[go: up one dir, main page]

JP2018032748A - 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018032748A
JP2018032748A JP2016164146A JP2016164146A JP2018032748A JP 2018032748 A JP2018032748 A JP 2018032748A JP 2016164146 A JP2016164146 A JP 2016164146A JP 2016164146 A JP2016164146 A JP 2016164146A JP 2018032748 A JP2018032748 A JP 2018032748A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
substrate
base portion
emitting device
led chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016164146A
Other languages
English (en)
Inventor
孝祐 竹原
Kosuke Takehara
孝祐 竹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2016164146A priority Critical patent/JP2018032748A/ja
Priority to US15/671,254 priority patent/US10161574B2/en
Priority to DE102017118749.9A priority patent/DE102017118749A1/de
Publication of JP2018032748A publication Critical patent/JP2018032748A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90Methods of manufacture
    • H10W90/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/851Wavelength conversion means
    • H10H20/8511Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
    • H10H20/8512Wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/852Encapsulations
    • H10H20/853Encapsulations characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/857Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

【課題】発光装置から出射される光のムラを抑制することができる発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】発光装置10は、基板11と、基板11に設けられたベース部15と、基板11上に実装されたLEDチップ12と、ベース部15とLEDチップ12とを固定する接着剤13と、LEDチップ12を封止し、LEDチップ12から発せられた光によって蛍光を発する蛍光体を含む封止部材14とを備える。そして、ベース部15とLEDチップ12とを平面視した際に、ベース部15における少なくとも一部の幅は、LEDチップ12の幅以下である。
【選択図】図3

Description

本発明は、発光素子が基板に実装された構成の発光装置、これを用いた照明装置、及び発光装置の製造方法に関する。
従来、基板と、基板に実装された半導体発光素子(発光素子の一例)と、半導体発光素子を覆う透光性の封止樹脂(封止部材の一例)と、半導体発光素子を基板に実装する接着材(接着剤の一例)とを備えた発光体(発光装置の一例)が開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2013−4704号公報
しかしながら、従来の発光装置では、発光素子を接着材に載せてリフローした後に、封止部材で発光素子を封止しても、発光素子と、封止部材との位置ズレにより、発光装置から出射される光にムラが生じる。
そこで、本発明は、発光装置から出射される光のムラを抑制することができる発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板に設けられたベース部と、前記ベース部上に実装された発光素子と、前記ベース部と前記発光素子とを固定する接着剤と、前記発光素子を封止し、前記発光素子から発せられた光によって蛍光を発する蛍光体を含む封止部材とを備え、前記ベース部と前記発光素子とを平面視した際に、前記ベース部における少なくとも一部の幅は、前記発光素子の幅以下である。
本発明によれば、発光装置から出射される光のムラを抑制することができる。
実施の形態1に係る発光装置の外観斜視図である。 実施の形態1に係る発光装置を示す平面図である。 図2のA−A線における発光装置の部分拡大断面図である。 比較例に係る発光装置の部分拡大断面図である。 実施の形態1に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る発光装置の製造方法における工程を示す模式図である。 実施の形態1に係る発光装置の製造方法における工程を示す模式図である。 実施の形態1の変形例に係る発光装置の部分拡大断面図である。 実施の形態2に係る照明装置の断面図である。 実施の形態2に係る照明装置の斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、「略**」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態に係る発光装置10について説明する。
[構成]
