JP7779009B2 - Surface light source and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、面状光源及びその製造方法に関する。 This disclosure relates to a surface light source and a method for manufacturing the same.
配線基板において、例えば半導体を有する素子の数が多くなったり、素子が高密度に配置されたりすると、配線基板の多層配線化が求められる。また、多層配線基板は薄型化が強く求められるが、一方で薄型化による反りが懸念される。 When the number of semiconductor-equipped elements increases or when the elements are densely packed, wiring boards require multilayer wiring. Furthermore, while there is a strong demand for thin multilayer wiring boards, warping due to thinning is a concern.
本開示は、反りを低減しつつ多層配線化が実現可能な面状光源及びその製造方法を提供することを目的とする。 The purpose of this disclosure is to provide a surface light source that can achieve multi-layer wiring while reducing warping, and a method for manufacturing the same.
本開示の一態様によれば、面状光源は、第1基材を備え、前記第1基材上に第1配線層が配置された第1面と、前記第1基材上に第2配線層が配置され前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、前記第1配線層と前記第2配線層とが電気的に接続される第1配線基板と、前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源と、前記第2配線層と電気的に接続される電子部品と、前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する第2基材を備え、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、第1孔部と、を有し、前記第1配線基板に積層された第2配線基板と、を備え、前記電子部品が、前記第1孔部内に位置し、前記第3配線層が前記第2配線層と電気的に接続している。
本開示の一態様によれば、面状光源の製造方法は、第1基材を備え、前記第1基材上に第1配線層が配置された第1面と、前記第1基材上に第2配線層が配置され前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、前記第1配線層と前記第2配線層とが電気的に接続される第1配線基板を準備する工程と、前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源を配置する工程と、前記第1配線基板の前記第2面に、前記第2配線層と電気的に接続される電子部品を配置する工程と、前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する第2基材を備え、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、少なくとも前記第2基材を貫通する第1孔部と、を有する第2配線基板を、前記第1配線基板に積層する工程と、を備え、前記第2配線基板を前記第1配線基板に積層する工程において、前記第1配線基板の前記第2面に配置された前記電子部品が、前記第1孔部内に位置するようにし、前記第3配線層を前記第2配線層と電気的に接続させる。
本開示の一態様によれば、面状光源の製造方法は、第1基材を備え、前記第1基材上に第1配線層が配置された第1面と、前記第1基材上に第2配線層が配置され前記第1面の反対側に位置する第2面と、を有し、前記第1配線層と第2配線層とが電気的に接続される第1配線基板を準備する工程と、前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源を配置する工程と、前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する、第2基材及び第3基材を備え、かつ、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第4面に対向する第5面と、前記第3基材上に第4配線が配置され前記第5面の反対側に位置する第6面と、前記第3基材を貫通する第1孔部と、を有し、前記第3配線層と前記第4配線層とが電気的に接続される第2配線基板を準備する工程と、前記第3配線層を前記第2配線層と電気的に接続させるように、前記第2配線基板を前記第1配線基板に積層する工程と、電子部品が前記第1孔部に位置するように前記第2配線基板の前記第4面に配置し、かつ前記第3配線層と電気的に接続する工程と、を備える。
According to one aspect of the present disclosure, a surface light source includes a first substrate, a first surface on which a first wiring layer is disposed on the first substrate, and a second surface on which a second wiring layer is disposed on the first substrate and located opposite the first surface, a first wiring board on which the first wiring layer and the second wiring layer are electrically connected, a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring board, and an electronic component electrically connected to the second wiring layer, a second substrate having an elastic modulus lower than that of the first substrate, and a third surface facing the second surface of the first wiring board, a fourth surface on which a third wiring layer is disposed on the second substrate and located opposite the third surface, and a first hole portion, and a second wiring board stacked on the first wiring substrate, wherein the electronic component is located in the first hole portion, and the third wiring layer is electrically connected to the second wiring layer.
According to one aspect of the present disclosure, a method for manufacturing a surface light source includes the steps of: preparing a first wiring board including a first substrate, the first substrate having a first surface on which a first wiring layer is disposed, and a second substrate having a second wiring layer disposed on the first substrate and positioned opposite the first surface, the first wiring layer and the second wiring layer being electrically connected; arranging a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring board; arranging an electronic component electrically connected to the second wiring layer on the second surface of the first wiring board; and adjusting the elasticity of the first substrate. and laminating a second wiring board on the first wiring board, the second wiring board having a second substrate having a lower elastic modulus than the second substrate, a third surface facing the second surface of the first wiring board, a fourth surface on which a third wiring layer is disposed on the second substrate and located on the opposite side of the third surface, and a first hole portion penetrating at least the second substrate, wherein in the step of laminating the second wiring board on the first wiring board, the electronic component disposed on the second surface of the first wiring board is positioned within the first hole portion, and the third wiring layer is electrically connected to the second wiring layer.
According to one aspect of the present disclosure, a method for manufacturing a surface light source includes the steps of: preparing a first wiring board including a first substrate, the first substrate having a first surface on which a first wiring layer is disposed, and a second substrate having a second wiring layer disposed on the first substrate and positioned opposite the first surface, the first wiring layer and the second wiring layer being electrically connected; arranging a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring board; and providing a second substrate and a third substrate having a modulus of elasticity lower than that of the first substrate, the third substrate facing the second surface of the first wiring substrate, and the third wiring layer being disposed on the second substrate. the third wiring layer and the fourth wiring layer are electrically connected; a step of stacking the second wiring board on the first wiring board so as to electrically connect the third wiring layer to the second wiring layer; and a step of placing an electronic component on the fourth surface of the second wiring board so as to be located in the first hole, and electrically connecting the electronic component to the third wiring layer.
本開示によれば、反りを低減しつつ多層配線化が実現可能な面状光源及びその製造方法を提供することができる。 This disclosure provides a surface light source and a manufacturing method thereof that can achieve multi-layer wiring while reducing warping.
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. In each drawing, the same components are designated by the same reference numerals. Note that, because each drawing is a schematic representation of an embodiment, the scale, spacing, or positional relationship of each component may be exaggerated, or some components may not be shown. Additionally, cross-sectional views may include end views showing only the cut surface.
以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、特定の方向又は位置を示す用語(例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「平行」とは、2つの直線、辺、面等が延長しても交わらない場合だけでなく、2つの直線、辺、面等がなす角度が10°以内の範囲で交わる場合も含む。 In the following description, components having substantially the same functions are denoted by the same reference numerals, and their descriptions may be omitted. Furthermore, terms indicating specific directions or positions (for example, "upper," "lower," and other terms incorporating these terms) may be used. However, these terms are merely used to facilitate understanding of relative directions or positions in the referenced drawings. As long as the relative direction or positional relationship indicated by terms such as "upper" and "lower" in the referenced drawings is the same, drawings other than those disclosed herein, actual products, etc., do not necessarily have to be arranged in the same way as in the referenced drawings. In this specification, "parallel" includes not only cases where two lines, sides, surfaces, etc. do not intersect even when extended, but also cases where the angle between the two lines, sides, surfaces, etc. is within a range of 10°.
[第1実施形態]
図3に示すように、第1実施形態の面状光源1は、多層配線基板9と、光源20Aと、電子部品41とを備える。多層配線基板9は、第1配線基板50と第2配線基板60とを備える。第1配線基板50は第1基材51を備え、第2配線基板60は第2基材61を備える。第2配線基板60はさらに、電子部品41が配置される第1孔部H1を有する。
[First embodiment]
3, the surface light source 1 of the first embodiment includes a multilayer wiring substrate 9, a light source 20A, and an electronic component 41. The multilayer wiring substrate 9 includes a first wiring substrate 50 and a second wiring substrate 60. The first wiring substrate 50 includes a first substrate 51, and the second wiring substrate 60 includes a second substrate 61. The second wiring substrate 60 further includes a first hole H1 in which the electronic component 41 is disposed.
面状光源1は、多層配線基板9上に光源20Aを配置する。光源20Aには、多層配線基板9の配線層を通じて電力が供給される。多層配線基板9は、第1配線基板50と、第2配線基板60とを有する。 The surface light source 1 has a light source 20A arranged on a multilayer wiring substrate 9. Power is supplied to the light source 20A through the wiring layer of the multilayer wiring substrate 9. The multilayer wiring substrate 9 has a first wiring substrate 50 and a second wiring substrate 60.
第1配線基板50は、第1基材51を有する。第1基材51は、絶縁材料からなる。第1基材51の材料として、例えば、樹脂としては一般的に広く用いられているエポキシ樹脂のみならずウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂(液晶ポリマー)、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。上記樹脂の誘導体や混合樹脂などを用いてもよい。また、コア材としては、基材の剛性を上げるためガラス織布もしくはガラス不織布やガラス繊維等を用いることが望ましい。第1基材51の弾性率は、20GPa以上30GPa以下が望ましい。 The first wiring board 50 has a first substrate 51. The first substrate 51 is made of an insulating material. Resins that can be used for the first substrate 51 include, for example, the commonly used epoxy resin, as well as urethane resin, polyimide resin, polyamide resin, aromatic polyester resin (liquid crystal polymer), bismaleimide-triazine resin, polyphenylene sulfide resin, fluorine-based resin, and silicone resin. Derivatives or mixed resins of the above resins may also be used. Furthermore, it is desirable to use glass woven fabric, glass nonwoven fabric, or glass fiber as the core material to increase the rigidity of the substrate. The elastic modulus of the first substrate 51 is desirably 20 GPa or more and 30 GPa or less.
本明細書において、図3に示すように、第1基材51の上面に対して平行であり、且つ互いに直交する2方向を第1方向X及び第2方向Yとする。また第1方向X及び第2方向Yに直交する1方向を第3方向Zとし、矢印の方向を+Z側または上方、矢印と反対側の方向を-Z側または下方とする。本明細書において「平面視」とは、対象物を第3方向Zの方向に見ることをいい、「上面」は対象物を+Z側から見た面であり、「下面」は対象物を-Z側から見た面である。また本明細書において厚さ方向とは、第3方向Zのことをいう。本明細書において「上」と表現する位置関係は、2以上の対象物が第3方向Zの方向に位置し、これらが接している場合と、接していない場合とを含む。 In this specification, as shown in Figure 3, two directions that are parallel to the top surface of the first substrate 51 and perpendicular to each other are referred to as the first direction X and the second direction Y. Furthermore, one direction perpendicular to the first direction X and the second direction Y is referred to as the third direction Z, with the direction of the arrow being the +Z side or upward, and the direction opposite the arrow being the -Z side or downward. In this specification, "planar view" refers to viewing an object in the direction of the third direction Z, an "upper surface" refers to the surface of the object viewed from the +Z side, and a "lower surface" refers to the surface of the object viewed from the -Z side. In this specification, the thickness direction refers to the third direction Z. In this specification, the positional relationship expressed as "above" includes cases where two or more objects are positioned in the third direction Z and are in contact or not in contact.
