CN103828076B

CN103828076B - 半导体装置及其制造方法

Info

Publication number: CN103828076B
Application number: CN201280038340.2A
Authority: CN
Inventors: 石原政道; 小山贤秀; 村上昭二; 小野坂仁伸
Original assignee: Shikoku Instrumentation Co Ltd
Current assignee: Shikoku Instrumentation Co Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: US20140327024A1; US9812621B2; JP2014060462A; KR20140047123A; KR101900352B1; JPWO2013018783A1; EP2741341B1; CN103828076A; EP2741341A4; JP5456209B2; WO2013018783A1; TW201322510A; TWI570971B; EP2741341A1; JP6049644B2

Abstract

本发明提供具有在耐热性、散热性及耐久性方面表现优异的电绝缘层而且由在成本性及工艺性方面表现优异的工艺进行制造的半导体装置。本发明的半导体装置，是具备直接或间接安装有半导体芯片的第1基板、以及形成于第1基板的表面的起到作为反射材的功能的白色绝缘层的半导体装置，半导体芯片是LED，第1基板的至少表面为金属，在第1基板表面上涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，通过烧成而形成白色绝缘层与金属层的层叠构造，优选上述烧成后的白色绝缘层中所含有的SiO₂及白色无机颜料的比例为80重量%以上。

Description

半导体装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有起到作为反射材的功能且在耐热性、散热性及耐久性方面表现优异的白色无机绝缘层的半导体装置及其制造方法，更详细来说，涉及例如具有将包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材涂布于金属面上并进行烧成而形成的白色绝缘层的LED发光装置及其制造方法。

背景技术

LED（Light Emitting Diode：发光二极管）作为消耗功率低、削减了二氧化碳、高耐久性等兼具环境与节能的元件而普及。搭载这样的LED芯片的封装体（package），安装于配线基板（模块基板）上，使用于大型显示器、手机或数字式摄影机、PDA等的电子设备的背光、道路照明或一般照明等中。若增强LED元件的发光强度，则发热量增加，另一方面，若LED元件被加热则发光效率降低，因而有必要采用能够有效地散热的构造。

在现行的LED发光装置中，作为LED封装体基板使用陶瓷基板、硅基板或金属基板，但是，在使用现有的陶瓷基板或硅基板的构成中，会有因为陶瓷或硅的热传导差于铜等的金属而无法很好地散热、高价、加工困难等的问题。

图25是表示专利文献1所公开的照明器具的侧面截面图。图示的金属芯（metalcore）印刷电路基板，由金属芯、以及在其上经由绝缘层对铜箔进行电路加工后的印刷电路构成。作为绝缘层使用由聚醚醚酮（Polyetheretherketone）、聚醚酰亚胺（polyetherimide）、聚醚砜（polyethersulfone）中的任一者构成的100μm左右的厚度的耐热性热塑性树脂。在金属芯印刷电路基板的凹陷的底面载置固定发光二极管并将各端子分别连接于印刷电路，在凹陷中填充透明丙烯树脂而构成。这样，已知作为绝缘层使用耐热性热塑性树脂，但是，在由树脂构成的绝缘层中，在散热性方面会有问题。

一直以来，作为能够形成高反射率的阻焊（solder resist）膜的组合物，提出了在由有机材料构成的热硬化性树脂中添加了无机白色颜料的组合物（例如，专利文献2）。该无机白色颜料的粒径例如为0.3μm以下，但是，含有这样的粒径的颜料的液材的涂布无法由喷墨、滴涂或喷涂机进行，必须由丝网印刷进行。另外，有机材料的散热性一般为0.3w/m·k左右，相较于无机材料（例如，二氧化硅（SiO₂）为1.5w/m·k左右、二氧化钛为8w/m·k左右、氧化锌为50w/m·k左右），散热性差。另外，具有由有机材料构成的绝缘层的配线基板，会有耐热性的问题、因紫外线造成的劣化或因长时间的使用造成的劣化（耐久性）的问题。

专利文献3公开了作为基板材质使用在表面上一体地具有以由二氧化硅（SiO₂）构成的绝缘层作为粘结材的薄膜状的Cu配线层的Cu基板的LED封装体。图24表示专利文献3所公开的LED封装体，（A）是封装体的中央部的侧面截面图，（B）是其平面图。搭载LED芯片的Cu基板，搭载LED芯片的凹状的凹陷由冲压加工成形。但是，因为SiO₂较硬而在冲压加工时容易破裂，因而会有不利于冲压加工的问题。另外，为了形成光反射性，对Cu配线层的表面实施镀Ag，从而成为高成本的结构。

但是，近年来，以在狭小空间内也能够安装的方式，提出了利用所封入的制冷剂的气化与凝结将发热体冷却的加热管（heat pipe）。在专利文献4中，提出了具备在内部具有将气化了的制冷剂扩散的蒸气扩散路、及使凝结了的制冷剂回流的毛细管流路平板状的主体部、测定主体部的至少2个地方的温度差的温度测定部、将温度差与规定的阈值相比较并输出比较结果比较部、及根据比较结果对主体部的动作状态以加热管的冷却能力为基准进行判定并输出判定结果的判定部，蒸气扩散路将气化了的制冷剂向水平方向扩散，毛细管流路使凝结了的制冷剂向垂直或者垂直、水平方向回流的加热管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-68269号公报

专利文献2：日本特开2009-4718号公报

专利文献3：日本特开2006-245032号公报

专利文献4：日本特开2009-257722号公报

发明内容

发明所要解决的问题

一般来说，半导体芯片用绝缘金属板，位于半导体芯片的下面的电绝缘层以有机材料为主要的成分，因为热传导性差，因而有不能够获得良好的散热特性的问题。另外，在耐热性、散热性或耐久性方面也有限制，因而由无机材料构成电绝缘层也是本发明所要解决的问题。

再者，削减半导体芯片为LED的半导体装置（LED发光装置）中的反射材的材料成本（例如，反射材所使用的镀银为高成本）也是本发明所要解决的问题。另外，由白色树脂形成的反射壁（参照图1的符号4），由于来自LED的光或发热所引起的树脂的氧化而容易发生变色，从而会有反射率随时间降低的问题。寻求不使用高价的材料并且具备耐久性优异的反射材的LED发光装置。

再者，通过使制造工艺简单化来削减成本也是本发明所要解决的问题。

有鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供具有耐热性、散热性及耐久性优异的电绝缘层而且由成本性及工艺性优异的工艺进行制造的半导体装置。

解决问题的技术手段

一直以来，白色无机颜料在配合于有机材料的液材中使用。该种液材无法由喷墨法或滴涂法进行涂布，因而专门由丝网印刷进行涂布。

发明人通过使用配合了纳米粒子化了的二氧化硅（SiO₂）与白色无机颜料的油墨，从而能够使白色无机绝缘材料作为喷墨法或滴涂法或者喷涂法的油墨，可以进行任意的图案形成或向凹凸部的涂布。另外，通过纳米尺寸化，可以使油墨绕入到涂布对象的基板、例如铜板等的微小的凹凸，大幅地提高了紧贴性，可以形成白色绝缘层与金属层的层叠构造。

即，本发明由以下的技术手段构成。

第1发明涉及半导体装置，是具备直接或间接安装有半导体芯片的第1基板、以及形成于第1基板的表面的起到作为反射材的功能的白色绝缘层的半导体装置，半导体芯片是LED芯片，第1基板的至少表面为金属，在第1基板表面上涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层与金属层的层叠构造。此处所谓的第1基板，存在是安装有具有半导体芯片的半导体封装体的模块基板的情况、以及是直接安装有半导体芯片的封装体基板的情况。因为第1基板只要是至少表面由金属构成即可，因而例如也包括作为将在上面形成有金属薄膜层的基板、具有水冷构造的基板（参照专利文献4）、或者、层叠了具有水冷构造的散热构件的基板作为模块基板来使用的情况。另外，在第1基板中，也包括在有机材绝缘层的上面形成了配线层的封装体基板。

第2发明涉及半导体装置，是具备直接或间接安装有半导体芯片的第1基板、以及形成在第1基板的表面的白色绝缘层的半导体装置，第1基板的至少表面为金属，在第1基板表面上涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层与金属层的层叠构造。

