專利名稱：發(fā)光元件搭載用支承體及發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件搭載用支承體及使用該支承體的發(fā)光裝置，特別涉及用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座的可靠性優(yōu)良的發(fā)光元件搭載用支承體及使用該支承體的發(fā)光
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨發(fā)光二極管元件(芯片)的高亮度化、白色化，使用發(fā)光二極管元件的發(fā)光裝置被用作照明、各種顯示器、大型液晶電視的背光源等。作為用于搭載發(fā)光二極管元件的發(fā)光元件搭載用支承體，一般要求具有高效地反射自元件發(fā)射的光的高反射性。除此之外，近年來的發(fā)光二極管元件伴隨著高亮度化而發(fā)熱量增加，其溫度過度升高，因此要求能獲得將由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)的散熱性以及可抑制由熱量導(dǎo)致的損傷等的高可靠性。特別是對于照明等發(fā)光元件，需要將由發(fā)光元件產(chǎn)生的大量的熱量迅速地釋放至外部。作為這樣的發(fā)光裝置中使用的發(fā)光元件搭載用支承體，已知例如金屬一樹脂封裝(例如參照專利文獻I)。金屬一樹脂封裝由引線框和含填料的樹脂作為一體形成，所述引線框由鋁、銅、鐵/銅合金或鐵/鎳合金等導(dǎo)電性金屬形成，所述含填料的樹脂是使反射性填料分散在樹脂中而得。通過在該引線框上搭載發(fā)光元件，由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量被迅速地散發(fā)。金屬一樹脂封裝中使用的含填料的樹脂中，因為反射性填料和樹脂的折射率差大，所以可獲得高反射率，而且原料成本也低，因此被廣泛用作發(fā)光元件搭載用支承體。但是，金屬一樹脂封裝的樹脂部分對于熱量容易發(fā)生變性，搭載高輸出功率的發(fā)光二極管元件(芯片)的情況下，存在容易發(fā)生樹脂燒焦等損傷、作為發(fā)光裝置的可靠性差的問題。特別是在金屬一樹脂封裝中，如果受到紫外線的照射，則樹脂部分立即損傷，因此存在無法應(yīng)用于搭載紫外線LED作為發(fā)光元件的發(fā)光裝置的問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開2008-41699號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為了解決該問題，作為發(fā)光元件搭載用支承體，越來越多地采用氧化鋁基板等陶瓷基板。但是，氧化鋁基板的燒成溫度為1500 1600°C，因此與鋁、銅、鐵/銅合金或鐵/鎳合金等導(dǎo)電性金屬(引線框)作為一體燒成的情況下，大多數(shù)導(dǎo)電性金屬都可能會氧化或熔化。另一方面，作為上述陶瓷以外的無機材料，可例舉玻璃原材料。使用玻璃原材料作為上述發(fā)光元件搭載用支承體的情況下，如果使用軟化點(Ts)高于655°C的玻璃原材料，則可能會發(fā)生導(dǎo)電性金屬(引線框)的氧化或熔化。因此，使用玻璃原材料作為發(fā)光元件搭載用支承體的情況下，必須使用軟化點(Ts)在655°C以下的玻璃原材料。作為具有655°C以下的軟化點(Ts)的玻璃原材料，已知例如以鉍作為主要成分的玻璃原材料。但是，以鉍作為主要成分的玻璃原材料通常會顯色，無法獲得透明的玻璃原材料。因此，如果采用該玻璃原材料作為發(fā)光元件搭載用支承體，則對所要的波長的光的反射率可能會下降，無法高效地取出來自發(fā)光元件的光。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明，其目的是提供一種散熱性優(yōu)良、且即使搭載高輸出功率的發(fā)光元件也能抑制由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降的發(fā)光元件搭載用支承體。此外，本發(fā)明的目的還在于提供使用上述發(fā)光元件搭載用支承體的發(fā)光裝置。