JP2016058447A - Ｌｅｄパッケージおよびその製造方法、ならびにｌｅｄ素子搭載基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化および薄型化を図ることが可能な、ＬＥＤパッケージおよびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子搭載基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ＬＥＤパッケージ１０は、第１の端子部１１と、第１の端子部１１から離間して設けられた第２の端子部１２と、第１の端子部１１および第２の端子部１２に跨がって搭載されたＬＥＤ素子２１とを備えている。第１の端子部１１、第２の端子部１２およびＬＥＤ素子２１は、封止樹脂部２４によって封止されている。第１の端子部１１の裏面１１ｂおよび第２の端子部１２の裏面１２ｂは、それぞれ封止樹脂部２４から露出し、第１の端子部１１の側面１１ｃおよび第２の端子部１２の側面１２ｃは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部２４によって覆われている。第１の端子部１１および第２の端子部１２は、平面視でＬＥＤ素子２１に覆われるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤパッケージおよびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子搭載基板およびその製造方法に関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、ＬＥＤ素子を有する半導体装置（ＬＥＤパッケージ）を含むものがある。

特開２０１３−１５３０３２号公報

従来のＬＥＤパッケージとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。しかしながら、このようなＬＥＤパッケージにおいては、ＬＥＤ素子がリードフレーム上に設けられているため、パッケージ全体の面積が大きくなってしまう。また、パッケージ全体の厚みも例えば２〜３ｍｍ程度と厚くなってしまう。このため、リードフレームを含む従来のＬＥＤパッケージは、小型化および薄型化を図ることが難しいという課題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、小型化および薄型化を図ることが可能な、ＬＥＤパッケージおよびその製造方法、ならびにＬＥＤ素子搭載基板およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、ＬＥＤパッケージにおいて、第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部と、前記第１の端子部および前記第２の端子部に跨がって搭載されたＬＥＤ素子と、前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂部とを備え、前記第１の端子部の裏面および前記第２の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第１の端子部の側面および前記第２の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われており、前記第１の端子部および前記第２の端子部は、平面視で前記ＬＥＤ素子に覆われるように形成され、前記封止樹脂部の表面に、前記ＬＥＤ素子の発光面が形成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記ＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第１の端子部および前記第２の端子部に接続されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記第１の端子部の表面および前記第２の端子部の表面のうち少なくとも一方は、湾曲面を有していることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記封止樹脂部の表面に、前記ＬＥＤ素子の発光面が形成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、ＬＥＤパッケージの製造方法において、支持基板を準備する工程と、前記支持基板の表面に、第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部とを形成する工程と、前記第１の端子部および前記第２の端子部を跨ぐようにＬＥＤ素子を搭載する工程と、前記支持基板上の前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記ＬＥＤ素子を封止樹脂部によって封止する工程と、前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。

本発明は、前記第１の端子部の表面および前記第２の端子部の表面に、それぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。

本発明は、ＬＥＤパッケージにおいて、第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部と、前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられた第３の端子部と、前記第１の端子部および前記第２の端子部に跨がって搭載された第１のＬＥＤ素子と、前記第２の端子部および前記第３の端子部に跨がって搭載された第２のＬＥＤ素子と、前記第１の端子部、前記第２の端子部、前記第３の端子部、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子を封止する封止樹脂部とを備え、前記第１の端子部の裏面、前記第２の端子部の裏面および前記第３の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第１の端子部の側面、前記第２の端子部の側面および前記第３の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記第１のＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第１の端子部および前記第２の端子部に接続され、前記第２のＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第２の端子部および前記第３の端子部に接続されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記第１の端子部の表面、前記第２の端子部の表面および前記第３の端子部の表面のうち少なくとも一つは、湾曲面を有していることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子とは、直列に接続されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子とは、並列に接続されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、前記封止樹脂部の表面に、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子の発光面が形成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明は、ＬＥＤパッケージを製造するために用いられるＬＥＤ素子搭載基板において、支持基板と、前記支持基板上に設けられ、第１のＬＥＤ素子が搭載される第１の端子部と、前記支持基板上で前記第１の端子部から離間して設けられ、前記第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子とが搭載される第２の端子部と、前記支持基板上で前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられ、前記第２のＬＥＤ素子が搭載される第３の端子部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子搭載基板である。

