TWI468087B

TWI468087B - Ｌｅｄ用布線基板、發光模組、ｌｅｄ用布線基板之製造方法、及發光模組之製造方法

Info

Publication number: TWI468087B
Application number: TW101101814A
Authority: TW
Inventors: Yasuji Hiramatsu; Yoshiyuki Ido; Wataru Furuichi
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2015-01-01
Also published as: TW201247058A; JP2012151191A; US20120181560A1

Description

LED用布線基板、發光模組、LED用布線基板之製造方法、及發光模組之製造方法

本發明係關於一種LED(Light Emitting Diode，發光二極體)用布線基板、發光模組、LED用布線基板之製造方法、及發光模組之製造方法。

專利文獻1中記載有包含絕緣層、以及形成於該絕緣層上之導體圖案(電路箔)及白色反射膜(阻焊劑層)之LED用布線基板。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-130234號公報

於專利文獻1中所記載之先前之LED用布線基板中，由於白色反射膜較導體圖案更厚，故難以將白色反射膜配置於LED元件之正下方。因此，於具有由樹脂材料構成之基板之LED用布線基板中，存在LED元件所發出之光會引起樹脂變質，並引起LED用布線基板之性能下降之虞。尤其是，於配置於LED元件之正下方及附近之部位，存在構成基板之樹脂產生劣化之虞。

本發明係鑒於上述情況研製而成者，其目的在於：提高LED用布線基板之耐久性，同時提高反射性能。又，本發明之另一目的在於：即便為由樹脂基板構成之LED用布線基板，亦可較容易地維持較高的性能。

本發明之LED用布線基板包括：絕緣層；布線圖案層，其形成於上述絕緣層上；以及白色反射膜，其形成於上述絕緣層上，並包含白色顏料及其結合材料；且上述布線圖案層包含第1布線圖案及第2布線圖案，上述白色反射膜中，於上述第1布線圖案及上述第2布線圖案之間，具有較上述第1布線圖案及上述第2布線圖案中之任一者更薄之部位。

本發明之發光模組包含上述LED用布線基板、及LED元件。

本發明之LED用布線基板之製造方法包括如下步驟：於絕緣層上形成導體圖案、以及包含白色顏料及其結合材料之白色反射膜；及，研磨上述白色反射膜之表面，使上述白色反射膜較上述導體圖案更薄。

本發明之發光模組之製造方法包括如下步驟：將LED元件安裝於藉由上述LED用布線基板之製造方法所製造之LED用布線基板。

藉由本發明，可提高LED用布線基板之耐久性同時可提高反射性能。又，藉由本發明，即便為包含樹脂基板之LED用布線基板，亦可較容易地維持較高的性能。

以下，參照圖式，針對本發明之實施形態進行詳細說明。再者，圖中之箭頭Z1、Z2分別指向相當於布線基板之主面(正反面)之法線方向的布線基板之厚度方向。另一方面，箭頭X1、X2及Y1、Y2分別指向與Z方向正交之布線基板之側方。布線基板之主面成為X-Y平面。又，布線基板之側面成為X-Z平面或Y-Z平面。

將互相朝向相反之法線方向的布線基板之2個主面稱為第1面(Z1側之面)、第2面(Z2側之面)。於本說明書中，所謂正下方係意指Z方向(Z1側或Z2側)，所謂平面若無特別指定，則意指X-Y平面。

導體層係包含一至複數個導體圖案之層。導體層既存在包含例如布線(亦包含地線)、焊墊、或焊盤等構成電子電路之導體圖案之情形，亦存在包含不構成電子電路之平面狀的導體圖案(整體圖案)等之情形。

開口部除包含孔及溝外，亦包含切口及切縫等。孔並不僅限於貫通孔，亦包含非貫通之孔，統稱為孔。以下將形成於通孔內之導體稱為通孔導體。

作為鍍敷，除電解鍍敷等濕式鍍敷外，亦包含PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沈積)及CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)等乾式鍍敷。

光並不僅限於可見光。作為光，除可見光外，亦包含紫外線及X光等短波長之電磁波及紅外線等長波長之電磁波。

圖1中表示本實施形態之LED用布線基板100之概略構造。如圖1所示，LED用布線基板100係以如圖2所示之方式安裝LED元件200，藉此成為發光模組1000。

LED用布線基板100如圖1所示，包含：基板10(絕緣層)、白色反射膜11、導體層21(導體圖案21a、耐蝕膜21b)及導體層22(導體圖案22a、耐蝕膜22b)。以下，將基板10之正反面(2個主面)中之一者稱為第1面F1，另一者稱為第2面F2。於本實施形態中，LED元件200係安裝於基板10之第1面F1側(參照圖2)。

本實施形態之基板10係具有絕緣性之例如矩形狀之基板。基板10較佳為樹脂基板，具體而言可舉出使玻璃布(加強材料)含浸環氧樹脂而成者(以下稱為玻璃環氧樹脂)。該環氧樹脂係熱硬化性樹脂。作為構成基板10之樹脂，較佳為熱硬化性樹脂。加強材料係熱膨脹係數小於主材料(於本實施形態中為環氧樹脂)之材料。藉由使基板10含有加強材料，可降低熱膨脹係數，從而使基板10難以產生翹曲。進而，藉由使基板10含有加強材料，可使基板10之熱膨脹係數與LED元件200之熱膨脹係數接近，從而可提高基板10之可靠性。其理由在於，LED元件200係由無機材料構成，熱膨脹係數小於樹脂材料。又，為了抑制布線基板100之翹曲，較佳為基板10之熱膨脹係數與白色反射膜11之熱膨脹係數接近(理想的是使其一致)。

作為加強材料，例如較佳為：玻璃纖維(例如玻璃布或玻璃不織布)、芳族聚醯胺纖維(例如芳族聚醯胺不織布)、或二氧化矽填充物等無機材料。但並不僅限於其等，亦可使用紙、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)、或聚醯亞胺等由有機材料構成之加強材料。又，亦可使用：聚酯樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂(BT樹脂，Bismaleimide Triazine Resin)、醯亞胺樹脂(聚醯亞胺)、苯酚樹脂、或烯丙基化聚苯醚樹脂(A-PPE樹脂)等來代替環氧樹脂。

