JP2014179380A - Mounting structure of led element - Google Patents

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Michihiko Ueda
充彦 植田
Yoshiharu Sanagawa
佳治 佐名川
Takanori Akeda
孝典 明田
Takaaki Yoshihara
孝明 吉原
Shintaro Hayashi
真太郎 林
Toshihiko Sato
利彦 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve heat radiation performance thereby improving the reliability of an LED element in a mounting structure of the LED element.SOLUTION: An LED element 2 includes: a first electrode 23 formed at a part of a main surface; and second electrodes 24 formed at the other parts of the main surface which are recessed relative to the part of the main surface. A base material 11 includes: a first base material electrode 14 facing the first electrode 23; and a second base material electrode 15 facing the second electrodes 24. The first electrode 23 is joined to the first base material electrode 14 through a solder material 16. The second electrodes 24 are joined to the second base material electrode 15 through bumps 18 formed by a metal having a melting point higher than the solder material 16.

Description

本発明は、ＬＥＤ素子の実装構造に関し、特に、段差構造を有するＬＥＤ素子を基材上に実装するＬＥＤ素子の実装構造に関する。   The present invention relates to an LED element mounting structure, and more particularly to an LED element mounting structure in which an LED element having a step structure is mounted on a substrate.

従来、ＬＥＤ素子において、ｐ電極とｎ電極とは、製造の工程によりｎ電極が形成される面のほうがｐ電極が形成される面よりも窪んで形成されている。すなわち、ｐ電極が形成される面とｎ電極が形成される面とは、段差を有している。そのため、ＬＥＤ素子を回路基板に実装する際に、ＬＥＤ素子と回路基板とを電気的に接続するための接合材料の高さを調整することにより、ｐ電極が形成される面とｎ電極が形成される面との段差を吸収しつつ、ＬＥＤ素子が回路基板に実装されている。   Conventionally, in an LED element, the p electrode and the n electrode are formed such that the surface on which the n electrode is formed in the manufacturing process is recessed from the surface on which the p electrode is formed. That is, the surface on which the p electrode is formed and the surface on which the n electrode is formed have a step. Therefore, when the LED element is mounted on the circuit board, the surface on which the p electrode is formed and the n electrode are formed by adjusting the height of the bonding material for electrically connecting the LED element and the circuit board. The LED element is mounted on the circuit board while absorbing the level difference from the surface to be formed.

例えば、ＬＥＤ素子と回路基板との間にバンプを設けて、バンプを潰すことによりＬＥＤ素子と回路基板とを接合している。また、ＬＥＤ素子と回路基板との間に高さの異なるはんだ材を設けて、熱によりはんだ材を溶融してＬＥＤ素子と回路基板とを接合している。   For example, a bump is provided between the LED element and the circuit board, and the LED element and the circuit board are joined by crushing the bump. In addition, solder materials having different heights are provided between the LED elements and the circuit board, and the solder elements are melted by heat to join the LED elements and the circuit board.

このように、ＬＥＤ素子の回路基板への実装においては、ＬＥＤ素子の回路基板との間に設ける接合部材により、ＬＥＤの電極間（ｐ、ｎ電極間）の段差を吸収しながら実装している（例えば、特許文献１を参照）。   As described above, the LED element is mounted on the circuit board while absorbing the step between the LED electrodes (between the p and n electrodes) by the bonding member provided between the LED element and the circuit board. (For example, see Patent Document 1).

特開２００１−１６８４４４号公報JP 2001-168444 A

図４は、従来技術に係るＬＥＤモジュールの構成を説明するための概略図であり、（ａ）は回路基板の上面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の底面図である。図５は、従来技術に係るＬＥＤ素子の実装構造を説明するための断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子と回路基板との接合前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子と回路基板との接合後の断面図である。   4A and 4B are schematic diagrams for explaining a configuration of an LED module according to the prior art, in which FIG. 4A is a top view of a circuit board, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a mounting structure of an LED element according to the prior art, (a) is a cross-sectional view before joining the LED element and the circuit board, and (b) is an LED element and the circuit board. It is sectional drawing after joining.

図４の（ａ）に示す回路基板１１１に、同図の（ｂ）に示すＬＥＤ素子（ＬＥＤチップ）１２０を実装する技術として、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ａｕバンプ１１６及び１１８を回路基板１１１側の電極１１４及び１１５上に形成し、回路基板１１１側の電極１１４及び１１５とＬＥＤ素子１２０側の第１の電極１２３及び第２の電極１２４とを、Ａｕバンプ１１６及び１１８を潰すことにより接合する技術が知られている。   As a technique for mounting the LED element (LED chip) 120 shown in FIG. 4B on the circuit board 111 shown in FIG. 4A, as shown in FIG. 5A and FIG. Bumps 116 and 118 are formed on the electrodes 114 and 115 on the circuit board 111 side, and the electrodes 114 and 115 on the circuit board 111 side and the first electrode 123 and the second electrode 124 on the LED element 120 side are replaced with Au bumps. Techniques for joining by squashing 116 and 118 are known.

図４及び図５に示すＬＥＤ素子の実装構造では、ＬＥＤ素子１２０の第１の電極１２３とこれに対応する電極１１４との接合部分は、Ａｕバンプ１１６のみとなっている。したがって、複数のＡｕバンプ１１６により第１の電極１２３と電極１１４とを接合したとしても、合計の接合面積が第１の電極１２３全体の面積に対して少ないため、接合部から回路基板１１１へのＬＥＤ素子の放熱性は優れていないという問題がある。ＬＥＤ素子１２０の温度は、ＬＥＤ素子１２０の動作の信頼性に大きく影響するため、ＬＥＤ素子１２０の実装構造において、放熱性を高くすることにより、ＬＥＤ素子１２０の信頼性を向上させることが望まれている。   In the LED element mounting structure shown in FIGS. 4 and 5, the Au bump 116 is the only joint portion between the first electrode 123 of the LED element 120 and the corresponding electrode 114. Therefore, even if the first electrode 123 and the electrode 114 are bonded by the plurality of Au bumps 116, the total bonding area is small with respect to the entire area of the first electrode 123. There exists a problem that the heat dissipation of an LED element is not excellent. Since the temperature of the LED element 120 greatly affects the reliability of the operation of the LED element 120, it is desired to improve the reliability of the LED element 120 by increasing heat dissipation in the mounting structure of the LED element 120. ing.

