发光装置及照明装置制造方法

文档序号:2854683阅读:212来源:国知局
发光装置及照明装置制造方法
【专利摘要】根据实施方式,提供散热性高的发光装置及照明装置,其包含发光部、散热构件及热传导层。发光部包含安装基板部及发光元件部。安装基板部包含基板、第1金属层、及第2金属层。基板具有包含安装区域的第1主面、及相反侧的第2主面,且为绝缘性。第1金属层设置在第1主面上,且包含设置在安装区域的多个安装图案。第2金属层设置在第2主面上,且与第1金属层绝缘。发光元件部包含多个半导体发光元件、及波长转换层。半导体发光元件是与安装图案连接。发光元件部的光束发散度为10lm/mm2以上100lm/mm2以下。散热构件是与第2主面相向。散热构件具有安装区域面积的5倍以上的面积。热传导层设置在散热构件与第2金属层之间。
【专利说明】发光装置及照明装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式一般性地涉及一种发光装置及照明装置。
【背景技术】
[0002]例如,存在将发出蓝色光的半导体发光元件、与转换光的波长的荧光体组合而发出白色光的发光装置。这种发光装置可以应用在泛光灯等照明装置等。在这种用途中,每一单位面积的光量较高。在这种发光装置中,必须提高散热性。

【发明内容】

[0003]根据本发明的一实施方式,本发明是一种发光装置,包括发光部、散热构件、及热传导层;
[0004]所述发光部包含安装基板部及发光元件部;所述安装基板部包含:绝缘性的基板,具有包含安装区域的第I主面、及与所述第I主面为相反侧的第2主面;第I金属层,设置在所述第I主面上,且所述第I金属层包含设置在所述安装区域的多个安装图案;及第2金属层,设置在所述第2主面上,且与所述第I金属层电气绝缘,当投影到与所述第I主面平行的第I平面时,至少一部分与所述安装区域重合;所述发光元件部包含:多个半导体发光元件,设置在所述第I主面上,且所述多个半导体发光元件分别与所述多个安装图案中的任一个所述安装图案、及所述多个安装图案中的所述任一个的相邻的另一所述安装图案电性连接;及波长转换层,覆盖所述多个半导体发光元件的至少一部分,吸收从所述多个半导体发光元件发射的第I光的至少一部分,发射波长与所述第I光的波长不同的第2光;且
[0005]从所述发光元件部发射的光的光束发散度为IOlm / mm2以上1001m / mm2以下;且,所述散热构件是与所述第2主面相向,当所述散热构件投影到所述第I平面时,具有所述安装区域的面积的5倍以上的面积;所述热传导层是设置在所述散热构件与所述第2金属层之间。
[0006]而且,所述第I主面还包含设置在所述安装区域周围的周边区域,所述周边区域的面积为所述安装区域的面积的4倍以上。
[0007]根据另一实施方式,沿着相对所述第I主面平行且穿过所述安装区域中心的方向上,所述第I主面的端与所述安装区域之间的距离是沿着穿过所述中心的方向的所述安装区域的宽度的I / 2以上。
[0008]根据另一实施方式,所述第I金属层还包含:第I连接器用电极部,与所述多个安装图案中的I个连接;及第2连接器用电极部,与和所述多个安装图案的所述I个不同的另I个连接;所述发光部还包含:第I连接器,设置在所述第I主面上,且与所述第I连接器用电极部电性连接;及第2连接器,设置在所述第I主面上,且与所述第2连接器用电极部电性连接;在所述第I连接器与所述第2连接器之间,配置有所述发光元件部。
[0009]根据另一实施方式,所述波长转换层包含:多个波长转换粒子,吸收所述第I光的至少一部分,发射所述第2光;及透光性树脂,分散有所述多个波长转换粒子;且所述透光性树脂的肖氏硬度(Shore scleroscope hardness)A为15以上50以下。
[0010]根据另一实施方式,投影到所述第I平面时所述第2金属层的面积大于所述安装区域的面积的80%。
[0011]根据另一实施方式,还包括光反射性且绝缘性的光反射树脂层,且所述发光部设置有多个,所述多个发光部中的I个所述发光部的所述基板具有相对所述第I主面交叉的第I侧面,在相对所述第I主面平行的面内与所述多个发光部中的所述I个发光部排列的另一个发光部的所述基板具有相对所述第I主面交叉且与所述第I侧面对向的第2侧面,所述光反射树脂层覆盖所述第I侧面的至少一部分,且覆盖所述第2侧面的至少一部分。
[0012]根据另一实施方式,所述散热构件的厚度是所述散热构件中设有所述安装基板部的区域的与所述第I主面平行的方向上的长度的0.06倍以上0.12倍以下。
[0013]根据另一实施方式,所述多个半导体发光元件中任一个的上表面与所述波长转换层的上表面之间的垂直于所述第I主面的方向上的距离为100微米以上300微米以下。
[0014]根据另一实施方式,本发明是一种发光装置,其特征在于包括:陶瓷基板,具有第I面及位于所述第I面相反侧的第2面,并且具有一对第I端边、及与所述第I端边正交且长度等于或短于所述第I端边的一对第2端边;第I金属层及第2金属层,形成在所述第I面;第3金属层,形成在所述第2面;发光部,包含一端与所述第I金属层的一端侧电性连接,且另一端与所述第2金属层的一端侧电性连接的发光元件;第I连接器,设置在所述第I金属层的另一端侧;第2连接器,设置在所述第2金属层的另一端侧;及金属制散热板,在所述第3金属层上,隔着焊料层,与所述陶瓷基板对向连接;当穿过所述陶瓷基板的中央部且沿着所述第I端边的轴设为第I轴,穿过所述陶瓷基板的所述中央部且沿着所述第2端边的轴设为第2轴时,所述发光部配置为其中央部与所述陶瓷基板的所述中央部大致一致,所述发光部的所述中心部、所述第I连接器及所述第2连接器配置在所述第I轴上,并且所述第I连接器及所述第2连接器以将所述发光部夹层的方式配置。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1(a)及图1(b)是例示第I实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0016]图2(a)?图2(c)是例示第I实施方式的发光装置的示意性平面图。
[0017]图3是例示第I实施方式的发光装置的曲线图。
[0018]图4(a)及图4(b)是例示第I实施方式的发光装置的示意性平面图。
[0019]图5是例示第I实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0020]图6是例示第I实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0021]图7是例示第I实施方式的另一发光装置的示意性剖视图。
[0022]图8是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0023]图9(a)及图9(b)是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0024]图10(a)?图10(d)是例示第5实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0025]图11(a)及图11(b)是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0026]图12是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的特性的曲线图。
[0027]图13(a)?图13(f)是例示第6实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0028]图14(a)?图14(g)是例示第6实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0029]图15(a)?图15(g)是例示第6实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0030]图16是例示第7实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0031]图17(a)?图17(c)是例示第7实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0032]图18(a)?图18(c)是例示第7实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0033]图19是用来对第8实施方式的发光装置进行说明的图。
[0034]图20是用来对第8实施方式的发光装置的截面进行说明的图。
[0035]图21是用来对第8实施方式的发光装置中将发光元件、连接器等构件拆卸后的状态进行说明的图。
[0036]图22是用来对以往的发光装置进行说明的图。
[0037]图23是用来对第9实施方式的发光装置进行说明的图。
[0038]图24是用来对第10实施方式的发光装置进行说明的图。
[0039]图25是用来对其他实施方式的发光装置进行说明的图。
[0040]符号的说明
[0041]10:基板
[0042]IOa:第 I 主面
[0043]IOb:第 2 主面
[0044]IOr:第I主面的外缘
[0045]IOsa:第 I 侧面
[0046]IOsb:第 2 侧面
[0047]IOue:基板的第I主面(上表面)的缘部
[0048]11,302,402:第 I 金属层
[0049]Ila:第I安装部分
[0050]Ilar:第I安装部分的外缘
[0051]Ilb:第2安装部分
[0052]Ilbr:第2安装部分的外缘
[0053]lie:第3安装部分
[0054]Ilg:位置
[0055]Ilp:安装图案
[0056]Ilpa:第I安装图案
[0057]Ilpb:第2安装图案
[0058]Ils:第I金属层的侧面
[0059]Ilsu:第I金属层的侧面的角部
[0060]Ilu:第I金属层的上表面
[0061]12、303、403:第 2 金属层
[0062]121:第2金属层的下表面[0063]12p:第2金属层的凹凸
[0064]12pa:第 3 槽
[0065]12pb:第 4 槽
[0066]12pd:第2金属层的凹部
[0067]12pp:第2金属层的下表面的凸部
[0068]12qa:第2金属层侧面部
[0069]12qb:第2金属层底面部
[0070]12qc:第2金属层角部
[0071]12r:第2金属层的外缘
[0072]13a、14a:铜层
[0073]13b、14b:镍层
[0074]13c、14c:钯层
[0075]13d、14d:金层
[0076]15:安装基板部
[0077]15a:第I安装基板部
[0078]15b:第2安装基板部
[0079]16:安装区域
[0080]16x、16y:安装区域的宽度
[0081]16r:安装区域的外缘
[0082]17:周边区域
[0083]17xa、17xb、17ya、17yb:距离
[0084]20:半导体发光元件
[0085]20a:第I半导体发光元件
[0086]20b:第2半导体发光元件
[0087]20c:第3半导体发光元件
[0088]20d:第4半导体发光元件
[0089]201:半导体发光元件下表面
[0090]20u:半导体发光兀件上表面
[0091]21:第I半导体层
[0092]21a:第I半导体部分
[0093]21b:第2半导体部分
[0094]2Ie:第I接合金属构件
[0095]22:第2半导体层
[0096]22e:第2接合金属构件
[0097]23:发光层
[0098]26a:比第I安装部分的外缘更外侧的部分
[0099]26b:比第2安装部分的外缘更外侧的部分
[0100]31:波长转换层
[0101]31a:波长转换粒子[0102]31b:透光性树脂
[0103]311:波长转换层下表面
[0104]3 Ip:第I波长转换膜
[0105]3Iq:第2波长转换膜
[0106]31r:凹凸
[0107]31u:波长转换层上表面
[0108]32:反射层
[0109]35:发光元件部
[0110]35u:发光兀件部的上表面
[0111]40、305、405:发光部
[0112]40a:第I发光部
[0113]40b:第2发光部
[0114]40c:第3发光部
[0115]40d:第4发光部
[0116]44:连接部
[0117]44c:配线图案
[0118]45、308:第 I 连接器
[0119]45e:第I连接器用电极部
[0120]45u:第I连接器的上表面
[0121]46、309:第 2 连接器
[0122]46e:第2连接器用电极部
[0123]46u:第2连接器的上表面
[0124]51:散热构件
[0125]5 Ip:散热构件的凹凸
[0126]51pa:第 I 槽
[0127]51pb:第 2 槽
[0128]5 Ipd:散热构件的凹部
[0129]51pe:外缘
[0130]51pp:散热构件的上表面的凸部
[0131]51pr:区域
[0132]51qa:散热构件侧面部
[0133]51qb:散热构件底面部
[0134]5 Iqc:散热构件角部
[0135]51r:散热构件的缘部
[0136]51u:散热构件的上表面
[0137]52:热传导层
[0138]53:照明装置用连接构件
[0139]55a?55d:第I?第4边
[0140]60:光反射树脂层[0141]71:照明装置构件
[0142]72:基座部
[0143]73:反射部
[0144]110、lll、121、121a ?121d、131、141、142、143、144、145、146、380、381、382、384、
480:发光装置
[0145]210、211、221、221a ?221d、231、241、242、243、244、245、246:照明装置
[0146]301、401:陶瓷基板
[0147]304:第3金属层
[0148]310,410:散热板
[0149]311、411:第 I 面
[0150]312:第 2 面
[0151]313、314:第 I 端边
[0152]315、316:第 2 端边
[0153]317:切口部
[0154]321,331:供电用金属层
[0155]322、332:检查用金属层
[0156]323、356、373:零件安装用金属层
[0157]351:发光面
[0158]352:发光元件
[0159]353:第 I 区
[0160]354:第 2 区
[0161]355:元件安装用金属层
[0162]357:壁部
[0163]358:密封树脂
[0164]361、362、363、364:焊料层
[0165]371、372:电容器
[0166]408:连接器
[0167]C51:翅曲度
[0168]Ce:陶瓷基板的中心部(中央部)
[0169]Cl:发光部的中心部(中央部)
[0170]Dl:延伸方向
[0171]D2:横截方向
[0172]d51:深度
[0173]Eff:发光效率
[0174]h35、h45、h46:距离(高度)
[0175]Ll、L2、L31、L32、L33、gl、tg、t31:距离
[0176]La、Lb、Lc:长度
[0177]LL:光
[0178]RCl:相对翘曲度[0179]Rs:比
[0180]RTl:相对厚度
[0181]tlO、til、tl2、t20、t51、t52:厚度
[0182]wl、w2、w3、w20:宽度
