DE112008004155T5 - Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Elementsowie Baugruppe mit lichtemittierendem Element unter Verwendung eines derartigen Substrats - Google Patents

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Motohiro Suzuki
Naomi Yonemura
Yoshihiko Okajima
Tetsuro Maeda
Eiji Yoshimura
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element (4) angegeben, das einen dicken Metallbereich (2) aufweist, der unter einer Montageposition eines lichtemittierenden Elementes (4) ausgebildet ist. Dabei wird ein Laminierungsschritt verwendet, bei dem ein Laminieren und Integrieren von einem Laminat, das einen isolierenden Klebstoff (1) besitzt, der aufgebaut ist aus einem Harz, das wärmeleitende Füllstoffe (1b, 1c) enthält sowie eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/mK oder mehr besitzt, und einem Metalllagenelement (5), mit einem Metalllagenelement (21) erfolgt, das einen dicken Metallbereich (2) aufweist, wobei die jeweiligen Elemente von einem Vorrat abgezogen werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element, welches beim Einbau eines lichtemittierenden Elementes, wie z. B. eines LED-Chips verwendet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element, das ein derartiges Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element verwendet, welches mit einem derartigen Verfahren hergestellt worden ist.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren sind als Einrichtungen zur Beleuchtung und Lichtemission, mit denen sich das Gewicht und die Abmessungen reduzieren lassen sowie der Energieverbrauch gesenkt werden kann, lichtemittierende Dioden entwickelt worden, welche für die Verbraucher attraktiv geworden sind. Als Verfahren zum Montieren von lichtemittierenden Dioden sind Verfahren bekannt, bei denen ein einfacher Chip in Form eines LED-Chips einer lichtemittierenden Diode direkt auf einer Leiterplatte montiert wird. Es ist auch ein Verfahren zum Anbringen eines LED-Chips bekannt, bei dem der LED-Chip auf einem kleinen Substrat angebondet wird, sodass der LED-Chip in einfacher Weise durch das Bonden auf der Leiterplatte montiert werden kann.
  • Eine herkömmliche LED-Baugruppe hat einen Aufbau, bei dem ein LED-Chip durch Plättchenbonden auf einem kleinen Substrat montiert wird. Das Elektrodenteil des LED-Chips und das Elektrodenteil der Leitung werden miteinander durch Drahtbonden oder dergleichen verbunden, und die resultierende Baugruppe wird in einem Dichtharz eingekapselt, die lichtdurchlässige Eigenschaften besitzt.
  • Andererseits besitzt ein LED-Chip solche Eigenschaften, dass in einem üblichen Temperaturbereich zur Verwendung als Beleuchtungseinrichtung die Lichtemissions-Effizienz zunimmt, wenn die Temperatur absinkt, und die Lichtemissions-Effizienz abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt.
  • Aus diesem Grunde ist bei einer Beleuchtungseinrichtung, die eine lichtemittierende Diode verwendet, eine rasche Abführung von Wärme, die in dem LED-Chip erzeugt wird, um die Temperatur des LED-Chips abzusenken, ein äußerst wichtiges Ziel, das erreicht werden sollte, um die Lichtemissions-Effizienz des LED-Chips zu verbessern.
  • Ferner kann dann, wenn die Wärmeabführungseigenschaften verbessert werden, der LED-Chip mit größeren elektrischen Strömen betrieben werden, sodass sich die optische Ausgangsleistung des LED-Chips steigern lässt.
  • Um daher die Wärmeabführungseigenschaften eines LED-Chips anstelle einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode zu verbessern, sind einige Lichtquelleneinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen der LED-Chip direkt durch Flächenbonden auf ein wärmeleitfähiges Substrat aufgebracht ist.
  • Beispielsweise ist aus dem nachstehend angegebenen Patentdokument 1 eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Aussparung ausgebildet wird, indem man eine Pressbehandlung bei einem Substrat aus einer dünnen Aluminiumplatte durchführt. Nachdem eine dünne Isolierschicht auf deren Oberfläche ausgebildet worden ist, wird ein LED-Chip durch Flächenbonden auf einer Bodenfläche der Aussparung mit der dazwischenliegenden dünnen Isolierschicht montiert. Ein Verdrahtungsmuster, das auf der Isolierschicht ausgebildet ist, und die Elektrode auf der Oberfläche des LED-Chips werden mittels eines Bondingdrahtes elektrisch miteinander verbunden. Der Innenraum der Aussparung wird mit einem Dichtharz gefüllt, das lichtdurchlässige Eigenschaften besitzt. Eine Konstruktion mit einem derartigen Substrat ist jedoch komplex und bringt Probleme unter dem Aspekt von hohen Verarbeitungskosten mit sich.
  • Aus dem nachstehend angegebenen Patentdokument 2 ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein Substrat zum Montieren eines lichtemittierenden Elementes folgendes aufweist: ein Metallsubstrat; einen säulenförmigen Metallkörper oder Metallvorsprung, der durch Ätzen in einer Montageposition des Metallsubstrats ausgebildet ist, um das lichtemittierende Element zu montieren; eine Isolierschicht, die um den säulenförmigen Metallkörper herum ausgebildet ist; und einen Elektrodenbereich, der in der Nähe des säulenförmigen Metallkörpers ausgebildet ist.
    Patentdokument 1 Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2002-094 122
    Patentdokument 2 Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2005-167 086 .
  • Erläuterung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösende Probleme
  • Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass es im Falle der Montage eines LED-Chips auf einer Leiterplatte wichtig ist, einen säulenförmigen Metallkörper in der Montageposition vorzusehen. Im Falle der Montage einer LED-Baugruppe ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich, einen säulenförmigen Metallkörper auf dem Substrat vorzusehen.
  • Mit anderen Worten, die Erfinder haben herausgefunden, dass bei der Montage einer LED-Baugruppe eine ausreichende Wärmeabführungseigenschaft erreicht werden kann, wenn man ein Harz verwendet, das anorganische Füllstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit als Materialien in der Isolierschicht des Substrats enthält, auf welchem die LED-Baugruppe zu montieren ist.
  • Unter Bezugnahme auf den Stand der Technik gemäß dem Patentdokument 2 hat sich gezeigt, dass im Hinblick auf ein Substrat zum Montieren eines lichtemittierenden Elementes weiterer Raum für Verbesserungen besteht, was die Struktur des säulenförmigen Metallkörpers, die Verdrahtung für die elektrische Versorgung sowie die Isolierschicht anbetrifft, die bei der Baugruppe des LED-Chips Anwendung finden.
