(57)【要約】【課題】放熱特性に優れた発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１は、複数の発光素子５０と、反射板１６と樹脂層１１と配線層１３とを有する樹脂基板１０と、反射板１６の下面に接着層１８を介して接合された放熱基板１９と、を備え、放熱基板１９の上面に溝部２０が形成され、溝部２０は、反射板１６に載置された複数の発光素子５０を取り囲む位置に形成されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が上面に載置された反射板と、前記反射板に載置された前記複数の発光素子の周囲で前記反射板の上面に設けられた樹脂層と、前記樹脂層の上面に設けられ前記発光素子が電気的に接続する配線層と、を有する樹脂基板と、
前記複数の発光素子が載置された前記反射板の上面と反対側の下面に接着層を介して接合された放熱基板と、を備え、
前記放熱基板の上面に溝部が形成され、前記溝部は、前記反射板に載置された前記複数の発光素子を取り囲む位置に形成されている発光装置。
【請求項２】
前記溝部は、前記樹脂層と対向して位置するように形成されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記溝部は、前記反射板の外周端が溝開口内に対向して位置するように形成されている請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記溝部の溝幅は、０．５〜２．０ｍｍである請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記溝部の溝深さは、２００μｍ以上である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記接着層は、熱伝導率が５．０Ｗ／ｍＫ以上の樹脂硬化物である請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
反射板と、前記反射板の上面に設けられた樹脂層と、前記樹脂層の上面に設けられた配線層と、を有する樹脂基板を準備する工程と、
上面に溝部が形成された放熱基板に接着材を塗布して、前記樹脂基板と接着する上面及び溝部内に接着材を設ける工程と、
前記放熱基板の前記接着材を介して前記樹脂基板を貼り合わせる工程と、
前記放熱基板が貼り合わさった前記樹脂基板を、減圧環境下で加圧及び加熱して、前記接着材を硬化させ前記放熱基板と前記樹脂基板とを接合する工程と、
前記放熱基板が接合した前記樹脂基板の前記反射板に、発光素子を載置すると共に、前記配線層に電気的に接続する工程と、を含む発光装置の製造方法。
【請求項８】
接着剤を硬化させ放熱基板と樹脂基板とを接合する前記工程は、加圧の際の圧力が０．３ＭＰａ以上、加熱の際の温度が５０℃以上である請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ等の発光素子から発生する熱による温度を下げ、実用上十分な耐久性を持たせるため、発光素子を実装する回路基板には高い放熱特性が要求される。発光素子の実装密度が高い用途では、回路基板に接合された放熱基板を通じて放熱が行われる。
【０００３】
２つの基板を接合する技術として、例えば、特許文献１には、中心穴を有する２つの記録基板からなる光学記録媒体の製造方法において、２つの記録基板間に２つの貼合せ材を介在させ、硬化させる技術が開示されている。そして、特許文献１では、中心穴からの貼合せ材のはみ出しを防止するため、２つの記録基板の少なくとも一方の合せ面には、中心穴に近い内周部に逃げ溝を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の接合技術では、貼合せ材の硬化時の熱収縮によって、基板間の接着層に気泡が混入する。そのため、基板を放熱基板として用いる際、放熱特性が不十分であるおそれがある。
【０００６】
そこで、本開示に係る実施形態は、放熱特性に優れた発光装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の実施形態に係る発光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が上面に載置された反射板と、前記反射板に載置された前記複数の発光素子の周囲で前記反射板の上面に設けられた樹脂層と、前記樹脂層の上面に設けられ前記発光素子が電気的に接続する配線層と、を有する樹脂基板と、前記複数の発光素子が載置された前記反射板の上面と反対側の下面に接着層を介して接合された放熱基板と、を備え、前記放熱基板の上面に溝部が形成され、前記溝部は、前記反射板に載置された前記複数の発光素子を取り囲む位置に形成されている。
【０００８】