[0183]X、Y、Z:轴
【具体实施方式】
[0184]根据本发明的实施方式,可提供包含发光部、散热构件、及热传导层的发光装置。所述发光部包含安装基板部、及发光元件部。所述安装基板部包含基板、第I金属层、及第2金属层。所述基板具有包含安装区域的第I主面、及与所述第I主面为相反侧的第2主面,且为绝缘性。所述第I金属层设置在所述第I主面上。所述第I金属层包含设置在所述安装区域的多个安装图案。所述第2金属层设置在所述第2主面上,且与所述第I金属层电气绝缘。所述第2金属层的至少一部分是在投影到相对所述第I主面平行的第I平面时,与所述安装区域重合。所述发光元件部包含多个半导体发光元件、及波长转换层。所述多个半导体发光元件设置在所述第I主面上。所述多个半导体发光元件分别与所述多个安装图案中的任一个所述安装图案、及所述多个安装图案中的所述任一个的相邻的另一所述安装图案电性连接。所述波长转换层覆盖所述多个半导体发光元件的至少一部分,吸收从所述多个半导体发光元件发射的第I光的至少一部分,发射波长与所述第I光的波长不同的第2光。从所述发光兀件部发射的光的光束发散度为IOlm / mm2以上1001m / mm2以下。所述散热构件是与所述第2主面相向。所述散热构件在投影到所述第I平面时,具有所述安装区域的面积的5倍以上的面积。所述热传导层设置在所述散热构件与所述第2金属层之间。
[0185]根据本发明的实施方式,可提供包含陶瓷基板、第I金属层及第2金属层、第3金属层、发光部、第I连接器、第2连接器、以及散热板的发光装置。所述陶瓷基板具有第I面及第2面。所述第2面位于所述第I面的相反侧。所述陶瓷基板具有一对第I端边及一对第2端边。所述一对第2端边是与所述第I端边正交。所述一对第2端边是长度等于或短于所述第I端边。所述第I金属层及所述第2金属层形成在所述第I面。所述第3金属层形成在所述第2面。所述发光部是一端与所述第I金属层的一端侧电性连接,另一端与所述第2金属层的一端侧电性连接。所述第I连接器设置在所述第I金属层的另一端侧。所述第2连接器设置在所述第2金属层的另一端侧。所述散热板为金属制。所述散热板是在所述第3金属层上,隔着焊料层,而与所述陶瓷基板对向连接。当穿过所述陶瓷基板的中央部且沿着所述第I端边的轴设为第I轴,穿过所述陶瓷基板的所述中央部且沿着所述第2端边的轴设为第2轴时,将所述发光部以其中央部与所述陶瓷基板的所述中央部大致一致的方式配置,将所述发光部的所述中心部、所述第I连接器及所述第2连接器配置在所述第I轴上,并且将所述第I连接器及所述第2连接器以将所述发光部夹层的方式配置。
[0186]根据本发明的实施方式,可提供包含陶瓷基板、第I金属层及第2金属层、第3金属层、发光部、第I连接器、第2连接器、以及散热板的发光装置。所述陶瓷基板具有第I面及第2面。所述陶瓷基板为圆形状或多边形状。所述第I金属层及所述第2金属层形成在所述第I面。所述第3金属层形成在所述第2面。所述发光部包含一端与所述第I金属层的一端侧电性连接且另一端与所述第2金属层的一端侧电性连接的发光元件。所述第I连接器设置在所述第I金属层的另一端侧。所述第2连接器设置在所述第2金属层的另一端侦U。所述散热板为金属制。所述散热板是在所述第3金属层,隔着焊料层,与所述陶瓷基板对向连接。当穿过所述陶瓷基板的中央部且穿过所述陶瓷基板的宽度最长的部分的轴设为第I轴,穿过所述陶瓷基板的所述中央部且与所述第I轴正交的轴设为第2轴时,将所述发光部以其中央部与所述陶瓷基板的所述中央部大致一致的方式配置,且将所述发光部的所述中心部、所述第I连接器及所述第2连接器配置在所述第I轴上,并且将所述第I连接器及所述第2连接器以将所述发光部夹层的方式配置。
[0187]以下,一边参照附图,一边对本发明的各实施方式进行说明。
[0188]此外,附图是示意性或概念性的图,各部分的厚度与宽度的关系、部分之间的大小的比率等并不一定与现实情况相同。而且,即便在表示相同部分的情况下,也因附图而存在相互之间的尺寸或比率不同地表示的情况。
[0189]此外,在本申请说明书与各图中,对于现有的图中和已描述要素相同的要素标注相同符号,并适当省略详细说明。
[0190](第I实施方式)
[0191]图1(a)及图1(b)是例示第I实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0192]图1(a)是平面图。图1(b)是例示图1(a)的A1-A2线截面的一部分的剖视图。
[0193]如图1(a)及图1(b)所述,本实施方式的发光装置110包含发光部40、散热构件
51、及热传导层52。
[0194]在散热构件51之上,设有发光部40。在散热构件51与发光部40之间设有热传导层52。
[0195]S卩,在散热构件51之上设有热传导层52,在热传导层52之上设有发光部40。此示例是在散热构件51之上设有I个发光部40。如下所述,也可以在I个散热构件51之上设有多个发光部40。
[0196]在本申请说明书中,设置在上面的状态不仅包括直接设置在上面的状态,而且包括夹层地插入另一个要素的状态。
[0197]将从散热构件51朝向发光部40的方向设为叠层方向。本申请说明书中,被叠层的状态不仅包括直接接触地重叠的状态,也包括夹层地插入另一个要素进行重叠的状态。
[0198]将叠层方向设为Z轴方向。将相对Z轴方向垂直的I个轴设为X轴方向。将相对Z轴方向垂直且相对X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
[0199]散热构件51例如为板状。散热构件51的主面是例如相对X-Y平面实质上平行。散热构件51的平面形状例如为矩形。散热构件51例如具有第I?第4边55a?55d。第2边55b是与第I边55a隔开。第3边55c将第I边55a的一端与第2边55b的一端连接。第4边55d是与第3边55c隔开,且将第I边55a的另一端与第2边55b的另一端连接。散热构件51的平面形状的角部也可以是曲线状。散热构件51的平面形状也可以不是矩形而是任意形状。
[0200]散热构件51中使用例如金属等基板。散热构件51中使用例如铜或铝等。
[0201]发光部40是发射光。与此同时,发光部40将产生热。热传导层52将发光部40中产生的热高效地传导至散热构件51。热传导层52中使用例如焊料等。即,热传导层52包含焊料。在此情况下,热传导层52将发光部40与散热构件51接合。例如,热传导层52中使用例如AuSn合金等。
[0202]热传导层52中也可以使用液体状或固体状的润滑油(润滑脂)等。为了比润滑油(润滑脂)更进一步提高热传导率,热传导层52中也可以使用在硅酮中混合氧化铝等金属粉末而成的具有导电性的润滑油(导电性润滑脂)等。
[0203]发光部40包含安装基板部15、及发光元件部35。
[0204]安装基板部15包含基板10、第I金属层11、及第2金属层12。
[0205]基板10具有第I主面10a、及第2主面10b。第2主面IOb是与第I主面IOa为相反侧的面。散热构件51是与基板10的第2主面相向。换言之,第2主面IOb是散热构件51侧的面。
[0206]在本申请说明书中,相向的状态不仅包括直接对向的状态,也包括夹层地插入另一个要素的状态。
[0207]第I主面IOa包含安装区域16。例如,安装区域16是与第I主面IOa的外缘IOr隔开。在此例中,安装区域16是设置在第I主面IOa的中央部分。第I主面IOa还包含周边区域17。周边区域17是设置在安装区域16的周围。关于安装区域16的示例将在下文叙述。
[0208]基板10为绝缘性。基板10中使用例如陶瓷基板等。例如,基板10包含氧化铝。基板10中使用以氧化铝为主成分的陶瓷基板等。
[0209]第I金属层11设置在第I主面IOa上。第I金属层11包含多个安装图案lip。多个安装图案IlP设置在安装区域16。多个安装图案Ilp的至少任意两个以上是相互隔开。例如,多个安装图案Ilp的至少任一个为岛状。多个安装图案Ilp中的两个为相互独立。多个安装图案Ilp包含例如第I安装图案Ilpa及第2安装图案Ilpb等。
[0210]多个安装图案Ilp各自包含例如第I安装部分11a、及第2安装部分lib。在此例中,安装图案IlP还包含第3安装部分11c。第3安装部分Ilc设置在第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb之间,且将第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb连接。关于这些安装部分的示例将在下文叙述。
[0211]第I金属层11也可以还包含将多个安装图案Ilp相互连接的连接部44。在此例中,第I金属层11还包含第I连接器用电极部45e及第2连接器用电极部46e。第I连接器用电极部45e是与多个安装图案Ilp的I个电性连接。第2连接器用电极部46e是与和多个安装图案IlP的所述I个不同的另I个电性连接。如下所述,在I个安装图案Ilp的一部分之上配置半导体发光元件。通过该半导体发光元件,而将第I连接器用电极部45e与安装图案IlP中的I个电性连接。进而,在另I个安装图案IlP的一部分之上,配置半导体发光元件。通过该半导体发光元件,而将第2连接器用电极部46e与另I个安装图案Ilp的I个电性连接。
[0212]关于第I金属层11的示例将在下文叙述。
[0213]在此例中,发光部40还包含设置在第I主面IOa上的第I连接器45、及第2连接器46。第I连接器45是与第I连接器用电极部45e电性连接。第2连接器46是与第2连接器用电极部46e电性连接。在此例中,在第I连接器用电极部45e之上,设置着第I连接器45。在第2连接器用电极部46e之上,设置着第2连接器46。在第I连接器45与第2连接器46之间,配置发光元件部35。经由这些连接器对发光部40供给电力。
[0214]第2金属层12设置在第2主面IOb上。第2金属层12是与第I金属层11电气绝缘。第2金属层12的至少一部分在投影到X-Y平面(相对第I主面IOa平行的第I平面)时,与安装区域16重合。
[0215]这样一来,在基板10的上表面(第I主面IOa)设置第I金属层11,在基板10的下表面(第2主面IOb)设置第2金属层12。
[0216]发光兀件部35设置在基板10的第I主面IOa上。发光兀件部35包含多个半导体发光元件20及波长转换层31。
[0217]多个半导体发光元件20设置在第I主面IOa上。多个半导体发光元件20分别发射光。半导体发光元件20包含例如氮化物半导体。半导体发光元件20包含例如InyAlzGa1TyN (O ^x^l,0^y^ l,x+y ( I)。但在实施方式中,半导体发光元件为任意。
[0218]多个半导体发光元件20包含例如第I半导体发光元件20a及第2半导体发光元件20b等。多个半导体发光元件20各自与多个安装图案Ilp中的任一个安装图案lip、及多个安装图案IlP中的所述任一个的相邻的另一个安装图案IlP电性连接。
[0219]例如,第I半导体发光元件20a与多个安装图案Ilp中的第I安装图案llpa、及第2安装图案Ilpb电性连接。第2安装图案Ilpb相当于第I安装图案Ilpa相邻的另一个安装图案lip。
[0220]例如,多个半导体发光元件20各自包含第I导电型的第I半导体层21、第2导电型的第2半导体层22、及发光层23。例如,第I导电型为η型,第2导电型为P型。第I导电型也可以是 P型,第2导电型也可以是η型。
[0221]第I半导体层21包含第I部分(第I半导体部分21a)、及第2部分(第2半导体部分21b)。第2半导体部分21b是在相对叠层方向(从散热构件51朝向发光部40的Z轴方向)交叉的方向(例如X轴方向)上与第I半导体部分21a排列。
[0222]第2半导体层22设置在第2半导体部分21b与安装基板部15之间。发光层23设置在第2半导体部分21b与第2半导体层22之间。半导体发光元件20是例如倒装芯片型发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)。
[0223]例如,第I半导体层21的第I半导体部分21a是与安装图案Ilp的第I安装部分Ila相向。第2半导体层22是与安装图案Ilp的第2安装部分Ilb相向。第I半导体层21的第I半导体部分21a是与第I安装部分Ila电性连接。第2半导体层22是与第2安装部分Ilb电性连接。该连接中使用例如焊料或金凸点等。该连接通过例如金属熔融焊料接合来进行。或者,该连接通过例如使用金凸点的超音波热压焊法来进行。
[0224]即,例如,发光元件部35还包含第I接合金属构件21e、及第2接合金属构件22e。第I接合金属构件21e设置在第I半导体部分21a与任一个安装图案Ilp (例如第I安装部分Ila)之间。第2接合金属构件22e设置在第2半导体层22与另一个安装图案Ilp (例如第2安装图案Ilpb)之间。第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e的至少任一个包含焊料或金凸点。由此,可以增大第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e各自的截面积(以X-Y平面截断时的截面积)。由此,可以经由第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e,高效地将热传递到安装基板部15,从而提高散热性。
[0225]波长转换层31覆盖多个半导体发光元件20的至少一部分。波长转换层31是吸收从多个半导体发光元件20发射的光(例如第I光)的至少一部分,发射第2光。第2光的波长(例如峰值波长)与第I光的波长(例如峰值波长)不同。波长转换层31中包含例如荧光体等多个波长转换粒子、及分散有多个波长转换粒子的透光性树脂。第I光包含例如蓝色光。第2光包含波长比第I光长的光。第2光包含例如黄色光及红色光中的至少任一个。
[0226]在此例中,发光元件部35还包含反射层32。反射层32是在X-Y平面内包围波长转换层31。反射层32中包含例如金属氧化物等多个粒子、及分散有该粒子的透光性树脂。金属氧化物等粒子具有光反射性。可以使用例如TiO2及Al2O3的至少任一个作为该金属氧化物等粒子。可通过设置反射层32,而使从半导体发光元件20发射的光沿顺着叠层方向的方向(例如上方向)高效地出射。
[0227]发光部40是例如板上芯片封装(Chip On Board, COB)型LED模块。
[0228]在本实施方式中,从发光元件部35发射的光的光束发散度为IOlm / mm2 (流明/平方毫米)以上、1001m / mm2以下。理想为201m / mm2以上。即,本实施方式中,从发光元件部35发射的光相对于发光面积之比(光束发散度)极高。在本申请说明书中,发光面积实质上对应于安装区域16的面积。
[0229]本实施方式的发光装置110用于例如泛光灯等。
[0230]如图1(b)所示,发光装置110是配置在例如照明装置构件71之上。图1(a)中,省略了该照明装置构件71。照明装置构件71是照明装置的一部分。在照明装置构件71与发光装置110之间,设有照明装置用连接构件53。照明装置用连接构件53中使用例如焊料或润滑脂等。例如,发光装置110的热是通过照明装置用连接构件53而传导至照明装置构件71进行散热。
