JP4356383B2

JP4356383B2 - 発光装置の製造方法

Info

Publication number: JP4356383B2
Application number: JP2003270617A
Authority: JP
Inventors: 和宇堀; 博司青木; 直司横田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-07-03
Also published as: JP2005026619A

Description

本発明は、発光ダイオード素子を用いた発光装置の製造方法に関するものである。

従来より、発光ダイオード素子の放熱性を高めるため、金属板上に発光ダイオード素子を実装し、同金属板上に導体パターンを有する絶縁基材を貼り合わせて、発光ダイオード素子と導体パターンをワイヤボンディングした構成の発光装置（特願２００１−２５８６８０参照）が提案されている。

この従来例の構成を図６及び図７に示す。図６は上面図、図７は図６のＡ−Ａ’線についての断面図を示す。アルミ製の金属板１と、このアルミ板１に一方の面が接合されたガラスエポキシ製の絶縁基材２と、絶縁基材２上に形成された導体パターン５と、前記導体パターン５に接続された発光ダイオード素子（以降ＬＥＤ素子と表記する）３と、導体パターン５とＬＥＤ素子３を接続するボンディングワイヤ４とから構成される。絶縁基材２は位置決めマーク２１を有する。導体パターン５は部品実装用ランド５１とランド間をつなぐライン５２からなる。

ところで、ＬＥＤ素子３をアルミ板１にダイボンディングする際、アルミ板１は既に絶縁基材２で覆われた状態なので、絶縁基材２の位置決めマーク２１を基準にダイボンディングしても、アルミ板１に対しては正確な位置決めができないという問題がある。

また、ＬＥＤ素子３と導体パターン５をワイヤボンディングする際、アルミ板１と絶縁基材２の貼り合せ誤差のため、一方に位置を合せると他方の位置がずれ、両方に対して正確な位置決めができないという問題がある。
特願２００１−２５８６８０号

本発明は、ＬＥＤ素子を絶縁基材で覆われたアルミ板にダイボンディングする際に、アルミ板に対して正確な位置決めができないという問題を解決しようとするものである。また、ＬＥＤ素子と導体パターンをワイヤボンディングする際、アルミ板と絶縁基材の両方に対して正確な位置決めができないという問題を解決しようとするものである。

本発明の発光装置の製造方法にあっては、上記の課題を解決するために、図１及び図２に示すように、位置決めマーク１１を有するアルミ板１のような金属板と、前記アルミ板１の位置決めマーク１１を露出させる穴２２を備え、一方の面がアルミ板１に重ねた状態でアルミ板１に接合された絶縁基材２と、絶縁基材２の他方の面に形成された導体パターン５と、前記アルミ板１上に配置されて前記導体パターン５に接続された発光ダイオード素子３とを備える発光装置の製造方法であって、図５に示すように、部品を実装するまでは発光ダイオード素子３の両端に接続される絶縁基材２の導体パターンをあらかじめ短絡しておくための導線５４を接続する段階と、前記絶縁基材２に設けた穴２２から露出させたアルミ板１の位置決めマーク１１を基準として位置決めすることで前記アルミ板１上に発光ダイオード素子３をダイボンディングする段階と、前記アルミ板１上にダイボンディングされた発光ダイオード素子３を絶縁基材２の導体パターンにワイヤボンディングする段階と、部品実装完了後に前記発光ダイオード素子３の両端に接続される絶縁基材２の導体パターンを短絡していた導線５４を外す段階とを有し、前記発光ダイオード素子３をワイヤボンディングする段階のうち、発光ダイオード素子３にワイヤ４の一端を接続する時にはアルミ板１上の位置決めマーク１１を基準として位置決めし、前記ワイヤ４の他端を絶縁基材２の導体パターン５に接続する時には絶縁基材２の部品実装用ランド５１を基準として位置決めすることを特徴とするものである。

