TW201145619A - Substrate for light-emitting element, method for producing the same and light-emitting device - Google Patents

Substrate for light-emitting element, method for producing the same and light-emitting device Download PDF

Info

Publication number
TW201145619A
TW201145619A TW100106449A TW100106449A TW201145619A TW 201145619 A TW201145619 A TW 201145619A TW 100106449 A TW100106449 A TW 100106449A TW 100106449 A TW100106449 A TW 100106449A TW 201145619 A TW201145619 A TW 201145619A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
substrate
varistor
electrode
light
Prior art date
Application number
TW100106449A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Nakatani
Tatsuo Ogawa
Kazuo Kimura
Shigetoshi Segawa
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Publication of TW201145619A publication Critical patent/TW201145619A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641Heat extraction or cooling elements characterized by the materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

201145619 六、發明說明: c發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種發光元件用基板及其製造方法。 較詳細而言,本發明係有關於安裝發光二極體(以下亦稱為 「LED」)之發光元件用基板及其基板之製造方法。又,本 發明亦有關於一種在發光元件用基板安裝發光元件而形成 之發光裝置。 C先前技冬好3 發明背景 近年,作為光源的LED由於可節能且長壽,故而常使 用在各種用途上。尤其在最近,在LED的高光量用途中, 由於發光效率亦有逐漸提升,故而開始在照明用途上使用 LED。 在白色LED之照明用途中,藉由增加施加到LED之電 流,可使光量增大。然而,在過度施加此種大電流的使用 條件下,存有產生LED特性劣化之問題,而難以顧及到確 保每一個LED封裝體或組件的長壽或高可靠性。例如,一 旦使流通到LED之電流增加,自LED產生之熱便會增大, 爰此,可能會使照明用LED組件或系統之内部溫度增大而 引發劣化。尤其,白色LED所消耗的電力中,可變換成可 見光者僅在25%左右,其他則直接變成熱。因此,對於LED 封裝體或組件而言,必須進行熱解對策,故而使用有各種 散熱裝置(例如,在封裝體基板之底面安裝散熱裝置使熱 3 201145619 解性提升)。 在此’一般而言,LED對靜電之耐性不算高,因此有 一些從靜應力保護LED之設計或對策(參考專利文獻丨)。例 如’藉由採取將齊納二極體與LED電並聯之構成,可在施 加有過電壓或過電流時,減低負荷在LED之應力。然而, 例如’在第26圖中顯示之表面安裝型LED封裝體2〇〇的情況 下,即使齊納二極體元件270與LED元件220呈倒並接線, 該齊納二極體元件270亦僅是配置在封裝體基板210之上。 亦即’其結果是在封裝體之全體尺寸多出設置有齊納二極 體元件270的部分,並無法言及有對應到led產品之進_步 的小型4匕。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :特開2009-129928號公報 【明内容]1 發明概要 發明欲解決之課題 本發明係鑒於上述現況所形成者。即,本發明之課題 在於:顧及有對具良好熱解特性之小型LED封裝體的需 求,來提供一種可適當滿足該需求之發光元件用基板及具 備有其的發光裝置。 用以欲解決課題之手段 為解决上述課題,本發明提供一種發光元件用基板, 其係將相對向之2主面之其中一方作為安裝面,將發光元件 4 201145619 安裝在其安裝面者。於發光元件用基板設置有「發光元件 用之保護元件」,其包含埋設在其基板之壓敏電阻層、及與 其壓敏電阻層相電聯的第1電極與第2電極。發光元件係重 疊安裝在壓敏電阻層。 本發明之發光元件用基板之特徵之一在於:以與發光 元件重疊的方式埋設有保護元件之壓敏電阻層。亦即,在 本發明之發光元件用基板中,其特徵之一在於:保護元件 之壓敏電阻層係埋設在發光元件之安裝區域中。 在本§兒明書中’『發光元件』為可發光之元件,乃實質 上意指例如發光二極體(LED)及包含該等之電子構件。因 此,本發明中之『發光元件』不僅可使用「LED之裸晶片(即 LED晶片)」,亦可使用顯示包含rLED晶片經模製之離散類 型以使可輕易地安裝到基板」之態樣者。而,不限於led 晶片,亦可使用半導體雷射晶片等。 又,在本說明書中,『壓敏電阻層』乃實質上意指可依 照施加在其層之電壓值改變阻力者。例如,舉例而言,有 種/、要對包夾層之電極間逐漸施加電壓,即可使在低電 壓下電阻變高、且進-步提高電壓即使電阻驟降之層(亦 即,電壓·阻力值之關係為,,非直線性,,之朴在絲樣中「壓 敏電阻層」為單一層。 此外,在本說明書中 巫双』乃貫質上指應成為用以 衫發光4之基台的構件。因此’本發明中之『基板』 I僅可使用「實質上為平板之板狀構件」,亦可使用顯示包 3用以收納LED晶片等而在主面設置有凹部之構件」的 201145619 悲樣者。 在某適當態樣中,壓敏電阻層之表面與基板之任一主 面位在同一平面上且構成安裝面之一部分。亦即,在本發 明之發光元件用基板中,保護元件之壓敏電阻層之上面與 基板安裝面在實質上呈’,完全齊平”。又,亦可為壓敏電阻 層之表面與另一方之主面位在同一平面上之態樣。亦即, 保護元件之壓敏電阻層之下面與基板背面在實質上呈,,完 全齊平”亦可。 在某適當態樣中,保護元件之第1電極係以與壓敏電阻 層之基板露出面相接的方式而設置,保護元件之第2電極係 在與第1電極呈相對向的狀態下,以與壓敏電阻層之基板埋 設面相接、或含設在壓敏電阻層内部的方式而設置。亦即, 在本發明之發光元件用基板中,保護元件之第1電極係以與 發光元件相接的方式而設置在基板表面上,另一方面,保 護元件之第2電極係與第1電極呈相對向、並以與壓敏電阻 層呈部分或全體相接之狀態而設置在基板内部。例如,可 以是保護元件之第1電極與發光元件相接而設置在基板表 面上、且保護元件之第2電極與第1電極呈相對向並與壓敏 電阻層積層而設置在基板内部的態樣。或,亦可是保護元 件之第1電極錢光元件相接而設置在基板表面上 、且保護 元件之第2電極與第丨電極呈相對向並以包含在壓敏電阻層 内拍形態而設置在基板内部(此時,設置在壓敏電阻層内 ㈣第2『電極無須為單可為複數)的態樣。而 ,本說明 曰中之S敏電阻層之基板露出面』乃指電極依存阻力層 201145619 形成之面當中露出在基板表面之面。另一方面,『壓敏電 阻層之基板埋设面』意指電極依存阻力層形成之‘‘面,,當中 存在基板内部之面。 在某適當態樣中,基板中設置在内部的第2電極係透過 貫通基板之任一主面(安裝面)或另—方之主面(與安裝面呈 相對向之背面)與壓敏電阻層之間之基板内部區域的通 孔,而與设置在基板之任一主面(安裝面)或另一方之主面 (與安裝面呈相對向之背面)的電極或金屬層(或是與該電極 通導之配線圖案)相連接。該態樣可相當於第2電極具有“貫 通電極”之形態的態樣。 在某適當態樣中,第1電極在壓敏電阻層之表面分離成 2個。亦即,第1電極係以在包含”壓敏電阻層之基板露出面” 及”基板安裝面”之基板表面分離成2個之形態所設置。
在某適當態樣中,發光元件用之保護元件為變阻體元 件。此時,變阻體元件之第1電極宜在壓敏電阻層之表面(即 基板露出面及基板安裝面)分離成2個、並串聯有2個變阻體 元件’以使可共有形成在壓敏電阻層之基板埋設面的第2電 極。亦即,在該態樣中,變阻體元件係由子變阻體元件A 與子變阻體元件B所構成,子變阻體元件A之2個電極中任 一方之第1電極A、與子變阻體元件B之2個電極中任一方之 第1電極B係配設在基板安裝面之表面。另一方面,子變阻 體元件A之另一方之第2電極A、與子變阻體元件B之另一方 之第2電極B係埋入在基板内,且該等相互電聯(尤其,埋入 在基板内之子變阻體元件A之第2電極A、與子變阻體元件B 201145619 之第2電極B為單一層為佳)。此種態樣包含2個變阻體元件 作為構成要素,因此亦可稱為「雙重變阻體結構」。 在如上述“雙重變阻體結構”中,宜在已分離之2個第1 電極之任一方連接發光元件之陽極、並在另一方連接發光 元件之陰極。藉此,•聯形成之2個變阻體元件(即子變阻 體元件A及子變阻體元件B)可與發光元件呈電並聯。 在某適當態樣中,發光元件用之保護元件為積層型變 阻體元件。在該態樣中,積層型變阻體元件之壓敏電阻層 亦是埋設在發光元件之基板安裝區域。理想上是積層型變 阻體元件之壓敏電阻層之表面與基板之任一主面位在同一 平面上、並成為安裝面之一部分(即,積層型變阻體元件之 壓敏電阻層之上面與基板安裝面,在實質上以呈“完全齊 平”為佳)。 在某適當態樣中,基板為由相互材質相異的下層與上 層所形成之2層構造。此時,以上層為規定安裝面之層、且 於上層埋設有壓敏電阻層為佳。材質相異之下層及上層宜 為熱傳導率彼此相異之下層及上層,且鑒於基板之熱解特 性之觀點,以下層之熱傳導率高於上層之熱傳導率為佳。 例如,可以是基板之上層材質為玻璃陶瓷而基板之下層材 質為鋁氧。或,亦可是基板之上層材質為玻璃陶瓷而基板 之下層材質為氮化鋁。 在本發明中,亦提供一種具備有上述發光元件用基板 之發光裝置。