(57)【要約】【課題】    発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることのできる発光素子の実装構造及び実装方法を提供する。【解決手段】    ＬＥＤ１５の上面に形成されたパッド１６の端部から配線基板１０上に形成された電極部１２の端部に至るまで、傾斜面（上面１８ａ）を有する絶縁層１８を形成する。そして、上面１８ａに銀を材料とした配線層２０を形成する。配線層２０は、上面１８ａの全体に銀ペーストを均一に塗布して形成させたことから、面状（フィルム状）の形状をなしている。これにより、配線層２０を介して電極部１２とパッド１６は電気的に接続され、ＬＥＤ１５は配線基板１０に実装される。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に実装される発光素子の第１の電極を前記配線基板に形成した第２の電極に電気的に接続するようにした発光素子の実装構造において、
前記第１の電極と前記第２の電極とは、面状の導電性部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項２】
請求項１に記載の発光素子の実装構造において、
前記第２の電極と前記発光素子の前記第１の電極との間に、絶縁層を前記配線基板上に形成し、前記絶縁層上に前記面状の導電性部材が形成されていることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項３】
請求項１に記載の発光素子の実装構造において、
前記面状の導電性部材は、リボンワイヤであることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光素子の実装構造において、
前記面状の導電性部材は、金属により形成されていることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか1つに記載の発光素子の実装構造において、
前記面状の導電性部材は、樹脂により形成されていることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか1つに記載の発光素子の実装構造において、
前記面状の導電性部材は、絶縁性樹脂によって封止されていることを特徴とする発光素子の実装構造。
【請求項７】
配線基板上に実装される発光素子の第１の電極を配線基板に形成した第２の電極に電気的に接続するようにした発光素子の実装方法において、
前記第２の電極と前記発光素子の前記第１の電極との間に、絶縁層を前記配線基板上に形成した後、前記絶縁層の上面に導電性材料を塗布して面状の導電性部材を形成することを特徴とする発光素子の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の実装構造及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子としてのＬＥＤを基板に実装する際には、ワイヤボンディング工程を用いて、ＬＥＤを基板に実装する方法が用いられている（特許文献１）。詳しくは、接続部材としてのワイヤを使用して、ＬＥＤと基板とが電気的に接続されるのと同時にＬＥＤが基板に実装される。
【特許文献１】特開平１１−３４０５１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年のＬＥＤの高輝度化に伴い、必要とされる電流量が大幅に上昇している。この場合、上記のようなワイヤボンディング工程によるＬＥＤの実装方法では、多数のワイヤボンディングが必要となる。その結果、ＬＥＤから出射する光がワイヤにあたることで、その光を阻害し、光の利用効果が低下してしまう問題が生じる。また、電流量の上昇に伴い、ＬＥＤの発熱量も増大するため、放熱性を向上させる必要も生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、その目的は、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることのできる発光素子の実装構造及び実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発光素子の実装構造は、配線基板上に実装される発光素子の第１の電極を前記配線基板に形成した第２の電極に電気的に接続するようにした発光素子の実装構造において、前記第１の電極と前記第２の電極とは、面状の導電性部材を介して電気的に接続されている。
【０００６】
本発明の発光素子の実装構造によれば、第１の電極と第２の電極とを電気的に接続する導電性部材は、面状の形状をなしている。これにより、第１の電極の端部に導電性部材を接合することができる。即ち、ワイヤボンディングによる接合と比較して、低い高さ位置において、導電性部材と第１の電極との接合をすることができる。従って、導電性部材が発光素子からの光の射光を阻害するのを抑制できるため、発光素子からの光の利用効率の向上を図ることができる。さらに、導電性部材の表面積は、形状がワイヤ状である場合と比較して大きくなるため、導電性部材からの熱放散を大きくすることができる。従って、発光素子の放熱効率の向上も図ることができる。
【０００７】
この発光素子の実装構造は、前記第２の電極と前記発光素子の前記第１の電極との間に、絶縁層を前記配線基板上に形成し、前記絶縁層上に前記面状の導電性部材が形成されている。
【０００８】
この発光素子の実装構造によれば、第２の電極と第１の電極との間に絶縁層を形成し、その上面に導電性部材を形成させている。これにより、面状の導電性部材を容易に形成することができる。即ち、効率よく発光素子を配線基板に実装することができる上に、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【０００９】
