KR20180059778A - 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판, 및 발광 모듈용 기판의 제조 방법 - Google Patents

발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판, 및 발광 모듈용 기판의 제조 방법 Download PDF

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도시유키 나가세
마사히토 고마사키
와타루 이와자키
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 발광 모듈 기판은, 절연층의 일면에, 발광 소자가 탑재되는 회로층이 형성되고, 상기 절연층의 타면측에 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 금속층과 방열판이 순서대로 적층되고, 상기 방열판은, 적어도 상기 금속층과의 접합면에 Cu 가 존재하고, 그 접합면에 있어서 상기 금속층과 상기 방열판이 고상 확산 접합되고, 상기 회로층의 두께가 0.1 ㎜ 이하이다.

Description

발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판, 및 발광 모듈용 기판의 제조 방법
본 발명은, 내열성이 우수한 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판, 및 발광 모듈용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2015년 9월 25일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2015-187831호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
발광 다이오드 (LED) 소자는, 장수명이고 안정적인 발광 특성에 의해, 각종 광원에 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 LED 소자의 광 변환 효율은 20 ∼ 30 ％ 정도이며, 나머지 70 ∼ 80 ％ 의 에너지는 LED 소자에서 직접 열이 된다. 한편, LED 소자는 열에 약한 디바이스로서, 일반적인 동작 보증 온도는 -10 ∼ 85 ℃ 정도이다. 이 때문에, LED 소자를 탑재하기 위한 LED 모듈용 기판에는, LED 소자에서 발생한 열을 효율적으로 확산시키기 위한 방열판이나, 열교환을 실시하는 냉각기 등이 형성되어 있다. 이것들은, LED 뿐만 아니라, 발광 소자에 대해서도 동일하다.
종래, LED 모듈 (발광 소자 모듈) 에 있어서, 절연성 기판인 절연층과 방열판은, 높은 열전도성이나 접합의 용이성 등에서 Au-Sn 합금 땜납에 의해 접합되어 있었다. 예를 들어, 절연층으로서 AlN 을 사용하고, 방열판으로서 열전도성이 우수한 Cu 를 사용하는 경우, AlN 절연층에 Cu 박판을 형성하고, 이 Cu 박판과 방열판을 Au-Sn 합금 땜납에 의해 접합시키고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 3 을 참조).
일본 공개특허공보 2008-240007호 일본 공개특허공보 2015-070199호 일본 공개특허공보 2013-153157호
그러나, 세라믹스 등으로 이루어지는 절연층과, 금속으로 이루어지는 방열판은, 서로 열팽창 계수가 크게 상이하다. 한편, Au-Sn 합금은 경도가 높아 전연성 (展延性) 이 부족하다. 이 때문에, 절연층과 방열판을 Au-Sn 합금에 의해 접합시킨 경우, 발광 소자에서 발생한 열에 의한 절연층과 방열판의 열팽창의 차를 Au-Sn 합금이 흡수할 수 없고, 결과적으로 Au-Sn 합금에 크랙이 발생하여, 절연층과 방열판이 박리되거나, 접합 부분이 손상되거나 할 우려가 있었다.
본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 발광 소자의 발열에 의해 재료의 접합 부분이 손상되는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능한 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판, 및 발광 모듈용 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판은, 절연층의 일면에, 발광 소자가 탑재되는 회로층이 형성되고, 상기 절연층의 타면측에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속층과 방열판이 순서대로 적층되어 이루어지는 발광 모듈 기판으로서, 상기 방열판 중 적어도 상기 금속층과의 접합면에는, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리층이 형성되어 있고, 그 접합면에 있어서 상기 금속층과 상기 방열판이 고상 확산 접합되고, 상기 회로층의 두께가 0.1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판에 의하면, 서로 열팽창 계수가 크게 상이한 절연층과 방열판을 금속층을 개재하여 중첩시키고, 방열판과 금속층을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, 발광 소자의 점등과 소등의 반복에 의한 냉열 사이클이 부하되었을 때, 절연층 (예를 들어, 세라믹스로 이루어지는 절연층) 과 방열판 사이의 접합 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 종래와 같이 절연층과 방열판을 Au-Sn 합금 등 경도가 높은 접합 재료를 사용하여 접합시킨 경우에는, 열팽창 계수의 차이에 의해 발생하는 응력을 흡수할 수 없어 절연층과 방열판이 박리되는 경우가 있었지만, 본 발명과 같이, 방열판과 금속층을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, 방열판과 금속층이 강고하게 접합되어, 접합 부분에서의 박리를 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판에 있어서는, 상기 금속층은, 두께가 0.4 ㎜ 이상, 2.5 ㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.
이러한 두께 범위의 금속층을 형성함으로써, 절연층에 발생하는 열응력을 이 금속층에 의해 효과적으로 흡수할 수 있어, 절연층에 크랙이나 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판에 있어서는, 상기 방열판은 AlSiC 를 함유하는 것을 특징으로 한다.
AlSiC 는, SiC 의 다공질 구조체에 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 함침시킨 재료로서, 그 조성에 의해 열전도율과 열팽창률을 조절 가능한 재료이다. AlSiC 는, 함침법 이외에, 분말 소결법으로도 제조 가능하고, 높은 열전도율, 낮은 열팽창 계수 등의 특징이 있다. 이와 같은 AlSiC 를 방열판에 함유함으로써, 방열판의 방열 특성을 더욱 향상시키고, 또한 방열판과 접하는 냉각기에 대한 열팽창 계수의 차를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판에 있어서는, 상기 회로층에 발광 소자를 접합시키는 소자 탑재면의 ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 에 있어서의 휨량이 5 ㎛/10 ㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.
