CN104425475B

CN104425475B - 发光模块装置

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Publication number: CN104425475B
Application number: CN201410409780.5A
Authority: CN
Inventors: 松岛竹夫
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2019-01-22
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: TWI589038B; JP2015056428A; TW201517334A; CN104425475A; JP5987804B2

Abstract

提供一种发光模块装置，即使在将多个发光元件以高密度配置的情况下，也抑制伴随着发光的发光元件的温度上升，并获得高发光效率。发光模块装置为，在金属基板层的上表面形成有绝缘层的基板上，搭载多个发光元件而成，其特征在于，在上述基板上，在上述金属基板层的上表面所形成的上述绝缘层的上表面，形成有由金属构成的、多个形成电传导路以及热传导路的热扩散图案要素以相互分离的状态二维配置而成的热扩散图案，在上述热扩散图案中的多个热扩散图案要素的各个的上表面，以与该热扩散图案要素热连接以及电连接的状态配设有一个发光元件，上述热扩散图案的厚度为50μm以上。

Description

发光模块装置

技术领域

本发明涉及发光模块装置，更详细地涉及作为照明装置、紫外线固化装置以及紫外线曝光装置等的光源而使用的具备多个发光元件的发光模块装置。

背景技术

以往，在例如照明装置等中，使用将LED(Light Emitting Diode)元件等发光元件用作发光源的发光模块装置来作为光源。这样的将LED元件用作发光源的发光模块装置为了获得所期望的发光强度，通常具备多个LED元件。

然而，LED元件伴随着发光而产生热，因此多个LED元件的各个由于自身的发热或来自周围的受热而温度上升，从而容易变成高温，正因如此，存在LED元件本身的发光效率降低的问题。

于是，作为将LED元件用作发光源的发光模块装置，提出有如下结构：通过使用在金属基板层的上表面形成有由树脂构成的绝缘层的基板，由此对从LED元件产生的热进行散热(例如，参照专利文献1)。

具体而言，专利文献1的发光模块装置为，如图4所示那样，具备在金属基板层21的上表面按绝缘层41、金属制的引线框架42的顺序对其进行层叠而成的基板。而且，在引线框架42上，形成有布线图案43，并且配置有多个蓝色LED元件45。而且，多个蓝色LED元件45分别在上表面以及下表面具有电极，这些电极经由引线18以及引线框架42与布线图案43电连接。这样，多个蓝色LED元件45经由引线18、引线框架42以及布线图案43串联连接。

在图4中，46是具有绝缘性的保持部件，47是过电压防止用的齐纳二极管。

而且，作为使用了在金属基板层的上表面形成有绝缘层的基板的发光模块装置的其他结构，如图5所示那样使用在金属基板层21的上表面所形成的由树脂构成的绝缘层51的上表面经由布线层52配设有LED元件11的结构。LED元件11在上表面以及下表面具有电极。在这样的结构的发光模块装置中，布线层52具有柱状形状，其厚度方向的截面积与LED元件11的下表面的面积大致相同。该布线层52上，电连接着LED元件11的下表面的电极。而且，在绝缘层51的上表面形成有布线图案(未图示)，在该布线图案上经由引线18电连接有LED元件11的上表面的电极。

然而，在这样的结构的发光模块装置中，在将多个LED元件以高密度配置的情况下，存在不能够充分抑制LED元件的温度上升的问题。

即，在图4的发光模块装置中，从多个蓝色LED元件45产生的热从共用的引线框架42的上表面进行排热，并且经由该引线框架42传递至热导率低的绝缘层41，并从该绝缘层41传递至金属基板层21。因此，在将蓝色LED元件45以高密度配置的情况下，蓝色LED元件45容易受到来自其他蓝色LED元件45的热影响，从而容易成为高温。

而且，在图5的发光模块装置中，从LED元件11产生的热经由厚度方向的截面积小的布线层52，传递至热导率低的绝缘层51，并从该绝缘层51传递至金属基板层21。因此，在将LED元件11以高密度配置的情况下，在布线层52中，无法经由绝缘层51对金属基板层21高效地传热，因而，LED元件11由于自身的发热以及从位于周围的LED元件11的受热，更容易成为高温。

