WO2024058254A1 - セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法 - Google Patents

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WO2024058254A1
WO2024058254A1 PCT/JP2023/033612 JP2023033612W WO2024058254A1 WO 2024058254 A1 WO2024058254 A1 WO 2024058254A1 JP 2023033612 W JP2023033612 W JP 2023033612W WO 2024058254 A1 WO2024058254 A1 WO 2024058254A1
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ceramic sintered
substrate
ceramic
light emitting
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PCT/JP2023/033612
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雅昭 勝又
明子 長江
永子 湊
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日亜化学工業株式会社
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    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a ceramic sintered substrate, a light emitting device, and a manufacturing method thereof.
  • via materials used for ceramic substrates include a through conductor whose main components are silver and copper. It is known that a non-eutectic region of silver and copper exists in the central region of the crystal.
  • the via material used for ceramic substrates is filled with a first metal paste containing powder of a metal (B) having a melting point higher than that of the metal (A) with a melting point of 600°C or more and 1100°C or less and an active metal. It is known that a second metal paste containing powder of metal (A) is laminated at a position in contact with a first metal paste (for example, see Patent Documents 1 and 2).
  • An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a highly reliable ceramic sintered substrate, a light emitting device, and a method for manufacturing the same.
  • a method for producing a ceramic sintered body substrate disclosed in the embodiment includes preparing a ceramic substrate in which a through hole is formed before firing, placing a first metal paste in the through hole, and disposing the first metal paste in the through hole.
  • firing the ceramic substrate on which the metal paste is placed, and in placing the first metal paste the first metal paste includes a plurality of first metal powders and a plurality of active metal powders.
  • the first metal powder includes a metal powder serving as a core, and a covering metal member having a melting point lower than that of the metal powder and covering at least a portion of the metal powder.
  • the firing temperature is 700° C. or higher and lower than the melting point of the metal powder.
  • the method for manufacturing a light emitting device disclosed in the embodiment includes preparing a ceramic sintered body substrate manufactured by the above-described method for manufacturing a ceramic sintered body substrate, and adding a light emitting element to the ceramic sintered body substrate.
  • the first metal paste becomes a first metal body by firing, and in arranging the light emitting element, the first metal paste is placed in the through hole.
  • the first metal body and the light emitting element are electrically connected directly or indirectly.
  • the method for manufacturing a light emitting device disclosed in the embodiment includes preparing a ceramic sintered body substrate manufactured by the above-described method for manufacturing a ceramic sintered body substrate, and adding a light emitting element to the ceramic sintered body substrate.
  • the first metal paste becomes a first metal body by firing
  • the conductive paste becomes a conductor
  • the light emitting element is arranged. In doing so, the first metal body or the conductor disposed in the through hole and the light emitting element are directly or indirectly electrically connected.
  • the ceramic sintered body substrate disclosed in the embodiment includes a ceramic substrate having a through hole, and a first metal body disposed in the through hole, and the first metal body includes a plurality of
  • the ceramic substrate includes a metal powder, a second metal, and a metal compound, the metal powder has a higher melting point than the second metal and is dispersed in the continuous second metal, and the ceramic substrate , having a reaction layer of the metal compound on the inner wall of the through hole, and having a reaction product of the metal compound at the grain boundary of the metal powder.
  • the light emitting device disclosed in the embodiment includes the above-described ceramic sintered body substrate and a light emitting element electrically connected to the first metal body of the ceramic sintered body substrate.
  • a highly reliable ceramic sintered body substrate, a light emitting device, and a manufacturing method thereof can be provided.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • 2 is a cross-sectional perspective view schematically showing a cross section taken along line II-II in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which a first metal paste is placed in a through hole of a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 3B is an enlarged sectional view schematically showing a state of a first metal body obtained by sintering the ceramic sintered body substrate of FIG. 3A. It is a scanning electron micrograph showing an enlarged view of a first metal body disposed in a through hole of a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a prepared ceramic substrate in a method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a first metal paste is placed in a through hole in a method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which conductive paste is arranged in a method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view illustrating a light-emitting device according to an embodiment of the present invention. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a prepared ceramic sintered substrate in a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a bonding member is placed on a ceramic sintered substrate in a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which light emitting elements are arranged in a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light reflecting member is arranged in a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device according to an embodiment as a light emitting module.
  • 10A is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line XB-XB with a part of FIG. 10A omitted.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view schematically showing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which the first metal paste is placed in the through hole of the ceramic sintered substrate according to the embodiment.
  • FIG. 3B is an enlarged sectional view schematically showing a state of a first metal body obtained by sintering the ceramic sintered body substrate of FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a scanning electron micrograph showing an enlarged view of the first metal body disposed in the through hole of the ceramic sintered body substrate according to the embodiment.
  • FIG. 4B is a scanning electron micrograph showing an enlarged view of the first metal body disposed in the through hole of the ceramic sintered body substrate according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to an embodiment. Note that FIG. 3A shows a state before sintering the ceramic sintered body substrate. Further, FIG. 4A shows the state inside the through hole, and FIG. 4B shows the state near the interface between the through hole and the ceramic substrate 1.
  • the ceramic sintered body substrate 10 includes a ceramic substrate 1 having a through hole 2 and a first metal body 3a disposed in the through hole 2, and the first metal body 3a includes a plurality of metal powders 4a. , a second metal 4b, and a metal compound 5.
  • a plurality of metal powders 4a is used here, this does not mean that there are metal powders having a clear interface. This means that it is recognized that there are multiple aggregates of what appears to be metal powder based on the state of the ingredients. In other words, the metal powder is not completely melted and no interface exists.
  • the metal powder 4a has the reactant 5b of the metal compound 5 on the surface and grain boundaries and is considered to be a single metal powder, even if a part of it is joined with other metal powders, It may be counted as one metal powder 4a.
  • the metal powder 4a has a higher melting point than the second metal 4b, and is dispersed in the continuous second metal 4b.
  • the ceramic substrate 1 has a reaction layer 5a of the metal compound 5 on the inner wall of the through hole 2, and a reaction material 5b of the metal compound 5 on the surface and grain boundaries of the metal powder 4a.
  • the first metal body may be referred to as a first metal paste before firing
  • the conductor may be referred to as a conductive paste before firing.
  • the material after firing is different from the raw material, but for convenience of explanation, when expressing the product after firing, the name of the raw material is sometimes used.
  • the ceramic substrate has different properties before and after firing, it will be explained as a ceramic substrate. Each structure of the ceramic sintered substrate 10 will be described below.
  • the ceramic substrate 1 is a plate-shaped member that serves as the basis of the ceramic sintered body substrate 10.
  • the shape of the ceramic substrate 1 in plan view is, for example, rectangular.
  • the ceramic substrate 1 contains at least one selected from silicon nitride, aluminum nitride, and boron nitride.
  • the ceramic substrate 1 is preferably made of nitride-based ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, and boron nitride, but oxide-based ceramics such as aluminum oxide, silicon oxide, calcium oxide, and magnesium oxide may also be used.
  • the ceramic substrate 1 may also be made of silicon carbide, mullite, borosilicate glass, or the like.
  • a through hole 2 is formed at a predetermined position in the thickness direction, and a first metal body 3a is arranged inside the through hole 2.
  • the conductor 8a is arranged on the ceramic substrate 1 so that at least a portion of the first metal body 3a contacts the ceramic substrate 1. Note that the conductor 8a is arranged here so as to contact at least a portion of the first metal body 3a arranged in the through hole 2 on the front and back surfaces of the ceramic substrate 1.
  • the conductor 8a is used as a wiring, a wiring pad, or an external connection electrode for electrically connecting the light emitting element 20.
  • the through hole 2 of the ceramic substrate 1 is a via hole for electrically connecting the element electrode 24 of the light emitting element 20 to the outside of the ceramic substrate 1 via the first metal body 3a arranged inside.
  • the through hole 2 may be formed by mechanical processing such as drilling or laser processing on a green sheet of a sintered ceramic substrate or an unfired ceramic substrate, or may be formed by etching or the like on the ceramic substrate 1 after sintering. Formed by chemical processing. It is preferable that the through hole 2 has a substantially circular or circular shape when cut in the horizontal direction with respect to the ceramic substrate 1.
  • the diameter of the through hole 2 is preferably 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. When the through hole 2 is 0.05 mm or more, it becomes easier to accurately arrange the first metal body 3a. Moreover, when the through-hole 2 is 0.5 mm or less, an appropriate filling amount can be achieved while maintaining high strength and low electrical resistance value.
  • the first metal body 3a is arranged in the through hole 2 of the ceramic substrate 1.
  • the first metal body 3a is a member that electrically connects to the light emitting element 20 either alone or together with the conductor 8a.
  • the first metal body 3a includes, for example, a metal powder 4a, a second metal 4b, and a metal compound 5, and a reaction layer 5a of the metal compound 5 is formed on the inner surface defining the through hole 2.
  • a reactant 5b of the metal compound 5 is formed on the surface or grain boundaries of the second metal 4b disposed around the metal powder 4a.
  • the first metal paste 3 will be described here as containing an inorganic filler 7 excluding metal.
  • the first metal powder including the metal powder 4a and the coated metal member 40b which becomes the second metal 4b is 63% by mass or more and 85% by mass or less, active
  • the metal powder contains 1% by mass or more and 15% by mass or less, and the organic binder 6, which is a solvent, contains 5% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the first metal paste 3 becomes a first metal body after firing.
  • the coated metal member 40b becomes the second metal 4b after firing.
  • the active metal powder 50 becomes a metal compound 5 after firing.
  • the first metal body 3a includes a metal powder 4a of 60% by mass or more and 80% by mass or less, a second metal 4b of 3% by mass or more and 25% by mass or less, and a reactant 5b of the metal compound 5 of 1% by mass or more and 15% by mass. Included below.
  • a reaction layer 5a of the metal compound 5 is segregated on the inner surface defining the through hole 2. Note that in the first metal body 3a, the inorganic filler 7 is in a dispersed state.
  • the metal powder 4a is a metal powder that becomes the core of the first metal powder 4 when placed as the first metal paste 3.
  • the median diameter of the metal powder 4a is preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the metal powder 4a has a diameter of 1 ⁇ m or more, it becomes easier to coat the second metal, which is the coated metal member 40b before firing. Further, when the metal powder 4a has a size of 50 ⁇ m or less, it becomes easier to arrange it in relation to the size of the through hole 2.
  • the metal powder 4a is covered with a covering metal member 40b having a lower melting point than the metal powder 4a before sintering.
  • the metal powder 4a is in a state of being dispersed together with the active metal powder 50, the organic binder 6, and the inorganic filler 7 in the first metal paste. After firing, the metal powder 4a becomes dispersed in the second metal 4b.
  • the coated metal members 40b covering the metal powder 4a are melted by firing, and the coated metal members 40b cover each other and become partially continuous.
  • the metal powder 4a is held in a dispersed state in this molten coated metal member 40b. This is because the metal powder 4a hardly sinks or floats because the molten coated metal member 40b has a small amount and high viscosity. Furthermore, the metal powder 4a maintains its particle size by being fired without melting.
  • the metal powder 4a when the metal powder 4a is heated to a temperature higher than its melting point, it melts and becomes liquid; however, because the heating is performed at a temperature below the melting point of the metal powder 4a, the metal powder 4a itself does not melt and become liquid. . Since the metal powder 4a is not melted into a liquid state, no significant flow occurs in the first metal paste 3. This can reduce the possibility that the surface of the first metal paste 3 will shrink and become significantly concave. However, even if the metal powder 4a has a temperature below its melting point, a part of the surface of the metal powder 4a becomes softened due to the reaction with the coated metal member 40b, and other metal powders 4a and the second metal 4b placed in contact with or mixed with.
  • the metal powder 4a and the second metal 4b there may be an interface between the metal powder 4a and the second metal 4b, but there may be no interface.
  • the electrical resistance value can be lowered and the electrical conductivity and thermal conductivity can be increased.
  • This metal powder 4a preferably contains at least one selected from Cu, Cr, and Ni, for example.
