發(fā)光裝置用基板、發(fā)光裝置及發(fā)光裝置用基板的制造方法
【專利摘要】提供兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。發(fā)光裝置用基板(20)具備：形成在金屬基體(2)的一側(cè)的面上且具有導(dǎo)熱性的第1絕緣層(11)、形成在第1絕緣層(11)之上的布線圖案(3)、以及使布線圖案(3)的一部分露出地形成在第1絕緣層(11)之上以及布線圖案(3)的一部分之上且具有光反射性的第2絕緣層(12)，第1絕緣層(11)是由通過噴鍍而形成的陶瓷構(gòu)成的層。
【專利說明】
發(fā)光裝置用基板、發(fā)光裝置及發(fā)光裝置用基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光裝置用基板、利用了該發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、和制造該發(fā)光裝置用基板的制造方法。尤其是涉及兼?zhèn)涓呓^緣耐壓性和散熱性的發(fā)光裝置用基板。
【背景技術(shù)】
[0002]作為發(fā)光裝置用基板需要基本具備的性能，能夠列舉高反射率、高散熱性、絕緣耐壓和長期可靠性。尤其是，對于用于高亮度照明的發(fā)光裝置用基板，需要高絕緣耐壓性。
[0003]以往，作為發(fā)光裝置用基板，已知有陶瓷基板、或在金屬基體上設(shè)置了有機(jī)抗蝕劑層來作為絕緣層的基板的發(fā)光裝置等。以下，以陶瓷基板和利用了金屬基體的基板的各自的問題點(diǎn)為中心來進(jìn)行說明。
[0004](陶瓷基板)
[0005]例如，陶瓷基板是在板狀的陶瓷基板上形成電極圖案來制作的。伴隨著發(fā)光裝置的高輸出化趨勢，排列多個發(fā)光元件來追求明亮度的提高，結(jié)果陶瓷基板逐年走向大型化。
[0006]具體而言，例如在被分類為中型尺寸大小的一個基板上排列尺寸為650μηιΧ650μηι程度或其左右的面朝上型(活性層位于遠(yuǎn)離安裝面的位置)藍(lán)色LED元件來實(shí)現(xiàn)接通功率為30W時所使用的一般的LED發(fā)光裝置的情況下，需要100個程度的LED元件。作為排列該數(shù)目的LED元件的陶瓷基板，例如有利用了平面尺寸大小為20mmX20mm以上且厚度為Imm程度的陶瓷基板。
[0007]此外，在要實(shí)現(xiàn)接通功率為100W以上的更加明亮的LED照明用發(fā)光裝置的情況下，作為這種以基板的大型化為基本的技術(shù)開發(fā)的結(jié)果，需要能夠一次性搭載400個以上的LED元件的、至少平面尺寸大小為40_X40mm以上的更大型的陶瓷基板。
[0008]然而，根據(jù)上述那樣的陶瓷基板的大型化的要求，即便使陶瓷基板大型化并在商業(yè)上實(shí)現(xiàn)，由于基板的強(qiáng)度、制造精度和制造成本這三個課題，也難以在商業(yè)上實(shí)現(xiàn)。
[0009]陶瓷材料由于基本上是燒制物，因此若進(jìn)行大型化，則會在基板強(qiáng)度上產(chǎn)生問題。若為了克服該問題而加厚基板，則熱阻會變高(散熱性變差)，同時會產(chǎn)生基板的材料成本也上升的新的問題。此外，若使陶瓷基板大型化，則不僅是基板的外形尺寸，連形成在基板上的電極圖案的尺寸也容易出現(xiàn)偏差，其結(jié)果存在容易導(dǎo)致制造成品率下降、基板的制造成本上升的問題。
[0010]與這種基板的大型化相伴的問題的同時，發(fā)光元件的搭載數(shù)的增加也是問題。例如，在上述發(fā)光裝置中，每一基板上安裝的發(fā)光元件的數(shù)目非常多，達(dá)400個以上，成為制造成品率下降的一個原因。
[0011]此外，在面朝上型發(fā)光元件中，由于活性層位于遠(yuǎn)離發(fā)光裝置用基板的發(fā)光元件安裝面的一側(cè)，因此至活性層的熱阻高，活性層溫度易于上升。在每一基板的發(fā)光元件集成數(shù)多的高輸出發(fā)光裝置中，成為基底的基板溫度也高，發(fā)光元件的活性層溫度將其包含在內(nèi)而變得更高，發(fā)光元件的壽命下降顯著。
[0012](利用了金屬基體的基板)
[0013]另一方面，在克服這種陶瓷基板中的上述問題點(diǎn)的目的下，作為高輸出發(fā)光裝置用基板，有時會使用導(dǎo)熱性高的金屬基體。在此，為了在金屬基體上搭載發(fā)光元件，也為了形成電極圖案，必需在金屬基體上設(shè)置絕緣層。
[0014]在發(fā)光裝置用基板中，對于以往作為絕緣層使用的材料，可列舉有機(jī)抗蝕劑。
[0015]除此之外，為了在高輸出發(fā)光裝置用基板中提高光利用效率，上述絕緣層需要具有尚光反射性。
[0016]然而，在發(fā)光裝置用基板中利用以往作為絕緣層使用的有機(jī)抗蝕劑的情況下，無法獲得充分的導(dǎo)熱性、耐熱性以及耐光性，此外，無法獲得作為高輸出發(fā)光裝置用基板所需的絕緣耐壓性。此外，為了提高光的利用效率，需要經(jīng)由絕緣層來反射泄漏至金屬基體側(cè)的光，但在以往的將有機(jī)抗蝕劑用作絕緣層的構(gòu)成中，無法獲得充分的光反射性。
[0017]為此，提出在利用了金屬基體的基板上利用陶瓷系涂料形成了絕緣體層的基板。
[0018]在這種金屬基體表面上利用陶瓷系涂料而形成了兼作光反射層的絕緣體層的發(fā)光裝置用基板中，能夠?qū)崿F(xiàn)反射率、耐熱性、耐光性良好的發(fā)光裝置用基板。
[0019]進(jìn)而，在下述專利文獻(xiàn)5中公開了如下技術(shù)，S卩，并非利用涂料，而是例如將由氧化鋁等陶瓷構(gòu)成的絕緣層通過等離子噴鍍而形成于作為基底的金屬基體上來制作光源用基板。如此通過等離子噴鍍而形成了氧化鋁的絕緣層的光源用基板，能夠?qū)崿F(xiàn)電絕緣耐壓性優(yōu)異的良好的光源用基板。
[0020]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0021]專利文獻(xiàn)
[0022]專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報“特昭59-149958號公報(1984年8月28日公開)”
[0023]專利文獻(xiàn)2:日本公開專利公報“特開2012-102007號公報(2012年5月31日公開)”
[0024]專利文獻(xiàn)3:日本公開專利公報“特開2012-69749號公報(2012年4月5日公開)”
[0025]專利文獻(xiàn)4:日本公開專利公報“特開2006-332382號公報(2006年12月7日公開)”
[0026]專利文獻(xiàn)5:日本公開專利公報“特開2007-317701號公報(2007年12月6日公開)”

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]發(fā)明要解決的課題
[0028]然而，在金屬基體表面上利用陶瓷系涂料而形成了兼作光反射層的絕緣體層的發(fā)光裝置用基板的情況下，雖然反射率以及散熱性優(yōu)異，但卻存在絕緣耐壓性低的問題。例如，在要以該基板來實(shí)現(xiàn)接通功率為100W以上的明亮的LED照明用發(fā)光裝置的情況下，不同于陶瓷基板，無法確保高亮度照明用途的發(fā)光裝置用基板所需的高絕緣耐壓性能。
[0029]這是基于以下所說明的理由而產(chǎn)生的。在需要明亮度的高亮度類型的照明中，一般將發(fā)光元件串聯(lián)連接并使之以高的電壓來進(jìn)行發(fā)光。從防止短路以及安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，在這種照明裝置中設(shè)備整體需要例如4?5kV以上的絕緣耐壓性，對于發(fā)光裝置用基板也需要同等的絕緣耐壓性的情形較多。
[0030]在上述的具有容易導(dǎo)致制造成品率下降、基板的制造成本上升這一問題的陶瓷基板中，絕緣層較厚，容易獲得與之相當(dāng)?shù)慕^緣耐壓性。與之相對，在金屬基體表面上利用陶瓷系涂料而形成了兼作光反射層的絕緣體層的發(fā)光裝置用基板的情況下，難以形成上述絕緣層，故難以穩(wěn)定地重現(xiàn)絕緣性。若要為此而加厚上述兼作光反射層的絕緣耐壓層的厚度來穩(wěn)定地確保所需的高絕緣耐壓性能，則這次熱阻會變高，產(chǎn)生散熱性下降的問題。
[0031]此外，上述專利文獻(xiàn)5所公開的通過等離子噴鍍而形成了氧化鋁的絕緣層的光源用基板是電絕緣耐壓性優(yōu)異且散熱性也良好的光源用基板，但縱使通過等離子噴鍍而獲得了最良好的氧化鋁膜，其反射率最高也僅為82 % -85 %程度，難以實(shí)現(xiàn)高反射基板。因此，利用上述專利文獻(xiàn)5所公開的方法而制造出的光源用基板，不適合作為90%以上進(jìn)而95%以上的反射率為普遍的高亮度照明領(lǐng)域中所利用的發(fā)光裝置用基板。
[0032]此外，由于通過等離子噴鍍而形成的氧化鋁的絕緣層的表面成為凹凸面，因此在通過等離子噴鍍而形成的氧化鋁的絕緣層上搭載了面朝上型的發(fā)光元件的情況下，發(fā)光元件與氧化鋁層的熱接觸限于發(fā)光元件下表面與氧化鋁層凸部的點(diǎn)接觸，熱阻變得非常高。如已經(jīng)闡述的那樣，在面朝上型發(fā)光元件中，由于活性層位于遠(yuǎn)離發(fā)光裝置用基板的發(fā)光元件安裝面的一側(cè)，因此活性層溫度容易上升。若這樣在發(fā)光元件與氧化鋁層之間存在高的熱阻，則溫度以與給發(fā)光元件的接通功率大致成比例的方式上升。因而，在給每一個發(fā)光元件的接通功率高的高輸出發(fā)光裝置中，發(fā)光元件的活性層溫度迅速上升，發(fā)光元件的壽命將下降。這樣在金屬基體上通過等離子噴鍍而形成了氧化鋁的絕緣層的光源用基板，散熱性較差。
[0033]此外，由于通過等離子噴鍍而形成的氧化鋁的絕緣層的表面為凹凸面，因此難以形成金屬電極。例如在通過金屬膏的印刷來形成基底電路圖案并被鍍膜進(jìn)行覆蓋以使得在陶瓷的平板上形成電極的情況下，在膏向凹凸面的印刷中將產(chǎn)生不良狀況。在膏印刷中容易產(chǎn)生摩擦，成為鍍膜的形成不良的原因。此外，印刷的邊界受到凹凸面的影響而變得不鮮明，因此鍍膜的成品變得不均勻。
[0034]如以上，在以往的將金屬用作基體的發(fā)光裝置用基板中，熱阻低、散熱性優(yōu)異、且反射率和絕緣耐壓性也優(yōu)異的基板至少未以適合量產(chǎn)的形式存在。
[0035]本發(fā)明正是鑒于上述以往的問題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板、利用了該發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、以及制造該發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0036]用于解決課題的手段
[0037]為了解決上述課題，本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板具備由金屬材料構(gòu)成的基體，其特征在于，具備:第I絕緣層，形成在上述基體的一側(cè)的面上，并且具有導(dǎo)熱性;布線圖案，形成在上述第I絕緣層之上;和第2絕緣層，使上述布線圖案的一部分露出地形成在上述第I絕緣層之上以及上述布線圖案的一部分之上，并且具有光反射性，上述第I絕緣層是由通過噴鍍而形成的陶瓷構(gòu)成的層。
[0038]為了解決上述課題，本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板的制造方法是具備由金屬材料構(gòu)成的基體的發(fā)光裝置用基板的制造方法，其特征在于，包括:第I工序，在上述基體的一側(cè)的面上形成具有導(dǎo)熱性的第I絕緣層，在上述第I絕緣層上形成導(dǎo)電層;和第2工序，使上述導(dǎo)電層的一部分露出地在上述第I絕緣層之上以及上述導(dǎo)電層的一部分之上形成具有光反射性的第2絕緣層，在上述第I工序中通過噴鍍來形成由陶瓷構(gòu)成的上述第I絕緣層。
[0039]在以往的將一般的金屬基體作為基底的發(fā)光裝置用基板中，需要以比金屬基體的熔點(diǎn)低的溫度來進(jìn)行燒結(jié)從而在金屬基體上形成絕緣體層。因此，在除了鉬、鉭、鎢等特殊的高熔點(diǎn)金屬以外的金屬中，難以獲得高品質(zhì)且致密的絕緣體層，因此為了確保期望的絕緣耐壓性，在金屬基體上形成了層厚比較厚的絕緣體層。在這種發(fā)光裝置用基板上搭載了面朝上型的發(fā)光元件的情況下，熱按照發(fā)光元件、層厚比較厚的絕緣體層、金屬基體、進(jìn)而搭載了發(fā)光裝置用基板的散熱用的散熱器的順序進(jìn)行逸散，因此產(chǎn)生散熱性受到層厚比較厚的絕緣體層阻礙而變差的問題。
[0040]在這種發(fā)光裝置用基板上形成了發(fā)光元件搭載用的電極圖案之后在電極端子上直接接合了倒裝芯片型發(fā)光元件的電極焊盤的情況下，由于熱按照發(fā)光元件、發(fā)光元件的電極、布線圖案、層厚比較厚的絕緣體層、金屬基體的順序進(jìn)行逸散，因此仍會產(chǎn)生散熱性受到層厚比較厚的絕緣體層阻礙而變差的問題。
[0041]進(jìn)而，一般而言，形成在絕緣體層上的布線圖案由電極基底用的金屬膏和鍍覆層構(gòu)成。在電極圖案上搭載發(fā)光元件的倒裝芯片型發(fā)光元件的情況下，電極圖案不單單僅是供給電力的路徑，如前所述，也相當(dāng)于主要的散熱路徑。電極基底用的金屬膏的導(dǎo)熱率一般較低，成為熱阻變高的一個原因。
[0042]此外，在將金屬基體作為基底的以往的發(fā)光裝置用基板中，若使用倒裝芯片型的發(fā)光元件，則由于金屬基體和發(fā)光元件的線膨脹系數(shù)的差異，將產(chǎn)生發(fā)光元件的壽命下降的問題。為了防止該問題的產(chǎn)生，還存在只有線膨脹率小的例如鉬這樣的昂貴的金屬能用作金屬基體的問題。
[0043]此外，為了制造將除了鉬、鉭、鎢等特殊的高熔點(diǎn)金屬之外的一般的金屬基體作為基底的發(fā)光裝置用基板，需要在金屬基體上以比成為基體的金屬的熔點(diǎn)充分低的溫度來形成兼顧電絕緣性的確保和熱阻的降低的優(yōu)質(zhì)的絕緣層，但在以往的發(fā)光裝置用基板中，難以滿足這些條件，故難以確保量產(chǎn)性。
[0044]另一方面，在本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法中，在由金屬材料構(gòu)成的基體的一側(cè)的面上形成了由通過噴鍍而形成的陶瓷構(gòu)成的第I絕緣層。通過陶瓷的噴鍍而形成的第I絕緣層具有與由通過燒結(jié)而獲得的陶瓷構(gòu)成的絕緣層同等的絕緣性以及導(dǎo)熱率。此外，通過陶瓷的噴鍍而形成的第I絕緣層是高品質(zhì)且致密的陶瓷層，因此能夠以比較薄的層厚來實(shí)現(xiàn)期望的絕緣耐壓性。
[0045]因此，由于第I絕緣層的層厚的薄厚度和通過噴鍍而形成的第I絕緣層的導(dǎo)熱率的高低度，在本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板中能夠進(jìn)一步降低基板的熱阻，能夠確保高亮度發(fā)光裝置用基板所需的良好的散熱性。
[0046]進(jìn)而，通過在第I絕緣層上形成布線圖案，從而不會使導(dǎo)熱率低的高阻層介于上述第I絕緣層與上述布線圖案之間，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的散熱性。
[0047]此外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法中，關(guān)于由于金屬基體和發(fā)光元件的線膨脹系數(shù)的差異而使得發(fā)光元件的壽命下降的問題，作為發(fā)光元件與金屬基體之間的中間層，使得通過噴鍍而形成的高品質(zhì)且致密的陶瓷所構(gòu)成的第I絕緣層介于兩者之間，從而例如線膨脹系數(shù)與由藍(lán)寶石基板形成的發(fā)光元件接近的作為上述中間層的第I絕緣層將作為緩沖層來發(fā)揮功能，因此能夠抑制因金屬基體的膨脹收縮所引起的發(fā)光元件的壽命下降。此外，能夠選擇金屬基體的種類的范圍變寬。
[0048]另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法中，由于通過陶瓷的噴鍍而形成了第I絕緣層，因此即便是在由具有比陶瓷的燒結(jié)溫度低的熔點(diǎn)的金屬材料構(gòu)成的基體上，也能夠形成高品質(zhì)且致密的第I絕緣層。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0049]此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法，由于形成了使布線圖案的一部分露出地形成在第I絕緣層之上以及布線圖案的一部分之上且具有光反射性的第2絕緣層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有高反射率的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0050]進(jìn)而，在本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法中，由于第I絕緣層是由陶瓷構(gòu)成的層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)包括耐熱/耐光性的長期可靠性高的發(fā)光裝置用基板。
