特開 2024-33994 ＬＥＤ実装基板及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033994

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】ＬＥＤ実装基板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/33 20060101AFI20240306BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20240306BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240306BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240306BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20240306BHJP

   H05K 3/00 20060101ALN20240306BHJP

【ＦＩ】

G09F9/33

H01L33/62

G09F9/30 330

G09F9/30 348A

G09F9/00 338

H01L21/60 321Y

H05K3/00 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137963

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】浅田 圭介

(72)【発明者】

【氏名】山田 一幸

(72)【発明者】

【氏名】武政 健一

(72)【発明者】

【氏名】磯野 大樹

【テーマコード（参考）】

5C094

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA31

5C094AA43

5C094BA25

5C094DA15

5C094EA03

5C094FA01

5C094FB15

5F142AA41

5F142BA32

5F142CA11

5F142CA13

5F142CD02

5F142FA34

5F142GA01

5G435AA14

5G435AA19

5G435BB04

5G435HH18

5G435KK05

(57)【要約】

【課題】ＬＥＤの電極と実装基板の接続の品質を確認することができるＬＥＤ実装基板を提供することを課題の一つとする。また、レーザの照射による加熱の温度管理ができるＬＥＤ実装基板の製造方法を提供することを課題の一つとする。
【解決手段】ＬＥＤ実装基板は、基板上の絶縁表面に配置されＬＥＤチップのアノード及びカソードと接続される第１電極パッド及び第２電極パッドと、絶縁表面に配置された第３電極パッド及び第４電極パッドと、第１絶縁層及び第２絶縁層を含む検査パターンと、を有し、検査パターンは、第１絶縁層が、第３電極パッドと接し、第４電極パッドから離隔して配置され、第２絶縁層が、第４電極パッドと接し、第３電極パッドから離隔して配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上の絶縁表面に配置されＬＥＤチップのアノード及びカソードと接続される第１電極パッド及び第２電極パッドと、
前記絶縁表面に配置された第３電極パッド及び第４電極パッドと、第１絶縁層及び第２絶縁層を含む検査パターンと、を有し、
前記検査パターンは、
前記第１絶縁層が、前記第３電極パッドと接し、前記第４電極パッドから離隔して配置され、
前記第２絶縁層が、前記第４電極パッドと接し、前記第３電極パッドから離隔して配置されている、
ＬＥＤ実装基板。

【請求項2】

前記第１絶縁層の融点と、前記第２絶縁層の融点とが異なっている、請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項3】

前記第１絶縁層が、前記第３電極パッドの前記絶縁表面とは反対側の面に接して設けられ、前記第２絶縁層が、前記第４電極パッドの前記絶縁表面とは反対側の面に接して設けられている、請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項4】

前記第１絶縁層が、前記絶縁表面と前記第３電極パッドとの間に設けられ、前記第２絶縁層が、前記絶縁表面と前記第４電極パッドとの間に設けられている、請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項5】

前記第３電極パッドの面積と前記第１電極パッドの面積とが同じであり、
前記第４電極パッドの面積と前記第２電極パッドの面積とが同じである、
請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項6】

前記第３電極パッドの形状と前記第１電極パッドの形状とが同じであり、
前記第４電極パッドの形状と前記第２電極パッドの形状とが同じである、
請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項7】

前記第１電極パッド及び前記第２電極パッドの上に実装されたＬＥＤチップを有し、
前記実装されたＬＥＤチップのアノード及びカソードと、前記第１電極パッド及び第２電極パッドとの間に、それぞれ接合用導電体が設けられ、
前記接合用導電体の融点が、前記第１絶縁層の融点と前記第２絶縁層の融点との間にある、請求項２に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項8】

前記基板は、前記第１電極パッド及び前記第２電極パッドが配置される第１領域と、前記検査パターンが配置される第２領域と、を含み、
前記第１領域と前記第２領域が分断可能とされている、請求項１に記載のＬＥＤ実装基板。

【請求項9】

基板上の絶縁表面に、ＬＥＤチップのアノード及びカソードと接続される第１電極パッド及び第２電極パッドと、検査パターンを形成する第３電極パッド及び第４電極パッドを形成し、
前記第３電極パッドに接する第１絶縁層と、前記第４電極パッドを形成する第２絶縁層と、を形成し、
前記第１電極パッド及び第２電極パッド上に、それぞれ接合用導電体を挟んでＬＥＤチップを配置し、
前記検査パターンの前記第３電極パッド及び第４電極パッドを含む領域にレーザ光を照射し、
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の外観変化を観察し、
前記ＬＥＤチップに照射するレーザ光の条件を設定し、
前記ＬＥＤチップを含む領域にレーザ光を照射する、
ＬＥＤ実装基板の製造方法。

