CN101189739B - 发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机 - Google Patents

发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机 Download PDF

Info

Publication number
CN101189739B
CN101189739B CN200680019593XA CN200680019593A CN101189739B CN 101189739 B CN101189739 B CN 101189739B CN 200680019593X A CN200680019593X A CN 200680019593XA CN 200680019593 A CN200680019593 A CN 200680019593A CN 101189739 B CN101189739 B CN 101189739B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
emitting device
electrode
reflector portion
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200680019593XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101189739A (zh
Inventor
木村直树
大桥正和
平船俊一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Publication of CN101189739A publication Critical patent/CN101189739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101189739B publication Critical patent/CN101189739B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133608—Direct backlight including particular frames or supporting means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/053—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an inorganic insulating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/183—Components mounted in and supported by recessed areas of the printed circuit board
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Abstract

一种发光元件安装用珐琅基板(1)，在其内核金属(4)的表面覆盖有珐琅层(5)，在发光元件安装面上设置有具有平坦的底面和其周围的倾斜部的反射罩部(7)，在该发光元件安装面上设置有用于向发光元件通电的电极(6)，上述反射罩部(7)内的电极(6)的厚度在5μm～100μm的范围内。

Description

发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机
技术领域
本发明涉及一种用于安装多个发光二极管(以下记做LED)等发光元件的发光元件安装用珐琅基板，特别是，涉及一种在照明等用途中，在高密度地安装发光元件的情况下提高了尺寸精度和散热性的发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、在该基板上安装了发光元件的发光元件模块、具有该发光模块的照明装置、显示装置和交通信号机。 
本申请对2005年6月7日提出申请的日本特愿2005-167499号主张优先权，并在此引用其内容。 
背景技术
近年来，在LED单元等发光元件模块的制造方法中，将发光元件直接安装在电子基板上的、所谓板上芯片(chip on board)方式的制造方法逐渐成为主流。这种方式，与在电子基板上安装多个炮弹型LED和表面安装型LED等发光元件的方式相比，具有不需要半成品处理并且还能简化结构的优点。 
另一方面，发光元件被应用于照明设备、液晶图像装置的背光源、交通信号机等，因而要求进一步提高发光强度。通过使施加的电流量增大，能够提高发光元件的发光强度，但是，在这种情况下，由于同时伴随有发热，因此需要发光元件高效地进行散热。在散热不充分的情况下，发光元件在点亮过程中变成高温而导致发光效率降低，不能得到目标发光强度。 
另外，在长期使用的情况下，发光元件的可靠性降低，发生不点亮等不良现象的可能性升高。 
