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发光元件搭载用封装件及发光装置的制作方法

2022-06-09 00:46:08 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及发光元件搭载用封装件及发光装置。


背景技术:

2.近年来,在机动车的头灯中使用led(light emitting diode,发光二极管)、ld(laser diode,激光二极管)。使用这些半导体元件的光源装置谋求较高的散热性。因此,光源装置使用的是金属制的基板(例如,参照专利文献1)。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2013-38452号公报


技术实现要素:

6.本公开的发光元件搭载用封装件具有基板和绝缘层。所述绝缘层设置在所述基板的第一面上,且具有在相对于该第一面垂直的方向上贯通的贯通孔。在所述绝缘层的面向该贯通孔的内壁,具有在靠近于所述基板的一侧所述贯通孔的直径且在远离该基板的一侧所述贯通孔的直径大的台阶部。
7.本公开的发光装置,在上述的发光元件搭载用封装件的所述基板上具备发光元件。
附图说明
8.图1是作为实施方式的一例来表示的发光装置的外观立体图。
9.图2是图1的ii-ii线剖视图。
10.图3是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的外观立体图。
11.图4是图3中示出的发光元件搭载用封装件的俯视图。
12.图5是图4的v-v线剖视图。
13.图6是表示将接合材料分配给图4中示出的发光元件搭载用封装件的贯通孔内之后立刻的状态的俯视图。
14.图7是图6的vii-vii线剖视图。
15.图8是表示与接合材料一起将热沉基板设置于图4中示出的发光元件搭载用封装件的中途阶段的状态的俯视图。
16.图9是图8的ix-ix线剖视图。
17.图10是表示与接合材料一起将热沉基板设置到图4中示出的发光元件搭载用封装件时的状态的俯视图。
18.图11是图10的xi-xi线剖视图。
19.图12是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。
20.图13是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。
21.图14是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。
22.图15是表示作为实施方式的一例来表示的发光装置的制造方法的剖视图。
具体实施方式
23.例如,在专利文献1所公开的发光元件搭载用封装件中使用陶瓷基板,以作为热沉基板。采用焊料等的接合材料将热沉基板接合于金属制的基板上。在使用焊料等的接合材料将热沉基板接合到基板上的情况下,设置在基板上的焊料熔融之际会变形,热沉基板有时会以未平行于基板的状态配置。
24.在发光元件搭载用封装件中,若热沉基板以未平行于基板的状态配置,在搭载于热沉基板上的发光元件的光轴会偏移。光轴偏移后的发光装置直接被判断为不合格,因此会导致制造的成品率的降低。
25.因而,本公开提供一种能够将热沉基板配置成相对于基板的第一面更平行的发光元件搭载用封装件。
26.以下,使用图1~图15详细地说明实施方式的发光元件搭载用封装件及发光装置。在此,为了更容易明白基于本公开的发光元件搭载用封装件的功能,以在发光元件搭载用封装件搭载有发光元件的发光装置的构造为基础进行说明。
27.另外,本公开未被限定于以下记述的特定的实施方式。再者,所公开的方式只要依据于通过所附的权利要求书定义的概括性的发明概念的精神或者范围,就包括各种各样的方式。
28.图1是作为实施方式的一例来表示的发光装置的外观立体图。图2是图1的ii-ii线剖视图。
