(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に発光素子を実装するための導体層が形成されてなり、当該基板上にソルダーレジスト層が設けられてなり、
前記ソルダーレジスト層は、
平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成され、
前記酸化チタン粒子の含有量は、５０〜８０重量％の範囲で、
前記酸化チタン粒子に付着し前記酸化チタン粒子径よりも小さい気孔を有する、ソルダーレジストであり、
前記ソルダーレジスト層には、前記導体層を露出させるための開口が形成され、
前記ソルダーレジスト層の厚さは前記開口して露出した前記導体層よりも薄い、
ことを特徴とするＬＥＤ基板。
【請求項２】
前記基板は、無機材料からなる補強材を含有する樹脂基板であり、
前記ソルダーレジスト層は研磨処理によって前記導体層よりも薄い、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ基板。
【請求項３】
前記無機材料は、ガラス繊維であり、
前記酸化チタン粒子は、アナターゼ型の酸化チタン粒子であり、
前記ソルダーレジスト層は、波長５００ｎｍ以下の単色光もしくは５００ｎｍ以下の単色光を含む光を反射する、
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ基板。
【請求項４】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂からなる、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のＬＥＤ基板。
【請求項５】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項６】
前記フィルド導体は、銅からなる、
ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ基板。
【請求項７】
ＬＥＤ基板上に発光素子が実装された発光モジュールであって、
前記発光素子の実装領域のみに前記フィルド導体を有し、
前記ＬＥＤ基板は、請求項５又は６に記載のＬＥＤ基板である、
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項８】
発光モジュールを有する機器であって、
前記発光モジュールは請求項７に記載の発光モジュールである、
ことを特徴とする発光モジュールを有する機器。
【請求項９】
基板上に発光素子を実装するための導体層を形成する工程と、
当該基板上に、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層を設ける工程と、
前記ソルダーレジスト層に前記導体層を露出させるための開口を形成する工程と、
前記ソルダーレジスト層を前記開口して露出する前記導体層よりも薄くする研磨工程と、
を含み、
前記導体層を形成する工程、前記ソルダーレジスト層を設ける工程、前記開口を形成する工程、前記ソルダーレジスト層を研磨する工程の順で行われる、
ことを特徴とするＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板は、無機材料からなる補強材を含有する樹脂基板である、
ことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記無機材料は、ガラス繊維である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂からなる、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂基板を貫通する孔を形成する工程と、
前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を形成する工程と、
をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記フィルド導体は、銅からなる、
ことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１５】
ＬＥＤ基板に発光素子を実装する発光モジュールの製造方法であって、
前記ＬＥＤ基板は、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板である、
ことを特徴とする発光モジュールの製造方法。
【請求項１６】
発光モジュールを有する機器の製造方法であって、
前記発光モジュールは、請求項１５に記載の発光モジュールの製造方法により製造された発光モジュールである、
ことを特徴とする発光モジュールを有する機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ基板、発光モジュール、発光モジュールを有する機器、ＬＥＤ基板の製造方法、発光モジュールの製造方法、及び発光モジュールを有する機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ(発光ダイオード)ライト、又はＬＥＤ照明等に使われる発光素子を実装するための様々のＬＥＤ基板が開発されている。特許文献１には、基材と、基材上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された回路と、回路上に形成されたニッケル層又はアルミニウム層と、絶縁層上及び回路上に形成されたソルダーレジスト層（ソルダーレジスト）と、を有するＬＥＤ基板が開示されている。特許文献1に記載のＬＥＤ基板は、ソルダーレジスト層は、酸化亜鉛又はルチル型酸化チタンを含有するエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来のソルダーレジストとしては、青色単色光又は青色単色光を含む光と酸化チタンの触媒作用によって、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂が黄色あるいは褐色に変色する課題が知見される。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、ソルダーレジストとして必要な電気絶縁性を備え、光に対して劣化がなく、ＬＥＤ素子に好適なソルダーレジストを用いたＬＥＤ基板、そのＬＥＤ基板を用いた発光モジュール、及びこうした発光モジュールを有する機器を提供することを目的とする。また、そうしたＬＥＤ基板の製造方法、発光モジュールの製造方法、及び発光モジュールを有する機器の製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るＬＥＤ基板は、基板上に発光素子を実装するための導体層が形成されてなり、当該基板上にソルダーレジスト層が設けられてなり、前記ソルダーレジスト層は、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成され、前記酸化チタン粒子の含有量は、５０〜８０重量％の範囲で、前記酸化チタン粒子に付着し前記酸化チタン粒子径よりも小さい気孔を有する、ソルダーレジストであり、前記ソルダーレジスト層には、前記導体層を露出させるための開口が形成され、前記ソルダーレジスト層の厚さは前記開口して露出した前記導体層よりも薄い。
【００１５】
前記基板は、無機材料からなる補強材を含有する樹脂基板であり、前記ソルダーレジスト層は研磨処理によって前記導体層よりも薄い、ことが好ましい。
【００１６】
前記無機材料は、ガラス繊維であり、前記酸化チタン粒子は、アナターゼ型の酸化チタン粒子であり、前記ソルダーレジスト層は、波長５００ｎｍ以下の単色光もしくは５００ｎｍ以下の単色光を含む光を反射する、ことが好ましい。
【００１７】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂からなる、ことが好ましい。
【００１８】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、ことが好ましい。
【００１９】
前記フィルド導体は、銅からなる、ことが好ましい。
【００２０】
本発明に係る発光モジュールは、ＬＥＤ基板上に発光素子が実装された発光モジュールであって、前記発光素子の実装領域のみに前記フィルド導体を有し、前記ＬＥＤ基板は、前記本発明に係るＬＥＤ基板である。
【００２１】
本発明に係る発光モジュールを有する機器において、前記発光モジュールは前記本発明に係る発光モジュールである。
【００２２】
