發(fā)光裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是具有發(fā)光元件用基板和發(fā)光元件而構(gòu)成的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置將基板的對置的兩個主面的一個作為安裝面,對該安裝面安裝了發(fā)光元件,在基板中,設(shè)置有包含埋設(shè)于該基板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電極及第2電極而構(gòu)成的發(fā)光元件用的保護(hù)元件。發(fā)光元件被安裝成與電壓依賴性電阻層重疊,而且,在基板上以及電壓依賴性電阻層上的至少一方設(shè)置有反射層。這種反射層與和電壓依賴性電阻層的基板露出面相接地設(shè)置的第1電極相鄰設(shè)置。
【專利說明】發(fā)光裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)光裝置及其制造方法。更詳細(xì)而言,本發(fā)明涉及安裝了發(fā)光元件的 發(fā)光裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,作為光源的LED由于節(jié)能且長壽命,因此被用于各種用途。尤其是最近, 在LED的高光量用途中發(fā)光效率也不斷提高,開始將LED使用于照明用途等。
[0003] 在白色LED的照明用途中,通過增大施加于LED的電流,能夠使光量增大。但是, 在這種施加大電流的嚴(yán)酷的使用條件下有時會產(chǎn)生LED的特性劣化,擔(dān)心難以對LED封裝 體、模塊確保長壽命/高可靠性。例如,若使流過LED的電流增加,則來自LED的發(fā)熱增大, 由此,照明用LED模塊、系統(tǒng)的內(nèi)部溫度增大從而很有可能引起劣化。特別是,白色LED消 耗的電力中被變更為可見光的據(jù)說為25 %程度,其他直接變?yōu)闊帷R虼?,需要對LED封裝 體、模塊進(jìn)行散熱對策,使用了各種散熱器(例如,在封裝體基板的底面安裝散熱器來使散 熱性提商)。
[0004] 在此,一般來說LED對靜電的耐性不算高,因此進(jìn)行了保護(hù)LED免受靜電應(yīng)力影響 的設(shè)計和對策(參照專利文獻(xiàn)1)。例如,通過采取將齊納二極管與LED電并聯(lián)連接的構(gòu)成, 能夠降低施加了過電壓/過電流時的施加給LED的應(yīng)力。但是,例如在圖24所示那種表面 安裝型LED封裝體200的情況下,雖然齊納二極管元件270與LED元件220逆并聯(lián)連接,但 這種齊納二極管元件270畢竟配置在封裝體基板210上。即,結(jié)果封裝體的整體尺寸會增 加與齊納二極管元件270的存在相應(yīng)的量,無法說一定能應(yīng)對LED產(chǎn)品的進(jìn)一步的小型化。
[0005] 此外,說到最近的LED產(chǎn)品,不僅追求小型化,還追求發(fā)光利用效率的提高,期望 亮度更高的LED產(chǎn)品。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :JP特開2009-129928號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 發(fā)明要解決的課題
[0010] 本發(fā)明鑒于上述情況而作。即,鑒于存在對散熱特性良好的小型且高亮度的LED 封裝體的需求,本發(fā)明的課題在于,提供一種很好地滿足這種需求的發(fā)光裝置及其制造方 法。
[0011] 解決課題的手段
[0012] 為了解決上述課題,本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置,其具有發(fā)光元件用基板和發(fā)光元 件而構(gòu)成,該發(fā)光裝置的特征在于,
[0013] 將基板的對置的兩個主面的一個作為安裝面,對該安裝面安裝有發(fā)光元件,
[0014] 在發(fā)光元件用基板中,設(shè)置有發(fā)光元件用的保護(hù)元件,該發(fā)光元件用的保護(hù)元件 包含埋設(shè)于該基板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電極及第2電 極而構(gòu)成,
[0015] 發(fā)光元件被安裝成與電壓依賴性電阻層重疊,而且
[0016] 在基板上以及電壓依賴性電阻層上的至少一方設(shè)置有反射層,該反射層與"和電 壓依賴性電阻層的基板露出面相接地設(shè)置的第1電極"相鄰地設(shè)置。
[0017] 本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征之一在于,與發(fā)光元件重疊地將保護(hù)元件的電壓依賴性 電阻層埋設(shè)于發(fā)光元件用基板,并且在這種發(fā)光元件用基板上以及電壓依賴性電阻層上的 至少一方設(shè)置反射層,該反射層與"和電壓依賴性電阻層的基板露出面相接地這只的第1 電極"相鄰地設(shè)置。即,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層在基板的發(fā) 光元件安裝區(qū)域被埋設(shè),并且在基板安裝面的與保護(hù)元件電極相鄰的區(qū)域設(shè)置有反射層。
[0018] 在本說明書中『發(fā)光元件』是指發(fā)出光的元件,實質(zhì)上意味著例如發(fā)光二極管 (LED)以及包含它們的電子部件。因此,本發(fā)明中的『發(fā)光元件』用于表示不僅包含"LED 的裸片(即LED芯片)",還包含"按照容易安裝于基板的方式模制了 LED芯片的離散型 (discrete type)"的方式。此外,不限于LED芯片,還可以使用半導(dǎo)體激光芯片等。
[0019] 此外,在本說明書中使用的『發(fā)光裝置』雖然實質(zhì)上是指"發(fā)光元件封裝體(尤其 是LED封裝體)",但除此以外,還包含"將多個LED排列為陣列狀而成的產(chǎn)品"等。例如,在 發(fā)光元件為在發(fā)光面的相反側(cè)的面具有正電極和負(fù)電極的LED芯片的情況下,也可以將該 LED芯片倒裝片安裝于基板安裝面上。
[0020] 進(jìn)而,在本說明書中『電壓依賴性電阻層』實質(zhì)上是指,電阻根據(jù)施加于該層的電 壓值而變化的層。例如,可以列舉:若在夾著層的電極間施加電壓,則在電壓低的情況下電 阻高,若進(jìn)一步提高電壓則電阻急劇減小的層(即,意味著電壓-電阻值的關(guān)系為"非線性" 的層)。在某方式中"電壓依賴性電阻層"可以構(gòu)成單一層。
[0021] 進(jìn)而在本說明書中『基板』實質(zhì)上意味著應(yīng)成為用于安裝發(fā)光元件的基臺的構(gòu)件。 因此,本發(fā)明中的『發(fā)光元件用基板』用于表示不僅包含"實質(zhì)上平坦的板狀構(gòu)件",還包含 "為了收納LED芯片等而在主面設(shè)置了凹部的構(gòu)件"的方式。
[0022] 進(jìn)而,在本發(fā)明中,還提供用于制造上述發(fā)光裝置的方法。即,提供制造發(fā)光裝置 的方法,該發(fā)光裝置具有發(fā)光元件用基板以及在這種基板上安裝的發(fā)光元件而構(gòu)成,該發(fā) 光元件用基板具有壓敏電阻元件而構(gòu)成,該壓敏電阻元件包含埋設(shè)于基板的電壓依賴性電 阻層和與其連接的第1電極及第2電極而構(gòu)成。這種本發(fā)明的制造方法包含如下工序而構(gòu) 成:
[0023] (A)在生片的一個主面形成第2電極前體層的工序;
[0024] (B)將凸形狀模具從第2電極前體層之上壓入生片,在生片形成在底面配置了第2 電極前體層的凹部的工序;
[0025] (C)對凹部提供電壓依賴性電阻層的工序;
[0026] (D)燒成對凹部提供了電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層的生片,獲得埋設(shè) 了電壓依賴性電阻層以及第2電極的基板的工序;
[0027] (E)在基板以及/或者電壓依賴性電阻層上形成反射層的工序;和
[0028] (F)在反射層的形成區(qū)域以外的基板上與電壓依賴性電阻層相接地形成第1電極 的工序。
[0029] 本發(fā)明的制造方法的一個特征在于,在基板以及/或者電壓依賴性電阻層上形成 反射層,在該反射層的形成區(qū)域以外的基板上與電壓依賴性電阻層相接地形成第1電極。 另一個特征在于,利用預(yù)先形成的電壓依賴性電阻層獲得發(fā)光元件用基板,來制造發(fā)光裝 置。由此,在所得到的發(fā)光元件用基板中能夠獲得電壓依賴性電阻特性優(yōu)異的壓敏電阻元 件。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] (光利用效率的提高)
[0032] 本發(fā)明的發(fā)光裝置,在發(fā)光元件的下側(cè)接近地設(shè)置有反射層,因此能夠使光反射 效率附加地提高。具體來說,由于從發(fā)光二極管向下發(fā)出的光通過反射層進(jìn)行反射,因此能 夠無浪費的利用"向下發(fā)出的光"。尤其本發(fā)明中的反射層,在有助于發(fā)光效率提高的同時, 還具有保護(hù)電壓依賴性電阻層的功能(關(guān)于"保護(hù)功能"參照下述)。而且,本發(fā)明的發(fā)光 裝置,因埋設(shè)于基板的電壓依賴性電阻層而能夠很好地實現(xiàn)小型化,因此雖然小型但發(fā)光 效率高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的LED產(chǎn)品(關(guān)于"小型化以及高發(fā)光效率"參照下述)。
[0033](反射保護(hù)層的保護(hù)功能)
[0034] 按照本發(fā)明,能夠?qū)⒎瓷鋵舆m當(dāng)用作對電壓依賴性電阻層的保護(hù)層。例如,為了保 護(hù)電壓依賴性電阻層免受保護(hù)元件的電極形成時的損壞的影響而可以使用反射層。若舉出 一例,則在通過濺射形成了基底層之后通過鍍敷處理將第1電極形成在基板上的情況下, 為了保護(hù)電壓依賴性電阻層免受這種處理中使用的酸、堿、鍍敷藥品等藥劑的影響而可以 利用反射層。由于是這種反射層的使用方式,因此電壓依賴性電阻層不受侵害能夠維持當(dāng) 初特性,而且,能夠確保希望的保護(hù)元件特性(壓敏電阻元件特性),能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)(保護(hù) 元件的可靠性高)的LED產(chǎn)品。
