本发明专利技术涉及一种发光装置１０，其包括氮化铝共烧基板１１和布置在该共烧基板正面上的发光器件１２，其中布置有所述发光器件１２的所述氮化铝基板１１的正面是镜面抛光的，以至于其表面粗糙度为０．３微米Ｒａ或更小，并且所述发光装置１０还包括汽相沉积金属膜１４和导通孔１５，所述汽相沉积金属膜１４围绕着发光器件１２布置在氮化铝基板１１的正面上并且其对发光器件１２发出的光的反射率为９０％或更高。所述导通孔１５从布置有发光器件１２的正面穿过氮化铝基板１１通到基板的背面，从而允许从背面导通至发光器件１２。所述构造可以降低发光装置的尺寸，并提供具有优异散热性能，允许更大电流通过，而且在高发光效率下亮度显著增加的发光装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括发光器件(例如布置在绝缘基板表面上的发光二极管(LEDs))的发光装置。更具体地说，本专利技术涉及尺寸可以降低、散热性能优异、允许更大电流通过，并且在高发光效率下亮度显著增加的发光装置。
技术介绍
发光二极管(下文中也称作LED芯片)是在施加电压时用作光源并且作为两种半导体之间接触表面(pn-结)附近电子和空穴复合的结果而发光的发光器件(发光元件)。这些发光器件尺寸小并且电能到光的转化效率高，因此被广泛地用作家用电器、光操作开关和LED指示器(LED显示器)。与使用灯丝的电灯泡不同，发光二极管是半导体器件，因而不会爆裂、初始驱动性能优异，并且即使在扰动和/或重复开/关操作下也具有优异的耐用性。因此，发光二极管也被用作指示器的背光或者典型的用于汽车仪表板的显示器。特别地，因为它们可以发出色饱和度高的明亮颜色的光而不受阳光的影响，所以发光二极管的使用将会扩展至，例如布置在户外的显示器、交通用途的显示器和交通信号灯等。作为载有(bearing)发光器件(举例来说如LED芯片)的传统发光装置，建议了图4所示的发光装置(例如参见专利文献(日本待审专利申请公开第10-215001号))。该发光装置1包括陶瓷封装3、作为发光器件的LED芯片、第一金属层6、第二金属层7和树脂模8。陶瓷封装3包括导电布线(conductive interconnection)2并且具有凹孔(concaveopening)。LED芯片5借助凹孔中的连接线4与导电布线2电连接。第一金属层6和第二金属层7布置在凹孔的侧壁上。树脂模8密封凹孔。该专利文献提到根据传统的发光器件，布置在凹孔中的第一金属层6用于增加与陶瓷封装3的附着力，另外第二金属层7用来反射从LED芯片5发出的光，因此可以降低光的损失并且可以增加显示器的典型对比度。但是，因为具有LED芯片的陶瓷封装由主要包含氧化铝(Al2O3)并且热导率低的陶瓷材料组成，并且用来密封LED芯片的模树脂也具有低的热导率，所以传统的发光装置具有散热性能非常不良的致命缺点。LED芯片可能由于施加高电压和/或大电流时产生的热量而破裂。因此，因为可以施加到LED芯片上的最高电压低并且供应的电流局限于几十毫安，所以传统的发光装置具有低的亮度。因为只需要低的亮度，所以使用LED芯片的传统发光装置已经在实践中使用，而即使在上述电流量下也没有明显的问题。但是随着最近LED发光装置特殊用途的扩展，技术上需要实现在更高功率下通过可以增加至约几安培的电流并因而亮度增加的结构。另外，在如图4所示的传统发光装置中，通过引线接合工艺电连接LED芯片和导电布线，以至于引线升高的部分在装置的厚度方向中突起，并且不利地需要大的用于连接引线边缘的电极区。因此，导致包括布线结构的LED封装尺寸变大的问题。此外，当在如图4所示的凹孔中安装LED芯片，从而避免引线在装置厚度方向中突起的不利影响时，从LED芯片中发出的光被凹孔的内壁吸收，从而增加了光损失，因而发光效率降低。因此，根据现有技术，在凹孔的内壁上布置反射光的金属层，从而降低了光的吸收损失。但是，在具有弯曲内壁的凹孔中均匀地形成这种反射金属层是非常困难的，并且发射的光被内壁部分吸收，导致光损失。另外，还发现凹孔的内壁自身具有抑制光传播或透射的结构，并因而导致亮度降低的问题。已经实现了本专利技术来解决传统的问题，并且本专利技术的目的是提供一种尺寸可以降低、散热性能优异、允许更大电流通过，并且在高发光效率下亮度显著增加的发光装置。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供了一种发光装置，其包括氮化铝共烧基板和布置在该共烧基板正面上的发光器件，其中布置有所述发光器件的所述氮化铝基板的正面是镜面抛光的，以至于其表面粗糙度为0.3微米Ra或更小，并且所述发光装置还包括汽相沉积金属膜和导通孔(via hole)，所述汽相沉积金属膜围绕所述发光器件布置在氮化铝基板的正面上并且其对发光器件发出的光的反射率为90％或更高，并且所述导通孔从其上布置有发光器件的氮化铝基板的正面贯通至该基板的背面，从而允许从背面导通至发光器件。