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      熒光體陶瓷、封裝光半導(dǎo)體元件、電路板、光半導(dǎo)體裝置和發(fā)光裝置的制作方法

      文檔序號:11453022閱讀:193來源:國知局
      熒光體陶瓷、封裝光半導(dǎo)體元件、電路板、光半導(dǎo)體裝置和發(fā)光裝置的制造方法

      本發(fā)明涉及熒光體陶瓷、及具備該熒光體陶瓷的封裝光半導(dǎo)體元件、電路板、光半導(dǎo)體裝置和發(fā)光裝置。



      背景技術(shù):

      光半導(dǎo)體裝置等發(fā)光裝置通常具備例如發(fā)出藍色光的led(發(fā)光二極管元件)、ld(激光二極管)、和能夠?qū)⑺{色光轉(zhuǎn)換為黃色光的設(shè)置在led上的熒光體層。發(fā)光裝置通過由led發(fā)出的透過了熒光體層的藍色光與在熒光體層使一部分藍色光波長轉(zhuǎn)換而成的黃色光的混色而發(fā)出白色光。

      作為這樣的熒光體層,已知例如由陶瓷材料形成的轉(zhuǎn)換元件(例如參照專利文獻1。)。

      專利文獻1公開了一種轉(zhuǎn)換元件,其具有陶瓷材料的理論上的固體狀態(tài)的密度的97%以上的密度,轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的孔具有實質(zhì)上在250nm~2900nm之間的直徑。

      專利文獻1的轉(zhuǎn)換元件通過具有納米級的微小的孔,因此改善了在寬廣視角下的透過性。

      現(xiàn)有技術(shù)文獻

      專利文獻

      專利文獻1:專利5049336號



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      發(fā)明要解決的問題

      然而,專利文獻1的轉(zhuǎn)換元件需要制造具有納米級的孔徑的孔,在制造(高溫燒結(jié)過程)作為陶瓷的轉(zhuǎn)換元件時,由于陶瓷的晶體生長,因而納米級的孔容易消失。即,專利文獻1的轉(zhuǎn)換元件中,產(chǎn)生難以調(diào)整該孔的大小、生產(chǎn)率差這樣的問題。

      另外,對于透明性和散射性也期待進一步的改良。

      進而,將通過熒光體使例如ld等發(fā)出的激發(fā)光進行波長轉(zhuǎn)換而得到的光照射于對象物時,會出現(xiàn)發(fā)生感覺到晃眼的不自然的視覺的現(xiàn)象(散斑噪聲)這樣的問題。

      本發(fā)明的目的在于提供:透過性和散射性良好、生產(chǎn)率優(yōu)異、能夠降低散斑噪聲的熒光體陶瓷、和具備該熒光體陶瓷的封裝光半導(dǎo)體元件、電路板、光半導(dǎo)體裝置和發(fā)光裝置。

      用于解決問題的方案

      本發(fā)明[1]包括一種熒光體陶瓷,其為具有孔徑為3.0μm以上且12.0μm以下的空孔的熒光體陶瓷,所述空孔占所述熒光體陶瓷的體積比例為1.5體積%以上且9.5體積%以下。

      本發(fā)明[2]包括[1]所述的熒光體陶瓷,其中,所述熒光體陶瓷具有板狀,滿足下述式:

      v≤1.30×(-logt)

      (v表示孔徑小于3.0μm的空孔的體積比例(%),t表示所述熒光體陶瓷的厚度(mm)。)。

      本發(fā)明[3]包括[1]或[2]所述的熒光體陶瓷,其中,滿足下述(1)~(3)的至少一個條件。

      (1)鈉元素為67ppm以下。

      (2)鎂元素為23ppm以下。

      (3)鐵元素為21ppm以下。

      本發(fā)明[4]包括[1]~[3]中任一項所述的熒光體陶瓷,其中,所述熒光體陶瓷的平均孔徑為3.0μm以上且10.0μm以下。

      本發(fā)明[5]包括一種光半導(dǎo)體裝置,其具備:基板、安裝于所述基板的光半導(dǎo)體元件、粘接層和配置于所述粘接層的與所述光半導(dǎo)體元件處于相反側(cè)的面上、與所述光半導(dǎo)體元件對向配置的[1]~[4]中任一項所述的熒光體陶瓷的。

      本發(fā)明[6]包括一種光半導(dǎo)體裝置,其具備:基板、安裝于所述基板的光半導(dǎo)體元件、對所述光半導(dǎo)體元件進行封裝的封裝層和配置于所述封裝層的與所述光半導(dǎo)體元件處于相反側(cè)的面上、與所述光半導(dǎo)體元件對向配置的[1]~[4]中任一項所述的熒光體陶瓷。

      本發(fā)明[7]包括一種封裝光半導(dǎo)體元件,其具備:光半導(dǎo)體元件、對所述光半導(dǎo)體元件進行封裝的封裝層和配置于所述封裝層的與所述光半導(dǎo)體元件處于相反側(cè)的面上、與所述光半導(dǎo)體元件對向配置的[1]~[4]中任一項所述的熒光體陶瓷。

      本發(fā)明[8]包括一種電路板,其具備:用于將光半導(dǎo)體元件安裝于厚度方向一側(cè)的[1]~[4]中任一項所述的熒光體陶瓷、和層疊于所述熒光體陶瓷的厚度方向一面上、用于與所述光半導(dǎo)體元件電連接的電極布線。

      本發(fā)明[9]包括一種發(fā)光裝置,其具備:向一側(cè)照射光的光源、與所述光源隔開間隔地對向配置于一側(cè)、形成有用于通過所述光的貫通孔的反射鏡、和以照射所述光的方式與所述反射鏡隔開間隔地對向配置于一側(cè)的[1]~[4]中任一項所述的熒光體陶瓷。

      發(fā)明的效果

      本發(fā)明的熒光體陶瓷的透過性和散射性良好,能夠降低散斑噪聲。另外,生產(chǎn)率優(yōu)異。

      具備本發(fā)明的熒光體陶瓷的本發(fā)明的封裝光半導(dǎo)體元件、電路板、光半導(dǎo)體裝置和發(fā)光裝置能夠抑制發(fā)光效率的降低、視角變得良好。另外,特別是作為光半導(dǎo)體元件為將ld等用于光源的封裝光半導(dǎo)體元件、裝置時,能夠降低散斑噪聲。而且,能夠降低制造成本。

      附圖說明

      [圖1]圖1a和圖1b是表示制造本發(fā)明的熒光體陶瓷的第1實施方式的工序的工序圖,圖1a表示坯片制作工序,圖1b表示焙燒工序。

      [圖2]圖2a~圖2c是表示使用圖1b所示的熒光體陶瓷來制造光半導(dǎo)體裝置的第1實施方式的工序的工序圖,圖2a表示熒光粘接片制作工序,圖2b表示熒光粘接片配置工序,圖2c表示粘接工序。

      [圖3]圖3a~圖3c是表示使用圖1b所示的熒光體陶瓷來制造本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的第2實施方式的工序的工序圖,圖3a表示封裝片制作工序,圖3b表示封裝片配置工序,圖3c表示封裝工序。

      [圖4]圖4a~圖4e是表示使用圖1b所示的熒光體陶瓷來制造本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的第2實施方式的第1變形例(制作封裝光半導(dǎo)體元件的實施方式)的工序的工序圖,圖4a表示封裝片制作工序,圖4b表示封裝片配置工序,圖4c表示封裝工序,圖4d表示剝離工序,圖4e表示安裝工序。

      [圖5]圖5表示光半導(dǎo)體裝置的第2實施方式的第2變形例(光半導(dǎo)體裝置具備外殼的實施方式)。

      [圖6]圖6a~圖6c是表示使用圖1b所示的熒光體陶瓷來制造光半導(dǎo)體裝置的第3實施方式的工序的工序圖,圖6a表示電路板制作工序,圖6b表示電路板配置工序,圖6c表示安裝工序。

