JP2009038156A - 回路基板及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の改善された回路基板を提供する。
【解決手段】本発明の回路基板は、基材と；前記基材上に形成された複数の配線層と；前記基材を貫通し、前記複数の配線層間に設けられる複数の貫通孔と；前記複数の貫通孔の内部に形成された熱伝導性部材からなる充填層と；を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品が実装される電子回路基板、特にＬＥＤ（発光ダイオード）を実装する回路基板及びその回路基板を用いた照明装置に関する。

ＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）は、長寿命で信頼性が高く、また低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現などの特徴を有することから、ＬＥＤ素子を用いた照明装置は、液晶ディスプレイ、携帯電話、情報端末などのバックライト、屋内外広告など、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。しかし、ＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）は発光時に発熱を伴うものである。
電子部品が実装される電子回路基板、特にＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ素子（発光素子）を実装する基板を用いた照明装置は、上記のようにＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）の発光時に発生する熱を放熱する必要がある。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする発光装置を照明に使用する場合、照明に必要とする光束が得られるようにするためには、発光ダイオードに流す電流を増加させることで光束の向上が得られるが、発光ダイオードの温度が高くなって効率及び寿命が低下してしまうため、放熱性を向上させる必要がある。

従来の照明装置の放熱について図９及び図１０を参照しながら説明する。図９及び図１０は、従来の回路基板に発光素子が搭載された照明装置の構成の例を模式的に示す断面図である。図９は、アルミニウムや銅などの金属ベース５１上に絶縁層５２、銅箔パターン５３、レジスト５４が順に積層されてなる金属ベース基板を器体５５上に配置し、さらに銅箔パターン５３上に発光素子（発熱部品）５６を配置した照明装置の構成の一例であり、発光素子（発熱部品）５６が発する熱を金属ベース５１を介して器体５５に伝導させ、部品の放熱を図っている。また、図１０は、紙フェノール、ガラスコンポジット、ガラスエポキシなどの基材６１の両面に銅箔層６２（６２ａ，６２ｂ）とレジスト６３（６３ａ，６３ｂ）を設けた例であり、発光素子（発熱部品）６５が発する熱を基材６１を介して部品面と逆側の面にある銅箔層６２ｂに熱を伝導し、さらにこの銅箔層６２ｂ及びレジスト（層）６３ｂを介して器体６４に熱を伝導させることにより放熱を図っている。

しかしながら、図９に記載の照明装置では、基材が金属であるために放熱性は比較的良好であるが、基材（基板）が非常に高価となり、また、電子部品のリード端子を基板に貫通させなければならない、いわゆるディスクリート部品のような電子部品を実装する場合には、貫通孔の形成が難しく電子部品の実装が困難である。さらに、金属ベース５１と銅箔パターン（回路）５３の絶縁が絶縁層５２のみで行なわれるため小さな電気耐量しか有していないので実用的ではない。図１０に記載の照明装置では、基材６１に所望の強度をもたせるために、基材６１を厚くしなければならず、発光素子（発熱部品）６５から生ずる熱を効率よく器体６４に伝導することができない。よって、これらの照明装置では放熱性が十分ではなくさらなる放熱性の向上が求められている。
ＬＥＤ素子（発光素子）を用いた照明装置の放熱性の向上を目的として、無機フィラーと樹脂組成物を含む絶縁層をベース基板として用い、さらにこの絶縁層に複数の凹部が設けられている熱伝導性基板を用いた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００４−３９６９１号公報

しかしながら、上記の発光装置に関する発明は、発光素子から生じる熱を、熱伝導配線基板中の絶縁層を介して放熱板に伝導する必要があるため、放熱性のさらなる向上が求められている。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、放熱性の改善された回路基板及び回路基板を用いた照明装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の回路基板は、基材と；前記基材上に形成された複数の配線層と；前記基材を貫通し、前記複数の配線層間に設けられる複数の貫通孔と；前記複数の貫通孔の内部に形成された熱伝導性部材からなる充填層と；を備えることを特徴としている。

請求項２記載の回路基板は、請求項１記載の回路基板において、前記貫通孔の内壁部には充填層と貫通孔との間に介在する基材よりも熱伝導性が大きい熱伝導手段を有することを特徴としている。

