JP2011101054A - Substrate for mounting semiconductor light emitting element, backlight chassis, display device, and television receiver - Google Patents

Substrate for mounting semiconductor light emitting element, backlight chassis, display device, and television receiver Download PDF

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満 竹島
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秀明 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for mounting a semiconductor light emitting element, which can excellently radiate heat generated from a semiconductor light emitting element with a simple structure without increasing manufacturing steps and which can control the rise of temperature when mounting a flip-chip semiconductor light emitting element, a back light chassis including the substrate, a display device, and a television receiver. <P>SOLUTION: The substrate 1 for mounting the semiconductor light emitting element includes a pair of electrode patterns 4 and 5 connected to a positive electrode and a negative electrode of an LED chip 2 on an insulating substrate 3 having a thermal conductivity of 1 W/(mK) or less and a wiring pattern 6 pulled out from the pair of electrode patterns 4 and 5. The pair of electrode patterns 4 and 5 have larger area than that of the wiring pattern 6. Accordingly, heat from the LED chip 2 is excellently conducted to the insulating substrate 3 via the large electrode patterns 4 and 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体発光素子搭載用基板、バックライトシャーシ、表示装置、及び、テレビ受信装置に関し、より詳しくは、フリップチップ型の半導体発光素子を液晶表示装置のバックライト光源として用いる際に好適な半導体発光素子搭載用基板、バックライトシャーシ、表示装置、及び、テレビ受信装置に関する。   The present invention relates to a substrate for mounting a semiconductor light emitting element, a backlight chassis, a display device, and a television receiver, and more specifically, suitable when a flip-chip type semiconductor light emitting element is used as a backlight light source of a liquid crystal display device. The present invention relates to a semiconductor light emitting element mounting substrate, a backlight chassis, a display device, and a television receiver.

近年、テレビの薄型化が進み、その一手法として液晶テレビにおいても半導体発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）をバックライト光源として用いることが普及し始めている。   In recent years, televisions have become thinner, and as one of the methods, the use of LEDs (Light Emitting Diodes), which are semiconductor light emitting elements, as a backlight light source is also becoming popular in liquid crystal televisions.

ＬＥＤバックライトの光照射方式には、サイドエッジ方式および直下方式の２種類が存在する。サイドエッジ方式は、映像表示装置の画面の側面にＬＥＤを配置して導光板に光を入射させる方式である。一方、直下方式は、画面直下に、マトリクス（２次元）状にＬＥＤを配置して出射光を直接利用する方式である。直下方式は、サイドエッジ方式よりも、輝度を高めやすいため、大型の液晶表示素子を用いた映像表示装置においては、主に、直下方式のＬＥＤバックライトが採用される。   There are two types of LED backlight light irradiation methods: a side edge method and a direct method. The side edge method is a method in which an LED is arranged on the side surface of the screen of the video display device and light is incident on the light guide plate. On the other hand, the direct method is a method in which LEDs are arranged in a matrix (two-dimensional) form immediately below the screen to directly use the emitted light. Since the direct method is easier to increase the luminance than the side edge method, an LED backlight of a direct method is mainly used in a video display device using a large liquid crystal display element.

また、半田バンプや半田ボールを介して基板上の配線パターンとの接続をとるフリップチップ型の構造がある。フリップチップ型の構造は、フェイスアップ型の構造に比べて、配線を行うためにワイヤが不要となるため、ワイヤボンディング工程が不要となり、比較的簡単な工程で小型の電子部品を基板に搭載できる。またフリップチップ型の構造は薄型化も可能なことから、ＬＥＤバックライトへの適用も検討されている。   Further, there is a flip chip type structure in which connection with a wiring pattern on a substrate is made through solder bumps or solder balls. Compared with the face-up type structure, the flip chip type structure eliminates the need for a wire for wiring, and thus a wire bonding process is not required, and a small electronic component can be mounted on a substrate in a relatively simple process. . In addition, since the flip chip type structure can be made thin, application to an LED backlight is also being studied.

しかし、ＬＥＤは点光源であるため、全面に光源を配置する必要がある。そして、ＬＥＤは効率の良い光源ではあるが、液晶表示装置のバックライトに用いるためには、高輝度で発光させる必要がある。このため、ＬＥＤを用いた光源は、大電流に応じた発熱への対策が必要となる。   However, since the LED is a point light source, it is necessary to dispose the light source on the entire surface. And although LED is an efficient light source, in order to use it for the backlight of a liquid crystal display device, it is necessary to make it light-emit with high brightness | luminance. For this reason, the light source using LED needs a countermeasure against heat generation according to a large current.

通常、ＬＥＤの発熱は、ＬＥＤチップを搭載した基板に伝わり放熱される。例えば、特許文献１には、ＬＥＤチップを搭載した基板にサーマルビアを設け、このサーマルビアを介してＬＥＤの発熱を基板裏面に設けた放熱用パッドに逃がす構造が開示されている。また、特許文献２には、集積回路搭載基板ではあるが、配線パターンの非形成領域に放熱パターンを別途設け、この放熱パターンにグランド配線用バンプやダミーバンプを接続することにより、集積回路の熱を放熱パターンに伝達させることが開示されている。   Usually, the heat generated by the LED is transmitted to the substrate on which the LED chip is mounted and is dissipated. For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a thermal via is provided on a substrate on which an LED chip is mounted, and heat generated from the LED is released to the heat dissipation pad provided on the back surface of the substrate via the thermal via. Further, in Patent Document 2, although an integrated circuit mounting substrate is provided, a heat dissipation pattern is separately provided in a non-formation region of the wiring pattern, and a ground wiring bump or a dummy bump is connected to the heat dissipation pattern, so that the heat of the integrated circuit can be reduced. It is disclosed to transmit to a heat dissipation pattern.

ここで、従来のフリップチップ型のＬＥＤチップの構造について図２２に示す。ＬＥＤチップ２００は、サファイア基板２０１、Ｎ型層２０２、活性層２０３、Ｐ型層２０４、正電極（アノード電極）２０５、及び負電極（カソード電極）２０６で構成される。   Here, FIG. 22 shows a structure of a conventional flip chip type LED chip. The LED chip 200 includes a sapphire substrate 201, an N-type layer 202, an active layer 203, a P-type layer 204, a positive electrode (anode electrode) 205, and a negative electrode (cathode electrode) 206.

また、従来の他のフリップチップ型のＬＥＤチップの構造として、パッケージ型のチップ構造を図２３に示す。ＬＥＤパッケージ３００は、ＬＥＤチップ３０１、蛍光体層３０２、保護層３０３、底部電極（正電極及び負電極）３０４、ビア３０５、接触パッド３０５ａ，３０５ｂ、及びシリコンサブマウント３０６で構成される（例えば、特許文献３を参照）。   FIG. 23 shows a package-type chip structure as another conventional flip-chip type LED chip structure. The LED package 300 includes an LED chip 301, a phosphor layer 302, a protective layer 303, a bottom electrode (positive electrode and negative electrode) 304, a via 305, contact pads 305a and 305b, and a silicon submount 306 (for example, (See Patent Document 3).

図２２又は図２３に示したようなＬＥＤのチップ構造では、通常、半田付け性が十分に満足できればよいため、ＬＥＤの発熱量の大きさに係わらず、ＬＥＤの正電極と負電極の、大きさと形状は電流経路、電流値等を考慮して決定していた。   In the LED chip structure as shown in FIG. 22 or FIG. 23, it is generally sufficient that the solderability is sufficiently satisfied. Therefore, regardless of the amount of heat generated by the LED, the size of the positive electrode and the negative electrode of the LED is large. The shape was determined in consideration of the current path, current value, and the like.

特開２００８−３４７４８号公報JP 2008-34748 A 特開２００５−１０９２５４号公報JP 2005-109254 A 特開２００９−１１１００６号公報JP 2009-111006 A

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、基板にビアホールを設け、さらに基板の裏面に放熱用パットを設ける必要があることから、このための製造工程が増え、生産コストが高くなるという問題があった。また、特許文献２に記載の技術では、グランド配線用バンプやダミーバンプの配設が可能な集積回路では可能であるが、ＬＥＤのような二極素子には適用することが困難であった。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to provide a via hole in the substrate and further to provide a heat dissipation pad on the back surface of the substrate. It was. In addition, the technique described in Patent Document 2 can be applied to an integrated circuit in which ground wiring bumps and dummy bumps can be arranged, but it has been difficult to apply to a bipolar element such as an LED.

また、フリップチップ型のＬＥＤチップでは正電極及び負電極が実装基板と接するため、ＬＥＤチップから実装基板への放熱量は各電極の電極面積に依存することになる。特に、ＬＥＤチップを構成する活性層での発熱量が多くなるため、この活性層の近くに配置される正電極の電極面積を大きくすることで、より効率的にＬＥＤチップを冷却することができるものと考えられる。   Further, in the flip chip type LED chip, since the positive electrode and the negative electrode are in contact with the mounting substrate, the heat radiation from the LED chip to the mounting substrate depends on the electrode area of each electrode. In particular, since the amount of heat generated in the active layer constituting the LED chip increases, the LED chip can be cooled more efficiently by increasing the electrode area of the positive electrode disposed near the active layer. It is considered a thing.

表示装置として液晶表示装置は、種々の製品に適用できるが、光源を含むバックライト部分の放熱は、製品全体の放熱に対して主要な部分となる。このため、光源を搭載する基板部分の放熱手段の重要性は高い。しかしながら、図２２又は図２３に示したように、従来のＬＥＤチップでは、ＬＥＤの正電極と負電極の大きさ及び形状は、電流経路や電流値等により決定していたため、ＬＥＤチップ側から実装基板への放熱効果を高めることについて何ら考慮されていなかった。   As a display device, a liquid crystal display device can be applied to various products. However, heat radiation of a backlight portion including a light source becomes a main part with respect to heat radiation of the entire product. For this reason, the importance of the heat radiating means of the substrate portion on which the light source is mounted is high. However, as shown in FIG. 22 or FIG. 23, in the conventional LED chip, the size and shape of the positive electrode and the negative electrode of the LED are determined by the current path, the current value, etc. No consideration was given to increasing the heat dissipation effect on the substrate.

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、フリップチップ型の半導体発光素子を実装するための基板として、製造工程を増やすことなく、簡単な構造で半導体発光素子からの熱を良好に放熱し、半導体発光素子を実装した際に、温度上昇を抑えるとともに、製造時の信頼性を高めた半導体発光素子搭載用基板を提供すること、さらに、この基板を備えたバックライトシャーシ、表示装置、及び、テレビ受信装置を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of these circumstances, and as a substrate for mounting a flip-chip type semiconductor light-emitting element, heat from the semiconductor light-emitting element is excellent with a simple structure without increasing the number of manufacturing steps. In addition to providing a semiconductor light-emitting element mounting substrate that suppresses temperature rise and improves reliability during manufacturing when mounting a semiconductor light-emitting element, a backlight chassis equipped with this substrate, and a display An object is to provide a device and a television receiver.

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、同一平面側に正電極及び負電極を有する半導体発光素子を搭載するための半導体発光素子搭載用基板であって、エポキシ樹脂からなる絶縁基板と、該絶縁基板上に前記正電極及び負電極がそれぞれ接続される一対の電極パターンと、該一対の電極パターンからそれぞれ引き出された配線パターンとを具備し、前記一対の電極パターンのそれぞれが前記配線パターンよりも広い面積を有することを特徴としたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, a first technical means of the present invention is a semiconductor light emitting element mounting substrate for mounting a semiconductor light emitting element having a positive electrode and a negative electrode on the same plane side. An insulating substrate, a pair of electrode patterns to which the positive electrode and the negative electrode are connected on the insulating substrate, and a wiring pattern respectively drawn from the pair of electrode patterns. Each has a larger area than the wiring pattern.

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記絶縁基板がエポキシ樹脂からなることを特徴としたものである。   According to a second technical means, in the first technical means, the insulating substrate is made of an epoxy resin.

第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記一対の電極パターンは、平行に所定の間隙を介して対向する対向部分を有し、該対向部分に前記半導体発光素子の正電極及び負電極が接続されることを特徴としたものである。   According to a third technical means, in the first or second technical means, the pair of electrode patterns have opposing portions facing each other in parallel through a predetermined gap, and the positive portion of the semiconductor light emitting element is disposed in the facing portion. The electrode and the negative electrode are connected.

第４の技術手段は、第１から第３のいずれか１の技術手段において、前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、前記一対の電極パターンは前記絶縁基板上に長手方向に延びかつ幅が異なり、前記半導体発光素子の正電極及び負電極が載置される前記一対の電極パターン部分には、少なくとも幅の狭い電極パターン及び幅の広い電極パターンのいずれか一方に、他方の電極パターン側へ突出する突出部が形成され、前記他方の電極パターン側に、前記突出部と所定の間隙を介して対向する凹部が形成されていることを特徴としたものである。   According to a fourth technical means, in any one of the first to third technical means, the insulating substrate has an elongated strip shape, and the pair of electrode patterns extend in a longitudinal direction on the insulating substrate; In the pair of electrode pattern portions on which the positive electrode and the negative electrode of the semiconductor light emitting element are mounted, the other electrode pattern is at least one of the narrow electrode pattern and the wide electrode pattern. A protruding portion protruding to the side is formed, and a concave portion facing the protruding portion with a predetermined gap is formed on the other electrode pattern side.

