KR20140024383A - Substrate for light emitting elements, material for substrates, and light emitting module - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것에 기인하여 발광 모듈의 광량이 저하되는 것을 억제하는 것이 가능한 발광 소자용 기판을 제공하는 것이다. 이 발광 소자용 기판(1)에서는, 기재층(11)은 광반사층(12)과 접합 가능한 접합 영역(13)을 갖고 있고, 광반사층은 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있다.An object of the present invention is to provide a light emitting element substrate capable of suppressing a decrease in the light amount of a light emitting module due to a decrease in the amount of reflection of light in the light reflection layer. In this light emitting element substrate 1, the base material layer 11 has the joining area | region 13 which can be bonded with the light reflection layer 12, and the light reflection layer is press-bonded with respect to all or part of the joining area | region of a base material layer. have.
Description
본 발명은 발광 소자용 기판, 기판용 재료 및 발광 모듈에 관한 것으로, 특히 광반사층이 설치된 발광 소자용 기판, 그 발광 소자용 기판이 되는 부분을 포함하는 기판용 재료 및 그 발광 소자용 기판을 구비하는 발광 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래, 광반사층이 설치된 발광 소자용 기판을 포함하는 발광 모듈이 알려져 있다. 이와 같은 광반사층이 설치된 발광 소자용 기판을 포함하는 발광 모듈은, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2008-10591호 공보에 개시되어 있다.Conventionally, a light emitting module including a light emitting element substrate provided with a light reflection layer is known. A light emitting module including a light emitting element substrate provided with such a light reflection layer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-10591.
일본 특허 출원 공개 제2008-10591호 공보에는, 세라믹스로 이루어지는 기판과, 기판의 표면 상에 배치된 LED 칩을 구비하는 LED 장치가 개시되어 있다. 이 LED 장치의 기판에서는, Cu로 이루어지는 배선 패턴이, LED 칩측의 표면으로부터 측면을 통해 LED 칩과는 반대측의 표면까지를 덮도록 형성되어 있다. 또한, 배선 패턴의 LED 칩측의 표면 상에는, 광을 반사하기 위한 Ag 도금(광반사층)이 형성되어 있는 동시에, Ag 도금의 표면 상에는, 공기 중의 유황 성분을 투과하기 어려운 박막 코트가 형성되어 있다. 이 박막 코트에 의해, Ag 도금의 표면에 광을 반사하기 어렵게 하는 흑색의 유화은(Ag2S)이 형성되는 것이 억제되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-10591 discloses an LED device having a substrate made of ceramics and an LED chip disposed on the surface of the substrate. In the board | substrate of this LED device, the wiring pattern which consists of Cu is formed so that it may cover to the surface on the opposite side to an LED chip through the side surface from the surface on the LED chip side. On the surface of the LED chip side of the wiring pattern, Ag plating (light reflection layer) for reflecting light is formed, and on the surface of Ag plating, a thin film coat which is hard to transmit sulfur components in the air is formed. By a thin film coating, it has been inhibited to be a yuhwaeun (Ag 2 S) is formed of black that make it difficult to reflect the light on the surface of the Ag plating.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제2008-10591호 공보에 개시된 LED 장치에서는, 공기 중의 유황 성분을 투과하기 어려운 박막 코트를 사용하고 있는 경우라도, Ag 도금이 사용되고 있는 이상, LED 장치의 장기간의 사용에 의해, Ag 도금의 표면에 광을 반사하기 어려운 유화은이 형성된다고 생각된다. 이로 인해, Ag 도금(광반사층)에서의 광의 반사량이 감소하는 것에 기인하여 LED 장치의 광량이 저하된다고 하는 문제점이 있다고 생각된다.However, in the LED device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-10591, even when a thin film coat that is hard to penetrate sulfur components in the air is used, as long as Ag plating is used, the LED device can be used for a long time. It is thought that the emulsified silver which is hard to reflect light on the surface of Ag plating is formed. For this reason, it is thought that there exists a problem that the light quantity of an LED device falls because the reflection amount of the light in Ag plating (light reflection layer) decreases.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것에 기인하여 발광 모듈의 광량이 저하되는 것을 억제하는 것이 가능한 발광 소자용 기판, 그 발광 소자용 기판이 되는 부분을 포함하는 기판용 재료 및 그 발광 소자용 기판을 구비하는 발광 모듈을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide a light emitting device substrate capable of suppressing a decrease in the amount of light of the light emitting module due to a decrease in the amount of reflection of light in the light reflection layer, The present invention provides a substrate material including a portion of the substrate for light emitting elements and a light emitting module having the substrate for light emitting elements.
본 발명의 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판은 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층과, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 구비하고, 기재층은 광반사층과 접합 가능한 접합 영역을 갖고 있고, 광반사층은 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있다.A substrate for a light emitting element according to a first aspect of the present invention includes a light reflection layer made of Al or an Al alloy on which a light emitting element is disposed, and a base layer made of Cu or Cu alloy, and the base layer can be bonded to the light reflection layer. It has a junction area | region, and the light reflection layer is press-contacted with respect to all or one part of the junction area | region of a base material layer.
본 발명의 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에서는, 상기와 같이, 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층을 가짐으로써, Al 또는 Al 합금은 공기 중의 유황과 거의 반응하지 않으므로, Ag2S 등이 광반사층에 부착물로서 형성되지 않는다. 이에 의해, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있으므로, 발광 소자용 기판을 사용한 발광 모듈에 있어서 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 광반사층이 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있음으로써, 제조 프로세스상, 동일한 두께로 형성되기 어려운 도금 처리에 의해 광반사층이 형성되는 경우와 달리, 광반사층에 Al 또는 Al 합금이 배치되어 있지 않은 구멍부(핀 홀)가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 핀 홀에 기인하여 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect of the present invention, since the light emitting element has a light reflection layer made of Al or Al alloy disposed on the surface as described above, Al or Al alloy hardly reacts with sulfur in air. , Ag 2 S or the like is not formed as a deposit on the light reflection layer. Thereby, since the reflection amount of the light in the light reflection layer which consists of Al or Al alloy can be suppressed from reducing, it can suppress that the light quantity falls in the light emitting module using the light emitting element substrate. In addition, since the light reflection layer is press-bonded to all or a part of the bonding region of the base material layer, unlike the case where the light reflection layer is formed by the plating treatment that is difficult to form the same thickness in the manufacturing process, Al or the light reflection layer is formed. It can suppress that the hole part (pin hole) in which Al alloy is not arrange | positioned is formed. Thereby, it can suppress that the reflection amount of the light in a light reflection layer decreases due to a pinhole.
또한, 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에서는, 상기와 같이, 열전도율이 높은 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 가짐으로써, 발광 소자가 발생하는 열을 용이하게 기재층을 통해 방열시킬 수 있으므로, 발열에 기인하여 발광 소자의 발광 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, as described above, by having a base layer made of Cu or Cu alloy having high thermal conductivity, heat generated by the light emitting element can be easily radiated through the base layer, It is possible to suppress the deterioration of the light emission characteristics of the light emitting element due to the heat generation.
상기 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 광반사층은 기재층의 적어도 일부에 설치되어 있는 접합 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 기재층의 적어도 일부에 설치되어 있는 접합 영역에 있어서, 발광 소자용 기판을 사용한 발광 모듈에 있어서 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 핀 홀에 기인하여 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, preferably, the light reflection layer is formed in a bonding region provided on at least a part of the substrate layer. In such a configuration, the light amount in the light emitting module using the light emitting element substrate can be suppressed from decreasing in the bonding region provided on at least a part of the base material layer, and at the same time, the pinholes cause The decrease in the amount of reflection can be suppressed.
상기 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 기재층은 접합 영역으로부터 돌출되도록, 접합 영역의 광반사층과 기재층의 합계의 두께 이하의 두께를 갖는 부분이 설치된 돌출부를 더 갖는다. 이와 같이 구성하면, 발광 소자용 기판을 돌출부에 있어서 용이하게 소정의 형상으로 변형시킬 수 있다. 또한, 발광 소자가 배치되는 광반사층의 두께와 기재층의 두께의 합계의 두께를 돌출부의 두께 이상으로 함으로써, 두께가 큰 접합 영역에 의해, 발광 소자로부터의 열을 방열시키기 쉽도록 할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, preferably, the substrate layer further has a protrusion provided with a portion having a thickness equal to or less than the total thickness of the light reflection layer and the substrate layer of the bonding region so as to protrude from the bonding region. . If comprised in this way, the board | substrate for light emitting elements can be easily transformed into a predetermined shape in a protrusion part. Moreover, by making the thickness of the sum total of the thickness of the light reflection layer in which a light emitting element is arrange | positioned, and the thickness of a base material layer more than the thickness of a protrusion part, it can make it easy to dissipate the heat from a light emitting element by a large junction area.
상기 기재층이 돌출부를 갖는 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 돌출부는 적어도 굽힘 가공되는 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 용이하게 변형시키는 것이 가능한 돌출부에 있어서, 용이하게 굽힘 가공할 수 있다.In the light emitting element substrate in which the base layer has a protrusion, preferably, the protrusion is formed at least in a region to be bent. If comprised in this way, in the protrusion part which can be deform | transformed easily, it can bend easily.
상기 기재층이 돌출부를 갖는 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는 기재층의 접합 영역과 돌출부 사이에 단차부가 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 단차부를 경계로 하여, 용이하게, 큰 두께의 접합 영역과, 굽힘 가공 등을 실시하기 쉬운 작은 두께의 부분을 갖는 돌출부를 발광 소자용 기판에 형성할 수 있다.In the light emitting element substrate in which the base layer has a protruding portion, preferably, a stepped portion is formed between the bonding region of the base layer and the protruding portion. If comprised in this way, the protrusion part which has the junction area of a large thickness and the part of the small thickness which is easy to perform bending processing etc. can be easily formed on the stepped part boundary as a boundary.
상기 기재층이 돌출부를 갖는 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 기재층의 돌출부에 있어서의 표면의 적어도 일부에는 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층보다도 땜납에 대한 습윤성이 양호한 재료를 포함하는 도금층이 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 도금층을 통해, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층과 땜납을 용이하게 접속할 수 있으므로, 도금층을 통해, 기재층과 발광 소자를 제어하는 기판 등을 땜납에 의해 용이하게 접속할 수 있다.In the substrate for a light emitting element having the base layer having a protruding portion, Preferably, at least a part of the surface of the base portion of the base layer has a plating layer containing a material having better wettability to solder than a base layer made of Cu or a Cu alloy. Is formed. If comprised in this way, since the base material layer which consists of Cu or Cu alloy and solder can be easily connected through a plating layer, the base material layer, the board | substrate which controls a light emitting element, etc. can be easily connected with solder through a plating layer.