具體而言,提供一種包含上述發光元件用基 板、及安裝在其安裝面之發光元件的發光裝置。 8 201145619 &在此之發光裝置』在實質上意指「發光元件封裝體(尤 才日LED封裝轉、 , a」,匕外亦包含「將LED複數配列成陣列狀的 產品」等。 表… I月之發光裝置之某適當態樣中,發光元件係在 一 相反側之面具有陽極與陰極的LED晶片,立LED 晶片係呈倒裝晶片安裝在基板安裝面上。 、 匕外在本發明中,亦提供一種用以製造上述發光元 板之方法亦即,提供一種具有由包含壓敏電阻層、 及電聯在其壓敏電阻層之第i電極與第2電極而形成的變阻 體元件之發光元件㈣板之製造方法。該本發明之製造方 法包含下述步驟:(A)步驟,係在生胚薄片之任-主面形成 第電極則驅體層者,(B)步驟,係將凸狀模具從第2電極前 驅體層之上壓人生胚薄片、並在生胚薄片形成凹部者,該 凹部在底面配置有其第2電極前驅體層;(c)步驟,係對所 形成之凹部供給壓敏電阻層者,,將壓敏電阻層配設到 已配設在凹部底面的第2電極前驅體層上;⑼步驟,係燒 ,已在凹部供給有壓敏電阻層及第2電極前驅體層的生胚 缚片’以獲得埋設有壓敏電阻層及第2電極之基板者;及⑹ 步驟’係對基板表㈣成金制後财圖案成形,以藉此 形成與壓敏電阻層相接的第〖電極者。 本發明之製造方法之特徵之一,係使用預先所形成之壓 敏電阻層來製造發光元件用基板。藉此,在所製得之發光元 件用基板中,领得具優異紐電阻特性的變阻體元件。 本發明之製造方法可有各種變更態樣。例如,在某適 201145619 當變更《中,可替代(A)步驟及⑻步驟,將凸狀模具壓入 生胚薄片之任—主面(即安裝面),並在生胚薄片之主面形成 凹部’在(〇步驟中將於下面形成有第2電極前驅體層的壓 敏電阻層配置在生胚薄片凹部。 又’在其他某適當變更態樣巾,可替代(B)及(〇步驟, 將塵敏電阻層從第2電極前驅體層之上壓人生胚薄片以在 生胚4片形成凹σ卩’並將壓敏電阻層及第2電極前驅體層配 置在凹部。亦即’藉由從第2電極前驅體層之上將塵敏電阻 層[S胚;1片,可將遂敏電阻層及第a電極前驅體層埋入 生胚薄片内部。 itu 7Γ 驟 在其他某適當變更態樣中,可替代(A)〜(c)步 將形成有第2電極的壓敏電阻層塵入生胚薄片,以使第 2電極前驅體層位在下方而在生胚薄片形成凹部,並將壓敏 電阻層及第2電極前驅體層配置在凹部。亦即,藉由以第2 電極前驅體層位在下方的方式,從上方將形成有第2電極的 壓敏電阻層紅生胚薄片,可將壓敏電阻層及幻電極前驅 體層埋入生胚薄片内部。 此外’在其他某適當變更態樣中,亦可替代(A)〜⑹步 驟,將「内部含有第2電極的壓敏電阻層」配置在生胚薄片 之任,面’並將凸狀模具從壓敏電阻層之上壓入生胚薄 片’以錯此在生胚薄片形成在底面配置有「内 極的壓敏電阻層」之凹部。此時,在(D㈣ 具備有在底面配置有「内部含有第2電極的塵敏電阻層 凹㈣生胚薄>}予以燒成,獲得埋設有壓敏電阻層及第2電 201145619 極之基板。 發明效果 本心月之發光元件用基板係以保護元件之壓敏電阻層 重疊於基板之發光元件安裝面的方<所埋設,因此可作為 發光裝置(例如LED封裝體)圖謀全體之小髮化。故而,本發 明之發光it件用基板以照明用途為例可_在各種用途 上之安裝,因而可有效地貢獻最終產品之小型化。 又,在本發明之發光元件用基板中由於為 實質有從 基板上省去保護it件(尤其佔有廣大容㈣壓敏電阻層與 任-方之電極)之構成,因此可就其省切部分,多出用於 其他要素的m物’可w料㈣在基板之安裝面 等的電極或金屬圖案之空間 該電極或金屬圖案係與產生 熱之發光元件相連接者,其材質乃銅等具高熱傳導性者, 因此可有效地賦予發光元件產品之熱解性。在本發明中, 因有藉由“埋設”所多出之空間,故而可增加對熱解性有效 貝獻的電極與金屬圖案之大小,又,例如亦可增加電極與 金屬圖案厚度等,因此就發光元件產品全體而言,可有效 地圖謀熱解特性之提升。 再者,在本發明之發光元件用基板中,可使用陶瓷基 板等具優異耐熱性與高熱解性之基板,來作為埋設壓敏電 阻層之基板’因此在該點上亦可貢獻熱解特性提升。 在本發明之發光元件用基板中’雖是將保護元件(尤其 疋變阻體元件之壓敏電阻層與任一方之電極)埋入基板 内,但亦可將壓敏電阻層設為單一層,因此無須特別加厚 201145619 基板厚度即可將保護元件埋人基板。故而,就内藏有保護 元件之發光元件用基板而言,可實現薄片基板,因此更可 使產生自發光元件之熱往外部散熱,在該點上亦可提升發 光元件產品全體之熱解特性。 在此’發光元件(尤其LED)在一般而言是一遇高溫便降 低發光效率(即’驅動電流轉變成光之比例)且亮度下降,然 而,在使用本發明之基板的發光元件產品中,因具有優異 熱解特性’因此可實現發光效率高且更具高亮度的發光元 件產σ。。又,由於為具有如上述良好的熱解特性因此可 提升LED之使用壽命,並可有效地防止因密封樹脂之熱所 產生之變性或變色等。 圖式簡單說明 第1圖係顯示本發明之發光元件用基板的示意立體圖 及剖面圖。 第2圖係顯示本發明之發光裝置(LED封裝體)的示意立體 圖0 第3圖係顯示本發明之發光元件用基板的示意剖面圖。 第4圖係發光元件與保護元件之電路圖。 第5圖係顯示「壓敏電阻層之基板背面埋入形態」之發 光裝置(LED封裝體)的示意剖面圖。 第6圖係顯示「貫通電極形態」之發光裝置(LED封裝體) 的示意剖面圖。 第7圖(a)〜(c)係顯示「凹部設置形態」之發光裝置(LED 封裝體)的示意剖面圖。 12 201145619 第8圖⑷〜(c)係顯示「積層型變阻體内藏形態」的示意 剖面圖。 第9圖係顯示「 _ 於反敏電阻層之内部埋設有第2電極之 I、樣」的示意剖面圖。 第10圖⑷、(b)係顯示「異種陶究基板形態」的示意剖 面圖。 第一圖(a)⑺係顯示本發明之發光元件用基板之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第12圖⑷〜(d)係顯示裝載塵敏電阻層之載體膜之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第13圖⑷〜(e)係顯示「直接壓製型1」之本發明之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第14圖⑷〜(e)係顯示「直接壓製型2」 方法的示意步驟剖面圖。 ^ 第圖0) (d)係顯示裝載壓敏電阻層及第2電極前驅 體層之載體膜之製造方法的示意步驟剖面圖。 第16圖⑷〜(e)係顯示「凹部配置型」之本發明之製造 方法的示意步驟剖面圖。 圖()(b)係顯示「已燒成完畢之凹部基板型」之 本發明之製造方法的示意步驟剖面圖。 第18圖⑷、(b)係顯示「電極包含阻力層之利用型」之 本發明之製造方法的示意步驟剖面圖。 第19圖⑷〜(f)係顯示製得保護元件複數配列呈陣列狀 所形成之基板時之處理過程的示意圖。 13 201145619 第2〇圖(a)〜⑻係顯示可替代第丨9圖中處理過程之處理 過程的不意圖。 第21圖(a)〜(h)係顯示可替代第丨9圖中處理過程之處理 過程的不意圖。 第22圖係顯示調製複數生⑯薄片10,時之處理過程的 示意圖。 第23圖iT'顯不以重疊在光元件安裝區域部分的方式而 埋設在基板之壓敏電阻層之態樣的示意剖面圖。 第24圖係本發明之LED品之一例。 第25圖係顯示變阻體特性確認試驗結果之圖表。 第26圖係顯示習知led封裝體之構成的示意立體圖(習 知技術)。 【實施方式j 用以實施發明之形態 以下將詳細說明本發明之發光元件用基板及其製造方 法。又’以如隨附在該説明之形態來說明本發明之發光裝 置。而’圖式中顯示之各種要素僅為用以本發明之理解而 示意性顯示’需注意尺寸比或外觀等可能與實物相異。 [本發明之發光元件用基板] 本發明之發光元件用基板在與安裝之發光元件重疊的 基板區域’埋設有保護元件之壓敏電阻層。亦即,如第1圖 顯示,在本發明之發光元件用基板100中’在其發光元件安 裝區25中埋設有保護元件之壓敏電阻層50。而,在本發明 中’只要將壓敏電阻層50埋設成使其與發光元件安裝區25 201145619 至少部分重疊即可,亦可為僅壓敏電阻層50之一部分與發 光元件安裝區25重疊之態樣。 並無特別限制發光元件用基板之基板體部1〇之材質, 可為一般LED封裝體中所使用之基板材質。然而,在作為 發光裝置之熱解特性提升之觀點上,以由熱傳導率良好的 材料形成基板為佳。就熱傳導率良好的材料而言可舉如 金屬、陶瓷、複合材料、及含熱傳導性填料樹脂等。之中 又以陶瓷因不僅具有高熱傳導率且熱膨脹率亦小,因此就 作為安裝發熱之發光元件的基板之材質而言是為理想。 又,當為陶瓷基板(例如LTCC基板)時,可較輕易地獲得生 胚薄片之燒成,g)此在其觀點上,㈣可謂域合作為本 發明之基板材質。 在本發明中,不僅將保護元件之壓敏電阻層配置在基 板面上、亦埋設在基板體10(尤其發光元件安裝區25之基板 體)中,因此基板大小相較下變得較小。例如,在使用本發 明之基板獲得如第2圖中顯示之LED封裝體15〇的情況下, 與第26圖中顯示之習知LED封裝體2〇〇相較下,主面大小(即 圖中之W尺寸與L尺寸)在理想為減少3〇〜7〇〇/0,較理想為減 少40%〜60%。雖僅為其中一例但就具體數值而言,如第26 圖中顯示之習知的小型LED封裝體之主面尺寸為約 2.5〜4.0mmx約2.5〜4.0mm左右,相較之下,使用本發明之基 板的LED封裝體之主面尺寸可為與LED元件為同形狀之約 l.Ommx約l.〇mm左右。如此一來’本發明之發光元件用基 板可大幅實現比例縮小,因此可適當圖謀具備有該基板的 15 201145619 發光裝置(led封裝體)之小型化。 在本發明中,就内藏有保護元件之發光元件用基板來 說,有實現薄片基板。例如,在使用本發明之基板獲得第2 圖中顯示之LED封裝體15〇的情況下,基板體10之厚度可在 25〇//m〜400/zm左右。如此一來,可實現較輕薄的其板, 因此在具備有本發明之基板的發光裝置(LED封裳體)而古 可適當地圖謀薄型化。 保護元件之壓敏電阻層5 0只要是可依照施加到其層之 電壓值改變阻力者,可由任擇材質形成。當保護元件為變 阻體元件時,壓敏電阻層50典型上是由變阻體材料形成之 層°尤其在由變阻體材料形成之壓敏電阻層中,如第2圖顯 示壓敏電阻層50可具有單一層之形態。若壓敏電阻層50為 具有單—層之形態,無須特別增加基板厚度便可將保護元 件内藏埋設到基板中。作為壓敏電阻層之變阻體材料並無 特別限制,可使用作為一般晶片變阻體所使用之物。例如, 作為變阻體材料,可使用以氧化鋅(ZnO)或鈦酸勰(SrTi〇3) 等為主要成分之金屬氧化物系材料。