发光装置的制作方法

文档序号:15940896发布日期:2018-11-14 03:08阅读:137来源:国知局

本公开涉及发光装置。

背景技术

以往,提出有侧发光式发光装置,其具备配设在基板上的半导体发光元件、荧光体板、包围半导体发光元件及荧光体板且含有反光性微粒的反射层。

因为随着近年来的小型化,这种发光装置向安装基板的接合强度越来越小,所以正在探讨各种提高接合强度的方式(例如,日本特开2010-3942号公报)。



技术实现要素:

本发明之一实施方式的目的在于,提供一种发光装置,即使被小型化,也能够充分地确保接合强度。

本发明之一实施方式的发光装置具备:

基板,其具备基材和配线层,所述基材具有在长边方向和短边方向上延伸的正面、位于所述正面的相反侧的背面、与所述正面相邻的底面、位于所述底面的相反侧的上面,所述配线层位于所述基材的正面上;

多个发光元件,其与所述配线层连接,在所述长边方向上排列设置;

反光性的包覆部件,其包覆所述多个发光元件的侧面及所述基材的所述正面,

所述基板具有:

一对第一凹部,其在所述基材的所述背面和所述底面开口,配置于所述长边方向的两侧;

第二凹部,其在所述基材的所述背面和所述底面开口,配置于所述一对第一凹部之间,所述短边方向的宽度比所述第一凹部宽;

第一金属膜及第二金属膜,其分别从所述第一凹部内及第二凹部内向所述背面延伸;

阻焊部,其包覆位于所述基材的所述背面上的所述第一金属膜及所述第二金属膜各自的至少一部分。

根据本发明之一实施方式的发光装置,能够提供一种发光装置,即使被小型化,也能够充分地确保接合强度。

附图说明

图1是表示本公开之一实施方式的沿长边方向剖切发光装置的中央部所得的概略剖视图。

图2a是图1所示的发光装置所使用的基板的概略主视图。

图2b是图2a的基板的概略后视图。

图3a是图1所示的发光装置的概略正面立体图。

图3b是图1所示的发光装置的概略背面立体图。

图3c是图1所示的发光装置的概略仰视图。

图3d是图1所示的发光装置的概略俯视图。

图4是用于与图1的发光装置进行比较的发光装置的概略后视图。

图5是表示另一实施方式的发光装置的概略后视图。

图6是表示再另一实施方式的发光装置的概略后视图。

附图标记说明

10、40发光装置

11、51、61第一凹部

12、52、62第二凹部

13发光元件

14包覆部件

15基材

16配线层

17通孔

17a、67a第一通孔

17b、67b第二通孔

18透光性部件

19、43、56、66阻焊部

20、50、60基板

20a正面

20b、50b、60b背面

20c、50c、60c底面

20d、50d、60d上面

20e侧面

21、53、63第一金属膜

22、54、64第二金属膜

41凹部

42金属膜

x长边方向

y短边方向

具体实施方式

以下说明的发光装置是用于将本发明的技术构思具体化的发光装置,本发明不限于以下发光装置。另外,附图所示的部件的大小、位置关系等往往为清楚地说明而进行了夸张。

此外,在本公开的发光装置中,将光输出面称为正面,将位于正面的相反侧的面称为背面,将与正面相邻的面称为底面,将位于底面的相反侧的面称为上面。

如图1所示,本发明之一实施方式的发光装置10例如具备:基板20、多个发光元件13、包覆部件14。发光装置10还优选包含配置于发光元件13的正面的透光性部件18。另外,发光元件13的正面指的是发光元件的位于与基材的正面相对的面的相反侧的面。

如图2a所示,基板20具备基材15和配线层16。基材15具有:向长边方向x和短边方向y延伸的正面20a;位于正面的相反侧的背面20b;与正面20a相邻的底面20c;位于底面20c的相反侧的上面20d;与正面20a、背面20b、底面20c及上面20d相邻的侧面20e。配线层设置在基材的正面上。在将发光装置安装成侧发光式的情况下,底面20c与安装基板相对。另外,基板的各面分别与基材的各面相对应。即,基材的正面20a与基板的正面对应,基材的背面20b与基板的背面对应,基材的底面20c与基板的底面对应,基材的上面20d与基板的上面对应,基材的侧面20e与基板的侧面对应。多个发光元件13与配线层连接,沿基材15的长边方向排列设置。包覆部件14具有反光性,包覆多个发光元件13的侧面及基材15的正面20a。

