发光装置制造方法

文档序号:7083958阅读:102来源:国知局
发光装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种发光装置,包含陶瓷基板、第1连接器~第4连接器、多个半导体发光元件及第1金属层。陶瓷基板具有包含第1边~第4边与第1角部~第4角部的第1主面,第1主面包含:安装区域、第1角部与安装区域之间的第1连接器区域、第2角部与安装区域之间的第2连接器区域、第3角部与安装区域之间的第3连接器区域、第4角部与安装区域之间的第4连接器区域。多个半导体发光元件设在安装区域。第1连接器~第4连接器分别设在第1连接器区域~第4连接器区域。第1金属层设在多个半导体发光元件与陶瓷基板之间,包含分别与第1连接器~第4连接器电连接的第1连接器用电极部~第4连接器用电极部。本实用新型可提供高输出的发光装置。
【专利说明】发光装置

【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式一般而言涉及一种发光装置。

【背景技术】
[0002]例如,有将半导体发光元件安装在基板上且由树脂密封的发光装置(板上芯片(Chip On Board))。这种发光装置中,希望提高输出。若提高输出,贝Ij可靠性容易恶化。
实用新型内容
[0003]本实用新型的发光装置包括:陶瓷(ceramic)基板,具有第I主面,该第I主面包含第I边、与所述第I边分离的第2边、第3边、与所述第3边分离的第4边、将所述第I边与所述第3边连接的第I角(corner)部、将所述第3边与所述第2边连接的第2角部、将所述第2边与所述第4边连接的第3角部、及将所述第4边与所述第I边连接的第4角部,所述第I主面包含安装区域、设在所述第I角部与所述安装区域之间的第I连接器(connector)区域、设在所述第2角部与所述安装区域之间的第2连接器区域、设在所述第3角部与所述安装区域之间的第3连接器区域、及设在所述第4角部与所述安装区域之间的第4连接器区域;多个半导体发光元件,设在所述安装区域上;第I连接器,设在所述第I连接器区域上;第2连接器,设在所述第2连接器区域上;第3连接器,设在所述第3连接器区域上;第4连接器,设在所述第4连接器区域上;及第I金属层,设在所述多个半导体发光元件与所述陶瓷基板之间,且包含与所述第I连接器电连接的第I连接器用电极部、与所述第2连接器电连接的第2连接器用电极部、与所述第3连接器电连接的第3连接器用电极部、及与所述第4连接器电连接的第4连接器用电极部。
[0004]本实用新型的实施方式的发光装置中,所述第I连接器包含:第I连接器边;第2连接器边,设在所述第I连接器边与所述安装区域之间,且与所述第I连接器边分离;第3连接器边,将所述第I连接器边的一端与所述第2连接器边的一端相连;及第4连接器边,将所述第I连接器边的另一端与所述第2连接器边的另一端相连。所述第I连接器边的延伸方向与从所述安装区域朝向所述第I角部的方向之间的角为大于或等于80度、小于或等于100度。
[0005]本实用新型的实施方式的发光装置中,所述第I主面还包含:第5连接器区域,设在所述第I角部与所述第I连接器区域之间;第6连接器区域,设在所述第2角部与所述第2连接器区域之间;第7连接器区域,设在所述第3角部与所述第3连接器区域之间;及第8连接器区域,设在所述第4角部与所述第4连接器区域之间。且发光装置还包括:第5连接器,设在所述第5连接器区域上;第6连接器,设在所述第6连接器区域上;第7连接器,设在所述第7连接器区域上;及第8连接器,设在所述第8连接器区域上。所述第I金属层还包含:第5连接器用电极部,与所述第5连接器电连接;第6连接器用电极部,与所述第6连接器电连接;第7连接器用电极部,与所述第7连接器电连接;及第8连接器用电极部,与所述第8连接器电连接。
[0006]本实用新型的实施方式的发光装置中,所述安装区域包含:第I配置部;第2配置部,设在所述第4边与所述第I配置部之间;第3配置部,设在所述第I配置部与所述第2配置部之间;及第4配置部,设在所述第2配置部与所述第3配置部之间。所述第I金属层还包含--第I安装图案部,设在所述第I配置部上;第2安装图案部,设在所述第2配置部上;第3安装图案部,设在所述第3配置部上;及第4安装图案部,设在所述第4配置部上。所述第I连接器用电极部及所述第2连接器用电极部与所述第I安装图案部电连接,所述第3连接器用电极部及所述第4连接器用电极部与所述第2安装图案部电连接,所述第5连接器用电极部及所述第6连接器用电极部与所述第3安装图案部电连接,所述第7连接器用电极部及所述第8连接器用电极部与所述第4安装图案部电连接。
[0007]本实用新型的实施方式的发光装置中,所述第I配置部包含:第I区域;第2区域,在从所述第I边朝向所述第2边的第I方向上,与所述第I区域分离;及第3区域,设在第I区域与第2区域之间。所述第3配置部包含:第4区域,在从所述第3边朝向所述第4边的第2方向上,与所述第I区域并排;第5区域,在所述第2方向上与所述第2区域并排且在所述第I方向上与所述第4区域分离;及第6区域,设在所述第4区域与所述第5区域之间。所述第3区域的沿所述第2方向的长度是比所述第I区域的沿所述第2方向的长度长,且比所述第2区域的沿所述第2方向的长度长,所述第6区域的沿所述第2方向的长度是比所述第4区域的沿所述第2方向的长度短,且比所述第5区域的沿所述第2方向的长度短。
[0008]本实用新型的实施方式的发光装置中,所述第I连接器区域与所述安装区域之间的距离为大于或等于2.5毫米
[0009]本实用新型的实施方式的发光装置中,还包括--第2金属层、焊料层及散热板,其中,所述陶瓷基板设在所述第I金属层与所述第2金属层之间,所述焊料层设在所述散热板与所述所述第2金属层之间。
[0010][实用新型的效果]
[0011]根据本实用新型的实施方式,可提供高输出的发光装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1(a)?图1(c)是表示第I实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
[0013]图2是表示第I实施方式的发光装置的一部分的示意性平面图。
[0014]图3是对第I实施方式的发光装置进行例示的示意性平面图。
[0015]图4是表示第I实施方式的发光装置的一部分的示意性平面图。
[0016]图5(a)及图5(b)是表不第I实施方式的发光装置的不意图。
[0017]图6是表示烧结氧化招(alumina)的特性的曲线(graph)图。
[0018]图7是表示氧化铝的特性的曲线图。
[0019]图8是表示烧结氧化铝的特性的曲线图。
[0020]图9是表示烧结氧化铝的特性的曲线图。
[0021]图10是表示氧化铝的特性的曲线图。
[0022]图11是表示烧结氧化铝的特性的曲线图。
[0023]图12是表示烧结氧化铝的特性的曲线图。
[0024]图13是表示烧结氧化铝的特性的曲线图。
[0025][符号的说明]
[0026]10:陶瓷基板
[0027]1a:第 I 主面
[0028]1b:第 2 主面
[0029]1c?1f:第I边?第4边
[0030]1g?1j:第I角部?第4角部
[0031]1k?1r:第I连接器区域?第8连接器区域
[0032]1ue:上表面
[0033]1x:外缘
[0034]11:第I金属层
[0035]Ilfa?Ilfd:第I安装图案部?第4安装图案部
[0036]Ila:第I安装部分
[0037]Ilb:第2安装部分
[0038]lie:第3安装部分
[0039]Ilp:安装图案
[0040]Ilpa:第I安装图案
[0041]Ilpb:第2安装图案
[0042]lira?Ilrh:第I安装图案区域?第8安装图案区域
[0043]12:第2金属层
[0044]12--121:第I金属边?第4金属边
[0045]15:安装基板部
[0046]16:安装区域
[0047]16a?16d:第I配置部?第4配置部
[0048]16pa?16ph:第I部分?第8部分
[0049]16fa?16rf:第I区域?第6区域
[0050]17:周边区域
[0051]20:半导体发光元件
[0052]20a:第I半导体发光元件
[0053]20b:第2半导体发光元件
[0054]21:第I半导体层
[0055]21a:第I半导体部分
[0056]21b:第2半导体部分
[0057]2Ie:第I接合金属构件
[0058]22:第2半导体层
[0059]22e:第2接合金属构件
[0060]23:发光层
[0061]31:波长转换层
[0062]32:反射层
[0063]35:发光元件部
[0064]40:发光部
[0065]44:连接部
