JP4880928B2 - 配線基板 - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子などの電子部品を複数個実装するための配線基板に関する。
近年、青色の発光ダイオード(発光素子:電子部品)が開発されたことに伴って、赤色、緑色、青色の3原色を発光する3個以上の発光素子を併せて実装することにより、フルカラー発光を可能とする配線基板が求められている。
例えば、絶縁材からなる基体の上面に設けた凹部の底面に、発光素子の電極をフリップチップ接続させるための複数の電極パッドを形成し、かかる複数の電極パッドを介して、複数の発光素子を上記凹部に収容するようにした発光素子収納用パッケージが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−311456号公報(第1〜9頁、図1,2)
しかしながら、前記特許文献1における図1,2に示すように、凹部の底面に合計6個の発光素子を互いに隣接するように接近させて収容した場合、個々の発光素子から発せられる熱が凹部内で集中するため、かかる凹部内に熱が滞留し易くなる。このため、個々の発光素子の動作が不安定になるおそれがあった。
更に、複数個の発光素子を互いに接近させて凹部の底面に収容すると、これらの発光素子が発光する光が互いに干渉し合うため、例えば、フルカラー発光ができなくなる、という問題点もあった。
本発明は、前記背景技術において説明した問題点を解決し、発光素子などの電子部品を複数個実装しても、それらの熱を効果的に外部に放散できると共に、発光素子を実装する場合には、かかる発光素子同士の光の干渉を生じにくくした配線基板を提供する、ことを課題とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
本発明は、前記課題を解決するため、複数個の電子部品を実装するキャビティの底面や基板本体の表面において、電子部品を実装するための複数の実装エリアを、互いに離間し且つ上記底面や表面の周辺寄りに形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明における第1の配線基板(請求項1)は、絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面に開口し、底面および側面からなるキャビティと、かかるキャビティの底面に形成され、複数の電子部品を実装するための第1のパッドと、上記キャビティの底面で且つ上記第1のパッドの周囲に形成される複数の第2パッドと、を備え、前記複数の第2のパッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、上記キャビティの底面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長い、ことを特徴とする。
これによれば、複数の第2のパッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、前記キャビティの底面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長くなる位置に形成される。このため、かかる複数の実装エリアごとに実装される電子部品から発せられる熱は、キャビティ内で滞留することなく、それぞれ外部に放出されるので、各電子部品の動作を安定させることが可能となる。更に、実装される複数の電子部品が発光ダイオードのような発光素子である場合、例えば、3原色の光を発光させることで、フルカラー発光を安定して行わしめることが可能となる。
尚、前記基板本体を形成する絶縁材には、例えばアルミナを主成分とするセラミック、低温焼成セラミックの一種である例えばガラス−セラミック、あるいは、例えばエポキシ系樹脂などの樹脂が含まれる。
また、前記キャビティには、底面が円形で且つ側面が円筒形、底面が長円形で且つ側面が長円筒形、底面が楕円形で且つ側面が長楕円筒形、底面が矩形で且つ側面が角筒形、あるいは、底面がほぼ矩形で且つ側面がほぼ角筒形などの形態が含まれる。
更に、前記電子部品には、ICチップやトランジスタなどの他、発光ダイオード(LED)や半導体レーザ(LD)などの発光素子も含まれる。
また、前記「実装エリア」とは、キャビティの底面または基板本体の表面において、これらに実装すべき電子部品の底面が占めるスペースを指す。
更に、前記「最接近する別の実装エリア」とは、例えば3つの実装エリアを併有する場合、何れか1つの実装エリアにとって、前記キャビティの底面または前記基板本体の表面を平面視した際に、最も短い距離を隔てて位置する別の実装エリアの一方または双方を指している。
