專利名稱：Led封裝基板以及使用該led封裝基板的led封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搭載了 LED元件的LED封裝基板以及使用該基板的LED封裝。
背景技術(shù)：
近年來，人們從節(jié)能的觀點出發(fā)，在各方面進(jìn)行了各種各樣的節(jié)能相關(guān)產(chǎn)品的開 發(fā)。作為低功耗的發(fā)光二極管、即LED(LinghtEmitting Diode)也是這樣的產(chǎn)品之一，特別 是由于藍(lán)色LED元件的成功開發(fā)，白色LED的生產(chǎn)也成為了可能，所以，引起了將其應(yīng)用在 液晶背光和一般照明中這樣的動作，并在一部分產(chǎn)品中已經(jīng)開始了應(yīng)用。以這種白色LED來說，例如在專利文獻(xiàn)1的圖1中展示了一種其在將藍(lán)色LED元 件搭載在炮彈型的LED封裝上之后，用含有熒光體的樹脂密封，合成LED元件的藍(lán)色光和透 過熒光體而激發(fā)出的光，得到白色。像這樣的LED封裝已經(jīng)作為世界標(biāo)準(zhǔn)性的封裝形狀而被確立，其在量產(chǎn)性/成本 上都有優(yōu)勢，所以在市場上大量流通。然而，近年來伴隨著LED元件的輸出增大，由LED元件 產(chǎn)生的熱量大幅增加，其結(jié)果，如上所述的炮彈型封裝的散熱跟不上，溫度上升造成的LED 元件的發(fā)光效率下降成為了一個重大的問題。為了解決這個散熱問題，到目前為止已提出了各種改良過的LED封裝。例如在專利文獻(xiàn)2中，展示了一種對封裝材質(zhì)使用高熱傳導(dǎo)性的氮化鋁，在氮化 鋁基板上印刷電極圖案，并通過LED元件的倒裝(flipchip)安裝來獲得高散熱性的LED封裝。但是，在上述LED封裝中有這樣的缺點由于有印刷電極圖案的工藝所以在大量 生產(chǎn)性上產(chǎn)生了難度，成本也將增加，此外由于作為原材料使用高價的氮化鋁，封裝的價格 還將上升。除此以外，由于時下的LED元件的進(jìn)一步高輸出化，即使具有氮化鋁的熱傳導(dǎo) 率，其散熱能力也開始產(chǎn)生不足，等等有許多問題需要改善。另外，專利文獻(xiàn)3中提出了一種用金屬填充在基板上形成的通孔而形成散熱路 徑，將LED元件在其上倒裝安裝的LED封裝。這種LED封裝，在專利文獻(xiàn)3中沒有記載金屬的具體名稱，但可以通過將銀或銅用 作填充金屬來得到高散熱性。然而實際上存在這樣的缺陷如果使銀或銅溶浸在通孔中，則 由于凝固收縮，通孔與這些填充金屬將會剝離，最壞的情況下填充金屬將脫落、斷線。為了 消除該缺陷，需要在使用將填充金屬的粉末和玻璃粉末混合而成的金屬漿(metal paste) 來填充通孔后，在金屬成分的熔點以下燒結(jié)固化。但其中，由于在金屬成分中混入了玻璃成 分，所以金屬成分本來所具有的熱傳導(dǎo)性發(fā)揮不出來。另外，存在通孔填充時一般是采用絲 網(wǎng)印刷，但這時存在量產(chǎn)性和制造成本方面產(chǎn)生難度的問題。此外，專利文獻(xiàn)4展示了一種利用白色的散熱樹脂對以銅為主體的引線框架和散 熱用的金屬板進(jìn)行一體化的LED封裝。這種LED封裝在原料上采用低價的銅，并且不經(jīng)復(fù) 雜的工序就可以制造，所以在成本上有優(yōu)勢，此外，如果散熱樹脂的熱傳導(dǎo)率充分，還可以 期待良好的散熱性。但是，在專利文獻(xiàn)4中散熱樹脂的熱傳導(dǎo)率最高水平也就是為IOW/m · K左右，顯著低于引線框架和散熱金屬板的熱傳導(dǎo)率，其結(jié)果是阻礙了從引線框架到散熱金屬板的熱量移動，實際上難以發(fā)揮良好的散熱性。進(jìn)而還要考慮到，由于樹脂的低耐熱 性，在以長時間連續(xù)點亮狀態(tài)使用LED的情況下，由于上述散熱性的問題將引起封裝溫度 升高、樹脂熱變形或劣化的狀況。因此，需要散熱效率良好但較窄的電極縫隙，并且其間隔 需要精度的倒裝安裝不適于該封裝構(gòu)造。