JP2009065219A

JP2009065219A - 発光装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2009065219A
Application number: JP2008326416A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nakanishi; 秀雄中西; Teruo Nakagawa; 照雄中川
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2009-03-26

Abstract

【課題】めっき加工やエッチング加工を行うことなく光沢面を有する回路パターンを得ることができて工程を数少なくして簡略化することができ、また、高密度の回路パターンを容易に形成することができ、さらに、光沢が不要な回路パターンには光沢面が形成されないようにして効率よく回路パターンの表面を光沢面に形成することができる発光装置を提供することを目的とする。
【解決手段】発光素子１とこれに電気的に接続される回路パターン２とを有する発光装置において、上記回路パターン２は金属ペースト３を絶縁基板４の表面に塗布することにより形成され、且つ上記回路パターン２を形成する金属ペースト３自体の表面が発光素子１から発せられる光を反射可能な光沢面５として形成されてる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオードに代表される半導体発光素子などを搭載した発光装置及びその製造方法に関するものである。

従来より、発光素子搭載用回路板に発光素子を搭載することにより発光装置が形成されているが、発光素子搭載用回路板の回路パターンは、リソグラフィー等の方法（レジストパターンを用いる方法）により、絶縁基板の表面にラミネートやめっきで形成された銅箔を所望のパターンにエッチングした後、その銅箔のパターンの表面に金メッキ等を施すことによって光沢面に形成しており、この回路パターンの表面の光沢面により、発光素子搭載用回路板に搭載された発光素子から発せられる光が回路パターンの表面で反射されやすくなって、より多くの光が得られるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図１０には上記のような発光装置の製造方法の一例を示す。まず、図１０（ａ）に示すように、絶縁基板４の表面に銅箔１０を設けた片面銅張り積層板を用意し、これに図１０（ｂ）に示すように、上面に開口する凹部１１をザグリ加工により形成する。次に、図１０（ｃ）に示すように、銅箔１０の表面及び凹部１１の内面（底面及び側面）にめっき加工により銅めっき層１２を形成する。次に、図１０（ｄ）に示すように、銅めっき層１２の表面にレジスト１３を形成する。ここでレジスト１３は凹部１１の開口を閉塞するようにして設けられる。また、レジスト１３は所望の回路パターン２に対応する形状に形成されている。次に、図１１（ａ）に示すように、エッチング加工を施して銅箔１０及び銅めっき層１２の不要部分を除去することにより、銅箔１０及び銅めっき層１２の残存する部分で所望の回路パターン２を形成する。次に、図１１（ｂ）に示すように、レジスト１３を剥離することにより回路パターン２の表面を露出させる。次に、図１１（ｃ）に示すように、回路パターン２の表面に金めっき層１４を形成することによって回路パターン２の表面を光沢面５に形成する。このようにして発光素子搭載用回路板１７を形成することができる。そして、上記の発光素子搭載用回路板１７の凹部１１内に発光素子１を実装すると共に発光素子１と回路パターン２とをボンディングワイヤ１５で接続し、さらに、透明な封止樹脂１６で発光素子１及びボンディングワイヤ１５を封止することによって、図１１（ｄ）に示すような発光装置を形成することができる。
特開平８−３２１１９号公報（特許請求の範囲等）

