TW201508215A - 發光裝置 - Google Patents

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Akihiro Sasaki
Katsuhisa Matsumoto
Nobuhiko Betsuda
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Toshiba Lighting & Technology
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Abstract

根據實施方式，提供一種發光裝置，包括散熱板、半導體發光元件、安裝基板部及接合層，所述安裝基板部包括陶瓷基板、第1金屬層及第2金屬層。所述陶瓷基板設置於所述散熱板與所述半導體發光元件之間。所述安裝基板部在所述散熱板與所述陶瓷基板之間與所述陶瓷基板相接，並包括所述散熱板側的第1面、以及與相對於從所述散熱板向所述半導體發光元件的方向而垂直的平面交叉的側面。所述接合層設置於所述散熱板與所述第2金屬層之間，以覆蓋所述第1面，並且與所述側面的一部分相接的方式，而將所述散熱板與所述第2金屬層加以接合。

Description

發光裝置
本發明的實施方式通常涉及一種發光裝置。
例如，現有如下的發光裝置(板上晶片(Chip On Board))：在基板上安裝半導體發光元件，並利用樹脂加以密封。在這種發光裝置中，人們希望提高可靠性。
本發明的實施方式提供一種提高了可靠性的發光裝置。
根據本發明的實施方式，提供一種發光裝置，包括：散熱板；半導體發光元件；安裝基板部，包括陶瓷基板、第1金屬層及第2金屬層；以及接合層。所述陶瓷基板設置於所述散熱板與所述半導體發光元件之間。所述第2金屬層在所述散熱板與所述陶瓷基板之間，與所述陶瓷基板相接，並包括所述散熱板側的第1面、以及與相對於從所述散熱板向所述半導體發光元件的方向而垂直的平面交叉的側面。所述接合層設置於所述散熱板與所述第2金屬層之間，覆蓋所述第1面，並且與所述側面的至少一 部分相接，將所述散熱板與所述第2金屬層加以接合。
根據本發明的實施方式，可提供一種提高了可靠性的發光裝置。
10‧‧‧陶瓷基板
10a‧‧‧第1主表面(陶瓷基板的上表面)
10b‧‧‧第2主表面(陶瓷基板的下表面)
10r‧‧‧外緣
10ue‧‧‧上表面
11‧‧‧第1金屬層
11a‧‧‧第1安裝部分
11b‧‧‧第2安裝部分
11c‧‧‧第3安裝部分
11p‧‧‧安裝圖案
11pa‧‧‧第1安裝圖案
11pb‧‧‧第2安裝圖案
12‧‧‧第2金屬層
12a‧‧‧第1接合面
12b‧‧‧第2接合面12b(第1面)
12c‧‧‧第3接合面(側面)
12i‧‧‧第1邊
12j‧‧‧第2邊
12k‧‧‧第3邊
12l‧‧‧第4邊
13a‧‧‧銅層
13e‧‧‧鍍敷層
15‧‧‧安裝基板部
16‧‧‧安裝區域
17‧‧‧周邊區域
20‧‧‧半導體發光元件
20a‧‧‧第1半導體發光元件
20b‧‧‧第2半導體發光元件
21‧‧‧第1半導體層
21a‧‧‧第1半導體部分
21b‧‧‧第2半導體部分
21e‧‧‧第1接合金屬構件
22‧‧‧第2半導體層
22e‧‧‧第2接合金屬構件
23‧‧‧發光層
31‧‧‧波長轉換層
32‧‧‧反射層
35‧‧‧發光元件部
40‧‧‧發光部
44‧‧‧連接部
45‧‧‧第1連接器
45e‧‧‧第1連接器用電極部
46‧‧‧第2連接器
46e‧‧‧第2連接器用電極部
51‧‧‧散熱板
52‧‧‧接合層
52a‧‧‧第1接合金屬膜
52b‧‧‧第2接合金屬膜
52c‧‧‧第3接合金屬膜
53‧‧‧潤滑脂層
55a‧‧‧第1邊
55b‧‧‧第2邊
55c‧‧‧第3邊
55d‧‧‧第4邊
71‧‧‧底座構件
110、110a、110b、110c、110d‧‧‧發光裝置
210‧‧‧照明裝置
L52‧‧‧接合層與第2主表面相接的距離
t12‧‧‧第2金屬層的厚度