이로써, 발광 소자가 점등, 소등을 반복하여 온도 사이클이 가해져도, 발광 소자의 만곡에 의한 조도의 저하나 조사 범위의 변동을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈은, 상기 서술한 발광 모듈용 기판에 발광 소자를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈에 의하면, 방열판과 금속층을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, 방열판과 금속층이 강고하게 접합되어, 접합 부분에서의 박리를 확실하게 방지 가능한 발광 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈에 있어서는, 상기 회로층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 회로층과 상기 발광 소자는, Ag 층을 개재하여 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
회로층과 발광 소자의 접합에 전기 저항이 낮은 Ag 를 사용함으로써, 회로층과 발광 소자가 확실하게 접합되고, 또한 회로층과 발광 소자 사이의 전기 저항을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈에 있어서는, 상기 회로층은 구리 또는 구리 합금으로 이루어지고, 상기 회로층과 상기 발광 소자는, Au-Sn 합금층을 개재하여 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
회로층과 발광 소자의 접합에 전기 저항이 낮고, 경도가 높은 Au-Sn 합금을 사용함으로써, 회로층과 발광 소자가 확실하게 접합되고, 또한 회로층과 발광 소자 사이의 전기 저항을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태인 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판은, 상기 서술한 발광 모듈용 기판의 상기 방열판에 중첩시켜, 추가로 냉각기를 배치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태인 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판에 의하면, 방열판과 금속층을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, 방열판과 금속층이 강고하게 접합되어, 접합 부분에서의 박리를 확실하게 방지 가능한 냉각기가 형성된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태인 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판에 있어서는, 상기 냉각기에는, 상기 냉각기와는 상이한 금속 재료로 이루어지고 상기 냉각기의 열용량을 증가시키는 금속 블록이 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 금속 블록을 냉각기에 접합시킴으로써, 냉각기의 열용량을 증가시키고, 방열판으로부터 전파되는 열을 보다 더 효율적으로 흡수하여, 냉각기의 냉각 능력을 보다 더 높일 수 있다.
본 발명의 일 양태인 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판에 있어서는, 상기 냉각기에는, 발광 모듈용 기판을 끼워 넣을 수 있는 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 냉각기에 오목부를 형성함으로써, 방열판의 두께 방향을 따른 측면도 냉각기에 접하므로, 방열판의 냉각기에 의한 냉각 특성이 높아진다. 또, 오목부에 발광 모듈용 기판을 수용함으로써, 발광 모듈용 기판이 안정적으로 냉각기에 고정되고, 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판의 강도를 높일 수 있다.
본 발명의 일 양태인 발광 모듈용 기판의 제조 방법은, 절연층의 일면에, 발광 소자가 탑재되는 회로층이 형성되고, 상기 절연층의 타면측에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속층과 방열판이 순서대로 적층되어 이루어지는 발광 모듈 기판의 제조 방법으로서, 상기 회로층의 두께를 0.1 ㎜ 이하로 하고, 적어도 상기 금속층에 접합시키는 면에 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리층이 형성된 상기 방열판을 사용하여, 상기 방열판과 상기 금속층을 고상 확산 접합시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광 모듈용 기판의 제조 방법에 의하면, 서로 열팽창 계수가 크게 상이한 절연층과 방열판을 금속층을 개재하여 중첩시켜, 방열판과 금속층을 고상 확산 접합에 의해 접합시키는 공정을 구비함으로써, 발광 소자의 점등과 소등의 반복에 의한 냉열 사이클이 부하되었을 때, 방열판과 금속층의 접합 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 방열판과 금속층의 접합 부분의 박리를 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 소자의 발열에 의해 재료의 접합 부분이 손상되는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능한 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 및 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판을 제공할 수 있다.
도 1 은 제 1 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 제 2 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 제 3 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 4 는 제 3 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 5 는 제 4 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 6 은 제 5 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 7 은 LED 모듈용 기판의 제조 방법을 단계적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 및 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판에 대해 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 각 실시형태는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위해 구체적으로 설명하는 것으로서, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 본 발명의 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상, 주요부가 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있으며, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다.
(제 1 실시형태)
제 1 실시형태의 발광 모듈 (LED 모듈) 에 대해, 도 1 을 참조하여 설명한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 발광 소자 (11) 로서 LED 소자를 사용하고 있다. 발광 소자는 LED 소자 이외에도, 레이저 다이오드 소자, 반도체 레이저 소자 등을 사용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다.
LED 모듈 (10) 은, LED 소자 (11) 와, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 으로 이루어진다. 이 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 냉각기 (21) 와, LED 모듈용 기판 (30) 으로 이루어진다.
LED 모듈용 기판 (30) 은, 절연성의 기판인 절연층 (31) 과, 이 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 적층된 회로층 (32) 과, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 순서대로 적층된 금속층 (33) 및 방열판 (34) 을 갖는다.
절연층 (31) 은, 예를 들어, 절연성 및 방열성이 우수한 Si3N4 (질화규소), AlN (질화알루미늄), Al2O3 (알루미나) 등의 세라믹스로 구성되어 있다.
본 실시형태에서는, 절연층 (31) 은 AlN 으로 구성되어 있다. 또, 절연층 (31) 의 두께는, 예를 들어, 0.2 ∼ 1.5 ㎜ 의 범위 내로 설정되어 있고, 본 실시형태에서는, 0.635 ㎜ 로 설정되어 있다.
회로층 (32) 은, LED 소자 (11) 와 전기적으로 접속되는 도전판이며, 도전성이 우수한 알루미늄, 구리, 은이나, 그것들의 합금 등으로 형성된다. 본 실시형태에서는, 회로층 (32) 은, 순도가 99.0 mass％ 이상인 알루미늄판으로 구성되어 있다. 회로층 (32) 의 두께는 0.1 ㎜ 이하가 되도록 형성되어 있다. 회로층 (32) 의 두께가 0.1 ㎜ 를 초과하면, LED 소자 탑재용 회로 패턴을 미세하게 형성할 수 없다. 또한, 회로층 (32) 의 두께가 0.1 ㎜ 를 초과한 경우, 후술하는 응력 완충층이 되는 금속층 (33) 의 두께를 예를 들어 0.6 ㎜ 이상으로 두껍게 하지 않으면 응력 완충 효과가 부족하여, 세라믹스에 가해지는 응력이 증가하여, 세라믹스 균열이 발생한다. 회로층 (32) 의 두께는, 0.01 ㎜ 이상, 0.09 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 ㎜ 이상, 0.07 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지는 않는다.
