JP2006173392A - Light emitting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED,LD等の複数の発光素子を有する発光装置に関し、特に、複数の発光素子を用いても狭ピッチ化が図れ、小型化を実現でき、信頼性、混色性等の諸特性を向上させた発光装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting device having a plurality of light-emitting elements such as LEDs and LDs, and in particular, even when a plurality of light-emitting elements are used, a narrow pitch can be achieved, miniaturization can be realized, and various characteristics such as reliability and color mixing properties The present invention relates to a light-emitting device with improved brightness.
LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)は、省電力、長寿命、メンテナンスフリー等の特長を有することから、電子装置等の機器のランプ、信号の伝送等の用途のほか、信号機、広告塔などの屋外の機器、自動車のランプ類、液晶表示装置のバックライト等にも採用されている。 LEDs (Light Emitting Diodes) have features such as power saving, long life, and maintenance-free, so they can be used for lamps of electronic devices and other equipment, signal transmission, traffic lights, advertising towers, etc. It is also used in outdoor equipment, automotive lamps, backlights for liquid crystal display devices, and the like.
従来、LEDの発光色は、単一色であったが、青色発光ダイオードの実用化にともない、複数の発光色のLED、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色を組み合わせて白色光を得る発光装置が実用化されている。 Conventionally, the emission color of the LED has been a single color, but with the practical use of blue light emitting diodes, LEDs of a plurality of emission colors, for example, three colors of red (R), green (G), and blue (B) Light emitting devices that obtain white light by combining the above are put into practical use.
図8は、従来の発光装置の構成を示す。この発光装置100は、外形が角形を成し、その上面の中央部に円形の凹部101aを有するリフレクトケース101と、凹部101aの底部101bに搭載された複数のLED素子102A,102B,102Cとを備える。 FIG. 8 shows a configuration of a conventional light emitting device. The light emitting device 100 includes a reflective case 101 having a rectangular outer shape and a circular recess 101a at the center of the upper surface thereof, and a plurality of LED elements 102A, 102B, and 102C mounted on the bottom 101b of the recess 101a. Prepare.
リフレクトケース101は、例えば、樹脂材等を成形加工して作られ、凹部101aの内壁面にはアルミ蒸着、銀色塗装等による反射層101cが形成されており、さらに内部にはLED素子102A〜102Cの電極部と外部の電源装置等とを接続するための図示しない導電パターンが形成されている。 The reflective case 101 is made, for example, by molding a resin material or the like. A reflective layer 101c is formed on the inner wall surface of the recess 101a by aluminum vapor deposition, silver paint, or the like, and the LED elements 102A to 102C are further provided inside. A conductive pattern (not shown) for connecting the electrode portion to an external power supply device or the like is formed.
LED素子102Aは、発光色が青色、LED素子102Cは、発光色が緑色で、それぞれの上面に図示しない1対の電極を有し、底部101b上の図示しない導電パターンと複数のボンディングワイヤ103によってそれぞれ接続されている。LED素子102Bは、発光色が赤色で、垂直構造をなし、底面の図示しない電極と底部101b上の導電パターンを接続し、上面の図示しない電極からボンディングワイヤ103によって底部101b上の導電パターンと接続されている。 The LED element 102A has a blue emission color, and the LED element 102C has a green emission color. Each LED element 102C has a pair of electrodes (not shown) on the upper surface thereof, and a conductive pattern (not shown) on the bottom 101b and a plurality of bonding wires 103. Each is connected. The LED element 102B has a red light emission color, has a vertical structure, connects an electrode (not shown) on the bottom surface and a conductive pattern on the bottom portion 101b, and connects to a conductive pattern on the bottom portion 101b by a bonding wire 103 from an electrode (not shown) on the top surface. Has been.
