(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成でＡｇイオンマイグレーションを抑制すると共に、高密度に実装可能な発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１００が、基板１０１と、基板１０１の表面に形成された導電性を有するパターン部１１２と、パターン部１１２の表面に載置され、発光層１１０ｄからの光を出射面から出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ１１０とを備え、パターン部１１２の表面には、ＬＥＤチップ１１０の出射面１１０ａよりも僅かに大きな第１の開口部１１２ａを有する第１の凹部１１２ｂが形成されており、ＬＥＤチップ１１０は、第１の凹部１１２ｂ内に収容され、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤１１６を介して第１の凹部１１２ｂの底面に接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に形成された導電性を有するパターン部と、
前記パターン部の表面に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップと、
を備え、
前記パターン部の表面には、前記ＬＥＤチップの出射面よりも僅かに大きな第１の開口部を有する第１の凹部が形成されており、
前記ＬＥＤチップは、前記第１の凹部内に収容され、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を介して前記第１の凹部の底面に接合されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤチップの出射面及び前記第１の開口部は、矩形状であり、  前記第１の開口部の各辺は、前記ＬＥＤチップの出射面の各辺より５〜２０％大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１の凹部の深さをｄとし、前記発光層から前記第１の凹部の底面までの距離をｔ１とし、前記ダイボンド剤の膜厚をｔ２としたとき、
ｔ２＜ｄ＜ｔ１
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記基板の表面には、前記第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する第２の凹部が形成されており、
前記第１の凹部が、前記第２の凹部の内部に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１の凹部と前記ＬＥＤチップとの隙間に、少なくとも前記光の波長域において透過率が低い遮光手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１の開口部の縁部から前記ＬＥＤチップに向かって突出するように形成され、少なくとも前記光の波長域において光を遮光する遮光部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記遮光部材は、前記パターン部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１の凹部の底面には、前記ＬＥＤチップの出射面よりも小さな第３の開口部を有する第３の凹部が形成されており、
前記ダイボンド剤が、前記第３の凹部に収容されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、
前記基板は、導電性を有する金属基板であり、
前記パターン部が、前記金属基板と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、
前記基板は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、前記第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、
前記基板は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、前記第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、
前記基板は、導電性を有する金属基板であり、
前記金属基板は、前記パターン部との間を電気的に絶縁する絶縁層を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記ＬＥＤチップから出射される光が、紫外線波長域の光を含むことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１４】
基板と、
前記基板の表面に形成された導電性を有するパターン部と、
前記パターン部の表面に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップと、
を備え、
前記パターン部の表面には、前記ＬＥＤチップの出射面よりも小さな開口部を有する第１の凹部が形成されており、
前記ＬＥＤチップは、前記第１の凹部内に充填された、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を介して前記パターン部に接合されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項１５】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、
前記基板は、導電性を有する金属基板であり、
前記パターン部が、前記金属基板と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、
前記基板は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、前記第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、
