JPWO2014141691A1 - 発光モジュール - Google Patents

発光モジュール Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014141691A1
JPWO2014141691A1 JP2015505291A JP2015505291A JPWO2014141691A1 JP WO2014141691 A1 JPWO2014141691 A1 JP WO2014141691A1 JP 2015505291 A JP2015505291 A JP 2015505291A JP 2015505291 A JP2015505291 A JP 2015505291A JP WO2014141691 A1 JPWO2014141691 A1 JP WO2014141691A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light emitting
copper
emitting module
module according
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.)
Granted
Application number
JP2015505291A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6090680B2 (ja
Inventor
孝典 明田
孝典 明田
佐名川　佳治
佳治 佐名川
植田　充彦
充彦 植田
吉原　孝明
孝明 吉原
真太郎 林
真太郎 林
利彦 佐藤
利彦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2014141691A1 publication Critical patent/JPWO2014141691A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6090680B2 publication Critical patent/JP6090680B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647—Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—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
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
    • 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
    • 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
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

ＬＥＤモジュール（１）は、絶縁性を有する樹脂に銅が埋め込み形成された第１基板（１０）と、第１基板（１０）の銅の上に配置され、当該銅とはんだ接合された第２基板（２０）と、第２基板（２０）の上に形成された実装電極（４０）と、第２基板（２０）の上方に配置され、実装電極（４０）とＡｕＳｎ接合されたＬＥＤ（３０）とを備える。

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光モジュールに関する。
ＬＥＤ等の半導体発光素子は、高効率及び高寿命であるので、種々の機器の光源として広く利用されている。例えば、ＬＥＤは、ランプや照明装置等において照明用光源として用いられたり、液晶表示装置においてバックライト光源として用いられたりしている。
一般的に、ＬＥＤは、ＬＥＤモジュールとしてユニット化又はパッケージ化されて各種機器に内蔵されている。具体的に、ＬＥＤモジュールは、基板と、基板の上に配置された１つ以上のＬＥＤとを備える。
この種のＬＥＤモジュールとして、例えば特許文献１には、基板と、基板の上に配置されたサブマウントと、サブマウントの上にフリップチップ実装されたＬＥＤとを備えるフリップチップデバイスが開示されている。
特開２０１２−６０１７３号公報
近年、より明るい照明装置が要望されており、ＬＥＤモジュールの高ワット化が望まれている。この場合、ＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤの数を増加させることが考えられる。
一方、ＬＥＤは、発光によりＬＥＤ自身から熱が発生し、この熱によってＬＥＤの温度が上昇して発光効率が低下するとともに信頼性が低下する。このため、ＬＥＤの数を増加させると発熱量も増加して、ＬＥＤの発光効率及び信頼性が低下する。
そこで、ＬＥＤを配置する基板のサイズを大きくし、隣り合うＬＥＤの素子間隔を広げることによってＬＥＤの放熱性を向上させることが考えられる。これにより、ＬＥＤの数の増加によってトータルの発熱量が大きくなったとしても、ＬＥＤの温度上昇を抑えることができる。
しかしながら、狭角配光用照明装置等もあるように、一般的に、機器内におけるＬＥＤモジュールのスペースは限られており、基板のサイズを大きくするには限界がある。逆に、ＬＥＤモジュールの小型化が要望されており、より小さい基板サイズで従来と同等以上のワット数を確保しなければならない場合もある。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、小型化が可能で、かつ優れた放熱性を有する信頼性の高い発光モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る発光モジュールの一態様は、絶縁性を有する樹脂に銅が埋め込み形成された第１基板と、前記銅の上に配置され、当該銅とはんだ接合された第２基板と、前記第２基板の上に形成された実装電極と、前記実装電極の上方に配置され、当該実装電極と金スズ接合された発光素子とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記発光素子は、前記実装電極と接合される素子電極を有し、前記実装電極は、前記素子電極と略同等の外形であってもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第２基板の前記第１基板側の主面の全面が、前記銅とはんだ接合されていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第２基板の上にはアルミニウム膜が形成されており、前記アルミニウム膜は、前記発光素子が発する光を反射する反射膜であり、かつ、前記発光素子を発光させるための電流が流れる配線であり、前記実装電極は、前記アルミニウム膜の上に、かつ、当該アルミニウム膜と接触させて形成されていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第２基板の上にはアルミニウム膜が形成されており、前記実装電極は、前記アルミニウム膜の上に形成されており、さらに、前記金スズ接合によって前記実装電極の上に形成された金スズ層を備え、前記実装電