  • Als kleines Substrat zur Unterbringung eines LED-Chips sind auch Isolierschichten bekannt, die aus Keramik bestehen. Bei der Herstellung von derartigen Komponenten ist jedoch ein Brennen der Keramik erforderlich, sodass es bislang nicht möglich war, in vorteilhafter Weise die Produktionskosten zu reduzieren, sodass derartige Komponenten für die Massenherstellung nicht vorteilhaft sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element anzugeben, mit der eine ausreichende Wärmeabführungswirkung von einem lichtemittierenden Element erreicht werden kann, wobei auch eine Massenherstellung, eine Kostenreduzierung sowie eine Verringerung der Größenabmessungen beim Substrat für die Unterbringung des lichtemittierenden Elementes erreicht werden sollen. Zugleich soll eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element angegeben werden, das ein derartiges Substrat verwendet.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Die oben beschriebenen Probleme können mit der nachstehend näher erläuterten Erfindung gelöst werden.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element angegeben, wobei das Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element mit einem dicken Metallbereich ausgestattet ist, der unter einer Montageposition eines lichtemittierenden Elementes ausgebildet ist. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch einen Laminierungsschritt mit einem Laminieren und Integrieren von einem Laminat, das einen isolierenden Klebstoff, aufgebaut aus einem Harz, das wärmeleitfähige Füllstoffe enthält und eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/mK oder mehr besitzt, und ein Metalllagenelement aufweist, mit einem Metalllagenelement, das einen dicken Metallbereich besitzt, wobei die Elemente von einem Vorrat abgezogen werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierenden Element kann das Laminat, das den isolierenden Klebstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit sowie ein Metalllagenelement aufweist, in einfacher Weise mit dem Metalllagenelement mit einem dicken Metallbereich laminiert und integriert werden.
  • Wenn das Laminat im voraus hergestellt wird, so kann die Herstellung des Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element in einfacher Weise durchgeführt werden, so dass sich eine ausgezeichnete Massenproduktivität ergibt, wobei eine Kostenreduzierung sowie eine Verringerung der Baugröße der Baugruppe erzielt werden können.
  • Weiterhin wird beispielsweise dann, wenn das lichtemittierende Element auf der Oberflächenseite der Metallschicht montiert wird, die dem dicken Metallbereich gegenüberliegt, die in dem lichtemittierenden Element erzeugte Wärme in effizienter Weise von dem dicken Metallbereich abgeführt; ferner wird die Wärme in effizienter Weise von der Isolierschicht, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, weiter abgeführt, sodass ein ausreichender Wärmeabführungseffekt mit dem Substrat für die Baugruppe erzielt werden kann.
  • Bei einem Beispiel einer geeigneten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn das Laminat, welches den isolierenden Klebstoff und das Metalllagenelement aufweist und/oder das Metalllagenelement, welches den dicken Metallbereich aufweist, vorher in Form von Rollen bereitgestellt werden. Mit einem derartigen Konzept ergeben sich ausgezeichnete kontinuierliche Herstellungsmöglichkeiten für die Massenproduktion, wobei auch eine sehr gute Ausbeute im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren erzielt wird.
  • Bei einem Beispiel einer geeigneten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn der dicke Metallbereich derartig auflaminiert ist, dass der dicke Metallbereich im Inneren der Isolierschicht des Laminats aufgenommen wird. Bei einer derartigen Konstruktion wird die Oberseite des dicken Metallbereiches in der Isolierschicht eingebettet, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, wobei der isolierende Klebstoff in diesem Zustand ausgehärtet ist. Damit wird die Wärmeabführungsfläche in geeigneter Weise vergrößert. Somit kann die Wärme von dem dicken Metallbereich in effizienterer Weise aus der gesamten Baugruppe abgeführt werden.
  • Bei einem Beispiel einer weiteren geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Teil des Laminats entfernt wird, sodass der dicke Metallbereich freigelegt wird.
  • Bei einer derartigen Konstruktion ist die Oberseite des dicken Metallbereiches freigelegt, und zwar in einem Zustand, in welchem der dicke Metallbereich in die Isolierschicht eingedrungen ist, und das lichtemittierende Element kann direkt oder mittels einer Zwischenschicht, beispielsweise in Form eines Plättchens auf dieser Oberseite des dicken Metallbereiches montiert werden.
  • Bei einer derartigen Konstruktion ist das lichtemittierende Element somit auf der Seite des dicken Metallbereiches montiert, sodass die in dem lichtemittierenden Element erzeugte Wärme in effizienter Weise abgeleitet wird. Ferner wird diese Wärme in effizienter Weise über den dicken Metallbereich zu der Isolierschicht hin abgeleitet, die ihrerseits eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt.
  • Bei einem Beispiel einer weiteren geeigneten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, bei dem das hergestellte Laminat nach dem Laminierungsschritt in Form einer Rolle aufgewickelt wird.
  • Bei einem derartigen Konzept wird durch das Aufwickeln des im Laminierungsschritt hergestellte Laminats als Substratelement in Form einer Rolle in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Laminat leicht zu dem nächsten Bearbeitungsschritt transportiert werden kann. Das Substratmaterial in Form des Laminats kann leicht für einen anschließenden Schritt zur Bemusterung oder Strukturierung oder zum Schneiden von der Rolle abgezogen und verarbeitet werden. Auch lässt sich der Raum für die Lagerung auf diese Weise reduzieren.
  • Gemäß der Erfindung werden Baugruppen mit lichtemittierendem Element in der Weise hergestellt, dass man ein Substrat für die Baugruppe mit lichtemittierendem Element verwendet, das mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist. Somit lassen sich Baugruppen mit lichtemittierendem Element bei geringen Kosten und mit geringen Abmessungen in vorteilhafter Weise herstellen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 einen Querschnitt zur Erläuterung eines Beispiels eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 2 einen Querschnitt zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 5 einen Querschnitt zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 6 einen Querschnitt zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • 7 einen Querschnitt zur Erläuterung eines weiteren Beispiels einer Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Isolierschicht
    2
    dicker Metallbereich
    3
    Oberflächen-Elektrodenbereich
    4
    lichtemittierendes Element
    5
    Metallschicht
    5a
    Metallmuster
    7
    Dichtharz
    10
    Zwischenlagen-Leitungsbereich
    21
    Metallschicht
    24
    Laminat
    25
    Laminat
    30a
    Rolle
    30b
    Rolle
    31
    Oberflächen-Elektrodenbereich
    40
    plattenförmiger Körper
    51
    Metallmuster
  • Beste Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachstehend werden Ausführungsformen gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. 1 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Beispiels eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung, und zwar zeigt 1 einen Zustand, in welchem ein lichtemittierendes Element montiert und in einem Gehäuse untergebracht ist.
