JP2010192606A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減する上では有利であるとともに、光の取出し効率及び半導体発光素子の固着強度を向上できる発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置１は、装置基板２、複数の部品搭載部４、及び複数のＬＥＤ（半導体発光素子）１４を具備する。装置基板２の少なくとも基板正面側部位２ａを絶縁材製とする。各部品搭載部４を基板正面側部位２ａ上に配設する。これら部品搭載部４の少なくとも表層（部品搭載正面部位）６をＡｌ製とし、その表面粗さを鏡面より粗くする。ＬＥＤ１４は透光性の素子基板１４ａの厚み方向の一面に発光層１４ｂを有する。透光性のダイボンド材１５を用いて素子基板１４ａの厚み方向の他面を表層６に固着して、各部品搭載部４上にＬＥＤ１４を夫々搭載したことを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を複数備え、これらを一斉に発光させて例えば照明器具の面状光源等として使用される発光装置に関する。

絶縁基板上に、反射領域と金めっき端子部を設けるとともに、反射領域上に片面電極型のＬＥＤ製発光素子を搭載し、この発光素子の素子電極と金めっき端子をボンディングワイヤで電気的に接続してなるＬＥＤ装置が、従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照。）。

前記反射領域は、絶縁基板上に下地として積層された銅めっき層と、この上に積層された金めっき層と、この金めっき層上に積層された銀めっき層とからなる三層構造である。この反射領域は、銀めっき層で光を反射するので、白色系の光で照明をするＬＥＤ装置に好適である。これとともに、前記金めっき端子部は、絶縁基板上に下地として積層された銅めっき層と、この上に積層された金めっき層とからなる二層構造である。又、片面電極型のＬＥＤは、その片面にアノード側の素子電極とカソード側の素子電極を設けて形成されている。

この従来のＬＥＤ装置は、その反射領域をプリント配線板の回路導体とは電気的に接続されない構成としたことで、高精細化に拘らずに、シルバーマイグレーション現象の発生をなくすようにしている。

特開２００７−１８９００６号公報

しかし、特許文献１に記載されたＬＥＤ装置は、金めっき端子部より大きく形成された反射領域が金めっき層を有しているので、ＬＥＤ装置のコストを低減する上では不利である。

更に、特許文献１に記載されたＬＥＤ装置では、そのＬＥＤと反射領域との関係が明らかではない。ところで、ＬＥＤ装置を正面側から見て反射領域に対するＬＥＤの投影面積に、ＬＥＤが有した発光層から放射された光の内で発光層の裏側に出射された光が入射して、それが反射領域の銀めっき層で反射されるとした場合、特許文献１のＬＥＤ装置は、光の取出し効率を向上させる上では改善の余地がある。

すなわち、反射領域の反射層が、銀のめっき層で形成されていることに伴い、このめっき面は鏡面となっているので、前記投影領域に入射した光の反射は、正反射し易く、拡散反射をし難い。したがって、片面電極型のＬＥＤの発光層の内で、一対の素子電極の真裏に位置された発光部位から発して鏡面からなる前記投影領域に直角に入射された光は、銀めっき層で正反射されて素子電極に入射する。一対の素子電極は金属製であるので、これらに入射された銀メッキ層からの反射光は素子電極で遮られ、その分、光の取出しにとっては損失となる。

又、銀めっき層の鏡面となっている表面にダイボンドされたＬＥＤの反射領域に対する接着面積は、前記投影面積に略等しい。この接着面積が大きいほど反射領域に対するＬＥＤの固着強度は向上する。しかし、ＬＥＤの小形化は進行しつつあり前記接着面積は小さくなる傾向にあるので、それにも拘らずに、反射領域に対するＬＥＤの固着強度を確保できる対策が望まれている。

以上のように従来技術は、コストを低減する上では不利であるとともに、光の取出し効率及び半導体発光素子の固着強度を向上する上では改善の余地がある、という課題がある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；を具備したことを特徴としている。

この発明及び以下の各発明で、装置基板は、単層又は複層の絶縁材で全体が形成された絶縁基板であっても、或いは金属製のベース上に絶縁層を積層して形成された金属ベース基板であってもよく、その基板正面側部位とは、部品搭載部が固着される装置基板の表面部を指している。この発明及び以下の各発明で、金属層は、Ａｇ又はＡｕ以外の金属を用いた金属層が好ましく、例えばＣｕ等からなる下地金属層上にＡｌ層を積層してなる金属層、Ａｌの単層からなる金属層を挙げることができ、その搭載正面部位とは、半導体発光素子が搭載される表面部を指している。

