CN204067438U - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种高可靠性的发光装置。实施方式的发光装置(1)具备：陶瓷基板(10)、框体(50)、接合层(60)。陶瓷基板(10)在第一主面(10a)以及第二主面(10b)形成有金属层(11、12)且在第一金属层(11)安装有半导体发光元件(20)。框体(50)由金属制成且安装于第二主面侧。接合层(60)接合第二主面侧的第二金属层(12)和框体。接合层具备：第一合金接合层(61)、第二合金接合层(62)、异种金属层(63)。第一合金接合层接合于第二金属层。第二合金接合层接合于框体。合金接合层(61、62)由以锡为主要成分的合金构成。异种金属层(63)设置于合金接合层之间且由与陶瓷基板和框体这两者不同的金属制成。

Description

发光装置
技术领域
本实用新型的实施方式涉及一种发光装置。
背景技术
例如，有一种半导体发光元件安装在陶瓷基板上，且通过树脂将半导体发光元件密封的发光装置(Chip On Board，板上芯片封装)。在此种发光装置中，希望提高可靠性。
专利文献1：日本特开2012-84733号公报
发明内容
本实用新型的实施方式的目的在于提供一种可靠性高的发光装置。
实施方式的发光装置具备陶瓷基板、金属部件、接合层。陶瓷基板在第一主面以及第二主面形成有金属层，且在第一主面的金属层安装有半导体发光元件。金属部件由金属制成且安装于第二主面侧。接合层接合第二主面侧的金属层和金属部件。接合层具备：第一合金接合层、第二合金接合层、异种金属层。第一合金接合层接合于第二主面侧的金属层。第二合金接合层接合于金属部件。第一合金接合层以及第二合金接合层由以锡为主要成分的合金制成。异种金属层设置于第一合金接合层与第二合金接合层之间且由与陶瓷基板和金属部件这两者不同的金属制成。
根据本实用新型的实施方式能够提供一种可靠性高的发光装置。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的发光装置的示意俯视图。
图2是第1实施方式所涉及的发光装置的陶瓷基板的示意背面图。
图3是例示沿图1中的III-III线的剖面的局部的剖视图。
图4是例示沿图1中的IV-IV线的剖面的局部的剖视图。
图5是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的接合层的结构的俯视图。
图6是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的接合层等的结构的剖视图。
图7是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的框体的局部的剖视图。
图8是第2实施方式所涉及的发光装置的示意俯视图。
图9是例示沿图8中的IX-IX线的剖面的局部的剖视图。
图10是例示沿图8中的X-X线的剖面的局部的剖视图。
图11是例示实施方式的变形例1所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。
图12是例示实施方式的变形例2所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。
图13是例示实施方式的变形例3所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。
图14是例示实施方式的变形例4所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。
图15是例示实施方式的变形例5所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。
图中：1、1-1、1-2、1-3、1-4、1-5：发光装置，10：陶瓷基板，10a：第一主面，10b：第二主面，11：第一金属层(金属层)，12：第二金属层(金属层)，20：半导体发光元件，50：框体(金属部件)，51：基部，52：散热片，52a：空间，53：槽，55、55-1、55-2、55-3、55-3a、55-3b、55-4，55-5、55-5a、55-5b：热导管，56、56-1、56-2、56-3、56-4、56-5：容纳槽(容纳用空间)，56-4a：容纳孔(容纳用空间)，60：接合层，61：第一合金接合层，62：第二合金接合层，63：异种金属层，63a：外缘，64、65：化合物层，T:接合层的厚度，TC:化合物层的厚度，TD：异种金属层的厚度。
具体实施方式
