(57)【要約】【課題】ハンドリング等によるクラックや欠けを生じない発光装置を提供すること。【解決手段】発光素子１１を含む発光装置２０において、発光装置２０の発光面１４ｓ及び外部接続用の電極１２ｂが設けられた電極面を除く表面の少なくとも一部を覆う保護膜１５を設ける。【選択図】図２
2006049802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を含む発光装置において、
前記発光装置の発光面及び外部接続用の電極が設けられた基板搭載面を除く表面の少なくとも一部を覆う保護膜を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記保護膜は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びフロロプラスティック系樹脂のいずれか一からなることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、
前記基板搭載面を有し、該端子面の反対側の面において前記発光素子と電気的に接続したマウントと、
前記発光素子から出射する出射光を反射して前記発光面に前記出射光を導くリフレクタとを有し、
前記保護膜は、前記マウント及び前記リフレクタの側面を覆っていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項４】
前記マウント及び前記リフレクタは、それぞれ、窒化アルミニウム、炭化珪素及びシリコンのいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記マウントは、前記リフレクタと一体化してなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に係り、より詳しくは、発光素子を備える表面実装型の発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）には、小型化が要求されており、この要求に応ずるべく、表面実装が可能な発光装置が開発されている。その中でも、代表的なＬＥＤとしてチップ型ＬＥＤがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１は、チップ型ＬＥＤを示す断面図である。
【０００４】
チップ型ＬＥＤ１０は、ＬＥＤチップ１と、上面及び下面にそれぞれ内部接続用パッド２ａ及び外部接続用パッド２ｂを有し、バンプ１ａを介してＬＥＤチップ１と電気的に接続したマウント２と、ＬＥＤチップ１から発光した光を中央に設けられた貫通孔の内面で反射して発光面３ｓに導くリフレクタ３と、ＬＥＤチップ１を封止する封止部４とを備えている。
【０００５】
熱放散性を確保するため、マウント２及びリフレクタ３は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックスからなる。
【特許文献１】特開２００３−４６１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
チップ型ＬＥＤ１０は、製造後にトレイに収納され、所定の試験や検査の際には、トレイから取出され、これらを終了した後、再びトレイに収納される。チップ型ＬＥＤ１０の取出及び収納は、ピンセットやハンドラを用いてチップ型ＬＥＤ１０の側面を挟んで行われる。この際、マウント２やリフレクタ３は上記のような脆い材料からなるため、ピンセットやハンドラから加わる機械的衝撃により、これら２，３にクラックや欠けを生じることがある。このような外観不良が、チップ型ＬＥＤ１０の歩留まりを悪化させていた。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであって、ハンドリング等によるクラックや欠けを生じない発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題は、発光素子を含む発光装置において、前記発光装置の、光を発光する発光面及び外部接続用の電極が設けられた電極面を除く表面の少なくとも一部を覆う保護膜を有することを特徴とする発光装置により解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光装置において、発光面及び外部接続用の電極が設けられた基板搭載面を除く表面の少なくとも一部を保護膜が覆っている。従って、試験や検査の際に、この保護膜の部分を挟んでピンセットやハンドラ等により発光装置をハンドリングすることにより、発光装置にクラックや欠けを生じにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面に基づいて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ（発光装置）を示す断面図である。
