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WO2006028073A1 - チップ部品型発光装置及びそのための配線基板 - Google Patents

チップ部品型発光装置及びそのための配線基板 Download PDF

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WO2006028073A1
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Takanori Nishida
Satoshi Isoda
Ryouji Sugiura
Masayuki Sakurai
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Hitachi Aic Inc.
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Definitions

  • a part of the wiring pattern formed on the surface is exposed. That is, a plurality of light-emitting diodes 30, 30... Are arranged on a substrate in which a reflector substrate 20 is laminated and bonded to the upper surface of the base substrate 10. Thereafter, as described above, for example, a wire bonder is used. It is possible to electrically connect to the wiring patterns 14 formed on the upper surface of the base substrate 10 by ing. Therefore, the wires 15, 15... For electrical connection with the wiring patterns 14, 14... Are placed inside the two laminated substrates (the base substrate 10 and the reflector substrate 20). That is, the wire 15 can be connected without causing the upper surface force of the reflector substrate 20 to protrude.
  • the through holes 11 of the base substrate 10 is reflected by the reflective films 13 and 22 and is not reflected into the reflector. Derived from the upper part of the through hole 21 opened in the substrate 20. That is, it becomes possible to obtain a high light output by a plurality of light emitting elements with high conversion efficiency.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the structure of the chip part type light emitting device and the base substrate constituting the wiring board therefor.

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Abstract

 複数の発光素子を備え、高い光出力をより変換効率よく得ることが可能なチップ部品型発光装置及びそのための配線基板を提供する。  複数の発光ダイオード30、30…を絶縁基板の内部に搭載するチップ部品型発光装置は、ベース基板10と、その上面に積層接着したリフレクター基板20とを備えている。ベース基板には貫通穴11が形成され、その裏面には厚い金属薄膜の放熱板12形成され、その内周及び底部には反射膜13が形成され、更に、配線パターン14、14…が形成される。一方、リフレクター基板20には、ベース基板の貫通穴よりも径の大きな貫通穴21が形成され、その内周面には反射膜22が形成される。このフレクター基板は、ベース基板の上面に、その貫通穴を介して配線パターンの一部が露出する位置に配置接着され、配置された複数の発光ダイオードは、ベース基板上の配線パターンに接続されて実装される。

Description

明 細 書
チップ部品型発光装置及びそのための配線基板
技術分野