まず、本実施の形態に係る発光装置10の構成について図1を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係る発光装置10の外観斜視図である。図2は、本実施の形態に係る発光装置10の平面図である。図3は、図2のA−A線における発光装置10の部分拡大断面図である。図3は、Z軸方向及びY軸方向で規定される平面における、発光装置10の断面図である。なお、図3、図4及び図8では、ボンディングワイヤ17を省略している。
図1では、発光装置10における、LEDチップの光軸方向をプラスZ軸方向と規定し、プラスZ軸方向と直交する方向をプラスX軸方向と規定し、プラスX軸方向及びプラスZ軸方向と直交する方向をプラスY軸方向と規定し、X軸、Y軸、Z軸の各方向を表示する。そして、図2に示す各方向は、全て図1に示す各方向に対応させて表示する。なお、図1では、X軸、Y軸、Z軸の各方向は、使用態様によって変化するため、これには限定されない。以降の図においても、同様である。
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係る発光装置10は、基板11と、複数のLEDチップ12と、接着剤13と、封止部材14とを備える。
発光装置10は、基板11に複数のLEDチップ12(発光素子の一例)が直接実装された、いわゆるCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュールである。
基板11は、配線16が設けられた配線領域を有する矩形状の基板である。基板11上(の表面)には、図3に示すように、複数のベース部15が設けられている。
図3に示すように、ベース部15の各々は、基板11に設けられた突状をなし、本実施の形態では、例えば、アルミニウム、銅等を含有する金属薄膜、樹脂などの薄膜である。また、本実施の形態では、ベース部15の厚みは、約20μm程度である。また、ベース部15は、これら薄膜に限定されず、基板11と同体の突部であってもよい。この場合、金属薄膜、樹脂などの薄膜等を用意しなくてもよい。
ベース部15の各々は、本実施の形態では、平面視(X軸及びY軸で規定される面を、マイナスZ軸方向に見た場合)で方形状をなしているが、これに限定されず、円形、三角形、半円、長尺な方形状等であってもよく、これらの形状が組み合わされた形状であってもよい。
ベース部15の上方(プラスZ軸方向)には、接着剤13を介してLEDチップ12が配置される。本実施の形態では、複数のベース部15は、複数のLEDチップ12と一対一で対応するように、基板11上に設けられている。つまり、ベース部15は、LEDチップ12及び接着剤13の位置を定めるように設けられている。
基板11及びLEDチップ12を平面視した場合に、ベース部15における少なくとも一部の幅は、LEDチップ12の幅以下である。つまり、ベース部15は、LEDチップ12と略同一の大きさ(X軸方向の幅及びY軸方向の幅が略同一)であってもよい。例えば、ベース部15は、LEDチップ12よりもX軸方向及びY軸方向のいずれかの幅が狭くてもよい。
本実施の形態では、ベース部15におけるX軸方向(並び方向)の幅は、LEDチップ12におけるX軸方向の幅以下であり、ベース部15におけるY軸方向(並び方向と略直交する方向)の幅は、LEDチップ12におけるY軸方向の幅以下である。つまり、基板11及びLEDチップ12を平面視した場合に、ベース部15の大きさは、LEDチップ12で覆われ、正面(プラスZ軸側の面)から視認できなくなっている。本実施の形態では、ベース部15は、LEDチップ12よりもX軸方向及びY軸方向の幅が狭い方形状をなしている。
ベース部15とLEDチップ12との関係で、図3に示すように、Y軸方向において、LEDチップ12の幅はW1で示し、ベース部15におけるY軸方向の幅はW2で示し、幅W1≧幅W2の関係にある。X軸方向における、LEDチップ12の幅及びベース部15の幅においても同様の関係にある。
また、ベース部15の各々は、LEDチップ12と一対一で対応しているが、これに限定されず、例えば、LEDチップ12の並び方向に沿うような長尺な1本の部材であってもよい。この場合、1つのベース部15には、複数のLEDチップ12が載置される。
図1及び図2に示すように、基板11の配線16(電極16a及び電極16b)は、LEDチップ12に電力を供給するための金属配線である。基板11は、例えば、メタルベース基板またはセラミック基板である。また、基板11は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。
セラミック基板としては、酸化アルミニウム(アルミナ)からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板等が採用される。
なお、基板11として、例えば光反射率が高い(例えば光反射率が90%以上の)基板が採用されてもよい。基板11として光反射率の高い基板が採用されることで、LEDチップ12が発する光を基板11の表面で反射させることができる。この結果、発光装置10の光取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。
また、基板11として、光透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。
なお、本実施の形態では基板11は矩形であるが、円形などその他の形状であってもよい。
図3に示すように、複数のLEDチップ12の裏面(ベース部15側の面:マイナスZ軸側の面)には、例えば、アルミニウム、銅等を含有する金属薄膜12aが設けられている。この金属薄膜12aは、ベース部15と同一の部材であってもよく、金属製だけでなく、樹脂などの薄膜であってもよい。
LEDチップ12の各々は、接着剤13を介してベース部15に固定されている。具体的には、各々のLEDチップ12の中心線O1が各々のベース部15及び封止部材14の中心線O2と略一致するように、各々のLEDチップ12は、接着剤13を介してベース部15上に固定されている。本実施の形態では、接着剤13は、ベース部15と、LEDチップ12の裏面側とを覆うように設けられ、LEDチップ12の各々をベース部15及び基板11の上に固定している。なお、中心線とは、部材(ここでは、ベース部15、LEDチップ、封止部材14)の中心を通過し、基板11と略直交する直線である。本実施の形態では、接着剤13は、半田粒子を含んだクリーム半田(異方導電ペースト)を用いているが、クリーム半田に限定されず、他の接着剤を用いてもよい。また、接着剤13は、リフローされて硬化した状態を表し、後述する接着剤13’は、リフロー前のペースト状の状態を表す。
