專利名稱：Led部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及散熱性優(yōu)良的表面安裝型LED部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知的是如下的現(xiàn)有的發(fā)光二極管等LED部件的結(jié)構(gòu)在各種基板上安裝LED芯片，并利用引線接合法或凸點安裝(bump-mounting)，將所述LED芯片與形成在各種基板上的電極圖案連接，在LED芯片的表面上形成兼作透鏡的透明絕緣體(例如，日本專利公開公報2004-207369號中所記載)。
圖40表示現(xiàn)有的表面安裝型LED部件的剖面圖。如圖40所示，現(xiàn)有的表面安裝型LED部件包括布線基板100，在兩端形成有導(dǎo)體布線部200、300；LED芯片500，使用粘合劑400搭載在一個導(dǎo)體布線部200上；引線600，主要由金等構(gòu)成，利用引線接合法，來連接LED芯片500與導(dǎo)體布線部200、300；以及保護(hù)層700，以覆蓋所述引線600與LED芯片500的表面的方式形成。
而且，布線基板100使用平坦的敷銅箔印刷基板。LED芯片500使用Ag膏作為粘合劑400，被芯片接合(die-bonding)在布線基板100上。進(jìn)而，在印刷基板等上進(jìn)行表面安裝時，布線基板100的兩端的導(dǎo)體布線部200、300被用作錫焊連接部。
但是，所述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，在使LED部件長時間連續(xù)發(fā)光時的散熱性、或者為了用于照明而對LED芯片供給大電流時的散熱性方面存在課題。進(jìn)而，從可靠性角度來說，在半導(dǎo)體部件的低電壓驅(qū)動技術(shù)的進(jìn)步中產(chǎn)生的靜電破壞正在成為課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的LED部件包括在中央部設(shè)置有貫通孔(opening)的布線基板，收容在貫通孔內(nèi)側(cè)的散熱板，安裝在散熱板上的LED芯片，電連接LED芯片與布線基板的連接部，以及覆蓋LED芯片和連接部的透明樹脂。
利用所述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的LED部件可以使LED芯片發(fā)出的熱有效地散發(fā)出去。
而且，本發(fā)明的LED部件在內(nèi)置有變阻器元件的布線基板的中央部設(shè)置有貫通孔，并將搭載有LED芯片的散熱板接合配置在所述貫通孔的內(nèi)部，LED芯片與在布線基板內(nèi)設(shè)的變阻器元件并聯(lián)連接，且利用透明樹脂埋設(shè)LED芯片。
利用所述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的LED部件可以使LED芯片發(fā)出的熱有效地散熱，且可以實現(xiàn)抗靜電特性優(yōu)良的表面安裝型LED部件與其制造方法。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖2是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的其他示例的LED部件的剖面圖。
圖3是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖4是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖5是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖6是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖7是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖8是本發(fā)明的第二實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖9是用以說明本發(fā)明的第二實施方式中的LED部件的其他示例的剖面圖。
圖10是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖11是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖12是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖13是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖14是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的其他示例的剖面圖。
圖15是本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖16是本發(fā)明的第四實施方式中的其他示例的LED部件的剖面圖。
圖17是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖18是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖19是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖20是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖21是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖22是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖23是本發(fā)明的第五實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖24是本發(fā)明的第五實施方式中的其他示例的LED部件的剖面圖。
圖25是本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖26是本發(fā)明的第六實施方式中的其他示例的LED部件的剖面圖。
圖27是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖28是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖29是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖30是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖31是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖32是用以說明本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖33是本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的剖面圖。
圖34是用以說明本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖35是用以說明本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖36是用以說明本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖37是用以說明本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖38是用以說明本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖。
圖39是本發(fā)明的第七實施方式中的其他示例的LED部件的剖面圖。
圖40是現(xiàn)有的LED部件的剖面圖。
附圖標(biāo)記的說明1 布線基板2 布線圖案3 粘合劑4 LED芯片5 引線
