(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の裏面に形成された正負一対の裏リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リードに一対の金属接続部によって接続された正負一対の表リードを有する基板と、
前記基板に対向する面側に正負一対の電極を有し、前記一対の電極が一対の接合用バンプを介して前記基板の前記一対の表リードに接続されたＬＥＤチップとを備え、
前記一対の接合用バンプは、前記ＬＥＤチップの搭載後に円形となるように、前記ＬＥＤチップの搭載前に、超音波振動による接合の際の超音波振動方向と垂直な方向に長い楕円形あるいは長円形に形成され、かつ、メッキによって前記一対の表リード上に形成されたことを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項２】
前記一対の接合用バンプは、前記一対の接合用バンプが配列された方向に垂直な方向に長い楕円形あるいは長円形を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項３】
前記一対の表リードは、前記一対の接合用バンプに対して所定の位置関係を有する自動認識用のバンプが前記一対の接合用バンプとメッキによって一括で形成された構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項４】
前記一対の表リードは、前記表面の前記ＬＥＤチップが搭載される領域以外の領域に電圧を印加して前記ＬＥＤチップの特性を検査するための一対の検査用領域を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項５】
前記ＬＥＤチップは、所定の外形形状によって前記ＬＥＤチップが発する光に所定の配光特性を付与する透明樹脂からなる封止部材によって封止された構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項６】
前記基板は、四角形状を有し、前記封止部材は、底面が前記基板の四角形状に対応した四角形状を有し、先端部が球状を有する構成の請求項５記載のＬＥＤ光源。
【請求項７】
前記一対の金属接続部は、一対のスルーホールめっきである構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項８】
前記基板は、前記表面の前記ＬＥＤチップが搭載される領域以外の領域に、前記一対の接合用バンプを介して前記ＬＥＤチップが搭載された前記基板をハンドリングするための吸着面を有する構成の請求項１記載のＬＥＤ光源。
【請求項９】
絶縁基材の裏面に正負一対の裏リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リードに一対の金属接続部により接続された正負一対の表リードを複数組有する集合基板を形成し、
前記集合基板の複数組の前記一対の表リードに一対の接合用バンプをそれぞれ前記ＬＥＤチップの搭載後に円形となるように、超音波振動方向と垂直な方向に長い楕円形あるいは長円形に形成し、１つの面側に正負一対の電極を有する複数のＬＥＤチップを、前記一対の電極を前記一対のバンプに接続して前記集合基板上に搭載し、
前記複数のＬＥＤチップが搭載された前記集合基板をＬＥＤチップ毎に分割することを特徴とするＬＥＤ光源の製造方法。
【請求項１０】
前記複数組の一対の接合用バンプの形成は、メッキによって形成する構成の請求項９記載のＬＥＤ光源の製造方法。
【請求項１１】
前記集合基板への複数組の前記一対の接合用バンプの形成は、前記一対の接合用バンプに対して所定の位置関係を有する自動認識用のバンプの形成を含む構成の請求項９記載のＬＥＤ光源の製造方法。
【請求項１２】
前記複数組の一対の接合用バンプ、および前記自動認識用のバンプの形成は、メッキによって一括して形成する構成の請求項１１記載のＬＥＤ光源の製造方法。
【請求項１３】
前記複数のＬＥＤチップの前記集合基板上への搭載は、所定の外形形状によって前記ＬＥＤチップが発する光に所定の配光特性を付与する透明樹脂からなる複数の封止部材によって前記複数のＬＥＤチップを封止する工程を含む構成の請求項９記載のＬＥＤ光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップを搭載したＬＥＤ光源およびその製造方法に関し、特に、発光効率が高く、生産性に優れ、高精度で、封止部材の形状や材質の自由度が高いＬＥＤ光源およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＬＥＤ光源として、例えば、特開平１１−１６８２３５号公報に示されるものがある。
