JP2003086847A - 発光素子用積層板およびそれを使用した表示体 - Google Patents
発光素子用積層板およびそれを使用した表示体Info
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Abstract
品質の向上と安定性を図り、かつ安価な製品を提供す
る。また、白色や青色の光を発光するLEDを搭載する
場合において、陥没穴の底面や壁面に反射効率のよいめ
っき膜を部分的に形成する。 【解決手段】 繊維入り樹脂によって形成したコア材1
と圧延銅箔3により半硬化状態の樹脂により形成したボ
ンディングシート2を挟むようにして積層する。圧延銅
箔3側からプレス成型機の上金型6のポンチ7によって
ボンディングシート2を加圧しかつ加熱する。ボンディ
ングシート2上に圧延銅箔3を積層したままの凹部を形
成するとともに、ボンディングシート2にコア材1と圧
延銅箔3とがをそれぞれ固着される。しかる後、凹部の
圧延銅箔3上に金めっき処理を行い、反射板を形成す
る。
Description
を実装する発光素子用積層板およびそれを使用した表示
体に関する。
いては、銅張積層板の銅箔が形成された側の表面に非貫
通穴(凹設穴)が陥没して形成され、この非貫通穴内に
貴金属めっき膜が形成されている。非貫通穴内にはLE
Dが収容され、LEDから発光された光が非貫通穴内で
吸収されず貴金属めっき膜で反射するように、凹設穴の
内壁の貴金属めっき膜を反射板として機能させている。
を説明するための断面図である。図7は従来の発光素子
用積層板にLEDを実装した状態を説明するための要部
の断面図である。図8はこの種の発光素子用積層板を使
用した大型表示体の正面図である。これらの図に基づい
て従来技術を説明する。図8において、全体を符号40
で示す大型表示体には、m列×n段のマトリックス状に
LED55を配列するため非貫通穴48が形成された後
述する発光素子用積層板54が備えられている。これら
多数個の非貫通穴48内にはLED55が収容されてお
り、これら多数個の非貫通穴48内のLED55を選択
的に発光させることにより、この表示体40は文字や図
形等が表示されるように構成されている。
板の製造方法を説明する。同図(a)において、44は
銅張積層板であって、絶縁樹脂材45の上面に銅箔46
が形成されている。
板44の銅箔46側から先端部の刃47aが円錐台状に
形成されたφ0.7〜φ1.0mm、刃先角度80〜1
00°のドリル47によって、所定の位置の所定の深さ
まで穿孔する。同図(c)に示すように、絶縁樹脂材4
5の部位には、ドリル47の刃47aと同形状である円
錐台状の非貫通穴48が形成される。次いで、この非貫
通穴48および銅箔46上の全面に銅めっきを施す。
し所定のパターンを形成する。次に、ニッケルめっきを
行うことにより、ランド部46a上および非貫通穴48
の内壁にニッケルめっき膜50を形成するとともに、ワ
イヤーボンディング用の導体部46b上と、配線パター
ン46c上にもニッケルめっき膜50を形成する。
めっき膜50上に金属めっきの一種である金めっき処理
を行うことにより、非貫通穴48の内壁は金めっき膜で
被覆された反射板51が形成される。同時に、ワイヤー
ボンディング用の導体部46b上に金めっき膜によって
覆われたワイヤーボンディング端子部52が形成される
とともに、パターン配線46c上にも金めっき膜によっ
て覆われた部品搭載部53が形成され、発光素子用積層
板54が形成される。
れた発光素子用積層板54の非貫通穴48(凹設穴)の
底部を覆う反射板51上にLED55を面付け実装し、
このLED55の複数の上面端子部とボンディングワイ
ヤー56,56をワイヤーボンディング端子部52,5
2に電気的に接続する。次いで、透明な合成樹脂58に
よって、LED55とボンディングワイヤー56を樹脂