6透明樹脂7散熱板7a、7b、7c、7d 散熱板8反射膜9反射面10 爪部11 通孔12 貫通孔13 布線圖案14 布線圖案15 空穴部34 散熱板101 布線基板102 布線圖案103 布線圖案104 粘合劑105 LED芯片105a 倒裝型LED芯片106 引線107 透明樹脂108、108a、108b、108c散熱板108d、108e、108f 散熱板109 反射面110 反射膜111 爪部112 貫通孔122 樹脂膏123 絕緣膏131 變阻材料(varistor material)132 變阻電極(varistor electrode)133 變阻電極
134 變阻電極135 變阻器元件(varistor element)136 凸點具體實施方式
(第一實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第一實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖1是用以說明本發(fā)明的第一實施方式中的表面安裝型LED部件的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖2是其他示例的LED部件的剖面圖。
圖1中，優(yōu)選布線基板1使用玻璃纖維環(huán)氧樹脂等樹脂基板或氧化鋁基板等陶瓷基板。在所述布線基板1上形成發(fā)揮作為布線與表面安裝部件的端電極的作用的布線圖案2。優(yōu)選所述布線圖案2中使用銅或銀等電極材料。
并且，為如下結(jié)構(gòu)在所述布線基板1的中央部設(shè)置貫通孔12，在所述貫通孔12的內(nèi)部配置比布線基板1的導(dǎo)熱性更優(yōu)良的散熱板7。進(jìn)而，利用芯片接合，使用具有導(dǎo)電性的粘合劑3，將LED芯片4接合在所述散熱板7的一面上。進(jìn)而，使用金等的引線5，利用引線接合法電連接設(shè)置在布線圖案2的一部分上的焊盤與LED芯片4。
所述結(jié)構(gòu)中，重要的是使散熱板7的熱導(dǎo)率比布線基板1的熱導(dǎo)率更高。從生產(chǎn)能力的角度來說，布線基板1優(yōu)選使用玻璃纖維環(huán)氧樹脂等樹脂基板。作為其他布線基板1，也可以使用聚酰亞胺基板、玻璃基板、SOI基板或搪瓷基板等。其中，所謂SOI基板，是利用氧化膜對表面進(jìn)行絕緣處理后的硅基板。而且，對于要求更高亮度與耐熱可靠性的LED部件，優(yōu)選使用將氧化鋁等作為主要成分的陶瓷基板。
而且，優(yōu)選散熱板7使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料。尤其，作為導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料，優(yōu)選熱導(dǎo)率為240W/m·K的鋁、熱導(dǎo)率為400W/m·K的銅、熱導(dǎo)率為430W/m·K的銀或熱導(dǎo)率為340W/m·K的金等。可以使用所述導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬板作為散熱板7，并且可以使用生產(chǎn)率高的玻璃纖維環(huán)氧樹脂基板，聚酰胺、聚酰亞胺等的樹脂基板，或耐熱性優(yōu)良的陶瓷基板等作為布線基板1。
進(jìn)而，通過使用耐熱性與絕緣性優(yōu)良的氧化鋁或鎂橄欖石、滑石、低溫?zé)Y(jié)陶瓷基板等陶瓷基板作為散熱板7，也可以實現(xiàn)耐熱性與絕緣性更加優(yōu)良的LED部件。而且，對于要求更高散熱性與耐熱性的用途，也可以使用導(dǎo)熱性更加優(yōu)良的氮化鋁、碳化硅等陶瓷材料。
而且，利用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，在安裝LED部件的電路基板上配置形成散熱用銅板，且使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的粘合劑將散熱板7固定在所述銅板上，從而可將從散熱板7散出的熱直接散發(fā)至形成在電路基板上的銅板上。
進(jìn)而，也可以使用金屬材料作為散熱板7，這樣，在將LED部件安裝在電路基板等上時，其經(jīng)由散熱板7接地連接于電路基板，或者利用導(dǎo)熱性優(yōu)良的粘合劑或焊料固定散熱板7與電路基板，以此提高安裝強(qiáng)度。
而且，當(dāng)LED芯片4與散熱板7之間必須為絕緣時，優(yōu)選在金屬構(gòu)成的散熱板7的安裝有LED芯片4的一面上形成薄的絕緣膜。其中，因為絕緣膜阻礙散熱，所以絕緣膜的厚度優(yōu)選為盡可能的薄。
此外，也可以將氮化鋁或碳化硅等具有更高導(dǎo)熱性的陶瓷材料用于散熱板7，所述氮化鋁或碳化硅等為提高LED芯片4的散熱所必要的最小量。
其次，布線圖案2可通過以下方式形成，即，通過光刻或者電鍍附著在玻璃纖維環(huán)氧樹脂(glass-epoxy)基板上的銅箔或形成在氧化鋁基板的表面上的銅電極，或者是通過印刷導(dǎo)電膏的方法。至于所述導(dǎo)電膏，可以使用包含銀或銅的樹脂系導(dǎo)電膏。而且，也可以使用包含納米金屬粉體或有機(jī)金屬的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電膏。
而且，使用氧化鋁基板等陶瓷材料作為布線基板1時，可以使用在500℃以上、1400℃以下燒制的高溫?zé)朴脤?dǎo)電膏。所述用于高溫?zé)频膶?dǎo)電膏優(yōu)選使用銀、金、鉑、鈀(Pd)以及所述各金屬的合金等貴金屬材料，或者使用銅、鎳、鎢、鉬以及所述各金屬的合金等賤金屬材料。
而且，利用錫焊材料將LED部件接合在電路基板上時，在布線圖案2的錫焊接合部積層鍍鎳膜或鍍錫膜等，以防止由于電極材料的相互擴(kuò)散帶來的布線圖案2的材料變化。
LED芯片4以及引線5的絕緣保護(hù)并作為透鏡而發(fā)揮作用的透明樹脂6，優(yōu)選使用熱固型丙烯酸類樹脂或環(huán)氧樹脂等。透明樹脂6覆蓋整個LED芯片4，且覆蓋構(gòu)成LED芯片4與布線基板1的連接部的引線5以及焊盤。
其次，說明圖2所示的其他示例的LED部件的結(jié)構(gòu)。
圖2所示的LED部件的結(jié)構(gòu)中，與圖1所示的LED部件的結(jié)構(gòu)的明顯不同之處是，使散熱板7比布線基板1的厚度更薄，以此使LED芯片4的搭載面比布線基板1的平面更低，形成將散熱板7的一面作為底面、利用布線基板1的貫通孔12的內(nèi)部壁面的空穴結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，在形成所述空穴結(jié)構(gòu)的貫通孔12的內(nèi)周部設(shè)置錐面80，將所述錐面80的傾斜面用作LED芯片4發(fā)光時的反射板。
利用所述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)比起圖1所示的LED部件，發(fā)光效率更優(yōu)良的LED部件。優(yōu)選將設(shè)置在所述貫通孔12的內(nèi)周部的錐面的形狀加工為有效地反射光的形狀。即，將所述錐面80的形狀加工為圓錐狀、曲線狀，以此可以實現(xiàn)反射率優(yōu)良的LED部件。
進(jìn)而，在設(shè)置有所述錐面80的貫通孔12的內(nèi)周部表面上，設(shè)置使用反射性優(yōu)良的金屬材料形成薄膜的反射膜8。通過設(shè)置所述反射膜8可以實現(xiàn)發(fā)光效率更加優(yōu)良的LED部件，所述反射膜8可以通過形成金屬薄膜而形成。
此外，在安裝有LED芯片4的散熱板7的表面上也可形成所述反射膜8，以此可以實現(xiàn)反射性更優(yōu)良的LED部件。
其次，使用圖3～圖7說明本發(fā)明的LED部件的制造方法。本第一實施方式中，說明由金屬材料制成散熱板7、由氧化鋁基板作為布線板1構(gòu)成的LED部件的制造方法。
首先，作為第一步驟，如圖3所示，制作預(yù)先進(jìn)行開孔處理得到通孔11和貫通孔12的氧化鋁基板作為布線基板1(以下，稱為氧化鋁基板1)，其中，通孔11用作分割槽，將LED部件分割為單個，并用作單個的LED部件的端電極，貫通孔12用于插入散熱板7。
其次，如圖4所示，利用絲網(wǎng)印刷法，使用銀膏在氧化鋁基板1的兩面與通孔11的內(nèi)壁形成布線圖案13、14。