この発光装置100は、外部の電源装置からLED素子102A〜102Cに電源供給が行われると、LED素子102A〜102Cが同時に点灯し、複数のボンディングワイヤ103を備えた上面から発光光が出射する。LED素子102A〜102Cの各発光色は、混色されて、例えば白色光となり、凹部101aの上方に出射する。また、出射光の一部は、反射層101cで反射して外部へ出射する。 In the light emitting device 100, when power is supplied to the LED elements 102 </ b> A to 102 </ b> C from an external power supply device, the LED elements 102 </ b> A to 102 </ b> C are simultaneously turned on and emitted light is emitted from the upper surface provided with the plurality of bonding wires 103. The light emission colors of the LED elements 102A to 102C are mixed and become, for example, white light, which is emitted above the recess 101a. Further, part of the emitted light is reflected by the reflective layer 101c and emitted to the outside.
しかし、図8の構成の発光装置は、LED素子102A〜102Cをリフレクトケース101の底部101bに搭載後、LED素子102A〜102Cの電極と底部101b上の導電パターンとをボンディングワイヤ103で接続する必要があり、LED素子102A〜102Cの相互間の間隔を狭くすることが難しい。 However, in the light emitting device having the configuration of FIG. 8, it is necessary to connect the electrodes of the LED elements 102 </ b> A to 102 </ b> C and the conductive patterns on the bottom 101 b with bonding wires 103 after mounting the LED elements 102 </ b> A to 102 </ b> C on the bottom 101 b of the reflect case 101. And it is difficult to narrow the interval between the LED elements 102A to 102C.
LED素子にボンディングワイヤを接続しないで済むLEDとして、例えば、特許文献1に示されるものがある。 As an LED that does not require a bonding wire to be connected to the LED element, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
図9は、特許文献1に開示されたLED素子を用いて構成した従来の発光装置を示す。この発光装置100は、外形が角形を成し、その上面の中央部に円形の凹部101aを有するリフレクトケース101と、凹部101aの底部101bに中間基板としてのサブマウント104A〜104Cを介して搭載された複数のLED素子102A,102B,102Cとを備える。 FIG. 9 shows a conventional light-emitting device configured using the LED elements disclosed in Patent Document 1. The light emitting device 100 has a rectangular outer shape, and is mounted on a reflective case 101 having a circular concave portion 101a at the center of the upper surface thereof, and submounts 104A to 104C as intermediate substrates on a bottom portion 101b of the concave portion 101a. And a plurality of LED elements 102A, 102B, 102C.
LED素子102A〜102Cは、その中心軸とサブマウント104A〜104Cの中心軸とが一致するようにして重ね合わせ、かつ、中心軸を中心にして、LED素子102A〜102Cをサブマウント104A〜104Cに対して略45度回転させて設置したものである。このLED素子102A〜102Cに対する一対の取り出し電極は、サブマウント104A〜104Cのコーナ部に形成される。そして、LED素子102A〜102Cをサブマウント104A〜104C上に金バンプ等で実装してLED部を構成し、これをリフレクトケース101の底部101bに実装し、さらに、サブマウント104A〜104C上の導電パターンの所定部位と底部101b上の導電パターンの所定部位とを、ボンディングワイヤ103で接続した構成としている。 The LED elements 102A to 102C are overlapped so that the central axis thereof coincides with the central axis of the submounts 104A to 104C, and the LED elements 102A to 102C are arranged on the submounts 104A to 104C around the central axis. On the other hand, it is installed by rotating approximately 45 degrees. A pair of extraction electrodes for the LED elements 102A to 102C is formed at the corners of the submounts 104A to 104C. Then, the LED elements 102A to 102C are mounted on the submounts 104A to 104C with gold bumps or the like to form an LED portion, which is mounted on the bottom 101b of the reflective case 101, and further the conductive on the submounts 104A to 104C. A predetermined portion of the pattern and a predetermined portion of the conductive pattern on the bottom 101 b are connected by a bonding wire 103.
したがって、図9の発光装置100は、LED素子102Aを1つのサブマウント104Aに搭載されているというように、1つのLED素子が1つのサブマウントに搭載されている。そして、サブマウント104A〜104Cは、リフレクトケース101にそれぞれ実装されている。 Therefore, in the light emitting device 100 of FIG. 9, one LED element is mounted on one submount, such that the LED element 102A is mounted on one submount 104A. The submounts 104A to 104C are mounted on the reflect case 101, respectively.