在基板上安装发光元件时，为了将由发光元件发出的光高效地向前方辐射，希望设置斜面上具有反射面的研磨钵状的反射罩部，并在其底面上安装发光元件。通过将反射罩部形成为研磨钵形状，可以控制光的方向，并且，还能具有保持封装发光元件的树脂的作用。 
鉴于这些要求，作为光的取出效率高、且可以低成本来生产的发光元件安装用基板，考虑使用珐琅基板的基板等。图1是例示使用了该珐琅基板的发光元件模块的剖视图，该发光元件模块2构成为：具有基板1，该基板1是用由玻璃构成的珐琅层5覆盖由低碳钢板等构成的内核金属4的表面而形成的，设置有研磨钵状的反射罩部7，并在设置了反射罩部7的发光元件安装面上设置了用于向发光元件3通电的电极6；在该基板的反射罩部7的底面上安装LED等发光元件3。发光元件3安装在延伸设置到反射罩部7的底面的一对电极6、6的一个电极上，并利用金线8与另一个电极进行电连接。安装了发光元件3的反射罩部7，利用封装树脂9进行封装。 
该珐琅基板，由于可以通过加工内核金属而做成自由的形状，并可以在该形状的状态下，在表面上形成由玻璃构成的珐琅层，所以，在做成了任意形状的状态下，都能确保电绝缘性。 
具有如图1所示的反射罩构造的珐琅基板，需要加工其内核金属，使之成为反射罩部的形状。作为该加工方法，可以列举出利用钻床的加工、利用金属冲压的拉深加工等，但是，从生产性、加工成本的角度出发，最好是冲压加工。加工金属之后，层叠玻璃等绝缘物，并在基板上形成安装发光元件的电极或构成电路的电极，从而得到发光元件安装用珐琅基板。 
作为在具有反射罩构造的基板上形成电极的方法，有利用蚀刻和印刷导电糊的方法。由于利用蚀刻形成电极，其成本高，所以印刷方法是现在的主流。 
当制作具有图1所示的反射罩结构的珐琅基板时，在层叠了玻璃等绝缘物之后，形成安装发光元件的电极或构成电路的电极。此时，在电极较厚的情况下，有电极的平坦性不好，或即使绝缘层是平坦的，电极也不平坦的问题。特别是，安装发光元件的部位的电极，若不平坦，则存在安装发光元件后的粘着力低等安装工序中的不良多发的大问题。此外，利用银糊等印刷电极时，也有较厚和高成本的问题。另一方面，在电极薄时，其热传导性，特别是向平行于基板的方向的热传导性变差，从而不能得到充分的散热性。当散热不充分时，发光元件因为在点亮过程中变成高温，而导致发光效率降低，从而不能得到目标发光强度。此外，在长期使用时，发光元件的可靠性降低，发生不点亮等不良现象的可能性增大。另外，若有玻璃层露出的部分，则还存在该部分的反射变差，辐射的光量整体上减小的问题。
外，在长期使用时，发光元件的可靠性降低，发生不点亮等不良现象的可能性增大。另外，若有玻璃层露出的部分，则还存在该部分的反射变差，辐射的光量整体上减小的问题。 
另一方面，在具有反照罩形状的基板上形成电极时，在普通的丝网印刷中，若凹部变深，也存在不能印刷的问题。还有利用喷墨打印机等的喷墨方式的印刷法，但是，在喷墨方式中，要求墨的喷出方向与被印刷面垂直。因此，未必适合于在具有上述那样的罩形状的基板上进行印刷，存在需要设法以同样的厚度来对倾斜的面和底面进行印刷的问题。 
发明内容
作为能对这样的凹部内表面进行印刷的装置，有衬垫印刷装置。衬垫印刷装置，根据要印刷的图像，在形成有凹部的版面上涂敷墨，然后，使用被称为衬垫的用于喷墨转印的具有弹性的介质，将流入该凹部的墨，转印到被印刷物上而进行印刷。因为使用这样的衬垫，所以，衬垫印刷装置具有以下特点：不仅能进行平面印刷，还能进行曲面印刷。通过活用这种衬垫印刷方法的特点，可以在研磨钵状的反射罩部内表面侧形成电极。但是，即使是这种衬垫印刷方法，若反射罩部变深，壁面的倾斜角度变大，则如图2所示，也有不能对反射罩部7的底面和斜面之间的边界部很好地进行印刷、或底面不平滑等问题。 
本发明就是鉴于以上情况而做出的，目的在于提供一种散热性好、反射罩部的底面平坦性优良的发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、在该基板上安装了发光元件的发光元件模块、具有该发光模块的照明装置、显示装置和交通信号机。 
为了实现上述目的，本发明提供一种发光元件安装用珐琅基板，其具有：内核金属；覆盖该内核金属的表面的珐琅层；反射罩部，设置于发光元件安装面，具有平坦的底面和其周围的倾斜部；电极，设置于上述发光元件安装面的上述珐琅层上，在上述反射罩部内的厚度在5μm～100μm的范围内，用于向发光元件通电。 
在本发明的发光元件安装用珐琅基板上，上述反射罩部内的电极的厚度，最好在5μm～50μm的范围内。 
另外，本发明提供一种发光元件安装用珐琅基板的制造方法，其具有：在金属部件上形成有反射罩部的内核金属上烧接珐琅材料而形成珐琅层的工序，上述反射罩部具有平坦的底面和其周围的倾斜部；以及在设置了上述反射罩部的发光元件安装面的上述珐琅层上，以上述反射罩部内的电极厚度在5μm～100μm的范围内的方式，形成用于向发光元件通电的电极的工序。 
在本发明的发光元件安装用珐琅基板的制造方法中，最好利用衬垫印刷法在珐琅层上印刷导电糊，并使之烧结来形成上述电极。 
在本发明的发光元件安装用珐琅基板的制造方法中，最好在烧结了反射罩部内的电极后，进行电极的平滑化。 
此外，本发明提供一种具有本发明所涉及的上述发光元件安装用珐琅基板、和安装在上述发光元件安装用珐琅基板上的发光元件的发光元件模块。 
