专利名称：发光元件用基板及其制造方法和发光装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及发光元件用基板及其制造方法。更为详细而言，本发明涉及装配了发光二极管(以下也称为“LED”)的发光元件用基板及其基板的制造方法。此外，本发明还涉及在发光元件用基板上装配了发光元件而构成的发光装置。
背景技术：
近年来，由于作为光源的LED有节能且长寿命的优点，因此被用于各种用途。特别是最近，在LED的高光量用途中发光效率有所提高，LED开始被用于 照明用途。在白色LED的照明用途中，通过增大对LED施加的电流，从而能够增大光量。但是，在这种施加大电流的过于严酷的使用条件下，有时会产生LED的特性劣化，对于LED封装或模块担心难以确保长寿命/高可靠性。例如，当使LED中流过的电流增加时，来自LED的发热会増大，伴随于此照明用LED模块或系统的内部温度増大从而很可能引起劣化。特别是白色LED所消耗的电カ之中被变换为可见光的约为25%左右，其他成为直接热量。因此，针对LED封装和模块需要散热对策，使用着各种的散热设备(例如，在封装基板的底面安装散热设备以提高散热性)。在此，由于一般情况下LED针对静电的耐性未必较高，因此需要保护LED以免受到静电压迫的影响的设计、对策(參照专利文献I)。例如，采用将齐纳ニ极管与LED以并联方式电连接的结构，从而能够降低在施加了过电压/过电流时对LED的压迫。但是，例如在图26所示的这种表面装配型LED封装200的情况下，尽管齐纳ニ极管元件270与LED元件220进行反并联连接，但这种齐纳ニ极管元件270到底还是配置在封装基板210之上。也就是说，其结果与齐纳ニ极管元件270的存在相应地封装的整体尺寸会增加，难以应对LED产品的进一步小型化。现有技术文献专利文献专利文献IJP特开2009-129928号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的。即，本发明的课题在于提供ー种根据针对散热特性良好的小型LED封装的需求、可适当地满足这种需求的发光元件用基板具备该发光元件用基板的发光装置。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本发明的发光元件用基板，将相对的2个主面的其中ー个主面作为装配面，在该装配面装配发光元件，其中，在发光元件用基板，设置包含有埋设在该基板中的电压依赖电阻层、与该电压依赖电阻层连接的第I电极和第2电极而成的“发光元件用的保护元件”，发光元件装配成与电压依赖电阻层相重叠。
本发明的发光元件用基板的特征之ー在于，按照与发光元件重叠的方式来埋设保护元件的电压依赖电阻层。也就是说，在本发明的发光元件用基板中，保护元件的电压依赖电阻层被埋设在发光元件的装配区域。在本说明书中，所谓“发光元件”是发出光的元件，实质上意味着例如发光二极管(LED)及包含发光二极管的电子部件。因此，本发明中的“发光元件”不仅仅是表示“LED的裸芯片(即LED芯片)”，还用作表示包含“以易于装配在基板的方式将LED芯片模块化之后的分散类型”的方式。再者，并不限于LED芯片，还能够使用半导体激光器芯片等。此外，在本说明书中所谓“电压依赖电阻层”实质上是指电阻随着施加于该层的电压值而变化的电阻层。例如，能够列举出如下的层，若对夹着层的电极间施加电压，在电压低的情况下电阻高，进而提高电压时电阻急剧变小(也就是说，所指的是电压-电阻值的关系为“非线性”的层)。在某个方式中“电压依赖电阻层”构成单ー层。
再有，本说明书中所谓“基板”实质上是指成为用于装配发光元件的基台的基部部件。因此，本发明中的“基板”不仅仅是指“实质上的平板状部件”，还用作表示包含“为了收纳LED芯片等而在主面设置凹部的部件”的方式。在某个适当的方式中，电压依赖电阻层的表面与基板的ー个主面处于同一平面上，构成装配面的一部分。也就是说，在本发明的发光元件用基板中，保护元件的电压依赖电阻层的上面与基板装配面实质上是“同一面”。此外，也可以是电压依赖电阻层的表面与另ー个主面处于同一平面上的方式。也就是说，保护元件的电压依赖电阻层的下面与基板背面可以实质上为“同一面”。在某个适当的方式中，保护元件的第I电极被设置成与电压依赖电阻层的基板露出面相接，保护元件的第2电极被设置成在与第I电极对置的状态下与电压依赖电阻层的基板埋设面相接，或者被设置成包含在电压依赖电阻层的内部。也就是说，在本发明的发光元件用基板中，保护元件的第I电极以与发光元件相接的方式设置在基板表面上，另一方面，保护元件的第2电极以与第I电极对置的方式在与电压依赖电阻层部分或整体相接的状态下设置在基板内部。例如，保护元件的第I电极以与发光元件相接的方式设置在基板表面上，另ー方面保护元件的第2电极以与第I电极对置并与电压依赖电阻层重叠的方式设置在基板内部。或者，也可以是保护元件的第I电极以与发光元件相接的方式设置在基板表面上，另ー方面，保护元件的第2电极以与第I电极对置地包含在电压依赖电阻层的内部的形式设置在基板内部(此时，在电压依赖电阻层的内部设置的第2电极不需要是单ー的，也可以是多个)。再者，本申请书中所谓的“电压依赖电阻层的基板露出面”是指电极依存电阻层形成的“面”之中的在基板表面露出的面。另ー方面，所谓“电压依赖电阻层的基板埋设面”是指电极依存电阻层形成的“面”之中的存在于基板内部的面。在某个适当的方式中，在基板内部设置的第2电极经由贯通基板的一个主面(装配面)或另ー个主面(与装配面相对的背面)与电压依赖电阻层之间的基板内部区域的过孔，与在基板的一个主面(装配面)或另ー个主面(与装配面相对的背面)设置的电极或者金属层(或者与该电极导通的布线图案)连接。该方式相当于第2电极具有“贯通电扱”形态的方式。在某个适当的方式中，第I电极在电压依赖电阻层的表面被分离为2个电极。也就是说，第I电极被设置成在包含“电压依赖电阻层的基板露出面”或“基板装配面”的基板表面被分离为2个电极。在某个适当的方式中，发光元件用的保护元件是压敏电阻器元件。在该情况下，优选压敏电阻器元件的第I电极在电压依赖电阻层的表面(即基板露出面或基板装配面)被分离为2个电极，按照共用在电压依赖电阻层的基板埋设面形成的第2电极的方式2个压敏电阻器元件串联连接。也就是说，在该方式中，压敏电阻器元件由副压敏电阻器元件A和副压敏电阻器元件B构成，副压敏电阻器元件A的2个电极的其中一个的第I电极A和副压敏电阻器元件B的2个电极的其中一个的第I电极B设置在基板装配面的表面。另一方面，副压敏电阻器元件A的另ー个的第2电极A和副压敏电阻器元件B的另ー个的第2电极B嵌入基板内，它们彼此电连接(特别优选在基板内嵌入的副压敏电阻器元件A的第2电极A和副压敏电阻器元件B的第2电极B构成单ー层)。由于该方式中作为构成要素包含2个压敏电阻器元件，因此可称为“双压敏电阻器结构”。
在上述的“双压敏电阻器结构”中，优选被分离的2个第I电极的其中一个与发光元件的正电极连接，另ー个与发光元件的负电极连接。由此，串联连接的2个压敏电阻器元件(即副压敏电阻器元件A及副压敏电阻器元件B)与发光元件以并联方式电连接。在某个适当的方式中，发光元件用的保护元件为叠层型压敏电阻器元件。即便是这种方式，叠层型压敏电阻器元件的电压依赖电阻层也埋设在发光元件的基板装配区域中。优选叠层型压敏电阻器元件的电压依赖电阻层的表面与基板的ー个主面处于同一平面上，构成装配面的一部分(即、优选叠层型压敏电阻器元件的电压依赖电阻层的上面与基板装配面实质上为“同一面”)。在某个适当的方式中，基板是由彼此材质不同的下层和上层构成的2层构造。在该情况下，优选上层是规定装配面的层，电压依赖电阻层被埋设在上层中。优选材质不同的下层及上层是热传导率彼此不同的下层及上层，鉴于基板的散热特性这一点，优选下层的热传导率高于上层的热传导率。例如，基板的上层材质可以是玻璃陶瓷，基板的下层材质可以是氧化铝。或者，基板的上层材质可以是玻璃陶瓷，基板的下层材质是氮化铝。在本发明中，还提供了具备上述发光元件用基板的发光装置。具体而言，提供包括上述发光元件用基板、在其装配面装配的发光元件的发光装置。这里所说的“发光装置”实质上是指“发光元件封装(特别是LED封装)”，但除此以外还包括“LED以阵列状排列多个而形成的产品”等。在本发明的发光装置的某个适当的方式中，发光元件是在发光面的相反侧的面具有正电极和负电极的LED芯片，该LED芯片被倒片装配在基板装配面上。再有，在本发明中，还提供了用于制造上述发光元件用基板的方法。也就是说，提供了ー种发光元件用基板的制造方法，该发光元件用基板具有包含电压依赖电阻层、与该电压依赖电阻层连接的第I电极和第2电极而成的压敏电阻器元件，发光元件用基板的制造方法包括(A)エ序，在生片的ー个主面形成第2电极前驱体层；(B)エ序，将凸形状模具从第2电极前驱体层之上压入生片中，在该生片中形成在底面配置第2电极前驱体层的凹部；(C)エ序，在所形成的凹部中提供电压依赖电阻层，即对凹部的底面所配置的第2电极前驱体层上配设电压依赖电阻层；