於本實施形態中，基板10(絕緣層)係由樹脂基板構成。由樹脂構成之基材由於具有較高之柔軟性故難以破裂，因此與包含氧化鋁或AlN(氮化鋁)等之陶瓷基板相比，基板10可較容易地薄化。作為一例，可知於基板10為陶瓷基板之情形時容易破裂，因此難以將基板10之厚度變薄為約0.5 mm以下。另一方面，由於樹脂基板具備柔軟性，故藉由使基板10為樹脂基板，可使基板10之厚度成為約0.10 mm左右。又，與陶瓷基板相比，樹脂基板容易以較低之成本獲得，且開孔等加工較為容易。

基板10上形成有貫通於基板10之通孔10a。並且，藉由於通孔10a內填充例如銅鍍，而形成通孔導體10b(填充導體)。於本實施形態中，通孔導體10b包含銅鍍。又，通孔導體10b之形狀係以朝向LED安裝面側(第1面：Z1側)縮徑之方式呈錐形之錐形圓柱(圓錐台)。但並不僅限於此，通孔導體10b之形狀係以朝向LED安裝背側(第2面：Z2側)縮徑之方式呈錐形之錐形圓柱(圓錐台)、或者係以自第1面、第2面分別朝向中央縮徑之方式呈錐形的中央部分收縮之形狀等，通孔導體10b之材料及形狀為任意。

基板10之厚度較佳為處於約0.05 mm~約0.5 mm之範圍內。若基板10之厚度未達0.05 mm，則基板10之剛性變低而使得基板10容易變形，且形成於表面之白色反射膜11容易脫落。又，若基板10之厚度超過約0.5 mm，則由於基板10之通孔導體10b變長，而難以獲得下述之散熱效果(參照圖5)。

於本實施形態中，基板10之第1面F1上形成有導體層21。導體層21包含導體圖案21a(下層)及耐蝕膜21b(上層)。耐蝕膜21b係形成於導體圖案21a之表面，並保護導體圖案21a。

於本實施形態中，導體層21相當於布線圖案層。導體層21包含可作為LED元件200之布線或焊墊發揮功能之布線圖案21c及21d。布線圖案21c(第1布線圖案)與布線圖案21d(第2布線圖案)互相為電絕緣，且具有大致相同之厚度。如圖2所示，布線圖案21c係例如與LED元件200之陽極(或陰極)電性連接，布線圖案21d係例如與LED元件200之陰極(或陽極)電性連接。如圖2所示，本實施形態之發光模組1000中，以覆晶方式安裝有LED元件200。藉此，LED元件200之電極經由焊料200a(圖2)而與導體層21之布線圖案21c及21d電性連接。

於本實施形態中，基板10之第2面F2上形成有導體層22。導體層22包含導體圖案22a(下層)及耐蝕膜22b(上層)。耐蝕膜22b係形成於導體圖案22a之表面，並保護導體圖案22a。導體層21與導體層22係經由通孔導體10b而彼此電性連接。導體層22包含與導體層21之LED用布線圖案電性連接之布線圖案及焊墊。

導體圖案21a及22a分別包含例如銅箔(下層)及銅鍍(上層)(參照下述之圖13~圖16)。又，耐蝕膜21b及22b分別包含例如Ni/Au膜。耐蝕膜21b及22b可分別利用電解鍍敷或者非電解鍍敷及濺鍍等而形成。但並不僅限於其等，導體層21及22之材料及形狀為任意。例如導體圖案21a及22a可分別僅由鍍敷膜所構成(參照下述之圖25A~圖25C)。又，亦可藉由進行OSP(Organic Solderability Preservatives，有機保焊劑)處理(係指有機保護膜、耐熱水溶性預焊劑、預焊劑等之處理)，從而形成包含有機保護膜之耐蝕膜21b或22b。進而，耐蝕膜21b及22b並非為必需之構成，若無必要則亦可省略(參照下述之圖20A)。

圖3中表示導體層21(布線圖案層)之形狀之一例。於圖3之例中，矩形狀之布線圖案21d與矩形狀之布線圖案21c係隔著特定之間隔D1而配置。但並不僅限於此，導體層21(布線圖案層)之形狀為任意(參照下述之圖21)。

通孔導體10b係例如圖3所示，集中配置於LED元件200之正下方。藉由此種配置，可較容易地獲得下述之散熱效果(參照圖5)。於提高散熱效果方面，較佳為通孔導體10b配置於LED元件200之大致整個區域。但並不僅限於此，通孔導體10b之數量及配置為任意。通孔導體10b之數量可為1個，亦可為複數個。

基板10之第1面F1上不僅形成有導體層21(嚴格而言為其導體部)，亦形成有白色反射膜11。即，白色反射膜11係形成於導體層21之非導體部R1及R2(導體圖案間之空隙)。此處，非導體部R2係位於布線圖案21c(第1布線圖案)與布線圖案21d(第2布線圖案)之間的非導體部，非導體部R1係除此以外之非導體部。於本實施形態中，白色反射膜11包含白色顏料、及其結合材料(黏合劑)。所使用之白色顏料較佳為粉狀。藉由白色反射膜11，不論基板10之顏色或材質如何均可提高反射率。白色反射膜11可作為阻焊劑層而發揮功能。

圖4係用於說明本發明之實施形態之LED用布線基板100中白色反射膜11與導體層21之厚度關係之圖。如圖4(圖1之局部放大圖)所示，於本實施形態中，白色反射膜11整體較導體層21(包含布線圖案21c及布線圖案21d)更薄。藉此，容易在LED元件200之正下方配置白色反射膜11，同時容易進行底部填充材料之充填。又，布線圖案21c(第1布線圖案)與布線圖案21d(第2布線圖案)具有大致相同之厚度。因此，可較容易地將LED元件200不傾斜地安裝於導體層21上。再者，於本實施形態中，白色反射膜11整體較導體圖案21a(除耐蝕膜21b外之導體層)更薄。