なお、LED素子102A〜102Cの保護のための素子を実装する場所として、サブマウント104A〜104Cを用いることができる。また、サブマウント104A〜104Cに対しLED素子102A〜102Cを回転させて設置したので、LED素子による発光光を上下左右の各方向に均一に出射することができる。
しかし、特許文献1に示す発光装置によると、LED素子102A〜102Cが個々にサブマウント104A〜104Cに実装されているため、複数のLED素子102A〜102Cを搭載する場合、搭載ピッチに限界があり、小型化を実現できず、信頼性、混色性等の諸特性が劣る。 However, according to the light emitting device shown in Patent Document 1, since the LED elements 102A to 102C are individually mounted on the submounts 104A to 104C, there is a limit to the mounting pitch when mounting a plurality of LED elements 102A to 102C. Therefore, the size reduction cannot be realized, and various characteristics such as reliability and color mixing are inferior.
本発明の目的は、複数の発光素子を用いても狭ピッチ化が図れ、小型化を実現でき、信頼性、混色性等の諸特性を向上させた発光装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light-emitting device which can achieve a narrow pitch even if a plurality of light-emitting elements are used, can be downsized, and has improved various characteristics such as reliability and color mixing.
本発明は、上記目的を達成するため、フリップチップ型の複数の発光素子と、前記複数の発光素子がフリップチップ実装された中間基板とを備えたことを特徴とする発光装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light-emitting device comprising a plurality of flip-chip light-emitting elements and an intermediate substrate on which the plurality of light-emitting elements are flip-chip mounted.
この構成によれば、複数の発光素子を中間基板に実装するため、個々の発光素子を個々の中間基板に実装するのと比べて、各発光素子間のピッチを狭くできる。 According to this configuration, since the plurality of light emitting elements are mounted on the intermediate substrate, the pitch between the light emitting elements can be reduced as compared with the case where the individual light emitting elements are mounted on the individual intermediate substrate.
本発明は、上記目的を達成するため、フリップチップ型の複数の発光素子と、前記複数の発光素子がフリップチップ実装される中間基板と、前記複数の発光素子および前記中間基板を収容して封止するパッケージ部とを備えた発光装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of flip-chip light emitting elements, an intermediate substrate on which the plurality of light emitting elements are flip-chip mounted, the plurality of light emitting elements and the intermediate substrate. Provided is a light emitting device including a package portion to be stopped.
この構成によれば、複数の発光素子を中間基板に実装することにより、個々の発光素子を個々の中間基板に実装するのと比べて、各発光素子間のピッチを狭くできる。 According to this configuration, the pitch between the light emitting elements can be narrowed by mounting the plurality of light emitting elements on the intermediate substrate as compared to mounting the individual light emitting elements on the individual intermediate substrate.
前記複数の発光素子は、赤、緑、青の各発光色を含むことが好ましい。発光素子は、2色あるいは単色の発光光を出射するものであってもよい。また、前記複数の発光素子は、それぞれ並列の回路構成とし、それぞれ保護機能を有することが好ましい。また、前記複数の発光素子は、実装スペース等に応じて任意の角度に実装されることが好ましい。また、発光素子として、例えば、LED素子は、GaN系半導体化合物からなるフリップチップ型の素子のほか、4元素系のAlInGaPからなるフリップチップ型の素子で赤色を発光するものであっても、高出力化、高輝度化、および高放熱性が期待でき、発光装置に用いた場合、高出力、高輝度、および高放熱性を備えたものとなる。 The plurality of light emitting elements preferably include red, green, and blue light emission colors. The light emitting element may emit two-color or single-color emitted light. Further, it is preferable that the plurality of light emitting elements have a parallel circuit configuration and have a protective function. Further, it is preferable that the plurality of light emitting elements are mounted at an arbitrary angle according to a mounting space or the like. Further, as the light emitting element, for example, the LED element is a flip chip type element made of a GaN-based semiconductor compound, or a flip chip type element made of a four-element AlInGaP, and emits red light. Output, high brightness, and high heat dissipation can be expected, and when used in a light-emitting device, high output, high brightness, and high heat dissipation are provided.
