JP2011139109A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素化された工程で製造することのできる発光装置を提供すること。
【解決手段】第１及び第２主面とその間の複数の側面とを有し、それぞれ上記第１及び第２主面を含む第１及び第２レベル領域に分かれ、硬化性樹脂からなるパッケージ本体と、上記パッケージ本体の両端にそれぞれ配置され、第１及び第２面とその間に側面を有し、上記第１面が上記パッケージ本体の第１主面に露出され、上記パッケージ本体の内部に位置した部分で露出された他の面に連結された接続部を有する第１及び第２外部端子用ブロックと、上記第１レベル領域において上記第１及び第２外部端子用ブロックの間に位置し、第１及び第２電極が形成された電極形成面を有する発光ダイオードチップと、上記発光ダイオードチップの第１及び第２電極をそれぞれ第１及び第２外部端子用ブロックの接続部に電気的に連結するワイヤと、を含む発光装置を提供する。
【選択図】 図１ｄ
【解決手段】第１及び第２主面とその間の複数の側面とを有し、それぞれ上記第１及び第２主面を含む第１及び第２レベル領域に分かれ、硬化性樹脂からなるパッケージ本体と、上記パッケージ本体の両端にそれぞれ配置され、第１及び第２面とその間に側面を有し、上記第１面が上記パッケージ本体の第１主面に露出され、上記パッケージ本体の内部に位置した部分で露出された他の面に連結された接続部を有する第１及び第２外部端子用ブロックと、上記第１レベル領域において上記第１及び第２外部端子用ブロックの間に位置し、第１及び第２電極が形成された電極形成面を有する発光ダイオードチップと、上記発光ダイオードチップの第１及び第２電極をそれぞれ第１及び第２外部端子用ブロックの接続部に電気的に連結するワイヤと、を含む発光装置を提供する。
【選択図】 図１ｄ
Description
本発明は、発光装置に関するもので、特に半導体発光ダイオードチップを備えた発光装置及びその製造方法に関するものである。
一般的に、発光ダイオードチップを備えた発光装置は、白色樹脂をリードフレームに射出成形したケースを有するパッケージ構造が広く使用されている。このような発光装置はケースの溝部にリードフレームと連結されるようにＬＥＤチップを実装した後に、その溝部を樹脂で充填させる。特に、白色発光装置を製造するために、溝部に充填された樹脂に蛍光体粉末を含ませる方法が使用できる。
しかし、従来の発光装置構造は小型化と歩留まりの側面で幾つかの短所を有している。例えば、携帯電話のディスプレイ部のバックライト用光源として主に使用される表面実装が可能な側面放出（ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ）型発光装置の場合、携帯電話の薄型化に伴って側面放出型発光装置の薄型化の要求も大きい。しかし、従来の発光装置の構造においては、ＬＥＤチップの実装のために溝部を設けなければならないため、これを備えたケースを充分に小型化して製造することは困難である。
また、リードフレームと共にケースを射出成形した後に、ＬＥＤチップを実装し、続いて、溝部に樹脂包装部を提供するといった複雑な工程が実施されるため、歩留まりが低下し工程のための費用が増加するという問題がある。
特に、白色発光装置においては、蛍光体粉末が含まれた液状樹脂を溝部に分注する工程において、分注機（ディスペンサ）による蛍光体充填量の散布によって色の散布が不均一になる問題が発生する恐れがある。
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、より小型化が可能でありながらも従来のパッケージ工程と異なり、単一の工程で発光ダイオードチップと外部連結用電極リードとを一体化させることができる発光装置の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、より小型化が可能でありながら、簡素化された工程で製造することができる新たな構造の発光装置を提供することである。
また、本発明は、上記光学部品の製造工程を提供することを別の目的とする。
上記の技術的課題を解決するために、本発明の一態様は大きく２つの実施形態による発光装置の製造方法を提供する。
本発明の第１実施形態による発光装置の製造方法は、両電極が形成された電極形成面を有する複数の発光ダイオードチップと、少なくとも一面に露出された接続部を有する複数の外部端子用ブロックとを設ける工程と、各電極形成面と接続部の露出面とが上部を向いた状態で発光ダイオードチップが外部端子用ブロックの間に位置するように第１シート上に外部端子用ブロックと上記発光ダイオードチップとを取り付ける工程と、発光ダイオードチップの電極を、隣接した外部端子用ブロックの露出された接続部にワイヤでそれぞれ連結する工程と、外部端子用ブロックと発光ダイオードチップとの配列領域を囲むように第１シート上に上記ワイヤの高さより大きい高さを有するスペーサーを取り付けることによりチップアレイ構造物を設ける工程と、チャンバー内にチップアレイ構造物を配置し、チャンバー内が減圧または真空状態になるようにチャンバー内を減圧させる工程と、スペーサーにより囲まれた上記配列領域が埋まるようにスペーサー内の配列領域に硬化性液状樹脂を滴下させる工程と、硬化性液状樹脂がチップアレイ構造物の内部に充填された状態でスペーサー上に第２シートを取り付ける工程と、チップアレイ構造物の内部に充填された硬化性液状樹脂を硬化させる工程と、複数の発光装置が得られるようにチップアレイ構造物を所望の大きさに切断する工程と、を含む。
本発明の第２実施形態による製造方法は、両電極が形成された電極形成面を有する複数の発光ダイオードチップと少なくとも一面に露出された接続部とを有する複数の外部端子用ブロックを設ける工程と、電極形成面と接続部とのそれぞれの露出面が上部を向いた状態で発光ダイオードチップが外部端子用ブロックの間に位置するように第１シート上に外部端子用ブロックと発光ダイオードチップとを取り付ける工程と、発光ダイオードチップの電極を隣接した外部端子用ブロックの露出された接続部にワイヤでそれぞれ連結する工程と、外部端子用ブロックと発光ダイオードチップとの配列領域を囲むように第１シート上に上記ワイヤの高さより大きい高さを有し、少なくとも一つの流入口が設けられたスペーサーを取り付ける工程と、スペーサー上に第２シートを取り付けることにより上記配列領域を含んだ内部空間を有するチップアレイ構造物を製造する工程と、チャンバー内にチップアレイ構造物を配置し、チップアレイ構造物の内部空間が減圧または真空状態になるようにチャンバー内を減圧させる工程と、チャンバーの減圧が維持された状態で、上記内部空間が密閉されるようにスペーサーの流入口と隣接した領域に硬化性液状樹脂を配置する工程と、上記流入口を介して硬化性液状樹脂が上記内部空間に流入されて充填されるようにチャンバーの減圧または真空状態を解除する工程と、チップアレイ構造物の内部に充填された硬化性液状樹脂を硬化させる工程と、複数の発光装置が得られるようにチップアレイ構造物を所望の大きさに切断する工程と、を含む。
上記複数の発光ダイオードチップは、それぞれ少なくとも側面に形成された透明樹脂層を含むことができる。透明樹脂層は、側面と上記電極形成面の反対の面とに形成されることができる。透明樹脂層のうち、少なくとも上記電極形成面の反対の面に形成された部分は発光波長を変換するための蛍光体粉末を含むことができる。
これと異なり、チップアレイ構造物を所望の大きさに切断する前に、第１シートを除去した後に露出された面のうち、少なくとも上記発光ダイオードチップ領域に蛍光体層をさらに形成することができる。
硬化性液状樹脂を硬化させた後、チップアレイ構造物を切断する工程の前に、第１及び第２シートを除去する工程をさらに含むことができる。
本発明に採用された外部端子用ブロックは、互いに反対に位置した第１面及び第２面を有する絶縁性ブロック体を含み、上記接続部は絶縁性ブロック体の第１面及び第２面を貫通する導電性ビアホールにより具現できる。ワイヤが連結される接続部の露出領域は絶縁性ブロック体の第１面であってもよい。
この場合、ワイヤ接続領域を充分に保障するために、上記接続部は上記導電性ビアホールに連結されるように絶縁性ブロック体の第１面に形成された電極層をさらに含むことができる。