29.作为实施方式的一例来表示的发光装置a具有发光元件搭载用封装件a1和发光元件3。在图1及图2中,表示在发光元件搭载用封装件a1搭载了三个发光元件3的构造。该情况下,发光元件3的数量可根据发光装置的用途而变更。例如,是搭载于一个发光元件搭载用封装件a1的发光元件3的数量比图1及图2中示出的数量少的情况。例如,也可以是在一个发光元件搭载用封装件a1搭载了两个以下的数量的规格。相反,也可以是在一个发光元件搭载用封装件a1搭载了四个以上的规格。该情况下,作为搭载于一个发光元件搭载用封装件a1的发光元件3的数量,虽然依据于发光元件3的尺寸,但也可以将100个没为上限的目标。
30.在此,图2中示出的发光元件搭载用封装件a1在基板5上具备接合材料9及热沉基板11。发光元件3被安装于热沉基板11。发光元件3向发光元件搭载用封装件a1的安装方法,能够例示倒装芯片方式或者引线接合方式。
31.作为发光元件3,除了led之外,能够例示ld。发光元件搭载用封装件a1具有基板5和绝缘层7。绝缘层7配置于基板5上。绝缘层7配置于基板5的第一面5a上。绝缘层7具有在厚度的方向上贯通的贯通孔13。形成在绝缘层7的贯通孔13为在相对于绝缘层7的第一面5a垂直的方向上贯通的状态。在发光装置a中,接合材料9被配置为与基板5的表面直接相接。容易从发光元件3经由热沉基板11及接合材料9向基板5传导热。在此,基板5的第一面5a是指设置有绝缘层7的表面。
32.绝缘层7呈在基板5上配置了堤7a的构造。该情况下,在基板5通过四条边形成的情况下,堤7a指的是沿着四条边之中的一条边的部分。因此,在上述发光元件搭载用封装件a1
的情况下,呈四个堤7a组装成口字状的构造。绝缘层7在基板5上形成空腔构造。
33.在此,所谓基板5上,除了与基板5的表面直接相接的情况之外,是包括隔着其他构件而配置于基板5的表面的情况的含义。以下记为“上”的情况下,为相同的含义。
34.如图2所示的那样,堤7a在面向贯通孔13的内壁7aa具有台阶部15。内壁7aa包括台阶部15中的与基板5的第一面5a垂直的面。在图2中,台阶部15为

的部分。在台阶部15中,以下将相当于所谓的台阶的踏板面的部位标记为搁板面15a。台阶部15是指包括搁板面15a及内壁7aa的部分。
35.堤7a以搁板面15a为界,在靠近于基板5的一侧贯通孔13的直径小,在远离基板5的一侧贯通孔13的直径大。换言之,该堤7a在面向贯通孔13的内壁7aa,具有因基板5的附近的贯通孔13的直径和远离基板5的贯通孔13的直径的差异而产生的台阶部15。在图2中,将靠近于基板5的一侧的贯通孔13的直径设为第一径并以附图标记d1来表示。将远离基板5的一侧的贯通孔13的直径设为第二径并以附图标记d2来表示。第一径d1小于第二径d2。
36.堤7a因为贯通孔13的形状而成为与基板5侧相比在远离基板5的一侧正面变大的形状。如上述,在发光元件搭载用封装件a1中,堤7a具有上述那样的台阶部15。因此,能够将热沉基板11的端部11a配置于台阶部15的搁板面15a。由此,即便在使用焊料等的接合材料将热沉基板11接合到基板5上的情况下,也能够以与基板5平行的状态或接近平行的状态配置热沉基板11。
37.该发光元件搭载用封装件a1更适于设置在基板5上的接合材料9熔融而变形的情况。此外,根据发光装置a,由于使用热沉基板11的位置精度高的发光元件搭载用封装件a1,故能够获得所发出的光的指向性及光度稳定的发光装置a。
38.发光装置a只是作为实施方式的一例示出而已。作为发光元件搭载用封装件的其他方式,除发光元件搭载用封装件a1之外,能够列举以下所示的发光元件搭载用封装件a2~a5。
39.接下来,作为发光元件搭载用封装件a1的其他方式,对在堤7a的壁面7aa设置了凹部的发光元件搭载用封装件a2进行说明。图3是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的外观立体图。图4是图3中示出的发光元件搭载用封装件的俯视图。图5是图3的v-v线剖视图。
