JP2012201891A - Insulating substrate and wiring substrate, semiconductor package and led package each using the insulating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子に用いられる絶縁基板に関するものであり、詳しくは高出力のパワー半導体や発光ダイオード(以下、「LED」という。)パッケージに用いられる絶縁基板に関するものである。 The present invention relates to an insulating substrate used for a semiconductor element, and more particularly to an insulating substrate used for a high-power power semiconductor or a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) package.
従来、パワー半導体やLEDなどの熱を多く発生する素子を実装する基板としては、放熱性と絶縁層を考慮して、絶縁層を有する金属基板が用いられている。
例えば、アルミニウム基板等の金属基板の表面に陽極酸化膜(金属酸化膜)を設けた基板が提案されている(例えば、特許文献1〜5等参照)。
Conventionally, a metal substrate having an insulating layer has been used as a substrate for mounting an element that generates a large amount of heat, such as a power semiconductor or an LED, in consideration of heat dissipation and an insulating layer.
For example, a substrate in which an anodized film (metal oxide film) is provided on the surface of a metal substrate such as an aluminum substrate has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
本発明者は、特許文献1〜5に記載された基板について検討を行った結果、陽極酸化膜を形成させる部位や厚さによっては絶縁性(耐電圧)や放熱性(熱伝導性)に劣る場合があり、例えば、絶縁性向上の観点から陽極酸化膜の厚みを厚くすると放熱性が低下し、放熱性向上の観点から陽極酸化膜の厚みを薄くすると金属配線からの漏れ電流が陽極酸化膜を通り抜けて金属基板にリークしてショートしてしまう場合があることが明らかとなり、優れた絶縁性および熱伝導性を両立することが困難であることが分かった。 As a result of studying the substrates described in Patent Documents 1 to 5, the inventor is inferior in insulation (voltage resistance) and heat dissipation (thermal conductivity) depending on the part and thickness where the anodized film is formed. For example, if the thickness of the anodic oxide film is increased from the viewpoint of improving insulation, the heat dissipation is reduced, and if the thickness of the anodic oxide film is decreased from the viewpoint of improving heat dissipation, leakage current from the metal wiring is As a result, it has been found that it is difficult to achieve both excellent insulating properties and thermal conductivity.
そこで、本発明は、絶縁性および放熱性のいずれにも優れる半導体パッケージおよびLEDパッケージを提供することができる絶縁基板ならびにそれを用いた配線基板、半導体パッケージおよびLEDパッケージを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an insulating substrate that can provide a semiconductor package and an LED package that are excellent in both insulation and heat dissipation, and a wiring substrate, a semiconductor package, and an LED package using the insulating substrate. .
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、膜厚が特定の比率で異なる2つの絶縁領域を有する絶縁基板を用いることにより、優れた絶縁性と放熱性を両立できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、以下の(1)〜(10)を提供する。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that by using an insulating substrate having two insulating regions having different film thicknesses at a specific ratio, both excellent insulating properties and heat dissipation can be achieved. The present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following (1) to (10).
(1)アルミニウム基板と、上記アルミニウム基板の表面の少なくとも一部に設けられる絶縁層とを有する絶縁基板であって、
上記絶縁層が、アルミニウムの陽極酸化皮膜であり、
上記陽極酸化皮膜が、膜厚(TA)が20nm以上80μm以下の絶縁領域Aと、膜厚(TB)が2〜1000μmの絶縁領域Bとを有し、
上記絶縁領域Aの膜厚と上記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)が、2〜2000である絶縁基板。
(1) An insulating substrate having an aluminum substrate and an insulating layer provided on at least a part of the surface of the aluminum substrate,
The insulating layer is an anodized film of aluminum,
The anodized film has an insulating region A having a thickness (T A ) of 20 nm to 80 μm and an insulating region B having a thickness (T B ) of 2 to 1000 μm,
An insulating substrate in which a ratio (T B / T A ) between the film thickness of the insulating region A and the film thickness of the insulating region B is 2 to 2000.
(2)上記絶縁領域Aにおける300〜700nmの波長領域での全反射率が、80%以上である上記(1)に記載の絶縁基板。 (2) The insulating substrate according to (1), wherein the total reflectance in the wavelength region of 300 to 700 nm in the insulating region A is 80% or more.
(3)上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が、マイクロポアを有する多孔質皮膜であり、
上記マイクロポアの下記式(i)により定義される規則化度が、20%以上となる上記(1)または(2)に記載の絶縁基板。
規則化度(%)=Y/X×100 (i)
上記式(i)中、Xは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Yは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる上記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
(3) The anodized film that forms the insulating region A is a porous film having micropores,
The insulating substrate according to (1) or (2), wherein the degree of ordering defined by the following formula (i) of the micropore is 20% or more.
Ordering degree (%) = Y / X × 100 (i)
In the above formula (i), X represents the total number of micropores in the measurement range. Y is centered on the center of gravity of one micropore, and when the circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropore other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.
(4)上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が、無孔質皮膜である上記(1)または(2)に記載の絶縁基板。 (4) The insulating substrate according to (1) or (2), wherein the anodized film forming the insulating region A is a nonporous film.
(5)上記陽極酸化皮膜が凹凸形状を有し、
上記絶縁領域Aが、上記陽極酸化皮膜の凹部を形成し、
上記絶縁領域Bが、上記陽極酸化皮膜の凸部を形成する上記(1)〜(4)のいずれかに記載の絶縁基板。
(5) The anodic oxide film has an uneven shape,
The insulating region A forms a recess in the anodic oxide film,
The insulating substrate according to any one of (1) to (4), wherein the insulating region B forms a convex portion of the anodic oxide film.
(6)上記アルミニウム基板が凸部を有し、
上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が、上記アルミニウム基板の上記凸部の表面上に形成され、
上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜と、上記絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜とが略同一面を形成している上記(1)〜(4)のいずれかに記載の絶縁基板。
(6) The aluminum substrate has a convex portion,
An anodized film forming the insulating region A is formed on the surface of the convex portion of the aluminum substrate,
The insulating substrate according to any one of (1) to (4), wherein the anodic oxide film forming the insulating region A and the anodic oxide film forming the insulating region B form substantially the same surface.
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の絶縁基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる金属配線層とを有する配線基板。 (7) A wiring substrate comprising the insulating substrate according to any one of (1) to (6) and a metal wiring layer provided on an anodized film that forms the insulating region B of the insulating substrate.
(8)上記(7)に記載の配線基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる半導体素子とを有する半導体パッケージ。 (8) A semiconductor package comprising the wiring substrate according to (7) above and a semiconductor element provided on an anodic oxide film that forms the insulating region A of the insulating substrate.
(9)上記(7)に記載の配線基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられるLED発光素子とを有するLEDパッケージ。 (9) An LED package comprising the wiring substrate according to (7) above and an LED light emitting element provided on an anodized film that forms the insulating region A of the insulating substrate.
(10)上記配線基板が、上記(5)に記載の絶縁基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる金属配線層とを有する配線基板である上記(9)に記載のLEDパッケージ。 (10) The wiring board having the insulating substrate according to (5) and a metal wiring layer provided on an anodized film that forms the insulating region B of the insulating substrate. LED package as described in 9).
以下に説明するように、本発明によれば、絶縁性および放熱性のいずれにも優れる半導体パッケージおよびLEDパッケージを提供することができる絶縁基板ならびにそれを用いた配線基板、半導体パッケージおよびLEDパッケージを提供することができる。 As will be described below, according to the present invention, an insulating substrate capable of providing a semiconductor package and an LED package excellent in both insulation and heat dissipation, and a wiring substrate, a semiconductor package and an LED package using the insulating substrate are provided. Can be provided.
[絶縁基板]
以下に、本発明の絶縁基板について詳細に説明する。
本発明の絶縁基板は、アルミニウム基板と、上記アルミニウム基板の表面の少なくとも一部に設けられる絶縁層とを有する絶縁基板であって、上記絶縁層がアルミニウムの陽極酸化皮膜であり、上記陽極酸化皮膜が膜厚(TA)が20nm以上80μm以下の絶縁領域Aと膜厚(TB)が2〜1000μmの絶縁領域Bとを有し、上記絶縁領域Aの膜厚と上記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)が2〜2000である絶縁基板である。
次に、本発明の絶縁基板の構成について、図1を用いて説明する。
[Insulated substrate]
Hereinafter, the insulating substrate of the present invention will be described in detail.
The insulating substrate of the present invention is an insulating substrate having an aluminum substrate and an insulating layer provided on at least part of the surface of the aluminum substrate, wherein the insulating layer is an anodized film of aluminum, and the anodized film Has an insulating region A having a film thickness (T A ) of 20 nm to 80 μm and an insulating region B having a film thickness (T B ) of 2 to 1000 μm. The film thickness of the insulating region A and the film of the insulating region B The insulating substrate has a thickness ratio (T B / T A ) of 2 to 2000.
Next, the structure of the insulating substrate of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2と、アルミニウム基板2の表面に設けられる絶縁層3とを有するものである。
また、図1(B)〜(D)に示すように、絶縁層3は、膜厚(TA)が20nm以上80μm以下の絶縁領域3Aと、膜厚(TB)が2〜1000μmの絶縁領域3Bとを有する。
そして、本発明においては、絶縁領域3Aの膜厚(TA)と絶縁領域3Bの膜厚(TB)との比率(TB/TA)が2〜2000を満たすものである。
As shown in FIG. 1, the insulating substrate 1 of the present invention has an aluminum substrate 2 and an insulating layer 3 provided on the surface of the aluminum substrate 2.
As shown in FIGS. 1B to 1D, the insulating layer 3 includes an insulating region 3A having a film thickness (T A ) of 20 nm to 80 μm and an insulating film having a film thickness (T B ) of 2 to 1000 μm. And a region 3B.
In the present invention, the ratio (T B / T A ) between the film thickness (T A ) of the insulating region 3A and the film thickness (T B ) of the insulating region 3B satisfies 2 to 2000.
ここで、図1(B)および(C)に示す態様では、本発明の絶縁基板1は、絶縁層3を形成する陽極酸化皮膜が凹凸形状を有し、絶縁領域3Aが陽極酸化皮膜の凹部を形成し、絶縁領域3Bが陽極酸化皮膜の凸部を形成するものである。なお、この態様は、後述する本発明のLEDパッケージにおいては、蛍光発光体の土手剤が不要となるため好適態様となる。
また、図1(D)に示す態様では、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2が凸部を有し、絶縁領域3Aを形成する陽極酸化皮膜が、アルミニウム基板2の凸部の表面上に形成され、絶縁領域3Aを形成する陽極酸化皮膜と、絶縁領域3Bを形成する陽極酸化皮膜とが略同一面を形成するものである。
以下に、アルミニウム基板および絶縁層のそれぞれについて、材料、寸法、形成方法等について詳述する。
Here, in the embodiment shown in FIGS. 1B and 1C, in the insulating substrate 1 of the present invention, the anodic oxide film forming the insulating layer 3 has a concavo-convex shape, and the insulating region 3A is a concave part of the anodic oxide film. The insulating region 3B forms the convex portion of the anodized film. This mode is a preferable mode in the LED package of the present invention to be described later because a fluorescent light emitter is unnecessary.
In the embodiment shown in FIG. 1D, the insulating substrate 1 of the present invention is such that the aluminum substrate 2 has a convex portion, and the anodized film forming the insulating region 3A is on the surface of the convex portion of the aluminum substrate 2. The anodized film that forms the insulating region 3A and the anodized film that forms the insulating region 3B form substantially the same surface.
Below, material, a dimension, a formation method, etc. are explained in full detail about each of an aluminum substrate and an insulating layer.
〔アルミニウム基板〕
本発明の絶縁基板を構成するアルミニウム基板は、公知のアルミニウム基板を用いることができ、純アルミニウム基板のほか、アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板;低純度のアルミニウム(例えば、リサイクル材料)に高純度アルミニウムを蒸着させた基板;シリコンウエハー、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板;アルミニウムをラミネートした樹脂基板;等を用いることもできる。
ここで、上記合金板に含まれてもよい異元素としては、ケイ素、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、クロム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、チタン等が挙げられ、合金中の異元素の含有量は、10質量%以下であるのが好ましい。
このようなアルミニウム基板は、組成や調製方法(例えば、鋳造方法等)等については特に限定されず、特許文献5(国際公開第2010/150810号)の[0031]〜[0051]段落に記載された組成、調製方法等を適宜採用することができる。
[Aluminum substrate]
As the aluminum substrate constituting the insulating substrate of the present invention, a known aluminum substrate can be used. In addition to a pure aluminum substrate, an alloy plate containing aluminum as a main component and a trace amount of foreign elements; low-purity aluminum (for example, recycled) A substrate in which high-purity aluminum is vapor-deposited on the material); a substrate in which high-purity aluminum is coated on the surface of a silicon wafer, quartz, glass or the like by a method such as vapor deposition or sputtering; a resin substrate in which aluminum is laminated; it can.
Here, the foreign elements that may be included in the alloy plate include silicon, iron, copper, manganese, magnesium, chromium, zinc, bismuth, nickel, titanium, etc., and the content of the foreign elements in the alloy is It is preferably 10% by mass or less.
Such an aluminum substrate is not particularly limited in terms of composition, preparation method (for example, casting method, etc.), and is described in paragraphs [0031] to [0051] of Patent Document 5 (International Publication No. 2010/150810). The composition, preparation method, and the like can be appropriately employed.
本発明においては、上記アルミニウム基板の厚みは、0.1〜2.0mm程度であり、0.15〜1.5mmであるのが好ましく、0.2〜1.0mmであるのがより好ましい。この厚さは、ユーザーの希望等により適宜変更することができる。 In the present invention, the aluminum substrate has a thickness of about 0.1 to 2.0 mm, preferably 0.15 to 1.5 mm, and more preferably 0.2 to 1.0 mm. This thickness can be appropriately changed according to the user's wishes or the like.
また、本発明においては、上記アルミニウム基板に対して後述する陽極酸化処理を施して形成される陽極酸化皮膜(絶縁層)として、マイクロポアを有する多孔質皮膜を用いる場合、陽極酸化処理を施す表面は、アルミニウムの純度が高い方が好ましい。
具体的には、アルミニウムの純度が、99.5質量%以上であるのが好ましく、99.9質量%以上であるのがより好ましく、99.99質量%以上であるのが更に好ましい。
特に、アルミニウム純度が上記範囲であると、陽極酸化処理を施して形成される絶縁層に存在するマイクロポアのポア配列の規則性が十分となり、後述する本発明のLEDパッケージにおける発光効率が良好となる。
In the present invention, when a porous film having micropores is used as the anodized film (insulating layer) formed by subjecting the aluminum substrate to an anodizing process to be described later, the surface to be anodized The higher the purity of aluminum, the better.
Specifically, the purity of aluminum is preferably 99.5% by mass or more, more preferably 99.9% by mass or more, and further preferably 99.99% by mass or more.
In particular, when the aluminum purity is in the above range, the regularity of the pore arrangement of the micropores present in the insulating layer formed by performing the anodizing treatment is sufficient, and the luminous efficiency in the LED package of the present invention described later is good. Become.
更に、本発明においては、上記アルミニウム基板に対して後述する陽極酸化処理を施す場合、陽極酸化処理を施す表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されるのが好ましく、また、後述する陽極酸化処理を施して形成される陽極酸化皮膜(絶縁層)として、マイクロポアを有する多孔質皮膜を用いる場合、マイクロポアのポア配列の規則性を向上させる観点から、あらかじめ熱処理が施されるのが好ましい。
また、本発明の絶縁基板を実装するLED素材の用途に応じて、例えば、光を散乱させる表面を形成する観点から、上記アルミニウム基板の表面に粗面化処理を施すこともできる。
Furthermore, in the present invention, when the anodizing treatment described later is performed on the aluminum substrate, the surface to be anodized is preferably preliminarily degreased and mirror-finished. When a porous film having micropores is used as an anodic oxide film (insulating layer) formed by oxidation treatment, heat treatment is performed in advance from the viewpoint of improving the regularity of the micropore pore arrangement. preferable.
Moreover, according to the use of the LED material which mounts the insulated substrate of this invention, a roughening process can also be given to the surface of the said aluminum substrate from a viewpoint of forming the surface which scatters light, for example.
