やサーマルビアが埋設された基板２の搭載面２１の搭載部に、ＬＥＤチップ等の発光素子６が搭載されている。発光素子６は、下面に１対の電極を有し、半田、金、金−スズ共晶等を介する金属間接続によって素子接続端子３に電気的に接続されている。
また、基板２の搭載面２１上には、蛍光体が分散・含有されたガラス（以下、蛍光体入りガラスというときがある。）により構成された、略直方体の外形形状を有するガラス封止体７が、発光素子６の外側を覆うように配置されている。ガラス封止体７は、発光素子６が収まるサイズの凹部７ａを下面に有しており、この凹部７ａ内に発光素子６が収まるように被せられている。そして、ガラス封止体７の凹部７ａの内周面と発光素子６の外表面との間には、透明樹脂からなる接着層８が設けられており、ガラス封止体７はこの接着層８を介して発光素子６に接着されている。なお、ガラス封止体７の下面と基板２の搭載面２１との間にも前記接着層８を設け、ガラス封止体７を発光素子６だけでなく基板２に接着するのが好ましい。
ガラス封止体７を構成する蛍光体入りガラスは、蛍光体が含有された６３０℃以下のＴｓを有するホウケイ酸ガラスである。このホウケイ酸ガラスは、Ｔｓが６３０℃以下の後述する組成を有するガラス粉末の焼結体である。
ホウケイ酸ガラス粉末のＴｓが６３０℃を超えると、焼成の際に蛍光体に劣化が生じやすい。ガラス粉末のＴｓは、好ましくは６００℃以下である。
また、ホウケイ酸ガラス粉末は、ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下のものが好ましい。Ｔｇが６００℃を超えると、蛍光体に劣化が生じやすい。
このようなガラス粉末としては、例えば酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を４０モル％より大きく５０モル％以下、Ｂ２Ｏ３を３８モル％以上４８モル％以下、ＺｒＯ２を０モル％以上５モル％以下、ＺｎＯを０モル％以上１０モル％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で２モル％以上６モル％以下含有する組成のものが好ましい。
ここで、ＳｉＯ２はガラスの骨格をなす成分となるものである。ＳｉＯ２の含有量が４０モル％未満の場合、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、ＳｉＯ２の含有量が５０モル％を超える場合、ガラスのＴｓやＴｇが過度に高くなるおそれがある。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは４０．５モル％以上、より好ましくは４２モル％以上である。また、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは４８モル％以下、より好ましくは４７モル％以下である。
Ｂ２Ｏ３は、Ｔｓを低下させる効果を有するものである。Ｂ２Ｏ３の含有量が３８モル％未満の場合、ＴｓやＴｇを低下させる効果を十分に得られないおそれがある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が４８モル％を超える場合、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。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは３９モル％以上、より好ましくは４１モル％以上である。また、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４５モル％以下、より好ましくは４３モル％以下である。
ＺｒＯ２は、ガラスの安定性を高めるために、５モル％以下の範囲で含有させてもよい。ＺｒＯ２の含有量が５モル％を超えると、Ｔｓが高くなるおそれがある。ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは４モル％以下である。
ＺｎＯはＴｓを低下させるために添加してもよい。ＺｎＯの含有量が１０モル％を超えると、ガラス封止体７の強度が低下するおそれがある。ＺｎＯの含有量は、好ましくは９モル％以下であり、４モル％未満であることがより好ましい。また、ＺｎＯの含有量は、好ましくは、１モル％以上である。
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラス化を促進すると共に、ＴｓおよびＴｇを低下させるために添加される。
Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの含有量の合計は、２モル％以上１０モル％以下であることが好ましい。Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が２モル％未満であると、ＴｓやＴｇが高くなったり、ガラスが不安定となって分相しやすくなったりする。一方、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１０モル％を超えると、耐酸化性が低下したり、ガラス封止体７の強度が低下したりする。Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計は、より好ましくは６モル％以上８モル％以下である。
なお、ガラス封止体７の形成に用いるガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、Ｔｓ、Ｔｇ等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有できる。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は１０モル％以下であることが好ましい。