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist ein Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung folgendes auf: eine Isolierschicht 1, die aus einem Harz 1a besteht, welches wärmeleitende Füllstoffe 1b und 1c enthält; eine Metallschicht 21, die unter einer Montageposition eines lichtemittierenden Elementes 4 angeordnet ist und mit einem dicken Metallbereich 2 versehen ist; und einen Oberflächen-Elektrodenbereich 3, der auf einer montageseitigen Oberfläche der Isolierschicht 1 ausgebildet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das lichtemittierende Element 4 direkt auf der Montagefläche 2a der Metallschicht 21 montiert. Der dicke Metallbereich 2 ist derart ausgebildet, dass er von der Montagefläche 2a zu der Rückseite der Isolierschicht 1 hin dick ausgebildet ist, und seine Oberseite ist in dem Inneren der Isolierschicht 1 enthalten (eingebetteter Zustand).
  • Im Falle einer Struktur, bei der die Oberseite des dicken Metallbereiches 2 die Isolierschicht 1 nicht durchdringt, kann in diesem Falle die Struktur mit einer nachstehend näher erläuterten Pressbehandlung hergestellt werden, was eine Massenherstellung, eine Reduzierung der Kosten sowie eine Reduzierung der Abmessungen ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung hat die Isolierschicht 1 eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/mK oder mehr, vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit von 1,2 W/mK oder mehr, besonders bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit von 1,5 W/mK oder mehr. Auf diese Weise kann die Wärme von dem dicken Metallbereich 2 in effizienter Weise an das gesamte Gehäuse abgegeben werden.
  • Hierbei wird die Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht 1 durch geeignete Auswahl einer Mischung bestimmt, und zwar unter Berücksichtigung der Menge der Mischung der wämeleitenden Füllstoffe und der Teilchengrößenverteilung. Typischerweise hat jedoch unter Berücksichtigung der Anwendungseigenschaften des isolierenden Klebstoffes vor dem Härten die Wärmeleitfähigkeit vorzugsweise einen oberen Grenzwert von etwa 10 W/mK.
  • Die Isolierschicht 1 ist vorzugsweise mit wärmeleitenden Füllstoffen 1b und 1c, bei denen es sich um Metalloxid und/oder Metallnitrid handelt, sowie einem Harz 1a aufgebaut. Das Metalloxid und das Metallnitrid haben vorzugsweise eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und sind elektrisch isolierend. Als Metalloxid können Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Berylliumoxid und Magnesiumoxid gewählt werden. Als Metallnitrid können Bornitrid, Siliziumnitrid und Aluminiumnitrid gewählt werden. Diese Substanzen können entweder allein oder als Kombination von zwei oder mehr Materialien verwendet werden.
  • Unter den genannten Metalloxiden erleichtert insbesondere Aluminiumoxid das Herstellen einer isolierenden Klebstoffschicht, die sowohl gute elektrische Isoliereigenschaften als auch gute Wärmeleitungseigenschaften besitzt und die mit geringen Kosten erhältlich ist, sodass dies bevorzugt ist.
  • Ferner ist unter den genannten Metallnitriden Bornitrid ausgezeichnet in seinen elektrischen Isoliereigenschaften und der Wärmeleitfähigkeit und besitzt ferner eine geringe elektrische Dielektrizitätskonstante, sodass dieses Material bevorzugt ist.
  • Als wärmeleitende Füllstoffe 1b und 1c sind solche bevorzugt, die Füllstoffe 1b mit kleinem Durchmesser sowie Füllstoffe 1c mit großem Durchmesser enthalten. Auf diese Weise kann durch die Verwendung von zwei oder mehr Arten von Partikeln mit unterschiedlichen Abmessungen (Partikeln mit unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen) die Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht 1 weiter verbessert werden, und zwar durch die Wärmeleitungsfunktion, die von den Füllstoffen 1c selbst mit großem Durchmesser geboten wird, und die Funktion der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Harzes zwischen den Füllstoffen 1c mit großem Durchmesser, die von den Füllstoffen 1b mit kleinem Durchmesser geliefert wird.
  • Unter diesem Gesichtspunkt beträgt der mittlere Durchmesser der Füllstoffe 1b mit kleinem Durchmesser vorzugsweise 0,5 μm bis 2 μm, bevorzugter 0,5 μm bis 1 μm. Ferner ist der mittlere Durchmesser der Füllstoffe 1c mit großem Durchmesser vorzugsweise 10 μm bis 40 μm, noch bevorzugter 15 μm bis 20 μm.
  • Auch bei einer Struktur, bei der die Oberseite des dicken Metallbereiches 2 nicht in die Isolierschicht 1 eindringt, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, liegen die Füllstoffe 1c mit großem Durchmesser zwischen dem oberen Teil 2b und dem Metallmuster 5a, sodass im Zeitpunkt eines Pressvorganges die Füllstoffe 1c mit großem Durchmesser leichter mit dem oberen Teil 2b und dem Metallmuster 5a in Kontakt gebracht werden.
  • Infolgedessen wird eine Bahn für die Wärmeleitung zwischen dem oberen Teil 2b des dicken Metallbereiches 2 und dem Metallmuster 5a gebildet, sodass wiederum die Wärmeabführungseigenschaften von dem dicken Metallbereich 2 zu dem Metallmuster 5a verbessert werden.
  • Als Harz 1a, welches die Isolierschicht 1 bildet, werden solche ausgewählt, die eine ausgezeichnete Bindungskraft zu dem Oberflächen-Elektrodenbereich 3 und dem Metallmuster 5a in einem ausgehärteten Zustand besitzen und die die Durchbruchsspannung-Eigenschaften und dergleichen nicht beeinträchtigen, obwohl sie in der erwähnten Weise Metalloxid und/oder Metallnitrid enthalten.