  • the metal powder 4a also includes an alloy containing Cu, Cr, and Ni as main components. It is particularly preferable that the metal powder 4a is Cu or a Cu alloy.
  • the melting point of the metal powder 4a is 1050°C or more and 2500°C or less. When the melting point of the metal powder 4a is 1050° C.
  • the second metal 4b is placed at a position surrounding at least a portion or all of the metal powder 4a.
  • the second metal 4b preferably has a lower melting point than the metal powder 4a, and includes, for example, at least one selected from Ag, Al, Zn, Sn, and an Ag-Cu alloy. In particular, Ag and Ag-Cu alloys are preferred. Since the melting point of Ag is 962° C. and the melting point of Ag-Cu alloy is around 780° C., the difference in melting point with the metal powder 4a can be reduced.
  • the second metal 4b is arranged around the metal powder 4a so that it has a thickness of 3% or more and 30% or less with respect to the diameter or major axis of the metal powder 4a before melting, and is melted by firing. It is located around the metal powder 4a.
  • the metal powders 4a are coated with a predetermined thickness, the metal powders 4a do not come into contact with each other more than necessary or separate from each other even after firing. By appropriately dispersing the metal powder 4a in this manner, it is possible to suppress unevenness of heat within the through hole.
  • the melting point of the second metal 4b is preferably 200°C or more and 1000°C or less, more preferably 500°C or more and 980°C or less, and particularly preferably 750°C or more and 970°C or less. This is because if the melting point of the second metal 4b is 200° C. or higher, it can withstand reflow temperatures and the like when manufacturing a light emitting device.
  • the melting point of the second metal 4b when the melting point of the second metal 4b is 1000° C. or less, it has a predetermined difference from the melting point of the metal powder 4a, so that the metal powder 4a does not melt and the dispersion state of the metal powder 4a is improved. can do. It is preferable that the difference in melting point between the second metal 4b and the metal powder 4a is at least 50°C or more, preferably 100°C or more.
  • the second metal 4b is made of almost the same material as the coated metal member 40b, but since the thickness of the coated metal member 40b is extremely thin, the coated metal member 40b is heated at a firing temperature significantly lower than the melting point of the second metal 4b. It may also melt.
  • the thickness of the covering metal member 40b of the second metal 4b before melting relative to the metal powder 4a is constant and covers the entire circumference. It is preferable that the coated metal member 40b has a thickness of 3% or more and 30% or less with respect to the diameter or major axis of the metal powder 4a. In addition, when the coated metal member 40b of the second metal 4b before melting covers a part of the metal powder 4a, the thinner part thereof is smaller than the diameter or major axis of the metal powder 4a. It is preferable that the thickness of the coating is 3% or more, and the thick part is 30% or less.
  • a reactant 5b of the metal compound 5 is formed on the surface of the metal powder 4a or in the second metal 4b after firing.
  • the case where the ceramic substrate 1 contains nitrogen is, for example, the case where at least one selected from silicon nitride, aluminum nitride, and boron nitride is used.
  • the second metal 4b, together with the components of the metal compound 5 forms a reaction layer 5a of the metal compound 5 on the inner surface defining the through hole 2.
  • the metal compound 5 may be placed between the metal powders 4a. At least a portion or all of the active metal powder 50 becomes the metal compound 5 by firing.
  • the active metal powder 50 is dispersed in the first metal paste 3, and the fired metal compound 5 is also dispersed in the first metal body 3a.
  • the active metal powder 50 will be explained using titanium hydride (TiH 2 ) as an example. Titanium hydride releases hydrogen by firing to become metallic titanium, and then the titanium is oxidized or nitrided to become titanium oxide, titanium nitride, or the like.
  • the active metal powder 50 contained in the first metal paste 3 reacts with the nitrogen in the ceramic substrate 1, and at the interface between the first metal paste 3 and the ceramic substrate 1, metal A reaction layer 5a of compound 5 is formed. Further, the reactant 5b of the metal compound 5 is arranged so that the space between the metal powders 4a is continuous or arranged at a grain boundary.
  • the metal compound 5 is placed in direct contact with the metal powder 4a, in contact with or surrounding the second metal 4b, or in a state surrounding the inorganic filler 7. As described above, the metal compound 5, together with the components of the second metal 4b, forms a reaction layer 5a on a part or all of the inner surface that partitions the through hole 2, and connects the first metal body 3a and the ceramic substrate. This improves the adhesion strength with 1.
  • the melting points of the second metal 4b and the metal compound 5 are lower than the melting point of the metal powder 4a. Therefore, even if the metal powder 4a is fired while being placed in the through hole 2 as the first metal paste 3, and the coated metal member 40b is melted and the active metal powder 50 reacts, the metal powder 4a is 4a remains dispersed. Further, the second metal 4b melted from the coated metal member 40b is continuously arranged within the through hole 2.
  • the coated metal member 40b so as to cover the metal powder 4a and firing it at a predetermined firing temperature, the coated metal member It is possible to reduce the flow caused by the melting of 40b, and to arrange it in a dispersed manner without being unevenly distributed from the upper end to the lower end in the through hole 2.
  • a reactant 5b of the metal compound 5 reacted from the active metal powder 50 is dispersed in the first metal body 3a, and a reaction layer 5a is arranged on the inner surface defining the through hole 2. Even if there is a difference in specific gravity between the metal powder 4a, the second metal 4b, and the metal compound 5, a dispersed state can be maintained without settling or floating.
  • the active metal powder 50 is preferably one or more materials selected from, for example, TiH 2 , CeH 2 , ZrH 2 , LaH 2 , and MgH 2 .
  • the active metal powder 50 By firing this active metal powder 50, all or part of the hydrogen is desorbed and reacts with nitrogen, oxygen, carbon, etc. contained in the ceramic substrate 1, inorganic filler 7, etc. to form metal nitrides and metal oxides. , changes into carbide metals, etc.
  • This changed substance is a metal compound.
  • TiH 2 as the active metal powder 50, and by containing TiH 2 , it reacts with nitrogen contained in the ceramic substrate 1 etc., and at the interface with the ceramic sintered body substrate 10, TiH 2 A reaction layer 5a like this is formed.
  • the adhesion between the first metal body 3a which is a conductive via, and the ceramic substrate 1 is improved, and the first metal body 3a is firmly adhered to the through hole 2.
  • the inorganic filler 7 is dispersed within the first metal paste 3 to reduce the occurrence of cracks.
  • the inorganic filler 7 include ceramic filler, metal filler, and glass filler.
  • the inorganic filler 7 may be aluminum oxide, silicon oxide, or the like.
  • the inorganic filler 7 is contained in a content range that does not interfere with the effects of other ingredients.
  • the organic binder 6 is a member contained in the first metal paste 3 before firing. After firing, the organic binder 6 evaporates and does not remain in the first metal paste 3.
  • the organic binder 6 may be, for example, a solvent or resin material that is generally used as a via material.
  • the conductor 8a is a conductive member that forms wiring of a preset wiring pattern, wiring pads, external connection electrodes, and the like.
  • the conductor 8a may be formed by firing the conductive paste 8.
  • the conductive paste 8 is arranged so as to be in contact with at least a portion of the first metal paste 3 or the first metal body 3a.
  • the thickness of the conductive paste 8 is preferably, for example, 12 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • the wiring or connection pad of the conductive paste 8 can be formed by, for example, etching or printing.
  • the conductive paste 8 is arranged as a wiring or the like on the first surface of the ceramic substrate 1, and is also arranged as a wiring or the like on the second surface opposite to the first surface.
  • the shape of the conductive paste 8 is rectangular, circular, linear, etc. in plan view, and is arranged on the first surface of the ceramic substrate 1 at a distance from each other, and on the second surface at a distance from each other. There is.
  • the conductive paste 8 is arranged in such a way that the size of the conductive paste 8 is set on the first surface and the second surface of the ceramic substrate 1, for example, so that the area on the side disposed on the first surface is larger. , is different from the second surface side, but may be the same size.
  • the conductive paste 8 is illustrated as a rectangle so as to be in contact with the entire circular first metal paste when viewed from above, but its shape and arrangement are arbitrary and are not limited.
  • this conductive paste 8 uses the same member as the first metal paste 3, for example.
  • the material of the conductor 8a copper foil may be used as a metal member.
  • the material of the conductive paste 8 may be, for example, a single substance such as gold, silver, copper, platinum, or aluminum, or an alloy thereof, or a mixture of mixed powder and a resin binder.
  • the resin binder for example, thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin can be used.
  • the conductive paste 8 contains a reducing agent such as an organic acid. Thereby, the electrical resistance in connection with the light emitting element 20 can be reduced.
  • the ceramic sintered body substrate 10 having the above configuration has high reliability because the first metal paste 3 is firmly bonded to the inner surface that defines the through hole 2 of the ceramic substrate 1, and the distance between the ceramic substrate 10 and the light emitting element is high. electrical connection can be ensured.
  • the number of through holes 2 in the ceramic substrate 1 may be two or more, and the shape thereof is not limited to a circle, such as an ellipse or a rectangle.
  • the shape of the conductor 8a may be square, rectangular, or trapezoidal, or may include a curved portion.
  • the light emitting element 20 may be directly connected to a part of the first metal body 3a without providing the conductor 8a.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to an embodiment.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view schematically showing a prepared ceramic substrate in the method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to the embodiment.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first metal paste is placed in the through hole in the method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to the embodiment.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view schematically showing a state in which conductive paste is arranged in the method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to the embodiment.
  • a method for manufacturing a ceramic sintered substrate S10 includes preparing a ceramic substrate in which a through hole is formed before firing S11, disposing a first metal paste in the through hole S12, and disposing the first metal paste.
  • S14 includes firing the ceramic substrate.
  • the first metal paste includes a plurality of first metal powders and a plurality of active metal powders, and the first metal powder is a core metal. It has a powder and a covering metal member that has a melting point lower than that of the metal powder and covers at least a portion of the metal powder.
  • the firing temperature is 700° C. or higher and lower than the melting point of the metal powder.
  • the method S10 for manufacturing a ceramic sintered body substrate for example, after disposing the first metal paste S12 and before firing the ceramic substrate S14, at least a portion of the ceramic substrate is mixed with the first metal paste.
  • S13 is performed in which a conductive paste is placed on the ceramic substrate so as to be in contact with the ceramic substrate.
  • a ceramic substrate S11 (hereinafter referred to as step S11), for example, a flat substrate is prepared.
  • the prepared ceramic substrate 1 has a number of through holes 2 formed therein by laser machining or the like to correspond to connection portions of device electrodes 24 and the like of the light emitting device 20, which will be described later.
  • the through holes 2 are formed at two locations, for example.
  • the ceramic substrate 1 may be prepared with a number of through holes 2 formed therein corresponding to the size of the area on which the plurality of light emitting elements 20 are arranged and the number of element electrodes 24, or with a predetermined number of through holes 2 formed therein. It may be prepared by cutting it into a size in which the light emitting element 20 is arranged.
  • step S12 Placing the first metal paste S12 (hereinafter referred to as step S12) is to place the first metal paste in the through hole 2 formed in the ceramic substrate 1.
  • the first metal paste 3 is placed in the through hole 2 by, for example, screen printing or injection using a nozzle.
  • the first metal powder 4 includes a metal powder 4a serving as a core, and a covering metal member 40b that covers the metal powder 4a.
  • step S12 when placing the first metal paste 3 in the through hole 2, the first metal paste 3 is applied from the first surface, which is one surface of the ceramic substrate 1, using a squeegee, which is a tool used for screen printing, for example. It is preferable to place the paste in the through-holes 2, and then place the first metal paste in the through-holes 2 from the second surface, which is the other surface of the ceramic substrate 1, using a squeegee in the same manner as the first surface.
  • step S13 disposing the conductive paste 8 S13 (hereinafter referred to as step S13) is performed.
  • the conductive paste 8 is placed on the ceramic substrate 1 so that it is at least partially in contact with the first metal paste 3 placed in the through hole 2.
  • the conductive paste 8 is placed so as to be in contact with the entire surface of the first metal paste 3 exposed from the through hole 2 of the ceramic substrate 1.