40.图3~图5中示出的发光元件搭载用封装件a2在堤7a具有凹部17。凹部17设置于堤7a的内壁7aa。凹部17设置于堤7a的贯通孔13侧的内壁7aa。凹部17设置于内壁7aa之中的台阶部15。凹部17是向堤7a的厚度方向凹陷的槽的形状。形成凹部17的槽贯穿台阶部15。堤7a在从内壁7aa的台阶部15朝向基板5的部位具有凹部17。
41.在堤7a的高度方向的图3~图5中示出的发光元件搭载用封装件a2中,成为凹部17被设置在堤7a的对置的两个位置的构造,但凹部17的位置未限于此。凹部17也可以分别设置于被设置成口字状的四个堤7a。凹部17也可以在一个堤7a设置有多个。关于凹部17的形状,也未限于图3~图11中示出的形状。在此,为了方便,将图3~图11中示出的形状设为空间形状呈六面体来表示,但只要是能填充接合材料9的形状,无论什么样的形状都可以。另外,凹部17在厚度的方向上未将堤7a贯通为宜。堤7a的厚度的方向,是指与基板5的第一面5a平行的方向。根据发光元件搭载用封装件a2,在贯通孔13被填充了过量的接合材料9时,也能够使接合材料9溢出至凹部17。由此,提高接合材料9向贯通孔13的填充性,同时能够以
高精度将热沉基板11设置于堤7a的搁板面15a。因此凹部17可以设置在相比于堤7a的搁板面15a更靠基板5侧。在发光元件搭载用封装件a2中,热沉基板11与堤7a的搁板面15a紧密相接,并且能够从搁板面15a使接合材料9成为以高填充率填充到靠近下表面的基板5的一侧的贯通孔内的状态。
42.接下来,使用图6~图11,对将接合材料9填充于包含凹部17的贯通孔13的空间内、同时将热沉基板11设置于搁板面15a的状态的变化加以说明。图6和图7、图8和图9,图10和图11分别是发光元件搭载用封装件的俯视图和剖视图的一对,表示从图6及图7的状态并经过图8及图9的状态而成为图10及图11的状态的变化。
43.详细而言,如下所述。图6是表示将接合材料9分配给图4中示出的发光元件搭载用封装件a2的贯通孔13内之后立刻的状态的俯视图。图7是表示将接合材料9分配给图5中示出的发光元件搭载用封装件a2的贯通孔13内之后立刻的状态的剖视图。图8是表示与接合材料9一起将热沉基板11设置于图4中示出的发光元件搭载用封装件a2的中途阶段的状态的俯视图。图9是表示与接合材料9一起将热沉基板11设置于图5中示出的发光元件搭载用封装件a2的中途阶段的状态的剖视图。图10是表示与接合材料9一起将热沉基板11设置到图4中示出的发光元件搭载用封装件a2时的状态的俯视图。图11是表示与接合材料9一起将热沉基板11设置到图5中示出的发光元件搭载用封装件a2时的状态的剖视图。
44.图6及图7是向贯通孔13内分配接合材料9并将热沉基板11载置到接合材料9的上表面的状态。换言之,接合材料9位于贯通孔13内的基板5上。图8及图9是接合材料9在贯通孔13内软化或变形且热沉基板11接近搁板面7aa的状态。图10及图11是热沉基板11与搁板面7aa相接、同时接合材料9已被填充到包含凹部17的贯通孔13内的状态。换言之,热沉基板11位于贯通孔13内的台阶部15上。
45.根据图6~图11可知,若在堤7a形成有凹部17,则随着热沉基板11接近于堤7a的搁板面7aa,接合材料9会与贯通孔13内一起将凹部17也遍及。如此,可将接合材料9充分地填充于贯通孔13内,与此同时,接合材料9遍及贯通孔13的空间整体,能够提高接合材料9被涂敷于热沉基板11的背面的面积比率。另外,能够高精度地将热沉基板11设置于堤7a的搁板面7aa。