Ａｌ２Ｏ３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５モル％を超えない範囲で添加してもよい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が５モル％を超える場合、ＴｓやＴｇが過度に高くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは３モル％以下である。
ＣａＯは、ガラスの安定性を高めるとともに、ＴｓやＴｇを低下させるために、５モル％を超えない範囲で添加してもよい。ＣａＯの含有量が５モル％を超える場合、ガラスが不安定となるおそれがある。ＣａＯの含有量は、好ましくは３モル％以下、より好ましくは１モル％以下である。
ＭｇＯは、ガラスを安定化するために、５モル％以下の範囲で含有してもよい。５モル％を超えると、Ｔｓが高くなるおそれがある。ＭｇＯの含有量は、好ましくは３モル％以下である。
ＢａＯも、ガラスを安定化するために添加できるが、その含有量は、１モル％以下であることが好ましい。
ガラス封止体７の形成に用いるガラス粉末は、上記したようなガラス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することにより得ることができる。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。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行うことができる。
ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。ガラス粉末の５０％粒径が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、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、ガラス粉末の５０％粒径が４μｍを超える場合、Ｔｓの上昇や焼結不足が発生するおそれがある。また、ガラス粉末の最大粒径は２０μｍ以下であることが好ましい。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、ガラス封止体７の透過性を低下させるおそれがある。ガラス粉末の最大粒径は、より好ましくは１０μｍ以下である。
ガラス粉末の粒径の調整は、例えば、粉砕後に必要に応じて分級することにより行うことができる。なお、本明細書において、５０％粒径（Ｄ５０）は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定したものをいう。
このような組成のガラス粉末の焼結体であるホウケイ酸ガラスは、従来から封止体を構成するガラスとして使用されているリン酸アルカリ系ガラスやＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３系ガラスに比べて、耐湿性、強度、耐薬品性、透明性（光透過率）の点で優れており、かつ熱膨張が小さく熱衝撃に強い。
このようなガラス粉末の焼結体中に分散状態で含有される蛍光体は、無機化合物からなる蛍光体であり、具体例としては、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋などの酸化物蛍光体、ＺｎＳ：（Ｃｕ＋，Ａｌ３＋）、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋などの硫化物蛍光体、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋等の酸硫化物蛍光体、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋（ＭはＳｒ、Ｃａ、ＢａまたはＭｇ）等のハロゲン化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：（Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋）、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋等のアルミン酸塩蛍光体等が挙げられる。
波長変換特性および分散均一性の観点から、蛍光体の５０％粒径（Ｄ５０）は３μｍ以下であることが好ましい。同様に、波長変換特性および分散均一性の観点から、ガラス封止体７中の蛍光体の含有割合は、５〜２０質量％であることが好ましい。
蛍光体の種類は、発光素子６から出射する光の波長と、波長変換してガラス封止体７から出射させたい光の波長とに基づいて、適宜選択できる。
発光素子６から出射された光の一部は、ガラス封止体７中に含有された蛍光体によって吸収され、残りはガラス封止体７を透過する。蛍光体は、発光素子６から出射された光によって励起され、発光素子６からの光とは異なる波長の光（可視光）を出射する。そして、こうして蛍光体から出射された光は、発光素子６から発せられてガラス封止体７を透過した光と混合され、生成された混合光が発光装置１から出射する。実施形態では、蛍光体から出射する光の色調を、発光素子６から出射する光の色調（青色）に対して補色関係にある黄色にすることで、発光装置１として白色の混合光を発光できる。
ガラス封止体７と発光素子６との間に設けられる接着層８を構成する透明樹脂としては、発光素子６に対する接着性、光透過性（透明性）、耐光性、耐熱性等の諸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。
