(57)【要約】【課題】高い生産性と、高い接続信頼性とが両立された接続を可能とするＬＥＤチップ接続構造体の製造方法及び該製造方法により製造されたＬＥＤチップ接続構造体の提供。【解決手段】下記工程：（１ａ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、（２ａ）電極を有するＬＥＤチップを、該バンプに該電極が対向するように設置する工程、及び（３ａ）該ＬＥＤチップを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極との間の該接着剤を排除しながら該接着剤を硬化させる工程、を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法、及び該製造方法によって製造されたＬＥＤチップ接続構造体。該接着剤に代えて、硬化性樹脂を含む（Ａ）剤と該（Ａ）剤を硬化する硬化剤を含む（Ｂ）剤とを用いてもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程：
（１ａ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ａ）電極を有するＬＥＤチップを、該バンプに該電極が対向するように設置する工程、及び
（３ａ）該ＬＥＤチップを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極との間の該接着剤を排除しながら該接着剤を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法。
【請求項２】
前記バンプの根元の平均径に対する、先端の平均径の比が０．６７以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（３ａ）工程における加圧圧力が、ＬＥＤチップ面積あたり０．０１〜２００Ｎ／ｍｍ２である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記（３ａ）工程における加熱・加圧時間が０．１秒〜３０秒である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記バンプが、金、銅、及びアルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上の金属を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記接着剤が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記接着剤が、カチオン硬化性、アニオン硬化性又は光硬化性のいずれかである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記（３ａ）工程における加熱硬化温度が４０℃〜２８０℃である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記基板が、ポリイミド、ガラスエポキシ、ガラス、アルミナ、及び窒化アルミからなる群から選ばれる材料からなる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
下記工程：
（１ｂ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように、硬化性樹脂を含む（Ａ）剤を、塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ｂ）電極を有するＬＥＤチップの、該電極が存在する側に、前記（Ａ）剤を硬化する硬化剤を含む（Ｂ）剤を塗布する工程、及び
（３ｂ）前記（Ｂ）剤を塗布した該ＬＥＤチップを、前記（Ａ）剤を塗布した基板の該バンプに該電極が対向するように載置し、これを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極の間の（Ａ）剤と（Ｂ）剤を排除しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記（１ｂ）工程における（Ａ）剤の塗布手段、及び／又は前記（２ｂ）工程における（Ｂ）剤の塗布手段が、ジェットバルブ、スプレーバルブ又はニードルバルブのいずれかである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記（２ｂ）工程における（Ｂ）剤の塗布量が、ＬＥＤチップ１個あたり０．００１〜１５ｍｇである、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記硬化性樹脂が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる１種類以上の樹脂である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記硬化性樹脂が、カチオン硬化性、アニオン硬化性又は光硬化性のいずれかである、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記バンプの根元の平均径に対する、先端の平均径の比が０．