JPWO2020170968A1 - Circuit board, mounting board, lighting equipment, circuit board manufacturing method and mounting board manufacturing method - Google Patents
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Abstract
本発明の回路基板は、一面に少なくとも1つの電子部品が搭載される回路基板であって、絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に配置され、前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面を有し、前記平面の一部を前記少なくとも1つの電子部品と接合する少なくとも1つの接合面としてはんだで接合される回路パターン層と、を備え、前記回路パターン層には、前記少なくとも1つの接合面と前記平面における前記少なくとも1つの接合面以外の部分とされる少なくとも1つの非接合面とを隔てる少なくとも1つの溝が形成されている。The circuit board of the present invention is a circuit board on which at least one electronic component is mounted on one surface, and has an insulating substrate and a flat surface arranged on one surface of the insulating substrate and facing outward in the thickness direction of the insulating substrate. A circuit pattern layer bonded by solder as at least one bonding surface for bonding a part of the plane to the at least one electronic component is provided, and the circuit pattern layer includes the at least one bonding surface and the above. At least one groove is formed that separates the at least one non-joint surface, which is a portion other than the at least one joint surface in the plane.
Description
本発明は、回路基板、実装基板、照明装置、回路基板の製造方法及び実装基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a circuit board, a mounting board, a lighting device, a method for manufacturing a circuit board, and a method for manufacturing a mounting board.
特許文献1には、反射材を利用してLED光源からの光を反射させる構成(LED照明装置)が開示されている。しかしながら、電子部品の一例であるLED光源と基板の回路パターンにおける接合面との具体的な構造については明確に開示されていない。 Patent Document 1 discloses a configuration (LED lighting device) that reflects light from an LED light source by using a reflective material. However, the specific structure of the LED light source, which is an example of an electronic component, and the joint surface in the circuit pattern of the substrate is not clearly disclosed.
回路パターン層における電子部品との接合面にはんだを配置しはんだを溶かし接合面に電子部品の電極を接合させる場合、接合面からはんだがはみ出る虞がある。 When solder is placed on the bonding surface with electronic components in the circuit pattern layer to melt the solder and the electrodes of the electronic components are bonded to the bonding surface, the solder may squeeze out from the bonding surface.
本発明は、回路パターン層における電子部品の接合面から非接合面へのはんだのはみ出しを抑制する回路基板の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a circuit board that suppresses solder squeeze out from a bonded surface to a non-bonded surface of an electronic component in a circuit pattern layer.
本発明の第1態様の回路基板は、一面に少なくとも1つの電子部品が搭載される回路基板であって、絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に配置され、前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面を有し、前記平面の一部を前記少なくとも1つの電子部品と接合する少なくとも1つの接合面としてはんだで接合される回路パターン層と、を備え、前記回路パターン層には、前記少なくとも1つの接合面と前記平面における前記少なくとも1つの接合面以外の部分とされる少なくとも1つの非接合面とを隔てる少なくとも1つの溝が形成されている。 The circuit board of the first aspect of the present invention is a circuit board on which at least one electronic component is mounted on one surface, is arranged on one surface of the insulating substrate and the insulating substrate, and faces outward in the thickness direction of the insulating substrate. A circuit pattern layer having a plane and soldered as at least one joining surface for joining a part of the plane to the at least one electronic component is provided, and the circuit pattern layer includes the at least one. At least one groove is formed that separates the joint surface from at least one non-joint surface that is a portion other than the at least one joint surface in the plane.
本発明の第2態様の回路基板は、第1態様の回路基板であって、前記少なくとも1つの接合面と前記少なくとも1つの非接合面とは、前記厚み方向における同じ位置に位置している。 The circuit board of the second aspect of the present invention is the circuit board of the first aspect, and the at least one junction surface and the at least one non-junction surface are located at the same position in the thickness direction.
本発明の第3態様の回路基板は、第1又は第2態様の回路基板であって、前記少なくとも1つの電子部品は、少なくとも1つの発光素子とされ、前記少なくとも1つの非接合面に配置され、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層、を備える。 The circuit board of the third aspect of the present invention is the circuit board of the first or second aspect, and the at least one electronic component is at least one light emitting element and is arranged on the at least one non-junction surface. Provided is a phosphor layer containing a phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of the at least one light emitting element is used as excitation light.
本発明の第4態様の蛍光体基板は、第3態様の回路基板であって、前記少なくとも1つの発光素子は、複数の発光素子とされ、前記少なくとも1つの接合面は、複数の接合面とされ、前記少なくとも1つの非接合面は、複数の非接合面とされ、前記少なくとも1つの溝は、複数の溝とされ、前記複数の発光素子は、前記絶縁基板の一面に並べられ、それぞれ、前記複数の接合面に接合されて搭載される。 The phosphor substrate of the fourth aspect of the present invention is the circuit board of the third aspect, wherein the at least one light emitting element is a plurality of light emitting elements, and the at least one bonding surface is a plurality of bonding surfaces. The at least one non-junction surface is a plurality of non-junction surfaces, the at least one groove is a plurality of grooves, and the plurality of light emitting elements are arranged on one surface of the insulating substrate, respectively. It is joined and mounted on the plurality of joint surfaces.
本発明の第5態様の回路基板は、第4態様の回路基板であって、前記蛍光体層は、前記複数の非接合面における前記溝との境界において、搭載される前記発光素子に対向する対向面を有する。 The circuit board of the fifth aspect of the present invention is the circuit board of the fourth aspect, and the phosphor layer faces the light emitting element mounted at the boundary with the groove on the plurality of non-bonded surfaces. Has facing surfaces.
本発明の第6態様の回路基板は、第3〜第5態様のいずれか一態様の回路基板であって、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面は、前記少なくとも1つの発光素子における前記厚み方向外側に向く面よりも前記厚み方向内側に位置している。 The circuit board of the sixth aspect of the present invention is the circuit board of any one of the third to fifth aspects, and the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is in the at least one light emitting element. It is located inside the thickness direction with respect to the surface facing the outside in the thickness direction.
本発明の第7態様の回路基板は、第3〜第5態様のいずれか一態様の回路基板であって、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面は、前記少なくとも1つの発光素子における前記厚み方向の中央の位置又は当該位置よりも前記厚み方向内側に位置している。 The circuit board of the seventh aspect of the present invention is the circuit board of any one of the third to fifth aspects, and the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is in the at least one light emitting element. It is located at the center of the thickness direction or inside the thickness direction from the position.
本発明の第1態様の実装基板は、第1〜第7態様のいずれか一態様の回路基板と、前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの電子部品と、を備える。 The mounting board of the first aspect of the present invention includes the circuit board of any one of the first to seventh aspects and at least one electronic component bonded to the at least one bonding surface.
本発明の第2態様の実装基板は、第6又は第7態様の回路基板と、前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの発光素子と、を備え、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置は、前記少なくとも1つの発光素子の厚み方向外側に向く面の位置よりも前記厚み方向内側に位置している。 The mounting substrate of the second aspect of the present invention includes the circuit board of the sixth or seventh aspect and at least one light emitting element bonded to the at least one bonding surface, and the thickness of the phosphor layer. The position of the surface facing outward in the direction in the thickness direction is located inside the thickness direction of the position of the surface of the at least one light emitting element facing outward in the thickness direction.
本発明の第3態様の実装基板は、第6又は第7態様の回路基板と、前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの発光素子と、を備え、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置は、前記少なくとも1つの発光素子の厚み方向の中央の位置又は当該位置よりも前記厚み方向内側に位置している。 The mounting substrate of the third aspect of the present invention includes the circuit board of the sixth or seventh aspect and at least one light emitting element bonded to the at least one bonding surface, and the thickness of the phosphor layer. The position of the surface facing outward in the direction in the thickness direction is located at the center of the at least one light emitting element in the thickness direction or inside the position in the thickness direction.
本発明の照明装置は、第1〜第3態様のいずれか一態様の実装基板と、前記発光素子を発光させるための電力を供給する電源と、を備える。 The lighting device of the present invention includes a mounting substrate according to any one of the first to third aspects, and a power source for supplying electric power for causing the light emitting element to emit light.