前記基板は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、前記第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、
前記基板は、導電性を有する金属基板であり、
前記金属基板は、前記パターン部との間を電気的に絶縁する絶縁層を備えることを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記ＬＥＤチップから出射される光が、紫外線波長域の光を含むことを特徴とする請求項１４から請求項１８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項２０】
基板と、該基板上に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップとを備えた発光装置の製造方法であって、
基板上に導電性のパターン部を生成する工程と、
前記パターン部の表面に、前記ＬＥＤチップの出射面よりも僅かに大きな開口部を有する凹部を形成する工程と、
前記凹部の底面に、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を塗布する工程と、
前記ＬＥＤチップを前記凹部内に収容し、前記ＬＥＤチップと前記凹部の底面とを前記ダイボンド剤によって接合する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項２１】
前記ＬＥＤチップは、前記出射面側に少なくとも１つの電極を備え、
前記発光装置の製造方法は、前記電極にワイヤーをボンディングする工程を含むことを特徴とする請求項２０に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光照射装置等に搭載される発光装置とその製造方法に関し、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を用いた発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＰＤ（Flat Panel Display）周りの接着剤として用いられる紫外線硬化樹脂や、オフセット枚葉印刷用のインキとして用いられる紫外線硬化型インキを硬化させるために、紫外光照射装置が用いられている。
【０００３】
紫外光照射装置としては、従来、高圧水銀ランプや水銀キセノンランプ等を光源とするランプ型照射装置が知られているが、近年、消費電力の削減、長寿命化、装置サイズのコンパクト化の要請から、従来の放電ランプに替えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した紫外光照射装置が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載の紫外光照射装置は、ライン状に並べられた複数のＬＥＤモジュールを備えている。各ＬＥＤモジュールは、紫外領域にピーク波長を有するＬＥＤチップ（一般に、「ダイ」や「ＬＥＤ」と称呼される場合もある）、サブマウント基板、枠体等によって構成されており、ＬＥＤチップは、ダイボンド剤によってサブマウント基板上に接着固定されている。
【０００５】
ダイボンド剤は、ＬＥＤチップを基板等に固着化させるために使用される接合材料であり、一般に、シリコーン系のダイボンド剤、エポキシ系のダイボンド剤、金属接着剤、銀（Ａｇ）ペーストなどが用いられているが（例えば、特許文献２）、安価で、耐熱性・耐湿性が高く、ハンダよりも弾性率が低いなどの理由から、Ａｇエポキシ系、Ａｇポリイミド系の、いわゆるＡｇペーストが用いられることが多い。しかしながら、ＡｇペーストによってＬＥＤチップ等の光半導体素子を固着すると、いわゆるＡｇイオンマイグレーションによって信頼性が低下することが指摘されている（例えば、非特許文献１）。
【０００６】
非特許文献１に記載されているように、Ａｇイオンマイグレーションは、金属の電気化学的な移動現象の一種であり、電気分解作用によりＡｇがシミ状あるいは樹枝状に移動し成長する現象である。このようにＡｇがイオン化して成長すると、最終的にはＬＥＤチップの電極やボンディングワイヤと接触し、最悪の場合、ＬＥＤチップの電極間（つまり、アノードとカソード間）をショート（短絡）させることとなる。そして、ＬＥＤチップの電極間がショートすると、ＬＥＤチップが不点灯となったり、破壊することとなる。
【０００７】
このように、ＡｇイオンマイグレーションはＡｇのイオン化に起因するところ、特に光を発するＬＥＤチップ等の光半導体素子においては、表面プラズモンによってＡｇがイオン化してしまうことが懸念される（例えば、特許文献３）。特許文献３に記載されているように、金属粒子に光が照射されると、表面プラズモンが発生し、その部分の電界強度が局所的に増え、金属粒子がイオン化する。つまり、ＬＥＤチップ等の光半導体素子をＡｇペーストによって固着する構成の場合、ＬＥＤチップからの光がＡｇペーストに入射することによって表面プラズモンが発生し、Ａｇペーストに含まれるＡｇがイオン化する。そして、Ａｇのイオン化によってＡｇがシミ状あるいは樹枝状に成長すると、最終的にはＬＥＤチップの電極間をショートさせ、ＬＥＤチップが不点灯となったり、破壊するといった問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１４６６４６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４３３１６号公報