t12c‧‧‧第2金屬層的中央部的厚度
t12e‧‧‧第2金屬層的外周部的厚度
t15c‧‧‧散熱板的中央部的厚度
t15e‧‧‧散熱板的外周部的厚度
t52b‧‧‧第2接合金屬膜的厚度
t52c‧‧‧第3接合金屬膜的厚度
t52ch‧‧‧第2金屬層的下表面上的第3接合金屬膜的厚度
t52cv‧‧‧第2金屬層的側面上的第3接合金屬膜的厚度
圖1a~圖1c是例示第1實施方式的發光裝置及照明裝置的示意圖。
圖2a及圖2b是例示第1實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
圖3a及圖3b是例示第2實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
圖4是例示第2實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
圖5a及圖5b是例示第3實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
以下，一邊參照附圖，一邊說明本發明的各實施方式。
再者，附圖為示意圖或概念圖，各部分的厚度與寬度的關係、部分間的大小的比率等不一定與實際情况相同。並且，即使在表示相同部分的情况下，也存在彼此的尺寸或比率因附圖不同而進行不同表示的情况。
再者，在本申請說明書及各圖中，對與已出現的附圖中所述的事物相同的要素標注相同的符號，並適當省略詳細的說明。
(第1實施方式)
圖1a~圖1c是例示第1實施方式的發光裝置及照明裝置的示意圖。
圖1a是俯視圖。圖1b是例示圖1a的A1-A2線剖面的一部分的剖面圖。
如圖1a及圖1b所示，本實施方式的發光裝置110包括底座構件71、潤滑脂層(grease layer)53、散熱板51、接合層52、安裝基板部15及多個半導體發光元件20。發光裝置110例如用於照明裝置210。
將從底座構件71向安裝基板部15的方向設為層疊方向(Z軸方向)。將與Z軸方向垂直的一個方向設為X軸方向。將與Z軸方向及X軸方向垂直的方向設為Y軸方向。
在底座構件71上，依此順序配置潤滑脂層53、散熱板51、接合層52、安裝基板部15及多個半導體發光元件20。
即，多個半導體發光元件20與底座構件71在Z軸方向上相離。安裝基板部15包括陶瓷基板10。陶瓷基板10包括上表面10ue。在陶瓷基板10中，例如使用由陶瓷、或陶瓷與樹脂的複合陶瓷等所形成的構件。作為陶瓷，例如可使用氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氧化鈹(BeO)、塊滑石(steatite)(MgO．SiO2)、鋯石(zircon)(ZrSiO4)、或氮化矽(Si3N4)等。陶瓷基板10設 置於底座構件71與多個半導體發光元件之間。散熱板51設置於底座構件71與安裝基板部15之間。
如圖1b所例示，接合層52設置於安裝基板部15與散熱板51之間。接合層52將安裝基板部15與散熱板51加以接合。
潤滑脂層53設置於底座構件71與散熱板51之間。潤滑脂層53將散熱板51的熱傳遞至底座構件71。
以下，說明圖1a及圖1b所示的發光裝置110(及照明裝置210)的示例。
在發光裝置110中，設置有發光部40。在散熱板51上，設置有發光部40。在散熱板51與發光部40之間，設置有接合層52。
在本申請說明書中，設置於上面的狀態除了直接設置於上面的狀態以外，還包括在其間插入其它要素的狀態。
從散熱板51向發光部40的方向對應於層疊方向。在本申請說明書中，被層疊的狀態除了直接接觸而重疊的狀態以外，還包括在其間插入其它要素而重疊的狀態。
散熱板51例如為板狀。散熱板51的主表面例如與X-Y平面為實質性平行。散熱板51的平面形狀例如為矩形。散熱板51例如包括第1邊55a~第4邊55d。第2邊55b與第1邊55a相離。第3邊55c將第1邊55a的一端與第2邊55b的一端加以連接。第4邊55d與第3邊55c相離，並且將第1邊55a的另一端與第2邊55b的另一端加以連接。散熱板51的平面形狀的角部也可以為 曲線狀。散熱板51的平面形狀也可以不為矩形而為任意形狀。
