專利名稱：發(fā)光元件裝載用基板、led封裝件及l(fā)ed封裝件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件裝載用基板、使用該發(fā)光元件裝載用基板的LED封裝件及LED封裝件的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來,從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)作為發(fā)光元件關(guān)注使用LED (Light Emitting Diode)芯片的顯示裝置或照明裝置，在世界范圍內(nèi)引起LED芯片和與之關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品或技術(shù)的開發(fā)競爭。作為其象征的一個例子，公知的是以每單位亮度的價格(日元/Im)作為指標(biāo)。其中，關(guān)于LED芯片從發(fā)光效率的觀點(diǎn)出發(fā)，倒裝片型的LED芯片引起關(guān)注，這種倒裝片型的LED芯片與在發(fā)光面一側(cè)具有電極的引線接合型的LED芯片不同，將電極設(shè)置 在LED芯片的背面。對于安裝這種倒裝片型的LED芯片的基板，由于要求基板的散熱性、配線圖案的微細(xì)性、基板的平坦性等，因此多使用陶瓷基板是現(xiàn)狀。另外，關(guān)于當(dāng)前主流的引線接合型的LED芯片，關(guān)注如下類型的LED封裝件用白色的注塑樹脂封固LF (Lead Frame),該封固樹脂兼作反光鏡。可是，陶瓷基板由于是以比較小的尺寸(例如50mm四方)的塊單位強(qiáng)制燒結(jié)，因此即使大量生產(chǎn)，也難以實(shí)現(xiàn)廉價，配線圖案越微細(xì)，對于配線圖案的微細(xì)度的燒結(jié)的變形的比例越不能忽視。而且，由于最近也要求基板的薄度，因此在裝卸時因沖擊而割裂的概率變高。另外，LF難以實(shí)現(xiàn)與倒裝片型的LED芯片對應(yīng)的細(xì)微的配線圖案。作為其代替基板，正在研究使用由現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的剛性基板、卷帶式基板(TAB:Tape Automated Bonding)、撓性基板、金屬基底基板等。此時，為了使良好的散熱性與能夠安裝倒裝片的配線圖案的微細(xì)性并存，一般采用雙面配線基板，這種雙面配線基板在基板的兩面形成配線，這些配線彼此用貫穿柱(貫通H 7)電連接(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所公開的發(fā)光裝置，具備具有導(dǎo)通區(qū)域和非導(dǎo)通區(qū)域的金屬基板；在金屬基板上通過絕緣層形成的一對配線圖案；在一對配線圖案上以倒裝片方式安裝且在底面具有2個電極的LED芯片；以及將金屬基板的導(dǎo)通區(qū)域與LED芯片的2個電極通過一對配線圖案連接的一對貫穿柱。專利文獻(xiàn)I :日本特開2011-40488號公報可是，作為雙面配線基板的實(shí)施方式，若使其具有用于確保散熱性的貫穿柱和配線的微細(xì)性，則與單面配線基板相比，無論如何都變得高價，因此用每單位亮度的價格(日元/lm)這個指標(biāo)衡量成為失去競爭力的原因。另外，在通過截面積小于LED芯片尺寸的貫穿柱進(jìn)行散熱的結(jié)構(gòu)中，難于獲得足夠的散熱性。另外，以用注塑樹脂封固(轉(zhuǎn)移成形)LF的LED封裝件為代表，為了將配置在配線基板的塊內(nèi)的多個LED封裝件進(jìn)行個片化，一般使用采用了旋轉(zhuǎn)磨具的切割機(jī)，而且由于切割機(jī)的廠商也壟斷，因此處于很難通過與其他公司的差別化來確保競爭力的狀況。而且，由于LED封裝件的大小小型化為例如3mmX I. 5mm以下，因此配線基板的塊內(nèi)的LED封裝件的數(shù)量超過幾百個，其結(jié)果成為縱橫合計的由切割機(jī)得到的切割線的數(shù)量也大致與其相同的個數(shù)的狀況。這意味著切割機(jī)的負(fù)荷增大，LED封裝件的生產(chǎn)數(shù)量越增加，難以與其他公司差別化的切割機(jī)越增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供使用單面配線基板，能夠?qū)崿F(xiàn)倒裝片安裝、且散熱性良好并容易進(jìn)行LED封裝件的個片化的發(fā)光元件裝載用基板及使用該發(fā)光元件裝載用基板的LED封裝件、和LED封裝件的制造方法。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下的發(fā)光元件裝載用基板、LED封裝件及LED封裝件的制造方法。(I)發(fā)光元件裝載用基板，具備具有絕緣性的基板；形成于上述基板的一個面上的一對配線圖案；沿厚度方向貫穿上述基板的一對貫穿孔；以及一對填充部，上述一對填充部以與上述一對配線圖案接觸，并且在上述基板的與上述一個面相反一側(cè)的面?zhèn)嚷冻龅?br> 方式填充于上述一對貫穿孔并由金屬構(gòu)成，上述一對填充部具有伸出部，上述伸出部在從上述基板的上述一個面?zhèn)扔^察時，從上述一對配線圖案向外側(cè)伸出。(2)上述(I)所述的發(fā)光元件裝載用基板，上述一對填充部的上述伸出部具有以形成發(fā)光裝置的外形的一部分的方式伸出的形狀。(3 )上述(I)或(2 )所述的發(fā)光元件裝載用基板，上述一對填充部分別具有上述配線圖案面積的50%以上的面積。(4)上述(I)至(3)任何一項(xiàng)所述的發(fā)光元件裝載用基板，上述配線圖案由銅或銅合金形成，上述填充部由填充于上述貫穿孔的上述基板的厚度的1/2以上的部分的銅或銅合金形成。