しかし、上記のリソグラフィーの方法を用いて発光素子搭載用回路板１７の製造する場合、めっき加工やレジスト１３を用いて回路パターン２を形成しなければならず、発光素子搭載用回路板１７の製造における工程が数多くあって複雑になるという問題があった。さらに、凹部１１の側面には回路パターン２をエッチング加工により形成することは困難であり、高密度の回路パターン２を形成することができないという問題があった。また、回路パターン２の表面を光沢面５にする際にも金めっき層１４をめっき加工する必要があり、さらに工程数が増加して複雑化するという問題があり、しかも、光沢が不要な部分にも金めっき層１４が形成されてしまい、効率よく光沢面５を形成することができないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、めっき加工やエッチング加工を行うことなく光沢面を有する回路パターンを得ることができて工程を数少なくして簡略化することができ、また、高密度の回路パターンを容易に形成することができ、さらに、光沢が不要な回路パターンには光沢面が形成されないようにして効率よく回路パターンの表面を光沢面に形成することができる発光装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る発光装置は、発光素子１とこれに電気的に接続される回路パターン２とを有する発光装置において、上記回路パターン２は金属ペースト３を絶縁基板４の表面に塗布することにより形成され、且つ上記回路パターン２を形成する金属ペースト３自体の表面が発光素子１から発せられる光を反射可能な光沢面５として形成されて成ることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に係る発光装置は、請求項１に加えて、光沢面５の少なくとも一部が鏡面５ａとして形成されて成ることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に係る発光装置は、請求項１又は２に加えて、回路パターン２を形成するための金属ペースト３として、粒子径が１００ｎｍ未満であり、且つ低温でも互いに融着する性質を有する金属粒子を含有するものを用いて成ることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に係る発光装置は、請求項１乃至３のいずれかに加えて、絶縁基板４の表面に塗布された金属ペースト３の加熱による融着によって、回路パターン２の形成及びこの回路パターン２と発光素子１との接着及び電気的接続とを行うことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に係る発光装置は、請求項１乃至４のいずれかに加えて、回路パターン２の光沢面５を透明な保護材料６で被覆して成ることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に係る発光装置は、請求項５に加えて、保護材料６として発光素子１を封止する封止樹脂８やレンズを用いて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係る発光装置の製造方法は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置を製造するにあたって、絶縁基板４の表面に金属ペースト３を塗布し、表面が鏡面仕上げされた成形型７を絶縁基板４に塗布された金属ペースト３の表面に押し当て、この状態で金属ペースト３を加熱することにより金属ペースト２中の金属粒子を融着して回路パターン２を形成することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に係る発光装置の製造方法は、請求項７において、ディスペンサ９あるいはインクジェットプリンタにより金属ペースト３を塗布することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９に係る発光装置の製造方法は、請求項７又は８において、金属ペースト３に押し当てる成形型７の表面粗さが金属ペースト３を塗布した絶縁基板４の表面粗さよりも小さいことを特徴とするものである。

上記のように本発明の請求項１の発明は、発光素子とこれに電気的に接続される回路パターンとを有する発光装置において、上記回路パターンは金属ペーストを絶縁基板の表面に塗布することにより形成され、且つ上記回路パターンを形成する金属ペースト自体の表面が上記発光素子から発せられる光を反射可能な光沢面として形成されるので、めっき加工やエッチング加工を行うことなく表面が光沢面に形成された回路パターンを得ることができ、発光装置の製造工程を数少なくして簡略化することができるものであり、また、金属ペーストを塗布することによって、絶縁基板に凹部がある場合でもその側面に容易に回路パターンを形成することができ、高密度の回路パターンを容易に形成することができるものであり、さらに、光沢面が必要な回路パターンのみを金属ペーストで形成することによって、光沢が不要な回路パターンには光沢面が形成されないようにすることができ、光沢面を有する回路パターンを効率よく形成することができるものである。

また、本発明の請求項２の発明は、光沢面の少なくとも一部が鏡面として形成されるので、光沢面よりも反射率の高い鏡面を回路パターンの表面に形成することによって、より多くの光を鏡面で反射することができ、発光素子から発せられる光を効率よく取り出すことができるものである。

また、本発明の請求項３の発明は、回路パターンを形成するための金属ペーストとして、粒子径が１００ｎｍ未満であり、且つ低温でも互いに融着する性質を有する金属粒子を含有するものを用いるので、加熱するだけで回路パターンの表面を光沢面に形成することができ、光沢面を有する回路パターンを容易に形成することができるものである。

