(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップと実装基板との間の接着強度の向上を図れ、かつ、実装基板での光吸収を抑制することが可能なＬＥＤモジュールを提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール１ａは、実装基板２ａと、ＬＥＤチップ３と、を備える。実装基板２ａは、樹脂とガラスとを含む絶縁基板２０と、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３と、白色レジスト層２５と、を備える。白色レジスト層２５は、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３それぞれを露出させる第１開口部２５１、第２開口部２５２及び第３開口部２５３が形成されている。ＬＥＤモジュール１ａは、ＬＥＤチップ３の厚さ方向においてＬＥＤチップ３と第３導体部２３との間に配置された波長変換層５を備える。波長変換層５は、ＬＥＤチップ３から放射される第１の光によって励起されて第１の光よりも長波長域の第２の光を放射する蛍光体粒子を含む。【選択図】図２
2016162971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板と、前記実装基板に実装されたＬＥＤチップと、を備え、
前記実装基板は、樹脂とガラスとを含む絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に形成された第１導体部、第２導体部及び第３導体部と、前記第１導体部、前記第２導体部及び前記第３導体部を覆う白色レジスト層と、を備え、
前記白色レジスト層は、前記第１導体部、前記第２導体部及び前記第３導体部それぞれを露出させる第１開口部、第２開口部及び第３開口部が形成されており、
前記ＬＥＤチップは、第１電極と、第２電極と、を備え、前記ＬＥＤチップの厚さ方向の一面側に前記第１電極及び前記第２電極が配置されており、平面視において前記第３開口部を覆うように配置され、前記第１電極が第１ワイヤを介して前記第１導体部と電気的に接続され、前記第２電極が第２ワイヤを介して前記第２導体部と電気的に接続されており、
前記ＬＥＤチップの厚さ方向において前記ＬＥＤチップと前記第３導体部との間に配置された波長変換層を備え、
前記波長変換層は、前記ＬＥＤチップから放射される第１の光によって励起されて前記第１の光よりも長波長域の第２の光を放射する蛍光体粒子を含む、
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記実装基板の表面側で前記ＬＥＤチップと前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとを覆っている封止部を備え、
前記封止部は、前記第１の光及び前記第２の光を透過するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記封止部は、前記第１の光によって励起されて前記第１の光よりも長波長域の第３の光を放射する蛍光体粒子を含有している、
ことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記波長変換層の発光スペクトルと前記封止部の発光スペクトルとが異なる、
ことを特徴とする請求項３記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記波長変換層における蛍光体粒子の主発光ピーク波長が、前記封止部における蛍光体粒子の主発光ピーク波長よりも長波長である、
ことを特徴とする請求項４記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記波長変換層における蛍光体粒子は、前記第２の光として赤色の光を放射する赤色蛍光体粒子である、
ことを特徴とする請求項５記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記第３開口部が前記ＬＥＤチップの直下に複数形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
前記第３開口部は、平面視において、前記ＬＥＤチップの外周線よりも内側にある、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
前記第３開口部は、平面視において、ＬＥＤチップよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
前記波長変換層は、前記ＬＥＤチップを前記実装基板に接合する接合部を兼ねている、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
前記波長変換層は、前記蛍光体粒子とシリコーン系樹脂との混合体により形成されている、
ことを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
前記波長変換層と前記第３導体部とを接着する第１接着層と、前記ＬＥＤチップと前記波長変換層とを接着する第２接着層と、を備え、
