JP5864739B2 - フィルム配線基板および発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えばLEDモジュール、LEDパッケージなどに用いるフィルム配線基板およびこれを用いたLED装置やレーザ装置などの発光装置に関する。
従来より、省エネルギーやCO2排出削減などの観点から携帯電話装置やノートパーソ
ナルコンピュータを代表とする液晶ディスプレイを用いた携帯機器やLEDバックライトを用いたLED−TVと呼ばれる液晶TV、さらには、LEDモジュールを光源とするLED電球などのようにLEDチップを光源とする商品がある。
この商品には、ガラスエポキシ基板、アルミベース基板およびセラミック基板などの配線基板にLEDチップを実装したLEDモジュールやLEDパッケージが組み込まれている。また、その他にリードフレームにLEDチップを実装して白色モールド樹脂で成型したLEDパッケージが組み込まれているものもある。
これらのLEDモジュールやLEDパッケージに用いられるLEDチップは、一般的に、GaN系青色LEDチップが使用され、青色の光を白色に波長変換できる蛍光体を混入した樹脂封止材で封止して白色発光する仕組みになっている。
図12は、特許文献1に開示されている従来の配線基板の構成例を示す裏面図である。
図12に示すように、従来の配線基板100の裏面側の配線パターン面は、給電に必要な断面積の配線パターンである給電用配線パターン101を確保していればよく、それ以外のパターンは、ビアホールの放熱用金属充填部に直結し、給電用配線パターン101とは電気的に絶縁された放熱用配線パターン102として広い面積を確保することが可能となる。
図13は、特許文献1に開示されている従来の配線基板の他の構成例を示す裏面図である。
図13に示すように、従来の配線基板100を刃物で押し切りする外形部分に銅パターン103が横切らないように形成する。このため、配線パターン103のバリや金属バリの脱落を皆無にできると共に、薄い刃物の寿命を延ばすことができる。なお、その表面側には、左右の配線パターン103に接続される金属充填部104と、中央の配線パターン103に接続されるLEDチップ105とを有している。
図14は、従来のフィルム配線基板の更に他の構成例を示す平面図である。
図14に示すように、LEDに用いられる従来の薄型で軟らかいフィルム配線基板200は、発光素子201が搭載される左側の銅パターン202と、発光素子201が搭載されない右側の銅パターン203とが互いに並行に所定間隔を開けて対向して配置されている。
特許文献2には、フィルム配線基板にLED素子を搭載することが開示されている。即ち、フレキシブル基板上に回路配線を形成し、その上に接着剤を介して別のフレキシブル基板を形成し、その上に、発光ダイオードのダイスからの光を反射するフレキシブルな反射層を形成したフレキシブル配線基板を備えている。
特開2012−33855号公報 特開2005−136224号公報
特許文献1に開示されている従来の配線基板では、図12に示すように給電用配線パターン101と放熱用配線パターン102とが入り込んだ形状をしているものの、放熱用配線パターン102が略一面に配設されており、極性の異なる配線パターンのみが両側に分かれて対向配置されているものではない。
特許文献1に開示されている従来の配線基板において、図13に示すように裏面側の中央および左右の3つの配線パターン103が互いに並行に所定間隔を開けて対向して配置されているために、その分、配線パターン103の配置方向に折れ易い。
また、図14に示す上記従来の薄くて軟らかいフィルム配線基板200においては、左側の銅パターン202と右側の銅パターン203とが島状に分かれて互いに並行になっているため、各配線パターン203間で折れ曲がり易いという問題があった。
特許文献2に開示されているフレキシブル配線基板においては、折れ曲がるのを防止または抑制することについて何ら記載されていない。
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、薄くて軟らかいフィルム配線基板において、配線パターンの配置方向に沿って折れ曲がるのを防止または抑制することができるフィルム配線基板およびこれを用いたLED装置やレーザ装置などの発光装置を提供することを目的とする。
本発明のフィルム配線基板は、フィルム基材上に±極性に対応した両導電領域が設けられ、該両導電領域の対向辺に平面視で段差部が設けられた状態で該両導電領域は互いに間隔を空けて絶縁されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における段差部は、デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状および、デバイス折れ防止用の平面視L字・L字形状のうちの少なくともいずれかである。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における平面視凹凸形状は、前記両導電領域の対向辺が所定距離を開けて嵌合している。