CN101681960A - 发光装置和发光装置用封装集合体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在由金属衬底和与上述金属衬底相接的陶瓷衬底构成的衬底上设置有上下电极型发光二极管的发光装置、以及制作发光装置的衬底用引线框。本发明的发光装置,在金属衬底(11)与陶瓷衬底(12)在一边上彼此相接形成的衬底上设置发光部等。另外,上述陶瓷衬底(12)至少在上部形成导电性膜(17)。由具有开口部的绝缘性部件构成的反射框(16),以跨过上述金属衬底(11)和陶瓷衬底(12)的方式,利用热硬化性树脂等的粘接剂被粘接起来。至少一个上下电极型发光二极管(13)的下部电极安装在金属衬底(11)上。至少一个导电性连接部件(14)与上部电极(131)和导电性膜(17)连接。
Description
技术领域
本发明涉及在由金属衬底和与上述金属衬底相接的陶瓷衬底构成的衬底上设置有上下电极型发光二极管的发光装置。本发明涉及具有上述金属衬底和嵌合与上述金属衬底相接的陶瓷衬底的陶瓷衬底嵌合孔的发光装置用封装集合体。本发明涉及把上述上下电极型发光二极管的上部电极与在陶瓷衬底上设置的导电性膜连接的导电性连接部件。
背景技术
图6(a)~(c)是用来说明现有例的图,是在反射框的内部设置有上下电极型发光二极管的发光装置。在图6中,上下电极型发光二极管63的下部电极被接合在一个金属衬底61上。上述上下电极型发光二极管63的上部电极通过导电性连接部件64被接合在另一个金属衬底62上。上述一个金属衬底61和另一个金属衬底62被绝缘部件或空间67分离。上述被分离的金属衬底61、62被反射框66一体地保持。
上述上下电极型发光二极管63被密封材料68密封在上述反射框66内。直至上述反射框66的上表面地填充上述密封材料68,在其上形成荧光膜69。
在日本特开2007-27585号公报中记载的发光装置,在连接上述上下电极型发光二极管的上部电极和另一个金属衬底时采用利用了超声波等的丝线键合。上述发光装置,为了不发生因上述的丝线键合振动造成的切断等的事故,用密封材料密封上述上下电极型发光二极管,然后在上述密封材料上设置荧光体层。
在上述现有例和专利公开公报中记载的密封材料,因热等收缩时,与荧光膜之间形成空间部681。上述空间部681中的空气因由于发光二极管产生的热而膨胀时,没有逸出路径,产生上述荧光膜的龟裂或卷曲等。另外,上述发光二极管,在不是在整个反射框内填充上述密封材料而是只密封上部时,由于通过不同颜色的荧光体的光的距离不同,会产生色斑,不能发出所希望的颜色的光。
图6所示的在具有缝隙的金属衬底上安装的发光二极管,用透明树脂进行密封,为了使上述透明树脂具有强度而使用硬度高的树脂。但是,上述硬度高的密封材料存在从发光二极管产生的热应力大的问题。上述热应力可能会导致向发光二极管供给电力的布线断线。
另外,图6所示的发光装置中,密封材料和荧光膜、上述荧光膜和透明保护膜分别以半硬化状态相互粘接。上述发光装置中,虽然密封材料、荧光膜、透明保护膜分别良好地粘接,但在成为硬化状态时会由于收缩而产生应力。即,在上述收缩时,上述密封材料弯曲。伴随着上述密封材料的弯曲,上述荧光膜被拉伸,因此有时会产生龟裂、卷曲或破裂。
上述发光装置中,金属衬底61、62之间被透明的绝缘部件67分离。由于上述绝缘部件67使从上述上下电极型发光二极管63发射的光选出,所以效率降低。
作为大量地制作多个发光二极管的方法,使用引线框,把预定的部件安装到预定的位置上之后,通过切断引线框,成为安装了所希望数目的发光二极管的发光装置。但是,上述发光装置中,存在衬底与发光二极管、发光二极管的电极与引线、反射框与衬底等不同部件的安装。为了使上述各种安装最优化,必须进行严密的温度管理。在上述温度管理不充分时,很多情况下会对发光二极管产生不良影响。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供不会因上述应力或滞留在密封材料与荧光体含有膜之间形成的空间部的空气的膨胀而引起荧光体含有膜龟裂或卷曲等的、发光效率优良的发光装置。本发明的目的在于提供量产性优良、耐大电流和热应力、并且保持高强度的发光装置。本发明目的在于提供具有金属衬底和嵌合陶瓷衬底的陶瓷衬底嵌合孔的、利于量产的发光装置用封装集合体。
