特許 6179583 電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6179583

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20170807BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20170807BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 F

   H01L23/12 J

   H01L33/62

   H05K3/34 501E

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-241247(P2015-241247)

(22)【出願日】2015年12月10日

(65)【公開番号】特開2016-157918(P2016-157918A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2016年3月15日

(31)【優先権主張番号】特願2015-35288(P2015-35288)

(32)【優先日】2015年2月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】石田 昌志

(72)【発明者】

【氏名】井手 義行

(72)【発明者】

【氏名】安藝 武志

(72)【発明者】

【氏名】林 達也

(72)【発明者】

【氏名】北島 忠征

【審査官】 豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０８０９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２１６２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２３／１２−２３／１５

３３／００

３３／４８−３３／６４

Ｈ０５Ｋ ３／３２−３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視形状が矩形状の電子部品と、前記電子部品がはんだを介して実装された実装基板とを備える電子装置であって、
前記実装基板は、
基材及び
該基材上に互いに離間して配置された少なくとも一対の配線パターンを備え、
該配線パターンは、前記電子部品が載置される載置部と、前記載置部の外縁の一部にのみ配置され、前記基材の一部を露出させる孔とを有し、
平面視において、前記孔の一部は前記電子部品の外縁と重なり、
前記はんだは、前記載置部の上面および前記孔の側面に配置される電子装置。

【請求項2】

平面視形状が矩形状の電子部品と、前記電子部品がはんだを介して実装された実装基板とを備える電子装置であって、
前記実装基板は、
基材及び
該基材上に互いに離間して配置された少なくとも一対の配線パターンを備え、
該配線パターンは、前記電子部品が載置される載置部と、前記載置部の外縁の角部に配置され、前記基材の一部を露出させる孔とを有し、
平面視において、前記孔の一部は前記電子部品の外縁と重なり、
前記はんだは、前記載置部の上面及び前記孔の側面に配置される電子装置。

【請求項3】

前記孔は、前記載置部の外縁の対向する辺のそれぞれに配置される請求項１又は２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記孔は前記実装基板の平面視において屈曲している請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子装置。

【請求項5】

前記孔は、前記実装基板の平面視において２箇所で屈曲している請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子装置。

【請求項6】

前記孔は、前記配線パターンの外縁から離間して、前記配線パターンの内側に配置されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子装置。

【請求項7】

前記配線パターンは、ソルダーレジストにより覆われており、
前記ソルダーレジストは、前記載置部より大きな面積の開口を有し、該開口は前記孔の一部及び前記載置部を露出する請求項１〜６のいずれか１つに記載の電子装置。

【請求項8】

前記配線パターンの厚みは３０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１〜７に記載の電子装置。

【請求項9】

前記電子部品は半導体発光素子を用いた発光装置である請求項１〜８のいずれか１つに記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、実装基板及びこれを用いた電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、発光素子を用いた発光装置が種々の光源に利用されている。そして、このような発光装置において、発光出力が高く、高い輝度とするための種々の工夫がなされている。例えば、大電流を供給して高出力の発光装置を得るために、発光素子を熱伝導率の高いセラミックパッケージに実装した発光装置が利用されている。
一方、このような発光装置を、表面に配線層及びパッド等が形成された実装基板にはんだ等の接合部材を用いて搭載する場合、セラミックと実装基板との線膨張係数差による熱応力によって、接合部材にクラックが生じるという懸念がある。
そこで、実装基板の配線層におけるパッド構造として、いわゆるＳＭＤ（Solder Mask Defined）構造ではなく、ＮＳＭＤ（Non Solder Mask Defined）構造を採用し、パッドの側面にも接合部材を入り込ませて、その接合を強化させる手法がある。また、ＳＭＤ構造とＮＳＭＤ構造とを兼ね備えた構造が提案されている（特許文献１等）。
しかし、ＮＳＭＤ構造を利用する場合、パッドに繋がる配線層の線幅を部分的に幅狭とせざるを得ず、その幅狭の部位が、熱応力によって破断するおそれがある。また、ＮＳＭＤ構造では配線層及びパッドの平面積が、ＳＭＤ構造に比較して小さくなるため、放熱性が低下するという懸念もある。

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１１１２７９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の実施形態は上記課題を鑑みなされたものであり、大電流が給電された場合でも、接合部材等のクラック又は剥離等を生じさせることなく安定して電子部品を実装させることができる実装基板及びこれを用いた電子装置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】

