JP2009033199A

JP2009033199A - 発光素子搭載用基板

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Publication number: JP2009033199A
Application number: JP2008268892A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yoshimura; 栄二吉村
Original assignee: DENKA AGSP KK
Current assignee: DENKA AGSP KK
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP5063555B2

Abstract

【課題】発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化が可能で、好ましくは光の照射効率を高めることができる発光素子搭載用基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】金属基板１０に積層された表面金属層２２を選択的にエッチングして発光素子の搭載位置に金属凸部２２ｂを形成する工程と、その金属凸部２２ｂの近傍に電極部２３ａを形成する工程と、を含む発光素子搭載用基板の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光ダイオードチップなどの発光素子を基板の表面に搭載するための発光素子搭載用基板及びその製造方法に関し、当該発光素子搭載用基板は、特に小電力の軽薄型照明装置の発光板等として有用である。

従来、照明装置の発光体としては、蛍光灯などの電灯等が一般には用いられていた。一方、軽薄化および省電力化が可能な発光素子として発光ダイオードが知られており、これを配線基板に複数個実装した照明装置も知られている。具体的には、発光ダイオードの２本のリードを貫通孔に挿入して半田接合して実装する方法が知られていた（例えば、特許文献１参照）。

従来の発光ダイオードは、金属製のリードに設けた凹所上にＬＥＤチップを銀ぺーストなどのダイボンディングペーストを用いてダイボンドし、ＬＥＤチップの上面に設けた電極部分とリードとの間を金などのボンディングワイヤでワイヤボンドした後、透光性を有する封止樹脂でリードとＬＥＤチップとボンディングワイヤとを封止して形成されている。このようなリードの機能としては、ＬＥＤチップを支持する機能と、ＬＥＤチップがダイボンドされる凹所の周りを鏡面としてＬＥＤチップからの発光を効率良く前方へ配光させる機能と、ＬＥＤチップの発熱を熱伝導によって基板などを通じて外部へ逃がす機能とがある。

一方、ＬＥＤチップでは、照明器具としての通常の使用温度領域において、低温になるほど発光効率が高く、高温になるほど発光効率が低下する性質を有する。発光ダイオードを用いる光源装置では、発熱する部分は主としてＬＥＤチップであるから、ＬＥＤチップで発生した熱を速やかに外部に放熱し、ＬＥＤチップの温度を低下させることが、ＬＥＤチップの発光効率を向上させる上で非常に重要な課題となる。また、放熱特性を高めることによって、ＬＥＤチップに大きな電流を通電して使用することができ、ＬＥＤチップの光出力を増大させることができる。

そこで、従来の発光ダイオードに代えて、ＬＥＤチップの放熱特性を改善すべく、ＬＥＤチップを熱伝導性の基板に直接ダイボンドした光源装置も幾つか提案されている。例えば、アルミニウムの薄板からなる基板にプレス加工を施すことによって凹所を形成し、その表面に絶縁体薄膜を形成した後、凹所の底面に絶縁体薄膜を介してＬＥＤチップをダイボンドし、絶縁体膜層上に形成された配線パターンとＬＥＤチップ表面の電極との間をボンディングワイヤを介して電気的に接続し、凹所内に透光性を有する封止樹脂を充填したものが知られている。

この光源装置では、ＬＥＤチップの発熱は、ＬＥＤチップからダイボンディングペースト→絶縁体膜層→基板の経路で放熱され、基板に伝わった熱は基板全体に拡散していくため、砲弾型の発光ダイオードに比べて放熱経路が短く、放熱性が非常に高くなっている。しかし、この放熱経路においても、放熱性を阻害する構成要素として絶縁体膜層が存在するため、十分な放熱性が得られなかった。

また、ＬＥＤチップからの放熱において、絶縁体膜層の影響を低減する目的で、基板の表面から部分的に絶縁体膜層を除去し、露出した基板にＬＥＤチップを直接ダイボンドした光源装置も提案されている。しかし、絶縁体膜層を部分的に除去する方法としては、エンドミルなどによる切削加工によるものであり、露出した基板の表面は切削傷が著しく、切削加工した面にＬＥＤチップを実装するのは難しかった。

