(57)【要約】【課題】ベース基板として、反射率や放熱性が優れるアルミニウム基板を用いる場合でも、層間接続の形成のための工数増加がなく、しかも下面電極の形成も容易な発光素子搭載用の配線基板を提供することを目的とする。【解決手段】アルミニウムベースと、このアルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、前記アルミニウムベースの下面に配置される下部基板と、前記上部基板の開口に設けられた発光素子搭載部と、を備え、前記上部基板上に設けられた上面電極と、前記下部基板上に設けられた下面電極とが、前記アルミニウムベースを介して、電気的に接続され、層間接続が形成される発光素子搭載用の配線基板である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムベースと、このアルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、前記アルミニウムベースの下面に配置される下部基板と、前記上部基板の開口に設けられた発光素子搭載部と、を備え、前記上部基板上に設けられた上面電極と、前記下部基板上に設けられた下面電極とが、前記アルミニウムベースを介して、電気的に接続され、層間接続が形成される発光素子搭載用の配線基板。
【請求項２】
請求項１において、アルミニウムベースに設けられたスリットによって、上面電極と下面電極とを電気的に接続するそれぞれの層間接続同士が、絶縁される発光搭載用の配線基板。
【請求項３】
請求項１又は２において、アルミニウムベースと上面電極又は下面電極との電気的接続が、フィルドビアめっき、又は導電ペースト等で形成される発光素子搭載用の配線基板。
【請求項４】
請求項１から３の何れかにおいて、アルミニウムベースに設けられたスリットが、アルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、前記アルミニウムベースの下面に配置される下部基板とを接着する接着樹脂で充填される発光素子搭載用の配線板基板。
【請求項５】
請求項１から４の何れかにおいて、アルミニウムベースが高反射アルミニウム基板である発光素子搭載用の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子搭載用の配線基板に関し、特には両面に電極を有する発光素子搭載用の配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度が要求される一般照明用途の発光素子搭載用配線基板においては、反射率や放熱性が優れることから、アルミニウムをベース基板として用いた配線基板が知られている。このような発光素子搭載用の配線基板としては、ベース基板であるアルミニウムの上部に、開口部を有する絶縁層を形成し、開口部にアルミニウムを露出させ、この露出したアルミニウム上に、発光素子を搭載したもの（特許文献１）、ベース基板であるアルミニウムに凹部を形成し、この凹部に発光素子を搭載したもの（特許文献２）がある。
【０００３】
しかし、発光素子搭載用基板に発光素子を搭載した後、チップ部品である発光素子パッケージとして使用するためには、マザーボードに実装する必要があり、この実装性も重要になってくる。この実装性を満足するためには、発光素子搭載用基板の下面に、マザーボードと接続するための電極（下面電極）を設ける必要がある。アルミニウムをベース基板とし、下面電極を有する発光素子搭載用の配線基板としては、ベース基板であるアルミニウムベースに貫通穴を形成し、アルミニウムベースの表面及び貫通穴に絶縁樹脂を形成し、貫通穴の絶縁樹脂を狙って層間接続のための穴を形成するもの（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０９７０１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１３６６号公報
【特許文献３】特開平５−００６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、引用文献３は、ベース基板であるアルミニウムベースに設けた開口を一旦、穴埋め樹脂で埋めた後、この部分を狙って層間接続用の穴を形成し、スルーホールめっき等で層間接続を形成する。このため、層間接続を形成するためには、通常の絶縁基板をベース基板とする場合に比べて、工数が大幅に増加する。また、ベース基板であるアルミニウムベースに穴埋め後に層間接続用の穴を加工する際の位置精度が必要であり、位置ずれによってベース基板であるアルミニウム基板とスルーホールめっきとの絶縁を確保できない問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ベース基板として、反射率や放熱性が優れるアルミニウムベースを用いる場合でも、層間接続の形成のための工数増加がなく、しかも下面電極の形成も容易な発光素子搭載用の配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、次のものに関する。
（１）  アルミニウムベースと、このアルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、前記アルミニウムベースの下面に配置される下部基板と、前記上部基板の開口に設けられた発光素子搭載部と、を備え、前記上部基板上に設けられた上面電極と、前記下部基板上に設けられた下面電極とが、前記アルミニウムベースを介して、電気的に接続され、層間接続が形成される発光素子搭載用の配線基板。
