專利名稱：發(fā)光模塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光模塊及其制造方法，特別是涉及安裝有高亮度發(fā) 光元件的發(fā)光模塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
以LED(Light Emitting Diode;發(fā)光二極管)為代表的半導(dǎo)體發(fā)光元 件由于壽命長且可視性高，因此使用在交通信號裝置與汽車的燈等。 此外，LED也逐漸被采用作為照明機(jī)器。在將LED使用于照明機(jī)器時，由于僅使用1個LED的話亮度會 不足，因此在1個照明機(jī)器中安裝多個LED。然而，由于LED在發(fā)光 時會放出大量的熱，因此當(dāng)將LED安裝在由散熱性差的樹脂材料所形 成的安裝基板或?qū)⒏鱾€LED個別地予以樹脂封裝時，LED所放出的熱 不會良好地放出至外部，而有LED的性能提前衰減的問題。在下述的專利文獻(xiàn)1中公開了一種為了使LED產(chǎn)生的熱良好地放 出至外部，而將LED安裝在由鋁所形成的金屬基板的上表面的技術(shù)。 具體而言，若參照專利文獻(xiàn)1的第2圖，是由絕緣性樹脂13披覆金屬 基板11的上表面，將發(fā)光元件15(LED)安裝于形成在該絕緣性樹脂13 的上表面的導(dǎo)電圖案(pattern)14。通過該構(gòu)成，發(fā)光元件16產(chǎn)生的熱 便經(jīng)由導(dǎo)電圖案14、絕緣性樹脂13及金屬基板11而放出至外部。專利文獻(xiàn)l:日本特開2006-100753號公報(bào)在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，由披覆金屬基板11的上表面的絕 緣性樹脂13所形成的層是露出于基板的上表面。另一方面，在使用狀 況下，發(fā)光元件15所發(fā)出的光的一部分是照射于基板的上表面。因此， 當(dāng)使發(fā)光元件15長時間發(fā)光時，絕緣性樹脂13會變色、劣化，會有 最后絕緣性樹脂13的耐壓性降低的問題。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種提升散 熱性同時防止反射率降低的發(fā)光模塊及其制造方法。本發(fā)明的發(fā)光模塊具備電路基板，于最上層具有絕緣層；配線 層，設(shè)置在前述絕緣層的上表面；以及發(fā)光元件，與前述配線層電性 連接；且將與未設(shè)置前述配線層的區(qū)域?qū)?yīng)的前述絕緣層予以去除。本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法具備以下步驟在于最上層具有絕 緣層的基板的上表面形成配線層的步驟；將上表面未由前述配線層所 披覆的區(qū)域的前述絕緣層予以去除的步驟；以及將發(fā)光元件電性連接 于前述配線層的步驟。依據(jù)本發(fā)明，由于將未于上層形成有配線層的區(qū)域的絕緣層予以 去除，因此殘存的絕緣層的上表面是由配線層所披覆，自發(fā)光元件發(fā) 出的光不會照射于絕緣層。因此，抑制因所發(fā)出的光導(dǎo)致的絕緣層的 劣化，以結(jié)果而言，絕緣層的耐壓于長時間不會降低。


圖l是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的構(gòu)成的圖，其中，(A)為斜視圖， (B)及(C)為剖面圖。圖2是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的構(gòu)成的圖，其中，(A)為斜視圖， (B)及(C)為剖面圖。圖3是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的構(gòu)成的剖面圖。圖4是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的構(gòu)成的剖面圖。圖5是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)至(C) 為剖面圖，(D)為平面圖。圖6是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)至(C) 為剖面圖，(D)為平面圖。圖7是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)及(B) 為剖面圖，(C)為平面圖。