【手続補正書】
【提出日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、凸部冶具によってプリント配線板の銅箔層側から加圧して、逆台形断面の円錐台状の凹部を１個または複数個つくり、前記円錐台状凹部にＬＥＤのベアチップを入れて固定・配線し、ベアチップの上面を透明材料で全充填することを特徴とするプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項２】
金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、凸部冶具によってプリント配線板の銅箔層側から加圧して、逆台形断面の円錐台状の凹部を１個または複数個つくり、前記円錐台状凹部にＬＥＤのベアチップを入れて固定・配線し、凹部内側にガスを充填し外側を透明材料叉はガラス板で封止することを特徴とするプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、凹部の側壁に露出した銅箔面または側壁の銅箔上に、ＬＥＤのベアチップから凹部の側壁へ向かう発光光線をベアチップの正面方向に向かうように反射させる金属被膜面を成膜することを特徴とするプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、透明材料としてガラスまたは有機透明樹脂を用いることを特徴とするプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項５】
請求項１または４に記載のプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、透明材料の各ＬＥＤの中心直上部形状は、凸レンズ型、または湾曲凹レンズ型、またはフレネルレンズ型であるプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項６】
請求項４に記載のプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、有機透明樹脂は、アクリル、シリコーン、エポキシ、ポリカーボネートの何れかであるプリント配線板へのＬＥＤの実装方法。
【請求項７】
金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたＬＥＤ実装プリント配線板において、
プリント配線板は、銅箔層側から凸部冶具で加圧されることによって作られた１個または複数個の断面逆円錐台形状の凹部を有し、
前記逆円錐台形状凹部にＬＥＤのベアチップが入れられて固定・配線され、
前記ベアチップの上面は透明材料で全充填されていることを特徴とするＬＥＤ実装プリント配線板。
【請求項８】
金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたＬＥＤ実装プリント配線板において、
プリント配線板は、銅箔層側から凸部冶具で加圧されることによって作られた１個または複数個の断面逆円錐台形状の凹部を有し、
前記逆円錐台形状凹部にＬＥＤのベアチップが入れられて固定・配線され、
前記凹部内側にはガスが充填され透明材料又はガラス板で封止されていることを特徴とするＬＥＤ実装プリント配線板。
【請求項９】
請求項７または８に記載のＬＥＤ実装プリント配線板において、ＬＥＤのベアチップから凹部の側壁へ向かう発光光線をベアチップの正面方向に向かうように反射させる金属被膜面が、凹部の側壁に露出した銅箔面または側壁の銅箔上に成膜されているＬＥＤ実装プリント配線板。
【請求項１０】
請求項７または８に記載のＬＥＤ実装プリント配線板において、透明材料としてガラスまたは有機透明樹脂が用いられているＬＥＤ実装プリント配線板。
【請求項１１】
請求項８，９または１１に記載のＬＥＤ実装プリント配線板において、透明材料は、凸レンズ型、または湾曲凹レンズ型、またはフレネルレンズ型であるＬＥＤ実装プリント配線板。
【請求項１２】
請求項１０に記載のＬＥＤ実装プリント配線板において、有機透明樹脂は、アクリル、シリコーン、エポキシ、ポリカーボネートの何れかであるＬＥＤ実装プリント配線板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】プリント配線板へのＬＥＤ実装方法およびＬＥＤを実装したプリント配線板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板へのＬＥＤ実装方法およびＬＥＤを実装したプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板にＬＥＤなどの発光素子を取り付ける場合、従来はプリント配線板の表面または裏面に配線を行い、ＬＥＤ素子の端子をハンダ等で接続する方法が用いられていた。その代表例として、図３（ａ）にＬＥＤの実装全体配置図を、（ｂ１）に配線回路形成板の場合の実装断面を、（ｂ２）に裏面配線の実装断面を示す。
