JP2007258324A

JP2007258324A - 発光装置の製造方法および発光装置

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Publication number: JP2007258324A
Application number: JP2006078452A
Authority: JP
Inventors: Masami Obara; 正美小原; Tadaaki Ikeda; 忠昭池田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能な発光装置の製造方法および発光装置を提供する。
【解決手段】絶縁基板１０に両端部に接続電極１１と、ワイヤボンディングされる配線パターン１２とを有するプリント配線基板に形成された貫通孔１４を塞ぐように板状部材を配置する配置工程と、貫通孔１４と板状部材１５とで形成された凹部１６の底部に発光素子１８を搭載する搭載工程と、発光素子１８と配線パターン１２とをそれぞれワイヤ１９で接続する配線工程と、発光素子１８を樹脂で封止して封止部２０を形成する封止工程と、板状部材１５を除去する除去工程とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、プリント配線基板に発光素子を設けた発光装置の製造方法および発光装置に関するものである。

両端部に電極が設けられた絶縁性基板と、それぞれの電極に接続する発光素子と、その発光素子を封止する樹脂封止部とが設けられた発光装置が特許文献１に記載されている。

この特許文献１に記載のチップ部品型ＬＥＤは、貫通孔が形成された絶縁基板の裏面に、一方の配線パターンを形成する金属薄板を添設し、貫通孔内の金属薄板上にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップと絶縁基板の表面に形成された他方の配線パターンとを金属細線で接続して透明樹脂により封止したものである。
特開平７−２３５６９６号公報

特許文献１に記載のチップ部品型ＬＥＤは、絶縁基板に貫通孔を形成して貫通孔を塞ぐように金属薄板を設けることでできる凹部にＬＥＤチップを配置することで薄型化が図られているように、薄型化の要求は高まっている。例えば、発光装置が搭載される携帯電話などは、携帯性の向上を図ると共に、デザイン性の向上を図るために、全ての部品に対して小型化が求められている。従って、発光装置においても更なる薄型化が要求され、益々その傾向は高まる一方である。

そこで本発明は、更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能な発光装置の製造方法および発光装置を提供することを目的とする。

本発明の発光装置の製造方法は、電極を有するプリント配線基板に形成された貫通孔を塞ぐように板状部材を配置する配置工程と、前記貫通孔と前記板状部材とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する搭載工程と、前記発光素子と前記電極とをそれぞれワイヤで接続する配線工程と、前記発光素子および前記ワイヤを樹脂で封止して封止部を形成する封止工程と、前記板状部材を除去する除去工程とを含むことを特徴とする。

本発明の発光装置は、発光素子を貫通孔内に配置することで発光素子の高さ分の厚みを薄くできるだけでなく、発光素子がプリント配線基板の貫通孔内に形成された封止部で保持された状態となるので、発光素子を担持する金属薄板などの板状部材が不要となるので、更に発光装置の厚みを薄く形成することができる。よって、更なる薄型化を可能とすることができるので、搭載される装置の小型化が可能である。

本願の第１の発明は、電極を有するプリント配線基板に形成された貫通孔を塞ぐように板状部材を配置する配置工程と、貫通孔と板状部材とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する搭載工程と、発光素子と電極とをそれぞれワイヤで接続する配線工程と、発光素子およびワイヤを樹脂で封止して封止部を形成する封止工程と、板状部材を除去する除去工程とを含むことを特徴としたものである。

本発明の発光装置は、配置工程にて、貫通孔が形成されたプリント配線基板に貫通孔を塞ぐように板状部材を配置する。搭載工程にて、貫通孔と板状部材とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する。配線工程にて、発光素子と電極とをワイヤでそれぞれ接続する。そして封止工程にて、封止部を形成し、除去工程にて板状部材を除去する。このようにして製造される発光装置は、発光素子を貫通孔内に配置することでプリント配線基板の板厚分ほど樹脂封止部の厚みを薄くできるだけでなく、発光素子がプリント配線基板の貫通孔内に形成された封止部で保持された状態となるので、発光素子を担持する板状部材や金属薄板が不要となるので、更に発光装置の厚みを薄く形成することができる。

