发光元件装载用基板、led封装件及led封装件的制造方法

专利名称：发光元件装载用基板、led封装件及led封装件的制造方法
技术领域：
本发明涉及发光元件装载用基板、使用该发光元件装载用基板的LED封装件及LED封装件的制造方法。
背景技术：
近年来,从节能的观点出发作为发光元件关注使用LED (Light Emitting Diode)芯片的显示装置或照明装置，在世界范围内引起LED芯片和与之关联的产品或技术的开发竞争。作为其象征的一个例子，公知的是以每单位亮度的价格(日元/Im)作为指标。其中，关于LED芯片从发光效率的观点出发，倒装片型的LED芯片引起关注，这种倒装片型的LED芯片与在发光面一侧具有电极的引线接合型的LED芯片不同，将电极设置 在LED芯片的背面。对于安装这种倒装片型的LED芯片的基板，由于要求基板的散热性、配线图案的微细性、基板的平坦性等，因此多使用陶瓷基板是现状。另外，关于当前主流的引线接合型的LED芯片，关注如下类型的LED封装件用白色的注塑树脂封固LF (Lead Frame),该封固树脂兼作反光镜。可是，陶瓷基板由于是以比较小的尺寸(例如50mm四方)的块单位强制烧结，因此即使大量生产，也难以实现廉价，配线图案越微细，对于配线图案的微细度的烧结的变形的比例越不能忽视。而且，由于最近也要求基板的薄度，因此在装卸时因冲击而割裂的概率变高。另外，LF难以实现与倒装片型的LED芯片对应的细微的配线图案。作为其代替基板，正在研究使用由现有技术构成的刚性基板、卷带式基板(TAB:Tape Automated Bonding)、挠性基板、金属基底基板等。此时，为了使良好的散热性与能够安装倒装片的配线图案的微细性并存，一般采用双面配线基板，这种双面配线基板在基板的两面形成配线，这些配线彼此用贯穿柱(貫通H 7)电连接(例如，参照专利文献I)。专利文献I所公开的发光装置，具备具有导通区域和非导通区域的金属基板；在金属基板上通过绝缘层形成的一对配线图案；在一对配线图案上以倒装片方式安装且在底面具有2个电极的LED芯片；以及将金属基板的导通区域与LED芯片的2个电极通过一对配线图案连接的一对贯穿柱。专利文献I :日本特开2011-40488号公报可是，作为双面配线基板的实施方式，若使其具有用于确保散热性的贯穿柱和配线的微细性，则与单面配线基板相比，无论如何都变得高价，因此用每单位亮度的价格(日元/lm)这个指标衡量成为失去竞争力的原因。另外，在通过截面积小于LED芯片尺寸的贯穿柱进行散热的结构中，难于获得足够的散热性。另外，以用注塑树脂封固(转移成形)LF的LED封装件为代表，为了将配置在配线基板的块内的多个LED封装件进行个片化，一般使用采用了旋转磨具的切割机，而且由于切割机的厂商也垄断，因此处于很难通过与其他公司的差别化来确保竞争力的状况。而且，由于LED封装件的大小小型化为例如3mmX I. 5mm以下，因此配线基板的块内的LED封装件的数量超过几百个，其结果成为纵横合计的由切割机得到的切割线的数量也大致与其相同的个数的状况。这意味着切割机的负荷增大，LED封装件的生产数量越增加，难以与其他公司差别化的切割机越增加。

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供使用单面配线基板，能够实现倒装片安装、且散热性良好并容易进行LED封装件的个片化的发光元件装载用基板及使用该发光元件装载用基板的LED封装件、和LED封装件的制造方法。本发明为了实现上述目的，提供以下的发光元件装载用基板、LED封装件及LED封装件的制造方法。(I)发光元件装载用基板，具备具有绝缘性的基板；形成于上述基板的一个面上的一对配线图案；沿厚度方向贯穿上述基板的一对贯穿孔；以及一对填充部，上述一对填充部以与上述一对配线图案接触，并且在上述基板的与上述一个面相反一侧的面侧露出的
方式填充于上述一对贯穿孔并由金属构成，上述一对填充部具有伸出部，上述伸出部在从上述基板的上述一个面侧观察时，从上述一对配线图案向外侧伸出。(2)上述(I)所述的发光元件装载用基板，上述一对填充部的上述伸出部具有以形成发光装置的外形的一部分的方式伸出的形状。(3 )上述(I)或(2 )所述的发光元件装载用基板，上述一对填充部分别具有上述配线图案面积的50%以上的面积。(4)上述(I)至(3)任何一项所述的发光元件装载用基板，上述配线图案由铜或铜合金形成，上述填充部由填充于上述贯穿孔的上述基板的厚度的1/2以上的部分的铜或铜合金形成。(5) LED封装件，以跨于上述(I)至(4)中任何一项所述的发光元件装载用基板的上述一对配线图案的方式，或者在一个配线图案的上表面装载LED芯片来作为上述发光元件并电连接上述配线图案和上述LED芯片，用封固树脂封固上述LED芯片。