(D)エ序，对凹部被提供了电压依赖电阻层及第2电极前驱体层的生片进行烧成，得到埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板；和(E)エ序，在基板表面形成了金属层之后实施图案化，由此形成与电压依赖电阻层相接的第I电极。
本发明的制造方法的特征之ー在于，使用预先形成的电压依赖电阻层来制造发光元件用基板。由此，在得到的发光元件用基板中能够获得电压依赖电阻特性优异的压敏电阻器元件。本发明的制造方法可考虑各种的变更方式。例如，在某个适当的变更方式中，替代(A)エ序及(B)エ序，在生片的ー个主面(即装配面)压入凸形状模具，在生片的主面形成凹部，在(C)エ序中在生片凹部中配置下面形成了第2电极前驱体层的电压依赖电阻层。此外，在其他适当的变更方式中，替代(B)及(C)エ序，将电压依赖电阻层从第2电极前驱体层之上压入生片，在生片中形成凹部的同时将电压依赖电阻层及第2电极前驱体层配置在凹部中。也就是说，通过将电压依赖电阻层从第2电极前驱体层之上压入生片，从而将电压依赖电阻层及第2电极前驱体层嵌入生片内部。在进ー步其他适当的变更方式中，替代所述㈧ (C)エ序，将形成有第2电极前驱体层的电压依赖电阻层压入生片使得该第2电极前驱体层处于下方，从而在生片形成凹部的同时将该电压依赖电阻层及该第2电极前驱体层配置在该凹部中。也就是说，通过将形成有第2电极的电压依赖电阻层压入生片使得第2电极前驱体层处于下方，从而将电压依赖电阻层及第2电极前驱体层嵌入生片内部。在其他适当的变更方式中，取代㈧ (C)エ序，将“内部包含第2电极的电压依赖电阻层”配置在生片的ー个主面，将凸形状模具从电压依赖电阻层之上压入生片，由此在生片中形成“内部包含有第2电极的电压依赖电阻层”被配置在底面的凹部。此时，在(D)エ序中，通过对具备“内部包含第2电极的电压依赖电阻层”配置在底面的凹部的生片进行烧成，从而能够得到埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板。发明效果由于本发明的发光元件用基板中保护元件的电压依赖电阻层以与基板的发光元件装配面重叠的方式被埋设，因此作为发光装置(例如LED封装)可实现整体的小型化。因此，本发明的发光元件用基板适合于以照明用途为首的各种用途的装配，能有效地有助于最终产品的小型化。此外，在本发明的发光元件用基板中，由于构成为实质上从基板省去了保护元件(特别是占有较大容积的电压依赖电阻层和一个电极)，因此相应地能够产生用于其他要素的空间。例如，产生用于在基板的装配面等配置的电极或金属图案的空间。这种电极或金属图案与发热的发光元件连接，并且其材质是铜等的热传导性高的物质，因此极为有助于发光元件产品的散热性。在本发明中，由于存在通过“埋设”而产生的空间，因此能够增大有助于散热性的电极 金属图案的尺寸，此外，由于还能够例如使电极 金属图案厚度等变厚，因此作为发光元件产品整体能够有效地提高散热特性。再者，在本发明的发光元件用基板中，由于作为埋设电压依赖电阻层的基板，使用陶瓷基板等的耐热性·高散热性优异的基板，因此有助于散热特性的提高。在本发明的发光元件用基板中，虽然说将保护元件(特别是压敏电阻器元件的电压依赖电阻层和一个电极)嵌入基板内，但由于能够将电压依赖电阻层形成为单ー层，因此能够在不便基板厚度变得特别厚的情况下将保护元件嵌入基板。因此，作为内置了保护元件的发光元件用基板，能够实现薄的基板，因此能够将来自发光元件的热散出至外部，在这一点上可提高发光元件产品整体的散热特性。在此，所谓的发光元件(特别是LED)这种的部件一般处于高温时发光效率(即区动电流变换为光的比例)变低从而亮度下降，但在使用本发明的基板的发光元件产品中，由于散热特性优异，因此能够实现发光效率高且更高亮度的发光元件产品。此外，由于具备优异的散热特性，因此可提高LED的工作寿命，还能够有效地防止密封树脂的因热量引起的变性·变色等。
图I是示意地表示本发明的发光元件用基板的立体图及剖视图。
图2是示意地表示本发明的发光装置(LED封装)的立体图。图3是示意地表示本发明的发光元件用基板的剖视图。图4是发光元件和保护元件的电路图。图5是示意地表示“电压依赖电阻层的基板背面嵌入形式”的发光装置(LED封装)的剖视图。图6是示意地表示“贯通电极形式”的发光装置(LED封装)的剖视图。图7是示意地表示“凹部设置形式”的发光装置(LED封装)的剖视图。图8是示意地表示“叠层型压敏电阻器内置形式”的剖视图。图9是示意地表示“在电压依赖电阻层的内部埋设了第2电极的方式”的剖视图。图10是示意地表示“异种陶瓷基板形式”的剖视图。图11是示意地表示本发明的发光元件用基板的制造方法的エ序剖视图。图12是示意地表示载置电压依赖电阻层的载体膜的制造方法的エ序剖视图。图13是示意地表示“直接冲压型I”中的本发明的制造方法的エ序剖视图。图14是示意地表示“直接冲压型2”中的本发明的制造方法的エ序剖视图。图15是示意地表示载置了电压依赖电阻层及第2电极前驱体层的载体膜的制造方法的エ序剖视图。图16是示意地表示“凹部配置型”的本发明的制造方法的エ序剖视图。图17是示意地表示“已烧成凹部基板型”的本发明的制造方法的エ序剖视图。图18是示意地表示“电极包含电阻层的利用型”的本发明的制造方法的エ序剖视图。图19是示意地表示获得保护元件以阵列状排列多个而构成的基板时的过程的图。图20是示意地表示可取代图19中过程的过程的图。图21是示意地表示可取代图19中过程的过程的图。图22是示意地表示制作多个生片10’时的过程的图。图23是示意地表示按照与光元件装配区域部分重叠的方式埋设在基板中的电压依赖电阻层的方式的剖视图。
图24是本发明涉及的LED部件的一例。图25是表示压敏电阻器特性确认试验结果的曲线。图26是示意地表示现有的LED封装的结构的立体图(现有技术)。
具体实施例方式以下，详细说明本发明的发光元件用基板及其制造方法。此外，伴随着这种说明也对本发明的发光装置进行说明。此外，附图中示出的各种要素只不过是为了理解本发明而示意性示出的，尺寸比或外观等有可能与实物不同。[本发明的发光元件用基板]本发明的发光元件用基板在与装配的发光元件重叠的基板区域中嵌入作为保护元件的电压依赖电阻层。也就是说，如图I所示，在本发明的发光元件用基板100中，在其发光元件装配区域25埋设作为保护元件的电压依赖电阻层50。再者，在本发明中，只要按照与发光元件装配区域25至少部分重叠的方式来埋设电压依赖电阻层50即可，可以是仅电压依赖电阻层50的一部分与发光兀件装配区域25重叠的这种方式。对于发光元件用基板的基板主体部10的材质没有特别限制，可以是一般的LED封装中使用的基板材质。但是，为了提高作为发光装置的散热特性，优选由热传导率良好的材料来形成基板。作为热传导率良好的材料，可列举出金属、陶瓷、复合材料、含有热传导性填充物的树脂等。这其中，由于陶瓷不仅热传导率高而且热膨胀率小，因此适合作为装配发热的发光元件的基板的材质。此外，在陶瓷基板(例如LTCC基板)的情况下，由于通过生片的烧成能够比较容易得到，因此在这一点上陶瓷也适合作为本发明的基板材质。在本发明中，由于并不将作为保护元件的电压依赖电阻层配置在基板面上，而是埋设在基板主体10 (特别是发光元件装配区域25的基板主体)中，因此基板尺寸变得比较小。例如，在使用本发明的基板得到图2所示的这种LED封装150的情况下，与图26所示的现有的LED封装200相比，主面尺寸(即图中的W尺寸*L尺寸)优选被减少30 70%，进ー步优选被減少40% 60%。若仅仅作为一例而给出具体数值的话，图26所示的现有的小型LED封装的主面尺寸为约2. 5 4. OmmX约2. 