[0231]图1(a)及图1(b)也表示了包含发光装置110的照明装置210的构成的例子。照明装置210包含照明装置构件71、及发光装置110。发光装置110设置在照明装置构件71之上。照明装置210也可以还包含照明装置用连接构件53。照明装置用连接构件53设置在照明装置构件71与发光装置110之间,且和发光装置110的散热构件51与照明装置构件71相接。照明装置用连接构件53也可以包含在发光装置110中。
[0232]本实施方式的发光装置110中,在将散热构件51投影到X-Y平面(第I平面)时,散热构件51具有安装区域16的面积的5倍以上的面积。
[0233]S卩,在本实施方式中,相对于安装区域16的面积,散热构件51的面积设定得极大。由此,将设置在安装区域16之上的发光元件部35中产生的热通过面积大的散热构件51在面内方向(X-Y面内方向)上进行扩散。于是,在面内方向上扩散的热例如朝向安装发光装置110的照明装置构件71传递,从而高效地散热。
[0234]对安装区域16、第I金属层11及第2金属层12的示例进行说明。
[0235]图2(a)?图2(c)是例示第I实施方式的发光装置的示意性平面图。
[0236]图2(a)是例示基板10的第I主面IOa的平面图。图2 (b)是例示第I金属层11的图案的平面图。图2 (c)是例示第2金属层12的图案的平面图。
[0237]如图2(a)所示,第I主面IOa具有安装区域16、及周边区域17。在此例中,安装区域16的图案实质上为圆形。安装区域16的中心设置成与基板10的中心大致一致。周边区域17是安装区域16的周边的区域。[0238]周边区域17的面积大于安装区域16的面积。周边区域17的面积是安装区域16的面积的4倍以上。优选周边区域17的面积为安装区域16的面积的9倍以下。
[0239]例如,沿着相对第I主面IOa平行且穿过安装区域16的中心的I个方向(例如X轴方向)的第I主面IOa的端(外缘IOr)与安装区域16之间的距离(最短距离)是沿着穿过所述中心的方向(X轴方向)的安装区域16的宽度的I / 2以上。例如,沿着X轴方向的外缘IOr与安装区域16之间的距离17xa(最短距离)是安装区域16的宽度16x的I /2以上。例如,沿着X轴方向的外缘IOr与安装区域16之间的距离17xb (最短距离)是安装区域16的宽度16x的I / 2以上。例如,沿着Y轴方向的外缘IOr与安装区域16之间的距离17ya(最短距离)是安装区域16的宽度16y的I / 2以上。例如,沿着Y轴方向的外缘IOr与安装区域16之间的距离17yb (最短距离)是安装区域16的宽度16y的I / 2以上。
[0240]由此,周边区域17的面积变得大于安装区域16的面积。通过使周边区域17的面积大于产生热的安装区域16的面积,而使产生的热沿面内方向高效地扩散。由此,散热性提闻。
[0241]如图2 (b)所示,作为第I金属层11的一部分的多个安装图案Ilp是设置在安装区域16内。在此例中,多个安装图案Ilp设置在圆形的区域内。换言之,设置着多个安装图案Ilp的区域成为安装区域16。安装区域16是投影到X-Y平面时内含多个安装图案Ilp的区域。多个安装图案Ilp彼此之间的区域包含在安装区域16中。将多个安装图案Ilp中配置在外侧的安装图案Ilp的外缘以最短距离连接的线的内侧成为安装区域16。
[0242]为了提高光束发散度,而将多个安装图案Ilp配置在例如大致圆形的区域内。在此情况下,就实用性而言,也可以将内含多个安装图案IIp的大致圆形的区域用作安装区域16。
[0243]安装区域16包含投影到X-Y平面时设有多个安装图案Ilp的区域。安装区域16不包含投影到X-Y平面时设有连接部44、第I连接器用电极部45e及第2连接器用电极部46e的区域。该区域包含在周边区域17中。
[0244]如已说明般,如图2(b)所例示,多个安装图案Ilp的一部分是相互独立。相互邻接的独立的两个安装图案IlP通过配置在其等之上的半导体发光元件20而电性连接。多个半导体发光元件20的一部分是例如串联连接。串联连接的多个半导体发光元件20例如沿X轴方向排列。
[0245]进而,例如多个安装图案Ilp的两个通过连接部44而连接。由此,串联连接的多个半导体发光元件20的群进一步连接。沿X轴排列且串联连接的多个半导体发光元件的群沿Y轴方向排列。串联连接的多个半导体发光元件的群相互并联地连接。
[0246]进而,安装图案Ilp经由配线图案44c而与第I连接器用电极部45e或第2连接器用电极部46e电性连接。经由设置在第I连接器用电极部45e之上的第I连接器45、与设置在第2连接器用电极部46e之上的第2连接器46,对安装图案Ilp供给电流。该电流是供给到半导体发光元件20中而产生光。
[0247]如图2(c)所示,第2金属层12的面积设计得较大。第2金属层12的面积大于安装区域16的面积。例如,投影到X-Y平面(相对叠层方向平行的第I平面)的第2金属层12的面积是第2主面IOb的面积的95%以上。因增大第2金属层12的面积,所以,热的散热效率提闻。
[0248]热传导层52的平面图案是实质上沿着第2金属层12的图案。可通过增大第2金属层12的面积,而扩大热传导层52的面积。由此,可以提高经由热传导层52的热传导的效率。
[0249]例如,投影到X-Y平面(第I平面)时第2金属层12的外缘12r位于安装区域16的外缘16r的外侧。
[0250]投影到X-Y平面(第I平面)时第2金属层12的面积也可以小于安装区域16的面积。即便在此情况下,投影到X-Y平面(第I平面)时的第2金属层12的面积也大于安装区域16的面积的80%。如果小于此面积,则散热效率下降。
[0251]图3是例示第I实施方式的发光装置的曲线图。
[0252]图3是改变散热构件51的面积时半导体发光元件20的发光效率的变化的例子。图3的横轴是散热构件51的面积SI相对于安装区域16的面积S2之比Rs (Rs = S1/S2)。面积SI是散热构件51投影到X-Y平面(第I平面)时的面积。面积S2是安装区域16投影到X-Y平面时的面积。图3的纵轴是发光效率EfT(任意单位)。半导体发光元件20的发光效率Eff呈现半导体发光元件20的温度上升则该发光效率Eff降低的倾向。发光效率EfT对应于半导体发光元件20的温度上升。即,发光效率EfT高时,半导体发光元件20的温度维持得低。发光效率Eff低时,半导体发光元件20的温度上升。图3所示的示例是从发光兀件部35发射的光的光束发散度为约201m/mm2以上时的不例。而且,在基板10上设置着第2金属层12,且第2金属层12经由热传导层52与散热构件51连接。
[0253]如图3所示,如果散热构件51的面积SI相对于安装区域16的面积S2之比Rs低,则发光效率Eff低,如果比Rs高,则发光效率Eff高。在比Rs低于5的情况下,发光效率Eff急剧地下降。其原因在于,当散热构件51的面积SI低于安装区域16的面积S2的5倍时,包含半导体发光元件20及波长转换层31的发光元件部35中产生的热无法由散热构件51充分地散热。因此,在实施方式中,将比Rs设定为5以上。即,散热构件51的面积SI设定为安装区域16的面积S2的5倍以上。
[0254]如图3所示,在比Rs大于10的区域中,发光效率Eff呈现饱和的倾向。如果比Rs过高,散热构件51的面积SI过大,则装置的尺寸变得过大。因此,在使装置小型化的情况下,散热构件51的面积SI设定为安装区域16的面积S2的9倍以上。如图3所示,如果比Rs为某固定值以上,则发光效率Eff实质上不产生变化,从而出现大型化或成本增加的缺点。因此,比Rs理想为22倍以下。
[0255]如图3所示若散热构件51的面积SI相对于安装区域16的面积S2之比Rs低、则发光效率Eff急剧下降这一倾向,在从发光兀件部35发射的光的光束发散度低的情况下并不显著。例如,在光束发散度为21m/mm2的情况下,发光效率EfT伴随比Rs减小,下降较为平缓。在光束发散度为lOlm/mm2以上的情况下,如果比Rs减小,则发光效率Eff急剧地下降。因此,在本实施方式中,在光束发散度高达101m/mm2以上的情况下,将比Rs设为5以上。
[0256]原本,优选装置的尺寸小。但是,在光束发散度高达lOlm/mm2以上的光束发散度的情况下,即便装置的尺寸变大,也可以将比Rs设为5以上,获得高发光效率Eff。这样一来,本实施方式如投光机般,具有特别适用于高光束发散度的发光装置的构成。根据本实施方式,在光束发散度高的情况下,也可以提供散热性提高的发光装置。
[0257]进而,与散热构件51的面积SI设定为安装区域16的面积S2的5倍以上同样地,优选将基板10的面积设定为安装区域16的面积S2的5倍以上。即,在实施方式中,周边区域17的面积设定为安装区域16的面积的4倍以上。由此,可以获得高发光效率EfT。
[0258]本实施方式中,在基板10的下表面设置着与第I金属层11绝缘的第2金属层12。第2金属层12并未成为例如供给至半导体发光元件20的电流的路径。第2金属层12是为获得高散热性而设置。
[0259]例如存在如下构成,即,在基板10的上表面与下表面两者设置电极,将设置在下表面的电极与设置在上表面的电极利用贯穿基板10的通孔而电性连接。例如,将半导体发光元件连接到设置在上表面的电极,且供给至半导体发光元件的电流经由设置在下表面的电极进行供给。在这种构成中,设置在下表面的电极成为供给至半导体发光元件的电流的路径。因此,设置在下表面的电极(的至少I个)无法与设置在其下侧的散热构件51接触。因此,经由设置在下表面的电极的散热并不充分。
[0260]可认为这种构成可以用于光束发散度低的发光装置(例如,光束发散度小于lOlm/mm2的发光装置)。但是,如果将这种构成用于光束发散度高的发光装置(例如,光束发散度为101m/mm2以上的发光装置),那么散热将变得不充分,其结果为无法获得充分的散热性。
[0261]这样一来,在基板10的下表面设置与第I金属层11绝缘的第2金属层12的构成是如投光机般特别适用于高光束发散度的发光装置的构成。由此,在光束发散度高的情况下,也可以提高散热性。
[0262]本实施方式中,散热构件51的热传导率为300W/(m*K)(瓦特/(米?开尔文)以上。热传导层 52的热传导率为5W/(m.K)以上,理想为20W/(m.K)以上。沿着Z轴方向(从散热构件51朝向发光部40的叠层方向)的热传导层52的厚度t52(参照图1(b))为10 μ m(微米)以下。
[0263]照明装置构件71中通常使用铝,且照明装置构件71的热传导率低于散热构件51的热传导率。可通过将散热构件51的热传导率设为300W/(m*K)以上,而使热在到达照明装置构件71前充分地在面内方向(X-Y面内方向)上扩散,从而散热性提高。
[0264]发光元件部35的上表面35u(参照图1 (b))中温度最高的部分、与基板10的第I主面IOa(上表面)的缘部10ue(参照图1(b))之间的热阻为0.4°C/W(度/瓦特)以下。
[0265]由此,半导体发光元件20的结温降低,因而可提高发光效率。
[0266]散热构件51的缘部5Ir与基板10的第I主面IOa (上表面)的缘部IOue之间的热阻为0.rc/w以下。
[0267]由此,半导体发光元件20的结温降低,因而可提高发光效率。进而,即便在使用焊料作为热传导层52的情况下,也可以抑制因膨胀率差异所致的基板10的翘曲。
[0268]在本实施方式的发光装置110中,供给至发光元件部35的电压相对于供给至发光元件部35的电流之比为100V/A(伏特/安培)以上1000V/A以下。可通过将电压相对于电流之比设为100V/A以上,而例如提高点灯电路中所含的反相器的转换效率。如果电压相对于电流之比超过1000V/A以上,则该比过高,存在元件遭到破坏的情况而不实用。
[0269]以下,对安装图案Ilp及半导体发光元件20的构成的例子进行说明。[0270]图4(a)及图4(b)是例示第I实施方式的发光装置的示意性平面图。
[0271]图4(a)是例示安装图案Ilp的图案形状。第4(b)是例示半导体发光元件20的配置。
[0272]如图4(a)所示,多个安装图案Ilp的一部分是沿X轴方向排列。进而,沿X轴方向排列的多个安装图案Ilp的群是沿Y轴方向排列。
[0273]多个安装图案Ilp各自包含第I安装部分11a、第2安装部分lib、及第3安装部分11c。第3安装部分Ilc设置在第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb之间,且将第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb连接。
[0274]在I个安装图案Ilp中,沿着相对于从第I安装部分Ila朝向第2安装部分Ilb的方向(延伸方向Dl)垂直的横截方向D2的第3安装部分Ilc的宽度w3比沿着横截方向D2的第I安装部分Ila的宽度wl窄。沿着横截方向D2的第3安装部分Ilc的宽度《3比沿着横截方向D2的第2安装部分Ilb的宽度《2窄。
[0275]如图4(b)所示,在这种安装图案Ilp之上,配置半导体发光元件20。半导体发光元件20的一部分配置在例如第I安装图案Ilpa的一部分之上。半导体发光元件20的另一部分配置在例如第2安装图案Ilpb的一部分之上。例如,在I个安装图案I Ip (例如第I安装图案llpa)中,第I安装部分Ila与任一个半导体发光元件(例如第I半导体发光元件20a)电性连接。第2安装部分Ilb与第2半导体发光元件20b电性连接。第2半导体发光元件20b是多个半导体发光元件20中的所述第I半导体发光元件20a相邻的半导体发光兀件20。
[0276]例如,由半导体发光元件20,覆盖安装图案Ilp的第I安装部分IIa及第2安装部分lib。例如,安装图案Ilp的第3安装部分Ilc未被半导体发光元件20覆盖。
[0277]例如图1(b)及图4(b)所例示,任一个安装图案IIp (例如第I安装图案llpa)均具有与任一个半导体发光元件20 (例如第I半导体发光元件20a)接合的第I安装部分I la。另一个安装图案I Ip (第I安装图案I Ipa相邻的第2安装图案Ilpb)具有与所述任一个半导体发光元件20 (例如第I半导体发光元件20a)接合的第2安装部分lib。
[0278]如图4(b)所示,在投影到X-Y平面(第I平面)时,所述任一个半导体发光元件20 (例如第I半导体发光元件20a)包含相较所述第I安装部分Ila的外缘Ilar为外侧的部分26a、及相较第2安装部分Ilb的外缘Ilbr为外侧的部分26b。
[0279]例如,多个半导体发光元件20各自的沿着横截方向D2的宽度《20宽于沿着横截方向D2的第I安装部分Ila的宽度wl,且宽于沿着横截方向D2的第2安装部分Ilb的宽度w2。
[0280]例如,在投影到X-Y平面(第I平面)时,多个半导体发光元件20分别与第3安装部分Ilc的至少一部分重合。
[0281]由此,安装图案Ilp的第I安装部分Ila及第2安装部分Ilb被半导体发光元件
20覆盖。
[0282]如已说明般,基板10使用例如以氧化铝为主成分的陶瓷基板。陶瓷基板的光反射率相对较高。例如,基板10的表面(例如第I主面IOa)的反射率高于多个安装图案Ilp各自表面的反射率。例如,安装图案Ilp的表面的反射率相对较低。
[0283]可通过利用半导体发光元件20覆盖安装图案Ilp的第I安装部分Ila及第2安装部分11b,而使反射率相对较低的安装图案Ilp露出于表面的面积减小,因而,作为整体,获得高反射率。在此构成中,即便在第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e中使用焊料,在安装半导体发光元件20时焊料也不易扩散到半导体发光元件20的侧面。倒装芯片型LED在制法上,存在半导体层露出于侧面的情况。可通过使用此构成,而抑制因扩散的焊料产生短路。
