JP2008159659A - 発光装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に装着された固体発光素子にカバー部材等を形成した場合に、基板の放熱性能を確保する。
【解決手段】発光モジュール１２は、配線基板２０の表面に装着される複数のＬＥＤチップ２１および各ＬＥＤチップ２１を覆う複数のレンズ３０を備える。配線基板２０には、その表裏面を貫通する複数のゲート穴２７、配線基板２０の裏面側において複数のゲート穴２７を通過するように形成されるランナー２６が設けられる。ランナー２６およびゲート穴２７を介してレンズ用樹脂を射出成型することにより、配線基板２０の表面には複数のレンズ３０が、各ゲート穴２７にはレンズ３０と一体化した接続部３１が、ランナー２６内には接続部３１と一体化した支持部３２が形成される。このとき、支持部３２は各ＬＥＤチップ２１からの熱伝達部であるスルーホール２８を避けて形成される。
【選択図】図８

Description

本発明は、発光装置や表示装置等に係り、より詳しくは、固体発光素子を含んで構成される発光装置等に関する。

近年、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の固体発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、例えばマトリクス状に配列された複数のＬＥＤを選択的に発光させることにより文字や画像を表示するマトリクス表示装置や、例えば液晶表示装置における液晶パネルのバックライト等として広く利用されている。

この種の発光装置では、基板に実装されたＬＥＤを透明なカバーで覆うことが多い。このカバーは、例えばＬＥＤの保護や封止を行うため、あるいは、固体発光素子から出射される光の光路を所望とする方向に屈折させるために用いられる。

従来、基板に実装されたＬＥＤに対し、モールドにてレンズ状のカバーを形成する手法が提案されている。具体的に説明すると、基板に実装されたＬＥＤの近傍に一対の貫通孔を設け、基板の一方の面には実装されたＬＥＤに対して所定のレンズ形状のキャビティーを備えた上型を、および、基板の他方の面側にこのキャビティーに対応する湯溜まりとなる他のキャビティーを備えた下型を、それぞれセットする。そして、下型に設けられたキャビティー側からモールド用の樹脂を注入することで、貫通孔を介してレンズ状のキャビティー側に樹脂を導き、ＬＥＤ上にカバーを形成している（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−２２６５３号公報

ところで、一般的なＬＥＤでは、半導体そのものが発光するために、白熱灯のようなフィラメント切れの問題は存在しない。ただし、ＬＥＤやＬＥＤのカバーを構成する樹脂の劣化によって光の透過率が低下し、次第に輝度の低下が生じる。そして、このような樹脂の劣化は、ＬＥＤの発熱によって加速することが知られている。特に、液晶表示装置のバックライトとして使用する場合には、波長の短い青色ＬＥＤも用いられるが、波長の短い光ほど保有するエネルギが高いことから、樹脂の劣化がより早まってしまう。また、表示画面を明るく保つためにＬＥＤに供給する電流を増やそうとすると、光の強度がより大きくなってＬＥＤが高温化し、樹脂の劣化が著しくなる。

かかる問題に対応するために、例えば基板の裏面に放熱板を貼り合わせ、基板の放熱性を高めることも考えられる。
しかしながら、上述した発光装置では、モールド後の基板の裏面側に樹脂が残ることから、この樹脂によって基板から放熱板への熱伝導性が低下する場合があった。このように基板から放熱板への熱伝導性が低下した場合は、放熱性能が低下するため、結果としてカバーを構成する樹脂の劣化を抑制できなくなってしまう。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、基板に装着された固体発光素子にカバー部材等を形成した場合に、基板の放熱性能を確保することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、基板と、基板の一方の面に装着される固体発光素子と、固体発光素子で発生した熱を基板の一方の面から他方の面に伝達する熱伝達部と、基板の他方の面に熱伝達部を避けて形成される凹部と、基板の一方の面から凹部に貫通する貫通穴と、固体発光素子を覆うカバー部材と、貫通穴を介してカバー部材に接続される接続部と、凹部に形成され、接続部に接続されることで接続部を介してカバー部材を支持する支持部とを含んでいる。

このような発光装置において、支持部は、凹部において他方の面の高さ以下に形成されることを特徴とすれば、例えば放熱部材等を基板の他方の面により密着させやすくなるという点で好ましい。また、熱伝達部に接続され且つ凹部に取り囲まれる島状部をさらに含むことを特徴とすれば、例えば固体発光素子の熱の経路を短くできるという点で好ましい。この場合に、凹部の直径がカバー部材の直径を超えて形成されることを特徴とすれば、例えばカバー部材の端部近傍に接続部を形成した場合であっても、支持部にて安定的にカバー部材を支持できるという点で好ましい。

また、他の観点から捉えると、本発明は、画像表示を行う表示パネルと、表示パネルの背面に向けられ表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、バックライトは、基板と、基板の一方の面に装着される固体発光素子と、固体発光素子で発生した熱を基板の一方の面から他方の面に伝達する熱伝達部と、基板の他方の面に熱伝達部を避けて形成される凹部と、基板の一方の面から凹部に貫通する貫通穴と、固体発光素子を保護する保護部、貫通穴に設けられ保護部に接続される接続部、および凹部に設けられ接続部に接続される支持部を一体成型してなる成型部材と、基板の他方の面に接触配置され、熱伝導部から伝達される熱を放熱する放熱部材とを含んでいる。

このような表示装置において、成型部材における支持部が、基板における他方の面の高さ以下に設定されることを特徴とすれば、放熱部材を基板の他方の面により密着させやすくなるという点で好ましい。また、接続部は、基板の他方の面から一方の面にかけて直径が細くなる形状を有していることを特徴とすれば、接続部による保護部の保持がより良好になるという点で好ましい。

本発明によれば、基板に装着された固体発光素子にカバー部材等を形成した場合にも、基板の放熱性能を確保することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す図である。本実施の形態が適用される液晶表示装置は、液晶表示モジュール５０と、この液晶表示モジュール５０の背面側（図１では下部側）に設けられるバックライト装置１０とを備えている。

バックライト装置１０は、発光部を収容するバックライトフレーム１１と、発光ダイオード（以下の説明ではＬＥＤという）を複数個、配列させた発光モジュール１２とを備えている。また、バックライト装置１０は、光学フィルムの積層体として、面全体を均一な明るさとするために光を散乱・拡散させる板（またはフィルム）である拡散板１３と、前方への集光効果を持たせたプリズムシート１４、１５とを備えている。また、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム１６が備えられる。

一方、液晶表示モジュール５０は、２枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルの一種としての液晶パネル５１と、この液晶パネル５１の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板５２、５３とを備えている。更に、液晶表示装置には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材も装着される。

液晶パネル５１は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、２枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えている。
尚、バックライト装置１０の構成単位は任意に選択される。例えば、発光モジュール１２を有するバックライトフレーム１１だけの単位にて「バックライト装置（バックライト）」と呼び、拡散板１３やプリズムシート１４、１５などの光学フィルムの積層体を含まない流通形態もあり得る。

図２は、バックライト装置１０の一部の構造を説明するための図である。より具体的に説明すると、図２（ａ）は発光モジュール１２が装着されたバックライトフレーム１１を図１に示す液晶表示モジュール５０側からみた上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIB−IIB断面図である。図２に示す例では、液晶表示モジュール５０の背面直下に光源を置く直下型のバックライト構造を採用している。そして、このバックライト構造では、液晶表示モジュール５０の背面の全体に対してほぼ均等にＬＥＤチップが配列されている。したがって、導光板の一辺または二辺に光源を配置し、反射板や導光板などにより均一な面上の光を得るいわゆるサイドライト型とは異なる。

バックライトフレーム１１は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで生成される筐体構造を形成している。そして、その筐体構造の内側に、例えば白色高反射の性能を有するポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。この筐体構造としては、液晶表示モジュール５０の大きさに対応して設けられる背面部１１ａ、この背面部１１ａの四隅を囲う側面部１１ｂを備えている。そして、この背面部１１ａ上には放熱部材としての放熱シート１８を設けることができる。

図２に示す例では、発光装置の一種としての発光モジュール１２が複数（この例では８枚）設けられている。そして、各発光モジュール１２は、それぞれ複数 （この例では１枚の発光モジュール１２に対して２本） のネジ１７により、放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１に固定されている。なお、放熱部材としての放熱シート１８には、例えば絶縁性を備えた複数層構成のシリコーンゴムシートを用いることができる。

