(57)【要約】【課題】複数の発光素子の間隔が狭い場合であっても、ボンディングワイヤーを容易に形成することができ、かつボンディングワイヤーの断線を抑えることができる構造を有する発光装置、及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置１は、発光素子２０ａ、発光素子２０ｂ、及び発光素子２０ａと発光素子２０ｂとの間に設置された発光素子２０ｃと、発光素子２０ｃの直上を通り、発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するボンディングワイヤー１６と、を有する。【選択図】図２
2015185810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子、第２の発光素子、及び前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に設置された第３の発光素子と、
前記第３の発光素子の直上を通り、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを接続するボンディングワイヤーと、
を有する発光装置。
【請求項２】
前記ボンディングワイヤーと、前記第３の発光素子の上面のワイヤーボンディング用電極の中心との水平方向の距離は、前記ボンディングワイヤーの直径の１．７５倍以上である、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記第３の発光素子、及び前記ボンディングワイヤーを封止する封止材を有する、
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止材中に、フィラー及び蛍光体粒子の少なくともいずれか一方が分散している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記ボンディングワイヤーはＡｇからなる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
第１の発光素子と第２の発光素子との間に設置された第３の発光素子の直上を通るように、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とをボンディングワイヤーで接続する工程、
を含む、発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記第３の発光素子の上面のワイヤーボンディング用電極の中心との水平方向の距離が前記ボンディングワイヤーの直径の１．７５倍以上となるように前記ボンディングワイヤーを接続する、
請求項６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記第３の発光素子、及び前記ボンディングワイヤーを封止材で封止する工程を含む、
請求項６又は７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記封止材中に、フィラー及び蛍光体粒子の少なくともいずれか一方を分散させる、
請求項６〜８のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ボンディングワイヤーはＡｇからなる、
請求項６〜９のいずれか１項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、発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いにボンディングワイヤーで接続された複数の発光素子を有する発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるような発光装置によれば、発光装置の小型化により複数の発光素子の間隔が狭くなると、ボンディングワイヤーの長さも短くなる。このため、ボンディングワイヤーの形成が困難になり、また、封止樹脂の膨張により生じる応力によりボンディングワイヤーが断線し易くなる。
【０００５】
本発明の目的の一つは、複数の発光素子の間隔が狭い場合であっても、ボンディングワイヤーを容易に形成することができ、かつボンディングワイヤーの断線を抑えることができる構造を有する発光装置、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［５］の発光装置を提供する。
【０００７】
［１］第１の発光素子、第２の発光素子、及び前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に設置された第３の発光素子と、前記第３の発光素子の直上を通り、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを接続するボンディングワイヤーと、を有する発光装置。
【０００８】
［２］前記ボンディングワイヤーと、前記第３の発光素子の上面のワイヤーボンディング用電極の中心との水平方向の距離は、前記ボンディングワイヤーの直径の１．７５倍以上である、前記［１］に記載の発光装置。
【０００９】
［３］前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記第３の発光素子、及び前記ボンディングワイヤーを封止する封止材を有する、前記［１］又は［２］に記載の発光装置。