第1配線基板50は、第1基材51上に第1配線層52が配置された第1面50aと、第1基材51上に第2配線層53が配置され第1面50aの反対側に位置する第2面50bと、を有する。つまり、第1面50aは第1配線基板50の+Z側の面であり、第2面50bは第1配線基板50の-Z側の面である。 The first wiring board 50 has a first surface 50a, where a first wiring layer 52 is disposed on a first substrate 51, and a second surface 50b, where a second wiring layer 53 is disposed on the first substrate 51, located on the opposite side of the first surface 50a. In other words, the first surface 50a is the +Z side surface of the first wiring board 50, and the second surface 50b is the -Z side surface of the first wiring board 50.
第1配線層52及び第2配線層53の材料として、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム等を用いることができる。 The first wiring layer 52 and the second wiring layer 53 can be made of materials such as copper, nickel, and aluminum.
第1基材51は、第1基材51を厚さ方向において貫通する第1貫通孔h1を有する。第1貫通孔h1に第1導電部材54が設けられている。第1配線層52と第2配線層53とは、第1導電部材54によって電気的に接続されている。第1導電部材54の材料として、例えば、銅、銀、ニッケル、スズ、亜鉛、カーボン等の単体やその合金、及び樹脂粉体や無機粉体に導電性を有するめっきを施した材料等を用いることができる。また第1導電部材54として、例えばフレーク状、鱗片状または樹皮状の銀粉や銅粉などのフィラーと、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性のバインダ樹脂と、を混合したものを用いてもよい。第1導電部材54としては、できるだけ体積抵抗率が小さく、バインダ樹脂や溶剤成分の含有量が少ないものを用いることが好ましい。 The first substrate 51 has a first through hole h1 penetrating the first substrate 51 in the thickness direction. A first conductive member 54 is provided in the first through hole h1. The first wiring layer 52 and the second wiring layer 53 are electrically connected by the first conductive member 54. Materials that can be used for the first conductive member 54 include, for example, copper, silver, nickel, tin, zinc, carbon, and other elements or alloys thereof, as well as materials such as resin powder or inorganic powder plated with conductive material. The first conductive member 54 may also be a mixture of a filler such as flake-, scale-, or bark-shaped silver powder or copper powder and a thermosetting binder resin such as epoxy resin, phenolic resin, urethane resin, or polyester resin. It is preferable to use a first conductive member 54 with as low a volume resistivity as possible and with as little binder resin or solvent content as possible.
光源20Aは、第1配線基板50の第1面50a上に配置される。複数の光源20Aが第1面50a上に配置され、光源20Aの電極24は、第1接合部材91を介して第1配線層52と電気的に接続される。第1接合部材91として、例えば、はんだや導電ペーストを用いることができる。 The light source 20A is arranged on the first surface 50a of the first wiring substrate 50. Multiple light sources 20A are arranged on the first surface 50a, and the electrodes 24 of the light sources 20A are electrically connected to the first wiring layer 52 via first bonding members 91. The first bonding members 91 can be, for example, solder or conductive paste.
第2配線基板60は、第1配線基板50に積層されている。第2配線基板60は、第2基材61を有する。第2基材61は、絶縁材料からなる。第2基材61の材料として、例えば弾性率10GPa以下のウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂(液晶ポリマー)、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。第2基材61の弾性率は、2GPa以上5GPa以下が望ましい。 The second wiring board 60 is laminated on the first wiring board 50. The second wiring board 60 has a second base material 61. The second base material 61 is made of an insulating material. Materials that can be used for the second base material 61 include, for example, urethane resin, polyimide resin, polyamide resin, aromatic polyester resin (liquid crystal polymer), polyphenylene sulfide resin, fluorine-based resin, and silicone resin, all of which have an elastic modulus of 10 GPa or less. The elastic modulus of the second base material 61 is preferably 2 GPa or more and 5 GPa or less.
第2配線基板60は、第1配線基板50の第2面50bに対向する第3面60aと、第2基材61上に第3配線層62が配置され第3面60aの反対側に位置する第4面60bと、を有する。つまり、第3面60aは第2配線基板60の+Z側の面であり、第4面60bは第2配線基板60の-Z側の面である。 The second wiring board 60 has a third surface 60a facing the second surface 50b of the first wiring board 50, and a fourth surface 60b on the opposite side of the third surface 60a, where a third wiring layer 62 is disposed on the second base material 61. In other words, the third surface 60a is the +Z side surface of the second wiring board 60, and the fourth surface 60b is the -Z side surface of the second wiring board 60.
第3配線層62の材料として、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム等を用いることができる。 The third wiring layer 62 can be made of, for example, copper, nickel, aluminum, etc.
第1配線基板50と第2配線基板60とは、第1基材51と第2基材61との間に配置される第1接着シート81を介して接着している。図3に示すように、第1接着シート81は第2配線層53を覆う。または、第1基材51と第2基材61とが直接接着していてもよい。第1基材51と第2基材61とを直接接着する場合よりも、第1接着シート81が第2配線層53を覆うように第1配線基板50と第2配線基板60とを接着することにより、面状光源1の厚さの面内ばらつきを低減しやすくできる。 The first wiring board 50 and the second wiring board 60 are bonded via a first adhesive sheet 81 disposed between the first substrate 51 and the second substrate 61. As shown in FIG. 3, the first adhesive sheet 81 covers the second wiring layer 53. Alternatively, the first substrate 51 and the second substrate 61 may be bonded directly to each other. By bonding the first wiring board 50 and the second wiring board 60 so that the first adhesive sheet 81 covers the second wiring layer 53, it is possible to more easily reduce in-plane variations in the thickness of the surface light source 1 than when the first substrate 51 and the second substrate 61 are bonded directly to each other.
第1接着シート81の材料として、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂(液晶ポリマー)等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。第1接着シート81は、高い難燃性を有する材料を用いることが好ましい。第1接着シート81の弾性率は、例えば100MPa以上1GPa以下である。第1接着シート81の厚みは、例えば0.01mm以上0.1mm以下である。このような弾性率及び厚みの範囲により、配線基板同士の密着性を確保しつつ反りを抑制することができる。 The first adhesive sheet 81 can be made of a thermoplastic resin such as acrylic resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, cyclic polyolefin resin, polyethylene terephthalate resin, polyester resin, or aromatic polyester resin (liquid crystal polymer), or a thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin. It is preferable to use a highly flame-retardant material for the first adhesive sheet 81. The elastic modulus of the first adhesive sheet 81 is, for example, 100 MPa or more and 1 GPa or less. The thickness of the first adhesive sheet 81 is, for example, 0.01 mm or more and 0.1 mm or less. This range of elastic modulus and thickness can suppress warping while ensuring adhesion between the wiring boards.
第2基材61は第2貫通孔h2を有し、第2貫通孔h2は少なくとも第2基材61を厚さ方向において貫通する。第1接着シート81を配置した場合には、例えば、第2貫通孔h2は、第4面60b側から、第3配線層62、第2基材61、及び第2基材61と第2配線層53との間の第1接着シート81を貫通して、第2配線層53に達する。第2貫通孔h2の内側には第2導電部材63が設けられている。第2配線層53と第3配線層62とは、第2導電部材63によって電気的に接続されている。第2導電部材63は、第1導電部材54と同様の材料が用いられる。 The second substrate 61 has a second through hole h2, which penetrates at least the second substrate 61 in the thickness direction. When the first adhesive sheet 81 is disposed, for example, the second through hole h2 penetrates from the fourth surface 60b side through the third wiring layer 62, the second substrate 61, and the first adhesive sheet 81 between the second substrate 61 and the second wiring layer 53, and reaches the second wiring layer 53. A second conductive member 63 is provided inside the second through hole h2. The second wiring layer 53 and the third wiring layer 62 are electrically connected by the second conductive member 63. The second conductive member 63 is made of the same material as the first conductive member 54.
例えば、第2基材61は少なくとも一層のポリイミド樹脂であり、可撓性を有することができる。第2基材61の一部は、図1に示すように平型ケーブル61aとして面状光源1の発光面よりも外側に延出させることができる。平型ケーブル61aに配置された第3配線層62が外部のコネクタと接続されることで、面状光源1に外部電源から電力を供給することができる。なお第2配線基板60の最も-Z側にある配線層が外部コネクタと接続されてもよい。 For example, the second substrate 61 may be at least one layer of polyimide resin and may be flexible. A portion of the second substrate 61 may extend outward from the light-emitting surface of the surface light source 1 as a flat cable 61a, as shown in FIG. 1. By connecting the third wiring layer 62 arranged on the flat cable 61a to an external connector, power can be supplied to the surface light source 1 from an external power source. The wiring layer closest to the -Z side of the second wiring board 60 may also be connected to the external connector.
第2配線基板60は、第1孔部H1を有する。第1接着シート81を配置した場合には、第1孔部H1は、第4面60b側から第2基材61及び第1接着シート81を貫通して、第1配線基板50の第2面50bに達する。第1孔部H1において、第1接着シート81は第2配線層53を覆わないことが好ましい。 The second wiring substrate 60 has a first hole H1. When the first adhesive sheet 81 is placed, the first hole H1 penetrates the second base material 61 and the first adhesive sheet 81 from the fourth surface 60b side and reaches the second surface 50b of the first wiring substrate 50. It is preferable that the first adhesive sheet 81 does not cover the second wiring layer 53 in the first hole H1.
電子部品41が、第1孔部H1内において第1配線基板50の第2面50bに配置されている。電子部品41の電極42が、第2面50b上において第2接合部材92を介して第2配線層53と電気的に接続されている。第2接合部材92として、例えば、はんだ、異方性導電シート(Anisotropic Conductive Film;ACF)、または異方性導性ペースト(Anisotropic Conductive Paste;ACP)を用いることができる。 An electronic component 41 is disposed on the second surface 50b of the first wiring substrate 50 within the first hole H1. The electrodes 42 of the electronic component 41 are electrically connected to the second wiring layer 53 on the second surface 50b via a second bonding member 92. The second bonding member 92 may be, for example, solder, an anisotropic conductive film (ACF), or an anisotropic conductive paste (ACP).
電子部品41は、少なくとも、第2配線層53、第1導電部材54及び第1配線層52を介して、光源20Aと電気的に接続されている。電子部品41は、例えば、光源20Aのオンオフや調光を制御する制御素子である。制御素子は、例えばトランジスタを含む。または、電子部品41は、例えば、光源20Aを静電気から保護する保護素子である。保護素子として、例えばダイオードを用いることができる。 The electronic component 41 is electrically connected to the light source 20A via at least the second wiring layer 53, the first conductive member 54, and the first wiring layer 52. The electronic component 41 is, for example, a control element that controls the on/off and dimming of the light source 20A. The control element includes, for example, a transistor. Alternatively, the electronic component 41 is, for example, a protection element that protects the light source 20A from static electricity. A diode, for example, can be used as the protection element.