이 경우, 바람직하게는, 클래드 구조를 갖는 발광 소자용 기판 본체는 발광 소자가 배치되는 측과는 반대측으로부터 발광 소자용 기판 본체를 지지하는 베이스의 상면, 측면 및 하면을 덮도록 절곡되어 있고, 도금층은 베이스의 하면을 덮는 발광 소자용 기판 본체의 하부와, 베이스의 측면을 덮는 발광 소자용 기판 본체의 측부에 설치되어 있다. 이와 같이 구성하면, 베이스의 하면뿐만 아니라 베이스의 측면에도 도금층이 위치하므로, 베이스의 하면뿐만 아니라 베이스의 측면에도 배치된 땜납에 의해, 베이스와 발광 소자를 제어하는 기판 등을 접속할 수 있다. 이에 의해, 베이스를 기판 등에 확실하게 고정할 수 있다.In this case, Preferably, the light emitting element substrate main body which has a clad structure is bent so that the upper surface, the side surface, and the lower surface of the base which supports the light emitting element substrate main body from the opposite side to the side where the light emitting element is arrange | positioned, and a plating layer It is provided in the lower part of the light emitting element substrate main body which covers the lower surface of a silver base, and the side part of the light emitting element substrate main body which covers the side surface of a base. In such a configuration, since the plating layer is located not only on the bottom surface of the base but also on the side surface of the base, the base and the substrate for controlling the light emitting element can be connected by the solder disposed not only on the bottom surface of the base but also on the side surface of the base. Thereby, the base can be fixed reliably to a substrate or the like.
상기 기재층이 돌출부를 갖는 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 기재층의 접합 영역의 두께는 기재층의 돌출부의 두께보다도 크다. 이와 같이 구성하면, 돌출부를 보다 소정의 형상으로 변형시키기 쉽게 할 수 있다.In the light emitting element substrate in which the base layer has a protrusion, preferably, the thickness of the bonding region of the base layer is larger than the thickness of the protrusion of the base layer. In such a configuration, the protrusion can be more easily deformed into a predetermined shape.
상기 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 기재층의 접합 영역의 두께는 광반사층의 두께보다도 크다. 이와 같이 구성하면, 일반적으로 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층은 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층에 비해 열전도율이 크기 때문에, 기재층의 접합 영역의 두께가 광반사층의 두께보다도 작은 경우에 비해, 접합 영역에 있어서 발광 소자로부터의 열을 방열시키기 쉽게 할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, the thickness of the bonding region of the substrate layer is preferably larger than the thickness of the light reflection layer. When comprised in this way, in general, since the base material layer which consists of Cu or Cu alloy has large thermal conductivity compared with the light reflection layer which consists of Al or Al alloy, it joins compared with the case where the thickness of the junction area | region of a base material layer is smaller than the thickness of a light reflection layer. It is possible to easily dissipate heat from the light emitting element in the region.
이 경우, 바람직하게는, 기재층의 접합 영역의 두께는 광반사층의 두께의 10배 이상이다. 이와 같이 구성하면, 광반사층의 두께에 비해 보다 큰 두께를 갖는 접합 영역에 의해 발광 소자로부터의 더욱 열을 방열시키기 쉽게 할 수 있다.In this case, Preferably, the thickness of the junction area | region of a base material layer is 10 times or more of the thickness of a light reflection layer. With such a configuration, it is possible to easily dissipate heat from the light emitting element by the bonding region having a larger thickness than the thickness of the light reflection layer.
상기 기재층의 접합 영역의 두께가 광반사층의 두께의 10배 이상인 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 기재층의 접합 영역의 두께는 0.1㎜ 이상 3㎜ 이하이고, 광반사층의 두께는 1㎛ 이상 50㎛ 이하이다. 이와 같이 구성하면, 광을 확실하게 반사 가능한 두께를 갖도록 광반사층을 형성하면서, 접합 영역에 의해 발광 소자로부터의 열을 더욱 방열시키기 쉽게 할 수 있다.In the light emitting element substrate whose thickness of the junction region of the said base material layer is 10 times or more of the thickness of a light reflection layer, Preferably, the thickness of the junction area of a base material layer is 0.1 mm or more and 3 mm or less, and the thickness of a light reflection layer is 1 It is more than 50 micrometers. With such a configuration, it is possible to easily dissipate heat from the light emitting element by the junction region while forming the light reflection layer so as to have a thickness that can reliably reflect light.
상기 광반사층의 두께가 1㎛ 이상 50㎛ 이하인 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 광반사층의 두께는 1㎛ 이상 10㎛ 이하이다. 이와 같이 구성하면, 광반사층의 두께가 충분히 작은 것에 의해, 광반사층보다도 방열성이 우수한 기재층으로 열을 신속히 전달할 수 있다.In the light emitting element substrate whose thickness of the said light reflection layer is 1 micrometer or more and 50 micrometers or less, Preferably, the thickness of a light reflection layer is 1 micrometer or more and 10 micrometers or less. If comprised in this way, since the thickness of a light reflection layer is small enough, heat can be rapidly transmitted to the base material layer which is excellent in heat dissipation rather than a light reflection layer.
상기 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 광반사층이 접합되는 접합 영역은 적어도 발광 소자를 둘러싸도록 형성된 리플렉터에 둘러싸이는 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 리플렉터와 리플렉터에 둘러싸이는 영역에 형성된 광반사층에 의해 발광 소자로부터의 광을 충분히 반사할 수 있으므로, 발광 소자용 기판을 사용한 발광 모듈에 있어서 광량이 저하되는 것을 보다 억제할 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, preferably, the bonding region to which the light reflection layer is bonded is formed at least in the region surrounded by the reflector formed to surround the light emitting element. With such a configuration, since the light from the light emitting element can be sufficiently reflected by the light reflection layer formed in the reflector and the region surrounded by the reflector, it is possible to further suppress the decrease in the amount of light in the light emitting module using the light emitting element substrate. .
상기 단차부가 형성되어 있는 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 클래드 구조를 갖는 발광 소자용 기판 본체는 발광 소자가 배치되는 측과는 반대측으로부터 발광 소자용 기판 본체를 지지하는 베이스의 상면, 측면 및 하면을 덮도록 절곡되어 있고, 단차부는 기재층의 발광 소자가 배치되는 측의 표면에 형성되어 있는 동시에, 기재층의 발광 소자가 배치되는 측과는 반대측의 표면은 대략 평탄면 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 기재층의 발광 소자가 배치되는 측과는 반대측의 표면이 대략 평탄면 형상으로 형성되어 있음으로써, 용이하게, 발광 소자용 기판 본체를, 베이스의 상면, 측면 및 하면에 밀착시킬 수 있으므로, 발광 소자가 발생하는 열을 베이스로 전달하기 쉽게 할 수 있다.In the light emitting element substrate in which the stepped portion is formed, preferably, the light emitting element substrate main body having a clad structure has an upper surface and a side surface of the base supporting the light emitting element substrate main body from a side opposite to the side where the light emitting element is disposed. And bent to cover the lower surface, and the stepped portion is formed on the surface of the side on which the light emitting element of the base layer is arranged, and the surface on the opposite side to the side on which the light emitting element of the base layer is arranged is formed into a substantially flat surface shape. have. In such a configuration, the surface on the opposite side to the side where the light emitting element of the base layer is arranged is formed in a substantially flat surface shape, so that the substrate body for the light emitting element can be easily brought into close contact with the top, side, and bottom surfaces of the base. Therefore, the heat generated by the light emitting device can be easily transmitted to the base.
상기 제1 국면에 의한 발광 소자용 기판에 있어서, 바람직하게는, 광반사층은 기재층에 매립되어 있고, 기재층에 매립된 광반사층의 표면과, 접합 영역의 주위에 위치하는 기재층의 표면은 대략 평탄면 형상으로 접속되어 있다. 이와 같이 구성하면, 발광 소자가 발생하는 열을, 광반사층의 측면으로부터도 기재층으로 전할 수 있다. 이에 의해, 발광 소자가 발생하는 열을, 기재층을 통해 보다 효과적으로 방열시킬 수 있다.In the light emitting element substrate according to the first aspect, preferably, the light reflection layer is embedded in the substrate layer, and the surface of the light reflection layer embedded in the substrate layer and the surface of the substrate layer located around the bonding region are It is connected in a substantially flat surface shape. If comprised in this way, the heat which a light emitting element generate | occur | produces can also be transmitted to a base material layer from the side surface of a light reflection layer. Thereby, the heat which a light emitting element generate | occur | produces can be dissipated more effectively through a base material layer.
본 발명의 제2 국면에 의한 기판용 재료는 복수의 발광 소자용 기판이 되는 부분을 포함하는 기판용 재료이며, 복수의 발광 소자용 기판의 각각은 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층과, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 구비하고, 기재층은 광반사층과 접합 가능한 접합 영역을 갖고 있고, 광반사층은 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있고, 복수의 발광 소자용 기판이 되는 부분은 각각 분리 가능하게 구성되어 있다.The substrate material according to the second aspect of the present invention is a substrate material including a portion to be a plurality of light emitting element substrates, and each of the plurality of light emitting element substrates is Al or an Al alloy in which the light emitting element is disposed on the surface. The light reflection layer which consists of these, and the base material layer which consists of Cu or Cu alloy is provided, The base material layer has the joining area | region which can be joined with a light reflection layer, The light reflection layer is pressure-bonded to all or one part of the joining area | region of a base material layer, The part used as the some light emitting element board | substrate is comprised so that separation is possible, respectively.
