(57)【要約】【課題】実装されるＬＥＤとＴＡＢテープとの界面におけるせん断応力が低く、ＬＥＤの剥離を抑制する。【解決手段】絶縁基板と、絶縁基板を厚さ方向に貫通する貫通孔と、絶縁基板の一方の面に形成され、ＬＥＤと電気的に接続される第一の導体パターンと、貫通孔に形成され、第一の導体パターンと接続される第二の導体パターンと、を備え、第一の導体パターンは、ＬＥＤが実装される実装領域の周囲の一部を取り囲む溝が形成されており、第二の導体パターンは、実装領域の直下の領域よりも外側に形成されているＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープである。【選択図】図１
2014127546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板を厚さ方向に貫通する貫通孔と、
前記絶縁基板の一方の面に形成され、ＬＥＤと電気的に接続される第一の導体パターンと、
前記貫通孔に形成され、前記第一の導体パターンと接続される第二の導体パターンと、を備え、
前記第一の導体パターンは、前記ＬＥＤが実装される実装領域の周囲の一部を取り囲む溝が形成されており、
前記第二の導体パターンは、前記実装領域の直下の領域よりも外側に形成されている
ことを特徴とするＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ。
【請求項２】
前記溝、および前記第一の導体パターンの隣接するパターン間は、樹脂が充填されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ。
【請求項３】
前記絶縁基板は、ポリイミド樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ。
【請求項４】
前記絶縁基板と前記第一の導体パターンとの間に接着層をさらに有し、前記接着層は、エポキシ系樹脂からなる
ことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープと、前記ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープに実装されるＬＥＤと、を備える
ことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記ＬＥＤは、ヒ化ガリウム、ガリウム・リン化合物、インジウム・ガリウム・リン化合物、アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン化合物、窒化ガリウム、窒化インジウム・ガリウム化合物のうち、少なくともひとつからなる発光層を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープおよびＬＥＤパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱電球等に比べて寿命が長く、省電力であることから、従来のインジケータとしてだけでなく、照明として利用される機会が増えている。
【０００３】
ＬＥＤは、例えばセラミックス基板などの配線基板上に実装されてＬＥＤパッケージとなり、照明などの電気機器に組み込まれる。ＬＥＤは、サファイアなどからなる基材と、基材上にエピタキシャル成長させたヒ化ガリウム系あるいは窒化ガリウム系の化合物半導体からなる薄膜と、薄膜上に通電用の電極と、を備えている。ＬＥＤは、発光特性のバラつきを抑えるため、例えば数百μｍから数ｍｍ角の大きさに切りだされて使用される場合が多い。ＬＥＤが搭載される配線基板は、絶縁基板にパターンが形成されており、ＬＥＤの用途に応じて様々な形状が選択される。配線基板としては、ＬＥＤに通電が可能であること、高い効率で光を取り出せること、放熱性に優れること、実装しやすいこと、の条件を満たせば特に制限されない。
【０００４】
ＬＥＤパッケージとしては、砲弾型や表面実装型などがあるが、照明などに組み込まれる場合、放熱性に優れる点から表面実装型が採用される傾向にある。表面実装型のパッケージにおいては、配線基板としてセラミックス基板が多く用いられるが、セラミックス基板はコストが高いといった問題がある。そこで、セラミックス基板に代わる安価な配線基板として、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープが提案されている。ＴＡＢテープは、例えば、銅からなるパターンがポリイミドフィルムに形成されており、複数のパッケージを製造できることから、セラミックス基板と比較して低コストとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４０７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、配線基板へのＬＥＤの実装には、半田が用いられる。半田により配線基板とＬＥＤの電極とを接合して接続する。この接続においては、半田を溶融させるため、半田の融点以上で、例えば１５０℃以上で加熱する。このため、ＴＡＢテープにＬＥＤが実装されたＬＥＤパッケージでは、ＬＥＤが剥離しやすいといった問題があった。これは、ＴＡＢテープとＬＥＤとの熱膨張率の差に起因して生じる。