(5) LED封裝件，以跨于上述(I)至(4)中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光元件裝載用基板的上述一對配線圖案的方式，或者在一個配線圖案的上表面裝載LED芯片來作為上述發(fā)光元件并電連接上述配線圖案和上述LED芯片，用封固樹脂封固上述LED芯片。(6) LED封裝件的制造方法在具有絕緣性的基板的一個面上形成一對配線圖案，形成沿厚度方向貫穿上述基板的一對貫穿孔，形成具有在從上述基板的上述個面?zhèn)扔^察時從上述一對配線圖案向外側(cè)伸出的伸出部的一對填充部，上述一對填充部以如下方式形成以與上述一對配線圖案接觸，并且在上述基板的與上述一個面相反一側(cè)的面?zhèn)嚷冻龅姆绞较蛏鲜鲆粚ω灤┛滋畛浣饘?，在上述一對配線圖案上裝載LED芯片作為發(fā)光元件，用封固樹脂封固上述LED芯片并在上述基板上形成LED封裝件，以上述LED封裝件的上述一對填充部的上述伸出部的端面成為上述LED封裝件的外形的一部分的方式，將LED封裝件個片化。另外，本發(fā)明在上述(I)至(4)任何一項(xiàng)所述的發(fā)光元件裝載用基板中也可以具有以下的構(gòu)成。即，上述基板具有即使以半徑50mm彎曲也不產(chǎn)生裂紋的可撓性。另外，上述配線圖案具有30 μ m以上的厚度。另外，上述配線圖案及上述填充部均具有350W/mk以上的導(dǎo)熱系數(shù)。而且，上述一對配線圖案，在上述一個面?zhèn)鹊谋砻婢哂谢谝粤蛩徜^(BaSO4)的白色原材料為基準(zhǔn)的光譜反射計的測定中，波長450 700nm范圍的初始全反射率為80%以上的反射層。另外，在上述基板的與上述一方的面相反一側(cè)的面?zhèn)染哂凶韬笇?。發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，提供能夠安裝使用了單面配線基板的倒裝片，散熱性良好，容易LED封裝件的單片化的發(fā)光元件裝載用基板及使用其的LED封裝件、和LED封裝件的制造方法。


圖I (a)是本發(fā)明第一實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖I (b)是從圖I (a)的LED封裝件去除封固樹脂與反射層的LED封裝件的俯視圖。圖2是表示使用了本實(shí)施方式的LED封裝件的卷帶式基板(TAB Tape AutomatedBonding)的制造方法的俯視圖。`圖3 (a) (e)是以一個單元圖案部分表示發(fā)光元件裝載用基板的制造方法的一例的剖視圖。圖4是表示LED封裝件的個片化的俯視圖。圖5是表示LED封裝件的個片化的其他例子的俯視圖。圖6是本發(fā)明第二實(shí)施方式的LED封裝件的俯視圖。圖7是本發(fā)明第三實(shí)施方式的LED封裝件的俯視圖。圖8是本發(fā)明第四實(shí)施方式的LED封裝件的俯視圖。圖9 Ca)是本發(fā)明第五實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖9 (b)是從圖9 (a)的LED封裝件去除封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。圖10 (a)是本發(fā)明第六實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖10 (b)是從圖10 (a)的LED封裝件去除封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。圖11 (a)是本發(fā)明第七實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖11 (b)是從圖11 (a)的LED封裝件去除封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。圖12是本發(fā)明第八實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖。圖13 (a)是本發(fā)明第九實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖；圖13 (b)是從圖13Ca)的LED封裝件去除封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。圖14是本發(fā)明第十實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖。圖中I-LED封裝件，2-發(fā)光元件裝載用基板，3-LED芯片，4A、4B、4C 一封固樹脂，4a —傾斜面，4b —封固樹脂的一部分，5A、5B - LED芯片，5a —電極，6、6A 6D —接合線，7 —齊納二極管，8A、8B —沖切區(qū)域，20 —樹脂薄膜，20a —表面,20b —背面,20c —貫穿孔，21 一粘接劑，22A、22B —配線圖案，22a —凸部，22b —凹部，22c —倒錐形，23A、23B —填充部，23a —凸部，23b 一切斷面，24 一反射層，24a —開口，25 —阻焊層，30、30A、30B —裝載區(qū)域，30a、30b —邊，31a、31b —電極，32a、32b 一隆起塊，100 一卷帶式基板，101 —單位圖案，102 一單元，103 —輸送孔，200 —電絕緣材料，220 —銅箔，221、222 —電鍍用供電線，230、231 一伸出部，232 —端面。
具體實(shí)施方式
