JP2013135068A - 発光素子搭載用配線基板、発光モジュール及び発光素子搭載用配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱や吸湿によって反りや反りの変動が少なく、良好な光反射性を付与することができ、発光素子の搭載が可能な発光素子搭載用配線基板、発光モジュール及び発光素子搭載用配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】発光素子搭載用配線基板1は、金属パターン2と、金属パターン2を露出させてLEDチップ(発光素子)の搭載を可能とする開口部3A、3Bを有して、金属パターン2の上面2a、下面2b及び端面を覆う付加反応型シリコーンを含有するシリコーン層4とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】発光素子搭載用配線基板1は、金属パターン2と、金属パターン2を露出させてLEDチップ(発光素子)の搭載を可能とする開口部3A、3Bを有して、金属パターン2の上面2a、下面2b及び端面を覆う付加反応型シリコーンを含有するシリコーン層4とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光素子を搭載するための発光素子搭載用配線基板、それを用いた発光モジュール、及び発光素子搭載用配線基板の製造方法に関する。
最近の日本の照明分野においては、経済産業省が省エネルギーなどの観点で2012年までに代替不可能なものを除いて日本国内における白熱電球の生産打ち切りを要請したことを受けて、国内の関連企業が前倒しで白熱電球の製造を打ち切り、代わってLED電球の製造が進められている状況にある。また、蛍光灯については、まだ経済産業省からの正式要請はないが蛍光管に含まれる水銀が環境に負荷を与える物質であることもあって、国内関連企業はLED化したランプや照明器具の開発を急ピッチで進めつつある。その結果、蛍光灯や蛍光管をLED照明器具やLEDランプに置き換えた製品が、国内関連企業からも販売されるようになってきている。しかし、これらを広く普及させるためには、現在の世界的な経済状況に鑑みると、特にコストダウンと省エネルギー性向上をメインに開発を進めていくことが重要になると予想される。
具体的な開発内容としては、以下のものなどが挙げられる。
1)コストパフォーマンスが高い、つまり発光効率の高いLEDチップ
2)同様にコストパフォーマンスが高いLEDモジュール(LEDチップやLEDパッケージ(LEDチップに封止材等を付加したもの)を1個以上実装したモジュール)
3)LEDモジュールやLEDランプ、そして照明器具に使用可能で、それらのコストパフォーマンスをあげるか、発光効率を改善するような材料や部品
1)コストパフォーマンスが高い、つまり発光効率の高いLEDチップ
2)同様にコストパフォーマンスが高いLEDモジュール(LEDチップやLEDパッケージ(LEDチップに封止材等を付加したもの)を1個以上実装したモジュール)
3)LEDモジュールやLEDランプ、そして照明器具に使用可能で、それらのコストパフォーマンスをあげるか、発光効率を改善するような材料や部品
上記2)のLEDモジュールの従来例として、金属リードフレーム上にワイヤボンディング型のLEDチップが搭載され、LEDチップの上部を除く周囲を囲むように付加反応型シリコーン及び白金系触媒を含有するシリコーン層が形成された光半導体発光装置がある(例えば、特許文献1参照。)。
上記のような状況にあって、LEDチップは従来のワイヤーボンド型に代わってフリップチップ型も注目されつつある。またLEDモジュールでは、すでにワイヤボンディング型LEDチップが配線基板にベアチップ実装されているように、フリップチップ型LEDチップについても配線基板にベアチップ実装されていくことが、コスト的に考えて自然なトレンドであると予測される。
ここで、LEDチップのパッケージングに目を向けてみると、LEDチップをパッケージングしている企業では、LEDチップが発する熱や紫外線に近い波長の光に長時間さらされることによる光学特性の変化を嫌って、パッケージの封止材などにはシリコーンが使用されている。
他方、従来からICチップをパッケージングしている企業では、シリコーンを加熱硬化した時に発生する低分子シロキサンが、接着や接合を阻害する物質であるためにシリコーンを使用しないのが常識になっており、この点において全く異質の関係にある。ICチップのパッケージングは、LEDチップのパッケージングに比べて非常に長い歴史があることもあって、ICチップのパッケージング用配線基板とその材料については、継続的に開発され、最適化がなされてきた。しかし、それと比べて歴史の浅いLEDチップのパッケージング用配線基板とその材料については、まだまだ検討が始まったばかりといえる。
そこで本発明者らが、調査を行ったところ、特許文献2には、シリコーンゴムを接着剤として、接着力の強さ(N/m)を特徴にした積層基板、プリント基板に関する記述があった。このように、接着力を強くするというのは、ICチップのパッケージ用配線基板では強く要求されてきたが、それは配線のパターンが微細になって小面積になった場合に、単位面積当たりの配線パターンの接着力が一定でも、接着面積に比例してパターンの見かけの接着力が小さくなってしまうことも大きく影響していた。具体的には、ICチップのパッケージ用配線基板では配線の幅として、すでに0.020mm以下も量産化されつつあって、接着力が500N/m以上、できれば1000N/m以上が望ましいとされている。
しかし、LEDチップのパッケージング用配線基板では、放熱や光の反射などの課題も重要なため、配線パターンの幅は、微細であっても例えば0.200mm以上でほとんどが1mmを超えるものも多い。このことから、LEDチップのパッケージ用配線基板にとって接着力がICチップのパッケージ用配線基板ほど重要な要素にはならない可能性が予測された。
そして、本発明者らが調査し、発光素子搭載用配線基板の一例として、LEDチップのパッケージ用配線基板を汎用のフレキシブル基板で製造する場合の課題をまとめると以下のようになる。
(1)反り
従来のICチップのパッケージ用フレキシブル配線基板の多くは、片面銅張基板とした場合に、金属と樹脂の線膨張係数や吸湿膨張係数の差があるため、加熱や吸湿によって幅方向や長手方向の反りが変動する傾向にある。また、接着剤を用いる場合はほとんどがエポキシ系のため硬化収縮が起きて反りが発生する。それでもICチップを実装する場合は、ICチップの面積が例えば10〜100mm2と大きくマトリクス状に実装すると重量もあるので実装後の反りは小さくなる傾向にあった、しかし、それに比べてLEDチップは、例えば0.04〜1mm2と面積が小さく、マトリクス状に配置しても重量が軽いため実装後の反りは小さくなりにくい傾向にある。そのため、加熱後の反りの増大などで、実装時や実装後のハンドリングにおいて、搬送ができなかったりする問題が生じやすい。
また、ポッティング封止においては、基板の反りがあると封止面の傾きが発生したり、ドーム形成の際には中心軸が傾いたりする。これらは、いずれも光の指向性に影響を与えてしまう。