そこで、上記課題に鑑み、本発明は、放熱性を高くすることにより、ＬＥＤ素子の信頼性を向上させることができるＬＥＤ素子の実装構造及びＬＥＤモジュールを提供することを目的とする。   Then, in view of the said subject, an object of this invention is to provide the mounting structure and LED module of the LED element which can improve the reliability of an LED element by making heat dissipation high.

上記目的を達成するために、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様は、基材上にＬＥＤ素子が実装された、ＬＥＤ素子の実装構造であって、前記ＬＥＤ素子は、主面の一部に形成された第１の電極と、前記主面の一部よりも窪んだ前記主面の他の一部に形成された第２の電極とを有し、前記基材は、前記第１の電極に対向する第１の基材電極と、前記第２の電極に対向する第２の基材電極とを有し、前記第１の電極は、はんだ材を介在して前記第１の基材電極と接合され、前記第２の電極は、前記はんだ材よりも融点の高い金属で構成されたバンプを介在して前記第２の基材電極と接合されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, one aspect of the LED element mounting structure according to the present invention is an LED element mounting structure in which an LED element is mounted on a base material, and the LED element has a main surface. A first electrode formed in part, and a second electrode formed in another part of the main surface that is recessed from a part of the main surface, and the base material includes the first electrode A first base electrode facing the first electrode and a second base electrode facing the second electrode, the first electrode interposing a solder material between the first base electrode The second electrode is bonded to the base electrode, and the second electrode is bonded to the second base electrode via a bump made of a metal having a melting point higher than that of the solder material.

また、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様において、前記はんだ材は、前記第１の電極と前記第１の基材電極とを溶融接合し、前記バンプは、前記第２の電極と前記第２の基材電極とを固相接合しているとしてもよい。   Further, in one aspect of the LED element mounting structure according to the present invention, the solder material melt-bonds the first electrode and the first base electrode, and the bump includes the second electrode. The second base electrode may be solid-phase bonded.

また、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様において、前記はんだ材は、前記ＬＥＤ素子の前記第２の電極に接触しない範囲に形成され、前記バンプは、加重により押しつぶされているとしてもよい。   Further, in one aspect of the LED element mounting structure according to the present invention, the solder material may be formed in a range not contacting the second electrode of the LED element, and the bump may be crushed by a load. Good.

また、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様において、前記バンプは、Ａｕで構成され、前記はんだ材の表面には、Ａｕ膜が形成されているとしてもよい。   In the aspect of the LED element mounting structure according to the present invention, the bump may be made of Au, and an Au film may be formed on the surface of the solder material.

また、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様において、前記バンプは、Ａｕスタッドバンプであるとしてもよい。   In the aspect of the LED element mounting structure according to the present invention, the bump may be an Au stud bump.

また、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造の一態様において、前記第１の基材電極と前記第２の基材電極との間には、絶縁膜壁が形成されているとしてもよい。   In the aspect of the LED element mounting structure according to the present invention, an insulating film wall may be formed between the first base electrode and the second base electrode.

また、上記目的を達成するために、本発明に係るＬＥＤモジュールの一態様は、基板と、前記基板上に、上記した特徴を有するＬＥＤ素子の実装構造とを備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, one aspect of the LED module according to the present invention includes a substrate and a mounting structure of the LED element having the above-described characteristics on the substrate.

本発明によれば、ＬＥＤ素子の実装構造において、放熱性を高くすることにより、ＬＥＤ素子の信頼性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reliability of an LED element can be improved by making heat dissipation high in the mounting structure of an LED element.

本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの構成を示す概略図であり、（ａ）は回路基板の上面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の底面図である。It is the schematic which shows the structure of the LED module which concerns on Embodiment 1 of this invention, (a) is a top view of a circuit board, (b) is a bottom view of an LED element. 本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ素子の実装構造を示す断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子の実装前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の仮接合時の断面図、（ｃ）はＬＥＤ素子の本接合時の断面図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure of the LED element which concerns on Embodiment 1 of this invention, (a) is sectional drawing before mounting of an LED element, (b) is sectional drawing at the time of temporary joining of an LED element, (c) ) Is a cross-sectional view of the LED element during main bonding. 本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ素子の実装構造を示す断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子の実装前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の仮接合時の断面図、（ｃ）はＬＥＤ素子の本接合時の断面図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure of the LED element which concerns on Embodiment 2 of this invention, (a) is sectional drawing before mounting of an LED element, (b) is sectional drawing at the time of temporary joining of an LED element, (c) ) Is a cross-sectional view of the LED element during main bonding. 従来技術に係るＬＥＤモジュールの構成を概略図であり、（ａ）は回路基板の上面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の底面図である。It is the schematic of the structure of the LED module which concerns on a prior art, (a) is a top view of a circuit board, (b) is a bottom view of an LED element. 従来技術に係るＬＥＤ素子の実装構造を示す断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子と回路基板との接合前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子と回路基板との接合後の断面図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure of the LED element which concerns on a prior art, (a) is sectional drawing before joining of an LED element and a circuit board, (b) is sectional drawing after joining of an LED element and a circuit board. is there.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of constituent elements, processes, order of processes, and the like shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。   Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ素子の実装構造及びＬＥＤモジュールについて、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造を有するＬＥＤモジュールの構成を示す概略図であり、（ａ）は回路基板の上面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の底面図である。図２は、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造を示す断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子の実装前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の仮接合時の断面図、（ｃ）はＬＥＤ素子の本接合時の断面図である。 (Embodiment 1)
First, the LED element mounting structure and LED module according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an LED module having a mounting structure for an LED element according to the present embodiment, wherein (a) is a top view of a circuit board and (b) is a bottom view of the LED element. 2A and 2B are cross-sectional views showing the mounting structure of the LED element according to the present embodiment, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view before mounting the LED element, FIG. 2B is a cross-sectional view when the LED element is temporarily bonded, c) is a cross-sectional view of the LED element during main bonding.

図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造は、回路基板１とＬＥＤチップ２とで構成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the LED element mounting structure according to the present embodiment includes a circuit board 1 and an LED chip 2.

図２の（ａ）に示すように、回路基板１は、基材１１と、絶縁膜１２と、第１の基材電極１４と、第２の基材電極１５と、はんだ材１６と、バンプ１８とで構成されている。   As shown in FIG. 2A, the circuit board 1 includes a base material 11, an insulating film 12, a first base material electrode 14, a second base material electrode 15, a solder material 16, and bumps. 18.