又，於本實施形態中，如圖2及圖3所示，LED元件200橫跨非導體部R2而配置於布線圖案21c及21d上，且白色反射膜11之一部分(以下稱為元件部11a)配置於LED元件200之正下方。白色反射膜11之元件部11a係位於布線圖案21c與布線圖案21d之間。

導體圖案21a、耐蝕膜21b、及白色反射膜11之尺寸之一例為，導體圖案21a之厚度T1為約50 μm，耐蝕膜21b之厚度T2為約5 μm，白色反射膜11之厚度T3為約45 μm。於該例中，導體圖案21a之厚度T1與白色反射膜11之厚度T3之差D0為約5 μm。該階差係例如藉由研磨而形成(參照下述之圖18~圖19)。再者，白色反射膜11之上表面可不為平面，例如亦可為形成有具有平滑的曲線之凹面(參照圖24B)。

圖5係用於說明本發明之實施形態之發光模組1000之動作之圖。本實施形態之發光模組1000係如圖5所示，自LED元件200發出例如光LT1~LT3。光之波長(或LED元件200之種類)可根據發光模組1000之用途採用任意類型。發光模組1000之光例如為白色光。白色光例如可為藉由將藍色LED(LED元件200)與螢光體組合而形成。更詳細而言，藉由將藍色LED所發出之藍色光照射至黃色之螢光體而形成白色。發出白色光之發光模組1000可用於照明(燈泡或汽車之頭燈等)、或液晶顯示器之背光(大型顯示器或行動電話之顯示器等)等。

自LED元件200發出之光包含例如朝向LED元件200上方之光LT1、朝向LED元件200側方之光LT2、及朝向LED元件200正下方之光LT3。於本實施形態之發光模組1000中，光LT2及LT3係分別由白色反射膜11反射。藉此，LED元件200之光難以照射至基板10，從而使因該光引起之基板10之劣化(尤其是樹脂之劣化)得到抑制。又，於本實施形態中，白色反射膜11之一部分(元件部11a)係配置於LED元件200之正下方、或正下方及附近。因此，使得認為尤其容易使基板10劣化之光LT3由白色反射膜11之元件部11a反射。又，白色反射膜11本身具有較高的反射率且難以變質，因此即便基板10由於LED元件200所發出之熱、光而變質，白色反射膜11亦可維持較高的反射率。

又，由於光LT2及LT3分別由白色反射膜11所反射，而成為與光LT1方向相同之光，故可提高發光模組1000之發光效率。

此處使用圖5針對將通孔導體10b集中配置於LED元件200之正下方時的散熱效果進行說明。於本實施形態中，由銅構成之導體層21係經由以銅構成之通孔導體10b而與由銅構成之導體層22電性連接。認為，由於金屬(例如銅)容易導熱，故若LED元件200發熱，則該熱量會如圖5中之箭頭H1所示，自LED元件200之電極，經過焊料200a、導體層21、及通孔導體10b，而傳遞至導體層22。然後，熱量經導體層22(尤其是焊墊)而得到擴散。其結果，LED元件200之散熱性提高，且LED元件200之溫度難以上升。

白色反射膜11較佳為包含二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、二氧化矽(例如塊滑石)、氧化鎂、氧化釔、硼酸、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、及氧化鋯中之至少一種作為白色顏料。其中，尤佳為包含銳鈦礦型二氧化鈦。再者，塊滑石係指具有MgO‧SiO₂ 之組成之絕緣陶瓷。白色反射膜11較佳為包含無機材料、有機矽化合物(例如聚矽氧樹脂)、及環氧樹脂中之至少一種作為結合材料。其中，尤佳為包含無機材料。又，白色反射膜11中，就無機材料而言，尤佳為包含水玻璃硬化物、低熔點玻璃、及無機溶膠硬化物(氧化鋁溶膠或矽溶膠等)中之至少一種作為結合材料。再者，於白色反射膜11使用無機材料之情形時，亦可添加粒徑較白色顏料更大之骨材。作為骨材，可利用鋯英石、氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、富鋁紅柱石等。藉由添加骨材，可提高白色反射膜11之強度，因此可防止硬化時白色反射膜11之龜裂，並可防止硬化後之白色反射膜11之脫離、剝離。以下參照實施例、參考例、及比較例對此進行說明。

圖6係表示關於實施例1-1~1-4、參考例1-1及1-2之測定結果之圖表。圖7係表示實施例1-1~1-4、參考例1-1及1-2中之各試樣之內容之圖表。圖8A及圖8B係表示關於實施例2-1~2-4之測定結果之圖表。圖9係表示實施例2-1~2-4中之各試樣之內容之圖表。

圖6；及圖8A、圖8B之圖表分別表示本實施形態之LED用布線基板100中之白色反射膜11之材質所對應的特定之波長範圍內之光反射率。具體而言，針對包含不同材料之各白色反射膜，對於特定之波長範圍內之分光反射率藉由以下方法進行測定。

將各白色反射膜之材料塗布於透明的1 mm之玻璃板上並使之硬化，從而製作具有厚度20 μm之各白色反射膜(實施例1-1~1-4，2-1~2-4，3-1~3-4)之測定樣品。將該等測定樣品及參考例1-1~1-2、3-1、比較例3-1之樣品，利用分光光度計UV-3150(島津製作所股份有限公司)，測定波長250 nm~700 nm下之上述測定樣品之反射率。

如圖6之圖表所示，除反射率大幅度下降之短波段外，於430~700 nm之波長中，實施例1-1(線L1-1)之反射率為75~85%，實施例1-2(線L1-2)之反射率為80~95%，實施例1-3(線L1-3)之反射率為85~90%，實施例1-4(線L1-4)之反射率為90~99%，參考例1-1(線L1-5)之反射率為35~40%，參考例1-2(線L1-6)之反射率為80~90%。

