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发光模块及其制造方法

文献发布时间:2023-06-19 10:46:31


发光模块及其制造方法

技术领域

本公开涉及发光模块及其制造方法。

背景技术

以往,作为搭载有发光元件的发光模块(发光元件封装),已知有如下构造,其具有:基板;布线,其设于该基板的一面,构成供发光元件搭载的发光元件搭载部;以及贯通布线,其贯通上述基板,一端与发光元件搭载部电连接,另一端从上述基板的另一面突出而形成连接端子,上述发光元件搭载部包含在俯视时隔开规定的间隔而对置配置的两个区域,在上述两个区域分别设置上述贯通布线,在两个区域的一方形成有与发光元件的一方的电极连接的连接部,在另一方形成有与发光元件的另一方的电极连接的连接部(专利文献1)。

上述的发光模块通过将发光元件安装于基板上并对位、然后用密封树脂密封来制造,因此其制造作业繁琐。因此,将多个发光元件以及密封树脂形成为板状(以下,称作“板状体”。),在基板上进行加热粘合等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-225643号公报

发明内容

发明将要解决的课题

但是,由于上述板状体与基板的线膨胀系数不同,因此在加热粘合时,担心在板状体产生翘曲,发光模块的品质的可靠性降低。

本公开的实施方式为了解决上述问题而完成,目的在于提供能够简易地制造高品质的发光模块的发光模块及其制造方法。

用于解决课题的手段

本实施方式的发光模块具备基板和设置于所述基板的一面且相互邻接地设置的多个分割面发光体,所述基板具有导体部、与所述导体部接合的挠性基材部、及与所述挠性基材部接合的绝缘性基材部,所述分割面发光体具备与所述基板的导体部电连接的布线部、配设在所述布线部上的多个发光元件、及密封所述发光元件并且与所述绝缘性基材部相对地设置的密封部。

另外,本实施方式的发光模块的制造方法包含:准备导体部、挠性基材部、及绝缘性基材部贴合而成的基板的工序;准备分割面发光体的工序,该分割面发光体具备布线部、配设在所述布线部上的多个发光元件、及密封所述发光元件的透光部,被分割为包含多个所述发光元件;在所述基板的厚度方向上在规定位置贯穿设置贯通孔的贯通孔贯穿设置工序;在所述基板的所述绝缘性基材部上配置多张所述分割面发光体而形成板状构造体的分割面发光体设置工序;经由所述贯通孔而将所述分割面发光体的所述布线部与所述基板的所述导体部电连接的电连接工序;以及对于所述板状构造体按压加热上下表面而使其固化的固化工序。

发明效果

由此,能够提供可简易地制造高品质的发光模块的发光模块及其制造方法。

附图说明

图1A是将第一实施方式的发光模块的一部分切除并放大而示意地表示的剖面图。

图1B是表示第一实施方式的发光模块的俯视图。

图2是放大示出第一实施方式的分割面发光体的一部分的剖面图。

图3是表示第一实施方式的分割面发光体的制造方法的流程图。

图4是示意地表示在第一实施方式的发光模块中使用的分割面发光体的整体以及分割后的状态的说明图。

图5A是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的基板准备工序的剖面图。

图5B是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的贯通孔贯穿设置工序的剖面图。

图5C是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的电连接准备工序的第一步骤的剖面图。

图5D是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的电连接准备工序的第二步骤的剖面图。

图5E是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的分割面发光体设置工序以及电连接工序的剖面图。

图5F是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的第一步骤的剖面图。

图5G是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的第二步骤的剖面图。

图5H是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的绝缘性树脂印刷工序的剖面图。

图6是第二实施方式的发光模块的制造方法的流程图。

图7A是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的贯通孔贯穿设置工序的剖面图。

图7B是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的分割面发光体设置工序的剖面图。

图7C是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的剖面图。

图7D是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的绝缘性树脂印刷工序的剖面图。

具体实施方式

以下,参照附图,详细地说明本公开内容。另外,在以下的说明中,根据需要使用表示特定的方向、位置的词语(例如“上”、“下”及其他类似的词语),但这些各词语的使用是为了使参照附图的发明的理解变得容易,并非由该意思限制本发明的技术范围。另外,多个附图中表示的同一附图标记的部分表示相同或者同等部分或者部件。