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明人進行了認真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體及發(fā)光裝置可以解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體是將具有用于搭載發(fā)光元件的搭載部的絕緣性基座和用于安裝搭載于所述絕緣性基座的發(fā)光元件的引線框一體成形而得的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述絕緣性基座由包含低熔點玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，所述低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)在630°C以下。較好是所述陶瓷填料由選自氧化鋁粉末、氧化鋯粉末和氧化鈦粉末的I種或2種以上的混合物形成。較好是所述引線框是選自鋁、銅、鐵/銅合金或鐵/鎳合金的導(dǎo)電性金屬或合金。較好是所述玻璃陶瓷組合物中，低熔點玻璃粉末的含有比例為60體積％以上80體積％以下，陶瓷填料的含有比例為20體積％以上40體積％以下。較好是所述絕緣性基座具有凹陷成研缽狀的用于搭載發(fā)光元件的搭載部，引線框貫穿所述絕緣性基座而暴露在所述搭載部的底面。較好是所述低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)為450°C以上630°C以下。較好是所述低熔點玻璃粉末的50%粒徑(D50)為0. 5 ii m以上4 ii m以下。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，包括上述的本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體和搭載于所述發(fā)光元件搭載用支承體的搭載部的發(fā)光元件。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過使用規(guī)定的玻璃陶瓷組合物作為用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座，可獲得耐熱性高、由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降得到抑制的發(fā)光元件搭載用支承體。還有，本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體中，由于引線框和絕緣性基座一體成形，因此散熱性優(yōu)良。此外，根據(jù)本發(fā)明，通過采用上述發(fā)光元件搭載用支承體，可獲得發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置即使搭載高輸出功率的發(fā)光元件，由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降也能得到抑制，而且能將由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量迅速地散發(fā)至外部。附圖
的簡單說明圖I是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的一例的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體搭載有發(fā)光元件的狀態(tài)的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的一例的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。圖9是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體的制造工序的一例的剖視圖。實施發(fā)明的方式
以下，對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體是將具有用于搭載發(fā)光元件的搭載部的絕緣性基座和用于安裝搭載于所述絕緣性基座的發(fā)光元件的引線框一體成形而得的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述絕緣性基座由包含低熔點玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，所述低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)在630°C以下。根據(jù)本發(fā)明，通過用以上述的軟化點(Ts)在630°C以下的低熔點玻璃粉末和陶瓷填料作為主要成分的玻璃陶瓷組合物來構(gòu)成用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座，與以往相比可提高耐熱性。