본 발명의 제2 국면에 의한 기판용 재료에서는, 상기와 같이, 복수의 발광 소자용 기판의 각각이, 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층을 가짐으로써, Al 또는 Al 합금은 공기 중의 유황과 거의 반응하지 않으므로, Ag2S 등이 광반사층에 부착물로서 형성되지 않는다. 이에 의해, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 한쪽 표면에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있으므로, 발광 소자용 기판을 사용한 발광 모듈에 있어서 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 광반사층이 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있음으로써, 제조 프로세스상, 동일한 두께로 형성되기 어려운 도금 처리에 의해 광반사층이 형성되는 경우와 달리, 광반사층에 Al 또는 Al 합금이 배치되어 있지 않은 구멍부(핀 홀)가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 핀 홀에 기인하여 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In the substrate material according to the second aspect of the present invention, as described above, each of the plurality of light emitting element substrates has an Al or Al alloy by having a light reflection layer made of Al or an Al alloy on which the light emitting element is disposed. Since silver hardly reacts with sulfur in the air, Ag 2 S or the like is not formed as a deposit on the light reflection layer. Thereby, since the reflection amount of the light in one surface which consists of Al or Al alloy can be suppressed from reducing, it can suppress that the light quantity falls in the light emitting module using the light emitting element substrate. In addition, since the light reflection layer is press-bonded to all or a part of the bonding region of the base material layer, unlike the case where the light reflection layer is formed by the plating treatment that is difficult to form the same thickness in the manufacturing process, Al or the light reflection layer is formed. It can suppress that the hole part (pin hole) in which Al alloy is not arrange | positioned is formed. Thereby, it can suppress that the reflection amount of the light in a light reflection layer decreases due to a pinhole.
또한, 제2 국면에 의한 기판용 재료에서는, 상기와 같이, 복수의 발광 소자용 기판의 각각이, 열전도율이 높은 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 가짐으로써, 발광 소자가 발생하는 열을 용이하게 기재층을 통해 방열시킬 수 있으므로, 발열에 기인하여 발광 소자의 발광 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 복수의 발광 소자용 기판이 되는 부분을, 각각 분리 가능하게 구성함으로써, 복수의 발광 소자용 기판을 1개의 기판용 재료로부터 용이하게 제조할 수 있다.In the substrate material according to the second aspect, as described above, each of the plurality of light emitting element substrates has a base layer made of Cu or a Cu alloy having a high thermal conductivity, thereby facilitating heat generated by the light emitting element. Since heat can be radiated through the base material layer, it is possible to suppress deterioration in the light emission characteristics of the light emitting device due to heat generation. In addition, by constituting the portions to be the plurality of light emitting element substrates separately, the plurality of light emitting element substrates can be easily manufactured from one substrate material.
본 발명의 제3 국면에 의한 발광 모듈은 발광 소자와, 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층과, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 포함하고, 기재층은 광반사층과 접합 가능한 접합 영역을 갖고 있고, 광반사층은 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있는 발광 소자용 기판과, 기재층의 광반사층과는 반대측이 표면을 따르도록 배치되는 베이스를 구비한다.A light emitting module according to a third aspect of the present invention includes a light emitting element, a light reflection layer made of Al or an Al alloy on which the light emitting element is disposed, and a base layer made of Cu or Cu alloy, and the base layer includes a light reflection layer and The light reflection layer has a bonding area | region which can be bonded, and the light reflection layer is equipped with the board | substrate for light emitting elements currently press-bonded with respect to all or one part of the bonding area | region of a base material layer, and the base arrange | positioned so that the opposite side to the light reflection layer of a base material may follow a surface. do.
본 발명의 제3 국면에 의한 발광 모듈에서는, 상기와 같이, 발광 소자용 기판이, 발광 소자가 표면에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층을 가짐으로써, Al 또는 Al 합금은 공기 중의 유황과 거의 반응하지 않으므로, Ag2S 등이 광반사층에 부착물로서 형성되지 않는다. 이에 의해, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 한쪽 표면에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있으므로, 발광 모듈에 있어서 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 발광 소자용 기판에 있어서, 광반사층이 기재층의 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있음으로써, 제조 프로세스상, 동일한 두께로 형성되기 어려운 도금 처리에 의해 광반사층이 형성되는 경우와 달리, 광반사층에 Al 또는 Al 합금이 배치되어 있지 않은 구멍부(핀 홀)가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 핀 홀에 기인하여 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In the light emitting module according to the third aspect of the present invention, as described above, the light emitting element substrate has a light reflection layer made of Al or an Al alloy in which the light emitting element is disposed on the surface, whereby the Al or Al alloy is selected from sulfur in air. Since it hardly reacts, Ag 2 S or the like is not formed as a deposit on the light reflection layer. Thereby, since the reflection amount of the light in one surface which consists of Al or Al alloy can be suppressed from decreasing, it can suppress that the light quantity falls in a light emitting module. In the light emitting element substrate, the light reflection layer is press-bonded to all or a part of the bonding region of the substrate layer, whereby the light reflection layer is formed by a plating process that is difficult to form at the same thickness in the manufacturing process. Alternatively, the formation of holes (pin holes) in which Al or Al alloy is not disposed in the light reflection layer can be suppressed. Thereby, it can suppress that the reflection amount of the light in a light reflection layer decreases due to a pinhole.
또한, 제3 국면에 의한 발광 모듈에서는, 상기와 같이, 발광 소자용 기판이, 열전도율이 높은 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층을 가짐으로써, 발광 소자가 발생하는 열을 용이하게 기재층을 통해 방열시킬 수 있으므로, 발열에 기인하여 발광 소자의 발광 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.Further, in the light emitting module according to the third aspect, as described above, the light emitting element substrate has a base layer made of Cu or Cu alloy having high thermal conductivity, so that heat generated by the light emitting element can be easily radiated through the base layer. It is possible to suppress the deterioration in the light emission characteristics of the light emitting element due to the heat generation.
상기 제3 국면에 의한 발광 모듈에 있어서, 바람직하게는, 광반사층은 기재층의 적어도 일부에 설치되어 있는 접합 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 기재층의 적어도 일부에 설치되어 있는 접합 영역에 있어서, 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 핀 홀에 기인하여 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In the light emitting module according to the third aspect, preferably, the light reflection layer is formed in a bonding region provided on at least a part of the base layer. With such a configuration, it is possible to suppress a decrease in the amount of light in the bonding region provided in at least a part of the base material layer, and to suppress the decrease in the amount of reflection of light in the light reflection layer due to the pinhole.
상기 제3 국면에 의한 발광 모듈에 있어서, 바람직하게는, 기재층은 적어도 굽힘 가공되는 영역에 형성되고, 접합 영역으로부터 돌출되도록, 접합 영역의 광반사층과 기재층의 합계의 두께 이하의 두께를 갖는 부분이 설치된 돌출부를 더 갖고, 기재층의 돌출부는 베이스의 측면 및 하면을 덮도록 굽힘 가공된 상태에서 베이스에 배치되어 있다. 이와 같이 구성하면, 발광 소자용 기판을 돌출부에 있어서 용이하게 소정의 형상으로 변형시킬 수 있다. 또한, 접합 영역의 광반사층과 기재층의 합계의 두께를 돌출부의 두께 이상으로 함으로써, 두께가 큰 접합 영역에 의해, 발광 소자로부터의 열을 방열시키기 쉽게 할 수 있다. 또한, 돌출부를 베이스의 측면 및 하면을 덮도록 배치함으로써, 기재층과 베이스의 접촉 면적을 크게 할 수 있으므로, 기재층의 열을 베이스에 의해 전할 수 있다.In the light emitting module according to the third aspect, preferably, the base material layer is formed at least in a region to be bent and has a thickness equal to or less than the total thickness of the light reflection layer and the base material layer of the bonding area so as to protrude from the bonding area. The part further has a protrusion provided, and the protrusion of the base layer is disposed on the base in a bent state so as to cover the side and the bottom of the base. If comprised in this way, the board | substrate for light emitting elements can be easily transformed into a predetermined shape in a protrusion part. Moreover, by making the thickness of the sum total of the light reflection layer and the base material layer of a junction area more than the thickness of a protrusion part, it can make it easy to radiate the heat from a light emitting element by a junction area with a large thickness. Moreover, since the contact area of a base material layer and a base can be enlarged by arrange | positioning a protrusion so that the side surface and the lower surface of a base can be transmitted, the heat of a base material layer can be transmitted by a base.
이 경우, 바람직하게는, 기재층의 접합 영역과 돌출부 사이에 단차부가 형성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 단차부를 경계로 하여, 용이하게, 큰 두께의 접합 영역과, 굽힘 가공 등을 실시하기 쉬운 작은 두께의 부분을 갖는 돌출부를 발광 소자용 기판에 형성할 수 있다.In this case, preferably, a stepped portion is formed between the joining region of the base layer and the protrusion. If comprised in this way, the protrusion part which has the junction area of a large thickness and the part of the small thickness which is easy to perform bending processing etc. can be easily formed on the stepped part boundary as a boundary.
본 발명에 따르면, 상기와 같이, 광반사층에서의 광의 반사량이 감소하는 것에 기인하여 발광 모듈의 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있다.According to the present invention, as described above, the decrease in the amount of light of the light emitting module can be suppressed due to the decrease in the amount of reflection of light in the light reflection layer.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈의 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 600-600선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 방열 기판의 광반사부 및 단차부 주변을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 610-610선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 LED 모듈의 구성을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 의한 LED 모듈의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a plan view showing a configuration of an LED module according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line 600-600 of FIG.
It is sectional drawing which shows the periphery of the light reflection part and the step part of the heat radiation board | substrate which concerns on 1st Embodiment of this invention.
4 is a cross-sectional view taken along line 610-610 of FIG. 2.
5 is a perspective view for explaining a manufacturing process of the LED module according to the first embodiment of the present invention.
It is a perspective view for demonstrating the manufacturing process of the LED module by 1st Embodiment of this invention.
7 is a plan view for explaining a manufacturing process of the LED module according to the first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a configuration of an LED module according to a second embodiment of the present invention.
It is a perspective view for demonstrating the manufacturing process of the LED module which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is a perspective view for demonstrating the manufacturing process of LED module by the modified example of 2nd Embodiment of this invention.