      [圖7]圖7表示具備圖1b所示的熒光體陶瓷的發(fā)光裝置。

      [圖8]圖8a和圖8b是表示圖7所示的發(fā)光裝置所具備的波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件的圖,圖8a表示側(cè)截面圖,圖8b表示背面圖。

      [圖9]圖9表示在實施例中測定熒光體陶瓷板的空孔的方法的示意圖。

      具體實施方式

      在圖1a和圖1b中,將圖1a和圖1b的紙面上下方向作為“上下方向”(第1方向、厚度方向),紙面上側(cè)為上側(cè),紙面下側(cè)為下側(cè)。另外,將圖1a和圖1b的紙面左右方向作為“面方向”(第2方向,與第1方向垂直的方向),紙面右方為面方向一側(cè),圖1a和圖1b的紙面左方為面方向另一側(cè)。對于圖2~圖6和圖9而言,也以圖1a和圖1b的方向為基準。

      另外,在圖7中,將圖7的紙面上下方向作為“上下方向”(第1方向、厚度方向),紙面上側(cè)為上側(cè),紙面下側(cè)為下側(cè)。另外,將圖7的紙面左右方向作為“前后方向”(第2方向、寬度方向、與第1方向垂直的方向),紙面右方為前側(cè),圖1的紙面左方為后側(cè)。另外,將圖7的紙厚方向作為“左右方向”(第3方向、與第1方向和第2方向垂直的方向),圖7的紙厚度方向靠近讀者側(cè)為左側(cè),圖7的紙厚度方向遠離讀者側(cè)為右側(cè)。對于圖8a和圖8b而言,也以圖7的方向為基準。

      1.熒光體陶瓷

      參照圖1b對本發(fā)明的熒光體陶瓷的的一實施方式的熒光體陶瓷板1進行說明。

      如圖1b所示,熒光體陶瓷板1由熒光體材料的陶瓷(焙燒體)形成為板狀,含有熒光體。

      熒光體陶瓷板1中所含有的熒光體具有波長轉(zhuǎn)換功能,例如可列舉出:能夠?qū)⑺{色光轉(zhuǎn)換成黃色光的黃色熒光體、能夠?qū)⑺{色光轉(zhuǎn)換成紅色光的紅色熒光體等。

      作為黃色熒光體,可列舉出:例如(ba,sr,ca)2sio4;eu、(sr,ba)2sio4:eu(原硅酸鋇(bos))等硅酸鹽熒光體;例如(y、gd、ba、ca)3(al、si、ge、b、p、ga)5o12:ce(yag(釔/鋁/石榴石):ce)、tb3al3o12:ce(tag(鋱/鋁/石榴石):ce)等具有石榴石型晶體結(jié)構(gòu)的石榴石型熒光體;例如ca-α-sialon等氧氮化物熒光體等。作為紅色熒光體,例如可列舉出:caalsin3:eu、casin2:eu等氮化物熒光體等。

      熒光體陶瓷板1在內(nèi)部具有空孔。特別是,熒光體陶瓷板1具有孔徑為3.0μm以上且12.0μm以下的空孔(以下也稱為“中空孔”。)。

      中空孔的體積占熒光體陶瓷板1的比例的下限為1.5體積%以上、優(yōu)選為2.0體積%以上、更優(yōu)選為2.5體積%以上。另外,上限為9.5體積%以下、優(yōu)選為8.0體積%以下。

      通過將中空孔的體積比例設(shè)在上述范圍內(nèi),從而能夠提高熒光體陶瓷板1的透過性和散射性。

      空孔的孔徑是空孔的最大長度,可通過使用激光顯微鏡(裝置名:lasertec、vl2000d、物鏡20倍、倍率1800倍)對熒光體陶瓷板1的切斷表面的孔徑進行觀察來測定。

      空孔的體積通過將上述空孔的孔徑(空孔的最大長度)作為空孔的直徑,進行球形換算來算出。

      另外,熒光體陶瓷板1除了具有中空孔以外,還可以具有孔徑超過12.0μm的空孔(以下也稱為“大空孔”。)和孔徑小于3.0μm的空孔(以下也稱為“小空孔”。)。

      大空孔的體積占熒光體陶瓷板1的比例為例如12.0體積%以下、優(yōu)選為9.0體積%以下、更優(yōu)選為5.0體積%以下、進一步優(yōu)選為2.0體積%以下。需要說明的是,大空孔的孔徑的上限為例如30.0μm以下。大空孔的體積比例為上述上限以下時,熒光體陶瓷板1的透明性、生產(chǎn)率變得良好。另外,能夠降低熒光體陶瓷板1中所含的雜質(zhì)。

      小空孔的體積占熒光體陶瓷板1的比例為例如2.0體積%以下、優(yōu)選為1.2體積%以下、更優(yōu)選為1.0體積%以下、進一步優(yōu)選為0.8體積%以下。需要說明的是,小空孔的孔徑的下限為例如0.3μm以上。小空孔的體積比例為上述上限以下時,熒光體陶瓷板1的透明性、生產(chǎn)率變得良好。

      空孔的平均孔徑為例如2.5μm以上、優(yōu)選為3.0μm以上,另外,例如為20.0μm以下、優(yōu)選為15.0μm以下、更優(yōu)選為10.0μm以下、進一步優(yōu)選為5.5μm以下??湛椎钠骄讖綖樯鲜龇秶鷷r,熒光體陶瓷板1的透明性、散射性變得良好。另外,從散斑噪聲(散斑對比度:specklecontrastratio)降低的觀點出發(fā),優(yōu)選為10.0μm以下。

      接著,參照圖1a~圖1b對制造熒光體陶瓷板1的方法進行說明。

      熒光體陶瓷板1的制造方法例如具備坯片制作工序(參照圖1a)、和焙燒工序(圖1b)。以下對各工序進行詳細說明。

      在坯片制作工序中,對含有熒光體材料和有機顆粒的熒光體組合物進行焙燒。優(yōu)選如圖1a所示,將含有熒光體組合物的漿料(熒光體組合物漿料)涂布在剝離基材14的上表面并進行干燥。由此,得到坯片15。

      熒光體組合物漿料含有:含有熒光體材料和有機顆粒的熒光體組合物、和溶劑。即,熒光體組合物漿料含有熒光體材料、有機顆粒和溶劑。

      熒光體材料是構(gòu)成上述熒光體的原材料,可根據(jù)熒光體進行適當選擇。作為熒光體,例如可列舉出:構(gòu)成熒光體的金屬單質(zhì)、其金屬氧化物、金屬氮化物等。具體而言,作為熒光體,形成y3al5o12:ce的情況下,作為熒光體材料,例如可列舉出:氧化釔等含釔的化合物、氧化鋁等含鋁的化合物、氧化鈰等含鈰的化合物等金屬氧化物。熒光體材料形成為例如顆粒狀。

      熒光體材料的純度為例如99.0質(zhì)量%以上、優(yōu)選為99.9質(zhì)量%以上。由此,能夠降低熒光體陶瓷板1中所含的雜質(zhì)。

      為了在熒光體陶瓷板1上形成規(guī)定的空孔而在熒光體組合物漿料中包含有機顆粒。

      作為有機顆粒的材料,只要是在焙燒工序時可被完全熱降解的材料即可,例如可列舉出:熱塑性樹脂和熱固化性樹脂。

      作為熱塑性樹脂,例如可列舉出:丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、苯并胍胺樹脂、聚烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。從生產(chǎn)率的觀點出發(fā),優(yōu)選列舉出:丙烯酸系樹脂(特別是聚甲基丙烯酸甲酯等)。

