JP2006278730A - Led-mounting board with reflecting member, its manufacturing method, and led module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED用実装基板およびその製造方法、ならびにLEDモジュールに関し、特に、反射部材付きのLED用実装基板等に関する。 The present invention relates to an LED mounting substrate, a method for manufacturing the same, and an LED module, and more particularly to an LED mounting substrate with a reflective member.
LEDは白熱電球やハロゲン電球に比べて高効率・長寿命であり、特に、近年、LEDの高輝度化が進むにつれ、当該LEDを照明用途に用いる研究が活発になされている。しかしながら、いくら高輝度化が進んでいるとはいえ、LED1個の輝度は白熱電球等と比べて格段に低いので、実装基板にLEDを多数個実装することで照明装置としての輝度を向上させることが行われている。さらには、LED個々の光を有効に利用するために、各LEDを取り囲む反射孔が設けられる。当該反射孔の側壁(反射面)によって、LEDから側方に射出された光も前方へと反射され、光の有効利用が図られる。 LEDs have higher efficiency and longer life than incandescent bulbs and halogen bulbs, and in particular, as LED brightness increases in recent years, research on the use of LEDs for lighting purposes has been actively conducted. However, although the brightness has been increased, the brightness of one LED is much lower than that of an incandescent bulb, etc., so that the brightness of the lighting device can be improved by mounting a large number of LEDs on the mounting board. Has been done. Furthermore, in order to use each light of LED effectively, a reflection hole surrounding each LED is provided. By the side wall (reflection surface) of the reflection hole, the light emitted from the LED to the side is also reflected forward, so that the light can be effectively used.
また、多数個を実装する関係上、実装基板の放熱性を十分に考慮する必要ある。
放熱性(熱伝導性)のよい基板材料として窒化アルミニウム(AlN)が知られている(特許文献1)。しかし、窒化アルミニウムは光を透過するので、これのみで反射孔付き実装基板を作製しようとすると、別途、実装基板に設けた孔に反射膜を形成する必要がある。
In addition, due to the mounting of a large number, it is necessary to fully consider the heat dissipation of the mounting board.
Aluminum nitride (AlN) is known as a substrate material with good heat dissipation (thermal conductivity) (Patent Document 1). However, since aluminum nitride transmits light, it is necessary to separately form a reflective film in a hole provided in the mounting substrate when an attempt is made to manufacture a mounting substrate with a reflective hole by itself.
一方、光の反射率の比較的よい基板材料として、アルミナ(Al2O3)がある(特許文献2)。これを用いれば、孔に反射膜を形成することなく(すなわち、開設した孔がそのまま反射孔として機能することとなり)、光の有効利用が図られる。しかしながら、アルミナは、窒化アルミニウムよりも熱伝導率が低い。
そこで、実装基板を窒化アルミニウムで作製し、反射孔を有する反射部材をアルミナで作って、当該実装基板に当該反射部材を接着剤で貼り付けることが考えられる。しかし、接着層から光が漏れて、光の利用効率が下がるといった問題が生じる。LEDの側方から射出される光の内、接着層に入射する光はそのまま接着層に吸収されてしまうので、この分の光が有効利用されないからである。
Therefore, it is conceivable that the mounting substrate is made of aluminum nitride, the reflecting member having the reflecting holes is made of alumina, and the reflecting member is attached to the mounting substrate with an adhesive. However, there is a problem in that light leaks from the adhesive layer and the light use efficiency decreases. This is because, of the light emitted from the side of the LED, the light incident on the adhesive layer is directly absorbed by the adhesive layer, and this amount of light is not effectively used.
また、そこで、窒化アルミニウムもアルミナもセラミック材料であることから、一体に焼結して接合する(一体接合)ことも考えられる。しかしながら、焼結時における窒化アルミニウムとアルミナの収縮速度や収縮率の違いから、うまく接合できないおそれがある。また、仮に接合できたとしても、両者の熱膨張係数の違いから、LEDの点灯・消灯の繰り返しによって、接合部が剥がれるおそれがある。 Further, since both aluminum nitride and alumina are ceramic materials, it can be considered that they are integrally sintered and joined (integrated joining). However, due to the difference in shrinkage rate and shrinkage rate between aluminum nitride and alumina during sintering, there is a possibility that bonding cannot be performed well. Moreover, even if it can join, there exists a possibility that a junction part may peel by repetition of lighting / extinguishing of LED from the difference in thermal expansion coefficient of both.