[0051 ]如以上，根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板以及發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0052]為了解決上述課題，本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，具備:發(fā)光元件，與上述發(fā)光裝置用基板中的從上述第2絕緣層露出的上述布線圖案的端子部分進(jìn)行電連接，上述布線圖案與外部布線或者外部裝置連接，上述發(fā)光裝置形成有:框部，形成為包圍上述發(fā)光裝置用基板中的配置有上述發(fā)光元件的區(qū)域，并且由具有光反射性的樹脂構(gòu)成;和密封樹脂，對被上述框部包圍的區(qū)域進(jìn)行密封。
[0053]在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由于具備兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板，因此能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎省⒏呱嵝?、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置。
[0054]發(fā)明效果
[0055]本發(fā)明的發(fā)光裝置用基板、利用了該發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、以及制造該發(fā)光裝置用基板的制造方法，能夠提供兼?zhèn)涓叻瓷渎省⒏呱嵝?、絕緣耐壓性、以及長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板、利用了該發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、以及制造該發(fā)光裝置用基板的制造方法。
【附圖說明】
[0056]圖1是表示發(fā)光裝置I的簡要構(gòu)成的俯視圖。
[0057]圖2是表示圖1所示的發(fā)光裝置I中所具備的發(fā)光裝置用基板20的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0058]圖3是用于說明圖1所示的發(fā)光裝置I中所具備的發(fā)光裝置用基板20的制造工序的圖。
[0059]圖4是用于說明圖1所示的發(fā)光裝置I中所具備的發(fā)光裝置用基板20的制造工序的圖。
[0060]圖5是表示發(fā)光裝置用基板20a的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0061 ]圖6是用于說明圖5所不的發(fā)光裝置用基板20a的制造工序的圖。
[0062]圖7是用于說明圖5所示的發(fā)光裝置用基板20a的制造工序的圖。
[0063]圖8是表示在金屬基體2的側(cè)面也形成有第I絕緣層11來作為保護(hù)膜的發(fā)光裝置用基板的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0064]圖9是表示不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)也形成有保護(hù)膜19的發(fā)光裝置用基板的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0065]圖10是示意性地表示具備發(fā)光裝置用基板20'的發(fā)光裝置的截斷面的圖。
[0066]圖11(a)是示意性地表示具備圖2所圖示的發(fā)光裝置用基板20的發(fā)光裝置的截斷面的圖，圖11(b)是表示該發(fā)光裝置中的熱阻的估算結(jié)果的圖。
[0067]圖12(a)是示意性地表示比較例I的發(fā)光裝置的截斷面的圖，圖12(b)是表示該發(fā)光裝置中的熱阻的估算結(jié)果的圖。
[0068]圖13(a)是示意性地表示具備圖10所圖示的發(fā)光裝置用基板20'的發(fā)光裝置的截斷面的圖，圖13(b)是表示該發(fā)光裝置中的熱阻的估算結(jié)果的圖。
[0069]圖14(a)是示意性地表示比較例2的發(fā)光裝置的截斷面的圖，圖14(b)是表示該發(fā)光裝置中的熱阻的估算結(jié)果的圖。
[0070]圖15(a)是示意性地表示比較例3的發(fā)光裝置的截斷面的圖，圖15(b)是表示該發(fā)光裝置中的熱阻的估算結(jié)果的圖。
[0071]圖16是表示圖1所示的發(fā)光裝置I中所具備的發(fā)光裝置用基板20的變形例的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0072]圖17是示意性地表示圖10所示的發(fā)光裝置的變形例的截斷面的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0073]以下，基于附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。不過，該實(shí)施方式所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等終究只是一實(shí)施方式，不應(yīng)通過這些內(nèi)容來解釋限定本發(fā)明的范圍。
[0074]若基于圖1?圖9來說明本發(fā)明的實(shí)施方式，則如下所述。
[0075]〔實(shí)施方式I〕
[0076]若基于圖1?圖4來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式，則如下所述。
[0077](發(fā)光裝置)
[0078]圖1是表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I的簡要構(gòu)成的俯視圖。
[0079]圖2是表示圖1所示的發(fā)光裝置I中所具備的發(fā)光裝置用基板20的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0080]如圖1以及圖2所圖示的那樣，發(fā)光裝置I具備:金屬基體2、第I絕緣層11(圖示于圖2中)、布線圖案3、第2絕緣層12(圖示于圖2中)、以及LED芯片4。
[0081]LED芯片4(發(fā)光元件)與布線圖案3電連接，在圖1中圖示出配置為3行3列的9個LED芯片4。9個LED芯片4成為通過布線圖案3而并聯(lián)連接為3列且在該3列的各列中具有3個LED芯片4的串聯(lián)電路的連接構(gòu)成(S卩3串聯(lián).3并聯(lián))。當(dāng)然，LED芯片4的個數(shù)并不限定于9個，也可以不具有3串聯(lián).3并聯(lián)的連接構(gòu)成。
[0082]進(jìn)而，發(fā)光裝置I還具備:光反射樹脂框5、含熒光體密封樹脂6、陽極電極(陽極連接盤)7、陰極電極(陰極連接盤)8、陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10。
[0083]光反射樹脂框5是設(shè)置在布線圖案3以及第2絕緣層12之上、且由含氧化鋁填料的硅酮樹脂構(gòu)成的圓環(huán)狀(圓弧狀)的框。光反射樹脂框5的材質(zhì)并不限定于此，只要是具有光反射性的絕緣性樹脂即可，其形狀也并不限定于圓環(huán)狀(圓弧狀)，能夠設(shè)為任意的形狀。
[0084]含熒光體密封樹脂6是由透光性樹脂構(gòu)成的密封樹脂層。含熒光體密封樹脂6填充至被光反射樹脂框5包圍的區(qū)域，對布線圖案3、LED芯片4以及第2絕緣層12進(jìn)行密封。此外，含焚光體密封樹脂6含有焚光體。作為焚光體，可利用被從LED芯片4發(fā)出的I次光激勵而發(fā)出波長比I次光長的光的熒光體。
[0085]另外，熒光體的構(gòu)成并不特別限定，能夠根據(jù)期望的白色的色度等來適當(dāng)選擇。例如，作為日光白色、白熾燈色的組合，能夠利用YAG黃色熒光體和(Sr，CaMlSiN3: Eu紅色熒光體的組合、YAG黃色熒光體和CaAlSiN3 = Eu紅色熒光體的組合等。此外，作為高顯色的組合，能夠利用(5^0&^131仏411紅色熒光體和0&3(3(3，1^)2313012:06綠色熒光體或Lu3Al5O12 = Ce綠色熒光體的組合等。此外，可以利用其他的熒光體的組合，還可以利用作為偽白色而僅包含YAG黃色熒光體的構(gòu)成。
[0086]陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8是將用于驅(qū)動LED芯片4的電流供給至LED芯片4的電極，以連接盤的形式來設(shè)置。陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8是能夠與發(fā)光裝置I中未圖示的外部電源進(jìn)行連接的電極。并且，陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8經(jīng)由布線圖案3而與LED芯片4連接。
[0087]并且，陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10分別是成為用于進(jìn)行相對于陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的定位的基準(zhǔn)的校準(zhǔn)標(biāo)記。此外，陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10分別具有表示陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極8的極性的功能。
[0088]另外，位于陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的正下方的布線圖案3的部分的厚度大于位于該正下方以外的位置的布線圖案3的部分的厚度。
[0089]詳細(xì)而言，關(guān)于布線圖案3的厚度，在陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的正下方優(yōu)選為70μπι以上且300μπι以下，在該正下方以外的部分優(yōu)選為35μπι以上且250μπι以下。布線圖案3厚的情況下發(fā)光裝置I的散熱功能變高，即使在布線圖案3的厚度超過300μπι并進(jìn)一步加厚了布線圖案3的情況下，如果充分地空出LED芯片4的間隔，則熱阻也下降，散熱性也會提高。例如，相對于布線圖案3的厚度300μπι，若將LED芯片4的間隔設(shè)為2倍以上的600μπι以上，則能夠降低熱阻。若如此地充分設(shè)定發(fā)光元件間隔，則散熱性提高，但每個發(fā)光裝置用基板的發(fā)光元件搭載數(shù)會減少。作為實(shí)用限度的目標(biāo)，布線圖案3的厚度在陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的正下方成為300μπι，在除此之外的部分成為250μπι以下，但根據(jù)目的、用途而并不限定于此。
[0090]另外，優(yōu)選布線圖案3的底面積的總和相對于布線圖案3之中搭載LED芯片4的電極端子的面積總和而為至少4倍以上。相對于布線圖案3的導(dǎo)熱率而圖2所示的第I絕緣層11的導(dǎo)熱率較低，若布線圖案3充分寬地設(shè)定與第I絕緣層11相接的部分的面積，則能夠降低通過第I絕緣層11的熱所承受的熱阻。以第I絕緣層11的導(dǎo)熱率為15W/(m.°C)作為前提，將上述面積之比設(shè)為4倍以上，但在導(dǎo)熱率比其低例如為7.5W/(m.°C)的情況下期望設(shè)為8倍以上，期望導(dǎo)熱率越低則越盡可能寬地設(shè)定布線圖案的底面積的總和。
[0091](發(fā)光裝置用基板)
[0092]以下，基于圖2來說明發(fā)光裝置用基板20中所具備的各層。
[0093]如圖2所圖示的那樣，發(fā)光裝置用基板20中具備:基體2，由金屬材料構(gòu)成;第I絕緣層11，形成在基體2的一側(cè)的面上，并且具有導(dǎo)熱性;布線圖案3，形成在第I絕緣層11之上；和第2絕緣層12，使布線圖案3的一部分露出地形成在第I絕緣層11之上以及布線圖案3的一部分之上，并且具有光反射性。
[0094](由金屬材料構(gòu)成的基體)
[0095]在本實(shí)施方式中，作為由金屬材料構(gòu)成的基體2而利用了鋁基體。作為鋁基體，例如能夠利用縱長50mm X橫長50mm X厚度3mm的招板。作為招的優(yōu)點(diǎn)，可列舉輕量、加工性優(yōu)異、導(dǎo)熱率高。此外，在鋁基體中可以包含不妨礙陽極氧化處理這種程度的鋁以外的成分。另外，詳細(xì)將后述，在本實(shí)施方式中，由于能夠以比較低的溫度而在基體2上形成第I絕緣層
11、布線圖案3、以及具有光反射性的第2絕緣層12，因此作為由金屬材料構(gòu)成的基體2，能夠利用作為具有660°C的熔點(diǎn)的低熔點(diǎn)金屬的鋁基體。根據(jù)這種理由，并不限定于鋁基體，例如有銅基體等能夠選擇為由金屬材料構(gòu)成的基體2的材質(zhì)的范圍較寬。
[0096](具有導(dǎo)熱性的第I絕緣層)
[0097]在本實(shí)施方式中，如圖2所圖示的那樣，為了向發(fā)光裝置用基板20穩(wěn)定地賦予高散熱性和高絕緣耐壓特性，作為導(dǎo)熱性的陶瓷絕緣體的第I絕緣層11形成在由金屬材料構(gòu)成的基體2與布線圖案3或者具有光反射性的第2絕緣層12之間。
[0098]第I絕緣層11在由金屬材料構(gòu)成的基體2上通過噴鍍而形成，是具有良好的導(dǎo)熱性的絕緣層。在第I絕緣層11中，由于并未使用如玻璃或樹脂那樣降低導(dǎo)熱性的粘合劑，因此不會有損陶瓷原本具有的導(dǎo)熱性的高低度，故此較之于使用上述粘合劑而形成的絕緣層，能夠以低的熱阻來實(shí)現(xiàn)相同的絕緣耐壓性。
[0099]另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，作為由金屬材料構(gòu)成的基體2，由于利用了作為具有660°C的熔點(diǎn)的低熔點(diǎn)金屬的鋁基體，因此無法在鋁基體上直接燒結(jié)陶瓷的燒結(jié)體來形成第I絕緣層11，但能夠在鋁基體上利用噴鍍來形成第I絕緣層11。
[0100]即，例如，如果利用高速火焰噴鍍、等離子噴鍍這樣的焊接方法，則能夠不使用由玻璃或樹脂構(gòu)成的粘合劑地容易形成僅由陶瓷構(gòu)成的第I絕緣層。
[0101]如以上，能夠在發(fā)光裝置用基板20上形成具有高散熱性和高絕緣耐壓特性的良好的第I絕緣層11，因此能夠向發(fā)光裝置用基板20穩(wěn)定地賦予高散熱性和高絕緣耐壓特性。
[0102]另外，作為用于形成第I絕緣層11的陶瓷，從絕緣性和導(dǎo)熱率均平衡性良好地高的觀點(diǎn)出發(fā)，期望是氧化鋁，在本實(shí)施方式中利用了氧化鋁，但并不限定于此，除了氧化鋁之夕卜，氮化鋁、氮化硅由于導(dǎo)熱率以及絕緣耐壓性能均良好，因此也優(yōu)選。
[0103]進(jìn)而，碳化硅的導(dǎo)熱率高，氧化鋯、氧化鈦的絕緣耐壓性能高。因此，優(yōu)選根據(jù)第I絕緣層11的目的、用途來適當(dāng)?shù)仂`活運(yùn)用。
[0104]另外，這里提及的陶瓷并不限定于金屬氧化物，包括將氮化鋁、氮化硅、碳化硅等也包含在內(nèi)的廣義上的陶瓷、即全部無機(jī)固體材料。這些無機(jī)固體材料之中，如果是耐熱性、導(dǎo)熱性優(yōu)異的穩(wěn)定物質(zhì)且是絕緣耐壓性優(yōu)異的物質(zhì)，則可以是任意的物質(zhì)。
[0105]另外，期望第I絕緣層11的導(dǎo)熱率高于在后面詳細(xì)闡述的第2絕緣層12中能夠利用的陶瓷粒子的導(dǎo)熱率。
[0106]在本實(shí)施方式中，作為第I絕緣層11，雖然利用了由導(dǎo)熱率比氧化鋯高的氧化鋁構(gòu)成的絕緣層，但這也是由于在本實(shí)施方式中作為第2絕緣層12而利用了包含氧化鋯粒子的絕緣層的緣故。此外，為了通過噴鍍來形成電絕緣層，噴鍍氧化鋁來形成由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層的情形最為一般，這種由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層由于導(dǎo)熱率以及絕緣耐壓性能均良好，因此也優(yōu)選。
