JP2001148517A - 発光デバイス - Google Patents

発光デバイス

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JP2001148517A
JP2001148517A JP2000281419A JP2000281419A JP2001148517A JP 2001148517 A JP2001148517 A JP 2001148517A JP 2000281419 A JP2000281419 A JP 2000281419A JP 2000281419 A JP2000281419 A JP 2000281419A JP 2001148517 A JP2001148517 A JP 2001148517A
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emitting device
light emitting
hole
led chip
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Atsushi Okazaki
淳 岡崎
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型であって、外的応力に対して容易に破損
するおそれのない発光デバイスを提供することにある。 【解決手段】 スルーホールが設けられた絶縁基板と、
絶縁基板のスルーホール内にて各端部同士が相互に分離
するように絶縁基板の裏面にそれぞれ設けられた一対の
電極と、ｐ側半導体層およびｎ側半導体層とがｐ−ｎ接
合されており、そのｐ−ｎ接合面が前記絶縁基板に対し
て垂直状態になるように、絶縁基板のスルーホール内に
て各電極間に架設状態で配置されたＬＥＤチップと、こ
のＬＥＤチップのｐ側半導体層およびｎ側半導体層と、
絶縁基板上の各電極とを導電状態で接着する導電性ペー
ストと、前記ＬＥＤチップおよび各導電性ペーストを封
止する透光性樹脂と、を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種表示パネルの
光源、液晶表示装置のバックライト、あるいは照光スイ
ッチの光源として使用される表面実装型の発光デバイス
およびその製造方法に関し、特に、小さな寸法であって
外的応力に対して高強度であるＬＥＤ（発光ダイオー
ド）チップを用いた発光デバイスおよびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】各種表示パネルの光源、液晶表示装置の
バックライト、あるいは照光スイッチの光源として使用
される表面実装型の発光デバイスは、通常、ｐ形半導体
層とｎ形半導体層とがｐ−ｎ接合されたＬＥＤ（発光ダ
イオード）チップが使用されている。このようなチップ
部品型発光デバイスの一例を図１３に示す。
【０００３】この発光デバイス６０は、リードフレーム
６１上に、ＬＥＤチップ６２がマウントされている。こ
のＬＥＤチップ６２は、ｎ形の半導体層６２ａと、ｐ形
の半導体層６２ｂとが、相互にｐ−ｎ接合されており、
ｎ形半導体層６２ａがリードフレーム６１上に接着され
ている。
【０００４】ＬＥＤチップ６２の上面は、リードフレー
ム６１に隣接して配置されたアノード側のフレーム６３
に、金線等のボンディングワイヤー６４によって、電気
的に接続されている。ボンディングワイヤー６４は、Ｌ
ＥＤチップ６２のエッジ等によって断線しないように、
ＬＥＤチップ６２の上方にてループ状になっている。そ
して、ＬＥＤチップ６２がマウントされたリードフレー
ム６１の一部と、ボンディングワイヤー６４が接続され
たアノード側のフレーム６３の一部とが、透光性樹脂６
５によって封止されている。
【０００５】図１４は、チップ部品型発光デバイスの他
の例を示す側面図である。この発光デバイス７０は、絶
縁基板７１の各側部に、それぞれ、金属メッキによる電
極パターン７２および７３が形成されており、一方の電
極パターン７２上に、ＬＥＤチップ７４がマウントされ
ている。このＬＥＤチップ７４も、ｎ形の半導体層７４
ａと、ｐ形の半導体層７４ｂとが、相互にｐ−ｎ接合さ
れており、ｐ形の半導体層７４ｂが一方の電極パターン
７２上に接着されている。
【０００６】ＬＥＤチップ７４の上面は、絶縁基板７１
の他方の電極パターン７３に、金線等のボンディングワ
イヤー７５によって電気的に接続されている。ボンディ
ングワイヤー７５は、ＬＥＤチップ７４のエッジ等によ
って断線しないように、ＬＥＤチップ７４の上方にてル
ープ状になっている。ＬＥＤチップ７４は、ボンディン
グワイヤー７５とともに、透光性樹脂７６によって封止
されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】いずれのチップ部品型
発光デバイス６０および７０も、ＬＥＤチップ６２とア
ノード側のフレーム６３とが、また、ＬＥＤチップ７４
と電極パターン７３とが、直径１０〜４０μｍ程度の金
線等のボンディングワイヤー６４および７５によってそ
れぞれ接続されている。このようなボンディングワイヤ
ー６４および７５は、外的応力によって容易に破断する
ために、透光性樹脂６５および７６によって封止されて
いる。しかしながら、発光デバイス６０および７０の製
造に際して、ボンディングワイヤー６４および７５をフ
レーム６３または電極パターン７３に半田付けする際に
は、ボンディングワイヤー６４および７５は断線するお
それがある。また、半田付けされた後にフレーム６３や
基板７１の反り等の外的応力によっても、ボンディング
ワイヤー６４および７５は断線するおそれがある。
【０００８】さらに、ボンディングワイヤー６４および
７５は、ＬＥＤチップ６２および７４のエッジ等によっ
て断線しないように、ＬＥＤチップ６２および７４の上
方に、１００〜２００μｍ程度のループを形成する必要
がある。その結果、透光性樹脂６５および７６は、ボン
ディングワイヤー６４および７５によって形成されるル
