JP2012151358A - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を封止する封止部材の剥離を抑制できる発光装置及び照明装置を提供することを課題とする。
【解決手段】発光装置は、表面に発光素子を実装した基板、この基板の表面に発光素子の実装領域を除いて積層した光反射層、および発光素子を封止した封止部材を有する。光反射層が発光素子の実装領域に接する縁部には、封止部材に向けて突出した係合突起が設けられている。係合突起は、封止部材の中に突出して封止部材の剥離を抑制する。
【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を用いた発光装置及び照明装置に関する。

近年、光源として複数の発光ダイオードを使用した照明装置が実用化されている。この種の照明装置は、例えば室内の天井に直接取り付ける、いわゆる直付け(surface mounted)形の全般照明(general lighting)として用いられている。

発光ダイオードは、基板に実装されて、封止部材で封止される。封止部材として、例えば、透明シリコーン樹脂等に蛍光体を混入した材料が用いられる。封止部材は、例えば、発光ダイオードを囲む枠部材の内側に注入されて固化される。しかし、このような枠部材は、一般に、発光ダイオードの発光効率を低下させる。

このため、枠部材を設けずに封止部材だけで発光ダイオードを封止する方法が提案されている。

特開２００８−８５３０２号公報 特開２００９−５４９８９号公報 特開２００８−１６６０８１号公報

しかし、枠部材を設けない場合、封止部材は、基板上に接着される。このため、例えば、封止部材に横方向の力が作用すると、封止部材が基板から剥離され易い。

よって、発光素子を封止する封止部材の剥離を抑制できる発光装置及び照明装置の開発が望まれている。

実施形態に係る発光装置は、表面に発光素子を実装した基板、この基板の表面に発光素子の実装領域を除いて積層した光反射層、および発光素子を封止した封止部材を有する。光反射層が発光素子の実装領域に接する縁部には、封止部材に向けて突出した係合突起が設けられている。係合突起は、封止部材の中に突出して封止部材の剥離を抑制する。

図１は、第１の実施形態に係る発光装置を表面側から見た概略図である。 図２は、図１の発光装置の基板上の導体パターンを示す概略図である。 図３は、図２の基板から第２の導体パターンを除去して、複数の発光ダイオードを実装した状態を示す概略図である。 図４は、図２の基板を裏面側から見た概略図である。 図５は、図１のＦ５−Ｆ５線に沿った断面図である。 図６は、複数の発光ダイオードの接続状態を示す結線図である。 図７は、図１の発光装置を搭載した照明装置の斜視図である。 図８は、第２の実施形態に係る発光装置を表面側から見た概略図である。 図９は、第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。 図１０は、図９の要部を部分的に拡大した部分拡大断面図である。 図１１は、図９の発光装置の変形例を示す断面図である。

以下、第１の実施形態について図１乃至図７を参照して説明する。図１乃至図６は、発光装置１を示しており、図７は、この発光装置１を用いた照明装置１００を示している。なお、各図において同一部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

照明用の光源としての発光装置１は、基板２、複数の発光素子３および一対の封止部材４ａ，４ｂを有している。基板２は、例えばガラスエポキシ樹脂のような合成樹脂材料により形成されている。基板２は、一対の長辺２ａ，２ｂおよび一対の短辺２ｃ，２ｄを有する細長い形状である。さらに、基板２は、第１の面５ａと、第１の面５ａの反対側に位置された第２の面５ｂと、第１の面５ａと第２の面５ｂとを結ぶ外周面５ｃとを有している。第１および第２の面５ａ，５ｂは、夫々フラットな面である。本実施形態によると、基板２は、長辺２ａ，２ｂに沿う長さ寸法が２３０ｍｍ、短辺２ｃ，２ｄに沿う幅寸法が３５ｍｍである。さらに、基板２の厚さ寸法は、０．５ｍｍ以上１．８ｍｍ以下が好ましい。本実施形態では、厚さ寸法が１．０ｍｍの基板２を使用している。

基板２の形状は、長方形状に限らず、正方形状や円形状のものでも良い。また、基板２の材料には、セラミックス材料又は他の合成樹脂材料を使用できる。さらに、各発光素子３の放熱性を高めるため、基板２として、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製の基板を用いても良い。

複数の貫通部６が基板２の長辺２ａ，２ｂを規定する端縁に形成されている。貫通部６は、基板２の外周面５ｃに開口された円弧状の切り欠きであって、基板２を厚さ方向に貫通している。さらに、貫通部６は、基板２の長手方向に間隔を存して並んでいる。

