ＬＥＤ基板、発光モジュール、ＬＥＤ基板の製造方法、及び発光モジュールの製造方法
【課題】ＬＥＤ基板としての性能を損なうことなく、軽量化、小型化及び薄型化できる新しいタイプのＬＥＤ基板及び発光モジュールを提供する。
【解決手段】発光モジュール１０００が、ＬＥＤ基板１００と、発光素子２００と、を有する。ＬＥＤ基板１００は、樹脂基板１０と、樹脂基板１０上に形成され、後に実装される発光素子２００に電力を供給するための導体層と、樹脂基板１０上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜１１と、からなる。
【解決手段】発光モジュール１０００が、ＬＥＤ基板１００と、発光素子２００と、を有する。ＬＥＤ基板１００は、樹脂基板１０と、樹脂基板１０上に形成され、後に実装される発光素子２００に電力を供給するための導体層と、樹脂基板１０上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜１１と、からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ基板、発光モジュール、ＬＥＤ基板の製造方法、及び発光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）ライト、ＬＥＤ照明等に使われる発光素子を実装するための種々のＬＥＤ基板が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、金属からなる基材と、基材上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された回路と、回路上に形成されたニッケル層又はアルミニウム層と、絶縁層上及び回路上に形成された反射膜と、を有するＬＥＤ基板が開示されている。このＬＥＤ基板では、基材が金属箔からなり、絶縁層が樹脂からなり、回路が銅箔からなり、反射膜が、酸化亜鉛又はルチル型酸化チタンを含有するエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、発光モジュール又は発光素子を搭載するＬＥＤ基板は、これらを搭載する機器の小型化に伴い、軽量化、小型化及び薄型化することが求められるようになってきている。
【０００６】
特許文献１に記載されている従来のＬＥＤ基板は、金属箔（基材）と、樹脂（絶縁層）と、銅箔（回路）と、ニッケル層又はアルミニウム層と、酸化亜鉛又はルチル型酸化チタンを含有するエポキシ樹脂又はアクリル樹脂（反射膜）と、から構成される。このようなＬＥＤ基板を軽量化、小型化及び薄型化するために、単にサイズを小さくしていくと様々な問題が発生する。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ基板としての性能を損なうことなく、軽量化、小型化及び薄型化できる新しいタイプのＬＥＤ基板及び発光モジュールを提供することを目的とする。また、そのようなＬＥＤ基板及び発光モジュールを得ることができるＬＥＤ基板の製造方法及び発光モジュールの製造方法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】
【０００８】
本発明に係るＬＥＤ基板は、
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、
前記樹脂基板上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、
からなる。
【０００９】
前記樹脂基板は、補強材を含有する、ことが好ましい。
【００１０】
前記補強材は、繊維質材料である、ことが好ましい。
【００１１】
前記繊維質材料は、ガラス繊維である、ことが好ましい。
【００１２】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂を含有する、ことが好ましい。
【００１３】
前記導体層は、発光素子を実装するための機能を有する、ことが好ましい。
【００１４】
前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層は、電源層もしくはグランド層として機能する、ことが好ましい。
【００１５】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、ことが好ましい。
【００１６】
前記フィルド導体は、前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と電気的に接続する、ことが好ましい。
【００１７】
前記フィルド導体は、銅からなる、ことが好ましい。
【００１８】
前記反射材粒子は、酸化チタンからなる、ことが好ましい。
【００１９】
前記酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンである、ことが好ましい。
【００２０】
前記反射材粒子は、ジルコニアからなる、ことが好ましい。
【００２１】
前記反射膜は、ソルダーレジストである、ことが好ましい。
【００２２】
前記ＬＥＤ基板は、フリップチップ方式で発光素子を実装するための電極を有している、ことが好ましい。
【００２３】
本発明に係る発光モジュールは、前記ＬＥＤ基板と、発光素子と、を有する。
【００２４】
本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法は、前記ＬＥＤ基板を製造するＬＥＤ基板の製造方法であって、
樹脂基板を用意することと、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層を形成することと、
前記樹脂基板上に、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を形成することと、
を含む。
【００２５】
本発明に係る発光モジュールの製造方法は、前記ＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板に発光素子を実装することを含む。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成され、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、からなる。本発明のＬＥＤ基板は、樹脂基板から構成されているので、変形しにくくかつ割れにくいので耐落下強度に優れている。本発明のＬＥＤ基板は、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を有しているので、高い反射性能を有している。
【００２７】
これらの構成を有しているので、本発明のＬＥＤ基板によれば、ＬＥＤ基板としての性能を損なうことなく、小型化、薄型化することができるＬＥＤ基板、及び、そのようなＬＥＤ基板を用いた発光モジュールを提供することができる。また、本発明によれば、そのようなＬＥＤ基板の製造方法、及び、そのようなＬＥＤ基板を含む発光モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図６】実施例１、比較例１−１〜１−３に係る各試料の内容を示す表である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射膜と、ルチル型の二酸化チタンからなる反射膜とについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるルチル型二酸化チタンとシリコーン樹脂からなる反射膜と、ジルコニアとシリコーン樹脂からなる反射膜とについての所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図８】実施例２−１〜２−４に係る各試料の内容を示す表である。
【図９】本発明の実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係るＬＥＤ基板について各試料についての所定の波長を有する光の反射率の経時変化を示すグラフである。
【図１０】実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける樹脂基板を準備する工程を説明するための図である。
【図１３】（ａ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。（ｂ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。
【図１４】図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。
【図１５】図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。
【図１６】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。
【図１７】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける反射膜を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図１８】図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図１９】本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚い反射膜（ソルダーレジスト）を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様で発光素子が実装された別例を示す図である。
【図２１Ａ】本発明の他の実施形態に係る配線パターン層（第１配線パターン及び第２配線パターン）を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ基板の主面（表裏面）の法線方向に相当する基板の厚み方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれＺ方向に直交する基板の側方を指す。基板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、基板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。
【００３０】
相反する法線方向を向いた基板の２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。直下とは、Ｚ方向（Ｚ１側又はＺ２側）を意味する。
【００３１】
導体層は、一乃至複数の導体パターンで構成される層である。導体層は、電気回路を構成する導体パターン、例えば配線（グランドも含む）、パッド、又はランド等を含む場合もあれば、電気回路を構成しない面状の導体パターン等を含む場合もある。
【００３２】
孔は貫通孔に限られず、非貫通の孔も含めて、孔という。
【００３３】
めっきには、電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の乾式めっきも含まれる。
【００３４】
光は、可視光に限られない。光には、可視光のほか、紫外線又はＸ線等の短い波長の電磁波及び赤外線等の長い波長の電磁波も含まれる。
【００３５】
「用意すること」には、材料又は部品を購入して自ら製造することのほかに、完成品を購入して使用することなども含まれる。
【００３６】
「発光素子に電力を供給するための導体層」とは、例えば、発光素子のカソード又はアノードと接続するためのパッドと、別のパッドとを電気的に接続する導体層のことをいう。
【００３７】
「発光素子を実装するための機能」とは、例えば、発光素子のカソード又はアノードと接続するパッドを備えていることをいう。
【００３８】
図１に、本実施形態に係るＬＥＤ基板１００の概略構造を示す。また、図２に、本実施形態に係る発光モジュール１０００の概略構造を示す。図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【００３９】
ＬＥＤ基板１００は、図１に示すように、樹脂基板１０と、反射膜１１と、導体層２１（導体パターン２１ａ、耐食膜２１ｂ）及び導体層２２（導体パターン２２ａ、耐食膜２２ｂ）と、を有する。以下、樹脂基板１０の表裏面（２つの主面）の一方を第１面Ｆ１、他方を第２面Ｆ２という。ＬＥＤ基板１００は、図２に示すように、発光素子２００が実装されることで、発光モジュール１０００となる。本実施形態では、発光素子２００が、樹脂基板１０の第１面Ｆ１側に実装される。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ基板１００は、フリップチップ方式で発光素子が実装される。本実施形態のＬＥＤ基板１００は、フリップチップ方式であるので、発光素子を直上に実装するための電極を有している。このため、電極と発光素子は、導電性接着材料を介して電気的に接合される。
【００４１】
本実施形態の樹脂基板１０は、絶縁性を有する例えば矩形状の樹脂基板である。本実施形態では、樹脂基板１０が、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）からなる補強材を含有するエポキシ樹脂からなる。詳しくは、樹脂基板１０は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもの（以下、ガラエポという）からなる。ここで、エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂である。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。樹脂基板１０にガラス繊維を含ませることで、樹脂基板１０でのクラックを抑制することが可能になる。
【００４２】
なお、補強材を構成する材料はガラス繊維に限られず、ガラス繊維に代えて、他の材料を用いてもよい。例えばアラミド繊維（例えばアラミド不織布）又はシリカフィラーからなる補強材を用いてもよい。
【００４３】
また、樹脂基板を構成する樹脂も任意である。例えばエポキシ樹脂に代えて、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等を用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、樹脂基板１０を採用している。樹脂基板は、その高い柔軟性により割れにくくなるため、アルミナ又はＡｌＮ（窒化アルミニウム）等からなるセラミック基板に比べて薄くし易く、薄くしても割れることがない。このため、本実施形態のＬＥＤ基板は、薄くしても、耐落下衝撃性に優れる。本実施形態のＬＥＤ基板は、割れにくいので、発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際も、容易に取り扱うことができる。また、本実施形態のＬＥＤ基板は、セラミック基板に比べて、低コストで入手し易く、穴あけ等の加工が容易である。
【００４５】