在散熱板51中，例如使用銅或鋁等金屬材料、或者金屬與陶瓷的複合材料等的基板。在散熱板51的表面上，從防止構件的氧化或提高焊料的濡濕性的角度考慮，也可以形成有鍍鎳(Ni)等的其它金屬層。
發光部40射出光。與此同時，發光部40產生熱。接合層52將由發光部40產生的熱高效率地傳導至散熱板51。在接合層52中，例如可使用焊料等。即，接合層52包含焊料。例如，在接合層52中，可使用如下的焊料：以錫為基礎，並且包含至少一種以上的金、銀、銅、鉍、鎳、銦、鋅、銻、鍺及矽中的任一者。例如，可使用銅銀錫(SnAgCu)合金等。
發光部40包括安裝基板部15及發光元件部35。
安裝基板部15包括陶瓷基板10、第1金屬層11及第2金屬層12。
陶瓷基板10包括第1主表面10a及第2主表面10b。第2主表面10b是與第1主表面10a為相反側的面。散熱板51與陶瓷基板10的第2主表面相對向。換言之，第2主表面10b為散熱板51側的面。即，第2主表面10b為接合層52之側的面。
在本申請說明書中，相對向的狀態除了直接相向的狀態以外，還包括在其間插入有其它要素的狀態。
第1主表面10a包括安裝區域16。例如，安裝區域16與第1主表面10a的外緣10r相離。在本例中，安裝區域16設置於 第1主表面10a的中央部分。第1主表面10a更包括周邊區域17。周邊區域17設置於安裝區域16的周圍。
陶瓷基板10例如包含氧化鋁。在陶瓷基板10中，例如可使用以氧化鋁為主成分的陶瓷。可獲得高導熱性及高絕緣性。可獲得高可靠性。
第1金屬層11設置於第1主表面10a上。第1金屬層11包括多個安裝圖案11p。多個安裝圖案11p設置於安裝區域16。多個安裝圖案11p中的至少任兩個以上的安裝圖案11p為彼此相離。例如，多個安裝圖案11p中的至少任一個安裝圖案11p為島狀。多個安裝圖案11p中的兩個安裝圖案11p為彼此獨立。多個安裝圖案11p例如包括第1安裝圖案11pa及第2安裝圖案11pb等。
多個安裝圖案11p分別例如包括第1安裝部分11a及第2安裝部分11b。在本例中，安裝圖案11p更包括第3安裝部分11c。第3安裝部分11c設置於第1安裝部分11a與第2安裝部分11b之間，將第1安裝部分11a與第2安裝部分11b加以連接。關於所述安裝部分的示例，將在下文描述。
第1金屬層11也可以更包括將多個安裝圖案11p彼此連接的連接部44。在本例中，第1金屬層11更包括第1連接器用電極部45e及第2連接器用電極部46e。第1連接器用電極部45e與多個安裝圖案11p中的一個安裝圖案11p電性連接。第2連接器用電極部46e與多個安裝圖案11p中的不同於所述一個安裝圖案 11p的另一個安裝圖案11p電性連接。例如，在一個安裝圖案11p的一部分上配置半導體發光元件20。借由所述半導體發光元件20，而將第1連接器用電極部45e與一個安裝圖案11p電性連接。此外，在另一個安裝圖案11p的一部分上配置半導體發光元件20。借由所述半導體發光元件20，而將第2連接器用電極部46e與另一個安裝圖案11p電性連接。
在本例中，發光部40更包括設置於第1主表面10a上的第1連接器45及第2連接器46。第1連接器45與第1連接器用電極部45e電性連接。第2連接器46與第2連接器用電極部46e電性連接。在本例中，在第1連接器用電極部45e上，設置有第1連接器45。在第2連接器用電極部46e上，設置有第2連接器46。在第1連接器45與第2連接器46之間配置有發光元件部35。經由所述連接器，對發光部40供電。
第2金屬層12設置於第2主表面10b上。第2金屬層12與第1金屬層11電性絕緣。第2金屬層12的至少一部分在投影至X-Y平面(與第1主表面10a平行的第1平面)時，與安裝區域16重合。
圖1c是例示發光裝置110的一部分的透視俯視圖。