[0107]第I絕緣層11和后述的第2絕緣層12均為絕緣層，但具有光反射性的第2絕緣層12只要具有能確保光反射功能這種所需最低限度的厚度即可。具有光反射性的第2絕緣層12也依賴于混合的陶瓷材料及其量，但在層厚大致為1ym?10ym時反射率飽和。第I絕緣層11的絕緣耐壓性也還依賴于絕緣層的形成條件，但第I絕緣層11優(yōu)選形成為其層厚為50μπι?500μηι。此外，由于通過噴鍍而形成的第I絕緣層11的絕緣耐壓性能大致為15kV/mm?30kV/mm，因此例如若第I絕緣層11以ΙΟΟμπι的厚度形成，則僅利用第I絕緣層11最低也能夠確保1.5kV?3kV以上的絕緣耐壓性，若以500μπι的厚度來形成，則僅利用第I絕緣層11最低也能夠確保7.5kV?15kV的絕緣耐壓性。
[0108]在此，由于在第I絕緣層11上直接形成了布線圖案3，因此要求設(shè)計第I絕緣層11的層厚以使得基體2與布線圖案3之間的絕緣耐壓性成為4kV?5kV程度。如果具有至少300μπι的厚度，則能夠?qū)崿F(xiàn)4.5kV的絕緣耐壓性。
[0109]另外，利用噴鍍而形成的陶瓷層的導(dǎo)熱率接近通過燒結(jié)而形成的陶瓷層的導(dǎo)熱率，例如為10-30W/(m.°C)的值。但是，在利用由玻璃或樹脂構(gòu)成的粘合劑來凝固陶瓷粒子而形成的絕緣層中，受到玻璃或樹脂的低導(dǎo)熱率的影響而通常為l_3W/(m.°C )程度。如以上，利用噴鍍而形成的陶瓷層的導(dǎo)熱率，若與利用由玻璃或樹脂構(gòu)成的粘合劑來凝固陶瓷粒子而形成的絕緣體層進(jìn)行比較，則可以說導(dǎo)熱率高一個數(shù)量級。
[0110]因此，在本實(shí)施方式中，用作第I絕緣層11的通過噴鍍而形成的由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層的熱阻為利用由玻璃或樹脂構(gòu)成的粘合劑來凝固氧化鋁粒子而形成的絕緣層的約十分之一，層厚為500μπι的前者和層厚為50μπι的后者通過粗略估算而成為相同的熱阻。如果每單位厚度的絕緣耐壓性能相同，則即便前者相對后者而確保10倍的絕緣耐壓，散熱性也是相同的。
[0111]另外，第I絕緣層11的內(nèi)部進(jìn)而也可以適當(dāng)由多層構(gòu)成。
[0112](關(guān)于噴鍍)
[0113]所謂噴鍍(ThermalSpraying:熱噴涂)，是指使得從加熱成恪融或接近恪融的狀態(tài)的噴鍍材料之中獲得的熔融粒子高速地碰撞基體面，并使上述熔融粒子層疊于基體面的方法，噴鍍材料以粉末或線材的形態(tài)而被供應(yīng)給噴鍍裝置。在噴鍍中，根據(jù)加熱噴鍍材料的方法而被分類為火焰噴鍍、電弧噴鍍、等離子噴鍍、高速火焰噴鍍等。不使材料熔融而與惰性氣體一起以超音速流在保持固相狀態(tài)不變的情況下碰撞基材來形成覆膜的冷噴涂方式也被分類為噴鍍的一種。另外，在將陶瓷層形成于金屬基體上的目的下，高速火焰噴鍍、等離子噴鍍以及火焰噴鍍是適當(dāng)?shù)?。以下，說明高速火焰噴鍍、等離子噴鍍以及火焰噴鍍。
[0114]根據(jù)高速火焰噴鍍(HV0F:HighVelocity Oxygen Fuel)，能夠形成具有高密接力的致密的氧化鋁層。在如此形成的氧化鋁層中，能夠?qū)⒈辉O(shè)為膜的致密度的指標(biāo)的氣孔率(空氣孔占所形成的膜的比例)抑制在1%以下，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且高的絕緣耐壓性。另外，關(guān)于通過該方法所獲得的絕緣層的層厚，400μπι程度是目前的限度。
[0115]并且，在高速火焰噴鍍中，使氧氣和可燃?xì)怏w在高壓的燃燒室中燃燒。使該燃燒火焰在噴嘴處節(jié)流，在因射出到大氣中時的氣體的迅速膨脹所產(chǎn)生的高速的氣流中載有熔化的噴鍍材料，使噴鍍材料向基體高速入射，并在基體上層疊噴鍍材料。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)致密的氧化鋁層。
[0116]另一方面，在等離子噴鍍中，通過電弧放電而使得氬氣等工作氣體電離從而產(chǎn)生等離子。利用該等離子而使陶瓷等高熔點(diǎn)噴鍍材料加熱、熔融，載于從噴嘴噴出的等離子流中來使熔融粒子加速，高速地碰撞基體面，由此在基體上層疊陶瓷。另外，層疊陶瓷層時的基體的溫度上升最大也僅為200°C程度，氣孔率為1%-5%程度，比高速火焰噴鍍稍高，因此為了確保絕緣耐壓而需要注意使得不在陶瓷層上出現(xiàn)貫通孔。
[0117]并且，在火焰噴鍍中，利用氧氣和可燃?xì)怏w的燃燒火焰，使材料熔融后的材料以壓縮空氣向基體噴涂并發(fā)生碰撞，由此層疊在基體上。層疊陶瓷層時的基體的溫度上升較低，最大也僅為1000C程度，但氣孔率變高而為5 %-10%。因而，為了確保良好的絕緣耐壓性而需要將膜層疊得厚于通過高速火焰噴鍍或等離子噴鍍而形成的陶瓷層。
[0118]根據(jù)以上內(nèi)容，為了實(shí)現(xiàn)絕緣耐壓性高且致密的陶瓷層，在上述三種方法之中，優(yōu)選利用高速火焰噴鍍或等離子噴鍍來形成陶瓷層，在本實(shí)施方式中雖然列舉利用了高速火焰噴鍍的情況為例來進(jìn)行說明，但并不限定于此，可以利用等離子噴鍍來形成陶瓷層，進(jìn)而通過適當(dāng)調(diào)整陶瓷層的層厚，從而也能夠利用火焰噴鍍等其他噴鍍方法。
[0119](布線圖案)
[0120]形成在第I絕緣層11上的布線圖案3也能夠利用以往的布線圖案的形成方法來形成，但在利用了以往的布線圖案的形成方法的情況下，布線圖案由電極基底用的金屬膏和鍍覆層構(gòu)成，例如在電極基底用的金屬膏中作為粘合劑而使用了樹脂等的有機(jī)物，因此導(dǎo)熱率低，成為熱阻變高的一個原因。
[0121]此外，通過噴鍍而形成的第I絕緣層11的表面，通常保持原樣則變得凹凸。若要在該凹凸面上直接印刷金屬膏來形成基底的電路圖案，則受到凹凸的影響，會在基底的電路圖案上產(chǎn)生印刷的摩擦，或者在印刷中產(chǎn)生不清晰的部分。這些原因成為鍍覆的析出不良、尤其是發(fā)光元件搭載部中的電極端子間的短路的主要原因。
[0122]因此，在本實(shí)施方式中，在第I絕緣層11上通過高速火焰噴鍍來形成銅導(dǎo)電層從而形成了布線圖案3。
[0123]如圖2所圖示的那樣，在發(fā)光裝置用基板20中，由于在第I絕緣層11上直接通過高速火焰噴鍍形成了銅導(dǎo)電層，因此第I絕緣層11與布線圖案3之間的密接性良好，因為不會使導(dǎo)熱率低的高阻層介于兩者之間，所以能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好散熱性的發(fā)光裝置用基板20。此外，由于最終布線圖案3在形成導(dǎo)電層之后利用蝕刻而從上述導(dǎo)電層切削，因此也不會產(chǎn)生電極的形成不良、發(fā)光元件搭載部中的電極端子間的短路。
[0124]另外，在本實(shí)施方式中，作為形成布線圖案3的導(dǎo)電層，雖然形成了銅導(dǎo)電層，但并不限定于此，也可以形成銀等的導(dǎo)電層。
[0125]此外，在本實(shí)施方式中，雖然利用了廣泛普及的高速火焰噴鍍，但并不限定于此，也能夠利用其他的噴鍍方法。在抑制導(dǎo)電層中所利用的金屬的氧化的目的下，也可以利用等離子噴鍍或冷噴涂方式。尤其將惰性氣體用作載氣，不使材料熔融而與上述惰性氣體一起以超音速流在保持固相狀態(tài)不變的情況下碰撞基材來形成覆膜的冷噴涂方式，在盡可能抑制導(dǎo)電層的氧化的目的下，是能夠選擇的有效手段之一。
[0126]布線圖案3的露出部分是:與發(fā)光元件電連接的端子部分、與外部布線或者外部裝置連接的陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的部分、和陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10的部分。另外，陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10也可以形成在第2絕緣膜12之上。
[0127]此外，作為發(fā)光裝置I和外部布線或者外部裝置的連接方法，可以通過焊接而將陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8與外部布線或者外部裝置進(jìn)行連接，也可以經(jīng)由與陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8分別連接的連接器而與外部布線或者外部裝置連接。
[0128](具有光反射性的第2絕緣層)
[0129]如圖2所圖示的那樣，在發(fā)光裝置用基板20中，使布線圖案3的一部分露出地在第I絕緣層11之上以及布線圖案3的一部分之上形成具有光反射性的第2絕緣層12。
[0130]第2絕緣層12由反射來自LED芯片4的光的絕緣性的材料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，第2絕緣層12由包含陶瓷的絕緣層來形成，其層厚在考慮發(fā)光裝置用基板20的反射率的情況下例如能夠?qū)雍裨O(shè)為ΙΟμπι?500μπι程度。該厚度的上限由布線圖案3的厚度來限制。若銅的布線圖案3露出，則會吸收光，所以為了將布線圖案3之中除了需要露出的部分之外全部覆蓋而需要足夠的厚度。例如，在提高基板中的散熱性的目的下將導(dǎo)電層的厚度設(shè)為300μπι的情況下，第2絕緣層12為了覆蓋該部分也應(yīng)設(shè)為300μπι以下的最佳厚度，在導(dǎo)電層的厚度為500μηι的情況下應(yīng)設(shè)為500μηι以下的最佳厚度。
[0131]由于第2絕緣層12的導(dǎo)熱率比上述的第I絕緣層11的導(dǎo)熱率低，因此第2絕緣層12的層厚優(yōu)選設(shè)為獲得期望的反射率所需的最小限度的厚度，作為實(shí)現(xiàn)該目的的厚度，將上述層厚設(shè)為50μπι?ΙΟΟμπι程度是適當(dāng)?shù)?。在布線圖案3的最大厚度較厚、且該厚度下無法充分進(jìn)行覆蓋的情況下，也可以不使第3絕緣層介于第I絕緣層11與第2絕緣層12之間，期望該層的導(dǎo)熱率高于第2絕緣層12的導(dǎo)熱率。作為第3絕緣層，可以是在玻璃系粘合劑或樹脂粘合劑中含有散熱性良好的陶瓷粒子而獲得的絕緣層，也可以是基于噴鍍而獲得的陶瓷層，進(jìn)而可以是與第I絕緣層相同的氧化鋁層。
[0132]在本實(shí)施方式中，具有光反射性的第2絕緣層12由含有作為光反射性陶瓷粒子的氧化鋯粒子的絕緣層構(gòu)成，該絕緣層利用玻璃系粘合劑并通過燒結(jié)來形成。
[0133]另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，作為由金屬材料構(gòu)成的基體2而利用鋁基體，作為第I絕緣層11而利用由作為陶瓷層的氧化鋁構(gòu)成的絕緣層，因此在利用后級工藝而形成的第2絕緣層12的形成工藝中，能夠?qū)蓽囟忍嵘帘扔山饘俨牧蠘?gòu)成的基體2的熔點(diǎn)低。
[0134]基于溶膠/凝膠法的玻璃質(zhì)的合成通常在200°C?500°C下進(jìn)行，但為了從在玻璃質(zhì)的凝膠狀態(tài)下產(chǎn)生的多孔性的膜之中減少孔來提高絕緣性，優(yōu)選在400°C?500°C下進(jìn)行燒成。
[0135]因此，在本實(shí)施方式中，將基于溶膠/凝膠法的玻璃質(zhì)的合成中所利用的溶膠用作氧化鋯粒子的粘合劑，使布線圖案3的一部分露出地在第I絕緣層11之上以及布線圖案3的一部分之上通過絲網(wǎng)印刷來涂覆具有光反射性的第2絕緣層12，并且在200°C?300°C下使之干燥，在400 °C?500°C下燒成為成品。
[0136]關(guān)于具有光反射性的第2絕緣層12的形成，也可以利用噴涂來形成。在該方法中，能夠在利用噴涂而涂覆原料之后，與上述同樣地進(jìn)行干燥、燒成，然后對第2絕緣層12的一部分進(jìn)行研磨，以使布線圖案3的一部分露出而形成。
[0137]另外，在本實(shí)施方式中，作為光反射性陶瓷粒子，雖然利用了氧化鋯粒子，但并不限定于此，除了氧化鋯以外也能夠利用氧化鈦、氮化鋁等。此外，在覆蓋布線圖案3以減少光吸收的目的下，作為光反射性陶瓷粒子也能夠使用氧化鋁。
[0138]并且，這里提及的陶瓷也并不限定于金屬氧化物，包括將氮化鋁等也包含在內(nèi)的廣義上的陶瓷、即全部無機(jī)固體材料。這些無機(jī)固體材料之中，如果是耐熱性、導(dǎo)熱性優(yōu)異的穩(wěn)定物質(zhì)且是光反射、光散射優(yōu)異的物質(zhì)，則可以是任意的物質(zhì)。不過，發(fā)生光吸收的陶瓷粒子是不適當(dāng)?shù)?，具體而言，氮化硅、碳化硅等一般為黑色，不適合作為第2絕緣層12中所使用的陶瓷粒子。
[0139]在本實(shí)施方式中，作為由金屬材料構(gòu)成的基體2而利用了鋁基體，因此利用燒成溫度為400°C?500°C的溶膠/凝膠法來燒結(jié)玻璃系粘合劑從而形成了第2絕緣層12，但并不限定于此，也能夠利用溶膠/凝膠法以外的方法來形成。
[0140]例如，有使低熔點(diǎn)玻璃的粒子被有機(jī)粘合劑凝固后的物質(zhì)再熔融來形成玻璃質(zhì)層的方法。為了再熔融，最低也需要800°C?900°C的溫度，但在作為第I絕緣層11而利用了氧化鋁所代表的陶瓷層的本實(shí)施方式中，如下那樣，如果是在使由金屬材料構(gòu)成的基體2高熔點(diǎn)化的基礎(chǔ)上，則也能夠利用需要這種高溫工藝的第2絕緣層12的形成法。
[0141]S卩，這種高溫工藝會超過鋁基體的熔點(diǎn)660°C，因此在這種情況下，需要將在鋁中適當(dāng)混入雜質(zhì)來高熔點(diǎn)化的合金材料用作基體材料。此外，在作為基體材料而利用了銅的情況下，由于熔點(diǎn)為1085°C，因此也能夠直接進(jìn)行使用，但也可以在適當(dāng)混入雜質(zhì)來提升基體的熔點(diǎn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行使用。
[0142]由于玻璃質(zhì)層的耐光性以及耐熱性優(yōu)異，因此優(yōu)選用于第2絕緣層12的形成，但作為玻璃質(zhì)的替代物，也能夠利用耐熱性以及耐光性優(yōu)異的樹脂。例如，也可以將硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或氟樹脂作為相對于陶瓷粒子的粘合劑來形成第2絕緣層12。上述樹脂在耐熱性以及耐光性的點(diǎn)上雖然劣于玻璃質(zhì)，但與基于溶膠/凝膠法的玻璃合成相比，上述樹脂具有固化溫度更低、形成工藝更容易的優(yōu)點(diǎn)。
[0143]另外，第2絕緣層12的內(nèi)部進(jìn)而電可以適當(dāng)由多層構(gòu)成。
[0144]根據(jù)這種構(gòu)成，在第2絕緣層12之中，能夠?qū)τ诳拷贗絕緣層11的層配置導(dǎo)熱率高的層、對于相反的一側(cè)的層配置光反射率高的層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性的發(fā)光裝置用基板。不過，這里提及的導(dǎo)熱率以及光反射率的高低是第2絕緣層12內(nèi)的相對比較。
[0145](發(fā)光元件)
[0146]在圖2中，LED芯片4搭載于發(fā)光裝置用基板20而被封裝化。在此，LED芯片4通過倒裝芯片接合而與布線圖案3的端子部分電連接。
[0147]另外，在本實(shí)施方式中，作為發(fā)光元件，雖然利用了LED元件，但并不限定于此，也能夠利用EL元件等。
[0148]另外，在本實(shí)施方式中，在藍(lán)寶石基板上形成發(fā)光元件。
[0149](發(fā)光裝置用基板20的制造工序)
[0150]以下，基于圖3以及圖4來說明發(fā)光裝置用基板20的制造工序。
[0151]首先，在基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)中，如圖3(a)所圖示的那樣，通過噴砂使得用作金屬基體2的厚度為3_的鋁基體的一側(cè)(形成第I絕緣層11的一側(cè))的表面粗糙化之后，利用高速火焰噴鍍裝置而形成了由氧化鋁構(gòu)成的第I絕緣層11。
[0152]然后，如圖3(b)所圖示的那樣，使得厚度為300μπι的第I絕緣層11完成(第I絕緣層11層疊完成(2))。
[0153]另外，在本實(shí)施方式中，雖然說明利用了高速火焰噴鍍裝置的情況，但也可以取代高速火焰噴鍍裝置而利用等離子噴鍍裝置等來形成第I絕緣層11。
[0154]此外，在本實(shí)施方式中，為了提高金屬基體2與第I絕緣層11之間的密接性，雖然通過噴砂來使鋁基體的一側(cè)的表面粗糙化，但該工序只要根據(jù)需要能適當(dāng)進(jìn)行即可，根據(jù)金屬基體2和第I絕緣層11的材質(zhì)也能夠適當(dāng)進(jìn)行省略。
[0155]此后，在基于噴鍍的金屬導(dǎo)電層的形成工序(3)中，如圖3(c)所圖示的那樣，利用高速火焰噴鍍裝置而在第I絕緣層11上將銅導(dǎo)電層形成為300μπι的厚度來作為金屬導(dǎo)電層。另外，在該工序中，也可以取代高速火焰噴鍍裝置而利用等離子噴鍍裝置等來形成銅導(dǎo)電層。在銅導(dǎo)電層的形成中，冷噴涂方式對于降低銅的氧化而言也是有效的方法。此外，在本實(shí)施方式中，雖然通過噴鍍來形成金屬導(dǎo)電層，但也可以通過噴鍍以外的方法來形成金屬導(dǎo)電層。