其次，作為第二步驟，如圖5所示，將導(dǎo)熱性優(yōu)良的鋁、銅等金屬材料加工為具有規(guī)定形狀的散熱板7后，作為第三步驟，將所述散熱板7壓入到貫通孔12的內(nèi)部或者利用粘合劑接合而固定。此時，為了抑制由粘合劑而引起的導(dǎo)熱性降低，優(yōu)選使用散熱性良好的導(dǎo)熱孔或芯片接合用導(dǎo)電性粘合劑等作為粘合劑。
其次，作為第四步驟，如圖6所示，使用粘合劑3，使LED芯片4固定在散熱板7的一面。
之后，作為第五步驟，使用引線接合裝置，通過引線接合，利用金的引線5電連接LED芯片4與設(shè)置在布線基板1的布線圖案13上的電極焊盤部。
其次，作為第六步驟，涂敷透過性優(yōu)良的丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂等透明樹脂6，所述透明樹脂6發(fā)揮絕緣保護(hù)的作用以及使LED芯片4發(fā)出的光會聚的透鏡的作用。此時，通過選擇適當(dāng)?shù)恼扯然蛲坎挤ㄒ允雇该鳂渲?的形狀成為規(guī)定的透鏡形狀。而且，所述透明樹脂6也具有加強(qiáng)布線基板1與散熱板7的接合的作用。
其次，如圖7所示，可以在通孔11的部分將氧化鋁基板1切割或劃分為一半，以此來制造經(jīng)單個化而獨(dú)立的表面安裝用LED部件。
如以上所說明，在搭載如本第一實施方式的LED芯片4的布線基板1的一部分上形成的貫通孔12的內(nèi)部，配置導(dǎo)熱性優(yōu)良的散熱板7，可以實現(xiàn)散熱性優(yōu)良且生產(chǎn)率優(yōu)良的表面安裝型LED部件及其制造方法。
(第二實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第二實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖8是用以說明本發(fā)明的第二實施方式中的表面安裝型LED部件的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖9是用以說明其他示例的剖面圖。
圖8、圖9中，本第二實施方式中的LED部件的結(jié)構(gòu)與第一實施方式的明顯不同之處是散熱板7a、7b的形狀。第二實施方式的散熱板7a、7b的明顯特征是設(shè)置凹部而形成空穴結(jié)構(gòu)。
圖8以及圖9所示的散熱板7a、7b利用對鋁、銅或銀等導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬進(jìn)行機(jī)械加工來形成空穴結(jié)構(gòu)。構(gòu)成為設(shè)置有能夠在所述空穴結(jié)構(gòu)的底面安裝LED芯片4的空間。
而且，在形成所述散熱板7a、7b的空穴結(jié)構(gòu)的凹部的內(nèi)周部，利用模具成型或拋光等設(shè)置有錐面，以此形成反射面9。通過使所述反射面9的錐面保持規(guī)定傾斜角度，從而可以使搭載在散熱板7a、7b的空穴結(jié)構(gòu)的底面的LED芯片4的放射光高效地會聚，或者可以提高發(fā)光效率，從而可以控制LED部件的發(fā)光狀態(tài)。
此外，可以將設(shè)置有所述凹部的內(nèi)周部的錐面的反射面9表面鏡面化，以此使光的反射更好。
而且，為了在所述反射面9使LED芯片4的光更有效地反射，利用表面電鍍或蒸鍍等薄膜技術(shù)，將反射率更高的材料形成為反射膜9a，以此能夠?qū)崿F(xiàn)反射特性進(jìn)一步提高的LED部件。因此，在散熱板7a、7b中使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料，且在所述散熱板7a、7b上形成的凹部的內(nèi)周部形成反射性優(yōu)良的反射膜，以此能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)率與發(fā)光效率優(yōu)良的LED部件。
其次，如圖9所示，利用模具成型、使用金屬板形成散熱板7b的同時，能夠利用模具成型形成爪部10，通過設(shè)置所述爪部10，可以在向布線基板1的貫通孔12插入散熱板7時，將插入深度調(diào)整并保持為一定的深度。
此外，所述爪部10也可以具有如沿部一樣連續(xù)的突起。
如上所述，本第二實施方式中，搭載LED芯片4的散熱板7a、7b使用金屬材料等并機(jī)械加工，以此可以容易地在散熱板7上形成空穴結(jié)構(gòu)，并且可以同時形成反射面9。利用所述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)LED部件小型化，同時實現(xiàn)生產(chǎn)率高的LED部件。
此外，也可以將導(dǎo)熱性優(yōu)良的陶瓷材料成型并形成為散熱板7a、7b的形狀，此時，除上述作用外，也可以實現(xiàn)耐熱性更加優(yōu)良的LED部件。
(第三實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖10～圖13是用以說明本發(fā)明的第三實施方式中的LED部件的制造方法的剖面圖，圖14是本第三實施方式中的LED部件的其他示例的剖面圖。
本發(fā)明的第三實施方式中的表面安裝型LED部件的基本結(jié)構(gòu)具有圖8所示的結(jié)構(gòu)，本第三實施方式中的LED部件與第二實施方式的LED部件的明顯不同之處是散熱板7a的材質(zhì)。本第三實施方式中的LED部件中，代替圖8的散熱板7a使用散熱板7c。所述散熱板7c由含有導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬填料(導(dǎo)熱填料)的樹脂而構(gòu)成。以下說明用于所述散熱板7c的金屬填料。首先，將銅、鋁、金、銀等的粉末與環(huán)氧樹脂等混煉，以此制作樹脂膏。將所制作的樹脂膏填充在形成于布線基板1上的貫通孔12的內(nèi)部后，使之熱固化。因為通過使之熱固化，可以使散熱板7c的形成及其與布線基板1的接合同時進(jìn)行，所以可以實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。
進(jìn)而，代替所述金屬填料而使用無機(jī)填料時，除上述作用以外，可以進(jìn)一步獲得絕緣性也優(yōu)良的LED部件。通過使用氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等作為無機(jī)填料，可以實現(xiàn)散熱性與生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。
即，散熱板7c是在將導(dǎo)熱性良好的金屬粉末或陶瓷粉末作為導(dǎo)熱用填料而添加的樹脂膏填充在布線基板1的貫通孔12的內(nèi)部后，加熱固化而制作的。同時，在所述步驟中，利用模具成型或機(jī)械加工在散熱板7c上形成凹部，從而加工為設(shè)置有空穴結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。
關(guān)于除此以外的內(nèi)容，因為具有與第二實施方式大致相同的結(jié)構(gòu)所以省略說明。
利用所述結(jié)構(gòu)，可以在樹脂膏的加熱固化的同時，進(jìn)行布線基板1與散熱板7c的接合，并且通過改變樹脂膏的材料組成來控制布線基板1與散熱板7c的膨脹系數(shù)。
其次，使用圖10～圖14說明本第三實施方式中的LED部件的制造方法。
首先，作為第一步驟，如圖10所示，形成布線圖案13、14，并且制作進(jìn)行開孔處理形成有通孔11和貫通孔12的氧化鋁基板作為布線基板1。
其次，作為第二步驟，利用絲網(wǎng)印刷法填充含有銀等金屬填料的樹脂膏22后，作為第三步驟，使所填充的樹脂膏22加熱固化而制作散熱板7，同時與布線基板1相接合。此處使用的金屬填料，更優(yōu)選的是熱導(dǎo)率優(yōu)良的金、銀、鋁、銅等的金屬粉末。進(jìn)而，通過使所述金屬填料的含有率變化，可以設(shè)計規(guī)定熱導(dǎo)率的散熱板7。
而且，除了金屬填料之外，還可以使用無機(jī)填料。通過使用氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等導(dǎo)熱性優(yōu)良的陶瓷粉末，可以實現(xiàn)耐熱性、耐濕性等耐久特性優(yōu)良的LED部件。