【特許文献３】特開２００８−０７０１８７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「信頼性ハンドブック」、株式会社ルネサステクノロジ、Ｒｅｖ．１．０１、２００８年１１月２８日、ｐ．（４−２５）−（４−２７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このようなＡｇイオンマイグレーションの問題を解消するためには、予めＡｇイオンマイグレーションによるＡｇが発生した際のＡｇの移動距離を長く設定したり、パターン間の電界強度を下げることが有効であるため、一般に、Ａｇペーストと、それに近接するＬＥＤチップの各電極やボンディングワイヤとの間に十分な絶縁距離を確保するといった対策が採られる。しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、ＬＥＤチップを高密度に並べるような構成（つまり、ＬＥＤモジュール）の場合には、配置上の制約から、十分な絶縁距離を確保することは難しい。
【００１１】
また、Ａｇイオンマイグレーションは、Ａｇペーストに含まれるＡｇがＬＥＤチップからの光によってイオン化することによって誘起されるため、ＬＥＤチップからの光がＡｇペーストに入射しないように（つまり、表面プラズモンの発生を抑制するために）、Ａｇペースト上にＬＥＤチップからの光を遮断するコーティング等を施すことも考えられるが、ＬＥＤチップを基板上に接着固定した後にコーティング等を施すことは極めて困難である。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ａｇペースト上にコーティング等を施すことなく、簡単な構成でＡｇイオンマイグレーションを抑制すると共に、高密度に実装可能な発光装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、基板と、基板の表面に形成された導電性を有するパターン部と、パターン部の表面に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤチップと、を備え、パターン部の表面には、ＬＥＤチップの出射面よりも僅かに大きな第１の開口部を有する第１の凹部が形成されており、ＬＥＤチップは、第１の凹部内に収容され、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を介して第１の凹部の底面に接合されている。
【００１４】
このような構成によれば、ＬＥＤチップから出射された紫外光の一部が戻り光として戻ってきたとしても、ＬＥＤチップの周囲及びダイボンド剤の周囲は、僅かに隙間を空けて設けられた第１の凹部の壁面によって取り囲まれているため、ダイボンド剤に到達する戻り光は殆どなく、Ａｇイオンマイグレーションの発生が抑制される。従って、Ａｇイオンマイグレーションの問題を解消するために、ダイボンド剤と、それに近接するＬＥＤチップの各電極やボンディングワイヤとの間に十分な絶縁距離を確保するといった対策を採る必要がなく、ＬＥＤチップを高密度に実装可能となる。
【００１５】
また、ＬＥＤチップの出射面及び第１の開口部は、矩形状であり、第１の開口部の各辺は、ＬＥＤチップの出射面の各辺より５〜２０％大きく構成することが望ましい。
【００１６】
また、第１の凹部の深さをｄとし、発光層から第１の凹部の底面までの距離をｔ１とし、ダイボンド剤の膜厚をｔ２としたとき、
ｔ２＜ｄ＜ｔ１
の関係を満たしていることが望ましい。
【００１７】
また、基板の表面には、第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する第２の凹部が形成されており、第１の凹部が、第２の凹部の内部に形成されるように構成することができる。
【００１８】
また、第１の凹部とＬＥＤチップとの隙間に、少なくともＬＥＤチップから出射される光の波長域において透過率が低い遮光手段が設けられていることが望ましい。
【００１９】
また、第１の開口部の縁部からＬＥＤチップに向かって突出するように形成され、少なくとも光の波長域において光を遮光する遮光部材をさらに備える構成とすることもできる。また、この場合、遮光部材は、パターン部と一体的に形成されるように構成することができる。
【００２０】
また、第１の凹部の底面には、ＬＥＤチップの出射面よりも小さな第３の開口部を有する第３の凹部が形成されており、ダイボンド剤が、第３の凹部に収容される構成とすることができる。このような構成によれば、戻り光がダイボンド剤に到達することを確実に防止することができるため、Ａｇイオンマイグレーションの発生を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、ＬＥＤチップは、出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、基板は、導電性を有する金属基板であり、パターン部が、金属基板と一体的に形成されるように構成することができる。
【００２２】
また、ＬＥＤチップは、出射面側にカソード端子及びアノード端子を有し、基板は、絶縁性を有するように構成することができる。
【００２３】
また、ＬＥＤチップは、出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、基板は、絶縁性を有するように構成することができる。
【００２４】
また、ＬＥＤチップは、出射面側にカソード端子又はアノード端子のいずれか一方を有し、第１の凹部の底面側にいずれか他方を有し、基板は、導電性を有する金属基板であり、金属基板は、パターン部との間を電気的に絶縁する絶縁層を備えるように構成することができる。
【００２５】
また、ＬＥＤチップから出射される光が、紫外線波長域の光を含むことが望ましい。
【００２６】
また、別の観点からは、本発明の発光装置は、基板と、基板の表面に形成された導電性を有するパターン部と、パターン部の表面に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤチップと、を備え、パターン部の表面には、ＬＥＤチップの出射面よりも小さな開口部を有する第１の凹部が形成されており、ＬＥＤチップは、第１の凹部内に充填された、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を介してパターン部に接合されている。
【００２７】