この発光素子の実装構造は、前記面状の導電性部材は、リボンワイヤである。この発光
素子の実装構造によれば、導電性部材はリボンワイヤであるため、ワイヤボンディングと比較して、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【００１０】
この発光素子の実装構造は、前記面状の導電性部材は、金属により形成されている。この発光素子の実装構造によれば、導電性部材が金属によって形成されていることから、高い熱伝導性を有した導電性部材を形成することができる。即ち、導電性部材からの熱放散を大きくすることができる。従って、より一層、発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【００１１】
この発光素子の実装構造は、前記面状の導電性部材は、樹脂により形成されている。この発光素子の実装構造によれば、導電性部材は樹脂により形成されているので、柔軟性のある導電性部材を形成することができる。即ち、容易に導電性部材を形成できる上に、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【００１２】
この発光素子の実装構造は、前記面状の導電性部材は、絶縁性樹脂によって封止されている。この発光素子の実装構造によれば、導電性部材が絶縁性樹脂によって封止されているため、電極と配線基板との電気的接続の信頼性向上が図られる上に、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【００１３】
この発光素子の実装方法は、配線基板上に実装される発光素子の第１の電極を配線基板に形成した第２の電極に電気的に接続するようにした発光素子の実装方法において、前記第２の電極と前記発光素子の前記第１の電極との間に、絶縁層を前記配線基板上に形成した後、前記絶縁層の上面に導電性材料を塗布して面状の前記導電性部材を形成する。
【００１４】
この発光素子の実装方法によれば、第２の電極と第１の電極との間に絶縁層を形成して、その上面に導電性部材を形成させる。これにより、面状の導電性部材を容易に形成することができる。即ち、効率よく発光素子を配線基板に実装することができる上に、発光素子からの光の利用効率及び発光素子の放熱効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係る発光素子の実装構造を示した要部平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、発光素子の実装構造は、配線基板１０上に電極部１１と第２の電極としての電極部１２を有している。また、配線基板１０には、図示しない配線部が形成されており、電極部１１と電極部１２は、それぞれに対応する該配線部と導通されている。
【００１７】
電極部１１の上面には、発光素子としての発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１５が、デバイスを形成する発光面を上面にして、接着層１３を介して立設されている。本実施形態では、接着層１３は導電性樹脂から形成されており、該接着層１３を介すことによってＬＥＤ１５と電極部１１は電気的に接続される。また、ＬＥＤ１５の上面１５ａの左側端部には、第１の電極としてのパッド１６が形成されている。パッド１６は、上記デバイスと導通する電極取出部として構成されており、長辺が電極部１２と略同じ幅Ｒで長方形状に形成されている。
【００１８】
そして、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１５の左側面１５ｂ側であってＬＥＤ１５と電極部１２の間には、絶縁層１８が形成されている。絶縁層１８は、ＬＥＤ１５の上面１
５ａが電極部１２の上面より高い位置にあるため、ＬＥＤ１５の上面１５ａ左端位置から電極部１２の上面右端位置まで連続するように、その上面１８ａを傾斜面にしている。絶縁層１８は、絶縁樹脂、例えばエポキシ樹脂等によって形成されている。絶縁層１８の上面１８ａには導電性部材としての配線層２０が形成されている。配線層２０は、本実施形態では銀によって形成されている。そして、電極部１２とパッド１６とはこの配線層２０を介して電気的に接続される。
【００１９】
そして、配線層２０を含む電極部１２からＬＥＤ１５の上面全体を覆うように、絶縁性かつ光透過性の樹脂によって保護膜２５が配線基板１０上に形成されている。以上により、ＬＥＤ１５は、配線基板１０に実装されている。
【００２０】
次に、このＬＥＤ１５の配線基板１０に対する実装方法について、図２〜図４に従って説明する。図２は配線基板１０の要部平面図であり、図３及び図４は、本発明のＬＥＤ１５の実装方法を順を追って示す断面図、即ち、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００２１】
先ず、図２に示すように、配線基板１０上には、２点鎖線で示すように、ＬＥＤ１５を実装するための領域Ｃが設けられている。そして、図３（ａ）に示すように、配線基板１０上の所定の位置に電極部１１及び電極部１２をそれぞれ配線基板に形成された図示しない配線部と導通するように形成する。詳しくは、電極部１１は、領域Ｃの内側に少なくともその一部が形成されるように板状に形成される。一方、電極部１２は、領域Ｃの外側であって配線基板１０の左側領域に、長辺が領域Ｃに実装されるＬＥＤ１５のパッド１６と略同じ幅Ｒで長方形状に配置形成される。本実施形態では、電極部１１及び電極部１２の材料としてアルミニウムを使用している。
【００２２】