  • the conductive paste 8 is arranged in a rectangular shape at two locations on the first surface of the ceramic substrate 1 and two locations on the second surface of the ceramic substrate 1, a total of four locations.
  • the conductive paste 8 is used to form rectangular wiring or wiring pads on the first and second surfaces of the ceramic substrate 1 through a mask by screen printing, metal mask printing, or the like.
  • the first metal paste 3 and the conductive paste 8 used in Step S12 and Step S13 have fluidity, and can be freely arranged in the through hole 2 of any shape, and can be arranged in any shape, It can be placed by applying a thick layer and then curing it.
  • step S14 the ceramic substrate is fired in step S14 (hereinafter referred to as step S14).
  • the firing temperature is 700° C. or higher and lower than the melting point of the metal powder.
  • the firing atmosphere is preferably an Ar atmosphere of 99.9% or more or a vacuum atmosphere of 10 ⁇ 5 Pa or less.
  • the firing temperature is preferably 700°C or more and 1000°C or less, more preferably 700°C or more and 980°C or less, and particularly preferably 750°C or more and 970°C or less.
  • the ceramic sintered body substrate 10 can be manufactured by step 14. As shown in FIGS. 3B and 4, when the state of the first metal paste 3 is observed after firing, it is found that, for example, the copper powder that is the metal powder 4a is the same as the continuous Ag powder that is the second metal 4b. -The dispersed state in the Cu alloy is maintained in the same manner as before firing. This is because the firing temperature is adjusted to be below the predetermined temperature as described above, so that the metal powder 4a does not melt, and the coated metal member 40b melts into the second metal 4b and active metal powder. This is because the metal compound 5 with which 50 has reacted is placed between the metal powders 4a.
  • the active metal powder 50 reacts with the metal compound 5 to form a reactant 5b of the metal compound 5 on the surface of the coated metal member 40b before melting, and at the same time defines the through hole 2 of the ceramic substrate 1.
  • a reaction layer 5a of metal compound 5 is formed on the inner surface.
  • the reaction layer 5a of the metal compound 5 is formed by the first metal paste 3 after firing, so that the first metal paste 3 is strongly bonded to the through hole 2. Therefore, the ceramic sintered substrate 10 has stable conductivity because the metal powder 4a is dispersed relatively evenly in the electrical connection made through the first metal body 3a. Further, since the reaction layer 5a of the metal compound 5 is formed, the bonding strength between the first metal paste and the inner surface defining the through hole 2 is high, and a highly reliable configuration can be realized.
  • the light-emitting device 100 is a device that emits light by disposing a light-emitting element 20 on a ceramic sintered substrate 10, and although the number of light-emitting elements 20 is one in the drawing, the number of light-emitting elements 20 may be plural.
  • the arrangement is not particularly limited, and may be arranged in a line.
  • the light emitting device 100 includes the ceramic sintered substrate 10 described above and the light emitting element 20 electrically connected to the conductor 8a that serves as the wiring of the ceramic sintered substrate 10.
  • the light-emitting device 100 includes, as an example, a light-reflecting member 30 that covers the side surface of the light-emitting element 20 and the top of the ceramic sintered body substrate 10.
  • wiring patterns can be formed in various patterns depending on the application.
  • the light emitting element 20 includes a pair of element electrodes 24, a translucent member 23 disposed on the light extraction surface side of the light emitting element 20, an element substrate 22, and a semiconductor stack 21.
  • the light emitting element 20 has a semiconductor laminate 21 on an element substrate 22.
  • a light-transmitting member 23 is arranged on the upper surface side of the element substrate 22, which is a light extraction surface, and A semiconductor stacked body 21 is provided on one side, and a pair of element electrodes 24 are provided on the semiconductor stacked body 21 side.
  • any composition can be used for the semiconductor stack 21 depending on the desired emission wavelength , but for example, a nitride semiconductor (In , 0 ⁇ X, 0 ⁇ Y, X+Y ⁇ 1), GaP, or GaAlAs or AlInGaP, which can emit red light, can be used. Further, the size and shape of the light emitting element 20 can be selected as appropriate depending on the purpose of use.
  • a sapphire substrate or a silicon substrate is used, for example.
  • the translucent member 23 is made of, for example, a translucent resin material, and can be made of epoxy resin, silicone resin, or a mixture of these resins.
  • the translucent member 23 may contain a phosphor, for example, by including a phosphor that absorbs blue light from the light emitting element 20 and emits yellow light, it can emit white light. Can be done. Further, the translucent member 23 may contain multiple types of phosphors, for example, a phosphor that absorbs blue light from the semiconductor laminate 21 and emits green light, and a phosphor that emits red light. White light can also be emitted from the light emitting element 20 by including a phosphor that emits .
  • phosphors examples include yttrium-aluminum-garnet-based phosphors (e.g., Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce), lutetium-aluminum-garnet-based phosphors (e.g., Lu 3 (Al , Ga) 5 O 12 :Ce), terbium-aluminum-garnet phosphor (e.g., Tb 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce), ⁇ -sialon phosphor (e.g., (Si, Al) 3 (O , N) 4 :Eu), ⁇ -sialon phosphor (for example, Mz(Si,Al) 12 (O,N) 16 (where 0 ⁇ z ⁇ 2, and M is Li, Mg, Ca, Y, and (lanthanide elements excluding La and Ce)), nitride-based phosphors such as CASN-based phosphors (e.g., CA
  • Phosphor e.g. K 2 SiF 6 :Mn
  • KSAF phosphor e.g. K 2 (Si,Al)F 6 :Mn
  • MGF phosphor e.g. 3.5MgO ⁇ 0.5MgF 2 ⁇ Fluoride-based phosphors such as GeO 2 :Mn
  • quantum dot phosphors such as perovskite and chalcopyrite, etc.
  • the element electrode 24 is connected to the conductor 8a of the ceramic sintered substrate 10 by the metal bump 12 via the bonding member 11.
  • the conductor 8a is preferably subjected to surface treatment such as plating in which Ni/Pd/Au are laminated in this order.
  • One of the element electrodes 24 is a p-electrode, and the element electrode 24 is arranged at a distance from the other n-electrode so as not to be electrically short-circuited.
  • the element electrode 24 has a configuration in which a p electrode and an n electrode are disposed at one location each, but it may also be configured such that either one is disposed at two locations and the other is disposed at one location.
  • the metal bump 12 electrically connects the element electrode 24 and the conductor 8a.
  • the metal bump 12 may be placed on the element electrode 24 side or on the conductor 8a side. Further, the shape, size, and number of the metal bumps 12 can be set as appropriate as long as they can be arranged within the range of the element electrodes 24. Further, the size of the metal bump 12 can be adjusted as appropriate depending on the size of the semiconductor stack, the required light emitting output of the light emitting element, etc. It will be done.
  • the metal bump 12 can be formed of, for example, Au, Ag, Cu, Al, Sn, Pt, Zn, Ni, or an alloy thereof, and can be formed of, for example, a stud bump known in the art.
  • the stud bump can be formed using a stud bump bonder, a wire bonding device, or the like. Further, the metal bumps 12 may be formed by methods known in the art, such as electrolytic plating, electroless plating, vapor deposition, and sputtering.
  • the joining member 11 used here includes, for example, tin-bismuth-based, tin-copper-based, tin-silver-based, gold-tin-based solder, alloys containing Au and Sn as main components, and solders containing Au and Si as main components.
  • eutectic alloys such as alloys whose main components are Au and Ge, paste materials such as silver, gold, palladium, anisotropic conductive materials such as ACP and ACF, and low melting point metals. Examples include brazing filler metals, conductive adhesives that are combinations of these materials, conductive composite adhesives, and the like.
  • the light reflecting member 30 is a member having light reflecting properties.
  • the light reflecting member 30 is arranged to cover the first surface of the ceramic sintered substrate 10 and to cover the side surface of the light emitting element 20 . Further, the light reflecting member 30 is arranged so as to expose the light extraction surface of the light emitting element 20, and is arranged so as to be flush with the light transmitting member 23 of the light emitting element 20. Note that, as an example, the light reflecting member 30 is also arranged between the lower surface of the light emitting element 20 and the first surface of the ceramic sintered body substrate 10.
  • the light reflecting member 30 has high reflectance in order to effectively utilize the light from the light emitting element 20. It is preferable that the light reflecting member 30 is white.
  • the reflectance of the light reflecting member 30 is preferably, for example, 90% or more, and more preferably 94% or more, at the wavelength of the light emitted by the light emitting element 20.
  • the light reflecting member 30 is made of, for example, thermoplastic resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, cyclic polyolefin resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, or polyester resin, or thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin. Polymer resins can be used. Further, as the light diffusing material, for example, known materials such as titanium oxide, silica, alumina, zinc oxide, or glass can be used.
  • the light emitting device 100 having the above configuration includes the first metal body 3a in the ceramic sintered body substrate 10, so that the bonding strength between the first metal body 3a and the ceramic substrate 1 is high and reliability is improved. be able to.
  • the light emitting device 100 uses one light emitting element 20 as one unit to control brightness and turning on and off, but the number of light emitting elements 20 included in one unit may be one. There may be more than one. For example, four light emitting elements 20 arranged in 1 row and 4 columns, 2 rows and 2 columns, or 9 light emitting elements 20 arranged in 3 rows and 3 columns can be made into one unit.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view schematically showing a prepared ceramic sintered body substrate in the method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view schematically showing a state in which convenient members are arranged on a ceramic sintered body substrate.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view schematically showing a state in which light emitting elements are arranged in the method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 9D is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light reflecting member is arranged in the method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
  • the manufacturing method S20 of a light emitting device includes preparing a ceramic sintered body substrate manufactured by the ceramic sintered body substrate manufacturing method S10 described above, S21, and arranging a light emitting element on the ceramic sintered body substrate S22. , and in arranging the light emitting element S22, the first metal member disposed in the through hole and the light emitting element are directly or indirectly electrically connected. Note that, after arranging the light emitting elements in S22, arranging a light reflecting member in S23 may be included. Further, in arranging the light emitting element S22, the element electrode 24 may be directly or indirectly connected to the conductor 8a that is in contact with at least a portion of the first metal body 3a.
  • Preparing a ceramic sintered body substrate S21 (hereinafter referred to as step S21) is to prepare the ceramic sintered body substrate 10 manufactured by the ceramic sintered body substrate manufacturing method S10 described above.
  • the ceramic sintered body substrate 10 has four conductive bodies 8a connected to the first metal bodies 3a disposed in the through holes 2 on the first and second surfaces thereof. Note that the shape, size, and spacing of the conductor 8a can be adjusted to match the element electrode 24 of the light emitting element 20.
  • the ceramic sintered substrate 10 has a plurality of areas in which the light emitting elements 20 are arranged, and after arranging the light reflecting member 30 described later, it may be made into a size for each light emitting device 100, or one light emitting element 20 may be arranged. The size may be set for each device 100.
  • step S22 means placing the light emitting element 20 on the ceramic sintered substrate 10.
  • the element electrodes 24 of the light emitting elements 20 are connected using the metal bumps 12 via the bonding members 11 arranged on the conductor 8a.
  • the conductive bonding member 11 is, for example, a bump made of gold, silver, copper, etc., a conductive paste material that is a mixture of metal powder such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, etc., and a resin binder, or, A tin-silver-copper (SAC)-based solder or a tin-bismuth (SnBi)-based solder can be used.
  • SAC tin-silver-copper
  • SnBi tin-bismuth
  • Arranging the light reflecting member S23 means arranging the light reflecting member 30 so as to cover the first surface, which is the upper surface of the ceramic sintered body substrate 10, and to cover the side surface of the light emitting element 20. It is to be.
  • the light reflecting member 30 is placed on the ceramic sintered substrate 10 so as to expose the upper surface of the translucent member 23 that surrounds the light emitting element 20 and serves as a light extraction surface of the light emitting element 20.
  • the light reflecting member 30 is arranged to have a rectangular shape in plan view.
  • a singulation work is performed as necessary.
  • one unit of the light emitting device 100 is set in advance by the number of light emitting elements 20 used. Therefore, when a plurality of light emitting devices 100 are manufactured at once, a singulation operation is performed.