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における両導電領域の一方導電領域の平面視凸形状の先端辺が、該両導電領域の他方導電領域の平面視凹形状の凹部内に入るように配置されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における他方導電領域の平面視凹形状の凹部の両先端辺間に該辺に沿った直線を引いたときに、前記一方導電領域の平面視凸形状の先端辺が該直線上または該直線を超えて該凹部内に入っている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における平面視凹凸形状の凹部の両側先端辺うちの少なくとも一方の先端辺が、隣接デバイスの前記凸形状側の給電部の手前まで延設されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における平面視凹凸形状の凹部の両側先端辺うちの少なくとも一方の先端辺が、前記凸形状側の反対側端部まで延設されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における両導電領域はそれぞれ、Cu箔層およびこれの直下でこれに電気的に接続されたCuポストのうちの少なくとも該Cu箔層である。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板におけるフィルム基材上に前記両導電領域の各Cu箔層が接着層を介して設けられていると共に、該各Cu箔層の直下における該フィルム基材の貫通孔に前記Cuポストが埋設されて設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における平面視凹凸形状が一または複数個存在する。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における平面視L字・L字形状は、前記両導電領域の対向辺が所定距離を開けて互いに入り込んでいる。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における一方の平面視L字形状の高端辺が、他方の平面視L字形状の低端辺側に入るように位置し、該他方の平面視L字形状の高端辺が、該一方の平面視L字形状の低端辺側に入るように位置している。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における一方平面視L字形状の高端辺に直線を引いたときに、前記他方導電領域の平面視L字形状の高端辺が直線上または該直線を超えて該一方平面視L字形状の低端辺側に入っている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における両導電領域のうちの一方の平面視L字形状の高端辺が、隣接デバイスの他方の導電領域側の給電部の手前まで延設されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における両導電領域のうちの一方の平面視L字形状の高端辺が、他方の導電領域の反対側端部まで延設されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板における両導電領域は、発光デバイス毎にマトリクス状に複数配設されている。
さらに、好ましくは、本発明のフィルム配線基板において、前記両導電領域が形成されていない表面部および該両導電領域の表面の一部に光反射用の白色レジストが形成されている。
本発明の発光装置は、本発明の上記フィルム配線基板の前記両導電領域のいずれか上に発光素子を搭載し、該発光素子の両電極と該両導電領域とが電気的に接続された状態で少なくとも蛍光体を含む樹脂で封止が為されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
本発明においては、フィルム基材上に±極性に対応した両導電領域の対向辺に平面視で段差部が設けられた状態で互いに間隔を空けて絶縁されている。
このように、両導電領域の対向辺が平面視で段差部を有しているため、薄くて軟らかいフィルム配線基板において、配線パターンの間で折れ曲がるのを防止または抑制することが可能となる。
しかも、両導電領域が形成されていない表面部および両導電領域の表面の一部に光反射用の白色レジストが形成されているので、両導電領域の間と両導電領域の表面の一部を光反射用の白色レジストで埋めることにより折れ防止の効果がある。
以上により、本発明によれば、両導電領域の対向辺に平面視段差部が設けられているため、薄くて軟らかいフィルム配線基板において、配線パターンの配置方向に沿って折れ曲がるのを防止または抑制することができる。
(a)は、本発明の実施形態1におけるTAB基板の単位構成例を示す平面図、(b)はその表面図、(c)はその裏面図である。 白色レジストが設けられていない場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。 白色レジストをフィルム基材上の接着層上にのみ設けた場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。 白色レジストによりLED素子搭載領域とLED素子と両導電領域を電気的に接続する領域以外を覆った場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。 LED素子の素子搭載工程を説明するための平面図である。 (a)は、本発明の実施形態1におけるTAB基板の別の単位構成例を示す平面図、(b)はその表面図、(c)はその裏面図である。 (a)〜(d)はTAB基板を複数個マトリックス状に配置したフィルム配線基板(フレキシブル基板)の平面図である。 補強板(タックシート)をTAB基板20と共に位置決めする方法を説明するための概略縦断面図である。 本実施形態1のTAB基板1の個片化工程を説明するための一部側面図である。 本発明の実施形態2におけるTAB基板の単位構成例を示す平面図である。 図8のTAB基板の単位構成例を示す裏面図である。 本発明の実施形態1におけるTAB基板の他の単位構成例を示す平面図である。 図10のTAB基板の単位構成例を示す裏面図である。 特許文献1に開示されている従来の配線基板の構成例を示す裏面図である。 特許文献1に開示されている従来の配線基板の他の構成例を示す裏面図である。 従来のフィルム配線基板の更に他の構成例を示す平面図である。