5 4. Omm左右，相对于此，使用本发明的基板的LED封装的主面尺寸能够得到与LED元件同形状的约I. OmmX约I. Omm左右。这样，由于本发明的发光元件用基板能够实现大幅縮小，因此可期待具备这种基本的发光装置(LED封装)的小型化。在本发明中，作为内置保护元件的发光元件用基板，实现了薄的基板。例如，在使用本发明的基板得到图2所示的LED封装150的情况下，基板主体10的厚度可成为250 μ m 400 μ m左右。这样、由于实现了比较薄的基板，因此对于具备本发明的基板的发光装置(LED封装)可适当地谋求薄型化。保护元件的电压依赖电阻层50只要是电阻根据施加于该层的电压值而变化的元件即可，可以由任意的材质构成。在保护元件为压敏电阻器元件的情况下，电压依赖电阻层50典型的是由压敏电阻器材料构成的层。特别在由压敏电阻器材料构成的电压依赖电阻层的情况下，如图2所示，电压依赖电阻层50可以具有单ー层的形式。当电压依赖电阻层50具有单ー层的形式吋，无需特别地增加基板厚度就能够将保护元件内置/埋设在基板中。作为电压依赖电阻层的压敏电阻器材料，没有特别限制，可使用被用作一般的片状压敏、电阻器的材料。例如，作为压敏电阻器材料，可使用以氧化锌(ZnO)或钛酸锶(SrTiO3)等作为主成分的金属氧化物系的材料。特别是对于氧化锌(ZnO)而言，由于伴随施加电压值的电阻值变化较大，因此具有较高的保护发光元件的能力以免受到冲击电流等的影响，可适当地用作本发明中的电压依赖电阻层的素材。只要电压依赖电阻层50的尺寸小于基板尺寸即可，没有特别限制。也就是说，优选电压依赖电阻层的宽度尺寸·纵向尺寸小于基板的主面尺寸。例如，优选图I所示的电压依赖电阻层50的宽度尺寸w是基板的宽度尺寸W的20 70%左右，进ー步优选是30 60%左右。此外，优选图I所示的电压依赖电阻层50的厚度t是基板厚度T的10 50%左右，进ー步优选是10 40%左右。再者，电压依赖电阻层的厚度与压敏电阻器电压可具有相关关系(在保护元件是压敏电阻器元件的情况下)。因此，可以与希望的压敏电阻器电压相匹配地来决定电压依赖电阻层厚度。例如，在发光元件为LED的情况下，由 于希望的压敏电阻器电压约为IOV以下，因此可以按照获得这种压敏电阻器电压的方式来决定电压依赖电阻层厚度。此外，鉴于发光元件的静电对策，在电压依赖电阻层(压敏电阻器层)中需要某种程度的静电电容。对于这一点，由于如果电压依赖电阻层变薄则静电电容变大，因此也可以按照获得希望的静电电容的方式来决定电压依赖电阻层厚度。在本发明的基板100中，如图3所示优选电压依赖电阻层50的表面与基板面位于同一平面上。也就是说，电压依赖电阻层50的上面按照与基板面成为同一面的方式从基板露出。并且，按照与该电压依赖电阻层50的基板露出面至少部分重叠的方式来装配发光元件20。这意味着电压依赖电阻层50的上面的至少一部分在基板的发光元件装配区域露出。再者，在本发明中，尽管电压依赖电阻层50从基板面露出，但其露出面的尺寸比较小。对于这一点，优选电压依赖电阻层50的露出面具有比发光元件的装配面积25小的面积(參照图I等)。例如，优选电压依赖电阻层50的露出面积比发光元件的装配面积25小20 % 70 %左右，进ー步优选30 % 60 %左右。这样，当按照成为比发光元件的主面尺寸小的主面尺寸的方式，电压依赖电阻层被同一面地埋设在基板主体中时，基板材料烧成时的收缩应力的影响减少，能够有效地減少基板的弯曲，因此可获得能够对发光元件高精度地进行倒片装配的效果。此外，由于一般情况下作为电压依赖电阻层的代表例的氧化锌压敏电阻器的抗折强度弱，因此通过设定得小于发光元件的主面尺寸，从而作为封装能够提高抗折强度，成为相对于倒片装配时的加压应カ较强的构造。再有，因为电压依赖电阻层这种部件本身价格比较高，因此实质上不会损坏所需的压敏电阻器特性能够实现低成本化。如图3所不,相对于电压依赖电阻层50的露出表面(基板露出面)，设置与其电连接的“保护元件的第I电极60”，相对于电压依赖电阻层50的基板埋设面，与第I电极60对置地设置与其电连接的“保护元件的第2电极70”。作为保护元件的第I电极60及第2电极70实质上构成保护元件的外部电极，可供保护元件与发光元件之间的电并联连接。此外，按照这样保护元件与发光元件电并联连接从而起到保护功能的方式，第I电极及第2电极分别与发光元件电极直接连接、或者与基板上配置的布线图案(图案金属层)等电连接。換言之，作为典型的电路图如图4所示那样，作为保护元件的第I电极及第2电极根据需要与基板的布线图案(图案金属层)等电连接。作为保护元件的第I电极及第2电极的材质没有特别限制，可以是作为常用的保护元件的电极材质的一般材料。例如，在保护元件为压敏电阻器元件的情况下，压敏电阻器元件的第I电极及第2电极的材质可采用被用作一般的压敏电阻器电极的材质。例如，能够将从由银(Ag)、铜(Cu)、钯(Pd)、钼(Pt)及镍(Ni)构成的组中选择至少ー种金属材料用作压敏电阻器元件的第I电极及第2电极的主要材质。作为保护元件的第I电极60及第2电极70的尺寸没有特别大的制限。也就是说，如图示那样，只要第I电极60被设置成与电压依赖电阻层50的基板露出面相接，第2电极70被设置成与第I电极60对置地与电压依赖电阻层50的基板埋设面相接即可，没有特别限制。如果列举出一例，在图I所示的形式中，第I电极60的宽度尺寸wl可以为O. 2 O. 5mm左右，第2电极70的宽度尺寸w2为O. 3 O. 5mm左右，第I电极60的厚度尺寸tl为50 150 μ m左右，第2电极70的厚度尺寸t2为5 20 μ m左右。在此，在本发明的发光元件用基板中，由于构成为从基板面上实质省去了保护元件(特别是占有大容积的电压依赖电阻层和第2电极)，因此与其相应地出现了用于其他要素的空间。因此，能够增大第I电极60的厚度，例如能够将第I电极的厚度设定为50 μ m 由于这种第I电极的热传导性高，可有效地有助于散热性，因此如果能够使该部分变厚，则能够有效地实现发光元件产品的散热特性提高。此外，同样地也能够使基板装配面的布线图案(图案金属层)等变厚，例如能够将其厚度设定为50 μ m 200 μ m左右，优选设定为60 μ m 150 μ m左右、进一步优选设定为70 μ m 100 μ m左右。在保护元件是压敏电阻器元件的情况下，能够使本发明的发光元件用基板100的结构成为图3所示的这种“双压敏电阻器结构”。在这种“双压敏电阻器结构”中如图示那样被串联连接，即第I电极60在电压依赖电阻层50的基板露出面被分离成两个电极(60a、60b)，第2电极70在电压依赖电阻层50的基板埋设面共用两个副电极70a及70b。特别是由2个副电极70a及70b构成的第2电极70如图示那样优选具有单ー层的形式。这种的“双压敏电阻器结构”尽管基板的整体结构比较简单，但能够提高压敏电阻器功能，因此，适合作为封装基板结构。此外，在“双压敏电阻器结构”中，尽管是2个压敏电阻器元件串联连接的结构，但由于这种压敏电阻器元件自身实质上埋设在基板内部的发光元件装配区域中，因此作为LED封装整体可恰当地实现小型化 薄型化。此外，具有这种压敏电阻器结构的基板的特征在于能够以简单的构造在基板表层取出电极。具备本发明的发光元件用基板的发光装置包含在其装配面装配的发光元件。例如，作为发光装置列举出上述图2所示的LED封装150。这种LED封装150成为发光元件20在发光面的相反侧的面具有正电极和负电极的LED芯片，该LED芯片具有在基板装配面上倒片装配的表面装配型封装件的形式。LED芯片可以使用被用于一般的LED封装的芯片，根据LED封装的用途来适当选择即可。在本发明的发光装置(LED封装)中，由于在基板中适当地嵌入保护元件。因此能够在不损伤LED芯片固有特性的情况下保护LED以免受到静电或冲击电压的影响，此外能够防止LED误动作。如图2所示，在LED封装150中在LED芯片20上形成荧光体层80。荧光体层80只要能够接收来自LED芯片20的光从而发出希望的光即可，没有特别限制。也就是说，只要兼顾来自发光元件的光·电磁波来决定荧光体层的荧光体种类即可。例如，在将LED封装用作照明等的白色LED封装的情况下，如果荧光体层包含通过从LED芯片发出的蓝色发光从而以黄色系成色的荧光体，则能够获得明亮的白色。此外，在从LED芯片发出的电磁波是紫外线的情况下，可以使用通过该紫外线直接发出白色的荧光体。