因此，即使在搭載了高輸出功率的發(fā)光元件時，也幾乎不會發(fā)生由熱量導(dǎo)致的基座部分的損傷。此外，通過采用上述的玻璃陶瓷組合物作為用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座，能在較低的溫度下燒成，因此能在不發(fā)生由導(dǎo)電性金屬形成的引線框的氧化或熔化的情況下將該絕緣性基座和引線框作為一體燒成來制造。因此，可獲得不僅具有優(yōu)良的耐熱性還具有優(yōu)良的散熱性的發(fā)光元件搭載用支承體。圖I是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體I的一例的剖視圖。發(fā)光元件搭載用支承體I包括用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座2和設(shè)置于該絕緣性基座2之間的近似平板狀的引線框3。絕緣性基座2由側(cè)面部4和支承部5構(gòu)成，該絕緣性基座2整體由包含低熔點玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成。絕緣性基座2具有由側(cè)面部4圍成的凹部6。凹部6的底面由支承部5的圖中的上側(cè)表面中出現(xiàn)在凹部6內(nèi)側(cè)的表面形成，該底面成為用于搭載發(fā)光元件的搭載部6a。引線框3是用于安裝發(fā)光元件的構(gòu)件，其貫穿側(cè)面部4和支承部5之間，與絕緣性基座2作為一體設(shè)置。引線框3是由薄型的金屬板形成的結(jié)構(gòu)，使兩個引線框3a和3b暴露在搭載部6a上，以設(shè)有數(shù)毫米左右的間隔且相向的狀態(tài)設(shè)置。用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基座2是將低熔點玻璃粉末和陶瓷填料混合而制成玻璃陶瓷組合物，將該玻璃陶瓷組合物燒成來制造。作為玻璃陶瓷組合物的主要成分的低熔點玻璃粉末是軟化點(Ts)在630°C以下的玻璃粉末。如果低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)高于630°C，則與引線框3作為一體燒成時，構(gòu)成引線框3的導(dǎo)電性金屬發(fā)生氧化，引線框3的導(dǎo)熱性顯著下降，或者發(fā)生由燒成時的熱量導(dǎo)致的變形。低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)較好是在610°C以下。另一方面，如果低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)低于450°C，則對發(fā)光元件搭載用支承體I實施引線接合來安裝發(fā)光元件或者將搭載發(fā)光元件而得的發(fā)光裝置錫焊于照明器具等時，絕緣性基座2可能會因熱量而變形。因此，低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)較好是在450°C以上。此外，低熔點玻璃粉末的玻璃化溫度(Tg)較好是350°C以上500°C以下。玻璃化溫度(Tg)低于350°C時，安裝發(fā)光元件時可能會發(fā)生絕緣性基座2的變形。另一方面，如果玻璃化溫度(Tg)高于500°C，則與引線框3作為一體燒成時，構(gòu)成引線框3的導(dǎo)電性金屬發(fā)生氧化，引線框3的導(dǎo)熱性顯著下降，或者發(fā)生由燒成時的熱量導(dǎo)致的變形。作為這樣的低熔點玻璃粉末，例如以下述氧化物換算的摩爾％表示含有40摩爾％以上50摩爾％以下的Si02、38摩爾％以上48摩爾％以下的B203、0摩爾％以上5摩爾％以下的21~02、0摩爾％以上10摩爾％以下的ZnO、選自K2O和Na2O至少一方，較好是含有2摩爾％以上10摩爾％以下的K20、Na2O或者K2O和Na20。這里，SiO2是形成玻璃骨架的成分。SiO2的含量低于40摩爾％時，難以獲得穩(wěn)定 的玻璃，且化學(xué)耐久性也可能會下降。另一方面，SiO2的含量高于50摩爾％時，軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)可能變得過高。SiO2的含量較好是在40. 5摩爾％以上，更好是在42摩爾％以上。此外，SiO2的含量較好是在48摩爾％以下，更好是在47摩爾％以下。B2O3具有使軟化點(Ts)降低的效果。B2O3的含量低于38摩爾％時，可能無法使軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)充分降低。另一方面，B2O3的含量高于48摩爾％時，難以獲得穩(wěn)定的玻璃，且化學(xué)耐久性也可能會下降。