JP2011003626A - 実装基板およびそれを用いた薄型発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バリの発生を抑止しつつ、一括して多数の発光装置を製造することを可能とする実装基板およびそれを用いた薄型発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の実装基板では、セル２２同士の境界に於いて導電箔が除去されている。具体的には、実装基板１の上面には、第１電極部１１とマウント部１７を囲む第２電極部１２とからセル２２が構成されており、多数個のセル２２が列状に配置されている。また、実装基板１の下面には、第１電極部１１と接続された第１外部取出電極部２４が配置され、第２電極部１２と接続された第２外部取出電極部２５が配置されている。そして、セル２２同士の間には、実装基板１を構成する樹脂材料のみが配置されており、導電箔等の金属材料は存在しない。従って、発光装置の製造工程に於いて、セル２２同士の間にて実装基板１を切断しても、金属材料を切断しないのでバリが発生する恐れがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄い導電箔の１主面に電解メッキで形成した多数個の電極を設けた実装基板とそれを用いて導電箔上のマウント部に発光素子を実装する薄型発光装置の製造方法に関する。

図７に発光素子から発せられる光がベース基板内に吸収されることを防止し、発光損失を抑えて全体の輝度の向上を図る発光装置が示されている。

この発光装置は発光素子１００、ベース基板２００、基板電極３００、接続電極部４００、光反射部５００、孔部６００およびメッキ層７００から構成される。発光素子１００は三族窒化物系化合物半導体発光素子である。ベース基板２００はポリイミド、ガラスエポキシあるいはＢＴレジン等の樹脂で形成された絶縁性の基板であり、当該表面から裏面にかけて形成される銅箔膜からなる一対の基板電極部３００と、発光素子１００の載置面と反対側の面に形成される銅箔膜からなる光反射部５００と、一対の基板電極部３００が対向する絶縁部をベース基板２００の厚み方向に開設した孔部６００と、この孔部６００から露出する光反射部５００の露出面と孔部６００の内周面とに形成される金または銀によるメッキ層７００で作られている。また、ベース基板２００の裏面に設けられ、基板電極部３００と導通する導電膜からなる電極は、マザーボード等の装置基板に実装する接続電極部４００である。

特開２００５−１７５３８７号公報

上述した発光装置では、以下のような問題点がある。

例えば携帯端末機器などでは小型化、薄型化が進み、発光装置の薄型化は市場要求である。

しかし、図７の如き発光装置では、発光素子１００がベース基板２００上に配置される構造であるため、実装後の厚みは少なくとも発光素子１００厚みとベース基板２００の厚みの総和以上は必要である。ベース基板２００の材料を改良するなどして薄型化も進んではいるが、支持材としてある程度の強度を確保する必要があり、製造工程における取り扱いの容易さ等も考慮するとこれ以上の大幅な薄型化には限界があった。

また、ベース基板２００を用いると、その両面に基板電極３００と接続電極部４００とが必要となり、両電極を接続するためにスルーホール電極が不可欠であり、１セル当たりの基板面積も小さくできず、スルーホールメッキなど製造工程数も多くなってしまう。

一方、上記した構成の発光装置を一括して多数個製造する製造方法として、１枚の基板に複数個の装置を構成する導電パターンを配置し、この導電パターンに回路素子を接続して樹脂封止した後に、導電パターンおよび封止樹脂をダイシングして切断することで個々の発光装置に分離する方法がある。しかしながら、この方法であると、高速で回転するカットソーにより導電パターンを切断することでバリが発生する恐れがある。この様にバリが発生すると、外観性が損なわれるだけではなく、実装時の安定性が阻害されたり、実装後のショートが発生する恐れがある。

本発明は上記した問題に鑑みて成されたものであり、本発明の目的はバリの発生を抑止しつつ、一括して多数の発光装置を製造することを可能とする実装基板およびそれを用いた薄型発光装置の製造方法を提供することにある。

本発明の実装基板は、導電箔の上面に列状に多数個隣接して配列されると共に、電解メッキで形成された第１電極部とマウント部に近接した第２電極部とを備えたセルと、前記第１電極部と前記第２電極部との間の前記導電箔に付着し且つ前記導電箔を補強する液状樹脂と、隣接する列の前記第１電極部と前記第２電極部との間の前記導電箔を貫通して設けられ、隣接する前記列を分離する分離用スリット孔と、前記第１電極部と前記第２電極部の間に位置し、前記分離用スリット孔に並設して設けられ且つ前記第１電極部と前記第２電極部が電気的に分離される様に前記導電箔を貫通して設けられた絶縁用スリット孔と、前記絶縁用スリット孔を覆い前記導電箔の下面に設けられ、前記液状樹脂に対応する位置を覆い且つ前記導電箔を補強する充填樹脂とを具備し、同じ列に含まれる前記セル同士の境界にて前記導電箔が除去されることにより、隣接する一方の前記セルに含まれる前記導電箔と、隣接する他方の前記セルに含まれる前記導電箔とが分離されていることを特徴とする。