在图2所示的LED封装150中，在基板上配置了金属层(图案布线层)90。为了在LED芯片中流过电流，优选这种金属层与LED芯片的正极及负极电连接，此外优选还与保护元件的第I电极及第2电极电连接，使得保护元件和发光元件以并联方式电连接。再者，根据需要还可以经由过孔或通孔等、或者从基板侧面包围过来的金属层，使得基板表面的金属层与基板背面的金属层电导通。此外，基板背面的金属层也可以用于对其他电子部件的装配、或者作为散热设备用于散热。如图所示，在LED封装150的发光侧，由密封树脂30覆盖了 LED芯片20和金属层90的整体。这种密封树脂30只要是用于一般的LED封装的树脂即可，没有特别限制，例如可以是透明或者乳白色的环氧树脂等。为了提高光利用效率，优选密封树脂30具有图示这种的透镜形状。 此外，作为本发明涉及的LED封装件考虑了各种形式的情況。以下，对其进行说明。(电压依赖电阻层的基板背面嵌入形式)图5表示具有“电压依赖电阻层的基板背面嵌入形式”的LED封装150。如图示那样，按照保护元件(例如压敏电阻器元件)的电压依赖电阻层50和基板背面处于“同一面”的方式，嵌入电压依赖电阻层50。也就是说，电压依赖电阻层50被设置成与基板底面处于同一平面上。第2电极70被设置成与电压依赖电阻层50的上面相接。在这种形式中，经由过孔或通孔等，或者经由从基板侧面包围过来的金属层等，使得“基板表面的金属层”和“基板底面的金属层”电导通。即便是这种形式，在“电压依赖电阻层的基板背面嵌入形式”中，特别是与在发光元件正下方埋设电压依赖电阻层的形式相比，能够以低温来保持，因此，能够抑制因电压依赖电阻层的温度特性引起的漏电流，可获得能够改善效率的效果。(贯通电极形式)图6表示具有“贯通电极形式”的LED封装150。如图示那样，在基板内部设置的第2电极70，经由处在基板背面与电压依赖电阻层50之间的贯通基板内部区域的过孔95，与基板背面的电极或金属层90连接。在该“贯通电极形式”中，由于特别是构成为电压依赖电阻层没有在表面露出，因此可获得如下效果，能够抑制在以后的电极层的镀Au处理等时被低电阻化。此外，由于能够通过与通孔形成相同的エ序来形成，因此还可获得不必增加处理能力的效果，其中，通孔与在基板内部构成并在装配面侧取出的电极电连接。(凹部设置形式)图7(a) (C)表示具有“凹部设置形式”的LED封装150。如图示那样，在基板主面所形成的凹部15处设置电压依赖电阻层50及第2电极70。尽管这种形式实质上与上述的形式相同，但具有因制造エ序的不同所产生的特征。也就是说，在此前形式的LED封装中，在生片10’中嵌入电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’，对其进行烧成而获得基板，相对于此(例如參照后述的图8)，在“凹部设置形式”的LED封装中，使用预先形成了凹部15的已烧成基板(參照后述的图14)。因此，在“凹部设置形式”中电压依赖电阻层50等实质上不会受到热的影响，可获得更为良好的保护元件特性。
此外，图7(a)是相当于图I 3的方式，图7(b)是相当于图5的方式，此外，图7(c)是相当于图5和图6的组合的方式。再有，在本发明中还可以是以下这种的方式。(叠层型压敏电阻器内置形式)图8(a)表示具有“叠层型压敏电阻器内置形式”的LED封装150。如图示那样成为电压依赖电阻层50实质上进行层叠的形式。更为具体而言，包括在电压依赖电阻层50的内部设置的多个内部电极(70A1;70A2)、与该内部电极(70Α1;70Α2)电连接的方式在电压依赖电阻层50的外部设置的外部电极(71Α1;71Α2)。在这种情况下，内部电极(70Α1 70Α2)相当于本发明中所说的第2电极。对于该“叠层型压敏电阻器内置形式”，能够通过将图8(b)所示的片状压敏电阻器埋设在基板中而得到。由于叠层型压敏电阻器的电极面积大，因此具有耐静电性强的优点。此外，特别是如图8(c)所示，在第I电极60的表面设置了 Ni薄层105和Au薄层106。这是因为制造エ艺而引起的，是在形成第I电极、铜布线时将Ni薄层105及Au薄层106用作“抗蚀剂”而引起的(详细内容參照图20在后面叙述)。(第2电极的电压依赖电阻层嵌入形式)图9表示具有“第2电极的电压依赖电阻层嵌入形式”的LED封装150。在这种方式中，如图示那样第2电极70被埋设在电压依赖电阻层50的内部。也就是说，第I电极60被设置成与电压依赖电阻层50的基板露出面相接，另ー方面，第2电极70包含在电压依赖电阻层50的内部。即便是这种方式，也能够是“双压敏电阻器结构”。如图示那样，第I电极60在电压依赖电阻层50的基板露出面被分离为2个电极(60a、60b),另ー方面，第2电极70按照在电压依赖电阻层50的内部共用2个副电极70a及70b的方式被串联连接(优选由2个副电极70a及70b构成的第2电极70如图示那样具有单ー层的形式)。在这样第2电极70包含在电压依赖电阻层50的内部的方式中，能够有效地防止因基板材料的扩散引起的压敏电阻器特性的劣化。此外，实质上还可获得能够减小双压敏电阻器的压敏电阻器电压、増大静电电容的这一效果。这种“在电压依赖电阻层50的内部埋设的第2电极70”不一定是ー个，也可以设置多个(此外，“多个”的ー个方式相当于上述的“叠层型压敏电阻器内置形式”)。(异种陶瓷基板形式)图10表示具有“异种陶瓷基板形式”的LED封装150。这种方式中，基板主体由多个不同的材质层构成。在图示的方式中，成为上层IOA及下层IOB的2层构造，电压依赖电阻层50所在的上层IOA由低温烧成材层(例如玻璃陶瓷基板层)构成，另ー方面下层IOB由高温烧成材层(例如氧化铝基板或者氮化铝基板)构成。在这种情况下，上层的低温烧成材层IOA例如是通过约900°C的低温烧成而得到的，在电压依赖电阻层50 (即压敏电阻器)的基板内置这一点上是优选的，另ー方面下层的高温烧成材层能够实现高传导性，以实现散热特性优异的基板(玻璃陶瓷基板层的热传导率3 5W/mK、氧化铝基板层的热传导率10 20W/mK、氮化铝基板层的热传导率100 230W/mK)。图10所示的异种基板(例如上层/下层为玻璃陶瓷基板层/氧化铝基板层的异种基板)，是针对在已烧成的氧化铝基板上层叠了“由低温烧成陶瓷基板(LTCC)构成的生片”的结构埋设压敏电阻器烧结体而得到的。在图示的方式中，第2电极70被埋设在电压依赖电阻层50的内部，并且在第I电极60的表面设置了 Ni薄层105和Au薄层106 (參照图10(b))。
[本发明的发光元件用基板的制造方法]接下来，说明本发明的发光元件用基板的制造方法。图11(a) (f)表示实施本发明的制造方法的过程。以下所说明的制造方法是以“具备包含电压依赖电阻层以及与该电压依赖电阻层电连接的第I电极及第2电极而成的压敏电阻器元件的发光元件用基板的制造方法”为前提。首先如图11(a)所示，在用于构成基板的生片10’的一个主面上形成第2电极前驱体层70’。例如，通过涂布Ag电极膏并使其干燥能够得到第2电极前驱体层70’。接下来，如图11(b)所示，使用凸形状模具42将第2电极前驱体层70’压入生片内部，对生片10’形成凹部15的同时，第2电极前驱体层70’被配置在凹部15的底面。接下来，如图11(c)所示，使用载置了电压依赖电阻层50的载体膜47，将电压依赖电阻层50配 置在生片10’的凹部15。更为具体而言，以与凹部15的第2电极前驱体层70’重叠的方式来配置电压依赖电阻层50。接下来，对第2电极前驱体层70’及电压依赖电阻层50被提供至凹部15的生片10’进行烧成。由此，如图11(d)所示，能够得到埋设了电压依赖电阻层50及第2电极70的基板10 (通过烧成，第2电极70由第2电极前驱体层70’形成)。再者，在这种的烧成中，优选通过特开平4-243978号公报、特开平5-102666号公报中记载的“减少烧成时的收缩的方法”来进行。由此，能够得到电压依赖电阻层50及第2电极70被精确地埋设的基板10。特别是在“减少烧成时的收缩的方法”中，具有抑制平面方向的收缩、仅厚度方向进行收缩的这种特别的效果。例如对于现有的生片烧成法会在X-Y-Z方向上产生15%左右的收缩，但在上述的“减少烧成时的收缩的方法”中，平面方向(X-Y)收缩大致为零(约为O. 05%左右)，仅厚度方向(Z)收缩约40%左右。