(57)【要約】  【課題】  発光素子が発する光を斜めの所望の方向に最も強く放射させることができる配線基板を提供すること。  【解決手段】  本発明の一つの態様による配線基板１は、発光素子搭載領域111ａを含んでいる上面111と下面113と下面113となす角が鈍角である傾斜面112ａとを有している絶縁基板11と、上面ａに設けられている配線導体12と、絶縁基板11の下面113または側面11ｅに設けられている外部端子13とを有している。傾斜面112ａが外部回路基板５に接合される実装面となる。【選択図】  図３
2014207372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子搭載領域を含んでいる上面と下面と該下面となす角が鈍角である傾斜面とを有している絶縁基板と、
前記上面に設けられている配線導体と、
前記絶縁基板の前記下面または側面に設けられている外部端子とを備えていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記絶縁基板の前記下面または前記側面が凹部を有しており、
前記外部端子が前記凹部の内面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板と、
該配線基板の上面に搭載された発光素子とを備えていること特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を搭載するための配線基板および発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光装置は配線基板と配線基板の上面に搭載された発光素子とを有している。発光素子を搭載するための配線基板は、絶縁基板と絶縁基板の下面または側面に設けられた外部端子とを有している。外部端子が外部回路基板に接合されるとともに外部回路基板に電気的に接続されることによって、発光装置が外部回路基板に電気的に接続される。発光素子が外部回路基板の主面に垂直な方向（縦方向）または外部回路基板の主面に平行な方向（横方向）に光を放射するように、発光装置が外部回路基板に接合される。発光素子から放射される光を縦方向に向ける場合には、発光装置の下面が外部回路基板への実装面となり、発光素子から放射される光を横方向に向ける場合には、発光装置の側面が外部回路基板への実装面となる（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004−281994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、例えば液晶画面に用いられる発光装置において、外部回路基板の主面に対して斜め方向に高い輝度を有する光を放射することが求められている。しかしながら、発光素子から放射される光は、発光面に垂直な方向において最も輝度が高い。このため、従来の発光装置において、斜め方向に最も高い輝度を有する光を放射することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、配線基板は、発光素子搭載領域を含んでいる上面と下面と下面となす角が鈍角である傾斜面とを有している絶縁基板と、上面に設けられている配線導体と、絶縁基板の下面または側面に設けられている外部端子とを有している。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、発光装置は、配線基板と、配線基板の上面に搭載された発光素子とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、配線基板は、絶縁基板が下面となす角が鈍角である傾斜面を有していることから、傾斜面を外部回路基板の主面に対して略平行な実装面とすることによって、配線基板の上面を外部回路基板の主面に対して斜めの方向に向けることができる。このような配線基板は、配線基板に発光素子が搭載された際に、発光素子の発光面を斜めの方向に向けることができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、発光装置は、上記構成の配線基板と、配線基板の上面に搭載された発光素子とを有していることから、発光素子の発光面を斜めの方向に向けることができるので、発光素子から放射される光を斜めの方向において最も高輝度にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における発光装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ方向における側面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における縦断面図であり、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図３】図１の発光装置を外部回路基板に搭載した状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態における発光装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）のＡ方向における側面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における縦断面図であり、（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第３の実施形態における発光装