[0284]多个半导体发光元件20是相互隔开。因此,在多个半导体发光元件20之间的位置上,安装图案Ilp的第3安装部分Ilc未被半导体发光元件20覆盖。
[0285]如上所述,可通过将沿着横截方向D2的第3安装部分Ilc的宽度w3设定得窄于第I安装部分Ila的宽度wl且窄于第2安装部分Ilb的宽度《2,而增大反射率高的基板10的露出面积。由此,作为整体,获得高反射率。
[0286]例如,将发光元件部35去除后的安装基板部15的安装区域16中的平均光反射率为70%以上。可通过采用如上所述的配置,而获得这种高光反射率。
[0287]图5是例示第I实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0288]图5是例示发光部40的一部分。
[0289]如图5所示,第I金属层11包含铜层13a(Cu层)。第I金属层11也可以还包含金层13d(Au层)。铜层13a设置在金层13d与基板10之间。在此例中,第I金属层11还包含设置在铜层13a与金层13d之间的镍层13b (Ni层)、及设置在镍层13b与金层13d之间的钯层13c (Pd层)。这样一来,在此例中,第I金属层11具有Cu/Ni/Pd/Au的叠层结构。
[0290]另一方面,第2金属层12包含铜层14a。第2金属层12也可以还包含金层14d。铜层14a设置在金层14d与基板10之间。在此例中,第2金属层12还包含设置在铜层14a与金层14d之间的镍层14b、及设置在镍层14b与金层14d之间的钯层14c。这样一来,在此例中,第2金属层12具有Cu/Ni/Pd/Au的叠层结构。
[0291]在上述中,存在铜层、镍层、钯层及金层各自之间的边界并不明确的情况。这些层的一部分也可以具有经混合的状态(例如合金状态)。
[0292]第2金属层12中可以使用例如与第I金属层11的材料相同的材料。第2金属层12中可以应用与第I金属层11的叠层结构相同的叠层结构。由此,形成这些金属层变得容易。在实施方式中,第2金属层12的构成也可以不同于第I金属层11的构成。
[0293]第I金属层11的厚度til例如为30 μ m以上100 μ m以下,且例如为40 μ m以上60 μ m以下。第2金属层12的厚度tl2例如为30 μ m以上100 μ m以下,且例如为40 μ m以上60μπι以下。
[0294]第I金属层11的铜层13a及第2金属层12的铜层14a可以利用例如电镀而形成。铜层13a的厚度及铜层14a的厚度分别为例如30 μ m以上100 μ m以下,例如为约50 μ m。
[0295]镍层13b、钯层13c及金层13d是利用例如非电解电镀而形成。镍层14b、钯层14c及金层14d是利用例如电镀形成。
[0296]镍层13b的厚度及镍层14b的厚度分别为例如2μπι以上8μπι以下,例如为约
4.5 μ m。钯层13c的厚度及钯层14c的厚度分别为例如0.075 μ m以上0.2 μ m以下,例如为约I μ m。金层13d的厚度及金层14d的厚度分别为例如0.05 μ m以上0.2 μ m以下,例如为约0.1 μ m。
[0297]通过利用非电解电镀形成第I金属层11的至少一部分、及第2金属层12的至少一部分,可以使第I金属层11的侧面、及第2金属层12的侧面实质上垂直。
[0298]例如,由相对于第I主面IOa垂直的平面(例如Y_Z平面等第2平面)截断时的第I金属层11的侧面IlS可以相对于叠层方向(Ζ轴方向)大致平行。第I金属层11的侧面Ils与第I主面IOa之间的角度Θ例如为80度以上95度以下。进而优选角度Θ为例如85度以上。
[0299]如果此角度Θ较小,则相对于作为第I金属层11的一部分的安装图案Ilp的用于安装的面积(例如上表面的面积),安装图案IIp的下表面的面积变得过大。因此,基板10的上表面(第I主面IOa)之中由安装图案Ilp覆盖的部分的比例变高。因此,变得难以提高安装区域16的整体上的反射率。
[0300]可通过将第I金属层11的侧面Ils与第I主面IOa之间的角度Θ设为80度以上95度以下,而降低基板10的上表面(第I主面IOa)之中由安装图案I Ip覆盖的部分的比例。由此,可以充分提高安装区域16整体上的反射率。由此,可以提高光束发散度。
[0301]第I金属层11的截面的角部的曲率相对较高。S卩,曲率半径小。第I金属层11的截面接近于矩形,即,侧面IlS接近于垂直。例如,第I金属层11还具有相对于X-Y平面(第I平面)平行的上表面llu。将第I金属层11的上表面Ilu与第I金属层11的侧面IlS连接的角部Ilsu的曲率半径为IOym以下。由此,相对于安装图案Ilp的用于安装的面积(例如安装图案Ilp的上表面Ilu的面积),可以减小安装图案Ilp的下表面的面积。由此,可以提高安装区域16整体上的反射率,从而提高光束发散度。
[0302]在此例中,波长转换层31的一部分配置在多个半导体发光元件20的任一个与基板10之间的位置118(区间)。位置Ilg是任一个安装图案IIp (例如第I安装图案llpa)与另一个安装图案llp(例如第2安装图案Ilpb)之间的位置。可通过也在该位置Ilg(区间)配置波长转换层31的一部分,而将从半导体发光元件20发射的第I光高效地由波长转换层31转换为第2光。在位置Ilg(区间),也可以另行配置包含透明树脂或其他荧光体材料的波长转换构件。
[0303]为了将波长转换层31的一部分配置在所述位置llg(区间),可以增大包含位置Ilg的空间。例如,增大半导体发光元件20与基板10之间的间隙。例如,将沿着Z轴方向(从散热构件51朝向发光部40的叠层方向)的多个半导体发光元件20的任一个与基板10之间的距离tg设定为相对较长。例如,距离tg为多个半导体发光元件20的沿Z轴方向的厚度t20(高度)的1/10以上。
[0304]例如,半导体发光元件20的高度(沿Z轴方向的厚度t20)例如为50 μ m以上500 μ m以下,且例如为300 μ m。距离tg例如为40 μ m以上110 μ m以下,且例如为60 μ m。可通过增厚第I金属层11的厚度tll,而延长距离tg。
[0305]在实施方式中,基板10的厚度tlO例如为0.3mm以上2mm以下,且例如为0.635mm。如果基板10的厚度tlO小于0.3mm,则例如基板10的机械强度减弱。如果基板10的厚度tlO超过2mm,则例如半导体发光元件20 (发光元件部35)中产生的热向散热构件51传导的效率变低。
[0306]如图5所例不,波长转换层31包含突光体等多个波长转换粒子31a、及分散有多个波长转换粒子31a的透光性树脂31b。波长转换粒子31a吸收从多个半导体发光元件20发射的第I光的至少一部分,且发射波长与第I光的波长不同的第2光。[0307]图6是例示第I实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0308]图6是相当于图1 (a)的A1-A2线截面的剖视图。
[0309]如图6所示,优选将连接器的高度设为发光元件部35的高度程度以下。例如,基板10的第I主面IOa与第I连接器45的上表面45u之间的距离h45 (高度)是基板10的第I主面IOa与发光元件部35的上表面35u之间的距离h35(高度)的1.2倍以下。例如,优选距离h45为距离h35的1.1倍以下。进而优选距离h45为距离h35以下。
[0310]如果距离h45与距离h35相比过长,第I连接器45的上表面45u相较发光元件部35的上表面35u过度地位于上方,则从发光兀件部35出射的光(倾斜光)将入射至第I连接器45。该光被第I连接器45吸收而损耗。进而,由该光促进第I连接器45劣化。通过缩短距离h45,降低第I连接器45的上表面45u,而容易抑制光损耗及第I连接器45劣化。
[0311]第2连接器46的高度也情况相同。例如,基板10的第I主面IOa与第2连接器46的上表面46u之间的距离h46 (高度)是基板10的第I主面IOa与发光元件部35的上表面35u之间的距离h35(高度)的1.2倍以下。例如,优选距离h46为距离h35的1.1倍以下。进而优选距离h46为距离h35以下。由此,容易抑制光损耗、及第2连接器46劣化。
[0312]在实施方式中,连接器是与安装区域16分离地配置。例如,第I连接器45与安装区域16之间的距离LI (相对于X-Y平面平行的最短距离)是安装区域16的宽度16x的1/2以上。例如,第2连接器46与安装区域16之间的距离L2 (相对于X-Y平面平行的最短距离)是安装区域16的宽度16x的1/2以上。由此,可将从发光元件部35出射的光(倾斜光)入射至第I连接器45及第2连接器46的程度减轻。由此,容易抑制光损耗、及连接器劣化。
[0313]在发光装置110中,存在对基板10进行激光印刷的情况。例如,通过激光印刷来印刷二维条形码。在此情况下,优选将激光印刷的区域宽度设为基板10的厚度tlO的1/5以下。
[0314]图7是例示第I实施方式的另一发光装置的示意性剖视图。
[0315]如图7所不,本实施方式的另一发光装置111包含散热构件51、热传导层52、及多个发光部40 (例如第I发光部40a及第2发光部40b等)。多个发光部40各自中、散热构件51及热传导层52中可以适用已说明的构成。图7也例示了实施方式的照明装置211的构成。照明装置211包含照明装置构件71、及设置在所述照明装置构件71之上的发光装置111。
[0316]这样一来,可对I个散热构件51设置多个发光部40。热传导层52是设置在多个发光部40与散热构件51之间。此时,既可在多个发光部40中的每一个中分割热传导层52,也可对多个发光部40设置I个热传导层52。在被分割的情况下,既可以视为热传导层52具有多个图案,或者也可以视为设有多个热传导层52。
[0317](第2实施方式)
[0318]本实施方式是关于安装基板部15。该安装基板部15包含例如基板10、及设置在该基板10上的导电层(例如第I金属层11)。例如图5所例示,导电层(例如金属层11)包含包括镍层13b、钯层13c、及金层13d的叠层膜。例如已说明那样,在铜层13a之上,依序设置着镍层13b、|fi层13c及金层13d。
[0319]可以在设置在基板10之上的导电层周围设置光阻层。该光阻层中使用例如硅酮材料。基板10中使用高反射率的陶瓷基板。
[0320]在本实施方式中,在基板10的反射面上形成Ni/Pd/Au镀层。由此,例如可以抑制变色。由此,可以抑制反射率下降。可通过光阻中使用硅酮材料且使用高反射率的陶瓷基板,而进一步提闻效率。
[0321 ] 在安装基板的反射面上,使用例如Ni/Ag镀层的情况下,会产生变色,随之,光束易于下降。该变色主要受到空气中所含的硫系气体影响。另一方面,如果使用Ni/Au镀层,那么与Ni/Ag镀层相比,总光线反射率下降。
[0322]在实施方式中,可以提高对于硫腐蚀的耐受性,且可以维持高反射率。由此,可以抑制变色,从而获得高效率。
[0323]在本实施方式中,可以使用Al2O3等陶瓷基板作为基板。也可以使用Al等金属基板作为基板。
[0324]例如,在基板的主面(既可以为上表面,也可以为下表面)上设有铜的镀层(铜层13a)。在该铜的镀层之上设有Ni/Pd/Au叠层膜。该叠层膜是利用例如电镀法、或非电解电镀法而形成。
[0325]在实施方式中,Ni/Pd/Au叠层膜的表面(金层13d的表面)的波长460nm的总光线反射率为35%以上50%以下。总光线反射率是例如试验片的总反射光束相对于平行入射光束的比例。总光线反射率是包含散射成分的光线反射率。
[0326]在实施方式中,Ni/Pd/Au叠层膜的表面(金层13d)的波长460nm的总光线反射率为60%以上70%以下。
[0327]在实施方式中,Ni层的厚度为3μπι以上6μπι以下。Pd层的厚度为0.05 μ m以上0.1 μ m以下。Au层的厚度为0.05 μ m以上3 μ m以下。
[0328]在实施方式中,基板的波长460nm的总光线反射率为85%以上93%以下。基板的波长560nm的总光线反射率为85%以上93%以下。
[0329]本实施方式的安装基板部可以用于例如LED模块。该LED模块可以用于例如照明
器具等。
[0330](第3实施方式)
[0331]本实施方式是关于COB模块(例如发光兀件部35)。本COB模块包含例如半导体发光元件20、及波长转换层31。半导体发光元件20发射蓝色光。波长转换层31将该蓝色光作为激发光,生成例如白色的可见光。COB模块中的光束发散度为lOlm/mm2以上,COB模块的消耗电力为50W以上。
[0332]在本实施方式中,对COB模块供电的连接器由金属形成。该连接器剧具有单极结构。在I个COB模块中,设有两个以上的连接器(例如第I连接器45及第2连接器46等)。
[0333]在COB模块中,多数情况下使用包含树脂的连接器。另一方面,在用于泛光灯等的高输出功率的COB模块中,为了满足配光特性,理想为发光面积(例如安装区域16的面积)小。如果减小发光面积,发光密度提高,那么配置在安装区域16周围的连接器因光导致的劣化变得剧烈。在连接器中,存在产生变色等的情况。
[0334]根据实验,当光束发散度为lOlm/mm2以上,模块电力为50W以上时,在包含树脂的
连接器中,显著地产生变色。该变色产生于用于连接器的树脂中。
[0335]在本实施方式中,不使用引起变色的树脂作为连接器。连接器仅由金属形成。由此,可以抑制连接器变色。
[0336]在实施方式中,设置多个连接器,且使用I个连接器作为正电极,使用另一连接器作为负电极。
[0337]在实施方式中,例如以夹着发光元件部35的方式配置第I连接器45及第2连接器46。由此,可以使基板10的第I主面IOa中成为热源的半导体发光元件20的热经由第I金属层11预先扩散。因此,散热性进一步提高。
[0338](第4实施方式)
[0339]本实施方式是关于波长转换层31。如图5所例示,波长转换层31包含例如多个波长转换粒子31a、及透光性树脂31b (例如密封材料)。透光性树脂31b中分散有多个波长转换粒子31a。在本实施方式中,该透光性树脂31b包含二甲基硅酮作为主成分。透光性树脂31b的透光率为86%以上。透光性树脂31b的硬度(肖氏硬度A)为15以上50以下。
[0340]肖氏硬度A是例如测定普通橡胶的硬度时的标准。对被测定物的表面压入刻压机(压针或压头)使之变形,并测定其变形量(压痕深度)后将其数值化。肖氏硬度A的测定中使用例如硬度计(弹簧式橡胶硬度计)。
[0341]在发光装置的COB模块中,为了获得高光束发散度,而在基板上高密度地安装半导体发光元件。因此,热分散差。进而,入射至波长转换层31的光量提高。因此,波长转换层31的温度容易上升。在使用硅酮作为波长转换层31的透光性树脂的情况下,硅酮的热传导率为约0.1°C.W。因此,在大电力的COB模块中,波长转换层31的温度与小电力的COB模块相比显著升高。因该温度而使硅酮的硬度升高。
[0342]进而,因温度上升而受到热应力,因此,存在用于COB模块的配线(例如第I金属层11等)与波长转换层31之间会产生裂纹或剥离的情况。
[0343]在本实施方式中,将透光性树脂31b的硬度(肖氏硬度A)设为15以上50以下。由此,可以抑制裂纹及剥离。