第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記半導体発光素子の正電極及び負電極の内、活性層に遠い側の電極が前記幅の狭い電極パターンに接続されることを特徴としたものである。   According to a fifth technical means, in the fourth technical means, of the positive electrode and the negative electrode of the semiconductor light emitting element, an electrode far from the active layer is connected to the narrow electrode pattern. Is.

第６の技術手段は、第４または第５の技術手段において、前記突出部と前記凹部との間隙が、前記一対の電極パターンの幅方向の中央に位置することを特徴としたものである。   According to a sixth technical means, in the fourth or fifth technical means, the gap between the protruding portion and the concave portion is located at the center in the width direction of the pair of electrode patterns.

第７の技術手段は、第４から第６のいずれか１の技術手段において、前記凹部の長手方向両側に切り欠きを形成したことを特徴としたものである。   The seventh technical means is characterized in that, in any one of the fourth to sixth technical means, notches are formed on both sides in the longitudinal direction of the concave portion.

第８の技術手段は、第４から第７のいずれか１の技術手段において、前記突出部が階段状になっていることを特徴としたものである。   The eighth technical means is any one of the fourth to seventh technical means, characterized in that the protruding portion is stepped.

第９の技術手段は、第４から第８のいずれか１の技術手段において、前記半導体発光素子は、正電極及び負電極が同一面側に形成され、かつ一方の電極の電極面積が他方の電極の電極面積よりも大きく形成され、電極面積の大きな電極が、前記幅の広い電極パターン側に接続されていることを特徴としたものである。   According to a ninth technical means, in any one of the fourth to eighth technical means, the semiconductor light emitting device has a positive electrode and a negative electrode formed on the same surface side, and an electrode area of one electrode is the other. An electrode having a larger electrode area than the electrode area is connected to the wide electrode pattern side.

第１０の技術手段は、第９の技術手段において、前記半導体発光素子の電極面積の大きな電極は、電極面積の小さな電極よりも活性層に近いことを特徴としたものである。   A tenth technical means is the ninth technical means characterized in that an electrode having a large electrode area of the semiconductor light emitting element is closer to an active layer than an electrode having a small electrode area.

第１１の技術手段は、第１から第１０のいずれか１の技術手段において、前記一対の電極パターンのそれぞれから引き出された配線パターンの引出し方向が相互に異なる方向となっていることを特徴としたものである。   An eleventh technical means is characterized in that, in any one of the first to tenth technical means, the drawing directions of the wiring patterns drawn from each of the pair of electrode patterns are different from each other. It is a thing.

第１２の技術手段は、第１から第１１のいずれか１の技術手段において、前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、前記一対の電極パターンの間隙が前記短冊形状の長手方向に平行に形成されていることを特徴としたものである。   In a twelfth technical means according to any one of the first to eleventh technical means, the insulating substrate has an elongated strip shape, and a gap between the pair of electrode patterns is parallel to a longitudinal direction of the strip shape. It is characterized by being formed.

第１３の技術手段は、第１から第１２のいずれか１の技術手段において、前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、該短冊形状の長手方向に沿って前記一対の電極パターンが複数形成され、前記半導体発光素子が複数個配列可能であることを特徴としたものである。   In a thirteenth technical means according to any one of the first to twelfth technical means, the insulating substrate has a long strip shape, and a plurality of the pair of electrode patterns are provided along a longitudinal direction of the strip shape. A plurality of the semiconductor light emitting elements are formed and can be arranged.

第１４の技術手段は、第１から第１３のいずれか１の技術手段において、前記半導体発光素子の電力をＷ（ｗ）、前記一対の電極パターンの面積をＳ（ｍ２）、前記絶縁基板の厚みをＬ（ｍ）、前記絶縁基板の熱伝導率をρ（Ｗ／（ｍ／Ｋ））とする場合、ΔＴ＝Ｗ・Ｌ／Ｓ／ρによって算出される前記絶基板の一面と他面間の平均温度差ΔＴが１２℃以下であることを特徴としたものである。 In a fourteenth technical means according to any one of the first to thirteenth technical means, the power of the semiconductor light emitting element is W (w), the area of the pair of electrode patterns is S (m 2 ), and the insulating substrate When the thickness of the insulating substrate is L (m) and the thermal conductivity of the insulating substrate is ρ (W / (m / K)), one side of the substrate and the other calculated by ΔT = W · L / S / ρ The average temperature difference ΔT between the surfaces is 12 ° C. or less.

第１５の技術手段は、第１から第１４のいずれか１の技術手段である半導体発光素子搭載用基板を備えたバックライトシャーシである。   A fifteenth technical means is a backlight chassis including a semiconductor light emitting element mounting substrate which is any one of the first to fourteenth technical means.

第１６の技術手段は、第１から第１４のいずれか１の技術手段である半導体発光素子搭載用基板を備えた表示装置である。   A sixteenth technical means is a display device including a semiconductor light emitting element mounting substrate which is any one of the first to fourteenth technical means.

第１７の技術手段は、第１６の技術手段である表示装置を備えるテレビ受信装置である。   The seventeenth technical means is a television receiver comprising a display device which is the sixteenth technical means.

本発明によれば、半導体発光素子の電極が接続される部分の電極パターンが配線パターンよりも大きな面積を有する。このため、半導体発光素子から電極を通して電極パターンに伝わった熱は、広い電極パターンから放熱するとともに、広い電極パターンを介して絶縁基板に良好に伝わり、さらに絶縁基板を介して放熱する。したがって、本発明の半導体発光素子搭載用基板は半導体発光素子の温度上昇を抑制することができる。   According to the present invention, the electrode pattern of the portion to which the electrode of the semiconductor light emitting element is connected has a larger area than the wiring pattern. For this reason, the heat transmitted from the semiconductor light emitting element to the electrode pattern through the electrode is dissipated from the wide electrode pattern, is well transmitted to the insulating substrate through the wide electrode pattern, and further dissipated through the insulating substrate. Therefore, the semiconductor light emitting element mounting substrate of the present invention can suppress the temperature rise of the semiconductor light emitting element.

また、本発明によれば、幅の狭い電極パターン側に形成した突出部に、活性層から遠い側の半導体発光素子の電極を接続し、この突出部と間隙を介して対向する幅の広い電極パターン部分に、活性層に近い側の半導体発光素子の電極を接続することができるため、半導体発光素子からの熱が両電極から各電極パターンを通じて効率的に絶縁基板に伝えることができる。したがって、本発明の半導体発光素子搭載用基板は半導体発光素子の温度上昇を効率よく抑えることができる。   According to the present invention, the electrode of the semiconductor light emitting element far from the active layer is connected to the protruding portion formed on the narrow electrode pattern side, and the wide electrode is opposed to the protruding portion with a gap. Since the electrode of the semiconductor light emitting element closer to the active layer can be connected to the pattern portion, the heat from the semiconductor light emitting element can be efficiently transferred from both electrodes to the insulating substrate through each electrode pattern. Therefore, the semiconductor light emitting element mounting substrate of the present invention can efficiently suppress the temperature rise of the semiconductor light emitting element.

また、電極パターンに突出部を形成しているため、半導体発光素子の各電極を電極パターンに半田ペーストを用いて接続する際に、リフローの信頼性を高めることができる。
また、本発明によれば、半導体発光素子を構成する正電極または負電極のいずれかの電極面積を大きくすることにより、簡単な構造で発熱を良好に基板側に放熱し、基板に実装した際に温度上昇を抑えることができる。 In addition, since the protruding portion is formed in the electrode pattern, the reliability of reflow can be improved when each electrode of the semiconductor light emitting element is connected to the electrode pattern using a solder paste.
In addition, according to the present invention, when the electrode area of either the positive electrode or the negative electrode constituting the semiconductor light emitting device is increased, the heat generation is favorably dissipated to the substrate side with a simple structure and mounted on the substrate. The temperature rise can be suppressed.

本発明の一実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of the television receiver which concerns on one Embodiment of this invention. テレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of the liquid crystal display device with which a television receiver is provided. 本発明に係る半導体発光素子搭載用基板を液晶表示装置のバックライトに使用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which used the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting concerning this invention for the backlight of a liquid crystal display device. 本発明の一実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on one Embodiment of this invention. 図４に示した半導体発光素子搭載用基板にＬＥＤチップを搭載した際の断面図である。It is sectional drawing at the time of mounting an LED chip on the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting shown in FIG. ＬＥＤ温度の変化と電極パターンの熱流速の変化を求めるために用いたモデルを示す図である。It is a figure which shows the model used in order to obtain | require the change of LED temperature, and the change of the heat flow rate of an electrode pattern. 熱回路網として、熱伝導、熱伝達、熱放射のシミュレーションを行う際の概念図を示す図である。It is a figure which shows the conceptual diagram at the time of performing the simulation of heat conduction, heat transfer, and heat radiation as a thermal circuit network. シミュレーションの結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of simulation. ＬＥＤチップのＷ数を電極パターンの面積で割った値を熱流速値として推定したグラフである。It is the graph which estimated the value which divided W number of LED chip by the area of the electrode pattern as a heat flow rate value. 絶縁基板を移動する熱を模式的に説明するための図である。It is a figure for demonstrating the heat which moves an insulated substrate typically. 電極パターン面積と絶縁基板の一面と他面間の温度差との関係を推定したグラフである。It is the graph which estimated the relationship between the electrode pattern area and the temperature difference between the one surface and the other surface of the insulating substrate. 本発明の他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. 図１５に示した半導体発光素子搭載用基板にＬＥＤチップを搭載した際のＸ−Ｘに沿った断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section along XX at the time of mounting an LED chip on the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting shown in FIG. 図１６に示したＬＥＤチップをＹ方向から見た図である。It is the figure which looked at the LED chip shown in FIG. 16 from the Y direction. 本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting which concerns on other embodiment of this invention. ＬＥＤパッケージ構造を有する半導体発光素子の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the semiconductor light-emitting device which has a LED package structure. 半導体発光素子搭載用基板の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting. 従来のフリップチップ型のＬＥＤチップの構造について示す図である。It is a figure shown about the structure of the conventional flip chip type LED chip. 従来のＬＥＤチップ構造の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the conventional LED chip structure.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、テレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a television receiver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device included in the television receiver.

テレビ受信装置１００は、図１に示すように、液晶表示装置１１０と、この液晶表示装置１１０を挟むようにして収容する表裏両キャビネット１１１、１１２と、電源１１３と、チューナー１１４と、スタンド１１５とを備えて構成される。   As shown in FIG. 1, the television receiver 100 includes a liquid crystal display device 110, front and back cabinets 111 and 112 that are accommodated with the liquid crystal display device 110 interposed therebetween, a power source 113, a tuner 114, and a stand 115. Configured.

液晶表示装置（表示装置）１１０は、全体として横長の方形（矩形状）を成し、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置１１０は、図２に示すように、表示パネルである液晶パネル１２０と、外部光源であるバックライト装置（照明装置）１３０とを備え、これらが枠状のベゼル１４０などにより一体的に保持されるようになっている。図２では、画面サイズが４２インチで横縦比が１６：９の液晶表示装置を例示している。   The liquid crystal display device (display device) 110 has a horizontally long rectangular shape (rectangular shape) as a whole and is accommodated in a vertically placed state. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 110 includes a liquid crystal panel 120 as a display panel and a backlight device (illumination device) 130 as an external light source, which are integrated by a frame-like bezel 140 or the like. Is supposed to be retained. FIG. 2 illustrates a liquid crystal display device having a screen size of 42 inches and an aspect ratio of 16: 9.

液晶パネル１２０は、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成を有する。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられる。また、他方のガラス基板には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられる。   The liquid crystal panel 120 has a configuration in which a pair of glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and liquid crystal is sealed between the glass substrates. One glass substrate is provided with a switching element (for example, TFT) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like. The other glass substrate is provided with a color filter, a counter electrode, an alignment film, and the like in which colored portions such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement.

バックライト装置１３０は、図２に示すように、光出射面側（液晶パネル１２０側）に開口した略箱型をなすバックライトシャーシ１５０と、バックライトシャーシ１５０の開口部を覆うようにして取り付けられる拡散板１６１、および、拡散板１６１よりも更に光出射面側に配された光学シート群１６２からなる光学部材１６０とを有している。そして、光学部材１６０は、バックライトシャーシ１５０と、バックライトシャーシ１５０の周囲に沿って配されたフレーム１７０とで保持される。   As shown in FIG. 2, the backlight device 130 is attached so as to cover a substantially box-shaped backlight chassis 150 opened on the light emitting surface side (the liquid crystal panel 120 side) and the opening of the backlight chassis 150. And the optical member 160 including the optical sheet group 162 disposed on the light emission surface side further than the diffusion plate 161. The optical member 160 is held by the backlight chassis 150 and a frame 170 disposed along the periphery of the backlight chassis 150.