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、反射板と、前記反射板の上面に設けられた樹脂層と、前記樹脂層の上面に設けられた配線層と、を有する樹脂基板を準備する工程と、上面に溝部が形成された放熱基板に接着材を塗布して、前記樹脂基板と接着する上面及び溝部内に接着材を設ける工程と、前記放熱基板の前記接着材を介して前記樹脂基板を貼り合わせる工程と、前記放熱基板が貼り合わさった前記樹脂基板を、減圧環境下で加圧及び加熱して、前記接着材を硬化させ前記放熱基板と前記樹脂基板とを接合する工程と、前記放熱基板が接合した前記樹脂基板の前記反射板に、前記発光素子を載置すると共に、前記配線層に電気的に接続する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る実施形態は、放熱特性に優れた発光装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図であり、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線における断面を示す。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る発光装置で用いられる放熱基板の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図４Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における配線層用接着層形成工程により形成された樹脂層、配線層用接着層及び金属箔を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における配線層形成工程により形成された配線層用接着層及び配線層を模式的に示す断面図である。
【図４Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における保護層形成工程、めっき層形成工程及び反射板用接着層形成工程により形成された保護層、めっき層及び反射板用接着層を模式的に示す断面図である。
【図４Ｄ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における穴部形成工程により形成された穴部を模式的に示す断面図である。
【図４Ｅ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における反射板接合工程により形成された樹脂基板を模式的に示す断面図である。
【図４Ｆ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における放熱基板用接着層形成工程及び基板貼合工程により形成された放熱基板と樹脂基板との貼合状態を模式的に示す断面図である。
【図４Ｇ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における基板接合工程により形成された放熱基板が接合した樹脂基板を模式的に示す断面図である。
【図４Ｈ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法における発光素子載置工程、ワイヤ接続工程及び封止部材充填工程により形成された発光装置を模式的に示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図６Ａ】実施例における発光装置のＸ線画像である。
【図６Ｂ】参考例における発光装置のＸ線画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。
【００１２】
［第１実施形態］
＜発光装置＞
はじめに、第１実施形態に係る発光装置について説明する。
図１は第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。図２Ａは第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を示す。図２Ｂは第１実施形態に係る発光装置で用いられる放熱基板の構成を模式的に示す斜視図である。
【００１３】
発光装置１は、複数の発光素子５０と、複数の発光素子５０が上面に載置された反射板１６と、反射板１６に載置された複数の発光素子５０の周囲で反射板１６の上面に設けられた樹脂層１１と、樹脂層１１の上面に設けられ発光素子５０が電気的に接続する配線層１３と、を有する樹脂基板１０と、複数の発光素子５０が載置された反射板１６の上面と反対側の下面に接着層１８を介して接合された放熱基板１９と、を備える。放熱基板１９の上面に溝部２０が形成され、溝部２０は、反射板１６に載置された複数の発光素子５０を取り囲む位置に形成されている。
【００１４】
（発光素子）
複数の発光素子５０は、具体的にはＬＥＤチップであり、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子５０としては、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）を用いることができる。ただし、発光素子５０としては、本実施形態の発光装置１に適用できるものであれば、どのようなものであってもよい。