S卩，如圖6(a)所示，在倒裝安裝中，將LED元件201的η極201a以及ρ極201b直 接接合在LED封裝基板202的η電極202a以及ρ電極202b上，所以與圖6(b)所示的基于 導(dǎo)線W的導(dǎo)線安裝相比，來自LED元件201的發(fā)光部201c的熱量容易通過LED封裝基板 202散逸，在散熱性上有優(yōu)勢。但是，在倒裝安裝中，需要配合LED元件201的η極201a以 及ρ極201b將η電極202a、p電極202b間的縫隙202c設(shè)置得較窄，而且嚴(yán)格要求其精度， 所以，在LED封裝基板容易由于熱變形等而引起變形、劣化的情況下不適于倒裝安裝。此外，專利文獻(xiàn)4中舉出的樹脂都不勝短波長光，來自LED元件的光和太陽光會弓I 起變黃、劣化等，其結(jié)果是，存在使封裝的壽命降低等很多缺陷。為了使LED作為一般照明而普及，除了散熱性還需要同時滿足可靠性(耐UV性、 耐濕性等耐氣候性、耐熱性、機械強度等)、量產(chǎn)性、成本的要求。然而如上所述重視散熱性 而實施改良的結(jié)果是，可靠性、量產(chǎn)性、成本將惡化等，尚未找到能兼顧上述四個要素而改 善的LED封裝。專利文獻(xiàn)1 JP特許第2927279號公報專利文獻(xiàn)2 JP特開2004-207367號公報專利文獻(xiàn)3 JP特開2002-289923號公報專利文獻(xiàn)4 JP特開2007-173441號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于提供一種散熱性優(yōu)異，還能同時解決可靠性、量產(chǎn)性、 成本的問題的LED封裝基板以及使用它的LED封裝。為了解決上述問題，本申請的發(fā)明人，作為電極用材料用由具有良好熱傳導(dǎo)性且 比較便宜的銅為主體的金屬作為基礎(chǔ)，作為構(gòu)造用材料不采用樹脂而是采用以強度和耐氣 候性見長的陶瓷，作為LED元件的安裝方式以有利于放熱的倒裝安裝方式為前提條件，對 該封裝構(gòu)造進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了在具有可以倒裝安裝的窄小電極間隔的電極對(η極以 及P電極)中，通過在該電極對之間填充陶瓷，能夠解決各種問題的構(gòu)造，進(jìn)而加以應(yīng)用展 開，最終發(fā)明了散熱性優(yōu)異并且同時解決了可靠性、量產(chǎn)性、成本的問題的LED封裝基板。即，本發(fā)明的LED封裝基板，是搭載了 LED元件的LED封裝的基板，其特征在于，連 接在LED元件的η極上的η電極與連接在LED元件的ρ極上的ρ電極的間隔，其最窄部分 在20 500 μ m范圍內(nèi)，上述最窄部分的至少一部分或全部中填充了陶瓷。這樣，通過將η電極與ρ電極的間隔限制在20 500 μ m范圍內(nèi)，能夠?qū)ED元件 直接在電極上倒裝安裝，能夠最大程度地縮短LED發(fā)熱部與電極的距離，所以能夠進(jìn)行高 效率的散熱。并且，通過在該η/ρ電極間填充陶瓷，利用填充的陶瓷在熱性/機械性方面的 穩(wěn)定性，保持η/ρ電極間的穩(wěn)固。其結(jié)果，能夠得到精度良好地維持電極間隔的尺寸，即使 進(jìn)行LED元件的超聲波接合等，也能進(jìn)行不使η電極和ρ電極產(chǎn)生翹曲或變形的穩(wěn)定的倒裝安裝，并且沒有熱變形、光劣化、吸濕劣化的可靠性高的LED封裝。另外，在η/ρ電極間隔不足20 μ m的情況下，陶瓷的填充變困難。而在η/ρ電極間 隔超過500 μ m的情況下，不可能進(jìn)行以往的350 μ m見方尺寸的LED元件的倒裝安裝，即使 在使用大型的Imm見方尺寸的LED元件的情況下，接合LED元件與電極的焊盤與LED元件 的接觸面積或與電極的接觸面積也將減小，結(jié)果，從LED元件到電極的傳熱量降低，不能進(jìn) 行良好的散熱。在本發(fā)明中，η電極以及ρ電極優(yōu)選由引線框架形成。由此，能夠抑制η/ρ電極間 隔因產(chǎn)品不同而產(chǎn)生的不穩(wěn)定，所以能降低陶瓷的填充不良，并且使LED元件的自動安裝 變得容易。進(jìn)而，對于該制法可以采用連續(xù)壓制加工等在量產(chǎn)性方面有優(yōu)勢的工序，能夠提 供在量產(chǎn)性和成本方面都有優(yōu)勢的LED封裝基板。