また、本発明における第2の配線基板(請求項2)は、絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面に形成され、複数の電子部品を実装するための第1のパッドと、上記基板本体の表面で且つ上記第1のパッドの周囲に形成される複数の第2パッドと、を備え、前記複数の第2パッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、上記基板本体の表面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長い、ことを特徴とする。
これによれば、複数の第2パッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、前記基板本体の表面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長くなる位置に形成される。このため、かかる複数の実装エリアごとに個別に実装される電子部品から発せられる熱は、基板本体の表面付近で滞留することなく、それぞれ外部に放出されるので、各電子部品の動作を安定させることが可能となる。更に、実装される複数の電子部品が発光ダイオードのような発光素子である場合、例えば、3原色の光を発光させることで、フルカラー発光を安定して行わしめることが可能となる。
更に、本発明には、前記複数の第2のパッドは、前記電子部品とワイヤーボンディングされるか、あるいは、上記電子部品の底面のほぼ半分を実装するものである、配線基板(請求項3)も含まれる。
これによれば、電子部品の底面全体を実装する実装エリアおよびこれと対となり且つかかる電子部品とワイヤーボンディングされる複数の第2のパッドからなる複数組が、前記キャビティの底面または基板本体の表面に形成される。あるいは、電子部品の底面のほぼ半分ずつを実装する第1のパッドと複数の第2のパッドとからなる複数組が、前記キャビティの底面または基板本体の表面に形成される。このため、実装する電子部品をワイヤーボンディングにより導通し、あるいはフリップチップ実装と同時に導通が取れるので、実装した複数の電子部品の放熱性を保証しつつ、それらの動作を安定させることが可能となる。
付言すれば、本発明には、前記複数の電子部品は、少なくも3種類の発光素子を、前記キャビティの底面または基板本体の表面に形成する少なくとも前記第1のパッドに実装するものである、配線基板も含み得る。
これによる場合、実装される3種類以上の発光素子を発光ダイオードのような発光素子とし、3原色の光を発光させることで、フルカラー発光を安定して行わしめるが可能となる。尚、3原色ごとの光を発光させる発光素子の他、これらの輝度を電圧や電流などにより調整するための単数または各色ごとに専用である複数の発光素子(電子部品)を併せて実装しても良い。
また、本発明には、前記実装エリアと別の実装エリアとの間の距離(X)は、前記キャビティの底面の周辺までの距離Yまたは前記基板本体の表面の周辺までの距離Yの1.2〜5倍である、配線基板も含まれ得る。
これによる場合、キャビティの底面または基板本体の表面に形成される複数の実装エリアごとに実装する複数の電子部品から発せられる熱は、上記キャビティ内または表面付近で滞留することなく、外部に放出することが可能となる。
尚、上記距離Xが上記距離Yの1.2倍未満になると、最接近する実装エリアに実装される電子部品同士が接近し過ぎて発生する熱が放出されにくくなり、一方、上記距離Xが上記距離Yの5倍を越えると、キャビティの底面や基板本体の表面において、電子部品の実装エリアに不要なスペースが過大となるため、これらを除いた範囲が推奨される。することが可能となる。
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明における第1の配線基板の一形態である配線基板1を示す平面図、図2は、図1中のA−A線の矢視に沿った断面図である。
配線基板1は、図1,図2に示すように、セラミック(絶縁材)からなり且つ表面3および裏面4を有する基板本体2と、かかる基板本体2の表面3に開口し且つ3個(複数)の発光ダイオード(発光素子:電子部品)C1〜C3が実装される底面6および側面8からなるキャビティ5と、を含んでいる。
基板本体2は、図1,図2に示すように、平面視がほぼ正方形で所要の厚みを有する直方体を呈し、例えばアルミナを主成分とする複数枚のグリーンシートを積層してセラミックに焼成したもので、内部に複数の配線層(図示せず)とこれらの間を接続するビア導体vとが形成されている。
因みに、基板本体2のサイズは、約5mm×5mm×0.9mmであり、内部にはWまたはMoを主成分とする図示しない所定パターンの配線層やビア導体vが形成され、且つ裏面4には複数のパッド(図示せず)が形成されている。尚、基板本体2の絶縁材には、例えばガラス−アルミナ系のグリーンシートを複数積層して焼成したガラス−セラミックを適用しても良い。