1、1A、21,31 TAB基板(フィルム配線基板)
1a TAB基板1の3個の貫通孔
2 フィルム基材
3a,3b、23a,23b、33a,33b Cu箔層
3b1 Cu箔層3bの先端辺(高端辺)
3a1 Cu箔層3aの先端辺(高端辺)
3b2 凹部内の底辺(低辺)
3a3,3b3 給電部
4 接着層
5a,5b、25a,25b、35a,35b Cuポスト
6、6A 白色レジスト(図1では破線部分6A)
7、27、37 LED素子
8,9,27a,27b,37a,37b ワイヤ
10 製造ステージ
11 ピン部材
12 微粘着材
13 補強板
13a 貫通孔
13A 微粘着テープ
14 レンズ
15 刃先
20 TAB基板(フィルム配線基板)
23a1、23b1、33a1、33b1 高端辺
23a2、23b2、33a1、33b1 低端辺
28、38 保護素子
以下に、フィルム配線基板およびこれを用いた発光装置の実施形態1、2について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
(実施形態1)
図1(a)は、本発明の実施形態1におけるTAB基板の単位構成例を示す平面図、図1(b)はその表面図、図1(c)はその裏面図である。図2Aは、白色レジストなしの場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。図2Bは、白色レジストをフィルム基材上の接着層上にのみ設けた場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。図2Cは、白色レジストによりLED素子搭載領域とLED素子と両導電領域を電気的に接続する領域以外を覆った場合の図1(a)のAA’線縦断面図および平面図である。なお、図1(a)はその平面図であるが、表面図と裏面図を共に含んでいる。また、図2Aのように両導電領域の対向辺に平面視段差部(デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状)が設けられているだけでなく、図2Bおよび図2Cのように両導電領域の間を光反射用の白色レジスト6で埋めることでさらに折れ防止になる。さらに両導電領域の間をフィルム基材より反射率の高い白色レジストで埋めることで、光取り出し効率の向上にもつながる。図2Cでは、Cu箔層3a,3bの少なくとも表面領域のLED素子7搭載領域とLED素子7の領域と両導電領域を電気的に接続する領域との以外の各電極領域と、フィルム基材上の接着層上領域に光反射用の白色レジスト6を施している。白色レジスト6はCu箔層表面側にはみ出している。図2A〜図2Cの(a)および(b)と(c)および(d)との違いは図2A〜図2Cの(c)および(d)が半導体チップとしてのLED素子7を搭載している点である。
図1(a)〜図1(c)および図2A〜図2Cにおいて、本実施形態1のフィルム配線基板(フレキシブル基板)としてのTAB(テープ・オートメイテッド・ボンディング)基板1は、薄くて軟らかいポリイミド材からなるフィルム基材2上に±極性に対応した両導電領域を構成する所定形状のCu箔層3a,3bが接着層4を介して設けられていると共に、フィルム基材2の貫通孔にはヒートシンクとして機能するCuポスト5a,5bが埋設されている。Cu箔層3a,3bの直下にはそれぞれCuポスト5a,5bが電気的にそれぞれ接続されている。TAB基板1の表面であって、Cu箔層3a,3bの表面領域のLED素子7搭載領域とLED素子7の各電極領域と両導電領域を電気的に接続する領域以外の領域と、フィルム基材2上の接着層4(接着剤層)上との領域に光反射用の白色レジスト6または6Aが設けられている。
左右電極領域のCu箔層3a,3bはそれぞれ、図3に示すようにLED素子7の各電極領域からワイヤ8,9によりそれぞれ接続される。Cu箔層3a上にLED素子7が搭載されてそれ自体がダイボンドで固定され、左右電極領域としてのCu箔層3a,3bにそれぞれLED素子7の各電極からワイヤ8,9がそれぞれボンディングされる。
薄くて軟らかいTAB基板1上に図3に示すようにLED素子7が搭載されるが、TAB基板1がデバイスの途中で折れるのを防止する必要がある。
(デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状)
TAB基板1において、導電層のCu箔層3a,3bは互いに絶縁されているが、その平面視パターンが、折れや割れ防止のため、少なくとも表面凹凸形状で互いに嵌合するように形成されている。
この場合のCu箔層3a,3b間の距離は、0.2mm程度である。要するに、平面視凸形状のCu箔層3aの先端辺が、平面視凹形状のCu箔層3bの凹部内に入るように位置している。この場合、凸形状のCu箔層3aと凹形状のCu箔層3bとは各1箇所であり、これは複数箇所配置されていて互いに嵌合していてもよい。凸形状のCu箔層3aと凹形状のCu箔層3bとの嵌合度合いについてもより奥深くまで入り込んで嵌合している方がよい。デバイス折れ防止に多少なりとも効果を得るためには、少なくとも、図1(a)に示すように凸部のCu箔層3aの先端辺3a1が、凹部のCu箔層3bの先端辺3b1間の位置よりもCu箔層3bの底辺3b2側に位置している必要がある。要するに、凹部のCu箔層3bの先端辺3b1間に直線を引いたときに、先端辺3a1の凸部先端辺が直線を超えて凹部のCu箔層3bの底辺3b2側にあって、少なくとも凹部内に入っている。