この発光モジュール１２は、配線基板２０と、この配線基板２０に実装される複数（この例では３２個）のＬＥＤチップ２１とを備えている。固体発光素子の一種としての複数のＬＥＤチップ２１は、赤色を発光する赤色ＬＥＤ、緑色を発光する緑色ＬＥＤ、および青色を発光する青色ＬＥＤからなり、これらの各色のＬＥＤチップ２１が一定の規則に従って配置されている。これらの各色のＬＥＤチップ２１から出射される光を混合させることで、色再現の範囲の広い光源を得ることが可能となる。なお、各ＬＥＤチップ２１は、このように各々が赤色、緑色、あるいは青色を発光する単体のＬＥＤを１または複数含んでいてもよいし、例えば青紫色を発光する単体のＬＥＤにＹＡＧ蛍光体を組み合わせることで疑似白色を発光する疑似白色発光素子を用いてもよい。さらには、各々が赤色、緑色、および青色を発光する複数個のＬＥＤを含み、これら各ＬＥＤを組み合わせることで白色を発光するように構成してもよい。そして、このバックライトフレーム１１に複数の発光モジュール１２が取り付けられることで、バックライト構造の全体として、各ＬＥＤチップ２１が均等に配置される。バックライトフレーム１１に存在するＬＥＤチップ２１の全体を用いることで、輝度および色度の均一性を実現したバックライト装置１０を提供することが可能となる。なお、図２に示す例では、複数の発光モジュール１２が設けられているが、バックライトの光源として用いられる全てのＬＥＤチップ２１を１つの基板にまとめた単独の発光モジュール１２を用いることもできる。

また、発光モジュール１２上に配置される個々のＬＥＤ２１チップには、レンズ３０が設けられている。カバー部材あるいは保護部として機能するレンズ３０は、個々のＬＥＤチップ２１を覆うように固定されている。各レンズ３０は、各ＬＥＤチップ２１を保護するとともに、対応するＬＥＤチップ２１から出射される光を、液晶表示モジュール５０（図１参照）に効率よく且つほぼ均一に導くための機能を有している。

図３は、発光モジュール１２における配線基板２０の構成を示したものであり、図３（ａ）はＬＥＤチップ２１が実装される配線基板２０の表面図、図３（ｂ）は配線基板２０の裏面図、図３（ｃ）は配線基板２０をその長手方向からみた側面図、図３（ｄ）は図３（ｂ）のIIIＤ−IIIＤ断面図である。なお、図３は配線基板２０単体を示しており、ＬＥＤチップ２１やレンズ３０は取り付けられていない。

配線基板２０は、この配線基板２０に実装される各ＬＥＤチップ２１に対して電力や信号を供給する配線（図示せず）を備えている。配線基板２０は長方形状の形状を有している。本実施の形態では、配線基板２０としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板が用いられる。また、配線基板２０には、ネジ１７用のネジ穴２３が２箇所設けられる。

配線基板２０の表面側には、実装される各ＬＥＤチップ２１と電気的な接続を行うためのランド群２４が形成されている。この配線基板２０では、長手方向に８列、短手方向に４列、ＬＥＤチップ２１を実装できるＬＥＤチップ実装部位２９が形成されており、ランド群２４もＬＥＤチップ実装部位２９に従って３２箇所に設けられている。

また、配線基板２０の裏面側には、配線基板２０の短手方向に沿ってほぼ等間隔に８本のランナー２６が形成されている。これら８本のランナー２６は、それぞれ、配線基板２０の表面側における４つのＬＥＤチップ実装部位２９の形成位置の直下を避けるように設けられる。そして、各ランナー２６の一方の端部は、図３（ｃ）に示すように配線基板２０の端部側面に露出し、他方の端部は、配線基板２０の端部側面に露出しないようになっている。ただし、これは一例であり、各ランナー２６が配線基板２０の両側端面を貫通するように形成されていてもよい。

さらに、各ランナー２６には、配線基板２０の表面と裏面とを貫通するゲート穴２７が、それぞれ４箇所ずつ設けられている。貫通穴としての各ゲート穴２７の形成位置は、配線基板２０の表面に設けられたＬＥＤチップ実装部位２９の形成位置を回避している。

さらにまた、配線基板２０には、配線基板２０の表面と裏面とを貫通するスルーホール２８が、合計３２箇所設けられている。各スルーホール２８は、ＬＥＤチップ実装部位２９やゲート穴２７、配線（図示せず）を避ける位置に形成されていればよく、例えば対応する各ゲート穴２７とＬＥＤチップ実装部位２９との間に配置される。また、配線基板２０の裏面側において、図中下側には、外部の電源（図示せず）と電気的な接続を行うための２つの端子群２５が設けられている。

そして、配線基板２０におけるＬＥＤチップ２１の実装部位２９は、その位置や部位形状は特に限定されるものではなく、配線基板２０の上面にほぼ同一な平坦面、例えば配線基板２０表面に設けられるレジスト層より若干低い平坦面に設けられ、その面積は実装されるＬＥＤチップ２１の底面積よりも広く設定されている。また、図３（ａ）および図３（ｂ）から明らかなように、配線基板２０の表面側におけるＬＥＤチップ実装部位２９の形成位置と、配線基板２０の裏面側におけるランナー２６の形成位置とがずらされている。すなわち、ＬＥＤチップ実装部位２９の形成位置の裏側にはランナー２６が存在せず、また、ランナー２６の形成位置の裏側にはＬＥＤチップ実装部位２９が存在しないように配置がなされている。

では次に、この配線基板２０の製造方法について、図４および図５を参照しながら説明する。本実施の形態では、めっきスルーホール法を用いて配線基板２０の作成を行っている。図４は本実施の形態に係る配線基板２０の製造方法を示したフローチャートであり、図５は図４に示すフローチャートにおける各工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

まず、配線基板２０の土台となる基板７０を準備し、製造装置等にて使用可能な大きさに切断する（ステップ１０１）。ここで、準備される基板７０は、図５（ａ）に示すように、ガラス布基材エポキシ樹脂基台（以下、ガラエポ基台という）７１と、このガラエポ基台７１の一方の面（表面）の全域にわたって形成される第１の銅箔７２と、このガラエポ基台７１の他方の面（裏面）の全域にわたって形成される第２の銅箔７３とを備えている。なお、本実施の形態では、第１の銅箔７２および第２の銅箔７３が、ともに銅で構成されている。

次に、所望とする大きさに切断された基板７０に対して穴開け加工を施す（ステップ１０２）。具体的に説明すると、基板７０に対しゲート穴２７およびスルーホール２８に対応する位置に、例えばＮＣ穴開け装置等を用いて穴開けを行う。その結果、図５（ｂ）に示すように、基板７０には、ゲート穴２７に対応する貫通穴２７０およびスルーホール２８に対応する貫通穴２８０が形成される。

次いで、貫通穴２７０および貫通穴２８０が形成された基板７０に対してめっき加工を施す（ステップ１０３）。具体的に説明すると、基板７０の貫通穴２７０および貫通穴２８０の内壁に対して無電解銅めっきを施す。図５（ｃ）に示すように、無電解銅めっきにより、これら貫通穴２７０および貫通穴２８０の内壁に銅が析出し、貫通穴２７０および貫通穴２８０の形成部位では第１の銅箔７２および第２の銅箔７３が電気的に接続される。なお、無電解銅めっきを施した貫通穴２７０および貫通穴２８０を、以下の説明ではゲート穴２７およびスルーホール２８と呼ぶことにする。なお、このステップ１０３において無電解銅めっきを施す前に、穴開け加工を行った際に溶融・固化した樹脂を取り除くデスミア処理を施すことが好ましい。また、本実施の形態では、ゲート穴２７およびスルーホール２８の内壁に銅めっきが施されているが、ゲート穴２７へのめっきは施さなくてもよい。