【０００７】
具体的には、ＬＥＤの実装においては、加熱により行われることから、ＬＥＤやＴＡＢテープは加熱により膨張した状態、すなわち寸法が変化した状態で接続する。この点、ＴＡＢテープとＬＥＤとは熱膨張率が異なっており、熱膨張率が大きいＴＡＢテープは寸法の変化量が大きく、熱膨張率が小さいＬＥＤは変化量が小さい。これによりＴＡＢテープとＬＥＤとは、変化量が異なった状態で接続されることになる。ＴＡＢテープとＬＥＤとは接続された後、冷却されることになるが、熱膨張率が異なるＬＥＤとＴＡＢテープとは収縮率が異なっており、ＴＡＢテープは収縮量が大きく、ＬＥＤは収縮量が小さい。つまり、収縮量の小さいＬＥＤに対して、ＴＡＢテープは大きく収縮するため、接続されているＬＥＤとＴＡＢテープとの界面には、水平方向にせん断応力が発生する。また、ＬＥＤパッケージにおいては、ＬＥＤの搭載面を上側として上に凸状の反りが生じ、この反りによって、ＬＥＤとＴＡＢテープとの界面では垂直方向に主応力が発生する。そして、これら２種類の応力によって、ＬＥＤはＴＡＢテープから剥離することになる。
【０００８】
しかも、近年では、放熱性を向上させるため、半田として、銀ペーストから、より融点の高い金−スズ共晶合金が用いられるようになっており、加熱する温度が高くなる傾向にある。この傾向により、実装前後での温度差がより大きくなり、膨張と収縮の差がより大きくなるため、ＴＡＢテープからのＬＥＤの剥離がより顕著となる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、実装されるＬＥＤとＴＡＢテープとの界面におけるせん断応力が低く、ＬＥＤの剥離が抑制されるＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ、およびそれを用いたＬＥＤパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板を厚さ方向に貫通する貫通孔と、前記絶縁基板の一方の面に形成され、ＬＥＤと電気的に接続される第一の導体パターンと、前記貫通孔に形成され、前記第一の導体パターンと接続される第二の導体パターンと、を備え、前記第一の導体パターンは、前記ＬＥＤが実装される実装領域の周囲の一部を取り囲む溝が形成されており、前記第二の導体パターンは、前記実装領域の直下の領域よりも外側に形成されているＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープが提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、
前記溝、および前記第一の導体パターンの隣接するパターン間は、樹脂が充填されている、第１の態様のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープが提供される。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、
前記絶縁基板は、ポリイミド樹脂からなる、第１の態様又は第２の態様のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープが提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、
前記絶縁基板と前記第一の導体パターンとの間に接着層をさらに有し、前記接着層は、エポキシ系樹脂からなる、第３の態様のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープが提供される。
【００１４】
本発明の第５の態様によれば、
第１〜第４の態様のいずれかのＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープと、前記ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープに実装されるＬＥＤと、を備えるＬＥＤパッケージが提供される。
【００１５】
本発明の第６の態様によれば、
