JP2009081195A - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性が向上された発光モジュールを提供する。
【解決手段】本発明の発光モジュール１０は、金属基板１２と、金属基板１２の上面に形成された多層配線（第１配線層１４および第２配線層１８）と、上層の第２配線層１８に電気的に接続された発光素子２０とを備えた構成となっている。更に、下層の第１配線層１４は放熱用の層として機能して、上層の第２配線層１８から成るダイパッド部１８Ａよりも面積が大きく形成されている。この構成により、発光素子２０から発生した熱は、第１配線層１４により横方向に拡散された後に、金属基板１２に伝導されるので、モジュール全体の放熱性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光モジュールに関し、特に、高輝度の発光素子が実装される発光モジュールに関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）に代表される半導体発光素子は、寿命が長く且つ視認性が高いので、交通信号機等や自動車のランプ等に使用されてきている。また、ＬＥＤは、照明機器としても採用されつつある。

ＬＥＤを照明機器に使用するときは、一つのＬＥＤのみでは明るさが不十分であるため、１つの照明機器に多数個のＬＥＤが実装される。しかしながら、ＬＥＤは発光時に多量の熱を放出するので、放熱性に劣る樹脂材料から成る実装基板にＬＥＤを実装したり、個々のＬＥＤを個別に樹脂パッケージすると、ＬＥＤから放出された熱が外部に良好に放出されずに、ＬＥＤの性能が早期に低下してしまう問題があった。

下記特許文献１では、ＬＥＤから発生する熱を良好に外部に放出させるために、アルミニウムから成る金属基板の上面にＬＥＤを実装する技術が開示されている。特に、特許文献１の図２を参照すると、金属基板１１の上面を絶縁性樹脂１３により被覆し、この絶縁性樹脂１３の上面に形成された導電パターン１４の上面に発光素子１５（ＬＥＤ）を実装している。この構成により、発光素子１６から発生した熱は、導電パターン１４、絶縁性樹脂１３および金属基板１１を経由して外部に放出される。
特開２００６−１００７５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、金属基板１１の上面を被覆する絶縁性樹脂１３から成る層の上面に導電パターン１４を形成し、この導電パターン１４の上面に発光素子１５を固着していた。従って、発光素子１６から発生した熱は、絶縁性樹脂を経由して金属基板１２に伝導していたので、熱は縦方向に優先的に伝導して、金属基板１２の横方向には十分に伝導していなかった。このことから、発光素子１６の直下に位置する部分の金属基板のみが放熱に寄与し、装置全体の放熱性を更に向上させることが困難である問題があった。

本発明は、上述した問題を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、放熱性が向上された発光モジュールを提供することにある。

本発明の発光モジュールは、金属基板と、前記金属基板の上面に設けられた配線層と、前記配線層と電気的に接続された発光素子とを具備し、前記配線層は、前記金属基板の主面を被覆する第１絶縁層の上面に設けられた第１配線層と、前記第１配線層を被覆する第２絶縁層の上面に設けられた第２配線層とを含み、前記発光素子は、前記第２配線層から成るダイパッド部に固着され、前記ダイパッド部の下方に位置する前記第１配線層の面積は、前記ダイパッド部よりも大きく形成されることを特徴とする。

本発明の発光モジュールによれば、金属基板の上面に第１配線層と第２配線層とを含む多層の配線を形成している。そして、発光素子が実装される第２配線層から成るダイパッド部の下方に、このダイパッドよりも面積が大きい第１配線層を配置している。この様にすることで、発光素子から発生した熱は、第２配線層のダイパッド部を経由して第１配線層に伝導し、第１配線層にて広範囲に広げられた後に、金属基板に伝導する。従って、上記した背景技術よりも金属基板の広い領域を介して、発光素子から発生する熱が外部に放出されるので、モジュール全体の放熱性が向上される。

図１から図３を参照して、本形態の発光モジュール１０の構成を説明する。図１（Ａ）は発光モジュール１０の斜視図であり、図１（Ｂ）は発光モジュール１０を上方から見た平面図である。図２および図３の各図は、発光モジュール１０の断面図である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、先ず、発光モジュール１０の概略的構成を説明する。

