TWI479705B - A light emitting element module substrate, a light emitting element module and a lighting device - Google Patents

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TWI479705B
TWI479705B TW100107753A TW100107753A TWI479705B TW I479705 B TWI479705 B TW I479705B TW 100107753 A TW100107753 A TW 100107753A TW 100107753 A TW100107753 A TW 100107753A TW I479705 B TWI479705 B TW I479705B
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Akihiko Happoya
Masahiro Izumi
Tomohiro Sanpei
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Toshiba Kk
Toshiba Lighting & Technology
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Description

發光元件模組基板、發光元件模組及照明裝置
本發明關於發光元件模組基板、發光元件模組及照明裝置。
LED(Light Emitting Diode)等之半導體發光元件被使用於照明。例如有使用將LED元件直接安裝於基板之COB(Chip On Board)方式之發光元件模組的照明。例如於專利文獻1揭示之發光裝置係具備：基板，配置於基板上之複數個發光元件，及螢光體層。
LED等之發光元件之發光效率於高溫會降低。欲提升散熱性，獲得高的發光效率時，有將金屬板及設於其上之絕緣層的積層板作為基板使用之構成。該絕緣層之厚度被設為一定以下，據以提升LED元件與金屬板之熱傳導性。
於積層板之絕緣層之上設置金屬層，其具有：安裝有LED元件之裝配部，及LED元件之電連接用的接合部。該金屬層被要求高反射率之同時，要求高的接合性。
另外，該金屬層延伸於基板(積層板)之端部時，基於絕緣層較薄，於基板端部，積層板之金屬層，與金屬層中之絕緣性會劣化，無法獲得所要之動作。
因，在使用金屬層之裝配部及接合部，被要求高反射率、高接合性之同時，被要求與基板端部間之電絕緣性。
[習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：特開2009-111273號公報
本發明目的在於提供發光元件模組基板，為高反射率、且高接合性，具備和端部之間存在良好電絕緣性之裝配部及接合部者，以及發光元件模組及照明裝置。
依據本發明之實施形態提供之發光元件模組基板，係具備積層板；及金屬層。上述積層板，係包含基材金屬板，及設於上述基材金屬板之上的絕緣層。上述金屬層，係設於上述絕緣層之上。上述金屬層，係具有用於安裝發光元件的裝配部，及接合部，用於接合電連接於上述發光元件之配線。上述金屬層，係包含：上述裝配部與上述接合部之其中至少之一之最上層，藉由電解鍍層而形成的銀層。上述裝配部及上述接合部，係由上述積層板周緣被電氣遮斷。
依據本發明之實施形態提供之發光元件模組基板，係具備積層板；及金屬層。上述積層板，係包含基材金屬板，及設於上述基材金屬板之上的絕緣層。上述金屬層，係設於上述絕緣層之上。上述金屬層具有：用於安裝發光元件的裝配部；及接合部，用於接合電連接於上述發光元件之配線。上述金屬層，係包含：成為上述裝配部與上述接合部之其中至少之一之最上層，厚度為1μm以上的銀層。上述裝配部及上述接合部，係由上述積層板周緣被電氣遮斷。
依據本發明之實施形態提供之發光元件模組，係具備上述任一發光元件模組基板；發光元件，安裝於上述發光元件模組基板之上述裝配部；及配線，用於電連接上述發光元件與上述接合部。
依據本發明之實施形態提供之照明裝置，係具備：上述發光元件模組；及散熱構件，係以熱方式連接於上述基材金屬板。
以下參照圖面說明各實施形態。
又，圖面為模式或概念表示，各部分之厚度與寬度間之間關係，部分間之大小之比係數等，未必和現實者為同一。另外，即使表示同一部分時，基於圖面而有使互相之尺寸或比係數予以不同之表示者。
另外，本說明書或各圖中，和前述圖中同樣要素者被附加同一符號而適當省略詳細說明。
(第1實施形態)
圖1(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之構成例之模式圖。
亦即，圖1(b)表示本實施形態之發光元件模組基板110之構成例之模式平面圖。圖1(a)表示發光元件模組基板110之構成例之模式斷面圖，為圖1(b)之1A1-1A2線斷面圖。
如圖1(a)、(b)所示，發光元件模組基板110具備積層板10，及金屬層20。
積層板10包含基材金屬板11，及設於基材金屬板11之上的絕緣層12。