前記第１接着層及び前記第２接着層は、透光性材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）モジュールに関し、より詳細には、ＣＯＢ（Chip On Board）型のＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤモジュールとしては、ＣＯＢ型のＬＥＤモジュールが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１に記載されたＣＯＢ型のＬＥＤモジュールは、例えば、樹脂基板と、樹脂基板の第１の主面に実装されたＬＥＤチップと、金属配線と、電極端子と、レジストと、蛍光体含有樹脂からなる封止部材と、を備えている。金属配線は、樹脂基板の第１の主面にパターン形成されている。金属配線の金属材料は、例えば、銅である。レジストは、ＬＥＤチップ及び電極端子との接続部分における金属配線を除いて、樹脂基板の第１の主面の全面を覆うように形成されている。レジストは、白色樹脂材料により形成されている。
【０００４】
特許文献２に記載されたＣＯＢ型のＬＥＤモジュールは、装置基板と、装置基板の表面全体に被着された白色の反射層と、反射層上に形成された回路パターンと、ＬＥＤチップと、を備え、ＬＥＤチップが白色の反射層に、接着層により接着されている。特許文献２には、接着層として、例えば、シリコーン樹脂系の接着剤を使用できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１７０９４７号公報
【特許文献２】特開２００８−１４０９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたＣＯＢ型のＬＥＤモジュールにおいては、ＬＥＤチップとレジストとをシリコーン樹脂のような接着剤（ダイアタッチ材）で直接接着したときに、接着強度が弱く、接合信頼性の向上が望まれていた。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたＣＯＢ型のＬＥＤモジュールにおいても、ＬＥＤチップと反射層とをシリコーン樹脂のような接着剤で直接接着したときに、接着強度が弱く、接合信頼性の向上が望まると推考される。
【０００８】
本発明の目的は、ＬＥＤチップと実装基板との間の接着強度の向上を図れ、かつ、実装基板での光吸収を抑制することが可能なＬＥＤモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＬＥＤモジュールは、実装基板と、前記実装基板に実装されたＬＥＤチップと、を備える。前記実装基板は、樹脂とガラスとを含む絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に形成された第１導体部、第２導体部及び第３導体部と、前記第１導体部、前記第２導体部及び前記第３導体部を覆う白色レジスト層と、を備える。前記白色レジスト層は、前記第１導体部、前記第２導体部及び前記第３導体部それぞれを露出させる第１開口部、第２開口部及び第３開口部が形成されている。前記ＬＥＤチップは、第１電極と、第２電極と、を備え、前記ＬＥＤチップの厚さ方向の一面側に前記第１電極及び前記第２電極が配置されている。前記ＬＥＤチップは、平面視において前記第３開口部を覆うように配置されている。前記ＬＥＤチップは、前記第１電極が第１ワイヤを介して前記第１導体部と電気的に接続され、前記第２電極が第２ワイヤを介して前記第２導体部と電気的に接続されている。本発明のＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤチップの厚さ方向において前記ＬＥＤチップと前記第３導体部との間に配置された波長変換層を備える。前記波長変換層は、前記ＬＥＤチップから放射される第１の光によって励起されて前記第１の光よりも長波長域の第２の光を放射する蛍光体粒子を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＬＥＤモジュールでは、ＬＥＤチップと実装基板との間の接着強度の向上を図れ、かつ、実装基板での光吸収を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは、実施形態１のＬＥＤモジュールを示す概略平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【図２】図２Ａは、実施形態１のＬＥＤモジュールを示す要部概略平面図である。図２Ｂは、図２ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【図３】図３Ａは、実施形態１のＬＥＤモジュールの第１変形例を示す要部概略平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【図４】図４Ａは、実施形態１のＬＥＤモジュールの第２変形例を示す要部概略平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【図５】図５Ａは、実施形態２のＬＥＤモジュールを示す要部概略平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【図６】図６Ａは、実施形態２のＬＥＤモジュールの変形例を示す要部概略平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＸ−Ｘ概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記の実施形態１〜２において説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１３】