      作為熱固化性樹脂,例如可列舉出:環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、氨酯樹脂等。

      有機顆粒的平均粒徑為例如2.0μm以上、優(yōu)選為3.4μm以上、更優(yōu)選為4.0μm以上,另外,為例如25.0μm以下、優(yōu)選為15.0μm以下、更優(yōu)選為8.0μm以下。有機顆粒的平均粒徑低于上述下限時,在對坯片15進行焙燒來制造熒光體陶瓷板1時,有熒光體陶瓷板1的晶體向空孔內(nèi)部過度生長,而使空孔消失的擔心。另一方面,有機顆粒的平均粒徑超過上述上限時,在熒光體陶瓷板1內(nèi)部形成大量的大空孔,有使熒光體陶瓷板1的透過性、強度等降低的擔心。另外,有使熒光體陶瓷板1內(nèi)所含的雜質(zhì)增加的擔心。

      有機顆粒的平均粒徑例如可以使用粒度分布測定裝置(beckmancoulter,inc.制造、“l(fā)s13320”)并通過激光衍射散射法進行測定。

      相對于熒光體材料和有機顆粒的總含量,有機顆粒的含有比例為例如1.5體積%以上、優(yōu)選為2.0體積%以上,另外為例如12.0體積%以下、優(yōu)選為10.0體積%以下、更優(yōu)選為8.0體積%以下。

      通過將有機顆粒的含有比例設(shè)在上述范圍內(nèi),從而能夠?qū)⒃跓晒怏w陶瓷板1內(nèi)形成的空孔的體積比例調(diào)節(jié)在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。

      根據(jù)需要,熒光體組合物中可以進一步含有粘結(jié)劑樹脂。

      粘結(jié)劑樹脂只要使用用于制作坯片15的公知的粘結(jié)劑樹脂即可,例如可列舉出:丙烯酸系聚合物、丁縮醛系聚合物、乙烯基系聚合物、氨酯系聚合物等。優(yōu)選列舉出丙烯酸系聚合物。

      相對于熒光體材料100體積份,粘結(jié)劑樹脂的含有比例為例如5體積份以上、優(yōu)選為15體積份以上,另外為例如120體積份以下、優(yōu)選為80體積份以下、更優(yōu)選為60體積份以下。

      根據(jù)需要,熒光體組合物中可以進一步含有分散劑、增塑劑、燒結(jié)助劑等公知的添加劑。

      作為熒光體組合物漿料中所含有的溶劑,可列舉出:例如水;例如丙酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、甲苯、丙酸甲酯、甲基溶纖劑等有機溶劑。

      溶劑的含有比例在熒光體組合物漿料中為例如1~30質(zhì)量%。

      熒光體組合物漿料通過以上述比例配混上述成分并用球磨機等進行濕式混合來制備。即,準備熒光體組合物漿料。

      需要說明的是,此時,可以將上述成分一并進行濕式混合。另外,也可以通過對除有機顆粒外的成分進行濕式混合來制備第1漿料,接著,向該第1漿料中濕式混合有機顆粒來制備熒光體組合物漿料。

      作為剝離基材14,可列舉出:例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜等聚酯薄膜;例如,聚碳酸酯薄膜;例如,聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等聚烯烴薄膜;例如,聚苯乙烯薄膜;例如,丙烯酸系薄膜;例如,有機硅樹脂薄膜、氟樹脂薄膜等樹脂薄膜等。進而還可列舉出:例如銅箔、不銹鋼箔等金屬箔??闪信e出:優(yōu)選為樹脂薄膜、進一步優(yōu)選為聚酯薄膜。為了提高剝離性,可根據(jù)需要對剝離基材14的表面實施剝離處理。

      例如從操作性、成本的觀點出發(fā),剝離基材14的厚度為例如10~200μm。

      作為將熒光體組合物漿料涂布至剝離基材14的方法,可列舉出:刮刀涂布、凹版涂布、噴泉涂布、鑄涂、旋涂、輥涂等公知的涂布方法。

      干燥溫度為例如20℃以上、優(yōu)選為50℃以上,另外為例如200℃以下、優(yōu)選為150℃以下。

      干燥時間為例如1分鐘以上、優(yōu)選為2分鐘以上,另外為例如24小時以下、優(yōu)選為5小時以下。

      由此操作而得到的坯片15是熒光體陶瓷板1的燒結(jié)前陶瓷,形成為板狀。

      然后,如圖1a的虛線所示,從坯片15上剝離剝離基材14。

      需要說明的是,為了得到期望的厚度,坯片15還可以通過熱層壓層疊多個(多層)坯片15而形成。

      坯片15的厚度為例如10μm以上、優(yōu)選為30μm以上,另外為例如500μm以下、優(yōu)選為200μm以下。

      如圖1b所示,在焙燒工序中,對坯片15進行焙燒。由此,得到熒光體陶瓷板1。

      焙燒溫度為例如1300℃以上、優(yōu)選為1500℃以上、另外,例如,為2000℃以下、優(yōu)選為1800℃以下。

      焙燒時間為例如1小時以上、優(yōu)選為2小時以上,另外為例如24小時以下、優(yōu)選為8小時以下。

      焙燒也可以在常壓下實施,另外,也可以在減壓下或真空下實施。

      另外,焙燒時的升溫速度為例如0.5~20℃/分鐘。

      為了在上述焙燒(主焙燒)之前使粘結(jié)劑樹脂、分散劑等有機成分熱降解和除去,也可以使用電爐,在空氣中,例如在600~1300℃下進行預(yù)加熱,實施脫粘結(jié)劑處理。

      通過焙燒(實施粘結(jié)劑處理時為焙燒和粘結(jié)劑處理),有機顆粒焙燒,在熒光體陶瓷板1上形成空孔。由此操作而得到的熒光體陶瓷板1形成為板狀。

      熒光體陶瓷板1的厚度t為例如10μm以上、優(yōu)選為30μm以上,另外為例如500μm以下、優(yōu)選為200μm以下、更優(yōu)選為130μm以下。

      熒光體陶瓷板1優(yōu)選滿足下述的式子。

      v≤1.30×(-logt)

      v表示孔徑低于3.0μm的空孔(小空孔)的體積比例(%)。t表示熒光體陶瓷板1的厚度(mm)。

      由此,能夠降低厚度足夠厚時的過量空孔的產(chǎn)生,能夠抑制熒光體陶瓷板1的透過性、強度等的降低。

      熒光體陶瓷板1優(yōu)選滿足下述(1)~(3)中的至少1個條件。

      (1)鈉元素為67ppm以下、優(yōu)選為50ppm以下。

      (2)鎂元素為23ppm以下、優(yōu)選為20ppm以下。

      (3)鐵元素為21ppm以下、優(yōu)選為15ppm以下、更優(yōu)選為10ppm以下。

      上述元素可以通過例如icp-ms分析進行測定。

      上述元素為雜質(zhì),通過將上述雜質(zhì)設(shè)為上述上限以下,量子效率優(yōu)異。

      而且,該熒光體陶瓷板1具有孔徑為3.0μm以上且12.0μm以下的空孔,空孔的體積占熒光體陶瓷板1的比例為1.5體積%以上且9.5體積%以下。因此,能夠良好地透射從光半導(dǎo)體元件入射至熒光體陶瓷板1內(nèi)部的光的同時使其散射。因此,透過性和散射性優(yōu)異。

      另外,特別是對于使用該陶瓷板1使由ld發(fā)出的光波長轉(zhuǎn)換而成的光,能夠降低散斑噪聲。

      另外,熒光體陶瓷板1具有規(guī)定量的較大的空孔(中空孔)。因此,在其熒光體陶瓷板1的制造(坯片的焙燒)時,無需形成難以形成的微小的空孔。因此,生產(chǎn)率優(yōu)異。

      進而,熒光體陶瓷板1由熒光體的陶瓷形成,因此耐熱性和散熱性優(yōu)異。

      這樣的熒光體陶瓷板1可作為光半導(dǎo)體裝置8的部件單獨作為商品交易對象。

      2.光半導(dǎo)體裝置

      以下對具備熒光體陶瓷板1的光半導(dǎo)體裝置8進行說明。

      (第1實施方式)