そこで、図９に示すように、熱伝導性を有する基板３と、基板３の一方の面に接合された絶縁部材４と、その絶縁部材４を貫通して設けられた貫通孔６と、この貫通孔６から露出する基板３の突台部１に実装されたＬＥＤチップ２と、貫通孔６における基板３側の開口縁から内側に突出する張出部４ａと、絶縁部材４に設けられた配線パターン８と、張出部４ａに延設された配線パターン８の部位とＬＥＤチップ２の電極との間を電気的に接続するボンディングワイヤ９と、ＬＥＤチップ２等を封止する透光性の封止樹脂７とを備える光源装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここで、基板３に設けられた突台部１は、ＬＥＤチップ２から基板３への放熱を行うと共に、ＬＥＤチップ２の高さを調整して発光効率を向上させる効果を有する。

しかしながら、特許文献２によると、上記の突台部１はアルミ板の切削加工によって形成されるため、通常、多くの突台部１を１個づつ形成する必要があり精度やコスト面で不利となり、突台部１を複雑な平面形状にする場合にも対応しにくい。また、特許文献２には、プレス加工によって突台部１を形成する方法も記載されているが、基板３の厚みが大きい場合には適用が困難である。更に、突台部１が絶縁部材４に形成された凹部の底面に設けられているため、突台部１の上面や配線パターン８からの光の反射を利用して、高効率で光を照射することが困難であった。

特開平９−２５２６５１号公報特開２００２−９４１２２号公報

そこで、本発明の目的は、発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化が可能で、好ましくは光の照射効率を高めることができる発光素子搭載用基板及びその製造方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の発光素子搭載用基板の製造方法は、金属基板に積層された表面金属層を選択的にエッチングして発光素子の搭載位置に金属凸部を形成する工程と、その金属凸部の近傍に電極部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法によると、金属基板に積層された表面金属層を選択的にエッチングして金属凸部を形成するため、金属基板上に多くの金属凸部を精度良く一括に形成でき、しかも複雑な平面形状の金属凸部も容易に形成できる。その結果、発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化を可能にすることができる。

特に、本発明の発光素子搭載用基板の製造方法は、金属基板に積層された表面金属層を選択的にエッチングして発光素子の搭載位置に金属凸部を形成する工程と、その金属凸部の上面と略面一に平坦な絶縁層を形成する工程と、その金属凸部の上面に放熱用パターンを形成しつつその放熱用パターンの近傍に電極部を有する給電用パターンを同時形成する工程と、を含むことが好ましい。

この製造方法によると、金属基板に積層された表面金属層を選択的にエッチングして金属凸部を形成するため、金属基板上に多くの金属凸部を精度良く一括に形成でき、しかも複雑な平面形状の金属凸部も容易に形成できる。また、金属凸部の上面と略面一に平坦な絶縁層を形成するため、金属凸部の上面の放熱用パターンと電極部とを略同じ高さに形成でき、発光素子に対してフラットな反射面を形成できる。このため、外周部に反射体を設けることで、反射光を利用して、高効率で光を照射することが可能になる。その結果、発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化が可能で、光の照射効率を高めることができる。

上記において、前記表面金属層は、そのエッチング時に耐性を示す別の保護金属層を介して前記金属基板に積層されたものが好ましい。保護金属層によって、エッチングの際に金属基板が保護されるので、エッチングの条件が制御し易くなり、また金属基板の平坦性が維持されるため、平坦な絶縁層を形成するのに有利になる。

一方、本発明の発光素子搭載用基板は、発光素子を搭載してこれに給電するための発光素子搭載用基板であって、金属基板と、その金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部と、その金属凸部の周囲に形成された絶縁層と、前記金属凸部の近傍に形成された電極部とを備えることを特徴とする。

この発光素子搭載用基板によると、金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部を備えるため、金属基板上に多くの金属凸部を精度良く一括に形成でき、しかも複雑な平面形状の金属凸部も容易に形成できる。その結果、発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化を可能にすることができる。

特に本発明の発光素子搭載用基板は、発光素子を搭載してこれに給電するための発光素子搭載用基板であって、金属基板と、その金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部と、その金属凸部の上面と略面一の平坦な絶縁層と、その金属凸部の上面に形成された放熱用パターンと、その放熱用パターンの近傍にこれと同じ高さで形成された電極部を有する給電用パターンとを備えることが好ましい。