本发明的制造方法具有使用已烧结的电压依赖电阻体的特征。如果试想通过现有的生片烧成法对“包含已烧结电压依赖电阻体的生片”进行烧成，则在“无法烧结的电压依赖电阻体的区域”和“能够烧结的电压依赖电阻体以外的区域”之间产生烧结收缩差，担心会发生基板弯曲或裂縫。鉴于这一点，在本发明中采用“减少烧成时的收缩的方法”，由于在平面方向原本就没有收缩，因此可实现不会发生基板弯曲和裂缝的特别效果。接着上述烧结处理，如图11 (e)所示在基板10的主面上形成了金属层90之后，如图11(f)所示对该金属层90进行图案化，从而形成与电压依赖电阻层50相接的第I电极60。通过以上的エ序，最終能够得到本发明的发光元件用基板100。再者，以确认的方式，说明在上述生片烧结中适当采用的“无收缩烧结法”。在采用无收缩烧结法时，能够获得减少了平面方向上的收缩的基板。因此，如果将这种烧结方法应用于本发明的制造方法的(D)エ序中，则能够适当地获得电压依赖电阻层50及第2电极70被比较精确地埋设的基板10。例如在平5-102666号公报中公开的无收缩烧结法的概要如下所示，即“制造在玻璃陶瓷低温烧结基板材料中至少包含有机粘合剂、可塑剂的生片，由导体膏组成物形成电极图案，将所述生片和另外的已形成电极图案的生片层叠希望个数。之后，在由所述低温烧结玻璃陶瓷构成的生片叠层体的两面或者一面，以由在所述玻璃陶瓷低温烧结基板材料的烧成温度中不烧结的无机组成物构成的生片来夹着的方式进行叠层，并对所述叠层体进行烧成。然后，除去不烧结的无机组成物，能够得到在平面方向没有引起烧成时的收缩的玻璃陶瓷基板”。
在使用本发明的发光元件用基板100来得到LED封装件等的发光装置的情况下，按照与金属层90的图案化而得到的基板表面侧的布线图案电连接的方式，来装配LED芯片等的发光元件。优选通过GGI方法来进行这种LED芯片的装配。所谓GGI (Gold-to-GoldInterconnection Technology)方法是倒片装配的ー种,通过热压接使得在LED芯片上的金焊盘上形成的金焊凸(bump)与基板上形成的金焊盘接合。在这种的GGI方法中，由于不使用焊料突起，因此不仅有省却了回流或焊剂洗净的优点，而且还有在高温的可靠性高的优点。在GGI方法中除了荷重和热量以外还可以根据需要使用超声波等进行金溶融。在对LED芯片进行装配之后，形成荧光体层等的所需要素，由密封树脂对发光元件、荧光体层、布线等进行整体密封，从而能够得到图2所示的发光装置。在本发明的制造方法中，能够使用已烧成的电压依赖电阻层(具体而言，作为载置于载体膜47的电压依赖电阻层50，能够使用预先进行了烧成处理的部件)。因此，电压依赖电阻层50不易受到之后的生片烧成引起的影响(特别在烧成时电压依赖电阻层50不易从生片10’受到化学性的不良影响)，能够将压敏电阻器元件的特性維持得较高。作为 电压依赖电阻层材料，一般来说有氧化锌型压敏电阻器。对于这种氧化锌型压敏电阻器，通过对以氧化锌为主成分、添加了摩尔百分数约为0. 5 I. O的氧化铋、氧化锑、氧化钴及/或氧化锰等之后的物质进行烧成而得到的。在这种情况下，一般烧成温度为约1200°C 约1350°C的范围。另ー方面，低温烧成玻璃陶瓷基板(LTCC)以约900°C左右进行烧成。鉴于这种情况，在本发明中，由于用已烧结的电压依赖电阻层在约900°C左右进行烧成，因此电压依赖电阻层不易受到LTCC的烧结的影响，能够维持较高的压敏电阻器特性。在此，所谓“较高的压敏电阻器特性”意味着“限制电压特性优异”及“在LED驱动时流入压敏电阻器的‘漏电流’较少”。此外，所谓“限制电压特性优异”，意味着相对于常时施加的电压及其波动能够处于稳定，并且相对于被预测的冲击电压也能够抑制在LED的耐压以下。再者，图12(a) ⑷表示“载置于电压依赖电阻层50的载体膜47”的制造方法。首先，准备电压依赖电阻层形成用的生片50 ’(參照图12 (a))，对其烧成从而形成电压依赖电阻层50(參照图12(b))。接下来，如图12(c)所示，通过使电压依赖电阻层50与载体膜47粘合，从而能够得到载置于电压依赖电阻层50的载体膜47 (此外，在将多个电压依赖电阻层50嵌入基板的情况下，也可以按照图12(d)这种的形式来加工电压依赖电阻层50)。此外，还可以是如下的方式，按照希望的厚度层叠多个电压依赖电阻层形成用的生片50’，之后使用薄的切割机切割出希望的尺寸从而制作出多个未烧结状态的电压依赖电阻层，接下来，对这多个“未烧结状态的电压依赖电阻层”进行烧成，并使其排列在载体膜上。本发明的制造方法可以是各种的变更方式。以下，对其进行说明。(直接冲压型I)图13(a) (e)中示意地表示“直接冲压型I”的制造エ艺。在该直接冲压型的エ序中，在生片10’的一个主面形成了第2电极前驱体层70’之后，如图13(a)所示，将载置于载体膜47的电压依赖电阻层50从第2电极前驱体层70’之上向生片内部压入。由此，如图13(b)所示，形成了凹部，同时在该凹部中配置电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’。換言之，通过外力将电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’嵌入生片10’中。之后，与上述的制造方法同样，通过生片10’的烧成得到埋设了电压依赖电阻层50及第2电极70的基板10 (參照图13 (c))，然后形成金属层90 (參照图13 (d))，对该金属层90进行图案化(參照图13(e))，形成与电压依赖电阻层50相接的第I电极60。(直接冲压型2)图14(a) (e)中示意地表示“直接冲压型2”的制造エ艺。在该直接冲压型2的エ序中，如图14(a)所示，使用载置于载体膜47的电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’ (该部分的制造エ艺參照图15(a) (d))。按照第2电极前驱体层70’处于下侧的方式，将载置了电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’的载体膜47压入生片的内部。由此，如图14(b)所示，形成凹部的同时在该凹部中配置电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’。即，通过外力将电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’嵌入生片10’。之后，与上述制造方法同样，通过生片10’的烧成得到埋设了电压依赖电阻层50及第2电极70的基板10 (參照图14 (c))，形成金属层90 (參照图14 (d))，对该金属层90进行图案化(參照图14(e))，形成与电压依赖电阻层50相接的第I电极60。(凹部配置型)
图16(a) (e)中示意地表示“凹部配置型”的制造エ艺。该方式的特征在于，如图16(a)所示，使用预先形成了凹部15的生片10’。通过在生片10’的主面压入凸形状模具，从而能够形成预先形成了凹部15的生片10’。然后，如图16(b)所示，将载置于载体膜47的电压依赖电阻层50及第2电极前驱体层70’配置在生片10’的凹部15。之后，与上述制造方法同样，通过生片10’的烧成得到埋设了电压依赖电阻层50及第2电极70的基板10 (參照图16 (c))，形成金属层90 (參照图16 (d))，对该金属层90进行图案化(參照图16(e))，以形成与电压依赖电阻层50相接的第I电极60。(已烧成凹部基板型)图17(a)及(b)中示意地表示“已烧成凹部基板型”的制造エ艺。该方式的特征在于，使用预先形成了凹部的已烧成的基板。如果使用这种的基板10，则如图17(a)及(b)所示，原则上通过将第2电极前驱体层70’及电压依赖电阻层50配置在该凹部15中然后仅实施形成第2电极的热处理，从而就能够得到本发明的发光元件用基板。此外，代替第2电极前驱体层70’，通过预先将已烧成的第2电极70配置在凹部15中也能够得到发光元件用基板。在这种情况下，由于凹部中配置的电压依赖电阻层50不会受到热量的影响，因此能够适当地維持高的压敏电阻器特性。在这种方式中，也可以根据需要实施玻璃密封处理。(电极包含电阻层的利用型)上述图11 17所示的这种制造エ艺，也能够在获得具备叠层型压敏电阻器等的“第2电极包含在内部的电压依赖电阻层”的发光元件用基板的情况下适用。