회로층 (32) 에 LED 소자 (11) 를 접합시키는 소자 탑재면 (32a) 은, 온도가 ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 의 범위에 있어서, 휨량이 5 ㎛/10 ㎜ 이하 (10 ㎜ 길이당의 휨량을 5 ㎛ 이하) 가 되도록 형성되어 있다. 회로층 (32) 의 소자 탑재면 (32a) 의 휨량을 5 ㎛/10 ㎜ 이하로 함으로써, 이 회로층 (32) 과 LED 소자 (11) 의 접합 강도를 높임과 함께, ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 의 온도 범위에 있어서, LED 소자 (11) 에 가해지는 만곡 응력을 억제하여 LED 소자 (11) 의 파손을 방지한다. 소자 탑재면 (32a) 의 ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 의 범위에 있어서의 휨량은, 0 ㎛/10 ㎜ 이상, 3 ㎛/10 ㎜ 이하인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지는 않는다. 소자 탑재면 (32a) 의 휨량을 상기 범위로 하는 위해서는, 예를 들어, 접합시에 소자 탑재면 (32a) 측을 오목 형상으로 하는 지그를 사용하여 접합시키고, 실온까지 냉각시킨 후의 휨량을 범위 내가 되도록 한다.
절연층 (31) 과 회로층 (32) 은, 브레이징재 (brazing filler material) 를 사용하여 직접 접합되어 있다. 브레이징재로는, Al-Cu 계 브레이징재, Al-Si 계 브레이징재 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, Al-Si 계 브레이징재가 사용되고 있다. 회로층 (32) 은, 브레이징재에 의해 절연층 (31) 에 도전성의 금속판을 접합시킨 후, 예를 들어, 에칭 등에 의해 소정의 회로 패턴을 형성할 수 있다.
금속층 (33) 은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된다. 본 실시형태에서는, 금속층 (33) 으로서, 순도가 99.98 mass％ 이상인 고순도 알루미늄으로 이루어지는 판상의 부재를 사용하고 있다. 이 금속층 (33) 의 두께는, 예를 들어, 0.4 ㎜ 이상, 2.5 ㎜ 이하이면 된다. 금속층 (33) 을 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이에 형성함으로써, 금속층 (33) 은 응력 완충층으로서의 기능을 한다. 즉, 금속층 (33) 의 형성에 의해, 세라믹스로 이루어지는 절연층 (31) 과 금속으로 이루어지는 방열판 (34) 의 열팽창 계수의 차에 의해 발생하는 열응력을 흡수하여, 절연층 (31) 의 파손을 방지할 수 있다. 금속층 (33) 의 두께는, 0.6 ㎜ 이상, 2.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.9 ㎜ 이상, 1.6 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지는 않는다.
또, 금속층 (33) 을 순도 99.98 mass％ 이상의 고순도 알루미늄으로 형성하면, 변형 저항이 작아진다. 그 때문에, LED 소자 (11) 의 점등과 소등의 반복에 의한 냉열 사이클이 부하되었을 때, 절연층 (31) 에 발생하는 열응력을 이 금속층 (33) 에 의해 효과적으로 흡수할 수 있다.
절연층 (31) 과 금속층 (33) 은, 브레이징재를 사용하여 직접 접합되어 있다. 브레이징재로는, Al-Cu 계 브레이징재, Al-Si 계 브레이징재 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, Al-Si 계 브레이징재가 사용되고 있다.
방열판 (34) 은, 적어도 금속층 (33) 과의 접합면에 Cu 가 존재하는 재료가 사용된다.
예를 들어, 순동, 구리 합금 (Cu-Mo, Cu-Cr, Cu-W), 구리를 함유하는 복합재 (CuSiC) 등을 사용할 수 있다. 또, 이들 Cu 가 존재하는 재료에 더하여, 추가로 알루미늄, AlSiC, AlC, MgSiC 등으로 이루어지는 층을 접합시킨 복층체여도 된다. 본 실시형태에서는, 방열판 (34) 으로서 무산소동으로 이루어지는 Cu 판을 사용하고 있다.
금속층 (33) 과 방열판 (34) 의 접합면은, 고상 확산 접합에 의해 직접 접합되어 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어지는 금속층 (33) 및 구리로 이루어지는 방열판 (34) 의 각각을 표면 처리하고, 500 ∼ 548 ℃ 정도에서 가열하면서 압력을 가함으로써, 금속층 (33) 과 방열판 (34) 의 접합면에서 고상 확산을 실시하여, 금속층 (33) 과 방열판 (34) 을 이종 금속에 의한 고상 확산 접합에 의해 접합시키고 있다. 상기 방법으로 접합된 계면에는 알루미늄과 구리의 금속 화합물층이 형성되고, 그 층의 두께는 70 ㎛ 이하여도 된다.
냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 상기 서술한 구성의 LED 모듈용 기판 (30) 에 대하여, 추가로 냉각기 (21) 를 접합시킴으로써 얻어진다.
냉각기 (21) 는, 천판부 (22) 와, 이 천판부 (22) 에 형성된 복수의 핀 (23) 으로 구성되어 있다. 핀 (23) 은, 서로 소정의 간격을 두고 배치된 판상 부재이다. 이와 같은 냉각기 (21) 는, 핀 (23) 의 사이를 냉매인 공기가 유통함으로써, 이 냉각기 (21) 에 접합된 방열판 (34) 을 더욱 효율적으로 냉각시키는, 이른바 공랭식의 냉각기이다.
또한, 냉각기 (21) 는, 예를 들어, 천판부 (22) 에 냉각수를 유통시키는 복수의 유로를 일체로 형성한, 이른바 수랭식의 냉각기여도 된다.
냉각기 (21) 를 구성하는 천판부 (22) 나 핀 (23) 은, 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 형성되어 있다. 구체적으로는, A3003, A1050, 4N-Al, A6063 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, A1050 의 압연판을 사용하고 있다. 또한, 천판부 (22) 와 핀 (23) 은 일체의 부재로서 형성된 구성이어도 되고, 천판부 (22) 의 하면에 복수의 핀 (23) 을 브레이징재 등으로 접합시킨 구성이어도 된다. 천판부 (22) 와 복수의 핀 (23) 을 별도 부재로 구성하는 경우, 천판부 (22) 와 복수의 핀 (23) 은 서로 상이한 소재를 사용하여 형성해도 된다. 예를 들어, 천판부 (22) 를 A3003 으로 구성하고, 복수의 핀 (23) 을 A1050 으로 구성해도 된다.
방열판 (34) 과 냉각기 (21) 는, 서멀 그리스층 (24) 을 개재하여 접촉하고 있다. 서멀 그리스를 사용하는 경우, 방열판 (34) 과 냉각기 (21) 는, 예를 들어 나사 고정 등에 의해 결합된다. 또, 방열판 (34) 과 냉각기 (21) 는, 브레이징재 등에 의해 접합시킬 수도 있다. 예를 들어, 방열판 (34) 에 대하여, Al-Si 계 브레이징재와, F (불소) 를 함유하는 플럭스, 예를 들어 KAlF4 를 주성분으로 하는 플럭스를 사용한 브레이징에 의해 접합시킬 수도 있다. 서멀 그리스는, 실리콘 오일에 산화아연이나 실리카, 알루미나 등의 필러를 넣은 것이 바람직하다.