<熱処理>
熱処理を施す場合は、200〜350℃で1〜60分程度施すのが好ましい。具体的には、例えば、アルミニウム基板を加熱オーブンに入れる方法等が挙げられる。
このような熱処理を施すことにより、後述する陽極酸化処理により生成するマイクロポアの配列の規則性が向上する。
また、熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法等が挙げられる。
<Heat treatment>
When heat treatment is performed, it is preferably performed at 200 to 350 ° C. for about 1 to 60 minutes. Specifically, for example, a method of placing an aluminum substrate in a heating oven can be used.
By performing such heat treatment, the regularity of the arrangement of micropores generated by an anodic oxidation process described later is improved.
Moreover, it is preferable to cool the aluminum substrate after heat treatment rapidly. As a method for cooling, for example, a method of directly putting it into water or the like can be mentioned.
<脱脂処理>
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム基板表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
<Degreasing treatment>
The degreasing treatment uses acid, alkali, organic solvent, etc. to dissolve and remove the organic components such as dust, fat, and resin adhered to the surface of the aluminum substrate, and in each treatment described later due to the organic components. This is done for the purpose of preventing the occurrence of defects.
脱脂処理としては、具体的には、例えば、各種アルコール(例えば、メタノール等)、各種ケトン(例えば、メチルエチルケトン等)、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム基板表面に接触させる方法(有機溶剤法);石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から80℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法(界面活性剤法);濃度10〜200g/Lの硫酸水溶液を常温から70℃までの温度でアルミニウム基板表面に30〜80秒間接触させ、その後、水洗する方法;濃度5〜20g/Lの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム基板表面に30秒間程度接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して電解し、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温でアルミニウム基板表面に接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法;濃度10〜200g/Lのアルカリ水溶液を40〜50℃でアルミニウム基板表面に15〜60秒間接触させ、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から50℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法(乳化脱脂法);炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から50℃までの温度でアルミニウム基板表面に30〜180秒間接触させ、その後、水洗する方法(リン酸塩法);等が挙げられる。 Specifically, as the degreasing treatment, for example, a method in which an organic solvent such as various alcohols (for example, methanol), various ketones (for example, methyl ethyl ketone), benzine, volatile oil or the like is brought into contact with the aluminum substrate surface at room temperature (organic Solvent method); a method of bringing a liquid containing a surfactant such as soap or neutral detergent into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 80 ° C., and then washing with water (surfactant method); concentration of 10 to 200 g A method in which an aqueous solution of sulfuric acid / L is brought into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 70 ° C. for 30 to 80 seconds and then washed with water; while contacting about seconds, the aluminum substrate surface and the electrolyte by passing a direct current of a current density of 1 to 10 a / dm 2 in the cathode, the , A method of neutralizing by bringing a nitric acid aqueous solution having a concentration of 100 to 500 g / L into contact; while bringing various known anodizing electrolytes into contact with the aluminum substrate surface at room temperature, the aluminum substrate surface is used as a cathode and a current density of 1 to A method in which a 10 A / dm 2 direct current is applied or an alternating current is applied for electrolysis; an alkaline aqueous solution having a concentration of 10 to 200 g / L is brought into contact with the aluminum substrate surface at 40 to 50 ° C. for 15 to 60 seconds; A method of neutralizing by bringing a nitric acid aqueous solution having a concentration of 100 to 500 g / L into contact; an emulsion obtained by mixing light oil, kerosene, etc. with a surfactant, water, etc. is brought into contact with the aluminum substrate surface at a temperature from room temperature to 50 ° C. Then, a method of washing with water (emulsification and degreasing method); a mixed solution of sodium carbonate, phosphates, surfactant and the like on the surface of the aluminum substrate at a temperature from room temperature to 50 ° C. Contacting 0-180 seconds, then, a method of washing with water (phosphate method); and the like.
これらのうち、アルミニウム基板表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない観点から、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。 Among these, the organic solvent method, the surfactant method, the emulsion degreasing method, and the phosphate method are preferable from the viewpoint that the fat content on the surface of the aluminum substrate can be removed while the aluminum hardly dissolves.
また、脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。 Moreover, a conventionally well-known degreasing agent can be used for a degreasing process. Specifically, for example, various commercially available degreasing agents can be used by a predetermined method.
<鏡面仕上げ処理>
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸、例えば、アルミニウム基板の圧延時に発生した圧延筋等をなくして、後述する封孔処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。
鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
<Mirror finish processing>
The mirror finishing process is performed in order to eliminate unevenness on the surface of the aluminum substrate, for example, rolling streaks generated during the rolling of the aluminum substrate, and improve the uniformity and reproducibility of the sealing process described later.
The mirror finishing process is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include mechanical polishing, chemical polishing, and electrolytic polishing.
機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤(例えば、ダイヤ、アルミナ)とバフとを組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる場合、使用する研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、#1500のものが好ましい。これにより、アルミニウム基板表面の可視光領域(波長300〜700nm)の全反射率を80%以上とすることができる。 Examples of the mechanical polishing include a method of polishing with various commercially available polishing cloths, a method of combining various commercially available abrasives (for example, diamond, alumina) and a buff. Specifically, when an abrasive is used, a method in which the abrasive used is changed from coarse particles to fine particles over time is preferably exemplified. In this case, the final polishing agent is preferably # 1500. Thereby, the total reflectance in the visible light region (wavelength 300 to 700 nm) on the surface of the aluminum substrate can be 80% or more.
化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法等が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Alupol I法、Alupol V法、Alcoa R5法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好適に挙げられる。中でも、リン酸−硝酸法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好ましい。
化学研磨により、アルミニウム基板表面の可視光領域(波長300〜700nm)の全反射率を80%以上とすることができる。
As chemical polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. Examples thereof include various methods described in 164 to 165.
Further, phosphoric acid - nitric acid method, Alupol I method, Alupol V method, Alcoa R5 method, H 3 PO 4 -CH 3 COOH -Cu method, H 3 PO 4 -HNO 3 -CH 3 COOH method are preferable. Among these, the phosphoric acid-nitric acid method, the H 3 PO 4 —CH 3 COOH—Cu method, and the H 3 PO 4 —HNO 3 —CH 3 COOH method are preferable.
By chemical polishing, the total reflectance in the visible light region (wavelength 300 to 700 nm) on the surface of the aluminum substrate can be 80% or more.
電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法;米国特許第2708655号明細書に記載されている方法;「実務表面技術」,vol.33,No.3,1986年,p.32−38に記載されている方法;等が好適に挙げられる。
電解研磨により、アルミニウム基板表面の可視光領域(波長300〜700nm)の全反射率を80%以上とすることができる。
As electrolytic polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. 164-165; various methods described in US Pat. No. 2,708,655; “Practical Surface Technology”, vol. 33, no. 3, 1986, p. The method described in 32-38;
By electropolishing, the total reflectance in the visible light region (wavelength 300 to 700 nm) on the surface of the aluminum substrate can be 80% or more.
これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更する機械研磨を施し、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。 These methods can be used in appropriate combination. Specifically, for example, a method of performing mechanical polishing in which the abrasive is changed from coarse particles to fine particles with time, and then performing electrolytic polishing is preferable.
鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さRa0.1μm以下、全反射率80%以上の表面を得ることができる。平均表面粗さRaは、0.03μm以下であるのが好ましく、0.02μm以下であるのがより好ましい。また、全反射率は85%以上であるのが好ましく、90%以上であるのがより好ましい。 By mirror finishing, for example, a surface having an average surface roughness R a of 0.1 μm or less and a total reflectance of 80% or more can be obtained. The average surface roughness Ra is preferably 0.03 μm or less, and more preferably 0.02 μm or less. Further, the total reflectance is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.
<粗面化処理>
粗面化処理は、上述したように、本発明の絶縁基板を実装するLED素材の用途に応じて、光を散乱させる表面を形成することを目的として行われる。
粗面化処理としては、例えば、特許文献5(国際公開第2010/150810号)の[0053]〜[0083]段落に記載された方法等により、適宜、所望の正反射率に調整しながら粗面化することができる。
なお、粗面化処理を施す場合であっても、可視光領域の全反射率は80%以上であるのが好ましく、90%以上であるのがより好ましい。また、正反射率は20%以下であるのが好ましく、10%以下であるのがより好ましい。
<Roughening treatment>
As described above, the roughening treatment is performed for the purpose of forming a surface that scatters light according to the use of the LED material on which the insulating substrate of the present invention is mounted.
As the surface roughening treatment, for example, a method described in paragraphs [0053] to [0083] of Patent Document 5 (International Publication No. 2010/150810) can be used while appropriately adjusting the desired regular reflectance. Can be surfaced.
Even when the surface roughening treatment is performed, the total reflectance in the visible light region is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. Further, the regular reflectance is preferably 20% or less, and more preferably 10% or less.
〔絶縁層〕
本発明の絶縁基板を構成する絶縁層は、上記アルミニウム基板の表面の少なくとも一部に設けられる層であって、アルミニウムの陽極酸化皮膜である。
ここで、上記絶縁層は、上記アルミニウム基板とは別のアルミニウム基材の陽極酸化皮膜であってもよいが、絶縁層の形成欠陥を防ぐ観点から、上記アルミニウム基板の表面の一部に後述する陽極酸化処理を施すことによってアルミニウム基板上に形成される陽極酸化皮膜であるのが好ましい。
[Insulation layer]
The insulating layer constituting the insulating substrate of the present invention is a layer provided on at least part of the surface of the aluminum substrate and is an anodized film of aluminum.
Here, the insulating layer may be an anodized film of an aluminum base different from the aluminum substrate, but will be described later on a part of the surface of the aluminum substrate from the viewpoint of preventing formation defects of the insulating layer. An anodized film is preferably formed on the aluminum substrate by anodizing.
本発明においては、上記陽極酸化皮膜が、膜厚(TA)が20nm以上80μm以下の絶縁領域Aと、膜厚(TB)が2〜1000μmの絶縁領域Bとを有し、上記絶縁領域Aの膜厚と上記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)が、2〜2000を満たすものである。
ここで、上記絶縁領域Aは、後述する本発明の半導体パッケージおよびLEDパッケージ(以下、これらをまとめて「本発明のパッケージ」ともいう。)において、それぞれ半導体素子およびLED発光素子(以下、これらをまとめて「半導体素子等」ともいう。)を実装する領域であり、上記絶縁領域Bは、半導体素子等と電気的に接続する配線、即ち、後述する本発明の配線基板において設けられる金属配線層を設ける領域である。
In the present invention, the anodic oxide film has an insulating region A having a thickness (T A ) of 20 nm to 80 μm and an insulating region B having a thickness (T B ) of 2 to 1000 μm. The ratio (T B / T A ) between the film thickness of A and the film thickness of the insulating region B satisfies 2 to 2000.
Here, the insulating region A includes a semiconductor element and an LED light emitting element (hereinafter referred to as “package of the present invention”, respectively) in a semiconductor package and an LED package (hereinafter collectively referred to as “package of the present invention”). Collectively referred to as “semiconductor element etc.”), and the insulating region B is a wiring electrically connected to the semiconductor element or the like, that is, a metal wiring layer provided in the wiring board of the present invention to be described later. This is a region where
このような構成の絶縁層(陽極酸化皮膜)を有する絶縁基板を用いることにより、本発明のパッケージの絶縁性および放熱性がいずれも良好となる。
これは、上記絶縁領域Aの膜厚(TA)が80μm以下であるため半導体素子等から発生する熱を上記アルミニウム基板に伝導しやすくなり、また、上記絶縁領域Bの膜厚(TB)が2μm以上であるため耐電圧が高くなり、更に、上記絶縁領域Aの膜厚と上記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)が2〜2000を満たすことにより、これらのバランスが良好になったためと考えられる。
By using an insulating substrate having an insulating layer (anodized film) having such a configuration, both the insulating properties and heat dissipation properties of the package of the present invention are improved.
This is because the film thickness (T A ) of the insulating region A is 80 μm or less, so that heat generated from a semiconductor element or the like can be easily conducted to the aluminum substrate, and the film thickness (T B ) of the insulating region B. Since the withstand voltage is 2 μm or more, the withstand voltage is increased, and the ratio of the film thickness of the insulating region A to the film thickness of the insulating region B (T B / T A ) satisfies 2 to 2000. This is thought to be due to a better balance.
また、本発明においては、全反射率が向上し、後述する本発明のLEDパッケージにおける発光効率が良好となる理由から、上記絶縁領域Aの面積は、上記LED発光素子との接触面を少なくとも含み、かつ、上記接触面の面積の1.5倍以上の面積であるのが好ましく、2倍以上の面積であるのがより好ましい。
一方、本発明のパッケージの絶縁性がより良好となる理由から、上記絶縁領域Bの面積は、上記金属配線層との接触面を少なくとも含み、かつ、上記接触面の面積の1.2倍以下の面積であるのが好ましく、上記接触面のみであるのが好ましい。
Further, in the present invention, the total reflectance is improved, and the luminous efficiency in the LED package of the present invention to be described later is improved, so that the area of the insulating region A includes at least the contact surface with the LED light emitting element. And it is preferable that it is an area 1.5 times or more of the area of the said contact surface, and it is more preferable that it is an area 2 times or more.
On the other hand, for the reason that the insulation of the package of the present invention becomes better, the area of the insulating region B includes at least the contact surface with the metal wiring layer and is 1.2 times or less of the area of the contact surface. The area is preferably only the contact surface.
更に、本発明においては、本発明のパッケージの放熱性がより良好となる理由から、陽極酸化皮膜の少なくとも一部が上記アルミニウム基板に埋設されているのが好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that at least a part of the anodized film is embedded in the aluminum substrate because the heat dissipation of the package of the present invention is better.
本発明においては、本発明のパッケージの放熱性がより良好となる理由から、上記絶縁領域Aの膜厚(TA)は、80nm〜80μmであるのが好ましく、100nm以上10μm未満であるのがより好ましい。
また、本発明のパッケージの絶縁性がより良好となる理由から、上記絶縁領域Bの膜厚(TB)は、20〜300μmであるのが好ましく、20〜200μmであるのがより好ましく、30〜100μmであるのが更に好ましい。
更に、本発明のパッケージの絶縁性と放熱性のバランスの観点から、上記絶縁領域Aの膜厚と上記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)は、5〜500であるのが好ましく、10〜200であるのがより好ましく、20超100以下であるのが更に好ましい。
In the present invention, the film thickness (T A ) of the insulating region A is preferably 80 nm to 80 μm, and preferably 100 nm or more and less than 10 μm, because the heat dissipation of the package of the present invention becomes better. More preferred.
In addition, for the reason that the insulating property of the package of the present invention becomes better, the thickness (T B ) of the insulating region B is preferably 20 to 300 μm, more preferably 20 to 200 μm, 30 More preferably, it is ˜100 μm.
Furthermore, from the viewpoint of the balance between insulation and heat dissipation of the package of the present invention, the ratio (T B / T A ) between the film thickness of the insulating region A and the film thickness of the insulating region B is 5 to 500. Is more preferable, it is more preferable that it is 10-200, and it is still more preferable that it is more than 20 and 100 or less.
また、本発明においては、後述する本発明のLEDパッケージにおける発光効率が良好となる理由から、上記絶縁領域Aにおける300〜700nmの波長領域での全反射率が80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。
ここで、全反射率は、分光光度計で測定された値をいう。
Further, in the present invention, it is preferable that the total reflectance in the wavelength region of 300 to 700 nm in the insulating region A is 80% or more for the reason that the luminous efficiency in the LED package of the present invention to be described later is good. It is more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more.
Here, the total reflectance refers to a value measured with a spectrophotometer.
更に、本発明においては、全反射率を80%以上とする観点から、上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜がマイクロポアを有する多孔質皮膜であり、かつ、上記マイクロポアの下記式(i)により定義される規則化度が20%以上であるのが好ましく、40%以上であるのがより好ましく、70%以上となるのが更に好ましい。
規則化度(%)=Y/X×100 (i)
上記式(i)中、Xは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Yは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる上記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
Furthermore, in the present invention, from the viewpoint of setting the total reflectance to 80% or more, the anodic oxide film forming the insulating region A is a porous film having micropores, and the following formula (i ) Is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and even more preferably 70% or more.
Ordering degree (%) = Y / X × 100 (i)
In the above formula (i), X represents the total number of micropores in the measurement range. Y is centered on the center of gravity of one micropore, and when the circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropore other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.
