JP2002009347A

JP2002009347A - Ｌｅｄ光源およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002009347A
Application number: JP2000191101A
Authority: JP
Inventors: Masataka Tejima; 聖貴手島; Hiroshi Mitsumizo; 宏三溝; Toshinobu Kuroyama; 俊宣黒山; Takuya Ishida; 卓也石田; Hideo Yanagisawa; 英夫柳澤; Yusuke Kikukawa; 祐介菊川
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Koha Co Ltd; KANTO KASEI KOGYO KK
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Koha Co Ltd; KANTO KASEI KOGYO KK
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: JP4601128B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発光効率が高く、生産性に優れ、高精度で、
封止部材の形状や材質の自由度が高いＬＥＤ光源および
その製造方法を提供する。【解決手段】この装置は、マザー基板２上に、サブマ
ウント基板３を介して複数のＬＥＤチップ４を搭載した
ものでり、ＬＥＤチップ４は、サブマウント基板３に対
向する面側に正負一対の電極４ａ，４ｂを有し、一対の
電極４ａ，４ｂがメッキによって形成された一対のバン
プ３７ａ，３７ｂを介してサブマウント基板３に接続さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にＬＥＤ
（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップを搭
載したＬＥＤ光源およびその製造方法に関し、特に、発
光効率が高く、生産性に優れ、高精度で、封止部材の形
状や材質の自由度が高いＬＥＤ光源およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＥＤ光源として、例えば、特開
平１１−１６８２３５号公報に示されるものがある。

【０００３】図９は、そのＬＥＤ光源を示す。このＬＥ
Ｄ光源は、基材１０１上に正負一対のリード１１０Ａ，
１１０Ｂが形成されたＬＥＤ搭載用基板１００と、一対
のリード１１０Ａ，１１０Ｂに、基板製作工程とは別工
程にて個々に形成された金，はんだ等からなる一対のバ
ンプ１２０ａ，１２０ｂを介して接続されたＬＥＤチッ
プ１３０と、ＬＥＤチップ１３０を封止する透明樹脂１
４０と、アンダーフィル樹脂１５０とを有する。一対の
リード１１０Ａ，１１０Ｂは、基材１０１の表面１０１
ａから側面１０１ｂを経て裏面１０１ｃに延在して形成
されている。ＬＥＤチップ１３０は、光出射面となる上
面１３０ａと反対側の下面１３０ｂには反射層１３１、
および図示しない正負一対の電極が形成されており、一
対の電極は一対のバンプ１２０ａ，１２０ｂを介して一
対のリード１１０Ａ，１１０Ｂに接続されている。ま
た、ＬＥＤチップ１３０が搭載されたＬＥＤ搭載用基板
１００をメイン基板上に実装する場合は、ＬＥＤチップ
１３０の上面１３０ａを吸着したのではバンプ１２０
ａ，１２０ｂが剥離されるおそれがあることから、ある
程度の硬度を有する透明樹脂１４０の平坦な上面を吸着
してハンドリングしている。このような構成によれば、
ＬＥＤチップ１３０の光出射面には電極を設けていない
ため、発光効率の向上が図れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＬＥＤ
光源によると、バンプは、金、はんだ等の細線を球状に
し、バンプボンダーによって一つ一つ圧接して形成され
るなど、生産性が悪く、また、ボールバンプを形成する
際にリードパターンを基準に位置決めしているため、リ
ードパターンのエッジのだれやパターンずれ等により位
置精度が出し難い。また、ＬＥＤチップが搭載されたＬ
ＥＤ搭載用基板をハンドリングするために、ある程度の
硬度を有し、上面が平坦な透明樹脂１４０を予め設けな
ければならないため、透明樹脂の形状や材質が制限され
る。