ープも封止するように、そのループの上方に１００μｍ
程度の厚さの透光性樹脂を形成しなければならず、透光
性樹脂６５および７６が厚くなって発光デバイス６０お
よび７０が大型化するという問題もある。
【０００９】また、絶縁基板７１上に設けられたＬＥＤ
チップ７４を透光性樹脂７６によって封止する際に、溶
融状態になった透光性樹脂７６が、絶縁基板７１の裏面
に付着するおそれがある。絶縁基板７１の裏面に付着し
た透光性樹脂７６は、絶縁基板７１の裏面に設けられる
配線等に悪影響を及ぼす。このために、溶融状態になっ
た透光性樹脂７６が絶縁基板７１の裏面に回り込むこと
を防止しなければならず、通常、ＬＥＤチップ７４を透
光性樹脂７６によって封止する際に、絶縁基板７１の周
縁部に、溶融状態の透光性樹脂７６が絶縁基板７１の側
面を通って裏面に回り込むことを防止する治具や金型等
が強く圧接されるようになっている。その結果、絶縁基
板７１の周縁部には、治具等を配置するための領域が必
要になり、これによっても、発光デバイス７０が大型化
するという問題がある。
【００１０】特に、発光デバイスを量産するために、絶
縁基板に多数のスルーホールを設けて、絶縁基板に多数
のＬＥＤチップを配置して透光性樹脂にて封止した後
に、絶縁基板および透光性樹脂を各ＬＥＤチップ毎にダ
イシングカットする場合には、溶融状態になった透光性
樹脂が、スルーホールを通って、絶縁基板の裏面に回り
込むおそれがあるために、それぞれのスルーホールの周
辺部に、治具等を配置するための領域が必要になる。
【００１１】図１５に、図１４に示すチップ部品型の発
光デバイスの最小寸法の一例を示す。この発光デバイス
では、３００μｍ角のＬＥＤチップ７４を使用してお
り、この場合には、基板７１の厚さは少なくとも２００
μｍ、ＬＥＤチップ７４の厚さが３００μｍ、ボンディ
ングワイヤー７５のループの厚さが２００μｍ、ボンデ
ィングワイヤー７５のループに対する透光性樹脂７６の
被り（厚さ）が１００μｍとなり、発光デバイスの厚さ
は、必要最小限で８００μｍ程度になる。
【００１２】また、発光デバイス７０の長手方向長さと
なる基板７１の長手方向長さは、ＬＥＤチップ７４をマ
ウントするために必要な領域が６００μｍ、電極パター
ン７３と７２との分離のために必要な領域が２００μ
ｍ、ボンディングワイヤー７５と電極パターン７３との
接続に必要な領域が４００μｍ、そして、絶縁基板７１
上に設けられる透光性樹脂７６が絶縁基板７１から裏面
側に回り込むことを防止するための治具等を配置するた
めに必要な領域として、絶縁基板７１の周縁部全体に２
００μｍがそれぞれ必要になり、絶縁基板７１は、必要
最小限でも長手方向に１４００μｍ（１．４ｍｍ）の長
さが必要になる。
【００１３】最近では、各種表示パネル、照光スイッチ
等の小型化が推進されており、発光デバイスも小型化す
ることが要望されている。そのために、透光性樹脂６５
および７６が厚くなることは好ましいことではない。し
かし、透光性樹脂６５および７６を薄くすると、ボンデ
ィングワイヤー６４および７５が断線する確率が高くな
り、製造される発光デバイスの信頼性が低下するという
問題が発生する。
【００１４】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、小型であって、外的応力に対して
容易に破損するおそれのない発光デバイスを提供するこ
とにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の発光デバイス
は、絶縁基板と、該絶縁基板上に、絶縁基板の上面から
側面、下面に亘って配置され、且つ、相互に分離した一
対の電極と、前記絶縁基板側面に配置され、前記電極に
接する導電性ペーストと、絶縁基板上面の前記一対の電
極と電気的に接続されたＬＥＤチップと、該絶縁基板一
側面の導電性ペーストから他側面の導電性ペーストに亘
って、ＬＥＤチップ及び電極を覆って配置された透光性
樹脂と、を備えてなることを特徴とするものであり、そ
のことにより上記目的が達成される。
【００１６】また、本発明の発光デバイスは、前記導電
性ペーストは、予め絶縁基板に形成されたスルーホール
に充填するものであることを特徴とするものであり、そ
のことにより、上記目的が達成される。
【００１７】さらに、本発明の発光デバイスは、前記導
電性ペースト、ＬＥＤチップ、及び電極を、前記透光性
樹脂によって封止した後、前記スルーホールの略中央を
分割することによって形成されてなることを特徴とする
ものであり、そのことにより、上記目的が達成される。
【００１８】前記各電極は、絶縁基板に設けられた各ス
ルーホールをそれぞれ覆っており、各スルーホールを覆
う電極の裏面に金属層がそれぞれ接着されて絶縁基板の
裏面に達している。
【００１９】本発明の発光デバイスは、スルーホールが
設けられた絶縁基板と、絶縁基板のスルーホール内にて
各端部同士が相互に分離するように絶縁基板の裏面にそ
れぞれ設けられた一対の電極と、ｐ側半導体層およびｎ
側半導体層とがｐ−ｎ接合されており、そのｐ−ｎ接合
面が前記絶縁基板に対して垂直状態になるように、絶縁
基板のスルーホール内にて各電極間に架設状態で配置さ
れたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップのｐ側半導体層
およびｎ側半導体層と、絶縁基板上の各電極とを導電状
態で接着する導電性ペーストと、前記ＬＥＤチップおよ
び各導電性ペーストを封止する透光性樹脂と、を具備す
ることを特徴とするものであり、そのことにより上記目
的が達成される。
【００２０】本発明の発光デバイスの製造方法は、多数
のスルーホールが形成された絶縁基板に、各スルーホー
ル内周面を覆うとともに絶縁基板の表面を覆う電極を、
各スルーホール毎に分離した状態でそれぞれ形成する工
程と、各スルーホールに導電性ペーストをそれぞれ充填
する工程と、ｐ側半導体層およびｎ側半導体層とがｐ−
ｎ接合されたＬＥＤチップを、ｐ−ｎ接合面が絶縁基板
に対して垂直状態になるように、相互に隣接する一対の