[0066]47a?47h:第I连接器用电极部?第8连接器用电极部
[0067]48a?48h:第I连接器?第8连接器
[0068]49a?49h:第I电容器?第8电容器
[0069]48aa?48ad:第I连接器边?第4连接器边
[0070]51:散热板
[0071]51a:第I散热面
[0072]51 1:中央部
[0073]51 j:第I外周部
[0074]51k:第2外周部
[0075]52:接合层(焊料层)
[0076]53:油脂层
[0077]55a?55d:第I散热板边?第4散热板边
[0078]60a?60h:第I连接器电缆?第8连接器电缆
[0079]71:基底构件
[0080]71a:第I基底面
[0081]110、111:发光装置
[0082]210:照明装置
[0083]Lel ?Le6:长度
[0084]S1、S5、S11、S12:烧结氧化铝
[0085]S6.S7.SK, ST:高纯度氧化铝
[0086]S8a、S8b、S9a、S9b、SlOa、SlOb:PL 光谱
[0087]Tgl ?Tg3:距离
[0088]X、Y、Z:轴

【具体实施方式】
[0089]实施方式的发光装置包含陶瓷基板、第I连接器、第2连接器、第3连接器、第4连接器、多个半导体发光元件及第I金属层。所述陶瓷基板具有第I主面,该第I主面包含第I边、与所述第I边分离的第2边、第3边、与所述第3边分离的第4边、将所述第I边与所述第3边连接的第I角部、将所述第3边与所述第2边连接的第2角部、将所述第2边与所述第4边连接的第3角部、及将所述第4边与所述第I边连接的第4角部。所述第I主面包含安装区域、设在所述第I角部与所述安装区域之间的第I连接器区域、设在所述第2角部与所述安装区域之间的第2连接器区域、设在所述第3角部与所述安装区域之间的第3连接器区域、及设在所述第4角部与所述安装区域之间的第4连接器区域。所述多个半导体发光元件设在所述安装区域上。所述第I连接器设在所述第I连接器区域上。所述第2连接器设在所述第2连接器区域上。所述第3连接器设在所述第3连接器区域上。所述第4连接器设在所述第4连接器区域上。所述第I金属层设在所述多个半导体发光元件与所述陶瓷基板之间。所述第I金属层包含与所述第I连接器电连接的第I连接器用电极部、与所述第2连接器电连接的第2连接器用电极部、与所述第3连接器电连接的第3连接器用电极部、及与所述第4连接器电连接的第4连接器用电极部。
[0090]以下,参照附图,对于本实用新型的各实施方式进行说明。
[0091]另外,附图是示意性或概念性的,各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必一定与现实相同。而且,在表示相同部分,也有时根据图式而使彼此的尺寸或比率不同来进行表示。
[0092]另外,在本申请说明书与各图中,对于与已有的附图中描述的要素相同的要素标注相同的符号,且适当省略详细的说明。
[0093](第I实施方式)
[0094]图1 (a)?图1 (C)是对第I实施方式的发光装置及照明装置进行例示的示意图。
[0095]图1(a)为平面图。图1(b)为例示图1(a)的A1-A2线截面的一部分的截面图。
[0096]如图1(a)及图1(b)所示,本实施方式的发光装置110包含基底(base)构件71、油脂(grease)层53、散热板51、接合层52、安装基板部15及多个半导体发光元件20。发光装置110例如用在照明装置210中。
[0097]将从基底构件71朝向安装基板部15的方向作为层叠方向(Z轴方向)。将与Z轴方向垂直的I个方向作为X轴方向。将与Z轴方向及X轴方向垂直的方向作为Y轴方向。
[0098]在基底构件71上,依序配置有油脂层53、散热板51、接合层52 (焊料层)、安装基板部15及多个半导体发光兀件20。
[0099]S卩,多个半导体发光元件20在Z轴方向上与基底构件71分离。安装基板部15包含陶瓷基板10。陶瓷基板10具有上表面10ue。陶瓷基板10可使用例如由陶瓷、或陶瓷与树脂的复合陶瓷等形成的构件。作为陶瓷,可使用例如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)、块滑石(Mg0.S12)、锆石(ZrS14)、或氮化硅(Si3N4)等。陶瓷基板10设在基底构件71与多个半导体发光元件20之间。散热板51设在基底构件71与安装基板部15之间。
[0100]如图1 (b)所例示,接合层52设在安装基板部15与散热板51之间。接合层52将安装基板部15与散热板51接合。
[0101]油脂层53设在基底构件71与散热板51之间。油脂层53将散热板51的热传递至基底构件71。
[0102]以下,关于图1(a)?图1(c)所示的发光装置110(及照明装置210)的示例进行说明。
[0103]发光装置110中,设有发光部40。在散热板51上设有发光部40。在散热板51与发光部40之间设有接合层52。
[0104]本申请说明书中,设在其上的状态除了包括直接设在其上的状态之外,还包括其间插入其他要素的状态。
[0105]从散热板51朝向发光部40的方向是与层叠方向对应。本申请说明书中,层叠状态除了包括直接接触地重叠的状态之外,还包括其间插入其他要素而重叠的状态。
[0106]散热板51例如为板状。散热板51的主面例如实质上与X-Y平面平行。散热板51的平面形状例如为矩形。散热板51具有例如第I散热板边55a?第4散热板边55d。第2散热板边55b是与第I散热板边55a分离。第3散热板边55c将第I散热板边55a的一端与第2散热板边55b的一端连接。第4散热板边55d是与第3散热板边55c分离,且将第I散热板边55a的另一端与第2散热板边55b的另一端连接。散热板51的平面形状的角部也可为曲线状。
[0107]发光部40射出光。与此同时,发光部40产生热。接合层52将发光部40所产生的热高效率地传递至散热板51。接合层52例如可使用焊料等。即,接合层52包含焊料。例如,接合层52可使用如下焊料,即,以锡为基底,且含有金、银、铜、铋、镍、铟、锌、锑、锗及娃中的至少任一种以上。例如,可使用SnAgCu合金等。
[0108]发光部40包含安装基板部15与发光元件部35。
[0109]安装基板部15包含陶瓷基板10、第I金属层11及第2金属层12。
[0110]陶瓷基板10具有第I主面1a与第2主面10b。第2主面1b为第I主面1a的相反侧的面。散热板51与陶瓷基板10的第2主面对向。换而言之,第2主面1b为散热板51侧的面。S卩,第2主面1b为接合层52侧的面。
[0111]发光元件部35设在陶瓷基板10的第I主面1a上。发光元件部35包含多个半导体发光元件20与波长转换层31。
[0112]本申请说明书中,对向状态除了包括直接对向的状态之外,还包括其间插入其他要素的状态。
[0113]第I主面1a包含安装区域16。例如,安装区域16是与第I主面1a的外缘1x分离。该示例中,安装区域16设在第I主面1a的中央部分。第I主面1a还包含周边区域17。周边区域17设在安装区域16的外围。
[0114]第I主面1a例如实质上与X-Y平面平行。陶瓷基板10的平面形状例如为矩形。第I主面1a例如具有第I边1c?第4边1f。第2边1d是与第I边1c分离。第3边1e将第I边1c的一端与第2边1d的一端连接。第3边1e设在第I边1c与第2边1d之间。第4边1f是与第3边1e分离,且将第I边1c的另一端与第2边1d的另一端连接。第4边1f设在第I边1c与第2边1d之间。
[0115]第I主面1a包含第I角部1g?第4角部10j。第I角部1g将第I边1c与第3边1e连接。第2角部1h将第2边1d与第3边1e连接。第3角部1i将第2边1d与第4边1f连接。第4角部1j将第4边1f与第I边1c连接。
[0116]第I主面1a包含第I连接器区域1k?第4连接器区域10η。第I连接器区域1k设在安装区域16与第I角部1g之间。第2连接器区域101设在安装区域16与第2角部1h之间。第3连接器区域1m设在安装区域16与第3角部1i之间。第4连接器区域1n设在安装区域16与第4角部1j之间。
[0117]第I主面1a还包含第5连接器区域10?第8连接器区域1r。第5连接器区域10设在第I角部1g与第I连接器区域1k之间。第6连接器区域1p设在第2角部1h与第2连接器区域101之间。第7连接器区域1q设在第3角部1i与第3连接器区域1m之间。第8连接器区域1r设在第4角部1j与第4连接器区域1n之间。
[0118]陶瓷基板10例如含有氧化铝及氮化铝中的至少任一种。陶瓷基板10可使用例如以氧化铝为主成分的陶瓷。可获得高导热性与高绝缘性。从而可获得高可靠性。