基材１１は、例えば、シリコン基板により構成されている。なお、基材１１の材料は、シリコンに限られず、窒化アルミニウム、または、炭化ケイ素等であってもよい。また、単一の材料で構成された基板に限らず、複数の材料層で構成された基板やインターポーザ等であってもよい。   The base material 11 is comprised by the silicon substrate, for example. The material of the base material 11 is not limited to silicon, and may be aluminum nitride, silicon carbide, or the like. Further, the substrate is not limited to a single material, and may be a substrate or an interposer formed of a plurality of material layers.

基材１１上には、絶縁膜１２が設けられている。絶縁膜１２としては、例えば二酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）等を用いることができる。絶縁膜１２は、基材１１上全面に形成されている。例えば、Ｓｉ基材の場合は、熱酸化等で形成される。絶縁膜１２は、第１の基材電極１４が形成される領域と第２の基材電極１５が形成される領域とに分離して形成されている。なお、基材１１上には、図１の（ａ）に示すように、光取出しを向上させる反射膜としての金属膜１０を設けてもよい。 An insulating film 12 is provided on the base material 11. As the insulating film 12, for example, a silicon dioxide film (SiO 2 film) can be used. The insulating film 12 is formed on the entire surface of the substrate 11. For example, in the case of a Si base material, it is formed by thermal oxidation or the like. The insulating film 12 is formed separately into a region where the first base electrode 14 is formed and a region where the second base electrode 15 is formed. In addition, on the base material 11, as shown to (a) of FIG. 1, you may provide the metal film 10 as a reflecting film which improves light extraction.

絶縁膜１２の上には、第１の基材電極１４及び第２の基材電極１５が形成されている。   On the insulating film 12, a first base electrode 14 and a second base electrode 15 are formed.

第１の基材電極１４は、ＬＥＤチップ２のｐ型半導体層に接続されるｐ型電極である。第１の基材電極１４は、例えば、銅箔上にニッケルと金を積層して構成されている。   The first base electrode 14 is a p-type electrode connected to the p-type semiconductor layer of the LED chip 2. The first base electrode 14 is configured, for example, by laminating nickel and gold on a copper foil.

第２の基材電極１５は、ＬＥＤチップ２のｎ型半導体層に接続されるｎ型電極である。第２の基材電極１５は、例えば、銅箔上にニッケルと金を積層して構成されている。   The second base electrode 15 is an n-type electrode connected to the n-type semiconductor layer of the LED chip 2. For example, the second base electrode 15 is configured by laminating nickel and gold on a copper foil.

なお、図２の（ａ）に示すように、第１の基材電極１４は、絶縁膜１２の上面のうち、少なくともＬＥＤチップ２においてｐ型半導体層に接続されるｐ型電極である第１の電極２３と対向して形成されている。   As shown in FIG. 2A, the first base electrode 14 is a first p-type electrode connected to the p-type semiconductor layer in the LED chip 2 at least on the upper surface of the insulating film 12. It is formed to face the electrode 23.

また、第２の基材電極１５は、絶縁膜１２の上面のうち、少なくともＬＥＤチップ２においてｎ型半導体層に接続されるｎ型電極である第２の電極２４と対向して形成されている。   The second base electrode 15 is formed on the upper surface of the insulating film 12 so as to face at least the second electrode 24 that is an n-type electrode connected to the n-type semiconductor layer in the LED chip 2. .

第１の基材電極１４の上には、はんだ材１６が形成されている。はんだ材１６は、図２の（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２の第２の電極に接触しない範囲、すなわち、第１の基材電極１４から第２の基材電極１５へとはみ出さない範囲に形成されている。これにより、はんだ材によるｐ型電極である第１の電極２３とｎ型電極である第２の電極２４との間の短絡を防ぐことができる。   A solder material 16 is formed on the first base electrode 14. As shown in FIG. 2A, the solder material 16 protrudes from the first base electrode 14 to the second base electrode 15 in a range where it does not contact the second electrode of the LED chip 2. There is no range. Thereby, the short circuit between the 1st electrode 23 which is a p-type electrode by a solder material, and the 2nd electrode 24 which is an n-type electrode can be prevented.

はんだ材１６には、４００℃以下で溶融可能な材料が用いられる。これにより、後に述べるように、はんだ材１６は、一次接合において第１の基材電極１４上のほぼ全面に溶融する。溶融したはんだ材１６により、第１の基材電極１４とＬＥＤチップ２の第１の電極２３とは、はんだ材１６を介在してほぼ全面で溶融接合される。   A material that can be melted at 400 ° C. or lower is used for the solder material 16. Thereby, as will be described later, the solder material 16 is melted on almost the entire surface of the first base electrode 14 in the primary joining. With the melted solder material 16, the first base electrode 14 and the first electrode 23 of the LED chip 2 are melt-bonded on almost the entire surface with the solder material 16 interposed.

はんだ材１６には、例えば、Ａｕ−Ｓｎはんだ等の高融点はんだが用いられる。ここでいう高融点とは、例えば、２５０℃以上の融点のことをいう。高融点はんだをはんだ材１６として用いることで、二次実装においてはんだ材１６が再溶融することを抑制することができる。したがって、はんだ材１６が再溶融することでＬＥＤチップが位置ずれを生じるという心配がなく、安定した実装構造を実現することができる。なお、Ａｕ−Ｓｎはんだ以外に、ＳｎやＳｎ−Ａｇ系等の従来の電子部品に汎用されるはんだ材を使用してもよい。これにより、はんだ材１６の低コスト化を実現することができる。   For the solder material 16, for example, a high melting point solder such as Au—Sn solder is used. The high melting point here means, for example, a melting point of 250 ° C. or higher. By using the high melting point solder as the solder material 16, it is possible to prevent the solder material 16 from being remelted in the secondary mounting. Therefore, there is no fear that the LED chip is displaced due to remelting of the solder material 16, and a stable mounting structure can be realized. In addition to the Au—Sn solder, a solder material generally used for conventional electronic parts such as Sn and Sn—Ag may be used. Thereby, cost reduction of the solder material 16 is realizable.