以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行說明。另外，各圖中對于實(shí)質(zhì)上具有同一功能的構(gòu)成要件，標(biāo)注同一符號而省略其重復(fù)說明。實(shí)施方式的摘要本實(shí)施方式的發(fā)光元件裝載用基板，具備具有絕緣性的基板；形成于上述基板的一個面上的一對配線圖案；以及形成沿厚度方向貫穿上述基板的一對貫穿孔，并以與上述一對配線圖案接觸、并且在上述基板的與上述一個面相反一側(cè)的面?zhèn)嚷冻龅姆绞教畛溆谏鲜鲆粚ω灤┛字械挠山饘贅?gòu)成的一對填充部，上述一對填充部具有伸出部，上述伸出部在從上述基板的上述一個面?zhèn)扔^察時，從上述一對配線圖案向外側(cè)伸出。配線圖案存在應(yīng)裝載發(fā)光元件的裝載區(qū)域。這里，所謂“裝載區(qū)域”是指預(yù)定裝載發(fā)光元件的區(qū)域，通常是矩形狀的區(qū)域，在發(fā)光元件的個數(shù)為一個時，與發(fā)光元件的面積大致相等；在發(fā)光元件的個數(shù)為多個時，是指包圍多個發(fā)光元件的一個區(qū)域，或與各個發(fā)光元 件對應(yīng)的多個區(qū)域。另外，“裝載區(qū)域”有跨于一對的配線圖案地存在的情況、和存在于一對配線圖案中的一個配線圖案的情況等。
填充部的伸出部與具有絕緣性的基板的邊界，即使不使用切割機(jī)也能夠分離，因此從具有絕緣性的基板取出用封固樹脂封固LED芯片(發(fā)光元件)的LED封裝件(發(fā)光裝置)變得容易。若將LED封裝件個片化，則填充部的端面形成LED封裝件的外形的一部分。第一實(shí)施方式圖I (a)是本發(fā)明第一實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖I (b)是從圖I (a)的LED封裝件去除封固樹脂與反射層的LED封裝件的俯視圖。作為發(fā)光裝置的一例的LED封裝件1，在發(fā)光元件裝載用基板2的一對配線圖案22A、22B上的邊30a、30b構(gòu)成的矩形狀的裝載區(qū)域30上進(jìn)行如下的倒裝片安裝由隆起塊32a、32b連接作為發(fā)光元件在底面具有電極31a、31b的倒裝片型的LED芯片3，并用封固樹脂4A封固LED芯片3。發(fā)光元件裝載用基板2是在基板的單面具有配線的所謂的單面配線基板，具備作為具有絕緣性的基板的樹脂薄膜20 ;具有裝載LED芯片3的裝載區(qū)域30并在作為樹脂薄膜20的一個面的表面20a上通過粘接劑21沿規(guī)定的方向排列地形成的一對配線圖案22A、22B ;形成沿厚度方向貫穿樹脂薄膜20的一對貫穿孔20c，且以與一對配線圖案22A、22B接觸、并且在與樹脂薄膜20的一個面相反一側(cè)的面即背面20b側(cè)露出的方式填充于一對貫穿孔20c的由金屬構(gòu)成的一對填充部23A、23B ;以及以覆蓋一對配線圖案22A、22B的方式形成于樹脂薄膜20的表面20a —側(cè)并反射來自LED芯片3的光的反射層24。另外,發(fā)光兀件裝載用基板2，在從樹脂薄膜20的表面20a側(cè)觀察時，一對填充部23A、23B具有從一對配線圖案22A、22B向外側(cè)伸出的伸出部230、231。另外，在圖I (a)中，24a為用于使隆起塊32a,32b通過的開口。接著，關(guān)于上述LED封裝件I的各部分的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。(樹脂薄膜)樹脂薄膜20優(yōu)選具有即使以半徑50mm彎曲，也不產(chǎn)生裂紋的可撓性(柔軟性)和絕緣性。作為樹脂薄膜20，可以使用例如由聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、環(huán)氧、芳族聚酰胺等的樹脂單體構(gòu)成的薄膜。(配線圖案)
一對配線圖案22A、22B具有規(guī)定間隔地分離。該間隔在裝載區(qū)域30中優(yōu)選例如
O.04mm以下。通過增大配線圖案相對于LED封裝件的平面面積的面積比，從而能夠減小反射效率差的樹脂薄膜20的露出面積，也能夠使封裝的反射率比現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步提高。配線圖案22A、22B的厚度優(yōu)選30 μ m以上。另外，配線圖案22A、22B優(yōu)選具有350W/mk以上的導(dǎo)熱系數(shù)。作為這種配線圖案22A、22B的材料，可以使用銅(純銅)或銅合金等。通過對配線圖案22A、22B的材料使用純銅，從而能夠?qū)崿F(xiàn)396W/mk。配線圖案22A、22B的形狀，在本實(shí)施方式中雖然為矩形狀，但不限于此，既可以為五邊形以上的多邊形，也可以為包含曲線、圓弧等的形狀。(填充部)一對填充部23A、23B之間的間隔在裝載區(qū)域30中優(yōu)選例如O. 2mm以下。另外，一對填充部23A、23B在從樹脂薄膜20的表面20a側(cè)觀察時，分別比裝載區(qū)域30的面積寬，并且，分別優(yōu)選具有配線圖案22A、22B的面積的50%以上或者75%以上的面積。一對填充部23A、23B也可以分別具有比配線圖案22A、22B的面積寬的面積。在本實(shí)施方式中，填充部`23A、23B具有配線圖案22A、22B的面積I. I I. 3倍或者I. I I. 5倍左右的面積。一對填充部23A、23B具有在一對配線圖案22A、22B排列的規(guī)定的方向伸出的伸出部230、和在與規(guī)定的方向正交的方向伸出的伸出部231。填充部23A、23B具有在從樹脂薄膜20的表面20a側(cè)觀察時，在一對填充部23A、23B排列的方向伸出的伸出部230、和在與一對填充部23A、23B排列的方向正交的方向伸出的伸出部231。另外，也可以僅具有伸出部230、231中的一個。另外，填充部23A、23B具有在后述的LED封裝件I個片化時形成的切斷面23b。