[0156]例如，可以相對于通過噴鍍而形成的第I絕緣層11，通過噴鍍使導(dǎo)電層形成得較薄之后，通過鍍覆處理使銅導(dǎo)電層析出得較厚。或者，例如可以如以往所述那樣利用金屬膏的印刷或鍍覆的形成來形成電極層。但是，由于相對于通過噴鍍而形成的第I絕緣層U，通過噴鍍而形成的導(dǎo)電層的密接性更高，熱阻也更低，因此優(yōu)選至少在與第I絕緣層11相接的部分金屬導(dǎo)電層也通過噴鍍來形成。
[0157]然后，在金屬導(dǎo)電層的平滑化工序(4)中，如圖3(d)所圖示的那樣，對以300μπι的厚度形成的銅導(dǎo)電層進(jìn)行研磨后再進(jìn)行干式蝕刻，對其表面進(jìn)行平滑化，從而獲得了具有平坦表面的銅導(dǎo)電層。并且，該平滑化處理后的銅導(dǎo)電層的層厚成為200μπι。另外，在本實(shí)施方式中，作為平滑化處理，雖然在研磨后進(jìn)行了干式蝕刻，但并不限定于此，作為平滑化處理也可以在研磨后進(jìn)行濕式蝕刻。
[0158]然后，在抗蝕劑形成以及保護(hù)片貼附工序(5)中，如圖4(a)所圖示的那樣，首先，在金屬基體2中，在與形成有第I絕緣層11的面對置的面上形成了背面保護(hù)片14。背面保護(hù)片14在將抗蝕劑13形成為給定圖案時發(fā)揮防止金屬基體2受到損傷的作用。
[0159]另外，在本實(shí)施方式中，說明了在金屬基體2中僅在與形成有第I絕緣層11的面對置的面上設(shè)置了背面保護(hù)片14的情況，但優(yōu)選在金屬基體2的側(cè)面也設(shè)置保護(hù)片。然后，在平滑化處理后的銅導(dǎo)電層上的整個面上形成抗蝕劑13，將抗蝕劑13的圖案形成為:在銅導(dǎo)電層中用于與發(fā)光元件(LED芯片4)電連接的端子部分(電極柱)殘留抗蝕劑13。為了將抗蝕劑13形成為給定圖案，至少需要進(jìn)行涂敷、曝光以及顯影工序，因此在這些工序之間由背面保護(hù)片14對金屬基體2進(jìn)行了保護(hù)。另外，在本實(shí)施方式中，雖然利用了背面保護(hù)片14，但并不限定于此，也可以取代保護(hù)片而例如將鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)形成于鋁基體的側(cè)面以及背面。進(jìn)而，更優(yōu)選對該鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)還進(jìn)行封孔處理。
[0160]此后，在發(fā)光元件(LED芯片4)搭載用端子部分(電極柱)形成工序(6)中，如圖4(b)所圖示的那樣，將抗蝕劑13作為掩模，通過干式蝕刻對作為金屬導(dǎo)電層的銅導(dǎo)電層進(jìn)行半蝕刻，從而在銅導(dǎo)電層上形成了端子部分(電極柱)。
[0161]另外，關(guān)于發(fā)光裝置用基板20的制造工序，雖然說明了將抗蝕劑13的圖案形成為在銅導(dǎo)電層中用于與發(fā)光元件(LED芯片4)電連接的端子部分(電極柱)殘留抗蝕劑13，但關(guān)于形成陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8、陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10的部分，同樣期望將抗蝕劑13的圖案形成為在這些部分殘留抗蝕劑13，將抗蝕劑13作為掩模，通過干式蝕刻對作為金屬導(dǎo)電層的銅導(dǎo)電層進(jìn)行半蝕刻，從而在銅導(dǎo)電層分別形成陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8、陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10(在圖4(a)中未圖示)。
[0162]然后，在布線圖案形成工序(7)中，首先，將圖4(b)所圖示的抗蝕劑13剝離/除去之后，如圖4(c)所圖示的那樣，將抗蝕劑15形成為在銅導(dǎo)電層中僅使端子部分(電極柱)間的區(qū)域露出。此后，將抗蝕劑15作為掩模，對銅導(dǎo)電層進(jìn)行干式蝕刻(或者濕式蝕刻)，將兩個端子部分(電極柱)電分離，從而完成了布線圖案3。
[0163]然后，在具有光反射性的第2絕緣層12的形成工序(8)中，首先，將圖4(c)所圖示的抗蝕劑15剝離/除去之后，如圖4(d)所圖示的那樣，通過絲網(wǎng)印刷來涂覆含有氧化鋯粒子的玻璃質(zhì)以使銅導(dǎo)電層中的端子部分(電極柱)露出，在200°C?300°C下進(jìn)行干燥，在400°C?500°C下進(jìn)行燒成，從而完成了第2絕緣層12。另外，在本實(shí)施方式中，由于利用了絲網(wǎng)印刷，因此無需另行使端子部分(電極柱)露出的工序。
[0164]另外，在利用噴涂來形成具有光反射性的第2絕緣層12的情況下，在利用噴涂而涂覆原料之后，與上述同樣地進(jìn)行干燥、燒成，然后對第2絕緣層12的一部分進(jìn)行研磨，無需另行使端子部分(電極柱)露出的工序。
[0165]最后，使作為倒裝芯片類型發(fā)光元件的LED芯片4與發(fā)光裝置用基板20中的布線圖案3的端子部分倒裝芯片接合，進(jìn)行電連接，從而完成了圖2所圖示的具備LED芯片4的發(fā)光裝置用基板20。關(guān)于電氣接合，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行基于Au凸塊方式或焊料的接合等即可。
[0166]另外，在本實(shí)施方式中，雖然將基體2的基體面方向的外形形狀設(shè)為六邊形，但基體2的外形并不限于此，能夠采用任意的閉合圖形形狀。此外，閉合圖形形狀可以是閉合圖形的周邊僅由直線構(gòu)成或者僅由曲線構(gòu)成的閉合圖形形狀，閉合圖形形狀也可以是閉合圖形的周邊包括至少一個直線部以及至少一個曲線部的閉合圖形形狀。此外，閉合圖形形狀并不限定于凸圖形形狀，也可以為凹圖形形狀。例如，作為僅由直線構(gòu)成的凸多邊形形狀的例子，可以為三邊形、四邊形、五邊形、八邊形等，此外，也可以為任意的凹多邊形形狀。此夕卜，作為僅由曲線構(gòu)成的閉合圖形形狀的例子，可以為圓形形狀或者橢圓形形狀，也可以為凸曲線形狀或者凹曲線形狀等的閉合圖形形狀。進(jìn)而，作為包括至少一個直線部以及至少一個曲線部的閉合圖形形狀的例子，可以為賽道形狀等。
[0167]<實(shí)施方式I的變形例I >
[0168]基于圖16來說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的變形例，則如下所述。圖16是說明圖2所示的實(shí)施方式I的發(fā)光裝置用基板20的變形例的圖。
[0169]本變形例與實(shí)施方式I的不同點(diǎn)在于，在本變形例中，如圖16所示，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成了緩沖層250。在實(shí)施方式I中，在鋁板等金屬所構(gòu)成的基體上形成第I絕緣層11來作為發(fā)光裝置用基板的情況、尤其是將其用作大輸出的發(fā)光裝置用基板的情況下，會受到載置在基板上的發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱的影響，所述由金屬構(gòu)成的基體反復(fù)引起膨脹收縮。因而，形成在所述基體上的第I絕緣層11由于第I絕緣層11和金屬基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到機(jī)械負(fù)荷，有可能導(dǎo)致剝離或絕緣耐壓性下降。此外，載置在所述基體上的發(fā)光元件自身也由于發(fā)光元件和所述金屬基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到熱歷史的影響，有可能導(dǎo)致壽命下降。為此，在本變形例中，如圖16所示，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成了緩沖層250。
[0170]金屬基體2是由導(dǎo)熱性高的材質(zhì)構(gòu)成的基板。另外，金屬基體2的材質(zhì)只要是導(dǎo)熱性高的材質(zhì)即可，并不特別限定，例如能夠利用由包含鋁、銅、不銹鋼或鐵作為材料的金屬構(gòu)成的基板。
[0171]緩沖層250是通過噴鍍或氣溶膠沉積法(AD法)而形成在金屬基體2的一個面(以下稱作表面)上的膜，由線膨脹率比金屬基體2小的物質(zhì)構(gòu)成。進(jìn)而，優(yōu)選緩沖層250的線膨脹率比第I絕緣層11的線膨脹率大。緩沖層250的厚度為ΙΟμπι以上且ΙΟΟμπι以下，優(yōu)選在20μπι與30μηι之間。
[0172]通過隔著線膨脹率比金屬基體2小且線膨脹率接近第I絕緣層11的緩沖層250，從而能夠顯著地降低將因金屬基體2的熱膨脹收縮所引起的機(jī)械負(fù)荷傳遞給發(fā)光元件的情形，因此能夠使LED芯片4(發(fā)光元件)、進(jìn)而使發(fā)光裝置I的壽命長壽命化，能夠提高可靠性。
[0173]此外，期望緩沖層250為金屬或合金層，作為緩沖層250中所利用的金屬或合金層的材料，為包含附、11、0)、？6或他、103&、￥等的線膨脹率小的金屬之中的至少任意一種的金屬、或合金。
[0174]尤其是，在金屬基體2為鋁材料的情況下，緩沖層250作為材料而包含N1、T1、Co之中的至少任意一種，尤其優(yōu)選的是，期望緩沖層250作為材料而包含Ni。
[0175]進(jìn)而，為了提高緩沖層250與由鋁構(gòu)成的金屬基體2的接合性，優(yōu)選緩沖層250為Ni(鎳)和鋁的合金。在緩沖層250為Ni(鎳)和鋁的合金的情況下，為使線膨脹率接近金屬基體2與第I絕緣層11的大致中間的值，期望盡量提高Ni的比例，關(guān)于緩沖層250中的鎳的比例，期望重量比率為90%以上。
[0176]如后所述，這是起因于，鎳的線膨脹率為13.4X10—6/°C，大致與鋁和作為代表性陶瓷材料的氧化鋁這兩者的線膨脹率的中間的值15X 10—6/°C—致。其原因在于，通過以重量比率而將由鎳和鋁的合金構(gòu)成的緩沖層250的鎳的比例設(shè)為90%以上，從而能夠使緩沖層250的線膨脹系數(shù)收斂在接近所述15 X 10—V °C的13?16 X 10—6/°C之間。
[0177]此外，Ni的熔點(diǎn)雖然在這些金屬之中是低的類別，但實(shí)際上卻高達(dá)1455°C。若采用Al和Ni的合金，則能夠降低熔點(diǎn)，可降低準(zhǔn)備熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)所需的溫度，例如對于通過噴鍍來形成鎳層是非常有用的。
[0178]進(jìn)而，在金屬基體2的材料為鋁、第I絕緣層11的材料為氧化鋁的情況下，由于Ni的線膨脹系數(shù)在鋁和氧化鋁的大致中間，因此適合作為緩沖層。
[0179]若在常溫下比較先前列舉的金屬的線膨脹率，則鋁為23X10—6/°C，相對于此，Ni(鎳)、Ti(鈦)、Co(鈷)比其小，分別為13.4X10—6/°C、8.6X10—6/°C 以及 13.0X10—6/°C。與之相對，作為代表性陶瓷材料的氧化鋁的線膨脹率為6?8 X 10—6/°C，大致為7 X 10—6/°C，因此相對于鋁以及陶瓷而Ni(鎳)以及Co(鈷)為大致中間的線膨脹率，更適合作為緩沖層中所利用的金屬。
[0180]另外，玻璃因組成而線膨脹率大相徑庭，但大致為3?9X10—6/°C之間，是比較接近氧化鋁的線膨脹率。
[0181 ]緩沖層250通過噴鍍或氣溶膠沉積法(AD法)來形成。
[0182]基于噴鍍的形成方法是如前所述的方法。所謂AD法，是指將預(yù)先通過其他方法而準(zhǔn)備的微粒子、超微粒子原料與氣體混合并進(jìn)行氣霧劑化，通過噴嘴而向基板噴射來形成覆膜的技術(shù)。
[0183]另外，為了進(jìn)一步提高金屬基體2與緩沖層250之間的密接性，可以在形成緩沖層250之前通過噴射處理等使基體表面粗糙化。
[0184]<實(shí)施方式I的變形例2>
[0185]在上述變形例I中，雖然將緩沖層250設(shè)為金屬或合金層，但本發(fā)明并不限定于此，取而代之，也可以利用加工成片狀的樹脂或膏狀的樹脂來作為緩沖層250。
[0186]在該情況下，為了調(diào)整緩沖層250的導(dǎo)熱率、線膨脹率等物理特性，可以適當(dāng)加入添加劑，作為添加劑，可列舉陶瓷粒子、玻璃纖維、金屬粒子等。
[0187]構(gòu)成緩沖層250的樹脂也可以選擇耐熱性優(yōu)異的環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂或氟樹脂。
[0188]更具體而言，作為緩沖層250，利用市場上銷售的散熱基板用絕緣片即可。所述市場上銷售的散熱基板用絕緣片的線膨脹率，由于對于陶瓷粒子而將環(huán)氧系樹脂用作粘合劑，因此為10 X 10—6?15 X 10—6/°C，表示鋁的線膨脹率23 X 10—V°C與作為代表性陶瓷材料的氧化鋁的線膨脹率7 X 1-6/ 0C的中間的線膨脹率。此外，導(dǎo)熱率5W/ (m.K)、10ym的厚度下的絕緣耐壓性表示5kV以上的優(yōu)異的導(dǎo)熱性、絕緣耐壓性。
[0189]〔實(shí)施方式2〕
[0190]接下來，基于圖5、圖6以及圖7來說明本實(shí)施方式2。本實(shí)施方式中所說明的發(fā)光裝置用基板20a，在金屬基體2與第I絕緣層11之間具備粘接層16這一點(diǎn)上，不同于實(shí)施方式I所說明的發(fā)光裝置用基板20。另外，為了便于說明，對于與上述實(shí)施方式I的附圖所示的部件具有相同功能的部件，標(biāo)注相同的符號，并省略其說明。
[0191]圖5是表示發(fā)光裝置用基板20a的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0192]如圖示，發(fā)光裝置用基板20a中具備:基體2，由金屬材料構(gòu)成;基體2，由金屬材料構(gòu)成;粘接層16，形成在基體2的一側(cè)的面上;第I絕緣層11，形成在粘接層16上，并且具有導(dǎo)熱性;布線圖案3，形成在第I絕緣層11之上；以及第2絕緣層12，使布線圖案3的一部分露出地形成在第I絕緣層11之上以及布線圖案3的一部分之上，并且具有光反射性。
[0193](發(fā)光裝置用基板20a的制造工序)
[0194]以下，基于圖6以及圖7來說明發(fā)光裝置用基板20a的制造工序。
[0195]首先，在基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)中，如圖6(a)所圖示的那樣，作為金屬導(dǎo)電體薄板而利用了厚度為500μπι的銅(Cu)薄板。此后，在銅(Cu)薄板上利用高速火焰噴鍍裝置而形成了由氧化鋁構(gòu)成的第I絕緣層11。
[0196]然后，如圖6(b)所圖示的那樣，使得厚度為400μπι的第I絕緣層11完成(第I絕緣層11層疊完成(2))。
[0197]另外，在本實(shí)施方式中，雖然說明利用了高速火焰噴鍍裝置的情況，但也可以取代高速火焰噴鍍裝置而利用等離子噴鍍裝置等來形成第I絕緣層11。
[0198]此外，在本實(shí)施方式中，為了提高銅(Cu)薄板與第I絕緣層11之間的密接性，也可以通過噴砂來使銅(Cu)薄板的一側(cè)的表面粗糙化。
[0199]此外，在本實(shí)施方式中，雖然利用了銅(Cu)薄板，但并不限定于此，也能夠利用銀薄板等。
[0200]此后，在金屬基體和第I絕緣層11的粘合工序(3)中，如圖6(c)所圖示的那樣，首先，作為金屬基體2而利用厚度為3mm的鋁基體，在鋁基體上形成了由釬料(AgCuTi系)構(gòu)成的粘接層16。然后，使圖6(b)所圖示的形成有第I絕緣層11的銅(Cu)薄板上下翻轉(zhuǎn)，在真空中或者惰性氣體中經(jīng)由粘接層16來接合金屬基體2和第I絕緣層11，如圖6(d)所圖示的那樣，獲得了金屬基體2和第I絕緣層11被粘合在一起的發(fā)光裝置用基板(金屬基體和第I絕緣層的粘合完成(4))。
[0201]另外，圖7(a)所圖示的抗蝕劑形成以及保護(hù)片貼附工序(5)與上述實(shí)施方式I中說明過的圖4(a)所圖示的抗蝕劑形成以及保護(hù)片貼附工序(5)相同，圖7(b)所圖示的發(fā)光元件搭載用電極柱形成工序(6)與上述實(shí)施方式I中說明過的圖4(b)所圖示的發(fā)光元件搭載用電極柱形成工序(6)相同，圖7(c)所圖示的布線圖案形成工序(7)與上述實(shí)施方式I中說明過的圖4(c)所圖示的布線圖案形成工序(7)相同，圖7(d)所圖示的具有光反射性的第2絕緣層的形成工序(8)與上述實(shí)施方式I中說明過的圖4(d)所圖示的具有光反射性的第2絕緣層的形成工序(8)相同，因此在此省略說明。
[0202]如以上，在本實(shí)施方式中，通過利用銅(Cu)薄板和粘接層16，從而能夠節(jié)省上述實(shí)施方式I中的圖3(c)所圖示的基于噴鍍的金屬導(dǎo)電層的形成工序(3)。
[0203]另外，在本實(shí)施方式中，作為一例，雖然列舉將銅(Cu)薄板的厚度設(shè)為500μπι、將第I絕緣層11的厚度設(shè)為400μπι、將金屬基體2的厚度設(shè)為3mm的情況，但例如也可以將各個厚度分別設(shè)為200μηι?1mm、ΙΟΟμπι?500μηι、I?5mm，也可以根據(jù)需要來選擇最佳厚度。
[0204]〔實(shí)施方式3〕