電極間にそれぞれ架設する工程と、各ＬＥＤチップのｐ
側半導体層およびｎ側半導体層と絶縁基板上の各電極と
を、導電性ペーストによってそれぞれ導電状態で接着す
る工程と、絶縁基板上の全てのＬＥＤおよび導電性ペー
ストが封止されるように、その絶縁基板全体を透光性樹
脂によって覆う工程と、その透光性樹脂によって覆われ
た絶縁基板を、各スルーホールが分割されるようにダイ
シングカットするとともに、１または複数のＬＥＤチッ
プ毎にダイシングカットする工程と、を包含することを
特徴とするものであり、そのことにより上記目的が達成
される。
【００２１】また、本発明の発光デバイスの製造方法
は、多数のスルーホールが形成された絶縁基板の表面
に、相互に分離された電極を、それぞれが各スルーホー
ルの開口部を覆うように形成する工程と、各スルーホー
ルを覆う電極の裏面にそれぞれが接着されそのスルーホ
ール内を通って絶縁基板の裏面にそれぞれ達する金属層
を、各スルーホール毎に分離した状態でそれぞれ形成す
る工程と、ｐ側半導体層およびｎ側半導体層とがｐ−ｎ
接合されたＬＥＤチップを、ｐ−ｎ接合面が絶縁基板に
対して垂直状態になるように、相互に隣接する一対の電
極間にそれぞれ架設する工程と、各ＬＥＤチップのｐ側
半導体層およびｎ側半導体層と絶縁基板上の各電極と
を、導電性ペーストによってそれぞれ導電状態で接着す
る工程と、絶縁基板上の全てのＬＥＤおよび導電性ペー
ストが封止されるように、その絶縁基板全体を透光性樹
脂によって覆う工程と、その透光性樹脂によって覆われ
た絶縁基板を、各スルーホールが分割されるようにダイ
シングカットするとともに、１または複数のＬＥＤチッ
プ毎にダイシングカットする工程と、を包含することを
特徴とするものであり、そのことにより上記目的が達成
される。
【００２２】さらに、本発明の発光デバイスの製造方法
は、表裏全面に金属層を有する基板の裏面側のスルーホ
ール形成予定領域における金属層をエッチング除去する
工程と、そのエッチング除去された部分にレーザー光を
照射して前記基板に複数のスルーホールを形成する工程
と、形成されたスルーホールの内壁を含む基板の表裏全
面に金属メッキにより金属層を形成する工程と、基板の
表裏全面の金属層を、それぞれ、各スルーホール毎に分
離して電極を形成するようにパターニングする工程と、
ｐ側半導体層およびｎ側半導体層とがｐ−ｎ接合された
ＬＥＤチップを、ｐ−ｎ接合面が基板に対して垂直状態
になるように、相互に隣接する一対の電極間にそれぞれ
架設する工程と、各ＬＥＤチップのｐ側半導体層および
ｎ側半導体層と基板上の各電極とを、導電性ペーストに
よってそれぞれ導電状態で接着する工程と、基板上の全
てのＬＥＤおよび導電性ペーストが封止されるように、
その基板全体を透光性樹脂によって覆う工程と、その透
光性樹脂によって覆われた基板を、各スルーホールが分
割されるようにダイシングカットするとともに、１また
は複数のＬＥＤチップ毎にダイシングカットする工程
と、を包含することを特徴とするものであり、そのこと
により上記目的が達成される。
【００２３】以下、本発明の作用を記載する。
【００２４】本発明の発光デバイスでは、ｐ−ｎ接合さ
れたＬＥＤチップが、絶縁基板に対してｐ−ｎ接合面が
垂直状態となるように、絶縁基板上に設けられた一対の
電極間に架設状態になっているために、ボンディングワ
イヤーを使用することなく、導電性ペーストによって各
電極とＬＥＤチップとを導電状態にすることができる。
その結果、ＬＥＤチップを封止する透光性樹脂の厚さを
小さく抑制することができ、発光デバイス全体を小型化
することができる。
【００２５】絶縁基板に設けられるスルーホールは、導
電ペーストが充填されていることにより、あるいは、電
極によって覆われた状態になっていることにより、透光
性樹脂を封止する際に、溶融状態になった透光性樹脂が
スルーホールを通って絶縁基板の裏面に回り込むことを
防止するための治具等が圧接される特別の領域が不要に
なり、これによっても、発光デバイスは小型化される。
【００２６】本発明の発光デバイスの製造方法では、絶
縁基板に設けられたスルーホールを電極が貫通した状態
になっているが、各スルーホールに導電性ペーストが充
填された状態で、ＬＥＤチップが各電極間に架設され
て、絶縁基板全体が透光性樹脂によって封止される。従
って、ＬＥＤチップを透光性樹脂によって封止する際
に、溶融状態の透光性樹脂が絶縁基板の各スルーホール
内に流入するおそれがない。その結果、溶融状態の透光
性樹脂が絶縁基板の各スルーホール内に流入することを
防止するための治具等を、絶縁基板における各スルーホ
ールの周辺部に配置する必要がなく、透光性樹脂による
封止作業が容易に行える。そして、各スルーホールを分
割するようにダイシングカットするとともに、透光性樹
脂によって封止された１または複数のＬＥＤチップ毎に
ダイシングカットすることにより、１または複数のＬＥ
Ｄチップを有する発光デバイスが容易に量産される。
【００２７】各スルーホールは電極によって覆って、ス
ルーホール内を通る金属層によって、絶縁基板の裏面に
も、電気的な導通を得られるようにすることによって
も、ＬＥＤチップを透光性樹脂によって封止する際に、
溶融状態になった樹脂が各スルーホール内に流入するお
それがない。
【００２８】絶縁基材の表裏全面に金属層が設けられた
基板を使用してスルーホールを形成する場合には、基板
裏面のスルーホール形成領域における金属層をエッチン
グ除去しておいて、レーザー光を照射すればよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
基づいて詳細に説明する。
【００３０】図１（ａ）は、本発明の発光デバイスの一
例を示す縦断面図、図１（ｂ）はその平面図である。
【００３１】この発光デバイス１０は、ガラスエポキシ
樹脂、コンポジット等によって構成された長方形状の絶
縁基板１７と、この絶縁基板１７上に配置されたＬＥＤ
チップ１４とを有している。
【００３２】絶縁基板１７の長手方向（以下、この長手