第２の基材電極１５の上には、後に詳述するように、ＬＥＤチップ２において、第１の電極２３が形成されたＬＥＤチップ２の主面の一部と第２の電極２４が形成されたＬＥＤチップの主面の他の一部との段差を吸収するために、バンプ１８が形成されている。バンプ１８は、４００℃以下で溶融しない金属、例えばＡｕで構成される。バンプ１８には、例えば、Ａｕで構成されたスタッドバンプ（Ａｕスタッドバンプ）が用いられる。Ａｕスタッドバンプは、Ａｕ細線を引き千切ることにより形成されたバンプであり、スタッドバンプボンダーにより、第２の基材電極１５の上に１つ１つ配置されている。   On the second substrate electrode 15, as will be described in detail later, in the LED chip 2, a part of the main surface of the LED chip 2 on which the first electrode 23 is formed and the second electrode 24 are formed. Bumps 18 are formed in order to absorb a level difference from the other part of the main surface of the LED chip. The bumps 18 are made of a metal that does not melt at 400 ° C. or lower, such as Au. For example, stud bumps (Au stud bumps) made of Au are used for the bumps 18. Au stud bumps are bumps formed by tearing Au thin wires, and are arranged one by one on the second base electrode 15 by a stud bump bonder.

Ａｕスタッドバンプは、加重による潰れ性が良好である。Ａｕスタッドバンプをバンプ１８として用いることで、バンプ１８は、第２の基材電極１５及びＬＥＤチップ２に形成された第２の電極２４に対して良好な接合を確保することができる。また、Ａｕスタッドバンプに限らず、Ａｕめっきバンプをバンプ１８として用いてもよい。   The Au stud bump has good crushability due to load. By using Au stud bumps as the bumps 18, the bumps 18 can ensure good bonding to the second base electrode 15 and the second electrode 24 formed on the LED chip 2. Further, not only Au stud bumps but also Au plated bumps may be used as the bumps 18.

また、はんだ材１６の表面には、Ａｕ膜１７が形成されていてもよい。Ａｕ膜１７を設けることにより、はんだ材１６をＬＥＤチップ２の第１の電極２３に接合するまでの工程中のはんだ材１６の表面の酸化を低減できる。したがって、はんだ材１６と第１の電極２３との接合性を向上することができる。また、Ａｕで構成されたバンプ１８と同様のＡｕ−Ａｕ接合により接合を行うことができるため、ｐ型電極である第１の基材電極１４と第１の電極２３の接合、及び、ｎ型電極である第２の基材電極１５及び第２の電極２４の接合とを同時に行うことができる。   An Au film 17 may be formed on the surface of the solder material 16. By providing the Au film 17, it is possible to reduce oxidation of the surface of the solder material 16 during the process until the solder material 16 is bonded to the first electrode 23 of the LED chip 2. Therefore, the bondability between the solder material 16 and the first electrode 23 can be improved. Further, since bonding can be performed by Au-Au bonding similar to the bumps 18 made of Au, bonding of the first base electrode 14 and the first electrode 23, which are p-type electrodes, and n-type. Bonding of the second base electrode 15 and the second electrode 24, which are electrodes, can be performed simultaneously.

ＬＥＤチップ２は、直流電力が通電されることによって単色の可視光を発するベアチップであり、青色光を発する青色ＬＥＤチップ、赤色光を発する赤色ＬＥＤチップ又は緑色光を発する緑色ＬＥＤチップの可視域波長帯の光を発するＬＥＤチップ等である。なお、ＬＥＤチップ２には、これらの可視光によるものだけではなく、例えば、紫外線発光のＬＥＤチップを用いることもできる。   The LED chip 2 is a bare chip that emits monochromatic visible light when DC power is applied, and is a visible wavelength of a blue LED chip that emits blue light, a red LED chip that emits red light, or a green LED chip that emits green light. LED chips that emit band light. The LED chip 2 is not limited to those using visible light, but may be, for example, an ultraviolet light emitting LED chip.

ＬＥＤチップ２は、絶縁基板２１と、半導体層２２と、第１の電極２３と、第２の電極２４とを備えている。   The LED chip 2 includes an insulating substrate 21, a semiconductor layer 22, a first electrode 23, and a second electrode 24.

絶縁基板２１は、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁物で構成されている。 The insulating substrate 21 is made of an insulator such as sapphire (Al 2 O 3 ), for example.

絶縁基板２１の上には、半導体層２２が形成されている。半導体層２２は、例えば、ＧａＮ等の窒化物半導体で構成され、ｐ型層、活性層及びｎ型層が順に積層されている。   A semiconductor layer 22 is formed on the insulating substrate 21. The semiconductor layer 22 is made of, for example, a nitride semiconductor such as GaN, and a p-type layer, an active layer, and an n-type layer are sequentially stacked.

また、半導体層２２の最上層であるｐ型層上には、第１の電極２３が形成されている。   A first electrode 23 is formed on the p-type layer that is the uppermost layer of the semiconductor layer 22.

さらに、半導体層２２において、ｐ型層と活性層とがエッチングされることにより露出したｎ型層上には、第２の電極２４が形成されている。すなわち、第１の電極２３が形成されたＬＥＤチップ２の主面の一部に対し、第２の電極２４が形成されたＬＥＤチップ２の主面の他の一部は、窪んで形成されている。つまり、図２の（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２の半導体層２２は、段差を有する構成である。   In addition, a second electrode 24 is formed on the n-type layer exposed by etching the p-type layer and the active layer in the semiconductor layer 22. In other words, the other part of the main surface of the LED chip 2 on which the second electrode 24 is formed is recessed with respect to the part of the main surface of the LED chip 2 on which the first electrode 23 is formed. Yes. That is, as shown in FIG. 2A, the semiconductor layer 22 of the LED chip 2 has a step.

ＬＥＤチップ２は、半導体層２２が配置された側を回路基板１に対向させた状態で、回路基板１上に配置される。すなわち、第１の基材電極１４と第１の電極２３とが対向し、第２の基材電極１５と第２の電極２４とが対向するように配置される。ＬＥＤチップ２を回路基板１の上に載置すると、ｐ型電極である第１の基材電極１４と第１の電極２３とがはんだ材１６を介して接続され、ｎ型電極である第２の基材電極１５と第２の電極２４とがバンプ１８を介して接続される。   The LED chip 2 is disposed on the circuit board 1 with the side on which the semiconductor layer 22 is disposed facing the circuit board 1. That is, it arrange | positions so that the 1st base material electrode 14 and the 1st electrode 23 may oppose, and the 2nd base material electrode 15 and the 2nd electrode 24 may oppose. When the LED chip 2 is placed on the circuit board 1, the first base electrode 14 that is a p-type electrode and the first electrode 23 are connected via the solder material 16, and the second base that is an n-type electrode. The substrate electrode 15 and the second electrode 24 are connected via the bumps 18.