この発明及び以下の各発明で、搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されているとは、搭載正面部位がめっきにより設けられたものでもなく、又、Ａｌの地肌面に研磨等の鏡面加工が施されておらず、その結果として、搭載正面部位の地肌面が拡散反射面となっていることを指しているが、この搭載正面部位の地肌面は、この面を荒らす粗面付与加工を施して鏡面より粗くすることも可能である。

この発明及び以下の各発明で、半導体発光素子には、ＬＥＤ（発光ダイオード）を好適に使用でき、この場合、高密度実装を実現する上ではチップ状のＬＥＤを用いることが好ましい。この発明及び以下の各発明で片面電極型半導体発光素子とは、素子基板の厚み方向の一面に有した発光層側にアノード側の素子電極とカソード側の素子電極を有した発光素子を指している。この発明及び以下の各発明で、透光性のダイボンド材には、透明合成樹脂又は透明ガラス等を用いることができ、特に半導体発光素子の熱に十分に耐えて熱による変色等の恐れがない透明シリコーン樹脂を用いることが好ましい。

請求項１の発明の発光装置では、その部品搭載部がＡｇ又はＡｕを含まない金属層により形成されていることに加えて、部品搭載部の少なくとも搭載正面部位が、材料コストが安価なＡｌ製であるので、部品搭載部のコストを低減できることに応じて発光装置のコスト低減に寄与できる。

又、請求項１の発明の発光装置は、その部品搭載部の搭載正面部位がＡｌ製であるので、半導体発光素子から放射された光の内でダイボンド材を通って入射された光を反射する反射面がＡｕ製又はＡｇ製である場合に比較して、部品搭載部の材料コストを低減できる。更に、発光装置を正面側から見て部品搭載部に対する半導体発光素子の投影領域で反射された光の一部が、素子電極で遮られ難いので、光の取出し効率を向上できる。すなわち、搭載正面部位の表面粗さは鏡面より粗いので、前記投影領域での反射は、これに対して直角に入射された光であっても拡散反射されるようになり、正反射を減らすことができる。このため、一対の素子電極の真裏に位置された発光部位から発して前記投影領域に直角に入射された光の反射光が素子電極で遮られ難くなるに伴い、その分光の取出し効率を向上できる。

更に、部品搭載部の搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗いので、搭載正面部位に対するダイボンド材の接着強度が高められる。それに伴い、部品搭載部に対する半導体発光素子の固着強度を向上できる。

請求項２の発明は、少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；前記装置基板の基板正面側部位上に前記各部品搭載部と交互に配設され、少なくともパッド正面側部位がＡｕ又はＡｌ若しくはＣｕで作られた複数のパッドと；前記パッドとこれに隣接された前記部品搭載部上の前記半導体発光素子の素子電極を電気的に接続して設けられたボンディングワイヤと；を具備したことを特徴としている。

この請求項２の発明は、請求項１の発明が具備した装置基板、部品搭載部、及び半導体発光素子を備えているので、請求項１の発明と同様に、部品搭載部の材料コストを低減できることに加えて、部品搭載部の搭載正面側部位で反射された光の一部が、片面電極型半導体発光素子が有した素子電極で遮られ難いことにより、光の取出し効率を向上できるとともに、部品搭載部に対する半導体発光素子の固着強度を向上できる。

請求項３の発明は、少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；この半導体発光素子の一方の素子電極とこの電極を有した発光素子が搭載された前記部品搭載部とを電気的に接続した第１のボンディングワイヤと；前記半導体発光素子が搭載された前記部品搭載部とこれに隣接されている他の前記部品搭載部に搭載された前記半導体発光素子の他方の素子電極を電気的に接続して設けられた第２のボンディングワイヤと；を具備したことを特徴としている。

この請求項３の発明も、請求項１の発明が具備した装置基板、部品搭載部、及び半導体発光素子を備えているので、請求項１の発明と同様に、部品搭載部の材料コストを低減できることに加えて、部品搭載部の搭載正面側部位で反射された光の一部が、片面電極型半導体発光素子が有した素子電極で遮られ難いことにより、光の取出し効率を向上できるとともに、部品搭載部に対する半導体発光素子の固着強度を向上できる。

