配線基板とそれを用いた有機デバイス
【課題】配線基板とそれを用いた有機デバイスにおいて、設計変更が容易で電流容量の大きい配線を有し、低コストで製造可能なものとする。
【解決手段】配線基板２は、絶縁基板２１と、その表面に島状に設けられた複数の島状導体２２と、島状導体２２間を接続する導体配線２３とを備えている。電子デバイス３は、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極とをフィルムの表面に備えている。導体配線２３は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイス３の電極が導体配線２３に接合部材４によって電気的に接続可能に構成されている。有機デバイス１は、電子デバイス３を配線基板２にフェイスダウン実装し、その電極を接合部材４によって導体配線２３に接続し、全体を封止部材５によって封止して構成されている。導体配線２３は、大電流容量とすることができ、また、島状導体２２間の配線変更により容易に設計変更に対応できる。
【解決手段】配線基板２は、絶縁基板２１と、その表面に島状に設けられた複数の島状導体２２と、島状導体２２間を接続する導体配線２３とを備えている。電子デバイス３は、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極とをフィルムの表面に備えている。導体配線２３は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイス３の電極が導体配線２３に接合部材４によって電気的に接続可能に構成されている。有機デバイス１は、電子デバイス３を配線基板２にフェイスダウン実装し、その電極を接合部材４によって導体配線２３に接続し、全体を封止部材５によって封止して構成されている。導体配線２３は、大電流容量とすることができ、また、島状導体２２間の配線変更により容易に設計変更に対応できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス実装用の配線基板とそれを用いた有機デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイス、例えば発光素子などを実装する配線基板として、プリント配線基板が用いられている。プリント配線基板は、リソグラフィ技術などの印刷類似技術を用いて形成した配線パターンを絶縁基板上に備えている。配線パターンは、例えば、導電膜形成、レジストマスク形成、エッチング処理、などの多くの工程とそのための多種類の装置を用いて形成される。また、一般に配線基板と呼ばれる基板として、複数の絶縁被覆ワイヤを絶縁基板上に這わせて（布線、配索などという）絶縁基板上に接着固定することにより形成したマルチワイヤ配線板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４４１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなプリント配線基板においては、その製法が多工程かつ多種類の装置を必要とするので製造コストが高く、また、設計変更に際してレジストマスク形成用の露光用マスク変更が必要であり、設計変更が容易でなく、高コストになる。また、プリント配線基板においては、その配線パターンを電流容量の大きい電源用などとする場合、厚い銅層を有する銅箔積層板のエッチングや、配線パターンの厚膜化のためのめっき層形成などが必要であり、コスト高や設計変更の非容易性がさらに加わる。また、上述のマルチワイヤ配線板は、配線用のワイヤが絶縁被覆されているので互いに交差させて高密度配線をすることができるという利点があるものの、その利点が電子デバイス実装用に役立つというものではない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、設計変更対応が容易であり、電流容量の大きい配線を有して低コストで製造できる配線基板とそれを用いた有機デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明の配線基板は、電子デバイス実装用の配線基板において、絶縁基板と、絶縁基板の表面に島状に設けられた複数の島状導体と、島状導体間を電気的に接続する導体配線と、を備え、導体配線は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイスの電極が該導体配線に電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この配線基板において、絶縁基板の表面に成膜された導体膜が島状導体を構成してもよい。
【０００８】
この配線基板において、絶縁基板は、その表裏を電気的に接続するビアを有し、ビアは、島状導体に電気的に接続されているものとすることができる。
【０００９】
この配線基板において、絶縁基板は、貫通孔を有し、導体配線は、その端部が貫通孔に挿通されているものとすることができる。
【００１０】
この配線基板において、絶縁基板に挿通された導体ピンの端部が島状導体を構成してもよい。
【００１１】
この配線基板において、絶縁基板は、ガラス基板とすることができる。
【００１２】
また、本発明の有機デバイスは、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配線基板に電子デバイスが実装され、電子デバイスは、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極と、をフィルムの表面に備え、電極が接合部材によって配線基板の導体配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の配線基板によれば、島状導体間を接続する導体配線に電子デバイスの電極が電気的に接続可能とされているので、導体配線の配置変更によって設計変更に容易に対応でき、また、断面が大きい導体配線を用いて電流容量の大きい配線を実現できる。このような配線基板を用いる有機デバイスは、電流容量を大きくすることができることに加え、設計変更にかかるコストを抑えて低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る配線基板を用いた有機デバイスについて封止部材と電子デバイスとを透視して示す平面図、（ｂ）同有機デバイスの断面図。
【図２】同有機デバイスにおける電子デバイス部分を抜き出した斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は同有機デバイスの製造工程を順次示す断面図。
【図４】同有機デバイスの製造方法を説明するフローチャート。
【図５】同有機デバイスの変形例を示す平面図。
【図６】（ａ）は同有機デバイスの他の変形例の一部分を示す部分平面図、（ｂ）は同変形例の断面図。
【図７】同有機デバイスのさらに他の変形例の一部分を示す部分平面図。
【図８】（ａ）は同有機デバイスのさらに他の変形例の分解断面図、（ｂ）は同有機デバイスの断面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は同配線基板の他の製造方法による製造工程を順次示す断面図。
【図１０】図９に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１１】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１３】図１２に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１４】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１５】（ａ）（ｂ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１６】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１８】図１７に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１９】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図２０】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図２１】図２０に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図２２】（ａ）は同有機デバイスのさらに他の変形例の電子デバイス部分を抜き出した斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部分の断面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る配線基板とそれを用いた有機デバイスについて、図面を参照して説明する。