この発光素子搭載用基板によると、金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部を備えるため、金属基板上に多くの金属凸部を精度良く一括に形成でき、しかも複雑な平面形状の金属凸部も容易に形成できる。また、金属凸部の上面と略面一の平坦な絶縁層を備えるため、金属凸部の上面の放熱用パターンと電極部とを同じ高さに形成でき、両者が発光素子に対してフラットな反射面を形成できる。このため、外周部に反射体を設けることで、反射光を利用して、高効率で光を照射することが可能になる。また、下面に電極とボンディング部とを備える発光素子を実装する場合にも、両者の高さが同じであることが重要である。その結果、発光素子からの放熱効果が高く、しかも低コスト化や高精度化が可能で、光の照射効率を高めることができる。

上記において、前記金属凸部は、そのエッチング時に耐性を示す別の保護金属層を介して前記金属基板に接合されたものが好ましい。保護金属層によって、エッチングの際に金属基板が保護されるので、エッチングの条件が制御し易くなり、また金属基板の平坦性が維持されるため、平坦な絶縁層を形成するのに有利になる。

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。図１は、本発明の発光素子搭載用基板の一例を示す図面であり、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面視断面図を示している。図２の（ａ）〜（ｇ）は、本発明の発光素子搭載用基板の製造方法の一例を示す工程図である。

本発明の発光素子搭載用基板は、図１に示すように、発光素子１５を搭載してこれに給電するための発光素子搭載用基板であって、金属基板１０と、その金属基板１０の発光素子１５の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部２２ｂと、その金属凸部２２ｂの周囲に形成された絶縁層４０と、前記金属凸部２２ｂの近傍に形成された電極部２３ａとを備える。本実施形態では、金属凸部２２ｂの上面に形成された放熱用パターン２３ｂと、その放熱用パターン２３ｂの近傍にこれと同じ高さで形成された電極部２３ａを有する給電用パターンとを備える例を示す。

発光素子１５としては、発光ダイオードチップ（ベアチップ）、パッケージされた表面実装タイプの発光ダイオード（チップＬＥＤ）、半導体レーザチップ等が挙げられる。発光ダイオードチップを用いる場合、その裏面は、カソードタイプとアノードタイプの２種類がある。また、本発明では、ベアチップタイプの発光素子１５の方が、放熱性、実装面積の点から優れている。

発光素子１５は、図１に示すように、両側の電極部２３ａと導電接続されている。この導電接続は、発光素子１５の上部電極と各々の電極部２３ａとを、金属細線１７によるワイヤボンディング等で結線することで行うことができる。ワイヤボンディングとしては、超音波やこれと加熱を併用したものなどが可能である。

また、図１に示すように、反射面を備える反射体１６を発光素子１５の搭載位置の周囲に形成してもよい。更に、反射体１６の内側を透明樹脂等で被覆するのが好ましく、その上方に、凸面の透明樹脂レンズを備えていてもよい。透明樹脂レンズが凸面を有することで、効率良く基板から上方に光を発射させることができる。なお、透明樹脂レンズは着色されたものでもよい。

この実施形態では、金属凸部２２ｂの上面の放熱用パターン２３ｂと電極部２３ａとを同じ高さに形成でき、両者が発光素子１５に対してフラットな反射面を形成できる。このため、外周部に反射体１６を設けることで、反射光を利用して、高効率で光を照射することが可能になる。なお、発光素子１５の搭載方法は、導電性ペースト、両面テープ、半田による接合など何れでもよいが、金属による接合が放熱性の点から好ましい。

本発明の発光素子搭載用基板は、以下のような本発明の製造方法によって好適に製造することができる。本発明の発光素子搭載用基板は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、金属基板１０に積層された表面金属層２２を選択的にエッチングして発光素子１５の搭載位置に金属凸部２２ｂを形成する工程を含む。本実施形態では、表面金属層２２は、そのエッチング時に耐性を示す別の保護金属層２１を介して金属基板１０に積層されている例を示す。

本実施形態では、まず、図２（ａ）に示すような、放熱用金属板１０と保護金属層２１と金属凸部２２ｂとを形成するための第１金属層２２とが積層された積層板ＳＰを用意する。積層板ＳＰは、何れの方法で製造したものでもよく、例えば電解メッキ、無電解メッキ、スパッタリング、蒸着などを利用して製造したものや、クラッド材などが何れも使用可能である。積層板ＳＰの各層の厚みについては、例えば、放熱用金属板１０の厚みは、３０〜５０００μｍ、保護金属層２１の厚みは、１〜２０μｍ、表面金属層２２の厚みは１０〜５００μｍである。