[0344]本实施方式可以包含例如包括发射波长400nm以上480nm以下的光的半导体发光元件20、及覆盖半导体发光元件20的波长转换层31的发光元件部35。发光元件部35 (C0B模块)中的光束发散度为lOlm/mm2以上,且消耗电力为50W以上。
[0345]当波长转换层31的透光性树脂31b的厚度为2mm时,透光性树脂3Ib相对于400nm波长的总透光率为85%以上。
[0346]根据本实施方式,可以提供具有可应对泛光灯等的狭角的光束发散度的发光装置。即便在点灯中,温度上升的情况下,也可以缓和由温度应力造成的应力,从而可以抑制裂纹及剥离。
[0347]对本实施方式的发光装置所涉及的实验结果的例子进行说明。
[0348]例如,在安装基板部15上配置发光元件部35。发光元件部35包含多个半导体发光兀件20。在多个半导体发光兀件20各自中,I边为Imm的正方形,主波长为455nm。在多个半导体发光元件20的配设中,间距为1.6mm。半导体发光元件20的数量为96。
[0349]第I试样中,使用肖氏硬度A为70且伸长率为70%的二甲基硅酮,作为发光元件部35的波长转换层31的透光性树脂31b。第2试样中,使用肖氏硬度A为43且伸长率为150%的二甲基硅酮,作为透光性树脂31b。第3试样中,使用肖氏硬度A为32且伸长率为200%的二甲基硅酮,作为透光性树脂31b。[0350]对于这些试样,以440mA的电流、144V的电压、130°C的结温进行点灯试验。点灯试验中,波长转换层31的上表面的温度达到120°C以上150°C以下的温度。
[0351]第I试样中,在点灯试验经过约100小时之后,产生裂纹。第2试样及第3试样中,即便经过2000小时?3000小时后,仍未产生裂纹。据此,优选肖氏硬度A为50以下。
[0352]另一方面,如果肖氏硬度A小于15而过小,则操作性差。因此,本实施方式中,肖氏硬度A设为15以上50以下。由此,可以抑制裂纹及剥离,且操作性也良好。
[0353]可通过减少透光性树脂31b中对可见光区域的光的吸收,而抑制光造成的劣化。当厚度为2mm时,可通过将透光性树脂31b对于400nm波长的总透光率设为85%以上,而获得高光出射效率。更优选总透光率为90%以上。
[0354](第5实施方式)
[0355]图8是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。如图8所例示,本实施方式的照明装置221包含发光装置121、及照明装置构件71。照明装置构件71包含例如基座部72、及反射部73。在此例中,基座部72为板状。反射部73是沿着基座部72的边缘设置。在基座部72之上设置着发光装置121。反射部73反射从发光装置121出射的光LL。可通过反射部73,而使光LL朝向预期的方向高效地照射。基座部72是一面保持发光装置121,一面将发光装置121中产生的热高效地散热。
[0356]在此例中,发光装置121包含散热构件51、热传导层52、及多个发光部40 (例如第I发光部40a及第2发光部40b等)。
[0357]优选多个发光部40彼此的间隔较短。由此,高强度的光LL从狭窄区域出射。如果光LL从宽区域出射,那么反射部73中不易获得适当的反射,从而难以向预期的方向进行高效率反射。因此,优选使发光特性接近点光源,以便光LL从狭窄区域出射。由此,可以获得反射部73中的高效率反射。
[0358]本实施方式中,也可通过将比Rs设为5以上,而即便光束发散度为lOlm/mm2以上1001m/mm2以下达到光束发散度较高,也可以提供散热性经提高的发光装置。
[0359]根据以下构成,例如就实用性而言,可以缩短多个发光部40彼此的间隔。
[0360]图9(a)及图9(b)是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0361]图9(a)是平面图。图9(b)是例不图9(a)的A1-A2线截面的首I]视图。
[0362]如图9(a)及图9(b)所示,本实施方式的发光装置121包含散热构件51、热传导层
52、及多个发光部40 (例如第I发光部40a、第2发光部40b、第3发光部40c及第4发光部40d等)。多个发光部40的每一个、散热构件51、及热传导层52中可以应用第I实施方式中说明的构成。在此例中,在多个发光部40的每一个中分割热传导层52。第2发光部40b是和第I发光部40a在相对第I主面IOa平行的面内排列。
[0363]例如,散热构件51包含铜基板、及设置在基板表面的镍层。镍层是通过例如镀敷而形成。热传导层52中使用例如SnAg系焊料。
[0364]图9(a)及图9(b)还例示了实施方式的照明装置221的构成。照明装置221包含照明装置构件71 (例如基座部72)、及设置在该照明装置构件71上的发光装置121。
[0365]第I发光部40a包含多个半导体发光元件20 (第I半导体发光元件20a及第2半导体发光元件20b等)。第2发光部40b包含多个半导体发光元件20 (第3半导体发光元件20c及第4半导体发光元件20d等)。[0366]例如,第I发光部40a包含第I安装基板部15a。第2发光部40b包含第2安装基板部15b。第I安装基板部15a及第2安装基板部15b各自中可应用第I实施方式中已说明的安装基板部15的构成。
[0367]多个发光部40中的I个发光部40(第I发光部40a)的基板10具有第I侧面IOsa0第I侧面IOsa是相对第I主面IOa交叉。
[0368]多个发光部40中的另一个发光部40 (第2发光部40b)的基板10具有第2侧面IOsb。第2侧面IOsb是相对第I主面IOa交叉,且与第I侧面IOsa相向。
[0369]发光装置121还包括光反射树脂层60。光反射树脂层60为光反射性且绝缘性。光反射树脂层60覆盖第I侧面IOsa的至少一部分,且覆盖第2侧面IOsb的至少一部分。
[0370]光反射树脂层60中包含例如绝缘性树脂、及分散在绝缘性树脂中的多个粒子。多个粒子中使用例如TiO2及Al2O3的至少任一个。绝缘性树脂中使用例如硅酮树脂、环氧树月旨、丙烯酸系树脂及聚酰亚胺树脂的至少任一个。光反射树脂层60的反射率例如为70%以上。由此,同时获得高反射率与高绝缘性,光的利用效率提高。
[0371]如上所述,存在优选减小发光部40彼此的间隔的情况。为了减小多个发光部40彼此的间隔,而例如使多个发光部40各自中所含的基板10的面积减小。另一方面,设置在基板10的第I主面IOa上的第I金属层11、及设置在第2主面IOb上的第2金属层12中,需要适合各自的面积。
[0372]如果一面使第I金属层11及第2金属层12各自的面积变得合适,一面减小基板10的面积,那么基板10的端与第I金属层11的端的距离变小,基板10的端与第2金属层12的端的距离变小。其结果为,这些金属层中的沿面距离变短。
[0373]这样一来,如果减小多个发光部40彼此的间隔,那么安装基板部15中的沿面距离变短,其结果为,绝缘性变得容易劣化。
[0374]此时,本实施方式中,在相邻的多个发光部40的安装基板部15彼此之间设置光反射树脂层60。光反射树脂层60覆盖第I侧面IOsa的至少一部分。由此,即便第I发光部40a中的沿面距离变短时,在第I安装基板部15a中也可以维持良好的绝缘性。同样地,光反射树脂层60覆盖第2侧面IOsb的至少一部分。由此,即便第2发光部40b中的沿面距离变短时,在第2安装基板部15b中也可以维持良好的绝缘性。
[0375]在此例中,如图9(b)所示,光反射树脂层60覆盖第I侧面IOsa及第2侧面IOsb,并且覆盖所述I个发光部40 (第I发光部40a)的基板10的第I主面IOa的一部分、及所述另一个发光部40(第2发光部40b)的基板10的第I主面IOa的一部分。例如,光反射树脂层60覆盖第I发光部40a的第I金属层11的一部分、及第2发光部40b的第I金属层11的一部分。由此,进一步抑制绝缘性劣化。
[0376]例如,光反射树脂层60覆盖第I发光部40a的第I金属层11的侧面、及第2发光部40b的第I金属层11的侧面。由此,可以提高第I发光部40a的第I金属层11的侧面、与第2发光部40b的第I金属层11的侧面之间的绝缘性。
[0377]在此例中,光反射树脂层60覆盖第I发光部40a的第2金属层12的侧面、及第2发光部40b的第2金属层12的侧面。由此,可以提高第I发光部40a的第2金属层12的侧面、与第2发光部40b的第2金属层12的侧面之间的绝缘性。
[0378]例如,当减小多个发光部40彼此的间隔时,多个发光部40各自中所含的金属层彼此中,绝缘性变得容易劣化。可通过光反射树脂层60覆盖多个发光部40各自中所含的金属层的侧面,而提高侧面彼此之间的绝缘性。
[0379]如图9(b)所例示,在此例中,光反射树脂层60的一部分配置在第I发光部40a的第I安装基板部15a的基板10与散热构件51之间。进而,光反射树脂层60的一部分配置在第2发光部40b的第2安装基板部15b的基板10与散热构件51之间。光反射树脂层60是填充在第I安装基板部15a与第2安装基板部15b之间的空间。由此,可更进一步提高绝缘性。
[0380]进而,如图9(a)所例示,在此例中,光反射树脂层60覆盖多个发光部40中所含的基板10的外缘。由此,可以提闻光的利用效率。
[0381]可通过设置光反射树脂层60,而减小第I发光部40a与第2发光部40b之间的间隔。例如,第I发光部40a的基板10的第I侧面10sa、与第2发光部40b的基板10的第2侧面IOsb之间的距离gl为0.5毫米(mm)以上5毫米(mm)以下。优选距离gl为Imm以下。
[0382]在此例中,波长转换层31包含第I波长转换膜3Ip、及第2波长转换膜31q。第I波长转换膜31p覆盖半导体发光元件20的侧面。第2波长转换膜31q覆盖半导体发光元件20的上表面,且设置在第I波长转换膜31p之上。第I波长转换膜31p发射例如红色光。第2波长转换膜31q发射例如黄色光。
[0383]图10(a)?图10(d)是例示第5实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0384]在这些图中,省略了照明装置构件71。这些例子中的照明装置构件71中可以应用关于第I实施方式所说明的构成、或关于照明装置221所说明的构成。
[0385]如图10(a)?图10(d)所示,本实施方式的另一发光装置121a?121d (及照明装置221a?221d)中,光反射树脂层60也覆盖第I侧面IOsa及第2侧面10sb。进而,光反射树脂层60覆盖第I发光部40a的基板10的第I主面IOa的一部分、及第2发光部40b的基板10的第I主面IOa的一部分。
[0386]发光装置121a(及照明装置221a)中,光反射树脂层60是与第I金属层11隔开,且与第2金属层12隔开。光反射树脂层60的一部分配置在第I安装基板部15a的基板10与散热构件51之间。进而,光反射树脂层60的一部分配置在第2安装基板部15b的基板10与散热构件51之间。
[0387]在发光装置121b (及照明装置221b)中,光反射树脂层60覆盖第I金属层11的一部分,且与第2金属层12的一部分相接。光反射树脂层60的一部分配置在第I安装基板部15a的基板10与散热构件51之间。进而,光反射树脂层60的一部分配置在第2安装基板部15b的基板10与散热构件51之间。
[0388]在发光装置121c (及照明装置221c)中,光反射树脂层60是与第I金属层11隔开,且与第2金属层12隔开。光反射树脂层60未配置在第I安装基板部15a的基板10与散热构件51之间、及第2安装基板部15b的基板10与散热构件51之间。
[0389]在发光装置121d (及照明装置221d)中,光反射树脂层60覆盖第I金属层11的一部分,且覆盖第2金属层12的一部分。光反射树脂层60是与反射层32相接。光反射树脂层60的一部分配置在第I安装基板部15a的基板10与散热构件51之间。进而,光反射树脂层60的一部分配置在第2安装基板部15b的基板10与散热构件51之间。光反射树脂层60是填充在第I安装基板部15a与第2安装基板部15b之间的空间。可获得更高绝缘性与更高反射率。
[0390]图11(a)及图11(b)是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0391]这些图例示了本实施方式的散热构件51的形状。图11(b)是图11(a)的A1-A2线剖视图。
[0392]如图11(a)所例示,散热构件51具有第I?第4边55a?55d。例如,第I边55a沿X轴方向延伸。第2边55b与第I边55a隔开,且沿X轴方向延伸。第3边55c将第I边55a的一端与第2边55b的一端连接。第4边55d与第3边55c隔开,且将第I边55a的另一端与第2边55b的另一端连接。在此例中,第I边55a的长度及第2边55b的长度各自分别长于第3边55c的长度及第4边55d的长度。
[0393]如图11(b)所例示,散热构件51可进行翘曲。例如,散热构件51与发光部40是在高温下接合。存在因热膨胀系数之差,散热构件51进行翘曲的情况。
[0394]对散热构件51中设有安装基板部15的区域的翘曲度进行关注。如图11 (a)所例示,设有安装基板部15的区域的长度是I个安装基板部15的长度La (mm)、另一安装基板部15的长度Lb (mm)、及两者之间的区间的长度Lc (mm)之和的长度LOl (mm)。长度LOl为La+Lb+Lc。散热构件51的翘曲度C51是散热构件51的该区域的端的Z轴方向的位置之差。例如,散热构件51的翘曲度C51 (mm)是散热构件51的下表面的所述区域的端与散热构件51的下表面的中心之间的Z轴方向的距离。例如,散热构件51的翘曲度C51也可以是散热构件51的上表面的所述区域的端与散热构件51的上表面的中心之间的Z轴方向的距离。散热构件51的翘曲度C51依存于设有安装基板部15的区域的尺寸。将相对翘曲度RCl设为 C51 / LOl0
[0395]另一方面,散热构件51具有厚度t51(mm)。散热构件51的翅曲度依存于散热构件51的厚度t51。将相对厚度RTl设为t51 / LOl。
[0396]图12是例示第5实施方式的发光装置及照明装置的特性的曲线图。
[0397]图12例示了将散热构件51与发光部40在217°C下接合后在25°C下的翘曲度的模拟结果。散热构件51与发光部40是通过热传导层52 (例如焊料)而接合。图12的横轴为散热构件51 (散热片)的相对厚度RT1。纵轴为相对翘曲度RC1。
[0398]例如,散热构件51中设有安装基板部15的区域的长度LOl为50mm。例如,当相对厚度RTl为0.06时,散热构件51的厚度t51为3mm。当相对厚度RTl为0.12时,散热构件51的厚度t51为6mm。当相对翘曲度RCl为0.004时,翘曲度C51为0.2mm。例如,当散热构件51中设有安装基板部15的区域的长度LOl为50mm时,优选将翘曲度C51设为0.2mm以下。由此,可以获得例如反射部73中的高效率反射。如果翘曲度过大,那么难以由反射部73将光LL向适当的方向反射。散热性也可能劣化。就实用性而言,优选相对翘曲度RCl为0.004以下。由此,可以获得基于闻反射的闻效率。
[0399]由图12可知,优选相对厚度RTl为0.06。如果相对厚度RTl变大,那么相对翘曲度RCl的变化变小。相对厚度RTl宜为0.12以下。如果相对厚度RTl超过0.12,那么散热构件51的材料使用量会过度增加。