図2に示すように、第1孔部H1に電子部品41が配置される。例えば、第2配線基板60は複数の第1孔部H1を有する。したがって、面状光源1は複数の電子部品41を有する。第1孔部H1内に複数の電子部品41を配置してもよい。また、電子部品41が配置されない第1孔部H1があってもよい。 As shown in FIG. 2, an electronic component 41 is placed in the first hole H1. For example, the second wiring board 60 has multiple first hole H1. Therefore, the surface light source 1 has multiple electronic components 41. Multiple electronic components 41 may be placed in the first hole H1. Also, there may be a first hole H1 in which no electronic component 41 is placed.
また、第1孔部H1内に、抵抗やコンデンサなどの受動素子45を配置することができる。受動素子45は、第1孔部H1内において第1配線基板50の第2面50bに配置され、第2配線層53と電気的に接続されている。受動素子45は、第2配線層53を介して、電子部品41と電気的に接続されている。 In addition, a passive element 45 such as a resistor or capacitor can be placed within the first hole H1. The passive element 45 is placed on the second surface 50b of the first wiring substrate 50 within the first hole H1 and is electrically connected to the second wiring layer 53. The passive element 45 is electrically connected to the electronic component 41 via the second wiring layer 53.
第1孔部H1内に樹脂部材32を配置することが好ましい。樹脂部材32は、少なくとも電子部品41や受動素子45を覆う。樹脂部材32は、電子部品41と第2配線層53との接続部、及び受動素子45と第2配線層53との接続部を覆っていてもよい。これにより、それらを水分や埃などから保護する。樹脂部材32の材料として、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。 It is preferable to place a resin member 32 inside the first hole H1. The resin member 32 covers at least the electronic component 41 and the passive element 45. The resin member 32 may also cover the connection between the electronic component 41 and the second wiring layer 53, and the connection between the passive element 45 and the second wiring layer 53. This protects them from moisture, dust, and the like. Epoxy resin, for example, can be used as the material for the resin member 32.
第2基材61の弾性率は、第1基材51の弾性率よりも低い。第1基材51の材料として、例えば、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸させた材料を用いた場合、第1基材51の弾性率は20GPa以上30GPa以下程度である。第1基材51の厚みは、例えば0.04mm以上0.6mm以下である。第2基材61の材料として、例えば、ポリイミド樹脂を用いた場合、第2基材61の弾性率は2GPa以上5GPa以下程度である。第2基材61の厚みは、例えば0.012mm以上0.1mm以下である。第1基材51の弾性率と第2基材61の弾性率との差は、4倍以上15倍以下であることが好ましい。第1基材51の厚みは、第2基材61の厚みの2倍以上が望ましい。 The elastic modulus of the second substrate 61 is lower than that of the first substrate 51. If, for example, glass cloth impregnated with epoxy resin is used as the material for the first substrate 51, the elastic modulus of the first substrate 51 is approximately 20 GPa to 30 GPa. The thickness of the first substrate 51 is, for example, 0.04 mm to 0.6 mm. If, for example, polyimide resin is used as the material for the second substrate 61, the elastic modulus of the second substrate 61 is approximately 2 GPa to 5 GPa. The thickness of the second substrate 61 is, for example, 0.012 mm to 0.1 mm. The difference between the elastic modulus of the first substrate 51 and the elastic modulus of the second substrate 61 is preferably 4 to 15 times. The thickness of the first substrate 51 is preferably at least twice the thickness of the second substrate 61.
第2基材61よりも弾性率が高い第1基材51は、第2基材61よりも変形しにくい。例えば弾性率が高く線膨張係数が互いに異なる材料からなる基材同士を高い温度で硬化して冷ました場合に、材料の特性による伸縮の差により互いの基材は引っ張り合って反ってしまう。一方、本実施形態では第1基材51に比べて弾性率の低い、換言すると第1基材51よりも非常に柔らかい第2基材61を用いている。そのため、材料の特性による伸縮の差はあるが、高い温度で硬化して冷ました場合に、第1基材51と第2基材61とが互いに引っ張り合うことなく、第2基材61が第1基材51の伸縮に従うため反りが低減される。そのため、第1基材51の+Z側に位置する第1配線基板50の第1面50aに光源20Aを配置することで、複数の光源20A間の所定ピッチを安定して維持することができる。これにより、面状光源1における輝度むらを軽減できる。また、面状光源1のハンドリング性を向上できる。 The first substrate 51, which has a higher elastic modulus than the second substrate 61, is less likely to deform than the second substrate 61. For example, when substrates made of materials with high elastic moduli and different linear expansion coefficients are cured at a high temperature and then cooled, the substrates will pull against each other and warp due to differences in expansion and contraction caused by the properties of the materials. In contrast, this embodiment uses a second substrate 61 that has a lower elastic modulus than the first substrate 51, or in other words, is much softer than the first substrate 51. Therefore, despite differences in expansion and contraction caused by the properties of the materials, when cured at a high temperature and then cooled, the first substrate 51 and the second substrate 61 do not pull against each other, and the second substrate 61 follows the expansion and contraction of the first substrate 51, thereby reducing warping. Therefore, by arranging the light sources 20A on the first surface 50a of the first wiring board 50, which is located on the +Z side of the first substrate 51, the predetermined pitch between the multiple light sources 20A can be stably maintained. This reduces brightness unevenness in the surface light source 1 and improves the handleability of the surface light source 1.
また、第1基材51の+Z側には光源20Aを配置し、-Z側には電子部品41を配置するという面状光源1の厚さ方向において非対称な積層構造でありながら、第1基材51に対して第1基材51よりも弾性率が低い第2基材61を積層することで、上述のような作用により面状光源1の反りを低減することができる。これにより、反りを低減しつつ多層配線化が実現可能となる。 In addition, while the planar light source 1 has an asymmetric layered structure in the thickness direction, with the light source 20A located on the +Z side of the first substrate 51 and the electronic component 41 located on the -Z side, by laminating the second substrate 61, which has a lower elastic modulus than the first substrate 51, onto the first substrate 51, the warping of the planar light source 1 can be reduced by the above-mentioned action. This makes it possible to achieve multi-layer wiring while reducing warping.
電子部品41を、面状光源1の発光面よりも外側に配置するのではなく、発光面の反対側の光源20Aに近い位置に配置することで、光源20Aからの光を遮ることなく、電子部品41と光源20Aとの配線距離を短くすることができる。これにより、ノイズが少なく安定した光源20Aの制御が可能となる。 By placing the electronic component 41 closer to the light source 20A on the opposite side of the light-emitting surface rather than outside the light-emitting surface of the surface light source 1, the wiring distance between the electronic component 41 and the light source 20A can be shortened without blocking the light from the light source 20A. This enables stable control of the light source 20A with less noise.
光源20A及び電子部品41のそれぞれは、動作時に熱を発する。そのため、いずれも発熱源である光源20Aと電子部品41とは、平面視において重ならないことが好ましい。すなわち、第2配線基板60の第3面60aは、平面視で光源20Aが第2配線基板60に、少なくとも光源20Aの面積の80%以上重なるように第1配線基板50の第2面50bに対向することが好ましい。これにより光源20A及び電子部品41のそれぞれからの発せられる熱が集中するのを抑制できる。 The light source 20A and the electronic component 41 each generate heat during operation. Therefore, it is preferable that the light source 20A and the electronic component 41, both of which are heat sources, do not overlap in a planar view. In other words, it is preferable that the third surface 60a of the second wiring board 60 face the second surface 50b of the first wiring board 50 so that the light source 20A overlaps the second wiring board 60 by at least 80% of the area of the light source 20A in a planar view. This prevents the heat generated by the light source 20A and the electronic component 41 from concentrating.
また図2に示すように、電子部品41は、平面視において、少なくとも2つの光源20Aの間に位置することが好ましい。これにより平面視における複数の光源20Aとそれらを制御する電子部品41とのそれぞれの距離を略等しくすることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 2, it is preferable that the electronic component 41 be located between at least two light sources 20A in a planar view. This allows the distances between the multiple light sources 20A and the electronic component 41 that controls them to be approximately equal in a planar view.
電子部品41は、第1配線基板50の第2面50bに対向する第1主面41aと、電子部品41の厚さ方向において第1主面41aの反対側に位置する第2主面41bとを有する。電極42は、第1主面41aに配置されている。第2主面41bは、第1孔部H1内にあることが好ましい。第2主面41bが第1孔部H1内にあるとは、第2主面41bと第1配線基板50の第2面50bとの間の第2面50bに垂直な方向(第3方向Z)における距離をd1、第2配線基板60の第4面60bと第1配線基板50の第2面50bとの間の第2面50bに垂直な方向における距離をd2とすると、d1≦d2であることを表す。すなわち、電子部品41は、多層配線基板9内に埋め込まれている。これにより、電子部品41を面状光源1の発光面の反対側に配置しつつも、面状光源1を薄型化できる。 The electronic component 41 has a first main surface 41a facing the second surface 50b of the first wiring substrate 50 and a second main surface 41b located on the opposite side of the first main surface 41a in the thickness direction of the electronic component 41. The electrode 42 is disposed on the first main surface 41a. The second main surface 41b is preferably located within the first hole H1. The second main surface 41b being located within the first hole H1 means that, where d1 is the distance between the second main surface 41b and the second surface 50b of the first wiring substrate 50 in a direction perpendicular to the second surface 50b (third direction Z), and d2 is the distance between the fourth surface 60b of the second wiring substrate 60 and the second surface 50b of the first wiring substrate 50 in a direction perpendicular to the second surface 50b, d1≦d2. In other words, the electronic component 41 is embedded within the multilayer wiring substrate 9. This allows the electronic components 41 to be placed on the opposite side of the light-emitting surface of the surface light source 1, while still allowing the surface light source 1 to be made thinner.
以下、光源20Aの具体例について説明する。図4Aに示すように、光源20Aは、発光素子21を含む。発光素子21は、例えば、サファイア又は窒化ガリウム等の基板と、基板上に配置される半導体構造体を含む。半導体構造体は、n型半導体層と、p型半導体層と、これらに挟まれた活性層とを含む。また、発光素子21は、n型半導体層と電気的に接続されたn側電極と、p型半導体層と電気的に接続されたp側電極とを含む。さらに、光源20Aは、下面側に配置された少なくとも正負の一対の電極24を含む。一対の電極24のうちの一方はp側電極と電気的に接続され、他方はn側電極と電気的に接続される。なお発光素子21は、基板を備えないものを用いてもよい。 A specific example of the light source 20A will be described below. As shown in FIG. 4A, the light source 20A includes a light-emitting element 21. The light-emitting element 21 includes a substrate, such as sapphire or gallium nitride, and a semiconductor structure disposed on the substrate. The semiconductor structure includes an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and an active layer sandwiched between them. The light-emitting element 21 also includes an n-side electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer, and a p-side electrode electrically connected to the p-type semiconductor layer. The light source 20A also includes at least a pair of positive and negative electrodes 24 disposed on the underside. One of the pair of electrodes 24 is electrically connected to the p-side electrode, and the other is electrically connected to the n-side electrode. Note that the light-emitting element 21 may not include a substrate.
