CN1892979A - 带反射镜安装衬底的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种带反射镜安装衬底的制造方法，多使用光反射率高的白色系树脂作为反射来自发光元件的光的反射镜。但是，反射镜需要用于树脂成型的模型，存在在试制作时消耗时间的问题。在本发明中，反射镜衬底(34)在两面设置导电箔(35、36)，贯通孔(31)贯通导电箔(35、36)形成，在贯通孔(31)内壁的倾斜面(32)上，以导电箔为电极，形成导电镀膜(37)，在导电箔(35)及导电镀膜上形成反射镀膜(33)，由此，在玻璃环氧树脂衬底上机械地形成反射镜。

Description

带反射镜安装衬底的制造方法

技术领域

本发明涉及带反射镜安装衬底的制造方法，特别是涉及由组装发光元件的玻璃环氧树脂衬底构成的带反射镜安装衬底的制造方法。

背景技术

图7表示将从发光元件向侧面放出的光有效地反射的发光效率高的发光装置。

该发光装置由发光元件100、衬底200、反射镜300及密封部件400构成。发光元件100是三族氮化物系化合物半导体发光元件。安装衬底200是绝缘性衬底，形成所希望的配线图案，安装发光元件100。反射镜300由使氧化钛均匀分散的聚酰胺系树脂构成，将形成杯状部500的内周面成型为对光轴构成所希望的角度，通过蒸镀铝(Al)制造反射层310。硅树脂等密封部件400被填充入杯状部500内，覆盖发光元件100(参照专利文献1、图1)。

另外，对其它光半导体装置也通过在聚碳酸酯内含有氧化钛的光反射率高的白色系树脂的成型，形成作为反射镜起作用的壳体(参照专利文献2、图3)。

特别是为降低成本，多有通过树脂成型制造反射镜的情况，在该情况下，产生以下所述的各种问题点。

专利文献1：特开2004-134699号公报

专利文献2：特开2000-183407号公报

但是，在上述的发光装置中具有以下这样的问题点。

反射镜由于多使用光反射率高的白色系树脂，故存在必须有进行用于树脂成型的模型，在试制时耗费时间的问题点。

另外，树脂成型由于多使用热塑性树脂的射出成型，故存在从高温树脂成型到从模型取出产生挠曲等变形的问题点。因此，在安装衬底上粘接反射镜时，由于该挠曲，而不能在安装衬底上同时粘接多个反射镜。

由于在树脂成型反射镜时使用模型，故需要与相邻的反射镜有某种程度的间隔，不能提高反射镜的形成密度，不能增大有效利用率。

另外，由于反射镜为树脂制，且在将发光装置焊接到母板上时的回流温度高达250℃，故也存在反射镜本身产生变形，制造出次品的问题点。特别是在使用无铅焊锡的情况下，该回流温度升高，其次品的产生率也升高。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题点而构成的，提供一种带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，具有：准备具有多个载置发光元件的电极的安装衬底的工序；准备包围载置所述发光元件的所述各电极形成在内壁具有倾斜面的贯通孔，在所述贯通孔的倾斜面上形成反射镀膜的反射镜衬底的工序；利用粘接层将所述安装衬底和所述反射镜衬底粘接的工序。

另外，在本发明中，所述安装衬底在两面设有导电箔，在上面形成有载置所述发光元件的电极，在下面设有通过通孔与所述电极连接，并与外部进行连接的外部电极。

在本发明中，所述反射镜衬底由可进行机械加工的印刷线路板材料形成。

在本发明中，所述反射镜衬底及所述安装衬底利用BT树脂、玻璃环氧树脂、复合物、玻璃聚酰亚胺树脂或纸酚醛树脂中的任一种形成。

在本发明中，设于所述反射镜衬底上的所述贯通孔全部通过机械加工形成。

在本发明中，所述反射镜衬底的所述反射镀膜是将所述反射镜衬底整体浸渍于镀敷液内同时形成。

在本发明中，所述反射镀膜选择性地形成于所述反射镜衬底的上面及所述贯通孔的倾斜面上。

在本发明中，所述安装衬底和所述反射镜衬底夹着粘接剂层加热硬化而粘接为一体。

在本发明中，所述粘接剂层使用半硬化的树脂。

在本发明中，所述反射镜衬底在两面设置导电箔，所述贯通孔贯通所述导电箔形成，在所述贯通孔内壁的所述倾斜面上，以所述导电箔为电极形成导电镀膜，在所述导电箔及所述导电镀膜上形成反射镀膜。