圖6中，線L1-1係表示關於實施例1-1之測定結果，線L1-2係表示關於實施例1-2之測定結果，線L1-3係表示關於實施例1-3之測定結果，線L1-4係表示關於實施例1-4之測定結果。如圖7所示，實施例1-1之白色反射膜中，白色顏料(70重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(30重量份)主要由無機溶膠(氧化鋁溶膠)硬化物構成。實施例1-2之白色反射膜中，白色顏料(80重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(20重量份)主要由環氧樹脂構成。實施例1-3之白色反射膜中，白色顏料(74重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(13重量份)主要由水玻璃硬化物構成，進而含有鋯英石作為骨材(13重量份)。實施例1-4之白色反射膜中，白色顏料(50重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(50重量份)主要由聚矽氧樹脂構成。

又，圖6中，為了參考亦表示有關於經燒結之AlN板材即參考例1-1(線L1-5)、關於經燒結之氧化鋁板材即參考例1-2(線L1-6)之測定結果(參照圖7)。

如圖6所示，於實施例1-1~1-4(線L1-1~L1-4)中，可獲得高於參考例1-1(AlN板材：線L1-5)之反射率，且獲得與參考例1-2(氧化鋁板材：線L1-6)等同或更高之反射率。自反射率較高者算起，依序為實施例1-4、實施例1-3、實施例1-2、實施例1-1。

根據圖6之圖表所示之結果可知，白色反射膜11較佳為含有反射率較高之二氧化鈦或氧化鋯作為白色顏料。藉由此種構造，容易提高白色反射膜11之反射率。又可知，於白色反射膜11含有二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、二氧化矽、及氧化鋯中之至少一種(以下稱為第1有效成分)作為白色顏料之情形時，亦可看到大致類似之傾向。尤其是，白色反射膜11之白色顏料較佳為主要由第1有效成分構成。具體而言，認為較佳為構成白色反射膜11之白色顏料之50%(重量比)以上為第1有效成分，其中，更佳為80%以上為第1有效成分。

根據圖6之圖表之結果可知，白色反射膜11較佳為包含環氧樹脂、聚矽氧樹脂、水玻璃硬化物、或無機溶膠硬化物等無機材料(無機黏合劑)作為結合材料。藉由此種構造，容易利用白色顏料與結合材料之折射率差來提高白色反射膜11之反射率。尤其是，就以水作為溶劑之水玻璃而言，即便以低濃度塗布白色顏料，於乾燥硬化之過程中白色顏料亦會高濃度化，因此於白色反射膜11含有水玻璃硬化物作為結合材料之情形時，可較容易地提高白色反射膜11之反射率。

認為，當白色反射膜11含有無機材料、有機矽化合物、及環氧樹脂中之至少一種(以下稱為第2有效成分)作為結合材料之情形時，亦可看到大致類似之傾向(參照圖6之圖表中之線L1-1~L1-4)。尤其較佳為，白色反射膜11之結合材料主要由第2有效成分構成。具體而言，認為，較佳為構成白色反射膜11之結合材料之80%(重量比)以上為第2有效成分，其中，更佳為100%為第2有效成分。

圖8A係表示本發明之實施形態之LED用布線基板100中的包含含有銳鈦礦型二氧化鈦之白色顏料之白色反射膜11、及包含含有金紅石型二氧化鈦之白色顏料之白色反射膜11於特定之波長範圍(350~700 nm)內的光之反射率之圖表。

圖8A之圖表中，線L2-1係表示關於實施例2-1之測定結果，線L2-2係表示關於實施例2-2之測定結果。如圖9所示，實施例2-1之白色反射膜中，白色顏料(50重量份)主要由銳鈦礦型二氧化鈦構成，結合材料(50重量份)主要由有機矽化合物即聚矽氧樹脂構成。實施例2-2之白色反射膜中，白色顏料(50重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(50重量份)主要由有機矽化合物即聚矽氧樹脂構成。

關於反射率下降至50%之下限波長，實施例2-1中為375 nm，實施例2-2中為400 nm。

實施例2-1中，可於較實施例2-2更短之波長獲得更高之反射率。更詳細而言，可知於375 nm~420 nm之波長範圍內，以銳鈦礦型二氧化鈦作為主材料之白色反射膜(實施例2-1)的反射率較以金紅石型二氧化鈦作為主材料之白色反射膜(實施例2-2)的反射率更高。

由此可知，白色反射膜11較佳為包含銳鈦礦型二氧化鈦作為白色顏料。藉由包含銳鈦礦型二氧化鈦之白色反射膜11，即便於使用短波長(尤其是於375 nm~420 nm之範圍內之波長)之LED元件200之情形時，亦能以較高的比例反射該光，從容易抑制基板10之劣化(尤其是樹脂之劣化)。白色反射膜11之白色顏料尤佳為主要由銳鈦礦型二氧化鈦構成。具體而言，認為，較佳為構成白色反射膜11之白色顏料之50%(重量比)以上為銳鈦礦型二氧化鈦，其中，更佳為80%以上為銳鈦礦型二氧化鈦。

於使用銳鈦礦型二氧化鈦之情形時，較佳為使用無機材料或有機矽化合物作為結合材料。不僅受到LED元件本身所發出之光的照射，而且於在室外使用等之情形時，亦尤其受到來自外部的含有波長較短之光(例如315~400 nm)之太陽光的照射。由於銳鈦礦型二氧化鈦之光觸媒作用較強，故較多地含有C-C、C-N等鍵之環氧樹脂等有機材料會與LED元件之光或太陽光發生反應，從而環氧樹脂容易劣化，但由於無機材料中不存在此種鍵，有機矽化合物中此種鍵較少或不存在此種鍵，故認為結合材料難以變質。

圖8B係表示本發明之實施形態之LED用布線基板100中的包含金紅石型二氧化鈦(50重量份)及聚矽氧樹脂(50重量份)之白色反射膜11(實施例2-3)、以及包含氧化鋯(50重量份)及聚矽氧樹脂(50重量份)之白色反射膜11(實施例2-4)於特定之波長範圍(300~450 nm)內的光之反射率之圖表(參照圖9)。圖8B之圖表中，線L2-3係表示關於實施例2-3之測定結果，線L2-4係表示關於實施例2-4之測定結果。