図１乃至図４は一実施形態に係る有機デバイス１を示す。有機デバイス１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、配線基板２と、有機素子を有する４つの同等の電子デバイス３と、電子デバイス３を配線基板２に電気的に接合する接合部材４と、電子デバイス３を封止する封止部材５と、を備えて構成されている。電子デバイス３の有機素子は、例えば、発光素子であり、有機デバイス１は照明器具である。配線基板２は、絶縁基板２１と、絶縁基板２１の表面に島状に設けられた複数の島状導体２２と、島状導体２２間を電気的に接続する導体配線２３と、を備えている。ここで、導体とは電気伝導性の導体のことである。絶縁基板２１は、矩形のガラス基板である。絶縁基板２１の一面には、３本の長い島状導体２２が互いに離間して左右と中央に平行に配置され、それらの、左右の島状導体２２の内側と、中央の島状導体２２の左右に、短い島状導体２２が各６個ずつ列状に、各島状導体２２に沿うように配置されている。各島状導体２２は、互いに電気的に絶縁されて電気的に孤立した導体であり、それらの表面は、ワイヤボンディング可能に表面処理されている。３本の長い島状導体２２の端部は、入出力用の電極２２ａとなっている。８本の長い導体配線２３が、絶縁基板２１の中央寄りの短い島状導体２２と外側寄りの短い島状導体２２とを電気的に接続して配置されている。長い導体配線２３は、短い導体配線２３によって、隣接するいずれかの長い島状導体２２に電気的に接続されている。導体配線２３は、金属ワイヤであり、ワイヤボンディングによって、各島状導体２２に接続されている。
【００１６】
電子デバイス３は、図２に示すように、フィルム基板３１の上に、下部電極３２と、有機ＥＬ素子からなる発光部３３と、上部電極３４とを、この順に積層して形成した発光素子である。発光部３３および上部電極３４からの下部電極３２の露出部と、上部電極３４の上部全面とが、それぞれ発光部３３に対して電気的接続を行う接続電極部３ａ，３ｂとされている。各接続電極部３ａ，３ｂは、導電性接着剤からなる接合部材４によって導体配線２３に電気的に接続されている。この電子デバイス３は、配線基板２に対してフィルム基板３１を上側に配置するフェイスダウン実装とされている。フィルム基板３１側を光放出面とする場合、フィルム基板３１には透明フィルムが用いられる。
【００１７】
図１（ａ）（ｂ）に戻って、電子デバイス３の配置と有機デバイス１の封止構造とを説明する。電子デバイス３は、各接続電極部３ａ，３ｂを、長い導体配線２３の中央部分における接合部材４に対向させて、配線基板２上に実装されている。言い換えると、上述の８本の長い導体配線２３や８本の短い導体配線２３は、４つの電子デバイス３の各接続電極部３ａ，３ｂに適切に照明用の電力を供給できるように島状導体２２の対を選択してワイヤボンディングされている。電子デバイス３と配線基板２との間には、電子デバイス３を固定する固定材４１が充填されている。固定材４１は電子デバイス３の素子部分を封止する機能を有するものとすることができる。固定材４１として、例えば、ゲル状のポッテイング剤や、アウトガスの少ない樹脂フイルムなどを用いることができる。電子デバイス３を封止する封止部材５は、電子デバイス３の全体を囲むように配線基板２上に配置されたスペーサ５１と、スペーサ５１上に配置されたガラス製の透明カバー板５２と、これらと配線基板２とを互いに接着して封止する接着剤（不図示）とからなる。なお、長い島状導体２２に接続される３つの電極２２ａがスペーサ５１の下部を通って外部の非封止部に引き出されており、このため、スペーサ５１は、絶縁体とされている。
【００１８】
次に、図３、および図４のフローチャートにより、有機デバイス１の製造方法を説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の表面に、島状に分布する島状導体２２を形成し（図４のステップＳ１）、島状導体２２間を金属ワイヤで電気的に接続して導体配線２３を形成し（ステップＳ２）、これにより、配線基板２が完成する。次に、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、導体配線２３上の所定位置に導体ペースト（接合部材４）を配置し（ステップＳ３）、電子デバイス３の電極を導体ペーストに対向させて、配線基板２上に電子デバイス３を配置する（ステップＳ４）。次に、図３（ｅ）に示すように、導体ペーストを固化させることにより、電子デバイス３の電極と導体配線２３とを電気接続する（ステップＳ５）。この固化の際、または固化の前後に、電子デバイス３の封止と固定のための固定材４１を電子デバイス３と配線基板２との間に注入または配置して電子デバイス３を固定する。最後に、図３（ｆ）（ｇ）に示すように、スペーサ５１と、透明カバー板５２と、封止用接着剤とによって電子デバイス３を封止して（ステップＳ６）、有機デバイス１が完成する。なお、上記の製造工程の順序は、一例であって、適宜順番を入れ替えることができる。
【００１９】
ここで、有機デバイス１の各部材と製造方法について説明する。絶縁基板２１は、ガラス基板に限らず、シリコンやセラミックなどの無機基板、樹脂基板、これらの複合基板などを用いることができる。また、絶縁基板２１は、少なくとも島状導体２２を設ける表面が電気絶縁性であればよく、金属基板の表面に絶縁層を形成した基板でもよい。島状導体２２は、導体配線２３を接続できる導体であればよく、例えば、絶縁基板２１の表面に成膜された導体膜を用いて形成することができる。導体膜による島状導体２２の形成方法として、例えば、スパッタリング成膜とその後のレジスト塗布、パターン露光、現像、エッチング等のプロセスによる方法、メタルマスクを用いた蒸着やスパッタリングによる直接的パターン形成方法などを用いることができる。また、これらの方法に、無電解めっき、電解めっきなどを組み合わせたり、めっき単独で形成したりすることもできる。また、樹脂成形により、リードフレームなどをインサート成形またはアウトサート成形して、樹脂部分を絶縁基板２１とし、リードフレームなどの露出した金属部分を島状導体２２としてもよい。また、島状導体２２の表面は、高ワイヤボンディング性や、高はんだ密着性などとするために、金メッキ等による多層複合構造とすることができる。導体配線２３は、数十μｍ〜数百μｍの太さの金属ワイヤ、例えば、Ｃｕ製のワイヤであり、他の材質として、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｕ合金などの金属性ワイヤとすることができる。接合部材４は、導電性接着剤、例えば、Ａｇペーストを用いることができ、この他に、はんだペーストなどを用いることができる。導体配線２３と島状導体２２の接続方法として、熱や超音波振動を加えるワイヤボンディング方法の他に、導電性接着剤による接着、はんだ付け、レーザ溶接、抵抗溶接、リードフレームへのかしめ、などの種々の方法を用いることができる。
【００２０】
電子デバイス３は、フィルム基板３１の上に有機素子によって形成した発光素子であると説明したが、配線基板２には、このような素子に限らず任意機能を有する任意形状の電子デバイス３を実装することができる。例えば、上述の４つの個別の電子デバイスの代わりに、これらの電子デバイス３を一体化してなる大面積の１つの電子デバイスをフィルム基板３１上に柔軟なフィルム状の素子として形成したものを、配線基板２に実装することができる。フィルム基板３１は、有機フィルムであり、例えば、ＰＥＴ樹脂やＰＥＮ樹脂のフィルムを用いることができ、この他に、金属フィルムも用いることができる。金属フィルムの場合、熱放熱性の良いデバイスを形成でき、また、金属フィルムを電極として用いることもできる。スペーサ５１は、電極２２ａに対して電気絶縁できる表面を有するものであればよく、例えば、絶縁基板２１と同じ材質の材料で形成することができる。同じ材質の場合、熱応力に対する耐性が得られるので、絶縁基板２１、スペーサ５１、透明カバー板５２を、例えば、同じ材質のガラスで構成すると好適である。ガラスによって構成した封止構造は、耐湿性や透明性などの点で優れており、有機素子からなる電子デバイス３を実装する有機デバイス１に好適である。他の材料として、ガラス以外に、例えば、Ｓｉ（シリコン）やセラミックなどから、互いに近い線膨張率を有する材料を選択して用いることができる。封止部材５を配線基板２に接着して封止する接着剤は、例えば、ＵＶ硬化樹脂を用いることができ、この他に、低融点ガラスや熱硬化樹脂などを用いることができる。
【００２１】