在本发明中，在所述反射镜衬底下面的所述导电箔被选择性地除去后，形成所述反射镀膜。

根据本发明，由于准备安装衬底和反射镜衬底，利用粘接剂将两衬底粘合，从而具有可以以非常简便的制造方法实现具有多个电极的带反射镜安装衬底的优点。

根据本发明，由于使用设于安装衬底两面的导电箔，通过通孔将载置发光元件的电极和外部电极连接，从而可实现安装衬底。

另外，根据本发明，由于安装衬底和反射镜衬底由印刷线路板材料构成，从而具有即使两衬底粘合，也不会产生挠曲等的优点。特别是由于使用由BT树脂、玻璃环氧树脂、复合物、玻璃聚酰亚胺树脂或纸酚醛树脂中的任一种形成的衬底材料，从而与通常的印刷线路板相同，即使焊锡回流的温度达到250℃以上，也具有足够的耐热性，反射镜也不会变形等。

在本发明中，设于反射镜衬底上的贯通孔全部是由钻头、立铣刀或铰刀加工等机械加工形成的，没有进行热处理，因此，反射镜衬底与现有的树脂制不同，完全不需要模型。贯通孔的大小可自如通过钻头等的选择来选择，倾斜面的大小也可通过选择反射镜衬底的厚度对应。反射镜衬底由于仅通过机械加工完成，故在制造中也不会产生过热造成的挠曲。因此，由于在利用粘接剂将安装衬底和反射镜衬底粘接时没有挠曲，故可减窄与相邻的贯通孔的间隔，可增大反射镜的有效利用率。

在本发明中，由于反射镜衬底的反射镀膜是将反射镜衬底整体浸渍于镀敷液内同时形成，故可无掩模、简单地制造。

在本发明中，安装衬底和反射镜夹着粘接层加热硬化而粘接为一体，由此，也可以作为一个衬底处理，可防止反射镜的变形。

在本发明中，由于安装衬底和反射镜衬底都通过大致相同的制造流水线，故可谋求制造流水线的通用化。因此，也可以不必特意地增设反射镜衬底的制造流水线。

附图说明

图1(A)是由本发明的制造方法完成的带反射镜安装衬底的上面图，(B)是剖面图；

图2(A)～(D)是说明本发明的安装衬底的制造方法的剖面图；

图3(A)是表示本发明的安装衬底整体的平面图，(B)是放大了的上面图，(C)是放大了的底面图；

图4(A)～(F)说明本发明的反射镜衬底的制造方法的剖面图；

图5(A)是表示本发明的反射镜衬底整体的平面图，(B)是放大了的上面图；

图6是说明本发明的的制造方法的剖面图；

图7是说明现有的发光装置的剖面图。

符号说明

10安装衬底

11通用电极

12a、12b、12c、12d个别电极

13a、13b、13c、13d、13e、13f引出电极

14a、14b、14c、14d发光元件

15金属细线

16、17导电箔

18通孔用贯通孔

19通孔电极

20保护层

21反射镀膜

22对位孔

23框状导电箔

30反射镜

31贯通孔

32倾斜面

33反射镀膜

34反射镜衬底

35、36导电箔

37导电镀膜

38填充材料

40突出部

41对位孔

50粘接层

具体实施方式

首先，图1表示通过本发明制造方法完成的带反射镜安装衬底。图1(A)是其上面图，图1(B)是其剖面图。在安装衬底上面设有十字状的通用电极11，在四角设有个别电极12a、12b、12c、12d，在下面设有通过通孔电极与各对应的电极连接的引出电极13a、13b。在安装衬底10的上侧通过粘接层50粘贴反射镜30，使通用电极11和个别电极12a、12b、12c、12d的一部分露出，在反射镜30的贯通孔31的倾斜面32及上面设有反射镀膜33。在通用电极11的十字突出部分分别固定四个发光元件14a、14b、14c、14d，通用电极11构成通用阳极电极。各发光元件的阴极电极通过金属细线与相邻的个别电极12a、12b、12c、12d连接。