[0001] 本発明は、基板内部に複数の発光素子を搭載し、各種の表示パネル、液晶表示 装置のノ ックライト、照明装置などの光源として利用することの可能なチップ部品型 発光装置に関し、更には、そのための配線基板に関する。
背景技術
[0002] 従来、チップ部品型の LEDに代表されるチップ部品型発光装置は、表示パネル、 液晶表示装置のバックライト、照明装置などの光源として利用されている。なお、かか るチップ部品型発光装置は、近年におけるフラットパネルの用途の拡大に伴って、そ の適用される用途が更に広がってきている。力かる用途の拡大に伴い、チップ部品 型発光装置には、素子自体の発光量の増大と共に、消費電力に対する発光量の増 大、換言すれば、光への変換効率の向上が求められており、そして、更には、特に、 大量生産に適しており、もって、比較的安価に製造することの可能なチップ部品型発 光装置の構造が強く求められている。
[0003] なお、従来における力かるチップ部品型発光装置は、例えば、以下の特許文献 1 〜3に示すように、一般に、絶縁基板の一部に、貫通穴、又は、テーパ面を備えた穴 を形成すると共に、その表面に電気的接続を行うための配線パターンを形成した配 線基板を利用して製造されていた。即ち、例えば、発光ダイオード等の 1個の発光素 子を、上記配線基板の貫通穴の底面に取り付けた金属薄板力 なる放熱板の上に 搭載し、その後、素子の電極を上記配線パターンにワイヤボンディングにより接続し てチップ部品型発光装置として完成する。
[0004] 特許文献 1 :特許第 3137823号公報
特許文献 2:特開 2000— 223752号公報
特許文献 3:特開 2003— 31850号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] し力しながら、上述した従来技術になるチップ部品型発光装置の実装構造は、各 基板に対して、例えば発光ダイオード等の発光素子を、ただ 1個を搭載する構造であ り、そのため、上述したように、各素子の発光量の増大に対応し、複数の発光素子を その内部に搭載するに適した構造とはなっていない。
[0006] 即ち、上記特許文献 1により知られる構造では、貫通穴の裏面に取り付けた金属薄 板を配線パターンに接続し、もって、その内部に搭載する発光ダイオードの一方の電 極を当該金属薄板に接続すると共に、その他方の電極を、例えば、ワイヤボンディン グなどにより、やはり配線基板の一部に形成した他の接続配線パターンに接続する。 しかしながら、この配線基板の一部に形成した他の接続配線パターンは、複数の発 光ダイオードを、貫通穴の裏面に取り付けた金属薄板上に搭載した場合に適した構 造とはなっていない。
[0007] また、上記特許文献 1により知られる構造では、内部に搭載する発光ダイオードの 他方の電極をワイヤボンディングなどによって配線基板の一部に形成した接続配線 ノターンに接続し、その後、発光ダイオードを内部に搭載した貫通穴に透明榭脂を 充填して光学素子を形成する。し力しながら、発光ダイオードの電極と配線パターン とを接続するワイヤボンディング力 上記配線基板の上方に突出してしまい、そのた め、その後の貫通穴に透明榭脂を充填するプロセスにおいて障害となり、透明榭脂 の充填が正確に行うことが出来ない。更に、上記特許文献 1は、その内部に発光ダイ オードを搭載した貫通穴を取り囲んで、配線基板の上面に反射ケース板を添設する 構造を開示している。し力しながら、かかる構造では、配線基板上に複数の発光素子 を配置した後に、当該反射ケース板を正確に取り付けることは難しぐ更には、発光 ダイオードから出射される光の一部が、上記配線基板と反射ケース板との接合部から 漏れ出てしまい、そのため、光の変換効率が低下してしまう。特に、複数の発光ダイ オードを上記貫通穴内に搭載した場合には、なおさらである。
[0008] なお、上記特許文献 2及び 3により知られる構造では、絶縁性基板に形成した貫通 穴の裏面には放熱板となる金属薄板を取り付け、その表面に発光ダイオードを配置 するが、上記特許文献 1とは異なり、発光ダイオードの電極の電気的接続を、上記基 板の表面に形成した配線パターンとの間で行う。しかしながら、なお、その構造から、 複数の発光ダイオードを、貫通穴の裏面に取り付けた金属薄板上に搭載するに適し た構造とはなってはいない。即ち、やはり、これら特許文献 2及び 3により知られる構 造でも、上述したと同様の問題点があった。
[0009] そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて成されたものであり 、具体的には、特に、その内部に複数の発光素子を搭載するチップ部品型発光装置 であって、光変換効率の向上を図ることが可能であり、更には、大量生産に適してい ることから比較的安価に製造することの可能な構造のチップ部品型発光装置を、更 には、そのための配線基板を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、発光素子を絶縁基板の内部 に収納'搭載したチップ部品型発光装置、又は、そのための配線基板であって、収 納する発光素子を搭載するベース基板と、前記ベース基板の上面に積層接着したリ フレタター基板とを備えており、前記ベース基板は、その一部に発光素子を内部に搭 載する非貫通穴が形成されると共に、このベース基板の上端周辺部には前記の発光 素子を電気的に接続するための配線パターンが形成されており、更に、前記非貫通 穴の底面には、前記配線パターンを形成する金属薄膜より厚さの厚い放熱導体が形 成されており、前記リフレタター基板は、前記ベース基板に形成された非貫通穴を塞 がず、前記非貫通穴よりも径の大きな貫通穴が形成されており、その内周表面には 金属薄膜からなる反射膜が形成されると共に、当該リフレタター基板を前記ベース基 板の上面に配置した際、そのリフレタター基板の貫通穴底面に露呈して、前記べ一 ス基板の非貫通穴の上端周辺部に配線パターンの一部 (発光素子接続ランド)が形 成されているチップ部品型発光装置、又は、配線基板が提供される。