従来のICチップのパッケージ用フレキシブル配線基板の多くは、片面銅張基板とした場合に、金属と樹脂の線膨張係数や吸湿膨張係数の差があるため、加熱や吸湿によって幅方向や長手方向の反りが変動する傾向にある。また、接着剤を用いる場合はほとんどがエポキシ系のため硬化収縮が起きて反りが発生する。それでもICチップを実装する場合は、ICチップの面積が例えば10〜100mm2と大きくマトリクス状に実装すると重量もあるので実装後の反りは小さくなる傾向にあった、しかし、それに比べてLEDチップは、例えば0.04〜1mm2と面積が小さく、マトリクス状に配置しても重量が軽いため実装後の反りは小さくなりにくい傾向にある。そのため、加熱後の反りの増大などで、実装時や実装後のハンドリングにおいて、搬送ができなかったりする問題が生じやすい。
また、ポッティング封止においては、基板の反りがあると封止面の傾きが発生したり、ドーム形成の際には中心軸が傾いたりする。これらは、いずれも光の指向性に影響を与えてしまう。
(2)光の反射
従来のICチップのパッケージ用フレキシブル配線基板の接着材や基材においては、光を反射することをほとんど考慮していないため、銅をエッチングでパターニングして配線基板の基材や接着材が露出した部分は、特に可視光の波長の短い成分を吸収してしまうものがほとんどであり、発光素子搭載用配線基板にするためには、その部分を光が透過や吸収されにくいレジストなどでカパーする必要がある。そして、そのようなレジストには波長が紫外線領域に近い光に長時間さらされても劣化や変色しにくい特性も要求されるが、エポキシやポリイミド、そしてアクリル系の既存のレジストでこのような特性を満足させることは、困難であった。
従来のICチップのパッケージ用フレキシブル配線基板の接着材や基材においては、光を反射することをほとんど考慮していないため、銅をエッチングでパターニングして配線基板の基材や接着材が露出した部分は、特に可視光の波長の短い成分を吸収してしまうものがほとんどであり、発光素子搭載用配線基板にするためには、その部分を光が透過や吸収されにくいレジストなどでカパーする必要がある。そして、そのようなレジストには波長が紫外線領域に近い光に長時間さらされても劣化や変色しにくい特性も要求されるが、エポキシやポリイミド、そしてアクリル系の既存のレジストでこのような特性を満足させることは、困難であった。
(3)温度サイクル耐性
現時点においては、フリップチップ型LEDチップを実装したLEDパッケージやLEDモジュールは、ほとんどがセラミック基板に実装したものであるが、その理由の一つとしては、絶縁体のなかで熱伝導率が高いこともあるが、セラミックの基板の線膨張係数をLEDチップに合わせやすいため、温度サイクル耐性を向上させやすいこともあげられる。フリップチップ型LEDチップは、温度サイクル耐性についても、注意が必要である。
現時点においては、フリップチップ型LEDチップを実装したLEDパッケージやLEDモジュールは、ほとんどがセラミック基板に実装したものであるが、その理由の一つとしては、絶縁体のなかで熱伝導率が高いこともあるが、セラミックの基板の線膨張係数をLEDチップに合わせやすいため、温度サイクル耐性を向上させやすいこともあげられる。フリップチップ型LEDチップは、温度サイクル耐性についても、注意が必要である。
(4)触媒毒
LEDチップの封止には、白金系触媒による付加反応で硬化が進行する付加反応型シリコーンが、その耐熱性や光学特性の観点から多用されている状況にある。そのため、白金系触媒を含む付加反応型シリコーンの硬化阻害問題は、特許文献3でも公知であるように、シリコーン業界やLED実装の業界では、常識にさえなっているが、ICチップのパッケージ用配線基板業界では、加熱時に低分子シロキサンを発生させる可能性が高いシリコーンは、事実上禁止物質であったため、この問題への対応は経験がほとんどない状態である。従って、ICチップのパッケージ用配線基板を製造している者が、LEDチップのパッケージ用配線基板を開発していく際には、この硬化阻害問題に十分な配慮が必要である。
LEDチップの封止には、白金系触媒による付加反応で硬化が進行する付加反応型シリコーンが、その耐熱性や光学特性の観点から多用されている状況にある。そのため、白金系触媒を含む付加反応型シリコーンの硬化阻害問題は、特許文献3でも公知であるように、シリコーン業界やLED実装の業界では、常識にさえなっているが、ICチップのパッケージ用配線基板業界では、加熱時に低分子シロキサンを発生させる可能性が高いシリコーンは、事実上禁止物質であったため、この問題への対応は経験がほとんどない状態である。従って、ICチップのパッケージ用配線基板を製造している者が、LEDチップのパッケージ用配線基板を開発していく際には、この硬化阻害問題に十分な配慮が必要である。
(5)ハンドリング性
LEDチップの様に発熱が問題になる発光素子では、その放熱のために配線基板の銅パターンは熱伝導率が高いことが必要となる。それは、導電率の高い純銅系の材料が必要であることを意味するが、純銅系の銅箔は、圧延箔にしても電解箔にしてもLEDチップの実装で使用する200℃以下の温度でも焼きなまし現象によって銅箔が軟化して塑性変形しやすくなる。このためLEDパッケージを表面実装するために主流であったリジット基板に比べると、例えば両側面を強めに保持したり、片持ち梁のような保持をすると、配線基板のサイズによっては、配線基板が折れたり曲がったりして変形してしまうので、ハンドリング性が低いと評価されてしまう問題がある。
LEDチップの様に発熱が問題になる発光素子では、その放熱のために配線基板の銅パターンは熱伝導率が高いことが必要となる。それは、導電率の高い純銅系の材料が必要であることを意味するが、純銅系の銅箔は、圧延箔にしても電解箔にしてもLEDチップの実装で使用する200℃以下の温度でも焼きなまし現象によって銅箔が軟化して塑性変形しやすくなる。このためLEDパッケージを表面実装するために主流であったリジット基板に比べると、例えば両側面を強めに保持したり、片持ち梁のような保持をすると、配線基板のサイズによっては、配線基板が折れたり曲がったりして変形してしまうので、ハンドリング性が低いと評価されてしまう問題がある。
本発明は、加熱や吸湿による反りや反りの変動が少なく、良好な光反射性を付与することができ、発光素子の搭載が可能な発光素子搭載用配線基板、発光モジュール及び発光素子搭載用配線基板の製造方法を提供しようとするものである。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の発光素子搭載用配線基板、発光モジュール及び発光素子搭載用配線基板の製造方法を提供する。
[1]金属パターンと、前記金属パターンを露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有して、前記金属パターンの表面を覆う付加反応型シリコーンを含有するシリコーン層とを備えた発光素子搭載用配線基板。
[2]前記金属パターンは、銅又は銅合金からなり、260℃で30分アニール後の引張り強度が400MPa以上で、かつ導電率が85(%IACS)以上である前記[1]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[3]前記金属パターンは、18μm以上200μm以下の厚さを有する前記[1]又は[2]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[4]前記シリコーン層の前記開口部を有する側の前記金属パターン上の平均厚さが15μm以上50μm以下である前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の発光素子搭載用配線基板。
