JP2005268600A - 発光ダイオードモジュールとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
LEDモジュールの製造工程において、バンプ径の拡大によるリーク発生や、LEDベアチップの位置ずれによるショート発生を防止し、LEDベアチップの放熱性向上となるLEDモジュールを提供する。
【解決手段】
配線パターン2dが施されている基板2の主表面に凹部を形成し、当該凹部にLEDベアチップ5を載置する。LEDベアチップ5が載置されている基板2の主表面を熱硬化性樹脂シート6で被覆し、当該熱硬化性樹脂シート6が押圧され、加熱されることでLEDベアチップ5が配線パターン2dに圧接されることとなる。それにより、LEDベアチップ5が配線パターン2dに対して電気的に安定した状態で保持されることとなる。
【選択図】 図3

Description

本発明は、基板表面に発光ダイオードベアチップを実装してなる発光ダイオードモジュールに関する。

近年、発光ダイオード（以下、「LED」と記す。）は、白熱電球、ハロゲン電球等と比べて発光効率および寿命等の観点から優位性を有しているので、信号灯をはじめとする表示装置、また照明装置として用いられつつある。
LEDを照明出力用途として用いる場合には、LED単体の光出力は低いので複数のLEDを集積化し発光強度を高めるようにすることが望ましい。このため、例えば、基板上にベアチップ状のLED（以下、「LEDベアチップ」と記す。）を多数個実装してモジュール化することで照明装置としての光量を増加させる形態が採られる（例えば、特許文献1）。このようにLEDを高密度に配設した照明装置では、LEDの発熱に伴う温度上昇も大きくなるため、温度上昇を抑制する方法の一つとして、LEDベアチップを金属ペーストのバンプを介して基板に実装する方法が採られている。これにより、LEDベアチップでの発熱をバンプを介して基板に放出することができる。バンプを介して作製されるLEDモジュールの構成について、図8を参酌しながら説明する。

図8(a)に示すように、LEDモジュールは金属層及び絶縁層等が積層されてなるベース基板200をベースとし、その上に反射板3及びレンズ樹脂4が積層された構成を有している。図8(a)に示す従来例のLEDモジュールには、8×8のマトリクス配列で合計64箇所の発光部4aが形成されており、各々の発光部4aにLEDベアチップ5（図8(b)参照）を備えている。
上記図8(a)の要部断面図である図8(b)に示すように、ベース基板200表面の導電ランド201、202にLEDベアチップ5のアノード電極、カソード電極がバンプ900によって接続され、蛍光体材料700が配設されている。反射板3はベース基板200上に接着されており、発光部4aに該当する各部分に設けられている開口部を介してLEDベアチップ5からの発光が前面に取り出し可能となっている。
特開2003-124528号公報

しかしながら、上記構成を有するLEDモジュールでは、バンプ900を介してLEDベアチップの電極端子と導電ランド201、202を接続する際にバンプ900の形状・サイズ等のバラツキにより次のような事態が発生する可能性がある。
例えば、前記バンプ900の中でサイズが大きいものが位置ずれしたものでは、製造工程中に溶融されるバンプ900が導電ランド201、202間をまたぐことで、導電ランド201、202間でショートの発生を招く。また、バンプ900の形状・サイズ等のバラツキによって接続強度にもバラツキが生じるので、接続強度が小さい箇所ではバンプ900の破壊に繋がり、その結果、LEDベアチップ5とベース基板200との間で導通がとれないことなどである。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、LED照明装置の実装工程において、バンプによるショート発生を防止すること、LEDベアチップと基板の間で安定したシェア強度を得ることを目的とする。

本願発明は、主面に配線パターンが形成された基板上にLEDベアチップが搭載され、その上から収縮性のある被覆材が被着され、前記LEDベアチップは、前記被覆材の収縮力に従って前記基板主面に向けて押圧され、当該押圧力の作用により、前記発光LEDベアチップ電極が前記配線パターンに電気的に接続されている構成を有している。
さらに、以下のようにすることが望ましい。