【０００５】従って、本発明の目的は、発光効率が高
く、生産性に優れ、高精度のＬＥＤ光源およびその製造
方法を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、封止部材の形状や材質の自由度が高いＬＥＤ光源お
よびその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、絶縁基材の裏面に形成された正負一対の裏
リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リー
ドに一対の金属接続部によって接続された正負一対の表
リードを有する基板と、前記基板に対向する面側に正負
一対の電極を有し、前記一対の電極が一対の接合用バン
プを介して前記基板の前記一対の表リードに接続された
ＬＥＤチップとを備え、前記一対の接合用バンプは、メ
ッキによって前記一対の表リード上に形成されたことを
特徴とするＬＥＤ光源を提供する。上記構成によれば、
複数のＬＥＤチップからの光は、電極が設けれていない
光出射面から出射される。また、一対の接合用バンプを
メッキによって形成することにより、生産性が向上し、
基板の外形あるいは合せ穴を基準とすることができるの
で、高い位置精度が得られる。「一対の接合用バンプ」
には、正負の極にそれぞれ１つのバンプを用いた場合に
限らず、一方の極に１つ、他方の極に複数のバンプを用
いた場合や、正負の極にそれぞれ複数のバンプを用いた
場合が含まれる。

【０００７】本発明は、上記目的を達成するため、絶縁
基材の裏面に正負一対の裏リード、および前記絶縁基材
の表面に前記一対の裏リードに一対の金属接続部により
接続された正負一対の表リードを複数組有する集合基板
を形成し、前記集合基板の複数組の前記一対の表リード
に一対の接合用バンプをそれぞれ形成し、１つの面側に
正負一対の電極を有する複数のＬＥＤチップを、前記一
対の電極を前記一対のバンプに接続して前記集合基板上
に搭載し、前記複数のＬＥＤチップを搭載された前記集
合基板をＬＥＤチップ毎に分割することを特徴とするＬ
ＥＤ光源の製造方法を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の実施
の形態に係るＬＥＤ光源を適用したＬＥＤ面発光装置を
示し、図１（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図
（ｃ）は底面図、図２（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大
図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＢ部拡大図、図２（ｃ）
はＬＥＤチップの底面図である。

【０００９】このＬＥＤ面発光装置１は、表面２ａおよ
び裏面２ｂに配線パターンが形成されたマザー基板２を
有する。

【００１０】このマザー基板２の表面２ａには、図１
（ａ），（ｂ）、および図２に示すように、サブマウン
ト基板３を介して列状に配置された複数のＬＥＤチップ
４と、各ＬＥＤチップ４を封止する透明樹脂からなる複
数の封止部材５と、マザー基板２の表面２ａに配置され
たスペーサ６と、ＬＥＤチップ４からの光を図１（ａ）
において上方に反射するリフレクタ７と、内部を保護す
るとともに、ＬＥＤチップ４からの光を透過させる透明
板８と、この装置１全体を保護するカバー９とを設けて
いる。なお、サブマウント基板３、ＬＥＤチップ４およ
び封止部材５によりＬＥＤ光源を構成する。

【００１１】このマザー基板２の裏面２ｂには、図１
（ｃ）に示すように、後述するＬＥＤ駆動回路を構成す
る複数の抵抗素子１０と、１つのツェナーダイオード１
１とを設けている。なお、図１において左側の１２Ａ，
１３Ａと右側の１２Ｂ，１３Ｂは複数のＬＥＤチップ４
に電圧を印加するための接続端子であり、本装置１組み
付け時の配線引き出し方向に応じて左右の接続端子１２
Ａ，１３Ａ，１２Ｂ，１３Ｂを使い分けるようにしてい
る。

【００１２】複数のＬＥＤチップ４は、図１（ａ）に示
すように、マザー基板２上にサブマウント基板３を介し
て縦方向に４個、横方向に１２個の計４８個配列されて
いる。ＬＥＤチップ４は、フリップチンプボンディング
（ＦＣＢ）によってサブマウント基板３に搭載されてい
る。ＬＥＤチップ４は、透明の絶縁体であるサファイア
基板上に窒化ガリウム等の半導体層を積層させ、図２に
示すように、チップ４の下面４ｂとなる半導体層の表面
に正電極４０ａと負電極４０ｂを形成したものであり、
チップ４の上面４ａとなるサファイア基板の底面が光出
射面となる。本実施の形態では、例えば、３８０ｎｍの
波長を有する紫外線を発光するＧａＮ（窒化ガリウム）
系の半導体を用いる。