[0035] (裝置小型化/散熱特性提高)
[0036] 本發(fā)明的發(fā)光裝置,將保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層與基板的發(fā)光元件安裝面重 疊地埋設(shè),因此能夠?qū)崿F(xiàn)整體的小型化。因此,本發(fā)明的發(fā)光裝置,適合以照明用途為首的 各種用途的安裝,能夠有效地對最終產(chǎn)品的小型化做出貢獻(xiàn)。
[0037] 更具體來說,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,成為實質(zhì)上從基板上省略了保護(hù)元件(尤 其是占較大容積的電壓依賴性電阻層和一方的電極)的構(gòu)成,因此相應(yīng)地產(chǎn)生出用于其他 要素的空間。例如,產(chǎn)生出配置于發(fā)光元件用基板的安裝面等的電極、金屬圖案用的空間。 這種電極、金屬圖案,與發(fā)熱的發(fā)光元件連接,其材質(zhì)為銅等熱傳導(dǎo)性高的材質(zhì),因此有效 地對發(fā)光元件產(chǎn)品的散熱性做出貢獻(xiàn)。這一點,在本發(fā)明中,由于存在通過"埋設(shè)"而產(chǎn)生 出的空間,因此能夠增大有效地對散熱性做出貢獻(xiàn)的電極/金屬圖案的尺寸,而且,還可以 使例如電極/金屬圖案厚度等變厚,因此作為發(fā)光元件產(chǎn)品整體能夠有效地實現(xiàn)散熱特性 的提商。
[0038] 尤其是,在反射層成為由樹脂成分構(gòu)成的絕緣性層的情況下,能夠有效地防止短 路,因此能夠縮短"被分離為2個的第1電極"之間的距離,無需增大基板尺寸就能夠?qū)崿F(xiàn) 第1電極的尺寸提高。即,本發(fā)明中的反射層,還能夠間接地有助于散熱特性的提高。
[0039] 進(jìn)一步來說,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為埋設(shè)電壓依賴性電阻層的基板,能夠使 用陶瓷基板等耐熱性/高散熱性優(yōu)異的基板,因此在這一點上也能夠有助于散熱特性提 商。
[0040] 在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,雖然保護(hù)元件(尤其是壓敏電阻元件的電壓依賴性電阻 層和一方的電極)被嵌入到基板內(nèi),但由于可以使電壓依賴性電阻層為單一層,因此無需 特別增厚基板厚度就能夠?qū)⒈Wo(hù)元件嵌入基板中。因此,作為內(nèi)置了保護(hù)元件的發(fā)光元件 用基板實現(xiàn)了薄的基板,因而能夠使來自發(fā)光元件的熱向外部進(jìn)一步放散,在這一點上也 能夠提高發(fā)光元件產(chǎn)品整體的散熱特性。
[0041] 在此,發(fā)光元件(尤其是LED)這種部件,一般若變?yōu)楦邷貏t發(fā)光效率(S卩,驅(qū)動電 流被變換為光的比例)變低且亮度下降,而本發(fā)明中的發(fā)光裝置基板,由于散熱特性優(yōu)異, 因此發(fā)光效率高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的發(fā)光元件產(chǎn)品。此外,由于像那樣優(yōu)異的散熱特性, 因此LED的動作壽命提高,還能夠有效地防止密封樹脂的因熱所導(dǎo)致的變性/變色等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 圖1是示意性地表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的立體圖以及剖面圖。
[0043] 圖2是示意性的表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的剖面圖。
[0044] 圖3是發(fā)光元件和保護(hù)元件的電路圖。
[0045] 圖4是示意性地表示LED封裝體形態(tài)的本發(fā)明的發(fā)光裝置的立體圖。
[0046] 圖5是示意性地表示"電壓依賴性電阻層的基板背面嵌入形態(tài)"的發(fā)光裝置(LED 封裝體)的剖面圖。
[0047] 圖6是示意性地表示"貫通電極形態(tài)"的發(fā)光裝置(LED封裝體)的剖面圖。
[0048] 圖7是示意性地表示"凹部設(shè)置形態(tài)"的發(fā)光裝置(LED封裝體)的剖面圖。
[0049] 圖8是示意性地表示"層疊型壓敏電阻內(nèi)置形態(tài)"的剖面圖。
[0050] 圖9是示意性地表示"在電壓依賴性電阻層的內(nèi)部埋設(shè)了第2電極的樣態(tài)"的剖 面圖。
[0051] 圖10是示意性的表示"異種陶瓷基板形態(tài)"的剖面圖。
[0052] 圖11是示意性地表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的基板制造方法的工序剖面圖。
[0053] 圖12是示意性地表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的基板制造方法的工序剖面圖。
[0054] 圖13是示意性地表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的基板制造方法的工序剖面圖。
[0055] 圖14是示意性地表示半加成法的工藝方式的圖。
[0056] 圖15是示意性地表示載置了電壓依賴性電阻層的載體薄膜的制法的工序剖面 圖。
[0057] 圖16是示意性地表示"直接按壓型1"下的本發(fā)明的制造方法的工序剖面圖。
[0058] 圖17是示意性地表示"直接按壓型2"下的本發(fā)明的制造方法的工序剖面圖。
[0059] 圖18是示意性地表示載置了電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層的載體薄膜 的制法的工序剖面圖。
[0060] 圖19是示意性地表示"凹部配置型"下的本發(fā)明的制造方法的工序剖面圖。
[0061] 圖20是示意性地表示"已燒成凹部基板型"下的本發(fā)明的制造方法的工序剖面 圖。
[0062] 圖21是示意性地表示"包含電極電阻層的利用型"下的本發(fā)明的制造方法的工序 剖面圖。
[0063] 圖22是示意性地表示獲得將多個保護(hù)元件排列為陣列狀而成的基板時的工藝的 圖。
[0064] 圖23是本發(fā)明所涉及的LED制品的一例。
[0065] 圖24是示意性地表示現(xiàn)有的LED封裝體的構(gòu)成的立體圖(現(xiàn)有技術(shù))。
【具體實施方式】
[0066] 以下,詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)光裝置及其制造方法。此外,附圖所示的各種要素,只 不過是為了本發(fā)明的理解而示意性地進(jìn)行了表示,尺寸比、外觀等可能與實物不同,需要留 〇
[0067] 如圖1所示,本發(fā)明的發(fā)光裝置100具有發(fā)光元件用基板10和發(fā)光元件20而構(gòu) 成。如圖所示,將發(fā)光元件用基板10的對置的兩個主面的一個作為安裝面,對該安裝面安 裝了發(fā)光元件20。
[0068] 在發(fā)光元件用基板10中,在與所安裝的發(fā)光元件20重疊的基板區(qū)域嵌入有保護(hù) 元件的電壓依賴性電阻層50。即,如圖1所示,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的基板10中,在該發(fā)光 元件安裝區(qū)域埋設(shè)有保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層50。此外,在本發(fā)明中,只要將電壓依賴 性電阻層50埋設(shè)為與發(fā)光元件20至少部分重疊即可,也可以是僅電壓依賴性電阻層50的 一部分與發(fā)光元件20重疊的方式。
[0069] 如圖2所示,對電壓依賴性電阻層50的露出表面(基板露出面),設(shè)置有與該露出 表面電連接的"保護(hù)元件的第1電極60",對電壓依賴性電阻層50的基板埋設(shè)面,與第1電 極60對置地設(shè)置有與該基板埋設(shè)面電連接的"保護(hù)元件的第2電極70"。此外,本說明書 中所說的『電壓依賴性電阻層的基板露出面』是指,電極依賴性電阻層所形成的"面"中、在 基板表面露出的面(更詳細(xì)來說,在僅提取發(fā)光元件用基板10來把握的情況下,是指從基 板面露出的"電壓依賴性電阻層的面",即,是指與基板表面處于同一平面的"電壓依賴性電 阻層的面")。另一方面,『電壓依賴性電阻層的基板埋設(shè)面』是指,電極依賴性電阻層所形 成的"面"中、存在于基板內(nèi)部的面。
[0070] 保護(hù)元件的第1電極60以及第2電極70,實質(zhì)上構(gòu)成保護(hù)元件的外部電極,可供 保護(hù)元件與發(fā)光元件的電并聯(lián)連接。此外,第1電極以及第2電極分別與發(fā)光元件電極直 接連接,或者,與配設(shè)于基板的布線圖案(圖案金屬層)等電連接,使得像這樣保護(hù)元件與 發(fā)光元件電并聯(lián)連接而發(fā)揮保護(hù)功能。換言之,作為典型的電路圖,保護(hù)元件的第1電極以 及第2電極根據(jù)需要與基板的布線圖案(圖案金屬層)等電連接,以成為圖3所示那樣的 電路圖。
[0071] 如圖1以及圖2所示,在基板10上(更具體來說基板主體上)以及/或者電壓依 賴性電阻層50上至少設(shè)置有1個反射層55。該反射層55與"和電壓依賴性電阻層50的 基板露出面相接設(shè)置的第1電極60"相鄰設(shè)置。如圖所示,反射層55(尤其是與第1電極 60相鄰的反射層55)優(yōu)選以其側(cè)面與第1電極60的側(cè)面密接的形態(tài)(側(cè)面之間彼此相接 的形態(tài))而設(shè)置。說到材質(zhì),反射層55優(yōu)選由具有光反射特性的絕緣性材質(zhì)構(gòu)成。例如, 可以是在樹脂成分或玻璃成分中包含了氧化物陶瓷成分的材質(zhì)。作為樹脂成分,例如可以 列舉從環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二 酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚苯醚樹脂、液晶聚合物以及聚四氟乙烯所構(gòu)成的群中選擇的至少 1種以上的樹脂。玻璃成分例如可以由Si0 2以及/或者B203等的玻璃原料形成。此外,氧 化物陶瓷成分可以為氧化鈦以及/或者氧化鋁等。在特別重視散熱性以及LED動作可靠性 的情況下反射層優(yōu)選由玻璃成分和氧化物陶瓷的混合材質(zhì)構(gòu)成。