It is a perspective view for demonstrating the manufacturing process of LED module by the modified example of 2nd Embodiment of this invention.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(제1 실시 형태)(1st embodiment)
우선, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈(100)의 구조에 대해 설명한다. 또한, LED 모듈(100)은 본 발명의 「발광 모듈」의 일례이다.First, the structure of the
본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈(100)은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 프린트 기판(102)의 Cu 배선(102a 및 102b)이 연장되는 방향(X방향)의 일측(X1측)이, 땜납(101a)을 통해 Cu 배선(102a)에 접속되어 있는 동시에, 타측(X2측)이, 땜납(101b)을 통해 Cu 배선(102b)에 접속되어 있다. 이에 의해, 프린트 기판(102)에 별도 접속된 제어부(도시하지 않음)에 의해, LED 모듈(100)의 LED 소자(2)의 발광이 제어되도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
또한, LED 모듈(100)은 X1측과 X2측으로 나뉘어진 방열 기판(1)과, 방열 기판(1)의 X1측의 후술하는 상면(12a) 상에 고정된 LED 소자(2)와, 방열 기판(1)에 덮인 베이스(3)(도 2 참조)를 포함하고 있다. 또한, 베이스(3)는 상면(3a)(Z1측의 면)과, 길이 방향(X방향)의 양 측면(3b)과, 하면(3c)(Z2측의 면)의 일부가 방열 기판(1)에 덮여 있다. 또한, 방열 기판(1)은 본 발명의 「발광 소자용 기판」 및 「발광 소자용 기판 본체」의 일례이고, LED 소자(2)는 본 발명의 「발광 소자」의 일례이다.In addition, the
방열 기판(1)은 베이스(3)의 상면(3a)측(Z1측)이고, 또한 X방향의 중앙부보다도 X2측에 형성된 절결부(10a)와, 베이스(3)의 하면(3c)측(Z2측)이고, 또한 X방향의 중앙부 및 그 주변에 형성된 절결부(10b)(도 2 참조)에 의해, X1측과 X2측으로 나뉘도록 구성되어 있다. 또한, 절결부(10a 및 10b)는 모두 Y방향으로 연장되도록 형성되어 있다.The heat radiating board |
LED 소자(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상면(Z1측의 면)측으로부터, 주로 상방(Z1측)을 향해 광을 조사하도록 구성되어 있다. 또한, LED 소자(2)로부터 조사되는 광의 일부는, 방열 기판(1)측(Z2측)이나 후술하는 리플렉터(6)측(측방측)에 조사된다.As shown in FIG. 2, the
베이스(3)는 절연성을 갖는 동시에, 광을 반사 가능한 백색의 알루미나(Al2O3)로 이루어진다. 또한, 베이스(3)는 방열 기판(1)의 절결부(10a 및 10b)의 내부에도 형성되어 있다. 이에 의해, 방열 기판(1)의 X1측과 X2측의 절연이 확보되어 있다. 또한, 절결부(10a)의 내부에 배치된 베이스(3)에 의해, LED 소자(2)로부터 하방(Z2측)의 절결부(10a)로 조사된 광을, 상방(Z1측)을 향해 반사하는 것이 가능하다.The
또한, LED 소자(2)는 방열 기판(1)의 X1측의 상면(12a)에, 절연성 수지로 이루어지는 접착 부재(4)를 통해 접착되어 있다. 또한, LED 소자(2)의 상면측에 형성된 도시하지 않은 한 쌍의 전극은 Au 와이어(5a 및 5b)를 통해, 방열 기판(1)의 X1측 및 X2측에 각각 전기적으로 접속되어 있다.Moreover, the
또한, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 방열 기판(1)의 상면(12a) 상에는 LED 소자(2)를 둘러싸도록 리플렉터(6)가 배치되어 있다. 이 리플렉터(6)는 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 동시에, 하방(Z2측)으로부터 상방(Z1측)을 향해 개구가 커지도록 구성되어 있다. 이에 의해, 리플렉터(6)는 LED 소자(2)로부터 측방측으로 조사된 광을, 상방(Z1 방향)을 향해 반사하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 리플렉터(6)와 방열 기판(1)에 의해 형성되는 공간에는 LED 소자(2)와 Au 와이어(5a 및 5b)를 덮도록, 투명한 실리콘 수지로 이루어지는 밀봉 수지(7)가 배치되어 있다.1 and 2, the
여기서, 제1 실시 형태에서는, 방열 기판(1)은, 도 2에 도시한 바와 같이 Cu로 이루어지는 기재층(11)과, Al으로 이루어지는 광반사층(12)이 서로 압연 접합된 클래드 구조를 갖는 클래드재로 이루어진다. 기재층(11)은 베이스(3)의 상면(3a)(Z1측의 면)과, 길이 방향(X방향)의 양 측면(3b)과, 하면(3c)(Z2측의 면)의 일부를 내표면(11a)이 덮도록 배치되어 있다. 광반사층(12)은 기재층(11)의 외표면(11b) 상의 일부의 접합 영역(13)에 배치되어 있다. 또한, 광반사층(12)은 접합 영역(13) 중 절결부(10a)를 제외한 영역에 압접 접합되어 있다. 즉, 광반사층(12)은 기재층(11)의 접합 영역(13)의 일부에 배치되어 있다. 또한, 광반사층(12)에서는 상면(12a)(Z1측의 면) 상에 LED 소자(2)가 접착되어 있는 동시에, 하면(12b)(Z2측의 면)에 기재층(11)이 접합되어 있다.Here, in 1st Embodiment, the heat radiation board |
또한, Al으로 이루어지는 광반사층(12)에서는, 상면(12a)(Z1측의 면) 상에는 매우 얇은 두께를 갖는 Al2O3으로 이루어지는 산화 피막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 이 산화 피막에 의해, 광반사층(12)이 공기 중의 유황 등과 반응하는 것이 억제되어 있다.Further, in the
또한, 제1 실시 형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기재층(11)과 광반사층(12)이 접합된 영역인 접합 영역(13)에 있어서의, 방열 기판(1)의 두께 t1은 접합 영역(13) 이외의 영역으로 이루어지는 박판부(14)의 두께 t2보다도 크다. 또한, 박판부(14)는 기재층(11)만으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 박판부(14)는 접합 영역(13)을 X방향으로 끼워 넣도록 형성되어 있다. 또한, 기재층(11)의 LED 소자(2)측의 외표면(11b)이고, 또한 접합 영역(13)과 한 쌍의 박판부(14)의 경계에는, 단차부(15a 및 15b)가 형성되어 있다. 여기서, 단차부(15a)는 X1측의 박판부(14)와 접합 영역(13)의 경계에 형성되어 있는 동시에, 단차부(15b)는 X2측의 박판부(14)와 접합 영역(13)의 경계에 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 박판부(14)는 접합 영역(13)의 X1측의 단차부(15a)로부터 X1측으로 돌출되도록 형성되어 있는 동시에, 접합 영역(13)의 X2측의 단차부(15b)로부터 X2측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 박판부(14)는 본 발명의 「돌출부」의 일례이다.In addition, in 1st Embodiment, as shown in FIG. 3, the thickness t1 of the heat dissipation board |
또한, 방열 기판(1)에서는, 단차부(15a)를 경계로 하여, 접합 영역(13)측(X2측)의 높이 위치(Z방향의 위치)가 박판부(14)측(X1측)의 높이 위치보다도 높아지도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 방열 기판(1)에서는, 단차부(15b)를 경계로 하여, 접합 영역(13)측(X1측)의 높이 위치가 박판부(14)측(X2측)의 높이 위치보다도 높아지도록 구성되어 있다. 한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 기재층(11)의 베이스(3)측의 내표면(11a)에는 단차부가 형성되어 있지 않고 대략 평탄면 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 접합 영역(13)의 두께 t1은 박판부(14)의 두께 t2보다도 커지도록 구성되어 있다.Moreover, in the heat radiation board |
여기서, 박판부(14)의 두께 t2는 약 0.1㎜이다. 또한, 접합 영역(13)에 있어서, 광반사층(12)의 두께 t3은 약 10㎛이고, 기재층(11)의 두께 t4는 약 0.49㎜이다. 즉, 기재층(11)의 두께 t4(약 0.49㎜)는 박판부(14)의 두께 t2(약 0.1㎜) 및 광반사층(12)의 두께 t3(약 10㎛)보다도 크다. 보다 상세하게는, 접합 영역(13)에 있어서의 기재층(11)은 박판부(14)의 약 4.9배의 두께를 갖는 동시에, 광반사층(12)의 약 49배의 두께를 갖고 있다. 또한, 광반사층(12)의 두께 t3과 기재층(11)의 두께 t4를 합계한 접합 영역(13)의 두께 t1은 약 0.5㎜(=약 0.49㎜+약 10㎛)로 된다.Here, the thickness t2 of the
또한, 광반사층(12)[접합 영역(13)]은, 도 1에 도시한 바와 같이 Y방향의 일측(Y1측)의 단부로부터, Y방향의 타측(Y2측)의 단부까지 연장하도록 형성되어 있다. 또한, 광반사층(12)은 절결부(10a)를 제외한 영역이고, 또한 적어도 리플렉터(6)에 둘러싸이는 영역에 형성되어 있다. 이에 의해, 광반사층(12)에 의해, LED 소자(2)로부터 하방(Z2측, 도 2 참조)으로 조사된 광을, 상방(Z1측, 도 2 참조)을 향해 반사하는 것이 가능하다. 또한, 접합 영역(13)에 있어서, 기재층(11)과 광반사층(12)은 Y방향으로 약 5㎜의 폭 W1을 갖는 동시에, X방향으로 약 5㎜의 길이 L1을 갖고 있다.In addition, the light reflection layer 12 (bonding region 13) is formed so as to extend from the end of one side (Y1 side) in the Y direction to the end of the other side (Y2 side) in the Y direction as shown in FIG. have. In addition, the
또한, 기재층(11)은 무산소 구리, 터프 피치 구리 및 인탈산 구리 등의 순도 약 99.9% 이상의 Cu로 이루어진다. 광반사층(12)은 JIS1100, JIS1050, JIS1070, JIS1080 및 JIS1060 등의 순도 약 99% 이상의 Al으로 이루어지고, 광을 반사하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 여기서, Cu로 이루어지는 기재층(11)의 열전도율[약 400W/(m×k)]은, Al으로 이루어지는 광반사층(12)의 열전도율[약 240W/(m×k)]보다도 크다. 또한, Cu로 이루어지는 기재층(11)의 도전율[약 60×106/(Ω×m)]은, Al으로 이루어지는 광반사층(12)의 도전율[약 35×106/(Ω×m)]보다도 크다. 즉, 기재층(11)은 광반사층(12)보다도, 열을 수취하기 쉽고, 방열하기 쉬운 재료로 이루어지는 동시에, 도전성이 높은 재료로 이루어진다.In addition, the