填充部23A、23B在樹脂薄膜20的貫穿孔20c的樹脂薄膜20的厚度的1/2以上的部分填充金屬而形成。在本實(shí)施方式中，貫穿孔20c內(nèi)全部填充金屬而形成填充部23A、23B。填充部23A、23B與配線圖案22A、22B同樣優(yōu)選具有350W/mk以上的導(dǎo)熱系數(shù)。作為這種填充部23A、23B的材料，可以使用銅(純銅)或銅合金等。填充部23A、23B的材料使用純銅，從而能夠?qū)崿F(xiàn)396W/mk。(反射層)反射層24優(yōu)選在基于以硫酸鋇(BaSO4)的白色原材料為基準(zhǔn)的光譜反射計的測定中，波長450 700nm范圍的初始反射率具有80%以上。作為這種材料，也可以使用白色的薄膜或阻礙膜卜)。另外，也可以在配線圖案22A、22B上實(shí)施鍍銀作為反射層。(LED 芯片)LED芯片3例如具有O. 3 I. Omm四邊形左右的尺寸，具有在底面由鋁合金等構(gòu)成的一對電極31a、31b、和形成于電極31a、31b的由金等構(gòu)成的隆起塊32a、32b。另外,作為LED芯片，既可以使用在底面和上面分別具有電極，或者在上面具有2個以上電極，通過引線連接的引線接合型的LED芯片，也可以將它們組合。(封固樹脂)封固樹脂4A，在本實(shí)施例中由于要使LED芯片3發(fā)出的光具有指向性，因此表面具有球狀或曲面，但不限于此。另外，作為封固樹脂4A的材料，可以使用硅酮樹脂等的樹脂。樹脂范圍的意義
接著，關(guān)于上述各部分相關(guān)的數(shù)值范圍的意義進(jìn)行說明。(樹脂薄膜的可撓性)樹脂薄膜20即使以半徑R=50mm彎曲也不產(chǎn)生裂紋是基于以下的理由。一般地，作為大量高效率地構(gòu)成蝕刻等的液處理流程的方法，利用輥to輥的 方法有效?？墒?，利用輥to輥存在如下問題若要直線地輸送樹脂薄膜20爭取處理時間(處理長度)，則存在輸送速度過慢，或者制造裝置過長的問題。另外，若在開動制造裝置的狀態(tài)下進(jìn)行輥狀的樹脂薄膜20的交換或接合，則需要進(jìn)行蓄能的機(jī)構(gòu)。作為解決這個問題的方法，例如一般使用半徑R=IOOmm以上的固定滾子或可動滾子將工件在上下方向曲折地輸送。使用即使半徑R=50mm也不產(chǎn)生裂紋的樹脂薄膜20便是基于此。(配線圖案的厚度)使配線圖案22A、22B的厚度為30μπι以上是基于以下的理由。在作為配線圖案22Α、22Β的材料使用銅箔時，銅箔以18 μ m、35 μ m、70 μ m、105 μ m這樣的單位在市場上出售。經(jīng)驗(yàn)上，由于18 μ m的銅箔向水平方向的導(dǎo)熱量不足的情形較多，因此使用35 μ m以上的厚度的銅箔制造的情況較多。這種場合，即使因表面的化學(xué)研磨等而變薄，以確保30 μ m以上的理由使配線圖案22A、22B的厚度為30 μ m以上。(填充部的厚度)填充部23A、23B，厚度厚則能夠吸收熱，散熱面積也增加，另外，也容易與印刷在安裝基板上的釬焊膏接觸，但另一方面，加厚填充部23A、23B在成本方面不利。一般而言，由于樹脂薄膜20的厚度為50 μ m左右，因此根據(jù)其50%即25 μ m左右是必要的經(jīng)驗(yàn)，使填充部23A、23B的厚度為樹脂薄膜20的厚度的1/2以上。(LED封裝件的制造方法)接著，說明圖I所示的LED封裝件I的制造方法一例。圖2是表示使用了圖I所示的LED封裝件I的卷帶式基板(TAB Tape AutomatedBonding)的制造方法的俯視圖。LED封裝件I能夠使用卷帶式基板100制造。另外,LED封裝件I也可以利用使用了剛性基板或撓性基板等的其他的制造方法進(jìn)行制造。卷帶式基板100在長度方向形成有多個塊(寸口 7々)102，該多個塊102是形成一個LED封裝件I的單元圖案101的集合體，在塊102的兩側(cè)分別以等間隔形成有多個輸送孔103。圖3 (a) (e)是以一個單元圖案101表示圖I所示的發(fā)光元件裝載用基板2的制造方法的一例的剖視圖。( I)電絕緣材料的準(zhǔn)備首先，如圖3 Ca)所示，準(zhǔn)備由粘接劑21和樹脂薄膜20構(gòu)成的電絕緣材料200。該電絕緣材料200為市場上出售(株式會社巴川制紙所、東麗株式會社、株式會社有澤制作所等)，粘接劑21用蓋膜(未圖示)保護(hù)，在不購入而要自己制造該電絕緣材料200時，作為樹脂薄膜20，可以在由例如聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、環(huán)氧、芳族聚酰胺等任意的樹脂單體構(gòu)成的薄膜上用環(huán)氧系層疊帶有熱固化的粘接劑的薄片來制造。該電絕緣材料200為了在TAB生產(chǎn)線上流動而優(yōu)選輥形式，既可以預(yù)先切割為期望的寬度之后進(jìn)行層疊，也可以以較寬的寬度層疊之后切割為期望的寬度(未圖示)。(2)填充部用貫穿孔的形成接著，如圖3 (b)所示，在電絕緣材料200上用沖孔模開設(shè)用于填充部23A、23B的貫穿孔20c。在該加工中，在裝載區(qū)域30中，在散熱的方面優(yōu)選使一對貫穿孔20c之間的間隔盡可能狹窄，因此需要具有剛性的高精度的沖孔模具。具體而言，為可動脫模機(jī)方式的模具，需要用線電極放電加工機(jī)同時加工沖模和脫模機(jī)，或者使沖孔、沖模、脫模機(jī)主要的加工精度為±0. 002mm以下進(jìn)行加工，采用對沖孔、沖模、脫模機(jī)的各自的間隙等進(jìn)行微調(diào)整的機(jī)構(gòu)。另外，也可以在該貫穿孔20c加工時，根據(jù)需要開設(shè)輸送孔103或定位用孔(未圖示)。(3)銅箔的形成接著，如圖3 (C)所示，層疊銅箔220。