JP2011114021A

JP2011114021A - 発光装置、その製造方法およびこれを用いた照明装置

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Publication number: JP2011114021A
Application number: JP2009266370A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Morita; 陽介森田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】高い信頼性を備え、高出力化、大光量化に対応した放熱性を有するとともに量産性に優れた発光装置を提供する。小型薄型化が可能で、量産性に優れた照明装置を提供する。
【解決手段】発光装置は、発光素子搭載用の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層２１とを有する基板１０と、前記配線導体層２１と電気的に接続されるとともに、前記凹部に搭載された発光素子としてのＬＥＤ素子２０と、前記ＬＥＤ素子２０を覆うように、前記凹部に充填された第１の封止樹脂３１と、蛍光体キャップ４０内に充填された第２の封止樹脂３０とを具備し、前記第１および第２の封止樹脂３１，３０の当接領域が密着した再硬化領域Ｒを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置、その製造方法およびこれを用いた照明装置にかかり、特に発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子を光源として用いた発光装置のパッケージに関する。

従来、ＬＥＤ素子を光源として用いた発光装置は、表面に導電体層を有するセラミック基板にＬＥＤ素子を実装したものが広く用いられている。このような発光装置では、セラミック基板上に実装されたＬＥＤ素子の両電極を導電体層に電気的に接続し、エポキシ樹脂等の封止樹脂によってＬＥＤ素子およびセラミック基板を封止することによりパッケージ化している。

ＬＥＤ素子の発光に基づく光を安定して効率良く取り出すために、ＬＥＤ素子が搭載される搭載面に光反射性を付与することと、放熱性を高めることが重要である。
光反射性の付与には、導電体層の表面に銀（Ａｇ）めっきを施すという方法がある。これによりＬＥＤ素子から放射される光の反射性が高められる。また、光反射性をより高めるものとして、ＬＥＤ素子の搭載部を凹状に形成し、その側壁を傾斜面とすることで素子側面方向に放射された光を反射して放射させる発光装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

一方、放熱性を向上する方法としては、基板を導電性基板にし、基板自体からの放熱効果を得るという方法もある（例えば、特許文献２）。

そして近年では、発光特性を向上するために、蛍光体キャップをかぶせたものも提案されている。

例えば、図１１（ａ）に示すように、凹部を有するセラミック基板などの絶縁性基板１１０に配線導体層（図示せず）からなる電極を形成し、この電極に発光ダイオード素子（素子チップ１２０）を搭載し、封止樹脂１３０で封止したものがある。この発光装置に、蛍光体キャップを形成しようとすると、図１１（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１０の凹部に充填された封止樹脂１３０と蛍光体キャップ１４０との間に隙間Ｃが生じてしまい、放熱性が低下する。

また、本出願人は、図１２に示すように、平板状の絶縁性基板２１０に配線導体層（図示せず）からなる電極を形成し、この電極に発光ダイオード素子（素子チップ２２０）を搭載し、あらかじめ蛍光体キャップ２４０内に充填された封止樹脂２３０で封止した発光装置の製造方法を提案している（特許文献３）。この方法では、平板状の絶縁性基板２１０に素子チップ２２０を実装してこの素子チップ２２０とボンディングワイヤとを電気的に接続した後、素子チップ２２０およびボンディングワイヤを封止樹脂の一部となる液状の第１の封止樹脂により覆ってから、蛍光体キャップなどの光学部材の内側に第１の封止樹脂と同一材料からなり封止部の他の部分となる液状の第２の封止樹脂を注入し、その後、蛍光体キャップと絶縁性基板２１０とを位置合わせして各封止樹脂を硬化させることにより封止部を形成するのと同時に光学部材を基板２１０に固着している。
この発光装置で用いられている、蛍光体キャップ２４０を前記図１１に示した立体構造の絶縁性基板に適用しようとすると、図１３に示すように、凹部の体積分、封止樹脂と蛍光体キャップとの間に隙間Ｃが形成されてしまうことになる。

