JP2008140921A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の発光面積を確保し、ボンディングワイヤにより互いに接続された電極パッドと半導体発光素子とがなす列間でのワイヤボンディングの接続信頼性を向上する。
【解決手段】複数の電極パッド5と複数の半導体発光素子11を、基板に被着された絶縁層3上に、基板の一辺2aが延びる方向に交互に配置して二次元配列する。パッド5と発光素子11がなす列L1，L2毎にそれらの列の一端をなす端部電極パッド7を、発光素子11とパッド5との間の間隔Ｃと同様な間隔Ｆで配置し、列内ボンディングワイヤ17で発光素子11とパッド5と端部電極パッド7とを接続する。一辺2aに直角な基板の他辺2b，2cが延びる方向に隣接した端部電極パッド７同士を列接続ボンディングワイヤ19で接続する。列L1，L2を、これらの列の発光素子11とパッド5と端部電極パッド7との間の間隔C、Fより広い離間距離Ｂを置いて、他辺2b，2cが延びる方向に並べる。他辺2b，2cが延びる方向に隣接した端部電極パッド７間の離間距離Ｇを間隔Ｃと同様に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）チップ等の半導体発光素子を発光させて照明をする照明装置に関する。

従来、縦横に列をなして二次元配列された複数のＬＥＤチップを直列又は並列に接続して、これらＬＥＤチップを発光させて、面状光源として用いる照明装置が知られている。この照明装置では、プリント基板に形成された導体パターン（配線パターン）上にＬＥＤチップをフリップチップ実装しているが、これに代えてワイヤボンディングにより実装してもよいことが示唆されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１９３３５７号公報（段落0002、0012−0020、0038、図１−図８）

特許文献１にはワイヤボンディングにより複数のＬＥＤチップを実装する技術は具体的に記載されていないため、この技術における諸問題についても当然に不明である。

ところで、本出願人は、装置基板の一面に被着した絶縁層上にＬＥＤチップと電極パッドとを交互に並べて設けるとともに、これらＬＥＤチップと電極パッドとが形成する列を複数設けて、ワイヤボンディングにより各列において隣接したＬＥＤチップと電極パッドを電気的に直列に接続し、又、これら各列が延びる方向と直交する方向に隣接し、かつ、各列の一端に位置された電極パッドをワイヤボンディングにより電気的に接続して、各ＬＥＤチップへの通電を可能とし、しかも、ＬＥＤチップ及びボンディングワイヤを透光性合成樹脂製からなる封止樹脂で封止した照明装置を開発した。この照明装置では、通電により各ＬＥＤチップを発光させて面状光源として用いることができる。

このような照明装置で、ＬＥＤチップと電極パッドとが形成する各列の相互間隔が、各列においてそれらの列が延びる方向に隣接しているＬＥＤチップと電極パッドとの間の間隔より狭い場合には、ＬＥＤチップの配置密度が高まる。そのため、発光密度が大きくなり発光を集中させることができるが、面状光源としてみた場合には発光面積が小さくなるので好ましくない。これとともに、ワイヤボンディングにおいて、既にＬＥＤチップと電極パッドとにボールボンディングにより接合されたボンディングワイヤが、隣接する列に対してワイヤボンディングをする際に邪魔になる恐れがある点でも好ましくない。

こうした事情により、ＬＥＤチップと電極パッドとが形成する各列の相互間隔は、各列においてそれらの列が延びる方向に隣接しているＬＥＤチップと電極パッドとの間の間隔より広くすればよい。しかし、この場合、ワイヤボンディングの信頼性が損なわれる恐れがあることが、本発明者により解明された。

すなわち、前記構成では、隣接している各列の端に位置している電極パッド同士を接続するための列接続用ボンディングワイヤの長さが、各列において隣接しているＬＥＤチップと電極パッドを接続するためのボンディングワイヤよりかなり長くなって、一般にボールボンディングをするのに適正なボンディングワイヤの長さとされている略1.5ｍｍ〜2.0ｍｍを超えてしまう。ボンディングワイヤが短すぎても、この逆に長すぎても、ボンディングツールの移動に伴うストレスがボンディングワイヤの接合部に加わり易く、この接合部にストレスが残留し易い。その上、各ＬＥＤチップの点灯と消灯に伴う封止樹脂の熱膨張と熱収縮により、この封止樹脂に埋め込まれているボンディングワイヤが動かされることは妨げられない。したがって、ボンディングワイヤの接合部に作用する力によって接合が不良な状態となり、電流供給が途絶える恐れが考えられる。