本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法は、基板上に発光素子を実装するための導体層を形成する工程と、当該基板上に、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層を設ける工程と、前記ソルダーレジスト層に前記導体層を露出させるための開口を形成する工程と、前記ソルダーレジスト層を前記開口して露出する前記導体層よりも薄くする研磨工程と、を含み、前記導体層を形成する工程、前記ソルダーレジスト層を設ける工程、前記開口を形成する工程、前記ソルダーレジスト層を研磨する工程の順で行われる。
【００２５】
前記基板は、無機材料からなる補強材を含有する樹脂基板である、ことが好ましい。
【００２６】
前記無機材料は、ガラス繊維である、ことが好ましい。
【００２７】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂からなる、ことが好ましい。
【００２８】
前記樹脂基板を貫通する孔を形成する工程と、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を形成する工程と、をさらに含む、ことが好ましい。
【００２９】
前記フィルド導体は、銅からなる、ことが好ましい。
【００３０】
本発明に係る発光モジュールの製造方法は、ＬＥＤ基板に発光素子を実装する発光モジュールの製造方法であって、前記ＬＥＤ基板は、前記本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板である。
【００３１】
本発明に係る発光モジュールを有する機器の製造方法において、前記発光モジュールは、前記本発明に係る発光モジュールの製造方法により製造された発光モジュールである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ソルダーレジストが酸化チタンを含有しているので、青色、紫外光に対して高い反射率を有している。また、ソルダーレジストがシリコーン樹脂を含有しているので、酸化チタンの光触媒作用を受けても、青色、紫外光に対して劣化することがない。さらに、シリコーン樹脂は、酸化チタンと親和性が低いので、酸化チタンを混合すると、内部に気孔が形成されやすくなり、内部で光を乱反射させ易くでき、ソルダーレジストの反射率を高くすることができる。ソルダーレジストに含まれる酸化チタンの平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にあるので、気孔が分散し連続気孔を形成しにくく、電気絶縁性を低下しにくいソルダーレジストを用いたＬＥＤ基板、そのＬＥＤ基板を用いた発光モジュール、その発光モジュールを有する機器を提供することができる、また本発明によれば、そうしたＬＥＤ基板の製造方法、発光モジュールの製造方法、又はその発光モジュールを有する機器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各ソルダーレジストについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図６】実施例１、比較例１に係る各試料の内容を示す図表である。
【図７】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなるソルダーレジストと、ルチル型の二酸化チタンからなるソルダーレジストとについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図８】実施例２−１、２−２に係る各試料の内容を示す図表である。
【図９】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各ソルダーレジスト層についての所定の波長を有する光の反射率の経時変化を示すグラフである。
【図１０】実施例３−１、３−２、比較例３に係る各試料の内容を示す図表である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける絶縁基板を準備する工程を説明するための図である。
【図１３】（ａ）は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。（ｂ）は、図１１に示す製造方法における絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。
【図１４】図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。
【図１５】図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。
【図１６】図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。
【図１７】図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるソルダーレジスト層を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図１８】図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図１９】本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚いソルダーレジスト層を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様で発光素子が実装された別例を示す図である。
【図２１Ａ】本発明の他の実施形態に係る配線パターン層を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施形態のソルダーレジストの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明に係るソルダーレジストは、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成される。
【００３５】
本発明に係るソルダーレジスト原料は、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂前駆体組成物から構成される。
【００３６】
本発明に係るＬＥＤ基板は、基板上に発光素子を実装するための導体層が形成されてなり、当該基板上にソルダーレジスト層が設けられてなり、前記ソルダーレジスト層は、前記本発明に係るソルダーレジストであり、前記ソルダーレジスト層には、前記導体層を露出させるための開口が形成されてなる。
【００３７】
本発明に係る発光モジュールを有する機器において、前記発光モジュールは前記本発明に係る発光モジュールである。
【００３８】
本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法は、基板上に発光素子を実装するための導体層を形成する工程と、当該基板上に、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層を設ける工程と、を含む。
【００３９】
本発明に係る発光モジュールの製造方法は、ＬＥＤ基板に発光素子を実装する発光モジュールの製造方法であって、前記ＬＥＤ基板は、前記本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板である。
【００４０】
本発明に係る発光モジュールを有する機器の製造方法において、前記発光モジュールは、前記本発明に係る発光モジュールの製造方法により製造された発光モジュールである。
【００４１】
本発明によれば、ソルダーレジストが酸化チタンを含有しているので、青色、紫外光に対して高い反射率を有している。また、ソルダーレジストがシリコーン樹脂を含有しているので、酸化チタンの光触媒作用を受けても、青色、紫外光に対して劣化することがない。さらに、シリコーン樹脂は、酸化チタンと親和性が低いので、酸化チタンを混合すると、内部に気孔が形成されやすくなり、内部で光を乱反射させ易くでき、ソルダーレジストの反射率を高くすることができる。ソルダーレジストに含まれる酸化チタンの平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にあるので、気孔が分散し連続気孔を形成しにくく、電気絶縁性を低下しにくいソルダーレジストを提供することができる。またそうしたソルダーレジストを用いたＬＥＤ基板、そのＬＥＤ基板を用いた発光モジュール、その発光モジュールを有する機器を提供することができる、また本発明によれば、そうしたソルダーレジストを形成するためのソルダーレジスト原料、そうしたＬＥＤ基板の製造方法、発光モジュールの製造方法、又はその発光モジュールを有する機器の製造方法を提供することができる。