上記絶縁性ブロック体はセラミックブロック体またはＰＣＢブロックであることができ、セラミックブロック体である場合には樹脂と密着力を強化するために多孔性セラミックからなることができる。
また、外部端子用ブロックが発光装置によく結束されるように、上記外部端子用ブロックは少なくとも一つの段差が形成された側面を有することができる。
導電性ビアホールを有する外部端子用ブロックは、チップアレイ構造物の切断工程において、導電性ビアホールが切断され、その切断された面に露出されるようにする。
この場合、好ましくは、外部端子用ブロックと発光ダイオードチップとの配列は、４つの発光ダイオードチップが１つの外部端子用ブロックを共有するように具現することができ、絶縁性ブロック体の隣接した２つの側面で上記導電性ビアホールが露出されるように外部端子用ブロックと共にチップアレイ構造物を切断する。
第１シート上に発光ダイオードチップと外部端子用ブロックとを取り付ける工程は、硬化性物質が塗布された第１シート上に発光ダイオードチップと外部端子用ブロックとを配列する工程と、第１シート上に発光ダイオードチップと外部端子用ブロックが維持されるように硬化性物質を硬化させる工程とにより具現できる。
好ましくは、チャンバー内を減圧させる工程の前に、硬化性液状樹脂をチャンバー内に配置することにより、チャンバー内を減圧させる工程で硬化性液状樹脂の脱泡処理を行うことができる。
好ましくは、上記硬化性液状樹脂は電気的絶縁性を有する高反射性粉末を含むことができる。このような高反射性粉末としてはＴｉＯ2粉末を使用することができる。
外部端子用ブロックと発光ダイオードチップとを取り付ける工程において、外部端子用ブロックまたは発光ダイオードチップ上にツェナーダイオードをさらに取り付けることができる。これと類似して、発光ダイオードチップ上に放熱体をさらに取り付けることができる。
本発明の第２実施形態による製造方法において、第２シートとして硬性（ｒｉｇｉｄ）シートを使用することが好ましい。特定の実施例において、外部端子用ブロックの高さはスペーサーの高さと同じであり、外部端子用ブロックは発光ダイオードチップを向く面に形成された段差構造を有し、その段差面と上端面が互いに電気的に連結された構造であることができる。この場合、外部端子用ブロックはそれ自体が接続部として提供されることができるように導体からなることができる。
本発明の他の態様は、第１主面及び第２主面とその間に位置した複数の側面を有し、それぞれ第１主面及び第２主面を含む第１レベル領域及び第２レベル領域に分かれ、硬化性樹脂からなるパッケージ本体と、パッケージ本体の両端にそれぞれ配置され、第１面及び第２面とその間の側面とを有し、少なくとも第１面がパッケージ本体の第１主面に露出され、パッケージ本体の内部に位置した部分で露出された他の面に連結された接続部を有する第１外部端子用ブロック及び第２外部端子用ブロックと、上記第１レベル領域で第１外部端子用ブロックと第２外部端子用ブロックとの間に位置し、第１電極及び第２電極が形成された電極形成面を有し、その電極形成面が上記第２レベル領域を向くように配置された発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップの第１電極及び第２電極をそれぞれ第１外部端子用ブロック及び第２外部端子用ブロックの接続部にそれぞれ電気的に連結するワイヤと、を含む発光装置を提供する。
本発明によると、別途のケース構造を採用しないため、充分にコンパクトな構造の新たな発光装置を実現することができる。また、ケース構造の射出成形とは別に樹脂包装部の形成工程が要求される従来の方法とは異なり、全体構造を単一化された工程により製造することができる上、リードフレームに対する別途の加工工程が要求されないため、コンパクトなパッケージの大量生産工程に有益に使用されることができる。また、発光装置のサイズをチップアレイ構造物の適切な設計を通じ一律的に適用することができるため、工程偏差を減少させ、優れた発光装置をより効果的に生産することができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
本発明の第１実施形態による発光装置の製造方法は、図１及び図２に図示された工程例を通じてより容易に理解することができる。図１ａ〜図１ｄは、本発明の第１実施形態による発光装置の製造工程に必要なチップアレイ構造物を設ける工程を示す図である。
図１ａに示すように、硬化性物質Ｒが塗布された第１シート１１ａ’上に外部端子用ブロック１５と発光ダイオードチップ１２とを配列する。
発光ダイオードチップ１２は両極性の電極１２ａ，１２ｂの全てが一面（以下、「電極形成面」ともいう）に形成された構造を有する。本実施形態のように電極形成面の反対面と側面とに形成された樹脂層１４を含むことができる。樹脂層１４は必要に応じて波長変換のための蛍光体粉末を含むことができる。特に、蛍光体が含まれた樹脂層部分は発光ダイオードチップ１２のうち、光放出面として提供される面、即ち、電極形成面の反対面に提供されることができる。
本実施形態に採用された外部端子用ブロック１５は、絶縁性ブロック体１５ａとその両面を貫通する導体からなる接続部１５ｂを有する。接続部１５ｂは、外部端子用ブロック１５のうち、少なくとも一面に露出され発光ダイオードチップ１２と接続される領域を提供する。このような外部端子用ブロック１５は、最終的な発光装置の外部端子として提供される。このような外部端子のための連結領域は、後続の切断工程によって現れる接続部１５ｂの切断面を介して露出させることで得られる。
所望の最終的な発光装置の構造（例：ｓｉｄｅ ｖｉｅｗまたはｔｏｐ ｖｉｅｗ）に応じて、接続部１５ｂの位置及び形状並びに接続部１５ｂの形状は多様に変更することができる（図７ａ及び図７ｂと図１６参照）。
本発明に採用可能な外部端子用ブロック１５は、特定の形態に限定されず、発光ダイオードチップの電極１２ａ，１２ｂと連結された露出された接続部１５ｂを有し、最終的な発光装置（即ち、切断工程後）においてその発光装置の表面に露出された接続部１５ｂを有する形態であればよい。特定の実施形態において、外部端子用ブロック自体が接続部として提供されることができるように導体物質により構成された構造物であることができる。
本実施形態において、発光ダイオードチップ１２は外部端子用ブロック１５の間に位置するように配列される。後続のワイヤ接続工程のために発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５は上記電極形成面と接続部１５ｂの露出面とが上部を向くように配置される。本実施形態に採用可能な好ましい配列形態が図３に図示されている。
図３を参照すると、発光ダイオードチップ１２は一列に配列されたＬＥＤチップアレイＡとして図示されている。このようなＬＥＤチップアレイＡは樹脂層１４を形成した後に個別チップに完全に切断されていない形態として理解することができる。無論、本例とは異なり、チップアレイを使用せず、個別チップを配列する方式で実施してもよい。
本配列例では、１つの外部端子用ブロック１５は４つの発光ダイオードチップ１２によって共有される形態を有する。従って、点線に従って後続の工程において切断されると、１つの外部端子用ブロック１５は１／４単位に切断され４つの個別発光装置に属することができる。ここで、１／４単位に外部端子用ブロック１５が切断されるとき、接続部１５ｂである導電性ビアホールも共に切断され、その切断により形成された隣接した２つの側面で接続部１５ｂが露出される。その露出された接続部領域は外部端子のための連結領域として提供されることができる。発光装置の外部端子の構成方法はこれに限定されず、当業者であれば、１つの外部端子用ブロックを２つまたは異なる数のチップに共有されるような他の配列形態を実現することができる。
次いで、図１ｂのように、接着用硬化性物質Ｒによって、発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５とを、第１シート１１ａに固定させる。
本工程は、配列された発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５とに対する適切な圧着工程後に、接着用硬化性物質Ｒの硬化条件を適用することにより得ることができる。例えば、硬化性物質Ｒが紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂である場合、圧着後に紫外線を照射することで所望の取り付けを実現することができる。