また、本発明の請求項４の発明は、絶縁基板の表面に塗布された金属ペーストの加熱による融着によって、回路パターンの形成及び回路パターンと発光素子の接着及び電気的接続とを行うので、回路パターンの形成と発光素子の接着及び電気的接続とを同時に行うことができ、発光装置の製造工程が少なくなって生産性を向上させることができるものである。

また、本発明の請求項５の発明は、回路パターンの鏡面を透明な保護材料で被覆するので、回路パターンの光沢面の劣化を保護材料で低減することができ、長期にわたって光沢面の良好な反射性能を得ることができるものである。

また、本発明の請求項６の発明は、保護材料として発光素子を封止する封止樹脂やレンズを用いるので、光沢面を保護する保護材料と封止樹脂やレンズとを兼用することができ、発光装置の部品点数や製造工程が少なくなって生産性を向上させることができるものである。

本発明の請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置を製造するにあたって、絶縁基板の表面に金属ペーストを塗布し、表面が鏡面仕上げされた成形型を絶縁基板に塗布された金属ペーストの表面に押し当て、この状態で金属ペーストを加熱することにより金属ペースト中の金属粒子を絶縁基板に融着して回路パターンを形成するので、成形型を金属ペーストの表面に押し当てて回路パターンを形成することによって、光沢面よりも反射率の高い鏡面を回路パターンの表面に形成することができ、より多くの光を鏡面で反射することができ、発光素子から発せられる光を効率よく取り出すことができる高発光の発光装置を得ることができるものである。

また、本発明の請求項８の発明は、ディスペンサあるいはインクジェットプリンタにより金属ペーストを塗布するので、任意の形状に金属ペーストを塗布しやすくなって、回路パターンの形状の自由度を高くすることができるものである。

また、本発明の請求項９の発明は、金属ペーストに押し当てる成形型の表面粗さが金属ペーストを塗布した絶縁基板の表面粗さよりも小さいので、成形型を回路パターンの表面から離脱させる際に回路パターンが絶縁基板から剥がれにくくすることができ、回路パターンの不良を少なくすることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明において発光素子１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）など半導体発光素子を例示することができるが、これに限定されるものではなく、通電により光を発するものであれば何でも用いることができる。

本発明において絶縁基板４としては、電気的な絶縁性を有する平板等であれば何でも使用することができ、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有するガラス布基材（プリプレグ）を硬化させることにより得られる積層板、プラスチック成形品、セラミック板、樹脂や無機フィラーが混入された樹脂やセラミックなどで表面が絶縁処理された金属板などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。

本発明において金属ペースト３としては、粒子径が１００ｎｍ未満、好ましくは粒子径が１〜９９ｎｍであり、且つ低温（１５０〜２２０℃）でも互いに融着する性質を有する金属粒子を含有するものを用いることができる。金属ペースト３の金属粒子の材料としてはほとんどの金属を用いることができるが、本発明では特にプラチナ、金、銀、Ｎｉ等を用いるのが好ましい。銅やアルミニウムのように酸化性が高くナノサイズの金属粒子では、酸化金属（セラミック）になりやすいものであり、高温で焼かないと（還元）銅やアルミニウムの融着による金属は得られない。また、本発明における融着とは金属粉体（粒子）の粒界が金属結合や拡散結合して連続的につながり金属そのものの電気抵抗値になったことをいう。尚、従来の金属ペーストは粒子が接触し電気が流れていた。

本発明において金属ペースト３としては、具体的には、上記の金属粒子（粉体）をバインダとなる有機樹脂と溶剤に混合してクリーム状にした金属ペースト３や、前記金属粒子のコロイドを溶剤に混合したインクを金属ペースト３として用いることができる。上記のバインダとなる有機樹脂としてはアクリル樹脂などを例示することができる。また、上記の溶剤としてはアルコール、トルエンなどの有機溶剤を例示することができる。