【００４２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ基板の主面（表裏面）の法線方向に相当する基板の厚み方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれＺ方向に直交する基板の側方を指す。基板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、基板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。
【００４３】
相反する法線方向を向いた基板の２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。直下とは、Ｚ方向（Ｚ１側又はＺ２側）を意味する。
【００４４】
導体層は、一乃至複数の導体パターンで構成される層である。導体層は、電気回路を構成する導体パターン、例えば配線（グランドも含む）、パッド、又はランド等を含む場合もあれば、電気回路を構成しない面状の導体パターン等を含む場合もある。
【００４５】
孔は貫通孔に限られず、非貫通の孔も含めて、孔という。
【００４６】
めっきには、電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の乾式めっきも含まれる。
【００４７】
光は、可視光に限られない。光には、可視光のほか、紫外線及びＸ線等の短い波長の電磁波及び赤外線等の長い波長の電磁波も含まれる。
【００４８】
「用意すること」には、材料や部品を購入して自ら製造することのほかに、完成品を購入して使用することなども含まれる。
【００４９】
「Ａ及びＢから構成される」には、Ａ及びＢ以外に少量のＣが含まれている場合も含まれる。例えば「酸化チタン粒子及びシリコーン樹脂から構成される」には、酸化チタン粒子及びシリコーン樹脂以外に、シリカ又はジルコニアなどのセラミック粒子が少量含まれている場合も含まれる。
【００５０】
以下に本発明の実施形態のソルダーレジストについて説明する。
【００５１】
本実施形態のソルダーレジストは、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成される。
【００５２】
本実施形態のソルダーレジストは、シリコーン樹脂によって酸化チタン粒子を結合している。酸化チタン粒子は、光触媒作用があるため、光によって樹脂を劣化させる作用がある。このため、Ｃ−Ｃ又はＣ−Ｏ等の結合を多く含むエポキシ樹脂などの有機材料は、劣化し易く、黄色や褐色に変色し易くなると考えられる。しかしながら、シリコーン樹脂はこれらの結合が少ない（又は無い）ので、黄色や褐色に変色しにくいと考えられる。このため、酸化チタン粒子とシリコーン樹脂とからなるソルダーレジストは、光に対する反応性が低いため、ソルダーレジストの劣化が防止され、ＬＥＤ基板のソルダーレジストとして好適に利用することができる。
【００５３】
本実施形態のシリコーン樹脂は、主鎖が「−Ｓｉ−Ｏ−」の繰り返しででき、他の物質又は光に反応し易い官能基がなくても樹脂を構成できるので、他の物質又は光と反応しやすい官能基を基本骨格には持っていない。このためエポキシのように他の物質との親和性を持っておらず、酸化チタンなどの物質と混ざりにくい。このため、本実施形態の酸化チタンと混合すると、酸化チタン粒子とシリコーン樹脂が濡れずにくくなる。こうして得られたソルダーレジストには、酸化チタン粒子とシリコーン樹脂が濡れずに硬化した全反射しやすい境界面を得やすくすることができる。
【００５４】
本実施形態のソルダーレジストの酸化チタン粒子の含有量は、５０〜８０重量％であることが好ましい。酸化チタン粒子の含有量が５０重量％以上であれば、光を透過しにくい酸化チタンの比率が相対的に多くなるので、高い反射率のソルダーレジストを得ることができる。酸化チタンの含有量が、８０重量％以下であれば、相対的にシリコーン樹脂の比率が多くなり、酸化チタン粒子とシリコーン樹脂とを強く結合させることができるので、緻密な強度の強いソルダーレジストを得ることができる。このため、光の透過しやすい空隙が出来にくいので高い反射率のソルダーレジストを得ることができる。また、酸化チタン粒子の含有量が、８０重量％以下であれば、結合材となるシリコーン樹脂の比率が高められるので、剥離しにくいソルダーレジストを得ることができる。
【００５５】
本実施形態のソルダーレジストの酸化チタン粒子は、アナターゼ型の酸化チタン粒子であることが好ましい。アナターゼ型の酸化チタン粒子であれば、３７５〜４２０ｎｍの範囲で高い反射率を有しているので、青から紫外域においてルチル型の酸化チタン粒子よりも高い反射率のソルダーレジストを得ることができる。
【００５６】
本実施形態のソルダーレジストは、波長５００ｎｍ以下の単色光もしくは波長５００ｎｍ以下の単色光を含む光を反射することができるソルダーレジストであることが好ましい。本発明のソルダーレジストであれば、波長５００ｎｍ以下の領域において高い反射率を有する酸化チタン粒子を含有しているので、波長５００ｎｍ以下の単色光もしくは波長５００ｎｍ以下の単色光を含む光であっても、高い反射率を得ることができる。またソルダーレジストを構成するシリコーン樹脂が光によって劣化しにくく、黄色あるいは褐色に変色しにくいので、ソルダーレジストに反射した光の色を変えずに性能を維持しやすくすることができる。
【００５７】
本実施形態のソルダーレジストは、気孔を有する。
【００５８】
本実施の形態の気孔とは、主に酸化チタン粒子の周囲に付着する気孔で構成される。このため、気孔の平均気孔直径は、酸化チタン粒子の平均粒子直径よりも小さい。
【００５９】
図２２は、本実施形態のソルダーレジストの一例を示す模式図である。酸化チタン粒子３００１は、シリコーン樹脂３００２と親和性が小さいので、酸化チタン粒子３００１の周囲に気孔３００３が形成されやすい。
【００６０】
シリコーン樹脂は、主鎖が「−Ｓｉ−Ｏ−」の繰り返しででき、他の物質又は光と反応しやすい官能基を基本骨格には持っていない。このためエポキシのように他の物質との親和性を持っておらず、酸化チタンなどの物質と混ざりにくい。このため、混合すると気泡を含有しやすくなり、硬化すると気孔となる。ソルダーレジストの内部に気孔を含有すると、水分、不純物が内部に浸透し、ソルダーレジストの絶縁性が低下する。しかしながら、酸化チタンの平均粒子半径が０．１〜１０μｍの範囲にあることにより、独立気泡となり電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００６１】
酸化チタンの平均粒子直径が０．１μｍ未満であると、酸化チタン粒子の比表面積が大きくなり、混入する気泡の量が多くなるため、連続気孔を形成しやすくなる。酸化チタンの平均粒子直径が１０μｍを越えると酸化チタンの粒子の周囲に大きな気孔を形成し、連続気孔ができやすくなる。
【００６２】
次に本発明の実施形態のソルダーレジスト原料について説明する。
【００６３】
本発明の実施形態のソルダーレジスト原料は、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂前駆体組成物からなる。
【００６４】
シリコーン樹脂前駆体組成物は、重合されると主鎖が「−Ｓｉ−Ｏ−」の繰り返し構造となるこのため、他の物質又は光と反応しやすい官能基を基本骨格には持っていない。このためエポキシのように他の物質との親和性を持っておらず、酸化チタンなどの物質と混ざりにくい。このため、混合すると気泡を含有しやすくなり、硬化すると気孔となる。ソルダーレジストの内部に気孔を含有すると、水分、不純物が内部に浸透し、ソルダーレジストの絶縁性が低下する。しかしながら、酸化チタンの平均粒子半径が０．１〜１０μｍの範囲にあることにより、独立気泡となり電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００６５】
酸化チタンの平均粒子直径が０．１μｍ未満であると、酸化チタン粒子の比表面積が大きくなり、混入する気泡の量が多くなるため、連続気孔を形成しやすくなる。酸化チタンの平均粒子直径が１０μｍを越えると酸化チタンの粒子の周囲に沿って気泡を形成し、これらがつながって連続気孔ができやすくなる。
【００６６】
本実施形態のソルダーレジスト原料の酸化チタン粒子の平均粒子直径は、レーザー回折式粒度分布計で測定することができる。
【００６７】
本実施形態のソルダーレジスト原料のシリコーン樹脂前駆体組成物は、未硬化、半硬化のシリコーン樹脂前駆体組成物の何れであっても良い。
【００６８】
本実施形態のソルダーレジスト原料は、酸化チタン粒子を、ゲル化する前のシリコーン樹脂前駆体組成物に混合することによって得ることができる。酸化チタンを混合するゲル化する前のシリコーン樹脂前駆体組成物は、モノマーであってもオリゴマーであっても良い。
【００６９】