前記パッケージ部は、前記中間基板が搭載され、前記複数の発光素子の発光を所定の方向に反射する凹形状のリフレクトケースを備えたことが好ましい。 Preferably, the package unit includes a concave reflective case on which the intermediate substrate is mounted and which reflects light emitted from the plurality of light emitting elements in a predetermined direction.
前記中間基板は、その下面上で導電性の結合部材を介した結合により前記パッケージ部に実装することが好ましい。例えば、半田による結合、金バンプ、半田バンプなどのバンプによる結合、または導電性接着剤等の接着剤による結合が用いられる。導電性の結合部材を介することにより、LEDからの発熱を効率よくリフレクトケース101等に放熱することにより、LEDが高温となることを防止する。 It is preferable that the intermediate substrate is mounted on the package portion by bonding via a conductive bonding member on the lower surface thereof. For example, bonding by solder, bonding by a bump such as a gold bump or solder bump, or bonding by an adhesive such as a conductive adhesive is used. By using the conductive coupling member, the heat generated from the LED is efficiently radiated to the reflect case 101 and the like, thereby preventing the LED from reaching a high temperature.
本発明の発光装置によれば、複数の発光素子を用いても狭ピッチ化が図れ、小型化および信頼性、混色性等の諸特性を向上させることができる。 According to the light emitting device of the present invention, the pitch can be reduced even when a plurality of light emitting elements are used, and various characteristics such as downsizing, reliability, and color mixing can be improved.
[第1の実施の形態]
(発光装置の構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置1は、外形が角形を成し、その上面の中央部に円形の凹部10aを有するパッケージ部としてのリフレクトケース10と、シリコンからなる中間基板11、およびこの中間基板11上に実装され、発光素子としての複数のLED素子12A,12B,12Cを備え、凹部10aの底部10bに搭載されている複合LEDチップ2とを有する。
[First Embodiment]
(Configuration of light emitting device)
FIG. 1 shows a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. The light emitting device 1 is mounted on a reflector case 10 as a package part having a rectangular outer shape and having a circular recess 10a at the center of the upper surface, an intermediate substrate 11 made of silicon, and the intermediate substrate 11. The composite LED chip 2 includes a plurality of LED elements 12A, 12B, and 12C as light emitting elements, and is mounted on the bottom 10b of the recess 10a.
リフレクトケース10は、例えば、樹脂等を成形加工して作られ、中心部には傾斜内壁面を有する凹部10aが形成されており、その傾斜内壁面にはアルミ蒸着等による反射層10cが形成され、さらに底部10bにはLED素子12A〜12Cの電極部と外部とを接続するための図示しない導電パターンが形成されている。なお、パッケージ部は、図示のリフレクトケース10の形状に限定されるものではなく、任意の形状にすることができる。 The reflect case 10 is made, for example, by molding a resin or the like, and a concave portion 10a having an inclined inner wall surface is formed at the center, and a reflective layer 10c is formed on the inclined inner wall surface by vapor deposition of aluminum or the like. Further, a conductive pattern (not shown) for connecting the electrode portions of the LED elements 12A to 12C and the outside is formed on the bottom portion 10b. In addition, the package part is not limited to the shape of the illustrated reflective case 10, and can have any shape.
中間基板11は、内部にLED素子12A〜12Cの電極部と外部の電源装置等とを接続するための図示しない導電パターンを有する。この中間基板11上の導電パターンと凹部10aの導電パターンとは、複数のボンディングワイヤ13によって接続される。 The intermediate substrate 11 has a conductive pattern (not shown) for connecting the electrode portions of the LED elements 12 </ b> A to 12 </ b> C and an external power supply device or the like inside. The conductive pattern on the intermediate substrate 11 and the conductive pattern in the recess 10 a are connected by a plurality of bonding wires 13.
LED素子12A〜12Cは、フリップチップ型構造の素子であり、赤(R)、緑(G)、青(B)等の相互に発光色が異なるものを用いるが、3つが同一発光色であってもよいし、3つを2色に分けてもよい。このLED素子12A〜12Cは、相互に近接する状態、すなわち最小ピッチにして中間基板11に実装される。 The LED elements 12A to 12C are flip chip type elements, and those having different emission colors such as red (R), green (G), and blue (B) are used, but three of them have the same emission color. Alternatively, the three may be divided into two colors. The LED elements 12A to 12C are mounted on the intermediate substrate 11 in a state of being close to each other, that is, with a minimum pitch.
