プリント配線板、照明装置およびプリント配線板の製造方法
【課題】 ＬＥＤチップがパッド上にフリップチップ実装により接合されるプリント配線板において、ＬＥＤチップとの接合強度を高められ、パッドがエッチングにより形成される際のエッチング不良を低減できるプリント配線板を提供すること。
【解決手段】 プリント配線板上に対向配置された、ＬＥＤチップのｐ電極用のパッド８１と、ｎ電極用のパッド８５を、その間の絶縁領域８９における一方端の間隔（エッジ８１１と８５１の間隔）がＤ１、他方端の間隔がＤ２（＞Ｄ１）になるように、エッチングにより形成する。
【解決手段】 プリント配線板上に対向配置された、ＬＥＤチップのｐ電極用のパッド８１と、ｎ電極用のパッド８５を、その間の絶縁領域８９における一方端の間隔（エッジ８１１と８５１の間隔）がＤ１、他方端の間隔がＤ２（＞Ｄ１）になるように、エッチングにより形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板、照明装置およびプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、照明装置の分野では、片面にｐ電極とｎ電極を配置させた、数百μｍ角の大きさのＬＥＤベアチップ（以下、単に「ＬＥＤチップ」という。）を、フリップチップ方式でプリント配線板（以下、単に「配線板」という。）上に多数個高密度に実装して、照明装置として用いたものが出現している。
【０００３】
図１１は、一のＬＥＤチップ９１０が、配線板９００上に形成されたｐ電極９１１用のパッド９０１とｎ電極９１２用のパッド９０２上にフリップチップ実装されている状態を拡大して示した平面図であり、ＬＥＤチップ９１０とパッド９０１、９０２とを区別するため、ＬＥＤチップ９１０の方を太線で示すと共に、その裏面（下面）側に配置されたｐ電極９１１、ｎ電極９１２を透視して示している。
【０００４】
同図に示すように、ＬＥＤチップ９１０のｐ電極９１１とｎ電極９１２は、間隔ｄ、例えば、ＬＥＤチップ９１０が約３００〔μｍ〕角の場合、約２０〔μｍ〕をおいて対向配置されている。この間隔ｄは、発光部（ここでは、ｐ電極９１１）の面積をより広くとるため、できるだけ狭く設定される。
【０００５】
一方、配線板９００は、そのパッド９０１、９０２がウェットエッチングにより形成されたものが用いられ、パッド９０１、９０２は、対応するｐ電極９１１、ｎ電極９１２の形状に合うように間隔Ｄをおいて対向配置されている。
【０００６】
ＬＥＤチップ９１０は、フリップチップボンダ装置により、配線板９００上における設計上の実装位置まで搬送され、金（Ａｕ）等のバンプ（不図示）を介して押圧されながら熱および超音波による振動を加えられることによって接合される。
【０００７】
上記のような照明装置では、高光出力を得るため多くの電力が供給される。そのため発熱量が多くなり、ＬＥＤチップ９１０と配線板９００の熱膨張率の違いからＬＥＤチップ９１０と配線板９００の接合部分にクラックが生じ、接合不良等が発生する場合がある。
【０００８】
そこで、従来では、パッド９０１、９０２の対向部分の間隔Ｄを均一かつ可能な限り狭く設定することで、バンプを形成できる面積をより広くとれるようにして接合強度を高め、クラック発生を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２３２０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、パッド９０１、９０２の間隔を狭くすると、配線板製造時のエッチング工程において、除去すべき領域の、特に中央（図中のＺ）の部分にエッチング液が入り込みにくく、エッチング不良となってその部分が繋がったままになりショートが発生するものが現れ、歩留まりが悪いという問題が生じる。パッド間隔を全体的に広くすると、エッチング不良を解消できるが、バンプ形成のための面積がその分狭くなるから接合強度が低くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、接合強度を高められ、エッチングによるショート発生率を少なくすることを可能ならしめるプリント配線板、照明装置およびプリント配線板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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすことを特徴とする。
【００１５】
また、前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、Ｄ１≦１００（μｍ）であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１と第２のパッドは、ウエットエッチングにより形成されたものであることを特徴とする。
【００１８】
また、少なくとも無機質フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料から形成される絶縁板が一層、または複数層の積層構造からなる基板を有し、前記第１と第２のパッドは、前記基板の表面に形成されており、前記基板の裏面には、放熱部材が取着されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記無機質フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーが用いられていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記放熱部材は、銅もしくはアルミニウムからなる金属板であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がプリント配線板にフリップチップ実装されてなる照明装置であって、上記のプリント配線板が用いられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、前記第１と第２のパッドは、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明に係るプリント配線板は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっている。
【００２４】
これにより、例えば、第１と第２のパッドがウエットエッチングにより形成され、光半導体素子が超音波接合等の一定の方向に振動が加わる接合方法によりバンプを介して接合されるものである場合に、バンプ形成に影響を与えないように、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭くすると共に、第２の領域における間隔Ｄ２を広くとるようにすれば、バンプ形成面積を大きくとることができ接合強度を高めることができ、かつ絶縁領域におけるエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなって、エッチング工程におけるエッチング不良によるショートの発生率を低減させることが可能（ひいてはコスト低減が可能）になる。
【００２５】
また、前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっている。
【００２６】
これにより、例えば、第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成する場合、第２と第３の領域へのエッチング液の循環がなされ易くなり、エッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００２７】
さらに、前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっている。
【００２８】
例えば、前記光半導体素子として、平面視、その外観が矩形状であり、片側の面の、一の角の隅に第１の電極、間隔をおいて残りの部分に第２の電極が配されており、電極対向領域における形状が上記Ｌ字状に類似する形状になっているものが使用され、第１の電極が第１のバンプを介して第１のパッド上に、第２の電極が第２のバンプを介して第２のパッド上に接合される場合に、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭く、第２の領域における間隔Ｄ２を広くすることにより、第１、第２のバンプをより大きく楕円状に形成することが可能になり、接合強度をより強くできる。
【００２９】
また、（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすようにしている。これにより、例えば、第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成する場合、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３０】
さらに、前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすようにしている。これにより、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３１】
また、前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、Ｄ１≦１００（μｍ）にしている。これにより、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３２】
また、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、前記第１と第２のパッドが、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になるようにしている。
【００３３】