【００１０】
［４］前記封止材中に、フィラー及び蛍光体粒子の少なくともいずれか一方が分散している、前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の発光装置。
【００１１】
［５］前記ボンディングワイヤーはＡｇからなる、前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の発光装置。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、上記目的を達成するために、下記［６］〜［１０］の発光装置の製造方法を提供する。
【００１３】
［６］第１の発光素子と第２の発光素子との間に設置された第３の発光素子の直上を通るように、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とをボンディングワイヤーで接続する工程、を含む、発光装置の製造方法。
【００１４】
［７］前記第３の発光素子の上面のワイヤーボンディング用電極の中心との水平方向の距離が前記ボンディングワイヤーの直径の１．７５倍以上となるように前記ボンディングワイヤーを接続する、前記［６］に記載の発光装置の製造方法。
【００１５】
［８］前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記第３の発光素子、及び前記ボンディングワイヤーを封止材で封止する工程を含む、前記［６］又は［７］に記載の発光装置の製造方法。
【００１６】
［９］前記封止材中に、フィラー及び蛍光体粒子の少なくともいずれか一方を分散させる、前記［６］〜［８］のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【００１７】
［１０］前記ボンディングワイヤーはＡｇからなる、前記［６］〜［９］のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の発光素子の間隔が狭い場合であっても、ボンディングワイヤーを容易に形成することができ、かつボンディングワイヤーの断線を抑えることができる構造を有する発光装置、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態に係る発光装置の上面図である。
【図２】図２は、発光装置の素子搭載領域の一部を拡大した上面図である。
【図３】図３は、発光素子同士を接続するボンディングワイヤーが他の発光素子の直上を通る構成を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１は、実施の形態に係る発光装置１の上面図である。図２は、発光装置１の素子搭載領域の一部を拡大した上面図である。
【００２１】
発光装置１は、基板１０と、基板１０上に設置された複数の発光素子２０と、発光素子２０を囲むダム１４と、ダム１４の内側に充填され、発光素子２０を封止する封止樹脂１５とを有する。なお、封止樹脂１５は発光装置１に含まれなくてもよい。図１、２においては、封止樹脂１５の図示を省略する。
【００２２】
基板１０は配線を有する基板であり、例えば、表面に配線パターンを有する配線基板や、リードフレームインサート基板である。
【００２３】
発光素子２０は、フェイスアップ型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザーダイオードであり、後述するように、チップ基板２２と、その上に形成された結晶層２３を有する。結晶層２３の表面には、ボンディングワイヤー１６を接続するためのワイヤーボンディング用電極２１が形成されている。
【００２４】
チップ基板２２は、例えば、サファイア基板である。結晶層２３は、例えば、チップ基板２２上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。  
【００２５】
発光素子２０は、ボンディングワイヤー１６を介して連結され、連結の端の発光素子２０は、ボンディングワイヤー１６を介してワイヤーボンディング用端子１２に接続される。
【００２６】
図１に示される構成では、ワイヤーボンディング用端子１２は、配線電極１３を介して外部接続端子１１に接続され、外部接続端子１１を介して外部から電源が供給される。
【００２７】
図２に示されるように、発光装置１は、発光素子２０ａ、発光素子２０ｂ、及び発光素子２０ａと発光素子２０ｂとの間に設置された発光素子２０ｃと、発光素子２０ｃの直上を通り、発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するボンディングワイヤー１６と、を有する。ここで、発光素子２０ａ、発光素子２０ｂ、及び発光素子２０ｃは、発光素子２０に含まれる。
【００２８】
このように、発光素子２０ｃを間に挟んだ発光素子２０ａと発光素子２０ｂを接続する場合、隣接した素子同士、例えば発光素子２０ａと発光素子２０ｃ、を接続する場合と比較して、ボンディングワイヤー１６の長さを大きくすることができる。このような構成により、ボンディングワイヤー１６の形成を容易にし、また、ボンディングワイヤー１６が短すぎる場合に封止樹脂１５の膨張により生じる応力に起因する断線を抑えることができる。
【００２９】