(6) LED封装件的制造方法在具有绝缘性的基板的一个面上形成一对配线图案，形成沿厚度方向贯穿上述基板的一对贯穿孔，形成具有在从上述基板的上述个面侧观察时从上述一对配线图案向外侧伸出的伸出部的一对填充部，上述一对填充部以如下方式形成以与上述一对配线图案接触，并且在上述基板的与上述一个面相反一侧的面侧露出的方式向上述一对贯穿孔填充金属，在上述一对配线图案上装载LED芯片作为发光元件，用封固树脂封固上述LED芯片并在上述基板上形成LED封装件，以上述LED封装件的上述一对填充部的上述伸出部的端面成为上述LED封装件的外形的一部分的方式，将LED封装件个片化。另外，本发明在上述(I)至(4)任何一项所述的发光元件装载用基板中也可以具有以下的构成。即，上述基板具有即使以半径50mm弯曲也不产生裂纹的可挠性。另外，上述配线图案具有30 μ m以上的厚度。另外，上述配线图案及上述填充部均具有350W/mk以上的导热系数。而且，上述一对配线图案，在上述一个面侧的表面具有基于以硫酸钡(BaSO4)的白色原材料为基准的光谱反射计的测定中，波长450 700nm范围的初始全反射率为80%以上的反射层。另外，在上述基板的与上述一方的面相反一侧的面侧具有阻焊层。发明的效果如下。根据本发明，提供能够安装使用了单面配线基板的倒装片，散热性良好，容易LED封装件的单片化的发光元件装载用基板及使用其的LED封装件、和LED封装件的制造方法。


图I (a)是本发明第一实施方式的LED封装件的剖视图，图I (b)是从图I (a)的LED封装件去除封固树脂与反射层的LED封装件的俯视图。图2是表示使用了本实施方式的LED封装件的卷带式基板(TAB Tape AutomatedBonding)的制造方法的俯视图。`图3 (a) (e)是以一个单元图案部分表示发光元件装载用基板的制造方法的一例的剖视图。图4是表示LED封装件的个片化的俯视图。图5是表示LED封装件的个片化的其他例子的俯视图。图6是本发明第二实施方式的LED封装件的俯视图。图7是本发明第三实施方式的LED封装件的俯视图。图8是本发明第四实施方式的LED封装件的俯视图。图9 Ca)是本发明第五实施方式的LED封装件的剖视图，图9 (b)是从图9 (a)的LED封装件去除封固树脂的LED封装件的俯视图。图10 (a)是本发明第六实施方式的LED封装件的剖视图，图10 (b)是从图10 (a)的LED封装件去除封固树脂的LED封装件的俯视图。图11 (a)是本发明第七实施方式的LED封装件的剖视图，图11 (b)是从图11 (a)的LED封装件去除封固树脂的LED封装件的俯视图。图12是本发明第八实施方式的LED封装件的剖视图。图13 (a)是本发明第九实施方式的LED封装件的剖视图；图13 (b)是从图13Ca)的LED封装件去除封固树脂的LED封装件的俯视图。图14是本发明第十实施方式的LED封装件的剖视图。图中I-LED封装件，2-发光元件装载用基板，3-LED芯片，4A、4B、4C 一封固树脂，4a —倾斜面，4b —封固树脂的一部分，5A、5B - LED芯片，5a —电极，6、6A 6D —接合线，7 —齐纳二极管，8A、8B —冲切区域，20 —树脂薄膜，20a —表面,20b —背面,20c —贯穿孔，21 一粘接剂，22A、22B —配线图案，22a —凸部，22b —凹部，22c —倒锥形，23A、23B —填充部，23a —凸部，23b 一切断面，24 一反射层，24a —开口，25 —阻焊层，30、30A、30B —装载区域，30a、30b —边，31a、31b —电极，32a、32b 一隆起块，100 一卷带式基板，101 —单位图案，102 一单元，103 —输送孔，200 —电绝缘材料，220 —铜箔，221、222 —电镀用供电线，230、231 一伸出部，232 —端面。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式参照附图进行说明。另外，各图中对于实质上具有同一功能的构成要件，标注同一符号而省略其重复说明。实施方式的摘要本实施方式的发光元件装载用基板，具备具有绝缘性的基板；形成于上述基板的一个面上的一对配线图案；以及形成沿厚度方向贯穿上述基板的一对贯穿孔，并以与上述一对配线图案接触、并且在上述基板的与上述一个面相反一侧的面侧露出的方式填充于上述一对贯穿孔中的由金属构成的一对填充部，上述一对填充部具有伸出部，上述伸出部在从上述基板的上述一个面侧观察时，从上述一对配线图案向外侧伸出。配线图案存在应装载发光元件的装载区域。这里，所谓“装载区域”是指预定装载发光元件的区域，通常是矩形状的区域，在发光元件的个数为一个时，与发光元件的面积大致相等；在发光元件的个数为多个时，是指包围多个发光元件的一个区域，或与各个发光元 件对应的多个区域。另外，“装载区域”有跨于一对的配线图案地存在的情况、和存在于一对配线图案中的一个配线图案的情况等。