これにより、例えば光半導体素子が超音波接合等の一定の方向に振動が加わる接合方法によりバンプを介して接合されるものである場合に、バンプ形成に影響を与えないように、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭くすると共に、第２の領域における間隔Ｄ２を広くとるようにすれば、バンプ形成面積を大きくとることができ接合強度を高めることができ、かつ絶縁領域におけるエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなって、エッチング工程におけるエッチング不良によるショートの発生率を低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は、本実施の形態に係る照明ユニット１の平面図である。照明ユニット１は、配線板２上に、６４個のＬＥＤチップ１１〜７４が８行８列（「行」は、上から１、２・・８行目、「列」は左から１、２・・８列目とする。）のマトリクス上に整然と実装されてなる。ここでは、ＬＥＤチップ１１〜７４は、それぞれが平面視で縦横（図５の長さＬ）ともに約３００（μｍ）の寸法になっており、それぞれがフリップチップ方式により実装されている。
【００３６】
配線板２は、無機質フィラー入り熱硬化性樹脂からなる絶縁板５、６（図３参照）の表面に金属からなる導体パターン（以下、「パッド」ともいう。）８、７がウエットエッチングにより形成されてなる基板３、４が複数層（本例では、２層）に積層された構成をしている。図１では、上部基板３のみが表れている。なお、本実施の形態では、絶縁板５、６には、無機質フィラーとしてアルミナを、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用したアルミナコンポジット基板が用いられている。また、パッド７、８には、銅（Ｃｕ）が用いられている。これらパッド７、８は、主に、各行における奇数列目のＬＥＤチップと偶数列目のＬＥＤチップの各々同士を直列に接続する目的で形成されたものである。
【００３７】
図２は、図１におけるＡ部、すなわち１行４列目のＬＥＤチップ１４およびその付近の詳細図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤチップ１４と配線板２を切断したときの矢視断面図である。また、図４は、ＬＥＤチップ１４が実装されていない状態の配線板２の実装面の平面図、図５は、ＬＥＤチップ１４の電極側の面の平面図である。
【００３８】
なお、図２は、ＬＥＤチップ１４が設計上の実装位置に正規の実装姿勢で実装された場合の例を示しており、ＬＥＤチップ１４と導体パターン８１、８５とを区別するため、ＬＥＤチップ１４を太線で示すと共に、ＬＥＤチップ１４の電極側の面（下面）に配置されたアノード電極（ｐ電極）１４５、カソード電極（ｎ電極）１４６を透視して示している。また、図２では、フリップチップ実装の接合部材としてのバンプ９１、９２、９３を破線で示している。このバンプ９１〜９３は、ここでは、金（Ａｕ）が用いられ、図中Ｓ、Ｔ、Ｕ点は、バンプの配置位置の中心点を示している。
【００３９】
各図に示すように、ＬＥＤチップ１４は、絶縁性の透明のサファイア基板１４１上にAlInGaN系のＮ型層１４２、活性層１４３、Ｐ型AlInGaN層１４４が積層された構造の片面電極型のものであり、Ｐ型層に設けたp電極１４５とＮ型層に設けたn電極１４６を介して給電されるようになっている。
【００４０】
一方、パッド８１の一方端部分８２、パッド８５の一方端部分８６は、それぞれｐ電極１４５、ｎ電極１４６と対応した配置関係で、かつ類似した形状に形成されている。
【００４１】
ＬＥＤチップ１４は、フリップチップ実装された状態で、ｐ電極１４５がパッド８１の一方端部分８２とバンプ９１、９２を介して接続され、ｎ電極１４６がパッド８５の一方端部分８６とバンプ９３を介して電気的に接続される。なお、いうまでもなく、上記パッド８１の他方端部分は、ＬＥＤチップ１６（図１）のｎ電極と、パッド８５の他方端部分は、ＬＥＤチップ１２のｐ電極とそれぞれ接続される。
【００４２】
ＬＥＤチップ１４の実装には、公知のフリップチップボンダ装置（不図示）が用いられる。このフリップチップボンダ装置は、配線板２が載置されたステージを移動制御して、配線板２上におけるＬＥＤチップ１４の設計上の実装位置を、別の場所からＬＥＤチップ１４を吸着、搬送して停止しているコレットの位置に合わせた上で、コレットを降下させ、その先端に吸着されたＬＥＤチップ１４をバンプを介して配線板２に押圧した状態で所定時間だけ熱および超音波振動を加えて配線板２に接合する装置である。
【００４３】
具体的に説明すると、設計上の実装中心となる位置（図４に示す点Ｈ）を挟んで絶縁板５上に２つの認識マーク（ここでは、不図示）を予め形成しておき、これら認識マークの位置を画像認識装置によって認識し、その認識結果から当該実装中心（点Ｈ）の位置を求める。一方で、コレットに吸着されているＬＥＤチップ１４を認識し、その形状からコレットに吸着されて停止しているＬＥＤチップ１４の中心（ＬＥＤチップ１４の縦、横をそれぞれ２等分する直線の交点の位置：図５の点Ｇ）のＸ−Ｙ平面上における位置を求める。
【００４４】
そして、求めた実装中心の位置と、ＬＥＤチップ１４の中心位置との位置ずれ量を演算し、その位置ずれ量の分だけコレットを移動させて位置補正を行い、実装中心の位置とＬＥＤチップの中心位置との位置合わせを行う。また、ＬＥＤチップ１４の吸着姿勢から、その向きが実際に実装すべき向き（正規実装姿勢）からどれだけずれているか（回転しているか）を求め、ずれている場合には、そのずれ量を補正する向きにコレットを回転（自転）させる。なお、バンプ９１、９２、９３は、上記位置あわせ工程の前に、パッド上のＳ、Ｔ、Ｕ点を中心位置として形成される。
【００４５】
位置合わせが終わると、コレットを降下させ（ＬＥＤチップ１４が配線板２上の設計位置にバンプを介して置かれることになる。）、超音波接合を実行する。
【００４６】
本実施の形態のＬＥＤチップは、照明ユニットに用いられるものであるため、超音波振動のパワー（具体的には、振幅の量）が表示装置等に用いられる場合の数倍の大きさ、ここでは、表示装置等の場合に通常２００〔ｍＷ〕程度のところを４００〔ｍＷ〕程度にされて実装される。具体的には、所定の温度の熱が加えられると共に、約１５０〔ｇ〕の押圧力で押圧され、約６０〔ｋＨｚ〕の周波数、コレットの先端位置において数μｍの振幅となる超音波振動が約０．３秒間加えられる。この超音波振動が、ここでは図２に示す矢印方向に印加され（以下、この振動の方向を「超音波印加方向」という。）、これによりバンプ９１〜９３は、それぞれが超音波印加方向に押し広げられるように変形しながら潰され平面視楕円状になり、ここでは、Ｘ方向長さが約１２０〔μｍ〕、Ｙ方向長さが約９０〔μｍ〕、厚みが約１５〔μｍ〕になる。
【００４７】
なお、一のＬＥＤチップに対しほぼ同一の大きさの３個のバンプを用いるようにしているのは、ＬＥＤチップの実装位置精度がより向上するからである。すなわち、２個のバンプを用いる場合、ＬＥＤチップは、コレットにより設計位置まで搬送されたとき２点支持されることになり、仮に傾斜した状態で超音波が印加されると実装位置が微小とはいえ本来の位置からずれることがあるが、３個の場合、３点支持になって２点支持よりも安定した状態で実装できるからである。
【００４８】
図５において、ＬＥＤチップ１４のｐ電極１４５とｎ電極１４６が対向する領域（電極対向領域）１５０の間隔ｄ（電極の外縁（エッジ）１４８と１４９間の距離）は、平面視においてどの位置でもほぼ均一（ここでは、約２０〔μｍ〕）になっている。この間隔ｄは、ＬＥＤチップのｐ電極（発光部）の、配線板２と対向する側の面積（発光面積）をより大きくとれるように、ｎ電極の大きさとの関係からできるだけ狭く設定される。
【００４９】
一方、図４より、配線板２における、平面視、パッド８１、８５に挟まれる帯状の絶縁領域（斜線部）８９では、当該領域８９を、一方端の領域Ｊと、他方端の領域Ｋと、領域Ｊ、Ｋに挟まれる領域Ｍに分けたとき、領域Ｊにおける間隔Ｄ（パッド８１のエッジ８１１と、パッド８５のエッジ８５１間の距離。以下「パッド間隔」という。）が「Ｄ１（約５０〔μｍ〕）」、領域Ｋにおけるパッド間隔が「Ｄ２（約１００〔μｍ〕）」、領域Ｍにおけるパッド間隔が、Ｄ１以上Ｄ２以下の範囲内で、領域Ｊに近づく方向に段階的に広くなっている。
【００５０】
このように領域Ｋのパッド間隔を領域Ｊに対し広くするのは、配線板２の製造工程内のエッチング工程において、パッド８１、８５のエッチング不良によるショート発生率をより少なくするためである。
【００５１】
すなわち、従来では、パッド間隔を均一かつできるだけ狭くしてバンプ形成面積を広くとるようにしていたが（図１１）、間隔を狭くすると、どうしてもエッチング工程で除去すべき部分（絶縁領域）の、特に中央部（点Ｈに近い部分）にエッチング液が回り込みにくくなり、エッチング不良が発生することが多くなる。これを解消するには、パッド間隔を全体的に広くとりエッチング液が入り込み易くすれば良いが、それではバンプの形成面積を減らさざるを得なくなり接合強度を確保できなくなる。
【００５２】
一方で、超音波接合では、押し潰されたバンプが、例えばパッドの絶縁領域に流入し始めると、そのほとんどが流れ込んでしまいパッド上にわずかしか残らなくなって接合不良となったり、流れ込んだバンプによりパッド間がショートしたり、またｐ電極の外側（例えば、図２のＥ部）にはみ出すと、ＬＥＤチップのｐ−ｎジャンクション間（Ｎ型層１４２とＰ型層１４４：図３）がショートするといった問題が発生する場合があり、さらに印加される超音波振動等のばらつきにより、バンプの押し広げられる範囲もある程度ばらつくことがあるため、単にバンプの量を増やして接合強度を高めるなどといったことができず、バンプの形成位置、量等は制限される。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、このような制限のもと、大きさがほぼ同じバンプ９１〜９３を、その形成面積をできるだけ大きく取れるように形成しようとした場合、超音波印加方向の関係から、ｐ電極１４５について、バンプは実際にはｐ電極１４５の、図５に示すａ領域に形成され、ｂ領域には形成されないことを考慮して、パッド８１の、当該ｐ電極のｂ領域（バンプ非形成領域）に対応する部分（図４の位置ＱからＲまでの部分）を形成しないようにして（接合に寄与しない部分のため接合強度に影響を与えない。）、一方のパッド間隔を広め、エッチング液を絶縁領域内に流出入させ易くしてエッチング不良の発生を低減させているのである。
【００５４】
なお、ｎ電極１４６については、ＬＥＤチップの構成上、ｐ−ｎジャンクション間のショートを考慮する必要がないため、図２に示すようにバンプ９３が多少外側にはみ出しても問題にならず、バンプ９１、９２と同じ大きさとすることができる。
【００５５】