次に、図１ｃのように、発光ダイオードチップ１２の電極１２ａ，１２ｂを、隣接した外部端子用ブロック１５の露出した接続部１５ｂにワイヤ１６ａ，１６ｂによってそれぞれ連結する。
前の配列工程（図１ａ参照）において、発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５とはそれぞれ電極形成面と接続部１５ｂの露出面とが上面に位置するように配列されているため、本ワイヤボンディング工程は容易に実現されることができる。
次いで、図１ｄのように、外部端子用ブロック１５と発光ダイオードチップ１２との配列領域を囲むように第１シート１１ａ上にスペーサー１７を取り付ける。
スペーサー１７は後続する樹脂充填工程において樹脂充填領域を定義する役割をする。従って、ワイヤ１６ａ，１６ｂが樹脂からなるパッケージ本体の内部に位置するように、スペーサー１７はワイヤ１６ａ，１６ｂの高さより大きい高さを有する。スペーサー１７の取り付けは接着用樹脂または硬化性物質を利用して実現することができる。
このような工程を通じて、本発明の第１実施形態に使用されるチップアレイ構造物は製造されることができる。図１ｄに示されたチップアレイ構造物は図２ａ〜図２ｄに図示された樹脂充填工程及び切断工程を含む一連の工程を通じて複数の発光装置として製造されることができる。
先ず、図２ａのように、スペーサー１７によって囲まれた配列領域が埋まるようにスペーサー１７内の上記配列領域に硬化性液状樹脂１８’を滴下する。
硬化性液状樹脂１８’はスペーサー１７によって囲まれた内部空間が埋まるように充分に多い量で滴下されることが好ましい。より具体的には、硬化性液状樹脂１８’は少なくともスペーサー１７の高さを有することができるように滴下させることが好ましい。
硬化性液状樹脂１８’は他の構成要素の光吸収による損失を防ぎ、光放出効率を向上させるために電気的絶縁性を有する高反射性粉末を含む透明樹脂であることができる。高反射性粉末としては、好ましくはＴｉＯ2粉末を使用することができる。透明樹脂としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂またはその組み合わせを使用することができる。
滴下される硬化性液状樹脂１８’は、発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５との間の空間に適切に位置することができるように樹脂の粘度等の工程条件を調節することが好ましい。
本実施形態において、樹脂充填工程は真空チャンバー内に上記チップアレイ構造物を配置し、チャンバー内が減圧または真空状態になるようにそのチャンバー内を減圧させた状態で行われる。例えば、本工程は図４ａ及び図４ｂに図示された真空チャンバーを使用して実施することができる。
図４ａ及び図４ｂに示すように、真空チャンバー装置はチャンバー３１、チャンバー３１の一側に設けられた真空バルブ３６及びチャンバー３１内部に設けられたステージ３３を含む。
チャンバー３１の内部空間は、真空バルブ３６を通じて減圧されチャンバー３１の内部空間を真空または所望の減圧状態に転換させることができる。チャンバー３１には、硬化性液状樹脂１８’を所望の位置に滴下するために樹脂貯蔵部３４をさらに装着することができる。このような減圧条件で充填される硬化性液状樹脂１８’の脱泡処理を確実にすることができる。
好ましくは、チャンバー３１内部を減圧させる前に、予め硬化性液状樹脂を配置してチャンバー３１内部に配置し脱泡処理をより効果的に行うこともできる。
次いで、図２ｂのように、チャンバー３１の減圧または真空状態を解除した後に、スペーサー１７上に第２シート１１ｂを取り付ける。
第２シート１１ｂをスペーサー１７上に取り付ける工程において、スペーサー１７の高さに準ずるように硬化性液状樹脂１８’のレベルを調節することができる。また、このような第２シート１１ｂの取り付け工程に適用される適切な加圧を通じ発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５との間の空間までより効果的に硬化性液状樹脂１８’を注入させることができる。本工程と共に他の後続する工程は、好ましくはチャンバーの減圧または真空状態を解除した後に、チップアレイ構造物をアンローディングした状態で外部で行われることができる。
次に、図２ｃのように上記チップアレイ構造物の内部に充填された硬化性液状樹脂１８’を硬化させる。
本硬化工程は樹脂の種類によって熱または紫外線照射により実施されることができる。本工程は必要に応じてチャンバー３１の内部で直接実施されることができるが、チップアレイ構造物を取り出してチャンバー３１の外部で別途の加圧装備Ｐを利用して実施されることができる。このように硬化された樹脂１８は発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５とを結束して単一の構造体を提供することができるとともに、発光ダイオードチップ１２と外部端子用ブロック１５とを電気的に連結するワイヤ１６部分を保護することができる。
次いで、図２ｄのように、上記チップアレイ構造物から第１シート１１ａ及び第２シート１１ｂを除去し、複数の発光装置１０が得られるように上記チップアレイ構造物を所望の大きさに切断する。
第１シート１１ａ及び第２シート１１ｂは、当業者に公知の適切な化学的／機械的方法によって上記チップアレイ構造物から除去されることができる。シート１１ａ，１１ｂの除去後に、上記チップアレイ構造物を、ダイシング装置Ｄを用いて切断する。
図１ａ及び図３で説明した配列形態では、切断される位置を外部端子用ブロック１５が１／４に分割されるように設定することにより分割された外部端子用ブロック１５をそれぞれ４つの発光装置のための外部端子として提供することができる。また、外部端子用ブロック１５の切断によって、接続部１５ｂを互いに隣接した２つの側面で露出させることができる。
図５ａ及び図５ｂは、それぞれ本発明の第１実施形態により製造されることができる発光装置の一例を示す平面図及び側断面図である。
図５ａ及び図５ｂを参照すると、発光装置２０は硬化性樹脂からなるパッケージ本体２８を含む。パッケージ本体２８は互いに反対に位置した第１主面２８a及び第２主面２８ｂと、その間に位置する側面２８ｃとを有する。パッケージ本体２８の第１主面２８a及び第２主面２８ｂと側面２８ｃとは平坦な面で提供される。本実施形態では各面が平坦な面として図示されているが、さらなる加工工程を通じて変形されることができる。
パッケージ本体２８は他の構成要素の光吸収による損失を低減させるために電気的絶縁性を有する高反射性粉末を含む透明樹脂であることができる。高反射性粉末としてはＴｉＯ2粉末を使用するのが好ましい。
パッケージ本体２８の両端には第１及び第２外部端子用ブロック２５が位置する。第１及び第２外部端子用ブロック２５はパッケージ本体２８の第１主面２８ａに露出された第１面と、その第１面と対向する第２面を有する。本実施形態に採用された外部端子用ブロック２５は絶縁性ブロック体２５ａと上記第１面及び第２面を貫通する接続部２５ｂとを有する。
本実施形態による発光装置２０の構造をより容易に説明するために、パッケージ本体２８は発光ダイオードチップ２２のうち、電極２２ａ，２２ｂが形成された面を基準として第１主面２８a及び第２主面２８ｂをそれぞれ含む第１レベル領域Ｌ１及び第２レベル領域Ｌ２に分けて理解することができる。
発光ダイオードチップ２２は第１レベル領域Ｌ１において第１及び第２外部端子用ブロック２５の間に位置し、第１電極２２ａ及び第２電極２２ｂが形成された電極形成面が第２レベル領域Ｌ２を向くように配置される。発光ダイオードチップ２２はワイヤ２６ａ，２６ｂを介して第１及び第２外部端子用ブロック２５の第２面に露出された接続部２５ｂにそれぞれ連結されることができる。また、ワイヤ２６ａ，２６ｂが存在する部分はパッケージ本体２８の第１レベル領域Ｌ１から第２レベル領域Ｌ２に亘った領域に位置して保護されることができる。
