JP4688594B2 - 発光光源、照明装置及び表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、２つの電極を裏面に備える発光素子が複数のバンプを介して基板の導電ランドに実装されてなる発光光源、前記発光光源を用いた照明装置及び表示装置に関する。
近年、次世代の発光光源として、発光ダイオードベアチップ（以下、「ＬＥＤベアチップ」という。）が注目されている。これは、ＬＥＤベアチップが、白熱電球やハロゲン電球等と比べて、高効率、長寿命であり、さらに、ＬＥＤベアチップ自体が小さいため光源の小型化が可能になるからである。
ＬＥＤベアチップを用いた発光光源としては、例えば、裏面に２つの電極を備えたＬＥＤベアチップを、基板の導電ランドに複数のバンプを用いて実装されたものがある（特許文献１）。
特に、近年、ＬＥＤベアチップからの光の取り出し効率を高めるために、Ｐ型電極の面積が、Ｎ型電極の面積よりも大きくなっており、Ｐ型電極を複数のバンプで、Ｎ型電極を１個のバンプでそれぞれ導電ランドと接合させる傾向にある。
図１８は、ＬＥＤベアチップを導電ランドにバンプを介して実装している従来の発光光源を示す概略図である。
ＬＥＤベアチップ９Ｄは、そのＰ型電極が、破線で示す４つのバンプ９５５ａ、９５５ｂ，９５５ｃ，９５５ｄを介して導電ランド９４３ａに実装され、また、Ｎ型電極が、破線で示す１個の９５５ｅにより導電ランド９４３ｂに実装されている。
このような発光光源においては、ＬＥＤベアチップ９Ｄが導電ランド９４３ａ，９４３ｂに実装されているか否かの検査は、実装後のＬＥＤベアチップ９Ｄに所定荷重のせん断力を作用させて、ＬＥＤベアチップ９Ｄが導電ランド９４３ａ，９４３ｂから剥がれるか否かで行っている。換言すれば、所定のせん断力を負荷してもＬＥＤベアチップ９Ｄが剥がれない場合、ＬＥＤベアチップ９Ｄがバンプ９５５ａ，９５５ｂ，９５５ｃ，９５５ｄ，９５５ｅを介して導電ランド９４３ａ，９４３ｂに接合し、さらに、ＬＥＤベアチップ９Ｄと導電ランド９４３ａ，９４３ｂとが電気的に接続されているとみなしている。
特開平０８−３７３５７号公報
しかしながら、従来の検査を満足したＬＥＤ光源であっても、その使用を重ねると、バンプとＬＥＤベアチップ、又はバンプと導電ランドとの導通不良により、ＬＥＤベアチップが不点灯となる可能性がある。
つまり、上記の検査における所定の荷重は、バンプ全てが均一で平均的な接合力を有している場合を想定しており、例えば、５個あるバンプの内、４個のバンプが平均より高い接合力を有し、残り１個の接合力が極めて低い場合でも、合計すると目標の接合力を得ることができる。
このような場合、接合力が極めて低い部分では、使用を重ねる内に剥がれることがありえる。当該接合力の低いバンプが、Ｐ型電極側の４個の内の１個であれば導通性に影響を及ぼさないが、Ｎ型電極側の１個であれば、ＬＥＤベアチップと導電ランドとが導電不良になってＬＥＤベアチップの不点灯を招く惧れがある。
なお、上記の問題は、各電極で使用するバンプが複数で且つ両電極で使用するバンプ数が異なる場合、バンプの使用数の少ない側でも、確率は低くなるものの同様に発生する惧れがある。
本発明は、上記検査方法を変更することなく、発光素子と導電ランドとの間で導電不良となり難い信頼性の高い発光光源、前記発光光源を用いた照明装置又は表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る発光光源は、面積の異なる２つの電極を一主面に備える発光素子が複数のバンプを介して基板の導電ランドに実装されてなる発光光源であって、前記複数のバンプには、導電ランドとの接合面積が異なる２種類以上のバンプが含まれ、面積の大きい電極側のバンプの数は、面積の小さい電極側のバンプの数よりも多く、面積の大きい電極側の複数のバンプは、面積の大きい電極が接合される導電ランド上に配置されており、前記面積の小さい電極側のバンプの数が１個もしくは２個であり、当該１個もしくは２個のバンプは、面積の大きな電極側の複数のバンプのうち、最も接合面積が大きいバンプの接合面積より大きく、前記複数のバンプにおいて、導電ランドとの接合面が同一形状であることを特徴としている。
ここでいう「発光素子」は、発光ダイオード、レーザダイオードを含む概念である。また、「基板」は、複数の発光素子を実装するようなメイン基板、１個の発光素子を実装するサブ基板を含む概念であり、また、基板は、樹脂、セラミック、金属等の材料によって限定するものではなく、当然その製造方法によっても限定されるものではない。
また、面積の小さい電極に用いられるバンプの数は、特に限定するものではなく、例えば、１個でも良いし、複数個でも良い。さらに言うと、各電極に使用するバンプの数が異なっておれば良い。
また、面積の大きい電極側にある全てのバンプにおいて、電極との接合部及び導電ランドとの接合部の内、少なくとも一方の接合部側の接合面積が略同じであることを特徴とし、或いは、前記電極と前記導電ランドとを接合させるバンプの数は、面積の小さい電極側が１個であることを特徴とし、さらには、面積の大きい電極側にあるバンプが、略均一に配されていることを特徴としている。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る発光光源の製造方法は、２つの電極を裏面に備える発光素子を、基板の導電ランドに複数のバンプを用いて実装してなる発光光源の製造方法であって、両電極で用いるバンプの大きさが異なることを特徴とし、或いは、面積の異なる２つの電極を裏面に備える発光素子を、基板の導電ランドに複数のバンプを用いて実装してなる発光光源の製造方法であって、面積の大きい電極側のバンプの数は、面積の小さい電極側のバンプの数よりも多く、全バンプの内、大きさの最も小さいバンプが、前記面積の大きい電極側に用いられることを特徴としている。
また、面積の大きい電極側にあるバンプの数は複数あり、面積の小さい電極側にあるバンプの数が１個であることを特徴とする請求項８に記載の発光光源の製造方法。
さらに、全バンプの内、大きさの最も大きいバンプが、前記面積の小さい電極側に用いられることを特徴とし、或いは、面積の大きい電極側にあるバンプは、その大きさが略同じであることを特徴としている。
また、面積の大きい電極側にあるバンプを、略均一に配することを特徴とし、或いは、前記発光素子は超音波接合により前記導電ランドに実装され、前記超音波接合の際に発光素子に負荷される荷重は、時間の増加と共に増加することを特徴としている。
一方、本発明に係る照明装置は、上記発光光源を備えることを特徴としている。また、本発明に係る表示装置は、上記発光光源を備えることを特徴としている。
本発明に係る発光光源は、面積の小さい電極に利用されるバンプにおいて、導電ランドとの接合部又は発光素子との接合部の接合面積が、全てのバンプにおける全接合部における接合面積の中で最小となるようなことがないので、発光素子における面積の小さい電極と導電ランドとを接合するバンプにおいて、導電ランプとの接合面積又は電極との接合面積の内、少なくとも１つが、全バンプにおける全接合箇所の接合面積の中で最小となり得る従来の発光光源に比べて、面積の小さい電極と導電ランドとの接合力を高めることができ、発光素子が不点となるようなことを少なくできる。