本実施形態のシリコーン樹脂組成物は、市販の電子部品用シリコーン樹脂原料を利用できる。例えば、信越シリコーン社製「ＫＪＲ６３２」を利用できる。なお、本実施形態ではソルダーレジスト原料の脱気を行わないか、脱気条件を緩和することでソルダーレジスト原料内に気孔の原料となる気泡を導入しやすくすることができる。脱気の条件としては絶対圧力が２ｋＰａ以上の条件で行うことにより、酸化チタン粒子の周囲に気泡を残すことができ、気孔として残留させることができる。
【００７０】
本実施形態のソルダーレジスト原料の酸化チタン粒子の含有量は、５０〜８０重量％であることが好ましい。酸化チタン粒子の含有量が５０重量％以上であれば、光を透過しにくい酸化チタンの比率が相対的に多くなるので、本実施形態のソルダーレジスト原料を硬化することにより高い反射率のソルダーレジストを得ることができる。酸化チタンの含有量が、８０重量％以下であれば、相対的にシリコーン樹脂の比率が多くなり、酸化チタン粒子とシリコーン樹脂とを強く結合させることができるので、本実施形態のソルダーレジスト原料を硬化することにより緻密で強度が強く剥離しにくいソルダーレジストを得ることができる。このため、光の透過しやすい領域(透明な窓)が出来にくいので高い反射率のソルダーレジストを得ることができる。
【００７１】
本実施形態のソルダーレジスト原料の酸化チタン粒子は、アナターゼ型の酸化チタン粒子であることが好ましい。アナターゼ型の酸化チタン粒子であれば、青から紫外域で高い反射率を有しているので、本実施形態のソルダーレジスト原料を硬化することにより３７５〜４２０ｎｍの範囲でルチル型の酸化チタン粒子よりも高い反射率のソルダーレジストを得ることができる（後述の図７、図８参照）。
【００７２】
次に、本実施形態のＬＥＤ基板について説明する。
【００７３】
図１に、本実施形態に係るＬＥＤ基板１００の概略構造を示す。また、図２に、本実施形態に係る発光モジュール１０００の概略構造を示す。図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【００７４】
ＬＥＤ基板１００は、図１に示すように、基板１０と、ソルダーレジスト１１と、導体層２１（導体パターン２１ａ、耐食膜２１ｂ）及び導体層２２（導体パターン２２ａ、耐食膜２２ｂ）と、を有する。以下、基板１０の表裏面（２つの主面）の一方を第１面Ｆ１、他方を第２面Ｆ２という。ＬＥＤ基板１００は、図２に示すように、発光素子２００が実装されることで、発光モジュール１０００となる。本実施形態では、発光素子２００が、基板１０の第１面Ｆ１側に実装される（図２参照）。
【００７５】
本発明の本実施形態の基板は、樹脂からなるが、セラミックス基板、絶縁層のあるメタル基板などであっても良い。
【００７６】
以下、樹脂基板からなるＬＥＤ基板について説明する。
【００７７】
本実施形態の、樹脂からなる基板１０は、その高い柔軟性により割れにくくなるため、アルミナ又はＡｌＮ（窒化アルミニウム）等からなるセラミック基板に比べて薄くし易く、薄くしても割れることがない。このため、本実施形態のＬＥＤ基板は、薄くしても、耐落下衝撃性に優れる。本実施形態のＬＥＤ基板は、割れにくいので、発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際も、容易に取り扱うことができる。また、本実施形態の発光素子はセラミック基板に比べて、樹脂基板は、低コストで入手し易く、穴あけ等の加工が容易である。
さらに樹脂からなる基板は、柔軟性がありかつ復元力があるため、薄い基板であっても、銅、アルミニウム、ステンレス等からなるメタル基板のように塑性変形することなく、変形後にもとの形状に復元することができる。このため、落下による強い衝撃あるいは取り扱いによる変形が発生してももとの形状に戻ることができる。このため、ＬＥＤ基板に発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際に容易に取り扱うことができる。
【００７８】
本実施形態の樹脂からなる基板１０は、絶縁性を有する例えば矩形状の基板である。本実施形態では、基板１０が、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）からなる補強材を含有するエポキシ樹脂からなる。詳しくは、基板１０は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもの（以下、ガラエポという）からなる。ここで、エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂である。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。基板１０にガラス繊維を含ませることで、樹脂基板１０でのクラックを抑制することが可能になる。
【００７９】
なお、補強材を構成する材料はガラス繊維に限られず、ガラス繊維に代えて、他の無機材料を用いてもよい。例えばアラミド繊維（例えばアラミド不織布）又はシリカフィラーからなる補強材を用いてもよい。
【００８０】
また、基板を構成する樹脂も任意である。例えばエポキシ樹脂に代えて、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等を用いてもよい。
【００８１】
導体層２１は、発光素子２００の配線又はパッドとして機能し得る配線パターン２１ｃ及び２１ｄを含む。図２に示すように、配線パターン２１ｃは、例えば発光素子２００のアノード（又はカソード）に電気的に接続され、配線パターン２１ｄは、例えば発光素子２００のカソード（又はアノード）に電気的に接続される。
【００８２】
基板１０には、基板１０を貫通する孔１０ａ（スルーホール）が形成されている。そして、孔１０ａに例えば銅のめっきが充填されることで、フィルド導体１０ｂ（導体柱、サーマルビアともいう）が形成される。本実施形態では、配線パターン２１ｃにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｃは、電源層（グランド層）となり、配線パターン２１ｄにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｄは、グランド層（電源層）となり、電源層及びグランド層から発光素子に電力を供給することができる。（図２参照）
本実施形態において、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装面側（第１面：Ｚ１側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。しかしこれに限定されず、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）、あるいは第１面、第２面からそれぞれ中央に向かって縮径されるようにテーパした中央のくびれた形状などであってもよい。
【００８３】
図３に、本実施形態のＬＥＤ基板１００におけるフィルド導体１０ｂの配置を示す。図３は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【００８４】
図３に示されるように、本実施形態では、フィルド導体１０ｂの全てが、発光素子２００の実装領域（図３中に破線で示す領域）の近傍に配置される。すなわち、発光素子２００の実装領域（発光素子２００の直下）近傍に、フィルド導体１０ｂが存在し、発光素子から発生した熱を、フィルド導体を通してＬＥＤ基板のＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に速やかに逃がすことができる。なお、発光素子２００の実装領域は、実装された発光素子２００の投影領域に相当する。
【００８５】
図２に示されるように、本実施形態では、矩形状の配線パターン２１ｄと矩形状の配線パターン２１ｃとが、所定の間隔をあけて配置され、ソルダーレジスト層１１の一部が、配線パターン２１ｃと配線パターン２１ｄとの間に位置する。発光素子２００は、そのソルダーレジスト層１１の一部を跨いで配線パターン２１ｃ及び２１ｄ上に配置される。これにより、ソルダーレジスト層１１の一部は、発光素子２００の直下（実装領域）に配置される。ただしこれに限られず、導体層２１（配線パターン層）の形状は任意である。
【００８６】
図２に示すように、本実施形態の発光モジュール１０００では、フリップチップ方式で、発光素子２００が実装される。これにより、発光素子２００の電極が、半田２００ａ（図２）を介して、導体層２１の配線パターン２１ｃ及び２１ｄと電気的に接続される。
【００８７】
本実施形態では、基板１０の第２面Ｆ２上に、導体層２２が形成されている。導体層２２は、導体パターン２２ａ（下層）及び耐食膜２２ｂ（上層）から構成される。耐食膜２２ｂは、導体パターン２２ａの表面に形成され、導体パターン２２ａを保護する。導体層２１と導体層２２とは、フィルド導体１０ｂを介して、互いに電気的に接続される。導体層２２は、導体層２１のＬＥＤ用配線パターンと電気的に接続される配線パターン及びパッドを含む。