【０００３】
次に従来技術の実装方法の例として、図４で製造工程の概略を述べる。
まず、放熱用金属板１０１と、配線回路形成板１０２と、段差部（凹部）１０３ａを前もって加工した反射部加工板１０３と、接着シート１０４、１０５と、を用意する。次に、放熱用金属板１０１、接着シート１０４、配線回路形成板１０２、接着シート１０５、反射部加工板１０３をこの順に重ね合わせて、接着シート１０４、１０５で接着し、積層加工して完成する。
【０００４】
この実装方法では、反射部加工板１０３の凹部（回路を切削するので配線回路の形成は不可能）は回路に合わせ機械加工にて凹部を一箇所一箇所加工する為多大な加工時間が必要なことや、この凹部を事前に切り抜き加工し貼り合わせて構成してから、めっきエッチングと回路形成の多くの工程を以後実施する必要なこと、などの複雑な製造工程が必要であった。
【特許文献１】特開２００３-１２４５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のプリント配線板へのＬＥＤ実装方法は、簡単に配線ができるが、実装密度を上げたい場合には、ハンダ付けの容易さによる最小寸法の制限、ＬＥＤ素子の大きさによる最小寸法の制限、ＬＥＤから発生する熱による温度上昇の制約などがあり、ＬＥＤ実装配線板の実装密度を上げて小型化をするには不利である。また、複雑な積層製造工程は製造時間が長くなり、完成品の歩留まりを悪化させていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記の問題点を解決して、ＬＥＤの実装密度を上げて小型化を容易にし、放熱効果を上げ、さらに製造工程を簡単にしたプリント配線板へのＬＥＤの実装方法およびＬＥＤ実装プリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、凸部冶具によってプリント配線板の銅箔層側から加圧して、逆台形断面の円錐台状の凹部を１個または複数個つくり、前記円錐台状凹部にＬＥＤのベアチップを入れて固定・配線し、ベアチップの上面を透明材料の全充填し、または凹部内側をガス充填し外側を透明材料又はガラス板で封止することを最も主要な特徴とする。
【０００８】
またプリント配線板へのＬＥＤの実装方法において、凹部の側壁に露出した銅箔面または側壁の銅箔上に、ＬＥＤのベアチップから凹部の側壁へ向かう発光光線をベアチップの正面方向に向かうように反射させる金属被膜面を成膜するとよい。
【０００９】
前記透明材料としてガラスまたは有機透明樹脂を用いることとする。
【００１０】
前記透明材料の各ＬＥＤの中心直上部形状は、凸レンズ型、または湾曲凹レンズ型、またはフレネルレンズ型とするとよい。
【００１１】
前記有機透明樹脂として、アクリル、シリコーン、エポキシ、ポリカーボネートの何れかを用いることとするとよい。
【００１２】
本発明はまた、金属基板の表面に絶縁層を介して銅箔層が積層接着されたＬＥＤ実装プリント配線板において、凸部冶具によってプリント配線板の銅箔層側から加圧して、逆台形断面の円錐台状の凹部を１個または複数個つくり、前記円錐台状凹部にＬＥＤのベアチップを入れて固定・配線し、ベアチップの上面を透明材料で全充填し、または凹部内側をガス充填し外側を透明材料叉はガラス板で封止する構造としたことを主要な特徴とする。
【００１３】
前記ＬＥＤ実装プリント配線板において、ＬＥＤのベアチップから凹部の側壁へ向かう発光光線を、凹部の側壁に露出した銅箔面または側壁の銅箔上に成膜した、金属被膜面によってベアチップの正面方向に向かうように反射させる反射板とする構造にするとよい。
【００１４】
前記透明材料として、ガラスまたは有機透明樹脂を用いるとよい。
【００１５】
さらに、前記透明板の各ＬＥＤの中心直上部形状を、凸レンズ型、または湾曲凹レンズ型、またはフレネルレンズ型とするとよい。
【００１６】
前記有機透明樹脂として、アクリル、シリコーン、エポキシ、ポリカーボネートの何れかを用いるとよい。
【発明の効果】
【００１７】
ＬＥＤ実装プリント配線板で、放熱板を兼ねる熱伝導の良い金属基板上につくった１個または複数個の円錐台状凹部の中に、固定・配線したＬＥＤベアチップを配置し、このベアチップの上面を透明材料で封止する構造とすることによって、光源の実装密度を上げて小型化ができる上に、ＬＥＤからの発熱を金属に放熱し温度上昇を低くできるなど放熱性能の向上が図れ、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。
【００１８】