本発明は、上記した課題に鑑み、実装基板の材料に窒化アルミニウム、反射部材の材料にアルミナを用いながら、上記した問題の生じにくいLED用実装基板とその製造方法、および当該LED用実装基板を有するLEDモジュールを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides an LED mounting substrate that is less likely to cause the above problems and an LED mounting substrate, while using aluminum nitride as the mounting substrate material and alumina as the reflective member material, and the LED mounting substrate. It aims at providing the LED module which has.
上記の目的を達成するため、本発明に係る反射部材付きLED用実装基板は、LEDが実装されるLED用実装基板であって、窒化アルミニウムの焼結体からなる絶縁基板と、アルミナの焼結体からなり、実装状態の前記LEDを取り囲む反射孔を有する反射部材とを有し、前記絶縁基板と前記反射部材とが、窒化アルミニウムとアルミナの混合物の焼結体からなる緩衝層によって一体的に接合されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an LED mounting substrate with a reflecting member according to the present invention is an LED mounting substrate on which an LED is mounted, and is an insulating substrate made of a sintered body of aluminum nitride, and sintered alumina. A reflective member having a reflective hole surrounding the LED in a mounted state, and the insulating substrate and the reflective member are integrally formed by a buffer layer made of a sintered body of a mixture of aluminum nitride and alumina. It is characterized by being joined.
また、前記LEDの電極が電気的に接続される配線パターンであって、前記緩衝層と略面一に形成された配線パターンを有することを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る反射部材付きLED用実装基板の製造方法は、反射孔が開設された反射部材付きLED用実装基板の製造方法であって、アルミナ粉末と粘結剤との混練体であって、前記反射孔となる孔が開設された反射部材素体を準備する工程と、窒化アルミニウム粉末と粘結剤との混練体であって、シート状をした絶縁基板素体を準備する工程と、窒化アルミニウム粉末、アルミナ粉末、および粘結剤の混練体であって、シート状をした緩衝層素体を準備する工程と、前記反射部材素体と前記絶縁基板素体とで前記緩衝層素体を挟んだ状態で焼結する工程とを有することを特徴とする。
Further, the present invention is a wiring pattern in which the electrodes of the LED are electrically connected, and has a wiring pattern formed substantially flush with the buffer layer.
In order to achieve the above object, a manufacturing method of an LED mounting substrate with a reflecting member according to the present invention is a manufacturing method of an LED mounting substrate with a reflecting member having a reflection hole, and includes an alumina powder and a binder. And a step of preparing a reflecting member element having a hole serving as a reflection hole, and a kneading element of an aluminum nitride powder and a binder, and a sheet-like insulating substrate element A step of preparing a body, a step of preparing a sheet-shaped buffer layer body, which is a kneaded body of aluminum nitride powder, alumina powder, and a binder, the reflective member body and the insulating substrate body And a step of sintering with the buffer layer element sandwiched therebetween.
また、前記焼結の工程の前に、前記緩衝層素体の一方の主面に、前記LED用実装基板の配線パターンに対応する凹部を形成する工程と、前記凹部にタングステンペーストを充填する工程とを有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るLEDモジュールは、上記反射部材付きLED用実装基板と、前記反射孔で囲まれる位置に実装されたLEDとを有することを特徴とする。
Further, before the sintering step, a step of forming a recess corresponding to the wiring pattern of the LED mounting substrate on one main surface of the buffer layer element body, and a step of filling the recess with a tungsten paste It is characterized by having.
In order to achieve the above object, an LED module according to the present invention includes the LED mounting substrate with a reflecting member and an LED mounted at a position surrounded by the reflecting hole.
本発明に係るLED用実装基板によれば、緩衝層は、絶縁基板の組成物である窒化アルミニウムと反射部材の組成物であるアルミナの混合物の焼結体からなる。したがって、緩衝層の熱膨張係数は、絶縁基板と反射部材の間の値となる。このような緩衝層によって、絶縁基板と反射部材とが一体的に接合されているので、実装されるLEDの点灯・消灯の繰り返しによって、絶縁基板と反射部材とが膨張・収縮を繰り返したとしても、当該緩衝層によって両者の膨張・収縮の差が吸収されることとなり、当該両者の接合が損なわれるといった事態を可能な限り防止することができる。 According to the LED mounting substrate of the present invention, the buffer layer is made of a sintered body of a mixture of aluminum nitride that is the composition of the insulating substrate and alumina that is the composition of the reflecting member. Therefore, the thermal expansion coefficient of the buffer layer is a value between the insulating substrate and the reflecting member. Since the insulating substrate and the reflecting member are integrally joined by such a buffer layer, even if the insulating substrate and the reflecting member are repeatedly expanded and contracted by repeated lighting and extinguishing of the mounted LED, The buffer layer absorbs the difference between the expansion and contraction of the two, and the situation where the connection between the two is impaired can be prevented as much as possible.