本発明は、ＬＥＤパッケージを製造するために用いられるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法において、支持基板を準備する工程と、前記支持基板の表面に、第１のＬＥＤ素子が搭載される第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられ、前記第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子とが搭載される第２の端子部と、前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられ、前記第２のＬＥＤ素子が搭載される第３の端子部とを形成する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子搭載基板の製造方法である。

本発明は、ＬＥＤパッケージの製造方法において、前記ＬＥＤ素子搭載基板の製造方法により、前記ＬＥＤ素子搭載基板を作成する工程と、前記第１の端子部および前記第２の端子部を跨ぐように第１のＬＥＤ素子を搭載する工程と、前記第２の端子部および前記第３の端子部を跨ぐように第２のＬＥＤ素子を搭載する工程と、前記支持基板上の前記第１の端子部、前記第２の端子部、前記第３の端子部、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子を封止樹脂部によって封止する工程と、前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。

本発明は、前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記第３の端子部の表面にそれぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。

本発明によれば、ＬＥＤ素子を搭載するためにリードフレームを用いることがないので、ＬＥＤパッケージ全体を小型化するとともにＬＥＤパッケージの厚みを薄くすることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）。 図２は、本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す平面図。 図３（ａ）（ｂ）は、第１の端子部および第２の端子部の変形例を示す断面図。 図４（ａ）−（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法を示す断面図。 図５（ａ）（ｂ）は、ＬＥＤパッケージを配線基板に実装する方法を示す断面図。 図６は、本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す断面図（図７のVI−VI線断面図）。 図７は、本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す平面図。 図８（ａ）−（ｇ）は、本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法を示す断面図。 図９は、本発明の第２の実施の形態の変形例によるＬＥＤパッケージを示す平面図。

以下、本発明の各実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。なお、本明細書中、「表面」とはＬＥＤ素子２１が搭載される側の面（すなわち図１の上方を向く面）のことをいい、「裏面」とは、配線基板３５（図５（ａ）（ｂ）参照）に接続される側の面（すなわち図１の下方を向く面）のことをいう。

第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。図１乃至図５は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。

ＬＥＤパッケージの構成
まず、図１および図２により、本実施の形態によるＬＥＤパッケージの概略について説明する。

図１および図２に示すＬＥＤパッケージ１０は、フリップチップ（Flip Chip）型のＬＥＤパッケージである。このようなＬＥＤパッケージ１０は、第１の端子部１１と、第１の端子部１１から離間して設けられた第２の端子部１２と、第１の端子部１１および第２の端子部１２に跨がって搭載されたＬＥＤ素子２１とを備えている。また第１の端子部１１、第２の端子部１２およびＬＥＤ素子２１は、封止樹脂部２４によって樹脂封止されている。

このうち第１の端子部１１の表面１１ａと第２の端子部１２の表面１２ａとには、それぞれ導体接続層２２が設けられている。ＬＥＤ素子２１は、それぞれ導体接続層２２を介して第１の端子部１１および第２の端子部１２に接続されている。

以下、このようなＬＥＤパッケージ１０を構成する各構成部材について、順次説明する。

図１および図２に示すように、第１の端子部１１および第２の端子部１２は、それぞれ表面１１ａ、１２ａと、裏面１１ｂ、１２ｂと、側面１１ｃ、１２ｃとを有している。このうち表面１１ａ、１２ａは平坦であり、それぞれその上に導体接続層２２が載置されている。また、裏面１１ｂ、１２ｂは、それぞれ封止樹脂部２４から外方に露出している。この裏面１１ｂ、１２ｂは、配線基板３５の配線端子部３７、３８（図５（ａ）（ｂ）参照）に接続される外部端子としての役割を果たす。また、側面１１ｃ、１２ｃは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部２４によって覆われている。

本実施の形態において、第１の端子部１１および第２の端子部１２の平面形状は、それぞれ矩形状となっているが、これに限らず、例えば円形状、楕円形状、多角形状等としても良い。また、第１の端子部１１および第２の端子部１２は、それぞれＬＥＤ素子２１の外周よりも内側に配置されており、平面から見てＬＥＤ素子２１からはみ出さないようになっている。このように、第１の端子部１１および第２の端子部１２が、平面視でＬＥＤ素子２１に覆われるように形成されていることにより、ＬＥＤパッケージ１０を小型化し、実装面積を小さくすることができる。