[5]前記金属パターンは、複数の前記発光素子を直列接続可能に所定の方向に沿って配置された複数の配線部を有し、前記開口部は、前記配線部間に形成され、前記発光素子の実装を可能する複数の実装用開口部と、前記複数の配線部のうち両端に位置する前記配線部に給電するために前記金属パターンの表面に形成された一対の給電用開口部とを備えた前記[1]乃至[4]のいずれかに記載の発光素子搭載用配線基板。
[6]前記金属パターンは、前記複数の配線部の周囲を囲むように配置され、当該発光素子搭載用配線基板に剛性を付与する補強部を備えた前記[5]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[7]前記補強部は、当該発光素子搭載用配線基板の前記所定の方向の全長に渡って設けられ、テンションメンバーとして機能する長手部分を有する前記[6]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[2]前記金属パターンは、銅又は銅合金からなり、260℃で30分アニール後の引張り強度が400MPa以上で、かつ導電率が85(%IACS)以上である前記[1]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[3]前記金属パターンは、18μm以上200μm以下の厚さを有する前記[1]又は[2]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[4]前記シリコーン層の前記開口部を有する側の前記金属パターン上の平均厚さが15μm以上50μm以下である前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の発光素子搭載用配線基板。
[5]前記金属パターンは、複数の前記発光素子を直列接続可能に所定の方向に沿って配置された複数の配線部を有し、前記開口部は、前記配線部間に形成され、前記発光素子の実装を可能する複数の実装用開口部と、前記複数の配線部のうち両端に位置する前記配線部に給電するために前記金属パターンの表面に形成された一対の給電用開口部とを備えた前記[1]乃至[4]のいずれかに記載の発光素子搭載用配線基板。
[6]前記金属パターンは、前記複数の配線部の周囲を囲むように配置され、当該発光素子搭載用配線基板に剛性を付与する補強部を備えた前記[5]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[7]前記補強部は、当該発光素子搭載用配線基板の前記所定の方向の全長に渡って設けられ、テンションメンバーとして機能する長手部分を有する前記[6]に記載の発光素子搭載用配線基板。
[8]前記[1]乃至[7]のいずれかに記載の発光素子搭載用配線基板と、前記発光素子搭載用配線基板の前記金属パターン上に前記開口部を介して搭載された発光素子とを備えた発光モジュール。
[9]金属箔の一方の面に付加反応型シリコーンを含有する第1のシリコーン層を形成し、前記金属箔をエッチングによりパターニングし、前記金属箔の前記第1のシリコーン層を形成する面と反対側の面に、前記金属箔を露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有する、付加反応型シリコーンを含有する第2のシリコーン層を形成する発光素子搭載用配線基板の製造方法。
[10]少なくとも前記第1のシリコーン層の形成、及び前記金属箔のパターニングは、ロール to ロールの形態で実施する前記[9]に記載の発光素子搭載用配線基板の製造方法。
[10]少なくとも前記第1のシリコーン層の形成、及び前記金属箔のパターニングは、ロール to ロールの形態で実施する前記[9]に記載の発光素子搭載用配線基板の製造方法。
本発明によれば、加熱や吸湿による反りや反りの変動が少なく、良好な光反射性を付与することができ、発光素子の搭載が可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
[実施の形態の要約]
本実施の形態の発光素子搭載用配線基板は、金属パターンを有する発光素子搭載用配線基板において、金属パターンを露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有して、金属パターンの表面を覆う付加反応型シリコーンを含むシリコーン層を備える。
本実施の形態の発光素子搭載用配線基板は、金属パターンを有する発光素子搭載用配線基板において、金属パターンを露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有して、金属パターンの表面を覆う付加反応型シリコーンを含むシリコーン層を備える。
発光素子の搭載を可能とする開口部には、発光素子を実装するための実装用開口と、発光素子に給電するための給電用開口部が含まれるが、他の素子を実装するための実装用開口部や他の素子に給電するための給電用開口部を兼ねてもよいし、別に設けてもよい。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。
この発光素子搭載用配線基板1は、金属パターン2と、金属パターン2を露出させてフリップチップ型の発光素子としてのLEDチップの搭載を可能とする開口部3(3A、3B)を金属パターン2の上面2aに有して、金属パターン2の表面、すなわち上面2a、下面2b及び端面を覆う付加反応型シリコーンを含有するシリコーン層4とを備える。
(金属パターン)
金属パターン2は、銅、銅合金等の金属箔を用いることができるが、150〜200℃でアニールしても引張り強さ(MPa)が低下しにくく、導電率(%IACS)が高い銅合金が好ましい。これらの具体的値としては、260℃で30分アニール後の引張り強さ400(MPa)以上、かつ、導電率は85(%IACS)以上が好ましく、90(%IACS)以上がより好ましい。引張り強さは、発光素子搭載用配線基板1の剛性を確保するために、可能な限り銅合金箔の初期の引張り強さを維持した方が有利であるためである。導電率を高くするのは、銅合金の場合、導電率と熱伝導率はほぼ直線的な比例関係にあるのが知られており、発光素子の熱を放熱するためには、銅合金の熱伝導率が高い方が良いのは、疑いようがないからである。
金属パターン2は、銅、銅合金等の金属箔を用いることができるが、150〜200℃でアニールしても引張り強さ(MPa)が低下しにくく、導電率(%IACS)が高い銅合金が好ましい。これらの具体的値としては、260℃で30分アニール後の引張り強さ400(MPa)以上、かつ、導電率は85(%IACS)以上が好ましく、90(%IACS)以上がより好ましい。引張り強さは、発光素子搭載用配線基板1の剛性を確保するために、可能な限り銅合金箔の初期の引張り強さを維持した方が有利であるためである。導電率を高くするのは、銅合金の場合、導電率と熱伝導率はほぼ直線的な比例関係にあるのが知られており、発光素子の熱を放熱するためには、銅合金の熱伝導率が高い方が良いのは、疑いようがないからである。
