發(fā)光裝置用基板、發(fā)光裝置、以及發(fā)光裝置用基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)高的散熱性的發(fā)光裝置用基板、且具備在電極圖案的鍍覆工序中從鍍覆液得到保護(hù)的構(gòu)造的基板，還涉及使用了該基板的發(fā)光裝置以及該基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于作為發(fā)光裝置用基板而需要的基本功能，可列舉高反射率、高散熱性以及長(zhǎng)期可靠性。作為同時(shí)具備這些功能的基板的代表性基板，例如可列舉陶瓷基板，通過在板狀的陶瓷上形成電極圖案來制造。
[0003]可是，隨著發(fā)光裝置的高輸出化，在基板上排列多個(gè)發(fā)光元件來追求亮度提高的結(jié)果，陶瓷基板逐年趨向大型化。具體而言，將分類為中型尺寸的尺寸為500μπιΧ800μπι程度或者該程度左右的藍(lán)色LED元件排列在一個(gè)基板上來實(shí)現(xiàn)以接通功率30W使用的一般的LED發(fā)光裝置時(shí)，需要100個(gè)程度的LED元件。作為排列了該程度的數(shù)量的LED元件的陶瓷基板，例如有平面尺寸為20_ X 20mm以上、厚度為Imm程度的基板。
[0004]進(jìn)而在想要實(shí)現(xiàn)接通功率100W以上的LED發(fā)光裝置的情況下，作為以基板的大型化為基礎(chǔ)的技術(shù)開發(fā)的結(jié)果是需要能夠搭載400個(gè)以上LED元件的至少平面尺寸為40mm X40mm以上的大型陶瓷基板。然而，即使基于商業(yè)而想要實(shí)現(xiàn)這樣的大型陶瓷基板，也會(huì)由于如下的基板強(qiáng)度、制造精度和制造成本這三個(gè)課題而難以實(shí)現(xiàn)。
[0005]首先，陶瓷是基本陶器，因此若進(jìn)行大型化則強(qiáng)度上會(huì)產(chǎn)生問題。若為了克服該問題而使基板增厚，則在熱阻變高的同時(shí)重量也加重，基板的材料成本也會(huì)上升。另外，若使陶瓷基板大型化，則不僅是外形尺寸，在基板上形成的電極圖案的尺寸也容易產(chǎn)生偏差。其結(jié)果，容易引起制造成品率的下降以及制造成本的上升。
[0006]因此，為了克服如上所述的陶瓷基板的大型化的問題，例如，如專利文獻(xiàn)I至4那樣，開發(fā)了在金屬基體上形成有作為反射層的陶瓷層的基板。這樣在金屬基體上形成了陶瓷層的基板同時(shí)具備高反射率、高散熱性、長(zhǎng)期可靠性、足夠的強(qiáng)度以及制造精度。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報(bào)“特開昭59-149958號(hào)公報(bào)(1984年8月28日公開)”
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本公開專利公報(bào)“特開2012-102007號(hào)公報(bào)(2012年5月31日公開)”
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本公開專利公報(bào)“特開2012-69749號(hào)公報(bào)(2012年4月5日公開)”
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本專利公報(bào)“專利第4389840號(hào)(2009年10月16日登記)”

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的課題
[0014]然而，在金屬基體上形成了陶瓷層的以往的基板的構(gòu)造以及制造方法中，如下所述產(chǎn)生了新的課題。
[0015]以往的基板的構(gòu)造是:在金屬基體中，將發(fā)光元件搭載面用陶瓷層來覆蓋，與發(fā)光元件搭載面相反的一側(cè)的面(背面)為了確保散熱性而使金屬面露出。在這樣的構(gòu)造中，例如，使基體背面的金屬面經(jīng)由散熱油脂而與散熱器密接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高的散熱性。
[0016]在發(fā)光元件搭載面的陶瓷層上，為了取得與發(fā)光元件的電連接而形成電極圖案。作為該電極圖案的制造工序，首先，作為電極圖案的基底，利用由含有金屬粒子的樹脂構(gòu)成的金屬膏而通過印刷等描繪電路圖案，使其干燥來準(zhǔn)備基底電路圖案。然后，將覆蓋基底電路圖案的表面的覆蓋樹脂層通過蝕刻來除去，使導(dǎo)電層露出。最后，通過鍍覆處理，在基底電路圖案上使電極用金屬析出，從而完成電極圖案。