如圖8B所示，於含有金紅石型二氧化鈦之白色反射膜(實施例2-3)中，波長為400 nm時反射率下降至約50%，350 nm以下之波長下反射率為10%以下。對此，於含有氧化鋯之白色反射膜(實施例2-4)中，於300~400 nm之波長下亦為60~70%之反射率。由此可知，於實施例2-4之白色反射膜中，於紫外線區域亦不存在反射率下降之情形。因此可知，氧化鋯尤佳為用作紫外線LED元件之白色反射膜之白色顏料。

圖10係表示本發明之實施形態之LED用布線基板100中的包含不同材料之各白色反射膜11對於具有特定之波長之光的反射率之經時變化之圖表。

圖10之圖表中表示對於各白色反射膜11進行耐久試驗(老化試驗)之結果。該耐久試驗係於溫度150℃對白色反射膜進行處理，使LED元件200長時間動作，並以特定之時間(0小時、100小時、200小時)測定各白色反射膜11對於自LED元件200發出之波長450 nm之光的反射率。具體而言，關於包含不同材料之各白色反射膜(實施例3-1~3-4)，於透明的1 mm之玻璃板上塗布各白色反射膜之材料並使其硬化從而製成包含厚度20 μm之各白色反射膜之測定樣品。將測定樣品及參考例3-1、比較例3-1之板材於150℃處理0小時、100小時、200小時後，藉由分光光度計UV-3150(島津製作所股份有限公司)測定出450 nm之反射率，作為反射率。

圖10之圖表中，線L3-1係表示關於實施例3-1之測定結果，線L3-2係表示關於實施例3-2之測定結果，線L3-3係表示關於實施例3-3之測定結果，線L3-4係表示關於實施例3-4之測定結果，線L3-5係表示關於比較例3-1之測定結果，線L3-6係表示關於參考例3-1之測定結果。圖11係表示實施例3-1~3-4、比較例3-1、及參考例3-1中之各試樣之內容之圖表。

如圖11所示，實施例3-1之白色反射膜中，白色顏料(50重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(50重量份)主要由聚矽氧樹脂構成。實施例3-2之白色反射膜中，白色顏料(74重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(13重量份)主要由水玻璃硬化物構成，進而含有鋯英石作為骨材(13重量份)。實施例3-3之白色反射膜中，白色顏料(60重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(40重量份)主要由聚矽氧樹脂構成。實施例3-4之白色反射膜中，白色顏料(80重量份)主要由金紅石型二氧化鈦構成，結合材料(20重量份)主要由環氧樹脂構成。

比較例3-1係由白色BT樹脂板材(三菱瓦斯化學(股)HL820W)構成。所謂白色BT樹脂板材係指對BT樹脂添加少量著色料而成之板材，且主成分包含BT樹脂。參考例3-1係由經燒結之氧化鋁板材構成。比較例3-1、參考例3-1中分別由白色BT樹脂板材、經燒結之氧化鋁板材代替白色反射膜11來反射光。

各實施例、比較例及參考例之0小時後、100小時後、200小時後之反射率如以下之結果所示。

實施例3-1(線L3-1)之反射率為90~93%，白色反射膜不存在劣化。實施例3-2(線L3-2)之反射率為95~98%，白色反射膜不存在劣化。實施例3-3(線L3-3)之反射率為95~98%，白色反射膜不存在劣化。實施例3-4(線L3-4)之反射率為85~93%，雖然可以發現白色反射膜之劣化但僅為少許。比較例3-1(線L3-5)之反射率為91%至70%以下，可見白色BT樹脂板材存在較大的劣化。參考例3-1(線L3-6)之反射率為85~89%，未發現反射表面之劣化。

如圖10之圖表所示，使用聚矽氧樹脂作為結合材料之實施例3-1、3-3(線L3-1、L3-3)、及使用水玻璃硬化物作為結合材料之實施例3-2(線L3-2)中之白色反射膜11係與參考例3-1中之氧化鋁板材同樣幾乎未產生劣化。自反射率較高者算起，依序為實施例3-3、實施例3-2、實施例3-1。

又，將實施例3-4(線L3-4)與比較例3-1(線L3-5)進行比較可知，與使用白色BT樹脂板材之比較例3-1相比，包含白色顏料及結合材料且使用環氧樹脂作為結合材料、使用金紅石型二氧化鈦作為白色顏料之實施例3-4中，白色反射膜之劣化更小。

根據該結果可知，白色反射膜11較佳為包含水玻璃硬化物等無機材料作為結合材料。認為，藉由包含無機材料之白色反射膜11，白色反射膜11變得難以劣化，且LED用布線基板100之耐久性、甚至是可靠性得以提高(參照圖10中之線L3-2)。可推斷其原因為，與含有C-C鍵或C-N鍵之有機材料相比，無機材料難以因光而引發變質。

又可知，白色反射膜11較佳為包含水玻璃硬化物、低熔點玻璃、及無機溶膠硬化物中之至少一種(以下稱為第3有效成分)作為結合材料。其原因在於水玻璃硬化物、低熔點玻璃、及無機溶膠硬化物對於光及熱之耐性較高。又，白色反射膜11之結合材料尤佳為主要由第3有效成分構成。具體而言，可知較佳為構成白色反射膜11之結合材料之80%(重量比)以上為第3有效成分，其中，更佳為100%為第3有效成分。

另一方面，可知有機材料中，有機矽化合物及環氧樹脂較適合作為結合材料。可知藉由包含有機矽化合物或環氧樹脂之白色反射膜11，白色反射膜11變得難以劣化，且LED用布線基板100之耐久性、甚至是可靠性得以提高(參照圖10中之線L3-1、L3-3、L3-4)。

又，白色反射膜11中所含之白色顏料之含量較佳為35~95%。若白色顏料之含量未達35%則白色反射膜11變得容易使光穿透，若白色顏料之含量超過95%則由於結合材料之結合力變弱，故使得白色反射膜11變脆，且變得難以保持於LED用布線基板100之表面。