[0400]因此,在本实施方式中,优选相对厚度RTl为0.06以上且0.12以下。即,优选散热构件51的厚度为散热构件51中设有安装基板部15的区域的长度LOl的0.06倍以上0.12倍以下。
[0401]一般而言,LED模块中,在将多个COB模块安装至散热片时,为了限制安装,而将COB模块彼此的间隔设定为固定值以上。因此,LED模块的尺寸增大,反射镜及外形尺寸增大。而且,在形成在COB模块彼此之间的间隙中,反射率低,因此,产生反射损耗。
[0402]另一方面,用于泛光灯等的高输出功率的COB模块为了满足配光特性而优选发光区域的面积小且发光密度高。但是,如果发光密度提高,那么发光区域的中心部的温度变得更高。在散热片连接在多个COB模块各自中的构成中,存在多个COB模块各自中产生温度不均的情况。
[0403]本实施方式中,将散热片与多个COB模块组合,在多个COB模块彼此之间的区域设置例如白色的绝缘树脂(光反射树脂层60)。由此,例如可以减小配线基板的沿面距离。由此,可以减小发光装置的尺寸。
[0404]而且,可通过将白色绝缘树脂的反射率设为70%以上,而减少光反射损耗。
[0405]可通过组合I个散热片与多个COB模块,而例如抑制COB模块的最大温度。可以使多个COB模块中的温度均匀。而且,可以使发光装置小型化。
[0406]在本实施方式中,使用例如焊料作为热传导层52。由此,例如可以提高散热性。
[0407]在本实施方式中,可通过将相对厚度RTl设为0.015以上0.03以下,而例如增大散热片效果。而且,可以减小发光装置中的翘曲度。
[0408](第6实施方式)
[0409]图13(a)?图13(f)是例示第6实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0410]图13(a)是本实施方式的发光装置131及照明装置231的平面图。图13(b)是发光装置131中所含的散热构件51的平面图。第13(c)是发光装置131中所含的安装基板部15的平面图。图13(d)、图13(e)及图13(f)分别是图13(a)的A1-A2线剖视图、A3-A4线剖视图、及A5-A6线剖视图。
[0411]如图13(a)所示,本实施方式的照明装置231包含发光装置131、及照明装置构件71。在此例中,发光装置131也包含散热构件51、热传导层52、及发光部40。在此例中,也通过将比Rs设为5以上,而即便光束发散度为IOlm / mm2以上1001m / mm2以下达到光束发散度较高,也可以提供散热性经提高的发光装置。
[0412]如图13(b)、图13(d)及图13(f)所示,散热构件51的与第2主面IOb相向的第I面(上表面51u)具有凹凸51p。
[0413]如图13(b)所示,例如,第I面(上表面51u)的凹凸51p包含多个第I槽51pa。多个第I槽51pa是例如沿X轴方向(例如相对第2主面IOb平行的第I方向)延伸。在此例中,第I面(上表面51u)的凹凸51p还包含多个第2槽51pb。多个第2槽51pb是例如沿Y轴方向(例如相对第2主面IOb平行且与第I方向交叉)延伸。在此例中,第2方向相对第I方向垂直。在实施方式中,第I方向与第2方向之间的角度为任意角度。
[0414]如图13(a)所例示,在此例中,第I面(上表面51u)中设置着凹凸51p的区域51pr投影到第2主面IOb时的外缘51pe位于基板10投影到第2主面IOb时的外缘(例如第I主面IOa的外缘IOr)的外侧。[0415]如图13(c)、图13(d)及图13(f)所示,在此例中,第2金属层12的与散热构件51相向的第2面(下表面121)具有凹凸12p。
[0416]第2面(下表面121)的凹凸12p包含多个第3槽12pa。多个第3槽12pa是例如沿X轴方向(例如相对第2主面IOb平行的第3方向)延伸。在此例中,第2面(下表面121)的凹凸12p还包含多个第4槽12pb。多个第4槽12pb是例如沿Y轴方向(例如相对第2主面IOb平行且与第3方向交叉的第4方向)延伸。在此例中,第4方向相对第3方向垂直。在实施方式中,第3方向与第4方向之间的角度为任意角度。第3方向与第I方向的角度、第3方向与第2方向的角度、第4方向与第I方向的角度、以及第4方向与第2方向的角度为任意角度。
[0417]实施方式并不限于所述内容,凹凸51p例如也可以包含多个独立的凸部、及凹部。凹凸51p例如还可以包含多个独立的凹部、及凸部。凹凸12p例如也可以包含多个独立的凸部、及凹部。凹凸12p例如还可以包含多个独立的凹部、及凸部。
[0418]在实施方式中,也可以设置散热构件51的凹凸51p、及第2金属层12的凹凸12p中的至少任一个。
[0419]在凹凸51p的凹部、及凹凸12p的凹部中填充热传导层52 (例如焊料)。通过设置凹凸,而将应力进一步缓和。
[0420]例如,在发光部40中产生热。例如,因产生的热而使半导体发光元件20中的发光效率(lm / W)下降。如果增大投入电力,那么存在发光装置的温度(例如半导体发光元件20的温度)上升到发光装置的环境温度的标准值以上的情况。
[0421]为了提高散热性,而存在例如利用焊料(热传导层52)将COB的背面与散热板(散热构件51)接合的结构。在此结构中,因C0B、散热板、及焊料之间的热膨胀系数之差,应力作用于焊料。其结果,存在焊料产生裂纹,可靠性下降的情况。虽然存在经由变形阻力小的材料接合COB与散热板的方法,但是不易获得良好的焊料接合。进而,在此方法中,接合部分中产生的应变始终较大。因此,在COB或散热板翘曲的情况下,应变集中,导致容易从应变集中的部分产生裂纹。
[0422]相对于此,在本实施方式中,设置散热构件51的凹凸51p、及第2金属层12的凹凸12p中的至少任一个。通过设置凹凸,而使焊料(热传导层52)中产生的应力缓和,从而可减少应变。例如,X-Y平面内的应力通过凹凸51p及凹凸12p中的至少任一个而缓和。由此,可以提高可靠性。
[0423]进而,通过设置凹凸51p,散热构件51与热传导层52 (例如焊料)的接触面积扩大。通过设置凹凸12p,第2金属层12与热传导层52(例如焊料)的接触面积扩大。由此,散热性提闻。
[0424]这样一来,可通过在COB的表面与散热板的表面的至少任一表面设置凹凸,而缓和应力。进而,在焊料接合中,可以增大接合面积,从而散热性提高。
[0425]图14(a)?图14(g)是例示第6实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0426]这些图是以包含Z轴方向的平面将实施方式的散热构件51截断所得的剖视图。
[0427]图14(a)及图14(b)所示的示例中,设置在散热构件51的上表面51u的凹凸51p具有凹部51pd。凹部51pd具有底面部(散热构件底面部51qb)、及侧面部(散热构件侧面部51qa)。侧面部(散热构件侧面部51qa)相对第2主面IOb ( S卩,X-Y平面)交叉。在这些示例中,散热构件51的截面具有两个散热构件侧面部51qa,且两个散热构件侧面部51qa所交叉的部分(散热构件底面部51qb)的截面为三角形状。
[0428]图14(a)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51pp是相对X_Y平面实质上平行的平面状。图14(b)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51pp的截面为三角状。
[0429]即便图14(c)及图14(d)所示的示例中,散热构件51的凹部51pd也具有底面部(散热构件底面部51qb)、及侧面部(散热构件侧面部51qa)。这些示例中,散热构件底面部51qb是相对X-Y平面实质上平行的平面状。
[0430]图14(c)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51pp是相对X_Y平面实质上平行的平面状。图14(d)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51pp的截面为三角状。
[0431]图14(e)、图14(f)及图14(g)所示的示例中,散热构件51的凹部51pd不仅具有底面部(散热构件底面部51qb)、及侧面部(散热构件侧面部51qa),还具有角部(散热构件角部51qc)。散热构件角部51qc是将散热构件底面部51qb与散热构件侧面部51qa连接,且为曲面状。
[0432]图14(e)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51pp是相对X_Y平面实质上平行的平面状。图14(f)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51ρρ为曲面状。图14(g)所示的示例中,散热构件51的上表面51u的凸部51ρρ是相对X-Y平面实质上平行的平面状,且散热构件底面部51qb是相对X-Y平面实质上平行的平面状。
[0433]在实施方式中,优选设置曲面状的散热构件角部51qc。这样一来,使凹部51pd (例如槽)的边缘部分(角部)成为曲面状。由此,可以抑制应力集中在散热构件51的凹部51pd的边缘部分。在边缘部分为非曲面状的情况下,边缘部分成为裂纹的起点,从而容易产生裂纹。可通过将边缘部分设为曲面状,而进一步抑制裂纹产生。
[0434]图15(a)?图15(g)是例示第6实施方式的发光装置的示意性剖视图。
[0435]这些图是以包含Z轴方向的平面将实施方式的第2金属层12截断所得的剖视图。
[0436]图15(a)及图15(b)所示的示例中,设置在第2金属层12的下表面121的凹凸12p具有凹部12pd。凹部12pd具有底面部(第2金属层底面部12qb)、及侧面部(第2金属层侧面部12qa)。侧面部(第2金属层侧面部12qa)是相对第2主面IOb ( S卩,X-Y平面)交叉。在这些示例中,第2金属层12的截面具有两个第2金属层侧面部12qa,且两个第2金属层侧面部12qa所交叉的部分(第2金属层底面部12qb)的截面为三角形状。
[0437]图15(a)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp是相对X-Y平面实质上平行的平面状。图15(b)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp的截面为三角状。
[0438]即便图15(c)及图15(d)所示的示例中,第2金属层12的凹部12pd也具有底面部(第2金属层底面部12qb)、及侧面部(第2金属层侧面部12qa)。在这些示例中,第2金属层底面部12qb是相对X-Y平面实质上平行的平面状。
[0439]图15(c)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp是相对X-Y平面实质上平行的平面状。图15(d)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp的截面为三角状。[0440]图15(e)、图15(f)及图15(g)所示的示例中,第2金属层12的凹部12pd不仅具有底面部(第2金属层底面部12qb)、及侧面部(第2金属层侧面部12qa),还具有角部(第2金属层角部12qc)。第2金属层角部12qc是将第2金属层底面部12qb与第2金属层侧面部12qa连接,且为曲面状。
[0441]图15(e)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp是相对X-Y平面实质上平行的平面状。图15(f)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp为曲面状。图15(g)所示的示例中,第2金属层12的下表面121的凸部12pp是相对X-Y平面实质上平行的平面状,第2金属层底面部12qb是相对X-Y平面实质上平行的平面状。
[0442]在实施方式中,优选设置曲面状的第2金属层角部12qc。这样一来,使凹部12pd(例如槽)的边缘部分(角部)成为曲面状。由此,可以抑制应力集中在第2金属层12的凹部12pd的边缘部分。由此,可更加抑制裂纹的产生。
[0443]在实施方式中,凹部(例如槽)的形状(以包含Z轴方向的平面截断时的截面形状)例如可以设为三角形、梯形、或圆形(椭圆形)等。而且,在形状为三角形状或梯形状的情况下,优选将角部设为曲面状。
[0444]优选设置在散热构件51的第I面(上表面5Iu)的凹凸51p的深度d51为散热构件51的厚度t51的I / 10倍以下(参照图14(g))。可通过将深度d51设为厚度t51的1/10倍以下,而例如抑制焊料(热传导层52)内生成空隙。进而,可以抑制焊料的使用量,从而可以抑制成本上升。在需求更高效果的情况下,理想为1/20倍以下。优选深度d51为散热构件51的厚度t51的1/1000倍以上。由此,可以有效地抑制应力,从而可以通过接触面积增大而有效地获得散热性的提高。
[0445]另一方面,优选设置在第2金属层12的第2面(下表面121)的凹凸12p的深度dl2为第2金属层12的厚度tl2的1/2倍以下(参照图15(g))。可通过将深度dl2设为厚度tl2的1/2倍以下,而例如抑制焊料(热传导层52)内生成空隙。进而,可以抑制焊料的使用量,从而可以抑制成本上升。优选深度dl2为第2金属层12的厚度tl2的1/100倍以上。由此,可以有效地抑制应力,从而可以通过接触面积增大而有效地获得散热性提高。
[0446]例如,优选槽间距为槽深度的2倍以上。
[0447]例如,优选散热构件51的多个凹部51pd的间距为凹部51pd的深度的2倍以上。例如,优选相邻的多个凹部51pd的底面部(散热构件底面部51qb)彼此的距离为凹部52pd的凸部51pp与底面部(散热构件底面部51pb)之间的沿着Z轴方向的距离的2倍以上。由此,凹部51pd的形状(槽的形状)容易变得稳定。进而优选间距为深度的10倍以上。由此,凹部(槽)的形状容易变得均匀。
[0448]例如,优选第2金属层12的多个凹部12pd的间距为凹部12pd的深度的2倍以上。例如,优选相邻的多个凹部12pd的底面部(第2金属层底面部12qb)彼此的距离为凹部12pd的凸部12pp与底面部(第2金属层底面部12pb)之间的沿着Z轴方向的距离的2倍以上。由此,凹部12pd的形状(槽的形状)变得容易稳定。进而优选间距为深度的10倍以上。由此,凹部(槽)的形状变得容易均匀。
[0449]在实施方式中,优选槽彼此之间的距离为槽深度以上。
[0450]例如,优选散热构件51的多个凹部51pd彼此之间的距离为凹部51pd的深度的2倍以上。例如,优选相邻的多个凹部51pd的凸部51pp的宽度(相对Z轴方向垂直的方向的距离)为凹部52pd的凸部51pp与底面部(散热构件底面部51pb)之间的沿着Z轴方向的距离以上。由此,可以抑制凹部51pd中的空隙(焊料中产生的空隙)。如果槽彼此之间的距离过短,则容易残留空隙。
[0451]例如,优选第2金属层12的多个凹部12pd彼此之间的距离为凹部12pd的深度以上。例如,优选相邻的多个凹部12pd的凸部12pp的宽度(相对Z轴方向垂直的方向的距离)为凹部12pd的凸部12pp与底面部(第2金属层底面部12pb)之间的沿着Z轴方向的距离以上。由此,可以抑制凹部12pd中的空隙。如果槽彼此之间的距离过短,则容易残留空隙。