尤其,氧化鋅(ZnO) 在應對施加電壓值之阻力值的變化較大,因此保護發光元 件不受突波影響之能力較高,因而可適當地作為本發明之 壓敏電阻層的素材來加以使用。 壓敏電阻層50之大小只要小於基板大小者即未有特別 限制。亦即’壓敏電阻層之宽度尺寸與深度尺寸以小於基 板之主面尺寸為佳。例如,如第1圖中顯示之壓敏電阻層50 之寬度尺寸w理想為基板之寬度尺寸W的20〜70%左右,較 16 201145619 理,為30〜60%左右。又,如第1圖中顯示之壓敏電阻層5() 之厚度t理想為基板厚度7的1()〜5()%左右,較理想為 左右。而,壓敏電阻層之層厚與變阻體電壓可能具有相關 關係(在保護元件為變阻體元件之情況)。因此,可採納所期 望的變阻體電壓來決定壓敏電阻層層厚。例如,在發光_ 件為LED的情況下,所期望的變阻體電壓在約1〇v以下乂 右,因此以可獲得該變阻體電壓的方式來決定壓敏電阻層 層厚亦可。又,在考慮發光元件之靜電對策下,壓敏電阻 層(變阻體層)需具有某程度的靜電容。在該點上,只要壓敏 電阻層變薄,靜電容便會變大,因此以可獲得所期望之靜 電容的方式來決定壓敏電阻層層厚亦可。 如第3圖顯示,在本發明之基板1〇〇中,理想上是壓敏 電阻層50之表面與基板面位在同一平面上。亦即,壓敏電 阻層50之上面係以與基板面呈完全齊平的方式自基板露 出。並且’發光元件2〇係安裝成與該壓敏電阻層5〇之基板 露出面至少部分重疊。此乃意指壓敏電阻層50之上面之至 少一部分露出在基板的發光元件安裝區。 而,在本發明中,壓敏電阻層50雖有從基板面露出, 但其露出面之大小相較而言較小。有關此點,理想上,壓 敏電阻層50之露出面具有小於發光元件之安裝面積25的面 積(參考第1圖等)15例如,壓敏電阻層50之露出面積在理想 上較發光元件之安裝面積25小20%〜70%左右,較理想為小 30%〜60%左右。如此一來,壓敏電阻層可在其主面大小成 為小於發光元件之主面大小的情況下,完全齊平地埋設在 17 201145619 土板體,因此可減少基板材料在燒成時之收縮應力的影響 而有效地減少基板之彎曲,因此可發揮準確精度地倒裝晶 片女攻發光元件之效果。又,一般而言,壓敏電阻層之代 表例的氧化鋅變阻體之抗折強度很弱,因此藉由製作成小 於發光元件之主面大小可提高作為封裝體的抗折強度而 &成就倒裝晶片安裝時之加壓應力而言可謂強固之結構。 此外’由於壓敏電阻層原本就為較高價品,因此亦可在實 質上未損害所需之變阻體特性而圖謀低成本化。 如第3圖顯示’在壓敏電阻層50之露出表面(基板露出 面)°又置與其電聯之「保護元件之第1電極60」,並在壓敏電 阻層50之基板埋設面設置與其電聯之「保護元件之第2電極 70」與第1電極60呈相對向。 保護元件之第1電極60及第2電極70為實質上形成保護 疋件之外部電極者’可供與保護元件及發光元件之電並 聯。又’如上述可使保護元件與發光元件電並聯且發揮保 5蒦功能’第1電極及第2電極分別與發光元件電極直接連 接,或’與配設在基板之配線圖案(圖案金屬層)等電聯。換 5之’就典型電路圖而言,保護元件之第1電極及第2電極 係以成為如第4圖顯示者的方式,應需求與基板之配線圖案 (圖案金屬層)等相電聯。 保護元件之第1電極及第2電極之材質並未有特別限 制’只要為一般作為常規的保護元件之電極材質者即可。 例如’在保護元件為變阻體元件的情況下,變阻體元件之 第1電極及第2電極之材質可使用作為一般變阻體電極使用 18 201145619 者。舉例而言,可將從銀(Ag)、銅(Cu) '鈀(pd)、白金 及鎳(Νι)形成之群選擇之至少丨種金屬材料,用以作為變阻 體元件之第丨電極及第2電極之主要材質。 保屢元件之第1電極60及第2電極7〇之大小並未有特別 大幅的限制。亦即’如圖示,只要將第巧極⑼設置成與壓 敏電阻層50之基板露出面相接、且將第2電極7〇設置成與第 1電極60呈相對向並與壓敏電阻層5〇之基板埋設面相接,即 未有特別限制。舉一例來說,在如第丨圖中顯示之形態中, 可為第1電極60之寬度尺寸wl在0.2〜〇.5mm左右、且第2電 極70之寬度尺寸认2在0 3〜0 5mm左右,而第丨電極6〇之厚度 尺寸tl在50〜150"m左右、且第2電極7〇之厚度尺寸〇在 5〜20// m左右。 在此’在本發明之發光元件用基板中,由於為實質上 有從基板面上省去保護元件(尤其佔有廣大容積的壓敏電 阻層與第2電極)之構成,因此可就其省去的部分,多出用 於其他要素的空間。因此,可增加第1電極6〇之厚度,例如 可將第1電極之厚度設在5〇em〜200//m左右,理想為設在 60#111〜150//〇1左右,更理想為設在70//„1〜125以爪左右。 該第1電極係具高熱傳導性且可有效貢獻熱解性者,因此若 將其部分增厚,可有效圖謀發光元件產品之熱解特性提 升。順帶一提’同樣地,亦可增厚基板安装面之配線圖案(圖 案金屬層)等,例如可將其厚度設在50//ηι〜200 Am左右, 理想為設在60//m〜150/im左右’更理想為設在〜1〇〇 左右。 19 201145619 在保護元件為變阻體元件的情況下,可將本發明之發 光元件用基板100之結構設為如第3圖中顯示之“雙重變阻 體結構”。如圖示,在該“雙重變阻體結構”中,係以第1電 極60在壓敏電阻層50之基板露出面分離成2個(6〇a、60b)、 且第2電極70在壓敏電阻層5〇之基板埋設面共有2個子電極 70a及70b而串聯形成《尤其,如圖示,由2個子電極7〇a及 7〇b構成的第2電極70以具有單一層之形態為佳。此種,,雙重 變阻體結構”儘管在基板之全體構成上相對而言較簡單,仍 可提升變阻體功能,因此很適合作為封裝體基板結構。又, 在”雙重變阻體結構,,中,儘管為串聯2個變阻體元件所形成 之結構,該變阻體元件本身實質上乃埋設在基板内部之發 光元件安裝區中,因此就LED封裝體全體而言可適當圖謀 小型化與薄型化。又’具有上述變阻體結構之基板在可以 極度簡單的構造將電極取出在基板表層之點上,亦相當具 有特色。 具備有本發明之發光元件用基板的發光裝置含有安裝 在其安裝面的發光元件。例如,就發光裝置而言,可舉如 上述第2圖中顯示之LED封裝體150。該LED封裝體150為發 光元件20在發光面之相反側之面具有陽極與陰極之[ED晶 片’其LED晶片具有倒裝晶片安裝在基板安裝面上之表面 女裂型封襄體品之形態。led晶片可使用在一般led封裝 體中所使用者,可依照LED封裝體之用途加以適當選擇。 在本發明之發光裝置(LED封裝體)中,由於在基板中適 當地安裝有保護元件’因此可無損LED晶片固有的特性而 20 201145619 自靜電與衝擊電壓保護LED,又,可防止LED錯誤操作。 如第2圖顯示’在LED封裝體150中,於LED晶片20上 形成有螢光體層80。只要螢光體層80為可接收來自led晶 片20之光而發出所期望之光者,即未有特別限制。亦即, 以從發光元件中光與電磁波之調和來決定螢光體層之勞光 體種類即可。例如,在將LED封裝體作為照明等白色led 封裝體使用的情況下’只要螢光體層包含藉由從LED晶片 發出之藍色發光發出黄色系之螢光體,即可獲得明亮的白 色。又’當從LED晶片所發出的電磁波為紫外線時,亦可 使用藉由其紫外線直接發出白色的螢光體。 在第2圖中顯示之LED封裝體150中,於基板配設有金 屬層(圖案配線層)90。為使電流流至LED晶片,該金屬層以 電聯至LED μ片之正極及負極為佳,又,為使保護元件與 發光το件電並聯,該金屬層以電聯至保護元件之第1電極及 第2電極兩者為佳。@,視需求,亦可透過通孔或透孔等、 或是透過從基板側面„之金制,來騎基板表面之金 屬層與基板背面之金屬層的電傳導。順帶-提,基板背面 之金屬層可供至對其他雷早播技+〜壯 电千構件之女裝、或作為散熱裝置 供為熱解。 封裝體150之發光側,金屬層9〇係以密 封㈣30覆盍LED晶片2〇或全體。該密封樹麟只要為使 封裝體者即未有特別限制,例如可為透明或 右乳…曰等。為使光利用效率提升,密封樹脂30 為具有如圖示之透鏡狀為佳。 21 201145619 此外,就本發明之LED封裝體品而言,可為有各種形 態者。以下將就此加以説明。 (壓敏電阻層之基板背面埋入形態) 第5圖中顯示具有「壓敏電阻層之基板背面埋入形態」 之LED封裝體150。如圖示,埋入有壓敏電阻層%,使保護 兀件(例如變阻體元件)之壓敏電阻層50與基板背面呈,,完全 齊平”。亦即,壓敏電阻層5〇係以與基板底面在同—平面上 所設置。第2電極70係設置成與壓敏電阻層50之上面相接。 在泫形態中,「基板表面之金屬層J與「基板底面之金屬層」 係透過通孔或穿通孔等、或是透過從基板側面圍圈之金屬 層等而進行電傳導。即便在該形態中,在「壓敏電阻層之 基板背面埋人形態」中,可從尤其是將壓敏電随層埋設在 發光元件正下方之形態而保持在低溫,因此可抑制壓敏電 阻層之溫度特性之漏電而發揮可改善效率之效果。 (貫通電極形態) 第6圖中顯示具有「貫通電極形態」之LED封裝體150。 如圖示,設置在基板内部的第2電極70係透過貫通基板背面 與壓敏電阻層5G之間之基板内部區域的通孔%,而連接到 基板背面之電極或金屬層9Ge在該「貫通電極形離」中, 由於壓敏電阻層為未有特別露出表面之構成,因I可發揮 抑制在以後f極層之Au塗布處理料被恤力化之效果。 又,可以與透㈣餘同的處理過程純形成,因此亦可 發揮通料增加之效果。軌可與似在基㈣部並往安 裝面側取出之電極進行電連接。 22 201145619 (凹部設置形態) 第7圖(a)〜(c)中顯示具有「凹部設置形態」之LED封裝 體150。如圖示’於形成在基板主面的凹部15設置有壓敏電 阻層50及第2電極7〇。該形態雖實質上與上述形態相同,但 具有從製造處理過程所形成之差異的特徵。亦即,在到目 刖為止之形態的Led封裝體中,係將壓敏電阻層5〇及第2電 極前驅體層70,埋入在生胚薄片1〇’,並將該等予以燒成,而獲 得基板者(例如參考後述第8圖),相對地,在「凹部設置形 態」之LED封裝體中,係使用預先已形成有凹部15之燒成 完畢基板(參考後述第14圖)。因此,在「凹部設置形態」中, 壓敏電阻層50等實質上並未受到熱的影響而可獲得較良好 的保護元件特性。 順帶一提,第7圖(a)為相當於第1圖〜第3圖之態樣,且 第7圖(b)為相當於第5圖之態樣,又,第7圖(c)為相當於第5 圖與第6圖之組合態樣。 此外’在本發明中亦可為如以下之態樣。 (積層型變阻體内藏形態) 第8圖(a)中顯示具有「積層型變阻體内藏形態」之 封裝體150。如圖示,壓敏電阻層50為實質上呈積屏之开〃 態。