而且,以下所示的实施方式为了使本发明的技术思想具体化而例示其内容,并非将本发明限定于以下的内容。另外,以下所记载的构成要素的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载,就并非将本发明的范围仅限定于此的主旨,而是意图为例示。

首先,关于发光模块的构成,参照图1A、图1B以及图2进行说明。图1A是表示第一实施方式的发光模块的剖面图。图1B是表示第一实施方式的发光模块的俯视图。图2是表示第一本实施方式的分割面发光体的一部分的剖面图。

<发光模块>

发光模块100例如使用于液晶显示器装置。发光模块100具备作为基板的布线基板20、和粘附而设置于布线基板20的上表面(一方的面)的多张分割面发光体10。

以下,详细叙述发光模块100的各构成要素。

(分割面发光体)

分割面发光体10无间隙地配设于布线基板20的上表面,并构成为从光取出面送出来自发光元件15的光。分割面发光体10例如将四个发光元件15设为一组并在俯视时形成为矩形,矩形的长边侧的最大长度优选设为30mm以下。另外,分割面发光体10具有布线部16、配设于布线部16上的多个发光元件15、和将发光元件15密封的密封部11。

这里,图1B例示的分割面发光体10将包含四个发光元件15的部件配置成3列×7行而构成了发光模块100。顺便一提,在用发光模块100构成监视器的情况下,成为200×300mm左右的大小。因此,在使用了10mm见方的分割面发光体10的情况下,成为600个集合体。另外,分割面发光体10所含的发光元件的间隔取决于设计,但一般来说使用1.0mm~10mm。另外,分割面发光体10也可以是将多个发光元件15配置成4列×4行的发光模块。通过改变发光元件的数量,可以形成4列×4行的16分割、6列×6行的36分割、8列×8行的64分割,也可以形成4列×3行的12分割、3列×5行的15分割、3列×7行的21分割等。

分割面发光体10优选的是与相邻的分割面发光体10具有150μm以下的间隙,更优选的是120μm以下,进一步优选的是90μm以下。这是因为,通过减小间隙,能够容易地将分割面发光体均匀地排列。另一方面,分割面发光体10优选的是与相邻的分割面发光体10具有22μm以上、或者28μm以上的间隙。这是因为,通过设置规定的间隙,能够缓和弯曲应力。分割面发光体10只要为透光性即可,但优选的是聚碳酸酯树脂。

另外,分割面发光体10优选的是将其厚度形成为例如2mm以下0.3mm以上的厚度。分割面发光体10若较厚则不能实现发光模块的薄型化,另外,若过薄则光扩散不充分,无法获得均匀的面发光。

(密封部)

密封部11密封而覆盖发光元件15,并且配置为覆盖布线部16上。密封部11是进行面状的发光的部分,被设为与绝缘性基材部21(或者挠性基材部23)相对。另外,密封部11具备使来自发光元件15的光朝向光取出面侧透过的透光部13、和使来自发光元件15的光朝向光取出面侧反射的反射部12。关于透光部13,反射部12从布线部16形成至超过发光元件15的高度的位置,并且透光部13从反射部12形成至到达发光元件15的发光侧即表面侧。

(反射部)

反射部12为了加强发光元件15的支承并且提高光的取出效率而设于发光元件15的侧面部以及周缘部。反射部12优选的是光反射性部件。反射部12被要求相对于从发光元件15出射的光具有60%以上的反射率,优选的是具有90%以上的反射率。通过由光反射性部件形成反射部12,能够将来自发光元件15的光高效地反射并取入透光部13。

光反射性部件的材料优选的是含有白色颜料等的树脂。另外,光反射性部件出于覆盖发光元件15的目的为可相对大量使用的材料,为了实现发光模块100的降低成本,优选的是使用含有廉价的氧化钛的有机硅树脂。

反射部12在与发光元件15的光取出面相对设置的元件透光部14的周围形成有凹凸12a。该凹凸12a通过使反射部12的光反射性树脂进入形成于透光部13侧的菲涅尔形状的槽部3A而形成。凹凸12a形成为将来自发光元件15或者元件透光部14的光反射并送至发光模块100的光取出面侧。凹凸12a在这里以元件为中心形成为同心圆状,并形成为随着从靠近发光元件15的一侧远离而具有较大的凸部。

(透光部)