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図７】（ａ）は図６（ａ）のＡ方向における側面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線における縦断面図であり、（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の第４の実施形態における発光装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図９】（ａ）は図８（ａ）のＡ方向における側面図であり、（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における発光装置は、図１〜図３に示された例のように、配線基板１と、配線基板１の上面111の発光素子搭載領域111ａに搭載された発光素子２とを含んでいる。このような発光装置は、例えば外部回路基板５上に実装される。
【００１２】
配線基板１は、図１〜図３に示された例のように、発光素子搭載領域111ａを含んでい
る上面111と下面113と下面113となす角が鈍角である傾斜面112ａとを有している絶縁基板11と、上面111に設けられている配線導体12と、配線導体12に電気的に接続されており絶
縁基板11の下面113および側面112に設けられている外部端子13とを有している。この場合、傾斜面112ａを挟むように下面113および側面112に外部電極112ａが設けられた構成となっている。なお、傾斜面112ａを下面113から上面111まで延ばして設けてもよい。この場
合、外部電極112ａが下面113および傾斜面112ａに設けられており、傾斜面112ａを広い面積とすることができ、発光装置の実装信頼性が向上したものとなり好ましい。なお、発光素子搭載領域111ａは、二点鎖線で囲まれた領域である。なお、図１〜図３において、発
光装置は、仮想のｘｙｚ空間内に設けられており、以下便宜的に「上方向」とは仮想のｚ軸の正方向のことをいう。
【００１３】
絶縁基板11は、発光素子搭載領域111ａを含む上面111を有しており、平面視において矩形の板状の形状を有している。絶縁基板11は、発光素子２を支持するための支持体として機能し、上面111の中央部の発光素子搭載領域111ａ上に発光素子２が低融点ろう材または導電性樹脂等の接合材を介して接着され固定される。
【００１４】
絶縁基板11の傾斜面112ａは、下面113から上面111の方向に延びており、下面113と傾斜面112ａとのなす角が鈍角となっており、図２に示された例のように、傾斜面112ａは下面113との間に傾斜角θを有しており、傾斜角θは鈍角であり、例えば110°〜160°の角度
である。このような傾斜面112ａは、外部回路基板５に対して略平行に接合される面であ
る。このようにして、発光装置の発光面を外部回路基板５の主面に対して例えば20°〜70°に傾いて実装されたものとなり、傾斜面112ａがあることによって、発光装置の発光面
を斜めの方向に向けた状態で外部回路基板５に実装できる。
【００１５】
絶縁基体11の材料は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁性セラミックスである。
【００１６】
絶縁基体11は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合には、まず、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），シリカ（ＳｉＯ２），カルシア（ＣａＯ）およびマグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤および溶媒を添加混合して泥漿物を作製する。これを従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等を採用してシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを作製する。次に、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜きまたはレーザー加工を施すとともに必要に応じて複数枚積層してセラミック生成形体を形成してセラミック生成形体を形成し、高温（約1500〜1800℃）で焼成することによって絶縁基体11が製作される。なお、絶縁基体11に凹部または切り欠きを形成する場合には、上述の打ち抜きまたはレーザー加工時に、絶縁基体11用のセラミックグリーンシートのいくつかに、凹部または切り欠き用の貫通孔を金型、パンチングによる打ち抜きまたはレーザー加工等により形成しておけばよい。
【００１７】
配線導体12は、絶縁基板11の上面111、側面112、下面113および内部に設けられている
。配線導体12は、配線基板１に搭載された発光素子２と外部回路基板とを電気的に接続するため、および発光素子２と配線基板１とを接合するために用いられる。配線導体12は、絶縁基板11の表面または内部に設けられた配線層と、絶縁基板11を構成する絶縁層を貫通して上下に位置する配線層同士あるいは配線層と外部端子13とを電気的に接続する貫通導体とを含んでいる。
【００１８】
外部端子13は、絶縁基板11の側面112および下面113に設けられている。外部端子13は、配線基板１に搭載された発光素子２と外部回路基板とを電気的に接続するため、配線基板１と外部回路基板とを接合するために用いられる。
【００１９】