極は、ニッケル、パラジウム、金、チタン、白金及び銅の中から選ばれる少なくとも１種類の金属材料又は当該金属材料を含む合金層によって構成された単層又は複数層であってもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記アルミニウム膜の上には保護膜が形成されていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記保護膜は、前記実装電極が形成された箇所には形成されていなくてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記保護膜は、二酸化シリコン膜であってもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第１基板は、反射性を有するレジストで覆われていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記レジストは、前記第２基板が配置される箇所を開口するように形成されていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第１基板の導電部と前記第２基板の導電部とは、アルミニウムからなるワイヤで接続されていてもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第２基板にはんだ接合された前記銅を第１の銅とすると、前記第１基板は、さらに、前記樹脂に埋め込み形成された第２の銅を有し、前記第１の銅は、電気的に浮いている銅板であり、前記第２の銅は、前記発光素子を発光させるための電流が流れる銅配線であっててもよい。
また、本発明に係る発光モジュールの一態様において、前記第２基板は、シリコン基板であってもよい。
本発明によれば、小型化が可能で、かつ優れた放熱性を有する信頼性の高いＬＥＤモジュールを実現することができる。
図１の（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの平面図であり、図１の（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの一部切り欠き斜視図である。 図３の（ａ）は、比較例のＬＥＤモジュールにおけるアルミニウム膜と実装電極との関係を示す図であり、図３の（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。 図４の（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおけるアルミニウム膜と実装電極との関係を示す図であり、図４の（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。 図５の（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの製造方法における各工程を説明するための図である。 図６は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおける第１基板の作製方法を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（実施の形態）
以下の実施の形態では、発光モジュール（発光装置）の一例としてＬＥＤモジュールについて説明する。
まず、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュール１の構成について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、第１基板１０と、第１基板１０の上方に配置された第２基板２０と、第２基板２０の上方に配置されたＬＥＤ３０とを備える。
第２基板２０の上には一対の実装電極４０が形成されている。ＬＥＤ３０は、一対の実装電極４０とＡｕＳｎ接合（金スズ接合）されており、ＬＥＤ３０と実装電極４０との間にはＡｕＳｎ層（金スズ層）５０が形成されている。ＡｕＳｎ層５０としては、例えば、ＡｕＳｎはんだを用いることができる。
また、第１基板１０と第２基板２０とははんだ接合されており、第１基板１０と第２基板２０との間にははんだ層６０が形成されている。はんだ層６０のはんだ材料としては、ＡｕＳｎ層５０におけるＡｕＳｎはんだよりも融点の低いものを用いることが好ましく、例えばＳｎ−Ａｇ系はんだを用いることができる。これにより、ＬＥＤ３０がＡｕＳｎ接合された第２基板２０を、第１基板１０にはんだ接合することができる。つまり、第２基板２０にＬＥＤ３０をＡｕＳｎ接合した後に第１基板１０と第２基板２０とをはんだ接合する場合であっても、第１基板１０と第２基板２０とのはんだ接合時にＡｕＳｎ層５０が再溶融することがないので、ＡｕＳｎ層５０の再溶融によるＬＥＤ３０の位置ずれ等が発生しない。
なお、はんだ層６０のはんだ材料としては、その他に、Ｓｎ系又はＩｎ系等の一般的な電子部品の接合に用いられる汎用のはんだ材料を用いてもよい。
以下、ＬＥＤモジュール１における各構成部材及び各構成部材の接続関係について詳細に説明する。
第１基板１０は、絶縁性を有する樹脂に銅が埋め込み形成された基板である。後述するように、本実施の形態における第１基板１０は、搭載する電子部品との電気的な導通を行う配線基板（配線板）として機能するとともに、搭載する電子部品の熱引きを促す放熱基板（ヒートシンク）として機能する。なお、本実施の形態において、第１基板１０は矩形基板であるが、円形又は多角形等の矩形以外の形状の基板を用いてもよい。
第１基板１０は、樹脂材料からなるベース樹脂部１１と、銅材料からなる薄板状の銅板部１２とによって構成されている。ベース樹脂部１１を構成する樹脂材料としては、例えば、熱伝導性フィラーとバインダー樹脂とを含む熱伝導性樹脂組成物を用いることができる。
この場合、熱伝導性フィラーは、熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものを用いるとよい。また、熱伝導性フィラーとしては、モース硬度が異なる複数の無機フィラーを用いることが好ましく、例えば、モース硬度が５以上の硬質フィラーと、モース硬度が３以下の軟質フィラーとを混ぜたもの用いることができる。なお、モース硬度とは、引掻きに対する傷の付き易さを示すものであり、１０段階のモース硬度（旧モース硬度）として表すことができる。
モース硬度が５以上の硬質フィラーの具体例としては、例えば、酸化アルミニウム（モース硬度：９）、酸化マグネシウム（モース硬度：６）、溶融シリカ（モース硬度：７）、結晶シリカ（モース硬度：７）、窒化アルミニウム（モース硬度：７）、窒化ケイ素（モース硬度：９）、炭化ケイ素（モース硬度：９）、酸化亜鉛（モース硬度：４〜５）を挙げることができる。
モース硬度が３以下の軟質フィラーの具体例としては、例えば、珪藻土（モース硬度：１〜１．５）、窒化ホウ素（モース硬度：２）、水酸化アルミニウム（モース硬度：２．５）、水酸化マグネシウム（モース硬度：２．５）、炭酸カルシウム（モース硬度：３）、タルク（モース硬度：１）、カオリン（モース硬度：１〜２）、クレー（モース硬度：２．５〜３）、マイカ（モース硬度：２．５〜３）を挙げることができる。