本發(fā)明的LED封裝基板散熱性優(yōu)異，并且能夠同時解決可靠性、量產(chǎn)性、成本的問 題，作為大功率LED或適于照明LED用封裝卓有成效。


圖1示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第1實施例，(a)是其平面圖，(b)是(a)的 A-A剖面圖。圖2示出了由引線框架來形成圖1所示的LED封裝基板的例子。圖3示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第2實施例，(a)是其平面圖，(b)是(a)的 B-B剖面圖。圖4示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第3實施例的剖面圖。圖5示出了本發(fā)明的在LED封裝基板上倒裝安裝LED元件的例子，(a)是其平面 圖，(b)是(a)的C-C剖面圖。圖6示出了將LED元件安裝在基板上的形態(tài)，(a)為倒裝安裝，(b)為導(dǎo)線安裝。符號說明100 =LED 封裝基板；101 :n 電極；102 :p 電極；103 陶瓷；104 引線框架；105 =LED 元件；105a :n極；105b :p極；106 焊盤；107 反射器(開口反射部)；107a 反射面；108a 108d 散熱器；109 絕緣層；110 基座；111 開口部；201 LED 元件；201a :n 極；201b :p 極； 201c 發(fā)光部；202 =LED封裝基板；202a :n電極；202b :p電極；202c 電極縫隙。
具體實施例方式在本發(fā)明的LED封裝基板中，向η/ρ電極間的陶瓷的填充方法不管用什么方 法只要能夠填充即可，可以通過例如使用具有熱可塑性的陶瓷坯體的嵌件成型(insert molding)或基體上注塑成型(out-sertmolding)、使用熔融或半熔融狀態(tài)的陶瓷原料的噴 出成型等，來進(jìn)行填充。此外，在用引線框架形成η電極以及ρ電極的情況下，該引線框架可以通過壓制加 工、放電加工、腐蝕加工等來制作，但在考慮到量產(chǎn)性和尺寸精度的情況下，最好采用壓制加工。電極材質(zhì)優(yōu)選為熱傳導(dǎo)率為300W/m · K以上的銅或銅合金。具體而言，在充分考 慮到熱傳導(dǎo)性以及可靠性的情況下，優(yōu)選為含銅率99. 9%以上的無氧銅類合金，其中，最好為對純度99. 9%以上的無氧銅添加了 0. 015 0. 15質(zhì)量％的&而成的合金，或?qū)兌?99. 9%以上的無氧銅添加了 0. 10 0. 15質(zhì)量％ WZn而成的合金。通過這樣由熱傳導(dǎo)率 在300W/m ·Κ以上的銅或銅合金構(gòu)成電極，與混合了玻璃成分的金屬漿或氮化鋁相比，能得 到更大的熱傳導(dǎo)率，得到高的散熱效果。進(jìn)而由于比金屬漿和氮化鋁便宜，所以能夠提供將 成本控制得很低的LED封裝基板。此外，優(yōu)選對于本發(fā)明的LED封裝基板的LED元件搭載面，利用與在η/ρ電極 間填充的陶瓷相同的材質(zhì)，以環(huán)繞LED元件的搭載部的方式形成開口反射部、即反射器 (reflector)。該反射器的形成也可以通過與陶瓷填充不同的工序進(jìn)行，但是在考慮到該生 產(chǎn)前置時間(Ieadtime)的情況下，最好在填充陶瓷的同時形成。另外，以提高LED封裝基板 的強度為目的，也可以在與LED封裝基板的反射器形成面(LED元件搭載面)相反的面上形 成由絕緣體構(gòu)成基座。該基座的材質(zhì)可以是任意的絕緣體，但優(yōu)選與在η/ρ電極間填充的 陶瓷相同的材質(zhì)，尤其是如果能夠通過嵌件成型來同時進(jìn)行向η/ρ電極間的陶瓷填充、反 射器形成、基座形成，則能削減前置時間，在量產(chǎn)性提高/成本削減這兩方面都極有效。此 夕卜，也可以在上述反射器的上部安裝由與上述反射器不同的材質(zhì)構(gòu)成的追加反射器。該追 加反射器的材質(zhì)可以是任意材質(zhì)，但也可以由例如鋁、表面經(jīng)過鍍鋁處理或鍍銀處理后的 不銹鋼、白色度值高的陶瓷等制作。