【０００３】
図９は、そのＬＥＤ光源を示す。このＬＥＤ光源は、基材１０１上に正負一対のリード１１０Ａ，１１０Ｂが形成されたＬＥＤ搭載用基板１００と、一対のリード１１０Ａ，１１０Ｂに、基板製作工程とは別工程にて個々に形成された金，はんだ等からなる一対のバンプ１２０ａ，１２０ｂを介して接続されたＬＥＤチップ１３０と、ＬＥＤチップ１３０を封止する透明樹脂１４０と、アンダーフィル樹脂１５０とを有する。一対のリード１１０Ａ，１１０Ｂは、基材１０１の表面１０１ａから側面１０１ｂを経て裏面１０１ｃに延在して形成されている。ＬＥＤチップ１３０は、光出射面となる上面１３０ａと反対側の下面１３０ｂには反射層１３１、および図示しない正負一対の電極が形成されており、一対の電極は一対のバンプ１２０ａ，１２０ｂを介して一対のリード１１０Ａ，１１０Ｂに接続されている。また、ＬＥＤチップ１３０が搭載されたＬＥＤ搭載用基板１００をメイン基板上に実装する場合は、ＬＥＤチップ１３０の上面１３０ａを吸着したのではバンプ１２０ａ，１２０ｂが剥離されるおそれがあることから、ある程度の硬度を有する透明樹脂１４０の平坦な上面を吸着してハンドリングしている。このような構成によれば、ＬＥＤチップ１３０の光出射面には電極を設けていないため、発光効率の向上が図れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＬＥＤ光源によると、バンプは、金、はんだ等の細線を球状にし、バンプボンダーによって一つ一つ圧接して形成されるなど、生産性が悪く、また、ボールバンプを形成する際にリードパターンを基準に位置決めしているため、リードパターンのエッジのだれやパターンずれ等により位置精度が出し難い。
また、ＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ搭載用基板をハンドリングするために、ある程度の硬度を有し、上面が平坦な透明樹脂１４０を予め設けなければならないため、透明樹脂の形状や材質が制限される。
【０００５】
従って、本発明の目的は、発光効率が高く、生産性に優れ、高精度のＬＥＤ光源およびその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、封止部材の形状や材質の自由度が高いＬＥＤ光源およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、絶縁基材の裏面に形成された正負一対の裏リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リードに一対の金属接続部によって接続された正負一対の表リードを有する基板と、前記基板に対向する面側に正負一対の電極を有し、前記一対の電極が一対の接合用バンプを介して前記基板の前記一対の表リードに接続されたＬＥＤチップとを備え、前記一対の接合用バンプは、前記ＬＥＤチップの搭載後に円形となるように、前記ＬＥＤチップの搭載前に、超音波振動による接合の際の超音波振動方向と垂直な方向に長い楕円形あるいは長円形に形成され、かつ、メッキによって前記一対の表リード上に形成されたことを特徴とするＬＥＤ光源を提供する。
上記構成によれば、複数のＬＥＤチップからの光は、電極が設けれていない光出射面から出射される。また、一対の接合用バンプをメッキによって形成することにより、生産性が向上し、基板の外形あるいは合せ穴を基準とすることができるので、高い位置精度が得られる。「一対の接合用バンプ」には、正負の極にそれぞれ１つのバンプを用いた場合に限らず、一方の極に１つ、他方の極に複数のバンプを用いた場合や、正負の極にそれぞれ複数のバンプを用いた場合が含まれる。