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 방열 기판(1)의 박판부(14)는 베이스(3)를 덮도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 방열 기판(1)의 박판부(14)에 있어서, 베이스(3)의 상면(3a)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계와, 베이스(3)의 하면(3c)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계가 거의 직각으로 굽힘 가공됨으로써, 박판부(14)가 베이스(3)의 상면(3a)의 단부 근방과, X방향의 양 측면(3b)과, 베이스(3)의 하면(3c)의 일부를 덮고 있다. 또한, 방열 기판(1)은 굽힘 가공되어 있지 않은 상태에 있어서, X방향으로 약 20㎜의 길이를 갖고 있다.2, the
또한, 방열 기판(1)의 박판부(14)의 표면 상[기재층(11)의 외표면(11b) 상]에는 도금층(16)이 형성되어 있다. 이 도금층(16)은 적어도 땜납(101a 및 101b)이 배치되는 영역에 형성되어 있는 동시에, 기재층(11)을 구성하는 Cu보다도 습윤성이 양호한 재료로 이루어진다. 구체적으로는, 도금층(16)은 방열 기판(1)에 있어서, 베이스(3)의 측면(3b)에 대응하는 영역의 Z2측의 일부의 외표면(11b) 상과, 베이스(3)의 하면(3c)에 대응하는 영역의 외표면(11b) 상에 형성되어 있다. 즉, 도금층(16)은 방열 기판(1)의 측부의 일부와 방열 기판(1)의 하부에 형성되어 있다. 이에 의해, LED 소자(2)로부터 방열 기판(1)으로 전해진 열의 일부는, 땜납(101a 및 101b)을 통해, 프린트 기판(102)측으로 전해지도록 구성되어 있다.In addition, a
또한, 도금층(16)은, 도 4에 도시한 바와 같이 Cu로 이루어지는 기재층(11)의 외표면(11b)에 가까운 측으로부터, Ni층(16a), Pd층(16b) 및 Au층(16c)이 순서대로 적층한 구조를 갖고 있다. 여기서, Au층(16c)은 기재층(11)(Cu)보다도 땜납(101a 및 101b)에 대한 습윤성이 양호하다. 또한, Ni층(16a)의 두께 t5는 약 0.5㎛ 이상 약 1.5㎛ 이하이다. 또한, Pd층(16b)의 두께 t6은 약 0.02㎛ 이상 약 0.06㎛ 이하이다. 또한, Au층(16c)의 두께 t7은 약 0.001㎛ 이상 약 0.005㎛ 이하이다.In addition, as shown in FIG. 4, the
다음에, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 LED 모듈(100)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.Next, with reference to FIGS. 1-7, the manufacturing process of the
우선, 소정의 방향(X방향)으로 약 60㎜의 길이를 갖고, X방향과 직교하는 Y방향으로 연장되는 Cu로 이루어지는 Cu판과, X방향으로 약 60㎜의 길이를 갖고, Y방향으로 연장되는 Al으로 이루어지는 Al판을 준비한다. 또한, Cu판의 두께는 Al판의 두께의 약 49배의 크기이다. 그리고, Cu판의 표면 상의 대략 전체면에 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연(압연 접합)한다. 그 후, Cu판과 Al판을 확산 어닐링함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, Cu로 이루어지는 기재층(11)의 외표면(11b) 상의 대략 전체면에, Al으로 이루어지는 광반사층(12)이 접합된 클래드 구조가 형성됨으로써, 클래드재로 이루어지는 방열 기판용 재료(200)가 형성된다. 또한, 방열 기판용 재료(200)는 본 발명의 「기판용 재료」의 일례이다.First, a Cu plate made of Cu having a length of about 60 mm in a predetermined direction (X direction) and extending in the Y direction orthogonal to the X direction, and having a length of about 60 mm in the X direction, extending in the Y direction An Al plate made of Al is prepared. In addition, the thickness of a Cu board is about 49 times the thickness of an Al board. And Cu board and Al board are rolled (rolling joining) in the state which Al board is arrange | positioned in the substantially whole surface on the surface of Cu board. Subsequently, by diffusing annealing the Cu plate and the Al plate, as shown in FIG. 5, the
그리고, 접합 영역(13)에 대응하는 영역을 제외하고, 방열 기판용 재료(200)를 Z1측으로부터 두께 방향(Z방향)으로 기계적으로 절삭한다. 이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 접합 영역(13)을 끼워 넣도록, 접합 영역(13)의 X1측에 단차부(15a)가 형성되는 동시에, 접합 영역(13)의 X2측에 단차부(15b)가 형성된다. 또한, 단차부(15a)의 X1측 및 단차부(15b)의 X2측에, 접합 영역(13)의 두께 t1(도 3 참조)보다도 작은 두께 t2(도 3 참조)를 갖는 박판부(14)가 형성된다. 이에 의해, 방열 기판용 재료(200)에는 기재층(11)과 광반사층(12)이 접합된 접합 영역(13)과, 기재층(11)만으로 이루어지는 박판부(14)가 X방향으로 교대로 배치된다. 이 결과, 방열 기판(1)에 대응하는 부분이, X방향 및 Y방향으로 복수 배열되도록 형성된다.Then, the heat
그 후, 도금 처리에 의해, 박판부(14)의 표면 상[기재층(11)의 외표면(11b) 상]의 소정의 위치에, Ni층(16a), Pd층(16b) 및 Au층(16c)(도 4 참조)을 이 순서대로 적층하여 도금층(16)을 형성한다.Thereafter, the
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 프레스 가공에 의해, 방열 기판용 재료(200)의 각각의 접합 영역(13)에, Y방향으로 연장되는 절결부(10a)를 형성한다. 그 후, 인서트 성형에 의해, 방열 기판용 재료(200)의 방열 기판(1)에 대응하는 부분의 각각에, 베이스(3) 및 리플렉터(6)를 형성한다. 그것과 동시에, 베이스(3)의 상면(3a)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계와, 베이스(3)의 하면(3c)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계를 대략 직각으로 굽힘 가공함으로써, 박판부(14)가 베이스(3)를 덮도록 굽힘 가공한다.And as shown in FIG. 7, the
구체적으로는, 절단선(200a)(도 6 참조)을 따르도록, 방열 기판용 재료(200)를 Y방향을 따라서 절단한다. 그리고, 절단선(200a)의 X1측에 위치하는 박판부(14)가, 절단선(200a)의 X1측의 베이스(3)에 굽힘 가공되는 동시에, 절단선(200a)의 X2측에 위치하는 박판부(14)가, 절단선(200a)의 X2측의 베이스(3)에 굽힘 가공된다. 이에 의해, 방열 기판용 재료(200)는 개개의 방열 기판(1)에 대응하는 부분이 X방향으로 서로 분리된 상태로 형성된다. 또한, 방열 기판(1)에 대응하는 부분의 각각의 Y방향 사이에, 방열 기판(1)에 대응하는 부분의 각각을 Y방향으로 분리 가능하게 하기 위한 접속 부분(201)을 형성한다.Specifically, the heat
그 후, 방열 기판(1)에 LED 소자(2)를 실장한다. 그리고, 초음파 용접에 의해, LED 소자(2)의 상면측에 형성된 도시하지 않은 한 쌍의 전극과 Au 와이어(5a)의 한쪽 단부 및 Au 와이어(5b)의 한쪽 단부를 각각 접속한다. 또한, 초음파 용접에 의해, 방열 기판(1)의 광반사층(12)의 X1측 및 X2측과 Au 와이어(5a)의 다른 쪽 단부 및 Au 와이어(5b)의 다른 쪽 단부를 각각 접속한다. 이때, Cu로 이루어지는 기재층(11)에 Au 와이어(5a 및 5b)를 용접한 경우, Cu가 대기 중의 산소와 반응하는 것에 기인하여, 기재층(11)에 있어서의 Au 와이어(5a 및 5b)와의 용접 부분에 취약한 산화물이 형성되어 버린다. 이로 인해, 방열 기판(1)과 Au 와이어(5a 및 5b)의 접합이 약해진다. 한편, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, Al으로 이루어지는 광반사층(12)에 Au 와이어(5a 및 5b)를 용접하면, 광반사층(12)의 산화 피막 중 용접 부분의 산화 피막만이 벗겨져, Au 와이어(5a 및 5b)와 광반사층(12)의 노출된 Al이 직접 접합된다. 이에 의해, 방열 기판(1)과 Au 와이어(5a 및 5b)의 접합을 견고하게 하는 것이 가능하다.Thereafter, the
그리고, LED 소자(2)와 Au 와이어(5a 및 5b)를 덮도록, 리플렉터(6)와 방열 기판(1)에 의해 형성되는 공간에 밀봉 수지(7)를 배치하여 고화시킨다. 이에 의해, LED 모듈(100)이 형성된 부분이 복수 설치된, 방열 기판용 재료(200)가 형성된다.Then, the sealing
그리고, 복수의 LED 모듈(100)을 접속 부분(201)에 있어서 분리한다. 이에 의해, 개개의 방열 기판(1)에 대응하는 부분이, X방향뿐만 아니라 Y방향으로도 서로 분리된 상태로 됨으로써, 복수의 LED 모듈(100)이 형성된다. 마지막으로, Cu 배선(102a 및 102b)이 형성된 프린트 기판(102)에, 땜납(101a 및 101b)을 사용하여, LED 모듈(100)을 접속한다. 이에 의해, 도 1 및 도 2에 도시하는 프린트 기판(102)에 접속된 LED 모듈(100)이 제조된다.And the some
제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 방열 기판(1)이, 상면(12a) 상에 LED 소자(2)가 접착되어 있는 동시에, Al으로 이루어지는 광반사층(12)을 구비함으로써, 표면에 얇은 산화 피막(도시하지 않음)이 형성된 Al은 공기 중의 유황과 거의 반응하지 않으므로, Ag2S 등이 부착물로서 형성되지 않는다. 이에 의해, Al으로 이루어지는 광반사층(12)에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있으므로, LED 모듈(100)에 있어서 광량이 저하되는 것을 억제할 수 있다.In the first embodiment, as described above, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 방열 기판(1)이, Cu로 이루어지는 기재층(11)과, Al으로 이루어지는 광반사층(12)이 기재층(11)의 접합 영역(13)의 일부에서 서로 압연 접합되어 있음으로써, 제조 프로세스상, 도금 처리에 의해 광반사층(12)이 형성되는 경우와 달리, 광반사층(12)에 Al이 배치되어 있지 않은 구멍부(핀 홀)가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 핀 홀에 기인하여 광반사층(12)에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다.In addition, in 1st Embodiment, the heat-radiation board |