  • a plurality of light emitting devices 100 are manufactured by cutting into a grid pattern. Further, as a cutting method, for example, a disc-shaped rotary blade, an ultrasonic cutter, laser beam irradiation, a blade, etc. can be used.
  • the method S20 for manufacturing a light emitting device having the above configuration is performed by improving the bonding strength of the first metal paste 3 placed in the through hole 2 of the ceramic substrate 1 by the method S10 for manufacturing a sintered ceramic substrate. It becomes possible to improve reliability and to stably control the light emitting element 20.
  • a light emitting module 100A may include a plurality of light emitting devices 100 in a row (11 pieces in the drawing). The configuration of the light emitting module 100A will be described.
  • FIG. 10A is a perspective view showing an application example of the light emitting device.
  • FIG. 10B is a sectional view showing a cross section with a part of FIG. 10A omitted.
  • the light emitting module 100A includes 11 light emitting devices 100 in a row, has a frame 140 outside the light reflecting member 30, and has a module substrate 150 connected to the conductor 8a below the ceramic sintered substrate 10. There is.
  • the frame body 140 is a member for surrounding the light reflecting member 30 that covers the plurality of light emitting devices 100.
  • the frame 140 is formed in a rectangular annular shape, for example, in a plan view, and is disposed so as to surround the light reflecting member 30 .
  • the frame 140 can be formed using a frame-shaped member made of metal, alloy, or ceramic.
  • the metal include Fe, Cu, Ni, Al, Ag, Au, Al, Pt, Ti, W, and Pd.
  • the alloy include alloys containing at least one of Fe, Cu, Ni, Al, Ag, Au, Al, Pt, Ti, W, Pd, and the like.
  • a resin material may be used as the frame 140.
  • the metal, alloy, or ceramic member may be embedded in the frame 140 made of a resin material, or a part of the frame 140 may be made of a resin material, and the other part may be made of a metal, alloy, or ceramic member. It may be formed by
  • the module board 150 is a member on which the light emitting device 100 is placed, and is used to electrically connect the light emitting device 100 to the outside.
  • the module substrate 150 is, for example, formed into a substantially rectangular shape when viewed from above.
  • Module board 150 includes a board section 160 and a wiring board section 170.
  • As the material of the substrate portion 160 for example, it is preferable to use an insulating material, and it is also preferable to use a material that hardly transmits the light emitted from the light emitting element 20, external light, etc.
  • ceramics such as alumina, aluminum nitride, mullite, polyamide, polyphthalamide, polyphenylene sulfide, thermoplastic resins such as liquid crystal polymers, epoxy resins, silicone resins, modified epoxy resins, urethane resins, phenolic resins, etc. resin can be used. Among these, it is preferable to use ceramics, which have excellent heat dissipation properties.
  • the wiring board section 170 is formed on the substrate section 160 at a position facing the conductor 8a below the light emitting device 100.
  • the material for the wiring board portion 170 include those exemplified as the materials used for the first metal body 3a, the conductor 8a, and the like.
  • the module board 150 is bonded to the frame 140 via a conductive adhesive 151, and is arranged such that the conductor 8a and the wiring board portion 170 are bonded to each other.
  • the conductive adhesive 151 for example, eutectic solder, conductive paste, bumps, etc. may be used.
  • a protection element 125 is arranged on the ceramic sintered body substrate 10 in parallel with each light emitting element 20.
  • the light emitting module 100A is configured as described above, when it is driven, the following occurs. That is, in the light emitting module 100A, current is supplied to the light emitting element 20 from an external power source via the wiring board section 170, the conductive paste, the first metal paste, and the element electrode 24, and the light emitting element 20 emits light. The light emitted by the light emitting element 20 that travels upward is extracted to the outside above the light emitting device 100 via the light transmitting member 23 . Further, the light traveling downward is reflected by the ceramic sintered substrate 10 and taken out to the outside of the light emitting device 100 via the light-transmitting member 23.
  • the configuration of the optical system can be made simple and compact. be able to.
  • the light emitting devices 100 are arranged on a sheet member, the frame body 140 is arranged around it, and in this state, the light reflecting member 30 is placed in a space surrounded by the frame body 140 and the sheet member.
  • the light reflecting member 30 is arranged.
  • the light emitting device 100 supported by the frame 140 and the light reflecting member 30 is placed on the module substrate 150 on which the wiring board part 170 and the conductive adhesive 151 are placed, and the conductive paste 8 and the wiring board part 170 are placed on the module board 150.
  • the light emitting module 100A is manufactured by electrically connecting the two. Note that in the structure of the claims, there may be dependent relationships such as [Claim 1] to [Claim 24] shown below.
  • the first metal paste includes a plurality of first metal powders and a plurality of active metal powders, and the first metal powder serves as a core. having a metal powder and a covering metal member having a melting point lower than the metal powder and covering at least a portion of the metal powder, A method for producing a ceramic sintered substrate, wherein the firing temperature is 700° C. or higher and lower than the melting point of the metal powder.
  • the metal powder includes at least one selected from Cu, Cr, and Ni.
  • the coated metal member includes at least one selected from Ag, Al, Zn, Sn, and Ag-Cu alloy. manufacturing method.
  • the coated metal member In disposing the first metal paste, the coated metal member has a thickness of 3% or more and 30% or less with respect to the diameter or major axis of the metal powder. A method of manufacturing the ceramic sintered substrate described above.
  • the active metal powder according to any one of Items 1 to 5 contains at least one selected from TiH 2 , CeH 2 , ZrH 2 , and MgH 2 .
  • Item 7 The method for manufacturing a ceramic sintered substrate according to any one of Items 1 to 6, wherein in disposing the first metal paste, the metal powder has a melting point of 1050°C or more and 2500°C or less.
  • the metal powder has a melting point of 1050°C or more and 2500°C or less.
  • the firing temperature is 1000°C or less.
  • the firing atmosphere is an Ar atmosphere of 99.9% or more or a vacuum atmosphere of 10 ⁇ 5 Pa or less. Production method.
  • the firing atmosphere is an Ar atmosphere of 99.9% or more or a vacuum atmosphere of 10 ⁇ 5 Pa or less. Production method.
  • [Section 16] Preparing a ceramic sintered body substrate manufactured by the method for manufacturing a ceramic sintered body substrate according to item 14; arranging a light emitting element on the ceramic sintered body substrate, In preparing the ceramic sintered body substrate, the first metal paste becomes a first metal body by firing, and the conductive paste becomes a conductor, A method for manufacturing a light emitting device, wherein, in arranging the light emitting element, the first metal body or the conductor arranged in the through hole and the light emitting element are directly or indirectly electrically connected.
  • the second metal contains at least one selected from Ag, Al, Zn, Sn, and Ag-Cu alloy.
  • 20 20.
  • the metal powder has a median diameter of 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the through hole is circular when cut in the horizontal direction with respect to the ceramic substrate, 23.