ここで、図2を用いて、上記式(i)をより具体的に説明する。
図2(A)に示されるマイクロポア101は、マイクロポア101の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円103(マイクロポア102に内接している。)を描いた場合に、円3の内部にマイクロポア101以外のマイクロポアの重心を6個含んでいる。したがって、マイクロポア101は、Bに算入される。
図2(B)に示されるマイクロポア104は、マイクロポア104の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円106(マイクロポア105に内接している。)を描いた場合に、円106の内部にマイクロポア104以外のマイクロポアの重心を5個含んでいる。したがって、マイクロポア104は、Bに算入されない。
また、図2(B)に示されるマイクロポア107は、マイクロポア107の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円109(マイクロポア108に内接している。)を描いた場合に、円109の内部にマイクロポア107以外のマイクロポアの重心を7個含んでいる。したがって、マイクロポア107は、Bに算入されない。
Here, the above formula (i) will be described more specifically with reference to FIG.
A micropore 101 shown in FIG. 2 (A) draws a circle 103 (inscribed in the micropore 102) having the shortest radius that is centered on the center of gravity of the micropore 101 and inscribed in the edge of another micropore. In this case, the center of gravity of the micropores other than the micropores 101 is included in the circle 3. Therefore, the micropore 101 is included in B.
The micropore 104 shown in FIG. 2 (B) draws a circle 106 (inscribed in the micropore 105) having the shortest radius centered on the center of gravity of the micropore 104 and inscribed in the edge of another micropore. In such a case, the center of gravity of the micropores other than the micropores 104 is included inside the circle 106. Therefore, the micropore 104 is not included in B.
Further, the micropore 107 shown in FIG. 2B is centered on the center of gravity of the micropore 107 and has the shortest radius 109 inscribed in the edge of another micropore (inscribed in the micropore 108). Is drawn, the circle 109 includes seven centroids of micropores other than the micropore 107. Therefore, the micropore 107 is not included in B.
同様に、本発明においては、全反射率を80%以上となり、更に本発明のパッケージの放熱性がより良好となる理由から、上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が、無孔質皮膜であるのが好ましい。 Similarly, in the present invention, the total reflectance is 80% or more, and the heat dissipation of the package of the present invention is further improved, so that the anodized film forming the insulating region A is a nonporous film. Preferably there is.
以下に、上述した本発明の絶縁基板の製造方法について詳細に説明する。 Below, the manufacturing method of the insulated substrate of this invention mentioned above is demonstrated in detail.
〔製造方法1(図3参照)〕
図3に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜31を形成する第1陽極坂処理工程と、上記陽極酸化皮膜31の表面に所定の開口パターンを有するマスク層4を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層4の開口部に第2陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜32を形成する第2陽極坂処理工程と、上記マスク層4を除去するマスク層除去工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第1陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜31のうち、マスク層4の下部に形成された陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜31の一部と陽極酸化皮膜32)が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Production method 1 (see FIG. 3)]
As shown in FIG. 3, the insulating substrate 1 according to the present invention includes a first anodic slope treatment step in which a surface of an aluminum substrate 2 is subjected to a first anodic oxidation treatment to form an anodic oxidation coating 31, and the anodic oxidation coating 31. A mask layer forming step of forming a mask layer 4 having a predetermined opening pattern on the surface, and a second anodic slope processing step of forming a anodic oxide film 32 by subjecting the openings of the mask layer 4 to a second anodizing treatment; The mask layer removal step of removing the mask layer 4 can be produced by a manufacturing method in this order.
Here, among the anodized film 31 formed by the first anodizing treatment, the anodized film formed under the mask layer 4 constitutes the insulating region A in the insulating substrate of the present invention, and the other portions. The anodic oxide film (a part of the anodic oxide film 31 and the anodic oxide film 32) formed in (1) constitutes the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
〔製造方法2(図4参照)〕
図4に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜32を形成する第1陽極坂処理工程と、上記陽極酸化皮膜32の表面に所定の開口パターンを有するマスク層4を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層4の開口部から陽極酸化皮膜32の一部を除去する皮膜除去工程と、上記マスク層4を除去するマスク層除去工程と、上記マスク層4を除去した後の基板に対して第2の陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜31を形成する第2陽極酸化処理工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第2陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜31のうち、マスク層4(陽極酸化皮膜32)の開口部分に形成された陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜31の一部と陽極酸化皮膜32)が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Production method 2 (see FIG. 4)]
As shown in FIG. 4, the insulating substrate 1 according to the present invention includes a first anodic slope treatment step in which a surface of an aluminum substrate 2 is subjected to a first anodic oxidation treatment to form an anodic oxidation coating 32, and the anodic oxidation coating 32. A mask layer forming step for forming a mask layer 4 having a predetermined opening pattern on the surface, a film removing step for removing a part of the anodized film 32 from the opening of the mask layer 4, and the mask layer 4 being removed. By a manufacturing method having in this order a mask layer removing step and a second anodizing treatment step in which a second anodizing treatment is performed on the substrate after removing the mask layer 4 to form an anodized film 31. Can be produced.
Here, of the anodized film 31 formed by the second anodizing process, the anodized film formed on the opening portion of the mask layer 4 (anodized film 32) forms the insulating region A in the insulating substrate of the present invention. The anodic oxide film (a part of the anodic oxide film 31 and the anodic oxide film 32) that is configured and formed in the other part constitutes the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
〔製造方法3(図5参照)〕
図5に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜32を形成する第1陽極坂処理工程と、上記陽極酸化皮膜32の表面に所定の開口パターンを有するマスク層4を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層4の開口部から陽極酸化皮膜32の一部を除去する皮膜除去工程と、上記マスク層4および上記陽極酸化皮膜32の開口部に第2陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜31を形成する第2陽極坂処理工程と、上記マスク層4を除去するマスク層除去工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第2陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜31が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜32)が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Manufacturing method 3 (see FIG. 5)]
As shown in FIG. 5, the insulating substrate 1 according to the present invention includes a first anodic slope treatment step in which a surface of an aluminum substrate 2 is subjected to a first anodic oxidation treatment to form an anodic oxidation coating 32, and the anodic oxidation coating 32. A mask layer forming step for forming a mask layer 4 having a predetermined opening pattern on the surface, a film removing step for removing a part of the anodized film 32 from the opening of the mask layer 4, the mask layer 4 and the anode By the manufacturing method which has the 2nd anodic hill treatment process which performs the 2nd anodic oxidation process in the opening part of the oxide film 32, and forms the anodic oxide film 31, and the mask layer removal process which removes the said mask layer 4, in this order, Can be produced.
Here, the anodic oxide film 31 formed by the second anodic oxidation treatment constitutes the insulating region A in the insulating substrate of the present invention, and the anodic oxide film (anodized film 32) formed in the other part is This constitutes the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
〔製造方法4(図6参照)〕
図6に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面の一部に窪み5を形成する窪み形成工程と、上記窪み5部分にマスク層4を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層4を形成した基板に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜32を形成する第1陽極坂処理工程と、上記マスク層4を除去するマスク層除去工程と、上記マスク層4を除去した後の基板に対して第2の陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜31を形成する第2陽極酸化処理工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第2陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜31のうち、マスク層4が形成されていた部分(陽極酸化皮膜32の開口部分)に形成された陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜31の一部と陽極酸化皮膜32)が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Production Method 4 (see FIG. 6)]
As shown in FIG. 6, the insulating substrate 1 of the present invention includes a dent forming step for forming a dent 5 in a part of the surface of an aluminum substrate 2, and a mask layer forming step for forming a mask layer 4 in the dent 5 portion. A first anodic hill treatment step of forming a anodic oxide film 32 by subjecting the substrate on which the mask layer 4 is formed to a first anodic oxidation coating, a mask layer removal step of removing the mask layer 4, and the mask layer 4 The substrate after removing the substrate can be manufactured by a manufacturing method having a second anodizing process for forming the anodized film 31 by performing a second anodizing process in this order.
Here, of the anodic oxide film 31 formed by the second anodic oxidation treatment, the anodic oxide film formed on the portion where the mask layer 4 was formed (the opening portion of the anodic oxide film 32) is the insulating film of the present invention. The insulating region A in the substrate is formed, and the anodized film (a part of the anodized film 31 and the anodized film 32) formed in the other part forms the insulating region B in the insulating substrate of the present invention. Become.
〔製造方法5(図7参照)〕
図7に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜32を形成する第1陽極坂処理工程と、上記陽極酸化皮膜32の深さ方向の一部に凹部6を形成する凹部形成工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第1陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜32のうち、凹部6部分に残存している陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Production Method 5 (see FIG. 7)]
As shown in FIG. 7, the insulating substrate 1 according to the present invention includes a first anodic slope treatment step in which the surface of the aluminum substrate 2 is subjected to a first anodic oxidation treatment to form an anodic oxidation coating 32, and the anodic oxidation coating 32. It can be manufactured by the manufacturing method which has the recessed part formation process which forms the recessed part 6 in a part of depth direction in this order.
Here, of the anodic oxide film 32 formed by the first anodic oxidation treatment, the anodic oxide film remaining in the concave portion 6 constitutes the insulating region A in the insulating substrate of the present invention, and the other portions are formed. The formed anodized film constitutes the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
〔製造方法6(図8参照)〕
図8に示すように、本発明の絶縁基板1は、アルミニウム基板2の表面に第1陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜31を形成する第1陽極坂処理工程と、他のアルミニウム基板に対して陽極酸化処理を施して形成した陽極酸化皮膜32を上記陽極酸化皮膜31に所定の開口パターンを有するように部分的に貼り合わせる貼合工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
ここで、第1陽極酸化処理により形成された陽極酸化皮膜31のうち、陽極酸化皮膜32を貼り合わせなかった開口部分を形成している陽極酸化皮膜が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを構成し、それ以外の部分に形成された陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜32)が、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを構成するものとなる。
[Production method 6 (see FIG. 8)]
As shown in FIG. 8, the insulating substrate 1 of the present invention has a first anodic hill treatment process in which a surface of an aluminum substrate 2 is subjected to a first anodizing treatment to form an anodized film 31, and other aluminum substrates. The anodized film 32 formed by performing anodizing treatment can be manufactured by a manufacturing method having a bonding step in which the anodized film 32 is partially bonded to the anodized film 31 so as to have a predetermined opening pattern in this order. .
Here, among the anodic oxide films 31 formed by the first anodic oxidation treatment, the anodic oxide films forming the openings where the anodic oxide films 32 are not bonded together form the insulating regions A in the insulating substrate of the present invention. The anodized film (anodized film 32) that is configured and formed in the other part constitutes the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
次に、上述した陽極酸化処理工程、マスク層形成工程、マスク層除去工程、皮膜除去工程、窪み形成工程、凹部形成工程および貼合工程について具体的に説明する。 Next, the anodizing process, the mask layer forming process, the mask layer removing process, the film removing process, the dent forming process, the recess forming process, and the bonding process described above will be specifically described.
<陽極酸化処理工程>
上記陽極酸化処理工程は、陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成し、本発明の絶縁基板を構成する絶縁層を形成する工程である。
ここで、図3〜8においては、第1陽極酸化処理および第2陽極酸化処理を施すことにより、陽極酸化皮膜31または陽極酸化皮膜32を形成しているが、これは、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aおよび絶縁領域Bを設けるためである。
また、図3〜8においては図示していないが、陽極酸化皮膜32を形成する際には、後述する本発明の配線基板における金属配線層の配線パターンに応じたマスク層を用いることにより、アルミニウム基板に対して部分的に陽極酸化処理を施してもよい。
<Anodizing process>
The anodizing process is a process for forming an anodized film by anodizing to form an insulating layer constituting the insulating substrate of the present invention.
Here, in FIGS. 3 to 8, the first anodizing treatment and the second anodizing treatment are performed to form the anodized film 31 or the anodized film 32, which is the insulating substrate of the present invention. This is because the insulating region A and the insulating region B in FIG.
Although not shown in FIGS. 3 to 8, when forming the anodic oxide film 32, aluminum is used by using a mask layer corresponding to the wiring pattern of the metal wiring layer in the wiring board of the present invention described later. The substrate may be partially anodized.
本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理は、平版印刷版用支持体の製造等で行われている従来公知の方法で施すことができる。
具体的には、陽極酸化処理に用いられる溶液としては、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、ホウ酸等や、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ金属/アルカリ土類金属の水酸化物等を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
この際、少なくともアルミニウム基板、電極、水道水、地下水等に通常含まれる成分が電解液中に含まれていても構わない。更には、第2、第3の成分が添加されていても構わない。ここでいう第2、第3の成分としては、例えば、Na、K、Mg、Li、Ca、Ti、Al、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等の金属のイオン;アンモニウムイオン等の陽イオン;硝酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、リン酸イオン、フッ化物イオン、亜硫酸イオン、チタン酸イオン、ケイ酸イオン、ホウ酸イオン等の陰イオンが挙げられ、0〜10000ppm程度の濃度で含まれていてもよい。
In the present invention, the anodizing treatment in the anodizing treatment step can be performed by a conventionally known method performed in the production of a lithographic printing plate support.
Specifically, as a solution used for anodizing treatment, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, malonic acid, citric acid, tartaric acid, boric acid, etc. Alkali metal / alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide can be used alone or in combination of two or more.
At this time, at least a component usually contained in an aluminum substrate, an electrode, tap water, ground water, or the like may be contained in the electrolytic solution. Furthermore, the 2nd, 3rd component may be added. Examples of the second and third components herein include metal ions such as Na, K, Mg, Li, Ca, Ti, Al, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn; Cation such as ammonium ion; anion such as nitrate ion, carbonate ion, chloride ion, phosphate ion, fluoride ion, sulfite ion, titanate ion, silicate ion, borate ion, etc., 0 to 10,000 ppm It may be contained at a concentration of about.
また、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度1〜80質量%、液温5〜70℃、電流密度0.5〜60A/dm2、電圧1〜600V、電解時間15秒〜20時間であるのが適当であり、所望の陽極酸化皮膜量となるように調整される。 In the present invention, the conditions of the anodizing treatment in the anodizing treatment step vary depending on the electrolyte used, and thus cannot be determined unconditionally, but generally the electrolyte concentration is 1 to 80% by mass. The liquid temperature is 5 to 70 ° C., the current density is 0.5 to 60 A / dm 2 , the voltage is 1 to 600 V, and the electrolysis time is 15 seconds to 20 hours. Is done.
更に、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理は、特開昭54−81133号、特開昭57−47894号、特開昭57−51289号、特開昭57−51290号、特開昭57−54300号、特開昭57−136596号、特開昭58−107498号、特開昭60−200256号、特開昭62−136596号、特開昭63−176494号、特開平4−176897号、特開平4−280997号、特開平6−207299号、特開平5−24377号、特開平5−32083号、特開平5−125597号、特開平5−195291号の各公報等に記載されている方法を使用することもできる。 Further, in the present invention, the anodizing treatment in the anodizing step is carried out by using Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-81133, 57-47894, 57-51289, 57-51290, JP-A-57-54300, JP-A-57-136596, JP-A-58-107498, JP-A-60-200366, JP-A-62-136596, JP-A-63-176494, JP-A 4-176768, JP-A-4-280997, JP-A-6-207299, JP-A-5-24377, JP-A-5-32083, JP-A-5-125597, JP-A-5-195291, etc. Can also be used.
中でも、特開昭54−12853号公報および特開昭48−45303号公報に記載されているように、電解液として硫酸溶液を用いるのが好ましい。電解液中の硫酸濃度は、10〜300g/Lであるのが好ましく、また、アルミニウムイオン濃度は、1〜25g/Lであるのが好ましく、2〜10g/Lであるのがより好ましい。このような電解液は、例えば、硫酸濃度が50〜200g/Lである希硫酸に硫酸アルミニウム等を添加することにより調製することができる。 Of these, as described in JP-A-54-12853 and JP-A-48-45303, it is preferable to use a sulfuric acid solution as the electrolytic solution. The sulfuric acid concentration in the electrolytic solution is preferably 10 to 300 g / L, and the aluminum ion concentration is preferably 1 to 25 g / L, and more preferably 2 to 10 g / L. Such an electrolytic solution can be prepared, for example, by adding aluminum sulfate or the like to dilute sulfuric acid having a sulfuric acid concentration of 50 to 200 g / L.