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 방열 기판(1)에 열전도율이 높은 Cu로 이루어지는 기재층(11)을 사용함으로써, LED 소자(2)가 발생하는 열을 용이하게 기재층(11)을 통해 방열시킬 수 있으므로, 발열에 기인하여 LED 소자(2)의 발광 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, by using the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 기재층(11)과 광반사층(12)이 접합된 영역인 접합 영역(13)에 있어서의, 방열 기판(1)의 두께 t1을, 기재층(11)만을 갖고, 접합 영역(13) 이외의 영역으로 이루어지는 박판부(14)의 두께 t2보다도 크게 함으로써, 방열 기판(1)을 박판부(14)에 있어서 용이하게 베이스(3)를 덮도록 굽힘 가공할 수 있다. 또한, 두께 t1의 큰 접합 영역(13)에 의해, LED 소자(2)로부터의 열을 방열 기판(1)에 의해 전할 수 있다.In addition, in 1st Embodiment, the thickness t1 of the heat dissipation board |
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 방열 기판(1)의 박판부(14)에 있어서, 베이스(3)의 상면(3a)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계와, 베이스(3)의 하면(3c)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계를 대략 직각으로 굽힘 가공함으로써, 용이하게 변형시키는 것이 가능한 박판부(14)에 있어서, 용이하게 굽힘 가공할 수 있다.In the first embodiment, as described above, in the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, X1측의 박판부(14)와 접합 영역(13)의 경계에 단차부(15a)를 형성하는 동시에, X2측의 박판부(14)와 접합 영역(13)의 경계에 단차부(15b)를 형성함으로써, 단차부(15a 및 15b)를 경계로 하여, 용이하게, 큰 두께 t1의 접합 영역(13)과, 굽힘 가공을 실시하기 쉬운 작은 두께 t2의 박판부(14)를 방열 기판(1)에 형성할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 적어도 땜납(101a 및 101b)이 배치되는 영역에 형성되어 있는 동시에, 기재층(11)(Cu)보다도 습윤성이 양호한 재료(Au)를 포함하는 도금층(16)을 형성함으로써, 도금층(16)을 통해, Cu로 이루어지는 기재층(11)과 땜납(101a 및 101b)을 용이하게 접속할 수 있으므로, 도금층(16)을 통해, 기재층(11)과 프린트 기판(102)을 땜납(101a 및 101b)에 의해 용이하게 접속할 수 있다.In addition, in the first embodiment, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 기재층(11)의 두께 t4(약 0.49㎜)를 박판부(14)의 두께 t2(약 0.1㎜)보다도 커지도록 형성함으로써, 박판부(14)를, 베이스(3)를 덮도록 보다 굽힘 가공하기 쉽게 할 수 있는 동시에, 기재층(11)의 접합 영역(13)에 의해 LED 소자(2)로부터의 열을 방열시키기 쉽게 할 수 있다.In the first embodiment, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 광반사층(12)의 두께 t3을 약 10㎛로 하는 동시에, 기재층(11)의 두께 t4를 약 0.49㎜로 함으로써, 광을 확실하게 반사 가능한 약 10㎛의 두께 t3을 갖도록 광반사층(12)을 형성하면서, 광반사층(12)의 두께 t3에 비해 보다 큰 약 0.49㎜의 두께 t4를 갖는 접합 영역(13)에 있어서 LED 소자(2)로부터의 열을 더욱 방열시키기 쉽게 할 수 있다.In the first embodiment, as described above, the thickness t3 of the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 방열 기판용 재료(200)를, 방열 기판(1)에 대응하는 부분이 X방향으로 서로 분리된 상태로 형성하는 동시에, 방열 기판(1)에 대응하는 부분의 각각의 Y방향 사이에, 방열 기판(1)에 대응하는 부분을 각각 Y방향으로 분리 가능하게 하기 위한 접속 부분(201)을 형성함으로써, 복수의 방열 기판(1)을 1개의 방열 기판용 재료(200)로부터 용이하게 제조할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, the heat
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 방열 기판(1)의 박판부(14)에 있어서, 베이스(3)의 상면(3a)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계와, 베이스(3)의 하면(3c)과 X방향의 양 측면(3b)의 경계가 대략 직각으로 굽힘 가공됨으로써, 박판부(14)가 베이스(3)의 상면(3a)의 단부 근방과, X방향의 양 측면(3b)과, 베이스(3)의 하면(3c)의 일부를 덮도록 굽힘 가공함으로써, 기재층(11)과 베이스(3)의 접촉 면적을 크게 할 수 있으므로, 기재층(11)의 열을 베이스(3)에 의해 전할 수 있다.In addition, in 1st Embodiment, in the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 도금층(16)을, 방열 기판(1)의 측부의 일부와 방열 기판(1)의 하부에 형성함으로써, 베이스(3)의 하면(3c)뿐만 아니라 베이스(3)의 측면(3b)에도 도금층(16)이 위치하므로, 베이스(3)의 하면(3c)뿐만 아니라 베이스(3)의 측면(3b)에도 배치된 땜납(101a 및 101b)에 의해, 베이스(3)와 LED 소자(2)를 제어하는 프린트 기판(102)을 접속할 수 있다. 이에 의해, 베이스(3)를 프린트 기판(102)에 확실하게 고정할 수 있다.In addition, in 1st Embodiment, as above-mentioned, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이, 광반사층(12)을, 적어도 리플렉터(6)에 둘러싸이는 영역에 형성함으로써, 리플렉터(6)와 리플렉터(6)에 둘러싸이는 영역에 형성된 광반사층(12)에 의해 LED 소자(2)로부터의 광을 충분히 반사할 수 있으므로, 방열 기판(1)을 사용한 LED 모듈(100)에 있어서 광량이 저하되는 것을 보다 억제할 수 있다.In the first embodiment, as described above, the
또한, 제1 실시 형태에서는, 상기와 같이 기재층(11)의 베이스(3)측의 내표면(11a)을 대략 평탄면 형상으로 형성함으로써, 용이하게, 베이스(3)의 상면(3a), 측면(3b) 및 하면(3c)에 밀착시킬 수 있으므로, LED 소자(2)가 발생하는 열을 베이스(3)로 전달하기 쉽게 할 수 있다.In addition, in 1st Embodiment, by forming the
(제2 실시 형태)(Second Embodiment)
다음에, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 이 제2 실시 형태에서는, 상기 제1 실시예와는 달리, LED 모듈(300)의 방열 기판(301)에 있어서의 기재층(311)에 형성된 홈부(311c)에, 광반사층(312)이 매립되어 있는 경우에 대해 설명한다. 또한, LED 모듈(300)은 본 발명의 「발광 모듈」의 일례이고, 방열 기판(301)은 본 발명의 「발광 소자용 기판」 및 「발광 소자용 기판 본체」의 일례이다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 8 and 9. Fig. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
본 발명의 제2 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, LED 모듈(300)의 방열 기판(301)에 있어서의 기재층(311)에는 홈부(311c)가 형성되어 있다. 이 홈부(311c)는 베이스(3)의 상면(3a)에 대응하는 외표면(311b) 상의 중앙부 및 그 주변에, X방향으로 약 3㎜의 길이 L2를 갖고 있다.In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the
또한, 홈부(311c)에 광반사층(312)이 매립된 상태에서, 기재층(311)과 광반사층(312)이 서로 압연 접합되어 있다. 즉, 방열 기판(301)은 클래드 구조를 갖는 클래드재로 이루어진다. 또한, 광반사층(312)에서는, 상면(312a) 상에 LED 소자(2)가 접착되어 있는 동시에, 하면(312b)에 기재층(311)이 접합되어 있다. 또한, 홈부(311c)에 매립되어 있음으로써, 광반사층(312)은 X방향으로 약 3㎜의 길이 L2를 갖고 있다.Moreover, the
또한, 기재층(311)과 광반사층(312)이 접합된 영역인 접합 영역(313)의 X방향의 양단부에는, 각각, 기재층(311)만으로 이루어지는 주변부(316a 및 316b)가 형성되어 있다. 주변부(316a)는 접합 영역(313)의 X1측의 단부로부터 X1측으로 돌출되도록 형성되어 있는 동시에, 주변부(316b)는 접합 영역(313)의 X2측의 단부로부터 X2측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 접합 영역(313)의 두께, 주변부(316a)의 두께 및 주변부(316b)의 두께는 모두 대략 동일해지도록 구성되어 있다. 또한, 주변부(316a 및 316b)는 본 발명의 「돌출부」의 일례이다.Moreover,
또한, 기재층(311)의 LED 소자(2)측의 외표면(311b)이고, 또한 주변부(316a)의 X1측 및 주변부(316b)의 X2측에는, 각각, 단차부(315a 및 315b)가 형성되어 있다. 또한, 단차부(315a)의 접합 영역(313)과는 반대측 및 단차부(315b)의 접합 영역(313)과는 반대측에는 박판부(314)가 각각 형성되어 있다. 여기서, 접합 영역(313), 주변부(316a 및 316b)로 구성되는 후판부의 두께는 접합 영역(313), 주변부(316a 및 316b) 이외의 영역으로 이루어지는 박판부(314)의 두께보다도 크다. 또한, 접합 영역(313), 주변부(316a) 및 주변부(316b)로 구성되는 후판부는 X방향으로 약 5㎜의 길이 L3을 갖고 있다. 또한, 박판부(314)는 본 발명의 「돌출부」의 일례이다.In addition,
또한, 제2 실시 형태에서는 광반사층(312)이 홈부(311c)에 매립됨으로써, 접합 영역(313)에 있어서의 광반사층(312)의 상면(312a)과, 접합 영역(313) 주변의 영역에 있어서의 기재층(311)의 외표면(311b)은 대략 평탄면 형상으로 접속되어 있다. 이에 의해, 광반사층(312)의 X방향의 양 측면은 홈부(311c)의 내측면에 접촉하도록 구성되어 있다.In the second embodiment, the
또한, 광반사층(312)은 절결부(10a)를 제외한 영역이고, 또한 적어도 리플렉터(6)에 둘러싸이는 영역에 형성되어 있다. 또한, 광반사층(312)은 기재층(311)의 접합 영역(313)의 일부에 배치되어 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시 형태의 그 밖의 구조는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.The
다음에, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 LED 모듈(300)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 9, the manufacturing process of the
