JP2013187222A - Multi-piece substrate, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を搭載する発光素子搭載用基板が多数個集合して成る多数個取り基板、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to a multi-chip substrate in which a large number of light-emitting element mounting substrates on which light-emitting elements such as light-emitting diodes are mounted, and a method for manufacturing the same.
発光ダイオード等の発光素子を搭載するための基板として、セラミック製の発光素子搭載用基板が用いられている。発光素子搭載用基板には、発光素子が搭載される素子搭載部を有する平面の周りが壁面で囲まれてなるキャビティが形成される場合がある。このキャビティは、通常、一部が素子搭載部とされる平板状の基体部上に、素子搭載部を囲むように枠体部が設けられることで形成される。そして、枠体部の内周面や、基体部の上面における枠体部で囲まれる領域の一部が反射面とされる。素子搭載部に発光素子が搭載された発光装置においては、キャビティ内の発光素子から出射する光の一部は、この反射面で反射することで、キャビティ内から出射する。 As a substrate for mounting a light emitting element such as a light emitting diode, a ceramic light emitting element mounting substrate is used. In the light emitting element mounting substrate, there may be a case where a cavity is formed by surrounding a plane having an element mounting portion on which the light emitting element is mounted with a wall surface. This cavity is usually formed by providing a frame body portion on a flat base portion, part of which is an element mounting portion, so as to surround the element mounting portion. And a part of area | region enclosed by the frame part in the inner peripheral surface of a frame part and the upper surface of a base | substrate part is made into a reflective surface. In the light emitting device in which the light emitting element is mounted on the element mounting portion, a part of the light emitted from the light emitting element in the cavity is emitted from the cavity by being reflected by this reflecting surface.
発光素子と電気的に接続される発光素子搭載用基板の電極パッドは、キャビティ内壁面の反射効率の低減を防止するために、キャビティの外部である枠体部の上面に形成される場合がある。この場合、発光素子と電極パッドとを接続するボンディングワイヤを保護するため、封止樹脂をボンディングワイヤよりも高い位置まで充填する必要がある。この封止樹脂を充填するため、枠体部の上面に凸状の囲繞部がキャビティの開口や電極パッドを囲むように形成されることがあり、この囲繞部の内周面が反射面として作用する場合がある。下記特許文献１には、このような囲繞部が形成された発光素子搭載用基板が記載されている。特許文献１では、上述の枠体部が第１の枠部とされ、囲繞部が第２の枠部とされている。 The electrode pad of the light emitting element mounting substrate that is electrically connected to the light emitting element may be formed on the upper surface of the frame body that is outside the cavity in order to prevent a reduction in the reflection efficiency of the inner wall surface of the cavity. . In this case, in order to protect the bonding wire connecting the light emitting element and the electrode pad, it is necessary to fill the sealing resin to a position higher than the bonding wire. In order to fill this sealing resin, a convex surrounding part may be formed on the upper surface of the frame part so as to surround the opening of the cavity and the electrode pad, and the inner peripheral surface of this surrounding part acts as a reflecting surface. There is a case. Patent Document 1 below describes a light-emitting element mounting substrate on which such a surrounding portion is formed. In Patent Document 1, the above-described frame body portion is a first frame portion, and the surrounding portion is a second frame portion.
ところで発光素子搭載用基板は、当該発光素子搭載用基板が多数個形成された多数個取り基板を製造して、この多数個取り基板を個片に分割する工程を経て製造される。このような基板の分割を行う際、ダイシング技術等により分割溝が形成され、その後、個片に分割される。しかし、特許文献１に記載の発光素子搭載用基板のように第２の枠部が形成されている場合、第２の枠部の分だけ多数個取り基板の厚みが大きくなり、より深い分割溝を形成する必要がある。 By the way, the light emitting element mounting substrate is manufactured through a process of manufacturing a multi-cavity substrate on which a large number of the light-emitting element mounting substrates are formed and dividing the multi-cavity substrate into individual pieces. When such a substrate is divided, a dividing groove is formed by a dicing technique or the like, and then divided into individual pieces. However, when the second frame portion is formed as in the light emitting element mounting substrate described in Patent Document 1, the thickness of the multi-cavity substrate is increased by the amount of the second frame portion, and the deeper dividing grooves Need to form.
このような深い分割溝を形成する場合、ダイシング時等に欠けやクラックが生じやすいという問題がある。 When such a deep division groove is formed, there is a problem that chips and cracks are likely to occur during dicing.
そこで、本発明は、個片に分割し易い多数個取り基板、及び、その製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-piece substrate that can be easily divided into individual pieces, and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するため、本発明は、発光素子搭載用基板が複数個連結してなる多数個取り基板であって、セラミック焼結体から成り、一方の主面側に複数のキャビティが形成された集合基板本体と、前記集合基板本体上に、それぞれの前記キャビティの開口を取り囲み凸状に形成され、内周面が反射面となる複数の囲繞部と、を備え、互いに隣り合う前記囲繞部は、互いに分離していることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a multi-cavity substrate in which a plurality of light-emitting element mounting substrates are connected, and is made of a ceramic sintered body, and a plurality of cavities are formed on one main surface side. A plurality of surrounding portions that are formed in a convex shape surrounding the openings of the respective cavities on the collective substrate body, and have an inner peripheral surface serving as a reflecting surface. Are characterized by being separated from each other.