また、バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができ、また、これらの樹脂を組み合わせたものを用いてもよいが、熱伝導性フィラーをより高密度に充填でき熱伝導率向上効果が高いという観点からは、熱硬化性樹脂を用いるとよい。
熱硬化性樹脂としては、さらに成形性や機械的強度に優れるという観点から、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系アクリレート樹脂、又は、エポキシ樹脂等を用いるとよい。また、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エラストマー系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エンジニアリングプラスチック等を用いることができる。
また、熱伝導性樹脂組成物において、バインダー樹脂中の熱伝導性フィラー（硬質フィラー、軟質フィラー）は５０体積％以上９５体積％未満にするとよい。熱伝導性フィラーの含有量が５０体積％未満になると、熱伝導性フィラーを配合することによる熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率向上効果が得られないおそれがある。一方、熱伝導性フィラーの含有量が９５体積％以上になると、熱伝導性樹脂組成物の粘度が過度に高くなり、成型性が急激に悪化するおそれがある。
さらに、バインダー樹脂中に含まれる硬質フィラーと軟質フィラーとの割合は、硬質フィラー／軟質フィラー＝９５／５〜５０／５０とするとよい。硬質フィラーと軟質フィラーの割合がこの範囲から外れて軟質フィラーの割合が小さい場合には、粒子変形を起こすフィラーが少ないために粒子間における接触面積が小さくなり十分な熱伝導率向上効果が得られないおそれがある。一方、軟質フィラーの割合が多くなって上記範囲から外れている場合には、硬質フィラーによる軟質フィラーの変形が十分に起こらないために十分な熱伝導率向上効果が得られないおそれがある。硬質フィラーと軟質フィラーとの割合が上記範囲に含まれるように構成することで、高い熱伝導率を有する熱伝導性樹脂組成物を得ることができる。
このようにして得られる熱伝導性樹脂組成物を押圧加工により成形して形状を固定化すると、軟質フィラーが硬質フィラーにより押圧され、その押圧された状態で軟質フィラーの表面が硬質フィラーにより変形して軟質フィラーと硬質フィラーとが面接触する。これにより、熱伝導率の高いベース樹脂部１１を得ることができるので、放熱性に優れた第１基板１０を実現することができる。
なお、ベース樹脂部１１の樹脂材料としては、上記の熱伝導性樹脂組成物に限らず、他の樹脂組成物を用いてもよい。この場合、熱伝導性フィラーを含まないものを用いてもよい。
また、ベース樹脂部１１は、銅板部１２を収容するように成形されており、第１基板１０の底部を構成する平板状の基部１１ａと、基部１１ａから第１基板１０の主面垂直方向に突出するように設けられた環状の壁部１１ｂとによって構成されている。壁部１１ｂは、銅板部１２が形成された領域（銅形成領域）を囲むように設けられている。本実施の形態における壁部１１ｂは、平面視したときに、矩形環状（額縁状）に設けられている。
銅板部１２は、銅表面が露出するようにしてベース樹脂部１１に埋め込まれており、本実施の形態では、第１銅板部（第１の銅）１２ａと第２銅板部（第２の銅）１２ｂとの複数にパターン形成されている。つまり、第１銅板部１２ａと第２銅板部１２ｂとは、同一の銅板をパターニングすることによって形成することができる。
第１銅板部１２ａの上には第２基板２０が配置される。第１銅板部１２ａと第２基板２０とは、はんだ接合されている。第１銅板部１２ａは、主にヒートシンク（放熱部材）として機能するので、一定以上の厚みとすることが好ましい。例えば、第１銅板部１２ａの厚みを１５０μｍ以上とすることにより、第１基板１０として十分な放熱性能を確保することができる。本実施の形態では、第１銅板部１２ａの厚みは、１７５μｍとしている。
本実施の形態において、第１銅板部１２ａは電気的に浮いた状態であり、第１銅板部１２ａにはＬＥＤ３０を発光させるための電流が流れない。つまり、第１銅板部１２ａは、少なくともＬＥＤ３０の素子電極３１（ｐ側電極３１ａ、ｎ側電極３１ｂ）の電位に対して電気的に浮いている。
また、第１銅板部１２ａの平面視における面積は、第２基板２０の平面視における面積よりも大きい。つまり、第１基板１０を平面視したときに、第１銅板部１２ａは、第２基板２０からはみ出すように形成されている。
このように、熱伝導率の高い金属材料であるはんだを用いて第１銅板部１２ａと第２基板２０とをはんだ接合することにより、樹脂接着材を用いて第１銅板部１２ａと第２基板２０とを接合する場合と比べて、第１銅板部１２ａと第２基板２０との間の熱抵抗を小さくすることができる。したがって、第１基板１０と第２基板２０との間の熱伝達効率を向上させることができる。
第２銅板部１２ｂは第１銅板部１２ａと分離して形成されている。つまり、第２銅板部１２ｂと第１銅板部１２ａとは電気的にも物理的にも接続されておらず、第２銅板部１２ｂと第１銅板部１２ａとの間には隙間が設けられている。
本実施の形態における第２銅板部１２ｂは、ＬＥＤ３０を発光させるための電流が流れる銅配線として機能し、高電位側の銅配線と低電位側の銅配線との２つの銅配線としてパターニングされている。後述するように、本実施の形態では、第１基板１０の表面を覆うようにレジスト１３が形成されており、第１銅板部１２ａと第２銅板部１２ｂとの間の隙間にはレジスト１３が埋め込まれている。
なお、第２銅板部１２ｂは、第１銅板部１２ａと同じ銅板を用いて形成されるので、第２銅板部１２ｂの板厚は、第１銅板部１２ａの板厚と同じである。
第２銅板部１２ｂには、第２基板２０の上面に形成されたアルミニウム膜７０（第１配線部７１、第２配線部７２）と電気的に接続するためのボンディングパッド部として一対の接続部（基板接続部）１２ｂ１が設けられている。一対の接続部１２ｂ１とアルミニウム膜７０（第１配線部７１、第２配線部７２）とはワイヤ８０によってワイヤボンディングされている。ワイヤ８０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる金属線（Ａｌワイヤ）である。このように、第１基板１０の導電部（接続部１２ｂ１）と第２基板２０の導電部（アルミニウム膜７０）とをアルミニウムからなるワイヤ８０によって接続することで、ワイヤ８０に当る光を反射させることができる。したがって、ＬＥＤモジュール１の光取り出し効率を向上させることができる。
一対の接続部１２ｂ１は、レジスト１３に開口を形成することによって構成されている。なお、接続部１２ｂ１には、別途パッド電極を形成してもよい。
さらに、第２銅板部１２ｂには、外部給電用部材と電気的に接続するための一対の接続端子（外部給電用部材接続部）１２ｂ２が設けられている。接続端子１２ｂ２は、ＬＥＤモジュール１の外部から直流電力を受電するための外部接続端子である。一対の接続端子１２ｂ２は、例えばソケット型に構成することができ、樹脂製のソケットと、直流電力を受電するための導電ピンとを有する。当該導電ピンは、第２銅板部１２ｂと電気的に接続されている。