46.图12是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。在此,关于内壁7aa,以下那样地进行标记。首先,以搁板面15a为界,将靠近于基板5的一侧的内壁设为下部内壁7aal。以搁板面15a为界,将远离基板5的一侧的内壁设为上部内壁7aa2。
47.图12中示出的发光元件搭载用封装件a3,堤7a的下部内壁7aa1相对于位于基板5的贯通孔13侧的第一面5a而倾斜。下部内壁7aa1可以倾斜成相对于基板5的第一面5a的角度θ1为锐角。若堤7a的下部内壁7aa1为相对于基板5的第一面5a倾斜成锐角的构造,则在将接合材料9分配到基板5上时,成为从侧面抑制接合材料9往倾斜的壁面7aa1的状态。由此接合材料9变得难以从基板5剥离。其结果是,能够提高发光元件搭载用封装件a3及使用该发光元件搭载用封装件a3制作出的发光装置的寿命及可靠性。
48.图13是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。图13中示出的发光元件搭载用封装件a4,在堤7a之中,在以搁板面15a为界时,远离基板5的一侧的内壁即上部内壁7aa2相对于位于基板5的贯通孔13侧的第一面5a而倾斜。上部内壁7aa2也可以倾斜成相对于位于贯通孔13侧的基板5的第一面5a的角度θ1为锐角。若堤7a的上部内壁7aa2为相对于
基板5的第一面5a而倾斜成锐角的构造,则热沉基板11容易被固定于堤7a间。即便在热沉基板11的长度(或者宽度)比贯通孔13的直径d2短的情况下,热沉基板11也不易从被堤7a围起来的贯通孔13拔出。其结果是,能够提高发光元件搭载用封装件a4及使用该发光元件搭载用封装件a4制作出的发光装置的寿命等的可靠性。
49.图14是表示发光元件搭载用封装件的其他方式的剖视图。图14中示出的发光元件搭载用封装件a5具有金属层19。金属层19配置于基板5上。金属层19配置于基板5上的至少贯通孔13内。换言之,金属层19位于贯通孔13内的基板5上。该情况下,金属层19也可以设置于基板5的第一面5a的整个面。金属层19配置为在基板1上占据贯通孔13的内侧的区域。换言之,金属层19在基板5上具有占据至少贯通孔13的内侧的区域的部分。
50.另外,金属层19具有从基板5上抵达堤7a的贯通孔13侧的壁面7aa1的部分。在金属层19之中,将从基板5上抵达壁面7aa1的部分设为突出部21。在金属层19之中,将除了突出部21之外的部分设为平坦部23。突出部21设置于平坦部23的端部。突出部21是比平坦部23的表面靠上侧的部位。该情况下,突出部21具有从平坦部23连续地相连的构造。
51.如图14所示那样,发光元件搭载用封装件a5设置成金属层19的一部分即突出部21粘贴于堤7a的壁面7aa1。如果金属层19是具备突出部21的形状,那么能够抑制堤7a因热膨胀而向贯通孔13的中心部13a活动。换言之,突出部21承担抑制基板5上的堤7a的活动的作用。突出部21被设置成粘贴于贯通孔13的下部内壁7aa1,因此在基板5上,堤7a变得难以向沿着基板5的第一面5a的方向活动。突出部21能够缩小基板5和堤7a之间的变形。如此,堤7a(绝缘层7)变得难以从基板5剥离。
52.该情况下,突出部21可以设置成围绕被配置为口字状的堤7a的下部内壁7aa1。换言之,突出部21也可以形成包围贯通孔13的壁那样的构造。所谓包围贯通孔13的壁那样的构造,指的是突出部21形成于堤7a的下部内壁7aa1的整个周围的状态。若突出部21设置成将下部内壁7aa1围绕,则在基板5上,能够抑制堤7a从贯通孔13的整个周围朝向贯通孔13的中心的活动。该情况下,如图14所示那样,突出部21只要具有能够阻止绝缘层3的向贯通孔7的中心方向的活动的给定以上的高度h即可。突出部21的高度h只要在下部内壁7aa1的高度的范围内即可。