[0011] また、本発明によれば、前記に記載したチップ部品型発光装置、又は、配線基板に おいて、前記リフレタター基板の貫通穴の内周表面、又は前記ベース基板の非貫通 穴の内周表面には金属薄膜からなる反射膜が、白色光に対して反射効率の良い、 銀、ニッケル、アルミ-ユームのいずれかの金属薄膜で形成されていることが好ましい
[0012] さらに、本発明によれば、前記に記載したチップ部品型発光装置、又は、配線基板 において、前記ベース基板とその上面に積層接着した前記リフレタター基板の端面 には、更に、前記両基板を貫通して貫通穴が複数形成され、発光素子を搭載した後 、前記両基板の貫通穴の略中心に沿って切断されると共に、当該貫通穴の内周に は、前記ベース基板の貫通穴の周辺部に形成された前記配線パターンの一部 (発 光素子接続ランド)と、それぞれ、電気的に接続された導体層が形成されており、前 記発光素子を外部に接続するための端子電極を備えていることが好ましい。
[0013] また、本発明によれば、前記に記載したチップ部品型発光装置、又は、前記に記載 した配線基板において、前記端子電極では、前記ベース基板とその上面に積層接 着した前記リフレタター基板の両基板を貫通している貫通穴の前記リフレタター基板 の上端面、又は前記ベース基板の下端面のいずれか一方が閉鎖部材で閉口された 非貫通穴が形成され、発光素子を搭載した後、前記両基板の非貫通穴の略中心に 沿って切断して端子電極とすることが好まし 、。
[0014] 力!]えて、本発明によれば、前記に記載したチップ部品型発光装置、又は、配線基 板において、前記ベース基板の非貫通穴が、一つの非貫通穴の内部に複数個の発 光素子を搭載する Φ 2. 0〜6. 0の非貫通穴が形成されていることが好ましい。
[0015] そして、本発明によれば、前記に記載したチップ部品型発光装置、又は、配線基板 において、前記ベース基板の上面に積層接着したリフレタター基板に形成された貫 通穴の内周の反射面が、当該ベース基板の底面より上端面が広がっているテーパ 一形状であること (テーパー角度 90°〜 120° )が好まし 、。
発明の効果
[0016] 上述したように、本発明によれば、高い光出力をより変換効率よく得ることが可能な チップ部品型発光装置と共に、そのための配線基板が提供されるという優れた効果 を発揮する。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明す る。
[0018] まず、図 1は、本発明の一実施の形態になるチップ部品型発光装置、及び、そのた めの配線基板を示す。このチップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板は、 図からも明らかなように、外形を略正方形の板状に形成されており、基本的には、ベ ース基板 10と、このベース基板の上面に積層接着したリフレタター基板 20と、そして 、複数の発光素子、例えば、本例では、 8個の発光ダイオード 30、 30· ··とによって構 成されている。なお、これら複数の発光素子である、 8個の発光ダイオード 30、 30· ·· は、上記ベース基板 10の略中央に形成された貫通穴 11の裏 (底)面に設けられて放 熱板を形成する厚い金属薄膜 12の表面上に、所定の位置に並べられて配置されて いる。なお、このベース基板 10に形成された貫通穴 11の内周面及び上記金属薄膜 12の表面には、後にも詳細に説明するが、例えば、銀などの金属薄膜からなる反射 膜 13が、一体に形成されている。
[0019] また、添付の図 2には、上記チップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板を 構成するベース基板 10だけを取り出して示しており、この図からも明らかなように、上 記ベース基板 10の上面には、その製造工程については後に詳細に説明する力 上 記複数の発光ダイオード 30、 30· ··を図示しない外部の駆動回路と電気的に接続す るための、所謂、配線パターン 14、 14· ··が、上記貫通穴 11を取り囲むように、それぞ れ、その周辺部に等間隔に配置されて形成されている。そして、図 1において、符号 15、 15· ··は、これら複数の発光ダイオード 30、 30· ··を上記配線パターン 14、 14· ·· との間で電気的に接続するための、例えば、ワイヤボンディングにより配線されたワイ ャを示している。