第2金屬層12與外緣10r相離。第2金屬層12的平面形狀例如為矩形。第2金屬層12包括第1邊12i~第4邊12l。第2邊12j與第1邊12i相離。第3邊12k將第1邊12i的一端與第2邊12j的一端加以連接。第4邊12l與第3邊12k相離，並且將第 1邊12i的另一端與第2邊12j的另一端加以連接。各邊的交點、即角部也可以為曲線狀(圓弧形狀)。第2金屬層12的平面形狀也可以不為矩形而為任意形狀。
如上所述，在陶瓷基板10的上表面(第1主表面10a)上設置第1金屬層11，在陶瓷基板10的下表面(第2主表面10b)上設置第2金屬層12。
發光元件部35設置於陶瓷基板10的第1主表面10a上。發光元件部35包括多個半導體發光元件20及波長轉換層31。
在本例中，多個半導體發光元件20配置成陣列狀。半導體發光元件20例如配置成大致圓形狀。例如，半導體發光元件20以大致相等的間距而配置。
多個半導體發光元件20設置於第1主表面10a上。多個半導體發光元件20分別射出光。半導體發光元件20例如包含氮化物半導體。半導體發光元件20例如包含InyAlzGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)。但是，在實施方式中，半導體發光元件20為任意。
多個半導體發光元件20例如包括第1半導體發光元件20a及第2半導體發光元件20b等。
多個半導體發光元件20分別與多個安裝圖案11p中的任一個安裝圖案11p、及多個安裝圖案11p中的所述任一個安裝圖案11p的相鄰的另一個安裝圖案11p電性連接。
例如，第1半導體發光元件20a與多個安裝圖案11p中 的第1安裝圖案11pa及第2安裝圖案11pb電性連接。第2安裝圖案11pb相當於第1安裝圖案11pa的相鄰的另一個安裝圖案11p。
例如，多個半導體發光元件20分別包括第1導電型的第1半導體層21、第2導電型的第2半導體層22及發光層23。例如，第1導電型為n型，第2導電型為p型。也可以第1導電型為p型，第2導電型為n型。
第1半導體層21包括第1部分(第1半導體部分21a)及第2部分(第2半導體部分21b)。第2半導體部分21b在與層疊方向(從散熱板51向發光部40的Z軸方向)交叉的方向(例如，X軸方向)上，與第1半導體部分21a並列。
第2半導體層22設置於第2半導體部分21b與安裝基板部15之間。發光層23設置於第2半導體部分21b與第2半導體層22之間。
半導體發光元件20例如為覆晶(flip chip)型的發光二極管(light-emitting diode，LED)。
例如，第1半導體層21的第1半導體部分21a與安裝圖案11p的第1安裝部分11a相對向。第2半導體層22與安裝圖案11p的第2安裝部分11b相對向。第1半導體層21的第1半導體部分21a與安裝圖案11p電性連接。第2半導體層22與另一個安裝圖案11p電性連接。在所述連接中，例如可使用導電率及導熱率高的焊料或金凸塊(bump)等。所述連接例如是借由金屬熔融焊接來進行。或者，所述連接例如是借由使用金凸塊的超聲波熱 壓接法來進行。
即，例如，發光元件部35更包括第1接合金屬構件21e及第2接合金屬構件22e。第1接合金屬構件21e設置於第1半導體部分21a與任一個安裝圖案11p(例如第1安裝部分11a)之間。第2接合金屬構件22e設置於第2半導體層22與另一個安裝圖案11p(例如，第2安裝圖案11pb)之間。第1接合金屬構件21e及第2接合金屬構件22e中的至少一者包括焊料或金凸塊。由此，可增大第1接合金屬構件21e及第2接合金屬構件22e的各自的剖面積(以X-Y平面切斷時的剖面積)。由此，可經由第1接合金屬構件21e及第2接合金屬構件22e將熱高效率地傳導至安裝基板部15，從而散熱性提高。
例如，也可以在半導體發光元件20與安裝基板部15之間設置其它金屬層。由此，可抑制第1金屬層的氧化，或者提高與焊料的濡濕性。所述金屬層與半導體發光元件20及安裝圖案11p不進行電性連接。所述金屬層與電路無關。