図３は、本発明に係る半導体発光素子搭載用基板を液晶表示装置のバックライト装置に使用した例を示す図である。
バックライト装置１３０は、バックライトシャーシ１５０上に、本発明に係る半導体発光素子搭載用基板（以下、ＬＥＤ基板という。）１を複数配置している。個々のＬＥＤ基板１は、直線状（アレイ状）に複数のＬＥＤチップ２を搭載しているとともに、長尺の短冊形状を有しており、長手方向が液晶表示装置の画面の水平方向に一致するように配置されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example in which the semiconductor light emitting element mounting substrate according to the present invention is used in a backlight device of a liquid crystal display device.
In the backlight device 130, a plurality of semiconductor light emitting element mounting substrates (hereinafter referred to as LED substrates) 1 according to the present invention are arranged on a backlight chassis 150. Each LED substrate 1 has a plurality of LED chips 2 mounted in a straight line (array) and has a long strip shape, and the longitudinal direction coincides with the horizontal direction of the screen of the liquid crystal display device. Are arranged to be.

図３では、４２インチワイド型の画面（横９３０ｍｍ×縦５２３ｍｍ）の映像表示装置に適用されるアレイ型のＬＥＤバックライト装置１３０を例示している。一般的に、ＬＥＤ基板１には、製造時における縦横の最大外形寸法、すなわち定尺が存在する。定尺は、ＬＥＤ基板１の材料や製造装置によって異なるが、例えば縦が５１０ｍｍ、横が３４０ｍｍなどとなっている。   FIG. 3 illustrates an array-type LED backlight device 130 applied to a video display device having a 42-inch wide screen (horizontal 930 mm × vertical 523 mm). Generally, the LED board 1 has maximum horizontal and vertical outer dimensions at the time of manufacture, that is, a standard. The standard length varies depending on the material of the LED substrate 1 and the manufacturing apparatus, but is, for example, 510 mm in length and 340 mm in width.

このため、ＬＥＤ基板１の縦横のいずれかの寸法が定尺を超える場合は、その実装基板１を幾つかに分割して作製される。図３の場合、この定尺を超えるため、実装基板を横方向に２分割し、横方向に２枚、縦方向に各１０枚、合計２０枚のＬＥＤ基板１が配置されている。また、各ＬＥＤ基板１には、例えば８個のＬＥＤ２が、同一直線状に並んで配置されている。   For this reason, when any one of the vertical and horizontal dimensions of the LED substrate 1 exceeds the standard size, the mounting substrate 1 is divided into several parts. In the case of FIG. 3, in order to exceed this standard, the mounting substrate is divided into two in the horizontal direction, and two LED substrates 1 in total, 10 in the horizontal direction and 10 in the vertical direction, are arranged. Moreover, for example, eight LEDs 2 are arranged on the same straight line on each LED substrate 1.

つまり、図３のバックライト装置１３０は、画面全体で、合計１６０個のＬＥＤチップ２が使用されている。なお、図３では、隣接ＬＥＤチップ２間の間隔は６０ｍｍとし、全体としてＬＥＤチップ２が六方格子状に配置されている。六方格子状の配置では、あるＬＥＤチップ２を中心として形成される仮想的な正六角形の頂点に他のＬＥＤチップ２が配置されるようになっている。これにより、ＬＥＤバックライト装置１３０は、液晶パネルに対し、均一なバックライト光を照射することができる。   That is, the backlight device 130 of FIG. 3 uses a total of 160 LED chips 2 over the entire screen. In FIG. 3, the interval between adjacent LED chips 2 is 60 mm, and the LED chips 2 are arranged in a hexagonal lattice as a whole. In the hexagonal lattice arrangement, another LED chip 2 is arranged at the apex of a virtual regular hexagon formed around a certain LED chip 2. Thereby, the LED backlight apparatus 130 can irradiate a uniform backlight light with respect to a liquid crystal panel.

また、横方向に２分割したＬＥＤ基板１間の電気的な接続を取るために、１０本のハーネス１０２を設けている。さらに、ＬＥＤ基板１の一方と図示しない外部のドライバ基板との電気的な接続するために、１０本のハーネス１０３を設けている。これらのハーネス１０２，１０３は各ＬＥＤ基板１に設けたコネクタ１０４に接続される。   Further, ten harnesses 102 are provided in order to establish electrical connection between the LED substrates 1 divided into two in the horizontal direction. Further, ten harnesses 103 are provided to electrically connect one of the LED boards 1 to an external driver board (not shown). These harnesses 102 and 103 are connected to a connector 104 provided on each LED board 1.

ここで、液晶パネル１２０の背面に設けるバックライト装置１３０としては、画面サイズとほぼ同じ面積の基板上に多数のＬＥＤチップをマトリクス状に敷き詰めて構成したマトリクス型のＬＥＤバックライト装置がある。しかし、マトリクス型のＬＥＤバックライト装置は、画面サイズとほぼ同じ面積の基板が必要となるため、部材価格が非常に高価となってしまう。これに対し、アレイ型のＬＥＤバックライト装置では、複数のＬＥＤ基板１が必要となるが、互いに間隔を空けて配置されるため、大画面の液晶表示装置であるほど、マトリクス型のＬＥＤバックライト装置よりも、安価に製造することができる。また、アレイ型のＬＥＤバックライト装置は、画面サイズに応じてＬＥＤ基板１の数を増減することで種々の画面サイズに適用することが可能となる。   Here, as the backlight device 130 provided on the back surface of the liquid crystal panel 120, there is a matrix type LED backlight device configured by laying a large number of LED chips in a matrix on a substrate having an area substantially the same as the screen size. However, since the matrix-type LED backlight device requires a substrate having an area substantially the same as the screen size, the member price becomes very expensive. On the other hand, an array type LED backlight device requires a plurality of LED substrates 1, but they are arranged at intervals from each other, so that the larger the liquid crystal display device of a larger screen, the more the matrix type LED backlight. It can be manufactured at a lower cost than the device. The array-type LED backlight device can be applied to various screen sizes by increasing or decreasing the number of LED substrates 1 according to the screen size.

図４は、本発明の一実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。
ＬＥＤ基板１は、長尺の短冊形状を有しエポキシ樹脂等からなる絶縁基板３の上に、後述するＬＥＤチップの電極を接続するための一対の矩形状の電極パターン４，５ 及び、この一対の電極パターン４，５からそれぞれ引き出された配線パターン６を有している。そして、一対の電極パターン４，５と配線パターン６とはほぼ同じ厚みに形成されているが、一対の電極パターン４，５の方が配線パターン６よりも面積が大きくなるように形成されている。 FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor light emitting element mounting substrate according to an embodiment of the present invention.
The LED board 1 has a pair of rectangular electrode patterns 4 and 5 for connecting electrodes of LED chips to be described later on an insulating board 3 having an elongated strip shape and made of epoxy resin or the like. Wiring patterns 6 respectively drawn from the electrode patterns 4 and 5. The pair of electrode patterns 4 and 5 and the wiring pattern 6 are formed to have substantially the same thickness, but the pair of electrode patterns 4 and 5 are formed to have a larger area than the wiring pattern 6. .

また、一対の電極パターン４，５は、略平行に所定の間隙を介して対向する対向部分Ａを有し、この対向部分ＡにＬＥＤチップ２が半田等を用いて実装される。なお、ＬＥＤチップ２は短冊形状のＬＥＤ基板の幅方向のほぼ中央に載置される。図４に示したＬＥＤ基板１では、対向部分ＡがＬＥＤ基板１の長手方向（図４では左右の方向）に沿って形成されている。また、一対の電極パターン４，５からそれぞれ引き出された配線パターン６の引出し方向は相互に異なる方向となっている。   Further, the pair of electrode patterns 4 and 5 have a facing portion A that is opposed substantially in parallel via a predetermined gap, and the LED chip 2 is mounted on the facing portion A using solder or the like. In addition, the LED chip 2 is mounted in the approximate center of the width direction of a strip-shaped LED board. In the LED substrate 1 shown in FIG. 4, the facing portion A is formed along the longitudinal direction of the LED substrate 1 (left and right direction in FIG. 4). In addition, the drawing directions of the wiring patterns 6 drawn from the pair of electrode patterns 4 and 5 are different from each other.

このように、対向部分ＡがＬＥＤ基板１の長手方向に沿って形成された場合、この対向部分Ａに実装されるＬＥＤチップ２の正負それぞれの電極は、ＬＥＤ基板１の長手方向に沿った載置長さを長くすることができる。このため、ＬＥＤ基板１を取り扱う際に、長手方向に折れ曲がった場合でも、実装したＬＥＤチップ２の電極とＬＥＤ基板１の電極パターン４，５の接続部に加わるストレスが小さくなり、ＬＥＤチップの接続不良を少なくすることができる。   Thus, when the facing portion A is formed along the longitudinal direction of the LED substrate 1, the positive and negative electrodes of the LED chip 2 mounted on the facing portion A are mounted along the longitudinal direction of the LED substrate 1. The placement length can be increased. For this reason, even when the LED substrate 1 is handled, even when the LED substrate 1 is bent in the longitudinal direction, the stress applied to the connection portion of the mounted LED chip 2 and the electrode patterns 4 and 5 of the LED substrate 1 is reduced, and the connection of the LED chip is reduced. Defects can be reduced.

ここで、配線パターン６の幅は、ＬＥＤチップ２に流す電流の最大値によって定めているが、電極パターン４，５の面積は、後述するようにＬＥＤチップ２に最大値の電流を流した時の温度上昇から決定している。また、電極パターン４，５と配線パターン６との区別は、電流の流れる方向と直交する、幅の狭い部分が配線パターン６であり、ＬＥＤチップ２を搭載する対向部分Ａを短絡した場合に、電流の流れる方向と直交する、幅の広い部分が電極パターン４，５であると区別することができる。   Here, the width of the wiring pattern 6 is determined by the maximum value of the current passed through the LED chip 2, but the area of the electrode patterns 4 and 5 is when the maximum current is passed through the LED chip 2 as will be described later. It is determined from the temperature rise. The electrode patterns 4 and 5 are distinguished from the wiring pattern 6 when the narrow portion perpendicular to the direction of current flow is the wiring pattern 6 and the facing portion A on which the LED chip 2 is mounted is short-circuited. It can be distinguished that the wide portions perpendicular to the current flow direction are the electrode patterns 4 and 5.

図４に示すＬＥＤ基板では、電極パターン４，５と配線パターン６とは銅（Ｃｕ）で形成している。電極パターン４，５と配線パターン６の形成方法は、絶縁基板３上に設けた銅箔からエッチングによって両者を形成するほか、種々の一般的方法を用いることができる。また、銅以外の他の材質の金属箔、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）またはアルミ（Ａｌ）などによって形成しても構わない。   In the LED substrate shown in FIG. 4, the electrode patterns 4 and 5 and the wiring pattern 6 are made of copper (Cu). As the method for forming the electrode patterns 4 and 5 and the wiring pattern 6, various general methods can be used in addition to forming both by etching from a copper foil provided on the insulating substrate 3. Moreover, you may form with metal foil of materials other than copper, for example, gold | metal | money (Au), silver (Ag), aluminum (Al), etc.

図５は、図４に示した半導体発光素子搭載用基板にＬＥＤチップを搭載した際のＸ−Ｘに沿った断面を示す図である。
ＬＥＤチップ２は、一例として、絶縁性の透明のサファイア基板２１上にＡｌＩｎＧａ系のＮ型層２２、活性層２３、Ｐ型ＡｌＩｎＧａＮ層２４を積層した構造を有している。そして、Ｐ型層２４に設けたアノード側の正電極２５とＮ型層２２に設けたカソード側の負電極２６とをそれぞれ一対の電極パターン４，５に接続し、正電極２５から負電極２６へ順方向電流を流すことによって活性層２３を発光させ、サファイア基板２１を通して外部に光を取り出している。 FIG. 5 is a view showing a cross section taken along the line XX when the LED chip is mounted on the semiconductor light emitting element mounting substrate shown in FIG.
For example, the LED chip 2 has a structure in which an AlInGa-based N-type layer 22, an active layer 23, and a P-type AlInGaN layer 24 are stacked on an insulating transparent sapphire substrate 21. The positive electrode 25 on the anode side provided on the P-type layer 24 and the negative electrode 26 on the cathode side provided on the N-type layer 22 are connected to a pair of electrode patterns 4 and 5, respectively. The active layer 23 emits light by flowing a forward current to the outside, and light is extracted outside through the sapphire substrate 21.

このように、フリップチップ型のＬＥＤチップ２は、ボンディングワイヤーやリードを使用せずに、ＬＥＤチップ２に形成した正電極２５と負電極２６とが、それぞれＬＥＤ基板１の電極パターン４、５に直接対向して密着、接合させる構造をとる。なお、ＬＥＤチップ２の構造は、フリップチップ型のものであれば、この例に限らずどのようなものであってもよい。   As described above, the flip chip type LED chip 2 has the positive electrode 25 and the negative electrode 26 formed on the LED chip 2 on the electrode patterns 4 and 5 of the LED substrate 1 without using bonding wires or leads, respectively. A structure is adopted in which they are directly opposed and closely bonded. The structure of the LED chip 2 is not limited to this example as long as it is of a flip chip type, and any structure may be used.