如图2b所示,基材15具有一对第一凹部11、以及第二凹部12。一对第一凹部11在基材的背面和基材的底面开口。另外,一对第一凹部11分别配置于基板长边方向的两侧。第二凹部12在基材的背面和底面开口,配置于一对第一凹部11之间,短边方向的宽度比第一凹部宽。由于基板20具备基材15,因此基板20具有一对第一凹部11和第二凹部12。另外,基板20具有:第一金属膜21、第二金属膜22、阻焊部19。第一金属膜21及第二金属膜22分别从第一凹部11及第二凹部12内向背面20b延伸。阻焊部19包覆位于基材的背面上的第一金属膜及第二金属膜各自的至少一部分。

发光装置10通过形成于一对第一凹部11及第二凹部12内的焊料等接合部件与安装基板接合。通过加大短边方向上的第二凹部12的宽度,能够增大第二凹部12内的接合部件的体积。因此,在将发光装置10向安装基板安装时,能够确保接合强度,并且能够减少安装不良,提高安装性。另外,通过阻焊部19包覆第一金属膜21及第二金属膜22,能够抑制第一金属膜21和第二金属膜22因接合部件而短路。进而,通过阻焊部19包覆第一金属膜21及第二金属膜22,能够防止第一金属膜21及第二金属膜22的剥离等,能够得到安装的稳定性。

本公开的发光装置10优选为侧发光式发光装置,但也可以为顶发光式发光装置。此外,侧发光式的发光装置例如指的是在将发光装置安装在了安装基板等时,发光装置的光输出面(正面)与安装基板表面大致垂直的结构。顶发光式的发光装置例如指的是发光装置的光输出面(正面)相对于安装基板表面大致平行的结构。

发光装置的正面(光输出面)形状可适当选择,但如果是矩形,批量生产性就会高,故而优选。特别是在发光装置用作背光用光源的情况下,其正面(光输出面)形状优选为具有长边方向和短边方向的长方形,在发光装置用作闪光灯用光源的情况下,正面(光输出面)形状优选为正方形。

(基板20)

如图2a及2b所示,基板20用于安装发光元件,如上所述,具备:基材15、配线层16、一对第一凹部11、第二凹部12、第一金属膜21及第二金属膜22、阻焊部19。

(基材15)

基材15例如可由树脂、纤维增强树脂、陶瓷、玻璃、金属、纸等构成。作为树脂或纤维增强树脂,可举出:环氧树脂、玻璃环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(bt)、聚酰亚胺树脂等。作为陶瓷,可举出氧化铝、氮化铝、氧化锆、氮化锆、氧化钛、氮化钛或它们的混合物等。作为金属,可举出:铜、铁、镍、铬、铝、银、金、钛或它们的合金等。其中,优选由绝缘性材料构成。另外,也可以在这些陶瓷、树脂或玻璃等中含有填料等。

基材15优选使用具有接近发光元件的线膨胀系数的物性的材料形成。由此,能够降低基板和发光元件的剥离、发光元件因与基板的热膨胀系数之差而被破坏的可能性。基材15的线膨胀系数优选为15ppm/℃以下,更优选为10ppm/℃以下。基材15的线膨胀系数的下限值例如为1ppm/℃以上。另外,发光元件的线膨胀系数虽然会因所使用的半导体材料的种类等而变化,但在发光元件中近似于具有支配地位体积的材料的线膨胀系数。因此,在发光元件具有蓝宝石基板的情况下,通常因为蓝宝石基板的体积处于支配地位,所以其线膨胀系数近似于蓝宝石基板的线膨胀系数,例如为7.7ppm/℃左右。在发光元件不具有蓝宝石基板而仅由半导体层构成的情况下,其线膨胀系数近似于所使用的半导体层的线膨胀系数,在由gan系半导体层构成的发光元件中,例如为5.5ppm/℃左右。

从确保基板强度的方面考虑,基材15的从正面朝背面方向的厚度优选为0.05mm以上,更优选为0.2mm以上。另外,优选为0.5mm以下,更优选为0.4mm以下。

如后所述,基材15优选具有从正面20a贯通到背面20b的一个以上的通孔17。由于具备通孔17,能够将位于基材的正面上的配线层和第一金属膜及/或第二金属膜电连接。通孔17优选包括第一通孔17a和第二通孔17b。第一通孔17a将第一金属膜21和配线层16电连接。即,配线层经由第一通孔与配置于第一凹部内的第一金属膜连接。第二通孔17b将第二金属膜22和配线层16电连接。即,配线层经由第二通孔与配置于第二凹部内的第二金属膜连接。第一通孔17a及/或第二通孔17b可以是一个,但优选包括多个。由于包括多个第一通孔17a及/或第二通孔17b,来自发光元件的热能够从第一通孔17a及/或第二通孔17b高效地传递到位于凹部16内的第一金属膜及/或第二金属膜。由于传递到第一金属膜及/或第二金属膜的热经由接合部件传递到安装基板,因此发光装置的散热性得以提高。通过包括多个位于发光装置10的中央附近的第二通孔17b,容易使发光装置的散热性提高。