請求項３記載の回路基板は、請求項１記載の回路基板において、前記基材には半導体発光素子が搭載されるものであり、前記複数の貫通孔の一部が、前記発光素子用の配線層である電極部の近傍に配置されていることを特徴としている。

請求項４記載の回路基板は、請求項１記載の回路基板において、前記複数の貫通孔の一部が、前記発光素子用の配線層である電極部の下に配置されていることを特徴としている。

請求項５記載の回路基板は、請求項１ないし４のいずれか一記載の回路基板において、前記基材は、主として樹脂性材料からなり、前記基板を挿通するように接続用端子が設けられていることを特徴としている。

請求項６記載の照明装置は、請求項１ないし５のいずれか一記載の回路基板と；前記回路基板が設けられる器体と；を具備することを特徴としている。

上記した請求項１ないし請求項６記載の発明において、用語の定義および技術的意味は、特に指定しない限り以下の通りである。

発光素子用の配線層である電極部とは、電子部品（例えば発光素子）を電気的に接続可能な部分であり、例えば回路パターンの一部、例えばいわゆるランド（部）である。また、電子部品（例えば挿入型電子部品）のリード部を接続する場合には、前記電極部は基材を貫通して形成（いわゆるスルーホール）されていてもよい。この場合、後述のように貫通孔を前記電極部の下に形成できるので好ましい。

基材を貫通し、複数の配線層間に設けられる複数の貫通孔は、その内部に形成された熱伝導性部材からなる充填層を有する。この充填層により、発光素子が発する熱を基材の発光素子を搭載する面とは反対の面（以下、「基材の裏面」とも称する。）へより効率的に伝導できる。充填層は、基材より熱伝導性が大きい熱伝導性部材からなることが、より熱伝導性が高くなるため好ましい。この充填層を構成する熱伝導性部材としては導体や熱伝導性樹脂系材料などが挙げられ、好ましくは熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料が挙げられる。これらの熱伝導性部材としては、具体的にはハンダ、銅（粒）、酸化アルミニウムなどが挙げられる。銅（粒）としては、銅（粒）を導電性樹脂に含ませたものが挙げられる。充填層を構成する熱伝導性部材のうち、中でもハンダが充填層の形成が容易なため、また、銅（粒）が、熱伝導性が良好なため好ましい。充填層は、これらの熱伝導性部材を充填後、固化（硬化）させることにより形成できる。

また、貫通孔と充填層との間、すなわち貫通孔の内壁面（内周面）には、熱伝導手段、特には基材より熱伝導性が大きい熱伝導性部材からなる熱伝導手段が形成されていてもよい。この熱伝導性手段の形成により、仮に充填層の熱伝導率が高くなくても、この組合わせにより、良好な放熱性を確保できる。また、後述のように、この熱伝導手段は、無電解メッキ法により、金属層、例えば熱伝導性の良好な銅層を形成できる。この場合、基材の裏面への熱伝導性が向上する。貫通孔は、基材の所望の位置に形成させることができるが、発光素子用の配線層である電極部の近傍に配置すること、さらには前記電極部の下、及び／又は発光素子が配置される領域内の（例えば発光素子が電極パターンに接触しない領域での）導電位部に配置することが、熱を基材の裏面へより効率的に伝導できるため好ましい。なお、発光素子用の配線層である電極部の近傍とは、貫通孔が、その内部に形成された充填層を介して基材の裏面側に効果的に熱を放熱できる距離をいう。また、発光素子が配置される領域内の導電位部に配置された貫通孔とは、発光素子が配置される領域内であって、その貫通孔に導電性物質（導体）を充填しても電極部間の電気的絶縁性を維持できる貫通孔をいう。貫通孔は、所望の数を（所望の場所に）形成することができるが、発光素子(発熱部材)の近傍（例えば、発光素子用の配線層である電極部の近傍）に密集させて多数設けることにより、熱の伝導経路を増やすことができるため、より効率の良い放熱を行うことができる。貫通孔を前記電極部の下、及び／又は発光素子が配置される領域内の導電位部にさらに配置することもできる。なお、これらの貫通孔のうち、前記発光素子が配置される領域内の導電位部に配置された貫通孔については、上記と同様に熱伝導性部材（例えば導体）を充填できるが、前記発光素子が配置される領域内であっても導電位部ではない位置に配置される貫通孔、すなわちその貫通孔に導電性物質（導体）を充填すると電極部間の電気的絶縁性を維持できない貫通孔には熱伝導性部材（例えば導体）を充填できない。このような貫通孔には電気絶縁性材料を充填する。電気絶縁性材料の充填により、電極部間の電気的絶縁性を維持しつつ、効果的な放熱が可能となる。