（２）  （１）において、アルミニウムベースに設けられたスリットによって、上面電極と下面電極とを電気的に接続するそれぞれの層間接続同士が絶縁される発光素子搭載用の配線基板。
（３）  （１）又は（２）において、アルミニウムベースと上面電極又は下面電極との電気的接続が、フィルドビアめっき、又は導電ペースト等で形成される発光素子搭載用の配線基板。
（４）  （１）から（３）の何れかにおいて、アルミニウムベースに設けられたスリットが、アルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、前記アルミニウムベースの下面に配置される下部基板とを接着する接着樹脂で充填される発光素子搭載用の配線板基板。
（５）  （１）〜（４）の何れかにおいて、アルミニウムベースが高反射アルミニウム基板である発光素子搭載用の配線基板。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ベース基板として、反射率や放熱性が優れるアルミニウムベースを用いる場合でも、層間接続の形成のための工数増加がなく、しかも下面電極の形成も容易な発光素子搭載用の配線基板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る配線基板の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る配線基板の平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る配線基板の製造方法である。
【図４】本発明の実施例１に係る配線基板の製造方法である。
【図５】本発明の実施例２に係る配線基板の製造方法である。
【図６】本発明の実施例２に係る配線基板の製造方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の配線基板の実施形態の一例の断面図を図１に、平面図を図２に示す。本発明の配線基板の実施形態としては、アルミニウムベース１と、このアルミニウムベース１の上面に配置される上部基板１１と、前記アルミニウムベース１の下面に配置される下部基板１２と、前記上部基板１１の開口１４に設けられた発光素子搭載部１０と、を備え、前記上部基板１１上に設けられた上面電極７と、前記下部基板１２上に設けられた下面電極８とが、前記アルミニウムベース１を介して、電気的に接続され、層間接続１２が形成される発光素子搭載用の配線基板が挙げられる。本発明の発光素子搭載用の配線基板とは、製造途中のもの、発光素子搭載用の配線基板としての最終製品の状態のもの及び発光素子を搭載しパッケージ化したもの等を含むものである。
【００１１】
本発明に用いるアルミニウムベースとは、発光素子を搭載する支持体であるとともに、発光素子から放射される光に対する反射面としての機能を有するものである。アルミニウムベースとしては、金属ベース配線基板に用いられるアルミニウム板を用いることができるが、高輝度を目的とする場合には、いわゆる高輝度発光素子からの白色系の光（波長が４６０ｎｍ付近の光）に対する反射率が高いものが望ましい。このようなアルミニウムベースの例として、いわゆる高反射アルミニウムが挙げられる。ここで、高反射アルミニウムとは、波長が４６０ｎｍ付近の光に対する反射率が、９０％以上であるアルミニウムをいう。高反射アルミニウムは、例えば、９９％以上の高純度のアルミニウム板の表面にアルマイト処理や蒸着を施す等によって作製することができる。従来、アルミニウムベースは、発光素子を搭載する支持体であるとともに、発光素子から放射される光に対する反射面としての機能や放熱性を有するものであったが、本発明では、さらに、アルミニウムベース自体の電気導電性を利用して、表裏の配線パターンを層間接続する機能も付加したことにより、発光素子搭載用配線基板を、高密度化・小型化することができる。
【００１２】
本発明における上部基板とは、アルミニウムベースを介して、発光素子搭載部側に配置される基板をいい、アルミニウムベース上面（発光素子搭載部側の面）に設けられた絶縁層と、この絶縁層の上部に設けられた配線パターンとを備える。また、下部基板とは、アルミニウムベースを介して、発光素子搭載部の反対側に配置される基板をいい、アルミニウムベース下面（発光素子搭載部の反対側の面）に設けられた絶縁層と、この絶縁層の下部に設けられた配線パターンを備える。
【００１３】
上部基板及び下部基板の絶縁層を構成する材料としては、配線基板で使用されるものであれば特に限定されず、一般基材用のプリプレグ(例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイド−トリアジン樹脂、フェノール樹脂等を、ガラスクロスや紙等の補強材に含浸させ、Ｂステージ状とした多層化接着シート）、白色基材用のプリプレグ（例えば、酸化チタンを含有させた熱硬化性樹脂を、ガラスクロス等の補強材に含浸させ、Ｂステージ状とした多層化接着シート）等を用いることができる。また、補強材を有しない多層化接着シートを用いてもよい。基材自体に反射機能を備える必要はないため、一般基材の中でも、汎用のガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、多層化接着シート等を用いれば、基材コストを低減できる。
【００１４】