本発明においては、上記陽極酸化処理工程において、硫酸を含有する電解液中で陽極酸化処理を行う場合には、上記アルミニウム基板と対極との間に直流を印加してもよく、交流を印加してもよい。
上記アルミニウム基板に直流を印加する場合、電流密度は1〜60A/dm2であるのが好ましく、5〜40A/dm2であるのがより好ましい。
In the present invention, in the anodizing step, when anodizing is performed in an electrolyte containing sulfuric acid, a direct current may be applied between the aluminum substrate and the counter electrode, or an alternating current is applied. May be.
When a direct current is applied to the above aluminum substrate, the current density is preferably from 1 to 60 A / dm 2, and more preferably 5 to 40 A / dm 2.
また、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理を連続的に施す場合には、上記アルミニウム基板の一部に電流が集中していわゆる「焼け」が生じないように、陽極酸化処理の開始当初は、5〜10A/dm2の低電流密度で電流を流し、陽極酸化処理が進行するにつれ、30〜50A/dm2またはそれ以上に電流密度を増加させるのが好ましい。連続的に陽極酸化処理を行う場合には、上記アルミニウム基板に、電解液を介して給電する液給電方式により行うのが好ましい。 Further, in the present invention, when the anodizing treatment in the anodizing treatment step is continuously performed, the anodizing treatment is performed so that current is concentrated on a part of the aluminum substrate and so-called “burning” does not occur. It is preferable that current is supplied at a low current density of 5 to 10 A / dm 2 at the beginning of the process, and the current density is increased to 30 to 50 A / dm 2 or more as the anodizing process proceeds. When the anodizing treatment is continuously performed, it is preferable that the anodizing process is performed by a liquid power feeding method in which power is supplied to the aluminum substrate through an electrolytic solution.
更に、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理に用いられる電解装置としては、特開昭48−26638号、特開昭47−18739号、特公昭58−24517号の各公報等に記載されているものを用いることができる。中でも、図9に示す装置が好適に用いられる。
図9は、アルミニウム基板の表面を陽極酸化処理する装置の一例を示す概略図である。陽極酸化処理装置410において、アルミニウム基板416は、図9中矢印で示すように搬送される。電解液418が貯溜された給電槽412にてアルミニウム基板416は給電電極420によって(+)に荷電される。そして、アルミニウム基板416は、給電槽412においてローラ422によって上方に搬送され、ニップローラ424によって下方に方向変換された後、電解液426が貯溜された電解処理槽414に向けて搬送され、ローラ428によって水平方向に方向転換される。ついで、アルミニウム基板416は、電解電極430によって(−)に荷電されることにより、その表面に陽極酸化皮膜が形成され、電解処理槽414を出たアルミニウム基板416は後工程に搬送される。上記陽極酸化処理装置410において、ローラ422、ニップローラ424およびローラ428によって方向転換手段が構成され、アルミニウム基板416は、給電槽412と電解処理槽414との槽間部において、上記ローラ422、424および428により、山型および逆U字型に搬送される。給電電極420と電解電極430とは、直流電源434に接続されている。
Further, in the present invention, as an electrolytic device used for anodizing treatment in the anodizing treatment step, JP-A-48-26638, JP-A-47-18739, JP-B-58-24517, etc. Can be used. Among these, the apparatus shown in FIG. 9 is preferably used.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of an apparatus for anodizing the surface of an aluminum substrate. In the anodizing apparatus 410, the aluminum substrate 416 is transported as indicated by arrows in FIG. The aluminum substrate 416 is charged (+) by the power supply electrode 420 in the power supply tank 412 in which the electrolytic solution 418 is stored. Then, the aluminum substrate 416 is conveyed upward by the roller 422 in the power supply tank 412, changed in direction downward by the nip roller 424, and then conveyed toward the electrolytic treatment tank 414 in which the electrolytic solution 426 is stored. The direction is changed horizontally. Next, the aluminum substrate 416 is charged to (−) by the electrolytic electrode 430 to form an anodized film on the surface thereof, and the aluminum substrate 416 exiting the electrolytic treatment tank 414 is transported to a subsequent process. In the anodizing apparatus 410, the roller 422, the nip roller 424 and the roller 428 constitute a direction changing means, and the aluminum substrate 416 is disposed between the power supply tank 412 and the electrolytic treatment tank 414 between the rollers 422, 424 and By 428, it is conveyed into a mountain shape and an inverted U shape. The feeding electrode 420 and the electrolytic electrode 430 are connected to a DC power source 434.
また、図9の陽極酸化処理装置410の特徴は、給電槽412と電解処理槽414とを1枚の槽壁432で仕切り、アルミニウム基板416を槽間部において山型および逆U字型に搬送したことにある。これによって、槽間部におけるアルミニウム基板416の長さを最短にすることができる。よって、陽極酸化処理装置410の全体長を短くできるので、設備費を低減することができる。また、アルミニウム基板416を山型および逆U字型に搬送することによって、各槽412および414の槽壁432にアルミニウム基板416を通過させるための開口部を形成する必要がなくなる。よって、各槽412および414内の液面高さを必要レベルに維持するのに要する送液量を抑えることができるので、稼働費を低減することができる。 9 is characterized in that the feeding tank 412 and the electrolytic treatment tank 414 are partitioned by a single tank wall 432, and the aluminum substrate 416 is conveyed in a mountain shape and an inverted U shape between the tanks. It is to have done. As a result, the length of the aluminum substrate 416 in the inter-tank portion can be minimized. Therefore, the overall length of the anodizing apparatus 410 can be shortened, so that the equipment cost can be reduced. Further, by transporting the aluminum substrate 416 in a mountain shape and an inverted U shape, it is not necessary to form an opening for allowing the aluminum substrate 416 to pass through the tank wall 432 of each tank 412 and 414. Therefore, since the liquid feeding amount required to maintain the liquid level height in each tank 412 and 414 at a required level can be suppressed, the operating cost can be reduced.
本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理は、ある1つの処理条件で単独処理されてもよいが、陽極酸化皮膜の、場所による形状、あるいは深さ方向における形状、等のように形状を制御したい場合には、2つ以上の条件の異なる陽極酸化処理を順次組み合わせて処理してもよい。 In the present invention, the anodizing treatment in the anodizing treatment step may be performed alone under a certain treatment condition, but the shape of the anodized film depending on the location or the shape in the depth direction, etc. When it is desired to control the shape, two or more anodizing treatments with different conditions may be combined in order.
また、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理は、後述する本発明のLEDパッケージの全反射率が向上する理由から、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜、すなわち、図3〜6および8における陽極酸化皮膜31、図7における陽極酸化皮膜32としてマイクロポアを有する多孔質皮膜を用いる場合には、例えば、特許第3,714,507号、特開2002−285382号公報、特開2006−124827号公報、特開2007−231339号公報、特開2007−231405公報、特開2007−231340号公報、特開2007−238988号公報等に記載されている方法により、ハニカム状に配列したマイクロポアを形成する陽極酸化処理が好ましい。
これらの処理は、各特許および公報の処理条件にて記載されている処理が好ましい。
Further, in the present invention, the anodizing treatment in the anodizing treatment step is performed in order to improve the total reflectance of the LED package of the present invention to be described later. When a porous film having micropores is used as the anodized film 31 in FIGS. 6 and 8 and the anodized film 32 in FIG. 7, for example, Japanese Patent No. 3,714,507, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-285382, An array in a honeycomb shape by a method described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-1224827, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-231339, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-231405, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-231340, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-238988, Anodizing treatment for forming the micropores is preferable.
These processes are preferably the processes described in the processing conditions of each patent and publication.
更に、本発明においては、上記陽極酸化処理工程における陽極酸化処理は、後述する本発明のLEDパッケージの全反射率が向上し、本発明のパッケージの放熱性がより良好となる理由から、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜、すなわち、図3〜6および8における陽極酸化皮膜31、図7における陽極酸化皮膜32として無孔質皮膜を用いる場合には、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、ホウ酸等;水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ金属/アルカリ土類金属の水酸化物等;を1種単独または2種以上を併用した水溶液(電解液)として用いる陽極酸化処理が好ましい。
ここで、上記水溶液中には、例えば、アルミニウム基板、電極、水道水、地下水等に通常含まれる成分が電解液中に含まれていてもよい。
また、上記水溶液中には、例えば、Na、K、Mg、Li、Ca、Ti、Al、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Znなどの金属のイオン;アンモニウムイオンなどの陽イオン;硝酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、リン酸イオン、フッ化物イオン、亜硫酸イオン、チタン酸イオン、ケイ酸イオン、ホウ酸イオンなどの陰イオン;等の第2、第3成分が0〜10000ppm程度の濃度で含まれていてもよい。
更に、上記陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度1〜80質量%、液温5〜70℃、電流密度0.5〜60A/dm2、電圧1〜600V、電解時間15秒〜20時間であるのが適当であり、所望の陽極酸化皮膜量となるように調整される。
Furthermore, in the present invention, the anodizing treatment in the anodizing treatment step improves the total reflectance of the LED package of the present invention, which will be described later, and improves the heat dissipation of the package of the present invention. When a nonporous film is used as the anodic oxide film forming A, that is, the anodic oxide film 31 in FIGS. 3 to 6 and 8 and the anodic oxide film 32 in FIG. 7, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid , Sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, malonic acid, citric acid, tartaric acid, boric acid, etc .; alkali metal / alkaline earth metal water such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide An anodizing treatment in which an oxide or the like is used as an aqueous solution (electrolytic solution) using one kind alone or two or more kinds in combination is preferable.
Here, in the aqueous solution, for example, components usually contained in an aluminum substrate, an electrode, tap water, groundwater, and the like may be contained in the electrolytic solution.
In the aqueous solution, for example, ions of metals such as Na, K, Mg, Li, Ca, Ti, Al, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn; Ions; anions such as nitrate ions, carbonate ions, chloride ions, phosphate ions, fluoride ions, sulfite ions, titanate ions, silicate ions, borate ions; second and third components such as 0 to It may be contained at a concentration of about 10,000 ppm.
Furthermore, the conditions for the anodizing treatment vary depending on the electrolyte used, and thus cannot be determined unconditionally. In general, however, the electrolyte concentration is 1 to 80% by mass, the solution temperature is 5 to 70 ° C., and the current density. 0.5 to 60 A / dm 2 , a voltage of 1 to 600 V, and an electrolysis time of 15 seconds to 20 hours are appropriate and are adjusted so as to obtain a desired anodic oxide film amount.
<マスク層形成工程>
上記マスク層形成工程は、図3〜5に示す態様においては、第1陽極酸化処理工程で形成した陽極酸化皮膜の表面に、所定の開口パターン(開口部)を有するマスク層を形成する工程であり、図6に示す態様においては、上記アルミニウム基板に形成された窪み部分にマスク層を形成する工程である。
<Mask layer forming step>
In the embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the mask layer forming step is a step of forming a mask layer having a predetermined opening pattern (opening) on the surface of the anodized film formed in the first anodizing treatment step. Yes, the embodiment shown in FIG. 6 is a step of forming a mask layer in the depression formed in the aluminum substrate.
上記マスク層は、図3〜5に示す態様においては、例えば、上記陽極酸化皮膜の表面に画像記録層を形成した後に、上記画像記録層に対して露光または加熱によりエネルギーを付与して所定の開口パターンに現像する方法等により形成することができ、図6に示す態様においては、上記アルミニウム基板に形成された窪み部分に画像記録層を形成した後に、上記画像記録層の全面に対して露光または加熱によりエネルギーを付与して硬化させる方法等により形成することができる。
ここで、上記画像記録層を形成する材料は特に限定されず、従来公知の感光層(フォトレジスト層)や感熱層を形成する材料を用いることができ、必要に応じて、赤外線吸収剤等の添加剤も含有していてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 3 to 5, for example, after the image recording layer is formed on the surface of the anodic oxide film, the mask layer is given a predetermined energy by applying energy to the image recording layer by exposure or heating. In the embodiment shown in FIG. 6, after the image recording layer is formed in the recessed portion formed in the aluminum substrate, the entire surface of the image recording layer is exposed. Alternatively, it can be formed by a method of applying energy by heating and curing.
Here, the material for forming the image recording layer is not particularly limited, and a conventionally known material for forming a photosensitive layer (photoresist layer) or a heat-sensitive layer can be used. If necessary, an infrared absorber or the like can be used. An additive may also be contained.
<マスク層除去工程>
上記マスク層除去工程は、上記マスク層を除去する工程である。
ここで、上記マスク層を除去する方法は特に限定されず、例えば、上記マスク層を溶解し、上記アルミニウム基板および上記陽極酸化皮膜が溶解しない溶液を用いて溶解し、除去する方法等が挙げられる。
<Mask layer removal process>
The mask layer removing step is a step of removing the mask layer.
Here, the method of removing the mask layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of dissolving the mask layer and dissolving and removing it using a solution in which the aluminum substrate and the anodized film are not dissolved. .
<皮膜除去工程>
上記皮膜除去工程は、図4および5に示す通り、上記マスク層の開口部の下部に存在する陽極酸化皮膜を除去する工程である。
ここで、上記陽極酸化皮膜を除去する方法は特に限定されず、例えば、アルカリエッチング水溶液や酸性水溶液を用いて陽極酸化皮膜を溶解させる方法等が挙げられる。
<Film removal process>
The film removal step is a step of removing the anodic oxide film existing under the opening of the mask layer as shown in FIGS.
Here, the method of removing the anodic oxide film is not particularly limited, and examples thereof include a method of dissolving the anodic oxide film using an alkaline etching aqueous solution or an acidic aqueous solution.
<窪み形成工程>
上記窪み形成工程は、図6に示す通り、上記アルミニウム基板の表面の一部に窪みを形成する工程である。
ここで、上記窪みを形成する方法は特に限定されず、例えば、上記アルミニウム基板に金型をプレスして窪みを形成する方法等が挙げられる。
<Dimple formation process>
The said hollow formation process is a process of forming a hollow in a part of surface of the said aluminum substrate, as shown in FIG.
Here, the method of forming the depression is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a depression by pressing a mold on the aluminum substrate.
<凹部形成工程>
上記凹部形成工程は、図7に示す通り、上記陽極酸化皮膜の深さ方向の一部に凹部を形成する工程である。
ここで、上記凹部を形成する方法は特に限定されず、例えば、ダイサー等を用いて陽極酸化皮膜を機械的に削る方法等が挙げられる。
<Recess formation process>
The said recessed part formation process is a process of forming a recessed part in a part of depth direction of the said anodized film as shown in FIG.
Here, the method of forming the recess is not particularly limited, and examples thereof include a method of mechanically scraping the anodized film using a dicer or the like.
<貼合工程>
上記貼合工程は、図8に示す通り、他のアルミニウム基板に対して陽極酸化処理を施して形成した陽極酸化皮膜を先に形成された陽極酸化皮膜に所定の開口パターンを有するように部分的に貼り合わせる工程である。
ここで、貼り合わせる方法は特に限定されず、例えば、熱融着や接着剤により貼り合わせる方法等が挙げられる。
<Bonding process>
As shown in FIG. 8, the pasting step is partially performed so that the anodized film formed by anodizing another aluminum substrate has a predetermined opening pattern in the previously formed anodized film. It is the process of pasting together.
Here, the method of bonding is not particularly limited, and examples thereof include a method of bonding by heat fusion or an adhesive.
<封孔処理>
本発明の絶縁基板の製造方法においては、上記陽極酸化皮膜(絶縁層)が多孔質の場合、本発明のパッケージの放熱性の観点から、皮膜中に存在するマイクロポアを封じる封孔処理を行ってもよい。
封孔処理は、沸騰水処理、熱水処理、蒸気処理、ケイ酸ソーダ処理、亜硝酸塩処理、酢酸アンモニウム処理等の公知の方法に従って行うことができる。例えば、特公昭56−12518号公報、特開平4−4194号公報、特開平5−202496号公報、特開平5−179482号公報等に記載されている装置および方法で封孔処理を行ってもよい。
<Sealing treatment>
In the method for producing an insulating substrate of the present invention, when the anodic oxide film (insulating layer) is porous, a sealing treatment is performed to seal micropores present in the film from the viewpoint of heat dissipation of the package of the present invention. May be.