ＬＥＤチップ２に順方向電流を流して発光させた際、ＬＥＤチップ２からの発熱は、正電極２５と負電極２６からそれぞれ電極パターン４，５に伝わり、さらに電極パターン４，５を介して絶縁基板３に伝わる。また、絶縁基板３は図示しないバックライトシャーシ（図３で示すバックライトシャーシ１５０）に取り付けられているため、熱はさらに絶縁基板３を介してバックライトシャーシに伝わることになる。本発明では、ＬＥＤチップ２を載置した部分の電極パターン４，５の面積を広くしているため、ＬＥＤチップ２からの熱は、電極パターン４，５自身から外部へ放熱されるとともに、絶縁基板３へ広い面積で伝導するため、バックライトシャーシへも良好に伝わり、ＬＥＤチップ２の温度上昇を抑えることができる。   When a forward current is passed through the LED chip 2 to emit light, the heat generated from the LED chip 2 is transmitted from the positive electrode 25 and the negative electrode 26 to the electrode patterns 4 and 5, respectively, and is further insulated through the electrode patterns 4 and 5. It is transmitted to the substrate 3. Moreover, since the insulating substrate 3 is attached to a backlight chassis (backlight chassis 150 shown in FIG. 3) (not shown), heat is further transferred to the backlight chassis via the insulating substrate 3. In the present invention, since the area of the electrode patterns 4 and 5 in the portion where the LED chip 2 is placed is widened, the heat from the LED chip 2 is radiated from the electrode patterns 4 and 5 itself to the outside and is insulated. Since it conducts to the substrate 3 over a wide area, it is transmitted well to the backlight chassis, and the temperature rise of the LED chip 2 can be suppressed.

一般的に、発熱源からの熱は、基板の大きさや厚みによって放熱効率が変わることが知られていたが、ＬＥＤのような点光源素子に大電流を流した場合は、ＬＥＤチップの電極部分が極めて高温になり、電極付近の温度分布は電極パターンおよび配線パターンの大きさと形状に大きく影響を受けることとなる。ちなみに、絶縁基板をエポキシ樹脂、電極パターン４，５を銅（Ｃｕ）から作製した場合、熱伝導率は、エポキシ樹脂が約１Ｗ/（ｍ・Ｋ）、銅が約４００Ｗ/（ｍ・Ｋ）であるため、電極パターン４，５の大きさと形状によって、ＬＥＤチップ２から絶縁基板３へ伝わる熱流束の分布が大きく変化することになり、電極パターンが広いほど絶縁基板３へ逃がすことができる熱量は大きくなる。   In general, it has been known that the heat radiation efficiency of the heat from the heat source varies depending on the size and thickness of the substrate. However, when a large current is passed through a point light source element such as an LED, the electrode portion of the LED chip However, the temperature distribution in the vicinity of the electrode is greatly influenced by the size and shape of the electrode pattern and the wiring pattern. Incidentally, when the insulating substrate is made of epoxy resin and the electrode patterns 4 and 5 are made of copper (Cu), the thermal conductivity is about 1 W / (m · K) for epoxy resin and about 400 W / (m · K) for copper. Therefore, the distribution of the heat flux transmitted from the LED chip 2 to the insulating substrate 3 varies greatly depending on the size and shape of the electrode patterns 4 and 5, and the amount of heat that can be released to the insulating substrate 3 as the electrode pattern becomes wider. Will grow.

例えば、図２１に示したＬＥＤ基板１では、電極パターン５４，５５の幅が配線パターン６と同じ幅となっているため、ＬＥＤチップ２からの熱は、電極パターン５４，５５を介して絶縁基板３に伝わるものの充分ではない。したがって、ＬＥＤチップ２の温度分布は、ＬＥＤチップ２の付近で極端に高くなり、ＬＥＤチップ２の発光効率が悪化する。また、ＬＥＤチップ２に流せる電流値を小さく抑えなければならない。   For example, in the LED substrate 1 shown in FIG. 21, since the electrode patterns 54 and 55 have the same width as the wiring pattern 6, heat from the LED chip 2 is insulated through the electrode patterns 54 and 55. What is transmitted to 3 is not enough. Therefore, the temperature distribution of the LED chip 2 becomes extremely high in the vicinity of the LED chip 2, and the light emission efficiency of the LED chip 2 is deteriorated. Moreover, the current value that can be passed through the LED chip 2 must be kept small.

ここで、絶縁基板に電極パターンを形成し、この電極パターンにＬＥＤチップを搭載したモデルについて、ＬＥＤチップを熱源として、熱回路網を用いて電極パターンのサイズを変えた場合のＬＥＤ温度の変化及び電極パターンの熱流速の変化を求めた。   Here, for a model in which an electrode pattern is formed on an insulating substrate and an LED chip is mounted on the electrode pattern, the change in LED temperature when the size of the electrode pattern is changed using a thermal circuit network with the LED chip as a heat source and The change in the heat flow rate of the electrode pattern was determined.

図６は、ＬＥＤ温度の変化と電極パターンの熱流速の変化を求めるために用いたモデルを示す図である。
モデル６０は、バックライトシャーシ６５、裏面パターン６４、絶縁基板６３、電極パターン６２、ＬＥＤチップ６１を順次積み重ねたものである。 FIG. 6 is a diagram showing a model used for obtaining a change in LED temperature and a change in the heat flow rate of the electrode pattern.
The model 60 is obtained by sequentially stacking a backlight chassis 65, a back surface pattern 64, an insulating substrate 63, an electrode pattern 62, and an LED chip 61.

ここで、モデル６０を構成する各部材の諸元は次の通りとした。
ＬＥＤチップ６１：一辺２．８ｍｍの正方形とし、電力０．６８Wとした。
電極パターン６２：厚さ３５μｍの銅箔で熱伝導率３９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）とした。
絶縁基板６３：高熱伝導タイプで厚さ１ｍｍ、面積は５０ｍｍｘ３０ｍｍ、熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）とした。
裏面パターン６４：厚さ３５μｍの銅箔で、熱伝導率は３９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、面積は絶縁基板６３と同じとし、絶縁基板６３の背面に全面に裏面パターン６４が設けられているものとした。
バックライトシャーシ６５：鉄製で厚さ０．８ｍｍ、熱伝導率は５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で十分な面積があるものとした。 Here, the specification of each member which comprises the model 60 was as follows.
LED chip 61: A square with a side of 2.8 mm and a power of 0.68 W.
Electrode pattern 62: A copper foil having a thickness of 35 μm and a thermal conductivity of 390 W / (m · K).
Insulating substrate 63: high thermal conductivity type, thickness 1 mm, area 50 mm × 30 mm, thermal conductivity 1 W / (m · K).
Back surface pattern 64: A copper foil having a thickness of 35 μm, a thermal conductivity of 390 W / (m · K), an area the same as that of the insulating substrate 63, and a back surface pattern 64 provided on the entire back surface of the insulating substrate 63. It was supposed to be.
Backlight chassis 65: It is made of iron and has a thickness of 0.8 mm, a thermal conductivity of 50 W / (m · K), and a sufficient area.

そして、電極パターン６２の面積を一辺６ｍｍの正方形から一辺１５ｍｍの正方形まで一辺を１ｍｍおきに変化させた場合の、ＬＥＤ温度の変化と電極パターンの熱流速の変化をシミュレーションによって求めた。
図７は、熱回路網として、熱伝導、熱伝達、熱放射のシミュレーションを行う際の概念図を示す図である。シミュレーションは図７で示すように熱伝導、熱伝達、熱放射について行った。熱伝導とは主に物質内の熱移動であり、熱伝達とは、主に物質の表面上の熱移動である。また、熱放射は、熱線としての熱移動である。このシミュレーションでは、空気６６の温度を２５℃とした場合のＬＥＤチップ６１の温度と電極パターン６２の熱流速を求めた。ただし、ＬＥＤチップ６１の温度は電極パターン６２の平均温度と等しいものとした。 Then, when the area of the electrode pattern 62 was changed from a square having a side of 6 mm to a square having a side of 15 mm at intervals of 1 mm, a change in LED temperature and a change in the heat flow rate of the electrode pattern were obtained by simulation.
FIG. 7 is a diagram illustrating a conceptual diagram when a simulation of heat conduction, heat transfer, and heat radiation is performed as a thermal network. The simulation was performed for heat conduction, heat transfer, and heat radiation as shown in FIG. Heat conduction is mainly heat transfer in a substance, and heat transfer is mainly heat transfer on the surface of a substance. Thermal radiation is heat transfer as a heat ray. In this simulation, the temperature of the LED chip 61 and the heat flow rate of the electrode pattern 62 when the temperature of the air 66 was 25 ° C. were obtained. However, the temperature of the LED chip 61 was set equal to the average temperature of the electrode pattern 62.

図８は、シミュレーションの結果を示すグラフであり、電極パターン６２の面積をＸ軸、ＬＥＤチップ６１の温度（電極パターン６２の平均温度）と、電極パターン６２の平均熱流速をＹ軸にとった図である。
ここで熱流速とは、単位面積当たりの熱の移動量である。熱流速が大きければそれだけ単位面積あたりの温度変化量が大きくなる。したがって、電極パターン６２上の熱流速値を下げることができれば、温度変化量が減り、結果的にＬＥＤチップ６１の温度が下がる。 FIG. 8 is a graph showing the results of the simulation, where the area of the electrode pattern 62 is taken as the X axis, the temperature of the LED chip 61 (average temperature of the electrode pattern 62), and the average heat flow rate of the electrode pattern 62 as taken along the Y axis. FIG.
Here, the heat flow rate is the amount of heat transferred per unit area. The greater the heat flow rate, the greater the amount of temperature change per unit area. Therefore, if the heat flow rate value on the electrode pattern 62 can be lowered, the amount of temperature change is reduced, and as a result, the temperature of the LED chip 61 is lowered.

図８において、裏面パターン６４の平均温度は約４２．３℃で各電極パターンともほぼ同じである。図８では、左側のマークから順に、電極パターン６２が一辺６mmの正方形、一辺７ｍｍの正方形、・・・一辺１５mmの正方形までプロットしている。
電極パターン６２が一辺６mmの正方形では、ＬＥＤチップ温度が６０℃程度、熱流速が１８０００W/m2程度であり、電極パターン６２の面積が大きくなるとＬＥＤチップの温度、電極パターンの熱流速とも下がっていく。電極パターンが一辺１１mmの正方形程度以降は温度変化も小さくなり、飽和状態であることが分かる。 In FIG. 8, the average temperature of the back surface pattern 64 is about 42.3 ° C., which is substantially the same for each electrode pattern. In FIG. 8, the electrode pattern 62 is plotted in order from the mark on the left side to a square with a side of 6 mm, a square with a side of 7 mm,.
When the electrode pattern 62 is a square with a side of 6 mm, the LED chip temperature is about 60 ° C. and the heat flow rate is about 18000 W / m 2. As the area of the electrode pattern 62 increases, the temperature of the LED chip and the heat flow rate of the electrode pattern decrease. Go. It can be seen that after the electrode pattern has a square shape with a side of 11 mm, the temperature change is small and the electrode pattern is saturated.

なお、このシミュレーションでは、ＬＥＤチップ温度（電極パターン温度）、裏面パターン温度、熱流速とも平均値をプロットしているが、平均値ベースで温度等を推定することで、計算の単純化を図っている。   In this simulation, the average values are plotted for the LED chip temperature (electrode pattern temperature), back surface pattern temperature, and heat flow rate, but the calculation is simplified by estimating the temperature etc. on the basis of the average value. Yes.

まず、ＬＥＤチップ６１と電極パターン６２の熱移動を考えると熱伝導が支配的であり、熱伝達、熱放射の率は数％にとどまる場合も多い。したがって、熱伝導についてのみを考慮したとしても、結果に大きな差は出ないと考えられる。
次に、熱伝導のみと考えると、ＬＥＤチップ６１からの熱は絶縁基板６３の表側の電極パターン６２を設けた部分全体に広がることになる。これは、電極パターン６２の熱伝導率が絶縁基板６３の熱伝導率よりも大幅に高いからである。 First, considering heat transfer between the LED chip 61 and the electrode pattern 62, heat conduction is dominant, and the rate of heat transfer and heat radiation is often only a few percent. Therefore, even if only the heat conduction is considered, it is considered that there is no big difference in the results.
Next, considering only heat conduction, the heat from the LED chip 61 spreads over the entire portion of the insulating substrate 63 provided with the electrode pattern 62 on the front side. This is because the thermal conductivity of the electrode pattern 62 is significantly higher than the thermal conductivity of the insulating substrate 63.

図９は、ＬＥＤチップのＷ数を電極パターンの面積で割った値を熱流速値として推定したグラフである。
図８及び図９における熱流速値はほぼ同じ値となっていることが分かる。 FIG. 9 is a graph in which a value obtained by dividing the W number of the LED chip by the area of the electrode pattern is estimated as a heat flow rate value.
It can be seen that the heat flow rate values in FIGS. 8 and 9 are substantially the same.