本発明において、基材は、紙フェノール、ガラスコンポジット、ガラスエポキシなどの材質から構成できる。これらの材質から構成される基材を使用することにより、金属基材を用いる場合とは異なり、リード部を有する挿入型電子部品（ディスクリート部品）の使用も可能となるため好ましい。

本発明の基材は上記のように樹脂製の基材であるので、安価に製造できる。一般に、このような樹脂製の基材は熱伝導率が悪いため、効果的な放熱を行なうことができず、放熱作用を得るためには通常は金属製の基材を使用することが考えられるが、このような金属製の基材については、基材に直接接続用端子を設けるような端子を使用する場合には、金属製の基材からの熱伝導によって不具合を起こす可能性があり、端子自体を損傷してしまうおそれがある。しかし、上記のように本発明の回路基板は、上記のように樹脂製の基材であっても基材自体が良好な放熱性を確保できるようになったので、回路基板としての不具合を抑制するとともに、基材に直接設けるタイプの接続端子であっても基材からの熱伝導は小さいため端子が不具合を生じることはない。
よって、本発明の回路基板は、接続用端子の電気的な接続の信頼性が向上し、より信頼性の高い照明装置、例えばＬＥＤ照明装置を提供できる。

本発明では、基材の裏面に、絶縁層などを介して放熱用部材が取り付けられる。発光素子から生じた熱が貫通孔を介して放熱用部材に伝導され放熱される。放熱用部材としては、器体、例えば放熱器や放熱板、例えば放熱用フィンなどが挙げられる。

請求項１記載の回路基板によれば、貫通孔の内部に熱伝導性部材からなる充填層が形成されているので、基材上で局部的に温度が高くなることを抑制することができるともに、基材及び配線層の熱を効率よく外部に伝導することができ、放熱性が向上する。

請求項２記載の回路基板によれば、前記貫通孔の内壁部に基材よりも熱伝導性が大きい熱伝導手段を有するので、放熱性が向上する。

請求項３記載の回路基板によれば、貫通孔の一部が前記電極部の近傍に配置されているので、基材及び配線層の熱をより効率よく外部に伝導することができ、放熱性が向上する。

請求項４記載の回路基板によれば、貫通孔の一部が前記電極部の下に配置されているので、基材及び配線層の熱をより効率よく外部に伝導することができ、放熱性が向上する。

請求項５記載の回路基板によれば、基材自体が高温になることがないので、接続用端子を基材に直接挿入しても脱落などの不具合を生じないため、接続用端子の電気的な接続の信頼性が向上する。

請求項６記載の照明装置によれば、放熱性が向上した回路基板を用いるので、放熱性を向上させることができる。

したがって、本発明によれば、従来に比べて、より放熱性の改善された回路基板、及びその回路基板を用いた照明装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施形態に係る回路基板の一例を示している。図１は、この回路基板の一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す回路基板をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図である。図１及び図２に示す回路基板１は、基材２と、前記基材２上に形成された発光素子用の配線層である電極部３（３ａ，３ｂ）と、前記基材２を貫通する複数の貫通孔４と、前記貫通孔の内部に形成された充填層１５と、前記複数の貫通孔４の内壁部（内周面）にそれぞれ形成された前記基材より熱伝導性が大きい熱伝導手段５と、前記電極部３（３ａ，３ｂ）と前記熱伝導手段５とを接続する配線層６とを備えて構成される。この回路基板１では、前記基材２の裏面側に熱伝導層７をさらに備える。なお、図２では理解のしやすさのために基材２の裏面側に放熱用部材１１を取り付けた状態で説明する。