此外，優(yōu)選在所述樹脂膏22中使用固化收縮小的材料。
其次，利用機(jī)械加工，將被加熱固化的樹脂膏22形成為如圖11所示的散熱板7c的形狀。利用形成為所述形狀的散熱板7c，可以發(fā)揮與第二實施方式中所說明的散熱板7a同樣的功能。之后，使用銀或銅等的導(dǎo)電膏，利用印刷法，在布線基板1的兩面與通孔11的內(nèi)壁形成布線圖案13、14。
之后，作為第四步驟，如圖12所示，使用粘合劑3，將LED芯片4固定在散熱板7c的凹部底面上。
其次，作為第五步驟，進(jìn)而利用引線接合裝置，進(jìn)行引線接合，利用金的引線5電連接LED芯片4與設(shè)置在布線基板1的布線圖案13的一部分上的焊盤部。
其次，作為第六步驟，為了保護(hù)LED芯片4與引線5，以及為了發(fā)揮使發(fā)出的光進(jìn)行會聚的透鏡的作用，使用透過性優(yōu)良的透明樹脂6，覆蓋LED芯片4與引線5。之后，將通孔11作為分割的基準(zhǔn)，進(jìn)行分割，單個化為規(guī)定的形狀，以此可以完成圖13所示的表面安裝型LED部件。
如上所述，本第三實施方式中，可以在搭載有LED芯片4的布線基板1上形成生產(chǎn)率優(yōu)良的散熱板7c，且可以實現(xiàn)小型化的LED部件及其制造方法。
而且，如圖14所示，也可以在由含有填料的樹脂膏構(gòu)成的散熱板7c的凹部底面，配置由平坦性與導(dǎo)熱性更好的金屬或陶瓷材料而形成的散熱板34。利用所述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)更加小型化的LED部件及其制造方法。
而且，可以在所述散熱板34中使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的金、銀、鋁以及銅等金屬材料或氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等陶瓷材料。
(第四實施方式)
以下，參照

本發(fā)明的第四實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖15是用以說明本發(fā)明的第四實施方式中的表面安裝型LED部件的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖16是其他示例的LED部件的剖面圖。
圖15中，因為內(nèi)置陶瓷材料的變阻器元件135，所以布線基板101優(yōu)選使用氧化鋁、鎂橄欖石或滑石等具有500℃以上的耐熱性的陶瓷基板。并且，在所述布線基板101的一面上，以如下方式形成變阻器元件135，即，隔著變阻材料131，變阻電極132與變阻電極133相向，且變阻電極134與變阻電極133相向。
例如，所述變阻器元件135在燒制完的氧化鋁基板上，交替積層由變阻材料131制成的印刷電路板(green sheet)與電極膏印刷而成的印刷布線層，之后，通過一起燒制，可以形成內(nèi)置有變阻器元件135的布線基板101。而且，制作由各種材料構(gòu)成的膏，用所制作的膏進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，也可以在氧化鋁基板等上形成變阻器元件135。
進(jìn)而，也可以是其他方法積層形成用于低溫?zé)?LTCC)的玻璃陶瓷材料的印刷電路基板與形成變阻器元件135的印刷電路基板后，通過同時燒制，形成內(nèi)置變阻器元件135的布線基板101。此時，變阻器元件135不僅可以形成于布線基板101的表面和背面，也可以形成于布線基板101的內(nèi)層部，在布線基板101的表面，例如也可以安裝芯片部件等，從而可以實現(xiàn)設(shè)計自由度高的布線基板101。
并且，作為用于所述變阻器元件135的變阻材料131，優(yōu)選使用ZnO系變阻材料。所述ZnO系變阻材料，優(yōu)選將含有率80wt％(重量百分比)以上的ZnO作為主成分，使用Bi2O3、BaO、SrO、Pr2O3等作為副成分。ZnO的含有率在80wt％以上時，電絕緣特性提高。進(jìn)而，為改善非歐姆性，更優(yōu)選添加CoO、MnO、Al2O3等。而且，為了在電力負(fù)荷或各種環(huán)境條件下使晶粒界面穩(wěn)定化，且提高可靠性，優(yōu)選添加Sb2O3、Cr2O3、玻璃粉或B2O3等。
而且，在布線基板101上，形成發(fā)揮布線與作為表面安裝部件的端電極作用的布線圖案102、103。所述布線圖案102、103優(yōu)選使用銅、鎳、銀或包含所述各成分的合金等導(dǎo)電性優(yōu)良的電極材料。所述布線圖案102、103可以通過如下而形成使用光學(xué)刻蝕法、電鍍法形成在布線基板101上的銅電極而形成、或者涂覆導(dǎo)電膏而形成。并且，用于此的導(dǎo)電膏可以使用由導(dǎo)電性優(yōu)良的電極材料而制作的導(dǎo)電膏。而且，也可以是使用納米金屬粉體或有機(jī)金屬的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電膏。所述導(dǎo)電膏可以使用銀、金、鉑以及所述各成分的合金等貴金屬材料，或者使用銅、鎳、鎢、鉬以及所述各成分的合金等賤金屬材料。并且，在變阻電極132、133、134中也可以使用相同的電極，優(yōu)選選擇那些電極材料不會向變阻器元件135擴(kuò)散，且不會引起變阻器特性惡化的電極材料。尤其，根據(jù)變阻材料131的材料成分，存在銅電極發(fā)生擴(kuò)散的情況，優(yōu)選適當(dāng)?shù)剡x擇不會使變阻材料的特性惡化的電極材料。
其次，說明圖15中的變阻器元件135的電極與布線圖案102、103的布線結(jié)構(gòu)。圖15中，變阻電極132與布線圖案102相連接。所述變阻電極132隔著變阻材料131與變阻電極133相向配置，由此形成具有電容器功能的變阻器元件135。而且，變阻電極133隔著變阻材料131與變阻電極134相向配置，由此形成具有電容器功能的變阻器元件135。因此，圖15所示的變阻器元件135為串聯(lián)配置兩個變阻器的結(jié)構(gòu)。利用所述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)內(nèi)置變阻器的小型LED部件。
此外，因為變阻器元件135可以將至少一個元件內(nèi)置在布線基板101來發(fā)揮其功能，所以可以至少在布線基板101的一面上部分形成變阻器元件135，來發(fā)揮其效果。
其次，為如下結(jié)構(gòu)在所述布線基板101的中央部設(shè)置有貫通孔112，在所述貫通孔112內(nèi)部配置比布線基板101的導(dǎo)熱性更優(yōu)良的散熱板108。
利用具有導(dǎo)電性的粘合劑104，LED芯片105通過芯片接合被接合到所述散熱板108的一面上，并且使用金等引線106對設(shè)置在布線圖案102、103的一部分的焊盤與LED芯片105進(jìn)行引線接合，從而使焊盤與LED芯片105電連接。并且，形成所述LED芯片105與變阻器元件135并聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)。
其次，為了發(fā)揮作為對LED芯片105與引線106的絕緣保護(hù)的作用以及作為透鏡的作用，用透明樹脂107覆蓋，使得埋設(shè)引線106與LED芯片105。所述透明樹脂107優(yōu)選使用熱固型丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂等。
利用所述結(jié)構(gòu)，靜電等的噪音輸LED芯片105時，并聯(lián)連接的變阻器元件135將吸收靜電，從而可以防止LED芯片105受到靜電破壞，因此可以實現(xiàn)抗靜電特性優(yōu)良的小型表面安裝型LED部件。并且，重要的是使散熱板108的熱導(dǎo)率高于布線基板101的熱導(dǎo)率，所述散熱板108更優(yōu)選導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料，尤其優(yōu)選鋁、銅、銀等導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料。更優(yōu)選，使用所述導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬材料作為散熱板108，并且使用耐熱性優(yōu)良的陶瓷基板作為布線基板101。