填充部的伸出部与具有绝缘性的基板的边界，即使不使用切割机也能够分离，因此从具有绝缘性的基板取出用封固树脂封固LED芯片(发光元件)的LED封装件(发光装置)变得容易。若将LED封装件个片化，则填充部的端面形成LED封装件的外形的一部分。第一实施方式图I (a)是本发明第一实施方式的LED封装件的剖视图，图I (b)是从图I (a)的LED封装件去除封固树脂与反射层的LED封装件的俯视图。作为发光装置的一例的LED封装件1，在发光元件装载用基板2的一对配线图案22A、22B上的边30a、30b构成的矩形状的装载区域30上进行如下的倒装片安装由隆起块32a、32b连接作为发光元件在底面具有电极31a、31b的倒装片型的LED芯片3，并用封固树脂4A封固LED芯片3。发光元件装载用基板2是在基板的单面具有配线的所谓的单面配线基板，具备作为具有绝缘性的基板的树脂薄膜20 ;具有装载LED芯片3的装载区域30并在作为树脂薄膜20的一个面的表面20a上通过粘接剂21沿规定的方向排列地形成的一对配线图案22A、22B ;形成沿厚度方向贯穿树脂薄膜20的一对贯穿孔20c，且以与一对配线图案22A、22B接触、并且在与树脂薄膜20的一个面相反一侧的面即背面20b侧露出的方式填充于一对贯穿孔20c的由金属构成的一对填充部23A、23B ;以及以覆盖一对配线图案22A、22B的方式形成于树脂薄膜20的表面20a —侧并反射来自LED芯片3的光的反射层24。另外,发光兀件装载用基板2，在从树脂薄膜20的表面20a侧观察时，一对填充部23A、23B具有从一对配线图案22A、22B向外侧伸出的伸出部230、231。另外，在图I (a)中，24a为用于使隆起块32a,32b通过的开口。接着，关于上述LED封装件I的各部分的详细情况进行说明。(树脂薄膜)树脂薄膜20优选具有即使以半径50mm弯曲，也不产生裂纹的可挠性(柔软性)和绝缘性。作为树脂薄膜20，可以使用例如由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环氧、芳族聚酰胺等的树脂单体构成的薄膜。(配线图案)
一对配线图案22A、22B具有规定间隔地分离。该间隔在装载区域30中优选例如
O.04mm以下。通过增大配线图案相对于LED封装件的平面面积的面积比，从而能够减小反射效率差的树脂薄膜20的露出面积，也能够使封装的反射率比现有技术进一步提高。配线图案22A、22B的厚度优选30 μ m以上。另外，配线图案22A、22B优选具有350W/mk以上的导热系数。作为这种配线图案22A、22B的材料，可以使用铜(纯铜)或铜合金等。通过对配线图案22A、22B的材料使用纯铜，从而能够实现396W/mk。配线图案22A、22B的形状，在本实施方式中虽然为矩形状，但不限于此，既可以为五边形以上的多边形，也可以为包含曲线、圆弧等的形状。(填充部)一对填充部23A、23B之间的间隔在装载区域30中优选例如O. 2mm以下。另外，一对填充部23A、23B在从树脂薄膜20的表面20a侧观察时，分别比装载区域30的面积宽，并且，分别优选具有配线图案22A、22B的面积的50%以上或者75%以上的面积。一对填充部23A、23B也可以分别具有比配线图案22A、22B的面积宽的面积。在本实施方式中，填充部`23A、23B具有配线图案22A、22B的面积I. I I. 3倍或者I. I I. 5倍左右的面积。一对填充部23A、23B具有在一对配线图案22A、22B排列的规定的方向伸出的伸出部230、和在与规定的方向正交的方向伸出的伸出部231。填充部23A、23B具有在从树脂薄膜20的表面20a侧观察时，在一对填充部23A、23B排列的方向伸出的伸出部230、和在与一对填充部23A、23B排列的方向正交的方向伸出的伸出部231。另外，也可以仅具有伸出部230、231中的一个。另外，填充部23A、23B具有在后述的LED封装件I个片化时形成的切断面23b。填充部23A、23B在树脂薄膜20的贯穿孔20c的树脂薄膜20的厚度的1/2以上的部分填充金属而形成。在本实施方式中，贯穿孔20c内全部填充金属而形成填充部23A、23B。填充部23A、23B与配线图案22A、22B同样优选具有350W/mk以上的导热系数。作为这种填充部23A、23B的材料，可以使用铜(纯铜)或铜合金等。填充部23A、23B的材料使用纯铜，从而能够实现396W/mk。(反射层)反射层24优选在基于以硫酸钡(BaSO4)的白色原材料为基准的光谱反射计的测定中，波长450 700nm范围的初始反射率具有80%以上。作为这种材料，也可以使用白色的薄膜或阻碍膜卜)。另外，也可以在配线图案22A、22B上实施镀银作为反射层。(LED 芯片)LED芯片3例如具有O. 3 I. Omm四边形左右的尺寸，具有在底面由铝合金等构成的一对电极31a、31b、和形成于电极31a、31b的由金等构成的隆起块32a、32b。另外,作为LED芯片，既可以使用在底面和上面分别具有电极，或者在上面具有2个以上电极，通过引线连接的引线接合型的LED芯片，也可以将它们组合。(封固树脂)封固树脂4A，在本实施例中由于要使LED芯片3发出的光具有指向性，因此表面具有球状或曲面，但不限于此。另外，作为封固树脂4A的材料，可以使用硅酮树脂等的树脂。树脂范围的意义