LED 모듈 (10) 은, 상기 서술한 구성의 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 에 대하여, LED 소자 (11) 를 실장함으로써 얻어진다.
LED 소자 (11) 는, 발광 파장역이나 형상에 따른 각종 구성의 LED 소자를 사용할 수 있다.
LED 소자 (11) 는, Ag 층 (19) 을 개재하여 회로층 (32) 의 소자 탑재면 (32a) 에 접합 (실장) 된다. Ag 층 (19) 은, 예를 들어, Ag 분말의 소결체로 이루어진다. 본 실시형태에서는, Ag 층 (19) 은 Ag 접합층 (19A) 과 Ag 소성층 (19B) 의 2 층으로 이루어진다. Ag 소성층 (19B) 은, Ag 분말과 유리 분말로 이루어지는 페이스트를 회로층 (32) 상에 도포, 건조시키고, 소성한 것이 바람직하다. 또, Ag 접합층 (19A) 은, 300 ℃ 이하에서 소결해도 된다. 예를 들어, 나노 Ag 분말을 페이스트화한 것을 도포하고, 소결시켜 접합시킨 것이다.
이상과 같은 구성의 LED 모듈 (10), 및 이것을 구성하는 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20), LED 모듈용 기판 (30) 에 의하면, 서로 열팽창 계수가 크게 상이한 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이에 배치된 금속층 (33) 과 방열판 (34) 을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, LED 소자 (11) 의 점등과 소등의 반복에 의한 냉열 사이클이 부하되었을 때, 세라믹스로 이루어지는 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이의 접합 부분이 손상되는 것을 방지한다.
즉, 종래와 같이 절연층과 방열판을 Au-Sn 합금 등 경도가 높은 접합 재료를 사용하여 접합시킨 경우에는, 열팽창 계수의 차이에 의해 발생하는 응력을 흡수할 수 없어 절연층과 방열판이 박리되는 경우가 있었지만, 본 실시형태에서는, 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이에 배치된 금속층 (33) 과 방열판 (34) 을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, 방열판 (34) 과 금속층 (33) 이 강고하게 접합되어, 접합 부분에서의 박리를 확실하게 방지할 수 있다.
또, 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이에 응력 완충층이 되는 금속층 (33) 을 추가로 형성함으로써, 절연층 (31) 에 발생하는 열응력을 이 금속층 (33) 에 의해 효과적으로 흡수할 수 있어, 절연층 (31) 에 크랙이나 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(제 2 실시형태)
제 2 실시형태의 발광 (LED) 모듈에 대해, 도 2 를 참조하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다. 또한, 제 1 실시형태의 발광(LED) 모듈과 동일 구성의 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 구조나 작용의 설명을 생략한다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서는 발광 소자 (11) 로서 LED 소자 (11) 를 사용하고 있다.
제 2 실시형태의 LED 모듈 (40) 은, LED 소자 (11) 와, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 으로 이루어진다. 이 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 냉각기 (21) 와, LED 모듈용 기판 (30) 으로 이루어진다.
LED 모듈용 기판 (30) 은, 절연성의 기판인 절연층 (31) 과, 이 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 적층된 회로층 (44) 과, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 순서대로 적층된 금속층 (33) 및 방열판 (34) 을 갖는다.
제 2 실시형태의 LED 모듈 (40) 에서는, LED 소자 (11) 는, Au-Sn 합금층 (43) 을 개재하여 Cu 판으로 이루어지는 회로층 (44) 에 접합 (실장) 되어 있다. 즉, 이 실시형태의 회로층 (44) 은, Au-Sn 합금층 (43) 과의 밀착성이 높은 Cu 판에 의해 형성되어 있다.
Au-Sn 합금층 (43) 은, Au-Sn 합금 땜납 (예를 들어 Au-20 mass％ Sn) 을 330 ℃ 정도에서 용융시킴으로써 형성된다. 또, 회로층 (44) 은, 두께가 40 ∼ 85 ㎛ 정도인 구리판을 사용할 수 있다.
이와 같은 LED 모듈 (40) 에 있어서도, 서로 열팽창 계수가 크게 상이한 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이에 배치된 금속층 (33) 과 방열판 (34) 을 고상 확산 접합에 의해 접합시킴으로써, LED 소자 (11) 의 점등과 소등의 반복에 의한 냉열 사이클이 부하되었을 때, 세라믹스로 이루어지는 절연층 (31) 과 방열판 (34) 사이의 접합 부분이 손상되는 것을 방지한다.
또한, 제 2 실시형태의 LED 모듈 (40) 에서는, LED 소자 (11) 를 경도가 높은 Au-Sn 합금층 (43) 을 사용하여 회로층 (44) 에 접합시키고 있는데, LED 소자 (11) 의 접합 부분은 면적이 작고, 회로층 (44) 측과의 열팽창 계수의 차에 의한 열응력의 영향은 적기 때문에, 냉열 사이클의 부하에 의한 Au-Sn 합금층 (43) 의 손상의 우려는 작다.
(제 3 실시형태)
제 3 실시형태의 발광 (LED) 모듈에 대해, 도 3 을 참조하여 설명한다. 또한, 제 3 실시형태에 있어서는, 발광 소자 (11) 로서 LED 소자 (11) 를 사용하고 있다.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다. 도 4 는 제 3 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 평면도이다. 또한, 제 1 실시형태의 LED 모듈과 동일 구성의 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 구조나 작용의 설명을 생략한다.
제 3 실시형태의 LED 모듈 (50) 은, LED 소자 (11) 와, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 으로 이루어진다. 이 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 냉각기 (51) 와, LED 모듈용 기판 (30) 으로 이루어진다.
LED 모듈용 기판 (30) 은, 절연성의 기판인 절연층 (31) 과, 이 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 적층된 회로층 (32) 과, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 순서대로 적층된 금속층 (33) 및 방열판 (34) 을 갖는다.