[0119]第I金属层11设在第I主面1a上。例如,第I金属层11设在陶瓷基板10与多个半导体发光元件20之间。第I金属层11也可包含例如后述的第I安装图案(pattern)部Ilfa?第4安装图案部llfd。例如,第I安装图案部Ilfa?第4安装图案部Ilfd各自包含多个安装图案lip。多个安装图案IlP中的至少任意2个以上彼此分离。例如,多个安装图案Ilp中的至少任一个为岛状。多个安装图案Ilp中的2个安装图案Ilp彼此独立。多个安装图案IlP例如包含第I安装图案Ilpa及第2安装图案Ilpb等。
[0120]多个安装图案Ilp各自例如包含第I安装部分Ila与第2安装部分lib。该示例中,安装图案IlP还包含第3安装部分11c。第3安装部分Ilc设在第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb之间,将第I安装部分Ila与第2安装部分Ilb相连。关于这些安装部分的示例将于下文叙述。
[0121]第I金属层11也可还包含将多个安装图案Ilp彼此连接的连接部44。例如,第I金属层11分别与后述的第I连接器48a?第8连接器48h电连接。经由第I金属层11而将电力供给至发光元件部35。
[0122]第2金属层12设在第2主面1b上。第2金属层12与第I金属层11电绝缘。第2金属层12的至少一部分投影在X-Y平面(与第I主面1a平行的第I平面)上时,与安装区域16重叠。例如,接合层52设在第2金属层12与散热板51之间。
[0123]图1 (c)是对发光装置110的一部分进行例示的透视平面图。
[0124]第2金属层12是与外缘1x分离。第2金属层12的平面形状例如为矩形。第2金属层12具有第I金属边12i?第4金属边121。第2金属边12j是与第I金属边12i分离。第3金属边12k将第I金属边12i的一端与第2金属边12j的一端连接。第4金属边121是与第3金属边12k分离,且将第I金属边12i的另一端与第2金属边12 j的另一端连接。各边的交点、即角部也可为曲线状(r形状)。第2金属层12的平面形状也可不为矩形,可为任意。
[0125]该示例中,多个半导体发光元件20呈阵列(array)状配置。半导体发光元件20例如呈大致圆形状配置。例如,半导体发光元件20以大致相等的间距(pitch)配置。由此,例如,光源汇总成一个,能使光源小型化。多个半导体发光兀件20各自射出光。半导体发光元件20例如包含氮化物半导体。半导体发光元件20例如包含InyAlzGanyN(O彡x彡1,O彡y彡1,x+y彡I)。其中,实施方式中,半导体发光元件20为任意。
[0126]多个半导体发光元件20例如包含第I半导体发光元件20a及第2半导体发光元件20b等。
[0127]多个半导体发光兀件20设在第I金属层11上。多个半导体发光兀件20各自将多个安装图案IlP中的任一安装图案lip、与多个安装图案IlP中的所述任一安装图案IlP的相邻的另一安装图案Iip电连接。
[0128]例如,第I半导体发光元件20a将多个安装图案Ilp中的第I安装图案Ilpa与第2安装图案Ilpb电连接。第2安装图案Ilpb相当于第I安装图案Ilpa的相邻的另一安装图案lip。
[0129]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。也可为,第I导电型为P形,第2导电型为η型。
[0130]第I半导体层21包含第I部分(第I半导体部分21a)与第2部分(第2半导体部分21b)。第2半导体部分21b是在与层叠方向(从散热板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并排。
[0131]第2半导体层22设在第2半导体部分21b与安装基板部15之间。发光层23设在第2半导体部分21b与第2半导体层22之间。
[0132]半导体发光元件20例如为倒装芯片(flip chip)型发光二极管(Light EmittingD1de, LED)。
[0133]例如,第I半导体层21的第I半导体部分21a与安装图案Ilp的第I安装部分Ila对向。第2半导体层22与安装图案Ilp的第2安装部分Ilb对向。第I半导体层21的第I半导体部分21a与安装图案Ilp电连接。第2半导体层22与另一安装图案Ilp电连接。该连接可使用例如导电率及导热率高的焊料或金凸块(bump)等。该连接可利用例如金属熔融焊料接合而进行。或,该连接可利用例如使用金凸块的超声波热压接法而进行。
[0134]即,例如,发光兀件部35还包含第I接合金属构件21e与第2接合金属构件22e。第I接合金属构件21e设在第I半导体部分21a与任一安装图案Ilp (例如第I安装部分Ila)之间。第2接合金属构件22e设在第2半导体层22与另一安装图案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中的至少任一个包含焊料或金凸块。由此,能使第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e各自的截面积(当以X-Y平面切断时的截面积)扩大。由此,可经由第I接合金属构件21e及第2接合金属构件22e而高效率地将热传递至安装基板部15,散热性提高。
[0135]也可例如在半导体发光元件20与安装基板部15之间设置另一金属层。由此,可抑制第I金属层的氧化,或提高第I金属层与焊料的润湿性。该金属层并不与半导体发光元件20及安装图案Ilp电连接。该金属层与电路没有关系。
[0136]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对于从多个半导体发光元件20射出的光(例如第I光)的至少一部分进行吸收,且射出第2光。第2光的波长(例如峰值(peak)波长)与第I光的波长(例如峰值波长)不同。波长转换层31中例如包含荧光体等多个波长转换粒子、与分散有多个波长转换粒子的透光性树脂。第I光例如包含蓝色光。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种。
[0137]该示例中,发光元件部35还包含反射层32。反射层32在X_Y平面内包围波长转换层31。反射层32中例如包含金属氧化物等多个粒子、与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。作为该金属氧化物等粒子,可使用例如T12及Al2O3中的至少任一种。通过设置反射层32,可使从半导体发光元件20射出的光沿着与层叠方向一致的方向(例如上方)高效率地出射。
[0138]发光部40例如为板上芯片(Chip On Board, COB)型LED模块(module)。
[0139]本实施方式中,从发光元件部35(多个半导体发光元件20)射出的光的光束发散度为大于或等于101m/mm2 (流明/平方毫米)、小于或等于1001m/mm2。理想的是大于或等于201m/mm2。S卩,本实施方式中,从发光兀件部35射出的光相对于发光面积的比(光束发散度)非常高。本申请说明书中,发光面积实质上与安装区域16的面积对应。
[0140]本实施方式的发光装置110例如可利用在投光器等照明装置210中。
[0141]油脂层53可使用液体状或固体状的润滑油(油脂)等。油脂层53中也可使用例如具有绝缘性的润滑油(绝缘性油脂)、或具有导电性的润滑油(导电性油脂)等。绝缘性油脂例如包含硅酮(silicone)、与分散在该硅酮中的陶瓷粒子。导电性油脂例如包含硅酮、与分散在该硅酮中的金属粒子。导电性油脂中,例如可获得比绝缘性油脂高的导热率。例如,发光元件部35的热由油脂层53传递至基底构件71后发散。
[0142]图2是对第I实施方式的发光装置的一部分进行例示的示意性平面图。
[0143]如图2所示,安装区域16包含第I配置部16a?第4配置部16d。在第4边1f与第I配置部16a之间设有第2配置部16b。在第I配置部16a与第2配置部16b之间设有第3配置部16c。在第2配置部16b与第3配置部16c之间设有第4配置部16d。
[0144]例如,第I配置部16a也可包含第I部分16pa与第2部分16pb。第2配置部16b也可包含第3部分16pc与第4部分16pd。第3配置部16c也可包含第5部分16pe与第6部分16pf。第4配置部16d也可包含第7部分16pg与第8部分16ph。
[0145]第2部分16pb配置在第I部分16pa与第3部分16pc之间。第4部分16pd配置在第2部分16pb与第3部分16pc之间。第6部分16pf配置在第4部分16pd与第5部分16pe之间。第8部分16ph配置在第6部分16pf与第7部分16pg之间。
[0146]第I安装图案部Ilfa?第4安装图案部Ilfd分别设在第I配置部16a?第4配置部16d上。