波長轉換層31覆蓋多個半導體發光元件20的至少一部分。波長轉換層31吸收從多個半導體發光元件20射出的光(例如第1光)的至少一部分，而射出第2光。第2光的波長(例如峰值波長)與第1光的波長(例如峰值波長)不同。在波長轉換層31中，例如包括螢光體等的多個波長轉換粒子、以及分散有多個波長轉換粒子的透光性樹脂。第1光例如包含藍色光。第2光包含波長比第1光長的光。第2光例如包含黃色光及紅色光中的 至少任一者。
在本例中，發光元件部35更包括反射層32。反射層32在X-Y平面內包圍著波長轉換層31。在反射層32中，例如包括金屬氧化物等的多個粒子、以及分散有所述粒子的透光性樹脂。金屬氧化物等的粒子具有光反射性。作為所述金屬氧化物等的粒子，例如，可使用TiO2及Al2O3中的至少任一者。借由設置反射層32，從半導體發光元件20射出的光可沿著沿層疊方向的方向(例如上方向)高效率地射出。
發光部40例如是板上晶片(chip on board，COB)型的LED模塊。
在本實施方式中，從發光元件部35(多個半導體發光元件20)射出的光的光束發散度(luminous exitance)為10lm/mm2(流明/平方毫米)以上且100lm/mm2以下。優選的是20lm/mm2以上。即，在本實施方式中，從發光元件部35射出的光相對於發光面積的比(光束發散度)非常高。在本申請說明書中，發光面積實質上對應於安裝區域16的面積。
本實施方式的發光裝置110例如用於投影儀等的照明裝置210。
在潤滑脂層53中，可使用液體狀或固體狀的潤滑油(潤滑脂)等。在潤滑脂層53中，例如也可以使用具有絕緣性的潤滑油(絕緣性潤滑脂)、具有導電性的潤滑油(導電性潤滑脂)等。絕緣性潤滑脂例如包括矽酮、以及分散於所述矽酮中的陶瓷粒 子。導電性潤滑脂例如包括矽酮、以及分散於所述矽酮中的金屬粒子。在導電性潤滑脂中，例如可獲得高於絕緣性潤滑脂的導熱率。例如，發光元件部35的熱借由潤滑脂層53而傳導至底座構件71加以散出。
在本實施方式的發光裝置110中，例如，當將散熱板51投影至X-Y平面時，散熱板51具有安裝區域16的面積的5倍以上的面積。即，在本實施方式中，相對於安裝區域16的面積，散熱板51的面積設定得非常大。由此，借由大面積的散熱板51，而使得由設置於安裝區域16上的發光元件部35產生的熱在面內方向(X-Y面內方向)上擴散。然後，在面內方向上經擴散的熱例如向底座構件71傳遞而高效率地散出。
圖2a及圖2b是例示第1實施方式的發光裝置的示意圖。
圖2a是例示第1實施方式的發光裝置的第2金屬層12的側面附近的示意性剖面圖。
圖2a例示了設置於散熱板51上的陶瓷基板10。
如圖2a所例示，在陶瓷基板10的下表面(第2主表面10b)上設置有第2金屬層12。第2金屬層12與陶瓷基板10相接。在陶瓷基板10與散熱板51之間設置有接合層52。接合層52將第2金屬層12與散熱板51加以接合。
第2金屬層12包括第1接合面12a、第2接合面12b(第1面)及第3接合面12c。第1接合面12a與陶瓷基板10的下表面(第2主表面10b)相接。為了提高第1接合面12a與第2主表 面10b的密接性，也可以在所述第1接合面12a與所述第2主表面10b之間設置籽晶層(seed layer)。第2接合面12b是與第1接合面12a為相反側的面。散熱板51與第2接合面12b相對向。即，第2接合面12b為散熱板51側的面。第3接合面12c與相對於從第1接合面12a向第2接合面12b的方向(例如，Z軸方向)而垂直的面(例如，X-Y平面)交叉。例如，第3接合面12c為第2金屬層12的側面。
如圖2a所示，在本例中，接合層52與第2金屬層12的第2接合面12b相接。接合層52與第2金屬層12的第3接合面12c相接。接合層52覆蓋第2接合面12b及第3接合面12c。
接合層52覆蓋第2金屬層12的下表面(第2接合面12b)及側面(第3接合面12c)。接合層52將散熱板51與第2金屬層12加以接合。如圖2a所示，接合層52的一部分與陶瓷基板10的第2主表面10b相接。
例如，第2金屬層12的厚度t12為20μm以上且300μm以下。例如，在與X軸垂直的剖面(Z-Y平面)上，接合層52與第2主表面10b相接的距離L52例如為3μm以上且100μm以下。