例如，也可以如图18(a)及(b)所示，在将“内部包含有第2电极70的电压依赖电阻层50”配置在生片10’的一个主面之后，使用凸形状模具42将“内部包含有第2电极70的电压依赖电阻层50”压入生片内部，从而对生片10’形成凹部，同吋“内部包含第2电极70的电压依赖电阻层50”被配置在凹部的底面。然后，与上述的制造方法同样，通过生片的烧成得到“埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板”。之后，形成金属层，其后对该金属层进行图案化从而形成与电压依赖电阻层相接的第I电极。在这种的制造エ艺中，由于在埋设之前能够对保护元件进行性能检查(即压敏电阻器的性能检查)，因此能够提高基板制造的成品率。此夕卜，在这种的制造エ艺中，由于能够使用预先另行烧成而得到的压敏电阻器，因此如上述那样在最終的发光用基板中还能够获得高的压敏电阻器特性。“压敏电阻器”这种部件通过比生片的烧成温度还高的温度进行烧成而得到时会呈现出希望的压敏电阻器特性。并且，与在生片烧成时得到压敏电阻器相比，使用以希望的温度预先进行烧成而得到的压敏电阻器来进行生片烧成的话，能够避免“压敏电阻器形成时的烧成不充分(烧成不足)”，其结果能够在最終的发光元件用基板中实现希望的压敏电阻器特性。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但仅仅例示了典型例。因此，本发明并不限定于此，可考虑各种方式。例如考虑以下的方式。在上述中，以制造电压依赖电阻层为单ー层的基板的方式为前提说明了制造方法，但本发明并不限定于这种方式。例如，在要得到“电压依赖电阻层以阵列状排列多个被埋设的基板”、即“发光元件以阵列状排列多个被埋设的基板”的情况下，也能够通过与之前说明的制造エ艺相同的过程来进行制造。例如能够通过图19(a) (f)所示的エ序来进行制造。图19是在LTCC上通过半加成法形成铜布线的方法的一例。图19(a)表示将多个电压依赖电阻层埋设成同一面的状态，将该基板整体浸入Pd触媒液并使其干燥之后，整体进行无电解镍镀覆(參照图19(b))。除了这种对整体以较薄的金属层进行无电解镀覆的方法以外，还可以对金属铜或金属镍、或者金属镍和铬的合金等进行溅射来形成。在这样形成的金属镍层上，对以后不想实施电解铜镀覆的部分如图19(c)所示那样通过光刻法形成光抗蚀剂。在基板全面涂布抗蚀剂之后，通过进行掩膜图案曝光、抗蚀剂显像处理能够形成光抗蚀剂。优选光抗蚀剂层的厚度是希望的铜电极的厚度即60 μ m以上。接下来，将先形成的镍层作为共用电极，如图19 (d)所示通过电解铜镀覆来形成厚的铜层。接下来，如图19(e)那样剥离抗蚀剂，在图19(f)中将全面蚀刻得较薄，除去铜表面和基底的镍层从而完成。根据本方法，能够得到厚的铜电扱，并且形成微细的电极间间隙。在对LED元件进行倒片装配时，考虑到元件的小型化，希望电极间距离为60 μ m以下的尺寸，当考虑散热性吋，需要电极厚度为60 μ m以上，因此，为实现这种尺寸的电极及电极间距离的方面，图19所示的エ序是重要的エ序。
此外，也能够通过图20(a) (h)所示的这种エ序来进行制造。这种エ序是对于电压依赖电阻层而言负荷较少的简单的エ序。图20(a)表示将电压依赖电阻层50埋设在同一面的状态，针对该状态的基板10，通过溅射法形成Ti薄膜101 (例如约60nm膜厚的Ti层)，并且在其上同样通过溅射法形成Cu薄膜102 (例如约300nm膜厚的Cu层)(參照图20(b))。成为基底层的Ti薄膜101作为粘结強度维持层及陶瓷基板10的保护层(保护其不受蚀刻液、镀覆液的影响)发挥作用，另ー方面Cu薄膜102作为用于之后进行的电解铜镀覆的低电阻共用电极发挥功能。接下来，在不想形成电解铜镀覆的部分通过光刻法形成光抗蚀剂103 (參照图20 (c))。在基板全面涂布抗蚀剂之后通过进行掩膜图案曝光、抗蚀剂显像处理能够形成光抗蚀剂。接下来，将先形成的Cu薄膜102作为共用电极，如图20(d)所示形成比电解铜镀覆还厚的铜层104。在电解铜镀覆之后，接着进行电解镍镀覆及电解金镀覆，如图20(e)所示形成Ni镀覆层105及Au镀覆层106。由于这种Ni层105及Au层106的形成通过电解镀覆法来实现，因此能够以低成本进行。接着，如图20(f)所示剥离光抗蚀剂103。然后，将Ni层105及Au层106用作抗蚀剂，对通过溅射法形成的Ti薄膜101及Cu薄膜102进行部分的蚀刻除去，从而完成(參照图20(g)及图20(h))。根据这种エ序，在直至除去Ti薄膜101的最后エ序之前，电压依赖电阻层50不会接触碱溶液或酸溶液。关于这一点，在电压依赖电阻层(压敏电阻器)针对酸·碱较弱时，由于Ti薄膜的除去本身使用PH7左右的软的蚀刻液，因此本エ序成为对于电压依赖电阻层而言负担少且友好的エ序。換言之，上述エ序也能够适用于叠层压敏电阻器内置基板(片状压敏电阻器基板)。图21(a) (h)表示此时的エ序。图21 (a)表示将芯片部件的压敏电阻器埋设成同一面的状态。针对这种片状压敏电阻器内置基板10通过溅射法形成Ti薄膜101 (例如约60nm膜厚的Ti层)，并且在其上同样地通过溅射法形成Cu薄膜102 (例如约300nm膜厚的Cu层)(參照图21 (b))。成为基底层的Ti薄膜101作为粘结強度维持层及陶瓷基板10的保护层(保护其不受蚀刻液、镀覆液的影响)而发挥作用。另ー方面，Cu薄膜102可作为用于以后进行的电解铜镀覆的低电阻共用电极而发挥作用。接下来，在不想实施电解铜镀覆的部分通过光刻法形成光抗蚀剂103 (參照图21(c))。光抗蚀剂能够通过在基板全面涂布抗蚀剂之后进行掩膜图案曝光、抗蚀剂显像处理来形成。接着，将先形成的Cu薄膜102作为共用电极，如图21(d)所示通过电解铜镀覆来形成厚的铜层104。在电解铜镀覆后，接着进行电解镍镀覆及电解金镀覆，如图21(e)所示形成Ni镀覆层105及Au镀覆层106。由于 这种Ni层105及Au层106的形成能够通过电解镀覆法实现，因此能够以低成本进行。接下来，如图21(f)所示剥离光抗蚀剂103。然后，将Ni层105及Au层106用作抗蚀剂，对通过溅射法形成的Ti薄膜101及Cu薄膜102进行部分的蚀刻除去，从而完成(參照图21 (g)及图21(h))。根据这种エ序，直至除去Ti薄膜101的最后エ序之前，片状压敏电阻器不会接触碱溶液或酸溶液。关于这一点，在片状压敏电阻器对于酸·碱而言较弱吋，由于Ti薄膜的除去本身使用PH7左右的软的蚀刻液，因此本エ序对于片状压敏电阻器而言也是负担较少且友好的エ序。 在上述中，涉及到载置于载体膜的电压依赖电阻层是单ー层的方式，但本发明并不限定于该方式。例如，也可以是图22所示的方式。若对其进行详述则如下所示。使用氧化锌压敏电阻器用的生片，以成为规定厚度的方式层叠多个压敏电阻器用生片，切割成一片一片(例如，抵住锐利的刀刃状的切割机从而仅对薄膜上的生片进行切割)，从而生成一片一片的生片。然后，将ー片片的生片例如收集约10万个左右进行烧成，并排列在载体膜。或者，也可以在叠层之后进行电极印刷，然后进行切割、烧成。进而，还可以不进行电极印刷而以单片进行烧成之后排列，然后进行电极印刷、烧印。 在上述中，主要以在发光元件的正下方的基板区域中埋设电压依赖电阻层的方式为前提来说明了制造方法，但本发明并不限定于该方式。例如，可以如图23所示那样，按照与发光元件20的装配区域至少部分重叠的方式埋设电压依赖电阻层50。在该方式中，能够在发热的发光元件的正下方形成散热孔94，因此能够实现散热特性优异的基板。 此外，在上述中，在基板为异种基板的情况下，说明了由上层和下层构成的2层构造的基板，但本发明并不限定于该方式。也就是说，作为本发明的基板，可以是由材质彼此不同的多于2层的多层构成的基板(例如，3层构造或者4层构造)，由此能够同样地实现散热特性优异的基板。最后，以图24所示的LED封装为例，将该例示方式中的本发明的特征描述如下·由于不需要复杂的叠层型氧化锌压敏电阻器，能够省略连接位置和过孔等，因此能够实现小型化和低成本。·由于能够利用已烧结的氧化锌压敏电阻器，因此能够得到高的压敏电阻器特性。