透光部13是使来自发光元件15的光透过并向外部送出的部件。透光部13的上表面形成了发光模块100的光取出面。透光部13在反射部12之上连续地形成,并且形成为将发光元件15覆盖。在该透光部13的与发光元件15对置的上方位置,具有形成为从发光元件15的主发光面15a侧朝向透光部13的上表面侧而扩展的凹状的光学功能部13a。即,透光部13被形成为,发光元件15的主发光面15a位于光学功能部13a的对置的下方。光学功能部13a起到使从位于下方的发光元件15侧送来的光折射或者反射、并从发光模块100的光取出面取出均等的光的功能。如此,分割面发光体10优选的是在俯视时发光元件15的正上方具备将来自发光元件15的光折射或者反射的光学功能部13a。

光学功能部13a作为发挥透镜的作用的部分,采用了设于透光部13的表面侧的倒圆锥的凹陷,但其大小、形状只要具有相同的功能,则也可以是倒多棱锥形等其他形状的凹陷。另外,光学功能部13a也可以通过具有折射率与透光部13不同的材料(例如空气、树脂、玻璃),在与凹陷的倾斜面的界面使光折射或者反射,使发光模块100的光取出面成为均等的光。光学功能部13a将光全反射而分散,以便也从发光元件15不位于正上方的透光部13的部分取出光,从而避免光在发光元件15的正上方的透光部13的部分集中并变强。光学功能部13a的凹陷的大小或者深度根据与发光元件15的关系适当设定。

光学功能部13a优选的是设于各个发光元件15中的与布线基板20相反的一侧的位置,而且,优选的是设于发光元件15的光轴与光学功能部13a的光轴大致一致的位置。

另外,光学功能部13a优选的是在倒圆锥的凹陷的内部配置有反射部件。例如可以采用在具有作为直线状或者曲线状(剖面视)的倾斜面的凹陷的表面设置光反射性的材料(例如金属等反射膜、包含氧化钛等的白色树脂)等的构成。

另外,光学功能部13a也能够通过在透光部13设置透镜等具有反射、扩散功能的部件等各种构成来实现。

另外,透光部13也可以在发光元件15的发光面侧具有菲涅尔形状的槽部3A,并以在该槽部3A中填充光反射性树脂的方式形成反射部。透光部13与反射部12的接合面按照每个发光元件15形成有使来自发光元件15的光扩散的凹凸12a。该凹凸12a只要形成为能够将从发光模块100的光取出面取出的光有效地扩散的形状即可,其形状没有限制。而且,透光部13为了促进光扩散,也可以在透光部13的表面形成凹凸形状、透镜形状。另外,透光部13与反射部12的凹凸12a邻接地形成通过形成槽部3A而设置的凸凹13b。

作为透光部13的材料,能够使用丙烯酸、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯等热塑性树脂、环氧、有机硅等热固化性树脂等树脂材料、玻璃等光学上透明的材料。特别是,热塑性的树脂材料能够通过注射成型高效地制造,因此优选,进一步优选的是透明性较高且廉价的聚碳酸酯。

另外,透光部13能够通过注射成型、传递模塑而成形,为了减少成形位置偏移,优选的是将光学功能部13a一并用模具形成。

透光部13可以由单层形成,也可以层叠多个透光性的层而形成。在层叠有多个透光性的层的情况下,以形成更容易使光扩散且减少亮度不均匀的发光模块为目的,优选的是在任意的层间设置折射率的层、例如空气的层等。这种构成例如能够通过在任意的多个透光性的层之间设置隔件而隔开空间并设置空气的层来实现。另外,透光部13也可以在发光面侧添加必要量的由氧化钛等构成的光扩散剂,使得在更宽的范围内发光。

(发光元件)

发光模块100的光源即发光元件15例如是通过施加电压而自身发光的半导体元件。发光元件15作为元件基板具备透光性基板,主要具有取出发光的主发光面15a、和与主发光面15a对置地配置于相反侧并设于电极形成面15b的一对元件电极15c。另外,发光元件15也可以使用在主发光面15a经由导光性部件接合有元件透光部14的发光元件。一对元件电极15c被配置为与后述的布线基板20相向,并经由布线部16以及布线基板20的通孔20a内的导电性部件28而与布线基板20的导体部22电连接。优选的是发光元件15与透光部13之间具有元件透光部14。元件透光部14优选的是含有对来自发光元件15的光进行波长转换的波长转换部件。作为波长转换部件,例如作为可由蓝色发光元件或者紫外线发光元件激发的荧光体,可列举由铈活化的钇·铝·石榴石系荧光体(YAG:Ce)、由铈活化的镥·铝·石榴石系荧光体(LAG:Ce)、由铕以及/或者铬活化的含氮铝硅酸钙系荧光体(CaO-Al

