(57)【要約】      （修正有）【課題】回路基板と発光装置とを、小さなはんだランドを介して容易かつ強固に接合可能であり、かつ接合不良を低減することが可能な発光装置を提供する。【解決手段】両端部に略矩形の切欠部を含む実装部を有する基板１１と、基板上に搭載された発光素子１３と、基板の発光素子搭載面に垂直な前記切欠部に露出した側面を接合面とし、前記接合面上に形成された電極層と、を有し、実装部１５Ａ、１５Ｂは、実装部の端面と接合面がなす辺に亘って電極層が形成されていない電極非形成部１９を有する。【選択図】図１ａ
2013171912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に略矩形の切欠部を含む実装部を有する基板と、
前記基板上に搭載された発光素子と、
前記基板の前記発光素子搭載面に垂直な前記切欠部に露出した側面を接合面とし、前記接合面上に形成された電極層と、を有し、
前記実装部は、前記実装部の端面と前記接合面がなす辺に亘って電極層が形成されていない電極非形成部を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記接合面には、前記辺を含む端部領域に、前記電極非形成部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記電極層は、前記実装部を巻回するように前記実装部上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記切欠部は、長手方向と短手方向を有する形状であり、
前記切欠部に露出した前記基板の側面における前記長手方向領域に前記電極非形成部が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光素子は前記基板上に複数搭載され、
前記電極層は、１つの前記実装部において、それぞれが前記実装部を巻回するように形成され、かつ互いに電気的に分離され、前記各発光素子と電気的に接合された複数の電極部からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項６】
基板上に略矩形状の複数のスルーホールを、前記スルーホールの長軸方向及び短軸方向に複数配列するように形成する工程と、
前記複数のスルーホール内に露出された前記基板側面における前記長軸方向に沿う側面に、電極層と、前記基板が露出されている電極非形成部と、を前記複数のスルーホールの前記電極非形成部同士が前記短軸方向に伸張する直線で結ばれるように形成する工程と、
前記基板を切断する工程と、を含み、
前記基板を切断する工程において、
前記複数のスルーホールを横切るように前記長軸方向に前記基板を切断する工程と、
前記複数のスルーホール及び前記電極非形成部を横切るように前記短軸方向に前記基板を切断する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記電極層及び前記電極非形成部を形成する工程において、
前記電極層は、前記基板の前記発光素子を搭載する面に連続的に回り込むように形成され、かつ、前記電極非形成部は、前記複数のスルーホールの前記電極非形成部を結ぶ直線上に形成されることを特徴とする請求項６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、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）素子等の発光素子を搭載した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子等の発光素子を素子基板に搭載した発光装置が、照明、バックライト、産業機器等に従来から用いられてきた。このような発光装置の１つのタイプとして、回路基板に実装して回路基板に平行な方向に光を出射するためのサイドビュー型の発光装置がある。
【０００３】
サイドビュー型の発光装置としては、特許文献１に開示されているようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような発光装置においては、回路基板と対向している実装面に露出した金属面が少ない。そのため、発光装置と回路基板とをはんだ接合するためには、はんだ濡れ性の高い金属面が存在する、回路基板の発光装置実装面と垂直な素子基板の表面にまでフィレットが形成されるようにはんだを付着させて実装しなければならない。従って、発光装置と回路基板との接合強度を確保するために、回路基板上に大きなはんだランドを形成して多量のはんだを使用する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、回路基板と発光装置とを、小さなはんだランドを介して容易かつ強固に接合可能であり、かつ接合不良を低減すること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、両端部に略矩形の切欠部を含む実装部を有する基板と、基板上に搭載された発光素子と、基板の発光素子搭載面に垂直な前記切欠部に露出した側面を接合面とし、前記接合面上に形成された電極層と、を有し、実装部は、実装部の端面と接合面がなす辺に亘って電極層が形成されていない電極非形成部を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の発光装置の製造方法は、基板上に略矩形状の複数のスルーホールを、スルーホールの長軸方向及び短軸方向に複数配列するように形成する工程と、複数のスルーホール内に露出された基板側面における長軸方向に沿う側面に、電極層と、基板が露出されている電極非形成部と、を複数のスルーホールの電極非形成部同士が短軸方向に伸張する直線で結ばれるように形成する工程と、基板を切断する工程と、を含み、基板を切断する工程において、複数のスルーホールを横切るように長軸方向に前記基板を切断する工程と、複数のスルーホール及び前記電極非形成部を横切るように前記短軸方向に前記基板を切断する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発光装置は、素子基板と回路基板との接合面にはんだ濡れ性の高い金属電極部を有している。それによって、回路基板と対向している発光装置の表面に大きなはんだ接合可能領域を得ることでき、発光装置と回路基板との強固な接合に小さなはんだランドを用いることが可能となる。また、本発明の発光装置は、素子基板と回路基板製造の際に切断面となる、回路基板との接合面端部に電極部が存在しない。それによって、製造における切断の際に素子基板の回路基板との接合面に発生するバリの形成を回避し、素子基板と回路基板との接合を容易かつ強固なものとすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】本発明の実施例１に係る発光装置の平面図である。
【図１ｂ】本発明の実施例１に係る発光装置の底面図である。
【図１ｃ】本発明の実施例１に係る発光装置の側面図である。
【図１ｄ】本発明の実施例１に係る発光装置の端面近傍の側面図である。
【図１ｅ】本発明の実施例１に係る発光装置の端面近傍の側面図である。
【図２】本発明の個片化前の実施例１に係る発光装置の平面図である。
【図３ａ】本発明の発光装置の変形例の平面図である。
【図３ｂ】本発明の発光装置の変形例の断面図である。
【図３ｃ】本発明の発光装置の変形例の側面図である。
【図４ａ】本発明の発光装置の変形例の平面図である。
【図４ｂ】本発明の発光装置の変形例の底面図である。
【図４ｃ】本発明の発光装置の変形例の側面図である。
【図４ｄ】本発明の発光装置の変形例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
【実施例１】
【００１２】
以下に、本発明の実施例１に係る発光装置１について、図１ａ−ｅを参照しつつ説明する。図１ａは、回路基板２に搭載されている発光装置１を光放射面側からみた上面図である。図１ｂは、発光装置１の底面図であり、図１ｃは、発光装置１の回路基板との実装面側からみた側面図であり、図１ｄ及び図１ｅは、発光装置１の回路基板との実装面に垂直な面側からみた側面図であり、図１ｂの一点鎖線で囲んでいる端面近傍の領域Ｚ１のみを示している。また、図１ｂ、ｃ、ｄでは、回路基板２を省略している。
【００１３】
発光装置１は、図１ａに示すように、回路基板２に搭載されるサイドビュータイプの発光装置である。発光装置１は、回路基板２の発光装置搭載面上にあるはんだランド９とはんだ１０を介して接合されている。
【００１４】
素子基板１１は、樹脂またはセラミック等からなる略矩形の平面形状を有する絶縁基板であり、上面に発光素子１３を搭載する発光素子搭載面を有している。素子基板１１は、素子搭載面に垂直な方向からみて、４つの角部の各々に略矩形の切り欠き部を有している。そして、素子基板１１は、両端部に、発光装置１の回路基板への実装及び発光装置１への給電のための領域として、これらの切り欠き部を含む実装部１５Ａ及び１５Ｂが形成されている。実装部１５Ａ及び１５Ｂの各々の素子搭載面に垂直な一側面は、回路基板２のはんだランド９と接合される接合領域１６（図１ｃの破線部に囲まれた部分）を形成している。すなわち、当該一側面は、発光装置１の接合面として回路基板２のはんだランド９と接合される。また、切り欠き部は、長辺側と短辺側を有し、切欠き部に露出する長辺側の基板側面が発光装置１の接合面に含まれる。
【００１５】
帯状電極１７Ａ及び１７Ｂは、Ｃｕのメッキ等の導体から形成された電極層であり、実装部１５Ａおよび１５Ｂの周囲を巻回するように素子基板１１の上面から側面を通って下面まで帯状に形成されている。帯状電極１７Ａ及び１７Ｂは、実装部１５Ａ及び１５Ｂの先端面及び先端面近傍の帯状の電極非形成部１９には形成されていない。つまり、実装部１５Ａ及び１５Ｂには、実装部の端面と前記接合面がなす辺（図１ｃにおいて符号１９Ａで示す辺）に亘って電極非形成部が形成されている。電極非形成部１９においては、素子基板１１が露出している。そして、切り欠き部に露出した長辺側の基板側面には、基板端部側（基板の切断面側）から所定領域だけ電極非形成領域（電極非形成部１９の一部、図１Ｃにおいて符号１９Ｂで示す領域）が形成されている。帯状電極１７Ａ及び１７Ｂが、接合領域１６において、回路基板２のはんだランド９と接合されることによって、回路基板２と発光装置１との固定、及び回路基板２から発光装置１への給電が行われる。
【００１６】
発光装置１は、はんだ濡れ性の高い帯状電極１７Ａ及び１７Ｂが、回路基板２のはんだランド９と対向している接合領域１６に形成されているので、接合領域１６のみではんだ１０を介した回路基板２と発光装置１との電気的接続が可能であり、かつはんだ固定を行う面積を広く確保することができる。従って、従来の発光装置のように、回路基板２に面積の大きいはんだランドを設けかつ基板１１の正面及び背面に対してフィレット状となるようにはんだを付着させて固定接合する必要が無く、表面積の小さなはんだランド及び少量のはんだによって、発光装置１と回路基板２との強固な接合が可能である。
【００１７】
また、上述のように、発光装置１は、製造時の個片化において切断される実装部１５Ａ及び１５Ｂの先端面の近傍の側面上に電極となる金属が存在しない電極非形成部１９を有している。従って、発光装置１の個片化時の切断において、接合領域１６における金属切断バリの発生を防止でき、回路基板２への実装時に、突出した切断バリによって発光装置１が傾く等の接合不良を解消することが可能である。
【００１８】
発光素子１３は、ＬＥＤ素子であり、帯状電極１７Ｂ上に搭載されている。発光素子１３は、素子上面と下面に電極を有し、素子下面の電極が帯状電極１７Ｂと電気的に接続され、素子上面の電極は帯状電極１７Ａとボンディングワイヤ２１で電気的に接続されている。
【００１９】
発光素子１３及びボンディングワイヤ２１は、外部環境からの衝撃または湿気等に対する保護のために、封止樹脂（図示せず）によって封止されていてもよい。
【００２０】
尚、図１ａにおいては、実施例１の発光装置１の実装状態について簡略に説明するために、はんだ１０の拡がり（這い上がりを含む）状態を示していないが、はんだ１０は、帯状電極１７Ａ及び１７Ｂ上を多少濡れ拡がり、図１ｅに示すように、発光装置の上面側及び底面側にフィレットを形成する。
【００２１】
上記構成の発光装置１は、製造過程において、図２に示すような発光装置集合体３から切断することによって個片化することにより形成される。なお、図の簡略化のため、図２には発光装置集合体３の一部を示している。
【００２２】
発光装置集合体３は、以下のように形成される。