進(jìn)而在本發(fā)明中，優(yōu)選作為陶瓷使用在燒制溫度1050°C以下能夠燒制的陶瓷，將 η/ρ電極與陶瓷直接接合并進(jìn)行一體化。由此，保持η/ρ電極間更穩(wěn)固，并且能夠簡化制造 工序，以低成本提供可靠性高的LED封裝基板。作為在燒制溫度1050°C以下能夠燒制的陶 瓷，最好為燒制溫度600 960°C左右的硼硅酸鹽類玻璃或在硼硅酸鹽類玻璃中混合40體 積％以下的鋁、氧化鎂、硫酸鋇中的某一種而成的材料。另外，對于陶瓷材質(zhì)，可以根據(jù)其目 的和電極材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)，來選擇具有適當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)的陶瓷材質(zhì)。另外，關(guān)于直接接 合的方法，可以是任何方法，但有例如在使用添加了粘合劑而給予了熱可塑性的陶瓷坯體 來進(jìn)行嵌件成型或基體上注塑成型之后進(jìn)行脫脂、一體燒制的方法，和使陶瓷原料熔融或 半熔融地噴出成型并進(jìn)行一體化的方法等。進(jìn)而，該陶瓷優(yōu)選燒制后的白色度在JISCJapanese IndustrialStandards，日本 工業(yè)規(guī)格)P8148(JIS2001年度版)中所確定的白色度值、即70%以上，更優(yōu)選地白色度值 在85%以上。由此能夠提高光反射率，能提供取光效率高的LED封裝基板。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選對于在η/ρ電極與陶瓷的一體化后至少暴露在空氣中的 η/ρ電極的表面，用基于銀或鋁的金屬實施鍍覆處理。由此，能夠提高光反射率，能提供取 光效率高的LED封裝基板，并且由于抑制了 η/ρ電極的表面氧化，所以能夠提供可靠性高的 LED封裝基板。另外，由于在η/ρ電極與陶瓷的一體化前進(jìn)行上述的鍍覆處理的情況下，由 于一體化時的加熱時，鍍覆材質(zhì)與由銅或銅合金構(gòu)成的η/ρ電極將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生光 反射率的降低和電極形狀的變化，作為LED封裝基板的實用性將降低，所以優(yōu)選在一體化 后進(jìn)行鍍覆處理。進(jìn)而，在本發(fā)明中，為了提高散熱性，優(yōu)選在η/ρ電極上結(jié)合散熱器以進(jìn)行熱量的 傳遞、即熱性結(jié)合。作為其結(jié)合形式可以是以下的任意一種(1)將散熱器與η/ρ電極中的 至少一個進(jìn)行熱性結(jié)合的形式；(2)分別將各散熱器與η/ρ電極進(jìn)行熱性結(jié)合的形式；(3) 隔著絕緣層將一個散熱器與η/ρ電極進(jìn)行熱性接合的形式。為了提高散熱效率，上述(3)中所用的絕緣層的熱傳導(dǎo)率優(yōu)選在300W/m ·Κ以上，作為這樣的絕緣層用材料，有例如進(jìn)行了 絕緣處理的石墨片、碳納米管復(fù)合塑料等。此外，如果進(jìn)行了熱性結(jié)合，則散熱器的安裝位 置沒有限制，例如可以安裝在電極外引線部或電極背面(與LED元件搭載面相反的面)等。而且，通過將上述的本發(fā)明的LED封裝基板用作基板，能提供一種散熱性優(yōu)異，并 且能同時解決可靠性、量產(chǎn)性、成本的問題的LED封裝。實施例以下，根據(jù)