第１の端子部１１および第２の端子部１２は、それぞれ例えばめっきまたは印刷によって形成された金属層からなっている。第１の端子部１１および第２の端子部１２は、それぞれ単層の金属層から構成されていても良く、金属層を多層に積層した積層体から構成されていても良い。後者の場合、第１の端子部１１および第２の端子部１２は、裏面１１ｂ、１２ｂ側から順に、例えば（ｉ）Ａｕ／Ｎｉ／Ａｇ、（ii）Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ａｇ、（iii）Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、（iv）Ａｕ／Ｃｕ／Ａｕ、（ｖ）Ａｕ／Ｃｕ、（vi）Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕという層構成を有していても良い。なお、Ａｕ／Ｎｉ／Ａｇとは、裏面１１ｂ、１２ｂ側にＡｕ層が設けられ、Ａｕ層上にＮｉ層が設けられ、Ｎｉ層上にＡｇ層が設けられ、このＡｇ層が表面１１ａ、１２ａ側に位置していることをいう。

なお、第１の端子部１１および第２の端子部１２の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍとしても良い。

導体接続層（導電ピラー）２２は、ＬＥＤ素子２１と、第１の端子部１１および第２の端子部１２とを接続するために設けられている。この導体接続層２２は、導電性を有するとともに、熱伝導率の高い材料からなることが好ましい。これによりＬＥＤ素子２１からの熱を逃がしやすくすることができる。導体接続層２２の材料としては、例えば銅、銅合金、はんだ等の金属が挙げられる。また導体接続層２２の厚みは、例えば１０μｍ〜２００μｍとしても良い。導体接続層２２は、平面から見て第１の端子部１１および第２の端子部１２よりも小さくなっているが、これに限らず、第１の端子部１１および第２の端子部１２の大きさと同一、又は第１の端子部１１および第２の端子部１２よりも大きくしても良い。

ＬＥＤ素子２１は、発光層２１ａと、発光層２１ａを支持する素子基板２１ｂとを有している。また、発光層２１ａには一対の電極２１ｃが設けられており、一対の電極２１ｃは、それぞれ導体接続層２２を介して第１の端子部１１および第２の端子部１２に接続されている。ＬＥＤ素子２１の発光層２１ａとしては、例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料が挙げられ、これら材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。また素子基板（エピタキシャル成長用基板）２１ｂは、例えばサファイア製の基板であっても良い。

封止樹脂部２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤ素子２１の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、ＬＥＤ素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂部２４が強い光にさらされるため、封止樹脂部２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。封止樹脂部２４の形状は、様々に実現することが可能であるが、例えば、封止樹脂部２４の全体形状を直方体、円筒形または錐形等の形状とすることが可能である。また封止樹脂部２４の表面には、ＬＥＤ素子２１からの光が放出される発光面２４ａが形成されている。これにより、ＬＥＤ素子２１からの光の発光効率のよいＬＥＤパッケージ１０を実現することができる。

なお封止樹脂部２４の一辺（すなわちＬＥＤパッケージ１０全体の一辺）の長さは、０．６００ｍｍ〜２０ｍｍとすることが可能であり、従来知られているＬＥＤパッケージ（例えばＰＬＣＣタイプ、ＳＯＮタイプ）よりも小型に構成することができる。また、封止樹脂部２４の一辺の長さは、ＬＥＤ素子２１の一辺の長さの１１０％〜２６０％程度とすることができる。封止樹脂部２４の厚み（すなわちＬＥＤパッケージ１０全体としての厚み）は、２００μｍ〜５００μｍとすることが可能であり、従来知られているＬＥＤパッケージよりも薄型に構成することができる。

ところで、図１において、第１の端子部１１および第２の端子部１２の表面１１ａ、１２ａは、それぞれ平坦面からなっているが、これに限らず、表面１１ａ、１２ａの一方又は両方が湾曲面を有していても良い。

例えば図３（ａ）に示すように、第１の端子部１１及び／又は第２の端子部１２の断面形状をキノコ型としてもよい。この場合、表面１１ａ、１２ａは、周縁部よりも中心部が盛り上がった湾曲面となっている。例えば、後述するように、第１の端子部１１および第２の端子部１２を電解めっき法により形成する際（図４（ｂ）参照）、レジスト層４１よりも厚くめっきを析出させることにより、図３（ａ）に示す断面キノコ型の第１の端子部１１および第２の端子部１２を作製することができる。