ここで、上記したように、半導体層２２において、第１の電極２３が形成されたＬＥＤチップ２の主面の一部と第２の電極２４が形成されたＬＥＤチップ２の主面の他の一部との間には段差が存在する。ｐ型電極すなわち第１の電極２３に対応する第１の基材電極１４には、４００℃以下で溶融可能なはんだ材１６を供給する。また、ｎ型電極すなわち第２の電極２４に対応する第２の基材電極１５には、バンプ１８を形成する。これらを有する回路基板１とＬＥＤチップ２とを対応させて接合することで、放熱性に大きく影響するｐ型電極（第１の基材電極１４と第１の電極２３）の接合については、はんだ材１６によってほぼ全面に溶融接合を行う。また、第２の基材電極１５と第２の電極２４との間のギャップが第１の基材電極１４と第１の電極２３との間のギャップより大きいｎ型電極（第２の基材電極１５と第２の電極２４）については、バンプ１８の高さを利用することで段差を吸収して固相接合することができる。   Here, as described above, in the semiconductor layer 22, a part of the main surface of the LED chip 2 on which the first electrode 23 is formed and the other main surface of the LED chip 2 on which the second electrode 24 is formed. There is a step between some parts. A solder material 16 that can be melted at 400 ° C. or lower is supplied to the first base electrode 14 corresponding to the p-type electrode, that is, the first electrode 23. A bump 18 is formed on the second base electrode 15 corresponding to the n-type electrode, that is, the second electrode 24. The bonding of the p-type electrodes (first base electrode 14 and first electrode 23), which greatly affects the heat dissipation by bonding the circuit board 1 having these and the LED chip 2 in correspondence, is performed by soldering. The material 16 is melt-bonded on almost the entire surface. Further, an n-type electrode (second base material) in which the gap between the second base material electrode 15 and the second electrode 24 is larger than the gap between the first base material electrode 14 and the first electrode 23. The electrode 15 and the second electrode 24) can be solid-phase bonded by absorbing the step by using the height of the bump 18.

また、第１の電極（ｐ型電極）２３側では、はんだ材１６のぬれ拡がりを制御して、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間の短絡を防ぐことができる。第２の電極２４においては、加重によりバンプ１８が押しつぶされることで、バンプ１８の高さを制御する。さらに、二次実装等の後工程でのはんだ材１６の再溶融工程に対しても、バンプ１８によりＬＥＤチップ２を回路基板１に接合していることで、再溶融によってＬＥＤチップ２が回路基板１に対して配置位置を移動することなく、良好な位置精度を保持できる。   Further, on the first electrode (p-type electrode) 23 side, the wetting and spreading of the solder material 16 is controlled to prevent a short circuit between the first base material electrode 14 and the second base material electrode 15. it can. In the second electrode 24, the height of the bump 18 is controlled by the bump 18 being crushed by the load. Furthermore, the LED chip 2 is bonded to the circuit board 1 by the bumps 18 even in the remelting process of the solder material 16 in a subsequent process such as secondary mounting, so that the LED chip 2 is re-melted. Good positional accuracy can be maintained without moving the arrangement position with respect to 1.

ここで、回路基板１とＬＥＤチップ２との接合手順について説明する。   Here, the joining procedure of the circuit board 1 and the LED chip 2 will be described.

図２の（ｂ）に示すように、回路基板１のはんだ材１６とＬＥＤチップ２の第１の電極２３とが対向し、回路基板１のバンプ１８とＬＥＤチップ２の第２の電極２４とが対向するように、回路基板１の上にＬＥＤチップ２が配置される。   As shown in FIG. 2B, the solder material 16 of the circuit board 1 and the first electrode 23 of the LED chip 2 face each other, and the bump 18 of the circuit board 1 and the second electrode 24 of the LED chip 2 Are arranged on the circuit board 1 so that they face each other.

次に、仮接合、すなわち、Ａｕ−Ａｕ接合が行われる。Ａｕ−Ａｕ接合は、例えば、回路基板１及びＬＥＤチップ２を加熱しながら加重する熱圧着により行われる。   Next, temporary bonding, that is, Au—Au bonding is performed. The Au-Au bonding is performed by, for example, thermocompression bonding in which the circuit board 1 and the LED chip 2 are weighted while being heated.

具体的には、Ａｕ−Ａｕ接合においては、はんだ材１６の上に形成されたＡｕめっき１７と第１の電極２３とが仮の位置決めとして接合される。また、バンプ１８が押し潰されバンプ１８と第２の電極２４とが仮の位置決め及び高さの調整として接合される。これにより、回路基板１とＬＥＤチップ２とが高精度に位置決めされる。   Specifically, in the Au-Au bonding, the Au plating 17 formed on the solder material 16 and the first electrode 23 are bonded as temporary positioning. Further, the bumps 18 are crushed, and the bumps 18 and the second electrodes 24 are joined for temporary positioning and height adjustment. Thereby, the circuit board 1 and the LED chip 2 are positioned with high accuracy.

なお、Ａｕ−Ａｕ接合の工法としては、熱圧着以外に、ＵＳ（超音波）接合や表面活性化接合等、低温による固相接合が可能な工法がある。このような工法を用いることで、高精度な位置決めを行うことができるだけでなく、生産タクトを向上させることができる。   In addition, as a Au-Au bonding method, there is a method capable of solid-phase bonding at a low temperature such as US (ultrasonic) bonding or surface activated bonding, in addition to thermocompression bonding. By using such a construction method, not only high-precision positioning can be performed, but also the production tact can be improved.

次に、Ａｕ−Ａｕ接合だけではｐ型電極側、すなわち、第１の基材電極１４と第１の電極２３との全面接合性が不十分であるため、図２の（ｃ）に示すように、本接合（一次接合）が行われる。本接合の工程では、はんだ材１６の融点以上の温度下においてはんだ材１６を加熱溶融させる。   Next, since only the Au-Au bonding is insufficient for the p-type electrode side, that is, the entire surface bonding property between the first base electrode 14 and the first electrode 23, as shown in FIG. In addition, the main joining (primary joining) is performed. In the main joining process, the solder material 16 is heated and melted at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder material 16.