於基材金屬板11使用例如鋁(Al)、銅(Cu)及鐵，以及包含彼等之2種以上的合金。亦即，基材金屬板11，為提升發光元件模組基板110之散熱特性而使用導熱性高者。基材金屬板11之厚度例如約為0.5mm以上2mm以下。基材金屬板11之厚度較好是例如約為1.0mm以上1.5mm以下。又，本實施形態中不限定於此，基材金屬板11之厚度可為任意。
絕緣層12可使用例如環氧、苯酚、氰酸酯(cyanate)及聚醯亞胺等樹脂。絕緣層12亦可使用例如BT樹脂(Bismaleimide-Triazine resin)等構成之熱硬化性樹脂。
另外，絕緣層12亦可使用例如彼等樹脂含浸於玻璃布者。另外，絕緣層12亦可使用例如於彼等樹脂添加填料者。
亦即，為提升發光元件模組基板110之散熱性，而將絕緣層12之熱電阻設為較低。為減低絕緣層12之熱電阻，可使用薄化絕緣層12以及提高絕緣層12之導熱率等之方法。
絕緣層12之厚度，為獲得良好之導熱性，設為例如150μm以下。
金屬層20係設為絕緣層12之上。金屬層20具有：用於安裝發光元件的裝配部25，及接合部26，用於接合電連接於發光元件的配線。接合部26可以包含例如n側接合部26n，及p側接合部26p。
又，本具體例中，雖設置1個裝配部25、1個n側接合部26n、1個p側接合部26p，但裝配部25及接合部26(例如n側接合部26n及p側接合部26p)之數可為任意。另外，裝配部25之圖案形狀以及接合部26(例如n側接合部26n及p側接合部26p)之圖案形狀可為任意。另外，n側接合部26n及p側接合部26p可以互相替換。
發光元件可使用例如LED元件等之半導體發光元件。
金屬層20，係包含成為裝配部25與接合部26之其中至少之一之最上層的銀層23。本具體例中，銀層23係成為裝配部25及接合部26之兩方之最上層。
金屬層20另外包含設於銀層23與絕緣層12之間的底層21。另外，金屬層20另外包含設於底層21與銀層23之間的中間層22。亦即，本具體例中，金屬層20，係具有：底層21、設於其上之中間層22、設於其上之成為金屬層20之最上層的銀層23之積層構造。
底層21可包含例如銅(Cu)。亦即，底層21可使用Cu層。但是，本實施形態不限定於此，底層21之材料可為任意。
中間層22可以包含鎳(Ni)及鈀(Pd)之其中至少之一。亦即，中間層22可使用Ni層、Pd層以及包含Ni與Pd之層之其中之一。但是，本實施形態不限定於此，中間層22使用之材料可為任意。
銀層23係藉由例如電解鍍層形成。
亦即，底層21係用作為電解鍍層時之電極層。中間層22係作為阻障層之機能。藉由設置中間層22，可以抑制例如長期動作中底層21使用之材料成份(例如Cu)之移動至表面側。另外，中間層22係必要時設置，亦可以省略。
銀層23藉由電解鍍層形成時，中間層22可使用藉由電解鍍層形成之Ni層。此情況下，中間層22之主成份為Ni，中間層22實質上不含磷(P)。
銀層23藉由無電解鍍層形成，中間層22使用藉由無電解鍍層形成之Ni層時，中間層22，除Ni以外含有磷(P)。例如中間層22中之磷之比率約為8%以上10%以下(Ni之比率約為90%以上82%以下)。此乃因為，藉由無電解鍍層形成Ni層時，係使用次磷酸之還原作用引起之披膜之析出現象。
銀層23之厚度例如為1μm以上。如此則，如後述說明，銀層23具有高反射率、高接合性。亦即，本實施形態中，金屬層20可以具有高反射率、高接合性。
裝配部25及接合部26，係由積層板10之周緣10e被電氣遮斷。具體言之為，裝配部25及接合部26，係由積層板10之周緣10e被分離，裝配部25及接合部26，與積層板10之周緣10e之間之距離被設為充分之距離而可以予以電氣遮斷。
如圖1(a)所示，本具體例中，在絕緣層12之上面之中未設置金屬層20之部分，設有焊錫阻劑層40。焊錫阻劑層40係使用例如白色材料。如此則，如後述說明之發光元件之發光之光，可藉由焊錫阻劑層40有效予以反射，可提升效率。
圖2(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之使用狀態之例之模式圖。
亦即，彼等圖中表示，在發光元件模組基板110安裝LED元件，形成有發光元件模組210之狀態。亦即，圖2(b)表示發光元件模組210之構成例之模式平面圖。圖2(a)表示發光元件模組210之構成例之模式斷面圖，為圖2(b)之2A1-2A2線斷面圖。
如圖2(a)、(b)所示，發光元件模組210，係具備：本實施形態之發光元件模組基板110，安裝於發光元件模組基板110之裝配部25的發光元件50，及將發光元件50與接合部26予以電連接的接合配線51(配線)。
發光元件50係使用例如LED元件。本具體例中，雖使用複數發光元件50，但發光元件50之數可為任意。發光元件50之各個，係具有例如未圖示之p側電極及n側電極。n側電極，係藉由接合配線51電連接於例如n側接合部26n或其他之發光元件50之p側電極。p側電極，係藉由接合配線51電連接於例如p側接合部26p或其他之發光元件50之n側電極。
本具體例中，於金屬層20另外設至對接合部26電氣導通之電源供給部26c。於電源供給部26c被安裝例如來自外部之連接器，另外，於電源供給部26c，例如藉由焊接等之方法連接來自外部之電源用配線，由發光元件模組基板110外部對發光元件50供給電力，使發光元件50發光。
又，本具體例中，於發光元件模組基板110設置安裝部13。藉由安裝部13，發光元件模組基板110藉由例如螺栓等方法，被安裝於如後述說明之照明裝置之散熱構件。