図1,図2に示すように、キャビティ5は、平面視が円形の底面6と、かかる底面6の周辺7から基板本体2の表面3に向かって傾斜して広がるほぼ円錐形の側面8とからなり、全体がほぼ円錐形を呈する。かかるキャビティ5の側面8には、厚みが約10〜30μmでWまたはMoを主成分とする金属層(図示せず)が全面に形成され、その上に、Niからなる下地メッキ層と、Ag、Pd、Pt、またはRhからなる表層メッキ層と、からなる光反射層9が形成されている。
上記キャビティ5は、グリーンシートを所要のクリアランスを介するポンチとダイとによる打ち抜き加工により、前記ほぼ円錐形に成形される貫通孔を有するグリーンシートを含んで形成される。因みに、キャビティ5のサイズは、内径約3.6mm×深さ約0.45mmである。
図1,図2に示すように、キャビティ5の底面6には、前記同様の厚みでWまたはMoを主成分する第1のパッド10が形成されている。かかる第1のパッド10は、平面視がほぼ三角形で且つ底面6の周辺7に向かって突出する辺12,14,16と、角形の接続片11とを備えている。接続片11は、ビア導体vと接続している。第1のパッド10の周囲で且つ上記辺12,14,16に対向した位置には、WまたはMoなどからなる第2のパッド13,15,17が形成され、これらもビア導体vと個別に接続している。
第1のパッド10における上記辺12,14,16の付近には、発光ダイオード(電子部品)C1〜C3を実装するための実装エリアa1〜a3が形成され、これらの上に図示しないハンダを介して、発光ダイオードC1〜C3の底面全体を実装される。かかる発光ダイオードC1〜C3は、図2に示すように、第2のパッド13,15,17ともワイヤーボンディングwを介して導通される。かかる状態で、キャビティ5内には、基板本体2の表面3とほぼ同じレベルまで、図示しない封止用樹脂が充填され且つ固化される。
図1に示すように、実装エリアa1〜a3は、互いに距離Xを有すると共に、かかる距離Xは、実装エリアa1〜a3とキャビティ5の底面6の周辺7との距離Yよりも長く(約2〜3倍)なるようにされている。例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ5の底面6の周辺7までの距離Yよりも、最接近する別のパットa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成される。尚、図1では、実装エリアa1〜a3は、その一辺が第1のパッド10の前記辺12,14,16と平行としたが、ある程度傾斜する配置にしても良い。
以上のような配線基板1によれば、第1のパッド10において発光ダイオードC1(C2,C3)の底面全体が実装される実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ5の底面6の周辺7までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成される。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発する熱は、キャビティ5内に滞留することなく、それぞれ前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光された例えば3原色の光は、光反射層9で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行うことができる。
図3は、前記配線基板1と異なる形態の配線基板1aを示す平面図である。
配線基板1aは、図3に示すように、前記同様の基板本体2と、その表面3に開口する前記同様のキャビティ5と、かかるキャビティ5の底面6に形成された第1のパッド20と、キャビティ5の側面8に形成された光反射層9と、を備えている。第1のパッド20は、WまたはMoなどからなり、平面視がほぼ六角形を呈し且つ1つ置きの辺22,24,26と、底面6の周辺7に向かって突出する接続片21とを備えている。角形の接続片21は、図示しないビア導体と接続されている。かかる第1のパッド20の周囲で且つ上記辺22,24,26に対向した位置には、WまたはMoなどからなる第2のパッド23,25,27が形成され、これらもビア導体(図示せず)と個別に接続している。
図3に示すように、第2のパッド23,25,27と、第1のパッド20の前記辺22,24,26付近とにまたがって、実装エリアa1〜a3が形成され、これらの上に、図示しないハンダを介して、底面のほぼ半分ずつが実装される発光ダイオードC1〜C3が個別にフリップチップ実装される。
実装エリアa1〜a3は、互いに距離Xを有すると共に、かかる距離Xは、実装エリアa1〜a3とキャビティ5の底面6の周辺7との距離Yよりも長くされている。例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ5の底面6の周辺7までの距離Yよりも、最接近する別のパットa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成される。