較具體而言,設置有:設置在壓敏電阻層5〇内部的複 數内部電極(70A,、70八2)、及與該内部電極(7〇a 相電聯並設置在壓敏電阻層50外部的外部觉4 1 电極(71A!、 71 Ad。此時,内部電極(70Αι、το、)相當於本發明之第2 電極。在該「積層型變阻體内藏形態」中,可逯過將士第8 23 201145619 圖(b)顯不之晶片變阻體埋設在基板内而製得。由於為積層 型變阻體’其電極面積很大,因此在靜電電阻強之點上佔 有優勢。順帶一提,尤其如第8圖(c)所示,於第丨電極6〇之 表面汉置有Νι薄層105與Au薄層106。此乃歸咎於製造處理 過紅,因在形成第1電極與銅配線時,將Ni薄層1〇5及 層106作為“光阻層”使用而造成(詳細參考後述之第2〇圖)。 (第2電極之壓敏電阻層埋入形態) 第9圖中顯示具有「第2電極之壓敏電阻層埋入形態」 之LED封裝體150。如圖示,該態樣為將第2電極7〇埋設在 壓敏電阻層50内部之態樣。亦即,第丨電極6〇係以與壓敏電 阻層50之基板露出面相接所設置,而另一方面第2電極7〇為 含於壓敏電阻層50内部之態樣亦可。即使在該態樣中,亦 可為“雙重變阻體結構”。如圖示,第!電極6〇在壓敏電阻層 50之基板露出面分離成2個(6〇a、60b),另一方面,第2電極 70係在壓敏電阻層50内部共有2個子電極70a及70b而串聯 形成(由2個子電極70a及70b構成之第2電極70以如圖示具 有單一層之形態為佳)。如此一來,在第2電極70含於壓敏 電阻層50内部之態樣中,可有效地圖謀防止因基板材料之 擴散所形成之變阻體特性之劣化。又,亦可獲得實質上縮 小雙重變阻體之變阻體電壓、並增加靜電容之效果。該「埋 設在壓敏電阻層50内部之第2電極70」無須為單一設置,可 為複數設置(順帶一提,“複數,,之一態樣玎相當於上述之「積 層型變阻體内藏形態」)。 (異種陶瓷基板形態) 24 201145619 第10圖中顯示具有「異種陶究基板形態」之led封裝 體150。該態樣為基板體由複數相異之材質層所構成之態 樣。在圖示之態樣中為上層10A及下層10B之2層構造,且 存有壓敏電阻層5 0之上層1 〇 A係由低溫燒成材層(例如玻璃 陶瓷基板層)形成,另一方面,下層10B係由高溫燒成材層 (例如紹氧基板或氮化紹基板)形成。此時,上層之低溫燒成 材層10A係以例如約900°C之低溫燒成所製得者,在壓敏電 阻層50(即變阻體)之基板内藏之點上相當理想,另一方面, 下層之高溫燒成材層可連成高傳導性,可實現具優異熱解 特性之基板(玻璃陶瓷基板層之熱傳導率:3〜5W/mK、銘氧 基板層之熱傳導率:10〜20W/mK、氮化鋁基板層之熱傳導 率:100〜230W/mK)。第10圖中顯示之異種基板(例如上層/ 下層為玻璃陶免基板層/銘氧基板層之異種基板)可藉由將 變阻體燒結體埋設在於燒成完畢之鋁氧基板上積層有「由 低溫燒成陶瓷基板(LTCC)形成之生胚薄片」之構成而製 得。在圖示之態樣中,第2電極70係埋設在壓敏電阻層5〇内 部' 且於第1電極60之表面設置有Ni薄層1〇5與Au薄層 1〇6(參考第10圖(b))。 [本發明之發光元件用基板之製造方法] 接下來,說明本發明之發光元件用基板之製造方法。 第11圖(a)〜(f)中顯示出用以實施本發明之製造方法的處理 過程。 在以下説明之製造方法係以下述為前提:「製造具備有 由包含壓敏電阻層及與其壓敏電阻層電聯之第1電極與第2 25 201145619 電極所形成之變阻體元件的發光元件用基板之方法」。首 先,如第11圖(a)顯示,將第2電極前驅體層70’形成在用以 構成基板之生胚薄片1 〇,之任一主面。例如’藉由塗布Ag 電極糊劑並將之乾燥,可製得第2電極前驅體層70’。接下 來’如第11圖(b)顯示,使用凸狀模具42將第2電極前驅體層 70’壓入生胚薄片内部,以製成使凹部15形成在生胚薄片10’ 並將第2電極前驅體層7〇’配置在凹部15底面之狀態。接 著,如第11圆(c)顯示,使用載置有壓敏電阻層50之載體膜 47,將壓敏電阻層50配設在生胚薄片1〇’之凹部15。較具體 而言,係將壓敏電阻層50配設成與凹部15之第2電極前驅體 層70’積層。再來,將於凹部15供給有第2電極前驅體層70, 及壓敏電阻層5〇之生胚薄片10,予以燒成。藉此’如第11圖 (d)顯示可製得埋設有壓敏電阻層5〇及第2電極70之基板 1〇(藉由燒成’可由第2電極前驅體層70,形成第2電極70)。 而’在該燒成中,以使用如特開平4-243978號公報或特開 平5-102666號公報中所記載之“減少燒成時之收縮之方法” 進行為佳。藉此,可製得以良好精度埋設有壓敏電阻層5〇 及第2電極70之基板1〇。尤其,在“減少燒成時之收縮之方 法”中,有一獨特效果可抑制平面方向的收縮而僅在厚度方 向收縮。例如,在習知之生胚薄片燒成法中,會在χ_γ_ζ 方向生成15%左右的收縮,但在前述“減少燒成時之收縮之 方法”中,平面方向(Χ-Υ)幾近為零(約〇〇5%左右)而僅在厚 度方向(Ζ)收縮約40%左右。本發明之製造方法具有使用燒 結完畢之壓敏電阻體的特徵。假設若在習知之生胚薄片燒 26 201145619 成法中燒成「包含燒結完畢壓敏電阻體之生胚薄片」’則需 注意在「不可燒結之壓敏電阻體的區域」及「可燒結之壓 敏電阻體以外的區域」之間可能會產生燒結收縮差’並有 可能產生基板彎曲或龜裂的問題。有鑒於此點’在本發明 中採用“減少燒成時之收縮之方法”,由於原就沒有平面方 向之收縮,因此可發揮沒有基板彎曲或龜裂之生成的獨特 效果。 接續著上述燒結處理,如第11圖(e)顯示,於基板1〇主 面形成金屬層90之後,藉由如第11圖(f)顯示將其金屬層90 賦予圖案成形,以形成與壓敏電阻層50相接之第1電極60。 經由以上步驟,最終可製得本發明之發光元件用基板100。 而,在此說明可適當採用於上述生胚薄片之燒結的”無 收縮燒結法”,以茲確認。使用無收縮燒結法可製得尤其是 已減少平面方向之收縮的基板。因此,若將該燒結方法應 用在本發明之製造方法之(D)步驟中,可理想地製得以較良 好精度埋設有壓敏電阻層50及第2電極70的基板10〇例如, 平5-102666號公報中所揭示之無收縮繞結法之概要如下: 『於玻璃陶瓷低溫燒結基板材料製作包含至少有機黏 結劑與塑化劑之生胚薄片’並以導體糊劑組成物形成電極 圖案,再將前述生薄片、與其他電極圖案形成完畢的生胚 薄片予以積層成所期望的張數。之後,以由無法在前述玻 璃陶究低錄、纟# ㈣料之燒成溫度加A I㈣無機組成 物所形成之生胚薄片’如包纽由前述低溫燒結玻璃陶究 形成之生胚薄片㈣體之兩面或單面的方式,加以積層並 27 201145619 燒成前述積層體。然後,藉由除去無法燒結之無機組成物, 可製得在平面方向無法引起燒成時之收縮的玻璃陶瓷基 板。』 在使用本發明之發光元件用基板1 〇〇製得Led封裝品 等發光裝置的情況下,可安裝LED晶片等發光元件,以電 聯至由金屬層9〇之圖案成形所製得之基板表面側之配線圖 案。6玄LED晶片之安裝以使用GGI技術進行為佳。ggI技術 (Gold-to-Gold Interconnection Technology :金球對金球連結 技術)為倒裝晶片安裝之一種,係藉由熱壓使形成在LED晶 片上之金銲墊上的金凸塊、與形成在基板上之金鮮塾予以 接合之技術。在該GGI技術中,因未使用軟焊凸塊,因此不 僅在可節省回流或焊劑清洗之點上佔有優勢,且在高溫中 之可菲性很高等之點上亦佔有優勢。在GGI技術中,除加壓 或熱以外,亦可視需求使用超音波等進行金熔融。安裝lED 晶片之後,藉由形成螢光體層等所需之元素,並使用密封 樹脂將發光元件、螢光體層或配線等全體密封,可製得如 第2圖中顯示之發光裝置。 在本發明之製造方法中,可使用燒成完畢之壓敏電阻 層(具體而言,可使用預先經燒成處理過者,來作為載置在 載體膜47之壓敏電阻層50)。因此,壓敏電阻層5〇會變得難 以受到其後之生胚薄片燒成之影響(尤其,壓敏電阻層5〇會 變得難以在燒成時從生胚薄片1〇’受到化學性的不良影 響)’而可維持為高變阻體元件特性者。就壓敏電阻層材料 而言,一般而言有氧化鋅型變阻體》該氧化鋅型變阻體係 28 201145619 以氧化辞為主要成分’可藉由將添加有氧化叙、氧化錄、 氧⑽及/或氧化猛等約G5〜約1G莫耳百分比者予以燒成 而製彳于。此時,燒成溫度一般是在約1200。(:〜約1350。(:的範 圍。另一方面,低溫燒成玻璃陶瓷基板(LTCC)係以約9〇〇 °C左右燒成。在理解上述事項的情況下,由於在本發明中 係使用燒結完畢之錄電阻層以觸G t左右純燒成,所 乂可矣壓敏電阻層難以受LTCC之燒結影響而可維持高變 =體特性。在此,『高變阻體特性』尤指「限制電壓特性相 田優八」及r LED驅動時少有流往變阻體之,,漏電”」。順帶 一提’「限制電壓特性相當優異」尤指對平時施加之電壓與 其變動很穩定、且亦可將制之衝擊電壓抑制在LED之对 壓以下。 有關載置在壓敏電阻層5〇之載體膜47」之製造 方法係顯示在第12圖⑷〜⑷。首先,準備壓敏電阻層形成 用生胚,專片50 (參考第12圖⑷)並加以燒成,以形成壓敏 電阻層5〇(參考第12_)。接著,如第12圖⑷顯示藉由 將壓敏電層50與載輯47予賴合,可製得載置在壓敏 電阻層50之«麟(順帶—提,在將複數驗電阻層5〇埋 土板的If况下可如第12圖⑷的形態來加工壓敏電阻層 5〇)°又’亦可為下述方法’ :將複數張壓敏電阻層形成 用之生胚薄片5〇’積層成所期望的厚度之後,以薄片切刀壓 切成所』望的尺寸’來製作複數未燒結狀態的壓敏電阻 曰接下來㈣等複數「未燒結狀態的壓敏電阻層」燒 成並整列在載體膜上。 29 201145619 本發明之製造方法可有各種變更態樣。以下將就此説明。 (直接壓製型1) 於第13圖(a)〜(e)中示意性顯示「直接壓製型1」之製造 處理過程態樣。在該直接壓製型之處理過程中,於生胚薄 片10’之任一主面形成第2電極前驅體層7〇,後,如第13圖(3) 顯不,將載置有載體膜47之壓敏電阻層50從第2電極前驅體 層70’之上往生胚薄片内部壓入。藉此,可如第13圖(13)顯示 形成凹部、並將壓敏電阻層50及第2電極前驅體層7〇,配置 到其凹部。換言之,以外力將壓敏電阻層5〇及第2電極前驅 體層7〇’埋入生胚薄片1〇’。之後以同於上述之製造方法,藉 由生胚薄片1〇’之燒成製得埋設有壓敏電阻層5〇及第2電極 7〇之基板10(參考第13圖(c)) '形成金屬層9〇(參考第13圖 (d))、將其金屬層9〇加以圖案成形(參考第13圖〇))、並形成 與壓敏電阻層50相接的第1電極60。 (直接壓製型2) 於第l4_(a)〜(e)中示意性顯示「直接壓製型2」之製造 處理過程態樣。