複数のねじ８が貫通部６に挿通されている。ねじ８は基板２を照明装置のベースに固定する固定具の一例であって、貫通部６を通ってベースにねじ込まれている。ねじ８をベースにねじ込んだ状態では、ねじ８の頭部とベースとの間で基板２の端縁が挟み込まれる。これにより、基板２がベースに固定される。

図２に示すように、第１の導体パターン１０および第２の導体パターン１１が基板２の第１の面５ａの上に形成されている。第１の導体パターン１０は、例えば９個のパッド１２、正側給電導体１３、負側給電導体１４および中継導体１５を有している。パッド１２は、四角い形状を有するとともに、基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。

各パッド１２は、スリット１２ａによって第１の実装領域１６ａおよび第２の実装領域１６ｂに区分けされている。スリット１２ａは、パッド１２の中央部を基板２の長手方向に直線状に延びているとともに、パッド１２の一端に開口されている。六つの凹部１７がパッド１２の第１の実装領域１６ａに形成されている。凹部１７は、パッド１２の一側縁に開口されているとともに、基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。同様に六つの凹部１７がパッド１２の第２の実装領域１６ｂに形成されている。凹部１７は、スリット１２ａに開口されているとともに、基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。

図２に示すように、基板２の左端に位置された一つのパッド１２を除く残りのパッド１２は、夫々一対の延長部１９ａ，１９ｂを有している。延長部１９ａ，１９ｂは、パッド１２の一端から基板２の長手方向に直線状に延びているとともに、互いに間隔を存して平行に配置されている。延長部１９ａ，１９ｂは、夫々六つの給電端子２０を有している。給電端子２０は、延長部１９ａ，１９ｂから突出されているとともに、基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。

パッド１２の一方の延長部１９ａは、隣り合うパッド１２の一側縁に沿って延びている。延長部１９ａの給電端子２０は、パッド１２の一側縁に開口された凹部１７に挿入されている。延長部１９ａとパッド１２の一側縁とは、これら両者間に絶縁用の間隔を設けることで電気的に切り離されている。同様に、延長部１９ａの給電端子２０と凹部１７とは、これら両者間に絶縁用の間隙を設けることで電気的に切り離されている。

パッド１２の他方の延長部１９ｂは、隣り合うパッド１２のスリット１２ａに挿入されている。延長部１９ｂの給電端子２０は、スリット１２ａに開口された凹部１７に挿入されている。延長部１９ｂとパッド１２とは、スリット１２ａ内に位置された絶縁用の間隙を介して電気的に切り離されている。同様に、延長部１９ｂの給電端子２０と凹部１７とは、これら両者間に絶縁用の間隙を設けることで電気的に切り離されている。

したがって、図２から明らかなように、複数のパッド１２は、延長部１９ａ，１９ｂを基板２の幅方向に交互に反転させた形態で基板２の長手方向に一列に並べられている。

図２に示すように、正側給電導体１３は、基板２の長辺２ｂに沿うように基板２の全長に亘って延びている。負側給電導体１４は、基板２の長辺２ｂに沿うように基板２の長手方向に沿って延びている。負側給電導体１４の左端は、基板２の左端に位置された一つのパッド１２に接続されている。

正側給電導体１３は、正極端子２１を有している。同様に負側給電導体１４は、負極端子２２を有している。正極端子２１および負極端子２２は、基板２の左端部において互いに間隔を存して並んでいる。

中継導体１５は、基板２の長辺２ｂに沿うように基板２の長手方向に延びている。中継導体１５は、基板２の右端部に位置されている。中継導体１５は、一対の給電パターン２４ａ，２４ｂを有している。給電パターン２４ａ，２４ｂは、基板２の長手方向に直線状に延びているとともに、互いに間隔を存して平行に配置されている。給電パターン２４ａ，２４ｂは、夫々六つの給電端子２５を有している。給電端子２５は、給電パターン２４ａ，２４ｂから突出されているとともに、基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。

一方の給電パターン２４ａは、基板２の右端に位置されたパッド１２の一側縁に沿って延びている。給電パターン２４ａの給電端子２５は、パッド１２の一側縁に開口された凹部１７に挿入されている。給電パターン２４ａとパッド１２の一側縁とは、これら両者間に絶縁用の間隔を設けることで電気的に切り離されている。同様に、給電パターン２４ａの給電端子２５とパッド１２の凹部１７とは、これら両者間に絶縁用の間隙を設けることで電気的に切り離されている。

他方の給電パターン２４ｂは、基板２の右端に位置されたパッド１２のスリット１２ａに挿入されている。給電パターン２４ｂの給電端子２５は、スリット１２ａに開口された凹部１７に挿入されている。給電パターン２４ｂとパッド１２とは、スリット１２ａ内に位置された絶縁用の間隙を介して電気的に切り離されている。同様に、給電パターン２４ｂの給電端子２５とパッド１２の凹部１７とは、これら両者間に絶縁用の間隙を設けることで電気的に切り離されている。