接続端子１２ｂ２に例えばコネクタ線が装着されることによって、接続端子１２ｂ２は、コネクタ線を介して電力の供給を受ける。なお、接続端子１２ｂ２としては、ソケットに給電用のリード線の金属芯線を直接差し込むような構成としてもよいし、あるいは、ソケット型ではなく、接続部１２ｂ１と同様に金属表面が露出するような金属電極であってもよい。
本実施の形態において、第１基板１０は、レジスト１３で覆われている。レジスト１３は、反射性及び絶縁性を有する樹脂材料によって構成された絶縁膜であり、例えば高反射率の白色レジストを用いることができる。
第１基板１０の表面をレジスト１３で覆うことによって、第１基板１０に当たる光を反射させることができる。これにより、ＬＥＤモジュール１の光取り出し効率を向上させることができる。
さらに、銅板部１２の表面をレジスト１３で被覆することによって、銅板部１２の表面酸化を抑制することができる。また、配線として機能する第２銅板部１２ｂが絶縁性のレジスト１３で被覆されるので、第１基板１０の絶縁性（耐圧）も向上させることができる。
また、本実施の形態において、レジスト１３は、第２基板２０が搭載される箇所と、第２銅板部１２ｂにおける接続部１２ｂ１及び接続端子１２ｂ２とを開口するように形成されており、これらの箇所を除いた部分にレジスト１３が形成されている。つまり、レジスト１３は、第１基板１０における他の部材との電気的接続箇所以外の全ての部分に形成されている。
これにより、第１基板１０を平面視したときに、第１基板１０の主面全体をレジスト１３で覆うことができるので、レジスト１３による光反射面積を最大化することができる。したがって、ＬＥＤモジュール１における光取り出し効率を一層向上させることができる。なお、第１基板１０にその他の電子部品を実装する場合には、レジスト１３は、当該電子部品が搭載される箇所も開口するように形成される。つまり、電子部品の搭載箇所にはレジスト１３を形成しない。
第２基板２０は、第１基板１０とＬＥＤ３０との間に配置される。本実施の形態における第２基板２０は、ＬＥＤ３０を搭載するためのインターポーザ（配線中継基板）を構成するベース基板であり、第１基板１０の上に実装される。したがって、第２基板２０には、第１基板１０の配線（第２銅板部１２ｂ）とＬＥＤ３０とを電気的に導通させるための配線（中継配線）が形成されている。また、第２基板２０は、ＬＥＤ３０で発生する熱を放熱するための放熱部材としても機能する。
第２基板２０としては、シリコン基板、又は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミック基板等を用いることができる。本実施の形態では、第２基板２０として、矩形状のシリコン基板を用いている。
第２基板２０の上面には、アルミニウム膜（アルミニウム層）７０が形成されている。アルミニウム膜７０は、ＬＥＤ３０が発する光を反射する反射膜であるとともに、ＬＥＤ３０を発光させるための電流が流れる配線である。
アルミニウム膜７０は、高電位側の第１配線部７１と低電位側の第２配線部７２との２つに分離されて形成されている。また、第２基板２０の上面のほぼ全体は、第１配線部７１と第２配線部７２とによって覆われている。これにより、より多くの光を反射させることができるので、ＬＥＤモジュール１の光取り出し効率を向上させることができる。
第１配線部７１及び第２配線部７２には、ワイヤ８０によって第１基板１０における第２銅板部１２ｂの一対の接続部１２ｂ１と電気的に接続するためのボンディングパッド部として、接続部７１ａ及び７２ａが設けられている。
また、アルミニウム膜７０の上には光透過性を有する保護膜９０が形成されている。これにより、アルミニウム膜７０が酸化したり硫化したりしてアルミニウム膜７０の光反射率が低下することを抑制できる。
本実施の形態における保護膜９０は、アルミニウム膜７０上の実装電極４０が形成された箇所及び接続部７１ａ及び７２ａを除いて形成されている。これにより、アルミニウム膜７０の酸化及び流化による光反射率の低下を最小化できる。なお、接続部７１ａ及び７２ａは、保護膜９０に開口を形成することによって構成されている。
保護膜９０としては、例えば二酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）等の透明保護膜を用いることができる。ＳｉＯ２膜等の透明保護膜は光透過率が高いので、保護膜９０として透明保護膜を用いることによって、アルミニウム膜７０の反射率を維持しつつ、アルミニウム膜７０の酸化及び硫化を抑制することができる。
また、アルミニウム膜７０の一部の表面上には、実装電極４０が形成されている。つまり、実装電極４０は、アルミニウム膜７０と接触するようにしてアルミニウム膜７０の上に形成されている。本実施の形態では、一対の実装電極４０の一方が第１配線部７１の表面上に形成されており、一対の実装電極４０の他方が第２配線部７２の表面上に形成されている。
実装電極４０は、ＬＥＤ３０を第２基板２０にＡｕＳｎ接合する際のパッド部材（パッド電極）であり、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）及び銅（Ｃｕ）の中から選ばれる少なくとも１種類の金属材料又は当該金属材料を含む合金層によって構成された単層又は複数層である。これにより、接合信頼性の高いＡｕＳｎ層５０を用いてＬＥＤ３０を第２基板２０に実装することができる。
本実施の形態において、実装電極４０は、アルミニウム膜７０からＡｕＳｎ層５０に向かって（第２基板２０からＬＥＤ３０に向かう方向に沿って）、Ｎｉからなる第１金属層４１、Ｐｄ又はＰｔからなる第２金属層４２、及び、Ａｕからなる第３金属層４３によって構成されている。これらの金属層は、スパッタ法、蒸着法又はめっき法によって形成することができる。
また、実装電極４０の上にはＡｕＳｎ層５０が形成されている。本実施の形態では、第３の金属層７３の上にＡｕＳｎ層５０が形成されている。ＬＥＤ３０と実装電極４０との間にはＡｕＳｎ層（金スズ層）５０が形成されている。本実施の形態では、ＡｕＳｎ層５０として、ＡｕＳｎはんだを用いている。ＡｕＳｎはんだは、めっき法、蒸着法、又は、ペースト法によって実装電極４０上に形成することができる。
実装電極４０において、第２金属層４２は、バリア層として機能する。また、第１金属層４１を挿入することによって、アルミニウム膜７０と第２金属層４２との接合性を向上させることができる。また、第３金属層４３を挿入することによって、第２金属層４２とＡｕＳｎ層５０との接合性を向上させることができる。
また、第２基板２０は、第１基板１０における第１銅板部１２ａとはんだ接合されており、第２基板２０と第１銅板部１２ａとの間には、はんだ層６０が形成されている。本実施の形態では、第２基板２０の下面にはパッド部材（パッド電極）１００が形成されている。第２基板２０は、この下面に形成されたパッド部材１００がはんだ接合されることによって第１基板１０に固定されている。つまり、はんだ層６０はパッド部材１００と第１基板１０（第１銅板部１２ａ）との間に形成されている。