請求項４の発明は、請求項１から３の内のいずれか一項において、前記部品搭載部が、前記搭載正面部位をなすＡｌ製の表層と、この面層の裏面に貼り合わされていて前記基板正面側部位に固定されたＣｕ製の下地層とからなるクラッド材であることを特徴としている。

この請求項４の発明では、Ａｌ製の表層とＣｕ製の下地層とからなるクラッド材で部品搭載部を形成したので、クラッド材の製造過程によりＡｌ層の地肌が鏡面より粗い状態の拡散反射面になっていることを利用できる。このため、格別な加工を要することなく搭載正面部位を得ることができ、この点でコストの低減に寄与できる。

請求項１から３の発明によれば、部品搭載部の材料コストを低減できるに伴い装置全体のコストを低減する上で有利であり、部品搭載部の搭載正面側部位で反射された光の一部が、片面電極型半導体発光素子の素子電極で遮られることを抑制できるに伴い、光の取出し効率を向上できるとともに、搭載正面側部位とダイボンド材との接着強度が高められたことに伴い、部品搭載部に対する半導体発光素子の固着強度を向上できる、という効果がある。

請求項４の発明によれば、請求項１から３の発明において、更に、装置全体のコストを低減する上でより有利である、という効果がある。

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の一部を切欠いて示す正面図。（Ｂ）は図１（Ａ）中矢印Ｆ１Ｂ−Ｆ１Ｂ線に沿って示す拡大断面図である。 図１（Ａ）中矢印Ｆ２−Ｆ２線に沿って示す拡大断面図である。 （Ａ）〜（Ｋ）の夫々は図１の発光装置の製造工程を順に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の一部を示す図２相当の断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）の夫々は図４の発光装置の製造工程を順に示す断面図である。 （Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の一部を切欠いて示す正面図。（Ｂ）は図６（Ａ）中矢印Ｆ６Ｂ−Ｆ６Ｂ線に沿って示す拡大断面図である。

以下、図１〜図３を参照して本発明の第１の実施の形態について、詳細に説明する。

図１（Ａ）（Ｂ）中符号１は第１実施形態に係る発光装置を示している。この発光装置１は、例えば照明器具の面状光源として用いられるものであって、図１（Ｂ）に示すように装置基板２と、複数の部品搭載部４と、複数のパッド８と、一対の端子部１１，１２と、複数の半導体発光素子例えば発光ダイオード１４（以下ＬＥＤ１４と略称する）と、ダイボンド材１５、第１のボンディングワイヤ１６と、第２のボンディングワイヤ１７と、枠部材１８と、封止部材１９を具備している。

装置基板２は、リジット基板であり、電気的な絶縁材、例えば単層の合成樹脂、具体的にはガラスエポキシ樹脂で作られている。装置基板２の形状は、例えば四角形状具体的には長四角形である。この装置基板２の表面部を基板正面側部位２ａと称する。この基板正面側部位２ａは装置基板２全体が絶縁材からなるので、当然に絶縁材製である。

各部品搭載部４は基板正面側部位２ａ上に配設されている。この場合、図１（Ａ）に例示したように各部品搭載部４は、装置基板２の縦横方向に夫々所定間隔毎に整列して設けられていて、マトリックス状に配設されているが、これに制約されず、基板正面側部位２ａ上への配設の形態は種々変更できる。第１実施形態では、各部品搭載部４の形状は四角形であるとともに、これら部品搭載部４の個々の面積は、後述するＬＥＤ１４から伝えられた熱を拡散して装置基板２に放出できるようにＬＥＤ１４の正面視形状より大きい。

これらの部品搭載部４は、図１（Ｂ）及び図２に示すように下地層５と、この下地層５に積層された表層６とで形成されている。下地層５はＣｕ製であり、表層６は本実施形態においては後述するパッド表層１０をなす金属とは異なる金属具体的にはＡｌ製である。このように各部品搭載部４は、材料コストが高いＡｇ又はＡｕを含まず、かつ、材料コストが安いＣｕ及びＡｌを用いた二層の金属層で作られている。これらの部品搭載部４は、その下地層５の裏面を基板正面側部位２ａに接着してこの基板正面側部位２ａ上に積層されている。

これら部品搭載部４の表層６は搭載正面部位をなしている。表層６の表面６ａは、光反射面として機能するものであるが、鏡面ではなく、鏡面よりも粗い表面粗さの乱反射面をなしている。そのために、例えば表層６の地肌面がそのまま利用されている。