このような多数個取り基板によれば、互いに隣り合うそれぞれの囲繞部が互いに分離しているため、互いに隣り合う囲繞部が一体となっている場合と比べて、形成する分割溝を浅くすることができる。従って、多数個取り基板にダイシングを施して分割溝を形成する場合、ダイシング時に基板に欠けやクラックが生じることを低減することができる。また、セラミック焼結体から成る集合基板本体を焼成する際に、予め分割溝を形成することができる。つまり、囲繞部同士が分離しているため、予め形成される分割溝上に囲繞部が位置せずに、予め形成した分割溝を有効に利用することができる。このため、このような多数個取り基板によれば、容易に個片に分割することができ、キャビティの開口を囲む囲繞部が形成された発光素子搭載用基板を容易に製造することができる。 According to such a multi-cavity substrate, the adjacent surrounding portions are separated from each other, so that the divided grooves to be formed are made shallower than in the case where the adjacent surrounding portions are integrated. Can do. Therefore, when dicing is performed on the multi-cavity substrate to form the division grooves, it is possible to reduce the occurrence of chipping or cracking in the substrate during dicing. In addition, when the aggregate substrate body made of a ceramic sintered body is fired, the division grooves can be formed in advance. In other words, since the surrounding portions are separated from each other, the surrounding grooves are not positioned on the previously formed dividing grooves, and the previously formed dividing grooves can be used effectively. For this reason, according to such a multi-piece substrate, it is possible to easily divide it into individual pieces, and it is possible to easily manufacture a light emitting element mounting substrate in which an encircling portion surrounding the opening of the cavity is formed.
また、前記集合基板本体は、前記囲繞部間に分割溝が形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the collective substrate main body has a dividing groove formed between the surrounding portions.
囲繞部間に分割溝が形成されていることで、それぞれの発光素子搭載用基板に分割する際にダイシング等を施すことを省略することができる。 Since the dividing groove is formed between the surrounding portions, it is possible to omit dicing or the like when dividing each of the light emitting element mounting substrates.
また、本発明は、発光素子搭載用基板が複数個連結してなる多数個取り基板の製造方法であって、セラミック焼結体から成り、一方の主面側に複数のキャビティが形成された集合基板本体を準備する準備工程と、それぞれの前記キャビティの開口を取り囲み、内周面が反射面となる複数の囲繞部を、互いに隣り合う前記囲繞部が互いに分離するように凸状に形成する囲繞部形成工程と、を備えることを特徴とするものである。 The present invention also relates to a method for manufacturing a multi-piece substrate in which a plurality of light-emitting element mounting substrates are connected to each other, the assembly comprising a ceramic sintered body, and a plurality of cavities formed on one main surface side. A preparatory step for preparing a substrate body, and a plurality of surrounding portions that surround the openings of the respective cavities and whose inner peripheral surface is a reflecting surface, and are formed in a convex shape so that the adjacent surrounding portions are separated from each other. And a part forming step.
このような多数個取り基板の製造方法によれば、互いに隣り合うそれぞれの囲繞部を互いに分離して形成するため、製造される多数個取り基板にダイシングを施して、個片に分割するための分割溝を形成する場合であっても、基板に欠けやクラックが生じることを低減することができる。また準備工程で準備される集合基板本体に予め分割溝を形成する場合であっても、この分割溝上に囲繞部が位置することを防止することができる。従って、容易に個片に分割することができ多数個取り基板を製造することができる。 According to such a method for manufacturing a multi-piece substrate, the adjacent surrounding portions are formed separately from each other, so that the multi-piece substrate to be manufactured is diced and divided into pieces. Even when dividing grooves are formed, it is possible to reduce the occurrence of chipping or cracks in the substrate. Further, even when the dividing groove is formed in advance in the collective substrate body prepared in the preparation step, it is possible to prevent the surrounding portion from being positioned on the dividing groove. Therefore, it can be easily divided into individual pieces and a multi-piece substrate can be manufactured.
また、前記囲繞部形成工程は、前記集合基板本体上にそれぞれの前記囲繞部となるペーストを印刷する印刷工程と、前記ペーストが印刷された前記集合基板本体を焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とすることが好ましい。 Further, the surrounding portion forming step includes a printing step of printing a paste to be each of the surrounding portions on the aggregate substrate body, and a firing step of firing the aggregate substrate body on which the paste is printed. Is preferably characterized.
