JP2014072330A - 個別実装基板の製造方法および集合金属ベース回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】分離金属ベース回路基板にダイオードが実装された個別実装基板を製造する際に、ダイオードの個数が多くても生産性を高める。
【解決手段】集合金属ベース回路基板１に複数個のダイオードＤを実装するダイオード実装工程と、ダイオードＤの導通試験を実施する導通試験工程と、複数個のダイオードＤが実装された集合金属ベース回路基板１を複数枚の個別実装基板４に個片化する個片化工程とを含む。導通試験工程は、ダイオード実装工程の後で、かつ個片化工程の前であり、導通試験工程において、複数個のダイオードＤが集合金属ベース回路基板１に実装された状態で、すべてのダイオードＤの導通試験を一括して実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、分離金属ベース回路基板にダイオードが実装された個別実装基板の製造方法と、この個別実装基板の製造方法に好適に用いられる集合金属ベース回路基板とに関するものである。

なお、本発明においては、金属ベース回路基板にダイオードが実装された状態のものを実装基板と称する。そして、金属ベース回路基板については、その個片化の前後で二分し、個片化前のものを「集合金属ベース回路基板」、個片化後のものを「分離金属ベース回路基板」と称する。また、実装基板については、その個片化の前後で二分し、個片化前のものを「集合実装基板」、個片化後のものを「個別実装基板」と称する。

従来、この種の個別実装基板を製造する際には、一般に、図３に示すように、１枚の集合実装基板３を複数枚の個別実装基板４に個片化してから、各ダイオードＤの導通試験を実施している（例えば、特許文献１、２参照）。

すなわち、まず、１枚の集合金属ベース回路基板１に複数個（図３では、４個）のダイオードＤを実装することにより、１枚の集合実装基板３を作製する（図３（ａ））。その後、この集合実装基板３を分断線５に沿って切り離して個片化することにより、複数枚（図３では、４枚）の個別実装基板４、つまり、分離金属ベース回路基板２にダイオードＤが実装されたものを作製する（図３（ｂ））。次に、これらの個別実装基板４の良否を判定すべく、それぞれの個別実装基板４についてダイオードＤの導通試験（発光ダイオードであれば、点灯試験など）を実施する（図３（ｃ））。そして、この導通試験に合格した個別実装基板４（良品と判定された個別実装基板４）のみを選別して出荷する（図３（ｄ））。

特開２０１１−２４３８１３号公報 特開２００９−１３５２４７号公報

しかしながら、これでは、個別実装基板４ごとにダイオードＤの導通試験を実施しなければならない。そのため、この個別実装基板４の枚数、換言すれば、集合金属ベース回路基板１に実装されたダイオードＤの個数が多くなると、それに対応してダイオードＤの導通試験に要する工数が増大する。例えば、縦５００ｍｍ、横６００ｍｍの集合実装基板３から、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの個別実装基板４を１２０枚切り出す場合には、ダイオードＤの導通試験を１２０回も行なう必要がある。その結果、必然的に個別実装基板４の生産性が低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、集合金属ベース回路基板に実装されたダイオードの個数が多くても生産性を高めることのできる個別実装基板の製造方法を提供することと、このような個別実装基板の製造方法に好適に用いられる集合金属ベース回路基板を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、集合金属ベース回路基板に複数個のダイオードを実装するダイオード実装工程と、前記複数個のダイオードの導通試験を実施する導通試験工程と、前記複数個のダイオードが実装された前記集合金属ベース回路基板を複数枚の個別実装基板に個片化する個片化工程とを含む個別実装基板の製造方法であって、前記導通試験工程は、前記ダイオード実装工程の後で、かつ前記個片化工程の前であり、この導通試験工程において、前記複数個のダイオードが前記集合金属ベース回路基板に実装された状態で当該複数個のダイオードの導通試験を一括して実施する個別実装基板の製造方法を提供する。

また、本発明は、複数の分離金属ベース回路基板に対応する複数の分離領域が分断線で区画される形で形成された集合金属ベース回路基板であって、前記複数の分離領域に実装される複数個のダイオードを電気的に並列に接続するための試験用配線が形成され、前記複数の分離領域を前記分断線に沿って分断するための分断補助手段が設けられている集合金属ベース回路基板を提供する。