[0020] 一方、上記ベース基板 10の上面に積層接着したリフレタター基板 20にも、やはり、 その略中央部に貫通穴 21が形成されており、この貫通穴 21の内周面にも、やはり後 にその製造工程を詳細に説明するが、例えば、銀などの金属薄膜からなる反射膜 22 が形成されている。なお、この貫通穴 21は、上記ベース基板 10に形成された貫通穴 11の径よりも大きぐそのため、上記図 1から明らかなように、このリフレタター基板 20 を上記ベース基板 10の上面に積層接着した状態で、その貫通穴 21を介して、上記 ベース基板 10の上面に形成した配線パターン 14、 14· ··の一部が、より具体的には 、ベース基板 10の貫通穴 11の周辺部に形成された配線パターンの一部が露出して いる。即ち、ベース基板 10の上面にリフレタター基板 20を積層接着した基板に複数 の発光ダイオード 30、 30· ··を配置し、その後、上述したように、例えば、ワイヤボンデ イングなどにより、上記ベース基板 10の上面に形成された配線パターン 14、 14…と の間で、電気的に接続することが出来る。そのため、上記配線パターン 14、 14…と の間で電気的に接続するためのワイヤ 15、 15· · ·を、上記積層接着した二枚の基板( ベース基板 10及びリフレタター基板 20)の内部において、即ち、ワイヤ 15を、リフレタ ター基板 20の上面力も突出させることなぐ接続することが可能となる。
[0021] 更に、上記の図 1からも明らかなように、チップ部品型発光装置、及び、そのための 配線基板を構成するベース基板 10とリフレタター基板 20との各端面には、複数 (本 例では、 8 X 2= 16個)の端面電極 40、 40· · ·が形成されている。即ち、これら端面電 極 40、 40· · ·により、当該チップ部品型発光装置を、例えば、マザ一ボードなどの他 の基板上に搭載した際、基板上に形成された配線パターンと間の電気的な接続を図 ることが出来る。
[0022] 続いて、上記にその詳細構造を説明したチップ部品型発光装置、及び、そのため の配線基板において、特に、ベース基板 10をリフレタター基板 20上に積層接着して なる基板の製造方法について、以下、添付の図 3〜図 5を参照しながら説明する。
[0023] なお、添付の図 3は、上記したベース基板 10の製造方法を示しており、この図では 、ベース基板 10の製造過程の各段階における断面構造を示す。
[0024] まず、例えば、エポキシ榭脂等の絶縁材カもなる、厚さが約 0. 3mmのコア基材 30 0を用意し、その一方の面(図の例では上面)には、厚さが約 18 /z mの銅箔 310を付 着すると共に、他方の面(図の例では下面)には、厚さが約 25 μ mの接着シート 320 を張る(図 3 (a) )。次に、上記で用意した基材 300の表面には、上記貫通穴 11 (上記 図 1を参照)の位置に、例えば、 NCにより、例えば本例では、 φ 3. 1程度の穴を開け る(図 3 (b) )。その後、上記基材 300の下面、即ち、銅箔 310を付着した面とは反対 の面には、上記銅箔 310よりも厚い、例えば、厚さが約 70 mの銅箔 330を接着す る(図 3 (c) )。その後、端面電極 40、 40· · · (上記図 1を参照)を形成する位置に、例え ば、 φ 0. 6程度の穴を開け(図 3 (d) )、更に、その全体に、厚さ約 20 μ mの銅めつき 層 340を施す(図 3 (e) )。
[0025] 続、て、上記基材 300の上面、即ち、上記リフレタター基板 20とのボンディング (接 着)面に、例えばエッチングによって上記の銅箔 310を除去することにより、所定の回 路パターン 14を形成する(図 3 (f) )。その後、形成した所定の回路パターンの上から 、予め所定の位置に開口部を形成した接着シート 350を接着し(図 3 (g) )、もって、 上記ベース基板 10を得る。なお、上記により得られたベース基板 10の一例力 上記 の図 2に示されている。
[0026] 次に、添付の図 4には、上記リフレタター基板 20の製造方法を示しており、この図で も、やはり、上記リフレタター基板 20の製造過程の各段階における断面構造を示して いる。
[0027] まず、やはり、エポキシ榭脂等の絶縁材カもなる、厚さが約 0. 3mmのコア基材 400 を用意し、その両面に、厚さが約 25 mの接着シート 410、 420を付着する(図 4 (a) ) o続いて、上記基材 400の表面には、上記貫通穴 21 (上記図 1を参照)の位置に、 例えば、 NCにより、 5. 0程度の穴を開けると同時に、上記端面電極 40、 40· ··を形 成する位置にも、 0. 6程度の穴を開ける(図 4 (b) )。そして、上記基材 400の表( 上)面には、予め上記貫通穴 21の位置に φ 5. 0程度の穴を開けた銅箔 430を、一 方、その裏(下)面には、予め上記貫通穴 21と上記端面電極 40の位置に φ 5. 0程 度の穴を開けた銅箔 440を接着する(図 4 (c) )。その後、その全体に、厚さ約 の銅めつき層 450を施し(図 4 (d) )、更に、上記基材 300の表(上)面に形成された銅 箔 430をエッチングによって除去し、所定のパターンを形成し(図 4 (e) )、上記リフレ クタ一基板 20を得る。