発光モジュール１０は、金属基板１２と、金属基板１２の上面に形成された多層配線（第１配線層１４および第２配線層１８）と、上層の第２配線層１８に電気的に接続された発光素子２０とを備えた構成となっている。更に、発光モジュール１０は、一枚の板状の金属基板１２の上面に複数の発光素子２０が実装されている。そして、上層の第２配線層１８および金属細線１６を経由して、これらの発光素子２０は直列に接続されている。この様な構成の発光モジュール１０に直流の電流を供給することにより、発光素子２０から所定の色の光が発光され、発光モジュール１０は、例えば蛍光灯の如き照明器具として機能する。

この構成の発光モジュール１０を以下にて詳述する。

金属基板１２は、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属から成る基板であり、例えば、厚さは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、幅は５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、長さは、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。更に、金属基板１２は、所定の光量を確保するために多数の発光素子２０が列状に配置されるので、非常に細長い形状を呈している。そして、金属基板１２の長手方向の両端には、外部の電源と接続される外部接続端子が形成されている。この端子は、差込型のコネクタでも良いし、配線を端部に配置された第２配線層１８に半田付けするものでも良い。

図１（Ｂ）を参照して、金属基板１２の上面には、下層の第１配線層１４と上層の第２配線層１８とから成る２層の多層配線構造が形成されている。この図では、下層の第１配線層１４の外縁を点線にて示している。

第１配線層１４は、金属基板１２の上面に絶縁層を介して形成された配線層であり、本実施の形態では主に放熱性を向上させる機能を有する。ここでは、上層の第２配線層１８に対応して、個別に分離された四角形形状の第１配線層１４が形成されている。

第２配線層１８は、第１配線層１４を被覆する絶縁層の上面に形成された配線層であり、発光素子２０が固着されると共に、回路素子２０同士を電気的に接続する機能を有する。第２配線層１８は、発光素子２０毎に設けられている。

具体的な第２配線層１８の構成は、ダイパッド部１８Ａと、ダイパッド部１８Ａから連続するボンディングパッド部１８Ｂとから構成されている。ダイパッド部１８Ａは、上面に発光素子２０が固着される部位であり、発光素子２０と同程度か若干大きい程度の面積を有する。また、図示されたダイパッド部１８Ａの形状は発光素子２０と同じ四角形形状であるが、発光素子２０が実装可能な形状であれば、他の形状の多角形でも良いし曲線を含む形状でも良い。

ボンディングパッド部１８Ｂは、ダイパッド部１８Ａから一体的に連続して、隣接する他の第２配線層１８（下方の第２配線層１８）の近傍まで延在している。この様な構成のボンディングパッド部１８Ｂを設けることにより、金属細線１６を介した発光素子２０と第２配線層１８との接続が容易になる利点がある。

図２を参照して、次に、発光モジュール１０の断面の構成を説明する。ここで、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ’線に於ける断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ’線に於ける断面図である。また、図２（Ｃ）は、反射枠３０が適用された場合の発光モジュール１０の断面図である。

図２（Ａ）を参照して、金属基板１２の側面は、外側に突出する形状となっている。具体的には、金属基板１２の上面から連続して外側に向かって傾斜する第１傾斜部３６と、金属基板１２の下面から連続して外側に向かって傾斜する第２傾斜部３８とから、金属基板１２の側面は構成されている。この構成により、金属基板１２の側面の面積を、平坦な状態と比較すると大きくすることが可能となり、金属基板１２の側面から外部に放出される熱量が増大される。特に、金属基板１２の側面は、熱抵抗が大きい酸化膜２２により被覆されずに、放熱性に優れる金属材料が露出する面であるので、この構成によりモジュール全体の放熱性が向上される。また、金属基板１２がアルミニウムから成る場合、金属基板１２の上面および下面は、アルミニウムを陽極酸化させた酸化膜２２（アルマイト膜：Ａｌ_２Ｏ_３）により被覆される。金属基板１２を被覆する酸化膜２２の厚みは、例えば１μｍ〜１０μｍ程度である。

図２（Ａ）を参照して、金属基板１２の上面には、第１配線層１４および第２配線層１８を積層させた多層の配線構造が設けられている。具体的には、金属基板１２の上面を被覆する第１絶縁層２４の上面に第１配線層１４が形成され、この第１配線層１４を被覆する第２絶縁層２８の上面に第２配線層１８が形成されている。