【００８８】
導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、例えば銅箔（下層）及び銅めっき（上層）から構成される（後述の図１２〜図１５参照）。また、耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる。耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、電解めっき又は無電解めっき及びスパッタリング等により形成することができる。しかしこれに限定されず、導体層２１及び２２の材料及び形状は任意である。例えば導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、めっき膜のみから構成されていてもよい（後述の図２１Ａ〜図２１Ｃ参照）。また、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservatives）処理（有機保護膜、耐熱水溶性プリフラックス、プリフラックス等の処理のことをいう）を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ又は２２ｂを形成してもよい。さらに、耐食膜２１ｂ及び２２ｂは必須の構成ではなく、必要がなければ割愛してもよい。
【００８９】
基板１０の第１面Ｆ１上には、導体層２１だけでなく、ソルダーレジスト層１１も形成されている。ソルダーレジスト層１１は、導体層２１の隙間（非導体部）に形成されている。ソルダーレジスト層１１は酸化チタン粒子を含有しているので、基板１０の色及び材質にかかわらず、反射率を高めることが可能になる。本実施形態では、ソルダーレジスト層１１が、反射膜として機能し得る。
【００９０】
本実施形態では、ソルダーレジスト層１１が、酸化チタン粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される。本実施形態では、酸化チタン粒子が、アナターゼ型の酸化チタン粒子からなる。また、本実施形態では、アナターゼ型の酸化チタンが反射材粒子として機能し、シリコーン樹脂が結合材として機能する。
【００９１】
本実施形態の樹脂からなる基板１０の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。基板１０の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、樹脂からなる基板１０に無機材料からなる補強材を含有させることが難しくなる。また、樹脂からなる基板１０の厚さが０．５０ｍｍを超えると、基板１０のフィルド導体１０ｂが長くなることにより、後述の放熱効果（図４参照）が得られにくくなる。
【００９２】
本実施形態では、基板１０が、ガラエポからなる。ガラエポは、セラミック基板よりも高い柔軟性を有する上に、ガラス繊維が樹脂基板を強化しているのでＬＥＤ基板１００を薄くしても高強度が得られ易い。
【００９３】
図４は、本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。本実施形態の発光モジュール１０００は、図４に示すように、発光素子２００より、例えば光ＬＴ１〜ＬＴ３を発する。光の波長（又は発光素子２００の種類）は、発光モジュール１０００の用途によって、任意のものを採用することができる。発光モジュール１０００の光は、例えば白色光である。白色光は、例えば青色ＬＥＤ（発光素子２００）と蛍光体とを組み合わせることで、つくることができる。詳しくは、青色ＬＥＤが発した青色の光を黄色の蛍光体に当てることで、白色が出来る。白色光を発する発光モジュール１０００は、照明（電球又は自動車のヘッドライト等）、又は液晶ディスプレイのバックライト（大型ディスプレイ又は携帯電話のディスプレイ等）などに用いることができる。
【００９４】
発光素子２００から発せられる光は、例えば発光素子２００上方への光ＬＴ１、発光素子２００側方への光ＬＴ２、及び発光素子２００直下への光ＬＴ３を含む。本実施形態の発光モジュール１０００では、光ＬＴ２及びＬＴ３がそれぞれ、ソルダーレジスト１１で反射される。これにより、発光素子２００の光が樹脂からなる基板１０に当たりにくくなり、その光に起因した樹脂からなる基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）が抑制される。また、本実施形態では、ソルダーレジスト層１１の一部が、発光素子２００の直下又はその近傍に配置される。このため、特に樹脂からなる基板１０を劣化させ易いと考えられる光ＬＴ３も、ソルダーレジスト層１１で反射される。
【００９５】
また、光ＬＴ２及びＬＴ３はそれぞれ、ソルダーレジスト層１１で反射され、光ＬＴ１と同じ方向の光になるため、発光モジュール１０００の発光効率を高め易くなる。
【００９６】
本実施形態では、フィルド導体１０ｂが、サーマルビアとして機能し得る。以下、図４を参照して、フィルド導体１０ｂの放熱効果について説明する。
【００９７】
本実施形態では、銅からなる導体層２１が、銅からなるフィルド導体１０ｂを介して、銅からなる導体層２２と電気的に接続される。金属（例えば銅）は熱を伝え易いため、発光素子２００が発熱すると、その熱は、図４中に矢印Ｈ１で示すように、発光素子２００の電極から、半田２００ａ、導体層２１、及びフィルド導体１０ｂを通じて、導体層２２に伝わると考えられる。そして、導体層２２（特にパッド）で熱が拡散される。その結果、発光素子２００の放熱性が高まり、発光素子２００の温度は上がりにくくなる。
【００９８】
次に、本実施形態のＬＥＤ基板を使用した発光モジュールについて説明する。
本実施形態のＬＥＤ基板に発光素子２００が実装されることで、発光モジュール１０００となる。本実施形態では、発光素子２００が、樹脂基板１０の第１面Ｆ１側に実装される（図２参照）。
【００９９】
ＬＥＤ素子の実装は、どのように実装しても良い。ＬＥＤ基板上に、ＬＥＤ素子をワイヤーボンディング実装し、ワイヤーボンドで給電してもよく、ＬＥＤ素子をフリップチップ実装してハンダで給電しても良い。
【０１００】
本実施形態の発光モジュールは、基板上に発光素子を実装するための導体層が形成されており、当該基板上に、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子、及び、シリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層が設けられてなるとともに、前記ソルダーレジスト層には、前記導体層を露出させるための開口が形成されてなる。ＬＥＤ基板のソルダーレジスト層には平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にある酸化チタン粒子が含まれているので、ＬＥＤ素子から発せられる光を効率良く反射することができる。また、ＬＥＤ基板のソルダーレジスト層にはシリコーン樹脂が含まれているので、ＬＥＤ素子から発せられる光によって黄色あるいは褐色に劣化することがない。このため、反射した光の色を変えずに性能を維持しやすくすることができる。
【０１０１】
次に、本実施形態のＬＥＤ基板を使用した発光モジュールを有する機器について説明する。
【０１０２】
本実施形態の発光モジュールを有する機器は、本実施形態の発光モジュールを有して構成される。
【０１０３】
本実施形態の発光モジュールを有する機器はどのようなものでもよく、照明（電球又は自動車のヘッドライト等）、又は液晶ディスプレイのバックライト（大型ディスプレイ又は携帯電話のディスプレイ等）などが挙げられる。照明であれば、例えば電源回路と発光モジュールと筐体等を組み立てて構成される。液晶ディスプレイのバックライトであれば、例えば液晶板と偏光板と発光モジュールと電源回路と液晶の制御回路とからなる。
本実施形態の発光モジュールを有する機器は、ＬＥＤ基板のソルダーレジスト層の電気絶縁性が低下しにくいので、ＬＥＤ素子に効率良く電力を供給することができ、高い効率でＬＥＤ素子を発光させることができる。本実施形態の発光素子のソルダーレジスト層は、黄色あるいは褐色に変色しにくいので、高い反射率を維持することができる。本実施形態の発光素子のソルダーレジスト層は、黄色あるいは褐色に変色しにくいので、発光モジュールから発せられる光の色を維持しやすくすることができる。
【０１０４】
以下、実施例１、２−１、２−２、３−１、３−２及び比較例１、３を参照して、ソルダーレジストの材質と反射率との関係などについて説明する。なお、ＬＥＤ基板、発光モジュール及び発光モジュールを有する機器のソルダーレジスト層を構成するソルダーレジストについても同様の関係にあると言える。
【０１０５】
図６は、実施例１、比較例１に係る各試料の内容を示す図表である。図８は、実施例２−１、２−２に係る各試料の内容を示す図表である。図１０は、実施例３−１、３−２及び比較例３に係る各試料の内容を示す図表である。