[0028] 次に、上記により得られたリフレタター基板 20をベース基板 10上に積層して接着す る工程について、図 5を参照して説明する。なお、ここでも、積層接着して製造される リフレタター基板 20とベース基板 10とが、その製造過程における各段階での断面構 造により示されている。
[0029] まず、上記図 4 (e)で得られたリフレタター基板 20を、上記図 3 (g)で得られたベー ス基板 10上に積層する(図 5 (a) )。即ち、上記ベース基板 10の上面に接着された接 着シート 350の上に、リフレタター基板 20を積層して接着する。続いて、上記積層接 着したベース基板 10の下面に接着された厚さが約 70 mの銅箔 330を、やはり、ェ ツチングなどによって除去し、チップ部品型発光装置の半田面の回路を形成する(図 5 (b) )。その後、その全体に、例えば、厚さ約 のニッケル (Ni)層と厚さ約 0. 3 /z mの金 (Au)層と力もなる貴金属めつき層 510を施す(図 5 (c) )。更に、ベース基板 10の下面全体にマスキングテープ 520を貼り(図 5 (d) )、その全体に、銀 (Ag)層 53 0を、約 0. 3 mの厚さで施す(図 5 (e) )。その後、上記ベース基板 10の下面全体に 貼ったマスキングテープを剥離し(図 5 (f) )、もって、ベース基板 10をリフレクタ一基 板 20上に積層接着してなる基板を完成する。その後、更に、上記ベース基板 10の 貫通穴 11内において、複数の発光ダイオードを、その裏 (底)面に設けられた放熱板 12上に配置し、配線を行ってチップ部品型発光装置を得る。なお、以上に述べたェ 程では、多数の装置を同時に製作するため、その表面積の大きな基板を用い、多数 の基板を一体として作成する。そして、上記図 5 (f)における一点鎖線は、上記基板 内に複数の発光ダイオードを実装してチップ部品型発光装置を完成した後、個々の チップ部品として分離切断するための切断線を示している。
[0030] なお、上述した製造工程により得られたチップ部品型発光装置の配線基板によれ ば、添付の図 6にも示すように、上記基板を構成するベース基板 10の略中央部に形 成した貫通穴 11の裏 (底)面に設けられた放熱板 (金属薄膜) 12の上に、伝熱性の 高いモールド榭脂材 60を介して、上記複数の発光ダイオード 30、 30…を所定の位 置に固定する。その後、例えば、ワイヤボンディングにより配線が行われる。その際、 上記図 1からも明らかなように、発光ダイオードとの間で配線を施す配線パターン 14 、 14· ··が、二層に積層された基板の下方の基板である上記ベース基板 10の表(上) 面に形成されており、かつ、これら配線パターン 14、 14· ··の一部が、その上に接着さ れたリフレタター基板 20の表面に開口された貫通穴 21を介して露出されており、複 数の発光ダイオード 30、 30· ··の各々の電極は、これら配線パターン 14、 14…との間 でワイヤボンディングによって配線が行われる。なお、この図 6においても、配線され たワイヤが符号 15により示されている。
[0031] このように、上記の構成によれば、上記複数の発光ダイオード 30、 30· ··の電極と配 線パターン 14、 14· ··との間に配線されたワイヤ 15は、上記チップ部品型発光装置 の基板の表 (上)面、即ち、リフレタター基板 20の表 (上)面力も外部へ突出することなく 、基板内部に実装することが可能となる。すなわち、チップ部品型発光装置のかかる 構成によれば、発光ダイオード 30、 30· ··を基板上に搭載した後に、その配線部を保 護するために、その上部に透明榭脂を充填する必要もな 、。
[0032] 換言すれば、上記図 6に示すように、発光ダイオード 30、 30…を基板内部に実装 した状態で、チップ部品型発光装置として、例えば、表示パネル、液晶表示装置の ノ ックライト、照明装置などの光源として利用することが出来る。なお、上述したように 複数の発光ダイオード 30、 30…を搭載可能であることから、高い光出力が得られると 共に、このように、発光ダイオード 30の上面に透明榭脂を充填する必要がないことか ら、素子力 出射した光が当該透明榭脂によってその一部が吸収されることもなぐよ り変換効率の高いチップ部品型発光装置を得ることが出来る。カロえて、上述した発光 ダイオード 30の上面に透明榭脂を充填する必要がないことによれば、素子内部での 発熱が、その上面に充填された当該榭脂により周囲へ拡散されることから妨害され、 又は、当該榭脂内部に篕つてしまい、発光ダイオードの温度を上昇してしまう事態を 回避することが出来る。