【請求項10】

前記レーザ光の条件の設定は、前記第１絶縁層の消失の有無、および前記第２絶縁層の残存の有無に基づいて行われる、請求項９に記載のＬＥＤ実装基板の製造方法。

【請求項11】

前記接合用導電体の融点が、前記第１絶縁層の融点と前記第２絶縁層の融点との間にあり、
前記第１絶縁層が消失し前記第２絶縁層の残存するレーザ光を前記レーザ光の条件として設定する、請求項１０に記載のＬＥＤ実装基板の製造方法。

【請求項12】

前記ＬＥＤチップへのレーザ光の照射は、前記設定されたレーザ光の条件で行われる、請求項９に記載のＬＥＤ実装基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）実装基板及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、次世代ディスプレイとして、画素内に微小なマイクロＬＥＤを配置した、いわゆるマイクロＬＥＤディスプレイの開発が進められている。マイクロＬＥＤは、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と同様の自発光型素子であるが、ＯＬＥＤと異なり、ガリウム（Ｇａ）またはインジウム（Ｉｎ）などを含む安定した無機化合物で構成されるため、ＯＬＥＤディスプレイと比較すると、マイクロＬＥＤディスプレイは高信頼性を確保しやすい。さらに、マイクロＬＥＤは、発光効率が高く、高輝度を実現することができる。したがって、マイクロＬＥＤディスプレイは、高信頼性、高輝度、および高コントラストを有する次世代ディスプレイとして期待されている。

【0003】

従来では、マイクロＬＥＤをサファイアウェハ上に形成し、マイクロＬＥＤ実装基板に移載してデバイスを製造する製造方法がある。マイクロＬＥＤ実装基板とマイクロＬＥＤを電気的に接続する方法として、レーザの照射による接合方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５７１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

マイクロＬＥＤチップが実装基板にフリップチップ実装されると、接続部がマイクロＬＥＤチップに隠れてしまうため接続状態の品質検査が困難となる。マイクロＬＥＤチップの電極と実装基板のパッド電極とを接続する方法としてレーザ照射による接合方法があるが、レーザ照射による極短時間の加熱プロセスは直接的な温度測定が難しく、接合状態の品質管理が困難であるという問題がある。

【0006】

本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、ＬＥＤの電極と実装基板の接続の品質を確認することができるＬＥＤ実装基板を提供することを課題の一つとする。また、レーザの照射による加熱の温度管理ができるＬＥＤ実装基板の製造方法を提供することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板は、基板上の絶縁表面に配置されＬＥＤチップのアノード及びカソードと接続される第１電極パッド及び第２電極パッドと、前記絶縁表面に配置された第３電極パッド及び第４電極パッドと、第１絶縁層及び第２絶縁層を含む検査パターンと、を有し、前記検査パターンは、前記第１絶縁層が、前記第３電極パッドと接し、前記第４電極パッドから離隔して配置され、前記第２絶縁層が、前記第４電極パッドと接し、前記第３電極パッドから離隔して配置されている。

【0008】

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法は、基板上の絶縁表面に、ＬＥＤチップのアノード及びカソードと接続される第１電極パッド及び第２電極パッドと、検査パターンを形成する第３電極パッド及び第４電極パッドを形成し、前記第３電極パッドに接する第１絶縁層と、前記第４電極パッドを形成する第２絶縁層と、を形成し、前記第１電極パッド及び第２電極パッドの上に、それぞれ接合用導電層を挟んでＬＥＤチップを配置し、前記検査パターンの前記第３電極パッド及び第４電極パッドを含む領域にレーザ光を照射し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の外観変化を観察し、前記ＬＥＤチップに照射するレーザ光の条件を設定し、前記ＬＥＤチップを含む領域にレーザ光を照射する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な断面図である。

【図5a】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図5b】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図5c】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図5d】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための平面図である。

【図5e】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図5f】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための平面図である。

【図5g】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図5h】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図6a】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための平面図である。

【図6b】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図6c】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための平面図である。

【図6d】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図7a】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図7b】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図7c】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図8a】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【図8b】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0011】

本明細書において「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣのいずれかを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。

【0012】

本明細書において、説明の便宜上、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」という語句を用いて説明するが、原則として、構造物が形成される基板を基準とし、基板から構造物に向かう方向を「上」または「上方」とする。逆に、構造物から基板に向かう方向を「下」または「下方」とする。したがって、基板上のＬＥＤという表現において、ＬＥＤの基板側の面が下面となり、その反対側の面が上面となる。また、基板上のＬＥＤという表現においては、基板とＬＥＤとの上下関係を説明しているに過ぎず、基板とＬＥＤとの間に他の部材が配置されていてもよい。さらに、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」の語句は、複数の層が積層された構造における積層順を意味するものであり、平面視において重畳する位置関係になくてもよい。