銅箔220為電解箔或壓延箔，在后面的蝕刻工序中，在使配線圖案22A、22B之間的間隔極小化，或者在形成復(fù)雜的配線圖案22A、22B的同時確保散熱性方面，優(yōu)選背面的表面粗糙度以算術(shù)平均粗糙度Ra大概為3 μ m以下從35 105 μ m左右的厚度范圍選定。層疊優(yōu)選在常壓或減壓環(huán)境下的輥式層壓裝置，但也可以為膜壓式、平板沖壓式、鋼帶式的層壓裝置。層疊時的條 件能夠?qū)⒄辰觿S商所示的參考條件為基準(zhǔn)選定。在較多的熱固化性粘接劑時，在層疊結(jié)束后，一般在例如150°C以上的高溫下進(jìn)行二次固化。這點(diǎn)也以粘接劑廠商的參考條件為基準(zhǔn)來確定。(4)填充部的埋入接著，如圖3 (d)所示，向貫穿孔20c通過電解銅電鍍進(jìn)行埋入電鍍而形成填充部23A、23B。關(guān)于埋入電鍍的方法，在日本特開2003-124264號公報等中也有公開。具體而言，雖然應(yīng)該用電鍍用掩蔽帶掩蔽銅箔面進(jìn)行電鍍銅，但通過改變鍍銅液的種類或電鍍條件，還能夠?qū)⑻畛洳?3A、23B的前端形成為凸、凹、平坦。另外，填充部23A、23B的厚度也能通過電鍍條件(主要為電鍍時間)調(diào)整。關(guān)于鍍銅液和其使用方法的信息，由于能夠從銷售鍍銅液體的廠商(JUC株式會社、Atotech Japan株式會社等)容易地獲得，因此省略詳細(xì)的說明。(5)銅箔的圖案形成接著，如圖3 (e)所示，進(jìn)行銅箔220的圖案形成而形成配線圖案22A、22B。雖然未圖示，但關(guān)于圖案形成由于使用光刻蝕法，因此在銅箔220上涂抹抗蝕劑，曝光后，顯影而蝕刻，進(jìn)行剝離蝕刻后的抗蝕劑這樣的一連串的作業(yè)而形成配線圖案22A、22B。也可以取代抗蝕劑而使用干性膜。另外，在進(jìn)行銅箔220的圖案形成時，進(jìn)行埋入電鍍的面希望粘貼掩蔽帶，或者涂抹內(nèi)襯材料(裹止A材)而保護(hù)填充部23A、23B免受蝕刻液等的藥液影響。在蝕刻時，雖然使用一般的氯化鐵或氯化銅系的蝕刻液，但在圖案的截面下端寬而成為障礙時，選定在蝕刻時在保護(hù)銅箔220的側(cè)壁免受蝕刻液影響的同時沿板厚方向進(jìn)行蝕刻的類型的蝕刻液，需要使蝕刻液的噴霧圖案等最佳化。作為這種蝕刻液廠商，有例如株式會社ADEKA。另外，在利用蝕刻無法將配線圖案22A、22B的間隔較小地形成期望的值時，對已形成的配線圖案22A、22B電鍍銅，通過使配線圖案22A、22B的厚度和寬度增加電鍍銅厚度的量，從而也能夠減小配線圖案22A、22B的間隔。(6)電鍍處理接著，雖然未圖示，但剝離埋入電鍍側(cè)的掩蔽帶，在配線圖案22A、22B及填充部23A、23B的表面進(jìn)行包含金、銀、鈀、錫、銅任意金屬的電鍍。電鍍也可以為多種類、多層。作為電鍍的方法，雖然希望是不需要電鍍用供電線的非電解鍍層，但也可以為電解電鍍。此時，也可以在銅箔的圖案面與埋入電鍍面?zhèn)冉惶孢M(jìn)行掩蔽的同時進(jìn)行其它種類的電鍍。另夕卜，為了削減電鍍的面積，銅箔的圖案面也可以預(yù)先用抗蝕劑或覆蓋層覆蓋不需要電鍍的部分之后而進(jìn)行電鍍。以上，能夠形成圖2所示的卷帶式基板100，以輥形式完成發(fā)光元件裝載用基板2。(7)卷帶式基板的切斷、LED芯片的裝載接著，將完成的卷帶式基板100，以塊102為單位切斷成期望的長度，將LED芯片3用裝配件裝載于裝載區(qū)域30上。與LED芯片3的隆起塊32a、32b的材質(zhì)(金或釬焊)相符地選擇最適當(dāng)?shù)难b配件為好。另外，關(guān)于引線接合型的LED芯片也同樣能夠進(jìn)行裝載。作為裝配件的廠商，例如有JUKI株式會社、松下生產(chǎn)科技株式會社、株式會社日立高新技術(shù)、株式會社新川等。(8)封固樹脂的形成接著，根據(jù)需要，經(jīng)過大氣壓的等離子清洗或LED芯片3的底部填充(under filling)，通過壓縮模型裝置和模具，用封固樹脂4A例如硅酮樹脂封固(壓縮模制)LED芯片3。封固樹脂4A既可以混入熒光體，也可以事先澆注封固加入了熒光體的樹脂之后進(jìn)行封固。(LED封裝件的個片化)將LED封裝件I進(jìn)行個片化(分割)為LED封裝件單位(一個單元)。在這種情況下，如圖4所示，在使填充部23A、23B的外形為LED封裝件I的外形時，若在與電絕緣材料200的邊緣附近以切斷電解電鍍中使用的電鍍用供電線221的方式設(shè)定沖切區(qū)域8A，并利用沖模等沖切，則由于成為僅填充部23A、23B與電絕緣材料200接觸的狀態(tài)，因此例如僅通過推壓LED封裝件I便能夠從電絕緣材料200取下LED封裝件I進(jìn)行個片化。如上所述，能夠完成LED封裝件I。并且，填充部23A、23B的端面232形成LED封裝件I的外形的一部分。另外，如圖5所示，也可以以在四邊設(shè)定沖切區(qū)域8A、8B切斷電鍍用供電線221、222的方式用沖模等沖切。(LED封裝件的動作)接著，關(guān)于LED封裝件I的動作進(jìn)行說明。LED封裝件I例如安裝于安裝基板上，LED芯片3與安裝基板電連接。即，在安裝基板上形成有一對供電用圖案，在一對供電用圖案上通過釬焊膏電連接LED封裝件I的填充部23A、23B。若對供電用圖案施加驅(qū)動LED芯片3所需要的電壓，則該電壓經(jīng)由填充部23A、23B、配線圖案22A、22B、隆起塊32a、32b、電極31a、31b施加于LED芯片3。LED芯片3由于施加電壓而發(fā)光，經(jīng)由封固樹脂4A射出光。LED芯片3的發(fā)熱經(jīng)由電極31a、31b、隆起塊32a、32b及配線圖案22A、22B傳遞至填充部23A、23B，向安裝基板散熱。(第一實(shí)施方式的效果)根據(jù)本實(shí)施方式，起到如下的效果。