そして、無電解銅めっきが施された基板７０に対してフィルムラミネートを行う（ステップ１０４）。本実施の形態では、ガラエポ基台７１の両面に第１の銅箔７２および第２の銅箔７３がそれぞれ取り付けられていることから、図５（ｄ）に示すように、基板７０の両面に感光性ドライフィルム７４が貼り付けられる。ここで、感光性ドライフィルム７４としては各種特性を有するものから種々選択して差し支えないが、本実施の形態ではネガ型レジストとして機能する感光性ドライフィルム７４を用いている。より具体的に説明すると、第１の銅箔７２上には第１の感光性ドライフィルム７４ａが、第２の銅箔７３上には第２の感光性ドライフィルム７４ｂが、それぞれ貼り付けられる。なお、これら第１の感光性ドライフィルム７４ａおよび第２の感光性ドライフィルム７４ｂの貼り付けにより、ゲート穴２７およびスルーホール２８が塞がれる。

次に、感光性ドライフィルム７４がラミネートされた基板７０の両面に露光を行う（ステップ１０５）。具体的に説明すると、図５（ｅ）に示すように、基板７０の表面側にラミネートされた第１の感光性ドライフィルム７４ａ上に、配線パターンに対応して形成された第１のマスク７５ａを密着させ、第１のマスク７５ａの上部から基板７０側に向けて紫外線を照射する。一方、基板７０の裏面側にラミネートされた第２の感光性ドライフィルム７４ｂ上に、ランナー２６（図３参照）に対応して形成された第２のマスク７５ｂを密着させ、第２のマスク７５ｂの下部から基板７０側に向けて紫外線を照射する。なお、第２のマスク７５ｂは、基板７０に形成されたゲート穴２７を覆うように配置される。

本実施の形態では、第１のマスク７５ａおよび第２のマスク７５ｂが、配線等として残したい部位以外を覆うような設計がなされている。そして、例えば第１の感光性ドライフィルム７４ａのうち、第１のマスク７５ａで覆われていた部位は紫外線が照射されないためにそのままの性質を維持する一方、第１のマスク７５ａで覆われていなかった部位は紫外線の照射によってその性質が変化する。したがって、露光後の第１の感光性ドライフィルム７４ａには、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。なお、第２の感光性ドライフィルム７４ｂについても同様である。これにより、露光後の第１の感光性ドライフィルム７４ａおよび第２の感光性ドライフィルム７４ｂには、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。なお、露光は、基板７０の両面それぞれに対し、時間をずらして行うことが好ましい。

そして、基板７０上の露光済みの感光性ドライフィルム７４を現像する（ステップ１０６）。具体的に説明すると、基板７０上の露光済みの感光性ドライフィルム７４に現像液を供給することにより、感光性ドライフィルム７４に形成された潜像を現像化する。本実施の形態では、上述したようにネガ型レジストとして機能する感光性ドライフィルム７４を用いており、ネガ型レジストの場合には、元の状態では現像液に対して可溶性であるが、露光工程において紫外線が照射された部位は現像液に対して不溶性になる。したがって、現像では、図５（ｆ）に示したように、感光性ドライフィルム７４（第１の感光性ドライフィルム７４ａおよび第２の感光性ドライフィルム７４ｂ）のうち紫外線の非照射部位は除去されて第１の銅箔７２あるいは第２の銅箔７３が露出する。一方、感光性ドライフィルム７４のうち紫外線の照射部位は、現像後も第１の銅箔７２あるいは第２の銅箔７３を覆う状態を維持する。このとき、基板７０の裏面側では、ゲート穴２７が露出した状態となる。なお、アルカリ現像型の感光性ドライフィルム７４を使用する場合、現像液として、例えば炭酸ナトリウム水溶液を使用することができる。

さらに、現像後の感光性ドライフィルム７４を備えた基板７０にエッチングを行う（ステップ１０７）。具体的に説明すると、第１の銅箔７２および第２の銅箔７３のうち、現像によって基板７０上に露出した部位を、エッチング液を用いて化学的に溶解させる。エッチングを行った結果、図５（ｇ）に示すように、基板７０の表面側には第１の銅箔７２を選択的に溶解することによって得られた配線パターンが形成されることになる。一方、基板７０の裏面側には第２の銅箔７３を選択的に溶解することよって得られたランナー２６が形成されることになる。

次に、エッチング後の基板７０に付着している第１の感光性ドライフィルム７４ａおよび第２の感光性ドライフィルム７４ｂを剥離させて除去する（ステップ１０８）。具体的に説明すると、基板７０の第１の銅箔７２上に付着する第１の感光性ドライフィルム７４ａおよび第２の銅箔７３上に付着する第２の感光性ドライフィルム７４ｂに剥離液を供給することにより、感光性ドライフィルム７４を取り除く。剥離を行った結果、基板７０の表面側には第１の銅箔７２を選択的にエッチングすることによって得られた配線パターンが露出する。一方、基板７０の裏面側には第２の銅箔７３およびこの第２の銅箔７３を選択的にエッチングすることによって得られたランナー２６が露出する。なお、剥離液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液を使用することができる。

そして、剥離後の基板７０に対してレジスト処理を施す（ステップ１０９）。具体的に説明すると、図５（ｉ）に示すように、基板７０の表面側すなわち第１の銅箔７２による配線パターンの形成面に樹脂からなるレジスト層７６を形成する。ただし、このとき、例えば図３（ａ）に示したランド群２４など、ＬＥＤチップ２１が実装される部位やワイヤボンディングされるパッド部分にはレジスト層７６を形成しないようにする（図５（ｉ）の第１の銅箔７２の右側参照）。また、本実施の形態では、ゲート穴２７の形成部位にもレジスト層７６の形成を行わない。本実施の形態では、例えばスクリーン印刷の手法を用いることで、基板７０上に選択的にレジスト層７６を形成できるようになっている。そして、レジスト層７６は、例えば熱硬化性レジストや紫外線硬化（ＵＶキュア）型のレジストにて形成することができ、樹脂レジスト層の形成によりスルーホール２８をレジストで充填、孔埋めすることもでき、従来の導電性材料や絶縁性材料によるスルーホール充填プロセスが不要となる。なお、レジストとして、ＬＥＤチップ２１による発光の反射率を高めるため白色レジストを用いることもできる。
一方、基板７０の裏面側に対しては、レジスト層７６の形成を行わない。すなわち、基板７０の裏面側は、第２の銅箔７３およびランナー２６が露出したままの状態とする。

さらに、レジスト処理が施された基板７０に対し表面処理を施す（ステップ１１０）。すなわち、図５（ｊ）に示すように、上記ステップ１０９においてレジスト層７６を形成せず、第１の銅箔７２すなわち配線パターンが露出している部位に金属めっきを施し、金属めっき層７７を形成する。金属めっきの方法としては、電解めっきや無電解めっきを用いることができ、金属めっき種としては、金や銀、ニッケルなど光反射率の高い光沢めっきを用いることができる。なお、上記ステップ１０９の後であって本ステップ１１０の前に、レジスト層７６上に、例えば部品記号や部品アドレスあるいは完成後の基板７０の名称等をシルク印刷にて形成する工程を挿入することができる。

その後、表面処理が施された基板７０に対して外形加工を施す（ステップ１１１）。なお、外形加工では、例えば配線基板２０として指定された寸法に合わせるための加工が行われる。また、本実施の形態では、図３に示すネジ穴２３の形成も行われる。
その後、基板７０を加工することによって得られた配線基板２０は、検査工程において配線パターンにおける電気的な導通、断線あるいは短絡等のチェックがなされ、合格品が配線基板２０として利用されることになる。

では次に、このようにして得られた配線基板２０を用いた発光モジュール１２の製造方法を、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、配線基板２０の各ＬＥＤチップ実装部位２９に必要個数（この例では合計３２個）のＬＥＤチップ２１を取り付ける（ステップ２０１）。なお、各ＬＥＤチップ２１は、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂等を用いたダイボンド剤による接着、また共晶ハンダや錫金などの金属接合等によって配線基板２０上の各ＬＥＤチップ実装部位２９に装着される。
次いで、各ＬＥＤチップ２１に設けられた電極を、対応するランド群２４にワイヤボンディングする（ステップ２０２）。これにより、各ＬＥＤチップ２１に対する電力供給が可能となり、各ＬＥＤチップ２１が発光可能な状態になる。
そして、レンズ用樹脂の射出成型を行って（ステップ２０３）、各ＬＥＤチップ２１に対応するレンズ３０（図２参照）を形成し、結果として発光モジュール１２を得る。