【0005】

本開示の実施形態に係る実装基板は、
（１）基材及び
該基材上に互いに離間して配置された少なくとも一対の配線パターンを備え、
該配線パターンは、電子部品が載置される載置部と、前記基材の一部を露出させる孔とを有し、
前記載置部は、前記実装基板の平面視において矩形であり、
前記孔は、前記載置部の外縁の少なくとも一部に配置されることを特徴とする。
（２）基材及び
該基材上に互いに離間して配置された少なくとも一対の配線パターンを備え、
該配線パターンは、電子部品が載置される載置部と、前記基材の一部を露出させる孔とを有し、
前記載置部は、前記実装基板の平面視において矩形であり、
前記孔は前記載置部の外縁の角部に配置されることを特徴とする。
（３）本開示の実施形態に係る電子装置は、
上述した実装基板と、
前記載置部に実装された前記電子部品とを有し、
前記配線パターンと前記電子部品の外部電極とがはんだを介して接続されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本開示の実施形態によれば、大電流が給電された場合でも、接合部材等のクラック又は剥離等を生じさせることなく安定して電子部品を実装可能な実装基板を提供することができる。また、この実装基板を用いることにより、大電流を給電する電子部品が実装された場合においても、確実かつ安定して電子部品を実装させることができる電子装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の実施形態における実装基板の一実施形態を示す平面図である。

【図2】本開示の実施形態における実装基板の別の実施形態を示す平面図である。

【図3】本開示の実施形態における実装基板のさらに別の実施形態を示す平面図である。

【図4A】図１の実装基板に発光装置を載置した電子装置の一実施形態を示す概略平面図である。

【図4B】図４Ａの概略斜視図である。

【図5】本開示の実施形態における実装基板のさらに別の実施形態を示す平面図である。

【図6】本開示の実施形態における実装基板のさらに別の実施形態を示す平面図である。

【図7】本開示の実施形態における実装基板のさらに別の実施形態を示す平面図である。

【図8A】図４の電子装置の比較例を示す概略平面図である。

【図8B】図４の電子装置の別の比較例を示す概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実装基板及び電子装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

【0009】

〔実装基板〕
実装基板は、主として、基材と、基材上に配置された少なくとも一対の配線パターンとを備える。この実装基板は、電子部品を実装するための基板である。

【0010】

（基材）
基材は、その表面に電子部品を搭載するための配線パターンが配置されている。基材の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ等の金属が挙げられ、なかでもＡｌが好ましい。基材の材料として金属を用いる場合、金属の表面にエポキシ樹脂等の絶縁膜を設けて、絶縁膜上に配線パターンを形成する。配線パターンと金属基板との間に絶縁膜を形成することにより、配線パターンと金属基材とを離間して配置することができる。
また、基材の材料として、絶縁材料を用いてもよい。例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ＬＴＣＣ等のセラミックス、樹脂、パルプ、ガラス又はこれらの複合材料（ガラスエポキシ、ガラスシリコーン及びガラス変性シリコーン等、セラミックスに、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせた材料）、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等が挙げられる。基材は、単一素材からなる単層構造でもよいし、多層構造でもよい。

【0011】

（配線パターン）
配線パターンは、電子部品と電気的に接続され、電子部品に給電するための部材である。
配線パターンは、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。配線パターンの表面はメッキ等で被膜が施されていてもよい。配線パターンは、基材の表面に配置されて、電子部品と接続される。電子部品と接続された配線パターンは、給電のために基板内部及び／又は裏面まで延長して配置されていてもよい。

【0012】

基材の表面には、電子部品に給電するために、少なくとも一対の配線パターンが配置されている。この一対の配線パターンは、配線パターン間に所定の間隔を有する。つまり、一対の配線パターンは所定の間隔をおいて互いに離間して配置されている。なお、配線パターンは、基材上に搭載する電子部品の数、電子部品の接続形態あるいは１つの電子部品における外部電極（又は端子）の数等によって、二対以上配置されていてもよい。この場合、１つの電子部品に対して一対の配線パターンが設けられていてもよいし、二対以上の配線パターンが設けられていてもよい。一対の配線パターンは、大きさ及び形状が互いに異なっていてもよい。また、配線パターンは、平面視において、配線パターンの外縁から内側に窪んだ形状の窪み部を有していてもよい。
配線パターンは、電子部品が載置される載置部と、基材の一部を露出させる孔とを備える。なお、基材の材料として金属基板を用いる場合、孔は、孔から絶縁膜の一部が露出するように形成される。

【0013】

（載置部）
電子部品が載置される載置部は、一対の配線パターンの双方の配線パターン上に形成される。載置部は、一対の配線パターンが配置される領域内に、一対の配線パターンが有する所定の間隔を含み、この所定の間隔を跨いで配置される。載置部は後述する孔によってその領域が画定される。言い換えると、載置部の外縁上に孔が配置される。ただし、孔は、載置部の全外縁に配置されておらず、外縁の一部にのみ配置される。