【0013】

本発明において、ＬＥＤとは、チップサイズが数μｍ以上１００μｍ以下、ミニＬＥＤとは、チップサイズが１００μｍ以上のものをいうが、本発明の一実施形態はいずれのサイズのＬＥＤも用いることができ、ＬＥＤモジュール及び表示装置の画素サイズに応じて使い分けることができる。

【0014】

以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。
＜第１実施形態＞
１．全体構成
本実施形態は、一実施形態に係るＬＥＤ実装基板１０の構造を示す。図１は、本実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図である。

【0015】

図１に示すように、ＬＥＤ実装基板１０は、基板１００上に、画素領域１１０、駆動回路１１２、複数の端子１１３、検査パターン１１６を含む。ＬＥＤ実装基板１０は、各画素領域１１０に設けられるＬＥＤチップを駆動するための駆動回路基板であり、バックプレーン基板またはアクティブマトリックス基板とも呼ばれる。ＬＥＤ実装基板１０は、図示しないが、複数のスイッチング素子、複数の容量および各種配線等を有する。

【0016】

図１に示すように、ＬＥＤ実装基板１０は、第１領域１０２と第２領域１０４を有する。第１領域１０２は、表示領域１０６と表示領域１０６を囲む周辺領域１０８を有する。

【0017】

第１領域１０２と第２領域１０４は分断可能となっている。第２領域１０４は、ＬＥＤチップがＬＥＤ実装基板１０の第１領域１０２に実装された後、第１領域１０２から切り離される。

【0018】

表示領域１０６には、複数の画素領域１１０がＸ軸方向及びＹ軸方向に配列される。また、複数の画素領域１１０にはそれぞれＬＥＤが設けられ、それらＬＥＤチップを駆動するためのスイッチング素子を設けることができる。

【0019】

周辺領域１０８には、各画素領域１１０に設けられるＬＥＤチップの発光状態を制御するための駆動回路１１２を設けることができる。また、周辺領域１０８の第２領域に隣接する一端には、複数の端子１１３を設けられる。複数の端子１１３は、駆動回路１１２を駆動するための制御信号及び電力を入力するためのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等を電気的に接続する端子として機能する。

【0020】

第２領域１０４には、複数の検査パターン１１６が配置される。検査パターン１１６の配置は、第２領域１０４内であればよく、第１領域１０２と第２領域１０４を分断する際の弊害とならない配置であればよい。検査パターン１１６は、ＬＥＤチップをＬＥＤ実装基板１０に実装後に第１領域１０２から第２領域１０４を切り離すことで、ＬＥＤ実装基板１０から切り離すことができる。検査パターン１１６は、第２領域１０４が切り離された後に複数の端子１１３が周辺領域１０８の一端に位置するように配置されるため、従来の表示領域１０６および周辺領域１０８の設計を大きく変更することなく、検査パターン１１６をＬＥＤ実装基板１０に設けることができる。

【0021】

次に、図２を参照し、画素領域１１０の説明をする。図２は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図であり、図１に示す画素領域１１０の拡大図である。

【0022】

図２は、ＬＥＤ実装基板１０にＬＥＤチップ１１４を実装した例を示す。画素領域１１０には、絶縁表面１１８に第１電極パッド１２０、第２電極パッド１２２、ＬＥＤチップ１１４が配置される。

【0023】

第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２は、ＬＥＤチップ１１４のアノード１２４及びカソード１２６と接続される。第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２は、各画素領域１１０に実装されるＬＥＤチップ１１４を駆動するためスイッチング素子と接続される。

【0024】

第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、錫（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）及びこれらの合金又は化合物が用いられる。また、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２として、上記の材料が単層で用いられてもよく積層で用いられてもよい。

【0025】

ＬＥＤチップ１１４は、２端子型の素子であり、所謂フリップチップ実装が可能なようにアノード１２４及びカソード１２６を有する。例えば、ＬＥＤチップ１１４は、ＬＥＤ実装基板１０に実装するとき、第１電極パッド１２０及び第２電極パッド１２２に対向する面に、アノード１２４及びカソード１２６が設けられる。アノード１２４及びカソード１２６の一方はｐ型半導体層と接続され、他方はｎ型半導体層と接続される。このような接続の態様から、アノード１２４及びカソード１２６の一方はｐ電極、他方はｎ電極とも呼ばれる。流動性を有する導電性材料とぬれ性を良くするためにアノード１２４及びカソード１２６は金属材料を用いて形成され、流動性を有する導電性材料とのぬれ性をよくするために、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属表面を有していることが好ましい。このようなアノード１２４及びカソード１２６は、１μｍ～５μｍ程度の厚さで形成される。