前記発光素子搭載用の電極部３（３ａ，３ｂ）上には、発光素子８が配置され、電気的に接続される。発光素子８の接続方法は、例えば、リフローによるはんだ接続、バンプ（図示せず）を用いたフリップチップ実装などで電極部３（３ａ，３ｂ）に接続（実装）できる。なお、回路基板１の発光素子が搭載される側の面には、ソルダーレジスト（又はシルク）層９が形成されている。ソルダーレジスト層９は、前記発光素子搭載用の電極３ａ及び３ｂの間に、電気絶縁性を担保するために形成されてもよい。また、基材２の裏面側には、絶縁層１０を介して放熱用部材１１が取り付けられる。なお、絶縁層１０を介しての放熱用部材１１の取り付けの前に、基材２の裏面側に樹脂層１２を予め形成させて基材２の裏面を平滑にする。また、この回路基板１は、接続用端子１３を接続可能な貫通部１４、及び他の接続用端子（図示せず）などを接続可能な他の貫通部（図示せず）をさらに備える。

基材２は、例えば、紙フェノール、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ樹脂などの材質から製造される。基材２の厚さは用途に応じて適宜決められる。基材２が、高いガラス転移温度を有する材質（樹脂）から形成される場合には、熱による塑性変形が生じにくいため好ましい。ガラス転移温度は１７０℃以上が好ましく、１７０℃〜１８０℃がより好ましい。

電極部３（３ａ，３ｂ）は、基材２の発光素子８を搭載する面に形成される。電極部３（３ａ，３ｂ）は金属、例えば銅などで形成される。この電極部３（３ａ，３ｂ）は、例えばランド（部）であり、回路パターンからの各発光素子２への通電要素である。すなわち、電極部３ａと電極部３ｂは、それぞれ互いに離間して例えばソルダーレジスト層（絶縁層）９により絶縁されている。この電極部３（３ａ，３ｂ）は、後述の金属メッキ法、例えば無電解メッキ法などにより形成される。なお、無電解メッキ法などにより電極部３（３ａ，３ｂ）を形成する場合には、後述の熱伝導手段５、配線層６及び熱伝導層７が同じ材質（金属）で同時に形成できる。

貫通孔４は、所定の大きさを有する形状、例えば、その断面が所定の直径となる円柱状に形成される。貫通孔４は、後述のように、例えば金属メッキ（例えば無電解金属メッキ）により、その内表面に基材２より熱伝導性の大きい熱伝導手段５を形成するので、この熱伝導手段５の厚さを考慮して形成する。この熱伝導手段５は、熱伝導性の大きい材料、例えば金属から形成される。金属のうち銅が、熱伝導性が良好であり、かつ熱伝導手段の形成が容易なため好ましい。この熱伝導手段５は、例えば銅の無電解メッキ処理により形成される。また、貫通孔は、基材の所望の位置に形成させることができるが、電極部の近傍に配置すること、さらには前記電極部の下、及び／又は発光素子が配置される領域内に配置することが、熱を基材の裏面へより効率的に伝導できるため好ましい。また、貫通孔は、所望の数を（所望の場所に）形成することができるが、発光素子(発熱部材)８の近傍（例えば、前記電極部３（３ａ，３ｂ）の近傍）に密集させて多数設けることにより、熱の伝導経路を増やすことができるため、より効率の良い放熱を行うことができる。

この熱伝導手段５が形成された貫通孔４は、その内部に熱伝導性部材からなる充填層１５が形成される。この充填層１５により良好な熱伝導性を達成できる。充填層１５を構成する熱伝導性部材としては、例えばハンダ、銅（粒）、酸化アルミニウム、などの導体が挙げられる。また、導電性樹脂組成物を充填し、硬化させて充填層１５を形成させることもできる。充填層１５を構成する熱伝導性部材としては、銅（粒）は熱伝導性が良好であるため好ましく、ハンダは充填層の形成が容易であるため好ましい。

前記発光素子搭載用の電極部３（３ａ，３ｂ）と前記熱伝導手段５にわたって形成された配線層６は、発光素子８を電気的に接続するとともに、発光素子８から生じた熱を前記貫通孔の熱伝導手段５に伝導する。配線層６は、さらに回路パターンを構成し、給電部（図示せず）に接続する接続用端子１３と電気的に接続する配線層６ａを含む。配線層６は、導電性部材、例えば銅などの金属により形成できる。また、配線層６は、前述のように、電極部３（３ａ，３ｂ）、熱伝導手段５、及び熱伝導性層７と一体に形成できる。