本发明的发光装置,其特征在于,至少由以下部件构成:金属衬底和至少在上部形成有导电性膜的陶瓷衬底彼此相接而成的衬底;由绝缘性部件构成的反射框,该绝缘性部件具有以跨过上述金属衬底和陶瓷衬底的方式使底部与上述衬底粘接的开口部;下部电极安装在上述反射框内部的上述金属衬底上的至少一个上下电极型发光二极管;把上述上下电极型发光二极管的上部电极与上述陶瓷衬底上的导电性膜连接的至少一个导电性连接部件;以及把上述金属衬底与上述上下电极型发光二极管的下部电极、上述上下电极型发光二极管的上部电极与上述导电性连接部件、上述导电性连接部件与上述导电性膜接合起来的焊料。
本发明的发光装置,其特征在于:由多个发光部构成,上述发光部由上述衬底、反射框、至少一个上下电极型发光二极管、至少一个导电性连接部件、焊料构成。
本发明的发光装置,其特征在于:上述导电性连接部件由至少一个金线带构成。
本发明的发光装置,其特征在于:上述金属衬底是带散热部件的金属衬底,与陶瓷衬底厚度大致相等。
本发明的发光装置,其特征在于:上述发光部串联、并联或串并联连接。
本发明的发光装置,其特征在于:在上述反射框内设置密封上述上下电极型发光二极管的材料。
本发明的发光装置,其特征在于:在上述反射框内或上述反射框的上表面上,安装含有把从上述上下电极型发光二极管发出的光变换成大致白色光的至少一种荧光体的荧光膜。
本发明的发光装置用封装集合体,其特征在于,至少由以下部件构成:用连接部连接的多个金属衬底;在上述金属衬底的一方设置有陶瓷衬底的嵌合部的金属衬底集合体;在上述各嵌合部中设置的至少在上部形成有导电性膜的陶瓷衬底;以及由绝缘性部件构成的反射框,上述绝缘性部件具有以跨过各一对上述金属衬底和上述陶瓷衬底的方式将底部粘接起来的开口部。
本发明的发光装置用封装集合体,其特征在于:上述引线连接部由引线状连接部构成,在金属衬底的三方设置引线状连接部。
本发明的发光装置用封装集合体,其特征在于:上述引线连接部设有脆弱部,可以容易地分离。
本发明的发光装置用封装集合体,其特征在于:上述引线连接部中设有切断部,该切断部是由利用下死点控制进行控制的深度的沟构成。
本发明的发光装置,在金属衬底与陶瓷衬底在一边上彼此相接形成的衬底上设置发光部等。另外,上述陶瓷衬底至少在上部形成导电性膜。由具有开口部的绝缘性部件构成的反射框的底部,以跨过上述金属衬底和陶瓷衬底的方式,通过热硬化性树脂等的粘接剂被粘接起来。上述金属衬底、陶瓷衬底、反射框这三者利用上述粘接剂坚固且一体地固定起来。至少一个上下电极型发光二极管的下部电极安装在上述反射框内部的金属衬底上。至少一个板状导电性连接部件与上述上下电极型发光二极管的上部电极和上述陶瓷衬底上的导电性膜接合。本发明的发光装置,由于在金属衬底和陶瓷衬底之间没有分离部,所以没有光从该部分向上述发光装置的后部照射等的光的浪费。
上述金属衬底与上述上下电极型发光二极管的下部电极、上述上下电极型发光二极管的上部电极与上述导电性连接部件、上述导电性连接部件与上述导电性膜利用焊料同时接合起来。上述上下电极型发光二极管的上下电极、金属衬底、导电性连接部件、导电性膜等的连接可以使用焊料、焊料浆料、焊料与助焊剂、金-锡共晶焊料浆料、铟系共晶焊料等公知或周知的材料。上述焊料例如有:金和锡(20%)、金和锡(90%)、金和石英(3.15%)、金和锗(12%),此外还有,锡-铜-镍系、锡-银系、锡-银-铜系、锡-银-铋-铟系、锡-锌系共晶焊料。