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、絶縁基材の裏面に正負一対の裏リード、および前記絶縁基材の表面に前記一対の裏リードに一対の金属接続部により接続された正負一対の表リードを複数組有する集合基板を形成し、前記集合基板の複数組の前記一対の表リードに一対の接合用バンプをそれぞれ前記ＬＥＤチップの搭載後に円形となるように、超音波振動方向と垂直な方向に長い楕円形あるいは長円形に形成し、１つの面側に正負一対の電極を有する複数のＬＥＤチップを、前記一対の電極を前記一対のバンプに接続して前記集合基板上に搭載し、前記複数のＬＥＤチップが搭載された前記集合基板をＬＥＤチップ毎に分割することを特徴とするＬＥＤ光源の製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤ光源を適用したＬＥＤ面発光装置を示し、図１（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は底面図、図２（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＢ部拡大図、図２（ｃ）はＬＥＤチップの底面図である。
【０００９】
このＬＥＤ面発光装置１は、表面２ａおよび裏面２ｂに配線パターンが形成されたマザー基板２を有する。
【００１０】
このマザー基板２の表面２ａには、図１（ａ），（ｂ）、および図２に示すように、サブマウント基板３を介して列状に配置された複数のＬＥＤチップ４と、各ＬＥＤチップ４を封止する透明樹脂からなる複数の封止部材５と、マザー基板２の表面２ａに配置されたスペーサ６と、ＬＥＤチップ４からの光を図１（ａ）において上方に反射するリフレクタ７と、内部を保護するとともに、ＬＥＤチップ４からの光を透過させる透明板８と、この装置１全体を保護するカバー９とを設けている。なお、サブマウント基板３、ＬＥＤチップ４および封止部材５によりＬＥＤ光源を構成する。
【００１１】
このマザー基板２の裏面２ｂには、図１（ｃ）に示すように、後述するＬＥＤ駆動回路を構成する複数の抵抗素子１０と、１つのツェナーダイオード１１とを設けている。なお、図１において左側の１２Ａ，１３Ａと右側の１２Ｂ，１３Ｂは複数のＬＥＤチップ４に電圧を印加するための接続端子であり、本装置１組み付け時の配線引き出し方向に応じて左右の接続端子１２Ａ，１３Ａ，１２Ｂ，１３Ｂを使い分けるようにしている。
【００１２】
複数のＬＥＤチップ４は、図１（ａ）に示すように、マザー基板２上にサブマウント基板３を介して縦方向に４個、横方向に１２個の計４８個配列されている。ＬＥＤチップ４は、フリップチップボンディング（ＦＣＢ）によってサブマウント基板３に搭載されている。ＬＥＤチップ４は、透明の絶縁体であるサファイア基板上に窒化ガリウム等の半導体層を積層させ、図２に示すように、チップ４の下面４ｂとなる半導体層の表面に正電極４０ａと負電極４０ｂを形成したものであり、チップ４の上面４ａとなるサファイア基板の底面が光出射面となる。本実施の形態では、例えば、３８０ｎｍの波長を有する紫外線を発光するＧａＮ（窒化ガリウム）系の半導体を用いる。
【００１３】
マザー基板２は、基材の表面２ａおよび裏面２ｂに配線パターンを印刷したものである。マザー基板２の基材は、サブマウント基板３の実装の際に、変形や強度低下を起こさないように耐熱性と低膨張係数を有し、さらに、ＬＥＤチップ４の発光波長（例えば、紫外線の波長）に対して高い光反射率と低い光吸収率を有する材料が好ましい。このような材料として、例えば、紫外線に対して４２％程度の高い光反射率を有するガラスエポキシ樹脂等を用いることができる。また、マザー基板２よりもＬＥＤチップ４に近いサブマウント基板３の基材として、紫外線に対して４２％程度の高い光反射率を有する材料を用いた場合には、それよりも光反射率の低い１０〜２２％程度のガラスエポキシ樹脂等を用いてもよい。この他に、放熱性と強度を重視する場合は、アルミニュウム等の金属、アルミナ等のセラミックスを用いることもできる。
【００１４】
封止部材５は、ＬＥＤチップ４を所定の外形形状で封止することにより、ＬＥＤチップ４が発する光に所定の配光特性を付与するものである。また、封止部材５は、ＬＥＤチップ４の発光波長に対して耐久性を有する透明樹脂材料が好ましい。例えば、紫外線に対してはシリコーンを用いることができる。
【００１５】
スペーサ６は、図２（ａ）に示すように、複数のＬＥＤチップ４が配置される位置に複数の円形の開口６ａが設けられ、例えば、シリコーンゴム等の弾性を有する部材から形成されている。スペーサ６は、カバー９によってリフレクタ７とマザー基板２との間で挟持されているので、装置１内部が密閉され、装置１内部に対する防塵・防湿を図ることができる。また、このような構成により、透明板８等の各部品の厚み方向のばらつきあるいは誤差を吸収し、装置１全体のゆがみやソリ等を防止あるいは緩和することができ、さらに、ガラスからなる透明板８をカバー９とともに保護することができる。