      參照圖2a~圖2c對光半導(dǎo)體裝置8的第1實施方式及其制造方法進行說明。

      光半導(dǎo)體裝置8的第1實施方式的制造方法具備例如:熒光粘接片制作工序(參照圖2a)、熒光粘接片配置工序(參照圖2b)、和粘接工序(參照圖2c)。

      如圖2a所示,在熒光粘接片制作工序中,將粘接層2層疊于熒光體陶瓷板1。

      粘接層2配置于熒光體陶瓷板1的整個上表面(一面),由粘接劑組合物形成為片狀。

      作為粘接劑組合物沒有限定,可列舉出:例如,有機硅系、丙烯酸系等壓敏粘接劑組合物;例如,有機硅系、環(huán)氧系等熱固化型粘接劑組合物;例如,玻璃、陶瓷等無機系粘接劑組合物。從量產(chǎn)性、耐久性、耐熱性的觀點出發(fā),優(yōu)選列舉出有機硅系組合物。

      從壓敏粘接性的觀點出發(fā),粘接層2的厚度例如為5μm以上且200μm以下,從導(dǎo)熱性的觀點出發(fā),優(yōu)選為100μm以下、更優(yōu)選為50μm以下。

      在將粘接層2層疊于熒光體陶瓷板1的上表面時,在將粘接劑組合物制備成清漆的情況下,例如,通過例如棒涂等公知的涂布方法將清漆涂布在熒光體陶瓷板1的整個上表面。由此形成粘接劑組合物的覆膜。接著,根據(jù)需要蒸餾除去溶劑。

      或者,也可以將清漆涂布在脫模片等的表面來形成覆膜,根據(jù)需要對該覆膜蒸餾除去溶劑,然后從剝離片轉(zhuǎn)印至熒光體陶瓷板1。

      由此,得到具備熒光體陶瓷板1、和層疊在其上的粘接層2的熒光粘接片6。熒光粘接片6由熒光體陶瓷板1和粘接層2構(gòu)成,不包括光半導(dǎo)體元件5,作為光半導(dǎo)體裝置8的部件單獨作為商品交易對象。

      如圖2b所示,在熒光粘接片配置工序中,將安裝有光半導(dǎo)體元件5的基板7和熒光粘接片6對向配置。即,以光半導(dǎo)體元件5和粘接層2相向的方式將基板7和熒光粘接片6隔開間隔地對向配置。

      基板7在俯視時形成為大于光半導(dǎo)體元件5的平板狀。基板7包括例如硅基板、陶瓷基板、聚酰亞胺樹脂基板、在金屬基板上層疊有絕緣層的層疊基板等絕緣基板。在基板7的上表面形成了包含電極的導(dǎo)體圖案(未圖示)。

      光半導(dǎo)體元件5為例如發(fā)出藍色光的元件(具體而言,藍色led、藍色ld),對于基板7的電極(未圖示),例如通過倒裝芯片安裝或引線接合連接來進行連接。需要說明的是,在基板7上對光半導(dǎo)體元件5進行引線接合連接時,粘接于光半導(dǎo)體元件5的熒光粘接片6形成為繞開引線(迂回)的形狀。

      如圖2c所示,在粘接工序中,將熒光粘接片6貼附于光半導(dǎo)體元件5。

      具體而言,介由粘接層2將熒光體陶瓷板1粘接在光半導(dǎo)體元件5上。

      熒光粘接片6和光半導(dǎo)體元件5的粘貼在常溫(具體而言,20~25℃)下實施。根據(jù)需要,也可以將熒光粘接片6在例如30~150℃下加熱來實施。

      由此,得到借助粘接層2而粘接了熒光體陶瓷板1的光半導(dǎo)體裝置8。

      即,光半導(dǎo)體裝置8具備:基板7、安裝在基板7上的光半導(dǎo)體元件5、在光半導(dǎo)體元件5上形成的粘接層2、和配置在粘接層2上(與光半導(dǎo)體元件5相反側(cè))并與光半導(dǎo)體元件5對向配置的熒光體陶瓷板1。

      需要說明的是,光半導(dǎo)體元件5為藍色led時,可將光半導(dǎo)體裝置8作為白色發(fā)光裝置。

      然后,根據(jù)需要,如圖2c的虛線所示,也可以將封裝層3設(shè)置在光半導(dǎo)體裝置8上。封裝層3以覆蓋光半導(dǎo)體元件5和熒光粘接片6的方式配置在基板7上。

      封裝層3由封裝樹脂組合物形成。封裝樹脂組合物包含用于埋設(shè)和封裝光半導(dǎo)體元件5的公知的透明性樹脂,作為透明性樹脂,還可列舉出:例如,有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、氨酯樹脂等熱固化性樹脂;例如,丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚烯烴樹脂等熱塑性樹脂等。

      作為將封裝層3設(shè)置于光半導(dǎo)體裝置8的方法,例如可列舉出:將封裝層3直接形成于光半導(dǎo)體裝置8的方法;在將封裝層3形成于其它的剝離片等后,通過層壓、熱壓接等將該封裝層3由該剝離片轉(zhuǎn)印至光半導(dǎo)體裝置8的方法等。

      而且,第1實施方式的光半導(dǎo)體裝置8具備熒光體陶瓷板1,因此能夠提高由光半導(dǎo)體元件5發(fā)出的光的透過性和散射性。因此,能夠抑制發(fā)光效率的降低,使視角變得良好。另外,特別是使用ld作為光半導(dǎo)體元件5時,能夠降低由光半導(dǎo)體裝置8照射的光的散斑噪聲。另外,光半導(dǎo)體裝置8的生產(chǎn)率良好,因此能夠降低制造成本。進而,光半導(dǎo)體裝置8的耐熱性和散熱性優(yōu)異。

      (第2實施方式)

      參照圖3a~圖3c對光半導(dǎo)體裝置8的第2實施方式的一實施方式及其制造方法進行說明。在第2實施方式中,與上述的第1實施方式同樣的構(gòu)件使用同樣的符號,省略其說明。

      光半導(dǎo)體裝置8的第2實施方式的制造方法具備例如封裝片制作工序(參照圖3a)、封裝片配置工序(參照圖3b)、和封裝工序(參照圖3c)。以下對各工序進行詳細說明。

      如圖3a所示,封裝片制作工序中,在熒光體陶瓷板1層疊封裝層3。

      封裝層3配置于熒光體陶瓷板1的整個上表面(一面),由上述的封裝樹脂組合物形成為片狀。

      作為將封裝層3層疊在熒光體陶瓷板1的上表面的方法,例如可列舉出:在熒光體陶瓷板1上直接形成封裝層3的方法;在將封裝層3形成于其它的剝離片等后,通過層壓、熱壓接等將該封裝層3由該剝離片轉(zhuǎn)印至熒光體陶瓷板1的方法等。

      需要說明的是,封裝樹脂組合物含有熱固化性樹脂時,對封裝層3進行加熱,將由封裝樹脂組合物構(gòu)成的封裝層3制成b階段狀態(tài)(半固化狀態(tài))。

      作為加熱條件,溫度為例如50℃以上、優(yōu)選為80℃以上,另外,為例如150℃以下、優(yōu)選為140℃以下。加熱時間為例如1分鐘以上、優(yōu)選為5分鐘以上,另外,為例如100分鐘以下、優(yōu)選為15分鐘以下。需要說明的是,封裝層3是否為b階段狀態(tài)可以根據(jù)熱固化性樹脂的種類進行適當設(shè)定。

      由此,得到具備熒光體陶瓷板1、和層疊在其上的封裝層3的波長轉(zhuǎn)換用封裝片4。波長轉(zhuǎn)換用封裝片4由熒光體陶瓷板1和封裝層3構(gòu)成,不包含光半導(dǎo)體元件5,可作為光半導(dǎo)體裝置8的部件單獨作為商品交易對象。