また例えば図３（ｂ）に示すように、第１の端子部１１及び／又は第２の端子部１２の断面形状を凹型としてもよい。この場合、表面１１ａ、１２ａは、周縁部よりも中心部が窪んだ湾曲面となっている。例えば、後述するように、電解めっき法により第１の端子部１１及び／又は第２の端子部１２を形成する際（図４（ｂ）参照）、第１の端子部１１および第２の端子部１２の中心部よりも周縁部の電流を強くしておくことにより、図３（ｂ）に示す断面凹型の第１の端子部１１および第２の端子部１２を作製することができる。

このように、第１の端子部１１及び／又は第２の端子部１２の表面１１ａ、１２ａが湾曲面を有していることにより、裏面１１ｂ、１２ｂの面積に対して表面１１ａ、１２ａの面積を広くすることができる。この場合、表面１１ａ、１２ａの面積が相対的に大きくなるので、表面１１ａ、１２ａ上に導体接続層２２を形成しやすい。

ＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法
次に、本実施の形態によるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法について、図４（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。

まず図４（ａ）に示すように、支持部材として機能する支持基板４０を準備する。この支持基板４０としては、例えば銅、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、または表面にＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕもしくはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板を使用することができる。支持基板４０として例えば銅または銅合金を用いた場合、ＬＥＤ素子２１を組み込んだ後、選択的なエッチングにより支持基板４０を除去することが可能となる。なお、後述するように、第１の端子部１１および第２の端子部１２を支持基板４０から容易に剥離できるように、予め支持基板４０の一面に凹凸をつける表面処理を行い、かつ、剥離性をもたせる剥離処理を行っておく等の処置をとっても良い。ここでの表面処理としては、サンドブラストによるブラスト処理、剥離処理としては、支持基板４０の表面に酸化膜を形成する方法等が挙げられる。

次に、支持基板４０の表面に、第１の端子部１１と、第１の端子部１１から離間した第２の端子部１２とを形成する（図４（ｂ）参照）。

この間、まず支持基板４０の表面にレジスト層４１を設ける。このレジスト層４１は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、アクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。次に、レジスト層４１に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層４１に、第１の端子部１１および第２の端子部１２に対応する複数の開口部４１ａを形成する。なおレジスト層４１の厚みは、第１の端子部１１および第２の端子部１２の厚みより厚くしておく。

続いて、支持基板４０の表面側に電解めっきを施すことにより、支持基板４０の表面のうちレジスト層４１が設けられていない箇所（開口部４１ａ）に金属を析出させる。これにより、支持基板４０の表面に第１の端子部１１および第２の端子部１２を形成する。第１の端子部１１および第２の端子部１２が多層めっきから構成されている場合、電解めっき処理を複数回施すことにより、多層めっきを構成する各金属を積層しても良い。その後、支持基板４０上のレジスト層４１を剥離除去する。

なお、上記においては、電解めっき法により第１の端子部１１および第２の端子部１２を形成する場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば印刷法により第１の端子部１１および第２の端子部１２を形成しても良い。

このようにして、支持基板４０と、支持基板４０上に設けられた第１の端子部１１と、支持基板４０上で第１の端子部１１から離間して設けられた第２の端子部１２とを備えた、ＬＥＤ素子搭載基板３０が得られる。

続いて、図４（ｃ）に示すように、第１の端子部１１の表面１１ａおよび第２の端子部１２の表面１２ａに、それぞれ導体接続層２２を形成する。導体接続層２２の材料としては、上述したように、例えば銅、銅合金、はんだ等の金属が挙げられる。導体接続層２２を形成する方法は、例えば、ソルダージェット法又は印刷法等であっても良い。このうちソルダージェット法とは、溶融した金属材料を所望の位置に供給する方法である。具体的には、図４（ｃ）に示すように、管状のキャピラリ４４内に挿入された金属ボール２２ａを、レーザ光Ｌ_１を照射することにより溶融させるとともに、窒素ガス等の不活性ガスによって、溶融した金属材料をキャピラリ４４から押し出して、所望の位置に供給するものである。このことにより、表面１１ａ、１２ａに、溶融した金属材料を供給することができる。第１の端子部１１の表面１１ａおよび第２の端子部１２の表面１２ａに供給された金属材料は、導体接続層２２として表面１１ａ、１２ａに留まる。