外部端子13は、図１（ｂ）および図２（ａ）に示された例のように、絶縁基板11の側面112および下面113に、Ｘ軸方向における位置が同じになるように配置されていることが好ましい。発光装置を外部回路基板５に実装する際に側面112に設けられた外部端子13と下
面113に設けられた外部端子13とに配線基板１を挟むように接合材を設けて、発光装置を
支えることができるので、発光素子の発光面を斜めの方向に精度よく向けることができる。さらには、側面112と下面113とに配置された外部端子13の大きさの差を70〜130％程度
としておくと、接合時に加わる熱応力の差を低減して、発光素子の発光面を斜めの方向に精度よく向けることができる。
【００２０】
配線導体12および外部端子13の材料は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等を主成分とするメタライズである。接続端子12および配線導体13の主成分として、例えばＷまたはＭｏ等の高融点金属材料を用いる場合には、Ｃｕと混合または合金化しておくことが好ましい。
【００２１】
配線層および外部端子13は、例えば絶縁基体11用のセラミックグリーンシートに配線導体12または外部端子13用のメタライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段によって印刷塗布し、絶縁基体11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
【００２２】
貫通導体は、例えば絶縁基体11用のセラミックグリーンシートに金型またはパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工等の加工方法によって貫通導体用の貫通孔を形成
し、この貫通孔に貫通導体用のメタライズペーストを上記印刷手段によって充填しておき、絶縁基体11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
【００２３】
傾斜面112ａは、セラミック生成形体または絶縁基体11の側面112と下面113との間の角
部に対して、切断加工や切削加工、あるいは押型により型押し等を行うことにより形成することができる。
【００２４】
配線導体12および外部端子13の絶縁基体11から露出した表面には、ニッケル，金等の耐蝕性に優れる金属めっき層が被着される。配線導体12および外部端子13が腐食することを低減できるとともに、発光素子２の電極またはボンディングワイヤと配線導体12との接合または、外部回路基板と外部端子13との接合を強固にできる。例えば、配線導体12および外部端子13の絶縁基体11から露出した表面には、厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが順次被着される。
【００２５】
また、絶縁基板11の上面111の配線導体12の露出部の最表面に、１〜10μｍ程度の銀め
っき層を被着させておいてもよい。発光素子２が搭載される配線導体12の露出部の最表面を銀めっき層としておくと、発光素子から配線導体12側に放出された光を良好に反射できる発光装置とすることができる。
【００２６】
また、発光素子２が搭載される配線導体12の露出部には、Ｃｕめっき層が被着されていてもよい。Ｃｕめっき層は、例えばニッケルめっき層と金めっき層との間またはニッケルめっき層と金めっき層の下地層に10〜80μｍ程度の厚みで被着されている。Ｃｕめっき層によって、発光素子２で生じる熱が配線導体12に伝わりやすくなるので、発光素子２から配線基板１への放熱性を向上できる。
【００２７】
発光素子２は、配線基板１の上面111に搭載されている。また、発光素子２とともにツ
ェナーダイオード等の小型の電子部品が搭載されていてもよい。発光素子２および電子部品は、金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金を主成分とするろう材または銀（Ａｇ）を含むエポキシ樹脂等の導電性接合材によって配線基板１の上面111に接合されている。また、
発光素子２の電極と配線導体12とが、例えばＡｕを主成分とするボンディングワイヤ等の接続部材３を介して電気的に接続されている。なお、発光素子２の電極と配線導体12とは、半田バンプまたは金バンプ等によって電気的に接続されていてもよい。発光素子２は、必要に応じて、樹脂材料やガラス材料等の封止材４またはレンズ等の透明蓋体によって封止されていてもよい。また、傾斜面112ａは、絶縁基板11を挟んで側面112と対向する他の側面と、下面113との間にも設けて、２カ所に傾斜面112ａを有するものとしてもよく、発光装置を外部回路基板５に実装する場合に、発光装置の実装される箇所に注意しなくても発光装置を外部回路基板５に実装することが可能となり好ましい。
【００２８】
本実施形態の配線基板１は、発光素子搭載領域111ａを含んでいる上面111と下面113と
下面113となす角が鈍角である傾斜面112ａとを有している絶縁基板11と、上面111に設け
られている配線導体12と、絶縁基板11の下面113または側面112に設けられている外部端子13とを有している。配線基板１が、このような構造であることから、傾斜面112ａを外部
回路基板５の主面への実装面とすることによって、配線基板１の上面を外部回路基板５の主面に対して斜めの方向に向けることすなわち発光装置の発光面と外部回路基板５の主面とのなす角が鋭角とすることができる。このような配線基板１は、配線基板１の上面の発光素子搭載領域111ａに発光素子２が搭載された際に、発光素子２の発光面を斜めの方向
に向けることができる。
【００２９】