上記の電解メッキは、周知の方法で行うことができるが、一般的には、対象となる基板をメッキ浴内に浸漬しながら、それを陰極とし、メッキする金属の金属イオン補給源を陽極として、電気分解反応により陰極側に金属を析出させることにより行われる。

一方、無電解メッキには、通常、銅、ニッケル、錫等のメッキ液が使用できる。無電解メッキのメッキ液は、各種金属に対応して周知であり、各種のものが市販されている。一般的には、液組成として、金属イオン源、アルカリ源、還元剤、キレート剤、安定剤などを含有する。なお、無電解メッキに先立って、パラジウム等のメッキ触媒を沈着させてもよい。

放熱用金属板１０は、単層または積層体の何れでもよく、構成する金属としては、何れの金属でもよく、例えば銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、鉄、その他の合金等が使用できる。なかでも、熱伝導性や電気伝導性の点から、銅、アルミニウムが好ましい。上記のような、放熱が良好な放熱用金属板１０を備える構造により、発光素子１５の温度上昇を防止できるため、駆動電流をより多く流せ、発光量を増加させることができる。

表面金属層２２を構成する金属としては、通常、銅、銅合金、ニッケル、錫等が使用でき、特に熱伝導性や電気伝導性の点から、銅が好ましい。

保護金属層２１を構成する金属としては、放熱用金属板１０及び表面金属層２２とは別の金属が使用され、これらの金属のエッチング時に耐性を示す別の金属が使用できる。具体的には、これらの金属が銅である場合、保護金属層２１を構成する別の金属としては、金、銀、亜鉛、パラジウム、ルテニウム、ニッケル、ロジウム、鉛−錫系はんだ合金、又はニッケル−金合金等が使用される。但し、本発明は、これらの金属の組合せに限らず、上記金属のエッチング時に耐性を示す別の金属との組合せが何れも使用可能である。

次に、図２（ｂ）に示すように、エッチングレジストＭを用いて、表面金属層２２の選択的なエッチングを行う。これにより、発光素子１５の搭載位置に金属凸部２２ｂを形成する。金属凸部２２ｂの平面形状は、何れでもよいが、面積を出来るだけ大きくすることが、放熱性の観点から好ましい。

本実施形態では、図１に示すように、略円形の金属凸部２２ｂが形成され、その上面に略円形の放熱用パターン２３ｂが形成されている。その金属凸部２２ｂの周囲には、半円弧状の電極部２３ａが形成され、これが給電用パターンに電気的に接続されている。このように、略円形の放熱用パターン２３ｂやその周囲に形成された電極部２３ａは、発光素子１５からの光を効率良く反射することができる。

エッチングレジストＭは、感光性樹脂やドライフィルムレジスト（フォトレジスト）などが使用できる。なお、放熱用金属板１０が表面金属層２２と同時にエッチングされる場合、これを防止するためのマスク材を、放熱用金属板１０の下面に設けるのが好ましい（図示省略）。

エッチングの方法としては、保護金属層２１及び表面金属層２２を構成する各金属の種類に応じた、各種エッチング液を用いたエッチング方法が挙げられる。例えば、表面金属層２２が銅であり、保護金属層２１が前述の金属（金属系レジストを含む）の場合、市販のアルカリエッチング液、過硫酸アンモニウム、過酸化水素／硫酸等が使用できる。エッチング後には、エッチングレジストが除去される。

次に、図２（ｄ）に示すように、露出している保護金属層２１を除去するが、これを除去せずに、絶縁層４０を形成することも可能である。保護金属層２１は、エッチングにより除去することができ、具体的には、表面金属層２２が銅であり、保護金属層２１が前記の金属である場合、はんだ剥離用として市販されている、硝酸系、硫酸系、シアン系などの酸系のエッチング液等を用いるのが好ましい。

予め露出する保護金属層２１を除去する場合、除去部分から放熱用金属板１０の表面が露出するが、これと絶縁層４０との密着性を高めるために、黒化処理、粗化処理などの表面処理を行うことが好ましい。

本実施形態では、次いで図２（ｅ）〜（ｆ）に示すように、その金属凸部２２ｂの上面と略面一に平坦な絶縁層４０を形成する。その際、金属凸部２２ｂの形成面に絶縁層４０を形成した後、金属凸部２２ｂを絶縁層４０から露出させることができる。これに先立って、マスクＭの除去を行ってもよいが、これは薬剤除去、剥離除去など、マスクＭの種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、スクリーン印刷により形成された感光性のインクである場合、アルカリ等の薬品にて除去される。