さらに、本実施形態のＬＥＤ基板は、可撓性を有していることが好ましい。ＬＥＤ基板が可撓性を有していると、柔軟性がありかつ復元力があるため、薄い基板であっても、銅、アルミニウム、ステンレス等からなるメタル基板のように塑性変形することなく、変形後にもとの形状に復元することができる。このため、本実施形態のＬＥＤ基板は、落下による強い衝撃あるいは取り扱いによる変形が発生してももとの形状に戻ることができ、ＬＥＤ基板に発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際に容易に取り扱うことができる。また、本実施形態のＬＥＤ基板が可撓性を有しているので、特にフリップチップ方式の発光モジュールの場合に、発光モジュールが高温になり、発光素子とＬＥＤ基板との間に熱膨張差が生じても、ＬＥＤ基板が撓むことにより、ＬＥＤ基板と発光素子間の導電性接着材料の破断を防止することができる。
【００４６】
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０の第１面Ｆ１上に、導体層２１が形成されている。導体層２１は、導体パターン２１ａ（下層）及び耐食膜２１ｂ（上層）から構成される。耐食膜２１ｂは、導体パターン２１ａの表面（例えば略全面）に形成され、導体パターン２１ａを保護する。
【００４７】
導体層２１は、発光素子２００の配線又はパッドとして機能し得る配線パターン２１ｃ及び２１ｄを含む。図２に示すように、配線パターン２１ｃは、例えば発光素子２００のアノード（又はカソード）に電気的に接続され、配線パターン２１ｄは、例えば発光素子２００のカソード（又はアノード）に電気的に接続される。
【００４８】
樹脂基板１０には、樹脂基板１０を貫通する孔１０ａ（スルーホール）が形成されている。そして、孔１０ａに例えば銅のめっきが充填されることで、フィルド導体１０ｂ（導体柱、サーマルビアともいう）が形成される。本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、銅のめっきからなる。また、本実施形態のＬＥＤ基板では、図２に示すように、配線パターン２１ｃにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｃは、電源層（グランド層）となり、配線パターン２１ｄにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｄは、グランド層（電源層）となり、電源層及びグランド層から発光素子に電力を供給することができる。
【００４９】
本実施形態のＬＥＤ基板において、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装面側（第１面：Ｚ１側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。しかしこれに限定されず、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）、あるいは第１面、第２面からそれぞれ中央に向かって縮径されるようにテーパした中央のくびれた形状などであってもよい。
【００５０】
図３に、本実施形態のＬＥＤ基板１００におけるフィルド導体１０ｂの配置を示す。図３は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【００５１】
図３に示されるように、本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、発光素子２００の実装領域（図３中に破線で示す領域）の近傍に配置される。すなわち、本実施形態のＬＥＤ基板では、発光素子２００の実装領域（発光素子２００の直下）近傍に、フィルド導体１０ｂが存在し、発光素子から発生した熱を、フィルド導体を通してＬＥＤ基板のＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に速やかに逃がすことができる。なお、発光素子２００の実装領域は、実装された発光素子２００の投影領域に相当する。
【００５２】
図３に示されるように、本実施形態のＬＥＤ基板では、矩形状の配線パターン２１ｄと矩形状の配線パターン２１ｃとが、所定の間隔をあけて配置され、反射膜１１の一部が、配線パターン２１ｃと配線パターン２１ｄとの間に位置する。発光素子２００は、その反射膜１１の一部を跨いで配線パターン２１ｃ及び２１ｄ上に配置される。これにより、反射膜１１の一部は、発光素子２００の直下（実装領域）に配置される。ただしこれに限られず、導体層２１（配線パターン層）の形状は任意である。
【００５３】
図２に示すように、本実施形態の発光モジュール１０００では、フリップチップ方式で、発光素子２００が実装される。これにより、発光素子２００の電極が、半田２００ａ（図２）を介して、導体層２１の配線パターン２１ｃ及び２１ｄと電気的に接続される。
【００５４】
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０の第２面Ｆ２上に、導体層２２が形成されている。導体層２２は、導体パターン２２ａ（下層）及び耐食膜２２ｂ（上層）から構成される。耐食膜２２ｂは、導体パターン２２ａの表面（例えば略全面）に形成され、導体パターン２２ａを保護する。導体層２１と導体層２２とは、フィルド導体１０ｂを介して、互いに電気的に接続される。導体層２２は、導体層２１のＬＥＤ用配線パターンと電気的に接続される配線パターン及びパッドを含む。
【００５５】
導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、例えば銅箔（下層）及び銅めっき（上層）から構成される（後述の図１２〜図１５参照）。また、耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる。耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、電解めっき又は無電解めっき及びスパッタリング等により形成することができる。しかしこれに限定されず、導体層２１及び２２の材料及び形状は任意である。例えば導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、めっき膜のみから構成されていてもよい（後述の図２１Ａ〜図２１Ｃ参照）。また、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservatives）処理（有機保護膜、耐熱水溶性プリフラックス、プリフラックス等の処理のことをいう）を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ又は２２ｂを形成してもよい。さらに、耐食膜２１ｂ及び２２ｂは必須の構成ではなく、必要がなければ割愛してもよい。
【００５６】
樹脂基板１０の第１面Ｆ１上には、導体層２１だけでなく、反射膜１１も形成されている。反射膜１１は、導体層２１の隙間（非導体部）に形成されている。反射膜１１により、樹脂基板１０の色及び材質にかかわらず、樹脂基板１０表面の反射率を高めることが可能になる。本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、ソルダーレジストとして機能し得る。
【００５７】
本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される。本実施形態のＬＥＤ基板では、反射材粒子が、アナターゼ型の酸化チタンからなる。また、本実施形態のＬＥＤ基板では、アナターゼ型の酸化チタンが反射材粒子として機能し、シリコーン樹脂が結合材として機能する。反射膜１１の反射率を高めるためには、反射材粒子の材料として、青色の波長域での反射率が高いので酸化チタン（より好ましくは、アナターゼ型の酸化チタン）を用いること好ましい（詳しくは後述する）。
【００５８】
本実施形態の樹脂基板１０の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。樹脂基板１０の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、樹脂基板１０に補強材を含有させるだけの十分な厚みを備えることができない。また、樹脂基板１０の厚さが０．５０ｍｍを超えると、樹脂基板１０のフィルド導体１０ｂが長くなることにより、後述のフィルド導体の放熱効果（サーマルビアとしての機能）が得られにくくなる。
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０が、ガラエポからなる。ガラエポは、セラミックよりも高い柔軟性を有する上に、ガラス繊維が樹脂基板を強化しているため、ＬＥＤ基板１００を薄くしても高強度が得られ易い。
【００５９】
図４は、本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。本実施形態の発光モジュール１０００は、図４に示すように、発光素子２００より、例えば光ＬＴ１〜ＬＴ３を発する。光の波長（又は発光素子２００の種類）は、発光モジュール１０００の用途によって、任意のものを採用することができる。発光モジュール１０００の光は、例えば白色光である。白色光は、例えば青色ＬＥＤ（発光素子２００）と蛍光体とを組み合わせることで、つくることができる。詳しくは、青色ＬＥＤが発した青色の光を黄色の蛍光体に当てることで、白色が出来る。白色光を発する発光モジュール１０００は、照明（電球又は自動車のヘッドライト等）、又は液晶ディスプレイのバックライト（大型ディスプレイ又は携帯電話のディスプレイ等）などに用いることができる。
【００６０】
発光素子２００から発せられる光は、例えば発光素子２００上方への光ＬＴ１、発光素子２００側方への光ＬＴ２、及び発光素子２００直下への光ＬＴ３を含む。本実施形態の発光モジュール１０００では、光ＬＴ２及びＬＴ３がそれぞれ、反射膜１１で反射される。これにより、発光素子２００の光が樹脂基板１０に当たりにくくなり、その光に起因した樹脂基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）が抑制される。また、本実施形態では、反射膜１１の一部が、発光素子２００の直下又はその近傍に配置される。このため、特に樹脂基板１０を劣化させ易いと考えられる光ＬＴ３も、反射膜１１で反射される。
【００６１】
また、光ＬＴ２及びＬＴ３はそれぞれ、反射膜１１で反射され、光ＬＴ１と同じ方向の光になるため、発光モジュール１０００の発光効率を高め易くなる。
【００６２】
本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、サーマルビアとして機能し得る。以下、図４を参照して、フィルド導体１０ｂの放熱効果について説明する。
【００６３】
本実施形態の発光モジュールでは、銅からなる導体層２１が、銅からなるフィルド導体１０ｂを介して、銅からなる導体層２２と電気的に接続される。金属（例えば銅）は熱を伝え易いため、発光素子２００が発熱すると、その熱は、図４中に矢印Ｈ１で示すように、発光素子２００の電極から、半田２００ａ、導体層２１、及びフィルド導体１０ｂを通じて、導体層２２に伝わると考えられる。そして、導体層２２（特にパッド）で熱が拡散される。その結果、発光素子２００の放熱性が高まり、発光素子２００の温度は上がりにくくなる。
【００６４】
本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、アナターゼ型の酸化チタンを含有するシリコーン樹脂から構成される。こうした反射膜１１によれば、高い反射率が得られ易い。特に、アナターゼ型の酸化チタンによれば、青色領域及び紫外領域の波長の光に対して高い反射率が得られ易い。また、シリコーン樹脂は、酸化チタンの光触媒作用に対して耐性を有し、青色領域及び紫外領域の波長の光に対して高い安定性を有するため、黄変しにくい。ただし、反射膜１１の材質はこれに限られず、例えばアナターゼ型の酸化チタンに代えて、ジルコニアを使用してもよい。この場合も、紫外領域の波長の光に対して高い反射率が得られ易い（詳しくは、後述の図７（ｂ）参照）。
【００６５】
以下、実施例１、２−１〜２−４、３−１、３−２、比較例１−１〜１−３、３−１、３−２について説明する。ここで導体層を有する基板に、反射材粒子を含有するエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂からなる反射膜を形成する方法は、例えば次の方法によって得ることができる。例えば、未硬化のエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂に反射材粒子を所定量混ぜ、十分に混合する。次に、こうして得られた反射材粒子の含まれる未硬化のシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂を、導体層を有する基板にスクリーン印刷し、例えば１００〜１５０℃で１０〜６０分間保持して、未硬化のエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂を硬化させる。さらに必要に応じて、反射膜の表面を研磨したり、レーザー加工などで開口を形成する。このようにして実施例、比較例の反射膜を得ることができる。
【００６６】
図６は、実施例１、比較例１−１〜１−３に係る各試料の内容を示す表である。図８は、実施例２−１〜２−４に係る各試料の内容を示す表である。図１０は、実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【００６７】
＜実施例１＞
図６に示すように、実施例１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００６８】
＜比較例１−１＞
図６に示すように、比較例１の反射膜は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【００６９】
＜比較例１−２＞
図６に示すように、比較例２（線Ｌ１−３）は焼結したＡｌＮ板材で構成される。
【００７０】
＜比較例１−３＞
図６に示すように、比較例３（線Ｌ４）は焼結したアルミナ板材で構成される。
【００７１】
＜実施例２−１＞
図８に示すように、実施例２−１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にアナターゼ型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７２】
＜実施例２−２＞
図８に示すように、実施例２−２の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７３】
＜実施例２−３＞
図８に示すように、実施例２−３の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７４】
＜実施例２−４＞
図８に示すように、実施例２−４の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にジルコニアで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７５】