特に、発光素子における面積の小さい電極と導電ランドとを接合するバンプが１個の場合に、全てのバンプの中で、電極との接合部及び導電ランドとの接合部の内、その接合面積が最小となるバンプが面積の小さい電極側にあることがない。換言すれば、面積の小さい電極側に用いられるバンプにおける電極との接合部及び導電ランドとの接合部の内、その接合面積が小さい接合部の接合面積は、面積の大きい電極側に用いられるバンプ内、電極との接合部及び導電ランドとの接合部の内、その接合面積が最も小さいバンプのその接合部の接合面積よりも必ず大きい。このため、面積の小さい電極側で使用するバンプの数が少なくても、面積の小さい電極側での接合性に対する信頼性を向上させることができると共に、面積の小さい電極側での導通性に対する信頼性も向上させることができる。
全ての接合部の内で接合面積が最も小さい接合部がある側のすべての接合部において、接合面積が最も大きいバンプが１以上存在し、当該バンプが前記面積の小さい電極側にあるため、電極と導電ランドとの接合に使用するバンプが少ない電極側（面積の小さい側である）では、通常剥がれやすい接合部側において接合面積が最大となり、接合性及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。従って、例えば、面積の小さい電極側にバンプを１個用いた場合であっても、面積の小さい電極側での導通性に対する信頼性を向上させることができる。
また、面積の大きい電極側にある全てのバンプにおいて、電極との接合面積及び導電ランドとの接合面積は、同じ接合部側で同じであり、全バンプの全接合部の中で最も大きい接合面積は、前記面積の大きい電極側にあるバンプ１個における、前記最も大きい接合面積となった接合部と同じ側の接合部の接合面積に対して、１．２倍以上であるため、接合性及び導通性に対する信頼性が向上する。
一方、本発明に係る発光光源の製造方法は、両電極で用いるバンプの大きさが異なるので、例えば、面積の小さい電極に用いるバンプに、面積の大きい電極に用いるバンプよりもサイズ的に大きいものを利用すると、面積の小さい電極での、電極と導電ランドとの接合力を高めることができ、発光素子が不点となるようなことを少なくできる。
さらに、本発明に係る発光光源の製造方法は、面積の異なる２つの電極を裏面に備える発光素子を、基板の導電ランドに複数のバンプを用いて実装してなる発光光源において、前記電極と前記導電ランドとを接合させるバンプの数は、面積の大きい電極の方が面積の小さい電極よりも多く、全バンプの内、大きさの最も小さいバンプが、前記面積の大きい電極側に用いられるので、面積の小さい電極と導電ランドとを接合するバンプの接合面積は最小になるようなことがないので、面積の小さい電極と導電ランドとを接合するバンプにおいて接合面積が最小となり得る従来の発光光源に比べて、面積の小さい電極と導電ランドとの接合力を高めることができ、発光素子が不点となるようなことを少なくできる。
＜実施の形態＞
以下、本発明に係る発光光源として、発光素子にＬＥＤベアチップを用いたＬＥＤ光源について図面を参照しながら説明する。
１．ＬＥＤ光源の構成
（１）概略
図１は本実施の形態におけるＬＥＤ光源の斜視図であり、図２は、ＬＥＤ光源の分解斜視図である。図３は、図１のＸ−Ｘ線における縦断面を矢視方向から見たときの拡大図である。
ＬＥＤ光源１は、図１及び図２に示すように、複数のＬＥＤベアチップを表面に実装する基板１０と、この基板１０の表面に取着され且つＬＥＤベアチップから発せられた光を所定方向に反射させる反射板６０と、反射された光を所望方向に集光させるレンズ板７０とを備える。このＬＥＤ光源１は、ＬＥＤベアチップが基板１０上で直交する方向に規則正しく配された多点光源であり、これらのＬＥＤベアチップを発光させることで面状光源として用いられる。
ＬＥＤベアチップ（Ｄ６５，Ｄ６６）は、図３に示すように、後述する樹脂封入体（Ｒ６５，Ｒ６６）により封入されている。このため、図２において現われている、基板１０に実装されているものは、ＬＥＤベアチップではなく、それを封入している樹脂封入体（例えば、Ｒ１１，Ｒ１２・・・）である。
この樹脂封入体、つまり、ＬＥＤベアチップは、図２に示すように、８行８列のマトリクス状に６４個が整然と実装されている。ここで、樹脂封入体を符号Ｒｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数である。）で示す。なお、各樹脂封入体Ｒｎｍに封入されているＬＥＤベアチップの符号に「Ｄｎｍ」を用い、「ｎ」、「ｍ」は、樹脂封入体Ｒｎｍの「ｎ」、「ｍ」と同様に、いずれも１〜８の整数である。
反射板６０は、例えば、アルミニウム等の金属板が用いられ、基板１０に実装された各樹脂封入体Ｒｎｍに対応して、６４個の孔Ｈｎｍが開設されている。ここで、孔の符号Ｈｎｍに用いられる「ｎ」、「ｍ」は、樹脂封入体Ｒｎｍの「ｎ」、「ｍ」に対応し、いずれも１〜８の整数である。
レンズ板７０は、例えば、樹脂、ガラス等から構成され、図１及び図２に示すように、反射板６０の孔Ｈｎｍ、つまり樹脂封入体Ｒｎｍに対応した部分が半球状に突出する凸レンズＬｎｍとなっている。なお、凸レンズの符号Ｌｎｍに用いられる「ｎ」、「ｍ」は、反射板６０の孔Ｈｎｍや樹脂封入体Ｒｎｍの「ｎ」、「ｍ」に対応し、いずれも１〜８の整数である。
（２）詳細
図３は、図１のＸ−Ｘ線断面を矢印方向から見た図であり、特に、６行目であって５列及び６列の部分を拡大している。
以下、ＬＥＤベアチップ、樹脂封入体、反射孔、凸レンズ等は、その行列で表せる位置に関係しないときは、上述の「ｎ、ｍ」を用い、例えば、図３で示すように、各位置に関係して説明するような場合には、その位置を示す行列の整数「ｎ、ｍ」、具体的には、ｎ＝６、ｍ＝５及び６等を用いることにする。
基板１０は、図２及び図３に示すように、金属ベース基板であって、２層の絶縁層３０，４０と、裏側の絶縁層３０の裏面に貼着された金属ベース２０とを備え、各絶縁層３０，４０には、ＬＥＤベアチップＤ６５、Ｄ６６に給電するための配線パターン３３が形成されている。
２層の絶縁層３０，４０は、例えば、無機フィラー入りの熱硬化性樹脂により構成され、各絶縁層３０，４０の表面に形成されている配線パターン３３同士は、例えば、ビアホール等により接続されている。なお、絶縁層は、上記以外の材料でも良く、例えば、セラミック材料、ガラスエポキシ材料等であっても良い。
ここで、配線パターン３３の内、特に、ＬＥＤベアチップＤｎｍを実装する部分を導電ランド４３とする。実施の形態における基板１０は、ＬＥＤベアチップＤｎｍをより高密度に実装するために２枚の絶縁層３０，４０を用いた多層構造をしているが、多層構造にする必要が無ければ、１枚の絶縁層を用いた単層構造であっても良い。当然、３層以上の多層構造でも良い。
また、表層の絶縁層４０の表側には、図２及び図３に示すように、その表面に形成されている導電ランド４３等を保護する樹脂層５０が、ＬＥＤベアチップＤｎｍと導電ランド４３との接続部分を除いて形成されている。
金属ベース２０は、放熱特性（熱伝導特性）に優れた金属材料、例えば、アルミニウム板が用いられ、絶縁層３０，４０を補強すると共に、ＬＥＤベアチップＤｎｍの発光時にＬＥＤベアチップＤｎｍから生じる熱を放出する機能を有している。なお、金属ベース２０の代わりに、例えば、セラミック材料からなる板材を用いても、金属ベース２０と同様の放熱効果が得られる。