また、本発明に係るLED用実装基板の製造方法によれば、緩衝層素体は、絶縁基板素体の組成物である窒化アルミニウム粉末と反射部材素体の組成物であるアルミナ粉末の両方と粘結剤の混練体からなる。したがって、焼結時における緩衝層素体の収縮率や収縮速度といった特性は、絶縁基板素体と反射部材素体の中間の特性となる。このような緩衝層素体を反射部材素体と絶縁基板素体で挟んだ状態で焼結がなされるので、収縮率や収縮速度の違いに起因する焼結時の反射部材素体と絶縁基板素体との間のずれが、当該緩衝層素体によって吸収されることとなり、反射部材素体と絶縁基板素体は緩衝層素体によって良好に接合されることとなる。 Further, according to the method for manufacturing an LED mounting substrate according to the present invention, the buffer layer element includes both an aluminum nitride powder that is a composition of the insulating substrate element and an alumina powder that is a composition of the reflective member element. It consists of a kneaded body of a binder. Therefore, the characteristics such as the shrinkage rate and shrinkage speed of the buffer layer body during sintering are intermediate characteristics between the insulating substrate body and the reflective member body. Since such a buffer layer element is sintered in a state where it is sandwiched between the reflecting member element and the insulating substrate element, the reflecting member element and the insulating substrate at the time of sintering due to the difference in shrinkage rate and contraction speed The deviation between the element body is absorbed by the buffer layer element body, and the reflecting member element body and the insulating substrate element body are satisfactorily bonded by the buffer layer element body.
本発明に係るLEDモジュールによれば、上記したLED用実装基板にLEDが実装されて構成されているので、LEDの点灯・消灯の繰り返しによって、反射部材と絶縁基板の接合が損なわれることがなくなり、耐久性が向上することとなる。 According to the LED module of the present invention, since the LED is mounted on the above-described LED mounting board, the joining of the reflective member and the insulating board is not impaired by the repeated turning on / off of the LED. Durability will be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1(a)は、実施の形態1に係るLEDモジュール10の概略構成を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)において、平面Aで切断した断面図であり、図1(c)は、図1(b)におけるB部の拡大図である。なお、図1(a)を含むすべての図において、各構成部材間の縮尺は統一していない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of the
図1(a)、図1(b)に示すように、LEDモジュール10は、方形をした絶縁基板12と、反射部材の一例として示す、方形板状体をした反射板14を有する。
絶縁基板12は、窒化アルミニウム(AlN)の焼結体からなる。
反射板14は、アルミナ(Al2O3)の焼結体からなり、N行M列(本例では、4行4列)のマトリックス状に配された反射孔16を複数個(本例では、16個)有する。反射孔16は、その内壁面が、前記絶縁基板12とは反対側に向かって拡がった略円錐台形状に形成されている。アルミナの有する白色性から、前記内壁面がそのまま反射面として機能する。反射孔16毎に、後述するように、白色LED18が1個ずつ配される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
The
The reflecting
絶縁基板12と反射板16とは、緩衝層20によって一体的に接合されている。緩衝層20は、窒化アルミニウムとアルミナの混合物の焼結体からなる。緩衝層20の上面(反射板16と対向する面)と下面(絶縁基板12と対向する面)には、配線パターン22,24が形成されている。ここで、前記上面に形成されている配線パターン22を表面パターン22と、前記下面に形成されている配線パターン24を内部パターン24と称することとする。
The
表面パターン22の一部は、図1(c)、図1(d)示すように、平面視で前記反射孔16の内側に在る。なお、図1(d)は、LEDモジュール10における一の反射孔16部分の、後述する凸レンズ26および白色LED18等を取り除いた状態で示す平面図である。