本発明の第1態様の回路基板の製造方法は、絶縁基板、及び、前記絶縁基板の一面に配置され、一部に少なくとも1つの電子部品が接合される回路パターン層を備える回路基板の製造方法であって、前記絶縁基板の一面に、導電性パターン層を形成するパターン層形成工程と、前記導電性パターン層における前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面に少なくとも1つの溝を形成する溝形成工程と、前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで一方の部分に少なくとも一つの電子部品を接合させるためのはんだを配置するはんだ配置工程と、を含む。 The method for manufacturing a circuit board according to the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a circuit board including an insulating substrate and a circuit pattern layer arranged on one surface of the insulating substrate and to which at least one electronic component is bonded. A pattern layer forming step of forming a conductive pattern layer on one surface of the insulating substrate and a groove forming of at least one groove on a plane of the conductive pattern layer facing outward in the thickness direction of the insulating substrate. It comprises a step and a solder arranging step of arranging solder for joining at least one electronic component to one portion of the plane with the at least one groove interposed therebetween.
本発明の第2態様の回路基板の製造方法は、第1態様の回路基板の製造方法であって、前記少なくとも1つの電子部品は、少なくとも1つの発光素子とされ、前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで他方の部分に、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層を配置する蛍光体層配置工程、を含む。 The method for manufacturing the circuit board of the second aspect of the present invention is the method for manufacturing the circuit board of the first aspect, wherein the at least one electronic component is at least one light emitting element, and the at least one in the plane. A phosphor layer arranging step of arranging a phosphor layer containing a phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of at least one light emitting element is used as excitation light in the other portion across the groove. include.
本発明の第3態様の回路基板の製造方法は、第2態様の回路基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記はんだ配置工程の後に行われる。 The method for manufacturing a circuit board according to the third aspect of the present invention is the method for manufacturing a circuit board according to the second aspect, and the phosphor layer arranging step is performed after the solder arranging step.
本発明の第4態様の回路基板の製造方法は、第2又は第3態様の回路基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置が前記回路パターン層に接合される前記少なくとも1つの発光素子の厚み方向外側に向く面の位置よりも前記厚み方向内側に位置するように、前記蛍光体層を配置する。 The method for manufacturing a circuit board according to a fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a circuit board according to a second or third aspect, and the phosphor layer arranging step is a surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction. The phosphor layer is arranged so that the position in the thickness direction is located inside the thickness direction of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer so as to be located inside the surface facing the outside in the thickness direction.
本発明の第5態様の回路基板の製造方法は、第2又は第3態様の回路基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置が前記回路パターン層に接合される前記少なくとも1つの発光素子の厚み方向の中央の位置よりも前記厚み方向内側に位置するように、前記蛍光体層を配置する。 The method for manufacturing a circuit board according to a fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing a circuit board according to a second or third aspect, and the phosphor layer arranging step is a surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction. The phosphor layer is arranged so that the position in the thickness direction of the light emitting element is located inside the thickness direction of the center of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer.
本発明の第1態様の実装基板の製造方法は、絶縁基板、前記絶縁基板の一面に配置されている回路パターン層、及び、前記回路パターン層の一部に接合されている少なくとも1つの電子部品を備える実装基板の製造方法であって、前記絶縁基板の一面に、導電性パターン層を形成するパターン層形成工程と、前記導電性パターン層における前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面に少なくとも1つの溝を形成する溝形成工程と、前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで一方の部分にはんだを配置するはんだ配置工程と、前記はんだを挟んで前記一方の部分に前記少なくとも1つの電子部品の電極を配置し、前記はんだを溶融させて前記一方の部分に前記電極を接合させる接合工程と、を含む。 The method for manufacturing a mounting substrate according to the first aspect of the present invention is an insulating substrate, a circuit pattern layer arranged on one surface of the insulating substrate, and at least one electronic component bonded to a part of the circuit pattern layer. A method for manufacturing a mounting substrate comprising:, a pattern layer forming step of forming a conductive pattern layer on one surface of the insulating substrate, and at least one on a plane of the conductive pattern layer facing outward in the thickness direction of the insulating substrate. A groove forming step of forming one groove, a solder arranging step of arranging solder in one portion of the plane with the at least one groove sandwiched between them, and the at least one electronic component sandwiching the solder in the one portion. Includes a joining step of arranging the electrodes of the above, melting the solder and joining the electrodes to one of the portions.
本発明の第2態様の実装基板の製造方法は、第1態様の実装基板の製造方法であって、前記少なくとも1つの電子部品は、少なくとも1つの発光素子とされ、前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで他方の部分に、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層を配置する蛍光体層配置工程、を含む。 The method for manufacturing the mounting substrate according to the second aspect of the present invention is the method for manufacturing the mounting substrate according to the first aspect, wherein the at least one electronic component is at least one light emitting element, and the at least one in the plane. A phosphor layer arranging step of arranging a phosphor layer containing a phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of at least one light emitting element is used as excitation light in the other portion across the groove. include.
本発明の第3態様の実装基板の製造方法は、第2態様の実装基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記はんだ配置工程の後に行われる。 The method for manufacturing the mounting substrate according to the third aspect of the present invention is the method for manufacturing the mounting substrate according to the second aspect, and the phosphor layer arranging step is performed after the solder arranging step.
本発明の第4態様の実装基板の製造方法は、第2又は第3態様の実装基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置が前記回路パターン層に接合される前記少なくとも1つの発光素子の前記厚み方向外側に向く面の位置よりも前記厚み方向内側に位置するように、前記蛍光体層を配置する。 The method for manufacturing a mounting substrate according to a fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a mounting substrate according to a second or third aspect, and the fluorescent layer arranging step is a surface of the fluorescent layer facing outward in the thickness direction. The phosphor layer is arranged so that the position in the thickness direction is located inside the thickness direction of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer so as to be located inside the surface of the at least one light emitting element facing outward in the thickness direction. ..
本発明の第5態様の実装基板の製造方法は、第2又は第3態様の実装基板の製造方法であって、前記蛍光体層配置工程は、前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置が前記回路パターン層に接合される前記少なくとも1つの発光素子の厚み方向の中央の位置又は当該位置よりも前記厚み方向内側に位置するように、前記蛍光体層を配置する。 The method for manufacturing a mounting substrate according to a fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing a mounting substrate according to a second or third aspect, and the fluorescent layer arranging step is a surface of the fluorescent layer facing outward in the thickness direction. The fluorescent layer is arranged so that the position in the thickness direction is located at the center of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer in the thickness direction or inside the position in the thickness direction. ..
本発明の第6態様の実装基板の製造方法は、第1〜第5態様のいずれか一態様の実装基板の製造方法であって、前記接合工程では、前記はんだにフラックスを塗布してから前記はんだを溶融させて前記一方の部分に前記電極を接合させる。 The method for manufacturing the mounting substrate according to the sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing the mounting substrate according to any one of the first to fifth aspects, and in the joining step, the solder is coated with flux and then the above-mentioned. The solder is melted and the electrode is joined to the one portion.
本発明は、回路パターン層における電子部品の接合面から非接合面へのはんだのはみ出しを抑制することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to suppress the protrusion of solder from the bonded surface to the non-bonded surface of electronic components in the circuit pattern layer.
