发光装置用基板、发光装置以及发光装置用基板的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在包含由金属材料构成的基体的金属基板部上具备绝缘层的发光装置用基板、使用其的发光装置以及发光装置用基板的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为电子装置，已知具有电子电路基板的装置。电子电路基板是配置有以LED(Light Emitting D1de，发光二极管)为代表的发光元件、热电元件等电子元件的基板。
[0003]作为上述电子电路基板的一个例子，已知在金属基板上形成绝缘层的部件。例如，在专利文献I中，公开了在基体涂敷陶瓷涂料，进行烧制来在该基体形成覆膜的技术。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本公开专利公报“特开昭59-149958号公报(1984年8月28日公开)”
【发明内容】
[0007]-发明要解决的课题_
[0008]为了实现大输出的发光装置，需要提高针对发光元件等中产生的热量的散热性。这里，以往使用的陶瓷基板的热传导性不良。因此，在发光装置中，需要使用热传导性比以往使用的陶瓷基板高的金属基板。
[0009]这里，为了在金属基板上搭载发光元件，为了布线图案形成，必须在金属基板上设置绝缘层。此外，为了在发光装置中提高光利用效率，该绝缘层需要不仅具有较高的热传导性，还需要具有较高的光反射性。
[0010]但是，在发光装置的电子电路基板中，在被用作为现有绝缘层的有机抗蚀剂中，不能得到充分的热传导性、耐热性以及耐光性。
[0011]此外，为了提高光利用效率，需要反射经由绝缘层而泄露到金属基板侧的光，但在现有的将有机抗蚀剂用作为绝缘层的结构中，不能得到充分的光反射性。
[0012 ]专利文献I中未提及散热性以及光利用效率。
[0013]本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于，提供一种能够实现较高的散热性以及较高的光利用效率的发光装置用基板、使用其的发光装置以及发光装置用基板的制造方法。
[0014]-解决课题的手段_
[0015]为了解决上述课题，本发明的一方式所涉及的发光装置用基板的特征在于，具备:金属基板部，其至少具有金属的基板;第I绝缘层，其形成在上述金属基板部上并具有热传导性;布线图案，其形成在上述第I绝缘层上;和第2绝缘层，其形成在上述第I绝缘层以及上述布线图案上并具有光反射性。
[0016]此外，为了解决上述课题，本发明的一方式所涉及的发光装置用基板的特征在于，具备:金属基板部，其至少具有金属的基板;绝缘层，其形成在上述金属基板部上并具有热传导性以及光反射性;和布线图案，其被埋入到上述绝缘层的内部。
[0017]此外，为了解决上述课题，本发明的一方式所涉及的发光装置的特征在于，具备:上述发光装置用基板;和发光元件，其形成在上述发光装置用基板的上述第2绝缘层上，并与上述布线图案电连接。
[0018]此外，为了解决上述课题，本发明的一方式所涉及的发光装置的特征在于，具备:上述发光装置用基板;和发光元件，其形成在上述发光装置用基板的上述绝缘层上，并与上述布线图案电连接。
[0019]此外，为了解决上述课题，本发明的一方式所涉及的发光装置用基板的制造方法的特征在于，包含:对由铝构成的基板进行阳极氧化处理，来形成耐酸铝保护层，制造金属基板部的工序;将含有陶瓷粒子从而提高热传导性的环氧类树脂加工为片状的部件与由铜构成的金属片贴合得到的复合片贴合于上述金属基板部，来形成导电层以及第I绝缘层的工序;通过蚀刻来从上述导电层形成布线图案的工序;在上述第I绝缘层以及上述布线图案上，通过涂敷来形成具有比上述第I绝缘层低的热传导性并具有比上述第I绝缘层高的光反射性的第2绝缘层，进一步使与发光元件的电极电连接的上述布线图案的电极端子部露出的工序;和通过金属镀覆来覆盖上述电极端子部的工序。
[0020]-发明效果-
[0021 ]根据本发明的各方式，起到能够实现较高的散热性以及较高的光利用效率的效果O
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的发光装置的示意结构的剖视图。
[0023]图2是表示图1所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在铝基板上形成高散热陶瓷层的工序。
[0024]图3是表示图1所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在高散热陶瓷层上贴付蚀刻框架的工序。
[0025]图4是表示图1所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在高散热陶瓷层以及蚀刻框架上形成高反射陶瓷层的工序。
[0026]图5是表示图1所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示即将研磨高反射陶瓷层的表面之前的工序。
[0027]图6是表示图1所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示研磨结束的样子。
[0028]图7是表示本发明的另一实施方式所涉及的发光装置的示意结构的剖视图。
[0029]图8是表示图7所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在铝基板上设置PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚的共聚物)片的工序。
[0030]图9是表示图7所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示准备蚀刻框架的工序。
[0031]图10是表示图7所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示对PFA片高温冲压蚀刻框架的工序。
[0032]图11是表示图7所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示图10所示的高温冲压的过程中的样子。