【0026】

次に、図３を参照し、検査パターン１１６の説明をする。図３は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な平面図であり、図１に示す検査パターン１１６の拡大図である。

【0027】

検査パターン１１６は、平面視において絶縁表面１１８に第３電極パッド１２８、第４電極パッド１３０、第１絶縁層１３２、第２絶縁層１３４を含む。

【0028】

第３電極パッド１２８は、第４電極パッド１３０と隣り合って配置される。第３電極パッド１２８は、画素領域１１０に配置する第１電極パッド１２０と同じであることが好ましい。第３電極パッド１２８の面積および平面視における形状の一方または両方が第１電極パッド１２０と同じであることが好ましい。ここで、第１電極パッド１２０および第３電極パッド１２８の面積および形状が同じとは、寸法誤差等により両者が完全に同じ形状および面積とならない場合も含む。具体的には、第１電極パッド１２０の面積と第３電極パッド１２８の面積の差が、±１０％以下であり、さらに±５％以下であることがより好ましい。

【0029】

第４電極パッド１３０は、画素領域１１０に配置する第２電極パッド１２２と同じであることが好ましい。第４電極パッド１３０の面積および平面視における形状の一方または両方が第２電極パッド１２２と同じであることが好ましい。ここで、第２電極パッド１２２および第４電極パッド１３０が同じとは、第１電極パッド１２０の面積と第３電極パッド１２８に関する同じと同様である。

【0030】

第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０は、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２に用いられる合金または化合物および構造が用いられる。例えば、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２にＡｌとＴｉの順の積層構造が用いられた場合、第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０もＡｌとＴｉの順の積層構造が用いられる。

【0031】

第１絶縁層１３２と第２絶縁層１３４は、隣り合って配置される。第３電極パッド１２８と第４電極パッド１３０は隣り合って配置される。第１絶縁層１３２は、第３電極パッドと重畳する。第２絶縁層１３４は、第４電極パッド１３０と重畳する。第１絶縁層１３２は、第４電極パッド１３０から離隔して配置される。第２絶縁層１３４は、第３電極パッド１２８から離隔して配置される。

【0032】

第１絶縁層１３２の面積は、第３電極パッド１２８の面積より大きい。第２絶縁層１３４の面積は、第４電極パッド１３０の面積より大きい。したがって、第１絶縁層１３２は、平面視において第３電極パッド１２８から外へ出る一部を有する。また、第２絶縁層１３４も、平面視において第４電極パッド１３０から外へ出る一部を有する。平面視において第３電極パッド１２８の枠から外へ出る第１絶縁層１３２の一部は、第３電極パッド１２８側に位置する。平面視において第４電極パッド１３０の枠から外へ出る第２絶縁層１３４の一部は、第４電極パッド１３０側に位置する。このように各絶縁層の面積が電極パッドの面積より大きいことで、後述するレーザ光の照射による焼失の観察がより容易となる。また、各電極パッドの枠から外へ出る絶縁層の一部が隣接する位置にあることで、後述するが、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４に同時のレーザ光を照射することが容易となる。

【0033】

第１絶縁層１３２は、第２絶縁層１３４と異なる材料が用いられる。第１絶縁層１３２の融点は、第２絶縁層１３４の融点と異なる。第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層の融点は、１００℃以上の差があることが好ましく、さらに、５０℃以上の差があることが好ましい。さらに、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４は、後述する接合用導電体の融点が第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層１３４の融点の間になる融点であることが好ましい。例えば、第１絶縁層１３２の融点Ａは、第２絶縁層１３４の融点Ｂより低く、接合用導電体の融点Ｃは、第１絶縁層１３２の融点Ａより高く第２絶縁層１３４の融点Ｂより低い。

【0034】

第１絶縁層１３２及び第２絶縁層１３４には、基板１００の準備工程に用いられる材料を用いることができる。第１絶縁層１３２には、例えば、平坦化膜に用いられるポジ型感光性樹脂などの有機絶縁材料等を用いればよく、具体的には、融点が２００℃から３００℃未満のアクリル系の有機絶縁材料を用いることができる。第２絶縁層１３４には、例えば、無機絶縁材料等を用いればよく、具体的には、融点が第１絶縁層１３２に用いられる材料の融点より高いシリコン系の無機絶縁材料を用いることができる。ただし、後述する接合用導電体の融点が、上述したように、第１絶縁層１３２の融点より高く第２絶縁層１３４の融点より低ければよく、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４に用いられる材料はこの限りではない。

【0035】

第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の膜厚は、レーザ光の照射により熱容量を設けられる程度であればよい。

【0036】

次に、図４を参照し、第１電極パッド１２０、第２電極パッド１２２、検査パターン１１６の断面構造について説明をする。図４は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の模式的な断面図である。