≪概要≫
以下、本実施形態の発光基板10(実装基板の一例)の構成及び機能について図1A〜図1Cを参照しながら説明する。次いで、本実施形態の発光基板10の製造方法について図3A〜図3Fを参照しながら説明する。次いで、本実施形態の発光基板10の発光動作について図4を参照しながら説明する。次いで、本実施形態の効果について図4等を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照するすべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。≪Overview≫
Hereinafter, the configuration and function of the light emitting board 10 (an example of the mounting board) of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1C. Next, the method of manufacturing the
≪本実施形態の発光基板の構成及び機能≫
図1Aは本実施形態の発光基板10の平面図(表面31から見た図)、図1Bは本実施形態の発光基板10の底面図(裏面33から見た図)である。図1Cは、図1Aの1C−1C切断線により切断した発光基板10の部分断面図である。
本実施形態の発光基板10は、表面31及び裏面33から見て、一例として矩形とされている。また、本実施形態の発光基板10は、複数の発光素子20(電子部品の一例)と、蛍光体基板30と、コネクタ、ドライバIC等の電子部品(図示省略)とを備えている。すなわち、本実施形態の発光基板10は、蛍光体基板30に、複数の発光素子20及び上記電子部品が搭載されたものとされている。
本実施形態の発光基板10は、リード線の直付けにより又はコネクタを介して外部電源(図示省略)から給電されると、発光する機能を有する。そのため、本実施形態の発光基板10は、例えば照明装置(図示省略)等における主要な光学部品として利用される。<< Configuration and function of the light emitting substrate of this embodiment >>
1A is a plan view of the
The
The
<複数の発光素子>
複数の発光素子20は、それぞれ、一例として、フリップチップLED22(以下、LED22という。)が組み込まれたCSP(Chip Scale Package)とされている(図1C参照)。CSPとして、図1Cに示すように、LED22の底面を除く全周囲(5面)が蛍光体封止層24により覆われていることが好ましい。蛍光体封止層24には蛍光体が含まれ、LED22の光は蛍光体封止層24の蛍光体により色変換されて外部に出射する。複数の発光素子20は、図1Aに示されるように、蛍光体基板30の表面31(一面の一例)に、表面31の全体に亘って規則的に並べられた状態で、蛍光体基板30に搭載されている。なお、本実施形態の各発光素子20が発光する光の相関色温度は、一例として3,018Kとされている。また、複数の発光素子20は、発光動作時に、ヒートシンク(図示省略)や冷却ファン(図示省略)を用いることで、蛍光体基板30を一例として常温から50℃〜100℃に収まるように放熱(冷却)されるようになっている。
ここで、本明細書で数値範囲に使用する「〜」の意味について補足すると、例えば「50℃〜100℃」は「50℃以上100℃以下」を意味する。そして、本明細書で数値範囲に使用する「〜」は、「『〜』の前の記載部分以上『〜』の後の記載部分以下」を意味する。<Multiple light emitting elements>
As an example, each of the plurality of
Here, supplementing the meaning of "-" used in the numerical range in the present specification, for example, "50 ° C to 100 ° C" means "50 ° C or more and 100 ° C or less". And, "~" used in the numerical range in this specification means "more than the description part before" ~ "and less than the description part after" ~ "".
<蛍光体基板>
図2Aは、本実施形態の蛍光体基板30の図であって、蛍光体層36を省略して図示した平面図(表面31から見た図)である。図2Bは、本実施形態の蛍光体基板30の平面図(表面31から見た図)である。ここで、図2Bには、破線で囲まれた部分の部分拡大図が付されている。なお、本実施形態の蛍光体基板30の底面図は、発光基板10を裏面33から見た図と同じである。また、本実施形態の蛍光体基板30の部分断面図は、図1Cの部分断面図から発光素子20を除いた場合の図と同じである。すなわち、本実施形態の蛍光体基板30は、表面31及び裏面33から見て、一例として矩形とされている。<Fluorescent substrate>
FIG. 2A is a view of the
本実施形態の蛍光体基板30は、絶縁層32(絶縁基板の一例)と、回路パターン層34と、蛍光体層36と、裏面パターン層38とを備えている(図1B、図1C、図2A及び図2B参照)。なお、図2Aでは蛍光体層36が省略されているが、蛍光体層36は、図2Bに示されるように、一例として、絶縁層32及び回路パターン層34の表面31における、後述する複数の電極対34A以外の部分に配置されている。
The
また、蛍光体基板30には、図1B及び図2Aに示されるように、四つ角付近の4箇所及び中央付近の2箇所の6箇所に貫通孔39が形成されている。6箇所の貫通孔39は、蛍光体基板30及び発光基板10の製造時に位置決め孔として利用されるようになっている。あわせて、6箇所の貫通孔39は、(発光)灯具筐体への熱引き効果確保(基板反り及び浮き防止)のための取り付け用のネジ穴として利用される。なお、本実施形態の蛍光体基板30は、後述するように、絶縁板の両面に銅箔層が設けられた両面板(以下、マザーボードMBという。図3A参照)を加工(エッチング等)して製造されるが、マザーボードMBは一例として利昌工業株式会社製のCS−3305Aが用いられる。
Further, as shown in FIGS. 1B and 2A, the
〔絶縁層〕
以下、本実施形態の絶縁層32の主な特徴について説明する。
形状は、前述のとおり、一例として表面31及び裏面33から見て矩形である。
材質は、一例としてビスマレイミド樹脂及びガラスクロスを含む絶縁材である。また、当該絶縁材にはハロゲン及びリンは含まれていない(ハロゲンフリー、リンフリー)。
厚みは、一例として100μm〜200μmである。
縦方向及び横方向の熱膨張係数(CTE)は、それぞれ、一例として、50℃〜100℃の範囲において10ppm/℃以下である。また、別の見方をすると、縦方向及び横方向の熱膨張係数(CTE)は、それぞれ、一例として、6ppm/Kである。この値は、本実施形態の発光素子20の場合とほぼ同等(90%〜110%、すなわち±10%以内)である。
ガラス転移温度は、一例として、300℃よりも高い。
貯蔵弾性率は、一例として、100℃〜300℃の範囲において、1.0×1010Paよりも大きく1.0×1011Paよりも小さい。
縦方向及び横方向の曲げ弾性率は、一例として、それぞれ、常態において35GPa及び34GPaである。
縦方向及び横方向の熱間曲げ弾性率は、一例として、250℃において19GPaである。
吸水率は、一例として、23℃の温度環境で24時間放置した場合に0.13%である。
比誘電率は、一例として、1MHz常態において4.6である。
誘電正接は、一例として、1MHz常態において、0.010である。[Insulation layer]
Hereinafter, the main features of the insulating
As described above, the shape is rectangular when viewed from the
The material is, for example, an insulating material containing a bismaleimide resin and a glass cloth. In addition, the insulating material does not contain halogen and phosphorus (halogen-free, phosphorus-free).
The thickness is, for example, 100 μm to 200 μm.
The coefficient of thermal expansion (CTE) in the vertical direction and the horizontal direction is, for example, 10 ppm / ° C. or less in the range of 50 ° C. to 100 ° C., respectively. From another point of view, the coefficient of thermal expansion (CTE) in the vertical direction and the horizontal direction is 6 ppm / K, respectively, as an example. This value is substantially the same as that of the
The glass transition temperature is, for example, higher than 300 ° C.
As an example, the storage elastic modulus is larger than 1.0 × 10 10 Pa and smaller than 1.0 × 10 11 Pa in the range of 100 ° C to 300 ° C.
The flexural modulus in the longitudinal direction and the lateral direction is, for example, 35 GPa and 34 GPa in the normal state, respectively.
The hot bending modulus in the longitudinal and lateral directions is, for example, 19 GPa at 250 ° C.
As an example, the water absorption rate is 0.13% when left in a temperature environment of 23 ° C. for 24 hours.
The relative permittivity is, for example, 4.6 under the normal condition of 1 MHz.
The dielectric loss tangent is, for example, 0.010 in the 1 MHz normal state.