第１絶縁層２４および第２絶縁層２８は、Ａｌ_２Ｏ_３等のフィラーが混入された樹脂から成り、厚みは例えば５０μｍ程度である。この様に両絶縁層を、フィラーが混入された樹脂から構成することにより、両絶縁層の熱抵抗が低減されて、発光素子２０から発生した熱は両絶縁層を経由して良好に金属基板１２に伝導する。例えば、両絶縁層には、平均粒径が４μｍ程度のフィラーが７０体積％〜８０体積％程度含まれる。更に、この様に両絶縁層を、フィラーが高充填された樹脂から構成することにより、両絶縁層の熱膨張係数を低減させて金属基板１２に近似させることができる。

第１配線層１４は、例えば厚みが５０μｍ〜１００μｍ程度の導電箔を、所定形状にパターニングすることにより形成される。本形態に於いて、第１配線層１４は、発光素子２０から発生した熱を周囲に拡散させるための機能を有する。この事項の詳細は後述する。また、第１配線層１４は、パターニングされていないベタの状態でも良い。更には、第１配線層１４の厚みを、上層の第２配線層よりも厚くしても良い。

第２配線層１８は、第２絶縁層２８の上面に貼着された導電箔を所定形状にパターニングすることにより形成されている。第２配線層１８は、上述したように、発光素子２０が固着されると共に、複数の発光素子２０同士を電気的に接続する経路としても機能している。第２配線層１８の厚みは、第１配線層１４と同程度でも良いし、微細なパターニングを実現するために薄くても良い。更に、金属基板１２の長手方向の両端に設けられた第２配線層１８は、外部との接続に寄与する外部接続端子として機能する場合もある。

発光素子２０の上面には、２つの電極（アノード電極、カソード電極）が設けられ、これらの電極は金属細線１６を経由して、第２配線層１８と接続される。図１（Ｂ）を参照すると、発光素子２０の一方の電極は隣接された他の第２配線層１８のボンディングパッド部１８Ｂと接続され、他方の電極は、発光素子２０が実装される第２配線層１８のダイパッド部１８Ａと接続される。ここで、発光素子２０として、上下両主面に電極を有するＬＥＤが採用された場合は、発光素子２０自身が固着される第２配線層１８との接続に用いられる金属細線１６が不要とされる。

発光素子２０の構成は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等なら成る半導体基板の上面にＮ型の半導体層と、Ｐ型の半導体層が積層された構成と成っている。また、発光素子２０の具体的な大きさは、例えば、縦×横×厚み＝０．３〜１．０ｍｍ×０．３〜１．０ｍｍ×０．１ｍｍ程度である。更に、発光素子２０の厚みは、発光する光の色により異なり、例えば、赤色の光を発光する発光素子２０の厚みは１００〜３０００μｍ程度であり、緑色の光を発光する発光素子２０の厚みは１００μｍ程度であり、青色の光を発光する発光素子２０の厚みは１００μｍ程度である。発光素子２０に電圧を印加すると、上面および側面の上部から光が発光される。本実施の形態では、発光色が異なる発光素子２０が採用されても良いし、全ての発光素子２０から単一の色の光が発光されても良い。ここで、本発明の発光モジュール１０の構成は、放熱性に優れているので、例えば１００ｍＡ以上の電流が通過する発光素子２０（パワーＬＥＤ）に対して特に有効である。更に、発光素子２０は、蛍光体が混入された封止樹脂３２により被覆されているので、発光素子２０から発生した光は、封止樹脂３２を透過して外部に発光される。

封止樹脂３２は、発光素子２０の側面および上面を被覆するように第２絶縁層２８の上面に形成されている。封止樹脂３２は、耐熱性に優れたシリコン樹脂に蛍光体が混入された構成となっている。例えば、発光素子２０から青色の光が発光されて、封止樹脂３２に黄色の蛍光体が混入されると、封止樹脂３２を透過した光は白色となる。従って、発光モジュール１０を、白色の光を発光させる照明器具として利用することが可能となる。

接合材２６は、発光素子２０の下面と第２配線層１８の上面とを接着させる機能を有する。発光素子２０は下面に電極を有さないので、接合材２６としては、絶縁性の樹脂から成るものでも良いし、放熱性向上のために半田等の金属から成るものでも良い。

本実施の形態では、図２（Ａ）を参照して、発光素子２０が実装される第２配線層１８と金属基板１２との間に第１配線層１４を設けて、発光素子２０から放出される熱を良好に外部に放出させている。図２（Ａ）では、発光素子２０から放出される熱の経路を白抜きの矢印で示している。