发光元件15例如具有蓝宝石等透光性基板和层叠于透光性基板之上的半导体层叠构造。半导体层叠构造包含发光层和夹持发光层的n型半导体层以及p型半导体层,在n型半导体层以及p型半导体层分别电连接有n侧电极以及p侧电极。

作为半导体层叠构造的半导体材料,优选的是使用氮化物半导体。氮化物半导体主要由一般式In

一对元件电极15c能够由金、银、锡、铂、铑、钛、铝、钨、钯、镍或者它们的合金构成。

作为元件基板的母材,可列举蓝宝石、氮化镓、氮化铝、硅、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、硫化锌、氧化锌、硒化锌、金刚石等。

发光元件15的形状以及尺寸(纵向、横向及高度)没有限制,但优选的是使用俯视时为长方形或者正方形的发光元件。但是,在进行所使用的液晶显示器装置的局部调光时,为了实现高清晰的影像,优选的是使用纵向以及横向的尺寸为1000μm以下(俯视)的半导体发光元件。另外,为了实现高清晰的影像,更优选的是纵向以及横向的尺寸为500μm以下,进一步优选的是使用纵向以及横向的尺寸为200μm以下的发光元件15。

发光元件15例如在俯视密封部11时配置为作为二维的矩阵状。发光元件15的密度(排列间距)即各发光元件15间的距离例如可以设为0.5mm~20mm左右,优选的是2mm~10mm左右。

发光元件15中可以利用公知的半导体发光元件,根据其目的,也能够适当选择所使用的发光元件的组成、发光色、大小、个数等。发光元件15可以使用出射蓝色光、白色光的单色光的光源,或者使用发出多个不同颜色光的发光元件,将各色光(例如红色、蓝色、绿色的各光)混合而出射白色光。

多个发光元件15也可以被布线为分别独立地驱动。另外,也可以将多个发光元件15设为一个组,将该一个组内的多个发光元件15彼此串联或并联地电连接从而连接于相同的电路,并具备多个这种发光元件组。通过进行这样的分组,能够形成可局部调光的发光模块。

(布线部16)

在透光部13的布线基板20侧的下表面设有与多个发光元件15的元件电极15c电连接的布线部16,能够容易地形成应用于液晶显示器装置等的情况下所需的电路。布线部16由规定的布线图案形成,例如溅射镍、金并通过激光、剥离法进行布线形成。另外,也可以通过使用丝网印刷法印刷导电性糊剂并进行固化处理来形成。而且,导电性糊剂例如能够使用含有银、铜、镍、锡、锌、钛等中的单一或多个的金属填料和环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、根据需要包含溶剂的物质。另外,导电性糊剂的固化温度考虑到透光部13的耐热性,期望的是使用在130℃以下、更优选的是110℃以下固化的材料。这些布线的电阻值越低越优选,期望的是使用1.0×10

(布线基板)

布线基板20(基板)从与接合发光元件15的侧相反的一侧(图1A的下侧)起具备绝缘性基材部21、与绝缘性基材部21接合的导体部22、与导体部22接合的挠性基材部23、及与挠性基材部23接合的粘合片材25,成为各部层叠而成的构造。因此,布线基板20具有挠性。布线基板20的厚度优选的是相对于分割面发光体10的厚度为0.01倍以上0.25倍以下。

另外,布线基板20也可以使用预先粘贴有上述的各部分的复合材料,也可以适时地贴合各部件而形成。

绝缘性基材部21是厚度为5μm~50μm左右的薄膜状的绝缘部件(阻焊剂或者覆盖层),能够使用公知的材料。绝缘性基材部21优选的是选自聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂的至少1种。

导体部22与布线部16相同,优选的是具有较高的热传导性,能够使用厚度为5μm~50μm左右的厚膜状的铜或者铜箔等公知的导电性材料。而且,能够通过镀敷或者导电性糊剂的涂覆、印刷等形成。

挠性基材部23需要具备有柔软性、能够以较弱的力重复变形的特性。挠性基材部23例如期望的是弹性模量为10GPa以下的低弹性的聚酰亚胺膜,但也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、有机硅树脂等。而且,只要是聚酯膜树脂等具有柔软性且具有耐热性的材料,就并不限定于此。