〔回路パターン層〕
本実施形態の回路パターン層34は、絶縁層32の表面31側に設けられた金属層とされている。本実施形態の回路パターン層34は一例として銅箔層(Cu製の層)とされている。別言すれば、本実施形態の回路パターン層34は、少なくともその表面(絶縁層32の厚み方向外側に向く面)が銅を含んで形成された平面とされている。[Circuit pattern layer]
The
回路パターン層34は、絶縁層32に設けられたパターンとされ、コネクタ(図示省略)が接合される端子(図示省略)と導通している。そして、回路パターン層34は、コネクタを介して外部電源(図示省略)から給電された電力を、発光基板10の構成時の複数の発光素子20に供給するようになっている。そのため、回路パターン層34の一部は、複数の発光素子20がそれぞれ接合される複数の電極対34Aとされている。すなわち、本実施形態の発光基板10の回路パターン層34は、絶縁層32に配置され、各発光素子20に接続されている。また、別の見方をすると、本実施形態の蛍光体基板30の回路パターン層34は、絶縁層32に配置され、各電極対34Aで各発光素子20に接続される。ここで、本明細書では、各電極対34Aの表面を接合面34A1という。また、各接合面34A1は、図1C、図2A、図4等に示されるように、回路パターン層34の表面(平面)における各溝34Eを挟んで一方側の面とされている。
The
また、前述のとおり、本実施形態の発光基板10における複数の発光素子20は表面31の全体に亘って規則的に並べられていることから、複数の電極対34Aも表面31の全体に亘って規則的に並べられている(図2A参照)。回路パターン層34における複数の電極対34A以外の部分を、配線部分34Bという。ここで、配線部分34Bは各発光素子20に接合される部分ではないことから、本明細書において配線部分34Bの表面を非接合面34B1という。別言すると、各非接合面34B1は、図1C、図2A、図4等に示されるように、回路パターン層34の表面(平面)における各溝34Eを挟んで各接合面34A1の反対側の面とされている。すなわち、本実施形態の回路パターン層34には、複数の接合面34A1と、複数の非接合面34B1とを隔てる複数の溝34Eが形成されている。
なお、絶縁層32の表面31における回路パターン層34が配置されている領域(回路パターン層34の専有面積)は、一例として、絶縁層32の表面31の60%以上の領域(面積)とされている(図2A参照)。また、本実施形態では、各接合面34A1と各非接合面34B1とは、絶縁層32の厚み方向における同じ位置に位置している(図1C、図3F等参照)。Further, as described above, since the plurality of
The region (occupied area of the circuit pattern layer 34) on the
〔蛍光体層〕
本実施形態の蛍光体層36は、図2Bに示されるように、一例として、絶縁層32及び回路パターン層34の表面31における、複数の電極対34A及び溝34E以外の部分に配置されている。すなわち、蛍光体層36は、回路パターン層34における複数の電極対34A及び溝34E以外の領域に配置されている。別言すると、蛍光体層36の少なくとも一部は、表面31における、複数の溝34E及び各溝34Eに隣接する各接合面34A1の周囲に配置されている(図1C及び図2B参照)。さらに、別の見方をすると、蛍光体層36の少なくとも一部は、表面31側から見て、各接合面34A1の周りを全周に亘って囲むように配置されている。そして、本実施形態では、絶縁層32の表面31における蛍光体層36が配置されている領域は、一例として、絶縁層32の表面31における80%以上の領域とされている。
なお、蛍光体層36における絶縁層32の厚み方向外側の面は、回路パターン層34の接合面34A1よりも当該厚み方向外側に位置している(図1C参照)。また、本実施形態の蛍光体層36は、各非接合面34B1における溝34Eとの境界において、発光素子20に対向する対向面36Aを有する(図1C参照)。また、本実施形態では、一例として、蛍光体層36における絶縁層32の厚み方向外側の面(外側に向く面)の前記厚み方向の位置は、各発光素子20の前記厚み方向の中央の位置に位置している(図1C参照)。ただし、蛍光体層36における絶縁層32の厚み方向外側の面の前記厚み方向の位置は、各発光素子20の前記厚み方向の中央よりも前記厚み方向内側の位置に位置していることが好ましい。以上の理由は、各発光素子20による発光効果を確保するためである。[Fluorescent layer]
As shown in FIG. 2B, the
The surface of the
本実施形態の蛍光体層36は、一例として、後述する蛍光体とバインダーとを含む、絶縁層とされている。蛍光体層36に含まれる蛍光体は、バインダーに分散された状態で保持されている微粒子とされ、各発光素子20のLED22の発光を励起光として励起する性質を有する。具体的には、本実施形態の蛍光体は、発光素子20のLED22の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある性質を有する。なお、バインダーは、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等で、ソルダーレジストに含まれるバインダーと同等の絶縁性を有するものであればよい。
As an example, the
(蛍光体の具体例)
ここで、本実施形態の蛍光体層36に含まれる蛍光体は、一例として、Euを含有するα型サイアロン蛍光体、Euを含有するβ型サイアロン蛍光体、Euを含有するCASN蛍光体及びEuを含有するSCASN蛍光体からなる群から選ばれる少なくとも一種以上の蛍光体とされている。なお、前述の蛍光体は、本実施形態の一例であり、YAG、LuAG、BOSその他の可視光励起の蛍光体のように、前述の蛍光体以外の蛍光体であってもよい。(Specific example of fluorescent substance)
Here, the fluorescent material contained in the
Euを含有するα型サイアロン蛍光体は、一般式:MxEuySi12−(m+n)Al(m+n)OnN16−nで表される。上記一般式中、MはLi、Mg、Ca、Y及びランタニド元素(ただし、LaとCeを除く)からなる群から選ばれる、少なくともCaを含む1種以上の元素であり、Mの価数をaとしたとき、ax+2y=mであり、xが0<x≦1.5であり、0.3≦m<4.5、0<n<2.25である。Α-sialon phosphor containing Eu, the general formula: represented by M x Eu y Si 12- (m + n) Al (m + n) O n N 16-n. In the above general formula, M is one or more elements containing at least Ca selected from the group consisting of Li, Mg, Ca, Y and lanthanide elements (excluding La and Ce), and has a valence of M. When a is set, ax + 2y = m, x is 0 <x ≦ 1.5, 0.3 ≦ m <4.5, and 0 <n <2.25.
Euを含有するβ型サイアロン蛍光体は、一般式:Si6−zAlzOzN8−z(z=0.005〜1)で表されるβ型サイアロンに発光中心として二価のユーロピウム(Eu2+)を固溶した蛍光体である。The β-type sialone phosphor containing Eu is a β-type sialon represented by the general formula: Si 6-z Al z O z N 8-z (z = 0.005-1) and has a divalent europium as a light emitting center. It is a phosphor in which (Eu 2+) is dissolved.
また、窒化物蛍光体として、Euを含有するCASN蛍光体、Euを含有するSCASN蛍光体等が挙げられる。 Further, examples of the nitride phosphor include a CASN phosphor containing Eu, a SCASN phosphor containing Eu, and the like.
Euを含有するCASN蛍光体(窒化物蛍光体の一例)は、例えば、式CaAlSiN3:Eu2+で表され、Eu2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物からなる結晶を母体とする赤色蛍光体をいう。なお、本明細書におけるEuを含有するCASN蛍光体の定義では、Euを含有するSCASN蛍光体が除かれる。The CASN phosphor (an example of a nitride phosphor) containing Eu is represented by, for example, the formula CaAlSiN 3 : Eu 2+ , using Eu 2+ as an activator and a crystal made of an alkaline earth silicate as a base. Refers to a red phosphor. In addition, in the definition of the CASN fluorescent substance containing Eu in this specification, the SCASN fluorescent substance containing Eu is excluded.
Euを含有するSCASN蛍光体(窒化物蛍光体の一例)は、例えば、式(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+で表され、Eu2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物からなる結晶を母体とする赤色蛍光体をいう。The SCASN fluorophore containing Eu (an example of a nitride fluorophore) is represented by, for example, the formula (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu 2+ , with Eu 2+ as an activator, and is composed of an alkaline earth silicate nitride. A red fluorophore whose parent is a crystal.