基材２の裏面に形成された熱伝導層７は、熱伝導手段５及び充填層１５から伝導された熱を絶縁層１０を介して放熱用部材１１に効率的に伝導する。この熱伝導層７は、熱伝導性の良好な材質、例えば金属により形成できる。金属のうち、銅が熱伝導性が良好であるため好ましい。この熱伝導層７も前述のように、例えば無電解メッキ法により、電極部３（３ａ，３ｂ）、熱伝導の層５及び配線層６とともに一体で形成できる。

発光素子８は、例えば青色発光する発光ダイオードなど、目的に応じて種々の発光素子を使用できる。例えば主波長が４２０〜４８０ｎｍ（例えば４６０ｎｍ）の青色光を放射し、放射した青色光により蛍光体を励起して可視光を発光させる青色発光タイプのＬＥＤチップである。また、例えば青色発光する発光ダイオード上に、蛍光体含有樹脂層（図示せず）を形成させて、発光ダイオードからの青色光からの励起により可視光を得て、この可視光と青色光との混色により所望の光（白色光）を得ることができる。

ソルダーレジスト（又はシルク）層９は、回路基板１の絶縁性を担保し、電極部３（３ａ，３ｂ）などの導体を保護するために形成される。ソルダーレジスト（又はシルク）層９は、例えばアクリル−エポキシ系樹脂などから形成される。基材２の裏面側に、絶縁層１０のかわりに、ソルダーレジスト（又はシルク）層９を形成してもよい。

絶縁層１０としては、例えば基材２と同じ材質のもの、例えば紙フェノール、ガラスコンポジット、ガラスエポキシなどを使用できる。また上記のようにソルダーレジスト（又はシルク）層９と同じ材質のものを使用できる。基材２と同じ材質のものを使用する場合には製造が容易であり、ソルダーレジスト（又はシルク）層９と同じ材質のものを使用する場合には製造工程が簡略化できる。絶縁層１０は、基材２と同様に、高いガラス転移温度を有する材質（樹脂）から構成される場合には、熱による塑性変形が生じにくいため、剥離が発生しにくいので好ましい。ガラス転移温度は１７０℃以上が好ましく、１７０℃〜１８０℃がより好ましい。また、絶縁層１０が、フィルム材料である場合には、絶縁層を薄く形成できるので熱伝導性が良好となるため好ましい。
次に、絶縁層１０の厚さについて説明する。図３は、絶縁層１０の材厚（厚さ）と電気耐量、熱抵抗の関係を表したグラフの一例である。図３からわかるように、絶縁層１０の材厚（厚さ）に対する電気耐量及び熱の伝導性については、いわゆるトレードオフの関係にある。熱の伝導性については絶縁層１０の厚さが薄ければ薄いほど良いが、絶縁層１０の厚さは必要とされる（所望の）電気的耐量から決まってくる。従って、所望の電気耐量を確保できる最短の厚みとすることが望ましく、一般的な基板材料の場合、１ｋＶ以上の耐圧を確保しようとすると１００μｍ程度の厚さが最適な厚みとなる。すなわち、このような絶縁層１０の厚さは、１００μｍ〜１２０μｍが好ましい。

放熱用部材１１は、いわゆるヒートシンクとして機能するものであり、例えば、器体、例えば、放熱器や放熱板などが挙げられる。放熱器や放熱板としては、例えば熱伝導性の高いアルミニウムや銅を材料として使用できる。また、放熱用部材１１の形状はいずれの形状であってもよいが、好ましくは表面積が大きくなるように多くのフィン（ひれ）付けて形成した金属ブロック（放熱用のフィン）などが使用できる。

また、基材２の裏面側に形成されている熱伝導性層７の空隙部には、絶縁層１０の形成のための平滑性を得るために、例えばエポキシ系樹脂を用いて樹脂層１２を形成させる。

この回路基板１は、図１及び図２に示すように給電部に接続する接続用端子１３を挿入し、電気的に接続するための貫通部１４を備える。なお、この貫通部１４は、貫通孔４と同様に熱伝導層を備えてもよい。このように接続用端子１３を接続し、さらに他方の接続用端子（図示せず）を接続して電力（電圧）を供給することにより、発光素子８が発光するが、上述のように、この回路基板１では発光素子８の発光の際の放熱性を改善することができる。そのため、基材２自体が良好な放熱性を有し、高温になることがないので、接続用端子を基材に直接挿入しても脱落などの不具合を生じない。よって、接続用端子の電気的な接続の信頼性が向上し、より信頼性の高い照明装置、例えばＬＥＤ照明装置を提供できる。