図1(c)、図1(d)に示すように、表面パターン22に、LEDチップ28のp電極とn電極(いずれも不図示)がバンプ30によって接合されて(機械的に接合されると共に、電気的に接続されて)、フリップチップ実装されている。LEDチップ28には、例えば、青色発光するものを用いることができる。
A part of the
As shown in FIGS. 1C and 1D, the p-electrode and n-electrode (both not shown) of the
また、実装されたLEDチップ28を覆うように蛍光体膜32が形成されている。蛍光体膜32は、例えば、シリコーンなどの透光性樹脂に、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+やY3(Al,Ga)5O12:Ce3+の黄緑色蛍光体粉末とSr2Si5N8:Eu2+や(Ca,Sr)S:Eu2+などの赤色蛍光体粉末などを分散させたものからなる。
前記LEDチップ28と蛍光体膜32とで白色LED18が構成される。すなわち、LEDチップ28から射出される青色光は、蛍光体膜32で一部が吸収され黄緑色光と赤色光に変換される。青色光と黄緑色光と赤色光が合成されて白色光となって、蛍光体膜32から出射されるのである。
A
The
さらに、蛍光体膜32を覆うように凸レンズ26が配されている。凸レンズ26は、透光性樹脂の一例として示す、例えば、エポキシ樹脂からなる。後述するように、凸レンズ26は、溶融したエポキシ樹脂を、16個の白色LED18毎に設けられた反射孔16に充填した後、固化することによって形成される。
LEDチップ28が実装される表面パターン22は、前記内部パターン24とビアホール(via hole)34を介して電気的に接続されている。そして、16個のLEDチップ28は、表面パターン22、ビアホール34、および内部パターン24によって直列に接続されている。そして、直列接続されたLEDチップ28の内、高電位側末端のLEDチップのp側電極が表面パターン、ビアホール、内部パターン(いずれも、図には現れていない)を介して、アノード端子36と電気的に接続され、低電位側末端のLEDチップのn側電極が表面パターン、ビアホール、内部パターン(いずれも、図には現れていない)を介して、カソード端子38と電気的に接続されている。なお、LEDモジュール10において、白色LED18(LEDチップ28、蛍光体膜32)、バンプ30、および凸レンズ28を除いた残余の部分が、LED用実装基板40となる。
Further, a
The
上記のように構成されたLEDモジュール10において、アノード端子36とカソード端子38を介して給電すると、16個の白色LED18が全て発光する。白色LED18からの射出光の一部は、反射孔16の壁面(反射面)で反射され、また一部は直接に凸レンズ26を通過して、LEDモジュール10外へと射出される。また、LEDチップ28の発する熱は、窒化アルミニウムからなる絶縁基板12によって、当該LEDチップ28の背後へと効果的に放散される。
In the
この際、反射板14と絶縁基板12とは、両者の成分を含むセラミック材料の焼結体(緩衝層20)で隙間無く一体的に接合されているので、両者を接着剤で貼着した場合に生じるような光の漏れを可能な限り防止できる。
また、緩衝層20は、反射板14と絶縁基板12の両者の成分を含むセラミック材料の焼結体で形成されているので、その熱膨張係数は、反射板14と絶縁基板12の間の値となる。したがって、LEDモジュール10(LEDチップ28)の点灯・消灯の繰り返しによって、反射板14と絶縁基板12とが膨張・収縮を繰り返したとしても、緩衝層20によって両者の膨張・収縮の差が吸収されることとなり、当該両者の接合が損なわれる(反射板14と絶縁基板12が剥がれる)といった事態を可能な限り防止することができる。
At this time, since the reflecting
Further, since the
続いて、上記の構成からなるLEDモジュール10の製造方法について、図2、図3を参照しながら説明する。
先ず、窒化アルミニウム(AlN)の粉末とポリビニルブチラールなどの粘結剤の他、エタノールなどの溶剤、ジエチルフタレートなどの可塑剤をよく混練して得たスラリーから、ドクターブレード法によりグリーンシート42を作製し、これを複数枚(本例では4枚)重ねて圧着して、シート状をした絶縁基板素体44を形成する[工程A1]。
Then, the manufacturing method of the
First, a
絶縁基板素体44の上面に、スクリーン版46を重ねて、タングステン(W)ペースト48をスクリーン印刷する[工程B1,C1]。なお、印刷されたタングステンペーストが、後述する焼結工程を経て、前記内部パターン24となる。
上記A1〜C1と並行して、窒化アルミニウム(AlN)の粉末、アルミナ(Al2O3)の粉末、ポリビニルブチラールなどの粘結剤の他、エタノールなどの溶剤、ジエチルフタレートなどの可塑剤をよく混練して得たスラリーから、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製して、緩衝層素体50を形成する[工程D1]。
A
In parallel with the above A1 to C1, in addition to binders such as aluminum nitride (AlN) powder, alumina (Al 2 O 3 ) powder, polyvinyl butyral, etc., solvents such as ethanol and plasticizers such as diethyl phthalate are often used. A green sheet is produced from the slurry obtained by kneading by the doctor blade method to form the buffer layer base body 50 [step D1].
