実装基板及びこれを用いた半導体装置
【課題】放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置を提供すること。
【解決手段】実装基板１０ａ−１は、陽極酸化処理によってアルミニウム基材２０の第１の面に形成された層であり、多孔質層４０とこの多孔質層の下に存在するバリア層３０とからなる陽極酸化層３５と、多孔質層上に、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有する。また、配線領域を除いた領域におけるバリア層が除去され、アルミニウム基材が露出した状態とされていてもよい。
【解決手段】実装基板１０ａ−１は、陽極酸化処理によってアルミニウム基材２０の第１の面に形成された層であり、多孔質層４０とこの多孔質層の下に存在するバリア層３０とからなる陽極酸化層３５と、多孔質層上に、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有する。また、配線領域を除いた領域におけるバリア層が除去され、アルミニウム基材が露出した状態とされていてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板に関し、特に、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９７年に京都で開催された気候変動枠組条約第３回締約国会議（ＣＯＰ３）で採択された気候変動枠組条約の議定書（京都議定書）で示された温室効果ガス排出の削減の動きに合わせた産業界の動きが見られる。技術革新によるＬＥＤ素子（Light Emitting Diode）の発光効率の改善、蛍光体の進歩、光取り出し効率の改善等を背景として、ＬＥＤチップのコストダウンが進み、マルチＬＥＤチップ又はＬＥＤパッケージを実装した基板の使用が進み、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等のバックライト、屋内用照明、街路用照明等へのＬＥＤ照明装置の普及が始まっている。
【０００３】
ＬＥＤ素子はその省エネルギー性、長寿命を特徴に普及は進み始めているものの、一方高価格の割には輝度・明るさが既存の白熱灯、蛍光灯のレベルに劣ることが価格(コスト)に加え、今一つ普及を加速しない原因となっている。
【０００４】
電流駆動型発光素子であるＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量をアップするには、ＬＥＤ素子に流す電流を増やせばよいが、ＬＥＤ素子自身が発熱するだけでなく、ＬＥＤ素子の出射光の一部は、ＬＥＤ素子の近傍に存在する材料、例えば、蛍光体やこれを分散させている透明樹脂（白色ＬＥＤ素子の場合）に吸収され発熱を生じる。また、ＬＥＤ素子の出射光の一部は、例えば、蛍光体や透明樹脂によって散乱され、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板（この実装基板は、ＬＥＤ素子の出射光の方向と逆の方向に配置されている。）の方向に進み、この散乱光の一部は実装基板面で反射され再び出射光の方向へ進み、蛍光体や透明樹脂に吸収され発熱を生じる。
【０００５】
これらの発熱の外部への放熱が十分でないと、蛍光体の劣化を招きエネルギー変換効率は下がり、また、透明樹脂の着色を招くため、取り出された光の色調が変化してしまう。このため、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板を用いたＬＥＤ照明等の半導体装置における発熱は、半導体装置の信頼性の低下の重要な原因の一つとなる。
また、ＬＥＤ素子が搭載される実装基板の面の反射率が１００％でないことによる反射ロスは、反射されない光の吸収による実装基板の発熱の原因、及び、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量の低下の重要な原因の一つとなる。
【０００６】
従来、パワー素子等の発熱素子が実装される回路基板として、放熱性を有する熱伝導性基板が開発されており、多くの場合、アルミニウムや銅等の金属基材の表面に電気絶縁性接着樹脂層を形成し、この上に銅箔を張り合わせた金属ベース基板が使用されてきた。
【０００７】
また、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック基材の表面に直接回路を形成するセラミック回路基板が検討されてきた。
【０００８】
また、アルミニウム等の金属基材の表面に陽極酸化層を形成し、この上に電気回路を形成する熱伝導性基板に関する多数の報告がある。
【０００９】
例えば、「金属ベース基板および半導体装置とその製造方法」と題する後記の特許文献１には、次の記載がある。
【００１０】
（１）金属基板表面に陽極酸化により形成された、厚さ２μｍ以下の無孔質バリヤー型酸化アルミニウム絶縁層と、該絶縁層の上に形成された金属配線層とを備えたことを特徴とする金属ベース基板。
【００１１】
（２）金属基板表面に陽極酸化により形成された無孔質バリヤー型酸化アルミニウム絶縁層と、該絶縁層の上に形成された金属配線層とを備えた金属ベース基板であって、前記金属配線層がコプレーナ構造で構成され、前記金属基板とコプレーナ構造の接地線路が非接続であることを特徴とする金属ベース基板。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）記載の金属ベース基板に半導体素子を実装して成る半導体装置。
【００１３】
また、「配線板及びその製造法」と題する後記の特許文献２には、次の記載がある。
【００１４】
配線板は、アルミニウム基板面にアルマイト層が形成され、アルマイト層は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層となり、高絶縁層のアルミニウム基板とは反対となる表面に、物理気相成長法または化学気相成長法により金属層が形成され、金属層の高絶縁層とは反対の面上に、金属層と共に導電層となる配線部が配されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以下の説明において、「配線領域」は、配線パターンによって規定された形状を有する領域であり、「導体線路」とこれが接続されている「電極」又は「電極端子」を含むものとし、「配線領域」は、複数の層から構成されるものとする。「電極」又は「電極端子」には、ＬＥＤチップ（素子）又はこれがパッケージ化されたＬＥＤパッケージがフリップチップ実装されることもある。
【００１６】
先述したように、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板を用いたＬＥＤ照明等の半導体装置における発熱は、半導体装置の信頼性の低下の重要な原因の一つである。この信頼性の低下を抑制するためには、半導体装置からの放熱を高めることが非常に重要な課題となっており、ＬＥＤ照明の普及の鍵を握っている。
【００１７】
また、先述したように、ＬＥＤ素子が搭載される実装基板の面の反射率が１００％でないことによる反射ロスは、反射されない光の吸収による実装基板の発熱の原因、及び、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量の低下の重要な原因の一つである。
【００１８】
実装基板の面の反射率をより１００％に近い状態とすることが、実装基板の面における光反射ロスをより小さなものとし、ＬＥＤ素子の出射光の実装基板の方向への散乱光、蛍光体が使用されている場合に蛍光体から出射される蛍光の大部分を、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向へ反射させ、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量をアップするための重要な課題となっている。
【００１９】
また、先述した金属ベース基板の電気絶縁性接着樹脂層の熱伝導率は、一般に、金属基材よりも低いため、一般的なプリント配線用回路基板に比べて向上するものの、金属ベース基板全体として十分な熱伝導特性をもたないという問題があった。このため、このような金属ベース基板に高出力のＬＤ（半導体レーザーダイオード）やＬＥＤ素子等の半導体発光素子、パワー素子等を実装した場合、不十分な放熱性のために製品の信頼性の劣化を招くという問題があった。
【００２０】
更に、先述したセラミック回路基板のセラミック基材の例として、アルミナ、窒化アルミニウムが知られているが、アルミナは高価のうえその熱伝導率は３０／ｍ・Ｋレベルであり、窒化アルミニウムの熱伝導率は１２０／ｍ・Ｋ以上と優れるが価格はさらに高価であり、民生用への用途として価格的な課題がある。
【００２１】
また、アルミナ、窒化アルミニウム基材の光反射率は、アルミニウム、銀に比較すると低いという問題がある。また、アルミナ、窒化アルミニウム基材の大サイズ化は困難であり、切断加工や孔開け加工が困難であるという問題がある。また、薄い基材とした場合、割れやすくハンドリングが困難であり、湾曲させるような使い方には全く対応できないという問題がある。
【００２２】
なお、特許文献１、特許文献２には、金属基板の表面に陽極酸化層が形成されこの層上に金属配線が形成された配線基板が記載されているが、金属配線が形成された基板面に金属基板の面が露出する配線基板の構成については記載されていない。
【００２３】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
即ち、本発明は、陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有する実装基板に係るものである。
【００２５】
また、本発明は、上記の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された、半導体装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有するので、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板を提供することができる。なお、光反射性をより優れたものとするには、前記多孔質層の全てが除去された領域とするのがより望ましいが、前記多孔質層の一部が残存する状態であってもよい。
【００２７】
また、本発明によれば、記の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された構成を有するので、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する図である。
【図２】同上、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図３】同上、実装基板の構成例ａを説明する平面図である。
【図４】同上、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図５】同上、実装基板の構成例ｂを説明する図である。
【図６】同上、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図７】同上、実装基板の構成例ｂを説明する平面図である。
【図８】同上、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図９】同上、陽極酸化層が形成される基材の構成例を説明する図である。
【図１０】同上、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝の形成例を説明する図である。
【図１１】同上、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝、レジストの形成例を説明する図である。
【図１２】同上、実装基板の製造工程ａを説明する図である。
【図１３】同上、実装基板の製造工程ｂを説明する図である。
【図１４】同上、構成例ｂの実装基板に複数のＬＥＤ素子が直並列に実装された半導体装置例を説明する図である。
【図１５】同上、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実装基板では、前記配線領域を除いた領域における前記バリア層が除去され、前記アルミニウム基材が露出したアルミニウム露出領域を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、前記バリア層が除去され、高い光反射率をもった前記アルミニウム基材の面が露出しているので、光反射性に優れた実装基板を提供することができる。
【００３０】
また、前記シード層がＮｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記多孔質層に密着し固着強度の高い前記シード層をもった実装基板を提供することができる。
【００３１】
また、前記第１の導電層がＣｕからなる層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記シード層に密着し固着強度の高い前記第１の導電層とすることができる。
【００３２】
また、前記第２の導電層が、前記第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる構成とするのがよい。このような構成によれば、Ｎｉからなる層は、前記第２の導電層に半導体素子が半田付けによって実装される場合に、前記第１の導電層が半田と合金化するのを抑制する層として作用するので、前記第２の導電層への半導体素子の実装の信頼性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３３】
また、前記第２の導電層がＮｉからなる層であり、前記第２の導電層上に形成された第３の導電層を有し、この第３の導電層が、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である構成とするのがよい。このような構成によれば、配線層の最上層の前記第２の導電層の光反射率を高い状態とすると共に、前記第２の導電層への半導体素子の実装を容易なものとすることができる実装基板を提供することができる。
【００３４】
また、前記アルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された前記陽極酸化層を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、前記アルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記アルミニウム基材の第１の面、第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記アルミニウム基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３５】
また、前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。前記第１のアルミニウム基材はアルミニウム合金基材であってもよく、前記金属基材は、熱抵抗が大きく、ヤング率が高く、前記第１のアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材よりも前記陽極酸化層に近い熱膨張係数を有するので、このような構成によれば、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができ、前記クラッド基材の放熱性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３６】
また、前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合され、前記金属基材の前記第１の面に対向する第２の面に第２のアルミニウム基材の第の１面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面、及び、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。前記第１、第２のアルミニウム基材はアルミニウム合金基材であってもよく、前記金属基材は、熱抵抗が大きく、ヤング率が高く、前記第１、第２のアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材よりも前記陽極酸化層に近い熱膨張係数を有するので、このような構成によれば、前記第１、第２のアルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記第１のアルミニウム基材の第１の面、前記第２のアルミニウム基材の第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記クラッド基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができ、前記クラッド基材の放熱性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３７】
また、前記陽極酸化層が、第１のアルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面と第２のアルミニウム基材の第１の面が接合されたアルミニウム接合基材における、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記第１、第２のアルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記第１のアルミニウム基材の第１の面、前記第２のアルミニウム基材の第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記アルミニウム接合基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３８】
また、前記金属基材がＳＵＳ基材又はスチール基材である構成とするのがよい。このような構成によれば、ヤング率がアルミニウムよりも大きな前記ＳＵＳ基材又はスチール基材を使用しているので、前記クラッド材の熱応力を向上させることができ、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３９】
また前記第１のアルミニウム基材の純度が、前記第２のアルミニウム基材の純度よりも高い構成とするのがよい。このような構成によれば、低価格な前記第２のアルミニウム基材を使用することができるので、低価格な実装基板を提供することすることができる。
【００４０】
また、前記アルミニウム基材の第１の面に開口を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４１】
また、前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記第１のアルミニウム基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４２】
また、前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記金属基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４３】
本発明の半導体装置では、前記半導体素子が半導体発光素子である構成とするのがよい。このような構成によれば、発光装置として構成された放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【００４４】
また、前記半導体発光素子が、ＬＥＤ素子又はＥＬ素子である構成とするのがよい。このような構成によれば、照明装置として構成された放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態における実装基板は、アルミニウム基材の少なくとも一方の面に、陽極酸化処理によって、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層が形成されており、アルミニウム基材の一方の面では、多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成されてなる所定の形状のパターン（配線パターン）を有する配線領域（配線層が形成される領域）が形成されており、この配線領域以外の領域では、多孔質層の少なくとも表面側の一部分がエッチング除去された構成、或いは、多孔質層及びバリア層がエッチング除去されアルミニウム基材の面が露出した構成を有している。
【００４６】