此外，本发明提供一种具有本发明所涉及的上述发光元件模块的照明装置、显示装置和交通信号机。 
本发明的发光元件安装用珐琅基板，是将反射罩部内的电极的厚度形成在5μm～100μm的范围内的基板，所以，能提供从散热性、反射罩部的平坦性、辐射的光量的任何一个角度看都优良的发光元件模块。 
在本发明的发光元件安装用珐琅基板的制造方法中，在烧结了电极之后，增加了调整反射罩部内的电极的形状的平滑化工序，所以能够得到更好的散热性、反射罩部的平坦性、辐射的光量。 
附图说明
本发明的发光元件模块，是在上述本发明所涉及的发光元件安装用珐琅基板上安装发光元件而形成的，所以，能够提供基板的散热性好、且光量多的发光元件模块。 
图1是例示发光元件模块的构造的剖视图。 
图2是说明电极形成时产生的电极的平坦化恶化的原因的剖视图。 
符号说明 
1...发光元件安装用珐琅基板、2...发光元件模块、3...发光元件、4...内核金属、5...珐琅层、6...电极、7...反射罩部、8...金线、9...封装树脂 
具体实施方式
本发明针对如图1所示那样，在发光元件安装面上具有反射罩部7的发光元件安装用珐琅基板1上，形成于发光元件安装面上的电极6，提出了至少烧接于反射罩部7而形成的电极6的厚度的最佳范围。在本发明中，其特征在于，反射罩部7内的电极6的厚度在5μm～100μm的范围内，最好在5μm～50μm的范围内。由此，可以得到从散热性、反射罩部的平坦性、辐射的光量的任何一个角度看都良好的基板。若反射罩部7内的电极6的厚度不足5μm，则外观不好，且不能得到充分的散热性。另外，若反射罩部7内的电极6的厚度超过100μm，则即使进行后述的烧结后的平滑化处理，平坦度也变差，可能导致难以安装发光元件。 
此外，在本发明中，通过在烧结了电极6之后，增加调整反射罩部7内的电极6的形状的平滑化工序，可以得到更好的散热性、反射罩部的平坦性、辐射的光量。 
本发明所涉及的发光元件模块的基本结构，例如，如图1所示，可以构成为具有发光元件安装用珐琅基板1，在该基板的反射罩部7的底面上安装LED等发光元件3。上述发光元件安装用珐琅基板1是利用珐琅层5覆盖内核金属4的表面而形成的，设置有研磨钵状的反射罩部7，并且在发光元件安装面上形成了用于向发光元件3通电的电极。但是，本发明并不限定于此。在图1的例示中，发光元件3安装于延伸设置到反射罩部7的底面的一对电极6、6的一个电极上，并利用金线8与另一个电极电连接。利用封装树脂9对安装了发光元件3的反射罩部7进行了树脂封装。 
反射罩部7形成为由平坦的底面和斜面构成的研磨钵装或槽状。该斜面的倾斜角度为30°～70°左右，最好是40°～60°左右。 
作为构成发光元件安装用珐琅基板1的内核金属4的材料，只要是 可以在表面上牢固地形成珐琅层5的金属即可，不特殊限定，例如，可以采用低碳钢板等。此外，珐琅层5是在内核金属4的表面上烧接玻璃粉而形成的。另外，电极6最好是通过利用衬垫印刷法沿规定的图案印刷并烧接银糊或铜糊等导电糊的方法等来形成。 
作为安装于该发光元件安装用珐琅基板1的发光元件3最好是LED。当将发光元件模块2应用于照明装置时，作为发光元件3最好是白色LED。作为该白色LED，最好是组合由氮化镓(GaN)类半导体制作的蓝色LED、和由蓝色光激发而发出黄色等一种或两种以上的除蓝色以外的可见光的荧光体而成的白色LED等。并且，最好是，使上述荧光体混合并分散在用来封装安装在基板上的发光元件的封装树脂9中来使用。 
发光元件3安装于反射罩部7的底面上。发光元件3的一个电极端子与一个电极6电连接，此外，发光元件3的另一个电极端子，通过金线8(键合引线)与相邻的另一个电极6进行电连接。 
接下来，对上述发光元件安装用珐琅基板1及使用了该珐琅基板的发光元件模块2的制造方法进行说明。 
首先，准备制作内核金属用的金属板，并将其切割成希望的形状，再实施机械加工，形成所希望的数量的成为发光元件安装位置的反射罩部7，由此制作出内核金属4。 
然后，将上述内核金属4浸渍到在适当的溶剂中分散了玻璃粉而得到的液体中，在上述内核金属4的附近配置相对电极，并在内核金属4与该相对电极之间施加电压，使玻璃粉电沉积在内核金属4的表面上。在进行了电沉积后，从液体中提出内核金属4进行干燥，并将其放入加热炉中，在规定温度区域内进行加热，将玻璃粉烧接在内核金属4的表面上，形成珐琅层5，由此制作出珐琅基板。 
然后，利用衬垫印刷法，沿电极6的形成图案印刷银糊或铜糊等导电糊，并使之干燥。其涂敷量调整为：烧结后反射罩部7内的电极6的厚度在5μm～100μm的范围内，最好在5μm～50μm的范围内。之后，进行烧结，形成电极6和需要的电路。通过进行以上的各工序，可得到发光元件安装用珐琅基板1。 
在烧结了印刷后的导电糊之后，最好进行利用按压部件来按压烧结后的电极6的平滑化处理，上述按压部件具有适合基板的表面形状的按压面，最好是按压面上具有弹性材料的按压部件。 
然后，在如上述那样制作的发光元件安装用珐琅基板1的反射罩部7的底面上，通过贴片(diebonding)来安装发光元件3，并进行引线键合(wirebonding)，用金线8电连接发光元件3和电极6。之后，向反射罩部7填充保护用的树脂或混合并分散了荧光体的树脂，并使之固化，而树脂封装发光元件3。由此，制作出发光元件模块2。 