このように超音波印加方向の関係から、絶縁領域８９の一端の領域のパッド間隔を広くとることが可能であり、そうすることにより接合面積を減らすことなくエッチング不良によるショートの発生率の低減を図ることが可能になる。
【００５６】
図６は、パッド間隔とエッチング時のショート発生率の関係を示すグラフである。
【００５７】
同図は、一例として、実験により、（１）パッド間隔Ｄ１を５０〔μｍ〕、パターン厚さＶを３０〔μｍ〕、（２）Ｄ１を５０〔μｍ〕、Ｖを２０〔μｍ〕とし、パッド間隔Ｄ２の値を５０（Ｄ１＝Ｄ２で従来の場合に相当）、１００、１５０、２００〔μｍ〕のそれぞれに変化させたときのショート発生率、および（３）Ｄ１を４５〔μｍ〕、Ｖを３０〔μｍ〕、（４）Ｄ１を４５〔μｍ〕、Ｖを２０〔μｍ〕とし、パッド間隔Ｄ２の値を４５（Ｄ１＝Ｄ２で従来の場合に相当）、９０、１５０、２００〔μｍ〕のそれぞれに変化させたときのショート発生率を示している。このショート発生率は、Ｄ２を上記それぞれの値に設定した配線板を多数、試料として作成し、これらを同一のエッチング条件（使用する液、処理時間等）でエッチングを行った場合の、ｐ電極用パッドとｎ電極用パッドの領域Ｍにおけるエッチング不良によるショートの発生率を示したものであり、上に行くほど発生率が高いことを示すものである。
【００５８】
同図に示すように、（１）〜（４）のいずれの場合も、パッド間隔Ｄ２を従来の値よりも大きくすると、絶縁領域８９内へのエッチング液の流出入が行われ易くなってショート発生率が減少して行き、特に２倍、（１）（２）の場合に１００〔μｍ〕以上、（３）（４）の場合に９０〔μｍ〕以上にすると発生率を大きく抑えられることが判る。当該グラフは、Ｄ１を４５、５０〔μｍ〕とした場合の例を示したものであるが、他の値、例えば５５〔μｍ〕等とした場合でも、同様にＤ２を大きくするに連れてショート発生率が減少し、２倍以上にすると発生率を大きく抑えられるという傾向があることを確認できた。
【００５９】
なお、パターン厚さＶとパッド間隔Ｄの関係は、Ｖが大きくなるほどＤを広くしなければエッチングによるショート発生率が上がることが知られており、例えば導体表面のある点を中心とした部分についてエッチングが行われた場合に、導体の厚さ方向のエッチング速度と、導体の面に平行な方向のエッチング速度がほぼ同等と考えると、導体の厚さ方向に厚さＶだけエッチングが進んだ時（絶縁板に達した時）に、導体の面に平行な方向には、導体を上方から見ると、当該点を中心にほぼ半径Ｖの円の範囲にエッチングが進んでいる（具体的には、導体の、当該点を中心に半径Ｖの球の半分に相当する部分がエッチングにより除去されている）と考えることができる。ここで、当該半径Ｖの円の直径の両端を相対向するパッドの端部と置き換えると、各パッドは、上記点の位置でちょうど離間していることになり、その場合のパッド間隔Ｄは、直径の２Ｖに相当することになる。エッチングが進むに連れて、パッドが除去されて行き、パッド間隔Ｄが広くなっていくので、この意味で、パッド間隔Ｄは、２Ｖを最小値としてとらえることができる。
【００６０】
このようにパッド間隔Ｄの最小値を２Ｖとできることと、パッド間隔Ｄを広くすればショート発生率が低下することを合わせて考慮すれば、エッチングによる絶縁領域の生成には、Ｄ≧２Ｖの関係とすることが望ましいといえる。
【００６１】
これより、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係式を満たすように各値を決めれば、特にショート発生率を低く抑えることが可能になる。
【００６２】
なお、図４では、領域Ｊ、Ｋにおけるパッド８１、８５のエッジ８１１、８５１を直線としたが、例えばエッジが微視的にぎざぎざ状になっている場合には、その凹凸のほぼ中央の位置を結んだ線分を当該エッジとみなして、そのエッジ間距離をパッド間隔とすることができる。また、図４では、パッド８１の領域Ｊにおける先端部αのエッジが、ほぼ直角に折れている状態になっているが、例えば円弧状に曲がった形状になっている場合には、その円弧状の部分を挟む両側のエッジ部分（領域Ｊにおけるエッジ部分８１２と、絶縁領域８９外のエッジ部分８１３）の線分を延長して交わる点をエッジ位置とみなして、その点とパッド８５のエッジ８５１との距離をパッド間隔Ｄとすることができる。このことは、パッド８１の領域Ｋにおける先端部についても同様であり、またパッド８５が、パッド８１同様に、領域Ｊ、Ｋにおける先端部が円弧状に曲がっている形状になっている場合にも同様に言えることである。
【００６３】
上記では、ＬＥＤチップ１４と、ＬＥＤチップ１４が実装されるパッド８１、８５の形状について説明したが、これ以外の他のＬＥＤチップ１１、１２、１３、１５〜７４もＬＥＤチップ１４と同様の形状であり、また各ＬＥＤチップが実装される部分のパッドの形状もパッド８１、８５と同様の形状になっている。各ＬＥＤチップは、ＬＥＤチップ１４の場合と同様に、上記フリップチップボンダ装置により上記の方法で１個ずつ実装される。また、バンプの量、形成位置等が、使用されるＬＥＤチップの大きさ等に基づいて実験等から予め最適な値等が決められることはいうまでもない。
【００６４】
図７は、配線板２の製造方法を説明するための図である。
【００６５】
同図を参照しながら、ＬＥＤチップを実装する前の配線板２の製造方法について簡単に説明するが、同図は配線板２を概念的に説明する図であり、その形状や寸法、パッドの凹凸等の関係は、実際のものと異なっている。
【００６６】
まず工程（ａ）では、上部基板３について、上部基板３用の半硬化状態の絶縁板５の上面にパッド用の導体箔としての銅箔ＰＣを貼着する。
【００６７】
工程（ｂ）では、下部基板４用の半硬化状態の絶縁板６を準備し、工程（ｃ）では、絶縁板６上面にパッド用の銅箔を貼着した後、パッドＰＢに対応する部分を残し、他の銅箔部分をエッチングにより除去する。これにより、絶縁板６の上面にパッドＰＢが形成されることになる。
【００６８】
工程（ｄ）では、銅箔ＰＣが形成された上部基板３と、パッドＰＢが形成された下部基板４を形成面が上側となるように、この順序で重ね合わせ加熱、加圧する。
【００６９】
工程（ｅ）では、上部基板３の、ビアホール用貫通孔Ｃの形成予定位置の銅箔部分をエッチングにより除去し、レーザ照射により当該貫通孔Ｃを形成する。
【００７０】
工程（ｆ）では、上部基板３表面に銅パネルめっきを行い、貫通孔Ｃの壁面に銅を析出させて導通をとり、工程（ｇ）では、パッドＰＡに対応する部分を残し、それぞれの他の銅箔部分をウエットエッチングにより除去する。具体的には、導体箔上のパッドに相当する部分にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストにより被覆されていない導体箔の部分をエッチング液（例えば、塩化第二銅等を含むもの）を用いて除去し、その後、エッチングレジストを除去するものである。これにより、絶縁板５の上面にパッドＰＡが形成されることになる。また、エッチング後に、パッドＰＡの表面に、無電解Ｎｉめっき（厚み約０．６〔μｍ〕）、無電解Ａｕめっき（厚み約０．６〔μｍ〕）を順次行う。最表層に金めっきを施すのは、バンプとの接合強度の向上、酸化防止を図る等のためである。これにより、上部基板３、下部基板４からなる配線板２が完成する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態の配線板２は、超音波印加方向との関係から、絶縁領域における一方端の領域のパッド間隔よりも、他方端の領域のパッド間隔を大きくした構成にしているので、バンプによる接合面積を確保でき、従来のようなパッド間隔を均等かつできるだけ狭くした構成よりも、絶縁領域内の間隔を広くした領域と中央との間のエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなり、製造段階のエッチング工程におけるエッチング不良によるショート発生率を減らすことが可能になる。
【００７２】
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００７３】
（１）上記実施の形態では、ＬＥＤチップとして、平面視、その外観が矩形状であり、一方（片側）の面の、一の角の隅にｎ電極、間隔をおいて残りの部分にｐ電極が配されており、電極対向領域における形状がほぼＬ字状になっている構成のものを用いた場合に、そのＬＥＤチップのｐ、ｎ電極の形状に合わせて、配線板２上の絶縁領域を平面視ほぼＬ字状としたが、絶縁領域の形状は、ＬＥＤチップのｐ、ｎ電極の形状に基づいて、接合面積（バンプ形成面積）をより広く取れるように決められるものであり、ＬＥＤチップの電極形状によって、例えば亀甲括弧（ 〕）状等とすることが考えられる。この場合でも上記同様に、配線板２上のパッドは、その絶縁領域が、平面視、その一方端の第１の領域（領域Ｊに相当）が超音波印加方向とほぼ平行な方向に伸びており、他方端の第２の領域（領域Ｋに相当）が超音波印加方向とほぼ直交する方向に伸びる形状に形成される。そして、第２の領域におけるｐ電極用のパッドについては、ｐ電極のバンプ非形成領域（領域ｂに相当）に対応する部分のエッジが内方に後退する形状にされ、第２の領域のパッド間隔が第１の領域の間隔よりも広げられる。
【００７４】
（２）上記実施の形態では、超音波印加方向がＸ方向と平行な方向の場合の例を説明したが、例えばＹ方向と平行な場合には、図８（ＬＥＤチップ、バンプについては破線で図示）に示すように、パッド８１の、領域Ｊにおけるエッジを内方に後退させて（上記実施の形態とパッド間隔の広狭の位置関係を反対にして）、Ｄ１＜Ｄ２の関係が満たされるようにエッチングによるパッド形成がなされることになる。この場合も上記同様に、超音波印加方向との関係において、絶縁領域８９の両端の領域の内、超音波印加方向とほぼ平行な方向に伸びる第１の領域（ここでは領域Ｋ）がパッド間隔が狭い方の領域になり、超音波印加方向とほぼ直交する方向に伸びる第２の領域（ここでは領域Ｊ）がパッド間隔が広い方の領域になる。
【００７５】
（３）上記実施の形態では、絶縁領域８９内の領域Ｋのパッド間隔Ｄ２を一定としたが、接合強度を確保できるのであれば、例えば図９に示すように、ｐ電極用のパッド８１を、そのＫ領域における外縁８１１が、正規実装姿勢におけるＬＥＤチップのｐ電極の外縁１４８との位置関係において、正規実装姿勢におけるＬＥＤチップの中心Ｈから遠ざかるに連れて内方に退避して行く形状として、領域Ｋのパッド間隔Ｄを広くすることもできる。
【００７６】