在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1具备：陶瓷基板10、金属部件50、接合层60。陶瓷基板10在第一主面10a以及第二主面10b形成有金属层11、12且在第一金属层11上安装有半导体发光元件20。金属部件50由金属制成且安装于第二主面10b侧。接合层60接合第二主面10b侧的第二金属层12和框体50。接合层60具备：第一合金接合层61、第二合金接合层62、异种金属层63。第一合金接合层61接合于第二金属层12。第二合金接合层62接合于金属部件50。合金接合层61、62由以锡为主要成分的合金制成。异种金属层63设置于合金接合层61、62之间且由与陶瓷基板10和金属部件50的这两者不同的金属制成。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，异种金属层63的热膨胀系数为陶瓷基板10的热膨胀系数和金属部件50的热膨胀系数之间的值，且导热系数在所述合金的导热系数以上。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，异种金属层63包含镍，第一合金接合层61以及第二合金接合层62包含锡，并且在异种金属层63和第一合金接合层61之间、以及异种金属层63和第二合金接合层62之间形成有包含镍锡的化合物层64、65。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，异种金属层63埋入设置于第一合金接合层61和第二合金接合层62，并且外缘被第一合金接合层61和第二合金接合层62覆盖。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，异种金属层63的厚度TD为接合层60的厚度T的1/2以下。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，在异种金属层63和第一合金接合层61之间、以及异种金属层63和第二合金接合层62之间形成有化合物层64、65，该化合物层由构成异种金属层63的金属和所述合金的化合物构成，并且化合物层64、65的厚度TC为接合层60的厚度T的1/10以下。
并且，在以下说明的第1实施方式、第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1中，金属部件50为具备供陶瓷基板10的第二主面10b侧安装的基部51和安装于基部51的多个散热用的散热片52的框体。
并且，以下说明的第2实施方式以及变形例1～变形例5所涉及的发光装置1是在上述发光装置1中，在基部51设置有容纳用空间56，56-1、56-2、56-3、56-4、56-5，该容纳用空间在俯视时通过陶瓷基板10的安装有半导体发光元件20的安装区域16的中央且容纳有封入有挥发性的液体的热导管55、55-1、55-2、55-3、55-4、55-5。
(第1实施方式)
接着，根据附图说明本实用新型的第1实施方式所涉及的发光装置1。图1是第1实施方式所涉及的发光装置的示意俯视图。图2是第1实施方式所涉及的发光装置的陶瓷基板的示意背面图。图3是例示沿图1中的III-III线的剖面的局部的剖视图。图4是例示沿图1中的IV-IV线的剖面的局部的剖视图。
第1实施方式所涉及的发光装置1例如使用于投光器等照明装置210，如图3所示，具备：陶瓷基板10、多个半导体发光元件20、框体50(相当于金属部件)、接合层60。另外，以下将从框体50朝向陶瓷基板10的方向设为层叠方向(Z轴方向)，将与Z轴方向垂直的1个方向设为X轴方向，将与Z轴方向和X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。就发光装置1而言，接合层60、陶瓷基板10以及多个半导体发光元件20在Z轴方向上依次配置于框体50之上。
陶瓷基板10例如由陶瓷、或者陶瓷和树脂的复合陶瓷等制成。作为陶瓷例如使用有氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等。陶瓷基板10例如使用以氧化铝为主要成分的陶瓷，从而能够得到高导热性、高绝缘性、高可靠性。陶瓷基板10的热膨胀系数为6～7(ppm/K)。陶瓷基板10设置于框体50和多个半导体发光元件20之间。另外，“主要成分”是指占大部分的情况，例如占整个成分中的50％以上，优选占80％以上的状态。
陶瓷基板10具有：图3中上侧即设置有半导体发光元件20的一侧的第一主面10a、图3中下侧即设置于框体50的一侧的第二主面10b。第一主面10a包括安装区域16(图1所示)。例如，安装区域16与第一主面10a的外缘10x相隔一定距离。在第1实施方式中，安装区域16设置于第一主面10a的中央部分。第一主面10a还包括周边区域17。周边区域17设置于安装区域16的周围。
第一主面10a例如与X-Y平面实质平行。陶瓷基板10的平面形状例如为矩形。第一主面10a例如具有第一边10c～第四边10f。第二边10d与第一边10c分开。第三边10e连接第一边10c的一端和第二边10d的一端。第三边10e设置于第一边10c的第二边10d之间。第四边10f与第三边10e分开，且连接第一边10c的另一端和第二边10d的另一端。第四边10f设置于第一边10c和第二边10d之间。