パッド部材１００は、第２基板２０の上面に形成される金属層と同様の金属材料の構成となっており、第２基板２０からはんだ層６０に向かって、アルミニウムからなるアルミニウム膜１７０と、Ｎｉからなる第１金属層１４１、Ｐｄ又はＰｔからなる第２金属層１４２及びＡｕからなる第３金属層１４３からなる実装電極１４０との複数層によって構成されている。これらの金属層は、スパッタ法、蒸着法又はめっき法によって形成することができる。
ＬＥＤ３０は、発光素子の一例であって、所定の電力により発光する。本実施の形態において、ＬＥＤ３０は、直流電力が通電されることによって単色の可視光を発するベアチップ（ＬＥＤチップ）である。ＬＥＤ３０としては、青色光を発する青色ＬＥＤチップ、赤色光を発する赤色ＬＥＤチップ又は緑色光を発する緑色ＬＥＤチップの可視域波長帯の光を発するＬＥＤチップだけではなく、紫外線発光のＬＥＤチップを用いることもできる。
ＬＥＤ３０（ＬＥＤチップ）は、例えば、基板上に積層された複数の窒化物半導体層と当該窒化物半導体層の上面に形成された素子電極３１とを備える。素子電極３１は、ｐ側電極３１ａとｎ側電極３１ｂとからなる。
ＬＥＤ３０は、フリップチップ実装によって第２基板２０に実装されており、素子電極３１が第２基板２０に向くようにして配置される。ＬＥＤ３０の素子電極３１と実装電極４０とはＡｕＳｎ接合されており、素子電極３１と実装電極４０との間にはＡｕＳｎ層５０が形成されている。
本実施の形態では、さらに、素子電極３１とＡｕＳｎ層５０との間には、金層（Ａｕ層）３２が形成されている。金層３２を設けることによって、ＡｕＳｎ層５０と素子電極３１との接合性を向上させることができる。金層３２は、例えば、スパッタ法、蒸着法又はめっき法によって形成することができる。
なお、ＬＥＤ３０には、素子電極３１が形成されていなくても構わない。この場合、ＬＥＤ３０におけるｐ型半導体層及びｎ型半導体層に金層３２を直接接続すればよい。
また、図示しないが、ＬＥＤ３０を覆うように封止部材を形成してもよい。封止部材は、例えば、透明樹脂又は蛍光体含有樹脂である。蛍光体含有樹脂を用いる場合、ＬＥＤモジュール１から白色光を放出させるために、例えば、ＬＥＤ３０として青色ＬＥＤチップを用い、かつ、封止部材として、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子が含有された透光性シリコーン樹脂を用いることができる。これにより、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部は封止部材に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換され、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とが混ざって白色光となって封止部材から放出される。なお、青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。
以上のようにして、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１を構成することができる。
なお、本実施の形態では、第２基板２０に搭載するＬＥＤ３０の個数は１個としたが、複数のＬＥＤ３０を第２基板２０に搭載してもよい。
例えば、図２に示すように、第１基板１０の第１銅板部１２ａとはんだ接合された第２基板２０の上に複数のＬＥＤ３０を実装してもよい。これにより、複数のＬＥＤ３０が実装されたＬＥＤモジュールを実現することができる。
以上、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１によれば、ＬＥＤ３０と第２基板２０とが実装電極４０を介してＡｕＳｎ接合されるとともに、第２基板２０と第１基板１０の第１銅板部１２ａとがはんだ接合されている。
これにより、ＬＥＤ３０と第２基板２０とを高熱伝導率のＡｕＳｎ層５０で接合することができる。さらに、第２基板２０と第１基板１０の第１銅板部１２ａとを高熱伝導率のはんだ層６０で接合することができる。この結果、ＬＥＤ３０で発生した熱を、第２基板２０とその両面の金属層（ＡｕＳｎ層５０、はんだ層６０）を介して効率良く第１基板１０の第１銅板部１２ａに伝導させて、板状の第１銅板部１２ａで二次元的に拡散させることができる。これにより、ＬＥＤ３０の熱引きを効率良く行うことができるので、ＬＥＤ３０の温度上昇を抑制することができる。
このように、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１によれば、高い放熱性を得ることができる。これにより、複数のＬＥＤ３０が第２基板２０の一面上に比較的密に配置された場合であっても、各ＬＥＤ３０の温度上昇を十分に抑制することができる。したがって、ＬＥＤモジュール１を小型化することができるとともに、複数のＬＥＤ３０の発熱量増加による発光効率の低下を抑制することができる。また、基板サイズを変更することなくＬＥＤ３０の実装数を増加させることができるので、高ワット（高光束）でより明るいＬＥＤモジュールを実現することができる。
したがって、高光束化及び小型化が可能で、優れた放熱性及び高い信頼性を有するＬＥＤモジュールを実現することができる。
また、本実施の形態では、各実装電極４０は、ＬＥＤ３０のｐ側電極３１ａ及びｎ側電極３１ｂの外形と略同等である。つまり、各実装電極４０の全側面とｐ側電極３１ａ（ｎ側電極３１ｂ）の全側面とが面一である。これにより、ＬＥＤ３０と実装電極４０との間の熱伝導経路を最大化して熱抵抗を最小化することができる。したがって、ＬＥＤ３０で発生する熱を効率良く第２基板２０に伝導させることができるので、ＬＥＤモジュール１の放熱性を一層向上させることができる。
また、本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、第１銅板部１２ａの第２基板側の面積は、第２基板２０の第１基板側の主面の面積よりも大きい。つまり、第２基板２０の第１基板側の主面の全面が、第１銅板部１２ａとはんだ接合されている。これにより、第１基板（第１銅板部１２ａ）と第２基板２０との間の熱伝導経路を最大化して熱抵抗を最小化することができる。したがって、第２基板２０に伝導したＬＥＤ３０の熱を効率良く第１基板１０に伝導することができるので、ＬＥＤモジュール１の放熱性をさらに向上させることができる。
また、本実施の形態では、アルミニウム膜７０は、光反射膜、配線、及び、接続部（ボンドディングパッド部）を兼用しているので、アルミニウム膜７０の面積を最大化することできる。これにより、ＬＥＤモジュール１の光取り出し効率を向上させることができる。
この点について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、比較例のＬＥＤモジュールにおける、第２基板、アルミニウム膜及び実装電極の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおける、第２基板、アルミニウム膜及び実装電極の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。なお、図４（ａ）は、図１（ａ）を９０度回転させたときの状態を示している。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、比較例のＬＥＤモジュール１Ａでは、アルミニウム膜７０Ａと、ＬＥＤに接合される一対の実装電極４０Ａとは、第２基板２０Ａの同一面上において分離して形成されている。具体的には、実装電極４０Ａには引き出し電極４０Ａａが接続されており、アルミニウム膜７０Ａは、一対の実装電極４０Ａと引き出し電極４０Ａａを避けるような形状でパターニングされている。
