JP2001203395A - 混成集積回路装置 - Google Patents

混成集積回路装置

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JP2001203395A JP2000011190A JP2000011190A JP2001203395A JP 2001203395 A JP2001203395 A JP 2001203395A JP 2000011190 A JP2000011190 A JP 2000011190A JP 2000011190 A JP2000011190 A JP 2000011190A JP 2001203395 A JP2001203395 A JP 2001203395A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板に発光素子が取り付けられた光
照射装置の放熱性を改善すると同時に、光量を増大させ
る。 【解決手段】 金属基板１１の上には、Ｎｉが被着され
たＣｕパターンを形成し、この上に反射手段ＲＦを固着
し、底面に発光素子１５を実装する。Ｎｉは、耐食性に
優れ、光反射効率も優れているので、基板表面自身が反
射板として活用でき、また反射手段ＲＦにより発光ダイ
オードから発射される殆どの光を上方へ反射させること
ができる。またレンズ１９を発光素子それぞれに形成す
ることで発射効率をより改善させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混成集積回路装置
であり、特に発光素子を複数個実装させた光照射装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず光を大量に照射する必要がある場
合、一般には電灯等が用いられている。しかし、軽薄短
小および省電力を目的として、図７の様にプリント基板
１に光素子２を実装させる場合がある。
【０００３】この光素子は、半導体で形成された発光ダ
イオード（Light Emitting Diode）が主ではあるが、他
に半導体レーザ等も考えられる。
【０００４】この発光ダイオード２は、２本のリード
３，４が用意され、一方のリード３には、発光ダイオー
ドチップ５の裏面（アノード電極またはカソード電極）
が半田等で固着され、他方のリード４は、前記チップ表
面の電極（カソード電極またはアノード電極）と金属細
線６を介して電気的に接続されている。また前記リード
３，４、チップ５および金属細線６を封止する透明な樹
脂封止体７がレンズも兼ねて形成されている。
【０００５】一方、プリント基板１には、前記発光ダイ
オード２に電源を供給するために電極８，９が設けら
れ、ここに設けられたスルーホールに前記リード３、４
が挿入され、半田等を介して前記発光ダイオード２が固
着、実装されている。
【０００６】例えば、特開平９−２５２６５１号公報に
は、この発光ダイオードを用いた光照射装置が説明され
ている。
【０００７】しかしながら、前述した発光素子２は、樹
脂封止体７、リード３，４等が組み込まれたパッケージ
で成るため、実装された基板１のサイズが大きく、重量
が重くなる欠点があった。また基板自身の放熱性が劣る
ため、全体として温度上昇を来す問題があった。そのた
め、半導体チップ自身も温度上昇し、駆動能力が低下す
る問題があった。
【０００８】また発光ダイオード５は、チップの側面か
らも光が発光し、基板１側にも向かう光が存在する。し
かし基板１がプリント基板でなるため、全ての光を上方
に発射させる効率の高い発射ができない問題もあった。
【０００９】そのため、図８の如き構造が考えられた。
これは、特願平１１−１６２５０８号で既に出願されて
いるものである。
【００１０】この構造は、金属基板１１を採用すること
により、実装される発光ダイオード１５の温度上昇を防
止するものである。
【００１１】この構造は、電極３０と電極３１との間に
発光ダイオード１５…を直列接続させ、発光ダイオード
