(57)【要約】【課題】  １）片面配線基板でありながら放熱性が良好で、２）薄型で、３）配線パターンがＬＥＤチップの光の反射に影響しにくく、４）配線パターン上のめっきを銀めっきに頼らなくても良い、特に小サイズのＬＥＤチップに適したＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージ並びに配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  少なくとも第１面側の光（波長４５０ｎｍ）の全反射率が８０％以上である電気的絶縁材と、前記電気的絶縁材を貫通するビアホールと、前記電気的絶縁材の第２面側に設けられた配線パターンと、前記ビアホール内に設けられた前記配線パターンと電気的に導通された金属充填部とを有し、前記電気的絶縁材の第１面側かつ前記金属充填部の表面にＬＥＤチップをボンディングし、前記ＬＥＤチップを樹脂封止した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１面側の光（波長４５０nm）の全反射率が８０％以上である電気的絶縁材と、
前記電気的絶縁材を貫通するビアホールと、
前記電気的絶縁材の第２面側に設けられた配線パターンと、
前記ビアホール内に設けられた前記配線パターンと電気的に導通された金属充填部とを有し、
前記電気的絶縁材の第１面側かつ前記金属充填部の表面にＬＥＤチップをボンディングし、前記ＬＥＤチップを樹脂封止したことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記電気的絶縁材の第１面側は、白色であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記電気的絶縁材は、少なくとも白色絶縁材、基材、接着材または、白色基材、接着材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モジュール。
【請求項４】
前記基材または白色基材は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート、エポキシ、アラミドのいずれかの樹脂を含むことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記基材または白色基材は、その厚さが４μｍ以上７５μｍ以下であることを特徴とする請求項３または４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記金属充填部は、先端にΦ０．１ｍｍ以上の平坦部を有することを特徴とする請求項１乃至５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記金属充填部は、電気銅めっきによって形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至６に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
前記金属充填部は、その先端に金、銀、パラジウム、ニッケル、すずのいずれかの元素を含むめっきが施されていることを特徴とする請求項１乃至７に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
前記金属充填部は、その断面形状が、前記電気的絶縁材の表面から突出する部分において、前記ビアホールより大きな部分があることを特徴とする請求項１乃至８に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至９に記載のＬＥＤモジュールを１個以上のＬＥＤチップを含む単位で個片化することを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
少なくとも第１面側の光（波長４５０nm）の全反射率が８０％以上である電気的絶縁材と、
前記電気的絶縁材を貫通するビアホールと、
前記電気的絶縁材の第２面側に設けられた銅配線パターンと、
前記ビアホール内に前記銅配線パターンと電気的に導通された金属充填部を有し、
前記電気的絶縁材の第１面側は、前記電気的絶縁材から前記金属充填部が露出していることを特徴とする配線基板。
【請求項１２】
前記電気的絶縁材の第１面側は、白色であることを特徴とする請求項１１に記載の配線基板。
【請求項１３】
前記電気的絶縁材は、少なくとも白色絶縁材、基材、接着材または、白色基材、接着材からなることを特徴とする請求項１１乃至１２に記載の配線基板。