次に、第１の端子部１１および第２の端子部１２を跨ぐようにＬＥＤ素子２１を搭載して固定する（図４（ｄ）参照）。この場合、ＬＥＤ素子２１の一対の電極２１ｃを、表面１１ａ、１２ａに供給された、溶融した状態の導体接続層２２（金属材料）にそれぞれ接触させ、各導体接続層２２を冷却させて固化させる。これにより、ＬＥＤ素子２１が第１の端子部１１および第２の端子部１２に固着される。

続いて、支持基板４０上の第１の端子部１１、第２の端子部１２およびＬＥＤ素子２１を例えばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる封止樹脂部２４を用いて封止する（図４（ｅ）参照）。

次いで、例えばエッチングによりまたは物理的手法を用いて剥離することにより、支持基板４０を封止樹脂部２４、第１の端子部１１および第２の端子部１２から除去する（図４（ｆ）参照）。

次に、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード４８によって、封止樹脂部２４のうち各ＬＥＤ素子２１間に位置する部分を切断することにより、封止樹脂部２４をＬＥＤ素子２１毎に分離する。このようにして、図１および図２に示すＬＥＤパッケージ１０が得られる（図４（ｇ）参照）。この場合、ブレード４８は、リードフレーム等の金属を切断せず、樹脂（封止樹脂部２４）のみを切断する。これにより、ブレード４８による切断作業を迅速に行うことができるとともに、ブレード４８の摩耗を抑えることができる。

続いて、ＬＥＤパッケージ１０を配線基板に実装する際の作用について、図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、ＬＥＤパッケージ１０は、配線基板３５に実装されて用いられる。この配線基板３５は、基板本体３６と、基板本体３６上に形成された配線端子部３７、３８とを有している。

まず、配線端子部３７、３８にそれぞれペースト状のはんだ（はんだペースト）３９を塗布する（図５（ａ）参照）。次に、一方の配線端子部３７上のはんだ３９に、ＬＥＤパッケージ１０の第１の端子部１１を接触させるとともに、他方の配線端子部３８上のはんだ３９に、ＬＥＤパッケージ１０の第２の端子部１２を接触させる。

続いて、配線基板３５とＬＥＤパッケージ１０とを赤外線又は温風等を用いて加熱することにより、はんだ３９を溶融させる。その後、はんだ３９を冷却することにより、配線端子部３７、３８が、それぞれはんだ３９を介して第１の端子部１１および第２の端子部１２に接続される（図５（ｂ）参照）。

このようにしてＬＥＤパッケージ１０が配線基板３５に実装された後、配線端子部３７、３８間に電流を流した場合、第１の端子部１１および第２の端子部１２に跨がって搭載されたＬＥＤ素子２１に電流が加わり、ＬＥＤ素子２１が点灯する。

この際、ＬＥＤ素子２１からの光は、封止樹脂部２４の発光面２４ａから照射される（図５（ｂ）の符号Ｂ）。一方、ＬＥＤ素子２１の発光層２１ａが配線基板３５側（裏面側）を向き、素子基板２１ｂが発光面２４ａ側（表面側）を向いている。これにより、ＬＥＤ素子２１からの熱、具体的には、発光層２１ａから生じて素子基板２１ｂに蓄積される熱の大部分は、封止樹脂部２４の発光面２４ａ側から外方へ逃がされる（図５（ｂ）の符号Ｈ）。したがって、ＬＥＤ素子２１からの熱が封止樹脂部２４の裏面側に留まることがなく、熱によってＬＥＤ素子２１が劣化する不具合を防止することができる。

以上説明したように本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子２１を搭載するためにリードフレーム等を用いることがないので、ＬＥＤパッケージ１０を小型化することができるとともに、ＬＥＤパッケージ１０の厚みを薄くすることができる。具体的には、ＬＥＤパッケージ１０の一辺の長さを例えば０．６００ｍｍ〜１．４０ｍｍ程度に短くすることができるとともに、ＬＥＤパッケージ１０の厚みを例えば２００μｍ〜５００μｍ程度に薄くすることができる。この結果、ＬＥＤパッケージ１０を用いた照明装置の設計の自由度を向上させることができる。また例えば、照明装置の中で従来ＬＥＤパッケージ１０を実装できなかった狭いスペースを使用することも可能となる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子２１の電極２１ｃにボンディングワイヤーが接続されていない。これにより、ＬＥＤ素子２１からの光がボンディングワイヤーによって遮られることがなく、ＬＥＤパッケージ１０の発光効率が低下することを防止することができる。