なお、アルミニウム基材の面が露出した領域は配線領域の近傍領域以外の領域とし、配線領域の近傍領域では、バリア層を残す構成としてもよい。シード層は、Ｎｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層であり、第１の導電層はＣｕからなる層であり、第２の導電層は、第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる構成される。
【００４７】
配線領域の構成については、例えば、シード層はＣｕからなる層、第１の導電層はＣｕからなる層であり、第２の導電層はＮｉからなる層とこの上に形成された第３の導電層からなり、第３の導電層は、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である。
【００４８】
バリア層は絶縁耐圧の高く、光透過性を有しているので、実装基板に入射する散乱光は、高い反射率を有するアルミニウム基材の面によって反射され、実装基板は、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００４９】
本発明の実施の形態における実装基板の製造方法は、アルミニウム基材の少なくとも一方の面に、陽極酸化処理によって、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層を形成する工程と、アルミニウム基材の一方の面において、多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成し所定の形状を備えた配線領域を形成する工程と、この配線領域をマスクとして、アルミニウム基材の一方の面において、配線領域以外の領域の多孔質層の少なくとも表面側の一部分を除去する工程、或いは、配線領域以外の領域の多孔質層及びバリア層をエッチング除去してアルミニウム基材の面を露出させる工程を有する。
【００５０】
配線領域を形成する工程程において、多孔質層上にシード層を形成した後、所定の形状の開口部を有するレジストパターンをシード層上に形成して、開口部のシード層上に第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成し配線領域を形成する。
【００５１】
以上のように、アルミニウム基材の面に陽極酸化層を形成し、多孔質層上にシード層を形成した後、レジストパターンをシード層上に形成して所定の形状の開口部を設け、開口内のシード層上に第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成して配線領域（配線層）とし、形成された配線領域（配線層）そのものをマスクとして、配線領域以外の領域の多孔質層及びバリア層をエッチング除去してアルミニウム基材の面が露出さされた実装基板を、生産性よく製造することができる。
【００５２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は上述した作用、効果を満たす構成であればよく、これらの実施形態に限定されるものではない。なお、以下に示す図面は構成が明瞭に分かり易くなるように描いているので、縦及び横方向のおける縮尺は正確なものではない。
【００５３】
以下の説明では、実装基板に実装される素子としてＬＥＤ素子、実装基板が使用される半導体素装置として照明装置をそれぞれ例にとって説明するが、本発明は、この例に限定されるものではない。
【００５４】
＜配線領域以外の領域でバリア層が露出している実装基板の構成例ａ＞
配線領域以外の領域でバリア層が露出している構成を有する実装基板１０ａ−１、１０ａ−２について説明する。
【００５５】
（実装基板１０ａ−１）
図１は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はＺ−Ｚ断面図である。
【００５６】
図１に示す実装基板１０ａ−１の一方の面は、アルミニウム基材２０の面に形成されたバリア層３０、多孔質層４０からなる、例えば、０．５ｋＶ〜１ｋＶ以上の絶縁耐圧を有する陽極酸化層３５の多孔質層４０に形成されたシード層５０とこの上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層が形成された配線領域、及び、陽極酸化層３５の多孔質層４０がエッチング除去されバリア層３０が露出した領域（配線領域以外の領域である。）から構成されている。アルミニウム基材２０はアルミニウム合金基材であってもよい。なお、多孔質層４０の全てがエッチング除去されず、多孔質層４０の一部が残存する状態であってもよく、実装基板１０ａ−１の光反射性が向上したものとなる。後述する実装基板１０ａ−２、実装基板１０ａ−３についても同様である。
【００５７】
シード層５０は、第１の導電層６０、第２の導電層７０を電解メッキによって形成する際の電極として使用され、例えば、Ｎｉ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｃｕ層の何れかであり、真空蒸着、スパッター、ＣＶＤ等の気相成長法、又は、無電解メッキによって形成される。
【００５８】
陽極酸化層３５に対する密着力はＮｉ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｃｕ層の順に小さく、形成されるシード層５０が多孔質層４０内に形成される深さは、Ｃｕ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｎｉ層の順に小さくなり、パターン形成性はこの順と逆に良好となる。
【００５９】
第１の導電層６０は、電解メッキによって形成された、例えば、Ｃｕ層である。第２の導電層７０は、電解メッキによって順次形成された、例えば、Ｎｉ層、Ａｕ又はＡｇ層からなる２層から構成される。反射面として使用されるＡｇ層は、Ａｕ層上に選択的に電解メッキ又は無電解メッキによって形成する。Ａｕ層が露出する部位は、実装基板にワイヤボンディング実装又はフリップチップ実装におけるＬＥＤ素子の半田付け部となるので、Ａｇ層でカバーされないことが好ましい。Ａｇ層は反射層として使われるため酸化や硫化に耐性を有する結晶粒形、Ａｇ合金組成が好ましい。
【００６０】
実装基板１０ａ−１の陽極酸化層３５の多孔質層４０がエッチング除去されたバリア層３０が露出した面、及び、光反射率の高い金属からなる第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有している。
【００６１】
図１に示す実装基板１０ａ−１は、ＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域の間の領域に搭載され、電気的に実装基板１０ａ−１に接続され実装される。
【００６２】
（実装基板１０ａ−１にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例）
図２は、本発明の実施の形態における、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例を説明する図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。図２は、照明装置として構成された半導体装置１００ａの主要部のみを示している。
【００６３】
図２に示すＬＥＤ１１０ａは、基板１０１に順次形成されたｎ型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体層１０４、ｐ電極１０６と、ｎ型半導体層１０２上に形成されたｎ電極１０５を有している。
【００６４】
図２に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層の間におけるバリア層３０が露出した領域に、ＬＥＤ１１０ａが搭載され、電気絶縁性のダイボンディング接着剤８０によって固着され、第２の導電層７０とｐ電極１０６の間、及び、第２の導電層７０とｎ電極１０５の間がそれぞれリードワイヤ１０９によって電気的接続され、ＬＥＤ１１０ａが実装基板１０ａ−１に実装される。
【００６５】
ＬＥＤ１１０ａのｐ電極１０６の側からの出射光Ｌoは前方（図２の上方）へ進み、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ａの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ａ−１の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００６６】
実装基板１０ａ−１のバリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、バリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００６７】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ａは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００６８】
（実装基板１０ａ−２）
図３は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する平面図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【００６９】
図３に示す実装基板１０ａ−２は、図１に示す実装基板１０ａ−１と配線領域の形状のみが相違しており、その他の構成は図１に示す実装基板１０ａ−１と同様であるので、説明は省略する。
【００７０】
図３に示す実装基板１０ａ−２は、ＬＥＤ素子がフリップチップ実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域に搭載され、電気的に実装基板１０ａ−２に接続され実装される。
【００７１】
（構成例１０ａ−２の実装基板にＬＥＤ素子がフリップチップ実装された半導体装置例）
図４は、本発明の実施の形態における、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）はＷ−Ｗ断面図である。図４は、照明装置として構成された半導体装置１００ｂの主要部のみを示している。
【００７２】
図４に示すＬＥＤ１１０ｂは、基板１０１に順次形成されたｎ型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体層１０４、ｐ電極１０６と、ｎ型半導体層１０２上に形成されたｎ電極１０５を有している。
【００７３】
図４に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に形成された配線層の最上層の第２の導電層７０の面に、ＬＥＤ１１０ｂが搭載され、ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５、ｐ電極１０６は半田８４によって第２の導電層７０の面に電気的接続され、また、ＬＥＤ１１０ｂのｐ電極１０６がアンダーフィル８２によって第２の導電層７０の面に固着され、ＬＥＤ１１０ｂが実装基板１０ａ−２にフリップチップ実装される。
【００７４】
ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５からの出射光Ｌoは前方（図４の上方）へ進み、図２に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ｂの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ａ−２の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００７５】
実装基板１０ａ−２のバリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、バリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ｂの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００７６】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｂは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００７７】
＜配線領域以外の領域でアルミニウム基材面が露出している実装基板の構成例ｂ＞
配線領域以外の領域でアルミニウム基材面が露出している構成を有する実装基板１０ｂ−１、１０ｂ−２について説明する。
【００７８】
（実装基板１０ｂ−１）
図５は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ｂを説明する図であり、図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）はＶ−Ｖ断面図である。
【００７９】
図５に示す実装基板１０ｂ−１の一方の面は、アルミニウム基材２０の面に形成されたバリア層３０、多孔質層４０からなる、例えば、０．５ｋＶ〜１ｋＶ以上の絶縁耐圧を有する陽極酸化層３５の多孔質層４０に形成されたシード層５０とこの上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層が形成された配線領域、及び、陽極酸化層３５の多孔質層４０、バリア層３０がエッチング除去されアルミニウム基材２０の面が露出した領域（配線領域以外の領域である。）から構成されている。アルミニウム基材２０はアルミニウム合金基材であってもよい。
【００８０】
実装基板１０ｂ−１の陽極酸化層３５の多孔質層４０、バリア層３０がエッチング除去されアルミニウム基材２０が露出した面、及び、光反射率の高い金属からなる第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有している。
【００８１】
図５に示す実装基板１０ｂ−１は、ＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域の間の領域に搭載され、電気的に実装基板１０ｂ−１に接続され実装される。
【００８２】
（実装基板１０ｂ−１にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例）
図６は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）はＵ−Ｕ断面図である。図６は、照明装置として構成された半導体装置１００ｃの主要部のみを示している。
【００８３】
図６に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層の間におけるアルミニウム基材２０が露出した領域に、ＬＥＤ１１０ａが搭載され、電気絶縁性のダイボンディング接着剤８０によって固着され、第２の導電層７０とｐ電極１０６の間、及び、第２の導電層７０とｎ電極１０５の間がそれぞれリードワイヤ１０９によって電気的接続され、ＬＥＤ１１０ａが実装基板１０ｂ−１に実装される。
【００８４】
ＬＥＤ１１０ａのｐ電極１０６の側からの出射光Ｌoは前方（図６の上方）へ進み、図２に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ａの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ｂ−１の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００８５】
実装基板１０ｂ−１のアルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、アルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００８６】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｃは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００８７】
（実装基板１０ｂ−２）
図７は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ｂを説明する平面図であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）はＴ−Ｔ断面図である。
【００８８】
図７に示す実装基板１０ｂ−２は、図５に示す実装基板１０ｂ−１と配線領域の形状のみが相違しており、その他の構成は図５に示す実装基板１０ｂ−１と同様であるので、説明は省略する。
【００８９】
図７に示す実装基板１０ｂ−２は、ＬＥＤ素子がフリップチップ実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域に搭載され、電気的に実装基板１０ｂ−２に接続され実装される。
【００９０】
（構成例１０ｂ−２の実装基板にＬＥＤ素子がフリップチップ実装された半導体装置例）
図８は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図８（Ａ）は平面図、図８（Ｂ）はＳ−Ｓ断面図である。図８は、照明装置として構成された半導体装置１００ｄの主要部のみを示している。
【００９１】
図８に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に形成された配線層の最上層の第２の導電層７０の面に、ＬＥＤ１１０ｂが搭載され、ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５、ｐ電極１０６は半田８４によって第２の導電層７０の面に電気的接続され、また、ＬＥＤ１１０ｂのｐ電極１０６がアンダーフィル８２によって第２の導電層７０の面に固着され、ＬＥＤ１１０ｂが実装基板１０ａ−２にフリップチップ実装される。
【００９２】
ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５からの出射光Ｌoは前方（図８の上方）へ進み、図４に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ｂの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ｂ−２の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００９３】
実装基板１０ｂ−２のアルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、アルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ｂの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００９４】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｄは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００９５】
上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは、実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２に搭載されたＬＥＤ素子の駆動に伴う発熱、ＬＥＤ素子からの出射光及びその散乱光のＬＥＤ素子の近傍に存在する材料による吸収で生じる発熱を、アルミニウム基材２０を通して放熱させ、ＬＥＤ素子とその近傍の温度上昇を抑制して、ＬＥＤ素子の本来有する発光効率を保持することができる。また、ＬＥＤ素子の近傍に存在する材料の発熱による劣化を抑制することができ、半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの信頼性を保持することができる。
【００９６】
上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄで使用されている実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２は、配線領域が形成された面と対向する対向面に陽極酸化層３５（図１〜図８に図示せず。）が形成されているものであってもよい。
【００９７】
このような構成とすることによって、ＬＥＤ素子の駆動に伴う発熱、ＬＥＤ素子からの出射光及びその散乱光のＬＥＤ素子の近傍に存在する材料による吸収で生じる発熱を、アルミニウム基材２０を通して、対向面に形成された熱放射能の大きな陽極酸化層３５から放熱させることによって、放熱性をより向上させることができ、半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの信頼性をより向上させることができる。
【００９８】
なお、上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは、実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２にＬＥＤ素子が搭載、実装されたものであるが、ＬＥＤ素子がパッケージ化されたＬＥＤパッケージが実装基板に搭載、実装されたものであってもよい。