では、上記ステップ２０３におけるレンズ用樹脂の射出成型について、より詳細に説明する。
図７（ａ）は、図示しない射出成型機に配線基板２０をセットした状態を示す断面図である。なお、図７（ａ）および後述する図７（ｂ）においては、配線基板２０に取り付けられたＬＥＤチップ２１の記載を省略している。
射出成型機は、下部型枠４１および上部型枠４２によって配線基板２０を所定の力をかけつつ挟み込んでいる。ここで、下部型枠４１は平板状の形状を備えており、上部型枠４２は形成しようとするレンズ３０の形状に応じた複数の湾曲凹部を備えている。射出成型機に配線基板２０がセットされると、ランナー２６および下部型枠４１によって直方体状の空間が形成され、また、ランナー２６に連通接続される各ゲート穴２７の上部には半球状の空間が形成される。
次に、射出成型機は、真空引きを行うことでこれらの空間に存在している空気を図７（ａ）の矢印方向に抜いていく。そして、所定のレベルまで真空引きが行われた後、射出成型機により、この空間に対するレンズ用樹脂の注入が開始される。
ここで、レンズ用樹脂としては、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂、あるいは、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂、脂環オレフィン重合体などの熱可塑性樹脂などが挙げられるが、射出成型法においては熱可塑性樹脂の使用が好ましい。

図７（ｂ）は射出成型機にセットされた配線基板２０に対するレンズ用樹脂の注入状態を示す断面図である。配線基板２０の一端部側から注入されたレンズ用樹脂は、ランナー２６に沿って移動し、各ゲート穴２７を介してＬＥＤチップ２１（図示せず）の装着部位に順次入り込んでいく。その結果、各ゲート穴２７の上部には半球状のレンズ３０がそれぞれ形成される。このとき、空間内は真空引きされていることから、注入されたレンズ用樹脂はスムーズに移動する。所定量のレンズ用樹脂が注入されるとレンズ用樹脂の注入が停止され、所定時間にわたって保持、冷却された後、レンズ３０が装着された配線基板２０すなわち発光モジュール１２が下部型枠４１および上部型枠４２から取り外される。

図８は、このようにして得られた発光モジュール１２の構成を示したものであり、図８（ａ）は発光モジュール１２の表面図、図８（ｂ）は発光モジュール１２の裏面図、図８（ｃ）は発光モジュール１２をその長手方向からみた側面図、図８（ｄ）は図８（ｂ）のVIIIＤ−VIIIＤ断面図である。
発光モジュール１２を構成する配線基板２０の表面すなわち各ＬＥＤチップ２１の実装面には、各ＬＥＤチップ２１を覆うようにレンズ３０が形成される。なお、本実施の形態では、ＬＥＤチップ２１が配線基板２０に設けられたＬＥＤチップ実装部位２９（図示せず）に取り付けられている。各レンズ３０は、それぞれ、ゲート穴２７に存在する接続部３１および配線基板２０の裏面側に設けられたランナー２６に存在する支持部３２と一体化している。つまり、本実施の形態では、配線基板２０の表面側に設けられた各レンズ３０が、各接続部３１を介して配線基板２０の裏面側に設けられた支持部３２によって支持されている。このとき、支持部３２は、基板２０に形成されたランナー２６の内部に入り込んだ状態になる。このため、各レンズ３０は安定した状態で配線基板２０（各ＬＥＤチップ２１）上に固定されることになる。したがって、例えば支持部３２が衝撃を受けた場合に接続部３１との接続部分が折れ、基板２０からレンズ３０が外れるといった事態の発生を抑制することが可能になる。なお、本実施の形態では、これらレンズ３０、接続部３１、および支持部３２が、成型部材として機能している。

図９は、図８に示す発光モジュール１２におけるＬＥＤチップ２１の装着状態を示す断面図である。
発光モジュール１２において、ＬＥＤチップ２１は、ＬＥＤチップ実装部位２９に設けられた金属めっき層７７を介して第１の銅箔７２に接触している。なお、ＬＥＤチップ２１は、ダイボンド剤を用いて金属めっき層７７に接着されている。また、金属めっき層７７が接触する部位の第１の銅箔７２は、スルーホール２８に形成された銅めっき層を介して第２の銅箔７３に接続されている。このため、各ＬＥＤチップ２１を発光させた際に各ＬＥＤチップ２１で生じた熱は、各ＬＥＤチップ２１の裏面から熱伝導部として機能する金属めっき層７７、第１の銅箔７２、およびスルーホール２８に形成された銅めっき層を介して第２の銅箔７３に伝達される。

また、発光モジュール１２では、配線基板２０の表面側における各ＬＥＤチップ２１の装着位置およびスルーホール２８の形成位置と、配線基板２０の裏面側におけるランナー２６の形成位置（支持部３２の形成位置）とがずらされている。つまり、ランナー２６（支持部３２）は、熱伝達部として機能するスルーホール２８を避けて形成されていることになる。したがって、各ＬＥＤチップ２１の取り付け部位（図中下側）からスルーホール２８に伝達された熱は、配線基板２０の裏面側に設けられた第２の銅箔７３に伝達されやすくなる。

さらに、発光モジュール１２において、支持部３２はランナー２６を充填するように構成されており、配線基板２０の裏面側に露出する部位の高さは、配線基板２０自身の裏面側すなわち第２の銅箔７３の面高さと同一になっている。本実施の形態では、図２を用いて説明したように配線基板２０を備えた発光モジュール１２の裏面側に放熱シート１８を取り付けることができるようになっている。ここで、本実施の形態における発光モジュール１２では、例えば図８や図９からも明らかなように支持部３２が配線基板２０の裏面側の高さ以下であり、支持部３２は配線基板２０の裏面側から突出していない。したがって、発光モジュール１２を構成する配線基板２０の裏面側に設けられた第２の銅箔７３を放熱シート１８に密着させることが可能となる。その結果、発光モジュール１２に設けられた各ＬＥＤチップ２１を発光させる際に生じた熱を、第２の銅箔７３および放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１（ともに図２参照）に逃がすことが可能となり、発光モジュール１２の温度上昇を抑制することができる。

そして、本実施の形態では、レンズ用樹脂の注入に使用するランナー２６を、エッチングで形成するようにした。これにより、配線パターンの形成時にランナー２６の形成も行うことが可能となり、切削等の機械加工でランナー２６を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができ、製造コストの低減も図ることができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、実施の形態１ではめっきスルーホール法を用いて配線基板２０の作成を行っていたのに対し、本実施の形態ではビルドアップ法を用いて配線基板２０の作成を行う点が異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１０は、本実施の形態における配線基板２０の構成を示したものであり、図１０（ａ）はＬＥＤチップ２１が実装される配線基板２０の表面図、図１０（ｂ）は配線基板２０の裏面図、図１０（ｃ）は配線基板２０をその長手方向からみた側面図、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）のXＤ−XＤ断面図である。なお、図１０は配線基板２０単体を示しており、ＬＥＤチップ２１やレンズ３０は取り付けられていない。

この配線基板２０の基本的な構成は、実施の形態１で説明したものとほぼ同様である。ただし、この例では、スルーホール２８に代えてバンプ８２が貫通形成される。そして、バンプ８２は、配線基板２０の表面側に設けられたＬＥＤチップ実装部位８１の直下に設けられる。したがって、８本のランナー２６は、それぞれ、配線基板２０の表面側における４つのＬＥＤチップ実装部位８１の形成位置の直下すなわちバンプ８２を避けるように形成される。

なお、各ランナー２６には、実施の形態１と同様、配線基板２０の表面と裏面とを貫通するゲート穴２７が、それぞれ４箇所ずつ設けられている。貫通穴としての各ゲート穴２７の形成位置は、配線基板２０の表面に設けられたＬＥＤチップ実装部位８１およびバンプ８２の形成位置を回避している。

では次に、この配線基板２０の製造方法について、図１１から図１３を参照しながら説明を行う。本実施の形態では、上述したようにビルドアップ法を用いて配線基板２０の作成を行っている。図１１は本実施の形態に係る配線基板２０の製造方法を示したフローチャートであり、図１２および図１３は図１１に示すフローチャートにおける各工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