具体的には、本実施の形態では、発光素子２０から放出された熱は、第２配線層１８、第２絶縁層２８、第１配線層１４、第１絶縁層２４および金属基板１２を経由して外部に放出される。上記した背景技術では、金属基板１２の上面に絶縁層を介して直に発光素子２０が固着されていた。このことから、発光素子２０から放出された熱は、発光素子２０の直下の領域のみから主に放熱されていたので、金属基板１２を用いた放熱性の向上に限界が生じていた。

それに対して本形態では、発光素子２０から発生した熱を横方向に広げるための第１配線層１４を設けて、放熱性を向上させている。即ち、先ず、発光素子２０から発生した熱は、第２配線層１８および第２絶縁層２８を経由して、第１配線層１４に伝導する。そして、第１配線層１４に伝導した熱は、第１配線層１４の厚み方向に進行すると共に横方向にも伝導する。特に、第１配線層１４の上面および下面は、第１配線層１４を構成する金属より熱伝導性に劣る絶縁層により覆わされているので、第１配線層１４に伝導した熱は、横方向（平面方向）に優先的に伝導する。従って、第１配線層１４から第１絶縁層２４に熱が伝導するときは、広範囲な第１配線層１４の裏面から熱が伝導される。従って、広範囲な第１配線層１４の裏面から放出された熱は、第１絶縁層２４および金属基板１２を経由して、外部に放出される。結果的に、第１配線層１４以降の熱の経路では、第１配線層１４にて熱が横方向に広げられることにより、熱の伝導が良好となり、装置全体の放熱性が向上される。

更に本形態では、図１（Ｂ）を参照して、放熱用の第１配線層１４を第２配線層１８毎に個別に形成している。この様にすることで、隣接された発光素子２０同士が互いに悪影響を及ぼすことが防止される。具体的には、出力が大きい発光素子２０に出力が小さい発光素子２０が隣接した場合を考える。この場合、例えば、両者の下方に連続する第１配線層１４を設けると、出力の大きい発光素子２０から発生した多量の熱が、この第１配線層１４を経由して、出力が小さい発光素子２０まで伝導してしまう恐れがある。一方、この図に示したように、放熱用の第１配線層１４を、各発光素子２０（各第２配線層１８）の下方に個別に分離して設けると、上記した熱の伝導が抑止されて、出力の大きい発光素子２０から発生した熱により他の発光素子２０が加熱されることが防止される。

更に、第１配線層１４を、パターニングされていないベタの状態にしても良い。この様にすることで、第１配線層１４の面積を大きくすることが可能となり、発光素子２０から発生した熱を横方向に拡散させる効果が更に大きくなる。

また、各第１配線層１４は、電気的に外部と接続されないフローティングの状態でも良いし、固定電圧（例えば接地電位や電源電位）が印加されても良い。第１配線層１４に固定電位が印加される場合は、第２絶縁層２８を貫通して設けられた導電部材および第２配線層１８を経由して、第１配線層１４は外部と接続される。

更にまた、本形態に於いては、下層の放熱用の第１配線層１４を、上層の第２配線層１８よりも厚く形成しても良い。例えば、下層の第１配線層１４の厚みを１００μｍ程度にして、上層の第２配線層１８の厚みを５０μｍ程度にしても良い。下層の第１配線層の厚みを厚くすることにより、発光素子２０から発生する熱を周囲に広げる効果を大きくすることができる。更に、上層の第２配線層１８を薄くすることにより、エッチングによる微細加工が可能となり、第２配線層１８をファインパターンに形成することができる。

図２（Ｃ）を参照して、次に、反射枠２０が適用された場合の回路モジュール１０の断面図を説明する。この図を参照して、発光素子２０を囲むような形状の反射枠３０が金属基板１２の上面に配置されている。

反射枠３０は、アルミニウム等の金属を額縁状に加工して形成されたものであり、この様な構成の反射枠３０は、発光素子２０を取り囲むように金属基板１２の上面（具体的には第２絶縁層２８の上面）に固着されている。また、反射枠３０の内側の側面は、上部よりも下部の方が内側に傾く傾斜面と成っている。従って、発光素子２０の側面から発光された光は、反射枠３０の内側側面にて反射されて、紙面上にて上方に進行する。