さらに本実施の形態によれば、ＬＥＤパッケージ１０を封止するための樹脂（封止樹脂部２４）として１種類の樹脂のみを用いている。これにより、ＬＥＤパッケージ１０を構成する各種材料の熱膨張率の違いによって生じる反りを減少させることができる、あるいは、ＬＥＤパッケージ１０に生じる反りを容易にコントロールすることができる。この結果、ＬＥＤパッケージ１０を配線基板３５に接続する際の接続信頼性を高めることができる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子２１の素子基板２１ｂの種類を問わず、ＬＥＤパッケージ１０を構成することができるので、ＬＥＤパッケージ１０の設計の自由度を高めることができる。

第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について図６乃至図８を参照して説明する。図６乃至図８は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図６乃至図８に示す第２の実施の形態は、ＬＥＤパッケージ１０Ａが４つの端子部１１〜１４と、３つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃとを含む点が主として異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図６乃至図８において、図１乃至図５に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

ＬＥＤパッケージの構成
図６および図７に示すように、本実施の形態によるＬＥＤパッケージ１０Ａは、第１の端子部１１と、第２の端子部１２と、第３の端子部１３と、第４の端子部１４とを備えている。これら第１の端子部１１と、第２の端子部１２と、第３の端子部１３と、第４の端子部１４とは、互いに離間して配置されている。

第１のＬＥＤ素子２１Ａが、第１の端子部１１と第２の端子部１２とに跨がって搭載されている。また、第２のＬＥＤ素子２１Ｂが、第２の端子部１２と第３の端子部１３とに跨がって搭載されている。さらに、第３のＬＥＤ素子２１Ｃが、第３の端子部１３と第４の端子部１４とに跨がって搭載されている。すなわち、第２の端子部１２は、第１のＬＥＤ素子２１Ａと第２のＬＥＤ素子２１Ｂとの両方に接続されており、第３の端子部１３は、第２のＬＥＤ素子２１Ｂと第３のＬＥＤ素子２１Ｃとの両方に接続されている。これら４つの端子部１１〜１４と、３つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃとは、封止樹脂部２４によって封止されている。

端子部１１、１２、１３、１４は、それぞれ表面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａと、裏面１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂと、側面１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃとを有している。このうち表面１１ａ〜１４ａには、それぞれ導体接続層２２が設けられている。この場合、ＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃは、それぞれ導体接続層２２を介して端子部１１〜１４のうちのいずれか２つに接続されている。

端子部１１〜１４の裏面１１ｂ〜１４ｂは、それぞれ封止樹脂部２４から外方に露出している。さらに、端子部１１〜１４の側面１１ｃ〜１４ｃは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部２４によって覆われている。なお、第１の端子部１１と第４の端子部１４とは互いに同一の平面形状を有し、第２の端子部１２と第３の端子部１３とは互いに同一の平面形状を有している。この場合、第２の端子部１２および第３の端子部１３は、第１の端子部１１および第４の端子部１４よりも大きく構成されている。

このほか、端子部１１〜１４の構成は、上述した第１の実施の形態における第１の端子部１１および第２の端子部１２の構成と略同一であり、ＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃの構成は、上述した第１の実施の形態におけるＬＥＤ素子２１の構成と略同一である。

ＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法
次に、図８（ａ）−（ｇ）により、本実施の形態によるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法およびＬＥＤパッケージの製造方法について説明する。

まず図８（ａ）に示すように、支持部材として機能する支持基板４０を準備する。次に、支持基板４０の表面に、例えば電解めっき法により、第１の端子部１１と、第２の端子部１２と、第３の端子部１３と、第４の端子部１４とをそれぞれ形成する（図８（ｂ）参照）。

これにより、支持基板４０と、支持基板４０上に設けられた第１の端子部１１と、支持基板４０上で第１の端子部１１から離間して設けられた第２の端子部１２と、第２の端子部１２から離間して設けられた第３の端子部１３と、第３の端子部１３から離間して設けられた第４の端子部１４とを備えた、ＬＥＤ素子搭載基板３０Ａが得られる。本実施の形態において、このようなＬＥＤ素子搭載基板３０Ａも提供する。