次に、図５、図６、図７により、有機デバイス１および配線基板２の変形例を示す。図５に示す有機デバイス１は、上述の配線基板２における導体配線２３の配置を変更した配線基板に、上記の電子デバイス３よりも面積の小さい電子デバイス３を６つ、実装して成る変形例であり、他の構成は、上述の有機デバイス１と同様である。また、図６（ａ）（ｂ）に示す有機デバイス１は、図５に示した配線基板２において、電子デバイス３の電極と導体配線２３とを電気接続する接合部材４を増やしたものである。接合部材４の設置場所や個数は、任意に増やすことができる。これにより、より低抵抗で両者を電気接続することができ、導体配線２３の低抵抗性をより有効に発揮することができる。また、図７に示す有機デバイス１は、図５に示した有機デバイス１において、導体配線２３を形成する材料として、金属ワイヤに替えて金属リボンとしたものである。金属リボンは、金属ワイヤよりも、表面積を大きくすることができるので、導体配線２３と島状導体２２との接合部や、導体配線２３と電子デバイス３の電極との接合部においてより大きな面積で接合することができ、接合抵抗を低減することができる。さらに、金属リボンは、金属ワイヤよりも、断面積を大きくできることから、より電流容量の大きい電流路を形成することができる。金属リボンと島状導体２２との接合は、金属ワイヤの場合と同様の方法による他、例えば、パラレルギャップ溶接機を用いて溶接により接合することができる。また、金属リボンと電子デバイス３の電極との接合は、金属ワイヤの場合と同様の方法を用いることができる。
【００２２】
本実施形態の配線基板２によれば、島状導体２２間を接続する金属ワイヤや金属リボンによる導体配線２３を、電子デバイス３の電極を電気的に接続可能に容易に構成でき、断面が大きい導体配線を用いて電流容量の大きい配線を容易に実現できる。従い、配線基板２は、発光素子などの電流容量の大きい電子デバイス３を実装することができる。また、配線基板２は、導体配線２３の配置が島状導体２２間で容易に変更できるので、すなわち、導体配線２３の配線取り回しを容易に変更できるので、電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応できる。このような配線基板２を用いる有機デバイス１は、電子デバイス３（有機素子）の電極パターン変更や電極配置変更などの設計変更に容易に対応できるので、コストを抑制することができる。
【００２３】
有機デバイス１の他の変形例として、配線基板２と電子デバイス３との間に、透明または不透明の絶縁マスクシートであって、接合部材４を配置する部位に開口を有するシートを備えるようにしてもよい。絶縁マスクシートは、その両面または片面に接着剤や粘着材を備えてもよい。その接着剤や粘着材は、加熱によって接着や粘着の効果を発現し、加熱後の冷却状態において、その接着や粘着の効果維持する特性を有するものを好適に用いることができる。このような絶縁マスクシートを用いることにより、電子デバイス３と島状導体２２や導体配線２３との間の絶縁を自在に確保できるので、電子デバイス３の設計変更時における、配線基板２および有機デバイス１の設計変更対応性を強化することができる。
【００２４】
図８（ａ）（ｂ）により、有機デバイス１のさらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１（ａ）（ｂ）に示した有機デバイス１におけるスペーサ５１と透明カバー板５２とを一体化して、封止部材５を形成したものである。一体化した封止部材５は、ガラス板材の一面に、周辺のスペーサ部を残すように、掘り込み部５ａを形成したものである。掘り込み部５ａの形成は、例えば、サンドブラスト加工、研削や切削による機械加工、化学エッチングによる加工などの加工方法を用いて行うことができる。このような封止部材５は、一体化されているので、スペーサ５１と透明カバー板５２とを組み合わせるものに比べて、取り扱いが容易であり、また、接合部が一平面だけであるので、封止の信頼性も向上する。
【００２５】
次に、図９、図１０により、レーザ光を用いて島状導体２２を形成する方法を説明する。図９（ａ）に示すように、絶縁基板２１の表面にめっき用の導体下地膜２０を、例えばスパッタリング成膜法や蒸着法によって形成する（図１０のステップＳ１１）。他の成膜法として、ＣＶＤ法や無電解めっき法などを用いてもよい。次に、図９（ｂ）に示すように、島状導体領域２０ａと絶縁領域２０ｂとの境界部分の導体下地膜を、レーザ光ＬＢの照射と所定の経路に沿ったレーザ光ＬＢの走査とによって、蒸発除去する（ステップＳ１２）。島状導体領域２０ａは、所定の電子デバイス３を実装するために必要な領域に加え、予め、種々の設計変更が予定される電子デバイス３の実装に対応することを考慮して、多めに形成しておく。その後、島状導体領域２０ａにめっき層を形成し、図９（ｃ）に示すように、膜厚を増やして島状導体２２を形成する（ステップＳ１３）。次に、軽くエッチング処理することにより絶縁領域２０ｂである導体下地膜を除去して、図９（ｄ）に示すように、互いに絶縁され所定の厚みを有して島状に分布した島状導体２２を有する絶縁基板２１が完成する（ステップＳ１４）。なお、この工程の前または後に、めっきタイバーの除去などを行う。最後に、図９（ｅ）に示すように、島状導体２２間を、適宜導体配線２３によって接続して、配線基板２が完成する（ステップＳ１５）。このようなレーザ光を用いる島状導体２２の形成方法によれば、レーザ光の走査のための経路変更によって種々のパターンや配置の島状導体２２を容易に設計、変更でき、エッチングマスクや露光マスクが不要であり、低コストで配線基板２を製造することができる。また、めっきは、島状導体２２の形成のみに用いられ、導体配線はめっきによらないので、つまり最小限のめっき面積のもとで、低コストで効率良くめっきを行うことができる。
【００２６】
次に、図１１、図１２、図１３により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１１に示すように、絶縁基板２１が、貫通孔６を有し、導体配線２３の端部が貫通孔６に挿通されているものであり、他の構成は、図１に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。貫通孔６は、封止部材５によって封止された内部領域に開口を有するように形成され、貫通孔６の内部は封止材５３によって封止されている。封止材５３は、例えば、低融点ガラスの他、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂などを用いることができる。また、絶縁基板２１の裏面（電子デバイス３が実装されている面の反対側の面）にも、島状導体２２ｂが形成されており、貫通孔６を通過して裏面に導出された導体配線２３の端部が、前記裏面の島状導体２２ｂに接続されている。裏面の島状導体２２ｂは、図１（ａ）（ｂ）に示した入出力用の電極２２ａに相当する。封止部材５によって封止された空間から、外部空間の入出力用の島状導体２２ｂへの配線引き出しが、封止部材５と絶縁基板２１との接合部を経由しないので、スペーサ５１は絶縁体に限らず金属などの導体を用いることができる。また、封止部材５と絶縁基板２１との接合方法として、スペーサ５１が島状導体２２や導体配線２３と接触しないので、ロウ付けなどの金属を用いた接合も可能である。スペーサ５１を金属で形成する場合、例えば、ＦｅＮｉ合金などを用いることにより、ガラス製の絶縁基板２１や透明カバー板５２に対して線膨張率を合わせることができる。また、スペーサ５１が島状導体などのパターン導体を乗り越える必要がなく、絶縁基板２１の平面に対して平面同士の接合ができるので、封止処理が確実容易となる。
【００２７】
配線基板２の製造方法を説明する。図１２（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図１３のステップＳ２１）、その後、図１２（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の表裏に島状導体２２，２２ｂを形成する（ステップＳ２２）。貫通孔６の形成は、絶縁基板２１の材料に応じて適宜形成方法を選択することができ、例えば、サンドブラスト加工、化学エッチング加工、ドリルによる機械加工、などの加工方法を用いることができる。また、島状導体２２，２２ｂの形成は、上述した種々の形成方法を用いて行うことができる。次に、図１２（ｃ）に示すように、例えば、金属ワイヤからなる導体配線２３の一端を島状導体２２に電気的に接続し（ステップＳ２３）、他端を貫通孔６に通過させて裏面へ導出する（ステップＳ２４）。その後、図１２（ｄ）に示すように、貫通孔６の内部を封止材５３によって封止すると共に導体配線２３を固定し、裏面の島状導体２２ｂに導体配線２３の他端を電気的に接続して配線基板２が完成する（ステップＳ２５）。なお、導体配線２３は、表面の島状導体２２と裏面の島状導体２２ｂとの間で接続するだけでなく、表面における２つの島状導体２２間で接続する（不図示）。また、島状導体２２は、図１（ａ）に示したように、島状導体２２間を接続するための長い島状導体２２を備えている（不図示）。また、図１４、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、導体配線２３の両端を裏面の島状導体２２ｂに電気的に接続するようにしてもよい。このような貫通孔６を有する配線基板２によれば、配線基板２の表面に入出力用の電極２２ａを設ける必要がなく、配線基板２、従って、これを用いる有機デバイス１の小面積化、小型化を実現できる。