方向をＸ方向、幅方向をＹ方向とする）の各端部には、
半円状のスルーホール１１が設けられている。また、絶
縁基板１７の表面には、長手方向の中央部にて分離され
た一対の電極パターン１２が設けられている。各電極パ
ターン１２は、金属メッキによって構成されており、絶
縁基板１７の各端部に設けられたスルーホール１１の内
周面を覆っている。そして、各電極パターン１２は、ス
ルーホール１１を通って絶縁基板１７の裏面に達してお
り、絶縁基板１７の裏面に沿うように折り曲げられてい
る。
【００３３】各電極パターン１２にて覆われたスルーホ
ール１１内には、半田、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性ペースト
１３がそれぞれ充填されている。
【００３４】絶縁基板１７の表面を覆う各電極パターン
１２上には、ＬＥＤチップ１４が架設状態で配置されて
いる。このＬＥＤチップ１４は、ｎ形半導体層１４ａと
ｐ形半導体層１４ｂとが、ｐ−ｎ接合面１４ｃによって
相互に積層された状態になっており、ｎ形半導体層１４
ａの表面にｎ側電極１４ｄが設けられるとともに、ｐ形
半導体層１４ｂの表面にｐ側電極１４ｅが設けられてい
る。そして、ｐ−ｎ接合面１４ｃが絶縁基板１７に対し
て垂直状態になるように、一対の電極パターン１２間に
架設状態で配置されている。ｎ側電極１４ｄおよびｐ側
電極１４ｅは、それぞれ、各電極パターン１２上に垂直
状態で配置されている。
【００３５】各電極パターン１２と、その上方に配置さ
れたＬＥＤチップ１４のｎ側電極１４ｄおよびｐ側電極
１４ｅとは、半田、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性ペースト１５
によって導電状態で接着されている。
【００３６】絶縁基板１７上のＬＥＤチップ１４および
各導電性ペースト１５は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹
脂、アクリル樹脂、ＰＥＳ樹脂等の透光性樹脂１６によ
って封止されている。この透光性樹脂１６は、絶縁基板
１７のスルーホール１１が設けられた各端面に沿った直
方体状に成形されている。
【００３７】図２（ａ）〜（ｆ）は、このような発光デ
バイス１０の製造工程をそれぞれ示す断面図である。こ
の製造工程では、１枚の絶縁基板１７によって、多数の
発光デバイス１０が製造されるようになっている。ま
ず、図２（ａ）に示すように、ガラスエポキシ樹脂、コ
ンポジット等の絶縁基板１７に、円形状になった多数の
スルーホール１１が、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ所
定のピッチでマトリクス状に形成される。
【００３８】このような状態になると、図２（ｂ）に示
すように、絶縁基板１７表面および裏面の全体、およ
び、絶縁基板１７の各スルーホール１１の内周面に、メ
ッキ処理等によって金属層が形成される。そして、絶縁
基板１７表面において隣接するスルーホール１１の間の
中央部分にて金属層が分断されるようにパターニングさ
れるとともに、絶縁基板１７の裏面において各スルーホ
ール１１の周辺部にのみ金属層が残るようにパターニン
グされる。これにより、絶縁基板１７には、各スルーホ
ール１１毎に分離された電極パターン１２がそれぞれ形
成される。
【００３９】その後、図２（ｃ）に示すように、電極パ
ターン１２にて覆われたスルーホール１１内に、半田、
Ａｇ、Ｃｕ等の導電性ペースト１３が充填される。
【００４０】このような状態になると、図２（ｄ）に示
すように、絶縁基板１７表面において隣接するスルーホ
ール１１間にて分離された一対の電極パターン１２間
に、ＬＥＤチップ１４が架設状態でマウントされる。Ｌ
ＥＤチップ１４は、前述したように、ｎ形半導体層１４
ａとｐ形半導体層１４ｂとが、ｐ−ｎ接合面１４ｃによ
って相互に積層されており、ｎ形半導体層１４ａの表面
にｎ側電極１４ｄが設けられるとともに、ｐ形半導体層
１４ｂの表面にｐ側電極１４ｅが設けられている。この
ＬＥＤチップ１４は、ｐ−ｎ接合面１４ｃが絶縁基板１
７に対して垂直状態になるように、隣接する一対の電極
パターン１２間に架設される。
【００４１】その後、ＬＥＤチップ１４が架設された各
電極パターン１２と、ＬＥＤチップ１４のｎ側電極１４
ｄおよびｐ側電極１４ｅとが、半田、Ａｇ、Ｃｕ等の導
電性ペースト１５によってそれぞれ導電状態で接着され
る。
【００４２】次に、図２（ｅ）に示すように、絶縁基板
１７の表面に、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリ
ル樹脂、ＰＥＳ樹脂等の透光性樹脂１６のシートが積層
されて、真空加熱雰囲気内にて加圧される。これによ
り、各ＬＥＤチップ１４がこの透光性樹脂１６によって
封止される。この場合、絶縁基板１７に設けられた各ス
ルーホール１１内には、導電性ペースト１３が充填され
た状態になっているために、溶融状態の透光性樹脂は、
各スルーホール１１内に流入して絶縁基板１７の裏面に
回り込むおそれがない。従って、溶融状態の透光性樹脂
１６を絶縁基板１７上にて加圧する際に、絶縁基板１７
の周縁部に、溶融状態になった透光性樹脂１６が絶縁基
板１７の各側面を通って裏面に回り込まないように、金
型、治具等を配置するだけでよい。その結果、絶縁基板
１７の各スルーホール１１の周縁部には、スルーホール
１１内に溶融樹脂が流入することを防止するための治具
等を配置する必要がなく、また、絶縁基板１７上に、そ
のような治具を配置するための領域を設ける必要もな
い。
【００４３】透光性樹脂１６が硬化して、絶縁基板１７
上の各ＬＥＤチップ１４が封止された状態になると、図
２（ｆ）に示すように、Ｙ方向に並んだ各スルーホール
１１の中心部を通るダイシングライン１９ａに沿って、
絶縁基板１７および透光性樹脂１４をダイシングカット
するとともに、Ｙ方向に隣接する各ＬＥＤチップ１４の
間もＸ方向にダイシングカットする。これにより、それ