さらにまた、図１４に示すように、平板状の絶縁性基板３１０に配線導体層（図示せず）からなる電極を形成し、この電極に発光ダイオード素子（素子チップ３２０）を搭載し、直接、ポッティングなどにより封止樹脂３３０で封止したものもある。
この発光装置で用いられている封止樹脂３３０を前記図１１に示した立体構造の絶縁性基板に適用し、ポッティング後に蛍光体キャップをかぶせようとすると、図１５に示すように、封止樹脂３３０と蛍光体キャップとの形状が精度よく一致していなければ、封止樹脂３３０と蛍光体キャップとの間に隙間Ｃが形成されてしまうことになる。また、固着のために別途接着剤を必要とするという問題もある。

特開平９−０４５９６５号公報特開２００６−２４５０３２号公報特開２００７−２２７６７７号公報

以上のように、特許文献１乃至３の発光装置によっても、近年のＬＥＤの高出力化、大光量化に伴って生じる発熱に対して放熱性に限界がある。特に蛍光体キャップを形成しようとすると、蛍光体キャップと封止樹脂との間に隙間が形成されてしまい、これが放熱性低下の原因となっている。また、隙間は光の取り出し効率の低下を招くことがあった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、高い信頼性を備え、高出力化、大光量化に対応した放熱性を有するとともに量産性に優れた発光装置を提供することを目的とする。
また、小型薄型化が可能で、量産性に優れた照明装置を提供することを目的とする。

そこで本発明の発光装置は、発光素子搭載用の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板と、前記配線導体層と電気的に接続されるとともに、前記凹部に搭載された発光素子と、前記発光素子を覆うように、前記凹部に充填された第１の封止樹脂と、蛍光体キャップ内に充填された第２の封止樹脂とを具備し、前記第１および第２の封止樹脂の当接領域が密着した再硬化領域を構成したことを特徴とする。
この構成によれば、蛍光体キャップ内の空間に隙間を生じることなく封止樹脂を充填することができるため、放熱性を高めるとともに、光の取り出し効率の向上をはかることができる。また、水分などの侵入を抑制し、信頼性の高い発光装置を提供することが可能となる。

また本発明は、上記発光装置において、前記再硬化領域は、前記蛍光体キャップの開口周縁よりも前記蛍光体キャップ側に位置することを特徴とする。
この構成により、第１及び第２の封止樹脂がより密着性よく、固着される。

また本発明は、上記発光装置において、前記蛍光体キャップは、前記基板との当接領域において、前記基板側に入り込むように構成されたことを特徴とする。
この構成により、蛍光体キャップそのものを基板側に押し付けて入り込ませることで、第１及び第２の封止樹脂がより密着性よく、固着される。

また本発明は、上記発光装置において、前記基板は前記蛍光体キャップとの当接領域に凹溝を有しており、前記蛍光体キャップは、前記凹溝に入り込むように保持されたことを特徴とする。
この構成により、凹溝が蛍光体キャップの位置決めに用いられるため、実装作業性が良好で、かつ位置ずれもなく、信頼性の高い発光装置を提供することが可能となる。なおこの凹溝は水平方向および高さ方向の位置規制を行うことが可能である。

また本発明は、上記発光装置において、前記第１の封止樹脂は前記第２の封止樹脂よりも放熱性の高い物質で構成されたことを特徴とする。
この構成により、発光素子の近傍でより放熱性を高くすることができ、信頼性の向上を図ることが可能となる。

また本発明は、上記発光装置において、前記第１の封止樹脂はシリコーン樹脂で構成されたことを特徴とする。
この構成により、放熱性に優れ浸透性に優れたシリコーン樹脂で発光素子との隙間を形成することなく封止を行うことが可能となる。