【００９９】
＜実装基板の製造方法例＞
（実装基板の基材：陽極酸化層が形成される基材の構成例）
実装基板の基材として、陽極酸化によって金属表面にその金属の酸化物が形成される金属（バルブ金属）を使用することができるが、代表的には、アルミニウム基材、又は、アルミニウム基材を含む基材が使用され、アルミニウム基材の表面に、バリア層、多孔質層からなる陽極酸化層が形成され、陽極酸化層上に複数の層から構成される配線領域が形成される。
【０１００】
図９は、本発明の実施の形態における、の構成例を説明する図であり、図９（Ａ）は平面図、図９（Ｂ）はＲ−Ｒ断面図である。
【０１０１】
図９（Ａ）に示すように、陽極酸化層が形成される大面積の基材の面は図中の点線で示す複数の分画２００ｓに分けられ、分画２００ｓのそれぞれに、例えば、図１、図３、図５、図７に示すような配線領域が形成された後、図中の点線位置で切断され実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２が得られる。次に、バリア層３０と多孔質層４０からなる陽極酸化層３５が形成される基材の構成例について説明する。
【０１０２】
図９（Ｂ）のＲ１は、アルミニウム基材２００を使用して、アルミニウム基材２００の一方の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。なお、表面に形成する陽極酸化層３５に十分な電気絶縁性をもたせるために、使用するアルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものが望ましい。
【０１０３】
図９（Ｂ）のＲ２は、アルミニウム基材２００を使用して、アルミニウム基材２００の一方の面、及び、この一方の面の対向面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１０４】
アルミニウム基材２００と陽極酸化層３５の熱膨張係数に差があるため、アルミニウム基材２００の一方の面及び対向面にほぼ等しい厚さの陽極酸化層３５を形成することによって、両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる陽極酸化層３５のマイクロクラックの発生を抑制することができる。
【０１０５】
図９（Ｂ）のＲ３は、アルミニウム基材２００とＳＵＳ基材２０２を接合した片面クラッド材を使用して、ＳＵＳ基材２０２との接合面と対向するアルミニウム基材２００の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１０６】
片面クラッド材は、ヤング率が高く、アルミニウム基材２００よりも陽極酸化層３５に近い熱膨張係数を有するＳＵＳ４３０等のＳＵＳ基材２０２から構成されるので、複数の分画に分けて各分画に配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、機械的ストレスの印加による陽極酸化層３５にマイクロクラックが生じるのを抑制することができる。
【０１０７】
図９（Ｂ）のＲ４は、アルミニウム基材２００、ＳＵＳ基材２０２、アルミニウム基材２０４を接合した両面クラッド材を使用して、ＳＵＳ基材２０２との接合面と対向するアルミニウム基材２００及びアルミニウム基材２０４の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。ＳＵＳ基材２０２は熱伝導率が小さいので薄くする必要がある。例えば、アルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものでありその厚さは１００μｍ、ＳＵＳ基材２０２はＳＵＳ４３０でありその厚さは８０μｍ、アルミニウム基材２０４の純度はアルミニウム基材２００より低くその厚さは１００μｍである。このような全厚２８０μｍの両面クラッド材は、１ｍｍ厚さのアルミニウム基材に対応する等価熱抵抗を有する。この両面クラッド材は全厚２８０μｍと薄くなり、リジッドな実装基板には適さないが、フレキシブルな実装基板に適したものとなる。
【０１０８】
また、アルミニウム基材２００、Ｆｅ（スチール）基材、アルミニウム基材２０４を接合した両面クラッド材を使用することもできる。例えば、アルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものでありその厚さは２００μｍ、Ｆｅ（スチール）基材の厚さは２００μｍ、アルミニウム基材２０４の純度はアルミニウム基材２００より低くその厚さは２００μｍである。このような全厚６００μｍの両面クラッド材は、１ｍｍ厚さのアルミニウム基材に対応する等価熱抵抗を有し、リジッドな実装基板には適したものとなる。Ｆｅ（スチール）は、ＳＵＳよりも熱伝導率が大きいので、放熱性の点ではＦｅ（スチール）基材をクラッドコアとする両面クラッド材の使用が望ましい。
【０１０９】
両面クラッド材は、ヤング率が高く、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４よりも陽極酸化層３５に近い熱膨張係数を有するＳＵＳ４３０等のＳＵＳ基材２０２、又は、Ｆｅ（スチール）基材から構成されるので、複数の分画に分けて各分画に配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、陽極酸化層３５に機械的ストレスの印加によるクラックが生じるのを抑制することができる。
【０１１０】
図９（Ｂ）のＲ５は、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４を熱伝導性接着剤によって接合した接合材を使用して、接合面と対向するアルミニウム基材２００及びアルミニウム基材２０４の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１１１】
アルミニウム基材２００、２０４と陽極酸化層３５の熱膨張係数に差があるため、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４にほぼ等しい厚さの陽極酸化層３５を形成することによって、両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる陽極酸化層３５のマイクロクラックの発生を抑制することができる。
【０１１２】
なお、図９（Ｂ）のＲ４、Ｒ５における基材では、アルミニウム基材２０４はその純度がアルミニウム基材２００より低純度であり、低価格のものを使用することができる。
【０１１３】
実装基板は、一般に、大面積の基材を用いて行われ、図９（Ａ）に示すように、大面積の基材の面が複数の分画２００ｓに分けられ、各分画に同一の配線パターンを有する配線領域を形成した後、分画毎に切断し個片化し、各種素子が実装される実装基板が製作される。大面積の基材に対して、陽極酸化層の形成に先立って、大面積の基材の個片化のための前処理が行われる。
【０１１４】
（陽極酸化層の形成に先立つ基材に対する処理例ａ：凹状溝の形成）
図１０は、本発明の実施の形態における、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝の形成例を説明する図であり、図１０（Ａ）は平面図、図１０（Ｂ）はＱ−Ｑ断面図である。
【０１１５】
大面積の基材の全表面の陽極酸化層を形成した後、切断して個片化し、実装基板を作製する場合に、切断加工時に、陽極酸化層に機械的振動等による機械的ストレスが印加されマイクロクラックを生じ、ダメージを受けることがあるので、マイクロクラックを生じないように切断加工条件を設定する必要がある。切断加工時におけるマイクロクラックの発生を抑制するには、装置コスト、生産性の観点で必ずしも好ましくないが、例えば、レーザーダイシング装置を使用するのが一つの方法である。
【０１１６】
実装基板へのＬＥＤ素子の搭載工程、ワイヤボンディング実装工程、フリップチップ実装工程等において、陽極酸化層は、ダイボンディング接着剤やアンダーフィルの加熱硬工程や、ＬＥＤ素子と配線層との間の半田付け工程等の加熱工程を受ける。アルミニウム基材と陽極酸化層の熱膨張係数の差が大きいため、加熱工程では伸び応力と圧縮応力のアンバランスを生じ、陽極酸化層に生じている上記のマイクロクラックはクラックに成長する。このクラックは、実装基板の絶縁耐圧の致命的な低下、光反射率の低下の原因となるので、陽極酸化層のクラック耐性が要求される。
【０１１７】
本発明の実施の形態では、大面積の基材の切断加工時のマイクロクラック発生の抑制のために、アルミニウム基材の表面への陽極酸化層の形成に先立って、アルミニウム基材に対して、陽極酸化層のクラック耐性のための前処理を行う。
【０１１８】
図１０に示す例では、図９（Ａ）に示す点線に対応する位置に、陽極酸化層が形成されるアルミニウム基材２００に凹状溝（スクライブ用溝）２１０を形成し、アルミニウム基材２００の表面に陽極酸化層が形成された後に、凹状溝２１０の位置で切断加工を行う。
【０１１９】
凹状溝２１０は、断面形状が矩形、台形、Ｖ字形の何れかであってもよく、凹状溝２１０の幅は、切断加工のための刃の厚さよりも大であり、切断加工時に刃が凹状溝２１０の側壁に触れないような幅に設定される。例えば、凹状溝２１０の幅は１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１２０】
配線領域が形成され、半導体素子が搭載される実装基板面に、切断加工のための刃が直接に接触しないので、切断加工時のマイクロクラック発生を抑制することができる。
【０１２１】
図１０（Ｂ）のＱ１は、図９（Ｂ）のＲ１に対応する基材であり、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２２】
図１０（Ｂ）のＱ２、Ｑ３はそれぞれ、図９（Ｂ）のＲ３に対応する基材であり、Ｑ２は、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示し、Ｑ３は、アルミニウム基材２００を貫通し、ＳＵＳ基材２０２の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２３】
図１０（Ｂ）のＱ４、Ｑ５はそれぞれ、図９（Ｂ）のＲ４に対応する基材であり、Ｑ４は、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示し、Ｑ５は、アルミニウム基材２００を貫通し、ＳＵＳ基材２０２の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２４】
図１０（Ｂ）のＱ６は、図９（Ｂ）のＲ５に対応する基材であり、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２５】
図１０（Ｂ）のＱ３、Ｑ５に示す例では、切断加工時に刃が、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層、及び、凹状溝２１０の側壁に触れないので、切断加工時のマイクロクラック発生をより抑制することができる。
【０１２６】
なお、アルミニウム基材２００に形成する凹状溝２１０は、超硬刃バイト等を使用して形成することができる。
【０１２７】
また、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６に示す凹状溝２１０に対向するように、アルミニウム基材２００の他面、ＳＵＳ基材２０２の面、アルミニウム基材２０４の面に形成してもよく、切断加工時のマイクロクラック発生を更により抑制することができる。
【０１２８】
（陽極酸化層の形成に先立つ基材に対する処理例ｂ、処理例ｃ）
図１１は、本発明の実施の形態における、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝、レジストの形成例を説明する図であり、図１１（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）はＰ−Ｐ断面図である。
【０１２９】
（処理例ｂ：レジストパターンの形成）
図１１（Ｂ）のＰ１に示すように、アルミニウム基材２００に凹状溝２１０を形成せずに、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６の凹状溝２１０に対応する位置、即ち、切断加工位置にレジスト２０５を塗布することによって、レジスト２０５が塗布されたアルミニウム基材２００の表面に陽極酸化層が形成されないようにする。
【０１３０】
レジスト２０５が塗布される厚さは、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層の厚さより厚く、レジスト２０５が塗布される幅は、切断加工時に刃がアルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層に触れないように設定される。レジスト２０５が塗布される幅は、例えば、１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１３１】
（処理例ｃ：凹状溝の形成、及び、レジストパターンの形成）
図１１（Ｂ）のＰ２に示すように、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６に示す凹状溝２１０が形成された位置に、更に、凹状溝２１０の内外にレジスト２０５を塗布することによって、アルミニウム基材２００に形成された凹状溝２１０の内面に陽極酸化層が形成されないようにする。
【０１３２】
レジスト２０５が塗布される厚さは、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層の厚さより厚く、レジスト２０５が塗布される幅は、凹状溝２１０の外幅と同程度に設定される。レジスト２０５が塗布される幅は、例えば、１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１３３】
図１１（Ｂ）のＰ１、Ｐ２に示す例では、レジスト２０５が塗布され位置には陽極酸化層が形成されないので、切断加工時に刃が、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層に触れないので、切断加工時のクラック発生をほぼ抑制することができる。
【０１３４】
次に、単純な矩形の配線パターンを有する配線領域を備えた実装基板を例にとって、実装基板の製造方法について説明する。なお、先述したように、大面積の基材の各分画に陽極酸化層が形成され、配線領域が形成された後、大面積の基材は分画毎に切断され個片化された実装基板が得られるが、以下の説明では、簡単のために、１つの分画から得られる実装基板の製造工程について説明する。
【０１３５】
（実装基板の製造工程ａ）
図１２は、本発明の実施の形態における、実装基板の製造工程ａを説明する図であり、図１２（Ｉ）及び図１２（Ｊ）の右図、図１２（Ａ）は平面図、図１２（Ｂ）〜図１２（Ｊ）、図１２（ｄ）〜図１２（ｇ）はＯ−Ｏ断面図である。
【０１３６】
（製造工程ａ−１）
先ず、図１２（Ｂ）に示すように、図１２（Ａ）に示すアルミニウム基材２０に、バリア層３０、多孔質層４０からなる陽極酸化層３５を形成する。この陽極酸化層３５は、硫酸、蓚酸、クロム酸等の電解液を使用した周知の方法によって形成される。陽極酸化層３５の厚さは、陽極酸化処理条件（電解液の組成、電解液の温度、電解電圧、電解時間等）によって制御される。なお、図９のＲ３に示すように、アルミニウム基材と金属基材が接合された片面クラッド材のアルミニウム基材の面に陽極酸化層を形成する際に、金属基材が電解液によって腐食される恐れがある場合には、アルミニウム基材面にのみ電解液が接触する構成とするか、金属基材面に耐電解液性を有する保護膜を形成し、金属基材面に電解液に接触しないようにすることが望ましい。
【０１３７】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、陽極酸化層３５の全面に、気相成長法又は無電解メッキによって、後述する電解メッキの電極として使用するために、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｎｉの何れかからなり、例えば、厚さ０．３μｍ〜１μｍの緻密なシード層５０を形成する。
【０１３８】
次に、図１２（Ｄ）に示すように、シード層５０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２０７を形成する。
【０１３９】
次に、図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）に示すように、レジストパターン２０７をマスクとして、レジストに覆われていないシード層５０の上に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し配線層を形成する。第１の導電層６０は、例えば、硫酸銅浴を使用して形成された厚さ１０μｍ〜２０μｍの銅層であり、第２の導電層７０は、例えば、厚さ数μｍのＮｉ層と、厚さ０．５μｍ〜１μｍのＡｕ又は厚さ１μｍ〜２μｍのＡｇの２層から構成される。
【０１４０】
配線層の最上層が銀層である場合、この銀層の一部の上に金層を形成して、図２、図６に示すワイヤボンディング実装におけるリードワイヤ１０９の半田接続を容易なものとし、図４、図８に示すフリップチップ実装における半田接続を容易なものとすることができる。
【０１４１】
次に、図１２（Ｇ）に示すように、レジストパターン２０７を剥離除去する。
【０１４２】
次に、図１２（Ｈ）、図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）に示すように、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０を順次エッチング除去する。シード層５０、多孔質層４０、バリア層３０のエッチングに使用するエッチング液は、配線層を構成する第１の導電層６０、第２の導電層７０をエッチングしないものを使用する。
【０１４３】
図１２（Ｉ）に示す多孔質層のエッチング除去では、中アルカリのエッチング液を使用して、多孔質層４０をエッチング除去する。この時、前工程のシード層５０のエッチングで除去しきれなかったシード層の残渣も同時に取り除かれる。
【０１４４】
シード層５０がエッチング除去された状態で製造工程を終了すれば、図１２（Ｉ）の断面図、右図の平面図に示すように、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３が作製されたことになる。
【０１４５】
陽極酸化層３５の多孔質層４０は、バリア層３０と比較すると、絶縁耐圧、光反射性、放熱性に劣る。このため、多孔質層４０がエッチング除去され、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３は、シード層５０のエッチング除去工程におけるシード層の残渣の心配がなく、陽極酸化層３５と配線層との密着性、絶縁耐圧、光反射性、放熱性に優れた基板となっている。
【０１４６】
図１２（Ｊ）に示すバリア層のエッチング除去では、アルミニウム基材２０の面がエッチングされないように、中〜強アルカリ（ＰＨ１０〜１３）のエッチング液、例えば、２０％ＫＯＨ液（６０〜９０℃）を使用して、バリア層３０をエッチング除去する。この結果、図１２（Ｊ）の断面図、右図の平面図に示すように、アルミニウム基材面が露出する実装基板１０ｂ−３が作製されたことになる。
【０１４７】
このアルミニウム基材面が露出する実装基板１０ｂ−３は、多孔質層４０がエッチング除去されているので、シード層５０のエッチング除去工程におけるシード層の残渣の心配がなく、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３と比較すると、より光反射性、放熱性に優れた基板となっている。
【０１４８】
なお、図１２（Ｊ）に示す例では、配線領域下部のバリア層３０を残す構成を示しているが、配線領域の近傍領域でバリア層３０を残す構成としてもよい。先述した図５〜図８、後述する図１４においても、配線領域の近傍領域でバリア層３０を残す構成としてもよい。
【０１４９】
以上説明した製造工程ａ−１では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の上にメッキ用のレジストパターン２０７を形成し、レジストパターン２０７をマスクとして、シード層５０の上に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し配線層を形成し、次に、レジストパターン２０７を除去し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、セミアディティブ法によっている。
【０１５０】