金属パターン2の厚さは、ロール to ロールで搬送することが可能なフレキシブル性を有すること、エッチングでパターニングが可能であること、さらには放熱性を有すること等を総合的に考えると、18μm以上200μm以下が好ましく、35μm以上105μm以下がより好ましく、50μm以上80μm以下が最も好ましい。
金属パターン2は、本実施の形態では、発光素子に通電するための配線パターン20と、発光素子搭載用配線基板1に剛性を付与する補強部としての補強パターン21とを備える。配線パターン20は、複数の矩形状の配線部20a〜20eが複数のLEDチップを直列接続可能に発光素子搭載用配線基板1の長手方向(所定の方向)に沿って配置されている。補強パターン21は、配線パターン20とは電気的に非接触であり、配線パターン20の周囲を囲むように枠状に配置されている。補強パターン21は、テンションメンバーとして機能する一対の長手部分21aと、一対の短手部分21bとから構成されている。
(開口部)
開口部3は、直流を給電するための一対の矩形状の給電用開口部3Aと、発光素子を実装するための複数の円形状の実装用開口部3Bとを有している。配線パターン20の給電用開口部3Aに露出している部分を給電部として、実装用開口部3Bに露出している部分を実装部として使うことができる。実装用開口部3Bは、実装する発光素子のサイズよりやや大きいサイズを有する。
開口部3は、直流を給電するための一対の矩形状の給電用開口部3Aと、発光素子を実装するための複数の円形状の実装用開口部3Bとを有している。配線パターン20の給電用開口部3Aに露出している部分を給電部として、実装用開口部3Bに露出している部分を実装部として使うことができる。実装用開口部3Bは、実装する発光素子のサイズよりやや大きいサイズを有する。
なお、実装用開口部3Bは、1つでもよい。本実施の形態の場合、複数の実装用開口部3Bが一例に配置されているが、複数列に配置されていてもよく、列状に配置されていなくてもよい。また、一対の給電用開口部3Aを金属パターン2の上面2a側に設けずに、金属パターン2の下面2b側に設けてもよい。また、一対の給電用開口部3Aの一方を金属パターン2の上面2a側に設け、他方を金属パターン2の下面2b側に設けてもよい。
(シリコーン層)
シリコーン層4は、付加反応型シリコーン、及び硬化触媒として例えば白金系触媒を含有する。シリコーン層4の金属パターン2の上面2a側の平均厚さは、反射率及びコストの面から15μm以上50μm以下が好ましく、20μm以上45μm以下が好ましく、25μm以上40μm以下が最も好ましい。また、シリコーン層4の光の波長450〜720nmの範囲でBaSO4(硫酸バリウム)の白色を基準とした分光反射率は、光の反射性の観点から、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上が最も好ましい。このような高い分光反射率を得るために、シリコーン層4は、酸化チタン等の白色顔料を含有して表面を白色とするのが好ましい。
シリコーン層4は、付加反応型シリコーン、及び硬化触媒として例えば白金系触媒を含有する。シリコーン層4の金属パターン2の上面2a側の平均厚さは、反射率及びコストの面から15μm以上50μm以下が好ましく、20μm以上45μm以下が好ましく、25μm以上40μm以下が最も好ましい。また、シリコーン層4の光の波長450〜720nmの範囲でBaSO4(硫酸バリウム)の白色を基準とした分光反射率は、光の反射性の観点から、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上が最も好ましい。このような高い分光反射率を得るために、シリコーン層4は、酸化チタン等の白色顔料を含有して表面を白色とするのが好ましい。
なお、シリコーン層4は、本実施の形態では、開口部3を除いて金属パターン2の表面全体を覆っているが、金属パターン2の表面を部分的に覆ってもよい。例えば、シリコーン層4は、金属パターン2の下面2bを長手方向に沿ってストライプ状に覆ってもよい。
(製造方法)
図2(a)〜(f)は、第1の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の製造工程の一例を示す要部断面図である。図2については、ロール to ロールで搬送可能なTAB(Tape Automated Bonding)テープをベースに説明するが、ロール to ロールで搬送可能なフレキシブル配線基板や他の製造方法でもよい。
図2(a)〜(f)は、第1の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の製造工程の一例を示す要部断面図である。図2については、ロール to ロールで搬送可能なTAB(Tape Automated Bonding)テープをベースに説明するが、ロール to ロールで搬送可能なフレキシブル配線基板や他の製造方法でもよい。
(1)金属箔の準備
まず、金属パターン2の材料としては、150〜200℃でアニールしても引張り強さ(MPa)が低下しにくく、導電率(%IACS)が高い銅合金を選択する。
まず、金属パターン2の材料としては、150〜200℃でアニールしても引張り強さ(MPa)が低下しにくく、導電率(%IACS)が高い銅合金を選択する。
図3は、銅合金の特性を示すグラフであり、熱処理温度と引張り強さの関係を示す。金属パターン2に適した銅合金として、例えば図3に示す日立電線株式会社のHCL−02Z銅合金を選択する。なお、図3に示すTPC(Tough-Pitch Copper)は、汎用的なタフピッチ銅である。HCL−02Z銅合金は、同図に示すように、熱処理温度が350℃でも引張り強さ440(MPa)が低下しておらず、導電率94(%IACS)を有している。また、HCL−02Z銅合金には、付加反応型シリコーンの硬化阻害を起こさないことを条件に、例えばN(窒素)を含むような有機的な表面処理、Cr(クロム)を含むようなめっき処理、あるいは表面を化学的あるいは機械的な粗化処理があっても構わない。
(2)第1のシリコーン層の形成
次に、図2(a)に示すように、HCL−02Z銅合金を所望の幅と長さにスリットした金属箔12の下面2bに、付加反応型シリコーン及び白金系触媒を含有する白色の第1のシリコーン層40をコーティングする。コーティングは、コーティングのパターンとして、全面でもよいし、ストライプ状でもよい。コーティングには通常コーターを用いるが、例えば株式会社エム・シー・ケーが販売するようなロータリースクリーン印刷機を用いれば印刷によっても可能である。
次に、図2(a)に示すように、HCL−02Z銅合金を所望の幅と長さにスリットした金属箔12の下面2bに、付加反応型シリコーン及び白金系触媒を含有する白色の第1のシリコーン層40をコーティングする。コーティングは、コーティングのパターンとして、全面でもよいし、ストライプ状でもよい。コーティングには通常コーターを用いるが、例えば株式会社エム・シー・ケーが販売するようなロータリースクリーン印刷機を用いれば印刷によっても可能である。