  • a light emitting device comprising: the ceramic sintered substrate according to any one of claims 17 to 23; and a light emitting element electrically connected to the first metal body of the ceramic sintered substrate.
  • the light emitting device can be used as a variable light distribution headlamp light source.
  • the light emitting device according to the embodiment of the present disclosure is applicable to backlight sources for liquid crystal displays, various lighting equipment, large displays, various display devices such as advertisements and destination guides, digital video cameras, facsimile machines, copy machines, and scanners. It can be used in image reading devices, projector devices, etc.
  • First metal paste 3a First metal body 4 First metal powder 4a Metal powder 4b Second metal 40b Covered metal member 50 Active metal powder 5 Metal compound 5a Metal compound reaction layer 5b Metal Compound reactant 6 Organic binder 7 Inorganic filler 8 Conductive paste 8a Conductor 10 Ceramic sintered body substrate 11 Bonding member 12 Metal bump 20 Light emitting element 21 Semiconductor laminate 22 Element substrate 23 Transparent member 24 Element electrode 30 Light reflection Member 100 Light emitting device

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Abstract

セラミックス焼結体基板の製造方法は、焼成前の貫通孔２が形成されたセラミックス基板１を準備すること（Ｓ１１）と、貫通孔に第１金属ペースト３を配置すること（Ｓ１２）と、第１金属ペーストを配置したセラミックス基板を焼成すること（Ｓ１４）と、を含み、第１金属ペーストを配置することにおいて、第１金属ペーストは、複数個の第１金属粉体（４）と、複数個の活性金属粉体（５０）と、を含み、第１金属粉体は、コアとなる金属粉体（４ａ）と、金属粉体よりも融点が低く、金属粉体の少なくとも一部を覆う被覆金属部材（４０ｂ）と、を有し、セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成温度は、７００℃以上、かつ、金属粉体の融点未満の温度である。

Description

セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法
　本開示は、セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法に関する。
　従来、セラミックス基板に使用されるビア材は、銀及び銅が主成分である貫通導体を備え、貫通導体は径の中心領域における金属層側領域に銀及び銅の共晶領域が存在し、径の中心領域における中央領域に銀及び銅の非共晶領域が存在するものが知られている。また、セラミックス基板に使用されるビア材は、融点が６００℃以上１１００℃以下の金属（Ａ）よりも融点が高い金属（Ｂ）粉体と活性金属を含んでなる第１金属ペーストが充填され、金属（Ａ）の粉体を含んでなる第２金属ペーストが第１金属ペーストに接触する位置に積層されているものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許第６１２２５６１号公報 特許第５９２２７３９号公報
　本開示に係る実施形態は、信頼性の高いセラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法を提供することを課題とする。
　実施形態に開示されるセラミックス焼結体基板の製造方法は、焼成前の貫通孔が形成されたセラミックス基板を準備することと、前記貫通孔に第１金属ペーストを配置することと、前記第１金属ペーストを配置した前記セラミックス基板を焼成することと、を含み、前記第１金属ペーストを配置することにおいて、第１金属ペーストは、複数個の第１金属粉体と、複数個の活性金属粉体と、を含み、前記第１金属粉体は、コアとなる金属粉体と、前記金属粉体よりも融点が低く、前記金属粉体の少なくとも一部を覆う被覆金属部材と、を有し、前記セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成温度は、７００℃以上、かつ、前記金属粉体の融点未満の温度である。
　また、実施形態に開示される発光装置の製造方法は、前記したセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する。
　また、実施形態に開示される発光装置の製造方法は、前記したセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、かつ、前記導電性ペーストは導電体となり、前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体又は前記導電体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する。
　また、実施形態に開示されるセラミックス焼結体基板は、貫通孔を有するセラミックス基板と、前記貫通孔内に配置される第１金属体と、を備え、前記第１金属体は、複数個の金属粉体と、第２金属と、金属化合物と、を含み、前記金属粉体は、前記第２金属よりも融点が高く、連続する前記第２金属中に分散されており、前記セラミックス基板は、前記貫通孔の内壁に前記金属化合物の反応層を有し、かつ前記金属粉体の粒界に前記金属化合物の反応物を有する。
　また、実施形態に開示される発光装置は、前記したセラミックス焼結体基板と、前記セラミックス焼結体基板の前記第１金属体と電気的に接続される発光素子と、を備える。
　本開示の実施形態によれば、信頼性の高いセラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法を提供することができる。
実施形態に係るセラミックス焼結体基板を模式的に示す平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面を模式的に示す断面斜視図である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に第１金属ペーストを配置した状態を拡大して模式的に示す拡大断面図である。 図３Ａのセラミックス焼結体基板を焼結した第１金属体の状態を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に配置した第１金属体を拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に配置した第１金属体を拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法を例示するフローチャートである。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、準備したセラミックス基板を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、貫通孔に第１金属ペーストを配置した状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、導電性ペーストを配置した状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を例示するフローチャートである。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、準備したセラミックス焼結体基板を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、セラミックス焼結体基板に接合部材を配置した状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を配置した状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を配置した状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置を発光モジュールとして示す斜視図である。 図１０Ａの一部を省略してＸＢ－ＸＢ線における断面を模式的に示す断面図である。
　以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本開示に係る技術的思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、発明を以下のものに限定しない。一つの実施形態において説明する内容は、他の実施形態及び変形例にも適用可能である。また、図面は実施形態を概略的に示すものであり、説明を明確にするため、各部材のスケールや間隔、位置関係等を誇張し、あるいは、部材の一部の図示を省略している場合がある。各図において示す方向は、構成要素間の相対的な位置を示し、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。なお、同一の名称、符号については、原則として、同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、実施形態について、「覆う」とは直接接する場合に限らず、間接的に、例えば他の部材を介して覆う場合も含む。
［セラミックス焼結体基板］
　実施形態に係るセラミックス焼結体基板１０を、図１Ａから図４Ｂを参照しながら説明する。なお、図１は、実施形態に係るセラミックス焼結体基板を模式的に示す平面図である図２は、実施形態に係るセラミックス焼結体基板を模式的に示す断面斜視図である。図３Ａは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に第１金属ペーストを配置した状態を拡大して模式的に示す拡大断面図である。図３Ｂは、図３Ａのセラミックス焼結体基板を焼結して第１金属体の状態を模式的に示す拡大断面図である。図４Ａは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に配置した第１金属体を拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。図４Ｂは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の貫通孔に配置した第１金属体を拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。図７は、実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。なお、図３Ａは、セラミックス焼結体基板を焼結する前の状態を示している。また、図４Ａは貫通孔内の状態を示し、図４Ｂは貫通孔とセラミックス基板１との界面付近の状態を示している。
　セラミックス焼結体基板１０は、貫通孔２を有するセラミックス基板１と、貫通孔２内に配置される第１金属体３ａと、を備え、第１金属体３ａは、複数個の金属粉体４ａと、第２金属４ｂと、金属化合物５と、を含む。ここで「複数個の金属粉体４ａ」としているが、これは明確な界面を有する金属粉体が存在しているという意味ではなく、第１金属体３ａの断面視において、空隙の存在や金属成分の状態から金属粉体と思われるものが複数集合していると認められるという意味である。つまり、金属粉体が完全に溶融して界面が存在しない状態というものでもない。金属粉体４ａの表面及び粒界に金属化合物５の反応物５ｂを有することで１個の金属粉体と思われるものがあれば、一部が他の金属粉体と接合されていても、１個の金属粉体４ａとしてカウントしてもよい。金属粉体４ａは、第２金属４ｂよりも融点が高く、連続する第２金属４ｂ中に分散されている。セラミックス基板１は、貫通孔２の内壁に金属化合物５の反応層５ａを有し、かつ金属粉体４ａの表面及び粒界に金属化合物５の反応物５ｂを有する。ただし、第１金属体は、焼成前では第１金属ペースト、導電体は、焼成前では導電性ペーストと称呼することもある。焼成後のものは原料と状態が異なっているが、説明の便宜上、焼成後のものを表現する場合に、原料名で表現することもある。セラミックス基板は焼成前後で性状は異なるが、セラミックス基板として説明する。
　以下、セラミックス焼結体基板１０の各構成について説明する。
（セラミックス基板）
　セラミックス基板１は、セラミックス焼結体基板１０の基礎となる板状の部材である。セラミックス基板１の平面視形状は、例えば矩形状である。なお、セラミックス基板１の平面視形状は特に限定されない。セラミックス基板１は、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。なお、セラミックス基板１は、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素などの窒化物系セラミックスが好ましいが、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの酸化物系セラミックスを使用してもよい。また、セラミックス基板１は、炭化ケイ素、ムライト、ホウケイ酸ガラス等も使用してもよい。
　セラミックス基板１は、板厚方向に貫通孔２が所定位置に形成され、貫通孔２の内部に第１金属体３ａが配置される。そして、セラミックス基板１は、第１金属体３ａの少なくとも一部が接触するように導電体８ａが配置される。なお、導電体８ａは、ここでは、セラミックス基板１の表面及び裏面において、貫通孔２に配置されている第１金属体３ａの少なくとも一部に接触するように配置されている。導電体８ａは、発光素子２０と電気的な接続を行うための配線、配線パッドあるいは外部接続電極として用いられる。
　また、セラミックス基板１の貫通孔２は、内部に配置される第１金属体３ａを介して発光素子２０の素子電極２４と、セラミックス基板１の外部とを電気的に接続するためのビアホールである。貫通孔２は、焼結済みのセラミックス基板若しくは焼成前のセラミックス基板のグリーンシートにドリル加工、レーザ加工等の機械的な加工により形成されることや、焼結後のセラミックス基板１にエッチング等の化学的な加工により形成される。貫通孔２は、セラミックス基板１に対して水平方向に切断した際に、その形状が略円形あるいは円形であることが好ましい。そして、貫通孔２の直径は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。貫通孔２が０．０５ｍｍ以上であると、第１金属体３ａの配置が的確に行い易くなる。また、貫通孔２が０．５ｍｍ以下であると、高い強度や低い電気抵抗値を維持しつつ、適切な充填量とすることができる。
（第１金属体）
　第１金属体３ａは、セラミックス基板１の貫通孔２に配置されるものである。第１金属体３ａは、単独で、あるいは、導電体８ａと共に、発光素子２０と電気的な接続を行う部材である。第１金属体３ａは、一例として、金属粉体４ａと、第２金属４ｂと、金属化合物５と、を含んでおり、金属化合物５の反応層５ａが貫通孔２を画定する内側面に形成されていると共に、金属粉体４ａの周囲に配置される第２金属４ｂの表面若しくは粒界に金属化合物５の反応物５ｂが形成されている。しかし、第１金属ペースト３は、ここでは、金属を除く無機フィラー７を含むものとして説明する。
　第１金属ペースト３は、一例として、焼結前の状態として、金属粉体４ａ及び第２金属４ｂとなる被覆金属部材４０ｂを有する第１金属粉体が６３質量％以上８５質量％以下、活性金属粉体が１質量％以上１５質量％以下と、溶剤である有機バインダ６を５質量％以上１５質量％以下含むものである。第１金属ペースト３は、焼成後において、第１金属体となる。被覆金属部材４０ｂは、焼成後において第２金属４ｂとなる。活性金属粉体５０は、焼成後において金属化合物５となる。第１金属体３ａは、金属粉体４ａが６０質量％以上８０質量％以下、第２金属４ｂが３質量％以上２５質量％以下、金属化合物５の反応物５ｂが１質量％以上１５質量％以下含まれる。貫通孔２を画定する内側面に金属化合物５の反応層５ａが偏析している。なお、第１金属体３ａにおいて、無機フィラー７は、分散した状態となる。
　金属粉体４ａは、第１金属ペースト３として配置されるときの第１金属粉体４のコアとなる金属の粉体である。金属粉体４ａは、メジアン径が、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下であることがさらに好ましい。金属粉体４ａは、１μｍ以上であると、焼成前の被覆金属部材４０ｂである第２金属を被覆し易くなる。また、金属粉体４ａが５０μｍ以下の大きさであると、貫通孔２の大きさとの関係で配置がし易くなる。そして、金属粉体４ａは、焼結前の状態として、金属粉体４ａより低融点の被覆金属部材４０ｂにより覆われている。金属粉体４ａは、第１金属ペースト中に、活性金属粉体５０、有機バインダ６、無機フィラー７と共に分散した状態となっている。そして、金属粉体４ａは、焼成後において第２金属４ｂ中に分散された状態となる。