这样的问题，在将发光模块装置作为例如紫外线固化装置以及紫外线曝光装置等的光源(紫外线光源)使用的情况下、即作为LED元件而使用放射紫外线区域的光的紫外线LED元件(UV－LED元件)、特别是射出包含波长436nm以下的紫外线的光的紫外线LED元件的情况下，变得显著。

即，紫外线LED元件与蓝色LED元件相比，相对于输入电力的发光效率低，输入电力的60％以上转换成热。因此，为了在发光模块装置中获得所期望的发光强度，需要将更多的紫外线LED元件以更高的密度配置。因此，紫外线LED元件容易受到自身的发热以及来自其他紫外线LED元件的热影响，更容易变成高温。

另一方面，在将LED元件用作发光源的发光模块装置中，谋求如下结构：使多个LED元件成为矩阵配置、即二维排列的状态，并能够使这些多个LED元件中的任意的LED元件点亮。而且，为了使多个LED元件中的任意的LED元件点亮，需要形成多重布线。

于是，在这样的结构的发光模块装置中，在使用在金属基板层的上表面形成绝缘层的基板的情况下，在金属基板层上层叠多个绝缘层来形成多层布线构造是有效的。在这样的构造中，通常在搭载有LED元件的结构部件(例如，图4中的引线框架42)的上表面层叠绝缘层，使从LED元件产生的热无法从该结构部件的上表面排热。因此，需要使从LED元件产生的热高效地传递至金属基板层。

专利文献1：日本特开2011－249737号公报

发明内容

本发明是基于以上那样的情况而完成的，其目的在于提供一种即使在将多个发光元件以高密度配置的情况下、也抑制伴随着发光的发光元件的温度上升并获得高发光效率的发光模块装置。

本发明的发光模块装置，在金属基板层的上表面形成有绝缘层的基板上，搭载多个发光元件而成，其特征在于，

在上述基板上，在上述金属基板层的上表面所形成的上述绝缘层的上表面，形成有由金属构成的、多个形成电传导路以及热传导路的热扩散图案要素以相互分离的状态二维配置而成的热扩散图案，

在上述热扩散图案中的多个热扩散图案要素的各个的上表面，以与该热扩散图案要素热连接以及电连接的状态配设有一个发光元件，

上述热扩散图案的厚度为50μm以上。

在本发明的发光模块装置中优选为，在将上述绝缘层、上述热扩散图案以及上述发光元件沿该绝缘层以及该热扩散图案的厚度方向透视时，热扩散图案要素所占的区域，包含以该热扩散图案要素上所配设的上述发光元件为中心的、具有包含该发光元件的外缘的最小圆的半径的2倍半径的区域。

在本发明的发光模块装置中优选为，上述发光元件在下表面以及上表面具有电极，下表面的电极与上述热扩散图案要素电连接，上表面的电极与引线电连接。

在本发明的发光模块装置中优选为，上述发光元件是射出包含波长436nm以下的紫外线的光的元件。

在本发明的发光模块装置中优选为，在上述基板中，在上述热扩散图案的上表面还形成有上表面侧绝缘层。

发明效果

在本发明的发光模块装置中，在金属基板层的上表面所形成的绝缘层的上表面形成有热扩散图案的基板上，以与该热扩散图案热连接以及电连接的状态搭载有多个发光元件。而且，热扩散图案具有特定的厚度，多个热扩散图案要素以与多个发光元件对应的方式，以相互分离的状态进行配置，因此能够将从多个发光元件的各个受热的热相对于绝缘层充分扩散而传递。因此，多个发光元件的各个与金属基板层之间的热阻变小。

因此，根据本发明的发光模块装置，能够将在多个发光元件中产生的热经由热扩散图案高效地传递至金属基板层而向外部散热。因此，即使在将多个发光元件以高密度配置的情况下，也能够抑制伴随着发光的发光元件的温度上升，从而能够获得高发光效率。