発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するボンディングワイヤー１６と、発光素子２０ｃの上面のワイヤーボンディング用電極２１の中心との水平方向の距離Ｄは、ボンディングワイヤー１６の直径の１．７５倍以上であることが好ましい。
【００３０】
これは、発光素子２０ａと発光素子２０ｂとをボンディングワイヤー１６で接続した後に、発光素子２０ｃのワイヤーボンディング用電極２１にボンディングワイヤー１６を接続する際に、ボールボンディング用のキャピラリの発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するボンディングワイヤー１６への接触を抑えることができるためである。これにより、キャピラリの接触によるボンディングワイヤー１６の切断を防ぐことができる。
【００３１】
一般に、キャピラリの先端の外径は、接続するボンディングワイヤーの直径の１．５〜３．５倍程度である。このため、キャピラリの先端の外径の最大値であるボンディングワイヤー１６の直径の３．５倍の半分である１．７５倍を距離Ｄの最小値とすることにより、キャピラリの発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するボンディングワイヤー１６への接触を抑えることができる。
【００３２】
ボンディングワイヤー１６の材料としては、例えば、Ａｇ又はＡｕを用いることができる。特に、導電率及び光反射率に優れるＡｇを用いることが好ましい。一般に、Ａｇからなるボンディングワイヤーは、Ａｕからなるボンディングワイヤーよりも切れやすいが、本実施の形態によれば、上記のように、ボンディングワイヤー１６の断線を抑制することができるため、Ａｇをボンディングワイヤー１６の材料として用いることができる。
【００３３】
ダム１４は、例えば、酸化チタン等の白色染料を含むシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂からなる。
【００３４】
封止樹脂１５は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂からなる。また、封止樹脂１５は、ＳｉＯ２等からなる光を散乱させるためのフィラーや、蛍光体粒子を含んでもよい。例えば、発光素子２０の発光色が青色であり、封止樹脂１５に含まれる蛍光体粒子の蛍光色が黄色である場合は、発光装置１の発光色は白色になる。
【００３５】
なお、発光装置１において、発光素子２０の配置、形状、大きさ、個数や、ボンディングワイヤー１６による連結のパターン等は、図１、２に示されるものに限定されず、２つの発光素子２０を接続するボンディングワイヤー１６が、その２つの発光素子２０に挟まれた他の発光素子２０の直上を通るような構造が発光装置１に含まれていればよい。
【００３６】
図３は、発光素子２０同士を接続するボンディングワイヤー１６が他の発光素子２０の直上を通る構成を表す模式図である。図３においては、発光装置１に用いられるボンディングワイヤー１６のうち、発光素子２０ａと発光素子２０ｂとを接続するもののみを示す。
【００３７】
図３に示されるように、封止樹脂１５が形成される場合、ボンディングワイヤー１６の上下の封止樹脂１５の体積が大きいほど、封止樹脂１５の膨張が大きくなり、ボンディングワイヤー１６が切断されやすくなる。
【００３８】
従来の構造の発光装置では、発光素子同士を接続するボンディングワイヤーの下には、当然ながら、基板の上面からボンディングワイヤーまでの厚さの封止樹脂が存在する。
【００３９】
一方、本実施の形態においては、図３に示されるように、発光素子２０ａの直上を通るボンディングワイヤー１６の下には、発光素子２０ａの上面からボンディングワイヤー１６までの厚さの封止樹脂１５が存在するのみであり、上記の従来の構造と比較してボンディングワイヤー下の封止樹脂の体積が小さい。
【００４０】
このため、本実施の形態においては、封止樹脂１５が膨張する際に、その膨張の度合いを抑えることができ、それによって、ボンディングワイヤー１６の切断を抑えることができる。
【００４１】
さらに、封止樹脂１５中に、フィラー１７及び蛍光体粒子１８の少なくともいずれか一方が分散していることが好ましい。無機材料からなるフィラー１７及び蛍光体粒子１８は、封止樹脂１５を構成する樹脂よりも熱膨張率が小さいため、フィラー１７や蛍光体粒子１８を分散させることにより、封止樹脂１５全体の平均熱膨張率を下げることができる。
【００４２】
（実施の形態の効果）
上記の実施の形態によれば、発光素子同士を接続するボンディングワイヤーを他の発光素子の直上を通るように形成することにより、そのボンディングワイヤーの切断を抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００４４】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１          発光装置
１６        ボンディングワイヤー
１７        フィラー
１８        蛍光体粒子
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ     発光素子
２１        ワイヤーボンディング用電極
【図１】
2015185810.tif 000003
【図２】
2015185810.tif 000004
【図３】
2015185810.tif 000005