〔裏面パターン層〕
本実施形態の裏面パターン層38は、絶縁層32の裏面33側に設けられた金属層とされている。本実施形態の裏面パターン層38は一例として銅箔層(Cu製の層)とされている。
裏面パターン層38は、図1Bに示されるように、絶縁層32の長手方向に沿って直線状に並べられている複数の矩形部分の塊が短手方向において位相をずらしたよう隣接して並べられている層とされている。
なお、裏面パターン層38は、一例として、独立フローティング層とされている。また、裏面パターン層38は、絶縁層32(蛍光体基板30)の厚み方向において、一例として、表面31に配置されている回路パターン層34の80%以上の領域と重なっている。[Back side pattern layer]
The back
As shown in FIG. 1B, the back
The back
以上が、本実施形態の発光基板10及び蛍光体基板30の構成についての説明である。
The above is a description of the configuration of the
≪本実施形態の発光基板の製造方法≫
次に、本実施形態の発光基板10の製造方法について図3A〜図3Fを参照しながら説明する。本実施形態の発光基板10の製造方法は第1工程、第2工程、第3工程、第4工程及び第5工程を含んでおり、各工程はこれらの記載順で行われる。<< Manufacturing method of light emitting substrate of this embodiment >>
Next, the manufacturing method of the
<第1工程>
図3Aは、第1工程の開始時及び終了時を示す図である。第1工程は、マザーボードMBの表面31に厚み方向から見て回路パターン層34と同じパターン34C(導電性パターン層の一例)を、裏面33に裏面パターン層38を形成する工程である。本工程は、例えばマスクパターン(図示省略)を用いたエッチングにより行われる。なお、本工程は、パターン層形成工程の一例である。<First step>
FIG. 3A is a diagram showing the start time and the end time of the first step. The first step is a step of forming the
<第2工程>
図3Bは、第2工程の開始時及び終了時を示す図である。第2工程は、パターン34Cの表面に複数の溝34Eを形成する工程である。本工程は、例えばマスクパターン(図示省略)を用いたエッチングにより行われる。本工程が終了すると、回路パターン層34が形成される。すなわち、本工程が終了すると、各溝34Eを挟んで両側にそれぞれ接合面34A1及び非接合面34B1が形成される。なお、本工程は、溝形成工程の一例である。<Second step>
FIG. 3B is a diagram showing the start time and the end time of the second step. The second step is a step of forming a plurality of
<第3工程>
図3Cは、第3工程の開始時及び終了時を示す図である。第3工程は、回路パターン層34の各接合面34A1にはんだSPを配置する(別言すると、はんだSPを塗布する)工程である。本工程は、一例として印刷により行われる。なお、本工程は、はんだ配置工程の一例である。<Third step>
FIG. 3C is a diagram showing the start time and the end time of the third step. The third step is a step of arranging the solder SP on each joint surface 34A1 of the circuit pattern layer 34 (in other words, applying the solder SP). This step is performed by printing as an example. This step is an example of a solder placement step.
<第4工程>
図3Dは、第4工程の開始時及び1層目塗布時を示す図である。図3Eは、第4工程の2層目塗布時及び3層目塗布時を示す図である。第4工程は、回路パターン層34における各非接合面34B1の全域に蛍光体層36を形成する工程である。本工程は、例えば、転写により、蛍光体層36の1/3の厚みの蛍光体パターン361、362、363を3回積層させて蛍光体層36を配置する。本工程では、一例として、蛍光体層36における絶縁層32の厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置が、回路パターン層34に接合される各発光素子20の前記厚み方向の中央の位置に位置するように、蛍光体層36を塗布する。別言すると、本工程では、蛍光体層36の厚みが各発光素子20の厚みの半分以下となるように、蛍光体層36を塗布する。ただし、前述した理由により、蛍光体層36の厚みは、各発光素子20の厚みの半分以下であることが好ましい。なお、本工程は、蛍光体層配置工程の一例である。<Fourth step>
FIG. 3D is a diagram showing the start of the fourth step and the time of coating the first layer. FIG. 3E is a diagram showing the time of coating the second layer and the time of coating the third layer in the fourth step. The fourth step is a step of forming the
<第5工程>
図3Fは、第5工程の開始時及び終了時を示す図である。第5工程は、蛍光体基板30に複数の発光素子20を搭載する工程である。本工程は、第3工程においてはんだSPが配置された各接合面34A1に複数の発光素子20の各電極を位置合わせした状態ではんだSPを溶かす。その後、はんだSPが冷却されて固化すると、各電極対34A(各接合面34A1)に各発光素子20が接合される。すなわち、本工程は、一例としてリフロー工程により行われる。なお、本工程では、各接合面34A1のはんだSPにフラックスを塗布してから各電極対34Aに各発光素子20を接合させる。このようにすることで、第4工程の前に第3工程を行う本実施形態の場合に、フラックスは各発光素子20にはんだSPを粘着させるように作用する。本工程は、接合工程の一例である。<Fifth step>
FIG. 3F is a diagram showing the start time and the end time of the fifth step. The fifth step is a step of mounting a plurality of
以上が、本実施形態の発光基板10の製造方法についての説明である。
The above is the description of the manufacturing method of the
≪本実施形態の発光基板の発光動作≫
次に、本実施形態の発光基板10の発光動作について図4を参照しながら説明する。ここで、図4は、本実施形態の発光基板10の発光動作を説明するための図である。<< Light emitting operation of the light emitting substrate of this embodiment >>
Next, the light emitting operation of the
まず、複数の発光素子20を作動させる作動スイッチ(図示省略)がオンになると、コネクタ(図示省略)を介して外部電源(図示省略)から回路パターン層34への給電が開始され、複数の発光素子20は光Lを放射状に発散出射し、その光Lの一部は蛍光体基板30の表面31に到達する。以下、放射された光Lの進行方向に分けて光Lの挙動について説明する。
First, when the operation switch (not shown) for operating the plurality of
各発光素子20から出射された光Lの一部は、蛍光体層36に入射することなく外部に出射される。この場合、光Lの波長は、各発光素子20から出射された際の光Lの波長と同じままである。
A part of the light L emitted from each light emitting
また、各発光素子20から出射された光Lの一部分の中のLED22自身の光は、蛍光体層36に入射する。ここで、前述の「光Lの一部分の中のLED22自身の光」とは、出射された光Lのうち各発光素子20(CSP自身)の蛍光体(蛍光体封止層24)により色変換されていない光、すなわち、LED22自身の光(一例として青色(波長が470nm近傍)の光)を意味する。そして、LED22自身の光Lが蛍光体層36に分散されている蛍光体に衝突すると、蛍光体が励起して励起光を発する。ここで、蛍光体が励起する理由は、蛍光体層36に分散されている蛍光体が青色の光に励起ピークを持つ蛍光体(可視光励起蛍光体)を使用しているためである。これに伴い、光Lのエネルギーの一部は蛍光体の励起に使われることで、光Lのエネルギーの一部が失われる。その結果、光Lの波長が変換される(波長変換がなされる)。例えば、蛍光体層36の蛍光体の種類によっては(例えば、蛍光体に赤色系CASNを用いた場合には)光Lの波長が長くなる(例えば650nm等)。また、蛍光体層36での励起光はそのまま蛍光体層36から出射するものもあるが、一部の励起光は下側の回路パターン層34に向かう。そして、一部の励起光は回路パターン層34での反射により外部に出射する。以上のように、蛍光体層36の蛍光体による励起光の波長が600nm以上の場合、回路パターン層34がCuでも反射効果が望める。なお、蛍光体層36の蛍光体の種類によっては光Lの波長が前述の例と異なるが、いずれの場合であっても光Lの波長変換がなされることになる。例えば、励起光の波長が600nm未満の場合、回路パターン層34又はその表面を例えばAg(鍍金)とすれば反射効果が望める。また、蛍光体層36の下側(絶縁層32側)に白色の反射層が設けられてもよい。反射層は、例えば、酸化チタンフィラー等の白色塗料により設けられる。
Further, the light of the LED 22 itself in a part of the light L emitted from each light emitting
以上のとおり、各発光素子20が出射した光L(各発光素子20が放射状に出射した光L)は、それぞれ、上記のような複数の光路を経由して上記励起光とともに外部に照射される。そのため、蛍光体層36に含まれる蛍光体の発光波長と、発光素子20(CSP)におけるLED22を封止した(又は覆う)蛍光体(蛍光体封止層24)の発光波長とが異なる場合、本実施形態の発光基板10は、各発光素子20が出射した際の光Lの束を、各発光素子20が出射した際の光Lの波長と異なる波長の光Lを含む光Lの束として上記励起光とともに照射する。例えば、本実施形態の発光基板10は、各発光素子20が出射した際の光Lの束を、各発光素子20が出射した際の光Lの波長よりも長い波長の光Lを含む光Lの束として上記励起光とともに照射する。
これに対して、蛍光体層36に含まれる蛍光体の発光波長と、発光素子20(CSP)におけるLED22を封止した(又は覆う)蛍光体(蛍光体封止層24)の発光波長とが同じ場合(同じ相関色温度の場合)、本実施形態の発光基板10は、各発光素子20が出射した際の光Lの束を、各発光素子20が出射した際の光Lの波長と同じ波長の光Lを含む光Lの束として上記励起光とともに照射する。As described above, the light L emitted by each light emitting element 20 (the light L emitted radially by each light emitting element 20) is irradiated to the outside together with the excitation light via the plurality of optical paths as described above. .. Therefore, when the emission wavelength of the phosphor contained in the
On the other hand, the emission wavelength of the phosphor contained in the
以上が、本実施形態の発光基板10の発光動作についての説明である。
The above is a description of the light emitting operation of the
≪本実施形態の効果≫
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。<< Effect of this embodiment >>
Next, the effect of this embodiment will be described with reference to the drawings.