[0205]接下來，基于圖8來說明本實(shí)施方式3。本實(shí)施方式中所說明的發(fā)光裝置用基板，在金屬基體的側(cè)面也形成了第I絕緣層11來作為保護(hù)膜(保護(hù)層)這一點(diǎn)上，不同于實(shí)施方式I以及2中說明過的發(fā)光裝置用基板。另外，為了便于說明，對于與上述實(shí)施方式I以及2的附圖所示的部件具有相同功能的部件，標(biāo)注相同的符號，并省略其說明。
[0206]圖8是表示在金屬基體2的側(cè)面也形成有第I絕緣層11來作為保護(hù)膜的發(fā)光裝置用基板的簡要構(gòu)成的剖視圖。
[0207]上述的實(shí)施方式I中的圖3(a)所圖示的基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)或者圖4(a)所圖示的抗蝕劑以及保護(hù)片貼附工序(5)中，如圖8所圖示的那樣，能夠通過噴鍍而在金屬基體2的側(cè)面也形成第I絕緣層11來作為保護(hù)膜。
[0208]此外，在上述的實(shí)施方式2中的圖6(a)所圖示的基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)或者圖7(a)所圖示的抗蝕劑以及保護(hù)片貼附工序(5)中，也如圖8所圖示的那樣，能夠通過噴鍍而在金屬基體2的側(cè)面也形成第I絕緣層11來作為保護(hù)膜。
[0209]通過采用這種構(gòu)成，能夠抑制在后續(xù)工序、產(chǎn)品完成后金屬基體2受到損傷，能夠提高長期可靠性，并且通過保護(hù)膜也能夠控制絕緣耐壓性。
[0210]此外，優(yōu)選在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成實(shí)施方式I的變形例中說明過的緩沖層250。
[0211]緩沖層250與實(shí)施方式I的變形例I以及2中說明過的緩沖層相同，關(guān)于緩沖層250由于已經(jīng)在實(shí)施方式I的變形例I以及2中進(jìn)行了說明，因此在此省略。
[0212]另外，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成緩沖層250的情況下，金屬基體2的材質(zhì)只要是導(dǎo)熱性高的材質(zhì)即可，并不特別限定，例如能夠利用由包含鋁、銅、不銹鋼或鐵作為材料的金屬構(gòu)成的基板。
[0213]〔實(shí)施方式4〕
[0214]接下來，基于圖9來說明本實(shí)施方式4。本實(shí)施方式中所說明的發(fā)光裝置用基板，不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)上也形成保護(hù)膜19(保護(hù)層)、且不使用背面保護(hù)片14這些點(diǎn)上，不同于實(shí)施方式I?3中說明過的發(fā)光裝置用基板。另外，為了便于說明，對于與上述實(shí)施方式I?3的附圖所示的部件具有相同功能的部件，標(biāo)注相同的符號，并省略其說明。
[0215]圖9(a)是表示在實(shí)施方式I中說明過的發(fā)光裝置用基板20之中不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)上也形成了保護(hù)膜19的情況的圖，圖9(b)是表示在實(shí)施方式2中說明過的發(fā)光裝置用基板20a之中不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)上也形成了保護(hù)膜19的情況的圖。即，在圖9(a)以及圖9(b)所示的構(gòu)成中，若包含第I絕緣層11，則金屬基體2的所有的面(金屬基體2全部)被保護(hù)膜(保護(hù)層)覆蓋。
[0216]在上述的實(shí)施方式I中的圖3(a)所圖示的基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)或者圖4(a)所圖示的抗蝕劑以及保護(hù)片貼附工序(5)中，如圖9所圖示的那樣，能夠不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)上也形成保護(hù)I旲19。
[0217]此外，在上述的實(shí)施方式2中的圖6(a)所圖示的基于噴鍍的第I絕緣層11的層疊工序(I)或者圖7(a)所圖示的抗蝕劑以及保護(hù)片貼附工序(5)中，也如圖9所圖示的那樣，能夠不僅在金屬基體2的側(cè)面而且在與形成有第I絕緣層11的面對置的面(金屬基體2的背面)上也形成保護(hù)膜19。
[0218]另外，保護(hù)膜19可以是通過噴鍍而形成的第I絕緣層11，在金屬基體2為鋁基體的情況下，保護(hù)膜19也可以是鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)。并且，在作為保護(hù)膜19而利用鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)的情況下，更優(yōu)選對該鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)還進(jìn)行封孔處理。
[0219]如果在為了獲得期望的絕緣耐壓性而需要加厚第I絕緣層11的層厚的情況下，可認(rèn)為熱阻會上升至假定程度以上的情形。在這種情況下，通過如本實(shí)施方式那樣在金屬基體2的背面也設(shè)置由與第I絕緣層11相同的材質(zhì)構(gòu)成的保護(hù)膜19，從而能夠為了避免上述情形而將第I絕緣層11的一部分遠(yuǎn)離作為熱源的發(fā)光元件地配置在金屬基體2的背面。通過將導(dǎo)熱率比金屬基體2低的第I絕緣層11的一部分遠(yuǎn)離發(fā)光元件地配設(shè)為保護(hù)膜19，從而即便是相同的導(dǎo)熱率，也能夠使得保護(hù)膜19的熱阻下降。其原因在于，在通過保護(hù)層19之前，熱在基板水平方向上擴(kuò)散。
[0220]這樣，保護(hù)膜19所產(chǎn)生的熱阻相對于整體的熱阻的貢獻(xiàn)率，與第I絕緣層11所產(chǎn)生的熱阻相對于整體的熱阻的貢獻(xiàn)率的情況相比而能夠變得非常小。因而，可以將保護(hù)膜19的厚度選得足夠厚來提高絕緣性。此時，保護(hù)膜19的熱阻對于整體的熱阻的影響也僅為一點(diǎn)點(diǎn)，具有高熱電耐壓，且能夠?qū)嶙枰种频幂^低。
[0221]具體而言，在如第I絕緣層11的厚度超過例如500μπι的情況下，由于每一個發(fā)光元件所觀察到的熱阻變高，因此尤其期望采用這種構(gòu)成。此外，在即便第I絕緣層11的厚度為500μπι以下但也需要使散熱性最優(yōu)先的情況下，強(qiáng)烈建議由保護(hù)膜19而不是由第I絕緣層11來確?；宓慕^緣性。
[0222]如以上，主要的絕緣性由形成在金屬基體2的上表面上的第I絕緣層11來獲得、還是由形成在金屬基體2的下表面上的保護(hù)膜19來獲得，還依賴于發(fā)光裝置的用途，因此僅根據(jù)熱阻或制法的容易度是無法決定的。
[0223]此外，在本實(shí)施方式的圖9(a)的發(fā)光裝置用基板中，進(jìn)一步優(yōu)選在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成實(shí)施方式I的變形例中說明過的緩沖層250。
[0224]此外，在本實(shí)施方式的圖9(a)以及圖9(b)的發(fā)光裝置用基板中，保護(hù)膜19為通過噴鍍而形成的第I絕緣層11的情況下，進(jìn)一步優(yōu)選在金屬基體2與保護(hù)膜19之間形成緩沖層250。
[0225]緩沖層250與實(shí)施方式I的變形例I以及2中說明過的緩沖層相同，關(guān)于緩沖層250由于已經(jīng)在實(shí)施方式I的變形例I以及2中進(jìn)行了說明，因此在此省略。
[0226]另外，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成緩沖層250的情況下，金屬基體2的材質(zhì)只要是導(dǎo)熱性高的材質(zhì)即可，并不特別限定，例如能夠利用由包含鋁、銅、不銹鋼或鐵作為材料的金屬構(gòu)成的基板。
[0227]〔實(shí)施方式5〕
[0228]接下來，基于圖10來說明本實(shí)施方式5。在本實(shí)施方式中所說明的發(fā)光裝置用基板2(T之中，在布線圖案3'的形成中利用了作為金屬膏的銅膏、以及噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層11)被作為含氧化鋁玻璃層的平滑化層21(第3絕緣層)覆蓋這些點(diǎn)上，不同于實(shí)施方式I?4中說明過的發(fā)光裝置用基板。另外，為了便于說明，對于與上述實(shí)施方式I?4的附圖所示的部件具有相同功能的部件，標(biāo)注相同的符號，并省略其說明。
[0229]圖10是示意性地表示在發(fā)光裝置用基板2(Τ上搭載倒裝芯片型LED芯片4而成的發(fā)光裝置的截斷面的圖。
[0230]如圖示，與圖2所圖示的發(fā)光裝置用基板20的差異在于:在包括電極端子部的布線圖案3'的形成中利用了銅膏；以及噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層11)被由含氧化鋁玻璃層構(gòu)成的平滑化層21覆蓋。
[0231]通過噴鍍而形成的氧化鋁層(第I絕緣層11)的表面形成為凹凸形狀，如此形成為凹凸形狀的氧化鋁層(第I絕緣層11)的表面被由含氧化鋁玻璃層構(gòu)成的平滑化層21覆蓋，填埋氧化鋁層(第I絕緣層11)的表面的凹凸而成為平坦面。
[0232]如此將形成金屬膏的基底面設(shè)為平坦面，從而金屬膏(在本實(shí)施方式中為銅膏)的印刷可穩(wěn)定且精度良好地進(jìn)行。
[0233]另外，在本實(shí)施方式中，雖然說明了包括搭載發(fā)光元件的電極端子部的布線圖案37全部由作為金屬膏的銅膏而形成的情況，但也可以利用金屬膏和鍍層這兩者來形成。
[0234]<實(shí)施方式5的變形例>
[0235]如果基于圖17來說明本發(fā)明的實(shí)施方式5的變形例，則如下所述。圖17是說明本實(shí)施方式5的發(fā)光裝置用基板20'的變形例的圖。
[0236]本變形例與實(shí)施方式5的不同點(diǎn)在于，在本變形例中，如圖17所示，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成了緩沖層250。在實(shí)施方式5中，在鋁板等金屬所構(gòu)成的基體上形成第I絕緣層11來作為發(fā)光裝置用基板的情況、尤其是將其用作大輸出的發(fā)光裝置用基板的情況下，會受到載置在基板上的發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱的影響，所述由金屬構(gòu)成的基體反復(fù)引起膨脹收縮。因而，形成在所述基體上的第I絕緣層11由于第I絕緣層11和金屬基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到機(jī)械負(fù)荷，有可能導(dǎo)致剝離或絕緣耐壓性下降。此外，載置在所述基板上的發(fā)光元件自身也由于發(fā)光元件和所述金屬基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到熱歷史的影響，有可能導(dǎo)致壽命下降。為此，在實(shí)施方式5的變形例中，如圖17所示，在金屬基體2與第I絕緣層11之間形成了緩沖層250。
[0237]金屬基體2是由導(dǎo)熱性高的材質(zhì)構(gòu)成的基板。另外，金屬基體2的材質(zhì)只要是導(dǎo)熱性高的材質(zhì)即可，并不特別限定，例如能夠利用由包含鋁、銅、不銹鋼或鐵作為材料的金屬構(gòu)成的基板。
[0238]緩沖層250與實(shí)施方式I的變形例I以及2中說明過的緩沖層相同，關(guān)于緩沖層250由于已經(jīng)在實(shí)施方式I的變形例I以及2中進(jìn)行了說明，因此在此省略。
[0239]〔實(shí)施方式6〕
[0240]在本實(shí)施方式中，為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，對發(fā)光裝置用基板的熱阻進(jìn)行估算，并與比較例進(jìn)行了比較。
[0241]另外，為使發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算變得容易，在不失本質(zhì)的范圍內(nèi)簡化了計算模型。
[0242]在圖11?圖15中示出發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算中所利用的各發(fā)光裝置的示意圖。
[0243](示意圖的概要)
[0244]圖11(a)是示意性地表示在圖2所圖示的發(fā)光裝置用基板20上搭載作為倒裝芯片型發(fā)光元件的LED芯片4，并且在發(fā)光裝置用基板20的金屬基體2之中在與設(shè)置有LED芯片4的面對置的面上形成由防蝕鋁構(gòu)成的保護(hù)膜，進(jìn)一步隔著散熱脂膏而與散熱器熱連接的發(fā)光裝置的截斷面的圖。
[0245]圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板在厚度為3_的鋁(金屬基體)上具備:通過噴鍍而形成的層厚為300μπι的氧化鋁所構(gòu)成的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)；通過噴鍍而形成的銅所構(gòu)成的層厚為ΙΟΟμπι的噴鍍電極層(布線圖案)以及用于搭載LED芯片(發(fā)光元件)的通過噴鍍而形成的銅所構(gòu)成的層厚為200μπι的噴鍍電極層(端子部)；以及覆蓋上述噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)以及噴鍍電極層(布線圖案)的最大層厚為200μπι、且布線圖案部分處的層厚為ΙΟΟμπι的含陶瓷玻璃系反射層(具有光反射性的第2絕緣層)。
[0246]并且，在上述噴鍍電極層(端子部)上具備成為熱源的平面尺寸為縱長ΙΟΟΟμπιΧ橫長ΙΟΟΟμπι的LED芯片(發(fā)光元件)。
[0247]對于上述含陶瓷玻璃系反射層(具有光反射性的第2絕緣層)，可利用含有光反射性陶瓷等的玻璃或樹脂等，但玻璃或樹脂與金屬相比而導(dǎo)熱率低兩個數(shù)量級，因此對于散熱的貢獻(xiàn)較小而能夠進(jìn)行忽略。
[0248]進(jìn)而，圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中的鋁(金屬基體)的背面被膜厚為ΙΟμπι的防蝕鋁所構(gòu)成的保護(hù)膜覆蓋。
[0249]并且，由于搭載在噴鍍電極層(端子部)上的LED芯片(發(fā)光元件)為倒裝芯片型的發(fā)光元件，因此活性層位于圖11(a)所圖示的LED芯片(發(fā)光元件)的下側(cè)、即噴鍍電極層(端子部)附近，因此散熱性優(yōu)異，LED芯片內(nèi)的溫度上升幾乎能夠進(jìn)行忽略。
[0250]原本噴鍍電極層(端子部)被分割為正和負(fù)的電極。例如，在使用平面尺寸是各邊為ΙΟΟΟμπι的正方形的LED芯片(發(fā)光元件)的情況下，作為噴鍍電極層(端子部)的典型的一例，相對于發(fā)光元件的正和負(fù)的電極，分別配置具有縱長ΙΟΟΟμπιΧ橫長400μπι的平面尺寸的正負(fù)端子部是適當(dāng)?shù)?，此時正負(fù)端子部之間形成寬度為200μπι的間隔部。作為結(jié)果，正負(fù)端子部整體的平面尺寸合計為縱長ΙΟΟΟμπι X橫長800μπι。
[0251]與之相對，在此將端子部的間隔進(jìn)行忽略以使熱阻的計算簡化。即，在與LED芯片(發(fā)光元件)相同的平面尺寸的噴鍍電極層(端子部)上放置與LED芯片(發(fā)光元件)相同的尺寸大小的發(fā)熱體的情況下，計算出熱阻。另外，在此，相對于LED芯片(發(fā)光元件)的平面尺寸是各邊為ΙΟΟΟμπι的正方形，噴鍍電極層(端子部)的平面尺寸也是各邊為ΙΟΟΟμπι的正方形，
使兩者一致。
[0252]并且，在圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置中，這種發(fā)光裝置用基板還經(jīng)由散熱脂膏(厚度為50μπι)而與散熱器熱連接。若空氣介于發(fā)光裝置用基板與散熱器之間，則空氣成為良好的隔熱材料，會阻礙散熱，因此通過插入散熱脂膏來實(shí)現(xiàn)向散熱器的良好散熱。
[0253]圖13(a)是示意性地表示在圖10所圖示的發(fā)光裝置用基板20'上搭載倒裝芯片型LED芯片(發(fā)光元件)而成的發(fā)光裝置的截斷面的圖。
[0254]圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板與圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的差異在于:在端子部以及布線圖案的形成(電極層的形成)中利用了銅金屬膏；以及噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)被含氧化鋁玻璃層(平滑化層)覆蓋。