複数の発光素子５０は、樹脂基板１０に形成された凹部６１の底面、具体的には反射板１６の上面（実装領域）に、接合部材５２により接合されている。
【００１５】
複数の発光素子５０は、実装領域に対して横方向に隣り合う発光素子５０同士が導電性のワイヤ５３によって電気的に接続され、直列接続されている。なお、ここでの直列接続とは、隣り合う発光素子５０におけるｐ側電極とｎ側電極とがワイヤ５３によって電気的に接続された状態を意味している。また、図１を上面視した場合において、実装領域の左側の端部に位置する発光素子５０と、樹脂基板１０のめっき層１７とがワイヤ５３によって電気的に接続されており、実装領域の右側の端部に位置する発光素子５０と、めっき層１７とがワイヤ５３によって電気的に接続されている。ただし、ワイヤ５３の接続方法は特に限定されるものではなく、並列接続されたものであってもよい。
【００１６】
接合部材５２としては、例えばシリコーン樹脂等のダイボンド材料を用いることができる。ワイヤ５３としては、例えば、金、銅、銀、白金、アルミニウム又はこれらの合金の金属線を用いることができる。
また、発光素子５０と同様に、樹脂基板１０の配線層１３の上面に保護素子５４を設けてもよい。保護素子５４は、静電気や高電圧サージから発光素子５０を保護するための素子で、例えばツェナーダイオードが挙げられる。保護素子５４は、配線層１３を介してワイヤ５３により発光素子５０と一般的には電気的に並列に接続されている。配線層１３はその表面にめっき層１７を備えていてもよい。
【００１７】
さらに、発光素子５０及び保護素子５４を収容する凹部６１に、透光性の封止部材５５を設けてもよい。封止部材５５としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの変性樹脂やこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。また、封止部材５５には、拡散剤、蛍光物質等を含有させてもよい。
【００１８】
（樹脂基板）
樹脂基板１０は、複数の発光素子５０が上面に載置されるための反射板１６と、反射板１６に載置される複数の発光素子５０の周囲で反射板１６の上面に設けられた樹脂層１１と、樹脂層１１の上面に設けられ発光素子５０が電気的に接続する配線層１３と、を少なくとも有する。
樹脂基板１０は、凹部６１が形成されており、凹部６１の底面に発光素子５０が載置される。凹部６１は、反射板１６と樹脂層１１とにより形成されている。凹部６１の底面は反射板１６に相当し、凹部６１の側面は樹脂基板１０に相当する。
樹脂基板１０は、複数の発光素子５０が上面に載置された反射板１６と、反射板１６に載置される複数の発光素子５０の実装領域を確保するために、凹部６１を形成するように複数の発光素子５０の周囲で反射板１６の上面に設けられた樹脂層１１と、樹脂層１１の上面に設けられ発光素子５０が電気的に接続する配線層１３と、を有する。
ここで、樹脂基板１０は、反射板１６の上面に反射板用接着層１５を介して樹脂層１１が設けられ、樹脂層１１の上面に配線層用接着層１２を介して配線層１３が設けられている。そして、樹脂基板１０は、配線層１３の上面に一部を除いて保護層１４及びめっき層１７をさらに有することが好ましい。
樹脂基板１０の平面形状は、特に限定されないが、矩形、角部に丸みを帯びた矩形、円形又は楕円形であることが好ましい。また、樹脂基板１０の反射板用接着層１５、樹脂層１１、配線層用接着層１２、配線層１３、保護層１４及びめっき層１７によって形成される凹部６１の平面形状は、反射板１６に載置される複数の発光素子５０の配置形態に応じて決定され、矩形、角部に丸みを帯びた矩形、円形又は楕円形であることが好ましい。
【００１９】
反射板１６は、発光素子５０からの光を反射して発光装置１からの光取出し効率を向上させる部材である。反射板１６としては、アルミニウム板や銅板等の高反射材料を用いることができる。反射板１６は、光反射性及び熱伝導性のため、厚みは１００〜１５００μｍであることが好ましい。また、反射板１６の表面には高反射のＡｇめっきや誘電体多層膜（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）の形成などを行い、更に高反射率とすることも可能である。
【００２０】
反射板用接着層１５は、樹脂層１１と反射板１６とを接合させるための樹脂硬化物（接着材硬化物）からなる接着層である。反射板用接着層１５としては、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、フェノール系、或いはそれらの複合物等、種々の熱硬化性樹脂からなる接着材を用いることができる。樹脂層１１によって、配線層１３と反射板１６との間の絶縁性は確保されているので、反射板用接着層１５には、熱伝導性を向上させるＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ａｕ等の金属粒子やＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＡｌＮ、ＷＣ等のセラミックスやカーボングラファイト等のフィラーを含有させてもよい。反射板用接着層１５は、熱伝導性のため、厚みは２０μｍ以下であることが好ましい。反射板用接着層１５は、厚みが薄いと接合の際の熱収縮によって空気が混入して気泡が発生しやすくなり、気泡によって接合強度が低下しやすい。そのため、厚みは、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２１】