図１および図２に示すように、電源コネクタ２６が正極端子２１および負極端子２２に半田付けされている。電源コネクタ２６は、基板２の第１の面５ａの上に位置されているとともに、リード線２６ａを介して電源回路に電気的に接続されている。さらに、負側給電導体１４と中継導体１５との間は、中継コネクタ２７を介して短絡されている。

図５に示すように、パッド１２を含む第１の導体パターン１０は、銅層２８、ニッケルめっき層２９および銀めっき層３０を有する三層構造となっている。銅層２８は、基板２の第１の面５ａの上に積層された銅箔をエッチングすることで形成されている。ニッケルめっき層２９は、銅層２８に電解めっきを施すことで銅層２８の上に形成されている。銀めっき層３０は、ニッケルめっき層２９に電解めっきを施すことでニッケルめっき層２９の上に形成されている。銀めっき層３０は、ニッケルめっき層２９を被覆するとともに、第１の導体パターン１０の表面に露出された反射層を構成している。よって、第１の導体パターン１０の表面は、光反射面となっている。この光反射面の全光線反射率は９０％程度である。

ニッケルめっき層２９は、膜厚を５μｍ以上とするのが好ましい。同様に銀めっき層３０は、膜厚は、１μｍ以上とするのが好ましい。このようにニッケルめっき層２９および銀めっき層３０の膜厚を規定することで、ニッケルめっき層２９および銀めっき層３０の膜厚のばらつきを解消でき、全てのパッド１２の光反射率を均一化することができる。

第２の導体パターン１１は、第１の導体パターン１０のパッド１２に電解めっきを施す際に、全てのパッド１２を同電位に維持するためのものである。具体的には、第２の導体パターン１１は、図２に示すような共通ライン３２と複数の枝ライン３３とを有している。共通ライン３２は、基板２の長辺２ａに沿うように基板２の全長に亘って直線状に延びている。それとともに、共通ライン３２は、基板２の長辺２ａを規定する基板２の端縁から予め決められた距離Ｄだけ離れている。

さらに、共通ライン３２は、基板２の貫通部６に対応する位置に複数の曲線部３４を有している。曲線部３４は、貫通部６の縁から遠ざかる方向に円弧を描いて湾曲されている。このため、共通ライン３２は、曲線部３４の存在により、貫通部６に対応する箇所においても少なくとも前記距離Ｄと同じ寸法だけ貫通部６の縁から離れている。

枝ライン３３は、共通ライン３２から分岐されてパッド１２に向けて直線状に延びている。枝ライン３３は、基板２の長手方向に互いに間隔を存して並んでいる。枝ライン３３の先端は、全てのパッド１２および中継導体１５の給電パターン２４ａに電気的に接続されている。言い換えると、全てのパッド１２および中継導体１５は、枝ライン３３を介して共通ライン３２に電気的に接続されている。

第２の導体パターン１１は、基板２の第１の面５ａの上に第１の導体パターン１０と同時に形成したものであり、第１の導体パターン１０と同様の三層構造となっている。そのため、第２の導体パターン１１の表面は銀めっき層で構成されて、光反射性を有している。

複数の発光素子３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のベアチップである。本実施形態では、発光装置１を介して白色系の光を発光させるため、青色の光を発する発光素子３を用いた。ＬＥＤのベアチップ３は、例えば、ＩｎＧａＮ系の素子であり、透光性のサファイア素子基板に発光層が積層されている。発光層は、ｎ型窒化物半導体層と、ＩｎＧａＮ発光層と、ｐ型窒化物半導体層とが順次積層されて形成されている。そして、発光層に電流を流すための電極は、ｐ型窒化物半導体層上にｐ型電極パッドで形成された正側電極と、ｎ型窒化物半導体層上にｎ型電極パッドで形成された負側電極とで構成されている。

発光素子３は、各パッド１２の第１の実装領域１６ａおよび第２の実装領域１６ｂにシリコーン樹脂系の接着剤３６を介して接着されている。具体的には、６個の発光素子３がパッド１２の第１の実装領域１６ａに基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいるとともに、６個の発光素子３がパッド１２の第２の実装領域１６ｂに基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。そのため、各パッド１２は、１２個の発光素子３を有している。パッド１２上の発光素子３は、基板２の長手方向に連続する二列の発光素子列を構成している。