ここでは、凹部のCu箔層3bの凹み深さが0.4mm、凸部のCu箔層3aの出っ張り高さが0.4mmとし、Cu箔層3a,3b間の距離が、0.2mmとすると、凹部のCu箔層3bの先端辺3b1間に直線を引いたときに、先端辺3a1が凹部内に0.2mm分入り込んでいる。要するに、凸部のCu箔層3aの先端辺3a1と凹部のCu箔層3bの先端辺3b1とが少なくとも1直線状に並ぶことはなく、先端辺3a1が凹部内に入っている。なお、凹部のCu箔層3bの先端辺3b1間に直線を引いたときに、先端辺3a1からの凸部先端辺が直線上にある場合にも、対向辺の間隔が蛇行する分、デバイス折れ防止または抑制に多少の効果はある。
また、凹部のCu箔層3bの両側の各先端辺3b1がどの程度長く延設していてもよいかについて、Cu箔層3a,3bの表面に電解メッキを施すために、上下のデバイスに給電部3a3,3b3が設けられていることから、給電部3a3が存在する手前まで、凹部のCu箔層3bの両側の各先端辺3b1が延びるのが最大である。Cu箔層3a,3bの表面に無電解メッキを施す場合や、電解メッキを施さないのであれば、凹部のCu箔層3bの両側の各先端辺3b1が凸部のCu箔層3aの反対側端部まで延ばすことができる。
また、両導電領域の間を光反射用の白色レジストで埋めることで、デバイスの折れ防止または抑制に多少の効果はある。
なお、以上は、Cu箔層3a,3bが、少なくとも表面凹凸形状で互いに嵌合するように形成されている場合について説明したが、これに代えてまたはこれと共に、Cuポスト5a,5bが、少なくとも表面凹凸形状で互いに嵌合するように形成されていれば、デバイスの折れや割れを防止することができる。要するに、平面視凸形状のCuポスト5aの先端辺が、平面視凹形状のCuポスト5bの凹部内に入るように位置している。図4(a)〜図4(c)では、図1(c)のCuポスト5bに代えて、両端側がCuポスト5a側に延びたCuポスト5cになっている。このCuポスト5bに比べてCuポスト5cの方が対向辺の間隔が蛇行する分だけデバイス折れ防止に有効である。
なお、図5(a)〜図5(d)に、TAB基板1を複数個マトリックス状に配置したフィルム配線基板(フレキシブル基板)の平面図を示している。
図5(a)〜図5(d)に示すように、TAB基板20は、複数個のLEDデバイスなどの複数のTAB基板1が2次元状でマトリックス状に配置されているフィルム配線基板(フレキシブル基板)である。給電部3a3,3b3によって複数のCu箔層3a,3bがそれぞれ図5(a)の短辺方向または図5(b)の長辺方向に繋がっている。図5(a)および図5(b)のどちらでもよい。また、これらの上に白色レジスト6A(斜線部分)を設けた図5(c)および図5(d)のどちらでもよい。
Cu箔層3a,3bにCuポスト5a,5bが電気的にそれぞれ接続されている。TAB基板1の表面であって、Cu箔層3a,3bの表面領域のLED素子7搭載領域とLED素子7の各電極領域と両導電領域を電気的に接続する領域以外の領域と、フィルム基材2上の接着層4上との領域に光反射用の白色レジスト6または6Aが設けられている。
(微粘着材を塗布したタックシート)
図6は、補強板(タックシート)をTAB基板20と共に位置決めする方法を説明するための概略縦断面図である。
図6において、先端にテーパ(ここではテーパを付けていない)が設けられたピン部材11が複数本立設されたピン治具・セットプレートなどの製造ステージ10が設けられている。製造ステージ10のピン部材11は、微粘着材12を塗布した補強板13の貫通孔13aに対応しており、補強板13の貫通孔13aにピン部材11を挿入して製造ステージ10と補強板13との位置合わせをする。ピン部材11のピン数は複数あればよい。これに対応させて、補強板13とTAB基板20とに設ける貫通孔13a,1aを複数同じ位置に設ければよい。TAB基板20の貫通孔1aは製品エリア外の外周縁部に設けられている。
補強板13の貫通孔13aに対応した位置に、TAB基板20の貫通孔1aが対応して一致している。補強板13の貫通孔13aから突き出たピン部材11にTAB基板20の貫通孔1aを貫通させた後に、補強板13上の微粘着材12にTAB基板20の裏面を押し付けて貼り合せて表面を平らな状態にする。
微粘着材12は、シリコン、フッ素ゴム、アクリル、ウレタンおよびこれらの組み合わせにより構成され、その厚さは、0.05mm〜0.3mm程度である。微粘着材12の厚さが0.3mmよりも厚くなると、ワイヤボンディング時に超音波が吸収されてボンディングが困難になる。微粘着材12の厚さが0.05mmよりも薄ければ、粘着力が少な過ぎてTAB基板20が貼り付けにくくなる。微粘着材12の厚さは、より好ましくは、0.05mm〜0.2mm程度である。微粘着材12は、耐熱温度が摂氏150度〜摂氏300度のものを用い、ここでは、耐熱温度が摂氏180度に耐える必要がある。
補強板13は、アルミニュウム、ステンレス、耐熱樹脂などで構成され、その厚さは0.1mm〜0.6mm程度である。TAB基板20の厚さは0.05〜0.2mm程度である。TAB基板20の厚さは従来のセラミック基板の厚みを考慮して設定する。
従来はセラミックの硬い基板材料を用いていた。セラミック基板を用いていた製造ラインを有効活用するために、金属製などの補強板13上に微粘着材12が塗布されて、補強板13上にTAB基板20の裏面側を貼り付ける。これにより、TAB基板20は、従来のセラミック基板と同様の厚みと剛性になって各工程内で扱い易くなる。
1枚のTAB基板20には、複数個のLEDデバイスが2次元状でマトリクス状に配置されている。このようなTAB基板20単独では反ってしまうが、TAB基板20は、一枚の金属製の補強板13上の微粘着材12により真っ平らに貼り付けられる。TAB基板20の単独の反りは、Cuポスト5a,5bや白色レジスト6の形状によっても異なるが中央部と端部との差が1mm程度ある。ここでは、TAB基板20の中央部が膨れて反る傾向にある。TAB基板20の貼り付け時はTAB基板20と補強板13上の微粘着材12の間の空気を追い出すように真っ平らにTAB基板20を貼り付ける。