１５…に通過する電流値を一定にさせた構造である。
【００１２】電極３０、電極３１との間には、１０枚の
電極が形成され、電極３２に発光ダイオードのカソード
電極（またはアノード電極）と成るチップ裏面を固着
し、アノード電極（またはカソード電極）と電極３０を
金属細線１７で接続している。また電極３３に二番目の
発光ダイオードのチップ裏面を固着し、チップ表面の電
極と電極３２を金属細線３４で接続している。つまりカ
ソード電極（またはアノード電極）となるチップ裏面が
固着された電極は、次の発光ダイオードのアノード電極
（またはカソード電極）から延在された金属細線と接続
されている。この接続形態を繰り返して直列接続が実現
されている。また、銅箔から成る電極を反射板とするた
め、表面にはＮｉが被覆され、更には基板全域を実質反
射板とするために、右の電極３０から左の電極３１まで
の１２個の電極で実質完全に覆われるようにパターニン
グされている。
【００１３】この構造によれば、発光ダイオード１５か
ら発生する熱は、金属基板１１を介して放熱され、発光
ダイオード１５の駆動電流をより大きく取れるメリット
を有する。更には、金属基板１１がＮｉで被覆され、レ
ンズ１９を形成しているため、発光ダイオード１５から
発光される光を効率よく上方に発射できる特徴を有して
いる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発光ダ
イオード１５側面から発射される光の中には、レンズの
側面から斜めまたは横方向に発射されてしまう光があ
り、発光ダイオード１５から発生する光の全てを、上方
に発射できない問題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みて成され、第１に、少なくとも表面が絶縁処理され
た基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記
第１の電極と離間されて形成された第２の電極と、前記
第１の電極に一方の電極が接続され、前記第２の電極に
他方の電極が接続された発光素子と、前記発光素子の周
囲を囲み、前記基板に固定された反射手段とを有するこ
とで解決するものである。
【００１６】発光素子の周囲に反射手段を設けること
で、発光素子の側面から発射される光を上方に反射させ
ることができ、上方に発射される光の発光強度を高める
ことができる。
【００１７】第２に、少なくとも表面が絶縁処理された
基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記第
１の電極と離間されて形成された第２の電極と、前記第
１の電極と電気的に接続され、前記発光素子の周囲を囲
んだ面が反射面となる反射手段と、前記反射手段に一方
の電極が電気的に接続されて固着され、前記第２の電極
に他方の電極が接続された発光素子とを有することで解
決するものである。
【００１８】反射手段は、電気的に固着できる金属材料
を採用しているため、発光ダイオード１５の熱は、反射
手段、第１の電極を介して金属基板へ伝わり、発光ダイ
オードの温度上昇を防止できるメリットを有する。しか
も、これにより発光ダイオードの駆動電流をより多く流
せ、ここから発光される光の殆どを基板の上方に向かっ
て発射させることができる。
【００１９】第３に、少なくとも表面が絶縁処理された
基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記第
１の電極と離間されて形成された第２の電極と、前記第
１の電極と電気的に接続される第３の電極と、前記第２
の電極と電気的に接続される第４の電極とを有し、前記
第３の電極および／または前記第４の電極の表面に入射
された光を上方に反射する反射手段と、前記反射手段の
第３の電極に電気的に接続されて固着され、前記第４の
電極に他方の電極が接続された発光素子とを有すること
で解決するものである。
【００２０】第４に、前記発光素子は、ＬＥＤ素子であ
り、前記一方の電極は、カソード電極またはアノード電