發光元件模組210，可以另外具備波長轉換層60，用於覆蓋發光元件50之其中至少之一部分。波長轉換層60，係吸收由發光元件50放出之發光，而放出和發光之波長為不同波長之光。波長轉換層60可使用例如螢光體層。
發光元件50放出之發光之一部分，係行進至發光元件50之上面之側(積層板10之相反側)，通過波長轉換層60使波長被轉換，而取出於發光元件模組210外部。
發光元件50放出之發光之另一部分，係行進至發光元件50之下面之側(積層板10之側)，被金屬層20反射，朝波長轉換層60行進，通過波長轉換層60使波長被轉換，而取出於發光元件模組210外部。
於發光元件模組210設置作為金屬層20之最上層的銀層23，發光元件50所放出之發光可於金屬層20良好效率予以反射，可提高發光效率。
另外，作為金屬層20之最上層而使用銀層23，因此接合部26與接合配線51之接合性良好。
另外，裝配部25及接合部26，係由積層板10之周緣10e被電氣遮斷，因此裝配部25及接合部26，可以和端部間取得充分之電氣絕緣。
如上述說明，依據發光元件模組基板110，可以提供發光元件模組基板，其在高反射率而且高接合性下，和端部間具有良好電氣絕緣性之裝配部及接合部。
圖3(a)、(b)、圖4(a)、(b)、圖5(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之製造方法之例之工程順之模式圖。
亦即，圖3(b)表示發光元件模組基板110之製造方法之一工程例之模式平面圖，圖3(a)表示圖3(b)之3A1-3A2線斷面圖。
圖4(b)表示圖3(a)及圖3(b)之工程後之工程之例之模式平面圖，圖4(a)表示圖4(b)之4A1-4A2線斷面圖。
圖5(b)表示圖4(a)及圖4(b)之工程後之工程之例之模式平面圖，圖5(a)表示圖5(b)之5A1-5A2線斷面圖。
本具體例係說明銀層23藉由電解鍍層予以形成之例。於彼等圖中省略焊錫阻劑層40。
如圖3(a)、(b)所示，於積層板10之絕緣層12之上，形成具有特定形狀之底層21。底層21係具有：對應於裝配部25之部分25a，及對應於接合部26之部分26a。另外，底層21另具有：針對對應於裝配部25之部分25a實施電解鍍層用的裝配部鍍層用配線部27，及針對對應於接合部26之部分26a實施電解鍍層用的接合部鍍層用配線部28。
本具體例中，係使用大面積之積層板，於其上將複數個最終之發光元件模組基板110並列而成為圖案而形成金屬層，之後，分割金屬層與積層板而統合製造複數個發光元件模組基板110。但是，本實施形態不限定於此，亦可採用將各個發光元件模組基板110予以個別形成之方法。
如圖4(a)、(b)所示，於底層21之上藉由電解鍍層形成中間層22，另外，於中間層22之上藉由電解鍍層形成銀層23。如此而形成金屬層20之裝配部25及接合部26。又，如上述說明，中間層22有可能予以省略。此情況下，係於底層21之上藉由電解鍍層形成銀層23。
又，此時係以覆蓋底層21之上面及側面的方式形成中間層22。另外，以覆蓋中間層22之上面及側面的方式形成銀層23。又，如上述說明，中間層22有可能予以省略。此情況下，係以覆蓋底層21之上面及側面的方式形成銀層23。
例如中間層22及銀層23，亦被形成於底層21之裝配部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28。又，如上述說明，中間層22有可能予以省略。此情況下，係於底層21之裝配部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28之部分形成銀層23。
如圖5(a)、(b)所示，例如使用遮罩藉由蝕刻除去裝配部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28。亦即，除去裝配部鍍層用配線部27對應之底層21、中間層22及銀層23，除去接合部鍍層用配線部28對應之底層21、中間層22及銀層23。
此時，在除去之裝配部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28所連接部分之金屬層20之端面(端部26e)，使底層21、中間層22露出。
亦即，金屬層20之中作為電解鍍層使用之鍍層用配部之至少一部分被除去。在金屬層20之至少一部分之側面(此例為上述端部26e)，底層21呈露出。設有中間層22時，係在金屬層20之至少一部分之側面，底層21及中間層22呈露出。
將積層板10切斷成為特定大小，必要時形成安裝部13，而製作發光元件模組基板110。
如上述說明，本實施形態之發光元件模組基板110，金屬層20之中成為最上層之銀層23係藉由電解鍍層形成，金屬層20之中之作為電解鍍層使用的鍍層用配線部(安裝部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28)之至少一部分係被除去。
如此則，裝配部25及接合部26係由積層板10之周緣10e被電氣遮斷。
以下說明本實施形態之發光元件模組基板110之特性。亦即，說明金屬層20之特別是銀層23之特性。
圖6表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