【請求項１４】
前記基材または白色基材は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート、エポキシ、アラミドのいずれかの樹脂を含むことを特徴とする請求項１３に記載の配線基板。
【請求項１５】
前記基材または白色基材は、その厚さが、４μｍ以上７５μｍ以下であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の配線基板。
【請求項１６】
前記金属充填部は、先端にΦ０．１ｍｍ以上の平坦部を有することを特徴とする請求項１１乃至１５に記載の配線基板。
【請求項１７】
前記金属充填部は、電気銅めっきによって形成されたものであることを特徴とする請求項１１乃至１６に記載の配線基板。
【請求項１８】
前記金属充填部は、その先端に金、銀、パラジウム、ニッケル、すずのいずれかの元素を含むめっきが施されていることを特徴とする請求項１１乃至１７に記載の配線基板。
【請求項１９】
前記金属充填部は、その断面形状が、前記電気的絶縁材の表面から突出した部分において前記ビアホールより大きな部分があることを特徴とする請求項１１乃至１８に記載の配線基板。
【請求項２０】
前記電気的絶縁材に前記ビアホールを形成する工程と、
前記電気的絶縁材の第２面側に金属箔をラミネートする工程と、
前記電気的絶縁材の第１面側から前記金属充填部を形成する工程と
を順次行うことを特徴とする請求項１１乃至１９に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージ、並びにそれらに用いる配線基板と配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーやＣＯ2排出削減などの観点から携帯電話やノートパソコンを代表とする液晶ディスプレイを用いた携帯機器やＬＥＤバックライトを用いた『ＬＥＤ−ＴＶ』と呼ばれる液晶ＴＶ、さらには、ＬＥＤモジュールを光源とするＬＥＤ電球などのような、ＬＥＤチップを光源とする商品が増加しつつある。
【０００３】
これらの商品には、１）ガラスエポキシ基板、２）アルミベース基板、３）セラミック基板などの配線基板にＬＥＤチップを実装した、ＬＥＤモジュールやＬＥＤパッケージが組み込まれている。また、その他にリードフレームにＬＥＤチップを実装して白色モールド樹脂で成型したＬＥＤパッケージが組み込まれているものもある。
【０００４】
これらのＬＥＤモジュールやＬＥＤパッケージに用いられるＬＥＤチップは、一般的に、ＧａＮ系青色ＬＥＤチップが使用され、青色の光を白色に波長変換できる蛍光体を混入した封止材で封止して白色発光する仕組みとなっている。ＧａＮ系青色ＬＥＤチップは、その発光特性のバラツキを小さく抑えることが要求されるため、例えば、０．２５ｍｍ×０．３５ｍｍ角などの小さなサイズで使用される。
【０００５】
従来技術の一例を図１２に示す。従来のＬＥＤモジュールは、前記１）〜３）のような材料からなる基材１の片面に接着剤層２を設け、銅箔をパターニングして配線パターン５を形成した配線基板を用い、前記配線パターン５上にＬＥＤチップ７を搭載し、ワイヤー８にてボンディングし、封止材９によって封止されたものが用いられている。
【０００６】
ところで、ＬＥＤモジュールやＬＥＤパッケージに搭載されたＬＥＤチップは、大量の発熱を伴うものである。この発熱によって、製品の寿命や製品の発光効率に影響を及ぼすため、種々の放熱対策が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３５７７８号公報（［０００５］〜［００１２］）
【特許文献２】特開２００９−５４８６０号公報  （［請求項１］、［請求項５］、図１〜５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の１）〜３）を用いた配線基板やリードフレームは、通常２００μｍ以上の厚さのものが用いられており、ＬＥＤモジュールやＬＥＤパッケージを薄型化する場合の障害となっている。
【０００９】
一方、ＬＥＤチップの温度上昇を防ぐためには、一般的にＬＥＤチップ搭載面からの搭載した配線基板の裏面側への熱伝導を良くすることが重要である。そのため、配線基板の厚みには注意が必要である。
【００１０】