The sealing treatment can be performed according to a known method such as boiling water treatment, hot water treatment, steam treatment, sodium silicate treatment, nitrite treatment, ammonium acetate treatment and the like. For example, even if the sealing treatment is carried out by the apparatus and method described in JP-B-56-12518, JP-A-4-4194, JP-A-5-20296, JP-A-5-179482, etc. Good.
<水洗処理>
また、本発明の絶縁基板の製造方法においては、上述した各処理の工程終了後には水洗を行うのが好ましい。水洗には、純水、井水、水道水等を用いることができる。処理液の次工程への持ち込みを防ぐためにニップ装置を用いてもよい。
<Washing treatment>
Moreover, in the manufacturing method of the insulated substrate of this invention, it is preferable to wash with water after completion | finish of the process of each process mentioned above. For washing, pure water, well water, tap water, or the like can be used. A nip device may be used to prevent the processing liquid from being brought into the next process.
<その他の処理>
更に、本発明の絶縁基板の製造方法においては、必要に応じて絶縁基板の表面に種々の処理を施すことができる。
例えば、本発明のLEDパッケージの白色性(散乱性)を高めるために、酸化チタン等の白色性絶縁性材料からなる無機絶縁層、白色レジスト等の有機絶縁層を設けてもよい。
また、上記白色以外にも、例えば電着処理により、酸化アルミニウムよりなる絶縁層に所望の色を着色することができる。具体的には、「陽極酸化」金属表面技術協会編.金属表面技術講座B(1969 PP.195〜207)、「新アルマイト理論」カロス出版(1997 PP.95〜96)等に記載されているような有色染色性のイオン種、具体的には、Coイオン、Feイオン、Auイオン、Pbイオン、Agイオン、Seイオン、Snイオン、Niイオン、Cuイオン、Biイオン、Moイオン、Sbイオン、Cdイオン、Asイオン等を電解液に混入して、電解処理することにより、着色を施すことができる。
<Other processing>
Furthermore, in the method for manufacturing an insulating substrate of the present invention, various treatments can be applied to the surface of the insulating substrate as necessary.
For example, in order to improve the whiteness (scattering property) of the LED package of the present invention, an inorganic insulating layer made of a white insulating material such as titanium oxide or an organic insulating layer such as a white resist may be provided.
In addition to the white color described above, a desired color can be colored on the insulating layer made of aluminum oxide, for example, by electrodeposition. Specifically, “Anodizing” Metal Surface Technology Association. Colored ionic species such as those described in Metal Surface Technology Course B (1969 PP. 195-207), “New Anodized Theory”, Karos Publishing (1997 PP. 95-96), specifically Co Ion, Fe ion, Au ion, Pb ion, Ag ion, Se ion, Sn ion, Ni ion, Cu ion, Bi ion, Mo ion, Sb ion, Cd ion, As ion, etc. are mixed in the electrolytic solution and electrolysis is performed. By processing, it can color.
また、同様に酸化アルミニウムよりなる絶縁層に、更に絶縁性および反射性を高めるため、例えば、特開平6−35174号公報の段落[0016]〜[0035]に記載されているような、ゾルゲル法による層を設けることもできる。
ここで、ゾルゲル法とは、一般に金属アルコキシドからなるゾルを加水分解・重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して酸化物層(セラミック層)を形成する方法である。
また、上記金属アルコキシドは、特に限定されないが、厚さが均一性の良い層を形成させる観点から、Al(O−R)n、Ba(O−R)n、B(O−R)n、Bi(O−R)n、Ca(O−R)n、Fe(O−R)n、Ga(O−R)n、Ge(O−R)n、Hf(O−R)n、In(O−R)n、K(O−R)n、La(O−R)n、Li(O−R)n、Mg(O−R)n、Mo(O−R)n、Na(O−R)n、Nb(O−R)n、Pb(O−R)n、Po(O−R)n、Po(O−R)n、P(O−R)n、Sb(O−R)n、Si(O−R)n、Sn(O−R)n、Sr(O−R)n、Ta(O−R)n、Ti(O−R)n、V(O−R)n、W(O−R)n、Y(O−R)n、Zn(O−R)n、Zr(O−R)n等が挙げられる(文章中Rは、置換基を有してもよい、鎖状、分枝状、および、環状の、炭化水素基、nは任意の自然数を示す。)。
中でも、絶縁層との反応性に優れ、ゾルゲル層形成性に優れた、Si(O−R)n系がより好ましい。
Similarly, in order to further improve the insulation and reflectivity of the insulating layer made of aluminum oxide, for example, a sol-gel method as described in paragraphs [0016] to [0035] of JP-A-6-35174 A layer can also be provided.
Here, the sol-gel method is a method in which a sol generally made of a metal alkoxide is made into a gel that loses fluidity by hydrolysis and polycondensation reaction, and this gel is heated to form an oxide layer (ceramic layer). .
Further, the metal alkoxide is not particularly limited, but Al (O—R) n, Ba (O—R) n, B (O—R) n, Bi (O—R) n, Ca (O—R) n, Fe (O—R) n, Ga (O—R) n, Ge (O—R) n, Hf (O—R) n, In ( O—R) n, K (O—R) n, La (O—R) n, Li (O—R) n, Mg (O—R) n, Mo (O—R) n, Na (O— R) n, Nb (O—R) n, Pb (O—R) n, Po (O—R) n, Po (O—R) n, P (O—R) n, Sb (O—R) n, Si (O—R) n, Sn (O—R) n, Sr (O—R) n, Ta (O—R) n, Ti (O—R) n, V (O—R) n, W (O—R) n, Y (O—R) n, Zn (O—R) n, Zr (O—R) n and the like are included (R in the text may have a substituent). A chain, a branched, and a cyclic hydrocarbon group, n represents an arbitrary natural number).
Among these, a Si (O—R) n system that is excellent in reactivity with the insulating layer and excellent in sol-gel layer formability is more preferable.
本発明においては、ゾルゲル層を形成する方法は特に限定されないが、層の厚さを制御する観点から、ゾル液を塗布して加熱する方法が好ましい。
また、ゾル液の濃度としては、0.1〜90質量%が好ましく、1〜80質量%がより好ましく、5〜70質量%が特に好ましい。
また、本発明においてゾルゲル層を形成する際には、その厚さは、高反射率、絶縁性の観点から、0.01μm〜20μmが好ましく、0.05μm〜15μmがより好ましく、0.1μm〜10μmが特に好ましい。この範囲より厚くなると、高反射率の観点から好ましくなく、この範囲より薄くなると絶縁性の観点から好ましくない。なお、層を厚くするために、繰り返し重ねて塗布してもよい。
In the present invention, the method for forming the sol-gel layer is not particularly limited, but from the viewpoint of controlling the thickness of the layer, a method in which a sol solution is applied and heated is preferred.
Moreover, as a density | concentration of sol liquid, 0.1-90 mass% is preferable, 1-80 mass% is more preferable, 5-70 mass% is especially preferable.
In the present invention, when the sol-gel layer is formed, the thickness is preferably 0.01 μm to 20 μm, more preferably 0.05 μm to 15 μm, and more preferably 0.1 μm to 0.1 μm from the viewpoint of high reflectivity and insulation. 10 μm is particularly preferable. If it is thicker than this range, it is not preferable from the viewpoint of high reflectance, and if it is thinner than this range, it is not preferable from the viewpoint of insulation. In addition, in order to make a layer thick, you may apply | coat repeatedly.
[配線基板]
以下に、本発明の配線基板について詳細に説明する。
本発明の配線基板は、上述した本発明の絶縁基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる金属配線層とを有する配線基板である。
次に、本発明の配線基板の構成について、図10を用いて説明する。
[Wiring board]
Below, the wiring board of this invention is demonstrated in detail.
The wiring board of the present invention is a wiring board having the above-described insulating substrate of the present invention and a metal wiring layer provided on an anodized film that forms the insulating region B of the insulating substrate.
Next, the configuration of the wiring board of the present invention will be described with reference to FIG.
図10に示すように、本発明の配線基板20は、本発明の絶縁基板1と、絶縁基板1の絶縁領域3Bを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる金属配線層7とを有するものである。 As shown in FIG. 10, the wiring board 20 of the present invention includes the insulating substrate 1 of the present invention and a metal wiring layer 7 provided on the top of the anodized film that forms the insulating region 3B of the insulating substrate 1. is there.
本発明においては、上記金属配線層の材料は、電気を通す素材であれば特に限定されず、その具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)等が挙げられ、これらを1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
これらのうち、電気抵抗が低い理由からCuを用いるのが好ましい。なお、Cuによる配線層の表層には、ワイヤボンディングの容易性を高める観点から、Au層やNi/Au層を設けていてもよい。
In the present invention, the material of the metal wiring layer is not particularly limited as long as it is a material that conducts electricity. Specific examples thereof include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), and aluminum (Al). , Magnesium (Mg), nickel (Ni), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Of these, Cu is preferably used because of its low electrical resistance. Note that an Au layer or a Ni / Au layer may be provided on the surface layer of the wiring layer made of Cu from the viewpoint of improving the ease of wire bonding.
また、本発明においては、上記金属配線層の厚さは、導通信頼性およびパッケージのコンパクト性の観点から、0.5〜1000μmが好ましく、1〜500μmがより好ましく、5〜250μmが特に好ましい。 In the present invention, the thickness of the metal wiring layer is preferably 0.5 to 1000 μm, more preferably 1 to 500 μm, and particularly preferably 5 to 250 μm from the viewpoint of conduction reliability and package compactness.
〔配線基板の製造方法〕
以下に、本発明の配線基板の製造方法について詳細に説明する。
本発明の配線基板は、例えば、図11に示すように、本発明の絶縁基板における絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜31の表面にマスク層4を形成するマスク層形成工程と、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜32の表面に金属配線層7を形成する金属配線層形成工程と、上記マスク層を除去して配線基板を得るマスク層除去工程とをこの順に有する製造方法により、作製することができる。
[Manufacturing method of wiring board]
Below, the manufacturing method of the wiring board of this invention is demonstrated in detail.
As shown in FIG. 11, for example, the wiring board of the present invention includes a mask layer forming step of forming a mask layer 4 on the surface of an anodized film 31 that forms an insulating region A in the insulating substrate of the present invention, A metal wiring layer forming step for forming the metal wiring layer 7 on the surface of the anodic oxide film 32 forming the insulating region B in the insulating substrate, and a mask layer removing step for removing the mask layer to obtain the wiring substrate in this order. It can be manufactured by a manufacturing method.
次に、金属配線層形成工程について具体的に説明する。なお、上記マスク層形成工程および上記マスク層除去工程は、上述した本発明の絶縁基板の製造方法において説明したものと同様の方法で施すことができる。 Next, the metal wiring layer forming process will be specifically described. The mask layer forming step and the mask layer removing step can be performed in the same manner as described in the above-described method for manufacturing an insulating substrate of the present invention.
<金属配線層形成工程>
上記金属配線層形成工程は、本発明の絶縁基板における絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の表面に金属配線層を形成する工程である。
ここで、上記陽極酸化皮膜の表面に金属配線層を形成する方法は、例えば、電解めっき処理、無電解めっき処理、置換めっき処理などの種々めっき処理;スパッタリング処理;蒸着処理;等を施す方法が挙げられる。
これらのうち、耐熱性が高い観点から、金属のみの層形成であることが好ましく、厚膜/均一形成化および高密着性の観点から、めっき処理による層形成が特に好ましい。
<Metal wiring layer formation process>
The metal wiring layer forming step is a step of forming a metal wiring layer on the surface of the anodized film forming the insulating region B in the insulating substrate of the present invention.
Here, the method of forming the metal wiring layer on the surface of the anodic oxide film includes, for example, various plating treatments such as electrolytic plating treatment, electroless plating treatment, displacement plating treatment; sputtering treatment; vapor deposition treatment; Can be mentioned.
Among these, from the viewpoint of high heat resistance, the metal-only layer formation is preferable, and from the viewpoint of thick film / uniform formation and high adhesion, layer formation by plating is particularly preferable.
本発明においては、上記めっき処理は、非導電性物質(絶縁基板)に対するめっき処理になるため、シード層と呼ばれる還元金属層を設けた後、その金属層を利用して厚い金属層を形成する手法を用いるのが好ましい。
また、上記シード層の形成には、無電解めっきが用いるのが好ましく、めっき液としては、主成分(例えば、金属塩、還元剤等)と補助成分(例えば、pH調整剤、緩衝剤、錯化剤、促進剤、安定剤、改良剤等)から構成される溶液を用いるのが好ましい。なお、めっき液としては、SE−650・666・680、SEK−670・797、SFK−63(いずれも日本カニゼン社製)、メルプレートNI−4128、エンプレートNI−433、エンプレートNI−411(いずれもメルテックス社製)等の市販品を適宜用いることができる。
また、上記金属配線層の材料として銅を用いた場合、硫酸、硫酸銅、塩酸、ポリエチレングリコールおよび界面活性剤を主成分とし、その他各種添加剤を加えた種々の電解液を用いることができる。
In the present invention, since the plating process is a plating process for a non-conductive substance (insulating substrate), a reduced metal layer called a seed layer is provided, and then a thick metal layer is formed using the metal layer. It is preferable to use a technique.
For the formation of the seed layer, electroless plating is preferably used. As a plating solution, a main component (for example, a metal salt, a reducing agent, etc.) and an auxiliary component (for example, a pH adjusting agent, a buffering agent, a complex, etc.) are used. It is preferable to use a solution composed of an agent, accelerator, stabilizer, improver, etc. In addition, as a plating solution, SE-650 * 666 * 680, SEK-670 * 797, SFK-63 (all manufactured by Nippon Kanisen Co., Ltd.), Melplate NI-4128, Enplate NI-433, Enplate NI-411 Commercial products such as those manufactured by Meltex can be used as appropriate.
Further, when copper is used as the material of the metal wiring layer, various electrolytic solutions containing sulfuric acid, copper sulfate, hydrochloric acid, polyethylene glycol and a surfactant as main components and other various additives can be used.
このようにして形成される金属配線層は、半導体素子等の実装の設計に応じ、公知の方法でパターン形成される。また、実際に半導体素子等が実装される箇所には、再度金属層(半田も含む)を設け、熱圧着や、フリップチップ、ワイヤボンディング等で、接続しやすい用に適宜加工することができる。
好適な金属層としては、半田、または、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)等の金属素材が好ましく、加熱による半導体素子等の実装の観点では、半田、または、Niを介してのAu、Agを設ける方法が接続信頼性の観点から好ましい。
The metal wiring layer thus formed is patterned by a known method in accordance with the mounting design of the semiconductor element or the like. Further, a metal layer (including solder) is again provided at a place where a semiconductor element or the like is actually mounted, and can be appropriately processed for easy connection by thermocompression bonding, flip chip, wire bonding, or the like.
As a suitable metal layer, a metal material such as solder or gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni) is preferable. From the viewpoint of mounting of elements and the like, a method of providing Au or Ag via solder or Ni is preferable from the viewpoint of connection reliability.
具体的には、パターンが形成された銅(Cu)配線上に、ニッケル(Ni)を介して金(Au)を形成する方法としては、Niストライクめっきを施し、その後にAuめっきを施す方法が挙げられる。
ここで、Niストライクめっきは、Cu配線層の表面酸化層の除去とAu層密着性確保を目的に施される。
また、Niストライクめっきには、一般的なNi/塩酸混合液を用いてもよく、NIPS−100(日立化成工業製)等の市販品を用いてもよい。
一方、Auめっきは、Niストライクめっきを施した後に、ワイアボンディングや半田の濡れ性を向上させる目的で施される。
また、Auめっきは無電解めっきで生成させるのが好ましく、HGS−5400(日立化成工業社製)、ミクロファブAuシリーズ、ガルバノマイスターGBシリーズ、プレシャスハブIGシリーズ(いずれも田中貴金属社製)等の市販の処理液を用いることができる。
Specifically, as a method of forming gold (Au) via nickel (Ni) on a copper (Cu) wiring on which a pattern is formed, Ni strike plating is performed, and then Au plating is performed. Can be mentioned.
Here, the Ni strike plating is performed for the purpose of removing the surface oxide layer of the Cu wiring layer and ensuring adhesion of the Au layer.
For Ni strike plating, a general Ni / hydrochloric acid mixed solution may be used, or a commercially available product such as NIPS-100 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) may be used.