[0147]第I安装图案部Ilfa设在第I配置部16a上。第2安装图案部Ilfb设在第2配置部16b上。第3安装图案部Ilfc设在第3配置部16c上。第4安装图案部Ilfd设在第4配置部16d上。
[0148]第I安装图案部Ilfa也可包含第I安装图案区域lira与第2安装图案区域llrb。第2安装图案部Ilfb也可包含第3安装图案区域lire与第4安装图案区域llrd。第3安装图案部Ilfc也可包含第5安装图案区域lire与第6安装图案区域Ilrf。第4安装图案部Ilfd也可包含第7安装图案区域Ilrg与第8安装图案区域llrh。这时,第I安装图案区域lira?第8安装图案区域Ilrh各自包含多个安装图案lip。
[0149]第I金属层11包含第I连接器用电极部47a?第8连接器用电极部47h。
[0150]第I连接器用电极部47a与第I安装图案部Ilfa电连接。第I连接器用电极部47a与第I安装图案区域lira及第2安装图案区域Ilrb电连接。
[0151]第2连接器用电极部47b与第I安装图案部Ilfa电连接。第2连接器用电极部47b与第I安装图案区域lira及第2安装图案区域Ilrb电连接。
[0152]第3连接器用电极部47c与第2安装图案部Ilfb电连接。第3连接器用电极部47c与第3安装图案区域lire及第4安装图案区域Ilrd电连接。
[0153]第4连接器用电极部47d与第2安装图案部Ilfb电连接。第4连接器用电极部47d与第3安装图案区域lire及第4安装图案区域Ilrd电连接。
[0154]第5连接器用电极部47e与第3安装图案部Ilfc电连接。第5连接器用电极部47e与第5安装图案区域lire及第6安装图案区域Ilrf电连接。
[0155]第6连接器用电极部47f与第3安装图案部Ilfc电连接。第6连接器用电极部47f与第5安装图案区域lire及第6安装图案区域Ilrf电连接。
[0156]第7连接器用电极部47g与第4安装图案部Ilfd电连接。第7连接器用电极部47g与第7安装图案区域Ilrg及第8安装图案区域Ilrh电连接。
[0157]第8连接器用电极部47h与第4安装图案部Ilfd电连接。第8连接器用电极部47h与第7安装图案区域Ilrg及第8安装图案区域Ilrh电连接。
[0158]例如,在多个安装图案Ilp各自的一部分上配置有半导体发光元件20。利用该半导体发光元件20,使第I连接器用电极部47a?第8连接器用电极部47h各自与多个安装图案Ilp中的任一个电连接。
[0159]例如,第I金属层11的厚度为小于或等于100微米(μ m)。由此,例如,可形成精细图案(fine pattern)。
[0160]例如,发光部40包含第I连接器48a?第8连接器48h。第I连接器48a?第8连接器48h分别设在第I连接器区域1k?第8连接器区域1r上。
[0161]在第I连接器区域1k上设有第I连接器48a。在第2连接器区域101上设有第2连接器48b。在第3连接器区域1m上设有第3连接器48c。在第4连接器区域1n上设有第4连接器48d。在第5连接器区域10上设有第5连接器48e。在第6连接器区域1p上设有第6连接器48f。在第7连接器区域1q上设有第7连接器48g。在第8连接器区域1r上设有第8连接器48h。
[0162]例如,第I连接器48a?第8连接器48h分别与第I连接器用电极部47a?第8连接器用电极部47h电连接。
[0163]第I连接器48a与第I连接器用电极部47a电连接。第2连接器48b与第2连接器用电极部47b电连接。第3连接器48c与第3连接器用电极部47c电连接。第4连接器48d与第4连接器用电极部47d电连接。第5连接器48e与第5连接器用电极部47e电连接。第6连接器48f与第6连接器用电极部47f电连接。第7连接器48g与第7连接器用电极部47g电连接。第8连接器48h与第8连接器用电极部47h电连接。
[0164]经由这些连接器,向发光部40供给电力。例如,各个第I连接器48a?第8连接器48h与发光元件部35之间的距离为大于或等于2.5毫米(mm)。第I连接器区域1k?第8连接器区域1r各自与安装区域16之间的距离为大于或等于2.5mm。
[0165]经由第I连接器48a与第2连接器48b,向配置在第I安装图案部Ilfa的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20供给电力。
[0166]例如,配置在第I安装图案区域lira的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第2安装图案区域Ilrb的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第I安装图案区域lira的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20、与配置在第2安装图案区域Ilrb的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是并联连接。
[0167]经由第3连接器48c与第4连接器48d,向配置在第2安装图案部Ilfb的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20供给电力。
[0168]例如,配置在第3安装图案区域Ilrc的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第4安装图案区域Ilrd的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第3安装图案区域lire的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20、与配置在第4安装图案区域Ilrd的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是并联连接。
[0169]经由第5连接器48e与第6连接器48f,向配置在第3安装图案部Ilfc的安装图案IlP上的半导体发光元件20供给电力。
[0170]例如,配置在第5安装图案区域lire的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第6安装图案区域Ilrf的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第5安装图案区域lire的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20、与配置在第6安装图案区域Ilrf的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是并联连接。
[0171]经由第7连接器48g与第8连接器48h,向配置在第4安装图案部Ilfd的安装图案IlP上的半导体发光元件20供给电力。
[0172]例如,配置在第7安装图案区域Ilrg的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第8安装图案区域Ilrh的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是串联连接。例如,配置在第7安装图案区域Ilrg的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20、与配置在第8安装图案区域Ilrh的安装图案Ilp上的多个半导体发光元件20是并联连接。
[0173]例如,发光装置110包含第I电容器(capacitor) 49a?第8电容器49h。
[0174]例如,在Y轴方向上,在第I连接器48a与第2连接器48b之间配置有第I电容器49a。在Y轴方向上,在第I电容器49a与第2连接器48b之间配置有第2电容器49b。
[0175]例如,在Y轴方向上,在第3连接器48c与第4连接器48d之间配置有第3电容器49c。在Y轴方向上,在第3电容器49c与第4连接器48d之间配置有第4电容器49d。
[0176]例如,在Y轴方向上,在第5连接器48e与第6连接器48f之间配置有第5电容器49e。在Y轴方向上,在第5电容器49e与第6连接器48f之间配置有第6电容器49f。
[0177]例如,在Y轴方向上,在第7连接器48g与第8连接器48h之间配置有第7电容器49g。在Y轴方向上,在第7电容器49g与第8连接器48h之间配置有第8电容器49h。
[0178]例如,第5电容器49e的沿Y轴方向的位置及第6电容器49f的沿Y轴方向的位置位于第I电容器49a的沿Y轴方向的位置与第2电容器49b的沿Y轴方向的位置之间。