厚い配線基板を用いる場合には、熱伝導のためのビアやヒートシンクの設置が望ましい。図１３に、従来技術におけるヒートシンクを有するＬＥＤモジュールの一例を示す。この構造は、図１２に示した構造において、配線基板としてＬＥＤチップ７の直下にビアホール４を形成し、そこに金属を充填させた金属充填部６を設けるとともに配線パターン５の反対面にヒートシンクＨを設けている。このようなＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージを製造するには、両面配線基板を使ったり、厚いヒートシンクを一体化したりしてＬＥＤパッケージとすることが一般的であり、それは軽薄短小化や低コスト化の観点からＬＥＤチップを大きな電流で駆動するケースなどに限定されてしまう。
【００１１】
また、ＬＥＤチップが発光した光を最大限活用するために、基板側から光を反射させることが重要であり、白色のセラミック基板を使う場合を除き、ボンディングのために露出している配線面に銀めっきを施し、配線を含む基板の表面には白色樹脂を印刷するか射出成型した白色樹脂でカバーするのが一般的であった。
【００１２】
このような構造の場合、銀めっきは、銀めっき加工時にムラや色調などの外観の管理が難しく、ＬＥＤパッケージにした後も硫化などで変色し、光の反射率が低下しやすいという問題を抱えていた。
【００１３】
また、印刷可能な白色樹脂は、微小なＬＥＤチップであるために微小なＬＥＤチップボンディングやワイヤーボンディングのために微小な開口を設けざるをえず、このような微小な開口を印刷することは開口位置や開口形状の精度上の問題があった。加えて、印刷が可能で、かつフォトリソグラフィによる加工が可能な白色樹脂は、上記の印刷が可能なだけの白色樹脂と比べて耐熱性がやや劣るという問題があった。
【００１４】
一方、射出成型可能な白色樹脂は、ＬＥＤパッケージの様に射出成型の容積が小さい場合には、白色樹脂の使用効率が極めて低いという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みて、１）片面配線基板でありながら放熱性が良好で、２）薄型で、３）配線パターンがＬＥＤチップの光の反射に影響しにくく、４）配線パターン上のめっきを銀めっきに頼らなくても良い、特に小サイズのＬＥＤチップに適したＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージ、並びに配線基板およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１７】
本発明に係るＬＥＤモジュールは、少なくとも第１面側の光（波長４５０ｎｍ）の全反射率が８０％以上である電気的絶縁材と、前記電気的絶縁材を貫通するビアホールと、前記電気的絶縁材の第２面側に設けられた配線パターンと、前記ビアホール内に設けられた前記配線パターンと電気的に導通された金属充填部とを有し、前記電気的絶縁材の第１面側かつ前記金属充填部の表面にＬＥＤチップをボンディングし、前記ＬＥＤチップを樹脂封止したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るＬＥＤパッケージは、本発明に係るＬＥＤモジュールを１個以上のＬＥＤチップを含む単位で個片化することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る配線基板は、少なくとも第１面側の光（波長４５０ｎｍ）の全反射率が８０％以上である電気的絶縁材と、前記電気的絶縁材を貫通するビアホールと、前記電気的絶縁材の第２面側に設けられた銅配線パターンと、前記ビアホール内に前記銅配線パターンと電気的に導通された金属充填部を有し、前記電気的絶縁材の第１面側は前記電気的絶縁材から前記金属充填部が露出していることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る配線基板の製造方法は、前記電気的絶縁材に前記ビアホールを形成する工程と、前記電気的絶縁材の第２面側に金属箔をラミネートする工程と、前記電気的絶縁材の第１面側から前記金属充填部を形成する工程とを順次行うことを特徴とする。
【００２１】
また、用途に応じて配線基板のフレキシブル性が要求される分野においては、電気的絶縁材として、曲げ半径Ｒが５０ｍｍ以下の材料を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、１）片面配線基板でありながら放熱性が良好で、２）薄型が可能で、３）配線パターンがＬＥＤチップの光の反射に影響しにくく、４）配線パターン上のめっきを銀めっきに頼らなくても良い、という特徴を有する、特に小サイズのＬＥＤチップに適したＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージならびに配線基板およびその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの断面図である。