一方、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１では、上述のとおり、アルミニウム膜７０（第１配線部７１、第２配線部７２）の上に一対の実装電極４０が形成されており、アルミニウム膜７０を光反射膜として機能させるだけではなく、配線及び接続部（ボンディングパッド部）としても利用している。
これにより、本実施の形態におけるアルミニウム膜７０（図４（ａ））は、比較例におけるアルミニウム膜７０Ａ（図３（ａ））と比べて、平面視したときの面積を大きくすることができる。つまり、アルミニウム膜の反射面積を大きくすることができる。したがって、ＬＥＤモジュールの光取り出し効率を向上させることができる。
次に、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの製造方法について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの製造方法を説明するための図である。なお、図５では、第２基板２０に複数のＬＥＤ３０が実装されたＬＥＤモジュールの製造方法を示している。また、図６は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの製造方法における第１基板の作製方法を説明するための図である。
まず、図５（ａ）に示すように、所定形状の樹脂に銅が埋め込み形成された第１基板１０を作製する。
具体的には、図６（ａ）に示すように、作製する第１基板１０の外形と同じ形状の所定の金型２０１に、ペースト状等の所定の樹脂材料からなる樹脂塊１１Ａを配置し、当該樹脂塊１１Ａの上に銅板１２Ａを配置する。樹脂塊１１Ａとしては、ベース樹脂部１１を構成する樹脂材料としては、上記の熱伝導性樹脂組成物を用いることができる。例えば、モース硬度が５以上の硬質フィラーとモース硬度が３以下の軟質フィラーとを含む熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂とを含む熱伝導性樹脂組成物を用いることができる。
その後、例えば平板加圧装置２０２によって銅板１２Ａの表面に対して押圧力を加えることによって樹脂塊１１Ａを加圧平坦化し、樹脂塊１１Ａを平面的に押し広げて薄膜化する。これにより、樹脂塊１１Ａを平板状に成形するとともに樹脂塊１１Ａの外形を金型２０１の形状に沿った形状に成形することができる。このようにして、銅板１２Ａの表面を露出させた状態で、かつ、当該銅板１２Ａが樹脂材料に埋め込まれた状態で、ベース樹脂部１１を形成することができる。なお、樹脂塊１１Ａを加圧する際に、熱を加えてもよい。
その後、銅板１２Ａが埋め込まれた樹脂材料を硬化させる。このとき、加熱することによって硬化させてもよい。
その後、銅板をエッチング等して銅板をパターニングすることによって、銅板を複数の銅板部に分離する。
これにより、図５（ａ）に示すように、ベース樹脂部１１に複数の銅板部１２が埋め込み形成された第１基板１０を作製することができる。
次に、図５（ｂ）に示すように、実装部品をはんだ接合するために、第１基板１０における銅板部１２上の所定の箇所にはんだ６０Ａを形成する。本実施の形態では、ＬＥＤ３０が搭載された第２基板２０と、接続端子（コネクタ）１２ｂ２と、静電保護素子（ツェナーダイオード）とを実装するので、これらの実装部分にはんだを印刷する。
次に、図５（ｃ）に示すように、第１基板１０のはんだ印刷した箇所に、ＬＥＤ３０が搭載された第２基板２０と、接続端子（コネクタ）１２ｂ２と、静電保護素子とをマウントして、リフローによって第２基板２０と第１基板１０とをはんだ接合する。
次に、図５（ｄ）に示すように、ワイヤ８０によってワイヤボンディングを行う。具体的には、第１基板１０のボンディングパッド部と、アルミニウム膜７０（不図示）におけるボンディングパッド部とをワイヤボンディングする。
その後、図５（ｅ）に示すように、必要に応じて、ＬＥＤ３０を封止するように封止部材３００を塗布する。例えば、複数のＬＥＤ３０の一つ一つに封止部材３００をポッティングする。
これにより、第２基板（インターポーザ）２０に複数のＬＥＤ３０が搭載されたＬＥＤモジュールを作製することができる。
以上、本発明に係るＬＥＤモジュールについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態では、発光素子としてＬＥＤを例示したが、発光素子としては、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等のＥＬ素子等、その他の固体発光素子を用いてもよい。
その他に、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１、１Ａ ＬＥＤモジュール（発光モジュール）
１０ 第１基板
１１ ベース樹脂部
１１Ａ 樹脂塊
１１ａ 基部
１１ｂ 壁部
１２ 銅板部
１２Ａ 銅板
１２ａ 第１銅板部
１２ｂ 第２銅板部
１２ｂ１、７１ａ、７２ａ 接続部
１２ｂ２ 接続端子
１３ レジスト
２０、２０Ａ 第２基板
３０ ＬＥＤ（発光素子）
３１ 素子電極
３１ａ ｐ側電極
３１ｂ ｎ側電極
３２ 金層
４０、４０Ａ、１４０ 実装電極
４０Ａａ 引き出し電極
４１、１４１ 第１金属層
４２、１４２ 第２金属層
４３、１４３ 第３金属層
５０ ＡｕＳｎ層
６０ はんだ層
６０Ａ はんだ
７０、７０Ａ、１７０ アルミニウム膜
７１ 第１配線部
７２ 第２配線部
８０ ワイヤ
９０ 保護膜
１００ パッド部材
２０１ 金型
２０２ 平板加圧装置
３００ 封止部材

Claims (13)

  1. 絶縁性を有する樹脂に銅が埋め込み形成された第１基板と、
    前記銅の上に配置され、当該銅とはんだ接合された第２基板と、
    前記第２基板の上に形成された実装電極と、
    前記実装電極の上方に配置され、当該実装電極と金スズ接合された発光素子とを備える
    発光モジュール。
  2. 前記発光素子は、前記実装電極と接合される素子電極を有し、
    前記実装電極は、前記素子電極と略同等の外形である
    請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 前記第２基板の前記第１基板側の主面の全面が、前記銅とはんだ接合されている
    請求項１又は２に記載の発光モジュール。
  4. 前記第２基板の上にはアルミニウム膜が形成されており、
    前記アルミニウム膜は、前記発光素子が発する光を反射する反射膜であり、かつ、前記発光素子を発光させるための電流が流れる配線であり、
    前記実装電極は、前記アルミニウム膜の上に、かつ、当該アルミニウム膜と接触させて形成されている