具体的には、はんだ材１６は、４００℃以下で溶融可能な材料で構成されているため、一次接合において、はんだ材１６は、第１の基材電極１４上のほぼ全面に溶融する。溶融したはんだ材１６により、第１の基材電極１４とＬＥＤチップ２の第１の電極２３とは、はんだ材１６を介在してほぼ全面で溶融接合される。これにより、第１の基材電極１４と第１の電極２３との全面接合性を向上させることができる。したがって、第１の基材電極１４とＬＥＤチップ２の第１の電極２３との接合面積が大きいので、ＬＥＤチップ２の放熱性が向上する。これによりＬＥＤ素子の信頼性を向上させることができる。   Specifically, since the solder material 16 is made of a material that can be melted at 400 ° C. or lower, the solder material 16 is melted on almost the entire surface of the first base electrode 14 in the primary joining. With the melted solder material 16, the first base electrode 14 and the first electrode 23 of the LED chip 2 are melt-bonded on almost the entire surface with the solder material 16 interposed. Thereby, the whole surface joining property of the 1st substrate electrode 14 and the 1st electrode 23 can be improved. Therefore, since the joining area of the 1st base electrode 14 and the 1st electrode 23 of LED chip 2 is large, the heat dissipation of LED chip 2 improves. Thereby, the reliability of the LED element can be improved.

また、バンプ１８は、４００℃以下で溶融しない金属で構成され、かつ、加重による潰れ性が良好であるＡｕスタッドバンプで構成されている。したがって、一次接合において、ＬＥＤチップ２への加重により容易に押し潰される。すなわち、バンプ１８により、第２の基材電極１５とＬＥＤチップ２の第２の電極２４とは固相接合される。したがって、バンプ１８が加圧により押し潰されることにより、ＬＥＤチップ２の回路基板１に対向する主面の一部に形成された第１の電極２３と、当該主面の一部よりも窪んだ主面の他の一部に形成された第２の電極２４との段差を吸収しつつ接合することができる。   The bump 18 is made of an Au stud bump made of a metal that does not melt at 400 ° C. or lower and that has good crushability due to load. Therefore, in the primary bonding, the LED chip 2 is easily crushed by the load. That is, the second substrate electrode 15 and the second electrode 24 of the LED chip 2 are solid-phase bonded by the bumps 18. Therefore, the bumps 18 are crushed by pressurization, so that the first electrode 23 formed on a part of the main surface of the LED chip 2 facing the circuit board 1 and a part of the main surface are recessed. Bonding can be performed while absorbing a step with the second electrode 24 formed on the other part of the main surface.

なお、このように加圧することで、はんだ材１６による第１の基材電極１４と第１の電極２３との溶融接合についても、さらに接合性を向上させることができる。   In addition, by pressurizing in this way, it is possible to further improve the bondability of the first base electrode 14 and the first electrode 23 by the solder material 16 for the melt bonding.

以上、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造及びＬＥＤモジュールによれば、ＬＥチップ（ＬＥＤ素子）２は、主面の一部に形成された第１の電極２３と、主面の一部よりも窪んだ主面の他の一部に形成された第２の電極２４とを有し、基材１１は、第１の電極２３に対向する第１の基材電極１４と、第２の電極２４に対向する第２の基材電極１５とを有し、第１の電極２３は、はんだ材１６を介在して第１の基材電極１４と接合され、第２の電極２４は、はんだ材１６よりも融点の高い金属で構成されたバンプ１８を介在して第２の基材電極１５と接合されている。   As described above, according to the LED element mounting structure and the LED module according to the present embodiment, the LE chip (LED element) 2 includes the first electrode 23 formed on a part of the main surface and a part of the main surface. A second electrode 24 formed on another part of the main surface that is more depressed, and the substrate 11 includes a first substrate electrode 14 that faces the first electrode 23, and a second electrode A second base electrode 15 facing the electrode 24; the first electrode 23 is joined to the first base electrode 14 with the solder material 16 interposed therebetween; and the second electrode 24 is a solder The second base electrode 15 is joined with a bump 18 made of a metal having a melting point higher than that of the material 16.

この構成によれば、高放熱なｐ電極（第１の電極２３）の全面接合を維持しながら、第１の電極２３に対して段差のあるｎ電極（第２の電極２４）に対してもバンプ１８により良好な接合を確保できる。   According to this configuration, the n-electrode (second electrode 24) having a step with respect to the first electrode 23 is also maintained while maintaining the entire surface bonding of the high-heat dissipation p-electrode (first electrode 23). The bumps 18 can ensure good bonding.

また、接合加重によりバンプ１８を押しつぶすことで、バンプ１８の高さを制御することができ、第１の基材電極１４におけるはんだ材１６のぬれ拡がりを制御して、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間の短絡を防ぐことができる。   Further, the height of the bumps 18 can be controlled by crushing the bumps 18 by bonding weight, and the first base electrode 14 can be controlled by controlling the wetting spread of the solder material 16 in the first base electrode 14. And a short circuit between the second base electrode 15 can be prevented.

また、後工程での再溶融工程においても、バンプ１８により第２の電極２４と第２の基材電極１５とを接合していることで、はんだ材１６が再溶融することによるＬＥＤチップ２の回路基板１に対する位置の移動がなく、良好な位置精度を保持できる。   In the remelting process in the subsequent process, the second electrode 24 and the second base electrode 15 are joined by the bump 18, so that the solder material 16 is remelted and the LED chip 2 is melted. There is no movement of the position with respect to the circuit board 1, and good position accuracy can be maintained.

なお、バンプ１８は、Ａｕスタッドバンプに限らず、Ａｕめっきバンプを用いてもよい。Ａｕめっきバンプを用いることにより、ＬＥＤチップ２の第１の電極２３と第２の電極２４との段差が１０μｍ程度以下のＬＥＤチップ２に対して特に効果がある。   The bumps 18 are not limited to Au stud bumps, and Au plated bumps may be used. Use of the Au plating bump is particularly effective for the LED chip 2 in which the step between the first electrode 23 and the second electrode 24 of the LED chip 2 is about 10 μm or less.