【０１０６】
実施例１：図６に示すように、実施例１のソルダーレジスト層は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【０１０７】
比較例１：図６に示すように、比較例１のソルダーレジスト層は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【０１０８】
実施例２−１：図８に示すように、実施例２−１のソルダーレジストは、反射材粒子（５０重量部）が主にアナターゼ型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【０１０９】
実施例２−２：図８に示すように、実施例２−２のソルダーレジストは、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【０１１０】
実施例３−１：図１０に示すように、実施例３−１のソルダーレジスト層は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【０１１１】
実施例３−２：図１０に示すように、実施例３−２のソルダーレジスト層は、反射材粒子（６０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（４０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【０１１２】
比較例３：図１０に示すように、比較例３のソルダーレジスト層は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【０１１３】
＜光の反射率の測定＞
光の異なる材料からなるソルダーレジストの光の反射率は、所定の波長範囲における分光反射率を以下の方法により測定した。
【０１１４】
透明な１ｍｍのガラス板に各ソルダーレジスト原料を塗布し硬化させて、厚さ２０μｍの各ソルダーレジスト層を備えた測定サンプルを作製した。そして、分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて、波長２５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける測定サンプルの反射率を測定した。
【０１１５】
＜光の反射率の経時変化の測定＞
各ソルダーレジスト層について耐久試験（エージング試験）を行った結果を示す。この耐久試験では、温度１５０℃でソルダーレジスト層を処理し、発光素子２００を長時間動作させ、所定のタイミング（０時間、１００時間、２００時間）で、発光素子２００から発せられる光を想定した波長４５０ｎｍの光に対する各ソルダーレジスト層の反射率を測定した。具体的には、異なる材料からなる各ソルダーレジスト層について、透明な１ｍｍのガラス板に各ソルダーレジスト層の材料を塗布し硬化させて厚さ２０μｍの各ソルダーレジスト層を備えた測定サンプルを作成した。そして、各測定サンプルについて、１５０℃で、０時間、１００時間、２００時間処理した後における４５０ｎｍにおける反射率を分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて測定し、反射率とした。
【０１１６】
図５は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各ソルダーレジストについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図５は、実施例１、比較例１についての測定結果を示すグラフである。すなわち、図７は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなるソルダーレジストと、ルチル型の二酸化チタンからなるソルダーレジストとについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図７は、実施例２−１〜２−２についての測定結果を示すグラフである。
【０１１７】
図５及び図７のグラフはそれぞれ、実施例１、２−１、２−２、比較例１の本実施形態のソルダーレジストの材質に対する所定の波長範囲における光の反射率を示す。
【０１１８】
図５のグラフに示すように反射率の大幅に低下する短波長域を除く４３０〜７００ｎｍの波長における実施例１（線Ｌ１−１）の反射率は９０〜９９％であり、比較例１（線Ｌ１−２）の反射率は８０〜９５％であった。
【０１１９】
図５中、線Ｌ１−１は実施例１、線Ｌ１−２は比較例についての測定結果をそれぞれ示している。
【０１２０】
図５に示されるように、実施例１（線Ｌ１−１）では、４３０〜７００ｎｍの波長において、比較例と同等以上の高い反射率が得られた。図５のグラフに示す結果から、シリコーン樹脂に反射材粒子（図５の例では、ルチル型二酸化チタン）を含ませたソルダーレジスト層は樹脂基板に薄い皮膜として形成した場合であっても十分な反射率が得られ易くなると考えられる。
【０１２１】
図７のグラフ中、線Ｌ２−１は実施例２−１、線Ｌ２−２は実施例２−２についての測定結果をそれぞれ示している。
【０１２２】
反射率が５０％に低下する下限の波長は、実施例２−１では３７５ｎｍであり、実施例２−２では４００ｎｍであった。
【０１２３】
実施例２−１では、実施例２−２よりも短い波長で高い反射率が得られる。詳しくは、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲で、ルチル型の二酸化チタンを主材料とするソルダーレジスト（実施例２−２）よりも、アナターゼ型の二酸化チタンを主材料とするソルダーレジスト（実施例２−１）の方が、反射率が高くなることが判る。
【０１２４】
このことから、ソルダーレジストは、反射材粒子として、アナターゼ型の二酸化チタンを含むことが好ましいと考えられる。アナターゼ型の二酸化チタンを含むソルダーレジストによれば、短波長（特に３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲にある波長）の発光素子２００を使用した場合にも、高い割合でその光を反射することが可能になり、基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）を抑制し易くなる。このためソルダーレジストの反射材粒子は、主にアナターゼ型の二酸化チタンから構成されることが特に好ましい。具体的には、ソルダーレジストを構成する反射材粒子の５０重量％以上が、アナターゼ型の二酸化チタンであることが好ましく、中でも、８０重量％以上がアナターゼ型の二酸化チタンであることがより好ましいと考えられる。
【０１２５】
アナターゼ型の二酸化チタンを使用した場合には、結合材としてシリコーン樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、素子自体の発する光のみならず、屋外で使用した場合などには特に外部より波長の短い光（例えば３１５〜４００ｎｍ）の含まれる太陽光も照射される。アナターゼ型の二酸化チタンは光触媒作用が強いので、Ｃ−Ｃ又はＣ−Ｏ等の結合を多く含むエポキシ樹脂などの有機材料は発光素子の光又は太陽光に反応して劣化し易いが、シリコーン樹脂は、これらの結合が少ない（又は無い）ので、変質しにくいと考えられる。
【０１２６】
図９は、本発明の実施形態に係るソルダーレジストおよび、異なる材料からなる比較例のソルダーレジストについて、ソルダーレジスト層を形成し所定の波長を有する光の反射率の経時変化を示すグラフである。
【０１２７】
図９のグラフ中、線Ｌ３−１は実施例３−１、線Ｌ３−２は実施例３−２、線Ｌ３−３は比較例３についての測定結果をそれぞれ示している。
【０１２８】
各実施例及び比較例、参考例の０時間後、１００時間後、２００時間後の反射率は以下の結果であった。
【０１２９】
実施例３−１（線Ｌ３−１）の反射率は９０〜９３％で、ソルダーレジスト層の劣化がなかった。実施例３−２（線Ｌ３−２）の反射率は９５〜９８％で、ソルダーレジスト層の劣化がなかった。比較例３（線Ｌ３−４）の反射率は８５〜９３％で、ソルダーレジスト層の経時的な劣化が見られた。
【０１３０】
図９のグラフに示されるように、結合材としてシリコーン樹脂を用いた実施例３−１、３−２（線Ｌ３−１、Ｌ３−２）、は、ほとんど劣化していない。このことから、シリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層は、高い反射率を得やすく、しかも劣化しにくいと考えられる。このため、こうしたソルダーレジスト層を用いることで、ＬＥＤ基板１００の耐久性、ひいては信頼性が向上すると考えられる。
【０１３１】