第一主面10a包括第一角部10g～第四角部10j。第一角部10g连接第一边10c和第三边10e。第二角部10h连接第二边10d和第三边10e。第三角部10i连接第二边10d和第四边10f。第四角部10j连接第四边10f和第一边10c。
第一主面10a包括第一端子区域10k～第四端子区域10n。第一端子区域10k设置于安装区域16和第一角部10g之间。第二端子区域10l设置于安装区域16和第二角部10h之间。第三端子区域10m设置于安装区域16和第三角部10i之间。第四端子区域10n设置于安装区域16和第四角部10j之间。
第一主面10a还包括第五端子区域10o～第八端子区域10r。第五端子区域10o设置于第一角部10g和第一端子区域10k之间。第六端子区域10p设置于第二角部10h和第二端子区域10l之间。第七端子区域10q设置于第三角部10i和第三端子区域10m之间。第八端子区域10r设置于第四角部10j和第四端子区域10n之间。
第二主面10b是与第一主面10a相反一侧的面。换言之，第二主面10b为位于框体50侧的面。即，第二主面10b是位于接合层60侧的面。
陶瓷基板10在第一主面10a形成有第一金属层11，且在第二主面10b形成有第二金属层12。第一金属层11设置于第一主面10a上。例如，第一金属层11设置于陶瓷基板10和多个半导体发光元件20之间。
第一金属层11例如包括设置于安装区域16的安装图案部。各个安装图案部包括供半导体发光元件20安装的多个安装图案11p(图3所示)。多个安装图案11p的至少任意2个以上彼此分开。例如，多个安装图案11p的至少一个为岛状。多个安装图案11p中的2个相互独立。多个安装图案11p例如包括第一安装图案11pa以及第二安装图案11pb等。
多个安装图案11p例如分别包括第一安装部分11a、第二安装部分11b。在该例中，安装图案11p还包括第三安装部分11c。第三安装部分11c设置于第一安装部分11a和第二安装部分11b之间，且连接第一安装部分11a和第二安装部分11b。
第一金属层11还可以包括将多个安装图案11p彼此连接的连接部44(图1所示)。第一金属层11具有设置于第一端子区域10k～第八端子区域10r的电极，这些电极分别与第一端子48a～第八端子48h电连接。第一金属层11向半导体发光元件20供给电力。
第二金属层12设置于第二主面10b上。第二金属层12与第一金属层11电绝缘。第二金属层12的至少一部分在投影于X-Y平面(与第一主面10a平行的第一平面)时，如图2所示，与安装区域16重叠。
第二金属层12与外缘10x相隔一定距离。第二金属层12的平面形状例如为矩形。第二金属层12具有第一金属边12i～第四金属边12l。第二金属边12j与第一金属边12i分开。第三金属边12k连接第一金属边12i的一端和第二金属边12j的一端。第四金属边12l与第三金属边12k分开，且连接第一金属边12i的另一端和第二金属边12j的另一端。各边的交点即角部可以是曲线状(圆形)。第二金属层12的平面形状可以不是矩形，可以是任意形状。
在第1实施方式中，多个半导体发光元件20在安装区域16配置成阵列状，安装于陶瓷基板10的第一主面10a的第一金属层11。半导体发光元件20例如配置成大致圆形形状。例如，半导体发光元件20大致等间隔配置。由此，例如光源集中成一个，能够实现光源的小型化。多个半导体发光元件20分别放射光。半导体发光元件20例如包含氮化物半导体。半导体发光元件20例如包含InyAlzGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，x+y≤1)。但是，在第1实施方式中，半导体发光元件20为任意。
多个半导体发光元件20例如包括第一半导体发光元件20a以及第二半导体发光元件20b等。多个半导体发光元件20设置于第一金属层11上。多个半导体发光元件20分别与多个安装图案11p中的任意一个安装图案11p和多个安装图案11p中的与上述任意一个相邻的另一个安装图案11p电连接。
例如，第一半导体发光元件20a与多个安装图案11p中的第一安装图案11pa和第二安装图案11pb电连接。第二安装图案11pb相当于与第一安装图案11pa相邻的另一个安装图案11p。
例如，多个半导体发光元件20分别包括：第一导电型的第一半导体层21、第二导电型的第二半导体层22、发光层23。例如第一导电型为n型，第二导电型为p型。第一导电型也可以是p型，第二导电型也可以是n型。
第一半导体层21包括第一部分(第一半导体部分21a)和第二部分(第二半导体部分21b)。第二半导体部分21b在与层叠方向(Z轴方向)交差的方向(例如，X轴方向)上与第一半导体部分21a并排。
