發(fā)光裝置用基板、發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置用基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在包含由金屬材料構(gòu)成的基體的金屬基板部上具備絕緣層的發(fā)光裝置用基板、使用其的發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置用基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為電子裝置，已知具有電子電路基板的裝置。電子電路基板是配置有以LED(Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)為代表的發(fā)光元件、熱電元件等電子元件的基板。
[0003]作為上述電子電路基板的一個(gè)例子，已知在金屬基板上形成絕緣層的部件。例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了在基體涂敷陶瓷涂料，進(jìn)行燒制來(lái)在該基體形成覆膜的技術(shù)。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報(bào)“特開昭59-149958號(hào)公報(bào)(1984年8月28日公開)”

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]-發(fā)明要解決的課題_
[0008]為了實(shí)現(xiàn)大輸出的發(fā)光裝置，需要提高針對(duì)發(fā)光元件等中產(chǎn)生的熱量的散熱性。這里，以往使用的陶瓷基板的熱傳導(dǎo)性不良。因此，在發(fā)光裝置中，需要使用熱傳導(dǎo)性比以往使用的陶瓷基板高的金屬基板。
[0009]這里，為了在金屬基板上搭載發(fā)光元件，為了布線圖案形成，必須在金屬基板上設(shè)置絕緣層。此外，為了在發(fā)光裝置中提高光利用效率，該絕緣層需要不僅具有較高的熱傳導(dǎo)性，還需要具有較高的光反射性。
[0010]但是，在發(fā)光裝置的電子電路基板中，在被用作為現(xiàn)有絕緣層的有機(jī)抗蝕劑中，不能得到充分的熱傳導(dǎo)性、耐熱性以及耐光性。
[0011]此外，為了提高光利用效率，需要反射經(jīng)由絕緣層而泄露到金屬基板側(cè)的光，但在現(xiàn)有的將有機(jī)抗蝕劑用作為絕緣層的結(jié)構(gòu)中，不能得到充分的光反射性。
[0012 ]專利文獻(xiàn)I中未提及散熱性以及光利用效率。
[0013]本發(fā)明鑒于上述課題而作出，其目的在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)較高的散熱性以及較高的光利用效率的發(fā)光裝置用基板、使用其的發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0014]-解決課題的手段_
[0015]為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置用基板的特征在于，具備:金屬基板部，其至少具有金屬的基板;第I絕緣層，其形成在上述金屬基板部上并具有熱傳導(dǎo)性;布線圖案，其形成在上述第I絕緣層上;和第2絕緣層，其形成在上述第I絕緣層以及上述布線圖案上并具有光反射性。
[0016]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置用基板的特征在于，具備:金屬基板部，其至少具有金屬的基板;絕緣層，其形成在上述金屬基板部上并具有熱傳導(dǎo)性以及光反射性;和布線圖案，其被埋入到上述絕緣層的內(nèi)部。
[0017]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置的特征在于，具備:上述發(fā)光裝置用基板;和發(fā)光元件，其形成在上述發(fā)光裝置用基板的上述第2絕緣層上，并與上述布線圖案電連接。
[0018]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置的特征在于，具備:上述發(fā)光裝置用基板;和發(fā)光元件，其形成在上述發(fā)光裝置用基板的上述絕緣層上，并與上述布線圖案電連接。
[0019]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置用基板的制造方法的特征在于，包含:對(duì)由鋁構(gòu)成的基板進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，來(lái)形成耐酸鋁保護(hù)層，制造金屬基板部的工序;將含有陶瓷粒子從而提高熱傳導(dǎo)性的環(huán)氧類樹脂加工為片狀的部件與由銅構(gòu)成的金屬片貼合得到的復(fù)合片貼合于上述金屬基板部，來(lái)形成導(dǎo)電層以及第I絕緣層的工序;通過(guò)蝕刻來(lái)從上述導(dǎo)電層形成布線圖案的工序;在上述第I絕緣層以及上述布線圖案上，通過(guò)涂敷來(lái)形成具有比上述第I絕緣層低的熱傳導(dǎo)性并具有比上述第I絕緣層高的光反射性的第2絕緣層，進(jìn)一步使與發(fā)光元件的電極電連接的上述布線圖案的電極端子部露出的工序;和通過(guò)金屬鍍覆來(lái)覆蓋上述電極端子部的工序。