前記基板のLEDベアチップ搭載相当位置が凹入されており、当該凹入部に前記LEDベアチップが頂部を基板主面から突出した状態で載置されている。また前記凹入部の内周側壁は、凹入部深さ方向に対して漸次間隔を狭める形状とされ、底部は平坦面に形成されている。
前記被覆材には光透過性の熱硬化性樹脂シートを利用し、前記LEDベアチップが載置されている領域の周囲で前記基板に固着されている。前記被覆材の少なくともLEDベアチップに被覆される領域上に局所的に蛍光体層を積層すること、もしくは前記被覆材には蛍光体材料が混在し、前記混在部分で少なくとも前記LEDベアチップが覆われている。

このLEDモジュールの製造方法は、主面に配線パターンが形成された基板上に凹部を形成する形成プロセスと、LEDの主面が前記基板の主面に対向するように、前記LEDベアチップを前記凹部に載置する載置プロセスと、前記基板の凹部が形成された主面を被覆材で覆う被覆プロセスと、前記被覆プロセス後に、前記被覆材で前記LEDベアチップを、前記配線パターンに圧接する圧接プロセスを有する。

LEDモジュールにおける他の製造方法は、主面に配線パターンが形成された基板上に凹部を形成する形成プロセスと、前記基板の凹部が形成された主面を覆う被覆材上において、前記凹部と合致する部分にLEDベアチップを配置する配置プロセスと、発光ダイオードベアチップの主面が前記基板の主面に対向するように、前記発光ダイオードベアチップを前記凹部に接触させた状態で、前記被覆材で前記基板を覆う被覆プロセスと、前記被覆プロセス後に、前記被覆材で前記発光ダイオードベアチップを、前記配線パターンに圧接する圧接プロセスを有することである。

なお、前記圧接プロセスでは、前記被覆材を収縮させることにより前記LEDベアチップを、前記基板を構成する前記配線パターンに圧接させること、または前記被覆材を基板に押圧させるとともに前記被覆材を基板に固着することも可能である。

本願発明では、LEDベアチップが被覆材で押圧されることにより配線パターンに圧接されているので、バンプを用いなくても、配線パターンとLEDベアチップ間において安定した導通状態を保つことができる。従って、課題で掲げたバンプのサイズ・形状等のバラツキによるショートやバンプの破壊も生じない。
そして、本願発明では、バンプを介さないのでLEDベアチップが配線パターンと接触する面積が大きくなり、LEDベアチップの放熱性の向上にも繋がることが期待できる。また本願発明では、バンプ工程が不要なので、LEDベアチップ製造工程におけるコスト削減にも大きく役立ち、さらに、被覆材におけるLEDベアチップを覆う領域を光透過性とすることによってLEDベアチップからの光を被覆材上に取り出すことができる。

ここで、基板の表面にLEDベアチップをはめ込む凹部を形成し、凹部の底面にLEDベアチップを載置することで、LEDベアチップの位置ずれを防止することとなるので、位置ずれに伴うショート発生も防止することができる。さらに、当該凹部の内周側壁がその深さ方向に対して漸次間隔を狭める形状としているので、LEDベアチップの側方から発せられる光も前面から効率よく取り出すことができる。

以下、本発明の実施の形態について、LED照明装置を一例にして図面を参照しながら説明する。なお、LED照明装置については、本発明の構成上の特徴及び作用・効果を説明するために一例として用いるものであって、本発明はこれに限定を受けるものではない。
（実施の形態1）
（LED照明装置の全体構成）
先ず、本実施の形態に係るLED照明装置の構成について、図1を用いて説明する。図1は、LED照明装置1の構成を示すための斜視図であり、便宜上、構成の一部を切り欠いた状態としている。