B2O3的含量較好是在39摩爾％以上，更好是在41摩爾％以上。此外，B2O3的含量較好是在45摩爾％以下，更好是在43摩爾％以下。ZrO2可以在5摩爾％以下的范圍內(nèi)含有來提高玻璃的穩(wěn)定性。如果ZrO2的含量超過5摩爾％，則軟化點(Ts)可能會升高。ZrO2的含量較好是在4摩爾％以下。ZnO可以為了使軟化點(Ts)降低而添加。如果ZnO的含量高于10摩爾％，則絕緣性基座2的強度可能會下降。ZnO的含量較好是在9摩爾％以下，更好是低于4摩爾％。此外，ZnO的含量較好是在I摩爾％以上。Na20、K20為了促進玻璃化并且使軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)降低而添加。Na2O和K2O的含量的總和較好是2摩爾％以上10摩爾％以下。如果Na2O和K2O的含量的總和低于2摩爾％，則軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)升高，玻璃變得不穩(wěn)定而容易分相。另一方面，如果Na2O和K2O的含量的總和高于10摩爾％，則抗氧化性下降，絕緣性基座2的強度下降。Na2O和K2O的含量的總和更好是在6摩爾％以上8摩爾％以下。還有，玻璃陶瓷組合物中使用的低熔點玻璃粉末并不局限于上述成分，可以在滿足軟化點(Ts)、玻璃化溫度(Tg)等各特性的范圍內(nèi)包含其他成分。包含其他成分的情況下，其他成分的總含量較好是在10摩爾％以下。Al2O3可以在不高于5摩爾％的范圍內(nèi)添加來提高玻璃的穩(wěn)定性、化學(xué)耐久性和強度。Al2O3的含量高于0. 5摩爾％時，軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)可能變得過高。Al2O3的含量較好是在3摩爾％以下。CaO可以在不高于5摩爾％的范圍內(nèi)添加來提高玻璃的穩(wěn)定性并使軟化點(Ts)和玻璃化溫度(Tg)降低。CaO的含量高于5摩爾％時，玻璃可能會變得不穩(wěn)定。CaO的含量較好是在3摩爾％以下，更好是在I摩爾％以下。MgO可以在含量為5摩爾％以下的范圍內(nèi)含有來使玻璃穩(wěn)定化。如果高于5摩爾％，則軟化點(Ts)可能變高。MgO的含量較好是在3摩爾％以下。BaO可以為了使玻璃穩(wěn)定化而添加，其含量較好是在1%以下。玻璃陶瓷組合物中使用的低熔點玻璃粉末可通過如下方法獲得按照成為上述玻璃組成的條件摻合、混合玻璃原料，通過熔融法制造該玻璃原料，將制成的玻璃通過干式粉碎法或濕式粉碎法粉碎。濕式粉碎法的情況下，較好是使用水作為溶劑。粉碎可以使用例如輥式粉碎機、球磨機、噴射磨等粉碎機進行。絕緣性基座2中使用的低熔點玻璃粉末的50%粒徑(D50)較好是0. 5iim以上4iim以下。低熔點玻璃粉末的50%粒徑小于0. 5 iim時，低熔點玻璃粉末容易凝集，處理變 得困難，而且粉末化所需的時間可能會過長。另一方面，低熔點玻璃粉末的50%粒徑高于4um時，可能會發(fā)生玻璃粉末的軟化溫度的升高或低熔點玻璃粉末的燒結(jié)不足。粒徑的調(diào)整例如可以在粉碎后根據(jù)需要通過分級來進行。還有，本說明書中的50%粒徑(D50)是指使用激光衍射/散射式粒度分布測定裝置測得的值。此外，低熔點玻璃粉末的最大粒徑較好是在20i!m以下。如果最大粒徑大于20 y m，則低熔點玻璃粉末的燒結(jié)性下降，燒結(jié)體中殘留未熔解成分，可能會使絕緣性基座2的反射性下降。低熔點玻璃粉末的最大粒徑更好是在10 ii m以下。另一方面，作為陶瓷填料，可以沒有特別限定地使用熔點在1500°C以上、一直以來使用的陶瓷填料，例如可以優(yōu)選使用氧化鋁粉末、氧化鋯粉末、氧化鈦粉末或它們的混合物。陶瓷填料的50%粒徑(D50)例如較好是0. 5除上述陶瓷填料外，也存在白色陶瓷填料，但由于可能會對發(fā)光元件搭載用支承體帶來問題，因此最好避免使用。該問題例如是光反射率的下降、強度的下降、燒結(jié)性的下降、由熱膨脹系數(shù)的下降引起的與引線框的熱膨脹系數(shù)差的增大。通過將這樣的低熔點玻璃粉末和陶瓷填料按照例如低熔點玻璃粉末為60體積％以上80體積％以下、陶瓷填料為20體積％以上40體積％以下的條件摻合、混合，從而獲得玻璃陶瓷組合物。如果陶瓷填料少于20體積％，則玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體可能無法獲得足夠的反射率。另一方面，如果陶瓷填料多于40體積％，則玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)性下降，燒結(jié)體的強度可能會下降。