このような構成によれば、ＬＥＤチップから出射された紫外光の一部が戻り光として戻ってきたとしても、ダイボンド剤に到達することはなく、Ａｇイオンマイグレーションの発生が確実に抑制される。
【００２８】
また、さらに別の観点からは、本発明の発光装置の製造方法は、基板と、該基板上に載置され、発光層からの光を出射面から出射するＬＥＤチップとを備えた発光装置の製造方法であって、基板上に導電性のパターン部を生成する工程と、パターン部の表面に、ＬＥＤチップの出射面よりも僅かに大きな開口部を有する凹部を形成する工程と、凹部の底面に、少なくとも銀の成分を含むダイボンド剤を塗布する工程と、ＬＥＤチップを凹部内に収容し、ＬＥＤチップと凹部の底面とをダイボンド剤によって接合する工程とを含む。また、この場合、ＬＥＤチップは、出射面側に少なくとも１つの電極を備え、電極にワイヤーをボンディングする工程をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、Ａｇペースト上にコーティング等を施すことなく、簡単な構成でＡｇイオンマイグレーションを抑制すると共に、高密度に実装可能な発光装置及びその製造方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る発光装置のＬＥＤチップと凹部との関係を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１４】本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１５】本発明の第１２の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１６】本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００の平面図である。また、図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。本実施形態の発光装置１００は、紫外光照射装置に搭載されて紫外光を発する装置であり、図１に示すように、基板１０１上に複数（図１においては１０個）のＬＥＤチップ１１０等を備えている。
【００３３】
基板１０１は、絶縁性を有する基材（例えば、セラミック（窒化アルミ、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素など））から構成された、いわゆる配線基板である。図１に示すように、基板１０１の表面には、導電性を有する金属材料（例えば、銅、アルミ）からなる１０個の矩形状のパターン部１１２と、１個の正極端子１０２と、１個の負極端子１０３とが形成されている。また、図２に示すように、本実施形態のパターン部１１２の表面中央部には、ＬＥＤチップ１１０の出射面１１０ａよりも僅かに大きな矩形状の開口部１１２ａ（第１の開口部）を有する凹部１１２ｂ（第１の凹部）が形成されており、凹部１１２ｂの周囲（つまり、パターン部１１２表面の外周縁部側）には、ボンディングワイヤ１１４を打つための平坦部１１２ｃが形成されている。
【００３４】
ＬＥＤチップ１１０は、四角柱状の形状を呈しており、上面（つまり、出射面１１０ａ）にカソード端子１１０ｂを備え、下面にアノード端子１１０ｃを備えている。そして、アノード端子１１０ｃとカソード端子１１０ｂ間に電流を印加すると、発光層１１０ｄにおいて紫外光（例えば、波長３８５ｎｍの光）が発生し、出射面１１０ａから出射される。本実施形態においては、ＬＥＤチップ１１０は、凹部１１２ｂに収容され、凹部１１２ｂの底面とＬＥＤチップ１１０の下面（つまり、アノード端子１１０ｃ）とが、ダイボンド剤１１６を介して接合されている。
【００３５】
ダイボンド剤１１６は、ＬＥＤチップ１１０とパターン部１１２とを機械的及び電気的に接合するための部材であり、本実施形態においては、導電性を有する銀（Ａｇ）ペーストが用いられている。
【００３６】
各ＬＥＤチップ１１０のカソード端子１１０ｂは、ＬＥＤチップ１１０の一方側（図１及び図２において右側）に隣接するＬＥＤチップ１１０が接合されたパターン部１１２の平坦部１１２ｃとボンディングワイヤ１１４を介して接続されており、隣接するＬＥＤチップ１１０は、それぞれ直列接続されている。また、図１中、最も左側に位置するＬＥＤチップ１１０が接合されたパターン部１１２は、基板１０１に形成された正極端子１０２とボンディングワイヤ１１４を介して接続されており、最も右側に位置するＬＥＤチップ１１０のカソード端子１１０ｂは、基板１０１に形成された負極端子１０３とボンディングワイヤ１１４を介して接続されている。正極端子１０２及び負極端子１０３は、不図示の電源装置に接続されており、電源装置によって正極端子１０２と負極端子１０３との間に電流を印加することで、正極端子１０２と負極端子１０３との間に直列接続された複数のＬＥＤチップ１１０に電流が流れ、各ＬＥＤチップ１１０から紫外光が出射される。そして、各ＬＥＤチップ１１０から出射された紫外光は、ＬＥＤチップ１１０の上方（つまり、光路中）に配置された不図示のカバーガラスを通り、照射対象物（不図示）に向けて照射される。
【００３７】
このように、本実施形態の各ＬＥＤチップ１１０から出射された紫外光は、カバーガラスを通って、照射対象物に到達するが、紫外光がカバーガラスを通るとき、その一部がカバーガラスの入射面及び出射面で反射され、ＬＥＤチップ１１０側に戻ってきてしまうといった問題がある。また、各ＬＥＤチップ１１０から出射された紫外光が照射対象物によって反射され、ＬＥＤチップ１１０側に戻ってきてしまうといった問題もある。このように、各ＬＥＤチップ１１０から出射された紫外光がＬＥＤチップ１１０側に戻ってきてしまうと（以下、ＬＥＤチップ１１０側に戻ってきた光を「戻り光」と称する。）、戻り光がダイボンド剤１１６に入射し、ダイボンド剤１１６に含まれるＡｇがイオン化し、Ａｇイオンマイグレーションが誘起されることとなる。そこで、本実施形態においては、戻り光がダイボンド剤１１６に入射することを抑制するため、ＬＥＤチップ１１０の周囲を取り囲むように凹部１１２ｂが形成されている。