また、活性層の構造としては、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造(SQW)のように単一の井戸層を持つ構造でもよいし、多重量子井戸構造(MQW)のようにひとまとまりの井戸層群を持つ構造でもよい。活性層は、可視光又は紫外光を発光可能である。活性層は、可視光として、青色から赤色までを発光可能である。このような活性層を含む半導体構造体としては、例えばInxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)を含むことができる。半導体構造体は、上述した発光が可能な活性層を少なくとも1つ含むことができる。例えば、半導体構造体は、n型半導体層とp型半導体層との間に1つ以上の活性層を含む構造であってもよいし、n型半導体層と活性層とp型半導体層とを順に含む構造が複数回繰り返された構造であってもよい。半導体構造体が複数の活性層を含む場合、発光ピーク波長が異なる活性層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ活性層を含んでいてもよい。なお、発光ピーク波長が同じとは、例えば、数nm程度のばらつきがあってもよい。このような活性層の組み合わせとしては適宜選択することができ、例えば半導体構造体が2つの活性層を含む場合、青色光と青色光、緑色光と緑色光、赤色光と赤色光、紫外光と紫外光、青色光と緑色光、青色光と赤色光、又は緑色光と赤色光などの組み合わせで活性層を選択することができる。また、活性層は、発光ピーク波長が異なる複数の井戸層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ複数の井戸層を含んでいてもよい。 The active layer may have a structure having a single well layer, such as a double heterostructure or a single quantum well structure (SQW), or a structure having a group of well layers, such as a multiple quantum well structure (MQW). The active layer can emit visible light or ultraviolet light. The active layer can emit visible light ranging from blue to red. A semiconductor structure including such an active layer may include, for example, In x Al y Ga 1-x-y N (0≦x, 0≦y, x+y≦1). The semiconductor structure may include at least one active layer capable of emitting the above-described light. For example, the semiconductor structure may have a structure including one or more active layers between an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer, or may have a structure in which a structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer in that order is repeated multiple times. When the semiconductor structure includes multiple active layers, the active layers may have different emission peak wavelengths, or may have the same emission peak wavelength. Note that the same emission peak wavelength may have a variation of, for example, several nanometers. Such a combination of active layers can be appropriately selected, and for example, when the semiconductor structure includes two active layers, the active layers can be selected from a combination of blue light and blue light, green light and green light, red light and red light, ultraviolet light and ultraviolet light, blue light and green light, blue light and red light, or green light and red light, etc. Furthermore, the active layer may include a plurality of well layers having different emission peak wavelengths, or may include a plurality of well layers having the same emission peak wavelength.
光源20Aは、さらに、波長変換部材23を含むことができる。例えば図3及び図4Aでは、波長変換部材23は、発光素子21の上面を覆っている。波長変換部材23は、透光性樹脂と蛍光体とを含む。透光性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等を用いることができる。蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Y3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb3(Al,Ga)5O12:Ce)、CCA系蛍光体(例えば、Ca10(PO4)6C12:Eu)、SAE系蛍光体(例えば、Sr4Al14O25:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えば、Ca8MgSi4O16Cl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)3(O,N)4:Eu)若しくはαサイアロン系蛍光体(例えば、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu)等の酸窒化物系蛍光体、SLA系蛍光体(例えば、SrLiAl3N4:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN3:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、K2SiF6:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、K2Si0.99Al0.01F5.99:Mn)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体(例えば、CsPb(F,Cl,Br,I)3)、又は、量子ドット蛍光体(例えば、CdSe、InP、AgInS2又はAgInSe2)等を用いることができる。波長変換部材23は、1種類の蛍光体を含んでもよく、複数種類の蛍光体を含んでもよい。 The light source 20A may further include a wavelength conversion member 23. For example, in Figures 3 and 4A, the wavelength conversion member 23 covers the upper surface of the light emitting element 21. The wavelength conversion member 23 includes a light-transmitting resin and a phosphor. As the light-transmitting resin, for example, a silicone resin, an epoxy resin, or the like can be used. Examples of phosphors include yttrium aluminum garnet phosphors (e.g., Y3 (Al,Ga) 5O12 :Ce), lutetium aluminum garnet phosphors (e.g., Lu3 (Al,Ga )5O12 : Ce), terbium aluminum garnet phosphors (e.g., Tb3 (Al , Ga)5O12 : Ce), CCA phosphors (e.g., Ca10 ( PO4 ) 6C12 : Eu), SAE phosphors (e.g., Sr4Al14O25 : Eu ), chlorosilicate phosphors ( e.g., Ca8MgSi4O16Cl2 :Eu), and β-sialon phosphors (e.g., (Si,Al ) 3 (O, N ) 4 oxynitride phosphors such as SLA phosphors (for example, SrLiAl 3 N 4 :Eu), CASN phosphors (for example, CaAlSiN 3 :Eu) or SCASN phosphors (for example, (Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu), nitride phosphors such as KSF phosphors (for example, K 2 SiF 6 :Mn), KSAF phosphors ( for example, K 2 Si 0.99 Al 0.01 F 5.99 :Mn) or MGF phosphors (for example, 3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 Examples of the phosphor that can be used include a fluoride-based phosphor such as CsPb(F,Cl,Br,I) 3 , a phosphor having a perovskite structure (e.g., CsPb(F,Cl,Br,I)3), and a quantum dot phosphor (e.g., CdSe, InP, AgInS2 , or AgInSe2 ). The wavelength conversion member 23 may include one type of phosphor or multiple types of phosphors.
光源20Aは、さらに被覆部材22を含むことができる。例えば図4Aで示すように、被覆部材22は、発光素子21の側面を覆っている。また、被覆部材22は、発光素子21の下面に配置される。被覆部材22は、光源20Aの電極24の下面が被覆部材22から露出するように配置される。被覆部材22は、発光素子21を保護するとともに、被覆部材22に添加される粒子に応じて、波長変換や光拡散等の機能を備えることもできる。 The light source 20A may further include a covering member 22. For example, as shown in FIG. 4A, the covering member 22 covers the side surface of the light-emitting element 21. The covering member 22 is also disposed on the underside of the light-emitting element 21. The covering member 22 is disposed so that the underside of the electrode 24 of the light source 20A is exposed from the covering member 22. The covering member 22 not only protects the light-emitting element 21, but can also have functions such as wavelength conversion and light diffusion depending on the particles added to the covering member 22.
被覆部材22は、例えば、光散乱粒子と樹脂材料とを含む。被覆部材22の光散乱粒子として例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ジルコニア、イットリア、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、五酸化ニオブ、チタン酸バリウム、五酸化タンタル、硫酸バリウム、又は、ガラス等の粒子を用いることができる。被覆部材22の樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。 The covering member 22 includes, for example, light-scattering particles and a resin material. The light-scattering particles of the covering member 22 may be, for example, particles of titania, silica, alumina, zinc oxide, magnesium oxide, zirconia, yttria, calcium fluoride, magnesium fluoride, niobium pentoxide, barium titanate, tantalum pentoxide, barium sulfate, or glass. The resin material of the covering member 22 may be, for example, a thermoplastic resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, cyclic polyolefin resin, polyethylene terephthalate resin, or polyester resin, or a thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin.
面状光源1における光源として、図4Bに示す光源20B、図4Cに示す光源20C、または図4Dに示す光源20Dを用いることができる。 The light source in the surface light source 1 can be light source 20B shown in Figure 4B, light source 20C shown in Figure 4C, or light source 20D shown in Figure 4D.
図4Bに示す光源20Bは、複数の発光素子21を含む。複数の発光素子21の発光ピーク波長は、互いに同じでも、異なっていてもよい。 The light source 20B shown in Figure 4B includes multiple light-emitting elements 21. The emission peak wavelengths of the multiple light-emitting elements 21 may be the same or different from each other.
図4Cに示す光源20Cは、被覆部材22の下面に配置された配線部25を含む。配線部25は、発光素子21の下方において電極24と電気的に接続されている。配線部25は、電極24との接続部から、発光素子21の下方よりも外側の領域(換言すると上面視で発光素子21と重ならない領域)まで延在している。これにより、光源20Cを多層配線基板9に実装する際に、配線部25と多層配線基板9との電気的接続が容易になる。 The light source 20C shown in Figure 4C includes a wiring portion 25 disposed on the underside of the covering member 22. The wiring portion 25 is electrically connected to the electrode 24 below the light-emitting element 21. The wiring portion 25 extends from the connection with the electrode 24 to an area outside the area below the light-emitting element 21 (in other words, an area that does not overlap with the light-emitting element 21 in a top view). This facilitates electrical connection between the wiring portion 25 and the multilayer wiring board 9 when mounting the light source 20C on the multilayer wiring board 9.
図4Dに示す光源20Dは、発光素子21の上面と側面とに配置された波長変換部材23と、波長変換部材23の上面と発光素子21の下面とに配置された被覆部材22とを含む。発光素子21の下方において電極24が設けられ、電極24の側面は被覆部材22に覆われている。電極24の下面は被覆部材22から露出している。 The light source 20D shown in Figure 4D includes a wavelength conversion member 23 arranged on the upper and side surfaces of the light emitting element 21, and a covering member 22 arranged on the upper surface of the wavelength conversion member 23 and the lower surface of the light emitting element 21. An electrode 24 is provided below the light emitting element 21, and the side surfaces of the electrode 24 are covered by the covering member 22. The lower surface of the electrode 24 is exposed from the covering member 22.
光源は波長変換部材23を含まなくてもよい。光源は被覆部材22を含まなくてもよい。光源は発光素子21の単体であってもよい。 The light source may not include a wavelength conversion member 23. The light source may not include a covering member 22. The light source may be a single light-emitting element 21.
面状光源1は、多層配線基板9上に少なくとも光源20を配置していればよいが、多層配線基板9上に光源20を覆う透光性部材31を設けてもよく、多層配線基板9上に導光部材10を設けてもよい。さらに面状光源1は、図3に示すように、多層配線基板9上に導光部材10を設けることに加えて、光源20を覆う透光性部材31も備えることができる。なお光源20は、光源20A、20B、20C及び20Dの総称である。 The surface light source 1 only needs to have at least the light source 20 arranged on the multilayer wiring substrate 9, but a light-transmitting member 31 covering the light source 20 may also be provided on the multilayer wiring substrate 9, or a light-guiding member 10 may also be provided on the multilayer wiring substrate 9. Furthermore, as shown in FIG. 3, the surface light source 1 can also have a light-transmitting member 31 covering the light source 20 in addition to providing the light-guiding member 10 on the multilayer wiring substrate 9. Note that light source 20 is a collective term for light sources 20A, 20B, 20C, and 20D.
