(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に面実装された発光素子であって、
１対の端辺、および各端辺の両端部に位置する角部を有する形状の絶縁基板と、
この絶縁基板の一方表面の内方の領域に形成された２つの内部電極と、
上記絶縁基板の上記一方表面上に設けられ、上記２つの内部電極に接続された発光体チップと、
上記絶縁基板の上記一方表面上に形成され、上記２つの内部電極から上記絶縁基板の縁部に向かって延設された２つの配線部と、
上記絶縁基板の上記一方表面の一端辺の両角部に形成され、上記２つの配線部にそれぞれ電気接続された２つの外部電極と、
上記絶縁基板の上記一方表面の縁部付近において、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺付近に確保された仮固定領域とを含み、
上記絶縁基板の上記外部電極が設けられた側の上記両角部には、スルーホールが形成されており、
上記外部電極が、半田によりフィレットを形成するように実装基板に接合されており、
上記仮固定領域は、実装基板の実装面において、上記半田とは異なる接着剤で実装基板に接着されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺の両角部には、スルーホールが形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
上記２つの内部電極の一方に、発光体チップがダイボンディングされており、上記発光体チップと、上記２つの内部電極の他方とが、ボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
上記発光体チップを覆う透光性部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
貫通孔が形成された実装基板であって、
当該実装基板の一方表面に設けられた、電極パッド、および仮固定用の上記接着剤と、
上記一方表面に設けられた請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子であって、上記仮固定用の上記接着剤が上記仮固定領域に接着され、当該発光素子が発する光が、上記貫通孔を介して、当該実装基板の上記一方表面とは反対側の他方表面側に取り出されるように設けられた発光素子とを含む実装基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサや各種薄型機器などに組み込まれる発光素子、特に、裏面発光チップ型発光素子、およびそれを用いた実装基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の裏面発光チップ型発光素子の構造を示す図解的な断面図であり、図４は、その図解的な平面図である。
矩形の絶縁基板５１の一方表面５１ａ上には、その内方の領域に１対の矩形の内部電極５２ａ，５３ａが形成されている。内部電極５２ａ，５３ａからは、対向する端辺に向かって帯状の配線部５２ｂ，５３ｂがそれぞれ延設されている。内部電極５２ａ，５３ａ、および配線部５２ｂ，５３ｂは、絶縁基板５１の両側辺の中央に沿って配されている。内部電極５２ａと内部電極５３ａとは、一定の間隔をあけて対向している。
【０００３】
一方の内部電極５２ａ上には１つの発光体チップ５４がダイボンディングされている。この発光体チップ５４は、他方の内部電極５３ａとボンディングワイヤ５５で電気的に接続されている。絶縁基板５１の一方表面５１ａ上において、発光体チップ５４、ボンディングワイヤ５５、および内部電極５３ａ，５３ｂを含む領域は、透光性部材５６によって保護されている。
絶縁基板５１の端辺付近には、一方表面５１ａ上から端面にかけて、外部電極５７，５８が形成されている。外部電極５７，５８は、導電性および半田濡れ性を有する材料により、前記２つの端辺の全幅にわたって形成されている。配線部５２ｂと外部電極５７とは接続されており、配線部５３ｂと外部電極５８とは接続されている。
【０００４】
この裏面発光チップ型発光素子が実装される実装基板６１は、貫通孔６０を備えている。実装面６１ａ上で貫通孔６０近傍には、電極パッド６２が形成されている。実装にあたって、たとえば、電極パッド６２上にクリーム半田が塗布される。そして、透光性部材５６が貫通孔６０に挿入され、外部電極５７，５８がクリーム半田上に載置された後、裏面発光チップ型発光素子が実装基板６１の上になる向きでリフロー加熱される。
【０００５】
これにより、電極パッド６２と外部電極５７，５８とが、半田５９によって接合される。外部電極５７，５８は絶縁基板５１の一方表面５１ａ上と端面との２面に形成されているので、裏面発光チップ型発光素子は、絶縁基板５１の上面および端面から支持されることになる。実装後は、矢印Ａの方向、すなわち実装基板６１の実装面６１ａとは反対側から、裏面発光チップ型発光素子の発光を見ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この裏面発光チップ型発光素子を実装基板６１に実装する際、裏面発光チップ型発光素子の一方表面５１ａ上において、電極パッド６２に対向する領域の大部分には、半田で接続されるべき外部電極５７，５８が存在している。このため、この裏面発光チップ型発光素子を予め実装基板６１に仮固定して、フロー半田付けやディップ半田付けをしようとすると、仮固定のための接着剤は、外部電極５７，５８が配置されている領域の少なくとも一部に塗布せざるを得ない。このような領域に接着剤を塗布すると、外部電極５７，５８と電極パッド６２との接合不良を招く。すなわち、裏面発光チップ型発光素子の一方表面５１ａ上において、接合を妨げずに仮固定のための接着剤を塗布できる領域がほとんど存在しない。したがって、このような裏面発光チップ型発光素子は、実装基板への実装方法がリフロー半田付けなどに限られていた。