絶縁層４０の形成には、まず、絶縁材４０ａの塗布を行うが、絶縁材４０ａとしては、例えば絶縁性が良好で安価な液状ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の反応硬化性樹脂を用いることができる。これを各種方法で、金属凸部２２ｂの高さよりやや厚くなるように塗布した後、加熱又は光照射等により硬化させればよい。塗布方法としては、カーテンコーターなどの各種コーターを使用できる。また、反応硬化性樹脂等を含有する接着性シート、プリプレグ等を用いて、ホットプレスや真空ラミネート等する方法でもよい。

次に、硬化した絶縁材４０ａを研削、研磨等することにより、金属凸部２２ｂの高さと略同じ厚さを有する絶縁層４０を形成する。研削の方法としては、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法が挙げられ、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿って移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、バフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。

本発明の製造方法は、図２（ｇ）に示すように、金属凸部２２ｂの近傍に電極部２３ａを形成する工程を含む。本実施形態では、金属凸部２２ｂの上面に放熱用パターン２３ｂを形成しつつその放熱用パターン２３ｂの近傍に電極部２３ａを有する給電用パターンを同時形成する例を示す。

その際、パターン形成の方法はいずれでもよく、例えば、エッチングレジストを使用してパターン形成するパネルメッキ法や、パターンメッキ用レジストを使用してメッキで形成するパターンメッキ法等が挙げられる。

放熱用パターン２３ｂや電極部２３ａを有する給電用パターンには、反射効率を高めるために金、ニッケル、銀などの貴金属によるメッキを行うのが好ましい。また、従来の配線基板と同様にソルダレジストを形成したり、部分的に半田メッキを行ってもよい。

［発光素子搭載用基板の他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、略円形の金属凸部と放熱用パターン、及びその周囲に形成された電極部を形成する例を示したが、本発明では、金属凸部、放熱用パターン、電極部の形状は特に限定されず、例えば図３に示すように、直線状の電極部２３ａが、略円形の金属凸部２２ｂと放熱用パターン２３ｂとの切欠き部に進入した形状であってもよい。この実施形態によると、電極部２３ａが発光素子１５の付近まで進入しているため、ボンディングワイヤを短くすることができる。
（２）前述の実施形態では、図１に示すように、発光素子１５と反射体１６とが別々に発光素子搭載用基板に搭載等される例を示したが、本発明では、図４に示すように、発光素子１５と反射体１６とが一体に形成された発光素子ユニットＬＵを発光素子搭載用基板に搭載等するようにしてもよい。このような発光素子ユニットＬＵは、各種のものが市販されており、これらを何れも使用することができる。

発光素子ユニットＬＵは、その底面に一対の電極部とボンディング部とを備え、通常の表面実装型部品と同様に、リフロー等を実装することができる。本実施形態の発光素子搭載用基板は、金属凸部２２ｂの上面に放熱用パターン２３ｂが設けられ、その近傍にこれと同じ高さで形成された電極部２３ａを有する給電用パターンを備えるため、実装面が平坦になるので、発光素子ユニットＬＵの実装をより好適に行うことができる。
（３）前述の実施形態では、フェイスアップ型の発光素子を搭載する例を示したが、本発明では、図５に示すように、一対の電極を底面に備えるフェイスダウン型の発光素子を搭載してもよい。その場合、給電を行うための電極部２３ａが、金属凸部２２ｂと放熱用パターン２３ｂとの切欠き部に進入した形状であることが、放熱性を高める上で好ましい。
（４）前述の実施形態では、発光素子の搭載位置に形成する金属凸部が、そのエッチング時に耐性を示す別の保護金属層を介して前記金属基板に接合されており、その金属凸部の上面に放熱用パターンが形成されている例を示したが、本発明の発光素子搭載用基板は、エッチングで形成された金属凸部と、その金属凸部の周囲に形成された絶縁層と、前記金属凸部の近傍に形成された電極部とを備えるものであれば、何れの構造でもよい。

