JP5726409B2 - 発光装置および発光装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に搭載された半導体発光素子と、半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置、および発光装置の製造方法に関する。
ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）は、近年の効率向上に伴い、電球あるいは蛍光灯よりも省エネルギーの光源として、表示装置のバックライトや照明器具に広く用いられるようになってきている。このような用途においては、エネルギー効率が非常に重要である。
ここで、ＬＥＤ、特に窒化ガリウム系ＬＥＤは、静電気放電（Electrostatic discharge）によって故障を起こしやすい。すなわち、逆耐圧が小さいという性質がある。このため、その対策として、ＬＥＤに対し、ツェナーダイオード（ＺＤ）を逆並列に配した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
上記ＺＤを用いた構成では、順方向の過電圧に対してはツェナーブレイクダウンにより過電流がバイパスされ、逆方向の過電圧に対しては通常の順方向ダイオードとして過電流がバイパスされるので、ＬＥＤは過電圧から保護される。また、ＬＥＤの順方向電圧は、ＺＤのツェナーブレイクダウン電圧よりも小さいので、ＬＥＤに順方向電圧を印加してもＺＤに電流が流れることは無く、エネルギー損失は生じない。
しかし、ＺＤは、その製造が抵抗に比較して容易ではなく、ＬＥＤに対する実装などでの負担が大きいという問題がある。また、ＺＤは、長期間にわたる信頼性において、抵抗に比較して劣るという問題もある。さらには、部品コストが高いという問題もある。
一方、ＬＥＤに対し、抵抗を並列に接続した技術が開示されている（例えば、特許文献２，３参照。）。特許文献２に開示された技術は、直列に接続された複数のＬＥＤのそれぞれに対して並列に抵抗が接続されたものであって、あるＬＥＤが断線した場合にも、他のＬＥＤが消灯しないように各抵抗がバイパス抵抗として働くものである。また、特許文献３に開示された技術は、１つのパッケージに複数のＬＥＤを配した集合型ＬＥＤ素子において、各ＬＥＤの輝度を調整するために、各ＬＥＤのそれぞれに対して並列に可変抵抗を設けたものである。さらに、ＬＥＤに接続する抵抗の形成例として、ＬＥＤパッケージ内に厚膜抵抗を設けた技術が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平１１−２９８０４１号公報（１９９９年１０月２９日公開） 特開平１１−３０７８１５号公報（１９９９年１１月５日公開） 特開２００７−２９４５４７号公報（２００７年１１月８日公開） 実開昭６３−１８０９５７号公報（１９８８年１１月２２日公開）
しかしながら、上記特許文献１〜４に開示された技術では、ＬＥＤから外部に出射される光を遮蔽・吸収してしまい、光出力の低減を招くため、出射光の輝度を損なうという問題を有している。
例えば、特許文献１に開示された技術では、ＬＥＤチップの近傍にＺＤを配置すると、ＺＤの高さの影響で、ＬＥＤチップからの発光が遮蔽されたり、吸収されたりするため、発光装置としての輝度低下や配光特性への悪影響を及ばす。
また、ＺＤは、ＬＥＤチップよりもやや小さいが、２００μｍ角の直方体であり、ある程度の搭載面積を必要とする。そのため、ＺＤをＬＥＤチップと同じ搭載面に配置する場合、レイアウトの制約を受け、ＬＥＤチップを中心に配置しにくい。大型ＬＥＤチップやＬＥＤチップを複数個搭載する場合、特にその影響は大きくなる。
さらに、封止樹脂やパッケージ形状も、その内部にＬＥＤチップおよびＺＤが納まるように設計するため、パッケージ全体を大型化させる必要がでてくる。そして、ＺＤは、上述した製造困難、実装負担大、長期信頼性小という問題も有している。
一方、特許文献２〜４に開示された技術では、抵抗がＬＥＤチップからの発光を吸収するため、発光装置としての輝度低下や配光特性への悪影響を及ばす。抵抗はある程度のサイズを有しているため、複数設けられているほど全体の光吸収量は多くなる。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ＬＥＤから外部に出射される光の遮蔽・吸収を抑制し、光出力の低減を招くことなく、良好な輝度の出射光を得ることができる発光装置、および発光装置の製造方法を提供することにある。
