发光模块的利记博彩app

专利名称：发光模块的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种发光模块，尤其涉及一种安装有高亮度发光元件的发光模块。
背景技术：
以LED (Light Emitting Diode ；发光二极管)为代表的半导体发光元件由于寿命 长且目视辨认性高，因此逐渐使用于交通信号机器等或汽车的车灯等。此外，LED亦逐渐作 为照明机器来使用。当将LED使用于照明机器时，由于仅一个LED的亮度不足，因此在一个照明机器中 会安装许多个LED。然而，由于LED在发光时会发放出许多热量，因此当将LED安装在由散 热性差的树脂材料所构成的安装基板，或个别地将各个LED作成树脂封装时，会有LED所放 出的热量无法良好地散热至外部，而提早降低LED性能的问题。参照下述专利文献1，专利文献1已揭露一种有关光源单元的技术，该光源单元将 安装有已封装的LED的金属基座电路基板予以弯曲。具体而言，参照专利文献1的图1，将 已封装的LED 6安装于表面经过绝缘处理的金属箔1，并使金属箔在预定部位弯曲。如此， 使金属箔1密着于具有散热性的框体8，而经由金属箔1及框体8将LED 6所放出的热量良 好地散热至外部。在下述专利文献2中，已揭露一种为了将LED所放出的热量良好地散热至外部而 将LED安装至由铝所构成的金属基板上。参照专利文献2的图2，将绝缘性树脂13被覆于 金属基板11上面，再将发光元件15(LED)安装于形成在该绝缘性树脂13上面的导电图案 14上面。借此构成，发光元件16所放出的热量会经由导电图案14、绝缘性树脂13、以及金 属基板11散热至外部。专利文献1 日本特开2007-194155号公报专利文献2 日本特开2006-100753号公报

发明内容
(发明所欲解决的课题)然而，在上述专利文献1所记载的技术中，其前提为内设于光源单元的发光元件 仅为一个已封装化的LED，而非安装多个LED。因此，在该专利文献1的光源单元中，使用于 照明用等的光量会不足。再者，当安装多个LED时，虽可增加单元整体的光量，但当增加安 装的LED数目时，增加的量亦会使放出的热量变多。因此，若LED所放出的热量未良好地散 热时，会有单元整体的温度变高、LED的转换效率降低、以及因热量而损坏LED的忧虑。在专利文献2所记载的技术中，在固着有LED的发光元件15的导电图案14以及金 属基板11之间存在有绝缘性树脂13。为了提升散热性，绝缘性树脂13为高密度填充有填料的树脂，与金属相比热阻较高。因此，当采用例如流通200mA以上的大电流的高亮度LED 作为发光元件16时，专利文献2所记载的构成会有散热不足的忧虑。此外，在专利文献2所记载的技术中，金属基板11为平坦的板的状态。因此，难以 使安装有该LED的金属基板11内建至例如作成复杂形状的机组内部(例如汽车的角落部 或游戏机的内部)。本发明鉴于上述问题而研创，本发明主要的目的在于提供一种可确保高散热性， 并可内设于各种形状的机组的发光模块。(解决课题的手段)本发明的发光模块具备有金属基板，其一主面被绝缘层被覆；导电图案，形成于 所述绝缘层的主面；以及发光元件，与所述导电图案电性连接；其中，于所述金属基板从另 一主面设置沟，并在设置有所述沟的部位将所述金属基板弯曲至与安装有所述发光元件的 侧的相反侧。本发明的发光模块的制造方法具备有于被覆金属基板一主面的绝缘层主面形成 导电图案的步骤；于金属基板从另一主面设置沟的步骤；将发光元件固着于所述金属基板 的所述一主面，并将所述发光元件与所述导电图案予以电性连接的步骤；以及在设置有所 述沟的部位，使所述金属基板弯曲至与安装有所述发光元件的侧的相反侧。本发明另一态样的发光模块的制造方法具备有在被覆基板一主面的绝缘层表面 形成用以构成多个单元的导电图案的步骤；在与所述单元的交界对应的部位的所述基板的 所述一主面与另一主面形成分离沟，并在与所述单元弯曲的部位对应的所述基板设置沟的 步骤；将发光元件固着于所述基板的各所述单元，并将所述发光元件与所述导电图案予以 电性连接的步骤；在设置有所述分离沟的部位将所述基板分离成所述各单元的步骤；以及 在设置有所述沟的部位使所述各单元的所述基板弯曲至与安装有所述发光元件的侧的相 反侧的步骤。(发明的效果)依据本发明的发光模块，在安装有发光元件的金属基板从背面设置沟，并在设置 有该沟的部位使金属基板弯曲。借此，由于可容易地将金属基板弯曲成预定的角度，因此可 根据发光模块所要组入的机组(set)形状，来构成金属基板以预定角度弯曲的发光模块。