　つまり、金属粉体４ａを覆っていた被覆金属部材４０ｂは焼成により溶融され、被覆金属部材４０ｂ同士が周囲を覆い一部は連続するようになる。この溶融された被覆金属部材４０ｂ中に、金属粉体４ａが分散された状態で保持されている。これは、溶融された被覆金属部材４０ｂが少量で高い粘度を有しているため、金属粉体４ａが沈降や浮上がほとんど行われないためである。また、金属粉体４ａは、溶融しない状態で焼成されることにより、その粒径の状態を維持する。
　つまり、金属粉体４ａを融点以上に加熱すると溶融し液状となるが、ここでは金属粉体４ａの融点未満の温度での加熱のため、金属粉体４ａ自体は溶融して液状となっていない。金属粉体４ａは溶融して液状となっていないため、第１金属ペースト３中で大幅な流動は生じていない。これにより第１金属ペースト３の表面がひけて大幅な凹面になることを低減することができる。ただし、金属粉体４ａは融点未満の温度であっても、被覆金属部材４０ｂとの反応により、金属粉体４ａの表面の一部が軟化状態となり、他の金属粉体４ａや第２金属４ｂと接触または混合された状態で配置される。このとき金属粉体４ａと第２金属４ｂとの間に界面がある場合もあるが、界面がない場合もある。このように金属粉体４ａと第２金属４ｂとを界面がない状態とすることもできるため、電気抵抗値を下げ、電気伝導性や熱伝導性を高めることができる。
　また、第１金属ペースト３中の第１金属粉体４は高密度に配置されているため、焼成後においても、ボイドが少なく、応力も低いため、冷熱サイクル特性等の信頼性が高い状態となる。この金属粉体４ａは、例えば、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。金属粉体４ａは、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉを主成分とする合金も含む。金属粉体４ａは、特にＣｕあるいはＣｕ合金であることが好ましい。また、金属粉体４ａの融点は、１０５０℃以上２５００℃以下であることが好ましい。金属粉体４ａの融点が１０５０℃以上であると、後記する第２金属４ｂあるいは金属化合物５の融点との融点の差が大きくなり、分散状態を良好にすることができる。また、金属粉体４ａの融点が２５００℃以下であると他の部材に及ぼす悪影響も小さくすることができる。
　第２金属４ｂは、金属粉体４ａの少なくとも一部、あるいは、全部を囲む位置に配置されている。第２金属４ｂは、金属粉体４ａよりも融点が低く、一例として、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ－Ｃｕ合金から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。特に、Ａｇ、Ａｇ－Ｃｕ合金が好ましい。Ａｇの融点が９６２℃、Ａｇ－Ｃｕ合金の融点が７８０℃付近であるため、金属粉体４ａとの融点差を小さくすることができる。第２金属４ｂは、溶融前の状態において金属粉体４ａの直径又は長径に対して、３％以上３０％以下の厚みを有するように金属粉体４ａの周りに配置されており、焼成により溶融して金属粉体４ａの周囲に位置している。
　つまり、所定の厚みで金属粉体４ａを被覆しているため、焼成後においても必要以上に金属粉体４ａ同士が接触することも離れることもない。このように金属粉体４ａが適度に分散されていることで貫通孔内における熱の偏りも抑えることができる。また、第２金属４ｂの融点は、２００℃以上１０００℃以下であることが好ましく、５００℃以上９８０℃以下がより好ましく、７５０℃以上９７０℃以下が特に好ましい。第２金属４ｂの融点が２００℃以上であると発光装置を製造する際のリフロー温度等に耐えうるからである。また、第２金属４ｂの融点が１０００℃以下であると金属粉体４ａの融点と所定の差を有しているため、金属粉体４ａが溶融せず金属粉体４ａの分散状態を良好にすることができる。第２金属４ｂと金属粉体４ａの融点の差は少なくとも５０℃以上、好ましくは１００℃以上であることが好ましい。なお、第２金属４ｂは、被覆金属部材４０ｂとほぼ同じ材料であるが、被覆金属部材４０ｂの厚みが極めて薄いため、第２金属４ｂの融点よりも大幅に低い焼成温度で被覆金属部材４０ｂは溶融することもある。
　第２金属４ｂの溶融前の被覆金属部材４０ｂでの金属粉体４ａに対する厚みは、一定であり、全周を覆っていることが好ましい。被覆金属部材４０ｂは、金属粉体４ａの直径又は長径に対して、３％以上３０％以下の厚みを有することが好ましい。また、第２金属４ｂの溶融前の被覆金属部材４０ｂが、金属粉体４ａの一部を覆っている場合には、その厚みの薄い部位が、金属粉体４ａの直径又は長径に対して、３％以上となり、その厚みの厚い部分が３０％以下となるように被覆されていることが好ましい。セラミックス基板１が窒素を含有する場合には、焼成後において、金属粉体４ａの表面、又は、第２金属４ｂ中に金属化合物５の反応物５ｂを形成している。セラミックス基板１が窒素を含有する場合とは、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種を用いる場合である。また、第２金属４ｂは、金属化合物５の成分と併せて、貫通孔２を画定する内側面に金属化合物５の反応層５ａを形成する。
　金属化合物５は、金属粉体４ａの間に配置されることもある。活性金属粉体５０は、焼成により少なくとも一部、又は、全部が金属化合物５となる。活性金属粉体５０は、第１金属ペースト３中に分散されており、焼成後の金属化合物５も第１金属体３ａ中に分散されている。例えば、活性金属粉体５０として、水素化チタン（ＴｉＨ２）を例にとって説明する。水素化チタンは、焼成により水素を放出して、金属チタンとなり、次いでチタンが酸化又は窒化等されて酸化チタン、又は、窒化チタン等となる。セラミックス基板１が窒素を含有する場合、第１金属ペースト３中に含まれる活性金属粉体５０がセラミックス基板１中の窒素と反応し、第１金属ペースト３とセラミックス基板１との界面において、金属化合物５の反応層５ａが形成される。また、金属化合物５の反応物５ｂは、金属粉体４ａの間となる空間を連続若しくは粒界に配置するように配置される。金属化合物５は、金属粉体４ａに直接接触した状態や、第２金属４ｂに接する、あるいは、囲む状態や、無機フィラー７を囲む状態として配置されている。そして、金属化合物５は、前記したように第２金属４ｂの成分と併せて、貫通孔２を区画する内側面の一部または全部に反応層５ａを形成して第１金属体３ａとセラミックス基板１との密着強度を向上させている。
　さらに、第２金属４ｂ及び金属化合物５の融点は、金属粉体４ａの融点よりも低い。そのため、金属粉体４ａは、第１金属ペースト３として貫通孔２に配置された状態において、焼成され、被覆金属部材４０ｂが溶融、及び、活性金属粉体５０が反応したとしても、金属粉体４ａが分散された状態を維持している。また、被覆金属部材４０ｂから溶融した第２金属４ｂは貫通孔２内を連続して配置される。ここで「第２金属４ｂは貫通孔２内に連続して配置される」とは、貫通孔２の上端から下端まで物理的に繋がっている訳ではなく、また、貫通孔２内の上端若しくは下端の一方に偏在するように配置されている訳でなく、複数の金属粉体４ａの間に点在するように貫通孔２内の上端から下端に連続して配置されていることを意味する。つまり、一般に金属が溶融して液状になると流動し偏在し易くなるが、ここでは金属粉体４ａを覆うように被覆金属部材４０ｂを配置し、所定の焼成温度で焼成することにより、被覆金属部材４０ｂの溶融に伴う流動を少なくし、貫通孔２内の上端から下端において偏在することなく分散して配置することができる。活性金属粉体５０から反応した金属化合物５は第１金属体３ａ内に反応物５ｂが分散され、及び、貫通孔２を画定する内側面に反応層５ａが配置される。金属粉体４ａと第２金属４ｂ、金属化合物５との間にそれぞれ比重差があっても、沈降や浮上することになく、分散状態を維持することができる。
　活性金属粉体５０は、例えば、ＴｉＨ２、ＣｅＨ２、ＺｒＨ２、ＬａＨ２、ＭｇＨ２から選ばれた１種類以上の材料であることが好ましい。この活性金属粉体５０を焼成することにより、水素の全部又は一部が脱離し、セラミックス基板１、無機フィラー７等に含まれる窒素、酸素、炭素等と反応し、窒化物金属、酸化物金属、炭化物金属等に変化する。この変化したものが金属化合物である。活性金属粉体５０は、特に、ＴｉＨ２を使用することが好ましく、ＴｉＨ２を含むことで、セラミックス基板１等に含まれる窒素と反応し、セラミックス焼結体基板１０との界面において、ＴｉＨ２のような反応層５ａを形成する。これにより、導電性ビアである第１金属体３ａとセラミックス基板１との密着性を向上させ、第１金属体３ａが貫通孔２に対して強固に密着することになる。
　無機フィラー７は、第１金属ペースト３内に分散してクラックの発生を低減する。無機フィラー７は、一例として、セラミックスフィラー、金属フィラー、ガラスフィラーなどが挙げられる。具体的には無機フィラー７は、酸化アルミニウム、酸化珪素などを用いてもよい。なお、無機フィラー７は、他の含有物の効果を妨げない範囲の含有量で含有される。
　有機バインダ６は、焼成前の第１金属ペースト３に含有される部材である。この有機バインダ６は、焼成後には蒸発して第１金属ペースト３内には残留していない状態となる。有機バインダ６は、一例として、一般的にビア材として使用される溶剤や樹脂材料であってもよい。
　導電体８ａは、予め設定された配線パターンの配線、配線パッドあるいは外部接続電極等を形成する導電性の部材である。導電体８ａは、導電性ペースト８を焼成することにより形成してもよい。導電性ペースト８は、第１金属ペースト３、又は、第１金属体３ａの少なくとも一部に接するように配置される。導電性ペースト８の厚さは、例えば１２μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。導電性ペースト８の配線、あるいは、接続パッドは、例えば、エッチングや印刷等によって形成することができる。
　導電性ペースト８は、セラミックス基板１の第１面に配置される配線等として配置されると共に、第１面の反対側のとなる第２面に配線等として配置される。導電性ペースト８の形状は、平面視において矩形や円形、線状等に形成され、セラミックス基板１の第１面に互いに離隔して配置されると共に、第２面に互いに離隔して配置されている。導電性ペースト８は、セラミックス基板１の第１面に配置される大きさと、第２面に配置される大きさを、一例として、第１面に配置される側の面積が大きくなるようにして、第２面側とは異なるようにしているが、同じ大きさであってもよい。導電性ペースト８は、一例として、上面視において円形の第１金属ペーストの全部に接するように、矩形として図示しているが、その形状や配置は任意であり限定されるものではない。
　この導電性ペースト８は、例えば、第１金属ペースト３と同じ部材を使用することが好ましい。導電体８ａの材料は、金属部材として銅箔を使用してもよい。さらに、導電性ペースト８の材料は、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の単体若しくはその合金や混合粉体と樹脂バインダとの混合物であってもよい。樹脂バインダは、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、導電性ペースト８には有機酸等の還元剤を含むことが好ましい。これにより発光素子２０との接続における電気抵抗を小さくすることができる。
　上記のような構成を備えるセラミックス焼結体基板１０は、第１金属ペースト３がセラミックス基板１の貫通孔２を画定する内側面に強固に接合するので、信頼性が高く、発光素子との間の電気的接続を確実にすることができる。
　なお、セラミックス基板１の貫通孔２の数は、２つ以上であってもよく、その形状も楕円形、矩形等、円形に限定されるものではない。
　また、導電体８ａの形状は、正方形状でもよく、長方形状や台形状でもよく、曲線部分を含む形状でもよい。また、導電体８ａを設けずに、第１金属体３ａの一部に発光素子２０を直接接続するようにしてもよい。
［セラミック焼結体基板の製造方法］
　次に、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法を、図５から図６Ｃを参照しながら説明する。図５は、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法を例示するフローチャートである。図６Ａは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、準備したセラミックス基板を模式的に示す断面図である。図６Ｂは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、貫通孔に第１金属ペーストを配置した状態を模式的に示す断面図である。図６Ｃは、実施形態に係るセラミックス焼結体基板の製造方法において、導電性ペーストを配置した状態を模式的に示す断面図である。
　セラミックス焼結体基板の製造方法Ｓ１０は、焼成前の貫通孔が形成されたセラミックス基板を準備することＳ１１と、貫通孔に第１金属ペーストを配置することＳ１２と、第１金属ペーストを配置したセラミックス基板を焼成することＳ１４と、を含む。第１金属ペーストを配置することＳ１２において、第１金属ペーストは、複数個の第１金属粉体と、複数個の活性金属粉体と、を含み、第１金属粉体は、コアとなる金属粉体と、金属粉体よりも融点が低く、金属粉体の少なくとも一部を覆う被覆金属部材と、を有する。セラミックス基板を焼成することＳ１４において、焼成温度は、７００℃以上、かつ、金属粉体の融点未満の温度である。なお、セラミックス焼結体基板の製造方法Ｓ１０は、一例として、第１金属ペーストを配置することＳ１２の後で、前記セラミックス基板を焼成することＳ１４の前に、第１金属ペーストと少なくとも一部が接触するようにセラミックス基板上に導電性ペーストを配置することＳ１３を行うものとして説明する。
（セラミックス基板を準備すること）
　セラミックス基板を準備することＳ１１（以下、工程Ｓ１１という）は、一例として、平板状の基板を準備する。この工程Ｓ１１において、準備されたセラミックス基板１は、レーザ加工等により後記する発光素子２０の素子電極２４等の接続部分に対応した数の貫通孔２が形成されている。セラミックス基板１は、発光素子２０を一つ配置する場合には、一例として、二箇所に貫通孔２が形成される。なお、セラミックス基板１は、複数の発光素子２０を配置する面積の大きさ、及び、素子電極２４の数に対応した数の貫通孔２を形成した状態で準備されることや、所定の数の発光素子２０を配置する大きさに切断されて準備されることとしてもよい。
（第１金属ペーストを配置すること）
　第１金属ペーストを配置することＳ１２（以下、工程Ｓ１２という）は、セラミックス基板１に形成された貫通孔２に第１金属ペーストを配置することである。この工程Ｓ１２では、例えば、スクリーン印刷やノズルにより注入することにより、貫通孔２に第１金属ペースト３を配置している。また、第１金属粉体４は、コアとなる金属粉体４ａと、金属粉体４ａを被覆する被覆金属部材４０ｂとを有している。
　工程Ｓ１２では、第１金属ペースト３を貫通孔２に配置する場合、セラミックス基板１の一方の面である第１面から、例えば、スクリーン印刷に使用される工具であるスキージを用いて第１金属ペーストを貫通孔２に配置し、さらに、セラミックス基板１の他方の面である第２面から、第１面と同様にスキージを用いて第１金属ペーストを貫通孔２に配置することが好ましい。
　つぎに、導電性ペースト８を配置することＳ１３（以下、工程Ｓ１３という）を行う。この工程Ｓ１３は、貫通孔２に配置した第１金属ペースト３と少なくとも一部が接触するようにセラミックス基板１上に導電性ペースト８を配置する。この工程Ｓ１３では、セラミックス基板１の貫通孔２から露出している第１金属ペースト３の全面に接触するように導電性ペースト８が配置される。導電性ペースト８は、一例として、セラミックス基板１の第１面に二箇所、セラミックス基板１の第２面に二箇所の合計４箇所に、矩形に配置される。そして、導電性ペースト８は、スクリーン印刷、メタルマスク印刷等によりマスクを介して矩形の配線あるいは配線パッドを、セラミックス基板１の第１面上及び第２面上に形成している。
　なお、工程Ｓ１２及び工程Ｓ１３で使用される第１金属ペースト３及び導電性ペースト８は、流動性を有しており、任意の形状の貫通孔２に配置が自在でできると共に、任意の形状、厚みに塗布した後に硬化させることで配置することができる。
　つぎに、セラミックス基板を焼成することＳ１４（以下、工程Ｓ１４という）を行う。この工程Ｓ１４では、焼成温度は、７００℃以上、かつ、金属粉体の融点未満の温度で行っている。なお、この工程Ｓ１４では、焼成作業を行う場合、焼成雰囲気は９９．９％以上のＡｒ雰囲気または１０－５Ｐａ以下の真空雰囲気であることが好ましい。そして、この工程Ｓ１４において、焼成温度は、７００℃以上１０００℃以下であることが好ましく、７００℃以上９８０℃以下がより好ましく、７５０℃以上９７０℃以下であることが特に好ましい。
　なお、工程１４により、セラミックス焼結体基板１０を製造することができる。図３Ｂ及び図４で示すように、第１金属ペースト３の状態を、焼成後において観察してみると、例えば、金属粉体４ａである銅粉体は、連続する第２金属４ｂであるＡｇ－Ｃｕ合金中に分散された状態を、焼成前と同様に維持している。これは、焼成温度を前記したように所定温度以下となるよう調整していることで、金属粉体４ａは、溶融することなく、被覆金属部材４０ｂが溶融した第２金属４ｂ及び活性金属粉体５０が反応した金属化合物５が、金属粉体４ａ間に配置されるためである。また、焼成後において、活性金属粉体５０が反応した金属化合物５により溶融前の被覆金属部材４０ｂの表面に金属化合物５の反応物５ｂを形成すると共に、セラミックス基板１の貫通孔２を画定する内側面に金属化合物５の反応層５ａが形成される。このように、第１金属ペースト３により焼成後に金属化合物５の反応層５ａが形成されることで、第１金属ペースト３が貫通孔２に強度に接合した状態となる。したがって、セラミックス焼結体基板１０は、第１金属体３ａを介して行われる電気的な接続において、金属粉体４ａの分散状態が比較的均等であるため、導電性が安定する。また、金属化合物５の反応層５ａが形成されるために、第１金属ペーストと貫通孔２を画定する内側面との接合強度が高く、信頼性が高い構成を実現できる。
