(57)【要約】【課題】底部基板と上部基板とが電気的に絶縁されており、各々の基板にそれぞれ異なった機能を有する回路等を配設することができる発光ダイオード実装基板を提供する。【解決手段】本発明の発光ダイオード実装基板１は、第１貫通孔が設けられた絶縁体と、その一面に積層された厚さ５０〜５００μｍの放熱用支持フィルム４（銅箔等）と、他面に設けられた導体層５とを有する底部基板１１、絶縁体の第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルムに接合された発光ダイオード素子２、底部基板の他面のうちの第１貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ第１貫通孔の開口面の全面と連通する第２貫通孔を有する絶縁性中間層１２、及びその表面のうちの第２貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ第２貫通孔の開口面の全面と連通する第３貫通孔を有する上部基板１３、を備え、底部基板と上部基板とは電気的に絶縁されている。【選択図】図４
2007150228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、該絶縁層の一面に積層された厚さ５０〜５００μｍの放熱用支持フィルムと、該絶縁層の他面に設けられた導体層とを有し、該絶縁層と該導体層とを貫通する第１貫通孔が設けられた底部基板、
該第１貫通孔の内部において該放熱用支持フィルムに接合された発光ダイオード素子、  該底部基板の他面のうちの該第１貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ該第１貫通孔の開口面の全面と連通する第２貫通孔を有する絶縁性中間層、及び該絶縁性中間層の表面のうちの該第２貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ該第２貫通孔の開口面の全面と連通する第３貫通孔を有する上部基板、を備え、
該底部基板と該上部基板とは電気的に絶縁されていることを特徴とする発光ダイオード実装基板。
【請求項２】
上記底部基板と上記絶縁性中間層との間、及び該絶縁性中間層と上記上部基板との間に、絶縁性接着層が介装されている請求項１に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項３】
上記絶縁性中間層に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されている請求項１又は２に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項４】
上記上部基板に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されている請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項５】
上記第２貫通孔は上記第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と上記第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしている請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項６】
上記第１貫通孔内に露出された上記放熱用支持フィルムの表面に反射層を備える請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項７】
上記放熱用支持フィルムが銅フィルムからなる請求項１乃至６のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項８】
上記上部基板上に設けられ、且つ少なくとも上記第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える請求項１乃至７のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項９】
上記第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されている請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１０】
上記発光ダイオード素子は３種を備え、このうちの１種は赤色発光ダイオード素子であり、他の１種は緑色発光ダイオード素子であり、更に他の１種は青色発光ダイオード素子である請求項１乃至９のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１１】
上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、上記底部基板の一面側から上記上部基板の表面側へと傾斜面になっている請求項１乃至１０のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１２】
上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられている請求項１乃至１１のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１３】
上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの該第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上記上部基板は透光性を有する請求項１乃至１２に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１４】
上記各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、上記発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備える請求項１乃至１３のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１５】
上記絶縁性中間層に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設され、
上記第２貫通孔は上記第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と上記第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしており、
該第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されており、該各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、該発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備え、
更に、上記上部基板上に設けられ、且つ少なくとも上記第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える請求項１に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１６】
上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの該第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上記上部基板は透光性を有し、
上記第２貫通孔は該第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と該第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしており、
該第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されており、該各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、該発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備え、
更に、該上部基板上に設けられ、且つ少なくとも該第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える請求項１に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１７】
上記充填材は、該充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ、該透光性樹脂中に分散された透光性粒子を含有する請求項１４乃至１６のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１８】
上記透光性粒子は、不純物を含有した石英ガラス粒子である請求項１７に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項１９】
上記充填材は、該充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ、該透光性樹脂中に分散された蛍光体を含有する請求項１４乃至１８のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項２０】
上記底部基板と上記絶縁性中間層との間、及び該絶縁性中間層と上記上部基板との間に、絶縁性接着層が介装され、上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、該底部基板の一面側から該上部基板の表面側へと傾斜面になっており、該第１貫通孔の該内壁面及び該第３貫通孔の該内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられており、該第２貫通孔は該第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と該第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしている請求項１に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項２１】
上記発光ダイオード素子として、青色発光ダイオード素子を備え、
上記蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、
更に、上記充填材の上部表面に、透光性樹脂と、該透光性樹脂内に分散されて含有された赤色蛍光能を有する蛍光体と、を含有する赤色フィルタ層を備える請求項１５又は１６に記載の発光ダイオード実装基板。
【請求項２２】
上記発光ダイオード素子として、青色発光ダイオード素子を備え、
上記蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、
上記透光性を有する上記上部基板及び／又は上記レンズは、赤色に着色されている請求項１５又は１６に記載の発光ダイオード実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード実装基板に関する。更に詳しくは、本発明は、底部基板と上部基板とが電気的に絶縁されており、各々の基板にそれぞれ異なった機能を有する回路等を配設することができる発光ダイオード実装基板に関する。また、底部基板と上部基板とを絶縁するために積層される絶縁性中間層も、異なった機能を有する回路等が配設された基板とすることができ、必要に応じて更に他の絶縁層を積層することもできる発光ダイオード実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオード素子をプリント基板に実装した照明等が開発されている。特に、近年、出力が大きく、輝度の高い照明等が必要とされ、より多くの発光ダイオード素子をプリント基板に実装すること、及び個々の発光ダイオード素子を点灯させる際により多くの電流を流すこと等がなされている。更に、発光ダイオード素子の周囲にリフレクタを配設し、このリフレクタにより発光ダイオード素子からの出力光を所定方向へ反射させて集光させることによって、これまでより発光度が高められた照明等が提案されている。
【０００３】