封止することにより、表示体40が形成される。
て、LED55から発光された光のうち、ほぼ上方に直
進する光は透明な合成樹脂58内を透過し、そのまま非
貫通穴48の開口部から放射される。一方、LED55
から発光された光のうち、LED55の周囲方向に拡散
しようとする光は、透明な合成樹脂58内を透過した
後、非貫通穴48の内壁に形成された金めっき膜の反射
板51で反射し、吸収や拡散が抑制されて非貫通穴48
の開口部から図中で示す上部方向に放射される。
子用積層板の製造方法においては、凹設穴の開口部の直
径0.7〜1.0mmの小さな円錐台状の非貫通穴48
を形成する必要があるために、小径のドリル47の刃4
7aも円錐台状に形成した高精度、高品質の特殊なドリ
ルを使用しなければならかった。また、この特殊なドリ
ルを使用したとしても非貫通穴48の底部を平坦状に形
成するのは難しく、平坦化するための2次加工が必要に
なっていた。さらに、深さ方向のばらつきを少なくする
ために、非貫通穴48の深さ方向の制御を行いながらの
穿孔作業になるので、多数の非貫通穴48を1個ずつ高
精度、高品質に穿孔しなければならなかった。しかも、
穿孔する穴が貫通穴ではなく非貫通穴48であるため
に、発光素子用積層板を複数枚重ねて、一度に穿孔する
というようなことができなかった。このため、生産性が
著しく低下するばかりか、製造コストが増大していた。
さらに、ドリルで切削された非貫通穴48の内壁の加工
面に微細な凹凸が残るため、非貫通穴48の底面の平坦
度が悪く、また、この内壁に析出するめっき膜の密着性
が悪く、品質も低下するという問題もあった。
載部53には、ワイヤーボンディングの接続信頼性と面
付け部品の半田接続性の信頼性の向上を図るため、貴金
属めっきの中でも金めっき膜で覆うことが一般的であ
る。したがって、LED55を収納搭載する凹部形状の
非貫通穴48内も金めっき膜が形成されることになる。
しかし、金めっき膜の反射板では、白色や青色の光を発
光するLED55の発光周波数帯の波長が金めっき膜に
吸収され反射効率が大幅に低下するという問題があっ
た。
たものであり、第1の目的は生産性を向上させることに
ある。また、第2の目的は精度、品質の向上と安定性を
図ることにある。また、第3の目的は高精度、高品質で
あり、かつ安価な製品を提供することにある。
EDを搭載する場合において、陥没穴の底面や壁面に反
射効率のよい白色系の金属めっき膜を部分的に形成する
ものである。
に、請求項1に係る発明は、繊維入り樹脂のコア材と、
このコア材上に半硬化状態のプリプレグや接着フィルム
などのボンディングシートを介して積層圧着した圧延銅
箔とからなり、ボンディングシートに凹設する銅箔で覆
われた凹設穴を設けたものである。したがって、凹設穴
の表面にめっき膜を形成する必要がない。
によって破損し品質低下した凹設穴の部位の銅箔を除去
した後、再度電解めっきをしてボンディングシートに凹
設する凹設穴を電解銅箔で覆われた凹設穴とするもので
ある。したがって、電解銅箔は銅張積層板の基材に投錨
効果によって接合される。
たは2に係る発明において、前記凹設穴をテーパーと
し、前記銅箔上を貴金属めっきまたは白色系金属めっき
等によって覆ったものである。したがって、貴金属めっ
きまたは白色系金属めっき膜が反射板として凹設穴の底
面や壁面に形成され、反射効率のよい白色系の金属めっ
き膜が反射板の機能をするものである。
いし3に係る発明において、前記凹設穴の底部にLED
を面付け実装し、このLEDと前記圧延銅箔または電解
銅箔上に形成した端子部とをボンディングワイヤーで電
気的に接続する。したがって、大型表示体が形成でき
る。
いし3に係る発明において、前記凹設穴の底部にLED
を導電性ペーストやバンプで面付け実装し、このLED
と前記凹設穴の底部に形成した端子部とを電気的に接続
