ＬＥＤモジュール
【課題】 封止樹脂の剥離を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能なＬＥＤモジュールを提供すること。
【解決手段】 ＬＥＤチップ３００と、ＬＥＤチップ３００を搭載するリード２１０，２２０と、ＬＥＤチップ３００を覆い、且つ、ＬＥＤチップ３００からの光を透過させる封止樹脂７００と、少なくとも一部が基材２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在させられたガラス膜６００と、を備える。
【解決手段】 ＬＥＤチップ３００と、ＬＥＤチップ３００を搭載するリード２１０，２２０と、ＬＥＤチップ３００を覆い、且つ、ＬＥＤチップ３００からの光を透過させる封止樹脂７００と、少なくとも一部が基材２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在させられたガラス膜６００と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２４は、従来のＬＥＤモジュールの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤモジュール９００は、基材９０１にＬＥＤチップ９０２が搭載された構成とされている。ＬＥＤチップ９０２の上面には電極９０３が設けられており、電極９０３には、ワイヤ９０４の一端が接続されている。ワイヤ９０４の他端は、基材９０１上に設けられた電極（図示略）に接続されている。ＬＥＤチップ９０２は、枠状のリフレクタ９０５によって囲まれている。リフレクタ９０５によって囲まれた空間には、封止樹脂９０６が充填されている。封止樹脂９０６は、たとえばシリコーン樹脂などの光を透過させる材料によって構成されており、蛍光体９０７を含有している。蛍光体９０７は、ＬＥＤチップ９０２から発せられる光（たとえば青色光）によって励起され、ＬＥＤチップ９０２の発光色とは異なる色の光（たとえば黄色光）を発する。
【０００３】
しかしながら、たとえばシリコーン樹脂などの封止樹脂９０６は、基材９０１や基材９０１上に形成された電極などの金属部に対する密着性が十分に得られない場合がある。封止樹脂９０６の密着性が十分に得られない場合には、封止樹脂９０６と基材９０１との間に大気中のガスが侵入して金属部が腐食したり、あるいは、封止樹脂９０６が剥離したりするおそれがある。したがって、ＬＥＤモジュール９００の耐久性の低下を招くおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、封止樹脂の剥離を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能なＬＥＤモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によると、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載された基材と、上記ＬＥＤチップを覆い、且つ、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、少なくとも一部が上記基材と上記封止樹脂との間に介在するガラス膜と、を備える、ＬＥＤモジュールが提供される。
【０００７】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップのうち上記基材に搭載される面とは反対側の面の少なくとも一部を覆っている。
【０００８】
好ましくは、上記基材は、Ａｇ膜と金属製の複数のリードとを含み、上記Ａｇ膜は、上記複数のリードの各々における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成され、上記ガラス膜は、上記Ａｇ膜の少なくとも一部を覆っている。
【０００９】
好ましくは、上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っているリフレクタを更に備え、上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている。
【００１０】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記複数のリードと上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている。
【００１１】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している。
【００１２】
好ましくは、上記基材は、絶縁基板と配線パターンとを含み、上記配線パターンは、上記絶縁基板における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成されている。
【００１３】
好ましくは、上記基材は、上記配線パターン上に形成されたＡｇ膜を含む。
【００１４】
好ましくは、上記絶縁基板に取り付けられたリフレクタを更に備え、上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている。
【００１５】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記絶縁基板と上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている。
【００１６】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している。
【００１７】
好ましくは、上記ガラス膜の厚さは、１〜１０μｍである。
【００１８】
好ましくは、上記ガラス膜における上記封止樹脂との境界面は、凹凸状とされている。
【００１９】
好ましくは、上記ガラス膜は、ガラス粒子を含有する液状溶媒をスプレーで塗布することにより形成される。
【００２０】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて上記ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を発する蛍光体を含有しており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っている。
【００２１】
好ましくは、上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、上記封止樹脂は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起された緑色光を発する緑色蛍光体を含有している。
【００２２】
好ましくは、上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、上記ガラス膜を覆う追加のガラス膜を更に備えており、上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、上記追加のガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を含有している。
【００２３】
好ましくは、上記封止樹脂は、上記蛍光体を含有していない。
【００２４】
好ましくは、上記ＬＥＤチップおよび上記基材にボンディングされたワイヤを更に備え、上記基材は、上記ガラス膜から露出している第１露出部を含み、上記ワイヤは、上記第１露出部にボンディングされたボンディング部を含み、上記ボンディング部は、上記ガラス膜から露出している。
【００２５】
好ましくは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタを更に備え、上記反射面は、上記ガラス膜から露出している第２露出部を有する。
【００２６】
好ましくは、上記第１露出部は、上記基材の厚さ方向視において上記ガラス膜を囲む形状を呈する。
【００２７】
好ましくは、上記反射面は、上記ガラス膜に覆われている部位を有する。
【００２８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】硫化比較試験の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１２】図１１のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１７】本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１８】図１７のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図１９】本発明のガラス膜の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図２０の要部拡大図である。
【図２２】本発明のガラス膜の他の変形例を示す平面図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図２４】従来のＬＥＤモジュールの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３１】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０１は、リード２１０，２２０、光源としてのＬＥＤチップ３００、ワイヤ４００、リフレクタ５００、ガラス膜６００、および封止樹脂７００を備えている。なお、理解の便宜上、図１および図２においては、封止樹脂７００を省略している。
【００３２】
リード２１０，２２０は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金などの金属製のプレートに対して打ち抜き加工を施すことによって形成されており、本発明でいう基材の一例に相当する。リード２１０，２２０の間には、樹脂２３０が充填されている。一方のリード２１０には、ＬＥＤチップ３００が搭載されている。リード２１０，２２０のうちＬＥＤチップ３００が搭載される側の面には、Ａｇ膜２１１，２２１が形成されている。Ａｇ膜２１１，２２１は、ＬＥＤチップ３００から発せされる光を反射する役割を担う。リード２１０，２２０のうちＬＥＤチップ３００が搭載される側の面とは反対側の面は、実装端子２１２，２２２とされている。実装端子２１２，２２２は、ＬＥＤモジュール１０１をたとえば回路基板に実装するために用いられる。リード２１０，２２０の厚さ方向の寸法の一例を挙げると、０．１５〜０．２ｍｍである。
【００３３】
ＬＥＤチップ３００は、たとえばＧａＮからなるｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が積層された半導体層を有する構造とされており、たとえば青色光を発する。図４に示すように、ＬＥＤチップ３００には、２つの電極パッド３１０，３２０が形成されている。一方の電極パッド３１０は、リード２１０に搭載される面（図面を基準として下面３０１）に設けられており、導電性ペースト３１１を介してＡｇ膜２１１（リード２１０）に接合されている。他方の電極パッド３２０は、リード２１０に搭載される面とは反対側の面（図面を基準として上面３０２）に設けられている。他方の電極パッド３２０には、ワイヤ４００の一端がボンディングされている。ワイヤ４００の他端は、Ａｇ膜２２１にボンディングされている。本実施形態においては、ＬＥＤチップ３００には１つのワイヤ４００のみがボンディングされており、いわゆる１ワイヤタイプとして構成されている。ＬＥＤチップ３００の厚さ方向の寸法の一例を挙げると、０．２ｍｍ程度である。なお、ＬＥＤチップ３００を構成するＧａＮの屈折率は、２．４程度である。
【００３４】
リフレクタ５００は、たとえば白色樹脂からなり、ＬＥＤチップ３００を囲む枠状である。リフレクタ５００には、反射面５０１が形成されている。反射面５０１は、ＬＥＤチップ３００を囲んでいる。本実施形態においては、反射面５０１は、リード２１０，２２０の厚さ方向においてリード２１０，２２０から離間するほど、リード２１０，２２０の厚さ方向に対して直角である方向においてＬＥＤチップ３００から遠ざかるように傾斜している。リフレクタ５００の高さ方向（リード２１０，２２０の厚さ方向と同じ方向）の寸法の一例を挙げると、０．４〜０．８ｍｍである。