【００１６】
リフレクタ７は、ＬＥＤチップ４に対応する位置に開口７ａ有し、その開口の７ａ周囲は図２（ａ）に示すようにコーン状の反射面７ｂを形成している。このリフレクタ７は、湿度・熱・紫外線等に対する十分な耐候性を有し、ＬＥＤチップ４の発光波長に対して高い光反射率を有する材料から形成するのが好ましい。本実施の形態では、図１（ａ），（ｂ）および図２（ａ）に示すように、銅，スレンレス等からなる金属板を絞り加工してＬＥＤチップ４に対応する位置に開口７ａを有し、その開口の７ａ周囲はコーン状の反射面７ｂを形成し、表面に高い光反射率を有するような処理、例えば、光沢Ｎｉメッキを施している。このようなリフレクタ７を設けることにより、チップ４から透明体８に向う方向（前方向）に対する光量を更に向上させることができる。なお、リフレクタ７は、樹脂に金属をメッキあるいは蒸着してもよい。これにより、全体が金属の物に比べての軽量化が図れる。また、リフレクタ７は、樹脂等の基体に薄い金属カバーを接合したものでもよい。これにより、金属カバーを薄い金属板の絞り加工等の工法によって形成することが可能であるため、材料コスト・加工コストが安く、全体が金属の物に比べての軽量化も図れる。
【００１７】
透明板８は、ＬＥＤチップ４の発光波長（例えば紫外線の波長）に対して高透過率を有する材料から形成されていることが好ましい。このような材料として、例えば、ガラスを用いることができる。
【００１８】
カバー９は、図１（ａ）に示すように、４つのＬＥＤチップ４に対応した細長形状を有する複数の開口９ａを有する。カバー９は、耐候性と機械的強度を有する材料から形成することが好ましい。このような材料として、例えば、鋼材、アルミニウム等の金属板を用いることができる。
【００１９】
抵抗素子１０は、図１（ａ），（ｃ）に示すように、マザー基板２の裏面２ｂであって各ＬＥＤチップ４から均等に距離が離れるようにＬＥＤチップ４の間に配置されている。これにより、抵抗素子１０の発熱がＬＥＤチップ４の出力低下・信頼性低下に影響しないようになり高信頼性が得られる。抵抗素子１０は、各ＬＥＤチップ４のＶＦ差による電流のばらつきを緩和するとともに、各ＬＥＤチップ４への電流の制限を行うものである。
【００２０】
図３は、ＬＥＤチップ４のＦＣＢによる搭載構造を示す。サブマウント基板３は、基材３１を有し、この基材３１の表面３１ａに、同図（ａ）に示すように、正リード３２ａおよび負リード３２ｂを形成し、基材３１の裏面３１ｂに、同図（ｅ）に示すように、正リード３３ａおよび負リード３３ｂを形成し、表面３１ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂと裏面３１ｂの正リード３３ａおよび負リード３３ｂとをスルーホールめっき３４ａ，３４ｂによって各々接続し、表面３１ａの正リード３２ａに正極側であることを表示する正極性表示部３５を延在して形成している。また、表面３１ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂには、表面３１ａのＬＥＤチップ４が搭載される領域以外の領域に電圧を印加してＬＥＤチップ４の特性を検査するための一対の三角形の検査用領域３８ａ，３８ｂを有する。これらのリード３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ、および正極性表示部３５は、エッチング法等の通常の半導体製造技術における電極配線技術を使用して形成され、例えば、Ｃｕ＋Ｎｉ等の下地金属層にＡｕ等の金属めっき層を積層して形成される。また、基材３１の表面３１ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂの対角線上に、一対のＡｕからなる位置認識用メッキバンプ３６ａ，３６ｂを形成し、表面３１ａの正リード３２ａおよび負リード３２ｂにＡｕからなる搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを各々形成している。搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂは、同図（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ４の搭載前は、超音波によるボンディングの際の超音波振動方向１６に垂直な方向に長い楕円、長円等の形状を有しており、ＬＥＤチップ４の搭載後は、同図（ｄ）に示すように、円形となるようにしている。これらのメッキバンプ３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは、例えば、ホトリソグラフィ法等によって一括形成される。搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを同図（ｃ）に示すような形状とすることにより、ショートを防止しながら、接合面積を大きくして接合強度の向上を図ることができる。なお、表面３１ａのＬＥＤチップ４が搭載される領域以外の領域は、一対の搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを介してＬＥＤチップ４が搭載されたサブマウント基板３をハンドリングするための吸着面となる。
【００２１】
基材３１は、ＬＥＤチップ４の実装の際に、変形や強度低下を起こさないように耐熱性と低膨張係数を有し、さらに、ＬＥＤチップ４の発光波長（例えば、紫外線の波長）に対して高い光反射率と低い光吸収率を有する材料が好ましい。このような材料として、例えば、紫外線に対して４２％程度の高い光反射率を有するガラスエポキシ樹脂等を用いることができる。この他に、要求される特性に応じて他の樹脂やセラミックス等の絶縁体を用いてもよい。
【００２２】
図４は、マザー基板２の表面２ａの配線パターンを示す。配線パターン２０は、エッチング法等の通常の半導体製造技術における電極配線技術を使用して形成され、例えば、Ｃｕ＋Ｎｉ等の下地金属層にＡｕ等の金属めっき層を積層して形成される。サブマウント基板３が搭載される位置には、同図（ｂ）に示すように、サブマウント基板３の裏面３１ｂの正リード３３ａおよび負リード３３ｂがそれぞれ銀ペーストを介して接続される一対の接続領域２０ａ，２０ｂが形成されている。また、マザー基板２の表面２ａのサブマウント基板３が搭載される以外のスペースの複数の個所（本実施の形態では３個所）に、同図（ｃ）に示すように、テスト用の接続領域２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００２３】
図５は、ＬＥＤ駆動回路を示す。このＬＥＤ駆動回路は、同図に示すように、複数のＬＥＤチップ４のアノードに接続された接続端子１２と、複数のＬＥＤチップ４に抵抗素子１０を介して接続された複数のＬＥＤチップ４と、複数のＬＥＤチップ４のカソードに接続された接続端子１３と、過電圧を防止するツェナーダイオード１１とを備えている。なお、ツェナーダイオード１１は、これに限定されず、アバランシェダイオード、その他のダイオードを用いることができる。
【００２４】
図６〜図８は、本実施の形態の製造方法を示す。まず、多数個取り用サブマウント集合基板３０を準備する（ＳＴ１）。すなわち、図６（ａ），（ｂ）、および図７（ａ）に示すように、サブマウント集合基板３０の基材の表面に正リード３２ａおよび負リード３２ｂを形成し、裏面に正リード３３ａおよび負リード３３ｂを形成し、表面の正リード３２ａおよび負リード３２ｂと裏面の正リード３３ａおよび負リード３３ｂとをスルーホールめっき３４ａ，３４ｂによって各々接続する。次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト１４を塗布し、同図（ｃ）に示すように、穴１５ａを有するマスク１５の上から紫外線（ＨＶ）を照射し、同図（ｄ）に示すように、レジスト１４に穴１４ａを形成する。次に、同図（ｅ）に示すように、レジスト１４の穴１４ａ内に搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂを形成する。このとき、同時に位置認識用メッキバンプ３６ａ，３６ｂも形成する。次に、同図（ｆ）に示すように、レジスト１４を除去する。このようにして基材にリード３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂとメッキバンプ３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂが形成されたサブマウント集合基板３０が完成する。
【００２５】