本発明に係る個別実装基板の製造方法によれば、複数個のダイオードが実装された集合金属ベース回路基板を複数枚の個別実装基板に個片化する前の段階で、すべてのダイオードの導通試験が一括して実施される。したがって、集合金属ベース回路基板に実装されたダイオードの個数とは無関係に、これらのダイオードの導通試験に要する工数を削減することができる。その結果、集合金属ベース回路基板に実装されたダイオードの個数が多くても生産性を高めることのできる個別実装基板の製造方法が提供される。

また、本発明に係る集合金属ベース回路基板によれば、複数の分離領域に実装される複数個のダイオードを電気的に並列に接続するための試験用配線が形成されているとともに、複数の分離領域を分断するための分断補助手段が設けられているので、上述した個別実装基板の製造方法に好適に用いられる集合金属ベース回路基板が提供される。

本発明の実施の形態１に係る個別実装基板の製造方法の手順を示す工程図である。 図１に示す集合実装基板のＡ−Ａ線による拡大断面図である。 従来の個別実装基板の製造方法の手順を示す工程図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
図１および図２には、本発明の実施の形態１を示す。なお、図２においては、わかりやすさを重視して図示しているため、各構成要素の寸法比率は必ずしも正確ではない。

まず、この実施の形態１に係る集合金属ベース回路基板について説明する。

この集合金属ベース回路基板１は、図１（ａ）および図２に示すように、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金などからなるベース金属１１と、このベース金属１１の上側（図２左側）にベース金属１１の全面にわたって積層された絶縁層１２と、この絶縁層１２の上側に部分的に積層された銅または銅合金などからなる回路層（図示せず）とから構成されている。

そして、集合金属ベース回路基板１には、図１（ａ）および図２に示すように、４つの分離金属ベース回路基板２に対応する４つの分離領域１５が分断線５で区画された形で２行２列のマトリックス状に形成されている。各分離領域１５においては、一対のランド（導通接点）１３、１４が絶縁層１２の上側に積層された形で設けられている。

また、ベース金属１１の上面には、図１（ａ）に示すように、４つの分離領域１５に実装される４個の発光ダイオードＤを電気的に並列に接続するための試験用配線６が形成されているとともに、一対の端子７、８が試験用配線６の両端部にそれぞれ電気的に接続された形で形成されている。なお、このような試験用配線６は、例えば、前記回路層を形成するときに、公知の印刷技術などを用いて簡単に形成することができる。

さらに、ベース金属１１の底面（図２右側面）には、４つの分離領域１５を分断線５に沿って分断するための分断補助手段として、断面Ｖ字形の分割溝９が形成されている。この分割溝９は、その形状が特に限定されるものではないが、幅Ｌ２が深さＬ１の１〜２倍であるのが好ましい。

ベース金属１１の厚さＬ３は、０．３〜２．５ｍｍが好ましく、０．５〜１．５ｍｍがより好ましい。そして、分割溝９は、ベース金属１１の厚さＬ３から分割溝９の深さＬ１を引いた残り代Ｌ４（＝Ｌ３−Ｌ１）が、０．２〜１．０ｍｍが好ましく、０．２〜０．６ｍｍがより好ましい。

絶縁層１２としては、樹脂やセラミック板を用いることができ、その厚さＬ５は、樹脂の場合は、例えば８０〜１００μｍであり、セラミック板の場合は、例えば０．２〜０．７ｍｍである。

絶縁層１２に用いる樹脂としては、液晶ポリエステルが好ましいが、その他の樹脂（熱硬化性樹脂であると熱可塑性樹脂であるとを問わない。）でも構わない。例えば、エポキシ樹脂が挙げられるが、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制約はない。ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ゴム変性型等のエポキシ樹脂が挙げられ、１種または２種以上で用いることができる。また、エポキシ樹脂以外にも、メタクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。

これらの樹脂には、無機充填剤のフィラーを分散することが好ましい。このとき、フィラーを分散したワニスを塗工・焼成する方法を採用することができる。このフィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、炭化ケイ素などが挙げられる。

また、絶縁層１２に用いるセラミック板としては、窒化アルミニウム、窒化珪素等の窒化物系セラミックス、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ等の酸化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックスを用いることができる。焼結助剤、例えば酸化イットリウム等の希土類酸化物、酸化マグネシウム等の金属酸化物を含有していてもよい。このセラミック板は、接着層を介してベース金属１１に接合することができる。