図３および図５に示すように、発光素子３の正側電極は、発光素子３が接着されたパッド１２にボンディングワイヤ３８を介して電気的に接続されている。発光素子３の負側電極は、隣り合うパッド１２の給電端子２０および給電パターン２４ａ，２４ｂの給電端子２５に他のボンディングワイヤ３９を介して電気的に接続されている。これらボンディングワイヤ３８、３９は、金（Ａｕ）の細線からなっており、実装強度の向上とＬＥＤのベアチップの損傷低減のため、金（Ａｕ）を主成分とするバンプを介して接続されている。

すなわち、図６に示すように、発光装置１は、１２個の発光素子３が並列に接続された９個の並列回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ，４０ｉを有するとともに、９個の並列回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ，４０ｉが互いに直列に接続されている。

さらに、本実施形態では、発光装置１の誤作動を防止するため、９個の並列回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ，４０ｉの夫々にコンデンサ４１が接続されている。それとともに、並列回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ，４０ｉを直列に接続する回路にもコンデンサ４１が接続されている。コンデンサ４１は、基板２の第１の面５ａに実装されている。

本実施形態では、ボンディングワイヤ３９が接続される給電端子２０，２５は、隣り合うパッド１２の凹部１７に挿入されている。言い換えると、給電端子２０，２５が第１および第２の実装領域１６ａ，１６ｂの中央部に向けて進出するので、ボンディングワイヤ３８，３９の長さを変えることなく発光素子３を第１および第２の実装領域１６ａ，１６ｂの中央部に接着することができる。そのため、発光素子３が発する熱を第１および第２の実装領域１６ａ，１６ｂの広範囲に伝えて、パッド１２から効率よく放出することができる。

全てのパッド１２を同電位に維持する第２の導体パターン１１は、第１の導体パターン１０に電解めっきを施した以降は無用となる。そのため、本実施形態では、第１の導体パターン１０に電解めっきを施した後、第２の導体パターン１１の共通ライン３２を除去して、第２の導体パターン１１によるパッド１２の電気的な接続を遮断している。

図３、および図５に示すように、凹部４５が基板２の第１の面５ａに形成されている。凹部４５は、共通ライン３２を除去した後に残った痕跡であって、基板２の長辺２ａに沿って延びている。凹部４５は、底面４５ａと、一対の側面４５ｂ，４５ｃとで規定された溝であって、基板２の第１の面５ａに開口されている。

さらに、凹部４５は、基板２の貫通部６に対応する位置に複数の湾曲部４６を有している。湾曲部４６は、貫通部６を迂回するように共通ライン３２の曲線部３４と合致する形状に形成されている。このような凹部４５は、基板２の長辺２ａを規定する基板２の端縁とパッド１２との間に位置されて、基板２の端縁から予め決められた距離だけ離れている。本実施形態によると、凹部４５は幅寸法が１ｍｍであり、深さ寸法が０．３ｍｍである。

このような凹部４５の存在により、第２の導体パターン１１は、枝ライン３３のみが基板２の第１の面５ａの上に残っている。残った枝ライン３３は、電気的に切り離されている。さらに、基板２の長辺２ａを規定する基板２の端縁からパッド１２に至る沿面距離は、凹部４５の側面４５ｂ，４５ｃの高さ寸法を加えた値となる。よって、沿面距離は、基板２の端縁からパッド１２に至る空間距離よりも凹部４５の深さ分だけ長くなる。凹部４５の形状は本実施形態に限らない。例えば、凹部４５は、基板２の長手方向と直交する方向の断面形状がＶ字形あるいはＵ字形でもよい。

封止部材４ａ、４ｂは、二列に並んだ発光素子３およびボンディングワイヤ３８，３９をパッド１２の上に封止している。封止部材４ａ，４ｂは、例えばＹＡＧ：Ｃｅ等の蛍光体が適量混ぜられた透明なシリコーン樹脂製であり、その断面形状が扁平な山形になるように塗布されて、基板２の長手方向に沿って直線状に延びている。

蛍光体は、発光素子３が発する光で励起されて、発光素子３が発する光の色とは異なる色の光を放射する。本実施形態では、発光素子３が青色光を発するため、発光装置１が白色系の光を出射できるように、蛍光体には青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体を使用した。

図１および図５示すように、基板２の第１の面５ａは、発光素子３およびコンデンサ４１のような部品が実装される領域を除いて白色のレジスト層４８で覆われている。レジスト層４８が形成されていない領域を分かりやすく説明するため、図３では、右から２番目のパッド１２上で、レジスト層４８が形成されていない領域Ｓを代表して示している。他の８個のパッド１２についても同様に、レジスト層４８が形成されていない領域Ｓが存在している。少なくとも発光素子３（ＬＥＤのベアチップ）が接着される部分、すなわち、発光素子３の実装部は、このレジスト層４８が形成されていない領域Ｓとなる。この領域Ｓは、図１および図５に示すように、封止部材４ａ、４ｂで埋められて封止される。