<第1の効果>
第1の効果については、本実施形態を以下に説明する比較形態(図5参照)と比較して説明する。ここで、比較形態の説明において、本実施形態と同じ構成要素等を用いる場合は、その構成要素等に本実施形態の場合と同じ名称、符号等を用いることとする。図5は、比較形態の発光基板10Aの発光動作を説明するための図である。比較形態の発光基板10A(複数の発光素子20を搭載する基板30A)は、蛍光体層36を備えていない点以外は、本実施形態の発光基板10(蛍光体基板30)と同じ構成とされている。<First effect>
The first effect will be described in comparison with the comparative embodiment (see FIG. 5) described below in this embodiment. Here, in the description of the comparative embodiment, when the same components and the like as in the present embodiment are used, the same names, codes and the like as in the case of the present embodiment are used for the components and the like. FIG. 5 is a diagram for explaining the light emitting operation of the
比較形態の発光基板10Aの場合、各発光素子20から出射され、基板30Aの表面31に入射した光Lは、波長が変換されることなく反射又は散乱する。そのため、比較形態の基板30Aの場合、発光素子20が搭載された場合に発光素子20が発光する光と異なる発光色の光に調整することができない。すなわち、比較形態の発光基板10Aの場合、発光素子20が発光する光と異なる発光色の光に調整することができない。
In the case of the
これに対して、本実施形態の場合、絶縁層32の厚み方向から見て、絶縁層32の表面31であって、各発光素子20との各接合面34A1の周囲には蛍光体層36が配置されている。そのため、各発光素子20から放射状に出射された光Lの一部は、蛍光体層36に入射して、蛍光体層36により波長変換されて、外部に照射される。この場合、各発光素子20から半球状に放射された光Lの一部は、蛍光体層36に入射して、蛍光体層36に含まれる蛍光体を励起させ、励起光を発生させる。
On the other hand, in the case of the present embodiment, when viewed from the thickness direction of the insulating
したがって、本実施形態の蛍光体基板30によれば、発光素子20が搭載された場合に、蛍光体基板30から発光される光Lを発光素子20が発光する光Lと異なる発光色の光に調整することができる。これに伴い、本実施形態の発光基板10によれば、蛍光体基板30から発光される光Lを発光素子20が発光する光Lと異なる発光色の光Lに調整することができる。
なお、蛍光体層36に含まれる蛍光体の発光波長と、発光素子20(CSP)におけるLED22を封止した(又は覆う)蛍光体(蛍光体封止層24)の発光波長とが同じ場合(同じ相関色温度の場合)、本実施形態の発光基板10は、各発光素子20が出射した際の光Lの束を、各発光素子20が出射した際の光Lの波長と同じ波長の光Lを含む光Lの束として上記励起光とともに照射する。この場合、搭載される発光素子20の色度ばらつきを蛍光体層36により緩和する効果も発現できる。Therefore, according to the
When the emission wavelength of the phosphor contained in the
<第2の効果>
比較形態の場合、図5に示されるように、各発光素子20の配置間隔に起因して外部に照射される光Lに斑が発生する。ここで、光Lの斑が大きいほど、グレアが大きいという。
これに対して、本実施形態の場合、図2Bに示されるように、各接合面34A1の周囲が(全周に亘って)蛍光体層36に囲まれたうえで、さらに隣接する発光素子20同士の間にも蛍光体層36が設けられている。そのため、各接合面34A1の周囲(各発光素子20の周囲)からも励起光が発光される。
したがって、本実施形態によれば、比較形態に比べて、グレアを小さくすることができる。
特に、本効果は、蛍光体層36が絶縁層32の全面に亘って設けられている場合、具体的には、絶縁層32の表面31における蛍光体層36が配置されている領域が表面13の80%以上の領域のような場合に有効である。
また、本実施形態の蛍光体層36は、図1Cに示されるように、隣接する発光素子20に対応する対向面36Aを有する。そのため、本実施形態は、例えば、蛍光体層36上に発光素子20が配置されている場合(図示省略)に比べて、グレアを低減することができる。<Second effect>
In the case of the comparative form, as shown in FIG. 5, spots are generated in the light L irradiated to the outside due to the arrangement interval of each light emitting
On the other hand, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2B, each bonding surface 34A1 is surrounded by the phosphor layer 36 (over the entire circumference), and the
Therefore, according to the present embodiment, the glare can be reduced as compared with the comparative embodiment.
In particular, in this effect, when the
Further, as shown in FIG. 1C, the
<第3の効果>
また、本実施形態の場合、例えば、蛍光体層36に含まれる蛍光体をEuを含有するCASN蛍光体とし、蛍光体層36をCu製の配線部分34B上に設けている。そのため、例えば、各発光素子20が白色系の光Lを出射した場合に、例えば、蛍光体層36に含まれるCASN蛍光体からの励起光は、下層電極を構成しているCuによる反射により発光効率が向上している(本実施形態の構成では、Cuの光反射効果がある)。そして、本実施形態では、当該効果により、白色系の光Lをより暖かい色系の光L(相関色温度が低温側にシフトした色)に調整することができる。この場合、発光素子20の白色系光に暖色系光を加味することができ、特殊演色係数R9値を上げることができる。本効果は、YAG系白色光(黄色蛍光体)を用いた擬似白色に特に有効となる。<Third effect>
Further, in the case of the present embodiment, for example, the phosphor contained in the
<第4の効果>
また、本実施形態の発光基板10の製造方法では、溝形成工程の一例である、第2工程(図3B参照)の後に、発光素子20を接合面34A1に接合する第4工程(接合工程又はリフロー工程)が行われる。
そのため、仮に第4工程において、溶融したはんだボールSPが接合面34A1からはみ出したとしても、溝34Eに収容される。
したがって、本実施形態によれば、回路パターン層34における発光素子20の接合面34A1から非接合面34B1へのはんだSPのはみ出しを抑制することができる。これに伴い、本実施形態によれば、信頼性の高い蛍光体基板30及び発光基板10を製造することができる。
なお、本実施形態の場合、各接合面34A1と各非接合面34B1とは、絶縁層32の厚み方向における同じ位置に位置している(図1C、図3F等参照)。このような場合に、接合面34A1と非接合面34B1との間に溝34Eが形成されていることによる本効果は、有効といえる。<Fourth effect>
Further, in the method for manufacturing the
Therefore, even if the molten solder ball SP protrudes from the joint surface 34A1 in the fourth step, it is accommodated in the
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the protrusion of the solder SP from the bonding surface 34A1 of the
In the case of the present embodiment, each of the bonding surfaces 34A1 and each non-bonding surface 34B1 are located at the same position in the thickness direction of the insulating layer 32 (see FIGS. 1C, 3F, etc.). In such a case, it can be said that this effect due to the formation of the
<第5の効果>
また、本実施形態の発光基板10の製造方法では、第4工程(蛍光体層配置工程)は、第3工程(はんだ配置工程)の後に行われる(図3C〜図3E参照)。ここで、はんだSPの配置のタイミングは、例えば、第4工程の後の第5工程時(複数の発光素子20を搭載する工程時)も考えられる。
しかしながら、本実施形態のように、第4工程が第3工程の後に行われるため、はんだSPを印刷により簡単に配置することができる。また、回路パターン層34の表面に形成された各溝34Eは、はんだSPのはんだ流れ止めとして機能する点で有効である。<Fifth effect>
Further, in the method for manufacturing the
However, since the fourth step is performed after the third step as in the present embodiment, the solder SP can be easily arranged by printing. Further, each
以上が、本実施形態の効果についての説明である。 The above is the description of the effect of this embodiment.