６７以下である、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記（３ｂ）工程における加圧圧力が、ＬＥＤチップ面積あたり０．０１〜２００Ｎ／ｍｍ２である、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記（３ｂ）工程における加熱・加圧時間が０．１秒〜３０秒である、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記バンプが、金、銅、及びアルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上の金属を含む、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記（３ｂ）工程における加熱硬化温度が４０℃〜２８０℃である、請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板が、ポリイミド、ガラスエポキシ、ガラス、アルミナ、及び窒化アルミからなる群から選ばれる材料からなる、請求項１０〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法によって製造されたＬＥＤチップ接続構造体。
【請求項２２】
１枚の基板に複数個のＬＥＤチップが接続されている、請求項２１に記載のＬＥＤチップ接続構造体。
【請求項２３】
前記複数個のＬＥＤチップ間の平均距離が５ｍｍ以下である、請求項２２に記載のＬＥＤチップ接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板電極が形成された基板上にＬＥＤチップが接続された接続構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）上のカソード及びアノード電極と基板上電極とは、一般的にはワイヤーボンディングにより電気的に接続されている。そのワイヤーボンディングされたＬＥＤチップは、ロケット型、砲弾型等に封止材でモールドされた状態で一個一個のＬＥＤモジュールとして使用されている。
また、最近では、用途の多様化に伴い、照明装置では、高出力の、例えば、出力１ｗ以上のＬＥＤが使用されるようになってきている。
高出力のＬＥＤを用いると、ワイヤーボンディングによる電気的な接続では、発光による熱を排熱する際、数十ミクロンの細いボンディングワイヤーに頼るしかなく、ＬＥＤチップの温度が上昇し、そのためＬＥＤ性能が低下してしまうという問題があった。また、ワイヤーボンディングの配線が、発光面と同一側に存在するため、配線の影により発光効率が低下してしまうという問題もあった。
【０００３】
このため、以下の特許文献１、特許文献２では、ＬＥＤをフリップ接続、すなわちＬＥＤの発熱部に最も近い電極と基板電極とを直接接続することで、発光時の排熱性を向上させる方法が提案されている。例えば、特許文献１には、バンプが形成されたＬＥＤをフリップして超音波などで基板電極と接続する方法が開示されている。また、特許文献２には、基板上にバンプを形成しておき、超音波によりＬＥＤチップの電極と接合する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３５４４１号公報
【特許文献２】特開２００６−７４００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載される接続方法においては、特に、薄型化されたＬＥＤチップにおいて、超音波をかけて加圧する際に、ＬＥＤチップが割れる危険性がある。また、超音波実装機で一つ一つ接続しなければならず、生産性の点でもさらなる改善の余地があった。
本発明が解決しようとする課題は、従来技術におけるこれらの問題点に鑑み、高い生産性と、高い接続信頼性とが両立された接続を可能とするＬＥＤチップ接続構造体の製造方法及び該製造方法により製造されたＬＥＤチップ接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、かかる課題を解決すべく鋭意検討し、実験を重ねた結果、所定の工程を含むＬＥＤチップ接続構造体の製造方法により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりのものである。
【０００７】
［１］下記工程：
（１ａ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ａ）電極を有するＬＥＤチップを、該バンプに該電極が対向するように設置する工程、及び