圖2b是例示第1形態的另一發光裝置的第2金屬層12的側面附近的示意性剖面圖。
如圖2b所示，接合層52也可以設置成與第2金屬層12的側面的一部分相接。在本例中，接合層52覆蓋第2金屬層12 的下表面。
半導體發光元件20借由被通電而發光。例如，當使半導體發光元件20通電時，所消耗的一部分電力變為熱。當由半導體發光元件20所消耗的電力大時，存在半導體發光元件20過度發熱的情况。有時由於半導體發光元件20發光時所產生的熱，半導體發光元件20的發光效率會下降。例如，當將使用半導體發光元件20的發光裝置安裝於照明器具上時，對安裝方法進行精心設計。由此，進行散熱。
在本實施方式的發光裝置110中，在第2金屬層12的下表面(第2接合面12b)與散熱板51之間設置接合層52。由此，例如，將第2金屬層12與散熱板51加以電性接合。由此，在半導體發光元件20發光時所產生的熱得以散出。在接合層52中，例如可使用焊料。
焊料例如也可以包含導熱率高的金屬填料。金屬填料例如為鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鎢(W)、銥(Ir)、鈹(Be)或鉬(Mo)等。也可以局部地使用含有金屬填料的焊料。例如，也可以在位於半導體發光元件20的下方的接合層52中使用含有金屬填料的焊料。
作為散熱板51與第2金屬層12的接合方法，例如有將潤滑脂設置於第2金屬層12與散熱板51之間的方法。潤滑脂例如具有流動性。當反復進行發光裝置的發光與熄燈時，由於發光而產生的熱，構件會反復進行膨脹及收縮，從而存在使潤滑脂向 外噴出(抽出(pump out))的情况。當發光裝置的使用環境發生變化時，存在發生抽出，可靠性下降的情况。在本實施方式的發光裝置110中，在散熱板51與第2金屬層12之間不使用潤滑脂。由此，不會產生抽出等的現象。
例如，在陶瓷基板10的熱膨脹係數與散熱板51的熱膨脹係數之間存在差。由此，存在接合層52中產生裂紋(crack)，導致可靠性下降的情况。裂紋例如是從接合層52與第2金屬層12的接合面的端部產生，並在接合層52中擴大。在本實施方式的發光裝置110中，第2金屬層12的下表面(第2接合面12b)與側面(第3接合面12c)由接合層52所覆蓋。由此，例如，可延緩裂紋的擴大。而且，當第2金屬層12的角部為圓弧形狀時，對於裂紋有進一步的抑制效果。
只要發光裝置110中第2金屬層12的側面的整個區域中的至少一部分為如圖2a所例示的狀態即可。但是，為了進一步提高散熱性，優選的是大部分區域(整個區域內的80%以上)為所述狀態，更優選的是整個區域為所述狀態。
根據本實施方式，可提供一種可抑制接合層52中的裂紋的擴大而提高了可靠性的發光裝置。
(第2實施方式)
圖3a及圖3b是例示第2實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
如圖3a所示，接合層52包括第1接合金屬膜52a、第2 接合金屬膜52b及第3接合金屬膜52c。第2接合金屬膜52b設置於第1接合金屬膜52a與第2金屬層12之間。第3接合金屬膜52c設置於第1接合金屬膜52a與第2接合金屬膜52b之間。
第2接合金屬膜52b的厚度t52b例如為3μm以上且100μm以下。在第2金屬層12中，例如可使用Cu。在接合層52中，例如可使用焊料。第1接合金屬膜52a例如含有錫(Sn)。第2接合金屬膜52b例如是借由無電解鍍敷而形成，包含Ni、鈀(Pd)或金(Au)等。借由無電解鍍敷而形成第2接合金屬膜52b之後，借由焊料而形成第1接合金屬膜52a，當將第2金屬層12與散熱板51加以接合時形成第3接合金屬膜52c。第2接合金屬膜52b例如為含有Ni、Pd、Au的膜。第3接合金屬膜52c含有第1接合金屬膜51a與第2接合金屬膜52b中所含的元素的化合物，例如，含有Ni及Sn的化合物。