·作为与LED共用的电极端子可利用铜电极，并且可直接成为氧化锌压敏电阻器表面电极，散热性优异的封装结构比较简単。·氧化锌压敏电阻器的电极和LED装配用电极实质上能够共用。·氧化锌压敏电阻器可设置在封装基板的表面侧、背面侧的任意侧。此外，为了确认，附记本发明具有下述的方式。第I方式ー种发光元件用基板，将相対的2个主面的其中一个主面作为装配面，在该装配面装配发光元件，其中，在发光元件用基板，设置包含埋设在该基板中的电压依赖电阻层、与该电压依赖 电阻层连接的第I电极和第2电极而成的发光元件用的保护元件，发光元件被装配成与电压依赖电阻层相重叠重。第2方式:在上述第I方式中，电压依赖电阻层的表面与基板的ー个主面处于同一平面上，构成装配面的一部分。第3方式:在上述第I方式中，电压依赖电阻层的表面与基板的另ー个主面处于同
一平面上。第4方式在上述第2方式或者第3方式中，第I电极被设置成与电压依赖电阻层的基板露出面相接，第2电极在与第I电极对置的状态下被设置成与电压依赖电阻层的基板埋设面相接，或者被设置成包含在电压依赖电阻层的内部。第5方式在上述第4方式中，第2电极被设置成与电压依赖电阻层的基板埋设面相相接，此外，第2电极经由贯通ー个主面(装配面)或与该主面相对的另ー个主面与电压依赖电阻层之间的基板部分的过孔，与在所述ー个主面或所述另ー个主面设置的电极或金属层连接。第6方式:在上述第I方式 第5方式的任意方式中，保护元件是压敏电阻器元件。第7方式在上述第6方式中，压敏电阻器元件是叠层压敏电阻器元件(或者片状压敏电阻器)。第8方式:在上述第I方式 第7方式的任意方式中,第I电极以与电压依赖电阻层的基板露出面相接的方式被分离为2个。第9方式:在从属于上述第4方式或者第5方式的上述第6方式中,第I电极被设置成在电压依赖电阻层的基板露出面分离成2个，第2电极被设置成与所述电压依赖电阻层的基板埋设面相接，压敏电阻器元件是串联连接了共用在电压依赖电阻层的基板埋设面所形成的第2电极的2个压敏电阻器元件而构成。第10方式:在上述第8方式中，被分离出的2个第I电极的其中一个电极与发光元件的正电极连接，该分离出的2个第I电极的另ー个电极与该发光元件的负电极连接。第11方式在上述第I方式 第10方式的任意方式中，基板是由彼此材质不同的下层和上层构成的2层构造，2层构成的上层是规定装配面的层，电压依赖电阻层被埋设在该上层中。
第12方式:一种发光装置,具有上述第I方式 第11方式的任意方式的发光兀件用基板、和在其装配面装配的发光元件。第13方式在上述第12方式中，发光元件是在发光面的相反侧的面具有正电极和负电极的LED芯片，该LED芯片被倒片装配在装配面上。第14方式:ー种发光元件用基板的制造方法，该发光元件用基板具有包含电压依赖电阻层、与该电压依赖电阻层连接的第I电极和第2电极而成的压敏电阻器元件，发光元件用基板的制造方法包括(A)エ序，在生片的ー个主面(装配面)形成第2电极前驱体层；(B)エ序，将凸形状模具从第2电极前驱体层之上压入生片中，在该生片中形成在底面配置第2电极前驱体层的凹部；(C)エ序，对凹部提供电压依赖电阻层，特别是对凹部所配的第2电极前驱体层之 上提供电压依赖电阻层；(D)エ序，将对凹部提供了电压依赖电阻层及第2电极前驱体层之后的生片烧成，得到埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板；和(E)エ序，在基板形成了金属层之后实施图案化，由此形成与电压依赖电阻层相接的第I电极。第15方式:在上述第14方式中，取代所述(A)及(B)エ序，在生片的ー个主面上压入凸形状模具，从而在生片的主面(装配面)形成凹部，在所述(C)エ序中，将下面形成有第2电极前驱体层的电压依赖电阻层配置在凹部中。第16方式:在上述第14方式中，取代所述⑶及(C)エ序，将电压依赖电阻层从第2电极前驱体层之上压入生片(更为具体而言，按照电压依赖电阻层位于生片上配置的第2电极前驱体层之上的形式来将电压依赖电阻层压入生片)，形成凹部的同时将电压依赖电阻层及该第2电极前驱体层配置在凹部中。第17方式:在上述第14方式中，取代所述㈧ (C)エ序，将形成有第2电极前驱体层的电压依赖电阻层压入生片使得第2电极前驱体层处于下方，从而在形成凹部的同时将电压依赖电阻层及该第2电极前驱体层配置在凹部中。第18方式:在上述第14方式中，取代所述㈧ (C)エ序，将内部包含第2电极的电压依赖电阻层配置在生片的ー个主面，将凸形状模具从电压依赖电阻层之上压入生片，由此在所述生片形成内部包含有第2电极的电压依赖电阻层被配置在底面的凹部，此外，在所述⑶エ序中，对生片进行烧成，以获得埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板。实施例为了确认本发明的效果进行了验证实验。《压敏电阻器特性确认试验》为了确认在发光元件用基板的内部埋设的电压依赖电阻层的特性，制作图8(c)所示的基板，比较片状压敏电阻器内置于陶瓷基板的前后的压敏电阻器特性。作为片状压敏电阻器，使用O. 6mm X O. 3mm X O. 3mm (长X宽X厚)的片状压敏电阻器。这种片状压敏电阻器构成为在内部构成2层以Ag/Pd = 80/20mOl/%为主成分的内部电极，使内部电极和氧化锌压敏电阻器的生片进行叠层一体化。将其切割成一片一片，并以1250°C进行2小时的烧成。在片状压敏电阻器的两端子设置Ag/Pd电极(Ag/Pd =90/1OmoI % )，通过900°C的温度条件进行烧接。图25表示对内置前的压敏电阻器特性进行评价的曲线。在图25中，内置前的特性由“Λ”表示，另ー方面，内置后(在内置时以900°C进行了烧成)的特由“□”表示。根据图25的曲线可知，在内置前电流I μ A时的压敏电阻器电压约为10V，相对于此，在内置后同样压敏电阻器电压也是约IOV。这样，判断出在内置前后压敏电阻器特性几乎没有变化。虽然并不是要拘泥于特定的理论，但考虑是因为将通过1250°C的高温烧成之后的压敏电阻器在900°C的低温进行烧成所引起，不必要的材料扩散得到抑制，没有出现特性的变化。这样可知，能够将已烧成的压敏电阻器内置于基板表层的本申请发明，能够实现极其良好的内置压敏电阻器。《基板的散热特性确认试验》
针对本发明的“内置了电压依赖电阻层的陶瓷基板”的散热特性进行了确认试验。具体而言，作为事例A，进行图9的形式(在电压依赖电阻层的内部具有第2电极的结构)中的基板的热电阻评价，并且作为事例B，进行了图10的形式(上层/下层成为陶瓷基板层/氮化铝基板层的异种形式、以及上层/下层成为陶瓷基板层/氧化铝基板层的异种形式)的基板的热电阻评价。(事例A)对由玻璃陶瓷构成的生片、电压依赖性电阻层的烧结体进行叠层，并以900°C进行I小时(空气中)的烧成。玻璃陶瓷 生片的烧成后的厚度为T = 400μπι，内置的电压依赖性电阻层的尺寸为w = O. 5mm角，内部的电极(第2电极)的尺寸为w2 = 350 μ m角。成为压敏电阻器电压基准的内部的第2电极的上面与玻璃陶瓷基板的表面的距离t为20 μ m (对于T、W、w2及t可參照图I)。针对这种电压依赖性电阻层层叠多个并进行烧成一体化之后的玻璃陶瓷基板的表层，实施图21所示的エ序，从而形成图26所示的铜电极图案。这样得到的铜电极的厚度tl为70 μ m。接下来，针对该铜电极的表层实施Ni镀覆(镀覆厚度5 μ m)及Au镀覆(镀覆厚度0. 5 μ m)。再者，玻璃陶瓷的热传导度是3. 5ff/mK,电压依赖性电阻层的热传导为25W/