圖8是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)為剖面 圖，(B)為平面圖。圖9是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)及(B) 為剖面圖，(C)為平面圖。圖IO是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)及(B) 為剖面圖，(C)為平面圖。圖11是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)及(B) 為剖面圖，(C)為平面圖。圖12是顯示本發(fā)明的發(fā)光模塊的制造方法的圖，其中，(A)為剖 面圖，(B)為平面圖。主要元件符號說明IOA、 IOB、 IOC、 10D 發(fā)光模塊12金屬基板14、14A、 14B、 14C、14D、14E、 14F 導(dǎo)電圖案15第1配線層16金屬細(xì)線17第2配線層18凹部19第1絕緣層20發(fā)光元件21第2絕緣層22氧化膜23樹脂基板24絕緣層25金屬層26接合材28底面30側(cè)面32密封樹脂34披覆層36第1傾斜部38第2傾斜部40基板42絕緣層44、45 導(dǎo)電箔46單元50模具52凸部54第l溝56第2溝具體實(shí)施方式
參照圖1，說明本發(fā)明的發(fā)光模塊10A的構(gòu)成。圖l(A)是發(fā)光模 塊10A的斜視圖，圖l(B)是圖l(A)的B-B'線的剖面圖，圖l(C)是圖 l(A)的C-C'線的剖面圖。參照所述附圖，發(fā)光模塊10A的構(gòu)成主要具備金屬基板12;導(dǎo) 電圖案14，形成在金屬基板12的上表面；以及發(fā)光元件20，配置于 金屬基板12的上表面并且電性連接于導(dǎo)電圖案14。在此，于以下的說明中也有將導(dǎo)電圖案14A至14F總稱為導(dǎo)電圖案14的情形。參照圖l(A)，發(fā)光模塊IOA是在一片板狀金屬基板12的上表面安 裝有多個發(fā)光元件20。并且，所述發(fā)光元件20是經(jīng)由導(dǎo)電圖案14及 金屬線16而串聯(lián)連接。通過將直流電流供給至如此構(gòu)成的發(fā)光模塊 IOA，發(fā)光元件20即發(fā)出預(yù)定顏色的光，發(fā)光模塊10A便作為例如像 是螢光燈的照明器具而發(fā)揮功能。金屬基板12(電路基板)為由銅(Cu)或鋁(Al)等金屬所構(gòu)成的基板， 例如，厚度為0.5mm至2.0mm左右，寬度為5mm至20mm左右，長 度為10cm至50cm左右。當(dāng)金屬基板12為由鋁所構(gòu)成時，金屬基板 12的上表面及下表面是由使鋁經(jīng)陽極氧化而得的氧化膜22(氧化鋁膜 (alumite film): A1203)所披覆。參照圖l(B)，披覆金屬基板12的氧化 膜22的厚度例如lpm至l(^m左右。并且，為了確保預(yù)定的光量，多 個發(fā)光元件20配置為列狀，因此金屬基板12是呈非常細(xì)長的形狀。 并且，在金屬基板12的長邊方向的兩端形成有與外部電源連接的外部 連接端子。該外部連接端子可為插入型的連接器，也可為將配線焊在 導(dǎo)電圖案14者。參照圖l(C)，金屬基板12的側(cè)面成形為往外側(cè)突出的形狀。具體 而言,金屬基板12的側(cè)面是由第1傾斜部36及第2傾斜部38所構(gòu)成， 該第1傾斜部36是從金屬基板12的上表面持續(xù)往外側(cè)傾斜，該第2 傾斜部38是從金屬基板12的下表面持續(xù)往外側(cè)傾斜。通過此構(gòu)成， 能夠使金屬基板12的側(cè)面的面積比平坦?fàn)顟B(tài)時增大，從金屬基板12 的側(cè)面往外部放出的熱量會增加。具體而言，金屬基板12的側(cè)面并未 由熱阻大的氧化膜22所披覆，且為散熱性優(yōu)異的金屬材料露出之面， 因此通過該構(gòu)成，模塊整體的散熱性提升。參照圖l(B)，金屬基板12的上表面局部性地由混入有A1203等填 料(filler)的樹脂所形成的絕緣層24所披覆。絕緣層24的厚度例如50, 左右。絕緣層24具有使金屬基板12與導(dǎo)電圖案14絕緣的功能。此外， 在絕緣層24混入大量的填料，由此，能夠使絕緣層24的熱膨脹系數(shù) 近似于金屬基板12及導(dǎo)電圖案14，并且將絕緣層24的熱阻降低。例 如，在絕緣層24含有平均粒徑為4pm的填料達(dá)70%體積至80%體積。參照圖l(A)及圖1(B),導(dǎo)電圖案14(配線層)形成于絕緣層24的上表面，作為使各發(fā)光元件20導(dǎo)通的路徑的一部分而發(fā)揮功能。