本発明の目的は、所望の発光面積を確保しつつ、ボンディングワイヤにより互いに接続された電極パッドと半導体発光素子とがなす列間でのワイヤボンディングの接続信頼性が向上される照明装置を提供することにある。

請求項１の発明は、絶縁層が被着された矩形状の装置基板と；前記絶縁層上に二次元配列された複数の電極パッドと；透光性の素子基板の一面に半導体発光層を有し前記素子基板の他面を前記絶縁層に接着して、前記装置基板の一辺が延びる方向に間隔的に配置されている複数の電極パッドと交互に配置された複数の半導体発光素子と；前記一辺が延びる方向に交互に配置された前記電極パッドと半導体発光素子がなす列毎に、それらの列の一端をなして、かつ、前記各列において隣接している前記半導体発光素子と電極パッドとの間の間隔と同様な間隔で前記絶縁層上に設けられた端部電極パッドと；前記各列において前記半導体発光素子とこの素子に隣接した電極パッド及び端部電極パッドを接続した列内ボンディングワイヤと；前記一辺に対して直角な前記装置基板の他辺が延びる方向に隣接した前記端部電極パッド同士を接続した列接続ボンディングワイヤと；前記電極パッド、半導体発光素子、端部電極パッド、列内ボンディングワイヤ、及び列接続ボンディングワイヤを封止する透光性の封止部材と；を具備する照明装置であって、前記各列が、これらの列において隣接している半導体発光素子と電極パッド及び端部電極パッドとの間の間隔より広い離間距離を置いて、前記装置基板の他辺が延びる方向に並べられているとともに、前記他辺が延びる方向に隣接した前記端部電極パッド間の離間距離を前記間隔と同様に設定したことを特徴としている。

請求項１の発明で、絶縁層は、絶縁材料からなり、明るさを高めるために光反射性能に優れた絶縁層、例えば白色を呈する絶縁層を用いることが好ましい。請求項１の発明で、装置基板は、絶縁材料で形成することもできるが、半導体発光素子からの放熱部材として機能できるように金属例えば銅やアルミニウム合金等で形成することもできる。

請求項１の発明で、「二次元配列された複数の電極パッド」とは、矩形状の装置基板の一辺が延びる方向及びこの一辺と直角な他辺が延びる方向の夫々に電極パッドが複数並べて配置されていることを指している。この場合、複数の電極パッドは規則正しく並べられていることが好ましい。請求項１の発明で、「間隔的に配置されている複数の電極パッド」とは、複数の電極パッドが等間隔又は製造上の誤差範囲で不等間隔に並べて配置されていることを指している。

請求項１の発明で、「半導体発光素子と電極パッドとの間の間隔と同様な間隔」とは、間隔が同じである態様を当然に含んでいるが、製造上の誤差範囲にある場合、言い換えれば、実質的に間隔が同じである態様も含んでいる。又、請求項１の発明で、「端部電極パッド間の離間距離を前記間隔と同様に設定して」とは、離間距離が、半導体発光素子と電極パッドとの間の間隔と同じに設定される態様を当然に含んでいるが、製造上の誤差範囲にある場合、言い換えれば、実質的に同じに設定されている態様も含んでいる。

請求項１の発明で、透光性の封止部材には、透光性合成樹脂、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる他、透明な低融点ガラスを用いることもできる。この封止部材は、照明装置がリフレクタを有する場合、この内部に充填して設けることができ、リフレクタを有しない場合、例えばポッティングにより設けることができる。請求項１の発明で、半導体発光素子はＳＭＤ（Surface Mount Device）形のＬＥＤチップを指しており、例えば青色発光する青色ＬＥＤチップ、紫外光を発する紫外ＬＥＤチップ等を好適に用いることができるが、青色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップのうちに少なくとも二種のＬＥＤチップを組み合わせて用いることも可能である。そして、例えば発光源に青色ＬＥＤチップを用いて白色発光をする照明装置とする場合には、青色の光を吸収して黄色の光を放射する蛍光体が混ぜられた封止部材を用いればよく、或いは紫外光を吸収して赤色の光を放射する蛍光体、紫外光を吸収して緑色の光を放射する蛍光体、及び紫外光を吸収して黄色の光を放射する蛍光体が混ぜられた封止部材を用いればよい。