ぞれが１つのＬＥＤチップ１４を有する多数の発光デバ
イス１０が製造される。
【００４４】このようにして製造された発光デバイス１
０の寸法の一例を図３に示す。本実施例の発光デバイス
１０は、３００μｍ角のＬＥＤチップ１４を使用してお
り、絶縁基板１７および各電極パターン１２の厚さは２
００μｍ、ＬＥＤチップ１４の厚さが３００μｍ、透光
性樹脂１６のＬＥＤチップ１４に対する被り（厚さ）が
１００μｍとなる。従って、本実施例の発光デバイス１
０は、必要最小限で、６００μｍ程度の厚さになる。
【００４５】また、この発光デバイス１０の長手方向
（Ｘ方向）の寸法は、ＬＥＤチップ１４の半導体層１４
ａおよび１４ｂの積層方向の長さ３００μｍと、各電極
パターン１２と各電極１４ｄおよび１４ｅとをそれぞれ
導電性ペースト１５によって電気的に接続するために必
要な長さ３５０μｍの領域とがそれぞれ必要であり、結
局、発光デバイス１０は、必要最小限で、１０００μｍ
（１．０ｍｍ）程度の長さになる。
【００４６】従って、本実施例の発光デバイス１０で
は、図８に示す従来の発光デバイスに対して、厚さを、
８００μｍから６００μｍに２００μｍ薄くすることが
できるとともに、長手方向長さを、１６００μｍから１
０００μｍと６００μｍ短くすることができる。
【００４７】図４は、本発明の発光デバイスの他の実施
例を示す正面図である。本実施例の発光デバイス２０で
は、１枚の絶縁基板２７の各側部に、表面および裏面に
わたる電極パターン２２がそれぞれ設けられており、こ
の電極パターン２２上にＬＥＤチップ２４が、前記実施
例と同様に、ｐ−ｎ接合面２４ｃが絶縁基板２７に対し
て垂直状態になるようにマウントされている。そして、
ＬＥＤチップ２４と各電極パターン２２とが、導電性ペ
ースト２５によって、それぞれ導電状態で接着されてお
り、各導電性ペースト２５およびＬＥＤチップ２４が、
絶縁基板２７上に設けられた透光性樹脂２６によって封
止されている。
【００４８】本実施例の発光デバイス２０は、予め所定
の大きさに成形された１枚の絶縁基板２７上に１つのＬ
ＥＤチップ２４をマウントして製造されるようになって
おり、従って、絶縁基板２７の各側部には、スルーホー
ルが設けられていない。
【００４９】この発光デバイス２０は、絶縁基板２７上
に透光性樹脂２６を設けるための領域が、絶縁基板２７
の周縁部全体にわたって必要になるために、長手方向長
さおよび幅方向長さは、前記実施例の発光デバイス１０
よりも若干大きくなる。しかし、前記実施例と同様に、
ボンディングワイヤーを使用する必要がなく、従来の発
光デバイスよりも、透光性樹脂２６の厚さが小さく、小
型化されている。
【００５０】なお、本発明の発光デバイスは、このよう
に、ＬＥＤチップ１４および２４が１つのものに限ら
ず、図５（ａ）に示すように、１枚の絶縁基板１７上に
２つのＬＥＤチップ１４が設けられた発光デバイス３０
であってもよい。このような発光デバイス３０は、例え
ば、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、１枚の絶縁基板
１７上に多数のＬＥＤチップ１４をマウントして、透光
性樹脂１６によって絶縁基板１７全体を封止した状態
で、Ｙ方向に延びるダイシングライン１９ａに沿ってダ
イシングカットした後に、Ｙ方向に隣接する２つのＬＥ
Ｄチップ１４が一体となるようにダイシングカットする
ことによって製造される。
【００５１】また、この場合には、図５（ｂ）に示すよ
うに、発光デバイス３０は、２つのＬＥＤチップ１４が
設けられる絶縁基板１７の角部に対応させて、予めスル
ーホールを形成しておき、絶縁基板１７の裏面に、各ス
ルーホールを通して、絶縁基板１７の表面の電極パター
ン１２と電気的に導通させるようにしてもよい。
【００５２】この場合にも、予め、所定の形状に形成さ
れた絶縁基板上に、２つのＬＥＤチップをマウントして
製造してもよい。さらに、本発明の発光チップは、３つ
以上のＬＥＤチップが設けられていてもよく、この場合
にも、多数のＬＥＤチップを絶縁基板にマウントして透
光性樹脂によって封止した後に、所定個数ずつにダイシ
ングカットして製造してもよく、また、予め所定形状に
形成された１枚の絶縁基板上に、所定個数のＬＥＤチッ
プをマウントして製造してもよい。
【００５３】さらに、本発明の発光デバイスでは、図６
に示すように、絶縁基板１７上に設けられる透光性樹脂
１６を種々のレンズ形状に成形してもよい。透光性樹脂
１６は、例えば、図６（ａ）に示すように、半球状の突
出部を有する凸レンズ形状、図６（ｂ）に示すように、
内部に半球状の突出部が設けられたインナーレンズ形状
にしてもよく、また、図７（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、半円筒形のロッドレンズ形状に成形してもよい。
【００５４】透光性樹脂１６をレンズ形状にする場合に
は、ＬＥＤチップ１４が配置された絶縁基板１７に透光
性樹脂１６のシートを積層して加熱状態で加圧する際
に、各レンズ形状に対応した加圧治具が透光性樹脂１６
のシートに圧接される。
【００５５】また、各ＬＥＤチップ１４を透光性樹脂１
６によって封止する際に、透光性樹脂１６のシートを使
用する替わりに、絶縁基板１７を所定形状の金型内に配
置して、金型内に溶融状態の透光性樹脂１６を注入する
ようにしてもよい。この場合にも、絶縁基板１７の各ス
ルーホール１１内に導電性ペースト１３が充填されてい
るために、溶融状態の透光性樹脂１６が、絶縁基板１７
の裏面に回り込むおそれがない。
【００５６】図８（ａ）は、本発明の発光デバイスの他
の実施例を示す平面図、図８（ｂ）はその縦断面図であ
る。
【００５７】この発光デバイス４０も、ガラスエポキシ
樹脂、コンポジット等によって構成された長方形状の絶
縁基板４７と、この絶縁基板４７上に配置されたＬＥＤ
チップ４４とを有している。
【００５８】絶縁基板４７の長手方向（Ｘ方向とし、幅
方向をＹ方向とする）の各端部は、半円状に切欠された
スルーホール４１がそれぞれ設けられている。絶縁基板