本実施形態では、特に図３の配列形態と図２ｄの切断工程で説明したように、各外部端子用ブロック２５を隣接した２つの切断面で接続部２５ｂが露出されるように４つに分割して切断されることができる。この場合、外部端子用ブロック２５の接続部２５ｂが共に露出されたパッケージ本体２８の側面は発光装置２０の実装面として提供されることができる。このような構造を有する発光装置２０は側面放出型ＬＥＤパッケージ構造として非常に有用に使用されることができる。
特に、本実施形態による発光装置２０は別途のケース構造を採用しないため、充分にコンパクトな構造を実現することができる。また、ケース構造の射出成形とは別に樹脂包装部の形成工程が求められる従来の方法とは異なり、全体構造を単一化された工程により製造することができるとともに、リードフレームに対する別途の加工工程が求められないため、コンパクトなパッケージのための大量生産工程に有益に使用されることができる。
本実施形態による発光装置は所望のパッケージ構造により多様に変形され実施されることができる。一変形例として、必要な構成要素を適切に追加して実行することができる。代表的な例として発光ダイオードチップを効果的に放出させることができる放熱体及び／または耐電圧特性のためのツェナーダイオードをさらに含む構造で提供されることができる。
図６ａ及び図６ｂは、それぞれ本発明による発光装置の他の例を示す平面図及び側断面図である。図６ａ及び図６ｂを参照すると、発光装置３０は、図５ａ及び図５ｂに示された発光装置２０と同様に、パッケージ本体３８と、パッケージ本体３８の両端に位置する第１及び第２外部端子用ブロック３５と、を含む。また、第１及び第２外部端子用ブロック３５の間に位置した発光ダイオードチップ３２をも含む。
発光ダイオードチップ３２は第１レベル領域Ｌ１に位置し、第１電極３２ａ及び第２電極３２ｂがワイヤ３６ａ，３６ｂを介して第１及び第２外部端子用ブロック３５の接続部３５ｂにそれぞれ連結されることができる。また、ワイヤ３６ａ，３６ｂが存在する部分は、パッケージ本体３８の第２レベル領域Ｌ２に位置して保護されることができる。
本実施形態による発光装置３０は、第２レベル領域Ｌ２に位置し、外部端子用ブロック３５のうち、一ブロック上に配置されたツェナーダイオード３７を含む。ツェナーダイオード３７はワイヤボンディングまたは表面実装ボンディング方式により発光ダイオードチップ３２と電気的に連結されることができる。即ち、本実施形態のようにツェナーダイオード３７の一電極が外部端子用ブロック３５の接続部３５ｂに表面実装により連結され、他の電極がワイヤ３６ｃにより他の外部端子用ブロック３５の接続部３５ｂに連結されることができる。
これと異なり、ツェナーダイオード３７の電極位置と実装位置によりツェナーダイオード３７は他のボンディング構造を有することができる。例えば、本実施形態と異なり、ツェナーダイオード３７は発光ダイオードチップ３２の電極形成面に実装することができる。この場合には両電極を、ワイヤを介して各接続部に連結することができる。
また、発光装置３０は、第２レベル領域Ｌ２に位置し、発光ダイオードチップ３２上に取り付けられた放熱体３９をさらに含むことができる。放熱体３９は公知の熱伝導性に優れた物質からなることができる。
このように、必要に応じて発光装置３０にツェナーダイオード３７及び／または放熱体３９を付加することができる。このような工程は図１ａ〜図１ｄに示されたチップアレイ構造物の製造工程において実行されることができ、好ましくはワイヤボンディング工程（図１ｃ）の前に実行されることができる。
図７ａ及び図７ｂは、本発明の第１実施形態に好ましく採用可能な外部端子用ブロックを示す斜視図である。ここで、図示された外部端子用ブロックは図３に図示された配列形態に適用されることができる構造で、最終的な発光装置では、点線で表示された１／４に分割された形態として提供されることができるが、これと異なり、図９に図示された形態のように基板形態で提供されることもできる。
図７ａに示された外部端子用ブロック４５は絶縁性ブロック体４５ａを含む。このような絶縁性ブロック体４５ａはセラミック素体からなることが好ましい。特に、セラミック素体を多数の空隙ｈを有する多孔性構造で提供することによりパッケージ本体を構成する樹脂と結合強度を向上させることができる。このような目的のために、多孔性構造を構成する空隙率は約１０〜６０％が好ましく、空隙直径は約０．１〜１．３μｍが好ましい。
外部端子用ブロック４５の接続部４５ｂは、絶縁性ブロック体４５ａの両面を貫通する導電性ビアホールＶ１と導電性ビアホールＶ１に連結された電極層Ｅ１を含むことができる。ここで、電極層Ｅ１は、発光ダイオードチップの電極とワイヤボンディングする際に、より広い接続面積を提供でき、ボンディングの不良を低減させることができる。
導電性ビアホールＶ１の形成過程において、必要に応じて外部端子用ブロック４５にＡｕまたはＡｇのような金属からなる金属層Ｍを形成することができる。このような金属層Ｍはパッケージ構造内で発光ダイオードチップから生成された光を吸収するため、光効率を低下させる可能性がある。これを防ぐために、外部端子用ブロック４５は少なくとも金属層Ｍを覆うように形成された光吸収防止層４６をさらに含むことが好ましい。光吸収防止層４６はＴｉＯ2のような高反射性粉末が含まれた樹脂層からなることができる。
図７ｂに図示された外部端子用ブロック５５は絶縁性ブロック体５５ａを含む。このような絶縁性ブロック体５５ａはその側面に段差Ｓを付加した形態である。このような段差構造Ｓは前の例の多孔性組織と同様にパッケージ本体を構成する樹脂と結合強度を向上させることができる。
外部端子用ブロック５５の接続部５５ｂは絶縁性ブロック体５５ａの両面を貫通する導電性ビアホールＶ２と導電性ビアホールＶ２に連結された電極層Ｅ２とを含むことができる。ここで、電極層Ｅ２は、発光ダイオードチップの電極とワイヤボンディングする際に、より広い接続面積を提供することができ、ボンディングの不良を低減させることができる。
図８ａ〜図８ｄは、それぞれ本発明の第１実施形態の変形例による発光装置の製造工程のうち、一部工程（チップアレイ構造物の製造工程）を示す工程別断面図である。
図８ａに示すように、硬化性物質Ｒが塗布された第１シート６１a’上に外部端子用ブロック６５と発光ダイオードチップ６２とを配列する。
発光ダイオードチップ６２は両極性の電極６２ａ，６２ｂの全てが形成された電極形成面を有する。本実施形態では、図１に例示された実施形態と異なり、発光ダイオードチップ６２の表面に別途の樹脂層を有しない構造である。
外部端子用ブロック６５は、図１と同様に、絶縁性ブロック体６５ａとその両面を貫通する導体からなる接続部６５ｂとを有することができる。外部端子用ブロック６５は、後続の切断工程（図２ｅ参照）において切断され、外部接続領域として提供されることができるようにその切断面で接続部６５ｂを露出させることができる。
本実施形態において、発光ダイオードチップ６２は、外部端子用ブロック６５の間に位置するように配列され、発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５とは上記電極形成面と接続部６５ｂの露出面が上部を向くように配置される。
本配列例は、図９に示すように、外部端子用ブロック６５が基板構造で提供される形態である。このような外部端子用ブロック６５はＰＣＢ基板を利用して容易に製造されることができる。また、点線に従って後続工程において切断されると、１つの外部端子用ブロック６５の接続部６５ｂは１／４単位で切断され４つの個別発光装置に属することができる。ここで、このような切断により形成された隣接した２つの側面において接続部が露出されることができる。その露出された領域は外部端子のための連結領域として提供されることができる。発光装置の外部端子の構成方法はこれに限定されず、当業者であれば、１つの外部端子用ブロックを２つまたは異なる数のチップに共有されるように他の配列形態を実現することができる。
次いで、図８ｂのように、配列された発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５とを第１シート６１ａ上に接着用硬化性物質Ｒを利用して取り付ける。
本取り付け工程は配列された発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５とに対する適切な圧着工程後に、接着用硬化性物質Ｒの硬化条件を適用することにより得ることができる。