樹脂層１１は、配線層用接着層１２、配線層１３、保護層１４及びめっき層１７の土台となる部材であり、また、配線層１３と反射板１６とを絶縁するための部材である。樹脂層１１としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、フッ素樹脂等、種々の樹脂フィルム材料やシート状材料を用いることができる。また、ガラスクロスを含む基材を用いることも可能である。さらに熱伝導性を上げるためにＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＡｌＮ等のセラミックスやカーボングラファイト等のフィラーを含有させてもよい。樹脂層１１は、絶縁性と熱伝導性を両立させるため、厚みは５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
【００２２】
配線層用接着層１２は、樹脂層１１と配線層１３とを接合させるための樹脂硬化物（接着材硬化物）からなる接着層である。配線層用接着層１２としては、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、フェノール系、或いはそれらの複合物等、種々の熱硬化性樹脂からなる接着材を用いることができる。配線層用接着層１２は、熱伝導性のため、厚みは２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
配線層１３は、発光素子５０と外部電源とをめっき層１７を介して電気的に接続し、発光素子５０に対して外部電源からの電圧を印加するためのものである。配線層１３は、配線層用接着層１２を介して樹脂層１１上にパターン形成されて電気回路を形成している。配線層１３としては銅箔、アルミニウム箔等が挙げられる。配線層１３の厚みは１μｍ〜２００μｍ程度のものを使用でき、５μｍ〜１００μｍが好ましく、１８μｍ〜７０μｍが特に好ましい。
【００２４】
保護層１４は、配線層１３の表面の一部を被覆する絶縁性の膜であり、配線層１３の保護膜として機能する。保護層１４は、配線層１３における発光素子５０の実装領域を除く部位に設けられている。なお、保護層１４は、発光素子５０の実装領域を除き、配線層１３の側面に位置する配線層用接着層１２の上面にも設けられて、配線層１３の側面を被覆している。保護層１４には、発光効率の高い装置を得るため酸化チタン等の光拡散材料を含有するエポキシ系、シリコーン系等の樹脂を用いることが好ましい。保護層１４の厚みは、例えば、１０μｍ〜３５μｍとすればよい。
【００２５】
めっき層１７は、発光素子５０と外部電源とを電気的に接続し、発光素子５０に対して外部電源からの電圧を印加するためのものである。めっき層１７は、配線層１３の上面における凹部６１側に設けられている。また、めっき層１７と保護層１４とは、配線層１３の上面における同一面に並行して設けられている。めっき層１７には、無電解Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ膜もしくは電解Ｎｉ−Ａｕ膜を用いることができる。めっき層１７の厚みは、例えば、０．０３μｍ〜１０μｍとすればよい。めっき層１７は、配線層１３の上面だけでなく、側面にも設けられていてもよい。
【００２６】
反射板用接着層１５、樹脂層１１、配線層用接着層１２、保護層１４は、それぞれ、発光素子５０を実装するプロセス温度や、発光装置１の使用温度及び使用湿度による劣化に耐性のあるものを選択することが好ましい。
【００２７】
（接着層）
接着層１８は、樹脂基板１０（反射板１６）と放熱基板１９とを接合させるための樹脂硬化物（接着材硬化物）からなる接着層である。接着層１８としては、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、フェノール系、或いはそれらの複合物等、種々の熱硬化性樹脂からなる接着材を用いることができる。接着層１８には、熱伝導性を向上させる金属粒子やセラミックスのフィラーを含有させてもよい。接着層１８は、熱伝導率が５．０Ｗ／ｍＫ以上の樹脂硬化物であることが好ましい。
接着層１８は、熱伝導性のため、厚みが２０μｍ以下であることが好ましい。接着層１８は、厚みが薄いと接合の際の熱収縮によって空気が混入して気泡が発生しやすくなり、気泡によって熱伝導性が低下しやすい。そのため、接着層１８の厚みは、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２８】