上部基板及び下部基板の配線パターンを構成する材料としては、一般的な配線基板で用いられる金属箔やめっきなどで形成された金属層を用いることができる。配線パターンは、この金属層を、エッチング等の配線基板の一般的な回路形成方法により形成することができる。
【００１５】
本発明における発光素子搭載部とは、アルミニウムベース上に設けられた、発光素子が搭載される領域をいう。発光素子搭載部は、アルミニウムベースの上部基板側に設けられた開口によって形成される凹部、つまりアルミニウムベースが露出している部分に設けられる。この発光素子搭載部は、例えば、多層化接着シートを仮付けした上部基板を準備し、これを貫通する開口を設けておき、この多層化接着シート付きの上部基板の開口を塞ぐようにアルミニウムベースを貼り合せることによって、形成することができる。発光素子の搭載は、例えば、ダイボンドフィルムを用いて行なうことができる。
【００１６】
本発明における上面電極とは、上部基板上に設けられた配線パターンのうち、発光素子と直に電気的接続がなされる電極をいう。発光素子と上面電極との電気的接続は、ワイヤーボンディングで行なわれる。上部基板の配線パターンには、短絡部が設けられており、この短絡部において、上部基板の配線パターンが、アルミニウムベースに設けられた層間接続部と電気的に接続されている。
【００１７】
本発明における下面電極とは、下部基板上に設けられる導体パターンのうち、他の配線基板や他の半導体パッケージ等と、直に電気的接続がなされる電極をいう。下面電極と他の配線基板や他の半導体パッケージ等との接続は、はんだや導電性接着剤を用いて行なわれる。下部基板の配線パターンには、短絡部が設けられており、この短絡部において、下部基板の配線パターンが、アルミニウムベースに設けられた層間接続部と電気的に接続されている。従来であれば上部基板に設けられていた電極を下面に設けることで発光素子搭載用配線基板の小型化が可能となる。
【００１８】
本発明における短絡部とは、上部基板上の配線パターン又は下部基板上の配線パターンと、アルミニムベースに設けられた層間接続部とを電気的に接続するものである。この短絡部は、例えば、多層化接着シートを仮付けした上部基板又は下部基板を準備し、これを貫通する貫通孔を設けておき、この貫通孔を塞ぐようにアルミニウムベースを貼り合せた後、アルミニムベースが露出した非貫通孔にフィルドビアめっきを充填すること、又は導電性ペーストを塗布することで非貫通部上に凸部を形成し、貼り合わせることで多層化接着シートを貫通すること等により、形成することができる。
【００１９】
本発明における層間接続部とは、アルミニウムベースに設けられ、上部基板に設けられた短絡部と下部基板に設けられた短絡部とを電気的に導通させるものである。つまり、上部基板及び下部基板に設けられた短絡部とこの層間接続部によって、上部基板の上面電極を含む配線パターンと、下部基板の下面電極を含む配線パターンとの間に、層間接続が形成される。層間接続部は、アルミニウムベースにスリットを形成して、層間接続部同士の絶縁を図ることにより、所望の位置・サイズ・形状で、形成することができる。これにより、配線基板の支持体となるアルミニウムベース自体を、層間接続を構成する部材として用いることができる。また、層間接続の位置を自由に設けることができ、また層間接続の位置合わせを高精度に行なう必要がないため、設計の自由度に優れた配線基板を提供することができる。また、ベースとなるアルミニウムを加工し、上部基板及び下部基板を貼り合わせ、エッチング等の配線基板の一般的な回路形成を行なうことで本発明の配線基板を提供でき、複雑な工程が不要となるため、生産性に優れる。ベース基板として、反射率や放熱性が優れるアルミニウム基板を用いる場合でも、層間接続の形成のための工数増加がなく、しかも下面電極の形成も容易な発光素子搭載用の配線基板を提供することができる。さらに、アルミニウムベースに設けられたスリットが、アルミニウムベースの上面に配置される上部基板と、アルミニウムベースの下面に配置される下部基板とを接着する接着樹脂で充填されるようにすると、電気的絶縁性を確保することができるとともに、スリットを形成してもアルミニウムベースの強度を確保することができる。なお、発行素子搭載用スリットは、発光素子搭載用の配線基板の製造途中の段階では、一部をリブ状に残して繋げておき、発光素子搭載用の配線基板としての最終製品とする段階でルータ加工等で切断するか、又は、発光素子を搭載し個別のパッケージとする段階でダイシング加工等で切断すると、アルミニウムベースをスリット加工した段階でばらばらにならず、取り扱い性に優れる点で好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２１】
（実施例１）