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  5. 前記第２基板の上にはアルミニウム膜が形成されており、
    前記実装電極は、前記アルミニウム膜の上に形成されており、
    さらに、前記金スズ接合によって前記実装電極の上に形成された金スズ層を備え、
    前記実装電極は、ニッケル、パラジウム、金、チタン、白金及び銅の中から選ばれる少なくとも１種類の金属材料又は当該金属材料を含む合金層によって構成された単層又は複数層である
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  6. 前記アルミニウム膜の上には保護膜が形成されている
    請求項４又は５に記載の発光モジュール。
  7. 前記保護膜は、前記実装電極が形成された箇所には形成されていない
    請求項６に記載の発光モジュール。
  8. 前記保護膜は、二酸化シリコン膜である
    請求項６又は７に記載の発光モジュール。
  9. 前記第１基板は、反射性を有するレジストで覆われている
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  10. 前記レジストは、前記第２基板が配置される箇所を開口するように形成される
    請求項９に記載の発光モジュール。
  11. 前記第１基板の導電部と前記第２基板の導電部とは、アルミニウムからなるワイヤで接続されている
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  12. 前記第２基板にはんだ接合された前記銅を第１の銅とすると、前記第１基板は、さらに、前記樹脂に埋め込み形成された第２の銅を有し、
    前記第１の銅は、電気的に浮いている銅板であり、
    前記第２の銅は、前記発光素子を発光させるための電流が流れる銅配線である
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  13. 前記第２基板は、シリコン基板である
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光モジュール。
JP2015505291A 2013-03-15 2014-03-11 発光モジュール Expired - Fee Related JP6090680B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013053970 2013-03-15
JP2013053970 2013-03-15
PCT/JP2014/001366 WO2014141691A1 (ja) 2013-03-15 2014-03-11 発光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014141691A1 true JPWO2014141691A1 (ja) 2017-02-16
JP6090680B2 JP6090680B2 (ja) 2017-03-08

Family

ID=51536370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015505291A Expired - Fee Related JP6090680B2 (ja) 2013-03-15 2014-03-11 発光モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9425373B2 (ja)
EP (1) EP2975658A4 (ja)
JP (1) JP6090680B2 (ja)
KR (1) KR101704628B1 (ja)
WO (1) WO2014141691A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6908859B2 (ja) * 2014-12-25 2021-07-28 日亜化学工業株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US11005021B2 (en) * 2015-03-30 2021-05-11 Koninklijke Philips N.V. Peripheral heat sinking arrangement for high brightness light emitting devices
DE112016002190B4 (de) * 2015-05-15 2021-10-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Interposer
JP6776879B2 (ja) * 2016-12-22 2020-10-28 日亜化学工業株式会社 セラミック基板の製造方法、発光装置の製造方法
US11094865B2 (en) * 2017-01-26 2021-08-17 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package
WO2019242510A1 (zh) 2018-06-20 2019-12-26 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其驱动方法和显示装置
CN113391481B (zh) * 2020-03-13 2024-01-02 夏普株式会社 发光元件装载基板及背光源

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229021A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Sharp Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP2005354067A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Lg Electron Inc 高出力ｌｅｄパッケージ
JP2007243076A (ja) * 2006-03-11 2007-09-20 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2007294506A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放熱基板とその製造方法及び、これを用いた発光モジュール及び表示装置
JP2012142410A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Rohm Co Ltd 発光素子ユニットおよびその製造方法、発光素子パッケージならびに照明装置
JP2012253197A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Fuji Mach Mfg Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3889933B2 (ja) * 2001-03-02 2007-03-07 シャープ株式会社 半導体発光装置