本発明によれば、正確な位置決めを行い、且つ、作業中に発光ダイオード素子を静電気破壊から保護する効果を有する。

本発明を実施するための最良の形態を図５及び図２に示す。図５は上面図、図２は図５のＡ−Ａ’線についての断面図である。アルミ製の金属板１と、アルミ板１に一方の面が接合されたガラスエポキシ製の絶縁基材２と、絶縁基材２上に形成された導体パターン５と、前記導体パターン５に接続されたＬＥＤ素子３と、導体パターン５とＬＥＤ素子３を接続するボンディングワイヤ４とから構成される。導体パターン５は部品実装用ランド５１とランド間をつなぐライン５２とチェックランド５３からなる。なお、５４は部品実装が完了するまで、ＬＥＤ素子３の両端のチェックランド５３を短絡しておく導線である。

アルミ板１は刻印された位置決めマーク１１を有する。位置決めマーク１１は絶縁基材２に設けられた穴２２から露出しており、絶縁基材２を接合した後も外部から確認できる。ＬＥＤ素子３をダイボンディングする時には、位置決めマーク１１を用いる。アルミ板１に直接刻印された位置決めマーク１１を用いるので、正確な位置にダイボンディングを行える。

また、ＬＥＤ素子３と導体パターン５のワイヤボンディングは、ＬＥＤ素子３にワイヤ４の一端を接続する時にはアルミ板１上の位置決めマーク１１を基準にする。また、導体パターン５上にワイヤ４の他端を接続する時には絶縁基材２の部品実装用ランド５１を基準にする。従って、どちらに対しても正確なワイヤボンディングを行うことができる。しかも、絶縁基材２の部品実装用ランド５１を絶縁基材２の位置決めマークとして共用しているので、図６の従来例のように、絶縁基材２のうえに位置決めマーク２１を独立して設ける必要が無いため、少ない面積により多くの電子部品を実装できる効果を有する。

また、部品実装が完了するまで、ＬＥＤ素子３の両端のチェックランド５３を導線５４で短絡しておく。チェックランド５３は導線５４が接続されているので、絶縁基材２の位置決めはチェックランド５３ではなく、部品実装用ランド５１を用いて位置決めを行い、実装完了後に導線５４を外す。ＬＥＤ素子３はわずかな静電気で破壊するが、本例では、両端の導体パターンは短絡されているので、作業中にＬＥＤ素子３の両端に過大な電圧は印加されず、ＬＥＤ素子３が破壊することはない。

なお、アルミ板１の位置決めマーク１１は刻印のマークを用いることで脱脂工程の溶剤でも消えない効果を得られる。打抜きでも同様の効果を得られる。エッチングでも同様の効果を得られる。

本発明の実施例１の構成を図１及び図２に示す。図１は上面図、図２は図１のＡ−Ａ’線についての断面図である。アルミ製の金属板１と、アルミ板１に一方の面が接合されたガラスエポキシ製の絶縁基材２と、絶縁基材２上に形成された導体パターン５と、前記導体パターン５に接続されたＬＥＤ素子３と、導体パターン５とＬＥＤ素子３を接続するボンディングワイヤ４とから構成される。絶縁基材２は位置決めマーク２１を有する。導体パターン５は部品実装用ランド５１とランド間をつなぐライン５２からなる。

アルミ板１は刻印された位置決めマーク１１を有する。位置決めマーク１１は絶縁基材２に設けられた穴２２から露出しており、絶縁基材２を接合した後も外部から確認できる。絶縁基材２にはアルミ板１の位置決めマーク１１とは別に、絶縁基材２の位置決めマーク２１を有する。

ＬＥＤ素子３をダイボンディングする時には、アルミ板１上の位置決めマーク１１を用いる。アルミ板１に直接刻印された位置決めマーク１１を用いるので、アルミ板１上の正確な位置にダイボンディングを行える。

また、ＬＥＤ素子３と導体パターン５のワイヤボンディングは、ＬＥＤ素子３にワイヤ４の一端を接続する時にはアルミ板１上の位置決めマーク１１を基準にする。導体パターン５上にワイヤ４の他端を接続する時には絶縁基材２上の位置決めマーク２１を基準にする。従って、どちらに対しても正確なワイヤボンディングを行うことができる。

アルミ板１の位置決めマーク１１は刻印のマークを用いることで脱脂工程の溶剤でも消えない効果を得られる。打抜きでも同様の効果を得られる。エッチングでも同様の効果を得られる。以下の各実施例においても同様である。