其次，本发明的带反射镜安装衬底的制造方法包括：准备具有多个载置发光元件的安装衬底的工序；形成内壁具有倾斜面的贯通孔，以包围载置上述发光元件的上述各电极，准备在上述贯通孔的倾斜面形成反射镀膜的反射镜衬底的工序；通过粘接层将上述安装衬底和上述反射镜衬底粘接的工序。

参照图2及图3说明准备安装衬底10的工序。

图2(A)中，准备在两面粘附有铜等导电箔16、17的玻璃环氧树脂衬底。导电箔16、17使用18μm的铜箔，衬底10使用0.15mm板厚的衬底。导电箔16上侧用于形成载置发光元件的电极，电极由图3所示的十字状通用电极11和个别电极12a、12b、12c、12d构成。另外，安装衬底10除使用玻璃环氧树脂衬底以外，也可以从BT树脂、玻璃环氧树脂、复合物、玻璃聚酰亚胺树脂或纸酚醛树脂等印刷线路板材料中选择。BT树脂是以由T成分(三嗪树脂)为主成分与B成分(多官能马来亚胺化合物)或其它改性用化合物构成的高耐热附加重合型硬化树脂的总称。复合物是层积多个衬底材料的复合物。这些衬底材料都可进行研削等机械加工。

图2(B)中，使用NC工作机，通过钻头等贯通导电箔16、17及衬底10开设用于形成通孔电极的约0.3mm的通孔用贯通孔18。然后，将安装衬底10浸渍于钯溶液内，以两导电箔16、17为电极，通过铜的电解镀敷，在通孔用贯通孔18的内壁形成约20μm膜厚的通孔电极19。

图2(C)中，安装衬底10的上面及下面的导电箔16、17由保护层20覆盖，在上面的导电箔16上使图3(A)所示的十字状通用电极11和个别电极12a、12b、12c、12d的图案曝光显影，在下面的导电箔17上使图3(B)所示的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f的图案曝光显影，以剩余的保护层20为掩模，进行导电箔16、17的蚀刻。在导电箔16、17为铜时，使用氯化铁作为蚀刻溶液。

图2(D)中，剥离除去保护层20，在上面十字状的通用电极11和个别电极12a、12b、12c、12d及下面的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f的表面设置银镀层21，对各电极进行表面处理。可利用该银镀层21进行发光元件的固定、金属细线的接合或焊接。

图3表示更具体化的安装衬底。图3(A)表示安装衬底10整体的上面图，图3(B)表示通过安装衬底10上面的导电箔16形成的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d的放大平面图，图3(C)表示通过安装衬底10下面的导电箔17形成的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f的放大平面图。

安装衬底10使用60mm×90mm的玻璃环氧树脂衬底。在周边设有多个对位孔22，在内部矩阵状配置多个各单元的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d。另外，在周边保留框状的导电箔23作为用于电解镀敷的电极，各单元的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d都与该框状的导电箔23电连接。

各单元的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d如图3(B)所示，沿横向成行配置十字状的通用电极11，在十字突出部之间嵌入个别电极12a、12b、12c、12d。在十字突出部的中间位置，将圆标记表示的通孔电极19设于各单元的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d上，进行与下面的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f的连接。上侧的个别电极12a利用连接细条24与其上的单元的下侧的个别电极12b连接，进一步利用S形的连接细条25与相同单元的通用电极11连接。通过该连接细条24、25及通孔电极19将各单元的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d和引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f电连接。在各单元分离时，在切割各单元的分界时，连接细条24、25被切断，使各单元的各电极电独立，这一点之后进行说明。

如图3(C)所示，各单元的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f并排设置三个，通过圆标记表示的通孔电极19与上面的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d电连接。上侧的引出电极13f形成得比其它电极长，作为配置引线的标记使用。该引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f将通孔电极19间的六个构成一个单元，在通孔电极19的两侧构成一体的引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f属于相邻的单元。这是由于，切割线正好位于通孔电极19上。另外，位于各单元中央的斜线部分是保护层26，防止在向母板的表面安装时侵入焊锡，而使引出电极13a、13b、13c、13d、13e、13f之间短路。