On the other hand, Au plating is performed for the purpose of improving wire bonding and solder wettability after performing Ni strike plating.
The Au plating is preferably generated by electroless plating, such as HGS-5400 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), microfab Au series, galvanomister GB series, precious hub IG series (all manufactured by Tanaka Kikinzoku). A commercially available processing solution can be used.
[半導体パッケージ]
以下に、本発明の半導体パッケージについて詳細に説明する。
本発明の半導体パッケージは、上述した本発明の配線基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる半導体素子とを有する半導体パッケージである。
次に、本発明の半導体パッケージの構成について、図12を用いて説明する。
[Semiconductor package]
Hereinafter, the semiconductor package of the present invention will be described in detail.
The semiconductor package of the present invention is a semiconductor package having the above-described wiring board of the present invention and a semiconductor element provided on an anodic oxide film that forms the insulating region A of the insulating substrate.
Next, the structure of the semiconductor package of the present invention will be described with reference to FIG.
図12に示すように、本発明の半導体パッケージ30は、本発明の配線基板20と、本発明の絶縁基板1の絶縁領域3Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられる半導体素子8とを有するものであり、半導体素子8と外部接続用の電極を兼ねた金属配線層7とがワイヤ9により接続(ワイヤボンディング)されている。 As shown in FIG. 12, the semiconductor package 30 of the present invention has the wiring substrate 20 of the present invention and the semiconductor element 8 provided on the anodized film forming the insulating region 3A of the insulating substrate 1 of the present invention. The semiconductor element 8 and the metal wiring layer 7 also serving as an electrode for external connection are connected (wire bonding) by a wire 9.
本発明においては、上記半導体素子は、後述する本発明のLEDパッケージに用いるLED発光素子以外のパワー系の半導体素子であれば特に限定されず、その具体例としては、パワーモジュールに一般的に用いられるトランジスタ、CPU、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)等が挙げられる。 In the present invention, the semiconductor element is not particularly limited as long as it is a power semiconductor element other than the LED light emitting element used in the LED package of the present invention to be described later, and a specific example thereof is generally used for a power module. Transistor, CPU, insulated gate bipolar transistor (IGBT), and the like.
[LEDパッケージ]
以下に、本発明のLEDパッケージについて詳細に説明する。
本発明のLEDパッケージは、上述した本発明の配線基板と、上記絶縁基板の上記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられるLED発光素子とを有するLEDパッケージである。
次に、本発明のLEDパッケージの構成について、図13を用いて説明する。
[LED package]
Below, the LED package of this invention is demonstrated in detail.
The LED package of the present invention is an LED package having the above-described wiring board of the present invention and an LED light emitting element provided on an anodized film that forms the insulating region A of the insulating substrate.
Next, the configuration of the LED package of the present invention will be described with reference to FIG.
図13に示すように、本発明のLEDパッケージ40は、本発明の配線基板20と、本発明の絶縁基板1の絶縁領域3Aを形成する陽極酸化皮膜の上部に設けられるLED発光素子8とを有するものである。
ここで、図13に示すLEDパッケージ40は、LED発光素子8がYAG系の蛍光粒子11を混入した透明樹脂10でモールドされており、YAG系の蛍光粒子11によって励起された光とLED発光素子8の残光とにより、白色系光が発光されるものであり、LED発光素子8が、外部接続用の電極を兼ねた金属配線層7にワイヤ9により接続(ワイヤボンディング)されている。
As shown in FIG. 13, the LED package 40 of the present invention includes the wiring substrate 20 of the present invention and the LED light emitting element 8 provided on the top of the anodized film that forms the insulating region 3A of the insulating substrate 1 of the present invention. It is what you have.
Here, in the LED package 40 shown in FIG. 13, the LED light-emitting element 8 is molded with a transparent resin 10 mixed with YAG-based fluorescent particles 11, and the light excited by the YAG-based fluorescent particles 11 and the LED light-emitting element. The white light is emitted by the afterglow 8, and the LED light emitting element 8 is connected (wire bonded) to the metal wiring layer 7 also serving as an electrode for external connection by a wire 9.
また、図13においては図示していないが、例えば、図1(D)に示す態様の絶縁基板を用いてLEDパッケージを作製した場合は、透明樹脂の周囲には透明樹脂を保持するための土手剤と呼ばれる絶縁層が円状に形成されることになる。
そのため、本発明のLEDパッケージにおいては、上記土手剤が不要になる理由から、図13に示す態様、即ち、図1(B)または(C)に示す態様の絶縁基板を用いるのが好ましい。
Although not shown in FIG. 13, for example, when an LED package is manufactured using an insulating substrate having the mode shown in FIG. 1D, a bank for holding the transparent resin around the transparent resin. An insulating layer called an agent is formed in a circular shape.
Therefore, in the LED package of the present invention, it is preferable to use the insulating substrate having the mode shown in FIG. 13, that is, the mode shown in FIG.
本発明においては、上記LED発光素子は、基板上にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。
半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やPN接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。
In the present invention, the LED light-emitting element is obtained by forming a semiconductor such as GaAlN, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlN, InN, AlInGaP, InGaN, GaN, and AlInGaN on the substrate as the light emitting layer. It is done.
Examples of the semiconductor structure include a homostructure, a heterostructure, or a double heterostructure having a MIS junction, a PIN junction, or a PN junction. Various emission wavelengths can be selected from ultraviolet light to infrared light depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal.
また、上記透明樹脂の材質は、熱硬化性樹脂が好ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。
また、透明樹脂は、青色LEDを保護するため硬質のものが好ましい。
また、透明樹脂は、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂を用いることが好ましい。
また、透明樹脂は、所定の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも1種を混合することもできる。
The material of the transparent resin is preferably a thermosetting resin.
The thermosetting resin is preferably formed of at least one selected from the group consisting of epoxy resins, modified epoxy resins, silicone resins, modified silicone resins, acrylate resins, urethane resins, and polyimide resins. , Modified epoxy resin, silicone resin, and modified silicone resin are preferable.
Further, the transparent resin is preferably hard to protect the blue LED.
Moreover, it is preferable to use resin excellent in heat resistance, a weather resistance, and light resistance for transparent resin.
The transparent resin may be mixed with at least one selected from the group consisting of a filler, a diffusing agent, a pigment, a fluorescent material, a reflective material, an ultraviolet absorber, and an antioxidant so as to have a predetermined function. it can.
更に、上記蛍光粒子は、青色LEDからの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。
蛍光粒子としては、具体的には、例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体、βサイアロン系蛍光体;Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体;Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体;Eu等のランタノイド系元素で主に付活される有機錯体;等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Furthermore, the said fluorescent particle should just absorb the light from blue LED and wavelength-convert it into the light of a different wavelength.
Specific examples of the fluorescent particles include nitride-based phosphors, oxynitride-based phosphors, sialon-based phosphors, and β-sialon-based phosphors that are mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce. An alkaline earth halogen apatite phosphor, an alkaline earth metal borate phosphor, an alkaline earth metal aluminate phosphor mainly activated by a lanthanoid group such as Eu, or a transition metal group element such as Mn; Alkaline earth silicate phosphor, alkaline earth sulfide phosphor, alkaline earth thiogallate phosphor, alkaline earth silicon nitride phosphor, germanate phosphor; mainly activated by lanthanoid elements such as Ce Rare earth aluminate phosphors, rare earth silicate phosphors, organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as Eu, etc., and these may be used alone, It may be used in combination with more species.
一方、本発明のLEDパッケージは、紫外〜青色LEDとそれを吸収し可視光領域で蛍光を発する蛍光発光体とを用いた蛍光体混色型白色系LEDパッケージとしても使用することができる。
これらの蛍光発光体が青色LEDからの青色光を吸収して蛍光(黄色系蛍光)を生じ、この蛍光と青色LEDの残光とにより、発光素子から白色系光が発光される。
上述した方式は、青色LED光源チップと黄色蛍光体1種とを組み合わせたいわゆる「擬似白色発光型」であるが、このほかにも、例えば紫外〜近紫外LED光源チップと赤色/緑色/青色蛍光体等を数種組み合わせた「紫外〜近紫外光源型」、及び、赤色/緑色/青色3光源で白色発光させる「RGB光源型」、等の公知の発光方法を用いる発光ユニットとして本発明のLEDパッケージを使用することができる。
On the other hand, the LED package of the present invention can also be used as a phosphor mixed color white LED package using an ultraviolet to blue LED and a fluorescent light emitter that absorbs the LED and emits fluorescence in the visible light region.
These fluorescent light emitters absorb blue light from the blue LED to generate fluorescence (yellowish fluorescent light), and white light is emitted from the light emitting element by the fluorescent light and the afterglow of the blue LED.
The above-described method is a so-called “pseudo white light emission type” in which a blue LED light source chip and one kind of yellow phosphor are combined. In addition, for example, an ultraviolet to near-ultraviolet LED light source chip and red / green / blue fluorescence. LED of the present invention as a light-emitting unit using a known light-emitting method such as “ultraviolet to near-ultraviolet light source type” in which several types of bodies are combined, and “RGB light source type” that emits white light with three red / green / blue light sources Package can be used.
本発明のパッケージにおいて、本発明の配線基板に半導体素子等を実装する方法は加熱による実装を伴うが、半田リフローを含めての熱圧着、およびフリップチップによる実装方法では、均一かつ確実な実装を施す観点から、最高到達温度は220〜350℃が好ましく、240〜320℃がより好ましく、260〜300℃が特に好ましい。
これらの最高到達温度を維持する時間としては、同観点から2秒〜10分が好ましく、5秒〜5分がより好ましく、10秒〜3分が特に好ましい。
また、アルミニウム基板と陽極酸化皮膜との熱膨張率差に起因して陽極酸化皮膜内に発生するクラックを抑制する観点から、上記最高到達温度に到達する前に、所望の一定温度で5秒〜10分、より好ましくは10秒〜5分、特に好ましくは20秒〜3分の熱処理を施す方法をとることもできる。所望の一定温度としては、80〜200℃であることが好ましく、100〜180℃がより好ましく、120〜160℃が特に好ましい。
In the package of the present invention, the method of mounting a semiconductor element or the like on the wiring board of the present invention involves mounting by heating, but the thermocompression bonding including solder reflow and the mounting method by flip chip provide uniform and reliable mounting. From the viewpoint of application, the maximum reached temperature is preferably 220 to 350 ° C, more preferably 240 to 320 ° C, and particularly preferably 260 to 300 ° C.
The time for maintaining these maximum temperatures is preferably from 2 seconds to 10 minutes, more preferably from 5 seconds to 5 minutes, and particularly preferably from 10 seconds to 3 minutes.
In addition, from the viewpoint of suppressing cracks generated in the anodized film due to the difference in thermal expansion coefficient between the aluminum substrate and the anodized film, the desired constant temperature is reached for 5 seconds before reaching the maximum temperature. A method of performing a heat treatment for 10 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes, particularly preferably 20 seconds to 3 minutes can also be employed. The desired constant temperature is preferably 80 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C, and particularly preferably 120 to 160 ° C.
また、ワイヤボンディングでの実装時の温度としては、確実な実装を施す観点から、80〜300℃が好ましく、90〜250℃がより好ましく、100〜200℃が特に好ましい。加熱時間としては、2秒〜10分が好ましく、5秒〜5分がより好ましく、10秒〜3分が特に好ましい。 Moreover, as temperature at the time of mounting by wire bonding, from a viewpoint of performing reliable mounting, 80-300 degreeC is preferable, 90-250 degreeC is more preferable, and 100-200 degreeC is especially preferable. The heating time is preferably 2 seconds to 10 minutes, more preferably 5 seconds to 5 minutes, and particularly preferably 10 seconds to 3 minutes.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
〔絶縁基板の作製〕
(実施例1)
<アルミニウム基板の作製>
Si:0.06質量%、Fe:0.30質量%、Cu:0.005質量%、Mn:0.001質量%、Mg:0.001質量%、Zn:0.001質量%、Ti:0.03質量%を含有し、残部はAlと不可避不純物のアルミニウム合金を用いて溶湯を調製し、溶湯処理およびろ過を行った上で、厚さ500mm、幅1200mmの鋳塊をDC鋳造法で作製した。
次いで、表面を平均10mmの厚さで面削機により削り取った後、550℃で、約5時間均熱保持し、温度400℃に下がったところで、熱間圧延機を用いて厚さ2.7mmの圧延板とした。
更に、連続焼鈍機を用いて熱処理を500℃で行った後、冷間圧延で、厚さ1.0mmに仕上げ、JIS 1050材のアルミニウム基板を得た。
このアルミニウム基板を幅1030mmにした後、以下に示す電解研磨処理を施した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
[Production of insulating substrate]
Example 1
<Preparation of aluminum substrate>
Si: 0.06 mass%, Fe: 0.30 mass%, Cu: 0.005 mass%, Mn: 0.001 mass%, Mg: 0.001 mass%, Zn: 0.001 mass%, Ti: Containing 0.03% by mass, the balance is prepared using Al and an inevitable impurity aluminum alloy, and after performing the molten metal treatment and filtration, an ingot having a thickness of 500 mm and a width of 1200 mm is obtained by a DC casting method. Produced.
Next, the surface was shaved with a chamfering machine with an average thickness of 10 mm, soaked at 550 ° C. for about 5 hours, and when the temperature dropped to 400 ° C., the thickness was 2.7 mm using a hot rolling mill. A rolled plate was used.
Furthermore, after performing heat processing at 500 degreeC using a continuous annealing machine, it finished by cold rolling to thickness 1.0mm, and obtained the aluminum substrate of JIS1050 material.
The aluminum substrate was made to have a width of 1030 mm, and then subjected to the following electrolytic polishing treatment.
<電解研磨処理>
上記アルミニウム基板に対して、以下組成の電解研磨液を用いて、電圧25V、液温度65℃、液流速3.0m/minの条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、GP0110−30R(高砂製作所社製)を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(AS ONE製)を用いて計測した。
(電解研磨液組成)
・85質量%リン酸(和光純薬社製試薬) 660mL
・純水 160mL
・硫酸 150mL
・エチレングリコール 30mL
<Electropolishing treatment>
The aluminum substrate was subjected to an electropolishing treatment using an electropolishing liquid having the following composition under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 65 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min.
The cathode was a carbon electrode, and GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho) was used as the power source. The flow rate of the electrolytic solution was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE).
(Electrolytic polishing liquid composition)
-660 mL of 85% by mass phosphoric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Pure water 160mL
・ Sulfuric acid 150mL
・ Ethylene glycol 30mL
<第1陽極酸化処理(参考図:図3(A)⇒(B))>
電解研磨処理を施したアルミニウム基板に対して、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、形成される陽極酸化皮膜の厚みが20nmとなるように処理時間を設定して陽極酸化処理を施し、アルミニウム基板の表面上に厚さ20nmの陽極酸化皮膜Xが形成された基板を作製した。
<First anodizing treatment (reference drawing: FIG. 3 (A) → (B))>
The thickness of the anodic oxide film to be formed on an aluminum substrate subjected to electropolishing treatment with an electrolyte solution of 0.30 mol / L sulfuric acid under conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. Was set to a treatment time of 20 nm, and anodization was performed to produce a substrate on which an anodized film X having a thickness of 20 nm was formed on the surface of the aluminum substrate.
<マスク層の形成(参考図:図3(B)⇒(C))>
第1陽極酸化処理を施した基板の陽極酸化皮膜Xの表面に、フォトレジスト(FC−230G、東洋紡社製)をコートし、所定の開口パターンを付与するべくマスクを介してUV照射を施した。
その後、非照射部をアルカリ現像液で現像することで完全に除去し、陽極酸化皮膜Xの表面をパターン状に露出させた。
なお、陽極酸化皮膜Xの露出部分は、最終的に作製される絶縁基板の絶縁領域Bを構成する部分であり、陽極酸化皮膜Xの非露出部分は、最終的に作製される絶縁基板の絶縁領域Aを構成する部分である。
<Formation of mask layer (reference drawing: FIG. 3 (B) → (C))>
Photoresist (FC-230G, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was coated on the surface of the anodized film X of the substrate subjected to the first anodizing treatment, and UV irradiation was performed through a mask to give a predetermined opening pattern. .
Thereafter, the non-irradiated portion was completely removed by developing with an alkaline developer, and the surface of the anodized film X was exposed in a pattern.