  • Für ein solches Harz können außer Epoxidharz, Phenolharz und Polyamidharz verschiedene technische Kunststoffe entweder einzeln oder durch das Mischen von zwei oder mehr Harzen verwendet werden. Unter diesen Materialien ist Epoxidharz bevorzugt, da es ausgezeichnete Bindungskräfte zwischen Metallen besitzt.
  • Insbesondere sind unter den Epoxidharzen ein Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ, ein Epoxidharz vom Bisphenol-F-Typ, ein Epoxidharz vom hydrogenierten Bisphenol-A-Typ, ein Epoxidharz vom hydrogenierten Bisphenol-F-Typ, ein Triblock-Polymer mit einer Epoxidharzstruktur vom Bisphenol-A-Typ an beiden Endseiten, sowie ein Triblock-Polymer mit Epoxidharzstruktur vom Bisphenol-F-Typ an beiden Endseiten, welche eine hohe Fluidität sowie ausgezeichnete Mischeigenschaften mit den genannten Metalloxiden und Metallnitriden besitzen, weitere bevorzugte Kunststoffe.
  • Für die Metallschicht 21, welche den dicken Metallbereich 2, den Oberflächen-Elektrodenbereich 3 sowie das Metallmuster 5a gemäß der Erfindung aufweist, können verschiedene Metalle verwendet werden. Typischerweise wird man jedoch eines aus der Gruppe von Kupfer, Aluminium, Nickel, Eisen, Zinn, Silber und Titan oder eine Legierung, welche diese Metalle enthält, verwenden. Unter dem Gesichtspunkt der Wärmeleitungseigenschaften und der elektrischen Leitungseigenschaften ist Kupfer insbesondere bevorzugt.
  • Der dicke Metallbereich 2 ist an der Metallschicht 21 vorgesehen. Die Dicke des dicken Metallbereiches 2 ist vorzugsweise größer als die Dicke der Metallschicht 21. Ferner besitzen die Dicke der Metallschicht 21, die in 3 mit h1 bezeichnet ist, und die Dicke des dicken Metallbereiches 2, die in 3 mit h2 bezeichnet ist, Werte von vorzugsweise 31 μm bis 275 μm, bevorzugter 35 μm bis 275 μm, und zwar im Hinblick auf eine ausreichende Wärmeleitung oder Wärmeabführung von dem lichtemittierenden Element 4 zu der Isolierschicht 1.
  • Aus den gleichen Gründen besitzt der Teil des dicken Metallbereiches 2, der in der Isolierschicht 1 enthalten ist, vorzugsweise eine Dicke von 30% bis 100%, bevorzugter 50% bis 100%, der Dicke der Isolierschicht 1.
  • Im Hinblick auf eine ausreichende Wärmeabführung von dem lichtemittierenden Element 4 zu der Isolierschicht 1 wird ferner die Gestalt des dicken Metallbereiches 2, wie aus der schematischen Darstellung in der Zeichnung ersichtlich, in geeigneter Weise gewählt. Dabei kann die Gestalt ferner vorzugsweise eine polygonale Gestalt besitzen, beispielsweise dreieckig oder viereckig sein, eine sternförmige polygonale Gestalt besitzen, wie z. B. in Form eines Pentagramms oder eines Hexagramms, oder aber eine Gestalt, bei der die Ecken von diesen Formen mit geeigneten kreisförmigen Bögen abgerundet sind. Ferner kann es sich dabei um eine Gestalt handeln, die sich allmählich von der Montagefläche 2a des dicken Metallbereiches 2 aus zu dem Oberflächen-Elektrodenbereich 3 erstreckt. Aus ähnlichen Gründen ist die maximale Breite des dicken Metallbereiches 2 bei Betrachtung in der Draufsicht vorzugsweise etwa 1 mm bis 10 mm, bevorzugter 1 mm bis 5 mm.
  • Als Verfahren zum Formen des dicken Metallbereiches 2 der Metallschicht 21 können bekannte Formgebungsverfahren verwendet werden, sodass der dicke Metallbereich 2 beispielsweise geformt werden kann, durch Ätzen unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens durch Pressen, Drucken oder Bonden, oder durch ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen von Metallhöckern.
  • Im Falle der Formung des dicken Metallbereiches 2 durch Ätzen, kann auch eine Schutzmetallschicht verwendet werden. Als Schutzmetallschicht kann beispielsweise Gold, Silber, Zink, Palladium, Ruthenium, Nickel, Rhodium, eine Blei-Zinn-Lotlegierung, eine Nickel-Gold-Legierung oder dergleichen verwendet werden.
  • Die Dicke des Oberflächen-Elektrodenbereiches 3 beträgt z. B. vorzugsweise 25 μm bis 70 μm. Ferner beträgt die Dicke des Metallmusters 5a vorzugsweise etwa 25 μm bis 70 μm. Hierbei kann das Metallmuster 5a die gesamte rückseitige Oberfläche des Isolierschicht 1 bedecken oder einen dicken Metallbereich 2 in gleicher Weise wie die Metallschicht 21 besitzen.
  • Im Hinblick auf das Metallmuster 5a ist es, um einen Kurzschluss des Oberflächen-Elektrodenbereichs 3 zu vermeiden, bevorzugt, dass zumindest die Metallmuster 5a der rückseitigen Oberfläche der Oberflächen-Elektrodenbereiche 3 auf beiden Seiten nicht elektrisch leitend sind.
  • Wenn der dicke Metallbereich 2 auch in dem Metallmuster 5a vorgesehen ist, muss insbesondere darauf geachtet werden, dass keine Positionsverschiebung bei dem nachfolgenden Schritt der Laminierung und Integration erfolgt. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Metallmuster 5a vorher in einem B-Stufen-Zustand eines isolierenden Klebstoffs gebildet wird.
  • Im Hinblick auf die Erhöhung der Reflexionseffizienz ist es bevorzugt, eine Plattierung mit einem Edelmetall vorzunehmen, wie z. B. mit Silber, Gold oder Nickel, auf dem dicken Metallbereich 2, der Metallschicht 21 und dem Oberflächen-Elektrodenbereich 3. Ferner kann in gleicher Weise wie bei einem herkömmlichen Verbindungssubstrat ein Lot-Resist gebildet werden oder eine partielle Lotplattierung durchgeführt werden.
