(57)【要約】  本発明は、上側（２ａ）と下側（２ｂ）を有するセラミック製回路基板（２）であって、前記上側（２ａ）に、焼結された金属化領域が設けられ、前記下側（２ｂ）は冷却体（３）として構成されている、回路基板（２）に関している。本発明によれば、前記下側（２ｂ）にも焼結された金属化領域が設けられ、該金属化領域に金属製の冷却体（３）が鑞付けされることを特徴とする
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側（２ａ）と下側（２ｂ）を有するセラミック製回路基板（２）であって、
前記上側（２ａ）に、焼結された金属化領域が設けられ、前記下側（２ｂ）は冷却体（３）として構成されている、回路基板（２）において、
前記下側（２ｂ）にも焼結された金属化領域を設け、該金属化領域に金属製の冷却体（３）が鑞付けされていることを特徴とするプリント基板（２）。
【請求項２】
前記回路基板（２）は、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなる、請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
前記金属製の冷却体（３）は、アルミニウムからなる、請求項１または２記載のプリント基板。
【請求項４】
前記金属製の冷却体（３）は、接続側と作用側を備えた支持体プレート（４）からなり、前記冷却体（３）の接続側は前記プリント基板（２）の下側（２ｂ）の金属化領域に鑞付けされ、前記作用側には突出する冷却要素（３）が備わっている、請求項１から３いずれか１項記載のプリント基板。
【請求項５】
前記突出する冷却要素（３）は、針山状の複数の針（５）である、請求項４記載のプリント基板。
【請求項６】
前記プリント基板（２）の上側（２ａ）は凹状又は凸状に形成されている、請求項１から５いずれか１項記載のプリント基板。
【請求項７】
請求項１から６いずれか１項記載のプリント基板（２）を製造するための方法において、
両側が焼結された金属化領域によって予め金属化されたセラミック製基板が作製され、
前記金属化領域は、金、銀、銀合金、Ｎｉ＋Ａｕのような電着コーティングを備えた活性鑞、又は、厚膜技法若しくは薄膜技法若しくはプラズマ射出成形のような選択的技法によるアルミニウムを用いて金属化され、
引き続き前記冷却体（３）の接続側が前記プリント基板（２）の下側（２ｂ）に鑞付けされ、
前記鑞として、有利には４５０℃から６６０℃の間の融点を有する高溶融性の硬鑞が用いられるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記プリント基板の前記上側（２ａ）に複数のＬＥＤと、場合により関連する回路及び／又は電気的素子とが鑞付けされている、請求項１から６いずれか１項記載のプリント基板（２）を、ランプとして、又はランプの一部として使用する方法。
【請求項９】
前記回路が非透過性のカバーで覆われている、請求項８記載の使用方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ上に単一またはグループのレンズが被着されている、請求項７または８記載の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上側に焼結された金属化領域が設けられ、下側が冷却体として構成されている、上側及び下側を有するセラミック製プリント基板に関している。
【背景技術】
【０００２】
この種のセラミック製プリント基板は国際公開公報ＷＯ  ２００７  １０７６０１  Ａ３から公知である。
【０００３】
本発明の課題は、請求項１の上位概念に係るセラミック製プリント基板において、プリント基板の上側にある構成要素からの放熱がより向上するように改善を行うことである。
【０００４】
上記課題は本発明により、下側にも焼結された金属化領域を設け、該金属化領域に金属製の冷却体を鑞付けすることによって解決されている。この下側の焼結された金属化領域と金属製冷却体の鑞付けとによって、プリント基板の上側から金属製冷却体までの特に良好な熱放出が達成される。ここでの鑞として有利には、４５０℃から６６０℃の間の融点を有する高溶融性の硬鑞が用いられる。金属製の冷却体は、高い熱伝導率を有する。
【０００５】
本発明の有利な実施形態によれば、プリント基板は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムからなる。好ましくは、前記プリント基板は、特に良好な熱伝導率を有する窒化アルミニウムからなる。
【０００６】
別の有利な実施形態によれば、前記金属製の冷却体がアルミニウムからなる。このアルミニウムは、高い熱伝導率を有する。
【０００７】
本発明のさらに別の実施形態では、前記金属製の冷却体が、接続側と作用側を備えた支持体プレートからなり、前記冷却体の接続側は、プリント基板の下側の金属化領域に鑞付けされ、前記作用側には突出した冷却要素を有している。この突出した冷却要素によって、冷却体の表面が拡大され、導入された熱が良好に放射される。
【０００８】