図３を参照して、更に、他の形態の発光モジュール１０の構成を説明する。図３（Ａ）は他の形態の発光モジュール１０の図１（Ａ）に示されたＣ−Ｃ’線における断面図であり、図３（Ｂ）はＢ−Ｂ’線に於ける断面図である。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、これらの図に示す発光モジュール１０では、上層の第２絶縁層２８が部分的に除去されている。具体的には、第２絶縁層２８は、第２配線層１８の下方に対応する領域が残存し、他の領域が除去されている。この様にすることにより、面積の広い第１配線層１４により放熱性が向上されると共に、第２絶縁層２８の経時劣化が防止される。

具体的には、第２絶縁層２８は、アルミナ等の無機フィラーが高充填された樹脂材料から成る。従って、使用状況下に於いて、発光素子２０から光が発光されると、その光の一部は第２絶縁層２８にも照射される。従って、長い期間が経過すると、この光の照射により、第２絶縁層２８が劣化してしまう恐れがある。特に、発光素子２０が青色の色の光を発光する青色ＬＥＤである場合、発光される光には、第２絶縁層２８を構成する有機成分を劣化させる紫外線が多く含まれるので、この問題は顕著となる。

そこでここでは、第２配線層１８の下方の領域のみを残して、他の領域の第２絶縁層２８を除去している。このことにより、発光モジュール１０の上面は、金属材料である第１配線層１４および第２配線層１８のみで構成され、光が照射されることにより劣化する絶縁層が上面に露出されない。また、残存する第２配線層１８の上面は金属から成る第２配線層１８により被覆されている。従って、発光素子２０から発光された光は、第２絶縁層２８に照射されないので、使用状況下に於ける第２絶縁層２８の変色や劣化が防止される。

更に、上記したように、第２絶縁層２８が除去された領域では、その下層に位置する第１配線層１４の上面が露出している。従って、発光モジュール１０の上面のほぼ全ての領域が、反射率に優れた金属から成る第１配線層１４および第２配線層１８により構成される。このことから、発光素子２０から発光された光を金属基板１２の上面で反射させることが可能となり、発光モジュール１０から発光される光の光量を増大させることもできる。

また、図３に構成では、第２絶縁層２８の下方に設けられる第１配線層１４は様々な構成が考えられる。即ち、個々の第２配線層１８の下方に、分離された同等の形状の第１配線層１４が設けられても良い。

次に、図４から図１０を参照して、上記した構成の発光モジュール１０の製造方法を説明する。

第１工程：図４参照
本工程では、発光モジュール１０の材料となる基板４０を用意して、下層の配線層である第１配線層１４を形成する。

図４（Ａ）を参照して、先ず、基板４０は、例えば銅またはアルミニウムを主材料とする金属から成り、厚みは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。基板４０の平面的な大きさは、例えば１ｍ×１ｍ程度であり、多数個の発光モジュールが一枚の基板４０から製造される。基板４０がアルミニウムから成る基板である場合、基板４０の上面および下面は、上述した陽極酸化膜により被覆されている。

基板４０の上面は、厚みが５０μｍ程度の第１絶縁層２４により全面的に被覆されている。この第１絶縁層２４は、フィラーが高充填された樹脂材料から成る。また、第１絶縁層２４の上面には、厚みが５０μｍ程度の銅から成る導電箔４４が全面的に形成されている。

図４（Ｂ）を参照して、次に、選択的なウェットエッチングを行うことにより、導電箔４４をパターニングして、第１配線層１４を形成する。この第１配線層１４は、基板４０に設けられるユニット４６毎に同一の形状を有する。ここで、ユニット４６とは、１つの発光モジュールを構成する部位のことである。

図４（Ｃ）に、本工程が終了した基板４０の平面図を示す。ここでは、ユニット４６同士の境界が点線により示されている。ユニット４６の形状は、例えば縦×横が＝３０ｃｍ×０．５ｃｍ程度であり、極めて細長い形状を有する。

ここで、パターニングされてないベタの第１配線層１４が設けられる場合は、各ユニット４６同士の間の境界に対応する領域のみの導電箔４４が除去されても良い。この様にすることで、後の工程に於ける、ユニット４６同士の分離が容易になる。更には、本工程に於いて、導電箔４４の形状は、パターニングされていないベタの状態でも良い。