[0179]例如,第7电容器49g的沿Y轴方向的位置及第8电容器49h的沿Y轴方向的位置,位于第3电容器49c的沿Y轴方向的位置与第4电容器49d的沿Y轴方向的位置之间。由此,例如,能使第I电容器49a?第8电容器49h各自与发光元件部35之间的距离加长。能抑制第I电容器49a?第8电容器49h各自的温度的上升,从而能提高可靠性。
[0180]例如,第I连接器48a?第8连接器48h的平面形状为矩形。例如,第I连接器48a具有第I连接器边48aa?第4连接器边48ad。第I连接器边48aa设在第I角部1g与安装区域16之间。第2连接器边48ab设在第I连接器边48aa与安装区域16之间。第I连接器边48aa与第2连接器边48ab分离。第3连接器边48ac将第I连接器边48aa的一端与第2连接器边48ab的一端连接(相连)。第4连接器边48ad将第I连接器边48aa的另一端与第2连接器边48ab的另一端连接。例如,第I连接器边48aa与第2连接器边48ab实质上平行。
[0181]例如,第I连接器边48aa的长度比第3连接器边48ac的长度长,且比第4连接器边48ad的长度长。例如,第2连接器边48ab的长度比第3连接器边48ac的长度长,且比第4连接器边48ad的长度长。
[0182]第I连接器边48aa与从安装区域16朝向第I角部1g的方向交叉。例如,第I连接器边48aa的延伸方向、与从安装区域16尤其是安装区域16的中心朝向第I角部1g的方向所成的角为大于或等于80度、小于或等于100度。例如,第I连接器边48aa与从安装区域16朝向第I角部10g(或从安装区域16朝向第I连接器48a)的方向实质上垂直。
[0183]例如,当将第I连接器区域1k及第5连接器区域10投影至与从安装区域16 (安装区域16的中心)朝向第I角部1g的方向垂直的平面时,第I连接器区域1k的至少一部分与第5连接器区域10不重叠。例如,这时,第I连接器区域1k包含与第5连接器区域10重叠的部分、及与第5连接器区域10不重叠的部分,第5连接器区域10包含与第I连接器区域1k重叠的部分、及与第I连接器区域1k不重叠的部分。
[0184]S卩,例如,第I连接器48a的位置与第5连接器48e的位置是偏离于第I主面1a的中心(例如,安装区域16的中心)与第I主面的角(第I角部1g)连成的线而配置。这样,使并排的两个连接器偏离于第I主面1a的中心与主面的角连成的线而配置,能提高安装图案在空间有限的陶瓷基板10上的形成自由度。
[0185]本实施方式的发光装置110中,例如第I连接器?第8连接器(48a?48h)分别设在第I角部?第4角部(1g?1j)中的任一角部。
[0186]例如,有如下的作为参考例的COB模块,其设有2个连接器,各个连接器设在角部以外。例如,在作为参考例的COB模块中,在第I角部与第2角部之间设有第I连接器,在第3角部与第4角部之间设有第2连接器。例如,在作为参考例的COB模块中,经由第I连接器与第2连接器而对设在安装区域16的半导体发光元件20通电。例如,在作为参考例的COB模块中,作为连接器配置,最多在2个角处有I个系统的输入输出端子。
[0187]当使用作为参考例的COB模块时,投光器等中使用的COB模块输出为大于或等于200W的高输出,随之,光源的发热与产品外形端部的温度差变得非常大。使输入输出用连接器及配线基板的额定电流增大。有时,与上文所述相比,具可靠性的热循环(heat cycle)及亮灭循环性变差。
[0188]本实施方式的发光装置110中,在能使作为发热源的LED芯片及圆形荧光体密封树脂(发光元件部35)、与输入输出用连接器(第I连接器48a?第8连接器48h)之间的距离加长(例如,最长)的4角(第I角部1g?第4角部1j)配置输入输出用连接器,借此,能降低连接器温度。
[0189]例如,发光部40的温度沿着从安装区域朝向角部的方向而变低。例如,发光部40的温度随着远离发光兀件部35而变低。在各个输入输出用连接器中,输入输出用连接器所具有的多个边(例如4个边)中的任一边是与从安装区域朝向输入输出用连接器的方向实质上垂直地配置。由此,能使发光元件部35与输入输出用连接器之间的距离加长。能抑制连接器温度的上升。
[0190]通过在各个角部分别配置2个输入输出用连接器,能使输入输出用连接器及配线基板的额定电流下降。例如,将发光元件部35与输入输出用连接器的距离设为大于或等于2.5_。由此,能使连接器温度大幅降低。能使额定电流大幅下降。从而改善具可靠性的热循环及亮灭循环性。根据本实施方式,可提供可靠性得到提高的发光装置。
[0191]图3是对第I实施方式的发光装置进行例示的示意性平面图。
[0192]图3表示安装有芯片及连接器电缆(cable)的发光装置110。
[0193]第I连接器电缆60a?第8连接器电缆60h分别与第I连接器48a?第8连接器48h电连接。经由第I连接器电缆60a?第8连接器电缆60h,向发光元件部35供给电力。如实施方式的发光装置110中的第I连接器48a?第8连接器48h般,通过配置连接器,使发光装置110容易安装于照明器具。而且,例如使第I连接器48a、第4连接器48d、第5连接器48e及第8连接器48h各自的极性为正,使第2连接器48b、第3连接器48c、第6连接器48f及第7连接器48g各自的极性为负,因此,能容易地进行电连接,而不会使电缆变得难以处理。
[0194]图4是对第I实施方式的发光装置的一部分进行例示的示意性平面图。
[0195]如图4所示,第I配置部16a包含第I区域16ra与第2区域16rb及第3区域16rc。第I区域16ra与第2区域16rb在从第I边1c朝向第2边1d的第I方向(例如,Y轴方向)上分离。第3区域16rc设在第I区域16ra与第2区域16rb之间。
[0196]例如,第3配置部16c包含第4区域16rd、第5区域16re及第6区域16rf。第4区域16rd与第5区域16re在第I方向上分离。第4区域16rd在从第3边1e朝向第4边1f的第2方向(例如,X轴方向)上与第I区域16ra并排。第5区域16re在第2方向上与第2区域16rb并排。第6区域16rf设在第4区域16rd与第5区域16re之间。
[0197]例如,半导体发光元件20射出光且产生热。例如,设在安装区域16的中央附近上的半导体发光元件20的温度比设在安装区域16的外周附近上的半导体发光元件20的温度高。即,设在第6区域16rf上的半导体发光元件20的温度比设在第3区域16rc上的半导体发光元件20的温度高。设在第6区域16rf上的半导体发光元件20的温度比设在第5区域16re上的半导体发光元件20的温度高。设在第6区域16rf上的半导体发光元件20的温度比设在第4区域16rd上的半导体发光元件20的温度高。
[0198]实施方式的发光装置110中,例如,第I区域16ra的沿第2方向的长度Lel比第3区域16rc的沿第2方向的长度Le3短。例如,第2区域16rb的沿第2方向的长度Le2比长度Le3短。例如,第4区域16rd的沿第2方向的长度Le4比第6区域16rf的沿第2方向的长度Le6长。例如,第5区域16re的沿第2方向的长度Le4比第6区域16rf的沿第2方向的长度Le6长。
[0199]由此,在设在第3配置部16c上的半导体发光元件20中,设在安装区域16的中央附近上的半导体发光元件20的数量变少。即,在由I个电源经由第5连接器与第6连接器而供给电力的半导体发光元件20中,温度高的半导体发光元件20的数量变少。由此,例如,发光时产生的热对于半导体发光元件20的特性的影响变少。多个半导体发光元件20的特性差异减少,发光元件部35内的颜色不均或亮度不均减少。
[0200]图5(a)及图5(b)是对第I实施方式的发光装置进行例示的示意图。
[0201]图5(a)为示意性平面图。图5(b)是对图5(a)的B1-B2线截面的一部分进行例示的示意性截面图。
[0202]如图5(a)及图5(b)所示,发光装置111中也设有基底构件71、油脂层53、散热板51、接合层52、安装基板部15及发光部40。基底构件71、油脂层53、接合层52、安装基板部15及发光部40可采用关于发光装置110所说明的构成。
[0203]例如,陶瓷基板10可使用氧化铝(铝氧)、氮化铝或氮氧化铝等。陶瓷基板10的热膨胀系数例如为4百万分率/开尔文?10百万分率/开尔文(ppm/K)。
[0204]散热板51可使用例如金属、或金属与陶瓷的复合材料。复合材料可使用例如铜(Cu)与钥(Mo)的复合材料、铜与钨(W)的复合材料、或铝(Al)与碳化硅(SiC)的复合材料等。散热板51包含Al与SiC的复合材料、Cu与Mo的复合材料、及Cu与W的复合材料中的至少任一种。