（実施形態１）
以下では、本実施形態のＬＥＤモジュール１ａについて、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ及び２Ｂに基づいて説明する。
【００１４】
ＬＥＤモジュール１ａは、実装基板２ａと、実装基板２ａに実装されたＬＥＤチップ３と、を備える。実装基板２ａは、樹脂とガラスとを含む絶縁基板２０と、絶縁基板２０の表面２０１に形成された第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３と、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３を覆う白色レジスト層２５と、を備える。白色レジスト層２５は、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３それぞれを露出させる第１開口部２５１、第２開口部２５２及び第３開口部２５３が形成されている。ＬＥＤチップ３は、第１電極３１と、第２電極３２と、を備え、ＬＥＤチップ３の厚さ方向の一面側に第１電極３１及び第２電極３２が配置されている。ＬＥＤチップ３は、平面視において第３開口部２５３を覆うように配置されている。ＬＥＤチップ３は、第１電極３１が第１ワイヤ４１を介して第１導体部２１と電気的に接続され、第２電極３２が第２ワイヤ４２を介して第２導体部２２と電気的に接続されている。ＬＥＤモジュール１ａは、ＬＥＤチップ３の厚さ方向においてＬＥＤチップ３と第３導体部２３との間に配置された波長変換層５を備える。波長変換層５は、ＬＥＤチップ３から放射される第１の光によって励起されて第１の光よりも長波長域の第２の光を放射する蛍光体粒子を含む。よって、ＬＥＤモジュール１ａは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの間の接着強度の向上を図れ、かつ、実装基板２ａでの光吸収を抑制することが可能となる。言い換えれば、ＬＥＤモジュール１ａは、実装基板２ａへのＬＥＤチップ３の実装性能の向上を図れ、かつ、実装基板２ａでの光吸収を抑制することが可能となる。絶縁基板２０は、電気絶縁性を有する基板である。白色レジスト層２５は、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３を覆う電気絶縁性のカバー層としての機能と、可視光を反射する反射層としての機能と、を有する。「ＬＥＤチップ３は、平面視において第３開口部２５３を覆う」とは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとをＬＥＤチップ３の厚さ方向においてＬＥＤチップ３の表面側から見たときに第３開口部２５３を覆う、ことを意味する。
【００１５】
ＬＥＤモジュール１ａは、さらに、実装基板２ａの表面側でＬＥＤチップ３と第１ワイヤ４１と第２ワイヤ４２とを覆っている封止部６を備える。封止部６は、第１の光及び第２の光を透過するように構成されている。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、信頼性の向上を図ることが可能となる。封止部６は、ＬＥＤチップ３と第１ワイヤ４１と第２ワイヤ４２とを封止して保護する機能を有する。封止部６は、電気絶縁性を有する。
【００１６】
本願発明者らは、特許文献１に記載されたＣＯＢ型のＬＥＤモジュールでは、レジストの材料と接着剤の材料との組み合わせによって、ＬＥＤチップとレジストとの接合性が低下してしまうという知見を得た。より詳細には、本願発明者らは、レジストが硬化に必要な官能極性基に由来する窒化物を含有した白色レジスト層である場合に、ＬＥＤチップと白色レジスト層とを接着する接着剤として、白金触媒を含有した熱硬化型のシリコーン系樹脂を用いると、十分な接着強度が得られないという知見を得た。接着強度については、ダイシェア強度（die shear strength）により評価した。ダイシェア強度は、実装基板に接合されたＬＥＤチップを接合面に平行に押し剥がすために必要な力である。ダイシェア強度は、ダイシェアテスタ（die shear tester）により測定した。
【００１７】
そして、本願発明者らは、ＬＥＤチップと白色レジスト層との十分な接着強度が得られない理由が、シリコーン系樹脂を加熱したときに、白色レジスト層に含まれている窒化物の影響で白金触媒が劣化して硬化阻害が起こることにあると考えた。また、本願発明者らは、銅により形成された金属配線と青色の光を放射するＬＥＤチップとをシリコーン系樹脂により接着したＬＥＤモジュールを考案した。しかしながら、このＬＥＤモジュールでは、ＬＥＤチップから放射される光に対する金属配線の反射率が白色のレジストの反射率に比べて低く、光取り出し効率が低下してしまう。
【００１８】
これに対して、ＬＥＤモジュール１ａは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの接合性を向上させることが可能であり、かつ、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
【００１９】
ＬＥＤモジュール１ａの各構成要素については、以下に、より詳細に説明するが、説明の便宜上、ＬＥＤチップ３について説明してから、実装基板２ａについて説明する。
【００２０】