우선, 소정의 방향(X방향)으로 약 60㎜의 길이를 갖고, X방향과 직교하는 Y방향으로 연장되는 Cu로 이루어지는 Cu판을 준비한다. 그리고, Cu판에, X방향으로 소정의 길이를 갖는 홈부(311c)(도 9 참조)를 Y방향으로 연장되도록, X방향으로 등간격을 이격하여 형성한다. 또한, X방향으로 홈부(311c)와의 대략 동일한 폭을 갖고, Y방향으로 연장되는 Al으로 이루어지는 Al판을 준비한다. 그리고, Cu판의 Y방향으로 연장되는 복수의 홈부(311c)의 각각에 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연(압연 접합)한다. 그 후, Cu판과 Al판을 확산 어닐링함으로써, 도 9에 도시한 바와 같이, Cu로 이루어지는 기재층(311)과, Al으로 이루어지는 복수의 광반사층(312)이 접합 영역(313)에 있어서 접합된 클래드 구조가 형성됨으로써, 클래드재로 이루어지는 방열 기판용 재료(400)가 형성된다. 이때, 홈부(311c) 및 홈부(311c)에 매립된 광반사층(312)의 X방향의 길이 L2는 약 3㎜로 된다. 또한, 방열 기판용 재료(400)는 본 발명의 「기판용 재료」의 일례이다.First, a Cu plate having a length of about 60 mm in a predetermined direction (X direction) and extending in the Y direction orthogonal to the X direction is prepared. Then, the
그리고, 접합 영역(313)과 주변부(316a 및 316b)를 제외한 영역을 압연 롤에 의해 압연한다. 이에 의해, 접합 영역(313)과 주변부(316a 및 316b)를 끼워 넣도록, 단차부(315a 및 315b)가 형성되는 동시에, 접합 영역(313), 주변부(316a 및 316b)로 구성되는 후판부와 박판부(314)가 X방향으로 교대로 배치된다. 이 결과, 방열 기판(301)(도 8 참조)에 대응하는 부분이, X방향 및 Y방향으로 복수 배열되도록 형성된다. 또한, 본 발명의 제2 실시 형태의 그 밖의 제조 프로세스는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.And the area | region except the joining area |
제2 실시 형태에서는, 상기와 같이, 방열 기재(301)가, 상면(312a) 상에 LED 소자(2)가 접착되어 있는 동시에, Al으로 이루어지는 광반사층(312)을 구비함으로써, Al으로 이루어지는 광반사층(312)에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 방열 기재(301)가, Al으로 이루어지는 광반사층(312)과, Cu로 이루어지는 기재층(311)이 서로 압연 접합된 클래드 구조를 갖는 클래드재로 이루어짐으로써, 핀 홀에 기인하여 광반사층(312)에서의 광의 반사량이 감소하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 방열 기재(301)에 열전도율이 높은 Cu로 이루어지는 기재층(311)을 사용함으로써, 발열에 기인하여 LED 소자(2)의 발광 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.In the second embodiment, as described above, the heat-radiating
또한, 제2 실시 형태에서는, 상기와 같이 광반사층(312)이 홈부(311c)에 매립됨으로써, 접합 영역(313)에 있어서의 광반사층(312)의 상면(312a)과, 접합 영역(313) 주변의 영역에 있어서의 기재층(311)의 외표면(311b)이, 대략 평탄면 형상으로 접속되도록 구성함으로써, LED 소자(2)가 발생하는 열을, 광반사층(312)의 하면(312b)으로부터 뿐만 아니라, 광반사층(312)의 X방향의 양 측면으로부터도 기재층(311)으로 전할 수 있다. 이에 의해, LED 소자(2)가 발생하는 열을, 기재층(311)을 통해 보다 효과적으로 방열시킬 수 있다. 또한, 제2 실시 형태의 그 밖의 효과는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.In addition, in 2nd Embodiment, the
(제2 실시 형태의 변형예)(Modification of 2nd Embodiment)
다음에, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 대해 설명한다. 이 제2 실시 형태의 변형예에서는, 상기 제2 실시 형태와는 달리, 방열 기판용 재료(500)에 있어서, 방열 기판(301)에 대응하는 부분이, Y방향으로만 복수 배열되도록 형성되는 경우에 대해 설명한다. 또한, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 LED 모듈(300)의 구조(도 8 참조)는 상기 제2 실시 형태와 마찬가지이다. 또한, 방열 기판용 재료(500)는 본 발명의 「기판용 재료」의 일례이다.Next, with reference to FIG. 8, FIG. 10, and FIG. 11, the modification of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the modified example of the second embodiment, unlike the second embodiment, when the heat
본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 LED 모듈(300)의 제조 방법에서는, 우선, 소정의 방향(X방향)으로 약 10㎜의 길이를 갖고, X방향과 직교하는 Y방향으로 연장되는 Cu로 이루어지는 Cu판을 준비한다. 그리고, Cu판의 X방향의 대략 중앙부에, X방향으로 소정의 길이를 갖는 홈부(311c)(도 10 참조)를 Y방향으로 연장되도록 형성한다. 또한, X방향으로 홈부(311c)와의 대략 동일한 폭을 갖고, Y방향으로 연장되는 Al으로 이루어지는 Al판을 준비한다. 그리고, Cu판의 Y방향으로 연장되는 홈부(311c)에 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연(압연 접합)한다. 그 후, Cu판과 Al판을 확산 어닐링함으로써, 도 10에 도시한 바와 같이, Cu로 이루어지는 기재층(311)과, Al으로 이루어지는 광반사층(312)이 접합 영역(313)에 있어서 접합된 클래드 구조가 형성됨으로써, 클래드재로 이루어지는 방열 기판용 재료(500)가 형성된다.In the manufacturing method of the
그리고, 절단선(500a)을 따르도록, 방열 기판용 재료(500)를 X방향을 따라서 절단한다. 이에 의해, 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 방열 기판(301)이 형성된다. 이 후, 개개의 방열 기판(301)의 접합 영역(313)과 주변부(316a 및 316b)를 제외한 영역을 코이닝한다. 이에 의해, 접합 영역(313)과 주변부(316a 및 316b)를 끼워 넣도록, 단차부(315a 및 315b)가 형성되는 동시에, 접합 영역(313), 주변부(316a 및 316b)로 구성되는 후판부와 박판부(314)가 형성된다.Then, the heat
그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 도금 처리에 의해, 박판부(314)의 소정의 위치에 도금층(16)을 형성하는 동시에, 프레스 가공에 의해, 방열 기판(301)에 절결부(10a)를 형성한다. 그 후, 인서트 성형에 의해, 베이스(3) 및 리플렉터(6)를 형성하는 동시에, 박판부(314)를 베이스(3)를 따르도록 굽힘 가공한다. 그 후, 방열 기판(301)에 LED 소자(2)를 실장하는 동시에, Au 와이어(5a 및 5b)를 접속한다. 그리고, 밀봉 수지(7)를 배치함으로써, 1개의 LED 모듈(300)이 형성된다. 마지막으로, 프린트 기판(102)에, 땜납(101a 및 101b)을 사용하여, LED 모듈(300)을 접속한다. 이에 의해, 도 8에 도시하는 프린트 기판(102)에 접속된 LED 모듈(300)이 제조된다.As shown in FIG. 8, the
또한, 제2 실시 형태의 변형예의 그밖의 효과는, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지이다.In addition, the other effect of the modification of 2nd Embodiment is the same as that of the said 2nd Embodiment.
또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시 형태의 설명에서는 없고 특허청구의 범위에 의해 개시되고, 또한 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.It is also to be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in all respects. The scope of the present invention is not described in the above embodiments, but is disclosed by the claims, and includes all changes within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는 광반사층[12(312)]을, 기재층[11(311)]의 외표면[11b(311b)] 상의 접합 영역[13(313)]의 일부에 배치한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 광반사층[12(312)]을, 기재층[11(311)]의 외표면[11b(311b)] 상의 전체면에 배치해도 된다. 또한, 광반사층[12(312)]을, 기재층[11(311)]의 접합 영역[13(313)]의 전부에 배치해도 된다.For example, in the said 1st and 2nd embodiment, the light reflection layer 12 (312) is used as the junction region [13 (313)] of the
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, 기재층[11(311)]이 순도 약 99.9% 이상의 Cu로 이루어지는 동시에, 광반사층[12(312)]이 순도 약 99% 이상의 Al으로 이루어지는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 기재층[11(311)]을, Cu-2.30Fe-0.10Zn-0.03P로 이루어지는 C19400(CDA 규격) 등의, Cu의 순도가 약 99.9% 이하인 Cu 합금으로 이루어지도록 구성해도 된다. 또한, 광반사층[12(312)]을, Al의 순도가 약 99% 이하인 Al 합금으로 이루어지도록 구성해도 된다.In addition, in the said 1st and 2nd embodiment, the base material layer 11 (311) consists of Cu of about 99.9% or more purity, and the light reflection layer 12 (312) consists of Al of about 99% or more purity. Although shown, this invention is not limited to this. In the present invention, the base layer [11 (311)] may be configured to be made of a Cu alloy having a purity of about 99.9% or less, such as C19400 (CDA standard) made of Cu-2.30Fe-0.10Zn-0.03P. . Further, the light reflection layer 12 (312) may be configured to be made of an Al alloy having an Al purity of about 99% or less.