(配线层16)

在基材15的正面20a上,至少形成一对配线层16。这些配线层16不仅可以配置在上面,也可以配置在基材15的侧面、背面等,还可以配置在基材的内部。例如优选地,基材15具有从正面20a贯通到背面20b的通孔17,在通孔17内也配置配线层16。

配线层16只要由导电性材料形成即可,可使用本领域的公知材料。配线层16可以是单层,也可以是层叠构造。例如可由铜、铁、镍、钨、铬、铝、银、金、钛、钯、铑或它们的合金形成。其中,从散热性的方面考虑,优选使用铜或铜合金。配线层16例如可从基材侧起由cu/ni/au等层叠材料形成。从确保后述的接合部件等的润湿性及/或反光性等方面考虑,也可以在配线层16的表面设有银、铂、铝、铑、金或它们的合金等层。至少一对配线层16可以不是相同的材料及/或构造,但优选为相同的材料及/或构造。

从提高散热性的方面考虑,配线层16的厚度优选为5μm以上。

通孔17可以具备位于通孔内的配线层16和在主视图中由配线层16包围的填充部件。填充部件可以是导电性,也可以是绝缘性。作为填充部件,优选使用树脂材料。通常,固化前的树脂材料因流动性比固化前的金属材料高,所以容易填充到通孔内。因此,通过使用树脂材料作为填充部件,容易制造出基板。作为容易填充的树脂材料,例如可举出环氧树脂。在使用树脂材料作为填充部件的情况下,为了降低线膨胀系数,优选包括添加部件。这样,由于与位于通孔内的配线层16之间的线膨胀系数之差减小,因此能够抑制因来自发光元件的热而在位于通孔内的配线层16和填充部件之间形成间隙。作为添加部件,例如可举出氧化硅。另外,在使用金属材料作为填充部件的情况下,能够提高散热性。

配线层16优选在基材15的正面20a排成一列。

配线层16的形状可根据所使用的发光元件的电极形态来调节,在基材15的正面20a,平面形状可举出四边形等多边形、圆或椭圆形等。其中,优选为四边形。

(第一凹部11及第二凹部12)

发光装置10具有在基材15的背面20b和底面20c具有开口的一对第一凹部11、以及第二凹部12。

第一凹部11及第二凹部12的形状可适当设定,例如,在背面20b及底面20c的形状可举例为三角形、四边形等多边形、半圆形、半椭圆形等。其中,优选为大致半圆形状、大致半椭圆形状。在背面中,通过使凹部的开口形状成为无边角部的大致半圆形状,能够抑制凹部的应力集中,因此能够抑制基材开裂。

一对第一凹部11分别配置在基材15的长边方向x的两侧。如上所述,在基材15具有第一通孔17a且配线层16配置于第一通孔17a内的情况下,在主视图或后视图中,一对第一凹部11优选分别配置为不与第一通孔17重叠。由于通过使一对第一凹部11分别不与第一通孔17重叠,能够使基材的厚度比第一凹部11与第一通孔17重叠时厚,因此基材的强度提高。

第一凹部11的大小可设为能确保基材15的强度的程度。例如,关于第一凹部11,在基材15的背面的底面20c侧的宽度m可举例为发光装置的长边方向x的长度的1/10~1/5,优选为1/8~1/6。具体地说,在发光装置的长边方向x的长度为2~3mm的情况下,可举出0.2~0.7mm。关于第一凹部11,在背面20b的高度h可举例为发光装置的短边方向y的长度的1/4~1/2。具体地说,在发光装置的短边方向y的长度为0.3~0.4mm的情况下,可举出0.075~0.2mm。关于第一凹部11,距背面20b的深度(参照图3c的深度d)可举例为基材15的厚度的1/5~1/1.5。具体地说,在基材15的厚度为0.3~0.4mm的情况下,可举出0.15~0.2mm。第一凹部11可以与背面20b的侧面20e侧的端部连结,但优选从该端部分离。具体地说,第一凹部11优选从侧面20e侧的端部分离有0.1mm以上的距离q,更优选为0.2mm以上。

优选地,一对第一凹部11可以在基材15的背面20b上分别以距端部不同的距离、不同的大小、不同的形状进行配置,但优选相对于平行于短边方向y的基材15的中心线及/或平行于长边方向x的基材15的中心线成为左右对称。如此,在将发光装置经由接合部件安装于安装基板时,可有效地进行自我对位,能够将发光装置高精度地安装在安装范围内。