TAB基板20の裏面全面を金属製の平坦な補強板13に微粘着材12で固定することにより、各工程を通して、TAB基板20が反ることがなく平坦な状態で各種加工を実施することができ、加工異常や加工不良を低減することができる。
微粘着材12は、TAB基板20を貼り付ける程度の粘着力があって、TAB基板20を剥がそうとすると、容易に剥がすことができるものを用いる。その粘着力の範囲は、0.1〜5.0N/2.5cmである。
また、微粘着材12は、その表面を洗浄によって粘着力が回復して繰り返し用いることができる。また、微粘着材12は、熱硬化後も粘着力は大きく変化せず、軟らかいTAB基板20を容易に剥がすことができて作業効率の改善を図ることができる。このように、微粘着材12の微粘着力は、耐熱性および耐久性を兼ね備え、前述したが、粘着面を洗浄することにより粘着力を回復し、繰り返し使用することができるため、ランニングコストの改善を図ることができる。
上記構成により、以下、その動作について説明する。
製造ステージ10のピン部材11を、上面に微粘着材12が塗布された補強板13の貫通孔13aに挿入して製造ステージ10と補強板13の位置合わせを行う。この状態で、補強板13から突き出たピン部材11をTAB基板20の貫通孔1aに挿入すると共に、補強板13およびの微粘着材12にTAB基板20の裏面をその表面が平らになるように貼り付けて製造ステージ10、補強板13およびTAB基板20の位置決めを行う。
補強板13およびTAB基板20からピン部材11を抜いて製造ステージ10を外すと、以降の各工程でTAB基板20を補強板13と共に用いることができる。
(素子搭載工程)
補強板13およびTAB基板20からピン部材11を抜いて製造ステージ10を外し、位置決めされた補強板13およびTAB基板20を用いて、図3に示すように、LED素子7をTAB基板20の各電極領域(Cu箔層3a,3b)上にダイボンドおよびワイヤボンディングする素子搭載工程を実施する。
(第1および第2封止工程)
続いて、TAB基板20が表面に貼り付けられた補強板13を用いて、蛍光体を混合した封止樹脂によりLED素子7を封止する第1封止工程を実施し、これを経て、LED素子7の上方に対応するように後述の透明なレンズ14を形成する第2封止工程としての透明レンズ形成工程を実施する。
透明レンズ形成工程では、薄くて軟らかいTAB基板20を表面に貼り付けた補強板13を用いて、レンズ14を形成する。
(個片化工程)
図7は、本実施形態1のTAB基板20の個片化工程を説明するための一部側面図である。
図7において、補強板13からTAB基板20を剥がしてから、薄くて軟らかいTAB基板20の裏面に微粘着テープ13Aに貼り付ける。
TAB基板20に対して、複数個のLEDデバイスを所定サイズに複数の刃先15を持つ刃型で切断する個片化工程を実施する。
LEDデバイス毎のレンズ14間を刃先15(金型)により所定ピッチで切断する。刃先15をTAB基板20のLEDデバイスのレンズ14間に押し当てて押し切りすることから、LEDデバイス間の切断に要するスリット(切代)は「0」である。ここでは、刃先15(刃型)をセットしたレンズアライメント機能付きプレス機を用いる。複数の刃先15(ここでは2本で示している)がセットされた刃型を用いることにより、より早く個片化することができる。また、複数の刃型が設置された型を用いれば、複数のTAB基板20を同時に個片化することもできる。レンズ14の位置をアライメントし、レンズ14間に刃先15を入れ、しかも切代「0」であるため、レンズ14を含むLEDデバイスを破損することなく個片化することができる。刃先15によるプレス前に、薄くて軟らかいTAB基板20を表面に貼り付けた微粘着テープ13Aを用意し、TAB基板20は、刃先15により短冊状に同時に切断してから刃先15の長手方向を角度90度だけ回転させて同時に切断して個片化する。このとき、刃先15により微粘着テープ13Aを残してTAB基板20のみがハーフカットされる。個片化されたTAB基板20のLEDデバイスが微粘着テープ13Aによりバラバラにならず整列した状態で保持することができる。
従来のダイシングに比べて加工時のストレスが小さいため、強粘着力の微粘着テープは不要である。
レンズ14の位置をアライメントし、レンズ14間に高精度に刃先15を入れて外形位置を加工するため、レンズ14を切る不良などLEDデバイスの破損を低減することができる。また、複数の刃先15でTAB基板20の複数のLEDデバイスを個々のLEDデバイスが乗ったTAB基板1に個片化するため、加工時間が短縮できる。さらに、刃先15の角度の最適な設定により、略0スリット加工ができて外形形状が小さくならず外形精度も安定化する。
以上により、本実施形態1によれば、両導電領域の一方導電領域であるCu箔層3aの平面視凸形状の先端辺3a1が、両導電領域の他方導電領域であるCu箔層3bの平面視凹形状の凹部内(底辺3b2側)に入るように配置されている。
このように、両導電領域の対向辺に平面視段差部(デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状)が設けられているため、薄くて軟らかいTAB基板1または1Aにおいて、配線パターンの間で折れ曲がるのを防止または抑制することができる。さらには、両導電領域の対向辺に平面視段差部(デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状)が設けられている薄くて軟らかいフィルム配線基板であるTAB基板20(複数のTAB基板1または1A)についても、配線パターンの間で折れ曲がるのを防止または抑制することができる。