参照图4及图5说明准备反射镜衬底34的工序。

图4(A)中，准备在两面粘附有铜等导电箔35、36的玻璃环氧树脂衬底。导电箔35、36使用18μm的铜箔，衬底使用0.6mm板厚的衬底。使用NC工作机，通过钻头等贯通导电箔35、36及衬底34开设用于形成反射板30的贯通孔31。贯通孔31首先吻合反射镜30下面的直径开设，例如，开设2.2mm内壁垂直的贯通孔31。另外，反射镜衬底34与安装衬底10相同，除玻璃环氧树脂以外，从BT树脂、玻璃环氧树脂、复合物、玻璃聚酰亚胺树脂或纸酚醛树脂等印刷线路板材料中选择。

图4(B)中，为在贯通孔31上形成反射镜30的反射面，使用NC工作机，通过钻头加工、立铣刀加工或铰刀加工形成倾斜面32。贯通孔31上面的直径例如选择为2.8mm，贯通孔31的内壁形成研钵状的倾斜面32。另外，通过选择衬底的板厚，可容易地选择反射镜30的反射面的面积。另外，通过选择铰刀的齿的研削角度，倾斜面32的角度也可容易地选择。

图4(C)中，将反射镜衬底34浸渍于钯溶液中，以两导电箔35、36为电极，通过进行铜电解镀敷，在贯通孔31内壁的倾斜面32上形成约20μm膜厚的导电镀膜37。

图4(D)中，印刷填充材料38，充填贯通孔31，将反射镜衬底34上面覆盖。使用石膏溶液作为填充材料38。石膏溶液在印刷后烧结干燥，附着于反射镜衬底34下面的导电箔36上的石膏通过抛光研磨除去。因此，在本工序中，仅露出反射镜衬底34下面的导电箔36，上面的导电箔36及导电镀膜37由填充材料38覆盖。

图4(E)中，以填充材料38为掩模，选择性地蚀刻除去反射镜衬底34下面的导电箔36。蚀刻溶液使用氯化铁。在进行蚀刻后，通过碳酸钠溶液剥离并除去作为填充材料38的石膏。

图4(F)中，在反射镜衬底34上面的导电箔35及贯通孔31的导电镀膜37上通过无掩模地电解镀敷进行镀银或镀铬，形成反射镀膜33。特别是在镀铬的情况下，具有不易损伤表面，表面不氧化，还难于腐蚀的特征，可长期实现良好的反射。

另外，本工序中使用使前端与倾斜面32相吻合的钻头进行定尺寸加工，由此，也可以采用仅通过钻头加工而一气形成倾斜面32的方法。由此，可同时由1工序进行上述的贯通孔31的形成和倾斜面32的形成。

图5表示具体化的反射镜衬底34。图5(A)表示反射镜衬底34整体的上面图，图5(B)表示反射镜衬底34的放大平面图。

在反射镜衬底34上对应上述的安装衬底11的各单元的位置设置对应数量的反射镜30。因此，各单元的反射镜30也矩阵状配置。反射镜衬底34的大小为54.5mm×76.0mm，在周边设置突出部40，在其上设置对位孔41，通过导向销等进行与安装衬底11的对位孔22的对位。在反射镜衬底34上矩阵状排列用于构成反射镜30的贯通孔31，在贯通孔31内壁的倾斜面32上设有反射镀膜33。

贯通孔31的上面开口的直径为2.8mm，下面开口的直径为2.2mm。另外，横向相邻的单元的贯通孔31中心间的间隔为3.56mm，纵向相邻的单元的贯通孔31中心间的间隔为3.36mm。因此，横向相邻的贯通孔31间的分开间隔为0.76mm，纵向相邻的贯通孔31间的分开间隔为0.56mm，与现有的树脂成形反射镜相比，可配置得极其接近，因此，可将每个反射镜衬底34的反射镜30的有效利用率多约20～30％。

因此，即使使用与树脂相比成本高的玻璃环氧树脂衬底，也可以因不使用模型，抑止成本升高。

反射镜衬底34的板厚为0.6mm，使用比安装衬底11的板厚0.15mm厚许多的玻璃环氧树脂衬底，因此，反射镜衬底34是平坦的，具有不会产生挠曲的特征。设于反射镜衬底34上的构成各单元的反射镜30的贯通孔31由于通过NC工作机机械性形成，故可以不进行加热处理而形成，各单元间的贯通孔31的间隔也窄。