【００２８】
次に、図１６、図１７、図１８により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１６に示すように、絶縁基板２１が、その表裏を電気的に接続するビア７を有し、ビア７が、島状導体２２，２２ｂに電気的に接続されているものであり、他の構成は、図１、図１１等に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。配線基板２の製造方法を説明する。図１７（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図１８のステップＳ３１）、その後、図１７（ｂ）に示すように、貫通孔６を導体で充填してビア７（貫通孔内配線）を形成する（ステップＳ３２）。次に、図１７（ｃ）に示すように、絶縁基板２１の表裏に島状導体２２，２２ｂを形成し（ステップＳ３３）、その後、図１７（ｄ）に示すように、島状導体２２間に導体配線２３を接続して配線基板２が完成する（ステップＳ３４）。貫通孔６の形成と島状導体２２，２２ｂの形成は、例えば、上述の図１１に示した変形例と同様に行うことができる。ビア７の形成は、例えば、貫通孔６内へのめっき層形成、導電性ペースト充填、低融点金属（はんだ）充填、ＣＶＤ埋め込みプラグの形成などによって行うことができる。ビア７は、少なくとも、封止空間から外部に必要な配線を引き出すことができる個数だけ備えればよいが、設計変更の自由度を増すために、余裕をもって、より多くのビア７を分布させて備える。この場合、各ビア７は、電子デバイス３の仕様に応じて、使用されたり、使用されなかったりすることになる。このような構造を有する配線基板２は、導体配線２３の配置変更によって電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応できる。
【００２９】
次に、図１９、図２０、図２１により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１９に示すように、絶縁基板２１が、その表裏を電気的に接続する導体ピン８を有し、導体ピン８の端部が島状導体２２を構成するものであり、他の構成は、図１６等に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。配線基板２の製造方法を説明する。図２０（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図２１のステップＳ４１）、その後、図２０（ｂ）に示すように、貫通孔６に導体ピン８を挿通する（ステップＳ４２）。次に、図２０（ｃ）に示すように、貫通孔６の内部に封止材５３を充填して貫通孔６を封止すると共に導体ピン８を固定して導体ピン８の端部を島状導体２２とする（ステップＳ４３）。その後、図２０（ｄ）に示すように、島状導体２２間に導体配線２３を接続して配線基板２が完成する（ステップＳ４４）。
【００３０】
貫通孔６は、導体ピン８の個数と同じかより多い個数で形成し、導体ピン８を有しないで封止だけされたものがあってもよい。導体ピン８は、島状導体２２となる部分が導体配線２３を接続可能な構造と材質であればよく、図示のように、島状導体２２とするための拡径した頭部を備えると、貫通孔６への挿通固定の際にも好適である。導体ピン８は、絶縁基板２１をガラスで形成する場合に、ガラスと線膨張率の近い金属、例えば、ＦｅＮｉ合金などを用いる。島状導体２２は、導体ピン８の端部だけでなく、導体ピン８によらないで、例えば成膜によって、絶縁基板２１の表面に形成して備えることができる（不図示）。また、導体配線２３は、導体ピン８（の島状導体２２）間を接続するだけでなく、導体ピン８と導体ピン８によらない島状導体２２との間、導体ピン８によらない島状導体２２どうしの間に配線される（不図示）。絶縁基板２１の裏面側における導体ピン８の端部は、例えば、上述の図１６における絶縁基板２１の裏面側の島状導体２２ｂに相当し、電子デバイス３への入出力用の端子とされる。貫通孔６の形成と島状導体２２の形成は、例えば、上述の図１１に示した変形例と同様に行うことができる。上述の貫通孔６に導体ピン８を挿通して封止材５３によって封止する製造方法に代えて、導体ピン８をインサートする樹脂成形によって、導体ピン８による島状導体２２を備えた絶縁基板２１を形成してもよい。このような導体ピン８を有する構造の配線基板２は、導体配線２３の配置変更や導体ピン８の配置変更などによって、電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応することができる。
【００３１】
次に、図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）により、配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、配線基板２への電子デバイス３の実装構造にかかわるものである。絶縁基板２１の表面において島状導体２２の間に橋渡された２本の導体配線２３が平行に設けられている。電子デバイス３は、上述の図２に示した電子デバイス３と同様のデバイスであって、接続電極部３ａ，３ｂを一面に有し、フィルム基板３１を下にして接続電極部３ａ，３ｂを上に向けて、両導体配線２３の間に配置されている。接続電極部３ａ，３ｂのそれぞれは、導体配線２３に隣接しており、接合部材４によって導体配線２３に電気的に接続されている。すなわち、この変形例の電子デバイス３はフェイスアップ実装されているものであり、この点において、図２における電子デバイス３をフェイスダウン実装したものとは相違する。このような実装構造（および、他の実施形態や変形例の実装構造）における導体配線２３は、島状導体２２間で直線的に配設されている必要はなく、例えば、金属ワイヤで導体配線２３を形成する場合に、導体配線２３をたるませて配線してもよい。たるみのある導体配線２３に対して、電子デバイス３を両導体配線２３の間に容易に配置できる。また、電子デバイス３の接続電極部３ａ，３ｂに電気的に接続する際に、各導体配線２３を各接続電極部３ａ，３ｂ側に引き寄せたり、移動させたり、屈曲させたりして、接合部材４によって互いに電気接続することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態や変形例の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。例えば、ビア７を有する構成、導体ピン８を有する構成、貫通孔６に導体配線２３を通過させる構成などの各構成要素や、金属ワイヤと金属リボンの両方を用いる構成などを、１つの配線基板２に混載して使用することができる。島状導体２２，２２ｂは、その個数、パターン形状、配置などを任意に選択して構成することができる。島状導体２２，２２ｂの断面構造は、十分な電流容量が得られる厚みや広さとされ、導体配線２３は、必要な電流容量を得るために複数本を並列配線することができ、それらの複数配線に対して接合部材４が用いられる。上述した配線基板２や有機デバイス１の製造工程間の順序は、一例であって、適宜順番を入れ替えることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 有機デバイス
２ 配線基板
２１ 絶縁基板
２２，２２ｂ 島状導体
２３ 導体配線
３ 電子デバイス
４ 接合部材
５ 封止部材
６ 貫通孔
７ ビア