并且，由于在从背面设置有沟的部位使金属基板弯曲，因此能降低因为金属基板 弯曲所产生的弯曲应力。从而，防止设置在金属基板上面的绝缘层与导电图案因此弯曲应 力而损伤。此外，局部性地去除被覆金属基板的绝缘层而设置开口部，并将发光元件固着于 露出于该开口部底面的金属基板上面。因此，由于从发光元件所产生的热量直接传导至金 属基板而散热至外部，故能抑制发光元件的温度上升。由于发光元件不用固着于绝缘层上 面，因此无须为了降低热阻而在绝缘层混入多量的填料。因此，可用树脂材料作为主体来构 成绝缘层，且由于此种方式构成的绝缘层的柔软性佳，因此能防止因为上述的弯曲应力而 损害绝缘层或导电图案。在制造方法上，由于在形成有沟的部位弯曲金属基板，因此能通过变化沟的形状 而容易地调节金属基板的弯曲角度。在由一片基板形成多个单元(发光模块)的情形时，能在相同的步骤中加工形成在各单元彼此间的分离用分离沟以及用以使金属基板弯曲而设置的沟。因此，抑制对金属 基板施予弯曲加工而造成的步骤增加。 当在加热基板后施予弯曲加工时，由于在被覆金属基板的绝缘层软化的状态下进 行弯曲加工，因此通过绝缘层缓和伴随弯曲加工时所产生的弯曲应力。从而，防止因为金属 基板的弯曲加工而损伤形成在金属基板弯曲部位的导电图案以及绝缘层。


图IA是显示本发明的发光模块的构成图的剖面图，图IB为显示本发明的发光模 块的构成图的平面图。图2A及图2B是显示本发明的发光模块的构成图的剖面图。图3A及图;3B是显示本发明的发光模块的构成图的剖面图。图4A及图4B是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图4C为显示本 发明的发光模块的制造方法的图的平面图。图5A至图5C是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图5D为显示本 发明的发光模块的制造方法的图的平面图。图6A是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图6B为显示本发明的 发光模块的制造方法的图的平面图。图7A是显示本发明的发光模块的制造方法的图的斜视图，图7B为显示本发明的 发光模块的制造方法的图的剖面图，图7C为显示本发明的发光模块的制造方法的图的平 面图。图8A至图8C是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图。图9A及图9B是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图。图IOA及图IOB是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图IOC为显 示本发明的发光模块的制造方法的图的平面图。图IlA及图IlB是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图IlC为显 示本发明的发光模块的制造方法的图的平面图。图12A是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图，图12B为显示本发明 的发光模块的制造方法的图的平面图。图13A及图13B是显示本发明的发光模块的制造方法的图的剖面图。图14A至图14E是显示于本发明的发光模块的制造方法中，将金属基板弯曲的实 验结果的图，图14A为显示实验状态的照片，图14B至图14E为SEM影像。主要元件符号说明10发光模块11、12 金属基板12B 第 二侧面12D 第四侧面14、14A、14B 导电图案16金属细线18 凹部
11A、IlBUlC 模块部 12A第一侧面 12C第三侧面 13弯曲部 15半导体装置 17反射框 19安装基板
20发光元件22氧化膜26接合材30侧面34被覆层
21导电路 24,42 绝缘层 28底面 32密封树脂 36第一倾斜部 40基板
46单元
54第一沟
58沟 38第二倾斜部44 导电箔48 开口部56 第二沟