53.此外,突出部21也可以通过金属粒子的连结体来形成。将金属粒子连结起来的构造,指的是多个金属粒子以比该金属粒子的尺寸小的部分相连的构造。以下,有时会把金属粒子连结起来的构造标记为连结体。另外,比金属粒子的尺寸小的部分指的是颈部。若突出部21由金属粒子的连结体形成,则突出部21的表面是粗糙的。突出部21的表面呈凹凸的形状。若突出部21为连结体的构造,则突出部21具有颈部,与此相应地,相比于如金属层19那样为薄膜状而更易于变形。因此,即便突出部21与金属层19的平坦部6相连并且与绝缘层3粘接,突出部11也难以被破坏。若突出部21为连结体的构造,则在产生了金属层19与绝缘层7的热膨胀率的差异造成的变形之际,突出部21也会变得易于追随该变形。其结果是,突出部21难以从堤7a的壁面7aa1剥离。绝缘层7(堤7a)难以从包括突出部21的金属层19剥离,因此绝缘层7变得难以从基板5剥离。
54.该情况下,基板5可以是金属制的。作为基板5的材料,可以是从包含铝、锌、铜等的群组中选择的至少一种。在这些材料之中,在发光元件搭载用封装件例如被应用于机动车的头灯的情况下,从轻型且耐氧化性高的方面来说铝适合。从可减少基板的翘曲的方面来
说,将铜与铝层叠的复合材料较佳。该复合材料从散热性的方面来说也是适合的。
55.绝缘层7可以是有机树脂制。作为有机树脂的材料,可以是从包含苯酚树脂、氨基树脂、尿素树脂、马来酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂及环氧树脂的群组中选出的至少一种。在这些材料之中,从耐热性高、具有高机械强度且材料的价格比较低价的方面来说,环氧树脂适合。绝缘层7也可以包含无机填料。若绝缘层7为包括无机填料的结构,则能够提高绝缘层7的机械强度。再者,若绝缘层7为包括无机填料的结构,则能够缩小绝缘层7的热膨胀率。若绝缘层7为包括无机填料的结构,则能够使绝缘层7的热膨胀率接近基板5的热膨胀率。
56.作为无机填料的材料,适于从包括二氧化硅、氧化铝、莫来石及玻璃等的群组选出的至少一种。在这些材料之中,从而可采用颗粒直径小并且均匀的颗粒直径的方面来说,二氧化硅为宜。
57.作为热沉基板11,适于氮化硅、氮化铝、氧化铝等的强度高的陶瓷。若发光元件3被安装于热沉基板11而发光,则发光元件搭载用封装件成为比常温更高的温度。在上述那样的情况下,热沉基板11的宽度小于贯通孔13的第二径d2为宜。即便绝缘层7因热膨胀等而变形,热沉基板11也很难受到绝缘层7的变形带来的影响。
58.金属层19可以是从包含锌、镍、铜、钯、金的群组中选出的至少一种。金属层19也可以具有这些材料(成分)重叠为层状的构造。在金属层19的分析中,例如可以使用具备分析器的扫描型电子显微镜。关于金属层19的平均厚度及突出部21的高度及厚度的测定,也可以使用扫描型电子显微镜。接合材料9可以是从包含au-sn、银钎料、焊料、有机树脂、包括ag、cu等金属粒子的有机树脂等的群组中选出的一种。
59.在上述的发光元件搭载用封装件a1~a5中,也能够适用于在一个绝缘层7形成了多个贯通孔13的构造。该情况下,可以相对于各个贯通孔13,配置接合材料9、热沉基板11、发光元件3。进而,也可以是在一个贯通孔13分别配置多个接合材料9、热沉基板11、发光元件3的构造。
60.图15是表示作为实施方式的一例来表示的发光装置的制造方法的剖视图。图15中示出的发光装置的制造方法是图1~图2中示出的发光装置a的示例。如图15的(a)所示那样,首先,准备金属板31及有机树脂片33。金属板31是用于获得基板5的材料。有机树脂片33是用于获得绝缘层7的材料。以下,将有机树脂片33标记为树脂片33。
61.如图15的(a)所示那样,将金属板31及树脂片33分别加工成给定的形状。树脂片33具有之后成为绝缘层7的贯通孔13的孔35。孔35的形成除了金属模具之外,能够使用激光加工机。将金属板31加工基板1的形状。金属板31的加工可以使用切割机等的机械式切断机。若用机械式切断机来进行金属板31的加工,则容易在所得到的金属板31的表面形成凹凸。由于在金属板31的表面形成凹凸,故能够使树脂片33牢固地密接于金属板31的表面。