該導(dǎo)電 圖案14通過對設(shè)置在絕緣層24上表面的由銅等所構(gòu)成的導(dǎo)電箔進(jìn)行 蝕刻(etching)加工而形成。并且，設(shè)置在金屬基板12的兩端的導(dǎo)電圖 案14也有作為幫助與外部的連接的外部連接端子而發(fā)揮功能的情形。具體而言，若參照圖1(A)，導(dǎo)電圖案14A、 14C、 14E作為連接金 屬細(xì)線16的接合墊(bondingpad)而發(fā)揮功能，導(dǎo)電圖案14B、 14D、 14F 作為在上表面固著發(fā)光元件20的芯片墊(diepad)而發(fā)揮功能。發(fā)光元件20在上表面具有兩個電極(陽極電極、陰極電極)，為使 預(yù)定顏色的光發(fā)出的半導(dǎo)體元件。發(fā)光元件20的構(gòu)成是形成為，在由 砷化鎵(GaAs)等所形成的半導(dǎo)體基板的上表面層疊N型半導(dǎo)體層與P 型半導(dǎo)體層的構(gòu)成。此外，發(fā)光元件20的具體大小為例如縱x橫x厚度 =0.3至1.0mmx0.3至l.OmmxO.lmm左右。并且，發(fā)光元件20的厚度 是依發(fā)出的光的顏色而不同，例如，發(fā)出紅色的光的發(fā)光元件20的厚 度為100至3000pm左右，發(fā)出綠色的光的發(fā)光元件20的厚度為100nm 左右，發(fā)出藍(lán)色的光的發(fā)光元件20的厚度為100pm左右。當(dāng)將電壓施 加至發(fā)光元件20時，光便自上表面及側(cè)面的上部發(fā)出。在此，本發(fā)明 的發(fā)光模塊10的構(gòu)成，由于具有優(yōu)異的散熱性，因此對于有例如 100mA以上的電流通過的發(fā)光元件20(功率發(fā)光二極管(Power LED)) 特別有效。在此，可構(gòu)成為在金屬基板12的上表面固著多個發(fā)出上述3色(紅 色、綠色、藍(lán)色RGB)的顏色光的發(fā)光元件20而在整體上發(fā)出白色 的光，也可為所有發(fā)光元件20發(fā)出的光皆相同(RGB的任一者)。并且，在發(fā)光元件20的上表面設(shè)置兩個電極(陽極電極、陰極電 極)，所述電極是經(jīng)由金屬細(xì)線而與導(dǎo)電圖案14連接。在此，發(fā)光元件 20的電極與金屬細(xì)線16的連接部是由密封樹脂32所披覆。并且，若 參照圖1(B)，發(fā)光元件20是于導(dǎo)電圖案14B、 14D的上表面經(jīng)介固著 材(例如焊材或絕緣性接著劑)而固著。此外，發(fā)光元件20也可不固著 于導(dǎo)電圖案14B等的上表面而直接固著于金屬基板12的上表面。密封樹脂32為在耐熱性優(yōu)異的硅樹脂混入有螢光體的構(gòu)成，且以 披覆發(fā)光元件20的方式形成于金屬基板12的上表面。例如，當(dāng)自發(fā) 光元件20發(fā)出藍(lán)色的光，并在密封樹脂32混入黃色的螢光體時，穿透過密封樹脂32的光便成為白色。因此，能夠?qū)l(fā)光模塊10A利用作 為發(fā)出白色的光的照明器具。參照圖l(B)及圖l(C)，在發(fā)光模塊IOA，導(dǎo)電圖案14下方的區(qū)域 的絕緣層24為殘存，導(dǎo)電圖案14不存在的區(qū)域的絕緣層24為去除。 具體而言，如上所述，絕緣層24是由高填充有填料的樹脂所構(gòu)成，因 此當(dāng)在使用狀況下自發(fā)光元件20發(fā)出的光長時間照射于絕緣層24時， 絕緣層24的樹脂成分會劣化而有耐壓降低的問題。因此，在本形態(tài)中 僅使上表面由導(dǎo)電圖案14所披覆的絕緣層24部分殘存，將其他區(qū)域 的絕緣層24去除。由此，殘存的絕緣層24由于上表面由導(dǎo)電圖案14 所披覆，因此自發(fā)光元件20發(fā)出的光不會照射于絕緣層24，因而抑制 絕緣層24的劣化。此外，在絕緣層24去除的區(qū)域，雖然由金屬材料 所構(gòu)成的金屬基板12的上表面為露出，但即使自發(fā)光元件20產(chǎn)生的 光照射于金屬基板12的上表面，金屬基板12也不會劣化。此外，參照圖l(B)，在絕緣層24去除的部分，雖然氧化膜22露 出于金屬基板12的上表面，但屬于無機(jī)物的氧化膜22幾乎不會發(fā)生 因自發(fā)光元件20發(fā)出的光的照射而導(dǎo)致劣化。此外，使氧化膜22殘 存于絕緣層24被去除的區(qū)域的金屬基板12的上表面，由此，由于氧 化膜22的上表面比構(gòu)成金屬基板12的金屬材料的表面更粗糙，因此 能夠使密封樹脂32強(qiáng)固地密著于屬于粗糙面的氧化膜22的表面。