第二半导体层22设置于第二半导体部分21b和陶瓷基板10之间。发光层23设置于第二半导体部分21b和第二半导体层22之间。半导体发光元件20例如是倒装片式LED。
例如第一半导体层21的第一半导体部分21a与安装图案11p的第一安装部分11a对置。第二半导体层22与安装图案11p的第二安装部分11b对置。第一半导体层21的第一半导体部分21a与安装图案11p电连接。第二半导体层22与另外的安装图案11p电连接。该连接中例如使用电导率以及导热系数高的焊锡或金隆起焊盘等。该连接例如通过金属熔融焊锡接合来进行。或者，该连接例如通过使用金隆起焊盘的超声波热压法来进行。
即，例如在第一半导体部分21a和任意一个安装图案11p(例如第一安装部分11a)之间设置有第一接合金属部件21e。在第二半导体层22和另一个安装图案11p(例如第二安装图案11pb)之间设置有第二接合金属部件22e。第一接合金属部件21e以及第二接合金属部件22e的至少一个包括焊锡或者金隆起焊盘。由此，能够加大第一接合金属部件21e以及第二接合金属部件22e各自的截面积(在X-Y平面剖切时的截面积)。由此，通过第一接合金属部件21e以及第二接合金属部件22e能够有效地将热传递到陶瓷基板10，从而提高散热性。
例如，在半导体发光元件20和陶瓷基板10之间还可以设置其他金属层。由此，能够抑制第一金属层11的氧化，或提高与焊锡的沾附性。
波长转换层31覆盖多个半导体发光元件20至少一部分。波长转换层31吸收从多个半导体发光元件20放射出的光(例如第一光)的至少一部分，并且放射第二光。第二光的波长(例如峰值波长)与第一光的波长(例如峰值波长)不同。在波长转换层31例如包括：荧光体等多个波长转换粒子、使多个波长转换粒子分散的透光性树脂。第一光例如包括蓝色光。第二光包括波长比第一光长的光。第二光例如包括黄色光以及红色光的至少一个。
第1实施方式中，设置有在X-Y平面内包围波长转换层31的反射层32。反射层32例如包括：金属氧化物等多个粒子、分散该粒子的透光性树脂。金属氧化物等粒子具有光反射性。作为该金属氧化物等粒子例如能够使用TiO2以及Al2O3的至少任意一个。通过设置反射层32，从半导体发光元件20放射出的光能够有效地沿与层叠方向相同的方向(例如上方向)射出。
由陶瓷基板10、多个半导体发光元件20、波长转换层31、反射层32构成发光部40。发光部40放射光。与此同时，发光部40产生热量。发光部40例如是板上芯片封装(COB)型的LED模块。
在第1实施方式中，从发光部40(多个半导体发光元件20)放射出的光的发光度为10lm/mm2(流明/平方毫米)以上且100lm/mm2以下。优选为20lm/mm2以上。即，在第1实施方式中，从发光部40放射出的光与发光面积的比(发光度)非常高。在本申请说明书中，发光面积实质上与安装区域16的面积相对应。
框体50由铜、铜合金、铝合金等金属制成，并且安装于陶瓷基板10的第二主面10b侧。框体50的热膨胀系数为17～23(ppm/K)。图7是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的框体的局部的剖视图。如图3及图7所示，框体50具备：形成为较厚的平板状且安装于第二主面10b侧的基部51、安装于基部51的多个散热用散热片52。在图3中上侧的基部51的主面51a上经由接合层60配置有陶瓷基板10。基部51的主面51a例如与X-Y平面实质平行。基部51的平面形状例如为矩形。
在基部51的与主面51a相反一侧的面形成有多个用于固定散热片52的槽53。槽53形成为直线状。槽53互相平行且等间隔配置。
散热片52的一部分插入于槽53内，且通过填充于槽53的内面的焊锡54(相当于固定材料)固定于槽53即基部51。相当于固定材料的焊锡54可以使用以锡为主要成分，且包含金、银、铜、铋、镍、铟、锌、锑、锗以及硅中的至少1种以上的合金。例如能够使用SnAgCu合金等。
散热片52在内部形成有封入有挥发性的液体的空间52a。即，散热片52成为使封入于空间52a内的挥发性的液体产生蒸发、凝结的循环而使热量移动的所谓的热导管。
如图3所示，接合层60设置于陶瓷基板10和框体50的主面51a之间。接合层60接合陶瓷基板10的第二主面10b侧的第二金属层12和框体50的主面51a。接合层60将发光部40所产生的热量有效地传导到框体50。图5是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的接合层的结构的俯视图。图6是示意性地表示第1实施方式所涉及的发光装置的接合层等的结构的剖视图。
如图3以及图4所示，接合层60具备：第一合金接合层61，由以锡为主要成分的合金构成且接合于第二金属层12；第二合金接合层62，与第一合金接合层61同样地由以锡为主要成分的合金构成且接合于框体50的主面51a；异种金属层63，设置于第一合金接合层61和第二合金接合层62之间。