クリーム状の金属ペースト３の場合、有機樹脂と溶剤と金属粒子との配合比率は特に限定されないが、金属ペースト３の塗布性などを考慮すると、金属粒子１００質量部に対して有機樹脂を１０〜９００質量部、溶剤を１〜５０質量部配合するのが好ましい。また、インクの金属ペースト３の場合、溶剤と金属粒子との配合比率は特に限定されないが、金属ペースト３の塗布性などを考慮すると、金属粒子１００質量部に対して溶剤を１００〜１０００質量部配合するのが好ましい。本発明では、金属粒子として粒子径が５〜２０ｎｍである銀粒子を３０重量部含有し、アクリル樹脂を有機樹脂として６５重量部含有し、トルエンを溶剤として５重量部含有した銀ナノペーストを金属ペースト３として用いるのが好ましい。尚、本発明ではディスペンサあるいはインクジェットプリンタを用いて金属ペースト３を塗布するが、両者で用いる金属ペースト３の間で粘度や性質に大きな違いはほとんど無い。しかし、ディスペンサ９の方がノズルが太い場合があるので、ディスペンサ９で塗布する金属ペースト３の方が粘度を高くする場合がある。

そして、本発明の発光装置を形成するにあたっては、次のようにして行うことができる。まず、図１（ａ）に示すように、ほぼ平坦に形成された絶縁基板４の上面に上方から金属ペースト３を所定位置に供給して塗布する。ここで図１（ａ）では金属ペースト３をディスペンサ９により塗布しているが、ディスペンサ９の代わりにインクジェットプリンタを用いて金属ペースト３を塗布してもよい。また、金属ペースト３の塗布量は適宜設定可能であるが、例えば、０．００２〜０．０２ｇ／ｃｍ^２にすることができる。金属ペースト３は光沢面５が必要な回路パターン２を形成するのに使用するものであり、光沢面５が不要な他の回路パターンを形成する際にはこの金属ペースト３を用いないようにすることもでき、これにより、光沢が不要な回路パターンには光沢面が形成されないようにし、光沢面５が必要な回路パターン２を効率よく形成することができるものである。

次に、図１（ｂ）に示すように、金属ペースト３を塗布した絶縁基板４を加熱炉等で加熱することによって、金属ペースト３中の溶剤を蒸発等により除去すると共に金属ペースト３中の金属粒子を絶縁基板４に融着させ、さらに金属ペースト３中の金属粒子を互いに融着させる。この時の加熱条件は金属ペースト３の組成や塗布量によって適宜設定可能であるが、例えば、金属ペースト３が上記の銀ナノペーストの場合は温度が１２０〜３００℃、時間が１２０〜１０分にすることができる。また、図１（ｂ）に矢印で示すように、金属ペースト３の加熱は絶縁基板４の周囲から行われるものである。この後、加熱炉から絶縁基板４を取り出す等して降温し、溶融状態の金属（粒子）を固化させることによって、図１（ｃ）に示すように、表面全面が緻密で光沢面５となり且つ導電性を有する回路パターン２を絶縁基板４に形成することができ、本発明ではこれを発光素子搭載用回路板１７として用いるものである。ここで、本発明において光沢面５とは、光を完全反射あるいは一部反射する面であって、光の反射の度合いが銅の回路パターンの表面よりも大きく、金めっき層の表面と同等あるいはそれ以上の光の反射の度合いを有する面であり、例えば、光の反射率が１０％以上１００％以下となった面である。また、このような光沢面５の中でも光の反射率が５０％以上１００％以下となった面は鏡面という。

上記のようにして発光素子搭載用回路板１７を形成した後、図１（ｄ）に示すように、回路パターン２の光沢面５の表面に発光素子１を搭載（実装）する。この時、発光素子１は導電性ペースト２０により回路パターン２の光沢面５と接着されて接合されると共に導電性ペースト２０により発光素子１とこれを搭載した回路パターン２との電気的な接続が施される。また、上記のようにして回路パターン２に搭載された発光素子１と他の回路パターン２とを金ワイヤ等のボンディングワイヤ１５で電気的に接続する。尚、導電性ペースト２０としてはエポキシ樹脂等の樹脂バインダに銅粉末等の金属粉末を配合したものなど、公知のものを用いることができる。また、「金属ペースト」と「導電性ペースト」の違いは金属ペーストには必ず金属粒子が混入しており、導電性ペーストは導電性高分子のような樹脂や有機材だけでできたものとする。