[0020]-發(fā)明效果-
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的各方式，起到能夠?qū)崿F(xiàn)較高的散熱性以及較高的光利用效率的效果O
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0023]圖2是表示圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在鋁基板上形成高散熱陶瓷層的工序。
[0024]圖3是表示圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在高散熱陶瓷層上貼付蝕刻框架的工序。
[0025]圖4是表示圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在高散熱陶瓷層以及蝕刻框架上形成高反射陶瓷層的工序。
[0026]圖5是表示圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示即將研磨高反射陶瓷層的表面之前的工序。
[0027]圖6是表示圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示研磨結(jié)束的樣子。
[0028]圖7是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0029]圖8是表示圖7所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在鋁基板上設(shè)置PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚的共聚物)片的工序。
[0030]圖9是表示圖7所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示準(zhǔn)備蝕刻框架的工序。
[0031]圖10是表示圖7所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示對(duì)PFA片高溫沖壓蝕刻框架的工序。
[0032]圖11是表示圖7所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示圖10所示的高溫沖壓的過(guò)程中的樣子。
[0033]圖12是表示本發(fā)明的又一實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0034]圖13是表示圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示將PTFE(聚四氟乙烯)片與銅基板以及銅板熔接的工序。
[0035]圖14是表示圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示圖13所示的熔接的過(guò)程中的樣子。
[0036]圖15是表示圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示對(duì)銅板進(jìn)行蝕刻來(lái)形成蝕刻框架的工序。
[0037]圖16是表示圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在PTFE片以及蝕刻框架上形成無(wú)機(jī)抗蝕劑層的工序。
[0038]圖17是表示圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示將LED芯片與蝕刻框架電連接的工序。
[0039]圖18是表示上述發(fā)光裝置的應(yīng)用例以及另一應(yīng)用例的俯視圖。
[0040]圖19是表示上述應(yīng)用例的剖視圖。
[0041]圖20是表示上述另一應(yīng)用例的剖視圖。
[0042]圖21是表示圖18所示的發(fā)光裝置的變形例的主要部分的俯視圖。
[0043]圖22是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0044]圖23是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0045]圖24是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0046]圖25是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0047]圖26是表示圖25所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示通過(guò)被耐酸鋁保護(hù)層覆蓋的鋁基板和銅板，來(lái)夾著固化反應(yīng)進(jìn)行前的環(huán)氧類樹脂片的工序。