并且，若參照圖l(B)，雖然殘存的絕緣層24的側(cè)面與導(dǎo)電圖案 14(例如導(dǎo)電圖案14C)的側(cè)面是位在同一平面上，但也可使絕緣層24 的側(cè)面位于比導(dǎo)電圖案14C的側(cè)面更靠近內(nèi)側(cè)。由此，自發(fā)光元件20 發(fā)出的光便變得不易到達(dá)絕緣層24，進(jìn)一步抑止該光所導(dǎo)致的絕緣層 24的劣化。參照圖2，說明其他形態(tài)的發(fā)光模塊10B的構(gòu)成。圖2(A)是發(fā)光 模塊10B的斜視圖，圖2(B)是圖2(A)的B-B'線的剖面圖，圖2(C)是圖 2(A)的C-C'線的剖面圖。圖2所示的發(fā)光模塊10B的構(gòu)成，在基本上是參照圖1而與上述 發(fā)光模塊10A相同，差異在于，將發(fā)光元件20內(nèi)建至設(shè)置在金屬基板 12的上表面的凹部18。以該差異點(diǎn)為中心，說明發(fā)光模塊10B的構(gòu)成。參照圖2(B)及圖2(C)，首先，使金屬基板12的上表面陷下成凹狀，由此而形成凹部18，將發(fā)光元件20固著于該凹部18的底面28。并且， 通過填充至凹部18及開口部48的密封樹脂32披覆發(fā)光元件20。凹部18是通過將金屬基板12自上表面形成為凹狀而設(shè)置，底面 28呈圓形。此外，凹部18的側(cè)面是作為將自發(fā)光元件20的側(cè)面往側(cè) 向發(fā)出的光反射至上方用的反射器(reflector)而發(fā)揮功能，側(cè)面30的外 側(cè)與底面28所成的角度e的角度為例如40度至60度左右。此外，凹 部18的深度可以比發(fā)光元件20的厚度還大，也可以比發(fā)光元件20的 厚度還小。例如，當(dāng)將凹部18的厚度設(shè)定為比將發(fā)光元件20與接合 材26的厚度相加所得的長度還長時，發(fā)光元件20便收納至凹部18， 能夠使發(fā)光元件20的上表面位于比金屬基板12的上表面更下方。在圖2(B)中，是以空心箭頭表示自發(fā)光元件20發(fā)出的光。自發(fā)光 元件20的上表面發(fā)出的光是直接照射至上方。另一方面，自發(fā)光元件 20的側(cè)面往側(cè)向發(fā)出的光是通過凹部18的側(cè)面30而反射至上方。并 且，由于發(fā)光元件20是由混入有螢光體的密封脂所披覆，因此發(fā)光元 件20產(chǎn)生的光是穿透密封樹脂32而往外部發(fā)光。凹部18的底面28、側(cè)面30及周邊部的金屬基板12的上表面是由 披覆層34所披覆。作為披覆層34的材料，采用通過鍍金屬處理而形 成的金(Au)或銀(Ag)。此外，若采用反射率比金屬基板l2的材料還大 的材料(例如金與銀)作為披覆層34的材料，則能夠更有效率地使自發(fā) 光元件20往側(cè)向發(fā)出的光反射至上方。此外，在發(fā)光模塊的制造步驟 中，披覆層34具有防止金屬露出的凹部18的內(nèi)壁氧化的功能。并且，在凹部的底面28去除了披覆金屬基板12的表面的氧化膜 22。氧化膜22與構(gòu)成金屬基板12的金屬相比，熱阻較大，因此，通 過將氧化膜22從安裝發(fā)光元件20的凹部18的底面去除，金屬基板12 整體的熱阻便降低。接合材26具有使發(fā)光元件20的下表面與凹部18連接的功能。由 于發(fā)光元件20在下表面不具有電極，因此作為接合材26可以為由絕 緣性樹脂所構(gòu)成者，也可以為了提升散熱性而為由焊材等金屬所構(gòu)成。 此外，凹部18的底面是由銀等所構(gòu)成的鍍金屬膜(披膜層34)所披覆， 具有優(yōu)異的焊錫潤濕性，因此能夠容易地采用焊材作為接合材26。在發(fā)光模塊10B中，是通過將裸發(fā)光元件20安裝于金屬基板12的上表面，而有能夠?qū)l(fā)光元件20產(chǎn)生的熱極有效率地放出至外部的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，在上述的背景技術(shù)中，由于將發(fā)光元件安裝至形成 在絕緣層的上表面的導(dǎo)電圖案，因此熱的傳導(dǎo)被絕緣層所阻礙，難以使自發(fā)光元件20放出的熱有效率地放出至外部。而另一方面，在本發(fā) 明中，在安裝發(fā)光元件20的區(qū)域，是將絕緣層24及氧化膜22去除， 將發(fā)光元件20固著于金屬基板12的表面。由此，發(fā)光元件20產(chǎn)生的 熱直接傳導(dǎo)至金屬基板12而放出至外部，因此，抑制發(fā)光元件20的 溫度上升。此外，通過抑制溫度上升，也抑制密封樹脂32的劣化。