次に、光沢面５が形成された回路パターン２を覆うようにして保護材料６を形成することによって、図２（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の発光装置を形成することができる。ここで図２（ａ）（ｂ）のものにおいては、保護材料６が発光素子１を封止する封止樹脂８としても兼用されているものであり、これにより、保護材料６と封止樹脂８とを別々に形成する必要がなくなって、製造工程を簡略化することができるものである。保護材料６は回路パターン２の光沢面５が空気中の水分や塵等で曇ったりして反射性が劣化するのを防止するために設けるものである。また、保護材料６と封止樹脂８を兼用する場合は上記の水分や塵等が発光素子１に影響しないように保護する機能も有するものである。このような保護材料６は、例えば、透明なエポキシ樹脂などの樹脂を用いて形成することができるが、これに限定されるものではない。また、保護材料６としてはレンズを用いることができ、この場合、発光素子１から発せられる光を保護材料６で収束したり発散したりすることができるものである。

そして、本発明では光沢面５を有する回路パターン２を形成するにあたって、レジストを用いたりめっき加工やエッチング加工を行ったりする必要がないものであり、従来のものと比較して、工程数を少なくして簡略化して光沢面５を有する回路パターン２を形成することができるものである。

図３に本発明の発光装置の製造方法の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、まず、図３（ａ）に示すように、上記と同様にして、ほぼ平坦に形成された絶縁基板４の上面に上方から金属ペースト３を所定位置に供給して塗布する。ここで図３（ａ）では金属ペースト３をディスペンサ９により塗布しているが、ディスペンサ９の代わりにインクジェットプリンタを用いて金属ペースト３を塗布してもよい。また、金属ペースト３は光沢面が必要な回路パターン２を形成するのみに使用するものであり、光沢面が不要な他の回路パターンを形成する際にはこの金属ペースト３を用いないようにするものである。

次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁基板４に塗布された加熱融着前の金属ペースト３の上の所定位置に発光素子１を載置して搭載する。次に、図３（ｃ）に示すように、金属ペースト３の塗布及び発光素子１の搭載を行った絶縁基板４を加熱炉等で加熱することによって、金属ペースト３中の溶剤を蒸発等により除去すると共に金属ペースト３中の金属粒子を絶縁基板４及び発光素子１に融着させ、さらに金属ペースト３中の金属粒子を互いに融着させる。この時の加熱条件は上記と同様であり、また、金属ペースト３の加熱も上記と同様に絶縁基板４の周囲から行われるものである。この後、加熱炉から絶縁基板４を取り出す等して降温し、溶融状態の金属（粒子）を固化させることによって、図３（ｄ）に示すように、表面が光沢面５となり且つ導電性を有する回路パターン２を絶縁基板４に形成することができ、しかも、回路パターン２と発光素子１と絶縁基板４とが一体化されるものであり、回路パターン２と発光素子１とが電気的に接続されるものである。

この後、回路パターン２に搭載された発光素子１と他の回路パターン２とを金ワイヤ等のボンディングワイヤ１５で電気的に接続する。次に、光沢面５が形成された回路パターン２を覆うようにして上記と同様の保護材料６を形成することによって、図４（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の発光装置を形成することができる。ここで図４（ａ）（ｂ）のものにおいても、上記と同様に保護材料６が発光素子１を封止する封止樹脂８として兼用されているものであり、また、保護材料６としてはレンズを用いることもできる。