本发明的发光装置与上述发明的不同之处在于:设置多个由金属衬底和陶瓷衬底彼此相接而成的衬底,具有由与它们分别对应的开口部的绝缘性部件构成的反射框以跨过上述金属衬底和陶瓷衬底的每一个的方式被粘接起来。上述发光装置容易做成线状光源或面光源。
本发明的发光装置中,导电性连接部件由大致矩形形状的金线带构成。上述金线带,例如,可以不是具有两个臂状连接部,而是厚度薄的长方形。上述金线带与在铜上镀金的导电性连接部件相比,加工工序少、容易弯曲且焊料容易附着。另外,上述金线带由于具有容易进行焊料处理的窄的宽度,所以具有不仅不会形成从上下电极型发光二极管发出的光的影子,而且可以可靠地流过大电流的优点。上述金线带,例如,宽度为0.1mm~0.2mm,厚度为0.025mm。
本发明的发光装置在金属衬底上附设有散热装置,陶瓷衬底与上述带散热装置的金属衬底厚度大致相同。在上述带散热装置的金属衬底上设置的发光装置由于可以提高散热效果、流过大电流,所以可以获得高亮度。
上述由一个反射框构成的发光部以多个串联、并联或串并联连接。通过把上述发光部串联、并联或串并联连接,可以容易地成为所希望的亮度或所希望的大小的发光装置。另外,可以把多组上述发光部安装成行状和/或列状,可以做成线状光源或面光源。
本发明的发光装置中,在反射框内填充有密封上下电极型发光二极管的材料。本发明的发光装置,通过使用板状导电性连接部件或金线带,可以省略密封材料,但为了可以在有振动时使用而在上述反射框内填充密封材料,通过密封上述上下电极型发光二极管,可以更进一步地提高可靠性。
本发明的发光装置中,在反射框内或上述反射框的上表面上设置有含有把从上下电极型发光二极管发出的光变换成大致白色光的至少一种荧光体的荧光膜。设置有上述荧光膜的发光装置由于把上述上下电极型发光二极管的光变换成白色,所以可以作为通常的照明装置使用。上述上下电极型发光二极管是蓝色发光二极管或紫外线发光二极管,在是蓝色发光二极管时,通过采用包含吸收蓝色并发出黄色的荧光体的荧光膜、或包含吸收蓝色并发出绿色和红色的荧光体的荧光膜,与蓝色发光二极管的蓝色组合而发出大致白色的光。另外,在是紫外线发光二极管时,通过采用包含吸收紫外线并发出蓝色、绿色和红色的荧光体的荧光膜而发出大致白色的光,或采用吸收紫外线并发出蓝色的荧光体、和吸收紫外线和上述蓝色并发出绿色和红色的荧光体也可以发出大致白色的光。
本发明的发光装置用封装集合体由设置有多组金属衬底和嵌合陶瓷的陶瓷衬底嵌合孔而形成的金属衬底集合体构成。上述金属衬底利用连接部连接,与引线框或其它金属衬底连接。陶瓷衬底的三边被引线框或从其它嵌合孔突出的引线连接部包围,另一边被上述金属衬底的另一边包围。在陶瓷衬底被嵌合时,上述陶瓷衬底嵌合孔的一边具有与上述金属衬底的一边相接的大小。
上述陶瓷衬底在形成了可以连接导电性连接部件例如金线带等的导电性膜后,利用热硬化性树脂粘接剂安装由具有开口部的绝缘性部件构成的反射框。上述反射框是以跨过上述金属衬底和上述陶瓷衬底的方式利用粘接剂粘接底部。
本发明的发光装置用封装集合体在金属衬底和陶瓷衬底嵌合孔对引线框的连接不稳定时,通过在上述引线连接部之间设置加强用引线部,提高强度。用压力机等对上述引线框冲压出陶瓷衬底嵌合孔和预定的空间部。然后,把预先制作的陶瓷衬底嵌合到上述陶瓷衬底嵌合孔中。在嵌合上述陶瓷衬底时,把上述引线框放在板状部件上。上述引线框在把陶瓷衬底嵌合到陶瓷衬底嵌合孔中之后,以跨过金属衬底和陶瓷衬底的方式,用热硬化性树脂粘接剂固定由具有开口部的绝缘部件构成的反射框。对于上述引线连接部,希望在金属衬底的三方上设置引线状连接部。
本发明的发光装置用封装集合体中,上述引线连接部由脆弱部构成。上述脆弱部具有在制作上述发光部时不被分离、且在完成后能够容易地分离的强度。
本发明的发光装置用封装集合体,在制作上述金属衬底和陶瓷衬底嵌合孔时,上述引线连接部中设有由利用下死点控制进行控制的深度的沟构成的切断部。在上述金属衬底和陶瓷衬底嵌合孔上安装了上下电极型发光二极管等的部件后,由深度被控制的沟构成的切断部可以容易地分离。