The exposed portion of the anodic oxide film X is a portion constituting the insulating region B of the finally produced insulating substrate, and the non-exposed portion of the anodic oxide film X is insulated from the finally produced insulating substrate. This is a part constituting area A.
<第2陽極酸化処理(参考図:図3(C)⇒(D))>
マスク層を形成させた基板に対して、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが40μmとなるように処理時間を設定して陽極酸化処理を施し、パターン状に表面露出した部分の陽極酸化皮膜Xの下部に更に陽極酸化皮膜Yが形成された基板を作製した。
なお、陽極酸化皮膜Yは、アルミニウム基板に埋没された形で形成された。
<Second anodizing treatment (reference drawing: FIG. 3 (C) → (D))>
The entire anodic oxide film formed on the substrate on which the mask layer is formed under conditions of an electrolyte of 0.30 mol / L sulfuric acid, a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min ( The anodizing treatment was performed by setting the treatment time so that the thickness of the anodized film X and the anodized film Y was 40 μm, and an anode was further formed below the anodized film X in the exposed portion of the pattern. A substrate on which the oxide film Y was formed was produced.
The anodized film Y was formed in a form embedded in an aluminum substrate.
<マスク層の除去(参考図:図3(D)⇒(E))>
第2陽極酸化処理を施した後の基板に対して、モノメタノールアミン溶剤を用いてマスク層を除去し、絶縁基板を作製した。
<Removal of mask layer (reference drawing: FIG. 3D-> E))
With respect to the substrate after the second anodizing treatment, the mask layer was removed using a monomethanolamine solvent to produce an insulating substrate.
(実施例2)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが500nmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により、絶縁基板を作製した。
(Example 2)
An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time was changed so that the thickness of the anodized film X formed in the first anodizing treatment was 500 nm.
(実施例3)
第1陽極酸化処理を以下に示す条件で行った以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
<第1陽極酸化処理>
電解研磨処理後のアルミニウム基板に、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で1時間陽極酸化処理を施した。更に陽極酸化処理後のサンプルに、0.5mol/Lリン酸の混合水溶液を用いて40℃の条件で20分間浸漬して脱膜処理を施した。
次いで、これらと同様の処理をこの順に4回数を繰り返した後、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、引き続いて施す脱膜処理後の最終的な陽極酸化皮膜の厚さが1.6μm(1600nm)となるように処理時間を設定して再陽極酸化処理を施し、更に、0.5mol/Lリン酸の混合水溶液を用いて40℃の条件で15分間浸漬させて脱膜処理を施すことにより、アルミニウム基板表面に、マイクロポアが直管状で且つハニカム状に配列された厚さ1.6μm(1600nm)の陽極酸化皮膜Xを形成させた。
(Example 3)
An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the first anodizing treatment was performed under the following conditions.
<First anodizing treatment>
The aluminum substrate after the electropolishing treatment was anodized with an electrolyte solution of 0.30 mol / L sulfuric acid for 1 hour under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. Further, the anodized sample was immersed in a mixed solution of 0.5 mol / L phosphoric acid for 20 minutes at 40 ° C. for film removal.
Next, after repeating the same treatment 4 times in this order, it is continuously applied with an electrolytic solution of 0.30 mol / L sulfuric acid under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. A re-anodization treatment was performed by setting the treatment time so that the final thickness of the anodic oxide film after the film removal treatment was 1.6 μm (1600 nm), and a mixed aqueous solution of 0.5 mol / L phosphoric acid. The film is immersed for 15 minutes at 40 ° C. to remove the film, thereby anodizing with a thickness of 1.6 μm (1600 nm) in which micropores are arranged in a straight tubular and honeycomb shape on the surface of the aluminum substrate. Film X was formed.
(実施例4)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが2μm(2000nm)となるように処理時間を変更し、また、第2陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが800μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例3と同様の方法により絶縁基板を作製した。
Example 4
The treatment time is changed so that the thickness of the anodic oxide film X formed in the first anodic oxidation treatment is 2 μm (2000 nm), and the entire anodic oxide film formed in the second anodic oxidation treatment (anodic oxidation) An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 3 except that the treatment time was changed so that the thickness of the film X and the anodized film Y was 800 μm.
(実施例5)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが9μm(9000nm)となるように処理時間を変更し、また、第2陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが20μmとなるよう処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Example 5)
The treatment time is changed so that the thickness of the anodic oxide film X formed in the first anodic oxidation process is 9 μm (9000 nm), and the entire anodic oxide film formed in the second anodic oxidation process (anodic oxidation) An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time was changed so that the thickness of the film X and the anodized film Y was 20 μm.
(実施例6)
第1陽極酸化処理において、形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが500nmとなるように処理時間を変更し、かつ、濃度30g/Lのホウ酸、濃度20g/Lの四ホウ酸ナトリウムの混合水溶液にて、温度20℃で陽極酸化処理を施すことにより、厚さ500nmの無孔質の陽極酸化皮膜Xを形成した以外は、実施例2と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Example 6)
In the first anodic oxidation treatment, the treatment time was changed so that the thickness of the formed anodic oxide film X was 500 nm, and mixing of boric acid with a concentration of 30 g / L and sodium tetraborate with a concentration of 20 g / L An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 2 except that a nonporous anodized film X having a thickness of 500 nm was formed by anodizing with an aqueous solution at a temperature of 20 ° C.
(実施例7)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが10μm(10000nm)となるように処理時間を変更し、また、第2陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが50μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Example 7)
The treatment time is changed so that the thickness of the anodic oxide film X formed in the first anodic oxidation process is 10 μm (10000 nm), and the entire anodic oxide film formed in the second anodic oxidation process (anodic oxidation) An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time was changed so that the thickness of the film X and the anodized film Y was 50 μm.
(実施例8)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが10μm(10000nm)となるように処理時間を変更し、また、第2陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが200μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Example 8)
The treatment time is changed so that the thickness of the anodic oxide film X formed in the first anodic oxidation process is 10 μm (10000 nm), and the entire anodic oxide film formed in the second anodic oxidation process (anodic oxidation) An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment time was changed so that the thickness of the film X and the anodized film Y was 200 μm.
(実施例9)
<第1陽極酸化処理(参考図:図4(A)⇒(B))>
実施例1と同様の方法で電解研磨処理まで施したアルミニウム基板に対して、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、陽極酸化皮膜Yの厚みが800μmとなるよう処理時間を設定して陽極酸化処理を施し、アルミニウム基板の表面上に厚さ800μmの陽極酸化皮膜Yが形成された基板を作製した。
Example 9
<First anodizing treatment (reference diagram: FIG. 4 (A) → (B))>
With respect to the aluminum substrate subjected to the electropolishing treatment in the same manner as in Example 1, with an electrolyte of 0.30 mol / L sulfuric acid, under conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min, A treatment time was set so that the thickness of the anodic oxide film Y was 800 μm, and an anodic oxidation process was performed to produce a substrate on which an anodic oxide film Y having a thickness of 800 μm was formed on the surface of the aluminum substrate.
<マスク層の形成(参考図:図4(B)⇒(C))>
第1陽極酸化処理を施した基板の表面に、フォトレジスト(FC−230G、東洋紡社製)をコートし、所定の開口パターンを付与するべくマスクを介してUV照射を施した。その後、非照射部をアルカリ現像液で現像することで完全に除去し、陽極酸化皮膜Yの表面をパターン状に露出させた。
なお、陽極酸化皮膜Yの非露出部分は、最終的に作製される絶縁基板の絶縁領域Bを構成する部分である。
<Formation of mask layer (reference drawing: FIG. 4 (B) → (C))>
A photoresist (FC-230G, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was coated on the surface of the substrate subjected to the first anodizing treatment, and UV irradiation was performed through a mask so as to give a predetermined opening pattern. Thereafter, the non-irradiated portion was completely removed by developing with an alkaline developer, and the surface of the anodized film Y was exposed in a pattern.
The unexposed portion of the anodic oxide film Y is a portion constituting the insulating region B of the insulating substrate to be finally produced.
<陽極酸化皮膜Yおよびマスク層の除去(参考図:図4(C)⇒(D)⇒(E))>
pH13に調整した水酸化カリウム水溶液を用いて露出部分の陽極酸化皮膜Yを除去した後、モノメタノールアミン溶剤を用いて残存するマスク層をすべて除去して、アルミニウム基板表面に陽極酸化皮膜Yをパターン状に形成させた。
<Removal of anodized film Y and mask layer (reference diagram: FIG. 4 (C) → (D) → (E))>
After removing the exposed portion of the anodic oxide film Y using an aqueous potassium hydroxide solution adjusted to pH 13, all the remaining mask layer is removed using a monomethanolamine solvent, and the anodized film Y is patterned on the surface of the aluminum substrate. Formed into a shape.
<第2陽極酸化処理(参考図:図4(E)⇒(F))>
上記マスク層を除去した後のアルミニウム基板に対して、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で、陽極酸化皮膜の厚みが2μmとなるように処理時間を設定して陽極酸化処理を施し、陽極酸化皮膜Yの開口部(アルミニウム基板の表面露出部)および陽極酸化皮膜Yの下部に厚さ2μm(2000nm)の陽極酸化皮膜Xが形成された絶縁基板を作製した。
なお、陽極酸化皮膜Xの露出部分は、最終的に作製される絶縁基板の絶縁領域Aを構成する部分である。
<Second anodizing treatment (reference diagram: FIG. 4 (E) → (F))>
With respect to the aluminum substrate after removing the mask layer, the thickness of the anodic oxide film is 0.30 mol / L sulfuric acid electrolytic solution under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. Anodization is performed by setting the treatment time so as to be 2 μm, and an anodized film having a thickness of 2 μm (2000 nm) is formed at the opening (the exposed surface of the aluminum substrate) of the anodized film Y and below the anodized film Y. An insulating substrate on which X was formed was produced.
In addition, the exposed part of the anodic oxide film X is a part which comprises the insulation area | region A of the insulating substrate finally produced.
(比較例1)
第1陽極酸化処理を行わなかったこと以外は、実施例5と同様の方法により絶縁基板を作製した。なお、アルミニウム基板表面に自然酸化皮膜が形成されたことで絶縁領域Aを形成する酸化皮膜の厚みは5nmとなった。
(Comparative Example 1)
An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 5 except that the first anodizing treatment was not performed. In addition, the thickness of the oxide film which forms the insulation area | region A became 5 nm because the natural oxide film was formed in the aluminum substrate surface.
(比較例2)
第2陽極酸化処理において、形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが1μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Comparative Example 2)
In the second anodizing treatment, the same as Example 1 except that the treatment time was changed so that the total thickness of the formed anodized film (the total of the anodized film X and the anodized film Y) was 1 μm. An insulating substrate was produced by the method described above.
(比較例3)
第2陽極酸化処理において、形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが100μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例1と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Comparative Example 3)
In the second anodizing treatment, the same as Example 1 except that the treatment time was changed so that the total thickness of the formed anodized film (the total of the anodized film X and the anodized film Y) was 100 μm. An insulating substrate was produced by the method described above.
(比較例4)
第1陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが2μm(2000nm)となるように処理時間を変更し、また、第2陽極酸化処理において形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが2μmとなるように処理時間を変更した以外は、実施例3と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Comparative Example 4)
The treatment time is changed so that the thickness of the anodic oxide film X formed in the first anodic oxidation treatment is 2 μm (2000 nm), and the entire anodic oxide film formed in the second anodic oxidation treatment (anodic oxidation) An insulating substrate was produced in the same manner as in Example 3 except that the treatment time was changed so that the thickness of the film X and the anodized film Y was 2 μm.
(比較例5)
厚み3.0mmのアルミニウム基板を用いて、実施例4と同じ方法で、第1陽極酸化処理およびマスク層の形成を行った後、第2陽極酸化処理において、形成される陽極酸化皮膜の全体(陽極酸化皮膜Xおよび陽極酸化皮膜Yの合計)の厚さが2000μmとなるように処理時間を変更して陽極酸化処理を施したが、100時間を超えたところで1000μmより皮膜の厚みが厚くならなくなったため、絶縁基板が作製できなかった。
(Comparative Example 5)
After the first anodizing treatment and the mask layer are formed by the same method as in Example 4 using an aluminum substrate having a thickness of 3.0 mm, the entire anodized film formed in the second anodizing treatment ( The treatment time was changed so that the thickness of the anodic oxide film X and the anodic oxide film Y was 2000 μm, and the anodization treatment was performed, but after 100 hours, the film thickness became thicker than 1000 μm. Therefore, an insulating substrate could not be manufactured.
(比較例6)
第1陽極酸化処理において、150g/Lの硫酸電解液を用い、50℃、20A/dm2の電流密度の条件にて定電流陽極酸化処理を施し、陽極酸化処理Xの厚みが20μm(20000nm)となるように処理時間を変更した以外は、実施例5と同様の方法により絶縁基板を作製した。
(Comparative Example 6)
In the first anodizing treatment, a constant current anodizing treatment was performed using a sulfuric acid electrolyte solution of 150 g / L at 50 ° C. and a current density of 20 A / dm 2 , and the thickness of the anodizing treatment X was 20 μm (20000 nm). An insulating substrate was fabricated by the same method as in Example 5 except that the processing time was changed so that
(比較例7)
第1陽極酸化処理において、形成される陽極酸化皮膜Xの厚さが100μm(100000nm)となるように処理時間を変更した以外は、実施例4と同様の方法により、絶縁基板を作製した。
(Comparative Example 7)
In the first anodizing treatment, an insulating substrate was produced in the same manner as in Example 4 except that the treatment time was changed so that the thickness of the formed anodized film X was 100 μm (100,000 nm).
<TAおよびTBの算出>
作製した各絶縁基板について、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜X)の膜厚(TA)、および、絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜(陽極酸化皮膜XおよびYの合計)の膜厚(TB)について、それぞれ面内の4方の4箇所とその間の5箇所の計9箇所を断面方向からのFE−SEMの観察により観察し、各箇所の厚みを10点の測定平均値から算出した後、9箇所の厚みを平均した。結果を下記第1表に示す。
なお、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、膜厚(TB)を「−」と表記している。
<Calculation of T A and T B>
About each produced insulating substrate, the film thickness (TA) of the anodic oxide film (anodized film X) which forms the insulating region A , and the total of the anodic oxide film (anodized films X and Y) which form the insulating region B the thickness of) (T B), the four-way four points and a total of nine positions therebetween five locations in each plane observed by observation of FE-SEM from the sectional direction, the 10 points of thicknesses of respective portions After calculating from the measurement average value, the thickness of 9 places was averaged. The results are shown in Table 1 below.
In Comparative Example 5, since an insulating substrate having a desired (2000 μm) film thickness (T B ) could not be manufactured, the film thickness (T B ) is indicated as “−”.
<絶縁性>
作製した各絶縁基板について、JISC2110規格の方法に従い、絶縁破壊電圧(kV)を計測した。測定結果から、絶縁性の指標として絶縁破壊電圧1kV以上を○、1kV未満を×とした。結果を下記第1表に示す。
なお、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、絶縁性の評価を「−」と表記している。
<Insulation>
About each produced insulation board | substrate, the dielectric breakdown voltage (kV) was measured according to the method of JISC2110 specification. From the measurement results, the dielectric breakdown voltage of 1 kV or more was evaluated as “◯” and the value less than 1 kV as “x” as an insulating index. The results are shown in Table 1 below.
In Comparative Example 5, since an insulating substrate having a desired film thickness (T B ) could not be manufactured, the evaluation of insulation is indicated as “−”.
<放熱性>
作製した各絶縁基板の絶縁領域Aに、大きさが0.5mm×0.5mm、温度が300℃の熱源を接触させて2秒後の裏面の基板の温度(℃)を計測した。
ここで、熱源には温度調節可能な半田ごてを用いた。
測定結果から、250℃以上を◎、200℃以上250℃未満を○、100℃以上200℃未満を△、100℃未満を×とした。結果を下記第1表に示す。
なお、放熱性の評価は、◎、○および△の評価であれば実用上問題はなく、また、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、放熱性の評価を「−」と表記している。
<Heat dissipation>
A heat source having a size of 0.5 mm × 0.5 mm and a temperature of 300 ° C. was brought into contact with the insulating region A of each manufactured insulating substrate, and the temperature (° C.) of the back substrate after 2 seconds was measured.