ＬＥＤチップ３は、青色光を放射する青色ＬＥＤチップである。ＬＥＤチップ３は、ＧａＮ系青色ＬＥＤチップであり、基板３０１と、バッファ層３０２と、ｎ型半導体層３０３と、発光層３０４と、ｐ型半導体層３０５と、を備える。ＧａＮ系青色ＬＥＤチップとは、発光層３０４の半導体材料としてＧａＮ系材料を採用した窒化物半導体発光素子である。ＧａＮ系材料としては、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどが挙げられる。基板３０１は、サファイア基板である。ＬＥＤチップ３は、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域に主発光ピーク波長がある発光スペクトルを有するのが好ましい。
【００２１】
ＬＥＤチップ３は、バッファ層３０２とｎ型半導体層３０３と発光層３０４とｐ型半導体層３０５とを含む多層膜３０６が、基板３０１の表面上に形成されている。ＬＥＤチップ３は、多層膜３０６の一部を、多層膜３０６の表面側（ｐ型半導体層３０５の表面側）からｎ型半導体層３０３の途中までエッチングすることで除去してある。要するに、ＬＥＤチップ３は、多層膜３０６の一部をエッチングすることで形成されたメサ構造３０７を有している。これにより、ＬＥＤチップ３は、ｐ型半導体層３０５の表面とｎ型半導体層３０３の露出した表面との間に段差３０７１が形成されている。ＬＥＤチップ３は、ｎ型半導体層３０３の露出した表面上に第１電極３１が形成され、ｐ型半導体層３０５の表面上に第２電極３２が形成されている。よって、ＬＥＤチップ３は、上述のように、ＬＥＤチップ３の厚さ方向の一面側に、第１電極３１と、第２電極３２と、が配置されている。ＬＥＤチップ３は、第１電極３１が負電極を構成し、第２電極３２が正電極を構成する。要するに、ＬＥＤチップ３は、第１電極３１と第２電極３２とが互いに異なる極性の電極を構成している。
【００２２】
また、ＬＥＤチップ３は、基板３０１の裏面上に、ＤＢＲ（Distributed Bragg  Reflector）３０８が形成されている。ＤＢＲ３０８は、発光層３０４から放射された光を反射し、かつ、波長変換層５の蛍光体粒子から放射された光を透過する、ように設計してある。
【００２３】
ＬＥＤチップ３の平面視形状は、長方形状である。「ＬＥＤチップ３の平面視形状」とは、基板３０１の厚さ方向に沿った方向から見たＬＥＤチップ３の外周形状であり、基板３０１の外周形状と同じである。
【００２４】
実装基板２ａは、ＬＥＤチップ３を実装する基板である。本実施形態において、「実装する」とは、ＬＥＤチップ３を配置して機械的に接続すること、及び電気的に接続することを含む概念である。
【００２５】
実装基板２ａには、複数のＬＥＤチップ３が実装されている。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、光出力の高出力化を図ることが可能となる。ＬＥＤモジュール１ａでは、複数のＬＥＤチップ３の電気的な接続形態として、複数のＬＥＤチップ３が直列接続された接続形態を採用している。実装基板２ａは、予め決定された複数のＬＥＤチップ３の接続形態に基づいて、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３それぞれが所定のパターンに形成されている。実装基板２ａは、絶縁基板２０の表面に、ＬＥＤチップ３への給電用の第１端子部２７及び第２端子部２８が形成されている。ＬＥＤモジュール１ａは、例えば、外部の電源装置などから第１端子部２７と第２端子部２８との間に給電することにより、複数のＬＥＤチップ３を発光させることができる。
【００２６】
実装基板２ａは、長尺状に形成されている。実装基板２ａの平面視形状は、細長の長方形状である。「実装基板２ａの平面視形状」とは、実装基板２ａの厚さ方向に沿った方向から見た実装基板２ａの外周形状である。実装基板２ａの厚さ方向は、ＬＥＤチップ３の厚さ方向と同じである。
【００２７】
実装基板２ａは、絶縁基板２０と第１導体部２１と第２導体部２２と第３導体部２３と第１端子部２７と第２端子部２８とを含むプリント配線板２４を備え、プリント配線板２４の表面に、白色レジスト層２５が形成されている。
【００２８】
第１導体部２１、第２導体部２２、第３導体部２３、第１端子部２７及び第２端子部２８の各々は、少なくとも、導体はく２０３によって形成されている。導体はく２０３は、金属はくである。金属はくの材料は、銅である。第１導体部２１、第２導体部２２、第３導体部２３、第１端子部２７及び第２端子部２８の各々は、白色レジスト層２５により覆われていない領域において、導体はく２０３の表面に、めっき層２０４を備えているのが好ましい。めっき層２０４は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【００２９】
めっき層２０４は、一例として、Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層との積層構造を有する。めっき層２０４は、例えば、Ｎｉ層とＡｕ層との積層構造でもよい。第１導体部２１、第２導体部２２、第３導体部２３、第１端子部２７及び第２端子部２８の各々は、めっき層２０４の最表層がＡｕ層により構成されているのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、めっき層２０４の最表層がＡｇ層により構成される場合や、めっき層２０４を備えていない場合に比べて、耐酸化性、耐硫化性、耐腐食性などを向上させることが可能となる。
【００３０】