上述のように、面状光源1は導光部材10を備えてもよい。導光部材10は、上面11と、上面11の反対側にある下面12とを有する。図1に示すように、導光部材10の上面11は、面状光源1の発光面である上面の一部を構成することができる。平面視において導光部材10の外形の形状は、例えば、第1方向Xに延びる2辺と、第2方向Yに延びる2辺とを有する四角形である。導光部材10は、第1配線基板50の第1面50a上に配置される。図1に示すように、導光部材10は複数の第2孔部H2を有し、それぞれの第2孔部H2内に光源20Aが配置される。1つの第2孔部H2に、複数の光源20Aを配置してもよい。また、複数の第2孔部H2のうち、光源20Aが配置されない第2孔部H2があってもよい。 As described above, the surface light source 1 may include a light-guiding member 10. The light-guiding member 10 has an upper surface 11 and a lower surface 12 opposite the upper surface 11. As shown in FIG. 1, the upper surface 11 of the light-guiding member 10 can form part of the upper surface, which is the light-emitting surface of the surface light source 1. In a plan view, the outer shape of the light-guiding member 10 is, for example, a rectangle having two sides extending in the first direction X and two sides extending in the second direction Y. The light-guiding member 10 is disposed on the first surface 50a of the first wiring substrate 50. As shown in FIG. 1, the light-guiding member 10 has multiple second holes H2, and a light source 20A is disposed in each of the second holes H2. Multiple light sources 20A may be disposed in one second hole H2. Furthermore, among the multiple second holes H2, there may be a second hole H2 in which a light source 20A is not disposed.
以下、導光部材10の具体例について説明する。 Specific examples of the light-guiding member 10 are described below.
導光部材10は、複数の溝14によって、第1方向X及び第2方向Yにおいて互いに分離された複数の発光部10aを有する。各発光部10aは、例えばローカルディミングの駆動単位とすることができる。 The light-guiding member 10 has multiple light-emitting units 10a separated from each other in the first direction X and the second direction Y by multiple grooves 14. Each light-emitting unit 10a can be used as a driving unit for local dimming, for example.
図3に示す例では、溝14は、導光部材10の上面11から下面12まで貫通している。また、溝14は、上面11側に開口を有し、底が下面12に達しない有底の溝であってもよい。また、溝14は、下面12側に開口を有し、底が上面11に達しない有底の溝であってもよい。 In the example shown in FIG. 3, the groove 14 penetrates from the upper surface 11 to the lower surface 12 of the light-guiding member 10. Alternatively, the groove 14 may be a bottomed groove that has an opening on the upper surface 11 side and whose bottom does not reach the lower surface 12. Alternatively, the groove 14 may be a bottomed groove that has an opening on the lower surface 12 side and whose bottom does not reach the upper surface 11.
溝14内に、光源20Aが発する光に対する反射性を有する区画部材を配置することができる。区画部材は、例えば、光散乱粒子と樹脂材料とを含むことができる。区画部材の光散乱粒子として、例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ジルコニア、炭酸カルシウム又は、ガラス等の粒子を用いることができる。区画部材の樹脂材料として、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、区画部材は、アルミニウム、銀などの金属であってもよい。 A partition member that is reflective to the light emitted by the light source 20A can be placed within the groove 14. The partition member can contain, for example, light-scattering particles and a resin material. The light-scattering particles of the partition member can be, for example, particles of titania, silica, alumina, zinc oxide, magnesium oxide, zirconia, calcium carbonate, or glass. The resin material of the partition member can be, for example, a thermoplastic resin such as acrylic resin or polycarbonate resin, or a thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin. The partition member can also be made of a metal such as aluminum or silver.
導光部材10は透光性を有し、光源20Aが発する光を透過する。光源20Aが発する光に対する導光部材10の透過率は、例えば、50%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。 The light-guiding member 10 is translucent and transmits the light emitted by the light source 20A. The transmittance of the light-guiding member 10 for the light emitted by the light source 20A is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.
導光部材10の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、ガラスを用いることができる。 The light-guiding member 10 can be made of a thermoplastic resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, cyclic polyolefin resin, polyethylene terephthalate resin, or polyester resin; a thermosetting resin such as epoxy resin or silicone resin; or glass.
導光部材10の第3方向Zの厚さは、例えば、150μm以上800μm以下が好ましい。本明細書において、各部材の厚さとは、各部材における孔部、凹部、溝が形成されていない部分の厚さを表す。導光部材10は、厚さ方向において単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。導光部材10が積層体で構成される場合、各層の間に透光性の接着層を配置してもよい。積層体の各層は、異なる種類の主材を用いてもよい。接着層の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。 The thickness of the light-guiding member 10 in the third direction Z is preferably, for example, 150 μm or more and 800 μm or less. In this specification, the thickness of each member refers to the thickness of the portion of each member where no holes, recesses, or grooves are formed. The light-guiding member 10 may be composed of a single layer in the thickness direction, or may be composed of a laminate of multiple layers. When the light-guiding member 10 is composed of a laminate, a translucent adhesive layer may be disposed between each layer. Each layer of the laminate may use a different type of main material. Examples of materials that can be used for the adhesive layer include thermoplastic resins such as acrylic resin, polycarbonate resin, cyclic polyolefin resin, polyethylene terephthalate resin, or polyester resin, or thermosetting resins such as epoxy resin or silicone resin.
導光部材10は、上面11から下面12まで貫通する第2孔部H2を有する。平面視において第2孔部H2の形状は、例えば円形とすることができる。また、第2孔部H2は、平面視において、例えば、楕円、又は、三角形、四角形、六角形若しくは八角形等の多角形とすることができる。第2孔部H2は、下面12側に開口を有する凹部であってもよい。 The light-guiding member 10 has a second hole H2 that penetrates from the upper surface 11 to the lower surface 12. In plan view, the shape of the second hole H2 can be, for example, circular. Furthermore, in plan view, the second hole H2 can be, for example, elliptical or polygonal, such as triangular, rectangular, hexagonal, or octagonal. The second hole H2 may also be a recess with an opening on the lower surface 12 side.
以下、透光性部材31の具体例について説明する。 Specific examples of the translucent member 31 are described below.
透光性部材31は、導光部材10の第2孔部H2における光源20Aの側面と導光部材10との間、及び光源20Aの上に配置されている。透光性部材31は、光源20Aの上面及び側面を覆っている。透光性部材31は、導光部材10及び光源20Aと接することが好ましい。このようにすることで、光源20Aからの光を導光部材10に導光させやすくなる。 The light-transmitting member 31 is disposed between the side surface of the light source 20A and the light-guiding member 10 in the second hole portion H2 of the light-guiding member 10, and above the light source 20A. The light-transmitting member 31 covers the top and side surfaces of the light source 20A. It is preferable that the light-transmitting member 31 contacts the light-guiding member 10 and the light source 20A. This makes it easier to guide light from the light source 20A to the light-guiding member 10.
透光性部材31は透光性を有し、光源20Aが発する光を透過する。光源20Aのピーク波長に対する透光性部材31の透過率は、例えば、50%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。透光性部材31は樹脂を含み、例えば、導光部材10の材料と同じ樹脂、又は導光部材10の材料との屈折率差が小さい樹脂を用いることができる。 The light-transmitting member 31 is translucent and transmits light emitted by the light source 20A. The transmittance of the light-transmitting member 31 for the peak wavelength of the light source 20A is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more. The light-transmitting member 31 contains a resin, and can be, for example, the same resin as the material of the light-guiding member 10 or a resin with a small difference in refractive index from the material of the light-guiding member 10.
透光性部材31は、導光部材10の厚さ方向において、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。また、透光性部材31は蛍光体や光散乱粒子等を含んでいてもよい。例えば、透光性部材31が、蛍光体を含む層と、蛍光体を含まない層とで構成されていてもよい。 The light-transmitting member 31 may be composed of a single layer in the thickness direction of the light-guiding member 10, or may be composed of a laminate of multiple layers. The light-transmitting member 31 may also contain phosphors, light-scattering particles, etc. For example, the light-transmitting member 31 may be composed of a layer containing phosphors and a layer not containing phosphors.
なお第1配線基板50の第1面50aには、さらに光反射部材85を配置してもよい。光反射部材85は、導光部材10の下面12と、第1配線基板50の第1面50aとの間に位置する。 A light-reflecting member 85 may also be disposed on the first surface 50a of the first wiring substrate 50. The light-reflecting member 85 is located between the lower surface 12 of the light-guiding member 10 and the first surface 50a of the first wiring substrate 50.
光反射部材85は反射性を有し、光源20Aが発する光を反射する。光反射部材85として、例えば、多数の気泡を含む樹脂や、光散乱粒子を含む樹脂を用いることができる。光反射部材85に含まれる光散乱粒子と樹脂材料は、被覆部材22と同様のものを用いることができる。 The light-reflecting member 85 has reflectivity and reflects the light emitted by the light source 20A. The light-reflecting member 85 can be made of, for example, a resin containing numerous air bubbles or a resin containing light-scattering particles. The light-scattering particles and resin material contained in the light-reflecting member 85 can be the same as those used for the covering member 22.
次に、第1実施形態の面状光源1の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the surface light source 1 of the first embodiment will be described.
図8は、第1配線基板50を準備する工程、第1配線基板50に光源20Aを配置する工程、及び第1配線基板50に電子部品41を配置する工程を含むフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart that includes the steps of preparing a first wiring board 50, placing a light source 20A on the first wiring board 50, and placing an electronic component 41 on the first wiring board 50.
ステップS1において、第1配線基板50を準備する。前述したように、第1配線基板50は、第1基材51と、第1配線層52と、第2配線層53と、を有する。第1配線層52と第2配線層53とは第1配線基板50の第1貫通孔h1の内側に設けられた第1導電部材54を介して電気的に接続される。第1導電部材54は、一例として、印刷で、第1貫通孔h1よりも一回り大きい開口を備えるマスクを介して、第1貫通孔h1に充填される充填部分と、第2配線層53の表面にマスクの開口体積程度の印刷部分とを有するように設けられる。 In step S1, the first wiring substrate 50 is prepared. As described above, the first wiring substrate 50 has a first base material 51, a first wiring layer 52, and a second wiring layer 53. The first wiring layer 52 and the second wiring layer 53 are electrically connected via a first conductive member 54 provided inside the first through hole h1 of the first wiring substrate 50. As an example, the first conductive member 54 is provided by printing using a mask with an opening slightly larger than the first through hole h1, so that it has a filled portion that fills the first through hole h1 and a printed portion on the surface of the second wiring layer 53 with a volume approximately equal to the opening of the mask.
ステップS1の後、ステップS2、ステップS3、及びステップS4が続けられる。ステップS2の後にステップS3を行い、ステップS3の後にステップS4を行うことができる。または、ステップS3の後にステップS4を行い、ステップS4の後にステップS2を行うことができる。なおステップS2は省略してもよい。 Step S1 is followed by steps S2, S3, and S4. Step S3 can be performed after step S2, and step S4 can be performed after step S3. Alternatively, step S4 can be performed after step S3, and step S2 can be performed after step S4. Note that step S2 may be omitted.