緩衝層素体50に対し、パンチングプレス等によって、貫通孔52を開設し[工程E1]、当該貫通孔52に、スクリーン印刷法等によって、タングステン(W)ペースト54を充填する[工程F1]。なお、貫通孔52に充填されたタングステンペースト54が、後述する焼結工程を経て、ビアホール34となる。
続いて、タングステンペースト48が印刷された絶縁基板素体44に、タングステンペースト54が充填された緩衝層素体50を重ねて圧着し、緩衝層素体50上面に、タングステン(W)ペースト56をスクリーン印刷する[工程G1]。なお、当該圧着の際、絶縁基板素体44上のタングステンペースト48は、緩衝層素体50にめり込み、図示はしないが、タングステンペースト48に対応する絶縁基板素体44部分は、若干凹むこととなる。印刷された上記タングステンペースト56は、後述する焼結工程を経て、表面パターン22、アノード端子36、およびカソード端子38となる。
A through-
Subsequently, the buffer
また、上記A1〜G1工程と並行して、アルミナの粉末(Al2O3)とポリビニルブチラールなどの粘結剤の他、エタノールなどの溶剤、ジエチルフタレートなどの可塑剤をよく混練して得たスラリーから、ドクターブレード法によりグリーンシート57を作製し、これを複数枚(本例では4枚)重ねて圧着して、シート状をした反射板素体58を形成する[工程H1]。
In addition to the above A1 to G1 steps, in addition to alumina powder (Al 2 O 3 ) and a binder such as polyvinyl butyral, a solvent such as ethanol and a plasticizer such as diethyl phthalate were well kneaded. A
反射板素体58に対し、パンチングプレス等によって、テーパー孔60を開設する[工程J1]。
工程G1で得た積層体に、テーパー孔60の開設された反射板素体58を重ねて圧着する[工程K1]。
続いて、工程K1で得た積層体を、500℃〜600℃で加熱し、有機成分を飛散させた後、窒素(N2)雰囲気中において1500℃〜1800℃で焼結する[工程M1]。このとき、反射板素体58と絶縁基板素体44との間には、両者の成分を含む緩衝層素体50が挟まれているので、収縮率や収縮速度の違いに起因する焼結時の反射板素体58と絶縁基板素体44との間のずれ(層間ずれ)が、当該緩衝層素体50によって吸収されることとなり、反射板素体58と絶縁基板素体44は緩衝層素体50によって良好に接合されることとなる。工程M1によって、反射板14付きLED用実装基板40が完成する。
A tapered
The
Subsequently, the laminate obtained in Step K1 is heated at 500 ° C. to 600 ° C. to scatter organic components, and then sintered at 1500 ° C. to 1800 ° C. in a nitrogen (N 2 ) atmosphere [Step M1]. . At this time, since the
次に、LEDチップ28をフリップチップ実装し[工程N1]、蛍光体膜32を配する[工程P1]。
最後に、インジェクションモールド法等により、エポキシ樹脂で凸レンズ26を形成して[工程Q1]、LEDモジュール10が完成する。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るLEDモジュール70について説明する。
Next, the
Finally, the
(Embodiment 2)
Next, the
LEDモジュール70は、各LEDチップを直列接続する配線パターンと反射部材の構成が異なる以外は、基本的に、実施の形態1のLEDモジュール10と同じ構成である。したがって、共通部分には、同じ符号を付して、その説明は省略するか簡単に言及するにとどめ、異なる部分を中心に説明する。
図4(a)は、LEDモジュール70の概略構成を示す斜視図である。図4(b)は、図4(a)において、平面Cで切断した断面図であり、図4(c)は、図4(a)において、平面Dで切断した断面図である。
The
FIG. 4A is a perspective view showing a schematic configuration of the
実施の形態1のLEDモジュール10は、LEDチップ28の直列接続を、緩衝層20の上下両面に形成すた配線パターン22,24およびこれらの配線パターン22,24を層間接続するビアホール34で実現した。これに対し、LEDモジュール70は、LEDチップ28の直列接続を、緩衝層72の片面側(上面側)に形成した配線パターン74によって実現している。
In the
また、実施の形態1のLEDモジュール10は、一枚の反射板14で反射部材を構成したが、LEDモジュール70では、LEDチップ28(白色LED18)毎に個別に設けた反射ブロック76で反射部材を構成することとしている。反射部材を小さく分割することで、LEDの点灯・消灯によって生じる(加熱・冷却によって生じる)、緩衝層72との間の面方向の膨張・収縮の差(全体における差)が少なくなるので、さらに、接合が損なわれにくくなる。
Moreover, although the
配線パターン74は、緩衝層72に埋設する形で敷設されており、緩衝層72における配線パターン74の存しない上面と配線パターン74の上面とが略面一(つらいち)になっている。直列接続されたLEDチップ28の内の高電位側末端のLEDチップのp電極(いずれも不図示)と電気的に接続された配線パターン74の一部は、アノード端子78と接続されている。また、低電位側末端のLEDチップのn電極(いずれも不図示)と電気的に接続された配線パターン74の一部は、カソード端子80と接続されている。
The
反射ブロック76は、アルミナ(Al2O3)の焼結体からなり、実施の形態1と同様の形状をした反射孔16を有する。
緩衝層72は、実施の形態1の緩衝層20と同様、窒化アルミニウムとアルミナの混合物の焼結体からなる。