図３に本発明の実施例２の構成を示す。Ａ−Ａ’線についての断面構成は実施例１と同様なので、図２を援用し、重複する図示は省略する。

本実施例では、絶縁基材２上に独立した絶縁基材２の位置決めマークは無く、電子部品をはんだ付けするランド５１を絶縁基材２の位置決めマークとして共用する点が実施例１と異なる。

本実施例は、絶縁基材２の位置決めマークを独立して設ける必要が無いので、少ない面積により多くの電子部品を実装できる効果を有する。

なお、ランド５１間をつなぐライン５２を位置決めマークとして用いても同様に、より多くの部品を実装できる効果を得られる。

導体パターン５の中でもランド５１は絶縁基材２を覆うレジスト（図示せず）から露出しているので、他の部分との輝度の差が大きい。従って、特にランド５１を位置決めマークとして用いると画像認識で位置決めマークの認識を容易に行える。

図４に本発明の実施例３の構成を示す。Ａ−Ａ’線についての断面構成は実施例１と同様なので、図２を援用し、重複する図示は省略する。

導体パターン５にチェックランド５３を有する点が実施例２とは異なる。本実施例では、チェックランド５３を絶縁基材２の位置決めマークとして用いる。すると、絶縁基材２の位置決めマークを独立して設ける必要が無いので、少ない面積により多くの電子部品を実装できる効果を有する。

また、チェックランド５３は製品チェック時に端子を接触させるために絶縁基材２を覆うレジストから露出しているので、画像認識で位置決めマークの認識を容易に行える。

図５に本発明の実施例４の構成を示す。Ａ−Ａ’線についての断面構成は実施例１と同様なので、図２を援用し、重複する図示は省略する。

本実施例では、部品実装が完了するまで、ＬＥＤ素子３の両端のチェックランド５３を導線５４で短絡しておき、チェックランド５３は導線５４が接続されているので、絶縁基材２の位置決めは部品実装用ランド５１を用いて、実装完了後に導線５４を外す点が実施例３と異なる。

ＬＥＤ素子３はわずかな静電気で破壊するが、本実施例では、両端の導体パターンは短絡されているので、作業中にＬＥＤ素子３の両端に過大な電圧は印加されず、ＬＥＤ素子３が破壊することはない。

本発明の発光装置はオフィスや一般家庭用の照明器具の発光部分に利用できるほか、自動車用の前照灯やテールランプ／ストップランプなどの用途にも適用できる。

本発明の実施例１の上面図である。本発明の実施例１の断面図である。本発明の実施例２の上面図である。本発明の実施例３の上面図である。本発明を実施するための最良の形態（実施例４）の上面図である。従来例の上面図である。従来例の断面図である。

符号の説明

１アルミ板
１１アルミ板位置決めマーク
２絶縁基材
２１絶縁基材位置決めマーク
２２露出穴
３ＬＥＤ素子
４ボンディングワイヤ
５導体パターン
５１部品接続用ランド
５２ライン
５３チェックランド

Claims

位置決めマークを有する金属板と、前記金属板の位置決めマークを露出させる穴を備え、一方の面が金属板に重ねた状態で金属板に接合された絶縁基材と、絶縁基材の他方の面に形成された導体パターンと、前記金属板上に配置されて前記導体パターンに接続された発光ダイオード素子とを備える発光装置の製造方法であって、
部品を実装するまでは発光ダイオード素子の両端に接続される絶縁基材の導体パターンをあらかじめ短絡しておくための導線を接続する段階と、
前記絶縁基材に設けた穴から露出させた金属板の位置決めマークを基準として位置決めすることで前記金属板上に発光ダイオード素子をダイボンディングする段階と、
前記金属板上にダイボンディングされた発光ダイオード素子を絶縁基材の導体パターンにワイヤボンディングする段階と、
部品実装完了後に前記発光ダイオード素子の両端に接続される絶縁基材の導体パターンを短絡していた導線を外す段階とを有し、
前記発光ダイオード素子をワイヤボンディングする段階のうち、発光ダイオード素子にワイヤの一端を接続する時には金属板上の位置決めマークを基準として位置決めし、前記ワイヤの他端を絶縁基材の導体パターンに接続する時には絶縁基材の部品実装用ランドを基準として位置決めすることを特徴とする発光装置の製造方法。