      如圖3b所示,封裝片配置工序中,將安裝有光半導(dǎo)體元件5的基板7與波長轉(zhuǎn)換用封裝片4對向配置。即,以光半導(dǎo)體元件5和封裝層3相向的方式將基板7和波長轉(zhuǎn)換用封裝片4隔開間隔地對向配置。

      光半導(dǎo)體元件5與基板7的電極(未圖示)引線接合連接。引線接合連接中,借助引線16(參照虛線)來電連接設(shè)置在光半導(dǎo)體元件5的上表面的端子(未圖示)和設(shè)置在基板7的上表面的電極(未圖示)。

      需要說明的是,光半導(dǎo)體元件5倒裝芯片安裝于基板7(參照實線)。

      如圖3c所示,封裝工序中,通過波長轉(zhuǎn)換用封裝片4的封裝層3來埋設(shè)光半導(dǎo)體元件5。需要說明的是,在光半導(dǎo)體元件5與基板7引線接合連接時,對光半導(dǎo)體元件5和引線16進行埋設(shè)。

      具體而言,對基板7熱壓接封裝層3。優(yōu)選為對波長轉(zhuǎn)換用封裝片4和基板7進行平板壓制。

      作為熱壓接條件,溫度為例如80~220℃,壓力為例如0.01~1mpa,壓制時間為例如1~10分鐘。

      通過該熱壓接,光半導(dǎo)體元件5的上表面和側(cè)面和引線被封裝層3覆蓋。即,光半導(dǎo)體元件5和引線被封裝層3埋設(shè)。

      另外,從光半導(dǎo)體元件5露出的基板7的上表面被封裝層3覆蓋,波長轉(zhuǎn)換用封裝片4粘接于光半導(dǎo)體元件5和基板7。

      而且,通過該熱壓接,在封裝樹脂組合物含有熱固化性樹脂時,封裝層3分別為c階狀態(tài)(完全固化狀態(tài))。

      由此,得到通過封裝層3封裝有光半導(dǎo)體元件5的光半導(dǎo)體裝置8。

      即,光半導(dǎo)體裝置8具備:基板7、安裝于基板7的光半導(dǎo)體元件5、形成于基板7上的封裝光半導(dǎo)體元件5的封裝層3、和配置于封裝層3上的與光半導(dǎo)體元件5對向配置的熒光體陶瓷板1。

      而且,第2實施方式的光半導(dǎo)體裝置8也能夠發(fā)揮與第1實施方式同樣的作用效果。

      (第2實施方式的第1變形例)

      上述的光半導(dǎo)體裝置8的第2實施方式的一實施方式中,如圖3c所示,通過波長轉(zhuǎn)換用封裝片4,對安裝于基板7的光半導(dǎo)體元件5進行封裝來直接制造光半導(dǎo)體裝置8,但例如也可如圖4c所示那樣對還未安裝于基板7而支撐于支撐片9的光半導(dǎo)體元件5進行封裝來制作封裝光半導(dǎo)體元件12,然后制造光半導(dǎo)體裝置8。

      在第1變形例中,光半導(dǎo)體裝置8的制造方法具備:例如封裝片制作工序(參照圖4a)、封裝片配置工序(參照圖4b)、封裝工序(參照圖4c)、剝離工序(參照圖4d)、和安裝工序(參照圖4e)。以下對各工序進行詳細說明。

      如圖4a所示,封裝片制作工序與圖3a中上述的封裝片制作工序相同。

      如圖4b所示,封裝片配置工序中,支撐片9和被支撐片9支撐的光半導(dǎo)體元件5與波長轉(zhuǎn)換用封裝片4對向配置。即,以光半導(dǎo)體元件5和封裝層3相向的方式將支撐片9和波長轉(zhuǎn)換用封裝片4隔開間隔地對向配置。

      支撐片9具備支撐板10和層疊于支撐板10的上表面的粘合層11。

      支撐板10成為在面方向上延伸的板形狀,設(shè)置在支撐片9的下部,形成與支撐片9呈俯視時大致相同的形狀。支撐板10由不能在面方向上延伸的硬質(zhì)的材料構(gòu)成,具體而言,作為這樣的材料,可列舉出:例如氧化硅(石英等)、藍寶石、氧化鋁等氧化物、例如不銹鋼等金屬、例如硅等。支撐板10的厚度為例如0.1~2mm。

      粘合層11形成于支撐板10的整個上表面。作為形成粘合層11的粘合材料,例如可列舉出:丙烯酸系壓敏粘接劑、有機硅系壓敏粘接劑等壓敏粘接劑。另外,例如也可以由通過活性能量射線的照射而粘合力降低的活性能量射線照射剝離片(具體而言,日本特開2005-286003號公報等中記載的活性能量射線照射剝離片)等形成粘合層11。粘合層11的厚度為例如0.1~1mm。

      在準備支撐片9時,例如粘貼支撐板10和粘合層11。需要說明的是,也可以首先,準備支撐板10,接著,將由上述的粘合材料和根據(jù)需要配混的溶劑制備的清漆涂布于支撐板10,然后,根據(jù)需要利用干燥溶劑的涂布方法等將粘合層11直接層疊于支撐板10。

      支撐片9的厚度為例如0.2~6mm。

      接著,對支撐片9層疊光半導(dǎo)體元件5。具體而言,使光半導(dǎo)體元件5的下表面與粘合層11的上表面接觸。

      由此,將光半導(dǎo)體元件5配置(載置)于支撐片9。即,使支撐片9支撐光半導(dǎo)體元件5。

      如圖4c所示,封裝工序與圖3c中上述的封裝工序相同。

      剝離工序中,如圖4d的箭頭所示,從粘合層11的上表面剝離封裝光半導(dǎo)體元件12。具體而言,粘合層11為活性能量射線照射剝離片時,對粘合層11照射活性能量射線。

      由此,得到封裝光半導(dǎo)體元件12,其具備:光半導(dǎo)體元件5、封裝光半導(dǎo)體元件5的封裝層3、配置于封裝層3上的與光半導(dǎo)體元件5對向配置的熒光體陶瓷板1。封裝光半導(dǎo)體元件12由光半導(dǎo)體元件5、封裝層3和熒光體陶瓷板1構(gòu)成,不包含基板7,作為光半導(dǎo)體裝置8的部件單獨作為商品交易對象。

      封裝光半導(dǎo)體元件12具備熒光體陶瓷板1,因此能夠提高由光半導(dǎo)體元件5發(fā)出的光的透過性和散射性。因此,能夠抑制發(fā)光效率的降低,使視角變得良好。另外,特別是使用ld作為光半導(dǎo)體元件5時,能夠降低由封裝光半導(dǎo)體元件12照射的光的散斑噪聲。另外,封裝光半導(dǎo)體元件12的生產(chǎn)率良好,因此能夠降低制造成本。進而,封裝光半導(dǎo)體元件12的耐熱性和散熱性優(yōu)異。

      安裝工序中,然后,如圖4e所示,將封裝光半導(dǎo)體元件12安裝于基板7。具體而言,連接設(shè)置于光半導(dǎo)體元件5的下表面的端子(未圖示)和基板7的電極(未圖示),并將封裝光半導(dǎo)體元件12倒裝芯片安裝于基板7。

      由此,制造具備基板7、光半導(dǎo)體元件5、封裝層3和熒光體陶瓷板1的光半導(dǎo)體裝置8。

      第1變形例的光半導(dǎo)體裝置8也能夠發(fā)揮與上述同樣的作用效果。

      (第2實施方式的第2變形例)

      上述的光半導(dǎo)體裝置8的第2實施方式的一實施方式中,如圖3c所示,光半導(dǎo)體裝置8在基板7上不具備以包圍光半導(dǎo)體元件5的方式配置的外殼,但如圖5所示,例如光半導(dǎo)體裝置8也可具備外殼13。

      圖5的第2變形例的光半導(dǎo)體裝置8具備:基板7、安裝于基板7的光半導(dǎo)體元件5、形成于基板7上的外殼13、封裝光半導(dǎo)體元件5的封裝層3和形成于封裝層3上的熒光體陶瓷板1。

      外殼13呈俯視時大致框形,形成為面向上方逐漸寬度變窄的大致梯形筒狀。另外,以包圍光半導(dǎo)體元件5的方式與光半導(dǎo)體元件5隔開間隔地配置外殼13。

      封裝層3填充在外殼13內(nèi)。

      熒光體陶瓷板1也配置于封裝層3的整個上表面、和外殼13的上表面的內(nèi)側(cè)端部。

      第2變形例所示的光半導(dǎo)體裝置8也能夠發(fā)揮與上述同樣的作用效果。

      (第3實施方式)

      參照圖6a~圖6c對光半導(dǎo)體裝置8的第3實施方式及其制造方法進行說明。第3實施方式中,與上述的第1實施方式同樣的構(gòu)件使用同樣的符號,省略其說明。

      光半導(dǎo)體裝置8的第3實施方式的制造方法例如具備電路板制作工序(參照圖6a)、電路板配置工序(參照圖6b)、和安裝工序(參照圖6c)。以下對各工序進行詳細說明。

      如圖6a所示,電路板制作工序中,將電極布線41層疊于熒光體陶瓷板1。

      電極布線41以一體化地具備用于與光半導(dǎo)體元件5的端子44電連接的電極42、和與其連接的布線43的導(dǎo)體圖案的形式形成。電極布線41由例如金、銅、銀、鎳等的導(dǎo)體形成。

      相對于1個光半導(dǎo)體元件5(參照圖6b)設(shè)置2個(1對)電極42,具體而言,與形成于1個光半導(dǎo)體元件5的2個端子44對應(yīng)地設(shè)置。

      另外,也可以在電極布線41的表面(上表面和側(cè)面)形成未圖示的保護膜。從抗氧化或連接性的觀點出發(fā),保護膜例如以由ni和/或au構(gòu)成的鍍層的形式形成。

      適當設(shè)定電極布線41的尺寸,具體而言,電極42的最大長度為例如0.03mm以上、優(yōu)選為0.05mm以上,另外,為例如50mm以下、優(yōu)選為5mm以下。另外,相鄰的電極42之間的間隔為例如0.05mm以上、優(yōu)選為0.1mm以上,另外,為例如3mm以下、優(yōu)選為1mm以下。另外,布線43的寬度為例如20μm以上、優(yōu)選為30μm以上,另外,為例如400μm以下、優(yōu)選為200μm以下。

      電極布線41的厚度為例如10μm以上、優(yōu)選為25μm以上,另外,為例如200μm以下、優(yōu)選為100μm以下。另外,未圖示的保護膜的厚度為例如100nm以上、優(yōu)選為300nm以上,另外,為例如5μm以下、優(yōu)選為1μm以下。

      該方法中,如圖6a所示,將電極布線41層疊于熒光體陶瓷板1的上表面(一面)。

      作為將電極布線41層疊于熒光體陶瓷板1的上表面的方法,例如可列舉出:加熱接合法、印刷-加熱接合法、mo-mn法、硫化銅法、銅金屬化法、印刷法、轉(zhuǎn)印法等,優(yōu)選列舉出:加熱接合法、印刷-加熱接合法。

      加熱接合法中,例如使用于形成電極布線41的導(dǎo)體片與熒光體陶瓷板1的整個上表面接觸,接著,在例如ar、n2等的非活性氣氛下、以800~1200℃的溫度進行加熱,形成由熒光體陶瓷板1和導(dǎo)體片構(gòu)成的接合基板。然后,通過對導(dǎo)體片進行蝕刻等而形成電極布線41。

      印刷-加熱接合法中,例如將在導(dǎo)體的粉末中混合有機化合物等粘結(jié)劑和溶劑而制備的糊劑在熒光體陶瓷板1的上表面印刷成上述的圖案而形成印刷圖案,沿著其印刷圖案,通過分配器配置導(dǎo)體片,在非活性氣氛或真空下以上述的溫度進行加熱而接合。然后,通過對導(dǎo)體片進行蝕刻等而形成導(dǎo)體圖案。

      由此,得到電路板40,其具備:用于將光半導(dǎo)體元件5安裝于其上的熒光體陶瓷板1、和層疊于其上的用于與光半導(dǎo)體元件5電連接的電極布線41。電路板40由熒光體陶瓷板1和電極布線41構(gòu)成,不包含光半導(dǎo)體元件5,作為光半導(dǎo)體裝置8的部件單獨作為商品交易對象。

      電路板40具備熒光體陶瓷板1,因此能夠提高由光半導(dǎo)體元件5發(fā)出的光的透過性和散射性。因此,能夠抑制發(fā)光效率的降低,使視角變得良好。另外,特別是使用ld作為光半導(dǎo)體元件5來制造光半導(dǎo)體裝置8時,能夠降低由光半導(dǎo)體裝置8照射的光的散斑噪聲。另外,電路板40的生產(chǎn)率良好,因此能夠降低制造成本。進而,電路板40的耐熱性和散熱性優(yōu)異。

      另外,電路板40具備熒光體陶瓷板1,因此無需另行將熒光體層設(shè)置在基板的下表面就能夠通過熒光體陶瓷板1對向下方發(fā)出的光進行波長轉(zhuǎn)換。因此,能夠提高光半導(dǎo)體裝置8的下方的光束,同時降低光半導(dǎo)體裝置8中的部件個數(shù),使光半導(dǎo)體裝置8的構(gòu)成簡便。其結(jié)果,能夠降低光半導(dǎo)體裝置8的制造工時,使制造方法簡便,提高光半導(dǎo)體裝置8的生產(chǎn)率并降低制造成本。

      電路板配置工序中,如圖6b所示,將光半導(dǎo)體元件5與電路板40對向配置。即,以設(shè)置于光半導(dǎo)體元件5的下表面的端子44與設(shè)置于電路板40的上表面的電極布線41相向的方式將光半導(dǎo)體元件5和電路板40隔開間隔地對向配置。

      安裝工序中,然后,如圖6c所示,對電路板40安裝光半導(dǎo)體元件5。具體而言,連接光半導(dǎo)體元件5的端子44和電路板40的電極42,將光半導(dǎo)體元件5倒裝芯片安裝于電路板40。

      由此,得到端子44與電極42電連接的光半導(dǎo)體裝置8。

      即,光半導(dǎo)體裝置8具備:電路板40、和在電路板40上以與電極布線41電連接的方式安裝的光半導(dǎo)體元件5。

      然后,也可根據(jù)需要如圖6c的虛線所示那樣將封裝層3設(shè)置于光半導(dǎo)體裝置8。封裝層3以覆蓋光半導(dǎo)體元件5的方式配置于電路板40上。需要說明的是,封裝層3也可以制成由含有上述熒光體和上述透明性樹脂的封裝樹脂組合物形成的熒光體封裝層。

      第3實施方式的光半導(dǎo)體裝置8也能夠發(fā)揮與第1實施方式同樣的作用效果。

      此外,第3實施方式的光半導(dǎo)體裝置8中,電路板40具備熒光體陶瓷板1,因此無需另行將熒光體層設(shè)置在熒光體陶瓷板1的下側(cè)就能夠通過熒光體陶瓷板1對從光半導(dǎo)體元件5在下方發(fā)出的光進行波長轉(zhuǎn)換。因此,下方的光束優(yōu)異,且能夠降低部件個數(shù),使光半導(dǎo)體裝置8的構(gòu)成簡便。其結(jié)果,能夠提高光半導(dǎo)體裝置8的生產(chǎn)率。