第3发明的特征在于，在第1或2发明中，所述烧成后的白色绝缘层中所含有的SiO₂及白色无机颜料的比例为80重量%以上。

第4发明的特征在于，在第3发明中，所述烧成后的白色绝缘层中所含有的白色无机颜料的比例为40重量%以上，SiO₂的比例为25重量%以上。另外，例示了所述白色无机颜料是平均粒径50nm以下的二氧化钛并包含粒径为25nm以下的二氧化钛。

第5发明的特征在于，在第1～4的任一个发明中，所述白色无机颜料是表面被透明绝缘膜涂布了的二氧化钛或氧化锌的粒子。

第6发明的特征在于，在第1～5的任一个发明中，所述白色绝缘层由以氧化锌为白色无机颜料的第1层、及以二氧化钛为白色无机颜料的第2层的层叠构成，构成第1层的氧化锌粒子被透明绝缘膜涂布。

第7发明的特征在于，在第1～6的任一个发明中，所述第1基板是安装有具有半导体芯片的半导体封装体的模块基板，在所述白色绝缘层之上，形成有与半导体封装体的电极相连接的配线的图案。

第8发明的特征在于，在第1～6的任一个发明中，所述第1基板是安装有多个半导体芯片的模块基板，与半导体芯片的电极相连接的配线层形成于在所述第1基板表面形成的绝缘层上。

第9发明的特征在于，在第6发明中，位于所述配线层之下的绝缘层是有机绝缘层。

第10发明的特征在于，在第7发明中，所述配线层的表面的至少一部分被所述白色绝缘层所覆盖。

第11发明的特征在于，在第8发明中，位于所述配线层之下的绝缘层是白色绝缘层。

第12发明的特征在于，在第8～11的任一个发明中，在配置有半导体芯片的位置，形成有露出金属面的载置部。

第13发明的特征在于，在第12发明中，所述载置部为凸状载置部。

第14发明的特征在于，在第8～13的任一个发明中，所述多个半导体芯片与相邻的半导体芯片引线接合连接。

第15发明的特征在于，在第7～14的任一个发明中，在所述第1基板，形成有由无机材料构成的透明的阻焊层。

第16发明的特征在于，在第1～6的任一个发明中，所述第1基板是形成了配置有一个或多个半导体芯片的所述白色绝缘层且具有凹处的封装体基板，还具备具有嵌合有第1基板的开口的第2基板。

第17发明的特征在于，在第16发明中，与半导体芯片的电极相连接的配线层形成于在所述第1基板的基底材表面上形成的有机材绝缘层上，该配线层的表面的至少一部分被所述白色绝缘层所覆盖。

第18发明的特征在于，在第16或17发明中，在所述第1基板的凹处的配置有半导体芯片的位置，形成有露出金属面的载置部。

第19发明的特征在于，在第16、17或18发明中，具备抵接于所述第1与第2基板的背面的散热板。

第20发明的特征在于，在第1～6的任一个发明中，所述第1基板是配置有一个或多个半导体芯片的封装体基板，该封装体基板具有基板绝缘层、以及在该层的上层设置的上侧配线层及/或在该层的下层设置的下侧配线层。此处，层叠有白色绝缘层的金属层成为上侧配线层。白色绝缘层被透明树脂密封，或者被含有荧光体的透镜状透明树脂盖所覆盖。

第21发明的特征在于，在第20发明中，所述基板绝缘层由浸渍了由无机材料所构成的高热传导填料的玻璃布或玻璃无纺布构成。

第22发明的特征在于，在第20或21发明中，所述基板绝缘层与所述上侧配线层的侧端面为相同面，所述下侧配线层的侧端面位于所述基板绝缘层的侧端面的内侧。

第23发明的特征在于，在第20、21或22发明中，在所述上侧配线层设置有在第一方向上延伸的上侧分离部，在所述下侧配线层设置有包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的部分的下侧分离部。

第24发明的特征在于，在第20～23的任一个发明中，所述上侧配线层与所述下侧配线层由导热通孔（thermal via）连结。

第25发明的特征在于，在第20～24的任一个发明中，在所述上侧配线层与所述下侧配线层的表面上施以金属薄膜层。

第26发明的特征在于，在第1～25的任一个发明中，所述白色绝缘层的厚度为10～150μm。

第27发明的特征在于，在第1～26的任一个发明中，所述配线通过将含有银粒子与铜粒子的油墨进行描绘涂布而形成。

第28发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有LED封装体的基板、及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，在所述基板的表面，涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，涂布导电性金属油墨，进行烧成而在白色绝缘层上形成配线，在基板上安装LED芯片，并电连接于在白色绝缘层上形成的配线。

第29发明的特征在于，在第28发明中，作为所述绝缘层形成工序的前工序，具有在所述基板的表面上形成凸状载置部的载置部形成工序。

第30发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有LED芯片的基板、及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，通过进行金属板的弯曲加工，从而形成配置有一个或多个LED芯片的底部、从底部端的两侧立起的壁部、以及从壁部沿大致水平方向延伸的边缘部而构成所述基板，在所述基板的表面，涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，涂布导电性金属油墨，进行烧成而在白色绝缘层上形成配线，在所述基板的底部固定LED芯片，并电连接于在白色绝缘层上形成的配线。

第31发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有LED芯片的基板、及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，在金属板的表面，形成由有机材绝缘层的下层与配线层的上层所构成的层叠构造，并且形成至少分离该配线层的分离部，通过进行金属板的弯曲加工，从而形成配置有一个或多个LED芯片的底部、从底部端的两侧立起的壁部、以及从壁部沿大致水平方向延伸的边缘部而构成所述基板，在除了电连接有LED芯片的部分以外的所述基板的底部及壁部的表面，涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，在所述基板固定LED芯片，并电连接于所述配线层的配线部分。

第32发明的特征在于，在第28～31的任一个发明中，由喷墨法、滴涂法、喷涂法或丝网印刷法涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材。

第33发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有一个或多个LED芯片或多个LED封装体的基板、以及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，在所述基板的基底材表面，经由有机材绝缘层形成金属层，通过对金属层进行蚀刻加工而形成配线图案，以配线图案为掩膜对有机材绝缘层进行蚀刻加工，在所述基板的至少包括未形成有配线图案的部分的表面，涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，在所述基板上安装LED芯片或LED封装体，并电连接于配线图案。

第34发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有一个或多个LED芯片或LED封装体的基板、以及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，在构成多片基板（multi-piece board）的基板绝缘层的上侧形成上侧配线层，并且在下侧形成下侧配线层，在上侧配线层与下侧配线层上形成配线图案，并且设置将上侧配线层与下侧配线层连结的通孔，在上侧配线层的除了电连接部以外的表面，涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，在所述多片基板上安装多个LED芯片，分别电连接于电连接部，将所述多片基板利用树脂统括密封，进行分割而单片化。

第35发明的特征在于，在第34发明中，所述树脂的硬度为萧氏D硬度86以上。

第36发明涉及半导体装置的制造方法，是具备安装有一个或多个半导体芯片的基板的半导体装置的制造方法，使由无机材料所构成的高热传导填料浸渍于玻璃布或玻璃无纺布而构成基板绝缘层，在基板绝缘层的上侧形成上侧配线层，并且在下侧形成下侧配线层，从而构成基板，在上侧配线层与下侧配线层形成配线图案，并且设置将上侧配线层与下侧配线层连结的通孔，在基板上安装半导体芯片，并电连接于上侧配线层。

从其它的观点出发的本发明，由下述技术手段构成。

[1]一种LED发光装置，其特征在于，是具备安装有LED芯片的封装体基板、以及形成在封装体基板的表面的起到作为反射材的功能的金属薄膜层的LED发光装置，该封装体基板具有基板绝缘层、以及夹着该层的上侧配线层与下侧配线层，在上侧配线层设置有在第一方向上延伸的上侧分离部，在下侧配线层设置有包括在不同于第一方向的第二方向上延伸的部分的下侧分离部。

[2]如[1]所记载的LED发光装置，其特征在于，所述基板绝缘层与所述上侧配线层的侧端面是相同面，所述下侧配线层的侧端面位于所述基板绝缘层的侧端面的内侧。

[3]如[1]或[2]所记载的LED发光装置，其特征在于，所述上侧分离部与所述下侧分离部正交。

[4]如[1]至[3]中的任一项所记载的LED发光装置，其特征在于，所述上侧配线层被无机材涂布层覆盖。

[5]如[4]所记载的LED发光装置，其特征在于，所述无机材涂布层通过涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成。