[0255]對通過噴鍍而形成的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的表面上形成的凹凸進(jìn)行填埋而成為平坦面，從而金屬膏的印刷可穩(wěn)定且精度良好地進(jìn)行。在此，雖然以布線圖案以及用于搭載發(fā)光元件的端子部全部由金屬膏形成的情況為例，但也可以利用金屬膏和鍍層這兩者來進(jìn)行。
[0256]圖12(a)所圖示的構(gòu)成(比較例I)是作為圖11(a)所圖示的構(gòu)成的比較例來列舉的，相當(dāng)于將圖11(a)所圖示的構(gòu)成中的通過噴鍍而形成的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)置換為含氧化鋁的玻璃層的情況。另外，在圖12(a)所圖示的構(gòu)成中，對于由布線圖案以及端子部構(gòu)成的電極層的形成而利用了銅金屬膏。
[0257]圖14(a)以及圖15(a)是示意性地表示在作為比較例的發(fā)光裝置用基板之上搭載面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)而成的發(fā)光裝置的截斷面的圖。
[0258]在圖14(a)所示的作為比較例2的發(fā)光裝置用基板中，厚度為3mm的鋁(金屬基體)被層厚為300μπι的兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層覆蓋。
[0259]在上述兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層中，作為陶瓷，在將光反射性高的氧化鋯用作陶瓷粒子的情況下，導(dǎo)熱率較低，大致為lW/(m.°C)。在此，由于不給基板熱阻的計算帶來影響，因此進(jìn)行省略，但在兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層上還形成有布線圖案。上述布線圖案利用金屬線等而與面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)電連接，此外，面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)經(jīng)由布線圖案而從外部電源接受電力供給來進(jìn)行發(fā)光。鋁(金屬基體)的背面被厚度為ΙΟμπι的防蝕鋁所構(gòu)成的保護(hù)膜覆蓋。
[0260]并且，面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)利用管芯接合膏而搭載在兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層上。管芯接合膏的厚度非常薄，通常為5μπι程度，但導(dǎo)熱率非常低，大致為
0.2ff/(m.°C)，在使用面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)的情況下的熱設(shè)計中無法進(jìn)行忽略。此夕卜，面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)的活性層位于圖14(a)所示的面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)的上側(cè)、遠(yuǎn)離發(fā)光裝置用基板的一側(cè)，因此LED芯片內(nèi)的活性層的溫度上升無法忽略。[0261 ]在此，將面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)的平面尺寸設(shè)為各邊為ΙΟΟΟμπι的正方形，將活性層的高度設(shè)為ΙΟΟμπι。在倒裝芯片型LED芯片(發(fā)光元件)中，例如，如圖11(a)所示，電極層的端子部出現(xiàn)在LED芯片(發(fā)光元件)的正下方，但在面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)的情況下，并非一定形成在電極上(布線圖案上)，尤其在高輸出照明裝置、高亮度發(fā)光裝置中，為了確保絕緣耐壓性、或為了確保高反射率，無論是面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)還是布線圖案均形成在兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層上的情形較多。圖14(a)為其一例。這種發(fā)光裝置用基板與圖11(a)同樣，經(jīng)由散熱脂膏而與散熱器熱連接。
[0262]圖15(a)所示的作為比較例3的發(fā)光裝置用基板將圖14(a)所示的比較例2中的兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層分為2層，從而改善了散熱性。對于上層而使用光反射性高的含陶瓷玻璃系反射層(低導(dǎo)熱率)，對于下層而使用導(dǎo)熱率高的含陶瓷玻璃系導(dǎo)熱層(低導(dǎo)熱率改善品)，從而在保持高光反射率不變的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了散熱性高的絕緣層。
[0263]另外，在本實(shí)施方式中，為使發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算變得容易，在不失本質(zhì)的范圍內(nèi)進(jìn)行了以下的計算模型的簡化。
[0264]首先是發(fā)光元件搭載部中的電極分離的簡化，即不考慮正極、負(fù)極的圖案的分割，作為一體來估算熱阻。在圖11(a)、圖12(a)以及圖13(a)所圖示的構(gòu)成中進(jìn)行這種簡化。
[0265]并且，在圖11(a)所圖示的構(gòu)成中，將鋁(金屬基體)的噴射處理所形成的凹凸或噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的表面的凹凸設(shè)為平坦面來簡化。
[0266]此外，在圖13(a)所圖示的構(gòu)成中，將鋁(金屬基體)的噴射處理所形成的凹凸設(shè)為平坦面來簡化，并且，關(guān)于利用含氧化鋁玻璃層(平滑化層)對噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的表面的凹凸進(jìn)行平滑化的部位，也將噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)和含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的交界設(shè)為平坦面來簡化，忽略凹凸形狀的影響，考慮含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的低導(dǎo)熱率所帶來的影響，作為整體來簡化進(jìn)行估算。
[0267](與示意圖對應(yīng)的熱阻的計算)
[0268]為了計算圖11(a)?圖15(a)的示意圖所示的具有層構(gòu)造的發(fā)光裝置用基板的熱阻而利用的、各個層的導(dǎo)熱率oth(W/(m.°0)和層厚(1(111111)，分別示出在圖11(13)?圖15(13)中。
[0269]并且，關(guān)于通過計算而求出的各層中的熱阻Rth(°C/W)和溫度上升ΛΤ(Γ)，也同樣示出在圖11(b)?圖15(b)中。
[0270]此外，將各層中的熱阻Rth(°C/W)相加，作為小計而求出發(fā)光裝置用基板的熱阻。另一方面，發(fā)光裝置整體的熱阻示出在合計的部分。
[0271]另外，在圖14(b)以及圖15(b)中，由于利用了面朝上型LED芯片(發(fā)光元件)，因此在發(fā)光裝置整體的熱阻的計算之中，發(fā)光元件內(nèi)的溫度上升也包含在計算中。另一方面，在圖11(b)?圖13(b)中，由于利用了倒裝芯片型LED芯片(發(fā)光元件)，因此活性層位于發(fā)光裝置用基板附近，LED芯片內(nèi)的溫度上升作為能夠忽略的溫度上升而進(jìn)行了省略。
[0272]在此求出的發(fā)光裝置用基板的熱阻的計算中，僅考慮各邊為ΙΟΟΟμπι的正方形的尺寸的發(fā)光元件中的發(fā)熱，求出每一個發(fā)光元件的熱阻。溫度上升A T的計算結(jié)果是假定相對于每一個發(fā)光元件的接通功率為I.5W而50%的0.75W作為熱被損耗的情形來求出的。
[0273]以下，說明發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算結(jié)果以及估算條件。
[0274](估算條件)
[0275]雖然發(fā)光裝置用基板的熱阻的值依賴于熱源的位置、尺寸，但在圖11(b)、圖12(b)、圖13(b)、圖14(b)以及圖15(b)所示的熱阻Rth(°C/W)的結(jié)果中，將發(fā)光元件的活性層假定為唯一的熱源，來計算各層的熱阻Rth(°C/W)。進(jìn)而，在圖11(b)、圖12(b)、圖13(b)、圖14(b)以及圖15(b)中，不僅求出各層的熱阻Rth(°C/W)而且還求出了各層的溫度上升Δ T(0C)，但該溫度上升△ T( °C)是將熱源的發(fā)熱量假定為0.75W的情況下的值。
[0276]另外，在各層中的熱阻Rth(°C/W)的計算之中，考慮了橫向的熱擴(kuò)散。具體而言，如在圖11(a)、圖12(a)、圖13(a)、圖14(a)以及圖15(a)中虛線所示那樣，假定相對于發(fā)光裝置用基板的垂直方向而在左右45°方向上熱均勻擴(kuò)散來求出。
[0277]不過，電極層的端子部的周邊被導(dǎo)熱率低的含陶瓷玻璃系反射層覆蓋，電極層的端子部的導(dǎo)熱率比周圍高一個數(shù)量級到兩個數(shù)量級，因此這里作為熱僅通過電極層的端子部的情形來計算，對于橫向的熱擴(kuò)散只要考慮位于該電極層的端子部下方的電極圖案以下的層即可。
[0278]基于這種假定，在導(dǎo)熱率oth(W/(m.°C))以及層厚d(m)分別不同的各層中求出了熱阻Rth(°C/W)以及溫度上升Δ T(°C )。載置了一邊的尺寸大小為a(m)的正方形的熱源的情況下的、各層中的熱阻以Rth(°C/W) = d/(0th.a.(a+2d))來近似，各層中的溫度上升成為AT(0C)=Rth.Q。其中，Q(W)為熱源中的發(fā)熱量。
[0279](估算結(jié)果)
[0280]圖11(b)所示的各層的熱阻Rth(°C/W)以及溫度上升ΔΤ(Γ)通過上述計算方法而估算出。在圖12(b)、圖13(b)、圖14(b)以及圖15(b)中也通過同樣的計算方法來估算。
[0281]發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算結(jié)果如圖11(b)、圖12(b)、圖13(b)、圖14(b)以及圖15(b)所示，在圖11(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為irC/W，在圖12(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為35°C/W，在圖13(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為22°C/W，在圖14(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為186 °C/W，在圖15(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為103°C/W。
[0282]根據(jù)以上的結(jié)果，在圖11(a)?圖15(a)所示的5個發(fā)光裝置用基板之中，圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的熱阻最低，圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的熱阻次之。
[0283]因此，可以說，圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的散熱性最好，圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的散熱性次之。
[0284]接下來，說明圖11(a)?圖15(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中的絕緣層、電極層的導(dǎo)熱率的差異以及層厚的差異。
[0285]在具備用于確認(rèn)本發(fā)明的效果的圖11(a)以及圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、和具備作為比較例I?3的圖12(a)、圖14(a)以及圖15(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置之中，將至電極層為止的絕緣層的厚度或至LED芯片(發(fā)光元件)為止的電絕緣層的厚度以300μπι來統(tǒng)一進(jìn)行比較。
[0286]這是將噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)或者含陶瓷玻璃層(具體而言，含氧化鋁玻璃層、兼作含陶瓷玻璃系反射層的絕緣體層、含陶瓷玻璃系反射層+含陶瓷玻璃系導(dǎo)熱層)的絕緣耐壓作為15kV/mm來實(shí)現(xiàn)4.5kV的高絕緣耐壓性的厚度，因此使絕緣層的厚度一致于300μπι來比較了發(fā)光裝置用基板的熱阻。
[0287]在圖14(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中，厚度為300μπι的絕緣層全部成為反射層。該反射層是對含有氧化鋯作為陶瓷材料的溶膠/凝膠玻璃進(jìn)行燒結(jié)而形成的含氧化鋯的玻璃系絕緣層，該反射層的導(dǎo)熱率Oth為iw/(m.°C)o
[0288]另一方面，圖15(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中的絕緣層具有:具有低導(dǎo)熱率的反射層和導(dǎo)熱層的層疊構(gòu)造。這兩層之中放置于表層的反射層是厚度為ΙΟΟμπι的含氧化鋯的玻璃系絕緣層，導(dǎo)熱層是厚度為200μπι的導(dǎo)熱率比上述反射層高的含氧化鋁玻璃系絕緣層。上述導(dǎo)熱層是在含有氧化鋁粒子的狀態(tài)下對溶膠/凝膠玻璃進(jìn)行燒結(jié)而形成的。另外，上述導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱率oth為5W/(m.°C)o
[0289]圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的絕緣層(第I絕緣層)是通過高速火焰噴鍍(HVOF)或等離子噴鍍而形成的噴鍍氧化鋁層(陶瓷層)。該絕緣層(第I絕緣層)以300μπι的厚度形成在由布線圖案和端子部構(gòu)成的噴鍍電極層之下。該絕緣層(第I絕緣層)的導(dǎo)熱率oth為15W/(m.°C)。含陶瓷玻璃系反射層(具有光反射性的第2絕緣層)形成為覆蓋上述絕緣層(第I絕緣層)和布線圖案，在圖11(a)中用虛線圖示。該含陶瓷玻璃系反射層(具有光反射性的第2絕緣層)的導(dǎo)熱率與圖14(a)以及圖15(a)所示的發(fā)光裝置用基板的反射層的導(dǎo)熱率相同，其導(dǎo)熱率oth為lW/(m.°C)。雖然導(dǎo)熱率低，但根據(jù)圖11(a)、圖12(a)以及圖13(a)可直觀獲知，在主要的散熱路徑中不包含該具有光反射性的第2絕緣層，因此給熱阻帶來的影響能夠忽略。
[0290]圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的作為絕緣層(第I絕緣層)的噴鍍氧化鋁層、和圖15(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的作為含陶瓷玻璃系導(dǎo)熱層的含氧化鋁玻璃，均含有氧化鋁作為材料，但圖15(a)所圖示的含陶瓷玻璃系導(dǎo)熱層利用玻璃作為粘合劑，因此受到導(dǎo)熱率低的玻璃的影響。因而，認(rèn)為該導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱率oth成為低至5W/(m.°C)的值。
[0291]與之相對，在圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中，通過噴鍍而形成了絕緣層(第I絕緣層)。為了將氧化鋁加熱成熔融狀態(tài)或接近熔融狀態(tài)的狀態(tài)而向鋁(金屬基體)高速射入來形成，在絕緣層(第I絕緣層)中作為陶瓷的氧化鋁直接沉積。因而，認(rèn)為絕緣層(第I絕緣層)的導(dǎo)熱率oth成為高達(dá)15W/(m.°C)的值。
[0292]此外，由布線圖案和端子部構(gòu)成的電極層，是對通過高速火焰噴鍍(HVOF)或等離子噴鍍使銅導(dǎo)電層層疊后的物質(zhì)進(jìn)一步利用化學(xué)蝕刻或干式蝕刻進(jìn)行切削而形成的。電極層之中布線圖案的厚度為ΙΟΟμπι，為了搭載LED芯片(發(fā)光元件)而形成的突狀的端子部的厚度為200μπι，導(dǎo)熱率oth均為200W/(m.V)。