以上のような配線基板1aによれば、第1のパッド20と第2のパッド23,25,27とにまたがる実装エリアa1〜a3は、キャビティ5の底面6の周辺7までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa1〜a3との距離Xの方が長くなる位置に形成される。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発する熱は、キャビティ5内に滞留することなく、前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光される3原色の光は、光反射層9で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行える。
尚、前記キャビティ5は、円形の底面6の周辺7から基板本体2の表面に向かって垂直に立設する円筒形の側面を有する全体が円柱形の形態としても良い。
図4は、更に異なる形態の第1の配線基板30を示す平面図である。
配線基板30は、図4に示すように、セラミック(絶縁材)からなり且つ表面33および図示しない裏面を有する基板本体32と、かかる基板本体32の表面33に開口し且つ3個(複数)の発光ダイオード(発光素子)C1〜C3が実装される底面36および側面38からなるキャビティ35と、を含んでいる。
基板本体32は、図4に示すように、平面視がほぼ長方形で所要の厚みを有する直方体を呈し、例えばアルミナを主成分とする複数枚のグリーンシートを積層してセラミックに焼成したものである。尚、基板本体32の絶縁材には、前述したガラス−セラミックを適用しても良い。
図4に示すように、キャビティ35は、平面視が長円形の底面36と、かかる底面36の周辺37から基板本体32の表面33に向かって傾斜して広がるほぼ長円錐形の側面38とからなり、全体がほぼ長円錐形を呈する。かかるキャビティ35の側面38の全面には、前記同様の金属層(図示せず)と前記同様の光反射層39とが形成されている。
図4に示すように、キャビティ35の底面36には、平面視がほぼ長方形を呈し且つWまたはMoなどからなる第1のパッド40が形成され、その周囲で且つ一方の長辺42の中央付近と一対の短辺44,46の中央付近とに対向して、第2のパッド43,45,47が形成されている。これらは、それぞれビア導体(図示せず)と個別に接続されている。
第1のパッド40における上記長辺42の中央付近と短辺44,46の付近には、発光ダイオード(電子部品)C1〜C3を実装するための実装エリアa1〜a3が形成され、これらの上に図示しないハンダを介して、発光ダイオードC1〜C3の底面全体が実装される。かかる発光ダイオードC1〜C3は、第2のパッド43,45,47とボンディングワイヤー(図示せず)を介して導通される。かかる状態で、キャビティ35内には、基板本体32の表面33とほぼ同じレベルまで、図示しない封止用樹脂が充填され且つ固化される。
図4に示すように、実装エリアa1〜a3は、互いに距離Xを有すると共に、かかる距離Xは、実装エリアa1〜a3とキャビティ5の底面6の周辺7との距離Yよりも長くされている。例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ35の底面36の周辺37までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成される。尚、実装エリアa1〜a3は、第1のパッド40上にほぼへ字形状に配置したが、キャビティ35の底面36の長軸方向に沿ってほぼ直線状に配置しても良い。
以上のような配線基板30によれば、発光ダイオードC1(C2,C3)の底面全体を実装する実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ35の底面36の周辺37までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発せられる熱は、キャビティ35内に滞留することなく、それぞれ前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光された例えば3原色の光は、キャビティ35の側面38に形成された光反射層39で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行うことができる。
図5は、前記配線基板30と異なる形態の配線基板31を示す平面図である。
かかる配線基板31は、図5に示すように、前記同様の基板本体32と、その表面33に開口する前記同様のキャビティ35と、かかるキャビティ35の底面36に形成された第1のパッド50および第2のパッド53,55,57と、キャビティ35の側面38に形成された光反射層39と、を備えている。
図5に示すように、平面視がほぼ長方形である第1のパッド50における一方の長辺52の中央付近と一対の短辺54,56とに対向するようにして、第2のパッド53,55,57が第1のパッド50の周囲に形成されている。かかる第1のパッド50と第2のパッド53,55,57とにまたがって、実装エリアa1〜a3が形成される。