  • Herstellungsverfahren
  • Als nächstes wird ein geeignetes Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf 3 und 4 näher erläutert. Wie aus 3 und 4 ersichtlich, wird ein Metallschicht-Rollenkörper 22 hergestellt, bei dem eine lange Metallschicht 21 mit einem darauf ausgebildeten dicken Metallbereich 2 aufgewickelt wird.
  • Die Abmessungen in der Breitenrichtung, die Anordnung der dicken Metallbereiche 2 und dergleichen werden in geeigneter Weise vorgegeben. Das Verfahren zum Ausbilden der dicken Metallbereiche 2 an der Metallschicht 21 wird in der oben beschriebenen Weise durchgeführt.
  • Ferner wird ein Rollenkörper 23 hergestellt, bei dem ein Laminat 24 aus einer langen Isolierschicht 1 in einem B-Stufen-Zustand und eine lange Metallschicht 5 aufgewickelt werden. Die Abmessungen in der Breitenrichtung werden in geeigneter Weise vorgegeben. Diese sind jedoch bevorzugt in der gleichen Größenordnung wie die Abmessungen des Metallschicht-Rollenkörpers 22 in der Breitenrichtung. Eine Ablösungs-Schutzschicht kann an der Oberfläche der langen Isolierschicht 1 vorgesehen sein. In diesem Falle wird die Ablösungs-Schutzschicht zum Zeitpunkt der Laminierung mit der Metallschicht 21 abgelöst.
  • Die Rollen zum Laminieren werden von einem Paar von Rollen 30a und 30b gebildet, wie es in 3 dargestellt ist. Ferner kann das Paar von Rollen 30a und 30b auch aus einer Vielzahl von Paaren von derartigen Rollen aufgebaut sein, wie es in 4(a) dargestellt ist. Weiterhin kann das Paar von Rollen 30a und 30b derart aufgebaut und angeordnet sein, dass sie einen Pressvorgang auf die Metallschicht 21 und das Laminat 24 über einen plattenförmigen Körper 40 ausüben, wobei sich ein derartiger plattenförmiger Körper 40 auf der einen Seite oder auf beiden Seiten befindet, wie es in 4(b) dargestellt ist.
  • Es ist möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der ein Paar von Rollen sowie ein zwischen einem Paar von Rollen befindlicher plattenförmiger Körper in Kombination vorgesehen sind. Das Material der Rollen, die Dimensionen der Rollen und dergleichen werden in geeigneter Weise vorgegeben, und zwar gemäß der Spezifikation des Laminats 25 (Substratteil), auf dem die Metallschicht 21 und das Laminat 24 laminiert und integriert werden.
  • Als plattenförmigen Körper kann man beispielsweise eine harte Metallplatte und eine harte Kunststoffplatte verwenden, die gute planare Eigenschaften besitzen. Eine Bandpresse kann ebenfalls zum Einsatz gelangen. Außerdem kann eine Pressmaschine vom intermittierend arbeitenden Typ verwendet werden sowie ein Verfahren, bei dem die Metallschicht 21 und das Laminat 24 schrittweise abgezogen werden.
  • Der Abstand zwischen dem Paar von Rollen 30a und 30b ist konstruktiv so vorgesehen, dass er einstellbar ist. Der Abstand wird in Abhängigkeit von den jeweiligen Umständen vorgegeben, beispielsweise in Abhängigkeit von der Dicke des Laminats 25, bei dem die Laminierung der Metallschicht 21 und des Laminats 24 erfolgt, der Dicke des Bereiches des dicken Metallbereiches 2, der in dem Inneren der Isolierschicht 1 enthalten ist, sowie den Laminierschritt-Betriebsbedingungen, wobei z. B. die Transportgeschwindigkeit zu berücksichtigen ist.
  • Die Presskraft des Paares von Rollen 30a und 30b wird entsprechend vorgegeben, und zwar in Abhängigkeit von der Spezifikation von der Metallschicht 21, der Isolierschicht 1 und der Metallschicht 5, welche das Laminat 24 bilden, sowie des Laminats 25, auf welches diese laminiert werden.
  • Der Abstand zwischen dem Paar von Rollen 30a und 30b kann auch zum Zeitpunkt der Formung des Laminats 25 fixiert werden, oder die Konstruktion kann so gewählt werden, dass der Abstand in der vertikalen Richtung relativ zu dem Laminat 25 variabel ist. Im Falle einer Konstruktion, bei der eine Beweglichkeit in vertikaler Richtung vorgesehen ist, können herkömmliche Einrichtungen verwendet werden, beispielsweise Federn, Hydraulikzylinder, elastische Elemente und dergleichen, die beispielhaft genannt werden können.
  • Nachstehend wird das Herstellungsverfahren gemäß 3 näher erläutert. Das Herstellungsverfahren gemäß 4 läuft im wesentlichen in gleicher Weise ab.
  • Zunächst wird eine langgestreckte Metallschicht 21 von dem Metallschicht-Rollenkörper 211 bzw. 22 abgezogen und dem Paar von Rollen 30a und 30b zugeführt. Synchron damit wird das langgestreckte Laminat 24 des Laminats 24 aus der Isolierschicht 1 in dem B-Stufen-Zustand und der Metallschicht 5 von dem Rollenkörper 24 bzw. 241 abgezogen und dem Paar von Rollen 30a und 30b zugeführt.
  • Anschließend werden diese zu einem Spalt zwischen dem Paar von Rollen 30a und 30b transportiert, wo eine Presswirkung auf die Metallschicht 21 und das Laminat 24 mit dem Paar von Rollen 30a und 30b ausgeübt wird, sodass die Metallschicht 21 und das Laminat 24 zusammenlaminiert und integriert werden, um das Laminat 25 zu bilden. Bei der Ausführungsform gemäß 3 wird das Laminat 25 in einem Zustand gebildet, in welchem der dicke Metallbereich 2 in den Innenraum der Isolierschicht 1 des Laminats 24 eingebettet wird.
  • Es ist auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der die Rollen selbst beheizt sind und ein Pressvorgang ausgeübt wird, bei dem man die Hitze zugleich wirken lässt, sodass es sich um einen gleichzeitig stattfindenden Heiz-Press-Vorgang handelt. Dies ist wirksam im Hinblick auf verbesserte Bondingeigenschaften der Metallschicht 21, wenn die Isolierschicht 1 beheizt ist.