[0017]以往的基板的制造工序中的最大的課題是形成電極圖案的鍍覆處理。出于從鍍覆處理所使用的鍍覆液中保護(hù)金屬基體的目的，作為預(yù)處理工序而需要用保護(hù)片來覆蓋基體金屬面，另外，作為后處理工序，為了確?；宓纳嵝远枰?jiǎng)兿卤Ｗo(hù)片。假設(shè)省略用保護(hù)片覆蓋的工序，在使金屬基體背面的金屬面露出的狀態(tài)下進(jìn)行鍍覆處理的情況下，金屬基體背面不僅會(huì)被鍍覆液侵蝕，而且與電極圖案相同的Au等貴金屬會(huì)析出而覆蓋。即，除了基體的侵蝕之外，鍍覆液中的貴金屬的大部分會(huì)在不是電極圖案的基體背面的不需要的部分析出，貴金屬會(huì)產(chǎn)生巨大損耗。因此，需要小心謹(jǐn)慎地貼附和剝下保護(hù)片以使鍍覆液不漏出，這一系列的工序雖然耗費(fèi)工夫，但不能省略，成為了用于對(duì)發(fā)光裝置用基板進(jìn)行量產(chǎn)化的阻礙要因。
[0018]作為針對(duì)上述問題而可簡(jiǎn)單地想到的解決手段是自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)片的裝卸作業(yè)的裝置的導(dǎo)入。但是，這樣的通用的自動(dòng)化裝置并不存在，對(duì)于制造通常當(dāng)然為低價(jià)格的發(fā)光裝置用基板而言，這是不現(xiàn)實(shí)的選擇。作為其次可考慮的解決手段是對(duì)保護(hù)片使用特殊保護(hù)片。即，假設(shè)存在是有抗藥性而不會(huì)被鍍覆液侵蝕且鍍覆液不析出的絕緣膜、并且導(dǎo)熱性高還能夠保證長(zhǎng)期可靠性的保護(hù)片，則只要貼附于基體即可，至少無需在鍍覆處理后剝下。并且，即使將這樣的保護(hù)片作為基板的一部分而持續(xù)使用，也不會(huì)損害作為基板的基本功能即高散熱性和長(zhǎng)期可靠性。然而，在由有機(jī)化合物構(gòu)成的抗藥性的撓性保護(hù)片中，不存在能夠確保高輸出LED發(fā)光裝置所需水平的導(dǎo)熱率的高度和高溫下的長(zhǎng)期可靠性、且能夠應(yīng)對(duì)量產(chǎn)的保護(hù)片。
[0019]因此，鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種具有保護(hù)基體的功能、不使作為發(fā)光裝置用而被要求的功能下降且量產(chǎn)性優(yōu)異的基板、該基板的制造方法、以及具備該基板的發(fā)光裝置。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光裝置用基板在由鋁構(gòu)成的基體上形成有使來自發(fā)光元件的光反射的絕緣性的反射層，其特征在于，在該發(fā)光裝置用基板中，所述基體的形成有所述反射層的面以外的面由鋁的陽(yáng)極氧化覆膜覆蓋。
[0022]在此，導(dǎo)熱率比所述反射層高的絕緣性的導(dǎo)熱層也可以介于所述基體與所述反射層之間。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)上述構(gòu)成，由鋁構(gòu)成的基體的形成有反射層的面以外的面由鋁的陽(yáng)極氧化覆膜覆蓋。因此，能夠通過鋁的陽(yáng)極氧化覆膜來從基板的制造工序中的鍍覆液等中保護(hù)基體。進(jìn)而，由于上述覆膜不會(huì)損害作為發(fā)光裝置用的重要功能即高散熱性、長(zhǎng)期可靠性，因此無需從基板剝下。所以，通過保留下來而能夠保護(hù)制造后的基板、裝置。即，上述覆膜能夠兼用作工藝用保護(hù)膜和器件用保護(hù)膜。另外，由于能夠通過陽(yáng)極氧化處理來進(jìn)行覆膜形成，因此量產(chǎn)性優(yōu)異。
[0025]如上所述，根據(jù)上述構(gòu)成，能夠提供具有保護(hù)基體的功能、不使作為發(fā)光裝置用而被要求的功能下降且量產(chǎn)性優(yōu)異的發(fā)光裝置用基板。
【附圖說明】
[0026]圖1(a)是本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的俯視圖，圖1(b)是其剖視圖。
[0027]圖2(a)是本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板的俯視圖，圖2(b)是其剖視圖，圖2(c)是其剖面的放大圖。
[0028]圖3(a)?(d)是說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板的制造工序的圖。
[0029]圖4是散熱器上安裝的發(fā)光裝置的俯瞰圖。
[0030]圖5(a)是應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的照明裝置的俯瞰圖，圖5(b)是其剖視圖。