第二凹部12以沿基板20的短边方向y的宽度(图2b中,高度j)比第一凹部11宽的形状配置在一对第一凹部11之间。第二凹部12例如可具有高出第一凹部11的短边方向y的高度h的2~20%的高度j。另外,第二凹部12的长边方向x的宽度n优选比第一凹部11的宽度m宽。第二凹部12的宽度n例如可设为比第一凹部11的长边方向x的宽度m宽5~30%。

如上所述,在基材15具有第二通孔17b且配线层16配置于第二通孔17b内的情况下,在主视图中,第二凹部12优选配置为不与第二通孔17b重叠。如此,与在主视图中第二凹部12和第二通孔17b重叠的情况相比,能够进一步提高基材的强度。

第一凹部11及第二凹部12可利用本领域的公知方法形成,例如利用钻孔机等。

(第一金属膜21及第二金属膜22)

第一金属膜21及第二金属膜22分别以从第一凹部11内及第二凹部12向背面20b延伸的方式配置。

第一金属膜21及第二金属膜22优选分别包覆第一凹部11内及第二凹部12的内壁全部。另外,如上所述,在第一通孔17a内配置有配线层16的情况下,第一金属膜21优选与这些第一通孔17a内的配线层16连接。进而,在形成有第二通孔17b且在该通孔17b内配置有配线层16的情况下,第二金属膜22优选与该通孔17b内的配线层16连接。

第一金属膜21及/或第二金属膜22优选以较大的面积配置在基材的背面20b。由此,发光装置的散热性得以提高。另外,基材15的一部分优选在基材背面20b的上面20d侧的端部露出。通过第一金属膜21及/或第二金属膜22不位于发光装置的上面侧,能够抑制发光装置短路。例如,基材15的背面20b的一部分优选在第一金属膜21及/或第二金属膜22与基材的上面20d之间露出。该露出的宽度l例如可以是0.05~0.3mm。第一金属膜21和基材的上面20d之间的基材15的露出宽度l与第二金属膜22和基材的上面20d之间的基材15的露出宽度可以相同,也可以不同。

第一金属膜21及/或第二金属膜22在背面20b的形状可举出:四边形、如t字或l字那样在四边形的角部具有凹凸的形状等,这些形状与底面20c侧的端部连接且不与上面20d侧的端部连接。另外,这些第一金属膜21及第二金属膜22相互分离。第一金属膜21和第二金属膜22的距离可适当设定,只要是可确保电绝缘的距离即可。例如可举出0.01~0.1mm。

第一金属膜21可以与第二金属膜22的大小相同,但优选具有不同的大小。例如,第二金属膜22优选在长边方向及/或短边方向上比第一金属膜21大,更优选在长边方向及短边方向上均比第一金属膜21大。

第一金属膜21及第二金属膜22可从上述的导电性材料之中选择,并由单层构造或层叠构造形成。这些第一金属膜21及第二金属膜22可通过本领域的公知方法来形成,例如,溅射法、蒸镀法、电镀等各种方法。其中,优选由ni-au构成的电镀膜形成。它们的厚度例如可举出0.05~1μm。

(阻焊部19)

阻焊部19包覆位于基材15的背面20b上的第一金属膜21及第二金属膜22各自的至少一部分。

阻焊部19为本领域的公知材料,通常由热塑性树脂或热固性树脂等构成,可使用任意的树脂。为了第一金属膜21及第二金属膜22的保护等,阻焊部例如优选以厚度0.01~0.02mm形成。

阻焊部19可以是一个,也可以是多个。阻焊部19优选在基材15的背面20b包覆第一金属膜21及第二金属膜22各自的长边方向x的端部。进而更优选地,阻焊部19包覆第一金属膜21及第二金属膜22各自的长边方向的端部全部。由此,能够有效地防止第一金属膜21及第二金属膜22的剥离。另外,通过阻焊部19包覆第一金属膜21及第二金属膜22各自的长边方向的端部,能够抑制第一金属膜21和第二金属膜22因接合部件而短路。阻焊部19优选在基材15的背面20b包覆第一金属膜21及/或第二金属膜22的上面20d侧的端部的一部分或全部。其中更优选地,包覆第二金属膜22的上面20d侧的端部的全部及/或包覆第一金属膜21的上面20d侧的端部的一部分。进一步优选地,包覆第二金属膜22的上面20d侧的端部全部并仅包覆第一金属膜21的上面20d侧的端部的一部分。另外,阻焊部19优选从基材的上面和背面相接的端部设置至基材的底面和背面相接的端部。如此,能够进一步防止第一金属膜21及/或第二金属膜22被剥离。

