安装基板的制作方法

本发明涉及一种在表面安装发光元件的安装基板。

背景技术：

专利文献1公开了一种用于将半导体发光二极管(LED元件)安装于主基板的LED用基板(submount)。专利文献1所记载的LED用基板在LED用基板的Si制基底基板与安装于其上的LED元件之间形成反射膜(Al薄膜)。由此，从LED元件向Si制基底基板侧输出的光被反射膜反射。其结果，LED元件的发光效率提高。

专利文献1:日本特开2006-86176号公报。

在专利文献1中，反射膜以露出的状态被设置。因此，存在因LED用基板的保存状况、或者使用环境不同，而受到水分等的影响，使反射膜变质的担忧。若反射膜变质，则导致反射率的降低，从而引起品质劣化，其结果，存在发光效率降低的担忧。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种防止反射膜的变质，来抑制发光效率降低的安装基板。

本发明的安装基板的特征在于，具备：具有贯通孔的基材；形成于所述基材的第一主面的外部连接用电极；安装用电极，其形成于上述基材的第二主面，并供安装部件安装；连接导体，其形成于上述贯通孔，并将上述外部连接用电极以及上述安装用电极电连接；形成于所述第二主面的导电薄膜的反射膜；以及绝缘膜层，其覆盖上述反射膜，上述安装用电极形成于上述绝缘膜层上。

在该构成中，利用绝缘膜层覆盖反射膜，从而能够从周围的环境保护反射膜。其结果，能够防止反射膜的变质。另外，能够对导电薄膜的膜厚均匀地进行成膜，因此能够使安装时的发光元件的高度均匀化，从而保持发光元件相对于安装用电极的安装性。另外，使用导电薄膜，从而预见散热性的提高。

优选上述外部连接用导体具有分离形成的第一外部连接用导体以及第二外部连接用导体，上述安装用电极具有分离形成的第一部件安装用导体以及第二部件安装用导体，上述连接导体具有：第一连接导体，其对上述第一外部连接用导体以及上述第一部件安装用导体进行连接；与第二连接导体，其对上述第二外部连接用导体以及上述第二部件安装用导体进行连接，上述反射膜形成为被夹在上述基材与上述第一部件安装用导体以及上述第二部件安装用导体之间，在俯视观察下，在形成有上述第一连接导体以及上述第二连接导体的区域具有第一开口以及第二开口，上述第一开口以及上述第二开口在俯视观察下小于上述第一部件安装用导体以及上述第二部件安装用导体。

在该构成中，反射膜形成为至少进入第一部件安装用导体以及第二部件安装用导体的外周的下侧(基材侧)。即，基材的第二主面在俯视观察下不向第一部件安装用导体以及第二部件安装用导体的周围露出。因此，从发光元件向基材侧释放的光不会透过基材侧，而被反射膜反射。其结果，能够使来自发光元件的光高效地反射，从而能够提高发光元件的发光效率。

优选上述外部连接用电极具有分离形成的第一外部连接用导体以及第二外部连接用导体，上述安装用电极具有分离形成的第一部件安装用导体以及第二部件安装用导体，上述连接导体具有：第一连接导体，其对上述第一外部连接用导体以及上述第一部件安装用导体进行连接；与第二连接导体，其对上述第二外部连接用导体以及上述第二部件安装用导体进行连接，上述反射膜形成为被夹在上述基材与上述第一部件安装用导体以及上述第二部件安装用导体之间，在俯视观察下，在形成有上述第一连接导体以及上述第二连接导体的区域具有第一开口以及第二开口，上述第一开口以及上述第二开口在俯视观察下大于上述第一部件安装用导体以及上述第二部件安装用导体。

在该构成中，反射膜与第一部件安装用导体以及第二部件安装用导体在俯视观察下不重叠，因此能够防止存在在这些之间产生的担忧的短路不良，从而能够确保绝缘性。

优选上述反射膜为含有Al、Ag或者Rh的薄膜。

在该构成中，形成具有较高的反射率的薄膜，从而能够更加提高发光元件的发光效率。另外，难以产生因湿度等环境因素引起的变质，因此能够长期得到稳定的反射特性。

优选上述反射膜形成于比上述基材的上述第二主面的周缘部更靠内侧。

在该构成中，不将反射膜形成于基材的第二主面的整个面，而利用绝缘膜层覆盖反射膜，从而能够抑制在利用树脂膜直接覆盖的情况下容易产生的、应力所引起的变质。

优选在上述基材的上述第一主面具备形成于上述第一外部连接用导体以及第二外部连接用导体之间的静电保护元件。

在该构成中，能够保护安装于安装基板的发光元件免受ESD放电所引起的损伤。另外，利用形成于基材的第二主面的反射膜，不使从发光元件发出的光向基材侧泄漏，因此能够保护静电保护元件。