【図２】本発明の配線基板の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットであり、（ａ）はＬ    ＥＤチップ搭載前の配線基板の平面図であり、（ｂ）は放熱用金属充填部６ａの形状を短形にした変形例のＬＥＤチップ搭載後の配線基板の上面図、（ｃ）は図３（ｂ）の裏面図である。
【図４】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールであり、ＬＥＤチップ搭載面側から見た（ａ）上面図、（ｂ）下面図、（ｃ）給電用配線を保護膜で被覆した場合の下面図である。
【図５】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの断面図である。
【図６】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットであり、ＬＥＤチップ搭載面側から見た（ａ）上面図、（ｂ）下面図である。
【図７】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの（ａ）断面図、（ｂ）下面図を示し、（ｃ）、（ｄ）は（ａ）の変形例の断面図である。
【図８】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの（ａ）断面図、（ｂ）上面図である。
【図９】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの（ａ）断面図、（ｂ）上面図である。
【図１０】本発明の一実施例を示すＬＥＤモジュールの１ユニットの（ａ）断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例であるＬＥＤモジュールの１ユニットの（ａ）断面図であり、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。
【図１２】従来の一般的な片面基板からＬＥＤモジュールの１ユニットの断面図である。
【図１３】従来の一般的な両面配線基板を利用したＬＥＤモジュールの１ユニットの断面図である。
【図１４】本発明の参考形態である一般的な片面基板に埋め込みめっきを加えてＬＥＤモジュールを作った場合の１ユニットを示し、（ａ）〜（ｅ）はＬＥＤモジュールに用いられる配線基板の製造工程であり、（ｆ）は完成したＬＥＤモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２５】
＜実施例１＞
図１は、本発明の一実施形態のＬＥＤモジュール（１ユニット）の断面図を示し、図２にその製造工程の一例を示す。本発明の製造方法を説明するためにＴＡＢ（Tape  Automated  Bonding）の製造方法を基準に説明するが、リジット基板やフレキシブル基板などの他の配線基板の製造方法にも適用が可能であることはいうまでもない。
【００２６】
本実施例におけるＬＥＤモジュールおよび配線基板は、図１に示すように、電気的絶縁材１１と、電気的絶縁材１１を貫通するビアホール４ａ、４ｂと、電気的絶縁材１１の第２面側に設けられた放熱用配線パターン５ａ、給電用配線パターン５ｂと、ビアホール４ａ、４ｂ内に設けられた配線パターンと電気的に導通された放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂとを有しており、電気的絶縁材１１の第１面側かつ放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの先端にＬＥＤチップ７をワイヤー８と用いてボンディングし、ＬＥＤチップ７を封止材９で樹脂封止したものである。
【００２７】
電気的絶縁材１１は、本実施例では基材１の片面に接着剤層２、もう一方の面に白色絶縁材３を接着させたものを用いた。ただし、基材１自身が光の反射率が８０％以上で、かつ白色であれば白色絶縁材３は無くても良い。つまり、ＬＥＤチップ７搭載面の最表層となる材料が反射率の高いもの（８０％以上）で、白色のものを用いればよいということである。
【００２８】