互いに分離された囲繞部をセラミックにより形成する場合、それぞれの囲繞部となる枠状のセラミックグリーンシートを個別に正確な位置に配置する必要がある。そこで、正確な位置に容易に囲繞部を形成するために、印刷技術を用いて囲繞部を形成したいという要請がある。この場合、囲繞部となるペーストを集合基板本体上に印刷して、焼成すればよい。しかし、互いに隣り合う囲繞部同士が一体となっている場合には、印刷により囲繞部となるペーストを印刷する工程を経て製造される多数個取り基板を個片とした後に、各個片であるそれぞれの発光素子搭載用基板の囲繞部の高さがそれぞれ異なる場合がある。この原因は次の通りである。つまり、ペーストの印刷時に、ペーストの垂れ等により、ペーストの最も高くなる位置が、互いに隣り合うキャビティの中間よりも、一方のキャビティ側に偏ってしまうことがある。通常、分割溝は、互いに隣り合うキャビティの中間に形成されるため、このようにペーストが偏って印刷されると、分割溝を形成後に互いに隣り合う囲繞部の高さが異なってしまうのである。そして、囲繞部の内周面は発光素子から出射される光の反射面として作用する場合、囲繞部の高さが異なってしまうと、個片された発光素子搭載用基板の反射効率が安定しない。そこで、上記のように互いに隣り合う囲繞部が互いに分離するように、囲繞部を形成することにより、それぞれの囲繞部の高さが異なることを低減することができるともに正確な位置に囲繞部を形成することができる。従って、個片された発光素子搭載用基板の反射効率を安定させることができる。 When the surrounding parts separated from each other are formed of ceramic, it is necessary to individually arrange the frame-shaped ceramic green sheets serving as the respective surrounding parts at accurate positions. Therefore, in order to easily form the surrounding portion at an accurate position, there is a demand for forming the surrounding portion using a printing technique. In this case, the paste to be the surrounding portion may be printed on the aggregate substrate body and fired. However, when the adjacent surrounding parts are integrated with each other, each multi-piece substrate manufactured through a process of printing paste that becomes the surrounding part by printing is made into individual pieces, respectively. In some cases, the heights of the surrounding portions of the light emitting element mounting substrates are different. The cause is as follows. That is, when the paste is printed, the highest position of the paste may be biased to one cavity side rather than the middle of the cavities adjacent to each other due to the dripping of the paste. Usually, the dividing grooves are formed in the middle of the cavities adjacent to each other. Therefore, when the paste is printed in a biased manner, the heights of the surrounding portions adjacent to each other after the dividing grooves are formed are different. When the inner peripheral surface of the surrounding portion acts as a reflecting surface for light emitted from the light emitting element, the reflection efficiency of the separated light emitting element mounting substrate is not stable if the height of the surrounding portion is different. . Therefore, by forming the surrounding portions so that the adjacent surrounding portions are separated from each other as described above, it is possible to reduce the difference in height of the respective surrounding portions, and to place the surrounding portions at accurate positions. Can be formed. Therefore, the reflection efficiency of the separated light emitting element mounting substrate can be stabilized.
さらに、前記ペーストは、前記焼成工程後に前記集合基板本体よりもガラス成分を多く含有するガラスペーストであることが好ましい。 Furthermore, the paste is preferably a glass paste containing more glass components than the aggregate substrate body after the firing step.
このようなガラスペーストを用いることで、集合基板本体を焼成する温度よりも低い温度で焼成工程を行うことができる。従って、集合基板本体の収縮や反り等が生じることを低減することができ、より精度の高い多数個取り基板を製造することができる。 By using such a glass paste, the firing process can be performed at a temperature lower than the temperature at which the aggregate substrate body is fired. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of shrinkage and warping of the collective substrate body, and it is possible to manufacture a multi-piece substrate with higher accuracy.
また、前記準備工程において準備される集合基板本体には、それぞれのキャビティを囲む分割溝が形成されており、前記囲繞部形成工程において、互いに隣り合う囲繞部の間に前記分割溝が位置するように前記囲繞部を形成することが好ましい。 In addition, the collective substrate body prepared in the preparation step is formed with a division groove surrounding each cavity, and in the enclosure portion forming step, the division groove is positioned between adjacent enclosure portions. It is preferable to form the surrounding portion.
このように多数個取り基板を製造することにより、予め分割溝が形成された多数個取り基板を製造することができ、それぞれの発光素子搭載用基板に分割する際に、ダイシング等を施すことを省略することができる。 By manufacturing a multi-piece substrate in this way, a multi-piece substrate having division grooves formed in advance can be manufactured, and dicing or the like is performed when dividing into each light-emitting element mounting substrate. Can be omitted.
以上のように、本発明によれば、個片に分割し易い多数個取り基板、及び、その製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a multi-piece substrate that can be easily divided into individual pieces and a manufacturing method thereof are provided.
以下、本発明の多数個取り基板、及び、その製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the multi-chip substrate of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本実施形態の多数個取り基板を個片とした発光素子搭載用基板の斜視図であり、図２は、図１の発光素子搭載用基板の断面図である。図１、図２に示すように、発光素子搭載用基板１０は、基板本体１１と、囲繞部１２と、基板本体１１の表面に形成されて一部が電極パッド４１ａとなる配線導体と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view of a light-emitting element mounting substrate using the multi-piece substrate of this embodiment as a single piece, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the light-emitting element mounting substrate of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting
基板本体１１は、基体部７と、基体部７上に形成される枠体部８とから成る。
The
基体部７は、仮に基体部７と枠体部８とを分離する場合、平板状の部位であり、セラミック焼結体から成る。この基体部７の枠体部８側の面である上面２１の略中心には、発光素子が配置される部位である素子搭載部２５とされる。そして、基体部７の上面２１の内、枠体部８で囲まれる領域における少なくとも素子搭載部２５以外の領域は、基体部７を構成するセラミック焼結体が露出した状態とされ、発光素子が発光する光を反射する反射面とされている。
When the base body part 7 and the frame body part 8 are separated from each other, the base body part 7 is a flat part and is made of a ceramic sintered body. An
なお、基体部７の大きさは、搭載される発光素子の大きさ等により変わるため特に限定されないが、例えば、３ｍｍ（縦幅）×２ｍｍ（横幅）×０．６ｍｍ（厚さ）とされる。 The size of the base 7 is not particularly limited because it varies depending on the size of the light emitting element to be mounted, but is, for example, 3 mm (vertical width) × 2 mm (horizontal width) × 0.6 mm (thickness). .
