(57)【要約】  本発明は、第１の表面材料を具備する第１の表面部分１１６と第１の表面材料とは異なる第２の表面材料を具備する第２の表面部分１０６，１０８とを持つ基板１０４を供給するステップ２０１と、第２の表面部分１０６，１０８における反射性化合物４０１と基板１０４との間の接着よりも強い第１の表面部分１１６における基板１０４との接着を形成するために、第１の表面材料に付着するように構成された反射性化合物４０１を付与するステップ２０２と、第１の表面部分１１６における反射性被覆１１４と基板１０４との間の接着を有する反射性被覆１１４を形成するために、反射性化合物４０１を少なくとも部分的に硬化させるステップ２０３と、反射性被覆１１４を第１の表面部分１１６上に残したまま、第２の表面部分１０６，１０８の少なくとも一部から反射性被覆１１４を除去２０５する強さの機械的処理を基板１０４に施すステップと、を有する、発光装置１１２のための基板１０４に反射性被覆１１４を供給する方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面材料を具備する第１の表面部分と前記第１の表面材料とは異なる第２の表面材料を具備する第２の表面部分とを持つ基板を供給するステップと、
前記第２の表面部分における反射性化合物と前記基板との間の接着よりも強い前記第１の表面部分における基板との接着を形成するために、前記第１の表面材料に付着する前記反射性化合物を付与するステップと、
前記第１の表面部分における反射性被覆と前記基板との間の接着を有する前記反射性被覆を形成するために、前記反射性化合物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
前記反射性被覆を前記第１の表面部分上に残したまま、前記第２の表面部分の少なくとも一部から前記反射性被覆を除去する強さの機械的処理を前記基板に施すステップと、
を有する、発光装置のための基板に反射性被覆を供給する方法。
【請求項２】
前記機械的処理を前記基板に施す前に、溶媒に前記基板を浸すステップを更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記反射性化合物は、ゾルゲルバインダを有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ゾルゲルバインダは、少なくとも部分的に加水分解されたシランモノマーを有する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の表面材料は、セラミック材料である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の表面材料は、金などの金属である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の表面部分は、前記発光装置を前記基板に電気的に接続するための接続パッドを有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記反射性化合物は、噴霧によって付与される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記接着は、化学的接着である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記機械的処理は、前記第１の表面部分と前記第２の表面部分とにおいて実質的に同じ強度を有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
発光装置を備え得る基板であって、
担体と、
前記発光装置を前記基板に電気的に接続するための導体パターンと、
色素、並びに、ケイ酸網又はアルキルシリケート網を有する、前記基板上に設けられた反射性被覆と、を有し、
前記網は、前記反射性被覆と前記担体との間に接着を供給し、
前記導体パターンは、前記反射性被覆によって、少なくとも部分的に未被覆である、
基板。
【請求項１２】
前記反射性被覆は、前記担体と前記導体パターンとの間に供給される、請求項１１記載の基板。
【請求項１３】
前記接着は、化学的接着である、請求項１１又は１２に記載の基板。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の基板と、
前記基板上にマウントされた少なくとも１つの発光装置と、
を有する、光出力装置。
【請求項１５】