図5に示すように、例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ35の底面36の周辺37までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。かかる実装エリアa1〜a3では、発光ダイオードC1〜C3の底面のほぼ半分ずつが図示しないハンダを介して、第1のパッド50と第2のパッド53,55,57とにまたがってフリップチップ実装される。かかる状態で、キャビティ35内に前記封止用樹脂(図示せず)が充填され且つ固化される。尚、実装エリアa1〜a3は、キャビティ35の底面36に対しほぼへ字形状に配置したが、かかる底面36の長軸方向に沿ってほぼ直線状に配置しても良い。
以上のような配線基板31によれば、発光ダイオードC1〜C3の底面のほぼ全体を実装する実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ35の底面36の周辺37までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発する熱は、キャビティ35内に滞留することなく、それぞれ前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光される3原色の光は、光反射層39で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行われる。尚、前記キャビティ35は、長円形の底面36の周辺37から基板本体32の表面33に向かって垂直に立設する長円筒形の側面を有する全体が長円柱形の形態としても良い。
図6は、別異な形態の第1の配線基板60を示す平面図である。
配線基板60は、図6に示すように、セラミック(絶縁材)からなり且つ表面63および図示しない裏面を有する基板本体62と、かかる基板本体62の表面63に開口し且つ複数の発光ダイオード(発光素子)C1〜C3が実装される底面66および側面68からなるキャビティ65と、を含む。基板本体62は、図6に示すように、平面視がほぼ長方形で所要の厚みを有する直方体を呈し、前記同様の複数枚のグリーンシートを積層してセラミックに焼成したものである。尚、基板本体62の絶縁材には、前記ガラス−セラミックを適用しても良い。
図6に示すように、キャビティ65は、平面視が楕円形の底面66と、かかる底面66の周辺67から基板本体62の表面63に向かって傾斜して広がるほぼ楕円錐形の側面68とからなり、全体がほぼ楕円錐形を呈する。かかるキャビティ65の側面68の全面には、前記同様の金属層(図示せず)と光反射層69とが形成されている。
図6に示すように、キャビティ65の底面66には、平面視がほぼ長方形で且つWなどからなる第1のパッド70が形成され、その周囲で且つ一方の長辺72の中央付近と、左右一対の短辺74,76に対向した底面66に第2のパッド73.75.77が形成されている。これらは、それぞれビア導体(図示せず)と個別に接続されている。第1のパッド70における上辺72の中央付近と、左右一対の短辺74,76の付近には、実装エリアa1〜a3が形成される。
例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ65の底面66の周辺67までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。
前記実装エリアa1〜a3には、発光ダイオードC1〜C3の底面全体が、図示ないハンダを介して実装される。実装された発光ダイオードC1〜C3と第2のパッド73.75.77とは、図示しないボンディングワイヤーにより導通される。かかる状態で、キャビティ65内には、図示しない封止用樹脂が基板本体62の表面63とほぼ同じレベルまで充填され且つ固化される。
以上のような配線基板60によれば、発光ダイオードC1(C2,C2)の底面全体を実装する実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ65の底面66の周辺67までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発する熱は、キャビティ65内に滞留することなく、それぞれ前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光された例えば3原色の光は、側面38に形成された光反射層69で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行わしめることができる。
図7は、前記配線基板60と異なる形態の配線基板61を示す平面図である。
