(57)【要約】【課題】更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能な発光装置を提供する。【解決手段】貫通孔２１が形成された絶縁基板２と、絶縁基板２の一方の端部に形成されたアノード電極３１、および他方の端部に裏面Ｂ側の貫通孔２１の開口を塞ぐように形成されたカソード電極３２と、貫通孔２１によって露出したカソード電極３２上にダイボンドされた発光素子４と、発光素子４にファーストボンドされ、アノード電極３１およびカソード電極３２にセカンドボンドされたワイヤ５ａ,５ｂとを備えた。貫通孔２１は、裏面Ｂ側から表面Ｆ側へ向かって徐々に開口面積が広がるように形成されることで、周壁面Ｓが傾斜面となっている。この傾斜面にはメッキ層３６が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方の端部に形成された一方の電極、および他方の端部に裏面側の前記貫通孔の開口を塞ぐように形成された他方の電極と、
前記貫通孔によって露出した前記他方の電極上にダイボンドされた発光素子と
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子にファーストボンドされ、前記一方の電極にセカンドボンドされたワイヤを備えたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記絶縁基板は、前記貫通孔の周壁面にメッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子と、発光素子に電源を供給する電極が両端部に設けられた基板とを備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
両端部に電極が設けられた絶縁基板と、それぞれの電極に接続する発光素子とが設けられた発光装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載のチップ部品型ＬＥＤは、貫通穴が形成された絶縁基板の表面に金属層が形成され、裏面に貫通穴の開口を塞ぐ金属薄板が添設され、金属層と金属薄板とを接続し、かつ貫通穴の傾斜面および底面（金属薄板）まで延設するように一方の配線パターンが形成され、この配線パターンにＬＥＤチップが実装されたものである。
【特許文献１】特開平７−２３５６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のチップ部品型ＬＥＤは、絶縁基板に貫通孔を形成して貫通孔の開口を塞ぐ金属薄板上に設けた配線パターンによってできる凹部にＬＥＤチップを配置することで薄型化が図られている。
【０００５】
しかし、薄型化の要求は、更に高く、例えば、発光装置が搭載される携帯電話などは、携帯性の向上を図ると共に、デザイン性の向上を図るために、全ての部品に対して数μｍオーダーでも小型化を図ることが求められている。従って、発光装置においても更なる薄型化が要求されている。
【０００６】
そこで本発明は、更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能な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】
【０００７】
本発明の発光装置は、貫通孔が形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の端部に形成された一方の電極、および他方の端部に裏面側の前記貫通孔の開口を塞ぐように形成された他方の電極と、前記貫通孔によって露出した前記他方の電極上にダイボンドされた発光素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、絶縁基板の板厚分ほど低い位置に発光素子を搭載することができるので、発光装置全体の厚みを薄くすることができる。よって、更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、貫通孔が形成された絶縁基板と、絶縁基板の一方の端部に形成された一方の電極、および他方の端部に裏面側の貫通孔の開口を塞ぐように形成された他方の電極と、貫通孔によって露出した他方の電極上にダイボンドされた発光素子とを備えたことを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の発光装置は、発光素子が、貫通孔の開口を塞ぐように形成された他方の電極に、直接ダイボンドされているので、絶縁基板の板厚分ほど低い位置に発光素子を搭載することができる。従って、発光装置全体の厚みを薄くすることができる。
【００１１】
本願の第２の発明は、発光素子にファーストボンドされ、一方の電極にセカンドボンドされたワイヤを備えたことを特徴としたものである。
【００１２】
例えば、ワイヤを、本発明の発光装置とは反対に、一方の電極にファーストボンドし、発光素子にセカンドボンドするように配線すると、絶縁基板の上面からワイヤを垂直に立ち上げることになる。本発明の発光装置は、発光素子にファーストボンドしてワイヤを垂直に立ち上げ、そしてワイヤを弓なりに延ばし、一方の電極にセカンドボンドしている。従って、ワイヤをファーストボンドした発光素子から垂直に立ち上げても、発光素子を貫通孔の開口を塞ぐ他方の電極にダイボンドすることで、絶縁基板の板厚分ほど発光素子が搭載される位置が低くなっているので、一方の電極にファーストボンドするより配線高さを低くすることができる。従って、より発光装置の厚みを薄くすることができる。
【００１３】
本願の第３の発明は、絶縁基板は、貫通孔の周壁面にメッキ層が形成されていることを特徴としたものである。
【００１４】
絶縁基板に設けた貫通孔の周壁面は、発光素子の側面からの光を受ける。この周壁面にメッキ層を形成することで、受けた光を反射させることができ、輝度の向上を図ることができる。またメッキ層は、周壁面に設けているので、発光装置全体の厚みの増加には影響しない。
【００１５】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置を、図面に基づいて説明する。まずは、本実施の形態に係る発光装置の構成を、図１から図３に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。図２は、図１に示す発光装置の平面図である。図３は、図１に示す発光装置の底面図である。