另外,粘合片材25是确保分割面发光体10的布线部16与布线基板20的绝缘性、并且发挥将布线部16与挠性基材部23粘合的作用的片状部件,具有规定的绝缘性、粘合性、耐热性以及加工性的各性能。布线基板20与分割面发光体10利用具有挠性的粘合片材25粘合。

粘合片材25(接合片材)优选的是丙烯酸系、环氧系、聚氨酯系、酰亚胺系、有机硅系材料、或将它们复合而片材化而成且厚度为20μm~150μm的材料。此外,粘合片材25的厚度优选的是相对于分割面发光体10的厚度为0.05倍以上0.25倍以下。另外,粘合片材25为了提高发光模块的材料构成的自由度,期望的是粘合片材的固化温度为80℃~130℃,更优选的是弹性模量为5GPa以下的低弹性的材料。

绝缘性基材部21以及导体部22、导体部22以及挠性基材部23、还有挠性基材部23以及绝缘性基材部21隔着环氧树脂系、丙烯酸树脂系等粘合层(粘合剂)而粘贴设置。

另外,不需要柔软性的部分、或者需要规定的强度的部分也可以通过将树脂等板材粘合等来加强。

而且,在布线基板20中的规定位置,在厚度方向上贯穿设置有多个通孔20a。利用填充于该通孔20a内的金属等的导电性部件28,将分割面发光体10的布线部16与布线基板20的导体部22电连接,通过该构造,将布线基板20与多个各发光元件15电连接。

导电性部件28例如能够使用含有银、铜、镍、锡、锌、钛等中的单一或多个的金属填料和环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、根据需要包含溶剂的材料。另外,导电性部件28通过使用无溶剂的导电性糊剂,能够抑制通孔20a内的气泡产生,以低电阻获得稳定的连接。另外,导电性糊剂的固化温度考虑到透光部13的耐热性期望的是使用在130℃以下、更优选的是在110℃以下固化的材料。而且,通孔20a为了提高与布线部16的连接可靠性而期望的是在布线基板20相邻地形成多个。

具备以上说明的构成的发光模块100通过设置将面发光体分割为规定形状的分割面发光体10,形成了整体的面发光体。在发光模块100中,面发光体的热膨胀与其长度成比例地产生。因此,发光模块100通过将面发光体分割而形成,从而即使在面发光体与布线基板的线膨胀系数不同的情况下,也能够通过在布线基板20、粘合片材25中使用低弹性的材料进而以130℃以下的低温粘合并一体化,将面发光体的翘曲的影响减少到允许范围。因此,能够形成高品质的发光模块100。

另外,根据发光模块100,具有包括反射部12与透光部13的密封部11,在其接合面形成有使来自发光元件15的光扩散的凹凸12a。因而,能够有效地使光扩散,使亮度不均匀减少。

而且,形成于发光模块100的凹凸12a通过在发光元件15的主发光面15a侧形成菲涅尔形状的槽部3A、并在该槽部3A填充光反射性树脂而形成,从而能够有效地使光扩散,减少亮度不均匀。另外,发光模块100由于能够将面发光体的翘曲抑制为最小限度,因此能够不使发光元件的光轴偏移地在规定的方向上高品质地发光。

<发光模块100的制造方法>

【第一实施方式】

接着,参照图3、图4、图5A至图5H对发光模块的制造方法进行说明。图3是表示第一实施方式的分割面发光体的制造方法的流程图。图4是示意地表示第一实施方式的发光模块中所使用的分割面发光体的整体以及分割后的状态的说明图。图5A是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的基板准备工序的剖面图。图5B是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的贯通孔贯穿设置工序的剖面图。图5C是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的电连接准备工序的第一步骤的剖面图。图5D是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的电连接准备工序的第二步骤的剖面图。图5E是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的分割面发光体设置工序以及电连接工序的剖面图。图5F是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的第一步骤的剖面图。图5G是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的第二步骤的剖面图。图5H是表示第一实施方式的发光模块的制造方法中的绝缘性树脂印刷工序的剖面图。

发光模块的制造方法以包含(a)基板准备工序(S11-1)以及分割面发光体准备工序(S11-2)、(b)贯通孔贯穿设置工序(S12)、(c)电连接准备工序(S13)、(d)分割面发光体设置工序(S14)、(e)电连接工序(S15)、(f)固化工序(S16)、及(g)绝缘性树脂印刷工序(S17)的各工序的方式进行。

