[发明专利]发光元件用基板及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件用基板及使用该基板的发光装置，特别涉及搭载发光元件的搭载面的平坦度良好的发光元件用基板及使用该基板的发光装置。

背景技术

近年来，伴随发光二极管元件(芯片)的高亮度化、白色化，使用发光二极管元件的发光装置被用作手机和大型液晶电视的背光源等。然而，发热量随着发光二极管元件的高亮度化而增加，其温度过度上升，因此未必获得足够的发光亮度。因此，作为用于搭载发光二极管元件等发光元件的发光元件用基板，需要使由发光元件产生的热量迅速地扩散而可获得足够的发光亮度的基板。

以往，作为发光元件用基板，采用例如氧化铝基板。此外，因为氧化铝基板的热导率为约15～20W/m·K，并不高，所以也正在研究采用具有更高的热导率的氮化铝基板。

然而，氮化铝基板的原料成本高，且难以烧结，所以需要高温烧成，工艺成本趋高。另外，氮化铝基板的热膨胀系数小，为4×10^-6～5×10^-6/℃，安装于广泛使用的具有9×10^-6/℃以上的热膨胀系数的印刷基板的情况下，由于热膨胀差，并不一定能够获得足够的连接可靠性。

为了解决这样的问题，正在研究采用低温共烧陶瓷基板(以下称为LTCC基板)作为发光元件用基板。LTCC基板由玻璃和氧化铝填料形成，它们的折射率差大，且它们的界面多，其厚度比所用的波长大，所以可获得高反射率。藉此，可以高效地利用来自发光元件的光，因而能够降低发热量。此外，由于由光源引发的劣化少的无机氧化物形成，因此可以长时间保持稳定的色调。

此外，已知LTCC基板的热导率并不高，因而例如以从搭载发光元件的搭载面贯穿至作为其相反面的非搭载面的方式设置由金属等高导热性材料形成的散热孔来降低热阻。作为散热孔，已知例如配置多个比发光元件小的散热孔的方案和仅配置1个与发光元件大致同等大小的散热孔的方案(参照例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-41230号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

然而，设置散热孔的情况下，搭载面容易产生凹凸。即，主要构成LTCC基板的基板主体与埋设于其中的散热孔的最适合的烧结温度和收缩行为不同，因此其制造、特别是烧成时，散热孔从搭载面突出或陷落而产生凹凸。通常，散热孔的突出等在散热孔的中央部最大，且随着散热孔(孔径等)的变大而变大。

一般发光元件用粘接剂固定，如果搭载面存在凹凸，则粘接剂的使用量增加，热阻也增加。此外，如果搭载面存在凹凸，则发光元件可能会在倾斜的状态下被固定，也可能会因之后的引线接合而造成损伤或发生光轴偏离。

本发明是为了解决上述课题而完成的发明，其目的在于提供搭载发光元件的搭载面的平坦度良好、热阻小且可抑制发光元件的倾斜的发光元件用基板。此外，本发明的目的还在于提供使用上述发光元件用基板的发光装置。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明人的研究获知，通过以未到达搭载面的方式设置散热孔，可以提高搭载面的平坦度。此外，以未到达搭载面的方式设置散热孔的情况下，虽然从发光元件至散热孔的距离变长，但发光元件的密合度提高，因此可以使热阻比以往低。本发明是基于上述发现而完成的发明。

即，本发明的发光元件用基板的特征在于，包括基板主体和散热孔，该基板主体由含玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷组合物的烧结体形成，并且具有一部分成为搭载发光元件的搭载部的搭载面，该散热孔埋设在所述基板主体中，并且以未到达所述搭载面的方式从作为所述搭载面的相反面的非搭载面一直设置到所述搭载面的附近。

所述搭载面至所述散热孔的距离较好为0.05mm以上0.20mm以下，更好为0.05mm以上0.15mm以下。所述搭载部的最高部与最低部的高低差较好为1μm以下。此外，所述搭载部设有表面粗糙度Ra为0.4μm以下的玻璃膜。

所述陶瓷填料较好为例如氧化铝粉末、氧化锆粉末或氧化铝粉末与氧化锆粉末的混合物。此外，所述基板主体的抗弯强度为250MPa以上。

本发明的发光装置的特征在于，包括上述的本发明的发光元件用基板和被搭载于所述发光元件用基板的搭载部的发光元件。

发明的效果