构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金与前述的焊锡54一样，由以锡为主要成分且包含金、银、铜、铋、镍、铟、锌、锑、锗以及硅中的至少1种以上。例如能够使用SnAgCu合金等。并且，通过适当改变合金接合层61、62和焊锡54所含有的金属的成分，构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金的熔点设定成高于焊锡54的熔点。构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金的导热系数设定为50～70(W/(mK))。
异种金属层63由与陶瓷基板10和框体50这两者不同的金属制成，且形成为箔状。并且，异种金属层63由与第二金属层12不同的金属制成。异种金属层63的热膨胀系数设定为在陶瓷基板10的热膨胀系数和构成框体50的金属的热膨胀系数之间的值。异种金属层63优选以铁、镍、钴、钯、铍中的任意一个金属作为主要成分而构成，若从成本方面、构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金的响应性考虑，则优选以镍或者铁为主要成分而构成。例如，以镍为主要成分而构成的异种金属层63的热膨胀系数为13.3(ppm/K)，以铁为主要成分而构成的异种金属层63的热膨胀系数为11.8(ppm/K)。
并且，异种金属层63的导热系数优选设定为构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金的导热系数以上的值，例如优选为450(W/(mK))以下。优选设定为大于构成第一合金接合层61和第二合金接合层62的合金的导热系数的值。例如，以镍为主要成分而构成的异种金属层63的导热系数为90.9(W/(mK))，以铁为主要成分而构成的异种金属层63的导热系数为84(W/(mK))。
异种金属层63埋入设置于第一合金接合层61和第二合金接合层62之间，如图3以及图4所示，异种金属层63的外缘63a被第一合金接合层61和第二合金接合层62覆盖。如图5所示，异种金属层63的整个外缘63a在俯视时，配置在比接合层60的外缘更靠内侧。
并且，异种金属层63的厚度TD(图6所示)设定为接合层60的厚度T(图6所示)的1/2以下。并且，异种金属层63的厚度TD设定为接合层60的厚度T的1/10以上。并且，异种金属层63的熔点优选高于构成第一合金接合层61以及第二合金接合层62的合金的熔点。
接合层60在框体50的主面51a依次层叠有：以构成第二合金接合层62的合金而构成的合金薄板、箔状的异种金属层63、以构成第一合金接合层61的合金而构成的合金薄板、陶瓷基板10的第二金属层12。并且，接合层60通过合金薄板熔融后凝固，从而接合框体50的主面51a和陶瓷基板10。如图6所示，在接合层60中，使合金薄板熔融时，在异种金属层63与合金接合层61之间和异种金属层63与合金接合层62之间形成化合物层64、65。化合物层64、65由构成异种金属层63的金属和构成合金接合层61、62的合金的化合物构成。例如，在合金接合层61、62以锡为主要原料、异种金属层63以镍为主要原料时，则形成包含镍锡的化合物层64、65。由于镍锡的化合物层64、65难以成长，因此可以将其厚度TC设为较小，从而能够抑制以合金接合层61、62为起点的裂缝的产生。化合物层64、65的厚度TC为接合层60的厚度T的1/10以下且接合层60的厚度T的1/50以上。
通过上述结构，接合层60从框体50的主面51a侧依次层叠有第二合金接合层62、化合物层65、异种金属层63、化合物层64、第一合金接合层61。并且，在第1实施方式中优选第一合金结合层61以及第二合金接合层62的厚度TA设为50～200μm，化合物层64、65的厚度TC设为1～10μm，异种金属层63的厚度TD设为10～100μm。
上述结构的发光装置1通过以下的方式组装。首先，将半导体发光元件20安装在形成于陶瓷基板10的第一主面10a上的第一金属层11，且用波长转换层31覆盖半导体发光元件20。并且，在框体50的基部51的主面51a的中央依次层叠：以构成第二合金接合层62的合金而构成的合金薄板、箔状的异种金属层63、以构成第一合金接合层61的合金而构成的合金薄板、陶瓷基板10的第二金属层12。并且，使合金薄板熔融后凝固，从而利用接合层60接合框体50的主面51a和陶瓷基板10。并且，通过使用焊锡54的钎焊连接在基部51的槽53固定散热片52。
