JP4912624B2 - 発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 - Google Patents
発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4912624B2 JP4912624B2 JP2005173410A JP2005173410A JP4912624B2 JP 4912624 B2 JP4912624 B2 JP 4912624B2 JP 2005173410 A JP2005173410 A JP 2005173410A JP 2005173410 A JP2005173410 A JP 2005173410A JP 4912624 B2 JP4912624 B2 JP 4912624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- light emitting
- light
- manufacturing
- resin layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
また、基板に反射カップ体を貼り合わせて反射カップ構造を得る方法としては、例えば特許文献2が提案されている。
発光素子から発生した熱は、放熱基板で拡散され、基板裏側から空気中に放散される。熱伝導率の高い放熱基板を用いることにより、発光素子の放熱性は十分となる。このような放熱基板としては、一般に図2に示すようなアルミ積層基板などが用いられる。
一方、発光素子から発する光を前方に効率よく導くためには、反射カップ部が必要となる。アルミ積層基板を用いて、この反射カップ部を得るためには、反射カップ体を別途作製し、接着剤等で基板に貼り合わせるなどの手段が採られる(特許文献2参照。)。しかし、この方法では、反射カップ体を貼り合わせる精度が悪い場合、反射カップ体と基板の間に空隙を生じる可能性があり、この場合、反射カップ部内に発光素子を封止するための樹脂を実装した場合、前記の空隙から気泡が入り込んで封止樹脂に気泡が残ってしまい、発光量の低下、配光特性の劣化などの不具合を生じる可能性がある。
その他の反射カップ部形成方法として、アルミニウム板に絶縁層となる樹脂膜を加圧プレスなどの手段により貼り合わせた後、凹部を加圧プレスにより作製する方法が考えられる。この場合、樹脂とアルミニウム板の破断伸びの違いにより、加圧時に絶縁層が割れてしまう問題がある。また、アルミ積層基板に使用する樹脂は、高い放熱性を求めるため、無機物フィラーなど放熱性の良好な材料を多く含んで構成されることがあるが、この場合の樹脂膜は、一般的には破断伸びが低い材料となる。一方で、発光素子を実装する反射カップ部は、発光素子からの光を効率的に前方に放射するため、傾斜の角度は45°〜70°と急角度になる。この傾斜部が急な場合、プレス成型でカップ形状に追随させることは非常に難しい。この結果、反射カップ部を持った基板を作製する場合、絶縁層に亀裂や変形、凹凸などを生じる可能性が高まる。
本発明の発光素子実装用基板の製造方法によれば、予め反射カップ部を形成したコア金属上にワニスを塗布、硬化させて電気絶縁樹脂層を設け、その上に導電ペーストを印刷、焼き付けして導電層を形成するので、各層間に隙間を生じることがなく、基板に発光素子を実装し、それを樹脂封止する際に気泡が入り難く、封止樹脂への気泡混入による発光強度の低下や配光性悪化を防ぐことができる。
本発明の発光素子モジュールは、前記発光素子実装用基板に発光素子を実装してなるものなので、放熱性に優れ、良好な電気絶縁性が得られ、封止樹脂への気泡混入による発光強度の低下や配光性悪化のない、高品質なものとなる。従って、本発明の発光素子モジュールは、照明装置、表示装置及び交通信号機の光源として特に有用である。
図3は、本発明に係る発光素子実装用基板の一実施形態を示す図である。本実施形態の発光素子実装用基板は、発光素子実装面にすり鉢状をなす反射カップ部23が設けられたコア金属20の発光素子実装面上に、ポリイミドなどの耐熱性樹脂からなる電気絶縁樹脂層21が設けられ、該電気絶縁樹脂層21上に発光素子への通電用の電極などの導電層22が設けられた構成になっている。
まず、反射カップ部23を形成したコア金属20を用意する。コア金属20に反射カップ形状を形成する方法としては、例えば、ドリル加工、金属プレス成型などの方法が用いられる。
次に、コア金属20の表面に耐熱性樹脂又はその前駆体を含むワニスを薄膜状に塗布、硬化させて電気絶縁樹脂層21を形成する。
次に、該電気絶縁樹脂層21上に、形成する電極パターンに沿って導電ペーストを印刷し、これを焼き付けて導電層22を形成し、発光素子実装用基板を製造する。
また、封止樹脂は熱硬化型、紫外線硬化型のエポキシ樹脂でも、シリコーン樹脂でもよい。
青色発光素子(Cree社、XB900)を銀ペーストにより基板の電極にダイボンドし、さらに、対向する電極に金線を用いて接合した。その後、反射カップ部にその上部が表面張力で十分盛り上がるまで、熱硬化性のエポキシ樹脂を注入し、硬化させて発光素子を封止した。
最初に一定温度の状態に前記発光素子モジュールを放置し、低い電流値(10mA)で1秒後の電圧値を測定した。ここで、低い電流値とした理由は、高い電流を通電することにより、素子自体が発熱してしまうため、雰囲気温度と素子自体の温度が加算されてしまうためである。電圧値と温度の関係をグラフ化する。
雰囲気温度を室温(25℃)とし、そのとき350mAの電流を1時間通電し、その後10mAまで電流値を落とし、その時の電圧値を読み取った。
前記の電圧値と温度の関係から電圧値を温度に換算した結果を発光素子の温度(A)とし、さらに、基板の裏面の温度(B)を熱電対により同時に測定した。
前記の反射カップ部を作製した側の表面全体に銀ペーストを塗布し、熱硬化させて電気絶縁性用の基板を作製した。基板の両面に電極を接続し、1000Vの直流電流を通電して評価した。