第1のシリコーン層40としては、例えば株式会社朝日ラバーのSWR−PKシリーズなどがある。第1のシリコーン層40の硬化条件は、一般的には150℃、1時間程度なので、コーターや印刷機に連結した連続炉による硬化が理想であるが、バッチ炉による硬化を組み合わせて行ってもよい。また、ロールで巻き取る際の層間には耐熱性のポリイミドやポリエチレンナフタレート(PEN)、あるいはポリエチレンテレフタレート(PET)などのフィルムスペーサーを入れてもよい。ロールで巻き取る際の層間の接触を嫌う事情が生じた場合は、フィルムスペーサーにエンボス加工を施してもよい。
(3)感光性レジスト層の形成
次に、図2(b)に示すように、金属箔12の上面2aに感光性レジスト層13を形成する。感光性レジスト層13をコーターによって設けてもよいし、ドライフィルムをラミネートしてもよい。また、これらの作業の前には銅箔面に付着した低分子シロキサンを例えば、パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社などのプラズマクリーナーを用いて除去して水濡れ性を確保し、TAB(Tape Automated Bonding)テープあるいはフレキシブル基板の製造時に用いる、フォトリソグラフィに関連する酸洗浄などの銅箔の前処理プロセスを適用してもよい。
次に、図2(b)に示すように、金属箔12の上面2aに感光性レジスト層13を形成する。感光性レジスト層13をコーターによって設けてもよいし、ドライフィルムをラミネートしてもよい。また、これらの作業の前には銅箔面に付着した低分子シロキサンを例えば、パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社などのプラズマクリーナーを用いて除去して水濡れ性を確保し、TAB(Tape Automated Bonding)テープあるいはフレキシブル基板の製造時に用いる、フォトリソグラフィに関連する酸洗浄などの銅箔の前処理プロセスを適用してもよい。
(4)金属パターンの形成
次に、図2(c)〜(e)に示すように、露光・現像・エッチング・レジスト層除去までの一連のフォトリソグラフィとエッチングを組み合わせた、金属箔12のパターニングを行う。すなわち、図2(c)に示すように、感光性レジスト層13の所定の位置に露光・現像によりスリットパターン13aを形成する。次に、図2(d)に示すように、エッチング液により金属箔12にスリット2cを形成して金属パターン2、すなわち配線パターン20及び補強パターン21を形成する。次に、図2(e)に示すように、感光性レジスト層13を剥離する。これらの一連の作業では、TABテープあるいはフレキシブル基板の製造プロセスをそのまま適用することでもよい。エッチング液としては、塩化第二鉄系または塩化第二銅系を用いることでよい。また、金属パターン2の形成の過程でテンションメンバーが必要になる場合は、第1のシリコーン層40に再剥離可能なテープを貼ることでもよい。
次に、図2(c)〜(e)に示すように、露光・現像・エッチング・レジスト層除去までの一連のフォトリソグラフィとエッチングを組み合わせた、金属箔12のパターニングを行う。すなわち、図2(c)に示すように、感光性レジスト層13の所定の位置に露光・現像によりスリットパターン13aを形成する。次に、図2(d)に示すように、エッチング液により金属箔12にスリット2cを形成して金属パターン2、すなわち配線パターン20及び補強パターン21を形成する。次に、図2(e)に示すように、感光性レジスト層13を剥離する。これらの一連の作業では、TABテープあるいはフレキシブル基板の製造プロセスをそのまま適用することでもよい。エッチング液としては、塩化第二鉄系または塩化第二銅系を用いることでよい。また、金属パターン2の形成の過程でテンションメンバーが必要になる場合は、第1のシリコーン層40に再剥離可能なテープを貼ることでもよい。
(5)第2のシリコーン層の形成
次に、図2(f)に示すように、金属パターン2の上面2aに開口部3を有する第2のシリコーン層41を印刷する。第2のシリコーン層41の印刷方法としては、スクリーン印刷も可能であるが、効率的には、例えば株式会社 エム・シー・ケーが販売するようなロータリースクリーン印刷機を用いることが効率的に有利になる。また、この第2のシリコーン層41は、初期の工程で金属箔12にコートまたは印刷した第1のシリコーン層40と同じで材料あってもよい。
次に、図2(f)に示すように、金属パターン2の上面2aに開口部3を有する第2のシリコーン層41を印刷する。第2のシリコーン層41の印刷方法としては、スクリーン印刷も可能であるが、効率的には、例えば株式会社 エム・シー・ケーが販売するようなロータリースクリーン印刷機を用いることが効率的に有利になる。また、この第2のシリコーン層41は、初期の工程で金属箔12にコートまたは印刷した第1のシリコーン層40と同じで材料あってもよい。
図4は、白色の付加反応型シリコーンを含むシリコーン層の厚さと反射率との関係を示す図である。第2のシリコーン層41の厚さは、硬化後の厚さとして、図4に示すような分光反射率の観点から概略15μm以上が望ましく、コストや作業効率の観点からは50μm以下が望ましい。第2のシリコーン層41を印刷した後は第1のシリコーン層40と同様に熱硬化させる。
(6)ブロックパターンへの分離
長手方向に連続する発光素子搭載用配線基板を所定の長さに切断して図1のサイズの発光素子搭載用配線基板1(以下「ブロックパターン」という。)を製造する。
長手方向に連続する発光素子搭載用配線基板を所定の長さに切断して図1のサイズの発光素子搭載用配線基板1(以下「ブロックパターン」という。)を製造する。
次に、図には示さないが、金属パターン2の上面2a側に、めっきなどの表面処理を行ってもよい。その場合もプラズマクリーナーなどを用いて、金属パターン2の上面2aの水濡れ性を確保してから作業することが好ましい。そうすることによってTABやフレキシブル配線基板のプロセスをほぼそのまま適用することも可能になる。
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(ア)金属パターン2とシリコーン層4のみの構成のため、シリコーン層4の低弾性な性質によって、加熱や吸湿による反りの発生と反りの変動を少なくできる。
(イ)開口部3を設けた側のシリコーン層4の材料と厚さの最適化が可能なので、可視光領域において良好な光の反射特性を得ることができる。さらに、金属パターン2の一部を除去したスリット2cにもシリコーンを印刷やポッティングなどの方法で充填すれば、その部分のシリコーン層の厚みが増すので、光の反射特性はさらに良好にできる。
(ウ)金属パターン2がシリコーン層4の中に包まれているような構造のため、金属パターン2をつなぐようなフリップチップ実装をしても、シリコーン層の低弾性な性質によって実装後の温度サイクル耐性が得られる。
(エ)付加反応型のシリコーン以外の樹脂を使用しない構成が実現できるので、付加反応型シリコーンの硬化阻害を防止できる。
(オ)金属パターン2の材料として、150〜200℃でアニールしても引っ張り強さが低下しにくい銅合金を使用し、さらに補強パターン21を備えることができるので、良好なハンドリング性が得られる。
(カ)モジュールにするために図1に示す範囲のブロックパターンに分離したときに、給電用開口部3Aの給電部と実装用開口部3Bの実装部を除いて、金属パターン2の露出が無いため、照明器具に義務づけられている耐電圧試験に対応しやすくなる。