次に、図８ｃのように、発光ダイオードチップ６２の電極６２ａ，６２ｂを、隣接した外部端子用ブロック６５の露出された接続部６５ｂにワイヤ６６ａ，６６ｂでそれぞれ連結する。
次いで、図８ｄのように、外部端子用ブロック６５と発光ダイオードチップ６２との配列領域を囲むように第１シート６１ａ上にスペーサー６７を取り付ける。
ワイヤ６６ａ，６６ｂが樹脂からなるパッケージ本体の内部に位置するように、スペーサー６７はワイヤ６６ａ，６６ｂの高さより大きい高さを有する。スペーサー６７の取り付けは接着用樹脂または硬化性物質を利用して実現されることができる。
このような工程を通じて、本実施形態に使用されるチップアレイ構造物は製造されることができる。図８ｄに示されたチップアレイ構造物は図１０ａ〜図１０ｅに図示された樹脂充填工程及び切断工程を含む一連の工程を通じ複数の発光装置として製造されることができる。
本実施形態において採用された発光ダイオードチップ６２は図１に示された実施形態と異なり、その表面に樹脂層を備えていない形態で例示されている。従って、白色発光装置のように波長変換のための蛍光体層の付加が必要な場合、本実施形態は、蛍光体層を付加する新たな方法を提供する。この方法は図１０ａ〜図１０ｅに示された工程によって理解することができる。
先ず、図１０ａのように、スペーサー６７により囲まれた配列領域が埋まるようにスペーサー６７内の配列領域に硬化性液状樹脂６８’を滴下する。
硬化性液状樹脂６８’はスペーサー６７により囲まれた内部空間が埋まるように充分に多い量で滴下されることが好ましい。より具体的には硬化性液状樹脂６８’は少なくともスペーサー６７の高さを有することができるように滴下させることが好ましい。
本実施形態における樹脂充填工程は、真空チャンバー内に上記チップアレイ構造物を配置し、チャンバー内が減圧または真空状態になるようにチャンバー内を減圧させた状態で行われる。例えば、図１に図示された実施形態と同様に、図４ａ及び図４ｂに示された真空チャンバーを用いて実施することができる。ここではその説明を省略する。
本実施形態に使用される硬化性液状樹脂は、パッケージ本体の内部に光が進入することを防ぎ、所望の方向に光抽出が容易になるように屈折率の低い樹脂を使用することが好ましい。硬化性液状樹脂として約１．５以下の屈折率を有する透明液状樹脂を使用することがより好ましい。
次いで、図１０ｂのように、チャンバーの減圧または真空状態を解除した後に、スペーサー６７上に第２シート６１ｂを取り付ける。
第２シート６１ｂをスペーサー６７上に取り付ける工程において、スペーサー６７の高さに準ずるように硬化性液状樹脂６８’のレベルを調節することができる。また、このような第２シート６１ｂの取り付け工程に適用される適切な加圧により、発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５との間の空間までより効果的に硬化性液状樹脂６８’を注入させることができる。本工程と共に他の後続する工程は、好ましくはチャンバーの減圧または真空状態を解除した後に、チップアレイ構造物をアンローディングした状態で外部で実行されることができる。
次いで、図１０ｃのように、上記チップアレイ構造物の内部に充填された硬化性液状樹脂６８’を硬化させる。
本硬化工程は硬化性液状樹脂６８’の種類によって熱または紫外線照射により実施されることができる。本工程は必要に応じてチャンバーの内部で直接実施されることできるが、本実施形態のようにチップアレイ構造物を取り出してチャンバーの外部で別の加圧装備Ｐを用いて実施されることができる。このように硬化された硬化性液状樹脂６８は発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５とを結束して単一の構造体を提供し、発光ダイオードチップ６２と外部端子用ブロック６５とを電気的に連結するワイヤ６６ａ，６６ｂ部分を保護することができる。
次いで、図１０ｄのように、上記チップアレイ構造物から第１シート６１ａ及び第２シート６１ｂを除去した後に、第１シート６１ａが除去されて露出された面に蛍光体層６９を形成する。
上記第１シート６１ａ及び第２シート６１ｂは、当業者に公知の適切な化学的／機械的方法によって上記チップアレイ構造物から除去されることができる。蛍光体層６９が形成される面は光放出面として少なくとも発光ダイオードチップ６２に対応する領域に形成することが好ましい。
次に、図１０ｅのように、上記チップアレイ構造物を切断して複数の発光装置６０を提供する。
本切断工程は適切なダイシング装置Ｄを用いて実行されることができる。本実施形態のように、１つの外部端子用ブロック６５が４つの発光ダイオードチップ６２によって共有される形態の場合、１つの外部端子用ブロック６５は１／４単位に切断され各発光装置６０に属するように切断されることができる。ここで、外部端子用ブロック６５と共に接続部６５ｂである導電性ビアホールも切断され、その切断により形成された隣接した２つの側面において接続部６５ｂが露出されることができる。その露出された接続部領域は外部端子のための連結領域として提供されることができる。
図１１ａ及び図１１ｂは、それぞれ図８ａ〜図８ｄ及び図１０ａ〜図１０ｅに示された方法により製造されることができる発光装置を示す平面図及び側断面図である。
図１１ａ及び図１１ｂを参照すると、上記発光装置７０は硬化性樹脂からなるパッケージ本体７８を含む。パッケージ本体７８は互いに反対に位置する第１主面７８ａ及び第２主面７８ｂと、その間に位置する側面７８ｃとを有する。パッケージ本体７８の第１主面７８ａ及び第２主面７８ｂと側面７８ｃとは平坦な面で提供される。
パッケージ本体７８の両端には第１及び第２外部端子用ブロック７５が位置する。第１及び第２外部端子用ブロック７５はパッケージ本体７８の第１主面７８ａに露出された第１面と、その第１面に対向する第２面とを有する。本実施形態に採用されたブロック７５は絶縁性ブロック体７５ａと上記第１面及び第２面を貫通する接続部７５ｂを有する。
パッケージ本体７８は発光ダイオードチップ７２のうち、電極７２ａ，７２ｂが形成された面を基準に第１主面７８ａ及び第２主面７８ｂを含む第１レベル領域Ｌ１及び第２レベル領域Ｌ２に分けて理解することができる。
発光ダイオードチップ７２は、第１レベル領域Ｌ１において第１及び第２外部端子用ブロック７５の間に位置し、第１電極７２ａ及び第２電極７２ｂが形成された電極形成面が第２レベル領域Ｌ２を向くように配置される。発光ダイオードチップ７２はワイヤ７６ａ，７６ｂを介して第１及び第２外部端子用ブロック７５の第２面に露出された接続部７５ｂにそれぞれ連結されることができる。
また、ワイヤ７６が存在する部分はパッケージ本体７８の第２レベル領域Ｌ２に位置して保護されることができる。発光ダイオードチップ７２のうち、電極形成面の反対面は第１主面７８ａに露出される。パッケージ本体７８の第１主面７８ａは光放出面として提供される。このようなパッケージ本体の第１主面７８ａには少なくとも発光ダイオードチップ７２領域が含まれるように蛍光体層７９が提供される。
パッケージ本体７８を構成する硬化性樹脂は発光ダイオードチップ７２から生成された光が上記パッケージ本体７８の内部に進入することを防ぎ、蛍光体層７９の方向に容易に抽出できるように屈折率の低い樹脂を使用することが好ましい。硬化性樹脂としては約１．５以下の屈折率を有する透明樹脂を使用するのより好ましい。
また、図１１ａ及び図１１ｂに図示されたように、発光装置７０は少なくとも発光ダイオードチップ７２が位置した領域をカバーするように発光装置７０の対向する両側面に形成された側面反射層７４をさらに含む。側面反射層７４は主に外部端子用ブロック７５が位置しない側面に配置されパッケージ本体７８の側面方向に進行する光を遮断する役割をする。好ましくは、側面反射層７４はＴｉＯ2のような高反射性粉末が含まれた樹脂からなることができる。
本実施形態では、外部端子用ブロック７５を隣接した２つの切断面において接続部７５ｂが露出された構造を有する。この場合、外部端子用ブロック７５の接続部７５ｂが共に露出されたパッケージ本体７８の側面は発光装置７０の実装面として提供されることができる。このような構造を有する発光装置７０は側面放出型ＬＥＤパッケージ構造として非常に有用に使用されることができ、必要によって外部端子用ブロックの構造は多様に変更されることができる。