【００３８】
図３は、図２の部分拡大図であり、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの関係を説明する図である。図３に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ１１０の上面及び下面は、一辺の長さがａ１（例えば、約１，０００μｍ）の正方形の形状を呈しており、凹部１１２ｂの開口部１１２ｂは、一辺の長さがａ２の正方形の形状を呈している。そして、開口部１１２ｂの一辺の長さａ２は、ＬＥＤチップ１１０の一辺の長さａ１よりも僅かに大きく、本実施形態においては、ＬＥＤチップ１１０のサイズの公差を考慮し、ＬＥＤチップ１１０の一辺の長さａ１に対して５〜２０％大きくなるように設定されている。なお、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間を抜けてダイボンド剤１１６に向かう戻り光は、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間が狭ければ狭いほど減少するため、開口部１１２ｂの一辺の長さａ２は、ＬＥＤチップ１１０の一辺の長さａ１に対して５〜１０％大きくなるように設定されるのがさらに好ましい。
【００３９】
また、本実施形態においては、発光層１１０ｄからの紫外光がＬＥＤチップ１１０の側面から出射された場合に（いわゆる「側面発光」がある場合に）、当該紫外光が、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間に入り、ダイボンド剤１１６に入射することを抑制するため、平坦部１１２ｃが、ダイボンド剤１１６よりも高く、かつ発光層１１０ｄよりも低い位置に位置するように構成されている。つまり、凹部１１２ｂの深さをｄとし、ＬＥＤチップ１１０の発光層１１０ｄから凹部１１２ｂの底面までの距離をｔ１とし、ダイボンド剤１１６の厚さをｔ２としたとき、以下の条件式（１）を満たすように構成されている。
ｔ２＜ｄ＜ｔ１・・・（１）
【００４０】
このように、条件式（１）を満たす場合、発光層１１０ｄが凹部１１２ｂの外側（つまり、平坦部１１２ｃよりも上側）に配置されるため、発光層１１０ｄで発光した紫外光のほぼ全部が、ＬＥＤチップ１１０の上方に配置された照射対象物（不図示）に向けて出射される。そして、ＬＥＤチップ１１０から出射された紫外光の一部は、上述したように、照射対象物等で反射して戻ってくるが、ＬＥＤチップ１１０の周囲及びダイボンド剤１１６の周囲は、僅かに隙間を空けて設けられた凹部１１２ｂの壁面によって取り囲まれているため、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間を抜けてダイボンド剤１１６に向かう戻り光は殆どなく、Ａｇイオンマイグレーションの発生が抑制されるようになっている。このように、本実施形態の凹部１１２ｂは、ダイボンド剤１１６に向かう戻り光を遮光する一種の遮光部材として機能し、これによってＡｇイオンマイグレーションの発生を抑制している。従って、本実施形態の構成によれば、従来のように、Ａｇイオンマイグレーションの問題を解消するために、ダイボンド剤１１６と、それに近接するＬＥＤチップの各電極（つまり、カソード端子１１０ｂ及びアノード端子１１０ｃ）やボンディングワイヤ１１４との間に十分な絶縁距離を確保するといった対策を採る必要がなく、ＬＥＤチップ１１０を基板１０１上に高密度に実装することが可能となる。
【００４１】
（発光装置１００の製造方法）
次に、本実施形態の発光装置１００の製造方法について説明する。図４は、本実施形態の発光装置１００の製造工程を説明するフローチャートである。
【００４２】
（パターン部形成工程）
先ず、所定のサイズにカットされた基板１０１を用意し、その表面に周知のメッキ法、厚膜法、薄膜法、ＤＢＣ（Direct Bonded Copper）、ＡＭＣ（Active Metal Brazed Copper）によってパターン部１１２を形成する。パターン部１１２を形成する。
【００４３】
（凹部形成工程）
次に、パターン部１１２の表面中央部を、周知のエッチング、サンドブラスト、機械加工等によって削り、凹部１１２ｂを形成する。なお、別の実施形態としては、パターン部１１２の凹部１１２ｂの周囲（つまり、平坦部１１２ｃ）を周知のマスクメッキ、蒸着、スパッタ、スクリーン印刷等で成長させ、パターン部１１２の中央部に凹部１１２ｂを形成することもできる。
【００４４】
（ダイボンド剤塗布工程）
次に、凹部１１２ｂの底面の略中心部に、ディスペンサーや転写ピンを使用して、所定量のダイボンド剤１１６を塗布する。
【００４５】
（接合工程）
次に、ダイボンダーやマウンター等を使用して、ＬＥＤチップ１１０を凹部１１２ｂの略中心部に実装し、ＬＥＤチップ１１０の下面と凹部１１２ｂの底面とをダイボンド剤１１６によって接合する。
【００４６】
（ワイヤーボンド工程）
そして、最後に、ワイヤーボンダー等を使用して、各ＬＥＤチップ１１０のカソード端子１１０ｂと、隣接するＬＥＤチップ１１０が接合されたパターン部１１２の平坦部１１２ｃとをボンディングワイヤ１１４で接続し、図１中、最も左側に位置するＬＥＤチップ１１０が接合されたパターン部１１２と、基板１０１に形成された正極端子１０２とをボンディングワイヤ１１４で接続し、最も右側に位置するＬＥＤチップ１１０のカソード端子１１０ｂと、基板１０１に形成された負極端子１０３とをボンディングワイヤ１１４で接続して、本実施形態の発光装置１００が完成する。
【００４７】
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【００４８】
例えば、本実施形態においては、ＬＥＤチップ１１０の上面及び下面は正方形状であり、また凹部１１２ｂの開口部１１２ｂも正方形状であるとしたが、凹部１１２ｂの開口部１１２ｂの形状が、ＬＥＤチップ１１０の上面及び下面と相似形であれば如何なる形状であってもよく、この場合も、凹部１１２ｂの開口部１１２ｂが、ＬＥＤチップ１１０の上面及び下面（つまり、外形）に対して５〜２０％、好ましくは５〜１０％大きくなるように設定されていることが望ましい。