以下，參照圖12等針對LED用布線基板100之製造方法進行說明。圖12係表示本實施形態之LED用布線基板100之製造方法之概略性內容及程序之流程圖。於本實施形態中，利用1塊面板製造多個LED用布線基板100後(步驟S11~S17)，將其等個別地進行切取(步驟S18)。

圖13係用於說明如圖12所示之製造方法中準備絕緣基板之步驟的圖。圖14A係用於說明如圖12所示之製造方法中於絕緣基板上形成通孔之步驟的圖。圖14B用於說明如圖12所示之製造方法中於絕緣基板上形成非貫通孔之變化例之步驟的圖。圖15係用於說明如圖12所示之製造方法中之鍍敷步驟的圖。圖16係用於說明如圖12所示之製造方法中形成抗蝕劑之步驟的圖。圖17係用於說明如圖12所示之製造方法中對導體層進行蝕刻之步驟的圖。圖18係用於說明如圖12所示之製造方法中形成白色反射膜之第1步驟的圖。圖19係用於說明圖18之第1步驟後之第2步驟的圖。

於步驟S11中，如圖13所示，準備雙面銅箔積層板2000作為起始材料。雙面銅箔積層板2000包含：基板10、形成於基板10之第1面F1上之銅箔1001、形成於基板10之第2面F2上之銅箔1002。於本實施形態中，在此階段中，基板10包含處於完全硬化狀態之玻璃環氧樹脂。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S12中，例如利用CO₂ 雷射，自第2面F2側將雷射照射至雙面銅箔積層板2000,藉此，如圖14A所示，形成貫通於雙面銅箔積層板2000之通孔10a。其後，對於通孔10a進行除膠渣加工。再者，通孔10a之形成亦可利用鑽孔或蝕刻等雷射以外之方法進行。又，亦可如圖14B所示，以保留對向面之銅箔1001之狀態對雙面銅箔積層板2000進行雷射照射，形成非貫通孔10c，以此代替如圖14A所示之形成通孔之步驟。此種情形中，圖12之步驟S13以後之處理亦可與形成通孔之情形同樣地進行。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S13中，例如利用面板鍍敷法，如圖15所示，於銅箔1001、1002上及通孔10a內，形成例如銅鍍1003。具體而言，首先進行非電解鍍敷，繼而藉由將非電解鍍敷膜作為陰極而利用鍍敷液進行電解鍍敷，從而形成鍍敷層1003。藉此，於通孔10a內填充鍍敷層1003，從而形成通孔導體10b。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S14中，對形成於基板10之第1面F1及第2面F2上之各導體層進行圖案化處理。

具體而言，如圖16所示，例如利用微影技術，分別於第1面F1側之主面(鍍敷層1003上)形成具有開口部1004a之抗蝕刻層1004，又，於第2面F2側之主面(鍍敷層1003上)形成具有開口部1005a之抗蝕刻層1005。開口部1004a、1005a分別具有對應於導體層21、22(圖1)之圖案。

繼而，例如使用蝕刻液，除去形成於基板10之第1面F1及第2面F2上之各導體層(銅箔1001、1002及鍍敷層1003)之、未被抗蝕刻層1004、1005覆蓋之部分(於開口部1004a、1005a露出之部位)。藉此，以如圖17所示之方式，於基板10(絕緣層)之第1面F1、第2面F2上分別形成可作為LED元件200(圖2)之布線而發揮功能之導體圖案21a、22a。再者，蝕刻並不僅限於濕式，亦可為乾式。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S15中，例如藉由網版印刷，以如圖18所示之方式，於基板10(絕緣層)之第1面F1上形成白色反射膜11。白色反射膜11包含白色顏料及其結合材料。於此階段內，白色反射膜11係較導體圖案21a更厚，並且，以覆蓋導體圖案21a之方式而形成。於白色反射膜11之結合材料係使用聚矽氧樹脂、環氧樹脂等有機材料之情形時，例如對未硬化之樹脂混合白色顏料，並印刷於基板10(絕緣層)之第1面F1上。進而例如於100~150℃，保持10~60分鐘而使未硬化之樹脂硬化，從而獲得白色反射膜11。於白色反射膜11之結合材料係使用無機材料之情形時，例如將白色顏料及結合材料溶解於水(溶劑或介質)中，並印刷於基板10(絕緣層)之第1面F1上。自然乾燥例如12~24小時後，階段性地加熱至150℃且使水分揮發，藉此使其硬化，從而獲得白色反射膜11。於白色反射膜11係使用無機材料之情形時，例如使用水從而乾燥前後之體積變化變大。因此，為了防止乾燥時之龜裂，亦可加入粒徑大於白色顏料之骨材。作為骨材，可利用：鋯英石、矽、氧化鋁、氧化鋯、富鋁紅柱石等。藉由添加骨材，可提高白色反射膜11之強度，並且可防止乾燥時之龜裂。又，由於骨材之強度提高，故可防止硬化後之白色反射膜11之脫離、剝離。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S16中，研磨白色反射膜11之表面，從而以如圖19所示之方式，使白色反射膜11變薄。藉此，使白色反射膜11變得較導體圖案21a更薄(參照圖4)。研磨例如為拋光研磨。即，使研磨粒附著於由具有柔軟性之素材(例如棉布、麻等)構成之拋光輪上，一方面使拋光輪高速旋轉一方面使其抵接從而對白色反射膜11之表面進行切削。

繼而，於圖12之流程圖之步驟S17中，藉由電解鍍敷或濺鍍等方法，於導體圖案21a、22a上形成例如包含Ni/Au膜之耐蝕膜21b、22b(圖1)。藉此，形成如圖1所示般之導體層21及22，從而完成LED用布線基板100。再者，亦可藉由進行OSP處理，而形成包含有機保護膜之耐蝕膜21b、22b。

其後，於圖12之流程圖之步驟S18中，對於面板上所形成之各個LED用布線基板100進行外形加工，獲得單獨之LED用布線基板100。並且，檢查後，僅將合格品作為製品。又，可藉由對以此種方式獲得之LED用布線基板100安裝LED元件200，而製造發光模組1000。