(実施形態2)
上記実施形態1では、デバイス折れ防止のために、±極性に対応した両導電領域の対向辺が平面視凹凸形状に形成した場合について説明したが、本実施形態2では、±極性に対応した両導電領域の対向辺が平面視L字・L字形状(平面視L字およびL字形状)に形成した場合について説明する。
図8は、本発明の実施形態2におけるTAB基板の単位構成例を示す平面図である。図9は、図8のTAB基板の単位構成例を示す裏面図である。
図8および図9において、本実施形態2のフィルム配線基板(フレキシブル基板)としてのTAB基板21は、薄くて軟らかいポリイミド材からなるフィルム基材上に、±極性に対応した両導電領域を構成するCu箔層23a,23bが接着層を介して設けられていると共に、Cu箔層23a,23b直下のフィルム基材の貫通孔にはヒートシンクとして機能するCuポスト25a,25bが埋設されて、Cu箔層23a,23bにそれぞれCuポスト25a,25bが電気的にそれぞれ接続されている。TAB基板21の表面であって、Cu箔層23a,23bの少なくとも表面領域のLED素子27搭載領域とLED素子27の各電極領域と両導電領域を電気的に接続する領域以外の領域と、フィルム基材上の接着層上との領域に、ここで把持視していないが光反射用の白色レジスト6または6Aが設けられている。
左右電極領域のCu箔層23a,23bはそれぞれ、LED素子27の各電極領域からワイヤによりそれぞれ接続される。Cu箔層23b上にLED素子27が搭載されてダイボンドで固定され、左右電極領域としてのCu箔層23a,23bにそれぞれ、半導体発光素子としてのLED素子27の各電極からワイヤ27a,27bがそれぞれボンディングされている。
LED素子27と並列に保護素子28が接続されている。保護素子28は、TAB基板21の表面側以外の場所に設けられる。即ち、保護素子28は、TAB基板21の裏面または基板内部に設けられる。保護素子28は薄膜の印刷抵抗とする。これにより配置の制約を受けない。このように、薄膜の印刷抵抗であり、配置の制約を受けないことから、薄膜金属層と電気的接続が容易になり、樹脂などで容易に覆うことが可能となるので、保護素子28によってLED素子27からの出射光の遮蔽・吸収が低減される。よって、LED素子27から外部に出射される光の遮蔽・吸収を抑制し、光出力の低減を招くことなく、良好な輝度の出射光を得ることが可能となる。また、保護素子28を用いることにより低コストで形成できる。
薄くて軟らかいTAB基板21上にLED素子27が搭載されるが、TAB基板21がデバイスの途中で折れるのを防止するために、両電極領域としてのCu箔層23a,23bの対向辺が平面視L字逆L字形状に形成されている。
TAB基板21において、導電層のCu箔層23a,23bは互いに絶縁されているが、その平面視パターンが、折れや割れ防止のため、少なくとも平面視L字・L字形状で互いに入り込んでいる。
この場合のCu箔層23a,23b間の距離は、0.2mm程度である。要するに、平面視L字形状のCu箔層23aの突き出た高端辺23a1が、平面視L字形状のCu箔層23bの凹んだ低端辺23b2側に入るように位置している。また、平面視L字形状のCu箔層23bの突き出た高端辺23b1が、平面視L字形状のCu箔層23aの凹んだ低端辺23a2側に入るように位置している。この場合、L字形状のCu箔層23a、23bはより奥深くまで互いに入り込んで嵌り合っている方がよい。デバイス折れ防止に多少なりとも効果を得るためには、少なくとも、図8に示すようにL字のCu箔層23aの高端辺23a1が、L字のCu箔層23bの高端辺23b1の位置よりも互いに低端辺23b2、23a2側にそれぞれ位置している必要がある。要するに、L字のCu箔層23bの高端辺23b1に直線を引いたときに、高端辺23a1がCu箔層23bの低端辺23b2側にあって、少なくともL字内に入っている。即ち、一方の平面視L字形状の高端辺に直線を引いたときに、他方導電領域の平面視L字形状の高端辺が、上記実施形態1でも記載したが、直線上または直線を超えて一方の平面視L字形状の低端辺側に入っている。
ここでは、L字部のCu箔層23bの深さ(高端辺23b1と底端辺23b2との差)が0.4mm、L字のCu箔層23aの出っ張り高さ(高端辺23a1と低端辺23a2との差)が0.4mmとし、Cu箔層23a,23b間の距離が、0.2mmとすると、L字のCu箔層23bの高端辺3b1に直線を引いたときに、高端辺23a1がその引いた直線に対して0.2mm分入り込んでいる。要するに、L字のCu箔層23aの高端辺23a1とL字のCu箔層23bの高端辺23b1とが少なくとも1直線状に並ぶことはなく、その高端辺23b1に引いた直線よりも先端辺23a1がCu箔層23b側に入っている。
また、L字のCu箔層23a,23bの高端辺23a1,23b1がどの程度長く延設していてもよいかについて、Cu箔層23a,23bの表面に電解メッキを施すことから、上下のLEDデバイスに給電部が設けられており、給電部が存在する手前まで、L字のCu箔層23a,23bの高端辺23a1,23b1が延びるのが最大である。Cu箔層23a,23bの表面に無電解メッキを施す場合や、電解メッキを施さないのであれば、L字のCu箔層23a,23bの高端辺23a1,23b1がL字のCu箔層23a、23bの反対側端部まで互いに延びていてもよい。
以上により、本実施形態2によれば、両導電領域の対向辺に平面視段差部(平面視L字・L字形状)が設けられているため、薄くて軟らかいTAB基板21において、配線パターンの間で折れ曲がるのを防止または抑制することができる。さらには、両導電領域の対向辺に平面視段差部(平面視L字・L字形状)が設けられているTAB基板21が複数個2次元状マトリックス状に配置されている薄くて軟らかいフィルム配線基板(TAB基板)についても、配線パターンの間で折れ曲がるのを防止または抑制することができる。