例えば、図６（ａ）に示すように、金属凸部２２ｂと金属基板１０とを別の金属で構成することで、保護金属層を省略することも可能である。その際、前述した保護金属層と同じ金属で金属凸部２２ｂを形成するのが好ましい。このような金属凸部２２ｂは、前述の実施形態と同様に、エッチングを行う際に金属基板１０でエッチングをストップさせることで形成することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、金属凸部１１と金属基板１０とを同じ金属で構成することで、保護金属層を省略することも可能である。その場合、金属凸部１１と金属基板１０とを併せた厚みの金属板をハーフエッチングすることで、金属凸部１１を形成することができる。

更に、図６（ｃ）に示すように、放熱用パターンを形成せずに、金属凸部２２ｂに発光素子１５を搭載するようにしてもよい。この場合、電極部２３ａの厚みの分だけ発光素子１５が低い位置にボンディングされることになる。
（５）前述の実施形態では、発光素子搭載用基板が放熱用パターンと電極部を有する給電用パターンで構成されている例を示したが、本発明では、その他の電子回路を同じ基板上に形成してもよい。例えば、発光ダイオードの駆動回路などを形成するのが好ましい。

この場合、基板の周辺、特に角部およびその近傍に配線、ランド、ボンデイング用のパッド、外部との電気的接続パッド等がパターニングされ、配線間はチップコンデンサ、チップ抵抗および印刷抵抗等の部品、トランジスタ、ダイオード、ＩＣ等を設ければよい。
（６）前述の実施形態では、配線層が単層である配線基板に対して発光素子を搭載する例を示したが、本発明では、配線層が２層以上の多層配線基板に対して発光素子を搭載してもよい。その場合、配線層間の導電接続構造を金属凸部の形成工程と同様の工程で形成することも可能である。このような導電接続構造の形成方法の詳細は、国際公開公報ＷＯ００／５２９７７号に記載されており、これらをいずれも適用することができる。

［製造方法の他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、絶縁層を形成する際に、金属凸部が露出した絶縁層を形成した後に電極部等を形成する例を示したが、本発明では、図７に示すように、電極部等を形成するための金属層を絶縁層と一体に形成することも可能である。

例えば、図７（ａ）に示すように、前述と同様にして金属凸部２２ｂを形成する。次いで図７（ｂ）に示すように、樹脂付き銅箔を使用して絶縁層と金属層とを同時に形成する。樹脂付き銅箔をプレス面により加熱プレスして、金属凸部２２ｂに対応する位置に凸部を有し表面に金属層２３が形成された積層体を得る。このとき、プレス面と被積層体との間に、少なくとも、凹状変形を許容するシート材を配置しておくのが好ましい。また、金属凸部２２ｂに対応する位置に凹部を有するプレス面を使用してもよい。

上記の樹脂付き銅箔は、各種のものが市販されており、それらをいずれも使用できる。また、金属層形成材と絶縁層形成材とは各々を別々に配置してもよい。この工程では、シート材が、金属凸部２２ｂの存在によって加熱プレス時に凹状変形するため、それに対応する凸部が積層体に形成される。

加熱プレスの方法としては、加熱加圧装置（熱ラミネータ、加熱プレス）などを用いて行えばよく、その際、空気の混入を避けるために、雰囲気を真空（真空ラミネータ等）にしてもよい。加熱温度、圧力など条件等は、絶縁層形成材と金属層形成材の材質や厚みに応じて適宜設定すればよいが、圧力としては、０．５〜３０ＭＰａが好ましい。

絶縁層形成材としては、積層時に変形して加熱等により固化すると共に、配線基板に要求される耐熱性を有するものであれば何れの材料でもよい。具体的には、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の各種反応硬化性樹脂や、それとガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維等との複合体（プリプレグ）などが挙げられる。

シート材は、加熱プレス時に凹状変形を許容する材料であればよく、クッション紙、ゴムシート、エラストマーシート、不織布、織布、多孔質シート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体、などが挙げられる。特に、クッション紙、ゴムシート、エラストマーシート、発泡体シート、これらの複合体などの、弾性変形可能なものが好ましい。

なお、シート材と共に離型シートを追加配置してもよい。離型シートとしては、フッ素樹脂フィルム、シリコーン樹脂フィルム、各種の離型紙、繊維補強フッ素樹脂フィルム、繊維補強シリコーン樹脂フィルムなどが挙げられる。