また本発明の発光装置の製造方法は、発光素子搭載用の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板上に、発光素子を搭載するとともに、前記配線導体層と電気的に接続する工程と、前記発光素子を覆うように、前記凹部に第１の封止樹脂を充填する工程と、蛍光体キャップ内に第２の封止樹脂を充填する工程と、前記第１の封止樹脂の充填された前記凹部と前記蛍光体キャップとを位置合わせし、前記第１および第２の封止樹脂を当接せしめ、当接領域を再硬化させる接合工程とを具備したことを特徴とする。
この構成により、基板側に第１の封止樹脂を充填し、一次硬化させるとともに、蛍光体キャップ側に第２の封止樹脂を充填し、一次硬化させ、蛍光体キャップまたは基板を反転させて、基板上に蛍光体キャップをかぶせるように近づけていくと、蛍光体キャップ内に充填した第２の封止樹脂が基板側に少しはみだしながら、第１の封止樹脂表面に隙間なく密着することができる。この状態でさらに封止樹脂を硬化させると、更に隙間なく空間を満たすことができる。
なお、基板上に複数の凹部を形成し、実装後に、個々の発光装置に分割するようにしても、更なる生産性の向上をはかることができる。

また本発明は、上記発光装置の製造方法において、前記接合工程は、前記蛍光体キャップが前記基板側に入り込むように、前記蛍光体キャップを前記基板側に押圧する工程とを含むことを特徴とする。
この構成により、硬化時に隙間をより少なくすることができる。

また本発明は、上記発光装置の製造方法において、前記基板は前記蛍光体キャップとの当接領域に凹溝を有しており、前記蛍光体キャップは、その周縁が前記凹溝に入り込むように位置合わせされることを特徴とする。
この構成により、蛍光体キャップの周縁を凹溝に位置合わせすることで、生産性よくかつ位置精度よく、実装することが可能となる。

また本発明は、発光素子搭載用の複数の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板と、前記配線導体層と電気的に接続されるとともに、前記凹部のそれぞれに搭載された複数の発光素子と、前記発光素子を覆うように、前記凹部のそれぞれに充填された第１の封止樹脂と、複数の蛍光体キャップと、前記蛍光体キャップ内に充填された第２の封止樹脂とを具備し、前記第１および第２の封止樹脂の当接領域が密着した再硬化領域を構成したことを特徴とする。
この構成により、複数の発光素子を配列した、より生産性の高い照明装置を提供することができる。

また本発明は、上記照明装置において、前記蛍光体キャップは、周縁部近傍に設けられた連結部を介して接続されたことを特徴とする。
この構成により、蛍光体キャップを連続形成することができ、かつ実装に際しても一度に実装することができ、生産性がさらに向上する。

この構成によれば、蛍光体キャップ内の空間に隙間を生じることなく封止樹脂を充填することができるため、放熱性を高めるとともに、光の取り出し効率の向上をはかることができ、信頼性の高い発光装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態１の発光装置を示す断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の製造工程を示す工程断面図本発明の実施の形態１の発光装置の変形例を示す断面図本発明の実施の形態２の照明装置を示す断面図従来例の発光装置を示す断面図であり、（ａ）は蛍光体キャップを形成しないもの、（ｂ）は蛍光体キャップを形成したものを示す図従来例の発光装置を示す断面図従来例の発光装置を示す断面図従来例の発光装置を示す断面図従来例の発光装置を示す断面図

次に、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の発光装置を示し、図２乃至図８はこの発光装置の製造工程を示す断面図である。
この発光装置は、図１に示すように、発光素子としてのＬＥＤ素子２０を搭載するための凹部１２と、前記凹部１２内に設けられた配線導体層２１とを有する樹脂製の基板１０と、配線導体層２１と電気的に接続されるとともに、この凹部１２に搭載されたＬＥＤ素子２０と、ＬＥＤ素子２０を覆うように、凹部１２に充填されたシリコーン樹脂からなる第１の封止樹脂３１と、蛍光体キャップ４０内に充填されたシリコーン樹脂からなる第２の封止樹脂３０とを具備し、前記第１および第２の封止樹脂３０，３１の当接領域が密着した再硬化領域Ｒを構成したことを特徴とする。ここで２２は凹部１２に形成されたＡｇめっき層からなる反射部材である。
また再硬化領域Ｒは、図１に示すように、基板との当接領域において、基板側に入り込むように構成され、蛍光体キャップ４０の開口周縁よりも蛍光体キャップ側に位置している。