請求項１の発明では、電極パッドと半導体発光素子とがなす列であって、装置基板の一辺が延びる方向に延びている列同士が、電極パッドと半導体発光素子との間の間隔より広い離間距離を置いて、装置基板の他辺が延びる方向に並べられている。これにより、半導体発光素子の配置密度が高くなり過ぎることがなく、面状光源として適当な大きさの発光面積を確保できる。

こうした条件下において、装置基板の一辺が延びる方向に延びている列の端部に配置されていて、装置基板の他辺が延びる方向に並べられている端部電極パッド間の離間距離を、装置基板の一辺が延びる方向に延びている列内の電極パッドと半導体発光素子との間の間隔と同様に設定している。これにより、前記列内で互いに隣接している電極パッドと半導体発光素子を接続した列内ボンディングワイヤの長さと、装置基板の他辺が延びる方向に並べられている端部電極パッドを接続した列接続ボンディングワイヤの長さとを、同様にできる。なお、この場合、「長さが同様」とは、列接続ボンディングワイヤと列内ボンディングワイヤの長さが、同じである態様を当然に含んでいるが、製造上の誤差範囲にある場合、言い換えれば、実質的に長さが同じである態様も含んでいる。

そのため、製造時におけるワイヤボンディングが容易になるだけではなく、列内ボンディングワイヤと同様に列接続ボンディングワイヤの長さが適正となって、隣接した端部電極パッドに両端がボールボンディングにより接合された列接続ボンディングワイヤの接合部に、ストレスが残留することが抑制されるとともに、接合の信頼性が高められる。それにより、封止部材に埋め込まれている列接続ボンディングワイヤの接合部に、点灯と消灯に伴う封止部材の熱膨張と熱収縮に伴って作用する力で、半導体発光素子への電流供給が途絶えるように接合部での接合が不良となることを抑制できる。

請求項２の発明は、前記絶縁層が白色の絶縁材料で形成されているとともに、前記端部電極パッドが、これに隣接した前記半導体発光素子に指向して前記列内ボンディングワイヤの一端が接合される第１の接合部位と、前記端部電極パッドに隣接した前記半導体発光素子に対して前記第１の接合部位より遠ざかって設けられ、かつ、隣接している他の端部電極パッドに近付くように指向して前記列接続ボンディングワイヤの他端が接合される第２の接合部位を有しており、これら第１、第２の接合部位によって、前記端部電極パッドに隣接した列同士の間に臨むＬ形状の縁部を与えたことを特徴としている。

この請求項２の発明で、第１、第２の接合部位を有した端部電極パッドの形状は、例えばＬ字形状、Ｔ字形状等などを挙げることができる。

請求項２の発明では、絶縁層が白色であるから、半導体発光素子が発した光の内で絶縁層に向かった光を反射層で反射して光の取出し効率を向上できる。ところで、隣接した端部電極パッド間の離間距離を、電極パッドとこれに隣接した半導体発光素子との間の間隔と同様にしたことに伴い、端部電極パッドの形状は、電極パッド及び半導体発光素子より大きくならざるを得ない。しかし、端部電極パッドに、この端部電極パッドに隣接した列同士の間に臨むＬ形状の縁部を与える第１、第２の接合部位を設けたことにより、この縁部が切り欠き状となって端部電極パッドが絶縁層を覆う面積が減るので、端部電極パッドによる光の取り出し効率の低下を抑制できる。

請求項１の発明によれば、所望の発光面積を確保しつつ、ボンディングワイヤにより互いに接続された電極パッドと半導体発光素子とがなす列間でのワイヤボンディングの接続信頼性が向上された照明装置を提供できる。