优选上述基材具有多个上述贯通孔，在多个上述贯通孔的每一个形成有上述连接导体。在该构成中，能够提高安装电极以及外部连接用电极之间的导电率。

根据本发明，从发光元件向基材侧释放的光不透过基材侧，而被反射膜反射。其结果，能够使来自发光元件的光高效地反射，从而能够提高发光元件的发光效率。而且，利用绝缘膜层覆盖反射膜，从而能够从周围的环境保护反射膜，因此能够防止反射膜的变质，来抑制发光效率的降低。

附图说明

图1是实施方式1的安装基板的剖视图。

图2是安装基板的俯视图。

图3是表示反射膜含有Al、Ag、Rh的情况下的反射率的图表。

图4是按顺序表示安装基板的制造工序的图。

图5是按顺序表示安装基板的制造工序的图。

图6是形成有多个孔内电极的安装基板的俯视图。

图7是实施方式2的安装基板的剖视图。

图8是安装基板的俯视图。

图9是形成有多个孔内电极的安装基板的俯视图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本实施方式的安装基板10的剖视图。图2是安装基板10的俯视图。图1是图2的I-I线的剖视图。另外，图2是透视一部分(后述的安装用电极71、72)的图。

安装基板10是供半导体发光元件200安装的基板。半导体发光元件200的表面侧发光，在半导体发光元件200的背面侧具备连接电极201、202。将该连接电极201、202焊接于安装基板10，从而半导体发光元件200被安装于安装基板10。

安装基板10具备基材20。基材20呈具有与厚度方向正交的表面(第二主面)与背面(第一主面)的立方体形状，并由单晶硅等绝缘性半导体构成。此外，基材20不必为绝缘性，也可以是由半导体构成的基材。基材20的表面是供半导体发光元件200安装的一侧的面。另外，基材20的背面是安装于未图示的主基板的一侧的面。

在基材20的背面形成有阱层31。在阱层31的一部分形成有n型掺杂层32与p型掺杂层33。由该n型掺杂层32与p型掺杂层33的层构造形成稳压二极管(zener diode)30。该稳压二极管30作为静电保护元件发挥作用，保护安装于安装基板10的半导体发光元件200免受ESD放电所引起的损伤。

在基材20的背面以及表面整体形成有高绝缘膜21、22。高绝缘膜21、22例如为SiOx膜。

在高绝缘膜21的表面形成有外部连接用电极61、62。外部连接用电极61、62在基材20的背面上分离规定距离而形成。外部连接用电极61、62的端部附近的高绝缘膜21被除去。外部连接用电极61利用该除去了高绝缘膜21的部分连接于n型掺杂层32，外部连接用电极62利用该除去了高绝缘膜21的部分连接于p型掺杂层33。由此，成为在外部连接用电极61、62之间连接有稳压二极管30的构造。

在高绝缘膜21的表面以覆盖外部连接用电极61、62的方式形成有聚酰亚胺等高绝缘膜25。在高绝缘膜25以外部连接用电极61、62的一部分露出的方式形成有开口25A。在高绝缘膜25的表面设置有经由开口25A连接于外部连接用电极61、62的未图示的引出电极，将该电极焊接于主基板(未图示)的电极，从而安装基板10被安装于主基板。外部连接用电极61、62相当于本发明的“第一外部连接用导体”以及“第二外部连接用导体”。

在高绝缘膜22的表面形成有反射膜40。以覆盖该反射膜40的方式形成有绝缘膜层41。反射膜40以及绝缘膜层41在后文详细叙述。

在绝缘膜层41的表面分离规定距离地形成有安装用电极71、72。安装用电极71隔着基材20与外部连接用电极61对置。安装用电极72隔着基材20与外部连接用电极62对置。在安装用电极71、72通过焊接安装有半导体发光元件200的连接电极201、202。安装用电极71、72相当于本发明的“第一部件安装用导体”以及“第二部件安装用导体”。

在外部连接用电极61与安装用电极71重叠的区域以及外部连接用电极62与安装用电极72重叠的区域分别形成有贯通基材20的厚度方向的孔(未图示)。在各个孔的内壁面形成有SiOx等高绝缘膜23。而且，在该孔内形成有孔内电极51、52。孔内电极51连接外部连接用电极61与安装用电极71。孔内电极52连接外部连接用电极62与安装用电极72。孔内电极51、52相当于本发明的“第一连接导体”以及“第二连接导体”。

形成于高绝缘膜22的表面的反射膜40是含有Al的薄膜，例如AlSiCu或者AlCu等。从安装于安装基板10的半导体发光元件200向基材20侧释放的光被反射膜40反射。反射膜40在俯视观察下，形成为小于基材20的表面的整个面，且不使基材20向安装用电极71、72的周围露出。