【0014】

載置部は、載置しようとする電子部品の形状によって適宜設定することができる。平面視における載置部の形状と電子部品の形状とは同一形状であることが好ましく、例えば、電子部品が平面視において矩形である場合、載置部も平面視において電子部品と同形状の矩形であることが好ましい。載置部が矩形であるとは、後述する孔を結ぶ線で形成される概形が略矩形状であることを意味する。なお、本明細書における矩形とは、その角の角度は、９０±１０°程度の変動は許容される。また、その角が若干の丸みを帯びたものでもよい。さらに、その辺が微細な凹凸を有していてもよいし、緩やかに湾曲していてもよい。
載置部の大きさは、特に限定されるものではなく、電子部品の大きさによって適宜調整することができる。

【0015】

１つの電子部品が二対以上の外部電極を備える場合、載置部は二対以上の配線パターンがそれぞれ有する所定の間隔を含み、これら所定の間隔を跨いで配置される。この場合も１つの電子部品が載置される載置部の大きさは、電子部品又は外部電極の平面視における外形と同じかそれよりも若干大きいことが好ましい。

【0016】

（孔）
孔は、配線パターンに形成される。ただし、一対の配線パターンのいずれか一方にのみ形成されていてもよい。
上述したように、孔を有する配線パターンでは、載置部は孔によって、その領域の一部又は全部が画定される。つまり、配線パターンは孔によって載置部と載置部以外の領域とに分けられる。ただし、孔を有さない配線パターンでは、その外縁および上述した窪み部等を利用して、載置部の一部を確定してもよい。
孔は、載置部の外縁に沿って配置される。厳密には、孔は載置部の外縁の一部に配置される。例えば、孔は、載置部の外縁の対向する２辺のそれぞれに配置されていてもよいが、好ましくは外縁の角部である。孔は、一対の配線パターンのいずれか一方又はそれぞれに、１つずつ配置されてもよいし、２つ以上配置されてもよい。
孔の形状は、特に限定されない。例えば、平面視における外形が円形、楕円形、半円形、扇形、三日月形、三角形、四角形、多角形等、載置する電子部品の外形に沿って様々な形状とすることができる。
なかでも、載置部の平面視における外形が矩形状である場合、孔の平面視における外形は四角形が１箇所で屈曲したＬ字状又は２箇所で屈曲したコの字状（矩形の一辺が開放された形状）が好ましい。屈曲の角度は特に限定されないが、上述したように、載置部を画定するという観点から、９０±１０°程度が好ましく、直角であることがより好ましい。孔がこのような屈曲部を有することにより、平面視における概形が矩形状の載置部において、屈曲部が載置部の角部に対応するように配置することができるため好ましい。なお、屈曲部の角部は面取りされていてもよい。

【0017】

平面視における孔の幅及び長さは、配線パターンの加工精度等を考慮して適宜調整することができる。なかでも、孔は、はんだを用いて電子部品を実装基板に実装した場合に、(i)はんだが孔内に配置され、両者の接触面積を増大すること、(ii)はんだが配線パターンの上面に接合するのみならず、配線パターンの側面（孔の内側面）にも接合されること、(iii)電子部品のセルフアライメントを効果的に行わせること等を考慮して、これらの機能を効果的に発揮させ得る幅及び長さに設定することが好ましい。
なお、平面視で一定の幅を有する孔が載置部の外縁に配置されるため、孔は、厳密には、孔の一部は載置部の領域内に、他の一部は載置部以外の領域に配置されることになる。言い換えると載置部に電子部品が載置された電子装置において、平面視で孔の一部は電子部品とオーバーラップするように配置される。

【0018】

孔の深さ、つまり載置部における配線パターンの厚みは、上述した機能を十分に発揮させ得るためには、より厚く設定することが好ましい。具体的には、放熱性及び配線パターンの加工精度等を考慮すると、配線パターンの厚みは３０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。

【0019】

孔がこのように平面視矩形状の電子部品の角部に配置されることにより、はんだにかかる熱応力の影響を受けやすい電子部品の角部において、はんだを配線パターンの上面だけでなく配線パターンの側面（孔の内側面）にも配置させることができる。このように孔の側面にはんだが回り込んで形成されるため、電子部品の実装に使用されるはんだ量が増える。つまりは熱応力を受けるはんだの総面積が増える。その結果、熱応力をはんだ全体で分散させることができ、はんだクラックの発生を抑制することが可能となる。

【0020】

載置部は配線パターン上に設けられる。配線パターンは載置部よりも大きい平面積を有しているため、載置部が受ける電子部品からの発熱を、載置部より大きな面積を有する配線パターン全面で放熱することが可能となり、放熱性に優れた実装基板とすることができる。