請求項２の発明によれば、端部電極パッドによる光の取り出し効率の低下が抑制された照明装置を提供できる。

図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図１及び図２中符号１はＬＥＤパッケージを形成する照明装置を示している。照明装置１は、パッケージ基板例えば装置基板２、複数のＬＥＤチップ好ましくは半導体発光素子１１、複数の電極パッド５、複数の端部電極パッド７、複数の給電パッド９、列内ボンディングワイヤ１７、列接続ボンディングワイヤ１９、リフレクタ２５、封止部材２８等を具備している。

装置基板２は照明装置１に必要とされる発光面積を確保できる大きさの四角形状例えば長方形状をなしている。装置基板２は金属又は絶縁材例えば合成樹脂の平板からなる。図２に示すように装置基板２はその一面に被着された絶縁層３を有している。絶縁層３は光反射性能を有している。そのために、例えば酸化アルミニウムなどの白色粉末が混入された熱硬化性樹脂シート基材に含浸させてなる白色の絶縁材料からなる絶縁層３が用いられている。

各半導体発光素子１１は例えば青色ＬＥＤチップからなる。このＬＥＤチップは、例えば窒化物半導体を用いてなるダブルワイヤー型であって、図２及び図３に示すように透光性を有する素子基板１２の一面に半導体発光層１３を積層して形成されている。素子基板１２は例えばサファイア基板で作られている。半導体発光層１３は、素子基板１２の裏面にバッファ層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型クラッド層、ｐ型半導体層を順次積層して形成されている。発光層は、バリア層とウエル層を交互に積層した量子井戸構造をなしている。ｎ形半導体層にはｎ側電極１４が設けられ、ｐ形半導体層にはｐ側電極１５が設けられている。この半導体発光層１３は反射膜を有しておらず、半導体発光素子１１の厚み方向の双方に光を放射できるとともに、素子基板１２の側面から側方へも光を放射できる。

これらの半導体発光素子１１は、素子基板１２の前記一面と平行な他面を透光性接着剤例えば透明シリコーン樹脂系の接着剤１６を用いて絶縁層３の表面に接着して、二次元配列されている。この二次元配列によって各半導体発光素子１１は、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に一定の配設ピッチＡで配置されていて、例えば装置基板２の一辺２ａと平行な複数の列例えば二つの素子列を形成するとともに、前記一辺２ａに直角な装置基板２の他辺２ｂ，２ｃと平行な二以上の素子列を形成して配置されている。

言い換えれば、複数の半導体発光素子１１は装置基板２の縦横方向に規則正しく整列して設けられていて、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に延びている前記二つの素子列は、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に並べられている。これらの二つの素子列の離間距離Ｂは、各素子列内での半導体発光素子１１の配設ピッチＡと同様であることが好ましいとともに、各素子列内での半導体発光素子１１とこれに隣接する電極パッド５との間の間隔Ｃより広く設定されている。間隔Ｃを１．５ｍｍ〜２.０ｍｍに設定することは、ボールボンディングにより設けられる後述のボンディングワイヤの接合の信頼性を確保する上で好ましい。

図１（Ａ）及び図４に示すように各電極パッド５は絶縁層３の表面に接着して二次元配列されている。各電極パッド５の厚みは半導体発光層の厚みより薄い。前記二次元配列によって各電極パッド５は、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に一定の配設ピッチＤに配置されていて、例えば装置基板２の一辺２ａと平行な複数の列例えば二つのパッド列を形成するとともに、前記一辺２ａに直角な装置基板２の他辺２ｂ，２ｃと平行な二以上のパッド列を形成して配置されている。言い換えれば、複数の電極パッド５も装置基板２の縦横方向に規則正しく整列して設けられていて、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に延びている前記二つのパッド列は、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に並べられている。

そして、装置基板２の一辺２ａに最も近い一方のパッド列をなした複数の電極パッド５と、同じく装置基板２の一辺２ａに最も近い素子列をなした複数の半導体発光素子１１は、一辺２ａが延びる方向に交互に配置されている。同様に、装置基板２の一辺２ａと平行な他の一辺２ｄに最も近い他方のパッド列をなした複数の電極パッド５と、同じく装置基板２の一辺２ｄに最も近い素子列をなした複数の半導体発光素子１１は、一辺２ｄが延びる方向に交互に配置されている。