（４）上記では、６４個のＬＥＤチップが配線板上にフリップチップ実装されてなる照明ユニット１の構成について説明したが、本発明は、当該照明ユニット１を光源として用いた照明装置に適用することができる。
【００７７】
図１０は、照明装置２００の構成例を示す一部破断の斜視図である。
【００７８】
同図に示すように、照明装置２００は、電球形であって、ケース２０１、反射笠２０２、口金２０３および光源としての照明ユニット１を備えている。口金２０３は、白熱電球等の一般照明電球に用いられるものと同サイズ（同規格）のものである。
【００７９】
ケース２０１の内部には、照明ユニット１への給電のための給電ユニット（不図示）が配置されている。この給電ユニットは、口金２０３を介して供給される交流電流をＬＥＤチップ点灯のための直流電流に変換して照明ユニット１に供給する公知のＡＣ−ＤＣ変換回路から構成されている。なお、この照明ユニット１を光源として用いた照明装置としては、例えば電気スタンドや懐中電灯等とすることもできる。
【００８０】
（５）上記では、配線板を樹脂製の基板としたが、これに限定されず、例えばシリコン基板、セラミック基板、ホーロー基板、窒化アルミニウム基板、酸化ベリリウム基板等を用いても良い。さらに、配線板２としては絶縁板が複数層積層されてなる構成に限られず、単層の構成であっても良い。また、絶縁板として上記いずれかのものを用い、当該絶縁板を一層または複数層の積層構造からなる配線板（基板）とした場合に、その配線板の裏面（導体パターン形成面となる表面の反対側の面）の一部もしくはほぼ全面に、銅、アルミニウム等の金属板を放熱部材として貼着（取着）する構成としても良い。
【００８１】
また、導体パターンとして銅（Ｃｕ）を用いたが、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等、金属接合が可能な材料を用いることができる。また、上記実施の形態では、ＬＥＤチップとして３００〔μｍ〕角の大きさのものを用いた場合の例を説明したが、ＬＥＤチップの大きさがこれに限定されるものでないことはいうまでもなく、例えば一辺が２５０〔μｍ〕以上４００〔μｍ〕以下の範囲内のいずれかの値の矩形状のものを用いるとしても良い。
【００８２】
このような大きさのＬＥＤチップを用いる場合であっても、ＬＥＤチップの接合強度を高めるためには、パッド間隔Ｄ１をより狭くしてバンプ形成領域をできるだけ広くとれるようにすることが望ましく、少なくともパッド間隔Ｄ１を約１００〔μｍ〕以下の値にすれば、最低限必要とされるバンプ形成領域（接合強度）を確保することが可能になる。なお、接合強度をより高いレベルで確保しようとする場合には、Ｄ１を約８０〔μｍ〕以下の値に設定することがより好ましい。
【００８３】
また、ＬＥＤチップとしては、上記した範囲外のもの、すなわち２５０〔μｍ〕よりも小さいもの、また４００〔μｍ〕よりも大きいもの、場合によってはミリオーダのもの等を用いることもできる。
【００８４】
いずれの場合であっても、配線板のパッドのｐ電極、ｎ電極に対応する部分の形状が、使用されるＬＥＤチップの形状に応じて変わることになり、絶縁領域の一方端のパッド間隔よりも他方端のパッド間隔の方が広くなるように、エッチングによるパッド形成がなされることになる。また、ＬＥＤチップとしては、面積が大きいほうをｎ電極、小さい方をｐ電極とした構成のものを使用することもできる。
【００８５】
（６）上記絶縁板内に含まれる無機質フィラーとしては、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーを用いることが好ましい。充填率および熱伝導性を高めるという観点から、無機質フィラーの粒形は球状であることが好ましい。また、無機質フィラーが分散される樹脂組成物は、エポキシ樹脂に限られず、例えばフェノール樹脂、シアネート樹脂等を用いても良い。
【００８６】
（７）上記実施の形態では、製造工程における実装精度面から３個のバンプを形成するとしたが、その数は必ずしも上記の構成に限られることはない。例えば、バンプを２個とすることができる。３個のバンプを形成する場合に比べ、バンプの配線板への投入回数を一つ減らすことができ、その分所要時間を少なくできる。この場合、ｐ電極１４５、ｎ電極１４６についてバンプが一個ずつ形成されることになり、３個の場合と同じ接合強度を得るには、ｐ電極１４５、ｎ電極１４６について、バンプの形成面積を同程度とれるようにすれば良いので、ｎ電極１４６については、図４のバンプ９３と同じ大きさのものが形成され、ｐ電極１４５については、Ｓ、Ｔ点を結ぶ線分の中点を中心に、超音波印加方向に広がる楕円状のバンプが形成される（バンプ９１、９２を足し合わせた量にほぼ等しい量のバンプが配置される）ようにフリップチップ実装がなされる。
【００８７】
（８）さらに、熱と超音波による接合に限られず、超音波のみ、接合時にＬＥＤチップに一定の方向に振動が加わる熱圧着、熱のみ、圧着のみ等の接合方法を用いる場合におけるプリント配線板に適用できる。そして、ＬＥＤチップに限られず、半導体レーザ等の光半導体素子実装用のプリント配線板、それを用いた照明ユニット、照明装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
ＬＥＤ等の光半導体素子がパッド上にフリップチップ実装により接合されるプリント配線板において、光半導体素子との接合強度を高めると共に、パッドがエッチングにより形成される場合におけるエッチング不良の低減が要求されるプリント配線板に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態に係る照明ユニットの平面図である。
【図２】図１におけるＬＥＤチップおよびその付近の詳細図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤチップとプリント配線板を切断したときの矢視断面図である。
【図４】ＬＥＤチップが実装されていない状態の配線板の実装面の平面図である。
【図５】ＬＥＤチップの電極側の面の平面図である。
【図６】パッド間隔とエッチング時のショート発生率の関係を示す図である。
【図７】配線板の製造方法を説明するための図である。
【図８】配線板のパッドの別の形状の例を示す平面図である。
【図９】配線板のパッドのさらに別の形状の例を示す平面図である。
【図１０】照明装置の構成例を示す一部破断の斜視図である。
【図１１】従来の、ＬＥＤチップが配線板のｐ電極用のパッドとｎ電極用のパッド上に正規実装姿勢でフリップチップ実装されている状態を拡大して示した平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 照明ユニット
２ プリント配線板
３、４ 基板
５、６ 絶縁板
７、８、８１、８５ パッド
１１〜７４ ＬＥＤベアチップ
８９ 絶縁領域
９１、９２、９３ バンプ
１４５ ｐ電極
１４６ ｎ電極
１５０ 電極対向領域
１４８、１４９ 電極エッジ
２００ 照明装置
８１１、８５１ パッドのエッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板、照明装置およびプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、照明装置の分野では、片面にｐ電極とｎ電極を配置させた、数百μｍ角の大きさのＬＥＤベアチップ（以下、単に「ＬＥＤチップ」という。）を、フリップチップ方式でプリント配線板（以下、単に「配線板」という。）上に多数個高密度に実装して、照明装置として用いたものが出現している。
【０００３】
図１１は、一のＬＥＤチップ９１０が、配線板９００上に形成されたｐ電極９１１用のパッド９０１とｎ電極９１２用のパッド９０２上にフリップチップ実装されている状態を拡大して示した平面図であり、ＬＥＤチップ９１０とパッド９０１、９０２とを区別するため、ＬＥＤチップ９１０の方を太線で示すと共に、その裏面（下面）側に配置されたｐ電極９１１、ｎ電極９１２を透視して示している。
【０００４】
同図に示すように、ＬＥＤチップ９１０のｐ電極９１１とｎ電極９１２は、間隔ｄ、例えば、ＬＥＤチップ９１０が約３００〔μｍ〕角の場合、約２０〔μｍ〕をおいて対向配置されている。この間隔ｄは、発光部（ここでは、ｐ電極９１１）の面積をより広くとるため、できるだけ狭く設定される。
【０００５】
一方、配線板９００は、そのパッド９０１、９０２がウェットエッチングにより形成されたものが用いられ、パッド９０１、９０２は、対応するｐ電極９１１、ｎ電極９１２の形状に合うように間隔Ｄをおいて対向配置されている。
【０００６】
ＬＥＤチップ９１０は、フリップチップボンダ装置により、配線板９００上における設計上の実装位置まで搬送され、金（Ａｕ）等のバンプ（不図示）を介して押圧されながら熱および超音波による振動を加えられることによって接合される。
【０００７】
上記のような照明装置では、高光出力を得るため多くの電力が供給される。そのため発熱量が多くなり、ＬＥＤチップ９１０と配線板９００の熱膨張率の違いからＬＥＤチップ９１０と配線板９００の接合部分にクラックが生じ、接合不良等が発生する場合がある。
【０００８】
そこで、従来では、パッド９０１、９０２の対向部分の間隔Ｄを均一かつ可能な限り狭く設定することで、バンプを形成できる面積をより広くとれるようにして接合強度を高め、クラック発生を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２３２０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、パッド９０１、９０２の間隔を狭くすると、配線板製造時のエッチング工程において、除去すべき領域の、特に中央（図中のＺ）の部分にエッチング液が入り込みにくく、エッチング不良となってその部分が繋がったままになりショートが発生するものが現れ、歩留まりが悪いという問題が生じる。パッド間隔を全体的に広くすると、エッチング不良を解消できるが、バンプ形成のための面積がその分狭くなるから接合強度が低くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、接合強度を高められ、エッチングによるショート発生率を少なくすることを可能ならしめるプリント配線板、照明装置およびプリント配線板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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすことを特徴とする。