【0021】

孔は載置部外縁の一部に配置され、配線パターンは載置部外縁において、載置部につながる配線層を複数有する。このように、配線パターンが載置部につながる配線層を複数備えることによって、載置部に載置される電子部品に、複数の配線層を通じて電流を給電することが可能となる。このため、電子部品に大電流を投入した際に一部の配線層の破断が生じたとしても、配線層は複数あるため、電子部品への未導通のリスクを低減させることができる。
さらに、載置部に載置される電子部品は、その中央近傍ほど、はんだ及び配線パターンに負荷される応力が小さい。よって、配線層が電子部品の中央近傍に相当する部位で配置されている場合には、電子部品の中央近傍に配置された配線層に付加される応力は、電子部品の端部に配置される配線層と比べると相対的に小さくなる。これにより、配線層の破断によるリスクをより一層低減させることができる。

【0022】

本実施形態において、孔を凹部としても、孔を設けた場合と同様に、凹部の側面まではんだが配置され、はんだクラックの発生を抑制することは可能である。しかし、セルフアライメントによる電子部品の実装位置精度を考慮すると、少なくとも載置部外縁の一部（好ましくは角部）には貫通孔が配置されていることが好ましい。例えば、孔が一対の配線パターンの一方又はそれぞれに２つ以上配置される場合、２つ以上の孔の１つを孔ではなく凹部とすることもできる。つまり、１つの配線パターンに１つ以上の孔と、１つ以上の凹部を備えてもよい。この場合の凹部の厚みは、例えば、配線パターンの厚みの１０％以上１００％未満程度の深さを有していることが好ましい。

【0023】

配線パターンは、基材上に、当該分野で公知の方法により形成することができる。例えば、マスクを介してスパッタ法等により配線パターン材料を成膜し、リフトオフによってパターニングする方法、全面に蒸着等によって配線パターン材料を成膜し、マスクを用いたフォトリソグラフィー法等を利用してパターニングする方法等が挙げられる。
孔は、上述した配線パターンのパターニング時に同時に形成することができる。あるいは、金型、ロールプレス等を利用した押圧法、ポンチングによる打ち抜き等によって形成することができる。

【0024】

（ソルダーレジスト）
配線パターンは、その表面がソルダーレジストにより覆われていることが好ましい。
ソルダーレジストは、当該分野で使用されるもののいずれで形成されていてもよい。例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が挙げられる。なかでも、熱硬化性エポキシ樹脂が好ましい。ソルダーレジストの厚みは、用いる材料等によって適宜調整することができる。

【0025】

ソルダーレジストは、電子部品との電気的接続に必要な配線パターンの一部を露出して、配線パターンを含む基材の表面を被覆する。具体的には、ソルダーレジストは、載置部を露出するための１以上の開口を有する。開口は、電子部品の外部電極のパターン及び数に応じて、その形状、大きさ及び数を設定することができる。例えば、開口は、孔上を通る、孔の外側を通る、孔の内縁又は外縁に一致する形状及び大きさ等が挙げられる。なかでも、ソルダーレジストは載置部と接することなく、載置部より一回り大きな面積（つまり、孔の外縁に一致する又は孔の外側を通る大きさ）の開口を有することが好ましい。このような開口を有することによって、電子部品の外部電極が配線パターンと、例えば、はんだによって接合される場合、はんだが孔内に進入して、孔の内側面にまで配置される。その結果、耐はんだクラック性を向上させることができる。

【0026】

〔電子装置〕
電子装置は、上述した実装基板と、実装基板上に、好ましくは載置部に実装された電子部品とを備える。
（電子部品）
電子部品は、発光ダイオード、レーザ等の半導体発光装置、パワー半導体、電源整流用ダイオード、ツェナーダイオード、可変容量ダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーバリアダイオード、フォトダイオード、太陽電池、サージ保護用ダイオード、バリスタ、コンデンサ、抵抗等の２端子装置、トランジスタ、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、フォトトランジスタ、ＣＣＤイメージセンサ、サイリスタ、光トリガサイリスタ等の３端子装置、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ等のメモリ、マイクロプロセッサ等を含む種々のもの、これらを組み合わせたもの等が挙げられる。なかでも、半導体装置が好ましく、半導体発光素子を用いた発光装置がより好ましい。
半導体発光素子は、例えば、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体等、種々の半導体による発光層を含む積層構造が設けられたものが挙げられる。半導体積層構造には、サファイア等の絶縁性の層が存在していてもよい。
半導体発光素子は、対向する面に正及び負の電極がそれぞれ設けられたものであってもよいが、同一面側に正及び負の電極が設けられているものが好ましい。

【0027】

半導体発光素子は、半導体発光素子を電子部品に相当するものとして、そのままの形態で実装基板に実装してもよいが、半導体発光素子がパッケージに搭載された発光装置の状態で実装基板に搭載されることが好ましい。この発光装置が電子部品に相当するものとすることができる。