極であり、他方の電極はアノード電極またはカソード電
極であることで解決するものである。
【００２１】第５に、前記反射手段は、内側の表面が実
質鏡面を成す導電材から成り、側面が傾斜しているカッ
プ状の形状を有していることで解決するものである。
【００２２】第６に、前記他方の電極と前記第２の電極
は、金属細線により接続されることで解決するものであ
る。
【００２３】第７に、前記他方の電極と前記第４の電極
は、金属細線により接続されることことで解決するもの
である。
【００２４】第８に、前記反射手段には、表面が凸状の
レンズが設けられることで解決するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の概略を説明する。
本発明は、金属基板１１の殆どを電極材料で被覆し、電
気的分離に必要なスリットのみを形成して、金属基板全
てを反射板としている。また電極には、発光ダイオード
１５から発射される光を全て上方に発射させるために、
反射手段ＲＦが設けられている。この反射手段ＲＦは、
発光ダイオード１５の熱を効率よく金属基板１１に伝え
るために、少なくとも発光ダイオード１５と固着されて
いる部分は金属材料、例えばＣｕで構成されている。従
って、この構造により、発光ダイオード１５の温度上昇
を防止でき、温度上昇できる分だけ駆動電流をより多く
流せ、しかもより多く流せることで発光ダイオード１５
の発光量を増加させることができる特徴を有する。また
この増加した光の殆どは、反射手段により基板上方に発
射させることができるため、基板全域から発射される光
の強度は、従来の構造よりも大きくできる特徴を有す
る。
【００２６】では第１の実施の形態を図１を参照しなが
ら説明する。この構造は、第１の電極１３と第２の電極
１４で、混成集積回路基板１１の殆ど全域を被覆してい
る構造であり、この２つの電極１３、１４の間に発光ダ
イオード１５が並列接続されているものである。
【００２７】まず例えばプレスにより打ち抜かれた金属
から成る混成集積回路基板１１がある。この混成集積回
路基板１１は、Ａｌ、ＣｕまたはＦｅ等が考えられる。
【００２８】ここで混成集積回路基板として金属基板を
用いた理由は、発光素子から発生する熱を効率良く外部
に放出する事、発光素子の温度上昇を防止することによ
り、駆動能力を向上させる事、また基板の平坦性から上
方に向かって発光される光以外の光を効率よく反射させ
て上方へ向かわせる事、また実装上のビス止め孔加工、
放物面等の湾曲加工性等に優れる事等からである。詳細
は、図４、図５で説明する。
【００２９】本発明では、加工性、軽量性が考慮されて
Ａｌが採用されている。この場合、その表面は、絶縁性
向上から、陽極酸化により酸化物が形成され、この上に
絶縁性樹脂１２が形成されている。また前記酸化膜は省
略されても良いし、酸化物の代わりに別の無機物からな
る絶縁膜で被覆されても良い。また混成集積回路基板１
１は、導電性を有するため、この上に設けられる第１の
電極１３、第２の電極１４との短絡を考慮し全面に絶縁
性樹脂１２が被着され、スリットＳＬは、実質１ｍｍ以
下で形成されている。
【００３０】また電極１３、１４は、例えばＣｕより成
り、配線、ランド、ボンデイング用のパッド、外部リー
ド用の固着パッド等として機能し、第１の電極１３には
ベアの発光ダイオード１５が設けられる。ここで発光ダ
イオードチップの裏面は、カソードタイプとアノードタ
イプの２種類があり、図１では、カソードタイプであ
る。これは直流電源の向きを変えるだけで、アノードタ
イプも実現できる。
【００３１】ここで金属基板は、照射装置として機能さ
せるため、発光ダイオード１５を複数個点在させてい
る。これら発光ダイオードの駆動回路は、別の基板で実
現しているが、前記駆動回路を金属基板１１に形成して
も良い。この場合、基板の周辺、特に角部およびその近
傍に配線、ランド、ボンデイング用のパッド、外部との
電気的接続パッド等がパターニングされ、配線間はチッ