実施形態において、接着層８の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．１ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。接着層８の厚みを薄くすることにより、光の取り出し効率を高めることができる。
次に、本発明の発光装置の製造方法の第１の実施形態を、ＬＴＣＣからなる基板を有する図１に示される発光装置の製造を例にして説明する。
図１に示される発光装置１は、例えば、以下に示す（Ａ）基板用グリーンシート作製工程、（Ｂ）導体ペースト層形成工程、（Ｃ）積層工程、および（Ｄ）焼成工程を順に経て、発光素子用基板を製造した後、（Ｅ）発光素子搭載工程、（Ｆ）ガラス封止体の形成工程、および（Ｇ）ガラス封止体の接着工程を順に経て製造できる。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。
（Ａ）基板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、基板用グリーンシートを作製する。なお、基板用グリーンシートは、例えば、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。
基板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。
基板用グリーンシートを作製するための基板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、基板用ガラス粉末は、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。
このような基板用ガラス粉末としては、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５７〜６５％、Ｂ２Ｏ３を１３〜１８％、ＣａＯを９〜２３％、Ａｌ２Ｏ３を３〜８％、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で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、基板２の表面平坦度の向上が容易となる。
ここで、ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。ＳｉＯ２の含有量が５７％未満の場合、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、ＳｉＯ２の含有量が６５％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。ＳｉＯ２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、ＳｉＯ２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。
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。Ｂ２Ｏ３の含有量が１３％未満の場合、ＴｓやＴｇが過度に高くなるおそれがある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が１８％を超える場合、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。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１４％以上、より好ましくは１５％以上である。また、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１７％以下、より好ましくは１６％以下である。
Ａｌ２Ｏ３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。Ａｌ２Ｏ３の含有量が３％未満の場合、ガラスが不安定となるおそれがある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８％を超える場合、ＴｓやＴｇが過度に高くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４％以上、より好ましくは５％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下である。
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、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、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、より好ましくは１３％以上、特に好ましくは１４％以上である。また、ＣａＯの含有量は、好ましくは２２％以下、より好ましくは２１％以下、特に好ましくは２０％以下である。
Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏは、ＴｓやＴｇを低下させるために添加される。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が０．５％未満の場合、ＴｓやＴｇが過度に高くなるおそれがある。一方、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が６％を超える場合、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。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量は、０．８％以上５％以下が好ましい。