各電極パッド５は略四角形状をなしていて、その各辺の長さは半導体発光素子１１の素子寸法の１〜２倍に設定されている。これにより、後述の列内ボンディングワイヤの長さのばらつきを吸収できるとともに、電極パッド５の直線状の縁をボンディングマシンに認識させて、ワイヤボンディングでの位置決めの基準を容易に定め得ることができるようにしている。各パッド列での電極パッド５の配設ピッチＤは前記配設ピッチＡと同様に設定されている。そして、これらの二つのパッド列の離間距離Ｅは、各パッド列内において電極パッド５とこれに隣接する半導体発光素子１１との間の間隔Ｃより広く設定されている。

絶縁層３の表面に前記二つのパッド列毎にその一端をなして端部電極パッド７が配置されている。これらの端部電極パッド７の厚みは、電極パッド５と同じで半導体発光層１３の厚みより薄い。又、端部電極パッド７は、図１（Ｂ）に示すように第１の接合部位７ａと、第２の接合部位７ｂとを有して、例えばＴ字形状をなしている。

第１の接合部位７ａとこれに対して直角な第２の接合部位７ｂとにより、Ｌ字状の縁部７ｃが端部電極パッド７に与えられている。これにより、絶縁層３の図１（Ｂ）中二点鎖線の平行斜線で示す領域Ｙは端部電極パッド７で覆われないようになっている。一対の端部電極パッド７は、その第２の接合部位７ｂを、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に突出させるとともに互いに向かい合わせるとともに、第１の接合部位７ａを装置基板２の一辺２ａと平行にして設けられている。そのため、第２の接合部位７ｂは、端部電極パッド７に隣接した半導体発光素子１１に対して第１の接合部位７ａより遠ざかっている。

各パッド列においてその端部電極パッド７の第１の接合部位７ａは、これに隣接した電極パッド５に向いているとともに、これら第１の接合部位７ａと電極パッド５との間の間隔Ｆは前記間隔Ｃと同等に設定されている。これとともに、一対の端部電極パッド７の互いに向かい合った第２の接合部位７ｂ間の離間距離Ｇは前記間隔Ｃと同等に設定されている。

絶縁層３の表面に前記二つのパッド列毎にその他端をなして給電パッド９が配置されている。各給電パッド９の厚みは、電極パッド５と同じで半導体発光層１３の厚みより薄い。これら給電パッド９とそれに隣接した電極パッド５間の離間距離Ｈは、前記間隔Ｃと同等に設定されている。一対の給電パッド９の夫々には電源に至る図示しない電線が夫々半田付け等で接続される。

前記各電極パッド５、端部電極パッド７、及び給電パッド９は、例えば装置基板２上に積層された銅の層をエッチングし、それにより残された銅を電解研磨した後に、その研磨面にＡｕ又はＮｉのカバー層を例えばメッキ処理により被着させて形成されている。

そして、装置基板２の一辺２ａに最も近い位置で一列(この列を便宜上列Ｌ１として図１に示す。)に並んだ半導体発光素子１１、電極パッド５、一方の端部電極パッド７、及び一方の給電パッド９は、夫々ボンディングワイヤ（識別を容易にするために本明細書では列内ボンディングワイヤと称する。）１７により接続されている。同様に、一辺２ａと平行な装置基板２の他の一辺２ｄに最も近い位置で一列(この列を便宜上列Ｌ２として図１に示す。)に並んだ半導体発光素子１１、電極パッド５、他方の端部電極パッド７、及び他方の給電パッド９も、夫々ボンディングワイヤ（識別を容易にするために本明細書では列内ボンディングワイヤと称する。）１７により接続されている。端部電極パッド７とこれに隣接した半導体発光素子１１との接続においては、列内ボンディングワイヤ１７の一端が端部電極パッド７の第１の接合部位７ａに接合され、列内ボンディングワイヤ１７の他端が端部電極パッド７に隣接した半導体発光素子１１に接合されている。