プコンデンサ、チップ抵抗および印刷抵抗等の部品、ト
ランジスタ、ダイオード、ＩＣ等が設けられる。ここで
は、パッケージされた素子が実装されても良いが、ベア
チップの方が、放熱性、実装面積の点から優れる。
【００３２】この回路素子は半田や銀ペースト等を介し
て電気的に固着され、あるいは印刷抵抗がスクリーン印
刷等で形成されている。また中には、前記半導体チップ
と配線を電気的に接続するため、チップ上の電極とボン
ディング用パッドとの間には金属細線が電気的に接続さ
れ、パッドには、必要があれば、半田を介して外部リー
ドが電気的に接続されている。また実装上の問題から、
基板の両側に少なくとも２個のビス止め孔が設けられて
も良い。
【００３３】また金属基板１１上のＣｕのパターンは、
絶縁性のフレキシブルシートに貼り合わされ、このフレ
キシブルシートが混成集積回路基板に貼り合わされても
良い。
【００３４】更に図１の具体的構造を説明する。
【００３５】前述したとおり、金属基板１１の全面には
絶縁性樹脂１２の膜が被着され、図では、前述した駆動
回路が実装されない為、金属基板１１を二分するように
二つの電極１３、１４が設けられている。
【００３６】この第１の電極１３、第２の電極１４は、
Ｃｕを主材料とする箔がパターニングされて形成されて
おり、また表面にはＮｉが被着されている。Ｃｕの酸化
防止、およびＣｕの酸化により光反射効率が低下するた
め、比較的酸化されにくく、光反射性に優れ、また金属
細線とのボンディング性が考慮され、光沢性のあるＮｉ
が採用される。この構造により、金属基板１１全域は、
光反射板として活用される。
【００３７】一方、ベアチップの発光ダイオード１５
は、第１の電極１３と電気的にコンタクトされている。
そして発光ダイオード１５を囲むように反射手段ＲＦが
設けられている。
【００３８】本発明のポイントは、この反射手段ＲＦに
ある。つまり反射手段として発光素子１５の周囲に、図
３のような傾斜面Ｓを持つ反射板を設けることで、発光
素子１５の側面から発射される光を上方に反射させるこ
とができる。従って、発光素子１５から発生する殆どの
光を全て上方に向け発射させることができる。尚、具体
的構造は、後述する。
【００３９】この反射手段１５は、固着領域に対応する
第１の電極１３のＮｉが取り除かれて露出されたＣｕ
と、銀ペーストや半田等の導電性固着材を介して電気的
に固着される。また発光ダイオード１５の裏面電極（カ
ソード電極またはアノード電極）は、反射手段と固着さ
れ、発光ダイオード１５の表面電極は、第２の電極１４
と接続される反射手段３１または第２の電極１４と金属
細線１７を介して接続されている。一般に、金属細線と
してＡｌが採用される場合は、超音波を使ったボンディ
ングでＮｉと接続することができる。
【００４０】更には、少なくとも発光ダイオード１５を
封止するように光透過性の樹脂が設けられる。これはレ
ンズ１９として採用するものであり、効率良く基板から
上方に発射させるため、凸状に形成されている。レンズ
１９の材料は、透明樹脂であれば良く、ここではシリコ
ーン樹脂やエポキシ樹脂等が採用される。どちらも加熱
硬化型であるが、加熱硬化時の粘度が小さいため、レン
ズとして好ましい半球形状に安定して形成できない問題
がある。シリコーン樹脂は、元々液状で、加熱硬化時も
その粘度は、あまり変わらない。またエポキシ樹脂は、
加熱硬化時にその粘度が低下する。どちらにしても安定
したレンズ形状が難しいため、図１のように、発光ダイ
オード１５を囲むように、流れ防止手段２０を形成して
いる。
【００４１】エポキシ樹脂は、熱により徐々に黄変する
が、シリコーン樹脂は、この変色が少ない。またエポキ
シ樹脂は、濡れ性が良く、逆にシリコーン樹脂は、はじ
きやすい。また硬化後のシリコーン樹脂は、ゴム状また
はゲル状であり、エポキシ樹脂に比べて回路素子の接続
手段である金属細線へのストレスが少ない。
【００４２】つまり流れ防止手段２０としてシリコーン
樹脂を使い、中にシリコーン樹脂またはエポキシ樹脂を
塗布すると、ここに貯められた樹脂（シリコーン樹脂や