また、本実施の形態において、LEDチップ12のサイズは正面視で約0.5mm×1mmであり、LEDチップ12の厚みは約150μm〜200μmのサイズである。
複数のLEDチップ12には、第1LEDチップと、第2LEDチップとが含まれている。
第1LEDチップは、発光素子の一例であって、青色光を発する青色LEDチップである。第1LEDチップとしては、例えばInGaN系の材料によって構成された、発光ピーク波長(発光スペクトルのピーク波長)が430nm以上480nm以下の窒化ガリウム系のLEDチップが採用される。
第2LEDチップは、発光素子の一例であって、第1LEDチップよりも発光ピーク波長が大きい、例えば赤色光を発する赤色LEDチップである。第2LEDチップとしては、例えばAlGaInP系の材料によって構成された、発光ピーク波長が600nm以上660nm以下の窒化ガリウム系のLEDチップが採用される。なお、複数のLEDチップ12である、第1LEDチップ及び第2LEDチップは、後述する封止部材14によって覆われている。
基板11上には、複数のLEDチップ12からなる発光素子列が複数設けられている。構造的には、円形状に対応して直線状の発光素子列が7列、基板11上に設けられている。
電気的には、12個の直列接続されたLEDチップ12からなる発光素子列が5列、基板11上に設けられている。これら5列の発光素子列は並列接続され、電極16aと電極16bとの間に電力が供給されることにより発光する。
基板11の全体から見ると、第1LEDチップと、第2LEDチップとが概ね均等に分散されるように、第1LEDチップと、第2LEDチップとが配置されていてもよい。例えば、電気的に1列の発光素子列には、第1LEDチップと、第2LEDチップとの割合が所定の割合ごとに設けられていてもよい。
また、直列接続されたLEDチップ12同士は、主に、ボンディングワイヤ17によってChip To Chipで接続される(一部のLEDチップ12については、配線16によって接続される)。なお、ボンディングワイヤ17、並びに、上述の配線16、電極16a、及び電極16bの金属材料としては、例えば、Au(金)、銀(Ag)、または銅(Cu)等が採用される。
封止部材14は、基板11上に設けられ、複数のLEDチップ12、ボンディングワイヤ17を封止する封止樹脂である。具体的には、封止部材14は、複数のLEDチップ12を直接封止している。言い換えれば、封止部材14は、LEDチップ12の全体を覆うように基板11上に形成されている。本実施の形態では、封止部材14は、LEDチップ12の光の進行方向(プラスZ軸方向)に向けて凸状となる、複数のLEDチップ12の並び方向に長尺な、断面形状が半円状(断面視半円状)に形成されている。封止部材14は、LEDチップ12の光軸が封止部材14の頂点部分を通過するように配置されている。これにより、LEDチップ12から封止部材14を透光する赤色光は、封止部材14の球面(境界面)で全反射されることなく、当該球面から放出される。
なお、本実施の形態では、封止部材14が断面視半円状に形成された場合を例示して説明したが、封止部材14は完全に半球状でなくても概ね断面視半円状であればよい。また、封止部材14は、断面視半円状以外の他の形状に形成されていてもよく、封止部材14の表面形状は、平面であっても湾曲面であってもよい。
封止部材14は、波長変換材として黄色蛍光体粒子及び緑色蛍光体粒子を含んだ透光性樹脂材料で構成される。透光性樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂が用いられるが、エポキシ樹脂またはユリア樹脂などが用いられてもよい。また、緑色蛍光体及び黄色蛍光体粒子としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体(蛍光体粒子)が採用される。
この構成により、第1LEDチップが発した青色光の一部は、封止部材14に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。同様に、第1LEDチップが発した青色光の一部は封止部材14に含まれる緑色蛍光体粒子によって緑色に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子及び緑色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と、緑色蛍光体粒子によって波長変換された緑色光と、第2LEDチップから入射した赤色光とは、封止部材14中で拡散及び混合される。これにより、封止部材14からは、演色性が高められた白色光が出射される。
なお、封止部材14は、LEDチップ12及びボンディングワイヤ17を、塵芥、水分、外力等から保護する機能も有する。
[製造方法]
次に、発光装置10の製造方法について、図5〜図7を用いて説明する。
図5は、本実施の形態に係る発光装置10の製造方法を示すフローチャートである。図6は、本実施の形態に係る発光装置10の製造方法における工程を示す模式図である。図7は、本実施の形態に係る発光装置10の製造方法における工程を示す模式図である。図6及び図7においては、基板11等を含む発光装置10を断面図で示している。図7では、ボンディングワイヤ17を省略している。
図5及び図6に示すように、まず、LEDチップ12の位置を定めるベース部15が配置された基板11を準備する(ステップS1:準備工程)。基板11を台座31に設置し、治具等で基板11を台座31に固定する。
次に、接着剤13’をベース部15に転写する。なお、本実施の形態の一例として、スクリーン印刷による転写工程を示すが、ディスペンサでの圧力吐出や、ピンヘッドによるスタンピングを利用した転写方式等を使用してもよい。接着剤13’を通す複数の充填孔32aが形成された枠板32を用意する。枠板32の充填孔32aの位置は、基板11におけるベース部15が配置位置と対応している。各々のベース部15に接着剤13’が転写できるように、台座31を基板11の上に載置し、治具等で枠板32も台座31に固定する。接着剤13’を枠板32上に供給し、スキージ33を矢印A方向に移動させることにより、枠板32の上より接着剤13’を刷り込み、枠板32に形成された個々の充填孔32aに、接着剤13’が充填される。そして、台座31から枠板32を外すと、各々のベース部15上に接着剤13’が転写される(ステップS2:転写工程)。なお、充填孔32aの大きさは、基板11を平面視で、ベース部15と略同一の大きさである。