しかし、出力を大きくし、輝度を高くしていくと、発光ダイオード素子の発熱により、発光ダイオード素子と基板に設けられた電極とを電気的に接続する導電材料等が熱劣化することがある。また、発光ダイオード素子を封止している封止樹脂が熱劣化することもある。そのため、基板に実装することができる発光ダイオード素子の個数及び各々の素子の輝度には制約があるのが実情である。特に、近年開発された青色発光ダイオード素子を用いた場合、及びこの青色発光ダイオード素子を用いて白色発光させるときは、従来の赤色発光ダイオード素子に比べて出力光のエネルギーが高く、封止樹脂がより短時間で劣化し、着色してしまうという問題がある。このように封止樹脂が着色すると、素子自体は初期値と同等の出力を維持しているにもかかわらず、実際の出力光は低減してしまうという問題がある。
【０００４】
上記のような問題を解決するため、耐熱性の高い封止樹脂等を用いる、及び熱を放散させることができる構造とする等の対応策が検討されている。例えば、発光ダイオードチップが封止樹脂により封止され、この封止樹脂が可視光透過性を有するフッ素系樹脂である発光素子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この発光素子では、封止樹脂として優れた耐候性を有するフッ素系樹脂を用いているため、発光ダイオードチップから出力される光のエネルギーが高くても、即ち、輝度を高くしても封止樹脂が着色し難く、且つ点灯時の発熱によっても着色し難く、発光素子の寿命を長くすることができると説明されている。
【０００５】
また、絶縁性を有し、且つ特定の熱伝導率を有するセラミック基板の表面に、内周面が内方へ下り傾斜した凹部を形成するとともに、凹部の底面に光源となる発光ダイオード素子を実装してなる図７のような発光ダイオード実装基板が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この発光ダイオード実装基板では、セラミック基板以外の部材を用いて反射部を形成する必要がなくなり、部品点数が減少するとともに少ない工数で発光ダイオード実装基板を製造することができる。更に、発光ダイオード実装基板全体が絶縁性を有し、熱伝導性の良好なセラミックで構成されていることによって、絶縁性を確保しつつ熱放散性を高くすることができると説明されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８０７３号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように大出力、高輝度による封止樹脂等の熱劣化によって出力光が低減する等の問題については、種々の解決策が検討され、提案されている。しかし、従来の発光ダイオード実装基板では、電気的に絶縁された複数の基板を積層し、必要に応じて、それぞれの基板に異なる機能を有する回路等を配設し、発光ダイオード素子のより複雑な制御を可能とし、より広範な用途に供するという観点からは何ら検討がなされていないのが実情である。
【０００８】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、底部基板と上部基板とが電気的に絶縁されており、各々の基板に発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ素子」ということもある。）を制御するためのそれぞれ異なった機能を有する回路等を配設することができ、必要に応じて更に他の基板を積層することもできる発光ダイオード実装基板（以下、「ＬＥＤ実装基板」ということもある。）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】
【０００９】
本発明は以下のとおりである。
（１）絶縁層と、該絶縁層の一面に積層された厚さ５０〜５００μｍの放熱用支持フィルムと、該絶縁層の他面に設けられた導体層とを有し、該絶縁層と該導体層とを貫通する第１貫通孔が設けられた底部基板、
該第１貫通孔の内部において該放熱用支持フィルムに接合された発光ダイオード素子、  該底部基板の他面のうちの該第１貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ該第１貫通孔の開口面の全面と連通する第２貫通孔を有する絶縁性中間層、及び該絶縁性中間層の表面のうちの該第２貫通孔の開口部を除く部分に積層され、且つ該第２貫通孔の開口面の全面と連通する第３貫通孔を有する上部基板、を備え、
該底部基板と該上部基板とは電気的に絶縁されていることを特徴とする発光ダイオード実装基板。
（２）上記底部基板と上記絶縁性中間層との間、及び該絶縁性中間層と上記上部基板との間に、絶縁性接着層が介装されている上記（１）に記載の発光ダイオード実装基板。
（３）上記絶縁性中間層に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されている上記（１）又は（２）に記載の発光ダイオード実装基板。
（４）上記上部基板に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されている上記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（５）上記第２貫通孔は上記第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と上記第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしている上記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（６）上記第１貫通孔内に露出された上記放熱用支持フィルムの表面に反射層を備える上記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（７）上記放熱用支持フィルムが銅フィルムからなる上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（８）上記上部基板上に設けられ、且つ少なくとも上記第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（９）上記第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されている上記（１）乃至（８）のうちのいずれか１項に記載の発光ダイオード実装基板。
（１０）上記発光ダイオード素子は３種を備え、このうちの１種は赤色発光ダイオード素子であり、他の１種は緑色発光ダイオード素子であり、更に他の１種は青色発光ダイオード素子である上記（１）乃至（９）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（１１）上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、上記底部基板の一面側から上記上部基板の表面側へと傾斜面になっている上記（１）乃至（１０）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（１２）上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられている上記（１）乃至（１１）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（１３）上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの該第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上記上部基板は透光性を有する上記（１）乃至（１２）に記載の発光ダイオード実装基板。
（１４）上記各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、上記発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備える上記（１）乃至（１３）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（１５）上記絶縁性中間層に、上記発光ダイオード素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設され、
上記第２貫通孔は上記第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と上記第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしており、
該第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されており、該各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、該発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備え、
更に、上記上部基板上に設けられ、且つ少なくとも上記第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える上記（１）に記載の発光ダイオード実装基板。
（１６）上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの該第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上記上部基板は透光性を有し、
上記第２貫通孔は該第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と該第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしており、
該第１貫通孔の内部において上記放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されており、該各貫通孔のうちの少なくとも該第１貫通孔内に、該発光ダイオード素子が埋設されるように充填された充填材を備え、
更に、該上部基板上に設けられ、且つ少なくとも該第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える上記（１）に記載の発光ダイオード実装基板。
（１７）上記充填材は、該充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ、該透光性樹脂中に分散された透光性粒子を含有する上記（１４）乃至（１６）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（１８）上記透光性粒子は、不純物を含有した石英ガラス粒子である上記（１７）に記載の発光ダイオード実装基板。
（１９）上記充填材は、該充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ、該透光性樹脂中に分散された蛍光体を含有する上記（１４）乃至（１８）のうちのいずれかに記載の発光ダイオード実装基板。
（２０）上記底部基板と上記絶縁性中間層との間、及び該絶縁性中間層と上記上部基板との間に、絶縁性接着層が介装され、上記第１貫通孔の内壁面及び上記第３貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、該底部基板の一面側から該上部基板の表面側へと傾斜面になっており、該第１貫通孔の該内壁面及び該第３貫通孔の該内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられており、該第２貫通孔は該第１貫通孔より大径であり、該第２貫通孔と該第３貫通孔とは同径であって、且つ該第１貫通孔と、該第２貫通孔と、該第３貫通孔とが軸を同じくしている上記（１）に記載の発光ダイオード実装基板。
（２１）上記発光ダイオード素子として、青色発光ダイオード素子を備え、
上記蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、
更に、上記充填材の上部表面に、透光性樹脂と、該透光性樹脂内に分散されて含有された赤色蛍光能を有する蛍光体と、を含有する赤色フィルタ層を備える上記（１５）又は（１６）に記載の発光ダイオード実装基板。
（２２）上記発光ダイオード素子として、青色発光ダイオード素子を備え、
上記蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、