【００１５】
また、前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、Ｄ１≦１００（μｍ）であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１と第２のパッドは、ウエットエッチングにより形成されたものであることを特徴とする。
【００１８】
また、少なくとも無機質フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料から形成される絶縁板が一層、または複数層の積層構造からなる基板を有し、前記第１と第２のパッドは、前記基板の表面に形成されており、前記基板の裏面には、放熱部材が取着されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記無機質フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーが用いられていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記放熱部材は、銅もしくはアルミニウムからなる金属板であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がプリント配線板にフリップチップ実装されてなる照明装置であって、上記のプリント配線板が用いられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、前記第１と第２のパッドは、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明に係るプリント配線板は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっている。
【００２４】
これにより、例えば、第１と第２のパッドがウエットエッチングにより形成され、光半導体素子が超音波接合等の一定の方向に振動が加わる接合方法によりバンプを介して接合されるものである場合に、バンプ形成に影響を与えないように、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭くすると共に、第２の領域における間隔Ｄ２を広くとるようにすれば、バンプ形成面積を大きくとることができ接合強度を高めることができ、かつ絶縁領域におけるエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなって、エッチング工程におけるエッチング不良によるショートの発生率を低減させることが可能（ひいてはコスト低減が可能）になる。
【００２５】
また、前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっている。
【００２６】
これにより、例えば、第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成する場合、第２と第３の領域へのエッチング液の循環がなされ易くなり、エッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００２７】
さらに、前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっている。
【００２８】
例えば、前記光半導体素子として、平面視、その外観が矩形状であり、片側の面の、一の角の隅に第１の電極、間隔をおいて残りの部分に第２の電極が配されており、電極対向領域における形状が上記Ｌ字状に類似する形状になっているものが使用され、第１の電極が第１のバンプを介して第１のパッド上に、第２の電極が第２のバンプを介して第２のパッド上に接合される場合に、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭く、第２の領域における間隔Ｄ２を広くすることにより、第１、第２のバンプをより大きく楕円状に形成することが可能になり、接合強度をより強くできる。
【００２９】
また、（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすようにしている。これにより、例えば、第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成する場合、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３０】
さらに、前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすようにしている。これにより、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３１】
また、前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、Ｄ１≦１００（μｍ）にしている。これにより、接合強度を高めながらさらにエッチング不良によるショートの発生率を低減させることができる。
【００３２】
また、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、前記第１と第２のパッドが、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になるようにしている。
【００３３】
これにより、例えば光半導体素子が超音波接合等の一定の方向に振動が加わる接合方法によりバンプを介して接合されるものである場合に、バンプ形成に影響を与えないように、第１の領域における間隔Ｄ１をできるだけ狭くすると共に、第２の領域における間隔Ｄ２を広くとるようにすれば、バンプ形成面積を大きくとることができ接合強度を高めることができ、かつ絶縁領域におけるエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなって、エッチング工程におけるエッチング不良によるショートの発生率を低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は、本実施の形態に係る照明ユニット１の平面図である。照明ユニット１は、配線板２上に、６４個のＬＥＤチップ１１〜７４が８行８列（「行」は、上から１、２・・８行目、「列」は左から１、２・・８列目とする。）のマトリクス上に整然と実装されてなる。ここでは、ＬＥＤチップ１１〜７４は、それぞれが平面視で縦横（図５の長さＬ）ともに約３００（μｍ）の寸法になっており、それぞれがフリップチップ方式により実装されている。
【００３６】
配線板２は、無機質フィラー入り熱硬化性樹脂からなる絶縁板５、６（図３参照）の表面に金属からなる導体パターン（以下、「パッド」ともいう。）８、７がウエットエッチングにより形成されてなる基板３、４が複数層（本例では、２層）に積層された構成をしている。図１では、上部基板３のみが表れている。なお、本実施の形態では、絶縁板５、６には、無機質フィラーとしてアルミナを、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用したアルミナコンポジット基板が用いられている。また、パッド７、８には、銅（Ｃｕ）が用いられている。これらパッド７、８は、主に、各行における奇数列目のＬＥＤチップと偶数列目のＬＥＤチップの各々同士を直列に接続する目的で形成されたものである。
【００３７】
図２は、図１におけるＡ部、すなわち１行４列目のＬＥＤチップ１４およびその付近の詳細図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤチップ１４と配線板２を切断したときの矢視断面図である。また、図４は、ＬＥＤチップ１４が実装されていない状態の配線板２の実装面の平面図、図５は、ＬＥＤチップ１４の電極側の面の平面図である。
【００３８】
なお、図２は、ＬＥＤチップ１４が設計上の実装位置に正規の実装姿勢で実装された場合の例を示しており、ＬＥＤチップ１４と導体パターン８１、８５とを区別するため、ＬＥＤチップ１４を太線で示すと共に、ＬＥＤチップ１４の電極側の面（下面）に配置されたアノード電極（ｐ電極）１４５、カソード電極（ｎ電極）１４６を透視して示している。また、図２では、フリップチップ実装の接合部材としてのバンプ９１、９２、９３を破線で示している。このバンプ９１〜９３は、ここでは、金（Ａｕ）が用いられ、図中Ｓ、Ｔ、Ｕ点は、バンプの配置位置の中心点を示している。
【００３９】
各図に示すように、ＬＥＤチップ１４は、絶縁性の透明のサファイア基板１４１上にAlInGaN系のＮ型層１４２、活性層１４３、Ｐ型AlInGaN層１４４が積層された構造の片面電極型のものであり、Ｐ型層に設けたp電極１４５とＮ型層に設けたn電極１４６を介して給電されるようになっている。
【００４０】
一方、パッド８１の一方端部分８２、パッド８５の一方端部分８６は、それぞれｐ電極１４５、ｎ電極１４６と対応した配置関係で、かつ類似した形状に形成されている。
【００４１】
ＬＥＤチップ１４は、フリップチップ実装された状態で、ｐ電極１４５がパッド８１の一方端部分８２とバンプ９１、９２を介して接続され、ｎ電極１４６がパッド８５の一方端部分８６とバンプ９３を介して電気的に接続される。なお、いうまでもなく、上記パッド８１の他方端部分は、ＬＥＤチップ１６（図１）のｎ電極と、パッド８５の他方端部分は、ＬＥＤチップ１２のｐ電極とそれぞれ接続される。
【００４２】
ＬＥＤチップ１４の実装には、公知のフリップチップボンダ装置（不図示）が用いられる。このフリップチップボンダ装置は、配線板２が載置されたステージを移動制御して、配線板２上におけるＬＥＤチップ１４の設計上の実装位置を、別の場所からＬＥＤチップ１４を吸着、搬送して停止しているコレットの位置に合わせた上で、コレットを降下させ、その先端に吸着されたＬＥＤチップ１４をバンプを介して配線板２に押圧した状態で所定時間だけ熱および超音波振動を加えて配線板２に接合する装置である。
【００４３】
具体的に説明すると、設計上の実装中心となる位置（図４に示す点Ｈ）を挟んで絶縁板５上に２つの認識マーク（ここでは、不図示）を予め形成しておき、これら認識マークの位置を画像認識装置によって認識し、その認識結果から当該実装中心（点Ｈ）の位置を求める。一方で、コレットに吸着されているＬＥＤチップ１４を認識し、その形状からコレットに吸着されて停止しているＬＥＤチップ１４の中心（ＬＥＤチップ１４の縦、横をそれぞれ２等分する直線の交点の位置：図５の点Ｇ）のＸ−Ｙ平面上における位置を求める。