以下、図１１〜図１８を参照して、ＬＥＤ基板１００の製造方法について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートであり、ＬＥＤ基板１００の製造方法の概略的な内容及び手順について説明する。本実施形態のＬＥＤ基板１００の製造方法では、１つのパネルで多数のＬＥＤ基板１００を製造した後（ステップＳ１１〜Ｓ１７）、それらを個別に切り出す（ステップＳ１８）こととする。
【０１３２】
図１２は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける絶縁基板を準備する工程を説明するための図である。図１３（ａ）は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。図１３（ｂ）は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。図１４は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。図１５は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。図１６は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。図１７は、図１１に示す製造方法を示すフローチャートにおけるソルダーレジスト層を形成する第１の工程を説明するための図である。図１８は、図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【０１３３】
ステップＳ１１（樹脂基板の準備）では、図１２に示すように、出発材料として両面銅張積層板２０００を準備する。両面銅張積層板２０００は、基板１０と、基板１０の第１面Ｆ１上に形成された銅箔１００１と、基板１０の第２面Ｆ２上に形成された銅箔１００２と、から構成される。本実施形態では、この段階において、基板１０が、完全に硬化した状態のガラエポからなる。
【０１３４】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１２（スルーホールの形成、デスミア）で、例えばＣＯ２レーザを用いて、第２面Ｆ２側からレーザを両面銅張積層板２０００に照射することにより、図１３（ａ）に示すように、両面銅張積層板２０００を貫通する孔１０ａを形成する。（図３参照）。その後、孔１０ａについてデスミアを行う。なお、孔１０ａの形成は、ドリル又はエッチングなど、レーザ以外の方法で行ってもよい。また、図１３（ａ）に示すスルーホールを形成する工程に代えて、図１３（ｂ）に示すように、レーザ光による加工が、銅箔１００２及び基板１０を貫通し、銅箔１００１で止まるように、両面銅張積層板２０００に対してレーザ照射を行い、非貫通孔１０ｃを形成してもよい。この場合も、図１１のステップＳ１３以降の処理は、スルーホールを形成した場合と同様に行うことができる。
【０１３５】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１３（めっき）で、例えばパネルめっき法により、図１４に示すように、銅箔１００１、１００２上及び孔１０ａ内に、めっき膜１００３を形成する。具体的には、例えば銅の無電解めっきを行って無電解めっき膜を形成し、続けて無電解めっき膜をシード層として例えば銅の電解めっきを行うことにより、電解めっきを形成する。これにより、孔１０ａにめっき膜（無電解めっき膜及び電解めっき膜）が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１３６】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１４（導体層のパターニング）で、基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層のパターニングを行う。
【０１３７】
具体的には、図１５に示すように、例えばリソグラフィ技術により、第１面Ｆ１側の主面（めっき膜１００３上）に、開口部１００４ａを有するエッチングレジスト１００４を、また、第２面Ｆ２側の主面（めっき膜１００３上）に、開口部１００５ａを有するエッチングレジスト１００５を、それぞれ形成する。開口部１００４ａ、１００５ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１３８】
続けて、例えばエッチング液を用いて、基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層（銅箔１００１、１００２、めっき膜１００３の、エッチングレジスト１００４、１００５で覆われない部分（開口部１００４ａ、１００５ａで露出する部位）を除去する。これにより、図１６に示すように、基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上にそれぞれ、発光素子２００（図２）の配線として機能し得る導体パターン２１ａ、２２ａが形成される。なお、エッチングは、湿式に限られず、乾式であってもよい。
【０１３９】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１５（ソルダーレジストの形成）で、例えばスクリーン印刷により、図１７に示すように、基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１上にソルダーレジスト層１１（ソルダーレジストともいう）を形成する。具体的には、例えば未硬化のシリコーン樹脂前駆体組成物に、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にあるアナターゼ型の酸化チタン粒子（白色顔料）を混合し、樹脂基板１０の第１面Ｆ１上に印刷する。続けて、例えば１００〜１５０℃、１０〜６０分間保持して未硬化のシリコーン樹脂前駆体組成物を硬化させる。これにより、平均粒子直径が０．１〜１０μｍの範囲にあるアナターゼ型の酸化チタンを含有するシリコーン樹脂から構成されるソルダーレジスト層１１が得られる。この段階では、ソルダーレジスト層１１は、導体パターン２１ａよりも厚く、そして、導体パターン２１ａを覆うように形成される。
【０１４０】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１６（研磨）で、ソルダーレジスト層１１の表面を研磨して、図１８に示すように、ソルダーレジスト層１１を薄くする。これにより、ソルダーレジスト層１１が、導体パターン２１ａよりも薄くなる。研磨は、例えばバフ研磨等を用いることができる。すなわち、柔軟性のある素材（例えば綿布又は麻など）からなるバフに砥粒を付着させ、バフを高速回転させながら押し当ててソルダーレジスト層１１の表面を削る。本実施形態のソルダーレジスト層は、酸化チタン粒子の含有量が５０〜８０重量％である。ソルダーレジスト層の酸化チタン粒子の含有量が５０重量％以上であるので、結合材がシリコーン樹脂であっても砥粒で容易に研磨することができる。また、本実施形態のソルダーレジスト層の酸化チタン粒子の含有量が８０重量％以下であるので、シリコーン樹脂が相対的に多くなり、シリコーン樹脂が酸化チタン粒子を強く結びつけることができる。そのため、研磨によって、ソルダーレジスト層からの酸化チタン粒子の脱落、ソルダーレジスト層自体が脱落あるいは剥離しにくくすることができ、ソルダーレジスト層を、容易に研磨することができる。
【０１４１】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１７（耐食膜の形成）で、電解めっき又はスパッタリング等により、導体パターン２１ａ、２２ａ上に、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂ（図１）を形成する。これにより、図１に示されるような、導体層２１及び２２が形成され、ＬＥＤ基板１００が完成する。なお、ＯＳＰ処理を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂを形成してもよい。
【０１４２】
その後、図１１のフローチャートのステップＳ１８（外形加工）で、パネルに形成されたＬＥＤ基板１００の各々について外形加工を行い、個別のＬＥＤ基板１００を得る。そして、検査後、良品のみを製品とする。また、こうして得られたＬＥＤ基板１００に発光素子２００を実装することで、発光モジュール１０００を製造することができる。さらに、発光モジュールに電源回路を接続し、筐体に組み込むことで発光モジュールを有する機器を製造することができる。
【０１４３】
こうしたＬＥＤ基板１００の製造方法、発光モジュール１００の製造方法、及び発光モジュールを有する機器の製造方法であれば、光によって劣化のない、良好なＬＥＤ基板１００、発光モジュール１０００及び発光モジュールを有する機器が得られる。