根据第1实施方式所涉及的发光装置1，利用接合层60将安装有半导体发光元件20的陶瓷基板10直接接合于作为金属部件的框体50，因此能够减少部件的数量，并且能够减少组装所耗的工时，能够实现低成本化。并且，由于在将陶瓷基板10接合于基部51之后，将散热片52和热导管安装于基部51，因此能够抑制将陶瓷基板10安装于基部51时散热片52或热导管成为阻碍，能够容易地将陶瓷基板10安装于基部51。并且，由于合金的熔点高于焊锡54的熔点，因此能够抑制在安装散热片52或热导管时接合层60熔融。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，在接合层60内设置由与陶瓷基板10、第二金属层12、框体50不同的金属而构成的异种金属层63，而且异种金属层63的热膨胀系数为陶瓷基板10的热膨胀系数和框体50的热膨胀系数之间的值。因此，在陶瓷基板10和框体50之间设置随着温度变化的伸缩量为中等伸缩量的异种金属层63。因此，能够抑制因半导体发光元件20的点亮、熄灯等引起的温度变化而作用于接合层60的第一以及第二合金接合层61、62的应力，能够抑制接合层60产生裂缝。因此，第1实施方式能够提供高可靠性的发光装置1。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，由于异种金属层63的导热系数为构成第一以及第二合金接合层61、62的合金的导热系数以上，因此能够抑制异种金属层63阻碍陶瓷基板10的散热。并且，接合层60的异种金属层63能够将陶瓷基板10中所产生的热可靠地传递到框体50，能够使半导体发光元件20等所产生的热可靠地进行散热。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，由于异种金属层63的端面被第一以及第二合金接合层61、62覆盖，因此在各合金接合层61、62和异种金属层63之间产生的化合物层64、65也被第一以及第二合金接合层61、62覆盖。因此，由比较脆的化合物构成的化合物层64、65并未暴露于外部，因此能够抑制以化合物层64、65为起点在接合层60内产生裂缝。因此，第1实施方式能够提供高可靠性的发光装置1。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，由于异种金属层63的厚度TD为接合层60的厚度T的1/2以下，因此能够抑制接合层60的散热性能降低。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，化合物层64、65的厚度TC为接合层60的厚度T的1/10以下，因此能够抑制以化合物层64、65为起点产生裂缝。
并且，根据第1实施方式所涉及的发光装置1，由于框体5的散热片52为封入有挥发性液体的所谓的热导管，因此能够顺畅地对半导体发光元件20所产生的热进行散热，能够提供高可靠性的发光装置1。
(第2实施方式)
接着，根据附图说明本实用新型的第2实施方式所涉及的发光装置1。图8是第2实施方式所涉及的发光装置的示意俯视图。图9是例示沿图8中的IX-IX线的剖面的局部的剖视图。图10是例示沿图8中的X-X线的剖面的局部的剖视图。在图8～图10中，对与上述第1实施方式相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图8所示，在俯视时，在第2实施方式所涉及的发光装置1的基部51的主面51a形成有通过安装区域16的中心(相当于中央)且用于容纳封入有挥发性液体的热导管55的容纳槽56(相当于容纳用空间)。容纳槽56形成为直线状。如图9所示，热导管55形成为截面形状为圆形且两端闭合的导管状，并且利用与将散热片52固定于基部51时焊锡相同的焊锡54固定在容纳槽56内。热导管55优选以俯视时的中心线P通过安装区域16的中心的方式固定在容纳槽56内。另外，优选热导管55的外周面接触于接合层60。如图10所示，热导管55的两端从基部51的外缘突出之后，朝向散热片52弯曲，并安装于散热片52。
第2实施方式所涉及的发光装置1按照以下方式组装。与第1实施方式相同地，利用焊锡54的钎焊连接将散热片52固定于基部51的槽53之后，利用焊锡54的钎焊连接将热导管55固定在容纳槽56。热导管55的两端例如利用焊锡54的钎焊连接固定于散热片52。另外，在使用焊锡54将热导管55固定于容纳槽56内时，使热导管55与陶瓷基板10的第二金属层12接触，以使焊锡54的表面与基部51的主面51a成为一个平面的方式将焊锡54填充于容纳槽56内。
根据第2实施方式所涉及的发光装置1，除了第1实施方式所具有的效果之外，由于热导管55通过半导体发光元件20发光时的热密度最高的安装区域16的中心，因此能够通过热导管55提高散热性能，能够顺畅地对半导体发光元件20所产生的热进行散热。另外，在本实用新型中，热导管55的中心线P不只限定为穿过安装区域16的中心。在本实用新型中，使热导管55的至少一部分穿过热密度高的安装区域16的中央即可。
(变形例1)
接着，根据附图说明本实用新型的实施方式的变形例1所涉及的发光装置1-1。图11是例示实施方式的变形例1所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。在图11中，对与上述第1实施方式以及第2实施方式相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图11所示，实施方式的变形例1所涉及的发光装置1-1设置两个平行的容纳槽56-1(相当于容纳用空间)，并且分别在容纳槽56-1穿过热导管55-1，从而在俯视时，使热导管55-1通过安装区域16的中央。