＜実施例３−１＞
図１０に示すように、実施例３−１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００７６】
＜実施例３−２＞
図１０に示すように、実施例３−２の反射膜は、反射材粒子（６０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（４０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００７７】
＜比較例３−１＞
図１０に示すように、比較例３−１の反射膜は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【００７８】
＜比較例３−２＞
図１０に示すように、比較例３−２は、白色ＢＴ樹脂板材（三菱ガス化学（株）ＨＬ８２０Ｗ）で構成される。白色ＢＴ樹脂板材とはＢＴ樹脂に少量の着色料を添加した板材であり、主成分はＢＴ樹脂で構成される。
【００７９】
＜各測定サンプルの反射率の測定＞
図５のグラフに、本実施形態のＬＥＤ基板１００における反射膜１１、比較例のＬＥＤ基板における反射膜、比較例のＬＥＤ基板におけるセラミック焼結体の材質に対する所定の波長範囲における光の反射率を示す。具体的には、異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における分光反射率を以下の方法により測定した。
【００８０】
図７（ａ）、（ｂ）のグラフに、本実施形態のＬＥＤ基板１００における反射膜１１の材質に対する所定の波長範囲における光の反射率を示す。具体的には、異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における分光反射率を以下の方法により測定した。
【００８１】
透明な１ｍｍのガラス板に各反射膜の材料を塗布し硬化させて、厚さ２０μｍの各反射膜を備えた測定サンプルを作製した。反射膜の材料の硬化は、例えば１００〜１５０℃１０〜６０分で行うことができる。そして、分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて、波長２５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける各測定サンプルの反射率を測定した。
【００８２】
図５は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図７（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射膜と、ルチル型の二酸化チタンからなる反射膜とについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図７（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるルチル型二酸化チタンとシリコーン樹脂からなる反射膜と、ジルコニアとシリコーン樹脂からなる反射膜とについての所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【００８３】
図５は、実施例１、比較例１〜３についての各波長における反射率の測定結果を示すグラフである。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施例２−１〜２−４についての各波長における反射率の測定結果を示すグラフである。
【００８４】
＜光の反射率の経時変化の測定＞
図９は、本発明の実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係るＬＥＤ基板について各試料についての所定の波長を有する光の反射率の耐久試験による経時変化（エージング試験）を示すグラフである。
【００８５】
この耐久試験では、温度１５０℃で反射膜及び白色ＢＴ樹脂板材を処理し、所定のタイミング（０時間、１００時間、２００時間）で、発光素子２００から発せられた光を想定した波長４５０ｎｍの光に対する各反射膜１１及び白色ＢＴ樹脂板材の反射率を測定した。具体的には、反射膜については、異なる材料からなる各反射膜について、透明な１ｍｍのガラス板に各反射膜の材料を塗布し硬化させて厚さ２０μｍの各反射膜を備えた測定サンプルを作成した。白色ＢＴ樹脂板材については、厚さ１ｍｍの板材を作製し、そのまま測定サンプルとした。そして、各測定サンプルについて、１５０℃で、０時間、１００時間、２００時間処理した後における４５０ｎｍにおける反射率を分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて測定し、反射率とした。
【００８６】
図９のグラフ中、線Ｌ３−１は実施例３−１、線Ｌ３−２は実施例３−２、線Ｌ３−３は比較例３−１、線Ｌ３−４は比較例３−２についての測定結果をそれぞれ示している。図１０は、実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【００８７】
実施例１、比較例１−１〜１−３、及び図５のグラフから、以下のことがいえる。
【００８８】
図５中、線Ｌ１−１は実施例１、線Ｌ１−２は比較例１、線Ｌ１−３は比較例２、線Ｌ１−４は比較例３についての測定結果をそれぞれ示している。
【００８９】
図５のグラフに示すように反射率の大幅に低下する短波長域を除く４３０〜７００ｎｍの波長における実施例１（線Ｌ１−１）の反射率は９０〜９９％であり、比較例１（線Ｌ１−２）の反射率は８０〜９５％であり、比較例２（線Ｌ１−３）の反射率は３５〜４０％であり、比較例３（線Ｌ１−４）の反射率は８０〜９０％であった。
【００９０】
図５に示されるように、実施例１（線Ｌ１−１）では、４３０〜７００ｎｍの波長において、他の比較例と同等以上の高い反射率が得られた。図５のグラフに示す結果から、シリコーン樹脂に反射材粒子（図５の例では、ルチル型二酸化チタン）を含ませた反射膜は、樹脂基板の表面に薄い被膜として形成した場合であっても十分な反射率が得られ易くなると考えられる。
【００９１】
実施例２−１〜２−４及び図７（ａ）、（ｂ）のグラフから、以下のことがいえる。
【００９２】
図７（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板１００におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射材粒子を含む反射膜１１とルチル型の二酸化チタンからなる反射材粒子を含む反射膜１１とについての所定の波長範囲（３５０〜７００ｎｍ）における光の反射率を示すグラフである。
【００９３】
図７（ａ）のグラフ中、線Ｌ２−１は実施例２−１、線Ｌ２−２は実施例２−２についての測定結果をそれぞれ示している。
【００９４】
反射率が５０％に低下する下限の波長は、実施例２−１では３７５ｎｍであり、実施例２−２では４００ｎｍであった。
【００９５】
実施例２−１では、実施例２−２よりも短い波長でも高い反射率が得られる。詳しくは、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲で、ルチル型の二酸化チタンを主材料とする反射膜（実施例２−２）よりも、アナターゼ型の二酸化チタンを主材料とする反射膜（実施例２−１）の方が、反射率が高くなることが分かる。
【００９６】
このことから、反射膜１１は、反射材粒子として、アナターゼ型の二酸化チタンを含むことが好ましいと考えられる。アナターゼ型の二酸化チタンを含む反射膜１１によれば、短波長（特に３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲にある波長）の発光素子２００を使用した場合にも、高い割合でその光を反射することが可能になり、反射膜１１を透過する光を少なくすることができるので樹脂基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）を抑制し易くなる。反射膜１１の反射材粒子は、主にアナターゼ型の二酸化チタンから構成されることが特に好ましい。具体的には、反射膜１１を構成する反射材粒子の５０％（重量比）以上が、アナターゼ型の二酸化チタンであることが好ましく、中でも、８０％以上がアナターゼ型の二酸化チタンであることがより好ましいと考えられる。
【００９７】
アナターゼ型の二酸化チタンを使用した場合には、結合材としてシリコーン樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、素子自体の発する光のみならず、屋外で使用した場合などには特に外部より波長の短い光（例えば３１５〜４００ｎｍ）の含まれる太陽光も照射される。アナターゼ型の二酸化チタンは光触媒作用が強いので、Ｃ−Ｃ、Ｃ−Ｏ等の結合を多く含むエポキシ樹脂などの有機材料は発光素子の光又は太陽光に反応して劣化し易いが、シリコーン樹脂は、これらの結合が少ない（又は無い）ので、変質しにくいと考えられる。
【００９８】
図７（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板１００におけるルチル型二酸化チタン（５０重量部）とシリコーン樹脂（５０重量部）からなる反射膜１１（実施例２−３）と、ジルコニア（５０重量部）とシリコーン樹脂（５０重量部）からなる反射膜１１（実施例２−４）とについての所定の波長範囲（３００〜４５０ｎｍ）における光の反射率を示すグラフである（図８参照）。図７（ｂ）のグラフ中、線Ｌ２−３は実施例２−３、線Ｌ２−４は実施例２−４についての測定結果をそれぞれ示している。
【００９９】
図７（ｂ）に示されるように、ルチル型二酸化チタンを含む反射膜（実施例２−３）では、波長４００ｎｍで反射率が約５０％に低下し、３５０ｎｍ以下の波長では１０％以下の反射率である。これに対し、ジルコニアを含む反射膜（実施例２−４）では、３００〜４００ｎｍの波長でも６０〜７０％の反射率である。そのことから、実施例２−４の反射膜では、紫外域でも反射率が低下することがないと考えられる。このため、紫外線発光素子の反射膜の反射材粒子としては、ジルコニアを使用することが好ましいと考えられる。
【０１００】
実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２、及び図９のグラフについて、以下に説明する。
【０１０１】
各実施例及び比較例の０時間後、１００時間後、２００時間後の反射率は以下の結果であった。
【０１０２】
実施例３−１（線Ｌ３−１）の反射率は９０〜９３％で、反射膜の劣化はなかった。実施例３−２（線Ｌ３−２）の反射率は９５〜９８％で、反射膜の劣化はなかった。比較例３−１（線Ｌ３−３）の反射率は８５〜９３％で、反射膜の劣化が確認された。比較例３−２（線Ｌ３−４）の反射率は９１％〜７０％以下で、白色ＢＴ樹脂板材の大きな劣化が見られた。
【０１０３】
図９のグラフに示されるように、結合材としてシリコーン樹脂を用いた実施例３−１、３−２（線Ｌ３−１、Ｌ３−２）の反射膜１１は、ほとんど劣化していない。このことから、シリコーン樹脂から構成される反射膜１１は、高い反射率を得やすく、しかも劣化しにくいと考えられる。このため、こうした反射膜１１を用いることで、ＬＥＤ基板１００の耐久性、ひいては信頼性が向上すると考えられる。
【０１０４】
本実施形態では、反射膜１１に含まれる反射材粒子の含有量が、５０〜８０重量％の範囲にある。反射材粒子の含有量が５０重量％未満であると反射膜１１を光が透過し易くなる。これに対し、本実施形態では、反射材粒子の含有量が５０重量％以上であるため、光が透過しにくくなり、反射膜１１の反射率が向上する。また、反射材粒子の含有量が８０重量％を越えると、結合材の結合力が弱くなり、反射膜１１をＬＥＤ基板１００の表面に保持しにくくなる。これに対し、本実施形態では、反射材粒子の含有量が８０重量％以下であるため、反射膜１１が剥離しにくくなる。
【０１０５】
以下、図１１〜図１８を参照して、ＬＥＤ基板１００の製造方法について説明する。図１１は、本実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートであり、ＬＥＤ基板の製造方法の概略的な内容及び手順について説明する。本実施形態では、１つのパネルで多数のＬＥＤ基板１００を製造した後（ステップＳ１１〜Ｓ１７）、それらを個別に切り出す（ステップＳ１８）こととする。
【０１０６】
図１２は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける樹脂基板を準備する工程を説明するための図である。図１３（ａ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。図１３（ｂ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。図１４は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。図１５は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。図１６は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。図１７は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける反射膜を形成する第１の工程を説明するための図である。図１８は、図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【０１０７】
ステップＳ１１の樹脂基板の準備では、図１２に示すように、出発材料として両面銅張積層板２０００を準備する。両面銅張積層板２０００は、樹脂基板１０と、樹脂基板１０の第１面Ｆ１上に形成された銅箔１００１と、樹脂基板１０の第２面Ｆ２上に形成された銅箔１００２と、から構成される。本実施形態のＬＥＤ基板の製造方法では、この段階において、樹脂基板１０が、完全に硬化した状態のガラエポからなる。
【０１０８】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１２のスルーホール形成及びデスミアで、例えばＣＯ２レーザを用いて、第２面Ｆ２側からレーザを両面銅張積層板２０００に照射することにより、図１３（ａ）に示すように、両面銅張積層板２０００を貫通する孔１０ａを形成する。（図３参照）。その後、孔１０ａについてデスミアを行う。なお、孔１０ａの形成は、ドリル又はエッチングなど、レーザ以外の方法で行ってもよい。また、図１３（ａ）に示すスルーホールを形成する工程に代えて、図１３（ｂ）に示すように、レーザ光による加工が、銅箔１００２及び樹脂基板１０を貫通し、銅箔１００１で止まるように、両面銅張積層板２０００に対してレーザ照射を行い、非貫通孔１０ｃを形成してもよい。この場合も、図１１のステップＳ１３のめっき以降の処理は、スルーホールを形成した場合と同様に行うことができる。