【００３５】
ガラス膜６００は、リード２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在しており、ＬＥＤチップ３００およびリード２１０，２２０を覆っている。本実施形態では、ガラス膜６００は、反射面５０１によって囲まれた領域を覆っており、リード２１０，２２０上に形成されたＡｇ膜２１１，２２１を覆っている。図５に示すように、ガラス膜６００の表面（封止樹脂７００との境界面６０１）は凹凸状の粗面とされている。境界面６０１は、凹凸状の高低差の寸法Ｌ１がたとえば１０〜１００ｎｍとされる。ガラス膜６００の厚さＬ２の一例を挙げると、１〜１０μｍであり、好ましくは１．５〜５μｍである。なお、ガラス膜６００の屈折率は、１．５〜１．６程度である。
【００３６】
封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ３００およびガラス膜６００を覆っており、ＬＥＤチップ３００からの光を透過させる。封止樹脂７００は、反射面５０１によって囲まれた空間に充填されている。封止樹脂７００は、たとえばエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂などの透明樹脂に蛍光体が混入された材質からなる。この蛍光体は、たとえばＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより黄色光を発する。これらの青色光と黄色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０１は、白色光を発する。なお、上記蛍光体としては、青色光によって励起されることにより赤色光を発するものと、緑色光を発するものを用いてもよい。なお、封止樹脂７００の屈折率は、１．４程度である。
【００３７】
ＬＥＤモジュール１０１の製造方法の一例を挙げる。まず、リード２１０，２２０上にＡｇ膜２１１，２２１を形成する。Ａｇ膜２１１，２２１の形成は、たとえばＡｇを含む金属のめっき処理により行う。次に、リード２１０，２２０上にリフレクタ５００を形成する。次いで、リード２１０にＬＥＤチップ３００を搭載する。次いで、ＬＥＤチップ３００にワイヤ４００をボンディングする。次いで、ガラス膜６００を形成する。ガラス膜６００の形成は、たとえば液状溶媒にガラス粒子が混入したスプレー材料をスプレーで塗布することにより行う。上記ガラス粒子としては、たとえば粒径５０〜３００ｎｍ程度、好ましくは粒径５０〜１００ｎｍ程度のものを用いることができる。上記スプレー材料のスプレー塗布は、たとえばリフレクタ５００の表面をマスクした状態にて室温下で行う。上記液状溶媒は、揮発性を有しており、スプレー塗布後、自然乾燥することにより上記液状溶媒が揮発し、表面が凹凸状のガラス膜６００が形成される。そして、リフレクタ５００の反射面５０１によって囲まれた空間に封止樹脂７００を充填することにより、ＬＥＤモジュール１０１が完成する。
【００３８】
次に、ＬＥＤモジュール１０１の作用について説明する。
【００３９】
本実施形態において、ガラス膜６００は、リード２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在している。ガラス膜６００は、封止樹脂７００に比べて、リード２１０，２２０やＡｇ膜２１１，２２１などの金属部（以下、適宜、リード２１０，２２０等という）に対する密着性に優れている。また、ガラス膜６００の表面（封止樹脂７００との境界面６０１）は粗面であるので、封止樹脂７００とガラス膜６００との密着性は、封止樹脂７００とリード２１０，２２０等との密着性よりも優れている。すなわち、ガラス膜６００とリード２１０，２２０等、およびガラス膜６００と封止樹脂７００のそれぞれの密着性が、封止樹脂７００とリード２１０，２２０等の密着性よりも優れている。これにより、本実施形態のＬＥＤモジュール１０１によれば、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００４０】
ガラス膜６００の境界面６０１が凹凸状とされていることから、ガラス膜６００の上層側に形成される封止樹脂７００の一部が境界面６０１の凹み内部に入り込み、いわゆるアンカー効果による密着力の向上を図ることができる。このことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで好適である。
【００４１】
ガラス膜６００の境界面６０１は、凹凸状の高低差の寸法Ｌ１がたとえば１０〜１００ｎｍとされている。このような構成によれば、上述したアンカー効果が適切に発揮されるため、ガラス膜６００と封止樹脂７００との密着力を向上させるのに好適である。
【００４２】
ガラス膜６００は、ＬＥＤチップ３００を覆っている。ガラス膜６００の屈折率（１．５〜１．６程度）とＬＥＤチップ３００を構成するＧａＮの屈折率（２．４程度）との差は、封止樹脂７００の屈折率（１．４程度）とＧａＮの屈折率との差よりも小さい。したがって、本実施形態のＬＥＤモジュール１０１によれば、ＬＥＤチップが封止樹脂によって直接覆われている場合に比べて、ＬＥＤチップ３００の表面で反射されてＬＥＤチップ３００内部に留まる光の割合が低下し、ＬＥＤチップ３００から出射される光の割合が増大する。これにより、ＬＥＤモジュール１０１の高輝度化を図ることができる。
【００４３】
ガラス膜６００は、リード２１０，２２０上に形成されたＡｇ膜２１１，２２１を覆っている。Ａｇ膜２１１，２２１は、大気中のガスによって硫化して変色しやすい。Ａｇ膜２１１，２２１が変色すると、Ａｇ膜２１１，２２１表面での光の反射率が低下する。本実施形態では、Ａｇ膜２１１，２２１が密着性に優れたガラス膜６００によって覆われているため、Ａｇ膜２１１，２２１の硫化を防止することができる。図６は、硫化比較試験の結果を表す。Ａｇ膜２１１，２２１上にガラス膜６００をコーティングした実施品と、Ａｇ膜２１１，２２１上にガラス膜をコーティングしていない比較品とについて、硫黄粉末１０ｇを用い、温度１１０℃にて加速試験を行った。実施品については、ガラス膜の厚さＬ２が１．５μｍである実施品１と、ガラス膜の厚さＬ２が４μｍである実施品２とを準備した。図６は、実施品１，２および比較品について、投入時間に対する光束残存率（反射率）を示す。比較品では反射率の低下が顕著であったが、実施品１，２では反射率の低下が抑制されていた。特に、実施品２では、比較品に比べて反射率の低下の経時変化がかなり緩やかであった。このことから理解されるように、本実施形態では、ＬＥＤチップ３００から発せされた光の一部がＡｇ膜２１１，２２１によって効率よく反射し、ＬＥＤモジュール１０１の高輝度化を図ることができる。
【００４４】
ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１で囲まれた領域を覆っており、比較的広い範囲に設けられている。これにより、ガラス膜６００に対する封止樹脂７００の接触面積が比較的大きくなり、封止樹脂７００の剥離を抑制するのに適している。
【００４５】
本実施形態では、反射面５０１を有するリフレクタ５００を備えることにより、ＬＥＤモジュール１０１の直上方向をより明るく照らすことができる。
【００４６】
図７〜図１８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０２は、ガラス膜６００の形成範囲が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態においては、ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１上にも形成されており、より広い範囲に設けられている。このようなガラス膜６００の形成は、たとえば、リフレクタ５００における反射面５０１を除いた上面部分をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行うことができる。
【００４９】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０２の耐久性の向上を図ることができる。また、ガラス膜６００の形成範囲がより広いことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで有利である。
【００５０】
図８は、本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０３は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００５１】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。このようなガラス膜６００の形成は、たとえばガラス粒子および赤色蛍光体を含有するスプレー材料をスプレー塗布し、自然乾燥させることにより行う。塗布されるスプレー材料には、赤色蛍光体が分散した状態で混ざっており、乾燥後のガラス膜６００には、赤色蛍光体が万遍なく分散している。
【００５２】
封止樹脂７００は、上記実施形態と同様に蛍光体を含有している。蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる光によって励起されてＬＥＤチップ３００の発光色とは異なる色の光を発する。本実施形態では、封止樹脂７００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００内を進行すると、この青色光によりガラス膜６００に含まれる赤色蛍光体は赤色光を発する。また、ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００を経て封止樹脂７００内を進行すると、この青色光により封止樹脂７００に含まれる緑色蛍光体は緑色光を発する。これらの青色光と赤色光と緑色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０３は、白色光を発する。
【００５３】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０３の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有する封止樹脂７００が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０３の高輝度化を図ることができる。
【００５４】
図９は、本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０４は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成、ならびにガラス膜６１０が追加的に設けられている点が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００５５】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、上記第３実施形態と同様に、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。
【００５６】
ガラス膜６１０は、ガラス膜６００を覆っており、本発明でいう追加のガラス膜の一例に相当する。ガラス膜６１０は、蛍光体を含有している。このガラス膜６１０に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。このようなガラス膜６１０の形成は、たとえば、ガラス膜６００の形成と同様にしてスプレー塗布により行うことができる。これにより、ガラス膜６００とガラス膜６１０の境界面、およびガラス膜６１０と封止樹脂７００の境界面のいずれもが凹凸状とされる。
【００５７】
本実施形態において、封止樹脂７００は、蛍光体を含有していない。
【００５８】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０４の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有するガラス膜６１０が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０４の高輝度化を図ることができる。