次に、この回路基板１の製造方法について図４を参照して説明する。図４は、この実施形態に係る回路基板１の製造方法の一例の各工程を示した断面図である。なお、図４では、理解の容易のために放熱用部材１１を取り付ける工程も説明する。
まず、基板２を準備する（図４（ａ））。次に、この基板２の所定の位置に、例えばドリルやレーザーを用いて貫通孔４を形成させる（図４（ｂ））。さらに、この基板２の両面及び貫通孔４の内周面に無電解メッキにより、金属箔層（銅箔層）を形成させる（図４（ｃ））。さらに、貫通孔４の中に熱伝導性部材（例えばハンダ）を充填し、固化等を行なって充填層１５を形成する（図４（ｄ））。次に、この基材の両面に、所望のエッジングレジストパターンを形成させてからエッチング処理を行い、その後エッジングレジストを剥離して導体パターンを形成させる（図４（ｅ））。この導体パターンの形成により、発光素子搭載用の電極部３（３ａ，３ｂ）、配線層６，６ａ及び熱伝導層７が形成される。その後、熱伝導層７の空隙部に、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を配置し、硬化させて樹脂層１２を形成させた後、基材２の発光素子搭載面側及び基材２の裏面側の両面に、例えばスクリーン印刷によりソルダーレジスト（又はシルク）層９及び絶縁層１０を形成する（図４（ｆ））。以上により、この実施形態に係る回路基板１を製造できる。なお、この実施形態に係る回路基板１は、その後、基材２の裏面側に放熱用部材１１を取り付け、さらに、回路基板の貫通部１４及び放熱用部材１１の凹部１６を形成させることができる（図４（ｇ））。その後、発光素子８及び接続用端子１４等を接続して照明装置、例えばＬＥＤ照明装置を得ることができる。なお、回路基板の貫通部１４及び／又は放熱用部材１１の凹部１６は、予め形成させておくこともできる。

以上のように、この実施形態では、従来に比べて、より放熱性の改善された回路基板、それを用いたＬＥＤモジュール及び／又は照明装置を提供することができる。
また、適度な基板強度と十分な電気耐量を確保することができ、さらに挿入型電子部品であるディスクリート部品の使用も可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、先の実施形態で説明した事項の重複説明は省略する。この実施形態では、貫通孔４が、前記電極３（３ａ，３ｂ）の下に配置された貫通孔４ａ，４ｂを有する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る回路基板の一例を示す断面図である。図５は、図１の回路基板をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図に相当する。なお、この実施形態においても、理解のしやすさのために基材２の裏面に放熱用部材１１を取り付けた図としている。

図５から理解できるように、この実施形態では、貫通孔４ａ，４ｂが、前記発光素子搭載用の電極部３ａ，３ｂの下に形成されている。すなわち、電極部３ａ，３ｂがランド（部）であり、このランド（部）に貫通孔４ａ，４ｂが形成されている。すなわち、この実施形態では、ソルダーレジスト（又はシルク）層９が貫通孔４ａ，４ｂを被覆しておらず、また、いわゆるスルーホール（ビアホール）が形成されている。また、貫通孔４ａ，４ｂの内部には、充填層１５が形成されている。
そのため、伝熱（放熱）経路が順に、発光素子８、電極部３ａ，３ｂ、熱伝導手段５及び充填層１５、熱伝導層７、絶縁層１０、放熱用部材１１の順で形成されるので、配線層６を介することなく伝導でき、また絶縁層１０以外は熱伝導性の高い（熱抵抗の低い）部材（すなわち導体）で形成されるので、より効率的に熱伝導（放熱）を行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、先の実施形態で説明した事項の重複説明は省略する。図６は、本発明の第３の実施形態に係る回路基板の一例を示す断面図である。図６は、図１の回路基板をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図に相当する。なお、この実施形態においても、理解のしやすさのために基材２の裏面に放熱用部材１１を取り付けた図としている。