第一金属膜21及第二金属膜22在基材15的背面20b从阻焊部19露出。在基材15的背面20b露出的第一金属膜21优选在长边方向x上比在背面20b露出的第二金属膜22宽。通过使第一金属膜21在长边方向x上较宽,发光装置的散热性提高。

(发光元件13)

发光元件13经由导电性接合部件与配线层连接,沿基材15的长边方向排列设置。作为导电性接合部件,可使用本领域公知的导电性接合部件。发光元件13优选在基材15的正面20a沿长边方向排成一列。在排成一列的情况下,能够使发光装置变薄。

发光元件13至少具备半导体层叠体。半导体层叠体包含n型半导体层和p型半导体层,活性层位于n型半导体层和p型半导体层之间。作为半导体材料,可举出:氮化物半导体、inalgaas系半导体、inalgap系半导体、硫化锌、硒化锌、碳化硅等。其中,优选使用可发出能够高效地激发荧光体的短波长光的材料即氮化物半导体。氮化物半导体主要用通式inxalyga1-x-yn(0≦x、0≦y、x+y≦1)来表示。

通过半导体材料和其混晶比,发光元件的发光峰值波长可从紫外域选择至红外域。从发光效率、荧光体的激发及与其发光的混色关系等方面考虑,发光元件的发光峰值波长优选为400~530nm,更优选为420~490nm,进一步优选为450~475nm。

发光元件除具有半导体层叠体以外可以具有可使构成半导体层叠体的半导体的晶体生长的晶体生长用基板,也可以具有与从晶体生长用基板中分离出来的半导体层叠体接合的接合用基板。作为元件基板,可举出:蓝宝石、氮化镓、氮化铝、硅、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、硫化锌、氧化锌、硒化锌、金刚石等。其中,优选蓝宝石。通过使元件基板具有透光性,容易采取倒装芯片安装,另外,容易提高光的输出效率。元件基板的厚度例如可举出0.02~1mm。

另外,发光元件可以包含正负电极及/或绝缘膜。正负电极可由金、银、锡、铂、铑、钛、铝、钨、钯、镍或它们的合金构成。绝缘膜可由选自由硅、钛、锆、铌、钽、铝构成的组中的至少一种元素的氧化物或氮化物构成。

发光元件的平面形状优选为矩形、特别是正方形状或沿一方向长的长方形,但也可以是六边形状等。发光元件或其元件基板的侧面可以相对于上面及/或下面垂直,也可以朝内侧或外侧倾斜。发光元件优选在同一面侧具有正负(p、n)电极。

搭载于一个发光装置的发光元件的个数可以是两个,也可以是三个以上。在这种情况下,发光元件的发光波长可以相同,也可以不同。

此外,本公开的发光装置除具有发光元件以外也可以具有本领域公知的保护元件。

(透光性部件18)

发光装置10优选在发光元件13的光输出面(即,正面)上具有透光性部件18。通过具备透光性部件,能够从外部应力保护发光元件。另外,透光性部件使从发光元件发出的光透过而出射到发光装置的外部。透光性部件18可以针对多个发光元件配置一个,但优选针对每个发光元件都配置一个。

就透光性部件而言,发光元件的发光峰值波长的透光率优选为60%以上,更优选为80%以上或90%以上。

透光性部件例如可由具有透光性的母材形成。透光性部件优选含有吸收发光元件的光而发光的荧光体及/或填料。另外,透光性部件可以使用荧光体与例如氧化铝等无机物的烧结体,或可以使用荧光体的板状晶体等。

透光性部件可以含有荧光体及/或填料。另外,透光性部件可以是单层构造,也可以是层叠构造。在透光性部件含有荧光体的情况下,优选在含有荧光体的层上具有实质上不含有荧光体的层。如此,实质上不含有荧光体的层可作为保护层而发挥功能,因此能够抑制荧光体的劣化。

为了实现高可靠性的发光装置,透光性部件也可以使用玻璃、氧化铝等无机物的烧结体而形成其母材。

(透光性部件的母材)

透光性部件的母材可举出:硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂或它们的改性树脂、玻璃等。其中,因为耐热性及耐光性都优异,所以优选硅树脂及改性硅树脂。作为具体的硅树脂,可举出二甲基聚硅氧烷树脂、苯基-甲基聚硅氧烷树脂、二苯基聚硅氧烷树脂。透光性部件可将这些母材中的一种或两种以上层叠而构成。

(填料)

作为填料,可举出氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锌等。填料可组合使用其中的一种或两种以上。特别优选热膨胀系数小的氧化硅。另外,通过作为填料使用纳米粒子,能够使发光元件的蓝色光的包含瑞利散射在内的散射增大,降低荧光体的使用量。此外,纳米粒子设为粒径为1~100nm的粒子。“粒径”例如可用d50来定义。