本願の第２の発明は、搭載工程において、凹部の底部に、硬化性ペーストを塗布した後に、発光素子を板状部材に搭載し、硬化性ペーストを硬化させることを特徴としたものである。

搭載工程にて、凹部の底部に硬化性ペーストを塗布して発光素子を搭載し、その硬化性ペーストを硬化させることで、封止工程にて凹部に樹脂が圧入されても、ペースト層が発光素子を固定しているので、発光素子が凹部内で移動してしまうことが防止できる。

本願の第３の発明は、配線工程において、発光素子側から電極側へワイヤを配線することを特徴としたものである。

配線工程にて、発光素子側から電極側へワイヤを配線するときには、発光素子にファーストボンドしてワイヤを垂直に立ち上げ、そしてワイヤを弓なりに延ばし、電極にセカンドボンドすることになる。反対に電極側から発光素子側へワイヤを配線すると、電極側をファーストボンドすることになるのでプリント配線基板の上面からワイヤを垂直に立ち上げることになる。従って、ファーストボンドを発光素子側とし、ワイヤを発光素子から垂直に立ち上げても、発光素子を凹部の底面に搭載することで、プリント配線基板の板厚分ほど発光素子が搭載される位置が低くなっているので、電極側にファーストボンドするより配線高さを低くすることができる。従って、より発光装置の厚みを薄くすることができる。

本願の第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれかの発光装置の製造方法によって製造された発光装置としたことを特徴としたものである。

第１の発明から第３の発明のいずれかの発光装置の製造方法によって製造された発光装置とすることで、発光素子はプリント配線基板の板厚分ほど低い位置に搭載しているので、その分、封止部の厚みも薄くすることができる。従って、更なる薄型化が可能なので、搭載される装置の小型化が可能である。

（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を図１から図６に基づいて説明する。図１から図６は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。

図１（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、まずプリント配線基板１を準備する。プリント配線基板１は、ベースとなるガラスエポキシ樹脂またはＢＴレジンで形成され、平面視して略矩形状に形成された厚みが０．２ｍｍの絶縁基板１０に、接続電極１１と配線パターン１２とが形成されている。接続電極１１は、絶縁基板１０の長手方向の両端部に設けられ、垂直断面コ字状に形成されている。また配線パターン１２は、略Ｌ字状に形成されており、先端部がワイヤボンディングされるボンディング部１２ａとなっている。この接続電極１１と配線パターン１２との接続部分には、後述する封止部を形成する際の金型を型締めしたときの樹脂漏れを防止するためにレジスト部１３が形成されている。そして絶縁基板１０の中央部には、円形状の貫通孔１４が設けられている。この貫通孔１４は、絶縁基板１０を複数枚重ねて形成することができるので、ドリルなどで容易に形成することができる。なお、この貫通孔１４の内周面に発光素子からの光を反射するメッキ層を設けてもよい。

図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示すようにプリント配線基板１が準備できると配置工程を行う。配置工程は、絶縁基板１０の裏面側に板状部材１５を、貫通孔１４を塞ぐように配置する。そうすることで貫通孔１４と板状部材１５とで凹部１６が形成される。