【0028】

（発光装置）
発光装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子を搭載するパッケージとを有する。パッケージは、半導体発光素子と電気的に接続される導電部材と、この導電部材を保持する基体とを備える。
基体は絶縁性部材であることが好ましく、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ＬＴＣＣ等のセラミックス、樹脂、パルプ、ガラス又はこれらの複合材料（ガラスエポキシ、ガラスシリコーン及びガラス変性シリコーン等、セラミックスに、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせた材料）、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等が挙げられる。基材は、単一素材からなる単層構造でもよいし、多層構造でもよい。なかでも、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどのセラミックス材料又はこれにＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせた材料が好ましい。

【0029】

導電部材は、少なくとも、基体の上面に形成され、さらに、基体の側面及び／又は下面に露出する外部端子を形成する。導電部材の材料は、導電性及び実装性に優れていれば特に限定されず、接合部材、例えば、はんだとの接合性及び濡れ性のよい材料が好ましい。導電部材は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属または鉄―ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。また、基体の上面に形成される導電部材は、載置される半導体発光素子からの光を効率よく取り出すために、その表面が銀又は金などの反射率の高い材料で覆われているのが好ましい。具体的には、基体がセラミックスなどである場合には、導電部材は、Ｗ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｗ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｗ／ＮｉＣｏ／Ｐｄ／Ａｕなどの積層構造が挙げられる。基体がガラスエポキシ材料などである場合には、導電部材は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／ＮｉＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの積層構造が挙げられる。

【0030】

発光装置の平面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、四角形等の多角形又はこれらに近い形状が挙げられる。

【0031】

電子部品は、はんだを介して実装基板へ実装される。実装に用いるはんだの材料は特に限定されない。具体的には、ＡｇとＣｕとＳｎとを主成分とする合金、ＣｕとＳｎとを主成分とする合金、ＢｉとＳｎとを主成分とする合金等を介して、配線パターンと電子部品の外部電極とを接続することにより、実装することができる。

【0032】

このようなはんだを介しての実装によると、はんだが配線パターンの載置部において、載置部から孔内に進入して、配線パターンの側面に回り込むことができる。このように、はんだが配線パターンの平面方向に位置する表面だけでなく、配線パターンの厚み方向に位置する孔の側面にも配置されることによって、耐はんだクラック性を向上させることができる。
さらに、孔がはんだを収容して、電子部品実装時のセルフアライメントを効果的に行わせることができ、電子部品の実装精度を向上させることができる。
以下に本発明の実装基板及び電子装置の実施形態を、図面に基づいて具体的に説明する。

【0033】

実施の形態１：実装基板１０
この実施形態の実装基板１０は、図１に示すように、基材１１と、基材１１の上面に形成された一対の配線パターン１２とを備える。
基材１１は、アルミニウムベース基板によって形成されている。アルミニウムベース基板は、アルミニウム（厚み：１．５ｍｍ）の表面にアルマイト処理が施されており、エポキシ樹脂による薄膜（厚み：７０μｍ）を介して一対の配線パターン１２が銅膜（厚み：３５〜７５μｍ）によって形成されている。
一対の配線パターン１２は互いに離間して配置されており、その一対の配線パターン１２が離間する所定の間隔を含んで、電子部品の搭載を意図する載置部１２ａが配置されている。載置部１２ａは、その外縁が孔１２ｂによって画定される。載置部１２ａの概形は、平面視が矩形であり、平面視矩形状の載置部１２ａ上に平面視矩形状の電子部品が搭載される。

【0034】

孔１２ｂは、配線パターン１２の外縁のいずれからも離間しており、配線パターン１２が形成された領域内に配置されている。載置部１２ａは孔１２ｂによって外縁が画定されるため、載置部１２ａも配線パターン１２の外縁から離間して、配線パターン１２が形成された領域内に配置されている。つまり、配線パターン１２は載置部１２ａより大きな面積を有し、載置部１２ａから平面方向の広がりを有する。
孔１２ｂは、平面形状がＬ字状である。孔の幅は、例えば、１．０ｍｍであり、一方向に延長する長さは１．７ｍｍ、他方向に延長する長さは０．６５ｍｍである。

【0035】

２つの配線パターン１２が配列されている方向をｘ方向（図１参照）とすると、ｘ方向に直交するｙ軸に対して、２つの配線パターン１２は対称に配置されている。配線パターン１２のｙ方向の中央を通るｘ軸に対して、１つの配線パターン１２内において、２つの孔１２ｂがそれぞれ対称に配置されている。つまり、４つの略直角に屈曲するＬ字状の孔１２ｂが、平面視矩形状の載置部１２ａの４つの角部に配置されている。

【0036】

配線パターン１２は、その表面が、熱硬化性エポキシ樹脂からなるソルダーレジストにより覆われている。ソルダーレジストは、開口１３ａを有しており、開口１３ａの外縁は、孔１２ｂのほぼ中央を通り、孔１２ｂの一部（厳密には孔１２ｂから露出する基材の一部）と、載置部１２ａとを露出している。