本発明の薄型発光装置の製造方法は、導電箔の上面に、第１電極部とマウント部に近接した第２電極部とから構成されるセルとなる領域が露出するようにメッキレジスト層を形成する工程と、前記メッキレジスト層をマスクとして前記導電箔に選択的に金属メッキを施し、多数個の前記セルを列状に形成する工程と、前記メッキレジスト層を除去して前記第１及び第２電極部と前記マウント部を除いて前記導電箔上に液状樹脂を付着する工程と、前記導電箔を下面から選択的にエッチングして、前記各セルの前記第１及び第２電極部を電気的に分離すように前記導電箔を貫通する絶縁用スリット孔と、隣接した前記列のセルを離間するように前記導電箔を貫通する分離用スリット孔を設けて実装基板を形成する工程と、前記絶縁用スリット孔を前記導電箔の下面から被覆する共に、前記液状樹脂に対応する位置を覆い且つ前記導電箔を補強する充填樹脂を形成する工程と、同じ列に含まれて隣接する前記セル同士を連結する連結部分の前記導電箔を、ウェットエッチングにより除去する工程と、前記マウント部に発光素子を固着し、前記発光素子の電極と前記第１電極部とをボンディングワイヤで接続する工程と、前記各セルに含まれる前記発光素子が列毎に被覆されるように樹脂を形成する工程と、前記連結部分の前記導電箔が除去された箇所にて、前記実装基板および前記樹脂を切断することで、前記セルを個別に分離する工程と、を具備することを特徴とする。

本発明の実装基板によれば、以下の効果が得られる。

本発明によれば、第１電極部と第２電極部とから成るセルを実装基板に列状に設けると共に、セル同士の境界部に於いて各電極部を構成する導電箔を除去している。この様にすることで、各セルの境界にて実装基板を切断しても、切断される領域にはレジスト等の樹脂材料のみが存在しており、金属から成る導電箔は位置していない。このことから、実装基板を切断することによりバリは発生しないので、バリに起因した諸問題が回避される。また、従来に於いては、作業効率を高めるために分離時のカットソーの移動速度を高速にすると、バリの問題が顕在化していたが、本発明ではバリの心配なく高速に分離工程を行うことが可能となる。

更に、各セルの境界にて導電箔が除去された除去領域では、液状樹脂および半田レジストから成る樹脂材料が設けられている。従って、この樹脂材料を介して列状に配置された各セルが一体的に帯状に保持されているので、各セルは最後までバラバラに成らず一枚の板状態を呈しており取り扱いが容易である。

更にまた、本発明によれば、上記したセルを実装基板に列状に配置することで、以下の効果が奏される。

第１に、実装基板は導電箔とその表面に選択的に形成した電解メッキで形成した第１電極部と第２電極部で形成されるので、導電箔が１８μｍ、第１及び第２電極部のメッキ厚を１５〜２０μｍとすれば４０μｍ以下に形成され、極めて薄型の支持基板レスの実装基板を実現できる。

第２に、実装基板に列状に第１電極部と第２電極部とを多数個隣接して配列するので、１列に多数のセルを集積でき、隣接列とは分離用スリット孔で離間をさせているので、隣接列との間隔も従来の１／５の０．２ｍｍを実現して極めて狭くできる。これにより実装基板１枚当たりのセルの数を従来より１４４．７％に増加でき、生産効率とコストを大幅に向上することができる。

第３に、実装基板のスタート材料である導電箔は最終製品まで残存し、第１及び第２電極部も必要箇所のみ電解メッキで形成するので、製造工程で無駄に捨てる原材料がほとんどなく、環境に優しい生産が実現できる。

第４に、実装基板は導電箔がベースになっており、製造工程中に外部からの力で変形しやすいので、列を複数のブロックに区分をして列を設けない共通の導電箔を残すことで実装基板の補強を行える。

第５に、マウント部にはニッケルメッキ層と、金または銀メッキ層が積層され、反対主面からは充填樹脂で覆われているので、支持基板が存在しないマウント部に発光素子を載置できるように強度を確保できる。

第６に、実装基板は導電箔、第１及び第２電極部を一体に形成されるので、極めて薄い材料にも拘わらずマウント部に固着される発光素子からの発熱を直接的に導電箔全体に広げることができ、放熱性を向上できることができる。

第７に、マウント部、第１及び第２電極部に設けられた金または銀メッキ層は、発光素子の発光素子のリフレクタとして共用することができる。

本発明の製造方法によれば、第１に、実装基板を薄い導電箔から出発して作るので最小限の材料で実現でき、実装基板の厚みを４０μｍ以下と薄く形成することで薄型発光装置の製造方法が実現できる。

第２に、第１電極部及び第２電極部を電解メッキで導電箔上に選択的に形成し、絶縁用スリット孔及び分離用スリット孔は最小限のエッチングに留めているので、導電箔などの原材料を無駄にしないで最小の実装基板及び薄型発光装置が実現できる。

第３に、変形に弱い導電箔を第２電極部、液状樹脂、充填樹脂を用いて補強するので、支持基板レスの実装基板を用いて薄型発光装置の製造方法を実現できる。

第４に、液状樹脂と透明樹脂の樹脂同士の馴染みを利用して発光素子のモールドを行え、大部分が導電箔と電解メッキ層でありながら良好な樹脂封止を実現できる。

第５に、各セルを列状に多数個並べて配置することで、発光装置を大量に製造することが可能であり、分離用スリット孔で隣接の列と離間させるので、ダイシングを１方向で最小限に留めており、ダイシングによる封止への悪影響を防止できる。