  • Es auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der eine Heizeinrichtung auf der stromaufwärtigen Seite und/oder auf der stromabwärtigen Seite des Paares von Rollen 30a und 30b angebracht ist, sodass die Verbindung der Isolierschicht 1 mit der Metallschicht 21 in effizienter Weise durchgeführt werden kann.
  • Es ist auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der ein Klebstoff auf die Laminatoberflächenseite der Metallschicht 21 und/oder die Isolierschicht 1 aufgebracht wird, sodass die Verbindungskräfte verstärkt werden können.
  • Um die Dicke beizubehalten und zu stabilisieren, ist es möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der eine Vielzahl von Rollenpaaren in Form von Pressrollenpaaren und/oder Paare von flachen Plattenbereichen auf der stromaufwärtigen Seite des Paares oder der Paare von Rollen 30a und 30b vorgesehen sind, sodass die Dicke des Laminats 25 mit hoher Präzision eingestellt und beibehalten werden kann. Zu Kühlzwecken können ferner Kühlwalzen oder eine Kühleinrichtung auf der stromabwärtigen Seite des Paares oder der Paare von Rollen 30a und 30b vorgesehen sein.
  • Das Laminat 25, in welchem die Metallschicht 21 und das Laminat 24 unter Verwendung von Rollen aufeinander laminiert sind, wird in einem geeigneten Zustand in eine Heizeinrichtung eingeleitet und durch deren Innenraum hindurchgeführt, um die Isolierschicht 1 in einem B-Stufen-Zustand in einen C-Stufen-Zustand auszuhärten.
  • Anschließend wird das Laminat unter Verwendung einer Schneidvorrichtung in Stücke vorgegebener Größe geschnitten, beispielsweise mit einer Trenneinrichtung, einer Vereinzelungseinrichtung, einer Schlitzeinrichtung oder einer Schneideinrichtung.
  • Hierbei kann das Härten des Laminats 25 auch nach dem Schneidvorgang durchgeführt werden. Wenn der Härtungsvorgang vor dem Schneiden stattfindet, kann auch eine Nachhärtungs-Behandlung nach dem Schneiden durchgeführt werden. In diesem Falle kann eine in der Behandlungsstraße vorgesehene Heizvorrichtung vor dem Schneiden vorgesehen sein; alternativ kann die Härtungsreaktion auch separat in einer Heizvorrichtung nach dem Aufwickeln in einer Rollenform durchgeführt werden.
  • Anschließend werden beide Oberflächen des Laminats 25 durch einen Ätzvorgang unter Verwendung eines photolithografischen Verfahrens oder dergleichen mit einem Muster versehen, um den Oberflächen-Elektrodenbereich 3 sowie das Metallmuster 5a auszubilden, sodass ein Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung erhalten werden kann. In diesem Falle ist es möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der ein Teil der Metallschicht 21 entfernt wird, sodass der verbleibende Teil den Oberflächen-Elektrodenbereich 3 bilden kann. Es ist auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der ein Teil der Metallschicht 5 entfernt wird, sodass der verbleibende Teil das Metallmuster 5a bilden kann.
  • Dabei kann das Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung von dem Typ sein, bei dem ein einzelnes lichtemittierendes Element montiert ist, wie es in 1 dargestellt ist; das Substrat kann aber auch von dem Typ sein, bei dem eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen darauf montiert sind. Insbesondere in dem letzteren Falle besitzt das Substrat vorzugsweise ein Verdrahtungsmuster, welches Verbindungen zu den Oberflächen-Elektrodenbereichen 3 bildet.
  • Das Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element wird hergestellt, indem man ein lichtemittierendes Element 4 auf der Metallschicht 21 oberhalb des dicken Metallbereiches 2 des Substrats für die Baugruppe mit lichtemitterendem Element montiert und dann das lichtemittierende Element 4 mit einem Gießharz oder Dichtharz 7 einkapselt, wie es beispielsweise in 1 dargestellt ist.
  • Mit anderen Worten, die Baugruppe mit lichtemittierendem Element weist ein Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element auf, die folgendes aufweist: eine Isolierschicht 1, bestehend aus einem Harz 1a, das wärmeleitende Füllstoffe 1b und 1c enthält; eine Metallschicht 21, die mit einem dicken Metallbereich 2 versehen ist, der unter einer Montageposition für ein lichtemittierendes Element 4 ausgebildet ist; einen Oberflächen-Elektrodenbereich 3, der auf einer montageseitigen Oberfläche der Isolierschicht 1 ausgebildet ist; ein lichtemittierendes Element 4, das oberhalb des dicken Metallbereiches 2 montiert ist; und ein Dichtharz 7, um das lichtemittierende Element 4 einzuschließen.
  • Als ein zu montierendes lichtemittierendes Element 4 können beispielsweise ein LED-Chip, ein Halbleiter-Laserchip oder dergleichen verwendet werden. Außer einer Bauform mit der Vorderseite nach oben, bei der beide Elektroden auf einer oberen Oberfläche vorhanden sind, kann der LED-Chip von einem Kathodentyp, einem Anodentyp, einer Bauform mit der Vorderseite nach unten, dem sogenannten Flip-Chip-Typ oder ähnlichen Bauformen sein, was auch von der Elektrode auf der Rückseite abhängt. Gemäß der Erfindung ist es im Hinblick auf Wärmeabführungseigenschaften bevorzugt, eine Bauform mit der Vorderseite nach oben zu verwenden.
  • Das Verfahren zum Montieren des lichtemittierenden Elementes 4 auf der Montageoberfläche der Metallschicht 21 kann ein beliebiges Verbindungs- oder Bondingverfahren sein, beispielsweise ein Verbindungsverfahren unter Verwendung einer elektrisch leitfähigen Paste, eines beidseitig klebenden Klebebandes oder eines Lotes; es kann auch ein Verfahren unter Verwendung eines Wärmeabführungs-Flächenkörpers, vorzugsweise eines Silikon-Wärmeabführungs-Flächenkörpers, eines Silikon-Harzmaterials oder eines Epoxid-Harzmaterials verwendet werden. Eine Verbindung unter Verwendung von Metall ist jedoch im Hinblick auf die Wärmeabführung bevorzugt.