ステップS2において、第1配線基板50の第1面50aに光反射部材85を配置する。光反射部材85は、第1面50aに直接または接着シートを介して接着される。光反射部材85は、例えば第1配線基板50の第1面50aに、現像型高反射ソルダーレジストを印刷するか、または現像型高反射白色ソルダーレジストを貼合した後、露光と現像によりパターン形成する。 In step S2, the light-reflecting member 85 is placed on the first surface 50a of the first wiring board 50. The light-reflecting member 85 is adhered to the first surface 50a directly or via an adhesive sheet. The light-reflecting member 85 is formed, for example, by printing a developable highly reflective solder resist on the first surface 50a of the first wiring board 50, or by laminating a developable highly reflective white solder resist, followed by patterning through exposure and development.
ステップS3において、光源20Aを実装する第1配線基板50の第1配線層52に第1接合部材91を配置する。光源20Aの実装に用いる第1接合部材91は、メタルマスクを用いた印刷またはディスペンサを用いたペースト塗布により第1配線層52に配置される。 In step S3, a first bonding member 91 is placed on the first wiring layer 52 of the first wiring board 50 on which the light source 20A is mounted. The first bonding member 91 used to mount the light source 20A is placed on the first wiring layer 52 by printing using a metal mask or by applying paste using a dispenser.
ステップS4において、第1配線基板50の第1接合部材91が配置された第1配線層52上に、光源20Aの電極24が第1接合部材91と接するように光源20Aを配置する。光源20Aは、第1接合部材91を介して、第1配線層52上に配置される。 In step S4, the light source 20A is placed on the first wiring layer 52, on which the first bonding member 91 of the first wiring substrate 50 is placed, so that the electrode 24 of the light source 20A is in contact with the first bonding member 91. The light source 20A is placed on the first wiring layer 52 via the first bonding member 91.
ステップS4の後、ステップS5Aにおいて、電子部品41を実装する第1配線基板50の第2配線層53に第2接合部材92を配置する。電子部品41の実装に用いる第2接合部材92は、メタルマスクを用いた印刷またはディスペンサを用いたペースト塗布、もしくはACFの圧着により第2配線層53に配置される。 After step S4, in step S5A, a second bonding member 92 is placed on the second wiring layer 53 of the first wiring board 50 on which the electronic component 41 is mounted. The second bonding member 92 used to mount the electronic component 41 is placed on the second wiring layer 53 by printing using a metal mask, applying paste using a dispenser, or crimping an ACF.
ステップS5Aの後、ステップS6Aにおいて、第1配線基板50の第2面50bに、電子部品41を配置する。電子部品41の電極42が、第2接合部材92を介して、第2配線層53上に配置される。 After step S5A, in step S6A, an electronic component 41 is placed on the second surface 50b of the first wiring substrate 50. The electrodes 42 of the electronic component 41 are placed on the second wiring layer 53 via the second bonding member 92.
ステップS6Aの後、ステップS7Aにおいて、第1接合部材91及び第2接合部材92のリフローが同時に行われる。すなわち、光源20Aの電極24と第1接合部材91との接合、及び電子部品41の電極42と第2接合部材92との接合が同時に行われる。これにより、光源20Aは、第1接合部材91を介して、第1配線層52と電気的に接続され、電子部品41は、第2接合部材92を介して、第2配線層53と電気的に接続される。 After step S6A, in step S7A, the first bonding member 91 and the second bonding member 92 are reflowed simultaneously. That is, the electrode 24 of the light source 20A is bonded to the first bonding member 91, and the electrode 42 of the electronic component 41 is bonded to the second bonding member 92 simultaneously. As a result, the light source 20A is electrically connected to the first wiring layer 52 via the first bonding member 91, and the electronic component 41 is electrically connected to the second wiring layer 53 via the second bonding member 92.
ステップS4の後、ステップS5Bにおいて、先に第1接合部材91のリフローのみを行ってもよい。第1接合部材91のリフローにより、光源20Aの電極24と第1接合部材91とを接合した後、ステップS6Bにおいて第2配線層53上に第2接合部材92を配置し、ステップS7Bにおいて第2面50bに電子部品41を配置する。 After step S4, in step S5B, only the first bonding member 91 may be reflowed first. After the electrode 24 of the light source 20A and the first bonding member 91 are bonded by reflowing the first bonding member 91, in step S6B, the second bonding member 92 is placed on the second wiring layer 53, and in step S7B, the electronic component 41 is placed on the second surface 50b.
この後、ステップS8Bにおいて、第2接合部材92をリフローし、電子部品41の電極42と第2接合部材92とを接合させる。第2接合部材92のリフロー時に、第1接合部材91が溶融しないように、第2接合部材92は第1接合部材91よりも低融点であることが好ましい。 Then, in step S8B, the second bonding member 92 is reflowed to bond the electrodes 42 of the electronic component 41 to the second bonding member 92. It is preferable that the second bonding member 92 have a lower melting point than the first bonding member 91 so that the first bonding member 91 does not melt when the second bonding member 92 is reflowed.
図9は、第2配線基板60を準備する工程を示すフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart showing the process for preparing the second wiring substrate 60.
ステップS11において、第2基材61及び第3配線層62を準備する。前述したように、第2基材61の弾性率は、第1基材51の弾性率よりも低い。 In step S11, the second substrate 61 and the third wiring layer 62 are prepared. As mentioned above, the elastic modulus of the second substrate 61 is lower than the elastic modulus of the first substrate 51.
第2配線基板60を接着シートを介して第1配線基板50に積層する場合には、ステップS12において、第2配線基板60の第3面60aに、硬化前の軟らかく粘着性を有する状態である第1接着シート81を配置する。第1接着シート81は第3面60aに接着される。 When the second wiring board 60 is laminated to the first wiring board 50 via an adhesive sheet, in step S12, the first adhesive sheet 81, which is in a soft, adhesive state before hardening, is placed on the third surface 60a of the second wiring board 60. The first adhesive sheet 81 is adhered to the third surface 60a.
ステップS13において、第1孔部H1と第2貫通孔h2を形成する。第1孔部H1及び第2貫通孔h2は、少なくとも第2基材61及び第1接着シート81を貫通して形成される。第2基材61に第1接着シート81を接着した状態で第1孔部H1及び第2貫通孔h2を形成することで、第2基材61と第1接着シート81との間において、第1孔部H1の位置ずれ、及び第2貫通孔h2の位置ずれを抑制する。 In step S13, the first hole H1 and the second through hole h2 are formed. The first hole H1 and the second through hole h2 are formed by penetrating at least the second substrate 61 and the first adhesive sheet 81. By forming the first hole H1 and the second through hole h2 while the first adhesive sheet 81 is adhered to the second substrate 61, misalignment of the first hole H1 and the second through hole h2 between the second substrate 61 and the first adhesive sheet 81 is suppressed.
第2貫通孔h2には、ステップS14において、第2導電部材63が配置される。第2導電部材63は、例えば樹脂と金属粒子とを含む導電ペーストを上述の第1導電部材54と同様の印刷により第2貫通孔h2に供給した後、導電ペーストを熱硬化させることで、第2導電部材63が第2貫通孔h2に配置される。 In step S14, a second conductive member 63 is placed in the second through hole h2. The second conductive member 63 is formed by supplying a conductive paste containing, for example, resin and metal particles to the second through hole h2 using printing in the same manner as for the first conductive member 54 described above, and then thermally curing the conductive paste, thereby placing the second conductive member 63 in the second through hole h2.
図8に示す工程により、光源20A及び電子部品41が配置された第1配線基板50が得られる。図9に示す工程により、第1接着シート81が配置された第2配線基板60が得られる。これら工程の後、図10に示すステップS21において、第2配線基板60を第1配線基板50に積層する。 The process shown in Figure 8 results in a first wiring board 50 on which the light source 20A and electronic components 41 are arranged. The process shown in Figure 9 results in a second wiring board 60 on which the first adhesive sheet 81 is arranged. After these processes, in step S21 shown in Figure 10, the second wiring board 60 is laminated on the first wiring board 50.
第1接着シート81が第1基材51と第2基材61との間に配置され、その第1接着シート81を介して第2配線基板60を第1配線基板50に積層する。第1接着シート81は第1配線基板50の第2配線層53を覆う。第2導電部材63は第2配線層53に達し、第2配線層53は第2導電部材63を介して第3配線層62と電気的に接続される。 A first adhesive sheet 81 is placed between the first substrate 51 and the second substrate 61, and the second wiring board 60 is laminated to the first wiring board 50 via the first adhesive sheet 81. The first adhesive sheet 81 covers the second wiring layer 53 of the first wiring board 50. The second conductive member 63 reaches the second wiring layer 53, and the second wiring layer 53 is electrically connected to the third wiring layer 62 via the second conductive member 63.
また、第1配線基板50の第2面50bに配置された電子部品41が、平面視で第1孔部H1内に位置するように、第2配線基板60を第1配線基板50に積層する。このとき、電子部品41の第2主面41bが、第3方向Zにおいても第1孔部H1内にあることが好ましい。また、第2配線基板60の第3面60aを、平面視で光源20Aが第2配線基板60に重なるように第1配線基板50の第2面50bに対向させることが好ましい。これにより光源20A及び電子部品41それぞれの発する熱が局所的に集中しないように配置できる。 The second wiring board 60 is stacked on the first wiring board 50 so that the electronic component 41 arranged on the second surface 50b of the first wiring board 50 is located within the first hole H1 in a planar view. At this time, it is preferable that the second main surface 41b of the electronic component 41 is also located within the first hole H1 in the third direction Z. It is also preferable that the third surface 60a of the second wiring board 60 faces the second surface 50b of the first wiring board 50 so that the light source 20A overlaps the second wiring board 60 in a planar view. This allows the light source 20A and the electronic component 41 to be positioned so that the heat generated by each is not locally concentrated.
