発光装置
【課題】ＬＥＤチップと配線との接続不良を防ぎつつ、白色レジストにより光出力を向上させた発光装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置１は、基板３と、基板３上に形成された配線４ａ、４ｂと、配線４ａ及び配線４ｂに接続され、基板３上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップ２と、基板３の配線４ａ、４ｂが形成されていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成された白色レジスト５と、を有する。
【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置１は、基板３と、基板３上に形成された配線４ａ、４ｂと、配線４ａ及び配線４ｂに接続され、基板３上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップ２と、基板３の配線４ａ、４ｂが形成されていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成された白色レジスト５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤチップを実装するための基板として、セラミック等の基板が用いられている。近年、発光装置の軽薄化が求められているため、基板の薄型化が図られている。しかしながら、基板を薄くすると、ＬＥＤチップからの発光光の一部が基板の厚さ方向に透過して外部へ漏れ出てしまい、発光装置の光出力が低下する問題が顕著になる。このような問題を解決するために、基板上の配線が形成された領域以外の露出した領域に白色レジストが形成された発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された発光装置によれば、白色レジストにより基板の裏面方向への光の透過を抑制し、光出力を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３１８８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された発光装置によれば、ＬＥＤチップのｎ極が接続される配線とｐ極が接続される配線の間に形成された白色レジストが膨張して、ＬＥＤチップと配線との接続に不具合を生じさせるおそれがある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ＬＥＤチップと配線との接続不良を防ぎつつ、白色レジストにより光出力を向上させた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、基板と、前記基板上に形成された第１の配線及び第２の配線と、前記第１の配線及び前記第２の配線に接続され、前記基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップと、前記基板の前記第１の配線及び前記第２の配線が形成されていない露出した領域のうちの、前記ＬＥＤチップの直下の領域以外の領域上に形成された白色レジストと、を有する発光装置を提供する。
【０００８】
上記発光装置において、前記ＬＥＤチップの直下の領域における、前記第１の配線と前記第２の配線との間隔は１００μｍ以下であってもよい。
【０００９】
上記発光装置において、前記基板は、セラミック基板であってもよい。
【００１０】
上記発光装置において、前記基板は白色であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤチップと配線との接続不良を防ぎつつ、白色レジストにより光出力を向上させた発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置の一部の上面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿った発光装置の垂直断面図である。
【図３】図３は、比較例に係る発光装置の垂直断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第２の実施の形態に係るＬＥＤパッケージの上面図及び垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置１の一部の上面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿った発光装置１の垂直断面図である。発光装置１は、フリップチップ実装されたフェイスダウンのＬＥＤチップ２を有し、上方（図２（ａ）の上方向）から光を取り出す発光装置である。
【００１４】
発光装置１は、透光性を有する基板３と、基板３上に形成された配線４ａ、４ｂと、配線４ａ、４ｂに接続されたＬＥＤチップ２と、基板３の配線４ａ、４ｂが形成されていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成された白色レジスト５を有する。
【００１５】
ＬＥＤチップ２のｎ極とｐ極は、それぞれはんだバンプ等のバンプ６を介して配線４ａ、４ｂに接続される。ＬＥＤチップ２は、例えば、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する。ＬＥＤチップ２の平面形状は、例えば、四角形である。
【００１６】
基板３は、例えば、厚さ０．４ｍｍのアルミナ等からなり、素地が白色であるセラミック基板である。このように、基板厚が薄いため、ＬＥＤチップ２から発せられた光が基板３の露出した領域に入射した場合、基板３の裏側にその一部が透過する。
【００１７】
基板３の厚さは、放熱性及び機械的強度の両立の観点から、０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がさらに好ましい。また、放熱性及び薄型化の両立の観点から、１．０ｍｍ以下が好ましく、０．４ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００１８】