ここで、パッド印刷機による電気絶縁樹脂層の作製の詳細について述べる。印刷元となる版を所定の形状で作製し、そこにポリイミドのワニスを塗布する。版の深さはアルミ基板に転写しようとするポリイミドの厚みと同じ深さとして、アルミ基板へのポリイミドの転写を行った。パッドに用いたゴム形状は、円錐形状のものを用い、材質はゴム硬度30のシリコーンゴムを用いた。転写の結果、一回の転写で版の深さに相当する厚みのポリイミド材を、反射カップ部内の底部と傾斜部と、カップの外側の平坦部で、いずれも10μmの厚みと均一な厚さでポリイミド材を塗布することができた。このようにポリイミド材をアルミ基板に転写できることを確認した。
実験としてピエゾ方式を用い、硬化前のポリイミドを噴射し、塗布し、熱硬化させた後、20μm厚のポリイミド膜上に銀ペーストを塗布し、加熱硬化し、電気回路を作製した。その結果、反射カップ底部、傾斜部でほぼ10μmの均一な厚みの電極を得ることができた。ピエゾ方式によるインクジェット法では、銀ペーストの場合、最大で5μm程度の膜厚でしか塗布ができないが、本実験では、重ねて塗布するように数回塗布を行った。
青色発光素子(Cree社製、MB290)をダイボンド用銀ペーストにより本発明の基板電極上にダイボンドし、次に25μm径の金ワイヤを用いて発光素子を実装した反対側の電極にワイヤボンドにより電気的に接続した。
さらに、封止樹脂としてシリコーン樹脂を用いて反射カップ部内に充填したのち、加熱して樹脂を熱硬化させて発光素子モジュールを作製した。例2の構造で発光素子を実装したサンプルと、図1に示した形状で例2と同じ反射カップ形状を持つパッケージに発光素子を実装したサンプルとの発光強度を比較した。その結果、いずれも全光束の光出力で4mWと同じ結果が得られた。前述したパッド印刷法、インクジェット法で作製したパッケージに発光素子を実装した場合でも、光出力において所定の出力が得られることを確認した。
Claims (4)
- 発光素子実装面に反射カップ部を形成したコア金属の反射カップ部内の底部と傾斜部と反射カップの外側の平坦部である前記コア金属の前記発光素子実装面との上に、耐熱性樹脂又はその前駆体を含むワニスを薄膜状に塗布、硬化させて得られた電気絶縁樹脂層が設けられ、該電気絶縁樹脂層の厚さが10μm〜40μmの範囲であり、該電気絶縁樹脂層上に導電層が設けられ、該導電層により、前記反射カップ部内の底部と傾斜部と反射カップの外側の平坦部とにかけて電極パターンが形成された発光素子実装用基板の製造方法であって、
発光素子実装面に反射カップ部を形成したコア金属を用意し、前記ワニスの塗布をパッド印刷法で行うため、該ワニスを、転写しようとする厚みと同じ深さを有して所定の形状で作製した版に塗布してから、円錐形状のパッドを用いて前記コア金属の反射カップ部内の底部と傾斜部と反射カップの外側の平坦部である前記コア金属の前記発光素子実装面とに薄膜状に転写し、これを硬化させて前記電気絶縁樹脂層を形成し、
次いで該電気絶縁樹脂層上に、形成する電極パターンに沿って導電ペーストの印刷をパッド印刷法で行うため、該導電ペーストを、前記電極形状となるように作製した版に塗布してから、前記と同じパッドを用いて前記電気絶縁樹脂層の上に転写し、これを焼き付けて前記導電層を形成することを特徴とする発光素子実装用基板の製造方法。 - 前記電気絶縁樹脂層が熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂を硬化させてなることを特徴とする請求項1に記載の発光素子実装用基板の製造方法。
- 前記電気絶縁樹脂層がポリイミドからなることを特徴とする請求項1に記載の発光素子実装用基板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子実装用基板の製造方法により発光素子実装用基板を製造した後、該発光素子実装用基板の反射カップ部内の底部に発光素子を実装することを特徴とする発光素子モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173410A JP4912624B2 (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173410A JP4912624B2 (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006351666A JP2006351666A (ja) | 2006-12-28 |
JP4912624B2 true JP4912624B2 (ja) | 2012-04-11 |
Family
ID=37647220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005173410A Expired - Fee Related JP4912624B2 (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4912624B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4986282B2 (ja) * | 2007-01-10 | 2012-07-25 | 東芝ライテック株式会社 | 発光装置 |
KR101763974B1 (ko) * | 2010-04-13 | 2017-08-01 | 우베 고산 가부시키가이샤 | Led 용 방열 기판 |
JP2010171466A (ja) * | 2010-05-11 | 2010-08-05 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光装置 |
TW201246618A (en) * | 2010-10-19 | 2012-11-16 | Kyushu Inst Technology | Led module device, method for manufacturing same, led package used for led module device, and method for manufacturing same |
JP2013045788A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Toyo Aluminium Kk | 発光素子用実装基板 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63107483U (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-11 | ||