前記発光装置は、少なくとも１つの発光ダイオードチップを有する、請求項１４記載の光出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置のための基板に反射性被覆を供給するための方法に関する。本発明は、上記基板、及び、上記基板を有する光出力装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の多くのＬＥＤチップは、ＬＥＤチップを電気的に駆動するためのマウンティングコンタクト及び供給トラックを有するセラミック基板上にマウントされている。ＬＥＤ基板パッケージは、通常、上記コンタクト及び供給トラックに電気的に接続するための、及び、光放射アセンブリのヒートシンクへの熱的な接続のためのプリント回路基板（ＰＣＢ）に、はんだ付け又は接着される。マウンティング基板は、しばしば、比較的高い熱伝導性を持つ一方で、比較的低い光反射性を持つ高密度多結晶セラミックである。セラミックの反射性を増加させるための知られた手段は、セラミックの多孔率を増加させることである。しかしながら、これは、同時に、熱伝導性を顕著に低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの問題を解決するための試みが、基板上に配置された電極上にマウントされたＬＥＤチップを持つ半導体パッケージを開示する国際公開第２００９／０７５５３０号によって与えられている。基板の上面上、及び、電極の隣に、二酸化チタンＴｉＯ２及びシリコンバインダを有する反射性被覆が設けられる。電極上ではなく基板の上面上に反射性被覆を設けるために、国際公開第２００９／０７５５３０号は、電極を保護するためのマスクを用いることを提案している。しかしながら、この方法は、電極にマスクを位置決めすることを要するため、複雑であり、且つ、時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従来技術の上記欠点及び他の欠点の観点から、本発明の目的は、発光装置のための基板に反射性被覆を供給する改善された方法を提供することである。反射性被覆は、反射器によって覆われた部分における光損失を低減してＬＥＤパッケージの光出力を向上させるのに好適である。また、多くの照明アプリケーションが発された光束の少なくとも一部をＬＥＤパッケージに戻す傾向にあるため、パッケージの改善された反射性は、照明システムの効率をも向上させる。
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、第１の表面材料を具備する第１の表面部分と第１の表面材料とは異なる第２の表面材料を具備する第２の表面部分とを持つ基板を供給するステップと、第２の表面部分における反射性化合物と基板との間の接着よりも強い第１の表面部分における基板との接着を形成するために、第１の表面材料に付着する反射性化合物を付与するステップと、第１の表面部分における反射性被覆と基板との間の接着を有する反射性被覆を形成するために、反射性化合物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、反射性被覆を第１の表面部分上に残したまま、第２の表面部分の少なくとも一部から反射性被覆を除去する強さの機械的処理を基板に施すステップと、を有する、発光装置のための基板に反射性被覆を供給する方法が提供される。
【０００６】
本発明は、基板全体が、最初は、反射性化合物で被覆され得るという理解に基づいている。基板の表面部分と少なくとも部分的な硬化後の反射性被覆との間の接着を制御することによって、反射性被覆は、何もなく、且つ、未被覆の表面を有するのが望ましい表面部分から除去され得る。これにより、反射層が、自己成長的態様で、基板の所望の表面部分にパターニングされる。本発明の利点は、例えば、基板の一部を保護するためのマスクの必要性が低減されるので、基板の所望の部分に反射性被覆を供給するための方法が、簡単且つ短時間で実行され得ることを含む。本発明は、マスクの汚染を排除するとともに、被覆されていない必要がある基板の一部を被覆することにつながり得るマスクと基板との間における流出も防止する。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、上記方法は、機械的処理を基板に施す前に、溶媒に基板を浸すステップを更に有していてもよい。この利点は、例えば、機械的処理の前に溶媒に浸された場合、被覆が第２の表面部分から容易に除去され得ることである。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、反射性化合物は、ゾルゲルバインダを有していてもよい。ゾルゲルバインダは、比較的高い熱伝導性を持ち、基板の上面上に、硬く、引っ掻き耐性のある被覆を供給する。また、ゾルゲルベースのバインダは、第２の表面部分の金属よりも、第１の表面部分のセラミック基板によりよく接着するように構成されてもよく、このことは、第２の表面部分からの被覆の除去を更に簡単にする。