根据变形例1所涉及的发光装置1-1，由于设置有两个热导管55-1，因此能够顺畅地对半导体发光元件20所产生的热进行散热。
(变形例2)
接着，根据附图说明本实用新型的实施方式的变形例2所涉及的发光装置1-2。图12是例示实施方式的变形例2所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。在图12中，对与上述第1实施方式以及第2实施方式相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图12所示，实施方式的变形例2所涉及的发光装置1-2设置一个容纳槽56-2(相当于容纳用空间)，将容纳槽56-2穿过热导管55-2，从而在俯视图使，使热导管55-2通过安装区域16的中央。并且，就变形例2所涉及的发光装置1-2而言，热导管55-2的截面形状形成为椭圆形，且在热导管55-2的外周面形成有与基部51的主面51a配置在一个平面的平坦部55-2a。
根据变形例2所涉及的发光装置1-2，由于在热导管55设置有平坦部52-2a，从而增加热导管55和接合层60的接触面积，因而能够顺畅地对半导体发光元件20所产生的热进行散热。并且，在变形例2中也可以设置两个(多个)热导管55。
(变形例3)
接着，根据附图说明本实用新型的实施方式的变形例3所涉及的发光装置1-3。图13是例示实施方式的变形例3所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。在图13中，对与上述第1实施方式以及第2实施方式相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图13所示，实施方式的变形例3所涉及的发光装置1-3设置有多个(三个)平行的容纳槽56-3，并且在容纳槽56-3中分别穿过热导管55-3，从而在俯视时，使热导管55-3通过安装区域16的中央。并且，变形例3所涉及的发光装置1-3具备大径的热导管55-3a和两个小径的热导管55-3b作为热导管55-3。使大径的热导管55-3a穿过中央的容纳槽56，使小径热导管55-3b穿过端侧的容纳槽56。大径的热导管55-3a的内外径形成为大于小径的热导管55-3b的内外径。
根据变形例3所涉及的发光装置1-3，在设置多个热导管55-3a、55-3b时，在安装区域16中的热密度较高的中央穿过大径的热导管55-3a，在端侧穿过小径的热导管55-3b，从而对应于安装区域16的热密度而配置适当的直径的热导管55-3a、55-3b。由此，变形例3所涉及的发光装置1-3能够顺畅地对半导体发光元件20所产生的热进行散热，并且能够抑制安装区域16的温度变化。
(变形例4)
接着，根据附图说明本实用新型的实施方式的变形例4所涉及的发光装置1-4。图14是例示实施方式的变形例4所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。在图14中，对与上述第1实施方式以及第2实施方式相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图14所示，实施方式的变形例4所涉及的发光装置1-4的容纳用空间除了容纳槽56-4之外，还具备设置于基部51内且贯穿基部51的容纳孔56-4a，使容纳槽56-4和容纳孔56-4a在Z轴方向上隔着距离，将容纳用空间设置为多个层(在图14所示的例子中为二层)。容纳槽56-4和容纳孔56-4a平行配置，容纳槽56-4配置有两个，容纳孔56-4a配置有三个。并且，在俯视基部51时，容纳槽56-4配置于容纳孔56-4a之间。
并且，在变形例4所涉及的发光装置1-4中，热导管55-4分别穿过容纳槽56-4和容纳孔56-4a，且设置有多层热导管55-4(图14所示的例子中为二层)。另外，在图14中，所有热导管55-4的截面形状均为圆形，内外径均相等。并且，热导管55-4通过改变材质和所封入的挥发性液体的种类，能够改变工作的温度带。在变形例4所涉及的发光装置1-4中，将容纳于容纳孔56-4a的热导管55-4工作的温度带设定为低于容纳于容纳槽56-4的热导管55-4工作的温度带。如此，就变形例4所涉及的发光装置1-4而言，由于在Z轴方向即层叠方向上配置有多层的热导管55-4，并且随着远离陶瓷基板10将热导管55-4工作的温度带设定为较低。
根据变形例4所涉及的发光装置1-4，由于配置有多层的热导管55-4，因此能够提高散热性能。并且，随着远离陶瓷基板10将热导管55-4工作的温度带设定为较低，因此能够以高效率进行散热。并且，由于容纳槽56-4和容纳孔56-4a平行，俯视时容纳槽56-4配置于容纳孔56-4a之间，因而能够实现热导管55-4的安装密度的高密度化，能够抑制大型化。