接着，关于上述各部分相关的数值范围的意义进行说明。(树脂薄膜的可挠性)树脂薄膜20即使以半径R=50mm弯曲也不产生裂纹是基于以下的理由。一般地，作为大量高效率地构成蚀刻等的液处理流程的方法，利用辊to辊的 方法有效。可是，利用辊to辊存在如下问题若要直线地输送树脂薄膜20争取处理时间(处理长度)，则存在输送速度过慢，或者制造装置过长的问题。另外，若在开动制造装置的状态下进行辊状的树脂薄膜20的交换或接合，则需要进行蓄能的机构。作为解决这个问题的方法，例如一般使用半径R=IOOmm以上的固定滚子或可动滚子将工件在上下方向曲折地输送。使用即使半径R=50mm也不产生裂纹的树脂薄膜20便是基于此。(配线图案的厚度)使配线图案22A、22B的厚度为30μπι以上是基于以下的理由。在作为配线图案22Α、22Β的材料使用铜箔时，铜箔以18 μ m、35 μ m、70 μ m、105 μ m这样的单位在市场上出售。经验上，由于18 μ m的铜箔向水平方向的导热量不足的情形较多，因此使用35 μ m以上的厚度的铜箔制造的情况较多。这种场合，即使因表面的化学研磨等而变薄，以确保30 μ m以上的理由使配线图案22A、22B的厚度为30 μ m以上。(填充部的厚度)填充部23A、23B，厚度厚则能够吸收热，散热面积也增加，另外，也容易与印刷在安装基板上的钎焊膏接触，但另一方面，加厚填充部23A、23B在成本方面不利。一般而言，由于树脂薄膜20的厚度为50 μ m左右，因此根据其50%即25 μ m左右是必要的经验，使填充部23A、23B的厚度为树脂薄膜20的厚度的1/2以上。(LED封装件的制造方法)接着，说明图I所示的LED封装件I的制造方法一例。图2是表示使用了图I所示的LED封装件I的卷带式基板(TAB Tape AutomatedBonding)的制造方法的俯视图。LED封装件I能够使用卷带式基板100制造。另外,LED封装件I也可以利用使用了刚性基板或挠性基板等的其他的制造方法进行制造。卷带式基板100在长度方向形成有多个块(寸口 7々)102，该多个块102是形成一个LED封装件I的单元图案101的集合体，在块102的两侧分别以等间隔形成有多个输送孔103。图3 (a) (e)是以一个单元图案101表示图I所示的发光元件装载用基板2的制造方法的一例的剖视图。( I)电绝缘材料的准备首先，如图3 Ca)所示，准备由粘接剂21和树脂薄膜20构成的电绝缘材料200。该电绝缘材料200为市场上出售(株式会社巴川制纸所、东丽株式会社、株式会社有泽制作所等)，粘接剂21用盖膜(未图示)保护，在不购入而要自己制造该电绝缘材料200时，作为树脂薄膜20，可以在由例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环氧、芳族聚酰胺等任意的树脂单体构成的薄膜上用环氧系层叠带有热固化的粘接剂的薄片来制造。该电绝缘材料200为了在TAB生产线上流动而优选辊形式，既可以预先切割为期望的宽度之后进行层叠，也可以以较宽的宽度层叠之后切割为期望的宽度(未图示)。(2)填充部用贯穿孔的形成接着，如图3 (b)所示，在电绝缘材料200上用冲孔模开设用于填充部23A、23B的贯穿孔20c。在该加工中，在装载区域30中，在散热的方面优选使一对贯穿孔20c之间的间隔尽可能狭窄，因此需要具有刚性的高精度的冲孔模具。具体而言，为可动脱模机方式的模具，需要用线电极放电加工机同时加工冲模和脱模机，或者使冲孔、冲模、脱模机主要的加工精度为±0. 002mm以下进行加工，采用对冲孔、冲模、脱模机的各自的间隙等进行微调整的机构。另外，也可以在该贯穿孔20c加工时，根据需要开设输送孔103或定位用孔(未图示)。(3)铜箔的形成接着，如图3 (C)所示，层叠铜箔220。铜箔220为电解箔或压延箔，在后面的蚀刻工序中，在使配线图案22A、22B之间的间隔极小化，或者在形成复杂的配线图案22A、22B的同时确保散热性方面，优选背面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra大概为3 μ m以下从35 105 μ m左右的厚度范围选定。层叠优选在常压或减压环境下的辊式层压装置，但也可以为膜压式、平板冲压式、钢带式的层压装置。层叠时的条 件能够将粘接剂厂商所示的参考条件为基准选定。