配線４ａ、４ｂは、Ａｕ等の導電材材料からなる。また、配線４ａ、４ｂは、異なる材料から構成される多層構造、例えばＣｕ膜、Ｎｉ膜、及びＡｕ膜からなる多層構造、を有してもよい。配線４ａ、４ｂの厚さは、例えば、２０μｍである。
【００１９】
白色レジスト５は、高い光反射率を有するレジスト材料、例えば、酸化チタン等の白色の顔料が加えられたシリコーンやエポキシ等樹脂からなる。特に、樹脂としては、耐光性や耐熱性が高く、変色しにくい低粘度シリコーンを用いることが好ましい。
【００２０】
このようなレジスト材料を基板３上の配線４ａ、４ｂを含む配線間の領域（配線に覆われていない露出した領域）にスクリーン印刷等により埋め込むことにより、白色レジスト５が形成される。
【００２１】
特に、配線パターンが微細である場合は、隣接する配線の間隔が狭い（例えば、配線４ａと配線４ｂの間隔が５０〜１００μｍ）ため、高精度なファインピッチスクリーン印刷により形成される。
【００２２】
白色レジスト５は、基板３の配線に覆われていない露出した領域を覆い、ＬＥＤチップ２から発せられて基板３方向に向かってくる光を反射することができるため、光の基板３の透過を抑え、発光装置１の光出力を向上させることができる。
【００２３】
白色レジスト５は、スクリーン印刷等により塗布された後、硬化する際に膨張する。特に、配線４ａと配線４ｂの間の領域のような、間隔の狭い領域に形成された白色レジスト５は、上方に大きく膨張するおそれが大きい。しかし、発光装置１においては、ＬＥＤチップ２の直下には白色レジスト５が形成されないため、配線４ａと配線４ｂの間の白色レジスト５が膨張した場合であっても、ＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂの接続に不具合は生じない。
【００２４】
なお、ＬＥＤチップ２の基板３に対向する面にはＡｇ等の反射率の高い材料からなる電極が形成されるため、ＬＥＤチップ２の直下に発せられる光はほとんどない。そのため、ＬＥＤチップ２の直下に白色レジスト５がなくても、光が基板３を透過することによる光出力の低下はほとんどない。
【００２５】
図３は、比較例に係る発光装置１０の垂直断面図である。図３の断面は、図２（ａ）の断面に対応する。発光装置１０は、ＬＥＤチップ２の直下に白色レジスト５が形成される点において、発光装置１と異なる。
【００２６】
発光装置１０においては、図３に示されるように、ＬＥＤチップ２の直下の白色レジスト５が膨張し、ＬＥＤチップ２を実装する際に、ＬＥＤチップ２の底面が白色レジスト５に接触するおそれがある。この場合、ＬＥＤチップ２がバンプ６と適切に接続されず、ＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂとの間に接続不良が生じるおそれがある。
【００２７】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、複数のＬＥＤチップを含むＬＥＤパッケージについての形態である。なお、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
【００２８】
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係るＬＥＤパッケージ２０の上面図である。図４（ｂ）は、図４の線分Ｃ−Ｃに沿ったＬＥＤパッケージ２０の垂直断面図である。
【００２９】
ＬＥＤパッケージ２０においては、直線状の配線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆが基板３上に平行に並び、ＬＥＤチップ２が、配線１４ａと１４ｂ、配線１４ｂと１４ｃ、配線１４ｃと１４ｄ、配線１４ｄと１４ｅ、又は配線１４ｅと１４ｆにバンプ６を介して接続される。
【００３０】
白色レジスト５は、基板３の配線１４ａ〜１４ｆに覆われていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成される。ＬＥＤチップ２の直下には白色レジスト５が形成されないため、白色レジスト５が膨張した場合であっても、ＬＥＤチップ２と配線１４ａ〜１４ｆの接続に不具合は生じない。
【００３１】
複数のＬＥＤチップ２は、エポキシやシリコーン等の樹脂からなる枠７に囲まれ、枠７内には、ＬＥＤチップ２を覆うようにエポキシやシリコーン等の樹脂からなる封止部材８が充填される。封止部材８を構成する樹脂としては、耐光性や耐熱性が高く、変色しにくい低粘度シリコーンを用いることが好ましい。また、枠７を構成する樹脂としては、加工性のよいエポキシや高粘度シリコーンを用いることが好ましい。
【００３２】
（実施の形態の効果）
上記実施の形態によれば、白色レジスト５により、ＬＥＤチップ２から発せられる光の基板３の透過を抑え、発光装置１の光出力を向上させることができる。そして、白色レジスト５はＬＥＤチップ２の直下には形成されないため、白色レジスト５の膨張によるＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂとの接続不良を防ぐことができる。
【００３３】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、上記の実施の形態では、基板として、アルミナ基板を用いたが、窒化アルミ基板等のその他のセラミックス基板を用いてもよい。
【００３４】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 発光装置
２ ＬＥＤチップ
３ 基板
４ａ、４ｂ 配線
５ 白色レジスト
６ バンプ