ＬＥＤベアチップＤ６５，Ｄ６６は、例えば、略直方体形状をしており、例えば、ＩｎＧａＮ系のものが使用されている。各ＬＥＤベアチップＤ６５，Ｄ６６は、基板１０を構成する表側の絶縁層４０の表面にバンプ５５を介してフリップチップ実装されている。ＬＥＤベアチップＤｎｍはＰ型電極とＮ型電極の両電極（図示省略）を下面に有している。ＬＥＤベアチップＤｎｍの実装については、後述するが、例えば、ＬＥＤベアチップＤ６５，Ｄ６６のＰ型電極がバンプ５５ａを介して導電ランド４３ａに、Ｎ型電極がバンプ５５ｂを介して導電ランド４３ｂに接続されている。
樹脂封入体Ｒｎｍは、図３に示すように、ＬＥＤベアチップＤｎｍを樹脂（例えば、エポキシ樹脂）により覆ってなり、ＬＥＤベアチップＤｎｍを保護すると共に、樹脂封入体Ｒｎｍを構成する樹脂内に蛍光体が混入されている。
ここで、樹脂封入体Ｒｎｍの形状を円柱状にしているのは、ＬＥＤベアチップＤｎｍから発せられた光を樹脂封入体Ｒｎｍから外部に放射する部分を限定することができ、点光源により近づけることができるからである。
なお、樹脂封入体Ｒｎｍ用の樹脂には、エポキシ樹脂を用いているが、他の樹脂でも良く、例えば、ポリイミド、シリコンのような樹脂を利用することができる。
本実施の形態では、例として、ＬＥＤベアチップＤｎｍにＩｎＧａＮ系のもの（発光色が青色）を使用し、また、蛍光体にシリカ系で広帯域発光のものを使用している。これにより、ＬＥＤベアチップＤｎｍから発せられた青色光は、蛍光体により白色光に変換されて、樹脂封入体Ｒｎｍから放射される。
樹脂層５０は、例えば、一般的に使用されている白色のエポキシ樹脂を利用している。ここで、樹脂層５０を白色にしている理由は、ＬＥＤベアチップＤｎｍから発せられた光を効率良く外部（表側）へと取り出すためである。
反射板６０は、各ＬＥＤベアチップＤ６５，Ｄ６６等に対応して、図２及び図３に示すように、孔Ｈ６５，６６が開設されており、この孔Ｈｎｍは全部で６４個ある。この孔Ｈ６５、６６は、図３に示すように、表面側（基板１０と反対側であり、図３では上側となる。）に向かって広がるテーパー状（所謂、上広がり状）に形成されている。
反射板６０には、例えば、アルミニウム等の金属板や、白色の樹脂、さらには表面がメッキされた樹脂等を用いることができる。なお、反射板にアルミニウム材料を用いた場合、例えば、アルマイト処理により酸化膜を、反射孔Ｈｎｍを構成する周面に形成すると、反射板の反射率を向上させることができると共に、電気的な絶縁性も確保できる。
レンズ板７０は、図１〜図３に示すように、反射板６０の孔Ｈｎｍ、つまりＬＥＤベアチップＤ６５，Ｄ６６の実装位置に対応した部分が半球状に突出する凸レンズＬｎｍとなっている。なお、反射板６０の孔Ｈｎｍの内部には、図３に示すように、レンズ板７０を構成する樹脂が充填されている。
レンズ板７０には、透光性を有する樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂）、ガラス等により形成されている。
（３）ＬＥＤベアチップの実装について
先ず、ＬＥＤベアチップＤｎｍは、表層の絶縁層４０に形成されている配線パターン３３（導電ランド４３）に、金等のバンプ５５を介して実装されている。
各絶縁層３０，４０の表面に形成されている配線パターン３３は、１行目から４行目までのＬＥＤベアチップＤｎｍ（ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜８）を１つのグループ（「第１グループ」という。）として、また、５行目から８行目までのＬＥＤベアチップＤｎｍ（ｎ＝５〜８、ｍ＝１〜８）を１つのグループ（「第２のグループ」という。）として、各グループ内のＬＥＤベアチップＤｎｍを直列に接続するように形成されている。
第１のグループ用の配線パターンは、図１及び図２に示すように、基板１０の表面に形成されている接続端子４２Ａ，４２Ｂに接続され、また、第２のグループ用の配線パターンは、同じく図１及び図２に示すように、基板１０の表面に形成されている接続端子４２Ｃ，４２Ｄに接続され、当該接続端子４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄから各グループのＬＥＤベアチップＤｎｍに給電される。
図４は、図３のＬＥＤベアチップＤ６５が実装した状態を表す平面図であり、図５は、基板に実装するＬＥＤベアチップＤ６５をバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。
ＬＥＤベアチップＤｎｍは、上記で簡単に説明したが、裏面にＰ型電極ＬｐとＮ型電極Ｌｎとの両極を備える片面電極型であり、Ｐ型電極Ｌｐの面積がＮ型電極Ｌｎの面積よりも広くなっている。このため、図４及び図５に示すように、Ｐ型電極Ｌｐでは、例えば、４個のバンプ５５ａを用いて導電ランド４３ａに、Ｎ型電極Ｌｎでは１個のバンプ５５ｂを用いて導電ランド４３ｂにそれぞれ接合されている。
このため、各バンプ５５は、各電極Ｌｎ，Ｌｐとの間で一つの接合部を、そして、導電ランド４３ａ，４３ｂとの間で１つの接合部を、それぞれ有することになる。本実施の形態では、全接合部の内、接合面積が最も小さくなるのが、電極との接合部側であり、以下、電極との接合部側の接合面積を基準にして以下説明を進める。
各バンプ５５の１個におけるＬＥＤベアチップＤｎｍとの接合面積は、Ｎ型電極Ｌｎ側のバンプ５５ｂの接合面積Ｓｎが、Ｐ型電極Ｌｐ側の１個のバンプ５５ａの接合面積Ｓｐより大きく、しかも最大となっている。
これは、ＬＥＤベアチップＤｎｍを基板１０に実装する際に用いるバンプ５５において、Ｎ型電極Ｌｎ側で用いるバンプ５５ｂの方が、Ｐ型電極Ｌｐ側で用いるバンプ５５ａより大きい、つまり、体積が大きいことを意味する。
なお、Ｐ型電極Ｌｐ側では、バンプ５５ａとＰ型電極Ｌｐとの接合面積Ｓｐは、全て同じである。ここでいう「同じ」とは、設計上同じであり、製作上のバラツキがあっても同じとみなす。
２．ＬＥＤベアチップの実装方法について
ＬＥＤ光源の製造方法は、表面側にＬＥＤベアチップ用の導電ランドを備える基板を製作する基板製作工程と、基板の導電ランドにバンプを形成するバンプ形成工程と、形成されたバンプを介してＬＥＤベアチップを基板に実装する実装工程と、反射板を基板に取着する反射板取着工程と、反射板が取着されている基板にレンズ板を形成するレンズ板形成工程とを経て行われる。
ここでは、基板製作工程、反射板取着工程、レンズ板形成工程は、従来と同じ工程を用いて行うため、これらの説明は省略し、バンプ形成工程と実装工程とについて以下説明する。
（１）バンプ形成工程について
バンプ５５は、所謂、スタッドバンプであり、このスタッドバンプの形成工程について説明する。
図６は、スタッドバンプの製造工程の概略を示す図である。
バンプ５５は、ワイヤボンディング等に用いられるキャビティを利用する。このキャビティは、先端からワイヤを送り出す機能を有すると共に、送り出したワイヤに高圧電源を印加したり、ワイヤを切断したりする機能も有する。
先ず、キャビティ５６の先端５６ａから、バンプ５５と同じ材料のワイヤ、ここでは、金ワイヤ５４を、（ａ）に示すように、所定長さ送り出す。送り出す長さは、形成したいバンプ５５の大きさ（体積）から決定される。
金ワイヤ５４を送り出した状態で、この金ワイヤ５４に高電圧を印加させて放電を発生させる。この放電により、キャビティ５６から送り出されている金ワイヤ５４が、（ｂ）に示すような球形状となる。以下、バンプ５５になる前のものを前駆体５４ａとする。