まず、図１２（ａ）に示す所定の大きさに切断された放熱性基板９１を準備する。ここで放熱性基板９１は、例えば銅、アルミ、鉄、ニッケルなど金属あるいはこれら合金、セラミックス基板等を使用することができる。また基板厚さは、熱抵抗や剛性さらには後述する加工性など加味して決めれば良く、形態として箔状であっても板状でもよい。

次に、図１２（ｂ）に示すように、放熱性基板９１を後述するようにエッチング耐性のある絶縁性樹脂基板９０に貼り合わせる。この際、両面に貼り合わせた場合は両面積層板として、片面に貼り合わせた場合は片面積層板として、基本的には以下同じ方法で製造される。以下、放熱性基板９１として銅板を用い、片面に絶縁性樹脂基板９０を貼り合わせた片面積層板を例に説明する。
この絶縁性樹脂基板９０を構成する材料としては例えばポリイミドやポリエステルなどが挙げられ、厚みは板状でも薄いフィルム状でもよい。この絶縁性樹脂基板９０と放熱性基板９１との貼り合わせは、ロールで貼り合わせて乾燥させるロール法や熱板でプレスして貼り合わせるプレス法など用いることができる。また、貼り合わせ時に熱可塑性タイプや熱、光硬化タイプの接着剤を用いても良いが、後述する最終工程で絶縁性樹脂基板９０と放熱性基板９１を剥離する工程を考慮すると、熱可塑性ポリイミドなど熱可塑性タイプの絶縁性樹脂基板９０と粗化処理に代表される表面処理を行った放熱性基板９１とを組み合わせた方が好ましい。なお、絶縁性樹脂基板９０は、後述するように最終的には配線基板２０から取り外される。

次いで、図１２（ｃ）に示すように、放熱性基板９１において絶縁性樹脂基板９０が貼り合わされていない側の面に、全面にわたってメタルレジスト層９２を形成する（ステップ３０３）。メタルレジスト層９２は、バンプ８２を構成する金属のエッチング時に耐性を示す別の金属で構成される。バンプ８２が例えば銅である場合は、メタルレジスト層９２として例えばスズ、ニッケル鉛―錫はんだ合金等を使用することができ、形成方法として無電解めっきや電解めっきなどの湿式法や蒸着やスパッタリングなどの乾式法を用いることができる。

さらに、図１２（ｄ）に示すように、メタルレジスト層９２の上面に、全面にわたって金属バンプ層９３を形成する（ステップ３０４）。金属バンプ層９３は、例えば銅で形成することができ、形成方法として無電解めっきや電解めっきなどの湿式法や蒸着やスパッタリングなどの乾式法を用いることができる。金属バンプ層９３の厚さは、後述する配線基板２０の上面に形成される配線パターンと下面の放熱性基板面との間に形成される絶縁層９５に由来する絶縁破壊の程度やバンプの熱抵抗性の視点から適宜決められる。

次に、図１２（ｅ）に示すように、金属バンプ層９３の上部面側に、マスク層９４を形成する（ステップ３０５）。このマスク層は、金属バンプ層においてバンプ位置とそうでない位置とを決めバンプを形成するために用いられるもので、プリント基板や半導体の製造で用いられる公知のレジスト層形成、露光、現像、エッチングなどのプロセスで形成することができる。

そして、図１２（ｆ）に示すように、マスク層９４が形成された金属バンプ層９３をエッチングするバンプエッチングを行う（ステップ３０６）。バンプエッチングは、メタルレジスト層９２と金属バンプ層９３とでエッチング性が大きく異なる公知の選択性エッチング剤を用いれば良く、例えばメタルレジスト層９２としてニッケルを、金属バンプ層９３として銅を用いた場合は、過酸化水素／硫酸系のエッチング剤（例えばメック（株）商品名メックパワーエッヂ）など使用すればよい。例えば過酸化水素／硫酸系のエッチング剤をマスク層９４が形成された金属バンプ層９３に浸けると、金属バンプ層９３のうち、マスク層９４の形成部位については金属バンプ層９３を構成する銅の浸食が抑制されるため、銅の柱状体すなわちバンプ８２が形成される。一方、金属バンプ層９３のうち、マスク層９４の非形成部位については金属バンプ層９３を構成する銅が浸食され、金属バンプ層９３が除去される。ただし、金属バンプ層９３の内側に形成されるメタルレジスト層９２は、エッチング液に対する耐性があるため、浸食されずに残る。

次いで、図１２（ｇ）に示すように、バンプ８２の表面に残るマスク層９４を除去する（ステップ３０７）。なお、マスク層９４は、例えば水酸化ナトリウム水溶液等に浸けることによりバンプ８２から剥離させることができる。

そして、図１２（ｈ）に示すように、メタルレジスト層９２およびバンプ８２の露出面に絶縁材料を塗布し、その後、バンプ８２が表面に露出する程度に研磨を行うことによって絶縁層９５を形成する（ステップ３０８）。なお、絶縁層９５は、例えば液状の、あるいは加熱状態で流動性が増す半硬化状態（いわゆるプリプレグ）のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂、さらにこれら樹脂にガラス布や繊維を混ぜたものを用いることができる。

次に、図１２（ｉ）に示すように、バンプ８２および絶縁層９５の露出面に、全面にわたって下地導電層９６を形成する（ステップ３０９）。この下地導電層９６は、例えば銅を無電解めっきすることによって形成することができる。この下地導電層９６を例えば１７ミクロンまで厚くして配線パターン層とすることも可能であるが、下地導電層９６を厚くするほどプロセスコストおよび時間がかかるため、一般的には、後述する外めっき層９７を形成して所望する厚さにする。

次いで、図１２（ｊ）に示すように、下地導電層９６の露出面に、全面にわたって外めっき層９７を形成する（ステップ３１０）。この外めっき層９７は、例えば銅で形成することができる。この外めっき層９７は、例えば電解めっきで作成することができるが、その他にも、例えば無電解めっき、蒸着、スパッタリング等で作成することも可能である。

そして、外めっき層９７の形成が行われた後、図１２（ｋ）に示すように、絶縁性樹脂基板９０に貼り付けられた放熱性基板９１を剥がし、絶縁性樹脂基板９０を落とす（ステップ３１１）。これにより、放熱性基板９１、絶縁層９５、外めっき層９７、およびバンプ８２等を備えた基板７０が得られる。なお、本実施の形態では、絶縁性樹脂基板９０の片面に放熱性基板９１を貼り合わせた場合について説明したが、絶縁性樹脂基板９０の両面に放熱性基板９１を張り合えた両面基板を形成すれば、一度のプロセスで２枚の基板７０を得ることができる。

次に、得られた基板７０に対してフィルムラミネートを行う（ステップ３１２）。この基板７０の両面には放熱性基板９１および外めっき層９７がそれぞれ形成されているため、図１３（ａ）に示すように、基板７０の両面に感光性ドライフィルム９８が貼り付けられる。具体的には、外めっき層９７の露出面側には第１の感光性ドライフィルム９８ａが、放熱性基板９１の露出面側には第２の感光性ドライフィルム９８ｂが、それぞれ貼り付けられる。なお、感光性ドライフィルム９８の特性は実施の形態１で説明した感光性ドライフィルム７４と同じである。

次に、感光性ドライフィルム９８がラミネートされた基板７０の両面に露光を行う（ステップ３１３）。具体的に説明すると、図１３（ｂ）に示すように、基板７０の表面側（外めっき層９７側）にラミネートされた第１の感光性ドライフィルム９８ａ上に、配線パターンやＬＥＤチップ実装部位８１（図１０参照）に対応して形成された第１のマスク９９ａを密着させ、第１のマスク９９ａの上部から基板７０に向けて紫外線を照射する。なお、第１のマスク９９ａは、基板７０に形成されたバンプ８２を覆わないように配置される。一方、基板７０の裏面側（放熱性基板９１側）にラミネートされた第２の感光性ドライフィルム９８ｂ上に、ランナー２６（図１０参照）に対応して形成された第２のマスク９９ｂを密着させ、第２のマスク９９ｂの下部から基板７０側に向けて紫外線を照射する。なお、第２のマスク９９ｂも、基板７０に形成されたバンプ８２を覆わないように配置される。