上記透光性を有する上記上部基板及び／又は上記レンズは、赤色に着色されている上記（１５）又は（１６）に記載の発光ダイオード実装基板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発光ダイオード実装基板によれば、底部基板と上部基板とが電気的に絶縁されており、機能等の異なる回路が配設された複数の基板を備える実装基板とすることができる。
また、底部基板と絶縁性中間層との間、及び絶縁性中間層と上部基板との間に、絶縁性接着層が介装されている場合は、底部基板と上部基板とを電気的に絶縁することが容易であり、且つ絶縁性中間層を機能等の異なる回路が配設された基板として用いることもできる。
更に、絶縁性中間層及び／又は上部基板に、ＬＥＤ素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されている場合は、ＬＥＤ素子の点灯、消灯等の複雑な制御などが可能となり、より広範な用途において用いることができるＬＥＤ実装基板とすることができる。
【００１１】
第１貫通孔内に露出された放熱用支持フィルムの表面に反射層を備える場合は、より発光効率のよいＬＥＤ実装基板とすることができる。
また、放熱用支持フィルムが銅フィルムからなる場合は、基板の昇温を十分に抑えることができるため、より多くのＬＥＤ素子を実装することができ、且つ各々のＬＥＤ素子の輝度を高くすることもできる。
更に、第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルムに複数のＬＥＤ素子が接合されている場合は、より多くの出力光が得られ、容易に輝度の高いＬＥＤ実装基板とすることができ、更には所要の出力光を得る場合、ＬＥＤ実装基板を容易により小型化することもできる。
【００１２】
ＬＥＤ素子は３種を備え、このうちの１種は赤色ＬＥＤ素子であり、他の１種は緑色ＬＥＤ素子であり、更に他の１種は青色ＬＥＤ素子である場合は、ＲＧＢの各色及びこれらの混色を発することができ、且つ上記各特性を有するＬＥＤ実装基板とすることができる。
また、第１貫通孔の内壁面及び第２貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、底部基板の一面側から上部基板の上面側へと傾斜面になっている場合は、出力光の集光が容易となり、特に、反射層が設けられているときは、出力光の集光がより容易になり、更に輝度の高いＬＥＤ実装基板とすることができる。
更に、第１貫通孔の内壁面及び第２貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられている場合は、出力光を集光させることができ、より輝度の高いＬＥＤ実装基板とすることができる。
また、第１貫通孔の内壁面及び第３貫通孔の内壁面のうちの第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上部基板は透光性を有する場合は、無効光を効率よくＬＥＤ実装基板からの発光光に変換でき、特に高効率且つ高輝度のＬＥＤ実装基板とすることができる。
【００１３】
各貫通孔のうちの少なくとも第１貫通孔内に、ＬＥＤ素子が埋設されるように充填された充填材を備える場合は、長期に安定性して性能を発揮できる信頼性に優れたＬＥＤ実装基板とすることができる。
また、絶縁性中間層に、ＬＥＤ素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設され、第２貫通孔は第１貫通孔より大径であり、第２貫通孔と第３貫通孔とは同径であって、且つ第１貫通孔と、第２貫通孔と、第３貫通孔とが軸を同じくしており、第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルムに複数のＬＥＤ素子が接合されており、各貫通孔のうちの少なくとも第１貫通孔内に、ＬＥＤ素子が埋設されるように充填された充填材を備え、更に、上部基板上に設けられ、且つ少なくとも第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える場合は、上記各特性を有しつつ、特に高効率且つ高輝度で、指向性に優れた又は広角性に優れた発光が得られる信頼性に優れたＬＥＤ実装基板を得ることができる。
【００１４】
第１貫通孔の内壁面及び第３貫通孔の内壁面のうちの第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられ、且つ上部基板は透光性を有し、第２貫通孔は第１貫通孔より大径であり、第２貫通孔と第３貫通孔とは同径であって、且つ第１貫通孔と、第２貫通孔と、第３貫通孔とが軸を同じくしており、第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルムに複数のＬＥＤ素子が接合されており、各貫通孔のうちの少なくとも第１貫通孔内に、ＬＥＤ素子が埋設されるように充填された充填材を備え、更に、上部基板上に設けられ、且つ少なくとも第３貫通孔の開口面を覆うレンズを備える場合は、上記各特性を有しつつ、特に高効率且つ高輝度で、指向性に優れた又は広角性に優れた発光が得られる信頼性に優れたＬＥＤ実装基板を得ることができる。
また、充填材が充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ、透光性樹脂中に分散された透光性粒子を含有する場合は、特に高輝度なＬＥＤ実装基板を得ることができる。
【００１５】
透光性粒子が不純物を含有した石英ガラス粒子である場合は、更に高輝度なＬＥＤ実装基板を得ることができる。
充填材が充填材中においてマトリックスとなっている透光性樹脂を含有し、且つ透光性樹脂中に分散された蛍光体を含有する場合は、ＬＥＤ素子だけでなく、蛍光体に起因する蛍光光を含む各種の発光が得られるＬＥＤ実装基板とすることができる。
また、底部基板と絶縁性中間層との間、及び絶縁性中間層と上部基板との間に、絶縁性接着層が介装され、第１貫通孔の内壁面及び第２貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方が、底部基板の一面側から上部基板の表面側へと傾斜面になっており、第１貫通孔の内壁面及び第２貫通孔の内壁面のうちの少なくとも一方に反射層が設けられており、第２貫通孔は第１貫通孔より大径であり、第２貫通孔と第３貫通孔とは同径であって、且つ第１貫通孔と、第２貫通孔と、第３貫通孔とが軸を同じくしている場合は、上記の各々の構成による効果が得られるとともに、第１貫通孔、第２貫通孔及び第３貫通孔の各々の断面を任意の形状とすることができ、外観等の異なる照明などとして有用なＬＥＤ実装基板とすることができる。
【００１６】
ＬＥＤ素子として、青色ＬＥＤ素子を備え、蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、更に、充填材の上部表面に、透光性樹脂と、透光性樹脂内に分散されて含有された赤色蛍光能を有する蛍光体と、を含有する赤色フィルタ層を備える場合は、上記各特性を有しつつ、演色性に優れたより自然な白色光を発するＬＥＤ実装基板とすることができる。
ＬＥＤ素子として、青色ＬＥＤ素子を備え、蛍光体として、黄色蛍光能を有する蛍光体を含有し、透光性を有する上部基板及び／又はレンズは、赤色に着色されている場合は、上記各特性を有しつつ、演色性に優れたより自然な白色光を発するＬＥＤ実装基板とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を、図１〜６、図８〜２７、図２９〜３４及び図３６〜３７を用いて詳しく説明する。
本発明のＬＥＤ実装基板１は、絶縁層と、絶縁層の一面に積層された厚さ５０〜５００μｍの放熱用支持フィルム４と、絶縁層の他面に設けられた導体層５とを有し、絶縁層と導体層５とを貫通する第１貫通孔が設けられた底部基板１１と、底部基板１１の第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルム４に接合された発光ダイオード素子２と、底部基板１１の他面に積層された絶縁性中間層１２と、絶縁性中間層１２の表面に積層された上部基板１３と、を備え、底部基板１１と上部基板１３とは電気的に絶縁されている。
この底部基板１１と上部基板１３とが電気的に絶縁されているとは、各々の基板の間に絶縁性中間層１２が設けられ、これによって底部基板１１と上部基板１３とが電気的に絶縁されているという意味である（図３〜５、図８〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７参照）。また、この絶縁性中間層１２は、絶縁性接着層８によって底部基板１１及び上部基板１３と積層できる。（図３〜５、図８〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７参照）
【００１８】
上記「底部基板１１」は、絶縁層と、その一面に設けられた銅箔等からなる放熱用支持フィルム４と、他面に積層された導体層５とを有する両面に金属層が設けられた積層体である。絶縁層は特に限定されず、各種の絶縁材料からなる絶縁層を用いることができる。この絶縁材料としては樹脂及びセラミック等が挙げられる。
樹脂を用いる場合、樹脂の種類は特に限定されないが、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェニレン樹脂、フェニレンエーテル樹脂及びフェノール樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられる。これらのなかではエポキシ樹脂が好ましい。絶縁性、取扱い性及び汎用性に優れているからである。樹脂を用いた絶縁層は、例えば、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂のワニスを含浸させ、これを乾燥してプリプレグとし、このプリプレグを加熱し、樹脂を硬化させて形成（以下、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ硬化させた基板を、単に「ガラスエポキシ基板」ということもある。）することができる。
【００１９】
セラミックを用いる場合、セラミックの種類は特に限定されず、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素及びアルミナ等が挙げられる。セラミックを用いた絶縁層は、例えば、セラミック粉末に、溶媒、有機バインダ及び分散剤等を配合してスラリーを調製し、このスラリーを用いてシートを作製し、その後、脱脂し、次いで、所定の温度で焼成することにより形成することができる。
尚、窒化アルミニウムを用いて製造した絶縁層は透光性を有し、表面に、例えば、銀等をめっきすることによって容易に反射効率を向上させることができる。
底部基板の厚さは特に限定されず、１００〜４０００μｍ、特に３００〜３０００μｍ、更に５００〜２５００μｍとすることができる。
【００２０】
絶縁層の一面には、実装されたＬＥＤ素子２から発生する熱を放散させるための上記「放熱用支持フィルム４」が設けられる。また、絶縁層の他面に設けられる導体層５は、ＬＥＤ素子と電気的に接続されることになる電極３等を有する配線パターン等を形成するためのものである。
【００２１】
放熱用支持フィルム４を設ける方法は特に限定されないが、放熱のためには相当の厚さが必要であるため、通常、金属箔を積層する方法により設けられる。放熱用支持フィルム４の材質も特に限定されず、銅及びアルミニウム等を用いることができる。これらの金属のうちで、銅は熱伝導性に優れ、放熱の観点からは銅が好ましい。また、アルミニウムは銅よりも熱伝導性は低いが、銅及び多くの他の金属より比重が小さく、より軽量なＬＥＤ実装基板とすることができる。放熱用支持フィルム４の厚さは５０〜５００μｍであり、５０〜３００μｍであることが好ましい。放熱用支持フィルムの厚さが５０〜５００μｍであれば、この放熱用支持フィルムに接合されるＬＥＤ素子を支持することができ、且つ放熱も十分になされる。更に、軽量なＬＥＤ実装基板とすることができる。
【００２２】
配線パターン等を形成するための導体層５の形成方法は特に限定されず、金属箔を積層する方法、めっき法及びスパッタリング法等のいずれであってもよい。導体層５の材質も特に限定されず、銅及び銀等を用いることができる。この導体層５の形成には、通常、銅が用いられる。即ち、いわゆる両面銅貼積層を用いることもできる。この配線パターン等となる導体層の厚さは、例えば、１０〜１５０μｍとすることができる。
【００２３】