図1に示すように、LED照明装置1は、従来から一般に用いられてきた白熱電球の代替を想定したものであって、円錐台形状をしたケース20の一方に口金30、もう一方にシェード40が設けられている。また、ケース20におけるシェード40が設けられた側のベース面20a上には、カード型のLED（Light Emitting Diode）モジュール10が取り付けられている。
LEDモジュール10は、ベース面20a上に設けられたモジュール用ソケット（不図示）を介して取り付けられている。また、LEDモジュール10への電力供給に関しても、ケース内の点灯回路（不図示）からモジュール用ソケットを介して行われる構成となっている。

口金30は一般的な白熱電球との互換性をもたせるために、E26タイプあるいはE17タイプが用いられている。
（LEDモジュール10の全体構成）
次に、LEDモジュール10の構成について、図2、または図3を用いて説明する。図2はLEDモジュール10の構成要素を示す部品の概略展開斜視図である。

図2に示すように、LEDモジュール10は、金属層2a（図3に図示）および絶縁層2b、2c（図3に図示）が積層されてなるベース基板をベースとし、絶縁層2b、2c側のベース基板の表面上に熱硬化性樹脂シート6、反射部3及びレンズ樹脂4が積層された構成を有している。絶縁層2b、2c側のベース基板表面には、配線パターン2dが絶縁層2b上に配設されており、Z方向正方向の表面（絶縁層の側の表面）におけるX方向正方向には、配線パターン2dを経由して当該LEDモジュール10への電力供給のための接続端子100a、100bが形成されている。この両接続端子100a、100bについては、絶縁層2b上に配設された配線パターン2d（不図示）の所望の領域に対してコンタクトプラグ等で接続されている。これらの積層状態の詳細については後述する。ここでいうコンタクトプラグとは、コンタクトホールにタングステン等の導電材料を埋め込んだ状態のものをいう。

また、配線パターン2dが設けられている基板2の表面には、8行8列の合計64箇所のLEDベアチップ5がマトリクス状に実装されている。各LEDベアチップ5は、絶縁層2b上に設けられた配線パターン2dによって直列接続されており、回路の各端部が上記接続端子100a、100bに接続されている。なお、上記基板2は樹脂、またはセラミックス、または金属から構成された積層基板もしくは単層基板から形成されている。

基板2においてLEDベアチップ5が実装されている主面には、反射部3が熱硬化性樹脂シート6を介して接合されている。反射部3は、LEDベアチップ5が配設されている各々の領域に開口部3aが設けられてなる。反射部3における開口部3aの側壁は、LEDベアチップ5からの発光を高い効率で外方へ取り出すことができるように、各々が擂鉢形状となる内周面3b（図3(a)、図3(b)参照）を有して形成されており、また、その表面も光の反射効率の向上を図るために反射率の高い材料が用いられている。具体的には、例えばアルミニウム（Al）の板材のものや、樹脂材料で全体形状を形成しておき、その表面を反射率の高い物質で被覆したもの、あるいは、セラミック等の材料を用いたものなどである。

レンズ樹脂4は、例えば、透光性を有し、モールドによる一体成形が可能な樹脂材料や、ガラス材料等から構成されており、反射部3の開口部3aに対応する箇所、即ち、各LEDベアチップ5が配置された箇所に対応して、Z方向正方向に向けてドーム状に凸部が形成されている。この各凸部は、凸レンズの機能を果たすものである。
（LEDモジュール10におけるA部詳細）
上記図2におけるA部の詳細について、図3を用いて説明する。図3(a)がA部を図2のZ方向上方より見た上面図であり、図3(b)が図3(a)のB-B矢視断面図である。ただし、図3(a)では、便宜上、熱硬化性樹脂シート6を省略して表現されている。