62.接下来,如图15的(b)所示那样,使树脂片33粘接于金属板31的第一面5a侧来制作层叠体37。金属板31和树脂片33的粘接,使用在已加温的状态下可进行加压的层叠机。此时,在想要获得堤7a的下部内壁7aa1、上部内壁7aa2倾斜的发光元件搭载用封装件a3、a4的情况下,加压加热也可以设为形成在树脂片33的贯通孔35的剖面发生变形之类的条件。在获得发光元件搭载用封装件a3、a4的构造的情况下,在使树脂片33粘接到金属板31上时,利用金属板1与树脂片33的粘接面不易活动且远离粘接面的厚度方向的其他部分易于热塑性
地变形的现象。
63.接下来,如图15的(c)所示那样,将接合材料39分配给贯通孔35内的金属板31的第一面上。该情况下,也可以在被分配接合材料39的金属板31的第一面上形成金属层19。金属层19可以具有突出部21。
64.接下来,如图15的(d)所示那样,在分配至贯通孔35内的接合材料39上配置热沉基板41。此时,在图15的(d)的工序中,也可以在使接合材料39熔融的同时从上侧压制热沉基板41。接下来,在设置到贯通孔35内的热沉基板41上安装发光元件3。如此能够得到发光装置a。在图15中以发光元件搭载用封装件a1为例进行了说明,但关于上述的其他发光元件搭载用封装件a2~a5,也能通过相同的制法来获得。
65.实施例
66.具体而言,制作发光元件搭载用封装件并对可靠性进行了评价。采用上述的制造方法,制作了发光元件搭载用封装件a1、a2、a4-1、a4-2、a5-1、a5-2。a4-1是图13中示出的a4的发光元件搭载用封装件。a4-2是在图13中示出的a4的发光元件搭载用封装件的堤的壁面设置了凹部的发光元件搭载用封装件。设置在试样a4-2的发光元件搭载用封装件的凹部的位置和a2的发光元件搭载用封装件相同。即,凹部为两处。两处的凹部如图4中示出的那样成为对置的配置。a5-1是图14中示出的a5的发光元件搭载用封装件。a5-2是在图14中示出的a5的发光元件搭载用封装件的堤的壁面设置了凹部的发光元件搭载用封装件。设置在a5-2的发光元件搭载用封装件的凹部的位置和a2的发光元件搭载用封装件相同。即,该情况下,凹部也是两处。两处的凹部如图4中示出的那样成为对置的堤的位置的配置。
67.基板使用的是铝。绝缘层使用的是包括30体积%的二氧化硅粒子的环氧树脂。形成在绝缘层的台阶部的搁板面加工成相对于绝缘层的第一面平行。贯通孔使用金属模具来形成。金属层使用包括锌的镍镀敷液并通过电解镀敷法来形成。制作层叠体时的加压加热中采用以下的条件。制作发光元件搭载用封装件a1、a2及a5的构造的情况下的条件设为温度80℃、压力5mpa。加压加热过的层叠体在之后进行了温度200℃、保持时间3小时的热处理。
68.制作发光元件搭载用封装件a4的构造的情况下的条件设为温度80℃、压力6mpa。加压加热过的层叠体此后进行了温度200℃、保持时间3小时的热处理。再者,作为比较例(试样7)而制作出在已形成于绝缘层的贯通孔的壁面不具有台阶部的、所谓的使贯通孔的厚度方向的直径相同的发光元件搭载用封装件。
69.关于制作出的发光元件搭载用封装件,将以下的设定设为基本的尺寸。基板及绝缘层的平面的面积为40mm
×
40mm,设置在绝缘层的贯通孔的俯视时的形状设为正方形。此外,该贯通孔的面积在第一径侧设为20mm
×
20mm,在第二径侧设为25mm
×
25mm。试样7的贯通孔的面积设为20mm
×
20mm。基板及绝缘层的厚度设为1mm。
70.绝缘层的厚度方向上的台阶部(搁板面)的位置设定成绝缘层的厚度的中间的位置。不具有台阶部的贯通孔的直径设为20mm
×
20mm。接合材料使用的是共晶焊料。将接合材料分配给基板上,以使得其形状呈峰形状。接合材料的顶设为从形成在堤的壁面的搁板面的位置到上侧高达大约0.1mm。