【００４４】
そして、求めた実装中心の位置と、ＬＥＤチップ１４の中心位置との位置ずれ量を演算し、その位置ずれ量の分だけコレットを移動させて位置補正を行い、実装中心の位置とＬＥＤチップの中心位置との位置合わせを行う。また、ＬＥＤチップ１４の吸着姿勢から、その向きが実際に実装すべき向き（正規実装姿勢）からどれだけずれているか（回転しているか）を求め、ずれている場合には、そのずれ量を補正する向きにコレットを回転（自転）させる。なお、バンプ９１、９２、９３は、上記位置あわせ工程の前に、パッド上のＳ、Ｔ、Ｕ点を中心位置として形成される。
【００４５】
位置合わせが終わると、コレットを降下させ（ＬＥＤチップ１４が配線板２上の設計位置にバンプを介して置かれることになる。）、超音波接合を実行する。
【００４６】
本実施の形態のＬＥＤチップは、照明ユニットに用いられるものであるため、超音波振動のパワー（具体的には、振幅の量）が表示装置等に用いられる場合の数倍の大きさ、ここでは、表示装置等の場合に通常２００〔ｍＷ〕程度のところを４００〔ｍＷ〕程度にされて実装される。具体的には、所定の温度の熱が加えられると共に、約１５０〔ｇ〕の押圧力で押圧され、約６０〔ｋＨｚ〕の周波数、コレットの先端位置において数μｍの振幅となる超音波振動が約０．３秒間加えられる。この超音波振動が、ここでは図２に示す矢印方向に印加され（以下、この振動の方向を「超音波印加方向」という。）、これによりバンプ９１〜９３は、それぞれが超音波印加方向に押し広げられるように変形しながら潰され平面視楕円状になり、ここでは、Ｘ方向長さが約１２０〔μｍ〕、Ｙ方向長さが約９０〔μｍ〕、厚みが約１５〔μｍ〕になる。
【００４７】
なお、一のＬＥＤチップに対しほぼ同一の大きさの３個のバンプを用いるようにしているのは、ＬＥＤチップの実装位置精度がより向上するからである。すなわち、２個のバンプを用いる場合、ＬＥＤチップは、コレットにより設計位置まで搬送されたとき２点支持されることになり、仮に傾斜した状態で超音波が印加されると実装位置が微小とはいえ本来の位置からずれることがあるが、３個の場合、３点支持になって２点支持よりも安定した状態で実装できるからである。
【００４８】
図５において、ＬＥＤチップ１４のｐ電極１４５とｎ電極１４６が対向する領域（電極対向領域）１５０の間隔ｄ（電極の外縁（エッジ）１４８と１４９間の距離）は、平面視においてどの位置でもほぼ均一（ここでは、約２０〔μｍ〕）になっている。この間隔ｄは、ＬＥＤチップのｐ電極（発光部）の、配線板２と対向する側の面積（発光面積）をより大きくとれるように、ｎ電極の大きさとの関係からできるだけ狭く設定される。
【００４９】
一方、図４より、配線板２における、平面視、パッド８１、８５に挟まれる帯状の絶縁領域（斜線部）８９では、当該領域８９を、一方端の領域Ｊと、他方端の領域Ｋと、領域Ｊ、Ｋに挟まれる領域Ｍに分けたとき、領域Ｊにおける間隔Ｄ（パッド８１のエッジ８１１と、パッド８５のエッジ８５１間の距離。以下「パッド間隔」という。）が「Ｄ１（約５０〔μｍ〕）」、領域Ｋにおけるパッド間隔が「Ｄ２（約１００〔μｍ〕）」、領域Ｍにおけるパッド間隔が、Ｄ１以上Ｄ２以下の範囲内で、領域Ｊに近づく方向に段階的に広くなっている。
【００５０】
このように領域Ｋのパッド間隔を領域Ｊに対し広くするのは、配線板２の製造工程内のエッチング工程において、パッド８１、８５のエッチング不良によるショート発生率をより少なくするためである。
【００５１】
すなわち、従来では、パッド間隔を均一かつできるだけ狭くしてバンプ形成面積を広くとるようにしていたが（図１１）、間隔を狭くすると、どうしてもエッチング工程で除去すべき部分（絶縁領域）の、特に中央部（点Ｈに近い部分）にエッチング液が回り込みにくくなり、エッチング不良が発生することが多くなる。これを解消するには、パッド間隔を全体的に広くとりエッチング液が入り込み易くすれば良いが、それではバンプの形成面積を減らさざるを得なくなり接合強度を確保できなくなる。
【００５２】
一方で、超音波接合では、押し潰されたバンプが、例えばパッドの絶縁領域に流入し始めると、そのほとんどが流れ込んでしまいパッド上にわずかしか残らなくなって接合不良となったり、流れ込んだバンプによりパッド間がショートしたり、またｐ電極の外側（例えば、図２のＥ部）にはみ出すと、ＬＥＤチップのｐ−ｎジャンクション間（Ｎ型層１４２とＰ型層１４４：図３）がショートするといった問題が発生する場合があり、さらに印加される超音波振動等のばらつきにより、バンプの押し広げられる範囲もある程度ばらつくことがあるため、単にバンプの量を増やして接合強度を高めるなどといったことができず、バンプの形成位置、量等は制限される。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、このような制限のもと、大きさがほぼ同じバンプ９１〜９３を、その形成面積をできるだけ大きく取れるように形成しようとした場合、超音波印加方向の関係から、ｐ電極１４５について、バンプは実際にはｐ電極１４５の、図５に示すａ領域に形成され、ｂ領域には形成されないことを考慮して、パッド８１の、当該ｐ電極のｂ領域（バンプ非形成領域）に対応する部分（図４の位置ＱからＲまでの部分）を形成しないようにして（接合に寄与しない部分のため接合強度に影響を与えない。）、一方のパッド間隔を広め、エッチング液を絶縁領域内に流出入させ易くしてエッチング不良の発生を低減させているのである。
【００５４】
なお、ｎ電極１４６については、ＬＥＤチップの構成上、ｐ−ｎジャンクション間のショートを考慮する必要がないため、図２に示すようにバンプ９３が多少外側にはみ出しても問題にならず、バンプ９１、９２と同じ大きさとすることができる。
【００５５】
このように超音波印加方向の関係から、絶縁領域８９の一端の領域のパッド間隔を広くとることが可能であり、そうすることにより接合面積を減らすことなくエッチング不良によるショートの発生率の低減を図ることが可能になる。
【００５６】
図６は、パッド間隔とエッチング時のショート発生率の関係を示すグラフである。
【００５７】
同図は、一例として、実験により、（１）パッド間隔Ｄ１を５０〔μｍ〕、パターン厚さＶを３０〔μｍ〕、（２）Ｄ１を５０〔μｍ〕、Ｖを２０〔μｍ〕とし、パッド間隔Ｄ２の値を５０（Ｄ１＝Ｄ２で従来の場合に相当）、１００、１５０、２００〔μｍ〕のそれぞれに変化させたときのショート発生率、および（３）Ｄ１を４５〔μｍ〕、Ｖを３０〔μｍ〕、（４）Ｄ１を４５〔μｍ〕、Ｖを２０〔μｍ〕とし、パッド間隔Ｄ２の値を４５（Ｄ１＝Ｄ２で従来の場合に相当）、９０、１５０、２００〔μｍ〕のそれぞれに変化させたときのショート発生率を示している。このショート発生率は、Ｄ２を上記それぞれの値に設定した配線板を多数、試料として作成し、これらを同一のエッチング条件（使用する液、処理時間等）でエッチングを行った場合の、ｐ電極用パッドとｎ電極用パッドの領域Ｍにおけるエッチング不良によるショートの発生率を示したものであり、上に行くほど発生率が高いことを示すものである。
【００５８】
同図に示すように、（１）〜（４）のいずれの場合も、パッド間隔Ｄ２を従来の値よりも大きくすると、絶縁領域８９内へのエッチング液の流出入が行われ易くなってショート発生率が減少して行き、特に２倍、（１）（２）の場合に１００〔μｍ〕以上、（３）（４）の場合に９０〔μｍ〕以上にすると発生率を大きく抑えられることが判る。当該グラフは、Ｄ１を４５、５０〔μｍ〕とした場合の例を示したものであるが、他の値、例えば５５〔μｍ〕等とした場合でも、同様にＤ２を大きくするに連れてショート発生率が減少し、２倍以上にすると発生率を大きく抑えられるという傾向があることを確認できた。
【００５９】
なお、パターン厚さＶとパッド間隔Ｄの関係は、Ｖが大きくなるほどＤを広くしなければエッチングによるショート発生率が上がることが知られており、例えば導体表面のある点を中心とした部分についてエッチングが行われた場合に、導体の厚さ方向のエッチング速度と、導体の面に平行な方向のエッチング速度がほぼ同等と考えると、導体の厚さ方向に厚さＶだけエッチングが進んだ時（絶縁板に達した時）に、導体の面に平行な方向には、導体を上方から見ると、当該点を中心にほぼ半径Ｖの円の範囲にエッチングが進んでいる（具体的には、導体の、当該点を中心に半径Ｖの球の半分に相当する部分がエッチングにより除去されている）と考えることができる。ここで、当該半径Ｖの円の直径の両端を相対向するパッドの端部と置き換えると、各パッドは、上記点の位置でちょうど離間していることになり、その場合のパッド間隔Ｄは、直径の２Ｖに相当することになる。エッチングが進むに連れて、パッドが除去されて行き、パッド間隔Ｄが広くなっていくので、この意味で、パッド間隔Ｄは、２Ｖを最小値としてとらえることができる。
【００６０】
このようにパッド間隔Ｄの最小値を２Ｖとできることと、パッド間隔Ｄを広くすればショート発生率が低下することを合わせて考慮すれば、エッチングによる絶縁領域の生成には、Ｄ≧２Ｖの関係とすることが望ましいといえる。
【００６１】
これより、Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係式を満たすように各値を決めれば、特にショート発生率を低く抑えることが可能になる。
【００６２】
なお、図４では、領域Ｊ、Ｋにおけるパッド８１、８５のエッジ８１１、８５１を直線としたが、例えばエッジが微視的にぎざぎざ状になっている場合には、その凹凸のほぼ中央の位置を結んだ線分を当該エッジとみなして、そのエッジ間距離をパッド間隔とすることができる。また、図４では、パッド８１の領域Ｊにおける先端部αのエッジが、ほぼ直角に折れている状態になっているが、例えば円弧状に曲がった形状になっている場合には、その円弧状の部分を挟む両側のエッジ部分（領域Ｊにおけるエッジ部分８１２と、絶縁領域８９外のエッジ部分８１３）の線分を延長して交わる点をエッジ位置とみなして、その点とパッド８５のエッジ８５１との距離をパッド間隔Ｄとすることができる。このことは、パッド８１の領域Ｋにおける先端部についても同様であり、またパッド８５が、パッド８１同様に、領域Ｊ、Ｋにおける先端部が円弧状に曲がっている形状になっている場合にも同様に言えることである。