[0072] 反射層55優(yōu)選對電壓依賴性電阻層50構(gòu)成保護(hù)層。即,反射層55不僅用于來自 發(fā)光元件20的光的反射,優(yōu)選還用于電壓依賴性電阻層50的保護(hù)。更具體來說,反射層55 用于在第1電極形成時從外部保護(hù)電壓依賴性電阻層。例如,可以為了保護(hù)電壓依賴性電 阻層不受到在通過濺射形成了基底層后通過鍍敷處理將第1電極形成在基板上時所使用 的鍍敷藥品、酸以及/或者堿等的藥劑的影響而使用反射層。由于是這種反射層的使用方 式的緣故,電壓依賴性電阻層不會受到侵害而會維持最初特性,進(jìn)而,能夠獲得最初希望的 保護(hù)元件特性(壓敏電阻元件特性)。
[0073] 反射層55的厚度可能取決于所使用的材質(zhì)的種類等,但優(yōu)選為1 μ m?20 μ m程 度。若反射層厚度大于20 μ m,則在反射率這一點上可能變得不足,另一方面若反射層的厚 度小于1 μ m,則從保護(hù)電壓依賴性電阻層這一點來看可能變得不足。更優(yōu)選反射層55的厚 度為5 μ m?15 μ m程度。
[0074] 由于反射層55優(yōu)選具有絕緣性,因此能夠縮短"分離為2個的第1電極60"之間 的距離。即,在由樹脂成分構(gòu)成的絕緣性層的反射層的情況下,能夠尤其有效地防止短路, 能夠縮短"分離為2個的第1電極"之間的距離(更具體來說能夠縮短圖2的第1電極60a 與第1電極60b之間的距離)。這意味著,能夠使基板尺寸保持相同地相對較大地擴(kuò)大第1 電極尺寸,因此,無需擴(kuò)大裝置尺寸就能夠?qū)崿F(xiàn)散熱特性的提高。例如,能夠?qū)⑽挥?在電壓 依賴性電阻層的基板露出面分離為2個的第1電極"之間的反射層窄幅地設(shè)置為寬度尺寸 20 μ m ~ 100 μ m f呈( 20 μ m ~ 60 μ m f呈20 μ m ~ 40 μ m f呈)。
[0075] 本發(fā)明的發(fā)光裝置,能夠作為如圖4所示的LED封裝體150而實現(xiàn)。對于這種LED 封裝體150,發(fā)光元件20成為在發(fā)光面的相反側(cè)的面具有正電極和負(fù)電極的LED芯片,具有 將該LED芯片倒裝片安裝在基板安裝面上的表面安裝型封裝體制品的形態(tài)。LED芯片可以 使用在一般的LED封裝體中使用的LED芯片,只要根據(jù)LED封裝體的用途來適當(dāng)選擇即可。 根據(jù)需要,可以使用所謂"無極性LED (無極式的LED芯片)"。
[0076] 在本發(fā)明的發(fā)光裝置(LED封裝體)中,因為在基板中適當(dāng)?shù)匮b入了保護(hù)元件,因 此能夠不損害LED芯片固有的特性地保護(hù)LED免受靜電、浪涌電壓的影響,而且,能夠防止 LED誤動作。
[0077] 如圖4所示,在LED封裝體150中在LED芯片20上形成有熒光體層80。熒光體 層80只要是接受來自LED芯片20的光來對希望的光進(jìn)行發(fā)色的層則沒有特別限制。艮P, 只要根據(jù)與來自發(fā)光元件的光/電磁波的平衡來決定熒光體層的熒光體種類即可。例如, 在將LED封裝體作為照明等的白色LED封裝體來使用的情況下,只要熒光體層含有通過從 LED芯片發(fā)出的藍(lán)色發(fā)光來對黃色系進(jìn)行發(fā)色的熒光體,則能夠獲得明亮的白色。此外,在 從LED芯片發(fā)出的電磁波為紫外線的情況下,也可以通過由該紫外線穿過紅、綠、藍(lán)這3色 (RGB)的熒光體,來發(fā)出白色光。
[0078] 在圖4所示的LED封裝體150中,在基板配設(shè)有金屬層(圖案布線層)90。該金屬 層優(yōu)選為了使電流流過LED芯片而與LED芯片的正極以及負(fù)極電連接,此外,優(yōu)選與保護(hù)元 件的第1電極以及第2電極也電連接,使得保護(hù)元件與發(fā)光元件被電并聯(lián)連接。此外,根據(jù) 需要,也可以經(jīng)由過孔或通孔等、或者經(jīng)由從基板側(cè)面繞進(jìn)來的金屬層,來進(jìn)行基板表面的 金屬層與基板背面的金屬層的電導(dǎo)通。順便說一下,基板背面的金屬層可供向其他電子部 件的安裝、或者作為散熱器而供散熱。
[0079] 從圖4所示的方式可知,在LED封裝體150中,在基板上10或埋設(shè)于基板10的電 壓依賴性電阻層50上設(shè)置的反射層55,優(yōu)選不僅與第1電極60相鄰,還與上述金屬層(圖 案布線層)90相鄰。換言之,作為某1個較佳的方式,可以說基板表面(包含"電壓依賴性 電阻層的基板露出面"的基板表面)被反射層55、第1電極60以及圖案布線層90等覆蓋。
[0080] 如圖所示,在LED封裝體150的上表面發(fā)光側(cè),通過密封樹脂30將LED芯片20、金 屬層90整體包覆。這種密封樹脂30只要是使用于一般的LED封裝體的樹脂則沒有特別限 制,例如可以是透明或乳白色的環(huán)氧樹脂等。密封樹脂30優(yōu)選為了提高光利用效率而具有 圖示那種透鏡形狀。
[0081] 對發(fā)光元件用基板10進(jìn)行詳述?;逯黧w部的材質(zhì)沒有特別限制,可以是使用于 一般的LED封裝體的基板材質(zhì)。但是,在作為發(fā)光裝置的散熱特性提高這一點上優(yōu)選由熱 傳導(dǎo)率良好的材料形成基板。作為熱傳導(dǎo)率良好的材料,可以列舉金屬、陶瓷、復(fù)合材料、含 有熱傳導(dǎo)性填料樹脂等。其中,陶瓷由于不僅熱傳導(dǎo)率高、而且熱膨脹率小,因此適合作為 安裝發(fā)熱的發(fā)光元件的基板的材質(zhì)。此外,在陶瓷基板(例如LTCC基板)的情況下,能夠 通過生片的燒成比較容易地獲得,因此在這一點上也可以說陶瓷適合作為本發(fā)明的基板材 質(zhì)。
[0082] 在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,并非將保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層配置在基板面上, 而埋設(shè)于基板主體(尤其是發(fā)光元件安裝區(qū)域的基板主體),因此基板尺寸比較小。例如, 在圖4所示那樣的LED封裝體150的情況下,與圖24所示的現(xiàn)有的LED封裝體200相比, 主面尺寸(即,圖中的W尺寸/L尺寸)優(yōu)選減小30?80 %、更優(yōu)選減小40 %?70 %、進(jìn) 一步優(yōu)選減小50%?70%。雖然只不過是一例,但以具體的數(shù)值來說,圖24所示那樣的現(xiàn) 有的小型LED封裝體的主面尺寸為約2. 5?4. OmmX約2. 5?4. 0mm程度,相對于此,使用 了本發(fā)明的基板的LED封裝體的主面尺寸能成為直到與LED元件同形狀為止的約1. 0_X 約1. Omm程度及其以下。如此,發(fā)光元件用基板10能夠?qū)崿F(xiàn)大幅按比例縮小,因此能夠很 好地實現(xiàn)發(fā)光裝置(LED封裝體)的小型化。
[0083] 在本發(fā)明中,作為內(nèi)置了保護(hù)元件的發(fā)光元件用基板實現(xiàn)了薄的基板。例如,在圖 4所示的LED封裝體150中,基板主體10的厚度可以成為150μπι?400μπι程度。如此, 由于實現(xiàn)了比較薄的基板,因此在本發(fā)明的發(fā)光裝置(LED封裝體)中能夠很好地實現(xiàn)薄型 化。
[0084] 在基板10中埋設(shè)的保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層50,只要是電阻根據(jù)施加于該 層的電壓值而變化的層即可,可以由任意材質(zhì)構(gòu)成。在保護(hù)元件為壓敏電阻元件的情況下, 電壓依賴性電阻層50典型的是由壓敏電阻材料構(gòu)成的層。尤其在由壓敏電阻材料構(gòu)成的 電壓依賴性電阻層中,如圖4所示,電壓依賴性電阻層50可以具有單一層的形態(tài)。若電壓 依賴性電阻層50具有單一層的形態(tài),則無需特別增加基板厚度,就能夠?qū)⒈Wo(hù)元件內(nèi)置/ 埋設(shè)于基板。作為電壓依賴性電阻層的壓敏電阻材料,沒有特別限制,可以使用作為一般的 片式壓敏電阻而使用的材料。例如,作為壓敏電阻材料,可以使用以氧化鋅(ZnO)、鈦酸鍶 (SrTi0 3)等為主成分的金屬氧化物系的材料。尤其是,對于氧化鋅(ZnO),由于與施加電壓 的值相應(yīng)的電阻值的變化較大,因此保護(hù)發(fā)光元件不受浪涌等的影響的能力較高,能夠適 合用作本發(fā)明中的電壓依賴性電阻層的素材。
[0085] 電壓依賴性電阻層50的尺寸,只要比基板尺寸小則沒有特別限制。S卩,電壓依賴 性電阻層的寬度尺寸/進(jìn)深尺寸優(yōu)選小于基板的主面尺寸。例如圖1所示那樣的電壓依 賴性電阻層50的寬度尺寸W,優(yōu)選為基板的寬度尺寸W的20?70 %程度、更優(yōu)選為30? 60%程度。此外,圖1所示那樣的電壓依賴性電阻層50的厚度t,優(yōu)選為基板厚度T的10? 50%程度、更優(yōu)選為10?40%程度。此外,電壓依賴性電阻層的厚度可能與壓敏電阻電壓 具有相關(guān)關(guān)系(保護(hù)元件為壓敏電阻元件的情況)。因此,也可以根據(jù)希望的壓敏電阻電壓 來決定電壓依賴性電阻層厚度。例如,在發(fā)光元件為LED的情況下,希望的壓敏電阻電壓為 約10V以下程度,因此也可以決定電壓依賴性電阻層厚度使得能夠獲得這樣的壓敏電阻電 壓。此外,若立足于發(fā)光元件的靜電對策,則電壓依賴性電阻層(壓敏電阻層)需要某種程 度的靜電電容。關(guān)于這一點,由于若電壓依賴性電阻層變薄則靜電電容變大,因此也可以決 定電壓依賴性電阻層厚度使得能夠獲得希望的靜電電容。
[0086] 如圖2所示,在發(fā)光元件用基板10中,優(yōu)選電壓依賴性電阻層50的表面與基板面 位于同一平面上。即,電壓依賴性電阻層50的上表面與基板面處于同一平面地從基板露 出。而且,將發(fā)光元件20安裝為與該電壓依賴性電阻層50的基板露出面至少部分重疊。這 意味著,電壓依賴性電阻層50的上表面的至少一部分在基板的發(fā)光元件安裝區(qū)域露出。此 夕卜,如圖所示,對于電壓依賴性電阻層50的基板露出面,設(shè)置有反射層55。