【０００９】
さらに、ゾルゲルバインダは、少なくとも部分的に加水分解されたシランモノマーを有していてもよい。当該モノマーは、二量体、三量体、又は、より一般的な、より高い分子量のオリゴマーを形成するために、部分的に凝結されてもよい。これらの前駆体コンポーネントは、典型的に、適切な溶媒中に溶解されるが、当該溶媒中に分散された小さいナノ粒子化種を部分的に形成してもよい。酸などの追加的な触媒が、加水分解及び凝結を促進するために存在していてもよい。また、上記モノマーは、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、又は、テトラエトキシシランであってもよい。一般的に、アルキルアルコキシシラン、又は、アルコキシシラン、及び／又は、これらの材料を部分的に凝結したもの、又は、これらの材料を予め重合したもの、又は、これらの材料の混合物が、材料候補として適している。これらのシランモノマー及びシランプレポリマーは、よく知られており、容易に供給できる。さらに、シランモノマーが少なくとも部分的に加水分解される場合、凝結後、それらは、ケイ酸網又はアルキルシリケート網を形成する。かかるケイ酸網又はアルキルシリケート網は、基板の第２の表面部分よりも基板の第１の表面部分によく接着する材料組成を有する。
【００１０】
ケイ酸網又はアルキルシリケート網は、網の端部の基を除いて、各シリコン原子が３つの酸素原子を隣接するシリコン原子と共有している網を言及している。かかるケイ酸網又はアルキルシリケート網の一般的な構造式は、以下のとおりである。
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【００１１】
ここで、「Ｓｉ」は、シリコン原子であり、「Ｏ」は、酸素原子であり、「Ｒ１」〜「Ｒ１０」は、水素原子、あるいは、アルキル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリル基、又は、フェニル基である。ケイ酸網又はアルキルシリケート網は、シリコーン及び純粋なシリカとは異なる。シリコーンは、（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）ｎの主鎖を有する線状鎖を含み、これらの材料は、比較的柔軟な材料であり、比較的高い熱安定性（一般には、０．２Ｗｍ−１Ｋ−１）と、比較的高い熱膨張係数を有し、当該熱膨張係数は、一般的に、２５０ｐｐｍＫ−１乃至３５０ｐｐｍＫ−１の範囲にある。純粋なシリカは、各シリコン原子が、（端部の基を除いて）隣接するシリコン原子と共有される４つの酸素原子に結合された網を含み、この材料から作られた層は、比較的ガラス状の層である。ケイ酸網又はアルキルシリケート網は、純粋なシリカより高密度でないがシリコーンよりも高密度であり、このことは、純粋なシリカに比して比較的厚みがあるが、比較的脆く、シリコーンから作られた層ほど柔軟でない被覆層（例えば、５０μｍ乃至１００μｍ）を作ることを可能とする。ケイ酸又はアルキルシリケート材料の熱伝導率は、シリコーンの熱伝導率よりも高く、一般的には、約１Ｗｍ−１Ｋ−１であり、熱膨張係数は、シリコーンの熱膨張係数よりも低く、一般的には、２０ｐｐｍＫ−１乃至３０ｐｐｍＫ−１の範囲である。後者は、セラミック支持体及びＬＥＤの金属配線の熱膨張係数とよく適合する。ケイ酸網又はアルキルシリケート網を有する反射性被覆は、比較的脆く、従って、反射性被覆は、基板の第１及び第２の表面部分の端部において比較的容易に壊れるため、基板の第２の表面部分からの被覆の選択的な除去が高められる。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、第１の表面材料は、セラミック材料であってもよい。かかるセラミック材料は、例えば、参加アルミニウムＡｌ２Ｏ３であってもよい。利点は、かかる材料が、Ａｌ２Ｏ３のために２０Ｗ／ｍＫ乃至３０Ｗ／ｍＫなどの高い熱伝導率を持つことであり、このことは、発光装置によって生成される熱が、例えば、ヒートシンクに移送されることを可能とする。基板の第１の表面部分上に反射器を付与することによって、熱伝導率は、反射特性に関わらず、最適化され得る。例えば、アルミナが、熱伝導率を高めるための低い多孔率で焼結されてもよいが、反射特性は実質的に低下される。しかしながら、窒化アルミニウム、ジルコニア、ジルコニア強化アルミナ、シリコン、アルミニウムなどの他の材料が、基板の第１表面部分のために適用可能である。
