JP2016129181A

JP2016129181A - Ｌｅｄ搭載用基板

Info

Publication number: JP2016129181A
Application number: JP2015003154A
Authority: JP
Inventors: 時定竹田; Tokisada Takeda; 伴憲塩沢; Tomonori Shiozawa
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-07-14

Abstract

【課題】解像性と反射率を満足しつつ、文字の判読性も確保可能なＬＥＤ素子基板を提供する。
【解決手段】絶縁基板と、この絶縁基板上に凸状の段差を有して形成されたＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子を有する導体パターンと、前記絶縁基板上及び導体パターン上に、前記凸状の段差を低減しつつ、前記ＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子上の一部が露出するように形成された下層ソルダーレジストと、この下層ソルダーレジスト上に、前記下層ソルダーレジストの一部が露出するように形成される上層ソルダーレジストと、を備え、前記上層ソルダーレジストと前記下層ソルダーレジストとの色又は反射率が異なるＬＥＤ搭載用基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）搭載用基板に関し、特には、外観と反射率の優れるＬＥＤ搭載用基板に関する。

近年、一般照明用途等に、反射機能を備えＬＥＤ素子を搭載したＬＥＤ搭載用基板が、多く用いられている。このＬＥＤ搭載用基板においては、ＬＥＤ素子からの光を反射し易くするため、回路を保護するソルダーレジストとして、白色ソルダーレジストが用いられるのが一般的である。

このようなＬＥＤ搭載用基板としては、ソルダーレジストとしての解像性を確保しつつ、ＬＥＤ素子からの光に対する反射率を向上させる目的で、白色ソルダーレジストを２層に形成し、かつ上層側の白色ソルダーレジストに反射率の高い熱硬化タイプのものを用いたものが開示されている（特許文献１、２）。

特開平８−２０４３１６号公報特開２０１１−０６６２６７号公報

一方、ＬＥＤ搭載用基板としては、上述した反射率を確保すること以外に、表面に文字を表示することが求められている。このようにＬＥＤ搭載用基板の表面に文字を表示する方法としては、従来、下層のソルダーレジストとは異なる色のインクを印刷する方法が用いられている。

しかし、引用文献１及び２のＬＥＤ搭載用基板では、反射率を確保するために、ソルダーレジストを二重に形成しているため、さらに、文字を表示するための印刷を行なうことは工数増となる問題がある。また、文字を表示するためのインクは従来、白色が多く用いられるが、ＬＥＤ搭載用基板は、下層のソルダーレジストが白色であるため、同じ色となってしまい、判読性が悪い問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、解像性と反射率を満足しつつ、文字の判読性を確保可能なＬＥＤ素子基板を提供することを目的とする。

本発明は、以下のものに関する。
１．絶縁基板と、この絶縁基板上に凸状の段差を有して形成されたＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子を有する導体パターンと、前記絶縁基板上及び端子上に、前記凸状の段差を低減しつつ、前記ＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子上の一部が露出するように形成された下層ソルダーレジストと、この下層ソルダーレジスト上に前記下層ソルダーレジストの一部が露出するように形成される上層ソルダーレジストと、を備え、前記ソルダーレジストと前記下層ソルダーレジストとの色又は反射率が異なるＬＥＤ搭載用基板。
２．項１において、絶縁基板上に形成された下層ソルダーレジストの色又は反射率が、端子上に形成された下層ソルダーレジストの色又は反射率とは異なるＬＥＤ搭載用基板。
３．項１又は２において、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストが何れも白色であり、前記下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストの白色度が異なるＬＥＤ搭載用基板。
４．項１又は２において、下層ソルダーレジストが青色又は緑色であり、上層ソルダーレジストが白色であるＬＥＤ搭載用基板。
５．項１又は２において、下層ソルダーレジストが白色であり、上層ソルダーレジストが黒色であるＬＥＤ搭載用基板。
６．項１から５の何れかにおいて、上層ソルダーレジストの開口が抜き文字を形成するＬＥＤ搭載用基板。
７．項１から６の何れかにおいて、上層ソルダーレジストが、熱硬化ソルダーレジストであるＬＥＤ搭載用基板。
８．項１から７の何れかにおいて、下層ソルダーレジスト及び上層ソルダーレジストが端子上に開口を有しており、前記上層ソルダーレジストの開口端が、前記下層ソルダーレジストの開口よりも外側に形成されるＬＥＤ搭載用基板。

本発明によれば、解像性と反射率を満足しつつ、文字の判読性を確保可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することができる。

本実施の形態に係るＬＥＤ搭載用基板を表す平面図である。本実施の形態に係るＬＥＤ搭載用基板を表す断面図（図１のＸ−Ｘ’断面図）である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。