８ 導体ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス実装用の配線基板とそれを用いた有機デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイス、例えば発光素子などを実装する配線基板として、プリント配線基板が用いられている。プリント配線基板は、リソグラフィ技術などの印刷類似技術を用いて形成した配線パターンを絶縁基板上に備えている。配線パターンは、例えば、導電膜形成、レジストマスク形成、エッチング処理、などの多くの工程とそのための多種類の装置を用いて形成される。また、一般に配線基板と呼ばれる基板として、複数の絶縁被覆ワイヤを絶縁基板上に這わせて（布線、配索などという）絶縁基板上に接着固定することにより形成したマルチワイヤ配線板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４４１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなプリント配線基板においては、その製法が多工程かつ多種類の装置を必要とするので製造コストが高く、また、設計変更に際してレジストマスク形成用の露光用マスク変更が必要であり、設計変更が容易でなく、高コストになる。また、プリント配線基板においては、その配線パターンを電流容量の大きい電源用などとする場合、厚い銅層を有する銅箔積層板のエッチングや、配線パターンの厚膜化のためのめっき層形成などが必要であり、コスト高や設計変更の非容易性がさらに加わる。また、上述のマルチワイヤ配線板は、配線用のワイヤが絶縁被覆されているので互いに交差させて高密度配線をすることができるという利点があるものの、その利点が電子デバイス実装用に役立つというものではない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、設計変更対応が容易であり、電流容量の大きい配線を有して低コストで製造できる配線基板とそれを用いた有機デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明の配線基板は、電子デバイス実装用の配線基板において、絶縁基板と、絶縁基板の表面に島状に設けられた複数の島状導体と、島状導体間を電気的に接続する導体配線と、を備え、導体配線は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイスの電極が該導体配線に電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この配線基板において、絶縁基板の表面に成膜された導体膜が島状導体を構成してもよい。
【０００８】
この配線基板において、絶縁基板は、その表裏を電気的に接続するビアを有し、ビアは、島状導体に電気的に接続されているものとすることができる。
【０００９】
この配線基板において、絶縁基板は、貫通孔を有し、導体配線は、その端部が貫通孔に挿通されているものとすることができる。
【００１０】
この配線基板において、絶縁基板に挿通された導体ピンの端部が島状導体を構成してもよい。
【００１１】
この配線基板において、絶縁基板は、ガラス基板とすることができる。
【００１２】
また、本発明の有機デバイスは、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配線基板に電子デバイスが実装され、電子デバイスは、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極と、をフィルムの表面に備え、電極が接合部材によって配線基板の導体配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の配線基板によれば、島状導体間を接続する導体配線に電子デバイスの電極が電気的に接続可能とされているので、導体配線の配置変更によって設計変更に容易に対応でき、また、断面が大きい導体配線を用いて電流容量の大きい配線を実現できる。このような配線基板を用いる有機デバイスは、電流容量を大きくすることができることに加え、設計変更にかかるコストを抑えて低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る配線基板を用いた有機デバイスについて封止部材と電子デバイスとを透視して示す平面図、（ｂ）同有機デバイスの断面図。
【図２】同有機デバイスにおける電子デバイス部分を抜き出した斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は同有機デバイスの製造工程を順次示す断面図。
【図４】同有機デバイスの製造方法を説明するフローチャート。
【図５】同有機デバイスの変形例を示す平面図。
【図６】（ａ）は同有機デバイスの他の変形例の一部分を示す部分平面図、（ｂ）は同変形例の断面図。
【図７】同有機デバイスのさらに他の変形例の一部分を示す部分平面図。
【図８】（ａ）は同有機デバイスのさらに他の変形例の分解断面図、（ｂ）は同有機デバイスの断面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は同配線基板の他の製造方法による製造工程を順次示す断面図。
【図１０】図９に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１１】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１３】図１２に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１４】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１５】（ａ）（ｂ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１６】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図１８】図１７に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図１９】同有機デバイスのさらに他の変形例の断面図。
【図２０】（ａ）〜（ｄ）は同変形例の配線基板の製造工程を順次示す断面図。
【図２１】図２０に示した配線基板の製造方法を説明するフローチャート。
【図２２】（ａ）は同有機デバイスのさらに他の変形例の電子デバイス部分を抜き出した斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部分の断面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る配線基板とそれを用いた有機デバイスについて、図面を参照して説明する。図１乃至図４は一実施形態に係る有機デバイス１を示す。有機デバイス１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、配線基板２と、有機素子を有する４つの同等の電子デバイス３と、電子デバイス３を配線基板２に電気的に接合する接合部材４と、電子デバイス３を封止する封止部材５と、を備えて構成されている。電子デバイス３の有機素子は、例えば、発光素子であり、有機デバイス１は照明器具である。配線基板２は、絶縁基板２１と、絶縁基板２１の表面に島状に設けられた複数の島状導体２２と、島状導体２２間を電気的に接続する導体配線２３と、を備えている。ここで、導体とは電気伝導性の導体のことである。絶縁基板２１は、矩形のガラス基板である。絶縁基板２１の一面には、３本の長い島状導体２２が互いに離間して左右と中央に平行に配置され、それらの、左右の島状導体２２の内側と、中央の島状導体２２の左右に、短い島状導体２２が各６個ずつ列状に、各島状導体２２に沿うように配置されている。各島状導体２２は、互いに電気的に絶縁されて電気的に孤立した導体であり、それらの表面は、ワイヤボンディング可能に表面処理されている。３本の長い島状導体２２の端部は、入出力用の電極２２ａとなっている。８本の長い導体配線２３が、絶縁基板２１の中央寄りの短い島状導体２２と外側寄りの短い島状導体２２とを電気的に接続して配置されている。長い導体配線２３は、短い導体配線２３によって、隣接するいずれかの長い島状導体２２に電気的に接続されている。導体配線２３は、金属ワイヤであり、ワイヤボンディングによって、各島状導体２２に接続されている。
【００１６】
電子デバイス３は、図２に示すように、フィルム基板３１の上に、下部電極３２と、有機ＥＬ素子からなる発光部３３と、上部電極３４とを、この順に積層して形成した発光素子である。発光部３３および上部電極３４からの下部電極３２の露出部と、上部電極３４の上部全面とが、それぞれ発光部３３に対して電気的接続を行う接続電極部３ａ，３ｂとされている。各接続電極部３ａ，３ｂは、導電性接着剤からなる接合部材４によって導体配線２３に電気的に接続されている。この電子デバイス３は、配線基板２に対してフィルム基板３１を上側に配置するフェイスダウン実装とされている。フィルム基板３１側を光放出面とする場合、フィルム基板３１には透明フィルムが用いられる。
【００１７】