第６に、本発明では第１電極部及び第２電極部を電解メッキ工程、液状樹脂の付着工程、分離用スリット孔及び絶縁用スリット孔のエッチング工程、充填樹脂の印刷工程、
導電金属層の電解メッキ工程と極めて少ない工程数で薄型発光装置の製造方法を実現できる。

本発明の実装基板の（Ａ）上面図、（Ｂ）表面拡大図、（Ｃ）裏面拡大図である。 本発明に用いる実装基板の製造方法を説明する図であり、（Ａ）−（Ｆ）は断面図である。 本発明の製造方法を説明する上面図である。 本発明の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は下面図である。 本発明の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は下面図であり、（Ｃ）−（Ｅ）は断面図である。 本発明の製造方法を説明する断面図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は平面図である。 従来の発光装置を説明する断面図である。

図１から図６を参照し、本発明の実施形態を説明する。

まず、図１に本発明の実装基板を示す。図１（Ａ）はその上面図であり、図１（Ｂ）は表面の拡大図であり、図１（Ｃ）は裏面の拡大図である。

本実施形態の実装基板１は、導電箔１０と、第１電極部１１と、第２電極部１２と、液状樹脂１３と、分離用スリット孔１４と、絶縁用スリット孔１５と、半田レジスト層１６とで構成される。

導電箔１０としてはエッチング可能で電解メッキ可能な金属が選ばれる。本形態では、銅からなる金属箔を採用している。銅箔は９、１２、１８、３５μｍの厚みの極薄のものを選んでいるが、これは薄型発光装置の実装基板となるのでできるだけ薄いものが良い。銅箔はあまり薄いと工程中の製造装置内での処理中や、搬送時に力が加わって変形してしわが発生する場合があるので、１２〜２００μｍの範囲で選ばれる。

第１電極部１１及び第２電極部１２は導電箔１０の表面に銅の電解メッキにより選択的に形成され、１５〜２０μｍの範囲の厚みに形成される。第１電極部１１と第２電極部１２は対向して配置され、第２電極部１２は導電箔１０より成るマウント部１７に近接して配置される。マウント部１７は導電箔１０のみで変形に弱いため、更にマウント部１７を第２電極部１２で囲んで額縁状にして補強すると良い。

上述したマウント部１７は発光素子などを固着する領域であり、薄型発光装置を作るためにできるだけ薄いほど望ましいが、発光素子を固着できる強度が必要であるので、第２電極部１２と後述する導電箔１０の裏面に設けた半田レジスト層１６で補強する。

本実施の形態では、第１電極部１１と第２電極部１２とで、１つの発光装置を構成するセル２２が構成されている。また、このセル２２は、分離用スリット孔１４により挟まれる細長の領域に列状に多数個が配置される。

液状樹脂１３は導電箔１０の表面の第１電極部１１、マウント部１７を囲む第２電極部１２を除いた領域に付着される。液状樹脂１３としてはゲル状のシリコーン樹脂、アクリル樹脂とエポキシ樹脂の混合物などアンダーコート用の樹脂が選ばれ、スクリーン印刷により予定の塗布領域に付着され、１５０℃で４時間程度の熱硬化が行われる。液状樹脂１３は２０〜４０μｍに形成され、第１電極部１１と第２電極部１２の間を埋めて導電箔１０の補強を行う。更に、液状樹脂１３は各セル２２同士の間にも埋設され、このことにより一列に配置された多数の各セル２２は液状樹脂１３により帯状に連結された状態となる。

分離用スリット孔１４は列状に多数個配列された各セル２２の第１電極部１１と第２電極部１２の隣接する列間に設けられ、列毎に各セル２２を離間させる。分離用スリット孔１４は列に沿って連続して延在され、導電箔１０と隣接した列の第１電極部１１と第２電極部１２を形成する銅の電解メッキ層および導電箔を貫通して形成される。

絶縁用スリット孔１５は導電箔１０の反対主面の第１電極部１１と第２電極部１２の間に対応して位置し、導電箔１０を分離用スリット孔１４に並設して設けられ、導電箔１０を貫通して設けられる。この絶縁用スリット孔１５により、各セル２２に含まれる第１電極部１１と第２電極部１２が電気的に分離される。

半田レジスト層１６は絶縁用スリット孔１５を覆い、導電箔１０の反対主面に設けられ、液状樹脂１３及びマウント部１７に対応する位置に設けられ、導電箔１０を補強する働きを有する。更にまた、上記した液状樹脂１３と同様に、各列に含まれるセル２２同士の間にも、半田レジスト層１６が埋設される。従って、本形態では、液状樹脂１３および半田レジスト層１６により、各列に含まれるセル２２同士が帯状に保持される。

次に、実装基板のパターンについて説明する。

図１（Ａ）に示す実装基板は具体的に１００ｍｍ×６８ｍｍの大きさに切断されている。周辺は額縁状の枠部２が設けられ、複数のブロック３に区分されており、各ブロック３に列状に各セル２２が隣接して配列される。ブロック３間の橋洛部４は両端を枠部２に連結され、不要な力で各セル２２が変形することを防止している。

各列には多数のセル２２が連続して配列され、列間には分離用スリット孔１４で分離離間されている。各列は２７ｍｍの長さに３０個のセル２２が配列され、列は４７列設けられる。橋洛部４は２．９ｍｍの幅に形成され、上下のブロック３の補強をする。枠部２の左右辺には２個ずつの位置合わせ孔５が設けられ、右下には切欠き部６を設けて裏表と上下方向の認識に利用する。また両端の列に隣接して枠部２に各セル２２の周端に対応するマーク７が設けられ、ダイシング時の位置合わせに用いる。これらは製造工程における各セル２２との位置合わせに用いられ極めて精度の高い薄型発光装置の製造を実現する。