(a)基板准备工序以及分割面发光体准备工序

如图5A所示,基板准备工序(S11-1)是用于制造并准备布线基板20的工序,分割面发光体准备工序(S11-2)是用于制造并准备分割面发光体10的工序,能够以不同的顺序或者同时进行。

基板准备工序(S11-1)是制造使绝缘性基材部21、导体部22、挠性基材部23、及粘合片材25贴合而成的布线基板20的工序。在基板准备工序(S11-1)中,绝缘性基材部21被形成为,在设于导体部22的整个面之后,残留规定的位置而去除其他部分,或者使用掩模形成为规定的图案形状。另外,这里,布线基板20形成为在粘合片材25的上表面设置分隔件27。分隔件27在后述的工序中被去除,暂时被设置。

另外,分割面发光体准备工序(S11-2)是将如图4所示那样具有透光部13、多个发光元件15与布线部16的规定大小的面状的发光体H分割为规定形状并制造多个分割面发光体10的工序。在分割面发光体准备工序(S11-2)中,作为一个例子,分割为具备四个发光元件15的分割面发光体10。另外,在分割之前的发光体H中,例如形成设有光学功能部13a、槽部3A以及设置发光元件15的凹部的透光部13。然后,在发光体H中,在凹部配置元件透光部14,经由导光性部件接合发光元件15。进而,在发光体H中,对槽部3A填充光反射性树脂,并且也在发光元件15的侧面侧填充光反射性树脂,以使元件电极露出的方式形成反射部12。密封部11被设为,在发光元件15的周围,在反射部12与透光部13的接合面上,利用槽部3A在反射部12侧形成凹凸12a,在透光部13侧形成凸凹13b。另外,在形成反射部12的情况下,也可以在以覆盖元件电极的方式填充光反射性树脂之后,进行切削而使元件电极露出。如以上的一个例子那样,能够形成发光体H。

(b)贯通孔贯穿设置工序

贯通孔贯穿设置工序(S12)如图5B所示,是在准备好的布线基板20的厚度方向上在规定位置贯穿设置通孔20a(贯通孔)的工序。通孔20a使用从冲孔、NC钻头、激光等中适时选择的方法而形成。通孔20a的孔径也取决于发光元件15的形状、密度,但一般来说为100μm~1000μm。通孔20a出于连接可靠性、装置的小型化的观点,更优选的是250μm~600μm的孔径。而且,在使用冲孔、激光的情况下,通孔20a的形状并不限定于圆形,也可以根据需要设为矩形、长圆形等形状。另外,在绝缘性基材部21中的与通孔20a对应的位置,以比通孔20a的孔径宽幅的方式预先形成有开口部21a。另外,在贯穿设置通孔20a之后,为了去除贯穿设置时产生的切削屑,期望的是进行清洗工序。优选的是,分割面发光体10在布线基板20的对面具有布线部16,布线基板20具有通孔20a(贯通孔),布线基板20在贯通孔内配置有导电性部件,布线部16经由导电性部件28而与导体部22电连接。

(c)电连接准备工序

电连接准备工序(S13)如图5C所示,是通过在通孔20a填充作为电极用的糊状等的导电性部件28等而设置导电性部件28的工序。在导电性部件28的填充中,例如能够使用丝网印版、金属掩模进行印刷。在本工序中,也能够在分隔件27上配置糊状的导电性部件26并通过刮涂来填充。期望的是,在通孔20a中填充导电性部件28之后,从布线基板20的表层突出的剩余部分被切除,利用刮刀等平坦地形成,以便与表层部成为同一平面(参照图5D)。

(d)分割面发光体设置工序以及(e)电连接工序

分割面发光体设置工序(S14)如图5E所示,是在布线基板20的粘合片材25上配置并粘合通过分割面发光体设置工序制造出的分割面发光体10的工序。在本工序中,将设于粘合片材25的上表面的分隔件27剥离,以使邻接的分割面发光体10的间隙成为100μm以下的方式将各分割面发光体10排列地配置。另外,为了方便说明,将通过本工序形成的多个分割面发光体10与布线基板20所构成的构造体称作板状构造体K。