【0037】

図４は、図１に示すＡ１－Ａ２で切断した断面図である。図４に示すように、ＬＥＤチップ１１４が設けられる第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２は、基板１００上の絶縁表面１１８に配置される。絶縁表面１１８は、絶縁性を有する基板によって形成される。絶縁表面１１８は、図４に示すように、基板１００上に設けられた絶縁膜１３６によって形成されてもよい。

【0038】

絶縁膜１３６には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）又はシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯＮ）等の無機絶縁材料が用いられる。また、各無機絶縁膜は、単層に限定されず積層膜であってもよい。

【0039】

第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２上に、ＬＥＤチップ１１４が実装される。第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２上に、ＬＥＤチップ１１４のアノード１２４およびカソード１２６が配置される。第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２とＬＥＤチップ１１４のアノード１２４およびカソード１２６との間には、それぞれ接合用導電体１３８が設けられる。アノード１２４およびカソード１２６と第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２とそれぞれ接合用導電体１３８を介して接続し、ＬＥＤチップ１１４は、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２と電気的に接続されることでＬＥＤ実装基板１０に実装される。

【0040】

接合用導電体１３８には、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２の融点より小さい材料を用いることができる。例えば、接合用導電体１３８にはスズ（Ｓｎ）を主成分とした金属を用いることができる。第１電極パッド１２０に、例えば、Ａｌ、Ｔｉの順に積層された金属積層体を用い、接合用導電体１３８は、第１電極パッド１２０の表面の材料であるＡｌよりも、融点が小さいＳｎを用いる。第２電極パッド１２２に関しても同様に、第２電極パッド１２２には、例えば、Ａｌ、Ｔｉの順に積層された金属積層体を用い、接合用導電体１３８は、例えば、Ｓｎを主成分とした金属を用い、接合用導電体１３８には、第２電極パッド１２２の表面の材料であるＡｌよりも融点が小さいＳｎを用いる。

【0041】

さらに、接合用導電体１３８には、検査パターン１１６の第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層１３４の融点との間にある材料を用いる。つまり、接合用導電体１３８の融点は、検査パターン１１６の第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層１３４の融点との間にある。例えば、第１絶縁層１３２には、融点が２００℃から３００℃未満の有機樹脂材料を用いることが好ましい。有機樹脂材料としては、例えば、アクリル系有機化合物を用いることができる。第２絶縁層１３４には、第１絶縁層１３２の融点より高い融点を有する材料を用いることが好ましい。第２絶縁層１３４は、例えば、窒化ケイ素、窒酸化ケイ素、酸化ケイ素などの無機材料を用いることができる。接合用導電体１３８は、融点が第１絶縁層１３２の融点より高く第２絶縁層１３４の融点より低い導電性材料を用いることが好ましく、例えば、接合用導電体１３８の導電性材料としてＳｎ又はＳｎ合金（例えば、ＳｎＡｇ合金）を用いることができる。

【0042】

また別言すると、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４には、接合用導電体１３８の融点が第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層１３４の融点との間になるような材料を用いる。例えば、接合用導電体１３８にＳｎを用い、接合用導電体１３８の融点が第１絶縁層１３２の融点と第２絶縁層１３４の融点との間になるように、第１絶縁層１３２には有機樹脂を用い、第２絶縁層１３４には無機化合物である窒化ケイ素を用いる。

【0043】

検査パターン１１６は、絶縁膜１３６上に配置される。検査パターン１１６は、第３電極パッド１２８、第４電極パッド１３０、第１絶縁層１３２、第２絶縁層１３４を含む。第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０は、絶縁膜１３６上に配置される。第１絶縁層１３２は、第３電極パッド１２８の絶縁表面１１８とは反対側の面に接して設けられる。第２絶縁層１３４は、第４電極パッド１３０の絶縁表面１１８とは反対側の面に接して設けられる。上述したように、検査パターン１１６は、絶縁膜１３６上に、第３電極パッド１２８、第１絶縁層１３２の順の積層構造および第４電極パッド１３０、第２絶縁層１３４の順の積層構造を有する。また、後述する変形例のように、これら積層構造の積層順は、逆となっていてもよい。検査パターン１１６は、絶縁膜１３６上に、第１絶縁層１３２、第３電極パッド１２８の順の積層構造および第２絶縁層１３４、第４電極パッド１３０の順の積層構造を有することができる。