次に、図１（Ｂ）に実装基板１の表面拡大図を示す。各セル２２の大きさは０．８ｍｍ×１．６０ｍｍと極めて微小である。隣接する分離用スリット孔１４間に右側に第１電極部１１と左側に第２電極部１２が対向して配列され、両者は０．３６ｍｍ離間されている。

第１電極部１１は分離用スリット孔１４から０．４０ｍｍほどの幅に形成される。

第２電極部１２はマウント部１７を囲み、マウント部１７の導電箔１０の補強をしている。マウント部１７は載置される発光素子に応じて適宜設計されるが、０．４０ｍｍ×０．４０ｍｍに形成される。なお、第２電極部１２は分離用スリット孔１４から０．８４ｍｍほどの幅に形成される。

本実施の形態では、１つの列に含まれるセル２２同士は分離されている。具体的には、図１（Ｂ）を参照して、セル２２Ａに含まれる第１電極部１１と、隣接するセル２２Ｂに含まれる第１電極部１１とは分離されており連続してない。更に、セル２２Ａに含まれる第２電極部１２と、隣接するセル２２Ｂに含まれる第２電極部１２に含まれる第２電極部１２も分離されている。換言すると、セル２２Ａとセル２２Ｂとの間には、各セルを構成する導電箔等の金属材料が存在しない。この様にすることで、発光装置の製造工程に於いて一点鎖線で示される部分にて基板の切断を行っても、金属材料が切断されないので、切断に伴いバリが発生することが防止される。

更にまた、各セル２２同士の間にて導電箔が除去される除去領域の幅Ｌ１は例えば１００μｍ〜２００μｍ程度である。この幅Ｌ１を、実装基板１を切断する工程にて用いられるカットソーの幅よりも長くすることにより、バリの発生をより確実に防止できる。

更に、図１（Ｃ）に実装基板１の裏面拡大図を示す。第１外部取出電極部２４と第２外部取出電極部２５の間に絶縁用スリット孔１５が設けられている。絶縁用スリット孔１５は、第１外部取出電極部２４と第２外部取出電極部２５の電気的な絶縁を行い、強度的にはできるだけ導電箔１０を残したいので、幅０．１５ｍｍと最小にしている。隣接する分離用スリット孔１４間に両側から０．４０ｍｍの幅に第１外部取出電極部２４と第２外部取出電極部２５が設けられ、絶縁用スリット孔１５を含めて中央部分は半田レジスト層１６で被覆されている。この半田レジスト層１６は枠部２やブロック３間の橋洛部４にもスクリーン印刷をされ、実装基板１の全体の機械的な強度を上げている。また、半田レジスト層１６はマウント部１７の導電箔１０の裏側にも印刷され、マウント部１７の機械的な補強をして発光素子の固着時の機械的な強度を確保している。

第１電極部１１と第２電極部１２の場合と同様に、実装基板１の下面に於いても、隣接するセル２２同士の境界では金属材料が除去されている。具体的には、セル２２Ａに含まれる第１外部取出電極部２４と、セル２２Ｂに含まれる第１外部取出電極部２４とは分離されている。同様に、セル２２Ａに含まれる第２外部取出電極部２５と、セル２２Ｂに含まれる第２外部取出電極部２５とは、分離されている。セル２２Ａに含まれる第１外部取出電極部２４および第２外部取出電極部２５と、セル２２Ｂに含まれる第１外部取出電極部２４および第２外部取出電極部２５とが離間する距離は、上記したＬ１と同様でよい。この様にすることで、実装基板１の下面側に関しても、セル２２同士の間には各電極を構成する金属材料が存在しないので、セル２２同士を切断により分離しても、この切断に伴うバリの発生が防止される。

即ち、紙面上にて一点鎖線で示される位置にて実装基板１を切断しても、切断されるのは液状樹脂１３および半田レジスト層１６のみであり、金属材料は切断されない。このことにより、高速で回転しつつ一点鎖線に沿って移動するカットソーによる基板切断を高速に行っても、バリは発生せずに切断面が精度良く制御される。

本発明の実装基板１の特徴は絶縁用スリット孔１５をエッチングで形成するので、従来のプリント基板では基板に絶縁物を用いるので、スリット孔を機械的にルーターを利用して作成する方法が採用されていた。この場合はルーターのドリルの精度を上げても幅１．０ｍｍが限界であった。本発明では実装基板１を極めて薄い導電箔１０で形成するので、エッチング処理が可能になり、従来の半分（０．５ｍｍ）以下の０．２ｍｍ（２００μｍ）幅が可能となった。これにより１００ｍｍ×１００ｍｍの実装基板で１６０８ＬＥＤ（１６ｍｍ×８ｍｍの大きさ）を実例に挙げて計算をすると、以下のようになる。

従来の場合は、列間のピッチが１．６ｍｍ（セルの大きさ）＋１．０ｍｍ（スリット孔の幅）で２．６ｍｍとなり、１００ｍｍには３８列しか収められない。１列当たりのセル数は１２５個なので、
３８列×１２５個＝４７５０個
となり、実装基板１枚当たりの収量は４７５０個である。