［発光装置］
　次に、実施形態に係る発光装置１００を、図７を参照しながら説明する。発光装置１００は、セラミックス焼結体基板１０に発光素子２０を配置して発光するようにした装置であり、図面では発光素子２０の数は１つであるが、発光素子２０の数は複数でもよく、その配置も一列状にすること等、特に限定されるもではない。
　発光装置１００は、すでに説明したセラミックス焼結体基板１０と、セラミックス焼結体基板１０の配線となる導電体８ａに電気的に接続される発光素子２０と、を備えている。なお、発光装置１００は、発光素子２０側面及びセラミックス焼結体基板１０上を覆う光反射部材３０を一例として配置しているものである。また、セラミックス焼結体基板１０では、用途に応じて様々なパターンの配線を形成することができる。
（発光素子）
　発光素子２０は、一対の素子電極２４と、発光素子２０の光取出し面側に配置される透光性部材２３と、素子基板２２と、半導体積層体２１と、を有している。
　発光素子２０は、一例として素子基板２２に半導体積層体２１を有し、本実施形態においては透光性部材２３が素子基板２２の光取出し面となる上面側に配置され、素子基板２２の下面側に半導体積層体２１を備え、半導体積層体２１側に一対の素子電極２４を有している。半導体積層体２１としては、所望とする発光波長に応じて任意の組成を用いることができるが、例えば、青色又は緑色の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）やＧａＰ、又は、赤色の発光が可能なＧａＡｌＡｓやＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。また、使用する目的に応じて発光素子２０の大きさや形状は適宜選択が可能である。素子基板２２は、一例として、サファイア基板あるいはシリコン基板が使用される。
　透光性部材２３は、例えば、透光性の樹脂材料からなり、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらを混合した樹脂等を用いることができる。透光性部材２３は、蛍光体を含んでいてもよく、例えば、発光素子２０からの青色の光を吸収し、黄色の光を放射する蛍光体を含むことにより、白色の光を出射させることができる。また、透光性部材２３は、複数種類の蛍光体を含んでいてもよく、例えば、半導体積層体２１からの青色の光を吸収して、緑色の光を放射する蛍光体と、赤色の光を放射する蛍光体と、を含むことによっても、発光素子２０から白色の光を出射させることができる。
　このような蛍光体としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、βサイアロン蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、αサイアロン蛍光体（例えば、Ｍｚ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６（但し、０＜ｚ≦２であり、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａとＣｅを除くランタニド元素））、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ６：Ｍｎ）、若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、又は、ペロブスカイト、カルコパイライト等の量子ドット蛍光体等を用いることができる。
　素子電極２４は、金属バンプ１２により、接合部材１１を介してセラミックス焼結体基板１０の導電体８ａに接続されている。ここで導電体８ａはＮｉ／Ｐｄ／Ａｕの順に積層しためっきなどの表面処理が好適に用いられる。素子電極２４は、一方がｐ電極であり、他方のｎ電極と電気的に短絡しない距離を保って配置されている。素子電極２４は、一例として、ｐ電極とｎ電極とをそれぞれ一箇所ずつ配置する構成としているが、いずれか一方を二箇所とし、他方を一箇所配置するような構成としても構わない。
　金属バンプ１２は、素子電極２４と導電体８ａとを電気的に接続させるものである。金属バンプ１２は、素子電極２４側に配置されることや、導電体８ａ側に配置されることのいずれであってもよい。また、金属バンプ１２は、その形状、大きさ、数は、いずれも、素子電極２４の範囲で配置できる限り、適宜設定することができる。また、金属バンプ１２の大きさは、半導体積層体の大きさ、求められる発光素子の発光出力等によって適宜調整することができ、例えば、直径が数十μｍから数百μｍ程度の大きさが挙げられる。
　金属バンプ１２は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｎｉ又はこれらの合金により形成することができ、例えば当該分野で公知のスタッドバンプにより形成することができる。スタッドバンプは、スタッドバンプボンダー、ワイヤボンディング装置等により形成することができる。また、金属バンプ１２は、電解めっき、無電解めっき、蒸着、スパッタ等の当該分野において公知の方法によって形成してもよい。
　金属バンプ１２は、一例として、ここでは、接合部材１１を介して接合されている。ここで用いられる接合部材１１としては、例えば、錫－ビスマス系、錫－銅系、錫－銀系、金－錫系などの半田、ＡｕとＳｎとを主成分とする合金、ＡｕとＳｉとを主成分とする合金、ＡｕとＧｅとを主成分とする合金等の共晶合金、あるいは、銀、金、パラジウムなどのペースト材、ＡＣＰ、ＡＣＦ等の異方性導電材、低融点金属のろう材、これらを組み合わせた導電性接着材、導電性複合接着材等が挙げられる。
（光反射部材）
　光反射部材３０は、光反射性を有する部材である。光反射部材３０は、セラミックス焼結体基板１０における第１面上を覆うと共に、発光素子２０の側面を覆うように配置されている。また、光反射部材３０は、発光素子２０の光取出し面を露出するように配置され、発光素子２０の透光性部材２３と同一平面となるように配置されている。なお、光反射部材３０は、一例として、発光素子２０の下面とセラミックス焼結体基板１０の第１面との間にも配置されている。
　光反射部材３０は、発光素子２０からの光を有効に利用するために、高い反射率を有することが好ましい。光反射部材３０は、白色であることが好ましい。光反射部材３０の反射率は、発光素子２０の発する光の波長において、例えば９０％以上であることが好ましく、９４％以上がより好ましい。
　光反射部材３０は、樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、光拡散材としては、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛又はガラス等の公知の材料を用いることができる。
　上記のような構成を備える発光装置１００は、セラミックス焼結体基板１０における第１金属体３ａを備えることで、第１金属体３ａとセラミックス基板１との接合強度が高く、信頼性を向上することができる。
　なお、発光装置１００は、１個の発光素子２０を１個のユニットとして明るさ及び点消灯の制御単位としているが、１個のユニットに含まれる発光素子２０の個数は、１個でもよく、複数でもよい。例えば、１行４列、あるいは、２行２列の４個の発光素子２０や３行３列の９個の発光素子２０を１個のユニットとすることができる。
［発光装置の製造方法］
　次に、実施形態に係る発光装置の製造方法を図８から図９Ｄを参照して説明する。図８は、実施形態に係る発光装置の製造方法を例示するフローチャートである。図９Ａは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、準備したセラミックス焼結体基板を模式的に示す断面図である。図９Ｂは、セラミックス焼結体基板に都合部材を配置した状態を模式的に示す断面図である。図９Ｃは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を配置した状態を模式的に示す断面図である。図９Ｄは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を配置した状態を模式的に示す断面図である。
　発光装置の製造方法Ｓ２０は、既に説明したセラミックス焼結体基板の製造方法Ｓ１０により製造したセラミックス焼結体基板を準備することＳ２１と、セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することＳ２２と、を含み、発光素子を配置することＳ２２において、貫通孔に配置された第１金属部材と、発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続している。なお、発光素子を配置することＳ２２の後に、光反射部材を配置することＳ２３を含んでもよい。また、発光素子を配置することＳ２２では、第１金属体３ａの少なくとも一部に接する導電体８ａに素子電極２４を直接又は間接に接続しても構わない。
（セラミックス焼結体基板を準備すること）
　セラミックス焼結体基板を準備することＳ２１（以下、工程Ｓ２１という）とは、既に説明したセラミックス焼結体基板の製造方法Ｓ１０によって製造したセラミックス焼結体基板１０を準備することである。セラミックス焼結体基板１０は、その第１面及び第２面に貫通孔２に配置された第１金属体３ａに導電体８ａが接続して４箇所配置されている。なお、導電体８ａは、その形状や大きさや間隔は、発光素子２０の素子電極２４に合わせて調節して形成することができる。なお、セラミックス焼結体基板１０は、発光素子２０を配置する領域が複数あり、後記する光反射部材３０を配置した後に、発光装置１００毎に個片化する大きさとすることや、一つの発光装置１００ごとの大きさとすることであっても構わない。
（発光素子を配置すること）
　発光素子を配置することＳ２２（以下、工程Ｓ２２という）とは、発光素子２０をセラミックス焼結体基板１０に配置することである。この工程Ｓ２２では、発光素子２０の素子電極２４を、導電体８ａに配置した接合部材１１を介して金属バンプ１２を用いて接続している。導電性の接合部材１１としては、例えば、金、銀、銅等のバンプ、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の金属粉体と樹脂バインダとの混合物である導電性のペースト材、または、錫－銀－銅（ＳＡＣ）系若しくは錫－ビスマス（ＳｎＢｉ）系のはんだを用いることができる。なお、発光素子２０は、予め透光性部材２３が素子基板２２に接続された状態のものが配置される。透光性部材２３を素子基板２２に接合する場合には、透光性の接合材料を使用している。
（光反射部材を配置すること）
　光反射部材を配置することＳ２３（以下、工程Ｓ２３という）とは、セラミックス焼結体基板１０の上面である第１面を覆うと共に、発光素子２０の側面を覆うように光反射部材３０を配置することである。この工程Ｓ２３では、光反射部材３０は、発光素子２０を囲み発光素子２０の光取出し面となる透光性部材２３の上面を露出するようにセラミックス焼結体基板１０の上に配置される。光反射部材３０は、平面視において矩形となるように配置される。
　なお、発光装置の製造方法Ｓ２０では、工程Ｓ２３の作業が終了した後に、必要に応じて個片化作業が行われる。発光装置１００は、使用されている発光素子２０の数で予め発光装置１００の１つの単位が設定されている。そのため、発光装置１００をまとめて複数製造している場合には、個片化作業が行われる。個片化作業を行う場合には、格子状に切断することで、複数の発光装置１００を作製する。また、切断する方法としては、例えば、円盤状の回転刃、超音波カッター、レーザ光照射、ブレード等を用いることができる。
　上記のような構成を備える発光装置の製造方法Ｓ２０は、セラミックス焼結体基板の製造方法Ｓ１０によって、セラミックス基板１の貫通孔２に配置される第１金属ペースト３の接合強度を向上させることで信頼性を図り、発光素子２０の安定した制御をすることが可能となる。
（応用例）
　なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、発光装置１００を、一列に複数（図面では、１１個）備える発光モジュール１００Ａとしてもよい。発光モジュール１００Ａとした場合の構成について説明する。図１０Ａは、発光装置の応用例を示す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａの一部を省略して断面を示す断面図である。
　発光モジュール１００Ａは、一列に１１個の発光装置１００を備え、光反射部材３０の外側に枠体１４０を有し、セラミックス焼結体基板１０の下方の導電体８ａにモジュール基板１５０が接続されている。
　枠体１４０は、複数の発光装置１００を覆う光反射部材３０を取り囲むための部材である。枠体１４０は、平面視で例えば長方形状となる矩形環状に形成され、光反射部材３０の周囲を取り囲むように配置されている。枠体１４０は、金属、合金又はセラミックからなる枠状の部材を用いて形成することができる。金属としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｄ等が挙げられる。合金としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｄ等のうちの少なくとも一種を含む合金が挙げられる。また、枠体１４０として樹脂材料を用いてもよい。この場合、樹脂材料で形成された枠体１４０に上記金属、合金又はセラミック部材が埋設されていてもよいし、枠体１４０の一部を樹脂材料、他の一部を金属、合金又はセラミック部材で形成してもよい。
　モジュール基板１５０は、発光装置１００を載置する部材であり、発光装置１００を電気的に外部と接続するものである。モジュール基板１５０は、例えば平面視で略長方形に形成されている。モジュール基板１５０は、基板部１６０と、配線板部１７０と、を備えている。
　基板部１６０の材料としては、例えば、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子２０から出射される光や外光等を透過しにくい材料を用いることが好ましい。例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト等のセラミックス、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、又は、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又は、フェノール樹脂等の樹脂を用いることができる。なかでも放熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましい。
　また、配線板部１７０は、発光装置１００の下方の導電体８ａに対面する位置で基板部１６０上に形成されている。配線板部１７０の材料としては、例えば、第１金属体３ａや導電体８ａ等に用いる材料として例示したものが挙げられる。
　なお、モジュール基板１５０は、導電性接着材１５１を介して枠体１４０と接合し、かつ、導電体８ａと配線板部１７０とが接合するように配置されている。導電性接着材１５１としては、例えば共晶はんだ、導電性のペースト、バンプ等を用いればよい。また、発光装置１００では、各発光素子２０と並列して、セラミックス焼結体基板１０上にそれぞれ保護素子１２５が配置されている。
　発光モジュール１００Ａは、以上のように構成されているため、駆動すると以下のようになる。すなわち、発光モジュール１００Ａは、配線板部１７０、導電性ペースト、第１金属ペースト、素子電極２４を介して外部電源から発光素子２０に電流が供給され、発光素子２０が発光する。発光素子２０が発光した光は、上方へ進む光が、透光性部材２３を介して発光装置１００の上方の外部に取り出される。また、下方へ進む光は、セラミックス焼結体基板１０で反射され、透光性部材２３を介して発光装置１００の外部に取り出される。また、発光素子２０と枠体１４０との間に進む光は、光反射部材３０及び枠体１４０で反射され、透光性部材２３を介して発光装置１００の外部に取り出される。また、発光素子２０間に進む光は、光反射部材３０で反射され、透光性部材２３を介して発光装置１００の外部に取り出される。この際、透光性部材２３間を狭く（例えば０．２ｍｍ以下）することで、例えば、発光モジュール１００Ａを車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、光学系の構成を簡単かつ小型なものとすることができる。
　なお、発光モジュール１００Ａを製造する場合には、シート部材上に発光装置１００を並べて、その周りに枠体１４０を配置し、その状態で光反射部材３０を枠体１４０及びシート部材で囲まれる空間に配置することで、光反射部材３０を配置する。その後、配線板部１７０及び導電性接着材１５１を配置したモジュール基板１５０に、枠体１４０及び光反射部材３０で支持されている発光装置１００を配置して、導電性ペースト８と配線板部１７０とを電気的に接続することで発光モジュール１００Ａは製造される。
　なお、請求項の構成において、以下に示す［項１］から［項２４］のような従属関係であっても構わない。
［項１］
　焼成前の貫通孔が形成されたセラミックス基板を準備することと、
　前記貫通孔に第１金属ペーストを配置することと、
　前記第１金属ペーストを配置した前記セラミックス基板を焼成することと、を含み、
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、第１金属ペーストは、複数個の第１金属粉体と、複数個の活性金属粉体と、を含み、前記第１金属粉体は、コアとなる金属粉体と、前記金属粉体よりも融点が低く、前記金属粉体の少なくとも一部を覆う被覆金属部材と、を有し、