【0044】

第１絶縁層１３２の一部は、第３電極パッド１２８の側面を覆うように設けられる。第１絶縁層１３２の一部は、絶縁膜１３６と接する。第１絶縁層１３２の一部は、絶縁膜１３６上に位置する。第１絶縁層１３２が覆う第３電極パッド１２８の側面は、第４電極パッド１３０の側面と対向する。第２絶縁層１３４は、第４電極パッド１３０の側面を覆うように設けられる。第２絶縁層１３４の一部は、第４電極パッド１３０の側面を覆うように設けられる。第２絶縁層１３４の一部は、絶縁膜１３６と接する。第２絶縁層１３４の一部は、絶縁膜１３６上に位置する。第２絶縁層１３４が覆う第４電極パッド１３０の側面は、第３電極パッド１２８の側面と対向する。第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４をこのように配置してレーザ光を照射し、照射後の第１絶縁層１３２及び第２絶縁層１３４の状態を観察することで、レーザ光の照射により加熱される温度を知ることができる。

【0045】

ＬＥＤ実装基板１０では、検査パターン１１６がＬＥＤチップ１１４の第１電極パッド１２０及び第２電極パッド１２２が設けられる絶縁表面上に設けられ、検査パターン１１６でＬＥＤチップ１１４が実装される際のレーザ光によって瞬間的に加熱される温度を確認することができる。このため、本実施形態を適用することで、ＬＥＤチップ１１４の実装に用いられるレーザ光による極短時間の加熱プロセスの温度管理ができるＬＥＤ実装基板１０が提供される。

【0046】

＜第２実施形態＞
本実施形態では、本発明の実施形態の一つに係るＬＥＤ実装基板１０の製造方法を記述する。第１実施形態と同一、類似する構成については説明を割愛することがある。

【0047】

図５ａから図５ｈは、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図および平面図である。基板１００を準備する基板準備工程の後、図５ａから図５ｈに示すように、予め準備した基板１００に検査パターン１１６が形成され、ＬＥＤチップ１１４が実装される工程が行われる。

【0048】

図５ａに示すように、基板１００上の絶縁表面１１８に、ＬＥＤチップ１１４のアノード１２４及びカソード１２６と接続される第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２、検査パターン１１６を形成する第３電極パッド１２８及び第４電極パッド１３０を形成する。

【0049】

次に、図５ｂに示すように、第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０上に第１絶縁層１３２及び第２絶縁層１３４を形成し、検査パターン１１６は形成される。

【0050】

その次に、図５ｃに示すように、第１電極パッド１２０及び第２電極パッド１２２上に、それぞれ接合用導電体１３８を挟んでＬＥＤチップ１１４を配置する。

【0051】

ＬＥＤチップ１１４の配置後、ＬＥＤチップ１１４の接合工程前に、検査パターン１１６にてレーザ光の照射により加熱される温度を確認する。図５ｄおよび図５ｅを参照し、レーザ光の照射により加熱される温度の確認工程について説明する。

【0052】

図５ｄおよび図５ｅに示すように、第３電極パッド１２８及び第４電極パッド１３０を含む照射領域１４０にレーザ光（矢印に示す）を照射する。このとき、照射領域１４０に含まれる第１絶縁層１３２及び第２絶縁層１３４も同時にレーザ光（矢印に示す）が照射される。レーザ光が照射される第１絶縁層１３２は、第３電極パッド１２８および第３電極パッド１２８と第４電極パッド１３０との間の絶縁表面に接する第１絶縁層１３２を含む。レーザ光が照射される第２絶縁層１３４は、第４電極パッド１３０および第３電極パッド１２８と第４電極パッド１３０との間の絶縁表面に接する絶縁膜１３６を含む。

【0053】

次に、レーザ光を照射した検査パターン１１６の外観変化を光学顕微鏡等で観察する。具体的には、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化を光学顕微鏡で観察する。図５ｆおよび図５ｇは、第１絶縁層１３２のレーザ光が照射された部分が焼失した場合の検査パターン１１６を示す。

【0054】

図５ｆおよび図５ｇに示すように、第１絶縁層１３２のレーザ光が照射された部分１４２は焼失し、第２絶縁層１３４のレーザ光が照射された部分の外観は大きく変化をせず、残存する。または、第１絶縁層１３２のレーザ光が照射された部分は炭化し、黒く色変化や収縮による形状変化が起きる。このような外観変化により、レーザ光の照射により加熱される温度は、第１絶縁層１３２の融点より高く第２絶縁層１３４の融点より低いことが分かり、レーザ光の照射により加熱される温度を管理することができる。また、接合用導電体１３８の融点は、第１絶縁層１３２の融点より高く第２絶縁層１３４の融点より高いため、レーザ光の照射により加熱される温度は、接合用導電体１３８を溶融できる温度であり、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２とアノード１２４およびカソード１２６とがそれぞれ接合用導電体１３８を介して電気的に接続できると判断される。