レジスト層４８は、光反射性を有している。レジスト層４８は、上記領域Ｓを除いて、第１の導体パターン１０、枝ライン３３および凹部４５を連続して覆い隠している。そのため、基板２の第１の面５ａの上の第１の導体パターン１０、枝ライン３３および凹部４５は、視覚的に見え難くなっている。

図５に示すように、基板２の第１面５ａ上には、パッド１２が形成され、その上にレジスト層４８が積層される。レジスト層４８が形成されない領域Ｓの周縁部、すなわちレジスト層４８が領域Ｓに接する境界部には、封止部材４ａ、４ｂの剥離を防止するため、封止部材に向けて突出した係合突部４８ａが設けられている。本実施形態では、レジスト層４８の表面からパッド１２の光反射面に向けて領域Ｓを広げる方向に断面形状が傾斜した係合突部４８ａを領域Ｓの縁に形成した。なお、係合突部４８ａは、領域Ｓの境界となるレジスト層４８の縁に沿った全周に設けても良いが、少なくともレジスト層４８の縁の数箇所に点在させて設ければ良い。また、係合突部４８ａの形状は、本実施形態の形状に限るものではなく、封止部材４ａ、４ｂの中に差し込まれて封止部材に引っ掛かる形状であればいかなる形状であっても良い。

レジスト層４８は、白色のフォトレジスト材料によって形成されている。そして、このレジスト層４８は、発光素子３から放出された光を前方（図５で上方）に反射する機能、およびパッド１２や給電導体１３、１４などの金属層の腐食を防止する機能を担う。発光素子３の光をレジスト層４８の表面で反射するためには、発光素子３の上面は、少なくともレジスト層４８の表面より高くする必要がある。換言すれば、レジスト層４８の表面は、発光素子３の上面より低い位置に形成することが望ましい。

このため、本実施形態では、パッド１２の厚さを３５μｍに設定し、レジスト層４８の厚さを４０μｍに設定し、発光素子３の高さを８０μｍに設定した。レジスト層４８の厚さは、３０〜４０μｍに設定することが望ましく、例えばレジスト層４８の厚さを３０μｍに変更する場合には、パッド１２の厚さを３０μｍ未満にすれば良い。

図４および図５に示すように、１８個の四角い放熱シート５０が基板２の第２の面５ｂに積層されている。放熱シート５０は導電体の一例であって、熱伝導性に優れた銅箔で構成されている。放熱シート５０は、第１の面５ａの上のパッド１２に対応するように、基板２の長手方向に互いに間隔を存して二列に並んでいる。隣り合う放熱シート５０は、基板２の長手方向に延びる第１のスリット５１および基板２の長手方向と直交する短手方向に延びる複数の第２のスリット５２によって熱的に切り離されている。さらに、放熱シート５０および基板２の第２の面５ｂは、レジスト層５３で覆われている。

基板２の第２の面５ｂに放熱シート５０を積層したことで、発光素子３の熱を受ける基板２の温度分布を均等化することができる。そのため、基板２の放熱性能を高めることができる。特に、隣り合う放熱シート５０の間に基板２の長手方向と直交する短手方向に沿う第２のスリット５２を設けたことで、熱による基板２の反りや変形を抑制できる。

次に、発光装置１を製造する工程について、図１ないし図３、および図５を参照して説明する。なお、ここでは、基板２の第２面５ｂに放熱シート５０を積層する工程についての説明は省略する。

まず、基板２の第１の面５ａの上に第１の導体パターン１０および第２の導体パターン１１を形成する。具体的には、第１の面５ａに積層された銅箔をエッチングすることで、第１および第２の導体パターン１０，１１の銅層２８を形成する。第１の導体パターン１０の銅層２８のうちパッド１２を構成する部分は、第２の導体パターン１１の銅層２８を介して電気的に接続されている。このため、第１の導体パターン１０の銅層２８のうちパッド１２を構成する部分は、同電位に維持されている。

この状態で、第１の導体パターン１０の銅層２８に電解めっきを施すことにより、銅層２８の上にニッケルめっき層２９を形成する。引き続いて、ニッケルめっき層２９に電解めっきを施すことにより、ニッケルめっき層２９の上に銀めっき層３０を形成する。電解めっきを実行する工程では、第１の導体パターン１０の銅層２８のうちパッド１２を構成する全ての部分が同電位に維持されている。そのため、第１の導体パターン１０の銅層２８を負極とし、めっきと同一の金属を正極として両極間に電流を流すことで、第１の導体パターン１０の銅層２８の上にニッケルめっき層２９および銀めっき層３０が形成される。ニッケルめっき層２９および銀めっき層３０は、第２の導体パターン１１の銅層２８の上にも同時に形成される。この状態を図２に示す。