図3(a)に示すように、反射部3における開口部3aの内方には、その略中央部分にLEDベアチップ5が収納されている。LEDベアチップ5は、その主面にアノード電極、カソード電極（不図示）を有している。このLEDベアチップ5は、基板2と反射板3に挟みこまれている熱硬化性樹脂シート6によって覆われている。この熱硬化性樹脂シート6が機械的に押圧されることにより、ベース基板における絶縁層2b（図3(b)参照）上に形成された導電ランドに、アノード電極、カソード電極が非接合ながらも電気的に良好な状態となるように保持された状態となっている。なお、上記保持方法については後述している。

図3(b)に示すように、LEDベアチップ5が実装されている基板2は、金属層2aに絶縁層2b、2cが積層される構成を有している。絶縁層2b上には配線パターン2dが配設されており、当該配線パターン2dにおける所定位置の導電ランド21d、22d（図3(a)参照）には金(Au)メッキが施されており、当該導電ランド21d、22dに対してLEDベアチップ5が載置されている。そして、絶縁層2b上において、配線パターン2dが配設されていない部分には絶縁層2cが配線パターン2dと同じ厚みで配設されている。

図3(b)に示されているように凹部が施された配線パターン2dがベース基板に形成されており、当該凹部の底面にLEDベアチップ5が配設されている。そして、当該凹部を有する基板2の主面とLEDベアチップ5は光透過性の熱硬化性樹脂シート6によって被覆されており、その上に反射板3、さらにレンズ部4が順次積層されている。ただし、LEDベアチップは、当該凹部の底面に対して従来のようにバンプを用いた接合はされておらず、熱硬化製樹脂シート6で押圧されることによって凹部底面に圧接されているだけである。すなわち、基板2と反射板3に挟み込まれた熱硬化性樹脂シート6自体が機械的に押圧される際に収縮し、かつ硬化することで、熱硬化性樹脂シート6は基板2に固着されるとともに、LEDベアチップ5の電極端子が配線パターン2dに対して圧接されており、LEDベアチップ5と基板2の導通状態が良好に保たれる状態になっている。なお、配線パターン2dに形成された凹部に配設されている当該LEDベアチップ5の上面は、基板2の最上面よりも高い位置となっているので、熱硬化性樹脂シート6の収縮力に伴って、LEDベアチップ5の上面が押圧される状態となっている。寸法を一例として挙げると、凹部埋め込み部の深さH2が50μm、LEDベアチップ5の厚みH1が100μm、配線パターン2dの厚みH3が20μm、蛍光体材料を含んだ熱硬化性樹脂シート（図3(b)参照）の厚みが10μmである。さらに、当該凹部は内周壁が内側へ下り斜面の形状、つまり深さ方向に対して内周壁が中央側への傾斜を有している。そうすることで、LEDベアチップ5の側面から出射される光を効率良く発光部へ取り出すことが図られている。
（LEDモジュール10の作製方法）
次に、上記LEDモジュール10の作製工程について、図4、図5を用いて説明する。

まず配線パターン2dに凹部を形成する工程について説明する。
図4は、図4(a)〜図4(e)の順にLEDベアチップ5を載置する工程を示している要部断面図である。図4(a)に示すように、金属層2aの上に絶縁層2b、2cが積層され、かつ、凹部形成前の配線パターン2dが配設された基板2を予め準備する。そして、基板2上面にマスク8をかけ、図4(b)のようにマスク8のかかっていない配線パターン2d部分をウェットエッチングする。次に図4(c)のようにマスク8の位置を少しずつずらしてウェットエッチングする。さらに、図4(d)のようにマスク8のかかっていない配線パターン2d部分について、中央部分に略平坦部が形成されるように少しずつウェットエッチングする。これらの段階的工程を順次繰り返し行うことで、ベース基板上の配線パターン2dに傾斜部分を形成させ、最終的に図4(e)のように、ウェットエッチングによって略平坦部を有する凹部が形成される。次に、形成された凹部の略平坦部にLEDベアチップ5を載置する。そして、この配線パターン2dは、実装される64個のLEDベアチップ5が直列接続されるように形成される。