図３（ａ）に示すように、高反射アルミニウム１に、ＮＣドリルマシンであるＭＡＲＫ−１００（日立精工株式会社製、商品名）によって貫通孔１８及びスリット２を設ける。また、図４（ａ）に示すように高反射アルミニウム１が分離しないように、一部にリブ１７を残しながらスリット加工をする。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、高反射アルミニウム１の両面に、絶縁層４として、エポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグであるＧＥＡ−６７９ＮＵＪＹ（日立化成工業株式会社製、商品名）を配置した。また、さらにその上の両面に、配線パターン１６を形成するため、厚さ１８μｍの銅箔３である３ＥＣ−ＶＬＰ−５（三井金属鉱業株式会社製、商品名）を配置した。絶縁層４及び銅箔３には、発光素子搭載部１０に対応する開口１４を、ルータ加工等で予め形成した。次に、真空プレスを用いて、圧力３ＭＰａ、温度１７５℃、保持時間１．５時間の条件で加圧加熱して積層一体化した。このように、高反射アルミニウム１の両方の面に絶縁層４と配線パターン１６形成用の銅箔３を積層一体化した。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、サブトラクティブ法により、銅箔３にレーザ加工のための窓孔を形成する。その後、エポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグが露出した銅箔３の開口部分をＮＣレーザ加工機ＭＡＲＫ−２０（日立精工株式会社製、商品名）を用いて加工し、高反射アルミニウム１を露出させ、非貫通孔９を形成させる。次に、この非貫通孔１９のクリーニング処理を行った後、耐めっき性のあるフィルム（めっきレジスト）を発光素子搭載部１０を覆うように形成する。その後、図３（ｄ）に示すように、フィルドビアめっき処理を行ない、非貫通孔１９内をフィルドビアめっきで埋め込むとともに、上部基板１１と下部基板１２を電気的に接続させて、層間接続を形成する。
【００２４】
次に、図３（ｄ）及び図４（ｂ）に示すように、サブトラクティブ法により、銅箔３に上面電極７及び下面電極８を形成する。
【００２５】
最後に、図４（ｃ）に示すように、ルータ加工することにより、高反射アルミニウム１のリブ１７を切断し、上面電極７及び下面電極８を有する発光素子搭載用の配線基板を形成する。
（実施例２）
【００２６】
図５（ａ）に示すように、高反射アルミニウム１に、ＮＣドリルマシンであるＭＡＲＫ−１００（日立精工株式会社製、商品名）によって貫通孔１８及びスリット２を設ける。図６（a）に示すように、高反射アルミニウム１が分離しないように、直線状にスリット加工をする。
【００２７】
絶縁層４として、エポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグであるＧＥＡ−６７９ＮＵＪＹ（日立化成工業株式会社製、商品名）を準備した。また、配線パターン１６を形成するため、厚さ１８μｍの銅箔３である３ＥＣ−ＶＬＰ−５（三井金属鉱業株式会社製、商品名）を準備した。このエポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグの両面に、上記の厚さ１８μｍの銅箔３を重ね合わせ、真空プレスを用いて、圧力３ＭＰａ、温度１７５℃、保持時間１．５時間の条件で加圧加熱して積層一体化した。このようにして、銅張積層板を２枚作製した。さらに、図５（ｂ）に示すように、発光素子搭載部１０に対応する開口１４を形成した。
【００２８】
サブトラクティブ法により銅箔３に、レーザ加工のための窓孔、上面電極７及び下面電極８となる配線パターン１６を形成する。その後、エポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグが露出した部分をＮＣレーザ加工機ＭＡＲＫ−２０（日立精工株式会社製、商品名）を用いて加工し、非貫通孔１９を形成させる。ついで、この非貫通孔１９のクリーニング処理を過マンガン酸ナトリウム水溶液に温度８５℃で行う。その後、図５（ｃ）に示すように、フィルドビアめっき５で非貫通孔内を充填し、この充填したフィルドビアめっき５の上に、導電性ペースト１５を塗布することで、非貫通孔１上に凸部を形成した。
【００２９】
次に、図５（ｄ）に示すように、高反射アルミニウム１の両面に、絶縁層６となるエポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグを重ね合わせ、さらにその両面に、先に作製した凸部を有する基板を重ね合わせる。ここで、高反射アルミニウム１の上面に配置された基板が上部基板１１、高反射アルミニウム１の下面に配置された基板が下部基板１２となる。なお、非貫通孔５上に凸部を有する面を、高反射アルミニウム１側に向けて重ね合わせている。次に、図５（ｅ）及び図６（ｂ）に示すように、真空プレスを用いて、圧力３ＭＰａ、温度１７５℃、保持時間１．５時間の条件で加圧加熱して積層一体化した。このように、高反射アルミニウム１の両方の面に上部基板１１及び下部基板１２を積層一体化し、その際、硬化した導電性ペースト１５により形成された凸部が、エポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグを貫通し、上部基板１１と下部基板１２を電気的に接続させる。
【００３０】
図６（ｃ）に示すように、ルータ加工することにより、高反射アルミニウム１のスリット２を横断するように切断し、上面電極７及び下面電極８を有する発光素子搭載用の配線基板を形成する。
【符号の説明】
【００３１】
１…アルミニウムベース又は高反射アルミウム、２…スリット、３…銅箔、４…絶縁層、５…フィルドビアめっき、６…絶縁層、７…上面電極、８…下面電極、９…発行素子、１０…発行素子搭載部、１１…上部基板、１２…下部基板、１３…短絡部、１４…開口、１５…導電性ペースト又は凸部、１６…配線パターン、１７…リブ、１８…貫通孔、１９…非貫通孔
【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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