次に、絶縁基板６３の電極パターンを設けた部分全体にＬＥＤチップの熱０．６８Wが拡がった後、熱伝送率の低い絶縁基板６３側に熱が移動することを考える。
図１０は、絶縁基板を移動する熱を模式的に説明するための図である。
絶縁基板６３の熱伝導率は、高熱伝導タイプであっても、１W/（ｍ・Ｋ）と極めて低い。これに対して、絶縁基板６３の裏面側の裏面パターン６４は、３９０W／（ｍ・Ｋ）であることから、絶縁基板６３上の熱は絶縁基板６３の長手方向（平面方向）に移動する量よりも、絶縁基板６３の裏面側に移動する量のほうがはるかに多いと考えられる。したがって、大部分の熱は図１０に示すように移動すると推定できる。すなわち、絶縁基板６３の電極パターン６２を設けていない部分は、ＬＥＤチップ６１からバックライトシャーシ６５への熱伝導による放熱に寄与していないと推定できる。 Next, it is considered that after the heat of 0.68 W of the LED chip spreads over the entire portion of the insulating substrate 63 provided with the electrode pattern, the heat moves to the insulating substrate 63 side having a low heat transfer rate.
FIG. 10 is a diagram for schematically explaining the heat moving through the insulating substrate.
The thermal conductivity of the insulating substrate 63 is as low as 1 W / (m · K) even if it is a high thermal conductivity type. On the other hand, since the back surface pattern 64 on the back surface side of the insulating substrate 63 is 390 W / (m · K), the amount of heat transferred on the insulating substrate 63 in the longitudinal direction (plane direction) of the insulating substrate 63. It is considered that the amount of movement to the back side of the insulating substrate 63 is much larger than that. Therefore, it can be estimated that most of the heat moves as shown in FIG. That is, it can be presumed that the portion of the insulating substrate 63 where the electrode pattern 62 is not provided does not contribute to heat dissipation by heat conduction from the LED chip 61 to the backlight chassis 65.

したがって、電極パターン６２の面積を変えることは、熱が伝達する絶縁基板６３の面積を変えることと言い変えることができる。その際、絶縁基板６３の熱抵抗値は、電極パターン６２の面積と絶縁基板６３の厚さと絶縁基板６３の熱伝送率によって算出できる。これは、ＬＥＤチップ６１の熱が電極パターン６２で均等化された場合を想定しているからである。   Therefore, changing the area of the electrode pattern 62 can be said to change the area of the insulating substrate 63 through which heat is transmitted. At this time, the thermal resistance value of the insulating substrate 63 can be calculated from the area of the electrode pattern 62, the thickness of the insulating substrate 63, and the heat transfer rate of the insulating substrate 63. This is because it is assumed that the heat of the LED chip 61 is equalized by the electrode pattern 62.

ここで、絶縁基板６３の一面と他面間の温度差ΔＴを推定すると、次式であらわせる。
温度差ΔＴ＝Ｗ・Ｒ （式１）
Ｒは熱抵抗値（長さ／断面積／熱伝導率）である。 Here, when the temperature difference ΔT between one surface of the insulating substrate 63 and the other surface is estimated, it can be expressed by the following equation.
Temperature difference ΔT = W · R (Formula 1)
R is a thermal resistance value (length / cross-sectional area / thermal conductivity).

図１１は、電極パターン面積と絶縁基板の一面と他面間の温度差との関係を推定したグラフであり、ＬＥＤチップ６１の電力Ｗを０．６８Ｗとした際に、電極パターン６２の面積を一辺６ｍｍの正方形から一辺１５ｍｍの正方形まで一辺１ｍｍおきに、その温度差をプロットしたものである。図８に示すＬＥＤチップ温度の変化と図１１に示す絶縁基板の一面と他面間の温度差の変化量はほぼ同じであることが分かる。   FIG. 11 is a graph in which the relationship between the electrode pattern area and the temperature difference between one surface and the other surface of the insulating substrate is estimated. When the power W of the LED chip 61 is 0.68 W, the area of the electrode pattern 62 is The temperature difference is plotted every 1 mm from a square with a side of 6 mm to a square with a side of 15 mm. It can be seen that the change in the LED chip temperature shown in FIG. 8 and the change in the temperature difference between one surface and the other surface of the insulating substrate shown in FIG. 11 are substantially the same.

温度差ΔＴを、発熱源の電力Ｗ（ｗ）、電極パターンの面積Ｓ（ｍ２）、絶縁基板の厚みＬ（ｍ）、熱伝導率ρ（Ｗ／（ｍ／Ｋ））で表すと、次式のようになる。
ΔＴ＝Ｗ・Ｌ／Ｓ／ρ （式２）
例として、発熱源の電力Ｗが０．６８Ｗ、絶縁基板６３の厚さが１ｍｍ、絶縁基板６３の熱伝導率ρが１Ｗ／（ｍ・Ｋ）の際の電極パターン面積ＳとΔＴの関係を見る。
まず、通常用いられる電極パターンとして６ｍｍ角の場合を考える。
電極パターンの面積Ｓは３６ｍｍ２
この時の温度差ΔＴは
ΔＴ＝０．６８ｘ０．００１／０．００００３６／１．０
＝１８．８℃
電極パターン６ｍｍ角は、通常の電極パターンの面積とほぼ同等である。そのため、この温度差１８．８℃は、本発明を用いない場合の温度差と考えられる。 When the temperature difference ΔT is represented by the power W (w) of the heat source, the area S (m 2 ) of the electrode pattern, the thickness L (m) of the insulating substrate, and the thermal conductivity ρ (W / (m / K)), It becomes like the following formula.
ΔT = W · L / S / ρ (Formula 2)
As an example, the relationship between the electrode pattern area S and ΔT when the power W of the heat generation source is 0.68 W, the thickness of the insulating substrate 63 is 1 mm, and the thermal conductivity ρ of the insulating substrate 63 is 1 W / (m · K). to see.
First, consider a case of a 6 mm square as an electrode pattern normally used.
The area S of the electrode pattern is 36 mm 2
The temperature difference ΔT at this time is ΔT = 0.68 × 0.001 / 0.000036 / 1.0
= 18.8 ° C
The 6 mm square electrode pattern is almost the same as the area of a normal electrode pattern. Therefore, this temperature difference of 18.8 ° C. is considered as a temperature difference when the present invention is not used.

次に、図８の温度シミュレーションから温度が飽和しつつある電極パターンの大きさは１１ｍｍ角程度であるので、その際のΔＴを算出する。電極パターンの面積Ｓは１２１ｍｍ２ である。
ΔＴ＝０．６８ｘ０．００１／０．０００１２１／１．０
＝５．６℃
この温度差５．６℃は、効果的に電極パターンと絶縁基板との関係による放熱を行っている状態と考えられる。したがって、平均温度差６℃以下であれば、放熱を最も効果的に行っていると考えられる。
また、通常の電極パターンの場合と放熱を意識した電極パターンの場合との切り分けは、両者の中間程度と考えられる。中間温度差ΔＴ１は１８．８℃と５．６℃の中間とするとΔＴ１＝１２．２℃であり、約１２℃である。
よって、式２で求まるΔＴが１２℃より大きければ、通常の電極パターンの範囲であり、１２℃以下であれば放熱を意識した電極パターンと考えられる。 Next, since the size of the electrode pattern whose temperature is saturated is about 11 mm square from the temperature simulation of FIG. 8, ΔT at that time is calculated. The area S of the electrode pattern is 121 mm 2 .
ΔT = 0.68 × 0.001 / 0.000121 / 1.0
= 5.6 ° C
This temperature difference of 5.6 ° C. is considered to be a state where heat is effectively dissipated by the relationship between the electrode pattern and the insulating substrate. Therefore, if the average temperature difference is 6 ° C. or less, it is considered that heat dissipation is most effectively performed.
In addition, the separation between the case of the normal electrode pattern and the case of the electrode pattern conscious of heat dissipation is considered to be approximately between the two. If the intermediate temperature difference ΔT1 is intermediate between 18.8 ° C. and 5.6 ° C., ΔT1 = 12.2 ° C., which is about 12 ° C.
Therefore, if ΔT obtained by Equation 2 is larger than 12 ° C., it is a normal electrode pattern range, and if it is 12 ° C. or less, it is considered that the electrode pattern is conscious of heat dissipation.

次に、例として、通電時のバックライトシャーシ６５の温度が６０℃の際に、電極パターン６２の温度が＋５℃の６５℃に抑えるための電極パターン６２の面積を算出する。
発熱源の電力Ｗが０．６８Ｗ、絶縁基板６３の厚さが１ｍｍ、絶縁基板６３の熱伝導率ρが１Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、絶縁基板の一面と他面間の温度差を５℃以下とするための電極パターン面積Ｓは、式２を変形して、
Ｓ＝Ｗ・Ｌ／ρ／ΔＴ （式３）
から算出できる。それぞれの値を入れると、
Ｓ＝０．６８・０．００１／１／５
＝１３６ｍｍ２（一辺１１．６ｍｍの正方形）
となり、電極パターンは一辺１１．６ｍｍ以上の正方形であれば良い。 Next, as an example, when the temperature of the backlight chassis 65 during energization is 60 ° C., the area of the electrode pattern 62 for suppressing the temperature of the electrode pattern 62 to 65 ° C., which is + 5 ° C., is calculated.
When the power W of the heat generation source is 0.68 W, the thickness of the insulating substrate 63 is 1 mm, and the thermal conductivity ρ of the insulating substrate 63 is 1 W / (m · K), the temperature difference between one surface of the insulating substrate and the other surface is 5 The electrode pattern area S for lowering the temperature is equal to or less than
S = W · L / ρ / ΔT (Formula 3)
It can be calculated from If you put each value,
S = 0.68 ・ 0.001 / 1/5
= 136mm 2 (square with 11.6mm side)
Thus, the electrode pattern may be a square having a side of 11.6 mm or more.

なお、式２が成立するためには、次の要件を満たす必要がある。
（１）基板が高熱伝導部材であること。
これは、基板の熱伝導率がきわめて低いと、電極パターンからの熱が基板に流れず、放熱がスムーズに行えなくなるからである。
（２）基板の裏面に放熱部材が張りつけてある。または、裏面がバックライトシャーシ等の放熱部に接触していること。
これは、基板の熱がスムーズに裏面から排出されないと、電極パターンの温度と基板裏面の温度の差が大きくなり推定値との差が大きくなるからである。 In addition, in order for Formula 2 to be materialized, it is necessary to satisfy the following requirements.
(1) The substrate is a highly heat conductive member.
This is because if the thermal conductivity of the substrate is extremely low, heat from the electrode pattern does not flow to the substrate and heat dissipation cannot be performed smoothly.
(2) A heat radiating member is attached to the back surface of the substrate. Or the back surface is in contact with the heat dissipation part such as the backlight chassis.
This is because if the heat of the substrate is not smoothly discharged from the back surface, the difference between the temperature of the electrode pattern and the temperature of the back surface of the substrate becomes large, and the difference between the estimated value becomes large.

通常、液晶表示装置では、バックライトシャーシはバックカバーに覆われており、バックカバーとバックライトシャーシとの間の対流によって、外部に放熱される構造を有している。液晶表示装置に設けられている電源や制御回路などの電子部品への影響を考慮すれば、バックライトシャーシの温度は６０℃程度以下となるようにしておくことが望ましい。そして、ＬＥＤ基板の表裏の温度差は５℃以内に止まるようにしておくことが望ましい。   Usually, in a liquid crystal display device, the backlight chassis is covered with a back cover, and has a structure in which heat is radiated to the outside by convection between the back cover and the backlight chassis. In consideration of the influence on electronic components such as a power supply and a control circuit provided in the liquid crystal display device, it is desirable that the temperature of the backlight chassis be set to about 60 ° C. or less. And it is desirable to keep the temperature difference between the front and back of the LED substrate within 5 ° C.

図１２は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。
図１２に示したＬＥＤ基板１は、図４に示したＬＥＤ基板１の配線パターン６を変更し、配線パターン３６としたものである。この配線パターン３６は隣接する電極パターン４，５と幅方向に同じ側、すなわち、上側と上側、下側と下側とを接続しているため、電極パターン４，５に載置するＬＥＤチップ２は、隣接する者同士で正電極と負電極とが交互に配置されることになる。 FIG. 12 is a view showing a semiconductor light emitting element mounting substrate according to another embodiment of the present invention.
The LED board 1 shown in FIG. 12 is obtained by changing the wiring pattern 6 of the LED board 1 shown in FIG. Since this wiring pattern 36 connects the same side in the width direction with the adjacent electrode patterns 4 and 5, that is, the upper side and the upper side, and the lower side and the lower side, the LED chip 2 placed on the electrode patterns 4 and 5. In this case, the positive electrodes and the negative electrodes are alternately arranged between adjacent persons.