发明的效果

根据本发明，因为能够在基板上形成几乎全部的成分由无机材料构成的层，因而可以提供具有耐热性、散热性及耐久性优异的电绝缘层的半导体装置。

再者，因为电绝缘层实现作为反射材的作用，因而即使在半导体芯片为LED的情况下，也不需要使用高价的反射材，另外，不需要用于形成反射层的另外的工艺。

再者，在基板表面上涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层，因而可以在基板上的所期望位置构成所期望的形状与厚度的白色绝缘层。

附图说明

图1是表示将本发明具体化的LED照明模块的第1构成例的侧面截面图。

图2是表示将本发明具体化的LED照明模块的第2构成例的侧面截面图。

图3是说明由使用了模具的冲压加工所形成的LED封装体基板的制造的图，（a）是表示被加工之前的金属板的侧面截面图，（b）是表示以具有凹处的方式弯曲加工成规定形状的金属板的侧面截面图，（c）是表示在表面上形成有白色绝缘层的金属板的侧面截面图，（d）是在白色绝缘层上的必要位置描绘形成了配线的金属板的侧面截面图。

图4是说明将本发明具体化的LED照明模块的第2构成例的组装的图，（a）是表示LED封装体固定的侧面截面图，（b）是表示电连接的侧面图，（c）是表示散热板固定的侧面截面图。

图5是说明将本发明具体化的LED照明模块的第3例的组装的图。

图6是说明将本发明具体化的LED照明模块的第4构成例的侧面截面图。

图7表示将本发明具体化的模块基板，（a）是第2构成例中的LED封装体搭载前的模块基板的平面图，（b）是第4构成例中的LED封装体搭载前的模块基板的平面图。

图8是说明将本发明具体化的LED照明模块的第5构成例的图，（a）是表示LED芯片的第1安装方法的侧面截面图，（b）是表示LED芯片的第2安装方法的侧面截面图，（c）是表示LED芯片的第3安装方法侧面截面图。

图9是说明将本发明具体化的LED照明模块的第5构成例所使用的基板的制造工序的侧面截面图。

图10是表示将本发明具体化的LED照明模块的第6构成例的侧面截面图。

图11是表示将本发明具体化的第7构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

图12是说明第7构成例所涉及的LED封装体的切割方法的立体图。

图13表示在第7构成例所涉及的LED封装体设置载置部的变形例，（a）是侧面截面图，（b）是主要部分透视立体图，（c）是平面图。

图14是将第7构成例所涉及的LED封装体倒装（flip chip）安装的变形例，（a）是侧面截面图，（b）是主要部分透视立体图，（c）是平面图。

图15表示在图14的LED封装体中将荧光体配置于LED芯片上面的变形例，（a）是侧面截面图，（b）是主要部分透视立体图，（c）是平面图。

图16表示LED封装体的第8构成例，（a）是侧面截面图，（b）是主要部分透视立体图，（c）是平面图（镀银层图示省略）。

图17是在图16的LED封装体中将分离部作为弯曲形状的变形例。

图18是表示将本发明具体化的第9构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

图19是表示将本发明具体化的第10构成例所涉及的功率半导体封装体的侧面截面图。

图20是表示将本发明具体化的第11构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

图21是表示将本发明具体化的第11构成例所涉及的LED封装体的上面图。

图22是表示将本发明具体化的第12构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

图23是表示将本发明具体化的第13构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

图24表示专利文献3所公开的LED封装体，（A）是封装体的中央部的侧面截面图，（B）是其平面图。

图25是表示专利文献1所公开的照明器具的侧面截面图。

具体实施方式

以下，基于例示说明本发明。图1是将本发明具体化的LED照明模块的第1构成例的侧面截面图。图1的LED照明模块11将公知的LED封装体1、以及形成有配线13与白色绝缘层14的模块基板12作为主要的构成要件。

LED封装体1通过在封装体基板2上固定设置有LED芯片3，在被电连接之后，由透明树脂5（例如，环氧系或硅酮系树脂）密封而构成，在封装体基板2的背面设置的电极，由焊料等而被连接于在模块基板12上形成的配线13而被安装。LED芯片3的发光面朝向图中的上面侧，没有被封装体基板2遮蔽并且朝向上面发光。

另外，在图1中，图示在1个LED封装体1配置1个LED芯片3的方式，但是，当然也可以在1个LED封装体1设置多个LED芯片3。

模块基板12是在热传导性与电气特性方面表现优异的材料，例如由铜板或铝板构成。模块基板12也可以由具有水冷构造（例如，层叠具有多个微小开口的薄铜板，并在由铜板密闭上下的液室内利用毛细管现象产生环流的加热管（参照专利文献4））的基板、或者层叠了具有水冷构造的散热构件的基板构成。

在模块基板12的表面上，设置有实现作为反射材的作用的白色绝缘层14。白色绝缘层14优选在可见光的波段中平均反射率为70%以上，更优选为80%以上。白色绝缘层14通过对以白色无机粉末（白色无机颜料）与二氧化硅（SiO₂）为主要的成分，由包含有机磷酸的二乙二醇单丁醚的溶剂将它们混合的油墨（ink）（以下，有时称为“白色无机油墨”）进行涂布、烧成而形成。此处，白色无机油墨的涂布利用例如喷墨（ink jet）法、滴涂（dispenser）法、喷涂（spray coat）法或者丝网印刷法进行。白色绝缘层14的厚度从散热特性的观点出发，越薄越优选，但是，从耐电压与撕裂强度的观点出发，要求某种程度的厚度。虽然取决于白色无机粉末与二氧化硅的配合比例，但是，在LED搭载所要求的绝缘膜的耐电压一般为1.5～5kV，白色无机绝缘体为1KV/10μm左右时，优选为15μm以上的厚度。另一方面，为了防止由于白色绝缘层14而使散热性能降低，优选将白色绝缘层14设为一定的厚度以下。即，白色绝缘层14的厚度例如在10～150μm的范围内设定，优选在15～100μm的范围内设定，更优选在25～70μm的范围内设定，进一步优选在30～60μm的范围内设定，更进一步优选在40～60μm的范围内设定，最优选在40～50μm范围内设定。

在白色绝缘层14之上，在必要的地方形成有配线13。配线13通过利用蒸镀或溅射等形成金属层，在其上涂布抗蚀剂（resist），对图案进行曝光、显影，进而进行蚀刻，除去抗蚀剂而形成，但是，优选通过将导电性金属油墨（例如银油墨或混合了银与铜的混合油墨）利用喷墨法或滴涂法等在必要的地方描绘涂布之后，进行烧成使其金属化而形成。在白色绝缘层14的表面具有拨水性的情况下，利用等离子体处理等除去拨水性残渣而进行表面活性化，并且有必要的话进行提高素材间的紧贴性的底漆处理（例如环氧底漆），之后，形成连接配线。

导电性金属油墨优选使用包含作为功能性材料的金属纳米粒子。例如，银（Ag）的熔点为961.9℃，但是，已知在约100nm下熔点开始掉落，在10nm以下的大小下熔点掉落至200～250℃。若利用金属纳米粒子形成配线，则熔点充分低，也能够应用于有机膜或者塑料基板等的要求低温烧成的机材。

在利用该金属纳米粒子进行配线的情况下，优选使用银与铜的混合油墨。若对银配线进行焊料接合，则银被焊料侵蚀（银扩散于熔融焊料中）而使银配线断线，或者成为富银的焊料而使连接可靠性出现问题。因此，若使用银与铜的混合油墨，则通过富铜部与焊料相接合而形成界面合金，从而可以抑制银向焊料中的扩散。

在模块基板12上，根据需要设置由透明的无机材料构成的阻焊层15。构成阻焊层15的透明膜能够由例如二氧化硅（SiO₂）构成。将包含SiO₂（平均粒径为50nm以下）的溶胶（液状的涂布剂）、或者包含聚硅氮烷的溶液，利用喷墨法或滴涂法涂布于必要的地方，进行烧成而形成。

本发明的白色绝缘层的主要的特征如下所述。

第1特征在于，所成膜的白色绝缘层的80重量%以上（优选为85重量%以上、更优选为90重量%以上、进一步优选为95重量%以上）由无机材料构成。例如若将90重量%以上由无机材料构成的油墨进行涂布并烧成，则能够形成几乎不存在有机材料的绝缘层。