また、基体部７の互いに向かい合う一対の側面のそれぞれには、配線導体の一部である一対の配線端子を設けるための一対の溝１５が設けられている。この溝１５は、基板本体１１の厚さ方向に延在しており、長手方向に垂直な断面の形状が略半円形とされている。
In addition, a pair of
枠体部８は、素子搭載部２５を取り囲んで基体部７上に形成されるセラミック焼結体から成る環状の部位である。枠体部８の基体部７側と反対側の面である上面２３は平坦状とされる。また、枠体部８の外周側の側面の形状は、基体部７の側面の形状と同様とされており、外周側の側面には、基体部７から延在する溝１５が形成されている。つまり、溝１５は、図１に示すように、基体部７の側面から枠体部８の側面にかけて形成されている。また、枠体部８は、上述のように環状の部位であるため、枠体部８には、厚さ方向に貫通するする孔が形成されており、本実施形態において、この孔は、四角形の形状とされている。枠体部８は、基体部７上に形成されているため、基板本体１１としてみると、枠体部８は、基体部７と反対側が開口していることになり、基体部７の上面と枠体部８の内周面とによりキャビティ２４が形成されている。枠体部８の内周面２２は、構成するセラミック焼結体が露出した状態とされ、素子搭載部２５に配置される発光素子が発光する光の反射面として作用する。また、内周面２２は、キャビティ２４の開口方向（基体部７から枠体部８に向かう方向）において、外側に向かって広がる傾斜面とされている。
The frame body portion 8 is an annular portion made of a ceramic sintered body that surrounds the
なお、枠体部８のサイズは、特に限定されないが、例えば３ｍｍ（縦幅）×２ｍｍ（横幅）×０．２ｍｍ（厚さ）とされる。また、傾斜面である内周面２２の傾斜角度は、特に限定されないが、例えば７５°とされる。また、枠体部８の貫通孔における基体部７側と反対側の開口のサイズは、特に限定されないが、例えば０．９ｍｍ（縦幅）×０．９ｍｍ（横幅）とされる。 The size of the frame body portion 8 is not particularly limited, but is set to 3 mm (vertical width) × 2 mm (horizontal width) × 0.2 mm (thickness), for example. Further, the inclination angle of the inner peripheral surface 22 which is an inclined surface is not particularly limited, but is set to 75 °, for example. Further, the size of the opening on the side opposite to the base body 7 side in the through hole of the frame body portion 8 is not particularly limited, but is, for example, 0.9 mm (vertical width) × 0.9 mm (horizontal width).
なお、基板本体１１を構成するセラミック焼結体としては、アルミナを主成分とするセラミック焼結体や、窒化アルミニウムを主成分とするセラミック焼結体や、ムライトを主成分とするセラミック焼結体や、低温焼成の一種であるガラス−セラミック焼結体等を挙げることができ、主成分としてアルミナを含み、添加成分としてバリウム元素を含むセラミック焼結体が、光の反射効率が優れる観点からより好ましい。
As the ceramic sintered body constituting the
基板本体１１の表面には、上述のように配線導体が形成されている。この配線導体は、金属等の導体の層から構成されており、基板本体１１における枠体部８の上面２３上に設けられる上面配線導体４１と、基板本体１１の側面に形成される側面配線導体４２と、基板本体１１の底面上に形成される底面配線導体４３とから成る。
A wiring conductor is formed on the surface of the
上面配線導体４１は、枠体部８の上面２３において、上面２３と溝１５が形成されている側面との縁に沿って直線状に形成されている。上述のように溝１５は、基体部７及び枠体部８の互いに対向する側面のそれぞれに一対ずつ形成されているため、上面配線導体４１は、枠体部８の上面２３上において、溝１５が形成されている互いに対向する一対の縁に沿って一対形成されている。そして、枠体部８の上面２３が溝１５によって浸食されている部分においては、枠体部８の上面２３の縁に沿って形成される上面配線導体４１も溝１５によって浸食されている。さらに、上面配線導体４１は、枠体部８の縁に沿って形成される部分の略中点からキャビティ２４の開口に向かって垂直に分岐する分岐部分を有しており、この分岐部分はキャビティ２４の開口の近傍まで延在している。このため、それぞれの上面配線導体４１は、枠体部８の上面２３を平面視する場合に略Ｔ字状の外形をしている。この配線導体の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍとされる。
The upper
側面配線導体４２は、基体部７及び枠体部８の側面に共通に形成されているそれぞれの溝１５の内周面上に形成されており、基板本体１１における基体部７の底面から枠体部８の上面２３まで延在している。そして、側面配線導体４２は、溝１５の内周面と枠体部８の上面２３との縁において、上面配線導体４１と接続されている。
The
また、底面配線導体４３は、基板本体１１の底面、すなわち基体部７の枠体部８側とは反対側の面（底面）に複数設けられており、基板本体１１の底面とそれぞれの溝１５の内周面との縁において、それぞれの側面配線導体４２に接続されている。こうして底面配線導体４３は、側面配線導体４２を介して、上面配線導体４１と電気的に接続されている。これら底面配線導体４３、及び、側面配線導体４２は、外部と電気的に接続される配線端子とされる。
Also, a plurality of bottom
囲繞部１２は、図１に示すように、凸状に形成された環状の部材であり、枠体部８の上面２３上に形成されている。具体的には、囲繞部１２は、枠体部８の上面２３を平面視する場合に、トラック形状（略平行な２本の直線と、それらを繋ぐ２つの曲線とを有する形状）とされており、キャビティ２４の開口から離間して、更にキャビティ２４の開口及び上面配線導体４１の分岐部分の少なくとも先端を取り囲んで形成されている。