【００１３】マザー基板２は、基材の表面２ａおよび裏
面２ｂに配線パターンを印刷したものである。マザー基
板２の基材は、サブマウント基板３の実装の際に、変形
や強度低下を起こさないように耐熱性と低膨張係数を有
し、さらに、ＬＥＤチップ４の発光波長（例えば、紫外
線の波長）に対して高い光反射率と低い光吸収率を有す
る材料が好ましい。このような材料として、例えば、紫
外線に対して４２％程度の高い光反射率を有するガラス
エポキシ樹脂等を用いることができる。また、マザー基
板２よりもＬＥＤチップ４に近いサブマウント基板３の
基材として、紫外線に対して４２％程度の高い光反射率
を有する材料を用いた場合には、それよりも光反射率の
低い１０〜２２％程度のガラスエポキシ樹脂等を用いて
もよい。この他に、放熱性と強度を重視する場合は、ア
ルミニュウム等の金属、アルミナ等のセラミックスを用
いることもできる。

【００１４】封止部材５は、ＬＥＤチップ４を所定の外
形形状で封止することにより、ＬＥＤチップ４が発する
光に所定の配光特性を付与するものである。また、封止
部材５は、ＬＥＤチップ４の発光波長に対して耐久性を
有する透明樹脂材料が好ましい。例えば、紫外線に対し
てはシリコーンを用いることができる。

【００１５】スペーサ６は、図２（ａ）に示すように、
複数のＬＥＤチップ４が配置される位置に複数の円形の
開口６ａが設けられ、例えば、シリコーンゴム等の弾性
を有する部材から形成されている。スペーサ６は、カバ
ー９によってリフレクタ７とマザー基板２との間で挟持
されているので、装置１内部が密閉され、装置１内部に
対する防塵・防湿を図ることができる。また、このよう
な構成により、透明板８等の各部品の厚み方向のばらつ
きあるいは誤差を吸収し、装置１全体のゆがみやソリ等
を防止あるいは緩和することができ、さらに、ガラスか
らなる透明板８をカバー９とともに保護することができ
る。

【００１６】リフレクタ７は、ＬＥＤチップ４に対応す
る位置に開口７ａ有し、その開口の７ａ周囲は図２
（ａ）に示すようにコーン状の反射面７ｂを形成してい
る。このリフレクタ７は、湿度・熱・紫外線等に対する
十分な耐候性を有し、ＬＥＤチップ４の発光波長に対し
て高い光反射率を有する材料から形成するのが好まし
い。本実施の形態では、図１（ａ），（ｂ）および図２
（ａ）に示すように、銅，スレンレス等からなる金属板
を絞り加工してＬＥＤチップ４に対応する位置に開口７
ａ有し、その開口の７ａ周囲はコーン状の反射面７ｂを
形成し、表面に高い光反射率を有するような処理、例え
ば、光沢Ｎｉメッキを施している。このようなリフレク
タ７を設けることにより、チップ４から透明体８に向う
方向（前方向）に対する光量を更に向上させることがで
きる。なお、リフレクタ７は、樹脂に金属をメッキある
いは蒸着してもよい。これにより、全体が金属の物に比
べての軽量化が図れる。また、リフレクタ７は、樹脂等
の基体に薄い金属カバーを接合したものでもよい。これ
により、金属カバーを薄い金属板の絞り加工等の工法に
よって形成することが可能であるため、材料コスト・加
工コストが安く、全体が金属の物に比べての軽量化も図
れる。

【００１７】透明板８は、ＬＥＤチップ４の発光波長
（例えば紫外線の波長）に対して高透過率を有する材料
から形成されていることが好ましい。このような材料と
して、例えば、ガラスを用いることができる。