[0033]图12是表示本发明的又一实施方式所涉及的发光装置的示意结构的剖视图。
[0034]图13是表示图12所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示将PTFE(聚四氟乙烯)片与铜基板以及铜板熔接的工序。
[0035]图14是表示图12所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示图13所示的熔接的过程中的样子。
[0036]图15是表示图12所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示对铜板进行蚀刻来形成蚀刻框架的工序。
[0037]图16是表示图12所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在PTFE片以及蚀刻框架上形成无机抗蚀剂层的工序。
[0038]图17是表示图12所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示将LED芯片与蚀刻框架电连接的工序。
[0039]图18是表示上述发光装置的应用例以及另一应用例的俯视图。
[0040]图19是表示上述应用例的剖视图。
[0041]图20是表示上述另一应用例的剖视图。
[0042]图21是表示图18所示的发光装置的变形例的主要部分的俯视图。
[0043]图22是对本发明的构思进行说明的图。
[0044]图23是对本发明的构思进行说明的图。
[0045]图24是对本发明的构思进行说明的图。
[0046]图25是表示本发明的其他实施方式所涉及的发光装置的示意结构的剖视图。
[0047]图26是表示图25所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示通过被耐酸铝保护层覆盖的铝基板和铜板，来夹着固化反应进行前的环氧类树脂片的工序。
[0048]图27是表示图25所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示将环氧类树脂片与铜板以及被耐酸铝保护层覆盖的铝基板粘合的工序。
[0049]图28是表示图25所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示对铜板进行蚀刻来形成蚀刻框架的工序。
[0050]图29是表示图25所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示在环氧类树脂片以及蚀刻框架上形成无机抗蚀剂层的工序。
[0051]图30是表示图25所示的发光装置的制造方法的剖视图，表示将LED芯片与蚀刻框架电连接的工序。
[0052]图31是表示具备本发明所涉及的发光装置的照明装置的结构的图。
[0053]图32是表示反射器的形状的正面剖视图。
【具体实施方式】
[0054]〔实施方式I〕
[0055]说明本发明的一实施方式。
[0056]图1是表示本实施方式所涉及的发光装置的示意结构的剖视图。
[0057]图1所示的发光装置100具备:铝基板1、高散热陶瓷层2、蚀刻框架3、高反射陶瓷层4以及LED芯片5。铝基板1、高散热陶瓷层2、蚀刻框架3以及高反射陶瓷层4对应于发光装置用基板。
[0058]铝基板(金属基板部)1是热传导性高的基板。也可以取代铝基板I，而使用同样热传导性高的铜基板。另外，铝基板I具有低价、加工容易并且耐环境湿度的优点。铝基板I的外形形状并不被特别限定。
[0059]高散热陶瓷层(第I绝缘层)2形成在铝基板I上。也可以说高散热陶瓷层2被设置于铝基板I的一个面的一侧。高散热陶瓷层2是利用印刷法而被涂敷于铝基板I的高散热陶瓷涂料12(参照图2)经过干燥以及烧制来形成的。高散热陶瓷层2具有电绝缘性以及高的热传导性，也可以具有较高的光反射性。作为高散热陶瓷涂料12的具体例，举例有:氮化铝系陶瓷涂料、氧化铝系陶瓷涂料、氧化锆系陶瓷涂料，但并不局限于此，只要具有电绝缘性以及较高的热传导性即可。此外，作为与这些涂料混合的粘合剂的原料，使用包含通过溶胶-凝胶法等来合成玻璃的硅氧烷键的玻璃系的原料，或者使用树脂的原料。
[0060]蚀刻框架(布线图案)3(参照图3)是对例如由铜构成的薄板进行蚀刻而成的布线图案。蚀刻框架3形成在高散热陶瓷层2上。
[0061]高反射陶瓷层(第2绝缘层)4形成在高散热陶瓷层2以及蚀刻框架3之上。高反射陶瓷层4是利用印刷法而被涂敷于高散热陶瓷层2以及蚀刻框架3的高反射陶瓷涂料14(参照图4)经过干燥以及烧制来形成的(参照图5)。高反射陶瓷层4具有电绝缘性以及较高的光反射性。作为高反射陶瓷涂料14的具体例，举例有氧化锆系陶瓷涂料，但并不局限于此，只要具有电绝缘性以及较高的光反射性即可。
[0062]高反射陶瓷层4的粘合剂是包含通过溶胶-凝胶法来合成的硅氧烷键的玻璃系的粘合剂，或者也可以是树脂。优选高反射陶瓷层4的干燥以及烧制温度比高散热陶瓷层2的干燥以及烧制温度低。
[0063]特别地，需要注意的是，在高散热陶瓷层2中使用树脂粘合剂，在高反射陶瓷层4中使用通过溶胶-凝胶法来合成的玻璃系粘合剂的情况。通过溶胶-凝胶法来合成的玻璃系粘合剂的干燥以及烧制通常在250°C?500°C的高温下进行。与此相对地，热固化性树脂的固化温度以及耐热温度通常是200°C以下，因此在高散热陶瓷层2中使用树脂粘合剂的情况下，需要注意其耐热性。
[0064]因此，在高散热陶瓷层2中使用树脂粘合剂的情况下，避免在高反射陶瓷层4中使用烧制温度较高的玻璃系粘合剂，优选在高反射陶瓷层4中使用树脂粘合剂。
[0065]LED芯片(发光元件)5被封装化，通过倒装芯片接合，来与蚀刻框架3电连接。图1中图示了 2个LED芯片5，但LED芯片5的个数并不局限于此。
[0066]图2?图6是表示发光装置100的制造方法的剖视图。
[0067]作为第I工序，如图2所示，在铝基板I之上印刷高散热陶瓷涂料12，使其干燥并进行烧制，形成高散热陶瓷层2。
[0068]这里，高散热陶瓷层2的厚度优选是25μπι以上150μπι以下。由此，能够抑制在高散热陶瓷层2产生裂缝，并且能