上記前駆体５４ａが形成されると、（ｃ）に示すように、キャビティ５６を下降させて、前駆体５４ａを基板１０上の導電ランド４３に押し付ける。そして、この状態でキャビティ５６を超音波振動させながらキャビティ５６をさらに下降させる。
これにより、前駆体５４ａが軟化して、その形状が、（ｄ）に示すように、キャビティ５６の先端５６ａの内壁の形状に沿って変形する。これと同時に前駆体５４ａと基板１０とが接合する。このとき、前駆体５４ａと基板との接合面積は、バンプ５５ａ，５５ｂに関係なく同じである。
次に、キャビティ５６の金ワイヤ５４の拘束を解除して、（ｅ）に示すように、キャビティ５６を上昇させて、金ワイヤ５４を所定位置で切断する。これにより、（ｆ）に示すようなバンプ５５が形成される。なお、金ワイヤ５４の切断位置は、キャビティ５６の上昇位置により設定でき、（ｆ）に示すように、背の高さＴの異なるバンプ５５（破線と実線で表示している）を容易に形成できる。
（２）ＬＥＤベアチップの実装について
図７は、ＬＥＤベアチップの実装工程を説明する図であり、図８及び図９は、ＬＥＤベアチップの実装条件を示す図である。
まず、ＬＥＤベアチップＤｎｍを実装する際の各工程について簡単に説明する。
ＬＥＤベアチップＤｎｍの実装には、公知のフリップチップボンダ装置（不図示）が用いられる。このフリップチップボンダ装置は、例えば、基板１０が載置されたステージを移動させて、基板１０上におけるＬＥＤベアチップＤｎｍの設計上の実装位置と、別の場所からＬＥＤチップ１４を吸着、搬送して停止しているコレットとの位置を合わせた上で、コレットを降下させ、その先端に吸着されているＬＥＤベアチップＤｎｍを、バンプ５５を介して基板１０に押圧した状態で所定時間だけ超音波振動を加えて、ＬＥＤベアチップＤｎｍを基板１０に接合する装置である。
なお、一個のＬＥＤベアチップＤｎｍに対し複数、ここでは５個のバンプ５５ａ，５５ｂを用いるようにしているのは、ＬＥＤベアチップＤｎｍの実装位置精度がより向上するからである。すなわち、２個のバンプを用いる場合、ＬＥＤベアチップＤｎｍは、コレットにより設計位置まで搬送され、バンプ上５５ａ，５５ｂ上に載置されたときに２点支持されることになり、仮にＬＥＤベアチップＤｎｍが傾斜した状態で超音波が印加されると実装位置が微小とはいえ本来の位置からずれることがあるが、３個以上の場合、３点支持になって２点支持よりも安定した状態で実装できるからである。
ＬＥＤベアチップの実装工程は、基板１０に形成されているバンプ５５上にＬＥＤベアチップＤｎｍを載置してバンプ５５の高さを合せるレベリング工程（図７の（ｂ）の状態）と、この状態で図８及び図９に示す所定条件の荷重と超音波をかけながら、ＬＥＤベアチップＤｎｍを仮圧着（図７の（ｃ）の状態）・本圧着（図７の（ｄ）の状態）する圧着工程とを含む。
では、各工程について上記工程順で説明する。
（ａ）レベリング工程
この工程は、バンプ形成工程で形成されているバンプ５５ａ，５５ｂの背は、図７の（ａ）に示すように、ＬＥＤベアチップＤｎｍのＮ型電極Ｌｎが接合されるバンプ５５ｂの方が、Ｐ型電極Ｌｐが接合されるバンプ５５ａよりも高くなっており（図中Ｈ１で表示）、これらのバンプ５５ａ，５５ｂにおける背の高さを一定水準にするための工程である。
具体的には、ＬＥＤベアチップＤｎｍをコレット５７の先端で吸着して、ＬＥＤベアチップＤｎｍの電極Ｌｐ，Ｌｎを、対応するバンプ５５ａ，５５ｂ上に位置合せして、ＬＥＤベアチップＤｎｍ（コレット５７）を下降させて、ＬＥＤベアチップＤｎｍの下面をバンプ５５ａ，５５ｂに押し当てることで行う。
本工程における荷重条件は、図８に示すように、時間Ｔ１のときに荷重がＰ１となるように、時間の経過に合せて荷重を増加させている。一方、超音波は、図９に示すように、印加していない。図９に示す縦軸は、超音波振動のパワー（具体的には、振幅）を示している。
このとき、Ｎ型電極接続用のバンプ５５ｂは、Ｐ型電極接続用のバンプ５５ａより背が高くなっているので、レベリング工程では、ＬＥＤベアチップＤｎｍの裏面にバンプ５５ｂの方がバンプ５５ａより必ず先に接触すると共に、ＬＥＤベアチップＤｎｍの下降に伴って、バンプ５５ｂがＬＥＤベアチップＤｎｍのＮ型電極の面に沿って押し潰される。なお、ＬＥＤベアチップＤｎｍの下降に伴って、やがて、バンプ５５ａもＬＥＤベアチップＤｎｍのＰ型電極の面に接触し押し潰される。
（ｂ）仮圧着工程
上記レベリング工程が終了すると、ＬＥＤベアチップＤｎｍに超音波を印加させながら、さらに基板１０側へと押し付ける。このときの荷重条件は、図８に示すように、時間の経過と共に変化（増加）し、時間がＴ２になったときに荷重がＰ２になるように制御されている。一方、超音波振動は、図９に示すように、一定のパワーで行われる。
この仮圧着工程では、レベリング工程よりも、さらにバンプ５５ａ，５５ｂをＬＥＤベアチップＤｎｍで押し付けるため、ＬＥＤベアチップＤｎｍの各電極が接触するのは、バンプ形成時に外表面だった部分でなく、内部側の部分が表に現れた部分（新生面ともいう。）である。これにより、バンプ５５とＬＥＤベアチップ、及びバンプ５５と導電ランド４３との接合力が高められる（後述する）。
（ｃ）本圧着工程
上記仮圧着工程が終了すると、パワーをさらに高めてＬＥＤベアチップＤｎｍを超音波振動させながら、さらにＬＥＤベアチップＤｎｍ（バンプ５５ａ，５５ｂ）を基板１０側に押し付けて本圧着する。このときの荷重条件は、図８に示すように、時間の経過に合せて増加し、時間がＴ３になったときに荷重がＰ３になるように制御されている。一方、超音波振動は、図９に示すように、一定の負荷で行われる。
以上の、レベリング工程から本圧着工程までを行うことにより、ＬＥＤベアチップＤｎｍが基板１０上の導電ランド４３に実装される。この際に、Ｎ型電極接続用のバンプ５５ｂは、Ｐ型電極接続用のバンプ５５ａより背が高くなっているので、ＬＥＤベアチップＤｎｍの裏面には、Ｎ型電極用のバンプ５５ｂの方がＰ型電極用のバンプ５５ａより必ず先に接触し、ＬＥＤベアチップＤｎｍの下降に伴って、Ｎ型電極用のバンプ５５ｂがＬＥＤベアチップＤｎｍの裏面に沿って押し潰される。これにより、バンプ５５ｂにおけるＬＥＤベアチップＤｎｍのＮ型電極Ｌｎとの接合面積（Ｓｎ）が、他の複数あるバンプ５５ａにおけるＬＥＤベアチップＤｎｍのＰ型電極Ｌｎとの接合面積（Ｓｐ）よりも大きい状態で、Ｎ型電極Ｌｎとバンプ５５ｂとが接合する。従って、Ｎ型電極用にバンプを１個しか使用しない場合でもあっても、Ｎ型電極とバンプとの接合（導通性）に対する信頼性を高めることができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例をさらに実施することができる。
１．バンプの形状について
実施の形態において、ＬＥＤベアチップＤｎｍを実装する前の段階では、Ｎ型電極用のバンプ５５ｂは、Ｐ型電極用のバンプ５５ａよりも背が高くなっていたが、本発明は、ＬＥＤベアチップＤｎｍのＮ型電極Ｌｎとバンプ５５ｂとの接合面積Ｓｎが、Ｐ型電極Ｌｐとバンプ５５ａとの接合面積Ｓｐより大きくなれば、Ｎ型電極Ｌｎとバンプ５５ｂとの接合に対する信頼性を向上させることができる。
従って、バンプは、ＬＥＤベアチップＤｎｍのＮ型電極Ｌｎとバンプ５５ｂとの接合面積Ｓｎが、Ｐ型電極Ｌｐとバンプ５５ａとの接合面積Ｓｐより大きくなるような形状であれば良く、そのバンプの形状等を特に限定するものではない。