  • Das lichtemittierende Element 4 wird an beiden Seiten an Oberflächen-Elektrodenbereiche 3 angeschlossen und mit diesen elektrisch verbunden. Diese elektrische Verbindung und Leitung kann mit einer Verdrahtung zwischen der oberen Elektrode des lichtemittierenden Elementes 4 und jedem der Oberflächen-Elektrodenbereiche 3 implementiert werden, beispielsweise durch Drahtbonden oder dergleichen unter Verwendung von feinen Metallleitungen 8. Zum Drahtbonden können übliche Verfahren verwendet werden, beispielsweise unter Verwendung von Ultraschallwellen oder einer Kombination mit einer Beheizung.
  • Hinsichtlich einer Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung ist ein Beispiel in den Zeichnungen dargestellt, bei dem ein Dammbereich 6 vorhanden ist, der zum Zeitpunkt des Gießens eines Dichtharzes 7 angebracht wird. Der Dammbereich 6 kann jedoch auch weggelassen sein, wie es bei der Ausführungsform gemäß 2 dargestellt ist.
  • Als Verfahren zum Herstellen des Dammbereiches 6 kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem ein ringförmiges Element angebracht und verbunden wird. Es kann auch ein Verfahren verwendet werden, bei dem ein durch UV-Licht aushärtendes Harz in einer dreidimensionalen und ringförmigen Weise angebracht und ausgehärtet wird.
  • Als Harz zum Vergießen kann ein Silikonharz, ein Epoxidharz oder dergleichen in geeigneter Weise verwendet werden. Beim Gießen des Dichtharzes 7 wird dessen obere Oberfläche vorzugsweise mit einer konvexen Gestalt ausgebildet, um dadurch die Funktion einer konvexen Linse zu erhalten. Die obere Oberfläche kann jedoch auch mit einer planen Gestalt oder einer konkaven Gestalt geformt werden. Die Gestalt der oberen Oberfläche des vergossenen Dichtharzes 7 kann gesteuert werden durch die Viskosität, das Verfahren zum Aufbringen sowie die Affinität zu der beaufschlagten Oberfläche bei dem verwendeten Harzmaterial.
  • Gemäß der Erfindung kann eine transparente Harzlinse mit einer konvexen Gestalt oberhalb des Dichtharzes 7 vorgesehen sein. Wenn die transparente Harzlinse eine konvexe Gestalt besitzt, kann in einigen Fällen Licht von dem Substrat in effizienter Weise nach oben emittiert werden. Als Linsen mit einer konvexen Gestalt können solche mit einer kreisförmigen oder elliptischen Gestalt in der Draufsicht als Beispiele genannt werden.
  • Hierbei kann das transparente Harz oder die transparente Harzlinse auch gefärbt sein oder auch fluoreszierende Substanzen enthalten. Insbesondere kann in einem Falle, in welchem das Harz eine fluoreszierende Substanz einer gelben Serie enthält, unter Verwendung einer blaues Licht emittierenden Diode weißes Licht erzeugt werden.
  • Andere Ausführungsformen
    • (1) Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel angegeben worden, bei dem ein lichtemittierendes Element vom Typ mit der Vorderseite nach oben montiert wird. Gemäß der Erfindung kann jedoch auch ein lichtemittierendes Element vom Typ mit der Vorderseite nach unten vorgesehen sein, wobei ein Paar von Elektroden auf der Bodenfläche montiert wird.
  • Bei derartigen Bauformen gibt es Fälle, in welchen kein Erfordernis bestehen wird, ein Drahtbonden oder dergleichen durch Lötbonden durchzuführen. Ferner kann in einem Falle, in welchem die Vorderseite und die Rückseite des lichtemittierenden Elementes eine Elektrode besitzen, das Drahtbonden unter Verwendung von einzelnen Leitungen durchgeführt werden.
    • (2) Bei anderen Ausführungsformen weist das Verfahren die folgenden Schritte auf. Von dem Laminat 25, welches durch das Laminieren der Metallschicht 21 und des Laminats 24 erhalten wird, werden die Isolierschicht 1 und die Metallschicht 5 entfernt, sodass der dicke Metallbereich 2 freigelegt werden kann. Als Vorrichtung zum Entfernen dieser Komponenten kann eine Vorrichtung verwendet werden, welche den dicken Metallbereich 2 freilegen kann, wobei dessen plane Eigenschaft beibehalten wird, beispielsweise unter Verwendung einer Poliereinrichtung, einer Freilegungsentwicklung, einer chemischen Behandlung oder dergleichen.
  • Es ist auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der nur die Metallschicht 5 und die Isolierschicht 1 entfernt werden, sodass die Oberseite des dicken Metallbereiches 2 freigelegt werden kann, sodass es beispielsweise möglich ist, eine Konstruktion zu verwenden, bei der nur die Metallschicht 5 und die Isolierschicht 1 abgetragen werden.
  • Anschließend wird die Seite, an der der dicke Metallbereich 2 freigelegt ist, durch Ätzen unter Verwendung eines photolithografischen Verfahrens oder dergleichen mit einem Muster versehen, um auf diese Weise einen Oberflächen-Elektrodenbereich 31 auszubilden. Ferner kann die Metallschicht 21 durch Ätzen unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens mit einem Muster versehen werden, um ein Metallmuster 51 zu bilden.
  • Anschließend werden die Substrate unter Verwendung einer Schneideinrichtung auf vorbestimmte Größen und Dimensionen geschnitten, beispielsweise unter Verwendung einer Vereinzelungseinrichtung, einer Trenneinrichtung oder einer Schneideinrichtung, um auf diese Weise ein Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung zu erhalten.
  • Nachstehend wird ein Beispiel angegeben, welches ein Substrat für eine Baugruppe in einem Zustand verwendet, bei dem der dicke Metallbereich 2 freiliegt, der mit dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt worden ist. Wie in 5 dargestellt, wird ein Metallmuster 51 in der Metallschicht 21 ausgebildet, und eine Montageplatte 2e wird oberhalb des dicken Metallbereiches 2 ausgebildet. In diesem Falle wird das lichtemittierende Element 4 mittels der Montageplatte 2e montiert. Unter dem Gesichtspunkt der Wärmeabführung werden die Montageplatte 2e und der dicke Metallbereiche 2 vorzugsweise durch Plattieren verbunden.
  • Ferner kann, wie in 6 dargestellt, die Montageplatte 2e auch weggelassen werden, und das lichtemittierende Element 4 kann direkt auf die Oberseite des dicken Metallbereiches 2 gebondet werden.