なお、基板用ガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、Ｔｇ等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有できる。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。
基板用ガラス粉末は、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。
基板用ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下が好ましい。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、ガラス粉末のＤ５０が２μｍを超える場合には、Ｔｓ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。
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が使用でき、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。）の併用が好ましい。
高屈折率セラミックス粉末は、焼結体である基板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。これらのセラミックス粉末のＤ５０は、０．５μｍ以上４μｍ以下が好ましい。
前記したガラス粉末とセラミックス粉末とを、例えば、ガラス粉末が３０質量％以上５０質量％以下、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、ガラスセラミックス組成物が得られる。また、この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。
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。
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枚の基板用グリーンシート（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）を作製する。また、これらの基板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。
（Ｂ）導体ペースト層形成工程
各基板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、未焼成外部接続端子４を形成する。また、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５を形成する。さらに、サーマルビア用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。
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。形成される導体ペースト層の膜厚は、最終的に得られる素子接続端子３、外部接続端子４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。
未焼成素子接続端子３、未焼成外部接続端子４および未焼成接続ビア５の形成に用いる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。なお、上記導体金属粉末としては、銀粉末、銀と白金または銀とパラジウムからなる金属粉末が好ましく用いられる。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、銀を主成分とする金属粉末を、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。
（Ｃ）積層工程
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を所定の順で重ね合わせた後、加熱および加圧して一体化し、未焼成基板２を得る。
（Ｄ）焼成工程
前記（Ｃ）工程で得られた未焼成基板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発光素子用基板とする。
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。
焼成は、基板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、基板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、基板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、前記導体ペーストまたは金属ペーストとして、銀を主成分とする金属粉末を含有するペーストを用いた場合、焼成温度が８８０℃を超えると、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。
このようにして発光素子用基板が得られるが、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４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、通常発光素子用基板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。