在较多的热固化性粘接剂时，在层叠结束后，一般在例如150°C以上的高温下进行二次固化。这点也以粘接剂厂商的参考条件为基准来确定。(4)填充部的埋入接着，如图3 (d)所示，向贯穿孔20c通过电解铜电镀进行埋入电镀而形成填充部23A、23B。关于埋入电镀的方法，在日本特开2003-124264号公报等中也有公开。具体而言，虽然应该用电镀用掩蔽带掩蔽铜箔面进行电镀铜，但通过改变镀铜液的种类或电镀条件，还能够将填充部23A、23B的前端形成为凸、凹、平坦。另外，填充部23A、23B的厚度也能通过电镀条件(主要为电镀时间)调整。关于镀铜液和其使用方法的信息，由于能够从销售镀铜液体的厂商(JUC株式会社、Atotech Japan株式会社等)容易地获得，因此省略详细的说明。(5)铜箔的图案形成接着，如图3 (e)所示，进行铜箔220的图案形成而形成配线图案22A、22B。虽然未图示，但关于图案形成由于使用光刻蚀法，因此在铜箔220上涂抹抗蚀剂，曝光后，显影而蚀刻，进行剥离蚀刻后的抗蚀剂这样的一连串的作业而形成配线图案22A、22B。也可以取代抗蚀剂而使用干性膜。另外，在进行铜箔220的图案形成时，进行埋入电镀的面希望粘贴掩蔽带，或者涂抹内衬材料(裹止A材)而保护填充部23A、23B免受蚀刻液等的药液影响。在蚀刻时，虽然使用一般的氯化铁或氯化铜系的蚀刻液，但在图案的截面下端宽而成为障碍时，选定在蚀刻时在保护铜箔220的侧壁免受蚀刻液影响的同时沿板厚方向进行蚀刻的类型的蚀刻液，需要使蚀刻液的喷雾图案等最佳化。作为这种蚀刻液厂商，有例如株式会社ADEKA。另外，在利用蚀刻无法将配线图案22A、22B的间隔较小地形成期望的值时，对已形成的配线图案22A、22B电镀铜，通过使配线图案22A、22B的厚度和宽度增加电镀铜厚度的量，从而也能够减小配线图案22A、22B的间隔。(6)电镀处理接着，虽然未图示，但剥离埋入电镀侧的掩蔽带，在配线图案22A、22B及填充部23A、23B的表面进行包含金、银、钯、锡、铜任意金属的电镀。电镀也可以为多种类、多层。作为电镀的方法，虽然希望是不需要电镀用供电线的非电解镀层，但也可以为电解电镀。此时，也可以在铜箔的图案面与埋入电镀面侧交替进行掩蔽的同时进行其它种类的电镀。另夕卜，为了削减电镀的面积，铜箔的图案面也可以预先用抗蚀剂或覆盖层覆盖不需要电镀的部分之后而进行电镀。以上，能够形成图2所示的卷带式基板100，以辊形式完成发光元件装载用基板2。(7)卷带式基板的切断、LED芯片的装载接着，将完成的卷带式基板100，以块102为单位切断成期望的长度，将LED芯片3用装配件装载于装载区域30上。与LED芯片3的隆起块32a、32b的材质(金或钎焊)相符地选择最适当的装配件为好。另外，关于引线接合型的LED芯片也同样能够进行装载。作为装配件的厂商，例如有JUKI株式会社、松下生产科技株式会社、株式会社日立高新技术、株式会社新川等。(8)封固树脂的形成接着，根据需要，经过大气压的等离子清洗或LED芯片3的底部填充(under filling)，通过压缩模型装置和模具，用封固树脂4A例如硅酮树脂封固(压缩模制)LED芯片3。封固树脂4A既可以混入荧光体，也可以事先浇注封固加入了荧光体的树脂之后进行封固。(LED封装件的个片化)将LED封装件I进行个片化(分割)为LED封装件单位(一个单元)。在这种情况下，如图4所示，在使填充部23A、23B的外形为LED封装件I的外形时，若在与电绝缘材料200的边缘附近以切断电解电镀中使用的电镀用供电线221的方式设定冲切区域8A，并利用冲模等冲切，则由于成为仅填充部23A、23B与电绝缘材料200接触的状态，因此例如仅通过推压LED封装件I便能够从电绝缘材料200取下LED封装件I进行个片化。如上所述，能够完成LED封装件I。并且，填充部23A、23B的端面232形成LED封装件I的外形的一部分。另外，如图5所示，也可以以在四边设定冲切区域8A、8B切断电镀用供电线221、222的方式用冲模等冲切。(LED封装件的动作)接着，关于LED封装件I的动作进行说明。LED封装件I例如安装于安装基板上，LED芯片3与安装基板电连接。即，在安装基板上形成有一对供电用图案，在一对供电用图案上通过钎焊膏电连接LED封装件I的填充部23A、23B。若对供电用图案施加驱动LED芯片3所需要的电压，则该电压经由填充部23A、23B、配线图案22A、22B、隆起块32a、32b、电极31a、31b施加于LED芯片3。LED芯片3由于施加电压而发光，经由封固树脂4A射出光。LED芯片3的发热经由电极31a、31b、隆起块32a、32b及配线图案22A、22B传递至填充部23A、23B，向安装基板散热。(第一实施方式的效果)根据本实施方式，起到如下的效果。