また、枠板32の位置ずれにより接着剤13’がベース部15からずれた位置に配置されたとしても、加熱工程時に融解した接着剤13’の表面張力により、接着剤13は、ベース部15を中心とするように留まる。
なお、平面視で、充填孔32aがベース部15に対して大きすぎれば、後述するステップS4において、接着剤13’がセルフアライメント効果を発揮し難くなるため、接着剤13’の量は、セルフアライメント効果が発揮できるような量である。つまり、接着剤13’の量があまりにも多すぎたり少なすぎたりしなければ、接着剤13’の中心線O1とベース部15の中心線O2とが略一致し易い。
図5及び図7に示すように、次に、各々の接着剤13’の上にLEDチップ12をそれぞれ配置する(ステップS3:配置工程)。
次に、接着剤13’がセルフアライメント効果を発揮するように、接着剤13’を加熱する(ステップS4:加熱工程)。すると、接着剤13’が融解して液状となり、この間に、セルフアライメント効果により、LEDチップ12の中心線O1とベース部15の中心線O2とが略一致するように、LEDチップ12が移動する。これにより、この発光装置10の製造方法では、仮にステップS3において、LEDチップ12の位置ずれが発生している場合でも、そのずれを補正することが可能となる。
次に、LEDチップ12の中心線O1とベース部15の中心線O2とが略一致した状態の基板11を冷却し、接着剤13が硬化する(ステップS5:硬化工程)。
次に、LEDチップ12の各々は、図2に示す導電性のボンディングワイヤ17により直列に接続される。
次に、LEDチップ12及びベース部15の各々に、蛍光体が含有された封止樹脂で封止する。これにより、LEDチップ12及びベース部15の各々が封止樹脂(封止部材)により封止される(ステップS6:封止工程)。このようにして封止工程を行うことで、LEDチップ12及びベース部15が封止部材14により封止された発光装置10を得る。こうして、発光装置10における製造方法のフローを終了する。
[比較例]
図4は、比較例に係る発光装置の部分拡大断面図である。本比較例における他の構成は、実施の形態1と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
図4の比較例では、基板11にベース部を設けていない。比較例でも、LEDチップ12を基板11に接着剤13で固定し、封止部材14で封止している。
図4に示すように、LEDチップ12の中心線O1が封止部材14の中心線O2と一致しておらず、LEDチップ12が封止部材14内でずれた状態で位置している。これは、実施の形態1の図5において、ステップS3の配置工程でLEDチップの配置位置にずれが生じ、そのまま固定されてしまうことによる。
このため、比較例の発光装置では、LEDチップ12が発光した場合、矢印で示すように、封止部材14から出射される光に色ムラが生じてしまう。
[作用効果]
次に、本実施の形態における発光装置10の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る発光装置10は、基板11と、基板11に設けられたベース部15と、ベース部15上に実装されたLEDチップ12と、ベース部15とLEDチップ12とを固定する接着剤13と、LEDチップ12を封止し、LEDチップ12から発せられた光によって蛍光を発する蛍光体を含む封止部材14とを備える。そして、ベース部15とLEDチップ12とを平面視した際に、ベース部15における少なくとも一部の幅は、LEDチップ12の幅以下である。
この構成によれば、LEDチップ12の位置を定めるベース部15に、接着剤13を介してLEDチップ12が固定されている。また、基板11及びLEDチップ12を平面視した場合に、LEDチップ12は、LEDチップ12の中心線O1がベース部15の中心線O2と略一致する位置に配置されている。このため、この発光装置10では、LEDチップ12と封止部材14との位置ずれを抑制することができている。
したがって、この発光装置10から出射される光のムラを抑制することができる。
また、本実施の形態に係る発光装置10の製造方法は、ベース部15が設けられた基板11を準備する準備工程と、基板11にLEDチップ12を固定する接着剤13をベース部15に転写する転写工程と、転写工程の後に、接着剤13の上にLEDチップ12を配置する配置工程と、配置工程の後に、接着剤13がセルフアライメント効果を発揮するように、接着剤13を加熱する加熱工程と、基板11と略直交するベース部15の中心線と、基板11と略直交するLEDチップ12の中心線とが略一致するように配置された状態で、接着剤13が硬化する硬化工程とを含む。
この構成によれば、配置工程を終えたLEDチップ12の中心線O1がベース部15の中心線O2とずれていても、加熱工程を経た接着剤13によって、セルフアライメント効果が発揮され、LEDチップ12の中心線O1とベース部15の中心線O2とが略一致する。このため、この発光装置10では、LEDチップ12と封止部材14との位置ずれを補正することができる。したがって、この発光装置10から出射される光のムラを抑制することができる。
また、本実施の形態に係る発光装置10において、基板11上には、並び方向に配列された複数のLEDチップ12が実装される。そして、複数のベース部15は、LEDチップ12の並び方向に並び、かつ、並び方向と略直交する方向の幅が、並び方向と略直交する方向でのLEDチップ12の幅以下である。
この構成によれば、各々のLEDチップ12は、各々のベース部15の並び方向と略直交する方向へのずれが抑えられた状態(Y軸方向へのずれが抑えられた状態)で、各々のベース部15に固定されている。このため、Z軸方向及びY軸方向で規定される面で見た場合において、LEDチップ12から出射した光は、封止部材14から色ムラなく出射される。
また、本実施の形態に係る発光装置10において、複数のベース部15は、LEDチップ12の並び方向に並び、かつ、並び方向の幅が、並び方向でのLEDチップ12の幅以下である。
この構成によれば、各々のLEDチップ12は、各々のベース部15の並び方向へのずれが抑えられた状態(X軸方向へのずれが抑えられた状態)で、各々のベース部15に略等間隔に固定されている。このため、Z軸方向及びX軸方向で規定される面で見た場合において、LEDチップ12から出射した光は、封止部材14からムラなく出射される。