(实施例1) 
将厚度为1.5mm的低碳钢的条形材裁断成10×10mm的尺寸，利用钻床或金属冲压加工，来形成深0.6mm、底部直径2.0mm、倾斜角度45度的反射罩部，由此制作出内核金属。 
然后，在形成了反射罩部的内核金属的表面上烧结玻璃粉，形成厚度为50μm的珐琅层，由此制作出珐琅基板。 
其次，使用银糊作为导电糊，利用衬垫印刷在上述珐琅基板的表面上印刷上述电极图案。电极的制作方法使用日本特开平8-295005号公报所公开的方法。 
在用银糊来印刷电极图案后，使之干燥。导电糊的干燥方法，是通过将印刷了上述导电糊的被印刷面在远红外线干燥炉中干燥到导电糊达到指触干燥的步骤、和使上述导电糊达到指触干燥后的被印刷体在热风循环干燥炉中完全干燥的步骤而进行的。具体地，首先，使被印刷体在远红外干燥炉中干燥到导电糊达到指触干燥。指触干燥，也被称为伪干燥，是指印刷或涂敷的导电糊被干燥到用手指触摸也不粘手的程度的状态。远红外线向物质内部的浸透性好，可以从内部加热导电糊，能在短时间内使其表面和内部都干燥到某种程度。因此，导电糊的溶剂的蒸发不充分，树脂的反应也不完全，还未得到涂膜的硬度、密接性、导电性等的本来特性，但是，足以应对堆叠被印刷体。堆叠这种达到了指触干燥的被印刷体，在热风循环干燥炉中使之完全干燥。 
将5μ～100μm的范围作为目标来改变要印刷的银糊的厚度，对此时 的反射罩部底面的平坦度、外观、散热性进行了评价。将平坦度和外观的评价结果显示在表1中。 
(表1) 
    有无平滑化  工序     罩底面的电极的    平均厚度[μm]    (测定值)   反射罩底面的平坦度  (判断基准：10μm以内)   外观
  实施例1   无     4.9   OK   良
  实施例2   无     11   OK   良
  实施例3   无     24   OK   良
  实施例4   无     50   OK   良
  实施例5   无     75   NG(高低差13μm)   良
  实施例6   有     72   OK   良
  实施例7   无     104   NG(高低差19μm)   良
  实施例8   有     101   OK   良
  对比例1   无     303   NG(高低差27μm)   良
  对比例2   有     297   NG(高低差14μm)   良
  对比例3   无     2.2   OK   不良
关于反射罩部的平坦度的评价，如下进行。 
在反射罩部底面的中央位置，将安装发光元件所需的区域设定为500μm见方的正方形，并记录该区域内的高度的最大值-最小值。10μm以内为目标值，并利用该值进行了良否判断。 
当罩底面的银糊的平均厚度为5μ～50μm时，可知即使不进行电极烧结后的平滑化，也能得到充分的平坦度，并且外观也没有问题(实施例1～4)。另一方面，当罩底面的银糊的平均厚度比50μm厚时，可知在烧结后的状态下不能得到充分的平坦度(实施例5～7、对比例1)。因此，烧结后，增加使用具有弹性的介质对电极进行按压的工序，并测量了平坦度。其结果，罩底面的银糊的平均厚度直到100μm都能得到充分的平坦度(实施例6、8)。但是，当银糊厚度为300μm时，即使增加平滑化工序也不能得到充分的平坦度(对比例2)。 
另一方面，罩底面的银糊的平均厚度为2.2μm时，可知，有下层的珐琅层剥落的部分，所以，外观上为不良。特别是，安装发光元件的部位，若下层剥落，则将导致断线。 
即、 
～5μm：外观上不良。 
5μ～50μm：即使不进行电极烧结后的平滑化也能得到充分的平坦度。 
50μ～100μm：通过进行电极烧结后的平滑化，能得到充分的平坦度。 
100μm以上：不能得到充分的平坦度。 
散热性的评价，如下进行。 
在形成有电极的珐琅基板上，利用银糊将蓝色发光元件(Cree公司制造，商品名：XB900)粘贴到基板的电极上，并且，利用金线与相对的电极连接。之后，将封装树脂(热固性环氧树脂)注入到反射罩部内，直到其上部因表面张力而充分隆起。 
最初，在一定温度的状态下放置上述发光元件模块，并利用低电流值(10mA)来测量1秒以后的电压值。在这里，选用低电流的理由是，通高电流，将造成元件本身发热，从而导致将元件本身的温度加到气氛温度中。画出电压值和温度的关系曲线。 
设气氛温度为室温(25℃)，此时，通350mA的电流1小时，之后把电流值降到10mA，并读取此时的电压值。 
根据上述的电压值和温度的关系，将电压值换算为温度，将换算后得到的结果作为发光元件的温度(A)，并且，利用热电偶同时测量基板里面的温度(B)。 
热电阻值，通过用投入的功率(电流×电压)除发光元件与基板里面的温度差(A-B)来求得。 
其结果是，反射罩部底面的银糊的平均厚度在5μm以上的厚度的基板，热电阻为17～18℃/W，是大致恒定的，但是，当反射罩部底面的电极的平均厚度为2.2μm时，每个位置都存在偏差，不能很好地进行测量。即，罩底面的电极的平均厚度为2.2μm时，在平行于基板的方向上，基板的温度不均匀，不能得到良好的散热性。 