この後、図３に示すように、第２の導体パターン１１の共通ライン３２を基板２の第１の面５ａから取り除く。具体的には、第１の面５ａの上の共通ライン３２を削り取る。この結果、第１の導体パターン１０のパッド１２と第２の導体パターン１１との電気的な接続が遮断され、パッド１２が電気的に独立した状態に保持される。

共通ライン３２を第１の面５ａの上から削り取ると、第１の面５ａの上に溝状の凹部４５が形成される。凹部４５は、基板２の貫通部６に対応した位置に貫通部６を迂回するように湾曲された湾曲部４６を有している。

凹部４５は、共通ライン３２から分岐された枝ライン３３の付け根を横切っている。この結果、枝ライン３３は、互いに電気的に切り離された状態で基板２の第１の面５ａの上に残っている。

この後、図３に示すように、パッド１２の第１および第２の実装領域１６ａ，１６ｂの上に、夫々６個の発光素子３を接着する。引き続いて発光素子３の正側電極を、当該発光素子３が接着されたパッド１２にボンディングワイヤ３８で電気的に接続する。同様に、発光素子３の負側電極を、隣り合うパッド１２の給電端子２０および給電パターン２４ａ，２４ｂの給電端子２５に夫々ボンディングワイヤ３９で接続する。

さらにこの後、図１および図５に示すように、導体パターン１０、１１の上に、レジスト層４８のパターンを形成する。前述したように、このレジスト層４８のパターンは、発光素子３の実装領域や他の電子部品の実装部分を除いた基板表面に形成される。本実施形態では、レジスト層４８を白色のフォトレジスト材料を用いて形成した。このため、レジスト層４８に紫外線を照射して露光および現像することで、領域Ｓのパターンを形成するようにした。

この場合、紫外線をレジスト層４８に照射すると、レジスト層４８の領域Ｓの境界部において、一部の照射光が、レジスト層４８を透過し、パッド１２の表面で反射される。この際、紫外光の照射方向を傾斜させることで、パッド１２で反射された光が側方や斜め上方に向かい、レジスト層４８の厚み寸法の範囲内において、レジスト層を窪み状に露光する。そして、この後の現像工程を経て、レジスト層４８の境界部に上述した断面形状の係合突部４８ａが形成される。このように、露光によって係合突部４８ａを形成する場合、紫外線の照射強度、照射角度、照射時間などを調整することで、係合突部４８ａの形状を所望する形状にすることができる。

なお、このレジスト層４８のパターンを形成する工程は、上述した第２の導体パターン１１の除去工程の前に行うこともできる。本実施形態では、第２の導体パターン１１を除去した後にレジスト層４８を積層したため、図１および図５に示すように、第２の導体パターン１１を削り取った後の凹部４５がレジスト層４８で埋められる。しかし、レジスト層４８を積層した後に、このレジスト層４８とともに第２の導体パターン１１を削り取ることで、凹部４５が発光装置１の表面に露出する。

最後に、二列に並んだ発光素子３およびボンディングワイヤ３８，３９を封止部材４ａ，４ｂを用いてパッド１２の上に封止する。このことにより、図１および図５に示すような、発光装置１が形成される。

この際、封止部材４ａ、４ｂは、適当な粘度に調整され、不用意に流れ出すことなく、図５に断面を示す扁平な山形状を保持するように、未硬化の状態で、各列の発光素子３およびボンディングワイヤ３８、３９の上に図１のように直線状に塗布される。これにより、図５に示すように、レジスト層４８の領域Ｓの縁部で、封止部材４ａ、４ｂが係合突部４８ａの下に流れ込む。そして、封止部材４ａ、４ｂを加熱して硬化させた後、或いは所定時間放置した後、封止部材４ａ、４ｂが硬化されてレジスト層４８の領域Ｓに固定される。

この状態で、係合突部４８ａが、硬化された封止部材４ａ、４ｂの中に差し込まれた状態となるので、例えば、封止部材４ａ、４ｂに横方向の力が加わった場合であっても、封止部材４ａ、４ｂが簡単に剥離することはない。また、係合突部４８ａを設けることで、領域Ｓの縁が斜めに傾斜するため、その分、封止部材４ａ、４ｂがレジスト層４８に接触する面積が大きくなる。これにより、封止部材４ａ、４ｂのレジスト層４８に対する接着強度が増す。

次に、図７を参照して上述した発光装置１を組み込んだ照明装置１００について説明する。ここで説明する照明装置１００は、例えば、部屋の天井に設置して使用される天井直付タイプの照明装置である。