(キ)配線パターン20と補強パターン21もシリコーン層4によって電気的に絶縁されているので、例えばリードフレームのように絶縁のための追加加工として、配線パターン20と補強パターン21の切り離しのための打ち抜き加工などが不要になる。
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(ア)金属パターン2とシリコーン層4のみの構成のため、シリコーン層4の低弾性な性質によって、加熱や吸湿による反りの発生と反りの変動を少なくできる。
(イ)開口部3を設けた側のシリコーン層4の材料と厚さの最適化が可能なので、可視光領域において良好な光の反射特性を得ることができる。さらに、金属パターン2の一部を除去したスリット2cにもシリコーンを印刷やポッティングなどの方法で充填すれば、その部分のシリコーン層の厚みが増すので、光の反射特性はさらに良好にできる。
(ウ)金属パターン2がシリコーン層4の中に包まれているような構造のため、金属パターン2をつなぐようなフリップチップ実装をしても、シリコーン層の低弾性な性質によって実装後の温度サイクル耐性が得られる。
(エ)付加反応型のシリコーン以外の樹脂を使用しない構成が実現できるので、付加反応型シリコーンの硬化阻害を防止できる。
(オ)金属パターン2の材料として、150〜200℃でアニールしても引っ張り強さが低下しにくい銅合金を使用し、さらに補強パターン21を備えることができるので、良好なハンドリング性が得られる。
(カ)モジュールにするために図1に示す範囲のブロックパターンに分離したときに、給電用開口部3Aの給電部と実装用開口部3Bの実装部を除いて、金属パターン2の露出が無いため、照明器具に義務づけられている耐電圧試験に対応しやすくなる。
(キ)配線パターン20と補強パターン21もシリコーン層4によって電気的に絶縁されているので、例えばリードフレームのように絶縁のための追加加工として、配線パターン20と補強パターン21の切り離しのための打ち抜き加工などが不要になる。
なお、図1において実装用開口部3Bの通電部は、LEDチップ実装後は電気的に単純な直列接続になるが、これ以外に電気的に直列と並列を組み合わせた接続になるようなパターンにしても構わない。
[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、補強パターン21の形状が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、補強パターン21の形状が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
本実施の形態の補強パターン21は、ブロックパターンあるいはロールの長手方向に連続している。すなわち補強パターン21は、一対の長手部分21aと一対の短手部分21bとを有し、長手部分21aが発光素子搭載用配線基板1の長手方向の全長に渡って設けられ、長手方向の両端部が概略H型になっている。補強パターン21の補強部としての長手部分21aは、当該基板1の長手方向の全長に渡って設けられ、テンションメンバーとして機能する。
この第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、エッチング工程後にロールで搬送する際に補強パターン21自身がテンションメンバーとして機能するので、搬送に必要な張力を分担させることができるので、補強テープなどの他の部材を不要にできる。また、ブロックパターンに分離したときには、給電と実装のための開口部3の他に、補強パターン21の切断面(端面)が金属の露出部(開口部)となるため、補強パターン21をアースに接地してシールド等に用いてもよい。
[第3の実施の形態]
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、金属パターン2の形状、及び給電用開口部3Aの位置が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、金属パターン2の形状、及び給電用開口部3Aの位置が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
本実施の形態の金属パターン2は、図1に示すような補強パターン21が配線パターン20を兼ねた構成となっている。配線パターン20は、5つの配線部20a〜20eと、一対の長手部分20f及び一対の短手部分20gからなる補強部、そして各長手部分20fに設けたスリット部20iとから構成され、両端部に配置された配線部20a、20eと短手部分20gとは連結されている。通電用の一対の給電用開口部3Aは、補強部の長手部分20f上であって、発光素子搭載用配線基板1の長手方向の一方の端部側に形成されている。
この第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態に近い効果を奏するとともに、給電部を発光素子搭載用配線基板1の中心から離れた部分に設けることができるので、光の反射や給電線の短縮などの観点で発光素子搭載用配線基板1の使用方法を有利に設計できる。また、スリット部20iのシリコーン層4を開口して、例えば高抵抗部品を実装すれば強度的にスリット部20iが存在することによる影響を軽減できる。また、ブロックパターンに分離した時に、給電と実装のための開口部3を除いて、金属の露出を無くすことができる。
[第4の実施の形態]
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、金属パターン2の形状、及び給電用開口部3Aの位置が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る発光素子搭載用配線基板の一例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’ 線断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態とは、金属パターン2の形状、及び給電用開口部3Aの位置が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
本実施の形態の金属パターン2は、補強パターンが配線パターン20を兼ねた構成となっている。配線パターン20は、5つの配線部20a〜20eと、一対の長手部分20f及び一対の凸部20hからなる補強部とから構成され、両端部に配置された配線部20a、20eと長手部分20fとは連結されている。一対の給電用開口部3Aは、補強部の長手部分20f上であって、発光素子搭載用配線基板1の長手方向の一方の端部側に形成されている。一対の長手部分20fは、発光素子搭載用配線基板1の長手方向の全長に渡って設けられ、端面がシリコーン層4から露出している。
この第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、給電部を発光素子搭載用配線基板1の長手方向の一方に設けることができる。エッチング工程後にロールで搬送する際に補強部の長手部分20fがテンションメンバーとして機能するので、搬送に必要な張力を分担させることができるので、補強テープなど他の部材を不要にできる。また、凸部20hと長手部分20fを近接させて、シリコーン層4を開口して、高抵抗部品を実装すれば、凸部20hと長手部分20fを物理的に連結させたような機械的強度の向上が可能になる。