具体实施例方式<第一实施方案发光模块的构成>在本实施方案中，参照图1A、图IB至图3A、图;3B来说明发光模块10的构成。图IA是发光模块10的剖面图，图IB是从上方观看发光模块10时的平面图。参照图1A，发光模块10主要是由下述构件所构成金属基板12 ；绝缘层对，被覆 金属基板12的上面；导电图案14，形成于绝缘层M上面；以及发光元件20，固着于金属基 板12上面，并与导电图案14电性连接。发光模块10为在一片板状的金属基板12上面安装有多个发光元件20。而且，经 由导电图案14及金属细线16来串联连接这些发光元件20。当对以这种方式所构成的发光 模块10供给直流电流时，发光元件20会发出预定颜色的光，而使发光模块10作为例如萤 光灯的照明器具而作用。金属基板12是由铜或铝等金属所构成的基板，且例如厚度为0. 5mm至2. Omm左 右，宽度为5mm至20mm左右，长度为IOcm至50cm左右。为了确保预定的光量，多个发光元 件20配置成列(column)状，因此金属基板12呈现非常细长的形状。而且，于金属基板12 的长边方向的两端形成与外部电源连接的外部连接端子。该端子可为插入型的连接器，亦 可为将配线焊接至导电图案14的。金属基板12上面被由以树脂为主体的材料所构成的绝缘层M所被覆，而在该绝 缘层M上面形成预定形状的导电图案14。固着在金属基板12上面的发光元件20经由金 属细线16而与导电图案14连接。导电图案14形成在绝缘层M上面，且作为使各发光元件20导通的路径的一部分 而作用。该导电图案14通过将设置于绝缘层M上面的由铜所构成的导电箔予以蚀刻而形 成。此外，设置于金属基板12两端的导电图案14有时亦会作为与外部连接的外部连接端 子而作用。在本实施方案的发光模块中，设置有使金属基板12朝厚度方向弯曲的弯曲部13。 在此，将两个弯曲部13作为交界，将发光模块10区分成模块部11A、11B、11C。于各模块部 配置有彼此连接的预定数目的发光元件20，各模块部的金属基板12形成为平坦状。弯曲部13于金属基板12的背面设置沟，且为沿着该沟使金属基板12弯曲的部 位。在此，于金属基板12从背面设置剖面为V字型的沟，并以要封闭该沟的方式弯曲金属 基板12。亦即，在弯曲部13使金属基板12弯曲的方向与在金属基板12安装有发光元件20的方向为相反方向。在附图上，发光元件20固着于金属基板12上面，在弯曲部13，金属 基板12朝下方向弯曲。通过弯曲部13所区划的各模块部通过跨设弯曲部13延伸的导电图案而电性连 接。具体而言，在左端的模块部IlA与中央的模块部IlB间延伸有导电图案14A。该导电图 案14A跨设于弯曲部13的上方而从模块部IlA延伸至模块部11B。更具体而言，位于模块 部IlA右端的发光元件20经由金属细线16及导电图案14A而与位于模块部IlB左端的发 光元件20电性连接。同样地，中央部的模块部IlB与右端的模块部IlC通过跨设延伸于位于两者间的 弯曲部13上方的导电图案而连接。如上所述，通过跨设于弯曲部13上方而设置的导电图案14A、14B，可将被弯曲部 13所区划的各模块11A、11B、11C所含有的所有发光元件20予以电性连接。在此，可使用金属细线等连接手段来取代导电图案14A、14B。在此情形中，经由金 属细线来连接模块部IlA右端的导电图案14与模块部IlB左端的导电图案14。参照图1B，金属基板12具有属于长边方向侧面的第一侧面12A与第二侧面12B， 以及属于短边方向侧面的第三侧面12C与第四侧面12D。如上所述，本实施方案的金属基 板12例如宽度为2mm至50mm左右，长度为5cm至50cm左右的细长形状，并于长轴方向以 列状态配置发光元件20及导电图案14。在附图上，以虚线显示弯曲部13，弯曲部13从第一侧面12A连续形成至第二侧面 12B。换言之，在弯曲部13中，设置于金属基板12背面的沟从第一侧面12A连续形成至第 二侧面12B。如此，具有容易进行弯曲部13的金属基板12的弯曲加工的优点。在上述说明中，虽于金属基板12设置两个弯曲部13，但亦可于金属基板12设置更 多的弯曲部13。此外，图IA中，弯曲部13的角度θ 1虽为钝角(例如150度)，但该角度 θ 1亦可为直角或锐角。此外，参照图1Α，在弯曲部13中，亦可在金属基板12上面设置沟，而以在附图上金 属基板12整体朝下方凸起的方式来进行弯曲加工。此外，在弯曲部13中，亦可从金属基板 12的上面及下面双方形成沟，并在此部位进行弯曲加工。接着，参照图2Α、图2Β与图3Α、图3Β，说明安装于金属基板12的发光元件20等的 详细构成。图2Α是图IB所示的A-A'线的剖面图，图2Β是图IB所示的B-B'线的剖面图。参照图2Α及图2Β，在本实施方案中，局部性地去除绝缘层M以设置开口部48，将 发光元件20安装于从该开口部48所露出的金属基板12上面。在本实施方案中，形成局部 性地将金属基板12上面作成凹状而设置的凹部18，使发光元件20收容于该凹部18。以下详述此种构成的发光模块10。首先，在金属基板12由铝所构成的情形中，以将铝予以阳极氧化而产生的氧化膜 (氧化铝膜=Al2(SO4)3)来被覆金属基板12的上面及下面。