另外,电连接工序(S15)是经由设于通孔20a内的导电性部件28而将分割面发光体10的布线部16与布线基板20的导体部22电连接的工序。在电连接准备工序(S13)中,预先在通孔20a的内部设置导电性部件28,导电性部件28在布线基板20的粘合片材25上的表层露出。因而,在分割面发光体设置工序(S14)中,通过在布线基板20的粘合片材25上配置分割面发光体10,使该布线部16与导电性部件28接触,布线基板20的导体部22将被电连接。

另外,优选的是,在电连接工序(S15)之后,在布线基板20的绝缘性基材部21中的开口部21a的部位,以使导电性部件28变得比通孔20a的孔径大径的方式形成外部连接部28a(参照图5G)。外部连接部28a例如能够经由掩模通过溅射而形成。

(f)固化工序

固化工序(S16)如图5F以及图5G所示,是对于通过分割面发光体设置工序(S14)形成的板状构造体K利用热盘50按压加热上下表面而使其固化并一体化的工序。在按压时,为了保护板状构造体K的表面,能够使用缓冲材料51。缓冲材料51期望的是使用低弹性的膜,在表面使用有机硅系、特氟隆(注册商标)系等实施了脱模处理的材料,以保护板状构造体K。通过本工序,粘合片材25固化且进行各部件的粘合。另外,同时,通孔20a的导电性部件28能够固化且以规定的电阻值进行通孔连接。在固化工序(S16)中,加热温度能够根据所使用的材料等适当地确定,但出于扩大透光部13的材料的选项、抑制翘曲的观点,期望的是设为100℃~130℃左右。另外,在固化工序(S16)中,加热时间也能够适当地确定,但为了有效地抑制加热所引起的分割面发光体10的翘曲,优选的是持续按压状态,直至加热后的板状构造体K的温度成为例如50℃以下、或者30℃以下。另外,在固化工序(S16)中,也可以在加热的同时以规定的压力加压。例如按压上下表面的压力为0.1MPa至1MPa,按压时的保持温度为100℃以上130℃以下。

(g)绝缘性树脂印刷工序

绝缘性树脂印刷工序(S17)是以封堵布线基板20的绝缘性基材部21中的开口部21a的方式印刷绝缘性树脂部29的工序。另外,绝缘性树脂部29也可以形成为将上部的绝缘性基材21的一部分覆盖。此外,所使用的绝缘树脂能够使用一般的环氧、丙烯酸、聚氨酯树脂等热固化类型、UV固化类型的材树脂。

通过以上的各工序,能够获得发光模块100。

根据发光模块的制造方法,在布线基板20的粘合片材25上配置多个张分割面发光体10而将该分割面发光体10与布线基板20接合,因此即使在分割面发光体10与布线基板20的线膨胀系数不同的情况下,也能够将面发光体的翘曲的影响减少到允许范围。

另外,在对于通过分割面发光体设置工序S14形成的板状构造体K按压加热上下表面而使其固化并一体化时,通过持续按压状态直至加热后的板状构造体K的温度成为50℃以下、或者30℃以下,能够约束分割面发光体10的变形,减少翘曲的产生。

因而,通过上述的各效果,能够制造高品质的发光模块100。

[第二实施方式]

接着,在发光模块的制造方法中,作为第二实施方式,参照图6、图7A至图7D进行说明。图6是第二实施方式的发光模块的制造方法的流程图。图7A是表示的第二实施方式的发光模块的制造方法中的贯通孔贯穿设置工序剖面图。图7B是表示的第二实施方式的发光模块的制造方法中的分割面发光体设置工序的剖面图。图7C是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的固化工序的剖面图。图7D是表示第二实施方式的发光模块的制造方法中的绝缘性树脂印刷工序的剖面图。

第二实施方式中的发光模块的制造方法以包含(a)基板准备工序(S21-1)以及分割面发光体准备工序(S21-2)、(b)贯通孔贯穿设置工序(S22)、(c)分割面发光体设置工序(S23)、(d)电连接工序(S24)、(e)固化工序(S25)、及(f)绝缘性树脂印刷工序(S26)的各工序的方式进行。

另外,在第二实施方式中的发光模块的制造方法中,与第一实施方式的制造方法的不同点在于,不进行电连接准备工序。

如图7A所示,(a)基板准备工序(S21-1)以及分割面发光体准备工序(S21-2)、和(b)贯通孔贯穿设置工序(S22)(图7A)与第一实施方式中的制造方法的情况相同。