（Ｅ）発光素子搭載工程
前記（Ｄ）工程で得られた発光素子用基板において、搭載部に、下面に１対のバンプ電極を有するＬＥＤチップ等の発光素子６を配置し、半田、金、金−スズ共晶等を介する金属間接続によって、素子接続端子３と電気的に接続する。
（Ｆ）ガラス封止体の形成工程
ガラス粉末に蛍光体を所定の割合で添加し、均一に混合して得られたガラス−蛍光体混合粉末を、所定形状の金型に充填し、６００〜６５０℃に加熱して溶融させた後冷却することで、例えば板状の一括成形体を形成する。この一括成形体の板を所定の大きさに切断加工した後、得られた略直方体形状のガラス成形体の主面（下面）の中央部に、発光素子６の外形形状に合わせてわずかに大きめの凹部７ａを凸型の金型を用いて焼成前に成形し、焼成してガラス封止体７とする。また、焼成前または焼成後に、ガラス成形体の主面（下面）に切削加工によって凹部７ａを形成し、ガラス封止体７とする。
（Ｇ）ガラス封止体の接着工程
前記ガラス封止体７を、その凹部７ａ内に発光素子６が収容されるように、発光素子６の外側に被せる。そして、ガラス封止体７の凹部７ａの内周面と発光素子６の外表面との間に形成した透明樹脂の接着層８を介して、ガラス封止体７を発光素子６に接着するとともに、ガラス封止体７の下面と基板２の搭載面２１との間に形成した透明樹脂の接着層８を介して、ガラス封止体７を基板２に接着する。
ガラス封止体７の凹部７ａの内周面と発光素子６の外表面との間、およびガラス封止体７の下面と基板２の搭載面２１との間に接着層８を形成するには、シリコーン樹脂等を含む液状の接着性組成物を該部に塗布し、硬化（例えば、加熱硬化）させる。接着性組成物は、発光素子６側に塗布してもよいし、ガラス封止体７側に塗布してもよい。すなわち、発光素子６の外表面および基板２の搭載面２１に塗布してもよいし、ガラス封止体７の下面および凹部７ａ内に塗布してもよい。いずれにしても、ガラス封止体７と発光素子６および基板２との間に接着性組成物の硬化物である透明樹脂からなる接着層８を形成し、この接着層８を介してガラス封止体７と発光素子６および基板とを接着する。
接着性組成物の硬化は、大気圧雰囲気または減圧雰囲気で、１００〜２００℃程度に加熱しながら行うことができる。
以上の発光装置１の製造方法において、発光素子用基板の製造工程で用いられる基板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、発光素子用基板の製造が可能な限度において適宜変更できる。
さらに、発光素子用基板は、そのサイズにより、分割溝を有する連結基板を作製し、この多数個取りの連結基板を分割する工程を経て個々の基板２を作製する方法で作製してもよい。連結基板を分割するタイミングは、（Ｄ）焼成工程の後であれば、発光素子６を搭載する前でも後でもよい。発光素子６を搭載する前に分割する場合は、分割後の所望のサイズの基板２に対して、前記と同様に発光素子６を搭載した後、ガラス封止体７を接着層８を介して接着し、個別の発光装置１を得る。
発光素子６を搭載した後連結基板を分割する場合は、ガラス封止体７を接着する前に分割する態様（Ａ）と、ガラス封止体７を接着した後に分割する態様（Ｂ）に分けることができ、態様（Ｂ）は、個片化されたガラス封止体７を接着する態様（Ｂ１）と、板状に成形された一括ガラス封止体を接着する態様（Ｂ２）に分けることができる。
態様（Ａ）においては、発光素子６を搭載後所望のサイズに分割された基板２に対して、前記と同様に個片化されたガラス封止体７を接着層８を介して接着し、個別の発光装置１を得る。態様（Ｂ1）では、図２に示すように、分割溝９ａを有する連結基板９に複数の発光素子６を搭載した後、連結基板９上の複数の発光素子６に、個片化されたガラス封止体７をそれぞれ接着し、しかる後連結基板９を分割溝９ａから分割することで、個別の発光装置１を得る。
態様（Ｂ２）は、本発明の製造方法の第２の実施形態として、以下に説明する。
本発明の製造方法の第２の実施形態は、（Ａ）基板用グリーンシート作製工程、（Ｂ）導体ペースト層形成工程、（Ｃ）積層工程、（Ｃ´）分割溝の形成工程および（Ｄ）焼成工程を順に経て、発光素子用基板である分割溝を有する連結基板を製造した後、この連結基板に対して、（Ｅ）発光素子搭載工程、（Ｆ´）一括ガラス封止体の形成工程、（Ｇ´）一括ガラス封止体の接着工程を順に行い、最後に（Ｈ）一括ガラス封止体および連結基板の分割工程を行う方法である。
このような第２の実施形態において、（Ａ）〜（Ｃ）の各工程、（Ｄ）工程、および（Ｅ）工程は、いずれも前記第１の実施形態の製造方法と同様であるので説明を省略する。（Ｃ´）分割溝の形成工程および（Ｆ´）〜（Ｈ）の各工程について、以下に説明する。
（Ｃ´）分割溝の形成工程
上記（Ｃ）工程で得られた未焼成基板２の搭載面２１側および非搭載面２２側の両面において、縦横に配列された配線領域の境界領域に、グリーンシート積層体切断機等を用いて未焼成分割溝を形成する。さらに、未焼成分割孔として、未焼成分割溝の交点を中心とする円形の貫通孔を孔開け機等を用いて形成し、未焼成連結基板を得る。
（Ｆ´）一括ガラス封止体の形成工程
前記（Ｆ）工程と同様にして、板状の一括成形体を成形した後、一括成形体の主面に、発光素子６の外形形状および搭載位置に合わせて複数の凹部を、凸型の金型を用いて焼成前に成形する、もしくは焼成前または焼成後に切削加工によって形成し、一括ガラス封止体とする。
（Ｇ´）一括ガラス封止体の接着工程
図３に示すように、分割溝９ａを有する連結基板９上に搭載された複数の発光素子６の各々が、一括ガラス封止体１０の凹部にそれぞれ収容されるように、一括ガラス封止体１０を複数の発光素子６の外側に一括して被せる。そして、一括ガラス封止体１０の各凹部の内周面と発光素子６の外表面との間に形成した透明樹脂の接着層（図示を省略。）を介して、一括ガラス封止体１０を発光素子６に接着する。