【００１８】カバー９は、図１（ａ）に示すように、４
つのＬＥＤチップ４に対応した細長形状を有する複数の
開口９ａを有する。カバー９は、耐候性と機械的強度を
有する材料から形成することが好ましい。このような材
料として、例えば、鋼材、アルミニウム等の金属板を用
いることができる。

【００１９】抵抗素子１０は、図１（ａ），（ｃ）に示
すように、マザー基板２の裏面２ｂであって各ＬＥＤチ
ップ４から均等に距離が離れるようにＬＥＤチップ４の
間に配置されている。これにより、抵抗素子１０の発熱
がＬＥＤチップ４の出力低下・信頼性低下に影響しない
ようになり高信頼性が得られる。抵抗素子１０は、各Ｌ
ＥＤチップ４のＶＦ差による電流のばらつきを緩和する
とともに、各ＬＥＤチップ４への電流の制限を行うもの
である。

【００２０】図３は、ＬＥＤチップ４のＦＣＢによる搭
載構造を示す。サブマウント基板３は、基材３１を有
し、この基材３１の表面３１ａに、同図（ａ）に示すよ
うに、正リード３２ａおよび負リード３２ｂを形成し、
基材３１の裏面３１ｂに、同図（ｅ）に示すように、正
リード３３ａおよび負リード３３ｂを形成し、表面３１
ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂと裏面３１ｂ
の正リード３３ａおよび負リード３３ｂとをスルーホー
ルめっき３４ａ，３４ｂによって各々接続し、表面３１
ａの正リード３２ａに正極側であることを表示する正極
性表示部３５を延在して形成している。また、表面３１
ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂには、表面３
１ａのＬＥＤチップ４が搭載される領域以外の領域に電
圧を印加してＬＥＤチップ４の特性を検査するための一
対の三角形の検査用領域３８ａ，３８ｂを有する。これ
らのリード３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ、および正
極性表示部３５は、エッチング法等の通常の半導体製造
技術における電極配線技術を使用して形成され、例え
ば、Ｃｕ＋Ｎｉ等の下地金属層にＡｕ等の金属めっき層
を積層して形成される。また、基材３１の表面３１ａの
正リード３２ａおよび負リード３２ｂの対角線上に、一
対のＡｕからなる位置認識用メッキバンプ３６ａ，３６
ｂを形成し、表面３１ａの正リード３２ａおよび負リー
ド３２ｂにＡｕからなる搭載用メッキバンプ３７ａ，３
７ｂを各々形成している。搭載用メッキバンプ３７ａ，
３７ｂは、同図（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ４の
搭載前は、超音波によるボンディングの際の超音波振動
方向１６に垂直な方向に長い楕円、長円等の形状を有し
ており、ＬＥＤチップ４の搭載後は、同図（ｄ）に示す
ように、円形となるようにしている。これらのメッキバ
ンプ３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは、例えば、ホト
リソグラフィ法等によって一括形成される。搭載用メッ
キバンプ３７ａ，３７ｂを同図（ｃ）に示すような形状
とすることにより、ショートを防止しながら、接合面積
を大きくして接合強度の向上を図ることができる。な
お、表面３１ａのＬＥＤチップ４が搭載される領域以外
の領域は、一対の搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを
介してＬＥＤチップ４が搭載されたサブマウント基板３
をハンドリングするための吸着面となる。

【００２１】基材３１は、ＬＥＤチップ４の実装の際
に、変形や強度低下を起こさないように耐熱性と低膨張
係数を有し、さらに、ＬＥＤチップ４の発光波長（例え
ば、紫外線の波長）に対して高い光反射率と低い光吸収
率を有する材料が好ましい。このような材料として、例
えば、紫外線に対して４２％程度の高い光反射率を有す
るガラスエポキシ樹脂等を用いることができる。この他
に、要求される特性に応じて他の樹脂やセラミックス等
の絶縁体を用いてもよい。