【0055】

第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化が観察されない場合は、レーザ光の照射により加熱される温度が第１絶縁層１３２の融点より低いと推測することができる。また、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化が観察される場合は、レーザ光の照射により加熱される温度が第１絶縁層１３２の融点より高いと推測することができる。これらの場合は、図５ｆおよび図５ｇで示した場合と異なり、レーザ光の照射により加熱される温度が、適切な範囲内にないと判断することができる。したがって、このような場合は、レーザ光の照射により加熱される温度が、ＬＥＤチップ１１４とＬＥＤ実装基板１０との実装に適した温度ではないと判断することができる。本実施形態では、融点が異なる第１絶縁層１３２及び第２絶縁層１３４を用い、レーザ光の照射による外観変化を代替特性として用いることで、ＬＥＤチップ１１４とＬＥＤ実装基板１０との実装に適した温度を適切に管理することができる。

【0056】

次に、ＬＥＤチップ１１４に照射するレーザ光の条件を設定する。レーザ光の条件は、レーザ光が照射された第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化の観察より判断され、設定される。具体的な第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化は、上述したように、第１絶縁層１３２の焼失の有無、色変化、または形状変化の外観変化および第２絶縁層１３４の残存の有無、色変化、または形状変化の外観変化に基づいて行われる。具体的には、第１絶縁層１３２の焼失、色変化、または形状変化および第２絶縁層１３４の残存、または外観の変化が見られないレーザ光の条件が、ＬＥＤチップ１１４に照射するレーザ光の条件に設定される。

【0057】

設定されたレーザ光の条件のもと、図５ｈに示すように、ＬＥＤ実装基板１０に配置されたＬＥＤチップ１１４を含む領域にレーザ光を照射する。

【0058】

＜変形例＞
図６ａから図６ｄを参照し、ＬＥＤ実装基板１０の変形例の製造方法を説明する。図２から図５に示すＬＥＤ実装基板１０と異なる点は、検査パターン１１６の第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０と第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４との積層する順番が異なる点である。なお、図２から図５に示すＬＥＤ実装基板１０と同一、または類似する構成については、説明を割愛することがある。

【0059】

図６ａから図６ｄは、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図および平面図である。基板１００を準備する基板準備工程の後、図５ａから図５ｈに示すように、予め準備した基板１００に検査パターン１１６が形成され、ＬＥＤチップ１１４が実装される工程が行われる。

【0060】

図６ａおよび図６ｂに示すように、基板１００上の絶縁表面１１８に、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４が形成される。第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４上に、第３電極パッド１２８および第４電極パッド１３０が形成される。第１絶縁層１３２は、絶縁表面１１８と第３電極パッド１２８との間に設けられる。第２絶縁層１３４は、絶縁表面１１８と第４電極パッド１３０との間に設けられる。

【0061】

次に、ＬＥＤチップ１１４が基板１００に配置され、図６ａおよび図６ｂに示すように、第３電極パッド１２８及び第４電極パッド１３０を含む照射領域１４０にレーザ光（矢印に示す）を照射する。第１絶縁層１３２は、第３電極パッド１２８を介してレーザ光が照射される部分を有する。第２絶縁層１３４は、第３電極パッド１２８を介してレーザ光が照射される部分を有する。

【0062】

次に、レーザ光を照射した検査パターン１１６の外観変化を観察する。具体的には、第１絶縁層１３２および第２絶縁層１３４の外観変化を観察する。図６ｃおよび図６ｄは、第１絶縁層１３２のレーザ光が照射された部分が焼失した場合の検査パターン１１６を示す。

【0063】

図６ｃおよび図６ｄに示すように、レーザ光が照射された第１絶縁層１３２は焼失し、第３電極パッド１２８は第１絶縁層１３２と接しない部分を有する。第２絶縁層１３４のレーザ光が照射された部分に大きな外観変化はみられない。

【0064】

＜プロセス変形例１＞
次に、図７ａから図７ｃを参照し、ＬＥＤ実装基板１０にレーザ光を照射する工程（プロセス）の変形例を説明する。図５および図６に示すレーザ光を照射する工程と異なる点は、ＬＥＤチップ１１４を基板１００上に配置する前に、検査パターン１１６にレーザ光を照射する点である。なお、図２から図６に示すＬＥＤ実装基板１０と同一、または、類似する構成については、説明を割愛することがある。

【0065】

図７ａから図７ｃは、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。基板１００を準備する基板準備工程の後、図５ａから図５ｂに示すように、予め準備した基板１００に検査パターン１１６が形成される工程が行われる。

【0066】

基板１００に検査パターン１１６が形成された後、ＬＥＤチップ１１４の配置前に、検査パターン１１６にてレーザ光の照射により加熱される温度を確認する。図７ａから図７ｃに示すように、第３電極パッド１２８及び第４電極パッド１３０を含む照射領域（図５ｄ参照）にレーザ光（矢印に示す）を照射する。