【００５９】
図１０は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０５は、リフレクタ５００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００６０】
封止樹脂７００は、直方体状であり、ＬＥＤチップ３００、ワイヤ４００、およびガラス膜６００を覆っている。
【００６１】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０５の耐久性の向上を図ることができる。また、ＬＥＤチップ３００によって発せられた光は、封止樹脂７００の上面および側面から出射する。これにより、ＬＥＤモジュール１０５の照射範囲を拡げることができる。
【００６２】
図１１および図１２は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０６は、リード２１０，２２０に代えて基板２４０を備える点が、上述したＬＥＤモジュール１０１との主な相違点である。
【００６３】
基板２４０は、直方体状であり、たとえばセラミックス基板などの絶縁基板からなる。基板２４０の表面には、配線パターン２５０が形成されている。配線パターン２５０は、たとえばＣｕまたはＡｇなどの金属からなり、ボンディングパッド２５１，２５２、迂回部２５３，２５４、および実装端子２５５，２５６を有する。ボンディングパッド２５１，２５２は、基板２４０の上面に形成されている。迂回部２５３，２５４は、ボンディングパッド２５１，２５２につながっており、基板２４０の両側面に形成されている。実装端子２５５，２５６は、基板２４０の下面に形成されており、迂回部２５３，２５４につながっている。
【００６４】
図１２に示すように、ＬＥＤチップ３００には、基板２４０への搭載面とは反対側に２つの電極パッド３３０，３４０が形成されている。ＬＥＤチップ３００は、絶縁性ペースト３５０によって基板２４０に接合されている。電極パッド３３０，３４０には、２つのワイヤ４００それぞれの一端がボンディングされており、本実施形態のＬＥＤモジュール１０６は、いわゆる２ワイヤタイプとして構成されている。一方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５１にボンディングされており、他方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５２にボンディングされている。なお、図１２に表れているように、配線パターン２５０（ボンディングパッド２５１，２５２）上には、ＬＥＤチップ３００から発せられる光の反射率を高めるためのＡｇ膜２５１Ａ，２５２Ａを形成してもよい。
【００６５】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０６の耐久性の向上を図ることができる。
【００６６】
図１３は、本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０７は、ガラス膜６００の形成範囲および配線パターン２５０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００６７】
図１３に示すように、本実施形態においては、ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１上にも形成されており、より広い範囲に設けられている。このようなガラス膜６００の形成は、たとえば、リフレクタ５００における反射面５０１を除いた上面部分をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行うことができる。
【００６８】
本実施形態では、配線パターン２５０は、上記実施形態の迂回部２５３，２５４を備えていない。その一方、基板２４０には、貫通導体部２５７，２５８が形成されている。貫通導体部２５７は、ボンディングパッド２５１と実装端子２５５とを導通接続しており、貫通導体部２５８は、ボンディングパッド２５２と実装端子２５６とを導通接続している。
【００６９】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０７の耐久性の向上を図ることができる。また、ガラス膜６００の形成範囲がより広いことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで有利である。
【００７０】
図１４は、本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０８は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００７１】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。このようなガラス膜６００の形成は、たとえばガラス粒子および赤色蛍光体を含有するスプレー材料をスプレー塗布し、自然乾燥させることにより行う。塗布されるスプレー材料には、赤色蛍光体が分散した状態で混ざっており、乾燥後のガラス膜６００には、赤色蛍光体が万遍なく分散している。
【００７２】
封止樹脂７００は、上記実施形態と同様に蛍光体を含有している。本実施形態では、封止樹脂７００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００内を進行すると、この青色光によりガラス膜６００に含まれる赤色蛍光体は赤色光を発する。また、ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００を経て封止樹脂７００内を進行すると、この青色光により封止樹脂７００に含まれる緑色蛍光体は緑色光を発する。これらの青色光と赤色光と緑色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０８は、白色光を発する。
【００７３】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０８の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有する封止樹脂７００が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０８の高輝度化を図ることができる。
【００７４】
図１５は、本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０９は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成、ならびにガラス膜６１０が追加的に設けられている点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００７５】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、上記第８実施形態と同様に、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。
【００７６】
ガラス膜６１０は、ガラス膜６００を覆っており、本発明でいう追加のガラス膜の一例に相当する。ガラス膜６１０は、蛍光体を含有している。このガラス膜６１０に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。このようなガラス膜６１０の形成は、たとえば、ガラス膜６００の形成と同様にしてスプレー塗布により行うことができる。これにより、ガラス膜６００とガラス膜６１０の境界面、およびガラス膜６１０と封止樹脂７００の境界面のいずれもが凹凸状とされる。
【００７７】
本実施形態において、封止樹脂７００は、蛍光体を含有していない。
【００７８】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０９の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有するガラス膜６１０が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０９の高輝度化を図ることができる。
【００７９】
図１６は、本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１０は、リフレクタ５００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００８０】
封止樹脂７００は、直方体状であり、基板２４０よりも若干小とされている。封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ３００、２つのワイヤ４００、およびガラス膜６００を覆っている。
【００８１】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１１０の耐久性の向上を図ることができる。また、ＬＥＤチップ３００によって発せられた光は、封止樹脂７００の上面および側面から出射する。これにより、ＬＥＤモジュール１１０の照射範囲を拡げることができる。
【００８２】
図１７および図１８は、本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１１は、サブマウント基板２６０を追加的に備える点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００８３】
サブマウント基板２６０は、Ｓｉからなる。図１８に示すように、ＬＥＤチップ３００には、サブマウント基板２６０側に２つの電極パッド３３０，３４０が形成されている。これらの電極パッド３３０，３４０は、サブマウント基板２６０に形成された配線パターン（図示略）に導電性ペースト２６１，２６２によって接合されている。サブマウント基板２６０は、絶縁性ペースト２６３によって基板２４０に接合されている。サブマウント基板２６０には２つの電極（図示略）が形成されている。これらの電極には、２つのワイヤ４００それぞれの一端がボンディングされている。一方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５１にボンディングされており、他方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５２にボンディングされている。また、サブマウント基板２６０には、ＬＥＤチップ３００に過大な逆電圧が印加されることを防止するためのツェナーダイオード（図示略）が作りこまれている。
【００８４】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１１１の耐久性の向上を図ることができる。
【００８５】
また、サブマウント基板２６０に作りこまれたツェナーダイオードにより、ＬＥＤチップ３００に過大な逆電圧が印加されることを防止することができる。特に、青色光を発するＬＥＤチップ３００は、一般的にＧａＮ系の半導体からなり、逆電圧の印加によって損傷を受けやすい。本実施形態によれば、青色光を発するＬＥＤチップ３００を適切に保護することができる。
【００８６】
次に、図１９〜図２１を用いてガラス膜６００の形成される領域の変形例について説明する。これらの図に示すＬＥＤモジュール２０１は、ＬＥＤモジュール１０１の変形例に相当する。
【００８７】
図１９にてガラス膜６００の形成された領域を、理解の便宜上、ハッチングにより示している。同図に示すように、ガラス膜６１０は、リード２２０の表面のうちの反射面５０１によって囲まれた領域の全てを覆っているわけではない。そのため、リード２２０の表面のうちの反射面５０１によって囲まれた領域には、ガラス膜６００に覆われていない部位が存在する。図１９に示すように、基材（本変形例ではリード２１０およびリード２２０）は、ガラス膜６００から露出している露出部２０９を含む。図１９にて、露出部２０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例において露出部２０９は、基材（本変形例ではリード２２０）の厚さ方向視においてガラス膜６００を囲む形状であり、枠状を呈する。露出部２０９と封止樹脂７００との間にガラス膜６００が介在していないため、露出部２０９は、封止樹脂７００に直接接している。