根据以上结果，证实：在具有反射罩部的发光元件安装用珐琅基板上的电极的厚度在5μ～50μm的范围内，是适当的。此外，若通过在烧结电极之后增加调整反射罩部内的电极的形状的平滑化工序来进一步进行平坦化，则具有反射罩部的发光元件安装用珐琅基板上的电极的厚度直到100μm都是适当的。 
(实施例2) 
使用铜糊作为导电糊，与上述实施例1同样地制作具有反射罩部的珐琅基板。具体地，将厚度为1.5mm的低碳钢的条形材裁断成10×10mm的尺寸，并进行深0.6mm、底部直径2.1mm、倾斜部的角度为45度的反射罩部的成型，然后利用玻璃以50μm的厚度覆盖金属板的表面。然后以铜糊作为导电糊，并利用衬垫印刷形成电极，之后使之干燥。 
然后，在2～300μm的范围内改变要印刷的铜糊的厚度，并对此时的反射罩部底面的平坦度、外观、散热性进行评价。将其评价结果显示在表2中。 
(表2) 
    有无平滑化   工序     罩底面的电极的    平均厚度[μm]     (测定值)   反射罩底面的平坦度   (判断基准：10μm以内)   外观
  实施例9   无     5.0   OK   良
  实施例10   无     50   OK   良
  实施例11   无     73   NG(高低差14μm)   良
  实施例12   有     70   OK   良
  实施例13   无     100   NG(高低差17μm)   良
  实施例14   有     97   OK   良
  对比例4   无     306   NG(高低差26μm)   良
  对比例5   有     299   NG(高低差13μm)   良
  对比例6   无     2.6   OK   不良
其结果和银糊的情况完全相同， 
～5μm：外观上不良。 
5μ～50μm：即使不进行电极烧结后的平滑化也能得到充分的平坦度。 
50μ～100μm：通过进行电极烧结后的平滑化，能得到充分的平坦度。 
100μm以上：不能得到充分的平坦度。 
关于散热性也完全相同，罩底面的糊的平均厚度为5μm以上的厚度的基板，热电阻为17～18℃/W，是大致恒定的，但是，当反射罩部底面的电极的平均厚度为2.6μm时，每个位置都存在偏差，不能很好地进行测量。 
即、当罩底面的电极的平均厚度为2.6μm时，在平行于基板的方向上，基板的温度是不均匀的，不能得到良好的散热性。 
在上述的实施例中，对在珐琅基板1上制作一个反射罩部的情况进行了说明，但也可以在珐琅基板上设置多个反射罩部。 
封装树脂可以是热固性、紫外线固化性的环氧树脂、也可以是硅树脂。 
在本发明中所采用的发光元件既可以是如氮化化合物半导体这样的蓝色发光元件、绿色发光元件，也可以是GaP所代表的红色、红外发光元件。 
另外，也可以安装氮化化合物这样的蓝色发光元件，并且，在封装树脂中，例如，也可以使封装树脂中包含例如使铈活性化了的钇-铝-石榴石荧光体这样的蓝色激发的黄色发光荧光体，而做成白色LED。特别地，当使荧光体等分散到反射罩部内时，由于光被扩散，所以照到反射罩部的光增多，反射罩部表面的反射变得更加重要。 
产业可利用性 
作为本发明的一个实际应用的例子，适用于用于安装多个LED等发光元件的发光元件安装用珐琅基板。 

Claims (9)

1.一种发光元件安装用珐琅基板，其特征在于，具有：
内核金属；
覆盖于该内核金属的表面的珐琅层；
反射罩部，设置在发光元件安装面上，具有平坦的底面和其周围的倾斜部；以及
电极，设置于上述发光元件安装面的上述珐琅层上，在上述反射罩部内的厚度在5μm～100μm的范围内，用于向发光元件通电。
2.根据权利要求1所述的发光元件安装用珐琅基板，其特征在于，上述反射罩部内的电极的厚度在5μm～50μm的范围内。
3.一种发光元件安装用珐琅基板的制造方法，其特征在于，具有：
在金属部件上形成有反射罩部的内核金属上，烧接珐琅部件而形成珐琅层的工序，上述反射罩部具有平坦的底面和其周围的倾斜部；
在设置了上述反射罩部的发光元件安装面的上述珐琅层上，以上述反射罩部内的电极的厚度在5μm～100μm的范围内的方式，形成用于向发光元件通电的电极的工序。
4.根据权利要求3所述的发光元件安装用珐琅基板的制造方法，其特征在于，
上述电极是利用衬垫印刷法在珐琅层上印刷导电糊，并使其烧结而形成的。
5.根据权利要求4所述的发光元件安装用珐琅基板的制造方法，其特征在于，
在烧结了反射罩部内的电极之后，进行电极的平滑化。
6.一种发光元件模块，其特征在于，
具有权利要求1所述的发光元件安装用珐琅基板和安装在上述发光元件安装用珐琅基板上的发光元件。
7.一种照明装置，其特征在于，
具有权利要求6所述的发光元件模块。
8.一种显示装置，其特征在于，
具有权利要求6所述的发光元件模块。
9.一种交通信号机，其特征在于，
具有权利要求6所述的发光元件模块。
CN200680019593XA 2005-06-07 2006-06-02 发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机 Expired - Fee Related CN101189739B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005167499A JP4037423B2 (ja) 2005-06-07 2005-06-07 発光素子実装用ホーロー基板の製造方法