【0037】

実施の形態２：実装基板２０
この実施形態の実装基板２０は、図２に示すように、基材２１と、基材２１の上面に形成された一対の配線パターン２２とを備える。
一対の配線パターン２２は互いに離間して配置されており、その一対の配線パターン２２に跨って、電子部品の搭載を意図する載置部２２ａが配置されている。載置部２２ａは、その外縁が孔２２ｂによって画定されている。

【0038】

孔２２ｂは、配線パターン２２の外縁のいずれからも離間しており、配線パターン２２の内側に配置されている。
孔２２ｂの平面視における形状は、一辺が開放された矩形状、いわゆるコの字状である。つまり、孔２２ｂは平面視において、略直角に２箇所屈曲している。
２つの配線パターン２２は、２つの配線パターン２２が配列されている方向をｘ方向とすると、ｘ方向に直交するｙ軸に対して対称に配置されている。配線パターン２２のｙ方向の中央を通るｘ軸に対して、１つの配線パターン２２内において、孔２２ｂは対称に配置されている。つまり、２つの略直角に２箇所で屈曲するコの字状の孔２２ｂが、平面視略矩形状の載置部２２ａの向かい合う２辺及びそれらと接する角部に対応するようにそれぞれ配置されている。

【0039】

配線パターン２２の表面を覆うソルダーレジストは、開口２３ａを有しており、開口２３ａの外縁は、孔２２ｂのほぼ中央を通り、孔２２ｂの一部（厳密には孔１２ｂから露出する基材の一部）と、載置部２２ａとを露出している。
上述した以外の構造は、実施の形態１の実装基板１０と同様である。

【0040】

実施の形態３：実装基板３０
この実施形態の実装基板３０は、図３に示すように、基材３１と、基材３１の上面に形成された二対の配線パターン３２とを備える。
この二対の配線パターン３２は、実施の形態１における実装基板１０の一対の配線パターン１２を、一対の配線パターン１２のｙ方向の中央で、ｘ軸に沿って分離したような形態で配置している。よって、各配線パターン３２は、直角に屈曲した平面形状を有する孔３２ｂを１つ備える。そして、二対の配線パターン３２の孔３２ｂの４つの外縁は、平面視において、実装しようとする１つの電子部品の外縁に沿うように配置されている。
言い換えると、基材３１上に、二対の配線パターン３２が配置され、二対の配線パターン３２上に１つの電子部品が搭載される。配線パターン３２は、１つの配線パターン３２内において、屈曲した平面形状を有する孔３２ｂを１つ備え、孔３２ｂは、平面視略矩形状の電子部品の４つの角部に対応するように配置されている。
上述した以外の構造は、実施の形態１の実装基板１０と同様である。

【0041】

実施の形態４：電子装置４０
この実施形態の電子装置４０は、図４Ａ及び４Ｂに示すように、実施形態１の実装基板１０を用い、その配線パターン１２の上に、発光装置４４を搭載している。図４Ａでは、説明の便宜のため、実装基板１０の配線パターン１２と、その上に搭載された発光装置４４及びその外部電極４５とのみを表しており、その他の構成要件は省略している。この場合、実装基板１０のソルダーレジストの開口１３ａは、発光装置４４の外縁と一致しているか、それもよい若干大きく設定されている。
発光装置４４は、窒化物半導体の積層構造によって形成された半導体発光素子を含み、その積層構造の同一面側に電極を有する。また、この半導体発光素子は、パッケージに搭載されており、発光装置４４として構成されている。

【0042】

パッケージは、半導体発光素子と電気的に接続される導電部材と、この導電部材を保持する基体とを有する。
パッケージは、セラミックス（具体的にはＡｌＮ）からなる基体と、基体の上面から側面をわたって下面に配置された一対の導電部材とを備える。基体の上面に配置された一対の導電部材と、半導体発光素子の同一面側に形成された電極とはＡｕ−Ｓｎはんだによって接合されている。発光装置の下面に配置された導電部材が、発光装置４４の外部電極４５として機能する。外部電極４５は、発光装置４４の下面において、互いに離間して配置されている。

【0043】

図４Ａ及び４Ｂに示すように、発光装置４４の外部電極４５は、実装基板１０の配線パターン１２における載置部１２ａの外形に沿って、載置部１２ａの外形、つまり、孔１２ｂの内縁にほぼ一致して配置されている。発光装置４４の外縁は、配線パターン１２の孔１２ｂの中央又はやや外側に配置されている。そして、Ａｕ−Ｓｎはんだが、外部電極４５の直下と、孔１２ｂを埋め込むように、孔１２ｂ内とに配置され、両者を接合している。