図３（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように板状部材１５を配置すると搭載工程を行う。搭載工程は、まず凹部１６に異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste：ＡＣＰ）または非導電性ペースト(Non Conductive Resin Paste：ＮＣＰ）をポッティングまたはスタンピングにより塗布する。この異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストは、紫外線または熱により硬化する硬化性ペーストであるので塗布した状態では硬化前で糊状のペースト層１７である。次に硬化前のペースト層１７上に発光素子１８を載置する。異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストが、熱硬化性を有するものであれば、発光素子１８を配置した状態の絶縁基板１０を加熱してペースト層１７を硬化させる。また紫外線硬化性を有するものであれば、紫外線を照射してペースト層１７を硬化させる。このようにして発光素子１８を板状部材１５に搭載する。硬化性ペーストは、非導電性とする方が、実装基板に実装したときに、実装面に露出するペースト層１７が、他の電子部品と短絡することが回避できるので望ましい。また硬化性ペーストを異方性導電ペーストまたは非導電性ペーストとしたときには白色ペーストとし、他の硬化性ペーストを採用するときには銀ペーストとするのが望ましい。それは、発光素子１８からの光を凹部１６の開口方向へ反射させることができるので、光取り出し効率が向上するからである。

図４（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように発光素子１８を凹部１６の底部に搭載すると配線工程を行う。配線工程は、発光素子１８と、配線パターン１２のボンディング部１２ａとをワイヤ１９で接続する。このときに発光素子１８側からボンディング部１２ａ側に向かってワイヤ１９を配線する。そうすることで発光素子１８からワイヤ１９を垂直に立ち上げ、ボンディング部１２ａに配線するようにしても、発光素子１８が凹部１６の底部に搭載されているので、絶縁基板１０の板厚分ほどワイヤ１９の配線高さを低く抑えることができる。

図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すようにワイヤ１９の配線が完了すると封止工程を行う。封止工程は、発光素子１８とワイヤ１９とを封止する封止部２０を形成するキャビィティを有する金型を、絶縁基板１０を挟んで型締めして、エポキシ樹脂を金型に注入して封止部２０を形成する。封止部２０を形成するために、凹部１６に樹脂が圧入されても、ペースト層１７が発光素子１８を固定しているので、発光素子１８が凹部１６内で移動してしまうことが防止できる。

図６（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように封止部２０が形成されると除去工程を行う。除去工程は、板状部材１５を取り除く工程であるが、板状部材１５を取り除いても、硬化したペースト層１７が発光素子１８を担持する受け皿として機能するだけでなく、垂直断面が略Ｔ字状に形成された封止部２０が発光素子１８の周囲面を保持しているので、発光素子１８は貫通孔１４から脱落しない。従って、発光素子１８を貫通孔１４内に配置することで絶縁基板１０の板厚分を薄くできるだけでなく、発光素子１８を下から担持する板状部材や金属薄板が不要となるので、更に発光装置の厚みを薄く形成することができる。特に絶縁基板１０の厚みが０．５ｍｍより薄い基板では、絶縁基板の裏面に金属薄板を設けただけでも、その厚みによる影響は大きい。従って、本実施の形態の絶縁基板１０のように、厚みが０．２ｍｍしかないような薄い基板にあっては、板状部材や金属薄板が省略できることの効果は大きい。

本発明は、更なる薄型化を可能とすることで、搭載される装置の小型化が可能なので、プリント配線基板に発光素子を設けた発光装置の製造方法および発光装置に好適である。

本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図

符号の説明

１プリント配線基板
１０絶縁基板
１１接続電極
１２配線パターン
１２ａボンディング部
１３レジスト部
１４貫通孔
１５板状部材
１６凹部
１７ペースト層
１８発光素子
１９ワイヤ
２０封止部

Claims

電極を有するプリント配線基板に形成された貫通孔を塞ぐように板状部材を配置する配置工程と、
前記貫通孔と前記板状部材とで形成された凹部の底部に発光素子を搭載する搭載工程と、
前記発光素子と前記電極とをそれぞれワイヤで接続する配線工程と、
前記発光素子および前記ワイヤを樹脂で封止して封止部を形成する封止工程と、
前記板状部材を除去する除去工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
前記搭載工程において、前記凹部の底部に、硬化性ペーストを塗布した後に、前記発光素子を前記板状部材に搭載し、前記硬化性ペーストを硬化させることを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
前記配線工程において、前記発光素子側から前記電極側へ前記ワイヤを配線することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置の製造方法。
前記請求項１から３のいずれかの項に記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置。