第２工程：図５及び図６参照
本工程では、先工程にて形成された第１配線層１４の上面に、上層の第２配線層１８を形成する。具体的には、第１配線層１４を第２絶縁層２８にて被覆して、この第２絶縁層２８の上面に第２配線層１８を形成する。

ここで、本工程は２つの方法が考えられ、第１の方法は第２絶縁層２８を除去せずに全てを残す方法であり、第２の方法は第２配線層１８の下方を除外して第２絶縁層２８を除去する方法である。この第１の方法を図５を参照して説明し、第２の方法を図６を参照して説明する。ここで、第１の方法を採用することで図２に示す断面形状が得られ、第２の方法を採用することにより図３に示す断面形状が得られる。

図５を参照して、本工程の第１の方法を説明する。図５（Ａ）を参照して、先ず、第１配線層１４および第１絶縁層２４を、第２絶縁層２８により被覆する。第２絶縁層２８の組成は、上述した第１絶縁層２４と同様で良く、無機フィラーが高充填された樹脂から成る。更に、第２絶縁層２８の上面に、銅などの導電材料から成る導電箔４５が貼着される。この導電箔４５の厚みは、図４に示した第１配線層１４の材料である導電箔４４と同様でも良いし、薄くても良い。例えば、図４に示した導電箔４４の厚みよりも、本工程で使用される導電箔４５を薄くすることにより、ウェットエッチングによる導電箔４５の加工を微細なものとすることができる。

図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）を参照して、次に、導電箔４５に対して選択的なウェットエッチングを行い、第２配線層１８を形成する。形成される第２配線層１８は、図１（Ｂ）に示すように、ダイパッド部１８Ａとボンディングパッド部１８Ｂとを含む構成であり、各ユニット４６毎に同一のパターン形状を有する。

図６を参照して、次に、本工程の第２の方法を説明する。図６（Ａ）を参照して、先ず、第２絶縁層２８により第１配線層１４を被覆し、この第２絶縁層２８の上面を導電箔４５により被覆する。ここで、第２絶縁層２８は後の工程にて除去されるので、この除去を容易にするために、第２絶縁層２８の組成を第１絶縁層２４と異ならせても良い。即ち、第２絶縁層２８に含まれるフィラーの量を第１絶縁層２４よりも少量にしても良いし、フィラーを含まない樹脂のみにより第２絶縁層２８が構成されても良い。更には、第２絶縁層２８を構成する樹脂として、外部から紫外線等の光が照射されることにより、エッチングされやすい状態となる感光性の樹脂を採用しても良い。

図６（Ｂ）を参照して、次に、上記した第１の方法と同様に、導電箔４５に対して選択的なウェットエッチングを行い、第２配線層１８を形成する。また、この図では、第１配線層１４がパターニングされていないベタの状態を示している。

更に、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）を参照して、次に、第２配線層１８の下方を除外した部分の第２絶縁層２８を除去する。この第２絶縁層２８の部分的な除去は、エッチングにより行っても良いし、レーザー照射により行っても良い。エッチングによる場合は、第２配線層１８よりも第２絶縁層２８を構成する樹脂の方に対して、エッチングレートが大きいエッチャントが用いられる。更に、第２絶縁層２８を構成する樹脂材料として感光性の樹脂が採用された場合は、第２絶縁層２８に紫外線等の光を照射させた後に、このエッチングが行われても良い。

また、レーザー照射により第２配線層１８が除去される場合は、基板４０の上方から第２絶縁層２８に対してレーザー（炭酸ガスレーザまたはＹＡＧレーザー）が照射されて、第２絶縁層２８が除去される。

第２絶縁層２８がエッチングにより除去される場合でも、レーザー照射により除去される場合でも、第２配線層１８をマスクとして用いることができる。更に、第１配線層１４がパターニングされていないベタの状態であるので、この第１配線層１４により下方の第１絶縁層２４が保護される。従って、上記したエッチングまたはレーザー照射により、第１絶縁層２４が損傷してしまうことが防止される。

図６（Ｄ）に、上記工程が終了した後の、基板４０の上面を示す。ここでは、基板４０の上面の略全域が第１配線層１４により被覆され、この第１配線層１４の上面に第２配線層１８が示されている。そして、第２配線層１８の下方には、図６（Ｃ）に示すように第２絶縁層２８が設けられている。