する。したがって、ボンディングワイヤーによる電気的
接続が不要になる。
基づいて説明する。図1は本発明に係る発光素子用積層
板の製造方法の実施例1の前半の工程を説明するための
断面図、図2は同じく実施例1の製造方法の後半の工程
を説明するための断面図である。図1(a)において、
1はガラス繊維入りのエポキシ樹脂によって形成された
コア材、2は半硬化状態のガラス繊維を含まないエポキ
シ樹脂によって形成されたボンディングシート、3は圧
延銅箔である。
定盤5上にコア材1を載置し、このコア材1上にボンデ
ィングシート2を載置し、このボンディングシート2上
に圧延銅箔3を載置し、加圧と加熱によってこれらを積
層する。6はプレス成型機の上金型であって、円錐台状
に形成されたポンチ7が設けられており、このポンチ7
を圧延銅箔3側からボンディングシート2内に加圧す
る。
て柔軟性、弾力性があることにより、プレス成型機の上
金型6のポンチ7はボンディングシート2内に圧入す
る。このとき、通常の銅張積層板に使用される電気めっ
き法で作られる電解銅箔では、耐折性、展性、延性が小
さいため、銅板からロール圧延法で作られる圧延銅箔3
を使用する。圧延銅箔3もポンチ7によって加圧される
が、圧延銅箔3が展性に優れていることにより、圧延銅
箔3は亀裂が入ったり破損することなく、また厚みが不
均一になることもなく、同図(c)に示すように、ポン
チ7の外形に沿って塑性変形する。
に、ボンディングシート2を加熱する。さらに、加圧し
たまま高温加熱を約10〜30分すると、ボンディング
シート2は固化するので、冷却しながらプレス成型機を
上昇させ、ボンディングシート2に対するポンチ7の加
圧を解除すると、図2(a)に示すように、ボンディン
グシート2にポンチ7の外形と同形状の凹設穴10がボ
ンディングシートに銅箔で覆われた凹設穴10として形
成される。
加圧・加温によって、定盤5とプレス成型機の上金型6
とによって挟まれ、コア材1と圧延銅箔3とがボンディ
ングシート2を介して圧着されていることによって、ボ
ンディングシート2が加熱によって固化するときに、コ
ア材1と圧延銅箔3とがボンディングシート2に固着す
る。したがって、凹設穴10の内壁全体にも圧延銅箔3
が固着されている。この場合、圧延銅箔3は展性、延性
が良好であるという属性を有していることにより、ボン
ディングシート2に密着して固着され、ボンディングシ
ート2から剥離するようなことが防止される。
ッチングを施し、凹設穴10の内壁全体に設けた反射板
用導体部3aと、この反射板用導体部3aを挟むように
して設けられたワイヤーボンディング用の導体部3b
と、配線パターン3cとを形成する。
よりニッケルめっき処理を行うことにより、反射板用導
体部3aと、ワイヤーボンディング用の導体部3bと、
配線パターン3c上にニッケルめっき膜11を形成す
る。これらニッケルめっき膜11上に金めっき処理を行
うことにより、凹設穴10の内壁には金めっき膜で被覆
された反射板15が形成される。同時に、ワイヤーボン
ディング用の導体部3b上に金めっき膜によって覆われ
たワイヤーボンディング端子部16が形成されるととも
に、パターン配線3c上に金めっき膜によって覆われた
部品搭載部18が形成され、発光素子用積層板19が形
成される。
ート2にプレス成型機の上金型6のポンチ7を加圧する
ことによって凹設穴10を形成したので、プレス成型機
の上金型6に多数のポンチ7を設けることにより、一度
に多数の凹設穴10を形成することができ、このため生
産性が向上する。また、プレス成型機は特殊な成型機が
要求されないから高価なプレス成型機を必要としないだ
けでなく、多くの加工時間を必要としないで容易に凹設
穴10を形成することができるから高精度、高品質で安
価な製品を供給することができる。また、凹設穴10の
内壁には展性、延性が良好な圧延銅箔が設けられている