照明装置１００は、細長で略直方体形状の本体ケース１０１を備えており、この本体ケース１０１内には、上述した発光装置１が複数個、本実施形態では２個接続されて、長手方向に並べて配設されている。また、図示しない電源回路を備えた図示しない電源ユニットは、本体ケース１０１に内蔵されている。なお、本体ケース１０１の下方開口部には、拡散性を有する前面カバー１０２が取り付けられている。

電源回路により２つの発光装置１に通電されると、複数の発光素子３が一斉に点灯されて、複数の発光素子３それぞれから光が出射される。複数の発光素子３から出射された光は、封止部材４ａ、４ｂを透過して、白色の照明光として利用される。すなわち、当該照明装置１００は、面状光源として使用される。

照明装置１００の点灯中において、パッド１２は、各発光素子３が発した熱を拡散するヒートスプレッダとして機能する。さらに、発光装置１の発光中、発光素子３が放射した光のうち基板２側に向かった光は、パッド１２の表の反射層で主として光の利用方向に反射される。そのため、光の取り出し効率を良好なものとすることができる。

以下、上述した第１の実施形態の効果について説明する。
第１の導体パターン１０のパッド１２を同電位に維持する第２の導体パターン１１は、共通ライン３２と、共通ライン３２から分岐されてパッド１２に至る複数の枝ライン３３とで構成されている。そのため、共通ライン３２を基板２から除去することで、第２の導体パターン１１によるパッド１２間の電気的な接続を遮断することができる。

よって、パッド１２の間の電気的な接続を遮断する作業を効率よく容易に行うことができ、発光装置１の生産性を高めることができる。

しかも、共通ライン３２を削り取った後に残る凹部４５は、基板２の端縁から予め決められた距離だけ離れているとともに、基板２の端縁とパッド１２との間に位置されている。この結果、基板２の端縁とパッド１２との間を結ぶ沿面距離が、基板２の端縁とパッド１２との間を結ぶ空間距離よりも凹部４５の深さに相当する分だけ長くなり、基板２の端縁からパッド１２に至る絶縁距離を確保できる。

加えて、凹部４５は、基板２の貫通部６に対応した位置に、貫通部６を迂回するように湾曲された湾曲部４６を有している。そのため、貫通部６の縁から湾曲部４６までの絶縁距離を同等に確保することができ、基板２の絶縁耐圧(dielectric strength)が向上する。よって、貫通部６を通るねじ８が金属製である場合でも、ねじ８とパッド１２との間の絶縁性を十分に確保でき、発光装置１の電気的絶縁の信頼性を向上できる。

また、上述した第１の実施形態によると、封止部材４ａ、４ｂが、レジスト層４８の係合突部４８ａをその中に受け入れた状態で硬化されているので、封止部材４ａ、４ｂが基板２の面から剥離する不具合を抑制できる。特に、封止部材４ａ、４ｂ中に埋まる係合突部４８ａを設けることで、封止部材４ａ、４ｂのレジスト層４８に対する接着強度を増すことができる。

さらに、本実施形態では、レジスト層４８の表面は、発光素子３の上面の高さより低い位置に形成されているので、レジスト層４８が発光素子３から出射される光の障害となることを軽減でき、発光効率を高めることができる。

次に、第２の実施形態に係る発光装置６０について、図８を参照して説明する。
本実施形態の発光装置６０は、封止部材４ａ、４ｂの代りに、発光素子３を個々に被覆して封止する封止部材４ｃを設けた以外、上述した第１の実施形態の発光装置１と略同じ構造を有する。よって、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態のレジスト層４８は、複数の発光素子３を個別に露出する複数の略円形の領域Ｓ（図示せず）を有する。これら複数の領域Ｓは、上述した第１の実施形態と同様に、レジスト層４８にパターニングされる。つまり、各発光素子３に対応して設けられた複数の封止部材４ｃより一周り小さい領域Ｓが各発光素子３の周りに形成される。この場合、レジスト層４８の各領域Ｓの縁には、それぞれ、図５に断面を示すような係合突部４８ａが突設される。

よって、本実施形態においても、レジスト層４８の複数の領域Ｓを覆うように複数の封止部材４ｃを設けることで、各封止部材４ｃがレジスト層４８に固着され、封止部材４ｃが容易に剥離されることが無い。特に、本実施形態のように、レジスト層４８に複数の領域Ｓを設けることで、より多くの（長い）係合突部４８ａを設けることができ、封止部材４ｃの接着強度をより強くすることができる。また、本実施形態によると、複数の小さな封止部材４ｃを用いたため、第１の実施形態と比較して、封止部材の量を減少でき、材料コストを低減できるとともに、レジスト層４８が発光素子３から出射される光の障害となることを軽減でき、発光効率を良好なものとすることができる。