在該直接壓製型2之處理過程中,如第Μ圖 (a)顯示,使用載置在載體膜47之壓敏電阻層5〇、及第2電極 前驅體層70,(該部分之製造處理過程謹參考第丨5圖 ⑷〜⑷)。將載置有壓敏電阻層5〇及第2電極前驅體層7〇,之 載體膜47往生胚薄片内部壓人,以使第2電極前驅體層 置於下側。藉此,可如第14圖_示形成凹部、並將壓敏 電阻層50及第2電極前驅體層7G ’配置到其凹部。即,以外 力將壓敏電阻層50及第2電極前驅體層7〇,埋入生胚薄片 30 201145619 10’。之後以同於上述之製造方法,藉由生胚薄片10’之燒成 製得埋設有壓敏電阻層50及第2電極70之基板10(參考第14 圖(c))、形成金屬層90(參考第14圖(d))、將其金屬層90加以 圖案成形(參考第14圖(e))、並形成與壓敏電阻層50相接的 第1電極60。 (凹部配置型) 於第16圖(a)〜(e)中示意性顯示「凹部配置型」之製造 處理過程態樣。如第16圖(a)顯示,該態樣係以使用預先形 成有凹部15之生胚薄片10’為特徵。預先形成有凹部15的生 胚薄片10’可藉由將凸狀模具壓入生胚薄片10’主面而形 成。接著,如第16圖(b)顯示,將載置在載體膜47之壓敏電 阻層50、及第2電極前驅體層70’配置到生胚薄片10’之凹部 15。之後以同於上述之製造方法,藉由生胚薄片10’之燒成 製得埋設有壓敏電阻層50及第2電極70之基板10(參考第16 圖(c))、形成金屬層90(參考第16圖(d))、將其金屬層90加以 圖案成形(參考第16圖(e))、並形成與壓敏電阻層50相接的 第1電極60。 (已燒成完畢之凹部基板型) 於第17圖(a)及(b)中示意性顯示「已燒成完畢之凹部基 板型」之製造處理過程態樣。該態樣係以使用預先形成有 凹部之燒成完畢之基板為特徵。若使用此種基板10,如第 17圖⑷及⑻顯示,原則上可藉由將第2電極前驅體層70’及 壓敏電阻層50配置到其凹部15並僅實施形成第2電極之熱 處理,而製得本發明之發光元件用基板。又,亦可藉由將 31 201145619 預先燒成完畢之第2電極70替代第2電極前驅體層70’來配 置到凹部15而製得發光元件用基板。此時,由於配置到凹 部之壓敏電阻層50並不會特別受到熱的影響,因此可適當 地維持高變阻體特性。在該態樣中視需求亦可實施玻璃密 封處理。 (電極包含阻力層之利用型) 如以上述第11圖〜第17圖所示之製造處理過程亦可適 用在具備有積層型變阻體等「於内部含有第2電極之壓敏電 阻層」之發光元件用基板之情況。例如,可為下述之狀態, 即:如第18圖(a)及(b)顯示,將「於内部含有第2電極70之 壓敏電阻層50」配置到生胚薄片10’之任一主面後,使用凸 狀模具42將「於内部含有第2電極70之壓敏電阻層50」壓入 生胚薄片内部以將凹部形成在生胚薄片10’,並將「於内部 含有第2電極70之壓敏電阻層50」配置到凹部之底面。之後 以同於上述之製造方法,藉由生胚薄片之燒成製得「埋設 有壓敏電阻層及第2電極之基板」。而且在形成金屬層之 後,將其金屬層加以圖案成形、並形成與壓敏電阻層相接 的第1電極。在此種製造處理過程中,可在埋設之前進行保 護元件之性能檢查(即變阻體之性能檢查),因此可提升基板 製造中之成品率。又,在此種製造處理過程中,可使用預 先另外燒成製得的變阻體,因而可如上述在最終的發光用 基板中獲得高變阻體特性。“變阻體”係以可使用較生胚薄 片之燒成溫度更高的溫度加以燒成者,為可呈現所期望之 變阻體特性者。故而,相較於在生胚薄片之燒成時製得變 32 201145619 阻體’以使用以期望之溫度預先所燒成製得之變阻體來進 订生胚薄片之燒成者,較可避免「變阻體形成時之不充八 之燒成(燒結不足)」、並在最終的發光元件用基板中達成所 期望之變阻體特性。 以上雖就本發明之實施形態加以説明,但僅止於例示 典型例。因此,本發明並非限於此,可有各種態樣。例如 可有以下態樣。 上述中係以製作壓敏電阻層為單一基板之態樣為前提 來說明製造方法,但本發明並非限於該態樣。例如,即便 在製得「埋設有複數配列成陣列狀之壓敏電阻層的基板」 —即,「埋設有複數配列成陣列狀之發光元件的基板」—的 it况下,亦可使用與目前為止所説明之製造處理過程相同 的處理過程加以製造。 例如,可使用如第19圖(a)〜(f)中顯示之處理過程加以製 造。第19圖為以半添加法在1;1(:(:上形成銅配線之方法一 例。第19圖(a)係顯示將複數壓敏電阻層予以完全齊平埋設 之狀態。將該基板全體浸置到Pd催化劑溶液中並加以乾燥 後,對全體進行無電解鎳塗布(參考第19圖(1?))。除如上述 以薄薄的金屬層將全體予以無電解塗布之方法以外,亦可 將金屬銅或金屬鎳、或是金屬鎳與鉻之合金等予以焊濺形 成。在如此所形成之金屬鎳層上,如第19圖(c)在以後不想 鈿加電解銅塗布的部分藉由光刻法形成光阻層。光阻層可 藉由在基板全面塗布光阻劑之後,進行光罩圖案曝光與光 阻顯像㈣成。光阻層之層厚以期望之銅電極厚度的鄭m 33 201145619 =佳。接下來,將先形成之鎳層設為共通電極,並如 第19圖⑷顯示藉由電解銅塗布形成厚層的銅層。 第19圖⑷將光阻層予以剝離,並以糾圖⑴令將全面予以 淺賴刻來除去銅表面與基底的錄層而加以完成。依據本 『:可製得厚銅電極,且可形成微細的電極間隙間。於倒 裝晶片安獻ED元件時,電極間距離與元件之小型化相 乘’以以下之尺寸為宜’但若考慮到熱解性則電極 厚度亦需在60_以上,因此在實現如上述尺寸之電極及電 極間距離而言,如第19圖中顯示之處理過程乃重要之處理 過程。 处 又,亦可使用如第2G_Hh)中顯示之處理過程加以 製造。該處理過程對職電阻層而言為少負擔且柔和的處 理過程。第2G圖(a)係顯示將壓敏電阻層5()予以完全齊平埋 設之狀態,以焊濺法將Ti薄膜1〇1(例如約6〇11〇1膜厚的丁丨層) 形成在該狀態之基板1G,並在其上同樣地以焊濺法形成Cu 薄膜1 〇2(例如約300nm膜厚的〜層)(參考第2〇圖⑽。成為 基底層之Ti薄膜lG1可作用為黏結強度維持層、及陶曼基板 10的保護層(遠離蝕刻液與塗布液之保護),另一方面, 薄膜102可作用為用以往後進行之電解銅塗布的低阻力共 通電極。接下來’藉φ光刻法將紐層⑻形成在不欲施加 電解銅塗布的部分(參考第2G_(e)) 4阻層可藉由在基板 全面塗布光阻劑後,進行光罩圖案曝光與光阻層加工處理 而形成。接著,將先行形成的Cu薄膜1〇2設為共通電極,並 如第20圖(d)顯示藉由電解銅塗布形成厚層的銅層1〇4。電解 34 201145619 銅塗布之後緊接著進行電解鎳塗布及電解金塗布,並如第 20圖(e)顯示形成Ni塗布層1〇5及Au塗布層1〇6。該Ni層105 及Au層106之形成可藉由電解塗布法製得,因此可以低成本 進行。接著,如第20圖(f)顯示將光阻層103予以剝離。並且, 藉由將Ni層105及Au層106作為光阻層使用,來部分蝕刻除 去以焊濺法所形成之Ti薄膜1〇1及Cu薄膜102而加以完成 (參考第20圖(g)及第20圖(h))。依據該處理過程,在除去卩 薄膜101之最後步驟之前,壓敏電阻層5〇不會碰觸到鹼性溶 液或酸性溶液。由於壓敏電阻層(變阻體)對酸鹼很微弱、且 Τι薄膜除去本身是使用PH7前後的柔性蝕刻液,因此在此 點,本處理過程可成為對壓敏電阻層而言具少負擔且柔和 的處理過程。 此外,上述處理過程亦可適用在積層變阻體内藏基板 (晶片變阻體基板)。此時之處理過程係顯示在第21圖 (a) 〜(h)。第21圖(a)係顯示晶片構件之變阻體完全齊平埋設 之狀態。以焊濺法將Ti薄膜ιοί(例如約60nm膜厚的丁丨層)形 成在此種晶片變阻體内藏基板1〇,並在其上同樣地以焊濺 法形成Cu薄膜1〇2(例如約300nm膜厚的(^層)(參考第21圖 (b) )。成為基底層之Ti薄膜1〇1可作用為黏結強度維持層、 及陶瓷基板10的保護層(使其遠離蝕刻液與塗布液之保 護),另一方面,Cu薄膜102可作為用以往後進行之電解銅 塗布的低阻力共通電極。接下來,藉由光刻法將光阻層⑽ 形成在不欲施加電解銅塗布的部分(參考第21圖((^。光阻 層可藉由在基板全面塗布光阻劑之後進行光罩圖案曝光與 35 201145619 光阻層加工處理而形成。接著,將先行形成之Cu薄膜102 設為共通電極,並如第21圖(d)顯示藉由電解銅塗布形成厚 層的銅層104。電解銅塗布之後緊接著進行電解鎳塗布及電 解金塗布,並如第21圖(e)顯示形成Ni塗布層1〇5及Au塗布 層106。該Ni層105及Au層106之形成可使用電解塗布法製 得,因此可以低成本進行。接著,如第21圖⑴顯示將光阻 層103予以剝離。並且,藉由將Ni層1〇5及Au層1〇6作為光阻 層使用,來部分蝕刻除去以焊濺法所形成2Ti薄膜1〇1及CU 薄膜1〇2並加以完成(參考第21圖(g)及第21圖(h))。依據該處 理過程,在除去Ti薄膜1〇1的最後步驟之前,晶片變阻體不 會碰觸到鹼性溶液或酸性溶液。由於晶片變阻體對酸鹼很微 弱、且Τι薄膜除去本身係使用pH7前後的柔性蝕刻液 ,故而 在此點,本處理過程亦可成為對晶片變阻體而言具少負擔且 柔和的處理過程。 •上述中,雖提及載置在載體膜之壓敏電阻層為單一 層之態樣,但本發明並非限於該態樣。例如,亦可為第22 圖中顯示之態樣。有關該態樣說明如下。使用氧化鋅變阻 體用之生胚薄片,將複數變阻體用生胚薄片積層成預定厚 度並壓切成單片(例如,壓貼剃刀刀狀的割刀僅切割薄膜上 之生胚薄片),爰此可製得單片化之生胚薄片。接著,集結 已單片化之生胚薄片例如約〗〇萬個左右,並加以燒成整列 在載體膜。或是於積層後,在電極印刷後進行切割燒成亦 可。此外,未進行電極印刷而以單片燒成後在進行整列後 電極印刷與燒附即可》 36 201145619 •上述中,雖係以將壓敏電阻層埋設在發光元件之正 下方的基板區域之態樣為主作為前提來說明製造方法,但 本發明並非限定在該態樣。例如,如第23圖顯示,亦可將 壓敏電阻層50埋設成與發光元件20之安裝區域至少部分重 疊。在該態樣中,可在發熱之發光元件的正下方形成通熱 孔94 ’來實現具優異熱解特性的基板。 鲁又’上述中,雖就當基板為異種基板時由上層與下 層形成之2層構造之基板加以説明,但本發明並非限於該態 樣。亦即,作為本發明之基板可以是由比彼此材質相異之2 層更多的複數層所形成之基板(例如3層構造或4層構造),藉 此亦同樣地可實現具優異熱解特性的基板。 最後,以第24圖中顯示之LED封裝體為例,於下述記 述其例示態樣中之本發明之特徵: •無須複雜的積層型氧化鋅變阻體、且可省略連接處 或通孔等,故可實現小型化與低成本。 •可使用燒結完畢的氧化鋅變阻體,因此可獲得高變 阻體特性。 •可利用銅電極作為與LED共通的電極終端、並直接 變成氧化鋅變阻體表面電極,具良好熱解性的封装體構成 相較下較簡易。 " •氧化鋅變阻體之電極與LED安裝用電極實質 丘用。 •氧化鋅變阻體可任設在封裝體基板之表面側或背面 側。 於下,將附註本發明為具有下述態樣者,以兹確認。 37 201145619 第1態樣:一種發光元件用基板,其係將相對向之2主 面之其中一方作為安裝面、並將發光元件安裝在其安裝面 者。於發光元件用基板設置有發光元件用之保護元件並 以發光元件重疊於壓敏電阻層的方式加以安裝。發光元件 用之保°蒦元件包含已埋設在其基板中之壓敏電阻層、及與 s玄壓敏電限層相連接的第】電極與第2電極。 第2態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第1態樣中’壓敏電阻層之表面與基板之任一主面(安裝面) 位在同一平面上並構成安裝面之一部分。 第3態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第1態樣中,壓敏電阻層之表面與基板之另一主面(即與安 裝面呈相對向之基板主面)位在同 一平面上。 第4態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第2態樣或第3態樣中,第1電極係設置成與壓敏電阻層之基 板露出面相接,且第2電極係以與第1電極呈相對向之狀態而 與壓敏電阻層之基板埋設面相接或含設在壓敏電阻層内部。 第5態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第4態樣中,第2電極係設置成與壓敏電阻層之基板埋設面 相接,又,第2電極係透過貫通任一方之主面(安裝面)或與 其主面呈相對向之另一主面、與壓敏電阻層之間之基板部 刀的通孔,而連接至已設置在前述任一方之主面或前述另 一方之主面的電極或金屬層。 第6態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第1態樣〜第5態樣中任一態樣中,保護元件為變阻體元件。 38 201145619 第7態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第ό態樣中’變阻體元件為積層變阻體元件(或晶片變阻體)。 第8態樣··一種發光元件用基板,其特徵在於:在上述 第1態樣〜第7態樣中任一態樣中,第丨電極係以與壓敏電阻 層之基板露出面相接的方式分離成2個的狀態所設置。 第9態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在附屬 於上述第4態樣或第5態樣之上述第6態樣中,第1電極係以 在壓敏電阻層之基板露出面分離成2個的狀態而設置’且第 2電極係以與前述壓敏電阻層之基板埋設面相接的方式而 設置’變阻體元件係由串連有共用形成在壓敏電阻層之基 板埋設面的第2電極之2個變阻體元件而形成。 第10態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上 述第8態樣中’發光元件之陽極係連接在已分離之2個第1電 極之任一方’且發光元件之陰極係連接在已分離之2個第1 電極之另一方。 第11態樣:一種發光元件用基板,其特徵在於:在上 述第1恶樣〜第10態樣中任一態樣中,基板為由彼此材質相 異的下層與上層形成之2層構造,2層構造之上層為規定安 裝面之層’並於上層埋設有壓敏電阻層。 第12態樣:一種發光裝置,其係具有上述第1態樣〜第 11態樣中任一態樣之發光元件用基板、及安裝在其安裝面 之發光元件而形成者。 第13態樣:一種發光裝置,其特徵在於:在上述第12 態樣中,發光元件為在發光面之相反側之面具有陽極與陰 39 201145619 極的LED晶片,其LED晶片係倒裝晶片安裝在安裝面上。 第14態樣:一種發光元件用基板之製造方法,其係具 有包含壓敏電阻層及與其壓敏電阻層相連接之第1電極與 第2電極的變阻體元件者,其包含下述步驟:(A)步驟,係 在生胚薄片之任一主面(安裝面)形成第2電極前驅體層;(B) 步驟,係將凸狀模具從第2電極前驅體層之上壓入生胚薄 片,並在該生胚薄片形成在底面配置有第2電極前驅體層的 凹部;(C)步驟,其係對凹部供給壓敏電阻層者,尤其,係 將壓敏電阻層供給到已配置在凹部之第2電極前驅體層之 上;(D)步驟,係燒成已在凹部供給有壓敏電阻層及第2電 極前驅體層的生胚薄片,以獲得埋設有壓敏電阻層及第2電 極的基板;及(E)步驟,係在基板形成金屬層後賦予圖案成 形,以藉此形成與壓敏電阻層相接的第1電極。 第15態樣:一種發光元件用基板之製造方法,其特徵 在於:在上述第14態樣中,替代前述(A)及(B)步驟,將凸狀 模具壓入生胚薄片之任一主面,並在生胚薄片之主面(安裝 面)形成凹部,在前述(C)步驟中,將於下面形成有第2電極 前驅體層的壓敏電阻層配置在凹部。 第16態樣:一種發光元件用基板之製造方法,其特徵 在於:在上述第14態樣中,替代前述(B)及(C)步驟,將壓敏 電阻層從第2電極前驅體層之上壓入生胚薄片(較具體而 言,係以壓敏電阻層位在已配置在生胚薄片上之第2電極前 驅體層上的形態,將壓敏電阻層壓入生胚薄片)以形成凹 部,並將壓敏電阻層及第2電極前驅體層配置在凹部。 40 201145619 第態樣:一種發光元件用基板之製造方法’其特徵 在於.在上述第14態樣中’替代前述(A)〜(C)步驟,將形成 有第2電極前驅體層的壓敏電阻層壓入生胚薄片,以使第2 電極則驅體層位在下方而形成凹部,並將壓敏電阻層及第2 電極前驅體層配置在凹部。 第W態樣:一種發光元件用基板之製造方法,其特徵 在於·在上述第14態樣中,替代前述步驟,將内部 έ有第2電極的壓敏電阻層配置在生胚薄片之任一主面,並 將凸狀模具從壓敏電阻層之上壓入生胚薄片,以藉此在前 述生胚薄片形成於底面配置有内部含有第2電極之壓敏電 阻層的凹部,又,在前述(D)步驟中,燒成生胚薄片以獲得 埋設有壓敏電阻層及第2電極之基板。 實施例 進行實證試驗,以茲確認本發明之效果。 «變阻體特性確認試驗》 製作第8圖(c)中顯示之基板、並比較晶片變阻體内藏到 陶瓷基板之前後的變阻體特性,用以確認已埋設在發光元 件用基板内部之壓敏電阻層之特性。 使用0.6mmx0.3mmx0.3mm(長X寬父厚)的晶片變阻體來 作為晶片變阻體。該晶片變阻體為在内部構成2層以 Ag/Pd=80/20mol/%為主要成分的内部電極,乃將内部電極 與氧化辞變阻體之生胚薄片予以積層一體化之構成。將此 切割成單片並以1250°C進行2小時的燒成。於晶片變阻體之 兩終端以900°C之溫度條件燒附並設置有Ag/Pd電極 41 201145619 (Ag/Pd=90/10mol%)。 丨'J '工〜间我0在筹 25圖中,内藏前之特性係以「△」表 万面,内遍 後(在内藏時以900°C進行燒成)之特性係以「口」表八 從第25圖之圖表可知,在内藏前電流為時之變阻體: 壓約10V,相對地,在内藏後變阻體電壓亦同樣地為怒 10V。如此一來,可知在内藏前後大致的變阻體特性皆未有 變化。雖非受特定理論拘束,但認為此乃因為:以9001之 低溫來燒成以1250。(:高溫所燒成之變阻體,而抑制多餘材 料擴散使未有產生特性變化。如此一來,可瞭解可將燒成 完畢之變阻體内藏在基板表層的本申請發明,可實現相當 良好的内藏變阻體。 <基板之熱解特性確認試驗> 就如本發明之「内藏有壓敏電阻層之陶瓷基板」之熱 解特性來進行確認試驗。 具體而言,就實例A進行第9圖之形態(於壓敏電阻層内 部具有第2電極之構成)中之基板的熱阻力評估,並就實例B 進行第剛之形態(上層/下層為陶i基板層復化銘基板層 之異種形態、及、上層/下層為陶瓷基板層/鋁氧基板層之異 種形態)中之基板的熱阻力評估。 (實例A) 將由玻璃陶瓷形成之生胚薄片與電壓依存性阻力層之 燒結體予以積層、並以90(rc賦予丨小時(空氣中)的燒成。玻 璃陶瓷生胚薄片在燒成後之厚度為T=400ym,所内藏之電 42 201145619 壓依存性阻力層之大小為w=0.5mm平方,且内部電極(第2 電極)之大小為w2=350/zm平方。為變阻體電壓之基準的内 部第2電極之上面與玻璃陶瓷基板之表面間的距離t為20# m(有關T、w、w2及t參考第1圖)。 對此種電壓依存性阻力層複數積層並燒成一體化之玻 璃陶瓷基板之表層,實施在第21圖中顯示之處理過程,藉 以形成如第26圖中顯示之銅電極圖案。如此所製得之銅電 極之厚度11為70 接下來,對其銅電極之表層施加Ni 塗布(塗布厚度5 μ m)及Au塗布(塗布厚度·· 〇.5/z m)。而, 玻璃陶瓷之熱傳導度為3.5W/mK且電壓依存性阻力層之熱 傳導為25W/mK。 將LED晶片倒裝晶片安裝到所製作之r具有電壓依存 性阻力層的玻璃陶瓷基板」。LED之晶片大小係使用〇.5mm 角者。在該LED晶片中形成30//m高的Au凸塊複數條(凸塊 剖面面積佔晶片大小之比例為4〇%),並以超音波法安裝到 70" m厚的第1電極(進一步在cu形成Ni-Au塗布膜)。在安裝 時,將密封樹脂供給至LED晶片及第1電極間並賦予熱硬 化。安裝後,將螢光體層塗布到LEd晶片加以形成後,將 透鏡予以一體成型。最後,將各個切割完成為2.0mm平方 的單片。在如此所製得之LED封裝體中,配線圖案占基板 面積之比例為約80%,LED晶片之發熱可藉由銅電極迅速地 往杈向擴散,並使剖面面積增大以從基板熱解。 測定在所製得之LED封裝體中之基板熱阻力值。由於 /肖耗在ED中之全部的電力,有未轉換成熱而轉換成光的 43 201145619 部分,因此測定方法係以使用具相同形狀的Si二極體晶片 來替代LED所測定。即,使一定的低電流流入二極體,並 測定其二極體電壓。溫度測定係測定基板下面之溫度,並 從二極體電壓之溫度相依性,來求算二極體之接面溫度, 且從其與基板下部之安裝溫度之差異求算熱阻力。 結果,在上述LED封裝體中,熱阻力為Rth=14.〇2°C/W, 可知有成為具良好熱解特性之封裝體。 (實例B) 在實例B中’係以與上述實例A同樣的方法,來檢討L E D 封裝體之基板為異種基板(上層/下層為陶瓷基板層/氮化鋁 基板層之基板、及、上層/下層為陶瓷基板層/鋁氧基板層之 異種形態)時的熱阻力評估。 具體而言,對下層基板為熱傳導度18W/mK之96%鋁氧 基板層的封裝體基板、及下層基板為熱傳導度17〇W/mk之 氮化鋁基板層(A1N)的封裝體基板進行熱阻力評估。基板全 體厚度以同於實例A而設在4〇〇"m。