本發(fā)明的實施例。[實施例1]圖1示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第1實施例，(a)是其平面圖，(b)是(a)的 A-A剖面圖。在圖1(b)中放大示出了搭載在LED封裝上的LED元件。圖1所示的LED封裝基板100是本發(fā)明的基本形，具備電極對n電極101和ρ電 極102，具有在其最窄部分填充有陶瓷103的構(gòu)造。這樣的LED封裝基板100，如圖2所示，可以利用引線框架104來制作。具體而言，首先通過壓制加工等來加工由銅或具有300W/m · K以上的熱傳導(dǎo)率的 銅合金構(gòu)成的金屬板，得到具備η電極101以及ρ電極102的引線框架104。這時，形成η 電極101以及ρ電極102的最窄部分的間隔在20 500 μ m范圍內(nèi)，但如果最終最窄部分 的間隔在20 500 μ m范圍內(nèi)，則也可以采用例如該間隔形成在500 μ m以上之后，使引線 框架104變形為使該間隔在20 500 μ m范圍內(nèi)等的方法。此外，在本實施例中雖然僅圖 示了 η/ρ電極對的最窄部分是一個位置的情況的例子，但也可以設(shè)置成形成兩個位置以上 的最窄部分，能夠搭載多個LED元件。進(jìn)而，對于該引線框架104的η/ρ電極最窄部分，填 充陶瓷103，單片化，形成LED封裝基板。另外，陶瓷的填充方法可以使用任意方法，例如可 以通過基體上注塑成型來進(jìn)行填充。在該LED封裝基板100上，如圖1 (b)所示倒裝安裝LED元件105。具體而言，介由 焊盤106在LED封裝基板100的η極101上連接LED元件105的η極105a，介由焊盤106 在ρ極102上連接LED元件105的ρ極105b。雖然未圖示搭載了 LED元件105的LED封裝 的整體像，但和通常一樣，具有樹脂密封LED元件105的構(gòu)造。另外，在圖1(b)中，陶瓷103被填充到η/ρ電極最窄部分的中央部，但填充位置不 限于此，也可以填充到η/ρ電極最窄部分的上部、下部或者全部中。此外，如果處于在η/ρ 電極最窄部分的一部分或全部中填充有陶瓷103并且沒有妨礙LED元件105的搭載的狀態(tài) 下，則既可以漫過該η/ρ電極最窄部分來填充，也可以在η/ρ電極最窄部分以外的η/ρ電極 的間隙填充。[實施例2]圖3示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第2實施例，(a)是其平面圖，(b)是(a)的 B-B剖面圖。在圖3(b)中并列示出了搭載在LED封裝上的LED元件。該實施例，以環(huán)繞LED封裝基板100的LED元件105的搭載部的方式，由與填充到 η/ρ電極間的陶瓷103相同的材質(zhì)形成開口反射部即反射器107，進(jìn)而由與陶瓷103相同的 材質(zhì)在與LED元件105搭載面相反的面上形成基座110。具體而言，首先通過壓制加工等來加工由銅或具有300W/m · K以上的熱傳導(dǎo)率的 銅合金構(gòu)成的金屬板，得到將η/ρ電極的最窄部分形成在20 500 μ m范圍內(nèi)的電極對。其后，在該電極對間填充1050°C以下能夠燒制且燒制后的白色度在JIS P8148 (JIS2001年度 版)中所確定的白色度值即70%以上的陶瓷103的坯體，進(jìn)而使用由與陶瓷103相同的材 質(zhì)構(gòu)成的陶瓷坯體，以環(huán)繞LED搭載部的方式形成具有反射面107a的反射器107。該反射 器107的反射面107a根據(jù)其目的的不同可以形成為任意的傾角以及形狀。進(jìn)而，在與LED 元件105搭載面相反的面上形成由與陶瓷103相同的材質(zhì)構(gòu)成的基座110。進(jìn)而，在該基座 上可以根據(jù)需要形成用于接合η/ρ電極與散熱器的開口部111。對于將這樣得到的LED封裝基板前驅(qū)體脫脂/燒結(jié)后并露出的η電極101以及ρ 電極102的表面，實施銀或鋁的鍍覆處理，形成LED封裝基板100。另外，進(jìn)行燒結(jié)時，以防 止陶瓷的收縮開裂為目的，可以采用一邊施加負(fù)重一邊進(jìn)行燒結(jié)的無收縮燒結(jié)法。此外，在 進(jìn)行鍍覆處理時，以提高光澤度和硬度等為目的，可以在進(jìn)行了最佳的底層鍍覆之后再進(jìn) 行精加工的鍍銀或鍍鋁。[實施例3]圖4示出了本發(fā)明的LED封裝基板的第3實施例的剖面圖。該實施例是為了進(jìn)一步提高散熱性而在LED封裝基板的η/ρ電極上熱性結(jié)合散熱 器的例子。圖4 (a)的例子是將散熱器108a直接接合在ρ電極102的下表面(與LED元件搭 載面相反的面)上例子。