前記両列Ｌ１，Ｌ２において装置基板２の他辺２ｂに最も近い位置で隣接している端部電極パッド７同士は、ボンディングワイヤ（識別を容易にするために本明細書では列接続ボンディングワイヤと称する。）１９により接続されている。したがって、本実施形態では、前記両列Ｌ１，Ｌ２は電気的に直列に接続されている。この場合、列接続ボンディングワイヤ１９の両端は端部電極パッド７の第２の接合部位７ｂに接合されている。

列内ボンディングワイヤ１７及び列接続ボンディングワイヤ１９は、Ａｕ又はＡｌの導電線からなり、その直径は１６μｍ〜６０μｍ、好ましくは直径２０μｍ〜３０μｍである。

以上説明した絶縁層３付きの装置基板２、各電極パッド５、各端部電極パッド７、各給電パッド９、各列内ボンディングワイヤ１７、及び列接続ボンディングワイヤ１９により、照明装置１の面状光源が形成されている。

リフレクタ２５は、一個一個又は数個の半導体発光素子１１毎に個別に設けられるものではなく、絶縁層３上の全ての半導体発光素子１１を包囲する単一のものであり、枠、例えば図１に示すように長方形をなす枠で形成されている。リフレクタ２５は絶縁層３に接着されている。給電パッド９の一部は電線を接続するためにリフレクタ２５の外に位置されている。リフレクタ２５の内周面は光反射面となっている。そのために、例えばリフレクタ２５の成形材料である合成樹脂中に酸化アルミニウム等の白色粉末を混入させている。

封止部材２８は、リフレクタ２５内に注入して固化されていて、前記面状光源のリフレクタ２５内に位置された殆どの部分を埋めている。この封止部材２８は、透光性材料例えば透明シリコーン樹脂からなり、その内部には必要により蛍光体が混入されている。本実施形態では半導体発光素子１１が青色発光をするので、この光を吸収して黄色の光を放射する蛍光体(図示しない)が、好ましくは略均一に分散した状態で混入されている。この組み合わせにより、照明装置１の点灯により、半導体発光層１３から放出された青色の光の一部が蛍光体に当たることなく封止部材２８を通過する一方で、青色の光が当たった蛍光体が、青色の光を吸収して黄色の光を放射し、この黄色の光が封止部材２８を通過するので、これら補色関係にある二色の混合によって照明装置１の白色光を照射できる。

前記構成の照明装置１では、図２中矢印で示した光の取出し方向とは逆に、各半導体発光素子１１の半導体発光層１３から絶縁層３に向けて放射された光が接着剤１６を経て絶縁層３で光の取出し方向に反射される。これとともに、半導体発光素子１１の周囲に広がっている絶縁層３の面でも、そこに到達した青色の光及び黄色の光を取出し方向に反射する。そのため、光の取出し効率がよい。しかも、光の多くはリフレクタ２５に反射されずに封止部材２８を通過するので、反射に伴う光の損失がなく、この点でも光の取出し効率がよい。

又、前記構成の照明装置１では、交互に配置された電極パッド５と半導体発光素子１１とを含んで装置基板２の一辺２ａが延びる方向に延びている二つ列Ｌ１，Ｌ２が、これらの列が延びる方向に互いに隣接している電極パッド５と半導体発光素子１１間の間隔Ｃより広い離間距離Ｅを置いて、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に並べられている。このため、所定面積の装置基板２上に配置された複数の半導体発光素子１１の配置密度が高まり過ぎることがなく、面状光源として適当な大きさの発光面積を確保できる。

そして、この条件下において、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に延びている列Ｌ１，Ｌ２の端部に配置されていて、しかも、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に並べられている端部電極パッド７間の離間距離Ｇが、装置基板２の一辺２ａが延びる方向に延びている列Ｌ１，Ｌ２内の電極パッド５と半導体発光素子１１との間の間隔Ｃと同様に設定されている。そのため、前記列Ｌ１，Ｌ２内で互いに隣接している電極パッド５と半導体発光素子１１を接続した列内ボンディングワイヤ１７の長さと、装置基板２の他辺２ｂ，２ｃが延びる方向に並べられている端部電極パッド７同士を接続した列接続ボンディングワイヤ１９の長さとを、同様にできる。