（Ｈ）一括ガラス封止体および連結基板の分割工程
連結基板９の分割溝９ａの位置で、一括ガラス封止体１０をダイシング機により切断した後、連結基板９を分割溝９ａに沿って分割する。こうして個別化された発光装置１が得られる。一括ガラス封止体１０の切断は高速で行うことができるうえに、連結基板９の分割は分割溝９ａに沿って容易に行うことができるので、発光装置１の個別化に時間がかからない。
このような製造方法によれば、発光素子６封止部の耐湿性および化学的な耐久性が高く、高輝度で、高温・高湿下での経時的な発光量の低下がほとんど生じない、信頼性の高い発光装置が得られる。また、多数個取りの連結基板を使用する作業効率の高い製造が可能である。
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。
実施例
以下に示す方法で、図１に示す構造の発光装置を製造した。
＜発光素子用基板の作製＞
発光装置１の基板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、ＳｉＯ２を６０．４％、Ｂ２Ｏ３を１５．６％、Ａｌ２Ｏ３を６％、ＣａＯを１５％、Ｋ２Ｏを１％、Ｎａ２Ｏ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時間粉砕して基板用の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。
この基板用ガラス粉末が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。
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６０ｍｍ×６０ｍｍで厚さが０．３５ｍｍ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直径０．３ｍｍの接続ビア用の貫通孔を形成した。
一方、導電性粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ５５０）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で配合し、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回分散を行って導体ペーストを製造した。
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、上記で得られた導体ペーストをスクリーン印刷法により充填して、接続ビア用導体ペースト層を形成した。その後、上層用グリーンシートの上側の面の接続ビア用導体ペースト層上に、前記導体ペーストをスクリーン印刷することにより、素子接続端子用導体ペースト層を形成した。また、下層用グリーンシートの下側の面の接続ビア用導体ペースト層上に、前記導体ペーストをスクリーン印刷することにより、外部接続端子用導体ペースト層を形成した。
次いで、こうして得られた導電ペースト層付き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積層して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６０ｍｍ×６０ｍｍの外寸となるような線状の分割溝（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溝に沿って分割して、発光素子用基板を製造した。
＜発光素子の搭載＞
次に、こうして得られた発光素子用基板の搭載部に、下面に１対の電極を有するＬＥＤチップ（ＣＲＥＥ社製、商品名：ＤＡ３５０）６を配置し、前記１対の電極を素子接続端子３に金−スズ半田接着により接続した。
＜ガラス封止体の形成＞
まず、ガラス封止体用のガラス粉末を製造した。すなわち、ＳｉＯ２を４５モル％、Ｂ２Ｏ３を４１．５モル％、ＺｒＯ２を４モル％、ＺｎＯを１．５モル％、Ｎａ２Ｏを２モル％、Ｋ２Ｏを６モル％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１３００〜１４００℃で６０分間溶融させた後、この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２０〜６０時間粉砕してガラス封止体用のガラス粉末を製造した。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
得られたガラス粉末のＴｇ（℃）を、マックサイエンス社製熱分析装置ＴＧ−ＤＴＡ２０００を用い、昇温速度１０℃／分の条件で１０００℃まで測定したところ、４４３℃であった。また、Ｔｓは６０２℃であった。
このガラス粉末に、蛍光体（三菱化学社製、商品名：Ｐ４６−Ｙ３）を１４質量％の割合になるように添加し、Ｖ型ミキサー（入江商会製）により混合した。得られた混合粉末をステンレス製の金型内に充填し、６４０℃、３０ＫＰａに加熱・加圧して厚み０．６ｍｍの板状の蛍光体入りガラス成形体を形成した。
次いで、この板状のガラス成形体を２ｍｍ×２ｍｍに切断加工した後、小板の一方の主面の中央部に縦０．７ｍｍ、横０．５ｍｍ、深さ０．３ｍｍの凹部を切削加工によって形成し、ガラス封止体とした。
こうして得られたガラス封止体を、前記発光素子用基板に実装された発光素子の上に、発光素子が凹部内に収容されるようにして被せ、接着剤である液状の透明シリコーン樹脂（信越化学工業社製、商品名：ＳＣＲ−１０１６Ａ）を介して、ガラス封止体と発光素子および基板を接着した。なお、シリコーン樹脂による接着は、予め発光素子の外表面に液状のシリコーン樹脂を塗布しておき、その上にガラス封止体を被せ、蛍光体および発光素子が劣化する温度より十分に低い１５０℃で２時間加熱することにより、シリコーン樹脂を硬化させて行った。