[0033] また、上記図 6にも示すように、上記配線基板を構成するベース基板 10の上にはリ フレタター基板 20がー体に形成されており、カ卩えて、ベース基板 10に開口した貫通 穴 11の底面及びその内周面、及び、リフレタター基板 20に開口した貫通穴 21の内 周面には、上述したように、その全面に亘つて、ニッケル (Ni)層と金 (Au)層と力もな る貴金属めつき層 510が施され、更に、その表面には銀 (Ag)層 530 (厚さ約 1 m) からなる反射膜 13、 22が形成されている。このことから、ベース基板 10の貫通穴 11 の内部に設けられた複数の発光ダイオード 30、 30· ··から出射した光は、これら反射 膜 13、 22によって反射され、外部に漏出することなぐリフレタター基板 20に開口し た貫通穴 21の上部から導出される。即ち、複数の発光素子による高い光出力を、変 換効率良く得ることが可能となる。
[0034] 添付の図 7には、上記に示したチップ部品型発光装置、及び、そのための配線基 板の変形例を示す。図からも明らかなように、この変形例によれば、上述したチップ 部品型発光装置の構成において、更に、そのリフレタター基板 20の表(上)面に、例 えば、ガラスゃ榭脂などの透明な板状部材 70を取り付け、そして、この板状部材 70 の一部には、例えば、光を拡散するためのレンズ等の、所謂、光学素子を一体に形 成したものである。即ち、力かる構成によれば、上述した実施例と同様に、発光素子 の放熱性に優れると共に、複数の発光素子による高い光出力を、変換効率良く得る ことが可能となると共に、その出力光を拡散して出射することから、特に、表示パネル 、液晶表示装置のバックライト、照明装置などの光源として利用するチップ部品型発 光装置に適している。更に、力かる構造によれば、特に、板状部材 70により、装置の 外部からの異物が貫通穴 11、 21の内部に侵入し、例えば、ワイヤ 15間を短絡させ、 又は、破損し、もって発光ダイオード 30を破壊することから防止することが出来る。
[0035] 更に、添付の図 8には、上記に示したチップ部品型発光装置、及び、そのための配 線基板の他の変形例を示す。なお、図からも明らかなように、この変形例によれば、 上記ベース基板 10及びリフレタター基板 20に開口した貫通穴 11、 21の内部に、透 明な榭脂 80を充填し、その内部に搭載された複数の発光ダイオード 30、 30…及び その配線用のワイヤ 15を浸漬させて固化し、かつ、その外周面を、例えば、凸状に 形成し、もって、所謂、光学素子を一体に形成したものである。なお、かかる構成によ れば、複数の発光素子による高い光出力を、変換効率良く得ることが可能となると共 に、その出力光を拡散して出射することから、特に、表示パネル、液晶表示装置のバ ックライト、照明装置などの光源として利用するチップ部品型発光装置に適している。 また、装置の外部力 の異物の侵入に対し、ワイヤや発光ダイオード 30を安全に保 護することが可能となる。
[0036] なお、上記した図 7又は図 8に示した変形例において、例えば、上記ベース基板 10 に開口した貫通穴 11、 21の内部に配置する複数の発光ダイオード 30、 30· ··を青色 発光ダイオードとした場合、リフレタター基板 20の表 (上)面に取り付ける透明な板状 部材 70、又は、貫通穴 11、 21の内部に充填する透明な榭脂 80に、青色光を白色 光に変換する部材を混入することによれば、容易に、表示パネル、液晶表示装置の バックライト、照明装置などの光源として好ましい白色光が得られるチップ部品型発 光装置を得ることが出来る。なお、力かる部材としては、例えば、エポキシ榭脂に微細 なシリカ、 YAG蛍光体を混入したものが挙げられる。
[0037] また、上記のチップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板では、特に、上記 ベース基板 10とリフレタター基板 20とを積層してなる基板の各端面に形成された端 面電極 40、 40の構造によれば、その上端面を半円形の導体層 41で閉止されている ことから、上記透明な榭脂 80を充填する際、貫通穴 11、 21から外部へ漏れ出しても 、その電極面にまで及ぶことがなぐ確実に、端面電極 40、 40を得ることが出来る。
[0038] 更に、添付の図 9は、上記ベース基板 10に開口した貫通穴 11の内部において、そ の裏 (底)面に設けられた放熱板 (金属薄膜) 12の表面に、複数配置される発光ダイ オードの配列についての他の例が示されている。即ち、上記の実施例では、その一 例として、 8個の発光ダイオード 30、 30· ··が、それぞれ、 4行 2列に配置されている。 しかしながら、本発明は、上記の例に限定されることなぐこの図に示すように、上記 貫通穴 11の内周面に沿って配置することも可能である。あるいは、これら 8個の発光 ダイオードが、例えば、 1個のブロック 30'として供給される場合には、添付の図 10の ように、上記貫通穴 11の内部において、その放熱板 (金属薄膜) 12の表面のほぼ中 央部に配置することが出来る。更に、その他の方法で配列することも可能である。