この方法によれば、シード層５０以外の第１の導電層６０、第２の導電層７０は全て電解メッキによって形成されるので、コスト的にも有利であり、生産性もよいという特徴がある。更に、配線層のパターンエッチングは薄層のシード層５０だけをエッチングするだけで済むので、配線層のアンダーエッチングが殆どなく、配線層の下地の陽極酸化層３５へのメッキ液によるダメージもないという特徴がある。
【０１５１】
この方法では、レジストパターンの形成は１回だけでよく、メッキ工程がシンプルであり、厚い第１の導電層６０のエッチングが不要でありエッチング時間が短く、配線層のアンダーエッチングが少なく、陽極酸化層との密着強度の大きな細線の配線層を有し、ＬＥＤ素子に搭載、実装に好適な実装基板を低コストで製造することができる。
【０１５２】
なお、図示しないが、アルミニウム基材２０に陽極酸化層３５を形成した後、陽極酸化層３５上にレジストパターン２０７を形成し、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次、無電解メッキによって形成し配線領域を形成することもできるが、タクトタイムが長くなり、製造コストが高くなる。
【０１５３】
（製造工程ａ−２）
製造工程ａ−２では、図１２（Ｃ）に示すシード層５０の形成までは、製造工程ａ−１と同じである。
【０１５４】
次に、図１２（ｄ）に示すように、シード層５０の全面に電解メッキによって第１の導電層６０を形成する。例えば、硫酸銅浴を使用して、厚さ１０μｍ〜２０μｍの銅層を第１の導電層６０として形成する。
【０１５５】
次に、図１２（ｅ）に示すように、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジスト（次に示す第２の導電層７０の電解メッキに耐えるレジスとである。）を塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２０９を形成する。
【０１５６】
次に、図１２（ｆ）に示すように、レジストパターン２０９をマスクとして第１の導電層６０の上に、電解メッキによって第２の導電層７０を形成する。例えば、厚さ数μｍのＮｉ層と、厚さ０．５μｍ〜１μｍのＡｕ又は厚さ１μｍ〜２μｍのＡｇの２層からなる第２の導電層７０を形成する。
【０１５７】
次に、図１２（ｇ）に示すように、レジストパターン２０９を剥離除去する
次に、図１２（Ｈ）に示すように、第２の導電層７０をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。
【０１５８】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ａ−２における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１５９】
以上説明した製造工程ａ−２では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に電解メッキによって第１の導電層６０を形成し、次に、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジストパターン２０９を形成し、次に、レジストパターン２０９をマスクとして第１の導電層６０の上に、電解メッキによって第２の導電層７０を形成し、次に、レジストパターン２０９を除去し、次に、第２の導電層７０をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、サブトラクティブ法とセミアディティブ法の組み合わせによっている。
【０１６０】
（実装基板の製造工程ｂ）
図１３は、本発明の実施の形態における、実装基板の製造工程ｂを説明する図であり、図１３（Ａ）は平面図、図１３（Ｂ）〜図１３（Ｇ）、図１３（ｃ）〜図１３（ｆ）はＮ−Ｎ断面図である。
【０１６１】
（製造工程ｂ−１）
先ず、図１３（Ｂ）に示すように、図１３（Ａ）に示すアルミニウム基材２０に、バリア層３０、多孔質層４０からなる陽極酸化層３５を形成した後、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０を形成する。
【０１６２】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２１１を形成する。
【０１６３】
次に、図１３（Ｄ）に示すように、レジストパターン２１１をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去する。
【０１６４】
次に、図１３（Ｅ）に示すように、レジストパターン２１１を除去剥離した後、多孔質層４０の上にメッキ用のレジストパターン２１３を形成する。
【０１６５】
次に、図１３（Ｆ）に示すように、レジストパターン２１３をマスクとして、第１の導電層６０の上に第２の導電層７０を形成する。
【０１６６】
次に、図１３（Ｇ）に示すように、レジストパターン２１３を剥離除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。この図１３（Ｇ）に示す状態は、図１２（Ｈ）に示す状態と同じである。
【０１６７】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ｂ−１における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１６８】
以上説明した製造工程ｂ−１では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０を形成し、次に、第１の導電層６０の上にエッチング用のレジストパターン２１１を形成し、次に、レジストパターン２１１をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、次に、多孔質層４０の上にメッキ用のレジストパターン２１３を形成し、次に、レジストパターン２１３をマスクとして、第１の導電層６０の上に第２の導電層７０を形成し、次に、レジストパターン２１３を除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外における多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、セミアディティブ法とサブトラクティブ法の組み合わせによっている。この方法では、工程が複雑となる欠点がある。
【０１６９】
（製造工程ｂ−２）
製造工程ｂ−２では、図１３（Ｂ）に示す第１の導電層６０の形成までは、製造工程ｂ−１と同じである。
【０１７０】
次に、図１３（ｃ）に示すように、第２の導電層７０を形成する。
【０１７１】
次に、図１３（ｄ）に示すように、第２の導電層７０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２１５を形成する。
【０１７２】
次に、図１３（ｅ）に示すように、レジストパターン２１５をマスクとして、第２の導電層７０、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去する。
【０１７３】
次に、図１３（Ｇ）に示すように、レジストパターン２１５を剥離除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。この図１３（Ｇ）に示す状態は、図１２（Ｈ）に示す状態と同じである。
【０１７４】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ｂ−２における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１７５】
以上説明した製造工程ｂ−２では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し、次に、第２の導電層７０の上にエッチング用のレジストパターン２１５を形成し、次に、レジストパターン２１５をマスクとして、第２の導電層７０、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外における多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、サブトラクティブ法によっている。この方法では、配線層のアンダーエッチングが大きくなる欠点がある。
【０１７６】
＜実装基板に半導体素子を実装して得られる半導体装置例＞
（平面光源装置）
図１４は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板に複数のＬＥＤ素子が直並列に実装された半導体装置例を説明する図であり、図１４（Ａ）は平面図、図１４（Ｂ）はＭ−Ｍ断面図である。図１４は、照明装置として構成された半導体装置１００ｅの主要部のみを示している。
【０１７７】
図１４に示す半導体装置１００ｅでは、実装基板１０ｂ−４のアルミニウム基材が露出する面に、４個のＬＥＤ１１０ａが搭載され、リードワイヤ１０９によって配線領域の第２の導電層７０に電気的に接続されてなる直列配列が、並列に５個電気的に接続されており、＋電極、−電極から宮殿される構成を有している。個々のＬＥＤ１１０ａの実装基板１０ｂ−４への搭載、実装は、図６で説明したものと同様であるので、説明は省略する。
【０１７８】
図１４に示す照明装置として構成された半導体装置１００ｅは、屋内外の照明、ＬＣＤ用バックライト、プロジェクタ用光源等として使用することができ、実装基板１０ｂ−４のアルミニウム基材が露出する面にＬＥＤ１１０ａが搭載されているので、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【０１７９】
（照明装置）
図１５は、本発明の実施の形態における、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置例を説明する図であり、図１５（Ａ）は電球型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｂ）は直管型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｃ）はガラスカバーと実装基板によって構成される直管型ＬＥＤ照明装置を説明する断面図である。図１５は、照明装置における実装基板とＬＥＤ素子のみを示しており、実装基板は、光反射性、電気絶縁性、低熱抵抗、放熱性を併せもつものである。
【０１８０】
図１５（Ａ）に示す電球（ライトバルブ）型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤ３１０が実装された実装基板３００が使用されている。この実装基板３００のアルミニウム基材が露出する面にＬＥＤ３１０が搭載、実装されているので、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【０１８１】
また、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置では、直管の軸方向に細長い形状を有する実装基板３００が使用されており、実装基板３００にはその長手方向に複数のＬＥＤ１１０ａが搭載、実装することができるので、光量を大幅に向上させることができる。
【０１８２】
図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置では、実装基板３００とガラスカバー３４０の接合によって直管が形成され、直管型ＬＥＤ照明装置とされている。ＬＥＤ１１０ａが搭載、実装されていない側の実装基板３００の面に陽極酸化膜層が形成されており、この陽極酸化膜層が外部に露出した構造を有しているので、放熱は非常に良好であり、長時間の連続使用が可能である。
【０１８３】
図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に直管型ＬＥＤ照明装置を示したが、同様な構成を適用して、サークル型ＬＥＤ照明装置とすることもできる。
【０１８４】
以上説明した、照明装置を一例として、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置は、液晶ディスプレイのバックライト、サイネージ（電子看板）のバックライト等の平面型照明、車載用のヘッドライト等の照明、信号灯、街路灯等の屋外用照明に適用することができる。
【０１８５】
以上、本発明をＬＥＤ素子又はＬＥＤパッケージが実装される実装基板を例にとって説明したが、実装基板の構成、実装基板の各部の材質、寸法は一例を例示したものであり、これに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形が可能である。
【０１８６】
本発明による実装基板は、絶縁性、耐熱性、放熱性が要求され、光反射性が要求されない半導体素子又はパッケージの搭載、実装にも適用することができ、また、実装基板上に各種の半導体素子を形成することができる。
【０１８７】
例えば、発熱性を有するトランジスタ、ダイオード、ＦＥＴ、サイリスタ等のパワー素子又はパッケージを実装することができ、放熱性、絶縁耐圧に優れた半導体装置を実現することができる。
【０１８８】
また、本発明による実装基板をソーラーセル用のフレキシブル基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面への、陽極酸化層の形成、ソーラーセル用電極を含む配線層の形成、光電変換膜の形成、上部電極の形成の各工程をRoll to Rollで行うことができ、ソーラーセルの低価格な製造が可能となる。アルミニウム基材の他方の面に陽極酸化層を形成しておけば、陽極酸化層で電気絶縁されているだけでなく、太陽光が当たり温度が上がるソーラーセルパネルの熱を陽極酸化層から放熱させることができる。
【０１８９】
また、本発明による実装基板を、表示装置のフレキシブルＴＦＴ用基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面に、表面陽極酸化層、平滑絶縁層、ゲート電極とトランジスタ活性層とソース・ドレイン電極を含むＴＦＴ、配線層が形成される。アルミニウム基材の他方の面にも陽極酸化層が形成される。このフレキシブルＴＦＴ用基板の一方の面には、ＯＬＥＤ、ＬＤ、ＥＬ等の発光素子が形成されるが、ＴＦＴや発光素子からの発熱を、他方の面に形成された陽極酸化層から放熱させることができる。
【０１９０】
更に、本発明による実装基板を、ＯＬＥＤ、ＬＤ、ＥＬ等の発光素子を使用した照明装置のフレキシブル基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面の薄いアルミ酸化層（自然酸化層）を化学研磨、電解研磨等により取り除き鏡面としこれを一方の電極とする、又は、鏡面上に気相成長法によりアルミニウム層を形成しこれを一方の電極とする。一方の電極上に、発光層、対向電極（一方の電極に対向する。）を順次形成する。アルミニウム基材の他方の面には陽極酸化層が形成されている。アルミニウム基材の一方の面は、電極として作用すると同時に、光反射面として作用し、発光素子から発光によって生じた発熱は、アルミニウム基材の他方の面に形成された陽極酸化層から放熱させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明によれば、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１０ａ−１、１０ａ−２、１０ａ−３…バリア層が露出する実装基板、
１０ｂ−１、１０ｂ−２、１０ｂ−３、１０ｂ−４…Ａｌ基材面が露出する実装基板、
２０、２００、２０４…アルミニウム基材、３５…陽極酸化層、３０…バリア層、
４０…多孔質層、５０…シード層、６０…第１の導電層、７０…第２の導電層、
８０…ダイボンディング接着剤、８２…アンダーフィル、８４…半田、
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ…半導体装置、
１０１…基板、１０２…ｎ型半導体層、１０３…活性層、１０４…ｐ型半導体層、
１０５…ｎ電極、１０６…ｐ電極、１０９…リードワイヤ、
１１０ａ、１１０ｂ、３１０…ＬＥＤ、２００ｓ…分画、２０２…ＳＵＳ基材、
２０５、２０７、２０９、２１１、２１３、２１５…レジスト、
２１０…凹状溝、３００…実装基板、３２０…ガラス球、３３０…ガラス直管、
３４０…ガラスカバー、Ｌo…ＬＥＤからの出射光、Ｌb…後方散乱光、Ｌf…前方反射光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９３】
【特許文献１】特開２０００−１２４５６８号公報（段落００２３〜００２９、段落００４３〜００４５、図１）
【特許文献２】特開２００７−１２３３８２号公報（段落０００７〜００４２、図１）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板に関し、特に、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９７年に京都で開催された気候変動枠組条約第３回締約国会議（ＣＯＰ３）で採択された気候変動枠組条約の議定書（京都議定書）で示された温室効果ガス排出の削減の動きに合わせた産業界の動きが見られる。技術革新によるＬＥＤ素子（Light Emitting Diode）の発光効率の改善、蛍光体の進歩、光取り出し効率の改善等を背景として、ＬＥＤチップのコストダウンが進み、マルチＬＥＤチップ又はＬＥＤパッケージを実装した基板の使用が進み、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等のバックライト、屋内用照明、街路用照明等へのＬＥＤ照明装置の普及が始まっている。
【０００３】
ＬＥＤ素子はその省エネルギー性、長寿命を特徴に普及は進み始めているものの、一方高価格の割には輝度・明るさが既存の白熱灯、蛍光灯のレベルに劣ることが価格(コスト)に加え、今一つ普及を加速しない原因となっている。
【０００４】
電流駆動型発光素子であるＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量をアップするには、ＬＥＤ素子に流す電流を増やせばよいが、ＬＥＤ素子自身が発熱するだけでなく、ＬＥＤ素子の出射光の一部は、ＬＥＤ素子の近傍に存在する材料、例えば、蛍光体やこれを分散させている透明樹脂（白色ＬＥＤ素子の場合）に吸収され発熱を生じる。また、ＬＥＤ素子の出射光の一部は、例えば、蛍光体や透明樹脂によって散乱され、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板（この実装基板は、ＬＥＤ素子の出射光の方向と逆の方向に配置されている。）の方向に進み、この散乱光の一部は実装基板面で反射され再び出射光の方向へ進み、蛍光体や透明樹脂に吸収され発熱を生じる。
【０００５】
これらの発熱の外部への放熱が十分でないと、蛍光体の劣化を招きエネルギー変換効率は下がり、また、透明樹脂の着色を招くため、取り出された光の色調が変化してしまう。このため、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板を用いたＬＥＤ照明等の半導体装置における発熱は、半導体装置の信頼性の低下の重要な原因の一つとなる。
また、ＬＥＤ素子が搭載される実装基板の面の反射率が１００％でないことによる反射ロスは、反射されない光の吸収による実装基板の発熱の原因、及び、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量の低下の重要な原因の一つとなる。
【０００６】
従来、パワー素子等の発熱素子が実装される回路基板として、放熱性を有する熱伝導性基板が開発されており、多くの場合、アルミニウムや銅等の金属基材の表面に電気絶縁性接着樹脂層を形成し、この上に銅箔を張り合わせた金属ベース基板が使用されてきた。
【０００７】
また、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック基材の表面に直接回路を形成するセラミック回路基板が検討されてきた。
【０００８】
また、アルミニウム等の金属基材の表面に陽極酸化層を形成し、この上に電気回路を形成する熱伝導性基板に関する多数の報告がある。
【０００９】
例えば、「金属ベース基板および半導体装置とその製造方法」と題する後記の特許文献１には、次の記載がある。
【００１０】
（１）金属基板表面に陽極酸化により形成された、厚さ２μｍ以下の無孔質バリヤー型酸化アルミニウム絶縁層と、該絶縁層の上に形成された金属配線層とを備えたことを特徴とする金属ベース基板。
【００１１】
（２）金属基板表面に陽極酸化により形成された無孔質バリヤー型酸化アルミニウム絶縁層と、該絶縁層の上に形成された金属配線層とを備えた金属ベース基板であって、前記金属配線層がコプレーナ構造で構成され、前記金属基板とコプレーナ構造の接地線路が非接続であることを特徴とする金属ベース基板。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）記載の金属ベース基板に半導体素子を実装して成る半導体装置。