【０００７】
このため、実装基板への部品の実装が、全体としてフロー半田付けやディップ半田付けに適したものであっても、裏面発光チップ型発光素子だけのためにリフロー半田付けを行わなければならず、生産の合理性を欠くことがあった。
そこで、本発明の目的は、フロー半田付けやディップ半田付けをすることが可能な発光素子、およびそれを用いた実装基板を提供することである。
本発明の他の目的は、実装方法の選択の幅が広い発光素子、およびそれを用いた実装基板を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための、請求項１記載の発明は、実装基板に面実装された発光素子であって、１対の端辺、および各端辺の両端部に位置する角部を有する形状の絶縁基板と、この絶縁基板の一方表面の内方の領域に形成された２つの内部電極と、上記絶縁基板の上記一方表面上に設けられ、上記２つの内部電極に接続された発光体チップと、上記絶縁基板の上記一方表面上に形成され、上記２つの内部電極から上記絶縁基板の縁部に向かって延設された２つの配線部と、上記絶縁基板の上記一方表面の一端辺の両角部に形成され、上記２つの配線部にそれぞれ電気接続された２つの外部電極と、上記絶縁基板の上記一方表面の縁部付近において、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺付近に確保された仮固定領域とを含み、上記絶縁基板の上記外部電極が設けられた側の上記両角部には、スルーホールが形成されており、上記外部電極が、半田によりフィレットを形成するように実装基板に接合されており、上記仮固定領域は、実装基板の実装面において、上記半田とは異なる接着剤で実装基板に接着されていることを特徴とする発光素子である。
【０００９】
この発明の構成によれば、仮固定領域に仮固定用の接着剤を塗布して、裏面発光チップ型発光素子を実装基板に仮固定することができる。この状態で、実装基板の電極パッドと裏面発光チップ型発光素子の外部電極との間に溶融半田を導入して半田付けを行うことができる。すなわち、所定時間、電極パッドと外部電極との対向部に、流動している溶融半田を導入（フロー半田付け）するか、または、外部電極と電極パッドとを含む部分を静止した溶融半田の中に浸漬（ディップ半田付け）する。これにより、電極パッドと外部電極とが、半田によって接合される。すなわち、この裏面発光チップ型発光素子は、フロー半田付けやディップ半田付けにより、実装基板に実装することが可能である。
【００１０】
無論、この裏面発光チップ型発光素子をリフロー半田付けにより実装基板に実装することも可能である。したがって、この裏面発光チップ型発光素子は、実装方法の選択の幅が広い。
上記２つの配線部は、上記内部電極から共通の方向に延設されていてもよい。上記２つの配線部は略平行に配されたものであってもよい。上記仮固定領域は、上記２つの内部電極に対して、上記外部電極とは反対側に確保されていてもよい。絶縁基板の縁部において、外部電極を一方向側に集めることにより、内部電極に対して外部電極とは反対側に広い仮固定領域を確保することができる。したがって、この裏面発光チップ型発光素子を、接着剤を用いて実装基板に強固に仮固定することができる。
【００１１】
上記絶縁基板は、略矩形状を有するものであってもよい。この場合、この絶縁基板の一端辺の両角部付近に上記外部電極が配置され、上記絶縁基板の上記一端辺に対向する他の端辺付近に、上記仮固定領域が確保されていてもよい。上記他の端辺付近には、いずれの外部電極（電気接合部）も設けられていないことが好ましい。
この構成により、外部電極と実装基板の電極パッドとの接合を妨げることなく、実装基板に対する裏面発光チップ型発光素子の仮固定を行うことができる。
【００１２】
外部電極は、前記一方表面からこの４分の１スルーホールの内面にかけて形成されていてもよい。
請求項２記載の発明は、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺の両角部には、スルーホールが形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の発光素子である。
請求項３記載の発明は、上記２つの内部電極の一方に、発光体チップがダイボンディングされており、上記発光体チップと、上記２つの内部電極の他方とが、ボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子である。
請求項４記載の発明は、上記発光体チップを覆う透光性部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子である。
請求項５記載の発明は、貫通孔が形成された実装基板であって、当該実装基板の一方表面に設けられた、電極パッド、および仮固定用の上記接着剤と、上記一方表面に設けられた請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子であって、上記仮固定用の上記接着剤が上記仮固定領域に接着され、当該発光素子が発する光が、上記貫通孔を介して、当該実装基板の上記一方表面とは反対側の他方表面側に取り出されるように設けられた発光素子とを含む実装基板である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る裏面発光チップ型発光素子の図解的な側面図であり、図２はその図解的な平面図である。
略矩形の絶縁基板１の一方表面１ａ上には、内方の領域に、１対の矩形の内部電極２ａ，３ａが形成されている。内部電極２ａ，３ａからは、共通の方向、すなわち絶縁基板１の一端辺に向かって帯状の配線部２ｂ，３ｂが延設されて（引き出されて）いる。配線部２ｂ，３ｂは、端辺付近を除き互いに平行である。内部電極２ａと内部電極３ａとは、上記端辺に平行な方向に一定の間隔をあけて対向している。
【００１４】
内部電極２ａ上には発光体チップ４がダイボンディングされている。発光体チップ４は、発光ダイオードチップとすることができる。この発光体チップ４と内部電極３ａとが、ボンディングワイヤ５により接続されている。
絶縁基板１の一方表面１ａ上において、発光体チップ４、ボンディングワイヤ５、内部電極２ａ，３ａを含む領域は、透光性部材６によって保護されている。
絶縁基板１の上記一端辺上の両角部には、４分の１スルーホールが形成されており、この両角部付近には、４分の１スルーホールの内面１ｔから一方表面１ａにかけて、外部電極１０，１１が形成されている。外部電極１０，１１は、導電性および半田濡れ性を有する材料により構成されている。絶縁基板１の他の２つの角部には、４分の１スルーホールは形成されていない。
【００１５】
配線部２ｂと外部電極１０とは接続されており、配線部３ｂと外部電極１１とは接続されている。以上の接続状態により、外部電極１０と外部電極１１との間に通電すれば、発光体チップ４が発光する。
絶縁基板１の一方表面１ａ上で、上記一端辺に対向する他の端辺、すなわち、４分の１スルーホールが形成されていない２つの角部を含む端辺付近には、いずれの外部電極（電気接合部）も設けられておらず、仮固定領域１３となっている。
【００１６】
この裏面発光チップ型発光素子が実装される実装基板７（図１参照）上には、外部電極１０，１１に対向する位置に電極パッド８が形成されている。実装にあたって、まず、仮固定領域１３と実装基板７とが対向する部分に仮固定用の接着剤１２を介在させることにより、裏面発光チップ型発光素子を、実装基板７の所定位置に仮固定する。次に、所定時間、外部電極１０，１１と電極パッド８との対向部に、流動している溶融半田を導入（フロー半田付け）するか、または、外部電極１０，１１と電極パッド８とを含む部分を静止した溶融半田の中に浸漬（ディップ半田付け）する。これにより、電極パッド８と外部電極１０，１１とが、半田９によって接合される。
【００１７】
仮固定領域１３には、いずれの外部電極（電気接合部）も設けられていない。したがって、外部電極１０，１１と実装基板７の電極パッド８との接合を妨げることなく、実装基板７に対する裏面発光チップ型発光素子の仮固定を行うことができる。
外部電極１０，１１は、絶縁基板１の一方表面１ａ上と４分の１スルーホールの内面１ｔとの２面に形成されているので、裏面発光チップ型発光素子は絶縁基板１の上面および上面に垂直な面から支持されることになる。
【００１８】
無論、この裏面発光チップ型発光素子をリフロー半田付けにより実装基板７に実装することも可能である。その場合、電極パッド８上にクリーム半田を塗布し、外部電極１０，１１がクリーム半田と対向するように裏面発光チップ型発光素子が載置された後、裏面発光チップ型発光素子が実装基板７の上になる向きでリフロー加熱する。これにより、電極パッド８と外部電極１０，１１とが、半田９によって接合される。したがって、この裏面発光チップ型発光素子は、実装方法の選択の幅が広い。
【００１９】
透光性部材６の上部を球面状とし、いわゆるレンズ付きの裏面発光チップ型発光素子とすることもできる。
仮固定領域は、必ずしも一端辺の全幅にわたって設けられている必要はない。絶縁基板は、略矩形でなくてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る裏面発光チップ型発光素子の図解的な断面図である。
【図２】図１の裏面発光チップ型発光素子の図解的な平面図である。
【図３】従来の裏面発光チップ型発光素子の図解的な断面図である。
【図４】図３の裏面発光チップ型発光素子の図解的な平面図である。
【符号の説明】
１    絶縁基板
２ａ，３ａ    内部電極
３ａ，３ｂ    配線部
４    発光体チップ
１０，１１    外部電極
１３    仮固定領域
【図１】
0004833421.tif 000002
【図２】
0004833421.tif 000003
【図３】
0004833421.tif 000004
【図４】
0004833421.tif 000005