図１に本実施の形態に係るＬＥＤ搭載用基板を表す平面図を、図２に本実施の形態のＬＥＤ搭載用基板１の概略断面図を示す。本実施の形態のＬＥＤ搭載用基板１は、絶縁基板２と、この絶縁基板２上に凸状の段差を有して形成されたＬＥＤ接続用端子３ａ及びＬＥＤ搭載用の端子３ｂを有する導体パターン３と、前記絶縁基板２上及び導体パターン３上に、前記凸状の段差を低減しつつ、前記ＬＥＤ搭載用の端子３ｂ上の一部が露出するように形成された紫外線硬化型の下層ソルダーレジスト４ｂと、この下層ソルダーレジスト４ｂ上に前記下層ソルダーレジスト４ｂの一部が露出するように形成される上層ソルダーレジスト４ａと、を備え、前記上層ソルダーレジスト４ａと前記下層ソルダーレジスト４ｂとの色又は反射率が異なるＬＥＤ搭載用基板１である。

本実施の形態において、絶縁基板は、配線及び端子を有する導体パターン等を支持し、また、導体パターン同士を絶縁するものである。絶縁基板は、ガラスエポキシ製の絶縁樹脂基板（ＦＲ４材）を用いている。なお、絶縁基板としては、特に限定はなく、ＬＥＤ搭載用の基板に一般的に用いられる材料を用いることができる。このような材料として、例えば、ガラス布、紙などの補強材に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸し、積層、加熱加圧して得られる絶縁性の樹脂基板（ＦＲ４材、ＣＥＭ３材等）、セラミック等の絶縁性の無機基板、アルミニウム等の金属基板上に絶縁樹脂を積層した金属ベース基板、等が挙げられる。

本実施の形態において、配線はＬＥＤ素子とワイヤボンディングによって接続する際に、ワイヤを接続するため、又は必要な回路を形成するために設けられる。また、ＬＥＤ搭載用の端子は、ＬＥＤ素子を搭載するために設けられるものであり、ＬＥＤ素子と端子とは、銀ペースト等の導電性のダイボンディング材（図示しない。）を介して接着されている。

配線及びＬＥＤ搭載用の端子を有する導体パターンは、絶縁基板上に凸状の段差を有している。本実施の形態においては、凸状の段差を有する導体パターンは、絶縁基板上に積層された銅箔やめっきをエッチングして形成される。配線及び端子を含む導体パターンは、これらの材料・製法に限定されることなく、ＬＥＤ搭載用基板で一般的に用いられる材料・製法で形成することができる。例えば、銅箔以外にアルミニウム箔やニッケル箔、これらの複合金属箔を用いてもよい。また、製法としては、エッチングに限らず、アディティブ法を用いることもできる。さらに、端子表面の錆や汚れを防止するため、端子上には、金めっき等の保護めっきや防錆処理がなされてもよい。

本実施の形態のＬＥＤ搭載用基板は、絶縁基板上及び導体パターン上に、凸状の段差を低減しつつ、ＬＥＤ搭載用の端子上の一部が露出するように形成された紫外線硬化型の下層ソルダーレジストを有している。つまり、下層となるソルダーレジストは、導体パターンの絶縁基板表面との間の凸状の段差を埋め、下層ソルダーレジスト表面がなるべく平坦化するように、絶縁基板上と導体パターン上に形成される。また、ＬＥＤ搭載用の端子上の一部は、ＬＥＤ素子と導電性のダイボング材を介して接着するために露出されている。なお、下層ソルダーレジストの表面は、平坦である方が、下層ソルダーレジスト上にこの下層レジストの一部が露出するように上層ソルダーレジストを形成する際に、上層ソルダーレジストの開口によって形成される抜き文字等のパターンの解像性が改善されるので望ましい。ここで、抜き文字とは、ソルダーレジストの開口パターンを用いて形成される文字又は図形をいう。このように、導体パターンの凸状の段差を低減するように形成する方法としては、液状のソルダーレジストであれば、印刷法、インクジェット法、スプレーコート法、ロールコート法、ディップコート法等を用いることができ、フィルム状のソルダーレジストであれば、ラミネート法を用いることができる。また、ＬＥＤ搭載用の端子上の一部が露出するように形成する方法としては、印刷タイプの紫外線硬型ソルダーレジストであれば、印刷法、インクジェット法等の直接ソルダーレジストパターンを形成可能な方法を用いることができ、現像タイプの紫外線硬化型ソルダーレジストであれば、ソルダーレジストを塗布した後、露光、現像を行なうフォトリソ法等を用いることができる。