第2特征在于，构成无机材料的二氧化硅（SiO₂）被纳米粒子化。此处，优选使构成无机材料的白色无机粉末的粒径为1μm以下，更优选构成无机材料的白色无机粉末也纳米粒子化。通过至少将SiO₂纳米粒子化，从而可以涂布至此为止困难的80重量%以上由无机材料构成的液材（白色无机油墨），另外，由于相较于光的波长粒径充分小，因而也提高了反射率。此处，所谓纳米粒子，是指直径为数nm～数百nm的粒子。SiO₂优选使用平均粒径为50nm以下的SiO₂，更优选在其中包含粒径为20nm以下的SiO₂，进一步优选包含粒径为10nm以下的SiO₂。所成膜的白色绝缘层中的SiO₂的含有率，优选为25重量%以上，更优选30～40重量%。

白色无机颜料使用例如氧化钛、氧化锌、氧化铝中的任一种、或者将它们组合后的颜料。所成膜的白色绝缘层中的白色无机颜料的含有率，根据所要求的反射率等而适当调整，但是，优选为40～70重量%，更优选为50～65重量%。其理由在于，通过设为40重量%以上，从而可以获得充分的反射效果，若成为70重量%以下，则能够确保为了形成均匀的膜所需要的油墨的流动性。

白色无机粉末优选使用平均粒径为50nm以下的粉末，更优选在其中包含粒径为25nm以下的粉末。该纳米粒子化了的白色无机粉末，在利用喷墨法、滴涂法或者喷涂法的涂布中是适合的。

也可以使用由透明绝缘膜涂布了粒子表面的白色无机粉末。作为透明绝缘膜，可以例示氧化铝涂层或者二氧化硅涂层，但是，从热传导性的观点出发，优选使用氧化铝涂层。由透明绝缘膜涂布了的白色无机粒子的平均粒径，例如为10nm～5μm（优选为1μm以下），涂层膜厚为10～50nm。通过由透明绝缘膜进行涂布，从而也能够期待减轻因氧化钛所具有的催化剂效果引起的LED的透明树脂的劣化的问题。

此时，为了提高白色绝缘层的散热性能，也可以在上述的液材（白色无机油墨）中混入由无机材料构成的高热传导填料（filler）（例如在碳化硅（SiC）上涂布了nm尺寸的氧化铝膜的填料）。例如，SiC的热传导率为160w/m·k左右，具有二氧化钛（TiO₂）的约20倍的热传导率。随着增加高热传导填料的比例，散热性提高，但是，另一方面，反射率降低。因此，相对于白色无机颜料的重量100，以1～30的比例混入，优选以5～20的比例混入，更优选以5～15的比例混入。

将由这样的绝缘材料构成的白色无机油墨涂布于金属板上，例如在160～200℃下进行加热，从而在溶剂中分散了的纳米尺寸绝缘粒子仿形于基材表面的凹凸进行排列，并且溶剂蒸发而形成有致密的白色绝缘层（膜）。即，在使纳米尺寸陶瓷的混合粉末直接接触于金属表面的状态下，在大气压下进行加热，在该场所进行烧结，利用由纳米尺寸效果产生的扩散状态并在接合界面进行金属表面接合，形成白色绝缘层与金属层的层叠构造。这样，在本发明中，通过将构成白色绝缘层的绝缘材料油墨化，从而能够在基板上的所期望位置构成所期望的形状及厚度的白色绝缘层。根据本发明，例如在基板表面上形成凹处之后，在除了LED芯片3的载置部之外的基板表面部分，也可以涂布形成白色绝缘层。

本发明的LED照明模块，白色绝缘层14起到作为反射材的功能，因而不需要另外设置高价的反射材，能够大幅地削减材料费。另外，在能够省略形成反射材的工序的方面，也可以说具有在成本性方面表现优异的工艺。例如在封装体单位中，相较于反射材使用银镀层的情况，经试算后材料费可以削减2分之1左右，在照明模块单位中，可以预见更大的效果。另外，由白色无机材构成的绝缘层，因为相较于例如玻璃环氧，具有相差一位数程度的优异的热传导性，因而散热性能高，相较于同样的构成的PLCC（P1astic leaded chipcarrier，塑料有脚芯片载体），经试算后具有2～5倍的散热性能。另外，通过由白色绝缘层14覆盖基板上的金属面，从而能够抑制硫化现象。

图2是将本发明具体化的LED照明模块的第2构成例的侧面截面图。该LED照明模块11将多个LED封装体1、模块基板12、及散热板29作为主要的构成要件。

LED封装体1通过在具有扩径了的凹处22的封装体基板2的表面上形成白色绝缘层24，在白色绝缘层24之上描绘形成配线23，将该配线23与LED芯片3进行了引线接合后的构件进行树脂密封而构成。

模块基板12由热传导性与电气特性优异的材料（例如，铜板或者铝板）构成，具备嵌合有封装体基板2的开口17。在模块基板12的表面，形成有白色绝缘层14，在其上形成有配线13的图案。向模块基板12的LED封装体1的安装，通过将嵌合于开口17的LED封装体1的侧面与模块基板12之间的间隙由粘结材（耐热性粘结材）18掩埋，在该粘结材18之上，将一对连接电极（用于连接于模块基板的外部连接电极）26利用焊接等连接于模块基板12上面的配线13而进行。安装于模块基板12的LED封装体1（封装体基板2）的背面，配置成接触于散热板29的上面。此处，封装体基板2的背面，优选以不会因各种板材的变形等而与散热板29分离的方式，利用高热传导性粘结材、焊料连接等固定于散热板29。同样的，模块基板12的背面，也优选利用高热传导性粘结材、焊料连接等固定于散热板29。散热板29也可以由具有水冷构造的构件（例如，专利文献4所记载的构件）、或者层叠了具有水冷构造的散热构件的构件构成。另外，也可以取代散热板29，将模块基板12自身作为散热体来利用。在将模块基板12利用为散热体的情况下，不需要在模块基板12设置开口，在模块基板12上面安装有LED封装体1（参照后面所述的图6）。

图3是说明构成封装体基板2的金属板21的弯曲加工的图。（a）是表示加工之前的金属板（铜或铝那样的高热传导性的板状金属构件）的侧面图。其次，如（b）所示，金属板21以具有用于LED芯片3安装的凹处22的方式弯曲加工成规定形状。即，以形成用于搭载LED芯片3的凹处22、及将上端部向外方向弯折并沿大致水平方向延伸的平坦的边缘部25的方式，由使用了模具的冲压加工进行弯曲加工。其次，如（c）所示，在弯曲加工成规定形状的金属板21的表面上，形成有白色绝缘层24。白色绝缘层24形成于包括凹处22及边缘部25的金属板21的全部表面。此处，白色绝缘层24由于含有一定以上的比例的SiO₂，因而冲压加工时容易破裂，所以需要在冲压加工后进行形成。在冲压加工后，因为凹凸因而无法进行丝网印刷，因此，利用喷墨法、滴涂法或者喷涂法形成白色绝缘层24。白色无机颜料优选使用平均粒径50nm以下的二氧化钛，更优选在其中包含粒径25nm以下的二氧化钛。

其次，如（d）所示，在白色绝缘层24上的必要位置，描绘形成配线23。配线23将导电性金属油墨利用喷墨法或滴涂法等进行描绘涂布之后，进行烧成使其金属化而形成。在边缘部25，形成相对的一对连接电极（外部连接电极）26。此处，在边缘部25的端部，为了防止焊料使连接电极26与金属板21发生电气短路，设置露出白色绝缘层24的配线非形成部27。配线23以将一对连接电极26绝缘分离的方式，由具有分离部28的图案进行描绘形成。

另外，从底部端向左右前后的壁部的立起，能够设为任意的形状与角度，也可以以连接电极26能够位于平板状的底部的上方的方式，例如，向斜上方直线地或者弯曲地立起。

在这样构成的封装体基板2的凹处22安装LED芯片3，使用芯片焊接（die bond）材固定。接着，将连接于分割成左右的一对连接电极26的配线23的各个与LED芯片3之间进行引线接合连接，进行电连接配线之后，填充透明树脂5。在透明树脂5中，也可以混合荧光体。一般来说，在白色LED的情况下，使用蓝色发光LED芯片并在LED芯片上配置黄色的荧光体，该荧光体接受蓝色而发出白光。通常，该荧光体混入于透明树脂的情况较多。树脂密封通过将连结状态的封装体配置于模具内来进行。或者，树脂密封也可以利用滴涂或丝网印刷进行。密封树脂的高度，注入至与起到作为连接电极26的功能的壁部最上面为相同平面为止。其后，通过对各个封装体、或者多个连结了的状态的封装体进行单片化，从而完成LED封装体1。