[0205]散热板51的热膨胀系数例如与陶瓷基板10的热膨胀系数的程度相同。例如,散热板51的热膨胀系数与陶瓷基板10的热膨胀系数的比为大于或等于0.5、小于或等于2。复合材料的热膨胀系数例如为5ppm/K?10ppm/K。陶瓷基板10中所使用的材料的热膨胀系数例如为5ppm/K?10ppm/K。散热板的导热率例如为150瓦特/米开尔文(W/ (m.K))以上。散热板的导热率例如比配线基板(陶瓷基板)的导热率高。
[0206]发光装置111中,发光区域(安装区域16)的面积大。例如,发光区域的直径为陶瓷基板10 (第I主面1a)的直径的0.6倍以上、0.8倍以下。
[0207]例如,基底构件71具有发光部40侧的第I基底面71a。例如,散热板51具有基底构件71侧的第I散热面51a。第I散热面51a包含中央部511、第I外周部51 j及第2外周部51k。中央部511、第I外周部51 j及第2外周部51k在X-Y平面上并排。中央部51i设在第I外周部51 j与第2外周部51k之间。
[0208]例如,就在第I主面1a形成有电路配线的陶瓷基板10上安装有至少I个以上的LED芯片而得的LED模块而言,是通过通电来发出光,且有时,投入的电力的50%以上未有助于发光而是变为热。
[0209]该LED芯片中有如下情况,例如,因发光时产生的自身的热,使得发光相对于投入电力的效率(lm/W)下降。当投入电力量大时,LED芯片的温度有时会成为自身适宜的使用环境温度以上的温度。当将LED模块搭载于照明器具时,要对安装结构进行设计。由此,确保充分的散热路径。
[0210]作为实现高散热性的结构,在COB与框体(基底构件71)之间设置散热板。利用焊料将COB的背面与散热板接合。向散热板与框体之间供给硅酮油脂。该结构中,热经由散热板而扩散,向框体的散热面积扩大。由此,可获得高散热特性。
[0211]例如,配线基板(陶瓷基板10)的热膨胀系数与散热板51的热膨胀系数存在差异。焊料接合后,有时会产生大的翘曲。由此,可能有供给至散热板51与框体之间的硅酮油脂(油脂层53)的厚度会不一致的情形发生。
[0212]例如,有时,中央部51 i与第I基底面71a之间的距离Tgl比第I外周部51 j与第I基底面71a之间的距离Tg2长。有时,距离Tgl比第2外周部51k与第I基底面71a之间的距离Tg3长。即,有时,发光装置的厚度在中央部变厚,且随着靠近外周部而变薄。
[0213]当发光区域(安装区域16)小时,发光装置的厚度分布不会对发光装置的特性产生大的影响,发光区域内的温度分布小。当使用高输出的发光装置时(例如,安装区域16大时),有时,安装区域的中央部的温度与安装区域的端部之间会产生大的温度差。LED的特性会根据使用温度而变化。由此,有时,发光区域内会产生颜色不均或亮度不均。
[0214]本实施方式的发光装置111中,散热板51的热膨胀系数与配线基板的热膨胀系数的程度相同。由此,距离Tgl与距离Tg2之间不易产生差异。距离Tgl与距离Tg3之间不易产生差异。即,发光装置111中,不易产生翘曲。由此,发光区域内不易产生温度不一致,光学特性不易产生不均。
[0215]发光装置111中,可确保散热特性且减少翘曲,发光区域面内的温度均匀。由此,可减少多个LED的特性差异,可减少发光区域内的颜色不均或亮度不均。散热板51可使用热膨胀系数与配线基板的热膨胀系数接近的材料。由此,热得到扩散,使发光区域面内的温度变得均匀。根据本实施方式,可获得高输出的发光装置。在高输出下,也可获得高可靠性。
[0216](第2实施方式)
[0217]对于陶瓷基板10,例如使用激光(laser)进行标刻(marking,形成称为打印或刻印的状态)。对于陶瓷基板中所使用的氧化铝烧结体照射激光。由此,例如,在照射到激光的区域(标刻区(marking area)),氧化招烧结体中的一部分氧被去除。形成氧缺陷。氧缺陷例如选择性地吸收白色光中的蓝色光。由此,例如,氧化铝烧结体呈现黄色。由此,可使用激光进行标刻。
[0218]本实施方式中,在通过照射激光(正式照射)进行标刻之前,照射功率(power)比正式照射中使用的激光的功率低的激光(预照射)。由此,能扩大正式照射后的标刻的对比度(contrast)。
[0219]对氧化铝烧结体的表面预照射激光。由此,形成氧缺陷。该氧缺陷例如成为吸收正式照射的激光(激光标刻光)的触发器(trigger)。预照射例如为用以生成氧缺陷的激光光束照射。本实施方式中提出继预照射之后进行正式照射的2阶段激光光束照射工序(process)。
[0220]适当地选择预照射中使用的激光的功率。由此,例如,在利用正式照射进行激光标刻后,标刻区内还会残留氧缺陷。因此,会进一步促进氧化铝烧结体呈现黄色。能扩大正式照射后的标刻的对比度。
[0221]a-Al2O3中的氧缺陷例如有F+中心(center)或F中心等。F+中心为I个电子所占的氧空孔(缺陷)。由F+中心产生325nm下的PL (Photoluminescence, PL)光谱(spectrum)的峰值。F中心为2个电子所占的氧缺陷。由F中心产生410nm下的PL光谱的峰值。例如,可使用以紫外激光光束作为激励源的光致发光光谱,来评估氧化铝表面的氧缺陷。
[0222]例如,利用功率比正式照射中使用的激光的功率低的激光,照射烧结氧化铝的表面。由此,例如,烧结氧化铝材料中导入有氧缺陷。将紫外线激光光束作为激励光,对导入有氧缺陷的烧结氧化铝的PL光谱进行观测。例如,在近紫外区域(波长大于或等于330nm、小于或等于440nm以下),对PL光谱的峰值强度进行观测。该峰值例如由氧缺陷产生。根据该峰值的强度,适当地选择预照射中使用的激光的功率。例如将激光光束照射后的PL峰值的强度比激光光束照射前的PL峰值的强度有所增加的激光的功率,作为预照射中使用的激光的功率。在所选择的条件下进行预照射之后,进行正式照射。
[0223]图6是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0224]图6中对3个不同的烧结氧化铝的PL光谱进行例示。这些烧结氧化铝是激光标刻后的对比度大的激光标刻合格品。如图6所示,在波长大于或等于380nm、小于或等于390nm的区域内,发现宽(broad)峰或、相对尖锐(sharp)的峰。
[0225]图7是对氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0226]图7中对烧结氧化铝SI的PL光谱、高纯度氧化铝SK的PL光谱及高纯度氧化铝ST的PL光谱进行例示。烧结氧化铝SI是激光标刻后的对比度小的激光标刻不合格品。高纯度氧化铝SK的PL光谱及高纯度氧化铝ST的PL光谱为参照(reference)。
[0227]如图6所示,在为激光标刻合格品的氧化铝烧结体的PL光谱中,在380nm附近(左右)发现有大强度的峰值。另一方面,如图7所示,在为激光标刻不合格品的烧结氧化铝SI的PL光谱中,380nm附近的峰值强度低。实质上,为不能视为峰值的强度。高纯度氧化铝SK的PL光谱及高纯度氧化铝ST的PL光谱与氧化铝烧结体SI的PL光谱相同。S卩,在380nm附近未表现出峰值。高纯度氧化铝材料的杂质浓度低,氧缺陷少。可知,高纯度氧化铝材料不适于激光标刻。
[0228]图8是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0229]图8的横轴为激光功率LP。图8的纵轴为PL光谱的380nm附近的峰值强度PI。例如,未照射激光的烧结氧化铝的PL光谱的峰值强度PI为2800左右。例如,正式照射中使用的激光的激光功率LP为85%。
[0230]例如,在预照射中使用激光功率LP为15%的激光。这时,如图8所示,激光照射后的峰值强度PI为5400左右。利用该预照射,使得峰值强度PI达到激光照射之前的2倍左右。这是因为,与激光照射前的烧结氧化铝表面的氧缺陷的浓度相比,导入了更高浓度的氧缺陷。
[0231]例如,当使用功率为25%的激光进行预照射之后进行正式照射时,与仅进行正式照射时的标刻对比度相比,可获得标刻对比度改善至3倍左右的结果。而且,在使用功率为15 %的激光进行预照射之后进行正式照射时,与仅进行正式照射时的标刻对比度相比,可获得标刻对比度改善至5倍左右的结果。
[0232]氧化铝具有高绝缘性。因此,可用作多种电子设备(device)的基板材料。在工业上,将氧化铝微粒子与烧结助剂混合而进行烧结。由此,获得氧化铝烧结体。烧结助剂可使用例如作为无机氧化物的S12、与碱土类金属的氧化物的微粒子。碱土类金属的氧化物可使用例如CaO或MgO。
[0233]激光标刻中,可使用高输出的二氧化碳激光或掺钕钇铝石榴石(Neodymium-dopedYttrium Aluminium Garnet, Nd:YAG)激光等。二氧化碳激光的振荡波长为10.6 μ m。Nd:YAG激光的振荡波长为1.06μηι。另一方面,氧化招的带隙(band gap)为8eV?9eV。氧化铝实质上为完全绝缘体。因此,氧化铝实质上完全不吸收二氧化碳激光或Nd:YAG激光。