【００１２】
本実施の形態のチップ型ＬＥＤ２０は、ＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップ１１が搭載されたマウント１２と、中央部に貫通孔を有してマウント１２のＬＥＤチップ１１を搭載した側にＬＥＤチップ１１を囲むように固着されたリフレクタ１３と、リフレクタ１３の貫通孔を埋めるように形成されてＬＥＤチップ１１を保護する封止部１４と、マウント１２とリフレクタ１３の側面を覆う保護膜１５とを備えている。
【００１３】
ＬＥＤチップ１１は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の複数の層からなり、電極（図示せず。）に電圧を印加することにより青色の光を発光する。マウント１２は、上面に内部接続用パッド１２ａを有し、下面に外部接続用パッド１２ｂを有している。これら２種のパッド１２ａ，１２ｂは、マウント１２を貫通して電気的に接続されている。そして、ＬＥＤチップ１１の電極は、バンプ１１ａを介して内部接続用パッド１２ａにフリップチップ接続されており、外部接続用パッド１２ｂを介して外部から電圧を印加することにより、ＬＥＤチップ１１が発光できるようになっている。
【００１４】
封止部１４は、透光性材料からなり、ＬＥＤチップ１１から発光された光が透過して発光面１４ｓから発光されるようになっている。また、貫通孔の内面には、銀（Ａｇ）が蒸着されている。そして、ＬＥＤチップ１１から発光面１４ｓの方向に発光されなかった光を、貫通孔の内面で反射して発光面１４ｓの方向に導くために、マウント１２側が発光面１４ｓ側より狭くなるようにテーパ状に加工されている。
【００１５】
保護膜１５は、マウント１２及びリフレクタ１３に機械的衝撃を与えないように、衝撃を吸収することができる有機材料からなる。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態によるチップ型ＬＥＤ２０の製造方法を説明する。
【００１７】
まず、マウント１２及びリフレクタ１３となる粉体の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の圧縮体の所定の位置に貫通孔を形成する。次に、マウント１２となる圧縮体には、内部接続用パッド１２a及び外部接続用パッド１２ｂとなる導体ペーストをスクリーン印刷し、リ
フレクタ１３となる圧縮体には、その貫通孔の内面にＡｇを蒸着する。次いで、これらの圧縮体を重ね合わせて一体的に焼結してリフレクタ１３及びマウント１２を形成する。その後、内部接続用パッド１２ａにバンプ１１ａを介してＬＥＤチップ１１をフリップチップ接続し、リフレクタ１３の貫通孔の部分に液状の熱硬化性シリコーン樹脂を充填させた後、加熱してこれを硬化させることにより、封止部１４を形成する。
【００１８】
次に、図３(a)に示すように、リフレクタ１３とマウント１２の側面を囲むように四フ
ッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）からなる熱収縮性チューブを配置する。そして、これらを２００℃に加熱してＰＦＡ樹脂を収縮させ、図３(b)に示すように、リフレクタ１３及びマウント１２の側面に固着させる。これら
の工程を経て、図２に示すチップ型ＬＥＤを得ることができる。
【００１９】
このように、本実施の形態のチップ型ＬＥＤ２０によれば、リフレクタ１３及びマウント１２の側面をＰＦＡ樹脂からなる保護膜１５により覆ったので、保護膜１５が機械的衝撃の緩衝材となって、リフレクタ１３やマウント１２にクラックや欠けを生じにくくなる。これにより、チップ型ＬＥＤ２０の歩留まりが向上する。
【００２０】
ここで、チップ型ＬＥＤ２０の光取出効率を劣化させないために、発光面１４ｓには保護膜１５を固着させないようにしなければならない。また、チップ型ＬＥＤ２０をプリント基板に搭載して電気的に接続できるように、外部接続用パッド１２ｂが設けられた面（基板搭載面）にも保護膜１５を固着させないことが必要である。
【００２１】
本発明者は、本発明の効果を確認するために、以下の実験を行った。
【００２２】
まず、上記した製造方法により、図２に示すチップ型ＬＥＤ２０を作製した。この際、ＰＦＡ樹脂の膜厚は、０．２５ｍｍであった。また、比較のため、図１に示すチップ型ＬＥＤ１０も作製した。
【００２３】