図１（ａ）（ｂ）に戻って、電子デバイス３の配置と有機デバイス１の封止構造とを説明する。電子デバイス３は、各接続電極部３ａ，３ｂを、長い導体配線２３の中央部分における接合部材４に対向させて、配線基板２上に実装されている。言い換えると、上述の８本の長い導体配線２３や８本の短い導体配線２３は、４つの電子デバイス３の各接続電極部３ａ，３ｂに適切に照明用の電力を供給できるように島状導体２２の対を選択してワイヤボンディングされている。電子デバイス３と配線基板２との間には、電子デバイス３を固定する固定材４１が充填されている。固定材４１は電子デバイス３の素子部分を封止する機能を有するものとすることができる。固定材４１として、例えば、ゲル状のポッテイング剤や、アウトガスの少ない樹脂フイルムなどを用いることができる。電子デバイス３を封止する封止部材５は、電子デバイス３の全体を囲むように配線基板２上に配置されたスペーサ５１と、スペーサ５１上に配置されたガラス製の透明カバー板５２と、これらと配線基板２とを互いに接着して封止する接着剤（不図示）とからなる。なお、長い島状導体２２に接続される３つの電極２２ａがスペーサ５１の下部を通って外部の非封止部に引き出されており、このため、スペーサ５１は、絶縁体とされている。
【００１８】
次に、図３、および図４のフローチャートにより、有機デバイス１の製造方法を説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の表面に、島状に分布する島状導体２２を形成し（図４のステップＳ１）、島状導体２２間を金属ワイヤで電気的に接続して導体配線２３を形成し（ステップＳ２）、これにより、配線基板２が完成する。次に、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、導体配線２３上の所定位置に導体ペースト（接合部材４）を配置し（ステップＳ３）、電子デバイス３の電極を導体ペーストに対向させて、配線基板２上に電子デバイス３を配置する（ステップＳ４）。次に、図３（ｅ）に示すように、導体ペーストを固化させることにより、電子デバイス３の電極と導体配線２３とを電気接続する（ステップＳ５）。この固化の際、または固化の前後に、電子デバイス３の封止と固定のための固定材４１を電子デバイス３と配線基板２との間に注入または配置して電子デバイス３を固定する。最後に、図３（ｆ）（ｇ）に示すように、スペーサ５１と、透明カバー板５２と、封止用接着剤とによって電子デバイス３を封止して（ステップＳ６）、有機デバイス１が完成する。なお、上記の製造工程の順序は、一例であって、適宜順番を入れ替えることができる。
【００１９】
ここで、有機デバイス１の各部材と製造方法について説明する。絶縁基板２１は、ガラス基板に限らず、シリコンやセラミックなどの無機基板、樹脂基板、これらの複合基板などを用いることができる。また、絶縁基板２１は、少なくとも島状導体２２を設ける表面が電気絶縁性であればよく、金属基板の表面に絶縁層を形成した基板でもよい。島状導体２２は、導体配線２３を接続できる導体であればよく、例えば、絶縁基板２１の表面に成膜された導体膜を用いて形成することができる。導体膜による島状導体２２の形成方法として、例えば、スパッタリング成膜とその後のレジスト塗布、パターン露光、現像、エッチング等のプロセスによる方法、メタルマスクを用いた蒸着やスパッタリングによる直接的パターン形成方法などを用いることができる。また、これらの方法に、無電解めっき、電解めっきなどを組み合わせたり、めっき単独で形成したりすることもできる。また、樹脂成形により、リードフレームなどをインサート成形またはアウトサート成形して、樹脂部分を絶縁基板２１とし、リードフレームなどの露出した金属部分を島状導体２２としてもよい。また、島状導体２２の表面は、高ワイヤボンディング性や、高はんだ密着性などとするために、金メッキ等による多層複合構造とすることができる。導体配線２３は、数十μｍ〜数百μｍの太さの金属ワイヤ、例えば、Ｃｕ製のワイヤであり、他の材質として、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｕ合金などの金属性ワイヤとすることができる。接合部材４は、導電性接着剤、例えば、Ａｇペーストを用いることができ、この他に、はんだペーストなどを用いることができる。導体配線２３と島状導体２２の接続方法として、熱や超音波振動を加えるワイヤボンディング方法の他に、導電性接着剤による接着、はんだ付け、レーザ溶接、抵抗溶接、リードフレームへのかしめ、などの種々の方法を用いることができる。
【００２０】
電子デバイス３は、フィルム基板３１の上に有機素子によって形成した発光素子であると説明したが、配線基板２には、このような素子に限らず任意機能を有する任意形状の電子デバイス３を実装することができる。例えば、上述の４つの個別の電子デバイスの代わりに、これらの電子デバイス３を一体化してなる大面積の１つの電子デバイスをフィルム基板３１上に柔軟なフィルム状の素子として形成したものを、配線基板２に実装することができる。フィルム基板３１は、有機フィルムであり、例えば、ＰＥＴ樹脂やＰＥＮ樹脂のフィルムを用いることができ、この他に、金属フィルムも用いることができる。金属フィルムの場合、熱放熱性の良いデバイスを形成でき、また、金属フィルムを電極として用いることもできる。スペーサ５１は、電極２２ａに対して電気絶縁できる表面を有するものであればよく、例えば、絶縁基板２１と同じ材質の材料で形成することができる。同じ材質の場合、熱応力に対する耐性が得られるので、絶縁基板２１、スペーサ５１、透明カバー板５２を、例えば、同じ材質のガラスで構成すると好適である。ガラスによって構成した封止構造は、耐湿性や透明性などの点で優れており、有機素子からなる電子デバイス３を実装する有機デバイス１に好適である。他の材料として、ガラス以外に、例えば、Ｓｉ（シリコン）やセラミックなどから、互いに近い線膨張率を有する材料を選択して用いることができる。封止部材５を配線基板２に接着して封止する接着剤は、例えば、ＵＶ硬化樹脂を用いることができ、この他に、低融点ガラスや熱硬化樹脂などを用いることができる。
【００２１】
次に、図５、図６、図７により、有機デバイス１および配線基板２の変形例を示す。図５に示す有機デバイス１は、上述の配線基板２における導体配線２３の配置を変更した配線基板に、上記の電子デバイス３よりも面積の小さい電子デバイス３を６つ、実装して成る変形例であり、他の構成は、上述の有機デバイス１と同様である。また、図６（ａ）（ｂ）に示す有機デバイス１は、図５に示した配線基板２において、電子デバイス３の電極と導体配線２３とを電気接続する接合部材４を増やしたものである。接合部材４の設置場所や個数は、任意に増やすことができる。これにより、より低抵抗で両者を電気接続することができ、導体配線２３の低抵抗性をより有効に発揮することができる。また、図７に示す有機デバイス１は、図５に示した有機デバイス１において、導体配線２３を形成する材料として、金属ワイヤに替えて金属リボンとしたものである。金属リボンは、金属ワイヤよりも、表面積を大きくすることができるので、導体配線２３と島状導体２２との接合部や、導体配線２３と電子デバイス３の電極との接合部においてより大きな面積で接合することができ、接合抵抗を低減することができる。さらに、金属リボンは、金属ワイヤよりも、断面積を大きくできることから、より電流容量の大きい電流路を形成することができる。金属リボンと島状導体２２との接合は、金属ワイヤの場合と同様の方法による他、例えば、パラレルギャップ溶接機を用いて溶接により接合することができる。また、金属リボンと電子デバイス３の電極との接合は、金属ワイヤの場合と同様の方法を用いることができる。
【００２２】
本実施形態の配線基板２によれば、島状導体２２間を接続する金属ワイヤや金属リボンによる導体配線２３を、電子デバイス３の電極を電気的に接続可能に容易に構成でき、断面が大きい導体配線を用いて電流容量の大きい配線を容易に実現できる。従い、配線基板２は、発光素子などの電流容量の大きい電子デバイス３を実装することができる。また、配線基板２は、導体配線２３の配置が島状導体２２間で容易に変更できるので、すなわち、導体配線２３の配線取り回しを容易に変更できるので、電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応できる。このような配線基板２を用いる有機デバイス１は、電子デバイス３（有機素子）の電極パターン変更や電極配置変更などの設計変更に容易に対応できるので、コストを抑制することができる。
【００２３】
有機デバイス１の他の変形例として、配線基板２と電子デバイス３との間に、透明または不透明の絶縁マスクシートであって、接合部材４を配置する部位に開口を有するシートを備えるようにしてもよい。絶縁マスクシートは、その両面または片面に接着剤や粘着材を備えてもよい。その接着剤や粘着材は、加熱によって接着や粘着の効果を発現し、加熱後の冷却状態において、その接着や粘着の効果維持する特性を有するものを好適に用いることができる。このような絶縁マスクシートを用いることにより、電子デバイス３と島状導体２２や導体配線２３との間の絶縁を自在に確保できるので、電子デバイス３の設計変更時における、配線基板２および有機デバイス１の設計変更対応性を強化することができる。
【００２４】