（放熱基板）
放熱基板１９は、発光素子５０から発生する熱を外部に放出させる部材である。放熱基板１９としては、アルミニウム板や銅板、タングステン板、カーボングラファイト等の高熱伝導材料を用い、熱伝導率５．０Ｗ／ｍＫ以上の材料が好ましい。放熱基板１９は、熱伝導性のため、１．０〜５．０ｍｍの厚みであることが好ましい。また、放熱板１９の表面は放熱板１６との熱結合を良くするため、表面は平滑であることが好ましい。
放熱基板１９は、その上面に溝部２０が形成される。そして、溝部２０は、放熱基板１９の上面の周縁部、具体的には反射板１６に載置された複数の発光素子５０を取り囲む位置に枠状に形成されている。好ましくは、樹脂層１１と対向して位置するように放熱基板１９の上面に溝部２０が形成されている。
【００２９】
このような溝部２０によって、放熱基板１９と反射板１６とを接着層１８を介して加圧及び加熱して接合する際、以下のようになる。すなわち、放熱基板１９と反射板１６とを接合する場合、接着層１８を構成する樹脂（接着材）の硬化の際の熱収縮によって、接着層１８に外部から空気が混入して気泡が発生するのが抑制され、気泡によって反射板１６から放熱基板１９への熱拡散が妨げられることがなくなり、放熱基板１９での放熱特性が向上する。これは、溝部２０内の樹脂（接着材）が、接合の際に、放熱基板１９と反射板１６との間の接着層１８に流動して硬化するため、外部からの空気の混入を抑制するものと考えられる。したがって、作製された発光装置１においては、溝部２０内において、樹脂硬化物（接着材硬化物）で満たされていない空間が存在しても構わない。
【００３０】
溝部２０は、その溝幅が０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。溝幅が前記範囲であることによって、放熱基板１９での溝加工性が向上すると共に、接着層１８での気泡発生が抑制され放熱基板１９での放熱特性が向上する。また、溝部２０は、その溝深さが２００μｍ以上であることが好ましい。溝深さが前記範囲であることによって、放熱基板１９での溝加工性が向上すると共に、接着層１８での気泡発生が抑制され放熱基板１９での放熱特性が向上する。
溝部２０は、放熱基板１９の上面において、連続して形成された溝であることが好ましいが、連続しないで間欠的に形成された溝であってもよい。また、溝部２０の断面形状は、特に限定されず、矩形、三角形、半円形又は半楕円形であることが好ましい。
【００３１】
＜発光装置の製造方法＞
次に、第１実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、発光装置の各部材の詳細については、前記したとおりであるので、ここでは適宜説明を省略する。
図３は第１実施形態に係る発光装置の製造方法の流れを示すフローチャートである。図４Ａは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における配線層用接着層形成工程により形成された樹脂層、配線層用接着層及び金属箔を模式的に示す断面図である。図４Ｂは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における配線層形成工程により形成された配線層用接着層及び配線層を模式的に示す断面図である。図４Ｃは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における保護層形成工程、めっき層形成工程及び反射板用接着層形成工程により形成された保護層、めっき層及び反射板用接着層を模式的に示す断面図である。図４Ｄは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における穴部形成工程により形成された穴部を模式的に示す断面図である。図４Ｅは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における反射板接合工程により形成された樹脂基板を模式的に示す断面図である。図４Ｆは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における放熱基板用接着層形成工程及び基板貼合工程により形成された放熱基板と樹脂基板との貼合状態を模式的に示す断面図である。図４Ｇは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における基板接合工程により形成された放熱基板が接合された樹脂基板を模式的に示す断面図である。図４Ｈは第１実施形態に係る発光装置の製造方法における発光素子載置工程、ワイヤ接続工程及び封止部材充填工程により形成された発光装置を模式的に示す断面図である。
【００３２】
発光装置の製造方法は、樹脂基板を準備する工程と、放熱基板に接着材を設ける工程と、放熱基板と樹脂基板とを貼り合わせる工程と、放熱基板と樹脂基板とを接合する工程と、発光素子を載置すると共に配線層に接続する工程と、を含み、この順に行う。以下、各工程について説明する。