図2は、図1の発光装置のA−A線の断面を示す。リフレクトケース10の凹部10aの底部10bには導電パターン14が形成されており、この導電パターン14に、例えば、接着剤を介して結合される接合層15を介して中間基板11が実装される。ここで、接着剤は、導電性接着剤や高熱伝導性接着剤等を用いることができる。 FIG. 2 shows a cross section taken along line AA of the light emitting device of FIG. A conductive pattern 14 is formed on the bottom 10b of the recess 10a of the reflect case 10, and the intermediate substrate 11 is mounted on the conductive pattern 14 via, for example, a bonding layer 15 bonded with an adhesive. Here, as the adhesive, a conductive adhesive, a high thermal conductive adhesive, or the like can be used.
中間基板11には、導電パターン16が形成されており、この導電パターン16にAuからなるバンプ17を介してLED素子12A〜12Cが実装されている。なお、LED素子12A〜12Cの下面には、p側電極18Aとn側電極18Bが設けられており、これら電極18A,18Bにバンプ17が接続される。また、凹部10a内には、LED素子12A〜12Cの実装後、例えば、透明樹脂による封止部材19が充填される。なお封止部材19は、透明樹脂に光拡散剤、着色材、または蛍光体等を混入したものであってもよい。 A conductive pattern 16 is formed on the intermediate substrate 11, and LED elements 12 </ b> A to 12 </ b> C are mounted on the conductive pattern 16 via bumps 17 made of Au. Note that a p-side electrode 18A and an n-side electrode 18B are provided on the lower surfaces of the LED elements 12A to 12C, and the bumps 17 are connected to these electrodes 18A and 18B. Further, after the LED elements 12A to 12C are mounted in the recess 10a, for example, a sealing member 19 made of a transparent resin is filled. The sealing member 19 may be a transparent resin mixed with a light diffusing agent, a coloring material, or a phosphor.
(LED素子の詳細構成)
図3は、LED素子12Aの詳細構成を示す。このLED素子12Aは、例えばGaN系半導体化合物を用いたフリップチップ型であり、青色光を発光する。LED素子12Aは、p側電極18A上に形成されたp型GaN層20と、このp型GaN層20上に形成され、電流を注入されることに基づいて発光する発光層21と、n側電極18Bおよび発光層21上に設けられたn型GaN層22と、Al2O3(サファイア)からなるとともに、n型GaN層22上に形成された素子基板23とを有する。
(Detailed configuration of LED element)
FIG. 3 shows a detailed configuration of the LED element 12A. The LED element 12A is, for example, a flip chip type using a GaN-based semiconductor compound and emits blue light. The LED element 12A includes a p-type GaN layer 20 formed on the p-side electrode 18A, a light-emitting layer 21 that is formed on the p-type GaN layer 20 and emits light when current is injected, and an n-side An n-type GaN layer 22 provided on the electrode 18B and the light emitting layer 21 and an element substrate 23 formed of Al 2 O 3 (sapphire) and formed on the n-type GaN layer 22 are provided.
なお、LED素子12Bは、例えば、GaN系半導体化合物を用いたフリップチップ型であり、緑色光を発光する。また、LED素子12Cは、GaN系半導体化合物の代わりに、例えば、4元素系のAlInGAP系化合物半導体を用いたフリップチップ型であり、赤色光を発光する。 The LED element 12B is, for example, a flip chip type using a GaN-based semiconductor compound and emits green light. The LED element 12C is a flip chip type using, for example, a four-element AlInGAP compound semiconductor instead of the GaN semiconductor compound, and emits red light.
(LED素子の接続状態)
図4は、発光装置1のLED素子12A〜12Cの接続を示し、同図中、(a)はLED素子12A〜12Cのみの接続図、(b)はLED素子12A〜12Cにツェナーダイオード30A〜30Cを接続した接続図である。
(Connection status of LED elements)
4 shows the connection of the LED elements 12A to 12C of the light emitting device 1. In FIG. 4, (a) is a connection diagram of only the LED elements 12A to 12C, and (b) is a Zener diode 30A to the LED elements 12A to 12C. It is the connection diagram which connected 30C.