(荧光体)

荧光体是吸收发光元件所发出的一次光的至少一部分并发出波长不同于一次光的二次光的物质。由此,实现可发出可见光波长的一次光及二次光的混色光(例如白色光)的发光装置。

在荧光体中,作为发绿色光的荧光体可举出:钇·铝·石榴石系荧光体(例如,y3(al,ga)5o12:ce)、镥·铝·石榴石系荧光体(例如,lu3(al,ga)5o12:ce)、铽·铝·石榴石系荧光体(例如,tb3(al,ga)5o12:ce)、硅酸盐系荧光体(例如,(ba,sr)2sio4:eu)、氯硅酸盐系荧光体(例如,ca8mg(sio4)4cl2:eu)、β赛隆系荧光体(例如,si6-zalzozn8-z:eu(0<z<4.2))、sgs系荧光体(例如,srga2s4:eu)等。作为发黄色光的荧光体,可举出α赛隆系荧光体(例如,mz(si,al)12(o,n)16(其中,0<z≦2,m为li、mg、ca、y、及la和ce以外的镧系元素)等。

透光性部件18可以具有实质上不含荧光体的部分。在荧光体含有部的上方配置有实质上不含荧光体的部分的情况下,能够从水分等外部环境保护荧光体。

在具有多个发光元件13的情况下,配置于各个发光元件的正面的透光性部件18可以含有相同的荧光体,也可以含有不同的荧光体。例如,将多个发光元件设为第一发光元件和第二发光元件,将配置于第一发光元件的正面的透光性部件作为第一透光性部件,将配置于第二发光元件的正面的透光性部件作为第二透光性部件。第一透光性部件可以吸收来自第一发光元件的光,并射出与来自第一发光元件的光混合而成的白色系的光,第二透光性部件可以吸收来自第二发光元件的光,并射出与来自第二发光元件的光混合而成的橙色系的光。

透光性部件18经由或不经由粘接剂而接合在发光元件的正面上。粘接剂优选具有透光性并可确保发光元件和透光性部件的密合性。作为粘接剂,例如可举出:硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂或它们的改性树脂。其中,优选为耐热性及耐光性优异的硅树脂及改性硅树脂。作为硅树脂,可举出:二甲基聚硅氧烷树脂、苯基-甲基聚硅氧烷树脂、二苯基聚硅氧烷树脂。另外,粘接剂也可以与透光性部件同样地含有填料。

(包覆部件14)

包覆部件14包覆多个发光元件13的侧面及基材15的正面20a。

从提高发光装置的光输出效率的方面考虑,包覆部件14优选具有反光性。反光性指的是例如发光元件的发光峰值波长的光反射率为70%以上。

在从正面观察的情况下,包覆部件14的外形形状优选为四边形,如上所述,更优选为在排列有上述的配线层16的方向上较长的四边形。由此,可优选使用发光装置作为背光用光源。

在透光性部件18接合在发光元件的光输出面上的情况下,透光性部件18的侧面优选用包覆部件14包覆。在这种情况下,可以仅包覆透光性部件18的侧面的一部分,但优选包覆全部侧面。在接合透光性部件18的粘接剂包覆发光元件的侧面的一部分的情况下,包覆部件14优选以经由粘接剂而包覆发光元件13的侧面全部的方式配置。

另外,透光性部件18的正面优选与包覆部件14的正面位于同一平面上。

包覆部件14优选由母材和反光性物质构成。

(包覆部件的母材)

从制造的容易度来看,包覆部件14优选使用从液体状的状态固化而成为固体的母材。包覆部件14可通过传递成型、注射成型、压缩成型、灌封等来形成。

作为包覆部件的母材,可使用树脂。例如可举出:硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、或它们的改性树脂。其中,硅树脂及改性硅树脂耐热性及耐光性优异,因而优选。作为具体的硅树脂,可举出:二甲基聚硅氧烷树脂、苯基-甲基聚硅氧烷树脂、二苯基聚硅氧烷树脂。

(反光性物质)

作为反光性物质,例如可举出白色颜料。

白色颜料可举出:氧化钛、氧化锌、氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、氢氧化钙、硅酸钙、硅酸镁、钛酸钡、硫酸钡、氢氧化铝、氧化铝、氧化锆等。它们可单独使用或组合使用两种以上。白色颜料的形状可以是不规则形状或破碎状,但从流动性方面考虑,优选为球状。白色颜料的粒径例如可举出0.1~0.5μm左右,但为了提高光反射及包覆的效果,优选越小越好。从反光性及液状时的粘度等方面考虑,包覆部件中的反光性物质的含量相对于包覆部件的总重量优选为10~80wt%,更优选为20~70wt%,进一步优选为30~60wt%。