本実施の形態では、第１のマスク９９ａおよび第２のマスク９９ｂが、配線等として残したい部位およびバンプ部位以外を覆うような設計がなされている。そして、例えば第１の感光性ドライフィルム９８ａのうち、第１のマスク９９ａで覆われていた部位は紫外線が照射されないためにそのままの性質を維持する一方、第１のマスク９９ａで覆われていなかった部位は紫外線の照射によってその性質が変化する。したがって、露光後の第１の感光性ドライフィルム９８ａには、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。なお、第２の感光性ドライフィルム９８ｂについても同様である。これにより、露光後の第１の感光性ドライフィルム９８ａおよび第２の感光性ドライフィルム９８ｂには、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。

そして、基板７０上の露光済みの感光性ドライフィルム９８を現像する（ステップ３１４）。具体的に説明すると、基板７０上の露光済みの感光性ドライフィルム９８に現像液を供給することにより、感光性ドライフィルム９８に形成された潜像を現像化する。本実施の形態では、上述したようにネガ型レジストとして機能する感光性ドライフィルム９８を用いており、ネガ型レジストの場合には、元の状態では現像液に対して可溶性であるが、露光工程において紫外線が照射された部位は現像液に対して不溶性になる。したがって、現像では、図１３（ｃ）に示したように、感光性ドライフィルム９８（第１の感光性ドライフィルム９８ａおよび第２の感光性ドライフィルム９８ｂ）のうち紫外線の非照射部位は除去されて外めっき層９７あるいは放熱性基板９１が露出する。一方、感光性ドライフィルム９８のうち紫外線の照射部位は、現像後も外めっき層９７あるいは放熱性基板９１を覆う状態を維持する。なお、アルカリ現像型の感光性ドライフィルム９８を使用する場合、現像液として、例えば炭酸ナトリウム水溶液を使用することができる。

さらに、現像後の感光性ドライフィルム９８を備えた基板７０にエッチングを行う（ステップ３１５）。具体的に説明すると、外めっき層９７および放熱性基板９１のうち、現像によって基板７０上に露出した部位を、エッチング液を用いて化学的に溶解させる。次いで、エッチングによって外めっき層９７や放熱性基板９１が除去されることにより基板７０上に露出したメタルレジスト層９２を、硝酸系、硫酸系、シアン系などの酸性のエッチング液を用いて化学的に溶解させる。エッチングを行った結果、図１３（ｄ）に示すように、基板７０の表面側には外めっき層９７およびメタルレジスト層９２を選択的に溶解することによって得られた配線パターン等が形成されることになる。

次に、エッチング後の基板７０に付着している第１の感光性ドライフィルム９８ａおよび第２の感光性ドライフィルム９８ｂを剥離させて除去する（ステップ３１６）。具体的に説明すると、基板７０の外めっき層９７上に付着する第１の感光性ドライフィルム９８ａおよび放熱性基板９１上に付着する第２の感光性ドライフィルム９８ｂに剥離液を供給することにより、感光性ドライフィルム９８を取り除く。剥離を行った結果、基板７０の表面側には外めっき層９７を選択的にエッチングすることによって得られた配線パターン等が露出する。一方、基板７０の裏面側には放熱性基板９１およびこの放熱性基板９１を選択的にエッチングすることによって得られたランナー２６が露出する。なお、剥離液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液を使用することができる。

そして、剥離後の基板７０に対してレジスト処理を施す（ステップ３１７）。具体的に説明すると、図１３（ｆ）に示すように、基板７０の表面側すなわち外めっき層９７による配線パターン等の形成面にレジスト層１００を形成する。ただし、このとき、例えば図１０（ａ）に示したランド群２４など、ＬＥＤチップ２１の実装部位やワイヤボンディングの対象部位にはレジスト層１００を形成しないようにする。本実施の形態では、例えばスクリーン印刷の手法を用いることで、基板７０上に選択的にレジスト層１００を形成できるようになっている。
一方、基板７０の裏面側に対しては、レジスト層１００の形成を行わない。すなわち、基板７０の裏面側は、放熱性基板９１およびランナー２６が露出したままの状態とする。

さらに、レジスト処理が施された基板７０に対し表面処理を施す（ステップ３１８）。すなわち、図１３（ｇ）に示すように、上記ステップ３１７においてレジスト層１００を形成せず、外めっき層９７すなわちＬＥＤチップ実装部位８１が露出している部位に金や銀などの金属めっきを施し、金属めっき層１０１を形成する。なお、上記ステップ３１７の後であって本ステップ３１８の前に、レジスト層１００上に、例えば部品記号や部品アドレスあるいは完成後の基板７０の名称等をシルク印刷にて形成する工程を挿入することができる。

その後、表面処理が施された基板７０に対して穴開け加工・外形加工を施す（ステップ３１９）。穴開け加工では、基板７０のランナー２６の形成位置に、所定間隔で基板７０を貫通するゲート穴２７を形成する。また、穴開け加工では、図１０に示すネジ穴２３の形成も行われる。さらに、外形加工では、例えば配線基板２０として指定された寸法に合わせるための加工が行われる。
その後、基板７０を加工することによって得られた配線基板２０は、検査工程において配線パターンにおける電気的な導通、断線あるいは短絡等のチェックがなされ、合格品が配線基板２０として利用されることになる。

このようにして得られた配線基板２０に対し、実施の形態１で説明した図６に示す手順によってＬＥＤチップ２１の取り付けおよびレンズ３０の形成を行うことで、発光モジュール１２を得ることができる。なお、本実施の形態では、バンプ８２上に形成されたＬＥＤチップ実装部位８１にＬＥＤチップ２１が実装されることになる。そして、レンズ３０の形成も、実施の形態１と同様の手法で行われる。すなわち、図７（ａ）（ｂ）に示した下部型枠４１および上部型枠４２を用いて配線基板２０を挟み、形成された空間内に向けてレンズ用樹脂の注入を行うことで、レンズ３０の取り付けが行われる。

図１４は、このようにして得られた発光モジュール１２の構成を示したものであり、図１４（ａ）は発光モジュール１２の表面図、図１４（ｂ）は発光モジュール１２の裏面図、図１４（ｃ）は発光モジュール１２をその長手方向からみた側面図、図１４（ｄ）は図１４（ｂ）のXIVＤ−XIVＤ断面図である。
発光モジュール１２を構成する配線基板２０の表面すなわち各ＬＥＤチップ２１の実装面には、各ＬＥＤチップ２１を覆うようにレンズ３０が形成される。なお、本実施の形態では、ＬＥＤチップ２１が配線基板２０に設けられたＬＥＤチップ実装部位８１に取り付けられている。各レンズ３０は、それぞれ、ゲート穴２７に存在する接続部３１および配線基板２０の裏面側に設けられたランナー２６に存在する支持部３２と一体化している。つまり、本実施の形態では、配線基板２０の表面側に設けられた各レンズ３０が、各接続部３１を介して配線基板２０の裏面側に設けられた支持部３２によって支持されている。このとき、支持部３２は、基板２０に形成されたランナー２６の内部に入り込んだ状態になる。このため、各レンズ３０は安定した状態で配線基板２０（各ＬＥＤチップ２１）上に固定されることになる。したがって、例えば支持部３２が衝撃を受けた場合に接続部３１との接続部分が折れ、基板２０からレンズ３０が外れるといった事態の発生を抑制することが可能になる。なお、本実施の形態では、これらレンズ３０、接続部３１、および支持部３２が、成型部材として機能している。

図１５は、図１４に示す発光モジュール１２におけるＬＥＤチップ２１の装着状態を示す断面図である。なお、図１５では、電極やボンディングワイヤの記載を省略している。
発光モジュール１２において、ＬＥＤチップ２１は、ＬＥＤチップ実装部位８１において、金属めっき層１０１を介して外めっき層９７に接着されている。なお、ＬＥＤチップ２１は、ダイボンド材を用いて金属めっき層１０１に装着されている。また、外めっき層９７は、下地導電層９６、バンプ８２、およびメタルレジスト層９２を介して放熱性基板９１に接続されている。このため、各ＬＥＤチップ２１を発光させた際に各ＬＥＤチップ２１で生じた熱は、各ＬＥＤチップ２１の裏面から熱伝導部として機能する金属めっき層１０１、外めっき層９７、下地導電層９６、バンプ８２、メタルレジスト層９２を介して放熱性基板９１に伝達される。

