ＬＥＤ光源、其制造方法、使用ＬＥＤ光源的曝光装置及曝光方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种ＬＥＤ光源、其制造方法、使用ＬＥＤ光源的曝光装置及曝光方法，能够通过简单的结构，抑制多个发光元件安装基板之间的温度偏差，同时能够提高发光原家安装基板的散热特性。在ＬＥＤ光源中具备：将发光二极管（ＬＥＤ）芯片连接到形成于陶瓷基体上的电极而构成的ＬＥＤ元件体；安装有多个ＬＥＤ元件体的ＬＥＤ元件安装基板；以及对ＬＥＤ元件安装基板中产生的热进行散热的散热元件，在该ＬＥＤ光源中，使热传导树脂介于ＬＥＤ元件安装基板和散热元件之间，该热传导树脂的一部分经设置于ＬＥＤ元件安装基板的贯通孔而鼓出到ＬＥＤ元件安装基板的安装有ＬＥＤ元件体的面这一侧，从而与多个ＬＥＤ元件体接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED光源、其制造方法、使用了 LED光源的曝光装置及曝光方法。
技术介绍
作为一般的现有LED(发光二极管)元件基板中的结构例，在专利文献1中公开了 如图5所示的LED元件基板。在图5中，该LED元件基板10中，在陶瓷基板11的表面上形成有凹部11a。在该 凹部Ila内设置有布线图案12，在该布线图案12上通过粘接剂(未图示)等粘合有一个或 者具有不同的发光色的多个LED芯片13。此时，LED芯片13粘接成其与发光面相反一侧的 面朝向陶瓷基板凹部Ila侧。该LED芯片13的电极(发光面侧的电极)与陶瓷基板凹部 Ila上的布线图案12的预定位置通过由金等构成的连接用金属线14而线粘合，凹部Ila的 内部被硅酮树脂等模制树脂15所覆盖从而被密封，或者其中封闭有氮气等非活性气体。另 外，从陶瓷基板11的一部分侧面到一部分背面，设置有用于使该LED元件基板10与外部电 连接的电极布线用端子16。另外，在专利文献1中，在使用如上述图5所示的LED元件基板10来构成照明用 光源等LED光源的情况下，公开了这样的结构如图6所示，通过焊锡(焊药)17a等将多 个LED元件基板10例如排成一列或者排成多列地分别安装到由玻璃环氧树脂等构成的连 接基板17上。此时，LED芯片13a c安装成使与发光面相反一侧的面朝向陶瓷基板凹部 Ila c侧。另外，在专利文献1中，例如在将LED光源用于曝光装置或各种照明装置等的情况 下，由于LED光源以大电流被驱动，因此需要充分散热。在该情况下，如图6所示，在安装有 多个LED元件基板10的连接基板17的、与LED元件基板的安装面相反一侧的面(背面)， 安装有散热器等散热元件18。这些LED光源如图7所示设置成沿着背光装置的导光板19 的侧面(光入射端面)使光入射到导光板19内。除此之外，专利文献1中作为LED光源中的散热机构还提出了如图8所示的结构。 作为发光元件安装基板11，在表面设置有凹部Ila的陶瓷基板11上的布线图案上，粘合有 LED芯片13，而且LED芯片13的与发光面相反的一侧朝向陶瓷基板凹部11a，在陶瓷基板 的与发光面相反一侧的面上，直接接合有散热器等散热元件18。连接基板17与位于其下 方的多个陶瓷基板11对应地分别设置有窗部21，该窗部21为用于使来自LED元件基板10 的光透过的光透射部。另外，提出了这样的结构在连接基板17上，通过焊锡20等将用于 向LED芯片13供给电流的布线图案(未图示)与设置在陶瓷基板11的上表面的布线图案 (未图示)连接起来。根据该专利文献1的LED显示装置，由于流过电流而从LED芯片13发出的热仅经 过将LED芯片13线粘接于陶瓷基板11的粘接剂和陶瓷基板11传递至散热元件18，因此， 能够高效地从LED芯片13进行散热。另外，在专利文献2中，如图9所示，作为图5的LED元件基板10的变形例，公开 了这样的散热结构在与LED芯片13的发光面相反的一侧，连接有在内部具有液相气相散 热装置23的金属壳22。在专利文献2的散热结构中，LED元件基板10发出的热传导到金属壳22，通过具 有高热传导性的液相气相散热装置23，热能够迅速从LED芯片13离开，因此，能够抑制LED 芯片的温度上升。另外，在专利文献3中，对无掩模曝光装置进行了描述。专利文献1 特开2004-311791号公报专利文献2 特开2008-172177号公报专利文献3 特开2006-250982号公报
技术实现思路