ことにより、凹設穴10の内壁にめっき膜を形成する必
要がないから、めっき膜の剥離等がなくなるので品質が
向上する。また、一度に多数の凹設穴10を形成するこ
とができることにより、これら多数の凹設穴10内にL
EDを収納することにより、大型の表示体を形成するこ
とができる。
搭載する場合において、発光素子用積層板19の凹設穴
10の内壁を白色や青色の光に対して反射効率のよいめ
っき膜を部分的に形成する方法を説明するための断面図
である。すなわち、上述した図2(c)において形成し
た発光素子用積層板19に、図3(a)に示すように、
凹設穴10を除く部位にめっきマスク21を形成する。
このような状態としてから同図(b)に示すように、ニ
ッケルめっき処理を行い、凹設穴10の金めっき膜上に
ニッケルめっき膜を形成し、反射板22を形成する。同
図(c)に示すように、めっきマスク21を剥離するこ
とにより、ワイヤーボンディング端子部16と部品搭載
部18とが金めっき膜によって覆われ、LEDを搭載す
る部位のみに部分的にニッケルめっき膜によって覆われ
た反射板22が形成される。このように、凹設穴10に
部分的にニッケルめっきを形成するのに、ニッケルめっ
き膜を形成する部位以外にめっきマスク21を形成する
ようにしたことにより、ニッケルめっき膜を形成する部
位を必要最小限の範囲とすることができるから、高密度
配線が可能になる。
造方法の実施例2の工程を説明するための断面図であ
る。同図(a)において、30は銅張積層板であって、
ガラス繊維入りのエポキシ樹脂によって形成されたコア
材33上に可撓性を有するフィルムシート31が積層さ
れ、このフィルムシート31の表面には銅箔32が形成
されている。同図(b)に示すように、プレス成型機の
定盤5上にコア材33と銅箔32付きのフィルムシート
31を重ねて載置し、プレス成型機の上金型6のポンチ
7を銅箔32側から半硬化状態になって柔軟性、弾力性
があるフィルムシート31内に加圧する。同図(c)に
示すように、プレス成型機の加圧によって剥離したり、
クラックの入った破損した銅箔32をエッチングにより
除去する。次に同図(d)に示すように、このフィルム
シート31の表面31a上に無電解銅めっきによって電
解銅箔34を形成する。フィルムシート31の表面31
aにはフィルムシート31と電解銅箔34とが強く密着
するように微細な凹凸が形成されている。従ってこのフ
ィルムシート31の表面31a上に無電解銅めっきによ
って密着力の強い電解銅箔34を形成することができ
る。
はフィルムシート31の微細な凹凸が形成された表面3
1a上に設けられているから、電解銅箔34は投錨効果
によってフィルムシート31の表面31aに接合されて
いるので、電解銅箔34が表面31aから剥離するよう
なことがない。また、フィルムシート31は可撓性を有
するから、プレス成型機の上金型6を下型5から離型す
ることにより、同図(d)に示すように、電解銅箔34
が内壁に設けられた凹設穴35が形成される。このよう
に、上述した第1の実施の形態と同様に、プレス成型機
の上金型6に多数のポンチ7を設けることにより、一度
に多数の凹設穴35を形成することができ、このため生
産性が向上する。
の実装構造の変形例を示す断面図である。この図5にお
けるLEDの実装構造が、上述した図2(c)に示すも
のと異なる点は、LED55の実装に際して、ボンディ
ングワイヤーを必要とすることなく、バンプ39,39
を介してバンプ端子部37,38に面付け実装した点に
ある。すなわち、凹設穴10の底部に、反射板15から
連設された一対のバンプ端子部37,38を設け、これ
ら一対のバンプ端子部37,38を凹設穴10の底部の
中心を横切る溝36によって互いに電気的に絶縁状態と
したものである。溝36は凹設穴10の内側面に設けた
反射板15にも延設され、この反射板15に延設された