根据本发明,由于金属衬底与陶瓷衬底相接,所以不会从上述金属衬底与陶瓷衬底之间漏光,成为效率高的发光装置。
根据本发明,由于金属衬底与陶瓷衬底相接,反射框以跨过上述金属衬底和陶瓷衬底的方式用粘接剂安装,所以从引线框分离时,作为一个封装或发光装置被坚固地保持。
根据本发明,由于上下电极型发光二极管的上部电极与陶瓷衬底上的导电性膜通过板状导电性连接部件或金线带连接,所以不仅散热性好、可以流过大电流,而且难以形成从上述上下电极型发光二极管发出的光的影子。另外,与丝线键合相比,上述板状导电性连接部件或金线带的抗振性强,即使省略密封材料,连接部也不会断线。
根据本发明,如果各接合部使用高熔点的焊料,则与其它印刷布线衬底等的连接可以使用低熔点的焊料,且在接合时,不会相接合部和/或发光层施加振动,可以获得由没有不合格品的上下电极型发光二极管构成的发光装置。
根据本发明,由于上下电极型发光二极管可以串联和/或并联连接、或者连接成行状和/或列状,所以可以容易地获得所希望的亮度和大小的发光装置。
根据本发明,上下电极型发光二极管通过只改变荧光体或含有荧光体的膜体的种类,就可以容易地获得除白色光以外的、所希望的颜色的光。
附图说明
图1(a)~(c)是本发明的实施例1,图1(a)是发光装置的平面图,图1(b)是发光装置的剖面图,图1(c)是发光装置的底面图。
图2是用来说明设置有多个发光二极管封装连结体的引线框的图。
图3(a)~(c)是用来说明安装了设置有多个发光二极管封装连结体的引线框和上下电极型发光二极管的状态的图。
图4是用来说明设置有多个发光二极管封装连结体的另一引线框的图。
图5(a)~(d)是本发明的实施例5,图5(a)是发光装置的平面图,图5(b)是图5(a)的A-A剖面图,图5(c)是图5(a)的B-B剖面图,图5(d)是底面图。
图6是用来说明现有例的图,是在反射框的内部设置有上下电极型发光二极管的发光装置。
具体实施方式
下面,基于附图详细说明本发明的实施方式。
(实施例1)
图1(a)~(c)是本发明的实施例1,图1(a)是发光装置的平面图,图1(b)是发光装置的剖面图,图1(c)是发光装置的底面图。本发明的附图中,为了使说明更容易理解,大小关系未必与实际一致。在图1(a)~(c)中,由彼此相接的一个衬底构成金属衬底11和陶瓷衬底12。反射框16跨过上述金属衬底11和陶瓷衬底12,将底部用例如热硬化性树脂粘接剂一体地固定。
上述金属衬底11由例如铝、铜、铁或它们的合金构成,根据需要,用镍和银进行表面处理。上述上下电极型发光二极管13的下部电极(未图示)安装在上述金属衬底11的上部。另外,上述上下电极型发光二极管13的上部电极131设置在上部的周围,与后述的导电性连接部件14的臂部连接的部分被展宽。上述导电性连接部件14设置例如由两个臂部成的臂状连接部141,其前端部与上述上下电极型发光二极管13的上部电极131连接。
上述陶瓷衬底12与上述金属衬底11的一边相接,且在至少一部分的上表面上形成导电膜17。上述导电性连接部件14的另一端与在上述陶瓷衬底12上设置的导电膜17接合。例如,上述发光装置通过把金属衬底11和陶瓷衬底12的导电膜17与未图示的电源连接,在上下电极型发光二极管13上流过电流而发光。
具有反射部161的反射框16利用例如双液性的以环氧系树脂为主要成分的热硬化性树脂粘接剂或双液性的由有机硅系树脂构成的热硬化性树脂粘接剂将上述金属衬底11和陶瓷衬底12接合起来。上述金属衬底11和陶瓷衬底12尽管在相接部分不粘接,但是利用上述反射框16和粘接剂15彼此被牢固地保持。