該接合方法可以是形成將電極與散熱器熱性結(jié)合的形態(tài)的任意方 法，例如，激光熔接或焊接等熔接法、使用熱傳導(dǎo)性高的接著劑的接著法等方法。圖4(b)的例子是分別將散熱器108b直接接合在η電極101的下表面上、散熱器 108c直接接合在ρ電極102的下表面上的例子。作為該接合方法可以與上述相同應(yīng)用熔接 法或接著法等方法。圖4(c)的例子是將散熱器108d隔著具有300W/m · K以上的熱傳導(dǎo)率的絕緣層 109接合在η電極101以及ρ電極102的下表面上的例子。η/ρ電極、絕緣層以及散熱器的 接合可以是能形成熱性接合的形態(tài)的任意方法，例如，超聲波熔接法、使用高熱傳導(dǎo)性接著 劑的接著法等方法。這樣得到的LED封裝基板100，如圖5所示，在將LED元件105倒裝安裝時發(fā)揮最 大的效果，使產(chǎn)生的熱量沿著圖中箭頭的路徑，效率良好地向散熱器108b、108c傳遞。另 夕卜，倒裝安裝的具體形式如圖1(b)所說明的那樣。此外，從LED元件105產(chǎn)生的光被鍍覆處理后的η/ρ電極101、102的表面、具有白 色度70%以上的陶瓷103的表面以及反射器107的反射面107a效率良好地反射，形成取 光效率良好的LED封裝基板。進(jìn)而，通過用金屬以及陶瓷構(gòu)成LED封裝基板100，能夠抑制 η/ρ電極101、102在LED元件105安裝時的歪斜或變形，進(jìn)而能夠形成沒有由于從LED元 件105產(chǎn)生的熱量引起的變形、由于短波長光引起的劣化、由于空氣濕度引起的劣化的、可 靠性極高的LED封裝基板。此外，如圖2所說明地那樣，能夠采用引線框架方式，所以可以 采用連續(xù)壓制加工等在量產(chǎn)性上優(yōu)異的制法，在成本方面也極有成效。雖未圖示，但對于這樣得到的LED封裝基板100倒裝安裝LED元件105，用混有熒光體的硅樹脂密封LED元件105，形成LED封裝。[實施例4]作為本發(fā)明的LED封裝基板與以往的LED封裝基板的比較，用尺寸IOmm見方、銅電極厚度ο. 3mm、銀電極厚度10 μ m、氮化鋁基板厚度0. 3mm試制了以下三種LED封裝基板 (X)圖5所示的LED封裝基板中，電極101以及102由具有熱傳導(dǎo)率394W/m ·Κ的銅構(gòu)成且 陶瓷103具有85%的白色度；(Y)圖6(a)所示的LED封裝基板中，基板202的材質(zhì)由熱傳 導(dǎo)率170W/m ·Κ且具有35%的白色度的氮化鋁構(gòu)成，電極202a以及202b由含有30質(zhì)量％ 玻璃成分的銀構(gòu)成；(Z)圖6(b)所示的LED封裝基板中，基板202的材質(zhì)由熱傳導(dǎo)率170W/ m· K且具有35%的白色度的氮化鋁構(gòu)成。其中，為了使(X)、(Y)、(Z)的比較公平，雖未圖 示，但在(Y)以及(Z)的下部安裝了與(X)的散熱器108b以及108c形狀和材質(zhì)相同的散 熱器。此外，未安裝圖5所示的反射器107。為了測定LED元件表面的溫度，沒有進(jìn)行樹脂 的LED元件的密封。進(jìn)而，⑴以及⑴采用倒裝安裝、⑵采用導(dǎo)線安裝，搭載了同一種類 /同一尺寸的LED元件，接入20mA的電流，進(jìn)行發(fā)光試驗，利用溫度記錄法(thermography) 進(jìn)行LED元件的表面溫度測定。測定當(dāng)LED元件的表面溫度恒定時的各個LED元件表面溫 度的結(jié)果是，(X)為38(Y)為52(Z)為121°C。根據(jù)阿倫紐斯(Arrhenius)法則，這 個結(jié)果表示(X)的壽命相對于(Y)為2.6倍，相對于(Z)為315倍，或者因此表示在以相同 壽命來設(shè)計的情況下，(X)的方案可以更加高密度地安裝LED元件，本發(fā)明的優(yōu)越性得到了 確認(rèn)。此外，關(guān)于各個取光效率，在通過基于積分球的放射束測定來進(jìn)行比較的情況下，放 射束分別為(X) 14. 88mff, (Y) 12. 78mff, (Z) 10. 89mff, (X)最高。[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]如上所述，通過使用本發(fā)明中的LED封裝基板，LED封裝的高散熱性化、高可靠性 化、易量產(chǎn)化、低成本化得到推進(jìn)，所以除了高密度地搭載LED元件的LED照明裝置之外，還 能恰當(dāng)?shù)厥褂迷趯⑷獿ED元件用作像素的LED彩色電視、可以連接USB端口使用的小型 放映機等上，進(jìn)而由于大大有助于這些產(chǎn)品的市場普及，因此本發(fā)明在產(chǎn)業(yè)上的利用價值 極大。