【００２３】
まず、上面及び下面に銅板を張ってある基板に略矩形（例えば、正方形、長方形または陸上のトラック形状）のスルーホール２７を略矩形の長軸方向及び短軸方向にそれぞれ等間隔に並ぶようドリルやパンチング等で形成する。短軸方向に並ぶスルーホール２７同士の間の領域が、後述の個片化工程後に、接合領域１６を有する実装部１５Ａ及び１５Ｂとなる。
【００２４】
次に、基板全体に銅メッキを施して、スルーホール２７内部及び基板外周の側面部に銅層を形成する。すなわち、基板の表面全体が銅に覆われるように銅層を形成して、基板上面と下面との間の電気的接続を形成する。
【００２５】
次に、銅層を、例えば、フォトリソグラフィ法、または電子ビームを使用するＥＢ法等で除去し、電極非形成部１９並びに帯状電極１７Ａ及び１７Ｂを形成する。ここで、電極非形成部１９は、基板上面及び底面において、スルーホール２７の長辺の中心を通過しかつスルーホールの短辺に沿った方向に伸張する直線に沿って銅層を除去することにより形成される。個別のスルーホール２７内において、電極非形成部１９は、スルーホール２７内の長辺を有する側面に、基板上面に垂直でありかつ当該長辺の中心を通過する直線に沿って銅層を除去することにより形成される。その後、個片化後に発光装置１の帯状電極１７Ｂとなる部分の表面上の各々に発光素子１３を搭載し、発光素子１３の上面と個片化後に帯状電極１７Ａとなる部分の表面上の各々とをボンディングワイヤ２１で接続する。
【００２６】
その後、必要に応じて、発光素子１３及びボンディングワイヤ２１を封止樹脂（図示せず）で封止する。
【００２７】
このようにして完成した発光装置集合体３を、長軸方向及び短軸方向にてスルーホール２７を４分割する態様で、図中の破線で示す複数の切断ラインＡ及びＢに沿って切断して発光装置１に個片化する。この際、短軸方向切断ラインＡは、電極非形成領域が形成する直線領域内に存在する。
【００２８】
このようにして形成された発光装置１は、搭載される回路基板２のはんだランド９と対向している接合領域１６に、はんだ接合が可能な導電性金属等からなる帯状電極１７Ａ及びＢの一部が形成されている。接合領域１６は、略矩形の切り欠きの長辺部分にあたるため、端部に電極非形成領域を有しつつも、形成されている帯状電極１７Ａ及び１７Ｂは接合に十分な面積を確保している。従って、はんだランド９と対向している素子基板１１表面に大きなはんだ接合可能領域を得ることでき、小さなはんだランド及び少量のはんだによって、発光装置１と回路基板２との接合を容易かつ強固にすることが可能である。
【００２９】
また、発光装置１を個片化する際の破線Ａに沿った切断においては、電極非形成部１９が形成されている故に、金属等の導体である帯状電極１７Ａ及び１７Ｂが切断されない。よって、発光装置１には、素子基板１１とともに電極部を切断することによるバリが、はんだランド９との実装面となる接合領域１６上に発生しない。したがって、突出した切断バリの存在によって傾きが発生する等の発光装置１と回路基板２との接合不良を解消することが可能である。
【００３０】
上記実施例においては、一対の電極を有し、発光素子を１つ搭載する発光装置１について説明したが、２以上の発光素子を搭載するために電気的に分離された３以上の電極を有する発光装置とすることも可能である。例えば、図３ａ、図３ａの３ｂ−３ｂ線に沿った断面図である図３ｂ、及び回路基板との実装面側からみた側面図である図３ｃに示すような発光装置４は、互いに電気的に分離された４つの帯状電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ及び２９Ｄを有する。帯状電極２９Ａ及び２９Ｄは、断面図３ｂに示すように素子基板１１内部を通って伸張している。電極をこのように形成することで、複数の発光素子を別々に点灯可能な発光装置を構成することが可能である。
【００３１】
発光装置４においても、回路基板２のはんだランド９と対向する接合領域１６に、はんだ濡れ性が高い電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ及び２９Ｄが形成されている。従って、接合領域１６のみではんだを介した回路基板２と発光装置４との電気的接続が可能であり、かつ接合領域１６のみで回路基板２とのはんだ固定を十分に達成可能である。従って、従来の発光装置のように、基板１１の上面及び下面にまで広くはんだを付着させて固定接続する必要が無く、少量のはんだで発光装置４と回路基板２との強固な接合が可能である。