并且，在發(fā)光模塊10B中，能夠利用設(shè)在金屬基板12的上表面的 凹部18的側(cè)面作為反射器。具體而言，參照圖2(B)，凹部18的側(cè)面 形成為寬度隨著靠近金屬基板12的上表面而變寬的傾斜面。因此，通 過該側(cè)面30，自發(fā)光元件20的側(cè)面往側(cè)向發(fā)出的光便反射而照射至上 方。亦即，收納發(fā)光元件20的凹部18的側(cè)面30兼有作為反射器的功 能。因此，不需要如同一般的發(fā)光模塊另外準(zhǔn)備反射器，因此可將零 件數(shù)目削減而能夠降低成本。并且，如上所述，以反射率大的材料披 覆凹部18的側(cè)面30，由此，也能夠提升側(cè)面30作為反射器的功能。參照圖3的剖面圖，說明其他形態(tài)的發(fā)光模塊10C的構(gòu)成。發(fā)光 模塊10C的基本性構(gòu)成與上述發(fā)光模塊10A相同，差異在于，在金屬 基板12的上表面形成有多層的配線層。具體而言，金屬基板12的上表面是由第1絕緣層19所披覆，該 第1絕緣層19的上表面形成有第1配線層15。并且，第1配線層15 的上表面是由第2絕緣層21所披覆，該第2絕緣層21的上表面形成 有第2配線層17。在此，上述的第1絕緣層19及第2絕緣層21是由高填充有填料 的樹脂所構(gòu)成，具體性構(gòu)成與上述的絕緣層24相同即可。并且，第l 配線層15及第2配線層17為例如對厚度為50pm至100pm左右的銅 所構(gòu)成的導(dǎo)電箔進(jìn)行蝕刻(etching)加工而成者。第1配線層15為未進(jìn)行圖案化形成(patteming)的整面配線層，整 面性地披覆第1絕緣層19的上表面。通過設(shè)置如此構(gòu)成的第1配線層 15，由于第1絕緣層19的上表面整面性地由第1配線層15所披覆， 因此自發(fā)光元件20產(chǎn)生的光不會到達(dá)第1絕緣層19，而防止第1絕緣層19的劣化。并且，整面狀態(tài)的第1配線層15的面積比上層的第2 配線層17還大。因此，自發(fā)光元件20產(chǎn)生的熱經(jīng)由第2配線層17及 第2絕緣層21而通過第1配線層15往周圍擴(kuò)散后，經(jīng)由第1絕緣層 19及金屬基板12而放出至外部。因此，由于第1配線層15之后的熱 的路徑變廣，使模塊整體的散熱性提升，而抑制發(fā)光元件20的過熱。在此，通過第2配線層17，形成安裝發(fā)光元件20的芯片墊以及連 接金屬細(xì)線16的接合墊。并且，第2絕緣層21，殘留在上表面形成第 2配線層17之處，而未形成第2配線層17的區(qū)域被去除。并且，在去 除掉第2配線層17的區(qū)域，下層的第1配線層15的上表面為露出。 在此，如上所述，也可以使第2絕緣層21的側(cè)面配置為比第2配線層 17的側(cè)面還靠近內(nèi)側(cè)。通過采用如此的構(gòu)成，由于自發(fā)光元件20產(chǎn)生 的光不會照射于第2絕緣層21，因此防止因自發(fā)光元件20產(chǎn)生的光所 導(dǎo)致的第2絕緣層21的劣化。參照圖4，接著，說明其他形態(tài)的發(fā)光模塊10D的構(gòu)成。發(fā)光模 塊10D的構(gòu)成在基本上是與圖1所示的發(fā)光模塊IOA相同，差異在于， 采用由以玻璃環(huán)氧等樹脂為主體的材料所構(gòu)成的樹脂基板23作為基 板。在此，例如厚度為0.5mm至2.0mm左右的樹脂基板23的上表面 為整面性地由金屬層25所披覆。金屬層25為以鋁或銅為主體的厚度 為50pm至10(Hmi左右的金屬膜。并且，在金屬層25的上表面隔介絕 緣層24形成導(dǎo)電圖案14A等。此外，在導(dǎo)電圖案14B、 14D的上表面 安裝發(fā)光元件20，導(dǎo)電圖案14A、 14C、 14E經(jīng)由金屬細(xì)線16而與發(fā) 光元件20電性連接。通過上述構(gòu)成的發(fā)光模塊IOD，首先，絕緣層24僅在于上層設(shè)置 有導(dǎo)電圖案14A等的區(qū)域殘存，在未設(shè)置有導(dǎo)電圖案14A等的部分是 將絕緣層24去除，因此抑止因自發(fā)光元件20產(chǎn)生的光所導(dǎo)致的絕緣 層24的劣化。并且，由以樹脂為主體的材料所構(gòu)成的樹脂基板23的上表面是由 金屬層25所披覆，自發(fā)光元件20產(chǎn)生的光不會到達(dá)樹脂基板23的上 表面，因此，也防止因自發(fā)光元件20射出的光所導(dǎo)致的樹脂基板23 的劣化。接著，參照圖5至圖12，說明上述構(gòu)成的發(fā)光模塊的制造方法。 