なお、配線パターン2dにおける上述した平坦部の表面は面一ではなく、微小な凹凸が形成されている。LEDベアチップ5が配線パターン2d部に載置される際には、LEDベアチップ5のアノード電極、カソード電極が形成されている主面を当該平坦部に接合させるのではなく接触するように載置するだけであるが、微小な当該凹凸部が仮止めの効果を奏し、LEDベアチップ5の位置ずれを防止することとなる。

次に、載置されたLEDベアチップ5をベース基板上の配線パターン2dに対して電気的に良好な状態となるように保持させる方法について、図5を用いて説明する。
図5は、図5(a)〜図5(d)の順にLEDベアチップ実装基板の作製工程を示している要部断面図である。まず、図5(a)で示すように、LEDベアチップ5が、ベース基板上の凹部を形成している配線パターン2dの略平坦部に、LEDベアチップ5の主面が接触するように載置される。

次に、図5(b)のようにLEDベアチップ5と基板2の主面を覆うように蛍光体材料を含んだ熱硬化性樹脂シート6が被覆される。元来、熱硬化性樹脂シート6は粘着性を有しているので、反射板3設置の際における仮止めの効果を奏している。
熱硬化性樹脂シート6は、LEDベアチップ5を覆っている領域以外の範囲で基板2と固着されるとともに、LEDベアチップ5を覆っている領域では熱収縮することによりLEDベアチップ5を押圧する。そしてその状態で熱硬化性樹脂シート6が硬化する。詳しくは、次のとおりである。図5(c)のように、反射板3が熱硬化性樹脂シート6に配設された後、金属プレートなどを利用して反射板3を押圧するとともに加熱する。それによって、熱硬化性樹脂シート6は反射板3との接触部分で基板2に圧接され、この部分で反射板3と熱硬化性樹脂シート6と基板2とが接合される。さらに、反射板3によって熱硬化性樹脂シート6が押圧されている状態で、熱硬化性樹脂シート6が加熱によって収縮され、最終的に約160℃で熱硬化性樹脂シート6が硬化した状態となる。上記熱処理によって熱硬化性樹脂シート6が収縮する際には、反射板3によって押圧されている領域（すなわちLEDベアチップ5の周囲）は基板2に対して固定されているので、当該領域の範囲外、特にLEDベアチップ5を覆っている部分において熱硬化性樹脂シート6の収縮作用によって、LEDベアチップを押圧する。それに伴って、LEDベアチップ5の電極端子が配線パターン2dに対して圧接される。なお、硬化後は加熱しても熱硬化性樹脂シート6は硬化状態が保持される。その後、図5(d)のようにレンズ樹脂4がモールドされ、LEDモジュール10が形成される。

（本実施形態の製法による効果）
本願発明のように、熱硬化性樹脂シート6の熱硬化するとともに収縮する性質によって配線パターン2dに対してLEDベアチップ5が電気的に良好な状態となるように圧接されるので、バンプ工程を削減することができ、コスト削減に繋がる。また、バンプ工程を削除することによって、バンプ径が溶接時に所定の接合面積よりも大きくなって導電ランド間をまたぐことによるショート発生の懸念をなくすことができる。また、バンプのサイズや形状等によってLEDベアチップ5と基板2の接合強度が異なるということもなく、熱硬化性樹脂シート6によって全てのLEDベアチップ5が高い強度で配線パターン2dに固定されているため、LEDベアチップ5と基板2の間における導通状態が安定化することに繋がる。さらに、LEDベアチップ5の配線パターン2dに対する接触面積が増えることで、LEDベアチップ5から基板2への放熱性の向上にも繋がる。そして、配線パターン2dに設けられている凹部の底面部にLEDベアチップ5を配設することで位置ずれがなくなるので、ショート発生も防止することができる。これらの効果はLEDモジュール10の発光部の高密度化にも繋がる。