エポキシ樹脂）は、はじきやすく表面張力によりレンズ
状に形成される。
【００４３】図１では、レンズのサイズにより、金属細
線１７の途中から第２の電極１４との接続部までを樹脂
封止体で覆われず構成されている。しかし、図２の様に
４つのタイプで形成できる。完全に透明樹脂で覆えば、
金属細線の接続部の信頼性も向上させることができるか
らである。
【００４４】更には、図２のように、レンズを２段、３
段…に形成しても良い。これはレンズの指向性を高める
ために実施されている。ここでは、二段に形成するた
め、第１のレンズ２１、第２のレンズ２２は、ともに濡
れ性の少ないシリコーン樹脂が採用されている。特に第
２のレンズ２２は、第１のレンズ２１と濡れ性が良いと
レンズ形状が実現できないからである。
【００４５】この場合、シリコーン樹脂から成る流れ防
止手段２０にシリコーン樹脂を凸状に塗布し、レンズ形
状を維持しながら、約１００度〜１５０度、３０秒程度
で仮硬化し、更にこの上に第２のレンズとしてシリコー
ン樹脂を塗布する。この際も、仮硬化を行い、条件は前
回と同じである。そして最後に約１５０度、１時間で完
全硬化を行う。
【００４６】このように二段のレンズにすると、発射さ
れる光の指向性が優れ、光の発射効率が向上する。また
両者共に、光が通過するため、フィラーは、混入されな
い方がよい。
【００４７】一方、通称半田レジストと呼ばれる樹脂膜
を電極１３、１４を含み全面に形成することがある。こ
の場合、できるだけ光沢性のある膜を選択すれば、Ｎｉ
と同様に反射膜として活用できる。ただし、発光ダイオ
ードの固着領域、金属細線の接続部は、当然取り除かれ
る。透明であれば、Ｎｉが主たる反射面として機能し、
色が付いているようならば、できるだけ反射効率の優れ
た白から成る膜が好ましい。
【００４８】では、反射手段ＲＦを採用した構造につい
て図２を参照して具体的に説明する。図２ａ、ｂは、図
３ａの反射手段ＲＦを用いたものである。図３ａの反射
手段は、カップの形状で、側面が傾斜され、光が反射さ
れて上方へ向かうものである。この反射手段ＲＦは、Ｃ
ｕの一体構造で、少なくとも傾斜面は、ＡｇやＮｉ等の
被膜が形成され鏡面構造となっている。
【００４９】では、図２ａの構造を説明する。符号１１
は、金属基板であり、１２は絶縁性樹脂膜である。この
絶縁性樹脂膜１２の上に被着された第１の電極１３上に
前記反射手段ＲＦがロウ材、導電ペースト等で固着され
ている。この反射手段ＲＦの内側の底面に発光ダイオー
ド１５のカソード電極（またはアノード電極）が電気的
に固着されている。ここの固着手段もロウ材や導電ペー
ストが採用されている。そして発光ダイオード１５の表
面に形成されたアノード電極（またはカソード電極）
は、前記反射手段ＲＦを飛び越えて延在される金属細線
１７の一端と接続され、金属細線１７の他端は、第２の
電極１４と接続されている。そして前記反射手段ＲＦと
金属細線１７を囲むように流れ防止手段２０が形成さ
れ、ここに透明樹脂が塗布され、第１のレンズ２１と第
２のレンズ２２が形成される。ここでは、前記透明樹脂
により金属細線１７が完全に被覆され、保護されてい
る。
【００５０】次に図２ｂを説明する。ここでは、レンズ
の構造と、金属細線１７の被覆構造が異なるだけで、他
は実質図２ａと同じである。第１のレンズ２１は、反射
手段ＲＦの内側に塗布された透明樹脂で成り、この上に
第２のレンズ２２が形成されている。このため、第１の
レンズ１７から飛び出している金属細線１７は、透明樹
脂で保護されない。しかし本構造であれば、第１のレン
ズ２１の樹脂量が少なくてすみ、また反射手段ＲＦの裏
面は、透明樹脂で被覆されず、外部雰囲気に露出されて
いるため、発光ダイオード１５から発生する熱を、反射
手段ＲＦの裏面から放熱できるメリットを有する。
【００５１】続いて図２Ｃ、ｄの構造を説明する。ここ
で採用される反射手段ＲＦは、図３ｂの構造である。前
述した図３ａは、一体で構成されていたが、本図の反射