【００８８】
ワイヤ４００は、上述したように、ＬＥＤチップ３００および基材（本変形例ではリード２２０）にボンディングされている。ワイヤ４００は、露出部２０９にボンディングされたボンディング部４１０を含む。ボンディング部４１０は、ガラス膜６００から露出している。ボンディング部４１０は封止樹脂７００に直接覆われている。なお、上述の説明では省略したが、図２１に示すように、実際には、ワイヤ４００のうちＬＥＤチップ３００側の部位は、ガラス膜６００に覆われている場合が多い。
【００８９】
反射面５０１は、ガラス膜６００から露出している露出部５０９を有する。図１９にて、露出部５０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例では、反射面５０１の全体が露出部５０９となっている。
【００９０】
なお、本変形例のガラス膜６００の形成は、たとえば、ガラス膜６００を形成すべき領域を除いた領域（すなわち、露出部２０９、露出部５０９、およびリフレクタ５００の図２０における上面）をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行う。
【００９１】
本変形例の構成においては、ボンディング部４１０はガラス膜６００から露出している。そのため、ガラス膜６００の影響によってワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合を防止できる。なおガラス膜６００の影響によりワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合は、たとえば、ガラス膜６００の熱膨張係数と、リード２２０（すなわち基材）の熱膨張係数と大きく異なる場合に生じる可能性がある。
【００９２】
なお本変形例にて説明した、ガラス膜６００からボンディング部４１０を露出させる構成を、ＬＥＤモジュール１０３〜１０６、１０８〜１１１において採用してもよい。
【００９３】
次に、図２２、図２３を用いてガラス膜６００の形成される領域の変形例について説明する。これらの図に示すＬＥＤモジュール２０２は、ＬＥＤモジュール１０２の変形例に相当する。
【００９４】
図２２にてガラス膜６００の形成された領域を、理解の便宜上、ハッチングにより示している。本変形例においても、図２２に示すように、基材（本変形例ではリード２１０およびリード２２０）は、ガラス膜６００から露出している露出部２０９を含む。図２２にて、露出部２０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例において露出部２０９は、図２２に示した露出部２０９よりも面積が小さい。露出部２０９と封止樹脂７００との間にガラス膜６００が介在していないため、露出部２０９は、封止樹脂７００に直接接している。
【００９５】
本変形例においてもボンディング部４１０は、ガラス膜６００から露出している。ボンディング部４１０は封止樹脂７００に直接覆われている。なお、上述の説明では省略したが、図２１に示すように、実際には、ワイヤ４００のうちＬＥＤチップ３００側の部位は、ガラス膜６００に覆われている場合が多い。
【００９６】
反射面５０１は、ガラス膜６００から露出している露出部５０９を有する。図２２にて、露出部５０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例では、反射面５０１の一部が露出部５０９となっている。そして、反射面５０１は、ガラス膜６００に覆われている部位を有する。なお、露出部５０９は露出部２０９に隣接している。
【００９７】
なお、本変形例のガラス膜６００の形成は、たとえば、ガラス膜６００を形成すべき領域を除いた領域（すなわち、露出部２０９、露出部５０９、およびリフレクタ５００の図２０における上面）をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行う。
【００９８】
本変形例の構成においては、ボンディング部４１０はガラス膜６００から露出している。そのため、ガラス膜６００の影響によってワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合を防止できる。
【００９９】
本変形例においては、反射面５０１はガラス膜６００に覆われた部位を有する。ガラス膜６００は、ガラス膜６００が覆う部位が硫化することを防止する役割を果たす。そのため、本変形例によると、反射面５０１が硫化し変色する不具合を防止することができる。
【０１００】
なお本変形例にて説明した、ガラス膜６００からボンディング部４１０を露出させる構成を、ＬＥＤモジュール１０７において採用してもよい。
【０１０１】
本発明に係るＬＥＤモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，２０１，２０２ ＬＥＤモジュール
２１０，２２０ リード
２１１，２２１ Ａｇ膜
２１２，２２２ 実装端子
２３０ 樹脂
２４０ 基板（絶縁基板）
２５０ 配線パターン
２５１，２５２ ボンディング部
２５１Ａ，２５２Ａ Ａｇ膜
２５３，２５４ 迂回部
２５５，２５６ 実装端子
２５７，２５８ 貫通導体部
２６０ サブマウント基板
２６１，２６２ 導電性ペースト
２６３ 絶縁性ペースト
２０９ 露出部（第１露出部）
３００ ＬＥＤチップ
３１０，３２０，３３０，３４０ 電極パッド
３５０ 絶縁性ペースト
４００ ワイヤ
４１０ ボンディング部
５００ リフレクタ
５０１ 反射面
５０９ 露出部（第２露出部）
６００ ガラス膜
６０１ 境界面
６１０ ガラス膜（追加のガラス膜）
７００ 封止樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２４は、従来のＬＥＤモジュールの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤモジュール９００は、基材９０１にＬＥＤチップ９０２が搭載された構成とされている。ＬＥＤチップ９０２の上面には電極９０３が設けられており、電極９０３には、ワイヤ９０４の一端が接続されている。ワイヤ９０４の他端は、基材９０１上に設けられた電極（図示略）に接続されている。ＬＥＤチップ９０２は、枠状のリフレクタ９０５によって囲まれている。リフレクタ９０５によって囲まれた空間には、封止樹脂９０６が充填されている。封止樹脂９０６は、たとえばシリコーン樹脂などの光を透過させる材料によって構成されており、蛍光体９０７を含有している。蛍光体９０７は、ＬＥＤチップ９０２から発せられる光（たとえば青色光）によって励起され、ＬＥＤチップ９０２の発光色とは異なる色の光（たとえば黄色光）を発する。
【０００３】
しかしながら、たとえばシリコーン樹脂などの封止樹脂９０６は、基材９０１や基材９０１上に形成された電極などの金属部に対する密着性が十分に得られない場合がある。封止樹脂９０６の密着性が十分に得られない場合には、封止樹脂９０６と基材９０１との間に大気中のガスが侵入して金属部が腐食したり、あるいは、封止樹脂９０６が剥離したりするおそれがある。したがって、ＬＥＤモジュール９００の耐久性の低下を招くおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、封止樹脂の剥離を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能なＬＥＤモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によると、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載された基材と、上記ＬＥＤチップを覆い、且つ、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、少なくとも一部が上記基材と上記封止樹脂との間に介在するガラス膜と、を備える、ＬＥＤモジュールが提供される。
【０００７】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップのうち上記基材に搭載される面とは反対側の面の少なくとも一部を覆っている。
【０００８】
好ましくは、上記基材は、Ａｇ膜と金属製の複数のリードとを含み、上記Ａｇ膜は、上記複数のリードの各々における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成され、上記ガラス膜は、上記Ａｇ膜の少なくとも一部を覆っている。
【０００９】
好ましくは、上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っているリフレクタを更に備え、上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている。
【００１０】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記複数のリードと上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている。
【００１１】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している。
【００１２】
好ましくは、上記基材は、絶縁基板と配線パターンとを含み、上記配線パターンは、上記絶縁基板における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成されている。
【００１３】
好ましくは、上記基材は、上記配線パターン上に形成されたＡｇ膜を含む。
【００１４】
好ましくは、上記絶縁基板に取り付けられたリフレクタを更に備え、上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている。
【００１５】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記絶縁基板と上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている。
【００１６】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している。
【００１７】
好ましくは、上記ガラス膜の厚さは、１〜１０μｍである。
【００１８】
好ましくは、上記ガラス膜における上記封止樹脂との境界面は、凹凸状とされている。
【００１９】
好ましくは、上記ガラス膜は、ガラス粒子を含有する液状溶媒をスプレーで塗布することにより形成される。
【００２０】
好ましくは、上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて上記ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を発する蛍光体を含有しており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っている。
【００２１】
好ましくは、上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、上記封止樹脂は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起された緑色光を発する緑色蛍光体を含有している。
【００２２】
好ましくは、上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、上記ガラス膜を覆う追加のガラス膜を更に備えており、上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、上記追加のガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を含有している。
【００２３】
好ましくは、上記封止樹脂は、上記蛍光体を含有していない。
【００２４】
好ましくは、上記ＬＥＤチップおよび上記基材にボンディングされたワイヤを更に備え、上記基材は、上記ガラス膜から露出している第１露出部を含み、上記ワイヤは、上記第１露出部にボンディングされたボンディング部を含み、上記ボンディング部は、上記ガラス膜から露出している。
【００２５】