上述金属衬底11与上下电极型发光二极管13的下部电极、上下电极型发光二极管13的上部电极131与导电性连接部件14的接合,是利用焊料接合的。为了提高润湿性,可以预先对上述接合部实施镀金和/或镀银。在上述金属衬底11的上部整个表面上实施镀金和/或镀银,可以同时实现电流导电性的提高、光反射性和接合部的润湿性这三者。
上述上下电极型发光二极管13,在上部电极131上具有发射光的开口部,且形成容易与上述导电性连接部件14的臂状连接部141接合的大面积部分。从上述上下电极型发光二极管13的侧部发射的光,从在上述臂状连接部141之间形成的开口部向外部发射,使上述光效率良好地向外部发射。上述导电性连接部件14也可以不设置两个臂状连接部141,而是做成一片长方形状的板部件,与上述上下电极型发光二极管13的上部电极131的中央、两端中的至少一方连接。另外,通过将上述长方形状板部件做成金线带,可以流过大电流,还可以容易地弯曲。
另外,在上述反射框16的内部,根据需要填充未图示的透明密封材料。上述透明密封材料可以是弹性体型。对于上述弹性体型的树脂的硬度,希望使用肖氏硬度A(橡胶的硬度)为15~85,优选为20~80的树脂。而且,希望上述透明密封材料是由有机硅系树脂构成的弹性体。具有上述硬度的透明密封材料,即使存在因上述金属衬底11、导电性连接部件14等的热膨胀系数的不同而导致的热应力,也能吸收上述热应力。
在上述透明密封材料的表面上或反射框16的开口部中设置未图示的含有荧光体的膜体。根据使用的上下电极型发光二极管13和所希望的光的颜色选择上述含有荧光体的膜体。另外,根据需要,通过在上述透明密封材料和含有荧光体的膜体之间配置漫反射部件,使上下电极型发光二极管13的光有效地向所希望的方向发射。而且,上述透明密封材料中也可以含有荧光体。
(实施例2)
图2是用来说明设置有多个发光二极管封装连结体的引线框的图。图2中,引线框21是,在框22中利用多个由脆弱部构成的引线连接部23把一对金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’的多个组与上述框22、其它金属衬底11或上述陶瓷衬底嵌合孔12’连接,构成封装连结体。另外,用多个空间部24包围上述金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’的周围。上述空间部24设置至少一个引线连接部23,与上述框22、其它金属衬底11或陶瓷衬底嵌合孔12’连接。另外,上述金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’也可以不通过引线连接部23而设在上述框22(引线框)上。
在上述金属衬底11周围设置的空间部24(除去陶瓷衬底嵌合孔12’)相对于引线框21的开口率为25%~50%,优选为30%~45%。上述引线框21可以通过提高开口率来减小金属板自身的热容量,即使进行回流炉等的热处理,散热也快,所以不会由于热而对上下电极型发光二极管造成不良影响。另外,框22在周围设置多个定位用孔221。
(实施例3)
图3(a)~(c)是用来说明安装了设置有多个发光二极管封装连结体的引线框和上下电极型发光二极管的状态的图。图3(a)中,引线框31是,在框32中利用多个引线连接部311把一对金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’的多个组与上述框32、其它金属衬底11或上述陶瓷衬底嵌合孔12’连接。另外,用多个空间部312包围上述金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’的周围。上述空间部312设置至少一个引线连接部311,与上述框32、其它金属衬底11或陶瓷衬底嵌合孔12’连接。另外,上述金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’也可以不通过引线连接部311而设在上述框32(引线框)上。