【００２２】図４は、マザー基板２の表面２ａの配線パ
ターンを示す。配線パターン２０は、エッチング法等の
通常の半導体製造技術における電極配線技術を使用して
形成され、例えば、Ｃｕ＋Ｎｉ等の下地金属層にＡｕ等
の金属めっき層を積層して形成される。サブマウント基
板３が搭載される位置には、同図（ｂ）に示すように、
サブマウント基板３の裏面３１ｂの正リード３３ａおよ
び負リード３３ｂがそれぞれ銀ペーストを介して接続さ
れる一対の接続領域２０ａ，２０ｂが形成されている。
また、マザー基板２の表面２ａのサブマウント基板３が
搭載される以外のスペースの複数の個所（本実施の形態
では３個所）に、同図（ｃ）に示すように、テスト用の
接続領域２０ａ，２０ｂが形成されている。

【００２３】図５は、ＬＥＤ駆動回路を示す。このＬＥ
Ｄ駆動回路は、同図に示すように、複数のＬＥＤチップ
４のアノードに接続された接続端子１２と、複数のＬＥ
Ｄチップ４に抵抗素子１０を介して接続された複数のＬ
ＥＤチップ４と、複数のＬＥＤチップ４のカソードに接
続された接続端子１３と、過電圧を防止するツェナーダ
イオード１１とを備えている。なお、ツェナーダイオー
ド１１は、これに限定されず、アバランシェダイオー
ド、その他のダイオードを用いることができる。

【００２４】図６〜図８は、本実施の形態の製造方法を
示す。まず、多数個取り用サブマウント集合基板３０を
準備する（ＳＴ１）。すなわち、図６（ａ），（ｂ）、
および図７（ａ）に示すように、サブマウント集合基板
３０の基材の表面に正リード３２ａおよび負リード３２
ｂを形成し、裏面に正リード３３ａおよび負リード３３
ｂを形成し、表面の正リード３２ａおよび負リード３２
ｂと裏面の正リード３３ａおよび負リード３３ｂとをス
ルーホールめっき３４ａ，３４ｂによって各々接続す
る。次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト１４を塗
布し、同図（ｃ）に示すように、穴１５ａを有するマス
ク１５の上から紫外線（ＨＶ）を照射し、同図（ｄ）に
示すように、レジスト１４に穴１４ａを形成する。次
に、同図（ｅ）に示すように、レジスト１４の穴１４ａ
内に搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを形成する。こ
のとき、同時に位置認識用メッキバンプ３６ａ，３６ｂ
も形成する。次に、同図（ｆ）に示すように、レジスト
１４を除去する。このようにして基材にリード３２ａ，
３２ｂ，３３ａ，３３ｂとメッキバンプ３６ａ，３６
ｂ，３７ａ，３７ｂが形成されたサブマウント集合基板
３０が完成する。

【００２５】次に、サブマウント集合基板３０上にフリ
ップチップとしてのＬＥＤチップ４をフリップチップボ
ンディングし、ＬＥＤチップ４を封止部材５によって封
止し（ＳＴ２）、専用の検査装置によって各ＬＥＤチッ
プ４の光量等の特性検査を行う（ＳＴ３）。このとき、
不良のＬＥＤチップ４にはマーキングを行う。次に、サ
ブマウント集合基板３０をＬＥＤチップ４毎に分割して
複数のサブマウント基板３を製作する（ＳＴ４）。

【００２６】一方、複数のサブマウント基板３を搭載さ
れるマザー基板２を準備する（ＳＴ１０）。ここでは、
マザー基板２の基材に配線パターン２０が形成される。
次に、マザー基板２に抵抗素子１０、ツェナーダイオー
ド１１等の回路部品を実装する（ＳＴ１１）。