[0452]在本实施方式中,基板10中使用例如陶瓷基板。由此,同时地获得高绝缘性与高热传导性。此时,热传导层52中使用焊料。由此,可以获得高热传导性。
[0453]如果使用陶瓷基板作为基板10,且使用金属作为热传导层52,那么热膨胀系数中将产生较大的差异。此时,在本实施方式中,可通过设置凹凸,而有效地缓和应力。
[0454]第2金属层12中使用例如铜层。由此,即便使用焊料作为热传导层52,也可以获得良好的接合。焊料的材料选择范围广泛,接合步骤的条件范围扩大。也可以使用例如铝作为第2金属层12。在此情况下,焊料的材料容易受到限制,接合步骤的条件容易受到限制。铜的热传导率高于铝的热传导率。可通过第2金属层12中使用铜层,而获得更高的散热性。
[0455]如已说明般,优选第I面(上表面51u)中设置着凹凸51p的区域51pr投影到第
2主面IOb时的外缘51pe位于发光区域投影到第2主面IOb时的外缘的外侧。由此,获得应力缓和的效果。更理想为位于基板10投影到第2主面IOb时的外缘(例如第I主面IOa的外缘IOr)的外侧。可通过扩大设置着凹凸的区域,而更有效地抑制裂纹产生。
[0456](第7实施方式)
[0457]图16是例示第7实施方式的发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0458]如图16所示,本实施方式的照明装置241包含发光装置141、及照明装置构件71。发光装置141包含散热构件51、热传导层52、及发光部40。在此例中,也例如通过将比Rs设为5以上,而即便光束发散度为101m/mm2以上1001m/mm2以下达到光束发散度较高,也可以提供散热性经提高的发光装置。
[0459]在此例中,发光部40的发光元件部35也包含多个半导体发光元件20、及波长转换层31。在此例中,还设置有反射层32。
[0460]多个半导体发光元件20 (例如第I半导体发光元件20a及第2半导体发光元件20b等)各自具有与第I主面IOa相向的半导体发光元件下表面201、及与半导体发光元件下表面201为相反侧的半导体发光兀件上表面20u。半导体发光兀件上表面20u是半导体发光兀件20的上表面。
[0461]另一方面,波长转换层31具有与半导体发光元件上表面20u相接的波长转换层下表面311、及与波长转换层下表面311为相反侧的波长转换层上表面31u。波长转换层上表面3Iu是波长转换层31的上表面。
[0462]在本实施方式中,多个半导体发光元件20的任一个的上表面(半导体发光元件上表面20u)、与波长转换层31的上表面(波长转换层上表面31u)之间的Z轴方向(相对第I主面IOa垂直的方向)的距离t31为100 μ m以上300 μ m以下。[0463]由此,可以获得高效率,并且在波长转换层31中获得高热传导性,从而可以抑制温度上升。其结果为,可以延长寿命。
[0464]例如,实施方式的发光装置的标准值是例如相关色温为5000K(开尔文),显色指数为70,封装温度为90°C时,发光效率例如为1001m/W。即,光束发散度高。在发光装置中安装有多个LED芯片。在LED芯片周围设有波长转换层31。自LED芯片出射含蓝色的光。在波长转换层31中,蓝色光中产生激发,发射例如黄色光,获得白色光。以与蓝色光合成时适当地获得白色光的方式设计波长转换层31。
[0465]波长转换层31包含树脂(透光性树脂31b)、及分散在树脂中的多个荧光体粒子(波长转换粒子31a)(参照图5)。在波长转换层31的厚度(例如距离t31)厚的情况下,将荧光体粒子的浓度设定得低,以获得适当的光转换特性。相反,在波长转换层31的厚度(例如距离t31)薄的情况下,将荧光体粒子的浓度设定得高。
[0466]树脂的热传导率低于荧光体粒子的热传导率。因此,如果荧光体粒子的浓度低,那么波长转换层31的热传导率变低。如果荧光体粒子的浓度高,那么波长转换层31的热传
导率变高。
[0467]如果距离t31过大,例如超过500 μ m,则将荧光体粒子的浓度设定得过低。因此,波长转换层31中的热传导率低,因半导体发光元件20中产生的热、及波长转换层31中产生的热而使波长转换层31的温度过度上升。由此,波长转换层31的寿命缩短。
[0468]在本实施方式中,将距离t31设为300 μ m以下。由此,荧光体粒子的浓度成为适当的值,从而可以降低波长转换层31中的热传导率。由此,可以抑制温度上升,从而例如可以延长波长转换层31的寿命。
[0469]例如,可通过将距离t31设为300 μ m以下,而在波长转换层31中形成一部分荧光体粒子彼此接触的状态。而且,与基板10或LED芯片(半导体发光元件20)接触的荧光体粒子的数量增加。由此,波长变化时,荧光体粒子中产生的热变得容易向基板10或LED芯片传递。
[0470]另一方面,如果波长转换层31的厚度(例如距离t31)过薄,那么波长转换层31中的荧光体粒子的密度变高。即,多个荧光体粒子彼此的距离变短。因此,例如从I个荧光体粒子发射的光被位于该荧光体粒子附近的另一个荧光体粒子吸收(再吸收)的概率增高。即,如果荧光体粒子的密度过高,则发光效率下降。
[0471]在本实施方式中,可通过将距离t31设为100 μ m以上,而使波长转换层31中的荧光体粒子的浓度变得适当。由此,可以抑制再吸收,获得高的发光效率。
[0472]在本实施方式中,LED芯片(半导体发光元件20)例如具有倒装芯片结构。基板10包含陶瓷。在倒装芯片结构的情况下,伴随载子结合的光发射的热主要传递到基板10侦U。因此,在陶瓷的基板10中,可有效地进行散热,从而抑制LED芯片的温度上升。
[0473]COB模块通过导电性润滑脂或焊料等的热传导层52而与散热构件51 (散热片)连接。由此,可以有效地传导分散来自LED芯片的热。由此,可以提高输出。进而,例如可以形成对散热构件51的热传导路径,因此波长转换层31的温度也可以维持得低。
[0474]由此,例如在251m/W以上的高发光效率的COB模块中,可以将波长转换层31的温度维持得低。由此,可以延长寿命。
[0475]例如,使用X轴方向的长度为1mm、Y轴方向的长度为1mm、厚度(Z轴方向的长度)为0.4mm的LED芯片作为半导体发光元件20。在安装基板部15的第I金属层11之上配置多个半导体发光元件20。在多个半导体发光元件20周围形成反射层32。反射层32的内侦_度(内径)为约19_。在由反射层32包围的区域中,以覆盖半导体发光元件20的方式,形成波长转换层31。波长转换层31的树脂中使用例如二甲基硅酮。该树脂中分散有多个荧光体粒子。荧光体粒子的浓度为约17重量%。波长转换层31的高度(基板10的第I主面10a、与波长转换层31的上表面(波长转换层上表面31u)之间沿着Z轴方向的距离)为约650 μ m。从LED芯片发射的蓝色光与从波长转换层31发射的光的合成光的相关色温为约5000K。即,以获得白色光的方式调整波长转换层31。距离t31设为150μm。将这种发光装置作为第4试样。
[0476]另一方面,将荧光体粒子的浓度设为约8重量%的发光装置作为第5试样。在第5试样中,距离t31设为500 μ m。即便第5试样中,从LED芯片发射的蓝色光与从波长转换层31发射的光的合成光的相关色温也为约5000K。第5试样中的荧光体粒子的浓度及距离t31以外的条件与第4试样相同。
[0477]在第4试样及第5试样中,发光部40经由焊料的热传导层52接合于散热构件51。
[0478]使第4试样及第5试样点灯,测定波长转换层31的温度。在第5试样中,波长转换层31的表面(波长转换层上表面31u)的温度为130°C。另一方面,在第4试样中,波长转换层31的表面(波长转换层上表面31u)的温度为110°C。这样一来,可通过适当地设定距离t31,而抑制波长转换层31的温度上升。
[0479]图17(a)~图17(c)是例示第7实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0480]如图17(a)所示,在本实施方式的另一发光装置142 (及照明装置242)中,半导体发光元件20与基板10之间未设置波长转换层31。另一方面,发光装置141 (及照明装置241)中,即便半导体发光元件20与基板10之间也设置有波长转换层31。可通过将波长转换层31填充到半导体发光元件20与基板10之间的空间,而例如提高热传导性。
[0481]如图17(b)及图17(c)所示,在本实施方式的另一发光装置143 (及照明装置243)中,多个半导体发光元件20彼此之间的区域中,波长转换层31的上表面(波长转换层上表面31u)为凹状。该凹状的形状是例如因波长转换层31流入半导体发光元件20与安装基板部15之间的空间而产生。在如此般波长转换层31的上表面的一部分为凹状的情况下,将至波长转换层31的平坦之表面为止设为距离t31。
[0482]图18(a)~图18(c)是例示第7实施方式的另一发光装置及照明装置的示意性剖视图。
[0483]如图18(a)所示,在本实施方式的另一发光装置144 (及照明装置244)中,波长转换层31的表面(此例中为波长转换层上表面31u)上设有凹凸31r。该凹凸31r的深度是例如从波长转换层31出射的光的波长的0.5倍以上5倍以下。可通过凹凸31r,而提高来自波长转换层31的光撷取效率。
[0484]如图18(b)所示,在本实施方式的另一发光装置145(及照明装置245)中,波长转换层31的表面为覆盖半导体发光元件20的半球状。而且,在波长转换层31的表面设有凹凸31r。可通过凹凸31r,而提高来自波长转换层31的光撷取效率。
[0485]如图18(c)所示,在本实施方式的另一发光装置146(及照明装置246)中,波长转换层31的表面(上表面)在多个半导体发光元件20之间的部分为凹状。通过该凹状的部分而形成凹凸31r。可通过凹凸31r,而提高来自波长转换层31的光撷取效率。
[0486]所述各实施方式的发光装置例如可以用作泛光灯等照明装置。
[0487](第8实施方式)
[0488]发光装置是使用发光元件的光源,且例如用于照明或显示用途。由于发光元件为点状光源,故可知发光装置与荧光灯等线状光源相比,发热密度高。近年来,一直需求以狭窄发光面积发出高强度光的发光装置。因此,必须确保使发光元件中产生的热高效地散逸的结构。
[0489]作为用来确保该散热性的一个示例,有在与安装发光元件的面为相反侧的基板的面设置金属制散热板的情况。基板与散热板的连接是通过在基板的背面形成金属层,且以焊料将该金属层与散热板接合而进行。由此,形成可以将来自发光元件的热传递到散热板的散热路径。
[0490]但是,在基板为陶瓷的情况下,因与作为金属的散热板的热膨胀系数差,焊料受到较大的应力,从而产生裂纹。如果进而持续受到应力,则裂纹发展,导致可靠性下降。本实施方式是提供可靠性高的发光装置。
[0491]参照图19、图20及图21,说明第8实施方式。图19是用来对本发明的第8实施方式的发光装置进行说明的图。图20是用来对第8实施方式的发光装置的截面进行说明的图。图21是用来对第8实施方式的发光装置中将发光元件、连接器等构件拆卸后的状态进行说明的图。
[0492]本实施方式的发光装置380是用于照明或显示用途的发光装置,且包括包含氧化铝或氮氧化铝等陶瓷材料、或者陶瓷材料与复合陶瓷材料等的陶瓷基板301作为主要部分。陶瓷基板301具有成为前面的第I面311及成为背面的第2面312。而且,陶瓷基板301具有一对第I端边313、314、及与第I端边313正交且长度比第I端边313、314短的第2端边315、316。即,本实施方式的陶瓷基板301是如第I面311及第2面312的形状为长方形且厚度为1mm,以下那样的薄板。
[0493]陶瓷基板301是以直接镀铜(Direct Plated Copper,DPC)基板构成。即,在陶瓷基板301上,至少在第I面311形成第I金属层302、及第2金属层303,在第2面312形成第3金属层304。第I金属层302、第2金属层303及第3金属层304可以利用相同材料构成。例如,第I金属层302、第2金属层303及第3金属层304是在通过溅镀形成的氧化钛层之上,叠层包含铜且厚度为0.1mm以下的第I镀层而成。在第I镀层上,也可以进而叠层包含镍/金、或镍/钯/金的第2镀层。而且,理想为形成在第I面311的金属层的总体积小于形成在第2面312的金属层的总体积。可通过设为这种关系,而扩大介于与下述散热板310之间的焊料层364的形成区域。因此,可以较宽地确保将热从成为发热部的发光元件352传递到散热板310的散热路径。由此,可提高散热性。
[0494]参照图21,对陶瓷基板301的第I面311中的配线图案进行详细说明。将穿过陶瓷基板301的中央部Ce且沿着第I端边313、314的第I轴设为X轴。将穿过中央部Ce且沿着第2端边315、316的第2轴设为Y轴。此时,第I金属层302在陶瓷基板301上的第2端边315附近,形成为与X轴一致。此时,第I金属层302的端部并未到达第2端边315。在该第I金属层302上,在第2端边315侧的端部形成有沿Y轴且向第I端边313的方向突出的供电用金属层321。而且,在第I金属层302,在发光部305侧的端部与供电用金属层321之间形成有沿Y轴向第I端边314的方向突出的检查用金属层322。进而,在第I金属层302,在发光部305侧的端部与检查用金属层322之间,形成有沿Y轴向第I端边313的方向突出的零件安装用金属层323。
[0495]另一方面,第2金属层303在陶瓷基板301上的第2端边316附近,形成为与X轴一致。此时,第I金属层302的端部并未到达第2端边315。在该第2金属层303上,在第2端边316侧的端部形成有沿Y轴向第I端边313的方向突出的供电用金属层331。而且,在第2金属层303上,在发光部305侧的端部与供电用金属层331之间形成有沿Y轴向第I端边314的方向突出的检查用金属层332。
[0496]在陶瓷基板301的第I面311设置有发光部305。发光部305为圆柱状。发光部305包括发出光的发光面351。发光部305配置成中心部Cl与陶瓷基板301的中心部Ce大致一致。即,发光部305是从陶瓷基板301的角到中心部Ce的距离分别为大致相同的长度。此外,本实施方式中的所谓“大致”是指最佳为相同,但允许误差程度的偏差、例如3mm左右的偏差。
[0497]发光部305包括发光兀件352。发光兀件352是例如产生蓝色光的倒装芯片型发光元件。具体而言,所述发光元件352是如下发光元件,即,从一侧朝向另一侧依序叠层透明的蓝宝石层、η型半导体层、发光层、P型半导体层而成,且在η型半导体层及P型半导体层中分别形成有电极。通过经由一对电极对η型半导体层及P型半导体层供给电力,而在位于兀件下侧的发光层中产生光。该光是从蓝宝石层发射。在发光兀件352中,一电极通过焊料层361而与第I金属层302的一端侧电性连接,另一电极通过焊料层361而与第2金属层203的另一端侧电性连接。