参照图2Α，被覆金属基板12的 氧化膜22的厚度例如为1 μ m至10 μ m左右。参照图2B，金属基板12的侧面成为朝外侧突出的形状。具体而言，金属基板12的 侧面是由下列方式所构成第一倾斜部36，从金属基板12上面连续地朝外侧倾斜；以及第 二倾斜部38，从金属基板12下面连续地朝外侧倾斜。借此构成，可将金属基板12侧面的面积作成比平坦状态时还大，而增加从金属基板12侧面散热至外部的热量。由于金属基板 12侧面未被热阻大的氧化膜22所被覆，而为露出散热性佳的金属材料的面，因此通过此构 成能提升模块整体的散热性。参照图2A，金属基板12上面被由混入有Al2O3等填料的树脂(热可塑性树脂或热 硬化性树脂)所构成的绝缘层M所被覆。绝缘层M的厚度例如为50μπι左右。绝缘层M 具有使金属基板12与导电图案14绝缘的功能。此外，于绝缘层M混入多量的填料，借此 能使绝缘层M的热膨胀系数接近金属基板12，而降低绝缘层M的热阻。例如，于绝缘层 24含有70体积％至80体积％左右的填料。所含有的填料的平均粒径例如为4 μ m左右或 10 μ m左右。在本实施方案中，由于发光元件20未载置于绝缘层M的上面，因此能减少绝缘层 M所含有的填料量。亦可仅通过未含有填料的树脂来构成绝缘层M。具体而言，绝缘层M 所含有的填料量能设成例如50体积％以下。通过上述方式，能提升绝缘层M的柔软性。因 此，即使对金属基板12进行用以形成图IA所示的弯曲部13的弯曲加工，亦会通过绝缘层 M缓和伴随弯曲加工所产生的弯曲应力，而防止弯曲加工损伤绝缘层M与导电图案14。发光元件20上面具有两个电极(阳极电极与阴极电极)，且发出预定颜色的光 的元件。发光元件20的构成于由GaAs或GaN等所构成的半导体基板上面层迭N型半导 体层与P型半导体层而构成。发光元件20的具体大小例如为纵X横X厚度=0.3mm至 1. OmmXO. 3mm至1. OmmXO. Imm左右。发光元件20的厚度根据所发光的光的颜色而不同， 例如发出红色光的发光元件20的厚度为100 μ m至3000 μ m左右，发出绿色光的发光元件 20的厚度为100 μ m左右，发出蓝色光的发光元件20的厚度为IOOym左右。当对发光元件 20施加电压时，会从上面及侧面的上部发光。在此，由于本发明的发光模块10的构成具有 良好的散热性，因此特别适用于例如通过IOOmA以上的电流的发光元件20(功率LED)。在图2A中，以反白箭头表示发光元件20所发出的光。从发光元件20上面所发出 的光会直接照射至上方。另一方面，从发光元件20侧面朝侧方所发出的光会在凹部18的 侧面30朝上方反射。由于发光元件被混入有萤光体的封装树脂被覆，因此发光元件20所 发出的光会穿透封装树脂32朝外部发光。于发光元件20上面设置两个电极(阳极电极与阴极电极)，这两个电极经由金属 细线16而与导电图案14连接。在此，发光元件20的电极与金属细线16的连接部被封装 树脂32被覆。参照图2A，说明安装有LED的发光元件20的部位的形状。首先，将绝缘层M以圆 形的形状局部性地去除，借此设置开口部48。接着，在从开口部48的内侧露出的金属基板 12上面形成凹状借此形成凹部18，将发光元件20固着于该凹部18的底面观。并且，通过 填充于凹部18及开口部48的封装树脂32来被覆发光元件20。从上面将金属基板12形成凹状借此设置凹部18，底面28呈圆形状。凹部18的 侧面作为用以将从发光元件20侧面朝侧方发出的光反射至上方的反照器(reflector)而 作用，侧面30的外侧与底面观所形成的角度θ 2的角度例如为40度至60度左右。此外， 凹部18的深度可比发光元件20的厚度还长，亦可比发光元件20的厚度还短。例如，当将 凹部18的厚度作成比加算发光元件20与接合材沈的厚度后的长度还长时，能将发光元件 20收容于凹部18，使发光元件20的上面位于比金属基板12的上面还下方。借此，有助于模块整体的薄型化。凹部18的底面观、侧面30、及其周边部的金属基板12的上面被被覆层34被覆。 作为被覆层；34的材料，采用通过镀覆处理所形成的金或银。此外，当采用反射率比金属基 板12的反射率还大的材料(例如金或银)作为被覆层34的材料时，能更有效率地使从发 光元件20朝侧方发出的光朝上方反射。此外，在发光模块10的制造步骤中，被覆层34具 有防止金属露出的凹部18的内壁被氧化的功能。在凹部的底面观，去除被覆金属基板12表面的氧化膜22。氧化膜22的热阻比构 成金属基板12的金属的热阻还大。因此，通过从安装有发光元件20的凹部18底面去除氧 化膜22来降低金属基板12整体的热阻。