包覆部件还可以含有填料。作为填料,可举出:氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锌等。它们可单独使用或组合使用两种以上。特别优选热膨胀系数小的氧化硅。

作为将安装基板和发光装置接合的接合部件,可举出含有银、金、铜、铂、铝、钯等金属粉末和树脂粘合剂的金属膏、锡-铋系、锡-铜系、锡-银系、金-锡系等的焊料、低熔点金属等焊料等。

下面,基于附图对本申请的发光装置的具体例进行详细说明。

<实施方式1>

如图1、图2a、图2b、图3a~图3d所示,实施方式1的发光装置10是横向3.1mm、纵向0.4mm、进深向0.7mm的侧面发光式发光装置。

基材15是线膨胀系数为约3ppm/℃的bt树脂制(例如,三菱瓦斯化学社制:hl832nsftypelca)长方体状的小片,其大小为横向3.1mm、纵向0.4mm、进深向(厚度)0.36mm。在基材15的正面配置有配线层16,通过从基材15的正面侧起层叠铜/镍/金而构成。配线层16分别由正极端子和负极端子的对构成,沿长边方向排列。进而,在两者之间还配置有一个配线层16。基板20具有两个第一通孔17a和两个第二通孔17b,形成于正面20a上的配线层16还配置在通孔17a、17b内。

在后视图中,基板20具有:在背面20b和底面20c具有开口的半圆形的一对第一凹部11;配置在该一对第一凹部11之间的半圆形的第二凹部12。一对第一凹部11分别配置在基板20的长边方向x的两侧。一对第一凹部11及第二凹部12分别配置为与基板20的通孔17a、17b分离。

就第一凹部11而言,在基板20的背面20b上的底面20c侧的宽度m为0.35mm,高度h为0.15mm。第一凹部11距背面20b的深度d为0.21mm。第一凹部11从背面20b的侧面20e侧端部分离有0.25mm,两个第一凹部11配置在两端侧。在基材15的背面20b上,两个第一凹部11相对于与短边方向y平行的基材15的中心线左右对称。

就第二凹部12而言,在基材15的背面20b上的长边方向的最大宽度n为0.45mm,其高度j为0.2mm。第二凹部12距背面20b的深度d为0.21mm。

第一金属膜21及第二金属膜22分别包覆第一凹部11内及第二凹部12的内壁全部,分别配置为从这些部位向背面20b延伸。另外,通孔17a内的配线层16和第一金属膜21连接。进而,第二通孔17b内的配线层16与第二金属膜22连接。

第一金属膜21及第二金属膜22以较大的面积配置在背面20b上,基材15的一部分在背面20b的上面20d侧的端部露出。即,第一金属膜21及第二金属膜22以基材15的一部分在上面20d侧露出的方式配置。露出的宽度l为0.08mm。

第一金属膜21及第二金属膜22在背面20b的形状为:与底面20c侧的端部连接,但不与上面20d侧的端部连接,第一金属膜21及第二金属膜22相互分离。第一金属膜21在长边方向x及短边方向y双方上都比第二金属膜22小。例如,第一金属膜21为0.87×0.3mm,第二金属膜22为1.06×0.35mm。

第一金属膜21及第二金属膜是通过ni-au的电镀而形成的膜,其膜厚为0.2μm。

在基材15的背面20b上,以包覆第一金属膜21及第二金属膜22各自的至少一部分的方式配置有阻焊部19。阻焊部19由丙烯酸酯系树脂构成。阻焊部19的厚度形成为0.35mm。

阻焊部19在基材15的背面20b有四个,分别包覆第一金属膜21及第二金属膜22各自的长边方向x的端部全部。另外,包覆第一金属膜21的上面20d侧的端部一部分,且包覆第二金属膜22的上面20d侧的端部全部。阻焊部19在基材15的背面20b使第一金属膜21及第二金属膜22露出,但在背面20b露出的第一金属膜21与在背面20b露出的第二金属膜22相比,长边方向x上的宽度更宽。

此外,在基材15的背面20b,在第一金属膜21的上面20d侧,使基材15的一部分在比第一金属膜21的长边方向x的宽度还狭窄的范围内露出。

在基材15的正面上的配线层16上,经由由金-锡系焊料(au:sn=79:21)构成的接合部件以倒装方式安装有两个发光元件13。发光元件13分别是led芯片,在蓝宝石基板上依次层叠了氮化物半导体的n型层、活性层、p型层,可发蓝色(发光峰值波长452nm)光,是横向1.1mm、纵向0.2mm、进深向(厚度)0.12mm的长方体状。