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 기재층(11)과 광반사층(12)이 접합되는 접합 영역(13)의 두께 t1을, 박판부(14)의 두께 t2보다도 크게 한 예를 나타내는 동시에, 상기 제2 실시 형태에서는, 기재층(311)과 광반사층(312)이 접합되는 접합 영역(313)을 포함하는 후판부의 두께를, 박판부(314)의 두께보다도 크게 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 방열 기판[1(301)]의 전체의 두께를 대략 동일한 두께로 해도 된다. 이에 의해, 두께를 다르게 하기 위한 가공을 방열 기판[1(301)]에 대해 행할 필요가 없으므로, 제조 공정을 간략화하는 것이 가능하다. 이때, 방열 기판[1(301)]은 굽힘 가공되지 않아도 된다.In addition, in the said 1st Embodiment, the example which made thickness t1 of the bonding area |
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 박판부(14)의 두께 t2를 약 0.1㎜로 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 박판부(14)의 두께 t2는 약 0.1㎜가 아니어도 된다. 또한, 박판부(14)의 두께 t2는 약 0.05㎜ 이상 약 0.5㎜ 이하인 동시에, 기재층(11)의 접합 영역(13)의 두께 t1보다도 작은 것이 바람직하다.In addition, although the example which made thickness t2 of the
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 광반사층(12)의 두께 t3을 약 10㎛로 하는 동시에, 기재층(11)의 두께 t4를 약 0.49㎜로 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 광반사층(12)의 두께 t3은 약 10㎛가 아니어도 되고, 기재층(11)의 두께 t4는 약 0.49㎜가 아니어도 된다. 또한, 광반사층(12)의 두께 t3은 약 1㎛ 이상 약 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 약 1㎛ 이상 약 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 광반사층(12)의 두께 t3이 충분히 작은 것에 의해, 광반사층(12)보다도 방열성이 우수한 기재층(11)으로 열을 신속히 전달하는 것이 가능하다. 또한, 기재층(11)의 두께 t4는 약 0.1㎜ 이상 약 3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 기재층(11)의 두께 t4는 광반사층(12)의 두께 t3의 10배 이상인 것이 바람직하다.In addition, although the thickness t3 of the
또한, 상기 제1 실시 형태에서는 접합 영역(13)에 있어서, 기재층(11)과 광반사층(12)이, Y방향으로 약 5㎜의 폭 W1을 갖는 동시에, X방향으로 약 5㎜의 길이 L1을 갖도록 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 접합 영역(13)에 있어서, 기재층(11)과 광반사층(12)이, Y방향으로 약 2㎜ 이상 약 5㎜ 이하의 폭 W1을 갖도록 형성해도 되고, X방향으로 약 5㎜ 이상 10㎜ 이하의 길이 L1을 갖도록 형성해도 된다.In the first embodiment, in the
또한, 상기 제2 실시 형태에서는 광반사층(312)을, X방향으로 약 3㎜의 길이 L2를 갖도록 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 반사층(312)을, X방향으로 약 2㎜ 이상 약 3㎜ 이하의 길이 L2를 갖도록 형성해도 된다.In addition, although the example which formed the
또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 광반사층(312)이 홈부(311c)에 매립됨으로써, 접합 영역(313)에 있어서의 광반사층(312)의 상면(312a)과, 접합 영역(313) 주변의 영역에 있어서의 기재층(311)의 외표면(311b)을, 대략 평탄면 형상으로 접속한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 광반사층(312)의 상면(312a)과, 기재층(311)의 외표면(311b)이 단차에 의해 접속되어 있어도 된다. 이때, 광반사층(312)의 상면(312a)이 기재층(311)의 외표면(311b)보다도 하방에 위치하는 쪽이, 광반사층(312)의 X방향의 양 측면의 전체면으로부터 기재층(311)으로 열을 전하는 것이 가능하므로 바람직하다.In the second embodiment, the
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는 베이스(3) 및 리플렉터(6)가 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 베이스(3) 및 리플렉터(6)가 질화알루미늄(AlN)으로 이루어지도록 구성해도 된다.In the above first and second embodiments Despite an
또한, 상기 제2 실시 형태에서는 Cu판의 Y방향으로 연장되는 복수의 홈부(311c)의 각각에, 홈부(311c)와의 대략 동일한 폭을 갖는 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연하여 방열 기판용 재료(400)를 형성한 예를 나타내는 동시에, 상기 제2 실시 형태의 변형예에서는, Cu판의 Y방향으로 연장되는 홈부(311c)에, 홈부(311c)와의 대략 동일한 폭을 갖는 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연하여 방열 기판용 재료(500)를 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 홈이 형성되어 있지 않은 Cu판의 표면 상의 대략 전체면에 Al판을 배치한 상태에서, Cu판과 Al판을 압연함으로써, Cu로 이루어지는 기재층의 외표면 상의 대략 전체면에 Al으로 이루어지는 광반사층이 접합된 클래드재를 형성한다. 그 후, 기재층의 외표면 상의 대략 전체면에 접합된 광반사층 중, LED 소자의 주변을 제외한 영역의 광반사층을 기계적 또는 화학적으로 제거함으로써, 상기 제2 실시 형태 및 상기 제2 실시 형태의 변형예의 방열 기판용 재료[400(500)]를 형성해도 된다.Further, in the second embodiment, the Cu plate and the Al plate are placed in each of the plurality of
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, LED 소자(2)를 갖는 LED 모듈[100(300)]에 방열 기판[1(301)]을 사용한 예에 대해 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저 광을 출사하는 레이저 소자 모듈에 방열 기판[1(301)]을 사용해도 된다.In addition, although the said 1st and 2nd embodiment showed the example which used the heat radiation board | substrate 1 (301) for the LED module 100 (300) which has the
1, 301 : 방열 기판(발광 소자용 기판, 발광 소자용 기판 본체)
2 : LED 소자(발광 소자)
3 : 기대
3a : 상면
3b : 측면
3c : 하면
6 : 리플렉터
11, 311 : 기재층
12, 312 : 광반사층
13, 313 : 접합 영역
14, 314 : 박판부(돌출부)
15a, 15b, 315a, 315b : 단차부
16 : 도금층
100, 300 : LED 모듈(발광 모듈)
316a, 316b : 주변부(돌출부)
200, 400, 500 : 방열 기판용 재료(기판용 재료)1, 301: heat dissipation substrate (light emitting element substrate, light emitting element substrate body)
2: LED element (light emitting element)
3: expectation
3a: upper surface
3b: Side
3c: if
6: reflector
11, 311: base material layer
12, 312: light reflection layer
13, 313: junction area
14, 314: thin plate part (protrusion part)
15a, 15b, 315a, 315b: stepped portion
16: plating layer
100, 300: LED module (light emitting module)
316a, 316b: peripheral part (projection part)
200, 400, 500: material for heat dissipation substrate (substrate material)
Claims (20)
상기 기재층은 상기 광반사층과 접합 가능한 접합 영역(13)을 갖고 있고,
상기 광반사층은 상기 기재층의 상기 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있는, 발광 소자용 기판(1).The light emitting element 2 is provided with the light reflection layer 12 which consists of Al or Al alloy arrange | positioned at the surface 12a, and the base material layer 11 which consists of Cu or Cu alloy,
The base material layer has a bonding region 13 that can be bonded to the light reflection layer,
The light reflection layer is a light emitting element substrate (1), wherein the light reflection layer is press-bonded to all or part of the bonding region of the base layer.
상기 도금층은 상기 베이스의 하면을 덮는 상기 발광 소자용 기판 본체의 하부와, 상기 베이스의 측면을 덮는 상기 발광 소자용 기판 본체의 측부에 설치되어 있는, 발광 소자용 기판.7. The light emitting element substrate main body 1 according to claim 6, wherein the substrate main body 1 having the clad structure has an upper surface 3a of the base 3 supporting the light emitting element substrate main body from a side opposite to the side where the light emitting element is disposed; It is bent to cover the side surface 3b and the lower surface 3c,
The said plating layer is provided in the lower part of the said light emitting element substrate main body which covers the lower surface of the said base, and the side part of the said light emitting element substrate main body which covers the side surface of the said base.
상기 단차부는 상기 기재층의 상기 발광 소자가 배치되는 측의 상기 표면에 형성되어 있는 동시에, 상기 기재층의 상기 발광 소자가 배치되는 측과는 반대측의 표면(12b)은 대략 평탄면 형상으로 형성되어 있는, 발광 소자용 기판.The light emitting device substrate body having the clad structure is bent to cover the top, side, and bottom surfaces of the base supporting the light emitting device substrate body from a side opposite to the side where the light emitting device is disposed. ,
The stepped portion is formed on the surface of the side on which the light emitting element is disposed, and the surface 12b on the side opposite to the side on which the light emitting element is disposed of the base layer is formed to have a substantially flat surface shape. A substrate for light emitting elements.
상기 기재층에 매립된 상기 광반사층의 상기 표면(312a)과, 상기 접합 영역(313)의 주위에 위치하는 상기 기재층의 표면(311b)은 대략 평탄면 형상으로 접속되어 있는, 발광 소자용 기판(301).The method of claim 1, wherein the light reflection layer 312 is embedded in the base layer 311,
The surface 312a of the light reflection layer embedded in the substrate layer and the surface 311b of the substrate layer located around the junction region 313 are connected in a substantially flat surface shape. (301).
상기 복수의 발광 소자용 기판의 각각은 발광 소자(2)가 표면(12a)에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층(12)과, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층(11)을 구비하고, 상기 기재층은 상기 광반사층과 접합 가능한 접합 영역(13)을 갖고 있고, 상기 광반사층은 상기 기재층의 상기 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있고,
상기 복수의 발광 소자용 기판이 되는 부분은 각각 분리 가능하게 구성되어 있는, 기판용 재료.It is a substrate material 200 including the part used as the some light emitting element substrate 1,
Each of the plurality of light emitting element substrates includes a light reflection layer 12 made of Al or an Al alloy on which the light emitting element 2 is disposed on the surface 12a, and a base layer 11 made of Cu or Cu alloy. The base layer has a bonding region 13 that can be bonded to the light reflection layer, and the light reflection layer is press-bonded to all or part of the bonding region of the base layer.
The part used as the said board | substrate for light emitting elements is each comprised separably.
상기 발광 소자가 표면(12a)에 배치되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 광반사층(12)과, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 기재층(11)을 포함하고, 상기 기재층은 상기 광반사층과 접합 가능한 접합 영역(13)을 갖고 있고, 상기 광반사층은 상기 기재층의 상기 접합 영역의 전부 또는 일부에 대해 압접 접합되어 있는 발광 소자용 기판(1)과,
상기 기재층의 상기 광반사층과는 반대측이 표면(3a)을 따르도록 배치되는 베이스(3)를 구비하는, 발광 모듈(100).A light emitting element 2,
The light emitting element includes a light reflection layer 12 made of Al or an Al alloy disposed on the surface 12a, and a base layer 11 made of Cu or a Cu alloy, wherein the base layer is joined to the light reflection layer. The light reflection layer has the area | region 13, The light-emitting element substrate 1 which is press-contacted with respect to all or one part of the said bonding area | region of the said base material layer,
A light emitting module (100) having a base (3) disposed on the side opposite to the light reflection layer of the base layer along the surface (3a).
상기 기재층의 돌출부는 상기 베이스의 측면(3b) 및 하면(3c)을 덮도록 굽힘 가공된 상태에서 상기 베이스에 배치되어 있는, 발광 모듈.18. The projection portion according to claim 17, wherein the base layer is formed at least in a region to be bent and provided with a portion having a thickness equal to or less than the total thickness of the light reflection layer and the base layer in the bonding region so as to protrude from the bonding region. Have 14 more,
A projection module of the base layer is disposed on the base in a bent state so as to cover the side surfaces (3b) and the lower surface (3c) of the base.
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