各パッド８は、ボンディング用のものであって、図１（Ａ）に示すように部品搭載部４に対し交互に配置されて装置基板２の基板正面側部位２ａ上に設けられている。これらパッド８は、例えば四角形をなしており、その大きさは基板正面側部位２ａより小さい。図１（Ｂ）及び図２に示すように各パッド８は、パッド下地層９とこの下地層に積層されたパッド表層１０とで形成されている。パッド下地層９はＣｕ製であり、パッド表層１０はＡｕ製である。このように各パッド８は二層の金属層で作られている。これらのパッド８は、そのパッド下地層９の裏面を基板正面側部位２ａに接着してこの基板正面側部位２ａ上に積層されている。各パッド表層１０がＡｕ製であることは、この面での光反射性能により光の取出し性能が良いとともに、後述するワイヤボンディングによりパッド表層１０に接合されたボンディングワイヤとの接合に高い信頼性を確保できる点で好ましい。

各部品搭載部４と各パッド８は、例えば図１（Ａ）に示すように装置基板２の長手方向一端部で折り返された形態で交互に配列されており、その列の両端の延長上に位置して端子部１１，１２が基板正面側部位２ａ上に設けられている。これら端子部１１，１２は、長四角形をなしているとともに、図示しないが各パッド８と同様にＣｕ製の端子部下地層とこの下地層に積層されたＡｕ製の端子部表層とで形成されていて、その端子部下地層の裏面を基板正面側部位２ａに接着してこの基板正面側部位２ａ上に積層されている。

各ＬＥＤ１４には片面電極型のチップ状ＬＥＤが用いられている。これらＬＥＤ１４は、図１（Ｂ）及び図２に示すように素子基板１４ａの厚み方向一面に発光層１４ｂを有しているとともに、この発光層１４ｂ側に一対の素子電極１４ｃ，１４ｄを設けて形成された、ベアチップであり、部品搭載部４及びパッド８より小さい。素子基板１４ａはサファイア等の透光性絶縁材料からなる。発光層１４ｂは、素子電極１４ｃ，１４ｄへの給電に伴って例えば青色の光を放射する半導体からなる。したがって、各ＬＥＤ１４は青色発光をするチップ状の青色ＬＥＤである。素子電極１４ｃ，１４ｄの一方は、アノード側であり、他方はカソード側である。

図１（Ｂ）及び図２に示すように各ＬＥＤ１４は、その素子基板１４ａの厚み方向の他面をダイボンド材１５により表層６に接着止め（固着）することによって、部品搭載部４に夫々搭載されている。ダイボンド材１５は、透光性材料からなり、例えば透明シリコーン樹脂製である。

第１のボンディングワイヤ１６と第２のボンディングワイヤ１７は、いずれも金属細線好ましくはＡｕ製の細線からなる。これら第１のボンディングワイヤ１６と第２のボンディングワイヤ１７は、パッド８とこれに隣接された部品搭載部４上のＬＥＤ１４の素子電極とを電気的に接続して設けられているとともに、前記列の両端と端子部１１，１２を電気的に接続している。これにより、各ＬＥＤ１４は直列接続されている。

このために、第１のボンディングワイヤ１６は、その一端を例えば一方の素子電極１４ｃにボールボンディングにより接合するとともに、他端をパッド８又は端子部１１にウエッジボンディングにより接合して設けられている。同様に、第２のボンディングワイヤ１７は、その一端を例えば他方の素子電極１４ｄにボールボンディングにより接合するとともに、他端をパッド８又は端子部１２にウエッジボンディングにより接合して設けられている。

枠部材１８は、装置基板２の形に見合った枠形状でかつ装置基板２より短く形成されていて、各パッド８及び各ＬＥＤ１４を収納して装置基板２に固定されている。図１（Ａ）に示すように前記一対の端子部１１，１２の一端部は枠部材１８の外部に突出されていて、この突出された部位に、図示しない電源供給装置から延出された絶縁被覆電線（図示しない）が半田付けされるようになっている。

封止部材１９は枠部材１８内に充填されていて、部品搭載部４、パッド８、ＬＥＤ１４、第１のボンディングワイヤ１６、及び第２のボンディングワイヤ１７を埋めて、これらを封止して設けられている。封止部材１９は、透光性であり、例えば透明シリコーン樹脂が用いられている。この封止部材１９内には白色の光を得るために粉末状の図示しない蛍光体が混ぜられている。この蛍光体には、ＬＥＤ１４が青色の光を発するので、この光によって励起されて黄色の光を放射する黄色蛍光体が用いられている。なお、演色性を向上させるために赤色蛍光体及び緑色蛍光体を添加することも可能である。