【００１３】
さらに、第２の表面材料は、金などの金属であってもよい。金属は、発光装置を電気的に駆動するための望ましい導電率を持つ。また、金属は、第１の表面部分のセラミック材料に比して反射性化合物に異なる接着を持つように構成され得るため、好適である。しかしながら、例えば、銅又は銀などの、金以外の他の金属が、第２の表面部分のために供給されてもよい。これらの材料は、薄い表面被覆として存在してもよく、例えば、金は、一般的に、コスト節約のために、サブミクロン乃至数ミクロンの厚みの薄層として付与され、例えば、１０ミクロン乃至１００ミクロンの厚みの、より安価な厚い銅の層を覆う。金を銅に接着するニッケルなどの、両方の層の間の中間接着層が存在していてもよい。
【００１４】
さらに、第２の表面部分は、発光装置を基板に電気的に接続するための接続パッドを有していてもよい。表面上の電気的トラックは、基板中のビアホールを通じて基板の背面側へ接続されてもよい。基板の背面側における追加的なトラックは、表面実装装置（ＳＭＤ）として、後ろ側の装置のはんだ付けを可能とする。さらに、トランジェント電圧抑制回路、抵抗、整流器、インダクタ、キャパシタ、ダイオード、集積回路、フォトダイオード、又は、他のセンサ機能などの、装置において用いられる他の電気的コンポーネントを取り付けるための追加的な接続パッド及びトラックがあってもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、第１の表面部分と反射性化合物との間の接着は、化学的な接着である。利点は、少なくとも、化学的な接着は、反射性化合物が第２の表面部分よりも第１の表面部分によく接着するように制御され得ることである。例えば、ゾルゲルバインダは、金の層とゾルゲルバインダとの間に化学的な接着を設けることなく、アルミナ基板に作用して化学的な接着を形成することができる。
【００１６】
さらに、本発明の一実施形態によれば、反射性化合物は、噴霧によって付与されてもよい。これにより、反射性化合物は、均一且つ制御された態様で、基板に供給され得る。代替的な堆積方法は、スクリーン印刷、カーテンコーティング、スピンコーティング、ブレードコーティング、ディップコーティング、インクジェット印刷、ステンシル印刷、オフセット印刷などの、他の被覆又は印刷技術を含む。
【００１７】
さらに、硬化は、熱プロセスであってもよい。例として、熱処理は、６０℃乃至１００℃の温和な温度間隔で１０分乃至５０分の間実行されてもよく、好ましくは、７０℃乃至９０℃の温度間隔で２０分乃至４０分の間実行されてもよく、より好ましくは、８０℃の温度で３０分間実行されてもよい。被覆の最終的な硬化は、反射性被覆を第２の表面部分の少なくとも一部から分離した後に発生し得る。
【００１８】
さらに、機械的処理は、第１の表面部分と第２の表面部分とにおいて、略同じ強度を有していてもよい。これにより、反射性被覆の除去が、均一な態様で実行されることができ、結果、第２の表面部分の個別の処理の必要を低減させる。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、発光装置を備えるのに適した基板であって、担体と、発光装置を基板に電気的に接続するための導体パターンと、色素、並びに、ケイ酸網又はアルキルシリケート網を有する、基板上に設けられた反射性被覆と、を有し、上記網は、反射性被覆と担体との間に接着を供給し、導体パターンは、反射性被覆によって、少なくとも部分的に未被覆である、基板が供給される。
【００２０】
発光装置は、一般的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、又は、垂直キャビティ表面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などのソリッドステート光エミッタである。ＬＥＤなどの発光装置は、青色、緑色、赤色、黄色、又は、アンバーなどの色の光を発することができるか、あるいは、紫外（ＵＶ）光又は赤外（ＩＲ）光でさえ発することができる。ＬＥＤ及び基板は、一般に、紫外又は青色光を他の色に、又は、混合された白色光に変換するために、蛍光体層で被覆されてもよい。反射器は、光抽出を高め、且つ、ＬＥＤダイ及び蛍光体によって生成された光の光損失を低減するために機能する。
