发光元件搭载基板及使用了该基板的发光装置制造方法及图纸

技术编号:6648145 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供具备光反射率高且因腐蚀而造成的反射率的下降少的反射层、光获取效率和散热性得到了提高的发光元件搭载用基板及使用了该基板的发光装置。发光元件搭载用基板的特征在于,包括具有搭载发光元件的搭载面的基板主体、形成于该基板主体的搭载面的一部分的含银反射层、形成于该反射层上的由玻璃和陶瓷填料构成的玻璃质绝缘层,该玻璃质绝缘层在300μm的跨度中的表面翘曲在5μm以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光元件搭载用基板及使用了该基板的发光装置,特别涉及可防止反射率的下降的发光元件搭载用基板及使用了该基板的发光装置。
技术介绍
近年来,伴随发光二极管元件(发光元件)的高亮度化、白色化,使用发光元件的发光装置被用作照明、各种显示器、大型液晶电视的背光源等。一般要求搭载发光元件的发光元件搭载用基板具备能够高效地反射由元件发射的光的高反射性。因此,目前以使发光元件发射的光尽可能地向前方反射为目的,尝试在基板表面设置反射层。作为该反射层,可例举具备高反射率的银反射层。但是,银易腐蚀,放置后表面会生成Ag2S等化合物而易使光反射率下降。作为其对策,提出了用有机硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂被覆银的表面的方法(参照专利文献1)。但是,采用该方法时水分或腐蚀性气体会从树脂中或银反射层和树脂的界面进入,经过一段时间就会使银反射层腐蚀,因此很难用于要求长期可靠性的产品。另外,为了防止银反射层的腐蚀,提出了用玻璃层被覆银的表面的方法(参照专利文献幻。但是,由于该公报中记载的玻璃层在烧成时发生结晶化,因此烧成时的基板的收缩和玻璃层的收缩出现较大差异而使得烧成后的基板发生翘曲,不足以适用于产品。另外, 烧成时银反射层和玻璃层反应,也会出现由黄色变为褐色的所谓的银显色的问题。此外,提出了用银显色程度小的玻璃膜被覆银反射层的方法(参照专利文献3)。 此时,将粉末玻璃形成为糊状,将其涂布于形成于基板上的银反射层上,干燥,与基板同时进行烧成而获得玻璃膜,为了获得良好的被覆性,必须使用烧成时充分流动的玻璃。专利文献1 日本专利特开2007-67116号公报专利文献2 日本专利特开2009-231440号公报专利文献3 :W0 2010/02136
技术实现思路
如上所述,为了防止银反射层的腐蚀,尝试用玻璃层进行被覆。但是,随着发光元件的小型化及发光元件搭载基板的小型化,虽然对发光元件搭载基板实施了散热措施,但能够确认出现了散热效率下降的现象。对其原因进行研究后发现,在发光元件搭载部附近形成有元件连接端子的基板的散热效果下降特别明显。对形成有元件连接端子的发光元件搭载基板进行分析后可知,保护银反射层的玻璃层的端部的膜厚比其它部分的膜厚要厚。即,在玻璃层表面产生翘曲 (日文)& ),将发光元件置于玻璃层上时,发光元件和玻璃层之间产生间隙,为了堵住该间隙而填入热传导系数小的树脂,发光元件被固定,这样就导致了热传导系数的下降。所述“玻璃层的端部”不仅是指玻璃层的外周的端部,也包括形成于发光元件搭载面的玻璃层的孔(为元件连接端子等而形成的孔)的周围。3考虑到以上的情况,本专利技术的目的是提供发光元件搭载部的平坦性高、发光元件的散热性优良的发光元件搭载用基板及使用了该基板的发光装置。以往,为了获得良好的被覆性,要求改善烧成时的玻璃的流动性。但是,流动性得到改善后,表面张力的影响会大于玻璃的粘性阻力的影响,玻璃层的被覆图案的端部的厚度要大于从图案的端部到内侧的部分的厚度,从而在表面产生翘曲。根据该机理,本专利技术者认为首先应该采用提高构成玻璃被覆层的玻璃的软化点、 提高烧成时的玻璃粘度的方法来抑制玻璃被覆层表面的翘曲。但是,如果提高玻璃的软化点,则会产生很难完成与含银反射层的共烧或烧成时不易流动而导致烧结不足的负面影响。因此,探讨了在玻璃中混合陶瓷填料而形成为玻璃质绝缘层、以此来抑制表面翘曲的方法,结果发现,采用微粒作为进行混合的陶瓷填料可抑制翘曲,能够获得散热性良好的基板。本专利技术为解决以上问题提出下述发光元件搭载用基板。