(a)在樹脂薄膜20的表面20a上形成配線圖案22A、22B，使以貫穿樹脂薄膜20的方式設(shè)置的由金屬構(gòu)成的填充部23A、23B與配線圖案22A、22B接觸的同時露出于樹脂薄膜20的背面20b，因此能夠?qū)崿F(xiàn)采用單面配線基板的倒裝片安裝。另外，通過使填充部23A、23B的面積比裝載區(qū)域30的面積寬廣，并且為配線圖案22A、22B面積的50%以上，從而增大填充部23A、23B的散熱面積，散熱性變得良好。(b)由于能夠提高作為發(fā)光元件裝載用基板的通用性，因此作為其結(jié)果能夠提供每單位亮度的價格廉價的LED封裝件。(C)關(guān)于散熱性，主要通過調(diào)整配線圖案22A、22B、填充部23A、23B的厚度、面積和位置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)熱傳導(dǎo)、對流、輻射的調(diào)整。另外，伸出部230、231的一部分從LED封裝件露出并直接接觸外部氣體也有助于散熱性。(d)填充部23A、23B的伸出部230、231與樹脂薄膜20的邊界，由于即使不使用切割機(jī)也能夠分離，因此從樹脂薄膜20取出LED芯片LED封裝件I變得容易。因而，作為LED封裝件I的個片化的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)不使用切割機(jī)的方法、或者能夠?qū)崿F(xiàn)切割機(jī)的負(fù)荷較小的方法，能夠提供利用這些方法個單片化后的LED封裝件I。(第二實(shí)施方式)圖6表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的LED封裝件的俯視圖。另外，該圖為去除了封固樹脂和反射層的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式也可以不設(shè)置反射層。在第一實(shí)施方式中，雖然在發(fā)光元件裝載用基板2上裝載了一個倒裝片型的LED芯片3，但本實(shí)施方式的LED封裝件I裝載有多個(例如三個)倒裝片型的LED芯片3。本實(shí)施方式的裝載區(qū)域30為包含三個LED芯片3的區(qū)域。(第三實(shí)施方式)圖7表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的LED封裝件。另外，該圖為去除了封固樹脂和反射層的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式也可以不設(shè)置反射層。在第一和第二實(shí)施方式中，裝載區(qū)域30為一個，且僅裝載了倒裝片型的LED芯片3，但本實(shí)施方式具有多個裝載區(qū)域30A、30B，除了 LED芯片3之外，還裝載其它電子部件。即，本實(shí)施方式的LED封裝件1，以跨于一對配線圖案22A、22B的方式設(shè)置裝載區(qū)域30A，在一個配線圖案22A上還設(shè)置有裝載區(qū)域30B。該LED封裝件1，在一個裝載區(qū)域30A上裝載與第一及第二實(shí)施方式同樣的倒裝片型的LED芯片3，在另一個裝載區(qū)域30B上裝載引線接合型的LED芯片5A，以跨于一對配線圖案22A、22B的方式裝載作為防止靜電破壞元件的齊納二極管7。LED芯片5A是在底面具有一個電極(未圖不)，在上面也具有一個電極5a的類型的部件。LED芯片5A的底面的電極通過隆起塊或?qū)щ娦哉辰觿┡c配線圖案22A接合，上面的電極5a通過接合線6與另一個配線圖案22B電連接。(第四實(shí)施方式)圖8表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的LED封裝件。另外，該圖為去除了封固樹脂和反射層的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式也可以不設(shè)置反射層。在第一實(shí)施方式中，以跨于配線圖案22A、22B的方式裝載了一個倒裝片型的LED芯片3，但本實(shí)施方式的LED封裝件I是在一個配線圖案22A上裝載多個(例如三個)引線接合型的LED芯片5B的LED封裝件。本實(shí)施方式以包含三個LED芯片5B的方式在一個配線圖案22A上設(shè)置有裝載區(qū)域30。就該LED封裝件I而言，在裝載區(qū)域30上裝載三個LED芯片5B，以跨于一對配線圖案22A、22B的方式裝載作為防止靜電破壞元件的齊納二極管7。LED芯片5B在上面具有兩個電極5a。LED芯片5B的底面通過硅酮樹脂等粘接劑與配線圖案22A接合。就在三個LED芯片5B中的位于兩端的LED芯片5B而言，一個電極5a通過接合線6A、6D與配線圖案22A電連接。三個LED芯片5B之間，電極5a彼此通過接合線6B、6C連接。(第五實(shí)施方式)圖9 Ca)是本發(fā)明第五實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖9 (b)是從圖9 (a)的LED封裝件去除了封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式也可以設(shè)置反射層。在第一實(shí)施方式中，配線圖案22A、22B雖然具有矩形形狀，但本實(shí)施方式將配線圖案22A、22B做成凸?fàn)?，填充?3A、23B也與配線圖案22A、22B同樣做成凸?fàn)?。配線圖案22A、22B在裝載區(qū)域30上具有凸部22a。填充部23A、23B在裝載區(qū)域30上具有凸部23a。