図８（ａ）（ｂ）により、有機デバイス１のさらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１（ａ）（ｂ）に示した有機デバイス１におけるスペーサ５１と透明カバー板５２とを一体化して、封止部材５を形成したものである。一体化した封止部材５は、ガラス板材の一面に、周辺のスペーサ部を残すように、掘り込み部５ａを形成したものである。掘り込み部５ａの形成は、例えば、サンドブラスト加工、研削や切削による機械加工、化学エッチングによる加工などの加工方法を用いて行うことができる。このような封止部材５は、一体化されているので、スペーサ５１と透明カバー板５２とを組み合わせるものに比べて、取り扱いが容易であり、また、接合部が一平面だけであるので、封止の信頼性も向上する。
【００２５】
次に、図９、図１０により、レーザ光を用いて島状導体２２を形成する方法を説明する。図９（ａ）に示すように、絶縁基板２１の表面にめっき用の導体下地膜２０を、例えばスパッタリング成膜法や蒸着法によって形成する（図１０のステップＳ１１）。他の成膜法として、ＣＶＤ法や無電解めっき法などを用いてもよい。次に、図９（ｂ）に示すように、島状導体領域２０ａと絶縁領域２０ｂとの境界部分の導体下地膜を、レーザ光ＬＢの照射と所定の経路に沿ったレーザ光ＬＢの走査とによって、蒸発除去する（ステップＳ１２）。島状導体領域２０ａは、所定の電子デバイス３を実装するために必要な領域に加え、予め、種々の設計変更が予定される電子デバイス３の実装に対応することを考慮して、多めに形成しておく。その後、島状導体領域２０ａにめっき層を形成し、図９（ｃ）に示すように、膜厚を増やして島状導体２２を形成する（ステップＳ１３）。次に、軽くエッチング処理することにより絶縁領域２０ｂである導体下地膜を除去して、図９（ｄ）に示すように、互いに絶縁され所定の厚みを有して島状に分布した島状導体２２を有する絶縁基板２１が完成する（ステップＳ１４）。なお、この工程の前または後に、めっきタイバーの除去などを行う。最後に、図９（ｅ）に示すように、島状導体２２間を、適宜導体配線２３によって接続して、配線基板２が完成する（ステップＳ１５）。このようなレーザ光を用いる島状導体２２の形成方法によれば、レーザ光の走査のための経路変更によって種々のパターンや配置の島状導体２２を容易に設計、変更でき、エッチングマスクや露光マスクが不要であり、低コストで配線基板２を製造することができる。また、めっきは、島状導体２２の形成のみに用いられ、導体配線はめっきによらないので、つまり最小限のめっき面積のもとで、低コストで効率良くめっきを行うことができる。
【００２６】
次に、図１１、図１２、図１３により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１１に示すように、絶縁基板２１が、貫通孔６を有し、導体配線２３の端部が貫通孔６に挿通されているものであり、他の構成は、図１に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。貫通孔６は、封止部材５によって封止された内部領域に開口を有するように形成され、貫通孔６の内部は封止材５３によって封止されている。封止材５３は、例えば、低融点ガラスの他、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂などを用いることができる。また、絶縁基板２１の裏面（電子デバイス３が実装されている面の反対側の面）にも、島状導体２２ｂが形成されており、貫通孔６を通過して裏面に導出された導体配線２３の端部が、前記裏面の島状導体２２ｂに接続されている。裏面の島状導体２２ｂは、図１（ａ）（ｂ）に示した入出力用の電極２２ａに相当する。封止部材５によって封止された空間から、外部空間の入出力用の島状導体２２ｂへの配線引き出しが、封止部材５と絶縁基板２１との接合部を経由しないので、スペーサ５１は絶縁体に限らず金属などの導体を用いることができる。また、封止部材５と絶縁基板２１との接合方法として、スペーサ５１が島状導体２２や導体配線２３と接触しないので、ロウ付けなどの金属を用いた接合も可能である。スペーサ５１を金属で形成する場合、例えば、ＦｅＮｉ合金などを用いることにより、ガラス製の絶縁基板２１や透明カバー板５２に対して線膨張率を合わせることができる。また、スペーサ５１が島状導体などのパターン導体を乗り越える必要がなく、絶縁基板２１の平面に対して平面同士の接合ができるので、封止処理が確実容易となる。
【００２７】
配線基板２の製造方法を説明する。図１２（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図１３のステップＳ２１）、その後、図１２（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の表裏に島状導体２２，２２ｂを形成する（ステップＳ２２）。貫通孔６の形成は、絶縁基板２１の材料に応じて適宜形成方法を選択することができ、例えば、サンドブラスト加工、化学エッチング加工、ドリルによる機械加工、などの加工方法を用いることができる。また、島状導体２２，２２ｂの形成は、上述した種々の形成方法を用いて行うことができる。次に、図１２（ｃ）に示すように、例えば、金属ワイヤからなる導体配線２３の一端を島状導体２２に電気的に接続し（ステップＳ２３）、他端を貫通孔６に通過させて裏面へ導出する（ステップＳ２４）。その後、図１２（ｄ）に示すように、貫通孔６の内部を封止材５３によって封止すると共に導体配線２３を固定し、裏面の島状導体２２ｂに導体配線２３の他端を電気的に接続して配線基板２が完成する（ステップＳ２５）。なお、導体配線２３は、表面の島状導体２２と裏面の島状導体２２ｂとの間で接続するだけでなく、表面における２つの島状導体２２間で接続する（不図示）。また、島状導体２２は、図１（ａ）に示したように、島状導体２２間を接続するための長い島状導体２２を備えている（不図示）。また、図１４、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、導体配線２３の両端を裏面の島状導体２２ｂに電気的に接続するようにしてもよい。このような貫通孔６を有する配線基板２によれば、配線基板２の表面に入出力用の電極２２ａを設ける必要がなく、配線基板２、従って、これを用いる有機デバイス１の小面積化、小型化を実現できる。
【００２８】
次に、図１６、図１７、図１８により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１６に示すように、絶縁基板２１が、その表裏を電気的に接続するビア７を有し、ビア７が、島状導体２２，２２ｂに電気的に接続されているものであり、他の構成は、図１、図１１等に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。配線基板２の製造方法を説明する。図１７（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図１８のステップＳ３１）、その後、図１７（ｂ）に示すように、貫通孔６を導体で充填してビア７（貫通孔内配線）を形成する（ステップＳ３２）。次に、図１７（ｃ）に示すように、絶縁基板２１の表裏に島状導体２２，２２ｂを形成し（ステップＳ３３）、その後、図１７（ｄ）に示すように、島状導体２２間に導体配線２３を接続して配線基板２が完成する（ステップＳ３４）。貫通孔６の形成と島状導体２２，２２ｂの形成は、例えば、上述の図１１に示した変形例と同様に行うことができる。ビア７の形成は、例えば、貫通孔６内へのめっき層形成、導電性ペースト充填、低融点金属（はんだ）充填、ＣＶＤ埋め込みプラグの形成などによって行うことができる。ビア７は、少なくとも、封止空間から外部に必要な配線を引き出すことができる個数だけ備えればよいが、設計変更の自由度を増すために、余裕をもって、より多くのビア７を分布させて備える。この場合、各ビア７は、電子デバイス３の仕様に応じて、使用されたり、使用されなかったりすることになる。このような構造を有する配線基板２は、導体配線２３の配置変更によって電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応できる。
【００２９】
次に、図１９、図２０、図２１により、有機デバイス１と配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、図１９に示すように、絶縁基板２１が、その表裏を電気的に接続する導体ピン８を有し、導体ピン８の端部が島状導体２２を構成するものであり、他の構成は、図１６等に示した有機デバイス１や配線基板２と同様である。配線基板２の製造方法を説明する。図２０（ａ）に示すように、絶縁基板２１に貫通孔６を形成し（図２１のステップＳ４１）、その後、図２０（ｂ）に示すように、貫通孔６に導体ピン８を挿通する（ステップＳ４２）。次に、図２０（ｃ）に示すように、貫通孔６の内部に封止材５３を充填して貫通孔６を封止すると共に導体ピン８を固定して導体ピン８の端部を島状導体２２とする（ステップＳ４３）。その後、図２０（ｄ）に示すように、島状導体２２間に導体配線２３を接続して配線基板２が完成する（ステップＳ４４）。