【００４９】
また、本実施形態においては、ＬＥＤチップ１１０は、波長３８５ｎｍの光を発するものとして説明したが、他の紫外域の波長の光を発するものであってもよく、可視域又は赤外域の波長の光を発するものであってもよい。
【００５０】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００の断面図である。本実施形態の発光装置２００は、基板２０１が、導電性を有する基材（例えば銅やアルミ等のメタル基板）で構成されており、基板２０１の表面に（つまり、基板２０１とパターン部１１２との間に）絶縁性を有する絶縁層２０１ａが形成されている点で、第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００５１】
本実施形態の基板２０１としては、例えば銅やアルミ等のメタル基板を適用可能であり、絶縁層２０１ａとしては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＴａＯ２、ＨｆＯ、Ｙ２Ｏ３等の酸化物や、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ等の窒化物、ＭｇＦ２等のフッ化物を主成分とする薄膜や、セラミック、ガラスエポキシ、ポリイミド、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、ユニレート等の樹脂を適用可能である。本実施形態の絶縁層２０１ａは、パターン部形成工程に先だって、スパッタ法、蒸着法等によって成膜（形成）される。
【００５２】
このように、基板２０１とパターン部１１２との間に絶縁性を有する絶縁層２０１ａを形成すれば、導電性を有する基板２０１を本発明に適用することが可能となる。なお、ＬＥＤチップ１１０で発生する熱を効率よく基板２０１に伝導する観点から、絶縁層２０１ａを熱伝導率の高い材料で構成したり、薄く構成したりする等、絶縁層２０１の熱抵抗を低くすることが好ましい。
【００５３】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００の断面図である。本実施形態の発光装置３００は、絶縁層２０１ａが基板２０１の表面に部分的に（つまり、パターン部１１２の真下にのみ）形成されている点で、第２の実施形態の発光装置２００と異なる。
【００５４】
このように、絶縁層２０１ａをパターン部１１２の真下にのみ形成しても、第２の実施形態と同様、導電性を有する基板２０１を本発明に適用することが可能となる。
【００５５】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る発光装置４００の断面図である。本実施形態の発光装置４００は、基板４０１の表面に矩形状の凹部４０１ｂ（第２の凹部）が形成されており、パターン部４１２が凹部４０１ｂを覆うように形成されている点で、第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００５６】
図７に示すように、本実施形態のパターン部４１２は、凹部４１２ｂ（第１の凹部）における厚さと、平坦部４１２ｃにおける厚さとが略同一となるような薄膜で形成され、基板４０１の凹部４０１ｂは、パターン部４１２に形成される凹部４１２ｂの開口部４１２ａ（第１の開口部）よりも僅かに大きな開口部４０１ａ（第２の開口部）を有しており、凹部４１２ｂが凹部４０１ｂの内部に形成されている。なお、本実施形態の凹部４０１ｂは、パターン部形成工程に先だって、サンドブラスト、レーザ加工等によって形成される。また、別の実施形態としては、第２及び第３の実施形態のように、基板４０１を導電性を有する基材（例えば銅やアルミ等のメタル基板）で構成し、基板４０１とパターン部４１２との間に絶縁層を形成する構成とすることもできる。
【００５７】
このように、基板４０１の表面とパターン部４１２の表面を両方凹ませる構成としても、上記の条件式（１）を満たす限り、第１の実施形態と同様、Ａｇイオンマイグレーションの発生が抑制される
【００５８】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る発光装置５００の断面図である。本実施形態の発光装置５００は、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間に、紫外光の透過率が低い遮光材料５１３（遮光手段）が充填されている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００５９】
遮光材料５１３としては、流動性がある材料が適しており、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＵＶ硬化樹脂、ハンダ、アルミなどを用いることができる。また、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＵＶ硬化樹脂等に紫外光を吸収する添加物を含有したものや、紫外光を反射する添加物を含有したものを適用することもできる。なお、本実施形態の遮光材料５１３は、接合工程の後に、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間に充填される。
【００６０】
このように、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間に遮光材料５１３を充填すると、遮光材料５１３によって戻り光が吸収されるため、ダイボンド剤１１６に到達する戻り光は殆どなくなり、Ａｇイオンマイグレーションの発生が更に抑制される。
【００６１】
（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係る発光装置６００の断面図である。本実施形態の発光装置６００は、ＬＥＤチップ１１０と凹部４１２ｂとの隙間に紫外光の透過率が低い遮光材料６１３（遮光手段）が充填されている点で第４の実施形態の発光装置４００と異なる。