【００２１】
発光装置は、適切な接着技術で、基板のコンタクト領域に接着されたチップ又はダイ要素を言及してもよい。あるいは、発光装置は、一般的に、担体基板に取り付けられたＬＥＤダイを含み、オプションで、蛍光体層、及び、ドームなどの光抽出層を更に有するパッケージ化されたＬＥＤコンポーネントを言及してもよい。担体基板は、セラミックであってもよいし、シリコン、ＰＣＢ、又は、金属コアＰＣＢであってもよい。担体基板は、装置を基板の第２の表面部分に電気的に接続するための接着パッド接続を持つ。
【００２２】
さらに、反射性被覆は、担体と導体パターンとの間に供給されてもよい。これにより、反射性被覆は、導体パターンを付与する前に、担体に供給され得る。導体パターンは、発光装置が、所望の態様で基板に電気的に接続されることを可能とする。
【００２３】
一実施形態によれば、反射性被覆と担体との間の接着は、化学的な接着である。
【００２４】
様々な実施形態によれば、基板は、好ましくは、基板上にマウントされた少なくとも１つの発光装置を更に有する光出力装置のコンポーネントとして供給され得る。
【００２５】
さらに、発光装置は、少なくとも１つの発光ダイオードチップを有していてもよい。
【００２６】
この第２の態様の効果及び特徴は、本発明の上記第１の態様に関連して述べられる効果及び特徴に大きく似ている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明のこれらの態様及び他の態様が、より詳細に、本発明の実施例を示している添付の図面を参照して述べられる。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従った光出力装置の透視図を概略的に示している。
【図２】図２は、本発明に従った基板に反射性被覆を供給するための方法の一実施形態を概略的に示しているフローチャートである。
【図３】図３は、接続パッドを有する基板の一実施形態を概略的に示している。
【図４】図４は、反射性化合物を有する図３の実施形態を概略的に示している。
【図５】図５は、反射性被覆が接続パッドから除去された図４の実施形態を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明では、本発明は、発光装置のためのセラミック基板に反射性被覆を供給するための方法を参照して説明される。反射性化合物は、発光装置に基板を電気的に接続するための金属製の接続パッドを有する基板の上面上に設けられる。反射性化合物は、硬化プロセスに晒され、その後、基板の接続パッドから除去される。以下は、上記方法によって供給された基板についても説明している。
【００２９】
このことが、本発明の範囲を決して限定せず、窒化アルミニウム、シリコン、アルミニウムなどの他の基板材料でも同様に適用可能であることに留意すべきである。アルミニウムなどの金属基板の場合、誘電層が、金属電極を導電性基板から電気的にシールドするために、基板と金属トラックとの間に形成され得る。また、金属製の接続パッド及び金属トラックは、必ずしも、異なる金属材料の３つの層によって作られる必要はなく、本発明は、単一又は二重の材料層のみでも同様に適用可能であり、より多くの層を含んでいてさえよい。
【００３０】
図１は、複数の光出力装置１０２を有するウェハ１００を概略的に示しており、各光出力装置１０２は、基板１０４と、金属製の接続パッド１０６と、金属トラック１０８とを有している。上記ウェハは、正方形状であるが、矩形状又は丸みを帯びた形状などの他の形状であってもよい。より詳細には、各光出力装置１０２は、上面１１０上に、金属製の接続パッド１０６と、基板の金属製の接続パッド１０６上に配置される発光装置１１２を電気的に駆動するための金属トラック１０８とを持つ基板１０４を有する。発光装置１１２と上面１１０との間の領域／空間は、装置１１２を支持するために、充填材料で充填されてもよい。充填剤は、反射性被覆１１４であってもよいし、又は、反射性被覆１１４を覆っていてもよい。説明される実施形態では、基板１０４は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３などのセラミック材料でできている。基板１０４は、所望の熱伝導率を持ち、従って、発光装置（一般的には、１又は幾つかの発光ダイオードＬＥＤ）によって生成された熱を逃がすための熱拡散器として作用し得る。