４７の表面には、一対の長方形状の電極パターン４２が
それぞれ設けられている。両電極パターン４２は、絶縁
基板４７の長手方向中央部にて、適当な間隔をあけて相
互に分離されている。各電極パターン４２の各端部は、
絶縁基板４７の各スルーホール４１を覆った状態になっ
ている。
【００５９】絶縁基板４７の裏面における長手方向の各
端部には、金属層４３がそれぞれ積層されている。各金
属層４３は、絶縁基板４７に設けられた各スルーホール
４１の内周面を通って、各スルーホール４１を覆う各電
極パターン４２の裏面に接着されている。
【００６０】絶縁基板４７の表面に配置された各電極パ
ターン４２上には、ＬＥＤチップ４４が架設状態で配置
されている。このＬＥＤチップ４４も、前記各実施例と
同様に、ｎ形半導体層４４ａとｐ形半導体層４４ｂと
が、ｐ−ｎ接合面４４ｃによって相互に積層された状態
になっており、ｎ形半導体層４４ａの表面にｎ側電極４
４ｄが設けられるとともに、ｐ形半導体層４４ｂの表面
にｐ側電極４４ｅが設けられている。そして、ｐ−ｎ接
合面４４ｃが絶縁基板４７に対して垂直状態になるよう
に、一対の電極パターン４２間に架設されている。ｎ側
電極４４ｄおよびｐ側電極４４ｅは、それぞれ、各電極
パターン４２上に垂直状態で配置されている。
【００６１】各電極パターン４２とＬＥＤチップ４４の
ｎ側電極４４ｄおよびｐ側電極４４ｅとは、半田、Ａ
ｇ、Ｃｕ等の導電性ペースト４５によって導電状態で接
着されている。
【００６２】絶縁基板４７上のＬＥＤチップ４４および
各導電性ペースト４５は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹
脂、アクリル樹脂、ＰＥＳ樹脂等の透光性樹脂４６によ
って封止された状態になっている。この透光性樹脂４６
は、絶縁基板４７の各端面とに沿った直方体状に成形さ
れている。
【００６３】図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、その発
光デバイス４０の製造工程における絶縁基板４７の一部
を示す拡大断面図である。図９（ａ）に示すように、発
光デバイス４０の製造に使用される絶縁基板４７は、ガ
ラスエポキシ樹脂、コンポジット等によって構成されて
おり、この絶縁基板４７には、Ｘ方向およびＹ方向に、
それぞれ、１．１ｍｍおよび０．６ｍｍのピッチで、円
形状のスルーホール４１がマトリクス状に形成されてい
る。そして、絶縁基板４７の表面には、銅箔等の金属箔
４２ａが全体にわたってラミネートされている。従っ
て、絶縁基板４７の各スルーホール４１は、金属箔４２
ａによって覆われた状態になる。
【００６４】このような状態になると、図９（ｂ）に示
すように、絶縁基板４７に設けられた各スルーホール４
１毎に、金属箔４２ａが長方形状にパターニングされ
て、各スルーホール４１をそれぞれ同心状態で覆う長方
形状の電極パターン４２が、相互に分離された状態でそ
れぞれ形成される。
【００６５】その後、絶縁基板４７の裏面の全体にわた
って、銅メッキ処理が施されるとともに、ニッケルおよ
び金メッキ処理（あるいは銀メッキ処理、パラジウムメ
ッキ処理）が施される。この場合、各スルーホール４１
の内周面および各スルーホール４１を覆う各電極パター
ン４２の裏面の全体にもメッキ処理が施されて、絶縁基
板４７の裏面全体、各スルーホール４１の内周面、およ
び各スルーホール４１を覆う電極パターン４２の裏面に
金属層４３が形成される。
【００６６】このような状態になると、図９（ｃ）に示
すように、絶縁基板４７の裏面における相互に隣接する
各スルーホール４１の中央部にて、金属層４３が分離状
態となるようにパターンニングされる。これにより、絶
縁基板４７の表面に設けられた電極パターン４２の裏面
と、銅、ニッケル、および金によって構成された金属層
４３とが、各スルーホール４１内にて接着されて、その
金属層４３は各スルーホール４１の内周面を覆うととも
に、各スルーホール４１の周囲の絶縁基板４７の裏面を
長方形状に覆う。
【００６７】図９（ｃ）に示す構造を得るためには、次
のような方法によってもよい。まず、アラミド樹脂等の
絶縁基材の表裏に銅箔が設けられた両面基板を準備し、
この両面基板の裏面側におけるスルーホール形成予定領
域の銅箔をエッチング除去する。そして、銅箔を除去し
たスルーホール形成予定領域に対して、レーザー光を照
射してスルーホールを形成する。銅箔が残っている部分
は、レーザー光を照射しても銅箔が除去されないため
に、銅箔が除去されたスルーホール形成予定領域では、
レーザー光の照射によって基材のみが分解し、スルーホ
ールが容易に形成される。
【００６８】その後、スルーホールの内壁を含む基板の
表裏全面に銅メッキを施す。そして、必要に応じて各ス
ルーホール毎に表裏のメッキ層をパターニングし、ニッ
ケルおよび金メッキ処理することにより、図９（ｃ）に
示す構造が得られる。
【００６９】なお、スルーホールの形成は、レーザー光
の照射に替えて、樹脂エッチングによってもよい。
【００７０】図１０（ａ）は、このような状態の絶縁基
板４７の平面図、図１０（ｃ）はその断面図である。絶
縁基板４７の表面には、円形状になったスルーホール４
１を覆う長方形状の電極パターン４２が、相互に分離さ
れた状態で、Ｘ方向およびＹ方向に所定のピッチで設け
られている。また、絶縁基板４７の裏面には、各スルー
ホール４１の周囲を長方形状に覆うとともに、各スルー
ホール４１内周面を覆って、各スルーホール４１を覆う
各電極パターン４２の裏面に接着された各金属層４３
が、各スルーホール４１毎に、それぞれ、相互に分離し
た状態で設けられている。
【００７１】このような状態になると、図１０（ａ）お
よび（ｂ）に二点鎖線で示すように、Ｘ方向に隣接する
各電極パターン４２間に、ＬＥＤチップ４４が架設状態
でマウントされる。ＬＥＤチップ４４は、前述したよう
に、ｎ形半導体層４４ａとｐ形半導体層４４ｂとが、ｐ
−ｎ接合面４４ｃによって相互に積層されており、ｎ形
半導体層４４ａの表面にｎ側電極４４ｄが設けられると