比較例
実施例と同様にして発光素子用基板を製造し、得られた発光素子用基板の搭載部に発光素子を実装した。次いで、硬化性のシリコーン樹脂（信越化学工業社製、商品名：ＫＥＲ−６０７５）に蛍光体（三菱化学社製、商品名：Ｐ４６−Ｙ３）を１４質量％の割合で添加混合した蛍光体入り樹脂材料を、発光素子の上に、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、発光素子を覆う被覆層を形成した。そして、この被覆層を１００℃で１時間加熱した後、１５０℃で３時間加熱して前記シリコーン樹脂を硬化させ、樹脂封止層を形成した。
＜発光装置の評価＞
以下に示すように、発光装置１の高温・高湿下での通電試験を行い、光束量の経時変化を測定した。
実施例および比較例で得られた発光装置１において、発光素子６に電圧／電流発生器（アドバンテスト社製、商品名：Ｒ６２４３）を用いて１００ｍＡの電流を印加し、発光装置１から得られる光の全光束量（ルーメン）を、初期全光束量として測定した。その後、これらの発光装置１に対して、温度８５℃、湿度８５％の環境下で前記通電状態を維持した。そして、１００時間後、３００時間後、５００時間後、１０００時間後、２０００時間後、および３０００時間後の各時点で、全光束量を測定し、初期全光束量からの低下率（％）を算出した。
全光束量の測定は、積分球（直径１５０ｍｍ）内に発光装置１を設置し、全光束測定装置（スペクトラコープ社製、商品名：ＳＯＬＩＤＬＡＭＢＤＡ・ＣＣＤ・ＬＥＤ・ＭＯＮＩＴＯＲ・ＰＬＵＳ）を用いて行った。測定結果を図４にグラフで示す。
図４のグラフからわかるように、比較例の発光装置１では、高温・高湿条件の通電試験で、封止層を構成するシリコーン樹脂が劣化して光透過率が低下する結果、発光量が大きく低下しているのに対して、実施例の発光装置１では、高温・高湿条件での発光量の低下がほとんどなく、封止部の信頼性が高い。
１…発光装置、２…基板、３…素子接続端子、４…外部電極端子、５…接続ビア、６…発光素子、７…ガラス封止体、８…透明樹脂の接着層、９…連結基板、９ａ…分割溝、１０…一括ガラス封止体、２１…搭載面、２２…非搭載面。

Claims (6)

  1. 無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、
    前記基板の前記搭載面上に形成された素子接続端子と、
    前記基板の前記搭載部に搭載され、前記素子接続端子と電気的に接続された発光素子と、
    蛍光体が分散された６３０℃以下の軟化温度（Ｔｓ）を有するホウケイ酸ガラスから構成され、前記発光素子の外側を覆うように前記基板の前記搭載面上に設けられたガラス封止体と、
    前記ガラス封止体と前記発光素子との間に配設された、透明樹脂からなる接着層
    を備えることを特徴とする発光装置。
  2. 前記ホウケイ酸ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を４０％より大きく５０％以下、Ｂ２Ｏ３を３８％以上４８％以下、ＺｒＯ２を０％以上５％以下、ＺｎＯを０％以上１０％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる１種以上を合計で２％以上６％以下含有する組成を有するガラス粉末の焼結体である、請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記透明樹脂はシリコーン樹脂である、請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 無機絶縁材料からなり、一部が発光素子の搭載される搭載部となる搭載面を有する基板と、前記基板の前記搭載面上に形成された素子接続端子を有する発光素子用基板を作製する工程と、
    前記発光素子用基板において、前記基板の前記搭載部に発光素子を搭載し、該発光素子を前記素子接続端子と電気的に接続する工程と、
    ６３０℃以下の軟化温度（Ｔｓ）を有するホウケイ酸ガラスの粉末を主体とし、蛍光体を含む組成物を、所定形状に成形し焼成して、前記蛍光体が分散して含有された前記ホウケイ酸ガラスからなるガラス成形体を形成する工程と、
    前記ガラス成形体の主面に所定形状の凹部を形成して、ガラス封止体を形成する工程と、
    前記基板に搭載された前記発光素子が前記凹部内に収容されるように、前記ガラス封止体を前記発光素子の外側に配置するとともに、該ガラス封止体と前記発光素子との間に透明樹脂からなる接着層を形成し、前記ガラス封止体と前記発光素子とを前記接着層を介して接着する工程
    を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  5. 前記ホウケイ酸ガラスの粉末は、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を４０％より大きく５０％以下、Ｂ２Ｏ３を３８％以上４８％以下、ＺｒＯ２を０％以上５％以下、ＺｎＯを０％以上１０％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で２％以上６％以下含有する組成を有する、請求項４に記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記透明樹脂はシリコーン樹脂である、請求項４または５に記載の発光装置の製造方法。
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