また、発光モジュール１２では、配線基板２０の表面側における各ＬＥＤチップ２１の装着位置およびバンプ８２の形成位置と、配線基板２０の裏面側におけるランナー２６の形成位置（支持部３２の形成位置）とがずらされている。つまり、ランナー２６（支持部３２）は、熱伝達部として機能するバンプ８２を避けて形成されていることになる。したがって、各ＬＥＤチップ２１の裏面からバンプ８２に伝達された熱は、配線基板２０の裏面側に設けられた放熱性基板９１に伝達されやすくなる。特に、本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、ＬＥＤチップ２１の実装位置の直下にバンプ８２を形成しているため、熱の伝達経路がさらに短くなるという利点がある。また、スルーホール２８とは異なり、バンプ８２は放熱性金属が充填されているため、さらに熱が伝わりやすい。

さらに、発光モジュール１２において、支持部３２はランナー２６を充填するように構成されており、配線基板２０の裏面側に露出する部位の高さは、配線基板２０自身の裏面側すなわち放熱性基板９１の面高さと同一になっている。本実施の形態では、実施の形態１と同様、図２を用いて説明したように配線基板２０を備えた発光モジュール１２の裏面側に放熱シート１８を取り付けることができるようになっている。ここで、本実施の形態における発光モジュール１２では、例えば図１４や図１５からも明らかなように支持部３２が配線基板２０の裏面側の高さ以下であり、支持部３２は配線基板２０の裏面側から突出していない。したがって、発光モジュール１２を構成する配線基板２０の裏面側に設けられた放熱性基板９１を放熱シート１８に密着させることが可能となる。その結果、発光モジュール１２に設けられた各ＬＥＤチップ２１を発光させる際に生じた熱を、放熱性基板９１および放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１（ともに図２参照）に逃がすことが可能となり、発光モジュール１２の温度上昇を抑制することができる。

そして、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、レンズ用樹脂の注入に使用するランナー２６を、エッチングで形成するようにした。これにより、配線パターンの形成時にランナー２６の形成も行うことが可能となり、切削等の機械加工でランナー２６を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができ、製造コストの低減も図ることができる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態は、実施の形態２とほぼ同様であるが、配線基板２０におけるランナー２６およびゲート穴２７の構成が実施の形態２とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態２と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１６は、本実施の形態で用いられる配線基板２０の構成を示したものであり、図１６（ａ）はＬＥＤチップ２１が実装される配線基板２０の表面図、図１６（ｂ）は配線基板２０の裏面図、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）のXVIＣ−XVIＣ断面図、図１６（ｄ）は配線基板２０をその短手方向から見た側面図である。なお、図１６は配線基板２０単体を示しており、実施の形態１や２と同様、ＬＥＤチップ２１やレンズ３０は取り付けられていない。

また、この配線基板２０の表面側には、実施の形態２で説明したものとは異なり、長手方向に４列、短手方向に２列、ＬＥＤチップ２１を実装するためのＬＥＤチップ実装部位８１および電気的な接続を行うためのランド群２４が形成されている。なお、図１６に示すランド群２４では、ＬＥＤチップ実装部位８１に最大４個のＬＥＤチップ２１が実装され、各々正負１対の電極により電気的に接続される状態を例示しているが、ＬＥＤチップ２１の個数や搭載されるＬＥＤチップ２１の種類を限定するものではない。そして、各ＬＥＤチップ実装部位８１の周囲には、各ＬＥＤチップ実装部位８１を取り囲むようにゲート穴２７がそれぞれ４個ずつ合計で３２個形成されている。ただし、各ゲート穴２７の形成位置は、配線基板２０に対して複数のＬＥＤチップ２１が実装された際に、ＬＥＤチップ２１によって塞がれないように設定されていればよく、ゲート穴２７の個数もこれに限定されない。ここで、各ゲート穴２７の断面は、例えば図１６（ｃ）に示すようにテーパ状になっていてもよい。

一方、この配線基板２０の裏面側には、配線基板２０の長手方向に沿って２本のランナー２６が形成されている。各ランナー２６において、各ＬＥＤチップ実装部位８１の形成部位の裏側周囲には、円形状の樹脂溜まり部が形成されている。ただし、各ＬＥＤチップ実装部位８１の裏側にはランナー２６が形成されず、実施の形態２で説明したバンプ８２（図示せず）等を介して放熱性基板９１が島状に露出している。したがって、本実施の形態においても、配線基板２０の表面側におけるＬＥＤチップ実装部位８１の形成位置と配線基板２０の裏面側におけるランナー２６の形成位置とがずらされている。すなわち、ＬＥＤチップ実装部位８１の形成位置の裏側にはランナー２６が存在せず、ランナー２６の形成位置の裏側にはＬＥＤチップ実装部位８１が存在しないように配置がなされている。そして、ランナー２６の断面は、例えば図１６（ｄ）に示すように逆テーパ状となっていてもよい。

図１６に示す配線基板２０は、実施の形態２と同様、図１１に示すフローチャートに示す手順にて製造することができる。また、発光モジュール１２は、実施の形態１や２と同様、得られた配線基板２０を用い、図６に示すフローチャートに示す手順にて製造することができる。

図１７は、このようにして得られた発光モジュール１２の構成を示したものであり、図１７（ａ）は発光モジュール１２の上面図、図１７（ｂ）は発光モジュール１２の裏面図、図１７（ｃ）は図１７（ｂ）のXVIIＣ−XVIIＣ断面図、図１７（ｄ）は発光モジュール１２を発光モジュール１２を短手方向から見た側面図である。なお、図１７（ｃ）および図１７（ｄ）では、ＬＥＤチップ２１の記載を省略している。
発光モジュール１２を構成する配線基板２０の表面すなわち各ＬＥＤチップ２１の実装面には、各ＬＥＤチップ２１を覆うようにレンズ３０が形成される。各レンズ３０は、それぞれ、４つのゲート穴２７に存在する接続部３１および配線基板２０の裏面側に設けられたランナー２６に存在する支持部３２と一体化している。つまり、配線基板２０の表面側に設けられた各レンズ３０は、それぞれ４つの接続部３１を介して配線基板２０の裏面側に設けられた支持部３２によって支持されている。このとき、支持部３２は、基板２０に形成されたランナー２６の内部に入り込んだ状態になる。このため、各レンズ３０は安定した状態で配線基板２０（各ＬＥＤチップ２１）上に固定されることになる。したがって、本実施の形態では、例えば支持部３２が衝撃を受けた場合に接続部３１との接続部分が折れ、基板２０からレンズ３０が外れるといった事態の発生を抑制することができる。

特に、本実施の形態では、１つのレンズ３０をそれぞれ４つの接続部３１で支持していることから、より安定的にレンズ３０を保持することが可能になる。
また、本実施の形態では、各ゲート穴２７がテーパ状の断面を有しており、結果として得られる各接続部３１もテーパ状の断面形状を有している。したがって、各接続部３１自身が抜け止めとしての機能も有することになり、仮に支持部３２から接続部３１が折れてしまったとしても、レンズ３０を引き続き保持することが可能になる。更に詳しく述べるならば、ＬＥＤチップ２１を発光させる際に生じた熱を、直下に形成したバンプ８２およびこれと一体化している放熱性基板９１を通じて逃がす形態にあって、円形状の放熱性基板９１の周囲にゲート穴２７を配置し、ランナー２６と一体化された支持部３２に充填されたレンズ用樹脂で放熱性基板９１を完全に取り囲こむ島状構造にすることで、放熱性基板９１を通じた、レンズ用樹脂内への熱の伝達が均等化される。すなわち、樹脂レンズの問題である熱膨張の異方性による樹脂変形がもたらしてきたレンズ３０の光学軸の変位など光学特性の異方性が、熱拡散移動が均一になることで減少し、レンズ３０の熱変形に伴う光の配向特性の変位を抑えることができる。また、放熱性基板９１の大きさや形状を変えることなく、必要に応じてゲート穴２７につながるランナー２６の大きさを変えることができるのでレンズ３０の脱着防止も可能である。さらには、配線基板２０の表面と裏面の残銅率の差から生じる加熱時の基板の反りの問題に対して、放熱性基板９１の断面積や体積を変更することなく、放熱性基板９１周囲のランナー２６の大きさを変えて基板裏面の残銅率を変えることで改善できる。
さらに、本実施の形態では、ランナー２６が逆テーパ状の断面を有する場合、結果として得られる各支持部３２も逆テーパ状の断面形状を有することになる。したがって、ランナー２６から支持部３２がさらに外れにくくなり、より安定的に接続部３１およびレンズ３０を支持することが可能になる。