[0039] 力!]えて、上記図 2には、上記チップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板に おいて、そのベース基板 10の上面に形成された複数の配線パターン 13、 13· ··の一 例が示されている。この図からも明らかなように、この実施例では、互いに隣接する配 線パターン 14、 14が電気的に接続されている。より具体的には、それぞれ、互いに 隣接する一対の発光ダイオードの「 +」及び「一」の電極に接続される配線パターン 力 「 +」「 +」「一」「一」の順に配列されていることを意味する。なお、かかる配線パタ ーン 13、 13· ··の配列によれば、基板内に配置した複数の発光ダイオード 30、 30· ·· をワイヤボンディングなどによって配線パターン 14、 14· ··との間で電気的に接続した 際、その後、配線されたワイヤ 15、 15同士が互いに近接し、又は、接触しても、同極 性であることから、短絡の発生から回避することが可能となると!/、う効果を発揮する。
[0040] なお、以上に種々述べた実施例においては、上記ベース基板 10及びリフレタター 基板 20に開口した貫通穴 11、 21は、円形であるとして説明したが、し力しながら、本 発明はそれにのみ限定されるものではなぐこれを、例えば、楕円形や方形に形成す ることも可能である。なお、その場合にも、上記と同様の効果が得られることは明らか であろう。また、上記の実施例においては、上記ベース基板 10及びリフレタター基板 20に開口した貫通穴 11、 21は、その内周面を垂直に形成するものとして説明したが 、これについても、やはり、本発明はそれにのみ限定されるものではなぐ例えば、基 材に貫通穴 11、 21を形成する際 (上記図 3 (b)又は図 4 (b)を参照)、例えば、テー パドリル等を利用することにより、その内周面を傾斜して形成することも可能である。
[0041] また、上記の説明では、上記の構成になるチップ部品型発光装置、及び、そのため の配線基板において、特に、そのベース基板 10の貫通穴 11の内部に配置される複 数の発光素子を、その一例として、 8個の発光ダイオード 30、 30· ··として説明した。し 力しながら、本発明はこれに限定されることなぐ 2個又はそれ以上の個数 (例えば、 好ましくは、 4個、 6個、 9語、 10個等)でもよぐまた、発光素子としては、上記の発光 ダイオードに限らず、その他の半導体発光素子でもよいことは、当業者であれば明ら かであろう。また、上記ベース基板 10の貫通穴 11の内部に配置される複数の発光素 子を、光の三原色である赤色、緑色、青色の発光ダイオードにより構成することも可 能である。また、その際、上記三色の発光ダイオードを組み合わせて上記ベース基 板 10の貫通穴 11内に配置することによれば、白色光を得ることが可能であり、あるい は、少なくともその 2種又はそれ以上を組み合わせ、もって、所望の色調の光を得るこ とも可能となる。
図面の簡単な説明
[0042] [図 1]本発明の一実施の形態になるチップ部品型発光装置、及び、そのための配線 基板の構成を示す拡大斜視図である。
[図 2]上記チップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板を構成するベース基 板の構造を示す拡大斜視図である。
[図 3]上記ベース基板の製造方法を示すための工程図であり、その製造過程の各段 階における断面構造を示す。
[図 4]上記リフレタター基板の製造方法を示すための工程図であり、その製造過程の 各段階における断面構造を示す。
[図 5]上記ベース基板の上面に上記リフレタター基板を積層接着して基板を製造する 方法を示す工程図であり、その製造過程の各段階における断面構造を示す。
[図 6]上記により得られた基板に複数の発光素子を搭載してなるチップ部品型発光 装置の構造を示す断面図である。
[図 7]上記チップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板の変形例による構造 を示す断面図である。
圆 8]上記チップ部品型発光装置、及び、そのための配線基板の他の変形例による 構造を示す断面図である。
圆 9]上記チップ部品型発光装置における発光素子の配列について他の例を示す 断面図である。
[図 10]上記チップ部品型発光装置における発光素子の配列について更に他の例を 示す断面図である。
符号の説明
10 ベース基板
11 貫通穴
12 放熱板 (厚い金属薄膜)
13 反射膜
14 配線パターン
15 配線用ワイヤ
20 リフレタター基板
21 貫通穴
22 反射膜
30 発光ダイオード
40 端面電極。

Claims

請求の範囲
[1] 発光素子を絶縁基板の内部に収納 '搭載したチップ部品型発光装置であって、当 該絶縁基板は、収納する発光素子を搭載するベース基板と、前記ベース基板の上 面に積層接着したリフレタター基板とを備えており、
前記ベース基板は、その一部に発光素子を内部に搭載する非貫通穴が形成され ると共に、このベース基板の上端周辺部には前記の発光素子を電気的に接続するた めの配線パターンが形成されており、更に、前記非貫通穴の底面には、前記配線パ ターンを形成する金属薄膜より厚さの厚い放熱導体が形成されており、
前記リフレタター基板は、前記ベース基板に形成された非貫通穴を塞がず、前記 非貫通穴よりも径の大きな貫通穴が形成されており、その内周表面には金属薄膜か らなる反射膜が形成されると共に、当該リフレタター基板を前記ベース基板の上面に 配置した際、そのリフレタター基板の貫通穴底面に露呈して、前記ベース基板の非 貫通穴の上端周辺部に配線パターンの一部 (発光素子接続ランド)が形成されてい ることを特徴とするチップ部品型発光装置。