【００３３】
（樹脂基板を準備する工程）
樹脂基板を準備する工程Ｓ１００は、反射板１６と、反射板１６の上面に設けられた樹脂層１１と、樹脂層１１の上面に設けられた配線層１３と、を有する樹脂基板１０を準備する工程である。
好ましくは、樹脂基板を準備する工程Ｓ１００は、配線層用接着層形成工程Ｓ１０１と、配線層形成工程Ｓ１０２と、保護層形成工程Ｓ１０３と、めっき層形成工程Ｓ１０４と、反射板用接着層形成工程Ｓ１０５と、穴部形成工程Ｓ１０６と、反射板接合工程Ｓ１０７と、を含み、この順に行う。
【００３４】
配線層用接着層形成工程Ｓ１０１は、配線層１３を形成するための金属箔１３ａの下面に接着材を塗布し、金属箔１３ａと樹脂層１１との間に配線層用接着層１２を形成する工程である。
金属箔１３ａの下面への配線層用接着層１２の形成は、例えば、接着材を塗布する方法を用いることができる。接着材の塗布方法は、接着材の粘度や塗布厚みに合わせて、ディスペンサ、印刷機、塗工機等を用いた方法を選択すればよい。接着材の塗布後は、加熱や、ＵＶ照射等の半硬化プロセスを加えてもよい。その他、接着材を塗布する代わりに、接着シートを用いてもよい。
なお、ここでは金属箔１３ａに配線層用接着層１２を設けることとしたが、樹脂層１１の上面に配線層用接着層１２を設け、その配線層用接着層１２に金属箔１３ａを接合することとしてもよい。また、ガラスエポキシ材、液晶ポリマー材等のシート材を樹脂層１１として用いて金属箔１３ａと直接接合する方法も可能である。
【００３５】
配線層形成工程Ｓ１０２は、樹脂層１１の上面に、配線層１３を形成する工程である。配線層１３の形成は、樹脂層１１の上面に配線層用接着層１２を介して接合された金属箔１３ａを、感光性レジストを用いて電気回路のパターンを形成し、不要な部分を配線用接着層１２と共にエッチング除去することにより、配線層１３を形成する。
配線層１３の形成方法としては、レーザを用いて金属箔１３ａ及び配線層用接着層１２の不要な部分を除去する方法を用いてもよい。また、ここでは金属箔１３ａを用いているが、金属箔１３ａの代わりに導電性ペーストの印刷により配線層１３を形成する方法、めっき法により配線層１３を形成する方法等を用いてもよい。
【００３６】
保護層形成工程Ｓ１０３は、配線層１３上の所定位置に保護層１４を形成する工程である。保護層１４の形成は、例えば、印刷により保護層１４を形成する方法が挙げられる。保護層１４は、めっき層１７を形成する配線層１３の内周縁を枠状にあけた状態で配線層１３の上に形成される。なお、保護層１４は、配線層用接着層１２の外周縁となる位置が配線層１３から露出している場合には、その部分も覆うように形成してもよい。
【００３７】
めっき層形成工程Ｓ１０４は、配線層１３の上面における保護層１４が形成されていない部位にめっき層１７を形成する工程である。めっき層１７は、配線層１３の保護層１４が形成されていない内周縁に枠状に形成する。めっき層１７を形成する場合は、従来公知の電解めっき法や無電解めっき法を用いて行えばよい。めっき層１７は配線層１３の上面のみに設けることができる他、めっき層１７を配線層１３の上面及び側面に設けることができる。
【００３８】
反射板用接着層形成工程Ｓ１０５は、樹脂層１１の下面に反射板用接着層１５を形成する工程である。
樹脂層１１の下面への反射板用接着層１５の形成は、例えば、接着材を塗布する方法を用いることができる。接着材の塗布方法は、接着材の粘度や塗布厚みに合わせて、ディスペンサ、印刷機、塗工機等を用いた方法を選択すればよい。接着材の塗布後は、加熱や、ＵＶ照射等の半硬化プロセスを加えてもよい。その他、接着材を塗布する代わりに、接着シートを用いてもよい。
【００３９】
穴部形成工程Ｓ１０６は、樹脂層１１及び反射板用接着層１５に穴部６０を形成する工程である。
穴部６０は、例えば、トムソン刃を用いて、樹脂層１１及び反射板用接着層１５の中央部を、所定の大きさに切り抜くことで形成することができる。その他、パンチングやレーザにより穴部６０を形成してもよい。
【００４０】
反射板接合工程Ｓ１０７は、樹脂層１１と反射板１６とを反射板用接着層１５を介して接合する工程である。すなわち、この工程では、樹脂層１１に形成された反射板用接着層１５に、反射板１６を接合する。また、この工程では、反射板１６を接合して穴部６０を塞ぐことで、反射板１６を接合した樹脂基板１０に凹部６１を形成する。
反射板接合工程Ｓ１０７では、樹脂層１１と反射板１６とを反射板用接着層１５を介して貼り合せた後に、オートクレーブ等の加圧容器を用いて加圧及び加熱することが好ましい。これにより、樹脂層１１と反射板１６との間に気泡が発生して接合力が低下するのが抑制される。加圧及び加熱条件は、気泡除去と経済的な観点から、圧力は０．３〜１．５ＭＰａ、温度は３０〜１５０℃、保持時間は０．５〜３．０時間が好ましい。
【００４１】
（接着材を設ける工程）
接着材を設ける工程（放熱基板用接着層形成工程Ｓ１０８）は、上面に溝部２０が形成された放熱基板１９に接着材を塗布して、樹脂基板１０（反射板１６）と接合する放熱基板１９の上面及び溝部２０内に接着材（接着層１８）を設ける工程である。