由此，第1接合金屬膜52a中所含的Sn與第2金屬層12中所含的銅(Cu)的反應受到抑制。例如，CuSn的金屬間化合物的成長受到抑制。Cu與Sn的金屬間化合物的成長迅速。金屬間化合物脆弱。當金屬間化合物進行成長時，容易發生損壞，從而存在出現裂紋的情况。根據本實施方式的發光裝置，借由設置以反應性低於Cu的元素為主的第2接合金屬膜52b，可抑制Cu與Sn的金屬間化合物的形成，從而可提供一種提高了可靠性的發光裝置。
第1接合金屬膜52a例如是含有Sn的焊料。第2接合金 屬膜52b是含有Ni的鍍敷層。第3接合金屬膜52c例如含有NiSn合金。例如，NiSn的成長速度慢於CuSn。即，將化合物層設為與Sn形成的NiSn合金層，與將化合物層設為CuSn合金層相比可縮小脆弱區域，因此不易產生裂紋。例如，第3接合金屬膜52c的厚度t52c為1μm以上且100μm以下。
圖3b是發光裝置110b的另一個Z-Y平面內的示意性剖面圖。在本例中，第3接合金屬膜52c包含NiSn合金部。第3接合金屬膜52c例如是在形成含有Ni的鍍敷層作為第2接合金屬膜52b之後，借由焊料而形成第1接合金屬膜52a時所形成。
如圖3b所示，在與第3接合面12c相接的接合層52中，第3接合金屬膜52c形成於從第2接合金屬膜52b向第1接合金屬膜52a的方向上。即，在本例中，NiSn合金部在與第2金屬層12的側面(第3接合面12c)交叉的方向上延伸。由此，例如，可抑制裂紋的擴大。
例如，第2金屬層12的側面上的第3接合金屬膜的厚度t52cv厚於第2金屬層12的下面上的第3接合金屬膜的厚度t52ch。
例如，第2金屬層12的下表面上的第3接合金屬膜的厚度t52ch為1μm以上且100μm以下。第2金屬層12的側面上的第3接合金屬膜的厚度t52cv等於或厚於第2金屬層12的下表面的厚度。
根據本實施方式，可提供一種可抑制接合層52中的裂紋的擴大而提高了可靠性的發光裝置。
圖4是例示第2實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
如圖4所示，本實施方式的發光裝置110b包括第1金屬層11。第1金屬層11設置於陶瓷基板10與半導體發光元件20之間。第1金屬層11包括銅層13a及鍍敷層13e。鍍敷層13e的至少一部分設置於銅層13a與半導體發光元件20之間。鍍敷層13e也形成於銅層13a的側面。鍍敷層13e例如與第2接合金屬膜52b同樣，借由無電解鍍敷而形成。鍍敷層13e例如含有Ni及Au。Ni抑制CuSn合金的生成。Au抑制Ni的氧化而抑制對來自半導體發光元件20的光的吸收。含有Ni及Au的金屬層不僅形成於銅層13a的半導體發光元件20的安裝面，而且形成於銅層13a的側面，因此可一方面提高發光效率，一方面提高焊料連接的可靠性。借由使鍍敷層13e中更含有Pd，可减少Au層的厚度，即减少Au的使用量，從而降低成本。
形成於銅層13a上的鍍敷層13e與形成於第2金屬層12上的第2接合金屬膜52b優選為相同的材料及相同的構成。即，優選的是銅層13a及第2金屬層12均在表面及側面上形成有含有Ni及Au的金屬層。因此，可使構造(製造方法)、材料共同化。由此，可進一步降低成本。
(第3實施方式)
圖5a及圖5b是例示第3實施方式的發光裝置的示意性剖面圖。
如圖5a所示，本實施方式的發光裝置110c的第2金屬 層12的厚度也可以不同。在本例中，第2金屬層12的中央部的厚度t12c厚於第2金屬層12的外周部的厚度t12e。由此，例如，可提高中央部的散熱性，從而可提供一種提高了可靠性的發光裝置。
如圖5b所示，發光裝置110d的散熱板51的厚度也可以不同。在本例中，散熱板51的中央部的厚度t15c厚於散熱板51的外周部的厚度t15e。由此，例如，可提高中央部的散熱性，從而可提供一種提高了可靠性的發光裝置。
根據實施方式，可提供一種提高了可靠性的發光裝置。
再者，在本申請說明書中，“垂直”及“平行”不僅是嚴格的垂直及嚴格的平行，而且例如包括製造步驟中的偏差等，只要為實質上垂直及實質上平行即可。