【０１４４】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。
【０１４５】
図１９は、本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚いソルダーレジスト層を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。ソルダーレジスト層はＬＥＤ素子と接続する開口２００ａ以外は導体層で覆っている。
【０１４６】
上記実施形態では、ソルダーレジスト層１１が配線パターン２１ｃ、２１ｄよりも薄かったが、これに限定されない。例えば図１９に示すように、ソルダーレジスト層１１が導体層２１（配線パターン２１ｃ、２１ｄ）より厚くてもよい。
【０１４７】
発光素子２００の実装方法は、フリップチップに限られず任意である。図２０は、本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様でＬＥＤ素子が実装された別例を示す図である。図２０に示すように、発光モジュール１０００は、ワイヤボンディングにより、発光素子２００が実装されてもよい。図２０の例では、発光素子２００の電極が、ワイヤ２００ｂを介して、導体層２１の配線パターン２１ｃと電気的に接続される。
【０１４８】
基板１０の形状及び材料は、基本的に任意である。例えば基板１０は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。また、本実施形態では、基板１０が、リジッド基板である。しかしこれに限られず、基板１０は、例えばフレキシブル基板であってもよい。
【０１４９】
フィルド導体１０ｂは、例えば図２１に示すように、発光素子２００の直下に配置してもよい。こうした配置によれば、前述した放熱効果（図４参照）が得られ易くなる。また、放熱効果を高める上では、フィルド導体１０ｂが、発光素子２００の実装領域（投影領域）の略全域に配置されることが好ましい。なお、フィルド導体１０ｂの数及び配置は任意である。フィルド導体１０ｂの数は、１つでも、複数でもよい。
【０１５０】
ＬＥＤ基板１００を他の基板（例えばマザーボード）に実装してもよい。この場合も、ソルダーレジスト層１１がシリコーン樹脂から構成されることで、ＬＥＤ基板１００とその実装される他の基板との間で高い接続信頼性が得られ易くなる。
【０１５１】
その他の点についても、上記ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
【０１５２】
例えば上記実施形態では、ＬＥＤ基板１００が各主面に導体層を１つずつ（導体層２１、２２）有するプリント配線板であったが、基板１０をコア基板にして多層化された多層プリント配線板にしてもよい。
【０１５３】
また、各導体層の材料は、上記のものに限定されず、用途等に応じて変更可能である。例えば導体層の材料として、銅以外の金属又は非金属の導体材料を用いてもよい。フィルド導体１０ｂの材料も、同様に任意である。また、フィルド導体１０ｂを割愛してもよい。
【０１５４】
ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の製造工程は、図１１のフローチャートに示した順序や内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序や内容を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
【０１５５】
上記実施形態では、サブトラクティブ法で導体層２１及び２２を形成したが、各導体層の形成方法は任意である。例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ（ＳＡＰ）法、サブトラクティブ法、転写法、及びテンティング法のいずれか１つ、又はこれらの２以上を任意に組み合わせた方法で、導体層２１及び２２を形成してもよい。
【０１５６】
図２１Ａ〜図２１Ｃに、導体層２１及び２２をＳＡＰ法で形成する場合の一例を示す。図２１Ａは、本発明の他の実施形態に係る配線パターン層（第１配線パターン及び第２配線パターン）を形成する第１の工程を説明するための図であり、図２１Ｂは、図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図であり、図２１Ｃは、図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【０１５７】
この例では、上記実施形態と同様にして孔１０ａを形成した後（図１２〜図１３参照）、例えば浸漬により、パラジウム等からなる触媒を、基板１０の表面に吸着させる。続けて、図２２Ａに示すように、例えば化学めっき法により、基板１０の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上及び孔１０ａの壁面に、例えば銅の無電解めっき膜２００１を形成する。
【０１５８】
続けて、図２１Ｂに示すように、リソグラフィ技術又は印刷等により、第１面Ｆ１側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００２ａを有するめっきレジスト２００２を、また、第２面Ｆ２側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００３ａを有するめっきレジスト２００３を、それぞれ形成する。開口部２００２ａ、２００３ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１５９】
続けて、図２１Ｃに示すように、例えばパターンめっき法により、めっきレジスト２００２、２００３の開口部２００２ａ、２００３ａに、例えば銅の電解めっき２００４を形成する。具体的には、陽極にめっきする材料である銅を接続し、陰極に被めっき材である無電解めっき膜２００１を接続して、めっき液に浸漬する。そして、両極間に直流の電圧を印加して電流を流し、無電解めっき膜２００１の表面に銅を析出させる。これにより、孔１０ａに無電解めっき膜２００１及び電解めっき２００４が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１６０】
その後、例えば所定の剥離液により、めっきレジスト２００２及び２００３を除去し、続けて不要な無電解めっき膜２００１を除去することにより、導体層２１及び２２（図１６参照）が形成される。
【０１６１】
なお、電解めっきのためのシード層は無電解めっき膜に限られず、無電解めっき膜２００１に代えて、スパッタ膜等をシード層として用いてもよい。
【０１６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本発明に係るＬＥＤ基板及び発光モジュールは、照明又は液晶ディスプレイのバックライトなどの部品として使用できる。
【符号の説明】
【０１６４】
１０  基板
１０ａ  孔
１０ｂ  フィルド導体
１０ｃ  非貫通孔
１１  ソルダーレジスト層（反射膜）
１１ａ、１１ｂ  素子部
２１、２２  導体層
２１ａ、２２ａ  導体パターン
２１ｂ、２２ｂ  耐食膜
２１ｃ、２１ｄ  配線パターン
１００  ＬＥＤ基板
１０１  金属基板
１０２  絶縁層
２００  発光素子
２００ａ  半田
２００ｂ  ワイヤ
１０００  発光モジュール
１００１、１００２  銅箔
１００３  めっき膜
１００４、１００５  エッチングレジスト
１００４ａ、１００５ａ  開口部
２０００  両面銅張積層板
２００１  無電解めっき膜
２００２、２００３  めっきレジスト
２００２ａ、２００３ａ  開口部
３００１  酸化チタン粒子
３００２  シリコーン樹脂
３００３  気孔
【図１】
0005670250.tif 000002
【図２】
0005670250.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005670250.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005670250.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0005670250.tif 000019
【図１９】
0005670250.tif 000020
【図２０】
0005670250.tif 000021
【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
0005670250.tif 000023
【図２１Ｃ】
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【図２２】
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