제 3 실시형태의 LED 모듈 (50) 에서는, 서멀 그리스층 (24) 를 개재하여 방열판 (34) 과 접하는 냉각기 (51) 의 접속면 (51a) 에 있어서, LED 모듈용 기판 (30) 의 배치 영역의 외측에 금속 블록 (52) 을 접합시키고 있다. 이 금속 블록 (52) 은, 냉각기 (51) 와는 상이한 금속 재료, 예를 들어 구리 또는 구리 합금으로 구성된다. 이러한 금속 블록 (52) 을 냉각기 (51) 의 접속면 (51a) 에 접합시킴으로써, 냉각기 (51) 의 열용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 방열판 (34) 으로부터 전파되는 열을 보다 더 효율적으로 흡수하여, 냉각기 (51) 의 냉각 능력을 보다 더 높일 수 있다.
냉각기 (51) 의 접속면 (51a) 과 금속 블록 (52) 은, 고상 확산 접합에 의해 직접 접합된다. 본 실시형태에서는, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어지는 냉각기 (51) 및 구리로 이루어지는 금속 블록 (52) 의 각각의 접합면을 표면 처리하고, 500 ∼ 548 ℃ 정도에서 가열하면서 압력을 가함으로써, 냉각기 (51) 와 금속 블록 (52) 의 접합면에서 고상 확산을 실시하여, 냉각기 (51) 와 금속 블록 (52) 을 이종 금속에 의한 고상 확산 접합에 의해 접합시키고 있다.
(제 4 실시형태)
제 4 실시형태의 발광 (LED) 모듈에 대해, 도 5 를 참조하여 설명한다. 또한, 제 4 실시형태에 있어서는, 발광 소자 (11) 로서 LED 소자 (11) 을 사용하고 있다.
도 5 는 본 발명의 제 4 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다. 또한, 제 1 실시형태의 LED 모듈과 동일 구성의 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 구조나 작용의 설명을 생략한다.
제 4 실시형태의 LED 모듈 (60) 은, LED 소자 (11) 와, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 으로 이루어진다. 이 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 냉각기 (21) 와, LED 모듈용 기판 (30) 으로 이루어진다.
LED 모듈용 기판 (30) 은, 절연성의 기판인 절연층 (31) 과, 이 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 적층된 회로층 (32) 과, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 순서대로 적층된 금속층 (33) 및 방열판 (61) 을 갖는다.
제 4 실시형태의 LED 모듈 (60) 에서는, 방열판 (61) 으로서, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리층 (62) 과 AlSiC 층 (63) 의 복층체를 사용하고 있다. 본 실시형태에서는, 무산소동을 사용하여 구리층 (62) 을 형성하고 있다. AlSiC 층 (63) 은, SiC 의 다공질 구조체에 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 함침시킨 재료이며, 그 조성에 의해 열전도율과 열팽창률을 조절 가능한 재료이다. AlSiC 는, 함침법 이외에, 분말 소결법으로도 제조 가능하며, 높은 열전도율, 낮은 열팽창 계수 등의 특징이 있다. 본 실시형태에서는 알루미늄 (Al-Si-Mg 계 합금) 이 30 ％ 함침된 AlSiC 를 사용하고 있다. AlSiC 의 알루미늄 함침 비율은 20 ％ ∼ 70 ％ 가 바람직하지만, 이것에 한정되지는 않는다.
이와 같은 AlSiC 를 함유하는 AlSiC 층 (63) 과 구리층 (62) 으로 방열판 (61) 을 구성함으로써, 방열판 (61) 의 방열 특성을 향상시키고, 또한 방열판 (61) 과 접하는 냉각기 (21) 에 대한 열팽창 계수의 차를 줄일 수 있다.
(제 5 실시형태)
제 5 실시형태의 발광 (LED) 모듈에 대해, 도 6 을 참조하여 설명한다. 또한, 제 5 실시형태에 있어서는, 발광 소자 (11) 로서 LED 소자 (11) 를 사용하고 있다.
도 6 은 본 발명의 제 5 실시형태의 LED 모듈을 나타내는 단면도이다. 또한, 제 1 실시형태의 LED 모듈과 동일 구성의 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 구조나 작용의 설명을 생략한다.
제 5 실시형태의 LED 모듈 (70) 은, LED 소자 (11) 와, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 으로 이루어진다. 이 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 은, 냉각기 (71) 와, LED 모듈용 기판 (30) 으로 이루어진다.
LED 모듈용 기판 (30) 은, 절연성의 기판인 절연층 (31) 과, 이 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 적층된 회로층 (32) 과, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 순서대로 적층된 금속층 (33) 및 방열판 (34) 을 갖는다.
제 5 실시형태의 LED 모듈 (70) 에서는, 냉각기 (71) 에 LED 모듈용 기판 (20) 을 끼워 넣을 수 있는 오목부 (75) 가 형성되어 있다. 즉, 냉각기 (71) 는, 천판부 (72) 와, 이 천판부 (72) 에 형성된 복수의 핀 (73) 으로 구성되고, 천판부 (72) 의 일면 (72a) 에서 핀 (73) 을 향하여 파고 들도록 오목부 (75) 가 형성되어 있다.
이러한 오목부 (75) 는, LED 모듈용 기판 (20) 의 적어도 일부를 수용 가능한 깊이로 형성되어 있으면 된다. 본 실시형태에서는, 오목부 (75) 는, 방열판 (34) 과 금속층 (33) 의 접합면 부근까지 수용 가능한 깊이로 형성되어 있다. 또, 오목부 (75) 의 형상은, 그 측면이 방열판 (34) 의 측면에 접하는 형상으로 형성되어 있다.
본 실시형태와 같이, 냉각기 (71) 에 오목부 (75) 를 형성함으로써, 방열판 (34) 의 두께 방향을 따른 측면도 냉각기 (71) 에 접하므로, 방열판 (34) 의 냉각기 (71) 에 의한 냉각 특성이 높아진다. 또, 오목부 (75) 에 LED 모듈용 기판 (20) 을 수용함으로써, LED 모듈용 기판 (20) 이 안정적으로 냉각기 (71) 에 고정되고, 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판 (20) 의 강도를 높일 수 있다.
(발광 모듈용 기판의 제조 방법)
본 발명의 발광 모듈용 기판의 제조 방법의 일례를 설명한다.
도 7 은 발광 모듈용 기판의 제조 방법의 일례를 단계적으로 나타낸 단면도이다. 여기서는, 발광 소자로서 LED 소자를 사용한 경우를 설명한다.