本實施形態之製造方法係適用於LED用布線基板100及發光模組1000之製造。若利用此種製造方法，則能夠以較低成本獲得良好的LED用布線基板100及發光模組1000。

本發明並不僅限於上述實施形態。例如亦可變化為以下之形式而實施。

圖20A係表示將本發明之實施形態之LED用布線基板100中的布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之耐蝕膜21b省略之例的剖面圖。圖20B係用於說明關於本發明之實施形態之LED用布線基板100中的白色反射膜11之尺寸之變化例的圖。

如圖20A所示，亦可省略耐蝕膜21b。於此種情形時，導體圖案21a相當於作為布線圖案層之導體層21(第1布線圖案及第2布線圖案)。

如圖20B所示，白色反射膜11亦可較導體圖案21a更厚。若白色反射膜11較導體層21(第1布線圖案及第2布線圖案)更薄，則容易將白色反射膜11配置於LED元件200之正下方，或者容易將LED元件200不傾斜地安裝於導體層21上。

圖21係表示本發明之實施形態之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之另一形狀之俯視圖。圖22係表示本發明之另一實施形態之絕緣層之變化例的剖面圖。圖23係表示本發明之實施形態之發光模組1000中以不同之態樣安裝有LED元件200之另一例的圖。

導體層21(第1布線圖案及第2布線圖案)之形狀並不僅限於如圖3所示之形狀，可為任意。例如亦可如圖21所示，為棒狀(詳細而言為梳形)之布線圖案21c及21d相對向之導體層21。

基板10之形狀及材料基本為任意。例如基板10亦可由包含不同材料之複數個層構成。又，於本實施形態中，基板10為剛性基板。但並不僅限於此，基板10亦可為例如可撓性基板。

基板10並不僅限於絕緣基板，例如圖22所示，亦可為包含金屬基板101、及形成於金屬基板101上之絕緣層102的基板。於圖22之例中，絕緣層102上形成有導體層21(第1布線圖案及第2布線圖案)及白色反射膜11。又，作為基板10，亦可採用包含氧化鋁或AlN(氮化鋁)等之陶瓷基板。可知，與樹脂基板相比，陶瓷基板之熱傳導性及耐久性較高。

於上述實施形態中，通孔導體10b可為填充導體，亦可使通孔導體10b成為保形導體。又，如圖22所示，亦可省略通孔導體10b。但是，為了提高散熱性，有效的是設置通孔導體10b(尤其是由填充導體構成之通孔導體10b)(參照圖5)。

LED元件200之安裝方法並不僅限於覆晶，可為任意。例如圖23所示，亦可藉由打線接合而安裝LED元件200。於圖23之例中，LED元件200之電極係經由引線200b而與導體層21之布線圖案21c電性連接。

圖24A係表示本發明之另一實施形態之LED用布線基板之俯視圖。圖24B係如圖24A所示之LED用布線基板之局部剖面圖。於上述實施形態中，白色反射膜11整體較導體層21(第1布線圖案及第2布線圖案)更薄。但並不僅限於此，例如如圖24A及圖24B所示，若白色反射膜11具有自布線圖案21c(第1布線圖案)跨至布線圖案21d(第2布線圖案)之較薄部位(以下稱為元件部11b)，則藉由於該元件部11b上配置LED元件200，能將LED元件200安裝至布線圖案21c及21d上而不會受到白色反射膜11之干擾。元件部11b之寬度D2如圖24A所示，較佳為能夠安裝LED元件200之程度的較大的寬度。

然而，更佳為至少布線圖案21c(第1布線圖案)與布線圖案21d(第2布線圖案)之間(非導體部R2)的整個區域較布線圖案21c及21d中任一者更薄。藉由此種構造，更確實容易地將白色反射膜11配置於LED元件200之正下方、或者使LED元件200不傾斜地安裝於導體層21上。

關於其他方面，上述LED用布線基板100及發光模組1000之構成、及其構成要素之種類、性能、尺寸、材質、形狀、層數、或配置等，亦可於不超出本發明之意旨之範圍內任意變更。

例如於上述實施形態中，LED用布線基板100係於各主面上分別具有1個導體層(導體層21、22)之印刷布線板，亦可使用將基板10作為核心基板而多層化之多層印刷布線板。

又，各導體層之材料並不僅限於上述類型，可根據用途等進行變更。例如作為導體層之材料，亦可使用銅以外之金屬。通孔導體之材料亦同樣為任意。

LED用布線基板100及發光模組1000之製造步驟並不限於如圖12之流程圖所示之順序或內容，可於不超出本發明意旨之範圍內對順序或內容進行任意變更。又，亦可根據用途等而省略多餘的步驟。

於上述實施形態中係利用減成(subtractive)法形成導體層21及22，然而各導體層之形成方法為任意。例如可使用面板鍍敷法、圖案鍍敷法、全加成法、半加成(SAP，Semi-additive Process)法、減成法、轉印法、及蓋孔(tenting)法中之任一種方法、或者將其中之2種以上任意組合而成之方法，而形成導體層21及22。

圖25A~圖25C中表示藉由SAP法形成導體層21及22之情形之一例。圖25A係用於說明形成本發明之另一實施形態之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之第1步驟的圖，圖25B係用於說明圖25A之第1步驟後之第2步驟的圖，圖25C係用於說明圖25B之第2步驟後之第3步驟的圖。

該例中，以與上述實施形態同樣之方式形成通孔10a後(參照圖13~圖14)，例如藉由浸漬，使包含鈀等之觸媒吸附於基板10之表面。繼而，如圖25A所示，例如藉由化學鍍敷法，於基板10之第1面F1、第2面F2上及通孔10a之壁面形成例如銅之非電解鍍敷膜2001。

繼而，如圖25B所示，藉由微影技術或印刷等，於第1面F1側之主面(非電解鍍敷膜2001上)形成具有開口部2002a之抗鍍敷層2002，又，於第2面F2側之主面(非電解鍍敷膜2001上)形成具有開口部2003a之抗鍍敷層2003。開口部2002a、2003a分別具有與導體層21、22(圖1)相對應之圖案。