基材１は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート、エポキシ、アラミドのいずれかの樹脂を含むフィルムが望ましい。電気的絶縁材１１は、基材１に白色絶縁材３をコートしたものに熱硬化性の接着材層２をラミネート、または塗工して製造することができる。この時、例えば弾性率が高いアラミドを主成分とするフィルムを基材１に用いれば、基材１が４μｍという薄さでも製造可能である。熱硬化性の接着材は、ＴＡＢ用あるいはフレキシブル基板用の接着材やカバーレイ用接着材の中から選択可能であるが、電気絶縁性や耐熱性の観点からエポキシ系の接着材が好ましい。メーカーを例示すると、巴川製紙所、東レ、有沢製作所などから選択することができる。電気的絶縁材１１に使用できる材料として、例えば、三井化学や東洋紡の白色コートしたポリイミドフィルムや、有沢製作所の接着材を塗工した白色カバーレイが挙げられる。電気的絶縁材１１は、ＴＡＢの製造工程を流動させる、所謂ロールトゥロール方式に適用させるために、ロール形態で作業可能な幅にスリットを行ってもよい（図示せず）。
【００２９】
これらの製造方法を図２に基づいて説明する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、基材１の片面に白色絶縁材３を有し、反対面に接着材層２を有する電気的絶縁材１１を用意する。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、電気的絶縁材１１にプレスでビアホール４ａ、４ｂを形成する。この時、必要に応じてスプロケット穴（図示せず）やアライメント用の穴（図示せず）をあけても構わない。プレス以外の公知の方法を用いてビアホールを形成してもよい。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、電気的絶縁材１１の接着材層２に銅箔１５をラミネートする。銅箔１５は、１８〜７０μｍ程度の厚さの中から選定するのが一般的には好ましいが、これに限定するものではない。ラミネートには、常圧または減圧環境下で作業可能なロールラミネーターを使用するのが好ましい。ラミネート時の条件は、接着材メーカーが示す参考条件を基準に選定することが可能である。多くの熱硬化性接着材の場合、ラミネート終了後１５０℃以上の高温でポストキュアを行うのが一般的である。この点も接着材メー
カーの参考条件を基準に決定すればよい。
【００３３】
図２（ｄ）に示すように、ビアホール４ａ、４ｂに電気銅めっきにより埋め込みめっきをおこなって放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂを形成する。埋め込みめっきの方法については、特開２００３−１２４２６４号公報などに開示された公知の技術を用いればよい。具体的には、銅箔１５のビアホール４ａ、４ｂ形成面と反対の面をめっき用マスキングテープ（図示せず）でマスキングした後、ビアホール４ａ、４ｂ内に露出した銅箔１５上に銅めっきを行い、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂを設ける。このとき、銅めっき液の種類やめっき条件を変えることによって、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの先端を凸状にも凹状にも平坦にも形成することが可能である。また、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの高さもめっき条件（主にめっき時間）によって任意に調整することができる。さらに、めっき液とめっき条件によっては、金属充填部の先端の径をビアホールよりも大きくすることができる。なお、銅めっき液とその使用方法については、エバラユージライト、アトテックなど銅めっき液を販売しているメーカーから容易に入手可能であるため、詳細な説明は省略する。
【００３４】
図２（ｅ）に示すように、銅箔１５のパターニングを行って放熱用配線パターン５ａ、給電用配線パターン５ｂを形成する。放熱用配線パターン５ａ、給電用配線パターン５ｂのパターニングには、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂ形成時に使用した銅箔１５面のマスキングテープを剥がした後、銅箔１５にエッチングレジストを塗工し、エッチングレジストを露光、現像して銅箔１５をエッチングし、エッチングレジストを剥膜するという、公知のフォトリソグラフィの一連の作業を行う。エッチングレジストの代わりにドライフィルムを用いても良い。また、銅箔１５のパターニングを行う際には、埋め込みめっきを行った面は、マスキングテープを貼るか裏止め材を塗工するかしてエッチング液などの薬液から防御することが望ましい。
【００３５】