US6876008B2 (en) 2003-07-31 2005-04-05 Lumileds Lighting U.S., Llc Mount for semiconductor light emitting device
KR101086995B1 (ko) * 2004-12-29 2011-11-29 엘지전자 주식회사 발광 소자 조립용 서브 마운트 기판 및 그의 제조 방법
JP2007142044A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置及びそれを用いた面光源
DE102006022254B4 (de) * 2006-05-11 2008-12-11 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit in Kunststoffgehäusemasse eingebetteten Halbleiterbauteilkomponenten, Anordnung für eine Mehrzahl von Halbleiterbauteilen und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauteilen
DE102006037118B3 (de) * 2006-08-07 2008-03-13 Infineon Technologies Ag Halbleiterschaltmodul für Bordnetze mit mehreren Halbleiterchips, Verwendung eines solchen Halbleiterschaltmoduls und Verfahren zur Herstellung desselben
WO2008105527A1 (ja) 2007-03-01 2008-09-04 Nec Lighting, Ltd. Ｌｅｄ装置及び照明装置
TWI452726B (zh) 2007-11-30 2014-09-11 Univ California 利用表面粗糙之高度光取出效率之氮化物基發光二極體
JP5505005B2 (ja) 2009-12-22 2014-05-28 豊田合成株式会社 発光装置
JP5652252B2 (ja) * 2011-02-24 2015-01-14 ソニー株式会社 発光装置、照明装置および表示装置
US8907467B2 (en) * 2012-03-28 2014-12-09 Infineon Technologies Ag PCB based RF-power package window frame

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229021A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Sharp Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP2005354067A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Lg Electron Inc 高出力ｌｅｄパッケージ
JP2007243076A (ja) * 2006-03-11 2007-09-20 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2007294506A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放熱基板とその製造方法及び、これを用いた発光モジュール及び表示装置
JP2012142410A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Rohm Co Ltd 発光素子ユニットおよびその製造方法、発光素子パッケージならびに照明装置
JP2012253197A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Fuji Mach Mfg Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2975658A4 (en) 2016-05-18
EP2975658A1 (en) 2016-01-20
US9425373B2 (en) 2016-08-23
KR101704628B1 (ko) 2017-02-08
US20160020374A1 (en) 2016-01-21
JP6090680B2 (ja) 2017-03-08
WO2014141691A1 (ja) 2014-09-18
KR20150113204A (ko) 2015-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6090680B2 (ja) 発光モジュール
JP4747726B2 (ja) 発光装置
JP5842813B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP4990355B2 (ja) 半導体発光デバイスパッケージのサブマウント及びそのサブマウントを備える半導体発光デバイスパッケージ
KR101360732B1 (ko) 발광 다이오드 패키지
JP5347953B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
TW201444124A (zh) 電路基板、光半導體裝置及其製造方法
JP2008060344A (ja) 半導体発光装置
KR20080042921A (ko) 발광장치
JP6064606B2 (ja) 発光装置
JP2007066939A (ja) 半導体発光装置
TWI538264B (zh) 發光裝置
JP2015050303A (ja) 発光装置
JP6107229B2 (ja) 発光装置
JP2009010308A (ja) 発光装置
KR102261956B1 (ko) 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
JP2016092419A (ja) 発光装置
JP2009094213A (ja) 発光装置
US10002996B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
JP6191214B2 (ja) 発光装置
JP2016127059A (ja) 発光装置
JP2016072365A (ja) 発光装置及びその製造方法
JP2016127281A (ja) 発光装置及びその製造方法
JP5849691B2 (ja) 発光素子の実装方法
JP2016119466A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170126

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6090680

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees