(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の製造方法および発光装置を提供する。【解決手段】絶縁基板１０に両端部に接続電極１１と、ワイヤボンディングされる配線パターン１２とを有するプリント配線基板１に形成された貫通孔１４を塞ぐようにレジスト膜１５を配置し、貫通孔１４とレジスト膜１５とで形成された凹部１６の底部に発光素子１８を搭載し、発光素子１８と配線パターン１２とをそれぞれワイヤ１９で接続する配線をし、発光素子１８を樹脂で封止して封止部２０を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板に電極が設けられると共に貫通孔が設けられ、前記貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板と、
前記貫通孔と前記レジスト膜とで形成された凹部の底部に搭載され、前記電極にワイヤが配線された発光素子と、
前記発光素子と前記ワイヤとを封止した封止部とを備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記レジスト膜に硬化性ペーストを硬化させたペースト層を介在させて搭載されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記ワイヤは、前記発光素子側から前記電極側へ配線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。
【請求項４】
絶縁基板に電極が設けられると共に貫通孔が設けられ、この貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板を用意する準備工程と、
前記貫通孔と前記レジスト膜とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する搭載工程と、
前記発光素子と前記電極とをそれぞれワイヤで接続する配線工程と、
前記発光素子とワイヤとを樹脂で封止して封止部を形成する封止工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁基板に貫通孔を形成した後に、この貫通孔にレジストシートを接着して前記レジスト膜とすることで、前記プリント配線基板を形成することを特徴とする請求項４記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁基板に貫通孔を形成した後に、この貫通孔にレジスト液を塗布し硬化させて前記レジスト膜とすることで、前記プリント配線基板を形成することを特徴とする請求項４記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁基板にレジスト膜を形成した後に、このレジスト膜を突き抜けないように絶縁基板を穿孔することで、前記プリント配線基板を形成することを特徴とする請求項４記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記配線工程において、前記発光素子側から前記電極側へ前記ワイヤを配線することを特徴とする請求項４から７のいずれかの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、プリント配線基板に発光素子を設けた発光装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
両端部に電極が設けられた絶縁性基板と、それぞれの電極に接続する発光素子と、その発光素子を封止する樹脂封止部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、貫通孔が形成された絶縁基板の裏面に、一方の配線パターンを形成する金属薄板を添設し、貫通孔内の金属薄板上にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップと絶縁基板の表面に形成された他方の配線パターンとを金属細線で接続して透明樹脂により封止したものである。
【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を塞ぐように金属薄板を設けることでできる凹部にＬＥＤチップを配置することで薄型化が図られているように、薄型化の要求は高まっている。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小型化が求められている。従って、発光装置においても更なる薄型化が要求され、益々その傾向は高まる一方である。
【０００５】
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の製造方法および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】
【０００６】
本発明は、絶縁基板に電極が設けられると共に貫通孔が設けられ、前記貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板と、前記貫通孔と前記レジスト膜とで形成された凹部の底部に搭載され、前記電極にワイヤが配線された発光素子と、前記発光素子と前記ワイヤとを封止した封止部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発光装置は、貫通孔とレジスト膜とで形成される凹部の底部に搭載されているので、発光素子はプリント配線基板の板厚分ほど低い位置に搭載される。従って、その分、封止部の厚みも薄くすることができるので、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】
【０００８】
本願の第１の発明は、絶縁基板に電極が設けられると共に貫通孔が設けられ、貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板と、貫通孔とレジスト膜とで形成された凹部の底部に搭載され、電極にワイヤが配線された発光素子と、発光素子とワイヤとを封止した封止部とを備えたことを特徴としたものである。
【０００９】
プリント配線基板は、絶縁基板に電極が設けられると共に、貫通孔が形成され、この貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられている。そして発光素子が、貫通孔とレジスト膜とで形成される凹部の底部に搭載されている。従って、発光素子はプリント配線基板の板厚分ほど低い位置に搭載されるので、その分、封止部の厚みも薄くすることができる。また、レジスト膜をプリント配線基板の裏面に配置しても、膜厚は金属薄板と比較すれば遙かに薄い。従って、レジスト膜を設けたとしても、発光装置全体の厚みには影響は少ない。
【００１０】
本願の第２の発明は、発光素子は、レジスト膜に硬化性ペーストを硬化させたペースト層を介在させて搭載されていることを特徴としたものである。
【００１１】
凹部の底部に硬化性ペーストを塗布して発光素子を搭載し、その硬化性ペーストを硬化させることで、封止部を形成するために凹部に樹脂が圧入されても、ペースト層が発光素子を固定しているので、発光素子が凹部内で移動してしまうことが防止できる。
【００１２】
本願の第３の発明は、ワイヤは、発光素子側から電極側へ配線されていることを特徴としたものである。
【００１３】
発光素子がプリント配線基板の上面に搭載されている場合では、電極側から発光素子側へワイヤを配線した方が、電極側をファーストボンドしてプリント配線基板の上面からワイヤを垂直に立ち上げることになるので、発光素子側から電極側へワイヤを配線するよりも低く配線ができる。しかし、発光素子が凹部の底面に搭載されているため、ワイヤを発光素子から垂直に立ち上げても、プリント配線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、電極側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、ファーストボンドを発光素子側とし、セカンドボンドを電極側とすることで、より発光装置の厚みを薄くすることができる。
【００１４】
本願の第４の発明は、絶縁基板に電極が設けられると共に貫通孔が設けられ、この貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板を用意する準備工程と、貫通孔とレジスト膜とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する搭載工程と、発光素子と電極とをそれぞれワイヤで接続する配線工程と、発光素子とワイヤとを樹脂で封止して封止部を形成する封止工程とを含むことを特徴としたものである。
【００１５】
まず準備工程にて、絶縁基板に電極が設けられると共に、貫通孔が設けられ、この貫通孔を塞ぐようにレジスト膜が設けられたプリント配線基板を用意する。そして搭載工程にて、発光素子を貫通孔とレジスト膜とで形成される凹部の底部に搭載する。そして配線工程にてワイヤで配線し、封止工程で封止部を形成する。このように発光装置を製造することで、発光素子はプリント配線基板の板厚分ほど低い位置に搭載されるので、その分、封止部の厚みも薄くすることができる。また、レジスト膜をプリント配線基板の裏面に配置しても、膜厚は金属薄板と比較すれば遙かに薄い。従って、レジスト膜を設けたとしても、発光装置全体の厚みには影響は少ない。
【００１６】
本願の第５の発明は、絶縁基板に貫通孔を形成した後に、この貫通孔にレジストシートを接着してレジスト膜とすることで、プリント配線基板を形成することを特徴としたものである。
【００１７】
プリント配線基板を形成するにあたって、まず貫通孔を形成し、次にこの貫通孔を覆うようにレジストシートを接着して凹部を形成することで、この凹部の底部が平面に形成できる。従って、この底部に発光素子を搭載しても、水平が維持できるので、傾いて光軸がずれたり、搭載不良となったりすることが防止できる。
【００１８】
本願の第６の発明は、絶縁基板に貫通孔を形成した後に、この貫通孔にレジスト液を塗布し硬化させてレジスト膜とすることで、プリント配線基板を形成することを特徴としたものである。
【００１９】
プリント配線基板を形成するにあたって、まず貫通孔を形成し、次にプリント配線基板にレジスト液を塗布し、そしてレジスト液を硬化させて凹部を形成する。従って貫通孔を設けた絶縁基板を並べてレジスト液を塗布すれば、一度に大量のプリント配線基板を作製することができる。
【００２０】
本願の第７の発明は、絶縁基板にレジスト膜を形成した後に、このレジスト膜を突き抜けないように絶縁基板を穿孔することで、プリント配線基板を形成することを特徴としたものである。
【００２１】
プリント配線基板を形成するにあたって、まずレジスト膜を形成し、次にレジスト膜を突き抜けないように、プリント配線基板に貫通孔を穿孔して凹部を形成する。このように絶縁性基板を形成することで、この凹部の底部はレジスト膜が露出した平面になる。従って、この底部に発光素子を搭載しても、水平が維持できるので、傾いて光軸がずれたり、搭載不良となったりすることが防止できる。
【００２２】
本願の第８の発明は、配線工程において、発光素子側から電極側へワイヤを配線することを特徴としたものである。
【００２３】
発光素子がプリント配線基板の上面に搭載されている場合では、電極側から発光素子側へワイヤを配線した方が、電極側をファーストボンドしてプリント配線基板の上面からワイヤを垂直に立ち上げることになるので、発光素子側から電極側へワイヤを配線するよりも低く配線ができる。しかし、発光素子が凹部の底面に搭載されているため、ワイヤを発光素子から垂直に立ち上げても、プリント配線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、電極側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、ファーストボンドを発光素子側とし、セカンドボンドを電極側とすることで、より発光装置の厚みを薄くすることができる。
【００２４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置を図１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図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図である。
【００２５】
図１（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、発光装置は、プリント配線基板１と、発光素子１８と、封止部２０とを備えている。プリント配線基板１は、絶縁基板１０の両端部に接続電極１１が設けられていると共に、接続電極１１に接続される配線パターン１２が設けられている。絶縁基板１０は、ガラスエポキシ樹脂またはＢＴレジンで形成され、平面視して略矩形状に形成され、厚みが０．２ｍｍに形成されている。接続電極１１は、絶縁基板１０の長手方向の両端部に設けられ、垂直断面コ字状に形成されている。また配線パターン１２は、略Ｌ字状に形成されており、先端部がワイヤボンディングされるボンディング部１２ａとなっている。この接続電極１１と配線パターン１２との接続部分には、後述する封止部２０を形成する際の金型を型締めしたときの樹脂漏れを防止するためにレジスト部１３が形成されている。そして絶縁基板１０の中央部には、直径が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの円形状に形成された貫通孔１４が設けられている。
【００２６】
またプリント配線基板１には、絶縁基板１０に設けられた貫通孔１４を覆うように裏面にレジスト膜１５が設けられている。レジスト膜１５は、液状のソルダレジストを硬化させて形成されている。このレジスト膜１５の材質は、レジスト部１３と同じものを使用することができ、液状のソルダレジストを硬化させて形成することができる。このレジスト膜１５には、極性表示の切り欠き部が形成されている。
【００２７】
絶縁基板１０に設けられた貫通孔１４とレジスト膜１５とで形成された凹部１６の底部には、異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ：ＡＣＰ）または非導電性ペースト（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｒｅｓｉｎ  Ｐａｓｔｅ：ＮＣＰ）などの紫外線硬化または熱硬化する硬化性ペーストを硬化させて形成されたペースト層１７が設けられている。そしてペースト層１７上には発光素子１８が搭載されている。
【００２８】
ペースト層１７は、発光素子１８からの光を凹部１６の開口方向へ反射させることができ、光取り出し効率が向上するので、異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストとしたときには白色ペーストとし、他の硬化性ペーストを採用するときには銀ペーストとするのが望ましい。
【００２９】
発光素子１８は、配線パターン１２のボンディング部１２ａと導通するためにワイヤ１９が接続されている。このワイヤ１９は、発光素子１８側がファーストボンドで接続され、ボンディング部１２ａがセカンドボンドで接続されている。
【００３０】
そして、凹部１６の底部に搭載された発光素子１８とワイヤ１９とを封止する封止部２０がプリント配線基板１上に形成されている。この封止部２０はエポキシ樹脂で形成されている。
【００３１】
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、図面に基づいて説明する。図２は、プリント配線基板を示す図であり、（Ａ）は断面図、同図（Ｂ）は平面図である。図３から図５は、プリント配線基板の製造方法を説明する図であり、（Ａ），（Ｃ）および（Ｅ）は平面図、（Ｂ），（Ｄ）および（Ｆ）は底面図である。図６から図８は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【００３２】
最初に、図２に示されるプリント配線基板１を用意する（準備工程）。プリント配線基板１は、絶縁基板１０に、貫通孔１４が設けられていると共に、この貫通孔１４を覆うようにレジスト膜１５が設けられている。ここで、このプリント配線基板１の製造方法を図３から図５に基づいて説明する。
【００３３】
まず図３（Ａ）から同図（Ｆ）で示されるプリント配線基板１の製造方法を説明する。図３（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように絶縁基板１０に、接続電極１１および配線パターン１２を形成したものに、図３（Ｃ）および同図（Ｄ）に示すように予め貫通孔１４を穿孔する。この貫通孔１４は、絶縁基板１０を複数枚重ねて形成することができるので、ドリルなどで容易に形成することができる。なお、この貫通孔１４の内周面に発光素子１８からの光を反射するメッキ層を設けてもよい。そして、図３（Ｅ）および同図（Ｆ）に示すように、液状のソルダレジストをシート状に硬化させたレジストシート１５ａを接着剤で貼着して貫通孔１４を塞ぐレジスト膜１５とする。このように貫通孔１４とレジストシート１５ａで凹部１６を形成することで、凹部１６の底部を平面に形成できる。従って、この底部に発光素子１８を搭載しても、水平が維持できるので、傾いて光軸がずれたり、搭載不良となったりすることが防止できる。
【００３４】
次に、図４（Ａ）から同図（Ｆ）で示されるプリント配線基板１の他の製造方法を説明する。図４（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように絶縁基板１０に、接続電極１１および配線パターン１２を形成したものに、図４（Ｃ）および同図（Ｄ）に示すように貫通孔１４を穿孔する。そして、図４（Ｅ）および同図（Ｆ）に示すようにレジスト液１５ｂを絶縁基板１０の裏面に塗布する。そして塗布したレジスト液１５ｂを硬化させてレジスト膜１５を形成する。貫通孔１４が形成された絶縁基板１０にレジスト液１５ｂを塗布して硬化させることでレジスト膜１５を形成すると、貫通孔１４の直径が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍと極めて小さいため、凹部１６の底面となる部分がレジスト液１５ｂの粘性により貫通孔１４の内側に向かって中央が盛り上がるように形成される。従って、レジスト膜１５が塞いだ貫通孔１４の反対側の開口から平面を形成する形成装置のツール先端を挿入して、凹部１６の底面を研削して平面とするのが望ましい。このようにしてプリント配線基板１を製造することもできる。貫通孔１４にレジスト液１５ｂを塗布して硬化させて凹部１６を形成することができるので、貫通孔１４が形成された絶縁基板１０を複数並べてレジスト液１５ｂを塗布すれば、一度に大量のプリント配線基板１を作製することができる。
【００３５】
次に、図５（Ａ）および同図（Ｆ）で示されるプリント配線基板１の他の製造方法を説明する。図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０に、接続電極１１および配線パターン１２を形成したものに、図５（Ｃ）および同図（Ｄ）に示すように、液状のソルダレジストをシート状に硬化させたレジストシート１５ａを接着剤で貼着してレジスト膜１５を形成する。そして図５（Ｅ）および同図（Ｆ）に示すように、レジスト膜１５を突き抜けないように絶縁基板１０を貫通する貫通孔１４を穿孔する。このように貫通孔１４とレジストシート１５ａで凹部１６を形成することで、凹部１６の底部を平面に形成できる。従って、この底部に発光素子１８を搭載しても、水平が維持できるので、傾いて光軸がずれたり、搭載不良となったりすることが防止できる。
【００３６】
プリント配線基板１を用意できれば、次に搭載工程を行う。図６（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように搭載工程は、まず凹部１６に異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストをポッティングまたはスタンピングにより塗布する。この異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストは、紫外線または熱により硬化する硬化性ペーストであるので、塗布した状態では硬化前であるため糊状のペースト層１７である。次に硬化前のペースト層１７上に発光素子１８を載置する。異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストが、熱硬化性を有するものであれば、発光素子１８を載置した状態の絶縁基板１０を加熱してペースト層１７を硬化させる。また紫外線硬化性を有するものであれば、紫外線を照射してペースト層１７を硬化させる。このようにして発光素子１８を凹部１６の底部に搭載する。
【００３７】
図７（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように発光素子１８を凹部１６の底部に搭載すると次に配線工程を行う。配線工程は、発光素子１８と、配線パターン１２のボンディング部１２ａとをワイヤ１９で接続する。このときに発光素子１８側からボンディング部１２ａ側に向かってワイヤ１９を配線する。そうすることで発光素子１８からワイヤ１９を垂直に立ち上げ、ボンディング部１２ａに配線するようにしても、発光素子１８が凹部１６の底部に搭載されているので、絶縁基板１０の板厚分ほどワイヤ１９の配線高さを低く抑えることができる。
【００３８】
図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示すようにワイヤ１９の配線が完了すると封止工程を行う。封止工程は、発光素子１８とワイヤ１９とを封止する封止部２０を形成するキャビティを有する金型を、絶縁基板１０を挟んで型締めして、エポキシ樹脂を金型に注入して封止部２０を形成する。封止部２０を形成するために、凹部１６に樹脂が圧入されても、ペースト層１７が発光素子１８を固定しているので、発光素子１８が凹部１６内で移動してしまうことが防止できる。
【００３９】
このようにして本発明の実施の形態に係る発光装置を製造することができる。このように製造された発光装置は、発光素子１８がプリント配線基板１の板厚分ほど低い位置に搭載されるので、その分、封止部２０の厚みも薄くすることができる。また、レジスト膜１５をプリント配線基板１の裏面に配置しても、膜厚は金属薄板と比較すれば遙かに薄い。従って、レジスト膜１５を設けたとしても、発光装置全体の厚みには影響は少ない。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態では、両方の電極と配線パターン１２とは、２本のワイヤ１９により接続される発光素子１８としたが、一方の電極はワイヤで配線パターンと接続し、他方の電極はダイボンドにより配線パターンと接続する発光素子としてもよい。そのときには、発光素子をダイボンドして配線パターンと接続できるよう、貫通孔１４の周壁面にメッキなどにより配線パターンを形成することで導通させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
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、絶縁基板に発光素子を設けた発光装置およびその製造方法に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光装置を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図
【図２】プリント配線基板を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図
【図３】プリント配線基板の製造方法を説明する図であり、（Ａ），（Ｃ）および（Ｅ）は平面図、（Ｂ），（Ｄ）および（Ｆ）は底面図
【図４】プリント配線基板の製造方法を説明する図であり、（Ａ），（Ｃ）および（Ｅ）は平面図、（Ｂ），（Ｄ）および（Ｆ）は底面図
【図５】プリント配線基板の製造方法を説明する図であり、（Ａ），（Ｃ）および（Ｅ）は平面図、（Ｂ），（Ｄ）および（Ｆ）は底面図
【図６】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図
【図７】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図
【図８】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図
【符号の説明】
【００４３】
１  プリント配線基板
１０  絶縁基板
１１  接続電極
１２  配線パターン
１２ａ  ボンディング部
１３  レジスト部
１４  貫通孔
１５  レジスト膜
１５ａ  レジストシート
１５ｂ  レジスト液
１６  凹部
１７  ペースト層
１８  発光素子
１９  ワイヤ
２０  封止部
【図１】
2007281396.tif 000003
【図２】
2007281396.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007281396.tif 000006
【図５】
2007281396.tif 000007
【図６】
2007281396.tif 000008
【図７】
2007281396.tif 000009
【図８】
2007281396.tif 000010