封装树脂32填充于凹部18及开口部48以封装发光元件20。封装树脂32是于 耐热性佳的硅树脂混入萤光体而构成的。例如，当发光元件20发出蓝色的光，而封装树脂 32混入黄色的萤光体时，穿透封装树脂32的光会变成白色。因此，可利用发光模块10作为 发出白色光的照明器具。此外，面向开口部48的绝缘层M的侧面成为露出填料的粗糙面。 借此，在属于粗糙面的绝缘层M的侧面与封装树脂32间会产生锚固(anchor)效应，而具 有防止封装树脂32剥离的优点。参照图2A，亦可以全面性被覆金属细线16的方式来形成封装树脂32。在此情形 中，金属细线与发光元件20的连接部以及金属细线16与导电图案14的连接部亦被封装树 脂32被覆。接合材沈具有使发光元件20的下面与凹部18接着的功能。由于发光元件20的 下面未具有电极，因此接合材26可为由绝缘性的树脂所构成，但为了提升散热性，亦可为 由焊材等金属所构成。此外，由于凹部18的底面是由焊材的润湿性佳的银等所构成的镀覆 膜(被覆层34)所被覆，因此能容易采用焊材作为接合材26。在本发明中，将裸发光元件20安装于金属基板12上面，借此具有非常有效率地将 发光元件20所产生的热量散热至外部的优点。具体而言，在上述现有例中，由于将发光元 件安装于形成在绝缘层上面的导电图案，因此绝缘层阻碍热量的传导，而难以有效率地将 发光元件20所放出的热量散热至外部。另一方面，在本发明中，在安装发光元件20的区域 中去除绝缘层M及氧化膜22而形成开口部48，将发光元件20固着于从该开口部48所露 出的金属基板12的表面。借此，由于发光元件20所产生的热量会迅速地传导至金属基板 12而散热至外部，因此抑制发光元件20的温度上升。并且，由于抑制温度上升，故亦抑制封 装树脂32的劣化。依据本发明，能将设置于金属基板12上面的凹部18侧面作为反射器来利用。具 体而言，参照图2A，凹部18的侧面形成为随着愈接近金属基板12的上面宽度愈会变宽的倾 斜面。因此，藉该侧面30来反射从发光元件20侧面朝侧方发出的光，使光朝上方照射。亦 即，收容发光元件20的凹部18的侧面30兼具作为反射器的功能。因此，由于无须如一般 的发光模块另外准备反射器，因此能减少零件数目而降低成本。此外，如上所述，通过反射 率大的材料来被覆凹部的侧面30，因此能提高作为侧面30的反射器的功能。参照图3A，说明将发光元件20安装于金属基板12的其他构成。在图3A所示的构 成中，不设置上述的凹部18，而是通过接合材沈直接将发光元件20安装于从开口部48露 出的金属基板12上面。然后，被覆发光元件20的侧面及上面，并以填充于开口部48的方式来形成封装树脂32。如上述所说明，在本实施方案中，直接将发光元件20固着于金属基板12上面。因 此，可降低绝缘层M所含有的填料量，而能将绝缘层M作成柔软性佳的绝缘层。借此，即 使于图IA所示的弯曲部13弯曲金属基板12，亦会防止伴随该弯曲而损伤绝缘层M及导电 图案14。接着参照图3B，说明将已封装的发光元件20安装于金属基板12而成为半导体装 置15的构造。半导体装置15是由下述构件所构成安装基板19 ；发光元件20，安装于安装基板 19上面；反射框17，以包围发光元件20的方式固着于安装基板19上面；封装树脂32，封装 发光元件20 ；以及导电路21，与发光元件20电性连接。安装基板19是由玻璃环氧树脂等树脂材料或陶瓷等无机物所构成，具有机械性 地支持发光元件20的功能。于安装基板19上面配置发光元件20及反射框17。具体而言， 发光元件20配置于安装基板19上面的中央部附近，并以包围该发光元件20的方式将反射 框17固着于安装基板19上面。反射框17将铝等金属形成为框状，且内侧的侧面形成为下部较上部靠近内侧的 倾斜面。因此，从发光元件20的侧面朝侧方发出的光会在反射框17的内侧侧面朝上方反 射。此外，在反射框17包围的区域填充用以封装发光元件20的封装树脂32。导电路21从安装基板19上面配线至下面。在安装基板19上面，导电路21经由 金属细线16而与发光元件20电性连接。而，形成于安装基板19下面的导电路21经由接 合材26而与形成于金属基板12上面的导电图案14连接。<第二实施方案发光模块的制造方法>其次，参照图4A-4C至图13A-13B，说明上述构成的发光模块10的制造方法。第一步骤参照图4A-4C。参照图4A-4C，首先，准备成为发光模块10的基材的基板40，并形成导电图案。参照图4A，首先，基板40是由例如以铜或铝为主材料的金属所构成，厚度为0. 5mm 至2. Omm左右。基板40的平面大小例如为ImX Im左右，由一片基板40制造多个发光模块。 