[第5の実施の形態]
図8は、本発明の第5の実施の形態に係るTABテープの一例を示す平面図である。本実施の形態は、図5に示す第2の実施の形態の発光素子搭載用配線基板を製造する際に、多列化(同図では、3列)したTABテープを用いるものである。
図8は、本発明の第5の実施の形態に係るTABテープの一例を示す平面図である。本実施の形態は、図5に示す第2の実施の形態の発光素子搭載用配線基板を製造する際に、多列化(同図では、3列)したTABテープを用いるものである。
本実施の形態のTABテープは、3つの発光素子搭載用配線基板1の列と、それらの両側に設けられ、ガイド孔22aが一定の間隔で形成された一対のガイド部22とを備える。1つのブロックパターンの発光素子搭載用配線基板1は、第2の実施の形態と同様に、配線パターン20と補強パターン21とからなる金属パターン2を有している。補強パターン21の長手部分21aは長手方向に沿って連続している。ガイド部22は、金属パターン2と同様の材料から形成され、金属パターン2を形成すると同時に形成してもよい。
このように製造されたTABテープは、ガイド部22が分離されるともに、列毎に分離され、長手方向が所定の長さに切断されて図5に示す発光素子搭載用配線基板1が製造される。
この第5の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、ガイド部22及び補強パターン21の長手部分21aをテンションメンバーとして用いることができる。なお、列の間に補強パターン21の長手部分21aと同様の機能を有するパターンを設けてもよい。また、他の第1、第3、第4の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1を本実施の形態にように多列化したTABテープを用いて製造してもよい。
[第6の実施の形態]
図9は、本発明の第6の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1に発光装置5を搭載して発光モジュール10としたものである。
図9は、本発明の第6の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。本実施の形態は、第1の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1に発光装置5を搭載して発光モジュール10としたものである。
本実施の形態の発光モジュール10は、第1の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1と、配線パターン20の配線部20a〜20eの実装用開口部3Bに露出している部分に発光装置5を実装したものである。
発光装置5は、発光素子としてのフリップチップ型のLEDチップ50と、LEDチップ50を配線パターン20にフリップチップ実装するはんだ等の接続材としての金属ペースト51と、発光素子50を封止する封止材52とを備える。また、金属パターン2の一部を除去したスリット2cは、実装前あるいは実装後に付加反応型シリコーンを充填することが良い。
封止材52としては、透光性を有するシリコーン等を用いることができる。封止の際には、コンプレッションモールドなどを用いて、シリコーンを板状、あるいは半球状に成型した状態で熱硬化させる。また、実装の際には、ツェナーダイオード、抵抗、ヒューズなど他の素子を同時に実装してもよい。この場合、他の素子用の実装用開口部と必要に応じて給電用開口部をシリコーン層4に設けてもよい。封止に用いるシリコーンを、第1の実施の形態等のシリコーン層4と同系統の付加反応型シリコーンを用いれば、付加反応型シリコーン同士で良好な接着が得られやすい。また、図示はしないがLEDチップの代わりに、LEDチップを封止したLEDパッケージを、はんだなどの金属ペーストで実装してもよい。
この第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、複数のLEDチップ50を直列接続した回路を形成することができる。
なお、本実施の形態では、第1の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1上に発光装置5を搭載したが、他の第2乃至第5の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1上に発光装置5を搭載してもよい。
[第7の実施の形態]
図10は、本発明の第7の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。本実施の形態は、第6の実施の形態の発光装置に対してリフレクタを付加したものである。
図10は、本発明の第7の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す断面図である。本実施の形態は、第6の実施の形態の発光装置に対してリフレクタを付加したものである。
この発光モジュール10は、第6の実施の形態と同様に、第1の実施の形態の発光素子搭載用配線基板1と、配線パターン20の配線部20a〜20eの実装用開口部3Bに露出している部分に発光装置5を搭載したものである。
発光装置5は、発光素子としてのLEDチップ50と、LEDチップ50を配線パターン20にフリップチップ実装するはんだ等の接続材としての金属ペースト51と、発光素子50を封止する封止材52と、カップ状の反射面53aを有するリフレクタ53とを備える。
このように構成された発光モジュール10は、発光素子搭載用配線基板1に、主にシリコーンからなるリフレクタ53をコンプレッションモールドで成型し、次にLEDチップ50をはんだなどの金属ペースト51で実装し、シリコーンなどからなる封止材52でポッティング封止して製造することができる。
この第7の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、複数のLEDチップ50を直列接続した回路を形成することができ、上方への光の指向性を高めることができる。
なお、実装の際にはツェナーダイオード、抵抗、ヒューズなどほかの素子を同時に実装してもよい。また、リフレクタ53や封止材52に用いるシリコーンを、第1の実施の形態等のシリコーン層4と同系統の付加反応型シリコーンとすれば、良好な接着が得られやすい。また、黒色で反射率の低い付加反応型シリコーンが開発されれば、RGB(赤、緑、青)のLEDチップからの発光を直接的に利用して、画像や文字を表示する表示機用の配線基板としての応用が可能になる。さらに、本発光素子用搭載配線基板1をLEDチップのパッケージング用基板としてもよい。
[変形例1]
金属パターン2の材料の銅箔に付加反応型シリコーンを含むシリコーン層をコートした後に、シリコーンを硬化させる前に別の銅箔をラミネートすれば、両面CCL(Copper Clad Lamination)とすることが可能である。表裏の銅箔は特に電気的に導通を取らない場合でも、例えば裏面の銅箔をほぼ全面に残すような、いわゆるベタパターンにすることによって、発光素子搭載用配線基板の放熱性を向上させることができる。