【００１３】
また、「配線板及びその製造法」と題する後記の特許文献２には、次の記載がある。
【００１４】
配線板は、アルミニウム基板面にアルマイト層が形成され、アルマイト層は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層となり、高絶縁層のアルミニウム基板とは反対となる表面に、物理気相成長法または化学気相成長法により金属層が形成され、金属層の高絶縁層とは反対の面上に、金属層と共に導電層となる配線部が配されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以下の説明において、「配線領域」は、配線パターンによって規定された形状を有する領域であり、「導体線路」とこれが接続されている「電極」又は「電極端子」を含むものとし、「配線領域」は、複数の層から構成されるものとする。「電極」又は「電極端子」には、ＬＥＤチップ（素子）又はこれがパッケージ化されたＬＥＤパッケージがフリップチップ実装されることもある。
【００１６】
先述したように、ＬＥＤ素子が搭載された実装基板を用いたＬＥＤ照明等の半導体装置における発熱は、半導体装置の信頼性の低下の重要な原因の一つである。この信頼性の低下を抑制するためには、半導体装置からの放熱を高めることが非常に重要な課題となっており、ＬＥＤ照明の普及の鍵を握っている。
【００１７】
また、先述したように、ＬＥＤ素子が搭載される実装基板の面の反射率が１００％でないことによる反射ロスは、反射されない光の吸収による実装基板の発熱の原因、及び、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量の低下の重要な原因の一つである。
【００１８】
実装基板の面の反射率をより１００％に近い状態とすることが、実装基板の面における光反射ロスをより小さなものとし、ＬＥＤ素子の出射光の実装基板の方向への散乱光、蛍光体が使用されている場合に蛍光体から出射される蛍光の大部分を、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向へ反射させ、ＬＥＤ素子の出射光の取り出し方向における光量をアップするための重要な課題となっている。
【００１９】
また、先述した金属ベース基板の電気絶縁性接着樹脂層の熱伝導率は、一般に、金属基材よりも低いため、一般的なプリント配線用回路基板に比べて向上するものの、金属ベース基板全体として十分な熱伝導特性をもたないという問題があった。このため、このような金属ベース基板に高出力のＬＤ（半導体レーザーダイオード）やＬＥＤ素子等の半導体発光素子、パワー素子等を実装した場合、不十分な放熱性のために製品の信頼性の劣化を招くという問題があった。
【００２０】
更に、先述したセラミック回路基板のセラミック基材の例として、アルミナ、窒化アルミニウムが知られているが、アルミナは高価のうえその熱伝導率は３０／ｍ・Ｋレベルであり、窒化アルミニウムの熱伝導率は１２０／ｍ・Ｋ以上と優れるが価格はさらに高価であり、民生用への用途として価格的な課題がある。
【００２１】
また、アルミナ、窒化アルミニウム基材の光反射率は、アルミニウム、銀に比較すると低いという問題がある。また、アルミナ、窒化アルミニウム基材の大サイズ化は困難であり、切断加工や孔開け加工が困難であるという問題がある。また、薄い基材とした場合、割れやすくハンドリングが困難であり、湾曲させるような使い方には全く対応できないという問題がある。
【００２２】
なお、特許文献１、特許文献２には、金属基板の表面に陽極酸化層が形成されこの層上に金属配線が形成された配線基板が記載されているが、金属配線が形成された基板面に金属基板の面が露出する配線基板の構成については記載されていない。
【００２３】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
即ち、本発明は、陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有する実装基板に係るものである。
【００２５】
また、本発明は、上記の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された、半導体装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所定の形状を有する配線領域と、この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去された領域とを有するので、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板を提供することができる。なお、光反射性をより優れたものとするには、前記多孔質層の全てが除去された領域とするのがより望ましいが、前記多孔質層の一部が残存する状態であってもよい。
【００２７】
また、本発明によれば、記の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された構成を有するので、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する図である。
【図２】同上、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図３】同上、実装基板の構成例ａを説明する平面図である。
【図４】同上、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図５】同上、実装基板の構成例ｂを説明する図である。
【図６】同上、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図７】同上、実装基板の構成例ｂを説明する平面図である。
【図８】同上、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図である。
【図９】同上、陽極酸化層が形成される基材の構成例を説明する図である。
【図１０】同上、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝の形成例を説明する図である。
【図１１】同上、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝、レジストの形成例を説明する図である。
【図１２】同上、実装基板の製造工程ａを説明する図である。
【図１３】同上、実装基板の製造工程ｂを説明する図である。
【図１４】同上、構成例ｂの実装基板に複数のＬＥＤ素子が直並列に実装された半導体装置例を説明する図である。
【図１５】同上、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実装基板では、前記配線領域を除いた領域における前記バリア層が除去され、前記アルミニウム基材が露出したアルミニウム露出領域を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、前記バリア層が除去され、高い光反射率をもった前記アルミニウム基材の面が露出しているので、光反射性に優れた実装基板を提供することができる。
【００３０】
また、前記シード層がＮｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記多孔質層に密着し固着強度の高い前記シード層をもった実装基板を提供することができる。
【００３１】
また、前記第１の導電層がＣｕからなる層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記シード層に密着し固着強度の高い前記第１の導電層とすることができる。
【００３２】
また、前記第２の導電層が、前記第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる構成とするのがよい。このような構成によれば、Ｎｉからなる層は、前記第２の導電層に半導体素子が半田付けによって実装される場合に、前記第１の導電層が半田と合金化するのを抑制する層として作用するので、前記第２の導電層への半導体素子の実装の信頼性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３３】
また、前記第２の導電層がＮｉからなる層であり、前記第２の導電層上に形成された第３の導電層を有し、この第３の導電層が、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である構成とするのがよい。このような構成によれば、配線層の最上層の前記第２の導電層の光反射率を高い状態とすると共に、前記第２の導電層への半導体素子の実装を容易なものとすることができる実装基板を提供することができる。
【００３４】
また、前記アルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された前記陽極酸化層を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、前記アルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記アルミニウム基材の第１の面、第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記アルミニウム基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３５】
また、前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。前記第１のアルミニウム基材はアルミニウム合金基材であってもよく、前記金属基材は、熱抵抗が大きく、ヤング率が高く、前記第１のアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材よりも前記陽極酸化層に近い熱膨張係数を有するので、このような構成によれば、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができ、前記クラッド基材の放熱性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３６】
また、前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合され、前記金属基材の前記第１の面に対向する第２の面に第２のアルミニウム基材の第の１面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面、及び、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。前記第１、第２のアルミニウム基材はアルミニウム合金基材であってもよく、前記金属基材は、熱抵抗が大きく、ヤング率が高く、前記第１、第２のアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材よりも前記陽極酸化層に近い熱膨張係数を有するので、このような構成によれば、前記第１、第２のアルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記第１のアルミニウム基材の第１の面、前記第２のアルミニウム基材の第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記クラッド基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができ、前記クラッド基材の放熱性を向上させることができる実装基板を提供することができる。
【００３７】
また、前記陽極酸化層が、第１のアルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面と第２のアルミニウム基材の第１の面が接合されたアルミニウム接合基材における、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である構成とするのがよい。このような構成によれば、前記第１、第２のアルミニウム基材と前記陽極酸化層の熱膨張係数に差があるため、前記第１のアルミニウム基材の第１の面、前記第２のアルミニウム基材の第２の面にほぼ等しい厚さの前記陽極酸化層を形成することによって、前記アルミニウム接合基材の両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３８】
また、前記金属基材がＳＵＳ基材又はスチール基材である構成とするのがよい。このような構成によれば、ヤング率がアルミニウムよりも大きな前記ＳＵＳ基材又はスチール基材を使用しているので、前記クラッド材の熱応力を向上させることができ、反りやこれによる前記陽極酸化層のマイクロクラックの発生を抑制することができる実装基板を提供することができる。
【００３９】
また前記第１のアルミニウム基材の純度が、前記第２のアルミニウム基材の純度よりも高い構成とするのがよい。このような構成によれば、低価格な前記第２のアルミニウム基材を使用することができるので、低価格な実装基板を提供することすることができる。
【００４０】
また、前記アルミニウム基材の第１の面に開口を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４１】
また、前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記第１のアルミニウム基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４２】
また、前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記金属基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記凹状の溝によって複数の分画に分けられた各分画に前記配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、前記凹状の溝の内部で大面積の基材を切断することによって、前記陽極酸化層にマイクロクラックが生じるのを抑制することができ、前記陽極酸化層の絶縁耐圧を低下させることがない実装基板を提供することができる。
【００４３】
本発明の半導体装置では、前記半導体素子が半導体発光素子である構成とするのがよい。このような構成によれば、発光装置として構成された放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【００４４】
また、前記半導体発光素子が、ＬＥＤ素子又はＥＬ素子である構成とするのがよい。このような構成によれば、照明装置として構成された放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた半導体装置を提供することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態における実装基板は、アルミニウム基材の少なくとも一方の面に、陽極酸化処理によって、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層が形成されており、アルミニウム基材の一方の面では、多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成されてなる所定の形状のパターン（配線パターン）を有する配線領域（配線層が形成される領域）が形成されており、この配線領域以外の領域では、多孔質層の少なくとも表面側の一部分がエッチング除去された構成、或いは、多孔質層及びバリア層がエッチング除去されアルミニウム基材の面が露出した構成を有している。
【００４６】
なお、アルミニウム基材の面が露出した領域は配線領域の近傍領域以外の領域とし、配線領域の近傍領域では、バリア層を残す構成としてもよい。シード層は、Ｎｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層であり、第１の導電層はＣｕからなる層であり、第２の導電層は、第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる構成される。
【００４７】
配線領域の構成については、例えば、シード層はＣｕからなる層、第１の導電層はＣｕからなる層であり、第２の導電層はＮｉからなる層とこの上に形成された第３の導電層からなり、第３の導電層は、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である。
【００４８】
バリア層は絶縁耐圧の高く、光透過性を有しているので、実装基板に入射する散乱光は、高い反射率を有するアルミニウム基材の面によって反射され、実装基板は、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００４９】
本発明の実施の形態における実装基板の製造方法は、アルミニウム基材の少なくとも一方の面に、陽極酸化処理によって、多孔質層とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層を形成する工程と、アルミニウム基材の一方の面において、多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成し所定の形状を備えた配線領域を形成する工程と、この配線領域をマスクとして、アルミニウム基材の一方の面において、配線領域以外の領域の多孔質層の少なくとも表面側の一部分を除去する工程、或いは、配線領域以外の領域の多孔質層及びバリア層をエッチング除去してアルミニウム基材の面を露出させる工程を有する。
【００５０】
配線領域を形成する工程程において、多孔質層上にシード層を形成した後、所定の形状の開口部を有するレジストパターンをシード層上に形成して、開口部のシード層上に第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成し配線領域を形成する。
【００５１】
以上のように、アルミニウム基材の面に陽極酸化層を形成し、多孔質層上にシード層を形成した後、レジストパターンをシード層上に形成して所定の形状の開口部を設け、開口内のシード層上に第１の導電層、第２の導電層をこの順に形成して配線領域（配線層）とし、形成された配線領域（配線層）そのものをマスクとして、配線領域以外の領域の多孔質層及びバリア層をエッチング除去してアルミニウム基材の面が露出さされた実装基板を、生産性よく製造することができる。
【００５２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は上述した作用、効果を満たす構成であればよく、これらの実施形態に限定されるものではない。なお、以下に示す図面は構成が明瞭に分かり易くなるように描いているので、縦及び横方向のおける縮尺は正確なものではない。
【００５３】
以下の説明では、実装基板に実装される素子としてＬＥＤ素子、実装基板が使用される半導体素装置として照明装置をそれぞれ例にとって説明するが、本発明は、この例に限定されるものではない。
【００５４】
＜配線領域以外の領域でバリア層が露出している実装基板の構成例ａ＞
配線領域以外の領域でバリア層が露出している構成を有する実装基板１０ａ−１、１０ａ−２について説明する。
【００５５】
（実装基板１０ａ−１）
図１は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はＺ−Ｚ断面図である。
【００５６】
図１に示す実装基板１０ａ−１の一方の面は、アルミニウム基材２０の面に形成されたバリア層３０、多孔質層４０からなる、例えば、０．５ｋＶ〜１ｋＶ以上の絶縁耐圧を有する陽極酸化層３５の多孔質層４０に形成されたシード層５０とこの上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層が形成された配線領域、及び、陽極酸化層３５の多孔質層４０がエッチング除去されバリア層３０が露出した領域（配線領域以外の領域である。）から構成されている。アルミニウム基材２０はアルミニウム合金基材であってもよい。なお、多孔質層４０の全てがエッチング除去されず、多孔質層４０の一部が残存する状態であってもよく、実装基板１０ａ−１の光反射性が向上したものとなる。後述する実装基板１０ａ−２、実装基板１０ａ−３についても同様である。
【００５７】
シード層５０は、第１の導電層６０、第２の導電層７０を電解メッキによって形成する際の電極として使用され、例えば、Ｎｉ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｃｕ層の何れかであり、真空蒸着、スパッター、ＣＶＤ等の気相成長法、又は、無電解メッキによって形成される。