以下、この集合金属ベース回路基板１を用いて個別実装基板４を製造する方法について説明する。

まず、ダイオード実装工程で、図１（ａ）および図２に示すように、集合金属ベース回路基板１の各分離領域１５に発光ダイオードＤを１個ずつ実装する。それには、各分離領域１５において、予め形成された一対のランド１３、１４を跨ぐように発光ダイオードＤを載置し、発光ダイオードＤの各電極（図示せず）を各ランド１３、１４に電気的に接続する。すると、集合金属ベース回路基板１に４個の発光ダイオードＤが実装された集合実装基板３が得られる。この集合実装基板３においては、４つの分離領域１５に実装された４個の発光ダイオードＤが試験用配線６によって電気的に並列に接続された状態となる。

なお、この発光ダイオードＤの実装形態は特に限定されず、ベアチップ（チップオンボード）であっても、ベアチップをパッケージングした部品であっても構わない。

その後、導通試験工程に移行し、図１（ｂ）に示すように、この集合実装基板３について、試験用配線６を利用して、すべての発光ダイオードＤの導通試験（点灯試験）を一括して実施する。それには、一対の端子７、８に電源（図示せず）の正極および負極を電気的に接続して試験用配線６に電流を流し、発光ダイオードＤが点灯するか否かを見る。そして、発光ダイオードＤが点灯した個別実装基板４を良品（導通試験に合格したもの）と判定し、発光ダイオードＤが点灯しなかった個別実装基板４を不良品（導通試験に合格しなかったもの）と判定する。なお、不良品については、これを取り除くか交換する。

このとき、集合金属ベース回路基板１に実装された４個の発光ダイオードＤはすべて、上述したとおり、試験用配線６によって電気的に並列に接続されているので、不良品を容易に特定することができる。すなわち、仮に、これらの発光ダイオードＤが電気的に直列に接続されていると、すべての発光ダイオードＤが揃って点灯するか、発光ダイオードＤが１つも点灯しないかのいずれかしか起こらず、前者の場合は、不良品が１つも含まれていない（すべて良品である）ことが分かるが、後者の場合は、不良品のみならず良品も点灯しないため、不良品が１つ以上含まれていることしか分からず、どれが不良品であるかまでは不明である。これに対して、この実施の形態１のように、すべての発光ダイオードＤが電気的に並列に接続されていると、不良品のみが点灯しないので、不良品の特定が容易となるのである。

次いで、個片化工程に移行し、図１（ｃ）に示すように、この集合実装基板３を分断線５に沿って切り離して個片化する。すると、４枚の個別実装基板４、つまり、分離金属ベース回路基板２に発光ダイオードＤが実装されたものが得られる。

このとき、集合金属ベース回路基板１に試験用配線６がどのように設けられていても、集合実装基板３の個片化に伴い、この試験用配線６は必ず個別実装基板４ごとに断線された状態となる。したがって、各個別実装基板４に試験用配線６の断線部分が残っているからといって、個別実装基板４において回路の短絡などの不都合が生じる恐れはない。

最後に、出荷工程に移行し、図１（ｄ）に示すように、これらの個別実装基板４のうち良品のみを選別して出荷する。

ここで、個別実装基板４の製造が終了する。

このように、実施の形態１に係る個別実装基板の製造方法においては、ダイオード実装工程の後で、かつ個片化工程の前の段階、つまり、集合実装基板３を４枚の個別実装基板４に個片化する前の段階で、４個すべての発光ダイオードＤの導通試験が集合金属ベース回路基板１に実装された状態で一括して実施される。したがって、集合金属ベース回路基板１に実装された発光ダイオードＤの個数とは無関係に、これらの発光ダイオードＤの導通試験に要する工数を削減することができる。その結果、集合金属ベース回路基板１に実装された発光ダイオードＤの個数が多くても、個別実装基板４の生産性を高めることが可能となる。