附图说明

图1是示出本发明的发光模块装置的结构的一个例子的概要的说明用截面图。

图2是示出从上面透视图1的发光模块装置的、热扩散图案以及下表面侧绝缘层的厚度方向的投影面上的热扩散图案要素与元件用支柱要素、发光元件之间的位置关系的说明图。

图3是示出实验例1中所获得的、热扩散板的厚度与加热区域的平均温度之间的关系的曲线图。

图4是示出现有的发光模块装置的结构的一个例子的概要的说明用截面图。

图5是示出现有的发光模块装置的结构的其他例子的概要说明用截面图。

标记说明

10 发光模块装置

11 LED元件

18 引线

20 基板

21 金属基板层

22 下表面侧绝缘层

23A 面

25 热扩散图案要素

26A 元件用支柱

26B 布线图案用支柱

27 上表面侧绝缘层

28 布线图案

41 绝缘层

42 引线框架

43 布线图案

45 蓝色LED元件

46 保持部件

47 齐纳二极管

51 绝缘层

52 布线层

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式。

图1是示出本发明的发光模块装置的结构的一个例子的概要的说明用截面图，图2是示出从上面透视图1的发光模块装置的、热扩散图案以及下表面侧绝缘层的厚度方向的投影面上的热扩散图案要素与元件用支柱要素、发光元件之间的位置关系的说明图。

该发光模块装置10为，作为构成发光源的发光元件而具备多个LED元件11。这些多个LED元件11搭载于矩形平板状基板20的上表面，在该基板20的上表面，以相互分离的状态二维配置。而且，在基板20上，形成有能够使多个LED元件11中的任意的LED元件11点亮的金属布线(多重布线)。

在该图的例子中，多个LED元件11在基板20的上表面的中央部所形成的正六边形状的LED元件配设区域内，以等间隔排列成格子状。

基板20为，在矩形平板状的金属基板层21的上表面的整个面上形成有下表面侧绝缘层22，在该下表面侧绝缘层22的平坦的上表面上形成有热扩散图案。该热扩散图案为，由多个热扩散图案要素25构成，这些多个热扩散图案要素25以与多个LED元件11对应的方式，在下表面侧绝缘层22的上表面，以相互分离的状态二维配置。而且，在多个热扩散图案要素25上，分别在上表面的中央部形成有沿与该上表面垂直的方向突出地延伸的一个元件用支柱26A，在该元件用支柱26A的上表面配置有LED元件11。这样，多个LED元件11分别在对应的热扩散图案要素25的上表面，以经由元件用支柱26A与该热扩散图案要素25热连接以及电连接的状态进行配设。

而且，在基板20上，以覆盖热扩散图案的上表面、即多个热扩散图案要素25的上表面、以及下表面侧绝缘层22的上表面中的未设置热扩散图案要素25的面23A的方式，形成有上表面侧绝缘层27。该上表面侧绝缘层27与下表面侧绝缘层22一体化，在该下表面侧绝缘层22与上表面侧绝缘层27之间，成为多个热扩散图案要素25被埋设的状态。而且，在上表面侧绝缘层27的平坦的上表面，形成有布线图案28，该布线图案28与热扩散图案电连接。即，多个热扩散图案要素25经由这些多个热扩散图案要素25上分别形成的布线图案用支柱26B与布线图案28电连接。该布线图案用支柱26B形成在热扩散图案要素25的上表面的与元件用支柱26A分离的位置。

这样，基板20由金属基板层21、下表面侧绝缘层22、热扩散图案要素25、上表面侧绝缘层27以及布线图案28的层叠体构成，具有多层布线构造。

在该图的例子中，元件用支柱26A以及布线图案用支柱26B分别具有圆柱状形状。而且，元件用支柱26A具有上表面的水平位置与上表面侧绝缘层27的上表面的水平位置相比处于上方(图1中的上方)的高度，其上表面的尺寸与LED元件11的下表面的尺寸大致相同。LED元件11具有四棱柱状形状，上表面以及下表面的尺寸为1mm×1mm，而且元件用支柱26A的上表面的尺寸为直径1mm。而且，元件用支柱26A的上表面成为整个面与LED元件11的下表面接触的状态。

在基板20中，优选金属基板层21由例如铜等热导率高的金属构成。

金属基板层21，如图1所示那样，是通常至少形成下表面侧绝缘层22的一面为平坦面的板状的层，其厚度为例如0.3～5mm。

而且，下表面侧绝缘层22由例如在环氧树脂等树脂中混合陶瓷填料来强化热传导性的层构成。

下表面侧绝缘层22的厚度为例如50～250μm。

而且，上表面侧绝缘性层27由例如环氧树脂等树脂构成。

为了确保电绝缘性，上表面侧绝缘层27的厚度优选为50～250_μm。特别是，在将金属布线多层化的情况下，上表面侧绝缘层27的厚度优选为50～100μm。其理由是因为，从热传导性的观点出发，通过使元件用支柱26A尽可能薄，能够使LED元件11的热有效地热传递至热扩散图案。这里，上表面侧绝缘层27的厚度示出该上表面侧绝缘层27的上表面与热扩散图案要素25的上表面之间的分离距离。