続いて、各端子部１１〜１４に、例えばソルダージェット法又は印刷法により、それぞれ導体接続層２２を形成する（図８（ｃ）参照）。

次に、第１の端子部１１と第２の端子部１２とを跨ぐように第１のＬＥＤ素子２１Ａを搭載し、第２の端子部１２と第３の端子部１３とを跨ぐように第２のＬＥＤ素子２１Ｂを搭載し、第３の端子部１３と第４の端子部１４とを跨ぐように第３のＬＥＤ素子２１Ｃを搭載する（図８（ｄ）参照）。

続いて、支持基板４０上の端子部１１〜１４およびＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃを例えばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる封止樹脂部２４を用いて封止する（図８（ｅ）参照）。

次いで、例えばエッチングまたは物理的手法により、支持基板４０を封止樹脂部２４および端子部１１〜１４から除去する（図８（ｆ）参照）。

その後、封止樹脂部２４のうち、第１のＬＥＤ素子２１Ａと第３のＬＥＤ素子２１Ｃとの間に位置する部分を切断することにより、封止樹脂部２４をＬＥＤパッケージ１０Ａ毎に分離する。このようにして、図６および図７に示すＬＥＤパッケージ１０Ａが得られる（図８（ｇ）参照）。

このほか、ＬＥＤ素子搭載基板３０Ａの製造方法およびＬＥＤパッケージ１０Ａの製造方法は、上述した第１の実施の形態の場合と略同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施の形態によれば、複数のＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃを含む、小型かつ薄型のＬＥＤパッケージ１０Ａを提供することができる。また、本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃ同士を接続する回路の簡易化を図ることができる。このほか、上述した第１の実施の形態の効果と略同様の効果を得ることができる。

図６乃至図８において、ＬＥＤパッケージ１０Ａが３つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃを含む場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＬＥＤパッケージ１０Ａが２つ又は４つ以上のＬＥＤ素子を含んでいても良い。

また、図６乃至図８において、端子部１１〜１４の表面のうち少なくとも一つが湾曲面を有していてもよい（図３（ａ）（ｂ）参照）。

変形例
次に、図９により、本実施の形態によるＬＥＤパッケージの変形例について説明する。

すなわち、図６乃至図８において、ＬＥＤパッケージ１０Ａ内で３つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｃが直列に接続されている場合を例にとって説明したが、これに限らず、図９に示すように、ＬＥＤパッケージ１０Ｂ内でＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄが並列に接続されていても良い。

図９において、ＬＥＤパッケージ１０Ｂは、第１の端子部９１と、第２の端子部９２と、第３の端子部９３と、第４の端子部９４と、第５の端子部９５とを備えている。これら第１の端子部９１と、第２の端子部９２と、第３の端子部９３と、第４の端子部９４と、第５の端子部９５とは、互いに離間して配置されている。

また、第１のＬＥＤ素子２１Ａが、第１の端子部９１と第２の端子部９２とに跨がって搭載され、第２のＬＥＤ素子２１Ｂが、第２の端子部９２と第３の端子部９３とに跨がって搭載され、第３のＬＥＤ素子２１Ｃが、第２の端子部９２と第４の端子部９４とに跨がって搭載され、第４のＬＥＤ素子２１Ｄが、第２の端子部９２と第５の端子部９５とに跨がって搭載されている。

この場合、第２の端子部９２は、４つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄの全てに接続されており、電流の経路が第１の端子部９１から各ＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄに分岐している（ＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄが並列に接続されている）。また、５つの端子部９１〜９５と、４つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄとは、封止樹脂部２４によって封止されている。

このほかの構成は、上述した図６および図７に示す構成と略同一である。また、図９において、ＬＥＤパッケージ１０Ｂが、４つのＬＥＤ素子２１Ａ〜２１Ｄが並列に接続されいるが、これに限らず、例えば２つ、３つ又は５つ以上のＬＥＤ素子が並列に接続されていても良い。

１０ ＬＥＤパッケージ
１１ 第１の端子部
１２ 第２の端子部
２１ ＬＥＤ素子
２２ 導体接続層
２４ 封止樹脂部
３０ ＬＥＤ素子搭載基板
４０ 支持基板

Claims (16)