そして、各反射ブロック76は、緩衝層72によって、絶縁基板12に一体的に接合されている。緩衝層72による一体接合によってもたらされる効果は、実施の形態1の場合と同様である。なお、LEDモジュール70において、白色LED18(LEDチップ28、蛍光体膜32)、および凸レンズ26等を除いた残余の部分が、LED用実装基板81となる。
The
The
Each
上記の構成からなるLEDモジュール70の製造方法について、図5、図6を参照しながら説明する。なお、図5、図6の左端に記す工程記号において、「−c」を付したのは、図4(a)における平面Cに相当する位置での切断図を、「−d」を付したのは、同図における平面Dに相当する位置での切断図を示す。
先ず、シート状をした絶縁基板素体44を作製する[工程A2]。
A method of manufacturing the
First, a sheet-like insulating
これと並行して、緩衝層素体50を作製する[工程B2]。
絶縁基板素体44に緩衝層素体50を重ねて圧着する[工程C2]。
緩衝層素体50の上面に、前記配線パターン74と同様のパターンの畝状をした凸部を有する凹凸型82を押し付けて、溝(凹部)84を形成する[工程D2]。
前記溝84に、タングステン(W)ペースト86をスクリーン印刷等によって印刷する(溝84にタングステンペースト86を充填する。)[工程E2]。なお、印刷されたタングステンペースト86が、後述する焼結工程を経て、配線パターン74、アノード端子78、およびカソード端子80となる。
In parallel with this, the
The
On the upper surface of the
Tungsten (W)
上記A2〜E2工程と並行して、アルミナの粉末(Al2O3)とポリビニルブチラールなどの粘結剤の他、エタノールなどの溶剤、ジエチルフタレートなどの可塑剤をよく混練して得たスラリーから、ドクターブレード法によりグリーンシート88を作製し、これを複数枚(本例では4枚)重ねて圧着して、積層体90を形成する[工程F2]。
上記積層体90に対し、パンチングプレス等によって、テーパー孔92を開設した後、個片に分割して、反射ブロック素体94を作製する[工程G2]。
In parallel with the above A2 to E2 steps, from a slurry obtained by thoroughly kneading an alumina powder (Al 2 O 3 ) and a binder such as polyvinyl butyral, a solvent such as ethanol, and a plasticizer such as diethyl phthalate. Then, a
After the
工程E2で得た積層体上面に、16個の反射ブロック素体94を配置した後、圧着する[工程H2]。
続いて、工程H2で得た積層体を、500℃〜600℃で加熱し、有機成分を飛散させた後、窒素(N2)雰囲気中において1500℃〜1800℃で焼結する[工程J2]。このとき、緩衝層素体50の存在によって、各反射ブロック素体94と絶縁基板素体44とが良好に接合できる理由は、実施の形態1の場合と同じである。さらに、実施の形態2では、緩衝層素体50の上面とタングステンペースト86の上面が面一になっていて、実施の形態1のように緩衝層素体側に凹凸が少ないことからも、接合が良好に行われる。工程J2によって、反射ブロック76付きLED用実装基板81が完成する。
After arranging 16
Subsequently, the laminate obtained in Step H2 is heated at 500 ° C. to 600 ° C. to disperse the organic components, and then sintered at 1500 ° C. to 1800 ° C. in a nitrogen (N 2 ) atmosphere [Step J2]. . At this time, the reason why each
次に、LEDチップ28をフリップチップ実装し、蛍光体膜32を配した後、インジェクションモールド法等により、エポキシ樹脂で凸レンズ26を形成して[工程K2]、LEDモジュール70が完成する。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
(1)実施の形態2では、反射部材(反射ブロック76)との接合面にある配線パターンを緩衝層に埋設し、当該配線パターンの上面と緩衝層の上面とを略面一に合わせる構成を採ったが、この構成を実施の形態1のLED用実装基板に採用することとしても構わない。
(2)上記実施の形態では、実装基板にLED(LEDチップ28)をフリップチップ実装したが、実装の形態はこれに限らない。例えば、LEDチップをフェースアップで実装し、LEDチップの電極と基板上の配線パターンとをボンディングワイヤーで電気的に接続するようにしても構わない。
(3)上記実施の形態では、LED用実装基板にベアチップ状態でLED(LEDチップ28)を実装して、LEDモジュールを構成したが、実装対象とするLEDはベアチップ形態のものに限らない。例えば、パッケージ構造化された面実装タイプのLEDでもよい。あるいは、特開2001−15817号公報(特許第3399440号公報)に記載されている、いわゆるサブマウント式のLEDを実装することとしても構わない。サブマウント式のLEDとは、LEDベアチップよりも一回り大きな主面積を有する基板(サブマウント素子)上にLEDベアチップを搭載し、当該サブマウント素子を受け皿として、LEDベアチップの周囲に蛍光体膜を形成してなるものである。サブマウント式のLEDを採用すると、実装基板に実装する前に、色むら等の検査が可能となることから、完成品(LEDモジュール)の歩留まりが向上することとなる。
Next, after the
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described form, and for example, the following form is also possible.