プリント配線板２４は、一例として、ＣＥＭ−３（Composite Epoxy Materials-3）の規格を満たすガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂銅張積層板から形成されている。よって、絶縁基板２０は、上述のように、樹脂とガラスとを含んでいる。これにより、絶縁基板２０は、熱伝導率を向上させることが可能となる。絶縁基板２０は、例えば、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましい。絶縁基板２０は、樹脂系基板（有機系基板）であればよい。樹脂系基板は、樹脂を主成分とし、板状にする際の芯となる基材として、ガラスにより形成された基材を備えている。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを採用することができる。基材としては、例えば、ガラス布、ガラス不織布などを採用することができる。また、第１導体部２１、第２導体部２２、第３導体部２３、第１端子部２７及び第２端子部２８は、絶縁基板２０の表面２０１の全体にある導体はく（銅はく）を所定の導体パターンにパターニングすることで少なくとも一部が形成されている。
【００３１】
白色レジスト層２５は、絶縁基板２０の表面２０１側において、第１導体部２１、第２導体部２２及び第３導体部２３を覆っている。ＬＥＤモジュール１ａは、白色レジスト層２５を備えることにより、光取り出し効率の向上を図ることが可能となり、光出力の高出力化を図ることが可能となる。
【００３２】
白色レジスト層２５の材料は、例えば、フッ素樹脂系の白色レジスト、エポキシ樹脂系の白色レジスト及びシリコーン樹脂系の白色レジストの群から選択される１種であるのが好ましい。
【００３３】
白色レジスト層２５の材料がフッ素樹脂系の白色レジストの場合、白色レジスト層２５は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成することができる。白色レジスト層２５の材料がエポキシ樹脂系の白色レジストの場合、白色レジスト層２５は、印刷法により形成することができる。印刷法としては、例えば、スクリーン印刷法などを採用することができる。白色レジスト層２５は、フッ素樹脂系の白色レジストにより形成されているのがより好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、白色レジスト層２５がエポキシ樹脂系の白色レジストあるいはシリコーン樹脂系の白色レジストにより形成されている場合に比べて、反射率の経時変化を抑制することが可能となる。
【００３４】
第３開口部２５３は、平面視において、ＬＥＤチップ３の外周線よりも内側にあるのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの接合性の向上を図りつつ、実装基板２ａにおける第３導体部２３での光の吸収損失を抑制することが可能となる。
【００３５】
実装基板２ａは、絶縁基板２０の裏面２０２に導体部を備えた構成としてもよい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、実装基板２ａの反りを抑制すること可能となる。よって、ＬＥＤモジュール１ａでは、実装基板２ａから波長変換層５やＬＥＤチップ３へ伝わる応力を低減することが可能となり、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
波長変換層５は、白色レジスト層２５の第３開口部２５３から突出した部分の周部が、ＬＥＤチップ３の側縁と裏面とに跨って位置している。要するに、波長変換層５におけるＬＥＤチップ３側の端部は、第３開口部２５３及びＬＥＤチップ３よりも大きく形成されている。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの接合性の向上を図れ、かつ、放熱性の向上を図ることが可能となる。
【００３７】
波長変換層５は、ＬＥＤチップ３から放射された第１の光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料として、上述の蛍光体粒子を備えている。蛍光体粒子は、平均粒径が、例えば、１μｍ〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。蛍光体粒子は、平均粒径が大きい方が、欠陥密度が小さく、エネルギ損失が少なくなって発光効率が高くなる傾向にある。このため、蛍光体粒子は、発光効率の観点から、平均粒径が５μｍ以上のものを採用することが好ましい。蛍光体粒子の平均粒径は、動的光散乱法により測定される体積基準での平均粒子径である。
【００３８】
波長変換層５における蛍光体粒子としては、例えば、黄色の光を放射する黄色蛍光体粒子、黄緑色の光を発光する黄緑色蛍光体粒子、赤色の光を放射する赤色蛍光体粒子などを採用することができる。
【００３９】
黄色蛍光体粒子は、例えば、５３０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長域に主発光ピーク波長がある発光スペクトルを有するのが好ましい。黄色蛍光体粒子の組成は、例えば、Ｅｕで付活されたＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2などである。
【００４０】