配線パターン等の形成方法は特に限定されず、通常、この技術分野で採用されている常法により形成することができる。この配線パターン等は、例えば、サブトラクティブ法により形成することができる。即ち、底部基板１１の他面に設けられた導体層５の表面にエッチングレジストを塗布し、この塗膜をマスクパターンを用いて露光し、焼付けし、その後、現像し、露出した導体層５をエッチングにより除去して形成することができる。
【００２４】
絶縁層の形成にプリプレグを使用し、配線パターン等を形成するための導体層５の形成に金属箔を用いる場合、底部基板１１は、例えば、下記のようにして作製することができる。
放熱用支持フィルム４となる厚い金属箔、絶縁層となるプリプレグ及び配線パターン等を形成するための導体層５となる金属箔を、この順に積層し、その後、所定の温度及び圧力で加熱、加圧し、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を硬化させ、底部基板１１とすることができる。温度及び圧力は絶縁性樹脂の種類等にもよるが、温度は１５０〜１８０℃、圧力は真空プレスの通常の圧力である約３ＭＰａ、とすることができる。尚、加熱、加圧の時間も特に限定されず、この時間は温度及び圧力等によもよるが、５０〜８０分間とすることができる。
【００２５】
絶縁層及び導体層には上記「第１貫通孔」が形成されている。この第１貫通孔の個数は特に限定されない。即ち、例えば、図６に例示するように１つのＬＥＤ実装基板に１つの第１貫通孔を備えてもよく、図３０に例示するように１つのＬＥＤ実装基板に２つ以上の第１貫通孔を備えてもよい。また、少なくともＬＥＤ実装基板１に実装されるＬＥＤ素子２の個数と同数の第１貫通孔を有してもよい。更に、この第１貫通孔の個数は、実装されるＬＥＤ素子の個数と同数とすることもできる。
【００２６】
この第１貫通孔は、絶縁層と、この絶縁層の他面に設けられた配線パターン等を形成するための導体層５とを貫通して設けられる。第１貫通孔を設ける方法は特に限定されないが、例えば、ドリル加工及び座ぐり加工等が挙げられる。第１貫通孔の横断面の形状は特に限定されず、円形、楕円形並びに三角形、四角形及び六角形等の多角形とすることができる。また、第１貫通孔の横断面の最大寸法（横断面が円形であるときは径が最も大きい部分の直径、その他の形状であるときは径方向の寸法が最も大きい部分の寸法）は特に限定されず、実装されるＬＥＤ素子の大きさ等により設定することができる。
【００２７】
第１貫通孔の内壁面は、図８のように、ドリル加工等によって加工されたままでもよく、図３のように、その表面に導体層５を設けることもでき、更には、図４のように、導体層５に加えて反射層６を設けることもできる。この反射層により輝度を高くすることができる。反射層６の材質は特に限定されず、銀、銅、金、ニッケル及びニッケル−クロム等の金属により形成することができる。これらの金属のうちでは、特に優れた反射効率を有する反射層とすることができる銀が好ましい。反射層６の形成方法も特に限定されず、めっき法及びスパッタリング法等のいずれであってもよい。例えば、めっき法の場合、第１貫通孔の内面に無電解めっき法により銅等からなる導体層を形成し、その後、この無電解めっき層の表面に電解めっき法により銅等の導体層を形成し、次いで、この電解めっき層の表面に電解めっき法により銀等の導体層を形成することで反射層６を設けることができる。
【００２８】
更に、底部基板１１に設けられた第１貫通孔内に露出された放熱用支持フィルム４の表面には、反射層６を備えなくてもよいが、反射層６（以下、単に「底部反射層」ということもある。）を備えることができる。底部反射層を備える場合には、ＬＥＤ素子２の基部から横方向へ放射される光（リング発光となる）や無効光などを、放射方向（底部基板１１側から上部基板１３側）へ効率良く放射できる。特に、後述するようにＬＥＤ素子２を埋設する充填材１００内に不純物を含む透光性粒子１０２を含有する場合には、図２９に示すように、ＬＥＤ素子２の両側にある透光性粒子１０２にＬＥＤ素子２からの光があたり、この光が散乱されて底部反射層６にあたって放射方向へ導くことができる。従って、リング発光を抑制して、効率よく光を外へ放射させることができ、より発光効率のよいＬＥＤ実装基板を得ることができる。
【００２９】
更に、第１貫通孔は、図３及び図４等のように、底部基板１１の一面に対して垂直方向に設けられていてもよいが、図５、図１１及び図１４のように、底部基板１１の一面側から上部基板１３の上面側へと傾斜する傾斜面とすることができる。このように傾斜面とすることで、出力光をより容易に所定方向へ集光させることができる。また、第１貫通孔の内壁面を傾斜面とし、且つこの傾斜面に、図５、図１１及び図１４に示すようにして反射層６を設けることで、より輝度を高くすることができる。底部基板１１の一面に対する傾斜面の角度ａは８０〜２０°、特に７０〜３０°とすることができる。ドリル加工等であれば、この傾斜面の角度を自在に設定することができ、好ましい。更に、傾斜面としたときの第１貫通孔の断面の寸法（断面円形であるときは直径、その他の形状であるときは最大寸法）は特に限定されず、実装されるＬＥＤ素子の大きさ等により設定することができる。
【００３０】
上記「発光ダイオード素子２」は、第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルム４に接合されている。このＬＥＤ素子２が接合される位置は特に限定されないが、通常、第１貫通孔の中心部に接合される。ＬＥＤ素子を接合する方法は特に限定されず、接着性樹脂及び銀ペースト、はんだペースト等により接合することができる。これらのうちでは、接着性樹脂が用いられることが多い。この接着性樹脂としてはエポキシ樹脂等が挙げられ、通常、エポキシ樹脂が用いられる。ＬＥＤ素子２を接合する接合層７の厚さは特に限定されないが、この接合層７は、接着性樹脂を用いた場合、通常、放熱用支持フィルム４より熱伝導性が低いため、薄層であることが好ましい。
【００３１】
ＬＥＤ素子２は、１のみを備えてもよく、複数を備えてもよい。また、ＬＥＤ素子２は、赤色ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子及び緑色ＬＥＤ素子等のいずれであってもよい。更に、複数のＬＥＤ素子を備える場合には、ＬＥＤ素子は３種を備え、このうちの１種は赤色ＬＥＤ素子であり、他の１種は青色ＬＥＤ素子であり、更に他の１種は緑色ＬＥＤ素子とすることができる。各色のＬＥＤ素子は、各々いくつを備えてもよく、同じ個数ずつを備えてもよく、異なる個数を備えてもよい。複数のＬＥＤ素子を備える場合には、出力光は、これらの光の三原色を用いた任意の発光色とすることもできる。
【００３２】
更に、赤色ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子及び緑色ＬＥＤ素子の各々１つずつ、合計３つを１ヶ所の貫通孔内に備える場合には、各ＬＥＤ素子は、貫通孔内の放熱用支持フィルム上に、正三角形（実質的な正三角形）の各頂点となる位置に配設されることが好ましい（図３０参照）。更に、青色ＬＥＤ素子の近傍に黄色に発光する蛍光体を配置し、ＬＥＤ素子からの青色発光と、蛍光体によって変換された黄色発光との混色によって簡便に白色の出力光とすることもできる。蛍光体を配置する方法は特に限定されないが、例えば、第１貫通孔等に充填される封止樹脂（透光性樹脂と非透光性樹脂とを含む）１０１に蛍光体１０３を配合する方法等が挙げられる。この封止樹脂は特に限定されないが、エポキシ樹脂及びシリコン樹脂等が挙げられる。
【００３３】
尚、ＬＥＤ素子２には、ダイボンド方式（ＬＥＤ素子の上面に２つの電極を有する）のＬＥＤ素子と、シングルボンド方式（ＬＥＤ素子の基体が一方の電極となり、他方がＬＥＤ素子の上面に配設されている）のＬＥＤ素子とが知られている。これらのＬＥＤ素子はいずれを用いてもよいが、ダイボンド方式のＬＥＤ素子を用いることが好ましい。シングルボンド方式のＬＥＤ素子では放熱用支持フィルムを電極として機能させることとなる。従って、複数のＬＥＤ素子を１つの貫通孔内に配設するためには、放熱用支持フィルムの表面を、搭載するＬＥＤ素子の数に対応した数の電極に分割して各々の電極間を絶縁する必要がある。一方、ダイボンド方式のＬＥＤ素子では、放熱用支持フィルムを電極として利用する必要がなく、この放熱用支持フィルムの全面（放熱用支持フィルム上に底部反射層６を備える場合には底部反射層６の全面、但しＬＥＤ素子の下面を除く）を反射層として利用できる点において優れているためである。
【００３４】
底部基板１１の他面には上記「絶縁性中間層１２」が積層されている。この絶縁性中間層１２は、絶縁層と、その両面に設けられた絶縁性接着層８とを有することができる。絶縁層は前記の底部基板１１が有する絶縁層と同様に樹脂及びセラミック等により形成することができる。また、この絶縁層が樹脂により形成される場合、その形成方法は限定されないが、例えば、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂のワニスを含浸させ、これを乾燥してプリプレグとし、このプリプレグを加熱し、樹脂を硬化させる方法等が挙げられる。
【００３５】
更に、絶縁性接着層８の形成方法も特に限定されないが、絶縁性接着剤を塗布し、又はフィルム等の固形であるときは積層し、この未硬化の接着層と、底部基板１１及び上部基板１３とを当接させ、その後、加熱し、接着剤を硬化させて一体に接着させて形成することができる。この接着剤は特に限定されず、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる接着剤及び熱可塑性接着性樹脂フィルム等を用いることができる。また、この接着剤として、上記のプリプレグを用いることもできる。更に、この絶縁性接着層８は、絶縁性中間層１２の一部が硬化されてなる層であってもよい。
【００３６】
絶縁性中間層１２は第２貫通孔を有する。この第２貫通孔は、底部基板１１に設けられた第１貫通孔及び上部基板１３に設けられた第３貫通孔の各々の開口面とそれぞれの全面で連通している。その個数は特に限定されないが、通常、第１貫通孔及び第３貫通孔の各々の個数と同数である。第２貫通孔は、絶縁層と、この絶縁層の両面に設けられた絶縁性接着層８を備える場合には、これとを貫通して設けられる。第２貫通孔を設ける方法も特に限定されず、例えば、ドリル加工及び座ぐり加工等が挙げられる。第２貫通孔の横断面の形状も特に限定されず、円形、楕円形並びに三角形、四角形及び六角形等の多角形とすることができる。この第２貫通孔の横断面の形状は、第１貫通孔の横断面の形状と相似であることが好ましく、更には第１貫通孔と第２貫通孔とが軸を同じくしていることがより好ましい。また、第２貫通孔の横断面の寸法（断面円形であるときは直径、その他の形状であるときは最大寸法）は特に限定されず、少なくとも第１貫通孔の断面の寸法と同等である。
この第２貫通孔の内壁面にも、必要に応じて、第１貫通孔の場合と同様に、反射層を設けることができ、傾斜面とすることもできる。更に、傾斜面とし、且つこの傾斜面に反射層を設けることもできる。
【００３７】
絶縁性中間層１２は、底部基板１１と上部基板１３とを電気的に絶縁することのみを目的として配設することができる。更に、この絶縁性中間層１２に、ＬＥＤ素子２を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されていてもよい（図１２〜１４、図１８〜２０、図２４〜２７、図３１〜３２、図３４、図３６及び図３７参照）。この回路には、抵抗、ダイオード及びコネクタ（コネクタ用配線など）等を配置することができる。絶縁性中間層１２の厚さは特に限定されず、１００〜２００μｍとすることができる。更に、絶縁性接着層８の厚さも特に限定されず、２０〜５０μｍとすることができる。
【００３８】
この絶縁性中間層１２を備えることにより、底部基板１１と上部基板１３とが絶縁される。即ち、例えば、第１貫通孔及び第３貫通孔の内壁面には反射層を形成できるが、この反射層として反射効率がよいニッケル、金及び銀の各めっきをこの順に積層してなる積層めっき（例えば、合計厚さ３０〜４０μｍ）等を用いる場合に特に効果的に機能される。
【００３９】
このような積層めっきは、以下のようにして形成できる。即ち、第１貫通孔の内壁面にめっき層（銅など）が形成された底部基板１１と、第２貫通孔の内壁面にめっき層が形成されていない絶縁性中間層１２と、第３貫通孔の内壁面にめっき層（銅など）が形成された上部基板１３と、を貫通孔同士が連通するように積層する。その後、第１貫通孔〜第３貫通孔までが連通されてなる窪み内に銀イオン等の所望の金属イオンを含有する液体を投入し、第１貫通孔及び第３貫通孔の各内壁面に形成されためっき層に通電することにより形成できる。