このように、第４の実施形態の発光装置４００においても、第５の実施形態と同様、ＬＥＤチップ１１０と凹部４１２ｂとの隙間に遮光材料６１３を充填することで、Ａｇイオンマイグレーションの発生を更に抑制することができる。
【００６２】
（第７の実施形態）
図１０は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置７００の断面図である。本実施形態の発光装置７００は、パターン部１１２の平坦部１１２ｃからＬＥＤチップ１１０に向かって延びる板状の遮光部材７１５（遮光手段）が設けられている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００６３】
遮光部材７１５としては、耐ＵＶ性を有する材料が適しており、例えば、テフロン（登録商標）樹脂、ポリイミド、ＰＥＥＫ、紫外線カットガラス、ＮＤフィルタなどの色付きガラス、板状の金属（例えば、アルミ、銅、ステンレス鋼）などを用いることができる。なお、本実施形態の遮光部材７１５は、接合工程の後に、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂ（つまり、開口部１１２ａ）との隙間を埋めるように配置され、ハンダ付けや耐熱性接着剤によって平坦部１１２ｃ上に固着される。
【００６４】
このように、ＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間を埋めるように遮光部材７１５を配置すると、第５及び第６の実施形態と同様、遮光部材７１５によって戻り光が遮光されるため、ダイボンド剤１１６に到達する戻り光は殆どなくなり、Ａｇイオンマイグレーションの発生が更に抑制される。
【００６５】
（第８の実施形態）
図１１は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置８００の断面図である。本実施形態の発光装置８００は、パターン部１１２の平坦部１１２ｃＭがＬＥＤチップ１１０に向かって突出するように（つまり、開口部１１２ａＭが窄まるように）凹部１１２ｂＭが形成されている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００６６】
このように、パターン部１１２の平坦部１１２ｃＭがＬＥＤチップ１１０に向かって突出するように（つまり、開口部１１２ａＭが窄まるように）構成すると、平坦部１１２ｃＭが一種の遮光部材として機能するため、第７の実施形態と同様、ダイボンド剤１１６に到達する戻り光は殆どなくなり、Ａｇイオンマイグレーションの発生が更に抑制される。
【００６７】
（第９の実施形態）
図１２は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置９００の断面図である。本実施形態の発光装置９００は、基板９０１が導電性を有する基材（例えば銅やアルミ等のメタル基板）からなり、導電性を有するパターン部１１２が基板９０１と一体的に形成されている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。また、ＬＥＤチップ９１０が、上面（つまり、出射面９１０ａ）にカソード端子９１０ｂ及びアノード端子９１０ｃを備えている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００６８】
本実施形態のＬＥＤチップ９１０は、紫外光を透過する絶縁性基板（例えば、サファイア基板）の表面にＧａＮ等のエピタキシャル層を結晶成長して形成したＬＥＤチップであり、ＬＥＤチップ９１０の上面には、カソード端子９１０ｂ及びアノード端子９１０ｃが形成されている。また、ＬＥＤチップ９１０の下面は、絶縁性を有するサファイア基板となっている。各ＬＥＤチップ９１０のカソード端子９１０ｂは、ＬＥＤチップ９１０の一方側（図１２において右側）に隣接するＬＥＤチップ９１０のアノード端子９１０ｃとボンディングワイヤ１１４を介して接続されており、隣接するＬＥＤチップ９１０は、それぞれ直列接続されている。
【００６９】
このように、導電性を有する基板９０１を用い、上面（つまり、出射面９１０ａ）にカソード端子９１０ｂ及びアノード端子９１０ｃを備えたＬＥＤチップ９１０を本発明に適用することもできる。なお、本実施形態においては、パターン部１１２にボンディングワイヤ１１４が接続されないため、パターン部１１２は電気的に浮いているが、パターン部１１２は基板９０１と一体的に形成されており、ＬＥＤチップ９１０で発生した熱を基板９０１に効率よく伝導する熱伝導部材として機能している。
【００７０】
（第１０の実施形態）
図１３は、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置１０００の断面図である。本実施形態の発光装置１０００は、基板１００１が導電性を有する基材（例えば銅やアルミ等のメタル基板）からなり、基板１００１がパターン部４１２を兼ねるように構成されている（つまり、基板１００１がパターン部４１２と一体的に形成されている）点で第４の実施形態の発光装置４００と異なる。また、第９の実施形態と同様、ＬＥＤチップ９１０が、上面（つまり、出射面９１０ａ）にカソード端子９１０ｂ及びアノード端子９１０ｃを備えている点で第４の実施形態の発光装置４００と異なる。
【００７１】
このように、パターン部４１２を兼ねるように構成された基板１００１を用いることによっても、上面（つまり、出射面９１０ａ）にカソード端子９１０ｂ及びアノード端子９１０ｃを備えたＬＥＤチップ９１０を本発明に適用することができる。なお、本実施形態においても、第９の実施形態と同様、パターン部４１２（つまり、基板１００１）にボンディングワイヤ１１４が接続されないため、パターン部４１２は電気的に浮いているが、パターン部４１２は基板１００１と一体的に形成されているため、ＬＥＤチップ９１０で発生した熱を基板９０１に効率よく伝導することができる。
【００７２】
（第１１の実施形態）