      進而,該光半導(dǎo)體裝置8中,若將封裝層3制成熒光封裝層,則能夠?qū)獍雽?dǎo)體元件5進行封裝來提高可靠性、且能夠通過熒光封裝層對由光半導(dǎo)體元件5在上方和側(cè)面發(fā)出的光進行波長轉(zhuǎn)換來提高這些光的光束。因此,能夠?qū)⒐獍雽?dǎo)體裝置8制成可以由上下兩面發(fā)光的兩面發(fā)光型。

      3.發(fā)光裝置

      接著,參照圖7~圖8對作為具備熒光體陶瓷板1的發(fā)光裝置的一個例子的照明裝置20進行說明。

      如圖7所示,照明裝置20具備照明外殼22、透明構(gòu)件23、光源24、反射鏡25和波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26。

      照明外殼22形成為在前后方向延伸、閉合后側(cè)、開放前側(cè)的大致圓筒狀。照明外殼22將后述的透明構(gòu)件23、光源24、反射鏡25和波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26收納于內(nèi)部。

      透明構(gòu)件23在后視時呈大致圓形,形成為前后方向厚度薄的板狀。透明構(gòu)件23的外形形狀以投影在前后方向上時與照明外殼22的前端的內(nèi)周緣一致的方式形成。

      透明構(gòu)件23設(shè)置在照明外殼22的前端。具體而言,透明構(gòu)件23以照明外殼22的前端邊緣與透明構(gòu)件23的前面(前側(cè)表面)在上下方向成為一面的方式收納于照明外殼22內(nèi)。

      作為光源24,例如可列舉出:發(fā)光二極管(led)、激光二極管(ld)等半導(dǎo)體光源。光源24在透明構(gòu)件23的后側(cè)隔開間隔地設(shè)置于照明外殼22內(nèi)部的上下方向和寬度方向(左右方向)的大致中央部。光源24連接由照明外殼22的外部環(huán)繞的外部布線28。光源24通過從外部布線28接收的電力而朝向前側(cè)照射單色光等光。

      反射鏡25為后視大致圓形,形成為側(cè)截面視大致半圓弧狀的圓頂形狀。反射鏡25的外形形狀以投影在前后方向上時與透明構(gòu)件23的外端邊緣一致的方式形成。反射鏡25為透明構(gòu)件23的另一側(cè)(后側(cè)),在光源24的一側(cè)(前側(cè))與光源24隔開間隔地配置。另外,反射鏡25以其前端邊緣與透明構(gòu)件23的后面接觸的方式收納于照明外殼22內(nèi)。

      在反射鏡25的中心(上下方向和寬度方向的中央)形成有用于使由光源24發(fā)出的光通過的貫通孔27。反射鏡25朝向前側(cè)反射擴散光,所述擴散光朝向前側(cè)透過貫通孔27并通過波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26(后述)朝向后側(cè)擴散。

      波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26設(shè)置在照明外殼22內(nèi)的前側(cè)。具體而言,與反射鏡25隔開間隔地對向配置于前側(cè),與透明構(gòu)件23的后面(后側(cè)表面)相鄰配置。如圖8a和圖8b所示,波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26具備熱擴散保持構(gòu)件29和波長轉(zhuǎn)換接合構(gòu)件30。

      熱擴散保持構(gòu)件29形成為在上下方向上延伸的后視大致長方形,相鄰配置于透明構(gòu)件23。具體而言,熱擴散保持構(gòu)件29以熱擴散保持構(gòu)件29的前面與透明構(gòu)件23的后面接觸的方式進行配置。

      熱擴散保持構(gòu)件29具備載置部31和固定部32。

      載置部31形成為在前后方向上具有厚度的后視大致長方形。載置部31以載置部31的前面與透明構(gòu)件23的后面的后視大致中央部接觸的方式進行配置。

      固定部32以由載置部31的前側(cè)下端向下側(cè)延伸的方式與載置部31一體形成。固定部32呈在上下方向上延伸的后視大致長方形,形成為前后方向的厚度比載置部31還薄的板狀。固定部32以上側(cè)前面與透明構(gòu)件23的后面接觸、在上下方向中途與透明構(gòu)件23分開的方式向后側(cè)彎曲。固定部32的一端(下端)貫通反射鏡25并固定于照明外殼22的周面(內(nèi)邊緣)。

      熱擴散保持構(gòu)件29由導(dǎo)熱性良好的材料形成,例如由鋁、銅等導(dǎo)熱性金屬、aln等陶瓷材料形成。

      波長轉(zhuǎn)換接合構(gòu)件30設(shè)置于載置部31的后面。

      波長轉(zhuǎn)換接合構(gòu)件30具備接合層34和熒光體陶瓷板1。

      接合層34呈后視大致長方形,形成為板狀。接合層34設(shè)置于載置部31的后面和熒光體陶瓷板1的前面(一面)。即,接合層34配置于載置部31和熒光體陶瓷板1之間。接合層34在投影在前后方向上時,與載置部31重疊,具體而言,在后視時形成與載置部31相同的形狀。

      接合層34優(yōu)選具備光反射性和散熱性,例如通過對光反射性散熱性固化性組合物進行固化而形成。

      作為光反射性散熱性固化性組合物,例如可列舉出:陶瓷墨、含有固化性樹脂和無機顆粒的固化性樹脂組合物、含有堿金屬硅酸鹽和無機顆粒的硅酸鹽水溶液。

      作為陶瓷墨,可以使用市售品,具體而言,可列舉出ainco.,ltd.制造的陶瓷墨(rg型、an型、uv型、sd型)等。

      作為固化性樹脂組合物中所含的固化性樹脂,例如可列舉出:固化性有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂等。作為固化型有機硅樹脂,可以使用市售品(商品名:ker-2500、信越化學工業(yè)公司制造、商品名:lr-7665、wackerasahikaseisiliconeco.,ltd.制造)。

      作為構(gòu)成無機顆粒的無機物,可列舉出:例如二氧化硅、二氧化鈦等無機氧化物、例如銀、鋁等金屬、例如鈦酸復(fù)合氧化物(例如,鈦酸鋇、鈦酸鉀)等復(fù)合氧化物等。

      無機顆粒的平均粒徑(平均最大長度)為例如0.1~50μm。

      熒光體陶瓷板1呈后視大致長方形,形成為板狀。熒光體陶瓷板1設(shè)置于接合層34的后面。熒光體陶瓷板1在投影在前后方向上時,與接合層34和載置部31重疊,具體而言,在后視時,形成為與接合層34和載置部31相同的形狀。

      另外,熒光體陶瓷板1以與光源24和貫通孔27在同一直線上的方式進行配置。具體而言,光源24、貫通孔27和熒光體陶瓷板1以排列在與照明外殼22的軸線一致的直線上的方式收納于照明外殼22內(nèi)。

      而且,具備熒光體陶瓷板1的照明裝置20中,由光源24照射的光h0通過貫通孔27,通過熒光體陶瓷板1波長轉(zhuǎn)換為白色光的同時,擴散至全部方向。此時,熒光體陶瓷板1的透過性和散射性優(yōu)異,因此白色光能夠有效且廣范圍地反射至反射鏡25側(cè)(后側(cè))(參照圖7的光h1~h4)。即,能夠降低波長轉(zhuǎn)換散熱構(gòu)件26的光量的損耗,同時高效且廣范圍地反射至反射鏡25側(cè)。因此,通過反射鏡25發(fā)射至前側(cè)(進而外部)的發(fā)光效率良好,視角變得良好。另外,能夠降低由照明裝置20照射的光的散斑噪聲。