例えば、図９に示されたように基板形態の外部端子用ブロック６５を使用する場合、図１１ａに示されたように最終的な個別発光装置の外部端子用ブロックは、それぞれ隣接した３面に露出されることができる。
これと異なり、図３に図示された外部端子用ブロック１５を使用する場合、最終的な個別発光装置の外部端子用ブロックは、図１２に示されるように２つの隣接した側面に露出されるように形成でき、外部端子用ブロックの接続部が同一に露出された面が実装面として提供されることができる。特に本実施形態では実装面として使用される面と対向する側面に電極が露出されないため、セッティング後に金属カバーによるショット問題を防ぐことができる。
上述の第１実施形態と異なり本発明の第２実施形態は、新たな真空吸入を利用した樹脂充填工程を使用する。図１３ａ〜図１３ｄはそれぞれ本発明の第２実施形態による発光装置の製造工程のうち、一部工程（チップアレイ構造物の製造工程）を示す工程別断面図である。
先ず、図１３ａに図示したように、硬化性物質Ｒが塗布された第１シート８１ａ'上に外部端子用ブロック８５と発光ダイオードチップ８２とを配列する。
発光ダイオードチップ８２は、両極性の電極８２ａ，８２ｂの全てが形成された電極形成面を有し、その電極形成面の反対面と側面とに形成された樹脂層８４を含むことができる。樹脂層８４は必要に応じて波長変換のための蛍光体粉末を含むことができる。特に蛍光体が含まれた樹脂層部分は発光ダイオードチップ８２のうち、光放出面として提供され、電極形成面の反対面に提供されることができる。
本実施形態に採用された外部端子用ブロック８５は、段差構造を有する導体ブロックからなる。外部端子用ブロック８５の段差面８５ａは発光ダイオードチップ８２の電極８２ａ，８２ｂと連結される接続領域として提供される。また、外部端子用ブロック８５の上端面８５ｂは最終的な発光装置の外部接続領域として提供される。このために、上記外部端子用ブロックの厚さは最終的な発光装置の高さに該当する。
本実施形態における発光ダイオードチップと外部端子用ブロックとの配列形態は、第１実施形態と同様に適用されることができる。ここではその説明を省略する。
次いで、図１３ｂのように、第１シート８１ａ上に配列された発光ダイオードチップ８２と外部端子用ブロック８５とを第１シート８１ａに接着用物質Ｒを硬化させ取り付ける。
本工程は配列された発光ダイオードチップ８２と外部端子用ブロック８５とに対する適切な圧着工程後に、接着用硬化性物質Ｒの硬化条件を適用することにより得ることができる。例えば、接着用硬化性物質Ｒが紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂である場合、圧着後に紫外線を照射することにより、所望の取り付けを実現することができる。本実施形態では、接着用硬化性物質を別に塗布した形態で例示したが、本発明では第１シート８１ａ自体が硬化性樹脂であってもよい。
次に、図１３ｃのように、発光ダイオードチップ８２の電極８２ａ，８２ｂを隣接した外部端子用ブロック８５にワイヤ８６ａ，８６ｂでそれぞれ連結する。
本実施形態に採用された外部端子用ブロック８５では、発光ダイオードチップ８２と連結される接続領域が段差面８５ａとして提供されることができる。外部端子用ブロック８５の段差面８５ａは電極形成面と共に上部を向いて配列されているため、本ワイヤボンディング工程は容易に実現されることができる。また、本実施形態において外部端子用ブロック８５はそれ自体が導体物質からなる。従って、最終的なパッケージで露出される上端面８５ｂが段差面８５ａと電気的に連結されることができ、外部端子用ブロック８５の上端面８５ｂは最終発光装置の外部接続領域として提供されることができる。
次いで、図１３ｄに図示したように、発光ダイオードチップ８２と外部端子用ブロック８５が配列された領域を囲むように形成され、少なくとも１つの流入口（Ｉ、図１６参照）を有するスペーサー８７を配置し、スペーサー８７上に第２シート８１ｂを取り付ける。
スペーサー８７は、一定の高さを有し、第１シート８１ａ及び第２シート８１ｂと共に配列領域を含む内部空間を定義する。スペーサー８７の高さは最終的な発光装置の厚さに相当し、本実施形態では外部端子用ブロックの厚さと略同じである。
上記チップアレイ構造物の内部空間は図１６に示すように、対向する側壁部分に上記内部空間を外部と連結する２つの流入口Ｉを有する。上記流入口Ｉは後続の工程でチップ８２の表面を囲む樹脂のための供給路として使用される。
本実施形態のように、流入口Ｉを対向する辺に複数で提供することにより、より円滑な樹脂の流入を保障することができる。しかし、本発明は流入口Ｉの数や位置に限定されず、配列領域の大きさ及び配列間隔により少なくとも１つの流入口で充分であることができる。
図１３ｄに図示されたチップアレイ構造物は図１７ａ及び図１７ｂに図示された真空チャンバーを利用して樹脂充填工程を実行することができる。
図１７ａ及び図１７ｂはそれぞれ本実施形態に使用可能な真空チャンバー装置の一例を示す側断面図及び内部平面図である。
図１７ａ及び図１７ｂに示すように、真空チャンバー装置はチャンバー９１、チャンバー９１の一側に設けられた真空バルブ９６及びチャンバー９１の内部に設けられたステージを含む。チャンバー９１の内部空間は真空バルブ９６を通じて減圧されチャンバー９１の内部空間を真空または所望の減圧状態に転換させることができる。
チャンバー９１には、硬化性液状樹脂８８'を所望の位置に滴下することができるようにチャンバー９１上部に樹脂貯蔵部９４を含む。本実施形態でスペーサー８７の流入口Ｉが密閉されるように、樹脂貯蔵部９４は図示したようにそれぞれ流入口Ｉと隣接した領域に配置されることが好ましい。
以下、図１４ａ〜図１４ｄを参照して、本発明の第２実施形態によるチップの部品製造工程の一例を説明する。本実施形態は図１７ａ及び図１７ｂに図示された真空チャンバー装置を用いて実施されることが理解でき、下記の製造工程に対するより具体的な説明では図１４ａ及び図１４ｂが参照される。
先ず、図１４ａに図示したようにチャンバー３１内にチップアレイ構造物を配置した状態で、真空バルブ９６を通じチャンバー９１の内部空間を真空または減圧状態に転換し、硬化性液状樹脂８８'をスペーサー８７の流入口Ｉに滴下する。
本減圧過程によりチャンバー９１内部が真空状態になることが好ましいが、適切な減圧状態でも下述の樹脂の吸入を保障することができる。このような減圧によりチャンバー９１内部のみではなく、流入口Ｉを通じて上記チップアレイ構造物の内部空間も全て同じ圧力状態に転換されることができる。
好ましくは、本減圧過程において硬化性液状樹脂８８’を予めチャンバー９１内部に配置することにより、液状樹脂８８’の脱泡処理をなすことができる。従って、硬化性液状樹脂８８’のための追加脱泡工程を省略することができる。
次いで、図示したように、硬化性液状樹脂８８’は流入口Ｉが覆われるように充分な量で滴下され、滴下された樹脂により実質的にチップアレイ構造物の内部空間は密封されることができる。
次に、真空バルブ９６を利用して真空または減圧状態を解除することにより、図１４ｂのように内部空間に硬化性液状樹脂８８’が充填されたチップアレイ構造物を得ることができる。
本解除過程において、チャンバー９１の内部圧力は急激に上昇するが、チップアレイ構造物の内部空間は一時的であっても流入口Ｉを防いでいる硬化性液状樹脂８８’により減圧または真空状態が維持されることができる。従って、チップアレイ構造物の内部空間は他の外部空間（即ち、チャンバー９１の内部）と高い圧力差異が発生され、このような圧力差異により図１４ａの矢印で表示されたように、硬化性液状樹脂８８’は流入口Ｉを通じチップアレイ構造物の内部空間に流入され、その内部空間を充填させることができる。本工程を通じて効果的な樹脂８８’の充填を実現するために、樹脂８８’の粘度と滴下された樹脂の位置及び形態と滴下量を調節することができる。