【０１０９】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１３のめっきで、例えばパネルめっき法により、図１４に示すように、銅箔１００１、１００２上及び孔１０ａ内に、めっき膜１００３を形成する。具体的には、例えば銅の無電解めっきを行って無電解めっき膜を形成し、続けて無電解めっき膜をシード層として例えば銅の電解めっきを行うことにより、電解めっきを形成する。これにより、孔１０ａにめっき膜（無電解めっき膜及び電解めっき）が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１１０】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１４の導体層のパターニングで、樹脂基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層のパターニングを行う。
【０１１１】
具体的には、図１５に示すように、例えばリソグラフィ技術により、第１面Ｆ１側の主面（めっき膜１００３上）に、開口部１００４ａを有するエッチングレジスト１００４を、また、第２面Ｆ２側の主面（めっき膜１００３）に、開口部１００５ａを有するエッチングレジスト１００５を、それぞれ形成する。開口部１００４ａ、１００５ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１１２】
続けて、例えばエッチング液を用いて、樹脂基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層（銅箔１００１、１００２、めっき膜１００３）の、エッチングレジスト１００４、１００５で覆われない部分（開口部１００４ａ、１００５ａで露出する部位）を除去する。これにより、図１６に示すように、樹脂基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上にそれぞれ、発光素子２００（図２）の配線として機能し得る導体パターン２１ａ、２２ａが形成される。なお、エッチングは、湿式に限られず、乾式であってもよい。
【０１１３】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１５の反射膜の形成で、例えばスクリーン印刷により、図１７に示すように、樹脂基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１上に反射膜１１を形成する。具体的には、例えば未硬化のシリコーン樹脂にアナターゼ型の酸化チタン（白色顔料）を混合したシリコーン樹脂を、樹脂基板１０（樹脂基板）の第１面Ｆ１上にスクリーン印刷する。続けて、例えば１００〜１５０℃、１０〜６０分間保持して未硬化のシリコーン樹脂を硬化させる。これにより、アナターゼ型の酸化チタンを含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜１１が得られる。この段階では、反射膜１１は、導体パターン２１ａよりも厚く、そして、導体パターン２１ａを覆うように形成される。
【０１１４】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１６の研磨で、反射膜１１の表面を研磨して、図１８に示すように、反射膜１１を薄くする。これにより、反射膜１１が、導体パターン２１ａよりも薄くなる。研磨は、例えばバフ研磨である。すなわち、柔軟性のある素材（例えば綿布又は麻など）からなるバフに砥粒を付着させ、バフを高速回転させながら押し当てて反射膜１１の表面を削る。
【０１１５】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１７の耐食膜の形成で、電解めっき又はスパッタリング等により、導体パターン２１ａ、２２ａ上に、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂ（図１）を形成する。これにより、図１に示されるような、導体層２１及び２２が形成され、ＬＥＤ基板１００が完成する。なお、ＯＳＰ処理を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂを形成してもよい。
【０１１６】
その後、図１１のフローチャートのステップＳ１８の外形加工で、パネルに形成されたＬＥＤ基板１００の各々について外形加工を行い、個別のＬＥＤ基板１００を得る。そして、各ＬＥＤ基板の検査後、良品のみを製品とする。また、こうして得られたＬＥＤ基板１００に発光素子２００を実装することで、発光モジュール１０００を製造することができる。
【０１１７】
本実施形態のＬＥＤ基板の製造方法は、本発明のＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の製造に適している。こうしたＬＥＤ基板の製造方法であれば、低コストで、良好なＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００を得ることができる。
【０１１８】
本発明は、上記のＬＥＤ基板の実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。
【０１１９】
図１９は、本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚い反射膜（ソルダーレジスト）を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。反射膜は、ＬＥＤ素子と接続する開口２００ａ以外は導体層を覆っている。
【０１２０】
上記実施形態では、反射膜１１が配線パターン２１ｃ、２１ｄよりも薄かったが、これに限定されない。例えば図１９に示すように、反射膜１１が導体層２１（配線パターン２１ｃ、２１ｄ）より厚くてもよい。
【０１２１】
発光素子２００の実装方法は、フリップチップに限られず任意である。図２０は、本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様で発光素子２００が実装された別例を示す図である。図２０に示すように、発光モジュールは、ワイヤボンディングにより、発光素子２００が実装されてもよい。図２０の例では、発光素子２００の電極が、ワイヤ２００ｂを介して、導体層２１の配線パターン２１ｃと電気的に接続される。
【０１２２】
樹脂基板１０の形状及び材料は、基本的に任意である。例えば樹脂基板１０は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。また、本実施形態では、樹脂基板１０が、リジッド基板である。しかしこれに限られず、樹脂基板１０は、例えばフレキシブル基板であってもよい。
【０１２３】
ＬＥＤ基板１００を他の基板（例えばマザーボード）に実装してもよい。この場合も、反射膜１１がシリコーン樹脂から構成されることで、ＬＥＤ基板１００とその実装される他の基板との間で高い接続信頼性が得られ易くなる。
【０１２４】
その他の点についても、上記ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
【０１２５】
例えば上記のＬＥＤ基板の実施形態では、ＬＥＤ基板１００が各主面に導体層を１つずつ（導体層２１、２２）有するプリント配線板であったが、樹脂基板１０をコア基板にして多層化された多層プリント配線板にしてもよい。
【０１２６】
また、各導体層の材料は、上記のものに限定されず、用途等に応じて変更可能である。例えば導体層の材料として、銅以外の金属又は非金属の導体材料を用いてもよい。フィルド導体１０ｂの材料も、同様に任意である。また、フィルド導体１０ｂを割愛してもよい。
【０１２７】
ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の製造工程は、図１１のフローチャートに示した順序や内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序や内容を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
【０１２８】
上記のＬＥＤ基板の製造方法の実施形態では、サブトラクティブ法で導体層２１及び２２を形成したが、各導体層の形成方法は任意である。例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ（ＳＡＰ）法、サブトラクティブ法、転写法、及びテンティング法のいずれか１つ、又はこれらの２以上を任意に組み合わせた方法で、導体層２１及び２２を形成してもよい。
【０１２９】
図２１Ａ〜図２１Ｃに、導体層２１及び２２をＳＡＰ法で形成する場合の一例を示す。図２１Ａは、本発明の他の実施形態に係る配線パターン層（第１配線パターン及び第２配線パターン）を形成する第１の工程を説明するための図であり、図２１Ｂは、図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図であり、図２１Ｃは、図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【０１３０】
この例では、上記ＬＥＤ基板の製造方法の実施形態と同様にして孔１０ａを形成した後（図１２〜図１３参照）、例えば浸漬により、パラジウム等からなる触媒を、樹脂基板１０の表面に吸着させる。続けて、図２２Ａに示すように、例えば化学めっき法により、樹脂基板１０の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上及び孔１０ａの壁面に、例えば銅の無電解めっき膜２００１を形成する。
【０１３１】
続けて、図２１Ｂに示すように、リソグラフィ技術又は印刷等により、第１面Ｆ１側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００２ａを有するめっきレジスト２００２を、また、第２面Ｆ２側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００３ａを有するめっきレジスト２００３を、それぞれ形成する。開口部２００２ａ、２００３ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１３２】
続けて、図２１Ｃに示すように、例えばパターンめっき法により、めっきレジスト２００２、２００３の開口部２００２ａ、２００３ａに、例えば銅の電解めっき２００４を形成する。具体的には、陽極にめっきする材料である銅を接続し、陰極に被めっき材である無電解めっき膜２００１を接続して、めっき液に浸漬する。そして、両極間に直流の電圧を印加して電流を流し、無電解めっき膜２００１の表面に銅を析出させる。これにより、孔１０ａに無電解めっき膜２００１及び電解めっき２００４が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１３３】
その後、例えば所定の剥離液により、めっきレジスト２００２及び２００３を除去し、続けて不要な無電解めっき膜２００１を除去することにより、導体層２１及び２２（図１６参照）が形成される。
【０１３４】
なお、電解めっきのためのシード層は無電解めっき膜に限られず、無電解めっき膜２００１に代えて、スパッタ膜等をシード層として用いてもよい。
【０１３５】
上記実施形態や変形例等は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係るＬＥＤ基板及び発光モジュールは、照明又は液晶ディスプレイのバックライトなどを実現するのに適している。本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法及び発光モジュールの製造方法は、ＬＥＤ基板及び発光モジュールの製造に適している。
【符号の説明】
【０１３８】
１０ 樹脂基板
１０ａ 孔
１０ｂ フィルド導体
１０ｃ 非貫通孔
１１ 反射膜
１１ａ、１１ｂ 素子部
２１、２２ 導体層
２１ａ、２２ａ 導体パターン
２１ｂ、２２ｂ 耐食膜
２１ｃ、２１ｄ 配線パターン
１００ ＬＥＤ基板
１０１ 金属基板
１０２ 絶縁層
２００ 発光素子
２００ａ 半田
２００ｂ ワイヤ
１０００ 発光モジュール
１００１、１００２ 銅箔
１００３ めっき膜
１００４、１００５ エッチングレジスト
１００４ａ、１００５ａ 開口部
２０００ 両面銅張積層板
２００１ 無電解めっき膜
２００２、２００３ めっきレジスト
２００２ａ、２００３ａ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ基板、発光モジュール、ＬＥＤ基板の製造方法、及び発光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）ライト、ＬＥＤ照明等に使われる発光素子を実装するための種々のＬＥＤ基板が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、金属からなる基材と、基材上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された回路と、回路上に形成されたニッケル層又はアルミニウム層と、絶縁層上及び回路上に形成された反射膜と、を有するＬＥＤ基板が開示されている。このＬＥＤ基板では、基材が金属箔からなり、絶縁層が樹脂からなり、回路が銅箔からなり、反射膜が、酸化亜鉛又はルチル型酸化チタンを含有するエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、発光モジュール又は発光素子を搭載するＬＥＤ基板は、これらを搭載する機器の小型化に伴い、軽量化、小型化及び薄型化することが求められるようになってきている。
【０００６】
特許文献１に記載されている従来のＬＥＤ基板は、金属箔（基材）と、樹脂（絶縁層）と、銅箔（回路）と、ニッケル層又はアルミニウム層と、酸化亜鉛又はルチル型酸化チタンを含有するエポキシ樹脂又はアクリル樹脂（反射膜）と、から構成される。このようなＬＥＤ基板を軽量化、小型化及び薄型化するために、単にサイズを小さくしていくと様々な問題が発生する。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ基板としての性能を損なうことなく、軽量化、小型化及び薄型化できる新しいタイプのＬＥＤ基板及び発光モジュールを提供することを目的とする。また、そのようなＬＥＤ基板及び発光モジュールを得ることができるＬＥＤ基板の製造方法及び発光モジュールの製造方法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】
【０００８】
本発明に係るＬＥＤ基板は、
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、
前記樹脂基板上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、
からなる。
【０００９】
前記樹脂基板は、補強材を含有する、ことが好ましい。
【００１０】
前記補強材は、繊維質材料である、ことが好ましい。
【００１１】
前記繊維質材料は、ガラス繊維である、ことが好ましい。
【００１２】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂を含有する、ことが好ましい。
【００１３】