具体而言，反射膜40形成为被夹在基材20与安装用电极71、72之间，并具有在内侧配置有孔内电极51、52的开口40A、40B。开口40A、40B的大小以及形状不被特别地限定，但至少在俯视观察下，小于安装用电极71、72。因此，成为反射膜40与安装用电极71、72的外周部重叠的构成。由此，在俯视观察下，基材20不向安装用电极71、72的周围露出。如上形成反射膜40，从而从半导体发光元件200向基材20侧释放的光不会透过基材20侧，而被反射膜40反射。

开口40A、40B相当于本发明的“第一开口”以及“第二开口”。

此外，反射膜40在俯视观察下形成为与安装用电极71、72重叠，但也可以不与安装用电极71、72重叠。这里，在图2中，将在安装基板10安装有半导体发光元件200的区域作为安装区域53。反射膜40只要在俯视观察下形成为在安装用电极71、72的周围至少覆盖与安装区域53对置的区域即可。由此，在俯视观察下，基材20不向安装用电极71、72的周围露出。其结果，从半导体发光元件200向基材20侧释放的光不会透过基材20侧，而被反射膜40反射。

绝缘膜层41以覆盖反射膜40的方式形成于基材20的表面整体。绝缘膜层41与高绝缘膜21、22相同例如为SiOx膜。如上所述，反射膜40不形成于基材20的表面的外周部。因此，在基材20的表面整体形成绝缘膜层41，从而反射膜40的整体被绝缘膜层41覆盖。由此，能够防止因使用时的环境、特别是湿度的影响引起的反射膜的变质，另外，能够缓和来自半导体发光元件的安装时所使用的树脂的应力。

反射膜40是含有Al的薄膜，即导电薄膜，因此能够对膜厚均匀地进行成膜。因此，形成于覆盖反射膜40的绝缘膜层41的表面的安装用电极71、72变得平坦，从而安装时的半导体发光元件200的高度被均匀化，进而能够保持半导体发光元件200的安装性。另外，由于安装用电极71、72平坦，所以安装用电极71、72与连接电极201、202的紧密接触面积变大，从而散热性提高。另外，在本实施方式中，由于形成有绝缘膜层41，所以安装用电极71、72不会经由反射膜40导通。

特别是，在本实施方式中，将反射膜40设为含有Al的薄膜，并利用绝缘膜层41进行覆盖。因此，能够抑制因应力、湿度等环境因素引起的变质，而稳定地反射光。另外，由于Al的基于波长的反射率的变动较小，所以能够稳定地反射光。此外，反射膜40除了含有Al以外，也可以是含有具有较高的反射率的Ag或者Rh的薄膜。

另外，从安装于安装基板10的半导体发光元件200发出的光不仅向前方(表面侧)，也向安装基板10侧释放。向基材20侧释放的光被反射膜40反射。此时，由于在俯视观察下基材20的表面不露出，所以向基材20侧释放的光不向基材20侧透过。假如，在反射膜40形成有狭缝等，使基材20的表面露出的情况下，光透过基材20，结果会导致半导体发光元件200的发光效率的降低。在本实施方式中，由于能够抑制光透过基材20，所以能够使来自半导体发光元件200的光高效地反射，从而能够提高半导体发光元件200的发光效率。

图3是表示反射膜含有Al、Ag、Rh的情况下的反射率的图表。图3所示的图表的横轴是光的波长[μm]，纵轴是反射膜的反射率[％]。在Al的情况下，与光的波长无关，能够得到近似90％的反射率。在Ag的情况下，能够得到近似95％的反射率，在Rh的情况下，能够得到近似77％的反射率。这样，在反射膜40使用Al、Ag、Rh，从而能够与光的波长无关地得到大致恒定的高反射率，因此能够提高半导体发光元件200的发光效率。

此外，这里虽作为反射膜40表示了导电膜，但只要具有反射光的功能，则并不局限于导电膜，也可以由树脂等绝缘体构成。

以下，对安装基板10的制造方法进行说明。

图4以及图5是按顺序表示安装基板10的制造工序的图。在图4以及图5中，利用安装基板10的剖视图进行表示。

在基材20的背面形成由上述的n型掺杂层32与p型掺杂层33构成的稳压二极管30。n型掺杂层32以及p型掺杂层33例如使用离子注入法等形成。在基材20形成孔(未图示)。在基材20的背面以及孔的内壁面利用热氧化法等形成高绝缘膜21、23。在孔形成孔内电极51、52，在基材20的背面形成与孔内电极51、52导通的外部连接用电极61、62。