JP167499/2005 2005-06-07
PCT/JP2006/311093 WO2006132147A1 (ja) 2005-06-07 2006-06-02 発光素子実装用ホーロー基板とその製造方法、発光素子モジュール、照明装置、表示装置及び交通信号機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101189739A CN101189739A (zh) 2008-05-28
CN101189739B true CN101189739B (zh) 2012-03-07

Family

ID=37498347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200680019593XA Expired - Fee Related CN101189739B (zh) 2005-06-07 2006-06-02 发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7572039B2 (zh)
EP (1) EP1890340B1 (zh)
JP (1) JP4037423B2 (zh)
KR (1) KR100928309B1 (zh)
CN (1) CN101189739B (zh)
DE (1) DE602006019243D1 (zh)
TW (1) TWI313938B (zh)
WO (1) WO2006132147A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7866853B2 (en) * 2004-11-19 2011-01-11 Fujikura Ltd. Light-emitting element mounting substrate and manufacturing method thereof, light-emitting element module and manufacturing method thereof, display device, lighting device, and traffic light
US7719021B2 (en) 2005-06-28 2010-05-18 Lighting Science Group Corporation Light efficient LED assembly including a shaped reflective cavity and method for making same
US8610143B2 (en) 2007-03-12 2013-12-17 Nichia Corporation High output power light emitting device and package used therefor
US7967476B2 (en) * 2007-07-04 2011-06-28 Nichia Corporation Light emitting device including protective glass film
JP5227613B2 (ja) * 2008-02-27 2013-07-03 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP2010171130A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Showa Denko Kk ランプおよびランプの製造方法
KR101114592B1 (ko) * 2009-02-17 2012-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스 패키지 및 그 제조방법
DE102010017710A1 (de) * 2009-07-07 2011-01-13 Siteco Beleuchtungstechnik Gmbh Trägerelement für LED-Modul
DE102010017560A1 (de) * 2010-06-24 2011-12-29 Turck Holding Gmbh Leuchte aufweisend eine Leiterplattenanordnung mit Leuchtdiode
JP5915216B2 (ja) * 2012-02-06 2016-05-11 大日本印刷株式会社 リードフレーム及び半導体装置
KR20150014167A (ko) * 2013-07-29 2015-02-06 삼성전기주식회사 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판
JP6277875B2 (ja) * 2014-06-12 2018-02-14 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