以上のとおり、本発明について前述の実施形態を例として説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、下記のような形態(変形例)も含まれる。 As described above, the present invention has been described by way of the above-described embodiment as an example, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The technical scope of the present invention also includes, for example, the following forms (modifications).
例えば、本実施形態の第4工程(図3D参照)の説明では、蛍光体層36は、例えば、転写により、蛍光体層36の1/3の厚みの蛍光体パターン361、362、363を3回積層させて蛍光体層36を形成するとして説明した。しかしながら、蛍光体層36は、本実施形態と異なる方法により形成されてもよい。
例えば、図6Aに示される変形例(第1変形例)のように、第4工程において、ディスペンサーDP(吐出部の一例)を絶縁層32に相対的に移動させながら、蛍光体層36の1/n(n≧2)の厚みの蛍光体パターンがn回積層するように、ディスペンサーDPに蛍光体を含む液体LQを吐出させて、蛍光体層36を形成するようにしてもよい。
また、例えば、図6Bに示される変形例(第2変形例)のように、第3工程において、液滴吐出ヘッドIJH(吐出部の一例)を絶縁層32に相対的に移動させながら、蛍光体層36の1/n(n≧2)の厚みの蛍光体パターンがn回積層するように、液滴吐出ヘッドIJHに蛍光体を含む液滴DLを吐出させて、蛍光体層36を形成するようにしてもよい。
また、第1変形例及び第2変形例とは異なり、第4工程において、蛍光体層36の1/n(n≧2)の厚みの蛍光体パターンがn回積層するように、1/nの厚みの蛍光体パターンをn回印刷することにより、蛍光体層36を形成するようにしてもよい。この変形例の場合の印刷方法としては、例えばスクリーン印刷による方法がある。ただし、上記蛍光体パターンをn回印刷することにより蛍光体層36を形成することができれば、具体的な印刷方法はスクリーン印刷による方法でなくてもよい。For example, in the description of the fourth step (see FIG. 3D) of the present embodiment, the
For example, as in the modified example (first modified example) shown in FIG. 6A, in the fourth step, the dispenser DP (an example of the ejection portion) is relatively moved to the insulating
Further, for example, as in the modification shown in FIG. 6B (second modification), in the third step, the droplet ejection head IJH (an example of the ejection portion) is relatively moved to the insulating
Further, unlike the first modification and the second modification, in the fourth step, the phosphor pattern having a thickness of 1 / n (n ≧ 2) of the
また、本実施形態の発光基板10の製造方法では、第4工程(蛍光体層配置工程)の後に第5工程(発光素子20の接合工程)を行うとして説明した。しかしながら、図6Bに示される第2変形例のように蛍光体層配置工程を液滴吐出ヘッドIJHを用いて行う場合、図6Cに示される変形例(第3変形例)の場合のように、第5工程の後に、第4工程を行ってもよい。このように、第4工程を第5工程の前後のいずれのタイミングでも行える点で、第2変形例は有効である。また、この点は第1変形例の場合にもいえる。
Further, in the method for manufacturing the
また、本実施形態の説明では、発光素子20の一例をCSPであるとした。しかしながら、発光素子20の一例はCSP以外でもよい。例えば、例えば、単にフリップチップを搭載したものでもよい。また、COBデバイスの基板自身に応用することもできる。
Further, in the description of this embodiment, an example of the
また、本実施形態の説明では、蛍光体基板30には複数の発光素子20が搭載され、発光基板10は複数の発光素子20を備えているとした。しかしながら、前述の第1及び第4の効果の説明のメカニズムを考慮すると、発光素子20が1つであっても第1の効果を奏することは明らかである。したがって、蛍光体基板30に搭載される発光素子20の数は少なくとも1つ以上であればよい。また、発光基板10に搭載されている発光素子20は少なくとも1つ以上であればよい。これに伴い、接合面34A1及び非接合面34B1も少なくとも1つ以上であればよい。
Further, in the description of the present embodiment, it is assumed that the
また、本実施形態の説明では、蛍光体基板30の裏面33に裏面パターン層38が備えられているとした(図1B参照)。しかしながら、前述の第1及び第4の効果の説明のメカニズムを考慮すると、蛍光体基板30の裏面33に裏面パターン層38が備えられていなくても第1の効果を奏することは明らかである。したがって、裏面33に裏面パターン層38がない点のみ本実施形態の蛍光体基板30及び発光基板10と異なる形態であっても、当該形態は本発明の技術的範囲に属するといえる。
Further, in the description of the present embodiment, it is assumed that the back
また、本実施形態の説明では、蛍光体基板30には複数の発光素子20が搭載されているとした。しかしながら、前述の第4の効果の説明のメカニズムを考慮すると、電子部品の一例は、発光素子20でなくてもよい。
Further, in the description of the present embodiment, it is assumed that a plurality of
また、本実施形態の説明では、回路基板の一例である蛍光体基板30は、蛍光体層36を備えているとした。しかしながら、前述の第4の効果の説明のメカニズムを考慮すると、電子部品の一例が発光素子20でない場合、回路基板に蛍光体層36を備えていなくてもよい。
Further, in the description of the present embodiment, it is assumed that the
また、本実施形態の説明では、蛍光体層36は、絶縁層32及び回路パターン層34の表面31における、複数の電極対34A以外の部分に配置されているとした(図2B参照)。しかしながら、前述の第1及び第4の効果の説明のメカニズムを考慮すると、蛍光体基板30の表面31における複数の電極対34A以外の部分の全域に亘って配置されていなくても第1及び第4の効果を奏することは明らかである。したがって、本実施形態の場合と異なる表面31の範囲に蛍光体層36が配置されている点のみ本実施形態の蛍光体基板30及び発光基板10と異なる形態であっても、当該形態は本発明の技術的範囲に属するといえる。
なお、本実施形態の場合、隣接する発光素子20同士の間に蛍光体層36が設けられている(図2B)。また、蛍光体層36のバインダーは、例えばソルダーレジストに含まれるバインダーと同等の絶縁性を有する。すなわち、本実施形態の場合、蛍光体層36がソルダーレジストの機能を果たす。Further, in the description of the present embodiment, it is assumed that the
In the case of this embodiment, the
また、本実施形態の説明では、蛍光体基板30及び発光基板10を製造するに当たり、利昌工業株式会社製のCS−3305AをマザーボードMBとして用いると説明した。しかしながら、これは一例であり、異なるマザーボードMBを用いてもよい。
Further, in the description of the present embodiment, it has been described that CS-3305A manufactured by Toshimasa Kogyo Co., Ltd. is used as the motherboard MB in manufacturing the
なお、本実施形態の発光基板10(その変形例も含む)は、他の構成要素と組み合せて、照明装置に応用することができる。この場合における他の構成要素は、発光基板10の発光素子20を発光させるための電力を供給する電源等である。
The
この出願は、2019年2月21日に出願された日本出願特願2019−029146号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority on the basis of Japanese Application Japanese Patent Application No. 2019-029146 filed on February 21, 2019, and incorporates all of its disclosures herein.
10 発光基板(実装基板の一例)
20 発光素子
30 蛍光体基板(回路基板の一例)
31 表面(一面の一例)
32 絶縁層(絶縁基板の一例)
33 裏面
34 回路パターン層
34A 電極対
34A1 接合面
34B 配線部分
34B1 非接合面
34E 溝
36 蛍光体層
36E 対向面
38 裏面パターン層
DP ディスペンサー(吐出部の一例)
IJH 液滴吐出ヘッド(吐出部の一例)
L 光
MB マザーボード
SP はんだボール、はんだ 10 Light emitting board (example of mounting board)
20
31 Surface (an example of one surface)
32 Insulation layer (example of insulation substrate)
33
IJH Droplet Discharge Head (Example of Discharge Unit)
L Hikari MB Motherboard SP Solder Ball, Solder
Claims (21)
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一面に配置され、前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面を有し、前記平面の一部を前記少なくとも1つの電子部品と接合する少なくとも1つの接合面としてはんだで接合される回路パターン層と、
を備え、
前記回路パターン層には、前記少なくとも1つの接合面と前記平面における前記少なくとも1つの接合面以外の部分とされる少なくとも1つの非接合面とを隔てる少なくとも1つの溝が形成されている、
回路基板。A circuit board on which at least one electronic component is mounted on one side.