前記ＬＥＤは、ヒ化ガリウム、ガリウム・リン化合物、インジウム・ガリウム・リン化合物、アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン化合物、窒化ガリウム、窒化インジウム・ガリウム化合物のうち、少なくともひとつからなる発光層を有する、第５の態様のＬＥＤパッケージが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、実装されるＬＥＤとＴＡＢテープとの界面におけるせん断応力が低く、ＬＥＤの剥離が抑制されるＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ、およびＬＥＤパッケージが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの一部を示す図であって、（ａ）はＬＥＤが実装される側の上面図であり、（ｂ）は下面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの製造方法の各工程を、図１（ａ）のＡ−Ａ断面と同方向側の断面図で示す工程図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージの断面図である。
【図４】熱応力解析における測定箇所を示す図である。
【図５】従来のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの一部を示す図であって、（ａ）はＬＥＤが実装される側の上面図であり、（ｂ）は下面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来のＬＥＤパッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〈本発明の一実施形態〉
以下に、本発明の一実施形態について説明をする。
【００１９】
（１）ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ
まず、本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープについて、図１を用いて説明をする。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの一部を示す図であって、（ａ）はＬＥＤが実装される側の上面図であり、（ｂ）は下面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、以下の説明では、絶縁基板においてＬＥＤが実装される側の面を主面とし、主面とは逆の面を裏面とする。
【００２０】
本実施形態のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００（以下、単にＴＡＢテープ１００ともいう）は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、絶縁基板２１と、絶縁基板２１を厚さ方向に貫通する貫通孔２７と、絶縁基板２１の一方の面に形成され、ＬＥＤ３０と電気的に接続される第一の導体パターン２３と、貫通孔２７に形成され、第一の導体パターン２３と接続される第二の導体パターン２６と、を備える。そして、第一の導体パターン２３は、ＬＥＤ３０が実装される実装領域Ｔの周囲の一部に、溝２８が形成されており、第二の導体パターン２６は、実装領域Ｔの直下の領域Ｔ´よりも外側に形成されている。以下、具体的に説明をする。
【００２１】
第一の導体パターン２３は、分離部２４を介して電気的に２つに分離されている。第一の導体パターン２３ａ，２３ｂのそれぞれは、ソルダレジスト２５に被覆されずに露出する面を有しており、実装されるＬＥＤ３０（図中の破線部）のアノード電極３２およびカソード電極３３にそれぞれ接続される。
そして、本実施形態においては、実装されるＬＥＤ３０とＴＡＢテープ１００との界面において生じるせん断応力を低減するため、すなわち、ＬＥＤ３０とＴＡＢテープ１００との膨張収縮による変動量（寸法変化）の差を抑制するため、ＬＥＤ３０に接続される第一の導体パターン２３（２３ａ，２３ｂ）には溝２８が形成されている。
【００２２】
ここで、溝２８について説明する。
上述したように、ＬＥＤ３０がＴＡＢテープ１００から剥離する際に生じるせん断応力は、第一の導体パターン２３とＬＥＤ３０との寸法変化の差に対応する。つまり、この寸法変化の差を小さく抑制することにより、ＬＥＤ３０の剥離を抑制することができる。第一の導体パターン２３における寸法変化は、実装されるＬＥＤ３０と比較して大きく、第一の導体パターン２３を構成する材料の熱膨張率、ＬＥＤ３０を実装する前後での温度差、そして、第一の導体パターン２３の大きさ（寸法）によって決定される。本実施形態においては、第一の導体パターン２３に溝２８を形成し、その面積を低減することによって、第一の導体パターン２３の寸法変化を小さく抑制している。これにより、ＴＡＢテープ１００とＬＥＤ３０との膨張収縮による寸法変化の差を小さく抑制し、その界面において生じるせん断応力を低減することができる。ただし、溝２８が、ＬＥＤ３０の実装される実装領域Ｔ内に位置すると、アノード電極３２およびカソード電極３３との接続が不良となるおそれがあるため、溝２８は実装領域Ｔの周囲に形成される。そして、溝２８により第一の導体パターン２３ａ，２３ｂが断線しないように、溝２８は、実装領域Ｔの周囲の一部に形成されることになる。