また、本実施の形態に係る発光装置10において、ベース部15は、基板11の表面から突状に形成される。
この構成によれば、LEDチップ12の位置決めが行われ易い。このため、LEDチップ12の中心線O1とベース部15の中心線O2とが略一致し易くなる。
特に、製造する際に、加熱工程において、融解した接着剤13が表面張力によりベース部15周辺に均等に留まり易くなるため、接着剤13’に、セルフアライメント効果を発揮させ易い。
また、本実施の形態に係る発光装置10において、ベース部15は、金属薄膜である。また、LEDチップ12の基板11側には、金属薄膜が設けられる。そして、接着剤13は、半田粒子を含有する。
この構成によれば、半田粒子を含有する接着剤13を用いれば、LEDチップ12に設けられた金属薄膜12a及びベース部15との親和性が高く、LEDチップ12を基板11に固定し易い。金属薄膜12aが形成されたLEDチップ12では、LEDチップ12に用いられたサファイア基盤が、半田粒子を含有する接着剤13となじみ難いという不具合は生じ難い。
特に、半田粒子を含有する接着剤13が半田クリームである場合では、発光装置10の製造方法において、転写工程でベース部15に接着剤13を転写し易い。また、半田粒子を含むため、加熱工程で溶けたとしても、ベース部15に留まり易い。
(実施の形態1の変形例)
以下、本実施の形態の変形例に係る発光装置10について、図8を用いて説明する。
図8は、本実施の形態の変形例に係る発光装置10の部分拡大断面図である。
実施の形態1では、ベース部15が、金属薄膜を用いた凸状をなしているが、本実施の形態の変形例では、ベース部105が、凹状をなしている点で相違している。
本実施の形態の変形例における他の構成は、実施の形態1と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
図8に示すように、基板11は、基板11の表面に設けられたレジスト層11aと、レジスト層11aの裏面に設けられた金属層11bとを有する。基板11には、レジスト層11aの表面(プラスZ軸上の面)から金属層11bまでを凹むベース部105が形成されている。言い換えれば、ベース部105は、接着剤13及びLEDチップ12が無き場合に、レジスト層11aから金属層11bが露出するような凹状をなしている。接着剤13は、ベース部105に充填されている。なお、ベース部105は、本実施の形態の変形例では、金属層11bまで凹んでいるが、金属層11bに到達しなくても、レジスト層11a内で凹んでいる状態でもよい。
[作用効果]
次に、本実施の形態の変形例における発光装置10の作用効果について説明する。
また、本実施の形態の変形例に係る発光装置10において、ベース部105は、基板11の表面から凹状に形成される。そして、ベース部105は、LEDチップ12の並び方向に並び、かつ、並び方向と略直交する方向の幅が、並び方向と略直交する方向でのLEDチップ12の幅よりも狭い。
この構成によれば、各々のLEDチップ12は、各々のベース部15の並び方向へのずれが抑えられた状態で、各々のベース部15に略等間隔に固定されている。このため、Z軸方向及びY軸方向で規定される面で見た場合において、LEDチップ12から出射した光は、封止部材14から色ムラなく出射される。
また、本実施の形態の変形例に係る発光装置10において、ベース部105は、基板11の表面から凹状に形成される。そして、ベース部105は、LEDチップ12の並び方向に並び、かつ、並び方向の幅が、並び方向でのLEDチップ12の幅よりも狭い。
この構成によれば、各々のLEDチップ12は、各々のベース部105の並び方向へのずれが抑えられた状態で、各々のベース部105に略等間隔に固定されている。このため、Z軸方向及びX軸方向で規定される面を見た場合において、LEDチップ12から出射した光は、封止部材14からムラなく出射される。
また、本実施の形態の変形例における発光装置10の作用効果についても、実施の形態1と同様の作用効果を奏する。
(実施の形態2)
次に、本実施の形態に係る照明装置200について、図9及び図10を用いて説明する。
図9は、本実施の形態に係る照明装置200の断面図である。図10は、本実施の形態に係る照明装置200の斜視図である。
[構成]
まず、本実施の形態に係る照明装置200の構成について説明する。
図9及び図10に示すように、本実施の形態に係る照明装置200は、例えば、住宅等の天井に埋込配設されることにより下方(廊下または壁等)に光を照射するダウンライト等の埋込型照明装置である。
照明装置200は、発光装置10を備える。照明装置200はさらに、基部210と枠体部220とが結合されることで構成される略有底筒状の器具本体と、当該器具本体に配置された、反射板230及び透光パネル240とを備える。
基部210は、発光装置10が取り付けられる取付台であるとともに、発光装置10で発生する熱を放熱するヒートシンクである。基部210は、金属材料を用いて略円柱状に形成されており、本実施の形態ではアルミダイカスト製である。
基部210の上部(天井側部分)には、マイナスZ軸方向に向かって突出する複数の放熱フィン211が一方向に沿って互いに一定の間隔をあけて設けられている。これにより、発光装置10で発生する熱を効率よく放熱させることができる。
枠体部220は、内面に反射面を有する略円筒状のコーン部221と、コーン部221が取り付けられる枠体本体部222とを有する。コーン部221は、金属材料を用いて成形されており、例えば、アルミニウム合金等を絞り加工またはプレス成形することによって作製することができる。枠体本体部222は、硬質の樹脂材料または金属材料によって成形されている。枠体部220は、枠体本体部222が基部210に取り付けられることによって固定されている。
反射板230は、内面反射機能を有する円環枠状(漏斗状の)反射部材である。反射板230は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成することができる。なお、反射板230は、金属材料ではなく、硬質の白色樹脂材料によって形成してもよい。
透光パネル240は、光拡散性及び透光性を有する透光部材である。透光パネル240は、反射板230と枠体部220との間に配置された平板プレートであり、反射板230に取り付けられている。透光パネル240は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料によって円盤状に形成することができる。