본 발명의 LED 모듈용 기판을 제조할 때에는, 먼저, 절연층 (31) 의 일면측 (31a) 에 회로층 (32) 을, 또, 절연층 (31) 의 타면측 (31b) 에 금속층 (33) 을 각각 접합시킨다 (도 7(a) 참조). 회로층 (32) 으로는, 예를 들어, 두께가 0.1 ㎜ 정도인 4N-Al 을, 또, 금속층 (33) 으로는 예를 들어, 두께가 0.9 ㎜ 정도인 4N-Al 을 사용할 수 있다.
접합에 있어서는, 절연층 (31) 과 회로층 (32) 사이, 및 절연층 (31) 과 금속층 (33) 사이에 각각 브레이징재 박 (F) 을 배치하고, 이 적층물을 적층 방향으로 가압하면서, 브레이징재 박 (F) 의 용융 온도까지 가열한다. 브레이징재 박 (F) 으로는, 예를 들어, Al-Si 계 브레이징재를 사용할 수 있다. 접합시의 가열 온도는, 예를 들어 640 ℃ 로 하면 된다. 이로써, 절연층 (31) 에 대하여 회로층 (32) 및 금속층 (33) 이 직접 접합된다.
다음으로, 회로층 (32) 에 유리 함유 Ag 페이스트를 도포하고, 567 ℃ ∼ 620 ℃ 에서 소성시킴으로써, Ag 의 소결체로 이루어지는 Ag 소성층 (19B) 을 형성한다 (도 7(b) 참조). 유리 함유 Ag 페이스트는 Ag 분말과, 유리 분말과, 수지와, 용제와, 분산제를 함유하고 있고, Ag 분말과 유리 분말로 이루어지는 분말 성분의 함유량이, 유리 함유 Ag 페이스트 전체의 60 질량％ 이상 90 질량％ 이하로 되어 있고, 잔부가 수지, 용제, 분산제로 되어 있는 페이스트이다. Ag 분말은, 그 입경이 0.05 ㎛ ∼ 1.0 ㎛ 인 것을 사용할 수 있다. 유리 분말은, 예를 들어, 산화납, 산화아연, 산화규소, 산화붕소, 산화인 및 산화비스무트 중 어느 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고 있고, 그 연화 온도가 600 ℃ 이하인 것을 사용할 수 있다. Ag 분말의 중량 A 와 유리 분말의 중량 G 의 중량비 A/G 는, 80/20 내지 99/1 의 범위 내로 하면 된다.
다음으로, 금속층 (33) 에 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 방열판 (34) 을 중첩시켜, 금속층 (33) 과 방열판 (34) 을 고상 확산 접합시킨다 (고상 확산 접합 공정 : 도 7(c) 참조). 고상 확산 접합에 있어서는, 고상 확산 접합되는 금속층 (33) 과 방열판 (34) 의 각각의 접합면은, 미리 당해 면의 흠집 등을 제거하여 평활하게 해 둔다. 그리고, 예를 들어, 적층 방향으로 가압 (압력 5 ∼ 35 ㎏f/㎠ (0.49 ∼ 3.43 ㎫)) 한 상태로 진공 가열로 (H) 에 배치하여 가열한다. 진공 가열로 내의 처리 조건은, 예를 들어, 압력은 10-6 ㎩ 이상 10-3 ㎩ 이하의 범위 내로, 가열 온도는 400 ℃ 이상 548 ℃ 이하, 유지 시간은 0.25 시간 이상 3 시간 이하의 범위 내로 설정된다. 이러한 고상 확산 접합에 의해, 금속층 (33) 과 방열판 (34) 이 강고하게 접합된다. 상기 진공 가열로 내의 처리 조건은, 압력이 0.98 ㎩ 이상 1.96 ㎩ 이하의 범위 내로, 가열 온도가 500 ℃ 이상 535 ℃ 이하, 유지 시간이 0.5 시간 이상 2 시간 이하의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지는 않는다.
이상의 공정을 거쳐, 도 1 에 나타내는 본 발명의 LED 모듈용 기판 (30) 을 얻을 수 있다.
또한, 이 LED 모듈용 기판 (30) 의 회로층 (32) 에 LED 소자 (11) 를 실장할 때에는, 예를 들어, 입경 50 ㎚ ∼ 350 ㎚ 의 Ag 입자를 함유하는 Ag 페이스트를 LED 소자 (11) 와 Ag 소성층 (19B) 사이에 개재시켜, 200 ℃ ∼ 300 ℃ 에서 소성함으로써 Ag 소성층 (19B) 상에 Ag 접합층 (19A) 을 개재하여 회로층 (32) 상 (Ag 층 (19) 상) 에 LED 소자 (11) 를 실장할 수 있다. 이 경우, LED 소자 (11) 는 Ag 층 (19) 을 개재하여 회로층 (32) 에 접합되어 있다. 또, 이 LED 모듈용 기판 (30) 에 냉각기 (21) 를 장착할 때에는, 냉각기 (21) 의 천판부 (22) 와 방열판 (34) 사이에 서멀 그리스층 (24) 을 형성하여, 냉각기 (21) 와 방열판 (34) 을 고정시키면 된다.
본 발명의 몇 가지의 실시형태를 설명하였지만, 이들 각 실시형태는, 예로서 제시한 것으로서, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 각 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환 추가 내지 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형예는, 발명의 범위나 요지에 포함되면 동일하게, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
실시예
이하, 본 실시형태의 효과를 검증한 실험예를 나타낸다.
두께 1.0 ㎜ 의 AlN 기판 (절연층) 의 일면에, 표 1 에 기재된 두께를 갖는 회로층용 판을 브레이징재를 사용하여 접합시켰다. 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1, 2 에서는, 회로층용 판으로서 4N-Al 판을 사용하고, 브레이징재로서 Al-Si 계 브레이징재 박을 사용하여 640 ℃ 에서 용융시켜 직접 접합시켰다. 실시예 8 ∼ 10, 비교예 3 에서는, 회로층용 판으로서 무산소동을 사용하고, 브레이징재로서 활성 금속 브레이징재 (Ag-Cu-Ti) 를 사용하여, 820 ℃ 에서 용융시켜 접합시켰다. AlN 기판 (절연층) 의 타면에, 표 1 에 기재된 두께의 금속층용 판 (4N-Al 판) 을 Al-Si 계 브레이징재 박을 사용하여 640 ℃ 에서 용융시켜 직접 접합시켰다.