[0087] 在本發(fā)明中,雖然電壓依賴性電阻層50從基板面露出,但該露出面的尺寸比較 小。關(guān)于這一點,優(yōu)選電壓依賴性電阻層50的露出面具有比發(fā)光兀件的安裝面積25小的 面積(參照圖1等)。例如,電壓依賴性電阻層50的露出面積與發(fā)光元件的安裝面積25 相比優(yōu)選小20%?70%程度、更優(yōu)選小30%?60%程度。如此,若將電壓依賴性電阻層 與基板主體處于同一平面地埋設(shè)于基板主體,使其成為比發(fā)光元件的主面尺寸小的主面尺 寸,則基板材料燒成時的收縮應(yīng)力的影響變少,能夠有效地減小基板的翹曲,因此發(fā)揮能夠 高精度地對發(fā)光元件進(jìn)行倒裝片安裝的效果。此外,一般來說作為電壓依賴性電阻層的代 表例的氧化鋅壓敏電阻的抗折強(qiáng)度較弱,因此通過使其比發(fā)光元件的主面尺寸更小,作為 封裝體能夠提高抗折強(qiáng)度,成為對倒裝片安裝時的加壓應(yīng)力抵抗力強(qiáng)的構(gòu)造。進(jìn)而,由于電 壓依賴性電阻層原本就比較高價,因此還能夠?qū)嵸|(zhì)上不損害所需的壓敏電阻特性地實現(xiàn)低 成本化。
[0088] 保護(hù)元件的第1電極以及第2電極的材質(zhì),沒有特別限制,可以是一般作為常規(guī)的 保護(hù)元件的電極材質(zhì)的材質(zhì)。例如,在保護(hù)元件為壓敏電阻元件的情況下,壓敏電阻元件的 第1電極以及第2電極的材質(zhì),可以使用作為一般的壓敏電阻電極而使用的材質(zhì)。若進(jìn)行 例示,可以將從銀(Ag)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鉬(Pt)以及鎳(Ni)所構(gòu)成的群中選擇的至少1 種金屬材料作為壓敏電阻元件的第1電極以及第2電極的主要材質(zhì)來使用。
[0089] 此外,第1電極60可以通過鍍敷處理(干式鍍敷法以及/或者濕式鍍敷法等各種 鍍敷處理)來形成。例如,第1電極60可以通過濺射法和電鍍法形成,因此,可以由基底的 濺射薄層和形成在該濺射薄層上的厚鍍敷層構(gòu)成。
[0090] 保護(hù)元件的第1電極60以及第2電極70的尺寸沒有大的限制。S卩,如圖所示,只 要第1電極60與電壓依賴性電阻層50的基板露出面(S卩,與基板面構(gòu)成同一平面的"電壓 依賴性電阻層的面")相接地設(shè)置,第2電極70與第1電極60對置且與電壓依賴性電阻層 50的基板埋設(shè)面相接地設(shè)置,則沒有特別限制。若舉出一例,則在圖1所示那種形態(tài)下,第 1電極60的寬度尺寸wl可以為0· 2?1. 0mm程度(例如0· 2?0· 5mm程度)、第2電極70 的寬度尺寸w2可以為0.3?0.5_程度,第1電極60的厚度尺寸tl可以為50?150 μ m 程度,第2電極70的厚度尺寸t2可以為5?20 μ m程度。
[0091] 在此,在發(fā)光元件用基板10中,由于成為從基板面上實質(zhì)上省略了保護(hù)元件(尤 其是占較大容積的電壓依賴性電阻層和第2電極)的構(gòu)成,因此產(chǎn)生出與之相應(yīng)的用于 其他要素的空間。因此,能夠增大第1電極60的厚度,例如,可以將第1電極的厚度設(shè)為 50 μ m?200 μ m程度,優(yōu)選設(shè)為60 μ m?150 μ m程度,更優(yōu)選設(shè)為70 μ m?125 μ m程度。 這種第1電極的熱傳導(dǎo)性高且有效地對散熱性做出貢獻(xiàn),因此若能使這部分增厚,則能夠 有效地實現(xiàn)發(fā)光元件產(chǎn)品的散熱特性提高。順便說一下,同樣,能夠使基板安裝面的布線 圖案(圖案金屬層)等也增厚,例如,能夠?qū)⑵浜穸仍O(shè)為50 μ m?200 μ m程度,優(yōu)選設(shè)為 60 μ m?150 μ m程度,更優(yōu)選設(shè)為70 μ m?100 μ m程度。
[0092] 在保護(hù)元件為壓敏電阻元件的情況下,可以將發(fā)光元件用基板10的構(gòu)成設(shè)為圖2 所示那種"雙壓敏電阻構(gòu)成"。如圖所示,在這種"雙壓敏電阻構(gòu)成"中,第1電極60在電壓 依賴性電阻層50的基板露出面被分離為2個(60a,60b),第2電極70在電壓依賴性電阻 層50的基板埋設(shè)面共有2個子電極70a以及70b地串聯(lián)連接而成。尤其是,如圖所示,由 2個子電極70a以及70b構(gòu)成的第2電極70,優(yōu)選具有單一層的形態(tài)。這種"雙壓敏電阻構(gòu) 成",盡管基板的整體構(gòu)成比較簡單,但能夠使壓敏電阻功能提高,因此適合作為封裝體基 板構(gòu)成。此外,在"雙壓敏電阻構(gòu)成"中,盡管為串聯(lián)連接2個壓敏電阻元件的構(gòu)成,但這種 壓敏電阻元件自身實質(zhì)上被埋設(shè)在基板內(nèi)部的發(fā)光元件安裝區(qū)域中,因此作為LED封裝體 整體能夠很好地實現(xiàn)小型化/薄型化。此外,具有這種壓敏電阻構(gòu)成的基板,能夠以極其簡 單的構(gòu)造在基板表層引出電極,在這一點上也具有特征。
[0093] 本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置,能夠作為各種形態(tài)的LED封裝體制品而實現(xiàn)。以下,對 其進(jìn)行說明。
[0094](電壓依賴性電阻層的基板背面嵌入形態(tài))
[0095] 圖5中示出具有"電壓依賴性電阻層的基板背面嵌入形態(tài)"的LED封裝體150。如 圖所示,按照保護(hù)元件(例如壓敏電阻元件)的電壓依賴性電阻層50與基板背面成為"同 一平面"的方式嵌入有電壓依賴性電阻層50。即,電壓依賴性電阻層50設(shè)置為與基板底面 位于同一平面上。第2電極70與電壓依賴性電阻層50的上表面相接地設(shè)置。在這種形態(tài) 下,經(jīng)由過孔、通孔等或者經(jīng)由從基板側(cè)面繞進(jìn)來的金屬層等,進(jìn)行了"基板表面的金屬層" 與"基板底面的金屬層"的電導(dǎo)通。從圖示的方式可知,反射層55與第1電極60相鄰并且 與圖案布線層90等也相鄰地設(shè)置在基板主體10上以及電壓依賴性電阻層50上。這種"電 壓依賴性電阻層的基板背面嵌入形態(tài)",尤其與在發(fā)光元件正下方埋設(shè)電壓依賴性電阻層 的形態(tài)相比,被保持在低溫下,因此能夠抑制電壓依賴性電阻層的溫度特性所導(dǎo)致的漏電 流,能夠發(fā)揮能改善效率這樣的效果。
[0096](貫通電極形態(tài))
[0097] 圖6中示出具有"貫通電極形態(tài)"的LED封裝體150。如圖所示,設(shè)置于基板內(nèi)部 的第2電極70,經(jīng)由貫通位于基板背面與電壓依賴性電阻層50之間的基板內(nèi)部區(qū)域的過 孔95,與基板背面的電極、金屬層90連接。反射層55設(shè)置在基板主體10上以及電壓依賴 性電阻層50上,與第1電極60相鄰,并且與圖案布線層90等也相鄰。在這種"貫通電極形 態(tài)"下,由于成為電壓依賴性電阻層通過第1電極而不露出于表面的構(gòu)成,因此能夠發(fā)揮能 抑制在以后的電極層的Au鍍敷處理等時被低電阻化這樣的效果。此外,由于能夠通過和與 在基板內(nèi)部構(gòu)成且引出到安裝面?zhèn)鹊碾姌O進(jìn)行電連接的通孔的形成相同的工藝來形成,因 此還能夠起到工作量(throughput)不增加這樣的效果。
[0098] (凹部設(shè)置形態(tài))
[0099] 在圖7(a)?(c)中示出具有"凹部設(shè)置形態(tài)"的LED封裝體150。如圖所示,在 形成于基板主面的凹部15設(shè)置有電壓依賴性電阻層50以及第2電極70。這種形態(tài),雖然 實質(zhì)上與上述的形態(tài)相同,但具有制造工藝的差異所引起的特征。即,在到此為止的形態(tài)的 LED封裝體中,在生片10'中嵌入電壓依賴性電阻層50以及第2電極前體層70',并對它們 進(jìn)行燒成而獲得了基板(例如參照后述的圖11),相對于此,在"凹部設(shè)置形態(tài)"的LED封裝 體中,使用了預(yù)先形成了凹部15的已燒成基板(參照后述的圖20)。因此,在"凹部設(shè)置形 態(tài)"下,電壓依賴性電阻層50等實質(zhì)上未受到熱影響,能夠獲得更良好的保護(hù)元件特性。在 這種形態(tài)下,反射層55也設(shè)置在基板主體上以及電壓依賴性電阻層上,與第1電極相鄰,并 且與圖案布線層等也相鄰。
[0100] 順便說一下,圖7(a)是相當(dāng)于圖1?3的方式,圖7(b)是相當(dāng)于圖5的方式,此 夕卜,圖7(c)是相當(dāng)于圖5與圖6的組合的方式。
[0101] 進(jìn)而,在本發(fā)明中還可能為以下這種方式。
[0102] (層疊型壓敏電阻內(nèi)置形態(tài))
[0103] 圖8 (a)中示出具有"層疊型壓敏電阻內(nèi)置形態(tài)"的LED封裝體150。如圖所示,電 壓依賴性電阻層50實質(zhì)上成為層疊的形態(tài)。更具體來說,設(shè)置有在電壓依賴性電阻層50 的內(nèi)部設(shè)置的多個內(nèi)部電極(70AP704)、和與該內(nèi)部電極(70AP70AJ電連接地設(shè)置在電 壓依賴性電阻層50的外部的外部電極(71AP714)。在這種情況下,內(nèi)部電極(70AP704) 相當(dāng)于本發(fā)明中所說的第2電極。在該"層疊型壓敏電阻內(nèi)置形態(tài)"下,能夠通過將圖8(b) 所示那種片式壓敏電阻埋設(shè)于基板而獲得。由于是層疊型壓敏電阻,因此電極面積大,所以 在靜電耐量大這一點上具有優(yōu)勢。反射層55設(shè)置在基板主體10上以及電壓依賴性電阻層 50上,與第1電極60相鄰。
[0104] (第2電極的電壓依賴性電阻層嵌入形態(tài))
[0105] 圖9中示出具有"第2電極的電壓依賴性電阻層嵌入形態(tài)"的LED封裝體150。如 圖所示,這種方式是第2電極70埋設(shè)在電壓依賴性電阻層50的內(nèi)部的方式。即,可以是如 下方式:第1電極60與電壓依賴性電阻層50的基板露出面相接地設(shè)置,另一方面第2電極 70包含在電壓依賴性電阻層50的內(nèi)部。即使是這種方式也能夠為"雙壓敏電阻構(gòu)成"。如 圖所不,第1電極60在電壓依賴性電阻層50的基板露出面分離為2個(60a,60b),另一方 面第2電極70在電壓依賴性電阻層50的內(nèi)部共有2個子電極70a以及70b地串聯(lián)連接而 成(由2個子電極70a以及70b構(gòu)成的第2電極70優(yōu)選如圖所示具有單一層的形態(tài))。在 像這樣第2電極70包含在電壓依賴性電阻層50的內(nèi)部的方式下,能夠有效地防止基板材 料的擴(kuò)散所引起的壓敏電阻特性的劣化。此外,實質(zhì)上還能夠起到下述效果:能實質(zhì)地減小 雙壓敏電阻的壓敏電阻電壓、還能增大靜電電容。這種"埋設(shè)在電壓依賴性電阻層50的內(nèi) 部的第2電極70"不需要為1個,也可以設(shè)置多個(順便說一下,"多個"的一個方式,可以 相當(dāng)于上述的"層疊型壓敏電阻內(nèi)置形態(tài)")。反射層55設(shè)置在基板主體10上以及電壓依 賴性電陽層50上,且與第1電極60相鄰地設(shè)置。