(a)在树脂薄膜20的表面20a上形成配线图案22A、22B，使以贯穿树脂薄膜20的方式设置的由金属构成的填充部23A、23B与配线图案22A、22B接触的同时露出于树脂薄膜20的背面20b，因此能够实现采用单面配线基板的倒装片安装。另外，通过使填充部23A、23B的面积比装载区域30的面积宽广，并且为配线图案22A、22B面积的50%以上，从而增大填充部23A、23B的散热面积，散热性变得良好。(b)由于能够提高作为发光元件装载用基板的通用性，因此作为其结果能够提供每单位亮度的价格廉价的LED封装件。(C)关于散热性，主要通过调整配线图案22A、22B、填充部23A、23B的厚度、面积和位置，从而能够实现热传导、对流、辐射的调整。另外，伸出部230、231的一部分从LED封装件露出并直接接触外部气体也有助于散热性。(d)填充部23A、23B的伸出部230、231与树脂薄膜20的边界，由于即使不使用切割机也能够分离，因此从树脂薄膜20取出LED芯片LED封装件I变得容易。因而，作为LED封装件I的个片化的方法，能够实现不使用切割机的方法、或者能够实现切割机的负荷较小的方法，能够提供利用这些方法个单片化后的LED封装件I。(第二实施方式)图6表示本发明第二实施方式的LED封装件的俯视图。另外，该图为去除了封固树脂和反射层的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式也可以不设置反射层。在第一实施方式中，虽然在发光元件装载用基板2上装载了一个倒装片型的LED芯片3，但本实施方式的LED封装件I装载有多个(例如三个)倒装片型的LED芯片3。本实施方式的装载区域30为包含三个LED芯片3的区域。(第三实施方式)图7表示本发明第三实施方式的LED封装件。另外，该图为去除了封固树脂和反射层的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式也可以不设置反射层。在第一和第二实施方式中，装载区域30为一个，且仅装载了倒装片型的LED芯片3，但本实施方式具有多个装载区域30A、30B，除了 LED芯片3之外，还装载其它电子部件。即，本实施方式的LED封装件1，以跨于一对配线图案22A、22B的方式设置装载区域30A，在一个配线图案22A上还设置有装载区域30B。该LED封装件1，在一个装载区域30A上装载与第一及第二实施方式同样的倒装片型的LED芯片3，在另一个装载区域30B上装载引线接合型的LED芯片5A，以跨于一对配线图案22A、22B的方式装载作为防止静电破坏元件的齐纳二极管7。LED芯片5A是在底面具有一个电极(未图不)，在上面也具有一个电极5a的类型的部件。LED芯片5A的底面的电极通过隆起块或导电性粘接剂与配线图案22A接合，上面的电极5a通过接合线6与另一个配线图案22B电连接。(第四实施方式)图8表示本发明第四实施方式的LED封装件。另外，该图为去除了封固树脂和反射层的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式也可以不设置反射层。在第一实施方式中，以跨于配线图案22A、22B的方式装载了一个倒装片型的LED芯片3，但本实施方式的LED封装件I是在一个配线图案22A上装载多个(例如三个)引线接合型的LED芯片5B的LED封装件。本实施方式以包含三个LED芯片5B的方式在一个配线图案22A上设置有装载区域30。就该LED封装件I而言，在装载区域30上装载三个LED芯片5B，以跨于一对配线图案22A、22B的方式装载作为防止静电破坏元件的齐纳二极管7。LED芯片5B在上面具有两个电极5a。LED芯片5B的底面通过硅酮树脂等粘接剂与配线图案22A接合。就在三个LED芯片5B中的位于两端的LED芯片5B而言，一个电极5a通过接合线6A、6D与配线图案22A电连接。三个LED芯片5B之间，电极5a彼此通过接合线6B、6C连接。(第五实施方式)图9 Ca)是本发明第五实施方式的LED封装件的剖视图，图9 (b)是从图9 (a)的LED封装件去除了封固树脂的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式也可以设置反射层。在第一实施方式中，配线图案22A、22B虽然具有矩形形状，但本实施方式将配线图案22A、22B做成凸状，填充部23A、23B也与配线图案22A、22B同样做成凸状。配线图案22A、22B在装载区域30上具有凸部22a。填充部23A、23B在装载区域30上具有凸部23a。