図4(a)に示すように、それぞれのLED素子12A〜12Cは、他のLED素子には接続されず、独立した結線になっており、この状態はリフレクトケース10の図示しない外部接続端子に至るまで不変である。したがって、ユーザーの望む回路構成を自由に構築することができ、例えば、LED素子12A〜12Cの3つを並列に接続にし、アノードコモン回路やカソードコモン回路等に対応することができる。また、3つのLED素子12A〜12Cのうち、2つを並列に接続し、1つを独立に接続するなど、発光素子の接続構成を自由に選択できる。 As shown in FIG. 4A, each of the LED elements 12A to 12C is not connected to the other LED elements but is connected independently. This state is connected to an external connection terminal (not shown) of the reflect case 10. It remains unchanged. Therefore, a circuit configuration desired by the user can be freely constructed. For example, three LED elements 12A to 12C can be connected in parallel to correspond to an anode common circuit, a cathode common circuit, or the like. In addition, the connection configuration of the light emitting elements can be freely selected such that two of the three LED elements 12A to 12C are connected in parallel and one is connected independently.
図4(b)は、それぞれのLED素子12A〜12Cにツェナーダイオード30A〜30Cを逆方向極性になるようにして並列に接続したものであり、LED素子12A〜12Cに過大電圧が印加されたとき、その過剰分をツェナーダイオード30A〜30Cによって吸収し、LED素子12A〜12Cを保護できる構成にしている。なお、ツェナーダイオード30A〜30Cは、中間基板11に搭載されている。 FIG. 4B is a diagram in which Zener diodes 30A to 30C are connected in parallel to each LED element 12A to 12C so as to have reverse polarity, and when an excessive voltage is applied to the LED elements 12A to 12C. The excess is absorbed by the Zener diodes 30A to 30C, and the LED elements 12A to 12C can be protected. The Zener diodes 30 </ b> A to 30 </ b> C are mounted on the intermediate substrate 11.
(発光装置の動作)
この発光装置1は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)を発光するLED素子12A〜12Cを並列接続した状態において、リフレクトケース10に設けられた端子または電極に外部の電源装置から電源が供給されると、中間基板11を通してLED素子12A〜12Cに電流が流れ、LED素子12A〜12Cが同時に点灯する。この場合、LED素子12A〜12Cの発光色は、混色により白色光となり、その一部は直接に凹部10aの上方に出射し、他の一部は反射層10cで反射して外部へ出射する。なお、LED素子12A〜12Cは、上記のように同時に点灯するようにしても、個々に点灯するようにしてもよい。
(Operation of light emitting device)
For example, the light emitting device 1 is connected to an external terminal or electrode provided in the reflector case 10 in a state where LED elements 12A to 12C emitting red (R), green (G), and blue (B) are connected in parallel. When power is supplied from the power supply device, a current flows to the LED elements 12A to 12C through the intermediate substrate 11, and the LED elements 12A to 12C are turned on simultaneously. In this case, the emission color of the LED elements 12A to 12C becomes white light due to the mixed color, part of which is emitted directly above the recess 10a, and the other part is reflected by the reflective layer 10c and emitted to the outside. Note that the LED elements 12A to 12C may be turned on simultaneously as described above or individually.
(発光装置の製造方法)
次に、発光装置1の製造方法について説明する。まず、中間基板11上の所定の位置にLED素子12A〜12Cを実装することにより、複合LEDチップ2を作製する。次に、リフレクトケース10の凹部10aの導電パターン14上に、複合LEDチップ2を接着剤を介して結合することにより実装する。次に、導電パターン16の所定の部位と導電パターン14上の所定の部位とをボンディングワイヤ13で接続する。最後に、凹部10a内を、例えば、透明樹脂で充填し、封止部材19を形成する。これにより、発光装置1が完成する。
(Method for manufacturing light emitting device)
Next, a method for manufacturing the light emitting device 1 will be described. First, the composite LED chip 2 is fabricated by mounting the LED elements 12A to 12C at predetermined positions on the intermediate substrate 11. Next, the composite LED chip 2 is mounted on the conductive pattern 14 in the recess 10a of the reflect case 10 by bonding with an adhesive. Next, a predetermined portion of the conductive pattern 16 and a predetermined portion on the conductive pattern 14 are connected by the bonding wire 13. Finally, the recess 10a is filled with, for example, a transparent resin, and the sealing member 19 is formed. Thereby, the light-emitting device 1 is completed.