但是，在上述图5所示的专利文献1所公开的LED光源中，在安装有多个LED元件 基板11的连接基板17的、与LED元件基板安装面相反一侧的面(背面)，安装有散热器等 散热元件18。因此，LED芯片13产生的热经构成LED元件基板10的陶瓷基板11和连接基 板17传递到散热元件18。这里，如图10所示，当多个LED元件基板10高密度地安装在连接基板17上的情 况下，从包围LED元件基板IOb的多个LED元件基板IOa内的LED元件产生的热从LED元 件基板IOa经由焊锡17a和连接基板17传导到按热元件18。在散热元件18内，使得位于 LED元件基板IOa的正下方的散热元件18的温度上升，形成随着朝向面内周围方向温度降 低的温度分布。从LED元件基板IOb经由焊锡17a和连接基板17传递到散热元件18的热，在温 度已经上升到散热元件18内无法与从前述的LED元件基板IOa所产生的热一样进行扩散， 因此，位于LED元件基板IOb的正下方的连接基板周边区域17b和散热元件的周边区域18b 局部地产生温度上升。与此相伴，在LED元件基板IOb产生的热无法充分传递到连接基板 17，因此，LED元件基板IOb的温度上升。所以，成为LED元件基板IOb的温度与LED元件 基板40a的温度不同的状态。由此，在安装于连接基板17上的LED元件基板10中存在产 生了偏差的问题。其结果为，当如通过大电流驱动的曝光机用光源或照明用光源等那样消耗电流量 变大、来自LED芯片13的发热量增多时，温度偏差扩大。另外，由于LED元件基板的安装间隔宽度窄，温度偏差也会扩大。在变成了高温的 LED元件基板IOa中，LED芯片13a也变成高温。随着温度上升，LED芯片的发光效率也变 差，因此发光输出会减小。另外，放置于高温环境的LED芯片的劣化会提早，因此，LED的寿 命变短。因此，温度偏差的扩大会引起发光度的降低、发光度的偏差、LED的寿命降低等问题。另一方面，在上述专利文献1所述的LED显示装置中，到发光元件安装基板和散热 元件的散热性提高，但是没有考虑到发光元件安装基板之间的温度偏差的问题，如上所述， 会产生与上述现有结构所导致的问题相同的问题。在专利文献2中也同样会产生与上述现有结构所导致的问题同样的问题。专利文献3是与无掩模曝光装置相关的专利技术，其记载了作为光源使用半导体激光器、水银灯或卤素灯等放电灯的内容，但是完全没有触及使用LED作为光源的情况。本专利技术的目的在于，解决上述现有的问题，提供一种利用简单的结构并且通过简 单的制造方法来降低高密度地安装有LED发光元件的发光元件安装基板间的温度偏差、从 而能够实现更加均勻的照明的LED光源、以及使用该LED光源的曝光装置。为了达成上述目的，在本专利技术中，提供一种LED光源，其具备将发光二极管(LED) 芯片连接到形成于陶瓷基体上的电极而构成的LED元件体；安装有多个LED元件体的LED 元件安装基板；以及对LED元件安装基板中产生的热进行散热的散热元件，该LED光源中， 热传导树脂介于LED元件安装基板与散热元件之间，该热传导树脂的一部分经设置于LED 元件安装基板的贯通孔而延伸到LED元件安装基板的安装有LED元件体的面这一侧，从而 与多个LED元件体接合。另外，在本专利技术中，在LED光源的制造方法中，将热传导树脂供给到散热元件上， 将在表面安装有多个LED元件体的LED元件安装基板的背面侧压靠向已被供给了热传导树 脂的散热元件直到达到预定的间隔为止，使热传导树脂扩展到散热元件与LED元件安装基 板之间，并经设置于LED元件安装基板的贯通孔，将处于散热元件和LED元件安装基板之间 的热传导树脂的一部分挤出到LED元件安装基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ光源，其具备：将发光二极管芯片连接到形成于陶瓷基体上的电极而构成的ＬＥＤ元件体；安装有多个该ＬＥＤ元件体的ＬＥＤ元件安装基板；以及对该ＬＥＤ元件安装基板中产生的热进行散热的散热元件，该ＬＥＤ光源的特征在于，热传导树脂介于所述ＬＥＤ元件安装基板与所述散热元件之间，该热传导树脂的一部分经设置于所述ＬＥＤ元件安装基板的贯通孔而延伸到该ＬＥＤ元件安装基板的安装有所述ＬＥＤ元件体的面这一侧，从而与所述多个ＬＥＤ元件体接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石田进，秦昌平，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：JP[日本]