図５に本発明の発光装置の製造方法の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、図５（ａ）に示すように、絶縁基板４として発光素子１を搭載するための凹部１１を上面に設けたものを用いる。この凹部１１はすり鉢状に形成されており、平板状の絶縁基板４にザグリ加工等により形成してもよいし、絶縁基板４がプラスチック成形品の場合はその成形時に凹部１１を形成しても良い。また、絶縁基板４が、表面を絶縁処理した金属板の場合は平板状の金属にザグリ加工等により凹部を形成した後に表面を絶縁処理して凹部１１を形成してもよいし、絶縁基板４が、表面を絶縁処理した金属鋳造物の場合は金属の鋳造時に凹部を形成した後に表面を絶縁処理して凹部１１を形成してもよい。

次に、図５（ｂ）に示すように、上記と同様にして、絶縁基板４の上面に上方から金属ペースト３を所定位置に供給して塗布する。ここで図５（ｂ）では金属ペースト３をディスペンサ９により塗布しているが、ディスペンサ９の代わりにインクジェットプリンタを用いて金属ペースト３を塗布してもよい。また、金属ペースト３は光沢面が必要な回路パターン２を形成するのみに使用するものであり、光沢面が不要な他の回路パターンを形成する際にはこの金属ペースト３を用いないようにするものである。さらに、上記の金属ペースト３は凹部１１の底面及び側面から凹部１１の開口周辺に至るまで塗布されるものであり、従って、金属ペースト３から形成される回路パターン２を凹部１１の側面にも形成することができ、凹部１１の側面に回路パターン２を形成することが困難であった上記従来例よりも高密度の回路パターン２を形成することができるものである。

次に、図５（ｃ）に示すように、凹部１１内において絶縁基板４に塗布された金属ペースト３の上の所定位置に発光素子１を載置して搭載する。この実施の形態では上記の発光素子１として下面にバンプ１ａを設けたものを使用しているものであり、このバンプ１ａを金属ペースト３に接触させるようにして発光素子１をフリップチップ実装により搭載するものである。次に、図５（ｄ）に示すように、金属ペースト３の塗布及び発光素子１の搭載を行った絶縁基板４を加熱炉等で加熱することによって、金属ペースト３中の溶剤を蒸発等により除去すると共に金属ペースト３中の金属粒子を絶縁基板４及び発光素子１に融着させ、さらに金属ペースト３中の金属粒子を互いに融着させる。この時の加熱条件は上記と同様であり、また、金属ペースト３の加熱も上記と同様に絶縁基板４の周囲から行われるものである。この後、加熱炉から絶縁基板４を取り出す等して降温し、溶融状態の金属（粒子）を固化させることによって、図５（ｅ）に示すように、表面が光沢面５となり且つ導電性を有する回路パターン２を絶縁基板４に形成することができ、しかも、回路パターン２と発光素子１と絶縁基板４とが一体化されるものであり、回路パターン２と発光素子１とが電気的に接続されるものである。

この後、光沢面５が形成された回路パターン２を覆うようにして上記と同様の保護材料６を形成することによって、図６（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の発光装置を形成することができる。ここで図６（ａ）（ｂ）のものにおいても、上記と同様に保護材料６が発光素子１を封止する封止樹脂８として兼用されているものであり、凹部１１内にも充填されている。また、保護材料６としてはレンズを用いることもできる。

図７に本発明の発光装置の製造方法の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、図７（ａ）に示すように、絶縁基板４として発光素子１を搭載するための凹部１１を上面に設けたものを用いる。この凹部１１はすり鉢状に形成されており、平板状の絶縁基板４にザグリ加工等により形成してもよいし、絶縁基板４がプラスチック成形品の場合はその成形時に凹部１１を形成しても良い。また、上記と同様にして金属板や金属鋳造物を用いて凹部１１を有する絶縁基板４を形成しても良い。