この構成によれば、蛍光体キャップ内の空間に隙間を生じることなく封止樹脂を充填することができるため、放熱性を高めるとともに、光の取り出し効率の向上をはかることができる。また、水分などの侵入を抑制し、信頼性の高い発光装置を提供することが可能となる。また、蛍光体キャップそのものを基板側に押し付けて入り込ませることで、第１及び第２の封止樹脂がより密着性よく、固着される。

ここで、ＬＥＤ素子は、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップであり、結晶成長用基板としてサファイア基板に比べて格子定数や結晶構造がＧａＮに近く且つ導電性を有するｎ形のＳｉＣ基板からなる導電性基板を用いて形成される。そして、導電性基板の主表面側にＧａＮ系化合物半導体材料により形成されて例えばダブルへテロ構造を有する積層構造部からなる発光部がエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長される。

本実施の形態では、基板側から発光するように形成し、フリップチップにより、パッケージを構成する前記基板１０の凹部１２に形成された配線導体層２１に形成されたバンプ（図示せず）を介して実装している。このため、ボンディングワイヤがなく、実装作業性が良好である。

ただし一般的には、この導電性基板の裏面に図示しないカソード側の電極であるカソード電極（ｎ電極）が形成され、発光部の表面（導電性基板の主表面側の最表面）に図示しないアノード側の電極であるアノード電極（ｐ電極）が形成されている。

要するに、ＬＥＤ素子は、一表面側にアノード電極が形成されるとともに他表面側にカソード電極が形成されている。上記カソード電極および上記アノード電極は、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜などにより構成してあるが、上記カソード電極および上記アノード電極の材料は特に限定するものではなく、良好なオーミック特性が得られる材料であればよく、例えば、Ａｌなどを採用してもよい。

ここで第１及び第２の封止樹脂は、第１の封止樹脂がより高い熱伝導率を持つように構成する。また第１の封止樹脂がシリコーン樹脂である場合は第２の封止樹脂もシリコーン樹脂を用いるのが望ましい。またシリコーン樹脂に代えてアクリル樹脂を用いるようにしてもよい。また、これらの封止樹脂にも、青色光によって励起される蛍光体を含有させることも可能である。

また蛍光体キャップ４０は、あらかじめ青色光によって励起される蛍光体を含有させた樹脂を用いて射出成型などにより形成しておく。この蛍光体キャップを構成する樹脂は軟化点が第２の封止樹脂よりも高い材料で構成するのが望ましい。

次に、本発明の実施の形態の発光装置の製造方法について説明する。図２乃至８は、本発明の実施の形態１の発光装置の製造プロセスを示す工程図である。以下に、発光装置の製造プロセスについて説明する。

この方法は、基板側に第１の封止樹脂３１を充填し、一次硬化させるとともに、蛍光体キャップ４０側に第２の封止樹脂３０を充填し、一次硬化させ、蛍光体キャップまたは基板を反転させて、基板上に蛍光体キャップをかぶせるように近づけていくと、蛍光体キャップ内に充填した第２の封止樹脂が基板側に少しはみだしながら、第１の封止樹脂表面に隙間なく密着させ、この状態でさらに封止樹脂を硬化させることで、更に隙間なく空間を満たすようにしたものである。