在基板40为由铝所构成的基板的情形时，基板40的上面及下面被上述的阳极氧化膜所被覆。基板40上面全面性地被厚度50 μ m左右的绝缘层42被覆。该绝缘层42的组成 与上述的绝缘层M相同，由高密度填充有填料的树脂材料(热可塑性树脂或热硬化性树 脂)所构成。在此，为了防止后续的步骤中因为基板的弯曲而损伤导电图案，绝缘层对可 通过含有少量的填料(例如填充率为50体积％以下)的树脂所构成，亦可仅由树脂材料所 构成。此外，于绝缘层42上面全面性地形成由厚度50 μ m左右的铜所构成的导电箔44。接着参照图4B，进行选择性的湿蚀刻，借此将导电箔44予以图案化以形成导电图 案14。该导电图案14于设置在基板40的每个单元46具有相同的形状。在此，所谓单元 46指构成一个发光模块的部位。图4C是显示完成此步骤的基板40的平面图。在此，单元46彼此间的交界以虚线 表示。单元46的形状例如纵X横=30cmX0. 5cm左右，具有非常细长的形状。第二步骤参照图5A-5D。
接着参照图5A-5D，针对基板40的各个单元46，局部性地去除绝缘层以设置开口 部48。参照图5A，从上方照射雷射至绝缘层42。在此，照射的雷射以箭头来表示，针对对 应于载置发光元件的部分的绝缘层42照射雷射。在此，所使用的雷射优选为YAG(Yttrium Aluminum Garnet 钇铝石榴石)雷射。参照图5B及图5C，通过上述雷射照射将绝缘层42局部性地以圆形或长方形的方 式去除以形成开口部48。参照图5C，雷射照射不仅去除绝缘层42，亦去除被覆基板40上面 的氧化膜22。因此，从开口部48的底面露出构成基板40的金属材料(例如铝)。参照图5D，上述开口部48为圆形或长方形，且对应固着各单元46的发光元件的区 域而设置。在此，开口部48的平面大小形成为较后续的步骤中形成于开口部48内部的凹 部还大。亦即，开口部48的外周端部从形成预定的凹部外周端部被间隔。借此，能防止因 为进行用以形成凹部的冲压的冲击而破坏脆性的绝缘层42。第三步骤参照图6A-6B。接着参照图6A-6B，从开口部48露出的基板40的上面形成凹部18。凹部18的形 成可采用选择性地蚀刻、钻孔加工、冲压加工等，在此步骤中采用冲压加工。图6A显示所形成的凹部18的形状。通过冲压加工形成底面观为圆形而侧面30为 倾斜面的凹部18。所形成的凹部18的深度可为在后续的步骤中完全收容所安装的发光元 件的深度，亦可为部分性地收容发光元件的深度。具体而言，凹部18的深度例如为100 μ m 至300 μ m左右。参照图6B，以上述方法在各单元46载置发光元件的预定区域形成凹部18。第四步骤参照图7A-7C及图8A-8C。在此步骤中，于各单元46彼此间设置分离用的分离沟(第一沟M及第二沟56)， 并于各单元46设置弯曲用的沟58。在此步骤中，能通过高速旋转切锯一并地形成这些沟。图7A是形成这些沟后的基板40的倾斜图，图7B是图7A的B-B'剖线的剖面图， 图7C是从下方观看图7A所示的基板40的平面图。在图7A中，为了显示形成于基板40的沟58，显示将形成有绝缘层42的基板40主 面置于下面的状态的基板40。在此，第一沟M及第二沟56、与沟58对应基板40的一侧边 平行地形成。而且，沟58相对于第一沟M及第二沟56而形成于直角方向。沟58是在后续步骤中用以弯曲各单元46所设置的沟，在此呈V字型的剖面形状。 沟58的深度设定得比基板40的厚度还浅，当基板40的厚度例如为1. 5mm时，沟58的深度 为1. Omm左右。参照图7B及图7C，于各单元46彼此间，从形成有绝缘层42的主面形成第一沟54， 从相反面形成第二沟56。两条沟的剖面呈V字型的形状。由于加算第一沟M与第二沟56 的深度后的长度设定成比基板40的厚度还短，因此在形成两条沟后，整体基板40仍是一片 基板的状态。在此，第一沟M及第二沟56可形成为两者的大小(深度)相同，亦可形成为 一方比另一方还大。此外，亦可仅设置第一沟M与第二沟56的任一方。参照图8A-8C，说明本步骤所形成的沟58的剖面形状。图8A-8C的各图是显示用 以弯曲基板而设置的沟58的各种形状的剖面图。在本实施型态中，例如图1A-1B所示于一片金属基板12 (上述的单元46)设置多个模块部IlAUlB等，并在模块部彼此间的交界形成使弯曲加工容易进行的沟58。因此，只 要是容易进行金属基板的弯曲的形状，即可采用各种形状作为沟58的剖面形状。在图8A中，具有V字型剖面形状的沟58形成于模块部IlA与模块部IlB的交界。 在此，形成V字型的沟58的角度θ 3例如为30度至90度左右，对应基板40所弯曲的角度 而变更。