根據(jù)本實(shí)施方式，如圖9 (a)所示，在LED芯片3的正下方，若將配線圖案22A、22B及填充部23A、23B的形狀做成凸?fàn)睿瑒t由于填充部23A、23B之間的間隔的部分的長度變短，因此容易確保該部分的機(jī)械強(qiáng)度，容易使填充部23A、23B之間的間隔為O. 20mm以下。另外，通過減小填充部23A、23B之間的間隔，從而能夠減少位于LED芯片3正下方的導(dǎo)熱系數(shù)低的部件即樹脂薄膜20的面積，因此能夠提高LED芯片3附近的導(dǎo)熱量。另外，本實(shí)施方式的封固樹脂4B與第一實(shí)施方式的球形不同，具有矩形狀。由于該封固樹脂4B的上面平坦，因此能夠?qū)崿F(xiàn)基于真空吸引的裝配。另外，凸部22a、23a的形狀不限于圖9，既可以為多段的形狀，也可以在多個部位設(shè)置凸部23a、23b。這樣一來，可預(yù)測提高LED芯片3的電極布局的設(shè)計自由度的效果。(第六實(shí)施方式)圖10 (a)是本發(fā)明第六實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖10 (b)是從圖10 (a)的LED封裝件去除了封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式還可以設(shè)置反射層。本實(shí)施方式是在圖9所示的第五實(shí)施方式中，將配線圖案22A、22B的邊緣做成倒錐形22c，在端面設(shè)置凹部22b的方式。能夠使設(shè)置于配線圖案22A、22B側(cè)的反射層24(未圖示)等的樹脂層的配合良好。作為制作這種形狀的蝕刻液的廠商，有株式會社ADEKA等。(第七實(shí)施方式)圖11 (a)是本發(fā)明第七實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖11 (b)是從圖11 (a)的LED封裝件去除了封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。另外，本實(shí)施方式也可以設(shè)置反射層。本實(shí)施方式的LED封裝件I是如下的LED封裝件在第五實(shí)施方式中，一對填充部23A、23B具有僅在與一對配線圖案22A、22B排列的方向正交的方向從配線圖案22A、22B伸出的伸出部231，使配線圖案22A、22B及填充部23A、23B的外側(cè)的端面232與LED封裝件I的外形一致。這樣一來，集中多個地將LED封裝件I做成一個單位圖案，能夠期待因填充部23A、23B的個數(shù)的削減或填充部23A、23B面積擴(kuò)大而帶來的散熱性提高。另外，一對填充部23A、23B還可以具有僅在一對配線圖案22A、22B排列的方向從配線圖案22A、22B伸出的伸出部230。(第八實(shí)施方式)圖12是本發(fā)明第八實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖。另外，本實(shí)施方式也可以不
設(shè)置反射層。
本實(shí)施方式的LED封裝件I是在第7實(shí)施方式中在發(fā)光元件裝載用基板2的背面20b形成阻焊層25的部件。阻焊層25用于防止在填充部23A、23B側(cè)通過釬焊回流安裝時的釬焊橋接。網(wǎng)板印刷一般的液狀阻焊劑便能夠形成。當(dāng)然，阻焊層25的形狀由I型、H型、包圍封裝件外周的口字狀等能夠自由地設(shè)計。(第九實(shí)施方式)圖13 (a)是本發(fā)明第九實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖，圖13 (b)是從圖13 (a)的LED封裝件去除封固樹脂的LED封裝件的俯視圖。另外，也可以在配線圖案22A、22B上
設(shè)置反射層。本實(shí)施方式的LED封裝件I是在第八實(shí)施方式中在配線圖案22A、22B—側(cè)通過注塑樹脂成形形成有具有反射來自LED芯片3的光的傾斜面4a并作為反射鏡發(fā)揮作用的封固樹脂4C的LED封裝件。作為這樣的注塑樹脂具有日立化成制(CEL-W-7005)等。 (第十實(shí)施方式)圖14是本發(fā)明第十實(shí)施方式的LED封裝件的剖視圖。另外，也可以在配線圖案22A、22B上設(shè)置反射層。本實(shí)施方式的LED封裝件I是在第九實(shí)施方式中，使作為反射鏡發(fā)揮作用的封固樹脂4C的一部分4b蔓延至樹脂薄膜20的背面20b —側(cè)的LED封裝件。也可以通過在封裝件外形的一部分設(shè)置凹部等，從而注塑樹脂也蔓延至填充部23A、23 —側(cè)，防止釬焊橋接，或者防止LED封裝件I翹起。另外，若使配線圖案22A、22B的外形為復(fù)雜的形狀，或者使配線圖案22A、22B的蝕刻剖面為倒錐形，則能夠期待注塑樹脂難以剝離的效果。此時的個片化也可以是按每個注塑樹脂進(jìn)行切斷的現(xiàn)有的方法。(散熱性的評價)作為本發(fā)明的配線基板的散熱性的確認(rèn)，利用與圖6類似的安裝方式進(jìn)行試驗(yàn)。配線基板厚度方向的構(gòu)成，作為樹脂薄膜20使用UPILEX-S (宇部興產(chǎn)株式會社的商品名)的50 μ m厚度的膜，在其處作為粘接劑21層壓12 μ m的巴川X (株式會社巴川制紙所的商品名)，作為配線圖案22A、22B使用厚度35 μ m的銅箔。作為評價用配線基板的配線圖案，大略僅使用圖6的22B —側(cè)的圖案。首先，作為配線基板A，相當(dāng)于LED封裝件外形的平面尺寸為2. 8X2. 8mm,圖案22B為2. 2X1. 2mm，填充部23B為2. 8X1. 3mm，各個配置成中心大致相同。另外，填充部23B的厚度為60 μ m，在填充部23B與配線圖案22B的表面加工鎳鍍層O. 5 μ m，金鍍層O. 5 μ m。作為比較用配線基板B以同樣的構(gòu)成及尺寸使用沒有填充部23B和貫穿孔的基板。接著，將配線基板A與配線基板B采用Au-Sn膏固定于T0-46軸芯，分別在圖案的中央附近用銀膏且管芯焊接2條線型的O. 5mm方形的LED芯片(日立電線株式會社制)，用金線連接T0-46軸芯和LED芯片。