第３工程：図７参照
図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、次に、各ユニット４６同士の間に、分離用の溝を設ける。図７（Ａ）を参照すると、基板４０の各ユニット４６同士の間には、上面から第１溝５４が形成され、下面からは第２溝５６が形成されている。両溝の断面は、Ｖ型の形状を呈する。

ここで、第１溝５４および第２溝５６は、両方とも同じ大きさ（深さ）でも良いし、一方が他方よりも大きく形成されても良い。更には、後の切断の工程にて問題が発生しなければ、第１溝５４および第２溝５６のどちらか一方のみが設けられても良い。

第１溝５４および第２溝５６の形成は、ユニット４６同士の境界に沿って、Ｖ型の断面形状のカットソーを高速に回転させて、部分的な切断をすることにより形成される。更に、本工程では、この切断により基板４０が個々に分離されるのではなく、溝を形成した後も、基板４０は一枚の板の状態を呈している。

第４工程：図８参照
次に、各ユニット４６の第２配線層１８に発光素子２０（ＬＥＤチップ）を実装して、電気的に接続する。図８（Ａ）を参照して、発光素子２０の下面は、不図示の接合材を介して第２配線層１８の上面に実装される。発光素子２０は下面に電極を有さないので、接合材としては、樹脂から成る絶縁性接着剤または導電性接着材の両方が採用可能である。発光素子２０の固着が終了した後に、発光素子２０の上面に設けた各電極と第２配線層１８とを金属細線１６を経由して接続する。

第５工程：図９参照
次に、基板４０に設けた各ユニット４６の発光素子２０を封止樹脂３２により封止する。封止樹脂３２は、蛍光体が混入されたシリコン樹脂からなり、液状または半固形状の状態で、発光素子２０および金属細線１６を被覆するように基板４０の上面に形成された後に固化される。

第６工程：図１０参照
次に、第１溝５４および第２溝５６が形成された箇所で、基板４０を各ユニットに分離する。

各ユニット４６同士の間には、両溝（第１溝５４および第２溝５６）が形成されているので、基板４０の分離は容易に行うことができる。この分離方法としては、プレスによる打ち抜き、ダイシング、両溝が形成された箇所に於ける基板４０の折り曲げ等が採用できる。

以上の工程により、図１に示した構成の発光モジュールが製造される。

ここで、上記した工程は、順序を入れ替えることも可能である。例えば、図７に示した第１溝５４等を形成する工程を、図９に示した封止樹脂３２を形成する工程の後に行っても良い。更には、図４〜図６に示した配線層の構成を行った直後に、第１溝５４等を形成して、基板４０を個々のユニット４６に分割しても良い。

本発明の発光モジュールの構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの構成を示す図であり、（Ａ）−（Ｃ）は断面図である。 本発明の発光モジュールの構成を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は断面図であり、（Ｄ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の発光モジュールの製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。

符号の説明

１０ 発光モジュール
１２ 金属基板
１４ 第１配線層
１６ 金属細線
１８ 第２配線層
１８Ａ ダイパッド部
１８Ｂ ボンディングパッド部
２４ 第１絶縁層
２６ 接合材
２８ 第２絶縁層
３０ 反射枠
３２ 封止樹脂
３６ 第１傾斜部
３８ 第２傾斜部
４０ 基板
４４ 導電箔
４５ 導電箔
４６ ユニット
５４ 第１溝
５６ 第２溝

Claims (7)

1. 金属基板と、
   前記金属基板の上面に設けられた配線層と、
   前記配線層と電気的に接続された発光素子とを具備し、
   前記配線層は、前記金属基板の主面を被覆する第１絶縁層の上面に設けられた第１配線層と、前記第１配線層を被覆する第２絶縁層の上面に設けられた第２配線層とを含み、
   前記発光素子は、前記第２配線層から成るダイパッド部に固着され、
   前記ダイパッド部の下方に位置する前記第１配線層の面積は、前記ダイパッド部よりも大きく形成されることを特徴とする発光モジュール。
2. 前記第２配線層から成る前記ダイパッド部の下方に、個別に分離された第１配線層を設けることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
3. 前記第２配線層は、パターニングされていないベタの配線層であることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
4. 前記第２配線層は、前記第１配線層よりも厚く形成されることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
5. 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、フィラーが充填された樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
6. 前記金属基板の側面は、外側に向かって傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
7. 前記第２絶縁層は、前記第２配線層が形成される箇所を除外して除去されることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。

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