さらに、図３（ｂ）に示すように、領域Ｃ（電極部１１）の上面には、ＬＥＤ１５を接着固定させるための導電性樹脂からなる接着剤１４が塗布される。そして、配線基板１０上に形成された領域ＣとＬＥＤ１５との位置合わせを行う。即ち、平面配置から見て、ＬＥＤ１５の上面１５ａに形成されたパッド１６が配線基板１０の左側（電極部１２側）となるように、ＬＥＤ１５を配線基板１０上の領域Ｃに接着させる（図３（ｃ）参照）。
【００２３】
次に、図４（ａ）に示すように、図示しない液滴吐出装置を使って、その吐出ノズルから、絶縁性樹脂を吐出して絶縁層１８を形成させる。本実施形態では、絶縁性樹脂の吐出量を調節することにより、パッド１６の端部から電極部１２の端部まで斜面部（上面１８ａ）を有する絶縁層１８を形成させる。
【００２４】
そして、図４（ｂ）に示すように、図示しない液滴吐出装置を使って、その吐出ノズルから、絶縁層１８の上面１８ａ上に導電性材料としての銀ペーストを吐出し、導電性部材としての配線層２０を形成させる。この時、配線層２０は、上面１８ａの面全体に銀ペーストを均一に吐出させて形成させることから、面状（フィルム状）の形状をなしている。これにより、配線層２０を介して、電極部１２とパッド１６とは電気的に接続される。
【００２５】
さらに、図示しない液滴吐出装置を使用して、配線層２０を含む電極部１２からＬＥＤ１５の上面全体を覆うように、保護膜２５を配線基板１０上に形成させる。本実施形態では、保護膜２５は、絶縁性かつ光透過性にある樹脂としてのポリイミド樹脂によって形成されている。これにより、ＬＥＤ１５からの光の利用効率及び放熱効率の向上を図ることのできるＬＥＤ１５の実装構造が形成される。
【００２６】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、配線層２０は面状（フィルム状）に形成されている。これにより、配線層２０の端部は、ＬＥＤ１５の上面１５ａに形成されたパッド１６の端部と
接合することができる。即ち、ワイヤボンディングによるパッド１６への接合と比較して、低い高さ位置でパッド１６との接合をすることができる。従って、ＬＥＤ１５から出射する光を配線層２０が阻害するのを抑制できるため、ＬＥＤ１５からの光の利用効率の向上を図ることができる。さらに、配線層２０の形状が面状であることから、表面積が大きくなり、同時に配線層２０からの熱放散も大きくすることができる。従って、ＬＥＤ１５の放熱効率の向上も図ることができる。
【００２７】
（２）本実施形態によれば、電極部１２の端部からパッド１６の端部まで絶縁層１８を形成させ、該絶縁層１８の上面１８ａ上に配線層２０を形成した。これにより、上面１８ａを用いて配線層２０を容易に形成させることができる。従って、効率よくＬＥＤ１５を配線基板１０に実装することができる。
【００２８】
（３）本実施形態によれば、配線層２０は銀により形成されている。これによれば、配線層２０が銀によって形成されているので、高い熱伝導性を有した配線層２０を形成することができる。即ち、配線層２０からの熱放散を大きくすることができるため、より一層、ＬＥＤ１５の放熱効率の向上を図ることができる。
【００２９】
（４）本実施形態によれば、配線層２０を含む電極部１２からＬＥＤ１５の上面全体を覆うように、絶縁性のある樹脂により保護膜２５を形成させた。これによれば、配線層２０は絶縁性かつ光透過性のある樹脂により封止されているので、電極部１２とパッド１６との電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、配線層２０を絶縁層１８の上面１８ａを使って形成することにより、面状の形状に形成させた。これに代えて、配線層２０はリボンワイヤを使用してもよい。これにより、前述した面状の配線層２０と同様な効果を得ることができる。
【００３１】
○上記実施形態では、配線層２０の厚さを限定しなかったが、例えば１μｍ程度に形成してもよい。
○上記実施形態では、銀を使用して配線層２０を形成した。これに代えて、金属は特に限定するものでではなく、例えば、金やアルミニウムであってもよい。
【００３２】
○上記実施形態では、配線層２０に金属（銀）を使用して形成した。これに代えて、樹脂によって配線層２０を形成してもよい。例えば、カーボンを樹脂に添加して導電性樹脂とすることにより、配線層２０を形成させてもよい。これにより、柔軟性のある配線層２０を容易に形成することができる。
【００３３】
○上記実施形態では、電極部１１及び電極部１２の材料としてアルミニウムを使用した。これに代えて、材料は特に限定するものではなく、例えば、銅、チタン、ニッケル、金等を使用してもよい。
【００３４】
○上記実施形態では、保護膜２５にはポリイミド樹脂を使用した。これに代えて、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は、本実施形態に係る発光素子の実装構造を示した要部平面図。（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図。
【図２】本実施形態に係る配線基板の要部平面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の発光素子の実装方法を説明するための第１説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の発光素子の実装方法を説明するための第２説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１０…配線基板、１１…電極部、１２…第２の電極としての電極部、１３…接着層、１４…接着剤、１５…発光素子としての発光ダイオード、１６…第１の電極としてのパッド、１８…絶縁層、１８ａ…上面、２０…導電性部材としての配線層、２５…保護膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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