根据本实施方式，如图9 (a)所示，在LED芯片3的正下方，若将配线图案22A、22B及填充部23A、23B的形状做成凸状，则由于填充部23A、23B之间的间隔的部分的长度变短，因此容易确保该部分的机械强度，容易使填充部23A、23B之间的间隔为O. 20mm以下。另外，通过减小填充部23A、23B之间的间隔，从而能够减少位于LED芯片3正下方的导热系数低的部件即树脂薄膜20的面积，因此能够提高LED芯片3附近的导热量。另外，本实施方式的封固树脂4B与第一实施方式的球形不同，具有矩形状。由于该封固树脂4B的上面平坦，因此能够实现基于真空吸引的装配。另外，凸部22a、23a的形状不限于图9，既可以为多段的形状，也可以在多个部位设置凸部23a、23b。这样一来，可预测提高LED芯片3的电极布局的设计自由度的效果。(第六实施方式)图10 (a)是本发明第六实施方式的LED封装件的剖视图，图10 (b)是从图10 (a)的LED封装件去除了封固树脂的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式还可以设置反射层。本实施方式是在图9所示的第五实施方式中，将配线图案22A、22B的边缘做成倒锥形22c，在端面设置凹部22b的方式。能够使设置于配线图案22A、22B侧的反射层24(未图示)等的树脂层的配合良好。作为制作这种形状的蚀刻液的厂商，有株式会社ADEKA等。(第七实施方式)图11 (a)是本发明第七实施方式的LED封装件的剖视图，图11 (b)是从图11 (a)的LED封装件去除了封固树脂的LED封装件的俯视图。另外，本实施方式也可以设置反射层。本实施方式的LED封装件I是如下的LED封装件在第五实施方式中，一对填充部23A、23B具有仅在与一对配线图案22A、22B排列的方向正交的方向从配线图案22A、22B伸出的伸出部231，使配线图案22A、22B及填充部23A、23B的外侧的端面232与LED封装件I的外形一致。这样一来，集中多个地将LED封装件I做成一个单位图案，能够期待因填充部23A、23B的个数的削减或填充部23A、23B面积扩大而带来的散热性提高。另外，一对填充部23A、23B还可以具有仅在一对配线图案22A、22B排列的方向从配线图案22A、22B伸出的伸出部230。(第八实施方式)图12是本发明第八实施方式的LED封装件的剖视图。另外，本实施方式也可以不
设置反射层。
本实施方式的LED封装件I是在第7实施方式中在发光元件装载用基板2的背面20b形成阻焊层25的部件。阻焊层25用于防止在填充部23A、23B侧通过钎焊回流安装时的钎焊桥接。网板印刷一般的液状阻焊剂便能够形成。当然，阻焊层25的形状由I型、H型、包围封装件外周的口字状等能够自由地设计。(第九实施方式)图13 (a)是本发明第九实施方式的LED封装件的剖视图，图13 (b)是从图13 (a)的LED封装件去除封固树脂的LED封装件的俯视图。另外，也可以在配线图案22A、22B上
设置反射层。本实施方式的LED封装件I是在第八实施方式中在配线图案22A、22B—侧通过注塑树脂成形形成有具有反射来自LED芯片3的光的倾斜面4a并作为反射镜发挥作用的封固树脂4C的LED封装件。作为这样的注塑树脂具有日立化成制(CEL-W-7005)等。 (第十实施方式)图14是本发明第十实施方式的LED封装件的剖视图。另外，也可以在配线图案22A、22B上设置反射层。本实施方式的LED封装件I是在第九实施方式中，使作为反射镜发挥作用的封固树脂4C的一部分4b蔓延至树脂薄膜20的背面20b —侧的LED封装件。也可以通过在封装件外形的一部分设置凹部等，从而注塑树脂也蔓延至填充部23A、23 —侧，防止钎焊桥接，或者防止LED封装件I翘起。另外，若使配线图案22A、22B的外形为复杂的形状，或者使配线图案22A、22B的蚀刻剖面为倒锥形，则能够期待注塑树脂难以剥离的效果。此时的个片化也可以是按每个注塑树脂进行切断的现有的方法。(散热性的评价)作为本发明的配线基板的散热性的确认，利用与图6类似的安装方式进行试验。配线基板厚度方向的构成，作为树脂薄膜20使用UPILEX-S (宇部兴产株式会社的商品名)的50 μ m厚度的膜，在其处作为粘接剂21层压12 μ m的巴川X (株式会社巴川制纸所的商品名)，作为配线图案22A、22B使用厚度35 μ m的铜箔。作为评价用配线基板的配线图案，大略仅使用图6的22B —侧的图案。首先，作为配线基板A，相当于LED封装件外形的平面尺寸为2. 8X2. 8mm,图案22B为2. 2X1. 2mm，填充部23B为2. 8X1. 3mm，各个配置成中心大致相同。另外，填充部23B的厚度为60 μ m，在填充部23B与配线图案22B的表面加工镍镀层O. 5 μ m，金镀层O. 5 μ m。作为比较用配线基板B以同样的构成及尺寸使用没有填充部23B和贯穿孔的基板。接着，将配线基板A与配线基板B采用Au-Sn膏固定于T0-46轴芯，分别在图案的中央附近用银膏且管芯焊接2条线型的O. 5mm方形的LED芯片(日立电线株式会社制)，用金线连接T0-46轴芯和LED芯片。