그 후, AlN 기판의 일면에 접합된 회로층용 판의 표면에, 에칭에 의해 LED 소자용의 회로를 형성하여 회로층으로 하였다.
다음으로, AlN 기판의 타면에 접합된 금속층용 판의 표면에, 표 1 에 기재된 방열판을 표 1 에 기재된 방법으로 접합시켰다. 방열판 접합 방법이「고상 확산」인 경우에는, 금속층과 방열판의 적층 방향으로 9 ㎏/㎠ 의 하중을 가한 상태에서 520 ℃ 로 가열함으로써 금속층과 방열판을 접합시켰다. 방열판이 AlSiC 인 경우에는, Cu 박을 개재한 상태에서 고상 확산 접합시켰다. 방열판 접합 방법이「Au-20 wt％ Sn」인 경우에는, 금속층과 방열판 간에 두께 50 ㎛ 의 Au-20 wt％ Sn 땜납을 개재하고, 접합 온도 330 ℃ 에서 솔더링을 실시하여, 금속층과 방열판을 접합시켰다.
그리고, LED 소자를 표 1 에 기재된 소자 접합재에 의해 회로층에 접합시켰다. 표 1 에 기재된 소자 접합재가「Ag」인 경우에는, 상기 서술한 실시형태에 기재된 방법에 의해, 회로층 상에 Ag 소성층을 형성하고, Ag 입자를 함유하는 Ag 페이스트를 사용하여 회로층 (Ag 소성층) 과 LED 소자를 접합시켰다. 표 1 에 기재된 소자 접합재가「Au-20 wt％ Sn」인 경우에는, 회로층 표면에 무전해 Ni 도금과 Au 도금을 형성한 회로층과 LED 소자 간에 두께 50 ㎛ 의 Au-20 wt％ Sn 땜납을 개재하고, 접합 온도 330 ℃ 에서 솔더링을 실시하여, 회로층과 LED 소자를 접합시켰다. 또한 서멀 그리스 (신에츠 실리콘 제조의 G-747) 를 개재하여 Al (ADC12) 로 이루어지는 냉각기 핀을 방열판에 장착하였다. 이로써, 실시예 1 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 3 의 LED 모듈용 기판을 얻었다.
[평가]
(온도 사이클 후의 접합률)
온도 사이클 시험은, 각 LED 모듈에 대하여, 기상에서, -40 ℃ 에서 30 분과 175 ℃ 에서 30 분의 온도 사이클을 2000 사이클 반복하였다. 온도 사이클 시험에는, 기상 온도 사이클 시험기 (에스펙사 제조의 TSD-100) 를 사용하였다. 2000 사이클 후의 소자 접합부 (소자/회로층 접합부) 및 방열판 접합부 (금속층/방열판 접합부) 의 접합률을 초음파 탐상 장치 (주식회사 히타치 파워 솔루션즈 제조의 FineSAT200) 를 사용하여, 이하의 접합 면적을 나타내는 식으로부터 접합 면적을 산출하여, 평가하였다. 여기서, 초기 접합 면적이란, 접합 전에 있어서의 접합시켜야 할 면적, 즉, 소자 접합부의 평가의 경우에는 소자의 면적, 방열판 접합부의 평가의 경우에는, 금속층의 면적으로 하였다. 초음파 탐상 이미지를 2 치화 처리한 화상에 있어서 박리는 백색부로 나타나는 점에서, 이 백색부의 면적을 박리 면적으로 하였다.
접합 면적 (％) ＝ {(초기 접합 면적) － (박리 면적)}/(초기 접합 면적) × 100
접합 면적이 60 ％ 미만인 경우를 C, 60 ％ 이상 80 ％ 미만을 B, 80 ％ 이상인 경우를 A 로 평가하였다.
온도 사이클 후의 세라믹스 균열의 유무에 대해서는, 육안으로 확인하였다.
(열저항)
각 LED 모듈에 전압을 인가하여, 소자를 발열시키고, 방열 핀을 팬으로 냉각시키고, 그 때의 소자 온도와 분위기 온도의 차를 ΔT 로 하였을 때, 열저항을 ΔT (℃)/발열량 (W) 으로 계산하였다. 또한, 인가 전압 : 12 V, 소자 온도 : 70 ℃, 온도는 서모뷰어로 5 분 후의 정상 상태에서 측정하였다.
(휨)
각 LED 모듈에 대하여, ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 를 연속으로 측정하여, 10 ㎜ 길이당의 휨량을 Akrometrix 사 제조의 서모레이로 측정하였다. 각 온도에 있어서 측정된 휨량 중, 최대의 휨량을 휨으로서 평가하였다.
이것들의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00001
금속층과 방열판 간을 Au-20 wt％ Sn 땜납에 의해 접합시킨 비교예 1, 2 의 LED 모듈에서는, 열저항이 커졌다. 또한, 비교예 1 에서는, 휨량이 8.2 ㎛/10 ㎜ 로 커졌다. 회로층용 판의 두께가 본 발명의 상한을 초과한 비교예 3 의 LED 모듈에서는, 온도 사이클 후에 세라믹스 균열이 발생하였다. 이에 반하여, 실시예 1 ∼ 10 의 LED 모듈은, 온도 사이클을 가한 후에도, 각각의 접합 계면에서의 크랙 등의 손상은 보여지지 않았다. 또, 열저항은 낮은 것이 확인되었다. 또한, AIN 기판 (절연층) 의 휨량은 5 ㎛/10 ㎜ 이하의 범위로 억제되는 것이 확인되었다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 발광 모듈용 기판, 발광 모듈, 및 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판에 의하면, 발광 소자의 발열에 의해 재료의 접합 부분이 손상되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
10 : LED 모듈
11 : LED 소자
20 : 냉각기가 형성된 LED 모듈용 기판
21 : 냉각기
30 : LED 모듈용 기판
31 : 절연층
32 : 회로층
33 : 금속층
34 : 방열판

Claims (11)

  1. 절연층의 일면에, 발광 소자가 탑재되는 회로층이 형성되고, 상기 절연층의 타면측에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속층과 방열판이 순서대로 적층되어 이루어지는 발광 모듈 기판으로서,
    상기 방열판 중 적어도 상기 금속층과의 접합면에는, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리층이 형성되어 있고, 그 접합면에 있어서 상기 금속층과 상기 방열판이 고상 확산 접합되고,
    상기 회로층의 두께가 0.1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 발광 모듈용 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층은, 두께가 0.4 ㎜ 이상, 2.5 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 발광 모듈용 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방열판은 AlSiC 를 함유하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈용 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로층에 발광 소자를 접합시키는 소자 탑재면의 ＋25 ℃ ∼ ＋175 ℃ 에 있어서의 휨량이 5 ㎛/10 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 발광 모듈용 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 모듈용 기판에 발광 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회로층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 회로층과 상기 발광 소자는, Ag 층을 개재하여 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 회로층은 구리 또는 구리 합금으로 이루어지고, 상기 회로층과 상기 발광 소자는, Au-Sn 합금층을 개재하여 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 모듈용 기판의 상기 방열판에 중첩시켜, 추가로 냉각기를 배치한 것을 특징으로 하는 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉각기에는, 상기 냉각기와는 상이한 금속 재료로 이루어지고 상기 냉각기의 열용량을 증가시키는 금속 블록이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 냉각기에는, 발광 모듈용 기판을 끼워 넣을 수 있는 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉각기가 형성된 발광 모듈용 기판.