元件用支柱26A具有将热扩散图案要素25与LED元件11热连接以及电连接的功能。

该元件用支柱26A设置在上表面侧绝缘层27中所形成的、在LED元件11的下表面与热扩散图案要素25的上表面之间延伸的孔的内部。

而且，作为元件用支柱26A，使用通过在上表面侧绝缘层27的孔的侧面形成金属镀层、并在形成有该金属镀层的孔的内部埋设高热传导性部件而获得的结构。作为该高热传导性部件，使用由混合了金属填料或陶瓷填料的环氧树脂等树脂构成的部件、以及金属棒等。

元件用支柱26A的形状在制造方面优选为圆柱状，但在功能方面也可以是其他形状。

而且，元件用支柱26A的大小只要具有能够使与LED元件11的接触面积比为50％以上的尺寸即可，只要是具有这样的大小的元件用支柱26A，就能够获得足够的热传导性。

在该图的例子中，布线图案用支柱26B是由电镀法形成的铜构成的。

构成热扩散图案的多个热扩散图案要素25分别由金属构成，通过蚀刻处理等形成图案。而且，该热扩散图案要素25具有能够受热从对应的LED元件11产生的热并传递至下表面侧绝缘层22的热传导功能，并且具有能够对该LED元件11进行供电的电传导功能，从而形成电传导路以及热传导路。因此，热扩散图案构成发光模块装置10的金属布线(多重布线)的一部分。即，在发光模块装置10中，由布线图案28和热扩散图案构成金属布线。

该热扩散图案要素25为，与上表面的与LED元件11热连接的区域相比，处于与下表面侧绝缘层22的上表面接触的状态的下表面具有更大的形状。

而且，如图1以及图2所示那样，热扩散图案要素25具有上表面以及下表面近似成圆形状的点对称的形状，优选上表面的与LED元件11热连接的区域形成于该上表面的中心部。

并且，热扩散图案要素25具有能够将从LED元件11受热的热对下表面侧绝缘层22扩散而传递的热扩散能力。具体地说，与上表面的受热来自LED元件11的热的区域(以下，也称作“受热区域”。)的面积相比，下表面的对下表面侧绝缘层22传递热的区域(以下，也称作“热传递区域”。)比受热区域大。并且，在该受热区域与热传递区域之间，以沿热扩散图案要素25的厚度方向延伸的方式形成有热传导路。

这里，热传递区域并不比下表面侧绝缘层22的上表面中的热扩散图案要素25所位于的区域(以下，也称作“热扩散图案要素区域”。)大，但不是仅由该热扩散图案要素区域决定的。即，热传递区域的大小根据热扩散图案要素区域的大小、热扩散图案要素25的厚度t、LED元件11的种类以及对LED元件11的输入电力等来决定。

在该图的例子中，热扩散图案要素25由正六边形状的板状体构成，因此，热扩散图案要素区域为正六边形状。而且，热扩散图案要素区域所涉及的正六边形状具有与直径7.6mm的圆内接的尺寸。并且，在热扩散图案要素25中，受热区域由上表面的中心部上的形成有元件用支柱26A的区域构成。另一方面，热传递区域由下表面中的LED元件11的正下方位置和其周边区域构成。

热扩散图案的厚度t为50μm以上，优选为50～2000μm。

这里，在热扩散图案中，只要构成该热扩散图案的多个热扩散图案要素25的各自的厚度为50μm以上，则这些多个热扩散图案要素25可以具有相同的厚度，而且多个热扩散图案要素25也可以分别具有不同的厚度。

通过使热扩散图案的厚度t为50μm以上，如根据后述的实验可以明确那样，能够充分抑制伴随着发光的LED元件11的温度上升。

另一方面，在热扩散图案的厚度t不满50μm的情况下，在多个热扩散图案要素25的各个中，不能够在使从LED元件11受热的热充分扩散的状态下而使其传递到下表面侧绝缘层22。因此，不能够将在LED元件11中产生的热经由热扩散图案要素25以及下表面侧绝缘层22高效地传递至金属基板层21，因此不能够充分抑制LED元件11的温度上升。