【００４０】
しかし、この積層めっきを形成する際に、絶縁性中間層１２がないと、図２８に示すように、第１貫通孔の内壁面に形成される積層めっきと、第３貫通孔の内壁面に形成される積層めっきとの各々の成長した端部が迫り出し、この端部同士は極近接されたり、更には、接触されたりする（例えば、図２８における短絡部９００）こととなる。即ち、底部基板１１に配設された導体層と上部基板１３に配設された導体層との間の絶縁、底部基板１１に配設された導体層と絶縁性中間層１２に配設された導体層との間の絶縁、などの各層間の絶縁を十分に図ることができないという不具合を生じる。上記の迫り出し量は、合計で、例えば、６０〜８０μｍにも達し、接着剤層の厚さを通常よりも厚くすることで防止できるものではない。
【００４１】
これに対して、絶縁性中間層１２を備える場合は、第１貫通孔の内壁面反射層と第３貫通孔の内壁面反射層との間の絶縁を十分に保持することができる。従って、底部基板１１の回路、絶縁性中間層１２の回路、及び上部基板１３の回路などを各々独立して（絶縁させて）形成することができる。このために、小さなチップ面積（ＬＥＤ実装基板）において、上下層に配線を分けることができ（図３１参照）、配線の信頼性を十分に確保しながら（過度に配線幅を細くせずに）複数のＬＥＤ素子を駆動する回路を形成できる。
【００４２】
特に複数のＬＥＤ素子を個別に制御する必要がある場合には、少なくとも、各ＬＥＤ素子に共通のグランド電極以外に、ＬＥＤ素子の数に対応する配線が個別に必要となる。このような場合にも、絶縁性中間層１２を備えることにより、ＬＥＤ素子からのボンディングを底部基板１１と絶縁性中間層１２との両方に振り分けることができる（図３２参照、絶縁性中間層１２を上部基板１１よりも内側へ迫り出させた構造である）。
【００４３】
また、底部基板１１へボンディングし、更に、絶縁性中間層１２に形成したスルーホールを介して一部の配線を絶縁性中間層１２の上面側へ引き回すことにより配線を分離することもできる（図３１参照）。特に上述のようにダイボンド方式のＬＥＤ素子を用いる場合には、放熱用支持フィルムを電極として利用しないために、底部基板１１等に形成されるランド数が多くなる。このような場合であっても、絶縁性中間層１２を備えることで回路を振り分けることができ好ましい。
このように、絶縁性中間層１２に回路を備える場合であって、特に絶縁性中間層１２の上面側に回路を備える場合は、いわゆる片面銅貼積層を絶縁性中間層１２として用いることもできる。
【００４４】
絶縁性中間層１２の表面には上記「上部基板１３」が積層されている。上部基板１３は、絶縁層を有する。また、通常、その両面に導体層５が設けられる。絶縁層としては樹脂及びセラミック等を用いることができる。樹脂を用いる場合、樹脂の種類は特に限定されず、底部基板と同様の樹脂を用いることができる。この樹脂を用いた絶縁層は、例えば、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂のワニスを含浸させ、これを乾燥してプリプレグとし、このプリプレグを加熱し、樹脂を硬化させて形成することができる。セラミックを用いる場合も、底部基板の場合と同様の材質とすることができ、同様の方法により形成することができる。
上部基板１３の厚さは特に限定されず、１００〜４０００μｍ、特に３００〜３０００μｍ、更に５００〜２５００μｍとすることができる。
【００４５】
導体層５の形成方法は特に限定されず、金属箔を積層する方法、めっき法及びスパッタリング法等のいずれであってもよい。導体層５の材質も特に限定されず、銅等を用いることができ、通常、銅が用いられる。即ち、いわゆる両面銅貼積層を用いることもできる。この導体層５の厚さは、例えば、１０〜１５０μｍとすることができる。
【００４６】
上部基板１３は第３貫通孔を有する。この第３貫通孔は、底部基板１１に設けられた第１貫通孔及び絶縁性中間層１２に設けられた第２貫通孔と連通しており、その個数は特に限定されないが、通常、第１貫通孔及び第２貫通孔の個数と同数である。第３貫通孔は、絶縁層を貫通して設けられる。更に、この絶縁層の両面に導体層５が設けられているときは、絶縁層と導体層とを貫通して設けられる。第３貫通孔を設ける方法も特に限定されず、例えば、ドリル加工及び座ぐり加工等が挙げられる。第３貫通孔の横断面の形状も特に限定されず、円形、楕円形並びに三角形、四角形及び六角形等の多角形とすることができる。また、この第３貫通孔の横断面の形状は、第１貫通孔及び第２貫通孔の各々の横断面の形状と相似であることが好ましく、更には第１貫通孔、第２貫通孔及び第３貫通孔が軸を同じくしていることがより好ましい。また、第３貫通孔の横断面の寸法（断面円形であるときは直径、その他の形状であるときは最大寸法）は特に限定されず、少なくとも第１貫通孔の断面の寸法と同等である。
【００４７】
第３貫通孔の内壁面は、図８のように、ドリル加工等によって加工されたままでもよく、図３のように、その表面に導体層５を設けることもでき、更には、図４のように、導体層５に加えて反射層６を設けることもできる。この反射層６により輝度を高くすることができる。反射層６の材質及び形成方法は特に限定されず、底部基板１１の場合と同様とすることができる。更に、第３貫通孔は、図３及び図４のように、底部基板１１の一面に対して垂直方向に設けられていてもよいが、図５、図１１及び図１４のように、底部基板１１の一面側から上部基板１３の上面側へと傾斜する傾斜面とすることができる。このように傾斜面とすることで、出力光をより容易に所定方向へ集光させることができる。
【００４８】
更に、第３貫通孔の内壁面を傾斜面とし、且つこの傾斜面に反射層６を設けることで、より輝度を高くすることができる。底部基板１１の一面に対する傾斜面の角度は特に限定されないが、第１貫通孔の場合と同様とすることができる。この角度は第１貫通孔の内壁面を傾斜面としたときと同じであってもよく、異なっていてもよい。更に、傾斜面としたときの第３貫通孔の断面の寸法（断面円形であるときは直径、その他の形状であるときは最大寸法）は特に限定されず、実装されるＬＥＤ素子２の大きさ等により設定することができる。
【００４９】
上部基板１３は、出力光を反射させる反射層６として機能させることのみを目的として配設することができる。更に、この上部基板１３に、ＬＥＤ素子を点灯させ、且つ制御するための回路が配設されていてもよい。この回路には、抵抗、ダイオード及びコネクタ（コネクタ用配線など）等を配置することができる。
また、この上部基板１３は後述する充填材１００を充填する際には、充填材１００が他部へ流れ出さないように保持するための、保持枠としての機能を有することができる。
【００５０】
更に、前述のごとく、図８〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すように、上部基板１３は内壁面には反射層６を備えない形態とすることができる。この場合、前記ガラスエポキシ基板を用いた場合には上部基板は透光性を有することとなる。その他にも、ポリカーボネート系樹脂（ポリカーボネート等）、ポリオレフィンサルファイド系樹脂（ポリエチレンサルファイド等）、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）などからなる板体、ペースト（ペーストをシート状に印刷）、ドライフィルム等を用いることで、上部基板１３に透光性を持たせることができる。即ち、透光性上部基板とすることができる。
【００５１】
上部基板１３が透光性である場合には、非透光性（反射層６を備えるなど）である場合に比べて視野角の広いＬＥＤ実装基板とすることができる。即ち、第１貫通孔の内壁面及び第３貫通孔の内壁面の両方に反射層６を備えるＬＥＤ実装基板（図３〜５参照）は、ＬＥＤ素子が放射する光をより指向的に放射できる傾向にある。例えば、視野角は９０度未満（特に７０〜８０度）とすることができる。
【００５２】
一方、第１貫通孔の内壁面には反射層６を備え、且つ第３貫通孔の内壁面には反射層６を備えないＬＥＤ実装基板（即ち、第１貫通孔の内壁面及び第３貫通孔の内壁面のうちの該第１貫通孔の内壁面のみに反射層が設けられているＬＥＤ実装基板）では（図９〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７参照）、ＬＥＤ素子２が放射する光をより広角的に放射できる傾向にある。例えば、視野角は９０度以上（特に１００〜１２０度、更には１１０〜１１５度）とすることができる。このようなＬＥＤ実装基板は、特に、室内、車内、船内及び航空機内等における広角照明に用いることができる。更に、透光性看板等の内部照明等として用いることができる。
【００５３】
尚、上述のように、上部基板１３が透光性を有し且つ第３貫通孔の内壁面に反射層６を備えないことで、ＬＥＤ素子２から放射された光が上部基板１３を透過できるようにできる。この場合、上部基板１３の外側面に、貫通孔側に光を閉じ込めるための反射層を形成できるが、この反射層は形成してもよく、形成しなくてもよい。上部基板１３と空気との間には屈折率差を生じており、この屈折率差が反射層の役目を果たすために光を閉じ込めることができるからである。しかし、高い輝度を求めるためには透光性上部基板の外側面１３１（図２６参照）に反射層（第３貫通孔側へ向かって反射する反射層）を備えることができる。
【００５４】
上記上部基板１３における透光性とは、可視光に対する透光性であり、特に４００〜８００ｎｍの波長の光について７０％以上（より好ましくは７０〜９５％、更に好ましくは７５〜９５％、特に好ましくは８０〜９０％）の透光率であることが好ましい。このような材料としては、各種光学樹脂が挙げられる。即ち、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、及び環状ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。尚、後述するように演色性を改善するためのフィルタ機能を付与する場合には、所定の波長（又は波長域）における透過率が特異的に低下されてもよい。
【００５５】
更に、この上部基板１３は、上記透光性の有無に関わらず、金属粒子及びセラミック粒子（結晶性石英粒子など）を分散させて含有させることにより、ＬＥＤ素子２からの光を分散させて、ＬＥＤ実装基板の輝度を向上させることもできる。これらの光分散性粒子を含有させる場合には、上部基板１３は非透光性であるよりも、透光性であることが好ましい。
【００５６】
底部基板１１が有する第１貫通孔と、絶縁性中間層１２が有する第２貫通孔と、上部基板１３が有する第３貫通孔とは、各々の全段面が連通するように（第１貫通孔よりも第２貫通孔が大きく、第２貫通孔よりも第３貫通孔が大きい）積層されておればよい。それぞれの中心軸はずれていてもよく、一致していてもよいが、軸を同じくすることが好ましい。また、前記のように各々の貫通孔の寸法も特に限定されないが、図３乃至５等のように、第２貫通孔は第１貫通孔より大径であり（底部基板１１の内壁面が傾斜面であるときは、第２貫通孔は、第１貫通孔の大径側より大径である。）、第３貫通孔は第２貫通孔と同径であり（上部基板１３の内壁面が傾斜面であるときは、第２貫通孔と、第３貫通孔の小径側とが同径である。）、且つ第１貫通孔と、第２貫通孔と、第３貫通孔とが軸を同じくしていることが好ましい。
【００５７】
また、上記各貫通孔が連通されてなる孔には、なんら充填されていなくてもよいが、充填材１００（例えば、前記封止樹脂など）が充填されていてもよい。この充填材１００は、どのように貫通孔内に充填されてもよいが、ＬＥＤ素子２が埋設されるように、上記各貫通孔のうちの（即ち、第１貫通孔、第２貫通孔及び第３貫通孔のうちの）少なくとも第１貫通孔内に充填することが好ましい（図１５〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７参照）。これにより、ＬＥＤ素子２の劣化を防止でき、長期にわたり信頼性の高いＬＥＤ実装基板１を得ることができる。
【００５８】
また、ＬＥＤ素子２には、通常、これを駆動する電力を供給するためのボンディングワイヤ９が接続されるが、このボデンィングワイヤ９も充填材内に埋設されるように、充填材１００が充填されることが好ましい。ボデンィングワイヤ９の全体が埋設されることで、その劣化を防止でき、長期にわたり信頼性の高いＬＥＤ実装基板１を得ることができる。また、充填材１００の乾燥又は硬化の際の収縮による断線も防止できる。