实施例3与实施例2相比,不同之处在于,引线连接部311的宽度更宽,在切断部中设置用压力机的下死点控制进行控制的沟314。在组装结束后,上述切断部可以容易地切断。另外,上述陶瓷衬底嵌合孔12’设置有上述引线连接部311和脆弱部315,这一点与实施例2不同。在安装了反射框16和上下电极型发光二极管13等之后,与实施例2的引线连接部23同样地,上述沟314和脆弱部315可以简单地分离。图3的(b)和(c)示出把陶瓷衬底12、反射框16、上下电极型发光二极管13、导电性连接部件14等接合后的状态。
(实施例4)
图4是用来说明设置有多个发光二极管封装连结体的另一引线框的图。图4中,引线框41是,在框42中利用多个引线连接部411把一对金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’的多个组与上述框42、其它金属衬底11或上述陶瓷衬底嵌合孔12’连接。另外,上述金属衬底11通过引线连接部411与框42或加强引线连接部415连接,这一点与实施例3不同。即使空间部412多,上述加强引线连接部415也能承受强度。上述空间部412设置至少一个引线连接部411,与上述框42、其它金属衬底11或陶瓷衬底嵌合孔12’连接。另外,上述金属衬底11和陶瓷衬底嵌合孔12’也可以不通过引线连接部411而设在上述框42(引线框)上。
(实施例5)
图5(a)~(d)是本发明的实施例5,图5(a)是发光装置的平面图,图5(b)是图5(a)的A-A剖面图,图5(c)是图5(a)的B-B剖面图,图5(d)是底面图。在图5(a)~(d)中,金属衬底51和陶瓷衬底52由彼此相接的一个衬底构成。上述陶瓷衬底52在至少一部分的上表面上形成导电膜17。反射框56跨过上述金属衬底51和陶瓷衬底52,底部用例如热硬化性树脂粘接剂等一体地固定。
上述金属衬底51由例如铝、铜、铁或它们的合金构成,优选由铜构成,根据需要,用镍和银进行表面处理。例如,上述上下电极型发光二极管53-1、53-2的下部电极(未图示)利用焊料安装在上述金属衬底51的上部。另外,上述上下电极型发光二极管53-1、53-2各自的上部电极通过金线带(或导电性金属箔)54-1、54-2与在陶瓷衬底52上形成的导电膜57利用例如焊料接合起来。上述上下电极型发光二极管53-1、53-2设置在上述反射框56的大致中央,且可以任意增加其数目。上述发光装置,通过把金属衬底51和陶瓷衬底52的导电膜57与未图示的电源连接,在上下电极型发光二极管53-1、53-2上流过电流而发光。
上述上下电极型发光二极管的电极具有开口部,从该部分效率良好地向上部照射光。上述开口部,除“口”字形以外,还可以是“目”字形、“日”字形、“コ”字形等各种变形。上下电极型发光二极管13的大小是1.5mm×1.5mm、1.0mm×1.0mm、0.7mm×0.7mm、或者0.5mm×0.5mm,厚0.1mm左右。本实施例的上下电极型发光二极管可以是氮化镓系上下电极型发光二极管。上述氮化镓系上下电极型发光二极管由以下部分构成:下部电极、在上述下部电极上形成的导电性衬底、在上述衬底上形成的n型氮化镓半导体层、在上述n型氮化镓半导体层上形成的量子阱结构型活性层、在上述量子阱结构型活性层上形成的p型氮化镓半导体层、以及在上述p型氮化镓半导体层上形成的上部部分电极。也可以由以下部分构成:在上述导电性衬底上形成的p型氮化镓半导体层、在上述p型氮化镓半导体层上形成的量子阱结构型活性层、在上述量子阱结构型活性层上形成的n型氮化镓半导体层、以及在上述n型氮化镓半导体层上形成的上部部分电极。
(比较例)
把现有例的用超声波和热压接连接了金线的氮化镓系上下电极型发光二极管,与利用焊料和金属部件接合的本发明的氮化镓系上下电极型发光二极管进行比较。在现有例中,由于使用两条直径30μm的金线、以超声波丝线键合的方式连接氮化镓系上下电极型发光二极管的上部电极和封装电极的另一个的丝线键合焊点的超声波振动,产生了发光不好的不合格品约10%。而且,以350mA通电时,产生了约4%的因通电异常导致的烧损。在本发明的实施例中,在连接工序和350mA~500mA的通电中,都未产生不合格品。