好ましくは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタを更に備え、上記反射面は、上記ガラス膜から露出している第２露出部を有する。
【００２６】
好ましくは、上記第１露出部は、上記基材の厚さ方向視において上記ガラス膜を囲む形状を呈する。
【００２７】
好ましくは、上記反射面は、上記ガラス膜に覆われている部位を有する。
【００２８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】硫化比較試験の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１２】図１１のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１７】本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１８】図１７のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図１９】本発明のガラス膜の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】図２０の要部拡大図である。
【図２２】本発明のガラス膜の他の変形例を示す平面図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図２４】従来のＬＥＤモジュールの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３１】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０１は、リード２１０，２２０、光源としてのＬＥＤチップ３００、ワイヤ４００、リフレクタ５００、ガラス膜６００、および封止樹脂７００を備えている。なお、理解の便宜上、図１および図２においては、封止樹脂７００を省略している。
【００３２】
リード２１０，２２０は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金などの金属製のプレートに対して打ち抜き加工を施すことによって形成されており、本発明でいう基材の一例に相当する。リード２１０，２２０の間には、樹脂２３０が充填されている。一方のリード２１０には、ＬＥＤチップ３００が搭載されている。リード２１０，２２０のうちＬＥＤチップ３００が搭載される側の面には、Ａｇ膜２１１，２２１が形成されている。Ａｇ膜２１１，２２１は、ＬＥＤチップ３００から発せされる光を反射する役割を担う。リード２１０，２２０のうちＬＥＤチップ３００が搭載される側の面とは反対側の面は、実装端子２１２，２２２とされている。実装端子２１２，２２２は、ＬＥＤモジュール１０１をたとえば回路基板に実装するために用いられる。リード２１０，２２０の厚さ方向の寸法の一例を挙げると、０．１５〜０．２ｍｍである。
【００３３】
ＬＥＤチップ３００は、たとえばＧａＮからなるｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が積層された半導体層を有する構造とされており、たとえば青色光を発する。図４に示すように、ＬＥＤチップ３００には、２つの電極パッド３１０，３２０が形成されている。一方の電極パッド３１０は、リード２１０に搭載される面（図面を基準として下面３０１）に設けられており、導電性ペースト３１１を介してＡｇ膜２１１（リード２１０）に接合されている。他方の電極パッド３２０は、リード２１０に搭載される面とは反対側の面（図面を基準として上面３０２）に設けられている。他方の電極パッド３２０には、ワイヤ４００の一端がボンディングされている。ワイヤ４００の他端は、Ａｇ膜２２１にボンディングされている。本実施形態においては、ＬＥＤチップ３００には１つのワイヤ４００のみがボンディングされており、いわゆる１ワイヤタイプとして構成されている。ＬＥＤチップ３００の厚さ方向の寸法の一例を挙げると、０．２ｍｍ程度である。なお、ＬＥＤチップ３００を構成するＧａＮの屈折率は、２．４程度である。
【００３４】
リフレクタ５００は、たとえば白色樹脂からなり、ＬＥＤチップ３００を囲む枠状である。リフレクタ５００には、反射面５０１が形成されている。反射面５０１は、ＬＥＤチップ３００を囲んでいる。本実施形態においては、反射面５０１は、リード２１０，２２０の厚さ方向においてリード２１０，２２０から離間するほど、リード２１０，２２０の厚さ方向に対して直角である方向においてＬＥＤチップ３００から遠ざかるように傾斜している。リフレクタ５００の高さ方向（リード２１０，２２０の厚さ方向と同じ方向）の寸法の一例を挙げると、０．４〜０．８ｍｍである。
【００３５】
ガラス膜６００は、リード２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在しており、ＬＥＤチップ３００およびリード２１０，２２０を覆っている。本実施形態では、ガラス膜６００は、反射面５０１によって囲まれた領域を覆っており、リード２１０，２２０上に形成されたＡｇ膜２１１，２２１を覆っている。図５に示すように、ガラス膜６００の表面（封止樹脂７００との境界面６０１）は凹凸状の粗面とされている。境界面６０１は、凹凸状の高低差の寸法Ｌ１がたとえば１０〜１００ｎｍとされる。ガラス膜６００の厚さＬ２の一例を挙げると、１〜１０μｍであり、好ましくは１．５〜５μｍである。なお、ガラス膜６００の屈折率は、１．５〜１．６程度である。
【００３６】
封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ３００およびガラス膜６００を覆っており、ＬＥＤチップ３００からの光を透過させる。封止樹脂７００は、反射面５０１によって囲まれた空間に充填されている。封止樹脂７００は、たとえばエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂などの透明樹脂に蛍光体が混入された材質からなる。この蛍光体は、たとえばＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより黄色光を発する。これらの青色光と黄色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０１は、白色光を発する。なお、上記蛍光体としては、青色光によって励起されることにより赤色光を発するものと、緑色光を発するものを用いてもよい。なお、封止樹脂７００の屈折率は、１．４程度である。
【００３７】
ＬＥＤモジュール１０１の製造方法の一例を挙げる。まず、リード２１０，２２０上にＡｇ膜２１１，２２１を形成する。Ａｇ膜２１１，２２１の形成は、たとえばＡｇを含む金属のめっき処理により行う。次に、リード２１０，２２０上にリフレクタ５００を形成する。次いで、リード２１０にＬＥＤチップ３００を搭載する。次いで、ＬＥＤチップ３００にワイヤ４００をボンディングする。次いで、ガラス膜６００を形成する。ガラス膜６００の形成は、たとえば液状溶媒にガラス粒子が混入したスプレー材料をスプレーで塗布することにより行う。上記ガラス粒子としては、たとえば粒径５０〜３００ｎｍ程度、好ましくは粒径５０〜１００ｎｍ程度のものを用いることができる。上記スプレー材料のスプレー塗布は、たとえばリフレクタ５００の表面をマスクした状態にて室温下で行う。上記液状溶媒は、揮発性を有しており、スプレー塗布後、自然乾燥することにより上記液状溶媒が揮発し、表面が凹凸状のガラス膜６００が形成される。そして、リフレクタ５００の反射面５０１によって囲まれた空間に封止樹脂７００を充填することにより、ＬＥＤモジュール１０１が完成する。
【００３８】
次に、ＬＥＤモジュール１０１の作用について説明する。
【００３９】
本実施形態において、ガラス膜６００は、リード２１０，２２０と封止樹脂７００との間に介在している。ガラス膜６００は、封止樹脂７００に比べて、リード２１０，２２０やＡｇ膜２１１，２２１などの金属部（以下、適宜、リード２１０，２２０等という）に対する密着性に優れている。また、ガラス膜６００の表面（封止樹脂７００との境界面６０１）は粗面であるので、封止樹脂７００とガラス膜６００との密着性は、封止樹脂７００とリード２１０，２２０等との密着性よりも優れている。すなわち、ガラス膜６００とリード２１０，２２０等、およびガラス膜６００と封止樹脂７００のそれぞれの密着性が、封止樹脂７００とリード２１０，２２０等の密着性よりも優れている。これにより、本実施形態のＬＥＤモジュール１０１によれば、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００４０】
ガラス膜６００の境界面６０１が凹凸状とされていることから、ガラス膜６００の上層側に形成される封止樹脂７００の一部が境界面６０１の凹み内部に入り込み、いわゆるアンカー効果による密着力の向上を図ることができる。このことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで好適である。
【００４１】
ガラス膜６００の境界面６０１は、凹凸状の高低差の寸法Ｌ１がたとえば１０〜１００ｎｍとされている。このような構成によれば、上述したアンカー効果が適切に発揮されるため、ガラス膜６００と封止樹脂７００との密着力を向上させるのに好適である。
【００４２】
ガラス膜６００は、ＬＥＤチップ３００を覆っている。ガラス膜６００の屈折率（１．５〜１．６程度）とＬＥＤチップ３００を構成するＧａＮの屈折率（２．４程度）との差は、封止樹脂７００の屈折率（１．４程度）とＧａＮの屈折率との差よりも小さい。したがって、本実施形態のＬＥＤモジュール１０１によれば、ＬＥＤチップが封止樹脂によって直接覆われている場合に比べて、ＬＥＤチップ３００の表面で反射されてＬＥＤチップ３００内部に留まる光の割合が低下し、ＬＥＤチップ３００から出射される光の割合が増大する。これにより、ＬＥＤモジュール１０１の高輝度化を図ることができる。
【００４３】
ガラス膜６００は、リード２１０，２２０上に形成されたＡｇ膜２１１，２２１を覆っている。Ａｇ膜２１１，２２１は、大気中のガスによって硫化して変色しやすい。Ａｇ膜２１１，２２１が変色すると、Ａｇ膜２１１，２２１表面での光の反射率が低下する。本実施形態では、Ａｇ膜２１１，２２１が密着性に優れたガラス膜６００によって覆われているため、Ａｇ膜２１１，２２１の硫化を防止することができる。図６は、硫化比較試験の結果を表す。Ａｇ膜２１１，２２１上にガラス膜６００をコーティングした実施品と、Ａｇ膜２１１，２２１上にガラス膜をコーティングしていない比較品とについて、硫黄粉末１０ｇを用い、温度１１０℃にて加速試験を行った。実施品については、ガラス膜の厚さＬ２が１．５μｍである実施品１と、ガラス膜の厚さＬ２が４μｍである実施品２とを準備した。図６は、実施品１，２および比較品について、投入時間に対する光束残存率（反射率）を示す。比較品では反射率の低下が顕著であったが、実施品１，２では反射率の低下が抑制されていた。特に、実施品２では、比較品に比べて反射率の低下の経時変化がかなり緩やかであった。このことから理解されるように、本実施形態では、ＬＥＤチップ３００から発せされた光の一部がＡｇ膜２１１，２２１によって効率よく反射し、ＬＥＤモジュール１０１の高輝度化を図ることができる。
【００４４】
ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１で囲まれた領域を覆っており、比較的広い範囲に設けられている。これにより、ガラス膜６００に対する封止樹脂７００の接触面積が比較的大きくなり、封止樹脂７００の剥離を抑制するのに適している。
【００４５】
本実施形態では、反射面５０１を有するリフレクタ５００を備えることにより、ＬＥＤモジュール１０１の直上方向をより明るく照らすことができる。
【００４６】
図７〜図１８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０２は、ガラス膜６００の形成範囲が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態においては、ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１上にも形成されており、より広い範囲に設けられている。このようなガラス膜６００の形成は、たとえば、リフレクタ５００における反射面５０１を除いた上面部分をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行うことができる。