[0106] (異種陶瓷基板形態(tài))
[0107] 圖10中示出具有"異種陶瓷基板形態(tài)"的LED封裝體150。這種方式是基板主體 由多個不同的材質(zhì)層構(gòu)成的方式。在圖示的方式中,成為上層10A以及下層10B的2層構(gòu) 造,電壓依賴性電阻層50所存在的上層10A由低溫?zé)刹牧蠈樱ɡ绮A沾苫鍖樱?gòu) 成,另一方面下層10B由高溫?zé)刹牧蠈樱ɡ缪趸X基板或氮化鋁基板)構(gòu)成。在這種 情況下,上層的低溫?zé)刹牧蠈?0A例如通過約900°C的低溫?zé)啥@得,在電壓依賴性電 阻層50(8卩,壓敏電阻)的基板內(nèi)置這一點上優(yōu)選,另一方面下層的高溫?zé)刹牧蠈幽軌蜻_(dá) 成高傳導(dǎo)性,實現(xiàn)了散熱特性優(yōu)異的基板(玻璃陶瓷基板層的熱傳導(dǎo)率:3?5W/mK,氧化鋁 基板層的熱傳導(dǎo)率:1〇?20W/mK,氮化鋁基板層的熱傳導(dǎo)率:100?230W/mK)。圖10所示 的異種基板(例如上層/下層成為玻璃陶瓷基板層/氧化鋁基板層的異種基板),能夠通過 對在已燒成的氧化鋁基板上層疊了"由低溫?zé)商沾苫澹↙TCC)構(gòu)成的生片"的構(gòu)成埋設(shè) 壓敏電阻燒結(jié)體而獲得。反射層55設(shè)置在基板主體10上以及電壓依賴性電阻層50上,且 與第1電極60相鄰地設(shè)置。
[0108] [本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法]
[0109] 接著,對本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明。圖11(a)?(g)中示出了用于 實施本發(fā)明的制造方法的工藝。
[0110] 以下說明的制造方法以"制造具備包含電壓依賴性電阻層和與其電連接的第1電 極及第2電極而構(gòu)成的壓敏電阻元件的發(fā)光元件用基板的方法"為前提。首先,如圖11(a) 所示,在用于構(gòu)成基板的生片10'的一個主面形成第2電極前體層70'。例如,通過涂敷Ag 電極膏劑并加以干燥能夠獲得第2電極前體層70'。接著,如圖11(b)所示,利用凸形狀模 具42將第2電極前體層70'向生片內(nèi)部壓入,對生片10'形成凹部15,同時第2電極前體 層70'成為配置在凹部15的底面的狀態(tài)。接著,如圖11(c)所示,利用載置了電壓依賴性電 阻層50的載體薄膜47,將電壓依賴性電阻層50配置于生片10'的凹部15。更具體來說, 堆積于凹部15的第2電極前體層70'地配置電壓依賴性電阻層50。接著,對第2電極前體 層70'以及電壓依賴性電阻層50被供給至凹部15的生片10'進(jìn)行燒成。由此,如圖11 (d) 所示,能夠獲得埋設(shè)了電壓依賴性電阻層50以及第2電極70的基板10 (因燒成而由第2電 極前體層70'形成第2電極70)。此外,在這種燒成中,優(yōu)選通過在JP特開平4-243978號 公報、JP特開平5-102666號公報中記載的那種"減少了燒成時的收縮的方法"來進(jìn)行。由 此,能夠獲得高精度地埋設(shè)了電壓依賴性電阻層50以及第2電極70的基板10。尤其在"減 少了燒成時的收縮的方法"中,平面方向的收縮被抑制,具有僅在厚度方向收縮這種特別的 效果。例如在現(xiàn)有的生片燒成法中在X-Y-Z方向產(chǎn)生15%程度的收縮,而在前述的"減少 了燒成時的收縮的方法"中,平面方向(X-Y)幾乎為零(約0.05%程度),僅厚度方向(Z) 收縮約40%程度。本發(fā)明的制造方法具有使用已燒結(jié)的電壓依賴性電阻體的特征。若試 著假想通過現(xiàn)有的生片燒成法來對"包含已燒結(jié)電壓依賴性電阻體的生片"進(jìn)行燒成的情 況,則在"無法燒結(jié)的電壓依賴性電阻體的區(qū)域"和"能夠燒結(jié)的電壓依賴性電阻體以外的 區(qū)域"之間產(chǎn)生燒結(jié)收縮差,擔(dān)心會發(fā)生基板翹曲、裂縫。鑒于這一點,若在本發(fā)明中采用 "減少了燒成時的收縮的方法",則由于原本就沒有平面方向的收縮因而能夠發(fā)揮不會產(chǎn)生 基板翹曲、裂縫這樣的特別的效果。
[0111] 繼上述燒結(jié)處理之后,將反射層55設(shè)置在基板10上以及電壓依賴性電阻層50 上。更具體來說,如圖11(e)所示,至少在與"第1電極的形成區(qū)域"相鄰的區(qū)域形成反射 層55。如圖所示,反射層55 (尤其是與"第1電的形成區(qū)域"相鄰的反射層),優(yōu)選最終形 成于其側(cè)面與第1電極密接的位置(即,最終第1電極與反射層的側(cè)面彼此相接的位置)。
[0112] 反射層55的形成,只要能夠在與"第1電極的形成區(qū)域"相鄰的區(qū)域局部地形成 反射層55,則可以采用任意手法。例如,可以在將反射層原料涂敷于基板10的整面之后,通 過掩膜曝光/顯影的工藝來局部地形成反射層55 (參照圖12?圖13,尤其參照圖12 (d)? (g))。在這種情況下,反射保護(hù)膜55的反射層原料優(yōu)選使用感光性材料?;蛘撸部梢岳?用絲網(wǎng)印刷等印刷法通過局部地設(shè)置反射層原料來進(jìn)行反射層形成。
[0113] 在形成"在樹脂成分中包含氧化物陶瓷成分的反射層"的情況下,可以通過涂敷使 樹脂原料預(yù)先含有氧化鈦、氧化鋁等的氧化物陶瓷粉末而成的原料并使其硬化(例如熱硬 化、光硬化等)的工藝來實施反射層形成。此外,在形成"在玻璃成分中包含氧化物陶瓷成 分的反射層"的情況下,可以通過涂敷使玻璃膏劑(例如包含Si0 2、B203等的玻璃粉末以及 載色劑而形成的玻璃膏劑)預(yù)先含有氧化鈦、氧化鋁等的氧化物陶瓷粉末而成的原料并付 諸熱處理的工藝來實施反射層形成。
[0114] 所形成的反射層55的厚度,從"反射率提高的觀點"以及"電壓依賴性電阻層的保 護(hù)的觀點"出發(fā)優(yōu)選為1 μ m?20 μ m程度。
[0115] 反射層形成后,形成第1電極60以及布線圖案90。例如,在如圖11(f)所示在基 板10的主面形成了金屬層90'之后,如圖11(g)所示對該金屬層90'付諸圖案形成,由此 形成與電壓依賴性電阻層50相接的第1電極60并且形成布線圖案90等。通過經(jīng)由以上 的工序,能夠獲得發(fā)光元件用基板10。
[0116] 在此,第1電極能夠通過下述這種鍍敷處理來形成,反射層可供保護(hù)電壓依賴性 電阻層不受這種第1電極形成工藝的影響。
[0117] 通討鍍敷處理講行的第1電極形成
[0118] 圖14(a)?(f)是在基板上通過半加成法形成第1電極以及銅布線的手法的一例 (若實施這種工藝,則能夠獲得"多個電壓依賴性電阻層排列為陣列狀地被埋設(shè)的基板", 即,"多個發(fā)光元件排列為陣列狀地被埋設(shè)的基板")。圖14(a)示出了將多個電壓依賴性 電阻層埋設(shè)為處于同一平面的狀態(tài),將該基板整體浸漬于Pd催化劑液并干燥后,整體地進(jìn) 行無電解鍍鎳(參照圖14(b))。除了像這樣對整體較薄地用金屬層進(jìn)行無電解鍍敷的手 法之外,也可以對金屬銅、金屬鎳、金屬銅或金屬鈦或金屬鎳與鉻的合金等進(jìn)行濺射來形 成。在像這樣形成的金屬鎳層、鈦層上,對以后不想實施電解鍍銅的部分如圖14(c)所示 那樣通過光刻法形成光致抗蝕劑。光致抗蝕劑是在對基板整面涂敷抗蝕劑之后,進(jìn)行掩膜 圖案曝光、抗蝕劑顯影處理而形成的。光致抗蝕劑層的厚度優(yōu)選是希望的銅電極的厚度即 60μπι以上。接著,將之前形成的鎳層作為公共電極,如圖14(d)所示通過電解鍍銅形成厚 的銅層。接著,如圖14(e)所示剝離抗蝕劑,并在圖14(f)中對整面較薄地進(jìn)行蝕刻,由此 來除去銅表面和基底的鎳層、鈦層等。此外尤其針對使用了無電解鍍敷的情況來說,可以使 用硫酸、鹽酸等來除去殘留的鈀催化劑成分等。由此,能夠獲得圖示那樣的第1電極以及銅 布線。根據(jù)這種工藝,能夠獲得厚的銅電極(第1電極),并且形成微細(xì)的電極間間隙。在 對LED元件進(jìn)行倒裝片安裝時,電極間距離與元件的小型化相結(jié)合期望為60 μ m以下的尺 寸,若考慮散熱性,則電極厚度也需要為60 μ m以上,因此在實現(xiàn)這種尺寸的電極以及電極 間距離方面,可以說圖14所示那種工藝很重要。
[0119] 對所獲得發(fā)光元件用基板10安裝LED芯片等的發(fā)光元件。具體來說,將LED芯片 等的發(fā)光元件安裝為與第1電極、布線圖案等的基板要素電連接。這種LED芯片的安裝優(yōu) 選通過 GGI 工法來進(jìn)行。GGI(Gold-to_Gold Interconnection Technology,金對金互聯(lián)技 術(shù))工法是倒裝片安裝的一種,是通過熱壓接來對在LED芯片上的金襯墊(pad)上形成的 金凸塊(bump)、和在基板上形成的金襯墊進(jìn)行接合的工法。在這種GGI工法中,由于不使 用焊錫凸塊,因此不僅在可以省略回流、焊劑洗凈這一點上具有優(yōu)勢,而且在高溫下的可靠 性高等點上也具有優(yōu)勢。GGI工法除了利用載荷、熱之外還可以根據(jù)需要而利用超聲波等 來進(jìn)行金熔融。在安裝了 LED芯片之后,形成熒光體層等必要的要素,并通過密封樹脂對發(fā) 光元件、熒光體層、布線等整體進(jìn)行密封,由此能夠獲得圖4所示那種發(fā)光裝置(LED封裝體 150)。