    • (3) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel angegeben worden, das eine solche Struktur besitzt, dass der Oberflächen-Elektrodenbereich 31 elektrisch nicht mit der rückseitigen Oberfläche der Isolierschicht 1 verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn ferner ein Zwischenlagen-Leitungsbereich 10 zwischen dem Oberflächen-Elektrodenbereich 31 und der rückseitigen Oberfläche der Isolierschicht 1 vorgesehen ist, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen diesen zu bilden, wie es in 7 dargestellt ist.
  • Der Zwischenlagen-Leitungsbereich 10 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise mit einer Durchgangsloch-Plattierung, einer elektrisch leitfähigen Paste, einem Metallhöcker oder dergleichen.
  • Als Formgebungsverfahren können beispielsweise eine Laserbearbeitung, ein Ätzvorgang oder dergleichen verwendet werden.
  • Gemäß der Erfindung kann ein Substrat für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element, wie sie in 7 dargestellt ist, in einfacher Weise hergestellt werden, indem man einen Zwischenlagen-Leitungsbereich 10 und einen dicken Metallbereich 2 als Metallhöcker auf einer Metallschicht, z. B. der Metallschicht 21 ausbildet, wobei ein Verbinden und Integrieren der Isolierschicht 1 und der Metallplatte durch einen Rollenpressvorgang erfolgen, woraufhin die Musterstrukturierung erfolgt, indem man die Oberseite der Metallhöcker freilegt. Als Verfahren zum Freilegen der Oberseite des Metallhöckers können beispielsweise Poliervorgänge, Belichtungsentwicklungen, chemische Behandlungen oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Linse 9 mit einer konvexen Oberfläche mit der oberen Oberfläche des Dichtharzes 7 verbunden, und es ist ein Dammbereich 6 ausgebildet. Die Linse 9 sowie der Dammbereich 6 können jedoch auch weggelassen werden. Ferner kann ein Anschlußteil auf einer oberen Oberfläche der Metallhöcker angebracht sein.
  • Wie in 7 dargestellt, wird beispielsweise eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß der Erfindung mit einer Lötverbindung auf einer Leiterplatte CB zu Montagezwecken befestigt. Als Leiterplatte CB zum Montieren kann beispielsweise eine Anordnung verwendet werden, die eine Metallplatte 12 zur Wärmeabführung, eine Isolierschicht 11 sowie ein Verdrahtungsmuster 13 besitzt.
  • Mit einer Lötverbindung wird die Elektrode auf der rückseitigen Oberfläche, also dem Metallmuster 5a der Baugruppe mit lichtemittierendem Element und das Verdrahtungsmuster 13 mittels eines Lötmittels 15 verbunden. Auch der dicke Metallbereich 2 und das Verdrahtungsmuster 13 werden mit einem Lötmittel 15 miteinander verbunden.
    • (4) In der vorstehenden Beschreibung ist ein Beispiel für einen Fall angegeben, in welchem das lichtemittierende Element auf einem Substrat montiert ist, bei dem die Verdrahtungsschicht eine einzelne Schicht ist. Gemäß der Erfindung kann jedoch das lichtemittierende Element auch auf einem Verdrahtungsmuster mit mehreren Schichten montiert werden, wobei die Verdrahtungsschichten in mehreren Lagen vorgesehen sind. Einzelheiten eines Verfahrens zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur für einen solchen Fall sind in der Internationalen Patentveröffentlichung WO00/52977 angegeben, und derartige Verfahren können auch hier zum Einsatz gelangen.
    • (5) Bei einer weiteren Ausführungsform gibt es einen Fall, in welchem das Laminat 24 nicht in einer Rollenform vorgesehen ist. Während in diesem Falle die Metallschicht 5 in Rollenform vorgesehen ist und von dieser Rolle abgezogen wird, wird ein isolierender Klebstoff kontinuierlich auf die Oberfläche aufgebracht, um auf diese Weise das Laminat 24 zu bilden.
  • Auf dieses Laminat 24 wird die Metallschicht 21 mit dem oben beschriebenen Verfahren kontinuierlich auflaminiert, um das Laminat 25 zu erhalten. Dabei kann der isolierende Klebstoff des Laminats 24 halbwegs in einen B-Stufen-Zustand gehärtet sein, bevor die Laminierung auf der Metallschicht 21 erfolgt.
    • (6) Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Basismetall der Metallschicht 21 in Rollenform vorliegen, und während dieses Basismaterial von der Rolle abgezogen wird, wird ein dicker Metallbereich kontinuierlich mit dem oben beschriebenen Verfahren ausgebildet, um dadurch die Metallschicht 21 zu erhalten. Auf diese Metallschicht 21 wird das Laminat 24 kontinuierlich auflaminiert unter Verwendung von dem oben beschriebenen Verfahren, um auf diese Weise das Laminat 25 zu erhalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2005-167086 A [0009]
    • WO 00/52977 [0103]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element, das mit einem dicken Metallbereich versehen ist, der unter einer Montageposition eines lichtemittierenden Elementes ausgebildet ist, wobei das Verfahren einen Laminierungsschritt aufweist, bei dem ein Laminieren und Integrieren von einem Laminat, das einen isolierenden Klebstoff besitzt, der aufgebaut ist aus einem Harz, das wärmeleitende Füllstoffe enthält und eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/mK oder mehr besitzt, und einem Metalllagenelement, mit einem Metalllagenelement erfolgt, das einen dicken Metallbereich aufweist, wobei die jeweiligen Elemente von einem Vorrat abgezogen werden.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element gemäß Anspruch 1, wobei das Laminat, welches den isolierenden Klebstoff und das Metalllagenelement aufweist, und/oder das Metalllagenelement, welches den dicken Metallbereich besitzt, vorher in Rollenform bereitgestellt werden.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element nach Anspruch 1, wobei der dicke Metallbereich auflaminiert wird sodass der dicke Metallbereich in dem Innenraum der Isolierschicht des Laminats aufgenommen wird.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element nach Anspruch 1, das einen Schritt zum Entfernen des Laminats aufweist, sodass der dicke Metallbereich freigelegt wird.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine Baugruppe mit lichtemittierendem Element nach Anspruch 1, das nach dem Laminierungsschritt einen Schritt zum Aufwickeln des Materials in Rollenform aufweist.
  6. Baugruppe mit lichtemittierendem Element unter Verwendung eines Substrats, das mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt worden ist.
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