（１．基板準備工程）
まず、図２に示すように、射出成型などにより、凹溝１１および凹部１２を有する絶縁性の基板１０を形成し、表面にスパッタリング法などによりアルミニウム薄膜を形成しパターニングすることで、凹部１２の内壁の反射部材２２の形成領域および、配線導体層２１となる領域にアルミニウム薄膜パターンを形成する。そしてこの反射部材および配線導体層となる領域のパターンに銅めっき層を形成し、さらに銅めっき層の上層に銀めっき層を形成し、反射部材２２および配線導体層２１を形成する。なお反射部材２２の形成に際してはプレス加工により金属皮膜を形成するなど、反射部材２２と配線導体層２１とは別工程で形成してもよい。

（２．素子チップ実装工程）
そして図３に示すように、反射部材２２および配線導体層２１の形成された凹部１２を有する基板１０上にＬＥＤ素子２０を搭載する。

（３．樹脂封止工程）
この後、図４に示すように、この凹部１２に第１の封止樹脂３１としてシリコーン樹脂を充填し、１５０℃程度に昇温し、３時間程度保持し、硬化させる（一次硬化工程）。

（４．蛍光体キャップ形成工程）
一方、図５に示すように、金型内で射出成型を行うことで、蛍光体キャップ４０を成型する。そしてこの蛍光体キャップ４０内に第２の封止樹脂３０としてシリコーン樹脂を充填し、１５０℃程度に昇温し、３時間程度保持し、硬化させる（一次硬化工程）（図６）。

（５．結合工程）
このようにして、第１および第２の封止樹脂をいずれも一次硬化させたのち、図７に示すように、蛍光体キャップ４０と基板１０とを位置合わせして、第１及び第２の封止樹脂を当接させ、前記蛍光体キャップが前記基板側に入り込むように、前記蛍光体キャップを前記基板側に加圧しながら１６０℃程度に昇温し、２時間程度保持し、硬化させる（図８）。位置あわせに際し蛍光体キャップは、その周縁が前記凹溝に入り込むようにし、周縁が前記凹溝の底部に到達するまで、前記蛍光体キャップを前記基板側に押圧する。

このようにして、きわめて生産性の高い実装が可能となり、隙間をより少なくすることができ、第１および第２の封止樹脂の当接領域で再硬化がなされ、再硬化領域Ｒが形成される。

第１および第２の封止樹脂は再硬化により界面接合し、隙間なく接合し、封止樹脂の剥離を生じにくくなり、極めて生産性よく、信頼性の高い発光装置を形成することが可能となる。

また、本実施の形態では、１個づつ実装したが、基板上に多数の凹部１２を形成しておき、一括実装した後、個々の発光装置に分割すればよい。

なお、前記実施の形態では、サファイア基板側を光取り出し側とするフリップチップ型のＬＥＤ素子を用いたが、変形例として、図９に断面図を示すように、フェイスアップ型のＬＥＤ素子をしてもよい。フェイスアップ型の場合、ワイヤ２３を用いたボンディングを行う必要があるため、ワイヤ２３の下層にも封止樹脂が回り込むように形成する必要がある。このため、たとえば、低粘度で被覆性に優れた第３の封止樹脂でＬＥＤ素子２０とワイヤ２３を被覆した後、放熱性に優れた第１の封止樹脂３１を充填するようにしてもよい。これにより歩留まりの向上を図ることができる。

また、ＬＥＤ素子２０の発光色についても青色に限定されることなく、赤色光、緑色光、又は紫外光を発するＬＥＤ素子を用いても良い。

さらにまた、素子搭載用の基板１０については、樹脂に限定されることなく、窒化アルミニウムなどの放熱性の良好なセラミック基板を用いてもよい。また積層セラミック基板を用いてもよい。また金属基板に絶縁膜を形成したものも、放熱性に優れ有用である。

また、前記実施の形態で説明した第２の封止樹脂３０に代えて、蛍光体を含有した蛍光体含有封止樹脂を充填してもよい。例えば蛍光体として、ＬＥＤ素子２０から放射される青色光の照射に基づいて励起されて黄色光を発する蛍光体であるＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)をシリコーン樹脂（あるいはエポキシ樹脂）に混合することによって形成すれば、青色光と黄色光とを混合することで補色の関係によって白色光を生じるように構成することができる。