【００５８】
陽極酸化層３５に対する密着力はＮｉ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｃｕ層の順に小さく、形成されるシード層５０が多孔質層４０内に形成される深さは、Ｃｕ層、Ｃｕ−Ｎｉ層、Ｎｉ層の順に小さくなり、パターン形成性はこの順と逆に良好となる。
【００５９】
第１の導電層６０は、電解メッキによって形成された、例えば、Ｃｕ層である。第２の導電層７０は、電解メッキによって順次形成された、例えば、Ｎｉ層、Ａｕ又はＡｇ層からなる２層から構成される。反射面として使用されるＡｇ層は、Ａｕ層上に選択的に電解メッキ又は無電解メッキによって形成する。Ａｕ層が露出する部位は、実装基板にワイヤボンディング実装又はフリップチップ実装におけるＬＥＤ素子の半田付け部となるので、Ａｇ層でカバーされないことが好ましい。Ａｇ層は反射層として使われるため酸化や硫化に耐性を有する結晶粒形、Ａｇ合金組成が好ましい。
【００６０】
実装基板１０ａ−１の陽極酸化層３５の多孔質層４０がエッチング除去されたバリア層３０が露出した面、及び、光反射率の高い金属からなる第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有している。
【００６１】
図１に示す実装基板１０ａ−１は、ＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域の間の領域に搭載され、電気的に実装基板１０ａ−１に接続され実装される。
【００６２】
（実装基板１０ａ−１にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例）
図２は、本発明の実施の形態における、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例を説明する図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。図２は、照明装置として構成された半導体装置１００ａの主要部のみを示している。
【００６３】
図２に示すＬＥＤ１１０ａは、基板１０１に順次形成されたｎ型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体層１０４、ｐ電極１０６と、ｎ型半導体層１０２上に形成されたｎ電極１０５を有している。
【００６４】
図２に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層の間におけるバリア層３０が露出した領域に、ＬＥＤ１１０ａが搭載され、電気絶縁性のダイボンディング接着剤８０によって固着され、第２の導電層７０とｐ電極１０６の間、及び、第２の導電層７０とｎ電極１０５の間がそれぞれリードワイヤ１０９によって電気的接続され、ＬＥＤ１１０ａが実装基板１０ａ−１に実装される。
【００６５】
ＬＥＤ１１０ａのｐ電極１０６の側からの出射光Ｌoは前方（図２の上方）へ進み、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ａの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ａ−１の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００６６】
実装基板１０ａ−１のバリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、バリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００６７】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ａは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００６８】
（実装基板１０ａ−２）
図３は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ａを説明する平面図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【００６９】
図３に示す実装基板１０ａ−２は、図１に示す実装基板１０ａ−１と配線領域の形状のみが相違しており、その他の構成は図１に示す実装基板１０ａ−１と同様であるので、説明は省略する。
【００７０】
図３に示す実装基板１０ａ−２は、ＬＥＤ素子がフリップチップ実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域に搭載され、電気的に実装基板１０ａ−２に接続され実装される。
【００７１】
（構成例１０ａ−２の実装基板にＬＥＤ素子がフリップチップ実装された半導体装置例）
図４は、本発明の実施の形態における、構成例ａの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）はＷ−Ｗ断面図である。図４は、照明装置として構成された半導体装置１００ｂの主要部のみを示している。
【００７２】
図４に示すＬＥＤ１１０ｂは、基板１０１に順次形成されたｎ型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体層１０４、ｐ電極１０６と、ｎ型半導体層１０２上に形成されたｎ電極１０５を有している。
【００７３】
図４に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に形成された配線層の最上層の第２の導電層７０の面に、ＬＥＤ１１０ｂが搭載され、ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５、ｐ電極１０６は半田８４によって第２の導電層７０の面に電気的接続され、また、ＬＥＤ１１０ｂのｐ電極１０６がアンダーフィル８２によって第２の導電層７０の面に固着され、ＬＥＤ１１０ｂが実装基板１０ａ−２にフリップチップ実装される。
【００７４】
ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５からの出射光Ｌoは前方（図４の上方）へ進み、図２に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ｂの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ａ−２の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００７５】
実装基板１０ａ−２のバリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、バリア層３０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ｂの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００７６】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｂは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００７７】
＜配線領域以外の領域でアルミニウム基材面が露出している実装基板の構成例ｂ＞
配線領域以外の領域でアルミニウム基材面が露出している構成を有する実装基板１０ｂ−１、１０ｂ−２について説明する。
【００７８】
（実装基板１０ｂ−１）
図５は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ｂを説明する図であり、図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）はＶ−Ｖ断面図である。
【００７９】
図５に示す実装基板１０ｂ−１の一方の面は、アルミニウム基材２０の面に形成されたバリア層３０、多孔質層４０からなる、例えば、０．５ｋＶ〜１ｋＶ以上の絶縁耐圧を有する陽極酸化層３５の多孔質層４０に形成されたシード層５０とこの上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層が形成された配線領域、及び、陽極酸化層３５の多孔質層４０、バリア層３０がエッチング除去されアルミニウム基材２０の面が露出した領域（配線領域以外の領域である。）から構成されている。アルミニウム基材２０はアルミニウム合金基材であってもよい。
【００８０】
実装基板１０ｂ−１の陽極酸化層３５の多孔質層４０、バリア層３０がエッチング除去されアルミニウム基材２０が露出した面、及び、光反射率の高い金属からなる第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有している。
【００８１】
図５に示す実装基板１０ｂ−１は、ＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域の間の領域に搭載され、電気的に実装基板１０ｂ−１に接続され実装される。
【００８２】
（実装基板１０ｂ−１にＬＥＤ素子がワイヤボンディング実装された半導体装置例）
図６は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）はＵ−Ｕ断面図である。図６は、照明装置として構成された半導体装置１００ｃの主要部のみを示している。
【００８３】
図６に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に順次形成された第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層の間におけるアルミニウム基材２０が露出した領域に、ＬＥＤ１１０ａが搭載され、電気絶縁性のダイボンディング接着剤８０によって固着され、第２の導電層７０とｐ電極１０６の間、及び、第２の導電層７０とｎ電極１０５の間がそれぞれリードワイヤ１０９によって電気的接続され、ＬＥＤ１１０ａが実装基板１０ｂ−１に実装される。
【００８４】
ＬＥＤ１１０ａのｐ電極１０６の側からの出射光Ｌoは前方（図６の上方）へ進み、図２に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ａの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ｂ−１の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００８５】
実装基板１０ｂ−１のアルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、アルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００８６】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｃは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００８７】
（実装基板１０ｂ−２）
図７は、本発明の実施の形態における、実装基板の構成例ｂを説明する平面図であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）はＴ−Ｔ断面図である。
【００８８】
図７に示す実装基板１０ｂ−２は、図５に示す実装基板１０ｂ−１と配線領域の形状のみが相違しており、その他の構成は図５に示す実装基板１０ｂ−１と同様であるので、説明は省略する。
【００８９】
図７に示す実装基板１０ｂ−２は、ＬＥＤ素子がフリップチップ実装される基板であり、ＬＥＤ素子が、配線領域に搭載され、電気的に実装基板１０ｂ−２に接続され実装される。
【００９０】
（構成例１０ｂ−２の実装基板にＬＥＤ素子がフリップチップ実装された半導体装置例）
図８は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板にＬＥＤ素子が実装された半導体装置例を説明する図であり、図８（Ａ）は平面図、図８（Ｂ）はＳ−Ｓ断面図である。図８は、照明装置として構成された半導体装置１００ｄの主要部のみを示している。
【００９１】
図８に示すように、陽極酸化層３５の多孔質層４０上に形成された配線層の最上層の第２の導電層７０の面に、ＬＥＤ１１０ｂが搭載され、ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５、ｐ電極１０６は半田８４によって第２の導電層７０の面に電気的接続され、また、ＬＥＤ１１０ｂのｐ電極１０６がアンダーフィル８２によって第２の導電層７０の面に固着され、ＬＥＤ１１０ｂが実装基板１０ａ−２にフリップチップ実装される。
【００９２】
ＬＥＤ１１０ｂのｎ電極１０５からの出射光Ｌoは前方（図８の上方）へ進み、図４に示す例と同様に、図示しない散乱体（ＬＥＤ素子１１０ｂの近傍に存在する材料、例えば、フィルタ、レンズ、窓材等の光学材料、蛍光体及びこれを分散させている透明樹脂等）によって散乱され、出射光Ｌoの一部は後方散乱光Ｌbとなって実装基板１０ｂ−２の面、第２の導電層７０の面へ入射する。
【００９３】
実装基板１０ｂ−２のアルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面は、優れた光反射性を有しているので、アルミニウム基材２０が露出した面、第２の導電層７０の面に入射した後方散乱光Ｌbの大部分は反射され前方反射光Ｌfとなって、再び前方へ進んでいく。これによって、ＬＥＤ１１０ｂの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【００９４】
このように、照明装置として構成された半導体装置１００ｄは、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れたものとなっている。
【００９５】
上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは、実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２に搭載されたＬＥＤ素子の駆動に伴う発熱、ＬＥＤ素子からの出射光及びその散乱光のＬＥＤ素子の近傍に存在する材料による吸収で生じる発熱を、アルミニウム基材２０を通して放熱させ、ＬＥＤ素子とその近傍の温度上昇を抑制して、ＬＥＤ素子の本来有する発光効率を保持することができる。また、ＬＥＤ素子の近傍に存在する材料の発熱による劣化を抑制することができ、半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの信頼性を保持することができる。
【００９６】
上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄで使用されている実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２は、配線領域が形成された面と対向する対向面に陽極酸化層３５（図１〜図８に図示せず。）が形成されているものであってもよい。
【００９７】
このような構成とすることによって、ＬＥＤ素子の駆動に伴う発熱、ＬＥＤ素子からの出射光及びその散乱光のＬＥＤ素子の近傍に存在する材料による吸収で生じる発熱を、アルミニウム基材２０を通して、対向面に形成された熱放射能の大きな陽極酸化層３５から放熱させることによって、放熱性をより向上させることができ、半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの信頼性をより向上させることができる。
【００９８】
なお、上述した半導体装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは、実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２にＬＥＤ素子が搭載、実装されたものであるが、ＬＥＤ素子がパッケージ化されたＬＥＤパッケージが実装基板に搭載、実装されたものであってもよい。
【００９９】
＜実装基板の製造方法例＞
（実装基板の基材：陽極酸化層が形成される基材の構成例）
実装基板の基材として、陽極酸化によって金属表面にその金属の酸化物が形成される金属（バルブ金属）を使用することができるが、代表的には、アルミニウム基材、又は、アルミニウム基材を含む基材が使用され、アルミニウム基材の表面に、バリア層、多孔質層からなる陽極酸化層が形成され、陽極酸化層上に複数の層から構成される配線領域が形成される。
【０１００】
図９は、本発明の実施の形態における、の構成例を説明する図であり、図９（Ａ）は平面図、図９（Ｂ）はＲ−Ｒ断面図である。
【０１０１】
図９（Ａ）に示すように、陽極酸化層が形成される大面積の基材の面は図中の点線で示す複数の分画２００ｓに分けられ、分画２００ｓのそれぞれに、例えば、図１、図３、図５、図７に示すような配線領域が形成された後、図中の点線位置で切断され実装基板１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２が得られる。次に、バリア層３０と多孔質層４０からなる陽極酸化層３５が形成される基材の構成例について説明する。
【０１０２】
図９（Ｂ）のＲ１は、アルミニウム基材２００を使用して、アルミニウム基材２００の一方の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。なお、表面に形成する陽極酸化層３５に十分な電気絶縁性をもたせるために、使用するアルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものが望ましい。
【０１０３】
図９（Ｂ）のＲ２は、アルミニウム基材２００を使用して、アルミニウム基材２００の一方の面、及び、この一方の面の対向面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１０４】
アルミニウム基材２００と陽極酸化層３５の熱膨張係数に差があるため、アルミニウム基材２００の一方の面及び対向面にほぼ等しい厚さの陽極酸化層３５を形成することによって、両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる陽極酸化層３５のマイクロクラックの発生を抑制することができる。
【０１０５】
図９（Ｂ）のＲ３は、アルミニウム基材２００とＳＵＳ基材２０２を接合した片面クラッド材を使用して、ＳＵＳ基材２０２との接合面と対向するアルミニウム基材２００の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１０６】
片面クラッド材は、ヤング率が高く、アルミニウム基材２００よりも陽極酸化層３５に近い熱膨張係数を有するＳＵＳ４３０等のＳＵＳ基材２０２から構成されるので、複数の分画に分けて各分画に配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、機械的ストレスの印加による陽極酸化層３５にマイクロクラックが生じるのを抑制することができる。
【０１０７】
図９（Ｂ）のＲ４は、アルミニウム基材２００、ＳＵＳ基材２０２、アルミニウム基材２０４を接合した両面クラッド材を使用して、ＳＵＳ基材２０２との接合面と対向するアルミニウム基材２００及びアルミニウム基材２０４の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。ＳＵＳ基材２０２は熱伝導率が小さいので薄くする必要がある。例えば、アルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものでありその厚さは１００μｍ、ＳＵＳ基材２０２はＳＵＳ４３０でありその厚さは８０μｍ、アルミニウム基材２０４の純度はアルミニウム基材２００より低くその厚さは１００μｍである。このような全厚２８０μｍの両面クラッド材は、１ｍｍ厚さのアルミニウム基材に対応する等価熱抵抗を有する。この両面クラッド材は全厚２８０μｍと薄くなり、リジッドな実装基板には適さないが、フレキシブルな実装基板に適したものとなる。
【０１０８】
また、アルミニウム基材２００、Ｆｅ（スチール）基材、アルミニウム基材２０４を接合した両面クラッド材を使用することもできる。例えば、アルミニウム基材２００は９９．９９％以上の純度のものでありその厚さは２００μｍ、Ｆｅ（スチール）基材の厚さは２００μｍ、アルミニウム基材２０４の純度はアルミニウム基材２００より低くその厚さは２００μｍである。このような全厚６００μｍの両面クラッド材は、１ｍｍ厚さのアルミニウム基材に対応する等価熱抵抗を有し、リジッドな実装基板には適したものとなる。Ｆｅ（スチール）は、ＳＵＳよりも熱伝導率が大きいので、放熱性の点ではＦｅ（スチール）基材をクラッドコアとする両面クラッド材の使用が望ましい。
【０１０９】