(1) In the second embodiment, the wiring pattern on the joint surface with the reflecting member (reflecting block 76) is embedded in the buffer layer, and the upper surface of the wiring pattern and the upper surface of the buffer layer are substantially flush with each other. Although adopted, this configuration may be adopted for the LED mounting substrate of the first embodiment.
(2) In the above embodiment, the LED (LED chip 28) is flip-chip mounted on the mounting substrate, but the mounting form is not limited to this. For example, the LED chip may be mounted face up, and the electrode of the LED chip and the wiring pattern on the substrate may be electrically connected by a bonding wire.
(3) In the above embodiment, the LED (LED chip 28) is mounted in the bare chip state on the LED mounting substrate to configure the LED module. However, the LED to be mounted is not limited to the bare chip form. For example, a packaged surface mount type LED may be used. Alternatively, a so-called submount type LED described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15817 (Japanese Patent No. 3399440) may be mounted. The submount type LED is an LED bare chip mounted on a substrate (submount element) having a larger main area than the LED bare chip, and a phosphor film is formed around the LED bare chip as a receiving tray for the submount element. It is formed. When sub-mount type LEDs are employed, color unevenness and the like can be inspected before being mounted on a mounting substrate, so that the yield of finished products (LED modules) is improved.
本発明に係るLED用実装基板は、例えば、LEDを多数個実装し、これを照明用途に用いるための基板として好適に利用可能である。 The LED mounting substrate according to the present invention can be suitably used, for example, as a substrate for mounting a large number of LEDs and using them for lighting purposes.
10,70 LEDモジュール
12 絶縁基板
14 反射板
16 反射孔
18 白色LED
20,72 緩衝層
28 LEDチップ
40 LED用実装基板
44 絶縁基板素体
50 緩衝層素体
58 反射板素体
74 配線パターン
76 反射ブロック
81 LED用実装基板
94 反射ブロック素体
86 タングステン(W)ペースト
10, 70
20, 72
Claims (5)
窒化アルミニウムの焼結体からなる絶縁基板と、
アルミナの焼結体からなり、実装状態の前記LEDを取り囲む反射孔を有する反射部材とを有し、
前記絶縁基板と前記反射部材とが、窒化アルミニウムとアルミナの混合物の焼結体からなる緩衝層によって一体的に接合されていることを特徴とする反射部材付きLED用実装基板。 An LED mounting board on which an LED is mounted,
An insulating substrate made of a sintered body of aluminum nitride;
A reflection member comprising a sintered body of alumina and having a reflection hole surrounding the LED in a mounted state;
The LED mounting substrate with a reflecting member, wherein the insulating substrate and the reflecting member are integrally joined by a buffer layer made of a sintered body of a mixture of aluminum nitride and alumina.