（３ａ）該ＬＥＤチップを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極との間の該接着剤を排除しながら該接着剤を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法。
【０００８】
［２］前記バンプの根元の平均径に対する、先端の平均径の比が０．６７以下である、前記［１］に記載の方法。
【０００９】
［３］前記（３ａ）工程における加圧圧力が、ＬＥＤチップ面積あたり０．０１〜２００Ｎ／ｍｍ２である、前記［１］又は［２］に記載の方法。
【００１０】
［４］前記（３ａ）工程における加熱・加圧時間が０．１秒〜３０秒である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の方法。
【００１１】
［５］前記バンプが、金、銅、及びアルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上の金属を含む、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の方法。
【００１２】
［６］前記接着剤が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含む、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の方法。
【００１３】
［７］前記接着剤が、カチオン硬化性、アニオン硬化性又は光硬化性のいずれかである、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
【００１４】
［８］前記（３ａ）工程における加熱硬化温度が４０℃〜２８０℃である、前記［１］〜［７］のいずれかに記載の方法。
【００１５】
［９］前記基板が、ポリイミド、ガラスエポキシ、ガラス、アルミナ、及び窒化アルミからなる群から選ばれる材料からなる、前記［１］〜［８］のいずれかに記載の方法。
【００１６】
［１０］下記工程：
（１ｂ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように、硬化性樹脂を含む（Ａ）剤を、塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ｂ）電極を有するＬＥＤチップの、該電極が存在する側に、前記（Ａ）剤を硬化する硬化剤を含む（Ｂ）剤を塗布する工程、及び
（３ｂ）前記（Ｂ）剤を塗布した該ＬＥＤチップを、前記（Ａ）剤を塗布した基板の該バンプに該電極が対向するように載置し、これを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極の間の（Ａ）剤と（Ｂ）剤を排除しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法。
【００１７】
［１１］前記（１ｂ）工程における（Ａ）剤の塗布手段、及び／又は前記（２ｂ）工程における（Ｂ）剤の塗布手段が、ジェットバルブ、スプレーバルブ又はニードルバルブのいずれかである、前記［１０］に記載の方法。
【００１８】
［１２］前記（２ｂ）工程における（Ｂ）剤の塗布量が、ＬＥＤチップ１個あたり０．００１〜１５ｍｇである、前記［１０］又は［１１］に記載の方法。
【００１９】
［１３］前記硬化性樹脂が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる１種類以上の樹脂である、前記［１０］〜［１２］のいずれかに記載の方法。
【００２０】
［１４］前記硬化性樹脂が、カチオン硬化性、アニオン硬化性又は光硬化性のいずれかである、前記［１０］〜［１３］のいずれかに記載の方法。
【００２１】
［１５］前記バンプの根元の平均径に対する、先端の平均径の比が０．６７以下である、前記［１０］〜［１４］のいずれかに記載の方法。
【００２２】
［１６］前記（３ｂ）工程における加圧圧力が、ＬＥＤチップ面積あたり０．０１〜２００Ｎ／ｍｍ２である、前記［１０］〜［１５］のいずれかに記載の方法。
【００２３】
［１７］前記（３ｂ）工程における加熱・加圧時間が０．１秒〜３０秒である、前記［１０］〜［１６］のいずれかに記載の方法。
【００２４】
［１８］前記バンプが、金、銅、及びアルミニウムからなる群から選ばれる１種類以上の金属を含む、前記［１０］〜［１７］のいずれかに記載の方法。
【００２５】
［１９］前記（３ｂ）工程における加熱硬化温度が４０℃〜２８０℃である、前記［１０］〜［１８］のいずれかに記載の方法。
【００２６】
［２０］前記基板が、ポリイミド、ガラスエポキシ、ガラス、アルミナ、及び窒化アルミからなる群から選ばれる材料からなる、前記［１０］〜［１９］のいずれかに記載の方法。
【００２７】
［２１］前記［１］〜［２０］のいずれかに記載の方法によって製造されたＬＥＤチップ接続構造体。
【００２８】
［２２］１枚の基板に複数個のＬＥＤチップが接続されている、前記［２１］に記載のＬＥＤチップ接続構造体。