【００２７】次に、上記工程ＳＴ１１で製作されたマザ
ー基板２上に上記工程ＳＴ４で製作された複数のサブマ
ウント基板３を搭載する（ＳＴ１２）。ＬＥＤチップ４
上にシリコンで封止する（ＳＴ１３）。マザー基板２
に、スペーサ６、リフレクタ７、透明板８およびカバー
９を組み込んでＬＥＤ面発光装置１を組み立て（ＳＴ１
４）、装置１全体の検査（ＳＴ１５）で終了する。

【００２８】上記実施の形態によれば、ＬＥＤチップ４
がＦＣＢ実装されたサブマウント基板３は、多数個取り
用サブマウント集合基板３０上に多数のＬＥＤチップ４
をＦＣＢ実装し、それを分割することによって製作して
いるので、生産性が向上し、コスト低減を図ることがで
きる。また、サブマウント集合基板３０上に高密度で一
括して多数のバンプを形成することにより、メッキバン
プ工程を短縮化できるので、これによってもサブマウン
ト基板３の製造コストを低減することができる。また、
加熱以外に加圧等の他のストレスが加わるＬＥＤチップ
４のＦＣＢ実装をサブマウント基板３に対して行ってい
るので、マザー基板２への搭載部品やマザー基板２の材
質の選択の自由度が大きくなる。また、サブマウント集
合基板３０のサイズを統一することにより、ＦＣＢ実装
用の高精度な治具を統一することができる。また、サブ
マウント基板３をマザー基板２に実装しているので、汎
用のハンドリングマシンの使用が可能となり、ハンドリ
ングし易くなる。また、バンプをメッキによって形成す
ることにより、生産性が向上し、サブマウント基板３の
外形（あるいは合せ穴）を基準とすることができるの
で、高い位置精度が得られる。また、超音波振動により
搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂとＬＥＤチップ４を
接合すると、搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂは、超
音波振動方向に長くなるが、予めその分を考慮して超音
波振動方向に垂直な方向に長い形状とすることにより、
短絡を防止することが可能となる。また、サブマウント
基板３を小型化してＬＥＤチップサイズに限りなく近づ
けた場合には、ＩＣ等で言うチップサイズパッケージ
（ＣＳＰ）製作が可能になる。また、フリップチップボ
ンダという特殊で高価な設備類がない工程でも、マウン
ター・ダイボンダー等の一般設備による利用が可能にな
る。また、形状・形態などの都合からフリップチップボ
ンダーとその周辺治具類との関連で、直接搭載すること
が困難な実装パッケージヘの応用も可能になる。また、
サブマウント基板３の表面３１ａにＬＥＤチップ４が搭
載されたサブマウント基板３をハンドリングするための
吸着面を有しているので、モールドレスでのハンドリン
グ（後工程のダイスボンド等）が可能になる。また、ダ
イスボンド・マウント後での樹脂封止が可能であるの
で、シリコーン系の非常に柔らかく機械でのハンドリン
グが困難な樹脂による直接モールドが可能になる。ま
た、ケース９、リフレクタ７などの形状や、サブマウン
ト基板３のスペースにとらわれない形状での樹脂封止が
できる。また、特性検査を集合状態で行うことができる
ため、検査工数の低減も可能である。また、ＧａＮ系の
ＬＥＤチップを多数個使用したＬＥＤ面発光装置におい
てＦＣＢ方式のベアチップ実装を行っているので、発光
効率の向上を図ることができる。また、マザー基板２お
よびサブマウント基板３は、搭載するＬＥＤチップ４の
発光波長に対して、光反射率が高く、かつ光吸収率の少
ない材料を使用しているので、発光効率が高くなり、低
電力化が図れる。また、ＬＥＤ駆動回路の入力側にツェ
ナーダイオード１１を設けているので、ＧａＮ系ＬＥＤ
チップ４の静電耐圧が低いことによる静電破壊を防ぐこ
とができる。また、光量テストを含む特性検査を行った
後、マザー基板２上にＬＥＤチップ４がＦＣＢ実装され
たサブマウント基板３を実装できるので、予め単体での
選別が容易になるため、面発光装置１としての光量ムラ
を緩和するための選別搭載が可能になり、リペアが不要
になる。また、マザー基板２上にＬＥＤチップ４がＦＣ
Ｂ実装されたサブマウント基板３を実装した後に封止部
材５をモールド形成しているので、実装後にその封止部
材５の形状や材質を決定することか可能となるため、そ
の形状や材質の選択性が拡がり、希望の配光特性が実現
しやすくなる。また、本面発光装置１は、全体がカバー
９により保護されているので、信頼性・機械的強度を確
保することができる。