【００３２】
また、発光装置１と同様に、実装部１５Ａ及び１５Ｂの先端面近傍に電極非形成部１９が形成されているので、接合領域１６上には、電極２９Ａ及び２９Ｄを切断することによるバリが発生しない。従って、回路基板２への実装時に、突出した切断バリによって発光装置４が傾く等の接合不良を解消することが可能である。図３に示すような発光装置４は、図２において電極非形成部を、切断ラインＡと平行にかつ挟み込むように２箇所、スルーホール内、基板上面及び基板底面に亘ってさらに形成することで得られる。
【００３３】
尚、上記実施例では，電極非形成部１９は、実装部１５Ａ及び１５Ｂに帯状に巻回するとしたが、電極非形成部１９は、接合領域１６のみに存在してもよい。そのような、発光装置５について、図４ａ−ｄを参照しつつ説明する。
【００３４】
図４ａは、発光装置５を光放射面側からみた上面図である。図４ｂは、発光装置１の底面図であり、図４ｃは、発光装置１の回路基板との実装面側からみた側面図であり、図４ｄは、発光装置４の回路基板との実装面に垂直な面側からみた側面図であり、図４ｂの一点鎖線で囲んでいる端面近傍の領域Ｚ２のみを示している。
【００３５】
図４ａ−ｄに示すように、発光装置１においては電極非形成部１９であった、素子基板１１の素子搭載面、底面、及び接合面と反対側の側面の端部にも電極が形成されており、電極非形成部１９は、接合領域１６のみに存在する。
【００３６】
このように、少なくとも接合領域１６の端部の切断部に沿った辺に亘る領域に電極層を形成しないことで、少なくとも接合領域１６に切断バリが生じないようにして、突出した切断張りによる接合不良を改善することが可能である。また、この場合であっても、接合領域１６に、電極層１７Ａ及びＢが形成されているので、少量のはんだで発光装置５と回路基板２との強固な接合が可能である。
【００３７】
図４ａ−ｄに示すような発光装置５は、図２において電極非形成部をスルーホール内のみに形成し、基板上面及び底面には形成しない状態で切断を行うことで得られる。
【００３８】
尚、上記実施例においてはいずれも基板１１の４隅に切り欠きを設けたが、接合面にあたる２箇所のみに切り欠きを設けることとしても構わない。
【００３９】
上述した実施例における種々の数値、寸法、材料等は、例示に過ぎず、用途及び使用される発光素子等に応じて、適宜選択することができる。                              
【符号の説明】
【００４０】
１，４，５  発光装置
２          回路基板
３          発光装置集合体
９          はんだランド
１０        はんだ
１１        素子基板
１３        発光素子
１５Ａ      実装部
１５Ｂ      実装部
１６        接合領域
１７Ａ      帯状電極
１７Ｂ      帯状電極
１９        電極非形成部
２１        ボンディングワイヤ
２７        スルーホール
２９Ａ      帯状電極
２９Ｂ      帯状電極
２９Ｃ      帯状電極
２９Ｄ      帯状電極
切断ライン  Ａ、Ｂ
【図１ａ】
2013171912.tif 000003
【図１ｂ】
2013171912.tif 000004
【図１ｃ】
2013171912.tif 000005
【図１ｄ】
2013171912.tif 000006
【図１ｅ】
2013171912.tif 000007
【図２】
2013171912.tif 000008
【図３ａ】
2013171912.tif 000009
【図３ｂ】
2013171912.tif 000010
【図３ｃ】
2013171912.tif 000011
【図４ａ】
2013171912.tif 000012
【図４ｂ】
2013171912.tif 000013
【図４ｃ】
2013171912.tif 000014
【図４ｄ】
2013171912.tif 000015