【００２９】
［２３］前記複数個のＬＥＤチップ間の平均距離が５ｍｍ以下である、前記［２２］に記載のＬＥＤチップ接続構造体。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るＬＥＤチップ接続構造体の製造方法は、基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上と、電極を有するＬＥＤチップとの間の、高い生産性と高い接続信頼性とが両立された接続を可能とする。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
本実施の形態の第１態様では、下記工程：
（１ａ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ａ）電極を有するＬＥＤチップを、該バンプに該電極が対向するように設置する工程、及び
（３ａ）該ＬＥＤチップを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極との間の該接着剤を排除しながら該接着剤を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法が提供される。
【００３２】
また、本実施の形態の第２態様では、下記工程：
（１ｂ）基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上に、該バンプを覆うように、硬化性樹脂を含む（Ａ）剤を、塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる工程、
（２ｂ）電極を有するＬＥＤチップの、該電極が存在する側に、前記（Ａ）剤を硬化する硬化剤を含有する（Ｂ）剤を塗布する工程、及び
（３ｂ）前記（Ｂ）剤を塗布した該ＬＥＤチップを、前記（Ａ）剤を塗布した基板の該バンプに該電極が対向するように載置し、これを加圧しながら加熱することにより、該バンプと該電極の間の（Ａ）剤と（Ｂ）剤を排除しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程、
を含む、ＬＥＤチップ接続構造体の製造方法が提供される。
【００３３】
（基板）
本実施の形態で用いる基板は基板電極を有し、当該基板電極は、ワイヤーボンディング法により形成されるバンプを有している。
ワイヤーボンディング法により形成されるバンプは、一般に、ＩＣチップで用いられているメッキバンプに対し、バンプ先端の平均径が根元の平均径に対して小さく、短時間で樹脂を排除して、バンプが対向するＬＥＤチップ電極との電気的接続を容易に達成することができる。
ワイヤーボンディング法によるバンプの形成は、例えば、ボンディングワイヤーの先端を基板電極上の、接続されるＬＥＤのアノード又はカソード電極に向かい合う位置にボンディングし、打ち込まれたボンディングワイヤーを数十から数百ミクロン長さ程度の大きさに切断して形成される。
上記バンプは、良好な導電性を得る観点から、金、銅、アルミニウムなどの材料を有していることが好ましい。
【００３４】
上記バンプの根元の平均径は、５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
上記バンプは、上記（３ａ）工程又は（３ｂ）工程において、基板電極とバンプとの間の接着剤を短時間で排除するために、バンプの先端の平均径がバンプ根元の平均径より小さくなっている状態が好ましい。
具体的には、上記バンプは、バンプ根元の平均径に対して、バンプ先端の平均径の比が０．６７以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましく、０．３３以下であることがさらに好ましく、０．２５以下であることが特に好ましい。バンプ先端の形状を調整する方法としては、ボンディングワイヤーによりバンプを形成した後、バンプの先端に力をあたえて先端の平均径を小さくすること等が挙げられるが、当該方法に限らず、上記の規定を満たす方法であれば制限されない。
バンプの平均高さは、特に限定されないが、基板とバンプ間との平行度ばらつきを吸収できる観点から、５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
ＬＥＤと対向する基板電極側にバンプを形成することにより、形成に困難な材料が多いＬＥＤ電極上にバンプを形成する必要がなく、生産性に優れた接続が可能になる。また、基板側に精度よくバンプを作製しておくことで、ＬＥＤ電極がバンプ径よりも十分大きいため、接合時にＬＥＤチップの機械的な位置ずれがおきても、十分に電気的接続のマージンがとれる利点がある。
【００３６】
本実施の形態において、基板の材質は特に限定されないが、耐熱性及びＬＥＤチップの作動、温度上昇時の排熱性に優れており、ＬＥＤチップの発光により劣化、分解、変形することを防止することができる観点から、ポリイミド、ガラスエポキシ、ガラス、アルミナ、及び窒化アルミからなる群から選ばれる材料からなることが好ましい。