上記実施の形態で説明したバンプ５５ａ，５５ｂと異なる形状のバンプを用いた場合を変形例１として以下説明する。
図１０は、変形例１に係るバンプを示す図である。
本変形例１に示すバンプは、ＬＥＤベアチップの実装時に変形する部分の直径（太さ）を変えている。具体的には、面積の小さいＮ型電極と接合されるバンプ１５５ｂでの頂部側部１５６ｂの直径Ｃ２が、面積の大きいＰ型電極と接合されるバンプ１５５ａでの頂部側部１５６ａの直径Ｃ１より大きく、つまり、太くなっている。
このような場合でも、ＬＥＤベアチップを基板に実装したときに、ＬＥＤベアチップのそれぞれの電極と１個あたりのバンプとの接合面積が、Ｎ型電極の方がＰ型電極よりも広くなる。従って、電極面積の狭いＮ型電極を一つのバンプを利用して導電ランドに接合する場合であっても、Ｎ型電極と導電ランドとの接合力に対する信頼性が向上する。
次に、変形例１におけるバンプの形状について説明する。
２つのバンプ１５５ａ，１５５ｂは、頂部側部１５６ａ，１５６ｂの径Ｃ１，Ｃ２が異なるが、本発明の効果を得るには、頂部側部の太さ、バンプの背の高さ等により、その形状に限定するものではない。本明細書でいう「太さ」とは、ＬＥＤベアチップを実装する際に、バンプが押し潰される方向と直交する方向での寸法をいい、また、「背の高さ」とは、ＬＥＤベアチップを実装する際に、バンプが押し潰される方向での寸法をいう。
図１１は、バンプを押し潰す前の状態を示す図である。
ＬＥＤベアチップＤｎｍの裏面は、複数のバンプ１５５ａ，１５５ｂ（図中では２つしか示していない）のうち、最も背の高いバンプに接触する。ここでは、バンプ１５５ａ，１５５ｂの高さが同じであるため、略同時にＬＥＤベアチップＤｎｍの下面に接触する。
この状態を図１１の実線で示している。次に、ＬＥＤベアチップＤｎｍをさらに下降させると、この下降によりバンプ１５５ａ，１５５ｂが押し潰される体積は、バンプ１５５ａ，１５５ｂにおけるＬＥＤベアチップの下降分（図中Ｓで示す）に対応する部分の体積である。
従って、ＬＥＤベアチップＤｎｍの下降によって、ＬＥＤベアチップＤｎｍの裏面とバンプ１５５ａ，１５５ｂとが接触する接触面積は、バンプ１５５ａ，１５５ｂにおけるＬＥＤベアチップＤｎｍの下降分に対応する部分の体積（或いは、実装時にバンプが変形する部分の体積）が大きいほど広くなる。当然バンプ１５５ａ，１５５ｂとＬＥＤベアチップＤｎｍとの接合面積も大きくなる。
以上のように、バンプの形状は、バンプにおけるＬＥＤベアチップの下降分に対応する部分の体積が異なるような形状であれば良く、体積を変える手段として、頂部側部分を長くしたり、頂部側部分の径を大きくしたりしているのである。
なお、バンプを柱状に形成し、この横断面における面積が異なるようにしても良い。このようにバンプの横断面積を異なるようにバンプを形成するには、例えば、先端の内壁形状が異なるキャビティを２種以上を用いて、各横断面積に対応するキャビティで各バンプを形成すれば良い。
次に、バンプの大きさについて説明する。
バンプの大きさは、上述のように、その高さ、太さにより決定されるものではなく、バンプにおけるＬＥＤベアチップの下降分に対応する部分の体積（バンプの潰れる体積）によって決まる。このバンプの潰れる体積が大きいほど接合面積が大きくなり、バンプの潰れる体積の差、つまり、バンプの大きさの違いが、バンプ製造時におけるバンプ寸法のばらつきより大きければ、ＬＥＤベアチップの面積の小さいほうの電極と導電ランドとを確実に接合できる。
つまり、面積の大きい電極に用いられるバンプにおいて、製造上のばらつきで最大となる大きさよりも、面積の小さい電極に用いられるバンプにおいて、製造上のばらつきで最小となる大きさの方が大きくなれば、必ず、面積の小さい電極と導電ランドとがその間に介在するバンプに当接することになる。
発明者の測定によると、実施の形態で説明したバンプを実際に製造したところ、その高さは、平均値が７６（μｍ）で、最大高さは８４（μｍ）で、最小高さは７１（μｍ）であった。高さのばらつきは約８．４（％）であり、バンプの高さは、平均に対して±８．４（％）で変動すると考えられる。
これらを考慮すると、サイズの大きい方のバンプは、ＬＥＤベアチップの下降分に対応する部分の体積が、サイズの小さいバンプにおけるＬＥＤベアチップの下降分に対応する部分の体積に対して、ばらつきの２倍、つまり、１６．８（％）以上あれば、確実にバンプとＬＥＤベアチップ、或いはバンプと導電ランドとが当接して接合することになる（このときの大きいバンプでの接合面積は、小さいバンプの接合面積の約１．１７倍程度となる。）。
なお、バンプとＬＥＤベアチップとの接合における結合力に対する信頼性をより高めるために、例えば、製造時のばらつきに重みを掛けても良い。上記の例を使うと、約８．４％のバラツキを１．２倍して１０％のばらつきとしてバンプの大きさを決定しても良い（このときの大きいバンプでの接合面積は、小さいバンプの接合面積の約１．２倍程度となる。）。
なお、ＬＥＤベアチップのサイズが、底面が３２０（μｍ）×３２０（μｍ）の四角形で、高さが１００（μｍ）の四角柱形状をし、Ｐ型電極の面積が７８４００（μｍ２）、Ｎ型電極の面積が２４０００（μｍ２）である。
なお、Ｎ型電極用のバンプ大きさの違いの上限値は、バンプが潰れた際にＰ型電極又はＰ型電極用の導電ランドと接触してショートしない範囲である。
２．ＬＥＤベアチップの実装工程について
上記実施の形態では、ＬＥＤベアチップＤｎｍを基板１０に実装する際に、ＬＥＤベアチップＤｎｍに負荷させた荷重は、時間の経過と共に連続的に変動させていた（この条件を「変動条件」という。）。しかしながら、本発明に係るＬＥＤベアチップの実装時の荷重条件は、時間の変化と共に連続的に変動する変動条件でなくても良い。例えば、所定の時間内の荷重は一定で行うような条件（この条件を「固定条件」という。）でも良い。以下、荷重条件が固定条件である一例を変形例２として説明する。
図１２は、変形例２における荷重条件を示す図である。
なお、同図に、変形例２の固定条件と実施の形態の変動荷重との違いを明らかにするために両条件を記載し、実施の形態での荷重条件を「変動条件」として、変形例２における荷重条件を「固定条件」として表している。
固定条件では、最初にＬＥＤベアチップをバンプに当接させるために荷重Ｐ１を負荷させ、その状態から時間Ｔ１まで時間の変化に合わせて荷重Ｐ２まで負荷をかけて、レベリングを行う（図中（ｂ）で示す。）。
次に、時間がＴ１になると、超音波を印加する（図９参照）と共に荷重Ｐ２を時間Ｔ２まで固定して仮圧着を行い（図中（ｃ）で示す。）、時間がＴ２になると図９に示すように、超音波をさらに強めて印加する（図９参照）と共に荷重を荷重Ｐ３まで高め、この状態で時間Ｔ４まで固定して本圧着を行う（図中（ｄ）で示す。）。
このように荷重条件が固定条件であっても良いが、好ましくは、実施の形態で説明した変動荷重が好ましい。これは、荷重条件が変動条件で実装した方が、固定条件で実施したよりも、ＬＥＤベアチップとバンプとの接合強度及びＬＥＤベアチップと導電ランドとの接合強度が高くなるからである。
図１３は、荷重条件の違いによるＬＥＤベアチップと導電ランドとのせん断荷重に対する接合強度の違いを示す図である。