【0067】

次に、レーザ光を照射した検査パターン１１６の外観変化を観察する。図７ｂに示すように、第１絶縁層１３２のレーザ光が照射された部分１４２は焼失し、第２絶縁層１３４のレーザ光が照射された部分の外観は大きく変化をせず残存した場合、レーザ光の照射により加熱される温度は、第１絶縁層１３２の融点より高く第２絶縁層１３４の融点より低いことが分かり、上述したように、レーザ光の照射により加熱される温度は、第１電極パッド１２０および第２電極パッド１２２とＬＥＤチップ１１４のアノード１２４およびカソード１２６とがそれぞれ接合用導電体１３８を介して電気的に接続できる適正な温度と判断される。

【0068】

レーザ光の照射により加熱される温度が適正であると判断された後、図７ｃに示すように、ＬＥＤチップ１１４は、第１電極パッド１２０及び第２電極パッド１２２上に、それぞれ接合用導電体１３８を挟んで配置される。

【0069】

ＬＥＤチップ１１４の配置後、適正な温度と判断されたレーザ光の条件のもと、ＬＥＤ実装基板１０に配置されたＬＥＤチップ１１４を含む領域にレーザ光を照射する（図５ｈを参照）。

【0070】

＜プロセス変形例２＞
さらに、図８ａおよび図８ｂを参照し、ＬＥＤ実装基板１０にレーザ光を照射する工程（プロセス）の変形例を説明する。図５および図６に示すレーザ光を照射する工程と異なる点は、ＬＥＤチップ１１４を基板１００上に配置した後に、検査パターン１１６およびＬＥＤチップ１１４にレーザ光を同時に照射する点である。なお、図２から図６に示すＬＥＤ実装基板１０と同一、または、類似する構成については、説明を割愛することがある。

【0071】

図８ａおよび図８ｂは、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ実装基板の製造方法を模式的に説明するための断面図である。基板１００を準備する基板準備工程の後、図５ａから図５ｃに示すように、予め準備した基板１００に検査パターン１１６が形成され、ＬＥＤチップ１１４が実装される工程が行われる。

【0072】

基板１００に検査パターン１１６が形成され、ＬＥＤチップ１１４が配置された後、図８ａに示すように、検査パターン１１６およびＬＥＤチップ１１４にレーザ光を照射する。検査パターン１１６にレーザ光を照射する領域は、図５ｂと同様の領域である。また、ＬＥＤチップ１１４にレーザ光を照射する領域は、図５ｈと同様の領域であればよい。

【0073】

レーザ光を検査パターン１１６およびＬＥＤチップ１１４に照射後、検査パターン１１６の外観変化を観察する。検査パターン１１６の外観変化を観察した際に、図８ｂに示すような検査パターン１１６の外観変化がみられない場合は、レーザ光を検査パターン１１６およびＬＥＤチップ１１４に再度照射を行う。レーザ光を検査パターン１１６およびＬＥＤチップ１１４に再度照射を行った後、検査パターン１１６の外観変化を再度観察する。図８ｂに示すように、検査パターン１１６の外観変化がみられるまで、レーザ光の照射と外観変化の観察を繰り返す。検査パターン１１６の外観変化が図８ｂに示すようにみられた場合、ＬＥＤチップ１１４は第１電極パッド１２０及び第２電極パッド１２２に十分に接合されたと判断することができる。

【0074】

以上、説明したように、ＬＥＤ実装基板１０の製造方法では、ＬＥＤチップ１１４を基板１００にレーザ光を用いて接合する工程の前に、検査パターン１１６にレーザ光を照射し、検査パターン１１６の外観変化を観察することで、レーザ光の照射により加熱される温度を確認することができる。そのレーザ光の照射により加熱される温度を確認することにより、レーザ光の照射条件によるレーザ光の照射により加熱される温度の管理をすることができる。したがって、ＬＥＤチップ１１４の接合に必要なレーザ光の条件を温度管理によって設定することで、その条件のレーザ光を接合に用いるとＬＥＤチップ１１４と基板１００とが電気的に接続することができる。

【0075】

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0076】

１０：実装基板、１００：基板、１０２：第１領域、１０４：第２領域、１０６：表示領域、１０８：周辺領域、１１０：画素領域、１１２：駆動回路、１１３：端子、１１４：チップ、１１６：検査パターン、１１８：絶縁表面、１２０：第１電極パッド、１２２：第２電極パッド、１２４：アノード、１２６：カソード、１２８：第３電極パッド、１３０：第４電極パッド、１３２：第１絶縁層、１３４：第２絶縁層、１３６：絶縁膜、１３８：接合用導電体、１４０：照射領域、１４２：部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図5e】

【図5f】

【図5g】

【図5h】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図8a】

【図8b】