本実施形態の発光装置は、上記構成の配線基板１と、配線基板１の上面111に搭載され
た発光素子２とを有していることから、発光素子２の発光面を斜めの方向に向けることが
できるので、発光素子２から放射される光を斜めの方向において最も高輝度にできる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による発光装置について、図４および図５を参照しつつ説明する。
【００３１】
本実施形態における発光装置において、上記した第１の実施形態の発光装置と異なる点は、側面112に設けられている外部端子13と下面113に設けられている外部端子13とが傾斜面112ａに設けられている外部端子13を介して接続されている点である。本実施形態の発
光装置によれば、傾斜面112ａに形成された外部端子13によって、傾斜面112ａの上方の側面112から傾斜面112ａを介して下面113にかけて外部端子13が設けられている。このよう
な外部端子13を有しているので、電子装置を外部回路基板５に接合材を塗布した際に、側面112側と下面113側とで、半田等の接合材の量にばらつきが発生したとしても、接合材が相互に移動することができ、接合材の量のばらつきを低減できる。したがって、発光装置を所定の方向に向けることができる。
【００３２】
また、発光素子２は、図４および図５に示された例のように、導体層14に搭載されていてもよい。また、隣接する外部端子13の間に補助端子15が設けられていてもよい。補助端子15によって、発光装置と外部回路基板５との接合強度を向上できる。
【００３３】
このような導体層14および補助端子15は、配線導体12および外部端子13と同様の材料および方法によって、製作できる。また、配線導体12および外部端子13と同様に、導体層14および補助端子15の絶縁基体11から露出した表面にめっき層が被着されている。
【００３４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による発光装置について、図６および図７を参照しつつ説明する。
【００３５】
本実施形態における発光装置において、上記した第１の実施形態の発光装置と異なる点は、絶縁基板の下面113または側面112が凹部16を有しており、外部端子13が凹部16の内面に設けられている点および上面111がキャビティ17を有している点である。本実施形態の
発光装置は、発光装置と外部回路基板５との接合強度を向上させることができる。
【００３６】
また、側面112の外部端子13は、キャビティ17の底面よりも上面側まで形成されている
と、キャビティ17の底面よりも上面側にて発光装置と外部回路基板５とを接合させることができるので、発光装置を外部回路基板５に接合する際に、発光装置が自重によって下面側に傾いて接合されることを抑制することができ、発光素子２から放射される光を斜めの方向において放射させることができる。
【００３７】
凹部16およびキャビティ17は、縁基体11用のセラミックグリーンシートのいくつかに、金型、パンチングによる打ち抜きまたはレーザー加工等により形成することができる。
【００３８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態による発光装置について、図８および図９を参照しつつ説明する。
【００３９】
本実施形態における発光装置において、上記した第１の実施形態の発光装置と異なる点は、それぞれに、絶縁基体11の側面12に設けられた外部端子13と絶縁基体11の下面113に
設けられた外部端子13とが互いに独立している点および、複数の発光素子２が搭載されている点である。
【００４０】
第１実施形態〜第３実施形態の場合と比較して、外部端子13の密集度合いを抑えて複数の外部端子13を配置できるので、小型化および軽量化が図られた発光装置とすることができる。第４の実施形態においても、絶縁基板11の側面112および下面113に、Ｘ軸方向における位置が同じになるように配置されていることが好ましい。
【００４１】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。配線基板１は、内部に絶縁基体11よりも熱伝導性に優れた放熱体を絶縁基体11の内部に埋設したものや、絶縁基体11に接合したものであっても構わない。
【００４２】
また、第４の実施形態において、絶縁基体11の側面112と下面113とに凹部16を有し、外部端子13が凹部16内に設けられている場合には、外部端子13の密集度合いを抑えて複数の外部端子13および凹部16を配置することができるので、凹部16間にクラックが発生する可能性を低減できる。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・配線基板
11・・・絶縁基板
111・・上面
112・・側面
113・・下面
111ａ・・発光素子搭載領域
112ａ・・傾斜面
12・・・配線導体
13・・・外部端子
14・・・導体層
15・・・補助端子
16・・・凹部
17・・・キャビティ
２・・・発光素子
３・・・接続部材
４・・・封止材
５・・・外部回路基板
６・・・接合材
【図１】
2014207372.tif 000003
【図２】
2014207372.tif 000004
【図３】
2014207372.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014207372.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014207372.tif 000011