また、はんだ材１６は、回路基板１側の第１の基材電極１４、及び、ＬＥＤチップ２側の第１の電極２３のどちらの上に形成してもよい。同様に、バンプ１８は、回路基板１側の第２の基材電極１５、及び、ＬＥＤチップ２側の第２の電極２４のどちらの上に形成してもよい。   The solder material 16 may be formed on either the first base electrode 14 on the circuit board 1 side or the first electrode 23 on the LED chip 2 side. Similarly, the bump 18 may be formed on either the second base material electrode 15 on the circuit board 1 side or the second electrode 24 on the LED chip 2 side.

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ素子の実装構造及びＬＥＤモジュール（発光モジュール）について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造を示す断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子の実装前の断面図、（ｂ）はＬＥＤ素子の仮接合時の断面図、（ｃ）はＬＥＤ素子の本接合時の断面図である。 (Embodiment 2)
Next, an LED element mounting structure and an LED module (light-emitting module) according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 3A and 3B are cross-sectional views showing the mounting structure of the LED element according to the present embodiment, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view before mounting the LED element, FIG. 3B is a cross-sectional view when the LED element is temporarily bonded, c) is a cross-sectional view of the LED element during main bonding.

本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造が実施の形態１に係るＬＥＤ素子の実装構造と異なる点は、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間に、絶縁膜壁が形成されている点である。これにより、はんだ材によるｐ型電極である第１の電極２３とｎ型電極である第２の電極２４との間の短絡を防ぐことができる。   The LED element mounting structure according to the present embodiment differs from the LED element mounting structure according to Embodiment 1 in that an insulating film is provided between the first base electrode 14 and the second base electrode 15. This is the point where a wall is formed. Thereby, the short circuit between the 1st electrode 23 which is a p-type electrode by a solder material, and the 2nd electrode 24 which is an n-type electrode can be prevented.

なお、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造について、実施の形態１に示したＬＥＤ素子の実装構造と共通する部分については、詳細な説明は省略する。   In addition, about the mounting structure of the LED element which concerns on this Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted about the part which is common in the mounting structure of the LED element shown in Embodiment 1. FIG.

図３の（ａ）に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤ素子の実装構造では、実施の形態１のＬＥＤ素子の実装構造と同様に、基材１１上に、絶縁膜１２と、第１の基材電極１４と、第２の基材電極１５とが形成されている。   As shown in FIG. 3A, in the LED element mounting structure in the LED module according to the present embodiment, the insulating film 12 is formed on the base material 11 in the same manner as the LED element mounting structure in the first embodiment. A first base electrode 14 and a second base electrode 15 are formed.

また、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間には、図３の（ａ）に示すように、絶縁膜壁３９が形成されている。絶縁膜壁３９は、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５とを分離するように、回路基板１を上方から見たときに、第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間にＬ字状に形成されている。   Further, an insulating film wall 39 is formed between the first base electrode 14 and the second base electrode 15 as shown in FIG. When the circuit board 1 is viewed from above, the insulating film wall 39 separates the first base electrode 14 and the second base electrode 15 from each other. It is formed in an L shape between the base electrode 15.

絶縁膜壁３９は、例えば、レジストや保護膜などで形成されている。レジストの材料としては、ポリイミド等、保護膜の材料としてはＳｉ酸化膜又はＳｉ窒化膜等が用いられる。絶縁膜壁３９の高さは、ＬＥＤチップ２が回路基板１に接合された後のＬＥＤチップ２と回路基板１との間のギャップの高さとなるように形成されている。   The insulating film wall 39 is formed of, for example, a resist or a protective film. The resist material is polyimide or the like, and the protective film material is a Si oxide film or Si nitride film. The height of the insulating film wall 39 is formed to be the height of the gap between the LED chip 2 and the circuit board 1 after the LED chip 2 is bonded to the circuit board 1.

ここで、回路基板１の第２の基材電極１５の上にはＡｕで構成されるバンプ３８が形成されている。また、ＬＥＤチップ２に形成された第１の電極２３の上には、はんだ材３６が形成されている。はんだ材３６の上には、さらに、めっき法によりＡｕ膜３７が形成されている。   Here, bumps 38 made of Au are formed on the second base electrode 15 of the circuit board 1. A solder material 36 is formed on the first electrode 23 formed on the LED chip 2. An Au film 37 is further formed on the solder material 36 by plating.

また、ＬＥＤチップ２を回路基板１の上に配置したときに、第１の基材電極１４と第１の電極２３とが対向し、第２の基材電極１５と第２の電極２４とが対向している。   Further, when the LED chip 2 is disposed on the circuit board 1, the first base electrode 14 and the first electrode 23 face each other, and the second base electrode 15 and the second electrode 24 are Opposite.

このように、保護膜が第１の基材電極１４と第２の基材電極１５との間に介在することで、図３の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、はんだ材１６及びバンプ１８との接合において、ｐ型電極である第１の基材電極１４及び第１の電極２３と、ｎ型電極である第２の基材電極及び第２の電極２４とが短絡するのを抑制することができる。はんだ材によるｐ型電極とｎ型電極との短絡、すなわち、第１の基材電極１４及び第２の基材電極１５との間の短絡を防ぐことができる。   As described above, the protective film is interposed between the first base electrode 14 and the second base electrode 15, so that the solder material 16 and In the bonding with the bump 18, the first base electrode 14 and the first electrode 23 that are p-type electrodes and the second base electrode and the second electrode 24 that are n-type electrodes are short-circuited. Can be suppressed. A short circuit between the p-type electrode and the n-type electrode due to the solder material, that is, a short circuit between the first base material electrode 14 and the second base material electrode 15 can be prevented.

なお、上記したＬＥＤ素子の実装構造では、バンプ３８は回路基板１側の第２の基材電極１５上に形成し、はんだ材３６はＬＥＤチップ２側の第１の電極２３上に形成したが、バンプ３８およびはんだ材３６については、ＬＥＤチップ２側、回路基板１側のどちらに形成してもよい。   In the LED element mounting structure described above, the bump 38 is formed on the second base electrode 15 on the circuit board 1 side, and the solder material 36 is formed on the first electrode 23 on the LED chip 2 side. The bump 38 and the solder material 36 may be formed on either the LED chip 2 side or the circuit board 1 side.