本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、基板と、上記基板の表面側に搭載された半導体発光素子と、上記半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置において、上記保護素子は、抵抗値が一定である薄膜の印刷抵抗からなり、上記基板の表面側、裏面側、および内部の少なくとも１つに形成されており、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されており、上記保護素子は、細線状であり、上記樹脂性リング部材は、細線リング状であり、上記細線状の保護素子が、上記細線リング状の樹脂性リング部材の下方において、該樹脂性リング部材に沿って形成されていることを特徴としている。
また、本発明の発光装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板と、上記基板の表面側に搭載された半導体発光素子と、上記半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置の製造方法において、上記保護素子を、抵抗値が一定である薄膜の印刷抵抗として、上記基板の表面側、裏面側、および内部の少なくとも１つに形成する工程を含み、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されており、上記保護素子は、細線状であり、上記樹脂性リング部材は、細線リング状であり、上記細線状の保護素子が、上記細線リング状の樹脂性リング部材の下方において、該樹脂性リング部材に沿って形成されていることを特徴としている。
上記の各構成によれば、保護素子を薄膜の印刷抵抗とすることにより、配置の制約を受けない。また、薄膜の印刷抵抗であり、配置の制約を受けないことから、例えば乳白色のガラス層などで容易に覆うことが可能となるので、保護素子による、半導体発光素子からの出射光の遮蔽・吸収が低減される。よって、半導体発光素子から外部に出射される光の遮蔽・吸収を抑制し、光出力の低減を招くことなく、良好な輝度の出射光を得ることが可能となる。また、低コストで形成できる。
また、本発明の発光装置は、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層の外側に形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、保護素子は薄膜の印刷抵抗であるので、基板の表面側に形成されていた場合であっても、蛍光体含有樹脂層または透光性樹脂層を、ダムシート（樹脂ダム）などを使用して安定して容易に形成することが可能となる。またこれにより、蛍光体含有樹脂層または透光性樹脂層の形成時の漏れを低減することも可能となる。
なお、半導体発光素子からの光を、半導体発光素子の搭載面側全体に均一に、外部へ出射するようにするために、上記蛍光体含有樹脂層および上記透光性樹脂層は、ドーム状の形状を有していることが望ましい。
また、本発明の発光装置は、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層を介して覆われており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記透光性樹脂層の外側に形成されていることが好ましい。さらに、上記透光性樹脂層は、ドーム状の形状を有していることが望ましい。
これにより、蛍光体含有樹脂層および透光性樹脂層を、ダムシートなどを使用して安定して容易に形成することが可能となるとともに、優れた信頼性の２重封止発光装置を実現することが可能となる。
また、本発明の発光装置は、上記基板は、セラミックからなり、該基板上に配線パターンが形成されており、上記配線パターンは、上記半導体発光素子と電気的に接続するためのカソード用およびアノード用の半導体発光素子用電極と、上記保護素子と電気的に接続するためのカソード用およびアノード用の保護素子用電極とを含んでいることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、上記基板の表面側に形成された、少なくとも上記各半導体発光素子用電極を除く配線パターン上には、ガラス層が形成されており、上記保護素子は、上記基板の表面側に形成されている場合、上記ガラス層によって覆われていることが好ましい。これにより、配線パターンによる、半導体発光素子から外部に出射される光の吸収を抑制することが可能となる。
また、本発明の発光装置は、上記半導体発光素子は、上記基板の表面上の上記各半導体発光素子用電極間に搭載されており、上記保護素子は、上記各保護素子用電極上に、当該各保護素子用電極間を架橋するように形成されていることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、前記保護素子は、ガラス層またはソルダーレジストによって覆われていることが好ましい。これにより、保護素子による、半導体発光素子から外部に出射される光の吸収を抑制することが可能となる。