　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成温度は、７００℃以上、かつ、前記金属粉体の融点未満の温度である、セラミックス焼結体基板の製造方法。
［項２］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種を含む項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項３］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材は、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ－Ｃｕ合金から選ばれる少なくとも１種を含む項１又は項２に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項４］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材は、前記金属粉体の直径又は長径に対して、３％以上３０％以下の厚みを有する項１から項３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項５］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体のメジアン径は、１μｍ以上５０μｍ以下である項１から項４のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項６］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記活性金属粉体は、ＴｉＨ２、ＣｅＨ２、ＺｒＨ２、ＭｇＨ２から選ばれる少なくとも１種を含む項１から項５のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項７］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体の融点は、１０５０℃以上２５００℃以下である項１から項６のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項８］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材の融点は、２００℃以上１０００℃以下である項１から項７のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項９］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記第１金属ペーストは、さらに有機バインダを含む項１から項８のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１０］
　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記第１金属ペーストは、さらに、金属を除く複数個の無機フィラーを含む項１から項９のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１１］
　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、前記焼成温度は、１０００℃以下である項１から項１０のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１２］
　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、前記焼成温度は、９５０℃以下である項１から項１１のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１３］
　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成雰囲気は９９．９％以上のＡｒ雰囲気または１０－５Ｐａ以下の真空雰囲気である項１から項１２のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１４］
　前記第１金属ペーストを配置することの後で、前記セラミックス基板を焼成することの前に、前記第１金属ペーストと少なくとも一部が接触するように前記セラミックス基板上に導電性ペーストを配置することを行う項１から項１３のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
［項１５］
　項１から項１３のいずれか一項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、
　前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、
　前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、
　前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する、発光装置の製造方法。
［項１６］
　項１４に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、
　前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、
　前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、かつ、前記導電性ペーストは導電体となり、
　前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体又は前記導電体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する、発光装置の製造方法。
［項１７］
　貫通孔を有するセラミックス基板と、
　前記貫通孔内に配置される第１金属体と、を備え、
　前記第１金属体は、複数個の金属粉体と、第２金属と、金属化合物と、を含み、前記金属粉体は、前記第２金属よりも融点が高く、連続する前記第２金属中に分散されており、
　前記セラミックス基板は、前記貫通孔の内壁に前記金属化合物の反応層を有し、かつ前記金属粉体の粒界に前記金属化合物の反応物を有するセラミックス焼結体基板。
［項１８］
　前記金属粉体は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種を含む項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
［項１９］
　前記第２金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ－Ｃｕ合金から選ばれる少なくとも１種を含む項１７又は項１８に記載のセラミックス焼結体基板。
［項２０］
　前記セラミックス基板は、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種を含む項１７から項１９のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板。
［項２１］
　前記金属化合物は、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｇから選ばれる少なく１種の元素を含む項１７から項２０のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板。
［項２２］
　前記金属粉体のメジアン径は、１μｍ以上５０μｍ以下である項１７から項２１のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板。
［項２３］
　前記セラミックス基板に対して水平方向に切断した際に、前記貫通孔は円形であり、
　前記貫通孔の直径は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である項１７から項２２のいずれか１項に記載のセラミックス焼結体基板。
［項２４］
　請求項１７から請求項２３のいずれか一項に記載のセラミックス焼結体基板と、前記セラミックス焼結体基板の前記第１金属体に電気的に接続される発光素子と、を備える発光装置。
　本開示の実施形態に係る発光装置は、配光可変型ヘッドランプ光源に利用することができる。その他、本開示の実施形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、更には、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置等に利用することができる。
１　　　　　　セラミックス基板
２　　　　　　貫通孔
３　　　　　　第１金属ペースト
３ａ　　　　　第１金属体
４　　　　　　第１金属粉体
４ａ　　　　　金属粉体
４ｂ　　　　　第２金属
４０ｂ　　　　被覆金属部材
５０　　　　　活性金属粉体
５　　　　　　金属化合物
５ａ　　　　　金属化合物の反応層
５ｂ　　　　　金属化合物の反応物
６　　　　　　有機バインダ
７　　　　　　無機フィラー
８　　　　　　導電性ペースト
８ａ　　　　　導電体
１０　　　　　セラミックス焼結体基板
１１　　　　　接合部材
１２　　　　　金属バンプ
２０　　　　　発光素子
２１　　　　　半導体積層体
２２　　　　　素子基板
２３　　　　　透光性部材
２４　　　　　素子電極
３０　　　　　光反射部材
１００　　　　発光装置

Claims (24)

  1. 　焼成前の貫通孔が形成されたセラミックス基板を準備することと、
    　前記貫通孔に第１金属ペーストを配置することと、
    　前記第１金属ペーストを配置した前記セラミックス基板を焼成することと、を含み、
    　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、第１金属ペーストは、複数個の第１金属粉体と、複数個の活性金属粉体と、を含み、前記第１金属粉体は、コアとなる金属粉体と、前記金属粉体よりも融点が低く、前記金属粉体の少なくとも一部を覆う被覆金属部材と、を有し、
    　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成温度は、７００℃以上、かつ、前記金属粉体の融点未満の温度である、セラミックス焼結体基板の製造方法。
  2. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種を含む請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  3. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材は、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ－Ｃｕ合金から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  4. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材は、前記金属粉体の直径又は長径に対して、３％以上３０％以下の厚みを有する請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  5. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体のメジアン径は、１μｍ以上５０μｍ以下である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  6. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記活性金属粉体は、ＴｉＨ２、ＣｅＨ２、ＺｒＨ２、ＭｇＨ２から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  7. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記金属粉体の融点は、１０５０℃以上２５００℃以下である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  8. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記被覆金属部材の融点は、２００℃以上１０００℃以下である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  9. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記第１金属ペーストは、さらに有機バインダを含む請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  10. 　前記第１金属ペーストを配置することにおいて、前記第１金属ペーストは、さらに、金属を除く複数個の無機フィラーを含む請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  11. 　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、前記焼成温度は、１０００℃以下である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  12. 　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、前記焼成温度は、９５０℃以下である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  13. 　前記セラミックス基板を焼成することにおいて、焼成雰囲気は９９．９％以上のＡｒ雰囲気または１０－５Ｐａ以下の真空雰囲気である請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  14. 　前記第１金属ペーストを配置することの後で、前記セラミックス基板を焼成することの前に、前記第１金属ペーストと少なくとも一部が接触するように前記セラミックス基板上に導電性ペーストを配置することを行う請求項１に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法。
  15. 　請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、
    　前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、
    　前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、
    　前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する、発光装置の製造方法。
  16. 　請求項１４に記載のセラミックス焼結体基板の製造方法により製造したセラミックス焼結体基板を準備することと、
    　前記セラミックス焼結体基板に、発光素子を配置することと、を含み、
    　前記セラミックス焼結体基板を準備することにおいて、前記第１金属ペーストは焼成により第１金属体となり、かつ、前記導電性ペーストは導電体となり、
    　前記発光素子を配置することにおいて、前記貫通孔に配置された前記第１金属体又は前記導電体と、前記発光素子と、を直接又は間接に電気的に接続する、発光装置の製造方法。
  17. 　貫通孔を有するセラミックス基板と、
    　前記貫通孔内に配置される第１金属体と、を備え、
    　前記第１金属体は、複数個の金属粉体と、第２金属と、金属化合物と、を含み、前記金属粉体は、前記第２金属よりも融点が高く、連続する前記第２金属中に分散されており、
    　前記セラミックス基板は、前記貫通孔の内壁に前記金属化合物の反応層を有し、かつ前記金属粉体の粒界に前記金属化合物の反応物を有するセラミックス焼結体基板。
  18. 　前記金属粉体は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種を含む請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  19. 　前記第２金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ－Ｃｕ合金から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  20. 　前記セラミックス基板は、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  21. 　前記金属化合物は、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｇから選ばれる少なく１種の元素を含む請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  22. 　前記金属粉体のメジアン径は、１μｍ以上５０μｍ以下である請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  23. 　前記セラミックス基板に対して水平方向に切断した際に、前記貫通孔は円形であり、
    　前記貫通孔の直径は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項１７に記載のセラミックス焼結体基板。
  24. 　請求項１７から請求項２３のいずれか一項に記載のセラミックス焼結体基板と、前記セラミックス焼結体基板の前記第１金属体に電気的に接続される発光素子と、を備える発光装置。
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