進(jìn)而，作為比較用，在T0-46軸芯上用銀膏且管芯焊接相同的LED芯片，用金線與T0-46軸芯連接。將這三種的樣品采用瞬態(tài)熱電阻測定法(AVF法)推定熱阻和LED芯片的溫度上升。其結(jié)果，就在T0-46軸芯的溫度上升影響即將顯現(xiàn)之前的LED芯片的溫度上升Λ Tj而言，直接管芯焊接于Τ0-46軸芯的結(jié)構(gòu)與具有填充部的配線基板A的ATj大致相同約為200C。另一方面，沒有填充部的配線基板B的Λ Tj約為40°C。若將其用至T0-46軸芯的熱阻Rth表示，則直接管芯焊接于T0-46軸芯的結(jié)構(gòu)與配線基板A的Rth為約60°C /W，另一方面沒有填充部的配線基板B的Rth為約140°C /W。這表示具有填充部的配線基板A極其有效地向T0-46軸芯熱傳遞。(變形例I)在LED封裝件I個片化時，也可以加熱發(fā)光元件裝載用基板2。通過加熱，填充部23A、23B的銅與電絕緣材料200產(chǎn)生熱膨脹量差，從電絕緣材料200分離LED封裝件I變得容易。(變形例2)在LED封裝件I個片化時，也可以組合利用切割機(jī)的切割。具體而言，也可以半切開電絕緣材料200或切開注塑樹脂、或用切割機(jī)切割封裝件外周中的一邊，從電絕緣材料200容易地分離LED封裝件I。該方法也能夠?qū)崿F(xiàn)切割時削減加工時間和延長旋轉(zhuǎn)磨具的 壽命。另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠?qū)嵤└鞣N變形。例如，也可以在填充部23A、23B上通過絕緣層連接降溫裝置。絕緣層希望使用散熱性高的層。此時，不通過填充部23A、23B而直接通過配線圖案22A、22B對LED芯片3施加電壓。另外，也可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)自由組合上述各實(shí)施方式的構(gòu)成要件。另夕卜，上述的制造方法，也可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行工序的刪除、增加、變更而制造LED封裝件。
權(quán)利要求
1.ー種發(fā)光元件裝載用基板，其特征在于，具備 具有絕緣性的基板； 形成于上述基板的一個面上的ー對配線圖案； 沿厚度方向貫穿上述基板的ー對貫穿孔；以及 一對填充部，上述一對填充部以與上述ー對配線圖案接觸，并且在上述基板的與上述ー個面相反ー側(cè)的面?zhèn)嚷冻龅姆绞教畛溆谏鲜雯`對貫穿孔并由金屬構(gòu)成， 上述一對填充部具有伸出部，上述伸出部在從上述基板的上述一個面?zhèn)扔^察時，從上述ー對配線圖案向外側(cè)伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件裝載用基板，其特征在干， 上述一對填充部的上述伸出部具有以形成發(fā)光裝置的外形的一部分的方式伸出的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光元件裝載用基板，其特征在干， 上述一對填充部分別具有上述配線圖案面積的50%以上的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任何ー項(xiàng)所述的發(fā)光元件裝載用基板，其特征在干， 上述配線圖案由銅或銅合金形成， 上述填充部由填充于上述貫穿孔的上述基板的厚度的1/2以上的部分的銅或銅合金形成。
5.—種LED封裝件，其特征在于， 以跨于權(quán)利要求I至4中任何ー項(xiàng)所述的發(fā)光元件裝載用基板的上述一對配線圖案的方式，或者在一個配線圖案的上表面裝載LED芯片來作為上述發(fā)光元件并電連接上述配線圖案和上述LED芯片，用封固樹脂封固上述LED芯片。
6.ー種LED封裝件的制造方法，其特征在干， 在具有絕緣性的基板的一個面上形成ー對配線圖案， 形成沿厚度方向貫穿上述基板的ー對貫穿孔， 形成一對填充部，上述填充部以與上述ー對配線圖案接觸，并且在上述基板的與上述ー個面相反ー側(cè)的面?zhèn)嚷冻龅姆绞较蛏鲜雯`對貫穿孔填充金屬而成，上述一對填充部具有在從上述基板的上述一個面?zhèn)扔^察時，從上述一對配線圖案向外側(cè)伸出的伸出部， 在上述ー對配線圖案上裝載LED芯片來作為發(fā)光元件，用封固樹脂封固上述LED芯片并在上述基板上形成LED封裝件， 以上述LED封裝件的上述一對填充部的上述伸出部的端面成為上述LED封裝件的外形的一部分的方式，將LED封裝件個片化。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光元件裝載用基板、使用該發(fā)光元件裝載用基板的LED封裝件及LED封裝件的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)使用了單面配線基板的倒裝片安裝，且散熱性良好并能容易實(shí)現(xiàn)LED封裝件的個片化。發(fā)光元件裝載用基板(2)，具備具有裝載LED芯片(3)的裝載區(qū)域(30)并在樹脂薄膜(20)的表面(20a)上沿規(guī)定的方向排列形成的一對配線圖案(22A、22B)；以及分別與一對配線圖案(22A、22B)接觸的一對填充部(23A、23B)，一對填充部(23A、23B)具有在從樹脂薄膜(20)的表面(20a)側(cè)觀察時，從一對配線圖案(22A、22B)向外側(cè)伸出的伸出部(230、231)。
文檔編號H01L33/48GK102856472SQ20121018333
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者今井升, 伊坂文哉, 根本正德, 北村哲郎, 高橋健 申請人:日立電線株式會社