引線框3可使用具有0. I 0.5mm左右的厚度的導(dǎo)電性金屬板。作為金屬板，可以沒有特別限定地使用一直以來使用的金屬板，例如可以優(yōu)選使用鋁、銅、鐵/銅合金或鐵/鎳合金等導(dǎo)電性金屬。此外，引線框3也可以是在該導(dǎo)電性金屬板的表面通過層疊數(shù)微米左右的鎳、金、鈦或銀等來設(shè)置鍍層而得的引線框。以上，對本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體I舉出一例進行了說明，但只要不違背本發(fā)明的技術(shù)思想，可根據(jù)需要適當改變其構(gòu)成。圖2是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體I搭載有發(fā)光元件7的狀態(tài)的剖視圖。如圖2所示，發(fā)光元件7用導(dǎo)電性粘接劑固定在暴露在搭載部6a上的引線框3a的端部表面，圖中的上側(cè)面為發(fā)光面7a，該發(fā)光面7a的一部分設(shè)置有電極(陽極)。此外，另一個電極(陰極)設(shè)置于與引線框3a接觸的接觸面7b (圖中的下側(cè))。而且，發(fā)光面7a側(cè)的電極(陽極)通過焊絲8與相向側(cè)的引線框3b連接。藉此，發(fā)光面7a側(cè)的電極(陽極)與引線框3b連接，接觸面7b側(cè)的電極(陰極)與引線框3a連接。因此，通電時由發(fā)光元件7產(chǎn)生的熱量經(jīng)由搭載有發(fā)光元件7的引線框3a迅速地釋放至發(fā)光裝置10的外部，并且也經(jīng)由焊絲8從引線框3b釋放至發(fā)光裝置10的外部。本發(fā)明的發(fā)光裝置10如圖2所述，在發(fā)光元件搭載用支承體I的搭載部6a搭載有發(fā)光二極管等發(fā)光元件7。而且，例如圖3所示，向該發(fā)光元件搭載用支承體I的凹部6以覆蓋發(fā)光元件7和焊絲8的形式注入密封材料9，從而構(gòu)成發(fā)光裝置10。作為密封材料9的主要成分，可使用例如有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂，特別是有機硅樹脂在耐光性、耐熱性方面優(yōu)良，因此較佳。通過向該樹脂成分中添加熒光體等，可適當調(diào)整作為發(fā)光裝置10而獲得的光的顏色。本發(fā)明的發(fā)光裝置不限于如圖3所示向凹部6內(nèi)注入密封材料9而得的發(fā)光裝置，例如也可以是在凹部6的開口部設(shè)置蓋狀的構(gòu)件而使凹部6內(nèi)呈中空的構(gòu)成，或者也可以是如圖2所示在發(fā)光元件搭載用支承體I上僅搭載有發(fā)光元件7的構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，通過使用耐熱性高的發(fā)光元件搭載用支承體1，即使由發(fā)光元件7產(chǎn)生的發(fā)熱量多的情況下，也幾乎不會發(fā)生用于搭載發(fā)光元件7的絕緣性基座2部分的由熱量導(dǎo)致的燒焦、開裂等損傷，作為發(fā)光裝置10能維持穩(wěn)定的性能。此外，由于引線框3可在不被氧化的情況下與絕緣性基座2作為一體設(shè)置，因此由發(fā)光元件7產(chǎn)生的熱量通過引線框3迅速地釋放至發(fā)光裝置10外部。因此，即使搭載有高輸出功率的發(fā)光元件7，也能抑制因溫度過度升高而導(dǎo)致的發(fā)光效率的下降，能以高亮度發(fā)光。上述本發(fā)明的發(fā)光裝置10也適合用作為例如液晶顯示器等的背光源、小型信息終端的操作按鈕發(fā)光部、汽車用或裝飾用的照明或者其他光源。本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體I如下所述制造。還有，以下說明中，對于其制造中所用的構(gòu)件，標以與完成品的構(gòu)件相同的符號進行說明。圖4 9是表示本發(fā)明的發(fā)光元件搭載用支承體I的制造工序的一例的剖視圖。發(fā)光元件搭載用支承體I如下所述獲得例如圖4 圖9所示,在模具40、50內(nèi)制成未燒成側(cè)面構(gòu)件4A和未燒成支承構(gòu)件5A后，將它們夾著引線框3而重疊，制成未燒成發(fā)光元件搭載用支承體1，將它們保持在收納于模具40、50內(nèi)的狀態(tài)進行燒成，然后冷卻。首先，如圖4所示，將由玻璃陶瓷組合物形成的粉體填充至用于制造側(cè)面部4的模具40。接著，將填充于模具40的粉體用加壓成形機通過加壓板P壓緊，從而進行擠壓成形。