なお、上記光吸収抑制効果をより奏するために、上記ガラス層およびソルダーレジストは乳白色であることが望ましい。
ここで、発光装置を複数含む発光モジュールを構成した場合、発光モジュールの消灯時に、複数の発光装置が閉ループ回路を構成するようなときに一部の発光装置に外光が定常的に差し込む状況で使用すると、半導体発光素子に光起電力が生じ、この光起電力により半導体発光素子が劣化することがある。これに対し、発光装置内の半導体発光素子に対して並列に保護素子（印刷抵抗）を接続することによって、上記光起電力による半導体発光素子の劣化を防ぐことが可能となる。また、サージ対策にもなる。
それゆえ、半導体発光素子に対するサージ破壊の防止、および上記光起電力による半導体発光素子の劣化対策の効果を奏するために、また、保護素子に流れる順方向リーク成分が半導体発光素子の駆動電流に対して影響を与えないようにするために、本発明の発光装置は、上記保護素子の抵抗値は、１ＭΩ〜１０ＧΩであることが望ましい。
また、本発明の発光装置は、上記保護素子は、上記基板の表面側に部分的に形成されていることが好ましい。
さらに、上記保護素子は、さらに、上記基板の表面の隅部に配置されていることが望ましい。
また、本発明の発光装置は、上記ガラス層は、ほう珪酸ガラス、シリカガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、ほう珪酸亜鉛ガラス、アルミノ珪酸ガラス、および燐酸ガラスの少なくとも１つからなることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、上記ガラス層の反射率は、７０〜８０％であることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、上記ガラス層は、アルジル、酸化チタン、酸化バリウム、タルク、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、およびクレーの無機系顔料、並びに、ポリマービーズの有機系顔料の少なくとも１つを含んでいることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、上記保護素子は、上記基板の裏面側に形成されていることが好ましい。
また、本発明の発光装置は、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されていることが好ましい。
以上のように、本発明の発光装置は、基板の表面側に搭載された半導体発光素子と並列に接続された保護素子は、抵抗値が一定である薄膜の印刷抵抗からなり、上記基板の表面側、裏面側、および内部の少なくとも１つに形成されており、上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されており、上記保護素子は、細線状であり、上記樹脂性リング部材は、細線リング状であり、上記細線状の保護素子が、上記細線リング状の樹脂性リング部材の下方において、該樹脂性リング部材に沿って形成されている構成を有することにより、半導体発光素子から外部に出射される光の遮蔽・吸収を抑制し、光出力の低減を招くことなく、良好な輝度の出射光を得ることができるという効果を奏する。
本発明における発光装置の実施の一形態を示す上面図である。 上記発光装置の、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は斜視図である。 上記発光装置を上側から見たときの透視図である。 上記発光装置の製造工程を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｆ）は、上記発光装置の各製造工程を示す断面図である。 上記発光装置における配線パターンの構成を示す上面図である。 上記発光装置における印刷抵抗素子の構成を示す上面図である。 上記発光装置におけるガラス層の構成を示す上面図である。 上記発光装置における、（ａ）はＬＥＤチップの構成を示す上面図であり、（ｂ）は蛍光体含有樹脂層の構成を示す上面図であり、（ｃ）は透光性樹脂層の構成を示す上面図である。 上記発光装置における透光性樹脂層を作製する圧縮成形工程を示す断面図である。 比較例として、上記発光装置において印刷抵抗素子に替えてツェナーダイオードを備えたとした場合の構成を示す、（ａ）は蛍光体含有樹脂層内に搭載されるように配置したツェナーダイオードにワイヤボンディングしたときの上面図であり、（ｂ）はツェナーダイオードを蛍光体含有樹脂層外に搭載するときの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）の斜視図である。 