CN105826310A (zh) * 2016-03-17 2016-08-03 广东华辉煌光电科技有限公司 一种大功率led多芯片光源模组
JP6128254B2 (ja) * 2016-04-05 2017-05-17 大日本印刷株式会社 リードフレーム及び半導体装置
EP4328638A1 (en) * 2021-10-27 2024-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device and manufacturing method therefor

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4256796A (en) * 1979-11-05 1981-03-17 Rca Corporation Partially devitrified porcelain composition and articles prepared with same
DE3128187A1 (de) 1981-07-16 1983-02-03 Joachim 8068 Pfaffenhofen Sieg Opto-elektronisches bauelement
JPS599982A (ja) * 1982-07-08 1984-01-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 連続組立発光ダイオ−ド
JPS6299166A (ja) * 1985-10-26 1987-05-08 Ricoh Co Ltd 光書込みヘツド
JPS6284942U (zh) 1985-11-19 1987-05-30
US5043526A (en) * 1986-03-13 1991-08-27 Nintendo Company Ltd. Printed circuit board capable of preventing electromagnetic interference
JPS6427291A (en) * 1986-05-02 1989-01-30 Tdk Corp Thin-film electronic device
JPS62261192A (ja) * 1986-05-08 1987-11-13 ティーディーケイ株式会社 薄膜電子回路デバイス
FR2618570B1 (fr) * 1987-07-24 1990-10-19 Warszawski Bernard Procede de modulation de la lumiere
JPS6427291U (zh) 1987-08-07 1989-02-16
JP2626064B2 (ja) * 1989-07-04 1997-07-02 松下電器産業株式会社 サーマルヘッドおよびその製造方法
JPH0785721A (ja) * 1993-09-13 1995-03-31 Daiken Kagaku Kogyo Kk 厚膜印刷用インクおよびこれを用いた非平面印刷法
JPH08148709A (ja) * 1994-11-15 1996-06-07 Mitsubishi Electric Corp 薄型太陽電池の製造方法及び薄型太陽電池の製造装置
JPH08295005A (ja) 1995-04-26 1996-11-12 Fujikura Ltd 導電ペーストの乾燥方法
JPH09246694A (ja) * 1996-03-12 1997-09-19 Mitsubishi Materials Corp 導電性厚膜を有する回路基板及びその製造方法
US6483079B2 (en) * 1996-04-10 2002-11-19 Denso Corporation Glow plug and method of manufacturing the same, and ion current detector
US6608332B2 (en) * 1996-07-29 2003-08-19 Nichia Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light emitting device and display
CN1259732C (zh) * 2000-09-29 2006-06-14 欧姆龙株式会社 光学器件及其应用
TWI220282B (en) 2002-05-23 2004-08-11 Viking Technology Corp Package method for enhancing the brightness of LED
US20030219919A1 (en) * 2002-05-23 2003-11-27 Wang Der-Nan Package method for enhancing the brightness of LED
JP2004228549A (ja) * 2002-11-25 2004-08-12 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