本実施の形態において、下層ソルダーレジストとしては、紫外線硬化型を用いている。なお、下層ソルダーレジストとしては、絶縁基板及び導体パターンとの密着性を確保できるものであればよく、紫外線硬化型以外に、熱硬化型、現像型を使用できる。熱硬化型は、反射率が高い特徴があるが、下層ソルダーレジストとしては、反射率よりもむしろ開口の位置精度や寸法精度の確保が重要な点で、紫外線硬化型又は現像型を用いるのが、好ましい。

本実施の形態のＬＥＤ搭載用基板は、下層ソルダーレジスト上に下層ソルダーレジストの一部が露出するように形成される上層ソルダーレジストを備えている。つまり、上層ソルダーレジストは、開口を有しており、上層ソルダーレジストの上方から見たときに、下層ソルダーレジストが部分的に露出することによって、抜き文字等のパターンが形成される。下層ソルダーレジストの一部が露出するように上層ソルダーレジストを形成する方法としては、印刷タイプの紫外線硬型ソルダーレジストであれば、印刷法、インクジェット法等の直接ソルダーレジストパターンを形成可能な方法を用いることができ、現像タイプの紫外線硬化型ソルダーレジストであれば、ソルダーレジストを塗布した後、露光、現像を行なうフォトリソ法等を用いることができる。

本実施の形態のＬＥＤ搭載用基板は、上層ソルダーレジストと下層ソルダーレジストとの色又は反射率が異なるように形成される。ここで、ソルダーレジストの色又は反射率が異なるとは、目視で判別可能な程度に色又は反射率が異なることをいう。ソルダーレジストの色は、ＪＩＳＺ８７２１に準拠した色相環及びマンセル色相環（財団法人日本色彩研究所監修新基本色表シリーズ２マンセルシステム日本色研事業株式会社発行）に表される記号で区別される。また、反射率は、例えば、積分球型分光光度計Ｖ−７５０型（日本分光株式会社製）を用いて測定できる。上層ソルダーレジストと下層ソルダーレジストとの色又は反射率の違いが、目視で判別可能であることにより、抜き文字等のパターンを目視で読み取ることが可能になる。したがって、解像性と反射率を満足しつつ、文字の判読性を確保可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することができる。

本実施の形態において、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストが何れも白色系であり、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストの白色度が異なるようにしてもよい。これにより、下層ソルダーレジストと上層の白色ソルダーレジストとを合わせて２層の白色ソルダーレジストを形成できるので、厚みを稼ぐことができ、よりＬＥＤ素子からの光に対する反射率を向上させることができ、しかも、白色度が異なるので、抜き文字等のパターンを目視で読み取ることも可能になる。なお、白色度とは、白さを表す手段として一般的に使用されているハンター白色度のことをいい、ハンター式測色色差計により、Ｌ（明度）、ａ・ｂ（色相・彩度）を計測し、基準の白さから暗さと色（赤、緑、黄、青）を引いたもので、以下の（１）式で求めたものである。
Ｗ＝１００−［（１００−Ｌ）^２＋（ａ^２＋ｂ^２）］^１／２（１）

本実施の形態において、下層ソルダーレジストが青色又は緑色であり、上層ソルダーレジストが白色であるようにしてもよい。これにより、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストの色が大きく異なるので、抜き文字等のパターンを目視で読み取ることが容易になる。しかも、上層ソルダーレジストが白色であるため、ＬＥＤ素子からの光に対する反射率を向上させることができる。

本実施の形態において、下層ソルダーレジストが白色であり、上層ソルダーレジストが黒色であるようにしてもよい。これにより、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストの色のコントラストがより一層明確になり、抜き文字等のパターンを目視で読み取ることが容易になる。しかも、上層ソルダーレジストが黒色であるため、ソルダーレジスト表面が、金属等と接触することによって汚れを生じても目立たないようにすることができる。

本実施の形態において、上層ソルダーレジストの開口が抜き文字を形成するのが好ましい。これにより、下層ソルダーレジストが、導体パターンの絶縁基板表面との間の凸状の段差を埋め、下層ソルダーレジスト表面が平坦化するので、上層ソルダーレジストの開口によって形成される抜き文字等のパターンの解像性を改善することができる。また、上層ソルダーレジストとしては、下層のソルダーレジストと比べて、開口の位置精度や寸法精度を考慮する必要がないので、反射率の高い熱硬化型の白色ソルダーレジストを用いることができ、ＬＥＤ素子からの光に対する反射率を向上させることもできる。

本実施の形態において、上層ソルダーレジストが、熱硬化ソルダーレジストであるのが好ましい。上述したとおり、下層ソルダーレジストが、導体パターンの絶縁基板表面との間の凸状の段差を埋め、下層ソルダーレジスト表面が平坦化するので、上層ソルダーレジストが熱硬化ソルダーレジストであっても、印刷法で十分な解像性を得ることができるので、抜き文字の形成が可能である。しかも、反射率が高い利点も有している。