この実施形態では、上記の第２の実施形態において、貫通孔４を、電極部３（３ａ，３ｂ）により近接させて形成している。よって、配線層６の距離を短くすることができるので、より効率的に放熱することができる。なお、上記の第１の実施形態及び下記の第４の実施形態における貫通孔４を、電極部３（３ａ，３ｂ）により近接させて形成させることによっても、同様により効率的に放熱することができる。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、先の実施形態で説明した事項の重複説明は省略する。図７は、本発明の第４の実施形態に係る回路基板の一例を示す断面図である。図７は、図１の回路基板をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図に相当する。なお、この実施形態においても、理解のしやすさのために基材２の裏面に放熱用部材１１を取り付けた図としている。

この実施形態では、貫通孔４が、発光素子８が配置される領域内の（例えば、発光素子８が基材２の回路パターン（電極部３，３，３ｂ及び配線層６）と接触しない領域の）導電位部に配置された貫通孔４ｃを有する。図７から理解できるように、発光素子８が配置される領域内であっても、貫通孔４ｃを形成させることができる。この場合、発熱する発光素子８の領域内の導電位部に貫通孔４ｃを形成させているので、より効率的に熱伝導（放熱）を行うことができる。この貫通孔４ｃに熱伝導性部材、例えば導体を充填しても発光素子搭載用の電極部間の電気絶縁性を維持できるので、この貫通孔４ｃに熱伝導性部材（例えばハンダ、銅（粒））を充填して充填層１５を形成する。この場合、熱の伝導経路の断面を増やすことができるので、より効率のいい放熱ができる。なお、図８に示すように、貫通孔４が、発光素子８が配置される領域内であっても導電位部でない位置に配置された貫通孔４ｄ、すなわち導電性部材の充填により電極部３ａ及び３ｂの間の電気的絶縁性を維持できない場合には、この貫通孔４ｄに電気絶縁性材料１５ａを充填することにより発光素子の電極部間の電気絶縁性を維持しつつ、効果的な放熱が可能となる。電気絶縁性材料１５ａとしては、例えば、ガラスエポキシ樹脂などが挙げられる。
このように、この実施の形態によれば、より効率的に熱伝導（放熱）を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る回路基板の一例を示す平面図である。 図１に示す回路基板をＡ１−Ａ２線に沿って切断した断面図である。 絶縁層の材厚（厚さ）と電気耐量、熱抵抗の関係を表したグラフの一例である。 この実施形態に係る回路基板１の製造方法の一例の各工程を示した断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る回路基板の一例の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る回路基板の一例の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る回路基板の一例の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る回路基板の他の例の断面図である。 従来の回路基板に発光素子が搭載された照明装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 従来の回路基板に発光素子が搭載された照明装置の構成の他の例を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１…回路基板、２…基材、３，３ａ，３ｂ…（発光素子搭載用の）電極部、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…貫通孔、５…熱伝導手段、６，６ａ…配線層、７…熱伝導層、８…発光素子、９…ソルダーレジスト（又はシルク）層、１０…絶縁層、１１…放熱用部材、１２…樹脂層、１３…接続用端子、１４…貫通部、１５…充填層、１５ａ…電気絶縁性物質、５１…金属ベース、５２…絶縁層、５３…銅箔パターン、５４…レジスト、５５…器体、５６…発光素子（発熱部品）、６１…基材、６２，６２ａ，６２ｂ…銅箔層、６３，６３ａ，６３ｂ…レジスト、６４…器体、６５…発光素子（発熱部品）。

Claims (6)

1. 基材と；
   前記基材上に形成された複数の配線層と；
   前記基材を貫通し、前記複数の配線層間に設けられる複数の貫通孔と；
   前記複数の貫通孔の内部に形成された熱伝導性部材からなる充填層と；
   を備えることを特徴とする回路基板。
2. 前記貫通孔の内壁部には充填層と貫通孔との間に介在する基材よりも熱伝導性が大きい熱伝導手段を有することを特徴とする請求項１記載の回路基板。
3. 前記基材には半導体発光素子が搭載されるものであり、
   前記複数の貫通孔の一部が、前記発光素子用の配線層である電極部の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
4. 前記複数の貫通孔の一部が、前記発光素子用の配線層である電極部の下に配置されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
5. 前記基材は、主として樹脂性材料からなり、前記基板を挿通するように接続用端子が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の回路基板。
6. 請求項１ないし５のいずれか一記載の回路基板と；
   前記回路基板が設けられる器体と；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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