Here, a temperature-controllable soldering iron was used as the heat source.
From the measurement results, 250 ° C. or higher was evaluated as “◎”, 200 ° C. or higher and lower than 250 ° C. as “◯”, 100 ° C. or higher and lower than 200 ° C. as Δ, and less than 100 ° C. as X. The results are shown in Table 1 below.
The evaluation of heat dissipation is ◎, no practical problem if the evaluation of ○ and △, In Comparative Example 5, to produce an insulating substrate having a desired thickness of the (2000μm) (T B) Since it was not possible, the evaluation of heat dissipation is written as “−”.
<膜厚分布>
上記で絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の膜厚(TA)、絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の膜厚(TB)を算出した際に、それぞれについて9箇所の厚みを算出した。
この各箇所の厚み(TA1〜TA9、TB1〜TB9)と9箇所の厚みの平均値(TA、TB)との比率(TA1/TA〜TA9/TA、TB1/TB〜TB9/TB)が全て1/2〜2の間となる場合を○、1/2〜2/3または1.5〜2の間となる場合を△、これ以外となる場合を×とした。結果を下記第1表に示す。
なお、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、膜厚分布の評価を「−」と表記している。
<Thickness distribution>
When the film thickness (T A ) of the anodic oxide film forming the insulating region A and the film thickness (T B ) of the anodic oxide film forming the insulating region B were calculated as described above, the thicknesses of nine locations were calculated for each. .
The ratio (T A1 / T A to T A9 / T A , T A ) of the thickness (T A1 to T A9 , T B1 to T B9 ) of each part and the average value (T A , T B ) of the nine parts. B1 / T B to T B9 / T B ) are all between ½ and 2, ◯, when ½ to 2/3 or 1.5 to 2, and △ The case where it becomes becomes x. The results are shown in Table 1 below.
In Comparative Example 5, an insulating substrate having a desired (2000 μm) film thickness (T B ) could not be manufactured, and thus the evaluation of the film thickness distribution is expressed as “−”.
<マイクロポアの規則化度の算出>
作製した各絶縁基板について、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の表面をFE−SEMで観察した。観察した表面写真(倍率20000倍)から1μm×1μmの視野で任意のマイクロポア300個を用いて、上記式(i)で定義される規則化度を求めた。結果を下記第1表に示す。
なお、実施例6で作製した絶縁基板は、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が無孔質皮膜であるため、規則化度の結果を「−」と表記し、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、規則化度の結果を「−」と表記している。
<Calculation of micropore ordering>
About each produced insulation board | substrate, the surface of the anodic oxide film which forms the insulation area | region A was observed by FE-SEM. The degree of ordering defined by the above formula (i) was determined from an observed surface photograph (magnification 20000 times) using 300 arbitrary micropores in a 1 μm × 1 μm visual field. The results are shown in Table 1 below.
In addition, since the anodized film which forms the insulation area | region A is a nonporous film in the insulating substrate produced in Example 6, the result of the degree of ordering is described as “-”. Since an insulating substrate having a film thickness (T B ) of (2000 μm) could not be manufactured, the result of the degree of ordering is written as “−”.
<全反射率>
作製した各絶縁基板について、絶縁領域Aにおける300〜700nmの波長領域での全反射率を分光反射率測定器(SP64、X−Rite社製)にて測定した。結果を下記第1表に示す。
なお、比較例5においては、所望(2000μm)の膜厚(TB)を有する絶縁基板を作製することができなかったため、全反射率の評価を「−」と表記している。
<Total reflectance>
About each produced insulation board | substrate, the total reflectance in the 300-700 nm wavelength range in the insulation area | region A was measured with the spectral reflectance measuring device (SP64, product made from X-Rite). The results are shown in Table 1 below.
In Comparative Example 5, an insulating substrate having a desired (2000 μm) film thickness (T B ) could not be manufactured, and thus the evaluation of total reflectance is expressed as “−”.
第1表に示す結果から、比率(TB/TA)が2000より大きいと膜厚分布が非常に悪くなり、実用上問題があることが分かり(比較例1および3)、比率(TB/TA)が2より小さいと絶縁性または放熱性が悪くなることが分かった(比較例4および6)。
また、膜厚(TB)が2μmより小さいと絶縁性が非常に悪くなることが分かり(比較例2)、また、1000μmよりも厚い陽極酸化皮膜は形成できないことが分かった(比較例5)。
更に、膜厚(TA)が80μmより大きいと放熱性が非常に悪くなることが分かった(比較例7)。
From the results shown in Table 1, it can be seen that when the ratio (T B / T A ) is larger than 2000, the film thickness distribution becomes very bad and there is a practical problem (Comparative Examples 1 and 3), and the ratio (T B / T a) was found to be smaller than the insulating or heat radiation 2 is poor (Comparative examples 4 and 6).
In addition, it was found that the insulation properties were very poor when the film thickness (T B ) was smaller than 2 μm (Comparative Example 2), and it was found that an anodic oxide film thicker than 1000 μm could not be formed (Comparative Example 5). .
Furthermore, it was found that when the film thickness (T A ) is larger than 80 μm, the heat dissipation becomes very poor (Comparative Example 7).
一方、膜厚(TA)、膜厚(TB)およびこれらの比率(TB/TA)が所定の範囲にある実施例1〜9で作製した絶縁基板は、いずれも絶縁性および放熱性が良好となることが分かった。
特に、膜厚(TA)が10μm(10000nm)未満であると、放熱性がより良好となることが分かり、比率(TB/TA)が20超であると、絶縁性および放熱性がより良好となる傾向があることが分かった(実施例1〜6および9)。
また、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の規則化度を向上させることで、絶縁領域Aの全反射率が向上することが分かった(実施例3)。
更に、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜を無孔質皮膜とすることで、放熱性が更に良好となり、絶縁領域Aの全反射率が向上することが分かった(実施例6)。
On the other hand, the insulating substrates produced in Examples 1 to 9 in which the film thickness (T A ), the film thickness (T B ), and the ratio thereof (T B / T A ) are in a predetermined range are all insulating and heat dissipation. It was found that the properties were good.
In particular, when the film thickness (T A ) is less than 10 μm (10000 nm), it can be seen that the heat dissipation becomes better, and when the ratio (T B / T A ) exceeds 20, the insulation and heat dissipation are improved. It was found that there was a tendency to be better (Examples 1-6 and 9).
It was also found that the total reflectance of the insulating region A was improved by improving the degree of ordering of the anodized film forming the insulating region A (Example 3).
Furthermore, it was found that by making the anodized film forming the insulating region A a nonporous film, the heat dissipation is further improved and the total reflectance of the insulating region A is improved (Example 6).
〔配線基板の作製〕
<マスク層の形成:(参考図:図11(A)⇒(B))>
実施例1、3および4ならびに比較例4および6で作製した各絶縁基板の表面に、フォトレジスト(FC−230G、東洋紡社製)をコートし、絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜部分に開口パターンを付与するべくマスクを介してUV照射を施した。
その後、非照射部をアルカリ現像液で現像することで完全に除去し、絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜の表面をパターン状に露出させ、絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜の表面のみにマスク層を形成させた。
[Production of wiring board]
<Formation of mask layer: (Reference drawing: FIG. 11 (A) → (B))>
The surface of each insulating substrate prepared in Examples 1, 3 and 4 and Comparative Examples 4 and 6 is coated with a photoresist (FC-230G, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and an opening is formed in the anodized film portion forming insulating region B. UV irradiation was applied through a mask to give a pattern.
Thereafter, the non-irradiated portion is completely removed by developing with an alkaline developer, and the surface of the anodized film forming the insulating region B is exposed in a pattern, and only on the surface of the anodized film forming the insulating region A A mask layer was formed.
<金属配線層の形成(参考図:図11(B)⇒(C))>
絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜上に、無電解Ni−Cuめっき法によりシード層を形成した後、電解銅めっき法により17μm厚のCu配線層を形成させた。
<Formation of metal wiring layer (reference drawing: FIG. 11 (B) → (C))>
A seed layer was formed on the anodized film forming the insulating region B by an electroless Ni—Cu plating method, and then a 17 μm thick Cu wiring layer was formed by an electrolytic copper plating method.
<マスク層の除去(参考図:図11(C)⇒(D))>
Cu配線層を形成させた後、無電解Niめっき法および無電解Auめっき法を順に施し、Cu配線層の表面をコートした後、モノメタノールアミン溶剤を用いてマスク層を除去し、配線基板を作製した。
<Removal of mask layer (reference drawing: FIG. 11 (C) → (D))>
After forming the Cu wiring layer, the electroless Ni plating method and the electroless Au plating method are sequentially applied, and after coating the surface of the Cu wiring layer, the mask layer is removed using a monomethanolamine solvent, and the wiring board is formed. Produced.
〔半導体パッケージの作製〕
<パワー半導体の実装>
実施例1および4ならびに比較例4および6の絶縁基板を用いて作製した各配線基板の絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜上にSiパワー半導体をワイヤボンディング法により実装し、Cu配線層とパワー半導体とを接続した。
[Production of semiconductor packages]
<Mounting power semiconductors>
A Si power semiconductor was mounted by wire bonding on the anodized film forming the insulating region A of each wiring board manufactured using the insulating substrates of Examples 1 and 4 and Comparative Examples 4 and 6, and the Cu wiring layer and the power Connected with semiconductor.
<駆動テスト>
配線基板のパワー半導体を実装した面と逆の面に、放熱フィンを熱伝導グリスで接触させた上で、パワー半導体を駆動させ、その表面の温度を測定した。結果を下記第2表に示す。
なお、比較例4の絶縁基板を用いて作製した配線基板では、漏れ電流が絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜を通過し、アルミニウム基板にリークしてショートしてしまったため、下記第2表中では「−」と表記している。
<Driving test>
The surface of the surface of the wiring board opposite to the surface on which the power semiconductor was mounted was brought into contact with the radiating fins with heat conductive grease, the power semiconductor was driven, and the surface temperature was measured. The results are shown in Table 2 below.
In the wiring board manufactured using the insulating substrate of Comparative Example 4, the leakage current passed through the anodized film forming the insulating region A, leaked to the aluminum substrate, and was short-circuited. In this case, “−” is used.
第2表に示す結果から、実施例1および4の絶縁基板を用いて作製した配線基板では、パワー半導体のチップ温度が低く抑えられることが分かった。 From the results shown in Table 2, it was found that the chip temperature of the power semiconductor can be kept low in the wiring board manufactured using the insulating substrates of Examples 1 and 4.
〔LEDパッケージの作製〕
<青色LEDの実装>
実施例3および4ならびに比較例4および6の絶縁基板を用いて作製した各配線基板の絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜上に青色LED発光素子をワイヤボンディング法により実装し、Cu配線層と青色LED発光素子とを接続した。
[Production of LED package]
<Mounting of blue LED>
A blue LED light emitting element is mounted by wire bonding on the anodized film forming the insulating region A of each wiring board manufactured using the insulating substrates of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 4 and 6, and a Cu wiring layer and A blue LED light emitting element was connected.
<黄色蛍光体含有封止材の形成>
青色LED発光素子を実装した後、表面に黄色蛍光体を含有した封止材を設けることで、擬似白色型LEDパッケージを作製した。
<Formation of yellow phosphor-containing sealing material>
After mounting the blue LED light emitting element, a pseudo white LED package was produced by providing a sealing material containing a yellow phosphor on the surface.
<発光効率>
作製した各擬似白色型LEDパッケージについて、一定の電流値(0.08A)で発光させた際の電圧E(V)と、色度X値=0.33での光拘束量(lm)とを測定し、下記式から発光効率(lm/W)を算出した。結果を下記第3表に示す。
なお、比較例4の絶縁基板を用いて作製した配線基板では、漏れ電流が絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜を通り、アルミニウム基板にリークしてショートしてしまったため、下記第3表中では「−」と表記している。
発光効率(1m/W)=光拘束量(lm)/(0.08(A)×E(V))
<Luminous efficiency>
For each of the pseudo white type LED packages thus manufactured, the voltage E (V) when light is emitted at a constant current value (0.08 A) and the light constraint amount (lm) when the chromaticity X value = 0.33. The light emission efficiency (lm / W) was calculated from the following formula. The results are shown in Table 3 below.
In the wiring board manufactured using the insulating substrate of Comparative Example 4, the leakage current passed through the anodized film forming the insulating region A, leaked to the aluminum substrate, and was short-circuited. It is written as “−”.
Luminous efficiency (1m / W) = light constraint (lm) / (0.08 (A) × E (V))
第3表に示す結果から、全反射率が高いほど発光効率が高くなることが分かった。 From the results shown in Table 3, it was found that the higher the total reflectance, the higher the luminous efficiency.
1 絶縁基板
2 アルミニウム基板
3 絶縁層
3A 絶縁領域A
3B 絶縁領域B
4 マスク
5 窪み
6 凹部
7 金属配線層
8 半導体素子(LED発光素子)
9 ワイヤ
10 透明樹脂
11 蛍光粒子
20 配線基板
30 半導体パッケージ
31、32 陽極酸化皮膜
40 LEDパッケージ
101、102、104、105、107、108 マイクロポア
103、106、109 円
410 陽極酸化処理装置
412 給電槽
414 電解処理槽
416 アルミニウム基板
418、426 電解液
420 給電電極
422、428 ローラ
424 ニップローラ
430 電解電極
432 槽壁
434 直流電源
1 Insulating substrate 2 Aluminum substrate 3 Insulating layer 3A Insulating region A
3B Insulation region B
4 Mask 5 Dimple 6 Recess 7 Metal wiring layer 8 Semiconductor element (LED light emitting element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Wire 10 Transparent resin 11 Fluorescent particle 20 Wiring board 30 Semiconductor package 31, 32 Anodized film 40 LED package 101, 102, 104, 105, 107, 108 Micropore 103, 106, 109 Yen 410 Anodizing apparatus 412 Feed tank 414 Electrolytic treatment tank 416 Aluminum substrate 418, 426 Electrolyte 420 Feed electrode 422, 428 Roller 424 Nip roller 430 Electrode electrode 432 Tank wall 434 DC power supply
Claims (10)
前記絶縁層が、アルミニウムの陽極酸化皮膜であり、
前記陽極酸化皮膜が、膜厚(TA)が20nm以上80μm以下の絶縁領域Aと、膜厚(TB)が2〜1000μmの絶縁領域Bとを有し、
前記絶縁領域Aの膜厚と前記絶縁領域Bの膜厚との比率(TB/TA)が、2〜2000である絶縁基板。 An insulating substrate having an aluminum substrate and an insulating layer provided on at least a part of the surface of the aluminum substrate,
The insulating layer is an anodized film of aluminum;
The anodized film has an insulating region A having a thickness (T A ) of 20 nm to 80 μm and an insulating region B having a thickness (T B ) of 2 to 1000 μm,
The insulating substrate whose ratio (T B / T A ) between the film thickness of the insulating region A and the film thickness of the insulating region B is 2 to 2000.
前記マイクロポアの下記式(i)により定義される規則化度が、20%以上となる請求項1または2に記載の絶縁基板。
規則化度(%)=Y/X×100 (i)
前記式(i)中、Xは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Yは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。 The anodized film forming the insulating region A is a porous film having micropores;
The insulating substrate according to claim 1 or 2, wherein the degree of ordering defined by the following formula (i) of the micropore is 20% or more.
Ordering degree (%) = Y / X × 100 (i)
In the formula (i), X represents the total number of micropores in the measurement range. Y is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropore other than the one micropore is placed inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.
前記絶縁領域Aが、前記陽極酸化皮膜の凹部を形成し、
前記絶縁領域Bが、前記陽極酸化皮膜の凸部を形成する請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板。 The anodic oxide film has an uneven shape,
The insulating region A forms a recess in the anodized film;
The insulating substrate according to claim 1, wherein the insulating region B forms a convex portion of the anodized film.
前記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜が、前記アルミニウム基板の前記凸部の表面上に形成され、
前記絶縁領域Aを形成する陽極酸化皮膜と、前記絶縁領域Bを形成する陽極酸化皮膜とが略同一面を形成している請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板。 The aluminum substrate has a convex portion;
An anodized film forming the insulating region A is formed on the surface of the convex portion of the aluminum substrate,
The insulating substrate according to claim 1, wherein the anodized film forming the insulating region A and the anodized film forming the insulating region B form substantially the same surface.
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