【００２３】
第一の導体パターン２３に形成される溝２８の形状は、実装領域Ｔの周囲の一部を取り囲むような形状であれば、特に限定されない。好ましくは、図１（ａ）に示すように、溝２８は、実装領域Ｔの角部の近傍から角部を湾曲して実装領域Ｔに沿って分離部２４に向かうような形状を有する。
【００２４】
溝２８の断面形状は、特に限定されず、矩形状やテーパー形状とすることができる。また、溝２８の幅は、特に限定されないが、溝の幅が広くなると第一の導体パターン２３の面積が小さくなり、放熱性が低下する。また、後述するように、溝２８に樹脂を充填する場合、液状樹脂を溝２８に流し込んで硬化させるため、溝２８の幅が狭すぎると、液状樹脂の流し込みが困難となる。これらから、溝２８の幅は、７０μｍ以上とすることが好ましい。
【００２５】
第二の導体パターン２６は、絶縁基板２１を厚さ方向に貫通する貫通孔２７に形成され、第一の導体パターン２３と接続される。第二の導体パターン２６は、第一の導体パターン２３ａ，２３ｂに対応して、２つに分離して形成されている。第二の導体パターン２６ａ，２６ｂのそれぞれは、例えば、絶縁基板２１の厚さ方向に貫通する貫通孔２７内に、メッキにより銅などの導電材を充填することで形成される。第二の導体パターン２６ａ，２６ｂは、図１（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の裏面に露出しており、外部機器に電気的に接続される際の外部端子となる。
そして、本実施形態においては、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂが、実装領域Ｔの直下に位置する領域Ｔ´の外側に形成されている。つまり、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂは、実装領域Ｔの直下に存在しないような構成となっている。
【００２６】
ここで、第二の導体パターン２６が実装領域Ｔの直下に存在しないことについて説明する。
上述したように、ＬＥＤ３０とＴＡＢテープ１００との界面で生じるせん断応力は、ＬＥＤ３０が実装される第一の導体パターン２３の面積に対応することになるが、裏面に形成される第二の導体パターン２６によっても変化する。つまり、ＬＥＤ３０とＴＡＢテープ１００との界面で生じるせん断応力は、第二の導体パターン２６が厚いほど大きくなる。具体的には、第二の導体パターン２６が実装領域Ｔの直下に位置する領域Ｔ´に形成されると、ＴＡＢテープ１００における導体の厚さが増加し、せん断応力も増加することとなる。特に、ＬＥＤ３０が実装される領域下（実装領域Ｔおよび直下の領域Ｔ´）において、せん断応力が増加すると、剥離が生じやすくなる。そこで、本実施形態においては、せん断応力を抑制するため、第二の導体パターン２６が、直下の領域Ｔ´の外側に存在するように形成されている。これにより、せん断応力を低減している。なお、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂが実装領域Ｔの直下に存在しないような構成とする場合、図１（ｃ）にしめすように、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂを絶縁基板に埋没させるような構成としてもよい。
【００２７】
このように、本実施形態においては、ＬＥＤ３０に接続される第一の導体パターン２３の面積を低減することで、温度変化によるＴＡＢテープ１００の膨張収縮の変動量を低減し、ＬＥＤ３０との界面に生じる応力を小さく抑制している。また、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂを実装領域Ｔの直下の領域Ｔ´に存在しないように配置することで、ＬＥＤ３０との界面で生じるせん断応力を低減することができる。
【００２８】
上記実施形態において、第一の導体パターン２３に形成される溝２８と、第一の導体パターン２３の隣接するパターン間（分離させる分離部２４）とは、樹脂が充填されていることが好ましい。樹脂によれば、温度変化による第一の導体パターン２３の膨張収縮を抑制し、膨張収縮の変動によって生じる応力を低減することができる。また、溝２８は樹脂が充填されることにより、得られるＬＥＤパッケージの柔軟性を維持することができる。溝に樹脂が充填されていない場合、ＬＥＤパッケージを形成する際にはＬＥＤなどが封止樹脂（例えばエポキシ樹脂など）により封止されることになるが、溝には封止樹脂が流れ込み、硬い樹脂により充填されることになる。この場合、得られるＬＥＤパッケージは柔軟性が低下するおそれがある。この点、本実施形態によれば、溝２８が樹脂で充填されていることにより、柔軟性の低下を抑制することができる。樹脂としては、特に限定されず、例えば硬化性の液状樹脂が挙げられる。好ましくは、光の取り出し効率を向上させるため、高い反射率を有する樹脂があり、例えばソルダレジストが挙げられる。