参照图8Β，在此于模块部IlA与模块部IlB的交界形成剖面为四角形形状的沟 58。由于通过四角形形状的沟58亦会使形成有沟58的区域的基板40厚度变薄，因此在此 区域中能容易地弯曲基板40。在此，亦可将沟58上面形成曲面形状，而将沟58的形状形成 为U字形状。参照图8C，在此于模块部IlA与模块部IlB的交界形成多个沟58。通过设置上述 多个沟58，能容易弯曲基板40，并降低基板40弯曲时对绝缘层42与导电图案14造成的损 害。在此，设置有多个沟58的剖面形状亦可为四角形形状以外的形状，例如亦可为上述的 V字型或U字型等剖面形状。第五步骤参照图9Α-9Β。在本步骤通过被覆层34被覆从开口部48露出的基板40的表面。具体而言，将金属构成的基板40作为电极来使用，并使基板40通电，借此于开口 部48所露出的基板40表面被覆属于镀覆膜的被覆层34。亦即，通过电解镀覆处理形成被 覆层34。作为被覆层34的材料，采用金或银等。此外，为了防止镀覆膜附着于第一沟Μ、 第二沟56及沟58(参照图7A-7C)的表面，只要以阻剂被覆这些部位的表面即可。此外，由 于基板40的背面被属于绝缘物的氧化膜所被覆，因此不会附着镀覆膜。在此步骤中，通过被覆层34被覆凹部18，能防止例如由铝所构成的金属面氧化。 并且，通过被覆层34被覆凹部18的底面观，只要被覆层34为银等焊材湿润性佳的材料，在 后续的步骤中能容易地通过焊材来安装发光元件。再者，通过高反射率的材料所构成的被 覆层34被覆凹部18的侧面30，能提升侧面30作为反照器的功能。第六步骤参照图10A-10C。接着，将发光元件20 (LED晶片)安装至各单元46的凹部18，并予以电性连接。参照图IOA及图10B，发光元件20的下面通过接合材沈而安装至凹部18的底面 28。由于发光元件20的下面未具有电极，因此接合材沈可采用由树脂所构成的绝缘性接 着剂或导电性接着材的双方。再者，以导电性接着材而言，可采用焊材或导电性膏的双方。 此外，由于凹部18的底面观是由对焊材的湿润性佳的银等镀覆膜所构成，因此相比于绝缘 性材料，能采用热传导性佳的焊材作为接合材26。完成发光元件20的固着后，经由金属细线16来连接设置于发光元件20上面的各 电极与导电图案14。第七步骤参照图11A-11C。接着，使封装树脂32填充至设置于基板40的各单元46的凹部，以封装发光元件 20。封装树脂32是由混入有萤光体的硅树脂所构成，且以液状或半固态状的状态将封装树 脂32填充至凹部18及开口部48并使之固化。借此，发光元件20的侧面与上面以及发光 元件20与金属细线16的连接部会被封装树脂32被覆。对各凹部18个别地供给封装树脂32并予以封装，借此与在基板40上面整体性地形成封装树脂32的情形相比，抑制封装树脂32所含有的萤光体的分隔。因此，发光模块所 发出的颜色会均勻化。第八步骤参照图12A-12B。接着，于形成第一沟M及第二沟56的部位将基板40分离成各单元46。由于在各单元46彼此间形成两条沟，因此能容易地进行基板40的分离。作为该分 离方法，能采用冲压机所进行的冲切、切割、或于形成两条沟的部位进行基板40的弯曲等。第九步骤参照图13A-13B。在此步骤中，对在前步骤中已分离的各单元的金属基板12进行弯曲加工。图13A 是施予弯曲加工前的金属基板12的剖面图，图1 是进行弯曲加工后的金属基板12的剖 面图。此步骤的弯曲是例如固定金属基板12的侧面来进行的。具体而言，如图1 所 示，在模块部IlB与模块部IlC的交界(设置有沟58的部分)将金属基板12予以弯曲的 情形时，首先，从侧面固定模块部IlA与模块部IlB的金属基板12。接着，从上方推压模块 部11C，借此在设置有沟58的部位使金属基板12弯曲，而形成图1 所示的弯曲部13。在此，上述金属基板12的弯曲亦可使用模具来进行。在此情形时，首先，准备上部 已加工成图IA所示形状的模具，在该模具上面载置图13A所示状态的金属基板12。接着， 当从上方朝模块部IlA与模块部IlC施加推压力时，在两条沟58的部位金属基板12会弯 曲ο接着，在模块部IlA与模块部IlB的交界(设置有沟58的部位)将金属基板12 予以弯曲。在此情形时，固定模块部IlB与模块部11C，从上方推压模块部11A，借此在模块 部IlA与模块部IlB的交界弯曲金属基板12。上述此步骤的弯曲优选为在加热金属基板12、绝缘层24、以及导电图案14的状态 下进行。借此，由于在高温下的导电图案的弹性区域较广，而缓和弯曲金属基板12时的弯 曲应力，因此防止导电图案14及绝缘层M的破损。