放熱基板１９への接着材の塗布方法は、接着材の粘度や塗布厚みに合わせて、ディスペンサ、印刷機、塗工機等を用いた方法を選択すればよい。
【００４２】
（放熱基板と樹脂基板とを貼り合わせる工程）
放熱基板と樹脂基板とを貼り合わせる工程（基板貼合工程Ｓ１０９）は、反射板１６の下面に接着層１８を介して放熱基板１９を貼り合せる工程である。この工程では、予め設けられている位置を示すマーク同士を合わせることで、適正位置に反射板１６と放熱基板１９とを貼り合わせている。
【００４３】
（放熱基板と樹脂基板とを接合する工程）
放熱基板と樹脂基板とを接合する工程（基板接合工程Ｓ１１０）は、放熱基板１９が貼り合わさった樹脂基板１０（反射板１６）を、減圧環境下で加圧及び加熱して、接着材（接着層１８）を硬化させ放熱基板１９と反射板１６とを接合する工程である。
前記したとおり、放熱基板１９と反射板１６とを接合する際には、放熱基板１９と反射板１６との間の接着層１８に気泡が発生しやすい。この気泡の除去には、真空ラミネータ装置等を使用して、減圧環境下で加圧及び加熱することが有効である。これによって、溝部２０内の接着材が基板間に流動し、接着材の硬化収縮による外部からの空気の混入を抑制すると共に、発生した気泡を分散させる。
減圧環境は、１００Ｐａ以下であることが好ましい。環境が１００Ｐａ以下であることで、気泡が除去され易くなる。気泡の除去をより促進させるため、より好ましくは５０Ｐａ以下である。さらに好ましくは、１０Ｐａ以下である。
加圧の際の圧力は、０．３ＭＰａ以上であることが好ましい。圧力を０．３ＭＰａ以上とすることで、気泡が除去され易くなる。気泡の除去をより促進させるため、より好ましくは０．６ＭＰａ以上、更に好ましくは０．８ＭＰａ以上である。一方、１．５ＭＰａ以上としても前記効果が飽和することから、１．５ＭＰａ以下とすることが好ましい。
また、加圧の際の温度は、３０℃以上であることが好ましい。温度を３０℃以上とすることで、気泡が除去され易くなる。気泡の除去をより促進させるため、より好ましくは６０℃以上、更に好ましくは９０℃以上である。一方、１５０℃以上としても前記効果が飽和することから、１５０℃以下とすることが好ましい。
また、保持時間としては、気泡を除去する効果を向上させる観点から、０．５時間以上とすることが好ましく、経済的な観点から、３．０時間以下とすることが好ましい。
【００４４】
（発光素子を載置すると共に配線層に接続する工程）
発光素子を載置すると共に配線層に接続する工程（発光素子載置工程Ｓ１１１及びワイヤ接続工程Ｓ１１２）は、放熱基板１９が接合した樹脂基板１０の凹部６１の底面に露出した反射板１６の上面に、複数の発光素子５０を接合部材５２で載置すると共に、複数の発光素子５０をワイヤ５３で配線層１３（めっき層１７）に電気的に接続する。
また、この工程では、複数の発光素子５０が収容された凹部６１に透光性の封止部材を充填する封止部材充填工程Ｓ１１３を行ってもよい。さらに、この工程では、保護素子５４を、配線層１３（めっき層１７）の上面に載置すると共にワイヤ５３で電気的に接続する工程を行ってもよい。
以上のように各工程を含むように行うことで、熱収縮の影響があっても、基板間に気泡が混入することがなく、放熱特性に優れた発光装置を製造することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る発光装置及びその製造方法について説明する。
図５は第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
発光装置１Ａでは、溝部２０が、反射板１６の外周端に溝開口を対向させるように形成されること以外は、第１実施形態に係る発光装置１と同様である。
なお、発光装置１Ａは、溝部２０の溝開口内に反射板１６の外周端が対向する位置と溝幅で放熱基板１９の上面に枠状に形成されている。そのため、基板間の接合の際、反射板１６の外周端の位置で溝部２０から接着材が流動して硬化する。したがって、反射板１６の外周端の位置で外部からの空気の混入を防止できる。それゆえ、樹脂基板１０と放熱基板１９との間の接着層１８において、発光素子５０が載置されるエリアでの気泡の発生がさらに抑制でき、放熱基板１９での放熱特性が向上する。
【００４６】
発光装置１Ａの製造方法は、放熱基板１９として複数の樹脂基板１０を載置できる大判の放熱基板１９を用い、大判の放熱基板１９と複数の樹脂基板１０とを接合する基板接合工程Ｓ１１０の終了後、又は、封止部材充填工程Ｓ１１３の終了後に、レーザ等を用いて放熱基板１９を分割線ＣＬで分割して個片化すること以外は、第１実施形態に係る発光装置の製造方法と同様である。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
［実施例］
以下の手順により発光装置を作製した。なお、発光装置の各構成については、図４Ａ〜図４Ｈを参照して説明する。