また、上記したＬＥＤ素子の実装構造及び回路基板１を、例えば、樹脂で構成される基板上に配置したＬＥＤモジュールについても、同様に、第１の基材電極１４及び第２の基材電極１５との間の短絡を防ぐ効果を奏することができる。   Similarly, for the LED module in which the LED element mounting structure and the circuit board 1 described above are arranged on a substrate made of resin, for example, the first base electrode 14 and the second base electrode 15 are similarly used. The effect which prevents the short circuit between can be show | played.

以上、本実施の形態に係るＬＥＤ素子の実装構造及びＬＥＤモジュールによれば、ＬＥＤ素子の厚い側の電極、すなわち、第１の電極２３と、薄い側の電極、すなわち、第２の電極２４との間には、絶縁膜壁３９が形成されている。これにより、はんだ材３６によるｐ型電極とｎ型電極との短絡、すなわち、第１の基材電極１４及び第２の基材電極１５との間の短絡を防ぐことができる。   As described above, according to the LED element mounting structure and the LED module according to the present embodiment, the electrode on the thick side of the LED element, that is, the first electrode 23, and the electrode on the thin side, that is, the second electrode 24, Between them, an insulating film wall 39 is formed. Thereby, the short circuit between the p-type electrode and the n-type electrode due to the solder material 36, that is, the short circuit between the first base material electrode 14 and the second base material electrode 15 can be prevented.

（その他変形例）
以上、本発明に係るＬＥＤ素子の実装構造及び発光モジュール（ＬＥＤモジュール）について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。 (Other variations)
As described above, the LED element mounting structure and the light emitting module (LED module) according to the present invention have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、上記した実施の形態では、ＬＥＤ素子を回路基板に実装するＬＥＤ素子の実装構造について例示したが、ＬＥＤ素子に限らず他の発光素子を回路基板に実装する実装構造に本発明を用いてもよい。他の発光素子としては、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等のＥＬ素子等、その他の固体発光素子を用いてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the LED element mounting structure in which the LED element is mounted on the circuit board is illustrated. However, the present invention is applied to a mounting structure in which other light emitting elements are mounted on the circuit board as well as the LED element. Also good. As other light emitting elements, other solid light emitting elements such as a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, an EL element such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL may be used.

その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, the form obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art with respect to each embodiment and modification, and the components and functions in each embodiment and modification are arbitrarily set within the scope of the present invention. Forms realized by combining them are also included in the present invention.

１ 回路基板
２、１２０ ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）
１０ 金属膜
１１ 基材
１２、１１２ 絶縁膜
１４ 第１の基材電極
１５ 第２の基材電極
１６、３６ はんだ材
１７、３７ Ａｕ膜
１８、３８ バンプ
２１、１２１ 絶縁基板
２２、１２２ 半導体層
２３、１２３ 第１の電極
２４、１２４ 第２の電極
３９ 絶縁膜壁
１１４ 電極（第１の基材電極）
１１５ 電極（第２の基材電極） 1 Circuit board 2, 120 LED chip (LED element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal film 11 Base material 12, 112 Insulating film 14 1st base material electrode 15 2nd base material electrode 16, 36 Solder material 17, 37 Au film | membrane 18, 38 Bump 21, 121 Insulating substrate 22, 122 Semiconductor layer 23 , 123 First electrode 24, 124 Second electrode 39 Insulating film wall 114 Electrode (first substrate electrode)
115 electrode (second substrate electrode)

Claims (7)

基材上にＬＥＤ素子が実装された、ＬＥＤ素子の実装構造であって、
前記ＬＥＤ素子は、主面の一部に形成された第１の電極と、前記主面の一部よりも窪んだ前記主面の他の一部に形成された第２の電極とを有し、
前記基材は、前記第１の電極に対向する第１の基材電極と、前記第２の電極に対向する第２の基材電極とを有し、
前記第１の電極は、はんだ材を介在して前記第１の基材電極と接合され、
前記第２の電極は、前記はんだ材よりも融点の高い金属で構成されたバンプを介在して前記第２の基材電極と接合されている
ＬＥＤ素子の実装構造。 An LED element mounting structure in which an LED element is mounted on a substrate,
The LED element includes a first electrode formed on a part of the main surface and a second electrode formed on another part of the main surface that is recessed from a part of the main surface. ,
The base has a first base electrode facing the first electrode and a second base electrode facing the second electrode;
The first electrode is joined to the first base electrode via a solder material,
The LED element mounting structure, wherein the second electrode is joined to the second base electrode via a bump made of a metal having a melting point higher than that of the solder material. 前記はんだ材は、前記第１の電極と前記第１の基材電極とを溶融接合し、
前記バンプは、前記第２の電極と前記第２の基材電極とを固相接合している
請求項１に記載のＬＥＤ素子の実装構造。 The solder material melt-bonds the first electrode and the first base electrode,
The LED element mounting structure according to claim 1, wherein the bump solid-phase bonds the second electrode and the second base electrode. 前記はんだ材は、前記ＬＥＤ素子の前記第２の電極に接触しない範囲に形成され、
前記バンプは、加重により押しつぶされている
請求項１又は２に記載のＬＥＤ素子の実装構造。 The solder material is formed in a range that does not contact the second electrode of the LED element,
The LED element mounting structure according to claim 1, wherein the bump is crushed by a load. 前記バンプは、Ａｕで構成され、
前記はんだ材の表面には、Ａｕ膜が形成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ素子の実装構造。 The bump is made of Au,
The mounting structure of the LED element according to claim 1, wherein an Au film is formed on a surface of the solder material. 前記バンプは、Ａｕスタッドバンプである
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤ素子の実装構造。 The LED element mounting structure according to claim 1, wherein the bump is an Au stud bump. 前記第１の基材電極と前記第２の基材電極との間には、絶縁膜壁が形成されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ素子の実装構造。 The LED element mounting structure according to any one of claims 1 to 5, wherein an insulating film wall is formed between the first base electrode and the second base electrode. 基板と、
前記基板上に、請求項１〜６の何れか１項に記載のＬＥＤ素子の実装構造とを備えている
ＬＥＤモジュール。 A substrate,
An LED module comprising the LED element mounting structure according to any one of claims 1 to 6 on the substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019033125A (en) * 2017-08-04 2019-02-28 日亜化学工業株式会社 Light source device

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