次に、必要に応じて、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの露出した表面に金、銀、パラジウム、ニッケル、すずのいずれかの金属を含むめっきを行う（図示せず）。前工程で埋め込みめっき側にマスキングテープを貼り付けた場合には、マスキングテープを剥がしてから行う。この際、銅箔のパターン面と埋め込みめっき面側で交互にマスキングしながら別の種類のめっきをすることでも良いし、同じ種類のめっきをすることでも良い。また、めっきの面積を削減するために、銅箔のパターン面はあらかじめ、めっきが不要な部分をレジストやカバーレイでカバーしてからめっきすることでも良い。
【００３６】
上記のように、本発明のＬＥＤモジュール・ＬＥＤパッケージ用の配線基板がロール形態で完成する。
【００３７】
通常のＴＡＢでは、図１２に示すように配線パターン５面側にＬＥＤチップ７を実装するが、本発明では図１に示すように従来技術における実装面の反対側にあたる埋め込みめっき（放熱用金属充填部６ａ）の表面にＬＥＤチップ７を実装する。
【００３８】
このようにして完成した配線基板の１ユニットのパターンに注目すると、図３（ａ）に示すように白色コート面（白色絶縁材３若しくは白色の基材１）の中に放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの先端部しか見えない外観となる。この放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの大きさや形状を工夫すれば、図３（ｂ）に示すようにＬＥＤパッケージを発光面から見たときに放熱用金属充填部６ａのＬＥＤチップ７搭載面をＬＥＤチップ７よりも１回り大きくなる程度にまで小さくすることも可能である。そうすれば、光の反射の観点でめっきの種類を銀めっきに限定する必要性は低くなる。
【００３９】
また、反対側の配線パターン面は、図３（ｃ）に示すように給電に必要な断面積の配線パターン（給電用配線パターン）５ｂを確保していればよく、それ以外のパターンは、ビアホール４ａの放熱用金属充填部６ａに直結した給電用配線パターン５ｂとは電気的に絶縁された放熱用配線パターン５ａとして広い面積を確保することが可能となる。
【００４０】
一例として、白色コート層２０μｍ、基材１０μｍ、接着材１０μｍの構成の電気的絶縁材を用いる場合、わずか４０μｍ高さの金属充填部に続いて任意の厚さの放熱用パターンを置くことが可能になり、その材質を銅とすれば銅の熱伝導率の高さを活用した熱抵抗の小さい配線基板とすることができる。
【００４１】
続いて、３個のパターンを直列にしたＬＥＤモジュールの白色コート面側のイメージを図４（ａ）に示す。ここで、図示しないが、ＬＥＤチップを搭載していない状態が配線基板のイメージとなる。配線基板の段階では白色コート面側には、上記の通り、埋め込みめっきの表面しか見えないのが大きな特徴点となっている。
【００４２】
次に、裏面のイメージを図４（ｂ）に示す。ＬＥＤチップ７への給電用配線パターン５ｂに比べてＬＥＤチップ７の放熱用配線パターン５ａの面積を大きくできるという特徴を有する。一例として、図４（ｃ）のように給電用配線パターン５ｂをレジストやカバーレイなどの保護膜１０でカバーすれば、放熱用配線パターン５ａだけ露出させることができるので、保護膜１０よりも厚い熱伝導率の高い粘着材や接着材（図示せず）を介在させて放熱用配線パターン５ａを別の放熱体に密着させることも可能になる。また、放熱体にレジストやカバーレイの厚みを逃げる凹みを設ければ、薄い粘着材や接着材で密着させることも可能である。また、接着材として、はんだを使うことも可能である。
【００４３】
続いて、図示はしないが、この配線基板にＧａＮ系の青色ＬＥＤチップを実装する方法について述べる。
【００４４】
まず、ウェハーリングまたはトレーに搭載された状態のＬＥＤチップを用意し、それをＬＥＤ用ダイボンダーにてダイボンディングする。ダイボンディング材としてはシリコーン系の材料が一般的であるが、ダイボンダーに塗布機構が無い場合は、ダイボンダーにかける前にダイボンディング材をダイボンディングする金属充填部の先端に塗布する。
【００４５】
なお、配線基板がリール形態でダイボンダーにかからない場合は、適当な長さに切断してリードフレームの外枠のようなロの字の金属枠などに貼り付ければ、擬似リードフレームとして流すことができる。
【００４６】
ダイボンディングの後は、ダイボンディング材のキュアを行う。一般的には１５０℃で１時間程度であるが、ダイボンディング材メーカーの参考値を基準にすればよい。