次に、以上の構成の発光装置１の枠部材１８及び封止部材１９を除いた部分の製造方法を図３（Ａ）〜（Ｋ）を参照して説明する。

図３（Ａ）に示した第１工程では、アルミニウム板Ｃ１と銅板Ｃ２を重ねて圧延ローラ間に通すことによって貼り合せて形成されたクラッド材Ｃを、その銅板Ｃ２をガラスエポキシ樹脂製の装置基板２に接着させて、この装置基板２に積層する。

図３（Ｂ）に示した第２工程では、クラッド材Ｃのアルミニウム板Ｃ１上に感光性のエッチングレジストＥ１を塗布する。

図３（Ｃ）に示した第３工程では、エッチングレジストＥ１を露光して、このエッチングレジストＥ１の不要領域を除去する。ここに、除去される領域は、各部品搭載部４、各パッド８、及び端子部１１，１２の予定領域以外の領域であり、この工程を得ることにより、前記各予定領域上にエッチングレジストＥ１が残留する。こうしたエッチングレジストＥ１の残留部位をマスクＭ１と称する。

図３（Ｄ）に示した第４工程は、１回目のエッチング工程であり、マスクＭ１で覆われていない部分の金属をエッチング液により除去する。

図３（Ｅ）に示した第５工程では、マスクＭ１を除去する。これにより、部品搭載部４、各パッド８、及び端子部１１，１２の予定領域に、銅板Ｃ２とアルミニウム板Ｃ１の積層体が残される。

図３（Ｆ）に示した第６工程では、感光性のエッチングレジストＥ２を塗布する。

図３（Ｇ）に示した第７工程では、エッチングレジストＥ２を露光して、このエッチングレジストＥ２の不要領域を除去する。ここに、除去される領域は、各部品搭載部４の予定領域以外の領域であり、この工程を得ることにより、各部品搭載部４の予定領域上にのみエッチングレジストＥ２が残留する。こうしたエッチングレジストＥ２の残留部位をマスクＭ２と称する。これとともに、各パッド８及び端子部１１，１２の予定領域でエッチングレジストＥ２が除去されたことにより、同一でアルミニウム板Ｃ１が露出される。

図３（Ｈ）に示した第８工程では、２回目のエッチング工程であり、エッチング液によりマスクＭ２で覆われていない部分において、露出されていたアルミニウム板Ｃ１を除去する。なお、この除去は、アルミニウム板Ｃ１だけであり、銅板Ｃ２は除去されず、この銅板Ｃ２は第８工程を得ることで露出される。この露出された銅板Ｃ２は、次工程でめっきされるＡ金属の下地をなすパッド下地層９、及び端子部１１，１２の端子部下地層として用いられる。

図３（Ｉ）に示した第９工程では、Ａｕをめっきする工程である。これにより、各パッド８及び端子部１１，１２の予定領域において露出されていた銅板Ｃ２の上にＡｕがめっきにより積層される。言い換えれば、パッド下地層９上にＡｕ製のパット表層１０が積層されて各パッド８が形成されるとともに、端子部下地層の上にＡｕ製の端子部表層１０が積層されて端子部１１，１２が形成される。

図３（Ｊ）に示した第１０工程では、各部品搭載部４の予定領域を覆っていたマスクＭ２を除去して、各部品搭載部４のアルミニウム板Ｃ１を露出させる。これにより、Ｃｕ製の下地層５上にＡｌ製の表層６が積層された各部品搭載部４が形成される。

図３（Ｋ）に示した第１１工程では、各部品搭載部４にＬＥＤ１４を、ダイボンド材１５を用いて搭載するとともに、これらＬＥＤ１４がワイヤボンディングにより直列接続される。

なお、この後には装置基板２上に枠部材１８を固定した後に、この枠部材１８内に封止部材１９を充填して、それを加熱し固化する工程を得て発光装置１が製造される。

こうした製造法によれば、ＡｌとＣｕのクラッド材Ｃを用いて交互に配設される部品搭載部４とパッド８、及び一対の端子部１１，１２を形成できる。

以上の構成の発光装置１は、その装置基板２の裏面（図１（Ｂ）及び図２では下面）を図示しない天井直付け型器具本体に接触させるとともに封止部材１９を下向きにした姿勢で、この器具本体に装着され面状光源として使用される。この発光装置１は、通電されることにより、各ＬＥＤ１４が一斉に発光するので、白色の光で下方を照明できる。すなわち、ＬＥＤ１４の発光層１４ｂから放射された青色の光と、この光の一部が蛍光体を励起することにより作られた黄色の光とが混ざって、白色の光となって下方照明に供される。