前記導体層は、発光素子を実装するための機能を有する、ことが好ましい。
【００１４】
前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層は、電源層もしくはグランド層として機能する、ことが好ましい。
【００１５】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、ことが好ましい。
【００１６】
前記フィルド導体は、前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と電気的に接続する、ことが好ましい。
【００１７】
前記フィルド導体は、銅からなる、ことが好ましい。
【００１８】
前記反射材粒子は、酸化チタンからなる、ことが好ましい。
【００１９】
前記酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンである、ことが好ましい。
【００２０】
前記反射材粒子は、ジルコニアからなる、ことが好ましい。
【００２１】
前記反射膜は、ソルダーレジストである、ことが好ましい。
【００２２】
前記ＬＥＤ基板は、フリップチップ方式で発光素子を実装するための電極を有している、ことが好ましい。
【００２３】
本発明に係る発光モジュールは、前記ＬＥＤ基板と、発光素子と、を有する。
【００２４】
本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法は、前記ＬＥＤ基板を製造するＬＥＤ基板の製造方法であって、
樹脂基板を用意することと、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層を形成することと、
前記樹脂基板上に、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を形成することと、
を含む。
【００２５】
本発明に係る発光モジュールの製造方法は、前記ＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板に発光素子を実装することを含む。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成され、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、からなる。本発明のＬＥＤ基板は、樹脂基板から構成されているので、変形しにくくかつ割れにくいので耐落下強度に優れている。本発明のＬＥＤ基板は、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を有しているので、高い反射性能を有している。
【００２７】
これらの構成を有しているので、本発明のＬＥＤ基板によれば、ＬＥＤ基板としての性能を損なうことなく、小型化、薄型化することができるＬＥＤ基板、及び、そのようなＬＥＤ基板を用いた発光モジュールを提供することができる。また、本発明によれば、そのようなＬＥＤ基板の製造方法、及び、そのようなＬＥＤ基板を含む発光モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図６】実施例１、比較例１−１〜１−３に係る各試料の内容を示す表である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射膜と、ルチル型の二酸化チタンからなる反射膜とについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるルチル型二酸化チタンとシリコーン樹脂からなる反射膜と、ジルコニアとシリコーン樹脂からなる反射膜とについての所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【図８】実施例２−１〜２−４に係る各試料の内容を示す表である。
【図９】本発明の実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係るＬＥＤ基板について各試料についての所定の波長を有する光の反射率の経時変化を示すグラフである。
【図１０】実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける樹脂基板を準備する工程を説明するための図である。
【図１３】（ａ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。（ｂ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。
【図１４】図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。
【図１５】図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。
【図１６】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。
【図１７】図１１に示す製造方法のフローチャートにおける反射膜を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図１８】図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図１９】本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚い反射膜（ソルダーレジスト）を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様で発光素子が実装された別例を示す図である。
【図２１Ａ】本発明の他の実施形態に係る配線パターン層（第１配線パターン及び第２配線パターン）を形成する第１の工程を説明するための図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ基板の主面（表裏面）の法線方向に相当する基板の厚み方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれＺ方向に直交する基板の側方を指す。基板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、基板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。
【００３０】
相反する法線方向を向いた基板の２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。直下とは、Ｚ方向（Ｚ１側又はＺ２側）を意味する。
【００３１】
導体層は、一乃至複数の導体パターンで構成される層である。導体層は、電気回路を構成する導体パターン、例えば配線（グランドも含む）、パッド、又はランド等を含む場合もあれば、電気回路を構成しない面状の導体パターン等を含む場合もある。
【００３２】
孔は貫通孔に限られず、非貫通の孔も含めて、孔という。
【００３３】
めっきには、電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の乾式めっきも含まれる。
【００３４】
光は、可視光に限られない。光には、可視光のほか、紫外線又はＸ線等の短い波長の電磁波及び赤外線等の長い波長の電磁波も含まれる。
【００３５】
「用意すること」には、材料又は部品を購入して自ら製造することのほかに、完成品を購入して使用することなども含まれる。
【００３６】
「発光素子に電力を供給するための導体層」とは、例えば、発光素子のカソード又はアノードと接続するためのパッドと、別のパッドとを電気的に接続する導体層のことをいう。
【００３７】
「発光素子を実装するための機能」とは、例えば、発光素子のカソード又はアノードと接続するパッドを備えていることをいう。
【００３８】
図１に、本実施形態に係るＬＥＤ基板１００の概略構造を示す。また、図２に、本実施形態に係る発光モジュール１０００の概略構造を示す。図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る発光モジュールを示す断面図である。
【００３９】
ＬＥＤ基板１００は、図１に示すように、樹脂基板１０と、反射膜１１と、導体層２１（導体パターン２１ａ、耐食膜２１ｂ）及び導体層２２（導体パターン２２ａ、耐食膜２２ｂ）と、を有する。以下、樹脂基板１０の表裏面（２つの主面）の一方を第１面Ｆ１、他方を第２面Ｆ２という。ＬＥＤ基板１００は、図２に示すように、発光素子２００が実装されることで、発光モジュール１０００となる。本実施形態では、発光素子２００が、樹脂基板１０の第１面Ｆ１側に実装される。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ基板１００は、フリップチップ方式で発光素子が実装される。本実施形態のＬＥＤ基板１００は、フリップチップ方式であるので、発光素子を直上に実装するための電極を有している。このため、電極と発光素子は、導電性接着材料を介して電気的に接合される。
【００４１】
本実施形態の樹脂基板１０は、絶縁性を有する例えば矩形状の樹脂基板である。本実施形態では、樹脂基板１０が、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）からなる補強材を含有するエポキシ樹脂からなる。詳しくは、樹脂基板１０は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもの（以下、ガラエポという）からなる。ここで、エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂である。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。樹脂基板１０にガラス繊維を含ませることで、樹脂基板１０でのクラックを抑制することが可能になる。
【００４２】
なお、補強材を構成する材料はガラス繊維に限られず、ガラス繊維に代えて、他の材料を用いてもよい。例えばアラミド繊維（例えばアラミド不織布）又はシリカフィラーからなる補強材を用いてもよい。
【００４３】
また、樹脂基板を構成する樹脂も任意である。例えばエポキシ樹脂に代えて、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等を用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、樹脂基板１０を採用している。樹脂基板は、その高い柔軟性により割れにくくなるため、アルミナ又はＡｌＮ（窒化アルミニウム）等からなるセラミック基板に比べて薄くし易く、薄くしても割れることがない。このため、本実施形態のＬＥＤ基板は、薄くしても、耐落下衝撃性に優れる。本実施形態のＬＥＤ基板は、割れにくいので、発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際も、容易に取り扱うことができる。また、本実施形態のＬＥＤ基板は、セラミック基板に比べて、低コストで入手し易く、穴あけ等の加工が容易である。
【００４５】
さらに、本実施形態のＬＥＤ基板は、可撓性を有していることが好ましい。ＬＥＤ基板が可撓性を有していると、柔軟性がありかつ復元力があるため、薄い基板であっても、銅、アルミニウム、ステンレス等からなるメタル基板のように塑性変形することなく、変形後にもとの形状に復元することができる。このため、本実施形態のＬＥＤ基板は、落下による強い衝撃あるいは取り扱いによる変形が発生してももとの形状に戻ることができ、ＬＥＤ基板に発光素子を実装する際あるいは発光モジュールを機器に実装する際に容易に取り扱うことができる。また、本実施形態のＬＥＤ基板が可撓性を有しているので、特にフリップチップ方式の発光モジュールの場合に、発光モジュールが高温になり、発光素子とＬＥＤ基板との間に熱膨張差が生じても、ＬＥＤ基板が撓むことにより、ＬＥＤ基板と発光素子間の導電性接着材料の破断を防止することができる。
【００４６】
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０の第１面Ｆ１上に、導体層２１が形成されている。導体層２１は、導体パターン２１ａ（下層）及び耐食膜２１ｂ（上層）から構成される。耐食膜２１ｂは、導体パターン２１ａの表面（例えば略全面）に形成され、導体パターン２１ａを保護する。
【００４７】
導体層２１は、発光素子２００の配線又はパッドとして機能し得る配線パターン２１ｃ及び２１ｄを含む。図２に示すように、配線パターン２１ｃは、例えば発光素子２００のアノード（又はカソード）に電気的に接続され、配線パターン２１ｄは、例えば発光素子２００のカソード（又はアノード）に電気的に接続される。
【００４８】
樹脂基板１０には、樹脂基板１０を貫通する孔１０ａ（スルーホール）が形成されている。そして、孔１０ａに例えば銅のめっきが充填されることで、フィルド導体１０ｂ（導体柱、サーマルビアともいう）が形成される。本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、銅のめっきからなる。また、本実施形態のＬＥＤ基板では、図２に示すように、配線パターン２１ｃにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｃは、電源層（グランド層）となり、配線パターン２１ｄにフィルド導体で接続された配線パターン２２ｄは、グランド層（電源層）となり、電源層及びグランド層から発光素子に電力を供給することができる。
【００４９】
本実施形態のＬＥＤ基板において、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装面側（第１面：Ｚ１側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。しかしこれに限定されず、フィルド導体１０ｂの形状は、ＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）、あるいは第１面、第２面からそれぞれ中央に向かって縮径されるようにテーパした中央のくびれた形状などであってもよい。
【００５０】
図３に、本実施形態のＬＥＤ基板１００におけるフィルド導体１０ｂの配置を示す。図３は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるフィルド導体の配置を示す平面図である。
【００５１】
図３に示されるように、本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、発光素子２００の実装領域（図３中に破線で示す領域）の近傍に配置される。すなわち、本実施形態のＬＥＤ基板では、発光素子２００の実装領域（発光素子２００の直下）近傍に、フィルド導体１０ｂが存在し、発光素子から発生した熱を、フィルド導体を通してＬＥＤ基板のＬＥＤ実装裏側（第２面：Ｚ２側）に速やかに逃がすことができる。なお、発光素子２００の実装領域は、実装された発光素子２００の投影領域に相当する。
【００５２】