これに対して本発明では、列間のピッチが１．６ｍｍ（セルの大きさ）＋０．２ｍｍ（スリット孔の幅）で１．８ｍｍとなり、１００ｍｍには５５列も収められる。１列当たりのセル数は１２５個なので、
５５列×１２５個＝６８７５個
となり、実装基板１枚当たりの収量は６８７５個である。これは従来の場合と単純に面積比で比較しても１４４．７％ととなり、４４．７％の収量アップが実現できる。

続いて、図２〜図６を参照して本発明の実装基板とそれを用いた薄型発光装置の製造方法について説明する。

本発明の製造方法は、導電箔を予定の第１電極部とマウント部に近接した第２電極部とを露出してレジスト層で被覆する工程と、前記レジスト層をマスクとして前記導電箔に選択的に金属メッキを施し、列状に多数個のセルを隣接して配列した前記第１及び第２電極部を形成する工程と、前記レジスト層を除去して前記第１及び第２電極部と前記マウント部を除いて前記導電箔上に液状樹脂を付着する工程と、前記導電箔を前記液状樹脂を付着した反対面より選択的にエッチングして前記各セルの前記第１及び第２電極部を電気的に分離する絶縁用スリット孔と、隣接した前記列のセルを離間する分離用スリット孔を設けて実装基板を形成する工程と、各セル同士の間の領域に存在する導電箔をエッチングして除去する工程と、前記マウント部に発光素子を固着し、前記発光素子の電極と前記第１電極部をボンディングワイヤで接続する工程と、前記発光素子を樹脂で被覆する工程と、基板および樹脂を切断することにより各セルを発光装置として分離する工程と、から構成される。

第１の工程（図２（Ａ）（Ｂ））では、導電箔１０を予定の第１電極部１１とマウント部１７に近接した第２電極部１２とを露出してレジスト層２１で被覆する。

まず、図２（Ａ）に示すように、導電箔１０として１８μｍの厚みの銅箔を用意して、導電箔１０が極めて薄く変形し易いのでその裏面に補強用のキャリアシート２０を貼り付ける。キャリアシート２０としてはポリエステル系フィルムあるいはアクリル系フィルムを基材とする高耐熱性の表面保護用フィルムを用いる。キャリアシート２０は透明で、厚み２００μｍ程度で、弱い粘着性を有しており、導電箔１０に圧着することで貼り付けられる。従って、導電箔１０を巻き取ったロールから供給し、同様にキャリアシート２０も巻き取ったロールから供給して、圧着ローラーで両者を貼りあわせることが可能である。キャリアシート２０は、導電箔１０に液状樹脂１３が塗布されるまで導電箔１０の変形から保護をする。導電箔１０はキャリアシート２０を貼り付けた後に、所定の大きさ、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに裁断をしてバッチ処理をしても良いし、シート状のまま連続的に以降の工程を流しても良い。

次に、図２（Ｂ）に示すように、導電箔１０の表面にレジスト層２１で覆い、露光現像して予定の第１電極部１１と第２電極部１２の導電箔１０を露出して他の部分を残す。レジスト層２１はホトレジストをフィルム状にしたドライフィルムを用い、導電箔１０の表面に貼り付ける。

第２の工程（図２（Ｃ））では、レジスト層２１をマスクとして導電箔１０に選択的に金属メッキを施し、列状に多数個のセル２２を隣接して配列した第１及び第２電極部１１、１２を形成する。

本工程で、導電箔１０の裏面はキャリアシート２０で覆われているので、銅の電解メッキ槽に導電箔１０を陰極に接続して配置し、露出された導電箔１０上に選択的に銅メッキ層を１５〜２０μｍの厚みに析出されて、第１電極部１１及び第２電極部１２が形成される。従って、導電箔１０と第１電極部１１及び第２電極部１２の重なる部分は約４０μｍの厚みになり、実装基板としての十分な機械的強度が得られる。電解メッキが終了するとレジスト層２１は除去され、マウント部１７と第１電極部１１と第２電極部１２との間の導電箔１０が露出される。マウント部１７は第２電極部１２で額縁状に囲まれるか近接するので、マウント部１７の導電箔１０は変形から保護できる。

各セル２２を構成する第１電極部１１及び第２電極部１２は前述したように列状に多数個隣接して配列され、列も多数個離間して配列されている。本工程では隣接する列の第１電極部１１と第２電極部１２とは分離用スリット孔１４がまだ形成されていないので、連結した状態にある。

本工程の上面図を図３に示す。図３でハッチングした部分がレジスト層２１を示しており、何も印のない部分が導電箔１０が露出されている部分である。この露出された導電箔１０上に選択的に銅メッキ層を１５〜２０μｍの厚みに析出されて、第１電極部１１及び第２電極部１２が形成される
第３の工程（図２（Ｄ））では、第１及び第２電極部１１、１２とマウント部１７を除いて導電箔１０上に液状樹脂１３を付着する。

本工程で、表面を新たなレジスト層１９で覆い、露光現像してマウント部１７、第１電極部１１及び第２電極部１２上にレジスト層１９を残し、第１電極部１１と第２電極部１２との間の導電箔１０のみを露出する。