      另外,照明裝置20的生產(chǎn)率良好,因此能夠降低制造成本。進而,照明裝置20的耐熱性和散熱性優(yōu)異。

      該照明裝置20可以適合地用于例如車載燈具、天花板上懸掛的燈具、街道燈具、表演燈具等遠處照射用途。

      實施例

      以下列舉實施例和比較例對本發(fā)明進行進一步詳細說明,但本發(fā)明不限定于這些。另外,以下的記載中使用的配混比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等的具體數(shù)值可以替換為在上述的“具體實施方式”中所記載的、與它們對應(yīng)的配混比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等相應(yīng)記載的上限值(以“以下”、“低于”的形式定義的數(shù)值)或下限值(以“以上”、“超過”的形式定義的數(shù)值)。

      實施例1

      制備由氧化釔顆粒(純度99.99質(zhì)量%、lot:n-yt4cp、nipponyttriumco.,ltd.制造)11.34g、氧化鋁顆粒(純度99.99質(zhì)量%、型號“akp-30”、住友化學株式會社制造)8.577g、和氧化鈰顆粒(純度99.99質(zhì)量%)0.087g構(gòu)成的熒光體材料的原料粉末。

      將制備的熒光體材料的原料粉末20g、和水溶性粘結(jié)劑樹脂(“wb4101”、polymerinovations,inc.制造)以固體成分的體積比率為60:40的方式進行混合,進而加入蒸餾水并投入氧化鋁制容器中,加入直徑3mm的氧化鋯球并利用球磨機進行24小時濕式混合,從而制備了熒光體的原料顆粒的漿料。

      接著,以相對于熒光體材料粉末和有機顆粒的總含量成為3.0體積%的方式向制備的漿料中添加有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),進一步進行濕式混合,得到熒光體組合物漿料。

      接著,利用刮刀法將得到的熒光體組合物漿料在pet薄膜上流延成型(tapecasting),在70℃下干燥5分鐘,得到厚度90μm的坯片。然后,從pet薄膜上剝離坯片。

      接著,將坯片切成20mm×20mm的大小。制作2張切取的坯片,使用2軸熱壓機對該2張坯片進行熱層壓,從而制作坯片層疊體。

      接著,在馬弗爐中將制作的坯片層疊體在大氣中、以1℃/分鐘的升溫速度加熱至1200℃,實施降解除去粘結(jié)劑樹脂等有機成分的脫粘結(jié)劑處理。然后,將坯片層疊體移至高溫環(huán)境爐中,在還原氣氛下、以5℃/分鐘的升溫速度加熱至1750℃,在該溫度下進行5小時焙燒,從而制造厚度(t)120μm的、由y3al5o12:ce構(gòu)成的熒光體陶瓷板。

      實施例2

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑4.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      實施例3

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑5.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      實施例4

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加6.5體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑6.5μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      實施例5

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加12.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑12.5μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      實施例6

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加9.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑18.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      實施例7

      制備熒光體組合物漿料的涂布量,將坯片的厚度調(diào)厚,除此以外與實施例1相同地制造厚度(t)150μm的熒光體陶瓷板。

      實施例8

      將氧化釔顆粒(純度99.99質(zhì)量%、lot:n-yt4cp、nipponyttriumco.,ltd.制造)變更為氧化釔顆粒(純度99.8質(zhì)量%、nanostructured&amorphousmaterials公司制造),除此以外,與實施例2相同地制造熒光體陶瓷板。

      比較例1

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加4.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑2.5μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      比較例2

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加1.5體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑4.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      比較例3

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加15.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑4.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      比較例4

      代替添加3.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑3.5μm),添加10.0體積%的有機顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯、平均粒徑25.0μm),除此以外與實施例1相同地制造熒光體陶瓷板。

      (孔徑的體積的計算)

      沿面方向(與厚度方向垂直的方向,水平方向)切斷各實施例和各比較例的熒光體陶瓷板,使用激光顯微鏡(裝置名:lasertec、vl2000d、物鏡20倍、倍率1800倍)對該切斷表面(面方向)的孔徑進行觀察。然后,進一步以0.5μm間隔沿面方向進行切斷,觀察總計15面(厚度方向7.5μm)的切斷表面。此時,對于切斷表面所觀察到的各空孔中的相同空孔,將15面的切斷表面中的最大長度作為各空孔的孔徑(面方向)(參照圖9。)。

      將各空孔區(qū)分成:孔徑低于3.0μm的空孔(小空孔)、3.0μm以上且12.0μm以下的空孔(中空孔)、和超過12.0μm的空孔(大空孔),通過球形換算分別計算空孔體積,計算出所區(qū)分的空孔的總體積。通過算出的總體積除以熒光體陶瓷板的體積(也包括測定了空孔的部分、空孔)來求出孔徑的體積比例(面方向)。

      另外,沿熒光體陶瓷板的厚度方向進行切斷,對于該切斷表面(厚度方向)而言,也與上述相同地觀察15面,通過與上述相同的方法求出孔徑的體積比例(厚度方向)。

      將孔徑的體積比例(面方向)和孔徑的體積比例(厚度方向)的平均值作為本發(fā)明的熒光體陶瓷板的孔徑的體積比例。結(jié)果示于表1。

      (平均孔徑的計算)

      由上述計算出的各空孔的孔徑求出各空孔的孔徑的平均值(各空孔的孔徑的總和/空孔的數(shù))。需要說明的是,將孔徑(面方向)的平均值和孔徑(厚度方向)的平均值的平均值作為平均孔徑。結(jié)果示于表1。

      (透過率)

      對于各實施例和各比較例的熒光體陶瓷板而言,使用分光光度計(紫外可見近紅外分光光度計v-670、jascocorporation制造)在任意3點測定總透光率(波長800nm),將3點的平均值作為透過率。結(jié)果示于表1。

      (散射性)

      通過下述的光半導(dǎo)體裝置的配光性評價各實施例和各比較例的熒光體陶瓷板的散射性。

      利用au-sn焊料將藍色發(fā)光二極管芯片(cree公司制造、型號“c450ez1000-0123”)芯片貼裝于帶有空腔的多層陶瓷基板(sumitomometalelectronicsdevices,inc.制造、型號“207806”、外殼高度0.6mmt、外殼材質(zhì)氧化鋁反射率75%)的空腔內(nèi),制作通過au線引線接合的光半導(dǎo)體裝置。

      在其光半導(dǎo)體裝置的外殼上配置各熒光體陶瓷板,評價與垂直方向成45度的角度的封裝體的角度依賴性。cie色度x的差以垂直方向為基準,將為±0.02以內(nèi)的情況評價為○、將為±0.04以內(nèi)的情況評價為△、將除此以外的情況評價為×。結(jié)果示于表1。

      (雜質(zhì)的測定)

      通過icp-ms分析測定各實施例和各比較例的熒光體陶瓷板的na元素、mg元素和fe元素的雜質(zhì)。結(jié)果示于表1。

      (量子效率的測定)

      通過量子效率測定系統(tǒng)(大塚電子公司制造、“qe2100”)測定各實施例和比較例的熒光體陶瓷板的量子效率。結(jié)果示于表1。

      (散斑對比度的測定)

      作為光源24,使用藍色ld光源(neoarkcorporation制造、“tcsq0445-1600”),作為熒光體陶瓷板1,使用各實施例和各比較例的熒光體陶瓷板,制作圖7所示的ld激發(fā)的照明裝置。

      使用散斑對比度測定裝置(oxide公司制造、“dr.speckle”),測定由照明裝置照射的照射光(h1~h4的各地點的光的平均值)的散斑對比度。結(jié)果示于表1。需要說明的是,未使用熒光體陶瓷板時的照射光(僅ld光)的散斑對比度為0.45。

      [表1]

      產(chǎn)業(yè)上的可利用性

      本發(fā)明的熒光體陶瓷可以應(yīng)用于各種工業(yè)產(chǎn)品中,例如可以用于光半導(dǎo)體裝置等光學用途等中。

      附圖標記說明

      1熒光體陶瓷板

      2粘接層

      3封裝層

      5半導(dǎo)體元件

      7基板

      20照明裝置

      24光源

      25反射鏡

      27貫通孔

      40電路板

      41電極布線

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