さらに、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８が設けられていない基板１０４の第１の表面部分１１６上には、発光装置１１２によって発される光を反射するために配置される反射性被覆１１４が設けられている。さらに、反射性被覆１１４は、図示の実施形態では、色素、バインダ、及び、追加的な充填剤を有する。色素は、被覆の所望の反射特性を供給するために配置され、図示された実施形態では、１００ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲の粒子サイズ分布を持つ二酸化チタン材料でできている。色素は、被覆において、散乱の上昇を付与する。バインダに関して色素量を最適化し、且つ、大きい屈折率差を有する色素とバインダとを選択することによって、適切な被覆の厚みが用いられた場合、より高く散乱し、反射性を有する被覆が実現され得る。反射量は調整され得る。一般的には、８０％よりも高く、好ましくは９０％よりも高く、より好ましくは９５％よりも高い反射率が達成されるように、高い反射率が達成されるのが望ましい。反射性被覆のための典型的な層の厚みは、約１ミクロン乃至約１００ミクロンの範囲に至る。より厚みのある層は、一般的には、より高い反射率をもたらす。反射性化合物のバインダは、被覆１１４と第１の表面部分１１６との間に化学的な接着を供給するように配置され、これにより、被覆１１４は、所望の態様で、第１の表面部分１１６に接着する。図示された実施形態では、上記バインダは、好ましくは、シランモノマー由来のゾルゲルバインダである。当該モノマーは、基板に供給される前に、少なくとも部分的に加水分解される。典型的なシランモノマーは、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、又は、アルキルアルコキシシランなどであってもよい。さらに、典型的な追加の充填剤は、例えば、約５ｎｍ乃至約１００ｎｍのサイズの、二酸化ケイ素粒子、アルミナ粒子、又は、二酸化チタン粒子であってもよく、これらは、基板１０４に被覆を供給するための方法について以下後述される硬化段階において被覆１１４のシュリンクを低減するために配置される。
【００３１】
基板に反射性被覆を供給するための本発明に従った方法の実施例が、当該方法のフローチャートを図示している図２を参照して説明される。当該方法は、発光装置１１２が金属製の接続パッド１０６上に配置されることなく説明されていることに留意すべきである。しかしながら、このことは、アプリケーションの範囲を限定するものとして解釈されるべきでなく、当該方法の第１のステップ２０１に関連して、金属製の接続パッド１０６上に発光装置１１２が配置された場合でも適用可能である。
【００３２】
当該方法の第１のステップ２０１によれば、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８が、図３によって詳細に図示されている基板１０４の上面１１０上に配置される。さらに、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８は、図示された実施形態では、ニッケルの層２０２と金の層２０３とで被覆された銅の層２０１によって作られ、ここで、金の層２０３は、図１に示されるように上面１１０上に配置される発光装置１１２を電気的に駆動するために、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８の上面１１０上に設けられる。あるいは、金の層は、銅を適切に被覆していてもよく、従って、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８の側面についても被覆していてもよい。
【００３３】
ここで、図４にも図示されているような、上記方法の第２のステップ２０２について言及する。反射性化合物４０１が、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８を含む基板１０４の上面１１０上に設けられる。反射性化合物４０１は、例えば、基板１０４を、所定の速度で、例えば図示された実施形態では１０ｍｍ／ｓの速度で、スプレー被覆することによって、供給されてもよい。基板１０４と、金属製の接続パッド１０６と、金属トラック１０８とは、従って、第２のステップ２０２の後、反射性化合物４０１で少なくとも部分的に被覆される。反射性化合物は、図１に関連して述べられたように、色素、バインダ、及び、追加の充填剤を有する。また、反射性化合物４０１は、例えば、水、あるいは、エタノール、イソプロパノール、又は、ブタノールなどの他の溶媒を更に有する。スプレーされた層は、基板領域の全体上に付与されてもよいが、基板領域の一部のみに付与されてもよい。被覆後、基板は、乾燥されて、溶媒の少なくとも一部が除去される。