なお、以上は、Cu箔層23a,23bが、少なくとも平面視L字・L字形状で互いに入り込んでいる場合について説明したが、これに代えてまたはこれと共に、Cuポスト25a,25bが、上記と同様、少なくとも平面視L字・L字形状で互いに入り込んでいれば、LEDデバイスの折れや割れを防止または抑制することができる。要するに、平面視L字形状のCuポスト25aの高端辺が、平面視L字形状のCuポスト25bのL字内に入るように位置している。図10ではCuポスト25aは4角形であってL字形状ではない。
なお、本実施形態2では、両導電領域の対向辺が平面視L字・L字形状に形成した場合であって、LED素子27と並列に保護素子28が設けられた場合であるが、これに限らず、LED素子27と並列に保護素子28が設けられた場合を、上記実施形態1のように、両導電領域の対向辺が平面視凹凸形状に形成した場合に適用することができる。この一例を図10および図11に示している。
図10は、本発明の実施形態1におけるTAB基板の別の単位構成例を示す平面図である。図11は、図10のTAB基板の単位構成例を示す裏面図である。
図10および図11のTAB基板31において、左右電極領域のCu箔層33a,33bはそれぞれ、LED素子37の各電極領域からワイヤ37a,37bによりそれぞれ接続される。Cu箔層33b上にLED素子37が搭載されてダイボンドで固定され、左右電極領域としてのCu箔層33a,33bにそれぞれ、半導体発光素子としてのLED素子37の各電極からワイヤ37a,37bがそれぞれボンディングされている。
LED素子37と並列に保護素子38が接続されている。保護素子38は、TAB基板31の表面側以外の場所に設けられる。即ち、保護素子38は、TAB基板31の裏面または基板内部に設けられる。保護素子38は、前述した保護素子28の場合と同様に薄膜の印刷抵抗とする。これにより配置の制約を受けない。
TAB基板31において、導電層のCu箔層33a,33bは互いに絶縁されているが、その平面視パターンが、折れや割れ防止のため、少なくとも表面凹凸形状で互いに嵌合するように形成されている。このことは上記実施形態1の場合と同様である。
Cu箔層33a,33b間の距離は、0.2mm程度である。平面視凹形状のCu箔層33aの内部に、平面視凸形状のCu箔層33bの先端辺33b1が入るように位置している。この場合、凹形状のCu箔層33aと凸形状のCu箔層33bとは各1箇所であり、これは複数箇所配置されていて互いに嵌合していてもよい。凹形状のCu箔層33aと凸形状のCu箔層33bとの嵌合度合いについてもより奥深くまで入り込んで嵌合している方が折れ防止によい。デバイス折れ防止に多少なりとも効果を得るためには、少なくとも凹部のCu箔層33a内に、凸部のCu箔層33bの先端辺33b1が位置している必要がある。
なお、本実施形態1では、デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状について説明し、本実施形態2では、デバイス折れ防止用の平面視L字・L字形状について説明したが、これらに限らず、平面視凹凸形状と平面視L字・L字形状とを共に有していてもよい。
したがって、本発明のフィルム配線基板1,1A,21または31は、フィルム基材2上に±極性に対応した両導電領域の対向辺に平面視で段差部が設けられた状態で互いに間隔を空けて絶縁されている。要するに、段差部は、デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状および、デバイス折れ防止用の平面視L字・L字形状のうちの少なくともいずれかであればよい。これによって、薄くて軟らかいフィルム配線基板において、配線パターン間で折れ曲がるのを防止または抑制する本発明の目的を達成することができる。また、両導電領域の間、すなわち両導電領域が形成されていないフィルム基材2の表面を光反射用の白色レジストで埋めることで、さらなるデバイスの折れ防止または抑制できる。また、白色レジスト(層)は、Cu箔層の厚みと同等か、より厚いことが望ましい。
なお、本実施形態1、2では、フィルム基材2上に±極性に対応した両導電領域としてのCu箔層のみが設けられ、両Cu箔層の対向辺に平面視で段差部が設けられた状態で両Cu箔層は互いに所定間隔を空けて絶縁されている場合について説明し、段差部として平面視凹凸形状であっても平面視L字・L字形状であっても、矩形状の段差部の場合について説明したが、これに限らず、山部と谷部を曲線で繋ぐ曲線状の段差部であってもよい。対向した各Cu箔層間の間隔は曲線状に蛇行している。
なお、上記実施形態1で説明したが、さらに説明すると、デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状は、両導電領域としての1対のランド部(CU箔層3a,3b)の対向辺の平面視凸部と凹部とが所定の絶縁距離を開けて互いに嵌合して形成されている。また、上記実施形態2で説明したが、さらに説明すると、デバイス折れ防止用の平面視L字・L字形状(平面視L字および逆L字形状)は、両導電領域としての1対のランド部(CU箔層23a,23b)の対向辺が、平面視L字と平面視逆L字形状で対向して互いに所定の絶縁距離を空けて互いに入り込んで形成されている。これらのデバイス折れ防止用の平面視凹凸形状と、デバイス折れ防止用の平面視L字・逆L字形状とのうちの少なくともいずれかが本発明の発光装置に用いられている。例えば、平面視凹凸形状および平面視L字・L字形状(平面視L字および逆L字形状)が連続的に形成されてこれらを共に用いることもできる。