【００２９】なお、本発明は、基板上にＦＣＢ実装され
たＬＥＤチップからリード線あるいはリードフレーム等
を導出するとともに、ＬＥＤチップを封止部材により封
止した単一のＬＥＤランプに適用してもよい。また、複
数のＬＥＤチップをマトリクス状に配列し、複数のＬＥ
Ｄチップを画像信号に応じて選択的に点灯させる画像表
示装置に適用してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のＬＥＤ光源
およびその製造方法によれば、複数のＬＥＤチップから
の光は、電極が設けれていない光出射面から出射される
ので、発光効率の向上を図ることができる。また、一対
の接合用バンプをメッキによって形成しているので、生
産性が向上し、高い位置精度が得られる。また、ＬＥＤ
チップが搭載された基板をハンドリングした後に封止部
材を設けることができるので、封止部材の形状や材質の
自由度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ光源を適用し
たＬＥＤ面発光装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は底面図である。

【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図
１（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）はＬＥＤチップの底面図
である。

【図３】本実施の形態のＦＣＢ構造を示し、（ａ）はＬ
ＥＤチップが搭載されたサブマウント基板の表面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ），（ｄ）はＬＥＤチップ搭載用
バンプの形状を示す図、（ｅ）はサブマウント基板の裏
面図である。

【図４】（ａ）はマザー基板の表面図、（ｂ）は（ａ）
のＤ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＥ部拡大図である。

【図５】本実施の形態のＬＥＤ駆動回路を示す図

【図６】（ａ），（ｂ）は本実施の形態のサブマウント
基板の製造工程を示す図である。

【図７】（ａ）〜（ｆ）は本実施の形態のサブマウント
基板の製造工程を示す図である。

【図８】本実施の形態のＬＥＤ面発光装置の製造工程を
示す図である。

【図９】従来のＬＥＤ光源を示す断面図である。

【符号の説明】

１ＬＥＤ面発光装置２マザー基板２ａ表面２ｂ裏面３サブマウント基板４ＬＥＤチップ４ａ正電極４ｂ負電極５封止部材６スペーサ６ａ開口７リフレクタ７ａ開口７ｂ反射面８透明板９カバー９ａ開口１０抵抗素子１１ツェナーダイオード１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ接続端子１４レジスト１４ａ穴１５マスク１５ａ穴２０配線パターン２０ａ，２０ｂ接続領域３０多数個取り用サブマウント集合基板３１ａ表面３１ｂ裏面３２ａ正リード３２ｂ負リード３３ａ正リード３３ｂ負リード３４ａ，３４ｂスルーホールめっき３５正極性表示部３６ａ，３６ｂ位置認識用メッキバンプ３７ａ，３７ｂ搭載用メッキバンプ３８ａ，３８ｂ検査用領域４０ａ正電極４０ｂ負電極１００基板１０１基材１０１ａ表面１０１ｂ側面１０１ｃ裏面１１０Ａ，１１０Ｂリード１２０ａ，１２０ｂバンプ１３０ＬＥＤチップ１３０ａ上面１３０ｂ下面１３１反射層１４０透明樹脂１５０アンダーフィル樹脂