本実施の形態において、下層ソルダーレジスト及び上層ソルダーレジストが端子上に開口を有しており、上層ソルダーレジストの開口端が、下層ソルダーレジストの開口よりも外側に形成されるのが好ましい。これにより、上層ソルダーレジストとして、印刷法で熱硬化ソルダーレジストを形成する場合でも、下層ソルダーレジストとして、印刷法による紫外線硬化型ソルダーレジスト、又は、現像タイプの紫外線硬化型ソルダーレジストを用いることによって、端子上の開口に必要な解像性及び密着性を確保することができる。また、このように、下層ソルダーレジストによって、解像性や密着性が確保されるため、上層ソルダーレジストは、主に反射率を考慮すればよいので、比較的反射率の高い熱硬化ソルダーレジストを用いることができる。

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明は、本実施例に限定されない。

片面銅箔張り積層板として、板厚１．０ｍｍ、銅箔厚さ３５μｍのＣＣＬ−ＨＬ８２０（三菱ガス化学株式会社製、商品名）を準備し、銅箔上に印刷法でエッチングレジストを形成後、エッチングを行うことにより、絶縁基板の一方の面に配線及びＬＥＤ搭載用の端子を有する導体パターンを形成した。

次に、上記で形成した導体パターン上に、下層ソルダーレジストとして、紫外線硬化型の白色ソルダーレジストであるＰＳＲ−３１０（ＳＷ−２６）（互応化学株式会社製、商品名）を、スクリーン印刷法を用いて、搭載端子及び接続端子上に開口を有するように塗布した後、紫外線（１２００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して硬化させた。このときの白色ソルダーレジストの厚みは、基板上及び導体パターン上で１０〜１５μｍ程度である。

次に、上記で形成した下層ソルダーレジストの上に、上層ソルダーレジストとして、熱硬化型の白色ソルダーレジストであるＳ５００（ＬＥＷ５１）（太陽インキ製造株式会社製、商品名）を、スクリーン印刷法を用いて、搭載端子及び接続端子上に開口を有するように塗布した後、熱処理（１５０℃、３０分）を行って硬化させた。このときの上層の白色ソルダーレジストの厚みは、絶縁基板上及び導体パターン上で１０〜１５μｍである。

上層ソルダーレジストと下層ソルダーレジストとの色又は反射率の違いが、目視で判別可能であることにより、抜き文字等のパターンを目視で読み取ることが可能であった。また、紫外線硬化型の下層ソルダーレジストによって、解像性や密着性が確保され、熱硬化型の上層ソルダーレジストによって、反射率を確保できた。このため、解像性と反射率を満足しつつ、文字の判読性を確保可能なＬＥＤ搭載用基板を提供することができた。

１．ＬＥＤ搭載用基板
２．絶縁基板
３．導体パターン
３ａ．ＬＥＤ接続用の端子又は接続端子
３ｂ．ＬＥＤ搭載用の端子又は搭載端子
４．ソルダーレジスト
４ａ．上層ソルダーレジスト
４ｂ．下層ソルダーレジスト
５．ＬＥＤ素子
６．ワイヤ
７．抜き文字

Claims

絶縁基板と、この絶縁基板上に凸状の段差を有して形成され、ＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子を有する導体パターンと、前記絶縁基板上及び導体パターン上に、前記凸状の段差を低減しつつ、前記ＬＥＤ接続用の端子及びＬＥＤ搭載用の端子上の一部が露出するように形成された下層ソルダーレジストと、この下層ソルダーレジスト上に前記下層ソルダーレジストの一部が露出するように形成される上層ソルダーレジストと、を備え、
前記上層ソルダーレジストと前記下層ソルダーレジストとの色又は反射率が異なるＬＥＤ搭載用基板。
請求項１において、下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストが何れも白色系であり、前記下層ソルダーレジストと上層ソルダーレジストの白色度が異なるＬＥＤ搭載用基板。
請求項１において、下層ソルダーレジストが青色又は緑色であり、上層ソルダーレジストが白色であるＬＥＤ搭載用基板。
請求項１において、下層ソルダーレジストが白色であり、上層ソルダーレジストが黒色であるＬＥＤ搭載用基板。
請求項１から４の何れかにおいて、上層ソルダーレジストの開口が抜き文字を形成するＬＥＤ搭載用基板。
請求項１から５の何れかにおいて、上層ソルダーレジストが、熱硬化ソルダーレジストであるＬＥＤ搭載用基板。
請求項１から６の何れかにおいて、下層ソルダーレジスト及び上層ソルダーレジストが端子上に開口を有しており、前記上層ソルダーレジストの開口端が、前記下層ソルダーレジストの開口よりも外側に形成されるＬＥＤ搭載用基板。