これにより、照明装置１の製造時におけるワイヤボンディングが容易になる。それだけではなく、列内ボンディングワイヤ１７と同様に列接続ボンディングワイヤ１９の長さが、１.５ｍｍ〜２.０ｍｍと適正な長さに揃えられるので、列接続ボンディングワイヤ１９の接合部にストレスが残留することが抑制されて、接合の信頼性が高められる。したがって、封止部材２８に埋め込まれている列接続ボンディングワイヤ１９の端部電極パッド７に対する接合部に、照明装置１の点灯と消灯に伴う封止部材２８の熱膨張と熱収縮に伴って作用する力で、半導体発光素子１１への電流供給が途絶えるように接合部での接合が不良となることを抑制できる。

又、端部電極パッド７は、これに隣接した半導体発光素子１１に指向して列内ボンディングワイヤ１７の一端が接合される第１の接合部位７ａと、端部電極パッド７に隣接した半導体発光素子１１に対して第１の接合部位７ａより遠ざかって設けられ、かつ、隣接している端部電極パッド７に近付くように指向して列接続ボンディングワイヤ１９の他端が接合される第２の接合部位７ｂを有している。

そのため、既述のように隣接した端部電極パッド７間の離間距離Ｇを、電極パッド５とこれに隣接した半導体発光素子１１との間の間隔Ｃと同様にしたことに伴い、端部電極パッド７の形状は、半導体発光素子１１の１〜２倍の大きさの電極パッド５よりも更に大きくならざるを得ない。しかし、端部電極パッド７に、この端部電極パッド７に隣接した列Ｌ１，Ｌ２同士の間に臨むＬ形状の縁部７ｃを与える第１の接合部位７ａ及び第２の接合部位７ｂを設けたので、この縁部７ｃが切り欠き状となって端部電極パッド７が絶縁層３を覆う面積が減る。したがって、この点で、端部電極パッド７による光の取り出し効率の低下を抑制し、それに応じて光の取出し効率を高めることができる。しかも、端部電極パッド７にＬ字形状の縁部７ｃを与えて、端部電極パッド７の形状(面積)を小さくしたので、この端部電極パッド７を構成するために必要な金属の使用量が削減され、コストを低減できる。

図５及び図６は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は、以下の説明以外の事項は第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第２の実施形態では、交互に配置された半導体発光素子１１と電極パッド５を含む列が三列設けられている。真ん中の列Ｌ３の両側に設けられた列Ｌ１，Ｌ２の一端に位置された端部電極パッド７は、第１の接合部位７ａと第２の接合部位７ｂとを有してＬ字形状に形成されている。真ん中の列Ｌ３の一端に位置された端部電極パッド８は、中央部に第１の接合部位８ａを有しているとともに、これに直角で相反する方向に向いた一対の第２の接合部位８ｂを有して、Ｔ字形状をなしている。第１の接合部位８ａとこれに直角に連続した第２の接合部位８ｂは、端部電極パッド８にＬ字状の側縁８ｃを与えている。

第１の接合部位８ａは、真ん中の列Ｌ３の一端部で端部電極パッド８に隣接した半導体発光素子１１に指向して、これに列内ボンディングワイヤ１７を用いて接続されている。一対の第２の接合部位８ｂは、真ん中の列Ｌ３の両側に設けられた列Ｌ１，Ｌ２の端部電極パッド７の第２の接合部位７ｂに、列接続ボンディングワイヤ１９を用いて接続されている。端部電極パッド７の第２の接合部位７ｂとこれに隣接した端部電極パッド８の第２の接合部位８ｂとの離間距離Ｇは、各列Ｌ１〜Ｌ３の夫々において隣接している電極パッド５と半導体発光素子との間の間隔Ｃと同等である。こうした接続により、図５において真ん中の列Ｌ３とその上側の列Ｌ１は電気的に直列に接続されているが、真ん中の列Ｌ３とその下側の列Ｌ２は電気的に並列に接続されている。又、真ん中の列Ｌ３とその下側の列Ｌ２の他端に位置された給電パッド９は一体に連続して一つになっている。