基板上には、電気的な回路として、銅、銀、金、アルミニウム、タングステン、モリブデンなどの電極材料を用いた電気的回路を形成されていることが好ましい。
また、基板上の電極の材質としては、銅、銀、金、ニッケル、アルミ、カーボン、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化亜鉛などの材質を用いることができる。基板上の電極は、ＬＥＤのバンプが高速で接続されるために、排熱性の観点からバンプ面積より十分に大きいことが好ましい。
さらに、基板には、ＬＥＤ発光時の排熱性の観点から、ヒートシンクなどの排熱性を向上できる金属薄膜や金属板をつけることもできる。
また、基板の色、透明性については、特に制限されないが、ＬＥＤの発光による劣化が防止できる態様であることが好ましい。
【００３７】
（接着剤の基板への塗布又は貼り合わせ工程）
本実施の形態の第１態様では、基板電極上にバンプが形成された基板上に、バンプを覆うように接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる。
このとき、塗布及びフィルム貼り合わせのいずれの方法も用いることができる。塗布による方法は、微小部に高精度に塗布できる観点から好ましく、フィルム貼り合わせによる方法は、貼り合わせ時に大量に処理することができ、貼りあわせの生産性の観点から好ましい。
接着剤を塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる方法としては、公知の方法を用いることができる。
本実施の形態で使用する接着剤は、特に限定されないが、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂から選ばれる樹脂を含有することが好ましい。
また、上記接着剤は、さらに短時間接続による高生産性を実現する観点から、カチオン硬化性、アニオン硬化性又は光硬化性のいずれかであることができる。
カチオン硬化性、アニオン硬化性接着剤を用いる場合には、必要に応じ、重合開始剤、硬化促進剤、重合禁止剤を用いることができる。
【００３８】
（（Ａ）剤の基板への塗布又は貼り合わせ工程）
本実施の形態の第２態様では、基板電極上にバンプが形成された基板上に、バンプを覆うように硬化性樹脂を含む（Ａ）剤を、塗布するか又はフィルムとして貼り合わせる。（Ａ）剤が基板上電極を覆っていることで、ＬＥＤチップを貼りつけた際にチップと基板との接合面全体を硬化性樹脂の硬化物で充填でき、高い絶縁信頼性を得られるため好ましい。
このとき、塗布及びフィルム貼り合わせのいずれの方法も用いることができる。塗布による方法は、（Ａ）剤の粘度を低くすることができ、後述の（Ｂ）剤との混合が容易に起こることから、硬化時の生産性を高くすることができ、硬化物の物性を良好にすることができる観点から好ましく、フィルム貼り合わせによる方法は、貼り合わせ時に大量に処理することができ、貼りあわせの生産性の観点から好ましい。
【００３９】
以下、（Ａ）剤を塗布する方法を用いた場合について詳述する。（Ａ）剤を塗布する量は、ＬＥＤチップ接続面を十分に覆うくらいの量が好ましい。例えば、標準的なサイズのＬＥＤチップであれば、１チップあたりの塗布量は、０．００１〜１５ｍｇであることが好ましく、０．０１〜１０ｍｇであることがより好ましく、０．１〜５ｍｇであることがさらに好ましい。
塗布量が０．００１ｍｇ以上であることで、ＬＥＤチップを基板に十分な強度で固着させることができ好ましい。１５ｍｇ以下であることで、ＬＥＤ上部の発光面に（Ａ）剤が回りこみ発光効率を低下させることが防止できる観点から好ましい。
【００４０】
（Ａ）剤を塗布する手段としては、少量の接着剤を、１ｍｍ角程度のＬＥＤチップの接続予定箇所に精度よく塗布することができる手段であれば、特に制限されず、公知の印刷手段やディスペンス手段を用いることができる。その中でも、高速で生産性が高く、少量を均一に塗布できるものを用いることが好ましく、ジェットバルブ、スプレーバルブ、及びニードルバルブからなる群から選ばれる塗布手段を用いることが好ましい。
これらの方法を用いて（Ａ）剤を塗布する場合、塗布する位置は、ＬＥＤチップが接続される位置のほぼ中心に近い位置を中心に塗布することが好ましい。
（Ａ）剤に含まれる硬化性樹脂としては、熱や光によって硬化しうる樹脂であれば特に限定されないが、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる樹脂であることが好ましく、高生産性の観点から、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる樹脂であることがより好ましい。
また、上記硬化性樹脂は、さらに短時間接続による高生産性を実現する観点から、カチオン硬化性樹脂、アニオン硬化性樹脂又は光硬化性樹脂のいずれかであることができる。特に、ＬＥＤチップの高生産性の観点から、短時間で硬化する樹脂が好ましい。