なお、照明装置200は、透光パネル240を備えなくてもよい。透光パネル240を備えないことで、照明装置200から放出される光の光束を向上させることができる。
また、図9に示すように、照明装置200には、発光装置10に点灯電力を給電する点灯装置250と、商用電源からの交流電力を点灯装置250に中継する端子台260とが接続される。
点灯装置250及び端子台260は、器具本体とは別体に設けられた取付板270に固定される。取付板270は、金属材料からなる矩形板状の部材を折り曲げて形成されており、その長手方向の一端部の下面に点灯装置250が固定されるとともに、他端部の下面に端子台260が固定される。取付板270は、器具本体の基部210の上部に固定された天板280と互いに連結される。
照明装置200は、発光装置10を備えることで、赤色光の発光強度低下が抑制される。つまり、照明装置200は、所望の演色性を実現できる照明装置であるといえる。
なお、本実施の形態では、照明装置として、ダウンライトが例示されたが、本発明は、スポットライトなどの他の照明装置として実現されてもよい。
[作用効果]
次に、本実施の形態における照明装置200の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る照明装置200は、発光装置10を備える。
この構成においても、実施の形態1等の発光装置10と同様の作用効果を奏する。
(他の実施の形態)
以上、本発明について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態において、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと第1LEDチップとを組み合わせてもよい。あるいは、第1LEDチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外LEDチップと、主に紫外光により励起されることで青色光、赤色光及び緑色光を放出する、青色蛍光体粒子、緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子とを組み合わせてもよい。
また、上記各実施の形態におけるLEDチップの各々の内部構造において、金属薄膜と光を発光する発光層との間に、光を反射する反射層が設けられていてもよい。また、反射層は、屈折率の異なる材料を周期的に積層することによって成形された多層膜反射層であってもよい。なお、多層膜反射層は、成長層に形成されていてもよく、絶縁材料の成膜層で形成されていてもよい。
また、上記各実施の形態において、封止部材をLEDチップの上に一様に設けてもよい。この場合、例えば、封止部材をせき止めるための部材として、断面形状が上方に向かって凸となる凸型形状となるダム材を設けてもよい。ダム材には、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂等が用いられる。
以上、本発明の一つまたは複数の態様について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
10 発光装置
11 基板
11a レジスト層
11b 金属層
12 LEDチップ(発光素子)
12a 金属薄膜
13 接着剤
14 封止部材
15、105 ベース部
200 照明装置

Claims (9)

  1. 基板と、
    前記基板に設けられたベース部と、
    前記ベース部上に実装された発光素子と、
    前記ベース部と前記発光素子とを固定する接着剤と、
    前記発光素子を封止し、前記発光素子から発せられた光によって蛍光を発する蛍光体を含む封止部材とを備え、
    前記ベース部と前記発光素子とを平面視した際に、前記ベース部における少なくとも一部の幅は、前記発光素子の幅以下である
    発光装置。
  2. 前記基板上には、並び方向に配列された複数の前記発光素子が実装され、
    複数の前記ベース部は、前記発光素子の前記並び方向に並び、かつ、前記並び方向と略直交する方向の幅が、前記並び方向と略直交する方向での前記発光素子の幅以下である
    請求項1記載の発光装置。
  3. 複数の前記ベース部は、前記発光素子の並び方向に並び、かつ、前記並び方向の幅が、前記並び方向での前記発光素子の幅以下である
    請求項1又は2記載の発光装置。
  4. 前記ベース部は、前記基板の表面から凹状に形成され、
    前記ベース部は、前記発光素子の並び方向に並び、かつ、前記並び方向と略直交する方向の幅が、前記並び方向と略直交する方向での前記発光素子の幅よりも狭い
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 前記ベース部は、前記基板の表面から凹状に形成され、
    前記ベース部は、前記発光素子の並び方向に並び、かつ、前記並び方向の幅が、前記並び方向での前記発光素子の幅よりも狭い
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6. 前記ベース部は、前記基板の表面から突状に形成される
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。
  7. 前記ベース部は、金属薄膜であり、
    前記発光素子の前記基板側には、金属薄膜が設けられ、
    前記接着剤は、半田粒子を含有する
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置を備えた照明装置。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の前記ベース部が設けられた前記基板を準備する準備工程と、
    前記基板に前記発光素子を固定する接着剤を前記ベース部に転写する転写工程と、
    前記転写工程の後に、前記接着剤の上に前記発光素子を配置する配置工程と、
    前記配置工程の後に、前記接着剤がセルフアライメント効果を発揮するように、前記接着剤を加熱する加熱工程と、
    前記基板と略直交する前記ベース部の中心線と、前記基板と略直交する前記発光素子の中心線とが略一致するように配置された状態で、前記接着剤が硬化する硬化工程とを含む