次に、サブマウント集合基板３０上にフリップチップとしてのＬＥＤチップ４をフリップチップボンディングし、ＬＥＤチップ４を封止部材５によって封止し（ＳＴ２）、専用の検査装置によって各ＬＥＤチップ４の光量等の特性検査を行う（ＳＴ３）。このとき、不良のＬＥＤチップ４にはマーキングを行う。次に、サブマウント集合基板３０をＬＥＤチップ４毎に分割して複数のサブマウント基板３を製作する（ＳＴ４）。
【００２６】
一方、複数のサブマウント基板３を搭載されるマザー基板２を準備する（ＳＴ１０）。ここでは、マザー基板２の基材に配線パターン２０が形成される。次に、マザー基板２に抵抗素子１０、ツェナーダイオード１１等の回路部品を実装する（ＳＴ１１）。
【００２７】
次に、上記工程ＳＴ１１で製作されたマザー基板２上に上記工程ＳＴ４で製作された複数のサブマウント基板３を搭載する（ＳＴ１２）。ＬＥＤチップ４上にシリコンで封止する（ＳＴ１３）。マザー基板２に、スペーサ６、リフレクタ７、透明板８およびカバー９を組み込んでＬＥＤ面発光装置１を組み立て（ＳＴ１４）、装置１全体の検査（ＳＴ１５）で終了する。
【００２８】
上記実施の形態によれば、ＬＥＤチップ４がＦＣＢ実装されたサブマウント基板３は、多数個取り用サブマウント集合基板３０上に多数のＬＥＤチップ４をＦＣＢ実装し、それを分割することによって製作しているので、生産性が向上し、コスト低減を図ることができる。また、サブマウント集合基板３０上に高密度で一括して多数のバンプを形成することにより、メッキバンプ工程を短縮化できるので、これによってもサブマウント基板３の製造コストを低減することができる。
また、加熱以外に加圧等の他のストレスが加わるＬＥＤチップ４のＦＣＢ実装をサブマウント基板３に対して行っているので、マザー基板２への搭載部品やマザー基板２の材質の選択の自由度が大きくなる。
また、サブマウント集合基板３０のサイズを統一することにより、ＦＣＢ実装用の高精度な治具を統一することができる。
また、サブマウント基板３をマザー基板２に実装しているので、汎用のハンドリングマシンの使用が可能となり、ハンドリングし易くなる。
また、バンプをメッキによって形成することにより、生産性が向上し、サブマウント基板３の外形（あるいは合せ穴）を基準とすることができるので、高い位置精度が得られる。
また、超音波振動により搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂとＬＥＤチップ４を接合すると、搭載用メッキバンプ３７ａ，３７ｂは、超音波振動方向に長くなるが、予めその分を考慮して超音波振動方向に垂直な方向に長い形状とすることにより、短絡を防止することが可能となる。
また、サブマウント基板３を小型化してＬＥＤチップサイズに限りなく近づけた場合には、ＩＣ等で言うチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）製作が可能になる。
また、フリップチップボンダという特殊で高価な設備類がない工程でも、マウンター・ダイボンダー等の一般設備による利用が可能になる。また、形状・形態などの都合からフリップチップボンダーとその周辺治具類との関連で、直接搭載することが困難な実装パッケージヘの応用も可能になる。
また、サブマウント基板３の表面３１ａにＬＥＤチップ４が搭載されたサブマウント基板３をハンドリングするための吸着面を有しているので、モールドレスでのハンドリング（後工程のダイスボンド等）が可能になる。
また、ダイスボンド・マウント後での樹脂封止が可能であるので、シリコーン系の非常に柔らかく機械でのハンドリングが困難な樹脂による直接モールドが可能になる。また、ケース９、リフレクタ７などの形状や、サブマウント基板３のスペースにとらわれない形状での樹脂封止ができる。
また、特性検査を集合状態で行うことができるため、検査工数の低減も可能である。
また、ＧａＮ系のＬＥＤチップを多数個使用したＬＥＤ面発光装置においてＦＣＢ方式のベアチップ実装を行っているので、発光効率の向上を図ることができる。
また、マザー基板２およびサブマウント基板３は、搭載するＬＥＤチップ４の発光波長に対して、光反射率が高く、かつ光吸収率の少ない材料を使用しているので、発光効率が高くなり、低電力化が図れる。
また、ＬＥＤ駆動回路の入力側にツェナーダイオード１１を設けているので、ＧａＮ系ＬＥＤチップ４の静電耐圧が低いことによる静電破壊を防ぐことができる。