次に、粘着性シートを貼付した第１のトレイ及び第２のトレイを用意し、第１のトレイにこれら２つのチップ型ＬＥＤを置いた。そして、ステンレス製のピンセットを用い、第１のトレイのから第２のトレイへ各々のチップ型ＬＥＤ１０，２０を挟んで移動させた。その後、同様の手法により第２のトレイから第１のトレイへ各々のチップ型ＬＥＤ１０，２０を移動させた。このような移動を繰り返し１０００回行った後、２つのチップ型ＬＥＤ１０，２０を目視にて観察したところ、図２に示すチップ型ＬＥＤ２０ではクラックや欠けが発生していたが、図１に示すチップ型ＬＥＤ１０ではクラックや欠けは発生していなかった。
【００２４】
このように、本実施の形態のチップ型ＬＥＤ２０では、ハンドリングによってもクラックや欠けが生じにくいことがわかった。
【００２５】
また、外部接続用パッド１２ｂに錫銀銅（ＳｎＡｇＣｕ）ハンダからなるバンプを用いて、本実施の形態のチップ型ＬＥＤ２０をプリント基板へ２３０℃に加熱して接合させたが、ＰＦＡ樹脂は変質しておらず、ハンダ接合を行う温度で変質を生じない程度の耐熱性を有していることが確認された。さらに、本実施の形態のチップ型ＬＥＤ２０に−４０℃，２３℃及び８０℃の温度下で５００ｍAの定電流を２０００時間流した後、目視にて観察し
たが、ＰＦＡ樹脂は変質しておらず、連続点灯への耐性を有していることがわかった。
【００２６】
上記した実施の形態では、ＬＥＤチップ１１をマウント１２にフリップチップ接続するフリップチップ型のチップ型ＬＥＤ２０について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、ＬＥＤチップ１１とマウント１２とをワイヤボンディングして電気的に接続するフェイスアップ型のチップ型ＬＥＤにも適用することができる。
【００２７】
また、保護膜１５をＰＦＡ樹脂により形成したが、ハンダ接合を行う温度で劣化を生じない程度の耐熱性を有し、且つ、ＬＥＤチップ１１が熱損傷を生じない温度で収縮する材料であれば代替することができる。このような材料として、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)、四フッ化エチレン−エチレ
ン共重合樹脂(ETFE)等のフッ素系樹脂、フロロプラスティック系樹脂、シリコーン系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂の耐熱性の有機材料が挙げられる。なお、これらの有機材料の中でも、耐熱性に優れたＰＦＡ樹脂又はＰＴＦＥ樹脂を選択することが好ましく、熱収縮温度が適当な温度であるＰＦＡ樹脂を選択することがさらに好ましい。
【００２８】
さらに、ＬＥＤチップ１１は上記した青色の光を発する窒化ガリウム系以外に、赤色の光を発するＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＧａＰ系等その他の半導体材料から構成してもよい。また、リフレクタ１３及びマウント１２は、それぞれ、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）だけでなく、炭化珪素（ＳｉＣ）などのその他のセラミック材料、若しくはシリコンであってもよい。
シリコンによりリフレクタ１３及びマウント１２をシリコンにより形成する場合、所望の形状にリフレクタ１３及びマウント１２を形成した後、互いを張り合わせる面にハンダに対する濡れ性のよい金属をメタライズした後、リフレクタ１３及びマウント１２をハンダにより接合することにより得ることができる。
【００２９】
上記のような効果を奏する本発明のチップ型ＬＥＤにより、歩留まりが向上し、チップ型ＬＥＤの低価格化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、従来のチップ型ＬＥＤ（発光装置）を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ（発光装置）を示す断面図である。
【図３】図３(a)，(b)は、本発明の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤの（発光装置）製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１ ＬＥＤチップ（発光素子）
１２ マウント
１２ａ 内部接続用パッド
１２ｂ 外部接続用パッド（外部接続用の電極）
１３ リフレクタ
１４ 封止部
１４ｓ 発光面
１５ 保護膜
２０ チップ型ＬＥＤ（発光装置）
【図１】
2006049802.tif 000003
【図２】
2006049802.tif 000004
【図３】
2006049802.tif 000005