【００４９】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０２の耐久性の向上を図ることができる。また、ガラス膜６００の形成範囲がより広いことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで有利である。
【００５０】
図８は、本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０３は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００５１】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。このようなガラス膜６００の形成は、たとえばガラス粒子および赤色蛍光体を含有するスプレー材料をスプレー塗布し、自然乾燥させることにより行う。塗布されるスプレー材料には、赤色蛍光体が分散した状態で混ざっており、乾燥後のガラス膜６００には、赤色蛍光体が万遍なく分散している。
【００５２】
封止樹脂７００は、上記実施形態と同様に蛍光体を含有している。蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる光によって励起されてＬＥＤチップ３００の発光色とは異なる色の光を発する。本実施形態では、封止樹脂７００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００内を進行すると、この青色光によりガラス膜６００に含まれる赤色蛍光体は赤色光を発する。また、ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００を経て封止樹脂７００内を進行すると、この青色光により封止樹脂７００に含まれる緑色蛍光体は緑色光を発する。これらの青色光と赤色光と緑色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０３は、白色光を発する。
【００５３】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０３の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有する封止樹脂７００が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０３の高輝度化を図ることができる。
【００５４】
図９は、本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０４は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成、ならびにガラス膜６１０が追加的に設けられている点が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００５５】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、上記第３実施形態と同様に、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。
【００５６】
ガラス膜６１０は、ガラス膜６００を覆っており、本発明でいう追加のガラス膜の一例に相当する。ガラス膜６１０は、蛍光体を含有している。このガラス膜６１０に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。このようなガラス膜６１０の形成は、たとえば、ガラス膜６００の形成と同様にしてスプレー塗布により行うことができる。これにより、ガラス膜６００とガラス膜６１０の境界面、およびガラス膜６１０と封止樹脂７００の境界面のいずれもが凹凸状とされる。
【００５７】
本実施形態において、封止樹脂７００は、蛍光体を含有していない。
【００５８】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０４の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有するガラス膜６１０が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０４の高輝度化を図ることができる。
【００５９】
図１０は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０５は、リフレクタ５００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００６０】
封止樹脂７００は、直方体状であり、ＬＥＤチップ３００、ワイヤ４００、およびガラス膜６００を覆っている。
【００６１】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０５の耐久性の向上を図ることができる。また、ＬＥＤチップ３００によって発せられた光は、封止樹脂７００の上面および側面から出射する。これにより、ＬＥＤモジュール１０５の照射範囲を拡げることができる。
【００６２】
図１１および図１２は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０６は、リード２１０，２２０に代えて基板２４０を備える点が、上述したＬＥＤモジュール１０１との主な相違点である。
【００６３】
基板２４０は、直方体状であり、たとえばセラミックス基板などの絶縁基板からなる。基板２４０の表面には、配線パターン２５０が形成されている。配線パターン２５０は、たとえばＣｕまたはＡｇなどの金属からなり、ボンディングパッド２５１，２５２、迂回部２５３，２５４、および実装端子２５５，２５６を有する。ボンディングパッド２５１，２５２は、基板２４０の上面に形成されている。迂回部２５３，２５４は、ボンディングパッド２５１，２５２につながっており、基板２４０の両側面に形成されている。実装端子２５５，２５６は、基板２４０の下面に形成されており、迂回部２５３，２５４につながっている。
【００６４】
図１２に示すように、ＬＥＤチップ３００には、基板２４０への搭載面とは反対側に２つの電極パッド３３０，３４０が形成されている。ＬＥＤチップ３００は、絶縁性ペースト３５０によって基板２４０に接合されている。電極パッド３３０，３４０には、２つのワイヤ４００それぞれの一端がボンディングされており、本実施形態のＬＥＤモジュール１０６は、いわゆる２ワイヤタイプとして構成されている。一方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５１にボンディングされており、他方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５２にボンディングされている。なお、図１２に表れているように、配線パターン２５０（ボンディングパッド２５１，２５２）上には、ＬＥＤチップ３００から発せられる光の反射率を高めるためのＡｇ膜２５１Ａ，２５２Ａを形成してもよい。
【００６５】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０６の耐久性の向上を図ることができる。
【００６６】
図１３は、本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０７は、ガラス膜６００の形成範囲および配線パターン２５０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００６７】
図１３に示すように、本実施形態においては、ガラス膜６００は、リフレクタ５００の反射面５０１上にも形成されており、より広い範囲に設けられている。このようなガラス膜６００の形成は、たとえば、リフレクタ５００における反射面５０１を除いた上面部分をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行うことができる。
【００６８】
本実施形態では、配線パターン２５０は、上記実施形態の迂回部２５３，２５４を備えていない。その一方、基板２４０には、貫通導体部２５７，２５８が形成されている。貫通導体部２５７は、ボンディングパッド２５１と実装端子２５５とを導通接続しており、貫通導体部２５８は、ボンディングパッド２５２と実装端子２５６とを導通接続している。
【００６９】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０７の耐久性の向上を図ることができる。また、ガラス膜６００の形成範囲がより広いことは、封止樹脂７００の剥離を抑制するうえで有利である。
【００７０】
図１４は、本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０８は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００７１】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。このようなガラス膜６００の形成は、たとえばガラス粒子および赤色蛍光体を含有するスプレー材料をスプレー塗布し、自然乾燥させることにより行う。塗布されるスプレー材料には、赤色蛍光体が分散した状態で混ざっており、乾燥後のガラス膜６００には、赤色蛍光体が万遍なく分散している。
【００７２】
封止樹脂７００は、上記実施形態と同様に蛍光体を含有している。本実施形態では、封止樹脂７００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００内を進行すると、この青色光によりガラス膜６００に含まれる赤色蛍光体は赤色光を発する。また、ＬＥＤチップ３００から発せられた青色光がガラス膜６００を経て封止樹脂７００内を進行すると、この青色光により封止樹脂７００に含まれる緑色蛍光体は緑色光を発する。これらの青色光と赤色光と緑色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール１０８は、白色光を発する。
【００７３】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０８の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有する封止樹脂７００が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０８の高輝度化を図ることができる。
【００７４】
図１５は、本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０９は、ガラス膜６００および封止樹脂７００の構成、ならびにガラス膜６１０が追加的に設けられている点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００７５】
本実施形態においては、ガラス膜６００は、上記第８実施形態と同様に、蛍光体を含有している。このガラス膜６００に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより赤色光を発する赤色蛍光体である。
【００７６】
ガラス膜６１０は、ガラス膜６００を覆っており、本発明でいう追加のガラス膜の一例に相当する。ガラス膜６１０は、蛍光体を含有している。このガラス膜６１０に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光によって励起されることにより緑色光を発する緑色蛍光体である。このようなガラス膜６１０の形成は、たとえば、ガラス膜６００の形成と同様にしてスプレー塗布により行うことができる。これにより、ガラス膜６００とガラス膜６１０の境界面、およびガラス膜６１０と封止樹脂７００の境界面のいずれもが凹凸状とされる。
【００７７】
本実施形態において、封止樹脂７００は、蛍光体を含有していない。