而且，在热扩散图案的厚度t超过2000μm的情况下，存在不能够按希望形成热扩散图案的忧虑。具体进行说明的话，在例如通过蚀刻处理形成热扩散图案的情况下，存在如下问题：热扩散图案要素25的侧面不会成为所希望的形状，其侧面相对于所希望的形状走样。

在该热扩散图案中，通过使厚度t变大，在热扩散图案要素25的各个中，热传导路长度变长，伴随于此热传递区域变小。因此，不会伴随热扩散图案的热扩散能力变小这样的弊病，而能够使热扩散图案要素25减小，即使热扩散图案要素区域减小，因此能够高密度地配置多个LED元件11。

而且，优选在热扩散图案中，在沿下表面侧绝缘层22以及热扩散图案的厚度方向透视下表面侧绝缘层22、热扩散图案以及LED发光元件11时，热扩散图案要素25所占的区域、即热扩散图案要素区域，包含以配设于该热扩散图案要素25的LED元件11为中心的、具有包含该LED元件11的外缘的最小圆的半径的2倍半径的区域(以下，也称作“元件基准区域”。)。即，优选热扩散图案要素区域具有元件基准区域以上的大小。

而且，更优选在热扩散图案的厚度t的7倍的值在元件基准区域的半径的值以上时，热扩散图案要素区域为，其直径在元件基准区域的直径以上，且具备具有热扩散图案的厚度t的7倍的半径的区域(以下，也称作“第一图案厚度基准区域”。)以下的大小。进而，尤其优选是具有热扩散图案的厚度t的6倍的半径的区域(以下，也称作“第二图案厚度基准区域”。)以上，并具有第一图案厚度基准区域以下的大小。

通过热扩散图案要素区域为元件基准区域以上，由此能够使受热区域为足够的大小。而且，通过使热扩散图案要素区域成为第二图案厚度基准区域以上的大小，能够使热传递区域为足够的大小。即，防止热传递区域的大小被热扩散图案要素25限制。

而且，当热扩散图案要素区域为超过第一图案厚度基准区域的大小的情况下，存在不能够高密度地配置LED元件11，从而无法获得所期望的发光强度的忧虑。

在热扩散图案中，相互相邻的热扩散图案要素25之间的分离距离，根据LED元件11的种类以及发光模块装置10所需要的发光强度等，且考虑热扩散图案的厚度t以及热扩散图案要素区域的大小来适当地设定，例如设为1mm。

作为构成热扩散图案中的多个热扩散图案要素25的金属，从热导率以及电传导率的观点出发，优选铜。

作为LED元件11，能够使用各种LED元件。

并且，作为LED元件11，在使用放射紫外线区域的光的紫外线LED元件(UV－LED元件)、特别是使用射出包含波长436nm以下的紫外线的光的紫外线LED元件的情况下，能够获得良好的散热效果。具体进行说明的话，紫外线LED元件伴随着发光而产生的热量大，因此通过将该紫外线LED元件用作LED元件11，能够将该热高效地向外部散热，从而能够充分抑制伴随着发光的LED元件11的温度上升。

作为射出包含波长436nm以下的紫外线的光的紫外线LED元件的具体例，举出氮化镓(GaN)系紫外线LED元件以及铝氮化镓(AlGaN)系紫外线LED元件等。

而且，如图1所示那样，LED元件11优选为在上表面以及下表面具有电极(未图示)的纵型元件。

通过LED元件11为在上表面以及下表面具有电极的纵型元件，能够将上表面的电极借助引线18与布线图案28电连接，将下表面的电极与热扩散图案要素25电连接，与此同时能够将LED元件11热连接于热扩散图案要素25。因此，能够对LED元件11中的活性层均匀地供给电流，而且能够将在活性层中产生的热高效地传递至热扩散图案要素25而进行排热。

在发光模块装置10中，LED元件11的密集度、具体地说为基板20中的LED元件配设区域的每单位面积的LED元件11的密集度优选为1×10^-3个/mm²以上，更优选为0.01～0.1个/mm²。

通过使LED元件11的密集度为1×10^-3个/mm²以上，在作为LED元件11而使用射出包含波长436nm以下的紫外线的光的紫外线LED元件的情况下，也能够实现高亮度化，并对于发光模块装置10获得高发光强度。