図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。
図１３に示したＬＥＤ基板１は、長尺の短冊形状を有しエポキシ樹脂等からなる絶縁基板３の上に、ＬＥＤチップ２の電極を接続するための一対の矩形状の電極パターン３４，３５ 及び、この一対の電極パターン３４，３５からそれぞれ引き出された配線パターン４６を有している。そして、一対の電極パターン３４，３５と配線パターン４６とはほぼ同じ厚みに形成されているが、一対の電極パターン３４，３５の方が配線パターン４６よりも面積が大きくなるように形成されている。 FIG. 13 is a view showing a semiconductor light-emitting element mounting substrate according to still another embodiment of the present invention.
The LED substrate 1 shown in FIG. 13 has a pair of rectangular electrode patterns 34 and 35 for connecting the electrodes of the LED chip 2 on an insulating substrate 3 having an elongated strip shape and made of epoxy resin or the like. In addition, a wiring pattern 46 drawn from each of the pair of electrode patterns 34 and 35 is provided. The pair of electrode patterns 34 and 35 and the wiring pattern 46 are formed to have substantially the same thickness, but the pair of electrode patterns 34 and 35 are formed to have a larger area than the wiring pattern 46. .

また、一対の電極パターン３４，３５は、略平行に所定の間隙を介して対向する対向部分Ａを有し、この対向部分ＡにＬＥＤチップ２が実装される。なお、ＬＥＤチップ２は短冊形状のＬＥＤ基板の幅方向のほぼ中央に載置され、ＬＥＤチップ２の電極はＬＥＤ基板１の長手方向に沿って配列される。図１３に示したＬＥＤ基板１は、図４で示したＬＥＤ基板１と、具体的な電極パターン及び配線パターンの形状が異なるが、ＬＥＤチップ２からの放熱のメカニズムやその他の構成については同じであるので、詳細な説明は省略する。   In addition, the pair of electrode patterns 34 and 35 have a facing portion A that is opposed substantially in parallel with a predetermined gap, and the LED chip 2 is mounted on the facing portion A. In addition, the LED chip 2 is placed at substantially the center in the width direction of the strip-shaped LED substrate, and the electrodes of the LED chip 2 are arranged along the longitudinal direction of the LED substrate 1. The LED substrate 1 shown in FIG. 13 is different from the LED substrate 1 shown in FIG. 4 in specific electrode patterns and wiring patterns, but the heat dissipation mechanism from the LED chip 2 and other configurations are the same. Therefore, detailed description is omitted.

図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図である。
図１４に示したＬＥＤ基板１は、一対の電極パターン４４、４５が半円状である点で図１３に示したＬＥＤ基板１とその構成が異なっているが、その他の構成は同じである。
ＬＥＤチップ２は一対の電極パターン４４，４５の略平行する対向部分Ａに載置されるが、ＬＥＤチップ２からの熱は、ＬＥＤチップ２の電極部分を中心にして放射状に伝わるため、電極パターン４４，４５を円弧状とすることで、ＬＥＤチップ２付近の温度が高くなるのを防止している。 FIG. 14 is a view showing a substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to still another embodiment of the present invention.
The LED substrate 1 shown in FIG. 14 is different from the LED substrate 1 shown in FIG. 13 in that the pair of electrode patterns 44 and 45 are semicircular, but the other configurations are the same.
Although the LED chip 2 is mounted on the substantially parallel facing portion A of the pair of electrode patterns 44 and 45, heat from the LED chip 2 is transmitted radially around the electrode portion of the LED chip 2. By making 44 and 45 into circular arc shape, it is preventing that the temperature of LED chip 2 vicinity becomes high.

図１５は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図であり、図１５（Ａ）は半導体発光素子搭載用基板の一部概略図、また、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の一部を拡大した図である。   FIG. 15 is a view showing a semiconductor light emitting element mounting substrate according to still another embodiment of the present invention. FIG. 15A is a partial schematic view of the semiconductor light emitting element mounting substrate, and FIG. ) Is an enlarged view of a part of FIG.

ＬＥＤ基板１は、長尺の短冊形状を有しエポキシ樹脂等からなる絶縁基板３の上に、後述するＬＥＤチップの電極を接続するための一対の電極パターン１４，１５を有しており、この電極パターン１４，１５はそれぞれ長手方向に延びている。そして、一方の電極パターン１４の幅Ｗ１は他方の電極パターン１５の幅Ｗ２よりも、例えば２倍程度広く形成されている。   The LED substrate 1 has a pair of electrode patterns 14 and 15 for connecting electrodes of an LED chip to be described later on an insulating substrate 3 having an elongated strip shape and made of epoxy resin or the like. The electrode patterns 14 and 15 each extend in the longitudinal direction. The width W1 of one electrode pattern 14 is formed to be, for example, about twice as wide as the width W2 of the other electrode pattern 15.

また、一対の電極パターン１４，１５は略平行に所定の間隙を介して対向する対向部分Ａを有するとともに、この対向部分Ａには幅の狭い電極パターン１５から幅の広い電極パターン１４側に突出する突出部１５ａが形成され、幅の広い電極パターン１４側には、突出部１５ａと所定の間隙Ｂを介して対向するように凹部１４ａが形成されている。   In addition, the pair of electrode patterns 14 and 15 have a facing portion A that is opposed substantially in parallel with a predetermined gap, and the facing portion A protrudes from the narrow electrode pattern 15 to the wide electrode pattern 14 side. A protruding portion 15a is formed, and a concave portion 14a is formed on the wide electrode pattern 14 side so as to face the protruding portion 15a with a predetermined gap B therebetween.

そして、フリップチップ型のＬＥＤチップ２の電極は、電極パターン１５の突出部１５ａとこの突出部１５ａと間隙Ｂを介して対向する電極パターンの凹部１４ａを形成した部分に半田等を用いて接続される。ここで、電極パターン１５の突出部１５ａとこの突出部１５ａと対向する電極パターンの凹部１４ａとの間隙Ｂは、一対の電極パターンの幅方向の略中央に位置するため、ＬＥＤチップ２も一対の電極パターンの幅方向の略中央に載置されることになる。   The electrodes of the flip-chip type LED chip 2 are connected by soldering or the like to the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 and the portion where the protruding portion 15a and the recessed portion 14a of the electrode pattern opposed to the protruding portion 15a via the gap B are formed. The Here, since the gap B between the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 and the concave portion 14a of the electrode pattern facing the protruding portion 15a is located at the approximate center in the width direction of the pair of electrode patterns, the LED chip 2 is also a pair of The electrode pattern is placed at substantially the center in the width direction.

ここで、電極パターン１４の幅Ｗ１と電極パターン１５の幅Ｗ２とを異ならせているのは、後述するようにＬＥＤチップ２からの熱を、電極パターン１４，１５を介して効率よく絶縁基板３に伝わるようにするためであり、また、突出部１５ａを設けているのは、ＬＥＤチップ２を半田ペーストによって電極パターン１４、１５に接続する際に、リフロー工程での信頼性を高めるためである。   Here, the width W1 of the electrode pattern 14 is different from the width W2 of the electrode pattern 15 because the heat from the LED chip 2 is efficiently passed through the electrode patterns 14 and 15 as described later. The reason why the protrusion 15a is provided is to increase the reliability in the reflow process when the LED chip 2 is connected to the electrode patterns 14 and 15 by the solder paste. .

図１５に示すＬＥＤ基板１では、一対の電極パターン１４，１５は絶縁基板３の長手方向に沿って複数形成され、複数個のＬＥＤチップ２を搭載することができるようになっている。そして、幅の広い電極１４及び幅の狭い電極１５は、それぞれ絶縁基板３の幅方向に同じ側に形成されており、搭載されるＬＥＤチップ２が直列接続となるように、幅の広い電極１４と長手方向に隣接する幅の狭い電極１５とが配線パターン１６によって連結されている。また、配線パターンの幅１６は電極パターン１４，１５の幅よりも狭くなっており、配線パターン１６の面積は電極パターン１４，１５の面積よりも小さくなっている。   In the LED substrate 1 shown in FIG. 15, a plurality of electrode patterns 14 and 15 are formed along the longitudinal direction of the insulating substrate 3 so that a plurality of LED chips 2 can be mounted. The wide electrode 14 and the narrow electrode 15 are respectively formed on the same side in the width direction of the insulating substrate 3, and the wide electrode 14 is arranged so that the mounted LED chips 2 are connected in series. Are connected to each other by a wiring pattern 16. Further, the width 16 of the wiring pattern is narrower than the width of the electrode patterns 14 and 15, and the area of the wiring pattern 16 is smaller than the area of the electrode patterns 14 and 15.

ＬＥＤチップ２の電極はそれぞれ、間隙Ｂを介してＬＥＤ基板１の幅方向に対向して載置されるため、ＬＥＤチップ２の正負それぞれの電極は、ＬＥＤ基板１の長手方向に沿った載置長さを長くすることができ、ＬＥＤ基板１を取り扱う際に、長手方向に折れ曲がった場合でも、実装したＬＥＤチップ２の電極とＬＥＤ基板１の電極パターン１４，１５の接続部に加わるストレスが小さくなり、ＬＥＤチップ２の接続不良を少なくすることができる。   Since the electrodes of the LED chip 2 are respectively placed facing the width direction of the LED substrate 1 through the gap B, the positive and negative electrodes of the LED chip 2 are placed along the longitudinal direction of the LED substrate 1. The length can be increased, and even when the LED substrate 1 is handled, even when the LED substrate 1 is bent in the longitudinal direction, the stress applied to the connection portion between the electrode of the mounted LED chip 2 and the electrode patterns 14 and 15 of the LED substrate 1 is small. Thus, connection failure of the LED chip 2 can be reduced.

図１６は、図１５（Ａ）に示した半導体発光素子搭載用基板にＬＥＤチップを搭載した際のＸ−Ｘに沿った断面を示す図である。また、図１７は、図１６に示したＬＥＤチップをＹ方向から見た図である。
ＬＥＤチップ２の構成は、基本的に図５で示したＬＥＤチップ２の構成と同じであるので詳細な説明は省略するが、本実施態様では、後述する理由から、Ｐ型層２４に設けた正電極２５’の面積を、Ｎ型層２２に設けた負電極の面積よりも大きくしている。 FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XX when the LED chip is mounted on the semiconductor light emitting element mounting substrate shown in FIG. FIG. 17 is a view of the LED chip shown in FIG. 16 viewed from the Y direction.
Since the configuration of the LED chip 2 is basically the same as the configuration of the LED chip 2 shown in FIG. 5, detailed description thereof is omitted, but in this embodiment, it is provided in the P-type layer 24 for the reason described later. The area of the positive electrode 25 ′ is larger than the area of the negative electrode provided on the N-type layer 22.

正電極２５’と負電極２６とはバンプ電極とも呼ばれるが、それぞれＬＥＤチップ２のＰ型層、Ｎ型層と良好なオーミックコンタクトが取れる材料からなり、ＬＥＤチップ２が化合物半導体材料からなる場合は多層電極構造を採用することができる。そして、正電極２５’から負電極２６へ順方向電流を流すことによって活性層２３を発光させ、サファイア基板２１を通して外部に光を取り出している。   The positive electrode 25 ′ and the negative electrode 26 are also called bump electrodes, but each is made of a material that can make good ohmic contact with the P-type layer and the N-type layer of the LED chip 2, and the LED chip 2 is made of a compound semiconductor material. A multilayer electrode structure can be employed. The active layer 23 is caused to emit light by flowing a forward current from the positive electrode 25 ′ to the negative electrode 26, and light is extracted outside through the sapphire substrate 21.

また、ＬＥＤチップ２の正電極２５’と負電極２６を電極パターン１４、１５に密着、接合させるために、リフロー方式の半田付けを行っている。
この方法は、まず、それぞれ正電極２５’と負電極２６が密着するパターン電極１４，１５の箇所に、予め半田ペーストを印刷し、印刷した半田ペースト上にそれぞれ正電極２５’と負電極２６を位置決めした状態でＬＥＤチップ２をＬＥＤ基板１上に載置する。その後、リフロー炉の中で、ＬＥＤ基板１とＬＥＤチップ２とを予熱（プリヒート）する。この予熱温度は一般的には１５０℃から１７０℃程度で行われる。次に、本加熱として半田が溶ける温度まで短時間高温にし、パターン電極４，５とＬＥＤチップ２の各電極とを半田付けしている。本加熱は,半田の成分組成により溶融温度が異なるが、一般的には２２０℃から２６０℃で行われる。 In addition, reflow soldering is performed so that the positive electrode 25 ′ and the negative electrode 26 of the LED chip 2 are in close contact with and bonded to the electrode patterns 14 and 15.
In this method, first, a solder paste is printed in advance on the pattern electrodes 14 and 15 where the positive electrode 25 ′ and the negative electrode 26 are in close contact with each other, and the positive electrode 25 ′ and the negative electrode 26 are respectively placed on the printed solder paste. The LED chip 2 is placed on the LED substrate 1 in the positioned state. Thereafter, the LED substrate 1 and the LED chip 2 are preheated (preheated) in a reflow furnace. This preheating temperature is generally about 150 to 170 ° C. Next, as the main heating, the temperature is raised for a short time to a temperature at which the solder melts, and the pattern electrodes 4 and 5 and the respective electrodes of the LED chip 2 are soldered. The main heating is generally performed at 220 ° C. to 260 ° C., although the melting temperature varies depending on the component composition of the solder.