亦即，該圖表示銀層23之厚度t23與反射率R23之關係之測定結果。橫軸表示銀層23之厚度t23，縱軸表示波長為460nm時之銀層23之反射率R 23。此例中，於銀層23之下設置厚度5μm之鎳鍍層。
如圖6所示，例如銀層23之厚度t23為0.5μm之較小時，反射率R 23為86%，反射率R 23較低。隨厚度t23之增大，反射率R 23亦上升，例如厚度t23為1μm時，反射率R 23為較高之89.5%。另外，厚度t23為2μm時，反射率R 23為更高之91.6%。另外，厚度t23增大為約3μm以上時，反射率R 23約為93%成為一定。
反射率R 23越高，光取出效率越上升，因此銀層23之厚度t23較厚為較好。銀層23之厚度t23較好是1μm以上。如此則，可獲得高的反射率R 23。另外，銀層23之厚度t23較好是2μm以上。如此則，可獲得更高的反射率R 23。另外，銀層23之厚度t23較好是3μm以上。如此則，可獲得更高、穩定的反射率R 23。
銀層23之形成方法亦可考慮無電解鍍層方法，但是無電解鍍層形成之銀層23之厚度t23為1μm未滿，例如約為0.5μm以下。因此，本實施形態之發光元件模組基板110，為獲得1μm以上之厚度，而於銀層23之形成中採用電解鍍層法。
圖7表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
亦即，該圖表示銀層23之厚度t23為0.5μm及2.0μm時之接合特性之測定結果。縱軸表示導線拉伸強度PS(gf)。圖中表示，銀層23之厚度t23為0.5μm時之初期狀態i119及180℃60分鐘加熱處理後之狀態h119，以及銀層23之厚度t23為2.0μm時之初期狀態i110及180℃60分鐘加熱處理後之狀態h110中之導線拉伸強度PS。銀層23之厚度t23為0.5μm時係相當於比較例，銀層23之厚度t23為2.0μm時係相當於本實施形態之一例。又，此情況下，亦於銀層23之下設置厚度5μm之鎳鍍層。
如圖7所示，銀層23之厚度t23為0.5μm時之初期狀態i119之中，導線拉伸強度PS約為6.5gf，為較小。於熱處理後之狀態h119，導線拉伸強度PS約為3gf，大幅減少。
另外，銀層23之厚度t23為2μm時之初期狀態i110之中，導線拉伸強度PS約為8.2gf，和厚度t23為0.5μm時比較有上升。銀層23之厚度t23為2μm時之熱處理後之狀態h110，導線拉伸強度PS約為8.0gf，和初期狀態i110大略同一程度，和比較例比較，熱處理所導致導線拉伸強度之降低極小。
如上述說明，銀層23之厚度t23為0.5μm時之比較例之導線拉伸強度PS較小，經由熱處理而顯著變低，相對於此，銀層23之厚度t23為2.0μm之實施形態之導線拉伸強度PS極大，熱處理所導致之降低亦被抑制。
如上述說明，銀層23之厚度t23越厚，導線拉伸強度PS越上升，接合性越能提升。因此，銀層23之厚度t23較好是1μm以上。如此則，可獲得高的接合性。另外，銀層23之厚度t23更好是2μm以上。如此則，可獲得更高的接合性。
圖8(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
亦即，圖8(a)表示設於積層板10之絕緣層12上的導電層20a與積層板10之端部間之距離變化時之耐電壓之測定結果。圖8(b)表示上述測定條件之例之模式斷面圖。
如圖8(b)所示，於積層板10設置基材金屬板11及積層於其上之絕緣層12。本測定中，基材金屬板11之厚度為1mm，絕緣層12之厚度為80μm。於絕緣層12之上設置導電層20a。導電層20a，係相當於金屬層20。本測定中，導電層20a係使用厚度35μm之銅層。變化導電層20a與積層板10之端部(周緣10e)之間之距離d20a，而測定耐電壓BV。又，耐電壓BV為交流之耐電壓。
圖8(a)表示耐電壓BV之測定結果之圖表。橫軸表示導電層20a與積層板10之端部(周緣10e)之間之距離d20a，縱軸表示耐電壓BV。
如圖8(a)所示，隨導電層20a與積層板10之端部(周緣10e)之間之距離d20a之增大，耐電壓BV亦增大。例如距離d20a為1mm時耐電壓BV為約1.4千伏特(kV)，距離d20a為2mm時耐電壓BV為約2.5kV，距離d20a為3mm時耐電壓BV為約3.2kV。
又，耐電壓BV亦依存於例如絕緣層12之厚度。通常，絕緣層12之厚度越厚時，耐電壓BV越上升。但是，通常，絕緣層12之厚度越厚時，積層板10之導熱性會降低，散熱性降低。因此，絕緣層12之厚度係考慮散熱性而適當設定。
例如上述說明，為提高發光元件模組基板110之散熱性，絕緣層12可使用於樹脂添加填料(filler)者。
樹脂之導熱率通常約為0.2W/mK，因此，絕緣層12可使用於樹脂中添加例如氧化鋁或BN等導熱性高的填料者。如此則，可獲得例如1W/mK以上6W/mK以下程度之導熱率。
薄化絕緣層12，設定填料濃度為較高時，絕緣層12之熱阻抗雖下降，但是伴隨此，發光元件模組基板110之耐電壓亦有下降傾向。因此，欲獲得照明裝置之應用所要求耐電壓性能時，考慮耐電壓性能及散熱性能而適當設定絕緣層12之規格。
上述距離d20a被適當設定，使能適應所設定之絕緣層12之厚度之同時，能獲得必要之耐電壓BV。