【００６３】
上記では、ＬＥＤチップ１４と、ＬＥＤチップ１４が実装されるパッド８１、８５の形状について説明したが、これ以外の他のＬＥＤチップ１１、１２、１３、１５〜７４もＬＥＤチップ１４と同様の形状であり、また各ＬＥＤチップが実装される部分のパッドの形状もパッド８１、８５と同様の形状になっている。各ＬＥＤチップは、ＬＥＤチップ１４の場合と同様に、上記フリップチップボンダ装置により上記の方法で１個ずつ実装される。また、バンプの量、形成位置等が、使用されるＬＥＤチップの大きさ等に基づいて実験等から予め最適な値等が決められることはいうまでもない。
【００６４】
図７は、配線板２の製造方法を説明するための図である。
【００６５】
同図を参照しながら、ＬＥＤチップを実装する前の配線板２の製造方法について簡単に説明するが、同図は配線板２を概念的に説明する図であり、その形状や寸法、パッドの凹凸等の関係は、実際のものと異なっている。
【００６６】
まず工程（ａ）では、上部基板３について、上部基板３用の半硬化状態の絶縁板５の上面にパッド用の導体箔としての銅箔ＰＣを貼着する。
【００６７】
工程（ｂ）では、下部基板４用の半硬化状態の絶縁板６を準備し、工程（ｃ）では、絶縁板６上面にパッド用の銅箔を貼着した後、パッドＰＢに対応する部分を残し、他の銅箔部分をエッチングにより除去する。これにより、絶縁板６の上面にパッドＰＢが形成されることになる。
【００６８】
工程（ｄ）では、銅箔ＰＣが形成された上部基板３と、パッドＰＢが形成された下部基板４を形成面が上側となるように、この順序で重ね合わせ加熱、加圧する。
【００６９】
工程（ｅ）では、上部基板３の、ビアホール用貫通孔Ｃの形成予定位置の銅箔部分をエッチングにより除去し、レーザ照射により当該貫通孔Ｃを形成する。
【００７０】
工程（ｆ）では、上部基板３表面に銅パネルめっきを行い、貫通孔Ｃの壁面に銅を析出させて導通をとり、工程（ｇ）では、パッドＰＡに対応する部分を残し、それぞれの他の銅箔部分をウエットエッチングにより除去する。具体的には、導体箔上のパッドに相当する部分にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストにより被覆されていない導体箔の部分をエッチング液（例えば、塩化第二銅等を含むもの）を用いて除去し、その後、エッチングレジストを除去するものである。これにより、絶縁板５の上面にパッドＰＡが形成されることになる。また、エッチング後に、パッドＰＡの表面に、無電解Ｎｉめっき（厚み約０．６〔μｍ〕）、無電解Ａｕめっき（厚み約０．６〔μｍ〕）を順次行う。最表層に金めっきを施すのは、バンプとの接合強度の向上、酸化防止を図る等のためである。これにより、上部基板３、下部基板４からなる配線板２が完成する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態の配線板２は、超音波印加方向との関係から、絶縁領域における一方端の領域のパッド間隔よりも、他方端の領域のパッド間隔を大きくした構成にしているので、バンプによる接合面積を確保でき、従来のようなパッド間隔を均等かつできるだけ狭くした構成よりも、絶縁領域内の間隔を広くした領域と中央との間のエッチング液の循環（入れ代わり）がなされ易くなり、製造段階のエッチング工程におけるエッチング不良によるショート発生率を減らすことが可能になる。
【００７２】
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００７３】
（１）上記実施の形態では、ＬＥＤチップとして、平面視、その外観が矩形状であり、一方（片側）の面の、一の角の隅にｎ電極、間隔をおいて残りの部分にｐ電極が配されており、電極対向領域における形状がほぼＬ字状になっている構成のものを用いた場合に、そのＬＥＤチップのｐ、ｎ電極の形状に合わせて、配線板２上の絶縁領域を平面視ほぼＬ字状としたが、絶縁領域の形状は、ＬＥＤチップのｐ、ｎ電極の形状に基づいて、接合面積（バンプ形成面積）をより広く取れるように決められるものであり、ＬＥＤチップの電極形状によって、例えば亀甲括弧（ 〕）状等とすることが考えられる。この場合でも上記同様に、配線板２上のパッドは、その絶縁領域が、平面視、その一方端の第１の領域（領域Ｊに相当）が超音波印加方向とほぼ平行な方向に伸びており、他方端の第２の領域（領域Ｋに相当）が超音波印加方向とほぼ直交する方向に伸びる形状に形成される。そして、第２の領域におけるｐ電極用のパッドについては、ｐ電極のバンプ非形成領域（領域ｂに相当）に対応する部分のエッジが内方に後退する形状にされ、第２の領域のパッド間隔が第１の領域の間隔よりも広げられる。
【００７４】
（２）上記実施の形態では、超音波印加方向がＸ方向と平行な方向の場合の例を説明したが、例えばＹ方向と平行な場合には、図８（ＬＥＤチップ、バンプについては破線で図示）に示すように、パッド８１の、領域Ｊにおけるエッジを内方に後退させて（上記実施の形態とパッド間隔の広狭の位置関係を反対にして）、Ｄ１＜Ｄ２の関係が満たされるようにエッチングによるパッド形成がなされることになる。この場合も上記同様に、超音波印加方向との関係において、絶縁領域８９の両端の領域の内、超音波印加方向とほぼ平行な方向に伸びる第１の領域（ここでは領域Ｋ）がパッド間隔が狭い方の領域になり、超音波印加方向とほぼ直交する方向に伸びる第２の領域（ここでは領域Ｊ）がパッド間隔が広い方の領域になる。
【００７５】
（３）上記実施の形態では、絶縁領域８９内の領域Ｋのパッド間隔Ｄ２を一定としたが、接合強度を確保できるのであれば、例えば図９に示すように、ｐ電極用のパッド８１を、そのＫ領域における外縁８１１が、正規実装姿勢におけるＬＥＤチップのｐ電極の外縁１４８との位置関係において、正規実装姿勢におけるＬＥＤチップの中心Ｈから遠ざかるに連れて内方に退避して行く形状として、領域Ｋのパッド間隔Ｄを広くすることもできる。
【００７６】
（４）上記では、６４個のＬＥＤチップが配線板上にフリップチップ実装されてなる照明ユニット１の構成について説明したが、本発明は、当該照明ユニット１を光源として用いた照明装置に適用することができる。
【００７７】
図１０は、照明装置２００の構成例を示す一部破断の斜視図である。
【００７８】
同図に示すように、照明装置２００は、電球形であって、ケース２０１、反射笠２０２、口金２０３および光源としての照明ユニット１を備えている。口金２０３は、白熱電球等の一般照明電球に用いられるものと同サイズ（同規格）のものである。
【００７９】
ケース２０１の内部には、照明ユニット１への給電のための給電ユニット（不図示）が配置されている。この給電ユニットは、口金２０３を介して供給される交流電流をＬＥＤチップ点灯のための直流電流に変換して照明ユニット１に供給する公知のＡＣ−ＤＣ変換回路から構成されている。なお、この照明ユニット１を光源として用いた照明装置としては、例えば電気スタンドや懐中電灯等とすることもできる。
【００８０】
（５）上記では、配線板を樹脂製の基板としたが、これに限定されず、例えばシリコン基板、セラミック基板、ホーロー基板、窒化アルミニウム基板、酸化ベリリウム基板等を用いても良い。さらに、配線板２としては絶縁板が複数層積層されてなる構成に限られず、単層の構成であっても良い。また、絶縁板として上記いずれかのものを用い、当該絶縁板を一層または複数層の積層構造からなる配線板（基板）とした場合に、その配線板の裏面（導体パターン形成面となる表面の反対側の面）の一部もしくはほぼ全面に、銅、アルミニウム等の金属板を放熱部材として貼着（取着）する構成としても良い。
【００８１】
また、導体パターンとして銅（Ｃｕ）を用いたが、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等、金属接合が可能な材料を用いることができる。また、上記実施の形態では、ＬＥＤチップとして３００〔μｍ〕角の大きさのものを用いた場合の例を説明したが、ＬＥＤチップの大きさがこれに限定されるものでないことはいうまでもなく、例えば一辺が２５０〔μｍ〕以上４００〔μｍ〕以下の範囲内のいずれかの値の矩形状のものを用いるとしても良い。
【００８２】
このような大きさのＬＥＤチップを用いる場合であっても、ＬＥＤチップの接合強度を高めるためには、パッド間隔Ｄ１をより狭くしてバンプ形成領域をできるだけ広くとれるようにすることが望ましく、少なくともパッド間隔Ｄ１を約１００〔μｍ〕以下の値にすれば、最低限必要とされるバンプ形成領域（接合強度）を確保することが可能になる。なお、接合強度をより高いレベルで確保しようとする場合には、Ｄ１を約８０〔μｍ〕以下の値に設定することがより好ましい。
【００８３】
また、ＬＥＤチップとしては、上記した範囲外のもの、すなわち２５０〔μｍ〕よりも小さいもの、また４００〔μｍ〕よりも大きいもの、場合によってはミリオーダのもの等を用いることもできる。
【００８４】
いずれの場合であっても、配線板のパッドのｐ電極、ｎ電極に対応する部分の形状が、使用されるＬＥＤチップの形状に応じて変わることになり、絶縁領域の一方端のパッド間隔よりも他方端のパッド間隔の方が広くなるように、エッチングによるパッド形成がなされることになる。また、ＬＥＤチップとしては、面積が大きいほうをｎ電極、小さい方をｐ電極とした構成のものを使用することもできる。
【００８５】
（６）上記絶縁板内に含まれる無機質フィラーとしては、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーを用いることが好ましい。充填率および熱伝導性を高めるという観点から、無機質フィラーの粒形は球状であることが好ましい。また、無機質フィラーが分散される樹脂組成物は、エポキシ樹脂に限られず、例えばフェノール樹脂、シアネート樹脂等を用いても良い。
【００８６】
（７）上記実施の形態では、製造工程における実装精度面から３個のバンプを形成するとしたが、その数は必ずしも上記の構成に限られることはない。例えば、バンプを２個とすることができる。３個のバンプを形成する場合に比べ、バンプの配線板への投入回数を一つ減らすことができ、その分所要時間を少なくできる。この場合、ｐ電極１４５、ｎ電極１４６についてバンプが一個ずつ形成されることになり、３個の場合と同じ接合強度を得るには、ｐ電極１４５、ｎ電極１４６について、バンプの形成面積を同程度とれるようにすれば良いので、ｎ電極１４６については、図４のバンプ９３と同じ大きさのものが形成され、ｐ電極１４５については、Ｓ、Ｔ点を結ぶ線分の中点を中心に、超音波印加方向に広がる楕円状のバンプが形成される（バンプ９１、９２を足し合わせた量にほぼ等しい量のバンプが配置される）ようにフリップチップ実装がなされる。