金属パターン2の材料の銅箔に付加反応型シリコーンを含むシリコーン層をコートした後に、シリコーンを硬化させる前に別の銅箔をラミネートすれば、両面CCL(Copper Clad Lamination)とすることが可能である。表裏の銅箔は特に電気的に導通を取らない場合でも、例えば裏面の銅箔をほぼ全面に残すような、いわゆるベタパターンにすることによって、発光素子搭載用配線基板の放熱性を向上させることができる。
[変形例2]
金属パターン2の材料の銅箔をエッチングでパターニングする際には、フォトリソグラフィを用いないで、エッチング用インクを銅箔にパターン印刷、硬化させてからエッチングすることでもよい。このようなエッチング用インクは、太陽インキ製造株式会社などから市販されている。
金属パターン2の材料の銅箔をエッチングでパターニングする際には、フォトリソグラフィを用いないで、エッチング用インクを銅箔にパターン印刷、硬化させてからエッチングすることでもよい。このようなエッチング用インクは、太陽インキ製造株式会社などから市販されている。
[変形例3]
実装する発光素子としては、ワイヤボンディング型の発光素子を用いても構わない。
実装する発光素子としては、ワイヤボンディング型の発光素子を用いても構わない。
なお、本発明の要旨を変更しない範囲内で上記各実施の形態の構成要素のうち一部を除くことも可能である。例えば、図1や図2などに示す構成において、補強パターン21は、配線パターン20だけで発光素子搭載用配線基板1の剛性が十分である場合には、設けなくてもよい。
また、上記各実施の形態の構成要素を、本発明の要旨を変更しない範囲内で任意に組み合わせることは可能である。例えば、図5に示す補強パターン21の一対の長手部分21aを図1や図6などに示す構成に付加してもよい。
また、上記実施の形態で説明した製造方法は、本発明の要旨を変更しない範囲内で工程の削除、追加、変更を行って発光素子搭載用配線基板や発光モジュールを製造してもよい。
1…発光素子搭載用配線基板、2…金属パターン、2a…上面、2b…下面、2c…スリット、3…開口部、3A…給電用開口部、3B…実装用開口部、4…シリコーン層、5…発光装置、10…発光モジュール、12…金属箔、13…感光性レジスト層、13a…スリットパターン、20…配線パターン、20a〜20e…配線部、20f…長手部分(補強部)、20g…短手部分(補強部)、20h…凸部、20i…スリット部、21…補強パターン(補強部)、21a…長手部分(補強部)、21b…短手部分(補強部)、22…ガイド部、22a…ガイド孔、40…第1のシリコーン層、41…第2のシリコーン層、50…LEDチップ(発光素子)、51…金属ペースト、52…封止材、53…リフレクタ、53a…反射面
Claims (10)
- 金属パターンと、
前記金属パターンを露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有して、前記金属パターンの表面を覆う付加反応型シリコーンを含有するシリコーン層とを備えた発光素子搭載用配線基板。 - 前記金属パターンは、銅又は銅合金からなり、260℃で30分アニール後の引張り強度が400MPa以上で、かつ導電率が85(%IACS)以上である請求項1に記載の発光素子搭載用配線基板。
- 前記金属パターンは、18μm以上200μm以下の厚さを有する請求項1又は2に記載の発光素子搭載用配線基板。
- 前記シリコーン層の前記開口部を有する側の前記金属パターン上の平均厚さが15μm以上50μm以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発光素子搭載用配線基板。
- 前記金属パターンは、複数の前記発光素子を直列接続可能に所定の方向に沿って配置された複数の配線部を有し、
前記開口部は、前記配線部間に形成され、前記発光素子の実装を可能する複数の実装用開口部と、前記複数の配線部のうち両端に位置する前記配線部に給電するために前記金属パターンの表面に形成された一対の給電用開口部とを備えた請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発光素子搭載用配線基板。 - 前記金属パターンは、前記複数の配線部の周囲を囲むように配置され、当該発光素子搭載用配線基板に剛性を付与する補強部を備えた請求項5に記載の発光素子搭載用配線基板。
- 前記補強部は、当該発光素子搭載用配線基板の前記所定の方向の全長に渡って設けられ、テンションメンバーとして機能する長手部分を有する請求項6に記載の発光素子搭載用配線基板。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発光素子搭載用配線基板と、
前記発光素子搭載用配線基板の前記金属パターン上に前記開口部を介して搭載された発光素子とを備えた発光モジュール。 - 金属箔の一方の面に付加反応型シリコーンを含有する第1のシリコーン層を形成し、
前記金属箔をエッチングによりパターニングし、
前記金属箔の前記第1のシリコーン層を形成する面と反対側の面に、前記金属箔を露出させて発光素子の搭載を可能とする開口部を有する、付加反応型シリコーンを含有する第2のシリコーン層を形成する発光素子搭載用配線基板の製造方法。 - 少なくとも前記第1のシリコーン層の形成、及び前記金属箔のパターニングは、ロール to ロールの形態で実施する請求項9に記載の発光素子搭載用配線基板の製造方法。
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JP2011284108A Pending JP2013135068A (ja) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 発光素子搭載用配線基板、発光モジュール及び発光素子搭載用配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013135068A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9478721B2 (en) | 2013-09-12 | 2016-10-25 | Nichia Corporation | Flexible substrate member and light emitting device |
-
2011
- 2011-12-26 JP JP2011284108A patent/JP2013135068A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9478721B2 (en) | 2013-09-12 | 2016-10-25 | Nichia Corporation | Flexible substrate member and light emitting device |
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A711 | Notification of change in applicant |
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