こうした照明において、ＬＥＤ１４の発光層１４ｂは、光の利用方向である下方以外に、この発光層１４ｂの裏側に在る素子基板１４ａに向けても青色の光を出射する。こうして裏側への出射された光は、いずれも透光性の素子基板１４ａ及びダイボンド材１５を通って部品搭載部４の表層６に入射されて、この表層６で光の利用方向に反射される。この場合、表層６がＡｌ製であるので、表層がＡｕ製である場合に比較して、表層への入射光を効率よく光の利用方向に反射できる。

すなわち、Ａｌ製の表層６の表面粗さは鏡面より粗いので、発光装置１を正面側から見て表層６へのＬＥＤ１４の投影領域での反射は、この投影領域に発光層１４ｂから直角に入射された光であっても拡散反射されて、正反射を減らすことができる。このため、発光層１４ｂにおいて一対の素子電極１４ｃ，１４ｄの真裏に位置する発光部位から発して表層６の前記投影領域に直角に入射された光の反射光が、素子電極１４ｃ，１４ｄで遮られ難くなる。このように発光装置１を正面側から見て部品搭載部４に対するＬＥＤ１４の投影領域で反射された光の一部が、素子電極１４ｃ，１４ｄで遮られ難いので、光の取出し効率を向上できる。

しかも、部品搭載部４はＡｌ製の表層６とＣｕ製の下地層５とからなるクラッド材で形成されているので、このクラッド材の製造過程により表層６の地肌は鏡面より粗い状態となっている。このため、格別な加工を要することなく入射光を拡散反射させる表層６を得ることができるに伴い、コストを低減できる。

加えて、以上の構成の発光装置１の部品搭載部４は、Ａｇ又はＡｕを含まない金属層により形成されている。しかも、部品搭載部４の表層６は、Ａｇ又はＡｕより材料コストが安価なＡｌ製である。したがって、部品搭載部４のコストを低減できるので、それに応じて発光装置１のコストを低減できる。

又、以上の構成の発光装置１では、部品搭載部４の表層６の表面粗さが鏡面より粗いので、この表層６に対するダイボンド材１５の接着強度が高められる。それに伴い、部品搭載部４に対するチップ状のＬＥＤ１４の接着面積が前記投影面積に略等し区、その面積が小さいにも係わらず、部品搭載部４に対するＬＥＤ１４の固着強度を向上できる。

図４及び図５を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。この第２実施形態は、部品搭載部４及びパッド８の構成が第１実施形態とは異なり、それ以外の構成は図４及び図５に示されない構成を含めて第１実施形態と同じある。このため、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

第２実施形態では、各部品搭載部４及び各パッド８が、いずれもＡｌの単層で形成されている。

この第２実施形態の発光装置１の図示しない枠部材及び封止部材１９を除いた部分は、図５（Ａ）〜（Ｆ）に示した製造工程を順に得て製造される。

すなわち、図５（Ａ）に示した第１工程では、アルミニウム板Ｃ１をガラスエポキシ樹脂製の装置基板２に積層する。

図５（Ｂ）に示した第２工程では、アルミニウム板Ｃ１上に感光性のエッチングレジストＥ１を塗布する。

図５（Ｃ）に示した第３工程では、エッチングレジストＥ１を露光して、このエッチングレジストＥ１の不要領域を除去する。ここに、除去される領域は、各部品搭載部４、各パッド８、及び端子部１１，１２の予定領域以外の領域であり、この工程を得ることにより、前記各予定領域上にエッチングレジストＥ１が残留する。こうしたエッチングレジストＥ１の残留部位をマスクＭと称する。

図５（Ｄ）に示した第４工程は、エッチング工程であり、アルミニウム板Ｃ１のマスクＭで覆われていない部分をエッチング液により除去する。

図５（Ｅ）に示した第５工程では、マスクを除去する。これにより、アルミニウム板Ｃ１の単層からなる部品搭載部４、各パッド８、及び一対の図示しない端子部が、露出した状態に残される。