而且，在LED元件11的密集度超过0.1个/mm²的情况下，存在无法充分控制伴随着发光的LED元件11的温度上升的忧虑。

这样构成的发光模块装置10能够通过在基板20的上表面搭载多个LED元件11来制造。

即，在金属基板层21的上表面形成下表面侧绝缘层22，在其下表面侧绝缘层22的上表面形成热扩散图案。进而，在所得到的金属基板层21、下表面侧绝缘层22以及热扩散图案的层叠体的上表面，以覆盖用于形成元件用支柱26A以及布线图案用支柱26B的区域以外的区域的方式形成上表面侧绝缘层27。与此同时，在热扩散图案要素25的上表面形成元件用支柱26A以及布线图案用支柱26B。并且，将布线图案28以与布线图案用支柱26B电连接的方式形成于上表面侧绝缘层27的上表面，由此得到基板20。

接着，在基板20的上表面中，在元件用支柱26A的上表面配设LED元件11，将该LED元件11与布线图案28经由引线18电连接，由此制造发光模块装置10。

该发光模块装置10为，例如在散热器的上表面经由热传导性部件接合而使用。

作为散热器，使用铜或者铝制的矩形平板状的部件。

而且，作为热传导性部件，使用出售的散热润滑脂或散热片等。

在以上那样的发光模块装置10中，在基板20上设置热扩散图案，其热扩散图案为具有热扩散能力的多个热扩散图案要素25以相互分离的状态配置的图案。因此，热扩散图案能够将从多个LED元件11分别受热的热，借助形成于与各个LED元件11对应的热扩散图案要素25的热传导路，不受来自其他热传导路的影响地充分扩散地传递至下表面侧绝缘层22。因此，即使下表面侧绝缘层22为热导率小的层，也能够使多个LED元件11的各个与金属基板层21之间的热阻变小。其结果，能够将伴随着发光而在多个LED元件11的各个中产生的热高效地传递到金属基板层21。

并且，热扩散图案的热扩散能力，根据LED元件11的种类以及发光模块装置10所需要的发光强度等，能够通过调整热扩散图案的厚度t以及热扩散图案要素区域的大小来进行控制。

因此，根据发光模块装置10，能够将在多个LED元件11的各个中产生的热经由与各个LED元件11对应的热扩散图案要素25高效地传递至金属基板层21而散热到外部，因此即使在高密度地配置多个LED元件11的情况下，也能够抑制伴随着发光的LED元件11的温度上升，因此能够得到高发光效率。

而且，在发光模块装置10中，通过在热扩散图案要素25的上表面形成上表面侧绝缘层27，能够确保用于形成金属布线的区域，在该上表面侧绝缘层27上形成布线图案28。这样，通过在上表面侧绝缘层27的上表面形成布线图案28，为了形成金属布线而不需要使基板20大面积化，而且能够使布线图案28以接近LED元件11的方式形成。因此，布线形态的自由度增大，从而发光模块装置10的设计的自由度增大。其结果，能够形成多重布线，从而能够使发光模块装置10成为如下结构：将多个LED元件11进行矩阵配置，能够使这些多个LED元件11中的任意的LED元件点亮。

并且，在热扩散图案要素25的上表面形成有上表面侧绝缘层27的结构中，在热扩散图案要素25中，虽然不能够将从LED元件11受热的热从上表面散热，但是不会产生起因于此的弊病。即，在发光模块装置10中，如前面所述，能够将从多个LED元件11的各个产生的热高效地传递至金属基板层21，因此在多个LED元件11的各个中，能够充分抑制伴随着发光的温度上升。

该发光模块装置10为，能够适宜用于作为LED元件11而使用放射紫外线区域的光的紫外线LED元件(UV－LED元件)、特别是射出包含波长436nm以下的紫外线的光的紫外线LED元件这样的用途、具体而言能够适宜用作例如紫外线固化装置以及紫外线曝光装置等的光源(紫外线光源)。

即，根据发光模块装置10，即使作为LED元件11而使用相对于输入电力的发光效率低、输入电力的60％以上被转换成热的紫外线LED元件，并将多个该LED元件11以高密度配置的情况下，也能够充分抑制这些多个LED元件11的温度上升。因此，对于该发光模块装置10能够获得高发光效率，并获得所期望的发光强度。