黄緑色蛍光体粒子は、例えば、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域に主発光ピーク波長がある発光スペクトルを有するのが好ましい。黄緑色蛍光体粒子の組成は、例えば、Ｃｅで付活されたＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）である。
【００４１】
緑色蛍光体粒子は、例えば、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に主発光ピーク波長がある発光スペクトルを有するのが好ましい。緑色蛍光体粒子の組成は、例えば、Ｃｅで付活されたＣａＳｃ2Ｏ4、Ｃｅで付活されたＣａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12、Ｅｕで付活された（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）Ａｌ2Ｏ4、Ｅｕで付活されたＳｒＧａ2Ｓ4などである。
【００４２】
赤色蛍光体粒子は、例えば、６００ｎｍ〜６７０ｎｍの波長域に主発光ピーク波長を有するのが好ましい。赤色蛍光体粒子の組成は、例えば、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ3、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3などである。要するに、赤色蛍光体粒子としては、例えば、ＣＡＳＮ、ＳＣＡＳＮなどを採用することができる。
【００４３】
本実施形態のＬＥＤモジュール１ａにおける波長変換層５は、ＬＥＤチップ３を実装基板２ａに接合する接合部７を兼ねている。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａの第３導体部２３とが波長変換層５を介して接合されている。要するに、ＬＥＤモジュール１ａでは、ＬＥＤチップ３が波長変換層５を介して実装基板２ａに機械的に接続されている。ＬＥＤモジュール１ａは、波長変換層５が接合部７を兼ねていることにより、低コスト化が可能となる。また、ＬＥＤモジュール１ａは、波長変換層５が接合部７を兼ねていることにより、製造が容易になる。
【００４４】
波長変換層５は、蛍光体粒子とシリコーン系樹脂との混合体により形成されているのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの接合性を向上させることが可能となる。また、ＬＥＤモジュール１ａでは、波長変換層５の耐熱性及び耐候性を向上させることが可能となる。「シリコーン系樹脂」とは、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を含む。
【００４５】
第１ワイヤ４１及び第２ワイヤ４２の各々は、金ワイヤにより構成されているのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、例えば、第１ワイヤ４１及び第２ワイヤ４２の各々がアルミニウムワイヤである場合に比べて、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４６】
封止部６は、レンズ状に形成されているのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、光取り出し効率を更に向上させることが可能となる。封止部６は、一例として、シリンドリカルレンズ状に形成されている。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、光取り出し効率の向上を図れ、かつ、色むらを抑制することが可能となる。「色むら」とは、光の照射方向によって色度が変化している状態である。封止部６は、シリンドリカルレンズ状に形成されている場合、平面視形状がライン状である。
【００４７】
封止部６は、透光性材料により形成されている。透光性材料は、例えば、シリコーン樹脂である。透光性樹脂は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、フッ素系樹脂、低融点ガラス、ゾルゲルガラスなどを採用してもよい。透光性材料は、可視光に対する透過率が高い材料が好ましい。
【００４８】
封止部６は、第１の光によって励起されて第１の光よりも長波長域の第３の光を放射する蛍光体粒子を含有しているのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、第１の光と第２の光と第３の光との混色光を得ることが可能となる。ＬＥＤモジュール１ａの光源色は、第１の光と第２の光と第３の光との混色光の色である。
【００４９】
ＬＥＤモジュール１ａでは、波長変換層５の発光スペクトルと封止部６の発光スペクトルとが異なるのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、混色光の演色性を向上させることが可能となる。
【００５０】
ＬＥＤモジュール１ａでは、波長変換層５における蛍光体粒子の主発光ピーク波長が、封止部６における蛍光体粒子の主発光ピーク波長よりも長波長であるのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａは、は、波長変換層５の蛍光体粒子から放射された第２の光が封止部６の蛍光体粒子に吸収される可能性を低減でき、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