[0120] 此外,在發(fā)光元件用基板10的制造中,還可以使用已燒成的電壓依賴性電阻層 (具體來說,作為載置于載體薄膜47的電壓依賴性電阻層50,可以使用預(yù)先被燒成處理過 的電壓依賴性電阻層)。因此,電壓依賴性電阻層50不易受到之后的生片燒成的影響(尤 其是,在燒成時電壓依賴性電阻層50不易從生片10'受到化學(xué)不良影響),作為壓敏電阻元 件的特性能夠維持高特性。作為電壓依賴性電阻層材料一般有氧化鋅型壓敏電阻。這種氧 化鋅型壓敏電阻,能夠通過對以氧化鋅為主成分、且添加了約0. 5?約1. 0摩爾百分?jǐn)?shù)的氧 化鉍、氧化銻、氧化鈷以及/或者氧化錳等而得到的材料進(jìn)行燒成而得到。在這種情況下, 燒成溫度一般處于約1200°C?約1350°C的范圍。另一方面低溫?zé)刹A沾苫澹↙TCC) 在約900°C左右被燒成。若立足于這種事項,則應(yīng)能夠理解:在本發(fā)明中,由于利用已燒結(jié) 的電壓依賴性電阻層在約900°C左右進(jìn)行燒成,因此電壓依賴性電阻層不易受到LTCC的燒 結(jié)的影響、能夠維持高壓敏電阻特性。在此,『高壓敏電阻特性』尤其指代"限制電壓特性優(yōu) 異"以及"LED驅(qū)動時流向壓敏電阻的"漏電流"少"。順便說一下,"限制電壓特性優(yōu)異"尤 其指代相對于始終被施加的電壓和其變動而言穩(wěn)定,并且對于被預(yù)測的浪涌電壓也能夠抑 制在LED的耐壓以下。
[0121] 此外,關(guān)于"載置于電壓依賴性電阻層50的載體薄膜47"的制法,在圖15(a)? (d)中示出。首先,準(zhǔn)備電壓依賴性電阻層形成用的生片50'(參照圖15(a)),對其進(jìn)行燒 成來形成電壓依賴性電阻層50 (參照圖15 (b))。接著,如圖15 (c)所示,通過使電壓依賴性 電阻層50和載體薄膜47貼合,能夠獲得載置于電壓依賴性電阻層50的載體薄膜47 (順便 說一下,在將多個電壓依賴性電阻層50嵌入基板中的情況下,也可以將電壓依賴性電阻層 50加工為圖15(d)那種形態(tài))。此外,也可以是如下手法:在層疊多枚電壓依賴性電阻層形 成用的生片50'而成為希望的厚度之后,用薄的刀具壓切為希望的尺寸來制作多個未燒結(jié) 狀態(tài)的電壓依賴性電阻層,接著,對這些多個"未燒結(jié)狀態(tài)的電壓依賴性電阻層"進(jìn)行燒成, 并使其在載體薄膜上排列。
[0122] 本發(fā)明的制造方法能夠采用各種變更方式。以下,對此進(jìn)行說明。
[0123] (直接按壓型1)
[0124] 圖16(a)?(f)中示意性地示出"直接按壓型1"的制造工藝方式。在這種直接按 壓型的工藝中,在生片10'的一個主面形成了第2電極前體層70'之后,如圖16(a)所示,將 載置于載體薄膜47的電壓依賴性電阻層50從第2電極前體層70'之上向生片內(nèi)部壓入。 由此,如圖16(b)所示,在形成凹部的同時在該凹部配置電壓依賴性電阻層50以及第2電 極前體層70'。換言之,通過外力將電壓依賴性電阻層50以及第2電極前體層70'嵌入生 片10'中。以后,與上述的制造方法同樣,通過生片10'的燒成而獲得埋設(shè)了電壓依賴性電 阻層50以及第2電極70的基板10 (參照圖16 (c)),并形成反射層55 (參照圖16 (d))。接 著,形成金屬層90'(參照圖16(e)),對該金屬層90'進(jìn)行圖案形成(參照圖16(f)),形成 與電壓依賴性電阻層50相接的第1電極60等。
[0125] (直接按壓型2)
[0126] 圖17(a)?(f)中示意性地示出"直接按壓型2"的制造工藝方式。在這種直接按 壓型2的工藝中,如圖17(a)所示,使用載置于載體薄膜47的電壓依賴性電阻層50以及第 2電極前體層70'(該部分的制造工藝參照圖18(a)?(d))。使第2電極前體層70'位于 下側(cè)地將載置了電壓依賴性電阻層50以及第2電極前體層70'的載體薄膜47向生片內(nèi)部 壓入。由此,如圖17(b)所示,在形成凹部的同時在該凹部配置電壓依賴性電阻層50以及 第2電極前體層70'。即,通過外力將電壓依賴性電阻層50以及第2電極前體層70'嵌入 生片10'中。以后,與上述的制造方法同樣,通過生片10'的燒成而獲得埋設(shè)了電壓依賴性 電阻層50以及第2電極70的基板10 (參照圖17 (c)),并形成反射層55 (參照圖17 (d))。 接著,形成金屬層90'(參照圖17(e)),對該金屬層90'進(jìn)行圖案形成(參照圖17(f)),形 成與電壓依賴性電阻層50相接的第1電極60等。
[0127] (凹部配置型)
[0128] 圖19(a)?(f)中示意性地示出"凹部配置型"的制造工藝方式。如圖19(a)所 示,這種方式的特征在于,使用預(yù)先形成了凹部15的生片10'。預(yù)先形成了凹部15的生片 10'可以通過將凸形狀模具壓入到生片10'的主面而形成。然后,如圖19(b)所示,將載置 于載體薄膜47的電壓依賴性電阻層50以及第2電極前體層70'配置在生片10'的凹部 15。以后,與上述的制造方法同樣,通過生片10'的燒成而獲得埋設(shè)了電壓依賴性電阻層50 以及第2電極70的基板10(參照圖19(c)),并形成反射層55(參照圖19(d))。接著,形成 金屬層90'(參照圖19(e)),對該金屬層90'進(jìn)行圖案形成(參照圖19(f)),形成與電壓依 賴性電阻層50相接的第1電極60等。
[0129] (已燒成凹部基板型)
[0130] 圖20 (a)以及(b)中示意性地示出"已燒成凹部基板型"的制造工藝方式。這種 方式的特征在于,使用預(yù)先形成了凹部的已燒成的基板。若使用這種基板10,則如圖20(a) 以及(b)所示,原則上通過將第2電極前體層70'以及電壓依賴性電阻層50配置于該凹部 15,并僅實施形成第2電極的熱處理,就能夠獲得本發(fā)明的發(fā)光元件用基板。此外,通過取 代第2電極前體層70'而將預(yù)先已燒成的第2電極70配置在凹部15也能夠獲得發(fā)光元件 用基板。在這種情況下,由于配置于凹部的電壓依賴性電阻層50不受到熱的影響,因此能 夠很好地維持高壓敏電阻特性。在這種方式中,也可以根據(jù)需要實施玻璃密封處理。
[0131] (包含電極電阻層的利用型)
[0132] 上述的圖11?20所示的制造工藝,在獲得具備層疊型壓敏電阻等的"在內(nèi)部包含 第2電極的電壓依賴性電阻層"的發(fā)光元件用基板的情況下也能夠應(yīng)用。例如,如圖21(a) 以及(b)所示,可以在將"在內(nèi)部包含第2電極70的電壓依賴性電阻層50"配置在生片10' 的一個主面之后,利用凸形狀模具42將"在內(nèi)部包含第2電極70的電壓依賴性電阻層50" 向生片內(nèi)部壓入,對生片10'形成凹部,同時設(shè)為將"在內(nèi)部包含第2電極70的電壓依賴性 電阻層50"配置在凹部的底面的狀態(tài)。以后,與上述的制造方法同樣,通過生片的燒成來獲 得"埋設(shè)了電壓依賴性電阻層以及第2電極的基板"。然后,在形成了反射層以及金屬層之 后,對該金屬層進(jìn)行圖案形成來形成與電壓依賴性電阻層相接的第1電極。這種制造工藝 能夠在埋設(shè)之前進(jìn)行保護(hù)元件的性能檢查(即,壓敏電阻的性能檢查),因此能夠提高基板 制造中的成品率。此外,由于能夠使用預(yù)先另外燒成而得到的壓敏電阻,因此如上所述在最 終的發(fā)光用基板中還能夠獲得高壓敏電阻特性。"壓敏電阻"這種部件,以比生片的燒成溫 度高的溫度進(jìn)行燒成而獲得則更能夠呈現(xiàn)希望的壓敏電阻特性。因此,與在生片燒成時獲 得壓敏電阻相比,利用以希望的溫度預(yù)先燒成而獲得的壓敏電阻來進(jìn)行生片的燒成更能夠 避免"壓敏電阻形成時的不充分的燒成(燒制不足)",其結(jié)果,在最終的發(fā)光元件用基板中 能夠達(dá)成希望的壓敏電阻特性。
[0133] 確認(rèn)性地附加敘述一下,本發(fā)明具有下述的方式。
[0134] 第1方式:一種發(fā)光裝置,其具有發(fā)光元件用基板和發(fā)光元件而構(gòu)成,所述發(fā)光裝 置的特征在于,
[0135] 將基板的對置的兩個主面的一個作為安裝面,對該安裝面安裝有發(fā)光元件,
[0136] 在基板設(shè)置有發(fā)光元件用的保護(hù)元件,該發(fā)光元件用的保護(hù)元件包含埋設(shè)于該基 板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電極及第2電極而構(gòu)成,
[0137] 發(fā)光元件與電壓依賴性電阻層重疊地被安裝,而且
[0138] 在基板上以及電壓依賴性電阻層上的至少一方設(shè)置有反射層,該反射層與第1電 極相鄰地設(shè)置,其中該第1電極與電壓依賴性電阻層的基板露出面相接地設(shè)置。
[0139] 第2方式:在上述第1方式中,發(fā)光裝置的特征在于,反射層是"包含樹脂成分和 氧化物陶瓷成分而構(gòu)成的絕緣性層"或"包含玻璃成分和氧化物陶瓷成分而構(gòu)成的絕緣性 層"。
[0140] 第3方式:在上述第1方式或第2方式中,發(fā)光裝置的特征在于,反射層成為對電 壓依賴性電阻層的保護(hù)層。在這種方式中,優(yōu)選反射層特別用作用于在發(fā)光裝置制造時保 護(hù)電壓依賴性電阻層的保護(hù)層。
[0141] 第4方式:在上述第1方式?第3方式的任意一者中,第1電極在電壓依賴性電 阻層的表面被分離為2個。即,第1電極以在包含"電壓依賴性電阻層的基板露出面"或者 "基板安裝面"在內(nèi)的基板表面被分離為2個的形態(tài)而設(shè)置。此外,反射層優(yōu)選具有絕緣性, 因此能夠窄幅地形成反射層。例如,在如本方式這樣第1電極在所述電壓依賴性電阻層的 基板露出面被分離為2個的情況下,能夠?qū)⑽挥谠摲蛛x后的第1電極之間的反射層的寬度 尺寸設(shè)為約20 μ m?約100 μ m的窄幅。
[0142] 第5方式:在上述第1方式?第4方式的任意一者中,發(fā)光裝置的特征在于,反射 層的層厚度成為1?20μπι。即,鑒于不僅作為反射層合適而且作為保護(hù)層也合適的特性, 優(yōu)選反射層的層厚度為約1?20 μ m。
[0143] 第6方式:在上述第1方式?第5方式的任意一者中,發(fā)光裝置的特征在于,第2 電極在與第1電極對置的狀態(tài)下與電壓依賴性電阻層的基板埋設(shè)面相接或包含在電壓依 賴性電阻層的內(nèi)部而設(shè)置。即,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,優(yōu)選保護(hù)元件的第1電極與發(fā)光元 件相接地設(shè)置在基板表面上,保護(hù)元件的第2電極與第1電極對置地在與電壓依賴性電阻 層部分或整體相接的狀態(tài)下設(shè)置在基板內(nèi)部。例如,可以將保護(hù)元件的第1電極與發(fā)光元 件相接地設(shè)置在基板表面上,另一方面將保護(hù)元件的第2電極與第1電極對置且與電壓依 賴性電阻層堆積地設(shè)置在基板內(nèi)部?;蛘?,可以將保護(hù)元件的第1電極與發(fā)光元件相接地 設(shè)置在基板表面上,另一方面將保護(hù)元件的第2電極以與第1電極對置地包含在電壓依賴 性電阻層的內(nèi)部的形態(tài)設(shè)置在基板內(nèi)部(在這種情況下,設(shè)置在電壓依賴性電阻層的內(nèi)部 的第2電極不需要是單一的,也可以為多個)。