【0044】

（比較例）
上述した電子装置における性能を評価するために、比較例として、図８Ａ及び８Ｂに示す従来のＮＳＭＤ構造及びＳＭＤ構造の電子装置Ａ、Ｂを、それぞれ作成した。図８Ａ及び８Ｂでは、実装基板における配線パターン１２Ａ、１２Ｂの形状を異ならせた以外、これら比較例の電子装置Ａ、Ｂは、実質的に電子装置４０と同様の構成を備える。

【0045】

電子装置Ａでは、実装基板の配線パターン１２Ａにそれぞれ２つずつ、直角に屈曲する孔（厳密には切欠き）１２ｂＡが配置されているが、その一端が、配線パターン１２Ａの端部と離間せず、連続している。また、発光装置４４Ａの若干外側まで、ソルダーレジスト１３Ａが実装基板の表面を覆っており、はんだは、発光装置４４Ａの電極直下と、孔（厳密には切欠き）１２ｂＡ内に配置している。

【0046】

電子装置Ｂでは、実装基板の配線パターン１２Ｂには孔が配置されていない。また、発光装置４４Ｂの若干内側まで、ソルダーレジスト１３Ｂが実装基板の表面を覆っており、はんだは、発光装置４４Ｂの電極直下と、その周囲に配置している。

【0047】

（評価）
以下の表１に示す、放熱性、耐はんだクラック性、耐配線切れ性、ＬＥＤ実装位置精度について評価した。その結果を表１に示す。

【表1】

【0048】

また、上述した３種の電子装置に１７Ｗ（Ｉｆ＝１０００ｍＡ、Ｖｆ＝１７．０Ｖ）で駆動した場合のジャンクション温度を、それぞれ熱伝導シミュレーションによって確認した。その結果、電子装置Ａを１００％とすると、本実施形態の電子装置４０では９６．６％であり、電子装置Ｂの９６．３％と同等の放熱性であることがわかった。

【0049】

さらに、上述した３種の電子装置において、ＬＥＤを実装し、１５０℃から−５５℃（ΔＴ２０５℃）の熱サイクルに付した際のはんだ及び配線パターンにかかる応力を、それぞれ熱応力シミュレーションによって確認した。その結果を表２に示す。

【表2】

特に、本実施形態の電子装置４０では、ＬＥＤの外側の配線パターン（左右の配線パターン）にかかる応力は高いが、内側の配線パターン（上下の配線パターン）にかかる応力は小さくなるため、配線切れリスクを効果的に低減することができる。

【0050】

実施の形態５：実装基板５０
この実施形態の実装基板５０は、図５に示すように、基材５１と、基材５１の上面に形成された一対の配線パターン５２Ａ、５２Ｂとを備える。 一対の配線パターン５２Ａ、５２Ｂは互いに離間して配置されており、その一対の配線パターン５２Ａ、５２Ｂが離間する所定の間隔を含んで、電子部品の搭載を意図する載置部５２ａが配置されている。載置部５２ａは、その外縁の一部が一方の配線パターン５２Ａに形成された２つの孔５２ｂによって画定される。載置部５２ａの概形は、平面視が矩形であり、平面視矩形状の載置部５２ａ上に平面視矩形状の電子部品が搭載される。

なお、他方の配線パターン５２Ｂは、孔を有さず、平面視において、配線パターン５２Ａと対向する部位に、Ｌ字状の窪み部５２ｃが２つ配置されている。他方の配線パターン５２Ｂにおいては、るこれら窪み部５２ｃにより、載置部５２ａが画定される。

【0051】

２つの配線パターン５２Ａ、５２Ｂは、２つの配線パターン５２Ａ、５２Ｂが配列されている方向をｘ方向とすると、ｘ方向に直交するｙ軸に対して非対称に配置されている。載置部５２ａに配置される一方の配線パターン５２Ａは他方の配線パターン５２Ｂよりも平面視形状が大きい。この実装基板５０には、大きさの異なる一対の外部電極を備える電子部品を搭載することができる。
孔５２ｂは、平面形状がＬ字状であり、配線パターン５２Ａ、５２Ｂのそれぞれの外縁のいずれからも離間している。
２つの孔５２ｂは、配線パターン５２Ａのｙ方向の中央を通るｘ軸に対して対称に配置されている。Ｌ字状の孔５２ｂが、平面視矩形状の載置部５２ａの２つの角部に配置されている。

【0052】

配線パターン５２Ａ、５２Ｂは、その表面が、ソルダーレジストにより覆われている。ソルダーレジストは、開口５３ａを有しており、開口５３ａの外縁は、孔５２ｂ内及び窪み部５２ｃ内を通り、孔５２ｂ及び窪み部５２ｃの一部と、載置部５２ａとを露出している。
上述した以外の構造は、実装基板１０と同様である。

【0053】

実施の形態５に係る実装基板５０においても、孔が平面視矩形状の電子部品の角部に配置されるため、はんだにかかる熱応力の影響を受けやすい電子部品の角部において、はんだを配線パターンの上面だけでなく配線パターンの側面（つまり孔の内側面）にも配置させることができる。これにより、熱応力をはんだ全体で分散させることができ、はんだクラックの発生を抑制することが可能となる。