同図に示すように、ＬＥＤベアチップと基板との接合強度において、荷重条件が変動条件で実装した場合の接合強度が３０．８（ｋｇｆ／ｍｍ２）であり、固定条件で実施した場合の接合強度が２３．８（ｋｇｆ／ｍｍ２）よりも、約１．３倍程度強くなっているのが分かる。なお、この試験は、基板に実装されているＬＥＤベアチップに、基板の主面と平行な荷重を負荷することで行っている。
ここで、ＬＥＤベアチップと基板との接合強度（単位面積あたりの接合力）が、高まれば、目標の接合力が同じであれば、接合強度が向上した分だけ、接合面積を狭くできる。つまり、バンプを小さくできる。これにより、例えば、ＬＥＤベアチップ実装時に、潰されたパンフの一部がＬＥＤベアチップの側面に接触してショートするのを防ぐことができる。
３．バンプの接合面積について
実施の形態では、ＬＥＤベアチップＤｎｍと導電ランド４３の接合面積の大小について、バンプ５５とＬＥＤベアチップＤｎｍとの接合面積を基準にしている。これは、実施の形態で使用したバンプはその高さが異なり、そして基板に設けられているバンプにＬＥＤベアチップを接合する場合では、通常、バンプと導電ランドとの接合面積は設計上一定（当然、製造上のばらつきはあるがこれを含めて同じとしている。）であり、バンプとＬＥＤベアチップとの接合部と、バンプと導電ランドとの接合部の全接合部において、その接合面積が最も小さくなるのは、バンプとＬＥＤベアチップ（電極）との接合部であるからである。
一方、例えば、実施の形態のバンプがＬＥＤベアチップ側に設けられた場合では、全てのバンプの接合部において、最も接合面積が小さくなるのは、バンプと導電ランドとの接合部であり、この場合、バンプと導電ランドとの接合面積を基準とすれば良い。
さらに、例えば、バンプの形状、大きさ等のバンプ仕様、或いはＬＥＤベアチップの基板側への実装方法等によって、各バンプにおけるＬＥＤベアチップとの接合面積及び導電ランドとの接合面積のそれぞれが互いに異なることが生じる。このような場合には、ＬＥＤベアチップとの接合部と、導電ランドとの接合部との全ての接合部についての接合面積が最も小さい接合部が有る側を基準とすれば良い。
なお、バンプをＬＥＤベアチップに形成した場合においても、実装時の荷重条件は、上記の理由により変動条件の方が、接合面における強度の観点から好ましい。
４．発光素子について
実施の形態では、発光素子としてＬＥＤベアチップを使用し、当該ＬＥＤベアチップは、底面形状が四角形でその寸法が３２０(μｍ)×３２０（μｍ）であったが、本発明における発光素子は、他の形状（例えば、底面形状が長方形、多角形状、楕円形状等）・寸法のものであっても良い。以下、ＬＥＤベアチップの寸法が実施の形態と異なるものを用いた例を変形例３として説明する。
なお、ＬＥＤベアチップとして変形例３のものを用いても、実施の形態と同様の効果が得られ、また、変形例３におけるＬＥＤベアチップの導電ランドへの実装も、実施の形態で説明した方法で行うことができる。
図１４は、変形例３に係るＬＥＤベアチップをバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。
（１）例１
変形例３における例１に係るＬＥＤベアチップ２Ｄａは、図１４の（ａ）に示すように、底面の形状が正方形で、その寸法が１（ｍｍ）×１（ｍｍ）である。電極２Ｌｎａ，２Ｌｐａは、実施の形態でも説明したように、Ｎ型電極２Ｌｎａは底面の１角にあり、Ｎ型電極２Ｌｎａの面積がＰ型電極２Ｌｐａの面積よりも小さくなっている。
基板（導電ランド）とＬＥＤベアチップ２Ｄａとの間で両者を接合するバンプ１９１ａ，１９２ａは、その横断面における面積が異なり、また、電極によって用いられているバンプの数も異なっている。つまり、バンプ１９１ａ，１９２ａの数は、Ｎ型電極２Ｌｎａ側に使用されるバンプ１９２ａの数は１個で、Ｐ型電極２Ｌｐａ側に使用されるバンプ１９１ａの数は２１個であり、Ｐ型電極２Ｌｐａ側の方がＮ型電極２Ｌｎａ側よりも多くなっている。バンプ１個の横断面における面積については、Ｎ型電極２Ｌｎａ側にあるバンプ１９２ａの面積２ＳｎａがＰ型電極２Ｌｐａ側にある１個のバンプ１９１ａの面積２Ｓｐａよりも大きくなっている（バンプ１９２ａもバンプ１９１ａより大きい）。
本変形例３におけるバンプ１９１ａ，１９２ａの横断面形状が、図１４の（ａ）から分かるように、楕円形状となっている。Ｎ型電極２Ｌｎａ側のバンプ１９２ａの寸法は、長軸が１５０（μｍ）で短軸が１００（μｍ）であり、Ｐ型電極側２Ｌｐａ側のバンプ１９１ａの寸法（１個）は、長軸が１００（μｍ）で短軸が６５（μｍ）である。
Ｐ型電極２Ｌｐａ側のバンプ１９１ａは、全部で２１個あり、規則正しく配されている。なお、電極の面積が広い電極側（ここではＰ型電極２Ｌｐａである。）に用いられるバンプ（１９１ａ）を均等に配置することで、電極（Ｐ型電極２Ｌｐａ）内での電流の密度を均一化することができる。なお、電流密度の均一化により発光面における放熱性を均一に保って、輝度むらを少なくすることができると考えられる。
特に、ここで説明しているＬＥＤベアチップは、四角形状の底面の一辺が１（ｍｍ）と、第１の実施の形態でのＬＥＤベアチップ（一辺が０．３（μｍ）である。）に比べて大きく、隣接するバンプ１９１ａの間隔も大きくなる傾向にある。このようにバンプ１９１ａの間隔が大きくなると、Ｐ型電極２Ｌｐａにおけるバンプ１９１ａの位置による電流密度が不均一となり、輝度むらも大きくなる。従って、発光面積が大きいＬＥＤベアチップにおいてＰ型電極のバンプを均等に配する、或いは電流密度が均一になるようにバンプを配することは、面内の放熱性を均一にし、輝度むら対策に有効な手段であると考えられる。
（２）例２
変形例３における例２に係るＬＥＤベアチップ２Ｄｂは、図１４の（ｂ）に示すように、底面の形状、寸法、Ｎ型電極２Ｌｎｂ及びＰ型電極２Ｌｐｂの面積比率等が例１と略同じであるが、例２では、バンプ１９１ｂ，１９２ｂの数が、Ｎ型電極２Ｌｎｂ側のバンプ１９２ｂでは２個、Ｐ型電極２Ｌｐｂ側のバンプ１９２ａでは２６個となっていると共に、Ｐ型電極２Ｌｐｂ側のバンプ１９１ｂが均一に配されている。
なお、ここでのバンプの横断面形状は、円形状であり、バンプ１個の横断面における面積は、Ｎ型電極２Ｌｎｂ側にある１個のバンプ１９２ｂの面積２ＳｎｂがＰ型電極２Ｌｐｂにある１個のバンプ１９１ｂの面積２Ｓｐｂよりも大きくなっている。
（３）例３
変形例３における例３に係るＬＥＤベアチップ２Ｄｃは、図１４の（ｃ）に示すように、底面の形状、寸法、Ｎ型電極及びＰ型電極の面積比率等が例１と略同じであるが、例３では、Ｎ型電極２ＬｎｃがＰ型電極２Ｌｐｃの略中央に島状にある点で、例１及び例２のＬＥＤベアチップ２Ｄａ，２Ｄｂと異なる。バンプ１９１ｃ，１９２ｃの数は、Ｎ型電極２Ｌｎｃ側では１個、Ｐ型電極２Ｌｐｃ側では３２個で、Ｐ型電極２Ｌｐｃ側のバンプ１９１ｃが均一に配されている。また、バンプ１個の横断面における面積については、Ｎ型電極２Ｌｎｃ側にあるバンプ１９２ｃの面積２ＳｎｃがＰ型電極２Ｌｐｃにある１個のバンプ１９１ｃの面積２Ｓｐｃよりも大きくなっている。
５．基板について
実施の形態では、基板１０は、複数のＬＥＤベアチップＤｎｍを実装するものであったが、例えば、一つのＬＥＤベアチップを実装するようなものでも良い。このような基板の例としては、所謂サブ基板があり、以下、変形例４として説明する。
図１５は、変形例４におけるＬＥＤ光源の断面拡大図である。