【００４１】
（Ａ）剤は、塗布性の観点から、硬化性樹脂の分子量を調整することにより適度な粘度で用いることが好ましい。（Ａ）剤の粘度は、１０ｃｐｓ以上１００万ｃｐｓ以下であることが好ましく、１００ｃｐｓ以上１０万ｃｐｓ以下であることがより好ましく、１０００ｃｐｓ以上１万ｃｐｓ以下であることがさらに好ましい。粘度を調整するため、必要に応じて、公知の溶媒、反応性希釈剤、粘度調整剤を添加することもできる。また、塗布性や基板への密着性等の諸特性を向上させるため、脱泡剤、シランカップリング剤等、その他の添加剤を添加することもできる。
（Ａ）剤をフィルムとして貼り合わせる場合には、フィルム形成剤を硬化性樹脂に配合することができる。（Ａ）剤のフィルムを基板に貼りつける場合には、軽く加圧してＬＥＤチップが接着される予定の箇所の全面に貼りつけることができる。
【００４２】
（（Ｂ）剤の塗布工程）
本実施の形態の第２態様では、電極を有するＬＥＤチップの、電極が存在する側に、（Ａ）剤に含まれる硬化性樹脂を硬化する硬化剤を含有する（Ｂ）剤を塗布する。
上記の塗布工程において、（Ｂ）剤の塗布状態は特に限定されないが、ＬＥＤチップの電極上を（Ｂ）剤が覆っている状態に塗布することが好ましい。
（Ｂ）剤を塗布する手段としては、少量の接着剤を、１ｍｍ角程度のＬＥＤチップに精度よく塗布することができる手段であれば、特に制限されず、公知の印刷手段やディスペンス手段を用いることができる。その中でも、ＬＥＤチップという１ｍｍ角程度の微小な面に対して、高速で生産性が高く、均一量を塗布できるものを用いることが好ましく、ジェットバルブ、スプレーバルブ、及びニードルバルブからなる群から選ばれる塗布手段を用いることが好ましい。なかでもジェットバルブ方式が、一定量をＬＥＤチップと非接触で塗布することができる点で好ましい。
【００４３】
（Ｂ）剤の塗布量は、ＬＥＤ１チップあたりの塗布量として、０．００１〜１５ｍｇであることが好ましく、０．０１〜１０ｍｇであることがより好ましく、０．１〜５ｍｇであることがさらに好ましい。
塗布量が０．００１ｍｇ以上であることで、（Ａ）剤を硬化させるのに十分な硬化剤量が供給される傾向があり好ましい。１５ｍｇ以下であることで、ＬＥＤ上部の発光面に（Ｂ）剤が回りこみ発光効率を低下させることが防止できる観点から好ましい。
（Ｂ）剤に含まれる硬化剤としては、（Ａ）剤に含まれる硬化性樹脂を硬化又は硬化促進できるものであれば特に限定されない。このような硬化剤として、熱ラジカル発生剤、光ラジカル発生剤、熱アニオン発生剤、光アニオン発生剤、熱カチオン発生剤、光カチオン発生剤等が挙げられる。
【００４４】
（Ｂ）剤は、塗布性の観点から、適度な粘度で用いることが好ましい。（Ｂ）剤の粘度は、１０ｃｐｓ以上１００万ｃｐｓ以下であることが好ましく、１００ｃｐｓ以上１０万ｃｐｓ以下であることがより好ましく、１０００ｃｐｓ以上１万ｃｐｓ以下であることがさらに好ましい。粘度を調整するため、必要に応じ、公知の溶媒、反応性希釈材、粘度調整剤を添加することもできる。また、塗布性や硬化剤のポットライフ等の諸特性を向上させるため、脱泡剤や重合禁止剤等、その他の添加剤を添加することもできる。
【００４５】
（加圧条件）
本実施の形態の、（３ａ）工程又は（３ｂ）工程における加圧圧力は、良好な接続を実現する観点から、ＬＥＤチップ面積当たり、０．０１Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましく、０．０２Ｎ／ｍｍ２以上であることがより好ましく、また、ＬＥＤチップの割れを防止する観点から、２００Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましく、さらに高い接続信頼性をある観点から、４０Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましく、３０Ｎ／ｍｍ２以下であることがさらに好ましく、２０Ｎ／ｍｍ２以下であることが一層好ましく、１５Ｎ／ｍｍ２以下であることがより一層好ましい。当該加圧圧力は、複数のＬＥＤチップを一括加圧する場合には、一個あたりの加圧圧力である。
上記加圧は、ＬＥＤチップを基板上に隣接して実装できる加圧ヘッドを用いて行うことが好ましい。また、このような加圧ヘッドを用いて一括加圧する場合、ＬＥＤチップ数に応じて加圧力（＝荷重/ＬＥＤチップ数）を調整することが好ましい。
【００４６】
（加熱条件）
本実施の形態の、（３ａ）工程又は（３ｂ）工程における加熱温度は、生産性及び樹脂の十分な硬化の観点から、４０℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましく、８０℃以上であることがさらに好ましい。また、ＬＥＤ熱劣化防止の観点から、２８０℃以下であることが好ましく、さらに高い接続信頼性をある観点から、２４０℃以下であることがより好ましく、２２０℃以下であることがさらに好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましい。上記加熱温度は、（３ａ）工程又は（３ｂ）工程における最高温度を示す。