【００３４】
次いで、第３のステップ２０３において、反射性化合物４０１が、所定の温度で所定の時間、少なくとも部分的に硬化され、基板１０４、金属製の接続パッド１０６、及び、金属トラック１０８上に反射性被覆１１４が形成される。図示された実施形態では、少なくとも部分的な硬化は、化合物４０１が、約８０℃の温度で３０分間加熱される熱プロセスである。硬化処理に晒される場合、ゾルゲルバインダのシランモノマー又はプレポリマーは、ケイ酸網又はアルキルシリケート網と反応して、バインダの架橋結合を形成する。好ましくは、ゾルゲルバインダは、所望の態様で、基板の第１の表面部分１１６のセラミック基板に接着可能である一方、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８の上面２０３にはあまり接着しないメチルシリケート網を形成する。これは、ゾルゲルバインダとアルミナ基板との間の化学的な接着が形成されるために、達成される。しかしながら、表面粗さの差異により、反射性被覆が、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８よりもセラミック基板によく接着するようになることもある。例えば、セラミック基板は、反射性被覆のアンカリングのための領域を与えるために比較的粗くてもよい一方、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８は、あまり粗くない表面を持つ。さらに、ゾルゲルバインダは、所望の態様で、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８の銅２０１及びニッケル２０２材料にも接着するように構成されてもよい。さらに、一実施形態によれば、反射性被覆１１４は、バインダによって形成される残りの部分に対して、１０ｖ％乃至６０ｖ％の間の組成を有していてもよい。オプションで、追加的な充填剤が、例えば、０ｖ％乃至３０ｖ％の間で、存在していてもよい。例えば、上記組成は、２０ｖ％のナノ二酸化ケイ素（nano-SiO2）、３０ｖ％のメチルシリケートバインダ、及び、５０ｖ％の二酸化チタン（ＴｉＯ２）であってもよい。被覆は、上記の体積パーセンテージには現れないが、散乱に寄与し得る気孔を含んでいてもよい。さらに、反射率、表面の均一性、又は、表面の平面性を高めるために、反射性被覆１１４の厚みの増加が望まれる場合、上記の第１のステップ２０１、第２のステップ２０２、及び、第３のステップ２０３は、充分な量の反射性被覆１１４が基板１０４に付与されるまで繰り返されてもよい。
【００３５】
化合物の硬化後、即ち、上記方法の第３のステップ２０３の後、基板は、浸漬段階、即ち、図２の第４のステップ２０４に晒される。従って、基板１０４は、例えば、反射性被覆１１４と金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８との間の接着を更に低減させることができる、水及び／又はアセトンなどの溶媒に晒される。当該溶媒は、被覆の剥ぎ取りを促進するための、酸などの金属パッドのためのエッチング液を含んでいてもよい。
【００３６】
ここで、上記方法の第５のステップ、即ち、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８からの反射性被覆１１４の除去を図示している図５を参照する。この段階では、基板１０４は、流体の圧力噴射などの機械的処理に晒され、これにより、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８から反射性被覆１１４が除去される。しかしながら、上記のような、反射性被覆１１４のゾルゲルバインダとセラミック基板１０４との間の化学的な接着のために、反射性被覆１１４は、上記機械的処理を施されたとしても、セラミック基板１０４からは除去されない。従って、図５に示されるように、セラミック基板１０４は、反射性被覆１１４で被覆される一方、金属製の接続パッド１０６及び金属トラック１０８は、基板１０４に接続される発光装置１１２に所望の電気的接続を供給するための「綺麗な（何もない）」表面を有する。