[发明专利]布线板和使用它的发光装置及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有与板布线呈一体地形成的绝缘部和在它们的主平面形成的表层布线的布线板、在该布线板上安装发光元件的发光装置以及它们的制造方法。

背景技术

发光二极管(以下称为“LED”)或半导体激光等的发光元件，被用于各种发光设备。其中使用LED裸芯片的发光装置，与使用放电或辐射的已有光源相比，小型·高效、且具有对于振动或接通·断开点灯的反复耐抗性强等的特性。因此，这样的发光装置的用途，以照明为中心正不断扩大。

使用LED的发光装置，例如，由LED裸芯片和安装了LED裸芯片的布线板构成。或者，也有以含有荧光体的覆盖层覆盖了LED裸芯片的结构的发光装置。例如，以包含使如GaN系化合物半导体那样的发蓝色光的LED周围发黄色光的荧光物质的覆盖层覆盖的发光装置，能够发白色光。

为了在布线板上安装LED裸芯片，采用使用了引线接合或Au等的凸块的倒装芯片式安装等方法。倒装芯片式安装，具有由于不投影引线的影子或连接距离较短而产生的低导体电阻等的优点。

为了使作为半导体元件的发光元件的输出增大，需要增加输入电流。特别是随着近年来的高输出化的要求，将多个大输出的LED或光学元件组合来使用的情况较多。伴随这样的光学元件的高输出化、使用数的增加，发热量也在增大。

倒装芯片式安装具有如下优点：成为发热源的发光层接近于布线板、使热电阻变小。发光元件的特性会由于发热而降低，因此，散热对策很重要。发光元件的热主要介由布线板向安装布线板的主基板传递并扩散。主基板大多情况下具有散热板。

因此，对于安装发光元件的布线板，需要热电阻和电阻较低。因此，对于布线板使用了陶瓷基板或金属基板。特别地，在陶瓷基板中，与在金属基板上所形成的树脂的绝缘层相比，成为绝缘层的陶瓷部分的热传导率较高，在热电阻的方面上较出色。此外，还能够形成也可与以裸芯片安装半导体的倒装芯片式安装对应的好的布线图案。此外，在耐热性上，也优于具有树脂的绝缘层的金属基板。因此，对于电源或空调器等需要功率的产品的用途有效。

一般，在陶瓷基板中，安装发光元件的第一表层布线与在主基板所安装的第二表层布线，通过过孔进行了电接合。对在布线板上安装的发光元件，从主基板的布线介由第二表层布线-过孔-第一表层布线来提供电力。因此，通过降低第二表层布线-过孔-第一表层布线间的电阻，来降低损失并提高效率。此外，在发光元件中产生的热会介由布线板传递给主基板。此外，由于自由电子的热传播力较高，因此对于热的输送，第二表层布线-过孔-第一表层布线间的热电阻很重要。因此，通过增加过孔数来降低了电阻以及热电阻。此外，不使用引线接合的倒装芯片式安装也对于降低电阻或热电阻有效。

另一方面，在使用金属基板的布线板中，在金属基板上所形成的树脂的绝缘层的热传导率低于陶瓷，与使用陶瓷基板的布线板相比，热电阻较高。

一般而言，在同一表面上所形成的布线图案间的间隙，很大程度上取决于构成布线的材料的厚度。在此，所谓厚度是指与形成布线的表面正交的方向的长度。此外，布线图案间的最小布线间隙，在布线加工上，成为与构成布线的材料的厚度同对等程度的宽度。在此，是指与最小布线间隙相邻的布线间的最狭小的间隙。

在由金属板构成的金属基板上形成布线图案时，要对金属板进行蚀刻或打孔等。然而，在其加工特性上，布线图案间的最小布线间隙，成为与金属板的厚度同等程度，难以形成微细的布线图案。因此，在由金属板构成的布线板上安装具有比金属板厚度窄的布线图案间的间隙的发光元件等时，进行面安装是困难的。因此，通过引线接合等，将发光元件与布线板进行了电连接。

作为降低热电阻的对策，一般是使用如专利文献1所示的氮化铝的热传导率较高的绝缘层的方法。此外，也提出有使用专利文献2所示的金属壳体的布线板。在专利文献2的布线板的构造中，第一表层布线-第二表层布线间由过孔形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许第4675906号公报

专利文献2：JP特开2006-066631号公报

发明内容

本发明是能够通过降低电阻来降低电损失并且降低热电阻，以提高发光元件的可靠性·寿命·特性的布线板以及在布线板上安装发光元件的发光装置及它们的制造方法。