【００４７】
（加熱・加圧時間）
本実施の形態の（３ａ）工程又は（３ｂ）工程における加熱・加圧時間は、硬化性樹脂を充分に硬化させる観点から、０．１秒以上であることが好ましく、１秒以上であることがより好ましく、２秒以上であることがさらに好ましいが、硬化性樹脂が充分に硬化する範囲で、できるだけ短い方が好ましい。また、生産性を向上させる観点、及び加熱劣化を防止する観点から、３０秒以下であることが好ましく、２０秒以下であることがより好ましく、１５秒以下であることがさらに好ましい。上記時間は、（３ａ）工程又は（３ｂ）工程における最高温度を維持する時間を示す。
また、生産性の観点から、最高温度に到達するまでの時間は短い方が好ましく、加熱方法としては、加熱ヘッドからのヒータ伝熱や熱風炉等が挙げられ、これらを併用することもできる。また、加熱ヘッドで短時間加熱させた後、加熱炉で補足硬化することもできる。
【００４８】
（ＬＥＤチップ接続構造体）
本実施の形態では、前記方法によって得られた、１枚の基板に１個以上のＬＥＤチップが接続されたＬＥＤチップ接続構造体を提供する。
本実施の形態の製造方法を用いることで、複数のＬＥＤチップの間の距離を狭く（例えば、５ｍｍ以下）することができるため、ＬＥＤチップを高密度に配列した発光構造体を効率良く得ることができる。
本実施の形態のＬＥＤチップ接続構造体は、例えば、基板上にＬＥＤチップを高密度に配列した照明体とすることができる。このような照明体は、薄く、軽く、高輝度であるという特徴を有し、照明、マクロセンサー発光体、医療用照明体、手術用、ヘルスケアー用などの用途に好適に用いることができる。
また、ＬＥＤチップ接続構造体は、カバーフィルムや樹脂で表面を保護することもできる。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本実施の形態を具体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
（ＬＥＤチップ）
本実施例では、以下に示すＬＥＤチップを用いた。
発光色：青色
寸法：１ｍｍ×１ｍｍ×０．１ｍｍｔ
電極：カソード電極、アノード電極各１個
出力：１Ｗ
【００５０】
（基板及び基板上バンプ）
本実施例では、バンプ付基板として、下記の基板を用いた。
基板には、接続されるＬＥＤのアノード又はカソード電極に向かい合う位置に基板電極を下記の材質で作製し、それぞれの基板電極上に２個ずつ、計２電極×２バンプ＝４個の金バンプを作製した。電極間のギャップは、８０μｍとした。
上記バンプは、ワイヤーボンディング法により径２０μｍの金ワイヤーにて作製し、高さ２０μｍ、根元平均径２０μｍ、切断後の先端平均径を下記の通りと、先端が細くなるようにした。
基板１：アルミナ基板／銀電極  バンプ先端径１３μｍ
基板２：ポリイミドフィルム基板／銅電極  バンプ先端径２μｍ
基板３：ガラスエポキシ基板／銅にニッケル金メッキ電極  バンプ先端径０．５μｍ
基板４：窒化アルミ基板／金電極  バンプ先端径１０μｍ
【００５１】
（接続方法）
本実施例では、ＬＥＤチップ電極と基板上バンプとの接続はＬＥＤ圧着試験機（大崎エンジニアリング製）を用い、下記の方法で行った。
実施例１〜４（接着剤として、基板電極上に形成されるバンプを覆うよう塗布する場合）
ディスペンサー（武蔵エンジニアリング社製、ＭＬ５０００ＸＩＩ、ノズル径０．２ｍｍφ）で接着剤を、基板電極上のバンプが覆われるように塗布した。その後、基板の接着剤が塗布された箇所に、ＬＥＤチップの電極がバンプと対向するようにＬＥＤチップを設置して、加熱ヘッドで所定の圧力、温度、時間で加圧加熱し、ＬＥＤチップ電極と基板電極上のバンプとを接着し、ＬＥＤチップと基板との電気的接続を行った。
【００５２】
実施例５〜１０（硬化性樹脂を含む（Ａ）剤と硬化剤を含む（Ｂ）剤とをそれぞれ塗布する場合）
（１）バンプが形成されている基板電極上に、（Ａ）剤を所定の塗布手段で、所定の塗布量となるように塗布した。
（２）トレイに設置されたＬＥＤチップを、加熱ヘッドがトレイ中から吸着して吸い上げ、塗布装置上に移送し、所定の塗布手段でＬＥＤチップの電極（アノード、カソード）側に（Ｂ）剤を塗布した。
（３）その後、基板の（Ａ）剤が塗布された箇所に、（Ｂ）剤が塗布されたＬＥＤチップを移送して、加熱ヘッドで所定の圧力、温度、時間で加圧加熱し、ＬＥＤチップ電極と基板電極上バンプとを接着し、ＬＥＤチップと基板との電気的接続を行った。
【００５３】
（塗布手段）
本実施例では、下記の塗布手段を用いた。塗布圧力等の塗布条件は、所定の塗布量になるよう、適宜調整した。
塗布手段１：高速ジェットディスペンサー  ハイパードット（ジェットコントローラー付）
塗布手段２：超微量塗布用ニードルバルブＳＶ５１ＭＤ