アルミナ粉末と粘結剤との混練体であって、前記反射孔となる孔が開設された反射部材素体を準備する工程と、
窒化アルミニウム粉末と粘結剤との混練体であって、シート状をした絶縁基板素体を準備する工程と、
窒化アルミニウム粉末、アルミナ粉末、および粘結剤の混練体であって、シート状をした緩衝層素体を準備する工程と、
前記反射部材素体と前記絶縁基板素体とで前記緩衝層素体を挟んだ状態で焼結する工程と、
を有することを特徴とする反射部材付きLED用実装基板の製造方法。 A method for manufacturing an LED mounting board with a reflecting member having a reflecting hole,
A kneaded body of alumina powder and a binder, the step of preparing a reflecting member body in which the holes to be the reflecting holes are opened;
A kneaded body of an aluminum nitride powder and a binder, and preparing a sheet-like insulating substrate body;
A kneaded body of aluminum nitride powder, alumina powder, and binder, and preparing a sheet-like buffer layer body; and
Sintering in a state where the buffer layer element body is sandwiched between the reflecting member element body and the insulating substrate element body;
The manufacturing method of the mounting substrate for LED with a reflecting member characterized by having.
前記緩衝層素体の一方の主面に、前記LED用実装基板の配線パターンに対応する凹部を形成する工程と、
前記凹部にタングステンペーストを充填する工程とを有することを特徴とする請求項3記載の反射部材付きLED用実装基板の製造方法。 Before the sintering step,
Forming a recess corresponding to the wiring pattern of the LED mounting substrate on one main surface of the buffer layer element;
The method for producing a mounting board for LED with a reflecting member according to claim 3, further comprising a step of filling the recess with a tungsten paste.
前記反射孔で囲まれる位置に実装されたLEDとを有することを特徴とするLEDモジュール。 The mounting substrate for LED with a reflecting member according to claim 1 or 2,
An LED module comprising: an LED mounted at a position surrounded by the reflection hole.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008117932A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Reflector, light emitting element housing package equipped with the same, and light emitting device |
KR100861123B1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-09-30 | (주)플렉스라인 | Flexible printed circuits board for back light unit and back light unit |
JP2009060113A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Housing comprising housing underpart |
JP2009230060A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | Electrophoresis device and electronic device |
JP2011522414A (en) * | 2008-05-27 | 2011-07-28 | インテマティックス・コーポレーション | Light emitting device |
JP2014056929A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Sharp Corp | Light-emitting element module manufacturing method and light-emitting element module board |
WO2021102119A1 (en) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | Cree, Inc. | Submount structures for light emitting diode packages |
CN113284994A (en) * | 2021-03-30 | 2021-08-20 | 华灿光电(浙江)有限公司 | Epitaxial wafer of deep ultraviolet light-emitting diode and preparation method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07106638A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Rohm Co Ltd | Manufacture of light emitting diode chip |
JP2000147332A (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Technisco:Kk | Package for optical semiconductor and its production |
JP2000252524A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Citizen Electronics Co Ltd | Surface mount light emitting diode and manufacture thereof |
JP2000340876A (en) * | 1999-03-23 | 2000-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical semiconductor element package and manufacture thereof |
-
2005
- 2005-03-29 JP JP2005095741A patent/JP4629474B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07106638A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Rohm Co Ltd | Manufacture of light emitting diode chip |
JP2000147332A (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Technisco:Kk | Package for optical semiconductor and its production |
JP2000252524A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Citizen Electronics Co Ltd | Surface mount light emitting diode and manufacture thereof |
JP2000340876A (en) * | 1999-03-23 | 2000-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical semiconductor element package and manufacture thereof |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008117932A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Reflector, light emitting element housing package equipped with the same, and light emitting device |
KR100861123B1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-09-30 | (주)플렉스라인 | Flexible printed circuits board for back light unit and back light unit |
JP2009060113A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Housing comprising housing underpart |
JP2009230060A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | Electrophoresis device and electronic device |
JP2011522414A (en) * | 2008-05-27 | 2011-07-28 | インテマティックス・コーポレーション | Light emitting device |
TWI462262B (en) * | 2008-05-27 | 2014-11-21 | Interlight Optotech Corp | Light emitting device |
JP2014056929A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Sharp Corp | Light-emitting element module manufacturing method and light-emitting element module board |
WO2021102119A1 (en) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | Cree, Inc. | Submount structures for light emitting diode packages |
US11837684B2 (en) | 2019-11-21 | 2023-12-05 | Creeled, Inc. | Submount structures for light emitting diode packages |
CN113284994A (en) * | 2021-03-30 | 2021-08-20 | 华灿光电(浙江)有限公司 | Epitaxial wafer of deep ultraviolet light-emitting diode and preparation method thereof |
CN113284994B (en) * | 2021-03-30 | 2023-03-14 | 华灿光电(浙江)有限公司 | Epitaxial wafer of deep ultraviolet light-emitting diode and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP4629474B2 (en) | 2011-02-09 |
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