ボンディングワイヤ９を充填材内に埋設するには、上記絶縁性中間層の厚さにもよるが、通常、上記第１貫通孔内と共に上記第２貫通孔内にも充填材を充填することとなる。
【００５９】
この充填材１００の構成は特に限定されないが、通常、図１５〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すように、少なくとも透光性樹脂１０１を含有する。
上記「透光性樹脂」は、透光性を有する樹脂である。その透光性は可視光に対する透光性であり、特に３００〜９５０ｎｍの波長の光について６０％以上（より好ましくは７０〜９５％、更に好ましくは７５〜９５％、特に好ましくは７５〜９０％）の透光率であることが好ましい。
この透光性樹脂１０１を構成する樹脂は特に限定されない。透光性樹脂１０１としては、エポキシ樹脂及びシリコン樹脂等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。充填材１００に含有される透光性樹脂１０１の含有量は特に限定されないが、充填材１００全体を１００体積％とした場合に１０〜１００体積％（更に１３〜１００体積％、より更に２０〜１００体積％、特に３０〜１００体積％）とすることができる。尚、通常、上記透光性樹脂を用いるが、透光性樹脂に換えて液体ガラスを用いることもできる。
【００６０】
また、充填材１００には、透光性樹脂１０１以外の他の成分を含有できる。他の成分としては、図１６、図１７、図１９、図２０、図２２、図２３、図２５〜２７、図２９、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すように、透光性粒子１０２が挙げられる。
上記「透光性粒子」は、透光性を有する粒子である。透光性粒子１０２を含有することにより、ＬＥＤ素子２から放射された光をより効率よく、底部基板１１から上部基板１３の方向へ放射させることができる。その透光性は可視光に対する透光性であり、特に３００〜９５０ｎｍの波長の光について５％以上（より好ましくは１０〜５０％、更に好ましくは２０〜６０％）の透光率であることが好ましい。この透光性粒子１０２は、無機材料からなる粒子であってもよく、有機材料からなる粒子であってもよいが、無機材料からなる粒子であることが好ましい。通常、より高い透光性が得られるからである。
【００６１】
透光性粒子１０２が上記無機材料からなる場合に、この無機材料としては、石英、アルミノケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、ホウケイ酸、及びケイ酸塩等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらは結晶質であってもよいが、非晶質が好ましい。即ち、石英ガラス、アルミノケイ酸塩系ガラス、アルミノホウケイ酸塩系ガラス、ホウケイ酸系ガラス、ケイ酸塩系ガラス等が好ましい。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
これらの無機材料のなかでも、石英ガラスが特に好ましい。石英ガラスは透光性に優れているからである（通常、他のガラス材料に比べて２０％以上の透過率が良い）。また、石英ガラスは比熱容量が大きく、充填材全体、更には、ＬＥＤ実装基板全体の温度を低く保つことができる。尚、透光性粒子１０２が有機材料からなる場合には前記透光性樹脂１０１として利用できる各種樹脂をそのまま適用できる。
【００６３】
また、無機材料からなる透光性粒子１０２には上記材料以外にも他の成分が含有されてもよい。他の成分としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＮｂから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む化合物｛透光性粒子（石英ガラス等）に対して不純物となる｝が挙げられる。なかでも金属元素の酸化物及び／又は複酸化物が好ましい。即ち、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３及びＮｂ２Ｏ５等が挙げられる。
【００６４】
これらの成分が含有されることで、透光性粒子１０２は透光性を有すると共に、光分散性も有することができる。このために、ＬＥＤ素子２から放射された光を分散させつつ、透過させることができ、極めて効率よく発光させることができる。また、特に後述するように充填材１００内に蛍光体１０３が含有される場合に、上記金属酸化物等が含有される石英ガラス粒子が含有されることが好ましい。充填材１００に蛍光体１０３が含有されると、充填材１００全体では透過率は低下する。しかし、不純物が含有された透光性粒子（特に石英ガラス粒子）１０２が含有されることで、光分散性を十分に確保できるために十分な蛍光を得ることができる。更に、蛍光体１０３のみを含有する（即ち、透光性粒子１０２を含有しない）場合に比べて透光性を向上させることができる。即ち、光分散性が向上されることと、光透過性が向上されることとの相乗効果により、高い輝度を得ることができる。
この金属酸化物などの不純物の含有割合は特に限定されないが、通常、透光性粒子１０２全体を１００質量％とした場合に０．０１〜０．２質量％（好ましくは０．０５〜０．２質量％、より好ましくは０．１〜０．１５質量％）である。
【００６５】
透光性粒子１０２の大きさ及び形状等は特に限定されないが、平均粒径（最大長さ）は１〜３０μｍ（より好ましくは１〜１５μｍ、更に好ましくは２〜１０μｍ、より更に好ましくは３〜７μｍ、特に好ましくは４〜６μｍ、とりわけ好ましくは４〜５μｍ）が好ましい。この範囲では、十分な透光性を確保しつつ、且つ十分な光分散性を得ることができる。透光性粒子１０２の形状は特に限定されないが、通常、球状及び／又は不定形粒子状などである。
また、透光性粒子１０２の含有量も特に限定されないが、通常、充填材１００全体を１００質量％とした場合に０．０１〜５０質量％（より好ましくは１〜４５質量％、更に好ましくは１０〜４５質量％、より更に好ましくは２０〜４３質量％、特に好ましくは２５〜４２質量％、より特に好ましくは３０〜４０質量％）とすることが好ましい。
【００６６】
更に、上記充填材１００には、図１７、図２０、図２３、図２６、図２７、図２９、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すように、必要に応じて蛍光体１０３を含有させることができる。
蛍光体１０３を含有する場合には、ＬＥＤ素子２から直接放射された色以外の光色も得ることができる。即ち、例えば、青色ＬＥＤ素子を備える場合に、黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を用いることで黄色の光が得られ、青色との混色により白色として視認される光が得られる。
【００６７】
蛍光体１０３は、どのような色に蛍光する蛍光体１０３であってもよい。即ち、例えば、黄色蛍光能を有する蛍光体（黄色蛍光体）、赤色蛍光能を有する蛍光体（赤色蛍光体）、青色蛍光能を有する蛍光体（青色蛍光体）、緑色蛍光能を有する蛍光体（緑色蛍光体）、及び橙色蛍光能を有する蛍光体等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
上記黄色蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体、ＴＡＧ蛍光体、サルファイド蛍光体及びニトライド蛍光体等が挙げられる。これらの蛍光体１０３は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、赤色蛍光体としては、稀土類ボレート系蛍光体｛（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ等｝、酸化イットリウム系蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ等）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。更に、青色蛍光体としては、硫化亜鉛系蛍光体（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等）、アルカリ土類リン酸塩系蛍光体｛（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ等｝、アルミン酸アルカリ土類塩系蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ等）、タングステン酸系蛍光体（ＣａＷＯ４等）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、緑色蛍光体としては、硫化亜鉛系蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ等）、稀土類リン酸塩系蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）、ケイ酸亜鉛系蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等）、ガドリニウム酸硫化物系蛍光体（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等）などが挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６９】
これらのなかでも、ＬＥＤ素子２として青色ＬＥＤ素子２を用いる場合には、特に黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を用いることが好ましい。この黄色蛍光能を有する蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体、ＴＡＧ蛍光体、サルファイド蛍光体及びニトライド蛍光体等が挙げられる。これらの蛍光体１０３は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
蛍光体１０３を含有する場合には、充填材１００全体を１００質量％とした場合に１０〜４０質量％（より好ましくは１５〜３５質量％、更に好ましくは２０〜３０質量％、特に好ましくは２１〜２５質量％）とすることが好ましい。
尚、蛍光体１０３の大きさ及び形状等は特に限定されないが、通常、平均粒径３０〜２００μｍ（より好ましくは４０〜１５０μｍ、特に好ましくは４５〜１４７μｍ）であることが好ましい。また、その形状は、通常、球状及び／又は不定形粒子状である。
【００７１】
本発明のＬＥＤ実装基板１は、図２１〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すように、更に、レンズ２００を備えることができる。レンズ２００を備えることにより備えない場合に比べて輝度を向上させることできる（無効光を集光することができる）。また、備えない場合に比べてレンズ形状によってより広角又はより狭角（指向性）の視野角のＬＥＤ実装基板１とすることができる。
レンズ２００は、例えば、上部基板１１上に設けられ、且つ少なくとも第３貫通孔の開口面を覆う別体のレンズ２００を備えることができる（図２１〜２７、図３２、図３４、図３６及び図３７参照）。また、上記充填材１００の上端がレンズ形状に形成されることによって充填材１００と一体のレンズを備えることもできる。これらのうちでは別体のレンズ２００を用いることが好ましい。レンズ形状を精度良く自由に選択することができるからである。
【００７２】
更に、例えば、前述のように上部基板１１が透光性であり、且つ広角レンズ２００を上部基板１１上に第３貫通孔の開口面を覆って備える場合には、視野角が特に広い（例えば、視野角が９０度以上、特に１００〜１２０度、更には１１０〜１１５度）ＬＥＤ実装基板１を得ることができる（図２１〜２６、図３２、図３４、図３６及び図３７等参照）。
一方、より狭角なレンズ２００を備えることにより視野角が狭い指向性に優れた（例えば、視野角が９０度未満、特に７０〜８０度）ＬＥＤ実装基板を得ることができる（図２７参照）。
【００７３】
このＬＥＤ実装基板１に用いるレンズ２００の形状は特に限定されないが、通常、少なくともＬＥＤ実装基板１の外表面側にレンズ形状を有することが好ましい。このレンズ形状は、凸レンズ形状であってもよく、凹レンズ形状であってもよい。また、レンズ２００の内側（ＬＥＤ実装基板内部側）の形状は特に限定されず、平坦面であってもよく、凹面であってもよく、凸面であってもよいが、これらのなかでは平坦面又は凹面であることが好ましい。