在本发明的发光模块装置中，并不限定于上述实施方式，而能够加入各种变更。

例如，发光模块装置可以是不形成上表面侧绝缘层的装置，而且也可以是在上表面侧绝缘层的上表面进一步形成绝缘层而成的装置。

以下，说明为了确认本发明的作用效果而进行的实验例。

〔实验例1〕

首先，准备7个如下的层叠体：在由铜(热导率为383W/mK)构成的、为内接于直径7mm的圆的正六边形状的、且厚度为1mm的金属板基体材料的上表面的整个面上，层叠了由掺有陶瓷填料的环氧树脂(热导率为5W/mK)构成的、厚度为100μm的绝缘层。

然后，以覆盖6个层叠体中的绝缘层的上表面的整个面的方式，分别层叠由铜(热导率为383W/mK)构成的、为内接于直径7mm的圆的正六边形状的、厚度为50μm、100μm、200μm、300μm、500μm以及1000μm的平板状的热扩散板。

这样，制作了在金属板基体材料的上表面层叠有绝缘层的正六棱柱状的层叠体、和在金属板基体材料的上表面按绝缘层、热扩散板的顺序进行层叠的5种正六棱柱状的层叠体这共计7种层叠体。

对于制作成的7种层叠体，一边将下表面(金属板基体材料的下表面)的整个面以设定温度26.85℃(300K)的条件进行冷却，一边将上表面(在金属板基体材料和绝缘层的层叠体中，是绝缘层的上表面，在金属板基体材料、绝缘层与热扩散板的层叠体中，是热扩散板的上表面)的中央部的1mm×1mm的区域(以下，也称作“加热区域”。)以热流速1×10⁶W/m²、2×10⁶W/m²以及3×10⁶W/m²的均匀热流速条件进行加热。然后，测定加热区域的温度，计算出其平均温度。图3中示出金属板基体材料、绝缘层与热扩散板的层叠体的结果。

在图3中，菱形曲线是以热流速1×10⁶W/m²的均匀热流速条件进行加热的情况下的测定值，四方形曲线是以热流速2×10⁶W/m²的均匀热流速条件进行加热的情况下的测定值，三角曲线是以热流速3×10⁶W/m²的均匀热流速条件进行加热的情况下的测定值。

根据以上结果明确为，通过将热扩散板的厚度作成50μm以上，可抑制加热区域的温度上升，减小与下表面之间的温差。

即，确认了如下情况：在金属基板层的上表面所形成的绝缘层的上表面，配置厚度50μm以上的金属制的热扩散部件，在该热扩散部件的上表面热连接一个发光元件，由此，能够减小发光元件与金属基板层之间的热阻，能够抑制伴随着发光的发光元件的温度上升。

Claims

1.一种发光模块装置，在金属基板层的上表面形成有第一绝缘层的基板上，搭载多个发光元件而成，其特征在于，

在上述基板上，在上述金属基板层的上表面所形成的上述第一绝缘层的上表面，形成有由金属构成的、多个形成电传导路以及热传导路的热扩散图案要素以相互分离的状态二维配置而成的热扩散图案，

在上述热扩散图案中的多个热扩散图案要素的各个的上表面形成第二绝缘层，隔着该第二绝缘层形成有布线图案，而且以与该热扩散图案要素热连接以及电连接的状态配设有一个发光元件，

上述热扩散图案的厚度为50μm以上，

在将上述第一绝缘层、上述热扩散图案以及上述发光元件沿该第一绝缘层以及该热扩散图案的厚度方向透视时，上述热扩散图案要素所占的区域，包含以该热扩散图案要素上所配设的上述发光元件为中心的、具有包含该发光元件的外缘的最小圆的半径的2倍半径的区域，

将上述热扩散图案要素所占的区域设为具有上述热扩散图案的厚度t的6倍的半径的区域以上的大小，并具有上述热扩散图案的厚度t的7倍的半径的区域以下的大小。

2.如权利要求1所述的发光模块装置，其特征在于，

在上述发光元件的下表面以及上表面具有电极，上述发光元件的下表面的电极与上述热扩散图案要素电连接，上述发光元件的上表面的电极与引线电连接。

3.如权利要求1所述的发光模块装置，其特征在于，

上述发光元件是射出包含波长436nm以下的紫外线的光的元件。