具體而言,將内藏有 電壓相依性阻力層之玻璃陶瓷層設為1〇〇 V m、並將96。〆。鋁 氧基板層、及氮化鋁基板層設為3〇〇"m。就製成方法而言, 係分別準備既已燒成完畢的鋁氧板及氮化鋁板 ,並以約200 /zm厚的玻璃陶瓷生胚薄片,將燒成完畢的電壓相依性阻力 層内藏到表層後’以刪C進行燒成。其他,藉由以與實例 A同樣的方式進行而製得LED封裝體。 以與實例A同樣的方式測定所製得之L E D封裝體中之 基板熱阻力值。結果,在將96%純與玻軸^以一體 44 201145619 化之異種基板構成中,熱阻力值Rth為10.36°C/W,且在將氮 化鋁(A1N)與玻璃陶瓷予以一體化之異種基板構成中,熱阻 力值Rth為6.38°C/W。可知,在如上述使用異種基板的情況 下,與實例A相較下,熱阻力值可從30%改善到55%。若設 想供給同樣電力的情況,則此乃表示可抑制住30〜55%的發 熱。因此,可知在如上述使用有異種基板的LED封裝體中, 熱解特性變得更良好。而,在實例B之異種基板的情況下, 乃使用較玻璃陶瓷具有更高強度的鋁氧或氮化鋁之基板, 因此不僅具良好的熱解特性且具高抗折強度,故而在結構 面亦為優良的封裝體。 產業上之可利用性 使用本發明之發光元件用基板的LED為高亮度且可圖 謀小型化者,因此可適當使用在各種照明用途上,此外, 亦可適當使用在顯示裝置(液晶晝面)背光光源、照相機閃光 用途、及車輛用途等廣泛用途上。 相關申請之相互參考 本申請主張依據日本國專利申請案第2010-43773號(申 請曰:2010年3月1日,發明名稱「發光元件用基板及其製 造方法以及發光裝置」)之巴黎公約上之優先權。該申請中 所揭示之内容全部,依據該引用視為包含在本說明書中。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之發光元件用基板的示意立體圖 及剖面圖。 45 201145619 第2圖係顯示本發明之發光裝置(LED封裝體)的示意立體 圖。 第3圖係顯示本發明之發光元件用基板的示意剖面圖。 第4圖係發光元件與保護元件之電路圖。 第5圖係顯示「壓敏電阻層之基板背面埋入形態」之發 光裝置(LED封裝體)的示意剖面圖。 第6圖係顯示「貫通電極形態」之發光裝置(L E D封裝體) 的示意剖面圖。 第7圖(a)〜(c)係顯示「凹部設置形態」之發光裝置(LED 封裝體)的示意剖面圖。 第8圖(a)〜(c)係顯示「積層型變阻體内藏形態」的示意 剖面圖。 第9圖係顯示「於壓敏電阻層之内部埋設有第2電極之 態樣」的示意剖面圖。 第10圖(a)、(b)係顯示「異種陶瓷基板形態」的示意剖 面圖。 第11圖(a)〜(〇係顯示本發明之發光元件用基板之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第12圖(a)〜(d)係顯示裝載壓敏電阻層之載體膜之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第13圖(a)〜(e)係顯示「直接壓製型1」之本發明之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第14圖(a)〜(e)係顯示「直接壓製型2」之本發明之製造 方法的示意步驟剖面圖。 46 201145619 第15圖(a)〜(d)係顯示裝載壓敏電阻層及第2電極前驅 體層之載體膜之製造方法的示意步驟剖面圖。 第16圖(a)~(e)係顯示「凹部酥置型」之本發明之製造 方法的示意步驟剖面圖。 第17圖(a)、(b)係顯示「已燒成完畢之凹部基板型」之 本發明之製造方法的示意步驟剖面圖。 第18圖(a)、(b)係顯示「電極包含阻力層之利用型」之 本發明之製造方法的示意步驟剖面圖。 第19圖(a)〜⑴係顯示製得保護元件複數配列呈陣列狀 所形成之基板時之處理過程的示意圖。 第20圖(a)〜(h)係顯示可替代第19圖中處理過程之處理 過程的示意圖。 第21圖(a)〜(h)係顯示可替代第19圖中處理過程之處理 過程的示意圖。 第2 2圖係顯示調製複數生胚薄片10 ’時之處理過程的 示意圖。 第23圖係顯示以重疊在光元件安裝區域部分的方式而 埋設在基板之壓敏電阻層之態樣的示意剖面圖。 第24圖係本發明之LED品之一例。 第25圖係顯示變阻體特性確認試驗結果之圖表。 第26圖係顯示習知LED封裝體之構成的示意立體圖(習 知技術)。 【主要元件符號說明】 10…基板體部 10,…生胚薄片 47 201145619 10A…基板體上層 10B…基板體下層 15···凹部 20…發光元件、LED晶片 25···發光元件安裝區域 30···密封樹脂 42···凸狀模具 47…載體膜 50···壓敏電阻層 50’···壓敏電阻層形成用之生 胚薄片 60、A、B···第 1 電極 60a、60b···第1電極之子電極 70、A、B·..第 2 電極 70a、70b...第2電極之子電極 70’···第2電極前驅體層 70A,、70A2…壓敏電阻層内部 之第2電極 71Ai、71A2…外部電極 80…螢光體層 90…金屬層(圖案配線層) 94…通熱孔或熱通孔 95…貫孔或通孔 97…透孔 98…凸塊 100···發光元件用基板 101··Ή薄膜 102".Cu 薄膜 103···光阻層 104…銅層 105…Ni薄層 106···Αιι 薄層 110…保護元件 150—LED封裝體 200···表面安裝型LED封裝體、 習知LED封裝體(習知技 術) 210···封裝體基板 220".LED 元件 270…齊納二極體元件 A、B…子變阻體元件 L···長度尺寸 w、wl、w2、W…寬度尺寸 t···厚度、距離 T…基板厚度 tl、t2…厚度尺寸 48

Claims (1)

  1. 201145619 七、申請專利範圍: 1. 一種發光元件用基板,其係將相對向之2主面之其中一 方作為安裝面、並將發光元件安裝在該安裝面者, 於前述基板設置有發光元件用之保護元件,該保護 元件包含埋設在該基板的壓敏電阻層、及連接在該壓敏 電阻層之第1電極與第2電極,又,前述發光元件係重疊 安裝在前述壓敏電阻層。 2. 如申請專利範圍第1項之發光元件用基板,其中前述壓 敏電阻層之表面與前述基板之前述任一方之主面位在 同一平面上且構成前述安裝面之一部分。 3. 如申請專利範圍第1項之發光元件用基板,其中前述壓敏 電阻層之表面與前述基板之另一主面位在同一平面上。 4. 如申請專利範圍第2項之發光元件用基板,其中前述第1 電極係以與前述壓敏電阻層之基板露出面相接的方式 而設置,前述第2電極係在與前述第1電極呈相對向的狀 態下,以與前述壓敏電阻層之基板埋設面相接或含設在 前述壓敏電阻層之内部的方式而設置。 5. 如申請專利範圍第4項之發光元件用基板,其中前述第2 電極係以與前述壓敏電阻層之基板埋設面相接的方式 而設置,又, 前述第2電極係透過貫通前述任一方之主面或前述 另一方之主面與前述壓敏電阻層之間之基板部分的通 孔,與設置在前述任一方之主面或前述另一方之主面的 電極或金屬層相連接。 49 201145619 6. 如申請專利範圍第1項之發光元件用基板,其中前述保 護元件為變阻體元件。 7. 如申請專利範圍第4項之發光元件用基板,其中前述第1 電極在前述壓敏電阻層之基板露出面分離成2個。 8. 如申請專利範圍第7項之發光元件用基板,其中前述保 護元件為變阻體元件,係在前述第2電極與前述第1電極 呈相對向的狀態下,以與前述壓敏電阻層之基板埋設面 相接的方式而設置,又, 前述變阻體元件係由形成在前述壓敏電阻層之基板 埋設面、且共有第2電極的2個變阻體元件串聯所形成。 9. 如申請專利範圍第7項之發光元件用基板,其中在前述 已分離的2個第1電極之任一方連接發光元件之陽極,且 在該已分離的2個第1電極之另一方連接該發光元件之 陰極。 10. 如申請專利範圍第1項之發光元件用基板,其中前述基 板為由彼此材質相異的下層與上層所形成之2層構造, 該上層為規定前述安裝面之層、且於該上層埋設有前述 壓敏電阻層。 11. 一種發光裝置,其具有如申請專利範圍第1項之發光元 件用基板、及安裝在前述安裝面之發光元件。 12. 如申請專利範圍第11項之發光裝置,其中前述發光元件 係在發光面之相反側面具有陽極與陰極之LED晶片,該 LED晶片係倒裝晶片安裝在前述安裝面上。 13. —種發光元件用基板之製造方法,其係具有由包含壓敏 50 201145619 電阻層、及連接在該壓敏電阻層之第1電極與第2電極而 形成的變阻體元件者,包含下述步驟: (A) 步驟,係在生胚薄片之任一主面形成第2電極前 驅體層者; (B) 步驟,係將凸狀模具自前述第2電極前驅體層之 上壓入前述生胚薄片、並在該生胚薄片形成凹部,該凹 部在底面配置有前述第2電極前驅體層; (C) 步驟,係對前述凹部供給壓敏電阻層者; (D) 步驟,係燒成已在前述凹部供給有壓敏電阻層 及第2電極前驅體層的生胚薄片,以獲得埋設有壓敏電 阻層及第2電極之基板者;及, (E) 步驟,係對前述基板形成金屬層後賦予圖案成 形,以藉此形成與前述壓敏電阻層相接的第1電極者。 14. 如申請專利範圍第13項之發光元件用基板之製造方 法,其中替代前述(A)及(B)步驟,將凸狀模具壓入生胚 薄片之任一主面,並在該生胚薄片之該主面形成凹部, 在前述(C)步驟中,將於下面形成有第2電極前驅體 層的壓敏電阻層配置在該凹部。 15. 如申請專利範圍第13項之發光元件用基板之製造方 法,其中替代前述(B)及(C)步驟,將壓敏電阻層自前述 第2電極前驅體層之上壓入生胚薄片以形成前述凹部, 並將該壓敏電阻層及該第2電極前驅體層配置在該凹部。 16. 如申請專利範圍第13項之發光元件用基板之製造方 法,其中替代前述(A)〜(C)步驟,將形成有第2電極前驅 51 201145619 體層的壓敏電阻層壓入生胚薄片以使該第2電極前驅體 層位在下方而形成前述凹部,並將該壓敏電阻層及該第 2電極前驅體層配置在該凹部。 17.如申請專利範圍第13項之發光元件用基板之製造方 法,其中替代前述(A)〜(C)步驟,將内部含有前述第2電 極的前述壓敏電阻層配置在生胚薄片之任一主面,並將 凸狀模具自前述壓敏電阻層之上壓入前述生胚薄片,以 藉此在前述生胚薄片形成於底面配置有在内部含有前 述第2電極的前述壓敏電阻層之凹部,又, 在前述(D)步驟中,燒成前述生胚薄片以獲得埋設 有前述壓敏電阻層及前述第2電極之基板。 52