２０ ＬＥＤパッケージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤチップを実装するための基板として、セラミック等の基板が用いられている。近年、発光装置の軽薄化が求められているため、基板の薄型化が図られている。しかしながら、基板を薄くすると、ＬＥＤチップからの発光光の一部が基板の厚さ方向に透過して外部へ漏れ出てしまい、発光装置の光出力が低下する問題が顕著になる。このような問題を解決するために、基板上の配線が形成された領域以外の露出した領域に白色レジストが形成された発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された発光装置によれば、白色レジストにより基板の裏面方向への光の透過を抑制し、光出力を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３１８８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された発光装置によれば、ＬＥＤチップのｎ極が接続される配線とｐ極が接続される配線の間に形成された白色レジストが膨張して、ＬＥＤチップと配線との接続に不具合を生じさせるおそれがある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ＬＥＤチップと配線との接続不良を防ぎつつ、白色レジストにより光出力を向上させた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、基板と、前記基板上に形成された第１の配線及び第２の配線と、前記第１の配線及び前記第２の配線に接続され、前記基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップと、前記基板の前記第１の配線及び前記第２の配線が形成されていない露出した領域のうちの、前記ＬＥＤチップの直下の領域以外の領域上に形成された白色レジストと、を有する発光装置を提供する。
【０００８】
上記発光装置において、前記ＬＥＤチップの直下の領域における、前記第１の配線と前記第２の配線との間隔は１００μｍ以下であってもよい。
【０００９】
上記発光装置において、前記基板は、セラミック基板であってもよい。
【００１０】
上記発光装置において、前記基板は白色であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤチップと配線との接続不良を防ぎつつ、白色レジストにより光出力を向上させた発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置の一部の上面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿った発光装置の垂直断面図である。
【図３】図３は、比較例に係る発光装置の垂直断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第２の実施の形態に係るＬＥＤパッケージの上面図及び垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置１の一部の上面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿った発光装置１の垂直断面図である。発光装置１は、フリップチップ実装されたフェイスダウンのＬＥＤチップ２を有し、上方（図２（ａ）の上方向）から光を取り出す発光装置である。
【００１４】
発光装置１は、透光性を有する基板３と、基板３上に形成された配線４ａ、４ｂと、配線４ａ、４ｂに接続されたＬＥＤチップ２と、基板３の配線４ａ、４ｂが形成されていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成された白色レジスト５を有する。
【００１５】
ＬＥＤチップ２のｎ極とｐ極は、それぞれはんだバンプ等のバンプ６を介して配線４ａ、４ｂに接続される。ＬＥＤチップ２は、例えば、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する。ＬＥＤチップ２の平面形状は、例えば、四角形である。
【００１６】
基板３は、例えば、厚さ０．４ｍｍのアルミナ等からなり、素地が白色であるセラミック基板である。このように、基板厚が薄いため、ＬＥＤチップ２から発せられた光が基板３の露出した領域に入射した場合、基板３の裏側にその一部が透過する。
【００１７】
基板３の厚さは、放熱性及び機械的強度の両立の観点から、０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がさらに好ましい。また、放熱性及び薄型化の両立の観点から、１．０ｍｍ以下が好ましく、０．４ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００１８】
配線４ａ、４ｂは、Ａｕ等の導電材材料からなる。また、配線４ａ、４ｂは、異なる材料から構成される多層構造、例えばＣｕ膜、Ｎｉ膜、及びＡｕ膜からなる多層構造、を有してもよい。配線４ａ、４ｂの厚さは、例えば、２０μｍである。
【００１９】
白色レジスト５は、高い光反射率を有するレジスト材料、例えば、酸化チタン等の白色の顔料が加えられたシリコーンやエポキシ等樹脂からなる。特に、樹脂としては、耐光性や耐熱性が高く、変色しにくい低粘度シリコーンを用いることが好ましい。
【００２０】
このようなレジスト材料を基板３上の配線４ａ、４ｂを含む配線間の領域（配線に覆われていない露出した領域）にスクリーン印刷等により埋め込むことにより、白色レジスト５が形成される。
【００２１】
特に、配線パターンが微細である場合は、隣接する配線の間隔が狭い（例えば、配線４ａと配線４ｂの間隔が５０〜１００μｍ）ため、高精度なファインピッチスクリーン印刷により形成される。
【００２２】
白色レジスト５は、基板３の配線に覆われていない露出した領域を覆い、ＬＥＤチップ２から発せられて基板３方向に向かってくる光を反射することができるため、光の基板３の透過を抑え、発光装置１の光出力を向上させることができる。
【００２３】
白色レジスト５は、スクリーン印刷等により塗布された後、硬化する際に膨張する。特に、配線４ａと配線４ｂの間の領域のような、間隔の狭い領域に形成された白色レジスト５は、上方に大きく膨張するおそれが大きい。しかし、発光装置１においては、ＬＥＤチップ２の直下には白色レジスト５が形成されないため、配線４ａと配線４ｂの間の白色レジスト５が膨張した場合であっても、ＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂの接続に不具合は生じない。
【００２４】