第2配線基板60を第1配線基板50に積層した後、ステップS22において、第1配線基板50と第2配線基板60とを、例えばウレタン樹脂からなる第1接着シート81を用いて接着する場合、80℃以上120℃以下、5分以上1時間以下で加熱プレスし、第1接着シート81を硬化させる。電子部品41の第2主面41bが第1孔部H1の開口よりも第3方向Zにおいて内側にある(d1<d2)場合、加熱プレス時の圧力を受けても電子部品41には応力がかからない。第1接着シート81として他の材料を用いた場合は、加熱プレスの条件は上記に限定されるものではない。なお第3方向Zにおいて、電子部品41の第2主面41bが第1孔部H1の開口と等しい位置にある、または第1孔部H1より外側にある(d1≧d2)場合、平面視で開口を備えるスペーサーを第2配線基板60の第4面60bに第1孔部H1が含まれるように位置を合わせて加熱プレスすればよい。 After laminating the second wiring board 60 on the first wiring board 50, in step S22, if the first wiring board 50 and the second wiring board 60 are bonded using a first adhesive sheet 81 made of, for example, urethane resin, the first adhesive sheet 81 is hardened by heat pressing at 80°C to 120°C for 5 minutes to 1 hour. If the second main surface 41b of the electronic component 41 is located inside the opening of the first hole portion H1 in the third direction Z (d1 < d2), no stress is applied to the electronic component 41 even when pressure is applied during heat pressing. If another material is used for the first adhesive sheet 81, the heat pressing conditions are not limited to those described above. In addition, if the second main surface 41b of the electronic component 41 is located at the same position as the opening of the first hole H1 in the third direction Z, or is located outside the first hole H1 (d1≧d2), then a spacer having an opening in a plan view can be positioned on the fourth surface 60b of the second wiring board 60 so that the first hole H1 is included, and then hot-pressed.
ステップS22の後、ステップS23において、導光部材10を第1配線基板50の第1面50aに配置してもよい。第1面50aに光反射部材85を配置した場合には、導光部材10は光反射部材85上に配置される。このとき、第1面50a上の光源20Aが、平面視で導光部材10の第2孔部H2内に位置するようにする。 After step S22, in step S23, the light-guiding member 10 may be placed on the first surface 50a of the first wiring substrate 50. If a light-reflecting member 85 is placed on the first surface 50a, the light-guiding member 10 is placed on the light-reflecting member 85. At this time, the light source 20A on the first surface 50a is positioned within the second hole H2 of the light-guiding member 10 in a planar view.
ステップS23の後、ステップS24において、第2配線基板60の第1孔部H1内に樹脂部材32を配置してもよく、これにより電子部品41を封止する。また、導光部材10の第2孔部H2内に透光性部材31を配置してもよく、これにより光源20Aを封止する。 After step S23, in step S24, a resin member 32 may be placed in the first hole H1 of the second wiring substrate 60, thereby sealing the electronic component 41. Also, a light-transmitting member 31 may be placed in the second hole H2 of the light-guiding member 10, thereby sealing the light source 20A.
[第2実施形態]
第2実施形態に係る面状光源2について説明する。なお、第1実施形態と同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。この点は以降に示す実施形態においても同様とする。
Second Embodiment
A surface light source 2 according to a second embodiment will now be described. Note that the same names and symbols as those in the first embodiment indicate the same or similar components, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate. This also applies to the following embodiments.
図5は、第2実施形態の面状光源2の断面図である。第2実施形態の面状光源2における電子部品41は、第2主面41bに配置された電極43を有する。電極43は、ワイヤ94を介して、第2配線層53と電気的に接続されている。電子部品41は、第1主面41aを第1配線基板50の第2面50bに対向させ、第3接合部材93を介して第2面50bに配置されている。 Figure 5 is a cross-sectional view of the surface light source 2 of the second embodiment. The electronic component 41 in the surface light source 2 of the second embodiment has an electrode 43 arranged on the second main surface 41b. The electrode 43 is electrically connected to the second wiring layer 53 via a wire 94. The electronic component 41 is arranged on the second surface 50b of the first wiring board 50 with the first main surface 41a facing the second surface 50b via a third bonding member 93.
[第3実施形態]
図6は、第3実施形態の面状光源3の断面図である。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a surface light source 3 according to the third embodiment.
第3実施形態の面状光源3の第2配線基板70は、第1実施形態の面状光源1の第2配線基板60の構成に加えて、さらに、第3基材71を備える。 The second wiring board 70 of the surface light source 3 of the third embodiment further includes a third base material 71 in addition to the configuration of the second wiring board 60 of the surface light source 1 of the first embodiment.
第3基材71は、絶縁材料からなる。また、第3基材71の弾性率は、第1基材51の弾性率よりも低い。第3基材71の材料として、例えば、第2基材61と同じ材料を用いることができる。第3基材71の厚みは、例えば0.012mm以上0.1mm以下である。 The third substrate 71 is made of an insulating material. The elastic modulus of the third substrate 71 is lower than that of the first substrate 51. The material of the third substrate 71 can be, for example, the same material as that of the second substrate 61. The thickness of the third substrate 71 is, for example, 0.012 mm or more and 0.1 mm or less.
第2配線基板70は、第2基材61を備え、第1配線基板50の第2面50bに対向する第3面70aと、第2基材61の厚さ方向において第3面70aの反対側に位置する第4面70bとを有する。さらに、第2配線基板70は、第3基材71を備え、第4面70bに対向する第5面70cと、第3基材71の厚さ方向において第5面70cの反対側に位置する第6面70dとを有する。つまり、第3面70a及び第5面70cは第2配線基板70が含む+Z側の面であり、第4面70b及び第6面70dは第2配線基板70が含む-Z側の面である。 The second wiring board 70 includes a second substrate 61 and has a third surface 70a facing the second surface 50b of the first wiring board 50, and a fourth surface 70b located on the opposite side of the third surface 70a in the thickness direction of the second substrate 61. Furthermore, the second wiring board 70 includes a third substrate 71 and has a fifth surface 70c facing the fourth surface 70b, and a sixth surface 70d located on the opposite side of the fifth surface 70c in the thickness direction of the third substrate 71. In other words, the third surface 70a and the fifth surface 70c are the +Z side surfaces of the second wiring board 70, and the fourth surface 70b and the sixth surface 70d are the -Z side surfaces of the second wiring board 70.
第2配線基板70は、第4面70bに第3配線層62を有する。第2配線基板70は、さらに、第6面70dに第4配線層72を有する。すなわち、第3実施形態の第2配線基板70は、第1実施形態の第2配線基板60よりも配線層の数が多い。 The second wiring board 70 has a third wiring layer 62 on the fourth surface 70b. The second wiring board 70 further has a fourth wiring layer 72 on the sixth surface 70d. In other words, the second wiring board 70 of the third embodiment has a greater number of wiring layers than the second wiring board 60 of the first embodiment.
第3基材71は第2基材61に積層される。第2基材61と第3基材71とを直接接着することができる。または、第2基材61と第3基材71との間に配置される第2接着シート82を介して第2基材61と第3基材71とを接着することができる。この場合、第2接着シート82で第3配線層62を覆うことができる。これにより、第2基材61と第3基材71とを直接接着する場合よりも、面状光源3の厚さの面内ばらつきを低減しやすい。第2接着シート82の材料として、例えば、上述の第1接着シート81の材料として列挙した樹脂から選択することができる。第2接着シート82も、第1接着シート81と同様に高い難燃性を有する材料を用いることが好ましい。第2接着シート82の弾性率は、例えば100MPa以上1GPa以下である。また第2接着シート82の厚みは、例えば0.01mm以上0.1mm以下である。 The third substrate 71 is laminated on the second substrate 61. The second substrate 61 and the third substrate 71 can be directly bonded to each other. Alternatively, the second substrate 61 and the third substrate 71 can be bonded to each other via a second adhesive sheet 82 disposed between the second substrate 61 and the third substrate 71. In this case, the third wiring layer 62 can be covered with the second adhesive sheet 82. This makes it easier to reduce in-plane variation in the thickness of the surface light source 3 compared to when the second substrate 61 and the third substrate 71 are directly bonded to each other. The material for the second adhesive sheet 82 can be selected from, for example, the resins listed above as materials for the first adhesive sheet 81. Like the first adhesive sheet 81, the second adhesive sheet 82 is preferably made of a material with high flame retardancy. The elastic modulus of the second adhesive sheet 82 is, for example, 100 MPa or more and 1 GPa or less. The thickness of the second adhesive sheet 82 is, for example, 0.01 mm or more and 0.1 mm or less.
第2配線基板70は、第3基材71及び第2基材61を貫通する第1孔部H1を有する。第1接着シート81及び第2接着シート82を配置した場合には、第1孔部H1は、第6面70d側から少なくとも第3基材71、第2接着シート82、第2基材61、及び第1接着シート81を貫通して、第1配線基板50の第2面50bに達する。 The second wiring board 70 has a first hole H1 that penetrates the third substrate 71 and the second substrate 61. When the first adhesive sheet 81 and the second adhesive sheet 82 are arranged, the first hole H1 penetrates from the sixth surface 70d through at least the third substrate 71, the second adhesive sheet 82, the second substrate 61, and the first adhesive sheet 81 to reach the second surface 50b of the first wiring board 50.
第3基材71に第3貫通孔h3が形成されている。第2接着シート82を配置した場合には、第3貫通孔h3は、第6面70d側から、第4配線層72、第3基材71、及び第3基材71と第3配線層62との間の第2接着シート82を貫通して、第3配線層62に達する。第3貫通孔h3に第3導電部材73が設けられている。第3配線層62と第4配線層72とは、第3導電部材73によって電気的に接続されている。第3導電部材73の材料として、第2導電部材63と同じ材料を用いることができる。 A third through hole h3 is formed in the third substrate 71. When the second adhesive sheet 82 is placed, the third through hole h3 penetrates from the sixth surface 70d side through the fourth wiring layer 72, the third substrate 71, and the second adhesive sheet 82 between the third substrate 71 and the third wiring layer 62, reaching the third wiring layer 62. A third conductive member 73 is provided in the third through hole h3. The third wiring layer 62 and the fourth wiring layer 72 are electrically connected by the third conductive member 73. The third conductive member 73 can be made of the same material as the second conductive member 63.
電子部品41は、第1孔部H1内において第1配線基板50の第2面50bに配置されている。電子部品41の電極42が、第2面50b上において第2接合部材92を介して第2配線層53と電気的に接続されている。本実施形態においても、電子部品41の第2主面41bは、第1孔部H1内にあることが好ましい。これにより、電子部品41を面状光源3の発光面の裏側に配置しつつも、面状光源3を薄型化しやすくなる。 The electronic component 41 is disposed on the second surface 50b of the first wiring substrate 50 within the first hole H1. The electrode 42 of the electronic component 41 is electrically connected to the second wiring layer 53 on the second surface 50b via the second bonding member 92. In this embodiment, too, it is preferable that the second main surface 41b of the electronic component 41 is disposed within the first hole H1. This makes it easier to reduce the thickness of the surface light source 3 while still disposing the electronic component 41 on the back side of the light-emitting surface of the surface light source 3.
第3実施形態の面状光源3の第2配線基板70を第1配線基板50に積層する工程(前述した図10におけるステップS21)においては、第2基材61、第3基材71、第1接着シート81、及び第2接着シート82を積層したものを第1配線基板50に積層する。 In the process of laminating the second wiring substrate 70 of the surface light source 3 of the third embodiment onto the first wiring substrate 50 (step S21 in FIG. 10 described above), the laminate of the second base material 61, the third base material 71, the first adhesive sheet 81, and the second adhesive sheet 82 is laminated onto the first wiring substrate 50.