両面クラッド材は、ヤング率が高く、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４よりも陽極酸化層３５に近い熱膨張係数を有するＳＵＳ４３０等のＳＵＳ基材２０２、又は、Ｆｅ（スチール）基材から構成されるので、複数の分画に分けて各分画に配線領域が形成された大面積の基材を分画毎に切断し個片化して実装基板を製作する際の切断加工時に、陽極酸化層３５に機械的ストレスの印加によるクラックが生じるのを抑制することができる。
【０１１０】
図９（Ｂ）のＲ５は、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４を熱伝導性接着剤によって接合した接合材を使用して、接合面と対向するアルミニウム基材２００及びアルミニウム基材２０４の面に陽極酸化層３５が形成された状態を示している。
【０１１１】
アルミニウム基材２００、２０４と陽極酸化層３５の熱膨張係数に差があるため、アルミニウム基材２００、アルミニウム基材２０４にほぼ等しい厚さの陽極酸化層３５を形成することによって、両面の熱歪の大きさをほぼ等しくし、反りやこれによる陽極酸化層３５のマイクロクラックの発生を抑制することができる。
【０１１２】
なお、図９（Ｂ）のＲ４、Ｒ５における基材では、アルミニウム基材２０４はその純度がアルミニウム基材２００より低純度であり、低価格のものを使用することができる。
【０１１３】
実装基板は、一般に、大面積の基材を用いて行われ、図９（Ａ）に示すように、大面積の基材の面が複数の分画２００ｓに分けられ、各分画に同一の配線パターンを有する配線領域を形成した後、分画毎に切断し個片化し、各種素子が実装される実装基板が製作される。大面積の基材に対して、陽極酸化層の形成に先立って、大面積の基材の個片化のための前処理が行われる。
【０１１４】
（陽極酸化層の形成に先立つ基材に対する処理例ａ：凹状溝の形成）
図１０は、本発明の実施の形態における、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝の形成例を説明する図であり、図１０（Ａ）は平面図、図１０（Ｂ）はＱ−Ｑ断面図である。
【０１１５】
大面積の基材の全表面の陽極酸化層を形成した後、切断して個片化し、実装基板を作製する場合に、切断加工時に、陽極酸化層に機械的振動等による機械的ストレスが印加されマイクロクラックを生じ、ダメージを受けることがあるので、マイクロクラックを生じないように切断加工条件を設定する必要がある。切断加工時におけるマイクロクラックの発生を抑制するには、装置コスト、生産性の観点で必ずしも好ましくないが、例えば、レーザーダイシング装置を使用するのが一つの方法である。
【０１１６】
実装基板へのＬＥＤ素子の搭載工程、ワイヤボンディング実装工程、フリップチップ実装工程等において、陽極酸化層は、ダイボンディング接着剤やアンダーフィルの加熱硬工程や、ＬＥＤ素子と配線層との間の半田付け工程等の加熱工程を受ける。アルミニウム基材と陽極酸化層の熱膨張係数の差が大きいため、加熱工程では伸び応力と圧縮応力のアンバランスを生じ、陽極酸化層に生じている上記のマイクロクラックはクラックに成長する。このクラックは、実装基板の絶縁耐圧の致命的な低下、光反射率の低下の原因となるので、陽極酸化層のクラック耐性が要求される。
【０１１７】
本発明の実施の形態では、大面積の基材の切断加工時のマイクロクラック発生の抑制のために、アルミニウム基材の表面への陽極酸化層の形成に先立って、アルミニウム基材に対して、陽極酸化層のクラック耐性のための前処理を行う。
【０１１８】
図１０に示す例では、図９（Ａ）に示す点線に対応する位置に、陽極酸化層が形成されるアルミニウム基材２００に凹状溝（スクライブ用溝）２１０を形成し、アルミニウム基材２００の表面に陽極酸化層が形成された後に、凹状溝２１０の位置で切断加工を行う。
【０１１９】
凹状溝２１０は、断面形状が矩形、台形、Ｖ字形の何れかであってもよく、凹状溝２１０の幅は、切断加工のための刃の厚さよりも大であり、切断加工時に刃が凹状溝２１０の側壁に触れないような幅に設定される。例えば、凹状溝２１０の幅は１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１２０】
配線領域が形成され、半導体素子が搭載される実装基板面に、切断加工のための刃が直接に接触しないので、切断加工時のマイクロクラック発生を抑制することができる。
【０１２１】
図１０（Ｂ）のＱ１は、図９（Ｂ）のＲ１に対応する基材であり、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２２】
図１０（Ｂ）のＱ２、Ｑ３はそれぞれ、図９（Ｂ）のＲ３に対応する基材であり、Ｑ２は、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示し、Ｑ３は、アルミニウム基材２００を貫通し、ＳＵＳ基材２０２の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２３】
図１０（Ｂ）のＱ４、Ｑ５はそれぞれ、図９（Ｂ）のＲ４に対応する基材であり、Ｑ４は、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示し、Ｑ５は、アルミニウム基材２００を貫通し、ＳＵＳ基材２０２の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２４】
図１０（Ｂ）のＱ６は、図９（Ｂ）のＲ５に対応する基材であり、アルミニウム基材２００の内部に底部を有する凹状溝２１０が形成された例を示している。
【０１２５】
図１０（Ｂ）のＱ３、Ｑ５に示す例では、切断加工時に刃が、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層、及び、凹状溝２１０の側壁に触れないので、切断加工時のマイクロクラック発生をより抑制することができる。
【０１２６】
なお、アルミニウム基材２００に形成する凹状溝２１０は、超硬刃バイト等を使用して形成することができる。
【０１２７】
また、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６に示す凹状溝２１０に対向するように、アルミニウム基材２００の他面、ＳＵＳ基材２０２の面、アルミニウム基材２０４の面に形成してもよく、切断加工時のマイクロクラック発生を更により抑制することができる。
【０１２８】
（陽極酸化層の形成に先立つ基材に対する処理例ｂ、処理例ｃ）
図１１は、本発明の実施の形態における、陽極酸化層の形成に先立つ基材への溝、レジストの形成例を説明する図であり、図１１（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）はＰ−Ｐ断面図である。
【０１２９】
（処理例ｂ：レジストパターンの形成）
図１１（Ｂ）のＰ１に示すように、アルミニウム基材２００に凹状溝２１０を形成せずに、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６の凹状溝２１０に対応する位置、即ち、切断加工位置にレジスト２０５を塗布することによって、レジスト２０５が塗布されたアルミニウム基材２００の表面に陽極酸化層が形成されないようにする。
【０１３０】
レジスト２０５が塗布される厚さは、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層の厚さより厚く、レジスト２０５が塗布される幅は、切断加工時に刃がアルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層に触れないように設定される。レジスト２０５が塗布される幅は、例えば、１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１３１】
（処理例ｃ：凹状溝の形成、及び、レジストパターンの形成）
図１１（Ｂ）のＰ２に示すように、図１０（Ｂ）のＱ１〜Ｑ６に示す凹状溝２１０が形成された位置に、更に、凹状溝２１０の内外にレジスト２０５を塗布することによって、アルミニウム基材２００に形成された凹状溝２１０の内面に陽極酸化層が形成されないようにする。
【０１３２】
レジスト２０５が塗布される厚さは、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層の厚さより厚く、レジスト２０５が塗布される幅は、凹状溝２１０の外幅と同程度に設定される。レジスト２０５が塗布される幅は、例えば、１００μｍ〜１０００μｍである。
【０１３３】
図１１（Ｂ）のＰ１、Ｐ２に示す例では、レジスト２０５が塗布され位置には陽極酸化層が形成されないので、切断加工時に刃が、アルミニウム基材２００の表面に形成される陽極酸化層に触れないので、切断加工時のクラック発生をほぼ抑制することができる。
【０１３４】
次に、単純な矩形の配線パターンを有する配線領域を備えた実装基板を例にとって、実装基板の製造方法について説明する。なお、先述したように、大面積の基材の各分画に陽極酸化層が形成され、配線領域が形成された後、大面積の基材は分画毎に切断され個片化された実装基板が得られるが、以下の説明では、簡単のために、１つの分画から得られる実装基板の製造工程について説明する。
【０１３５】
（実装基板の製造工程ａ）
図１２は、本発明の実施の形態における、実装基板の製造工程ａを説明する図であり、図１２（Ｉ）及び図１２（Ｊ）の右図、図１２（Ａ）は平面図、図１２（Ｂ）〜図１２（Ｊ）、図１２（ｄ）〜図１２（ｇ）はＯ−Ｏ断面図である。
【０１３６】
（製造工程ａ−１）
先ず、図１２（Ｂ）に示すように、図１２（Ａ）に示すアルミニウム基材２０に、バリア層３０、多孔質層４０からなる陽極酸化層３５を形成する。この陽極酸化層３５は、硫酸、蓚酸、クロム酸等の電解液を使用した周知の方法によって形成される。陽極酸化層３５の厚さは、陽極酸化処理条件（電解液の組成、電解液の温度、電解電圧、電解時間等）によって制御される。なお、図９のＲ３に示すように、アルミニウム基材と金属基材が接合された片面クラッド材のアルミニウム基材の面に陽極酸化層を形成する際に、金属基材が電解液によって腐食される恐れがある場合には、アルミニウム基材面にのみ電解液が接触する構成とするか、金属基材面に耐電解液性を有する保護膜を形成し、金属基材面に電解液に接触しないようにすることが望ましい。
【０１３７】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、陽極酸化層３５の全面に、気相成長法又は無電解メッキによって、後述する電解メッキの電極として使用するために、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｎｉの何れかからなり、例えば、厚さ０．３μｍ〜１μｍの緻密なシード層５０を形成する。
【０１３８】
次に、図１２（Ｄ）に示すように、シード層５０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２０７を形成する。
【０１３９】
次に、図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）に示すように、レジストパターン２０７をマスクとして、レジストに覆われていないシード層５０の上に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し配線層を形成する。第１の導電層６０は、例えば、硫酸銅浴を使用して形成された厚さ１０μｍ〜２０μｍの銅層であり、第２の導電層７０は、例えば、厚さ数μｍのＮｉ層と、厚さ０．５μｍ〜１μｍのＡｕ又は厚さ１μｍ〜２μｍのＡｇの２層から構成される。
【０１４０】
配線層の最上層が銀層である場合、この銀層の一部の上に金層を形成して、図２、図６に示すワイヤボンディング実装におけるリードワイヤ１０９の半田接続を容易なものとし、図４、図８に示すフリップチップ実装における半田接続を容易なものとすることができる。
【０１４１】
次に、図１２（Ｇ）に示すように、レジストパターン２０７を剥離除去する。
【０１４２】
次に、図１２（Ｈ）、図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）に示すように、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０を順次エッチング除去する。シード層５０、多孔質層４０、バリア層３０のエッチングに使用するエッチング液は、配線層を構成する第１の導電層６０、第２の導電層７０をエッチングしないものを使用する。
【０１４３】
図１２（Ｉ）に示す多孔質層のエッチング除去では、中アルカリのエッチング液を使用して、多孔質層４０をエッチング除去する。この時、前工程のシード層５０のエッチングで除去しきれなかったシード層の残渣も同時に取り除かれる。
【０１４４】
シード層５０がエッチング除去された状態で製造工程を終了すれば、図１２（Ｉ）の断面図、右図の平面図に示すように、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３が作製されたことになる。
【０１４５】
陽極酸化層３５の多孔質層４０は、バリア層３０と比較すると、絶縁耐圧、光反射性、放熱性に劣る。このため、多孔質層４０がエッチング除去され、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３は、シード層５０のエッチング除去工程におけるシード層の残渣の心配がなく、陽極酸化層３５と配線層との密着性、絶縁耐圧、光反射性、放熱性に優れた基板となっている。
【０１４６】
図１２（Ｊ）に示すバリア層のエッチング除去では、アルミニウム基材２０の面がエッチングされないように、中〜強アルカリ（ＰＨ１０〜１３）のエッチング液、例えば、２０％ＫＯＨ液（６０〜９０℃）を使用して、バリア層３０をエッチング除去する。この結果、図１２（Ｊ）の断面図、右図の平面図に示すように、アルミニウム基材面が露出する実装基板１０ｂ−３が作製されたことになる。
【０１４７】
このアルミニウム基材面が露出する実装基板１０ｂ−３は、多孔質層４０がエッチング除去されているので、シード層５０のエッチング除去工程におけるシード層の残渣の心配がなく、バリア層３０が露出する実装基板１０ａ−３と比較すると、より光反射性、放熱性に優れた基板となっている。
【０１４８】
なお、図１２（Ｊ）に示す例では、配線領域下部のバリア層３０を残す構成を示しているが、配線領域の近傍領域でバリア層３０を残す構成としてもよい。先述した図５〜図８、後述する図１４においても、配線領域の近傍領域でバリア層３０を残す構成としてもよい。
【０１４９】
以上説明した製造工程ａ−１では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の上にメッキ用のレジストパターン２０７を形成し、レジストパターン２０７をマスクとして、シード層５０の上に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し配線層を形成し、次に、レジストパターン２０７を除去し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、セミアディティブ法によっている。
【０１５０】
この方法によれば、シード層５０以外の第１の導電層６０、第２の導電層７０は全て電解メッキによって形成されるので、コスト的にも有利であり、生産性もよいという特徴がある。更に、配線層のパターンエッチングは薄層のシード層５０だけをエッチングするだけで済むので、配線層のアンダーエッチングが殆どなく、配線層の下地の陽極酸化層３５へのメッキ液によるダメージもないという特徴がある。
【０１５１】
この方法では、レジストパターンの形成は１回だけでよく、メッキ工程がシンプルであり、厚い第１の導電層６０のエッチングが不要でありエッチング時間が短く、配線層のアンダーエッチングが少なく、陽極酸化層との密着強度の大きな細線の配線層を有し、ＬＥＤ素子に搭載、実装に好適な実装基板を低コストで製造することができる。
【０１５２】
なお、図示しないが、アルミニウム基材２０に陽極酸化層３５を形成した後、陽極酸化層３５上にレジストパターン２０７を形成し、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次、無電解メッキによって形成し配線領域を形成することもできるが、タクトタイムが長くなり、製造コストが高くなる。
【０１５３】
（製造工程ａ−２）
製造工程ａ−２では、図１２（Ｃ）に示すシード層５０の形成までは、製造工程ａ−１と同じである。
【０１５４】
次に、図１２（ｄ）に示すように、シード層５０の全面に電解メッキによって第１の導電層６０を形成する。例えば、硫酸銅浴を使用して、厚さ１０μｍ〜２０μｍの銅層を第１の導電層６０として形成する。
【０１５５】
次に、図１２（ｅ）に示すように、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジスト（次に示す第２の導電層７０の電解メッキに耐えるレジスとである。）を塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２０９を形成する。
【０１５６】
次に、図１２（ｆ）に示すように、レジストパターン２０９をマスクとして第１の導電層６０の上に、電解メッキによって第２の導電層７０を形成する。例えば、厚さ数μｍのＮｉ層と、厚さ０．５μｍ〜１μｍのＡｕ又は厚さ１μｍ〜２μｍのＡｇの２層からなる第２の導電層７０を形成する。
【０１５７】
次に、図１２（ｇ）に示すように、レジストパターン２０９を剥離除去する
次に、図１２（Ｈ）に示すように、第２の導電層７０をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。
【０１５８】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ａ−２における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１５９】
以上説明した製造工程ａ−２では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に電解メッキによって第１の導電層６０を形成し、次に、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジストパターン２０９を形成し、次に、レジストパターン２０９をマスクとして第１の導電層６０の上に、電解メッキによって第２の導電層７０を形成し、次に、レジストパターン２０９を除去し、次に、第２の導電層７０をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層が形成された領域（配線領域）以外におけるシード層５０、多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、サブトラクティブ法とセミアディティブ法の組み合わせによっている。
【０１６０】
（実装基板の製造工程ｂ）
図１３は、本発明の実施の形態における、実装基板の製造工程ｂを説明する図であり、図１３（Ａ）は平面図、図１３（Ｂ）〜図１３（Ｇ）、図１３（ｃ）〜図１３（ｆ）はＮ−Ｎ断面図である。
【０１６１】
（製造工程ｂ−１）
先ず、図１３（Ｂ）に示すように、図１３（Ａ）に示すアルミニウム基材２０に、バリア層３０、多孔質層４０からなる陽極酸化層３５を形成した後、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０を形成する。
【０１６２】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、第１の導電層６０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２１１を形成する。
【０１６３】
次に、図１３（Ｄ）に示すように、レジストパターン２１１をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去する。
【０１６４】
次に、図１３（Ｅ）に示すように、レジストパターン２１１を除去剥離した後、多孔質層４０の上にメッキ用のレジストパターン２１３を形成する。
【０１６５】
次に、図１３（Ｆ）に示すように、レジストパターン２１３をマスクとして、第１の導電層６０の上に第２の導電層７０を形成する。
【０１６６】
次に、図１３（Ｇ）に示すように、レジストパターン２１３を剥離除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。この図１３（Ｇ）に示す状態は、図１２（Ｈ）に示す状態と同じである。
【０１６７】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ｂ−１における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１６８】