図３に示されるように、本実施形態のＬＥＤ基板では、矩形状の配線パターン２１ｄと矩形状の配線パターン２１ｃとが、所定の間隔をあけて配置され、反射膜１１の一部が、配線パターン２１ｃと配線パターン２１ｄとの間に位置する。発光素子２００は、その反射膜１１の一部を跨いで配線パターン２１ｃ及び２１ｄ上に配置される。これにより、反射膜１１の一部は、発光素子２００の直下（実装領域）に配置される。ただしこれに限られず、導体層２１（配線パターン層）の形状は任意である。
【００５３】
図２に示すように、本実施形態の発光モジュール１０００では、フリップチップ方式で、発光素子２００が実装される。これにより、発光素子２００の電極が、半田２００ａ（図２）を介して、導体層２１の配線パターン２１ｃ及び２１ｄと電気的に接続される。
【００５４】
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０の第２面Ｆ２上に、導体層２２が形成されている。導体層２２は、導体パターン２２ａ（下層）及び耐食膜２２ｂ（上層）から構成される。耐食膜２２ｂは、導体パターン２２ａの表面（例えば略全面）に形成され、導体パターン２２ａを保護する。導体層２１と導体層２２とは、フィルド導体１０ｂを介して、互いに電気的に接続される。導体層２２は、導体層２１のＬＥＤ用配線パターンと電気的に接続される配線パターン及びパッドを含む。
【００５５】
導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、例えば銅箔（下層）及び銅めっき（上層）から構成される（後述の図１２〜図１５参照）。また、耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる。耐食膜２１ｂ及び２２ｂはそれぞれ、電解めっき又は無電解めっき及びスパッタリング等により形成することができる。しかしこれに限定されず、導体層２１及び２２の材料及び形状は任意である。例えば導体パターン２１ａ及び２２ａはそれぞれ、めっき膜のみから構成されていてもよい（後述の図２１Ａ〜図２１Ｃ参照）。また、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservatives）処理（有機保護膜、耐熱水溶性プリフラックス、プリフラックス等の処理のことをいう）を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ又は２２ｂを形成してもよい。さらに、耐食膜２１ｂ及び２２ｂは必須の構成ではなく、必要がなければ割愛してもよい。
【００５６】
樹脂基板１０の第１面Ｆ１上には、導体層２１だけでなく、反射膜１１も形成されている。反射膜１１は、導体層２１の隙間（非導体部）に形成されている。反射膜１１により、樹脂基板１０の色及び材質にかかわらず、樹脂基板１０表面の反射率を高めることが可能になる。本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、ソルダーレジストとして機能し得る。
【００５７】
本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される。本実施形態のＬＥＤ基板では、反射材粒子が、アナターゼ型の酸化チタンからなる。また、本実施形態のＬＥＤ基板では、アナターゼ型の酸化チタンが反射材粒子として機能し、シリコーン樹脂が結合材として機能する。反射膜１１の反射率を高めるためには、反射材粒子の材料として、青色の波長域での反射率が高いので酸化チタン（より好ましくは、アナターゼ型の酸化チタン）を用いること好ましい（詳しくは後述する）。
【００５８】
本実施形態の樹脂基板１０の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。樹脂基板１０の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、樹脂基板１０に補強材を含有させるだけの十分な厚みを備えることができない。また、樹脂基板１０の厚さが０．５０ｍｍを超えると、樹脂基板１０のフィルド導体１０ｂが長くなることにより、後述のフィルド導体の放熱効果（サーマルビアとしての機能）が得られにくくなる。
本実施形態のＬＥＤ基板では、樹脂基板１０が、ガラエポからなる。ガラエポは、セラミックよりも高い柔軟性を有する上に、ガラス繊維が樹脂基板を強化しているため、ＬＥＤ基板１００を薄くしても高強度が得られ易い。
【００５９】
図４は、本発明の実施形態に係る発光モジュールの動作を説明するための図である。本実施形態の発光モジュール１０００は、図４に示すように、発光素子２００より、例えば光ＬＴ１〜ＬＴ３を発する。光の波長（又は発光素子２００の種類）は、発光モジュール１０００の用途によって、任意のものを採用することができる。発光モジュール１０００の光は、例えば白色光である。白色光は、例えば青色ＬＥＤ（発光素子２００）と蛍光体とを組み合わせることで、つくることができる。詳しくは、青色ＬＥＤが発した青色の光を黄色の蛍光体に当てることで、白色が出来る。白色光を発する発光モジュール１０００は、照明（電球又は自動車のヘッドライト等）、又は液晶ディスプレイのバックライト（大型ディスプレイ又は携帯電話のディスプレイ等）などに用いることができる。
【００６０】
発光素子２００から発せられる光は、例えば発光素子２００上方への光ＬＴ１、発光素子２００側方への光ＬＴ２、及び発光素子２００直下への光ＬＴ３を含む。本実施形態の発光モジュール１０００では、光ＬＴ２及びＬＴ３がそれぞれ、反射膜１１で反射される。これにより、発光素子２００の光が樹脂基板１０に当たりにくくなり、その光に起因した樹脂基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）が抑制される。また、本実施形態では、反射膜１１の一部が、発光素子２００の直下又はその近傍に配置される。このため、特に樹脂基板１０を劣化させ易いと考えられる光ＬＴ３も、反射膜１１で反射される。
【００６１】
また、光ＬＴ２及びＬＴ３はそれぞれ、反射膜１１で反射され、光ＬＴ１と同じ方向の光になるため、発光モジュール１０００の発光効率を高め易くなる。
【００６２】
本実施形態のＬＥＤ基板では、フィルド導体１０ｂが、サーマルビアとして機能し得る。以下、図４を参照して、フィルド導体１０ｂの放熱効果について説明する。
【００６３】
本実施形態の発光モジュールでは、銅からなる導体層２１が、銅からなるフィルド導体１０ｂを介して、銅からなる導体層２２と電気的に接続される。金属（例えば銅）は熱を伝え易いため、発光素子２００が発熱すると、その熱は、図４中に矢印Ｈ１で示すように、発光素子２００の電極から、半田２００ａ、導体層２１、及びフィルド導体１０ｂを通じて、導体層２２に伝わると考えられる。そして、導体層２２（特にパッド）で熱が拡散される。その結果、発光素子２００の放熱性が高まり、発光素子２００の温度は上がりにくくなる。
【００６４】
本実施形態のＬＥＤ基板では、反射膜１１が、アナターゼ型の酸化チタンを含有するシリコーン樹脂から構成される。こうした反射膜１１によれば、高い反射率が得られ易い。特に、アナターゼ型の酸化チタンによれば、青色領域及び紫外領域の波長の光に対して高い反射率が得られ易い。また、シリコーン樹脂は、酸化チタンの光触媒作用に対して耐性を有し、青色領域及び紫外領域の波長の光に対して高い安定性を有するため、黄変しにくい。ただし、反射膜１１の材質はこれに限られず、例えばアナターゼ型の酸化チタンに代えて、ジルコニアを使用してもよい。この場合も、紫外領域の波長の光に対して高い反射率が得られ易い（詳しくは、後述の図７（ｂ）参照）。
【００６５】
以下、実施例１、２−１〜２−４、３−１、３−２、比較例１−１〜１−３、３−１、３−２について説明する。ここで導体層を有する基板に、反射材粒子を含有するエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂からなる反射膜を形成する方法は、例えば次の方法によって得ることができる。例えば、未硬化のエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂に反射材粒子を所定量混ぜ、十分に混合する。次に、こうして得られた反射材粒子の含まれる未硬化のシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂を、導体層を有する基板にスクリーン印刷し、例えば１００〜１５０℃で１０〜６０分間保持して、未硬化のエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂を硬化させる。さらに必要に応じて、反射膜の表面を研磨したり、レーザー加工などで開口を形成する。このようにして実施例、比較例の反射膜を得ることができる。
【００６６】
図６は、実施例１、比較例１−１〜１−３に係る各試料の内容を示す表である。図８は、実施例２−１〜２−４に係る各試料の内容を示す表である。図１０は、実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【００６７】
＜実施例１＞
図６に示すように、実施例１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００６８】
＜比較例１−１＞
図６に示すように、比較例１の反射膜は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【００６９】
＜比較例１−２＞
図６に示すように、比較例２（線Ｌ１−３）は焼結したＡｌＮ板材で構成される。
【００７０】
＜比較例１−３＞
図６に示すように、比較例３（線Ｌ４）は焼結したアルミナ板材で構成される。
【００７１】
＜実施例２−１＞
図８に示すように、実施例２−１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にアナターゼ型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７２】
＜実施例２−２＞
図８に示すように、実施例２−２の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７３】
＜実施例２−３＞
図８に示すように、実施例２−３の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７４】
＜実施例２−４＞
図８に示すように、実施例２−４の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にジルコニアで構成され、結合材（５０重量部）が主に有機珪素化合物であるシリコーン樹脂で構成される。
【００７５】
＜実施例３−１＞
図１０に示すように、実施例３−１の反射膜は、反射材粒子（５０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（５０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００７６】
＜実施例３−２＞
図１０に示すように、実施例３−２の反射膜は、反射材粒子（６０重量部）が主にルチル型二酸化チタンで構成され、結合材（４０重量部）が主にシリコーン樹脂で構成される。
【００７７】
＜比較例３−１＞
図１０に示すように、比較例３−１の反射膜は、反射材粒子（８０重量部）が主にルチル型の二酸化チタンで構成され、結合材（２０重量部）が主にエポキシ樹脂で構成される。
【００７８】
＜比較例３−２＞
図１０に示すように、比較例３−２は、白色ＢＴ樹脂板材（三菱ガス化学（株）ＨＬ８２０Ｗ）で構成される。白色ＢＴ樹脂板材とはＢＴ樹脂に少量の着色料を添加した板材であり、主成分はＢＴ樹脂で構成される。
【００７９】
＜各測定サンプルの反射率の測定＞
図５のグラフに、本実施形態のＬＥＤ基板１００における反射膜１１、比較例のＬＥＤ基板における反射膜、比較例のＬＥＤ基板におけるセラミック焼結体の材質に対する所定の波長範囲における光の反射率を示す。具体的には、異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における分光反射率を以下の方法により測定した。
【００８０】
図７（ａ）、（ｂ）のグラフに、本実施形態のＬＥＤ基板１００における反射膜１１の材質に対する所定の波長範囲における光の反射率を示す。具体的には、異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における分光反射率を以下の方法により測定した。
【００８１】
透明な１ｍｍのガラス板に各反射膜の材料を塗布し硬化させて、厚さ２０μｍの各反射膜を備えた測定サンプルを作製した。反射膜の材料の硬化は、例えば１００〜１５０℃１０〜６０分で行うことができる。そして、分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて、波長２５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける各測定サンプルの反射率を測定した。
【００８２】
図５は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板における異なる材料からなる各反射膜について、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図７（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射膜と、ルチル型の二酸化チタンからなる反射膜とについて、所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。図７（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板におけるルチル型二酸化チタンとシリコーン樹脂からなる反射膜と、ジルコニアとシリコーン樹脂からなる反射膜とについての所定の波長範囲における光の反射率を示すグラフである。
【００８３】
図５は、実施例１、比較例１〜３についての各波長における反射率の測定結果を示すグラフである。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施例２−１〜２−４についての各波長における反射率の測定結果を示すグラフである。
【００８４】
＜光の反射率の経時変化の測定＞
図９は、本発明の実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係るＬＥＤ基板について各試料についての所定の波長を有する光の反射率の耐久試験による経時変化（エージング試験）を示すグラフである。
【００８５】
この耐久試験では、温度１５０℃で反射膜及び白色ＢＴ樹脂板材を処理し、所定のタイミング（０時間、１００時間、２００時間）で、発光素子２００から発せられた光を想定した波長４５０ｎｍの光に対する各反射膜１１及び白色ＢＴ樹脂板材の反射率を測定した。具体的には、反射膜については、異なる材料からなる各反射膜について、透明な１ｍｍのガラス板に各反射膜の材料を塗布し硬化させて厚さ２０μｍの各反射膜を備えた測定サンプルを作成した。白色ＢＴ樹脂板材については、厚さ１ｍｍの板材を作製し、そのまま測定サンプルとした。そして、各測定サンプルについて、１５０℃で、０時間、１００時間、２００時間処理した後における４５０ｎｍにおける反射率を分光光度計ＵＶ−３１５０（株式会社島津製作所）を用いて測定し、反射率とした。