次に、第３の実施形態に係る発光装置７０について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、発光装置７０の要部を部分的に拡大した断面図を示してある。また、図１０は、図９の領域Ｒを拡大した断面図を示してある。本実施形態の発光装置７０は、図９に図示した構造以外、上述した第１の実施形態或いは第２の実施形態と同様の構造を有する。よって、ここでは、上述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施形態によると、発光素子３を電気的に接続するボンディングワイヤ３８、３９は、発光素子３を取り付けたパッド１２とはそれぞれ電気的に独立した電極パッド７１、７２に接続される。また、封止部材４（４ａ、４ｂ、４ｃ）の剥離を防止するためのレジスト層４８の係合突部７４は、各電極パッド７１、７２の発光素子３から離れた側のレジスト層４８の縁部にそれぞれ設けられている。

本実施形態の係合突部７４は、図１０に示すように、レジスト層４８の上面と電極パッド７１（７２）の表面をつなぐようにレジスト層４８の厚さ方向に沿ってなだらかに湾曲した断面形状を有する。上述したように、係合突部７４の断面形状は、紫外光の照射強度、照射角度、照射時間などを調整することで任意に設定できる。

以上のように、本実施形態によると、上述した第１および第２の実施形態と同様の効果を奏することができることに加え、レジスト層４８の係合突部７４に対する封止部材４の接着強度をより強固にできる。つまり、レジスト層４８の縁を第１および第２の実施形態のように真っ直ぐ傾斜させた場合と比較して、封止部材４がレジスト層４８に接触する面積を大きくすることができ、両者の間の接着強度をより高めることができる。

図１１には、図１０の係合突部７４の変形例を示してある。この変形例に係る係合突部７６は、電極パッド７１（７２）の表面から離間したレジスト層４８の上面側が尖っているとともに、その先端から電極パッド７１（７２）に向けてレジスト層４８の縁をえぐるように図中左側に湾曲した断面形状を有する。この変形例に係る係合突部７６も、上述した第１乃至第３の実施形態の係合突部と同様に機能し、封止部材４の剥離を抑制することができる。特に、この係合突部７６も、第１および第２の実施形態と比較して、封止部材４に接触する面積が大きいため、接着強度を高くできる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の発光装置および照明装置によれば、発光素子３を表面側に露出する領域Ｓの周りのレジスト層の縁に係合突部を持つことにより、封止部材の剥離を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、レジスト層を、フォトレジスト材料を用いて形成したが、レジスト層の材料は、この材料に限定されるものではない。いかなる材料を用いたとしても、封止部材の剥離を抑制するための上述した係合突部を形成できれば良く、或いは、係合突部を構成する他の手段を適用してもよい。

また、上述した実施形態では、発光素子３を取り付けるパッドを、配線パターンとして用いたが、必ずしも配線パターンとして用いる必要はない。例えば、発光素子３からの熱を伝導して拡散するヒートスプレッダとしての機能や光を反射する機能を有していれば足りる場合がある。

また、封止部材には、例えば、蛍光体を用いることなく、発光素子から直接赤色光、緑色光、青色光を放射させるように構成してもよい。

さらに、照明装置としては、屋内又は屋外で使用される照明器具、ディスプレイ装置の光源などに適用可能である。

１…発光装置、２…基板、３…発光素子（ＬＥＤチップ）、４、４ａ、４ｂ、４ｃ…封止部材、１２…パッド、４８…レジスト層、４８ａ…係合突部、１００…照明装置。

Claims (7)

1. 表面に発光素子を実装した基板と；
   上記発光素子を実装した領域を除く上記基板の表面に積層された光反射層と；
   この光反射層の上記領域に接する縁部に形成された係合突部と；
   上記領域を埋めて上記係合突部を包囲するように上記発光素子を封止する封止部材と；
   を有する発光装置。
2. 上記係合突部は、上記光反射層の上記基板表面から離間した表面近くの上記縁部から上記封止部材に向けて突出している請求項１の発光装置。
3. 上記係合突部は、上記光反射層の上記縁部を、該光反射層の表面から上記基板の表面に向けて上記領域を広げる方向に傾斜させて形成されている請求項２の発光装置。
4. 上記係合突部は、上記光反射層の上記縁部を、上記領域に向けて湾曲させて突出させることで形成されている請求項２の発光装置。
5. 上記係合突部は、上記光反射層の上記縁部を、該光反射層の表面から上記基板の表面に向けてえぐるように湾曲させて形成されている請求項２の発光装置。
6. 上記光反射層の表面は、上記発光素子の高さより低い位置に形成されている請求項１に記載の発光装置。
7. 装置本体と；
   装置本体に配設された請求項１乃至請求項６のいずれかの発光装置と；
   を具備する照明装置。

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