在此，作為代表實(shí)施例，說明圖2顯示構(gòu)成的發(fā)光模塊10B的制造法。 第l步驟參照圖5及圖6參照圖5及圖6，首先，準(zhǔn)備作為發(fā)光模塊10的材料的基板40， 形成導(dǎo)電圖案，將絕緣層42予以局部性去除。圖5是顯示形成單層的 配線層(導(dǎo)電圖案)時的情形，圖6是顯示形成多層的配線層時的情形。參照圖5(A)，首先，所準(zhǔn)備的基板40是由以例如銅或鋁為主材料 的金屬所構(gòu)成，厚度為0.5mm至2.0mm左右?；?0的平面大小為 例如lmxlm左右，由1片基板40制造多個發(fā)光模塊。當(dāng)基板40為由 鋁所構(gòu)成的基板時，基板40的上表面及下表面是由上述的陽極氧化膜 所披覆?；?0的上表面是整面性地由厚度為50pm左右的絕緣層42所披 覆。該絕緣層42的組成是與上述絕緣層24相同，由高填充有填料的 樹脂材料所構(gòu)成。此外，在絕緣層42的上表面是整面性地形成有由厚 度為50pm左右的銅所構(gòu)成的導(dǎo)電箔44。參照圖5(B)，接著，通過進(jìn)行選擇性濕蝕刻，對導(dǎo)電箔44進(jìn)行圖 案化形成，形成導(dǎo)電圖案14。該導(dǎo)電圖案14在每一設(shè)置于基板40的 單元46為具有相同的形狀。在此，單元46是指構(gòu)成1個發(fā)光模塊的 部位。參照圖5(C)，接著，將導(dǎo)電圖案14的下面之外的區(qū)域的絕緣層42 去除。絕緣層42的去除是通過從上方的激光照射或蝕刻來進(jìn)行。當(dāng)為 通過蝕刻來進(jìn)行時，是利用蝕刻率對于構(gòu)成絕緣層42的樹脂材料比導(dǎo) 電圖案14還高的蝕刻劑來去除絕緣層42。此外，當(dāng)為通過激光照射來 進(jìn)行時，是使二氧化碳激光或YAG激光從上方照射絕緣層42來去除。 在此，在通過激光照射去除絕緣層42時，也可將披覆基板40上表面(例 如，圖1所示的氧化膜22)與絕緣層42—同去除。并且，不論是通過 蝕刻或通過激光照射進(jìn)行絕緣層42的去除，皆能夠以導(dǎo)電圖案14作 為蝕刻遮罩(mask)。并且，通過以導(dǎo)電圖案14作為遮罩來進(jìn)行過蝕刻(over etching), 能夠使絕緣層42的側(cè)面位于比導(dǎo)電圖案14的側(cè)面更靠近內(nèi)側(cè)。在圖5(D)中，顯示本步驟結(jié)束后的基板40的平面圖，在此，各單元46彼此的邊界是以虛線表示。單元46的形狀為例如縱x橫二 30cmx0.5cm左右，具有極細(xì)長的形狀。接著，參照圖6說明形成多層配線層時的本制造步驟的方法。參照圖6(A)，首先，在基板40的上表面形成多層的配線。具體而 言，以第1絕緣層19披覆基板40的上表面，在該第1絕緣層19的上 表面形成第1配線層15。并且，在披覆第1配線層15的第2絕緣層 21的上表面貼著導(dǎo)電箔45。在此，第一配線層15也可為完全未進(jìn)行 圖案化的整面狀態(tài)，也可為了使分離各單元46后的步驟變得容易，而 通過蝕刻加工來去除與各單元46的邊界對應(yīng)的區(qū)域。參照圖6(B)，接著，對最上層的導(dǎo)電箔45進(jìn)行濕蝕刻方式的圖案 化形成，形成第2配線層17。該第2配線層17含有在之后的步驟中安 裝發(fā)光元件的芯片墊與連接金屬細(xì)線的接合墊，如圖6(D)所示，每一 單元46呈相同的圖案形狀。參照圖6(C)，接著，除了形成了第2配線層17的區(qū)域之外，將第 2絕緣層21去除。第2絕緣層21的去除方法與參照圖5(C)而說明過的 方法相同。在此，也通過對第2絕緣層21進(jìn)行過蝕刻，而能夠使第2 絕緣層21的端部(側(cè)面)位于比第2配線層17的端部(側(cè)面)更靠近內(nèi)側(cè)。第2步驟參照圖7參照圖7，接著，自基板40的未披覆絕緣層42的區(qū)域的上表面形 成凹部18。凹部18的形成雖能夠通過選擇性蝕刻、鉆孔加工、沖壓加 工等來進(jìn)行，而在以下的說明中是說明通過沖壓加工來形成凹部18的 方法。參照圖7(A)，首先，準(zhǔn)備沖壓用的模具。于模具50設(shè)置有多個凸 部52。各凸部52具有與預(yù)定形成的凹部18相搭配的形狀，且為如同 將前端部切斷的圓錐的形狀。通過將模具50往下方進(jìn)行沖壓，便以模 具50的各凸部52推壓基板40的上表面而形成凹部18。在圖7(B)顯示所形成的凹部18的形狀。通過上述的沖壓加工，形 成底面28為圓形且側(cè)面30為傾斜面的凹部18。此外，所形成的凹部 18的深度可約為在之后的步驟中完全地收納所安裝的發(fā)光元件的深 度，也可約為部分地收納發(fā)光元件左右的深度。