続いて、第１電極部１１と第２電極部１２との間の導電箔１０にスクリーン印刷により液状樹脂１３を選択的に付着する。液状樹脂１３としてはゲル状のシリコーン樹脂、アクリル樹脂とエポキシ樹脂の混合物などアンダーコート用の樹脂が選ばれ、スクリーン印刷により予定の塗布領域に選択的に付着され、１５０℃で４時間程度の熱硬化が行われる。液状樹脂１３は２０〜４０μｍに形成され、第１電極部１１と第２電極部１２の間を埋めて導電箔１０の補強を行う。

液状樹脂１３の補強が終了すると、キャリアシート２０を導電箔１０から機械的に剥離して、実装基板の原形の状態になる。

第４の工程（図２（Ｅ））では、導電箔１０を液状樹脂１３を付着した反対面より選択的にエッチングして各セル２２の第１及び第２電極部１１、１２を電気的に分離する絶縁用スリット孔１５と、隣接した各列のセル２２を離間する分離用スリット孔１４を設けて実装基板を形成する。

本工程で、導電箔１０の第１電極部１１及び第２電極部１２を設けた表面側を保護膜３４で覆い、裏面側に新たなレジスト層３６で覆い露光現像し、予定の分離用スリット孔１４と絶縁用スリット孔１５の導電箔１０の裏面側を露出する。

続いて、塩化第２鉄などのエッチング液を導電箔１０の裏面側から吹き付けて化学エッチングを行い、分離用スリット孔１４は導電箔１０とその上の電解メッキ層部分を貫通してエッチングして形成され、絶縁用スリット孔１５は導電箔１０をエッチングして液状樹脂１３までエッチングして形成される。いずれも約４０μｍ厚以下の銅箔の化学エッチングなので極めて精密にエッチングが行え、絶縁用スリット孔１５で０．２ｍｍの幅に、絶縁用スリット孔１５で０．１５ｍｍの幅に形成できる。なお、分離用スリット孔１４と絶縁用スリット孔１５は本工程で同時に形成される。

本工程で形成する分離用スリット孔１４は図４（Ａ）に示すように、隣接した列の第１電極部１１と第２電極部１２の中間位置に形成され、導電箔１０とその上の電解メッキ層部分を貫通してエッチングして形成される。

また、絶縁用スリット孔１５は図４（Ｂ）に示すように、第１電極部１１側の液状樹脂１３の下側に作られる。なお、本図には次工程の構成要素が含まれている。

第５の工程（図２（Ｆ））では、前工程で作った実装基板に薄型発光素子を組み込むための加工を行う。

まず、導電箔１０の裏面側に絶縁用スリット孔１５を埋め込むようにエポキシ樹脂系の半田レジスト層１６をスクリーン印刷を行う。半田レジスト層１６は導電箔１０の裏面の第１電極部１１と第２電極部１２を各セルの両側に露出し、絶縁用スリット孔１５と導電箔１０のマウント部１７を含む中央部分に付着される。半田レジスト層１６の役割は第１に、実装基板の周囲及びブロック間にもスクリーン印刷をされ、実装基板の機械的な強度を強める。第２に、マウント部１７に対応する導電箔１０の裏面にも付着されて発光素子の固着時のマウント部１７の補強を行う。第３に、絶縁用スリット孔１５を含めて各セルの導電箔１０の外部電極として働く第１電極部１１と第２電極部１２以外を広く覆い、液状樹脂１３と一緒に各セル２２の導電箔１０を補強する。第４に、露出される外部電極として働く第１電極部１１と第２電極部１２間を離間させて半田ブリッジの形成を防止する。

次に、実装基板１の露出された第１電極部１１、マウント部１７及び第２電極部１２に導電性金属層２３を電解メッキにより付着する。導電性金属層２３は、ボンディング可能で硬度の高い多層金属層である。ここでは例えば、ニッケル（Ｎｉ）−金（Ａｕ）層またはＮｉ−Ａｇ層である。また、パラジウム（Ｐｄ）などを用いたＮｉ−Ｐｄ層やＡｇ−Ｐｄ層であってもよい。Ｎｉ層は硬度が高い金属層であり、Ａｕ層またはＡｇ層は金属細線２８とのボンディングを可能とする。

ここでは実装基板１は液状樹脂１３と半田レジスト層１６で覆われた部分を除き、新たなマスクなしで電解メッキが行われる。導電箔１０の表面側の第１電極部１１と第２電極部１２、マウント部１７に導電性金属層２３がメッキされ、導電箔１０の裏面側には外部取り出し電極となる両端に設けた第１外部取出電極部２４と第２外部取出電極部２５にメッキされる。ニッケル層は約５μｍ、金、銀あるいはパラジウム層は約０．２μｍに形成され、ニッケル層の硬度を利用してマウント部１７の補強を兼ねている。金、銀あるいはパラジウム層はボンディングを可能にするとともに発光素子のリフレクタとしての働きも有している。

更に本工程では、導電箔の連結部を経由して通電する電解メッキ処理が行われる。具体的には、図４（Ａ）に示すように、列状に配列された各セル２２は導電箔から成る連結部（細く括れた部分）を経由して接続されている。従って、本工程では、この連結部を経由して通電することで電解メッキ処理によるメッキ膜が形成される。また、この接続部分は後の工程にて除去される。

第６の工程では、図５を参照して、各セル２２同士の間に設けられた金属材料を除去することで、最終的に行う分離工程に於けるバリの発生を防止する。図５（Ａ）は実装基板の上面を示す平面図であり、図５（Ｂ）は実装基板の下面を示す平面図であり、図５（Ｃ）−図５（Ｅ）は図５（Ａ）のＣ−Ｃ’線に於ける断面図である。