ここで、本加熱はＬＥＤ素子２やＬＥＤ基板１への熱の影響を小さくするために、短時間で行う必要があり、図１５で示したＬＥＤ基板１では、半田ペーストを印刷した部分を早めに高温にするために突出部５ａを設けている。   Here, the main heating needs to be performed in a short time in order to reduce the influence of heat on the LED element 2 and the LED substrate 1. In the LED substrate 1 shown in FIG. 15, the portion on which the solder paste is printed is advanced. In order to increase the temperature, a protrusion 5a is provided.

なお、リフローの際に電極パターンにおけるＬＥＤチップ２の電極載置部分の温度を早く上昇させなければならない要求と、ＬＥＤチップ２の駆動時にＬＥＤチップ２からの熱を効果的放熱することの要求は相反するものであるが、リフローでの高温状態での時間は極めて短く（１０秒程度）、また、ＬＥＤチップ２の駆動時の温度はリフロー時の温度よりも低いため、ＬＥＤチップ２の駆動時において、電極パターン１５の突出部１５ａによる放熱への影響は大きくない。   In addition, the request | requirement which must raise the temperature of the electrode mounting part of the LED chip 2 in an electrode pattern early in reflow, and the request | requirement of dissipating the heat | fever from the LED chip 2 effectively at the time of the drive of the LED chip 2 are Although it is contradictory, the time in the high temperature state in the reflow is very short (about 10 seconds), and the temperature at the time of driving the LED chip 2 is lower than the temperature at the time of the reflow. However, the influence on the heat radiation by the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 is not great.

また、ＬＥＤチップ２における発熱を考慮した場合、電流は、電極パターン１４、正電極２５’、Ｐ型層２４、活性層２３、Ｎ型層２２、負電極２６、および電極パターン５の経路で流れ、各部分で発熱するが、主に活性層２３での発熱が大きいと考えられる。また、図１６で示したフリップチップ型のＬＥＤチップ２の場合、正電極２５’はＰ型層２４の全面に設けることができるが、負電極２６は、絶縁を考慮して、Ｎ型層２２の露出面の一部にしか設けることができない。   In consideration of heat generation in the LED chip 2, the current flows through the path of the electrode pattern 14, the positive electrode 25 ′, the P-type layer 24, the active layer 23, the N-type layer 22, the negative electrode 26, and the electrode pattern 5. Although heat is generated in each part, it is considered that heat is mainly generated in the active layer 23. In the case of the flip-chip type LED chip 2 shown in FIG. 16, the positive electrode 25 ′ can be provided on the entire surface of the P-type layer 24, while the negative electrode 26 is provided with an N-type layer 22 in consideration of insulation. It can be provided only on a part of the exposed surface.

したがって、ＬＥＤチップ２からの熱は、活性層２３に近い電極側、すなわち、図１６に示したＬＥＤチップ２では正電極２５’から外部へ逃がす方が負電極２６から外部へ逃がすよりも効率的に放熱することができる。このことから、図５あるいは図１６に示したＬＥＤチップ２では、正電極２５，２５’の方が負電極２６よりも放熱効果の大きい電極であるといえる。   Therefore, the heat from the LED chip 2 is more efficiently released from the positive electrode 25 'to the outside than from the negative electrode 26 in the LED side close to the active layer 23, that is, in the LED chip 2 shown in FIG. Can dissipate heat. From this, in the LED chip 2 shown in FIG. 5 or FIG. 16, it can be said that the positive electrodes 25 and 25 ′ are electrodes having a larger heat dissipation effect than the negative electrode 26.

このため、この実施態様では、活性層２３に近い正電極２５’が接続される電極パターン１４の幅を負電極２６が接続される電極パターン１５の幅よりも大きくすることによって、ＬＥＤ２からの発熱を効果的に電極パターン１４，１５を介して絶縁基板３へ伝えるようにしている。すなわち、ＬＥＤチップ２の電極のうち、より放熱効果の大きい方の電極を幅の広い電極パターン側に接続するようにしている。   For this reason, in this embodiment, the width of the electrode pattern 14 to which the positive electrode 25 ′ close to the active layer 23 is connected is larger than the width of the electrode pattern 15 to which the negative electrode 26 is connected, thereby generating heat from the LED 2. Is effectively transmitted to the insulating substrate 3 through the electrode patterns 14 and 15. That is, of the electrodes of the LED chip 2, the electrode having the larger heat dissipation effect is connected to the wider electrode pattern side.

なお、ＧａＮを用いた青色ＬＥＤの場合、Ｎ型層２２とＰ型層２４とでは、Ｐ型層２４の方が導電率が低いため、抵抗が大きく、発熱量が多くなるものと考えられる。このためＰ型層２４での発熱を放熱する必要があるが、上述のように、Ｐ型層２４に接合されている正電極２５’の電極面積を大きくすることによって効果的に絶縁基板３に放熱することができる。   In the case of a blue LED using GaN, it is considered that the N-type layer 22 and the P-type layer 24 have a higher resistance and a higher calorific value because the P-type layer 24 has a lower conductivity. For this reason, it is necessary to dissipate the heat generated in the P-type layer 24. However, as described above, by increasing the electrode area of the positive electrode 25 ′ joined to the P-type layer 24, the insulating substrate 3 can be effectively formed. It can dissipate heat.

また、図１５に示したＬＥＤ基板１では、幅の広い電極パターン１４側に、幅の狭い電極パターン１５からの突出部１５ａと所定の間隙Ｂを介して対向するように凹部１４ａを形成したが、電極パターン１４の面積が十分とれる場合は、凹部１４ａを形成する必要はない。さらに、電極パターン１４側に、電極パターン１５からの突出部１５ａと対向する突出部を形成し、リフロー工程での信頼性を高めるようにしてもよい。   Further, in the LED substrate 1 shown in FIG. 15, the concave portion 14a is formed on the wide electrode pattern 14 side so as to face the protruding portion 15a from the narrow electrode pattern 15 with a predetermined gap B therebetween. When the area of the electrode pattern 14 is sufficient, it is not necessary to form the recess 14a. Furthermore, a protruding portion that faces the protruding portion 15a from the electrode pattern 15 may be formed on the electrode pattern 14 side to increase the reliability in the reflow process.

図１８は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図であり、図１８（Ａ）は半導体発光素子搭載用基板の一部概略図、また、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）の一部を拡大した図である。
一対の電極パターン１４，１５のうち、幅の広い電極パターン１５に形成した凹部１４ａの長手方向両側にさらに切り欠き１４ｂを形成している。このため、図１８に示したＬＥＤ基板１は、図１６に示したＬＥＤ基板１と比べ、ＬＥＤチップ２の正電極２５’が載置される部分に突出部１４ｃが形成されている点で異なる。これにより、リフロー時に電極パターン１５の突出部１５ａと同様に、電極パターン１４の突出部１４ｃも、印刷した半田ペーストを早めに高温にすることができ、よりリフローの信頼性を増すことができる。 FIG. 18 is a view showing a semiconductor light emitting element mounting substrate according to still another embodiment of the present invention. FIG. 18A is a partial schematic view of the semiconductor light emitting element mounting substrate, and FIG. ) Is an enlarged view of a part of FIG.
Of the pair of electrode patterns 14, 15, notches 14 b are further formed on both sides in the longitudinal direction of the recess 14 a formed in the wide electrode pattern 15. For this reason, the LED substrate 1 shown in FIG. 18 differs from the LED substrate 1 shown in FIG. 16 in that a protruding portion 14c is formed in a portion where the positive electrode 25 ′ of the LED chip 2 is placed. . As a result, similar to the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 during the reflow, the protruding portion 14c of the electrode pattern 14 can also increase the temperature of the printed solder paste earlier, and the reflow reliability can be further increased.

図１９は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体発光素子搭載用基板を示す図であり、図１９（Ａ）は半導体発光素子搭載用基板の一部概略図、また、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）の一部を拡大した図である。
図１９に示したＬＥＤ基板１は、図１８に示したＬＥＤ基板１と比べ、一対の電極パターン１４，１５のうち、幅の狭い電極パターン１５に形成した突出部１５ａを階段状に突出させ、段差１５ｂを設けた点で異なる。また、段差１５ｂと対向する電極パターン１４側には凹み１４ｄを設けている。 FIG. 19 is a view showing a semiconductor light emitting element mounting substrate according to still another embodiment of the present invention. FIG. 19A is a partial schematic view of the semiconductor light emitting element mounting substrate, and FIG. ) Is an enlarged view of a part of FIG.
19, the LED substrate 1 shown in FIG. 19 has a protruding portion 15a formed in a narrow electrode pattern 15 out of a pair of electrode patterns 14 and 15, in a stepped manner, compared to the LED substrate 1 shown in FIG. The difference is that a step 15b is provided. A recess 14d is provided on the side of the electrode pattern 14 facing the step 15b.

電極パターン１５の突出部１５ａに設けた段差１５ｂの部分は、突出部１５ａの先端部に比べて長手方向の幅を大きくできるため、電極パターン１５の突出部１５ａに半田接合される負電極２６からの熱は、幅の広い段差１５ｂと電極パターン１５を介して絶縁基板３へより伝わりやすくなる。また、段差を設けた突出部について説明したが、電極からの熱が電極パターンを介して効率よく絶縁基板に伝熱される形状であれば良い。すなわち、突出部の先端部から電極パターン側に向かうに従って、突出部の面積が大きくなるように形成してあればよい。例えば、先端部を短辺とする台形形状や、半円形状などでも良い。   Since the width of the step 15b provided on the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 can be larger in the longitudinal direction than the tip of the protruding portion 15a, the negative electrode 26 soldered to the protruding portion 15a of the electrode pattern 15 can be used. This heat is more easily transferred to the insulating substrate 3 through the wide step 15 b and the electrode pattern 15. Moreover, although the protrusion part which provided the level | step difference was demonstrated, what is necessary is just the shape in which the heat from an electrode is efficiently transferred to an insulated substrate via an electrode pattern. That is, it suffices if the area of the protrusion increases as it goes from the tip of the protrusion toward the electrode pattern side. For example, a trapezoidal shape having a short side at the tip or a semicircular shape may be used.

以上、本発明の実施態様の一例では、フリップチップ型のＬＥＤチップ２の正電極を幅の広いパターン電極に、また負電極を幅の狭い電極パターンに半田接合するようにしているが、電極チップの構造に応じて、活性層に近い側の電極を幅の広い電極パターンに半田接合するようにすればよい。   As described above, in the example of the embodiment of the present invention, the positive electrode of the flip chip type LED chip 2 is solder-bonded to the wide pattern electrode and the negative electrode is solder-bonded to the narrow electrode pattern. Depending on the structure, the electrode on the side close to the active layer may be soldered to a wide electrode pattern.

例えば、図１６に示すＬＥＤチップの代わりに、Ｎ型層２２とＰ型層２４の順番を逆にしたチップ構造としてもよい。すなわち、サファイア基板から順に、Ｐ型層、活性層、Ｎ型層のチップ構造とした場合、負電極の方が正電極よりも活性層の近くに配置される。この場合、負電極の電極面積を正電極の電極面積よりも大きくすればよい。   For example, instead of the LED chip shown in FIG. 16, a chip structure in which the order of the N-type layer 22 and the P-type layer 24 is reversed may be used. That is, when a chip structure of a P-type layer, an active layer, and an N-type layer is formed in order from the sapphire substrate, the negative electrode is disposed closer to the active layer than the positive electrode. In this case, the electrode area of the negative electrode may be made larger than the electrode area of the positive electrode.

また、本発明の半導体発光素子搭載用基板に搭載される半導体発光素子としては、パッケージ構造を有するものであってもよい。
図２０は、ＬＥＤパッケージ構造を有する半導体発光素子の断面を示す図である。
ＬＥＤパッケージ７０は、ＬＥＤチップ７１、蛍光体層７２、保護層７３、正電極７４ａ，負電極７４ｂ、ビア７５、接触パッド７５ａ，７５ｂ、及び、シリコンサブマウント７６で構成される。 Further, the semiconductor light emitting device mounted on the semiconductor light emitting device mounting substrate of the present invention may have a package structure.
FIG. 20 is a view showing a cross section of a semiconductor light emitting device having an LED package structure.
The LED package 70 includes an LED chip 71, a phosphor layer 72, a protective layer 73, a positive electrode 74a, a negative electrode 74b, a via 75, contact pads 75a and 75b, and a silicon submount 76.

ここで、ＬＥＤパッケージ７０の製造方法について簡単に説明する。まず、少なくとも１つの溝を備えたシリコンサブマウント７６を湿式エッチングで形成する。そして、２つのビア７５をシリコンサブマウント７６の溝底部に設ける。各ビア７５の上部には接触パッド７５ａ，７５ｂが設けられ、下部には正電極７４ａ，負電極７４ｂが設けられる。本例の場合、正電極７４ａ及び負電極７４ｂは、ビア７５を介してそれぞれＬＥＤチップ７１のＰ型層、Ｎ型層に接続されることになる。   Here, a method for manufacturing the LED package 70 will be briefly described. First, a silicon submount 76 having at least one groove is formed by wet etching. Then, two vias 75 are provided at the bottom of the groove of the silicon submount 76. Contact pads 75a and 75b are provided above each via 75, and a positive electrode 74a and a negative electrode 74b are provided below. In the case of this example, the positive electrode 74a and the negative electrode 74b are connected to the P-type layer and the N-type layer of the LED chip 71 via the via 75, respectively.