【００２９】
なお、絶縁基板２１としては、特に限定されないが、ＬＥＤ３０を実装する際の加熱温度に耐性を有するものであればよい。このような樹脂としては、ポリイミド樹脂が好ましい。絶縁基板２１の厚さとしては、例えば１２μｍ以上１２５μｍ以下とする。
【００３０】
また、第一の導体パターン２３および第二の導体パターン２６は、導体箔をエッチングして形成されるが、導体箔としては、銅、銅合金、金、タングステン、モリブデンなどからなるものが挙げられるが、コスト、加工性、電気抵抗などを総合的に判断すると、銅および銅合金が好ましい。用いる導体箔の厚さは、形成する第一の導体パターン２３および第二の導体パターン２６の厚さにより決定され、例えば９μｍ以上２００μｍ以下とする。
【００３１】
また、第一の導体パターン２３において、ソルダレジスト２５に被覆されずに露出する部分には、光の取り出し効率を向上させるため、金メッキ層や銀メッキ層などを形成してもよい。
【００３２】
また、絶縁基板２１と第一の導体パターン２３との間に介在する接着層２２としては、絶縁基板２１にポリイミド樹脂を用いる場合、エポキシ系樹脂からなることが好ましい。
【００３３】
また、図示しないが、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープは、例えば、長尺状であり、ＬＥＤを実装する実装領域を多数有する場合もある。
【００３４】
（２）ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの製造方法
次に、本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの製造方法の各工程を、図１（ａ）のＡ−Ａ断面と同方向側の断面図で示す工程図である。
【００３５】
（貫通孔の形成工程）
まず、図２（ａ）に示すように、主面に接着層２２を備える絶縁基板２１を準備する。接着層２２は、ラミネート加工または塗工により形成される。続いて、図２（ｂ）に示すように、絶縁基板２１および接着層２２の厚さ方向に貫通孔２７を形成する。貫通孔２７は、例えばプレス加工などで形成することができる。貫通孔２７の形状は、後に形成される第二の導体パターン２６の裏面側の形状に対応している。本実施形態では、第二の導体パターン２６が主面側の実装領域Ｔの直下（領域Ｔ´）に位置しないような形状に、貫通孔２７を形成する。また、貫通孔２７の大きさを調整することで、後に形成される第二の導体パターン２６の裏面側の露出面積を調整することができる。なお、貫通孔２７を形成する際、絶縁基板２１の搬送用のスプロケットホールやアライメント用ホール（いずれも図示せず）を共に形成してもよい。
【００３６】
（導体箔の貼り合わせ工程）
次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁基板２１の主面上に、貫通孔２７を覆うように導体箔２９としての銅箔を形成する。このとき、例えば厚さが９μｍ以上２００μｍ以下の銅箔を使用し、例えば常圧又は減圧環境下のロールラミネータを用いたラミネート等により絶縁基板２１に貼り合せることができる。ラミネート終了後、例えば１５０℃以上の温度で接着層２２のポストキュアを行う。
【００３７】
なお、接着層２２を用いずに、熱圧着により銅箔を貼り合せたり、導電材料を直接的に絶縁基板２１に成膜したりして、導体箔を形成してもよい。
【００３８】
（第一の導体パターン形成工程）
続いて、絶縁基板２１の主面上に形成した導体箔２９の上に、例えばエッチング用レジストを塗布し、露光・現像してレジストパターン（図示せず）を形成する。このとき、エッチング用レジストの代わりにドライフィルムなどを用いてもよい。そして、図２（ｄ）に示すように、レジストパターンをマスクとして、絶縁基板２１の主面側に形成した導体箔２９をエッチングして、第一の導体パターン２１を形成する。このとき、第一の導体パターン２３が分離部２４を介して２つに分離され、アノード電極３２またはカソード電極３３と接続する構造となるようにエッチングする。また、第一の導体パターン２３（２ａ，２３ｂ）における実装領域Ｔの周囲の一部に溝２８を形成する。具体的には、実装領域Ｔの角部の近傍から角部を湾曲して実装領域Ｔに沿って分離部２４に向かうような形状の溝２８を形成する。
【００３９】
（第二の導体パターン形成工程）
続いて、図２（ｅ）に示すように、絶縁基板２１の貫通孔２７に銅（Ｃｕ）などの導電材を充填し、絶縁基板２１の両面を導通させる第二の導体パターン２６を形成する。第二の導体パターン２６（２６ａ，２６ｂ）は、第一の導体パターン２３ａ，２３ｂに対応して形成されている。第二の導体パターン２６は、例えば電気銅メッキなどで貫通孔内に埋め込みメッキすることで形成される。
【００４０】
エッチング終了後、レジストパターンを剥離する。
【００４１】
（ソルダレジスト形成工程）