進(jìn)而，散熱板108使用耐熱性與絕緣性優(yōu)良的氧化鋁或鎂橄欖石、滑石、低溫?zé)Y(jié)陶瓷基板等陶瓷基板，從而可以實現(xiàn)耐熱性與絕緣性更加優(yōu)良的LED部件。并且，對于要求更高散熱性與耐熱性的用途，也可以使用導(dǎo)熱性更加優(yōu)良的氮化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷材料。
而且，利用如圖15所示的結(jié)構(gòu)，在安裝LED部件的電路基板上配置形成散熱用銅板，在所述銅板上，通過導(dǎo)熱性優(yōu)良的粘合劑等，直接固定散熱板108的背面，從而可以將從散熱板108發(fā)散的熱量高效地直接散發(fā)在形成于電路基板上的銅板上。
進(jìn)而，通過使用金屬材料作為散熱板108，可以在將LED部件安裝于電路基板等時，隔著散熱板108與電路基板接地連接。而且，利用導(dǎo)熱性優(yōu)良的粘合劑或焊料固定散熱板108與電路基板，也可以提高安裝強(qiáng)度。
而且，LED芯片105與散熱板108之間必須絕緣時，優(yōu)選在安裝LED芯片105的、由金屬構(gòu)成的散熱板108的一面形成薄的絕緣膜。此時，因為所述絕緣膜阻礙散熱性，所以優(yōu)選絕緣膜的厚度盡可能的薄。
而且，利用引線106連接布線圖案102、103與LED芯片105時，可以利用在布線圖案102、103的接合焊盤部進(jìn)行鍍鎳或鍍金使引線接合后的可靠性提高。
而且，優(yōu)選，在利用錫焊材料將LED部件接合在電路基板上時，將鍍鎳膜或鍍錫膜等積層在布線圖案102、103的焊料接合部，以防止由于電極材料的相互擴(kuò)散而使布線圖案102、103的電極材料變化。
其次，說明圖16所示的其他示例的LED部件的結(jié)構(gòu)。
圖2所示的LED部件的結(jié)構(gòu)與圖15所示的LED部件的機(jī)構(gòu)的不同之處在于，通過使散熱板108的厚度比布線基板101的厚度薄，使LED芯片105的搭載面比配置基板1的平面低，從而利用設(shè)置在布線基板101上的貫通孔112的內(nèi)部壁面形成空穴結(jié)構(gòu)。其次，另一個不同點是，形成所述空穴結(jié)構(gòu)的貫通孔112的內(nèi)周部設(shè)有錐面，利用所述錐面作為LED芯片105發(fā)光時的反射面109的結(jié)構(gòu)。并且，下述點也不相同將變阻器元件135安裝在布線基板101的安裝有LED芯片105的面的另一面上。
圖16所示的LED部件與圖15所示的LED部件相比較，利用具有反射面109的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)發(fā)光效率更優(yōu)良的LED部件。并且，設(shè)置在所述貫通孔112的內(nèi)周部的錐面的形狀優(yōu)選加工為使光高效地反射的形狀，通過將所述錐面加工為圓錐狀、曲線狀，可以實現(xiàn)反射效率更優(yōu)良的LED部件。
進(jìn)而，在設(shè)置有所述反射面109的貫通孔112的內(nèi)周部的表面上，設(shè)置使用反射性優(yōu)良的金屬材料而形成薄膜的反射膜110。通過設(shè)置所述反射膜110，可以進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)光效率優(yōu)良的LED部件。
此外，所述反射膜110也可以形成在散熱板108的安裝有LED芯片105的表面上，由此，可以獲得反射性更優(yōu)良的LED部件。
其次，使用圖17～圖22說明本第四實施方式所示的LED部件的制造方法。在此，說明將散熱板108作為金屬材料，且使用氧化鋁基板構(gòu)成布線基板101的圖16所示的LED部件的制造方法。
首先，作為第一步驟，如剖面圖17所示，在氧化鋁基板上形成反射面109和用于插入散熱板108的貫通孔112，這樣制作布線基板101(以下，有時稱為氧化鋁基板101)。
其次，如圖18所示，使用銀膏，利用絲網(wǎng)印刷法，在氧化鋁基板101的另一面上形成變阻電極132、134。其次，以覆蓋變阻電極132、134的方式，將被加工為變阻組合物構(gòu)成的陶瓷印刷電路板的變阻材料131壓制積層在氧化鋁基板101的另一面，使其暫時接合。之后，使用銀膏，利用絲網(wǎng)印刷形成變阻電極133后，進(jìn)一步壓制并積層變阻成分構(gòu)成的陶瓷印刷電路板。之后，將所述各變阻電極132、133、134與變阻材料131在去除粘結(jié)劑后，在900℃左右的燒制溫度下進(jìn)行燒制，由此制作變阻器元件135。
之后，如圖19所示，在反射面109上涂布用于使LED芯片105發(fā)出的光有效地反射的反射率高的銀(Ag)膏，進(jìn)行加熱，從而在氧化鋁基板101上形成反射膜110。尤其是，作為用于此的Ag膏，優(yōu)選Ag樹脂酸脂膏或Ag納米膏等，在金屬噴鍍(metallization)后獲得表面平滑性優(yōu)良的反射面109的材料。而且，在反射膜110中使用銅膏時，在所形成的銅的表面進(jìn)行鍍銀，由此可以形成良好的反射膜110。
其次，如圖20所示，通過印刷涂布Ag系膏或金(Au)系膏等導(dǎo)電膏，將用于連接以及作為端電極的布線圖案102、103金屬噴鍍在氧化鋁基板101上。在此，Ag系膏中包含Ag膏、Ag-Pt膏以及Ag-Pd膏。而且，Au系膏中，包含Au-Pd膏以及Au-Pt膏。
其次，作為第二步驟，將導(dǎo)熱性優(yōu)良的鋁、銅等金屬材料沖壓加工為具有規(guī)定形狀的散熱板108。
其次，作為第三步驟，如圖21所示，將所述散熱板108壓入貫通孔112的內(nèi)部，或者使用粘合劑來接合而固定。此時，因為用于散熱板108的接合的粘合劑使導(dǎo)熱性降低，所以優(yōu)選使用散熱性良好的導(dǎo)熱孔、或芯片接合用導(dǎo)電粘合劑等。也可以使用將低熔點玻璃材料作為無機(jī)粘結(jié)劑的高溫?zé)菩驼澈蟿?。尤其，由釬焊進(jìn)行接合在耐熱沖擊試驗中可靠性高。
而且，散熱板108使用銅時，在與氧化鋁基板101之間，通過使用可進(jìn)行化學(xué)膠結(jié)的粘合劑構(gòu)成鋁酸銅的尖晶石結(jié)構(gòu)，可以提高耐熱沖擊特性。
其次，作為第四步驟，如圖22所示，使用粘合劑104，將LED芯片105固定在散熱板108的一面。
之后，作為第五步驟，使用引線接合裝置，在LED芯片105與設(shè)置在布線圖案102、103上的電極焊盤部之間，利用金的引線106進(jìn)行引線接合安裝，由此使LED芯片105與電極焊盤部電連接。此時，LED芯片105與變阻器元件135并聯(lián)連接。利用所述電路結(jié)構(gòu)，可以獲得抗靜電特性優(yōu)良的LED部件。
其次，作為第六步驟，通過涂敷透過性優(yōu)良的丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂等透明樹脂107，可以制作圖16所示的LED部件，其中透明樹脂107發(fā)揮絕緣保護(hù)作用和使從LED芯片105發(fā)出的光會聚的透鏡的作用。此時，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇粘度或涂布方法而使透明樹脂107的形狀成為規(guī)定的透鏡形狀。而且，利用所述透明樹脂107，可以具有實現(xiàn)布線基板101與散熱板108的接合加強(qiáng)的作用。
如上所述，在搭載有LED芯片105的布線基板101的一部分上形成的貫通孔112的內(nèi)部，配置導(dǎo)熱性優(yōu)良的散熱板108，在布線基板101中內(nèi)置變阻器元件135的同時，成為LED芯片105與變阻器元件135并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，由此可以實現(xiàn)散熱性與抗靜電特性優(yōu)良的表面安裝型LED部件及其制造方法。
(第五實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第五實施方式中的LED部件。