【００４７】
次に、減圧環境下でのプラズマクリーニングを行う。このとき、アルゴンと酸素との混合ガスが一般的に用いられる。これにより、ダイボンディング材のキュアの際の発ガスで汚染したＬＥＤチップのボンディングパッドのクリーニングを行う。
【００４８】
次に、ワイヤーボンダーにてＬＥＤチップと給電のための金属充填部とのワイヤーボンディングをおこなう。一例として、ＬＥＤチップ側にワイヤーでバンプを形成し、金属充填部に第１ボンディング、ＬＥＤチップ側のバンプ（電極）に第２ボンディングを行うと、温度サイクル試験の耐性を向上させることができる。
【００４９】
なお、個々のＬＥＤチップに対してダムを形成することもできる。この場合の断面図を図５（ａ）、（ｂ）に示すが、ＬＥＤチップ７の周囲を封止材９封入用の開口部を有する別の樹脂や金属のシートを貼り付けて封止樹脂のダム１２とし、そこに青色ＬＥＤの光を白色に波長変換可能な蛍光体を混入した封止材９を流し込んで封止することでＧａＮ系の白色ＬＥＤモジュールを作製することができる。これを個片化してＬＥＤパッケージとすることも可能である。封止材９のダム１２は、ディスペンサーなどで白色シリコーン樹脂の一筆書きをすることでも形成できる。これらのダム１２は、その反射率と形状を考慮することにより、反射板の機能を持たせることができる。これらのダム１２は、複数のＬＥＤチップ単位で形成されていても良いし、個々のＬＥＤチップ毎に形成されていてもよい。
【００５０】
個片化してＬＥＤパッケージとする方法としては、例えばビグ刃と呼ばれるような刃物で押し切りすることでも可能である。
【００５１】
ＬＥＤモジュール、ＬＥＤパッケージの裏面の配線パターンに無電解めっきを行えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように刃物で押し切りする外形部分（図６（ａ）、（ｂ）の外形、Ａ−Ａ´線、Ｂ−Ｂ´線、Ｃ−Ｃ´線、Ｄ−Ｄ´線）に銅パターンが横切らないように形成することができるので、配線パターンのバリや金属バリの脱落を皆無にできるとともに、薄い刃物の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
＜実施例２＞
図７に本発明の他の実施例を示す。図７（ａ）は、フリップチップ実装可能なＬＥＤチップを用いたＬＥＤモジュールの１ユニット分の断面図を示し、図７（ｂ)は裏面パターンの一例を示す。実施例２は、電気的絶縁材１１に設けられたビアホール４に電気導通用金属充填部６ｂが設けられており、ＬＥＤチップ７に設けられたバンプ１３が直接的に電気導通用金属充填部６ｂに電気的に接続された、フリップチップ構造を採用したものである。
【００５３】
図７（ｃ）に示すように、ビアホール４の電気導通用金属充填部６ｂは、電気的絶縁材１１の表面より高くても良い。これによって、封止材がボイドなく充填しやすくなる。
【００５４】
また、図７（ｄ）に示すように、フリップチップ実装を容易にするために（バンプ１３と電気導通用金属充填部６ｂとの電気的接続を確実にし、ＬＥＤチップ７へのダメージを減らすために）、ビアホールの電気導通用金属充填部６ｂにあらかじめ、金などの金属からなるバンプ１４を設けても良い。このバンプ１４は、ワイヤーボンダーでも容易に作ることが出来る。
【００５５】
＜実施例３＞
図８に本発明の他の実施例を示す。実施例３は、前記実施例２において電気的絶縁材１１上に白い樹脂で成型した反射板１６を取り付けて、その中に封止材９を流し込んだものであり、図８（ａ）は、ＬＥＤモジュールの１ユニット分の断面図を示し、図８（ｂ）は、図８（ａ）の上面図を示すものである。本実施例において、反射板１６を取り付ける最も簡単な方法としては、白い粘着テープ（図示せず）を使う方法がある。
【００５６】
なお、図８（ａ）は、ＬＥＤチップ７をフリップチップ接続した図になっているが、もちろんワイヤーボンディングするタイプのＬＥＤチップでも同様のことが可能である。
【００５７】
＜実施例４＞
図９に本発明の他の実施例を示す。実施例４は、図９（ａ）に示すように、電気的絶縁材１１の厚さがＬＥＤチップ７の厚さよりも薄い場合の一実施例を示すものである。この場合、ビアホール４ａの金属充填部（放熱用）を無くすか少なくしてＬＥＤチップ７をダイボンディングし、その後白色充填剤（白色レジストなど）をポッティングして反射板１６を形成することができる。本実施例によれば、ＬＥＤチップ７底面と放熱用配線パターン５ａの熱的接続距離が小さくなる効果も見込める。
【００５８】
＜実施例５＞