1. ＬＥＤパッケージにおいて、
   第１の端子部と、
   前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部と、
   前記第１の端子部および前記第２の端子部に跨がって搭載されたＬＥＤ素子と、
   前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂部とを備え、
   前記第１の端子部の裏面および前記第２の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第１の端子部の側面および前記第２の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われており、
   前記第１の端子部および前記第２の端子部は、平面視で前記ＬＥＤ素子に覆われるように形成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
2. 前記ＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第１の端子部および前記第２の端子部に接続されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤパッケージ。
3. 前記第１の端子部の表面および前記第２の端子部の表面のうち少なくとも一方は、湾曲面を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ。
4. 前記封止樹脂部の表面に、前記ＬＥＤ素子の発光面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＬＥＤパッケージ。
5. ＬＥＤパッケージの製造方法において、
   支持基板を準備する工程と、
   前記支持基板の表面に、第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部とを形成する工程と、
   前記第１の端子部および前記第２の端子部を跨ぐようにＬＥＤ素子を搭載する工程と、
   前記支持基板上の前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記ＬＥＤ素子を封止樹脂部によって封止する工程と、
   前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
6. 前記第１の端子部の表面および前記第２の端子部の表面に、それぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
7. ＬＥＤパッケージにおいて、
   第１の端子部と、
   前記第１の端子部から離間して設けられた第２の端子部と、
   前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられた第３の端子部と、
   前記第１の端子部および前記第２の端子部に跨がって搭載された第１のＬＥＤ素子と、
   前記第２の端子部および前記第３の端子部に跨がって搭載された第２のＬＥＤ素子と、
   前記第１の端子部、前記第２の端子部、前記第３の端子部、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子を封止する封止樹脂部とを備え、
   前記第１の端子部の裏面、前記第２の端子部の裏面および前記第３の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第１の端子部の側面、前記第２の端子部の側面および前記第３の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われていることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
8. 前記第１のＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第１の端子部および前記第２の端子部に接続され、前記第２のＬＥＤ素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第２の端子部および前記第３の端子部に接続されていることを特徴とする請求項７記載のＬＥＤパッケージ。
9. 前記第１の端子部の表面、前記第２の端子部の表面および前記第３の端子部の表面のうち少なくとも一つは、湾曲面を有していることを特徴とする請求項７又は８記載のＬＥＤパッケージ。
10. 前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子とは、直列に接続されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項記載のＬＥＤパッケージ。
11. 前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子とは、並列に接続されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項記載のＬＥＤパッケージ。
12. 前記封止樹脂部の表面に、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子の発光面が形成されていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項記載のＬＥＤパッケージ。
13. ＬＥＤパッケージを製造するために用いられるＬＥＤ素子搭載基板において、
    支持基板と、
    前記支持基板上に設けられ、第１のＬＥＤ素子が搭載される第１の端子部と、
    前記支持基板上で前記第１の端子部から離間して設けられ、前記第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子とが搭載される第２の端子部と、
    前記支持基板上で前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられ、前記第２のＬＥＤ素子が搭載される第３の端子部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子搭載基板。
14. ＬＥＤパッケージを製造するために用いられるＬＥＤ素子搭載基板の製造方法において、
    支持基板を準備する工程と、
    前記支持基板の表面に、第１のＬＥＤ素子が搭載される第１の端子部と、前記第１の端子部から離間して設けられ、前記第１のＬＥＤ素子と第２のＬＥＤ素子とが搭載される第２の端子部と、前記第１の端子部および前記第２の端子部から離間して設けられ、前記第２のＬＥＤ素子が搭載される第３の端子部とを形成する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子搭載基板の製造方法。
15. ＬＥＤパッケージの製造方法において、
    請求項１３記載のＬＥＤ素子搭載基板を準備する工程と、
    前記第１の端子部および前記第２の端子部を跨ぐように第１のＬＥＤ素子を搭載する工程と、
    前記第２の端子部および前記第３の端子部を跨ぐように第２のＬＥＤ素子を搭載する工程と、
    前記支持基板上の前記第１の端子部、前記第２の端子部、前記第３の端子部、前記第１のＬＥＤ素子および前記第２のＬＥＤ素子を封止樹脂部によって封止する工程と、
    前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
16. 前記第１の端子部、前記第２の端子部および前記第３の端子部の表面にそれぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤパッケージの製造方法。

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