【００７４】
また、上記別体のレンズ２００を備える場合は、図２１〜図２７、図３２、図３４、図３６及び図３７に示すようにリブ部２０１を備えることによって第３貫通孔内に圧入して配設してもよく、上部基板１１上に接着剤等によって接合して配設してもよく、その他の方法により配設してもよい。これらのなかではリブ部２０１を用いることが好ましい。接着剤を用いる場合に比べて屈折率の変化する界面数を低減でき、より輝度の高いＬＥＤ実装基板１を得ることができるからである。
尚、レンズ２００の配設方法に関わらず、レンズ２００を備えることにより貫通孔内の防塵及び防水の効果を得ることができ、長期信頼性に優れたＬＥＤ実装基板１を得ることができる。また、レンズ２００を構成する材質については従来公知の光学レンズを用いることができ、樹脂レンズであってもよく、ガラスレンズであってもよい。
【００７５】
更に、レンズ２００を備える場合にはそのレンズ２００を、上部基板１３が透光性を有する場合には上部基板１３を、各々（少なくとも一方を）着色することで、レンズ２００及び上部基板１３にフィルタ機能を持たせることができる。この着色は、レンズ２００及び／又は上部基板１３を構成する材料内に着色剤を混入して行ってもよく、レンズ２００及び／又は上部基板１３の表面を染色して行ってもよい。
【００７６】
即ち、例えば、青色ＬＥＤ素子２を備え、且つ黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を含有する充填材１００を用いたＬＥＤ実装基板１において、レンズ２００及び／又は上部基板１３をピンク色に着色することで、演色性を改善できる。従って、より自然な白色光と視認できる光源が得られる。
【００７７】
更に、例えば、青色ＬＥＤ素子２を備え、且つ黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を含有する充填材１００を用いたＬＥＤ実装基板１において、レンズ２００及び／又は上部基板１３を赤色に着色することで、ピンク色〜紫色（特にピンク色〜赤紫色）に発光するＬＥＤ実装基板が得られる。
また、図３６に示すように、青色ＬＥＤ素子２を備え、且つ黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を含有する充填材１００を用いたＬＥＤ実装基板１においては、充填材１００の上部表面に、透光性樹脂１５１と、透光性樹脂内に分散されて含有された赤色蛍光能を有する蛍光体（赤色蛍光体）１５２と、を含有する赤色フィルタ層１５０を備えることで、ピンク色〜紫色（特にピンク色〜赤紫色）に発光するＬＥＤ実装基板が得られる。上記赤色蛍光体としては前述の赤色蛍光体をそのまま適用できる。
【００７８】
更に、図３７に示すように、青色ＬＥＤ素子２を備え、且つ透光性粒子１０２を含有する充填材１００（この充填材１００は黄色蛍光能を有する蛍光体１０３を含有しなくてもよい）を用いたＬＥＤ実装基板１においては、充填材１００の上部表面に、透光性樹脂１６１と、透光性樹脂１６１内に分散されて含有された黄色蛍光能を有する蛍光体（黄色蛍光体）１６２と、を含有する黄色蛍光層１６０を備えることができる。更に、この黄色蛍光層１６０の上部表面に、上記赤色フィルタ層１５０を備えることができる。これらの黄色蛍光層１６０と赤色フィルタ層１５０とを備える場合は、図３６に示すＬＥＤ実装基板と同様に、ピンク色〜紫色（特にピンク色〜赤紫色）に発光するＬＥＤ実装基板が得られる。
【００７９】
赤色着色剤（染料など）及び赤色蛍光体等は、加熱により性能が低下するものが多く、特に８０℃、更には１００℃以上の温度が負荷される状況では劣化が激しい。しかし、本発明のＬＥＤ実装基板は放熱性に優れており、赤色着色剤及び赤色蛍光体が劣化し難く、長期にわたって赤色を保持できる。また、この効果は、充填材１００を含有し、且つ透光性粒子１０２として石英ガラス粒子を含有する場合に特に高く得られる。即ち、石英ガラス粒子は、比熱容量が大きく充填材１００の温度上昇を抑えることができるからである。
従って、本発明のＬＥＤ実装基板は、耐久性が高いピンク色〜紫色（特にピンク色〜赤紫色）に発光するＬＥＤ実装基板とすることができる。
【００８０】
また、上記赤色フィルタ層１５０を用いる場合、ＬＥＤ素子２から赤色フィルタ層１５０までの距離が１．５〜６ｍｍ（更には２〜４ｍｍ、特に２〜３ｍｍ）と近い場合には赤色蛍光体１５２としては稀土類ボレート系蛍光体｛（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ等｝を用いることが好ましい。更に、この蛍光体を用いる場合には、赤色フィルタ層１５０内に、透光性樹脂１５１及び赤色蛍光体１５２以外に、前記透光性粒子を含有させることが好ましい。この場合、例えば、質量割合において透光性樹脂：赤色蛍光体：透光性粒子が、３５〜５５質量％：４０〜５５質量％：５〜１５質量％となるように配合することが好ましい。
一方、ＬＥＤ素子２から赤色フィルタ層１５０までの距離が３〜８ｍｍ（更には５〜８ｍｍ）と遠い場合には赤色蛍光体１５２としては酸化イットリウム系蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ等）を用いることが好ましい。
【００８１】
また、上記でいうピンク色とは、白色光と赤色光とが混合された光の色である。この混合比率は特に限定されないが、通常、白色光：赤色光が２０〜８０％：８０〜２０％（好ましくは３０〜７０％：７０〜３０％）である。一方、紫とは、青色光と赤色光とが混合された光の色である。この混合比率は特に限定されないが、通常、青色光：赤色光が１〜９９％：９９〜１％である。このうち赤紫の混合比率が５０％を超える光の色である。但し、上記混合比率は、発光時間の比率に相当し、通常、デューティー回路において制御される。
【００８２】
更に、上記赤色フィルタ層１５０及び上記黄色蛍光層１６０は、各々、流動性を有する透光性樹脂（未硬化物）中に蛍光体等を含有する混合樹脂を所定位置（第１貫通孔等の内部）に流し込んだ後に、硬化させて形成してもよい。更に、予め薄膜状（厚さ０．１５〜０．８ｍｍ程度）に形成された状態のシート状物を、充填材１００の上部表面（更には黄色蛍光層１６０の上部表面）に積層（積層圧着でもよい）した後、硬化させて形成してもよい。
【００８３】
本発明のＬＥＤ実装基板１は、底部基板１１と、ＬＥＤ素子２と、絶縁性中間層１２と、上部基板１３とを備える。これらの底部基板１１、絶縁性中間層１２及び上部基板１３は、単層であってもよく、複層であってもよい。即ち、１層の樹脂層又はセラミック層のみからなってもよく、２層以上の樹脂層又はセラミック層からなってもよい。また、樹脂層及びセラミック層以外にも上記のごとく導体層を備えることができる。この導体層は、底部基板１１、絶縁性中間層１２及び上部基板１３の各々の内部に形成されていてもよく、外部（上面及び／又は下面）に形成されていてもよい。即ち、底部基板１１、絶縁性中間層１２及び上部基板１３は、各々絶縁層と導体層とが積層された積層体であってもよい。
【００８４】
更に、このＬＥＤ実装基板１は、底部基板１１と上部基板１３との間に、絶縁性中間層１２の他に更に１層又は２層以上（通常、６層以下）の絶縁層を有していてもよい。この場合、各々の絶縁層の間には、絶縁性中間層１２が有する絶縁性接着層８と同様の絶縁性接着層が介装される。また、このように更に他の絶縁層を設けたときは、この絶縁層に、絶縁性中間層１２等と同様に、ＬＥＤ素子を点灯させ、且つ制御するための回路を配設することができ、ＬＥＤ素子のより複雑な制御が可能とすることもできる。
【００８５】
本発明のＬＥＤ実装基板１は、例えば、以下のようにして製造することができる。
底部基板１１、及び上部基板１３を前記のようにして作製する。その後、絶縁性中間層１の絶縁層の両面に前記のように絶縁性接着層８となる未硬化接着層を形成する。次いで、底部基板１１と絶縁性中間層の一方の面の未硬化接着層とを当接させ、上部基板１１と絶縁性中間層の絶縁層の他方の面の未硬化接着層とを当接させて積層する。その後、例えば、１５０〜１８０の温度、真空プレスの通常の圧力である約３ＭＰａの圧力で、加熱、加圧し、一体の積層体とする。加熱、加圧の時間は特に限定されず、温度及び圧力等によもよるが、５０〜８０分間とすることができる。
【００８６】
次いで、底部基板１１に設けられた第１貫通孔の内部であって、且つ底部基板の絶縁層の一面に積層された放熱用支持フィルム４に、ＬＥＤ素子２を接合し、次いで、ＬＥＤ素子の電極端子と底部基板に設けられた電極３とをボンディングワイヤ９により接続し、ＬＥＤ実装基板１とすることができる。また、第１貫通孔及び第２貫通孔の各々の内壁面に反射層６を設ける場合、及び第１貫通孔及び第２貫通孔のそれぞれの内壁面を傾斜面とする場合、は、底部基板１１と、絶縁層の両面に未硬化接着層を有し、絶縁性中間層１２となる積層体と、上部基板１３とを積層するに先立ち予め加工しておく必要がある。ボンディングワイヤ９の材質は特に限定されず、金ワイヤ及びアルミニウムワイヤ等を用いることができる。
尚、底部基板、絶縁性中間層及び上部基板の各々を、ＬＥＤ実装基板の所定寸法より大きく形成し、その後、ダイシングにより個片化して複数の積層体とし、次いで、ＬＥＤ素子を実装し、ボンディングワイヤを配置することで、複数のＬＥＤ実装基板を効率よく製造することもできる。
【００８７】
また、第１貫通孔、第２貫通孔及び第３貫通孔には、通常、封止樹脂（１００）が充填される。これによりＬＥＤ素子２及びボンディングワイヤ９等が外部からの衝撃等から保護され、ＬＥＤ素子２の脱落、ボンディングワイヤ９の脱落及び断線等が防止される。この封止樹脂（１００）は特に限定されないが、透明性の高い樹脂であることが好ましい。この封止樹脂としては、エポキシ樹脂等を用いることができる。この封止樹脂により形成される封止部の表面は平坦であってもよく、レンズ状であってもよいが、凸レンズ状とすることが好ましい。
【００８８】
更に、図３〜５及び図８〜２７では、第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルム４に１個のＬＥＤ素子２が接合されているが、図６及び図３０のように、複数個のＬＥＤ素子２を配置させ、接合させることもできる。このように複数個のＬＥＤ素子２を配置させる場合、従来のＬＥＤ実装基板では、ＬＥＤ素子の周辺に回路が配設され、抵抗等が配置されるため、ＬＥＤ素子２を密に配置させることはできない。一方、本発明のＬＥＤ実装基板１では、ＬＥＤ素子２の周辺に回路を配設する必要がないため、図６のように、ＬＥＤ素子を密に配置させることができる。従って、ＬＥＤ実装基板の発光面積が同じである場合、従来のＬＥＤ実装基板に比べてより多くの出力光が得られ、容易に輝度の高いＬＥＤ実装基板とすることができる。また、所要の出力光を得る場合、ＬＥＤ実装基板を容易により小型化することもできる。
【００８９】
本発明のＬＥＤ実装基板１は、基板（底部基板１１、絶縁性中間層１２、上部基板１３及び各種回路１１１及び１２１等）、ＬＥＤ素子２、充填材１００（透光性樹脂１０１、透光性粒子１０２及び蛍光体１０３等）及びレンズ２００以外にも他部を備えることができる。他部としては、図３０に示すようにコネクタ５００が挙げられる。即ち、ＬＥＤ実装基板１とＬＥＤ実装基板１とを接続するためのコネクタ５００、ＬＥＤ実装基板１とＬＥＤ実装基板以外の各種外部回路とを接続するためのコネクタ等が挙げられる。上記ＬＥＤ実装基板１同士を接続できるコネクタ５００を備える場合には、必要に応じてＬＥＤ実装基板を延長（増設）できる。
【００９０】
本発明のＬＥＤ実装基板１における回路構成（及びその周辺回路構成）は特に限定されないが、例えば、図３３に示すような構成とすることができる。図３３に示す回路はその一部のみが本発明のＬＥＤ実装基板に搭載される。
図３３に示す回路は、第１貫通孔内に収められた３種（例えば、ＲＧＢの３色）のＬＥＤ素子（点線で囲んだ範囲の３つのＬＥＤ素子が１つの第１貫通孔内に配置される）を備える。各ＬＥＤ素子は同種（発光色、制御、形状、大きさなど）毎に直列に接続されている。これらは個別のチップに搭載されたＬＥＤ素子同士を接続して形成してもよく、すべてのＬＥＤ素子を１つのＬＥＤ実装基板内に有する基板を用いてもよい。
【００９１】
また、この回路は、デューティー制御回路部４０１を備えることができる。デューティー回路４０１はＬＥＤ素子２の点滅周期（即ち、輝度）を制御する回路である。このデューティー制御回路部４０１は、図３３に示すように各系列のＬＥＤ素子に対して各々１つを備えてもよく、すべてのＬＥＤ素子を統合して制御する１つを備えてもよい。このデューティー制御回路部４０１は、本発明のＬＥＤ実装基板上に搭載してもよく、このＬＥＤ実装基板が搭載されるマザーボードに搭載してもよい。