[0293]純銅的導(dǎo)熱率大致為400W/(m.°C)，但通過噴鍍而形成的銅電極層在形成時部分性氧化從而導(dǎo)熱率變得比純銅低。若氧化的程度高，則導(dǎo)熱率變得比200W/(m.°C)低，如果氧化的程度為輕度，則相反會變得比200W/(m.°C)高。為了積極地抑制氧化，也可以通過作為噴鍍的一種方式的冷噴涂方式來形成電極層，在該情況下，導(dǎo)熱率變得比200W/(m.°C)
高，散熱性變好。
[0294]如此在通過噴鍍而形成的銅電極層中，雖然由于一部分發(fā)生氧化而導(dǎo)熱率劣于純銅，但能夠?qū)崿F(xiàn)例如100?200W/(m.°C)以及超過100?200W/(m.°C)的足夠高的導(dǎo)熱率。
[0295]另一方面，關(guān)于通過金屬膏而形成的銅電極層的導(dǎo)熱率，大致低一個數(shù)量級的導(dǎo)熱率，最高只不過表示為10?30W/(m.°C)程度的導(dǎo)熱率。這是由于，通過噴鍍而形成的電極層僅由金屬形成，相對于此，通過金屬膏而形成的電極層將樹脂等的有機(jī)物作為粘合劑來使用，使金屬微粒子凝集后的物質(zhì)干燥、燒成從而作為電極層，因此上述微粒子間的晶界處的接觸阻力高，作為結(jié)果，降低了電極層整體所觀察到的導(dǎo)熱率。
[0296]圖12(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的作為絕緣層的含氧化鋁玻璃層的厚度為300μm，在含陶瓷玻璃系絕緣層之中是導(dǎo)熱率高的含氧化鋁玻璃絕緣層。
[0297]這是通過在含有氧化鋁粒子的狀態(tài)下對溶膠/凝膠玻璃進(jìn)行燒結(jié)而形成的。該含氧化鋁玻璃層的導(dǎo)熱率oth為5W/(m.°C)。另外，該含氧化鋁玻璃層利用與圖15(a)的導(dǎo)熱層中所使用的含氧化鋁玻璃層相同的材質(zhì)來制作。雖然重復(fù)，但作為粘合劑而利用了玻璃，因此受到導(dǎo)熱率低的玻璃的影響，認(rèn)為成為比通過噴鍍而形成的氧化鋁層低的值。
[0298]另外，在圖12(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板中，由布線圖案和端子部構(gòu)成的電極層是對金屬膏進(jìn)行印刷、干燥、燒結(jié)而形成的銅電極層。導(dǎo)熱率oth為30W/(m.°C )。為了簡化計算模型，在此電極層全部由金屬膏形成，但實(shí)際的情況下，也可以是如將金屬膏作為基底電極圖案并利用鍍層對表面進(jìn)行覆蓋的電極層。該情況下的電極層的熱阻由所使用的鍍覆材料以及層疊構(gòu)造來決定。
[0299]電極層的厚度與圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板一致，將布線圖案的厚度設(shè)為ΙΟΟμπι，將為了搭載LED芯片(發(fā)光元件)而形成的突狀的端子部的厚度設(shè)為200μπι。
[0300]含陶瓷玻璃系反射層與圖11(a)同樣地形成為覆蓋作為絕緣層的含氧化鋁玻璃層和布線圖案，在圖12(a)中也用虛線圖示。利用材料也相同的含氧化鋯玻璃系絕緣體，導(dǎo)熱率oth為lW/(m.°C)。與圖11(a)同樣，由于該反射層不包含在主要的散熱路徑中，因此給熱阻帶來的影響能夠忽略。
[0301]闡述圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板與圖11(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板之間的差異。圖13(a)所圖示的發(fā)光裝置用基板的絕緣層與圖11(a)同樣是通過高速火焰噴鍍(HVOF)或等離子噴鍍而形成的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)。出現(xiàn)在該噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的表面上的凹凸被含氧化鋁玻璃層(平滑化層)覆蓋成為平坦面之后，對金屬(銅)膏進(jìn)行印刷、干燥、燒結(jié)從而形成了電極層。含氧化鋁玻璃層(平滑化層)是對含有氧化鋁粒子的溶膠/凝膠玻璃進(jìn)行燒結(jié)而形成的。作為絕緣層的含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的導(dǎo)熱率σth為5W/(m.°C)o
[0302]作為絕緣層的含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的作用在于，使印刷金屬膏的面變得平坦來提高印刷精度。因而，也可以利用不添加陶瓷粒子而僅對溶膠/凝膠玻璃進(jìn)行燒結(jié)而成的玻璃系絕緣體層進(jìn)行覆蓋從而形成平坦面。在該情況下，導(dǎo)熱率下降至lW/(m.°C)程度。當(dāng)然，也可以形成包含氧化鋁粒子以外的陶瓷粒子的玻璃系絕緣體層。
[0303]圖13(a)所圖示的電極層與圖12(a)相同，將布線圖案的厚度設(shè)為ΙΟΟμπι，將為了搭載LED芯片(發(fā)光元件)而形成的突狀的端子部的厚度設(shè)為200μπι。同樣利用銅金屬膏來形成電極層，因此導(dǎo)熱率oth為30W/(m.°C)。與圖12(a)同樣，在實(shí)際的情況下，也可以是如將金屬膏作為基底電極圖案并利用鍍層對表面進(jìn)行覆蓋的電極層。在此，為使計算變得容易，電極層由銅金屬膏來形成。
[0304]如上所述，在使噴鍍氧化鋁而層疊的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的表面上出現(xiàn)的凹凸變得平坦化的目的下，上述凹凸面被作為絕緣層的含氧化鋁玻璃層(平滑化層)覆蓋，但在熱阻的計算中，在使計算簡化的目的下，噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)與覆蓋該噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)的含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的交界面，與其他的交界面同樣設(shè)為平面。含氧化鋁玻璃層(平滑化層)的厚度為50μπι且設(shè)為固定值。在如此簡化的基礎(chǔ)上，估算給下述情況下的熱阻帶來的影響:在導(dǎo)熱率oth為15W/(m.°C)的通過噴鍍而形成的噴鍍氧化鋁層(第I絕緣層)、與利用金屬膏而形成的導(dǎo)熱率Oth為30W/(m.°C)的銅電極層之間插入了導(dǎo)熱率比這兩層低的作為平坦化層的含氧化鋁玻璃層(導(dǎo)熱率oth為5W/(m.°C))的情況。
[0305]另外，假定上述以外的反射層等與圖11(a)以及圖12(a)完全相同。
[0306]如以上闡述的前提之下進(jìn)行的發(fā)光裝置用基板的熱阻的估算結(jié)果，如上所述，在圖11(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為irC/W，在圖12(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為35°C/W，在圖13(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為22°C/W，在圖14(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為186 °C/W，在圖15(a)的示意圖所示的發(fā)光裝置用基板中約為103°C/W。
[0307]根據(jù)圖11(b)、圖12(b)、圖13(b)、圖14(b)以及圖15(b)所示的發(fā)光裝置用基板的各層的熱阻可知，決定各發(fā)光裝置用基板的熱阻的主要部分是配置在發(fā)光元件與鋁(金屬基體)之間的絕緣層以及電極層。來自鋁(金屬基體)或防蝕鋁(保護(hù)膜)的貢獻(xiàn)，在圖11(b)、圖12(b)、圖13(b)中最大也不足10%。
[0308]〔附記事項〕
[0309]如實(shí)施方式I?6那樣，作為在金屬基體上利用致密且高品質(zhì)的陶瓷層的優(yōu)點(diǎn)，除了散熱性、絕緣耐壓性以外，還可列舉長期可靠性的改善。陶瓷層作為埋沒發(fā)光元件和金屬基體的線膨脹率之差的緩沖層來發(fā)揮功能，能夠改善倒裝芯片型發(fā)光元件的壽命。
[0310]更具體而言，通過使由氧化鋁構(gòu)成的厚膜的陶瓷層介于金屬基體與發(fā)光元件之間，能夠防止發(fā)光元件的壽命下降。作為藍(lán)色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件的基底基板而使用藍(lán)寶石或氮化鋁等，作為紅色發(fā)光元件的基底基板而使用硅酮(Si)等的情形較多。在利用金屬與藍(lán)寶石基板、氮化鋁、硅酮進(jìn)行比較的情況下，線膨脹系數(shù)之差大，若由于溫度歷史而產(chǎn)生的金屬基體的膨脹收縮傳遞給搭載在金屬基體上的倒裝芯片型的發(fā)光元件，則會施加負(fù)荷，成為發(fā)光元件的壽命下降的主要原因。
[0311]然而，陶瓷層與作為發(fā)光元件的基底基板的藍(lán)寶石、氮化鋁、硅酮的線膨脹系數(shù)之差小，尤其作為陶瓷層而利用了氧化鋁層的情況下，線膨脹系數(shù)與作為藍(lán)色發(fā)光元件的基底基板的藍(lán)寶石一致。因而，若在金屬基體上隔著如通過噴鍍而形成的致密且高品質(zhì)的陶瓷層，則尤其是若形成厚膜，則陶瓷層會吸收金屬基體的膨脹收縮，從而因金屬基體所引起的膨脹收縮負(fù)荷不會傳遞給倒裝芯片型的發(fā)光元件。結(jié)果，在發(fā)光元件中不發(fā)生外在的膨脹收縮所引起的壽命下降，能夠確保發(fā)光裝置的長期可靠性。通過噴鍍而形成的陶瓷層的導(dǎo)熱率比利用了粘合劑的陶瓷層的導(dǎo)熱率高，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，設(shè)為厚膜也不會使得散熱性下降。
[0312]〔總結(jié)〕
[0313]本發(fā)明的形態(tài)I中的發(fā)光裝置用基板具備由金屬材料構(gòu)成的基體，其特征在于，具備:第I絕緣層，形成在上述基體的一側(cè)的面上，并且具有導(dǎo)熱性;布線圖案，形成在上述第I絕緣層之上；和第2絕緣層，使上述布線圖案的一部分露出地形成在上述第I絕緣層之上以及上述布線圖案的一部分之上，并且具有光反射性，上述第I絕緣層是由通過噴鍍而形成的陶瓷構(gòu)成的層。
[0314]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
[0315]在本發(fā)明的形態(tài)2中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述布線圖案是對通過噴鍍而形成的金屬導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化來形成的。
[0316]根據(jù)上述構(gòu)成，由于上述布線圖案是對通過噴鍍而形成的金屬導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化來形成的，因此上述第I絕緣層與布線圖案之間的密接性良好，由于不會使得導(dǎo)熱率低的高阻層介于兩者之間，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好散熱性的發(fā)光裝置用基板。此外，最終布線圖案在形成導(dǎo)電層之后利用蝕刻從上述導(dǎo)電層切削，因此也不會發(fā)生布線圖案的形成不良、布線圖案之中發(fā)光元件搭載部處的電極端子間的短路。
[0317]在本發(fā)明的形態(tài)3中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I或者2的基礎(chǔ)上，優(yōu)選在上述第I絕緣層與上述布線圖案之間形成有作為平坦化層的第3絕緣層。
[0318]根據(jù)上述構(gòu)成，例如在利用金屬膏或者金屬膏和鍍層這兩者來形成上述布線圖案的情況下，由于基底面是平坦面，因此也能夠穩(wěn)定且精度良好地形成布線圖案。
[0319]在本發(fā)明的形態(tài)4中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?3的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述第2絕緣層是由玻璃質(zhì)以及樹脂中的至少一種和陶瓷的混合物構(gòu)成的層。
[0320]根據(jù)上述構(gòu)成，由于上述第2絕緣層是由玻璃質(zhì)以及樹脂中的至少一種和陶瓷的混合物構(gòu)成的層，因此能夠以比較低的溫度來形成上述第2絕緣層。
[0321]在本發(fā)明的形態(tài)5中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?4的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述第I絕緣層的導(dǎo)熱率比上述第2絕緣層的導(dǎo)熱率高。而且，如果上述第2絕緣層的光反射性能比上述第I絕緣層的光反射性能高，則更為優(yōu)選。
[0322]根據(jù)上述構(gòu)成，由于形成在由上述金屬材料構(gòu)成的基體上的上述第I絕緣層的導(dǎo)熱率高，因此能夠?qū)崿F(xiàn)散熱性優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
[0323]在本發(fā)明的形態(tài)6中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?5的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述基體由鋁以及銅中的任意一種金屬材料構(gòu)成。
[0324]根據(jù)上述構(gòu)成，由于上述基體由導(dǎo)熱率比較高的鋁或銅來形成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)散熱性優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
[0325]本發(fā)明的形態(tài)7中的發(fā)光裝置用基板在上述形態(tài)I?6的基礎(chǔ)上，優(yōu)選在上述基體中在未形成上述第I絕緣層的區(qū)域的至少一部分或者全部區(qū)域形成有保護(hù)層。
[0326]在上述基體包含鋁材料的情況下，上述保護(hù)層也可以為鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)。并且，在作為上述保護(hù)層而利用鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)的情況下，更優(yōu)選的是對于該鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)還進(jìn)行封孔處理。
[0327]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠在后續(xù)工序或產(chǎn)品完成后通過保護(hù)層來抑制上述基體受到損傷，可以實(shí)現(xiàn)能夠提高長期可靠性的發(fā)光裝置用基板。
[0328]在本發(fā)明的形態(tài)8中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?7的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述布線圖案由銅或者銀構(gòu)成。
[0329]根據(jù)上述構(gòu)成，由于利用了導(dǎo)熱性以及導(dǎo)電性高、且比較容易形成的銅或者銀，因此能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
[0330]在本發(fā)明的形態(tài)9中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?8的基礎(chǔ)上，也可以在上述基體與上述第I絕緣層之間形成有粘接層。
[0331]根據(jù)上述構(gòu)成，由于形成了粘接層，因此對于導(dǎo)電層而能夠利用金屬薄板，能夠節(jié)省形成導(dǎo)電層的工序。此外，布線圖案能夠利用蝕刻從由上述金屬薄板構(gòu)成的導(dǎo)電層切削。如果對于金屬薄板而利用平板，則能夠省去在形成布線圖案的蝕刻處理前所進(jìn)行的金屬導(dǎo)電層的平滑化工序。并且，也不會發(fā)生布線圖案的形成不良、布線圖案之中發(fā)光元件搭載部處的電極端子間的短路。進(jìn)而，對于金屬薄板能夠使用純度高的金屬，因此能夠形成導(dǎo)熱率以及導(dǎo)電率高的布線圖案。