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、基板１１０の反射率を更に増加させるために、金属トラック１０８が、上記方法の第５のステップ２０５の後で、反射性被覆１１４を備えていてもよい。このような場合、組立後に発光装置１１２と接続されない金属トラック１０８の少なくとも一部が、上記方法の第２のステップ２０２及び図４において示された反射性化合物４０１の付与前に接着促進剤を備えていてもよい。これを達成する態様は、フォトレジスト層において作られたパターンで基板を予めパターニングすることである。フォトレジスト層は、接着促進層で被覆されるべきでない領域を覆っている。次いで、接着促進層は、例えば、基板を、溶媒に溶解された接着促進剤を含む溶液層に漬けることによって付与される。接着促進剤は、例えば、メルカプト族が、例えば、金と反応し、メトキシ族がケイ酸網又はアルキルシリケート網に化学的に結合され得る、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランであってもよい。これにより、金属トラック１０８と反射性被覆１１４との間の化学的な接着は、第１の表面部分１１６と同じ態様で、上記第４のステップ２０４及び第５のステップ２０５を維持するために増加され得る。
【００３８】
さらに、開示された実施形態に対する変形が、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、当業者によって理解及び実現され得る。例えば、反射性被覆において用いられる色素は、ルチルＴｉＯ２又はアナターゼＴｉＯ２型の二酸化チタンに代えて、アルミナ、ジルコニア、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、又は、これらの色素の混合などであってもよい。さらに、金属トラックに付与される接着促進剤は、例えば、浸漬処理又は除去処理を有していてもよい。さらに、金属製の接続パッドから反射性被覆を除去するための機械的処理は、ブラッシング、グラインディング、ジェッティング、又は、超音波洗浄、又は、メガソニック洗浄などを有していてもよい。金属トラックから被覆の除去を更に促進するために、表面は、解放層で予め処理されていてもよい。解放層は、発光装置のための信頼性のあるコンタクト領域を達成するために、被覆の解放後に、除去されてもよい。解放層は、機能化されたチオールの自己組織化された単層などの薄層であってもよい。チオール基は、金に接着することで知られており、機能基は、非接着特性を供給し得る。解放層は、その後、酸素プラズマ処理などによって除去されてもよい。解放層は、適切なフォトレジストであってもよく、又は、他の解放層が金属トラック上に設けられてもよい。
【００３９】
また、反射性被覆の材料組成は、１０ｖ％乃至９０ｖ％の硬化されたゾルゲル、１０ｖ％乃至６０ｖ％の二酸化チタン色素充填剤、及び、０ｖ％乃至４０ｖ％のナノ二酸化ケイ素充填剤の変形を有する組成を持っていてもよい。より好ましくは、組成は、２０ｖ％乃至５０ｖ％のバインダ、３０ｖ％乃至５０ｖ％の色素、及び、１０ｖ％乃至２０ｖ％のナノ充填剤である。
【００４０】
さらに、フォトレジストパターンが、反射性被覆によって被覆されるべき領域における金属トラック及び金属製の接続パッドを覆ってもよい。反射性被覆で被覆されるべきでない当該領域は、接着を低減させる解放層で処理されてもよい。フォトレジストの除去後、被覆プロセスが、実行され、予めパターニングされた解放層のみから被覆が解放されることとなる。さらに、基板担体は、プリント回路基板、又は、多層プリント回路基板などの積層板であってもよい。このため、担体は、複数の層を有していてもよく、基板表面は、必ずしも、１つのみの材料タイプを含んでいる必要はないが、様々な材料で被覆されていてもよい。
【００４１】
さらに、例えば、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、エタノール、イソプロパノール、又は、他のアルコールなどの、水又はアセトン以外の他の物質が、反射性被覆の単純化された除去を可能とするために、浸漬段階において用いられてもよい。
【００４２】
請求項中、「有する」なる文言は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載された幾つかの項目の機能を果たしてもよい。特定の特徴が相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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