接著，如圖5所示，使框體41與模具40的底面嵌合，該框體41用于將對未燒成側(cè)面構(gòu)件4A進行燒成后得到的側(cè)面構(gòu)件4從模具40分離并取出。然后，在未燒成側(cè)面構(gòu)件4A的上表面涂布粘接劑，在其上載放弓I線框3a、3b，固定于未燒成側(cè)面構(gòu)件4A的表面。另一方面，如圖6所示，將由玻璃陶瓷組合物形成的粉體填充至用于制造支承部5 的模具50。接著，與側(cè)面部4同樣地將填充于模具50的粉體用加壓成形機通過加壓板P進行擠壓成形。接著，如圖7所示，使框體51與模具50的底面嵌合，該框體51用于將對未燒成支承構(gòu)件5A進行燒成后得到的支承構(gòu)件5從模具50分離并取出。接著，如圖8所示，在未燒成支承構(gòu)件5A的表面涂布粘接劑后，將未燒成側(cè)面構(gòu)件4A和未燒成支承構(gòu)件5A重疊，使未燒成支承構(gòu)件5A表面與未燒成側(cè)面構(gòu)件4A的引線框載放面接觸，從而制成未燒成發(fā)光元件搭載用支承體1A。然后，以保持在收納于模具內(nèi)的狀態(tài)進行未燒成發(fā)光元件搭載用支承體IA的燒成，然后將模具從燒結(jié)體取出，得到發(fā)光元件搭載用支承體。燒成例如在550°C以上630°C以下的溫度下保持30分鐘以上60分鐘以下的時間。燒成特別好是在580°C以上600°C以下的溫度下進行。如果燒成溫度高于630°C，則構(gòu)成引線框3的導(dǎo)電性金屬氧化，引線框3的導(dǎo)熱性可能會下降，導(dǎo)電性可能會下降。此外，引線框3以鋁作為主要成分的情況下，鋁可能會熔化，引線框3可能會變形。另一方面，如果燒成溫度低于550°C，則燒成可能無法充分進行，可能無法獲得致密的絕緣性基座2。
燒成結(jié)束后，將燒結(jié)體冷卻一定時間，然后如圖9所示，沿著朝向側(cè)面部4的方向?qū)蝮w41施加3kPa的壓力。藉此，側(cè)面部4在與框體41的突起部410的接觸面上沿著圖中朝下的方向受到擠壓，從模具40分離。此外，也沿著朝向支承部5的方向?qū)蝮w51施加3kPa的壓力。藉此，支承部5在與框體51的突起部510的接觸面上沿著圖中朝上的方向受到擠壓，從模具50分離。上述發(fā)光元件搭載用支承體I的制造方法中，在將未燒成側(cè)面構(gòu)件4A和未燒成支承構(gòu)件5A收納于模具40、50內(nèi)的狀態(tài)下燒成后,將模具40、50從燒結(jié)體分離,但未必一定要是這樣的方法，例如也可以在燒成前的階段將模具40、50從未燒成側(cè)面構(gòu)件4A和未燒成支承構(gòu)件5A分離，然后進行未燒成發(fā)光元件搭載用支承體IA的燒成。此外，對于各部分的形成順序等，只要能夠制造發(fā)光元件搭載用支承體I，可適當改變。
實施例以下，通過實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。(實施例I) 首先制造低熔點玻璃粉末。即，按照以下述氧化物換算的摩爾％表示SiO2為45摩爾%、B2O3為41. 5摩爾%、ZrO2為4摩爾%、ZnO為I. 5摩爾%、Na2O為2摩爾%、K2O為6摩爾％的條件摻合、混合原料，將該原料混合物加入鉬坩堝中在1300 1400°C熔融60分鐘后，倒出該熔融狀態(tài)的玻璃并冷卻。通過氧化鋁制球磨機粉碎該玻璃20 60小時，制成低熔點玻璃粉末。還有，粉碎時的溶劑采用乙醇。用默克公司夕寸4工社)制熱分析裝置TG-DTA2000以升溫速度10°C /分鐘的條件測定所得低熔點玻璃粉末的玻璃化溫度(Tg)，直至1000°C為止，結(jié)果玻璃化溫度(Tg)為443。。。此外，軟化點(Ts)為602。。。用激光衍射/散射式粒度分布測定裝置測定如上所述得到的低熔點玻璃粉末的50%粒徑(D50)，結(jié)果為2. 8 Um0按照低熔點玻璃粉末為65質(zhì)量％、氧化鋁填料(50%粒徑(D50)為2. 8 y m，昭和電工株式會社(昭和電工社)制，商品名AL-47H)為35質(zhì)量％的條件摻合、混合，從而制成玻璃陶瓷組合物。
將該玻璃陶瓷組合物填充至側(cè)面部模具40和支承部模具50，用加壓成形機對粉體實施加壓成形(參照圖4和圖6)。接著，使框體41、51與各模具的底面嵌合后，在側(cè)面部模具40的未燒成側(cè)面構(gòu)件4A表面涂布粘接劑，如圖5所示載放引線框3a、3b并固定。如圖8所示將該側(cè)面部模具40和支承部模具50重疊，進行燒成。燒成于590°C進行40分鐘。然后，冷卻120分鐘后，利用框體41和框體51將側(cè)面部模具40和支承部模具50內(nèi)的燒結(jié)體從模具40和50取出(參照圖9)，得到發(fā)光元件搭載用支承體I。所得發(fā)光元件搭載用支承體I的引線框3未被氧化，可用作發(fā)光裝置10。