产业上的可利用性
以上,详细地说明了本发明的实施例,但本发明不限于上述实施例。另外,本发明只要不脱离权利要求书中记载的范围,就可以做出各种设计变更。本发明的氮化镓系上下电极型发光二极管的上下电极、金属衬底、金属部件等的连接,可以使用焊料、焊料浆料、焊料与助焊剂、金-锡共晶焊料浆料、铟系共晶焊料等公知或周知的材料。本发明的氮化镓系上下电极型发光二极管、金属衬底单元、反射框、热硬化性树脂粘接剂可以使用公知或周知的。另外,本发明可以把各实施例的一部分相互组合起来使用。
Claims (11)
1.一种发光装置,其特征在于,至少由以下部件构成:
金属衬底与至少在上部形成有导电性膜的陶瓷衬底彼此相接而成的衬底;
由绝缘性部件构成的反射框,上述绝缘性部件具有以跨过上述金属衬底和陶瓷衬底的方式使底部与上述衬底粘接的开口部;
下部电极安装在上述反射框内部的金属衬底上的至少一个上下电极型发光二极管;
把上述上下电极型发光二极管的上部电极与上述陶瓷衬底上的导电性膜连接起来的至少一个导电性连接部件;以及
把上述金属衬底与上述上下电极型发光二极管的下部电极、上述上下电极型发光二极管的上部电极与上述导电性连接部件、上述导电性连接部件与上述导电性膜接合起来的焊料。
2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
由多个发光部构成,上述发光部由上述衬底、反射框、至少一个上下电极型发光二极管、至少一个导电性连接部件、焊料构成。
3.如权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述导电性连接部件由至少一个金线带构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的发光装置,其特征在于:
上述金属衬底是带散热部件的金属衬底,与陶瓷衬底厚度大致相等。
5.如权利要求1~4中任一项所述的发光装置,其特征在于:
上述发光部串联、并联或串并联连接。
6.如权利要求1~5中任一项所述的发光装置,其特征在于:
在上述反射框内设置有密封上述上下电极型发光二极管的材料。
7.如权利要求1~6中任一项所述的发光装置,其特征在于:
在上述反射框内或上述反射框的上表面上,安装了含有把从上述上下电极型发光二极管发出的光变换成大致白色光的至少一种荧光体的荧光膜。
8.一种发光装置用封装集合体,其特征在于,至少由以下部件构成:
用连接部连接的多个金属衬底;
在上述金属衬底的一方设置有陶瓷衬底的嵌合部的金属衬底集合体;
设置在上述各嵌合部中、至少在上部形成有导电性膜的陶瓷衬底;以及
由绝缘性部件构成的反射框,上述绝缘性部件具有以跨过各一对的上述金属衬底和上述陶瓷衬底的方式将底部粘接起来的开口部。
9.如权利要求8所述的发光装置用封装集合体,其特征在于:
上述连接部由引线状连接部构成,在金属衬底的三方设置有引线状连接部。
10.如权利要求8或9所述的发光装置用封装集合体,其特征在于:
上述引线连接部设有脆弱部,能够容易地分离。
11.如权利要求8或9所述的发光装置用封装集合体,其特征在于:
上述引线连接部中设有切断部,上述切断部由利用下死点控制进行控制的深度的沟构成。
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Cited By (3)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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