[2] 前記請求項 1に記載したチップ部品型発光装置にお!、て、前記リフレタター基板の 貫通穴の内周表面、又は前記ベース基板の非貫通穴の内周表面には金属薄膜から なる反射膜が、白色光に対して反射効率の良い、銀、ニッケル、アルミ-ユームのい ずれかの金属薄膜で形成されていることを特徴とするチップ部品型発光装置。
[3] 前記請求項 1に記載したチップ部品型発光装置にお!、て、前記ベース基板とその 上面に積層接着した前記リフレタター基板の端面には、更に、前記両基板を貫通し て貫通穴が複数形成され、発光素子を搭載した後、前記両基板の貫通穴の略中心 に沿って切断されると共に、当該貫通穴の内周には、前記ベース基板の貫通穴の周 辺部に形成された前記配線パターンの一部 (発光素子接続ランド)と、それぞれ、電 気的に接続された導体層が形成されており、前記発光素子を外部に接続するための 端子電極を備えていることを特徴とするチップ部品型発光装置。
[4] 前記請求項 3に記載したチップ部品型発光装置において、前記配線基板の端子 電極では、前記ベース基板とその上面に積層接着した前記リフレタター基板の両基 板を貫通して 、る貫通穴の前記リフレタター基板の上端面、又は前記ベース基板の 下端面のいずれか一方が閉鎖部材で閉口された非貫通穴が形成され、発光素子を 搭載した後、前記両基板の非貫通穴の略中心に沿って切断して端子電極とすること を特徴とするチップ部品型発光装置。
[5] 前記請求項 1に記載したチップ部品型発光装置にお!、て、前記ベース基板の非貫 通穴が、一つの非貫通穴の内部に複数個の発光素子を搭載する Φ 2. 0〜6. 0の非 貫通穴が形成されていることを特徴とするチップ部品型発光装置。
[6] 前記請求項 1に記載したチップ部品型発光装置にお!、て、前記ベース基板の上面 に積層接着したリフレタター基板に形成された貫通穴の内周の反射面が、当該べ一 ス基板の底面より上端面が広がっているテーパー形状であることを特徴とするチップ 部品型発光装置。(テーパー角度 90°〜120° )
[7] 発光素子を絶縁基板の内部に収納 ·搭載するための配線基板であって、収納する 発光素子を搭載するベース基板と、前記ベース基板の上面に積層接着したリフレタ ター基板とを備えており、
前記ベース基板は、その一部に発光素子を内部に搭載する非貫通穴が形成され ると共に、このベース基板の上端周辺部には前記の発光素子を電気的に接続するた めの配線パターンが形成されており、更に、前記非貫通穴の底面には、前記配線パ ターンを形成する金属薄膜より厚さの厚い放熱導体が形成されており、
前記リフレタター基板は、前記ベース基板に形成された非貫通穴を塞がず、前記 非貫通穴よりも径の大きな貫通穴が形成されており、その内周表面には金属薄膜か らなる反射膜が形成されると共に、当該リフレタター基板を前記ベース基板の上面に 配置した際、そのリフレタター基板の貫通穴底面に露呈して、前記ベース基板の非 貫通穴の上端周辺部に配線パターンの一部 (発光素子接続ランド)が形成されてい ることを特徴とする配線基板。
[8] 前記請求項 7に記載した配線基板において、前記リフレタター基板の貫通穴の内 周表面、又は前記ベース基板の非貫通穴の内周表面には金属薄膜からなる反射膜 力 白色光に対して反射効率の良い、銀、ニッケル、アルミ-ユームのいずれかの金 属薄膜で形成されて!ゝることを特徴とする配線基板。
[9] 前記請求項 7に記載した配線基板において、前記ベース基板とその上面に積層接 着した前記リフレタター基板の端面には、更に、前記両基板を貫通して貫通穴が複 数形成され、発光素子を搭載した後、前記両基板の貫通穴の略中心に沿って切断さ れると共に、当該貫通穴の内周には、前記ベース基板の貫通穴の周辺部に形成さ れた前記配線パターンの一部 (発光素子接続ランド)と、それぞれ、電気的に接続さ れた導体層が形成されており、前記発光素子を外部に接続するための端子電極を 備えて 、ることを特徴とする配線基板。
[10] 前記請求項 9に記載した配線基板にお ヽて、前記端子電極では、前記ベース基板 とその上面に積層接着した前記リフレタター基板の両基板を貫通している貫通穴の 前記リフレタター基板の上端面、又は前記ベース基板の下端面のいずれか一方が閉 鎖部材で閉口された非貫通穴が形成され、発光素子を搭載した後、前記両基板の 非貫通穴の略中心に沿って切断して端子電極とすることを特徴とする配線基板。
[11] 前記請求項 7に記載した配線基板において、前記ベース基板の非貫通穴が、一つ の非貫通穴の内部に複数個の発光素子を搭載する Φ 2. 0〜6. 0の非貫通穴が形 成されて!/ゝることを特徴とする配線基板。
[12] 前記請求項 7に記載した配線基板において、前記ベース基板の上面に積層接着し たリフレタター基板に形成された貫通穴の内周の反射面力 当該ベース基板の底面 より上端面が広がっているテーパー形状であることを特徴とする配線基板。(テーパ 一角度 90°〜120° )
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