以上説明した点以外の事項は、図示されない事項を含めて第１実施形態と同じである。従って、この第２実施形態の照明装置１は、第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。

しかも、交互に配置された半導体発光素子１１と電極パッド５を含む列が二列以上、具体的には三列設けられているので、より広い発光面積を有した照明装置１とできる。その上、端部電極パッド７がＬ形状で、その面積がＴ形状や＋形状に比較して最も面積が小さい。加えて、端部電極パッド８は二つのＬ字形状を合わせた形であるので、この面積が小さい。そのため、これらの端部電極パッドを構成するために必要な金属の使用量がより削減され、コストを低減できる。

(Ａ)は本発明の第１実施形態に係る照明装置を一部切欠いて示す平面図。（Ｂ）は図１（Ａ）の一部を拡大して示す平面図。 図１中Ｆ２−Ｆ２線に沿う断面図。 図２の一部を拡大して示す断面図。 図１の照明装置が備える装置基板をそれに各種パッドが設けられた状態で示す平面図。 本発明の第２実施形態に係る照明装置を一部切欠いて示す平面図。 図５の一部を拡大して示す平面図。

符号の説明

１…照明器具、２…装置基板、２ａ…装置基板の一辺、２ｂ、２ｃ…装置基板の他辺、５…電極パッド、７，８…端部電極パッド、７ａ，８ａ…第１の接合部位、７ｂ，８ｂ…第２の接合部位、７ｃ，８ｃ…側縁、１１…半導体発光素子、１２…素子基板、１３…半導体発光層、１７…列内ボンディングワイヤ、１９…列接続ボンディングワイヤ、Ｂ…列間の離間距離、Ｃ…隣接した電極パッドと半導体発光素子との間の間隔、Ｆ…端部電極パッドとこれに隣接した半導体発光素子との間の間隔、Ｇ…隣接した端部電極パッドの第２の接合部位間の離間距離、Ｌ１〜Ｌ３…列

Claims (2)

1. 絶縁層が被着された矩形状の装置基板と；
   前記絶縁層上に二次元配列された複数の電極パッドと；
   透光性の素子基板の一面に半導体発光層を有し前記素子基板の他面を前記絶縁層に接着して、前記装置基板の一辺が延びる方向に間隔的に配置されている複数の電極パッドと交互に配置された複数の半導体発光素子と；
   前記一辺が延びる方向に交互に配置された前記電極パッドと半導体発光素子がなす列毎に、それらの列の一端をなして、かつ、前記各列において隣接している前記半導体発光素子と電極パッドとの間の間隔と同様な間隔で前記絶縁層上に設けられた端部電極パッドと；
   前記各列において前記半導体発光素子とこの素子に隣接した電極パッド及び端部電極パッドを接続した列内ボンディングワイヤと；
   前記一辺に対して直角な前記装置基板の他辺が延びる方向に隣接した前記端部電極パッド同士を接続した列接続ボンディングワイヤと；
   前記電極パッド、半導体発光素子、端部電極パッド、列内ボンディングワイヤ、及び列接続ボンディングワイヤを封止する透光性の封止部材と；
   を具備する照明装置であって、
   前記各列が、これらの列において隣接している半導体発光素子と電極パッド及び端部電極パッドとの間の間隔より広い離間距離を置いて、前記装置基板の他辺が延びる方向に並べられているとともに、前記他辺が延びる方向に隣接した前記端部電極パッド間の離間距離を前記間隔と同様に設定したことを特徴とする照明装置。
2. 前記絶縁層が白色の絶縁材料で形成されているとともに、
   前記端部電極パッドが、これに隣接した前記半導体発光素子に指向して前記列内ボンディングワイヤの一端が接合される第１の接合部位と、前記端部電極パッドに隣接した前記半導体発光素子に対して前記第１の接合部位より遠ざかって設けられ、かつ、隣接している他の端部電極パッドに近付くように指向して前記列接続ボンディングワイヤの他端が接合される第２の接合部位を有しており、
   これら第１、第２の接合部位によって、前記端部電極パッドに隣接した列同士の間に臨むＬ形状の縁部を与えたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

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