As shown in FIG. 1, the surrounding
また、囲繞部１２は、内周面１２ａは、枠体部８の開口方向において、外側に向かって広がる傾斜面とされ、発光素子が発光する光を反射する反射面とされている。囲繞部１２の高さは、特に限定されないが、例えば、０．１９ｍｍとすることができる。囲繞部１２を構成する材料としては、発光素子が発光する光を反射出来る限りにおいて、特に限定されないが、発光素子搭載用基板１０の光の反射効率を向上させる観点から、例えば、ガラス成分とセラミック粒子との混合物からなるガラス組成物が挙げられる。この場合、ガラス成分としては、例えば、ホウ珪酸ガラスを挙げることができ、セラミック粒子としては、酸化チタンや硫酸バリウム等の光散乱粒子を挙げることができる。
Further, the inner
また、この囲繞部１２で囲まれる上面配線導体４１の分岐部分が、搭載される発光素子と電気的に接続される電極パッド４１ａとされる。この電極パッド４１ａのサイズは、特に限定されないが、例えば、０．１５ｍｍ（縦幅）×０．３ｍｍ（横幅）×０．０１ｍｍ（厚さ）とされる。
In addition, a branched portion of the upper
囲繞部１２は、上述のようにキャビティ２４の開口から離間して、この開口を囲むように形成されているため、基体部７と、枠体部８と、囲繞部１２とによって囲まれる空間により、キャビティ２４を含む二段キャビティ２０が形成されている。
Since the surrounding
以上の構成の発光素子搭載用基板１０は、キャビティ２４内において素子搭載部２５に発光素子が搭載され、搭載された発光素子と電極パッド４１ａとがボンディングワイヤ等を用いて電気的に接続される。この状態において、ボンディングワイヤはキャビティ２４から外側に出る。このため、このボンディングワイヤを保護するために、光透過性の保護樹脂が二段キャビティ２０内に十分に充填され硬化される。
In the light emitting
また、上記の発光素子搭載用基板１０は、発光素子搭載用基板１０が多数連結して成る多数個取り基板を分割する工程を経て得ることができる。
Further, the light emitting
図３は、このような多数個取り基板の平面図であり、図４は、図３のＶ−Ｖ線における断面図である。 FIG. 3 is a plan view of such a multi-chip substrate, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
上述のように、発光素子搭載用基板１０は、多数個取り基板１が分割されて個片とされるため、図３、図４に示すように、多数個取り基板１は、基板枠部５内と上述の基板本体１１が複数個連結して成る集合基板本体３を備える。
As described above, the
基板枠部５は、基板本体１１と同様のセラミック焼成体から成る。そして、集合基板本体３の一方の面側には、それぞれの基板本体１１を個片とするための分割溝４が形成されており、この分割溝４で囲まれた領域に、それぞれの基板本体１１のキャビティ２４となる複数のキャビティが形成されている。また、互いに隣り合う基板本体１１の間には、分割溝４を跨ぐようにして、基板本体１１の溝１５となる貫通孔１５Ｈが形成されている。
The
また集合基板本体３の表面には、それぞれの発光素子搭載用基板１０の配線導体となる導体が形成されている。具体的には、集合基板本体３の一方の面上には、それぞれの発光素子搭載用基板１０の上面配線導体４１が形成されており、それぞれの貫通孔１５Ｈを形成する内周面上には、それぞれの発光素子搭載用基板１０の側面配線導体４２が形成されており、集合基板本体３の他方の面上には、それぞれの発光素子搭載用基板１０の底面配線導体４３が形成されている。
On the surface of the collective substrate body 3, conductors serving as wiring conductors of the respective light emitting
さらに、集合基板本体３の一方の面上には、それぞれの発光素子搭載用基板１０の囲繞部１２が複数形成されている。それぞれの囲繞部１２は、それぞれのキャビティ２４の開口を取り囲み凸状に形成されている。そして、図３、図４からも明らかなように、それぞれの囲繞部１２は、互いに分離している。
Further, a plurality of surrounding
多数個取り基板１を個片に分割してそれぞれの発光素子搭載用基板１０にするには、分割溝４を基準に多数個取り基板１を分割すれば良い。この分割に際し、発光素子がキャビティ２４内の素子搭載部に搭載されていても良く、搭載されていなくても良い。
In order to divide the multi-piece substrate 1 into individual pieces to form the respective light-emitting
以上説明したように、本実施形態の多数個取り基板１の構成によれば、互いに隣り合うそれぞれの囲繞部が互いに分離しているため、互いに隣り合う囲繞部が一体となっている場合と比べて、形成する分割溝４を浅くすることができる。従って、多数個取り基板１にダイシングを施して分割溝４を形成する場合、ダイシング時に基板に欠けやクラックが生じることを低減することができる。また、セラミック焼結体から成る集合基板本体３を焼成する際に、予め分割溝を設けることも可能である。このように集合基板３に分割溝４が形成されていれば、ダイシングを施す必要が無いため、欠けやクラックが生じることをより低減することができる。このため、このような多数個取り基板１によれば、容易に個片に分割することができ、キャビティ２４が形成され、キャビティ２４の開口を囲む囲繞部１２が形成された発光素子搭載用基板１０を容易に製造することができる。
As described above, according to the configuration of the multi-cavity substrate 1 of the present embodiment, the adjacent surrounding portions are separated from each other, so that the adjacent surrounding portions are integrated with each other. Thus, the dividing
次に、多数個取り基板１を製造する方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the multi-piece substrate 1 will be described.