mKo针对制作出的“具有电压依赖性电阻层的玻璃陶瓷基板”，倒片装配LED芯片。所使用的LED的芯片尺寸为O. 5mm角。在这种LED芯片中，形成多个高度为30 μ m的Au焊凸(焊凸截面积占芯片尺寸的比例为40% )，通过超声波法对70 μ m厚度的第I电极(在Cu上进ー步形成Ni-Au镀覆膜)进行装配。在装配时在LED芯片及第I电极间提供密封树脂使其热硬化。在装配后，将荧光体层涂布形成在LED芯片，然后一体成型为透镜。最終，将其切割成2. Omm角的一片一片，从而完成制作。在这样得到的LED封装中，布线图案占基板面积的比例约为80%，LED芯片的发热通过铜电极快速地在横方向上扩散，在使截面积增大之后从基板进行散热。測量所得到的LED封装中基板的热电阻值。在測量方法中，由于被LED消耗的所有电カ没有被变换为热，而是存在被变换为光的部分，因此替代LED使用相同形状的Si ニ极管芯片进行測量。即，在ニ极管中流过一定的低电流，并测量其ニ极管电压。在温度測量中，測量基板下面的温度，井根据ニ极管电压的温度依赖性求出ニ极管的结温度，根据与基板下部的装配温度之间的差异来求出热电阻。其结果，在上述LED封装中，热电阻为Rth= 14. 02°C/W，判断为是散热特性优异的封装。(事例B)在事例B中，与上述事例A同样地针对LED封装的基板为异种基板(上层/下层为陶瓷基板层/氮化铝基板层的基板、以及上层/下层为陶瓷基板层/氧化铝基板层的异种形式)时的热电阻评价进行研究。具体而言，针对下层的基板为热传导度18W/mK的96%氧化铝基板层的封装基板、以及下层的基板为热传导度170W/mk的氮化铝基板层(AlN)的封装基板进行热电阻评价。基板整体的厚度设定为与事例A相同的400 μ m。具体而言，将内置了电压依赖性电阻层的 玻璃陶瓷层设定为100 μ m，将96%氧化铝基板层及氮化铝基板层设定为300 μ m。作为利记博彩app，分别准备已烧成的氧化铝板及氮化铝板，使用约200 μ m厚度的玻璃陶瓷 生片，将已烧成的电压依赖性电阻层内置在表层，以900°C进行烧成。其他与事例A同样地进行从而得到LED封装。与事例A同样地测量所得到的LED封装中的基板的热电阻值。其结果，在使96%氧化铝和玻璃陶瓷一体化而得到的异种基板的结构中热电阻值Rth为10. 360C /W，在使氮化铝(AlN)和玻璃陶瓷一体化而得到的异种基板的结构中热电阻值Rth为6. 380C /W。在这样使用异种基板的情况下，可知与事例A相比热电阻值从30%改善至55%。这意味着假设提供相同的电カ时能够抑制30 55%的发热。这样可知在使用了异种基板的LED封装散热特性更为优异。再者，在事例B的异种基板的情况下，由于是使用了強度高于玻璃陶瓷的氧化铝或氮化铝的基板，因此得到不仅散热特性优异而且抗折強度高即便在构造面也较为出色的封装。产业上的可利用性由于使用了本发明的发光元件用基板的LED是实现了高亮度且小型化的部件，因此除了能够适当地用于各种的照明用途以外，还能够适当地用于显示装置(液晶画面)背光源、相机闪光灯用途、车载用途等广泛用途。关联申请的相互參照本申请基于日本国专利申请第2010-43773号(申请日2010年3月I日、发明名称“发光元件用基板及其制造方法和发光装置”)主张巴黎条约上的优先权。该申请中公开的全部内容通过引用包含在本说明书中。符号说明10基板主体IOA基板主体的上层IOB基板主体的下层10’ 生片20发光元件(例如LED芯片)30密封树脂25发光元件装配区域
42凸形状模具47载体膜50电压依赖电阻层50’电压依赖电阻层形成用的生片60第I电极60a, 60b第I电极的副电极
70第2电极70’第2电极前驱体层70a, 70b第2电极的副电极70A1；70A2电压依赖电阻层的内部的第2电极7IA1, 7IA2 外部电极80荧光体层90金属层(图案布线层)94散热孔或者散热过孔95孔或者过孔97 通孔98 焊凸100本发明的发光元件用基板101 Ti 薄膜102 Cu 薄膜105 Ni 镀覆层106 Au 镀覆层110保护元件150 LED 封装200现有的LED封装(现有技术)210封装基板220 LED 元件270齐纳ニ极管元件
权利要求
1.ー种发光元件用基板，将相对的2个主面的其中一个主面作为装配面，在该装配面装配发光元件，其中， 在所述基板，设置有包含埋设在该基板中的电压依赖电阻层、与该电压依赖电阻层连接的第I电极和第2电极而成的发光元件用的保护元件，所述发光元件被装配成与所述电压依赖电阻层相重叠。
2.根据权利要求I所述的发光元件用基板，其中， 所述电压依赖电阻层的表面与所述基板的所述ー个主面处于同一平面上，构成所述装配面的一部分。
3.根据权利要求I所述的发光元件用基板，其中， 所述电压依赖电阻层的表面与所述基板的另ー个主面处于同一平面上。
4.根据权利要求2所述的发光元件用基板，其中， 所述第I电极被设置成与所述电压依赖电阻层的基板露出面相接，所述第2电极在与所述第I电极对置的状态下被设置成与所述电压依赖电阻层的基板埋设面相接、或者包含在所述电压依赖电阻层的内部。
5.根据权利要求4所述的发光元件用基板，其中， 所述第2电极被设置成与所述电压依赖电阻层的基板埋设面相接，此外， 所述第2电极经由贯通所述ー个主面或所述另ー个主面与所述电压依赖电阻层之间的基板部分的过孔，与在所述ー个主面或所述另ー个主面设置的电极或金属层连接。
6.根据权利要求I所述的发光元件用基板，其中， 所述保护元件是压敏电阻器元件。
7.根据权利要求4所述的发光元件用基板，其中， 所述第I电极在所述电压依赖电阻层的基板露出面被分离为2个电扱。
8.根据权利要求7所述的发光元件用基板，其中， 所述保护元件是压敏电阻器元件，所述第2电极被设置成在与所述第I电极对置的状态下与所述电压依赖电阻层的基板埋设面相接，此外， 所述压敏电阻器元件，是共用在所述电压依赖电阻层的基板埋设面所形成的第2电极的2个压敏电阻器元件串联连接而构成。
9.根据权利要求7所述的发光元件用基板，其中， 所述被分离的2个第I电极的其中ー个电极与发光元件的正电极连接，该分离的2个第I电极的另ー个电极与该发光兀件的负电极连接。
10.根据权利要求I所述的发光元件用基板，其中， 所述基板是由彼此材质不同的下层和上层构成的2层构造，该上层是规定所述装配面的层，所述电压依赖电阻层被埋设在该上层中。
11.一种发光装置，具有权利要求I所述的发光元件用基板、和在所述装配面装配的发光兀件。
12.根据权利要求11所述的发光装置，其中， 所述发光元件是在发光面的相反侧的面具有正电极和负电极的LED芯片，该LED芯片被倒片装配在所述装配面上。
13.ー种发光元件用基板的制造方法，该发光元件用基板具有包含电压依赖电阻层、与该电压依赖电阻层连接的第I电极和第2电极而成的压敏电阻器元件，所述发光元件用基板的制造方法包括 (A)エ序，在生片的ー个主面形成第2电极前驱体层； (B)エ序，将凸形状模具从所述第2电极前驱体层之上压入所述生片中，在该生片中形成在底面配置所述第2电极前驱体层的凹部； (C)エ序，对所述凹部提供电压依赖电阻层； (D)エ序，对所述凹部被提供了电压依赖电阻层及第2电极前驱体层之后的生片进行烧成，得到埋设了电压依赖电阻层及第2电极的基板；和 (E)エ序，在所述基板形成了金属层之后实施图案化，由此形成与所述电压依赖电阻层相接的第I电极。
14.根据权利要求13所述的发光元件用基板的制造方法，其中， 取代所述(A)及(B)エ序，在生片的ー个主面上压入凸形状模具，从而在该生片的该主面形成凹部， 在所述(C)エ序中，将下面形成有第2电极前驱体层的电压依赖电阻层配置在该凹部中。
15.根据权利要求13所述的发光元件用基板的制造方法，其中， 取代所述(B)及(C)エ序，将电压依赖电阻层从所述第2电极前驱体层之上压入生片，形成所述凹部的同时将该电压依赖电阻层及该第2电极前驱体层配置在该凹部中。
16.根据权利要求13所述的发光元件用基板的制造方法，其中， 取代所述(A) (C)エ序，将形成有第2电极前驱体层的电压依赖电阻层压入生片使得该第2电极前驱体层处于下方，从而在形成所述凹部的同时将该电压依赖电阻层及该第.2电极前驱体层配置在该凹部中。
17.根据权利要求13所述的发光元件用基板的制造方法，其中， 取代所述㈧ (C)エ序，将内部包含所述第2电极的所述电压依赖电阻层配置在生片的ー个主面，将凸形状模具从所述电压依赖电阻层之上压入所述生片，由此在所述生片中形成内部包含有所述第2电极的所述电压依赖电阻层被配置在底面的凹部，此外， 在所述(D)エ序中，对所述生片进行烧成，以获得埋设了所述电压依赖电阻层及所述第2电极的基板。
全文摘要
本发明提供一种发光元件用基板，将对置的2个主面的其中一个主面作为装配面，在其装配面配置发光元件。在本发明的发光元件用的基板中，设置包含在基板主体中埋设的电压依赖电阻层、以及与该电压依赖电阻层连接的第1电极和第2电极而成的发光元件用的保护元件，发光元件被装配成与电压依赖电阻层重叠。
文档编号H01L33/64GK102696124SQ20118000565
公开日2012年9月26日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年3月1日
发明者中谷诚一, 小川立夫, 木村一夫, 濑川茂俊 申请人:松下电器产业株式会社