[0234]在氧化铝烧结体中的吸收激光的过程中,认为氧化铝烧结体中所含的杂质、或烧结助剂中的杂质成为吸收激光光束的触发器。杂质例如为Cr离子(1n) (Cr3+)等。在氧化铝烧结体中,Al离子(Al3+)的一部分被Cr3+取代。
[0235]例如,在激光标刻中,有如下作为参考例的方法,其将这些杂质用作吸收激光光束的触发器。这些方法中,当无法获得预期的标刻对比度时,存在底下情况,即,会在氧化铝烧结基板表面进行用于吸收激光光束的涂布(coating)。涂布中可使用包含Cr的无机氧化物即PbCrO4等材料。然而,当使用Cr时,对环境的负载大。优选的是避免使用Cr。
[0236]因所述针对环境的问题,有时也使用Cr以下的激光光束吸收材料。激光标刻中,不可避免地会产生被称作激光羽(laser plume)的等离子体(plasma)。有时会产生如下不良状况:利用上述离子体来吸收激光光束的无机材料会飞散至要标刻的部位的周围。有时,例如会追加用于对飞散的无机材料进行洗涤的洗涤工序。从简化工序的观点出发,追加洗涤工序并非为优选。当氧化铝烧结体表面存在安装构件时,有时难以洗涤。有时会在生产上形成障碍。
[0237]另一方面,本实施方式中,氧化铝中的氧缺陷被用作吸收激光光束的触发器。不使用Cr,对环境的负载小。无机材料未飞散至周围,工序简化。
[0238]例如,作为改善标刻对比度的另一参考例,有在对烧结氧化铝施加负的偏压(bias)的状态下使离子碰撞的方法。例如,在氩气氛中,使氩离子(Ar+)碰撞。例如,在氧气氛中,使氧离子(0+)碰撞。该方法中,会产生激光标刻区以外的部位也会导入有氧缺陷的不良状况。不必要的氧缺陷向烧结氧化铝材料的导入会影响电绝缘耐压特性,所以并非为优选。
[0239]另一方面,本实施方式中,利用预照射而导入氧缺陷。在激光标刻中,使用检流计镜(galvanometer mirror)在烧结氧化招材料的表面进行标刻。检流计镜是由计算机(computer)控制。由此,在正式照射中,能准确地对于与预照射所照射的部位实质上完全相同的部位进行照射。未将氧缺陷导入至激光标刻区以外的部位。
[0240]在对于工业上所利用的烧结氧化铝材料进行激光标刻时,预先利用激光光束向烧结氧化铝表面导入氧缺陷。由此,标刻对比度变大。即便为激光标刻时的对比度不足的材料,也能获得实用的对比度。
[0241]当激光标刻的标刻对比度小时,存在有多次照射功率相同的激光的情况。这时,因对氧缺陷浓度与表面相比有所下降、激光光束的吸收率低的部位照射激光,所以并非为优选。如本实施方式所述,优选的是在最佳的预照射后进行正式照射。
[0242]烧结氧化铝以高浓度含有烧结助剂。然而,利用本实用新型的PL光谱的评估,能不依赖于烧结助剂的存在,而选择性地仅针对氧化铝成分评估氧缺陷浓度。
[0243](第3实施方式)
[0244]使用二氧化碳激光对烧结氧化铝进行标刻。本实施方式中,烧结氧化铝中的Cr3+用作激光的吸收触发器。
[0245]使用波长为325nm的紫外线,观测烧结氧化铝的PL光谱。例如,对于波长大于或等于650nm、小于或等于680nm的PL光谱中的峰值强度进行评估。由此,能评估烧结氧化铝中的Cr3+的浓度。能评估可获得良好的标刻对比度的Cr3+的浓度。
[0246]氧化铝(Al2O3)中,存在有Al的正3价离子(Al3+)被Cr的正3价离子(Cr3+)取代的情况。例如,红宝石(ruby)的结构为,Al3+的一部分被Cr3+取代。红宝石中,Cr3+的浓度为500ppm左右。红宝石是使用红宝石激光来作为起初的激光介质。
[0247]利用Cr3+,使得烧结氧化铝的PL光谱在大于或等于670nm、小于或等于700nm的波长下表现出2个峰值。这些峰值为光谱宽度非常窄的峰值。可使用这些峰值来评估氧化铝材料中的Cr3+的浓度。
[0248]作为工业用烧结氧化招材料,已知有经氧化错增韧后的氧化错增韧氧化招(Zirconia Toughened Alumina, ZTA)。当使用波长为319nm的光进行激励时,该材料的PL光谱表现出676nm(1.83eV)下的峰值与692nm(l.79eV)下的峰值。当使用波长为558nm(2.22eV)的光进行激励时,该材料的PL光谱表现出692nm下的峰值,但未表现出676nm下的峰值。例如,PL光谱中的峰值波长会根据激励波长而变化。当使用波长为400nm(3.1OeV)的光进行激励时,676nm下的峰值的强度比692nm下的峰值的强度小。在PL光谱的峰值波长根据激励波长而变化的同时,2个峰值强度的比也变化。这2个PL光谱峰值是与由Cr3+产生的发光对应。
[0249]规定激励波长,测定氧化铝烧结体的PL光谱。由此,可评估Cr3+的浓度。
[0250]例如,对于与由Cr3+产生的发光对应的2个峰值的强度比进行评估。由此,在利用二氧化碳对烧结氧化铝材料进行标刻时,可获得良好的标刻对比度。
[0251]图9是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0252]图9中对3个不同的激光标刻合格品的PL光谱进行例示。这些PL光谱各自是以670nm下的最大峰值强度而标准化。如图9所示,690nm下的峰值的强度为670nm下的峰值的强度的0.5倍左右。
[0253]图10是对氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0254]图10中对于烧结氧化铝S5的PL光谱、高纯度氧化铝S6的PL光谱及高纯度氧化铝S7的PL光谱进行例示。这些PL光谱各自是以最大峰值强度而标准化。烧结氧化铝S5为激光标刻不合格品。如图10所不,激光标刻不合格品中,670nm下的峰值强度与690nm下的峰值强度等同。这意味着例如作为吸收二氧化碳激光光束的触发器的Cr3+的浓度低。
[0255]对670nm下的峰值强度与690nm下的峰值强度进行评估。由此,例如,在激光标刻前,可了解能否扩大标刻对比度。
[0256]例如,当670nm下的峰值强度为690nm下的峰值强度以下时,将作为用于吸收激光光束的触发器的吸收剂涂布在表面。由此,能高效率地吸收激光光束。
[0257]图11是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0258]图11中对烧结氧化铝S8的激光标刻前的PL光谱S8b、烧结氧化铝S8的激光标刻后的PL光谱S8a、烧结氧化铝S9的激光标刻前的PL光谱S9b及烧结氧化铝S9的激光标刻后的PL光谱S9a进行例示。
[0259]烧结氧化铝S8及烧结氧化铝S9例如表现出图9所示的作为激光标刻合格品的烧结氧化铝所表现的PL光谱。另一方面,烧结氧化铝S9的标刻对比度比烧结氧化铝S8的标亥Ij对比度小。
[0260]如图11所示,PL光谱S9a的670nm下的峰值强度比PL光谱S8a的670nm下的峰值强度小。就烧结氧化铝S9而言,与PL光谱S9b的峰值强度相比,PL光谱S9a的峰值强度大幅下降。
[0261]优选的是,激光标刻后的670nm下的峰值强度为激光标刻前的670nm下的峰值强度的0.4倍以上。
[0262]图12是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0263]图12中对烧结氧化铝SlO的激光标刻前的PL光谱SlOb及烧结氧化铝SlO的激光标刻后的PL光谱SlOa进行例示。就烧结氧化铝SlO而言,激光标刻的对比度良好。
[0264]与图9及图11所示的PL光谱相同,PL光谱SlOb中,在670nm表现出强度最大的峰值,在690nm表现出肩峰(shoulder peak)。而且,PL光谱SlOb在570nm附近表现出宽峰。如图12所示,在烧结氧化铝SlO的PL光谱中,激光标刻后的670nm下的峰值强度也为激光标刻前的670nm下的峰值强度的0.4倍以上。支持优选的是,激光标刻后的670nm下的峰值强度是激光标刻前的670nm下的峰值强度的0.4倍以上这一观点。认为,PL光谱SlOb中所见的570nm下的宽峰也是由因Cr3+产生的发光而形成。
[0265]图13是对烧结氧化铝的特性进行例示的曲线图。
[0266]图13中对烧结氧化铝Sll的PL光谱与烧结氧化铝S12的PL光谱进行例示。这些是使用具有514.5nm波长的光进行激励时的PL光谱。这些PL光谱各自是以694nm下的最大峰值强度而标准化。