具体而言，加热时的温度优选为80°C以 上。此部分的实验结果将在后面说明。通过以上的步骤来制造图1A-1B所示构成的发光模块。在此，上述步骤可更换顺序。例如在进行加工图7A-7C所示的沟的步骤后，亦可接 着将基板40分离成个别的单元46，进行各单元46的弯曲加工，再将发光元件20安装至各 单元。<第三实施方案实验结果说明>参照图14A-14E，说明在本实施方案中，使金属基板弯曲，并确认该弯曲对导电 图案的影响的实验结果。图14A是从侧方摄影弯曲的金属基板的照片，图14B-14E是于 改变金属基板的加热温度并使金属基板弯曲后，摄影弯曲部的导电图案的SEM(Scanning ElectronMicroscope ；扫描式电子显微镜)影像。参照图14A，在此在第二实施方案所述的方法中，弯曲金属基板。金属基板上面 被由聚酰亚胺(Polyimide)绝缘树脂所构成的绝缘层被覆，并在该绝缘层上面形成导电图 案。在此，金属基板弯曲的角度Θ4在实测值中为148度。图14B是在将金属基板加热至60°C的状态下进行上述金属基板的弯曲后所摄影 的导电图案的SEM影像。从图14B中清楚可知在导电图案的弯曲部产生裂缝。此裂缝产生的原因是在弯曲金属基板时弯曲应力作用于导电图案之故。考虑到在该温度下导电图案会 产生裂缝，因此即使在常温(例如30°C )下进行上述金属基板的弯曲，亦测预到跟本例相同 会于导电图案产生裂缝。图14C是显示将加热温度设定成70°C并进行金属基板的弯曲的导电图案的SEM影 像。图14D为图14C的局部放大图。参照图14C，虽然看到似乎未于导电图案产生裂缝，但 参照图14C的放大图的图14D，确认到于导电图案的纵方向产生细微的裂缝。图14E是显示使加热温度上升至80°C并将金属基板弯曲时的导电图案的SEM影 像。参照图14E，导电图案完全未产生裂缝。加热温度在80°C的状态下未产生裂缝的原因 是因为金属基板经加热而使高温下的导电图案的弹性区域变广之故。此外，当加热温度超 过80°C以上时，由于弹性区域变得更广，因此预测到上述导电图案产生裂缝的问题不会发 生在80°C以上。通过以上的实验，清楚可知通过将金属基板加热后再弯曲，弯曲加工对导电图案 的损伤会变小。并且清楚可知，当将金属基板的加热温度设定成80°C以上时，金属基板的弯 曲对绝缘层及导电图案得损伤能变得非常小。
权利要求
1.一种发光模块，至少具备有一方的面经过绝缘处理的平坦的第一金属基板； 一方的面经过绝缘处理的平坦的第二金属基板；第一发光元件，与设置于所述第一金属基板上的第一导电图案电性连接；及 第二发光元件，与设置于所述第二金属基板上的第二导电图案电性连接； 所述第一金属基板与所述第二金属基板为一体，且沿着设置于所述第一金属基板与所 述第二金属基板的面的交界的沟予以线状弯曲。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述沟的剖面为V字型、U字型、或矩形。
3.根据权利要求1所述的发光模块，其中，于所述第一金属基板与所述第二金属基板 的面设置有多个所述沟，并分别沿着多个所述沟予以线状弯曲。
4.根据权利要求1所述的发光模块，其中，于弯曲的部分跨接有导电图案或金属细线。
5.根据权利要求1所述的发光模块，其中，设置于所述第一金属基板的第一发光元件 或设置于所述第二金属基板的第二发光元件为串联连接且设置有多个。
6.根据权利要求1所述的发光模块，其中，于所述第一金属基板设置有用以收容所述第一发光元件的凹部； 于所述第二金属基板设置有用以收容所述第二发光元件的凹部； 所述第一金属基板与所述第二金属基板的凹部分别具备有底面、以及连接所述底面与 所述第一金属基板及所述第二金属基板各自的主面的侧面； 所述侧面为愈接近所述主面宽度愈宽的倾斜面。
全文摘要
本发明提供一种可确保高散热性，且可内设于各种形状的机组的发光模块。发光模块(10)主要具备有金属基板(12)；绝缘层(24)，被覆于金属基板(12)的上面；导电图案(14)，形成于绝缘层(24)的上面；以及发光元件，固着于金属基板(12)的上面，并与导电图案(14)电性连接。并且，通过在金属基板(12)设置沟且予以弯曲加工而设置有弯曲部(13)。
文档编号H01L33/32GK102097421SQ20101051728
公开日2011年6月15日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年9月25日
发明者本池达也, 森晴彦, 草部隆也 申请人:三洋半导体株式会社, 三洋电机株式会社, 三洋电机民用电子株式会社