ともに、ｐ形半導体層４４ｂの表面にｐ側電極４４ｅが
設けられている。このＬＥＤチップ４４は、ｐ−ｎ接合
面４４ｃが絶縁基板４７に対して垂直になるように、隣
接するスルーホール４１間の絶縁基板４７表面に配置さ
れた一対の電極パターン４２間に架設された状態になっ
ている。
【００７２】その後、ＬＥＤチップ４４が架設された各
電極パターン４２とＬＥＤチップ４４のｎ側電極４４ｄ
およびｐ側電極４４ｅとが、半田、Ａｇ、Ｃｕ等の導電
性ペースト４５によってそれぞれ導電状態で接着され
る。
【００７３】次に、図１１（ａ）に示すように、絶縁基
板４７の表面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＳ樹脂等の透
光性樹脂シート４６ａが積層されて、真空加熱雰囲気内
にて加圧する。これにより、図１１（ｂ）に示すよう
に、各ＬＥＤチップ４４がこの透光性樹脂４６によって
封止された状態になる。この場合、絶縁基板４７に設け
られた各スルーホール４１が電極パターン４２によって
覆われた状態になっているために、溶融状態の透光性樹
脂４６は、各スルーホール４１内に流入して絶縁基板４
７の裏面に回り込むおそれがない。従って、溶融状態の
透光性樹脂４６を絶縁基板４７上にて加圧する際に、絶
縁基板４７の周縁部に、溶融状態の透光性樹脂４６が絶
縁基板４７の各側面を通って裏面に回り込まないように
する治具等を配置するだけでよい。その結果、絶縁基板
４７の各スルーホール４１の周縁部には、スルーホール
４１内に溶融樹脂が流入することを防止するための治具
等を、絶縁基板４７に対して強く圧接させる必要がな
く、また、絶縁基板４７上に、そのような治具を配置す
るための領域を設ける必要もない。
【００７４】透光性樹脂４６が硬化して、絶縁基板４７
上の各ＬＥＤチップ４４が封止された状態になると、図
１０（ａ）および（ｂ）に示すように、Ｙ方向に並んだ
各スルーホール４１の中心部を通過するダイシングライ
ン４９ａに沿って、絶縁基板４７および透光性樹脂４４
がダイシングカットされるとともに、Ｙ方向に並んだ電
極パターン４２間にてＸ方向に沿って延びるダイシング
ライン４９ｂに沿ってダイシングカットされる。これに
より、図１１（ｃ）に示すように、それぞれが１つのＬ
ＥＤチップ４４を有する図８に示す発光デバイス４０
が、多数製造される。
【００７５】このようにして製造された発光デバイス４
０の寸法の一例を、図８（ｂ）に併記する。本実施例の
発光デバイス４０は、３００μｍ角のＬＥＤチップ４４
を使用しており、絶縁基板４７、各電極パターン４２、
および各金属層４３の厚さは１００μｍ、ＬＥＤチップ
１４の厚さが３００μｍ、透光性樹脂１６のＬＥＤチッ
プ１４に対する被り（厚さ）が１００μｍとなる。従っ
て、本実施例の発光デバイス１０は、厚さは、必要最小
限で５００μｍ程度になる。
【００７６】また、この発光デバイス４０の長手方向の
寸法は、ＬＥＤチップ４４の半導体層４４ａおよび４４
ｂの積層方向の長さ３００μｍと、各電極パターン４２
と各電極４４ｄおよび４４ｅとを導電性ペースト４５に
よって電気的に接続するために必要な３５０μｍの領域
とが必要であり、結局、発光デバイス４０の長さは、必
要最小限で１０００μｍ（１．０ｍｍ）程度になる。
【００７７】なお、本実施例の発光デバイスも、１枚の
絶縁基板４７に複数のＬＥＤチップ４４が設けられてい
てもよい。
【００７８】図１２（ａ）は、本発明のさらに他の実施
例の発光デバイス５０の平面図、図１２（ｂ）はその断
面図である。この発光デバイス５０は、ポリイミド、ガ
ラスエポキシ等の絶縁基板５７にスルーホール５１が設
けられており、絶縁基板５７の裏面に、金属フィルムに
よって構成された一対の電極パターン５２が設けられて
いる。各電極パターン５２は、銅、ニッケル、および金
の各金属層が積層されて構成されている。各電極パター
ン５２の各端部は、スルーホール５１内にて、適当な間
隔をあけた状態で配置されている。そして、スルーホー
ル５１内に、各電極パターン５２間にＬＥＤチップ５４
が架設状態で配置されている。
【００７９】このＬＥＤチップ５４も、前記各実施例と
同様に、ｎ形半導体層５４ａとｐ形半導体層５４ｂと
が、ｐ−ｎ接合面５４ｃによって相互に積層された状態
になっており、ｎ形半導体層５４ａの表面にｎ側電極５
４ｄが設けられるとともに、ｐ形半導体層５４ｂの表面
にｐ側電極５４ｅが設けられている。そして、ｐ−ｎ接
合面５４ｃが絶縁基板５７に対して垂直状態になるよう
に、一対の電極パターン５２間に架設されている。ｎ側
電極５４ｄおよびｐ側電極５４ｅは、それぞれ、各電極
パターン５２上に垂直状態で配置されている。
【００８０】各電極パターン５２と、ＬＥＤチップ５４
のｎ側電極５４ｄおよびｐ側電極５４ｅとは、半田、Ａ
ｇ、Ｃｕ等の導電性ペースト５５によって、導電状態で
接着されている。
【００８１】相互に分離された各電極パターン５２の間
には、レジスト５３が充填されており、各電極パターン
５２を絶縁状態に保持している。このレジスト５３は、
各電極パターン５２の端部裏面に積層された状態になっ
ている。
【００８２】絶縁基板５７上のＬＥＤチップ５４および
各導電性ペースト５５は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹
脂、アクリル樹脂、ＰＥＳ樹脂等の透光性樹脂５６によ
って封止されている。この透光性樹脂５６は、絶縁基板
５７の各端面に沿った直方体状に成形されている。
【００８３】このような構成の発光デバイス５０は、次
のように製造される。長方形状のスルーホール５１がＸ
方向およびＹ方向にマトリクス状に形成されたポリイミ
ド等の絶縁基板５７の裏面に、金属フィルムを全体にわ
たって貼り付ける。そして、不要部分をエッチングによ
って除去して、各スルーホール５１内にて相互に分離し
た一対の電極パターン５２をそれぞれ形成する。その
後、各スルーホール５１内にて分離した各電極パターン
５２間にレジスト５３を充填する。
【００８４】このような状態になると、ＬＥＤチップ５