[0144] 第7方式:在上述第1方式?第6方式的任意一者中,發(fā)光裝置的特征在于,電 壓依賴性電阻層的表面與基板的一個主面位于同一平面上且構(gòu)成了安裝面的一部分。艮P, 在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層的上表面與基板安裝面實質(zhì)上成為 "同一平面"。此外,也可以為電壓依賴性電阻層的表面與另一個主面位于同一平面上的方 式。即,也可以是保護(hù)元件的電壓依賴性電阻層的下表面與基板背面實質(zhì)上成為"同一平 面"。
[0145] 第8方式:在h沭第1方式?第7方式的仵意一者中,發(fā)光裝置的特征在于,設(shè)置 在基板的內(nèi)部的第2電極,經(jīng)由貫通基板的一個主面(安裝面)或另一個主面(與安裝面 對置的背面)與電壓依賴性電阻層之間的基板內(nèi)部區(qū)域的過孔,與設(shè)置于基板的一個主面 (安裝面)或另一個主面(與安裝面對置的背面)的電極或金屬層(或者與該電極導(dǎo)通的 布線圖案)相連接。這種方式可以相當(dāng)于第2電極具有"貫通電極"的形態(tài)的方式。
[0146] 第9方式:在上述第1方式?第8方式的任意一者中,發(fā)光兀件的特征在于,保護(hù) 元件為壓敏電阻元件。在這種方式中,優(yōu)選第2電極在與第1電極對置的狀態(tài)下與電壓依賴 性電阻層的基板埋設(shè)面相接地設(shè)置,而且,壓敏電阻元件將2個壓敏電阻元件串聯(lián)連接而 構(gòu)成,所述2個壓敏電阻元件共有在電壓依賴性電阻層的基板埋設(shè)面形成的第2電極。若 對保護(hù)元件為壓敏電阻元件的合適的方式進(jìn)行具體說明,則優(yōu)選將壓敏電阻元件的第1電 極在電壓依賴性電阻層的表面(即基板露出面或基板安裝面)分離為2個,且串聯(lián)連接2 個壓敏電阻元件而構(gòu)成,使得共有在電壓依賴性電阻層的基板埋設(shè)面形成的第2電極。艮P, 在這種方式中,壓敏電阻元件由子壓敏電阻元件A和子壓敏電阻元件B構(gòu)成,子壓敏電阻元 件A的2個電極中的一個第1電極A和子壓敏電阻元件B的2個電極中的一個第1電極B 配設(shè)在基板安裝面的表面。另一方面,子壓敏電阻元件A的另一個第2電極A和子壓敏電 阻元件B的另一個第2電極B嵌入被到基板內(nèi),它們被相互電連接(尤其優(yōu)選嵌入到基板 內(nèi)的子壓敏電阻元件A的第2電極A和子壓敏電阻元件B的第2電極B構(gòu)成單一層)。這 種方式,由于包含2個壓敏電阻元件作為構(gòu)成要素,因此也可以稱為"雙壓敏電阻構(gòu)成"。在 "雙壓敏電阻構(gòu)成"中,優(yōu)選對被分離的2個第1電極的一方連接發(fā)光元件的正電極,對另 一方連接發(fā)光元件的負(fù)電極。由此,串聯(lián)連接而成的2個壓敏電阻元件(即子壓敏電阻元 件A以及子壓敏電阻元件B)與發(fā)光元件電并聯(lián)連接。在某合適的方式中,發(fā)光元件用的保 護(hù)元件可以為層疊型壓敏電阻元件。即使在這種方式中,層疊型壓敏電阻元件的電壓依賴 性電阻層也優(yōu)選在發(fā)光元件的基板安裝區(qū)域中被埋設(shè)。而且優(yōu)選層疊型壓敏電阻元件的電 壓依賴性電阻層的表面與基板的一個主面位于同一平面上且構(gòu)成了安裝面的一部分(即, 優(yōu)選層疊型壓敏電阻元件的電壓依賴性電阻層的上表面與基板安裝面實質(zhì)上成為"同一平 面")。
[0147] 第10方式:在上述第1方式?第9方式的任意一者中,發(fā)光裝置的特征在于,發(fā)光 元件用基板成為由材質(zhì)互不相同的下層和上層構(gòu)成的2層構(gòu)造。在這種方式中,優(yōu)選上層 成為規(guī)定安裝面的層,電壓依賴性電阻層埋設(shè)于上層。材質(zhì)不同的下層以及上層優(yōu)選為熱 傳導(dǎo)率互不相同的下層以及上層,若鑒于基板的散熱特性這一點則優(yōu)選下層的熱傳導(dǎo)率高 于上層的熱傳導(dǎo)率。例如,可以是基板的上層材質(zhì)為玻璃陶瓷,基板的下層材質(zhì)為氧化鋁。 或者,也可以是基板的上層材質(zhì)為玻璃陶瓷,基板的下層材質(zhì)為氮化鋁。
[0148] 第11方式:一種制造發(fā)光裝置的方法,該發(fā)光裝置具有發(fā)光元件用基板以及安裝 在這種基板上的發(fā)光元件而構(gòu)成,所述發(fā)光元件用基板具有壓敏電阻元件而構(gòu)成,所述壓 敏電阻元件包含埋設(shè)于基板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電 極及第2電極而構(gòu)成,發(fā)光裝置的制造方法包括如下工序而構(gòu)成:
[0149] (A)在生片的一個主面形成第2電極前體層的工序;
[0150] (B)將凸形狀模具從第2電極前體層之上壓入所述生片中,在生片中形成在底面 配置有第2電極前體層的凹部的工序;
[0151] (C)對凹部提供電壓依賴性電阻層的工序;
[0152] (D)燒成對凹部提供了電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層的生片,獲得埋設(shè) 了電壓依賴性電阻層以及第2電極的基板的工序;
[0153] (E)在基板以及/或者電壓依賴性電阻層上形成反射層的工序;和
[0154] (F)在反射層的形成區(qū)域以外的基板上與電壓依賴性電阻層相接地形成第1電極 的工序。
[0155] 第12方式:在上述第11方式中,發(fā)光裝置的制造方法的特征在于,在工序(F)的 第1電極形成時為了將電壓依賴性電阻層從外界保護(hù)起來而使用工序(E)的反射層。
[0156] 第13方式:在上沭第11方式或第12方式中,制造方法的特征在于,在工序(F)中 通過鍍敷處理進(jìn)行了第1電極的形成,為了保護(hù)電壓依賴性電阻層免受與第1電極的形成 關(guān)聯(lián)地使用的藥劑的影響而使用反射層。即,在工序(F)中通過鍍敷處理來進(jìn)行第1電極 的形成的情況下,為了保護(hù)電壓依賴性電阻層免受與這種電極形成關(guān)聯(lián)地使用的藥劑的影 響而使用工序(E)的反射層。若進(jìn)行1個例示,則為了保護(hù)電壓依賴性電阻層免受為了在 鍍敷處理后除去雜質(zhì)/多余物質(zhì)(例如在無電解鍍敷處理時使用的鈀催化劑成分等)而使 用的酸液體(例如,硫酸、鹽酸等)的影響而使用反射層。通過以這種方式使用反射層,電 壓依賴性電阻層在第1電極形成時不受侵害而能夠維持當(dāng)初希望的特性。
[0157] 第14方式:在上沭第11方式?第13方式的任意一者中,制造方法的特征在于,在 工序(F)中,將第1電極與電壓依賴性電阻層的基板露出面相接地設(shè)置,
[0158] 在工序(E)中,在與"第1電極的形成區(qū)域"相鄰的區(qū)域形成反射層。在這種方式 中,通過反射層,能夠使從發(fā)光元件向下側(cè)發(fā)出的光高效地轉(zhuǎn)向上側(cè),并且能夠在第1電極 形成時很好地保護(hù)電壓依賴性電阻層。
[0159] 第15方式:在上述第11方式?第14方式的任意一者中,制造方法的特征在于,取 代(A)以及(B)工序,在生片的一個主面壓入凸形狀模具,在該生片的該主面形成凹部,
[0160] (C)在工序中,將在下表面形成了第2電極前體層的電壓依賴性電阻層配置于凹 部。
[0161] 第16方式:在上述第11方式?第14方式的任意一者中,制造方法的特征在于,取 代(B)以及(C)工序,將電壓依賴性電阻層從第2電極前體層之上向生片壓入,在形成凹部 的同時將電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層配置在該凹部。即,通過將電壓依賴性電 阻層從第2電極前體層之上向生片壓入,能夠?qū)㈦妷阂蕾囆噪娮鑼右约暗?電極前體層嵌 入生片內(nèi)部。
[0162] 第17方式:在上述第11方式?第14方式的任意一者中,制造方法的特征在于,取 代(A)?(C)工序,使第2電極前體層處于下方地將形成了第2電極前體層的電壓依賴性 電阻層向生片壓入,在形成凹部的同時將電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層配置于該 凹部。即,通過使第2電極前體層處于下方地將形成了第2電極前體層的電壓依賴性電阻 層從上方向生片壓入,來將電壓依賴性電阻層以及第2電極前體層埋入生片內(nèi)部。
[0163] 第18方式:在上述第11方式?第14方式的任意一者中,制造方法的特征在于,取 代(A)?(C)工序,將在內(nèi)部包含第2電極的所述電壓依賴性電阻層配置于生片的一個主 面,將凸形狀模具從電壓依賴性電阻層之上向生片壓入,由此,在所述生片中形成在底面配 置了"在內(nèi)部包含第2電極的電壓依賴性電阻層"的凹部。在這種方式中,通過在(D)工序 中對具備在底面配置了"在內(nèi)部包含第2電極的電壓依賴性電阻層"的凹部的生片進(jìn)行燒 成,能夠獲得埋設(shè)了電壓依賴性電阻層以及第2電極的基板。
[0164] 如上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明,但只不過是例示了典型例子。因此,本發(fā)明 不限定于此,可以考慮各種方式。例如可以考慮以下方式。
[0165] ?在上述中,雖然觸及了載置于載體薄膜的電壓依賴性電阻層為單一層的方式, 但本發(fā)明不一定限定于這種方式。例如,也可以為圖22所示那種方式。對此進(jìn)行說明如 下。利用氧化鋅壓敏電阻用的生片,將多個壓敏電阻用生片層疊為規(guī)定的厚度,并壓切為單 片(例如,推壓剃刀的刃狀的刀具僅對薄膜之上的生片進(jìn)行切割),由此,獲得單片化的生 片。然后,將單片化后的生片匯集例如約10萬個程度來進(jìn)行燒成,并排列于載體薄膜?;?者,也可以在層疊后,在進(jìn)行了電極印刷之后,進(jìn)行切割、燒成。進(jìn)而,也可以不進(jìn)行電極印 刷而在以單片進(jìn)行燒成后且排列后進(jìn)行電極印刷、焙燒。
[0166] ?在上述中,主要以在發(fā)光元件的正下方緊挨著的基板區(qū)域中埋設(shè)電壓依賴性電 阻層的方式為前提說明了制造方法,但本發(fā)明不一定限定于這種方式。例如,也可以與發(fā)光 元件的安裝區(qū)域至少部分重疊地埋設(shè)電壓依賴性電阻層。在這種方式中,能夠在發(fā)熱的發(fā) 光元件的緊下方形成熱通孔,能夠?qū)崿F(xiàn)散熱特性優(yōu)異的基板。