[0267]烧结氧化铝Sll为激光标刻合格品。烧结氧化铝S12为激光标刻不合格品。光谱的强度达到最大的694nm下的峰值是由因Cr3+产生的发光而形成。烧结氧化铝Sll的PL光谱在680nm附近表现出尖峰。另一方面,烧结氧化铝S12的PL光谱中,在680nm附近未发现明显的尖峰。该680nm附近的峰值例如是由因Mn4+产生的发光而形成。
[0268]例如,对于使用具有514.5nm波长的可见光来代替具有325nm波长的紫外线进行激励时的PL光谱进行观测。由此,例如,不仅可根据Cr3+浓度,还可根据Mn4+浓度来判断是否为适于激光标刻的氧化铝烧结体。
[0269]当对于工业上所利用的烧结氧化铝材料进行激光标刻时,通过利用具有325nm波长的紫外线进行激励,来观测烧结氧化铝的PL光谱。例如,对于670nm下的峰值的强度与690nm下的峰值的强度的比进行评估。这些峰值是例如由因Cr3+产生的发光而形成。由此,能评估烧结氧化铝中的Cr3+的浓度。
[0270]例如,通过利用具有514.5nm波长的可见光进行激励,来观测烧结氧化铝的PL光谱。例如,评估680nm附近有无峰值。由此,能评估烧结氧化铝中的Mn4+的浓度。能改善激光标刻的对比度。
[0271]另外,烧结氧化铝材料也能以满足适于第I实施方式与第2实施方式中说明的激光标刻的双方条件的方式构成。
[0272]根据实施方式,可提供高可靠性的发光装置。
[0273]另外,本申请说明书中,“垂直”及“平行”并非严格的垂直及严格的平行,例如包含制造步骤中的差异等,只要为实质上垂直及实质上平行即可。
[0274]以上,参照具体例对本实用新型的实施方式进行了说明。然而,本实用新型并不限于这些具体例。例如,关于半导体发光元件、安装基板部、散热板、陶瓷基板、第I金属层、第2金属层及接合层等各要素的具体构成,只要可由熟悉本领域的技术人员在公知的范围内适当选择而同样地实施本实用新型、且获得相同的效果,则属于本实用新型的范围。
[0275]而且,关于对于各具体例的任意2个以上的要素在技术上可行的范围内进行组合而成者,只要包含本实用新型的宗旨,则也属于本实用新型的范围。
[0276]另外,关于以上文中作为本实用新型的实施方式而叙述的发光装置为基础、而可由熟悉本领域的技术人员适当进行设计变更并实施的所有发光装置,只要包含本实用新型的宗旨,则均属于本实用新型的范围。
[0277]另外,应了解,在本实用新型的思想范畴内,只要是熟悉本领域的技术人员则能想到各种变更例及修正例,而且这些变更例及修正例也属于本实用新型的范围。
[0278]已对本实用新型的若干实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为示例提出,并非意在限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能以其他多种形态实施,且可在不脱离实用新型宗旨的范围内进行多种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形属于实用新型的范围或宗旨内,并且属于权利要求书中揭示的实用新型及与其同等的范围内。
[0279]虽对特定的实施例进行了说明,然而这些实施例仅是以举例方式进行揭示,并非用于限制本实用新型的范围。事实上,这里说明的新颖实施例能够以各种其他形式实施;此夕卜,在不脱离本实用新型的精神的前提下,可对这里所说明的实施例的形式进行各种省略、替换及变形。随附的权利要求书及其等效形式意在包含本实用新型的范围及精神内的形式与变形。
【权利要求】
1.一种发光装置,其特征在于包含: 陶瓷基板,具有第1主面,所述第1主面包含第1边、与所述第1边分离的第2边、第3边、与所述第3边分离的第4边、将所述第1边与所述第3边连接的第1角部、将所述第3边与所述第2边连接的第2角部、将所述第2边与所述第4边连接的第3角部、及将所述第4边与所述第1边连接的第4角部,其中,所述第1主面包含安装区域、设在所述第1角部与所述安装区域之间的第1连接器区域、设在所述第2角部与所述安装区域之间的第2连接器区域、设在所述第3角部与所述安装区域之间的第3连接器区域、及设在所述第4角部与所述安装区域之间的第4连接器区域; 多个半导体发光元件,设在所述安装区域上; 第1连接器,设在所述第1连接器区域上; 第2连接器,设在所述第2连接器区域上; 第3连接器,设在所述第3连接器区域上; 第4连接器,设在所述第4连接器区域上;及 第1金属层,设在所述多个半导体发光元件与所述陶瓷基板之间,且包含与所述第1连接器电连接的第1连接器用电极部、与所述第2连接器电连接的第2连接器用电极部、与所述第3连接器电连接的第3连接器用电极部、及与所述第4连接器电连接的第4连接器用电极部。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述第1连接器包含: 第1连接器边; 第2连接器边,设在所述第1连接器边与所述安装区域之间,且与所述第1连接器边分离; 第3连接器边,将所述第1连接器边的一端与所述第2连接器边的一端相连;及第4连接器边,将所述第1连接器边的另一端与所述第2连接器边的另一端相连;所述第1连接器边的延伸方向与从所述安装区域朝向所述第1角部的方向之间的角为大于或等于80度、小于或等于100度。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于: 所述第1主面还包含: 第5连接器区域,设在所述第1角部与所述第1连接器区域之间; 第6连接器区域,设在所述第2角部与所述第2连接器区域之间; 第7连接器区域,设在所述第3角部与所述第3连接器区域之间;及 第8连接器区域,设在所述第4角部与所述第4连接器区域之间; 且 还包括: 第5连接器,设在所述第5连接器区域上; 第6连接器,设在所述第6连接器区域上; 第7连接器,设在所述第7连接器区域上;及 第8连接器,设在所述第8连接器区域上; 所述第1金属层还包含: 第5连接器用电极部,与所述第5连接器电连接; 第6连接器用电极部,与所述第6连接器电连接; 第7连接器用电极部,与所述第7连接器电连接 '及 第8连接器用电极部,与所述第8连接器电连接。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于: 所述安装区域包含: 第1配置部; 第2配置部,设在所述第4边与所述第1配置部之间; 第3配置部,设在所述第1配置部与所述第2配置部之间;及 第4配置部,设在所述第2配置部与所述第3配置部之间; 所述第1金属层还包含: 第1安装图案部,设在所述第1配置部上; 第2安装图案部,设在所述第2配置部上; 第3安装图案部,设在所述第3配置部上;及 第4安装图案部,设在所述第4配置部上; 所述第1连接器用电极部及所述第2连接器用电极部与所述第1安装图案部电连接, 所述第3连接器用电极部及所述第4连接器用电极部与所述第2安装图案部电连接, 所述第5连接器用电极部及所述第6连接器用电极部与所述第3安装图案部电连接, 所述第7连接器用电极部及所述第8连接器用电极部与所述第4安装图案部电连接。
5.根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于: 所述第1配置部包含: 第1区域; 第2区域,在从所述第1边朝向所述第2边的第1方向上,与所述第1区域分离;及 第3区域,设在第1区域与第2区域之间; 所述第3配置部包含: 第4区域,在从所述第3边朝向所述第4边的第2方向上,与所述第1区域并排; 第5区域,在所述第2方向上与所述第2区域并排且在所述第1方向上与所述第4区域分离;及 第6区域,设在所述第4区域与所述第5区域之间; 所述第3区域的沿所述第2方向的长度是比所述第1区域的沿所述第2方向的长度长,且比所述第2区域的沿所述第2方向的长度长, 所述第6区域的沿所述第2方向的长度是比所述第4区域的沿所述第2方向的长度短,且比所述第5区域的沿所述第2方向的长度短。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于: 所述第1连接器区域与所述安装区域之间的距离为大于或等于2.5毫米。
7.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括: 第2金属层、焊料层及散热板,其中, 所述陶瓷基板设在所述第1金属层与所述第2金属层之间, 所述焊料层设在所述散热板与所述所述第2金属层之间。
【文档编号】H01L33/64GK204088363SQ201420401034
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】别田惣彦, 佐佐木阳光, 大川秀树, 下川一生 申请人:东芝照明技术株式会社
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