【００１６】
図１から図３に示すように、発光装置１は、絶縁基板２と、電極３と、半導体で形成された発光素子４と、金属細線であるワイヤ５ａ，５ｂと、樹脂で形成された封止部６と、レジスト膜７とを備えている。
【００１７】
発光装置１は、両端部分の電極３を含む長さ方向の長さは約１．６ｍｍ、幅方向の長さは約０．８ｍｍ、レジスト膜７から封止部６までの厚みは０．２ｍｍに形成されている。
【００１８】
絶縁基板２は、厚みが０．０６ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴレジンで形成され、中央部に貫通孔２１が設けられている。貫通孔２１は、絶縁基板２の裏面Ｂ側の開口が約０．４３ｍｍに形成され、裏面Ｂ側から表面Ｆ側へ向かって徐々に開口面積が広がるように形成されることで、周壁面Ｓが水平に対して約４５°の傾斜面となっている。この傾斜面は、銀メッキなどのメッキ層が施されることで、反射面として機能する。
【００１９】
電極３は、厚み約２３．５μｍの配線パターンで形成され、絶縁基板２の長手方向の一方の端部にアノード電極３１が、他方の端部にカソード電極３２が設けられている。アノード電極３１とカソード電極３２とは、表面Ｆから裏面Ｂに至るまで形成されることで、垂直断面が略コ字状に形成されている。カソード電極３２は、裏面Ｂの貫通孔２１の開口を塞ぐように形成されている。電極３には、ワイヤボンディング用配線パターン３３が、アノード電極３１とカソード電極３２とのそれぞれの内側の位置に略Ｌ字状に設けられ、先端部がワイヤボンディングされるボンディング部３３ａとなっている。このワイヤボンディング用配線パターン３３の基端部には、封止部６を形成するために金型を型締めしたときの樹脂漏れを防止するレジスト膜３４が形成されている。
【００２０】
発光素子４は、例えば、絶縁性基板であるサファイヤ基板などに、半導体層であるｎ層、発光層、およびｐ層が積層された青色発光素子である。発光素子４は、ｐ層および発光層とｎ層の一部とをエッチングして形成された領域にｎ電極が、ｐ層にｐ電極がそれぞれボンディング電極として設けられている。発光素子４は、カソード電極３２上に、銀ペーストなどの導電性接着剤４１を介在してダイボンドされている。
【００２１】
ワイヤ５ａは、発光素子４のｐ電極からアノード電極３１側のワイヤボンディング用配線パターン３３のボンディング部３３ａへ配線され、ワイヤ５ｂは、ｎ電極からカソード電極３２側のワイヤボンディング用配線パターン３３のボンディング部３３ａへ配線されている。
【００２２】
封止部６は、エポキシ系樹脂で形成されている。この封止部６には、発光素子４からの光を波長変換して補色となる色を発光する蛍光体を含有させていてもよい。本実施の形態では、発光素子４が青色に発光するので、蛍光体としては黄色に波長変換するものを使用すれば、封止部６の表面を、発光素子４からの青色と波長変換された黄色とが混色して白色に発光させることができる。
【００２３】
レジスト膜７は、アノード電極３１とカソード電極３２との短絡防止と、極性表示とを目的として設けられている。
【００２４】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図４から図８に基づいて説明する。図４は、電極が形成された絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は断面図である。図５は、貫通孔を設けた絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。図６は、レジスト膜を設けた絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は断面図である。図７は、メッキ層が形成された絶縁基板を示す断面図である。図８は、発光素子が搭載され、ワイヤが配線された絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【００２５】
まず、基板形成工程を行う。基板形成工程では、全面に銅箔が形成された絶縁基板材をエッチングして、図４（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、絶縁基板２の両端部に、アノード電極３１と、カソード電極３２と、そのそれぞれに接続するワイヤボンディング用配線パターン３３とを有する電極３を形成する。
【００２６】
次に、図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、ドリル、金型、またはレーザ光などにより絶縁基板２の中央部に貫通孔２１を形成する。この貫通孔２１は、絶縁基板２のみを貫通するもので、カソード電極３２を表面Ｆ側から露出するものである。貫通孔２１を形成するときには、周壁面Ｓが傾斜面となるように穿孔する。この貫通孔２１を形成することで、カソード電極３２が底面、絶縁基板２の厚みが周壁面となった凹部２２が形成される。
【００２７】
図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、表面Ｆ側のワイヤボンディング用配線パターン３３の基端部に半円状のレジスト膜３４を形成すると共に、裏面Ｂ側のアノード電極３１およびカソード電極３２に跨る位置に、略ホームベース状のレジスト膜７を形成する。
【００２８】
そして、図７に示すように、レジスト膜３４，７で覆われた部分を除く電極３にニッケルメッキおよび金メッキを施し、周壁面（傾斜面）Ｓに銀メッキを施すことでメッキ層３５，３６を形成する。周壁面Ｓにメッキ層３６を形成することで、発光素子４から側方へ出射される光をメッキ層３６で反射させることができるので、輝度向上を図ることができる。
【００２９】
基板形成工程の次に、発光素子４を搭載する搭載工程を行う。搭載工程は、図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、カソード電極３２を底面とする凹部２２に、導電性接着剤４１を介在させて発光素子４をダイボンドする。発光素子４を凹部２２の底面であるカソード電極３２に直接搭載することで、絶縁基板２の板厚分ほど低い位置に発光素子４を搭載することができる。
【００３０】
搭載工程が終了すると、次に配線工程を行う。配線工程は、図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、ワイヤ５ａ，５ｂを配線する。ワイヤ５ａは、発光素子４のｐ電極にファーストボンドし、アノード電極３１側のボンディング部３３ａにセカンドボンドすることで形成する。ワイヤ５ｂは、ｎ電極にファーストボンドし、カソード電極３２側のボンディング部３３ａにセカンドボンドすることで形成する。ワイヤ５ａ，５ｂを配線するときには、発光素子４にファーストボンドした後に、ワイヤ５ａ，５ｂを垂直に引き延ばしながら立ち上げ、そしてワイヤ５ａ，５ｂを接続方向へ弓なりに延ばして電極３（アノード電極３１，カソード電極３２）にセカンドボンドする。従って、絶縁基板２の板厚分ほど発光素子４が搭載される位置が低くなっているので、ファーストボンドした後に、ワイヤをそのまま引き延ばしながら垂直に立ち上げても、配線高さを低くすることができる。
【００３１】
配線工程が終了すると、次に封止工程を行う。封止工程は、発光素子４をダイボンドし、ワイヤボンドした絶縁基板２を、封止部６を形成するキャビティを有する金型で型締めして樹脂を充填することで、封止部６を形成する。封止部６を形成することで、図１から図３に示すような発光装置１となる。
【００３２】
凹部２２内に樹脂が圧入されても、導電性接着剤４１が発光素子４を固定しているので、発光素子４が凹部２２内で移動してしまうことはない。封止部６は、ワイヤ５ａ，５ｂの配線高さを低く抑えることができるので、厚みを薄く形成しても、発光素子４およびワイヤ５ａ，５ｂの保護機能を損なうことはない。従って、発光素子４を、カソード電極３２を底面とする凹部２２に直接ダイボンドすることで、発光装置１全体の厚みを薄くすることができる。
【００３３】
このように発光装置１は、全体の厚みを薄く形成することができるので、例えば、携帯電話などの小型化に寄与することができる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施の形態に係る発光装置を、図９から図１１に基づいて説明する。図９は、本発明の他の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。図１０は、図９に示す発光装置の平面図である。図１１は、図９に示す発光装置の底面図である。なお、図９から図１１においては、図１から図３に示す構成と同じものは同符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図９から図１１に示すように、本発明の他の実施の形態に係る発光装置１０は、発光素子１１として、カソード電極３２にダイボンドすることでｎ電極と導通接続するものを採用している。
【００３６】
発光素子１１は、導電性基板であるＧａＮ基板に半導体層であるｎ層、発光層、およびｐ層が積層され、ｐ層上にｐ電極が、半導体層が積層された側とは反対となる基板の裏面側にｎ電極が形成されている。従って、ｐ電極はワイヤ５ａによってアノード電極３１と導通接続され、ｎ電極はカソード電極３２にダイボンドすることで導通接続するので、図１および図２に示すようなワイヤ５ｂは省略することができる。
【００３７】
このように発光装置１０は、発光素子１１をカソード電極３２にダイボンドすることでｎ電極と導通接続させることができるので、新たな配線パターンを絶縁基板２に設けたり、新たなワイヤを設けたりする必要がない。
【００３８】
また、電極３は、カソード電極３２が裏面Ｂ側の貫通孔２１の開口を塞ぐように形成され、かつワイヤボンディング用配線パターン３３が接続されているので、図１から図３に示す発光装置１であっても、図９から図１１に示す発光装置１０であっても、電極３が形成された絶縁基板２を共通して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能なので、発光素子と、発光素子に電源を供給する電極が両端部に設けられた基板とを備えた発光装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光装置を示す断面図
【図２】図１に示す発光装置の平面図
【図３】図１に示す発光装置の底面図
【図４】電極が形成された絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は断面図
【図５】貫通孔を設けた絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図
【図６】レジスト膜を設けた絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は断面図
【図７】メッキ層が形成された絶縁基板を示す断面図
【図８】発光素子が搭載され、ワイヤが配線された絶縁基板を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図
【図９】本発明の他の実施の形態に係る発光装置を示す断面図
【図１０】図９に示す発光装置の平面図
【図１１】図９に示す発光装置の底面図
【符号の説明】
【００４１】
１  発光装置
２  絶縁基板
３  電極
４  発光素子
５ａ，５ｂ  ワイヤ
６  封止部
７  レジスト膜
１０  発光装置
１１  発光素子
２１  貫通孔
２２  凹部
３１  アノード電極
３２  カソード電極
３３  ワイヤボンディング用配線パターン
３３ａ  ボンディング部
３４  レジスト膜
３５，３６  メッキ層
４１  導電性接着剤
Ｂ  裏面
Ｆ  表面
Ｓ  周壁面
【図１】
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【図２】
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【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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