圖23是用以說明本發(fā)明的第五實施方式中的表面安裝型LED部件的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖24是用以說明其他示例的剖面圖。
圖23、圖24中，本第五實施方式中的LED部件的結(jié)構(gòu)與第四實施方式的明顯不同之處是散熱板108a、108b的形狀。尤其明顯的特征是在所述散熱板108a、108b上設(shè)置凹部，從而形成空穴結(jié)構(gòu)。
通過對鋁、銅或銀等導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬進(jìn)行成形加工而形成空穴結(jié)構(gòu)，可以很容易地制作所述散熱板108a、108b。在設(shè)置在所述散熱板108a、108b的空穴結(jié)構(gòu)的底面，設(shè)置可以安裝LED芯片105的空間。
而且，在形成所述散熱板108a、108b的空穴結(jié)構(gòu)的凹部的內(nèi)周部，使用模具而成形，或者利用拋光等設(shè)置錐面，且將所述錐面作為反射面109。將所述反射面109的錐面設(shè)為規(guī)定的傾斜角度，以此可以使搭載在空穴結(jié)構(gòu)的底面的LED芯片105放射的光高效地會聚，或者使發(fā)光效率提高，且可以控制LED部件的發(fā)光狀態(tài)。
此外，將在所述凹部內(nèi)周部設(shè)置的錐形的反射面109的表面鏡面化，以此可以更好地進(jìn)行光的反射。
而且，為了使LED芯片105的光更有效地反射，使用電鍍或蒸鍍等薄膜形成技術(shù)，在反射面109的表面形成由更高反射率的材料構(gòu)成的反射膜110，以此可以實現(xiàn)反射特性更高的LED部件。
其次，說明圖24所示的其他示例的LED部件的結(jié)構(gòu)。所述LED部件的特征是，在以金屬板作為散熱板108b的同時利用模具成型形成爪部111。通過設(shè)置所述爪部111，可以在向布線基板101的貫通孔112插入散熱板108b時，使插入的深度保持穩(wěn)定在一定深度。
此外，所述爪部111也可以具有如沿部一樣的連續(xù)突起。
如上所述，本第五實施方式中，通過在搭載有LED芯片105的散熱板108a、108b中使用金屬材料等進(jìn)行機(jī)械加工，就可以容易地形成空穴結(jié)構(gòu)，并且也可以同時形成反射面109，利用所述結(jié)構(gòu)，可以使LED部件小型化，同時可以實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。
此外，也可以使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的陶瓷材料成形為所述散熱板108a、108b的形狀，此時，除所述作用之外，可以實現(xiàn)耐熱性更加優(yōu)良的LED部件。
(第六實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第六實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖25是本第六實施方式中的LED部件的剖面圖。本第六實施方式中的表面安裝型LED部件的基本結(jié)構(gòu)與圖23所示的LED部件的結(jié)構(gòu)大致相同，與第五實施方式的明顯不同之處是散熱板108c的材質(zhì)。
所述散熱板108c由包含導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬填料的樹脂構(gòu)成。作為金屬填料，使用銅、鋁、金、銀等的金屬粉末。使金屬粉末與環(huán)氧樹脂等混煉，以此制作樹脂膏。通過將含有所述金屬填料的樹脂膏填充在形成于布線基板101上的貫通孔112內(nèi)部后，進(jìn)行熱同而形成散熱板108c，同時能夠進(jìn)行所制作的散熱板108c與布線基板101的接合，因此可以實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。
進(jìn)而，通過代替所述金屬填料而使用無機(jī)填料，除上述作用之外，還可以獲得絕緣性優(yōu)良的LED部件。并且，作為無機(jī)填料，使用氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等，以此可以實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。即，所述散熱板108c是在將添加有導(dǎo)熱性良好的金屬粉末或陶瓷粉末作為導(dǎo)熱填料的樹脂膏填充在布線基板101的貫通孔112的內(nèi)部后，加熱固化而形成的。關(guān)于除此以外的內(nèi)容，因為具有與第五實施方式大致相同的結(jié)構(gòu)所以省略說明。
利用所述結(jié)構(gòu)，可以在樹脂膏的加熱固化的同時進(jìn)行布線基板101與散熱板108c的接合。而且，通過改變樹脂膏的材料成分，可以控制布線基板101與散熱板108c的膨脹系數(shù)。
而且，作為形成散熱板108c的材料，敘述了將金屬填料或無機(jī)填料混合在環(huán)氧樹脂中使其固化的情況，但也可以代替環(huán)氧樹脂，使用如玻璃粉這樣的使用無機(jī)粘結(jié)劑的高溫?zé)菩透唷?br> 如上所述，本第六實施方式所示的LED部件可以在搭載有LED芯片105的布線基板101上形成生產(chǎn)率優(yōu)良的散熱板108c。與第五實施方式中所使用的散熱板108a、108b的制成品相比，散熱板108c可使用絲網(wǎng)印刷形成于貫通孔112內(nèi)。因此，可以容易地對應(yīng)于形狀不同的貫通孔112。因此，無須準(zhǔn)備加工為各個尺寸的散熱板108a、108b，可以在貫通孔112的形狀的種類很多時，實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
其次，使用圖26說明其他示例的LED部件的結(jié)構(gòu)。所述LED部件，如圖26所示，在由包含導(dǎo)熱性優(yōu)良的填料的樹脂膏而構(gòu)成的散熱板108d的凹部的底面，具有平坦性與導(dǎo)熱性更加良好的由金屬或陶瓷材料而形成的散熱板140。利用所述結(jié)構(gòu)，可以使LED芯片105的安裝面的平坦性提高，且有利于LED芯片105的大型化。
而且，散熱板140中可以使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的金、銀、鋁以及銅等金屬材料，或氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等陶瓷材料。
其次，使用圖27～圖32說明圖25所示的LED部件的制造方法。
首先，作為第一步驟，如圖27所示，制作在任意位置形成有貫通孔112的布線基板101。其次，如圖28所示，利用與第四實施方式相同的方法，積層形成變阻電極132、133、134以及變阻材料131后，通過燒制形成變阻器元件135。
其次，如圖29所示，印刷形成布線圖案102、103后，通過一起燒制，制作內(nèi)置有變阻器元件135的布線基板101。
其次，作為第二步驟，如圖30所示，利用絲網(wǎng)印刷法，將含有鋁、銅或銀等導(dǎo)熱性優(yōu)良的金屬填料的樹脂膏122填充在貫通孔112中。
其次，作為第三步驟，如圖31所示，對含有填充的金屬填料的樹脂膏122進(jìn)行加熱固化，從而形成散熱板108c，同時，接合散熱板108c與布線基板101。作為用于此的金屬填料優(yōu)選導(dǎo)熱性優(yōu)良的金、銀、鋁、銅等的金屬粉末。進(jìn)而，通過改變所述金屬填料的含有率，可以設(shè)計規(guī)定的散熱板108c。
而且，除了金屬填料之外，可以使用無機(jī)填料。作為無機(jī)填料，使用氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等導(dǎo)熱性優(yōu)良的陶瓷粉末，以此可以實現(xiàn)耐熱性、耐濕性等優(yōu)良的LED部件。
此外，優(yōu)選在所述樹脂膏122中使用固化收縮少的材料。而且，被加熱固化的樹脂膏122也可以利用機(jī)械加工形成為如圖31所示的散熱板108c的形狀。并且，此時的散熱板108c的形狀可以具有與第五實施方式中所說明的散熱板108a相同的功能。