続いて、図２（ｆ）に示すように、絶縁基板２１の主面側にソルダレジスト２５を塗布して第一の導体パターン２３および露出する絶縁基板２１をソルダレジスト２５により被覆し、露光・現像して、主面側の一部の領域を露出させた。露出する領域は、図１（ａ）に示すように、円形となっており、第一の導体パターン２３の一部、分離部２４および溝２８を含む。なお、この工程においては、分離部２４および溝２８には、樹脂は充填されない。
【００４２】
（樹脂充填工程）
続いて、図２（ｇ）に示すように、露出する領域にソルダレジスト２５を塗布し、露光・現像することにより、分離部２４および溝２８を除く領域からソルダレジスト２５を除去し、分離部２４および溝２８内にのみソルダレジスト２５が充填されるようにする。
【００４３】
（メッキ層形成工程）
続いて、少なくとも、第一の導体パターン２３（２３ａ，２３ｂ）の露出する部分に、メッキを施し、メッキ層を形成する。なお、メッキ層形成工程は、ソルダレジスト形成工程の前に行ってもよい。
【００４４】
以上により、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープを得る。
【００４５】
（３）ＬＥＤパッケージ
本実施形態のＬＥＤパッケージ１１０は、図３に示すように、上述したＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００にＬＥＤ３０が実装されており、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００と、ＬＥＤ３０と、を備える。
【００４６】
ＬＥＤ３０は、片面にアノード電極３２およびカソード電極３３を備えており、アノード電極３２およびカソード電極３３は、分離される第一の導体パターン２３ａ，２３ｂのそれぞれに電気的に接続されている。ＬＥＤ３０において、基材３１は特に限定されず、例えばサファイア、炭化ケイ素、ヒ素化ガリウム、シリコンなどからなる基材を含む。また、ＬＥＤ３０としては、例えば、白色、青色、赤色などの素子、さらには紫外や赤外といった不可視光の素子を用いることができる。
【００４７】
ＬＥＤ３０の電極（アノード電極３２およびカソード電極３３）と、ＴＡＢテープ１００の第一の導体パターン２３（２３ａ，２３ｂ）とは、半田を用いて加熱処理することにより接続される。半田としては、特に限定されず、例えば、金−スズ共晶合金、金−シリコン共晶合金、スズ系の鉛フリー半田などを用いることができるが、放熱性の点から金−スズ共晶合金が好ましい。
【００４８】
本実施形態のＬＥＤパッケージは、例えば、照明機器、液晶用バックライト、各種インジケータ、表示パネルなどに用いることができる。
【００４９】
〈本実施形態に係る効果〉
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００５０】
本実施形態のＴＡＢテープにおいて、ＬＥＤと接続される第一の導体パターンには、ＬＥＤが実装される実装領域の周囲の一部に溝が形成されている。しかも、実装領域とは反対側に形成される第二の導体パターンが、実装領域の直下の領域よりも外側に形成されている。第一の導体パターンは、溝の形成により面積が低減し、膨張収縮による変動量が小さく抑制されている。これにより、実装されるＬＥＤとＴＡＢテープとの変動量の差が小さく抑制され、ＬＥＤとＴＡＢテープとの界面に生じる応力が抑制される。また、第二の導体パターンは、実装領域の直下に位置しないことにより、ＬＥＤとの界面に生じるせん断応力がさらに抑制される。したがって、本実施形態のＴＡＢテープによれば、ＬＥＤとＴＡＢテープとの界面に生じる応力が小さく抑制されているため、加熱によりＬＥＤを実装してＬＥＤパッケージとした場合であっても、ＬＥＤが剥離しにくい。
【００５１】
また、本実施形態のＴＡＢテープにおいては、第一の導体パターンの隣接するパターン間、および溝には、樹脂が充填されている。これにより、温度変化による第一の導体パターンの膨張収縮の応力を緩衝することが可能となり、ＬＥＤとＴＡＢテープとの界面に生じる応力をさらに抑制することができる。しかも、ＴＡＢテープにおいては、柔軟性を維持することができる。つまり、得られるＬＥＤパッケージにおいては、ＬＥＤの剥離がさらに抑制されるばかりか、所定の柔軟性を得ることができる。
【００５２】
また、本実施形態のＴＡＢテープにおいては、絶縁基板がポリイミド樹脂からなる。これにより、得られるＴＡＢテープのコストを低減することができる。
【００５３】
〈その他の実施形態〉