【００５１】
波長変換層５における蛍光体粒子は、第２の光として赤色の光を放射する赤色蛍光体粒子であるのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ａでは、第３導体部２３において、波長変換層５の蛍光体粒子から放射される光に対する反射率が、より高くなる。また、ＬＥＤモジュール１ａでは、第２の光が封止部６の蛍光体粒子に吸収される可能性をより低減でき、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。また、ＬＥＤモジュール１ａでは、第１の光と第２の光と第３の光との混色光の演色性を向上させることが可能となる。封止部６の蛍光体粒子が赤色蛍光体粒子の場合、波長変換層５の蛍光体粒子としては、例えば、黄色蛍光体、黄緑色蛍光体、緑色蛍光体などを採用するのが好ましい。
【００５２】
ＬＥＤモジュール１ａを一般照明用の光源として利用する場合、ＬＥＤモジュール１ａの光源色は、例えば、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：２０１２で定義されているＬＥＤの光源色の相関色温度に基づいて設定するのが好ましい。ＪＩＳ  Ｚ  ９１１２：２０１２では、ＬＥＤの光源色が、ＸＹＺ表色系における色度によって、昼光色、昼白色、白色、温白色及び電球色の５種類に区分される。
【００５３】
ＬＥＤモジュール１ａは、種々の照明装置の光源として用いることが可能である。照明装置としては、例えば、直管形ＬＥＤランプ、電球形ＬＥＤランプ、照明器具、などが挙げられる。なお、直管形ＬＥＤランプについては、例えば、社団法人日本電球工業会で規定されている「Ｌ型ピン口金ＧＸ１６ｔ−５付直管形ＬＥＤランプシステム（一般照明用）」（ＪＥＬ  ８０１：２０１０）の規格を満たすのが好ましい。
【００５４】
ＬＥＤモジュール１ａの製造にあたっては、まず、プリント配線板２４を準備し、その後、以下の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を順次行う。
【００５５】
第１工程では、プリント配線板２４の表面に白色レジスト層２５を形成する。
【００５６】
第２工程では、ダイボンド装置等により、ダイ（die）であるＬＥＤチップ３を実装基板２ａの第３導体部２３に波長変換層５（接合部７）を介して接合する。
【００５７】
第３工程では、ワイヤボンディング装置などにより、ＬＥＤチップ３の第１電極３１と第１導体部２１とを第１ワイヤ４１を介して電気的に接続し、かつ、ＬＥＤチップ３の第２電極３２と第２導体部２２とを第２ワイヤ４２を介して電気的に接続する。要するに、第３工程では、ワイヤボンディングを行う。
【００５８】
第４工程では、ディスペンサシステム（dispenser system）などを利用して封止部６を形成する。
【００５９】
図３Ａは、ＬＥＤモジュール１ａの第１変形例のＬＥＤモジュール１ｂの要部概略平面図である。また、図３Ｂは、図３ＡのＸ−Ｘ概略展開図である。
【００６０】
ＬＥＤモジュール１ｂは、ＬＥＤモジュール１ａと基本構成が同じであり、ＬＥＤモジュール１ａの実装基板２ａの代わりに、実装基板２ｂを備えている点などが相違する。なお、ＬＥＤモジュール１ｂに関し、ＬＥＤモジュール１ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
実装基板２ｂの基本構成は、実装基板２ａと同じであり、第３開口部２５３がＬＥＤチップ３の直下に複数形成されている点が相違する。「ＬＥＤチップ３の直下」とは、ＬＥＤチップ３の厚さ方向に沿ったＬＥＤチップ３の投影領域を意味する。なお、実装基板２ｂに関し、実装基板２ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
ＬＥＤモジュール１ｂでは、第３開口部２５３がＬＥＤチップ３の直下に複数形成されていることにより、ＬＥＤチップ３と実装基板２ｂとの接合性の向上を図りつつ、実装基板２ｂにおける第３導体部２３での光の吸収損失を抑制することが可能となる。
【００６３】
図４Ａは、ＬＥＤモジュール１ａの第２変形例のＬＥＤモジュール１ｃの要部概略平面図である。また、図４Ｂは、図４ＡのＸ−Ｘ概略展開図である。
【００６４】
ＬＥＤモジュール１ｃは、ＬＥＤモジュール１ａと基本構成が同じであり、ＬＥＤモジュール１ａの実装基板２ａの代わりに、実装基板２ｃを備えている点などが相違する。なお、ＬＥＤモジュール１ｃに関し、ＬＥＤモジュール１ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
実装基板２ｃは、第３開口部２５３の開口面積をＬＥＤチップ３のチップ面積よりも大きく設定してある。より詳細には、第３開口部２５３は、平面視において、第３開口部２５３の内周線よりも内側にＬＥＤチップ３の外周線が位置するように形成してある。したがって、ＬＥＤモジュール１ｃでは、第３開口部２５３の開口面積がＬＥＤチップ３の裏面の面積よりも大きい。
【００６６】
以上説明したＬＥＤモジュール１ｃでは、白色レジスト層２５における第３開口部２５３が、平面視において、ＬＥＤチップ３よりも大きい。これにより、ＬＥＤモジュール１ｃでは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ｃとの接合性を向上させることが可能となる。
【００６７】
（実施形態２）