US7196459B2 (en) * 2003-12-05 2007-03-27 International Resistive Co. Of Texas, L.P. Light emitting assembly with heat dissipating support
JP4401259B2 (ja) * 2004-08-20 2010-01-20 富士通株式会社 タッチパネル装置
JP4037404B2 (ja) * 2004-11-19 2008-01-23 株式会社フジクラ 発光素子実装用基板とその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭62-84942A 1987.05.30
JP昭62-99166A 1987.05.08
JP特开平9-246694A 1997.09.19

Also Published As

Publication number Publication date
DE602006019243D1 (de) 2011-02-10
US20090161366A1 (en) 2009-06-25
EP1890340A1 (en) 2008-02-20
TWI313938B (en) 2009-08-21
US20080079018A1 (en) 2008-04-03
US8382345B2 (en) 2013-02-26
US7572039B2 (en) 2009-08-11
JP2006344696A (ja) 2006-12-21
JP4037423B2 (ja) 2008-01-23
KR20080007402A (ko) 2008-01-18
EP1890340B1 (en) 2010-12-29
EP1890340A4 (en) 2009-09-30
WO2006132147A1 (ja) 2006-12-14
KR100928309B1 (ko) 2009-11-25
TW200703726A (en) 2007-01-16
CN101189739A (zh) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101189739B (zh) 发光元件安装用珐琅基板及其制造方法、发光元件模块、照明装置、显示装置和交通信号机
EP1890341B1 (en) Porcelain enameled substrate for light-emitting device mounting, light-emitting device module, illuminating device, display and traffic signal device
CN100578830C (zh) 发光元件安装用基板、发光元件模块
KR101017917B1 (ko) 발광소자 실장용 기판, 발광소자 모듈, 조명장치, 표시장치및 교통 신호기
CN100580962C (zh) 发光元件安装用基板及发光元件模块
CN100583472C (zh) 发光元件安装用基板、发光模块及照明装置
JP4928046B2 (ja) 光電素子
CN100508186C (zh) 贴片式发光二极管及制造方法
CN101449391B (zh) 发光元件安装用基板、光源、照明装置、显示装置、交通信号机及发光元件安装用基板的制造方法
TWI802609B (zh) 具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置
CN105826454A (zh) 分立式透明陶瓷倒装芯片集成led光源及其封装方法
CN103972222A (zh) Led光源封装方法、led光源封装结构及光源模块
CN104427712A (zh) 照明装置
CN104938039B (zh) 电子装置及其制造方法
EP2500955A1 (en) Substrate for light-emitting elements and light-emitting device
JP2011151248A (ja) 発光装置及び発光装置の製造方法
CN103972221A (zh) Led光源封装结构及led光源封装方法
CN201069771Y (zh) 贴片式发光二极管
CN102116424A (zh) 发光二极管照明装置
KR101095166B1 (ko) 엘이디 패키지 제조방법
CN101752474B (zh) 发光二极管封装体
JP2013125783A (ja) Ｌｅｄ実装基板およびｌｅｄ照明装置
KR20140122389A (ko) 발광다이오드 패키지의 방열처리방법
Heikkinen et al. High-brightness RGB LED modules based on alumina substrate
CN101106124A (zh) 直插式发光二极管及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120307

Termination date: 20130602