参照图6说明利用粘接层粘接安装衬底10和反射镜衬底34的工序。

粘接层50使用使环氧系树脂在玻璃布上半硬化构成的超级连接片(商品名)。该片状的超级连接片被通过NC工作机冲切加工安装衬底11的电极从反射镜衬底34的贯通孔31露出的部分。此时，当在超级连接片上与上述的安装衬底10及反射镜衬底34相同的位置予先设置对位孔(未图示)时，就可通过导向销等自动地进行对位。

其次，将安装衬底10、作为粘接层50的超级连接片、和反射镜衬底34重叠，利用油压冲压机以3～5MPa加压，同时，在160～170℃下退火1小时，使粘接层50硬化，由约50μm厚度的粘接层50将安装衬底10和反射镜衬底34粘接为一体，完成带反射镜安装衬底。

反射镜衬底34下面的导电箔36在反射镜衬底34的制造工序中除去是由于安装衬底10的通用电极11及个别电极12a、12b、12c、12d仅夹着粘接层50和反射镜衬底34的下面构成一体，故防止了在粘接层50上有针孔时因水分等造成短路。

另外，只要可使粘接层50更厚防止针孔的产生，则也可以省去反射镜衬底34下面的导电箔36的除去，在反射镜衬底34的整个面上设置腐蚀镀膜33。此时，可省略反射镜衬底34下面的导电箔的除去工序，将工序缩短。

在通过以上工序完成的带反射镜安装衬底上，首先将发光元件组装在通用电极11上，然后，利用金属细线将发光元件的阳极电极和个别电极12a、12b、12c、12d接合连接，利用透明的保护树脂覆盖发光元件及金属细线。

然后，在带反射镜安装衬底上，通过切割装置在纵向切断通孔电极上，在横向以设于反射镜衬底上的三角形标记(参照图5(B))为基准进行切断，分离成各发光装置。

在本发明中，安装衬底10通过NC工作机在两面具有导电箔的玻璃环氧树脂衬底上设置通孔用贯通孔18，通过镀敷形成通孔电极19，在形成各电极后，进行镀银。另外，反射镜衬底34也是在通过NC工作机在两面上具有导电箔的玻璃环氧树脂衬底上形成贯通孔31后，进行通孔镀敷，然后，选择性地进行镀银或镀铬。即，安装衬底10和反射镜衬底34都通过大致相同的制造生产线，因此，可谋求制造生产线的通用化。因此，可以不特意增设反射镜衬底的制造生产线。

Claims (11)

1、一种带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，具有：准备具有多个载置发光元件的电极的安装衬底的工序；准备包围载置所述发光元件的所述各电极，形成在内壁具有倾斜面的贯通孔，在所述贯通孔的倾斜面上形成反射镀膜的反射镜衬底的工序；利用粘接层将所述安装衬底和所述反射镜衬底粘接的工序。

2、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述安装衬底在两面设有导电箔，在上面形成有载置所述发光元件的电极，在下面设有通过通孔与所述电极连接，并与外部进行连接的外部电极。

3、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述反射镜衬底由可进行机械加工的印刷线路板材料形成。

4、如权利要求3所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述反射镜衬底及所述安装衬底利用BT树脂、玻璃环氧树脂、复合物、玻璃聚酰亚胺树脂或纸酚醛树脂中的任一种形成。

5、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，设于所述反射镜衬底上的所述贯通孔全部通过机械加工形成。

6、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述反射镜衬底的所述反射镀膜将所述反射镜衬底整体浸渍于镀敷液内同时形成。

7、如权利要求6所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述反射镀膜选择性地形成于所述反射镜衬底的上面及所述贯通孔的倾斜面上。

8、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述安装衬底和所述反射镜衬底夹着粘接剂层加热硬化而粘接为一体。

9、如权利要求8所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述粘接剂层使用半硬化了的树脂。

10、如权利要求1所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，所述反射镜衬底在两面设置导电箔，所述贯通孔贯通所述导电箔形成，在所述贯通孔内壁的所述倾斜面上，以所述导电箔为电极形成导电镀膜，在所述导电箔及所述导电镀膜上形成反射镀膜。

11、如权利要求10所述的带反射镜安装衬底的制造方法，其特征在于，在所述反射镜衬底下面的所述导电箔被选择性地除去后，形成所述反射镀膜。

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