前述したように、基板2の凹部の深さH2をLEDベアチップの厚みH1よりも小さくすることによって、基板2において最上層となる配線パターン2dの上面よりも、LEDベアチップの上面の位置が上になるようにLEDベアチップ5が配置されている。LEDベアチップ5の領域付近で被覆される熱硬化性樹脂シート6が立ち上がる形状となっている。当該形状により、熱硬化性樹脂シート6が熱によって収縮して硬化するときに、熱硬化性樹脂シート6によって全てのLEDベアチップ5が配線パターン2dに対して電気的に良好な状態を保持できるようにより強く圧接される効果を奏している。これにより、当該LEDモジュール10は、基板2とLEDベアチップ5の間において安定した導通状態を保つことができる。これにより熱硬化性樹脂シート6を利用して、LEDベアチップ5を配線パターン2dに圧接する際に大きな効果を得ている。さらに、基板2に設けられている凹部にLEDベアチップ5が埋め込まれている状態であるので、LEDベアチップ5の主面と基板2の主面の落差を小さくすることとなる。その結果、熱硬化性樹脂シート6が熱硬化および収縮する際に、当該落差部分における熱硬化性樹脂シート6の損傷の可能性を低減することにも繋がる。そして、LEDベアチップ5には、この自重に加えて熱硬化性樹脂シート6への押圧力がかかるので、結果的にLEDベアチップ5と配線パターン2dの接触部分が面一となり、LEDベアチップ5と配線パターン2dの接触領域の拡大が図られる。

なお、上述したようにLEDベアチップを覆う領域周辺において熱硬化性樹脂シート6が立ち上がる形状となっているので、熱硬化性樹脂シート6を押圧する際に、熱硬化性樹脂シート6とLEDベアチップ5及び基板2との間に若干の間隙が生じる可能性もある。このため、熱硬化性樹脂シート6の基板2への押圧して硬化させる工程は真空中で行うか、又は当該間隙に耐熱・耐光性のある透明樹脂を充填させることが望ましい。さらに、基板2は単層配線基板を用いているが多層配線基板でも適用可能である。当該熱硬化性樹脂シート6は全面に蛍光体材料を含んでいるが、少なくとも発光部分となるLEDベアチップ5を覆う部分に蛍光体材料が含まれているだけでも良い。ここでレンズ樹脂4は凸型を用いているがフラット型も適用可能である。
（LEDモジュール10の作製プロセスの変形例）
ここでは、配線パターン2dに対するLEDベアチップ5の圧接プロセスについて、上述した製造方法とは異なるものについて図6を用いて説明する。ただし、（LED照明装置1の全体構成）、（LEDモジュール10の全体構成）、（LEDモジュール10におけるA部詳細）、及び（LEDモジュール10の作製方法）の基板作製工程については同一なので、これらに関する説明を省略する。

図6は、図6(a)〜図6(d)の順にLEDベアチップ実装基板の作製工程を示している要部断面図である。上記内容と同様に、熱硬化性樹脂シート6は蛍光体材料を全面に含んでいる。
まず、図6(a)に示すように、LEDベアチップ5を熱硬化性樹脂シート6に装着させる。この装着を容易にするため熱硬化性樹脂シート6表面を粘着性としておくことが望ましい。ただし、LEDベアチップ5の装着位置は、当該熱硬化性樹脂シート6が基板2を覆うように積層される場合に、当該LEDベアチップ5が配線パターン2dに形成されている凹部の底面に配設されるように位置づけられている。次に、図6(b)に示すように、熱硬化性樹脂シート6と接触していないLEDベアチップ5の一方の表面、つまり電極端子を有する側の表面が、凹部底面の配線パターン2dに接触するように、熱硬化性樹脂シート6によって基板2の凹部を有している主面が被覆される。その後は上述した図5(b)〜図5(d)と同様の工程を行う。すなわち、図5(b）で示される工程同様、LEDベアチップ5は配線パターン2dに接合されておらず載置されているだけである。そして、図6(c)のように反射板3が熱硬化性樹脂シート6に設置される。 配置後、金属プレートなどを利用して反射板3を押圧することで、熱硬化性樹脂シート6を介して反射板3と基板2が接触部分において、熱硬化勢樹脂シート6が基板2に固着され、反射板3が熱硬化性樹脂シート6に接着される。さらに、反射板3が押圧されている状態で、金属プレートを加熱する。それにより、熱硬化性樹脂シート6が収縮し、かつ約160℃で硬化した状態となっている。粘着性を有する熱硬化性樹脂シート6は、反射板3が接触している範囲で押圧により基板2に接着された状態となっているので、上記熱処理によって収縮する際に、熱硬化性樹脂シート6自体が基板に圧接する際に、LEDベアチップ5が配線パターン2dに対してより強く固着される。なお、硬化後は加熱しても熱硬化性樹脂シート6は硬化状態が保持される。その後、図5(d)のようにレンズ樹脂4がモールドされ、LEDモジュール10が形成される。