於本實施形態之發光元件模組基板110，裝配部25及接合部26係由積層板10之周緣10e被電氣遮斷。亦即，裝配部25及接合部26係由周緣10e分離。裝配部25及接合部26所電連接之導電層之於積層板10之周緣10e之側之端，係由周緣10e予以分離。該導電層之周緣10e之側之端，與周緣10e之間之距離，係依據例如圖8(a)所示距離d20a與耐電壓BV之關係而被設定。
如上述說明，於本實施形態之發光元件模組基板110，金屬層20之銀層23係設為1μm以上厚度(較好是2μm以上)，而可獲得高反射率、高接合性。此種厚的銀層23可以藉由電解鍍層形成，該電解鍍層使用之鍍層用配線部(安裝部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28)之至少一部分係被除去，如此則，裝配部25及接合部26可被由積層板10之端部(周緣10e)予以充分電氣遮斷。
藉由裝配部25及接合部26由積層板10之端部(周緣10e)被充分電氣遮斷，可獲得例如1kV以上之耐電壓BV。
於本實施形態之發光元件模組基板110，只要裝配部25及接合部26由積層板10之周緣10e被充分電氣遮斷，則金屬層20之圖案形狀可為任意。
圖9(a)～(d)表示第1實施形態之另一發光元件模組基板之構成例之模式平面圖。
如圖9(a)～(d)所示，於本實施形態之另一發光元件模組基板110a～110d，電解鍍層使用之鍍層用配線部(安裝部鍍層用配線部27及接合部鍍層用配線部28)之至少一部分係被除去。
亦即，於圖9(a)所示發光元件模組基板110a，鍍層用配線部之於周緣10e之側之部分被除去。鍍層用配線部之內側部分殘留。除此之外均和發光元件模組基板110同樣，因此省略說明。
於發光元件模組基板110a，殘留之鍍層用配線部之一部分之，於積層板10之周緣10e之側之端部(安裝部鍍層用配線部27之端部27e及接合部鍍層用配線部28之端部28e)，係由周緣10e被充分分離。如此則，裝配部25及接合部26被由積層板10之周緣10e予以電氣遮斷。
於圖9(b)所示發光元件模組基板110b，鍍層用配線部之遠離周緣10e之內側部分被除去，鍍層用配線部於途中被分斷。鍍層用配線部之外側(周緣10e之側)之部分殘留。除此之外均和發光元件模組基板110a同樣，因此省略說明。
於發光元件模組基板110b，鍍層用配線部被分斷，藉由鍍層用配線部與裝配部25及接合部26之被電氣遮斷，而使裝配部25及接合部26被由積層板10之周緣10e予以電氣遮斷。
於圖9(c)所示發光元件模組基板110c，安裝部鍍層用配線部27之遠離周緣10e之內側部分被除去，鍍層用配線部於途中被分斷。另外，在n側接合部26n所連接之接合部鍍層用配線部28，周緣10e之側之部分係被除去。另外，於p側接合部26p所連接之接合部鍍層用配線部28，周緣10e與內側部之間之途中之部分係被除去。
於發光元件模組基板110c，鍍層用配線部亦被分斷，藉由鍍層用配線部，與裝配部25及接合部26之間被電氣遮斷，而使裝配部25及接合部26被由積層板10之周緣10e予以電氣遮斷。如此則，金屬層20之中作為電解鍍層使用之鍍層用配線部之被除去部分為任意。
於圖9(d)所示發光元件模組基板110d，裝配部25之中之連接安裝部鍍層用配線部27的部分27f係被除去，安裝部鍍層用配線部27與裝配部25係被分斷。另外，n側接合部26n之中之連接於接合部鍍層用配線部28的部分28nf係被除去，接合部鍍層用配線部28與n側接合部26n係被分斷。另外，p側接合部26p所連接之接合部鍍層用配線部28係被除去，另外，p側接合部26p之中之連接於接合部鍍層用配線部28的部分28pf係被除去。如上述說明，裝配部25及接合部26之至少一方之連接於鍍層用配線部的部分被除去亦可。
於發光元件模組基板110d，鍍層用配線部與裝配部25及接合部26之間亦被分斷，藉由鍍層用配線部與裝配部25及接合部26之間被電氣遮斷，而使裝配部25及接合部26被由積層板10之周緣10e予以電氣遮斷。
如上述說明，作為電解鍍層使用之鍍層用配線部之被除去部分為任意。如此則，在裝配部25及接合部26之連接於鍍層用配線部的部分，被除去之部分之位置及形狀可為任意。
於發光元件模組基板110a～110d，亦可獲得發光元件模組基板，其具有高反射率、高接合性，具備和端部之間存在良好電氣絕緣性的裝配部25及接合部26。
圖10為第1實施形態之另一發光元件模組基板之構成例之模式斷面圖。
亦即，圖10為圖9(a)之10A1-10A2線斷面圖。
如圖10所示，於發光元件模組基板110a，鍍層用配線部(例如接合部鍍層用配線部28)之於周緣10e之側之部分被除去，鍍層用配線部(例如接合部鍍層用配線部28)之內側部分殘留。在殘留之鍍層用配線部之一部分之，於積層板10之周緣10e之側之端部(例如接合都鍍層用配線部28之端部28e)，底層21呈露出。本具體例中，設有中間層22，在殘留之鍍層用配線部之一部分之，於積層板10之周緣10e之側之端部(例如接合部鍍層用配線部28之端部28e)，底層21及中間層22係呈露出。
另外，雖未圖示，同樣，在殘留之鍍層用配線部之一部分之，於積層板10之周緣10e之側之端部(例如安裝部鍍層用配線部27之端部27e)，底層21係呈露出。本具體例中，底層21及中間層22係呈露出。