図５は、図３に示す多数個取り基板１を製造する工程を示すフローチャートである。図５に示すように、発光素子搭載用基板１０の製造方法は、集合基板本体３を準備する準備工程Ｐ１と、集合基板本体３に配線導体を形成する配線導体形成工程Ｐ２と、囲繞部１２を形成する囲繞部形成工程Ｐ３と、を備える。
FIG. 5 is a flowchart showing a process of manufacturing the multi-chip substrate 1 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the method for manufacturing the light emitting
＜準備工程Ｐ１＞
準備工程Ｐ１は、セラミックグリーンシートを準備するシート準備工程Ｐ１ａと、セラミックグリーンシートの少なくとも一部に立体形状を形成するプレス工程Ｐ１ｂと、立体形状が形成されたセラミックグリーンシートを焼成する第１焼成工程Ｐ１ｃと、を備える。
<Preparation process P1>
The preparation step P1 includes a sheet preparation step P1a for preparing a ceramic green sheet, a pressing step P1b for forming a three-dimensional shape on at least a part of the ceramic green sheet, and a first baking for baking the ceramic green sheet on which the three-dimensional shape is formed. Step P1c.
（シート準備工程Ｐ１ａ）
まず、セラミックグリーンシートを準備する。図６は、本工程において準備されるセラミックグリーンシートを示す図である。図６に示すように本工程においては、平坦なセラミックグリーンシート２を準備する。具体的には、例えば、集合基板本体３が、バリウムが添加されたアルミナセラミックから成る場合には、アルミナ粉末、炭酸バリウム粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を適宜混合してスラリーを調製する。そして、調製したスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等の方法により、平坦なシート状に成形して単層のセラミックグリーンシート２を作製する。なお、セラミックグリーンシート２は、原料粉末を成型機に充填して、加圧成形して作製することもできる。
(Sheet preparation process P1a)
First, a ceramic green sheet is prepared. FIG. 6 is a diagram showing a ceramic green sheet prepared in this step. As shown in FIG. 6, in this step, a flat ceramic
（プレス工程Ｐ１ｂ）
次に、シート準備工程Ｐ１ａで準備した平坦なセラミックグリーンシート２をプレス成型して、集合基板本体３の形状とする。具体的には、プレス加工により、それぞれの基板本体１１のキャビティ２４、及び、貫通孔１５Ｈ、分割溝４を形成する。このときキャビティ２４の形成と、貫通孔１５Ｈの形成と、分割溝４の形成とを同時に行っても良く、少なくとも一つを個別に行っても良い。キャビティ２４の形成においては、プレス機により、少なくとも、基体部７の上面２１と、枠体部８の内周面２２及び上面２３と、とを形成するための成形型が形成された金型を平坦なセラミックグリーンシート２の一方の面に押圧する。この押圧力により、セラミックグリーンシート２の上面の少なくとも一部に立体形状を形成する。また、貫通孔１５Ｈの形成においては、プレス機がセラミックグリーンシート２の一方の面側から金型を押圧して打ち抜き加工がなされる。また、分割溝４の形成においては、プレス機がセラミックグリーンシート２の一方の面側から、鋭利な金型を押圧して溝形成が行われる。こうして、図７に示す複数の基板本体１１が形成された集合基板本体３となる単層のセラミックグリーンシート３ａを得る。
(Pressing process P1b)
Next, the flat ceramic
（焼成工程Ｐ１ｃ）
次に、集合基板本体３となる単層のセラミックグリーンシート３ａを焼成する。このとき、上記のように、基板本体１１がバリウムが添加されたアルミナセラミックから成る場合には、アルミナが焼結し得る所定の温度（例えば、１４００℃から１８００℃程度の温度）で焼成する。この焼成により、セラミックグリーンシート３ａを焼結させて、単層のアルミナセラミックから成り、複数の基板本体１１が集合して成る集合基板本体３を得る。
(Baking process P1c)
Next, the single-layer ceramic
＜配線導体形成工程Ｐ２＞
次に、集合基板本体３のそれぞれの基板本体１１に配線導体を形成する。まず、金属粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を適宜混合して、導体ペーストを調製する。そして、その導体ペーストを、集合基板本体３のそれぞれの基板本体１１上における上面配線導体４１が形成される位置、及び、側面配線導体４２が形成される位置（貫通孔１５Ｈの内周面上）、及び、それぞれの基板本体１１における基体部７底面の底面配線導体４３が形成される位置に印刷する。この印刷の方法としては、例えば、スクリーン印刷やインクジェット印刷を挙げるとことができる。その後、導体ペーストが印刷された状態の集合基板本体３を焼成することで、導体ペーストを固化する。こうして、上面配線導体４１、側面配線導体４２、底面配線導体４３が形成され、図８に示すように、集合基板本体３に配線導体が形成された状態となる。
<Wiring conductor formation process P2>
Next, a wiring conductor is formed on each
＜囲繞部形成工程Ｐ３＞
囲繞部形成工程Ｐ３は、集合基板本体３上にそれぞれの囲繞部１２となるペーストを印刷する印刷工程Ｐ３ａと、ペーストが印刷された集合基板本体３を焼成する第２焼成工程Ｐ３ｂとを備える。
<Go part forming step P3>
The surrounding portion forming step P3 includes a printing step P3a for printing the paste to be the respective surrounding
（印刷工程Ｐ３ａ）
まず、囲繞部１２となるペーストを準備する。このペーストを準備するに際し、例えば、ペーストがガラスペーストから成る場合には、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）等を主成分とするガラス粉末と、酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）等の光散乱粒子（セラミック粉末）と有機ビヒクルとを適宜混合して、ガラスペーストを調製する。このとき、第２焼成工程Ｐ３ｂ後において、囲繞部１２のガラス成分が、集合基板本体３（基板本体１１）のガラス成分よりも多くなるように調整することが好ましい。以下、ペーストがガラススペースとであるものとして説明をする。
(Printing process P3a)
First, a paste to be the