本発明の別の実施例によれば、突出した冷却要素は、針山状の複数の針である。これにより最小の空間で表面が大幅に拡大される。
【０００９】
本発明のさらに別の実施例によれば、前記プリント基板の上側が凹状または凸状に構成される。これにより、前記プリント基板をランプとして用いる場合に、放射光の集束又は分散が可能となる。
【００１０】
本発明によるプリント基板を製造するための方法によれば、両側が焼結された金属化領域によって予め金属化されたセラミック製基板が作製され、前記金属化領域は、金、銀、銀合金、Ｎｉ＋Ａｕのような電着コーティングを備えた活性鑞、厚膜技法若しくは薄膜技法やプラズマ射出成形のような代替的技法によるアルミニウムを用いて金属化され、引き続き前記冷却体の接続側が前記プリント基板の下側に鑞付けされ、前記鑞として、有利には４５０℃から６６０℃の間の融点を有する高溶融性の硬鑞が用いられる。前述したような温度範囲の硬鑞を用いた鑞付けによって、非常に堅牢な接合が非常に良好な伝熱性のもとで達成される。ここではクランピングもねじ止めも接着も行われない。なぜならこれらは欠点を有しており、それらは硬鑞を用いた鑞付けのもとでは回避されるからである。
【００１１】
有利には、前記プリント基板はランプ又はランプの一部として使用される。この場合プリント基板の上側には複数のＬＥＤと、場合によって、関連する回路及び／又は電気的素子とが鑞付けされている。
【００１２】
前記回路は、保護のために非透過性のカバーで覆われていてもよい。
【００１３】
放射光の制御のために、前記ＬＥＤ上には単一のレンズかまたはレンズ群が被着されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるプリント基板２を示した図
【図２】図１によるプリント基板の上側を示した図
【００１５】
発明を実施するための形態
本発明によるプリント基板２（図１及び図２参照）は、上側２ａと下側２ｂを有している。前記下側２ｂには、鑞付けされた金属製の冷却体３が配置されている。本発明の本質的な特徴は、前記上側２ａも前記下側２ｂも、セラミック製のプリント基板２として形成されている点である。このことは、前記上側２ａと前記下側２ｂに、焼結された金属化領域を被着させることで達成される。この焼結された金属化領域は、例えば国際公開公報ＷＯ  ２００７  １０７６０１  Ａ２に記載されている。前記上側２ａないしそこにある金属化領域には、ＬＥＤ及び／又は回路などの複数の部品が直接鑞付け可能である。この利点はとりわけ、これらの部品から発生した熱が、高い熱伝導率に基づいて、プリント基板２のセラミックに直接伝導することである。
【００１６】
両側が、焼結された金属化領域によって予め金属化されたセラミック製の好ましくはＡｌＮからなる基板は、金、銀、銀合金、Ｎｉ＋Ａｕのような電着コーティングを備えた活性鑞、又は厚膜技術若しくは代替的な技法（薄膜、プラズマ射出成形など）によるアルミニウムを用いて金属化される（基礎的金属化）。基板の両側は、異なる金属化領域で覆われていてもよい。好ましくは、前記プリント基板は窒化アルミニウムからなる。なぜなら熱伝導率が非常に高いからである。
【００１７】
セラミック製プリント基板２の下側２ｂないしその基礎的金属化領域には、より高い熱伝導率の理由から金属製の冷却体３が適切な幾何学形状で鑞付けされている。この冷却体３は、アルミニウムからなる（射出成形部品、鋳込み部品等）。この鑞は、好ましくは、４５０℃から６６０℃の間の融点を有する高溶融性の硬鑞である。これはプリント基板２を基礎的金属化領域に亘って金属製の冷却体３を固定的に接合させる。ここではクランピング、ねじ止めまたは接着は行われない。
【００１８】
前記セラミック製のプリント基板２（これはその両側に焼結された金属化領域を有し、それによって両側がプリント基板であり、あるいは両側がそのために利用可能である）は、片側が冷却側に向けて、つまり金属製の冷却体３の方向に向けてフラットである。部品側、つまり上側２ａには、好ましくは複数のＬＥＤ６が配置されており、その表面は凸状又は凹状に湾曲していてもよい。これにより、前記部品が複数のＬＥＤ６の場合には、光が分散して若しくは集束して放射される。
【００１９】
金属製冷却体３の鑞付けのために使用される硬鑞は、有利にはアルミニウム部品の修理に使用されるような市販のアルミニウム製硬鑞（ＴＭＰ−アルミニウム鑞ペースト３９）であり、この鑞は、５７０℃のホットプレートか又は適切な鑞付け用の炉の中で、機械的又は化学的に良好に清浄された（酸化物が除去された）実装面、すなわち下側２ｂに低コストなアルミニウム製の冷却体３を固定的にかつ良好な熱伝導率（５０Ｗ／ｍＫ以上）で接合させる。
【００２０】
ダイオード、ＬＥＤ６、トランジスタ等の電気的部品は、その後で、場合によって必要なさらなる構成素子、たとえば抵抗やドライバーなどと共に有利には１００℃から４００℃の温度範囲の軟鑞を用いて、第２のステップにおいて、前記の予め金属化されたセラミック製プリント基板２の上側２ａに鑞付けされる。それにより、特にパワー素子のための良好な熱放出路が形成される。
【００２１】