４が、スルーホール５１内に挿入されて、スルーホール
５１内にて相互に分離された状態の一対の電極パターン
５２間に架設される。そして、ＬＥＤチップ５４が、導
電ペースト５５によって、各電極パターン５２に導電状
態で接着される。その後、前記各実施例と同様に、各Ｌ
ＥＤチップ５４が透光性樹脂５６によって封止され、各
ＬＥＤチップ５４毎にダイシングカットされる。これに
より、図１２に示す発光デバイス５０が得られる。
【００８５】本実施例の発光デバイス５０は、このよう
に、製造が容易であり、ローコストで製造することがで
きる。
【００８６】なお、本実施例の発光デバイスも、１枚の
絶縁基板５７に複数のＬＥＤチップ５４が設けられてい
てもよい。
【００８７】
【発明の効果】本発明の発光デバイスは、このように、
ＬＥＤチップのｐ−ｎ接合面が、絶縁基板に対して垂直
状態になっており、ＬＥＤチップと絶縁基板上に設けら
れた各電極とが、導電性ペーストによって導電状態で接
着されているために、ボンディングワイヤーを使用する
必要がなく、絶縁基板の反り等の外的応力によって損傷
するおそれがない。しかも、ボンディングワイヤーを保
護するために透光性樹脂を厚くする必要がなく、発光デ
バイスは著しく小型化される。また、絶縁基板に設けら
れたスルーホールが、導電性ペーストによって、あるい
は電極によって閉鎖された状態になっているために、ス
ルーホールの周辺部に、溶融状態の透光性樹脂がスルー
ホール内に流入することを防止するための治具等を配置
するための領域が不要になり、発光デバイスは、より一
層小型化される。
【００８８】本発明の発光デバイスの製造方法は、絶縁
基板に設けられたスルーホールが、導電性ペーストによ
って、あるいは電極によって閉鎖された状態になってい
るために、絶縁基板全体を透光性樹脂によって封止する
際に、透光性樹脂がスルーホールを通って絶縁基板の裏
面に回り込むおそれがなく、そのような樹脂の回り込み
を防止するための作業が不要になって、作業性は著しく
向上する。
【００８９】絶縁基材の表裏両面に金属層が設けられた
基板を使用する場合には、裏面側のスルーホール形成予
定領域の金属層を除去して、レーザー光を照射すること
により、容易にスルーホールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の発光デバイスの一例を示す断
面図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、その発光デバイ
スの製造工程を示す断面図である。
【図３】図１に示す発光デバイスの寸法を示す正面図で
ある。
【図４】本発明の発光デバイスの他の実施例を示す正面
図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の発
光デバイスの他の実施例を示す平面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の発
光デバイスの他の実施例を示す概略正面図である。
【図７】（ａ）は本発明の発光デバイスのさらに他の実
施例を示す概略正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図８】（ａ）は本発明の発光デバイスのさらに他の実
施例を示す平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、その発光デバイ
スの製造工程を示す絶縁基板の断面図である。
【図１０】（ａ）は、その製造工程における絶縁基板の
平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、その発光デバ
イスのその後の製造工程を示す絶縁基板等の断面図であ
る。
【図１２】（ａ）は本発明の発光デバイスのさらに他の
実施例を示す平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１３】従来の発光デバイスの一例を示す断面図であ
る。
【図１４】従来の発光デバイスの他の例を示す正面図で
ある。
【図１５】図１４に示す発光デバイスの寸法を示す正面
図である。
【符号の説明】
１０ 発光デバイス １１ スルーホール １２ 電極パターン １３ 導電性ペースト １４ ＬＥＤチップ １５ 導電性ペースト １６ 透光性樹脂 １７ 絶縁基板 ４０ 発光デバイス ４１ スルーホール ４２ 電極パターン ４３ 金属層 ４４ ＬＥＤチップ ４５ 導電性ペースト ４６ 透光性樹脂 ４７ 絶縁基板 ５０ 発光デバイス ５１ スルーホール ５２ 電極パターン ５３ レジスト ５４ ＬＥＤチップ ５５ 導電性ペースト ５６ 透光性樹脂 ５７ 絶縁基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁基板と、 該絶縁基板上に、絶縁基板の上面から側面、下面に亘っ
    て配置され、且つ、相互に分離した一対の電極と、 前記絶縁基板側面に配置され、前記電極に接する導電性
    ペーストと、 絶縁基板上面の前記一対の電極と電気的に接続されたＬ
    ＥＤチップと、 該絶縁基板一側面の導電性ペーストから他側面の導電性
    ペーストに亘って、ＬＥＤチップ及び電極を覆って配置
    された透光性樹脂と、を備えてなることを特徴とする発
    光デバイス。
  2. 【請求項２】 前記導電性ペーストは、予め絶縁基板に
    形成されたスルーホールに充填するものであることを特
    徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
  3. 【請求項３】 前記導電性ペースト、ＬＥＤチップ、及
    び電極を、前記透光性樹脂によって封止した後、前記ス
    ルーホールの略中央を分割することによって形成されて
    なることを特徴とする請求項２に記載の発光デバイス。
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