在所述发光装置中，所述汽相沉积金属膜优选包含铝(Al)或银(Ag)。发光装置优选包含LED芯片作为发光器件并且还包含至少一个安装并固定在氮化铝基板上的周边组件。所述周边组件选自抑制反向电流的二极管、电阻和热敏电阻。在所述发光装置中，更优选具有并安装有发光器件的氮化铝基板的表面粗糙度为0.1微米Ra或更小。所述发光装置中的发光器件优选通过倒装芯片技术(flip chiptechnique)安装在所述氮化铝基板上。具体地说，根据本专利技术的发光装置使用具有高热导率的氮化铝(AlN)共烧基板作为陶瓷基板(LED封装)来安装LED芯片。特别地，通过使用具有高热导率的氮化铝基板，发光装置的散热性能显著提高并且临界电流量增加，从而允许大的电流通过，并因而亮度显著增加。因为载有发光器件的陶瓷基板(AlN基板)的表面是镜面抛光的，所以抛光的表面的反射率增加，并且从发光器件接合面发出的光可以被有效地向基板的正面反射。因此，大大增加了发光强度(亮度)。按照日本工业标准(JIS B 0601)中规定的算术平均粗糙度(Ra)，设置镜面抛光表面的表面粗糙度为0.3微米Ra或更小。如果使表面粗糙至具有表面粗糙度超过0.3微米Ra，趋向于发生抛光表面上发射光的不规则反射和/或吸收，并且发光强度趋向于降低。因此，设置镜面抛光表面的表面粗糙度为0.3微米Ra或更小。通过设置表面粗糙度为0.1微米Ra或更小，可以进一步增加发射光的反射率。另外，通过在发光器件周围的氮化铝基板的正面上布置对发光器件发射光的反射率为90％以上的汽相沉积金属膜，从发光器件背面发出的光可以被汽相沉积金属膜有效地反射，并且导向基板的正面，从而进一步增加了向基板正面的发光强度(亮度)。反射率为90％或更高的汽相沉积金属膜优选包含铝(Al)或银(Ag)。典型地通过化学汽相沉积(CVD)方法或者溅射方法形成约1至5微米厚汽相沉积金属膜。作为反射光发光强度与入射光发光强度的比例给出上面的反射率。因为布置有从载有发光器件的氮化铝基板的正面贯穿至基板背面的导通孔，从而允许从基板背面导通至发光器件，所以允许电流通过导通孔从氮化铝基板的背面通到基板正面上的发光器件。这种结构不需要通过引线接合工艺在基板的正面上连接布线、简化了布线结构、避免了引线在发光装置的厚度方向上突起，因而可以降低发光装置的厚度和尺寸。另外，通过使发光装置包含LED芯片作为发光器件并且还包含布置在氮化铝基板上的选自抑制反向电流的二极管、电阻和热敏电阻的至少一个周边组件，可以增加基板正面上的组件封装密度并进一步降低发光装置的尺寸。因为在发光装置中布置有导通孔，从而从载有发光器件的氮化铝基片的正面贯通至其背面，因而允许从基片背面导通至发光器件，所以可以通过倒装芯片装配技术将发光器件安装到氮化铝基板上。具体地说，可以根据面朝下系统(face down system)进行互连(布线)，其中在例如LED芯片的发光器件的连接端上形成例如焊块的金属块，并且借助导通孔和布置在布线导体端部上的连接盘(land)，将焊块连接至布置在基板背面上的通电布线(energizing interconne本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置，其包括氮化铝共烧基板和布置在该共烧基板正面上的发光器件，其中其上布置有所述发光器件的所述氮化铝基板的正面被镜面抛光，以至于其表面粗糙度为０．３微米Ｒａ或更小，并且其中所述发光装置还包括汽相沉积金属膜和导通孔，所 述汽相沉积金属膜围绕着发光器件布置在氮化铝基板的正面上并且其对所述发光器件发出的光的反射率为９０％或更高，并且所述导通孔从其上布置有发光器件的氮化铝基板的正面贯通至该基板的背面，从而允许从背面导通至发光器件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-30 341016/20031.一种发光装置，其包括氮化铝共烧基板和布置在该共烧基板正面上的发光器件，其中其上布置有所述发光器件的所述氮化铝基板的正面被镜面抛光，以至于其表面粗糙度为0.3微米Ra或更小，并且其中所述发光装置还包括汽相沉积金属膜和导通孔，所述汽相沉积金属膜围绕着发光器件布置在氮化铝基板的正面上并且其对所述发光器件发出的光的反射率为90％或更高，并且所述导通孔从其上布置有发光器件的氮化铝基板的正面贯通至该基板的背面，从而允许从背面导通至发光器件。2.权利要求1的发光装...
【专利技术属性】
技术研发人员：矢野圭一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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