部位は、反射板15の反射効率を考慮した場合、上下方
向に向かってジグザグ状に形成することが望ましい。こ
のように、LED55を電気的に接続するのに、ボンデ
ィングワイヤーを必要としないから断線することがなく
歩留まりが向上する。なお、バンプ39,39を介して
面付け実装したが、導電性ペーストを介して直接面付け
実装してもよい。
フィルムを4〜10枚重ね、全体の厚さを約0.3〜
0.7mmとした。また、半硬化状態で柔軟性なボンデ
ィングシート2を保持し、補強するためコア材1の厚み
は、0.5mm以上とした。凹設穴10の開口部の直径
を0.7〜1.0mmで深さ0.5mm、テーパ角度θ
を45°とした。1枚の発光素子用積層板19に約10
0個の凹設穴10を一度の加圧によって形成した。
ボンディングシート2をガラス繊維入りのエポキシ樹脂
としたが、ガラス繊維入りのポリイミド樹脂としてもよ
く、またガラス以外の繊維でもよい。また、白色や青色
の光に対して反射効率のよい白色系金属めっき膜として
ニッケルめっき膜を形成したが、錫または銀等の他の貴
金属めっき膜によって形成してもよい。
明によれば、凹設穴の内壁にめっき膜を形成する必要が
ないから、めっき膜の剥離等がなくなるので品質が向上
する。
ば、一度に多数の凹設穴を形成することができるので生
産性が向上する。
穴の内壁を白色や青色の光に対して反射効率のよいめっ
き膜を形成することができる。
ば、一度に多数の凹設穴を形成することができるので大
型の表示体を形成することができる。
ディングワイヤーを必要としないから断線することがな
く歩留まりが向上する。
実施例1の前半の工程を説明するための断面図である。
実施例1の後半の工程を説明するための断面図である。
色や青色の光を発光するLEDを搭載する場合における
白色や青色の光に対して反射効率のよいめっき膜を部分
的に形成する方法を説明するための断面図である。
実施例2の工程を説明するための断面図である。
造の変形例を示す断面図である。
るための断面図である。
説明する要部の断面図である。
面図である。
6…上金型、7…ポンチ、10,35…凹設穴、15,
22…反射板、16…ワイヤーボンディング端子部、1
9…発光素子用積層板、21…めっきマスク、31…フ
ィルムシート、34…電解銅箔、36…溝、37,38
…バンプ端子部、39…バンプ。
Claims (5)
- 【請求項1】 繊維入り樹脂のコア材と、このコア材上
に半硬化状態のボンディングシートを介して積層圧着し
た銅箔とからなり、前記ボンディングシートに凹設する
銅箔で覆われた凹設穴を設けたことを特徴とする発光素
子用積層板。 - 【請求項2】 繊維入り樹脂のコア材と、このコア材上
に半硬化状態のボンディングシートを介して積層圧着し
た銅箔とからなる発光素子用積層板において、プレス成
形による凹設穴の部位の銅箔を除去した後、電解銅箔で
覆われた凹設穴を設けたことを特徴とする発光素子用積
層板。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の発光素子用積層
板において、前記凹設穴をテーパー形状とし、前記銅箔
上を貴金属めっきまたは白色系金属めっき等によって覆
ったことを特徴とする発光素子用積層板。 - 【請求項4】 請求項1ないし3記載の発光素子用積層
板において、前記凹設穴の底部にLEDを面付け実装
し、このLEDと前記銅箔表面上に形成した端子部とを
ボンディングワイヤーで電気的に接続することを特徴と
する表示体。 - 【請求項5】 請求項1ないし3記載の発光素子用積層
板において、前記凹設穴の底部にLEDを導電性ペース
トやバンプで面付け実装し、このLEDと前記凹設穴の
底部に形成した端子部とを電気的に接続することを特徴
とする表示体。
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