TW100106449A 2010-03-01 2011-02-25 Substrate for light-emitting element, method for producing the same and light-emitting device TW201145619A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010043773 2010-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201145619A true TW201145619A (en) 2011-12-16

Family

ID=44541897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100106449A TW201145619A (en) 2010-03-01 2011-02-25 Substrate for light-emitting element, method for producing the same and light-emitting device

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9076714B2 (zh)
EP (1) EP2544254B1 (zh)
JP (1) JP5834174B2 (zh)
CN (1) CN102696124B (zh)
TW (1) TW201145619A (zh)
WO (1) WO2011108227A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104094427A (zh) * 2012-02-15 2014-10-08 松下电器产业株式会社 发光装置及其制造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101772588B1 (ko) * 2011-08-22 2017-09-13 한국전자통신연구원 클리어 컴파운드 에폭시로 몰딩한 mit 소자 및 그것을 포함하는 화재 감지 장치
CN102595719A (zh) * 2012-01-31 2012-07-18 江苏好的节能光电科技有限公司 一种加强led路灯抗雷击浪涌冲击的电路
US9627583B2 (en) * 2012-02-15 2017-04-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device and method for manufacturing the same
JP5710532B2 (ja) * 2012-03-26 2015-04-30 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP5832956B2 (ja) * 2012-05-25 2015-12-16 株式会社東芝 半導体発光装置
EP2860776A4 (en) * 2012-06-12 2015-11-04 Murata Manufacturing Co LIGHT-EMITTING DEVICE
US9385075B2 (en) * 2012-10-26 2016-07-05 Infineon Technologies Ag Glass carrier with embedded semiconductor device and metal layers on the top surface
DE102012110397A1 (de) * 2012-10-30 2014-04-30 Epcos Ag Leuchtdiodenanordnung, Modul und Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiodenanordnung
DE102013202904A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
KR102329776B1 (ko) * 2015-02-12 2021-11-23 서울바이오시스 주식회사 금속 벌크를 포함하는 발광 소자
WO2018084586A1 (ko) * 2016-11-04 2018-05-11 주식회사 아모텍 기능성 컨택터
CN112936689A (zh) * 2021-01-18 2021-06-11 深圳市艾森视讯科技有限公司 一种led模组的表面灌胶贴膜方法
CN114242914B (zh) * 2021-12-17 2024-03-05 固安翌光科技有限公司 一种oled器件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5254191A (en) 1990-10-04 1993-10-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for reducing shrinkage during firing of ceramic bodies
JP2785544B2 (ja) 1991-10-04 1998-08-13 松下電器産業株式会社 多層セラミック基板の製造方法
US7279724B2 (en) * 2004-02-25 2007-10-09 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Ceramic substrate for a light emitting diode where the substrate incorporates ESD protection
JPWO2006035626A1 (ja) * 2004-09-30 2008-05-15 松下電器産業株式会社 発光体ユニット
US7940155B2 (en) 2005-04-01 2011-05-10 Panasonic Corporation Varistor and electronic component module using same
JP4915058B2 (ja) * 2005-06-06 2012-04-11 パナソニック株式会社 Led部品およびその製造方法
US20070200133A1 (en) 2005-04-01 2007-08-30 Akira Hashimoto Led assembly and manufacturing method
JP4867511B2 (ja) 2006-07-19 2012-02-01 Tdk株式会社 バリスタ及び発光装置
US7932806B2 (en) * 2007-03-30 2011-04-26 Tdk Corporation Varistor and light emitting device
JP2009129928A (ja) 2007-11-19 2009-06-11 Toyoda Gosei Co Ltd Ledランプ
JP5032351B2 (ja) * 2008-01-25 2012-09-26 Tdk株式会社 バリスタ
JP5163228B2 (ja) * 2008-03-28 2013-03-13 Tdk株式会社 バリスタ
JP5188861B2 (ja) * 2008-04-04 2013-04-24 パナソニック株式会社 静電気対策部品およびこの静電気対策部品を備えた発光ダイオードモジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104094427A (zh) * 2012-02-15 2014-10-08 松下电器产业株式会社 发光装置及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9076714B2 (en) 2015-07-07
WO2011108227A1 (ja) 2011-09-09
EP2544254A4 (en) 2015-01-21
EP2544254A1 (en) 2013-01-09
CN102696124B (zh) 2016-01-20
JPWO2011108227A1 (ja) 2013-06-20
JP5834174B2 (ja) 2015-12-16
US20120319159A1 (en) 2012-12-20
CN102696124A (zh) 2012-09-26
EP2544254B1 (en) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201145619A (en) Substrate for light-emitting element, method for producing the same and light-emitting device
KR101966243B1 (ko) 광 반도체 장치
CN103078033B (zh) 发光器件封装件、光源模块以及包括它们的照明系统
WO2013121787A1 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP5726409B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
CN107425103A (zh) 发光器件封装件和光装置
TW201212297A (en) Power surface mount light emitting die package
WO2005106973A1 (ja) 発光素子用配線基板
CN102292802A (zh) 半导体装置及其制造方法
JP2008270327A (ja) 静電気対策部品およびこれを用いた発光ダイオードモジュール
JP6521032B2 (ja) 光半導体装置及びその製造方法
JP5055837B2 (ja) 発光装置
JP2008227137A (ja) 静電気対策部品およびこれを用いた発光ダイオードモジュール
JP2006049715A (ja) 発光光源、照明装置及び表示装置
JP2008270326A (ja) 静電気対策部品およびこれを用いた発光ダイオードモジュール
JP2008227138A (ja) 静電気対策部品およびこれを用いた発光ダイオードモジュール
KR20170062822A (ko) 발광 모듈 및 이를 구비한 조명 장치