(变形例5)
接着，根据附图说明本实用新型的实施方式的变形例5所涉及的发光装置1-5。图15是例示实施方式的变形例5所涉及的发光装置的剖面的局部的剖视图。在图15中，对与上述第1实施方式以及第2实施方式等相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
如图15所示，在实施方式的变形例5所涉及的发光装置1-5中，作为容纳用空间设置有多个(五个)平行的容纳槽56-5，且将热导管55-5分别穿过容纳槽56-5。并且，作为热导管的小径的热导管55-5a和大径的热导管55-5b交替配置，从而提高热导管55-5a、55-5b的安装密度。另外，在图15中，设置两个大径的热导管55-5b，设置三个小径的热导管55-5a。
根据变形例5所涉及的发光装置1-5，使排列有多个的热导管55-5a、55-5b中的相邻的热导管55-5a、55-5b的内外径不同，因此能够提高散热性。
并且，在本实用新型中，通过安装区域16的中心的热导管55、55-1、55-2、55-3、55-4、55-5优选配置在不通过安装于框体50的其他的未图示的安装部件之下的位置。此时，能够抑制其他的安装部件被加热。并且，在本实用新型中，热导管55、55-1、55-2、55-3、55-4、55-5的外表面优选被镍等金属覆盖。此时，能够使利用焊锡54的热导管55、55-1、55-2、55-3、55-4、55-5固定变得容易。
以上，对本实用新型的若干实施方式以及变形例进行了说明，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定实用新型范围的意图。这些新的实施方式以及变形例能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式以及变形例均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。

Claims (8)

1.一种发光装置，其具备：陶瓷基板，在第一主面以及第二主面形成有金属层，且在第一主面的金属层安装有半导体发光元件；金属部件，由金属制成且安装于所述陶瓷基板的第二主面侧；接合层，接合所述陶瓷基板的所述第二主面侧的所述金属层和所述金属部件，该发光装置的特征在于，
所述接合层具备：
第一合金接合层，由以锡为主要成分的合金构成且接合于所述第二主面侧的所述金属层；
第二合金接合层，由所述合金构成且接合于所述金属部件；
异种金属层，设置于所述第一合金接合层和所述第二合金接合层之间且由与所述陶瓷基板和所述金属部件这两者不同的金属制成。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述异种金属层的热膨胀系数为在所述陶瓷基板的热膨胀系数和所述金属部件的热膨胀系数之间的值，并且所述异种金属层的导热系数为所述合金的导热系数以上。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述异种金属层包含镍，所述第一合金接合层以及所述第二合金接合层包含锡，在所述异种金属层和所述第一合金接合层之间、以及在所述异种金属层和所述第二合金接合层之间形成有包含镍锡的化合物层。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述异种金属层埋入设置于所述第一合金接合层和所述第二合金接合层，并且所述异种金属层的外缘被所述第一合金接合层和所述第二合金接合层覆盖。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述异种金属层的厚度为所述接合层的厚度的1/2以下。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
在所述异种金属层和所述第一合金接合层之间、以及在所述异种金属层和所述第二合金接合层之间形成有化合物层，该化合物层由构成所述异种金属层的金属和所述合金的化合物构成，
所述化合物层的厚度为所述接合层的厚度的1/10以下。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述金属部件为具备供所述陶瓷基板的所述第二主面侧安装的基部和安装于所述基部的多个散热用的散热片的框体。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，
在所述基部设置有容纳用空间，该容纳用空间在俯视时通过所述陶瓷基板的安装有所述半导体发光元件的安装区域的中央，并且容纳有封入有挥发性液体的热导管。
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