ここでも同様にLEDベアチップ5の表面が基板2の表面よりも高い位置となっているので、熱硬化性樹脂シート6の加熱時における収縮する性質により、LEDベアチップ5が配線パターン2dに対して電気的に良好な状態を保持することができるように強く圧接される効果を奏している。
（実施の形態2）
ここでは、（実施の形態1）とは異なり、蛍光体材料を含まない熱硬化性樹脂シート60を用いて、熱硬化性樹脂シート60上においてLEDベアチップ5からの発光部に該当する範囲に蛍光体材料を配置させる場合について説明する。ただし、（LED照明装置1の全体構成）、（LEDモジュール10の全体構成）、（LEDモジュール10におけるA部詳細）、及び（LEDモジュール10の作製方法）の基板作製工程については同一なので、これらに関する説明を省略する。

図7は、熱硬化性樹脂シート60中に蛍光体材料を全面に含む場合のLEDベアチップ実装基板の作製工程を、図7(a)〜図7(d)の順に示している要部断面図である。
まず、図7(a)で示すように、LEDベアチップ5が、配線パターン2dに形成される凹部の底面に主面が接触するように載置される。次に、図7(b)のように、熱硬化性樹脂シート60がLEDベアチップ5と基板2の主面を覆うように被覆される。ここでも、熱硬化性樹脂シート60は粘着性を有しており次工程の反射板3設置の際における仮止めの効果を奏している。そして、図7(c)のように反射板3が熱硬化性樹脂シート60上に設置される。設置後、熱硬化性樹脂シート60上に、LEDベアチップ5を被覆する領域、つまり発光部に該当する範囲を覆うようにして蛍光体材料7をポッティングする。そして、金属プレートなどを利用して反射板3を押圧し、金属プレートを160℃まで加熱することで、（実施の形態1）と同様、反射板3が熱硬化性樹脂シート60に接着され、熱硬化性樹脂シート60が基板2に固着される。熱硬化性樹脂シート6の収縮力を受けて、LEDベアチップ5が配線パターン2dに対して電気的に良好な状態を保持できるように圧接される。その後、図7(d)のようにレンズ樹脂4をモールドすることでLEDモジュール10が形成される。

（実施の形態1）と同様、LEDベアチップ5の表面が基板2の表面よりも高い位置となっているので、熱硬化性樹脂シート60の基板2に対する収縮、硬化作用により、LEDベアチップ5が配線2dに電気的に良好な状態を保持できるように強く圧接される効果を奏している。
なお、本実施形態の場合も（実施の形態１）と同様に、基板2は単層配線基板を用いているが多層配線基板でも適用可能である。ここでレンズ樹脂4は凸型を用いているがフラット型も適用可能である。

（その他の事項）
なお、本実施の形態に係る照明装置1では、1ユニットのLEDモジュール10を備える構成としているが、必要とされる光量等を考慮し、2ユニット以上のLEDモジュール10を備えることにしても良い。基板2の表面に形成される発光部の数に関しては、実施例における利用数以外でも適用可能である。また、発光部に関して他の配置形式も適用可能である。