【００８７】
（８）さらに、熱と超音波による接合に限られず、超音波のみ、接合時にＬＥＤチップに一定の方向に振動が加わる熱圧着、熱のみ、圧着のみ等の接合方法を用いる場合におけるプリント配線板に適用できる。そして、ＬＥＤチップに限られず、半導体レーザ等の光半導体素子実装用のプリント配線板、それを用いた照明ユニット、照明装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
ＬＥＤ等の光半導体素子がパッド上にフリップチップ実装により接合されるプリント配線板において、光半導体素子との接合強度を高めると共に、パッドがエッチングにより形成される場合におけるエッチング不良の低減が要求されるプリント配線板に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態に係る照明ユニットの平面図である。
【図２】図１におけるＬＥＤチップおよびその付近の詳細図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤチップとプリント配線板を切断したときの矢視断面図である。
【図４】ＬＥＤチップが実装されていない状態の配線板の実装面の平面図である。
【図５】ＬＥＤチップの電極側の面の平面図である。
【図６】パッド間隔とエッチング時のショート発生率の関係を示す図である。
【図７】配線板の製造方法を説明するための図である。
【図８】配線板のパッドの別の形状の例を示す平面図である。
【図９】配線板のパッドのさらに別の形状の例を示す平面図である。
【図１０】照明装置の構成例を示す一部破断の斜視図である。
【図１１】従来の、ＬＥＤチップが配線板のｐ電極用のパッドとｎ電極用のパッド上に正規実装姿勢でフリップチップ実装されている状態を拡大して示した平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 照明ユニット
２ プリント配線板
３、４ 基板
５、６ 絶縁板
７、８、８１、８５ パッド
１１〜７４ ＬＥＤベアチップ
８９ 絶縁領域
９１、９２、９３ バンプ
１４５ ｐ電極
１４６ ｎ電極
１５０ 電極対向領域
１４８、１４９ 電極エッジ
２００ 照明装置
８１１、８５１ パッドのエッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、
前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、
前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、
前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、
Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、
Ｄ１≦１００（μｍ）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記第１と第２のパッドは、ウエットエッチングにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項８】
少なくとも無機質フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料から形成される絶縁板が一層、または複数層の積層構造からなる基板を有し、
前記第１と第２のパッドは、前記基板の表面に形成されており、
前記基板の裏面には、放熱部材が取着されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記無機質フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーが用いられていることを特徴とする請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
前記放熱部材は、銅もしくはアルミニウムからなる金属板であることを特徴とする請求項８もしくは９に記載のプリント配線板。
【請求項１１】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がプリント配線板にフリップチップ実装されてなる照明装置であって、
前記プリント配線板として、請求項１乃至１０のいずれかに記載のプリント配線板が用いられていることを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、
絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、
前記第１と第２のパッドは、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になっていることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項１】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装される実装面上の、前記第１と第２の電極と対応する位置に、導電性の第１と第２のパッドが平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置されたプリント配線板であって、
前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記帯状の絶縁領域を、第１、第２の領域、これらに挟まれる第３の領域に分け、第３の領域におけるパッド間隔をＤ３とした場合に、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ２の関係になっていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記光半導体素子は、一定の方向に振動が加えられる超音波接合により、バンプを介して前記プリント配線板に接合されるものであり、
前記帯状の絶縁領域の形状は、平面視でほぼＬ字状になっており、
前記第１の領域は、前記一定の方向とほぼ平行な方向に伸び、前記第２の領域は、前記一定の方向とほぼ直交する方向に伸びる形状になっていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
（Ｄ１）≦（Ｄ２）／２の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記第１と第２のパッドの厚みをＶとしたとき、
Ｖ≦（Ｄ１）／２≦（Ｄ２）／４の関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記光半導体素子として、一辺が２５０（μｍ）以上４００（μｍ）以下の範囲のいずれかの値となる矩形状のものが使用される場合に、
Ｄ１≦１００（μｍ）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記第１と第２のパッドは、ウエットエッチングにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項８】
少なくとも無機質フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料から形成される絶縁板が一層、または複数層の積層構造からなる基板を有し、
前記第１と第２のパッドは、前記基板の表面に形成されており、
前記基板の裏面には、放熱部材が取着されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記無機質フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4およびＡｌＮ等の内、少なくとも一種類のフィラーが用いられていることを特徴とする請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
前記放熱部材は、銅もしくはアルミニウムからなる金属板であることを特徴とする請求項８もしくは９に記載のプリント配線板。
【請求項１１】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がプリント配線板にフリップチップ実装されてなる照明装置であって、
前記プリント配線板として、請求項１乃至１０のいずれかに記載のプリント配線板が用いられていることを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
第１と第２の電極を有する片面電極型の光半導体素子がフリップチップ実装されるプリント配線板の製造方法であって、
絶縁板の一方の面に、前記第１と第２の電極と対応する導電性の第１と第２のパッドをウエットエッチングにより形成するパッド形成工程を含み、
前記第１と第２のパッドは、平面視帯状の絶縁領域を挟んで対向配置すると共に、前記帯状の絶縁領域の、一方端の第１の領域におけるパッド間隔をＤ１、他方端の第２の領域におけるパッド間隔をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２の関係を満たす形状になっていることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図３】
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【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００５−５１１８４（Ｐ２００５−５１１８４Ａ）
【公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−２８４３５６（Ｐ２００３−２８４３５６）
【出願日】平成１５年７月３１日（２００３．７．３１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年７月３１日（２００３．７．３１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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