  11. 절연층의 일면에, 발광 소자가 탑재되는 회로층이 형성되고, 상기 절연층의 타면측에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속층과 방열판이 순서대로 적층되어 이루어지는 발광 모듈 기판의 제조 방법으로서,
    상기 회로층의 두께를 0.1 ㎜ 이하로 하고,
    적어도 상기 금속층에 접합시키는 면에 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리층이 형성된 상기 방열판을 사용하여, 상기 방열판과 상기 금속층을 고상 확산 접합시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈용 기판의 제조 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11167363B2 (en) * 2017-05-10 2021-11-09 Board Of Trustees Of Michigan State University Brazing methods using porous interlayers and related articles
US11524359B2 (en) * 2017-08-23 2022-12-13 Georgia Tech Research Corporation Low temperature direct bonding of aluminum nitride to AlSiC substrates
CN112753109B (zh) * 2018-10-03 2024-04-05 西铁城电子株式会社 嵌体基板和使用该嵌体基板的发光装置
JP6877600B1 (ja) * 2020-01-16 2021-05-26 三菱電機株式会社 半導体装置
CN111211469A (zh) * 2020-02-28 2020-05-29 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 一种激光散热装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008240007A (ja) 2007-03-26 2008-10-09 Jfe Steel Kk Ｃｒ−Ｃｕ合金板、半導体用放熱板及び半導体用放熱部品
JP2013153157A (ja) 2011-12-28 2013-08-08 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置用パッケージ成形体
JP2015070199A (ja) 2013-09-30 2015-04-13 日亜化学工業株式会社 発光装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164482A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US7023084B2 (en) * 2003-03-18 2006-04-04 Sumitomo Metal (Smi) Electronics Devices Inc. Plastic packaging with high heat dissipation and method for the same
JP4910113B2 (ja) * 2005-09-20 2012-04-04 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 金属−セラミックス接合基板の製造方法
EP2498288A3 (en) * 2007-03-12 2014-04-23 Toyo Tanso Co., Ltd. Circuit board using heat radiating member, electronic module and method for manufacturing the module
JP5050633B2 (ja) * 2007-05-02 2012-10-17 三菱マテリアル株式会社 ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
KR101620112B1 (ko) * 2008-02-22 2016-05-11 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 열 에너지 저장 물질
US8304324B2 (en) * 2008-05-16 2012-11-06 Corporation For National Research Initiatives Low-temperature wafer bonding of semiconductors to metals
US20120061695A1 (en) * 2009-03-24 2012-03-15 Kang Kim Light-emitting diode package
JP2012174902A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Stanley Electric Co Ltd 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP2013229579A (ja) * 2012-03-30 2013-11-07 Mitsubishi Materials Corp パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP5403129B2 (ja) * 2012-03-30 2014-01-29 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、及びパワーモジュール用基板の製造方法
JP6146007B2 (ja) * 2012-03-30 2017-06-14 三菱マテリアル株式会社 接合体の製造方法、パワーモジュールの製造方法、パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP5948701B2 (ja) * 2012-07-25 2016-07-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用前照灯
US8692299B2 (en) * 2012-08-24 2014-04-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Two-step shallow trench isolation (STI) process
JP6070927B2 (ja) * 2012-09-12 2017-02-01 三菱マテリアル株式会社 Ａｕ−Ｓｎ合金含有ペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金薄膜及びその成膜方法
US9968012B2 (en) * 2012-10-16 2018-05-08 Mitsubishi Materials Corporation Heat-sink-attached power module substrate, heat-sink-attached power module, and method for producing heat-sink-attached power module substrate
JP6307832B2 (ja) * 2013-01-22 2018-04-11 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール
CN104995731B (zh) * 2013-03-29 2019-11-26 三菱综合材料株式会社 功率模块
JP6621076B2 (ja) * 2013-03-29 2019-12-18 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
CN105580131B (zh) * 2013-10-10 2021-03-12 三菱综合材料株式会社 自带散热器的功率模块用基板及其制造方法
JP2014112696A (ja) * 2014-01-09 2014-06-19 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換素子、及びそれを備える光源
JP6269116B2 (ja) * 2014-02-05 2018-01-31 三菱マテリアル株式会社 下地層付き金属部材、絶縁回路基板、半導体装置、ヒートシンク付き絶縁回路基板、及び、下地層付き金属部材の製造方法
JP6575386B2 (ja) * 2015-03-11 2019-09-18 三菱マテリアル株式会社 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、及び、ヒートシンクの製造方法
TWM542254U (zh) * 2017-01-20 2017-05-21 Shiu Li Technology Co Ltd 具有網印或噴塗電路之散熱器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008240007A (ja) 2007-03-26 2008-10-09 Jfe Steel Kk Ｃｒ−Ｃｕ合金板、半導体用放熱板及び半導体用放熱部品
JP2013153157A (ja) 2011-12-28 2013-08-08 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置用パッケージ成形体
JP2015070199A (ja) 2013-09-30 2015-04-13 日亜化学工業株式会社 発光装置

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WO2017051798A1 (ja) 2017-03-30
US20180277729A1 (en) 2018-09-27
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