図５（Ａ）を参照して、上記した工程により実装基板１の上面には、第１電極部１１および第２電極部１２から成るセル２２が列状に設けられている。各セル２２同士の間には液状樹脂１３が設けられているので一見すると各セル２２は互いに分離されているように見えるが、本工程以前では、列状に配置されたセル２２同士は、液状樹脂１３に覆われている導電箔によりまだ接続されている状態である。この状態を示すのが、図５（Ｃ）である。

図５（Ｂ）を参照して、実装基板の下面に於いては、隣接するセル２２に含まれる第１外部取出電極部２４および第２外部取出電極部２５は導電箔により相互に接続されている。従って、この状態のままセル２２同士の境界にて切断処理を行うと、導電箔を切断することによりバリが発生してしまう。本工程では、セル２２同士の間に位置する導電箔をエッチングにより除去することで、除去領域３０を設けている。即ち、後の工程にて切断加工が行われる領域に配置された導電箔を予め除去することでバリの発生を抑止している。

図５（Ｄ）の断面図を参照して、本工程では先ず、各セル２２に含まれる第１外部取出電極部２４の下面が被覆されて且つ、上記した除去領域３０の導電箔１０が露出されるように、レジスト３２を形成する。実際は、導電箔１０の下面に設けられた第１外部取出電極部２４を構成するメッキ膜がレジスト３２により選択的に被覆される。そして、下方からウェットエッチングを行うことにより、除去領域３０の導電箔１０およびメッキ膜が除去される。このエッチングは、液状樹脂１３に到達するまで連続して行われることで、除去領域３０に存在する金属材料が完全に除去される。また、導電箔１０の上面に配置された第１電極部１１および第２電極部１２は、本工程のエッチングから保護するために、不図示の保護膜により保護された状態となる。本工程が終了した後は、レジスト３２は剥離される。

図５（Ｅ）を参照して、次に、導電箔１０が除去された除去領域３０に、新たな充填樹脂３８を埋設する。具体的には、液状または半固形状のエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等を除去領域３０に充填した後に加熱硬化することで、充填樹脂３８が形成される。

以上の工程により、セル２２が列状に多数個配置された実装基板が製造される。この実装基板１では、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）を参照して説明したように、各セル同士の間では、導電箔等の金属材料が除去されている。従って、各セル２２が分離される様に実装基板１を切断しても、金属材料を切断しないのでバリの発生を防いだ分離工程が実現される。

次に図６（Ａ）（Ｂ）に示すように薄型発光装置の組み込みを行う。

第７の工程（図６（Ａ））では、マウント部１７に発光素子２６を固着し、発光素子２６の電極と第１電極部１１をボンディングワイヤで接続する。

本工程では、発光素子２６のカソード電極を接着剤２７でマウント部１７上に固着する。発光素子２６の固着にはチップマウンターを用いる。発光素子２６が実際に固着されるのは、マウント部の導電性金属層２３である。マウント部１７は第２電極部１２で囲まれて形成されるので、その内部への発光素子２６の実装は位置認識が容易となる。

接着剤２７としては銀（Ａｇ）などの導電性ペーストである。また、発光素子２６は、マウント部１７の金（Ａｕ）メッキ層にＡｕ共晶により固着してもよい。

更に、金の金属細線２８を用いてボンダーで第１電極部１１の位置をパターン認識しながら超音波熱圧着により、発光素子２６のアノード電極と第１電極部１１の導電性金属層２３とを接続する。なお、発光素子２６のカソード電極は接着剤２７を介して直接第２電極部１２と接続する。

第８の工程（図６（Ｂ））では、発光素子２６を透明樹脂２９で被覆する。

本工程では、発光素子２６および金属細線２８を透明樹脂２９で被覆する。透明樹脂２９は、発光素子２６および金属細線２８を外気より保護し、また光を取り出す凸レンズとしても働く。

透明樹脂２９はモールド金型を用いてトランスファモールドあるいはインジェクションモールドにより形成される。モールドされた透明樹脂２９はマウント部１７の第２電極部１２の回りを液状樹脂１３で３辺で囲むので、液状樹脂１３と透明樹脂２９の樹脂同士の相性により接着強度を良好に保持できる。このために個別に分離された後は透明樹脂２９の持つ強度で薄型であるにも拘わらず発光装置の形状を維持できる。

モールド金型は分離用スリット孔１４と第１電極部１１と第２電極部１２の一部に重なるように配置して実装基板１の表面側のみに透明樹脂２９を注入してモールドを行う。透明樹脂２９はこの際にマウント部１７を囲む第２電極部１２の３辺にある液状樹脂１３と馴染みが良いので、良好に接着して発光素子２６を封止する。

第９の工程（図６（Ｃ））では、各セル２２ごとに個別の発光装置に分割する。

本工程では、多数個のセル２２が列状に配列されているので、各列の透明樹脂２９が分離用スリット孔１４で離間され、連続した１本の樹脂モールドとして現れる。そして、実装基板の各列に隣接して配列された多数個のセルをダイシングにより個別の完成した発光装置に分離する。列に対して直交にダイシングをすることで、隣接のセル２２は分離用スリット孔１４により個別に分離できる。