[第4実施形態]
図7は、第4実施形態の面状光源4の断面図である。
[Fourth embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a surface light source 4 according to the fourth embodiment.
第4実施形態の面状光源4の第2配線基板70も、第3実施形態の面状光源3と同様に、第3基材71、第4配線層72、及び第3導電部材73を有する。 The second wiring substrate 70 of the surface light source 4 of the fourth embodiment also has a third base material 71, a fourth wiring layer 72, and a third conductive member 73, similar to the surface light source 3 of the third embodiment.
第1孔部H1は、第3基材71及び第2接着シート82を貫通し、第2配線基板70の第4面70bに達する。第1孔部H1は、第2基材61及び第1接着シート81を貫通していない。そのため、第2配線基板70の第4面70bにおける第3配線層62の配置領域を第3実施形態よりも広く確保することができる。 The first hole H1 penetrates the third substrate 71 and the second adhesive sheet 82 and reaches the fourth surface 70b of the second wiring board 70. The first hole H1 does not penetrate the second substrate 61 or the first adhesive sheet 81. This allows for a wider area for the third wiring layer 62 on the fourth surface 70b of the second wiring board 70 than in the third embodiment.
電子部品41は、第1孔部H1内において第2配線基板70の第4面70bに配置されている。電子部品41の電極42が、第4面70b上において第2接合部材92を介して第3配線層62と電気的に接続されている。本実施形態においても、電子部品41の第2主面41bは、第1孔部H1内にあることが好ましい。これにより、電子部品41を面状光源4の発光面の裏側に配置しつつも、面状光源4を薄型化しやすくなる。 The electronic component 41 is disposed on the fourth surface 70b of the second wiring board 70 within the first hole H1. The electrode 42 of the electronic component 41 is electrically connected to the third wiring layer 62 on the fourth surface 70b via the second bonding member 92. In this embodiment, too, it is preferable that the second main surface 41b of the electronic component 41 is disposed within the first hole H1. This makes it easier to reduce the thickness of the surface light source 4 while still disposing the electronic component 41 on the back side of the light-emitting surface of the surface light source 4.
以上、具体例を参照しつつ、本開示の実施形態について説明した。しかし、本開示は、これらの具体例に限定されるものではない。本開示の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本開示の要旨を包含する限り、本開示の範囲に属する。その他、本開示の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本開示の範囲に属するものである。 Embodiments of the present disclosure have been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. All forms that a person skilled in the art could implement by appropriately modifying the design based on the above-described embodiments of the present disclosure also fall within the scope of the present disclosure, as long as they encompass the gist of the present disclosure. In addition, within the scope of the concept of the present disclosure, a person skilled in the art may come up with various modifications and alterations, and these modifications and alterations also fall within the scope of the present disclosure.
1~4…面状光源、9…多層配線基板、10…導光部材、10a…発光部、14…溝、20A~20C…光源、31…透光性部材、32…樹脂部材、41…電子部品、41a…第1主面、41b…第2主面、50…第1配線基板、50a…第1面、50b…第2面、51…第1基材、52…第1配線層、53…第2配線層、54…第1導電部材、60…第2配線基板、60a…第3面、60b…第4面、61…第2基材、62…第3配線層、63…第2導電部材、70…第2配線基板、70a…第3面、70b…第4面、70c…第5面、70d…第6面、71…第3基材、72…第4配線層、81…第1接着シート、82…第2接着シート、85…光反射部材、H1…第1孔部、H2…第2孔部、h1…第1貫通孔、h2…第2貫通孔、h3…第3貫通孔 1-4...Surface light source, 9...Multilayer wiring board, 10...Light-guiding member, 10a...Light-emitting portion, 14...Groove, 20A-20C...Light source, 31...Translucent member, 32...Resin member, 41...Electronic component, 41a...First main surface, 41b...Second main surface, 50...First wiring board, 50a...First surface, 50b...Second surface, 51...First base material, 52...First wiring layer, 53...Second wiring layer, 54...First conductive member, 60...Second wiring board, 60a... Third surface, 60b...fourth surface, 61...second substrate, 62...third wiring layer, 63...second conductive member, 70...second wiring substrate, 70a...third surface, 70b...fourth surface, 70c...fifth surface, 70d...sixth surface, 71...third substrate, 72...fourth wiring layer, 81...first adhesive sheet, 82...second adhesive sheet, 85...light reflecting member, H1...first hole, H2...second hole, h1...first through hole, h2...second through hole, h3...third through hole
Claims (19)
前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源と、
前記第2配線層と電気的に接続される電子部品と、
前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する第2基材を備え、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、第1孔部と、を有し、前記第1配線基板に積層された第2配線基板と、
を備え、
前記電子部品が、前記第1孔部内に位置し、
前記第3配線層が前記第2配線層と電気的に接続している面状光源。 a first wiring board including a first base material, the first surface having a first wiring layer disposed on the first base material, and a second surface having a second wiring layer disposed on the first base material and positioned opposite to the first surface, the first wiring layer and the second wiring layer being electrically connected;
a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring substrate;
an electronic component electrically connected to the second wiring layer;
a second wiring board laminated on the first wiring board, the second wiring board including a second base material having a modulus of elasticity lower than that of the first base material, the second wiring board having a third surface facing the second surface of the first wiring board, a fourth surface on which a third wiring layer is disposed on the second base material and which is located opposite to the third surface, and a first hole;
Equipped with
the electronic component is located in the first hole,
The third wiring layer is electrically connected to the second wiring layer.
第3基材を備え、かつ、前記第2配線基板の前記第4面に対向する第5面と、前記第3基材上に第4配線層が配置され前記第5面の反対側に位置する第6面とを有し、
前記第4配線層は、前記第3配線層と電気的に接続される請求項1~4のいずれか1つに記載の面状光源。 The second wiring substrate is
a third base material, a fifth surface facing the fourth surface of the second wiring board, and a sixth surface on which a fourth wiring layer is disposed on the third base material and which is located opposite the fifth surface;
5. The surface light source according to claim 1, wherein the fourth wiring layer is electrically connected to the third wiring layer.
前記電子部品は、平面視において、少なくとも2つの前記光源の間に位置する請求項1~8のいずれか1つに記載の面状光源。 At least two of the light sources are disposed on the first surface;
9. The surface light source according to claim 1, wherein the electronic component is located between at least two of the light sources in a plan view.
前記光源は、前記第2孔部内に位置する請求項1~9のいずれか1つに記載の面状光源。 a light guide member disposed on the first surface of the first wiring substrate and having a second hole portion;
10. The surface light source according to claim 1, wherein the light source is located inside the second hole.
前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源を配置する工程と、
前記第1配線基板の前記第2面に、前記第2配線層と電気的に接続される電子部品を配置する工程と、
前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する第2基材を備え、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、少なくとも前記第2基材を貫通する第1孔部と、を有する第2配線基板を、前記第1配線基板に積層する工程と、
を備え、
前記第2配線基板を前記第1配線基板に積層する工程において、
前記第1配線基板の前記第2面に配置された前記電子部品が、前記第1孔部内に位置するようにし、
前記第3配線層を前記第2配線層と電気的に接続させる面状光源の製造方法。 a step of preparing a first wiring board including a first base material, the first base material having a first surface on which a first wiring layer is disposed, and a second surface on which a second wiring layer is disposed on the first base material and is positioned opposite to the first surface, the first wiring layer and the second wiring layer being electrically connected;
a step of arranging a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring substrate;
a step of arranging an electronic component electrically connected to the second wiring layer on the second surface of the first wiring substrate;
a step of laminating a second wiring board on the first wiring board, the second wiring board including a second base material having a modulus of elasticity lower than that of the first base material, the second wiring board having a third surface facing the second surface of the first wiring board, a fourth surface on which a third wiring layer is disposed on the second base material and which is positioned opposite to the third surface, and a first hole portion penetrating at least the second base material;
Equipped with
In the step of stacking the second wiring substrate on the first wiring substrate,
the electronic component disposed on the second surface of the first wiring substrate is positioned within the first hole;
The method for manufacturing a surface light source includes electrically connecting the third wiring layer to the second wiring layer.
第3基材を備え、かつ、前記第2配線基板の前記第4面に対向する第5面と、前記第3基材上に第4配線層が配置され前記第5面の反対側に位置する第6面と、
をさらに有し、
前記第4配線層は、前記第3配線層と電気的に接続され、
前記第1孔部は、前記第2基材及び前記第3基材を貫通する請求項13に記載の面状光源の製造方法。 The second wiring substrate is
a fifth surface facing the fourth surface of the second wiring board, and a sixth surface on which a fourth wiring layer is disposed on the third base material and which is located on the opposite side of the fifth surface;
and
the fourth wiring layer is electrically connected to the third wiring layer,
The method of manufacturing a surface light source according to claim 13 , wherein the first hole portion penetrates the second base material and the third base material.
前記第1配線基板の前記第1面に、前記第1配線層と電気的に接続される光源を配置する工程と、
前記第1基材の弾性率よりも低い弾性率を有する、第2基材及び第3基材を備え、かつ、前記第1配線基板の前記第2面に対向する第3面と、前記第2基材上に第3配線層が配置され前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第4面に対向する第5面と、前記第3基材上に第4配線層が配置され前記第5面の反対側に位置する第6面と、前記第3基材を貫通する第1孔部と、を有し、前記第3配線層と前記第4配線層とが電気的に接続される第2配線基板を準備する工程と、
前記第3配線層を前記第2配線層と電気的に接続させるように、前記第2配線基板を前記第1配線基板に積層する工程と、
電子部品が前記第1孔部に位置するように前記第2配線基板の前記第4面に配置し、かつ前記第3配線層と電気的に接続する工程と、
を備える面状光源の製造方法。 a step of preparing a first wiring board including a first base material, the first base material having a first surface on which a first wiring layer is disposed, and a second surface on which a second wiring layer is disposed on the first base material and is positioned opposite to the first surface, the first wiring layer and the second wiring layer being electrically connected;
a step of arranging a light source electrically connected to the first wiring layer on the first surface of the first wiring substrate;
a step of preparing a second wiring board including a second substrate and a third substrate each having a modulus of elasticity lower than that of the first substrate, and having a third surface opposite the second surface of the first wiring board, a fourth surface on which a third wiring layer is disposed on the second substrate and located opposite the third surface, a fifth surface opposite the fourth surface, a sixth surface on which a fourth wiring layer is disposed on the third substrate and located opposite the fifth surface, and a first hole portion penetrating the third substrate, wherein the third wiring layer and the fourth wiring layer are electrically connected;
laminating the second wiring substrate on the first wiring substrate so that the third wiring layer is electrically connected to the second wiring layer;
a step of placing an electronic component on the fourth surface of the second wiring substrate so that the electronic component is positioned in the first hole portion and electrically connecting the electronic component to the third wiring layer;
A method for manufacturing a surface light source comprising:
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