【００７８】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０９の耐久性の向上を図ることができる。また、緑色光が赤色蛍光体に衝突すると当該赤色蛍光体によって吸収されるところ、本実施形態では、緑色蛍光体を含有するガラス膜６１０が、赤色蛍光体を含有するガラス膜６００よりも上層側に形成されている。これにより、緑色光が赤色蛍光体によって吸収されるのを抑制することができる。このことは、ＬＥＤチップ３００から発せられる青色光を光源として、青色光と赤色光と緑色光との混色により白色光が発せられる構成において、光の吸収によるロスを低減し、ＬＥＤモジュール１０９の高輝度化を図ることができる。
【００７９】
図１６は、本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１０は、リフレクタ５００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００８０】
封止樹脂７００は、直方体状であり、基板２４０よりも若干小とされている。封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ３００、２つのワイヤ４００、およびガラス膜６００を覆っている。
【００８１】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１１０の耐久性の向上を図ることができる。また、ＬＥＤチップ３００によって発せられた光は、封止樹脂７００の上面および側面から出射する。これにより、ＬＥＤモジュール１１０の照射範囲を拡げることができる。
【００８２】
図１７および図１８は、本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１１は、サブマウント基板２６０を追加的に備える点が、上述したＬＥＤモジュール１０６と異なっている。
【００８３】
サブマウント基板２６０は、Ｓｉからなる。図１８に示すように、ＬＥＤチップ３００には、サブマウント基板２６０側に２つの電極パッド３３０，３４０が形成されている。これらの電極パッド３３０，３４０は、サブマウント基板２６０に形成された配線パターン（図示略）に導電性ペースト２６１，２６２によって接合されている。サブマウント基板２６０は、絶縁性ペースト２６３によって基板２４０に接合されている。サブマウント基板２６０には２つの電極（図示略）が形成されている。これらの電極には、２つのワイヤ４００それぞれの一端がボンディングされている。一方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５１にボンディングされており、他方のワイヤ４００の他端は、ボンディングパッド２５２にボンディングされている。また、サブマウント基板２６０には、ＬＥＤチップ３００に過大な逆電圧が印加されることを防止するためのツェナーダイオード（図示略）が作りこまれている。
【００８４】
このような実施形態によっても、封止樹脂７００の剥離を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１１１の耐久性の向上を図ることができる。
【００８５】
また、サブマウント基板２６０に作りこまれたツェナーダイオードにより、ＬＥＤチップ３００に過大な逆電圧が印加されることを防止することができる。特に、青色光を発するＬＥＤチップ３００は、一般的にＧａＮ系の半導体からなり、逆電圧の印加によって損傷を受けやすい。本実施形態によれば、青色光を発するＬＥＤチップ３００を適切に保護することができる。
【００８６】
次に、図１９〜図２１を用いてガラス膜６００の形成される領域の変形例について説明する。これらの図に示すＬＥＤモジュール２０１は、ＬＥＤモジュール１０１の変形例に相当する。
【００８７】
図１９にてガラス膜６００の形成された領域を、理解の便宜上、ハッチングにより示している。同図に示すように、ガラス膜６１０は、リード２２０の表面のうちの反射面５０１によって囲まれた領域の全てを覆っているわけではない。そのため、リード２２０の表面のうちの反射面５０１によって囲まれた領域には、ガラス膜６００に覆われていない部位が存在する。図１９に示すように、基材（本変形例ではリード２１０およびリード２２０）は、ガラス膜６００から露出している露出部２０９を含む。図１９にて、露出部２０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例において露出部２０９は、基材（本変形例ではリード２２０）の厚さ方向視においてガラス膜６００を囲む形状であり、枠状を呈する。露出部２０９と封止樹脂７００との間にガラス膜６００が介在していないため、露出部２０９は、封止樹脂７００に直接接している。
【００８８】
ワイヤ４００は、上述したように、ＬＥＤチップ３００および基材（本変形例ではリード２２０）にボンディングされている。ワイヤ４００は、露出部２０９にボンディングされたボンディング部４１０を含む。ボンディング部４１０は、ガラス膜６００から露出している。ボンディング部４１０は封止樹脂７００に直接覆われている。なお、上述の説明では省略したが、図２１に示すように、実際には、ワイヤ４００のうちＬＥＤチップ３００側の部位は、ガラス膜６００に覆われている場合が多い。
【００８９】
反射面５０１は、ガラス膜６００から露出している露出部５０９を有する。図１９にて、露出部５０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例では、反射面５０１の全体が露出部５０９となっている。
【００９０】
なお、本変形例のガラス膜６００の形成は、たとえば、ガラス膜６００を形成すべき領域を除いた領域（すなわち、露出部２０９、露出部５０９、およびリフレクタ５００の図２０における上面）をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行う。
【００９１】
本変形例の構成においては、ボンディング部４１０はガラス膜６００から露出している。そのため、ガラス膜６００の影響によってワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合を防止できる。なおガラス膜６００の影響によりワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合は、たとえば、ガラス膜６００の熱膨張係数と、リード２２０（すなわち基材）の熱膨張係数と大きく異なる場合に生じる可能性がある。
【００９２】
なお本変形例にて説明した、ガラス膜６００からボンディング部４１０を露出させる構成を、ＬＥＤモジュール１０３〜１０６、１０８〜１１１において採用してもよい。
【００９３】
次に、図２２、図２３を用いてガラス膜６００の形成される領域の変形例について説明する。これらの図に示すＬＥＤモジュール２０２は、ＬＥＤモジュール１０２の変形例に相当する。
【００９４】
図２２にてガラス膜６００の形成された領域を、理解の便宜上、ハッチングにより示している。本変形例においても、図２２に示すように、基材（本変形例ではリード２１０およびリード２２０）は、ガラス膜６００から露出している露出部２０９を含む。図２２にて、露出部２０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例において露出部２０９は、図２２に示した露出部２０９よりも面積が小さい。露出部２０９と封止樹脂７００との間にガラス膜６００が介在していないため、露出部２０９は、封止樹脂７００に直接接している。
【００９５】
本変形例においてもボンディング部４１０は、ガラス膜６００から露出している。ボンディング部４１０は封止樹脂７００に直接覆われている。なお、上述の説明では省略したが、図２１に示すように、実際には、ワイヤ４００のうちＬＥＤチップ３００側の部位は、ガラス膜６００に覆われている場合が多い。
【００９６】
反射面５０１は、ガラス膜６００から露出している露出部５０９を有する。図２２にて、露出部５０９の占める領域を、ドットを付すことにより示している。本変形例では、反射面５０１の一部が露出部５０９となっている。そして、反射面５０１は、ガラス膜６００に覆われている部位を有する。なお、露出部５０９は露出部２０９に隣接している。
【００９７】
なお、本変形例のガラス膜６００の形成は、たとえば、ガラス膜６００を形成すべき領域を除いた領域（すなわち、露出部２０９、露出部５０９、およびリフレクタ５００の図２０における上面）をマスクした状態にて、ガラス粒子を含有するスプレー材料をスプレー塗布することにより行う。
【００９８】
本変形例の構成においては、ボンディング部４１０はガラス膜６００から露出している。そのため、ガラス膜６００の影響によってワイヤ４００とリード２２０とが断線する不具合を防止できる。
【００９９】
本変形例においては、反射面５０１はガラス膜６００に覆われた部位を有する。ガラス膜６００は、ガラス膜６００が覆う部位が硫化することを防止する役割を果たす。そのため、本変形例によると、反射面５０１が硫化し変色する不具合を防止することができる。
【０１００】
なお本変形例にて説明した、ガラス膜６００からボンディング部４１０を露出させる構成を、ＬＥＤモジュール１０７において採用してもよい。
【０１０１】
本発明に係るＬＥＤモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，２０１，２０２ ＬＥＤモジュール
２１０，２２０ リード
２１１，２２１ Ａｇ膜
２１２，２２２ 実装端子
２３０ 樹脂
２４０ 基板（絶縁基板）
２５０ 配線パターン
２５１，２５２ ボンディング部
２５１Ａ，２５２Ａ Ａｇ膜
２５３，２５４ 迂回部
２５５，２５６ 実装端子
２５７，２５８ 貫通導体部
２６０ サブマウント基板
２６１，２６２ 導電性ペースト
２６３ 絶縁性ペースト
２０９ 露出部（第１露出部）
３００ ＬＥＤチップ
３１０，３２０，３３０，３４０ 電極パッド
３５０ 絶縁性ペースト
４００ ワイヤ
４１０ ボンディング部
５００ リフレクタ
５０１ 反射面
５０９ 露出部（第２露出部）
６００ ガラス膜
６０１ 境界面
６１０ ガラス膜（追加のガラス膜）
７００ 封止樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、
上記ＬＥＤチップが搭載された基材と、
上記ＬＥＤチップを覆い、且つ、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、
少なくとも一部が上記基材と上記封止樹脂との間に介在するガラス膜と、を備える、ＬＥＤモジュール。
【請求項２】
上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップのうち上記基材に搭載される面とは反対側の面の少なくとも一部を覆っている、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
上記基材は、Ａｇ膜と金属製の複数のリードとを含み、
上記Ａｇ膜は、上記複数のリードの各々における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成され、
上記ガラス膜は、上記Ａｇ膜の少なくとも一部を覆っている、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っているリフレクタを更に備え、
上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、
上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている、請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
上記ガラス膜は、上記複数のリードと上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている、請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している、請求項５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
上記基材は、絶縁基板と配線パターンとを含み、