塗布手段３：マイクロスプレーバルブＳＶ９７
【００５４】
（接着剤）
本実施例では、接着剤として、下記の組成の接着剤を用いた。括弧内は各組成成分の質量部を示す。
接着剤１：ビスＡ型エポキシ（３０）、ジシクロペンタジエン型エポキシ（３）フェノキシ樹脂（３５）、潜在性硬化剤（２５）、シリコーン粘着剤（５）、シランカップリング剤（０．００１）、酢酸エチル（７０）
【００５５】
（（Ａ）剤）
本実施例では、（Ａ）剤として、下記の組成の硬化性樹脂組成物を用いた。
硬化性樹脂組成物１：ビスＡ型エポキシ（３０）、ジシクロペンタジエン型エポキシ（３）フェノキシ樹脂（３５）、シリコーン粘着剤（５）、シランカップリング剤（０．００１）
硬化性樹脂組成物２：シアノアクリレートメチル（６０）、多官能アクリレート（４０）
なお、上記接着剤、硬化性樹脂組成物の各成分として下記の製品を用いた。
ビスＡ型エポキシ：旭化成エポキシ社製、ＡＥＲ２６００
ジシクロペンタジエン型エポキシ：ＤＩＣ社製、ＨＰ７２００
フェノキシ樹脂：インケム社製、ＰＫＨＣ
シリコーン粘着剤：東レダウコーニング社製、ＳＤ４５６０
シランカップリング剤：信越化学社製、ＫＢＭ９０３
シアノアクリレートメチル：東亞合成社製、ＥＸＴＲＡ２０００
多官能アクリレート：東亞合成社製、９１１Ｔ５
潜在性硬化剤：旭化成エポキシ社製、ノバキュア（登録商標）ＨＸ３９３２
【００５６】
（（Ｂ）剤）
本実施例では、（Ｂ）剤として、下記の組成の硬化剤組成物を用いた。
硬化剤組成物１：潜在性硬化剤（旭化成エポキシ社製、ノバキュア（登録商標）ＨＸ３９３２）の６０質量％酢酸エチル溶液
硬化剤組成物２：ジアミノジフェニルメタン（東亜合成社製）の６０質量％エタノール溶液
硬化剤組成物３：α，α−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン（日油社製、パーブチル（登録商標）Ｐ）の６０質量％エタノール溶液
【００５７】
（塗布状態判定）
下記方法により塗布状態の判定を行った。
基板上に接着剤又は（Ａ）剤を塗布後、又はＬＥＤチップに（Ｂ）剤を塗布後、光学顕微鏡にて１０倍に拡大し観察して、下記判断基準にて塗布状態を確認した：
良好：基板電極又はバンプの全面が塗布されている。
不足有：基板電極又はバンプに未塗布部分が存在する。
【００５８】
（ＬＥＤの基板への接続）
前記したＬＥＤチップ、以下の表１、表２に示す基板、接着剤、（Ａ）剤、及び（Ｂ）剤を用い、以下の表１に示す手段で基板に接着剤を、表２に示す手段で基板に（Ａ）剤を、ＬＥＤチップに（Ｂ）剤を塗布し、基板電極上のバンプとＬＥＤチップの電極が対向するようにＬＥＤチップを載置した。
その後、ＬＥＤ圧着試験機を用いて、以下の表１、表２に示す接続温度、時間、及び加圧条件で加熱、加圧を行うことにより、チップと基板の接続を行った。なお、加圧圧力はＬＥＤチップ面積当たりの圧力である。
【００５９】
（発光性能信頼性評価）
下記方法により発光性能の信頼性評価を行った。
評価対象の接続構造体に、基板電極のカソード、アノードに２．７Ｖ印加した際の発光量を測定した。上記評価を接続直後、信頼性試験実施後に行い、信頼性試験実施後の発光強度を接続直後の発光強度と比較して、以下の評価基準に従い発光性能の信頼性評価結果とした。
信頼性試験は、８５℃８５％ＲＨに調整された高温高湿槽に、接続構造体を１０００時間放置することにより行った。
評価基準：
◎：信頼性試験実施後の発光強度が、接続直後発光強度の９５％以上１００％以下
○：信頼性試験実施後の発光強度が、接続直後発光強度の６０％以上９５％未満
△：信頼性試験実施後の発光強度が、接続直後発光強度の５０％以上６０％未満
【００６０】
【表１】
2015041682.tif 000002
【００６１】
【表２】
2015041682.tif 000003
表１に示す通り、実施例１〜４で得られたバンプが形成されている基板電極とＬＥＤの電極とを向い合せて接着剤で接続した結果では、発光性能信頼性評価も良好であった。このときのＬＥＤチップの接続時間はいずれも数秒であり、高生産性であった。
【００６２】
表２に示す通り、実施例５〜１０で得られた、硬化性樹脂を含む（Ａ）剤と硬化剤を含む（Ｂ）剤とをそれぞれバンプつき基板電極上、ＬＥＤチップ電極上に塗布して接合することで、高生産性で生産でき、かつ発光性能信頼性評価に優れたＬＥＤチップ接続体が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係るＬＥＤチップ接続構造体及びその製造方法により、基板電極上にワイヤーボンディング法によりバンプが形成された基板上と、電極を有するＬＥＤチップとの間の、高い生産性と高い絶縁信頼性を有する接続が可能となる。すなわち、接続時のＬＥＤチップの割れを防止でき、高速での電気的接続が可能となる。したがって、本発明に係るＬＥＤチップ接続構造体の製造方法は、照明用、医療用、ヘルスケアー用のＬＥＤチップ接続構造体の製造に好適に利用可能である。