權(quán)利要求
一種LED封裝基板，是搭載了LED元件的LED封裝的基板，其特征在于，連接在LED元件的n極上的n電極與連接在LED元件的p極上的p電極的間隔，其最窄部分在20～500μm范圍內(nèi)，上述最窄部分的至少一部分或全部中填充了陶瓷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的LED封裝基板，其特征在于， 上述η電極以及ρ電極由引線框架形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的LED封裝基板，其特征在于，上述η電極以及ρ電極由熱傳導(dǎo)率為300W/m · K以上的銅或銅合金構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于，以環(huán)繞LED元件的搭載部的方式形成開口反射部，上述開口反射部由與上述陶瓷相同 的材質(zhì)形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于， 上述陶瓷為在燒制溫度1050°C以下能夠燒制的陶瓷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于， 上述陶瓷為由JIS2001年度版的JIS P8148所確定的白色度在70%以上的陶瓷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于， 上述η電極以及ρ電極與上述陶瓷直接接合，成為一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于，上述η電極以及P電極的表面的至少一部分利用基于銀或鋁的金屬進(jìn)行了鍍覆處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于， 對于上述η電極以及P電極的至少一個，結(jié)合散熱器以進(jìn)行傳熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于， 對于上述η電極以及P電極，分別結(jié)合各自的散熱器以進(jìn)行傳熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所記載的LED封裝基板，其特征在于，上述η電極以及ρ電極隔著熱傳導(dǎo)率在300W/m ·Κ以上的絕緣層而與一個散熱器結(jié)合 以進(jìn)行傳熱。
12.—種LED封裝，使用權(quán)利要求1至11中任意一項所記載的LED封裝基板作為基板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種配備了LED元件的LED封裝基板以及使用該LED封裝基板的LED封裝。提供一種在散熱性上有優(yōu)勢，并且能夠同時解決可靠性、量產(chǎn)性、成本的問題的LED封裝基板。其特征在于，設(shè)置連接在LED元件(105)的n極(105a)上的n電極(101)與連接在LED元件(105)的p極(105b)上的p電極(102)的間隔，使其最窄部分在20～500μm范圍內(nèi)，上述最窄部分的至少一部分或全部中填充了陶瓷(103)。
文檔編號H01L33/48GK101828275SQ200880112148
公開日2010年9月8日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者倉井聰, 田口常正, 皆本鋼輝, 祝迫恭 申請人:日本鎢合金株式會社