【００８６】
図９のグラフ中、線Ｌ３−１は実施例３−１、線Ｌ３−２は実施例３−２、線Ｌ３−３は比較例３−１、線Ｌ３−４は比較例３−２についての測定結果をそれぞれ示している。図１０は、実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２に係る各試料の内容を示す表である。
【００８７】
実施例１、比較例１−１〜１−３、及び図５のグラフから、以下のことがいえる。
【００８８】
図５中、線Ｌ１−１は実施例１、線Ｌ１−２は比較例１、線Ｌ１−３は比較例２、線Ｌ１−４は比較例３についての測定結果をそれぞれ示している。
【００８９】
図５のグラフに示すように反射率の大幅に低下する短波長域を除く４３０〜７００ｎｍの波長における実施例１（線Ｌ１−１）の反射率は９０〜９９％であり、比較例１（線Ｌ１−２）の反射率は８０〜９５％であり、比較例２（線Ｌ１−３）の反射率は３５〜４０％であり、比較例３（線Ｌ１−４）の反射率は８０〜９０％であった。
【００９０】
図５に示されるように、実施例１（線Ｌ１−１）では、４３０〜７００ｎｍの波長において、他の比較例と同等以上の高い反射率が得られた。図５のグラフに示す結果から、シリコーン樹脂に反射材粒子（図５の例では、ルチル型二酸化チタン）を含ませた反射膜は、樹脂基板の表面に薄い被膜として形成した場合であっても十分な反射率が得られ易くなると考えられる。
【００９１】
実施例２−１〜２−４及び図７（ａ）、（ｂ）のグラフから、以下のことがいえる。
【００９２】
図７（ａ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板１００におけるアナターゼ型の二酸化チタンからなる反射材粒子を含む反射膜１１とルチル型の二酸化チタンからなる反射材粒子を含む反射膜１１とについての所定の波長範囲（３５０〜７００ｎｍ）における光の反射率を示すグラフである。
【００９３】
図７（ａ）のグラフ中、線Ｌ２−１は実施例２−１、線Ｌ２−２は実施例２−２についての測定結果をそれぞれ示している。
【００９４】
反射率が５０％に低下する下限の波長は、実施例２−１では３７５ｎｍであり、実施例２−２では４００ｎｍであった。
【００９５】
実施例２−１では、実施例２−２よりも短い波長でも高い反射率が得られる。詳しくは、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲で、ルチル型の二酸化チタンを主材料とする反射膜（実施例２−２）よりも、アナターゼ型の二酸化チタンを主材料とする反射膜（実施例２−１）の方が、反射率が高くなることが分かる。
【００９６】
このことから、反射膜１１は、反射材粒子として、アナターゼ型の二酸化チタンを含むことが好ましいと考えられる。アナターゼ型の二酸化チタンを含む反射膜１１によれば、短波長（特に３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲にある波長）の発光素子２００を使用した場合にも、高い割合でその光を反射することが可能になり、反射膜１１を透過する光を少なくすることができるので樹脂基板１０の劣化（特に樹脂の劣化）を抑制し易くなる。反射膜１１の反射材粒子は、主にアナターゼ型の二酸化チタンから構成されることが特に好ましい。具体的には、反射膜１１を構成する反射材粒子の５０％（重量比）以上が、アナターゼ型の二酸化チタンであることが好ましく、中でも、８０％以上がアナターゼ型の二酸化チタンであることがより好ましいと考えられる。
【００９７】
アナターゼ型の二酸化チタンを使用した場合には、結合材としてシリコーン樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、素子自体の発する光のみならず、屋外で使用した場合などには特に外部より波長の短い光（例えば３１５〜４００ｎｍ）の含まれる太陽光も照射される。アナターゼ型の二酸化チタンは光触媒作用が強いので、Ｃ−Ｃ、Ｃ−Ｏ等の結合を多く含むエポキシ樹脂などの有機材料は発光素子の光又は太陽光に反応して劣化し易いが、シリコーン樹脂は、これらの結合が少ない（又は無い）ので、変質しにくいと考えられる。
【００９８】
図７（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ基板１００におけるルチル型二酸化チタン（５０重量部）とシリコーン樹脂（５０重量部）からなる反射膜１１（実施例２−３）と、ジルコニア（５０重量部）とシリコーン樹脂（５０重量部）からなる反射膜１１（実施例２−４）とについての所定の波長範囲（３００〜４５０ｎｍ）における光の反射率を示すグラフである（図８参照）。図７（ｂ）のグラフ中、線Ｌ２−３は実施例２−３、線Ｌ２−４は実施例２−４についての測定結果をそれぞれ示している。
【００９９】
図７（ｂ）に示されるように、ルチル型二酸化チタンを含む反射膜（実施例２−３）では、波長４００ｎｍで反射率が約５０％に低下し、３５０ｎｍ以下の波長では１０％以下の反射率である。これに対し、ジルコニアを含む反射膜（実施例２−４）では、３００〜４００ｎｍの波長でも６０〜７０％の反射率である。そのことから、実施例２−４の反射膜では、紫外域でも反射率が低下することがないと考えられる。このため、紫外線発光素子の反射膜の反射材粒子としては、ジルコニアを使用することが好ましいと考えられる。
【０１００】
実施例３−１、３−２、比較例３−１、３−２、及び図９のグラフについて、以下に説明する。
【０１０１】
各実施例及び比較例の０時間後、１００時間後、２００時間後の反射率は以下の結果であった。
【０１０２】
実施例３−１（線Ｌ３−１）の反射率は９０〜９３％で、反射膜の劣化はなかった。実施例３−２（線Ｌ３−２）の反射率は９５〜９８％で、反射膜の劣化はなかった。比較例３−１（線Ｌ３−３）の反射率は８５〜９３％で、反射膜の劣化が確認された。比較例３−２（線Ｌ３−４）の反射率は９１％〜７０％以下で、白色ＢＴ樹脂板材の大きな劣化が見られた。
【０１０３】
図９のグラフに示されるように、結合材としてシリコーン樹脂を用いた実施例３−１、３−２（線Ｌ３−１、Ｌ３−２）の反射膜１１は、ほとんど劣化していない。このことから、シリコーン樹脂から構成される反射膜１１は、高い反射率を得やすく、しかも劣化しにくいと考えられる。このため、こうした反射膜１１を用いることで、ＬＥＤ基板１００の耐久性、ひいては信頼性が向上すると考えられる。
【０１０４】
本実施形態では、反射膜１１に含まれる反射材粒子の含有量が、５０〜８０重量％の範囲にある。反射材粒子の含有量が５０重量％未満であると反射膜１１を光が透過し易くなる。これに対し、本実施形態では、反射材粒子の含有量が５０重量％以上であるため、光が透過しにくくなり、反射膜１１の反射率が向上する。また、反射材粒子の含有量が８０重量％を越えると、結合材の結合力が弱くなり、反射膜１１をＬＥＤ基板１００の表面に保持しにくくなる。これに対し、本実施形態では、反射材粒子の含有量が８０重量％以下であるため、反射膜１１が剥離しにくくなる。
【０１０５】
以下、図１１〜図１８を参照して、ＬＥＤ基板１００の製造方法について説明する。図１１は、本実施形態に係るＬＥＤ基板の製造方法を示すフローチャートであり、ＬＥＤ基板の製造方法の概略的な内容及び手順について説明する。本実施形態では、１つのパネルで多数のＬＥＤ基板１００を製造した後（ステップＳ１１〜Ｓ１７）、それらを個別に切り出す（ステップＳ１８）こととする。
【０１０６】
図１２は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける樹脂基板を準備する工程を説明するための図である。図１３（ａ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図である。図１３（ｂ）は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける絶縁基板に非貫通孔を形成する変形例の工程を説明するための図である。図１４は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるめっき工程を説明するための図である。図１５は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおけるエッチングレジストを形成する工程を説明するための図である。図１６は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける導体層をエッチングする工程を説明するための図である。図１７は、図１１に示す製造方法のフローチャートにおける反射膜を形成する第１の工程を説明するための図である。図１８は、図１７の第１の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【０１０７】
ステップＳ１１の樹脂基板の準備では、図１２に示すように、出発材料として両面銅張積層板２０００を準備する。両面銅張積層板２０００は、樹脂基板１０と、樹脂基板１０の第１面Ｆ１上に形成された銅箔１００１と、樹脂基板１０の第２面Ｆ２上に形成された銅箔１００２と、から構成される。本実施形態のＬＥＤ基板の製造方法では、この段階において、樹脂基板１０が、完全に硬化した状態のガラエポからなる。
【０１０８】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１２のスルーホール形成及びデスミアで、例えばＣＯ２レーザを用いて、第２面Ｆ２側からレーザを両面銅張積層板２０００に照射することにより、図１３（ａ）に示すように、両面銅張積層板２０００を貫通する孔１０ａを形成する。（図３参照）。その後、孔１０ａについてデスミアを行う。なお、孔１０ａの形成は、ドリル又はエッチングなど、レーザ以外の方法で行ってもよい。また、図１３（ａ）に示すスルーホールを形成する工程に代えて、図１３（ｂ）に示すように、レーザ光による加工が、銅箔１００２及び樹脂基板１０を貫通し、銅箔１００１で止まるように、両面銅張積層板２０００に対してレーザ照射を行い、非貫通孔１０ｃを形成してもよい。この場合も、図１１のステップＳ１３のめっき以降の処理は、スルーホールを形成した場合と同様に行うことができる。
【０１０９】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１３のめっきで、例えばパネルめっき法により、図１４に示すように、銅箔１００１、１００２上及び孔１０ａ内に、めっき膜１００３を形成する。具体的には、例えば銅の無電解めっきを行って無電解めっき膜を形成し、続けて無電解めっき膜をシード層として例えば銅の電解めっきを行うことにより、電解めっきを形成する。これにより、孔１０ａにめっき膜（無電解めっき膜及び電解めっき）が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１１０】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１４の導体層のパターニングで、樹脂基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層のパターニングを行う。
【０１１１】
具体的には、図１５に示すように、例えばリソグラフィ技術により、第１面Ｆ１側の主面（めっき膜１００３上）に、開口部１００４ａを有するエッチングレジスト１００４を、また、第２面Ｆ２側の主面（めっき膜１００３）に、開口部１００５ａを有するエッチングレジスト１００５を、それぞれ形成する。開口部１００４ａ、１００５ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１１２】
続けて、例えばエッチング液を用いて、樹脂基板１０の第１面Ｆ１及び第２面Ｆ２に形成された各導体層（銅箔１００１、１００２、めっき膜１００３）の、エッチングレジスト１００４、１００５で覆われない部分（開口部１００４ａ、１００５ａで露出する部位）を除去する。これにより、図１６に示すように、樹脂基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上にそれぞれ、発光素子２００（図２）の配線として機能し得る導体パターン２１ａ、２２ａが形成される。なお、エッチングは、湿式に限られず、乾式であってもよい。
【０１１３】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１５の反射膜の形成で、例えばスクリーン印刷により、図１７に示すように、樹脂基板１０（絶縁層）の第１面Ｆ１上に反射膜１１を形成する。具体的には、例えば未硬化のシリコーン樹脂にアナターゼ型の酸化チタン（白色顔料）を混合したシリコーン樹脂を、樹脂基板１０（樹脂基板）の第１面Ｆ１上にスクリーン印刷する。続けて、例えば１００〜１５０℃、１０〜６０分間保持して未硬化のシリコーン樹脂を硬化させる。これにより、アナターゼ型の酸化チタンを含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜１１が得られる。この段階では、反射膜１１は、導体パターン２１ａよりも厚く、そして、導体パターン２１ａを覆うように形成される。
【０１１４】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１６の研磨で、反射膜１１の表面を研磨して、図１８に示すように、反射膜１１を薄くする。これにより、反射膜１１が、導体パターン２１ａよりも薄くなる。研磨は、例えばバフ研磨である。すなわち、柔軟性のある素材（例えば綿布又は麻など）からなるバフに砥粒を付着させ、バフを高速回転させながら押し当てて反射膜１１の表面を削る。
【０１１５】
続けて、図１１のフローチャートのステップＳ１７の耐食膜の形成で、電解めっき又はスパッタリング等により、導体パターン２１ａ、２２ａ上に、例えばＮｉ／Ａｕ膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂ（図１）を形成する。これにより、図１に示されるような、導体層２１及び２２が形成され、ＬＥＤ基板１００が完成する。なお、ＯＳＰ処理を行うことにより、有機保護膜からなる耐食膜２１ｂ、２２ｂを形成してもよい。
【０１１６】
その後、図１１のフローチャートのステップＳ１８の外形加工で、パネルに形成されたＬＥＤ基板１００の各々について外形加工を行い、個別のＬＥＤ基板１００を得る。そして、各ＬＥＤ基板の検査後、良品のみを製品とする。また、こうして得られたＬＥＤ基板１００に発光素子２００を実装することで、発光モジュール１０００を製造することができる。
【０１１７】
本実施形態のＬＥＤ基板の製造方法は、本発明のＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の製造に適している。こうしたＬＥＤ基板の製造方法であれば、低コストで、良好なＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００を得ることができる。