    発光装置の製造方法。
JP2016164146A 2016-08-24 2016-08-24 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法 Pending JP2018032748A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016164146A JP2018032748A (ja) 2016-08-24 2016-08-24 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法
US15/671,254 US10161574B2 (en) 2016-08-24 2017-08-08 Light-emitting device, lighting device, and method of manufacturing light-emitting device
DE102017118749.9A DE102017118749A1 (de) 2016-08-24 2017-08-17 Lichtemittierende vorrichtung, beleuchtungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer lichtemittierenden vorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016164146A JP2018032748A (ja) 2016-08-24 2016-08-24 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018032748A true JP2018032748A (ja) 2018-03-01

Family

ID=61166624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016164146A Pending JP2018032748A (ja) 2016-08-24 2016-08-24 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10161574B2 (ja)
JP (1) JP2018032748A (ja)
DE (1) DE102017118749A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021009949A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10596388B2 (en) 2016-09-21 2020-03-24 Epistar Corporation Therapeutic light-emitting module

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264267A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Rohm Co Ltd 半導体チップを使用した半導体装置
JP2003304003A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Citizen Electronics Co Ltd 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法
JP2006066786A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光ダイオード
US20080224169A1 (en) * 2004-05-18 2008-09-18 Jiahn-Chang Wu Submount for diode with single bottom electrode
JP2010205788A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Nichia Corp 発光装置
WO2011126135A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 ローム株式会社 Ledモジュール
JP2012069545A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Toyoda Gosei Co Ltd 発光素子の搭載方法
CN203085644U (zh) * 2013-02-01 2013-07-24 武汉利之达科技有限公司 一种led封装基板
JP2014022491A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Citizen Holdings Co Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
JP2014103261A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Panasonic Corp 発光モジュール、照明装置および照明器具
JP2016009747A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 三菱電機株式会社 半導体パッケージ
JP2016072269A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置用基板

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1605472A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-14 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Radiation image conversion panel
JP2009081349A (ja) 2007-09-27 2009-04-16 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