以下では、本実施形態のＬＥＤモジュール１ｄについて、図５Ａ及び５Ｂに基づいて説明する。なお、ＬＥＤモジュール１ｄに関し、実施形態１のＬＥＤモジュール１ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
ＬＥＤモジュール１ｄにおける波長変換層５は、蛍光体粒子と無機バインダとの混合体により形成されている。これにより、ＬＥＤモジュール１ｄでは、波長変換層５の耐熱性及び耐候性を向上させることが可能となる。波長変換層５は、成形品である。
【００６９】
ＬＥＤモジュール１ｄでは、波長変換層５と第３導体部２３とを接着する第１接着層８と、ＬＥＤチップ３と波長変換層５とを接着する第２接着層９と、を備える。第１接着層８及び第２接着層９は、透光性材料により形成されている。これにより、第１接着層８及び第２接着層９は、ＬＥＤチップ３から放射される第１の光、波長変換層５の蛍光体粒子から放射される第２の光、封止部６の蛍光体粒子から放射される第３の光、を透過することができる。よって、ＬＥＤモジュール１ａは、ＬＥＤチップ３と実装基板２ａとの間の接着強度の向上を図れ、かつ、実装基板２ａでの光吸収を抑制することが可能となる。また、ＬＥＤモジュール１ｄでは、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
【００７０】
第１接着層８及び第２接着層９の材料である透光性材料は、可視光に対する透過率が高い材料が好ましい。第１接着層８及び第２接着層９の材料は、例えば、シリコーン系樹脂を採用するのが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール１ｄでは、接合性を向上させることが可能となる。シリコーン系樹脂としては、例えば、熱硬化型のシリコーン樹脂、２液硬化型のシリコーン樹脂、光硬化型のシリコーン樹脂などを採用することができる。
【００７１】
なお、第１接着層８と第２接着層９とは、同じ透光性材料により形成されているが、互いに異なる透光性材料により形成されていてもよい。
【００７２】
図６Ａは、ＬＥＤモジュール１ｄの変形例のＬＥＤモジュール１ｅの要部概略平面図である。また、図６Ｂは、図６ＡのＸ−Ｘ概略展開図である。
【００７３】
ＬＥＤモジュール１ｅは、ＬＥＤモジュール１ｄと基本構成が同じであり、ＬＥＤモジュール１ｅの実装基板２ａの代わりに、実装基板２ｂを備えている点などが相違する。なお、ＬＥＤモジュール１ｅに関し、ＬＥＤモジュール１ｄと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
実装基板２ｂの基本構成は、実装基板２ａと同じであり、第３開口部２５３がＬＥＤチップ３の直下に複数形成されている点が相違する。なお、実装基板２ｂに関し、実装基板２ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
ＬＥＤモジュール１ｅでは、第３開口部２５３がＬＥＤチップ３の直下に複数形成されていることにより、ＬＥＤチップ３と実装基板２ｂとの接合性の向上を図りつつ、実装基板２ｂにおける第３導体部２３での光の吸収損失を抑制することが可能となる。
【００７６】
実施形態１〜２に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
【００７７】
例えば、ＬＥＤチップ３における基板３０１は、サファイア基板に限らず、例えば、ＧａＮ基板でもよい。また、ＬＥＤチップ３における多層膜３０６は、基板３０１の表面に近い側から順に、ｐ型半導体層３０５、発光層３０４、ｎ型半導体層３０３が積層された構造でもよい。また、多層膜３０６は、多層膜３０６がｎ型半導体層３０３とｐ型半導体層３０５とが積層された構造でもよい。また、ＬＥＤチップ３は、基板３０１の裏面にＤＢＲ３０８を備えていない構成でもよい。
【００７８】
実装基板２ａ〜２ｃの平面視形状は、細長の長方形状に限らず、例えば、長方形状、正方形状、円形状などでもよい。
【００７９】
また、ＬＥＤモジュール１ａ〜１ｅは、複数のＬＥＤチップ３の接続形態として、例えば、複数のＬＥＤチップ３が直並列接続された接続形態を採用してもよいし、複数のＬＥＤチップ３が並列接続された接続形態を採用してもよい。
【００８０】
また、ＬＥＤモジュール１ａ〜１ｅは、実装基板２ａにＬＥＤチップ３が１個だけ実装される構成としてもよい。実装基板２ａ〜２ｃの平面視形状は、ＬＥＤチップ３の数及び配置に応じて適宜変更することができる。封止部６の形状は、ＬＥＤチップ３の数及び配置に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  ＬＥＤモジュール
２ａ、２ｂ、２ｃ  実装基板
３  ＬＥＤチップ
５  波長変換層
６  封止部
７  接合部
８  第１接着層
９  第２接着層
２０  絶縁基板
２１  第１導体部
２２  第２導体部
２３  第３導体部
２５  白色レジスト層
３１  第１電極
３２  第２電極
４１  第１ワイヤ
４２  第２ワイヤ
２０１  表面
２５１  第１開口部
２５２  第２開口部
２５３  第３開口部
【図１】
2016162971.tif 000003
【図２】
2016162971.tif 000004
【図３】
2016162971.tif 000005
【図４】
2016162971.tif 000006
【図５】
2016162971.tif 000007
【図６】
2016162971.tif 000008