また、集合金属ベース回路基板１には、上述したとおり、４個の発光ダイオードＤを電気的に並列に接続するための試験用配線６が形成されているので、導通試験工程において、すべての発光ダイオードＤの導通試験を一括して実施するのが容易となる。これに加えて、集合金属ベース回路基板１には、４つの分離領域１５を区画する分断線５に沿って分割溝９が形成されているので、個片化工程において、集合金属ベース回路基板１を両手で、或いは所定の折曲治具（図示せず）を使って容易に折り曲げて個片化することができる。これらの結果、集合金属ベース回路基板１は、上述した個別実装基板の製造方法に好適に用いることが可能となる。
［発明のその他の実施の形態］
なお、上述した実施の形態１では、集合金属ベース回路基板１に４つの分離領域１５が形成されている場合について説明した。しかし、この分離領域１５の数は、４つに限るわけではなく、複数（２つ以上）であれば、いくつでも構わない。分離領域１５が多いほど、発光ダイオードＤの導通試験に要する工数を削減する効果が高まるので、上述した本発明の効果（個別実装基板４の生産性の向上）が顕著なものとなる。

また、上述した実施の形態１では、分断補助手段として分割溝９を用いる場合について説明したが、分割溝９以外の分断補助手段（例えば、スリット、くり貫き等）を代用または併用することもできる。

また、上述した実施の形態１では、１枚の分離金属ベース回路基板２に１個の発光ダイオードＤが実装された個別実装基板４を製造する場合について説明した。しかし、１枚の分離金属ベース回路基板２に複数個の発光ダイオードＤが電気的に直列に接続された形で実装された個別実装基板４を製造する場合に本発明を同様に適用することも可能である。
また、上述した実施の形態１では、絶縁層１２上の回路層が全面にわたって絶縁膜で被覆されていない場合について説明したが、例えばソルダーレジストを使用して絶縁膜を形成し、この絶縁膜で回路層の一部を被覆することも可能である。

さらに、上述した実施の形態１では、ダイオードとして発光ダイオードＤを用いた場合について説明したが、発光ダイオードＤ以外のダイオード（例えば、整流用ダイオードなど）を実装する場合に本発明を同様に適用することも可能である。

本発明は、特に、発光ダイオードが実装された個別実装基板（例えば、発光モジュールや照明装置の構成部品その他）の製造に適している。

１……集合金属ベース回路基板
２……分離金属ベース回路基板
３……集合実装基板
４……個別実装基板
５……分断線
６……試験用配線
７、８……端子
９……分割溝（分断補助手段）
１１……ベース金属
１２……絶縁層
１３、１４……ランド
１５……分離領域
Ｄ……発光ダイオード（ダイオード）

Claims (5)

1. 集合金属ベース回路基板に複数個のダイオードを実装するダイオード実装工程と、前記複数個のダイオードの導通試験を実施する導通試験工程と、前記複数個のダイオードが実装された前記集合金属ベース回路基板を複数枚の個別実装基板に個片化する個片化工程とを含む個別実装基板の製造方法であって、
   前記導通試験工程は、前記ダイオード実装工程の後で、かつ前記個片化工程の前であり、この導通試験工程において、前記複数個のダイオードが前記集合金属ベース回路基板に実装された状態で当該複数個のダイオードの導通試験を一括して実施することを特徴とする個別実装基板の製造方法。
2. 前記ダイオード実装工程で前記集合金属ベース回路基板に前記複数個のダイオードが実装されたときに、これらのダイオードが電気的に並列に接続されるように、前記集合金属ベース回路基板に試験用配線を形成する試験用配線形成工程を含み、
   前記導通試験工程において、前記試験用配線を利用して、前記複数個のダイオードが前記集合金属ベース回路基板に実装された状態で当該複数個のダイオードの導通試験を一括して実施することを特徴とする請求項１に記載の個別実装基板の製造方法。
3. 前記ダイオードが、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載の個別実装基板の製造方法。
4. 複数の分離金属ベース回路基板に対応する複数の分離領域が分断線で区画される形で形成された集合金属ベース回路基板であって、
   前記複数の分離領域に実装される複数個のダイオードを電気的に並列に接続するための試験用配線が形成され、
   前記複数の分離領域を前記分断線に沿って分断するための分断補助手段が設けられていることを特徴とする集合金属ベース回路基板。
5. 前記分断補助手段が、分割溝、スリット、または、くり貫きであることを特徴とする請求項４に記載の集合金属ベース回路基板。