JP5585013B2 (ja) 2009-07-14 2014-09-10 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2011253846A (ja) 2010-05-31 2011-12-15 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2013004704A (ja) 2011-06-16 2013-01-07 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光体および照明装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264267A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Rohm Co Ltd 半導体チップを使用した半導体装置
JP2003304003A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Citizen Electronics Co Ltd 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法
US20080224169A1 (en) * 2004-05-18 2008-09-18 Jiahn-Chang Wu Submount for diode with single bottom electrode
JP2006066786A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光ダイオード
JP2010205788A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Nichia Corp 発光装置
WO2011126135A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 ローム株式会社 Ledモジュール
JP2012069545A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Toyoda Gosei Co Ltd 発光素子の搭載方法
JP2014022491A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Citizen Holdings Co Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
JP2014103261A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Panasonic Corp 発光モジュール、照明装置および照明器具
CN203085644U (zh) * 2013-02-01 2013-07-24 武汉利之达科技有限公司 一种led封装基板
JP2016009747A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 三菱電機株式会社 半導体パッケージ
JP2016072269A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置用基板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021009949A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP7022285B2 (ja) 2019-07-02 2022-02-18 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180058641A1 (en) 2018-03-01
DE102017118749A1 (de) 2018-03-01
US10161574B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6252753B2 (ja) 発光装置、照明装置及び実装基板
US9420642B2 (en) Light emitting apparatus and lighting apparatus
JP3978451B2 (ja) 発光装置
JP6440060B2 (ja) 発光装置、及びそれを用いた照明装置
WO2011136236A1 (ja) リードフレーム、配線板、発光ユニット、照明装置
WO2013168802A1 (ja) Ledモジュール
JP6583764B2 (ja) 発光装置、及び照明装置
WO2013136389A1 (ja) 基板、発光装置及び照明装置
JP2005093681A (ja) 発光装置
JP2007194675A (ja) 発光装置
EP2346103A2 (en) Light emitting device and backlight unit
JP2017050445A (ja) 発光装置、及び照明装置
JP2006066657A (ja) 発光装置および照明装置
JP2007214592A (ja) 発光装置
JP2006049814A (ja) 発光装置および照明装置
US9443832B2 (en) Light emitting device, light source for illumination, and illumination apparatus
JP5036222B2 (ja) 発光装置
JP6566791B2 (ja) 発光装置
JP4847793B2 (ja) 発光装置
JP5703663B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP2018032748A (ja) 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法
JP2009176923A (ja) 光電子素子
JP4010340B2 (ja) 発光装置
JP2013191667A (ja) 発光装置及び照明装置
JP2019016728A (ja) 発光装置、照明装置、及び、実装基板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200623

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201222