手段ＲＦは、２つに電気的に分離されて形成されてい
る。つまり第３の電極３０、第４の電極３１、第３の電
極３０と第４の電極３１の間に形成されたスリットでカ
ップが構成されている。ただしスリットは、絶縁材料が
埋め込まれていても良いし、空間でも良い。
【００５２】では、図２Ｃの構造を説明する。図２ａと
同様に、絶縁性樹脂膜１２の上に被着された第１の電極
１３上に前記反射手段ＲＦが固着されている。この反射
手段ＲＦの内側の底面に発光ダイオード１５のカソード
電極（またはアノード電極）が電気的に固着され、発光
ダイオード１５の表面に形成されたアノード電極（また
はカソード電極）は金属細線１７の一端と接続され、金
属細線１７の他端は、第４の電極３１と接続されてい
る。そして前記反射手段ＲＦと金属細線１７を囲むよう
に流れ防止手段２０が形成され、ここに透明樹脂が塗布
され、第１のレンズ２１と第２のレンズ２２が形成され
る。ここでは、前記透明樹脂により金属細線１７が完全
に被覆され、保護されている。
【００５３】次に図２ｄを説明する。ここでは、レンズ
の構造と、金属細線１７の被覆構造が異なるだけで、他
は実質図２Ｃと同じである。第１のレンズ２１は、反射
手段ＲＦの内側に塗布された透明樹脂で形成され、この
上に第２のレンズ２２が形成されている。本構造であれ
ば、第１のレンズ２１の樹脂量が少なくてすみ、また反
射手段ＲＦの裏面は、透明樹脂で被覆されず、外部雰囲
気に露出されているため、発光ダイオード１５から発生
する熱を、反射手段ＲＦの裏面から放熱できるメリット
を有する。
【００５４】次に、カップを使う理由について、図４を
参照しながら説明する。
【００５５】図４ａは、図２ａ〜図２ｄの構造のように
反射手段（カップ）が設けられ、左からレンズを形成し
ないもの、レンズを一段〜三段で形成したものの光量
（ｍＷ）を調べたものである。また図４ｂは、反射手段
（カップ）が設けられてなく、左からレンズを形成しな
いもの、レンズを一段〜三段で形成したものの光量を調
べたものである。レンズを構成する透明樹脂は、シリコ
ンで、塗布する際のエアー圧は、１．５Ｋｇｆ／ｃｍ
で、一段目は、１．３秒、二段目は、０．３秒、三段目
は０．１秒吐出して形成されている。また光量の測定条
件は、以下のようである。測定器は、アンリツのｏｐｉ
ｃａｌ ｓｅｎｓｅｒ ＭＡ９４２２Ａで、測定波長
は、６３３ｎｍ、測定電流は、５０ｍＡである。
【００５６】レンズが付いていない状態で、カップが無
いものは、平均２．２２ｍＷの光量で、カップが付いて
いるものは、２．８６ｍＷであった。またカップ無しで
レンズが一段から三段へと形成されると、その上昇率
は、１８０％、１８５％、２０５％となったが、カップ
付きでは、１６４％、１７２％、１９８％の上昇率とな
った。カップ付きの方が上昇率は少ないが、カップを付
けることで実際の光量は、カップを付けないよりも約２
０％〜３０％程度上昇している。従ってカップを付ける
こと、レンズを少なくとも１段設けることで、光量が増
加することが判る。
【００５７】続いて、金属基板を使う理由について、図
５を参照しながら説明する。左のＹ軸は光量を示し、発
光ダイオードに５０ｍＡを流した時の光量を１００と
し、算出したものである。右のＹ軸は、発光ダイオード
の表面温度（度Ｃ）を示す。またＸ軸は、発光ダイオー
ドに流れる電流（ｍＡ）を示す。三角の点で示されたカ
ーブは、プリント基板上に実装された発光ダイオードの
表面温度を示し、×印で示したカーブは、金属基板上に
実装された発光ダイオードの表面温度を示す。また菱形
で示すカーブは、金属基板上に実装された発光ダイオー
ドの光量を示すものである。
【００５８】これらのカーブから、発光ダイオードは、
約８０〜９５度Ｃを越えると、駆動電流を大きくして
も、その光量は増加せず、逆に減少することが判る。特
に約２５０ｍＡの電流を流すと、プリント基板上の発光
ダイオードの表面温度は、２３６度程度になってしま
い、光量が減少してしまうが、金属基板上の発光ダイオ
ードの表面温度は、８５．８度Ｃと非常に低いことが判