電源網への接続は、有利にはセラミック上側２ａのコネクタストリップか又はセラミックから外方へのボンディングワイヤを介して行われる。複数のＬＥＤ６が鑞付けされているケースでは、保護又は光の散乱のために、単一のレンズか又は複数のレンズ群が被着若しくは鑞付けされてもよい。非透過性のカバーが回路の保護のためにもちいられてもよい。本発明に係るセラミック製プリント基板は、ランプとして、又はランプの一部として使用することができる。
【００２２】
実施例
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。
【００２３】
図１には、本発明のプリント基板２がその上側２ａ及び下側２ｂと共に示されている。下側２ａには、アルミニウムからなる金属製の冷却体３が鑞付けされている。セラミック製のプリント基板２は、窒化アルミニウムである。このプリント基板２は、当該実施例では例示的に丸く形成されている。焼結された金属化領域は、この図では見ることができない。金属製の冷却体３は針山状に形成されたアルミニウムからなり、換言すればセラミック製のプリント基板２上に鑞付けされた支持体プレート４からなる。支持体プレート４上の対向側には複数の突出した円筒状の針５が配置されている。
【００２４】
図２には、図１によるプリント基板２の上側２ａが示されている。鑞付けされている電気部品には参照番号６が付されている。給電線路は厚膜技術によって被着され、参照番号７が付されている。これらの給電線路７と部品６は、焼結された金属化領域上に鑞付けされている。これらの金属化領域は、図では見ることができない。
【図１】
2014517497.tif 000003
【図２】
2014517497.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月4日(2014.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側（２ａ）と下側（２ｂ）を有するセラミック製回路基板（２）であって、
前記上側（２ａ）に、焼結された金属化領域が設けられ、前記下側（２ｂ）は冷却体（３）として構成されている、回路基板（２）において、
前記下側（２ｂ）にも焼結された金属化領域を設け、該金属化領域に金属製の冷却体（３）が鑞付けされていることを特徴とするプリント基板（２）。
【請求項２】
前記回路基板（２）は、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなる、請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
前記金属製の冷却体（３）は、アルミニウムからなる、請求項１または２記載のプリント基板。
【請求項４】
前記金属製の冷却体（３）は、接続側と作用側を備えた支持体プレート（４）からなり、前記冷却体（３）の接続側は前記プリント基板（２）の下側（２ｂ）の金属化領域に鑞付けされ、前記作用側には突出する冷却要素（３）が備わっている、請求項１から３いずれか１項記載のプリント基板。
【請求項５】
前記突出する冷却要素（３）は、針山状の複数の針（５）である、請求項４記載のプリント基板。
【請求項６】
前記プリント基板（２）の上側（２ａ）は凹状又は凸状に形成されている、請求項１から５いずれか１項記載のプリント基板。
【請求項７】
請求項１から６いずれか１項記載のプリント基板（２）を製造するための方法において、
両側が焼結された金属化領域によって予め金属化されたセラミック製基板が作製され、
前記金属化領域は、金、銀、銀合金、電着コーティングを備えた活性鑞、又は、厚膜技法若しくは薄膜技法若しくはプラズマ射出成形を含む選択的技法によるアルミニウムを用いて金属化され、
引き続き前記冷却体（３）の接続側が前記プリント基板（２）の下側（２ｂ）に鑞付けされ、
前記鑞として、４５０℃から６６０℃の間の融点を有する高溶融性の硬鑞が用いられるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記電着コーティングは、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記プリント基板の前記上側（２ａ）に複数のＬＥＤが鑞付けされている、請求項１から６いずれか１項記載のプリント基板（２）を、ランプとして、又はランプの一部として使用する方法。
【請求項１０】
前記プリント基板の前記上側（２ａ）に、複数のＬＥＤと、関連する回路及び／又は電気的素子とが鑞付けされている、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記回路が非透過性のカバーで覆われている、請求項９又は１０記載の使用方法。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ上に単一またはグループのレンズが被着されている、請求項９から１１いずれか１項記載の使用方法。
【国際調査報告】
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