具體而言，凹部18的 深度例如為100pm至300jxm左右。參照圖7(C)，于預(yù)定載置各單元46的發(fā)光元件的區(qū)域，以上述方 法，形成凹部18。在此，當(dāng)為于金屬基板12的上表面不設(shè)置凹部18時的情形(例如 制造圖1所示構(gòu)成的發(fā)光模塊10A時)，省略本步驟。第3步驟參照圖8參照圖8(A)及圖8(B)，接著，在各單元46彼此之間設(shè)置分離用的 溝。若參照圖8(A)，在基板40的各單元46彼此之間，自上表面形成 有第1溝54，自下表面形成有第2溝56。兩溝的剖面呈V型的形狀。在此，第1溝54及第2溝56兩方可為相同大小(深度)，也可形成 為一方比另一方大。并且，只要在之后的步驟中不會發(fā)生問題，也可 僅設(shè)置第1溝54及第2溝56的任一方。第l溝54及第2溝56的形成，是沿著各單元46彼此的邊界，使 V型剖面形狀的切鋸(cut saw)高速旋轉(zhuǎn)，通過進(jìn)行局部性的切斷來形 成。并且，在本步驟中，并非通過該切斷而使基板40分離成一個一個， 而是在形成溝之后，基板40仍呈現(xiàn)一片板的狀態(tài)。在本實(shí)施形態(tài)中，是對在之前的步驟中已去除絕緣層42的基板 40，進(jìn)行上述兩溝的形成。因此，不需要以切鋸來切削高填充有堅(jiān)硬 的填料的絕緣層，因而抑制切鋸的磨耗而降低制造成本。第4步驟參照圖9在本步驟中，是以由鍍膜所構(gòu)成的披覆層34來披覆凹部18的內(nèi)壁。具體而言，以由金屬所構(gòu)成的基板40作為電極并使之通電，由此 將屬于鍍膜的披覆層34披附于凹部18的內(nèi)壁(底面28及側(cè)面30)。作 為披覆層34的材料是采用金或銀等。此外，要防止在第1溝54及第2 溝56的表面附著鍍膜，只要將所述部位的表面以阻劑(resist)披覆即可。 此外，關(guān)于基板40的背面，由于是由屬于絕緣物的氧化膜22所披覆， 因此不會附著鍍膜。在本步驟中，以披覆層34披覆凹部18，由此，能夠防止由例如鋁 所構(gòu)成的金屬面發(fā)生氧化。并且，以披覆層34披覆凹部18的底面28， 由此，只要披覆層34為銀等焊錫潤濕性優(yōu)異的材料，則在之后的步驟 中，便能夠容易地使用焊材來安裝發(fā)光元件。再且，以由高反射率的材料所構(gòu)成的披覆層34來披覆凹部18的側(cè)面30，由此，能夠使側(cè)面 30作為反射器的功能提升。在此，當(dāng)為僅在凹部18及其周邊部通過鍍金屬處理來披覆披覆層 34時，是只要將披覆凹部18及其周邊部的氧化膜22去除而使金屬面 露出即可。并且，參照圖9(C)，在設(shè)置有導(dǎo)電圖案14的區(qū)域(由絕緣 層所披覆的區(qū)域)以外的基板40的上表面形成披覆層34也可。第5步驟參照圖IO參照圖10的各圖，接著，將發(fā)光元件20(LED芯片)安裝至各單元 46的凹部18，并進(jìn)行電性連接。參照圖IO(B)，發(fā)光元件20的下表面 是通過接合材26而安裝于凹部18的底面28。由于發(fā)光元件20的下表 面沒有電極，因此作為接合材26，是能夠采用由樹脂所構(gòu)成的絕緣性 接著劑或?qū)щ娦越又碾p方。此外，作為導(dǎo)電性接著材，能夠采用焊 材或?qū)щ娦阅z雙方。并且，由于凹部18的底面28是由焊錫潤濕性優(yōu) 異的銀等鍍膜所構(gòu)成，因此能夠采用熱傳導(dǎo)性比絕緣性材料優(yōu)異的焊 材作為接合材26。在發(fā)光元件20的固著結(jié)束之后，將設(shè)置在發(fā)光元件20上表面的 各電極與導(dǎo)電圖案14經(jīng)由金屬細(xì)線16而連接。第6步驟參照圖ll參照圖ll的各圖，接著，使密封樹脂32填充至設(shè)置在基板40的 各單元46的凹部，將發(fā)光元件20密封。密封樹脂32是由混入有螢光 體的硅樹脂所構(gòu)成，且以液狀或半固體形狀的狀態(tài)將密封樹脂32填充 至凹部18及開口部48后固化。由此，發(fā)光元件20的側(cè)面及上表面、 發(fā)光元件20與金屬細(xì)線16的連接部是由密封樹脂32所披覆。在本步驟中，是對各凹部18個別地供給密封樹脂32而密封，由 此，與在基板40的上表面整體性地形成有密封樹脂32時的情形相比， 抑止密封樹脂32所含有螢光體的分離。因此，從所制造的發(fā)光模塊發(fā) 出的光的顏色為均勻化。第7步驟參照圖12參照圖12的各圖，接著，以形成有第1溝54及第2溝56之處將 基板40分離為各單元。由于在各單元46彼此之間形成有兩溝，因此能夠容易地進(jìn)行基板40的分離。