上記配線パターンは、上記絶縁基板における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成されている、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
上記基材は、上記配線パターン上に形成されたＡｇ膜を含む、請求項７に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
上記絶縁基板に取り付けられたリフレクタを更に備え、
上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、
上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている、請求項７または請求項８に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
上記ガラス膜は、上記絶縁基板と上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている、請求項９に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している、請求項１０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
上記ガラス膜の厚さは、１〜１０μｍである、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
上記ガラス膜における上記封止樹脂との境界面は、凹凸状とされている、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
上記ガラス膜は、ガラス粒子を含有する液状溶媒をスプレーで塗布することにより形成される、請求項１３に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて上記ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を発する蛍光体を含有しており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っている、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１６】
上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、
上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、
上記封止樹脂は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起された緑色光を発する緑色蛍光体を含有している、請求項１５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１７】
上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、
上記ガラス膜を覆う追加のガラス膜を更に備えており、
上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、
上記追加のガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を含有している、請求項１５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１８】
上記封止樹脂は、上記蛍光体を含有していない、請求項１７に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１９】
上記ＬＥＤチップおよび上記基材にボンディングされたワイヤを更に備え、
上記基材は、上記ガラス膜から露出している第１露出部を含み、
上記ワイヤは、上記第１露出部にボンディングされたボンディング部を含み、
上記ボンディング部は、上記ガラス膜から露出している、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２０】
上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタを更に備え、
上記反射面は、上記ガラス膜から露出している第２露出部を有する、請求項１９に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２１】
上記第１露出部は、上記基材の厚さ方向視において上記ガラス膜を囲む形状を呈する、請求項１９または請求項２０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２２】
上記反射面は、上記ガラス膜に覆われている部位を有する、請求項２０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１】
ＬＥＤチップと、
上記ＬＥＤチップが搭載された基材と、
上記ＬＥＤチップを覆い、且つ、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、
少なくとも一部が上記基材と上記封止樹脂との間に介在するガラス膜と、を備える、ＬＥＤモジュール。
【請求項２】
上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップのうち上記基材に搭載される面とは反対側の面の少なくとも一部を覆っている、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
上記基材は、Ａｇ膜と金属製の複数のリードとを含み、
上記Ａｇ膜は、上記複数のリードの各々における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成され、
上記ガラス膜は、上記Ａｇ膜の少なくとも一部を覆っている、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っているリフレクタを更に備え、
上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、
上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている、請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
上記ガラス膜は、上記複数のリードと上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている、請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している、請求項５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
上記基材は、絶縁基板と配線パターンとを含み、
上記配線パターンは、上記絶縁基板における上記ＬＥＤチップが搭載される側の面に形成されている、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
上記基材は、上記配線パターン上に形成されたＡｇ膜を含む、請求項７に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
上記絶縁基板に取り付けられたリフレクタを更に備え、
上記リフレクタは、上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有し、
上記封止樹脂は、上記反射面によって囲まれた空間に充填されている、請求項７または請求項８に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
上記ガラス膜は、上記絶縁基板と上記ＬＥＤチップとにおける上記反射面で囲まれた領域を覆っている、請求項９に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
上記ガラス膜は、上記反射面と上記封止樹脂との間に介在している、請求項１０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
上記ガラス膜の厚さは、１〜１０μｍである、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
上記ガラス膜における上記封止樹脂との境界面は、凹凸状とされている、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
上記ガラス膜は、ガラス粒子を含有する液状溶媒をスプレーで塗布することにより形成される、請求項１３に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
上記ガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて上記ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を発する蛍光体を含有しており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っている、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１６】
上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、
上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、
上記封止樹脂は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起された緑色光を発する緑色蛍光体を含有している、請求項１５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１７】
上記ＬＥＤチップは、青色光を発し、
上記ガラス膜を覆う追加のガラス膜を更に備えており、
上記ガラス膜に含まれる上記蛍光体は、赤色光を発する赤色蛍光体であり、
上記追加のガラス膜は、上記ＬＥＤチップから発せられる光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を含有している、請求項１５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１８】
上記封止樹脂は、上記蛍光体を含有していない、請求項１７に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１９】
上記ＬＥＤチップおよび上記基材にボンディングされたワイヤを更に備え、
上記基材は、上記ガラス膜から露出している第１露出部を含み、
上記ワイヤは、上記第１露出部にボンディングされたボンディング部を含み、
上記ボンディング部は、上記ガラス膜から露出している、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２０】
上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタを更に備え、
上記反射面は、上記ガラス膜から露出している第２露出部を有する、請求項１９に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２１】
上記第１露出部は、上記基材の厚さ方向視において上記ガラス膜を囲む形状を呈する、請求項１９または請求項２０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２２】
上記反射面は、上記ガラス膜に覆われている部位を有する、請求項２０に記載のＬＥＤモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−３８３７３（Ｐ２０１３−３８３７３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６９７９（Ｐ２０１１−２１６９７９）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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