在发光元件13的正面上,分别经由透光性的粘接剂而粘接有透光性部件18。透光性部件18分别在苯基-甲基聚硅氧烷树脂(即,母材)中含有锰激活氟化物荧光体和β赛隆系荧光体作为荧光体。透光性部件18分别是横向1.21mm、纵向0.24mm、进深向(厚度)0.16mm的长方体状小片。透光性部件18分别从发光元件13侧起层叠有由母材和荧光体构成的层、以及由母材构成的层。粘接剂由二甲基聚硅氧烷树脂形成。

在基材15的正面上形成有反光性包覆部件14,包覆部件14形成在配线层16上,并且包围发光元件13及透光性部件18的侧方的整周。包覆部件14在苯基-甲基聚硅氧烷树脂中含有60wt%的氧化钛作为白色颜料。包覆部件14的正面与透光性部件18的正面实质上构成同一面。优选地,包覆部件的短边方向的侧面和基材的短边方向的侧面实质上位于同一平面上。另外优选地,包覆部件的长边方向的侧面和基材的长边方向的侧面实质上位于同一平面上。如此,能够使发光装置小型化。

为了与上述的发光装置进行比较,制作出如下发光装置40,即,在基板的背面上,用图4所示的三个凹部41、三个金属膜42、相同地包覆三个金属膜42且使基材在上面侧同样地露出的阻焊部43来代替前述的一对第一凹部11、第二凹部12、第一金属膜21及第二金属膜22、阻焊部19,除此以外实质上与实施方式1相同。

此外,在图4中,设为a=0.65mm、b=2.85mm、c=0.35mm、d=0.25mm。

针对实施方式1的发光装置10和上述的发光装置40,以n=24或25,对使用由金-锡系焊料(au:sn=79:21)构成的焊料接合在安装基板上时的对安装基板的固着强度和安装性进行了评价。

在此,固着强度的评价如下进行:首先,使发光装置10及发光装置40的底面和安装基板相对地将发光装置10及发光装置40安装在安装基板上,用与发光装置的光输出面(正面)整体相接的不锈钢制的平面板,对发光装置10及发光装置40施加负荷。然后,测定发光装置10及发光装置40从安装基板剥离时的负荷。

安装性的评价如下进行:将发光装置10及发光装置40隔着焊料载置在安装基板上,在回流焊后,确认发光装置10及发光装置40在安装基板上发生倾斜或者发生基板的背面相对于安装基板上升的曼哈顿现象的发生比例。

结果是,发光装置10及发光装置40固着强度等同,而就安装性而言,安装不良品数在发光装置40中为25%,但在发光装置10中能够降低到0%。因此,发光装置10通过接合强度的提高能够抑制曼哈顿现象的发生。由此,发光装置和安装基板的固定很稳定,发光装置的取向性变得良好,同时发光装置的散热性也变得良好。

<实施方式2>

如图5所示,实施方式2的发光装置除发光装置的背面不同以外,具有实质上与实施方式1的发光装置10相同的结构。

从在基材55的背面50b和底面50c开口的第一凹部51及第二凹部52的内部到背面50b分别形成的第一金属膜53及第二金属膜54的y方向宽度大致相同。第一金属膜53在x方向上比发光装置10的第一金属膜21短,第二金属膜54在x方向上比发光装置10的第二金属膜22长。阻焊部56沿着第二凹部52的形状包覆背面50b上的第二金属膜54。

具备这种结构的基板50的发光装置,也具有与实施方式1的发光装置10同样的效果。

<实施方式3>

如图6所示,实施方式3的发光装置除发光装置的背面不同以外,具有实质上与实施方式1及2的发光装置相同的结构。

从在基材65的背面60b和底面60c开口的第一凹部61及第二凹部62的内部到背面60b分别形成的第一金属膜63及第二金属膜64的y方向宽度大致相同。第一金属膜63在x方向上比发光装置10的第一金属膜21短,第二金属膜64在x方向上比发光装置10的第二金属膜22长。阻焊部66沿着第二凹部62的形状包覆背面60b上的第二金属膜64。

另外,与第二金属膜64连接的第二通孔67b被配置为比发光装置10的第一通孔17b更接近第二凹部62。进而,与第一金属膜63连接的第一通孔67a各配置有两个。

具备这种结构的基板60的发光装置,也具有与实施方式1的发光装置10同样的效果。

产业上的可利用性

本发明之一实施方式的发光装置可用于液晶显示器的背光装置、各种照明器具、大型显示器、广告或指路牌等各种显示装置、投影装置、进而数码摄像机、传真机、复印机、扫描仪等图像读取装置等。

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