る。従って、金属基板を採用すれば、発光ダイオードの
表面温度を大幅に低くすることができ、その分発光ダイ
オードの駆動電流を流せると同時に、発光ダイオードか
ら発射される光量も増大できる。よって、この状態でカ
ップを採用すれば、更に光量を増大できる特徴をゆうす
る。
【００５９】以上、図１は、第１の電極１３と第２の電
極１４との間に、発光ダイオード１５…が並列接続され
ているものである。第２の電極１４表面がＮｉを採用し
ているため、この並列タイプは、金属細線１７のボンデ
ィングによりコンタクト抵抗がばらつく問題がある。従
って、数ある発光ダイオード１５の内、コンタクト抵抗
の少ない発光ダイオードに電流が集中し、特定の発光ダ
イオードが異常に明るかったり、また破壊に至ったりす
る問題があった。
【００６０】そのため図６のように、電極３０と電極３
１との間に発光ダイオード１５…を直列接続させ、発光
ダイオード１５…に通過する電流値を一定にさせた。
【００６１】電極３０、電極３１との間には、１０枚の
電極が形成され、電極３２に発光ダイオードのカソード
電極（またはアノード電極）と成るチップ裏面を固着
し、アノード電極（またはカソード電極）と電極３０を
金属細線１７で接続している。また電極３３に二番目の
発光ダイオードのチップ裏面を固着し、チップ表面の電
極と電極３２を金属細線３４で接続している。つまりカ
ソード電極（またはアノード電極）となるチップ裏面が
固着された電極は、次の発光ダイオードのアノード電極
（またはカソード電極）から延在された金属細線と接続
されている。この接続形態を繰り返して直列接続が実現
されている。この場合も、銅箔から成る電極を反射板と
するため、表面にはＮｉが被覆され、基板全域を実質反
射板とするために、右の電極３０から左の電極３１まで
の１２個の電極で完全に覆われるようにパターニングさ
れている。もちろんそれぞれがパターン的に分離される
ように若干の隙間、スリットＳＬが形成されている。
【００６２】この構造によれば、直列接続された発光ダ
イオードのそれぞれに流れる電流は、理論的には同じ値
を取るので、全ての発光ダイオードは、同じように光
る。
【００６３】また図６に於いて、反射手段ＲＦの構造、
金属細線の接続構造、レンズの構造は、図１〜図３で説
明した内容と同一であり、説明は省略する。本構造に於
いても、金属基板を採用することで、発光ダイオードの
表面温度を大幅に低くすることができ、その分発光ダイ
オードの駆動電流を流せると同時に、発光ダイオードか
ら発射される光量も増大できる。よって、この状態で反
射手段（カップ）を採用すれば、更に光量を増大できる
特徴を有する。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、金属基
板を採用し、金属基板にベアチップ状の発光ダイオード
を実装するため、基板からの放熱性が向上し、発光ダイ
オード自身の温度上昇を抑制することができる。従って
より電流を流せ、光照射装置としての明るさを向上させ
ることができる。しかも反射手段を採用すること、反射
手段を覆うレンズを用いることで、更に光照射装置の明
るさを増大させることができる。
【００６５】また金属基板には、光を反射させる電極が
形成されているため、発光ダイオードの側面や裏面から
発光される光を前記電極で反射させることができる。特
にＮｉやＡｕ等の耐食性の優れた材料を銅箔パターンの
上に形成すれば、金属細線とのボンディング性および反
射効率を一度に実現させることができる。
【００６６】また流れ防止手段を設ければ、透明樹脂を
レンズとして活用することができ、より上方へ向かった
光の光量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である混成集積回路装置の
図である。
【図２】反射手段、金属細線およびレンズの構造を説明
する図である。
【図３】反射手段の構造を説明する図である。
【図４】反射手段（カップ）、レンズの効果を説明する
図である。