[0167] ?此外,在上述中,雖然觸及了在基板為異種基板的情況下,由上層和下層構(gòu)成的 2層構(gòu)造的基板,但本發(fā)明不一定限定于這種方式。即,作為本發(fā)明的基板,可以為由材質(zhì)互 不相同的比2層更多的多個層構(gòu)成的基板(例如,3層構(gòu)造或4層構(gòu)造),由此也同樣能夠 實現(xiàn)散熱特性優(yōu)異的基板。
[0168] 最后,以圖23所示的LED封裝體為例,將該例示方式中的本發(fā)明的特征說明如 下:
[0169] ?不需要復(fù)雜的層疊型氧化鋅壓敏電阻,能夠省略連接部位、過孔等,因此能夠?qū)?現(xiàn)小型化和低成本。
[0170] ?能夠利用已燒結(jié)的氧化鋅壓敏電阻,因此能夠獲得高壓敏電阻特性。
[0171] ?作為與LED公共的電極端子可以利用銅電極,并且直接成為氧化鋅壓敏電阻表 面電極,散熱性優(yōu)異的封裝體構(gòu)成比較簡單。
[0172] ?實質(zhì)上能夠共用氧化鋅壓敏電阻的電極和LED安裝用電極。
[0173] ?氧化鋅壓敏電阻可以設(shè)置在封裝體基板的表面?zhèn)?、背面?zhèn)鹊娜我庖环健?br>
[0174] ?在發(fā)光元件的下側(cè)接近地設(shè)置有反射層(尤其是"與第1電極相鄰地設(shè)置的反 射層"),因此能夠附加地提高光反射效率。
[0175] ?為了保護(hù)電壓依賴性電阻層免受保護(hù)元件的電極形成時的損壞可以利用反射 層。
[0176] 工業(yè)實用性
[0177] 利用了本發(fā)明的發(fā)光元件用基板的LED為高亮度且實現(xiàn)了小型化,因此能夠合適 地用于各種照明用途,此外還能夠合適地用于顯示裝置(液晶畫面)背光光源、照相機(jī)閃光 燈用途、車載用途等廣泛的用途。
[0178] 關(guān)聯(lián)申請的相互參照
[0179] 本申請主張基于日本國專利申請第2012-030741號(申請日:2012年2月15日, 發(fā)明名稱"發(fā)光裝置及其制造方法")的巴黎公約上的優(yōu)先權(quán)。該申請所公開的內(nèi)容全部通 過該引用而包含在本說明書中。
[0180] 符號說明
[0181] 10 基板(或基板主體)
[0182] 10A基板主體的上層
[0183] 10B基板主體的下層
[0184] 10' 生片
[0185] 20 發(fā)光元件(例如LED芯片)
[0186] 30 密封樹脂
[0187] 25 發(fā)光元件安裝區(qū)域
[0188] 42 凸形狀模具
[0189] 47 載體薄膜
[0190] 50 電壓依賴性電阻層
[0191] 50'電壓依賴性電阻層形成用的生片
[0192] 55 反射層(反射保護(hù)層)
[0193] 60 第1電極
[0194] 60a,60b第1電極的子電極
[0195] 70 第2電極
[0196] 70' 第2電極前體層
[0197] 70a,70b第2電極的子電極
[0198] 70AP704電壓依賴性電阻層的內(nèi)部的第2電極
[0199] 71Ai,71A2 外部電極
[0200] 80 熒光體層
[0201] 90 金屬層(圖案布線層)
[0202] 90' 金屬層
[0203] 95 孔(via)或過孔(via hole)
[0204] 97 通孔(through hole)
[0205] 98 凸塊
[0206] 100 本發(fā)明的發(fā)光元件用基板
[0207] 110 保護(hù)元件
[0208] 150 LED 封裝體
[0209] 200 現(xiàn)有的LED封裝體(現(xiàn)有技術(shù))
[0210] 210 封裝體基板
[0211] 220 LED 元件
[0212] 270 齊納二極管元件
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)光裝置,其具有發(fā)光元件用基板和發(fā)光元件而構(gòu)成, 將所述基板的對置的兩個主面的一個作為安裝面,對該安裝面安裝有所述發(fā)光元件, 在所述基板設(shè)置有所述發(fā)光元件用的保護(hù)元件,所述發(fā)光元件用的保護(hù)元件包含埋設(shè) 于該基板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電極及第2電極而構(gòu) 成, 所述發(fā)光元件被安裝成與所述電壓依賴性電阻層重疊,而且 在所述基板上以及所述電壓依賴性電阻層上的至少一方設(shè)置有反射層,該反射層與所 述第1電極相鄰地設(shè)置,所述第1電極與所述電壓依賴性電阻層的基板露出面相接地設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述反射層是包含樹脂成分和氧化物陶瓷成分而構(gòu)成的絕緣性層,或者是包含玻璃成 分和氧化物陶瓷成分而構(gòu)成的絕緣性層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述反射層成為對所述電壓依賴性電阻層的保護(hù)層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述第1電極在所述電壓依賴性電阻層的基板露出面被分離為2個,位于該分離的所 述第1電極之間的所述反射層的寬度尺寸形成為20 μ m?100 μ m的窄幅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述反射層的層厚度為1?20 μ m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述第2電極被設(shè)置成在與所述第1電極對置的狀態(tài)下與所述電壓依賴性電阻層的基 板埋設(shè)面相接或包含在所述電壓依賴性電阻層的內(nèi)部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述電壓依賴性電阻層的表面與所述基板的所述一個主面位于同一平面上,構(gòu)成所述 安裝面的一部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述保護(hù)元件為壓敏電阻元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述第2電極被設(shè)置成在與所述第1電極對置的狀態(tài)下與所述電壓依賴性電阻層的基 板埋設(shè)面相接,而且 所述壓敏電阻元件將2個壓敏電阻元件串聯(lián)連接而成,所述2個壓敏電阻元件共有在 所述電壓依賴性電阻層的基板埋設(shè)面形成的第2電極。
10. -種發(fā)光裝置的制造方法,所述發(fā)光裝置具有發(fā)光元件用基板以及在該基板上安 裝的發(fā)光元件而構(gòu)成,所述發(fā)光元件用基板具有壓敏電阻元件而構(gòu)成,所述壓敏電阻元件 包含埋設(shè)于基板的電壓依賴性電阻層和與該電壓依賴性電阻層連接的第1電極及第2電極 而構(gòu)成,所述發(fā)光裝置的制造方法包括如下工序而構(gòu)成: (A) 在生片的一個主面形成第2電極前體層的工序; (B) 將凸形狀模具從所述第2電極前體層之上壓入所述生片,在該生片形成在底面配 置了所述第2電極前體層的凹部的工序; (C) 對所述凹部提供所述電壓依賴性電阻層的工序; (D) 燒成對所述凹部提供了所述電壓依賴性電阻層以及所述第2電極前體層的生片, 獲得埋設(shè)了所述電壓依賴性電阻層以及所述第2電極的基板的工序; (E) 在所述基板以及/或者所述電壓依賴性電阻層上形成反射層的工序;和 (F) 在所述反射層的形成區(qū)域以外的所述基板上,與所述電壓依賴性電阻層相接地形 成第1電極的工序。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 為了在所述工序(F)的第1電極形成時保護(hù)所述電壓依賴性電阻層不受外界影響而使 用所述反射層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 在所述工序(F)中通過鍍敷處理進(jìn)行所述第1電極的形成, 為了保護(hù)所述電壓依賴性電阻層不受與所述第1電極的所述形成關(guān)聯(lián)地使用的藥劑 的影響而使用所述反射層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 在所述工序(F)中,將所述第1電極設(shè)置成與所述電壓依賴性電阻層的基板露出面相 接, 在所述工序(E)中,在與所述第1電極的形成區(qū)域相鄰的區(qū)域形成所述反射層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 取代所述(A)以及(B)工序,在生片的一個主面壓入凸形狀模具,在該生片的該主面形 成凹部, 在所述(C)工序中,將在下表面形成了第2電極前體層的電壓依賴性電阻層配置于該 凹部。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 取代所述(B)以及(C)工序,將所述電壓依賴性電阻層從所述第2電極前體層之上向 生片壓入,在形成所述凹部的同時將該電壓依賴性電阻層以及該第2電極前體層配置于該 凹部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 取代所述(A)?(C)工序,使第2電極前體層處于下方地將形成了該第2電極前體層 的電壓依賴性電陽層向生片壓入,在形成所述凹部的同時將該電壓依賴性電阻層以及該第 2電極前體層配置于該凹部。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 取代所述(A)?(C)工序,將在內(nèi)部包含所述第2電極的所述電壓依賴性電阻層配置 于生片的一個主面,將凸形狀模具從所述電壓依賴性電阻層之上壓入到所述生片,由此,在 所述生片形成凹部,該凹部在底面配置了在內(nèi)部包含所述第2電極的所述電壓依賴性電阻 層,而且 在所述(D)工序中,對所述生片進(jìn)行燒成來獲得埋設(shè)了所述電壓依賴性電阻層以及所 述第2電極的基板。
【文檔編號】H01L33/64GK104094427SQ201380007130
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月15日
【發(fā)明者】川北晃司, 中谷誠一, 小川立夫, 澤田享 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社