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性根據(jù)本發(fā)明，通過使用規(guī)定的玻璃陶瓷組合物作為用于搭載發(fā)光元件的絕緣性基 座，可獲得耐熱性高、由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降得到抑制的發(fā)光元件搭載用支承體；通過采用該發(fā)光元件搭載用支承體，可獲得即使搭載高輸出功率的發(fā)光元件、也能抑制由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降、且能將由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量迅速地釋放至外部的發(fā)光裝置。另外，這里引用2010年2月I日提出申請的日本專利申請2010-020240號的說明書、權(quán)利要求書、附圖以及摘要的全部內(nèi)容作為本發(fā)明的揭示。符號的說明I…發(fā)光兀件搭載用支承體、2…絕緣性基座、3…引線框、4…側(cè)面部、4A…未燒成偵愐構(gòu)件、5…支承部、5A…未燒成支承構(gòu)件、6…凹部、6a…搭載部、7…發(fā)光元件、8…焊絲、9…密封材料、10…發(fā)光裝置、40、50…模具、41、51…框體。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件搭載用支承體，其是將具有用于搭載發(fā)光元件的搭載部的絕緣性基座和用于安裝搭載于所述絕緣性基座的發(fā)光元件的引線框一體成形而得的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于， 所述絕緣性基座由包含低熔點玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，所述低熔點玻璃粉末的軟化點Ts在630°C以下。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述陶瓷填料由選自氧化鋁粉末、氧化鋯粉末和氧化鈦粉末的I種或2種以上的混合物形成。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述引線框是選自鋁、銅、鐵/銅合金或鐵/鎳合金的導(dǎo)電性金屬或合金。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述玻璃陶瓷組合物中，低熔點玻璃粉末的含有比例為60體積％以上80體積％以下，陶瓷填料的含有比例為20體積％以上40體積％以下。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述絕緣性基座具有凹陷成研缽狀的用于搭載發(fā)光元件的搭載部，引線框貫穿所述絕緣性基座而暴露在所述搭載部的底面。
6.如權(quán)利要求I 4中任一項所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述低熔點玻璃粉末的軟化點Ts為450°C以上630°C以下。
7.如權(quán)利要求I 4中任一項所述的發(fā)光元件搭載用支承體，其特征在于，所述低熔點玻璃粉末的50%粒徑D50為0. 5iim以上4iim以下。
8.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括 權(quán)利要求I 7中任一項所述的發(fā)光元件搭載用支承體； 搭載于所述發(fā)光元件搭載用支承體的搭載部的發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱性優(yōu)良、且即使搭載高輸出功率的發(fā)光元件也能抑制由熱量導(dǎo)致的基座損傷和氣密性下降的發(fā)光元件搭載用支承體。發(fā)光元件搭載用支承體(1)是將具有用于搭載發(fā)光元件的搭載部的絕緣性基座(2)和用于安裝搭載于絕緣性基座(2)的發(fā)光元件(7)的引線框(3)一體成形而得的發(fā)光元件搭載用支承體(1)，其特征在于，所述絕緣性基座(2)由包含低熔點玻璃粉末和陶瓷填料的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)體形成，所述低熔點玻璃粉末的軟化點(Ts)在630℃以下。
文檔編號H01L33/48GK102714258SQ20108005976
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者中山勝壽 申請人:旭硝子株式會社