【0054】

実施の形態６：実装基板６０
この実施形態の実装基板６０は、図６に示すように、基材６１と、基材６１の上面に形成された二対の配線パターン６２Ａ、６２Ｂとを備える。
一対の配線パターン６２Ａ、６２Ｂは互いに離間して配置されており、その一対の配線パターン６２Ａ、６２Ｂが離間する所定の間隔を含んで、電子部品の搭載を意図する載置部６２ａが配置されている。一方の配線パターン６２Ａは、他方の配線パターン６２Ｂよりも大きく、配線パターン６２Ｂの二方向を取り囲んでいる。載置部６２ａは、その外縁の一部が一方の配線パターン６２Ａに形成された２つの孔６２ｂによって画定される。載置部６２ａの概形は、平面視が矩形であり、平面視矩形状の載置部６２ａ上に平面視矩形状の電子部品が搭載される。
なお、他方の配線パターン６２Ｂは、孔を有さず、平面視において、配線パターン６２Ａと対向し、載置部６２ａに面する部位に、窪み部６２ｃが１つ配置されており、この窪み部６２ｃが載置部６２ａの画定に関与している。

【0055】

２つの配線パターン６２Ａ、６２Ｂは、２つの配線パターン６２Ａ、６２Ｂが配列されている方向をｘ方向とすると、ｘ方向に直交するｙ軸に対して非対称である。
孔６２ｂは、平面形状がＬ字状であり、配線パターン６２Ａ、６２Ｂのそれぞれの外縁のいずれからも離間している。
２つの孔６２ｂは、配線パターン６２Ａのｙ方向の中央を通るｘ軸に対して対称に配置されている。Ｌ字状の孔６２ｂが、平面視矩形状の載置部１２ａの２つの角部に配置されている。

【0056】

配線パターン６２Ａ、６２Ｂは、その表面がソルダーレジストにより覆われている。ソルダーレジストは、開口６３ａを有しており、開口６３ａの外縁は、孔６２ｂ内、窪み部６２ｃ内を通り、孔６２ｂ及び窪み部６２ｃの一部と、載置部６２ａとを露出している。
上述した以外の構造は、実装基板１０と同様である。

【0057】

実施の形態６に係る実装基板６０においても、孔が平面視矩形状の電子部品の角部に配置されるため、はんだにかかる熱応力の影響を受けやすい電子部品の角部において、はんだを配線パターンの上面だけでなく配線パターンの側面（つまり孔の内側面）にも配置させることができる。これにより、熱応力をはんだ全体で分散させることができ、はんだクラックの発生を抑制することが可能となる。

【0058】

実施の形態７：実装基板７０
この実施形態の実装基板７０は、図７に示すように、実装基板６０におけるＬ字状の孔６２ｂに代えて、略四角形の孔７２ｂが配置されている。
配線パターン７２Ａ、７２Ｂは、その表面がソルダーレジストにより覆われている。ソルダーレジストは、開口７３ａを有しており、開口７３ａの外縁は、孔６２ｂ内、窪み部６２ｃ内を通り、孔６２ｂ及び窪み部６２ｃの一部と、載置部７２ａとを露出している。ここでの載置部７２ａは、その外縁の対向する辺の一部が、一方の配線パターン６７Ａに形成された２つの孔７２ｂによって画定される。つまり、孔７２ｂは、載置部７２ａの角に配置されておらず、載置部７２ａの内側に配置されている。
上述した以外の構造は、実装基板１０及び実装基板６０と同様の構成である。

【0059】

実施の形態７に係る実装基板７０においても、孔が平面視において矩形状の電子部品の外縁の対向する辺のそれぞれに配置されるため、配線パターンの上面だけでなく配線パターンの側面（つまり孔の内側面）にも配置させることができる。これにより、熱応力をはんだ全体で分散させることができ、はんだクラックの発生を抑制することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明の光源装置は、印刷用インク硬化用光源、樹脂硬化用光源、露光装置用光源、プロジェクタ、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に使用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１０、２０、３０、５０、６０、７０ 実装基板
１１、２１、３１、５１、６１、７１ 基材
１２、２２、３２、５２Ａ、５２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ、７２Ａ、７２Ｂ 配線パターン
１２ａ、２２ａ、３２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａ 載置部
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、７２ｂ 孔
５２ｃ、６２ｃ、７２ｃ 窪み部
１３Ａ、１３Ｂ ソルダーレジスト
１３ａ、２３ａ、３３ａ、５３ａ、６３ａ、７３ａ 開口
４０ 電子装置
４４、４４Ａ、４４Ｂ 発光装置
４５ 外部電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】