次に、図７（ｂ）に示すように、上記と同様にして、絶縁基板４の上面に上方から金属ペースト３を所定位置に供給して塗布する。ここで図７（ｂ）では金属ペースト３をディスペンサ９により塗布しているが、ディスペンサ９の代わりにインクジェットプリンタを用いて金属ペースト３を塗布してもよい。また、金属ペースト３は光沢面が必要な回路パターン２を形成するのみに使用するものであり、光沢面が不要な他の回路パターンを形成する際にはこの金属ペースト３を用いないようにするものである。さらに、上記の金属ペースト３は凹部１１の底面及び側面から凹部１１の開口周辺に至るまで塗布されるものである。

次に、図７（ｃ）に示すように、金属ペースト３を塗布した凹部１１内に成形型７を挿入する。この成形型７には凹部１１の内形とほぼ合致する外形の挿入部７ａが設けられており、また、挿入部７ａの下面及び周面は鏡面状態に仕上げられている。この成形型７の表面の鏡面状態は、上記の実施の形態における光沢面５とほぼ同じかあるいはそれよりも光の反射度合いが高い状態である。そして、この挿入部７ａを凹部１１の上面開口から挿入して凹部１１の底面及び側面に塗布された金属ペースト３の表面に押し当てて密着させるものである。

次に、図７（ｄ）に示すように、成形型（金型）７を凹部１１内の金属ペースト３の表面に押し当てて密着させた状態で、金属ペースト３を塗布した絶縁基板４を加熱炉等で加熱することによって、金属ペースト３中の溶剤を蒸発等により除去すると共に金属ペースト３中の金属粒子を絶縁基板４に融着させ、さらに金属ペースト３中の金属粒子を互いに融着させる。この時の加熱条件は上記と同様であり、また、金属ペースト３の加熱も上記と同様に絶縁基板４及び成形型７の周囲から行われるものである。この後、加熱炉から絶縁基板４を取り出す等して降温し、溶融状態の金属粒子を固化させることによって、図７（ｅ）に示すように、表面が光沢面５となり且つ導電性を有する回路パターン２を絶縁基板４に形成することができ、本発明ではこれを発光素子搭載用回路板１７として用いるものである。

ここで、この実施の形態では、鏡面状態に形成された成形型７の挿入部７ａの表面を凹部１１内の金属ペースト３の表面に押し当てて密着させた状態で、金属ペースト３の金属粒子を融着して固化しているために、成形型７の挿入部７ａが密着した部分の回路パターン２の表面は他の部分の光沢面５に比べて光の反射度合いが高くなった鏡面５ａとして形成されるものである。すなわち、凹部１１内に搭載される発光素子１の周辺部分において回路パターン２の表面の光の反射率が高くなるものであり、これにより、上記の他の実施の形態に比べて発光素子１から発せられる光を効率よく反射して取り出すことができるものである。尚、この実施の形態では回路パターン２の一部の光沢面５を鏡面５ａにしているが、これに限らず、全部の光沢面５を鏡面５ａにしてもよい。

上記のようにして発光素子搭載用回路板１７を形成した後、図７（ｆ）に示すように、凹部１１の底面に形成された回路パターン２の鏡面５ａの表面に発光素子１を搭載する。この時、発光素子１は上記と同様の導電性ペースト２０により回路パターン２の鏡面５ａと接着されて接合されると共に導電性ペースト２０により発光素子１とこれを搭載した回路パターン２との電気的な接続が施される。また、上記のようにして回路パターン２に搭載された発光素子１と他の回路パターン２とを金ワイヤ等のボンディングワイヤ１５で電気的に接続する。

次に、光沢面５が形成された回路パターン２を覆うようにして保護材料６を形成することによって、図８（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の発光装置を形成することができる。ここで図８（ａ）（ｂ）のものにおいても、上記と同様に保護材料６が発光素子１を封止する封止樹脂８として兼用されているものであり、凹部１１内にも充填されている。また、保護材料６としてはレンズを用いることもできる。