[0498]本实施方式中,发光元件352包含有多个。例如,发光元件352为96个。这些多个发光元件352分成第I区353与第2区354而配置。第I区353包含半数(例如48个)的发光元件352。在第I区353中,多个发光元件352通过元件安装用金属层355 (元件间金属层)而串联连接。在多个发光元件352中,元件安装用金属层355的一端连接在第I金属层302,另一端连接在第2金属层303。而且,在第I区353的与第2金属层303的连接侧,从元件安装用金属层355起在中途分岔的零件安装用金属层356在第I金属层302的方向上延伸。在零件安装用金属层356与零件安装用金属层323之间,例如隔着零件安装用金属层373连接有2个电容器371、372。电容器371、372是例如用来防止暗点灯。此夕卜,将电容器设为多个的原因在于,如果为一个,则电容器的尺寸、尤其高度会变高,从而存在遮挡发光部305中产生的光的可能性。第2区354也同样包含半数(例如48个)的发光兀件352。在第2区354中,多个发光兀件352通过兀件安装用金属层355 (兀件间金属层)而串联连接。在多个发光元件352中,一端连接在第I金属层302,另一端连接在第2金属层303。
[0499]而且,发光部305包括例如圆筒状的壁部357。壁部357高于发光元件352的高度,且以在其圆筒内包围发光元件352的方式形成在陶瓷基板301的第I面311上。而且,一部分以位于金属层(第I金属层302、第2金属层303)之上的方式形成。壁部357因覆盖发光元件352,而期望由光反射性高的材料形成。也可具有朝向前面侧倾斜的坡度。
[0500]在由壁部357与陶瓷基板301等形成的空间,以覆盖发光元件352的方式,填充包含硅酮等树脂的密封树脂358。密封树脂358包含黄色系荧光体材料。即,发光元件352中产生的蓝色光中的一部分被密封树脂358中所含的荧光体材料激发而成为黄色光。而且,发光元件352中产生的蓝色光中的其他一部分直接作为蓝色光穿透密封树脂358。这些光混合而成的白色光是从发光部305的发光面351发射。相对于发光面351的面积的总光通量、所谓的光束发散度为lOlm/mm2?1001m/mm2。相对于总投入电力的总光通量为501m/W?1501m/W。这样一来,本实施方式的发光装置以狭窄的发光面积发出高强度光。
[0501]在第I金属层302的另一端侧、即供电用金属层321设置着第I连接器308。第I连接器308是用来对发光元件352供给电力的构件。第I连接器308是与从点灯电路延长的供电线连接。第I连接器308具有金属端子。第I连接器308 (金属端子)经由焊料层362而与第I金属层302连接。在第2金属层303的另一端侧、即供电用金属层331设置着第2连接器309。第2连接器309也与第I连接器308同样地具有金属端子。第2连接器309 (金属端子)经由焊料层363而与第2金属层303连接。此时,第I连接器308与第2连接器309以成为相对Y轴对称的位置的方式配置。即,发光部305与第I连接器308之间的距离L31和发光部305与第2连接器309之间的距离L32大致相同。此外,第I连接器308与第2连接器309是例如因热从作为发热源的发光元件352经由第I金属层302、第2金属层303进行传递而有可能温度增高的构件。因此,为了抑制热偏向陶瓷基板301的中央部Ce,而理想为距离L31、L32为2mm以上。另一方面,为了避免可能达到高温的构件接近裂纹的起点附近,导致裂纹变得容易发展,而理想为陶瓷基板301的端部与连接器(第I连接器308、第2连接器309)之间的距离(最短距离L33)为5mm以上。此外,金属端子也可以由树脂等绝缘盒覆盖。
[0502]在陶瓷基板301的第2面312配置着散热板310。散热板310例如发挥作为散热片的功能。散热板310是例如厚度为5mm以下那样的金属板。散热板310例如经由焊料层364以与陶瓷基板301的第2面312对向的方式与第3金属层304连接。
[0503]如上所述,本实施方式中,将发光部305以其中央部Cl与陶瓷基板I的中央部Ce大致一致的方式配置。而且,将作为单极连接器的第I连接器308与第2连接器309隔开地配置在发光部305的两端。因此,可以提供可靠性高的发光装置。即,在通过焊料层364连接陶瓷基板301与散热板310且以狭窄发光面积发出高强度光的发光装置中,因点灯时及熄灯时的热膨胀差而导致焊料层364受到大应力。因此,焊料层364中例如产生裂纹。该裂纹选择性地延展,从而存在导致可靠性下降之可能性。本实施方式可以抑制此现象。
[0504]参照以往的发光装置,更具体地进行说明。如图22所示,在发光装置480中,发光部405配置在陶瓷基板401的第I面411上偏斜的位置。而且,在发光装置480中,配置着两极的连接器408。在发光装置480中,导致可靠性下降的可能性尤其高。发光装置480中温度变高的部分是包含作为发热源的发光元件452 (未图示)的发光部405、与该发光部405的热经由第I金属层及第2金属层402、403进行传递且包含阳极连接器及阴极连接器的连接器408。如图22所示,在陶瓷基板401上,如果可能达到高温的构件的配置偏斜,那么热分布会偏斜。因此,裂纹例如会在陶瓷基板401的角附近的焊料层464(未图示)中产生。而且,在投影到X-Y平面时,裂纹会在焊料层464内逐渐向陶瓷基板401的中央方向延展。裂纹的延展在温度越高的部分越为显著。因此,热分布的偏斜是和局部性裂纹的发展有关。即便为局部性,如果焊料层464的裂纹发展到发光部405的背侧,那么从发光元件452向散热板410的散热路径也会中断,从而存在发光元件452损坏的情况。
[0505]因此,在第8本实施方式的发光装置380中,将发光部305配置在陶瓷基板301的中心Ce。而且,在其两端隔开配置单极连接器(第I连接器308、第2连接器309)。因此,将发热源分散,从而将陶瓷基板301中的热分布的偏斜消除。可抑制局部性裂纹的产生。而且,可以延迟裂纹的发展。进而,将发光部305自成为裂纹起点的陶瓷基板301的角隔开地配置。因此,可以充分地延迟裂纹到达发光部305的背侧为止的时间。因此,可以提供可靠性高的发光装置。此外,仅在第I连接器308附近配置有电容器371、372。由于电容器371,372的发热并不大,所以,这种电容器的配置不会成为热分布偏斜的重要原因。
[0506]而且,将第I连接器308与第2连接器309以相对于Y轴分别对称的方式设置。因此,使热分布均匀化,从而可靠性进一步提高。而且,将多个发光元件352以相对于X轴及Y轴对称的方式设置。使热分布均匀化,从而可靠性进一步提高。而且,将第I连接器308与第2连接器309以其长度方向沿着Y轴的方式连接在第I金属层302及第2金属层303。可罪性进一步提闻。
[0507](第9实施方式)
[0508]图23是用来对本发明的第9实施方式的发光装置进行说明的图。关于该第9实施方式的各部,与第8实施方式的各部相同的部分以相同符号表不,并省略其说明。
[0509]本实施方式的发光装置381中,陶瓷基板301的第I面311的形状为椭圆形状。而且,在穿过陶瓷基板301的中央部Ce且沿着散热板310的端边并且穿过陶瓷基板301的宽度最长的部分的X轴上,配置有发光部305的中心部Cl、第I连接器308、及第2连接器309。
[0510]即便第9实施方式,也与第8实施方式相同地使热分布的偏斜均匀化,因此,可以提供可靠性高的发光装置。
[0511](第10实施方式)
[0512]图24是用来对本发明的第10实施方式的发光装置进行说明的图。
[0513]本实施方式的发光装置382中,陶瓷基板301的第I面311的形状为多边形。该陶瓷基板301例如在长方形状的陶瓷基板301的四角倾斜地设置切口部317而呈多边形状。而且,在穿过陶瓷基板301的中央部Ce且沿着散热板310的端边并且穿过陶瓷基板301的宽度最长的部分的X轴上,配置有发光部305的中心部Cl、第I连接器308、及第2连接器309。
[0514]即便第10实施方式,也与第8实施方式相同地使热分布的偏斜均匀化,因此,可以提供可靠性高的发光装置。
[0515]本发明并非限定于所述实施方式,可以进行各种变形。
[0516]例如,发光部305不限于圆柱状的形状,也可以为椭圆柱状或多边形柱状。
[0517]发光元件352不限于倒装芯片型发光元件,也可以是使用接合焊线进行电性连接的面朝上型发光元件。
[0518]第I连接器308或第2连接器309也可以如图25所示的发光装置384那样,以相对于陶瓷基板301的中心Ce对称的方式配置。关于第I金属层302或第2金属层303的一部分的图案也情况相同。
[0519]根据实施方式,可以提供散热性经提高的发光装置及照明装置。[0520]此外,本申请说明书中,“垂直”及“平行”不仅包含严格的垂直及严格的平行,还包含例如制造步骤中的偏差等,只要实质上垂直及实质上平行即可。
[0521]以上,一面参照具体例,一面对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于这些具体例。例如,关于发光装置中所含的发光部、安装基板部、发光元件部、基板、第I金属层、第2金属层、半导体发光元件、波长转换层、反射层、散热构件、热传导层、光反射树脂层、陶瓷基板、第I金属层、第2金属层、第3金属层、第I连接器、第2连接器、散热板、壁部、元件间金属层及密封树脂、以及照明装置中所含的照明装置构件、照明装置连接构件、基座部及反射部等各要素的具体构成,只要本领域技术人员可以通过从公知的范围中适当选择来同样地实施本发明,从而获得同样的效果,则包含在本发明的范围中。
[0522]而且,在技术上可实现的范围内组合各具体例的任意两个以上的要素而成者也只要包含本发明的主旨,则包含在本发明的范围中。
[0523]除此以外,作为本发明的实施方式,本领域技术人员以上述发光装置及照明装置为基础可适当进行设计变更而实施的所有发光装置及照明装置也只要包含本发明的主旨,则属于本发明的范围。
[0524]除此以外,在本发明的思想范畴中,若为本领域技术人员,则应知悉可能设想到各种变更例及修正例,且这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
[0525]虽已说明了本发明的若干个实施方式,但这些实施方式是以示例提出,并非意图限定发明范围。这些新的实施方式可以其他各种形态实施,在不脱离发明主旨的范围内,可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等范围内。
【权利要求】
1.一种发光装置,其特征在于包括:发光部、散热构件、及热传导层; 所述发光部包含安装基板部及发光元件部; 所述安装基板部包含: 绝缘性的基板,具有包含安装区域的第I主面、及与所述第I主面为相反侧的第2主面; 第I金属层,设置在所述第I主面上,且所述第I金属层包含设置在所述安装区域的多个安装图案;及 第2金属层,设置在所述第2主面上,且与所述第I金属层电气绝缘,当投影到与所述第I主面平行的第I平面时,至少一部分与所述安装区域重合; 所述发光元件部包含: 多个半导体发光元件,设置在所述第I主面上,且所述多个半导体发光元件分别与所述多个安装图案中的任一个所述安装图案、及所述多个安装图案中的所述任一个的相邻的另一所述安装图案电性连接;及 波长转换层,覆盖所述多个半导体发光元件的至少一部分,吸收从所述多个半导体发光元件发射的第I光的至少一部分,发射波长与所述第I光的波长不同的第2光;且从所述发光元件部发射的光的光束发散度为10 lm/mm2以上100 lm/mm2以下; 所述散热构件是与所述第2主面相向,且当所述散热构件投影到所述第I平面时,具有所述安装区域面积的5倍以上的面积;· 所述热传导层是设置在所述散热构件与所述第2金属层之间。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述第I主面还包含设置在所述安装区域周围的周边区域,且 所述周边区域的面积为所述安装区域的面积的4倍以上。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 沿着相对所述第I主面平行且穿过所述安装区域中心的方向上,所述第I主面的端与所述安装区域之间的距离是沿着穿过所述中心的方向的所述安装区域的宽度的1/2以上。
4.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述第I金属层还包含: 第I连接器用电极部,与所述多个安装图案中的I个连接;及 第2连接器用电极部,与和所述多个安装图案的所述I个不同的另I个连接; 所述发光部还包含: 第I连接器,设置在所述第I主面上,且与所述第I连接器用电极部电性连接 '及 第2连接器,设置在所述第I主面上,且与所述第2连接器用电极部电性连接; 在所述第I连接器与所述第2连接器之间,配置有所述发光元件部。
5.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述波长转换层包含: 多个波长转换粒子,吸收所述第I光的至少一部分,发射所述第2光;及 透光性树脂,分散有所述多个波长转换粒子; 所述透光性树脂的肖氏硬度A为15以上50以下。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:投影到所述第I平面时所述第2金属层的面积大于所述安装区域的面积的80%。
7.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 还包括光反射性且绝缘性的光反射树脂层,且 所述发光部设置有多个, 所述多个发光部中的I个所述发光部的所述基板具有相对所述第I主面交叉的第I侧面, 在相对所述第I主面平行的面内与所述多个发光部中的所述I个发光部排列的另一个发光部的所述基板具有相对所述第I主面交叉且与所述第I侧面对向的第2侧面, 所述光反射树脂层覆盖所述第I侧面的至少一部分,且覆盖所述第2侧面的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述散热构件的厚度是所述散热构件中设有所述安装基板部的区域的与所述第I主面平行的方向上的长度的0.06倍以上0.12倍以下。
9.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述多个半导体发光元件中任一个的上表面与所述波长转换层的上表面之间的垂直于所述第I主面的方向上的距离为100微米以上300微米以下。
10.一种照明装置,其特征在于包括:` 陶瓷基板,具有第I面及位于所述第I面相反侧的第2面,并且具有一对第I端边及与所述第I端边正交且长度等于或短于所述第I端边的一对第2端边: 第I金属层及第2金属层,形成在所述第I面; 第3金属层,形成在所述第2面; 发光部,包含一端与所述第I金属层的一端侧电性连接,且另一端与所述第2金属层的一端侧电性连接的发光元件; 第I连接器,设置在所述第I金属层的另一端侧; 第2连接器,设置在所述第2金属层的另一端侧;以及 金属制散热板,在所述第3金属层上,隔着焊料层,与所述陶瓷基板对向连接; 当穿过所述陶瓷基板的中央部且沿着所述第I端边的轴设为第I轴,穿过所述陶瓷基板的所述中央部且沿着所述第2端边的轴设为第2轴时, 所述发光部配置为其中央部与所述陶瓷基板的所述中央部大致一致,所述发光部的所述中心部、所述第I连接器及所述第2连接器配置在所述第I轴上,并且所述第I连接器及所述第2连接器以将所述发光部夹层的方式配置。
【文档编号】F21Y101/02GK103855142SQ201310382280
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】西村洁, 下川一生, 别田惣彦, 佐佐木阳光, 渡边美保, 田中裕隆, 本间卓也, 松本克久, 大川秀树 申请人:东芝照明技术株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1