次に、シリコンサブマウント７６の溝に、ＬＥＤチップ７１をマウントする。この際、ＬＥＤチップ７１の電極が接触パッド７５ａ，７５ｂに接合され、電気的に接続される。そして、シリコンサブマウント７６の溝に、蛍光体層７２を充填して上面を形成し、さらに、その上面に保護層７３を印刷により形成する。   Next, the LED chip 71 is mounted in the groove of the silicon submount 76. At this time, the electrodes of the LED chip 71 are bonded to and electrically connected to the contact pads 75a and 75b. Then, the phosphor layer 72 is filled in the groove of the silicon submount 76 to form an upper surface, and a protective layer 73 is formed on the upper surface by printing.

図２０に示したＬＥＤパッケージの場合、正電極７４ａ及び負電極７４ｂが、ＬＥＤパッケージ７０の実装基板上の電極パターン１４，１５に接続される。そして、図１６に示したＬＥＤチップと同様に、正電極７４ａ（アノード）の電極面積を負電極７４ｂ（カソード）の電極面積よりも大きくしている。これにより、図１６に示したＬＥＤチップの場合と同様に、ＬＥＤパッケージ７での発熱を効果的に基板側に放熱させることができる。   In the case of the LED package shown in FIG. 20, the positive electrode 74 a and the negative electrode 74 b are connected to the electrode patterns 14 and 15 on the mounting substrate of the LED package 70. As in the LED chip shown in FIG. 16, the electrode area of the positive electrode 74a (anode) is made larger than the electrode area of the negative electrode 74b (cathode). Thereby, as in the case of the LED chip shown in FIG. 16, the heat generated in the LED package 7 can be effectively radiated to the substrate side.

ここで、本発明に係る半導体発光素子搭載用基板に搭載される半導体発光素子の構造は、上記したフリップチップ型のＬＥＤチップ２あるいはパッケージ構造を有するＬＥＤパッケージ７０のいずれであってもよいが、さらに。本発明は、このフリップチップ型に限定されるものではなく、例えば、ワイヤボンディング型のチップ構造にも適用することができる。   Here, the structure of the semiconductor light emitting element mounted on the semiconductor light emitting element mounting substrate according to the present invention may be either the flip chip type LED chip 2 or the LED package 70 having the package structure described above. further. The present invention is not limited to the flip chip type, and can be applied to, for example, a wire bonding type chip structure.

以上、本発明の半導体発光素子搭載用基板を備えた表示装置として、液晶表示装置について説明したが、このような液晶表示装置は、種々の用途、例えばテレビ受信装置に適用できる。また、別の形態として、パソコン等の情報機器の表示部分として適用される。その際は、情報機器とＤＳＵＢ（D-subminiature）等のケーブルで接続され、情報機器の映像データを表示する場合もあるし、情報機器として一体として形成される場合もある。さらに、別の形態として、インフォメーションディスプレイあるいはデジタルサイネージ（電子看板）として用いられる場合もある。この場合は、表示部が縦位置で使用される場合もある。   As described above, the liquid crystal display device has been described as the display device including the semiconductor light emitting element mounting substrate of the present invention, but such a liquid crystal display device can be applied to various uses, for example, a television receiver. Moreover, as another form, it is applied as a display part of information equipment, such as a personal computer. In that case, the information device may be connected with a cable such as DSUB (D-subminiature), and may display video data of the information device, or may be integrally formed as an information device. Furthermore, as another form, it may be used as an information display or a digital signage (electronic signboard). In this case, the display unit may be used in the vertical position.

１…ＬＥＤ基板、２，２００…ＬＥＤチップ、３…絶縁基板、４，５，１４，１５，３４，３５，４５，４４，４５，５４，５５…電極パターン、６，１６，３６，４６…配線パターン、１５ａ…突出部、２１，２０１…サファイア基板、２２，２０２…Ｎ型層、２３，２０３…活性層、２４，２０４…Ｐ型層、２５，２５’、２０５…正電極、２６，２０６…負電極、６０…モデル、６１…ＬＥＤチップ、６２…電極パターン、６３…絶縁基板、６４…裏面パターン、６５…バックライトシャーシ、６６…空気、７０，３００…ＬＥＤパッケージ、７１，３０１…ＬＥＤチップ、７２，３０２…蛍光体層、７３，３０３…保護層、７４ａ…正電極，７４ｂ…負電極、７５，３０５…ビア、７５ａ，７５ｂ，３０５ａ、３０５ｂ…接触パッド、７６，３０６…シリコンサブマウント、１００…テレビ受信装置、１０２，１０３…ハーネス、１０４…コネクタ、１１０…液晶表示装置、１１１，１１２…キャビネット、１１３…電源、１１４…チューナー、１１５…スタンド、１２０…液晶パネル、１３０…バックライト装置、１４０…ベゼル、１５０…バックライトシャーシ、１６０…光学部材、１６１…拡散板、１６２…光学シート群、１７０…フレーム、３０４…底部電極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED substrate, 2,200 ... LED chip, 3 ... Insulating substrate, 4, 5, 14, 15, 34, 35, 45, 44, 45, 54, 55 ... Electrode pattern, 6, 16, 36, 46 ... Wiring pattern, 15a ... projection, 21,201 ... sapphire substrate, 22,202 ... N-type layer, 23,203 ... active layer, 24,204 ... P-type layer, 25,25 ', 205 ... positive electrode, 26, 206 ... Negative electrode, 60 ... Model, 61 ... LED chip, 62 ... Electrode pattern, 63 ... Insulating substrate, 64 ... Back surface pattern, 65 ... Backlight chassis, 66 ... Air, 70, 300 ... LED package, 71, 301 ... LED chip, 72, 302 ... phosphor layer, 73, 303 ... protective layer, 74a ... positive electrode, 74b ... negative electrode, 75, 305 ... via, 75a, 75b, 305a, 305b ... contact pad 76, 306 ... Silicon submount, 100 ... Television receiver, 102, 103 ... Harness, 104 ... Connector, 110 ... Liquid crystal display, 111, 112 ... Cabinet, 113 ... Power source, 114 ... Tuner, 115 ... Stand, 120 ... Liquid crystal panel, 130 ... Backlight device, 140 ... Bezel, 150 ... Backlight chassis, 160 ... Optical member, 161 ... Diffuser, 162 ... Optical sheet group, 170 ... Frame, 304 ... Bottom electrode.

Claims (17)

同一平面側に正電極及び負電極を有する半導体発光素子を搭載するための半導体発光素子搭載用基板であって、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の絶縁基板と、該絶縁基板上に前記正電極及び負電極がそれぞれ接続される一対の電極パターンと、該一対の電極パターンからそれぞれ引き出された配線パターンとを具備し、前記一対の電極パターンのそれぞれが前記配線パターンよりも広い面積を有することを特徴とする半導体発光素子搭載用基板。   A semiconductor light emitting device mounting substrate for mounting a semiconductor light emitting device having a positive electrode and a negative electrode on the same plane side, an insulating substrate having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or less, and the insulating substrate A pair of electrode patterns to which the positive electrode and the negative electrode are connected, respectively, and a wiring pattern drawn from the pair of electrode patterns, each of the pair of electrode patterns having a larger area than the wiring pattern. A substrate for mounting a semiconductor light emitting element, comprising: 前記絶縁基板がエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The semiconductor light-emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein the insulating substrate is made of an epoxy resin. 前記一対の電極パターンは、平行に所定の間隙を介して対向する対向部分を有し、該対向部分に前記半導体発光素子の正電極及び負電極が接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The pair of electrode patterns have opposing portions facing each other in parallel through a predetermined gap, and the positive electrode and the negative electrode of the semiconductor light emitting element are connected to the facing portions. 2. A substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to 2. 前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、前記一対の電極パターンは前記絶縁基板上に長手方向に延びかつ幅が異なり、前記半導体発光素子の正電極及び負電極が載置される前記一対の電極パターン部分には、少なくとも幅の狭い電極パターン及び幅の広い電極パターンのいずれか一方に、他方の電極パターン側へ突出する突出部が形成され、前記他方の電極パターン側に、前記突出部と所定の間隙を介して対向する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The insulating substrate has an elongated strip shape, the pair of electrode patterns extend in the longitudinal direction on the insulating substrate and have different widths, and the pair of the positive electrode and the negative electrode of the semiconductor light emitting element are placed thereon. The electrode pattern portion is formed with a protruding portion that protrudes toward the other electrode pattern on at least one of the narrow electrode pattern and the wide electrode pattern, and the protruding portion is formed on the other electrode pattern side. 4. The semiconductor light-emitting element mounting substrate according to claim 1, wherein a concave portion is formed to face each other with a predetermined gap therebetween. 前記半導体発光素子の正電極及び負電極の内、活性層に遠い側の電極が前記幅の狭い電極パターンに接続されることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 4, wherein, of the positive electrode and the negative electrode of the semiconductor light emitting device, an electrode far from the active layer is connected to the narrow electrode pattern. 前記突出部と前記凹部との間隙が、前記一対の電極パターンの幅方向の中央に位置することを特徴とする請求項４または５に記載の半導体発光素子搭載用基板。   6. The semiconductor light emitting element mounting substrate according to claim 4, wherein a gap between the protruding portion and the concave portion is located in the center in the width direction of the pair of electrode patterns. 前記凹部の長手方向両側に切り欠きを形成したことを特徴とする請求項４から６のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to claim 4, wherein notches are formed on both sides in the longitudinal direction of the recess. 前記突出部が階段状になっていることを特徴とする請求項４から７のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The semiconductor light-emitting element mounting substrate according to claim 4, wherein the protruding portion is stepped. 前記半導体発光素子は、正電極及び負電極が同一面側に形成され、かつ一方の電極の電極面積が他方の電極の電極面積よりも大きく形成され、電極面積の大きな電極が、前記幅の広い電極パターン側に接続されていることを特徴とする請求項４から８のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   In the semiconductor light emitting device, a positive electrode and a negative electrode are formed on the same surface side, an electrode area of one electrode is formed larger than an electrode area of the other electrode, and an electrode having a large electrode area is wide in width. 9. The semiconductor light-emitting element mounting substrate according to claim 4, wherein the substrate is mounted on the electrode pattern side. 前記半導体発光素子の電極面積の大きな電極は、電極面積の小さな電極よりも活性層に近いことを特徴とする請求項９に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to claim 9, wherein an electrode having a large electrode area of the semiconductor light emitting element is closer to an active layer than an electrode having a small electrode area. 前記一対の電極パターンのそれぞれから引き出された配線パターンの引出し方向が相互に異なる方向となっていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the drawing directions of the wiring patterns drawn from each of the pair of electrode patterns are different from each other. 前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、前記一対の電極パターンの間隙が前記短冊形状の長手方向に平行に形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   12. The insulating substrate according to claim 1, wherein the insulating substrate has a long strip shape, and a gap between the pair of electrode patterns is formed in parallel to a longitudinal direction of the strip shape. A substrate for mounting a semiconductor light emitting device. 前記絶縁基板が長尺の短冊形状を有し、該短冊形状の長手方向に沿って前記一対の電極パターンが複数形成され、前記半導体発光素子が複数個配列可能であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。   The insulating substrate has a long strip shape, a plurality of the pair of electrode patterns are formed along a longitudinal direction of the strip shape, and a plurality of the semiconductor light emitting elements can be arranged. The substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to any one of 1 to 12. 前記半導体発光素子の電力をＷ（ｗ）、前記一対の電極パターンの面積をＳ（ｍ２）、前記絶縁基板の厚みをＬ（ｍ）、前記絶縁基板の熱伝導率をρ（Ｗ／（ｍ／Ｋ））とする場合、
ΔＴ＝Ｗ・Ｌ／Ｓ／ρによって算出される前記絶基板の一面と他面間の平均温度差ΔＴが１２℃以下であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板。 The power of the semiconductor light emitting element is W (w), the area of the pair of electrode patterns is S (m 2 ), the thickness of the insulating substrate is L (m), and the thermal conductivity of the insulating substrate is ρ (W / ( m / K))
14. The average temperature difference ΔT between one surface of the absolute substrate and the other surface calculated by ΔT = W · L / S / ρ is 12 ° C. or less. 15. A substrate for mounting a semiconductor light emitting device. 請求項１から１４のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板を備えたバックライトシャーシ。   The backlight chassis provided with the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting of any one of Claim 1 to 14. 請求項１から１４のいずれか１に記載の半導体発光素子搭載用基板を備えた表示装置。   The display apparatus provided with the board | substrate for semiconductor light-emitting device mounting of any one of Claim 1 to 14. 請求項１６に記載の表示装置を備えるテレビ受信装置。   A television receiver comprising the display device according to claim 16.
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