図５（Ｆ）に示した第６工程では、各部品搭載部４にＬＥＤ１４を、ダイボンド材１５を用いて搭載するとともに、これらＬＥＤ１４がワイヤボンディングにより直列接続される。このワイヤボンディングにおいて使用するボンディングワイヤ１６，１７及びＬＥＤ１４の図示しない一対の素子電極は、接合強度を高める上からアルミニウム製とすることが好ましい。

なお、この後には装置基板２上に図示しない枠部材を固定した後に、この枠部材内に封止部材１９を充填して、それを加熱し固化する工程を得て発光装置１が製造される。

こうした製造法によれば、部品搭載部４、各パッド８、及び図示しない端子部の夫々がアルミニウムの単層で作られるので、第１実施形態に比較して工程数が少ないことに加えて、パッド８及び図示しない一対の端子部にもＡｕの層を用いないので、より低コストで製造できる。

以上説明した事項以外の第２実施形態の発光装置１の構成は、図４及び図５に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。したがって、この第２実施形態の発光装置１も、第１実施形態で既に説明した理由と同様な理由により、本発明の課題を解決できる。

簡単に説明すれば、第２実施形態の発光装置１は、部品搭載部４及び図示しない端子部がＡｇ又はＡｕを含まない金属具体的にはＡｌ製であるので、部品搭載部４及び端子部１１，１２の材料コストを低減できるに伴い装置全体のコストを低減する上で有利である。これとともに、アルミニウム製の部品搭載部４に片面電極型のＬＥＤ１４から入射された光を、鏡面より粗い部品搭載部４の表面で拡散反射させることができるので、その反射光の一部が、ＬＥＤ１４が有した一対の素子電極１４ｃ，１４ｄで遮られることを抑制できるに伴い、光の取出し効率を向上できる。更に、アルミニウム製の部品搭載部４の表面粗さが粗いことに伴い、ダイボンド材１５を介しての部品搭載部４に対するＬＥＤ１４の固着強度を向上できる。

なお、第２実施形態では、部品搭載部４、各パッド８、及び図示しない端子部の夫々を、アルミニウムの単層としたが、これに代えて銅の単層で形成することもできる。この場合、ボンディングワイヤ１６，１７及びＬＥＤ１４の素子電極１４ｃ，１４ｄは、接合強度を高める上からアルミニウム製とすることが好ましい。こうした構成においても、本発明の課題を解決できる。

図６（Ａ）（Ｂ）は本発明の第３の実施形態を示している。この第３実施形態の以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

第３実施形態では、装置基板２上に設けられた複数の部品搭載部４の夫々が、部品搭載部領域４ａとパッド領域８ａを一体に連続して形成されている。そのため、パッド領域８ａを有した部品搭載部４は、図６（Ｂ）に示すようにＣｕ製の下地層５と、これに積層されて載置正面部位をなしたＡｌ製の表層６とで二層に形成されている。

これとともに、所定の配列に並べられた部品搭載部４群仮名した列の一端に配置された端部部品搭載部２１は、部品搭載部領域４ａと一方の端子部１２を一体に連続して形成されている。したがって、端子部１２を有した端部部品搭載部２１も、部品搭載部４と同様にＣｕ製の下地層５と、これに積層されて載置正面部位をなしたＡｌ製の表層６とで二層に形成されている。

又、残りの端子部１１は、前記列の他端に配置された部品搭載部４に隣接して設けられている。この端子部１１は部品搭載部４と同様に、Ｃｕ製の下地層５とこれに積層されたＡｌ製の表層６とで二層に形成されている。

更に、第３実施形態では、図６（Ａ）に示すように第１のボンディングワイヤ１６は、ＬＥＤ１４の一方の素子電極１４ｃと、このＬＥＤ１４が搭載された部品搭載部４に隣接されている他の部品搭載部４の例えばパッド領域８ａ、又は端子部１１とを電気的に接続してワイヤボンディングされている。同様に、第２のボンディングワイヤ１７は、ＬＥＤ１４の他方の素子電極１４ｄとこのＬＥＤ１４が搭載された部品搭載部４とを、この部品搭載部４の例えば部品搭載部領域４ａとを電気的に接続してワイヤボンディングされている。端部部品搭載部２１についても同様である。