进而，作为比较用，在T0-46轴芯上用银膏且管芯焊接相同的LED芯片，用金线与T0-46轴芯连接。将这三种的样品采用瞬态热电阻测定法(AVF法)推定热阻和LED芯片的温度上升。其结果，就在T0-46轴芯的温度上升影响即将显现之前的LED芯片的温度上升Λ Tj而言，直接管芯焊接于Τ0-46轴芯的结构与具有填充部的配线基板A的ATj大致相同约为200C。另一方面，没有填充部的配线基板B的Λ Tj约为40°C。若将其用至T0-46轴芯的热阻Rth表示，则直接管芯焊接于T0-46轴芯的结构与配线基板A的Rth为约60°C /W，另一方面没有填充部的配线基板B的Rth为约140°C /W。这表示具有填充部的配线基板A极其有效地向T0-46轴芯热传递。(变形例I)在LED封装件I个片化时，也可以加热发光元件装载用基板2。通过加热，填充部23A、23B的铜与电绝缘材料200产生热膨胀量差，从电绝缘材料200分离LED封装件I变得容易。(变形例2)在LED封装件I个片化时，也可以组合利用切割机的切割。具体而言，也可以半切开电绝缘材料200或切开注塑树脂、或用切割机切割封装件外周中的一边，从电绝缘材料200容易地分离LED封装件I。该方法也能够实现切割时削减加工时间和延长旋转磨具的 寿命。另外，本发明不限定于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内能够实施各种变形。例如，也可以在填充部23A、23B上通过绝缘层连接降温装置。绝缘层希望使用散热性高的层。此时，不通过填充部23A、23B而直接通过配线图案22A、22B对LED芯片3施加电压。另外，也可以在不脱离发明主旨的范围内自由组合上述各实施方式的构成要件。另夕卜，上述的制造方法，也可以在不脱离发明主旨的范围内进行工序的删除、增加、变更而制造LED封装件。
权利要求
1.ー种发光元件装载用基板，其特征在于，具备 具有绝缘性的基板； 形成于上述基板的一个面上的ー对配线图案； 沿厚度方向贯穿上述基板的ー对贯穿孔；以及 一对填充部，上述一对填充部以与上述ー对配线图案接触，并且在上述基板的与上述ー个面相反ー侧的面侧露出的方式填充于上述ー对贯穿孔并由金属构成， 上述一对填充部具有伸出部，上述伸出部在从上述基板的上述一个面侧观察时，从上述ー对配线图案向外侧伸出。
2.根据权利要求I所述的发光元件装载用基板，其特征在干， 上述一对填充部的上述伸出部具有以形成发光装置的外形的一部分的方式伸出的形状。
3.根据权利要求I或2所述的发光元件装载用基板，其特征在干， 上述一对填充部分别具有上述配线图案面积的50%以上的面积。
4.根据权利要求I至3任何ー项所述的发光元件装载用基板，其特征在干， 上述配线图案由铜或铜合金形成， 上述填充部由填充于上述贯穿孔的上述基板的厚度的1/2以上的部分的铜或铜合金形成。
5.—种LED封装件，其特征在于， 以跨于权利要求I至4中任何ー项所述的发光元件装载用基板的上述一对配线图案的方式，或者在一个配线图案的上表面装载LED芯片来作为上述发光元件并电连接上述配线图案和上述LED芯片，用封固树脂封固上述LED芯片。
6.ー种LED封装件的制造方法，其特征在干， 在具有绝缘性的基板的一个面上形成ー对配线图案， 形成沿厚度方向贯穿上述基板的ー对贯穿孔， 形成一对填充部，上述填充部以与上述ー对配线图案接触，并且在上述基板的与上述ー个面相反ー侧的面侧露出的方式向上述ー对贯穿孔填充金属而成，上述一对填充部具有在从上述基板的上述一个面侧观察时，从上述一对配线图案向外侧伸出的伸出部， 在上述ー对配线图案上装载LED芯片来作为发光元件，用封固树脂封固上述LED芯片并在上述基板上形成LED封装件， 以上述LED封装件的上述一对填充部的上述伸出部的端面成为上述LED封装件的外形的一部分的方式，将LED封装件个片化。
全文摘要
本发明提供发光元件装载用基板、使用该发光元件装载用基板的LED封装件及LED封装件的制造方法，能够实现使用了单面配线基板的倒装片安装，且散热性良好并能容易实现LED封装件的个片化。发光元件装载用基板(2)，具备具有装载LED芯片(3)的装载区域(30)并在树脂薄膜(20)的表面(20a)上沿规定的方向排列形成的一对配线图案(22A、22B)；以及分别与一对配线图案(22A、22B)接触的一对填充部(23A、23B)，一对填充部(23A、23B)具有在从树脂薄膜(20)的表面(20a)侧观察时，从一对配线图案(22A、22B)向外侧伸出的伸出部(230、231)。
文档编号H01L33/48GK102856472SQ20121018333
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月5日 优先权日2011年6月29日
发明者今井升, 伊坂文哉, 根本正德, 北村哲郎, 高桥健 申请人:日立电线株式会社