また、光量テストを含む特性検査を行った後、マザー基板２上にＬＥＤチップ４がＦＣＢ実装されたサブマウント基板３を実装できるので、予め単体での選別が容易になるため、面発光装置１としての光量ムラを緩和するための選別搭載が可能になり、リペアが不要になる。
また、マザー基板２上にＬＥＤチップ４がＦＣＢ実装されたサブマウント基板３を実装した後に封止部材５をモールド形成しているので、実装後にその封止部材５の形状や材質を決定することか可能となるため、その形状や材質の選択性が拡がり、希望の配光特性が実現しやすくなる。
また、本面発光装置１は、全体がカバー９により保護されているので、信頼性・機械的強度を確保することができる。
【００２９】
なお、本発明は、基板上にＦＣＢ実装されたＬＥＤチップからリード線あるいはリードフレーム等を導出するとともに、ＬＥＤチップを封止部材により封止した単一のＬＥＤランプに適用してもよい。また、複数のＬＥＤチップをマトリクス状に配列し、複数のＬＥＤチップを画像信号に応じて選択的に点灯させる画像表示装置に適用してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のＬＥＤ光源およびその製造方法によれば、複数のＬＥＤチップからの光は、電極が設けられていない光出射面から出射されるので、発光効率の向上を図ることができる。また、一対の接合用バンプをメッキによって形成しているので、生産性が向上し、高い位置精度が得られる。また、ＬＥＤチップが搭載された基板をハンドリングした後に封止部材を設けることができるので、封止部材の形状や材質の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ光源を適用したＬＥＤ面発光装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）はＬＥＤチップの底面図である。
【図３】本実施の形態のＦＣＢ構造を示し、（ａ）はＬＥＤチップが搭載されたサブマウント基板の表面図、（ｂ）は断面図、（ｃ），（ｄ）はＬＥＤチップ搭載用バンプの形状を示す図、（ｅ）はサブマウント基板の裏面図である。
【図４】（ａ）はマザー基板の表面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＥ部拡大図である。
【図５】本実施の形態のＬＥＤ駆動回路を示す図
【図６】（ａ），（ｂ）は本実施の形態のサブマウント基板の製造工程を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は本実施の形態のサブマウント基板の製造工程を示す図である。
【図８】本実施の形態のＬＥＤ面発光装置の製造工程を示す図である。
【図９】従来のＬＥＤ光源を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ＬＥＤ面発光装置
２  マザー基板
２ａ  表面
２ｂ  裏面
３  サブマウント基板
４  ＬＥＤチップ
４ａ  正電極
４ｂ  負電極
５  封止部材
６  スペーサ
６ａ  開口
７  リフレクタ
７ａ  開口
７ｂ  反射面
８  透明板
９  カバー
９ａ  開口
１０  抵抗素子
１１  ツェナーダイオード
１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ  接続端子
１４  レジスト
１４ａ  穴
１５  マスク
１５ａ  穴
２０  配線パターン
２０ａ，２０ｂ  接続領域
３０  多数個取り用サブマウント集合基板
３１ａ  表面
３１ｂ  裏面
３２ａ  正リード
３２ｂ  負リード
３３ａ  正リード
３３ｂ  負リード
３４ａ，３４ｂ  スルーホールめっき
３５  正極性表示部
３６ａ，３６ｂ  位置認識用メッキバンプ
３７ａ，３７ｂ  搭載用メッキバンプ
３８ａ，３８ｂ  検査用領域
４０ａ  正電極
４０ｂ  負電極
１００  基板
１０１  基材
１０１ａ  表面
１０１ｂ  側面
１０１ｃ  裏面
１１０Ａ，１１０Ｂ  リード
１２０ａ，１２０ｂ  バンプ
１３０  ＬＥＤチップ
１３０ａ  上面
１３０ｂ  下面
１３１  反射層
１４０  透明樹脂
１５０  アンダーフィル樹脂
【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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