以上説明した製造工程ｂ−１では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０を形成し、次に、第１の導電層６０の上にエッチング用のレジストパターン２１１を形成し、次に、レジストパターン２１１をマスクとして、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、次に、多孔質層４０の上にメッキ用のレジストパターン２１３を形成し、次に、レジストパターン２１３をマスクとして、第１の導電層６０の上に第２の導電層７０を形成し、次に、レジストパターン２１３を除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外における多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、セミアディティブ法とサブトラクティブ法の組み合わせによっている。この方法では、工程が複雑となる欠点がある。
【０１６９】
（製造工程ｂ−２）
製造工程ｂ−２では、図１３（Ｂ）に示す第１の導電層６０の形成までは、製造工程ｂ−１と同じである。
【０１７０】
次に、図１３（ｃ）に示すように、第２の導電層７０を形成する。
【０１７１】
次に、図１３（ｄ）に示すように、第２の導電層７０の上にメッキ用のレジストを塗布し、レジストを配線領域が所定の形状（ここでは矩形）となるようにパターニングして、レジストパターン２１５を形成する。
【０１７２】
次に、図１３（ｅ）に示すように、レジストパターン２１５をマスクとして、第２の導電層７０、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去する。
【０１７３】
次に、図１３（Ｇ）に示すように、レジストパターン２１５を剥離除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成する。この図１３（Ｇ）に示す状態は、図１２（Ｈ）に示す状態と同じである。
【０１７４】
次に行われる工程は、製造工程ａ−１で説明した図１２（Ｉ）、図１２（Ｊ）と同じであるので、説明は省略する。また、製造工程ｂ−２における、陽極酸化層３５、シード層５０、第１の導電層６０、第２の導電層７０の構成、厚さ等は、製造工程ａ−１の場合と同じであるので、説明は省略する。
【０１７５】
以上説明した製造工程ｂ−２では、陽極酸化層３５の全面に無電解メッキ又は気相成長法によってシード層５０を形成し、次に、シード層５０の全面に、電解メッキによって第１の導電層６０、第２の導電層７０を順次形成し、次に、第２の導電層７０の上にエッチング用のレジストパターン２１５を形成し、次に、レジストパターン２１５をマスクとして、第２の導電層７０、第１の導電層６０、シード層５０をエッチング除去し、これによって第１の導電層６０、第２の導電層７０からなる配線層を形成し、次に、配線層をマスクとして、配線層が形成された領域（配線領域）以外における多孔質層４０、バリア層３０をエッチング除去する工程による、サブトラクティブ法によっている。この方法では、配線層のアンダーエッチングが大きくなる欠点がある。
【０１７６】
＜実装基板に半導体素子を実装して得られる半導体装置例＞
（平面光源装置）
図１４は、本発明の実施の形態における、構成例ｂの実装基板に複数のＬＥＤ素子が直並列に実装された半導体装置例を説明する図であり、図１４（Ａ）は平面図、図１４（Ｂ）はＭ−Ｍ断面図である。図１４は、照明装置として構成された半導体装置１００ｅの主要部のみを示している。
【０１７７】
図１４に示す半導体装置１００ｅでは、実装基板１０ｂ−４のアルミニウム基材が露出する面に、４個のＬＥＤ１１０ａが搭載され、リードワイヤ１０９によって配線領域の第２の導電層７０に電気的に接続されてなる直列配列が、並列に５個電気的に接続されており、＋電極、−電極から宮殿される構成を有している。個々のＬＥＤ１１０ａの実装基板１０ｂ−４への搭載、実装は、図６で説明したものと同様であるので、説明は省略する。
【０１７８】
図１４に示す照明装置として構成された半導体装置１００ｅは、屋内外の照明、ＬＣＤ用バックライト、プロジェクタ用光源等として使用することができ、実装基板１０ｂ−４のアルミニウム基材が露出する面にＬＥＤ１１０ａが搭載されているので、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【０１７９】
（照明装置）
図１５は、本発明の実施の形態における、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置例を説明する図であり、図１５（Ａ）は電球型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｂ）は直管型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｃ）はガラスカバーと実装基板によって構成される直管型ＬＥＤ照明装置を説明する断面図である。図１５は、照明装置における実装基板とＬＥＤ素子のみを示しており、実装基板は、光反射性、電気絶縁性、低熱抵抗、放熱性を併せもつものである。
【０１８０】
図１５（Ａ）に示す電球（ライトバルブ）型ＬＥＤ照明装置、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤ３１０が実装された実装基板３００が使用されている。この実装基板３００のアルミニウム基材が露出する面にＬＥＤ３１０が搭載、実装されているので、ＬＥＤ１１０ａの出射光の取り出し方向における光量を大幅に向上させることができる。
【０１８１】
また、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置では、直管の軸方向に細長い形状を有する実装基板３００が使用されており、実装基板３００にはその長手方向に複数のＬＥＤ１１０ａが搭載、実装することができるので、光量を大幅に向上させることができる。
【０１８２】
図１５（Ｃ）に示す直管型ＬＥＤ照明装置では、実装基板３００とガラスカバー３４０の接合によって直管が形成され、直管型ＬＥＤ照明装置とされている。ＬＥＤ１１０ａが搭載、実装されていない側の実装基板３００の面に陽極酸化膜層が形成されており、この陽極酸化膜層が外部に露出した構造を有しているので、放熱は非常に良好であり、長時間の連続使用が可能である。
【０１８３】
図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に直管型ＬＥＤ照明装置を示したが、同様な構成を適用して、サークル型ＬＥＤ照明装置とすることもできる。
【０１８４】
以上説明した、照明装置を一例として、ＬＥＤ素子が実装された実装基板を使用した照明装置は、液晶ディスプレイのバックライト、サイネージ（電子看板）のバックライト等の平面型照明、車載用のヘッドライト等の照明、信号灯、街路灯等の屋外用照明に適用することができる。
【０１８５】
以上、本発明をＬＥＤ素子又はＬＥＤパッケージが実装される実装基板を例にとって説明したが、実装基板の構成、実装基板の各部の材質、寸法は一例を例示したものであり、これに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形が可能である。
【０１８６】
本発明による実装基板は、絶縁性、耐熱性、放熱性が要求され、光反射性が要求されない半導体素子又はパッケージの搭載、実装にも適用することができ、また、実装基板上に各種の半導体素子を形成することができる。
【０１８７】
例えば、発熱性を有するトランジスタ、ダイオード、ＦＥＴ、サイリスタ等のパワー素子又はパッケージを実装することができ、放熱性、絶縁耐圧に優れた半導体装置を実現することができる。
【０１８８】
また、本発明による実装基板をソーラーセル用のフレキシブル基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面への、陽極酸化層の形成、ソーラーセル用電極を含む配線層の形成、光電変換膜の形成、上部電極の形成の各工程をRoll to Rollで行うことができ、ソーラーセルの低価格な製造が可能となる。アルミニウム基材の他方の面に陽極酸化層を形成しておけば、陽極酸化層で電気絶縁されているだけでなく、太陽光が当たり温度が上がるソーラーセルパネルの熱を陽極酸化層から放熱させることができる。
【０１８９】
また、本発明による実装基板を、表示装置のフレキシブルＴＦＴ用基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面に、表面陽極酸化層、平滑絶縁層、ゲート電極とトランジスタ活性層とソース・ドレイン電極を含むＴＦＴ、配線層が形成される。アルミニウム基材の他方の面にも陽極酸化層が形成される。このフレキシブルＴＦＴ用基板の一方の面には、ＯＬＥＤ、ＬＤ、ＥＬ等の発光素子が形成されるが、ＴＦＴや発光素子からの発熱を、他方の面に形成された陽極酸化層から放熱させることができる。
【０１９０】
更に、本発明による実装基板を、ＯＬＥＤ、ＬＤ、ＥＬ等の発光素子を使用した照明装置のフレキシブル基板として使用することができる。使用するアルミニウム基材の厚さを薄くすることによりフレキシブルなものとして、アルミニウム基材への一方の面の薄いアルミ酸化層（自然酸化層）を化学研磨、電解研磨等により取り除き鏡面としこれを一方の電極とする、又は、鏡面上に気相成長法によりアルミニウム層を形成しこれを一方の電極とする。一方の電極上に、発光層、対向電極（一方の電極に対向する。）を順次形成する。アルミニウム基材の他方の面には陽極酸化層が形成されている。アルミニウム基材の一方の面は、電極として作用すると同時に、光反射面として作用し、発光素子から発光によって生じた発熱は、アルミニウム基材の他方の面に形成された陽極酸化層から放熱させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明によれば、放熱性、絶縁耐圧、光反射性に優れた実装基板及びこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１０ａ−１、１０ａ−２、１０ａ−３…バリア層が露出する実装基板、
１０ｂ−１、１０ｂ−２、１０ｂ−３、１０ｂ−４…Ａｌ基材面が露出する実装基板、
２０、２００、２０４…アルミニウム基材、３５…陽極酸化層、３０…バリア層、
４０…多孔質層、５０…シード層、６０…第１の導電層、７０…第２の導電層、
８０…ダイボンディング接着剤、８２…アンダーフィル、８４…半田、
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ…半導体装置、
１０１…基板、１０２…ｎ型半導体層、１０３…活性層、１０４…ｐ型半導体層、
１０５…ｎ電極、１０６…ｐ電極、１０９…リードワイヤ、
１１０ａ、１１０ｂ、３１０…ＬＥＤ、２００ｓ…分画、２０２…ＳＵＳ基材、
２０５、２０７、２０９、２１１、２１３、２１５…レジスト、
２１０…凹状溝、３００…実装基板、３２０…ガラス球、３３０…ガラス直管、
３４０…ガラスカバー、Ｌo…ＬＥＤからの出射光、Ｌb…後方散乱光、Ｌf…前方反射光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９３】
【特許文献１】特開２０００−１２４５６８号公報（段落００２３〜００２９、段落００４３〜００４５、図１）
【特許文献２】特開２００７−１２３３８２号公報（段落０００７〜００４２、図１）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層
とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、
前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所
定の形状を有する配線領域と、
この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去
された領域と
を有する、実装基板。
【請求項２】
前記配線領域を除いた領域における前記バリア層が除去され、前記アルミニウム基材が露出したアルミニウム露出領域を有する、請求項１に記載の実装基板。
【請求項３】
前記シード層がＮｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項４】
前記第１の導電層がＣｕからなる層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項５】
前記第２の導電層が、前記第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる、請求項１に記載の実装基板。
【請求項６】
前記第２の導電層がＮｉからなる層であり、前記第２の導電層上に形成された第３の導電層を有し、この第３の導電層が、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項７】
前記アルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された前記陽極酸化層を有する、請求項１に記載の実装基板。
【請求項８】
前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項９】
前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合され、前記金属基材の前記第１の面に対向する第２の面に第２のアルミニウム基材の第の１面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面、及び、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１０】
前記陽極酸化層が、第１のアルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面と第２のアルミニウム基材の第１の面が接合されたアルミニウム接合基材における、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１１】
前記金属基材がＳＵＳ基材又はスチール基材である、請求項８又は請求項９に記載の実装基板。
【請求項１２】
前記第１のアルミニウム基材の純度が、前記第２のアルミニウム基材の純度よりも高い、請求項９又は請求項１０に記載の実装基板。
【請求項１３】
前記アルミニウム基材の第１の面に開口を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１４】
前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記第１のアルミニウム基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項８、請求項９、請求項１０の何れか１項に記載の実装基板。
【請求項１５】
前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記金属基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項８、請求項９の何れか１項に記載の実装基板。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５の何れか１項に記載の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された、半導体装置。
【請求項１７】
前記半導体素子が半導体発光素子である、請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記半導体発光素子が、ＬＥＤ素子又はＥＬ素子である、請求項１７に記載の半導体装置。
【請求項１】
陽極酸化処理によってアルミニウム基材の第１の面に形成された層であり、多孔質層
とこの多孔質層の下に存在するバリア層とからなる陽極酸化層と、
前記多孔質層上に、シード層、第１の導電層、第２の導電層がこの順に形成され、所
定の形状を有する配線領域と、
この配線領域を除いた領域における前記多孔質層の少なくとも表面側の一部分が除去
された領域と
を有する、実装基板。
【請求項２】
前記配線領域を除いた領域における前記バリア層が除去され、前記アルミニウム基材が露出したアルミニウム露出領域を有する、請求項１に記載の実装基板。
【請求項３】
前記シード層がＮｉ、Ｃｕの少なくとも１種を含む金属からなる層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項４】
前記第１の導電層がＣｕからなる層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項５】
前記第２の導電層が、前記第１の導電層上に形成されたＮｉからなる層を含む多層からなる、請求項１に記載の実装基板。
【請求項６】
前記第２の導電層がＮｉからなる層であり、前記第２の導電層上に形成された第３の導電層を有し、この第３の導電層が、（ａ）Ａｕからなる層、（ｂ）Ａｇからなる層、（ｃ）Ａｕからなる層上に形成されたＡｇからなる層、（ｄ）Ａｇからなる層上に形成されたＡｕからなる層、（ｅ）同一層にＡｕからなる領域とＡｇからなる領域を有する層のうちの何れかの層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項７】
前記アルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された前記陽極酸化層を有する、請求項１に記載の実装基板。
【請求項８】
前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項９】
前記陽極酸化層が、金属基材の第１の面に第１のアルミニウム基材の第２の面が接合され、前記金属基材の前記第１の面に対向する第２の面に第２のアルミニウム基材の第の１面が接合されたクラッド基材における、前記第１のアルミニウム基材の第２の面に対向する第１の面、及び、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１０】
前記陽極酸化層が、第１のアルミニウム基材の第１の面に対向する第２の面と第２のアルミニウム基材の第１の面が接合されたアルミニウム接合基材における、前記第２のアルミニウム基材の第の１面に対向する第２の面に、前記陽極酸化処理によって形成された層である、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１１】
前記金属基材がＳＵＳ基材又はスチール基材である、請求項８又は請求項９に記載の実装基板。
【請求項１２】
前記第１のアルミニウム基材の純度が、前記第２のアルミニウム基材の純度よりも高い、請求項９又は請求項１０に記載の実装基板。
【請求項１３】
前記アルミニウム基材の第１の面に開口を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項１に記載の実装基板。
【請求項１４】
前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記第１のアルミニウム基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項８、請求項９、請求項１０の何れか１項に記載の実装基板。
【請求項１５】
前記第１のアルミニウム基材の第１の面に開口を有し、前記金属基材に底部を有し、実装基板を切断して個片化するための切断領域を規定する凹状の溝が形成されている、請求項８、請求項９の何れか１項に記載の実装基板。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５の何れか１項に記載の実装基板の前記バリア層露出領域に半導体素子が搭載され、この半導体素子の接続端子が前記配線領域に電気的に接続された、半導体装置。
【請求項１７】
前記半導体素子が半導体発光素子である、請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記半導体発光素子が、ＬＥＤ素子又はＥＬ素子である、請求項１７に記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１９０９７２（Ｐ２０１２−１９０９７２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２７０３（Ｐ２０１１−５２７０３）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５１１０６４１２２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５１１０６４１２２）
【Ｆターム（参考）】
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