図１０に本発明の他の実施例を示す。前述したが、図１０（ａ）に示すように、放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂを例えば埋め込みめっきの時間を長くすることによって電気的絶縁材１１表面より高くすることが出来る。突き出た金属充填部によって柔らかい封止材９の移動を制限するようなアンカー的効果が期待される。
【００５９】
また、図１０（ｂ）に示すように、給電のための電気導通用金属充填部６ｂの高さをＬＥＤチップ７がダイボンディングされる面より高くすれば、ワイヤー長さの節約をすることができ、また、柔らかい封止材のアンカー的効果も高まることが想定される。
【００６０】
また、図１０（ｃ）に示すように、銅めっき液の変更やめっき条件の変更で放熱用金属充填部６ａ、電気導通用金属充填部６ｂの先端部をビアホール４ａ、４ｂよりも大きくすることもできる。本実施例によれば、柔らかい封止材９のアンカー的な効果が大きくなるため、たとえば温度サイクル試験におけるワイヤー断線などの信頼性不良が発生しにくくなるという効果を奏する。
【００６１】
＜実施例６＞
図１１に本発明の他の実施例を示す。実施例６は、１個のＬＥＤパッケージの断面において封止材９の形状を台形（図１１（ａ））や逆台形（図１１（ｂ））にしたものである。ＬＥＤモジュールを個片化してＬＥＤパッケージとする前に、個片化のための切断線上の封止材９をＶ字型や逆Ｖ字型にかみそり刃などで切り取ることにより、この形状を得ることが可能であり、押し切りにより封止材９の切断面が破断面となってしまうのを防ぐことができる。また、個片化の際には、切断線上にほとんど封止材９が無い状態となるため、封止材９と電気的絶縁材１１の界面にストレスを与えずに切断することができる。
【００６２】
さらに、図６に示した放熱用配線パターン５ａ、給電用配線パターン５ｂのような配線パターンと無電解めっきと組み合わせれば、配線パターンは切断せず電気的絶縁材１１だけを切断することになるので、配線パターン切断時に生じる可能性のある金属異物の発生を無くし、押し切りに使う刃物の長寿命化をもたらす効果も予想される。
【００６３】
＜実施例７＞
また、特に図示はしないが、３個以上のＬＥＤチップのＬＥＤモジュールを製造する場合の給電配線のパターンにおける電気的接続は、直列接続と並列接続を自由に組み合わせることが可能である。
【００６４】
＜実施例８＞
また、特に図示はしないが、電気的絶縁材を構成する白色絶縁材は有機系白色絶縁材と無機系白色絶縁材を自由に組み合わせて２層以上の構成とすることができる。また基材と白色絶縁材の間には接着を良くするために、接着材やプライマーの層を設ける事ができる。
【００６５】
＜参考例＞
本発明の他の実施例として、図１４（ａ）〜（ｅ）に、通常の片面配線のＴＡＢを埋め込みめっきする製造方法を示す。各図は、ＬＥＤモジュールの１ユニット分の断面図を示すものである。まず、接着材層２付きの基材１を準備する（図１４（ａ））。次に、パンチングによりビアホール４ａの穴あけを行う（図１４（ｂ））。続いて、銅箔１５を貼り合わせ（図１４（ｃ））、ビアホール４ａ内に埋め込みめっきを行うことで放熱用金属充填部６ａを形成する（図１４（ｄ)）。そして、銅箔１５にパターニングを行い配線パターン５を形成し（図１４（ｅ））、その後、必要に応じて配線パターン５上にめっき形成やレジスト等の保護膜塗布などを行い（図示せず）、ＬＥＤチップ７をワイヤー８でボンディングを行うことによりＬＥＤモジュールを製造する（図１４（ｆ））。この実施例では、実施例１にみられる特徴点は有していないが、ＬＥＤチップ７の直下に設けられたビアホール４ａ内に形成された放熱用金属充填部６ａによる放熱の効果がある程度見込める。本発明とは異なる埋め込みめっきを活用したＬＥＤモジュールの一例でもある。
【符号の説明】
【００６６】
１    基材
２    接着材層
３    白色絶縁材
４、４ａ、４ｂ    ビアホール
５ａ  放熱用配線パターン
５ｂ  給電用配線パターン
６    金属充填部
６ａ  放熱用金属充填部
６ｂ  電気導通用充填部
７    ＬＥＤチップ
８    ワイヤー
９    封止材
１０  保護膜
１１  電気的絶縁材
１２  ダム
１３  バンプ（半導体チップ側）
１４  バンプ（金属充填部側）
１５  銅箔
１６  反射板
Ｈ    ヒートシンク
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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