図７に示す実施の形態において、金属ペースト３に押し当てる成形型７の挿入部７ａの表面粗さは、金属ペースト３を塗布した絶縁基板４の凹部１１の底面及び側面の表面粗さよりも小さいことが好ましく、このことで、アンカー効果により、成形型７の表面に対する回路パターン２の接着強さよりも絶縁基板４の表面に対する回路パターン２の接着強さを大きくすることができ、成形型７を凹部１１から取り出す際に、回路パターン２が絶縁基板４の凹部１１の底面及び側面から剥がれにくくすることができるものであり、パターン不良の発生を少なくすることができるものである。尚、本発明では成形型７の挿入部７ａの表面粗さは絶縁基板４の凹部１１の底面及び側面の表面粗さよりも小さければよいが、例えば、挿入部７ａの表面粗さをＪＩＳで規定されている算術平均粗さＲａで０．１μｍとした場合、絶縁基板４の凹部１１の底面及び側面の表面粗さの算術平均粗さＲａは１μｍとすることができる。

本発明の発光装置は、回路パターン２を通じて発光素子１に通電することによって発光素子１を発光させるものであり、例えば、図８（ａ）（ｂ）の発光装置には図９に示すように電源１５を電気的に接続することができる。そして、発光素子１から発せられた光は、発光素子１から直接保護材料６を通って外部に取り出されるのはもちろんのこと、回路パターン２の光沢面５（鏡面５ａを含む）で反射した後に保護材料６を通過させて外部に取り出すこともできる。

本発明の発光装置の製造方法における実施の形態の一例を示し、（ａ）乃至（ｄ）は断面図である。図１の製造方法により製造される本発明の発光装置の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。本発明の発光装置の製造方法における他の実施の形態の一例を示し、（ａ）乃至（ｄ）は断面図である。図３の製造方法により製造される本発明の発光装置の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。本発明の発光装置の製造方法における他の実施の形態の一例を示し、（ａ）乃至（ｅ）は断面図である。図５の製造方法により製造される本発明の発光装置の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。本発明の発光装置の製造方法における他の実施の形態の一例を示し、（ａ）乃至（ｆ）は断面図である。図７の製造方法により製造される本発明の発光装置の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。本発明の発光装置の使用方法の一例を示す断面図である。従来例を示し、（ａ）乃至（ｄ）は断面図である。従来例を示し、（ａ）乃至（ｄ）は断面図である。

符号の説明

１発光素子
２回路パターン
３金属ペースト
４絶縁基板
５光沢面
５ａ鏡面
６保護材料
７成形型
８封止樹脂
９ディスペンサ

Claims

発光素子とこれに電気的に接続される回路パターンとを有する発光装置において、上記回路パターンは金属ペーストを絶縁基板の表面に塗布することにより形成され、且つ上記回路パターンを形成する金属ペースト自体の表面が上記発光素子から発せられる光を反射可能な光沢面として形成されて成ることを特徴とする発光装置。
光沢面の少なくとも一部が鏡面として形成されて成ることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
回路パターンを形成するための金属ペーストとして、粒子径が１００ｎｍ未満であり、且つ低温でも互いに融着する性質を有する金属粒子を含有するものを用いて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
絶縁基板の表面に塗布された金属ペーストの加熱による融着によって、回路パターンの形成及びこの回路パターンと発光素子との接着及び電気的接続を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光装置。
回路パターンの光沢面を透明な保護材料で被覆して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。
保護材料として発光素子を封止する封止樹脂やレンズを用いて成ることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置を製造するにあたって、絶縁基板の表面に金属ペーストを塗布し、表面が鏡面仕上げされた成形型を絶縁基板に塗布された金属ペーストの表面に押し当て、この状態で金属ペーストを加熱することにより金属ペースト中の金属粒子を融着して回路パターンを形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
ディスペンサあるいはインクジェットプリンタにより金属ペーストを塗布することを特徴とする請求項７に記載の発光装置の製造方法。
金属ペーストに押し当てる成形型の表面粗さが金属ペーストを塗布した絶縁基板の表面粗さよりも小さいことを特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置の製造方法。