ガラスペーストを準備した後、図８に示す配線導体が形成された集合基板本体３におけるそれぞれの基板本体１１の上面２３上において、囲繞部１２が位置する場所にガラスペーストを印刷する。具体的には、枠体部８の上面２３を平面視する場合に、キャビティ２４の開口から離間して、キャビティ２４、及び、上面配線導体４１におけるキャビティ２４の開口の近傍の一部を取り囲むようにガラスペーストを印刷する。このとき互いに隣り合う囲繞部１２となるペースト同士が分離するように印刷する。印刷の方法は特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷法を用いることが好ましい。
After preparing the glass paste, the glass paste is printed on the
（第２焼成工程Ｐ３ｂ）
集合基板本体３上にガラスペーストが印刷された後、ガラスペーストが印刷された状態の集合基板本体３を焼成して、ガラスペーストの印刷層を焼結する。焼結したガラスペーストは、ガラス焼成膜を形成する。このときの焼成温度は、第１焼成工程の焼成温度よりも低いことが、集合基板本体３の反りや収縮を抑制する観点から好ましい。さらに、上述のように焼成後において、囲繞部１２のガラス成分が、集合基板本体３（基板本体１１）のガラス成分よりも多くなるようにガラスペーストが調整されていれば、本工程の焼成温度をより低くできるため、集合基板本体３の反りや収縮をより抑制できるため好ましい。
(Second firing step P3b)
After the glass paste is printed on the aggregate substrate body 3, the aggregate substrate body 3 in a state where the glass paste is printed is baked to sinter the printed layer of the glass paste. The sintered glass paste forms a fired glass film. The firing temperature at this time is preferably lower than the firing temperature in the first firing step from the viewpoint of suppressing warpage and shrinkage of the aggregate substrate body 3. Furthermore, if the glass paste is adjusted so that the glass component of the surrounding
こうして、ガラス焼成膜からなる囲繞部１２が形成される。そして、上面配線導体４１の囲繞部で囲まれる部分が電極パッド４１ａとなる。こうして、図３に示すそれぞれの基板本体１１上に囲繞部１２が形成された多数個取り基板１を得る。
In this way, the surrounding
なお、囲繞部形成工程Ｐ３においては、必要に応じて印刷工程Ｐ３ａと第２焼成工程Ｐ３ｂとを繰り返すことにより、ガラス焼成膜の積層体からなる囲繞部１２を得ることができる。また、ガラス焼成膜の積層体からなる囲繞部１２を得る場合、印刷工程Ｐ３ａを繰り返し行った後、第２焼成工程Ｐ３ｂを一度行っても良い。この場合、印刷工程Ｐ３ａと印刷工程Ｐ３ａとの間において、印刷したガラスペーストを乾燥させる乾燥工程が入ることが、安定した印刷を行うことができる観点から好ましい。また、囲繞部１２を形成できるペーストであれば、ガラスペースト以外のペーストであっても良い。
In addition, in the surrounding part formation process P3, the surrounding
なお、得られた多数個取り基板１を、分割溝４を基準に個片に分割することで、図１に示す発光素子搭載用基板１０を得ることができる。なお、分割する前にそれぞれの発光素子搭載用基板１０の素子搭載部２５に、予め準備しておいた発光素子を接着剤により固着し、その後、電極パッド４１ａと発光素子電極とをボンディングワイヤ等を用いて電気的に接続し、二段キャビティに光透過性の樹脂を充填硬化しておいても良い。この場合、分割後に、発光装置とすることができる。
1 is obtained by dividing the obtained multi-cavity substrate 1 into individual pieces with reference to the
以上の説明による多数個取り基板１の製造方法によれば、互いに隣り合うそれぞれの囲繞部１２を互いに分離して形成するため、製造される多数個取り基板１にダイシングを施す場合であっても、基板に欠けやクラックが生じることを低減することができる。従って、容易に個片に分割することができ多数個取り基板１を製造することができる。
According to the manufacturing method of the multi-piece substrate 1 according to the above description, since the surrounding
また、本実施形態においては、分割溝４を集合基板本体３を形成するセラミックグリーンシートに形成して、当該セラミックグリーンシートを焼成するため、多数個取り基板１を個片にする際、ダイシングを施すことを省略することができ、基板に欠けやクラックが生じることをより低減することができる。
In the present embodiment, the dividing
また、本実施形態においては、印刷技術を用いて囲繞部１２を形成しているにもかかわらず、互いに隣り合う囲繞部１２が互いに分離するように、それぞれの囲繞部１２を形成しているため、それぞれの囲繞部１２の高さが異なることを低減することができる。このことを図９を用いて説明する。図９は印刷技術を用いて囲繞部が形成される場合の本発明の効果を示す図である。互いに隣り合う囲繞部同士が一体となっている場合には、図９において破線で示すように、囲繞部となるペーストの印刷時に、ペーストの垂れ等により、ペーストの最も高くなる位置が、互いに隣り合うキャビティの中間よりも、一方のキャビティ側に偏ってしまうことがある。また、この場合、図９において点線で示すように囲繞部も含めて分割溝を形成する必要がある。通常、分割溝は、互いに隣り合うキャビティの中間に形成されるため、このようにペーストが偏って印刷されると、分割溝を形成後に互いに隣り合う囲繞部の高さが異なってしまうのである。そして、囲繞部の内周面は発光素子から出射される光の反射面として作用する場合、囲繞部の高さが異なってしまうと、個片された発光素子搭載用基板の反射効率が安定しない。そこで、本実施形態のように互いに隣り合う囲繞部１２が互いに分離するように、囲繞部１２を形成することにより、それぞれの囲繞部１２の高さが異なることを低減することができる。従って、個片された発光素子搭載用基板１０の反射効率を安定させることができる。
In the present embodiment, the surrounding
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As mentioned above, although the said embodiment was demonstrated to the example about this invention, this invention is not limited to these.