【０１１８】
本発明は、上記のＬＥＤ基板の実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。
【０１１９】
図１９は、本発明の他の実施形態において、導体層よりも厚い反射膜（ソルダーレジスト）を有するＬＥＤ基板を示す断面図である。反射膜は、ＬＥＤ素子と接続する開口２００ａ以外は導体層を覆っている。
【０１２０】
上記実施形態では、反射膜１１が配線パターン２１ｃ、２１ｄよりも薄かったが、これに限定されない。例えば図１９に示すように、反射膜１１が導体層２１（配線パターン２１ｃ、２１ｄ）より厚くてもよい。
【０１２１】
発光素子２００の実装方法は、フリップチップに限られず任意である。図２０は、本発明の実施形態に係る発光モジュールにおいて、異なる態様で発光素子２００が実装された別例を示す図である。図２０に示すように、発光モジュールは、ワイヤボンディングにより、発光素子２００が実装されてもよい。図２０の例では、発光素子２００の電極が、ワイヤ２００ｂを介して、導体層２１の配線パターン２１ｃと電気的に接続される。
【０１２２】
樹脂基板１０の形状及び材料は、基本的に任意である。例えば樹脂基板１０は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。また、本実施形態では、樹脂基板１０が、リジッド基板である。しかしこれに限られず、樹脂基板１０は、例えばフレキシブル基板であってもよい。
【０１２３】
ＬＥＤ基板１００を他の基板（例えばマザーボード）に実装してもよい。この場合も、反射膜１１がシリコーン樹脂から構成されることで、ＬＥＤ基板１００とその実装される他の基板との間で高い接続信頼性が得られ易くなる。
【０１２４】
その他の点についても、上記ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
【０１２５】
例えば上記のＬＥＤ基板の実施形態では、ＬＥＤ基板１００が各主面に導体層を１つずつ（導体層２１、２２）有するプリント配線板であったが、樹脂基板１０をコア基板にして多層化された多層プリント配線板にしてもよい。
【０１２６】
また、各導体層の材料は、上記のものに限定されず、用途等に応じて変更可能である。例えば導体層の材料として、銅以外の金属又は非金属の導体材料を用いてもよい。フィルド導体１０ｂの材料も、同様に任意である。また、フィルド導体１０ｂを割愛してもよい。
【０１２７】
ＬＥＤ基板１００及び発光モジュール１０００の製造工程は、図１１のフローチャートに示した順序や内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序や内容を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
【０１２８】
上記のＬＥＤ基板の製造方法の実施形態では、サブトラクティブ法で導体層２１及び２２を形成したが、各導体層の形成方法は任意である。例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ（ＳＡＰ）法、サブトラクティブ法、転写法、及びテンティング法のいずれか１つ、又はこれらの２以上を任意に組み合わせた方法で、導体層２１及び２２を形成してもよい。
【０１２９】
図２１Ａ〜図２１Ｃに、導体層２１及び２２をＳＡＰ法で形成する場合の一例を示す。図２１Ａは、本発明の他の実施形態に係る配線パターン層（第１配線パターン及び第２配線パターン）を形成する第１の工程を説明するための図であり、図２１Ｂは、図２１Ａの第１の工程の後の第２の工程を説明するための図であり、図２１Ｃは、図２１Ｂの第２の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【０１３０】
この例では、上記ＬＥＤ基板の製造方法の実施形態と同様にして孔１０ａを形成した後（図１２〜図１３参照）、例えば浸漬により、パラジウム等からなる触媒を、樹脂基板１０の表面に吸着させる。続けて、図２２Ａに示すように、例えば化学めっき法により、樹脂基板１０の第１面Ｆ１、第２面Ｆ２上及び孔１０ａの壁面に、例えば銅の無電解めっき膜２００１を形成する。
【０１３１】
続けて、図２１Ｂに示すように、リソグラフィ技術又は印刷等により、第１面Ｆ１側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００２ａを有するめっきレジスト２００２を、また、第２面Ｆ２側の主面（無電解めっき膜２００１上）に、開口部２００３ａを有するめっきレジスト２００３を、それぞれ形成する。開口部２００２ａ、２００３ａはそれぞれ、導体層２１、２２（図１）に対応したパターンを有する。
【０１３２】
続けて、図２１Ｃに示すように、例えばパターンめっき法により、めっきレジスト２００２、２００３の開口部２００２ａ、２００３ａに、例えば銅の電解めっき２００４を形成する。具体的には、陽極にめっきする材料である銅を接続し、陰極に被めっき材である無電解めっき膜２００１を接続して、めっき液に浸漬する。そして、両極間に直流の電圧を印加して電流を流し、無電解めっき膜２００１の表面に銅を析出させる。これにより、孔１０ａに無電解めっき膜２００１及び電解めっき２００４が充填され、フィルド導体１０ｂが形成される。
【０１３３】
その後、例えば所定の剥離液により、めっきレジスト２００２及び２００３を除去し、続けて不要な無電解めっき膜２００１を除去することにより、導体層２１及び２２（図１６参照）が形成される。
【０１３４】
なお、電解めっきのためのシード層は無電解めっき膜に限られず、無電解めっき膜２００１に代えて、スパッタ膜等をシード層として用いてもよい。
【０１３５】
上記実施形態や変形例等は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係るＬＥＤ基板及び発光モジュールは、照明又は液晶ディスプレイのバックライトなどを実現するのに適している。本発明に係るＬＥＤ基板の製造方法及び発光モジュールの製造方法は、ＬＥＤ基板及び発光モジュールの製造に適している。
【符号の説明】
【０１３８】
１０ 樹脂基板
１０ａ 孔
１０ｂ フィルド導体
１０ｃ 非貫通孔
１１ 反射膜
１１ａ、１１ｂ 素子部
２１、２２ 導体層
２１ａ、２２ａ 導体パターン
２１ｂ、２２ｂ 耐食膜
２１ｃ、２１ｄ 配線パターン
１００ ＬＥＤ基板
１０１ 金属基板
１０２ 絶縁層
２００ 発光素子
２００ａ 半田
２００ｂ ワイヤ
１０００ 発光モジュール
１００１、１００２ 銅箔
１００３ めっき膜
１００４、１００５ エッチングレジスト
１００４ａ、１００５ａ 開口部
２０００ 両面銅張積層板
２００１ 無電解めっき膜
２００２、２００３ めっきレジスト
２００２ａ、２００３ａ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、
前記樹脂基板上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、
からなる、
ことを特徴とするＬＥＤ基板。
【請求項２】
前記樹脂基板は、補強材を含有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ基板。
【請求項３】
前記補強材は、繊維質材料である、
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ基板。
【請求項４】
前記繊維質材料は、ガラス繊維である、
ことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ基板。
【請求項５】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂を含有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項６】
前記導体層は、発光素子を実装するための機能を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項７】
前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層は、電源層もしくはグランド層として機能する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項８】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項９】
前記フィルド導体は、前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１０】
前記フィルド導体は、銅からなる、
ことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１１】
前記反射材粒子は、酸化チタンからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１２】
前記酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１３】
前記反射材粒子は、ジルコニアからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１４】
前記反射膜は、ソルダーレジストである、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１５】
前記ＬＥＤ基板は、フリップチップ方式で発光素子を実装するための電極を有している、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板と、
発光素子と、
を有する、
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板を製造するＬＥＤ基板の製造方法であって、
樹脂基板を用意することと、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層を形成することと、
前記樹脂基板上に、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を形成することと、
を含む、
ことを特徴とするＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板に発光素子を実装することを含む、
ことを特徴とする発光モジュールの製造方法。
【請求項１】
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と、
前記樹脂基板上に形成された反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜と、
からなる、
ことを特徴とするＬＥＤ基板。
【請求項２】
前記樹脂基板は、補強材を含有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ基板。
【請求項３】
前記補強材は、繊維質材料である、
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ基板。
【請求項４】
前記繊維質材料は、ガラス繊維である、
ことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ基板。
【請求項５】
前記樹脂基板は、エポキシ樹脂を含有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項６】
前記導体層は、発光素子を実装するための機能を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項７】
前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層は、電源層もしくはグランド層として機能する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項８】
前記樹脂基板は、前記樹脂基板を貫通する孔を有し、前記樹脂基板を貫通する孔に導体が充填されてなるフィルド導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項９】
前記フィルド導体は、前記後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層と電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１０】
前記フィルド導体は、銅からなる、
ことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１１】
前記反射材粒子は、酸化チタンからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１２】
前記酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１３】
前記反射材粒子は、ジルコニアからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１４】
前記反射膜は、ソルダーレジストである、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１５】
前記ＬＥＤ基板は、フリップチップ方式で発光素子を実装するための電極を有している、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板と、
発光素子と、
を有する、
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板を製造するＬＥＤ基板の製造方法であって、
樹脂基板を用意することと、
前記樹脂基板上に形成され、後に実装される発光素子に電力を供給するための導体層を形成することと、
前記樹脂基板上に、反射材粒子を含有するシリコーン樹脂から構成される反射膜を形成することと、
を含む、
ことを特徴とするＬＥＤ基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のＬＥＤ基板の製造方法により製造されたＬＥＤ基板に発光素子を実装することを含む、
ことを特徴とする発光モジュールの製造方法。
【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２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【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２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−２２７２９４（Ｐ２０１２−２２７２９４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２５２５（Ｐ２０１１−９２５２５）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]