具体而言，利用溅射法，在基材20的背面形成电镀种子层。电镀种子层例如按顺序溅射钛(Ti)、铜(Cu)而被形成。然后，利用光刻法对电镀种子层进行图案成型，在被图案成型的电镀种子层的表面，使铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)依次电镀生长，从而形成外部连接用电极61、62。

在基材20的背面形成覆盖外部连接用电极61、62的高绝缘层25。在绝缘层25形成有使外部连接用电极61、62的一部分露出的开口25A。

接下来，利用热氧化法等在基材20的表面形成高绝缘膜22。然后，在高绝缘膜22的表面形成反射膜40。形成方法例如为剥离或者干蚀刻等。在该反射膜40的形成时，优选在Al薄膜下形成20nm以下的含有Ti的层。由此，密接性提高。另外，成膜于Ti层，从而能够使Al薄膜均匀，其结果能够提高反射膜40中的反射率。

接下来，以覆盖反射膜40的方式形成绝缘膜层41，在高绝缘膜22以及绝缘膜层41形成开口41A。然后，当在绝缘膜层41形成由钛(Ti)、铜(Cu)构成的电镀种子层后进行图案成型，而进一步使铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)依次电镀生长，从而形成安装用电极71、72。安装用电极71、72经由形成于高绝缘膜22以及绝缘膜层41的开口41A，与孔内电极51、52连接。利用该工序，形成安装基板10。

此外，在本实施方式的安装基板10中，孔内电极51、52虽分别各形成一个，但为了提高外部连接用电极61、62与安装用电极71、72之间的导电率，孔内电极51、52也可以形成多个。

图6是形成有多个孔内电极51、52的安装基板10的俯视图。在该例中，在形成于反射膜40的开口40A内形成有三个孔内电极51，在开口40B内形成有三个孔内电极52。三个孔内电极51连接安装用电极71与外部连接用电极61(在图6中未图示)，三个孔内电极52连接安装用电极72与外部连接用电极62(在图6中未图示)。即使在孔内电极51、52形成多个的情况下，也以基材20在俯视观察下不向安装用电极71、72的周围露出的方式形成反射膜40。由此，从半导体发光元件200向基材20侧释放的光不会向基材20侧透过，而被反射膜40反射，从而能够提高半导体发光元件200的发光效率。

(实施方式2)

图7是本实施方式的安装基板10A的剖视图。图8是安装基板10A的俯视图。图7是图8的VII-VII线的剖视图。在本实施方式中，形成于反射膜42的开口42A、42B的大小与实施方式1不同。以下，仅对反射膜42进行说明。其他的构成由于与实施方式1相同，所以省略说明。

反射膜42是含有Al的薄膜，并形成于高绝缘膜22的表面。以覆盖该反射膜42的方式形成绝缘膜层41。反射膜42形成为被夹在基材20与安装用电极71、72之间，并具有在内侧配置有孔内电极51、52的开口42A、42B。开口42A、42B的形状不被特别地限定，但其大小在俯视观察下大于安装用电极71、72。另外，开口42A、42B是不超过安装区域53的大小。

使俯视观察下的开口42A、42B的大小大于安装用电极71、72，从而反射膜42与安装用电极71、72不重叠，因此能够防止存在在这些之间产生的担忧的短路不良，从而能够确保绝缘性。将反射膜42设为含有Al的薄膜，并利用绝缘膜层41进行覆盖，从而能够抑制因应力、湿度等环境因素引起的变质，进而能够稳定地反射光。

图9是形成有多个孔内电极51、52的安装基板10A的俯视图。在该例中，在形成于反射膜42的开口42A内形成有三个孔内电极51，在开口42B内形成有三个孔内电极52。三个孔内电极51连接安装用电极71与外部连接用电极61(在图9未图示)，三个孔内电极52连接安装用电极72与外部连接用电极62(在图9中未图示)。即使在孔内电极51、52形成多个的情况下，反射膜42的开口42A、42B在俯视观察下，也大于安装用电极71、72。因此，反射膜42与安装用电极71、72不重叠，因此能够防止存在在这些之间产生的担忧的短路不良，另外，将反射膜42设为含有Al的薄膜，并利用绝缘膜层41进行覆盖，从而能够抑制因应力、湿度等环境因素引起的变质，进而能够稳定地反射光。

符号说明

10、10A…安装基板；20…基材；21、22、23、25…高绝缘膜；30…稳压二极管；31…阱层；32…n型掺杂层；33…p型掺杂层；40、42…反射膜；40A、40B…开口；42A、42B…开口；41…绝缘膜层；41A…开口；51、52…孔内电极；53…安装区域；61、62…外部连接用电极；71、72…安装用电极；200…半导体发光元件；201、202…连接电极。