本工程では、透明樹脂２９と共に、透明樹脂２９が付着された実装基板１も分割される。図１（Ｂ）および図１（Ｃ）を参照すると、実装基板１は一点鎖線にて示される箇所にて切断される。上記したように、実装基板１の切断される部分（セル２２同士の間の領域）では、導電箔やメッキ膜等の金属材料は除去されている。従って、実装基板１の樹脂から成る部分のみが切断されるので、本工程の切断によるバリの発生は無い。更には、透明樹脂２９および実装基板１を切断する速度を速くして生産性を向上させることが可能となる。

更にまた、図１（Ｂ）を参照して、セル２２同士が離間する幅Ｌ１は、本工程の分離に使用されるカットソーの幅よりも長く設定されている。従って、セル２２に含まれる電極を避けてカットソーによる分離が行われるので、バリの発生させずに分離が行われる。

１ 実装基板
２ 枠部
３ ブロック
４ 橋洛部
５ 孔
６ 切欠き部
７ マーク
１０ 導電箔
１１ 第１電極部
１２ 第２電極部
１３ 液状樹脂
１４ 分離用スリット孔
１５ 絶縁用スリット孔
１６ 半田レジスト層
１７ マウント部
１９ レジスト層
２０ キャリアシート
２１ レジスト層
２２，２２Ａ，２２Ｂ セル
２３ 導電性金属層
２４ 第１外部取出電極部
２５ 第２外部取出電極部
２６ 発光素子
２７ 接着剤
２８ 金属細線
２９ 透明樹脂
３０ 除去領域
３２ レジスト
３４ 保護膜
３６ レジスト層
３８ 充填樹脂

Claims (7)

1. 導電箔の上面に列状に多数個隣接して配列されると共に、電解メッキで形成された第１電極部とマウント部に近接した第２電極部とを備えたセルと、
   前記第１電極部と前記第２電極部との間の前記導電箔に付着し且つ前記導電箔を補強する液状樹脂と、
   隣接する列の前記第１電極部と前記第２電極部との間の前記導電箔を貫通して設けられ、隣接する前記列を分離する分離用スリット孔と、
   前記第１電極部と前記第２電極部の間に位置し、前記分離用スリット孔に並設して設けられ且つ前記第１電極部と前記第２電極部が電気的に分離される様に前記導電箔を貫通して設けられた絶縁用スリット孔と、
   前記絶縁用スリット孔を覆い前記導電箔の下面に設けられ、前記液状樹脂に対応する位置を覆い且つ前記導電箔を補強する充填樹脂とを具備し、
   同じ列に含まれる前記セル同士の境界にて前記導電箔が除去されることにより、隣接する一方の前記セルに含まれる前記導電箔と、隣接する他方の前記セルに含まれる前記導電箔とが分離されていることを特徴とする実装基板。
2. 前記セル同士の境界にて前記導電箔が除去された領域には、前記液状樹脂および前記充填樹脂が設けられることを特徴とする請求項１記載の実装基板。
3. 前記セル同士の境界にて前記導電箔が除去される領域の幅は、１００μｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の実装基板。
4. 導電箔の上面に、第１電極部とマウント部に近接した第２電極部とから構成されるセルとなる領域が露出するようにメッキレジスト層を形成する工程と、
   前記メッキレジスト層をマスクとして前記導電箔に選択的に金属メッキを施し、多数個の前記セルを列状に形成する工程と、
   前記メッキレジスト層を除去して前記第１及び第２電極部と前記マウント部を除いて前記導電箔上に液状樹脂を付着する工程と、
   前記導電箔を下面から選択的にエッチングして、前記各セルの前記第１及び第２電極部を電気的に分離すように前記導電箔を貫通する絶縁用スリット孔と、隣接した前記列のセルを離間するように前記導電箔を貫通する分離用スリット孔を設けて実装基板を形成する工程と、
   前記絶縁用スリット孔を前記導電箔の下面から被覆する共に、前記液状樹脂に対応する位置を覆い且つ前記導電箔を補強する充填樹脂を形成する工程と、
   同じ列に含まれて隣接する前記セル同士を連結する連結部分の前記導電箔を、ウェットエッチングにより除去する工程と、
   前記マウント部に発光素子を固着し、前記発光素子の電極と前記第１電極部とをボンディングワイヤで接続する工程と、
   前記各セルに含まれる前記発光素子が列毎に被覆されるように樹脂を形成する工程と、
   前記連結部分の前記導電箔が除去された箇所にて、前記実装基板および前記樹脂を切断することで、前記セルを個別に分離する工程と、
   を具備することを特徴とする薄型発光装置の製造方法。
5. 前記導電箔の前記連結部分が除去された領域に、半田レジストを埋設することを特徴とする請求項４記載の薄型発光装置の製造方法。
6. 前記導電箔の前記連結部分を除去することで形成される除去領域の幅は、前記実装基板および前記樹脂を分離する工程にて用いられるカットソーの幅よりも広いことを特徴とする請求項５記載の薄型発光装置の製造方法。
7. 同じ列に含まれる前記セルが備える前記第１電極部および前記第２電極部の表面に、前記連結部を経由して通電することで行われる電解メッキ処理により金属膜を成膜する工程を更に備え、
   前記電解メッキ処理が終了した後に、通電のために用いられた前記連結部をエッチングにより除去することを特徴とする請求項６記載の薄型発光装置の製造方法。

Images