かかる配線基板61は、図7に示すように、前記同様の基板本体62と、その表面63に開口する前記同様のキャビティ65と、かかるキャビティ65の底面66に形成された第1のパッド70aおよび第2のパッド73a,75a,77aと、キャビティ65の側面68に形成された光反射層69と、を備えている。
図7に示すように、平面視がほぼ長方形である第1のパッド70における一方の長辺72の中央付近と左右一対の短辺74,76とに対向するようにして、第2のパッド73a,75a,77aが、第1のパッド70の周囲に形成されている。かかる第1のパッド70と第2のパッド73a,75a,77aとにまたがって、実装エリアa1〜a3が形成される。
図7に示すように、例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ65の底面66の周辺67までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。かかる実装エリアa1〜a3では、発光ダイオードC1〜C3の底面のほぼ全体が図示しないハンダを介して、第1のパッド70と第2のパッド73a,75a,77aとにまたがってフリップチップ実装される。かかる状態で、キャビティ65内に前記封止用樹脂(図示せず)が充填され且つ固化される。
尚、実装エリアa1〜a3は、キャビティ65の底面66に対し、ほぼへ字形に配置したが、かかる底面66の長軸方向に沿って直線状に配置しても良い。
以上のような配線基板61によれば、発光ダイオードC1(C2,C3)の底面のほぼ全体を実装する実装エリアa1(a2,a3)は、キャビティ65の底面66の周辺67までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装される発光ダイオードC1〜C3から発する熱は、キャビティ65内に滞留することなく、それぞれ前記封止用樹脂を介して外部に放出される。この結果、発光ダイオードC1〜C3から発光される3原色の光は、光反射層69で反射した後、外部に放射され、この際にフルカラー発光となり、かかる発光を安定して行える。尚、前記キャビティ65は、楕円形の底面66の周辺67から基板本体62の表面63に向かって垂直に立設する楕円筒形の側面を有し且つ全体が楕円柱形を呈する形態としても良い。
以上において説明した配線基板1,1a,30,31,60,61が、本発明における第1の配線基板である。
図8は、本発明における第2の配線基板の一形態である配線基板80を示す平面図、図9は、図8中のB−B線の矢視に沿った断面図である。
配線基板80は、図8,図9に示すように、セラミック(絶縁材)からなり、表面83および裏面84を有する基板本体82と、かかる基板本体82の表面83に形成され、ICチップ(電子部品)C1〜C3の底面全体を実装する第1のパッド90およびその周囲に形成された第2のパッド93,95,97と、を備えている。
基板本体82は、図8,図9に示すように、平面視がほぼ正方形で所要の厚みを有する直方体を呈し、例えばアルミナを主成分とする複数枚のグリーンシートを積層してセラミックに焼成したもので、内部に複数の配線層とこれらの間を接続するビア導体(何れも図示せず)とが形成されている。
尚、基板本体82の絶縁材には、例えばガラス−アルミナ系のグリーンシートを複数積層して焼成したガラス−セラミックを適用しても良い。
図8,図9に示すように、基板本体82の四隅には、断面円弧形の窪み85が垂直に形成され、各窪み85には、WまたはMoからなる断面円弧形の凹部導体86が形成されている。各凹部導体86は、基板本体82の裏面84に形成した裏面電極87と個別に導通されると共に、基板本体82の表面83に形成され且つWなどからなる第1のパッド90または第2のパッド93,95,97と個別に接続されている。このうち、第1のパッド90は、接続片92を介して1つの凹部導体86と接続される。第1のパッド90と第2のパッド93,95,97とは、前記ビア導体を介して基板本体82に内蔵された配線層と導通されている。
図8に示すように、第1のパッド90は、平面視がほぼ角形を呈し、基板本体82の表面83における各コーナ寄りの位置の出隅部94,96,98の付近に、ICチップC1〜C3の底面全体をハンダ(図示せず)を介して実装するための実装エリアa1〜a3が形成される。例えば、実装エリアa2(a1,a3)は、基板本体82の表面83の周辺までの距離Yよりも、互いに最接近する別の実装エリアa1,a3(a2)と距離Xの方が長くなる位置に形成されている。かかる距離Xは、上記距離Yよりも約2〜3倍長い。
上記実装エリアa1〜a3の上に底面全体が個別に実装されるICチップC1〜C3は、図9に示すように、ボンディングワイヤーwを介して、第2のパッド93,95,97と個別に導通される。