【００３０】
貫通孔６は、導体ピン８の個数と同じかより多い個数で形成し、導体ピン８を有しないで封止だけされたものがあってもよい。導体ピン８は、島状導体２２となる部分が導体配線２３を接続可能な構造と材質であればよく、図示のように、島状導体２２とするための拡径した頭部を備えると、貫通孔６への挿通固定の際にも好適である。導体ピン８は、絶縁基板２１をガラスで形成する場合に、ガラスと線膨張率の近い金属、例えば、ＦｅＮｉ合金などを用いる。島状導体２２は、導体ピン８の端部だけでなく、導体ピン８によらないで、例えば成膜によって、絶縁基板２１の表面に形成して備えることができる（不図示）。また、導体配線２３は、導体ピン８（の島状導体２２）間を接続するだけでなく、導体ピン８と導体ピン８によらない島状導体２２との間、導体ピン８によらない島状導体２２どうしの間に配線される（不図示）。絶縁基板２１の裏面側における導体ピン８の端部は、例えば、上述の図１６における絶縁基板２１の裏面側の島状導体２２ｂに相当し、電子デバイス３への入出力用の端子とされる。貫通孔６の形成と島状導体２２の形成は、例えば、上述の図１１に示した変形例と同様に行うことができる。上述の貫通孔６に導体ピン８を挿通して封止材５３によって封止する製造方法に代えて、導体ピン８をインサートする樹脂成形によって、導体ピン８による島状導体２２を備えた絶縁基板２１を形成してもよい。このような導体ピン８を有する構造の配線基板２は、導体配線２３の配置変更や導体ピン８の配置変更などによって、電子デバイス３や有機デバイス１の設計変更に容易に対応することができる。
【００３１】
次に、図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）により、配線基板２の、さらに他の変形例を説明する。この変形例は、配線基板２への電子デバイス３の実装構造にかかわるものである。絶縁基板２１の表面において島状導体２２の間に橋渡された２本の導体配線２３が平行に設けられている。電子デバイス３は、上述の図２に示した電子デバイス３と同様のデバイスであって、接続電極部３ａ，３ｂを一面に有し、フィルム基板３１を下にして接続電極部３ａ，３ｂを上に向けて、両導体配線２３の間に配置されている。接続電極部３ａ，３ｂのそれぞれは、導体配線２３に隣接しており、接合部材４によって導体配線２３に電気的に接続されている。すなわち、この変形例の電子デバイス３はフェイスアップ実装されているものであり、この点において、図２における電子デバイス３をフェイスダウン実装したものとは相違する。このような実装構造（および、他の実施形態や変形例の実装構造）における導体配線２３は、島状導体２２間で直線的に配設されている必要はなく、例えば、金属ワイヤで導体配線２３を形成する場合に、導体配線２３をたるませて配線してもよい。たるみのある導体配線２３に対して、電子デバイス３を両導体配線２３の間に容易に配置できる。また、電子デバイス３の接続電極部３ａ，３ｂに電気的に接続する際に、各導体配線２３を各接続電極部３ａ，３ｂ側に引き寄せたり、移動させたり、屈曲させたりして、接合部材４によって互いに電気接続することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態や変形例の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。例えば、ビア７を有する構成、導体ピン８を有する構成、貫通孔６に導体配線２３を通過させる構成などの各構成要素や、金属ワイヤと金属リボンの両方を用いる構成などを、１つの配線基板２に混載して使用することができる。島状導体２２，２２ｂは、その個数、パターン形状、配置などを任意に選択して構成することができる。島状導体２２，２２ｂの断面構造は、十分な電流容量が得られる厚みや広さとされ、導体配線２３は、必要な電流容量を得るために複数本を並列配線することができ、それらの複数配線に対して接合部材４が用いられる。上述した配線基板２や有機デバイス１の製造工程間の順序は、一例であって、適宜順番を入れ替えることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 有機デバイス
２ 配線基板
２１ 絶縁基板
２２，２２ｂ 島状導体
２３ 導体配線
３ 電子デバイス
４ 接合部材
５ 封止部材
６ 貫通孔
７ ビア
８ 導体ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス実装用の配線基板において、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面に島状に設けられた複数の島状導体と、
前記島状導体間を電気的に接続する導体配線と、を備え、
前記導体配線は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイスの電極が該導体配線に電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記絶縁基板の表面に成膜された導体膜が前記島状導体を構成することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記絶縁基板は、その表裏を電気的に接続するビアを有し、
前記ビアは、前記島状導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記絶縁基板は、貫通孔を有し、
前記導体配線は、その端部が前記貫通孔に挿通されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記絶縁基板に挿通された導体ピンの端部が前記島状導体を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記絶縁基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配線基板に電子デバイスが実装され、
前記電子デバイスは、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極と、をフィルムの表面に備え、前記電極が接合部材によって前記配線基板の導体配線に電気的に接続されていることを特徴とする有機デバイス。
【請求項１】
電子デバイス実装用の配線基板において、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面に島状に設けられた複数の島状導体と、
前記島状導体間を電気的に接続する導体配線と、を備え、
前記導体配線は、金属ワイヤまたは金属リボンから成り、実装される電子デバイスの電極が該導体配線に電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記絶縁基板の表面に成膜された導体膜が前記島状導体を構成することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記絶縁基板は、その表裏を電気的に接続するビアを有し、
前記ビアは、前記島状導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記絶縁基板は、貫通孔を有し、
前記導体配線は、その端部が前記貫通孔に挿通されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記絶縁基板に挿通された導体ピンの端部が前記島状導体を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記絶縁基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配線基板に電子デバイスが実装され、
前記電子デバイスは、有機素子と、その有機素子に対して電気的接続を行う電極と、をフィルムの表面に備え、前記電極が接合部材によって前記配線基板の導体配線に電気的に接続されていることを特徴とする有機デバイス。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−１０２００１（Ｐ２０１３−１０２００１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３８８８（Ｐ２０１１−２４３８８８）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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