次いで、図１４ｃのように、チップアレイ構造物の内部空間に充填された硬化性液状樹脂８８’を硬化させる。このような硬化工程は樹脂の種類によって熱または紫外線照射により実施されることができる。本工程は必要によってチャンバー９１の内部で直接実施されることができるが、チップアレイ構造物を取り出してチャンバー９１の外部の別の装備Ｐを通じ実施されることができる。このように硬化された樹脂８８は第１シート８１ａにより保護されるチップ８２の第１面８２ａを除いた全ての面に掛けて存在することができる。
最終的に、上記チップアレイ構造物から第１シート８１ａ及び第２シート８１ｂを除去して、複数の発光装置８０が得られるように上記チップアレイ構造物を所望の大きさに切断する。
第１シート８１ａ及び第２シート８１ｂは当業者に公知の適切な化学的／機械的方法によって上記チップアレイ構造物から除去されることができる。第１シート８１ａ及び第２シート８１ｂの除去後に、上記チップアレイ構造物を、ダイシング装置Ｄを利用して切断する。
本実施形態による製造方法は、硬化性液状樹脂の真空流入を利用する点に特徴があり、このような製造方法は樹脂の真空流入時（図１４ａ参照）にチップアレイ構造物に圧力が加わるため、上記第２シートが外部端子用ブロックにより支持されることができる条件が好ましいので、外部端子用ブロックの高さがパッケージの高さに該当する場合、より好ましく適用されることができる。
無論、上記第２シートが樹脂の真空流入時に印加される圧力でも別途の支持構造なしに歪みが発生しない硬性（ｒｉｇｉｄ）物質からなるのであれば、本実施形態による真空吸入による樹脂充填工程は図１及び図８に示された高さの低い外部端子用ブロックを採用した形態でも有益に適用されることができる。
本実施形態から得られた発光装置では、最終的な発光装置と同じ高さを有し側面に段差が形成された外部端子用ブロックを利用する。従って、外部端子用ブロックの段差面に発光ダイオードチップのためのワイヤ接続領域を提供し、その上端面を露出させ外部接続領域を提供することができる。このような構造は上面放出（ｔｏｐ ｖｉｅｗ）型発光パッケージ構造として有益に使用されることができる。
図１５ａ及び図１５ｂは、図１３及び図１４の製造方法により製造されることができる発光装置を示す平面図及び側断面図である。
図１５ａ及び図１５ｂを参照すると、発光装置１００は、硬化性樹脂からなるパッケージ本体１０８を含む。パッケージ本体１０８は互いに反対に位置する第１主面１０８ａ及び第２主面１０８ｂと、その間に位置する側面１０８ｃとを有する。パッケージ本体１０８の第１主面１０８ａ及び第２主面１０８ｂと側面１０８ｃとは平坦な面で提供される。
パッケージ本体１０８は他の構成要素の光吸収による損失を低減させるために電気的絶縁性を有する高反射性粉末を含む透明樹脂であることができる。高反射性粉末としてはＴｉＯ2粉末を使用するのが好ましい。
パッケージ本体１０８の両端には第１及び第２外部端子用ブロック１０５が位置する。本実施形態において、第１及び第２外部端子用ブロック１０５は前の第１実施形態と異なり、パッケージ本体１０８の高さと同じ高さを有しながら発光ダイオードチップ１０２を向く側面に段差が形成された構造を有する。また、第１及び第２外部端子用ブロック１０５はそれ自体が導体物質からなることができる。従って、発光ダイオードチップ１０２と連結される接続領域を提供する段差面１０５ａとパッケージ本体の第２主面１０８ｂに露出された上端面１０５ｂは相互電気的に連結されることができる。
本実施形態による発光装置１００の構造をより容易に説明するために、パッケージ本体１０８は発光ダイオードチップ１０２のうち、電極１０２ａ，１０２ｂが形成された面を基準として第１主面１０８ａ及び第２主面１０８ｂを含む第１レベル領域Ｌ１及び第２レベル領域Ｌ２に分けて理解することができる。
発光ダイオードチップ１０２は、第１レベル領域Ｌ１において第１及び第２外部端子用ブロック１０５の間に位置し、第１電極１０２ａ及び第２電極１０２ｂが形成された電極形成面が第２レベル領域Ｌ２を向くように配置される。発光ダイオードチップ１０２はワイヤ１０６ａ、１０６ｂを介して第１及び第２外部端子用ブロック１０５の段差面１０５ａにそれぞれ連結されることができる。また、ワイヤ１０６ａ，１０６ｂが存在する部分は、パッケージ本体１０８の第２レベル領域Ｌ２に位置して保護されることができる。
本実施形態による発光装置は、パッケージ本体１０８の第２主面１０８ｂに 露出された外部端子用ブロックの上端面１０５ｂが外部接続領域として提供されるため、表面実装方式によりボンディングされながら、パッケージ本体１０８の第２主面１０８ｂが実装面として提供されることができる。このような構造を有する発光装置１００は上面放出型ＬＥＤパッケージ構造として非常に有用に使用されることができる。
本実施形態において、外部端子用ブロック１０５は光放出面（第１主面１０８ａ）の反対面である第２主面１０８ｂ、外部回路と連結されることができる接続領域を提供するための構造例である。このような構造を具現するために、前で説明したように外部端子用ブロック１０５はパッケージ本体１０８の高さと同じ高さを有しながら発光ダイオードチップ１０２を向く側面に段差（これは発光ダイオードチップ１０２のための接続領域を提供する）が形成された構造を有することができる。
このような外部端子用ブロックの構造は多様に変形され実施されることができる。図１８ａ及び図１８ｂは本発明の第２実施形態に採用可能な外部端子用ブロックを示す上部平面図及び側断面図である。
図１８ａ及び図１８ｂに図示された外部端子用ブロック１１５は、点線に従って１／４に分割され個別パッケージに外部端子として使用される構造を示す例である。
外部端子用ブロック１１５は所望のパッケージ本体の高さと略同じ高さを有しながら発光ダイオードチップを向くように段差が形成された絶縁性ブロック体１１５ａを含む。上記絶縁性ブロック体１１５ａは樹脂からなるパッケージ本体との結束力を強化するために、多数の空隙構造ｈを有する多孔性セラミック素体からなることができる。前で説明したように、このような結束力を強化するために、多孔性構造を構成する空隙率は約１０〜６０％が好ましく、空隙直径は約０．１〜１．３μｍが好ましい。
外部端子用ブロック１１５の段差面はパッケージ本体の内部に位置して発光ダイオードチップの電極との接続領域として提供され、上記外部端子用ブロック１１５の上端面はパッケージ本体の実装面に露出され外部回路と連結される領域を提供する。このような外部端子構造を実現するために、上記外部端子用ブロック１１５の段差面に従ってその上端面には電極層１１５ｂが形成され、発光ダイオードチップと外部に露出された上面を電気的に連結することができる。
このように、本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により限定し、該特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは当技術分野において通常の知識を有する者にとっては自明である。
１０，２０，３０，６０，７０，８０，１００ 発光装置
１１ａ，１１ｂ，６１ａ，６１ｂ，８１ａ，８１ｂ シート
１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂ，８２ａ，８２ｂ，１０２ａ，１０２ｂ 電極
１２，２２，３２，６２，７２，８２，１０２ 発光ダイオードチップ
１４ 樹脂層
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５，１０５，１１５ 外部端子用ブロック
１５ａ，２５ａ，４５ａ，５５ａ，６５ａ，７５ａ，１１５ａ 絶縁性ブロック体
１５ｂ，２５ｂ，３５ｂ，４５ｂ，５５ｂ，６５ｂ，７５ｂ 接続部
１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ，６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂ，８６ａ，８６ｂ，１０６ａ，１０６ｂ ワイヤ
１７，６７，８７ スペーサー
１８，６８，８８ 硬化性液状樹脂
２８，３８，７８，１０８ パッケージ本体
３１，９１ チャンバー
３３ ステージ
３４，９４ 樹脂貯蔵部
３６，９６ 真空バルブ
３７ ツェナーダイオード
３９ 放熱体
４６ 光吸収防止層
６９，７９ 蛍光体層
７４ 側面反射層
８４ 樹脂層
１１ａ，１１ｂ，６１ａ，６１ｂ，８１ａ，８１ｂ シート