上記のＬＥＤ実装プリント配線板で、ＬＥＤのベアチップから凹部の側壁へ向かう発光光線を、凹部の側壁に露出した銅箔面または側壁の銅箔上に成膜した金属被膜面によって、ベアチップの正面方向に向かうように反射させる構造にしたので、光を有効に活用し、発光効率の向上を図ることができる。
【００１９】
上記のＬＥＤ実装プリント配線板で、透明材料にガラスまたは有機透明樹脂を用いることによって、発光効率の向上を図ることができる。
【００２０】
上記のＬＥＤ実装プリント配線板で、透明板の各ＬＥＤの中心直上部形状を凸レンズ型とすることで、多方向へ光を拡散できる光源が構成でき、さらに、発光効率の向上を図ることができる。透明板の各ＬＥＤの中心直上部形状を湾曲状の凹レンズ型とすることで光の集光と均一性のある光源が構成でき、発光効率の向上を図ることができる。透明板の形状をフレネルレンズ型とすることで光の均一拡散できる光源とすることができる。
【００２１】
上記のＬＥＤ実装プリント配線板で、有機透明樹脂としてアクリル、シリコーン、エポキシまたはポリカーボネートを用いることによって、割れ難く、製造作業性が良い上に、発光効率の向上を図ることができる。
【００２２】
また製造工程の点からは、放熱板と絶縁層と銅箔の一体化した板に配線回路を加工し、次に凸部冶具で加圧するという簡単な金型加工の１回の工程で凹部に配線回路ごと構成して完成という簡単な工程で製造できる。ここでは金属と銅箔の接着層が数十ミクロンと薄く従来技術では不可能な絶縁層を使っているために、ＬＥＤの熱を速やかに効率良く放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の３つの実施例について、図１と図２に基づき説明する。
【実施例１】
【００２４】
プリント配線板１のＬＥＤ実装部分に凹部をつくり、その側壁にニッケル金メッキ又は他のメッキを施す。凹部の底にＬＥＤベアチップを固定・配置し、透明樹脂を凹部とプリント配線板の表面に充填する。この方式で作成した完成品のＬＥＤ実装全体配置を図１（ａ）に、ＬＥＤ実装断面を図１（ｂ）に示す。図２（ａ）には、請求項１、２、３および４を適用した透明樹脂充填型実装断面図を示す。
【実施例２】
【００２５】
図２（ｅ）及び（ｆ）には、請求項の１、２、３および４を適用したガスシール型実装断面図を示す。ここでは、板状の透明材料５を基板表面に配置し、ＬＥＤベアチップ２の空間に不活性ガス７を充填しシール材６を使って封止したものである。シール方法としてはベアチップと凹部ごと個別にシールする方法とＬＥＤ実装プリント配線板の周辺部だけシールして全体を封止する方法及び凹部に複数個のベアチップ群をシールする方法が可能である。
【実施例３】
【００２６】
図２（ｂ）には、請求項の１、２、４および５を適用した凸レンズ型実装断面図を示す。ここでは、透明樹脂の形状を凸レンズにしたもので、他にも図２（ｃ）湾曲状凹レンズ、及び図２（ｄ）フレネルレンズ型は光の拡散に有効である。この例は透明樹脂を凹部全部に充填しているが、実施例２と同様に、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ状の透明材料５を基板表面に配置し、ＬＥＤベアチップ２の空間に不活性ガス７を充填しシール材６を使って封止することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
ＬＥＤ実装プリント配線板は、ＬＥＤの性能向上と量産によるコストダウンとが相まって、光源としての利用分野が拡大している。一般照明用、街灯用、交通信号機や特定波長を利用する植物生育用、白色光、ＲＧＢ三色光としての利用など、産業上の利用は、実用期を迎えますます拡大する傾向にある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のプリント配線板へのＬＥＤ実装を示す図で、（ａ）はＬＥＤ実装全体配置図、（ｂ）はＬＥＤ実装断面図。
【図２】本発明のプリント配線板へのＬＥＤ実装のＬＥＤ付近の詳細断面を示す図で、（ａ）は透明材料充填型実装断面図、（ｂ）は凸レンズ型実装断面図，（ｃ）は湾曲状凹レンズ型実装断面図（ｄ）フレネルレンズ型実装断面図、（ｅ）と（ｆ）はガスシール型実装断面図。
【図３】従来工法の一例を示す図で、（ａ）はＬＥＤ実装全体配置図、（ｂ）はＬＥＤ実装断面図。
【図４】従来のプリント配線板へのＬＥＤ実装の代表例を示す図で、（ａ）はＬＥＤ実装全体配置図、（ｂ１）はＬＥＤ実装断面図（表面配線）、（ｂ２）はＬＥＤ実装断面図（裏面配線）。
【符号の説明】
【００２９】
１： プリント配線板
２： ＬＥＤベアチップ
１ａ： 金属基板
１ｂ： 絶縁層
１ｃ： 銅箔層〔配線〕
３： 金メッキ（ＮｉＡｕ）
４： ボンデングワイヤー
５： 透明樹脂またガラス
６： シール材
７： 不活性ガス
８： 凸レンズ
９： 凹レンズ
１０： フレネルレンズ
１１： 配線 
１２： 端子
１３： ＬＥＤ素子