上述した実施形態では、第一の導体パターンが２つに分離されており、ＬＥＤの電極に接続される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。第一の導体パターンは、さらに、放熱用のパターンを有してもよい。また、静電気対策のためのダイオードチップを実装するパターンを有してもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、片面に２つの電極を有するＬＥＤを、フリップチップ接続によりＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープに実装する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、両面にそれぞれ電極を有するＬＥＤをワイヤボンディングにより実装することも可能である。
【００５５】
また、上述した実施形態では、絶縁基板を厚さ方向に貫通するメッキ充填部を第二の導体パターンとした片面基板の場合について説明したが、両面基板とすることも可能である。
【実施例】
【００５６】
次に、本発明の実施例を説明する。これらの実施例は、本発明に係るＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープおよびＬＥＤパッケージの一例であって、本発明はこれらの実施例により限定されない。
【００５７】
（１）ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープの製造
以下に示すように、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープおよびＬＥＤパッケージを製造した。
【００５８】
（実施例１）
実施例では、図１に示すような構造のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００を製造した。
【００５９】
絶縁基板２１としてのポリイミドフィルム（厚さ５０μｍ）上に、接着層２２（厚さ２２μｍ）を介して、導体箔２９としての銅箔（厚さ２５μｍ）を貼りあわせた。なお、ポリイミドフィルムには、第二の導体パターン２６を形成するための貫通孔２７をあらかじめ形成した。
【００６０】
次に、銅箔にフォトリソグラフィティによりエッチングを行い、２つに分離された第一の導体パターン２３ａ，２３ｂを形成した。また、２つに分離された第一の導体パターン２３ａ，２３ｂのそれぞれに溝２８を形成した。分離部２４の幅を７５μｍとした。また、溝２８は、実装領域Ｔの角部の近傍から角部を湾曲して実装領域Ｔに沿って分離部２４に向かうように形成し、溝２８の幅を７５μｍとした。なお、エッチングの際に、複数のパッケージ間を分離するスリット（図示せず）を形成した。
【００６１】
次に、第一の導体パターン２３の上にソルダレジスト２５（厚さ２０μｍ）を塗布し、フォトリソグラフィティとエッチングにより、円形状（直径２．４ｍｍ）にソルダレジスト２５を除去し、２つに分離された第一の導体パターン２３ａ，２３ｂ、分離部２４、および溝２８を露出させた。
【００６２】
次に、ソルダレジスト２５を除去した範囲に再度ソルダレジスト２５を塗布し、フォトリソグラフィとエッチングにより、分離部２４および溝２８内のみにソルダレジスト２５を残し、これらをソルダレジスト２５で充填した。
【００６３】
次に、銅メッキにより、絶縁基板２１に予め形成された貫通孔２７を介して、第一の導体パターン２３ａ，２３ｂのそれぞれに接続される第二の導体パターン２６ａ，２６ｂ（厚さ４０μｍ）を形成した。表面に露出する第二の導体パターン２６ａ，２６ｂの大きさを２．９ｍｍ×１．７ｍｍとした。また、第二の導体パターン２６ａ，２６ｂの形状を、実装領域Ｔの直下に位置しないように、凹型とした。
【００６４】
以上の工程により、実施例１のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００を製造した。そして、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ１００から分離し、１００個のＬＥＤパッケージ用基板を得た。得られたＬＥＤパッケージ用基板の大きさは、いずれも３ｍｍ角であった。
【００６５】
（比較例１）
比較例１では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような構造のＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ２００を製造した。具体的には、図５（ａ）に示すように、第一の導体パターン２３（２３ａ，２３ｂ）に溝２８を形成せず、また図５（ｂ）に示すように、第二の導体パターン２６（２６ａ，２６ｂ）を実装領域Ｔの直下に形成した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ２００、およびＬＥＤパッケージ用基板を製造した。
【００６６】
（比較例２）
比較例２では、第一の導体パターンに溝を形成しない以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ、およびＬＥＤパッケージ用基板を製造した。つまり、比較例２では、第二の導体パターンを、実装領域の直下の領域よりも外側に形成した。