(第1の実施の形態の効果)
この実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(イ)1枚の中間基板11上にLED素子12A〜12Cを搭載したことにより、LED素子12A〜12C間のピッチを狭くすることが可能になり、発光装置1の小型化ならびに混色性の向上を図ることができる。
(ロ)LED素子12A〜12Cの接続を素子単位にしたため、複数のLED素子の並列接続、直列接続、直並列接続等を自由に行うことができ、ユーザーにおける回路設計および利用上の制約を低減することができる。
(ハ)LED素子12A〜12Cにツェナーダイオード30A〜30Cを接続することにより、LED素子12A〜12Cの保護を図ることができる。
(ニ)フリップチップ型のLED素子12A〜12Cを用いたことにより、高出力化、高輝度化、および高放熱性を備えた発光装置1を得ることができる。
(ホ)LED素子12A〜12Cに対するワイヤーレス化が可能になり、信頼性を向上させることができる。
(ヘ)LED素子12A〜12Cを赤、緑、青の3色とした場合、白色の発光色が得られるため、各種バックライト用光源、車載用光源等に適用でき、また、他の色による混色を発光させるようにした場合には、アミューズメント用やイルミネーション用の光源としての用途がある。したがって、多方面に利用できる発光装置1を提供することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(A) Since the LED elements 12A to 12C are mounted on the single intermediate substrate 11, the pitch between the LED elements 12A to 12C can be narrowed, and the light emitting device 1 can be downsized and improved in color mixing. Can be achieved.
(B) Since the connection of the LED elements 12A to 12C is made element-by-element, a plurality of LED elements can be freely connected in parallel, in series, connected in series and parallel, etc., and the restrictions on circuit design and use by the user are reduced. can do.
(C) The LED elements 12A to 12C can be protected by connecting the Zener diodes 30A to 30C to the LED elements 12A to 12C.
(D) By using the flip-chip type LED elements 12A to 12C, it is possible to obtain the light emitting device 1 having high output, high luminance, and high heat dissipation.
(E) The LED elements 12A to 12C can be made wireless, and the reliability can be improved.
(F) When the LED elements 12A to 12C are made of three colors of red, green and blue, since a white emission color is obtained, it can be applied to various backlight light sources, in-vehicle light sources, and the like. When a mixed color is emitted, there is an application as a light source for amusement or illumination. Therefore, the light emitting device 1 that can be used in many fields can be provided.
[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る発光装置を示す。この発光装置1は、第1の実施の形態において、LED素子12BをLED素子12A,12Cに対して所定の角度、例えば45度の角度をつけて中間基板11に実装したものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。なお、図5においては、LED素子12Bのみを回転させたが、2つまたは全部を回転させてもよい。また、回転させる角度は、個々に異ならせてもよいし、全てを同じ角度にしてもよい。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a light-emitting device according to the second embodiment of the present invention. The light emitting device 1 is obtained by mounting the LED element 12B on the intermediate substrate 11 at a predetermined angle, for example, 45 degrees with respect to the LED elements 12A and 12C in the first embodiment. The configuration is the same as in the first embodiment. In addition, in FIG. 5, although only the LED element 12B was rotated, you may rotate two or all. Further, the rotation angles may be individually different, or all may be the same angle.
(第2の実施の形態の効果)
この実施の形態によれば、実装スペース等に応じてLED素子12A〜12Cを任意の角度に実装することができるため、小型化が図ることができ、また、設計および実装の自由度を向上させることができる。
(Effect of the second embodiment)
According to this embodiment, since the LED elements 12A to 12C can be mounted at an arbitrary angle according to the mounting space or the like, the size can be reduced, and the degree of freedom in design and mounting is improved. be able to.