(c)分割面发光体设置工序

分割面发光体设置工序(S23)如图7B所示,是在布线基板20的粘合片材25上配置通过分割面发光体设置工序S23制造出的分割面发光体10的工序。除了在布线基板20中的通孔20a中未设有导电性部件28状态下设置分割面发光体10这一点以外,与第一实施方式的制造方法相同。

(d)电连接工序

电连接工序(S24)如图7C所示,是在通孔20a中填充导电性部件28而将分割面发光体10的布线部16与布线基板20的导体部22电连接的工序。

另外,在电连接工序S24之后,在布线基板20的绝缘性基材部21中的开口部21a的部位以使导电性部件28变得比通孔20a的孔径大径的方式形成外部连接部28a这一点与第一实施方式的制造方法相同。

另外,(e)固化工序(S25)(参照图7C)也与第一实施方式的制造方法相同。

在绝缘性树脂印刷工序(S26)(参照图7D)中,在将导电性部件28填充于通孔20a时,为了抑制气泡并进行稳定的连接,较有效的是在真空装置内进行印刷。真空装置的真空度期望的是0.001MPa以下。另外,在印刷后,为了消除气泡,也可以在加压容器内加压而进行预固化。此时的加压条件优选的是在0.2MPa~1MPa下以50℃~80℃进行处理。

根据发光模块的制造方法,配置多张分割面发光体10而将分割面发光体10与布线基板20接合。因此,即使在分割面发光体10与布线基板20的线膨胀系数不同的情况下,也能够将面发光体的翘曲的影响减少到允许范围。因而,根据第二实施方式的制造方法,也能够与第一实施方式的本制造方法相同地制造高品质的发光模块。

实施例

<实施例1至实施例3、参考例1至参考例4>

测定了实施例1至实施例3以及参考例1至参考例4的发光装置的翘曲量。

在实施例1至实施例3以及参考例1至参考例4中,测定了如表1那样执行了分割面发光体彼此的间隔时的翘曲量。分割面发光体排列有10列×14行的发光元件。分割面发光体的大小约为20mm×22mm。而且,配置分割面发光体而形成的发光模块的外形尺寸约为200X300mm。关于翘曲量,对于分割发光体的厚度测定了最大的翘曲量。另外,关于翘曲量,由测微器测定了高度。具体而言,使用测微器,对于分割面发光体的中心测定了(端部的)最高的位置。

【表1】

由此,若相邻的分割面发光体的间隔扩大到175μm以上,则作为光学特性,将会识别到间隔,感觉到不连续。相对于此,通过将分割面发光体彼此的间隔设为150μm以下,能够无法识别间隔而感觉到连续。翘曲量也被抑制为0.5mm左右这样低。而且,可弯曲量能够大幅弯曲至100mm以上。

另一方面,若分割面发光体彼此的间隔比20μm窄,则翘曲量变大到1.5mm以上。另外,可弯曲量成为40mm以下,作业性降低。由此,分割面发光体彼此的间隔优选的是22μm以上,更优选的是28μm以上。

<实施例4至实施例6、参考例5至参考例7>

在固化工序中,进行了加热后的板状构造体的释放温度与翘曲量的测定。在对于板状构造体按压加热上下表面而使其固化的固化工序中,在达到加热后的板状构造体的规定的温度之后释放。将其结果表示在表2中。

【表2】

在如参考例5至参考例7那样在60℃以上的较早定时进行了释放的情况下,翘曲量大到2.0mm以上。相对于,在如实施例4至实施例6那样在50℃以下的定时进行了释放的情况下,翘曲量成为1.5mm以下,能够实现翘曲量的减少。

工业上的可利用性

本公开的发光模块例如能够用作液晶显示器装置的背光灯。

附图标记说明

100 发光模块

K 板状构造体

H 面状的发光体

10 分割面发光体

11 密封部

12 反射部

12a 凹凸

13 透光部

13a 光学功能部

15 发光元件

15a 主发光面

15b 电极形成面

15c 电极

16 布线部

20 布线基板(基板)

20a 通孔(贯通孔)

21 绝缘性基材部

21a 开口部

22 导体部

23 挠性基材部

25 粘合片材

27 分隔件

28 导电性部件

28a 外部连接部

29 绝缘性树脂部

50 热盘

相关技术
  • 发光装置的制造方法及发光模块的制造方法、以及发光装置及发光模块
  • 发光模块用基板、发光模块、带制冷器的发光模块用基板及发光模块用基板的制造方法
技术分类

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