[0332]此外，根據(jù)上述構(gòu)成，不在由金屬薄板構(gòu)成的導(dǎo)電層與第I絕緣層之間插入粘接層，相對于導(dǎo)電層而能夠直接形成第I絕緣層，因此第I絕緣層與由導(dǎo)電層形成的布線圖案之間的密接性良好，不會使得導(dǎo)熱率低的高阻層介于上述兩層之間，能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好散熱性的發(fā)光裝置用基板。
[0333]在本發(fā)明的形態(tài)10中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?9的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述第I絕緣層的厚度形成為50μπι以上且500μπι以下，上述第2絕緣層的厚度形成為ΙΟμπι以上且500μηι以下。
[0334]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性的發(fā)光裝置用基板。
[0335]在本發(fā)明的形態(tài)11中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?10的基礎(chǔ)上，上述第2絕緣層的內(nèi)部進(jìn)而也可適當(dāng)由多層構(gòu)成。
[0336]根據(jù)上述構(gòu)成，在上述第2絕緣層之中，能夠?qū)τ诳拷贗絕緣層的層配置導(dǎo)熱率高的層，對于相反的一側(cè)的層配置光反射率高的層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性的發(fā)光裝置用基板。不過，這里提及的導(dǎo)熱率以及光反射率的高低是第2絕緣層內(nèi)的相對比較。
[0337]在本發(fā)明的形態(tài)12中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?11的基礎(chǔ)上，也可以為上述第I絕緣層是由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層，上述第2絕緣層是由玻璃質(zhì)對包含氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁以及氮化鋁中的至少一種的粒子狀陶瓷進(jìn)行了覆蓋而成的絕緣層。
[0338]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎省⒏呱嵝?、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
[0339]在本發(fā)明的形態(tài)13中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?12的基礎(chǔ)上，也可以為上述第I絕緣層是由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層，上述第2絕緣層由含有氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁以及氮化鋁中的至少一種作為粒子狀陶瓷的樹脂構(gòu)成，上述樹脂是硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或者氟樹脂。
[0340]根據(jù)上述構(gòu)成，硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或者氟樹脂在耐熱性以及耐光性方面雖然劣于玻璃質(zhì)，但具有固化溫度低且形成工藝容易的優(yōu)點(diǎn)。
[0341]在本發(fā)明的形態(tài)14中的發(fā)光裝置用基板之中，在上述形態(tài)I?13的基礎(chǔ)上，也可以為在所述基體與所述第I絕緣層之間形成有由線膨脹率比所述基體小的物質(zhì)構(gòu)成的緩沖層。
[0342]在鋁板等金屬所構(gòu)成的基體上形成第I絕緣層來作為發(fā)光裝置用基板的情況、尤其是將其用作大輸出的發(fā)光裝置用基板的情況下，會受到載置在基板上的發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱的影響，由金屬構(gòu)成的基體反復(fù)引起膨脹收縮。因而，形成在所述基體上的第I絕緣層由于第I絕緣層和該基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到機(jī)械負(fù)荷，有可能導(dǎo)致剝離或絕緣耐壓性下降。此外，載置在該基體上的發(fā)光元件自身也由于發(fā)光元件和該基體的線膨脹率系數(shù)差等而受到熱歷史的影響，有可能導(dǎo)致壽命下降。然而，根據(jù)上述構(gòu)成，由于在所述基體與第I絕緣層之間形成了由線膨脹率比基體小的物質(zhì)構(gòu)成的緩沖層，因此能夠顯著降低將因基體的熱膨脹收縮所引起的機(jī)械負(fù)荷傳遞給發(fā)光元件的情形，因此能夠使發(fā)光元件、進(jìn)而使發(fā)光裝置的壽命長壽命化，能夠提高可靠性。
[0343]進(jìn)而，也可以形成有由線膨脹率比所述基體小且線膨脹率比所述第I絕緣層大的物質(zhì)構(gòu)成的緩沖層250。
[0344]本發(fā)明的形態(tài)15中的發(fā)光裝置的特征在于，具備與上述形態(tài)I?14的發(fā)光裝置用基板中的從上述第2絕緣層露出的上述布線圖案的端子部分電連接的發(fā)光元件，上述布線圖案與外部布線或者外部裝置連接，上述發(fā)光裝置形成有:框部，形成為包圍上述發(fā)光裝置用基板中的配置有上述發(fā)光元件的區(qū)域、且由具有光反射性的樹脂構(gòu)成;和密封樹脂，對被上述框部包圍的區(qū)域進(jìn)行密封。此外，在上述密封樹脂中也可以包含熒光體。
[0345]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置。
[0346]在本發(fā)明的形態(tài)16中的發(fā)光裝置之中，在上述形態(tài)15的基礎(chǔ)上，也可以為上述發(fā)光元件通過倒裝芯片接合而與上述布線圖案的端子部分電連接。
[0347]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)具備倒裝芯片型發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
[0348]本發(fā)明的形態(tài)17中的發(fā)光裝置用基板的制造方法是具備由金屬材料構(gòu)成的基體的發(fā)光裝置用基板的制造方法，其特征在于，包括:第I工序，在上述基體的一側(cè)的面上形成具有導(dǎo)熱性的第I絕緣層、以及在上述第I絕緣層上形成導(dǎo)電層;和第2工序，使上述導(dǎo)電層的一部分露出地在上述第I絕緣層之上以及上述導(dǎo)電層的一部分之上形成具有光反射性的第2絕緣層，在上述第I工序中，通過噴鍍來形成由陶瓷構(gòu)成的上述第I絕緣層。
[0349]根據(jù)上述制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)兼?zhèn)涓叻瓷渎?、高散熱性、絕緣耐壓性、和包括耐熱/耐光性的長期可靠性、且量產(chǎn)性也優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0350]在本發(fā)明的形態(tài)18中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第I工序之中，也可以是作為上述陶瓷而通過噴鍍氧化鋁來形成上述第I絕緣層。
[0351]根據(jù)上述制造方法，通過噴鍍能夠形成由無論是絕緣性還是導(dǎo)熱率均平衡性良好地高的氧化鋁構(gòu)成的上述第I絕緣層。
[0352]在本發(fā)明的形態(tài)19中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第2工序之中，也可以形成包含氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁以及氮化鋁中的至少一種的粒子狀陶瓷被通過玻璃原料的溶膠凝膠反應(yīng)而形成的玻璃質(zhì)覆蓋所得的上述第2絕緣層。
[0353]根據(jù)上述制造方法，通過溶膠凝膠反應(yīng)，能夠以比較低的溫度來形成上述第2絕緣層。
[0354]在本發(fā)明的形態(tài)20中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第2工序之中，也可以形成包含氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁以及氮化鋁中的至少一種的粒子狀陶瓷被通過玻璃粒子的熔融和固化而形成的玻璃質(zhì)覆蓋所得的上述第2絕緣層。
[0355]根據(jù)上述制造方法，能夠形成反射率以及絕緣層高的第2絕緣層。
[0356]在本發(fā)明的形態(tài)21中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第2工序之中，也可以通過形成含有氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁以及氮化鋁中的至少一種作為粒子狀陶瓷的樹脂來形成上述第2絕緣層，上述樹脂是硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或者氟樹脂。
[0357]根據(jù)上述制造方法，上述第2絕緣層的耐熱性以及耐光性雖然劣于玻璃質(zhì)，但因為其固化溫度低，所以能夠比較容易地形成上述第2絕緣層。
[0358]在本發(fā)明的形態(tài)22中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第I工序之中，也可以通過噴鍍金屬來形成上述導(dǎo)電層。
[0359]根據(jù)上述制造方法，能夠以比較低的溫度來形成上述導(dǎo)電層。
[0360]在本發(fā)明的形態(tài)23中的發(fā)光裝置用基板的制造方法之中，優(yōu)選在上述基體中在未形成上述第I絕緣層的區(qū)域的至少一部分或者全部區(qū)域形成保護(hù)層。
[0361]在上述基體包含鋁材料的情況下，上述保護(hù)層也可以為鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)。并且，在作為上述保護(hù)層而利用鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)的情況下，更優(yōu)選對該鋁的陽極氧化覆膜(防蝕鋁層)還進(jìn)行封孔處理。
[0362]根據(jù)通過上述制造方法而形成的保護(hù)層，能夠抑制在后續(xù)工序或產(chǎn)品完成后上述基體受到損傷，能夠提高長期可靠性。
[0363]在本發(fā)明的形態(tài)24中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第I工序之中，也可以是上述基體和上述第I絕緣層通過粘接層而被粘合。
[0364]根據(jù)上述制造方法，由于形成有粘接層，因此能夠利用金屬薄板，能夠節(jié)省形成導(dǎo)電層的工序。
[0365]在本發(fā)明的形態(tài)25中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第2工序之中，關(guān)于使上述導(dǎo)電層露出的部分，除了與發(fā)光元件電連接的端子部分之外，而且與外部布線或者外部裝置連接的陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的部分也可露出。
[0366]在本發(fā)明的形態(tài)26中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的上述第2工序之中，使上述導(dǎo)電層露出的部分，除了與發(fā)光元件電連接的端子部分之外，而且與外部布線或者外部裝置連接的陽極電極(陽極連接盤)7以及陰極電極(陰極連接盤)8的部分、和陽極標(biāo)記9以及陰極標(biāo)記10的部分也可露出。
[0367]在本發(fā)明的形態(tài)27中的發(fā)光裝置用基板的制造方法的第I工序之中，優(yōu)選包括在上述第I絕緣層與上述導(dǎo)電層之間形成作為平坦化層的第3絕緣層的工序。
[0368]根據(jù)上述方法，例如在利用金屬膏或者金屬膏和鍍層這兩者來形成上述導(dǎo)電層的情況下，由于基底面是平坦面，因此也能夠穩(wěn)定且精度良好地形成導(dǎo)電層。
[0369]另外，本發(fā)明并不限定于上述的各實(shí)施方式，能在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，將不同實(shí)施方式所分別公開的技術(shù)手段適當(dāng)組合而獲得的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0370]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0371]本發(fā)明能夠適合利用于發(fā)光裝置用基板、利用了該發(fā)光裝置用基板的發(fā)光裝置、以及制造該發(fā)光裝置用基板的制造方法。
[0372]符號說明
[0373]I 發(fā)光裝置
[0374]2 金屬基體
[0375]3 布線圖案
[0376]37 布線圖案(銅膏)
[0377]4 LED芯片(發(fā)光元件)
[0378]5 光反射樹脂框
[0379]6 含熒光體密封樹脂
[0380]7陽極電極(陽極連接盤)
[0381]8陰極電極(陰極連接盤)
[0382]9陽極標(biāo)記
[0383]10陰極標(biāo)記
[0384]11具有導(dǎo)熱性的第I絕緣層(保護(hù)層)
[0385]12具有光反射性的第2絕緣層
[0386]13抗蝕劑
[0387]14背面保護(hù)片
[0388]15抗蝕劑
[0389]16粘接層
[0390]17抗蝕劑
[0391]18抗蝕劑
[0392]19保護(hù)膜(保護(hù)層)
[0393]20發(fā)光裝置用基板
[0394]207發(fā)光裝置用基板
[0395]20a發(fā)光裝置用基板
[0396]21平滑化層(第3絕緣層)
[0397]250緩沖層
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光裝置用基板，具備由金屬材料構(gòu)成的基體， 上述發(fā)光裝置用基板的特征在于，具備: 第I絕緣層，形成在上述基體的一側(cè)的面上，并且具有導(dǎo)熱性； 布線圖案，形成在上述第I絕緣層之上;和 第2絕緣層，使上述布線圖案的一部分露出地形成在上述第I絕緣層之上以及上述布線圖案的一部分之上，并且具有光反射性， 上述第I絕緣層是由通過噴鍍而形成的陶瓷構(gòu)成的層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置用基板，其特征在于， 在所述基體與所述第I絕緣層之間，形成有由線膨脹率比所述基體小的物質(zhì)構(gòu)成的緩沖層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置用基板，其特征在于， 上述布線圖案是對通過噴鍍而形成的金屬導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化來形成的。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的發(fā)光裝置用基板，其特征在于， 在上述基體中，在未形成上述第I絕緣層的區(qū)域的至少一部分或者全部區(qū)域形成有保護(hù)層。5.—種發(fā)光裝置，其特征在于， 上述發(fā)光裝置具備:發(fā)光元件，與權(quán)利要求1至4中任一項所述的發(fā)光裝置用基板中的從上述第2絕緣層露出的上述布線圖案的端子部分進(jìn)行電連接， 上述布線圖案與外部布線或者外部裝置連接， 上述發(fā)光裝置形成有: 框部，形成為包圍上述發(fā)光裝置用基板中的配置有上述發(fā)光元件的區(qū)域，并且由具有光反射性的樹脂構(gòu)成;和 密封樹脂，對被上述框部包圍的區(qū)域進(jìn)行密封。6.—種發(fā)光裝置用基板的制造方法，該發(fā)光裝置用基板具備由金屬材料構(gòu)成的基體， 上述發(fā)光裝置用基板的制造方法的特征在于，包括: 第I工序，在上述基體的一側(cè)的面上形成具有導(dǎo)熱性的第I絕緣層，在上述第I絕緣層上形成導(dǎo)電層;和 第2工序，使上述導(dǎo)電層的一部分露出地在上述第I絕緣層之上以及上述導(dǎo)電層的一部分之上形成具有光反射性的第2絕緣層， 在上述第I工序中，通過噴鍍來形成由陶瓷構(gòu)成的上述第I絕緣層。
【文檔編號】H01L33/64GK105874619SQ201480072071
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月4日
【發(fā)明人】小西正宏, 伊藤晉, 野久保宏幸, 板倉祥哲
【申請人】夏普株式會社