另外，图3对未实施底漆处理的顺序进行了说明，但是，在（c）工序之后，也可以在实施底漆处理之后进行（d）的工序。另外，也可以不设置有配线23与白色绝缘层24，设置露出金属板21的凹状的载置部16或者后面所述的凸状载置部47，在载置部16或者凸状载置部47，配置背面被绝缘了的LED芯片3，利用热传导性粘结材进行固定（参照后面所述的图5和6、以及图20）。

作为图3的变形例，也可以在凹处22的表面形成由有机材绝缘层的下层与配线层的上层构成的层叠构造，并且形成至少分离该配线层的分离部28，在作为反射面有作用的底面（除了电连接LED芯片的部分）及斜面（壁部表面），涂布包含纳米粒子化了的SiO₂及白色无机颜料的液材，进行烧成而形成白色绝缘层24。由有机材绝缘层的下层与配线层的上层所构成的层叠构造，也可以通过将由树脂层（例如，聚酰亚胺膜）与金属泊（例如，铜箔）所构成的层叠构件利用粘结剂进行高温加压压接而实现。

图4是说明将本发明具体化的LED照明模块的第2构成例的组装的侧面截面图。

首先，如（a）所示，在模块基板12的开口17嵌合LED封装体1。也可以将边缘部25的背面与模块基板12的表面利用高热传导性粘结材等进行固定。接着，如（b）所示，将LED封装体1的边缘部25与模块基板12上的配线13之间，利用绝缘粘结材18进行掩埋，并在该绝缘粘结材18之上设置由焊料等形成的电连接部19，将一对连接电极（外部连接电极）26与模块基板上的配线13电连接。最后，如（c）所示，使封装体基板2及模块基板12的背面、与散热板29的表面相抵接并固定。因为若各基板2、12的背面与散热板29的表面相分离则削减了散热效果，因而优选将各基板2、12的背面与散热板29的表面，利用高热传导性粘结材、焊料连接等进行固定。

根据如以上所述构成的第2构成例，从LED芯片3产生的热，经由封装体基板2及模块基板12而被散热板29散热，因而可以解除LED芯片3的发光强度或集成度的限制。

图5是表示将本发明具体化的LED照明模块的第3构成例的侧面截面图。该LED照明模块11将LED封装体1、模块基板12、及散热板29作为主要的构成要件。

封装体基板2由热传导性与电气特性优异的材料（例如，铜板或者铝板）构成，形成有未设置有白色绝缘层14的凹状的载置部16。在第3构成例中，因为背面被绝缘了的LED芯片3设置于未设置有白色绝缘层14的载置部16，因而从LED芯片3的背面的散热性良好。另外，也可以取代载置部16，设置在第10构成例中后面所述的凸状载置部47。

另外，在该构成例中，模块基板12以使用任意的配线基板为前提，例如由1层玻璃环氧基板构成。模块基板12具备配线13、与嵌合有封装体基板2的开口17。也可以在模块基板12的表面，形成作为反射材兼阻焊层的白色绝缘层24。LED封装体1的向模块基板12的安装，通过将嵌合于开口17的LED封装体1的侧面与模块基板12之间的间隙，利用粘结材（耐热性粘结材）18进行掩埋，在该粘结材18之上，将一对连接电极（用于连接于模块基板的外部连接电极）26利用焊接等连接于模块基板12上面的配线13而进行。安装于模块基板12的LED封装体1（封装体基板2）的背面，利用高热传导性粘结材20或者焊料连接而固定于散热板29的上面。散热板29也可以由具有水冷构造的基板（例如专利文献4所记载的基板）、或者层叠了具有水冷构造的散热构件的基板构成。

以上所叙述的第3构成例的散热构造，在包含LED芯片的发热量多的半导体芯片中是适合的。也可以例如将LED芯片替代为功率半导体芯片而构成半导体装置。

图6是说明将本发明具体化的LED照明模块的第4构成例的侧面截面图。该LED照明模块11在模块基板12之上安装在上面具有电极的多个LED封装体1而构成。

LED封装体1在封装体基板2上的凹状的载置部16直接配置有LED芯片3，并利用热传导性粘结材（例如，填充有氮化铝等的陶瓷或由金属构成的热传导性填料的材料）进行固定。封装体基板2，在除了载置部16以外的表面上形成有白色绝缘层24，在白色绝缘层24上在必要地方设置有配线23。LED封装体1通过将LED芯片3与配线23电连接后，利用透明树脂5进行密封而构成。利用透明树脂5进行的密封以仅覆盖LED芯片3与其附近的配线23及白色绝缘层24的方式进行，露出的LED封装体两端的配线23构成连接电极26。封装体基板2的两端部，以将封装体基板上的连接电极26与模块基板上的配线13连接的方式，被绝缘粘结材18覆盖。在该绝缘粘结材18之上，设置有将封装体基板上的连接电极26与模块基板上的配线13连接的电连接部19。电连接部19将导电性金属油墨（例如，混合了银与铜的混合油墨）利用喷墨法或滴涂法等进行描绘涂布之后，进行烧成使其金属化而形成。第4例中，根据需要，在封装体基板上形成阻焊层15。

图7（a）是第2构成例中的LED封装体搭载前的模块基板的平面图，（b）是第4构成例中的LED封装体搭载前的模块基板的平面图。

（a）的模块基板12设置有多个用于嵌合LED封装体1的开口17。这些开口17由例如打穿加工（冲孔）形成。配线13通过在形成开口17之前、或者形成开口17之后，利用描绘涂布等形成。

（b）的模块基板12，因为在该基板上直接配置有LED封装体1，因而未设置开口17。

（a）、（b）的任一个的模块基板12在LED封装体1被安装之后，通过将LED封装体1的连接电极26与配线13进行电连接配线，从而制造LED照明模块11。

图8是说明将本发明具体化的LED照明模块的第5构成例的侧面截面图。

（a）的LED照明模块11，在LED芯片3的表面（下面）设置的电极（例如，嵌柱（stud）凸块），由焊料等与在模块基板12上形成的配线13连接并被面朝下（face down）安装。是所谓倒装片（flip chip）。该倒装安装中，因为面朝下，因而芯片表面成为下侧。另外，倒装安装中，因为芯片经由凸块而连接于配线，因而在与基板之间出现微小的间隙，作为将该间隙掩埋的手段，有时将树脂等进行底填充（under fill），但是，本申请中省略图示。模块基板12的基底材是热传导性与电气特性优异的材料，例如，由铜板或铝板构成。配线13形成于由公知的有机系的材料（例如，聚酰亚胺）构成的有机材绝缘层30之上。在模块基板12的基底材表面的未设置有配线13与有机材绝缘层30的部分，利用涂布形成有上述的白色绝缘层14。LED芯片3的下面的未接触于配线13的部分，抵接于白色绝缘层14、或者经由底填充料而抵接于白色绝缘层14，经由白色绝缘层14从模块基板12散热。透明树脂5在可装卸的模具框内、或者固定设置的包围构件内填充透明树脂而形成。

（b）的LED照明模块11，在LED芯片3的下面设置的突起状电极（凸块），利用电连接部31连接于在模块基板12上所形成配线13并被面朝下（倒装片）安装。模块基板12与配线13是与（a）相同的构成。（b）的方式中，白色绝缘层14以除了电连接部31的开口之外，直接或者间接地全面地覆盖模块基板12的上面的方式被涂布形成。电连接部31的开口的大小例如为50～500μm见方。（b）的方式中，LED芯片3的下面的除了电连接部31以外的部分，抵接于白色绝缘层14、或者经由底填充料而抵接于白色绝缘层14。

（c）的LED照明模块11，LED芯片3被引线接合连接于配线13。模块基板12、配线13、及白色绝缘层14是与（a）相同的构成。LED芯片3的背面（下面）利用高热传导性粘结材等固定设置于模块基板12的上面。