如上述說明，於發光元件模組基板110a，在金屬層20之至少一部分之側面，底層21呈露出。
同樣地，於發光元件模組基板110b～110d，於金屬層20之至少一部分之側面，底層21呈露出。
如上述說明，於本實施形態中，銀層23係藉由電解鍍層形成，金屬層20之中之，作為電解鍍層使用的鍍層用配線部之至少一部分，係於電解鍍層之後被除去，因此，在金屬層20之至少一部分之側面，底層21呈露出。
另外，銀層23藉由無電解鍍層形成時，未設置鍍層用配線部，因此底層21之上面及側面係由中間層22覆蓋，中間層22之上面及側面係由銀層23覆蓋。因此，於金屬層20之側面，底層21未露出。
(第2實施形態)
第2實施形態係使用實施形態之發光元件模組基板110的發光元件模組210。
本實施形態之發光元件模組210之構成，係如圖2(a)～(b)所示說明。亦即，發光元件模組210係具備實施形態之任一發光元件模組基板(例如發光元件模組基板110、110a～110d之其中至少之一)。以下說明之例係使用發光元件模組基板110。
發光元件模組210，係如圖2(a)～(b)所示說明，係另外具備：發光元件50，其被裝配於發光元件模組基板110之裝配部25，及接合配線51，用於電連接發光元件50與接合部26。
發光元件50係使用例如使用氮化物系半導體之LED元件。
接合配線51係使用金、銀、鋁及銅之任一，以及包含彼等之2個以上之合金等。
圖11表示第2實施形態之發光元件模組之構成例之電路圖。
如圖11所示，於本實施形態之發光元件模組210，複數個發光元件50係藉由接合配線51被串列或並列連接。本具體例中，使用16個發光元件50，適用4串列及4並列之電路構成。但是，本實施形態不限定於此，發光元件50之數及適用之電路構成可為任意。
如圖2(a)～(b)之說明，發光元件模組210可以另外具備覆蓋發光元件50之至少一部分的波長轉換層60。波長轉換層60係用於吸收由發光元件50放出之發光，而放出具有和發光之波長不同波長的光。波長轉換層60可藉由例如塗布等方法來形成。
如此則，可得例如白色光。但是，本實施形態不限定於此，波長轉換層60係依據必要而設置，亦可省略。
例如於使用LED元件等之照明裝置(亦包含背光等)獲得白色發光之方法，有使用例如分別發出藍色、綠色及紅色之3種類之發光元件50(例如LED元件)的方法，該方法亦可以適用於發光元件模組210。
另外，獲得白色發光之方法，有組合例如藍色發光之發光元件50(例如LED元件)，以及黃色及橙色發光之至少一螢光體的方法，該方法亦可以適用於發光元件模組210。
另外，獲得白色發光之方法，有組合例如紫外線發光之發光元件50(例如LED元件)，以及例如分別發出藍色、綠色及紅色之3種發光之3種類之螢光體的方法，該方法亦可以適用於發光元件模組210。
如上述說明，使用螢光體時，設有波長轉換層60。
另外，於使用LED元件之照明，對應於必要之光束，例如於發光元件模組基板搭載複數個LED元件。於發光元件模組基板搭載LED元件之方法，有例如將包含LED元件之封裝藉由焊接等裝配於發光元件模組基板的方法，以及將LED元件之晶片直接藉由導線接合而裝配於發光元件模組基板的方法(COB構成)等。
於本實施形態之發光元件模組210，係採用COB構成，和前者之方法比較，可以更高密度實現更高亮度。另外，於發光元件模組210，係在裝配於發光元件模組基板110上的複數個發光元件50(LED元件)之上，塗布混合有螢光體之樹脂，藉由設置波長轉換層60，而實現例如所要之色溫度之照明。另外，不僅白色，亦可獲得任意色之光。
於LED元件，輸入之電能之其中一部分會被轉換為光能，其他之一部分作為熱而被消耗。因此，LED元件之溫度於動作中會上升。LED元件成為高溫時，例如會導致LED元件之劣化而縮短壽命。另外，如上述說明，LED元件之發光效率於低溫時較高，高溫時之發光效率低。因此，使用LED元件之照明裝置中，熱對策乃重要者，於發光元件模組基板110被要求充分之散熱特性。
於實施形態之發光元件模組基板110及使用其之發光元件模組210之中，發光元件50之裝配用的積層板10係使用基材金屬板11，因此可實現高的散熱性，可實現高的發光效率及良好壽命。
於發光元件模組210，就防止突波等電壓對LED元件之破壞以及製品之安全性觀點而言，要求充分之基本絕緣性能。例如於使用發光元件模組210之照明裝置中，例如係於組裝照明裝置之後，對充電部之點亮電路，及非充電部之器具本體施加耐電壓，依據是否能充分耐該電壓來評估基本絕緣相關之性能。另外，耐電壓之值會依照明裝置之輸入電壓而不同，輸入電壓越高，越是壓求對高耐電壓之基本絕緣。例如在使用發光元件模組210之照明裝置中，通常要求1kV以上之耐電壓。
於實施形態之發光元件模組基板110及發光元件模組210之中，裝配部25及接合部26係由積層板10之周緣10e被電氣遮斷，可實現1kV以上之耐電壓。
(第3實施形態)
圖12表示第3實施形態之照明裝置之構成例之模式斷平面圖。
如圖12所示，本實施形態之照明裝置310，係具備：實施形態之發光元件模組210，及以熱方式被連接於發光元件模組210包含之發光元件模組基板110之基材金屬板11的散熱構件321。
散熱構件321係使用例如鋁塑鑄等之金屬材料。