先ず、ＬＥＤ光源１０１に用いられるＬＥＤベアチップＤｎｍは、サブ基板１８０に実装されている。このサブ基板１８０は、例えば、シリコン基板が利用され、その表層に導電ランド１８２，１８４を備え、ＬＥＤベアチップＤｎｍの一方の電極に接続される導電ランド１８２は、例えば、サブ基板１８０の表層に延伸して設けられ、ＬＥＤベアチップＤｎｍの他方の電極に接続される導電ランド１８４は、例えば、サブ基板１８０の裏面に形成された導電ランド１８６にビアホール（図示省略）を介して接続されている。なお、図１５では、サブ基板１８０の裏面の導電ランド１８６と、後述のメイン基板１１０上の導電ランド１３４とを重ねて１つとして現している。
ＬＥＤベアチップＤｎｍは、バンプを介して導電ランド１８２，１８４に接続され、この状態で、実施の形態と同様に蛍光樹脂体１Ｒｎｍにより被覆されている。サブ基板１８０にＬＥＤベアチップＤｎｍが実装され、且つ蛍光樹脂体１ＲｎｍでＬＥＤベアチップＤｎｍを覆ったものを、以下、「サブマウント」とする。
以上のような、サブマウントにおけるＬＥＤベアチップＤｎｍをサブ基板１８０に実装する場合にも本発明を適用できる。
なお、ＬＥＤ光源１０１は、サブマウントが、公知の方法により、メイン基板１１０の表面に形成されている導電ランド１３２，１３４に接続された後、反射板１６０、レンズ板１７０が設けられる。
また、サブマウントは、上記構造に限定するものではなく、サブマウント用のサブ基板１８０は、シリコン基板でなくても良く、例えば、実施の形態と同様のコンポジット基板、ガラスエポキシ基板、金属基板、セラミック基板であっても良い。
６．電極の形状
実施の形態では、Ｐ型電極が「Ｌ」字状をし、Ｎ型電極が長方形（正方形を含む）状をしていたが、各電極の形状は、他の形状であっても良い。例えば、Ｐ型電極が「凹」状をし、Ｎ型電極が多角形、例えば、６角形状をしていても良い。
なお、Ｐ型電極の面積は、Ｎ型電極の面積に対して３倍以上が好ましい。これは、ＬＥＤベアチップにおける光の取り出し効率を高めるためである。なお、取り出し効率を高める必要がない場合は、Ｐ型電極の面積とＮ型電極の面積との関係を特に限定するものではない。
７．Ｎ型電極について
実施の形態及び各変形例では、ＬＥＤベアチップの裏面にあるＮ型電極を構成する電極部の数は１個であったが、本発明に係る発光素子（ＬＥＤベアチップ）における面積の小さい側の電極の電極部の数は、１個に限定するものではない。以下、ＬＥＤベアチップのＮ型電極の電極部の数が実施の形態等（上記変形例も含む）と異なるものを用いた例を変形例５として説明する。
なお、ＬＥＤベアチップとして変形例５のものを用いても、実施の形態と同様の効果が得られ、また、変形例５におけるＬＥＤベアチップの基板への実装も、実施の形態で説明した方法で行うことができる
図１６は、変形例５に係るＬＥＤベアチップをバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。
（１）例１
変形例５における例１に係るＬＥＤベアチップ３Ｄａは、図１６の（ａ）に示すように、底面の形状が正方形で、その寸法が１（ｍｍ）×１（ｍｍ）である。電極３Ｌｎａ，３Ｌｐａは、実施の形態と異なり、Ｎ型電極３Ｌｎａは底面の隣接する２角に第１電極部３Ｌｎａ１と第２電極部３Ｌｎａ２を独立して有する。
第１及び第２電極部３Ｌｎａ１，３Ｌｎａ２と基板を接合するバンプ１９６ａは、各電極部３Ｌｎａ１，３Ｌｎａ２に１個づつ用いられ、その横断面における形状が楕円状で、１個のバンプ１９６ａの横断面における面積３ＳｎａがＰ型電極３Ｌｐａと基板とを接合するバンプ１９５ａの横断面における面積３Ｓｐａより大きい。
なお、電極３Ｌｎａ，３Ｌｐａと基板とを接合するバンプ１９５ａ，１９６ａの数は、Ｎ型電極３Ｌｎａ側では各電極部３Ｌｎａ１，３Ｌｎａ２につき１個づつ計２個であり、一方のＰ型電極３Ｌｐａでは１７個である。
上記構成のＬＥＤベアチップ３Ｄａでは、Ｎ型電極３Ｌｎａが、２つの電極部３Ｌｎａ１，３Ｌｎａ２により構成されると共に各電極部３Ｌｎａ１，３Ｌｎａ２が１個のバンプ１９６ａにより基板に接合されている。換言すると、Ｎ型電極３Ｌｎａが複数箇所で複数のバンプ１９６ａにより基板に接合されている。このため、Ｎ型電極３Ｌｎａと基板との接合部が２個あり、接合部が１つのものより、電極３Ｌｎａ，３Ｌｐａと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
さらに、基板との接合面積の狭い電極側（ここでは、Ｎ型電極３Ｌｎａ）に用いられるバンプ１９６ａの横断面の面積３Ｓｎａは、基板との接合面積の広い電極側（ここでは、Ｐ型電極３Ｌｐａ）に用いられるバンプ１９５ａのその面積３Ｓｐａより大きくなっている。
このため、Ｎ型電極３Ｌｎａ側のバンプ１９６ａの方が接合時の潰れる体積が多くなり、電極３Ｌｎａと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
（２）例２
変形例５における例２に係るＬＥＤベアチップ３Ｄｂでは、図１６の（ｂ）に示すように、Ｎ型電極３Ｌｎｂが底面の対角する２角に第１電極部３Ｌｎｂ１と第２電極部３Ｌｎｂ２を独立して有し、電極部３Ｌｎｂ１，３Ｌｎｂ２に用いられている１個のバンプ１９６ｂの横断面の面積３Ｓｎｂは、Ｐ型電極３Ｌｐｂに用いられている１個のバンプ１９５ｂの横断面の面積３Ｓｐｂよりも大きい。このように変形例５における上記例１に対して電極部３Ｌｎｂ１，３Ｌｎｂ２の位置を変えても、変形例５の例１と同様に、電極３Ｌｎｂと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
（３）例３
変形例５における例３に係るＬＥＤベアチップ３Ｄｃは、図１６の（ｃ）に示すように、Ｎ型電極３Ｌｎｃが底面に第１電極部３Ｌｎｃ１、第２電極部３Ｌｎｃ２及び第３電極部３Ｌｎｃ３を独立して有する。このようにしても、上記例１と同様に、Ｎ型電極３Ｌｎｃが複数箇所で複数のバンプ１９６ｃにより基板に接合されることになるので、接合部が１つのものより、電極３Ｌｎｃと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
また、基板との接合面積の狭い電極側（ここでは、Ｎ型電極３Ｌｎｃ）に用いられるバンプ１９６ｃの横断面の面積３Ｓｎｃは、基板との接合面積の広い電極側（ここでは、Ｐ型電極３Ｌｐｃ）に用いられるバンプ１９５ｃの横断面の面積３Ｓｐｃより大きくなっている。このため、Ｎ型電極３Ｌｎｃ側のバンプ１９６ｃの方が接合時の潰れる体積が多くなり、電極３Ｌｎｃと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
（４）例４
変形例５における例４に係るＬＥＤベアチップ３Ｄｄは、図１６の（ｄ）に示すように、Ｎ型電極３Ｌｎｄが底面に第１電極部３Ｌｎｄ１、第２電極部３Ｌｎｄ２、第３電極部３Ｌｎｄ３を独立して有する。このようにしても、上記例１と同様に、Ｎ型電極３Ｌｎｄが複数箇所で複数のバンプ１９６ｄにより基板に接合されることになるので、接合部が１つのものより、電極３Ｌｎｄと基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させることができる。
また、ここでのＰ型電極３Ｌｐｄに用いられるバンプ１９５ｄの横断面の面積３Ｓｐｄは、例３におけるＰ型電極３Ｌｐｃに用いられるバンプ１９５ｃの横断面の面積３Ｓｐｃよりも小さく、Ｐ型電極３Ｌｐｄに用いられるバンプ１９５ｄの数は、例３におけるＰ型電極３Ｌｐｃに用いられるバンプ１９５ｃの数より多くなっている。