【００９２】
更に、この回路は、駆動回路部４０２を備えることができる。この駆動回路部４０２は、デューティー制御回路部４０１から得られた信号を用いてＬＥＤ素子２を駆動するためのドライバである。この駆動回路部４０２は、図３３に示すように各系列のＬＥＤ素子に対して各々１つを備えてもよく、すべてのＬＥＤ素子を統合して駆動する１つを備えてもよい。この駆動回路部４０２は、本発明のＬＥＤ実装基板上に搭載してもよく、このＬＥＤ実装基板が搭載されるマザーボードに搭載してもよい。この駆動回路部４０２としては、各種トランジスタを用いることができ、なかでもＣＭＯＳが好ましい。
【００９３】
また、この回路は、電流制御回路部４０３を備えることができる。この電流制御回路部４０３は、ＬＥＤ素子に流れる電流量を制御する回路である。具体的には抵抗回路及び抵抗素子等が挙げられる。この電流制御回路部４０３は、図３３に示すように各系列のＬＥＤ素子に対して各々１つを備えてもよく、すべてのＬＥＤ素子を統合して制御する１つを備えてもよい。この電流制御回路部４０３は、本発明のＬＥＤ実装基板上に搭載してもよく、このＬＥＤ実装基板が搭載されるマザーボードに搭載してもよい。
【００９４】
更に、この回路は、保護回路部４０４を備えることができる。この保護回路部４０４は、過電圧がかかるのを保護する回路である。この保護回路部４０４は本発明のＬＥＤ実装基板上に搭載してもよく、本発明のＬＥＤ実装基板が搭載されるマザーボードに搭載してもよい。更に、電源４０５に接続されて使用される。
【００９５】
更に、本発明のＬＥＤ実装基板は、通常、マザーボードへ搭載されて使用される。その搭載形態は特に限定されない。例えば、図３４に示すように、放熱用支持フィルムの一部を端子電極として利用し、マザーボード３００が備えるマザーボード側回路３０１と接続することができる。接続に際しては導電性接合材３０２（即ち、ハンダ及びロウ材など）を用いることができる。更に、導電性接合材３０２による接続では、図３４に示すようにフィレットを伴って接続されることが好ましい。これにより、底部基板１１の側面に配設された導体層５との間の確実な電気的接続を得ると共に、優れた接合強度が得られる。従って、ＬＥＤ実装基板を備えたマザーボートにおける信頼性を向上させることができる。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
（１）底部基板
ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸され、硬化されてなる厚さ８００μｍの絶縁層の両面に、厚さ５０μｍの銅箔が積層された市販の両面銅張積層板から所要寸法の正方形の積層体を切り出した。その後、この積層体に、ドリル加工によって等間隔に複数個の第１貫通孔を形成した。この第１貫通孔は直径が１５４０μｍの円筒形の貫通孔とした。次いで、導体層５（銅箔）にサブトラクティブ法により電極３を有する配線パターンを形成した。その後、ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸された厚さ４０μｍのプリプレグを作製し、このプリプレグを、積層体の一面側の第１貫通孔の開口部を除く部分に積層した。次いで、積層体の一面に上記のプリプレグを介して放熱用支持フィルム４となる厚さ１０５μｍの銅箔を積層した。その後、第１貫通孔の内壁面及び放熱用支持フィルム４の表面のうちの第１貫通孔が開口している部分に厚さ１８μｍの銅めっき層を形成し、この銅めっき層の表面に厚さ２μｍの電解銀めっき層を形成し、反射層６を作製した。
尚、積層体の一面に積層されていた導体層５（銅箔）は、プリプレグの積層前に予め除去しておいた。
【００９７】
（２）絶縁性中間層となる積層体
ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸され、硬化されてなる厚さ２００μｍの絶縁体から上記（１）の底部基板と同寸法の正方形の積層体を切り出した。その後、この積層体に、ドリル加工によって、上記（１）における第１貫通孔に対応する位置に、直径３０１０μｍの円筒形の第２貫通孔を形成した。次いで、ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸された厚さ４０μｍのプリプレグを作製し、このプリプレグを、積層体の両面の第２貫通孔の開口部を除く部分に積層した。
【００９８】
（３）上部基板
ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸され、硬化されてなる厚さ６００μｍの絶縁層の両面に、厚さ５０μｍの銅箔が積層された市販の両面銅張積層板から上記（１）の底部基板及び上記（２）の絶縁性中間層となる積層体と同寸法の正方形の積層体を切り出した。その後、この積層板に、ドリル加工によって、上記（２）における第２貫通孔に対応する位置に、第２貫通孔と同じ直径の円筒形の第３貫通孔を形成した。次いで、第３貫通孔の内壁面に厚さ１８μｍの銅めっき層を形成し、この銅めっき層の表面に厚さ２μｍの電解銀めっき層を形成し、反射層６を作製した。
【００９９】
（４）ＬＥＤ実装基板の製造
上記（１）の底部基板１１の他面に、第１貫通孔と第２貫通孔とが同心円状となるように、上記（２）の積層体の一面側を積層し、この積層体の他面側に、上記（３）の上部基板１３の一面側を、第２貫通孔と第３貫通孔とが同心円状となるように積層し、その後、温度１２０℃、圧力３ＭＰａで、６０分間加熱、加圧して、底部基板１１となる積層体と、絶縁性中間層となる積層体と、上部基板１３とを一体に接合した。次いで、第１貫通孔の内部の径方向の中心部において、放熱用支持フィルム４（銅箔）の表面に青色発光ＬＥＤ素子２をエポキシ樹脂により接合し、その後、金線からなるボンディングワイヤ９によりＬＥＤ素子の電極端子と底部基板１１に形成された電極３とを接続した。次いで、第１貫通孔、第２貫通孔及び第３貫通孔に、封止樹脂としてエポキシ樹脂を充填し（図示せず）、各々のＬＥＤ素子２の上部に封止樹脂からなる凸レンズを形成し、図４に示す断面形状を有する複数のＬＥＤ実装基板１を製造した。
【０１００】
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
また、本明細書内で述べた赤、青及び緑の各々の光の波長は厳密に定められているものではないが、本明細書では、通常、赤は６２０〜６５０ｎｍ、青は４６０〜４７０ｎｍ、緑は５２０〜５６０ｎｍである。
更に、本発明には含まれないが、図３５に示すように、絶縁性中間層を備えず、上部基板１３が透光性であって、本発明にいう充填材１００及びレンズ２００を備えるＬＥＤ実装基板が有用であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の発光ダイオード実装基板の一例を示す平面図である。
【図２】図１の発光ダイオード実装基板の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’における断面を示す模式図である。
【図４】図３の発光ダイオード実装基板において発光ダイオード素子が実装された貫通孔の内壁面に反射層が設けられた態様を示す模式図である。
【図５】図４の発光ダイオード実装基板において反射層が設けられた貫通孔の内壁面が傾斜面になっている態様を示す模式図である。
【図６】第１貫通孔の内部において放熱用支持フィルムに複数の発光ダイオード素子が接合されている態様を示す平面図である。
【図７】基板が分割されておらず、一体に形成されている従来の発光ダイオード実装基板の断面を示す模式図である。
【図８】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図９】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１０】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１１】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１２】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１３】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１４】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１５】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１６】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１７】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１８】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図１９】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２０】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２１】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２２】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２３】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２４】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２５】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２６】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２７】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図２８】絶縁性中間層を備えないことによる不具合を説明する模式図である。
【図２９】本発明の発光ダイオード実装基板において充填材を備える場合の光の放射原理を説明する模式図である。
【図３０】本発明の発光ダイオード実装基板の一例を示す平面図である。
【図３１】本発明の発光ダイオード実装基板において絶縁性中間層が回路を備える場合の内部構成を説明する模式的な透過斜視図である。
【図３２】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図３３】本発明の発光ダイオード実装基板における回路の一例を示す模式図である。
【図３４】本発明の発光ダイオード実装基板をマザーボード実装した例を示す断面模式図である。
【図３５】絶縁性中間層を備えない発光ダイオード実装基板の一例を示す断面模式図である。
【図３６】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【図３７】本発明の発光ダイオード実装基板の一例の断面を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１；発光ダイオード実装基板、１１；底部基板、１１１；底部基板回路、１２；絶縁性中間層、１２１；絶縁性中間層回路、１２２；スルーホール、１３；上部基板、２；発光ダイオード素子、３；電極、４；放熱用支持フィルム（銅箔）、５；導体層（銅箔層）、６；反射層（銀めっき層）、７；接合層、８；絶縁性接着層、９；ボンディングワイヤ、１００；充填材、１０１；透光性樹脂、１０２；透光性粒子、１０３；蛍光体、１５０；赤色フィルタ層、１５１；透光性樹脂、１５２；赤色蛍光体、１６０；黄色フィルタ層、１６１；透光性樹脂、１６２；黄色蛍光体、２００；レンズ、２０１；リブ部、３００；マザーボード、３０１；マザーボード側回路、３０２；導電性接合材、４０１；デューティー制御回路部、４０２；駆動回路部、４０３；電流制御回路部、４０４；保護回路部、４０５；電源、５００；コネクタ、９００；短絡部。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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