フロントページの続き (72)発明者手島聖貴東京都練馬区東大泉四丁目26番11号株式会社光波内 (72)発明者三溝宏東京都練馬区東大泉四丁目26番11号株式会社光波内 (72)発明者黒山俊宣愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者石田卓也神奈川県横須賀市池田町４丁目４番地１号関東化成工業株式会社内 (72)発明者柳澤英夫神奈川県横須賀市池田町４丁目４番地１号関東化成工業株式会社内 (72)発明者菊川祐介神奈川県横須賀市池田町４丁目４番地１号関東化成工業株式会社内Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA42 CB15 DA09 DA41 DA78 5F044 KK01 KK17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基材の裏面に形成された正負一対の裏
リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リー
ドに一対の金属接続部によって接続された正負一対の表
リードを有する基板と、前記基板に対向する面側に正負一対の電極を有し、前記
一対の電極が一対の接合用バンプを介して前記基板の前
記一対の表リードに接続されたＬＥＤチップとを備え、前記一対の接合用バンプは、メッキによって前記一対の
表リード上に形成されたことを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項２】前記一対の接合用バンプは、前記一対の接
合用バンプが配列された方向に垂直な方向に長い楕円形
あるいは長円形を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ光
源。
【請求項３】前記一対の接合用バンプは、超音波振動に
よる接合の際の超音波振動方向に垂直な方向に長い楕円
形あるいは長円形を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ
光源。
【請求項４】前記一対の表リードは、前記一対の接合用
バンプに対して所定の位置関係を有する自動認識用のバ
ンプが前記一対の接合用バンプとメッキによって一括で
形成された構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項５】前記一対の表リードは、前記表面の前記Ｌ
ＥＤチップが搭載される領域以外の領域に電圧を印加し
て前記ＬＥＤチップの特性を検査するための一対の検査
用領域を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項６】前記ＬＥＤチップは、所定の外形形状によ
って前記ＬＥＤチップが発する光に所定の配光特性を付
与する透明樹脂からなる封止部材によって封止された構
成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項７】前記基板は、四角形状を有し、前記封止部材は、底面が前記基板の四角形状に対応した
四角形状を有し、先端部が球状を有する構成の請求項６
記載のＬＥＤ光源。
【請求項８】前記一対の金属接続部は、一対のスルーホ
ールめっきである構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項９】前記基板は、前記表面の前記ＬＥＤチップ
が搭載される領域以外の領域に、前記一対の接合用バン
プを介して前記ＬＥＤチップが搭載された前記基板をハ
ンドリングするための吸着面を有する構成の請求項１記
載のＬＥＤ光源。
【請求項１０】絶縁基材の裏面に正負一対の裏リード、
および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リードに一対
の金属接続部により接続された正負一対の表リードを複
数組有する集合基板を形成し、前記集合基板の複数組の前記一対の表リードに一対の接
合用バンプをそれぞれ形成し、１つの面側に正負一対の
電極を有する複数のＬＥＤチップを、前記一対の電極を
前記一対のバンプに接続して前記集合基板上に搭載し、前記複数のＬＥＤチップが搭載された前記集合基板をＬ
ＥＤチップ毎に分割することを特徴とするＬＥＤ光源の
製造方法。
【請求項１１】前記複数組の一対の接合用バンプの形成
は、メッキによって形成する構成の請求項１０記載のＬ
ＥＤ光源の製造方法。
【請求項１２】前記集合基板への複数組の前記一対の接
合用バンプの形成は、前記一対の接合用バンプに対して
所定の位置関係を有する自動認識用のバンプの形成を含
む構成の請求項１０記載のＬＥＤ光源の製造方法。
【請求項１３】前記複数組の一対の接合用バンプ、およ
び前記自動認識用のバンプの形成は、メッキによって一
括して形成する構成の請求項１２記載のＬＥＤ光源の製
造方法。
【請求項１４】前記複数のＬＥＤチップの前記集合基板
上への搭載は、所定の外形形状によって前記ＬＥＤチッ
プが発する光に所定の配光特性を付与する透明樹脂から
なる複数の封止部材によって前記複数のＬＥＤチップを
封止する工程を含む構成の請求項１０記載のＬＥＤ光源
の製造方法。