上記の構成により、Ｐ型電極３Ｌｐｄにあるバンプ１９５ｄは、例３におけるＰ型電極３Ｌｐｃにあるバンプ１９５ｃよりも、隣合うバンプの間隔が狭くなり、Ｐ型電極３Ｌｐｃ内での放熱を均一にでき、電流の密度を均一化することができる。
（５）その他
変形例５の例３では、Ｎ型電極３Ｌｎｃの電極部３Ｌｎｃ１，３Ｌｎｃ２，３Ｌｎｃ３のそれぞれは、１つのバンブ１９６ｃにより基板と接合されていた（例４も同様）が、例えば、変形例３における例２で示したように、１箇所の電極部に対して２個のバンプ１９２ｂを利用しても良い。このような場合でも、バンブの横断面の形状、さらには面積は、Ｐ型電極のバンプの横断面の面積よりも大であることが好ましい。
なお、電極と基板との結合力及び導通性に対する信頼性を向上させるには、当然、各電極で複数のバンプを利用し、バンプの横断面の面積が大であるものを利用した方が良い。しかしながら、２つの電極の内、面積の小さい側の電極の面積を大きくする分、ＬＥＤベアチップの発光部の面積が小さくなり、得られる光量が少なくなってしまう。
このため、本発明を実施する際には、使用するＬＥＤベアチップ（各電極の面積等）に従って、バンプの個数、バンプの横断面の面積等を適宜決定するのが好ましい。
なお、変形例５においてＮ型電極３Ｌｎは、複数の電極部を有すると共に、これら電極部は、連結部３Ｃａ、３Ｃｂ、３Ｃｃ、３Ｃｄにより電気的に接続されているが、連結部が無く電極部が完全に独立するような構成であっても良い。
８．照明装置について
上記の実施の形態では、発光光源について主に説明したが、当然この発光光源に給電端子を介して給電することにより、照明装置として使用することも可能である。
図１７は、実施の形態のＬＥＤ光源を用いた照明装置の一例を示す図である。
照明装置２００は、口金２５２と反射傘２５３とが設けられたケース２５１を有し、このケース２５１に発光光源２０１が取着されている。口金２５２は、一般電球でも用いられている口金と同じ規格のものである。反射傘２５３は、発光光源２０１から発せられた光を前方に反射させるためのものである。
発光光源２０１は、ケース２５１における口金２５２と反対側に設けられた取り付け部２５４に取り付けられている。ケース２５１内には、給電端子を介してＬＥＤベアチップに給電するための回路、例えば、商業用電源から供給された交流電力を直流電力に整流するための整流回路、この整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整するための電圧調整回路等を備えた給電回路が収納されている。
９．表示装置について
実施の形態における基板１０にＬＥＤベアチップＤｎｍを実装して、８行８列の表示装置として使用することも可能である。但し、この場合、各ＬＥＤベアチップを個別に点灯させるように配線パターンを変更すると共に、個別にＬＥＤベアチップを点灯させて文字、記号等を表示する公知の点灯制御回路等が必要となる。
なお、ここでは、８行８列の表示装置について説明したが、ＬＥＤベアチップの実装形態は８行８列の形態に限定するものではなく、また、実施の形態で説明した基板に複数個（実施の形態では６４個）のＬＥＤベアチップを実装したものを表示装置の１つの発光源として利用しても良い。
本発明は、発光素子の不点灯等が生じ難い発光光源、当該発光光源の製造方法、前記発光光源を用いた照明装置又は表示装置に利用できる。
本実施の形態におけるＬＥＤ光源の斜視図である。 ＬＥＤ光源の分解斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線における縦断面を矢視方向から見たときの拡大図である。 図３のＬＥＤベアチップＤ６５が実装した状態を表す平面図である。 基板に実装するＬＥＤベアチップＤ６５をバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。 スタッドバンプの製造方法の概略を示す図である。 ＬＥＤベアチップの実装工程を説明する図である。 ＬＥＤベアチップ実装時の荷重条件を示す図である。 ＬＥＤベアチップ実装時の超音波印加条件を示す図である。 変形例１に係るバンプを示す図である。 バンプを押し潰す前の状態を示す図である。 変形例２における荷重条件を示す図である。 荷重条件の違いによるＬＥＤベアチップとバンプとの接合強度の違いを示す図である。 変形例３に係るＬＥＤベアチップをバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。 変形例４におけるＬＥＤ光源の断面拡大図である。 変形例５に係るＬＥＤベアチップをバンプ部分で切断した状態で基板側から見た図である。 実施の形態のＬＥＤ光源を用いた照明装置の一例を示す図である。 従来の技術の発光光源におけるＬＥＤベアチップ９Ｄが実装した状態を表す平面図である。
符号の説明
１ ＬＥＤ光源
１０ 基板
３３ 配線パターン
４３ 導電ランド
５５ バンプ
６０ 反射板
７０ レンズ板
Ｄｎｍ ＬＥＤベアチップ
Ｌｐ Ｐ型電極
Ｌｎ Ｎ型電極
Ｓｐ，Ｓｎ 接合面積

Claims (6)

  1. 面積の異なる２つの電極を一主面に備える発光素子が複数のバンプを介して基板の導電ランドに実装されてなる発光光源であって、
    前記複数のバンプには、導電ランドとの接合面積が異なる２種類以上のバンプが含まれ、
    面積の大きい電極側のバンプの数は、面積の小さい電極側のバンプの数よりも多く、
    面積の大きい電極側の複数のバンプは、面積の大きい電極が接合される導電ランド上に配置されており、
    前記面積の小さい電極側のバンプの数が１個もしくは２個であり、当該１個もしくは２個のバンプは、面積の大きな電極側の複数のバンプのうち、最も接合面積が大きいバンプの接合面積より大きく、
    前記複数のバンプにおいて、導電ランドとの接合面が同一形状であることを特徴とする発光光源。
  2. 前記バンプは押し潰された状態で前記発光素子と基板とを接合しており、
    面積の大きい電極側にある全てのバンプにおいて、電極との接合部及び導電ランドとの接合部の内、少なくとも一方の接合部側の接合面積が略同じであり、
    面積の大きい電極側にある全てのバンプが導電ランド上に均一に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光光源。
  3. 前記電極と前記導電ランドとを接合させるバンプの数は、面積の小さい電極側が１個であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光光源。
  4. 面積の大きい電極側にある全てのバンプにおいて、電極との接合面積及び導電ランドとの接合面積は、同じ接合部側で同じであり、
    全バンプの全接合部の中で最も大きい接合面積は、前記面積の大きい電極側にあるバンプ１個における、前記最も大きい接合面積となった接合部と同じ側の接合部の接合面積に対して、１．２倍以上であることを特徴とする請求項２に記載の発光光源。
  5. 請求項１〜４の何れか1項に記載の発光光源を用いたことを特徴とする照明装置。
  6. 請求項１〜４の何れか1項に記載の発光光源を用いたことを特徴とする表示装置。
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