图9是说明将本发明具体化的LED照明模块的第5构成例中所使用的基板的制造工序的侧面截面图。

首先，在基板上，形成有机材绝缘层（例如，聚酰亚胺层）与铜箔层（步骤1）。例如在金属板上层叠热塑性聚酰亚胺膜与铜箔，进行高温加压（例如在350℃下20分钟）而形成。

其次，进行贴附的铜箔的加工，并进行图案化加工（步骤2）。例如，为了该加工，采用光刻技术。在铜箔之上涂布抗蚀剂，将图案曝光、显影，进一步进行蚀刻，除去抗蚀剂，形成铜箔除去部。

其次，以铜箔为掩膜进行有机材绝缘层的蚀刻（步骤3）。作为聚酰亚胺蚀刻用的溶液，最好使用例如胺系的溶液。

最后，以将模块基板12上的铜箔除去部掩埋的方式，涂布白色无机材（步骤4）。此处，白色无机材的涂布，根据所期望的LED模块的方式（参照图8）而不同。（a）表示将白色无机材涂布至与配线为大致同一面的高度为止的方式，（b）表示除了电连接用的开口而在配线一部分搁浅并涂布白色无机材的方式。（b）中的涂布，首先，可以列举丝网印刷。作为其以外的方法，可以例示在包含配线并进行全面涂布之后，由激光设置开口的方法；利用丝网印刷或者滴涂进行涂布至与配线相同的高度为止之后，在除了配线的开口之外的部分，利用印刷（丝网印刷或橡胶版轮转印刷）或者滴涂进行2段涂布的方法。

图10是表示将本发明具体化的LED照明模块的第6构成例的侧面截面图。第6构成例的LED照明模块11在白色绝缘层通过由符号14a构成的下层、与由符号14b构成的上层所构成的方面不同于第5构成例（a）。以下，针对与第5构成例（a）的一致点，省略说明，仅对不同点进行说明。另外，第6构成例所涉及的白色绝缘层14a、14b当然也可以适用于第5构成例（b）、（c）。

白色绝缘层14a是白色无机颜料使用了氧化锌的层，白色绝缘层14b是白色无机颜料使用了二氧化钛的层。构成白色绝缘层的下层14a的氧化锌粒子由透明绝缘膜（例如氧化铝膜）而被涂布，平均粒径为1μm以下。构成白色绝缘层的上层14b的二氧化钛粒子是被纳米化了的粒子、或者由透明绝缘膜（例如氧化铝膜）而被涂布了的平均粒径为1μm以下的粒子。

使白色绝缘层为这样的层叠构造的理由在于，假设仅由白色无机颜料为氧化锌的层不能够获得反射率的满足的情况，另一方面，活用热传导性优异的氧化锌的特性。即，将氧化锌使用为白色无机颜料的绝缘层作为下层14a，将反射率佳的二氧化钛使用为白色无机颜料的绝缘层作为上层14b，从而可以获得低热阻且具有反射率佳的特性的白色绝缘层。此时，氧化锌粒子，透明绝缘膜涂层是不可或缺的，但是，二氧化钛粒子，可以设置透明绝缘膜涂层，也可以不设置透明绝缘膜涂层。作为层叠构造所使用的热传导优异的白色无机材料，也可以取代氧化锌粒子，而为氧化镁或较二氧化钛更高热传导的白色无机材料。

另外，图10中，将下层14a与有机材绝缘层30的厚度、及上层14b与配线13的厚度相同地描绘，但是，并不限定于此，下层14a与上层14b的厚度从热传导性能、反射性能及绝缘性能的观点出发适当决定。

但是，图1所示的构成的LED封装体1使用称为MAP（Mold Array Package，模封阵列封装体）工法的将多个LED封装体统括密封的生产方式而可以实现制造成本的降低。但是，该LED封装体1中，因为封装体基板2被分离部28a、28b切断，因而会有封装体基板2容易脱落的问题。

近年来，从电子器械的小型化、轻量化的要求出发，要求CSP（Chip Size Package，芯片级封装体），但是，图1所示的构成的LED封装体1中，为了维持机械强度，有必要将封装体基板的面积确保为一定以上，难以实现CSP。在使用了陶瓷基板的情况下，改善了强度，但是，难以实现低成本、高散热。在本构成例中公开了能够利用MAP工法进行生产，具有即使将封装体基板2的面积设为一定以下也不会产生脱落的问题的构造的表面安装型的LED封装体1。

搭载有第7构成例所涉及的LED封装体1的封装体基板2，具有有机材绝缘层30、夹着该层而设置的配线层32a、32b、将配线层32a、32b连接的通孔（via）33、及缺口部34。

有机材绝缘层30可以使用选自聚酰亚胺系树脂、烯烃系树脂、聚酯系树脂、及它们的混合物或者改质物的1种以上的树脂。有机材绝缘层30的厚度，由绝缘性与热传导性的调和决定，例如在使用这些树脂的情况下，为10～60μm，优选为10～30μm。

另外，有机材绝缘层30也可以置换为第9构成例中后面所述的基板绝缘层42。

作为上述聚酰亚胺系树脂，可以列举例如具有酰亚胺环构造的聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等。

作为上述烯烃系树脂，可以列举例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、环烯烃系树脂、这些树脂的共聚物等。

作为上述聚酯系树脂，可以列举例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、液晶聚酯等。

从耐久性的观点出发，优选使用耐压性、耐热性及吸水性、吸湿性优异的树脂。烯烃系树脂或聚酯系树脂相较于聚酰亚胺系树脂，吸水性、吸湿性更加优异。

配线层32a、32b由热传导性与电气特性优异的金属材料（例如，铜）构成，经由预浸片等的粘结材层（未图示）、或者未经由粘结层而层叠于有机材绝缘层30。在粘结材层中也可以混入高热传导填料。配线层32a的厚度为例如10～35μm，优选为10～20μm。配线层32b的厚度为例如25～50μm，优选为30～40μm。

配线层32a、32b也可以未必覆盖有机材绝缘层30的全面而设置，也可以仅设置于为了电连接LED芯片3所必要的区域（岛部分）。配线层32a、32b的表面优选实施金属镀覆（镀金、镀银、镀铑或者镀焊料）。这是为了确保基板烧成时的氧化防止与接合（bonding）性。

上下的配线层32a、32b被通孔33电连接。通孔33可以为单纯的镀覆连接，但是，在期待作为传导热的导热通孔的作用的情况下，内孔也可以由金属材料（例如铜）掩埋。从散热的观点出发，优选以包括LED芯片3的正下方或者附近的方式设置通孔33。通孔33可以在LED芯片3的正下方设置一个或多个截面积小于LED芯片3的柱状的孔，也可以设置截面积大于LED芯片3的柱状的孔。

缺口部34为了防止通过由后面所述的切断用刀片进行的切断而使配线层32a与配线层32b发生短路而设置。

在配线层32a的上面，除了为了将一个或多个LED芯片3电连接而必要的区域（岛部分）之外，涂布形成有上述的白色绝缘层14。通过在分离部28a也填充白色绝缘层14，从而能够实现高反射率与耐脱落强度。白色绝缘层14的厚度由反射率、加工性、绝缘性及热传导性的调和而决定，例如为30～60μm、优选为40～50μm。从确保反射率95%以上的观点出发，优选将厚度设为40μm以上。

将LED芯片3利用芯片焊接材固定于封装体基板2的上面，与配线层32a进行引线接合连接之后，填充透明树脂5。树脂密封利用在统括密封多个芯片后进行分割的统括密封法来进行。为了进行切割，密封树脂5的萧氏D硬度需要为80以上，优选为萧氏D硬度86以上。实验的结果，萧氏D硬度81下，无法进行精度佳的切割，但是，萧氏D硬度87、88下，可以获得良好的结果。

以下，说明本构成例所涉及的LED封装体1的制造工序的一个例子。

（1）制作在有机材绝缘层30的上下面形成由铜箔构成的配线层32a、32b而成的层叠体。配线层32a、32b的层叠方法并没有特别的限制，可以使用由压延进行的层叠、镀覆、蒸镀等的方法，另外，也可以使用由带有树脂的金属箔所构成的层叠膜。

（2）在所制作的层叠体，利用钻床等的器具设置通孔33。接着，利用镀覆或导电性膏体的丝网印刷等的方法，由散热性佳的导电性材料（例如焊料、铜、银等）掩埋通孔33。

（3）在配线层32a、32b上涂布抗蚀剂，对图案进行曝光、显影，进一步进行蚀刻，除去抗蚀剂，从而完成配线层32a、32b。另外，（2）与（3）的顺序也可以颠倒，也可以与表背的图案一体地镀覆通孔。