作為該分離方法，是能夠采用以沖壓機(jī)進(jìn)行的沖切、切割 (dicing)、形成有兩溝之處的基板40的彎折等。通過以上的步驟，制造圖1所示構(gòu)成的發(fā)光模塊。 在此，上述的步驟也能夠更換順序。例如，也可在進(jìn)行圖ll所示 的形成密封樹脂32的步驟后.進(jìn)行圖8所示的形成第1溝54等的步 驟。并且，也可在剛進(jìn)行圖5與圖6所示的導(dǎo)電圖案14的圖案化形成 后，形成第1溝54等，將基板40分割成一個一個的單元46。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光模塊，其特征在于，具備電路基板，于最上層具有絕緣層；配線層，設(shè)置在前述絕緣層的上表面；以及發(fā)光元件，與前述配線層電性連接；且將與未設(shè)置前述配線層的區(qū)域?qū)?yīng)的前述絕緣層予以去除。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于僅留下設(shè)置有 前述配線層的區(qū)域的絕緣層，而去除所有其余的前述絕緣層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于前述電路基板 為上表面由前述絕緣層所披覆的由金屬所構(gòu)成的金屬基板；且在未設(shè)置前述配線層的區(qū)域，是將前述絕緣層去除而使前述金屬 基板的上表面露出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于，前述配線層含 有第1配線層，設(shè)置在第1絕緣層的上表面；以及第2配線層，形 成于披覆前述第1配線層的第2絕緣層的上表面，并且與前述發(fā)光元 件電性連接；且將與未設(shè)置前述第2配線層的區(qū)域?qū)?yīng)的前述第2絕緣層予以去除。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光模塊，其特征在于前述第l配線 層為未進(jìn)行圖案化形成的整面配線層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于前述電路基板為上表面由以金屬材料所構(gòu)成的導(dǎo)電膜所披覆的以樹脂為主體的基 板。
7、 一種發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于，具備以下步驟在于最上層具有絕緣層的基板的上表面形成配線層的步驟; 將上表面未由前述配線層所披覆的區(qū)域的前述絕緣層予以去除的 步驟；以及將發(fā)光元件電性連接于前述配線層的步驟。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于在 去除前述絕緣層的步驟中，是通過蝕刻或激光照射來去除前述絕緣層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于在 形成前述配線層的步驟中，隔著絕緣層形成多層前述配線層；在去除前述絕緣層的步驟中，將位于最上層的前述配線層的下方 的前述絕緣層予以去除。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于 在前述去除前述絕緣層的步驟中，除了前述配線層下方的區(qū)域之外， 將所有其余的前述絕緣層予以去除。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提升散熱性同時防止反射率降低的發(fā)光模塊。本發(fā)明的發(fā)光模塊(10A)主要具備金屬基板(12)；導(dǎo)電圖案(14)，形成在金屬基板(12)的上表面；以及發(fā)光元件(20)，配置于金屬基板(12)的上表面并且電性連接于導(dǎo)電圖案(14)。并且，在發(fā)光模塊(10A)的導(dǎo)電圖案(14)的下方的區(qū)域留存有絕緣層(24)，并將導(dǎo)電圖案(14)不存在的區(qū)域的絕緣層(24)去除。亦即，在導(dǎo)電圖案(14)不存在的區(qū)域，金屬基板(12)的上表面不由絕緣層(24)所披覆，而使構(gòu)成金屬基板(12)的金屬材料露出。
文檔編號H01L25/00GK101404276SQ20081016138
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者小野幸一郎, 松本章壽, 高草木貞道 申請人:三洋電機(jī)株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社;三洋電機(jī)民用電子株式會社