１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂ，８２ａ，８２ｂ，１０２ａ，１０２ｂ 電極
１２，２２，３２，６２，７２，８２，１０２ 発光ダイオードチップ
１４ 樹脂層
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５，１０５，１１５ 外部端子用ブロック
１５ａ，２５ａ，４５ａ，５５ａ，６５ａ，７５ａ，１１５ａ 絶縁性ブロック体
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１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ，６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂ，８６ａ，８６ｂ，１０６ａ，１０６ｂ ワイヤ
１７，６７，８７ スペーサー
１８，６８，８８ 硬化性液状樹脂
２８，３８，７８，１０８ パッケージ本体
３１，９１ チャンバー
３３ ステージ
３４，９４ 樹脂貯蔵部
３６，９６ 真空バルブ
３７ ツェナーダイオード
３９ 放熱体
４６ 光吸収防止層
６９，７９ 蛍光体層
７４ 側面反射層
８４ 樹脂層
Claims (23)
- 第１及び第２主面とその間に位置した複数の側面を有し、硬化性樹脂からなるパッケージ本体と、
前記パッケージ本体の両端にそれぞれ配置され、第１面及び第２面とその間に位置した複数の側面を有し、少なくとも前記第１面が前記パッケージ本体の第１主面と共面をなし、前記複数の側面のうち少なくとも一側面は前記パッケージ本体の一側面と共面をなし且つ外部に露出された部分を有し、前記パッケージ本体の内部に位置した部分において前記露出された部分に連結された接続部を有する第１及び第２外部端子用ブロックと、
前記パッケージ本体において前記第１及び第２外部端子用ブロックの間に位置し、第１及び第２電極が形成された電極形成面を有し、その電極形成面が前記パッケージ本体の第２主面を向くように配置され、前記電極形成面の反対の面は前記パッケージ本体の第１主面と共面をなす発光ダイオードチップと、
前記パッケージ本体内に配置され、前記発光ダイオードチップの第１電極及び第２電極をそれぞれ第１外部端子用ブロック及び第２外部端子用ブロックの接続部にそれぞれ電気的に連結するワイヤを含むことを特徴とする発光装置。 - 前記発光ダイオードチップは、少なくとも側面に形成された透明樹脂層を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
- 前記発光ダイオードチップは、側面と前記電極形成面の反対の面に形成された透明樹脂層を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
- 前記透明樹脂層のうち、少なくとも前記電極形成面の反対の面に形成された部分は蛍光体粉末が含まれたことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
- 前記パッケージ本体の第1主面のうち、少なくとも前記発光ダイオードチップ領域に形成された蛍光体層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記パッケージ本体を構成する硬化性樹脂は１.５以下の屈折率を有する樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記発光ダイオードチップが位置した領域がカバーされるように前記パッケージ本体の対向する両側面に形成され、高反射性粉末が含まれた樹脂からなる側面反射層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記第１及び第２外部端子用ブロックの第２面は、前記パッケージ本体の内部に位置し、その側面のうち一部は前記パッケージ本体の側面に露出され、
前記接続部は、前記第１及び第２外部端子用ブロックの第２面から前記露出された部分に連結されるように形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の発光装置。 - 前記第１及び第２外部端子用ブロックは、それぞれ前記パッケージ本体の第１主面に露出された第１面と前記第１面の反対の第２面とその間に位置した側面を有する絶縁性ブロック体を含み、
前記第１及び第２外部端子用ブロックの接続部は、それぞれ前記絶縁性ブロック体の第１及び第２面を貫通し、前記側面の露出された部分から露出されるように形成された導電性ビアホールを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の発光装置。 - 前記第１及び第２外部端子用ブロックの隣接した２つの側面がそれぞれ前記パッケージ本体の隣接した２つの側面に露出されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記第１及び第２外部端子用ブロックの隣接した３つの側面がそれぞれ前記パッケージ本体の隣接した３つの側面に露出されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記第１及び第２外部端子用ブロックの接続部は、前記絶縁性ブロック体の第２面に形成され前記導電性ビアホールに連結された電極層をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
- 前記第１及び第２外部端子用ブロックは、前記絶縁性ブロック体の第1面に形成され前記導電性ビアホールに連結された金属層を覆うように前記絶縁性ブロック体の第１面に形成され、高反射性粉末が含まれた樹脂からなる光吸収防止層をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
- 前記絶縁性ブロック体はセラミックブロック体またはＰＣＢブロックであることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
- 前記セラミックブロック体は多孔性構造を有することを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
- 前記多孔性構造の空隙率は１０〜６０％で、空隙直径は０．１〜１．３μｍであることを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
- 前記第１及び第２外部端子用ブロックは、前記発光ダイオードチップを向く側面に形成された段差部を有し、その第２面は前記パッケージ本体の第２主面に露出されるように位置し、
前記接続部は前記第１及び第２外部端子用ブロックの段差部から前記露出された第２面に連結されるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 - 前記第１及び第２外部端子用ブロックはそれ自体が接続部として提供される電気的伝導性を有する物質からなることを特徴とする請求項１７に記載の発光装置。
- 前記硬化性樹脂は電気的絶縁性を有する高反射性粉末を含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記高反射性粉末はＴｉＯ2粉末であることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
- 前記パッケージ本体内に位置し、前記第１及び第２外部端子用ブロック体の第１面及び前記発光ダイオードチップの電極形成面のうち一面に取り付けられ前記接続部及び第１または第２電極に電気的に連結されたツェナーダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記パッケージ本体内に位置し、前記発光ダイオードチップ上に取り付けられた放熱体をさらに含むことを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の発光装置。
- 前記パッケージ本体の第１及び第２主面と側面は平坦な面であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の発光装置。
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