[第3の実施の形態]
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る発光装置を示す。また、図7は、図6のB−B線の断面を示す。この発光装置1は、第1の実施の形態において、中間基板11の下面に導電パターン24を形成し、中間基板11を半田からなるバンプ25を介して導電パターン14上に実装し、導電パターン24と導電パターン14を接続するようにしたものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a light-emitting device according to the third embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 7 shows the cross section of the BB line of FIG. In the light emitting device 1, in the first embodiment, a conductive pattern 24 is formed on the lower surface of the intermediate substrate 11, and the intermediate substrate 11 is mounted on the conductive pattern 14 via bumps 25 made of solder. And the conductive pattern 14 are connected, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
(第3の実施の形態の効果)
この実施の形態によれば、接着剤を介して結合される接合層15の形成に代えて半田からなるバンプ25により実装するため、用途に応じ、あるいは製造ラインの仕様等に応じて、第1の実施の形態と本実施の形態とのいずれかを選択することができる。また、半田からなるバンプ25に代えて金バンプを用いてもよい。その他の効果は、第1実施の形態と同様である。
(Effect of the third embodiment)
According to this embodiment, since the mounting is performed by the bumps 25 made of solder instead of the formation of the bonding layer 15 to be bonded through the adhesive, the first is used depending on the use or the specification of the production line. One of the embodiments and the present embodiment can be selected. Further, gold bumps may be used in place of the bumps 25 made of solder. Other effects are the same as those of the first embodiment.
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、その要旨を変更しない範囲で、各実施の形態間の構成要素の組合せは、任意に行うことができる。また、中間基板上にレーザダイオードを搭載することにより、半導体レーザを小型化することができ、高出力、高信頼性、高放熱性を向上させることができる。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the combination of the constituent elements between the embodiments can be arbitrarily performed without changing the gist thereof. Further, by mounting the laser diode on the intermediate substrate, the semiconductor laser can be reduced in size, and high output, high reliability, and high heat dissipation can be improved.
1 発光装置
2 複合LEDチップ
10 リフレクトケース
10a 凹部
10b 底部
10c 反射層
11 中間基板
12A,12B,12C LED素子
13 ボンディングワイヤ
14 導電パターン
15 接合層
16 導電パターン
17 バンプ
18A p側電極
18B n側電極
19 封止部材
20 p型GaN層
21 発光層
22 n型GaN層
23 基板
24 導電パターン
25 バンプ
30A,30B,30C ツェナーダイオード
100 発光装置
101 リフレクトケース
101a 凹部
102A,102B,102C LED素子
103 ボンディングワイヤ
104A,104B,104C サブマウント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 2 Composite LED chip 10 Reflection case 10a Recess 10b Bottom 10c Reflective layer 11 Intermediate board 12A, 12B, 12C LED element 13 Bonding wire 14 Conductive pattern 15 Bonding layer 16 Conductive pattern 17 Bump 18A P side electrode 18B N side electrode 19 Sealing member 20 P-type GaN layer 21 Light-emitting layer 22 n-type GaN layer 23 Substrate 24 Conductive pattern 25 Bumps 30A, 30B, 30C Zener diode 100 Light-emitting device 101 Reflective case 101a Recesses 102A, 102B, 102C LED element 103 Bonding wire 104A, 104B, 104C Submount
Claims (6)
前記複数の発光素子がフリップチップ実装される中間基板とを備えたことを特徴とする発光装置。 A plurality of flip-chip light emitting elements;
A light emitting device comprising: an intermediate substrate on which the plurality of light emitting elements are flip-chip mounted.
前記複数の発光素子がフリップチップ実装される中間基板と、
前記複数の発光素子および前記中間基板を収容して封止するパッケージ部とを備えた発光装置。 A plurality of flip-chip light emitting elements;
An intermediate substrate on which the plurality of light emitting elements are flip-chip mounted;
A light-emitting device comprising: a plurality of light-emitting elements and a package unit that accommodates and seals the intermediate substrate.
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