JP2000345984A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧縮機 |
JP4432275B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2010-03-17 | パナソニック電工株式会社 | 光源装置 |
JP2003318517A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Taiyo Yuden Co Ltd | 導体層形成方法 |
JP2005056749A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Tokai Rika Co Ltd | 固定接点部材、スイッチ装置、固定接点部材の製造方法 |
-
2005
- 2005-06-14 JP JP2005173410A patent/JP4912624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006351666A (ja) | 2006-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100928309B1 (ko) | 발광소자 실장용 법랑 기판과 그 제조방법, 발광소자 모듈,조명장치, 표시장치 및 교통 신호기 | |
US7498734B2 (en) | Light emitting device with wavelength converted by phosphor | |
EP2182783A2 (en) | Light-emitting module and illuminating apparatus | |
KR101017917B1 (ko) | 발광소자 실장용 기판, 발광소자 모듈, 조명장치, 표시장치및 교통 신호기 | |
KR101593740B1 (ko) | 발광 장치 및 발광 장치의 제조 방법 | |
EP1890341B1 (en) | Porcelain enameled substrate for light-emitting device mounting, light-emitting device module, illuminating device, display and traffic signal device | |
JP4678388B2 (ja) | 発光装置 | |
US20070228947A1 (en) | Luminescent Light Source, Method for Manufacturing the Same, and Light-Emitting Apparatus | |
JP2012216808A (ja) | 発光体用フレキシブル基板および発光体装置 | |
JP5209910B2 (ja) | Led照明器具 | |
JP4204058B2 (ja) | Led照明器具 | |
WO2006132150A1 (ja) | 発光素子実装用基板および発光素子モジュール | |
JP4912624B2 (ja) | 発光素子実装用基板の製造方法及び発光素子モジュールの製造方法 | |
EP2023407A1 (en) | Light-emitting device mounting substrate and method for producing same, light-emitting device module and method for manufacturing same, display, illuminating device, and traffic signal system | |
JP6802620B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法及び半導体発光装置 | |
JP2009117124A (ja) | 光源ユニット | |
KR101173398B1 (ko) | 발광다이오드 수납용 패키지 및 그 제조방법 | |
EP2713411B1 (en) | Luminescence device | |
JP4678389B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2009076803A (ja) | 発光モジュール及び発光装置 | |
US20220328461A1 (en) | Substrate structure, light-emitting device, and manufacturing method of substrate structure | |
JP7174264B2 (ja) | 面発光光源及びその製造方法 | |
JP7335518B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
JP2009088116A (ja) | 照明装置 | |
JP2020129704A (ja) | 半導体発光装置の製造方法、積層基板の製造方法、及び半導体発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100830 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101102 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110202 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20110207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120118 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |