(57)【要約】【課題】電食や酸化によるボンディング性の劣化やマイグレーションの発生を防止するとともに、赤から青までどのような発光波長のＬＥＤチップに対しても反射特性に優れ共通に使用し得るようにした発光デバイス用基板および発光デバイスを提供する。【解決手段】絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面に実装されたＬＥＤチップと３、前記絶縁基板２の表面全体を覆いＬＥＤチップ３を封止する透光性樹脂４等で発光デバイス１を形成する。絶縁基板２の表面に設けられている表面側導電パターン５，６の表面でＬＥＤチップ３が実装される接続領域１１と、ボンディングワイヤ１３の一端が接続される接続領域１２とは、金メッキ層９が露呈しており、それ以外の表面にアンダーコート層１７が形成され、さらにこのアンダーコート層１７の表面にＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属の蒸着によって蒸着反射膜層１８が形成されている。【選択図】        図２
2005026276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面側にそれぞれ金メッキされた複数の表面側導電パターンをマトリックス状に形成し、前記絶縁基板の裏面側で前記各表面側導電パターンに対応する部位に裏面側導電パターンをそれぞれ設け、これらの表裏面側導電パターンどうしを非貫通導通穴によって電気的に接続してなる絶縁基板であって、前記各表面側導電パターンの表面で互いに隣接する端縁部にＬＥＤチップの接続領域を設定し、この接続領域以外の表面部分に銀以外の金属による蒸着反射膜層を形成したことを特徴とする発光デバイス用基板。
【請求項２】
請求項１記載の発光デバイス用基板において、
前記蒸着反射膜層は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されていることを特徴とする発光デバイス用基板。
【請求項３】
請求項１または２記載の発光デバイス用基板において、
隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなるＬＥＤチップ実装用パッド部と、ワイヤボンディング部をそれぞれ形成しており、前記ＬＥＤチップ実装用パッド部にＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と平行になるように実装されることを特徴とする発光デバイス用基板。
【請求項４】
請求項１または２記載の発光デバイス用基板において、
隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなる電極接合部をそれぞれ形成しており、これらの電極接合部間にＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と垂直になるように架設され、ｐ側とｎ側の電極がそれぞれ接合されることを特徴とする発光デバイス用基板。
【請求項５】
絶縁基板と、この絶縁基板の表面に実装されたＬＥＤチップと、前記絶縁基板の表面全体を覆い前記ＬＥＤチップを封止する透光性樹脂とからなる発光デバイスにおいて、
前記絶縁基板の表面側にそれぞれ金メッキされた複数の表面側導電パターンを形成し、前記絶縁基板の裏面側で前記各表面側導電パターンに対応する部位に裏面側導電パターンをそれぞれ設け、これらの表裏面側導電パターンどうしを前記絶縁基板の側面適宜箇所に形成した非貫通導通溝によって電気的に接続し、前記各表面側導電パターンの表面で互いに隣接する端縁部に接続領域を設定してＬＥＤチップを実装または架設し、この接続領域以外の表面部分に銀以外の金属による蒸着反射膜層を形成したことを特徴とする発光デバイス。
【請求項６】
請求項５記載の発光デバイスにおいて、
前記蒸着反射膜層は、Ａｌ、Ｐｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されていることを特徴とする発光デバイス。
【請求項７】
請求項５または６記載の基板において、
隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなるＬＥＤチップ実装用パッド部と、ワイヤボンディング部をそれぞれ形成しており、前記チップ実装用パッド部に前記ＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と平行になるように実装されていることを特徴とする発光デバイス。
【請求項８】
請求項５または６記載の基板において、
隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなる電極接合部を形成しており、これらの電極接合部間に前記ＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と垂直になるように架設され、ｐ側とｎ側の電極がそれぞれ接合されていることを特徴とする発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光デバイスを量産するための発光デバイス用基板およびこの基板により製造される発光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機、カメラ等の各種電気機器に組み込まれている表示パネルは、バックライト用光源としてＬＥＤチップを搭載した表面実装型の発光デバイスを用いている。この種の発光デバイスは、絶縁基板上にＬＥＤチップを搭載し、透光性樹脂によって封止したものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。なお、出願人は本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見つけ出すことはできなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２１３６６０号公報（段落「０００５」、「０００６」、図１４）
【０００４】
図１９は上記した特開平８−２１３６６０号公報に示された発光デバイスの正面図で、これを概略説明すると、符号７０は発光デバイス、７１は絶縁基板、７２，７３は金属メッキ層（金メッキ）からなる電極パターン、７４はＬＥＤ（発光ダイオード）チップ、７５はボンディングワイヤ、７６は透光性樹脂である。ＬＥＤチップ７４は、ｎ形の半導体層７４ａとｐ形の半導体層７４ｂとからなり、これらを相互にｐ−ｎ接合したものであって、ｐ形の半導体層７４ｂが一方の電極パターン７２に電気的に接続され、ｎ形の半導体層７４ａが他方の電極パターン７３にボンディングワイヤ７５を介して電気的に接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の発光デバイス７０においては、電極パターン７２，７３を金メッキによって形成しているため、図２０に示すように可視光のうち波長が長い赤系統の光に対しては反射率が高い反面、波長が短い青系統の光に対しては反射率が著しく低く、高輝度の青系統の発光デバイスを得ることができないという問題があり、ＬＥＤチップ７４の発光波長毎に導電パターン７２，７３の材料を変える必要があった。
【０００６】
そこで、最近では波長が短い青系統の光に対して高い反射率を得る場合は、銀色系のメッキでかつワイヤボンディングが可能な金属としてＡｇ（銀）によって電極パターン７２，７３を形成していた。しかし、Ａｇは他の金属に比べて酸化し易い金属であり、電食現象が最も発生し易い金属であるため、発光デバイスの信頼性、安定性、耐久性に欠けるという問題があった。このため、電食対策としてハロゲンを含まない透光性樹脂によってＬＥＤチップを封止する必要があり、樹脂材料にも制約を受ける。
【０００７】
また、銀メッキによって電極パターン７２，７３を形成した場合は、透光性樹脂７６から外部に露出し外気と接触する部分に対して他の安定した金属を後工程でメッキするなどの特殊な処理を施す必要がある。
また、Ａｇが酸化するとボンディング性が著しく低下するため、特殊な保管方法やＡｇの酸化物を除去するためにＬＥＤチップ７４を実装してワイヤボンディングを行う以前にプラズマ処理を行う等の処理が必要とされ、製造コストが高くなる。
【０００８】
また、Ａｇは湿度の高い状態で発光デバイス７０を使用した場合、マイグレーションを起こし易く、導電パターン７２，７３が短絡するおそれがある。
【０００９】
さらに、発光デバイスの利用分野として、比較的点灯時間が短く、使用環境の良好な製品（例えば携帯電話器等）に限定されるため、屋外の大型の表示板等には使用できないなど、多くの問題があった。
【００１０】
そこで、Ａｇ以外の金属、例えばＡｌ（アルミニウム）によって電極パターン７２，７３を形成することも知られている。しかしながら、この場合も金からなるボンディングワイヤ７５を異種金属からなる導電パターンに対してボンディングするため、Ａｇの場合と同様に酸化や電食によりボンディング性が劣化し、デバイスの信頼性、安定性、耐久性に問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、金のメッキ層の一部をＬＥＤチップの接続領域として残し、それ以外の部分に銀以外であって略全域にわたる可視光に対して良好な反射特性を有する金属の蒸着反射膜層を形成することにより、電食や酸化によるボンディング性の劣化やマイグレーションの発生を防止し得るようにするとともに、赤から青までどのような発光波長のＬＥＤチップに対しても共通に使用し得るようにした発光デバイス用基板および発光デバイスを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る発光デバイス用基板は、絶縁基板の表面側にそれぞれ金メッキされた複数の表面側導電パターンをマトリックス状に形成し、前記絶縁基板の裏面側で前記各表面側導電パターンに対応する部位に裏面側導電パターンをそれぞれ設け、これらの表裏面側導電パターンどうしを非貫通導通穴によって電気的に接続してなる絶縁基板であって、前記各表面側導電パターンの表面で互いに隣接する端縁部にＬＥＤチップの接続領域を設定し、この接続領域以外の表面部分に銀以外の金属による蒸着反射膜層を形成したものである。
【００１３】
この構成においては、表面側導電パターンの端縁部に設けられたＬＥＤチップの接続領域が蒸着反射膜層によって覆われておらず、金のメッキ層のまま残っているため、酸化したり電食したりすることがなく、良好なボンディング性を確保することができる。また、銀以外の蒸着反射膜層は、銀に比べて耐マイグレーション性に優れている。
【００１４】
第２の発明に係る発光デバイス用基板は、上記第１の発明において、前記蒸着反射膜層がＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されているものである。
【００１５】
この構成においては、蒸着反射膜層をＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎのうちのいずれか１つによって形成した場合は、可視光の略全域にわって良好な反射特性を得ることができ、発光波長の異なるＬＥＤチップに対して共通に使用することができる。Ｎｉで形成した場合は、Ａｌ、Ｐｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの蒸着反射膜層は安価に製作することができる。
【００１６】
第３の発明に係る発光デバイス用基板は、上記第１または第２の発明において、隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなるＬＥＤチップ実装用パッド部と、ワイヤボンディング部をそれぞれ形成しており、前記ＬＥＤチップ実装用パッド部にＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と平行になるように実装されるものである。
【００１７】
この構成においては、ＬＥＤチップ実装用パッド部にＬＥＤチップが実装され、ワイヤボンディング部にボンディングワイヤの一端がボンディングされる。
【００１８】
第４の発明に係る発光デバイス用基板は、上記第１または第２の発明において、隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなる電極接合部をそれぞれ形成しており、これらの電極接合部間にＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と垂直になるように架設され、ｐ側とｎ側の電極がそれぞれ接合されるものである。
【００１９】
この構成においては、ＬＥＤチップが隣り合う電極接合部間にそのｐ−ｎ接合面を基板表面に対して垂直な状態となるように架設され、各電極が各電極接合に対して半田または導電ペーストによって接合される。したがって、ボンディングワイヤを必要とせず、外力によるワイヤの断線事故が生じることがない。
【００２０】
第５の発明に係る発光デバイスは、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に実装されたＬＥＤチップと、前記絶縁基板の表面全体を覆い前記ＬＥＤチップを封止する透光性樹脂とからなる発光デバイスにおいて、前記絶縁基板の表面側にそれぞれ金メッキされた複数の表面側導電パターンを形成し、前記絶縁基板の裏面側で前記各表面側導電パターンに対応する部位に裏面側導電パターンをそれぞれ設け、これらの表裏面側導電パターンどうしを前記絶縁基板の側面適宜箇所に形成した非貫通導通溝によって電気的に接続し、前記各表面側導電パターンの表面で互いに隣接する端縁部に接続領域を設定してＬＥＤチップを実装または架設し、この接続領域以外の表面部分に銀以外の金属による蒸着反射膜層を形成したものである。
【００２１】
この構成においては、表面側導電パターンのＬＥＤチップが実装または架設される接続領域には蒸着反射膜層が形成されていないので、電食や酸化によるボンディング性の劣化を防止することができ、安定性、信頼性、耐久性を向上させることができる。また、銀以外の蒸着反射膜層は、銀に比べて耐マイグレーション性に優れている。
【００２２】
第６の発明に係る発光デバイスは、上記第５の発明において、前記蒸着反射膜層が、Ａｌ、Ｐｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されているものである。
【００２３】
この構成においては、蒸着反射膜層をＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎのうちのいずれか１つによって形成した場合は、可視光の略全域にわって良好な反射特性を得ることができ、発光波長の異なるＬＥＤチップに対して共通に使用することができる。Ｎｉで形成した場合は、Ａｌ、Ｐｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの蒸着反射膜層は安価に製作することができる。
【００２４】
第７の発明に係る発光デバイスは、上記第５または第６の発明において、隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなるＬＥＤチップ実装用パッド部と、ワイヤボンディング部をそれぞれ形成しており、前記チップ実装用パッド部に前記ＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と平行になるように実装されているものである。
【００２５】
この構成においては、表面側導電パターンのパッド部を形成する接続領域にＬＥＤチップが実装され、表面側導電パターンのワイヤボンディング部を形成する接続領域にボンディングワイヤの一端がボンディングされる。
【００２６】
第８の発明に係る発光デバイスは、上記第５または第６の発明において、隣り合う表面側導電パターンの互いに対向する端縁部の接続領域は、金メッキ層からなる電極接合部を形成しており、これらの電極接合部間に前記ＬＥＤチップがそのｐ−ｎ接合面を基板表面と垂直になるように架設され、ｐ側とｎ側の電極がそれぞれ接合されているものである。
【００２７】
この構成においては、ＬＥＤチップが隣り合う電極接合部間にそのｐ−ｎ接合面を基板表面に対して垂直な状態のなるように架設され、各電極が電極接合部に対して半田または導電ペーストによって接合される。したがって、ボンディングワイヤを必要とせず、外力によるワイヤの断線事故が生じることがなく、透光性樹脂の薄形化を可能にするとともに、デバイスの信頼性、耐久性を向上させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る発光デバイスの一実施の形態を示す外観斜視図、図２は同デバイスの断面図、図３は本発明に係る発光デバイス用基板の一実施の形態を示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ線拡大断面図、図５はＬＥＤチップ実装基板の平面図、図６は図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【００２９】
先ず、本発明に係る発光デバイスを図１および図２に基づいて詳述する。全体を符号１で示す発光デバイスは、絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面側に実装されたＬＥＤチップ３と、前記絶縁基板２の表面全体を覆い前記ＬＥＤチップ３およびボンディングワイヤ１３を封止する透光性樹脂４等で構成されている。
【００３０】
前記絶縁基板２は、ガラスエポキシ樹脂、コンポジット材等によって適宜な長さ、幅および厚さ（例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．２ｍｍ程度）の直方体に形成され、表面側に適宜な表面積を有する２つの表面側導電パターン５，６が絶縁基板２の長手方向に離間して設けられている。
【００３１】
前記各表面側導電パターン５，６は、銅箔７と、この銅箔７の表面全体に形成された銅メッキ層８と、同じくこの銅メッキ層８の表面全体に形成された金メッキ層９とでそれぞれ形成されている。また、２つの表面側導電パターン５，６の表面で互いに対向する内側の端縁部は、前記ＬＥＤチップ３の接続領域１１，１２をそれぞれ形成している。
【００３２】
この場合、一方の表面側導電パターン５の接続領域１１は、ＬＥＤチップ３が搭載され導電ペースト等の導電性接合材によって接合されるためＬＥＤチップ実装用パッド部（以下、パッド部と略称する）を形成し、他方の表面側導電パターン６の接続領域１２は、金線からなるボンディングワイヤ１３の一端が接続されるためワイヤボンディング部を形成している。また、この接続領域１２は、他方の表面側導電パターン６の内側端縁部より一方の表面側導電パターン５方向に若干突出して形成されている。
【００３３】
前記ＬＥＤチップ３は、ｎ形の半導体層３Ａとｐ形の半導体層３Ｂとからなり、これらをｐ−ｎ接合した通常の可視光ＬＥＤチップ（例えば、発光色が赤色のＧａＰ（Ｚｎ−Ｏ）ＬＥＤチップ、中心の発光波長７００ｎｍ）であって、ｎ形の半導体層３Ａとｐ形の半導体層３Ｂの表面にｎ側電極１４とｐ側電極１５がそれぞれ積層され導電ペースト等によって接合されている。そして、このようなＬＥＤチップ３は、そのｐ−ｎ接合面１６が絶縁基板２の表面と平行になるようにｐ形半導体層３Ｂを下にして一方の表面側導電パターン５の接続領域１１上に載置され、ｐ側電極１５が前記接続領域１１に導電ペーストによって接合され、ｎ側電極１４に前記ボンディングワイヤ１３の他端が接続されている。
【００３４】
前記各表面側導電パターン５，６の表面でかつ前記接続領域１１，１２以外の部分には、アンダーコート層１７がそれぞれ形成され、さらにその上に蒸着反射膜層１８がそれぞれ形成されている。すなわち、本発明は前記各接続領域１１，１２を金メッキ層９のまま残し、これらの接続領域１１，１２をＬＥＤチップ３の電極またはボンディングワイヤの接続部とし、それ以外の表面部分を可視光に対して有効な反射面として用いるようにしている。前記アンダーコート層１７は、高精度な平滑面からなる蒸着反射膜層１８を得るために予め形成されるもので、エポキシ樹脂等によって形成されている。
【００３５】
前記蒸着反射膜層１８は、銀以外の金属であってＡｌ、Ｒｈ（ロジウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）のうちのいずれか１つによって形成されている。これらの金属のうちＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎは、いずれもＡｇに比べて発光波長の短い可視光から長い可視光まで略全域にわたる可視光に対して良好な反射特性を有している。Ｎｉは、Ａｌ、Ｐｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの場合は蒸着反射膜層１８を安価に製作することができる利点がある。
【００３６】
さらに前記絶縁基板２には、２つの裏面側導電パターン２１，２２と、これらの裏面側導電パターン２１，２２と前記表面側導電パターン５，６を電気的に接続する２つの非貫通導通溝２３，２４が形成されている。
【００３７】
前記各裏面側導電パターン２１，２２は、それぞれ銅箔２５と、この銅箔２５の表面全体に形成された銅メッキ層２６と、同じくこの銅メッキ層２６の表面全体に形成された金メッキ層２７とからなり、前記各表面側導電パターン５，６と絶縁基板２を挟んで対向するように絶縁基板２の裏面でかつ長手方向の両端部に前記各非貫通導通溝２３，２４の周縁部を取り囲むようにそれぞれ設けられている。
【００３８】
前記各貫通導通溝２３，２４は、前記各表面側導電パターン５，６の最下層を形成する銅箔７の一部と、絶縁基板２の長手方向において対向する短辺側の各側面に形成した半円形の溝２８の内壁面および前記銅箔７の裏面の一部とを覆う溝壁銅メッキ層２６Ａと、この溝壁銅メッキ層２６Ａの表面全体を覆う溝壁金メッキ層２７Ａとで構成されている。これにより表面側導電パターン５と裏面側導電パターン２１が非貫通導通溝２３によって電気的に導通し、表面側導電パターン６と裏面側導電パターン２２が同じく非貫通導通溝２４によって電気的に導通している。前記表面側導電パターン５，６の銅メッキ層８と、裏面側導電パターン２１，２２の銅メッキ層２６とは同時に形成される。また、表面側導電パターン５，６の金メッキ層９と、裏面側導電パターン２１，２２の金メッキ層２７とは同時に形成される。前記溝壁銅メッキ層２６Ａと溝壁金メッキ層２７Ａは、前記裏面側導電パターン２１，２２を構成する前記銅メッキ層２６と金メッキ層２７の形成時に溝２８の内部にまで延長して形成されたメッキ部分である。なお、裏面側導電パターン２１，２２は、発光デバイス１が実装される図示しない配線基板のパッド部に対して導電ペースト等の導電性接合材によって電気的に接続される端子部として用いられる。
【００３９】
このような構造からなる発光デバイス１は、図３および図４に示す発光デバイス用基板３０に多数のＬＥＤチップ３をＸ、Ｙ方向にマトリックス状に実装して透光性樹脂４により封止することにより、図５および図６に示すＬＥＤチップ実装基板３１を製作した後、このＬＥＤチップ実装基板３１を互いに直交する分割切断線３３ａ〜３３ｈ，３４ａ〜３４ｄに沿って各ＬＥＤチップ３毎にダイシングカットすることにより同時に多数製造される。
【００４０】
次に、発光デバイス用基板を図３および図４に基づいて説明する。
全体を符号３０で示す発光デバイス用基板３０は、所要の大きさを有する１枚の絶縁基板２を有し、その表面に多数、例えばＸ方向（列方向）に８個、Ｙ方向（行方向）に５個、合計４０個の表面側導電パターン４１（４１ａ〜４１ｈ、４２ａ〜４２ｈ、・・・４５ａ〜４５ｈ）がＸおよびＹ方向にそれぞれ所定の間隔をおいてマトリックス状に形成され、裏面側には同じく４０個の裏面側導電パターン４６が前記表面側導電パターン４１と絶縁基板２とを挟んで対向するようにマトリックス状に形成されている。また、絶縁基板２には、互いに対向する表面側導電パターン４１と裏面側導電パターン４６を電気的に導通させる４０個の非貫通導通穴４７がマトリックス状に形成されている。
【００４１】
発光デバイス用基板３０の左右両端部、厳密には左端の分割切断線３３ａより左側部分と右端の分割切断線３３ｈより右側部分（図３の斜線部）は、切断除去される余長部分であり、それ以外の部分が発光デバイス１として有効に使用される。
【００４２】
前記各表面側導電パターン４１は、分割切断線３３ａ〜３３ｈに沿って分割されると図２に示す発光デバイス１の表面側導電パターン５，６となるパターンであり、絶縁基板２の表面に設けられた銅箔７と、この銅箔７の表面全体を覆う銅メッキ層８と、この銅メッキ層８の表面全体を覆う金メッキ層９とで構成されている。この場合、両端の表面側導電パターン４１ａ〜４５ａと４１ｈ〜４５ｈは、前記分割切断線３３ａ，３３ｈから切断除去される部分（斜線部）を含んでいるため、それ以外の列の表面側導電パターン４１ｂ〜４１ｇ、４２ｂ〜４２ｇ、４３ｂ〜４３ｇ、４４ｂ〜４４ｇ、４５ｂ〜４５ｇとは若干パターンの形状が異なっている。すなわち、左端の表面側導電パターン４１ａ〜４５ａは、表面の右端部にのみＬＥＤチップ３のパッド部を形成する接続領域１１が設けられ、それ以外の表面部分にはアンダーコート層１７を介して蒸着反射膜層１８が形成されている。また、右端の表面側導電パターン４１ｈ〜４５ｈは、表面の左端部にのみワイヤボンディング部を形成する接続領域１２が設けられ、それ以外の表面部分にはアンダーコート層１７を介して蒸着反射膜層１８が形成されている。左から２列目〜７列目の表面側導電パターン４１ｂ〜４１ｇ、４２ｂ〜４２ｇ、４３ｂ〜４３ｇ、４４ｂ〜４４ｇ、４５ｂ〜４５ｇは全て同一のパターンを呈し、表面の左端部にワイヤボンディング部を形成する接続領域１２が設けられ、右端部にＬＥＤチップ３のパッド部を形成する接続領域１１がそれぞれ設けられ、それ以外の表面部分にはアンダーコート層１７を介して蒸着反射膜層１８が形成されている。したがって、接続端部１１と１２は、Ｘ方向に隣り合う表面側導電パターン４１どうしの互いに対向する端縁部の表面にそれぞれ対向するように設けられている。
【００４３】
前記絶縁基板２のＹ方向の分割切断線３３ａ〜３３ｈは、Ｙ方向に並ぶ非貫通導通穴４７の中心を通る分割切断線である。絶縁基板２のＸ方向の分割切断線３４ａ〜３４ｄは、Ｙ方向に隣り合う表面側導電パターン４１ａと４２ａ、４２ａと４３ａ・・・の中間を通る分割切断線である。
【００４４】
前記裏面側導電パターン４６は、分割切断線３３ａ〜３３ｈに沿ってそれぞれ分割されると、図２に示す発光デバイス１の裏面側導電パターン２１，２２となるパターンであり、前記絶縁基板２の裏面に非貫通導電穴４３の周縁を取り囲むように設けられたリング状の銅箔２５と、この銅箔２５の表面全体を覆う銅メッキ層２６と、この銅メッキ層２６の表面全体を覆う金メッキ層２７とで構成されている。
【００４５】
前記非貫通導通穴４７は、分割切断線３３ａ〜３３ｈに沿ってそれぞれ分割されると、図２に示す発光デバイス１の非貫通導通溝２３，２４となる部分で、前記絶縁基板２に形成した穴４８の上方側開口部を閉塞する表面側導電パターン４０の銅箔７の一部と、前記穴４７の内壁面および前記銅箔７の一部の裏面に形成された穴壁銅メッキ層２６Ａと、この穴壁銅メッキ層２６Ａを覆う穴壁金メッキ層２７Ａとで構成されている。穴壁銅メッキ層２６Ａと穴壁金メッキ層２７Ａは、前記裏面側導電パターン４６の銅メッキ層２６と金メッキ層２７を形成するときに同時に延長して形成され、分割切断線３３ａ〜３３ｈに沿ってそれぞれ分割されることにより、前述した溝壁銅メッキ層２６Ａと溝壁金メッキ層２７Ａとなる。
【００４６】
図５はＬＥＤチップ実装基板を示す平面図、図６は図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
これらの図において、全体を符号３１で示すＬＥＤチップ実装基板３１は、図３および図４に示した発光デバイス用基板３０にＬＥＤチップ３を各表面側導電パターン４１の接続領域１１に実装してＬＥＤチップ３と接続領域１２とをボンディングワイヤ１３によって電気的に接続し、次いで透光性樹脂４によって絶縁基板２の表面全体をモールドすることにより製作される。
【００４７】
次に、前述した発光デバイス用基板３０、ＬＥＤチップ実装基板３１および発光デバイス１の製造方法を図７〜図１６に基づいて説明する。
先ず、図７に示すように所要の大きさの絶縁基板２の表裏面全体に銅箔７，２５をそれぞれ接着した両面銅張り積層板５０を用意する。
【００４８】
この場合、絶縁基板２の両面に銅箔７，２５を接着剤によって接合する代わりに、無電解銅メッキによって絶縁基板を下地処理し、次いで通常の電気銅メッキによって銅箔７，２５を形成したものであってもよい。要は絶縁基板２の両面に所要厚さの銅箔７，２５が形成されているものであればよい。絶縁基板２の厚さは２００μｍ（０．２ｍｍ）程度であり、銅箔７，２５の厚さは１８μｍ程度である。
【００４９】
次に、穴明け加工によって絶縁基板２の裏面側に表面側の銅箔７の裏面にまで達する複数個の穴４８をＸ、Ｙ方向に所定の間隔をおいてマトリックス状に形成する（図８）。この穴４８は、先ずエッチングによって裏面側の銅箔２５の所定箇所に円形の穴を形成した後、さらにこの穴にレーザー光を照射することにより形成される。
【００５０】
次に、銅メッキ工程によって表面側と裏面側の銅箔７，２５の表面全体および穴４８の内壁面全体に銅メッキ層８，２６，２６Ａをそれぞれ形成する（図９）。銅メッキ層８，２６，２６Ａは、予め無電解銅メッキによって穴４８の内壁面に下地層を形成した後、通常の電気銅メッキを行うことにより形成される。
【００５１】
この後、表裏面の銅メッキ層８，２６をマスキングし、これらのメッキ層および前記銅箔７，２５を所定のパターンにエッチングし、各穴４８毎に分離する（図１０）。
【００５２】
次に、エッチングによって分離した各銅メッキ層８，２６および穴４８内の銅メッキ層２６Ａの表面に金メッキ層９，２７，２７Ａをそれぞれ形成する（図１１）。金メッキ層９，２７，２７Ａは、予め下地層としてＮｉメッキを施した後その上に形成される。Ｎｉメッキ層の厚さは３〜７μｍ程度、金メッキ層９，２７，２７Ａの厚さは０．１〜０．５μｍ程度である。これにより、図４に示す表面側導電パターン４１、裏面側導電パターン４６および不貫通導通穴４７がそれぞれ形成される。
【００５３】
次に、各表面側導電パターン４１の表面で接続領域１１，１２以外の部分にアンダーコート層１７を形成する（図１２）。ただし、左端と右端の表面側導電パターン４１については、上記した通り内側の端縁部にのみ接続領域１１または１２が設定されており、それ以外の部分にアンダーコート層１７がそれぞれ形成される。
【００５４】
さらに、アンダーコート層１７の表面全体にＡｌ等の金属による蒸着反射膜層１８を形成する（図１３）。これによって、図３および図４に示した発光デバイス用基板３０が完成する。
【００５５】
アンダーコート層１７は、蒸着反射膜層１８を形成する工程以前に金メッキ層９の表面を平坦化しておくために形成されるもので、絶縁基板２の表面をマスキングしておき、スプレー塗装によってエポキシ樹脂等を吹き付けることにより形成される。その厚さは２０〜１００μｍ程度で、蒸着反射膜層１８の厚さは２００〜５００Å程度である。
【００５６】
次に、図１４に示すように、各表面側導電パターン４１（ただし、右端の導電パターンは除く）の右端部に設けられている接続領域１１上にＬＥＤチップ３をそのｐ−ｎ接合面１６（図２参照）が基板表面と平行になるように立てて載置し、下側のｐ側電極１５を導電ペーストによって接続領域１１に接合する。さらに、ボンディングワイヤ１３のボンディングによってＬＥＤチップ３のｎ側電極１４と当該チップの右側に位置する表面側導電パターン４１の接続領域１２とを電気的に導通させる。そして、ＬＥＤチップ３を順次実装し、ワイヤボンディングしていく。
【００５７】
次に、全てのＬＥＤチップ３の実装とワイヤボンディングが終了すると、図１５に示すように絶縁基板２の表面全体を透光性樹脂４によってモールドし、全てのＬＥＤチップ３とボンディングワイヤ１３を封止する。これによって図５および図６に示したＬＥＤチップ実装基板３１が完成する。
【００５８】
この後、図１６に示すように透光性樹脂４によって覆われたＬＥＤチップ実装基板３１を各ＬＥＤチップ３毎にダイシングカットする。すなわち、各非貫通導通穴４７の中心を通るＹ方向の切断分割線３３ａ〜３３ｈと、Ｘ方向の切断分割線３４ａ〜３４ｄ（図３参照）に沿って絶縁基板２をダイシングカットすると、図１に示した発光デバイス１が同時に多数個製作される。Ｙ方向の切断分割線３３ａ〜３３ｈに沿って絶縁基板２を切断分離すると、表面側導電パターン４１は図１および図２に示す表面側導電パターン５，６となり、裏面側導電パターン４６は裏面側導電パターン２１，２２となり、非貫通導通穴４７は非貫通導通溝２３，２４となる。
【００５９】
このように本発明に係る発光デバイス１およびＬＥＤチップ用基板３０によれば、表面側導電パターン５，６の表面を形成する金メッキ層１７の一部をＬＥＤチップ３が搭載される接続領域１１とボンディングワイヤ１３が接続される接続領域１２として残し、それ以外の部分に銀以外の金属による蒸着反射膜層１８を形成したので、ボンディング用接続領域１２が電食や酸化したりすることがなく、ボンディング性に優れ、発光デバイス１の信頼性、安定性、耐久性を向上させることができる。
【００６０】
また、蒸着反射膜層１８をＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つによって形成したので、Ａｇによって形成した場合に比べて耐食性および耐マイグレーション性に優れている。また特に、Ａｌ、ＰｈまたはＺｎによる蒸着反射膜層１８は図２０に示すように波長の長い可視光から波長の短い可視光まで略全域の可視光に対して良好な反射特性が得られるため、赤色に限らず各種の発光色、例えば発光波長が短い青色のＧａＮＬＥＤチップ（発光中心波長４９０ｎｍ）に対しても発光デバイス用基板３０を共通に使用することができる。また、Ｎｉからなる蒸着反射膜層１８はＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎに比べて反射特性が低いが、それでも金メッキよりは良好な反射特性が得られ、しかもＮｉの蒸着は容易に製作でき安価である。
【００６１】
また、発光デバイス用基板３０の非貫通導通穴４７は絶縁基板２の表面側に開放していないので、ＬＥＤチップ３をモールドするとき、溶融樹脂が絶縁基板２の裏面側に回り込むこともない。
【００６２】
図１７は本発明に係る発光デバイスの他の実施の形態を示す外観斜視図、図１８は同発光デバイスの断面図である。
この実施の形態に係る発光デバイス５５は、ＬＥＤチップ３を、そのｐ−ｎ接合面１６が絶縁基板２の表面に対して垂直になるように横にして隣り合う表面側導電パターン５，６の接続領域１１，１２上に架け渡し、ｎ側電極１４とｐ側電極１５を前記各接続領域１１，１２に対して導電ペースト５３によってそれぞれ接合したものである。
【００６３】
各表面側導電パターン５，６の各接続領域１１，１２は、各表面側導電パターン５，６の表面で互いに対向する側端縁に沿って同一形状に形成されており、ＬＥＤチップ３の電極接合部をそれぞれ形成している。このため、表面側導電パターン６の電極接続部１２は、表面側導電パターン６の側端縁から対向する表面側導電パターン５方向に突出していない。その他の構造は、図１に示した発光デバイス１と全く同一であるため、同一部品、部分については同一符号をもって示しその説明を省略する。
【００６４】
このような構造からなる発光デバイス５５においては、ボンディングワイヤを用いていないので、外力によってワイヤが断線するといった事故が起こらず、透光性樹脂４を薄く形成することが可能である。
【００６５】
なお、上記した実施の形態はいずれも１つのＬＥＤチップ３を実装した発光デバイス１，５５について示したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、例えば発光波長が異なる複数個のＬＥＤチップを実装することも可能であり、その場合はＬＥＤチップ３の実装個数に応じて表裏面の導電パターンと非貫通導通溝の数を増加すればよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る発光デバイス用基板および発光デバイスによれば、電食や酸化によるボンディング性の劣化やマイグレーションの発生を防止することができ、信頼性、安定性および耐久性を向上させることができる。
【００６７】
また、Ａｌ、Ｐｈ、ＺｎまたはＮｉからなる蒸着反射膜層は、Ａｇによって形成した場合に比べて耐食性および耐マイグレーション性に優れている。特に、Ａｌ、ＰｈまたはＺｎによる反射膜層は、波長の長い可視光から波長の短い可視光まで略全域の可視光に対して良好な反射特性が得られるため、赤色に限らず各種の発光色、例えば発光波長が短い青色のＬＥＤチップに対しても発光デバイス用基板を共通に使用することができる。
【００６８】
Ｎｉからなる反射膜層はＡｌ、Ｐｈ、Ｚｎに比べて反射特性が低いが、金メッキよりは良好な反射特性が得られ、しかもＮｉの蒸着は容易に安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発光デバイスの一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】同発光デバイスの断面図である。
【図３】本発明に係る発光デバイス用基板の一実施の形態を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】ＬＥＤチップ実装基板の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図７】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図８】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図９】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１０】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１１】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１２】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１３】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１４】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１５】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１６】発光デバイスの製造工程を説明するための図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態を示す発光デバイスの外観斜視図である。
【図１８】同発光デバイスの断面図である。
【図１９】発光デバイスの従来例を示す正面図である。
【図２０】発光波長と蒸着金属の反射率との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…発光デバイス、２…絶縁基板、３…ＬＥＤチップ、３Ａ…ｎ形半導体層、３Ｂ…ｐ形半導体層、４…透光性樹脂、５，６…表面側導電パターン、７…銅箔、８…銅メッキ層、９…金メッキ層、１１，１２…接続領域、１３…ボンディングワイヤ、１４，１５…電極、１６…ｐ−ｎ接合面、１７…アンダーコート層、１８…蒸着反射膜層、２１，２２…裏面側導電パターン、２３，２４…非貫通導通溝、２５…銅箔、２６…銅メッキ層、２７…金メッキ層、２８…溝、３０…発光デバイス用基板、３１…ＬＥＤチップ実装基板、３３ａ〜３３ｈ，３４ａ〜３４ｄ…切断分割線、４１…表面側導電パターン、４２…裏面側導電パターン、４７…非貫通導通穴、５３…導電ペースト、５５…発光デバイス。
【図１】
2005026276.tif 000003
【図２】
2005026276.tif 000004
【図３】
2005026276.tif 000005
【図４】
2005026276.tif 000006
【図５】
2005026276.tif 000007
【図６】
2005026276.tif 000008
【図７】
2005026276.tif 000009
【図８】
2005026276.tif 000010
【図９】
2005026276.tif 000011
【図１０】
2005026276.tif 000012
【図１１】
2005026276.tif 000013
【図１２】
2005026276.tif 000014
【図１３】
2005026276.tif 000015
【図１４】
2005026276.tif 000016
【図１５】
2005026276.tif 000017
【図１６】
2005026276.tif 000018
【図１７】
2005026276.tif 000019
【図１８】
2005026276.tif 000020
【図１９】
2005026276.tif 000021
【図２０】
2005026276.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月11日(2003.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
請求項５記載の発光デバイスにおいて、
前記蒸着反射膜層は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されていることを特徴とする発光デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第２の発明に係る発光デバイス用基板は、上記第１の発明において、前記蒸着反射膜層がＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されているものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この構成においては、蒸着反射膜層をＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎのうちのいずれか１つによって形成した場合は、可視光の略全域にわって良好な反射特性を得ることができ、発光波長の異なるＬＥＤチップに対して共通に使用することができる。Ｎｉで形成した場合は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの蒸着反射膜層は安価に製作することができる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第６の発明に係る発光デバイスは、上記第５の発明において、前記蒸着反射膜層が、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つの金属によって形成されているものである。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
この構成においては、蒸着反射膜層をＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎのうちのいずれか１つによって形成した場合は、可視光の略全域にわって良好な反射特性を得ることができ、発光波長の異なるＬＥＤチップに対して共通に使用することができる。Ｎｉで形成した場合は、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの蒸着反射膜層は安価に製作することができる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
前記蒸着反射膜層１８は、銀以外の金属であってＡｌ、Ｒｈ（ロジウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）のうちのいずれか１つによって形成されている。これらの金属のうちＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎは、いずれもＡｇに比べて発光波長の短い可視光から長い可視光まで略全域にわたる可視光に対して良好な反射特性を有している。Ｎｉは、Ａｌ、Ｒｈ、Ｚｎに比べて波長が短い青色系の光に対して反射特性が低くなるが、金メッキよりは良好な反射特性を得ることができる。また、Ｎｉの場合は蒸着反射膜層１８を安価に製作することができる利点がある。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、蒸着反射膜層１８をＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｎｉのうちのいずれか１つによって形成したので、Ａｇによって形成した場合に比べて耐食性および耐マイグレーション性に優れている。また特に、Ａｌ、ＲｈまたはＺｎによる蒸着反射膜層１８は図２０に示すように波長の長い可視光から波長の短い可視光まで略全域の可視光に対して良好な反射特性が得られるため、赤色に限らず各種の発光色、例えば発光波長が短い青色のＧａＮＬＥＤチップ（発光中心波長４９０ｎｍ）に対しても発光デバイス用基板３０を共通に使用することができる。また、Ｎｉからなる蒸着反射膜層１８はＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎに比べて反射特性が低いが、それでも金メッキよりは良好な反射特性が得られ、しかもＮｉの蒸着は容易に製作でき安価である。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
また、Ａｌ、Ｒｈ、ＺｎまたはＮｉからなる蒸着反射膜層は、Ａｇによって形成した場合に比べて耐食性および耐マイグレーション性に優れている。特に、Ａｌ、ＲｈまたはＺｎによる反射膜層は、波長の長い可視光から波長の短い可視光まで略全域の可視光に対して良好な反射特性が得られるため、赤色に限らず各種の発光色、例えば発光波長が短い青色のＬＥＤチップに対しても発光デバイス用基板を共通に使用することができる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
Ｎｉからなる反射膜層はＡｌ、Ｒｈ、Ｚｎに比べて反射特性が低いが、金メッキよりは良好な反射特性が得られ、しかもＮｉの蒸着は容易に安価に製作することができる。