なお、ＬＥＤチップ２の基板３に対向する面にはＡｇ等の反射率の高い材料からなる電極が形成されるため、ＬＥＤチップ２の直下に発せられる光はほとんどない。そのため、ＬＥＤチップ２の直下に白色レジスト５がなくても、光が基板３を透過することによる光出力の低下はほとんどない。
【００２５】
図３は、比較例に係る発光装置１０の垂直断面図である。図３の断面は、図２（ａ）の断面に対応する。発光装置１０は、ＬＥＤチップ２の直下に白色レジスト５が形成される点において、発光装置１と異なる。
【００２６】
発光装置１０においては、図３に示されるように、ＬＥＤチップ２の直下の白色レジスト５が膨張し、ＬＥＤチップ２を実装する際に、ＬＥＤチップ２の底面が白色レジスト５に接触するおそれがある。この場合、ＬＥＤチップ２がバンプ６と適切に接続されず、ＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂとの間に接続不良が生じるおそれがある。
【００２７】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、複数のＬＥＤチップを含むＬＥＤパッケージについての形態である。なお、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
【００２８】
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係るＬＥＤパッケージ２０の上面図である。図４（ｂ）は、図４の線分Ｃ−Ｃに沿ったＬＥＤパッケージ２０の垂直断面図である。
【００２９】
ＬＥＤパッケージ２０においては、直線状の配線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆが基板３上に平行に並び、ＬＥＤチップ２が、配線１４ａと１４ｂ、配線１４ｂと１４ｃ、配線１４ｃと１４ｄ、配線１４ｄと１４ｅ、又は配線１４ｅと１４ｆにバンプ６を介して接続される。
【００３０】
白色レジスト５は、基板３の配線１４ａ〜１４ｆに覆われていない露出した領域のうちの、ＬＥＤチップ２の直下の領域以外の領域上に形成される。ＬＥＤチップ２の直下には白色レジスト５が形成されないため、白色レジスト５が膨張した場合であっても、ＬＥＤチップ２と配線１４ａ〜１４ｆの接続に不具合は生じない。
【００３１】
複数のＬＥＤチップ２は、エポキシやシリコーン等の樹脂からなる枠７に囲まれ、枠７内には、ＬＥＤチップ２を覆うようにエポキシやシリコーン等の樹脂からなる封止部材８が充填される。封止部材８を構成する樹脂としては、耐光性や耐熱性が高く、変色しにくい低粘度シリコーンを用いることが好ましい。また、枠７を構成する樹脂としては、加工性のよいエポキシや高粘度シリコーンを用いることが好ましい。
【００３２】
（実施の形態の効果）
上記実施の形態によれば、白色レジスト５により、ＬＥＤチップ２から発せられる光の基板３の透過を抑え、発光装置１の光出力を向上させることができる。そして、白色レジスト５はＬＥＤチップ２の直下には形成されないため、白色レジスト５の膨張によるＬＥＤチップ２と配線４ａ、４ｂとの接続不良を防ぐことができる。
【００３３】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、上記の実施の形態では、基板として、アルミナ基板を用いたが、窒化アルミ基板等のその他のセラミックス基板を用いてもよい。
【００３４】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 発光装置
２ ＬＥＤチップ
３ 基板
４ａ、４ｂ 配線
５ 白色レジスト
６ バンプ
２０ ＬＥＤパッケージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１の配線及び第２の配線と、
前記第１の配線及び前記第２の配線に接続され、前記基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップと、
前記基板の前記第１の配線及び前記第２の配線が形成されていない露出した領域のうちの、前記ＬＥＤチップの直下の領域以外の領域上に形成された白色レジストと、
を有する発光装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤチップの直下の領域における、前記第１の配線と前記第２の配線との間隔は１００μｍ以下である、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板は、セラミック基板である、
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記基板は白色である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１の配線及び第２の配線と、
前記第１の配線及び前記第２の配線に接続され、前記基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤチップと、
前記基板の前記第１の配線及び前記第２の配線が形成されていない露出した領域のうちの、前記ＬＥＤチップの直下の領域以外の領域上に形成された白色レジストと、
を有する発光装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤチップの直下の領域における、前記第１の配線と前記第２の配線との間隔は１００μｍ以下である、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板は、セラミック基板である、
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記基板は白色である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１５２７１（Ｐ２０１３−１１５２７１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０７８９（Ｐ２０１１−２６０７８９）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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