Insulated board and
A circuit arranged on one surface of the insulating substrate, having a plane facing outward in the thickness direction of the insulating substrate, and soldering a part of the plane as at least one joining surface for joining the at least one electronic component. With the pattern layer,
Equipped with
The circuit pattern layer is formed with at least one groove separating the at least one junction surface and at least one non-junction surface which is a portion other than the at least one junction surface in the plane.
Circuit board.
請求項1に記載の回路基板。The at least one joint surface and the at least one non-joint surface are located at the same position in the thickness direction.
The circuit board according to claim 1.
前記少なくとも1つの非接合面に配置され、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層、
を備える請求項1又は2に記載の回路基板。The at least one electronic component is regarded as at least one light emitting element.
A phosphor layer containing a phosphor which is arranged on the at least one non-junction surface and whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of the at least one light emitting element is used as excitation light.
The circuit board according to claim 1 or 2.
前記少なくとも1つの接合面は、複数の接合面とされ、
前記少なくとも1つの非接合面は、複数の非接合面とされ、
前記少なくとも1つの溝は、複数の溝とされ、
前記複数の発光素子は、前記絶縁基板の一面に並べられ、それぞれ、前記複数の接合面に接合されて搭載される、
請求項3に記載の回路基板。The at least one light emitting element is a plurality of light emitting elements.
The at least one joint surface is a plurality of joint surfaces.
The at least one non-bonded surface is a plurality of non-bonded surfaces.
The at least one groove is a plurality of grooves.
The plurality of light emitting elements are arranged on one surface of the insulating substrate, and each of the plurality of light emitting elements is bonded and mounted on the plurality of bonding surfaces.
The circuit board according to claim 3.
請求項4に記載の回路基板。The phosphor layer has a facing surface facing the light emitting element to be mounted at a boundary with the groove on the plurality of non-bonded surfaces.
The circuit board according to claim 4.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の回路基板。The surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is located inside the thickness direction of the surface of the at least one light emitting element facing outward in the thickness direction.
The circuit board according to any one of claims 3 to 5.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の回路基板。The surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is located at the center of the at least one light emitting element in the thickness direction or inside the position in the thickness direction.
The circuit board according to any one of claims 3 to 5.
前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの電子部品と、
を備える実装基板。The circuit board according to any one of claims 1 to 7.
With at least one electronic component bonded to the at least one bonding surface,
A mounting board.
前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの発光素子と、
を備え、
前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置は、前記少なくとも1つの発光素子の前記厚み方向外側に向く面の位置よりも前記厚み方向内側に位置している、
実装基板。The circuit board according to claim 6 or 7.
With at least one light emitting element bonded to the at least one bonding surface,
Equipped with
The position of the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction in the thickness direction is located inside the thickness direction of the position of the surface of the at least one light emitting element facing outward in the thickness direction.
Mounting board.
前記少なくとも1つの接合面に接合されている少なくとも1つの発光素子と、
を備え、
前記蛍光体層における前記厚み方向外側に向く面の前記厚み方向の位置は、前記少なくとも1つの発光素子の前記厚み方向の中央の位置又は当該位置よりも前記厚み方向内側に位置している、
実装基板。The circuit board according to claim 6 or 7.
With at least one light emitting element bonded to the at least one bonding surface,
Equipped with
The position of the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction in the thickness direction is located at the center of the at least one light emitting element in the thickness direction or inside the position in the thickness direction.
Mounting board.
前記発光素子を発光させるための電力を供給する電源と、
を備える照明装置。The mounting board according to any one of claims 8 to 10.
A power source that supplies electric power for causing the light emitting element to emit light,
Lighting device equipped with.
前記絶縁基板の一面に、導電性パターン層を形成するパターン層形成工程と、
前記導電性パターン層における前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面に少なくとも1つの溝を形成する溝形成工程と、
前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで一方の部分に少なくとも一つの電子部品を接合させるためのはんだを配置するはんだ配置工程と、
を含む回路基板の製造方法。A method for manufacturing an insulating substrate and a circuit board including a circuit pattern layer arranged on one surface of the insulating substrate and to which at least one electronic component is bonded.
A pattern layer forming step of forming a conductive pattern layer on one surface of the insulating substrate,
A groove forming step of forming at least one groove on a plane of the conductive pattern layer facing outward in the thickness direction of the insulating substrate.
A solder arranging step of arranging solder for joining at least one electronic component to one portion of the plane with the at least one groove interposed therebetween.
A method for manufacturing a circuit board including.
前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで他方の部分に、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層を配置する蛍光体層配置工程、
を含む請求項12に記載の回路基板の製造方法。The at least one electronic component is regarded as at least one light emitting element.
A phosphor layer containing a phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of the at least one light emitting element is used as excitation light is arranged in the other portion of the plane with the at least one groove interposed therebetween. Fluorescent layer placement process,
12. The method for manufacturing a circuit board according to claim 12.
請求項13に記載の回路基板の製造方法。The phosphor layer placement step is performed after the solder placement step.
The method for manufacturing a circuit board according to claim 13.
請求項13又は14に記載の回路基板の製造方法。In the phosphor layer arrangement step, the position in the thickness direction of the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is from the center position in the thickness direction of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer. The phosphor layer is arranged so as to be located inside in the thickness direction.
The method for manufacturing a circuit board according to claim 13 or 14.
前記絶縁基板の一面に、導電性パターン層を形成するパターン層形成工程と、
前記導電性パターン層における前記絶縁基板の厚み方向外側に向く平面に少なくとも1つの溝を形成する溝形成工程と、
前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで一方の部分にはんだを配置するはんだ配置工程と、
前記はんだを挟んで前記一方の部分に前記少なくとも1つの電子部品の電極を配置し、前記はんだを溶融させて前記一方の部分に前記電極を接合させる接合工程と、
を含む実装基板の製造方法。A method for manufacturing a mounting board including an insulating substrate, a circuit pattern layer arranged on one surface of the insulating substrate, and at least one electronic component bonded to a part of the circuit pattern layer.
A pattern layer forming step of forming a conductive pattern layer on one surface of the insulating substrate,
A groove forming step of forming at least one groove on a plane of the conductive pattern layer facing outward in the thickness direction of the insulating substrate.
A solder arranging step of arranging solder in one portion of the plane with the at least one groove interposed therebetween.
A joining step of arranging electrodes of the at least one electronic component on one portion of the solder sandwiching the solder, melting the solder, and joining the electrodes to the one portion.
Manufacturing method of mounting board including.
前記平面における前記少なくとも1つの溝を挟んで他方の部分に、前記少なくとも1つの発光素子の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体を含む蛍光体層を配置する蛍光体層配置工程、
を含む請求項16に記載の実装基板の製造方法。The at least one electronic component is regarded as at least one light emitting element.
A phosphor layer containing a phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region when the emission of the at least one light emitting element is used as excitation light is arranged in the other portion of the plane with the at least one groove interposed therebetween. Fluorescent layer placement process,
The method for manufacturing a mounting board according to claim 16.
請求項17に記載の実装基板の製造方法。The phosphor layer placement step is performed after the solder placement step.
The method for manufacturing a mounting board according to claim 17.
請求項17又は18に記載の実装基板の製造方法。In the fluorescent layer arranging step, the position of the surface facing outward in the thickness direction in the fluorescent layer is the surface of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer facing outward in the thickness direction. The phosphor layer is arranged so as to be located inside the thickness direction from the position.
The method for manufacturing a mounting board according to claim 17 or 18.
請求項17又は18に記載の実装基板の製造方法。In the phosphor layer arrangement step, the position in the thickness direction of the surface of the phosphor layer facing outward in the thickness direction is the central position in the thickness direction of the at least one light emitting element bonded to the circuit pattern layer. The phosphor layer is arranged so as to be located inside the thickness direction from the position.
The method for manufacturing a mounting board according to claim 17 or 18.
請求項16〜20のいずれか1項に記載の実装基板の製造方法。In the joining step, flux is applied to the solder and then the solder is melted to join the electrode to one of the portions.
The method for manufacturing a mounting board according to any one of claims 16 to 20.
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