（4）进行用于使将芯片与配线连接的区域的电连接（引线接合或者倒装）为容易的表面处理。作为表面处理，可以列举例如部分镀银或银膏体的涂布、烧成、或者银油墨涂布、烧成。该工序也可以在（8）之后进行。

（5）在配线层32a上，利用丝网印刷等涂布白色无机油墨，形成白色绝缘层14。

（6）将至此为止的工序所获得的多片基板，在低温短时间（例如，40℃×10分钟）下进行烧成。以上的工序能够在循环生产线（hoop line）进行。

（7）将多片基板利用切断用刀片进行切断，获得作为多个封装体基板2的集合体的框架基板。

（8）将框架基板在高温长时间（例如，200℃×60分钟）下进行烧成。通过至此为止的工序完成芯片搭载前的框架基板。此时，为了防止成为用于基板连接的电极的下面铜箔被氧化，优选在还原气氛（例如，氮与氢4%以下）下进行烧成。在已经由金属镀覆覆盖电极图案的情况下，没有该限制。

（9）在框架基板上搭载LED芯片3，利用引线接合（或者倒装）进行电连接。

（10）对框架基板，利用转移铸模法等进行统括树脂密封。

（11）将框架基板沿着分割线35使用切断用刀片进行分割（切割），而获得LED封装体1。图12中表示切割方法与单片化了的LED封装体1的影像图。

图13是在凹状的载置部16配置背面被绝缘了的LED芯片3，并利用热传导性粘结材进行固定的变形例。载置部16与岛36，没有设置有白色绝缘层24，露出配线层32a。

图14是LED芯片3被倒装安装的变形例。在该例中，LED芯片3利用电连接部31连接于配线层32a的白色绝缘层非形成部分并被倒装安装。

图15是在LED芯片3上配置荧光体的变形例。在该例中，在LED芯片上配置有荧光体38。透明树脂5有没有混入荧光体的情况以及混入荧光体的情况。在后者的情况下，通过使LED芯片3上的荧光体38的颜色（例如，黄色）与透明树脂5中所混入的荧光体为不同的颜色（例如，蓝色），从而能够利用颜色的互补而获得所期望的颜色（例如，白色）。

本构成例所涉及的LED封装体1在封装体基板2具有有机材绝缘层30、夹着该层而设置的配线层32a、32b、将配线层32a、32b连接的通孔33、以及缺口部34的方面与第7构成例相同。但是，本构成例所涉及的LED封装体1在配线层32a的上面形成有镀银层（金属薄膜层）37的方面，不同于第7构成例。

在为了将LED芯片3电连接而必要的区域（岛部分）以外的镀银层37表面，根据需要也可以设置由上述的透明无机材料构成的阻焊层15。

再者，也可以取代镀银层37而在配线层32a的上面形成白色绝缘层14。

第8构成例中，在上侧的配线层32a设置有在第一方向上延伸的分离部28a，在下侧的配线层32b设置在不同于第一方向的第二方向上延伸的分离部28b。这是由于，将第一方向与第二方向作为不同的方向为了确保基板的刚性或平坦性并且增加散热的有效的面积。第一方向与第二方向如图16所示也可以不是90度。另外，分离部28a及/或分离部28b不需要为直线形状，也可以如图17所示作为弯曲形状（L字状）。在此情况下，分离部28a及/或分离部28b的一部分（小于全长的一半）在与第一方向相同的方向上延伸。

配线层32a，为了提高散热性，优选尽可能确保大面积（例如，有机材绝缘层30的8～9成以上被配线层32a所覆盖），特别是搭载有LED芯片3的一侧的区域的面积尽可能大。另外，优选设置一定的截面积以上的将传导给配线层32a的热传递给配线层32b的导热通孔。特别是载置有LED芯片3的一侧的配线层32a的区域（符号321），相较于由分离部28a而与LED芯片3隔开的一侧的配线层32a的区域（符号322），优选导热通孔的总截面积变大。

通孔33的内孔被金属材料（例如，铜）掩埋。从散热的观点出发，优选以包括LED芯片3的正下方或附近的方式设置通孔33。通孔33，可以设置多个截面积小的柱状的孔，也可以设置较少的截面积大的柱状的孔。

图18是表示第9构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

本构成例的LED封装体1，在具备含有荧光体的透镜状的树脂盖39的方面具有技术特征。

为了确保刚性，树脂盖39的端部开口面积优选尽可能接近于封装体尺寸。在树脂盖39内的空间也可以封入不活泼气体（例如氮、氩等）。

在配线层32a的上面，除了为了将LED芯片3电连接所必要的区域（岛部分）之外，涂布形成有上述的白色绝缘层14。也可以取代白色绝缘层14而设置由上述的透明无机材料构成的阻焊层15。

根据本构成例的LED封装体1，通过从LED芯片3隔离荧光体，从而可以避免发热的影响，另外，可以减少荧光体的使用量。

图19是表示第10构成例所涉及的功率半导体封装体的侧面截面图。

因为功率半导体元件，相较于其它的半导体元件，发热量更多，因而需要利用由金属板等构成的散热构件效率良好地释放热。

搭载有第10构成例所涉及的功率半导体封装体41的封装体基板40具有基板绝缘层42、夹着该层而设置的配线层32a、32b、将配线层32a、32b连接的通孔33、以及缺口部34。

基板绝缘层42，通过使由无机材料构成的起到作为热传导材的功能的液体材料浸渍于玻璃布（glass cloth）或玻璃无纺布而构成。作为该液体材料，可以使用例如上述的白色无机油墨，作为所添加的白色无机颜料，可以列举例如二氧化钛（TiO₂）、氧化镁（MgO）（从热传导性的观点出发，优选使用MgO）。或者，也可以通过添加由无机材料构成的高热传导填料（例如，将nm尺寸的氧化铝膜涂布于碳化硅（SiC）的填料、SiO₂粒子）来提高热传导性。

基板绝缘层42的厚度由绝缘性与热传导性的调和决定，例如设为12～30μm。玻璃布或玻璃无纺布优选使用具有低介电特性的印刷配线基板用的布。

配线层32a、32b与第7构成例相同，由热传导性与电气特性优异的金属材料（例如，铜）构成，经由预浸片等的粘结材层（未图示）或者未经由接着层而层叠于基板绝缘层42。配线层32a的厚度设为例如30～100μm。配线层32b的厚度设为例如50～300μm。

上下的配线层32a、32b利用通孔33而被电连接。通孔33应该期待作为传导热的导热通孔的作用，内孔被金属材料（例如，铜）掩埋。配线层32a、32b与通孔33将铜膏体等的金属膏体材料利用印刷（丝网印刷或橡胶版轮转印刷）或者滴涂来进行涂布，进行烧成而形成。通孔33能够例如在形成一个配线层之后，利用钻床进行开口，并在另一个的配线层的形成时同时地掩埋开口部并与配线层同时地进行烧成而形成。

在配线层32a的上面，除了为了电连接一个或多个功率半导体芯片43所必要的区域（岛部分）以外，涂布形成有上述的无机绝缘层44。无机绝缘层44将白色无机油墨、包含SiO₂（平均粒径为50nm以下）的溶胶（液状的涂布剂）或者包含聚硅氮烷的溶液，利用印刷（丝网印刷或橡胶版轮转印刷）、喷墨法或者滴涂法涂布于必要的地方，进行烧成而形成。

另外，无机绝缘层44在所搭载的半导体芯片为功率半导体的情况并且不需要耐电压性的情况下也可以不设置。

将功率半导体芯片43利用芯片焊接材固定于封装体基板40的上面，与配线层32a进行引线接合连接之后，填充密封树脂45。在封装体基板40的上面，设置露出配线层32a的载置部或者后面所述的凸状载置部47，也可以在载置部载置功率半导体芯片43。另外，功率半导体芯片43也可以置换为LED等的其它的半导体芯片。在LED的情况下，无机绝缘层44的厚度由反射率、加工性、绝缘性及热传导性的调和而决定，例如设为30～60μm。

根据本构成例的功率半导体封装体41，可以提供材料全部由无机材构成的半导体基板。另外，因为能够将配线层或无机绝缘层的形成利用印刷等进行，因而为低成本。

图20是表示第11构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图，图21是表示第11构成例所涉及的LED封装体的上面图。