以上のような配線基板80によれば、ICチップC1(C2,C3)の底面全体を実装する実装エリアa2(a1,a3)は、基板本体82の表面83の周辺までの距離Yよりも、最接近する別の実装エリアa1,a3(a2)との距離Xの方が長くなる位置に形成されている。このため、実装エリアa1〜a3上に個別に実装されるICチップC1〜C3から発する熱は、基板本体82の表面83付近に滞留することなく、それぞれ外部に放出される。この結果、ICチップC1〜C3の動作を安定させることが可能となる。
尚、実装エリアa1〜a3上に、例えば3原色を発光する発光ダイオードなどを個別に実装した場合には、フルカラー発光を発することが可能となる。
図10は、前記配線基板80とは異なる形態の配線基板81を示す平面図である。配線基板81は、図10に示すように、前記同様の基板本体82と、四隅の窪み86ごとに形成した凹部導体86と、かかる凹部導体86の1つと接続片92を介して基板本体72の表面73に形成した第1のパッド90aと、その周囲の表面83に形成された第2のパッド93a,95a,97aと、を備えている。第2のパッド93a,95a,97aは、平面視がほぼT字形を呈し、各凹部導体86と個別に接続されている。
第1のパッド90aは、平面視がほぼ変形多角形を呈し、1つ置きの斜辺94a,96a,98aに対向する表面83に第2のパッド93a,95a,97aが形成されている。第1のパッド90aにおける斜辺94a,96a,98a付近と、第2のパッド93a,95a,97aとにまたがって、実装エリアa1〜a3が形成される。例えば、実装エリアa2(a1,a3)は、基板本体82の表面83の周辺までの距離Yよりも、互いに最接近する別の実装エリアa1,a3(a2)と距離Xの方が長くなる位置に形成されている。
前記実装エリアa1〜a3には、ICチップC1〜C3の底面のほぼ全体が、第1のパッド90aと第2のパッド93a,95a,97aとにまたがって、図示しないハンダを介して、フリップチップ実装される。
以上のような配線基板91aによれば、第1のパッド90aと第2のパッド93a,95a,97aとにまたがる実装エリアa1〜a3に個別に実装されるICチップC1〜C3から発する熱は、基板本体82の表面83付近に滞留することなく、それぞれ外部に放出される。この結果、ICチップC1〜C3の動作を安定させることが可能となる。尚、ICチップC1〜C3に替えて発光ダイオードなどを実装しても良い。
図11は、第2の配線基板の更に異なる配線基板100を示す平面図である。
配線基板100は、図11に示すように、前記同様のセラミック(絶縁材)からなり、表面103および図示しない裏面を有する基板本体102と、かかる基板本体102の表面103における図示で上辺の中央付近および左右の側辺の下方に、垂直に設けた断面ほぼ円弧形の窪み105と、各窪み105ごとに形成したWなどからなる凹部導体106と、を備えている。尚、基板本体102の絶縁材には、前記ガラス−セラミックを適用しても良い。
図11に示すように、基板本体102の表面103には、凹部導体106の一つと接続片112とを介して接続され、Wなどからなる平面視がほぼ変形多角形を呈する第1のパッド110が形成されている。第1のパッド110の周囲における表面103上で且つその上辺114および左右一対の側辺116,118に対向する位置には、第2のパッド115,117,119が形成されている。これらも、凹部導体106と個別に接続されている。
第1のパッド110と第2のパッド115,117,119とにまたがって、実装エリアa1〜a3が形成される。例えば、実装エリアa1(a2,a3)は、基板本体102の表面103の周辺までの距離Yよりも、互いに最接近する別の実装エリアa2,a3(a1)と距離Xの方が長くなる位置に形成されている。かかる実装エリアa1〜a3では、第1のパッド110と第2のパッド115,117,119とにまたがって、ICチップ(電子部品)C1〜C3の底面のほぼ全体が、図示しないハンダを介して個別にフリップチップ実装される。
以上のような配線基板100によれば、第1のパッド110と第2のパッド115,117,119とにまたがる実装エリアa1〜a3に個別に実装されるICチップC1〜C3から発する熱は、基板本体102の表面103付近に滞留することなく、外部に放出される。この結果、ICチップC1〜C3の動作を安定させることが可能となる。
尚、第1のパッド110上における上辺114と左右一対の側辺116,118との付近に、ICチップC1〜C3の底面全体を実装する実装エリアa1〜a3を形成し、これらと間隔を置いて形成する第2のパッド115,117,119との間で、前記同様のワイヤーボンディングを行っても良い。また、ICチップC1〜C3に替えて、発光ダイオードなどを実装しても良い。
以上の配線基板80,81,100が本発明における第2の配線基板である。
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記基板本体2,32などを形成する絶縁材であるセラミックは、例えばムライトや窒化アルミニウムなどを主成分とするものとしても良い。あるいは、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックとしても良く、この場合、前記第1のパッド10などや第2のパッド13,15,17などは、CuやAgなどが用いられる。