【図５】発光素子を金属基板に実装した際の効果を説明
する図である。
【図６】図１の発光ダイオードを直列接続にした図であ
る。
【図７】発光ダイオードを実装した基板の従来構造を説
明する図である。
【図８】発光ダイオードを実装した基板の従来構造を説
明する図である。
【符号の説明】
１１ 金属基板 １３ 第１の電極 １４ 第２の電極 １５ 発光ダイオード １９ レンズ ＲＦ 反射手段（カップ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E317 AA01 BB01 BB11 CC03 CD34 GG20 5E336 AA04 CC32 CC42 CC57 GG03 5F041 AA04 AA33 DA07 DA20 DA35 DA36 DA44 DA45 DA83 DC07 EE17 EE23 FF11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも表面が絶縁処理された基板
    と、 前記基板上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極と離間されて形成された第２の電極と、 前記第１の電極に一方の電極が接続され、前記第２の電
    極に他方の電極が接続された発光素子と、 前記発光素子の周囲を囲み、前記基板に固定された反射
    手段とを有することを特徴とした混成集積回路装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも表面が絶縁処理された基板
    と、 前記基板上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極と離間されて形成された第２の電極と、 前記第１の電極と電気的に接続され、前記発光素子の周
    囲を囲んだ面が反射面となる反射手段と、 前記反射手段に一方の電極が電気的に接続されて固着さ
    れ、前記第２の電極に他方の電極が接続された発光素子
    とを有することを特徴とした混成集積回路装置。
  3. 【請求項３】 少なくとも表面が絶縁処理された基板
    と、 前記基板上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極と離間されて形成された第２の電極と、 前記第１の電極と電気的に接続される第３の電極と、前
    記第２の電極と電気的に接続される第４の電極とを有
    し、前記第３の電極および／または前記第４の電極の表
    面に入射された光を上方に反射する反射手段と、 前記反射手段の第３の電極に電気的に接続されて固着さ
    れ、前記第４の電極に他方の電極が接続された発光素子
    とを有することを特徴とした混成集積回路装置。
  4. 【請求項４】 前記発光素子は、ＬＥＤ素子であり、前
    記一方の電極は、カソード電極またはアノード電極であ
    り、他方の電極はアノード電極またはカソード電極であ
    る請求項１から請求項３のいずれかに記載の混成集積回
    路装置。
  5. 【請求項５】 前記反射手段は、内側の表面が実質鏡面
    を成す導電材から成り、側面が傾斜しているカップ状の
    形状を有していることを特徴とした請求項１から請求項
    ３のいずれかに記載の混成集積回路装置。
  6. 【請求項６】 前記他方の電極と前記第２の電極は、金
    属細線により接続されることを特徴とした請求項１また
    は請求項２に記載の混成集積回路装置。
  7. 【請求項７】 前記他方の電極と前記第４の電極は、金
    属細線により接続されることを特徴とした請求項３に記
    載の混成集積回路装置。
  8. 【請求項８】 前記反射手段には、表面が凸状のレンズ
    が設けられる請求項１から請求項３、請求項５のいずれ
    かに記載の混成集積回路装置。
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