以上，一邊參照具體例，一邊對本發明的實施方式進行了說明。但是，本發明並不限定於所述具體例。例如，關於半導體發光元件、安裝基板部、散熱板、陶瓷基板、第1金屬層、第2金屬層及接合層等各要素的具體構成，只要是本領域技術人員通過從公知的範圍內適當選擇而同樣地實施本發明，且可獲得同樣的效果，便包含於本發明的範圍內。
並且，將各具體例中的任兩個以上的要素在技術上可能的範圍內進行組合而成者，只要包含本發明的主旨，也包含於本發明的範圍內。
此外，當然，在本發明的思想範疇內，只要是本領域技 術人員，便可想到各種變更例及修正例，關於所述變更例及修正例也屬於本發明的範圍內。
以上已說明本發明的若干實施方式，但是所述實施方式是作為示例起提示作用，並不打算限定發明的範圍。所述新穎的實施方式可通過其它各種方式來實施，在不脫離發明主旨的範圍內，可進行各種省略、置換、變更。所述實施方式及其變形包含於發明的範圍或主旨內，並且包含於權利要求書中所記載的發明及其同等的範圍內。
10‧‧‧基板
10a‧‧‧第1主表面
10r‧‧‧外緣
11‧‧‧第1金屬層
11p‧‧‧安裝圖案
15‧‧‧安裝基板部
16‧‧‧安裝區域
17‧‧‧周邊區域
20‧‧‧半導體發光元件
31‧‧‧波長轉換層
32‧‧‧反射層
35‧‧‧發光元件部
40‧‧‧發光部
44‧‧‧連接部
45‧‧‧第1連接器
45e‧‧‧第1連接器用電極部
46‧‧‧第2連接器
46e‧‧‧第2連接器用電極部
51‧‧‧金屬板
55a‧‧‧第1邊
55b‧‧‧第2邊
55c‧‧‧第3邊
55d‧‧‧第4邊
110‧‧‧發光裝置
210‧‧‧照明裝置
X、Y、Z‧‧‧座標軸

Claims (8)

  1. 一種發光裝置，其特徵在於包括：散熱板；半導體發光元件；安裝基板部，包括：陶瓷基板，設置於所述散熱板與所述半導體發光元件之間；第1金屬層，設置於所述半導體發光元件與所述陶瓷基板之間；以及第2金屬層，在所述散熱板與所述陶瓷基板之間與所述陶瓷基板相接，並包括所述散熱板側的第1面、以及與相對於從所述散熱板向所述半導體發光元件的方向而垂直的平面交叉的側面；以及接合層，設置於所述散熱板與所述第2金屬層之間，以覆蓋所述第1面，並且與所述側面的一部分相接的方式，而將所述散熱板與所述第2金屬層加以接合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中：所述接合層覆蓋所述側面的厚度方向上的整個區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中：所述接合層的一部分與所述陶瓷基板的與所述散熱板相對向的面的一部分相接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中： 所述接合層更包括：第1接合金屬膜，含有錫；第2接合金屬膜，設置於所述第1接合金屬膜與所述第2金屬層之間，覆蓋所述第1面及所述側面，並含有鎳；以及第3接合金屬膜，設置於所述第1接合金屬膜與所述第2接合金屬膜之間，並含有鎳及錫。
  5. 申請專利範圍第4項所述的發光裝置，其中：所述第3接合金屬膜包括在與所述側面交叉的方向上延伸的鎳錫合金部。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，其中：所述第3接合金屬膜中覆蓋所述側面的部分的厚度厚於所述第3接合金屬膜中覆蓋所述第1面的部分的厚度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中：所述接合層含有鈀及金中的至少任一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中：所述第1金屬層包括：銅層，設置於所述陶瓷基板與所述半導體發光元件之間；以及鍍敷層，至少一部分設置於所述銅層與所述半導體發光元件之間，並含有鎳、鈀及金中的至少任一者。
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