また、前記基板本体2,32などを形成する絶縁材をエポキシ系樹脂などとしても良く、かかる樹脂の薄板または金属の薄板の表面上に、例えばエポキシ系樹脂からなる複数層の樹脂絶縁層を順次積層し、公知のフォトリソグラフィ技術によって、比較的上層側の各樹脂絶縁層にキャビティを形成しても良い。かかるキャビティの側面に無電解メッキおよび電解メッキにより前記光反射層9などを形成しても良い。
更に、前記実装エリアは、一つのキャビティの底面または一つの基板本体の表面において、2ケ所または4ケ所以上を形成するようにしても良い。
また、キャビティの形状は、前記各形態に限らず、平面視で正方形または長方形とし、これらの四隅の内隅部にロウ材を形成し且つこれをリフローした後、得られるアール面と側面とに光反射層を形成するようにしても良い。
更に、本発明の配線基板は、一個の配線基板の表面に開口するキャビティを複数としたり、単一のキャビティの底面に複数の実装エリアを配置し、これらの実装エリアに複数の電部品を個別に実装する形態とすることも可能である。
また、電子部品は、平面視がほぼ正方形に限らず、長方形を呈するものでも良い。この場合、実装時における各電子部品の長手方向は、前記距離Xおよび距離Yの関係を考慮して定められる。
加えて、本発明の配線基板には、複数個の配線基板を縦横方向に沿って併有する多数個取り用の大判タイプの形態としたものも含まれる。
本発明における第1の配線基板の一形態を示す平面図。 図1中のA−A線の矢視に沿った断面図。 異なる形態の配線基板を示す平面図。 更に異なる形態の配線基板を示す平面図。 別異な形態の配線基板を示す平面図。 更に別形態の配線基板の概略を示す平面図。 更に別異な形態の配線基板の概略を示す平面図。 本発明における第2の配線基板の一形態を示す平面図。 図8中のB−B線の矢視に沿った断面図。 異なる形態の配線基板を示す平面図。 更に異なる形態の配線基板を示す平面図。
符号の説明
1,1a,30,31,60,61,80,81,100……配線基板
2,32,62,82,102……………………………………基板本体
3,33,63,83,103……………………………………表面
4,84………………………………………………………………裏面
5,35,65………………………………………………………キャビティ
6,36,66………………………………………………………底面
7,37,67………………………………………………………周辺
8,38,68………………………………………………………側面
10,20,40,50,70,70a,90,90a,110………第1のパッド
13,15,17,23,25,27,43,45,47,53,55,57,73,75,77,93,95,97,115,117,119……第2のパッド
a1〜a3……………………………………………………………実装エリア
X,Y…………………………………………………………………距離

Claims (3)

  1. 絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、
    上記基板本体の表面に開口し、底面および側面からなるキャビティと、
    上記キャビティの底面に形成され、複数の電子部品を実装するための第1のパッドと、
    上記キャビティの底面で且つ上記第1のパッドの周囲に形成される複数の第2パッドと、を備え、
    上記複数の第2のパッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、上記キャビティの底面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長い、
    ことを特徴とする配線基板。
  2. 絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、
    上記基板本体の表面に形成され、複数の電子部品を実装するための第1のパッドと、
    上記基板本体の表面で且つ上記第1のパッドの周囲に形成される複数の第2パッドと、を備え、
    上記複数の第2パッドに対向する第1のパッドの位置に形成される複数の実装エリアは、上記基板本体の表面の周辺までの距離よりも、最接近する別の実装エリアまでの距離の方が長い、
    ことを特徴とする配線基板。
  3. 前記複数の第2のパッドは、前記電子部品とワイヤーボンディングされるか、あるいは、上記電子部品の底面のほぼ半分を実装するものである、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板。
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