之后，作為第四步驟，如圖32所示，使用粘合劑104，將LED芯片105固定在散熱板108c的凹部底面。
其次，作為第五步驟，使用引線接合裝置，在設(shè)置于布線圖案102、103的一部分的焊盤部與LED芯片105之間，利用金的引線106進(jìn)行引線接合，從而使其電連接。此時，LED芯片105與變阻器元件135并聯(lián)連接。
其次，作為第六步驟，為了發(fā)揮保護(hù)LED芯片105與引線106的作用、以及發(fā)揮對發(fā)出的光進(jìn)行會聚的透鏡的作用，使用透過性優(yōu)良的透明樹脂107進(jìn)行涂敷。如此，可以制作表面安裝型LED部件。
如上所述，本第六實施方式中，可以在搭載有LED芯片105的布線基板101上以高生產(chǎn)率形成散熱板108c，且可以實現(xiàn)小型化的抗靜電特性優(yōu)良的表面安裝型LED部件及其制造方法。
(第七實施方式)以下，參照

本發(fā)明的第七實施方式中的LED部件及其制造方法。
圖33是本第七實施方式中的LED部件的剖面圖，圖34～圖38是用以說明其制造方法的剖面圖。
圖33中，本第七實施方式中的表面安裝型LED部件的基本結(jié)構(gòu)與圖25所示的LED部件的結(jié)構(gòu)大致相同。與圖25所示的LED部件的明顯不同之處是，LED芯片105的安裝方法并非引線接合法，而是倒裝法的LED芯片105a的倒裝焊接法。因此，本第七實施方式中的LED部件中，散熱板108e與布線圖案102、103必須電絕緣。因此，例如，在用金屬制作散熱板108e時，優(yōu)選在散熱板108e的表層形成薄的絕緣膜。在形成于散熱板108e上的布線圖案102、103的焊盤部分，安裝倒裝型LED芯片105a。而且，利用以具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的無機(jī)填料作為主要成分，并在其中添加低熔點玻璃粉的絕緣材料構(gòu)成所述散熱板108e，以此可以形成絕緣性優(yōu)良的散熱板108e。作為無機(jī)填料，優(yōu)選以氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等作為無機(jī)粘結(jié)劑，利用有機(jī)載體，將硼系、鉍系或鋅系等的硅化物的低熔點玻璃絕緣膏化后的物質(zhì)燒制而形成。如此，通過使用絕緣膏，可以高效地填充到各種形狀的貫通孔112中，從而可以實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)良的LED部件。并且，在具有所述良好的絕緣性的散熱板108e上，形成布線圖案102、103，可以凸點焊接倒裝型LED芯片105a。
利用如上所述的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)小型化的LED部件，所述LED部件可以通過有效的安裝步驟而獲得生產(chǎn)率的提高。
其次，使用圖34～圖38說明本第七實施方式中的LED部件的制造方法。
首先，作為第一步驟，如圖34所示，在布線基板101的任意位置形成貫通孔112，與第六實施方式相同，在布線基板101的另一面積層形成變阻電極132、133、134以及變阻材料131，由此制作內(nèi)置有變阻器元件135的布線基板101。
其次，作為第二步驟，如圖35所示，利用絲網(wǎng)印刷法，將氮化鋁或碳化硅等導(dǎo)熱性優(yōu)良的無機(jī)填料作為主要成分的絕緣膏123填充在貫通孔112中。用于絕緣膏123的無機(jī)填料，可以使用氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鎂等導(dǎo)熱性優(yōu)良的陶瓷粉末，可以實現(xiàn)耐熱性、耐濕性等耐久特性優(yōu)良的LED部件。
之后，作為第三步驟，固化或燒制所填充的絕緣膏123來制作散熱板108，同時，將所制作的散熱板108與布線基板101接合。此外，作為所述絕緣膏123，優(yōu)選使用固化收縮小或燒制收縮小的材料。
其次，如有必要，將固化或燒結(jié)后的絕緣膏123機(jī)械加工形成為如圖36所示的散熱板108e的形狀。通過形成為此時的散熱板108e的形狀，可以具有與第六實施方式中所說明的散熱板108c相同的功能。
之后，作為第四步驟，如圖37所示，使用導(dǎo)電膏，利用絲網(wǎng)印刷法或薄膜技術(shù)形成布線圖案102、103。于此，布線圖案102、103形成在布線基板101以及散熱板108e上。在散熱板108e上，布線圖案102、103形成為可以與倒裝用LED芯片105a進(jìn)行凸點焊接的焊盤電極的形狀的圖案。
其次，作為第五步驟，如圖38所示，使用形成在LED芯片105a上的金凸點136，利用凸點安裝將LED芯片105a固定在散熱板108e的凹部底面。
如此，使用金凸點136進(jìn)行凸點焊接來電連接LED芯片105a與設(shè)置在布線基板101的布線圖案102、103的一部分的凸點焊盤部。此時，LED芯片105a與變阻器元件135并聯(lián)連接。
其次，作為第六步驟，為了發(fā)揮保護(hù)LED芯片105a的作用以及作為對發(fā)出的光進(jìn)行會聚的透鏡的作用，涂敷透過性優(yōu)良的透明樹脂107。所形成的透明樹脂107覆蓋在整個LED芯片105a以及在布線圖案102、103上的相當(dāng)于LED芯片105a與布線基板101的連接部的部分。
利用以上所說明的工藝，可以制作圖33所示的表面安裝型LED部件。
而且，圖39所示的LED部件是本第七實施方式的其他示例的LED部件的剖面圖。所述LED部件的特征是沒有在散熱板108f上設(shè)置凹部。圖39所示的LED部件適用于LED芯片105a的照射光照射到大角度范圍的情況。
如上所述，本第七實施方式中，可以利用倒裝安裝來安裝LED芯片105a，并且可以在布線基板101上形成生產(chǎn)率高的散熱板108e、108f，從而可以實現(xiàn)小型化LED部件。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可以形成將搭載有LED芯片的導(dǎo)熱性優(yōu)良的散熱板接合到設(shè)置于布線基板上的貫通孔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，以此有效地發(fā)散LED芯片發(fā)光時產(chǎn)生的熱。而且，通過內(nèi)置變阻器元件，本發(fā)明適用于高亮度的LED部件及其制造法方面，所述高亮度的LED部件可以在有效地利用LED芯片的安裝面積的同時，減少LED芯片105因電涌或靜電等而造成的不良情況。
權(quán)利要求
1.一種LED部件，包括設(shè)置有貫通孔的布線基板；收納在所述貫通孔的內(nèi)側(cè)的散熱板；安裝在所述散熱板上的LED芯片；電連接所述LED芯片與所述布線基板的連接部；和覆蓋所述LED芯片與所述連接部的透明樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述連接部為金屬引線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述散熱板的厚度比所述布線基板的厚度薄，且所述LED芯片配置在由所述散熱板與所述布線基板形成的凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED部件，所述貫通孔的內(nèi)周部設(shè)置有錐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED部件，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述內(nèi)周部的錐形表面的反射膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，在所述散熱板的一部分設(shè)置有凹部，且所述凹部的內(nèi)周部的壁面為錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED部件，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述散熱板的內(nèi)周部的所述壁面上的反射膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，具有接合所述散熱板與所述布線基板的導(dǎo)電性粘合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，其特征在于所述散熱板的熱導(dǎo)率高于所述布線基板的熱導(dǎo)率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述散熱板為金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述散熱板為陶瓷。