そのため、部品搭載部領域４ａを有した各部品搭載部４及び端部部品搭載部２１は、発光装置１への給電に伴い電位が与えられる。

以上説明した事項以外の第３実施形態の発光装置１の構成は第１実施形態と同じである。したがって、この第３実施形態の発光装置１も、第１実施形態で既に説明した理由と同様な理由により、本発明の課題を解決できる。

簡単に説明すれば、第３実施形態の発光装置１は、各部品搭載部４及び端部部品搭載部２１の部品搭載部領域４ａ及びパッド領域８ａ、端部部品搭載部２１の部品搭載部領域４ａ及び端子部１２、並びに端子部１１が、Ａｇ又はＡｕを含まない金属具体的にはＡｌ製である。このため、部品搭載部領域４ａを有した部品搭載部４及び端部部品搭載部２１と端子部１１，１２の材料コストを低減できるに伴い、装置全体のコストを低減する上で有利である。これとともに、表層６がアルミニウムからなる部品搭載部領域４ａに片面電極型のＬＥＤ１４から入射された光を、表面粗さが鏡面より粗い表層６の表面で拡散反射させることができるので、その反射光の一部が、ＬＥＤ１４が有した一対の素子電極１４ｃ，１４ｄで遮られることを抑制できるに伴い、光の取出し効率を向上できる。更に、アルミニウム製の表層６の表面粗さが粗いことに伴い、ダイボンド材１５を介しての部品搭載部４及び端部部品搭載部２１に対するＬＥＤ１４の固着強度を向上できる。

又、この第３実施形態の発光装置１では、その通電中、互いに近接されている各金属導体、つまり、各部品搭載部４、端部部品搭載部２１、及び端子部１１に電位が与えられる。しかし、これら各金属導体は、いずれもＣｕとＡｌのクラッド材により形成されていて、Ａｇの層を含んでいない。そのため、隣接した核金属導体間にシルバーマイグレーションを発生する恐れがなく使用できるとともに、各金属導体を高密度に配設して発光装置１の小形化を促進する上で好ましい。

１…発光装置、２…装置基板、２ａ…基盤正面側部位、４…部品搭載部、５…下地層、６…表層（搭載正面部位）、８…パッド、９…パッド下地層、１０…パッド表層（パッド正面部位）１４…ＬＥＤ（半導体発光素子）、１４ａ…素子基板、１４ｂ…発光層、１４ｃ，１４ｄ…素子電極、１５…ダイボンド材、１６…第１のボンディングワイヤ、１７…第２のボンディングワイヤ、Ｃ…クラッド材、Ｃ１…アルミニウム板、Ｃ２…銅板、４ａ…部品搭載部領域、８ａ…パッド領域

Claims (4)

1. 少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；
   金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；
   透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；
   を具備したことを特徴とする発光装置。
2. 少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；
   金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；
   透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；
   前記装置基板の基板正面側部位上に前記各部品搭載部と交互に配設され、少なくともパッド正面側部位がＡｕ又はＡｌ若しくはＣｕで作られた複数のパッドと；
   前記パッドとこれに隣接された前記部品搭載部上の前記半導体発光素子の素子電極を電気的に接続して設けられたボンディングワイヤと；
   を具備したことを特徴とする発光装置。
3. 少なくとも基板正面側部位が絶縁材で作られた装置基板と；
   金属層により形成されて前記基板正面側部位上に複数配設され、少なくとも搭載正面部位がＡｌ製であるとともに、この搭載正面部位の表面粗さが鏡面より粗く形成されている部品搭載部と；
   透光性の素子基板の厚み方向の一面に発光層を有するとともに、この発光層側に一対の素子電極を有し、透光性のダイボンド材を用いて前記素子基板の厚み方向の他面を前記搭載正面部位に固着して、前記各部品搭載部上に夫々搭載された複数の片面電極型半導体発光素子と；
   この半導体発光素子の一方の素子電極とこの電極を有した発光素子が搭載された前記部品搭載部とを電気的に接続した第１のボンディングワイヤと；
   前記半導体発光素子が搭載された前記部品搭載部とこれに隣接されている他の前記部品搭載部に搭載された前記半導体発光素子の他方の素子電極を電気的に接続して設けられた第２のボンディングワイヤと；
   を具備したことを特徴とする発光装置。
4. 前記部品搭載部が、前記搭載正面部位をなすＡｌ製の表層と、この表層の裏面に貼り合わされていて前記基板正面側部位に固定されたＣｕ製の下地層とからなるクラッド材であることを特徴とする請求項１から３の内のいずれか一項に記載の発光装置。

Images