【００６７】
（２）ＬＥＤパッケージの製造
製造されたＬＥＤパッケージ用基板を用いて、ＬＥＤパッケージを製造した。具体的には、ＬＥＤとして、サファイアを基材とし窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層を有する白色ＬＥＤを用いた。この白色ＬＥＤをＬＥＤパッケージ用基板にフリップチップ接続した。接続の際には、半田として、金−スズ共晶合金を用いて、２８０℃で１５分の加熱処理することにより、ＬＥＤパッケージを得た。なお、用いた白色ＬＥＤの大きさは１ｍｍ角で、厚さが１００μｍであった。実施例１では、図３に示すような構造のＬＥＤパッケージを製造した。また、比較例１では、図６に示すような構造のＬＥＤパッケージを製造した。
【００６８】
（３）評価方法
得られたＬＥＤパッケージについて、以下の方法により評価した。
【００６９】
（剥離試験）
得られた１００個のＬＥＤパッケージについて、加熱処理後、大気中で２４時間放置し、ＬＥＤが剥離した個数を求めた。
【００７０】
（熱応力解析）
得られたＬＥＤパッケージについて、有限要素法による熱応力解析を適用し、主応力、分離部に水平方向のせん断応力、および分離部に垂直方向のせん断応力を測定した。測定箇所は、図４に示すように、ＬＥＤにおける６箇所（Ａ〜Ｆ）を選択した。
【００７１】
（放熱性）
得られたＬＥＤパッケージについて、放熱性を測定した。具体的には、得られたＬＥＤパッケージから任意に１０個を抽出し、１００ｍＡの通電時における発光層温度を測定した。発光層温度としては、順方向電圧の変化から測定した。なお、放熱性の測定は、ＬＥＤパッケージを、アルミダイカストのヒートシンク（３０ｍｍ角、厚さ６ｍｍ）に熱的に接続しながら行った。
【００７２】
（４）評価結果
剥離試験において、実施例１では、剥離した個数が０個であった。これに対して、比較例１では、２３個、比較例２では、３１個であった。
【００７３】
熱応力解析において、実施例１、比較例１および２の結果を、以下の表１〜３に示す。表１は主応力を、表２は分離部に水平方向のせん断応力を、表３は分離部に垂直方向のせん断応力を、それぞれ示す。なお、表１〜３において、単位は［ＭＰａ］である。
【００７４】
【表１】
2014127546.tif 000003
【００７５】
【表２】
2014127546.tif 000004
【００７６】
【表３】
2014127546.tif 000005
【００７７】
表１によれば、主応力が最大となる箇所は、実施例１・比較例１で変化するものの、最大値は同程度であることが確認された。このことから、実施例１において、第一の導体パターンに溝２８を形成したこと、および第二の導体パターン２６を実装領域Ｔの直下に形成しないことは、主応力に対してほとんど影響していないことが確認された。
表２および表３によれば、実施例１におけるせん断応力の最大値は、比較例１および比較例２よりも低く、せん断応力の減少により、剥離が抑制されたことが確認された。すなわち、実施例１では、第一の導体パターン２３に溝２８を形成し、また実装領域Ｔの直下に存在しないように第二の導体パターン２６を形成したことにより、せん断応力を低減できることが確認された。また、比較例２におけるせん断応力は、比較例１よりも大きい傾向にあることが確認された。これは、溝２８を形成せず、第一の導体パターン２３の面積の減少が不十分であることにより、せん断応力の低減効果を得られないためと考えられる。また、これに加え、実装領域Ｔ内に形成される第一の導体パターン２３が、領域Ｔの外側に形成される導体（第一の導体パターン２３および第二の導体パターン２６）の膨張収縮による影響をより強く受けたためと考えられる。
【００７８】
放熱性において、実施例１では、発光層温度は平均４４．８℃であり、比較例１では４３．３℃であり、比較例２では、４３．７℃であった。この結果から、第一の導体パターンに溝を形成した実施例１と、溝を形成しなかった比較例１および２と、では温度差が約１．１〜１．５℃であり、実用上問題ないことが確認された。つまり、第一の導体パターンに形成した溝による導体面積の低下は、放熱性を大きく損ねないことが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
２１    絶縁基板
２３（２３ａ，２３ｂ）  第一の導体パターン
２４    分離部
２５  ソルダレジスト
２６（２６ａ，２６ｂ）  第二の導体パターン
２８    溝
３０    ＬＥＤ
１００  ＬＥＤパッケージ用ＴＡＢテープ
１１０  ＬＥＤパッケージ
【図１】
2014127546.tif 000006
【図２】
2014127546.tif 000007
【図３】
2014127546.tif 000008
【図４】
2014127546.tif 000009
【図５】
2014127546.tif 000010
【図６】
2014127546.tif 000011