上記実施形態2では、絶縁性フィルム(フィルム基材2)の裏面上に設けられた保護素子28,38(印刷抵抗)を事例として用いて説明したが、これに限らず、保護素子としての薄膜の印刷抵抗の両端部が、CUポスト5a,5b上(裏面)にメッキ処理されたアノード端子部とカソード端子部に覆われていてもよく、また、絶縁性フィルム(フィルム基材2)の表面の接着材層上(CU箔層の直下の接着材層上)に印刷抵抗素子として薄膜の印刷抵抗が設けられていてもよく、さらに、2枚の絶縁性フィルム間(フィルム基材2の内部)に形成された薄膜の印刷抵抗を用いることもできる。このように、両導電領域の各CU箔層に接続されたCUポスト5a,5b上のアノード端子部とカソード端子部間に保護素子を接続することによって、両導電領域の各CU箔層に接続されたLED素子7と並列に保護素子を接続することができる。したがって、これらの保護素子は、発光素子(LED素子7)の搭載面よりも背面側に設けられて、保護素子は、絶縁性フィルム(フィルム基材2)の表面側、裏面側およびその内部のうちの少なくともいずれかに形成されていればよい。
以上のように、本発明の好ましい実施形態1、2を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1、2に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1、2の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、LEDモジュール、LEDパッケージなどにに用いるフィルム配線基板および配線基板の製造方法の分野において、両導電領域の対向辺に平面視段差部が設けられているため、薄くて軟らかいフィルム配線基板において、配線パターン間で折れ曲がるのを防止または抑制することができる。

Claims (18)

  1. フィルム基材上に±極性に対応した両導電領域が設けられ、該両導電領域の直下にそれぞれ、該フィルム基材を貫通する導電性ポスト層がそれぞれ電気的に接続され、該両導電領域および該導電性ポスト層のうちの少なくとも該導電性ポスト層の対向辺に平面視で段差部が設けられた状態で該両導電領域は互いに間隔を空けて絶縁されているフィルム配線基板。
  2. 前記段差部は、デバイス折れ防止用の平面視凹凸形状および、デバイス折れ防止用の平面視L字・L字形状のうちの少なくともいずれかである請求項1に記載のフィルム配線基板。
  3. 前記平面視凹凸形状は、前記両導電領域の対向辺が所定距離を開けて嵌合している請求項2に記載のフィルム配線基板。
  4. 前記両導電領域の一方導電領域の平面視凸形状の先端辺が、該両導電領域の他方導電領域の平面視凹形状の凹部内に入るように配置されている請求項3に記載のフィルム配線基板。
  5. 前記他方導電領域の平面視凹形状の凹部の両先端辺間に該辺に沿った直線を引いたときに、前記一方導電領域の平面視凸形状の先端辺が該直線上または該直線を超えて該凹部内に入っている請求項4に記載のフィルム配線基板。
  6. 前記平面視凹凸形状の凹部の両側先端辺うちの少なくとも一方の先端辺が、隣接デバイスの前記凸形状側の給電部の手前まで延設されている請求項4に記載のフィルム配線基板。
  7. 前記平面視凹凸形状の凹部の両側先端辺うちの少なくとも一方の先端辺が、前記凸形状側の反対側端部まで延設されている請求項4に記載のフィルム配線基板。
  8. 前記両導電領域はそれぞれ、Cu箔層およびこれの直下でこれに電気的に接続された前記導電性ポスト層としてのCuポストである請求項1に記載のフィルム配線基板。
  9. 前記フィルム基材上に前記両導電領域の各Cu箔層が接着層を介して設けられていると共に、該各Cu箔層の直下における該フィルム基材の貫通孔に前記Cuポストが埋設されて設けられている請求項8に記載のフィルム配線基板。
  10. 前記平面視凹凸形状が一または複数個存在する請求項2に記載のフィルム配線基板。
  11. 前記平面視L字・L字形状は、前記両導電領域の対向辺が所定距離を開けて互いに入り込んでいる請求項2に記載のフィルム配線基板。
  12. 一方の平面視L字形状の高端辺が、他方の平面視L字形状の低端辺側に入るように位置し、該他方の平面視L字形状の高端辺が、該一方の平面視L字形状の低端辺側に入るように位置している請求項11に記載のフィルム配線基板。
  13. 前記一方平面視L字形状の高端辺に直線を引いたときに、前記他方導電領域の平面視L字形状の高端辺が直線上または該直線を超えて該一方平面視L字形状の低端辺側に入っている請求項11に記載のフィルム配線基板。
  14. 前記両導電領域のうちの一方の平面視L字形状の高端辺が、隣接デバイスの他方の導電領域側の給電部の手前まで延設されている請求項11に記載のフィルム配線基板。
  15. 前記両導電領域のうちの一方の平面視L字形状の高端辺が、他方の導電領域の反対側端部まで延設されている請求項11に記載のフィルム配線基板。
  16. 前記両導電領域は、発光デバイス毎にマトリクス状に複数配設されている請求項1〜15のいずれかに記載のフィルム配線基板。
  17. 前記両導電領域が形成されていない表面部および該両導電領域の表面の一部に光反射用の白色レジストが形成されている請求項1〜16のいずれかに記載のフィルム配線基板。
  18. 請求項1〜17のいずれかに記載のフィルム配線基板の前記両導電領域のいずれか上に発光素子を搭載し、該発光素子の両電極と該両導電領域とが電気的に接続された状態で少なくとも蛍光体を含む樹脂封止が為されている発光装置。
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