散熱構件321對基材金屬板11(積層板10)之安裝，可採用例如使用安裝部13之螺栓螺固等方法。另外，本實施形態不限定於此，安裝方法可為任意。本實施形態中，散熱構件321與基材金屬板11係藉由熱方式連接，因此發光元件50產生之熱可以經由基材金屬板11有效傳送至散熱構件321，可提高散熱性。
又，本具體例之照明裝置為電球型照明裝置，但照明裝置之形態可為任意，例如可採用下照型(down light)及Mini crypton型等之形態。另外，亦可應用於例如背光或頭燈等照明裝置。
本實施形態之照明裝置310，藉由採用使用實施形態之發光元件模組基板110的發光元件模組210，可實現具有高反射率而且、高接合性，與端部間之電氣絕緣性佳的裝配部及接合部，可實現具備高效率、低消費電力、高信賴性及高的動作穩定性之照明裝置。
以上參照具體例說明本發明實施形態，但本發明不限定於彼等具體例。例如發光元件模組基板包含之積層板、基材金屬板、絕緣層、金屬層、銀層、底層、中間層、鍍層用配線部及焊錫阻劑層等，發光元件模組包含之發光元件、配線及波長轉換層等，以及照明裝置包含之散熱構件等各要素之具體構成之形狀、尺寸、材質、配置關係等，業者可以施加各種變更，業者可由習知範圍藉由適當選擇，而同樣實施本發明，可獲得同樣效果，彼等均包含於本發明範圍。
又，各具體例之任2個以上之要素在技術可能範圍內予以組合而成者，只要包含於本發明之要旨，均包含本發明之範圍。
其他依據本發明實施形態之上述發光元件模組基板、發光元件模組及照明裝置，業者經由適宜設計變更實施而獲得之全部之發光元件模組基板、發光元件模組及照明裝置，只要包含本發明要旨情況下，均屬於本發明之範圍。
其他，於本發明思想範疇內，業者所能想到之各種變更例及修正例，彼等變更例及修正例均屬於本發明之範圍。
以上係說明本發明幾個實施形態，但彼等實施形態僅為一例，並非用來限定本發明之範圍。彼等新的實施形態可以其他各種形態予以實施，在不脫離本發明要旨情況下，可進行各種省略替換，變更。彼等實施形態或其變形均包含於發明之範圍或要旨，亦包含於申請專利範圍記載之發明及其均等範圍內。
(發明效果)
依據實施形態，係提供高反射率、且高接合性，具備和端部之間之良好電絕緣性之裝配部及接合部的發光元件模組基板、發光元件模組及照明裝置。
10．．．積層板
11．．．基材金屬板
12．．．絕緣層
10e．．．周緣
13．．．安裝部
20．．．金屬層
21．．．底層
22．．．中間層
23．．．銀層
25．．．裝配部
26．．．接合部
26p．．．p側接合部
26n．．．n側接合部
40．．．焊錫阻劑層
110．．．發光元件模組基板
圖1(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之構成例之模式圖。
圖2(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之使用狀態之例之模式圖。
圖3(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之製造方法之例之工程順之模式圖。
圖4(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之製造方法之例之工程順之模式圖。
圖5(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之製造方法之例之工程順之模式圖。
圖6表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
圖7表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
圖8(a)、(b)表示第1實施形態之發光元件模組基板之特性之例之圖表。
圖9(a)～(d)表示第1實施形態之另一發光元件模組基板之構成例之模式平面圖。
圖10為第1實施形態之另一發光元件模組基板之構成例之模式斷面圖。
圖11表示第2實施形態之發光元件模組之構成例之電路圖。
圖12表示第3實施形態之照明裝置之構成例之模式斷面圖。
10．．．積層板
11．．．基材金屬板
12．．．絕緣層
10e．．．周緣
13．．．安裝部
20．．．金屬層
21．．．底層
22．．．中間層
23．．．銀層
25．．．裝配部
26．．．接合部
26p．．．p側接合部
26n．．．n側接合部
40．．．焊錫阻劑層
110．．．發光元件模組基板

Claims (20)

  1. 一種發光元件模組基板，其特徵為：具備：積層板，其包含基材金屬板，及設於上述基材金屬板之上的絕緣層；及金屬層，係設於上述絕緣層之上，具有用於安裝發光元件的裝配部，及接合部，用於接合電連接於上述發光元件之配線；上述金屬層，係在比起切斷為特定形狀時之積層板周緣更內側被設置於上述絕緣層上，包含：底層，其包含成為上述裝配部之底的第1底部，及和上述第1底部分離而設置，成為上述接合部之底的第2底部，及供作為電解鍍層使用之鍍層用配線部；及成為上述裝配部與上述接合部之最上層，藉由電解鍍層而形成，用來反射由上述發光元件放出之光的銀層；上述電解鍍層中之上述鍍層用配線部，係包含：設於上述絕緣層之上，連接於上述第1底部，不經由上述第2底部而到達上述周緣的第1鍍層用配線部；及連接於上述第2底部，不經由上述第1底部而到達上述周緣的第2鍍層用配線部；上述第1及第2鍍層用配線部之至少一部分被除去；上述鍍層用配線部具有上述裝配部用的第1部分及上述接合部用的第2部分，該第1部分及第2部分係分別由上述裝配部及上述接合部個別延伸至朝向上述積層板周緣之 中途；上述裝配部及上述接合部，係由上述積層板之上述周緣被電氣遮斷。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光元件模組基板，其中上述金屬層係另包含：中間層，其設於上述底層與上述銀層之間。