図１８は、図１７に示す発光モジュール１２におけるＬＥＤチップ２１の実装状態を示す断面図である。
発光モジュール１２において、ＬＥＤチップ２１は、ＬＥＤチップ実装部位８１すなわち金属めっき層１０１を介して外めっき層９７に接着されている。なお、ＬＥＤチップ２１は、ダイボンド材を用いて金属めっき層１０１に装着されている。また、外めっき層９７は、下地導電層９６、バンプ８２、およびメタルレジスト層９２を介して放熱性基板９１に接続されている。このため、各ＬＥＤチップ２１を発光させた際に各ＬＥＤチップ２１で生じた熱は、各ＬＥＤチップ２１の裏面から熱伝導部として機能する金属めっき層１０１、外めっき層９７、下地導電層９６、バンプ８２、メタルレジスト層９２を介して放熱性基板９１の島状部に伝達される。

また、発光モジュール１２では、配線基板２０の表面側における各ＬＥＤチップ２１の装着位置と、配線基板２０の裏面側におけるランナー２６の形成位置（支持部３２の形成位置）とがずらされている。具体的には、配線基板２０の表面側における各ＬＥＤチップ２１の装着位置すなわちＬＥＤチップ実装部位８１の形成位置の下側に、バンプ８２および放熱性基板９１が形成されている。したがって、各ＬＥＤチップ２１から外めっき層９７および下地導電層９６を介してバンプ８２に伝達された熱は、さらにメタルレジスト層９２を介して裏面側の島状部を構成する放熱性基板９１に伝達される。

さらに、発光モジュール１２において、支持部３２はランナー２６を充填するように構成されており、配線基板２０の裏面側に露出する部位の高さが、配線基板２０自身の裏面側すなわち放熱性基板９１の面高さと同一になっている。本実施の形態でも、実施の形態１や２と同様、図２を用いて説明したように配線基板２０を備えた発光モジュール１２の裏面側に放熱シート１８が取り付けられる。本実施の形態における発光モジュール１２では、図１６や図１７からも明らかなように支持部３２が配線基板２０の裏面側の高さ以下であり、支持部３２は配線基板２０の裏面側から突出していない。したがって、発光モジュール１２を構成する配線基板２０の裏面側に設けられた放熱性基板９１を放熱シート１８（図２参照）に密着させることが可能となる。その結果、発光モジュール１２に設けられた各ＬＥＤチップ２１を発光させる際に生じた熱を、バンプ８２や放熱性基板９１および放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１（図２参照）に逃がすことが可能となり、発光モジュール１２の温度上昇を抑制することができる。

また、本実施の形態では、図１８に示したように、配線基板２０の表面側に設けられるレンズ３０の直径であるレンズ径Ｗ１よりも、このレンズ３０に対応して配線基板２０の裏面側に設けられるランナー２６の直径であるランナー径Ｗ２が大きく設定されている。しかも、この部位では、レンズ３０の両端部位置よりも、ランナー２６の両端部がより外側に位置するようになっている。このため、各レンズ３０はランナー２６内に形成された樹脂溜まりによって強固且つ安定的に支持されることになる。

なお、実施の形態１〜３では、感光性ドライフィルム７４あるいは感光性ドライフィルム９８を用いて露光用のレジスト層を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば液状のレジスト剤を塗布することによって露光用のレジスト層を形成するようにしてもよい。
また、実施の形態１〜３では、固体発光素子としてＬＥＤチップ２１を使用する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば有機ＥＬ素子等を使用する場合にも適用することが可能である。
さらに、実施の形態１〜３では、液晶表示モジュール５０のバックライトとして機能する発光モジュール１２について説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば複数のＬＥＤチップ２１を選択的に発光させることにより、テキスト情報や画像情報を表示するディスプレイ装置にも適用することができる。

液晶表示装置の全体構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）はバックライト装置の一部の構造を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態１に係る発光モジュールにおける配線基板の構成を示す図である。 実施の形態１における配線基板の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｊ）は実施の形態１に係る配線基板の各製造工程の具体的なプロセスを説明するための図である。 配線基板を用いた発光モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）（ｂ）は配線基板に対するレンズの形成プロセスを説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態１における発光モジュールの構成を示す図である。 実施の形態１におけるＬＥＤチップの実装状態を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態２に係る発光モジュールにおける配線基板の構成を示す図である。 実施の形態２における配線基板の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｋ）は実施の形態２に係る配線基板の各製造工程の具体的なプロセスを説明するための図である。 （ａ）〜（ｈ）は実施の形態２に係る配線基板の各製造工程の具体的なプロセスを説明するための図（つづき）である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態２における発光モジュールの構成を示す図である。 実施の形態２におけるＬＥＤチップの実装状態を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態３に係る発光モジュールにおける配線基板の構成を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態３における発光モジュールの構成を示す図である。 実施の形態３におけるＬＥＤチップの実装状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…バックライト装置、１１…バックライトフレーム、１２…発光モジュール、１３…拡散板、１４、１５…プリズムシート、１６…輝度向上フィルム、１８…放熱シート、２０…配線基板、２１…ＬＥＤチップ、２６…ランナー、２７…ゲート穴、２８…スルーホール、２９…ＬＥＤチップ実装部位、３０…レンズ、３１…接続部、３２…支持部、５０…液晶表示モジュール、７０…基板、７１…ガラエポ基台、７２…第１の銅箔、７３…第２の銅箔、７４…感光性ドライフィルム、７５…マスク、７６…レジスト層、７７…金属めっき層、８１…ＬＥＤチップ実装部位、８２…バンプ、９０…絶縁性樹脂基板、９１…放熱性基板、９２…メタルレジスト層、９３…金属バンプ層、９４…マスク層、９５…絶縁層、９６…下地導電層、９７…外めっき層、９８…感光性ドライフィルム、９９…マスク、１００…レジスト層、１０１…金属めっき層、Ｗ１…レンズ径、Ｗ２…ランナー径

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板の一方の面に装着される固体発光素子と、
   前記固体発光素子で発生した熱を前記基板の前記一方の面から他方の面に伝達する熱伝達部と、
   前記基板の前記他方の面に前記熱伝達部を避けて形成される凹部と、
   前記基板の前記一方の面から前記凹部に貫通する貫通穴と、
   前記固体発光素子を覆うカバー部材と、
   前記貫通穴を介して前記カバー部材に接続される接続部と、
   前記凹部に形成され、前記接続部に接続されることで当該接続部を介して前記カバー部材を支持する支持部と
   を含む発光装置。
2. 前記支持部は、前記凹部において前記他方の面の高さ以下に形成されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記熱伝達部に接続され且つ前記凹部に取り囲まれる島状部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
4. 前記凹部の直径が前記カバー部材の直径を超えて形成されることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
5. 画像表示を行う表示パネルと、当該表示パネルの背面に向けられ当該表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、
   前記バックライトは、
   基板と、
   前記基板の一方の面に装着される固体発光素子と、
   前記固体発光素子で発生した熱を前記基板の前記一方の面から他方の面に伝達する熱伝達部と、
   前記基板の前記他方の面に前記熱伝達部を避けて形成される凹部と、
   前記基板の前記一方の面から前記凹部に貫通する貫通穴と、
   前記固体発光素子を保護する保護部、前記貫通穴に設けられ当該保護部に接続される接続部、および前記凹部に設けられ当該接続部に接続される支持部を一体成型してなる成型部材と、
   前記基板の前記他方の面に接触配置され、前記熱伝導部から伝達される熱を放熱する放熱部材と
   を含む表示装置。
6. 前記成型部材における前記支持部が、前記基板における前記他方の面の高さ以下に設定されることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
7. 前記接続部は、前記基板の前記他方の面から前記一方の面にかけて直径が細くなる形状を有していることを特徴とする請求項５記載の表示装置。

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