シート材の厚みは、金属凸部２２ｂの高さの半分より厚いのが好ましく、金属凸部２２ｂの高さより厚いのが好ましい。シート材の厚みや硬さを調整することによって、加熱プレスによって形成される積層体の凸部の高さや形状を制御することができる。一般に、シート材の厚みを小さく、また硬さを硬くすると、形成される積層体の凸部の高さや体積は小さくなる。

次いで、図７（ｃ）に示すように、この積層体の凸部を除去して、金属凸部２２ｂを露出させる。その際、積層体の金属層２３の上面より金属凸部２２ｂの上面が高くなる分を、同時に除去して平坦化してもよい。

凸部の除去方法としては、研削や研磨による方法が好ましく、ダイヤモンド製等の硬質刃を回転板の半径方向に複数配置した硬質回転刃を有する研削装置を使用する方法や、サンダ、ベルトサンダ、グラインダ、平面研削盤、硬質砥粒成形品などを用いる方法などが挙げられる。研削装置を使用すると、当該硬質回転刃を回転させながら、固定支持された配線基板の上面に沿って移動させることによって、上面を平坦化することができる。また、研磨の方法としては、ベルトサンダ、バフ研磨等により軽く研磨する方法が挙げられる。本発明のように積層体に凸部が形成されていると、その部分のみを研削するのが容易になり、全体の平坦化がより確実に行える。

次いで、エッチングレジストを使用して金属層２３をエッチングすることで電極部２３ａを有する給電用パターンを形成する。その後、給電用パターン等の厚みを増加させるためにメッキ等を行ってもよい。
（２）前述の実施形態では、樹脂付き銅箔を加熱プレスした後にそのまま研削等を行う例を示したが、本発明では、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、樹脂付き銅箔を加熱プレスした後に、エッチングで金属凸部２２ｂの上方の金属層２３を除去し（図８（ｃ））、その後同様にして、研削等を行ってもよい。
（３）前述の実施形態では、プレス面と被積層体との間に、凹状変形を許容するシート材を配置することで、金属層を凸状に変形させる例を示したが、本発明では、金属層の上面にドライフィルムレジストを積層しておき、パターン露光と現像を行うことによって、金属凸部の上方が開口したドライフィルムレジストを形成しておくことで、加熱プレスした際に、金属層を凸状に変形させることも可能である。

本発明の発光素子搭載用基板の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面視断面図本発明の発光素子搭載用基板の製造方法の一例を示す工程図本発明の発光素子搭載用基板の他の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面視断面図本発明の発光素子搭載用基板の他の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面視断面図本発明の発光素子搭載用基板の他の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面視断面図本発明の発光素子搭載用基板の他の例を示す正面視断面図本発明の発光素子搭載用基板の製造方法の他の例を示す工程図本発明の発光素子搭載用基板の製造方法の他の例を示す工程図従来の発光素子搭載用基板の一例を示す図であり、（ａ）は正面視断面図、（ｂ）は平面図

符号の説明

１０金属基板
１５発光素子
２１保護金属層
２２表面金属層
２２ｂ金属凸部
２３ａ電極部
２３ｂ放熱用パターン
４０絶縁層

Claims

発光素子を搭載してこれに給電するための発光素子搭載用基板であって、金属基板と、その金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部と、その金属凸部の周囲に形成された絶縁層と、その金属凸部の上面に形成された放熱用パターンと、前記金属凸部の近傍に形成された電極部とを備える発光素子搭載用基板であって、前記放熱用パターンは切欠き部を有すると共に、前記電極部がその切欠き部に進入した形状である発光素子搭載用基板。
発光素子を搭載してこれに給電するための発光素子搭載用基板であって、金属基板と、その金属基板の発光素子の搭載位置にエッチングで形成された金属凸部と、その金属凸部の上面と略面一の平坦な絶縁層と、その金属凸部の上面に形成された放熱用パターンと、その放熱用パターンの近傍にこれと同じ高さで形成された電極部を有する給電用パターンとを備える発光素子搭載用基板であって、前記放熱用パターンは切欠き部を有すると共に、前記電極部がその切欠き部に進入した形状である発光素子搭載用基板。
前記金属凸部は、そのエッチング時に耐性を示す別の保護金属層を介して前記金属基板に接合されたものである請求項１又は２に記載の発光素子搭載用基板。
前記金属凸部は、前記放熱用パターンの切欠き部の下方に、切欠き部を有する請求項１〜３いずれかに記載の発光素子搭載用基板。