まず、サーキットフォイルルクセンブルグ社製の電解銅箔（金属箔１３ａ：５２μｍ厚）の下面全面に、エポキシ系接着材（配線層用接着層１２）を乾燥後の厚みが１０μｍになるように、ロールｔｏロール法で塗布した。次に、宇部興産製のポリイミドフィルム（ユーピレックスＳ（登録商標）（樹脂層１１：２５μｍ厚））をロールｔｏロール法で、接着材（配線層用接着層１２）を介して貼り合わせ、オーブンで硬化させた。
【００４８】
次に、銅箔（金属箔１３ａ）及び接着材（配線層用接着層１２）に対して、ドライフィルム貼り合わせ・露光・現像・エッチングの一連の工程をロールｔｏロール法で行い、所定の回路パターンを形成し、所定の寸法にカットした。
次に、銅箔（配線層１３）におけるめっき層１７を設ける部位を除く部位に、銅箔（配線層１３）の上面を被覆するように太陽インキ製造社製の白色レジスト（保護層１４：Ｓ−５００ＷＦ０１）を、乾燥後の厚みが２０μｍとなるように、スクリーン印刷法で印刷し、オーブンで硬化させた。次に、銅箔（配線層１３）の上面に、無電解めっき法を用いてＮｉ−Ｐｄ−Ａｕ層（めっき層１７：それぞれ５μｍ、０．１μｍ、０．０５μｍ厚）を形成した。
【００４９】
次に、ポリイミドフィルム（樹脂層１１）の下面に、ニッカン工業社製の接着シート（反射板用接着層１５：ＳＡＦＱ（２５μｍ厚））をロールｔｏロール法で貼り合わせた。次に、トムソン刃を用いて所定の箇所に穴部６０を設けた。
次に、Ａｌａｎｏｄ社製の高反射アルミニウム板（反射板１６：Ｍｉｒｏ−Ｓｉｌｖｅｒ（０．７ｍｍ厚））を接着シート（反射板用接着層１５）に貼り合わせた。そして、オートクレーブに投入し、９０℃、０．８ＭＰａで１時間保持することにより、ポリイミドフィルム（樹脂層１１）と高反射アルミニウム板（反射板１６）とが接着シート（反射板用接着層１５）を介して接合された樹脂基板１０を作製した。
【００５０】
次に、図２Ｂに示すような溝部２０（溝幅１ｍｍ、溝深さ２００μｍ）が形成された放熱用アルミニウム板（放熱基板１９：４．０ｍｍ厚）の上面に、エポキシ系高熱伝導性接着材（接着層１８）を乾燥後の厚みが８μｍとなるように、スクリーン印刷法で印刷した。さらに、樹脂基板１０の下面に、高熱伝導性接着材（接着層１８）が印刷された放熱用アルミニウム板（放熱基板１９）を貼り合わせた。
次に、１Ｐａの減圧環境下、９０℃、０．８ＭＰａで１時間保持することにより、樹脂基板１０と放熱用アルミニウム板（放熱基板１９）とを高熱伝導性接着層（接着層１８）を介して接合した。そして、発光素子５０を凹部６１の底面の所定位置に載置し、ワイヤ５３でめっき層１７と接続した。
【００５１】
［参考例］
溝部２０が形成されていない放熱用アルミニウム板（放熱基板１９）を用いること以外は実施例と同様にして発光装置１を作製した。
【００５２】
（実施例と参考例の外観観察）
実施例と参考例における発光装置１のＸ線写真を図６Ａ、図６Ｂに示す。なお、気泡が観察された部位を符号Ａで示す。参考例の発光装置１には、樹脂基板１０と放熱用アルミニウム板（放熱基板１９）との接合部に気泡が確認されたが、実施例の発光装置１には気泡が確認されなかった。放熱用アルミニウム板（放熱基板１９）に形成された溝部２０による気泡除去が効果的であることが分かった。
【符号の説明】
【００５３】
１  発光装置
１０  樹脂基板
１１  樹脂層
１２  配線層用接着層
１３  配線層
１４  保護層
１５  反射板用接着層
１６  反射板
１７  めっき層
１８  接着層
１９  放熱基板
２０  溝部
５０  発光素子
５２  接合部材
５３  ワイヤ
５４  保護素子
６０  穴部
６１  凹部
Ｓ１００  樹脂基板を準備する工程
Ｓ１０１  配線層用接着層形成工程
Ｓ１０２  配線層形成工程
Ｓ１０３  保護層形成工程
Ｓ１０４  めっき層形成工程
Ｓ１０５  反射板用接着層形成工程
Ｓ１０６  穴部形成工程
Ｓ１０７  反射板接合工程
Ｓ１０８  放熱基板用接着層形成工程
Ｓ１０９  基板貼合工程
Ｓ１１０  基板接合工程
Ｓ１１１  発光素子載置工程
Ｓ１１２  ワイヤ接続工程
Ｓ１１３  封止部材充填工程
【図１】
2020057660.tif 000003
【図２Ａ】
2020057660.tif 000004
【図２Ｂ】
2020057660.tif 000005
【図３】
2020057660.tif 000006
【図４Ａ】
2020057660.tif 000007
【図４Ｂ】
2020057660.tif 000008
【図４Ｃ】
2020057660.tif 000009
【図４Ｄ】
2020057660.tif 000010
【図４Ｅ】
2020057660.tif 000011
【図４Ｆ】
2020057660.tif 000012
【図４Ｇ】
2020057660.tif 000013
【図４Ｈ】
2020057660.tif 000014
【図５】
2020057660.tif 000015
【図６Ａ】
2020057660.tif 000016
【図６Ｂ】
2020057660.tif 000017