なお、前記実施の形態でも説明したように、基板１０を構成する立体基板上に配線導体層２１を形成するに際しては、まず、樹脂基板（１０）の表面の全面に、無電解めっきあるいはＣＶＤやスパッタリング等を行うことにより導電性薄膜からなる下地層を形成する。ここでは無電解の銅めっきあるいはスパッタリングによる銅薄膜を形成する。そして、基板１０の表面にレーザビームを照射することで当該照射部分の下地層をパターニングし選択的に除去する。ここでレーザビームは、ガルバノミラー等で走査することにより形成すべき配線導体層の輪郭に沿って基板１０の表面を移動しつつ照射され、下地層のうち配線導体層のパターンに一致した部分と配線導体層のパターンに一致しない部分との境界領域の下地層を除去する。従って、基板１０の表面にはレーザビームが照射された輪郭内側の下地層（配線導体層のパターンに一致した下地層）と、下地層の輪郭に沿った部分のみがレーザビーム照射で除去された下地層（図示せず）とが残ることになる。但し、隣接する配線導体層の間隔が狭い場合においては、上述のように輪郭部分だけでなく配線導体層間の下地層を全てレーザビーム照射で除去することも可能である。

続いて、配線導体層のパターンに一致した下地層の上に電気めっきにより銅などのめっき層を厚付けすることで配線導体層２１となる表面導体層を形成し、パターンに一致した下地層以外の不要な下地めっき層をエッチングで除去すれば、所望の配線パターンが形成された基板を得ることができる。

また、前記実施の形態では、ＬＥＤ素子などの素子搭載用の基板（回路基板）として射出成形によって形成した樹脂製の立体基板を用いたが、セラミック基板でもよくまた、グリーンシートを用いた積層基板を用いてもよい。上部の数枚に、素子搭載部に対応した領域を貫通穴として形成しておき、これらを積層することで、容易に凹部を形成することができるとともに、配線導体層についても素子搭載領域から、内部導体層によって電気的接続を容易に実現することができる。ここでは例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（低温温同時焼成セラミック：Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所定のパターンを形成し、複数のグリーンシートを絶縁層として用いて、適宜一体的に積層し、焼結することにより内部導体層を備えた絶縁層（誘電体層）として製造することが出来る。これらの誘電体材料としては、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを複成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が適用可能である。特に窒化アルミニウムセラミックなど、放熱性の高いセラミック材料を用いる必要がある。ここで、誘電率は５〜１５程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、前記セラミック基板をＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック：High Temperature Co-fired Ceramics）技術を用いて、誘電体材料をＡｌ_２Ｏ_３を主体とするものとし、内部導体層として伝送線路等をタングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として、基板を構成しても良い。

また、グリーンシートに限定されることなく、他のセラミックにも適用可能であり、またガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂基板を用いた場合、プリプレグを用いた積層基板などにも適用可能である。

前記実施の形態では、素子チップを回路基板上に実装する場合について説明したが、素子チップに代えて電子部品パッケージであってもよい。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態について説明する。図２は、本発明の実施の形態２に係る発光装置を用いた照明装置の断面図である。

この照明装置１は、図１０に断面図を示すように、セラミック（窒化アルミニウム）からなる基板１０に、アレイ状に多数個の凹部１２を形成するとともに、この凹部１２内に反射部材２２および、この凹部１２内から、基板内部を通る配線導体層２１を形成し、凹部１２内にそれぞれＬＥＤ素子２０を実装し、第１の封止樹脂で覆うとともに、内部に第２の封止樹脂を充填した蛍光体キャップ４０をかぶせて、第１及び第２の封止樹脂を再硬化させたものである。
この蛍光体キャップ４０は、基板の凹部１２のピッチに合わせて多数個のキャップ部が形成された複数個どりの蓋体であり、基板１０の両端部に形成された凹溝１１によって位置合わせされ、容易に装着できるようになっている。
なお、蛍光体キャップは個別に形成してもよい。