例えば、上記実施形態において、基板本体１１が単層のセラミック焼結体から成るものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、基板本体１１には、積層のセラミック焼結体も用いることができる。その場合、基体部７と枠体部８とに対応したセラミックグリーンシートを積層圧着して一体化させた後、焼成して作製すれば良い。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、囲繞部１２を印刷技術を用いて形成したが、本発明はこれに限らず、囲繞部１２をセラミック焼結体により形成しても良い。その場合、囲繞部形成工程Ｐ３において、集合基板本体３の囲繞部１２が形成される位置に、囲繞部１２となるセラミックグリーンシートを配置して焼成すればよい。この場合、囲繞部１２となるセラミックグリーンシートは、集合基板本体３を形成するセラミックグリーンシートよりもガラス成分が多く含まれて、焼成温度が低いことが好ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the surrounding
また、上記実施形態では、集合基板本体３に予め分割溝４が形成されているが、本発明では、分割溝４が形成されていなくても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the division | segmentation groove |
以上説明したように本発明によれば、個片に分割し易い多数個取り基板、及び、その製造方法が提供され、液晶モニタのバックライト、交通表示装置、その他幅広い分野で利用可能な発光装置に用いることができる。 As described above, according to the present invention, a multi-chip substrate that can be easily divided into individual pieces and a method for manufacturing the same are provided, and a light emitting device that can be used in a wide range of fields such as a backlight of a liquid crystal monitor, a traffic display device, and the like. Can be used.
１・・・多数個取り基板
２・・・セラミックグリーンシート
３・・・集合基板本体
４・・・分割溝
５・・・基板枠部
７・・・基体部
８・・・枠体部
１０・・・発光素子搭載用基板
１１・・・基板本体
１２・・・囲繞部
１２ａ・・・内周面
２０・・・二段キャビティ
２４・・・キャビティ
４１・・・上面配線導体
４１ａ・・・電極パッド
４２・・・側面配線導体
４３・・・底面配線導体
Ｐ１・・・本体作製工程
Ｐ１ａ・・・シート準備工程
Ｐ１ｂ・・・プレス工程
Ｐ１ｃ・・・第１焼成工程
Ｐ２・・・配線導体形成工程
Ｐ３・・・囲繞部形成工程
Ｐ３ａ・・・印刷工程
Ｐ３ｂ・・・第２焼成工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (6)
セラミック焼結体から成り、一方の主面側に複数のキャビティが形成された集合基板本体と、
前記集合基板本体上にそれぞれの前記キャビティの開口を取り囲み凸状に形成され、内周面が反射面となる複数の囲繞部と、
を備え、
互いに隣り合う前記囲繞部は、互いに分離している
ことを特徴とする多数個取り基板。 A multi-cavity substrate in which a plurality of light-emitting element mounting substrates are connected,
An aggregate substrate body made of a ceramic sintered body and having a plurality of cavities formed on one main surface side;
A plurality of surrounding portions that are formed in a convex shape surrounding the openings of the cavities on the collective substrate body, and whose inner peripheral surface is a reflective surface;
With
The multi-piece substrate, wherein the surrounding portions adjacent to each other are separated from each other.
セラミック焼結体から成り、一方の主面側に複数のキャビティが形成された集合基板本体を準備する準備工程と、
それぞれの前記キャビティの開口を取り囲み、内周面が反射面となる複数の囲繞部を、互いに隣り合う前記囲繞部が互いに分離するように凸状に形成する囲繞部形成工程と、
を備える
ことを特徴とする多数個取り基板の製造方法。 A method of manufacturing a multi-piece substrate in which a plurality of light-emitting element mounting substrates are connected,
A preparation step of preparing a collective substrate body made of a ceramic sintered body and having a plurality of cavities formed on one main surface side;
Surrounding the opening of each of the cavities, forming a plurality of surrounding parts whose inner peripheral surface is a reflecting surface, so as to form a convex so that the adjacent surrounding parts are separated from each other;
A method for producing a multi-cavity substrate, comprising:
前記集合基板本体上にそれぞれの前記囲繞部となるペーストを印刷する印刷工程と、
前記ペーストが印刷された前記集合基板本体を焼成する焼成工程と、
を備える
ことを特徴とする請求項３に記載の多数個取り基板の製造方法。 The surrounding portion forming step includes
A printing step of printing a paste serving as each of the surrounding portions on the aggregate substrate body;
A firing step of firing the aggregate substrate body on which the paste is printed;
The method for manufacturing a multi-piece substrate according to claim 3, comprising:
前記囲繞部形成工程において、互いに隣り合う囲繞部の間に前記分割溝が位置するように前記囲繞部を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の多数個取り基板の製造方法。 The collective substrate body prepared in the preparation step is formed with a dividing groove surrounding each cavity,
4. The method for manufacturing a multi-chip substrate according to claim 3, wherein, in the surrounding portion forming step, the surrounding portion is formed so that the dividing groove is located between adjacent surrounding portions.
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| JP2012048932A JP2013187222A (en) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | Multi-piece substrate, and manufacturing method therefor |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016187003A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 日本カーバイド工業株式会社 | Multi-piece substrate manufacturing method |
| US11664356B2 (en) | 2020-03-26 | 2023-05-30 | Nichia Corporation | Light emitting device |
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- 2012-03-06 JP JP2012048932A patent/JP2013187222A/en active Pending
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