该LED封装体1在搭载有多个LED芯片3的方面类似于第5构成例，主要不同点在于，具备在封装体基板2的上面设置的凸状载置部47。

封装体基板2的基底材为热传导性与电气特性优异的材料，例如，由铜板或铝板构成。在封装体基板2上的载置有LED芯片3的地方，设置有凸状载置部47。凸状载置部47由热传导性优异的构件构成，例如，将铜膏体、银膏体、焊料膏体等的金属膏体材料进行涂布、烧成而形成。或者，也可以通过对金属基板进行蚀刻而形成凸状载置部。另外，在将由铜板层叠形成加热管的构造作为基板的情况下，可以仅在其最上面的铜板形成凸状载置部后进行层叠。凸状载置部47的上面考虑与LED芯片3的背面的紧贴性而作为平面。

在封装体基板2的凸状载置部47的周边区域（反射区域49），白色绝缘层14形成为与凸状载置部47为大致同一高度、或者稍低于凸状载置部，反射区域49实质上成为平面。白色绝缘层14也可以在反射区域49及其外部区域改变厚度，例如也可以通过使外部区域厚于反射区域49内从而提高耐电压性。

反射区域49，被至少表面被赋以光反射性的坝材48包围，在坝材48的内侧填充有透明树脂5。坝材48在制造时防止密封树脂的流动，由树脂或金属材料等构成。另外，在本构成例中，坝材48被固定设置，但是，也可以不同于此，将坝材48设置成可装卸。另外，在透明树脂5也可以混合荧光体。

LED芯片3在反射区域49内配置成n列×m行（例如，5列×5行），并被所谓COB（ChipOn Board，板上芯片）安装。各LED芯片3利用金的细线等而与配线13或相邻的LED芯片3引线接合连接。LED芯片3的背面（下面）利用高热传导性粘结材等而被固定设置于凸状载置部47。

根据本构成例的LED封装体1，能够将来自LED芯片3的热经由凸状载置部47而效率良好地向封装体基板2散热，因而可以提供散热性优异的LED封装体。

图22是表示第12构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

该LED封装体1，在COB安装有多个LED芯片3的方面，与第11构成例相同，但是，在具备在封装体基板2的上面设置的金属薄膜层50的方面不同。

在本构成例中，在封装体基板2上面，利用镀覆或蒸镀加工、涂装加工等，形成有由银、铬、镍、铝等构成的金属薄膜层50。金属薄膜层50的部分将白色绝缘层14的厚度作为薄壁而能够提高散热效果。

凸状载置部47与第11构成例相同，例如，将铜膏体、银膏体、焊料膏体等的金属膏体材料进行涂布、烧成而形成。

（1）在基板上，利用镀覆或蒸镀加工、涂装加工等形成金属薄膜层50。

（2）在金属薄膜层50上，将金属膏体材料利用喷墨法或滴涂法等描绘涂布于必要地方之后，进行烧成而使其金属化，从而形成凸状载置部47。

（3）在基板上的除了凸状载置部47以外的地方，将白色无机油墨利用印刷（丝网印刷或橡胶版轮转印刷）、喷墨法或滴涂法进行涂布，例如以200℃×60分钟进行烧成，获得作为多个封装体基板2的集合体的框架基板。

（4）利用铜箔蚀刻或丝网印刷等形成配线13。

（5）在框架基板上搭载LED芯片3，通过引线接合进行电连接。

（6）对框架基板进行树脂密封，利用切断用刀片进行单片化，从而获得LED封装体1。

根据本构成例的LED封装体1，可以将白色绝缘层14的厚度设为薄壁，另外，能够将来自LED芯片3的热从凸状载置部47效率良好地向封装体基板2散热，因而可以提供散热性优异的LED封装体。另外，因为可以将白色绝缘层14的厚度设为薄壁，因而也可以实现白色无机油墨的涂布方法的多样化及制造工序的效率化。

图23是表示第13构成例所涉及的LED封装体的侧面截面图。

该LED封装体1与第12构成例的不同点在于，不具有在封装体基板2的上面设置的凸状载置部47，取而代之设置有载置部16。

本构成例，在封装体基板2上面，利用镀覆或蒸镀加工、涂装加工，形成由银、铬、镍、铝等构成的金属薄膜层50，接着，设置露出金属薄膜层50的凹状载置部16，从而可以实现反射效果与散热效果。

根据本构成例，即使是在载置部16的面积多少大于LED芯片3的底面积的情况下，也能够获得露出的金属薄膜层50的反射效果。

以上，通过本公开将几个实施方式单单作为例示而进行了详细的说明，但是，在实质上不脱逸本发明的新颖的教示及有利的效果的范围内，在该实施方式中可以进行多种改变例。

符号的说明

1 LED封装体

2 封装体基板

3 LED芯片

4 白色树脂

5 透明树脂

11 LED照明模块（LED模块）

12 模块基板（配线基板）

13 配线

14 白色绝缘层

15 阻焊层

16 载置部

17 开口

18 绝缘粘结材

19 电连接部

20 高热传导性粘结材

21 金属板

22 凹处

23 配线

24 白色绝缘层

25 边缘部

26 连接电极

27 配线非形成部

28 分离部

29 散热板

30 有机材绝缘层

31 电连接部

32 配线层

33 通孔

34 缺口部

35 分割线

36 岛

37 镀银层

38 荧光体

39 树脂盖

40 封装体基板

41 功率半导体封装体

42 基板绝缘层

43 功率半导体芯片

44 无机绝缘层

45 密封树脂

46 模块基板

47 凸状载置部

48 坝（dam）材

49 反射区域

50 金属薄膜层

Claims

1.一种半导体装置，其特征在于，

是具备直接或间接安装有半导体芯片的第1基板、以及形成于第1基板的表面的起到作为反射材的功能的白色绝缘层的半导体装置，

第1基板的至少表面为金属，在第1基板表面上涂布包含平均粒径为数nm～数百nm的SiO₂粒子及白色无机颜料的液材，通过烧成而形成白色绝缘层与金属层的层叠构造，

所述烧成后的白色绝缘层中所含有的SiO₂粒子及白色无机颜料的比例为80重量％以上，

所述白色绝缘层中所含有的白色无机颜料的比例为40重量％以上，并且，所述白色绝缘层中所含有的SiO₂粒子的比例为25重量％以上。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体芯片是LED芯片。

3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述白色绝缘层中所含有的白色无机颜料的比例为50～65重量％，并且，所述白色绝缘层中所含有的SiO₂粒子的比例为30～40重量％。

4.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述第1基板是安装有具有半导体芯片的半导体封装体的模块基板，在所述白色绝缘层之上，形成有与半导体封装体的电极相连接的配线的图案。

5.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述第1基板是安装有多个半导体芯片的模块基板，与半导体芯片的电极相连接的配线层形成于在所述第1基板表面形成的绝缘层上。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，

位于所述配线层之下的绝缘层是有机绝缘层。

7.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，

在配置有半导体芯片的位置，形成有露出金属面的载置部。

8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，

所述载置部是凸状载置部。

9.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述白色无机颜料是二氧化钛、氧化镁以及氧化锌中的任一种、或者将它们组合后的颜料。

10.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述白色绝缘层由包含第1白色无机颜料的第1层、及包含与第1白色无机颜料不同的第2白色无机颜料的第2层的层叠构成。

11.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

所述白色绝缘层的厚度为10～150μm。

12.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，

所述配线通过将含有银粒子与铜粒子的油墨进行描绘涂布而形成。

13.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，

是具备安装有LED芯片的基板、及形成在该基板的表面的白色绝缘层的半导体装置的制造方法，

具有：

绝缘层形成工序，在所述基板的表面，涂布包含平均粒径为数nm～数百nm的SiO₂粒子及白色无机颜料的液材，通过烧成而形成白色绝缘层；

配线形成工序，涂布导电性金属油墨，通过烧成而在白色绝缘层上形成配线；以及

芯片安装工序，在基板上安装LED芯片，并电连接于在白色绝缘层上形成的配线，

14.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

作为所述绝缘层形成工序的前工序，具有在所述基板的表面形成凸状载置部的载置部形成工序。

15.如权利要求13或14所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

由喷墨法、滴涂法、喷涂法或丝网印刷法涂布包含所述SiO₂粒子及白色无机颜料的液材。