  3. 如申請專利範圍第2項之發光元件模組基板，其中上述底層含有銅(Cu)；上述中間層含有鎳(Ni)。
  4. 如申請專利範圍第3項之發光元件模組基板，其中上述中間層實質上不含磷(P)。
  5. 如申請專利範圍第1項之發光元件模組基板，其中於上述金屬層之其中至少一部分之側面，上述底層呈露出。
  6. 一種發光元件模組，其特徵為具備：申請專利範圍第1項之發光元件模組基板；發光元件，安裝於上述發光元件模組基板之上述裝配部；及配線，用於電連接上述發光元件與上述接合部。
  7. 一種照明裝置，其特徵為具備：申請專利範圍第6項之發光元件模組；及散熱構件，係以熱方式連接於上述基材金屬板。
  8. 一種發光元件模組基板之製造方法，其特徵為具備： 積層板包含基材金屬板及設於上述基材金屬板之上的絕緣層，使用在上述積層板之切斷為特定形狀時之比起積層板周緣更內側而被設置於上述絕緣層之上，包含第1底部、第2底部、第1鍍層用配線部、及第2鍍層用配線部的底層，在該底層之上述第1及第2鍍層用配線部，藉由電解鍍層而於上述第1及第2底部之上形成用來反射由上述發光元件放出之光的銀層，而形成上述裝配部及上述接合部的電解鍍層工程；該第1底部，係成為安裝發光元件的裝配部之底；該第2底部，係和上述第1底部分離而設置，成為接合有配線的接合部之底，該配線係電連接於上述發光元件；該第1鍍層用配線部，係設於上述絕緣層之上，連接於上述第1底部，不經由上述第2底部而到達上述周緣；該第2鍍層用配線部，係連接於上述第2底部，不經由上述第1底部而到達上述周緣；及除去上述第1及第2鍍層用配線部之至少一部分，使電連接於上述裝配部的上述導電區域之上述端與上述基材金屬板之上述周緣上位置之間的距離，及電連接於上述接合部的導電區域之上述端與上述基材金屬板之上述周緣上位置之間的距離，比起上述電解鍍層變為更長的除去工程。
  9. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第1鍍層用配線部之一部分，使上述第1鍍層用配線部之上述端與上述基材金屬板之上述周緣上位置之間的距離比起上述電解鍍層變 為更長。
  10. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第1鍍層用配線部之中的上述周緣側之部分。
  11. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第1鍍層用配線部之中的中間部分，而將上述第1底部與上述第1鍍層用配線部予以分斷。
  12. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第2鍍層用配線部之一部分，使上述第2鍍層用配線部之上述端與上述基材金屬板之上述周緣上位置之間的距離比起上述電解鍍變為更長。
  13. 如申請專利範圍第12項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第2鍍層用配線部之中的上述周緣側之部分。
  14. 如申請專利範圍第12項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含：除去上述第2鍍層用配線部之中的中間部分，而將上述第2底部與上述第2鍍層用配線 部予以分斷。
  15. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係將上述裝配部之中與上述第1鍍層用配線部之連接部分，與上述接合部之中與上述第2鍍層用配線部之連接部分的至少一方除去。
  16. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含除去上述第1及第2鍍層用配線部之全部。
  17. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述除去工程，係包含使上述第1底部、上述第2底部、第1鍍層用配線部及第2鍍層用配線部之至少之一之側面露出。
  18. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述底層，係包含銅。
  19. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中於上述銀層之形成之前，係使用第1及第2鍍層用配線部，藉由電解鍍層於上述底層之上形成中間層；上述銀層之形成，係包含使用第1及第2鍍層用配線部，藉由電解鍍層於上述中間層之上形成上述銀層。
  20. 如申請專利範圍第8項之發光元件模組基板之製造方法，其中上述銀層之厚度為1μm以上。
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