繼而，如圖25C所示，例如藉由圖案鍍敷法於抗鍍敷層2002、2003之開口部2002a、2003a形成例如銅之電解鍍敷層2004。具體而言，陽極與作為鍍敷材料之銅連接，陰極與作為被鍍敷材料之非電解鍍敷膜2001連接，並浸漬於鍍敷液中。並且，對兩極間施加直流電壓從而流通電流，且於非電解鍍敷膜2001之表面析出銅。藉此，通孔10a被電解鍍敷層2004所充填，從而形成通孔導體10b。

其後，例如藉由特定之剝離液，除去抗鍍敷層2002及2003，繼而藉由除去多餘的非電解鍍敷膜2001，從而形成導體層21及22(參照圖17)。

再者，用於電解鍍敷之籽晶層並不僅限於非電解鍍敷膜，亦可使用濺鍍膜等來代替非電解鍍敷膜2001作為籽晶層。

上述實施形態或變化例等可任意組合。較佳為根據用途等選擇合適之組合。例如亦可將如圖20A或圖20B所示之構造適用於如圖21~圖24A中之任一項所示之構造。

以上，針對本發明之實施形態進行了說明，但應瞭解，由於設計上之原因或其他要因而必需之各種修正或組合皆包含在與「請求項」所揭示之發明或「實施形態」中所揭示之具體例對應的專利申請範圍中。

[產業上之可利用性]

本發明之LED用布線基板及發光模組係適用於實現照明或液晶顯示器之背光等。本發明之LED用布線基板之製造方法及發光模組之製造方法係適用於LED用布線基板及發光模組之製造。

10．．．基板

10a．．．通孔

10b．．．通孔導體

10c．．．非貫通孔

11．．．白色反射膜

11a．．．元件部

11b．．．元件部

21．．．導體層

21a．．．導體圖案

21b．．．耐蝕膜

21c．．．布線圖案

21d．．．布線圖案

22．．．導體層

22a．．．導體圖案

22b．．．耐蝕膜

100．．．LED用布線基板

101．．．金屬基板

102．．．絕緣層

200．．．LED元件

200a．．．焊料

200b．．．引線

1000．．．發光模組

1001．．．銅箔

1002．．．銅箔

1003．．．鍍敷層

1004．．．抗蝕刻層

1004a．．．開口部

1005．．．抗蝕刻層

1005a．．．開口部

2000．．．雙面銅箔積層板

2001．．．非電解鍍敷膜

2002．．．抗鍍敷層

2002a．．．開口部

2003．．．抗鍍敷層

2003a．．．開口部

圖1係表示本發明之實施形態之LED用布線基板之剖面圖。

圖2係表示本發明之實施形態之發光模組之剖面圖。

圖3係表示本發明之實施形態之LED用布線基板之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)的形狀之俯視圖。

圖4係用於說明本發明之實施形態之LED用布線基板中，白色反射膜與布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之厚度關係之圖。

圖5係用於說明本發明之實施形態之發光模組之動作之圖。

圖6係表示於本發明之實施形態之LED用布線基板中的包含不同材料之各白色反射膜的、特定之波長範圍內之光反射率之圖表。

圖7係表示實施例1-1~1-4、參考例1-1及1-2之各試樣之內容之圖表。

圖8A係表示本發明之實施形態之LED用布線基板中的由銳鈦礦型二氧化鈦構成之白色反射膜、及由金紅石型二氧化鈦構成之白色反射膜的、特定之波長範圍內之光反射率之圖表。

圖8B係表示本發明之實施形態之LED用布線基板中的由金紅石型二氧化鈦及聚矽氧樹脂構成之白色反射膜、以及由氧化鋯及聚矽氧樹脂構成之白色反射膜的、特定之波長範圍內之光反射率之圖表。

圖9係表示實施例2-1~2-4之各試樣之內容之圖表。

圖10係表示本發明之實施形態之LED用布線基板中的包含不同材料之各白色反射膜的、特定之波長範圍內之光反射率之經時性變化之圖表。

圖11係表示實施例3-1~3-4、比較例3-1、及參考例3-1之各試樣之內容之圖表。

圖12係表示本發明之實施形態之LED用布線基板之製造方法之流程圖。

圖13係用於說明如圖12所示之製造方法中的準備絕緣基板之步驟之圖。

圖14A係用於說明如圖12所示之製造方法中的於絕緣基板上形成通孔之步驟之圖。

圖14B係用於說明如圖12所示之製造方法中的於絕緣基板上形成非貫通孔之變化例之步驟之圖。

圖15係用於說明如圖12所示之製造方法中之鍍敷步驟之圖。

圖16係用於說明如圖12所示之製造方法中的形成抗蝕劑之步驟之圖。

圖17係用於說明如圖12所示之製造方法中的蝕刻導體層之步驟之圖。

圖18係用於說明如圖12所示之製造方法中的形成白色反射膜之第1步驟之圖。

圖19係用於說明圖18之第1步驟後之第2步驟之圖。

圖20A係表示將本發明之實施形態中之LED用布線基板上之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之耐蝕膜省略之例的剖面圖。

圖20B係用於說明關於本發明之實施形態之LED用布線基板上之白色反射膜之尺寸之變化例之圖。

圖21係表示本發明之實施形態之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之另一形狀之俯視圖。

圖22係表示本發明之另一實施形態之絕緣層之變化例之剖面圖。

圖23係表示於本發明之實施形態之發光模組中，以不同之態樣安裝有LED元件之另一例之圖。

圖24A係表示本發明之另一實施形態中之LED用布線基板之俯視圖。

圖24B係如圖24A所示之LED用布線基板之局部剖面圖。

圖25A係用於說明形成本發明之另一實施形態中之布線圖案層(第1布線圖案及第2布線圖案)之第1步驟之圖。

圖25B係用於說明圖25A之第1步驟後之第2步驟之圖。

圖25C係用於說明圖25B之第2步驟後之第3步驟之圖。