该发光元件搭载用基板包括具有搭载发光元件的搭载面的基板主体、形成于该基板主体的搭载面的一部分的含银反射层、形成于该反射层上的由玻璃和陶瓷填料构成的玻璃质绝缘层,从该玻璃质绝缘层的端部测得的最大翘曲在5μπι以下。另外,所述陶瓷填料的平均粒径(D5tl)在2.5μπι以下, 玻璃质绝缘层中含有40体积%以下的该微粒陶瓷填料。此外,作为发光装置,具备所述发光元件搭载基板和被搭载于所述基板主体的搭载面的发光元件。可期待本专利技术的发光元件搭载用基板具备以下的效果。通过使构成玻璃质绝缘层的玻璃中含有微粒陶瓷填料,玻璃质绝缘层的表面的翘曲得到抑制。藉此,发光元件与玻璃质绝缘层的间隙缩小,可提高将热量通过玻璃质绝缘层散发至正下方的银反射层的效果。此外,由于陶瓷填料为微粒,因此光的散射非常小。所以, 来自反射层的光不会被散射,能够被直射。本专利技术的发光装置中使用所述发光元件搭载用基板而使得反射层的反射率不易下降,因此能够在期待维持长时间的发光效率的同时期待获得良好的散热性。附图说明图1是用于本专利技术的基板的剖视图的一例。图2是将发光元件配置于用于本专利技术的基板的剖视图的一例。图3是本专利技术的发光装置的剖视图的一例。图4是将发光元件配置于本专利技术的发光装置的基板的俯视图及剖视图的一例。图5是表示表1的例1及例3的发光元件搭载面的一部分的表面状态的图。符号说明1 · · · LTCC基板,2 · · ·导体层(反射层),3 · · ·外覆层,4 · · ·贯通导体,5· · 密封树脂(荧光体层),6· · 发光元件,7· · 键合丝,8· · 镀金层。具体实施例方式本专利技术的发光元件搭载用基板的特征在于,包括具有搭载发光元件的搭载面的基板主体、形成于该基板主体的搭载面的一部分的含银反射层、形成于该反射层上的由玻璃和陶瓷填料构成的玻璃质绝缘层,具有从该玻璃质绝缘层的端部测得的最大翘曲在5μπι 以下的平坦性。另外,还有该玻璃质绝缘层可在900°C以下烧结、含有40体积%以下的平均粒径在2. 5 μ m以下的微粒陶瓷填料。这里,所述“玻璃质绝缘层的端部”与“玻璃层的端部”的含义相同,不仅是指玻璃质绝缘层的外周的端部,还包括形成于发光元件搭载面的玻璃质绝缘层的孔(为元件连接端子等而形成的孔)的周围。基板主体是图1所示的整体为平板状的构件,或者是图2所示的形成有凹部使得发光元件搭载面位于低一台阶的位置的构件。对于构成基板的材质无特别限定,但由于必须对用于玻璃质绝缘层的玻璃进行烧成,所以优选无机材料。从热传导系数及散热性、强度、成本的角度考虑,可例举氧化铝陶瓷、低温共烧陶瓷(以下称为LTCC)、氮化铝等。采用 LTCC时,可通过对基板和反射层和被覆该反射层的玻璃质绝缘层进行共烧而形成基板主体。另外,采用LTCC时,也容易在基板内形成内部配线。反射层主要采用反射率高的银,但也可使用银钯混合物或银钼混合物等金属。玻璃质绝缘层是用于保护其下层的反射层不受腐蚀(特别是银的氧化或硫化等) 等的层。为了同时实现足够的被覆性和表面的平坦性,最好含有玻璃和陶瓷填料。玻璃质绝缘层中包含的玻璃可在900°C以下烧结。该玻璃是用于使玻璃质绝缘层达到致密程度的成分。陶瓷填料可使用选自二氧化硅填料、氧化铝填料、氧化锆填料、氧化钛填料的至少 1种。可采用作为粒径的平均粒径D5tl(以下也简称为D5tl)在2. 5μπι以下的填料。特好的是D5tl在0. 5 μ m以下。本说明书中D5tl是通过激光衍射法测得的值。玻璃质绝缘层中的陶瓷填料的含量可由粒径决定。D5tl为1 2. 5μπι时,其含量为10 40体积%。上限较好为;35体积%以下,更好为30体积本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.发光元件搭载用基板,其特征在于,包括具有搭载发光元件的搭载面的基板主体、形成于该基板主体的搭载面的一部分的含银反射层、形成于该反射层上的由玻璃和陶瓷填料构成的玻璃质绝缘层,从该玻璃质绝缘层的端部测得的最大翘曲在5μm以下。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷田正道冈田利久
申请(专利权)人:旭硝子株式会社
类型:发明
国别省市:JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1