[0031]圖6(a)?(C)是說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基板的制造工序的圖。
[0032]圖7是本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板的變形例的示意圖。
[0033]圖8是本發(fā)明的一實(shí)施方式的變形例I的基板的示意圖。
[0034]圖9(a)?(d)是說明上述變形例I的基板的制造工序的圖。
[0035]圖10是本發(fā)明的一實(shí)施方式的變形例2的發(fā)光裝置的示意圖。
[0036]圖11是上述變形例2的發(fā)光裝置所具有的基板的剖視圖。
[0037]圖12(a)?(d)是說明上述變形例2的基板的制造工序的圖。
[0038]圖13(a)?(d)是說明上述變形例2的基板的制造工序的后續(xù)工序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]〔實(shí)施方式I〕
[0040]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。
[0041](基板的構(gòu)造)
[0042]圖2(a)以及(b)是本實(shí)施方式的基板(發(fā)光裝置用基板)5的俯視圖以及剖視圖。另夕卜，圖2(c)是基板5的剖面的放大圖?；?是在其上配置了發(fā)光元件的發(fā)光裝置中使用的基板。圖1中示出發(fā)光裝置的一例。在任何附圖中均是，尺寸、形狀、個(gè)數(shù)等均未必與實(shí)際的基板、發(fā)光元件、發(fā)光裝置相同。關(guān)于使用了基板5的發(fā)光裝置，在實(shí)施方式3中進(jìn)行說明。
[0043]在基板5中，如圖2(c)所示，在鋁基體(基體)10上形成有薄膜層(反射層)17、電極圖案20。另外，在鋁基體10的形成有薄膜層17的面以外的面，形成有保護(hù)層(鋁的陽(yáng)極氧化覆膜)19。即，鋁基體10的上表面被薄膜層17覆蓋，鋁基體10的背面(與形成有薄膜層17的面對(duì)置的面)被保護(hù)層19覆蓋。此外，在圖2中，鋁基體10的側(cè)面被薄膜層17覆蓋，但也可取代該結(jié)構(gòu)而如圖7所示那樣被保護(hù)層19覆蓋。進(jìn)而，在薄膜層17上，形成有電極圖案20。電極圖案20由導(dǎo)電層所構(gòu)成的基底的電路圖案(未圖示)和覆蓋該基底的電路圖案的鍍層(未圖示)構(gòu)成。電極圖案20是用于取得與配置在基板5上的發(fā)光元件的電連接的布線。
[0044 ]作為鋁基體1，例如可使用縱長(zhǎng)5 Omm橫長(zhǎng)5 Omm厚度3mm的鋁板。作為鋁的優(yōu)點(diǎn)，可列舉輕量、加工性優(yōu)異、導(dǎo)熱率高。鋁基體10中也可包含不妨礙在下文中說明的陽(yáng)極氧化處理的程度的鋁以外的成分。
[0045]薄膜層17由使來自發(fā)光元件的光反射的絕緣性的材料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，薄膜層17由包含陶瓷的薄膜形成。薄膜層17可以由陶瓷與玻璃的混合物、陶瓷與樹脂的混合物、或者陶瓷形成。由于陶瓷的靜電耐壓性高，因此能夠防止鋁基體10與電極圖案20的短路。關(guān)于薄膜層17的膜厚，考慮基板5的反射率，例如將膜厚設(shè)為50μπι?500μπι程度為好。若考慮熱阻，則希望將膜厚設(shè)為50μπι?150μπι程度。此外，若薄膜層17的膜厚超過1mm，則薄膜層17中容易產(chǎn)生裂紋，因此希望將膜厚設(shè)為Imm以下。
[0046]保護(hù)層19是鋁的陽(yáng)氧化覆膜(alumite:防蝕鋁)。作為防蝕鋁的優(yōu)點(diǎn)可列舉如下優(yōu)點(diǎn)。能夠通過對(duì)鋁表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理而容易地形成。導(dǎo)熱率比較高(幾十W/(m.K))，比金屬低但遠(yuǎn)高于玻璃、樹脂。具有抗藥性，即使高溫多濕也是穩(wěn)定的。另外，即使層厚薄(幾μm至幾十μπι)也能作為保護(hù)層而發(fā)揮功能。
[0047]保護(hù)層19是出于在如后述那樣形成電極圖案20的鍍覆處理時(shí)從鍍覆液中保護(hù)基體的目的而導(dǎo)入的構(gòu)造，其目的還在于作為用于防止因鋁基體10的氧化導(dǎo)致的腐蝕的層而發(fā)揮功能。因此，在經(jīng)過了形成電極圖案20的鍍覆處理工藝之后也不除去，而是原樣保留在基體背面，在將基板5用在發(fā)光裝置中時(shí)，能夠防止鋁基體10的腐蝕，從而能夠防止基板的劣化。
[0048](基板的制造方法)