[0048]圖27是表示圖25所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示將環(huán)氧類樹脂片與銅板以及被耐酸鋁保護(hù)層覆蓋的鋁基板粘合的工序。
[0049]圖28是表示圖25所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示對(duì)銅板進(jìn)行蝕刻來(lái)形成蝕刻框架的工序。
[0050]圖29是表示圖25所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示在環(huán)氧類樹脂片以及蝕刻框架上形成無(wú)機(jī)抗蝕劑層的工序。
[0051]圖30是表示圖25所示的發(fā)光裝置的制造方法的剖視圖，表示將LED芯片與蝕刻框架電連接的工序。
[0052]圖31是表示具備本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置的照明裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0053]圖32是表示反射器的形狀的正面剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]〔實(shí)施方式I〕
[0055]說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。
[0056]圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的示意結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0057]圖1所示的發(fā)光裝置100具備:鋁基板1、高散熱陶瓷層2、蝕刻框架3、高反射陶瓷層4以及LED芯片5。鋁基板1、高散熱陶瓷層2、蝕刻框架3以及高反射陶瓷層4對(duì)應(yīng)于發(fā)光裝置用基板。
[0058]鋁基板(金屬基板部)1是熱傳導(dǎo)性高的基板。也可以取代鋁基板I，而使用同樣熱傳導(dǎo)性高的銅基板。另外，鋁基板I具有低價(jià)、加工容易并且耐環(huán)境濕度的優(yōu)點(diǎn)。鋁基板I的外形形狀并不被特別限定。
[0059]高散熱陶瓷層(第I絕緣層)2形成在鋁基板I上。也可以說(shuō)高散熱陶瓷層2被設(shè)置于鋁基板I的一個(gè)面的一側(cè)。高散熱陶瓷層2是利用印刷法而被涂敷于鋁基板I的高散熱陶瓷涂料12(參照?qǐng)D2)經(jīng)過(guò)干燥以及燒制來(lái)形成的。高散熱陶瓷層2具有電絕緣性以及高的熱傳導(dǎo)性，也可以具有較高的光反射性。作為高散熱陶瓷涂料12的具體例，舉例有:氮化鋁系陶瓷涂料、氧化鋁系陶瓷涂料、氧化鋯系陶瓷涂料，但并不局限于此，只要具有電絕緣性以及較高的熱傳導(dǎo)性即可。此外，作為與這些涂料混合的粘合劑的原料，使用包含通過(guò)溶膠-凝膠法等來(lái)合成玻璃的硅氧烷鍵的玻璃系的原料，或者使用樹脂的原料。
[0060]蝕刻框架(布線圖案)3(參照?qǐng)D3)是對(duì)例如由銅構(gòu)成的薄板進(jìn)行蝕刻而成的布線圖案。蝕刻框架3形成在高散熱陶瓷層2上。
[0061]高反射陶瓷層(第2絕緣層)4形成在高散熱陶瓷層2以及蝕刻框架3之上。高反射陶瓷層4是利用印刷法而被涂敷于高散熱陶瓷層2以及蝕刻框架3的高反射陶瓷涂料14(參照?qǐng)D4)經(jīng)過(guò)干燥以及燒制來(lái)形成的(參照?qǐng)D5)。高反射陶瓷層4具有電絕緣性以及較高的光反射性。作為高反射陶瓷涂料14的具體例，舉例有氧化鋯系陶瓷涂料，但并不局限于此，只要具有電絕緣性以及較高的光反射性即可。
[0062]高反射陶瓷層4的粘合劑是包含通過(guò)溶膠-凝膠法來(lái)合成的硅氧烷鍵的玻璃系的粘合劑，或者也可以是樹脂。優(yōu)選高反射陶瓷層4的干燥以及燒制溫度比高散熱陶瓷層2的干燥以及燒制溫度低。
[0063]特別地，需要注意的是，在高散熱陶瓷層2中使用樹脂粘合劑，在高反射陶瓷層4中使用通過(guò)溶膠-凝膠法來(lái)合成的玻璃系粘合劑的情況。通過(guò)溶膠-凝膠法來(lái)合成的玻璃系粘合劑的干燥以及燒制通常在250°C?500°C的高溫下進(jìn)行。與此相對(duì)地，熱固化性樹脂的固化溫度以及耐熱溫度通常是200°C以下，因此在高散熱陶瓷層2中使用樹脂粘合劑的情況下，需要注意其耐熱性。
[0064]因此，在高散熱陶瓷層2中使用樹脂粘合劑的情況下，避免在高反射陶瓷層4中使用燒制溫度較高的玻璃系粘合劑，優(yōu)選在高反射陶瓷層4中使用樹脂粘合劑。
[0065]LED芯片(發(fā)光元件)5被封裝化，通過(guò)倒裝芯片接合，來(lái)與蝕刻框架3電連接。圖1中圖示了 2個(gè)LED芯片5，但LED芯片5的個(gè)數(shù)并不局限于此。
[0066]圖2?圖6是表示發(fā)光裝置100的制造方法的剖視圖。
[0067]作為第I工序，如圖2所示，在鋁基板I之上印刷高散熱陶瓷涂料12，使其干燥并進(jìn)行燒制，形成高散熱陶瓷層2。
[0068]這里，高散熱陶瓷層2的厚度優(yōu)選是25μπι以上150μπι以下。由此，能夠抑制在高散熱陶瓷層2產(chǎn)生裂縫，并且能