71.作为热沉基板,使用的是氮化硅质基板。在热沉基板,在与接合材料相接的表面形成了铜的金属化层及镍的镀敷膜。热沉基板将形成了铜的金属化层及镍的镀敷膜的面设为
接合材料侧。热沉基板的尺寸设为23mm
×
23mm
×
0.2mm。试样7使用的是18mm
×
18mm
×
0.2mm的尺寸的热沉基板。
72.针对制作出的试样进行了以下的评价。评价项目是热沉基板相对于基板的平行度、形成在贯通孔内的空隙的比例、热沉基板与接合材料的粘着力。使用能对试样的剖面进行尺寸测定的数字显微镜测定了热沉基板相对于基板(金属板)的平行度。测定了热沉基板的接合材料侧的表面和基板(金属板)的接合材料侧的表面之间的尺寸。测定出的位置为热沉基板的两端的两处。测定了从基板(金属板)虚拟地向热沉基板侧延伸的垂线的长度。将测定出的两处的尺寸差设为平行度。尺寸差越小,则平行度越高。关于形成在贯通孔内的空隙的比例,也利用数字显微镜对试样的剖面进行了评价。将热沉基板与基板(金属板)之间的区域设为作为基准的贯通孔的剖面的面积。求取空隙相对于贯通孔的剖面的面积的比例。另外,关于在堤设置了凹部的试样,将刨除凹部的部分后的面积设为贯通孔的基准的面积。
73.通过以下所示的可靠性试验评价了热沉基板和接合材料的粘着力。作为可靠性试验,采用了温度循环试验。温度循环试验的条件是:最低温度为-55℃、最高温度为150℃,且将最低温度下的保持时间、最高温度下的保持时间、及使温度从最低温度变化到最高温度或者使温度向其相反的方向变化的时间均设为15分。温度循环的次数设定成3000次。试样数设为各试样10个。试验后的评价通过在热沉基板与接合材料之间是否能观察到已剥离的部位来判断合格与否。
74.在热沉基板与接合材料之间发生了剥离的状态,通过浸渍于红色检查液的方法进行了确认。将在热沉基板与接合材料之间能观察到红色检查液的浸入的试样判断为不合格。与此同时,针对红色检查液向基板与绝缘层之间的浸入也进行了评价。关于热沉基板相对于基板的平行度及形成在贯通孔内的空隙的比例,求取平均值并记载于表1中。关于热沉基板与接合材料的粘着力,在10个试样之中即便能观察到1个的情况下,也判断为存在粘着力。
75.[表1]
[0076]
[0077]
根据表1的结果明确知道,关于在面向贯通孔的壁面未设置台阶部的试样(试样7),作为热沉基板相对于基板的平行度而进行了评价的值为15μm。关于在面向贯通孔的壁面设置了台阶部的试样(试样1~试样6),作为热沉基板相对于基板的平行度而进行了评价的值均为9μm以下。在这些试样之中,关于在堤的壁面设置了凹部的试样(试样2、试样4、试样6),形成贯通孔内的空隙的比例为2%以下。试样2、试样4及试样6在热沉基板与接合材料之间未能观察到红色检查液的浸入,表现出较高的粘着力。与此同时,对红色检查液向基板与绝缘层之间的浸入也进行了评价。针对试样1~试样4,确认了在基板与绝缘层之间有少许的红色检查液的浸入,但在试样5及试样6中未观察到。
[0078]-符号说明-[0079]1···
发光元件搭载用封装件
[0080]3···
发光元件
[0081]5···
基板
[0082]
5a
··
(基板的)第一面
[0083]7···
绝缘层
[0084]
7a
··

[0085]
7aa、7aa1、7aa2
··
壁面
[0086]9···
接合材料
[0087]
11
··
热沉基板
[0088]
13
··
贯通孔
[0089]
13a
·
(贯通孔的)中心部
[0090]
15
··
台阶部
[0091]
17
··
凹部
[0092]
19
··
金属层
[0093]
21
··
突出部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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