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述散熱板為含有金屬填料的樹脂。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED部件，所述金屬填料是從銅、鋁、銀以及金中選擇的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述散熱板是含有無機(jī)填料的樹脂。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED部件，所述無機(jī)填料是從氧化鋁、氮化鋁、碳化硅以及氧化鎂中選擇的至少一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED部件，所述布線基板是內(nèi)置有變阻器元件的布線基板，所述LED芯片與所述變阻器元件并聯(lián)連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED部件，變阻器元件由含有ZnO、Bi2O3、Sb2O3的材料構(gòu)成，且ZnO的含有率為80wt％以上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED部件，所述LED芯片與內(nèi)置有所述變阻器元件的布線基板通過倒裝法連接。
19.一種LED部件的制造方法，包括第一步驟，在布線基板上制作布線圖案與貫通孔；第二步驟，制作能夠配置在所述貫通孔內(nèi)部的散熱板；第三步驟，通過將所述散熱板壓入或利用粘合劑接合到所述貫通孔的內(nèi)部，與所述布線基板接合；第四步驟，使用芯片接合用粘合劑，使LED芯片與所述散熱板的一面接合；第五步驟，連接所述LED芯片與所述布線基板；以及第六步驟，使用透明樹脂埋設(shè)所述LED芯片。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED部件的制造方法，所述第五步驟是使用引線連接所述LED芯片與布線基板的步驟，所述第六步驟中，使用所述透明樹脂埋設(shè)所述LED芯片與所述引線。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，在所述貫通孔的內(nèi)周部形成有錐形的反射面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，在所述貫通孔的內(nèi)周部的反射面的表面上，進(jìn)一步形成具有光澤的薄膜反射膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED部件的制造方法，所述第二步驟中，在所述散熱板的一面形成凹部，進(jìn)而，在所述凹部的內(nèi)周部形成錐形反射面。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的LED部件的制造方法，所述第二步驟中，在所述散熱板的反射面的表面上，進(jìn)一步形成具有光澤的薄膜反射膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟包括在所述布線基板上形成變阻器元件的步驟，所述第五步驟中，所述LED芯片與所述變阻器元件并聯(lián)連接。
26.一種LED部件的制造方法，包含第一步驟，在布線基板上形成布線圖案與貫通孔；第二步驟，使用含有導(dǎo)熱性填料的樹脂膏填充所述布線基板的所述貫通孔的內(nèi)部，以此形成散熱板；第三步驟，加熱固化所述被填充的樹脂膏，以此接合所述布線基板與所述散熱板；第四步驟，使用芯片接合用粘合劑將LED芯片與所述散熱板的一面接合；第五步驟，連接所述LED芯片與所述布線基板；以及第六步驟，使用透明樹脂埋設(shè)所述LED芯片。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED部件的制造方法，所述第五步驟是使用引線連接所述LED芯片與所述布線基板的步驟，所述第六步驟中，利用所述透明樹脂埋設(shè)所述LED芯片與所述引線。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，所述貫通孔的內(nèi)周部設(shè)置有錐面。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，在設(shè)置有所述錐面的所述貫通孔的內(nèi)周部的表面上，形成具有光澤的薄膜的反射膜。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED部件的制造方法，第二步驟中，在散熱板的一面形成凹部，在所述凹部的內(nèi)周部進(jìn)一步形成有錐面。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED部件的制造方法，所述第二步驟中，在形成有所述錐面的所述散熱板的凹部的內(nèi)周部的表面上，形成具有光澤的薄膜的反射膜。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟包含在所述布線基板上形成變阻器元件的步驟，所述第五步驟中，所述LED芯片與所述變阻器元件并聯(lián)連接。
33.一種LED部件的制造方法，包括第一步驟，在布線基板上形成變阻器元件與貫通孔；第二步驟，在所述貫通孔的內(nèi)部填充絕緣膏，所述絕緣膏以導(dǎo)熱性填料為主要成分且以低熔點玻璃為無機(jī)粘結(jié)劑；第三步驟，通過燒制所述填充的絕緣膏形成散熱板，且接合所述散熱板與所述布線基板；第四步驟，在所述散熱板的一面上形成具有用于安裝LED芯片的電極焊盤的布線圖案；第五步驟，將所述LED芯片凸點接合在所述電極焊盤上，以此并聯(lián)連接所述LED芯片與所述變阻器元件；以及第六步驟，使用透明樹脂埋設(shè)所述LED芯片。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，在所述貫通孔的內(nèi)周部形成錐形的反射面。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的LED部件的制造方法，所述第一步驟中，在所述反射面的表面進(jìn)一步形成反射膜。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的LED部件的制造方法，所述第二步驟中，在所述散熱板的一面形成凹部，在所述凹部的內(nèi)周部形成錐形反射面。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的LED部件的制造方法，所述第二步驟中，在所述反射面的表面進(jìn)一步形成反射膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED部件，包含在中央部設(shè)置有貫通孔的布線基板，收納在貫通孔內(nèi)側(cè)的散熱板，安裝在散熱板上的LED芯片，電連接LED芯片與布線基板的連接部，以及覆蓋LED芯片與連接部的透明樹脂。本發(fā)明可以使LED芯片發(fā)出的熱有效地散發(fā)、且生產(chǎn)率優(yōu)良。
文檔編號H01L33/64GK1977399SQ20068000043
公開日2007年6月6日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者橋本晃, 勝又雅昭, 葉山雅昭, 遠(yuǎn)藤憲一, 遠(yuǎn)藤謙二, 平野人司, 勝村英則, 井上龍也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社