本発明に係るLEDモジュールは、LEDを高密度に配列したものに通じており、LED照明装置およびその他の表示装置に用いるのに適する。

LED照明装置の斜視図 LEDモジュールの概略展開斜視図 LEDモジュール要部の上面図及び断面図 基板作製工程を示す要部断面図 LEDベアチップ実装基板作製工程を示す断面図 LEDモジュールの作製工程の変形例 LEDベアチップ実装基板作製の変形例の工程を示す断面図 実施例2のLEDベアチップ実装基板作製工程を示す断面図

符号の説明

1 LED照明装置
2 基板
3 反射板
4 レンズ樹脂
5 LEDベアチップ
6 熱硬化性樹脂シート
7 蛍光体材料
10 LEDモジュール

Claims (10)

1. 主面に配線パターンが形成された基板上に発光ダイオードベアチップが搭載され、その上から収縮性のある被覆材が被着され、
   前記発光ダイオードベアチップは、前記被覆材の収縮力に従って前記基板主面に向けて押圧され、当該押圧力の作用により、前記発光ダイオードベアチップ電極が前記配線パターンに電気的に接続されている
   ことを特徴とする発光ダイオードモジュール。
   
2. 前記基板のダイオードベアチップ搭載相当位置が凹入されており、当該凹入部に前記発光ダイオードベアチップが頂部を基板主面から突出した状態で載置されている
   ことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードモジュール。
   
3. 前記凹入部の内周側壁は、凹入部深さ方向に対して漸次間隔を狭める形状とされ、底部は平坦面に形成されている
   ことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオードモジュール。
   
4. 前記被覆材は、光透過性の熱硬化性樹脂で形成され、前記発光ダイオードベアチップが載置されている領域の周囲で前記基板に固着されている
   ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の発光ダイオードモジュール。
   
5. 前記被覆材の少なくとも前記発光ダイオードベアチップを覆う領域上に、局所的に蛍光体層が積層されている
   ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光ダイオードモジュール。
   
6. 前記被覆材には蛍光体材料が混在し、
   前記混在部分で少なくとも前記発光ダイオードベアチップが覆われている
   ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光ダイオードモジュール。
   
7. 主面に配線パターンが形成された基板上に凹部を形成する形成プロセスと、
   発光ダイオードベアチップの主面が前記基板の主面に対向するように、前記発光ダイオードベアチップを前記凹部に載置する載置プロセスと、
   前記基板の凹部が形成された主面を被覆材で覆う被覆プロセスと、
   前記被覆プロセス後に、前記被覆材で前記発光ダイオードベアチップを前記配線パターンに圧接する圧接プロセスを有する
   ことを特徴とする発光ダイオードモジュールの製造方法。
   
   
8. 主面に配線パターンが形成された基板上に凹部を形成する形成プロセスと、
   前記基板の凹部が形成された主面を覆う被覆材上において、前記凹部と合致する部分に発光ダイオードベアチップを配置する配置プロセスと、
   発光ダイオードベアチップの主面が前記基板の主面に対向するように、前記発光ダイオードベアチップを前記凹部に接触させた状態で、前記被覆材で前記基板を覆う被覆プロセスと、
   前記被覆プロセス後に、前記被覆材で前記発光ダイオードベアチップを前記配線パターンに圧接する圧接プロセスを有する
   ことを特徴とする発光ダイオードモジュールの製造方法。
   
9. 前記圧接プロセスでは、前記被覆材を収縮させることにより前記発光ダイオードベアチップを前記基板に押圧させる
   ことを特徴とする請求項7または8に記載の発光ダイオードモジュールの製造方法。
   
10. 前記圧接プロセスでは、前記被覆材を前記基板に押圧させるとともに前記被覆材を前記基板に固着する
    ことを特徴とする請求項7または8に記載の発光ダイオードモジュールの製造方法。
    
    

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