図１４は、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置１１００の断面図である。本実施形態の発光装置１１００は、パターン部１１１２の凹部１１１２ｂ（第１の凹部）の底面に、ＬＥＤチップ１１０の出射面１１０ａよりも小さな矩形状の開口部１１１２ｃ（第３の開口部）を有する凹部１１１２ｄ（第３の凹部）が形成されており、ダイボンド剤１１６が凹部１１１２ｄに収容されている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００７３】
このような構成によれば、仮に戻り光がＬＥＤチップ１１０と凹部１１２ｂとの隙間を通ったとしても、ダイボンド剤１１６に至ることはなく、Ａｇイオンマイグレーションの発生を確実に抑制できる。なお、凹部１１１２ｄは、ダイボンド剤塗布工程に先立って、周知のエッチング、サンドブラスト、機械加工等を行うことによって形成することができる。
【００７４】
（第１２の実施形態）
図１５は、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置１２００の断面図である。本実施形態の発光装置１２００は、パターン部１２１２の矩形状の開口部１２１２ａ（第１の開口部）がＬＥＤチップ１１０の出射面１１０ａよりも小さく形成されている点で第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００７５】
図１５に示すように、本実施形態においては、パターン部１２１２の矩形状の開口部１２１２ａ（第１の開口部）がＬＥＤチップ１１０の出射面１１０ａよりも小さく、凹部１２１２ｂ（第１の凹部）がダイボンド剤１１６のみを収容し、ＬＥＤチップ１１０の下面が平坦部１２１２ｃに当接した状態で固着されている。
【００７６】
このような構成によれば、第１１の実施形態と同様、戻り光がダイボンド剤１１６に入射することを確実に防止できるため、Ａｇイオンマイグレーションの発生を確実に抑制できる。
【００７７】
（第１３の実施形態）
図１６は、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置１３００の断面図である。本実施形態の発光装置１３００は、基板１３０１の表面にＬＥＤチップ１１０よりも僅かに大きな矩形状の開口部１３０１ａを有する凹部１３０１ｂが形成されており、パターン部１３１２が凹部１３０１ｂの底面にのみ形成されている点で、第１の実施形態の発光装置１００と異なる。また、基板１３０１には、基板１３０１の表面からパターン部１３１２まで基板１３０１の内部をＬ字状に延びる導体部１３０５が形成されている点で、第１の実施形態の発光装置１００と異なる。
【００７８】
本実施形態の基板１３０１は、第１の実施形態と同様、絶縁性を有する配線基板であり、導体部１３０５は、基板１３０１の表面から凹部１３０１ｂの壁面までＬ字状に延びる穴を穿孔し、この穴にハンダ等の導電性材料を流し込むことによって形成される。そして、パターン部１３１２が、導体部１３０５と電気的に接続するように、マスクメッキ等によって凹部１３０１ｂの底面に形成される。なお、別の実施形態としては、導体部１３０５は、基板１３０１内にビアを挿入することによって形成してもよい。また、基板１３０１を多層積層基板で構成すれば、導体部１３０５は、多層積層基板の配線パターンとビアとの組み合わせによって形成することもできる。
【００７９】
本実施形態においては、ＬＥＤチップ１１０は、凹部１３０１ｂに収容され、パターン部１３１２とＬＥＤチップ１１０の下面（つまり、アノード端子１１０ｃ）とが、ダイボンド剤１１６を介して接合されている。そして、各ＬＥＤチップ１１０のカソード端子１１０ｂは、ＬＥＤチップ１１０の一方側（図１６において右側）に隣接するＬＥＤチップ１１０が電気的に接続された導体部１３０５とボンディングワイヤ１１４を介して接続されており、第１の実施形態と同様、隣接するＬＥＤチップ１１０は、それぞれ直列接続されている。
【００８０】
このように、本実施形態のＬＥＤチップ１１０の周囲及びダイボンド剤１１６の周囲は、基板１３０１に設けられた凹部１３０１ｂの壁面によって取り囲まれている。このため、第１の実施形態と同様、ＬＥＤチップ１１０と凹部１３０１ｂとの隙間を抜けてダイボンド剤１１６に向かう戻り光は殆どなく、Ａｇイオンマイグレーションの発生が抑制される。
【００８１】
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８２】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００    発光装置
１０１、２０１、４０１、９０１、１００１    基板
１０２    正極端子
１０３    負極端子
１１０、９１０    ＬＥＤチップ
１１０ａ、９１０ａ    出射面
１１０ｂ、９１０ｂ    カソード端子
１１０ｃ、９１０ｃ    アノード端子
１１０ｄ    発光層
１１２、４１２、１１１２、１２１２、１３１２    パターン部
１１２ａ、４１２ａ、１１２ａＭ、１１１２ａ、１２１２ａ、１３０１ａ    開口部（第１の開口部）
１１２ｂ、４１２ｂ、１１２ｂＭ、１１１２ｂ、１２１２ｂ、１３０１ｂ    凹部（第１の凹部）
１１２ｃ、４１２ｃ、１１２ｃＭ、１２１２ｃ    平坦部
１１４    ボンディングワイヤ
１１６    ダイボンド剤
２０１ａ    絶縁層
４０１ａ    開口部（第２の開口部）
４０１ｂ    凹部（第２の凹部）
５１３、６１３    遮光材料
７１５    遮光部材
１１１２ｃ    開口部（第３の開口部）
１１１２ｄ    凹部（第３の凹部）
１３０５    導体部
【図１】
2015149321.tif 000003
【図２】
2015149321.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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