前記実施の形態１で説明した白色型の発光を得る発光装置は、近年では照明、ランプ等の光源用途として需要が高まっており、大光量であることが望ましいが、大光量化に伴う発熱による封止樹脂の劣化、ＬＥＤ素子２０の寿命低下が特に問題となっているが、本発明の実施の形態２の照明装置によれば第１の封止樹脂により放熱性の高い樹脂を使用するとともに、第２の封止樹脂との間の隙間をなくすことで、より放熱性に優れ、大光量とした場合にも長寿命の照明装置を提供することができる。

さらにまたこの上層に、集光光学系であるレンズを搭載することによって所望の照射位置にビーム状の光を照射することが可能になる。
また、レンズ状の光学形状面を有するように第１または第２の封止樹脂を形成してもよい。

１照明装置
１０基板
１１凹溝
１２凹部
２０ＬＥＤ素子
２１配線導体層
２２反射部材
３０第２の封止樹脂
３１第１の封止樹脂
４０蛍光体キャップ

Claims

発光素子搭載用の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板と、
前記配線導体層と電気的に接続されるとともに、前記凹部に搭載された発光素子と、
前記発光素子を覆うように、前記凹部に充填された第１の封止樹脂と、
蛍光体キャップ内に充填された第２の封止樹脂とを具備し、
前記第１および第２の封止樹脂の当接領域が密着した再硬化領域を構成した発光装置。
請求項１に記載の発光装置であって、
前記再硬化領域は、前記蛍光体キャップの開口周縁よりも前記蛍光体キャップ側に位置する発光装置。
請求項１または２に記載の発光装置であって、
前記蛍光体キャップは、前記基板との当接領域において、前記基板側に入り込むように構成された発光装置。
請求項３に記載の発光装置であって、
前記基板は前記蛍光体キャップとの当接領域に凹溝を有しており、
前記蛍光体キャップは、前記凹溝に入り込むように保持された発光装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置であって、
前記第１の封止樹脂は前記第２の封止樹脂よりも放熱性の高い物質で構成された発光装置。
請求項５に記載の発光装置であって、
前記第１の封止樹脂はシリコーン樹脂で構成された発光装置。
発光素子搭載用の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板上に、発光素子を搭載するとともに、前記配線導体層と電気的に接続する工程と、
前記発光素子を覆うように、前記凹部に第１の封止樹脂を充填する工程と、
蛍光体キャップ内に第２の封止樹脂を充填する工程と、
前記第１の封止樹脂の充填された前記凹部と前記蛍光体キャップとを位置合わせし、前記第１および第２の封止樹脂を当接せしめ、当接領域を再硬化させる接合工程とを具備した発光装置の製造方法。
請求項７に記載の発光装置の製造方法であって、
前記接合工程は、前記蛍光体キャップが前記基板側に入り込むように、前記蛍光体キャップを前記基板側に押圧する工程とを含む発光装置の製造方法。
請求項７または８に記載の発光装置の製造方法であって、
前記基板は前記蛍光体キャップとの当接領域に凹溝を有しており、
前記蛍光体キャップは、その周縁が前記凹溝に入り込むように位置合わせされる発光装置の製造方法。
発光素子搭載用の複数の凹部と、前記凹部内に設けられた配線導体層とを有する基板と、
前記配線導体層と電気的に接続されるとともに、前記凹部のそれぞれに搭載された複数の発光素子と、
前記発光素子を覆うように、前記凹部のそれぞれに充填された第１の封止樹脂と、
複数の蛍光体キャップと、
前記蛍光体キャップ内に充填された第２の封止樹脂とを具備し、
前記第１および第２の封止樹脂の当接領域が密着した再硬化領域を構成した照明装置。
請求項１０に記載の照明装置であって、
前記蛍光体キャップは、周縁部近傍に設けられた連結部を介して接続された照明装置。