本発明における印刷抵抗素子を備える発光装置と、比較例としてのツェナーダイオードを備える発光装置とに対し、駆動電流（ＩＦ）と全光束との関係を比較した結果を示す図である。 本発明における発光装置の他の実施の形態を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は上側から見たときの透視図である。 本発明における発光装置のさらに他の実施の形態を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は上側から見たときの透視図である。 本発明における発光装置のまたさらに他の実施の形態を示す、（ａ）はＬＥＤチップを搭載する前の上面図であり、（ｂ）はＬＥＤチップを搭載したときの上面図であり、（ｃ）は蛍光体含有樹脂層を形成したときの上面図である。 本発明における発光装置のさらに他の実施の形態を示す、（ａ）は上側から見たときの透視図であり、（ｂ）は裏面図である。 本発明における発光装置のさらに他の実施の形態を示す、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
（発光装置の構成）
図１は、本実施の形態の発光装置１００の一構成例を示す上面図である。図２は、図１に示す発光装置１００の、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は斜視図である。図３は、図１に示す発光装置１００を上側から見たときの透過図である。
図１〜３に示すように、発光装置１００は、基板１０１、ガラス層１０２、ＬＥＤチップ１０３（半導体発光素子）、印刷抵抗素子１０４、蛍光体含有樹脂層１０５、および透光性樹脂層１０６を備えている。
基板１０１は、セラミックからなるセラミック基板である。基板１０１の一方の面（以下、主表面と称する）に、ガラス層１０２、ＬＥＤチップ１０３、印刷抵抗素子１０４、蛍光体含有樹脂層１０５、および透光性樹脂層１０６が設けられている。
基板１０１の主表面には、配線パターン１０７が直接形成されている。配線パターン１０７は、図６を用いて後述するように、ＬＥＤチップ１０３の搭載領域を避けるとともに（ＬＥＤチップ１０３の搭載領域の周囲であって）、少なくとも、発光装置１００内の部品と電気的接続を行うための表面電極、および、該表面電極と外部との導電経路を含むようなパターンである。表面電極としては、後述の図６に示すように、ＬＥＤチップ１０３の各電極と接続するためのカソード電極１０７ａ・アノード電極１０７ｂ（半導体発光素子用電極）、並びに、印刷抵抗素子１０４と接続するための印刷抵抗用電極１０７ｃ・１０７ｄ（アノード電極およびカソード電極，保護素子用電極）がある。また、配線パターン１０７は、カソード側を認識するためのカソードマーク１０７ｅを含む。
ＬＥＤチップ１０３は、発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色ＬＥＤであるが、これに限るものではない。ＬＥＤチップ１０３としては、例えば、発光ピーク波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫外（近紫外）ＬＥＤチップを用いてもよく、これにより、さらなる発光効率の向上を図ることができる。ＬＥＤチップ１０３は、例えば、長辺が５５０μｍ、短辺が２８０μｍ、高さが１２０μｍのチップ形状を有している。
ＬＥＤチップ１０３は、発光面が上側を向くように基板１０１の主表面に直接搭載され、ダイボンドペースト（図示せず）で固定されている（ダイボンディング）。ＬＥＤチップ１０３は、複数（本実施例では３つ）が、所定の発光量を満たすような所定の位置に配置されている。例えば、ＬＥＤチップ１０３は、等間隔で、長辺方向が並列になるように配列されている。ＬＥＤチップ１０３の発光面には、電極（アノード電極およびカソード電極）が備えられている。
ＬＥＤチップ１０３の各電極は、ワイヤ１０８を用いたワイヤボンディングによって、基板１０１のカソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂに、それぞれ電気的に接続されている。これにより、各ＬＥＤチップ１０３は、カソード電極１０７ａとアノード電極１０７ｂとの間で並列接続されている。ワイヤ１０８は、例えば金からなる。このワイヤ１０８による導電接続により、基板１０１の表面電極（カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂ）から、各ＬＥＤチップ１０３に電力を供給することが可能となっている。
印刷抵抗素子１０４は、印刷されたペースト状の抵抗成分が、焼成によって定着されてなる薄膜の抵抗素子であり、ＬＥＤチップ１０３を保護する保護素子としての機能を有する。印刷抵抗素子１０４は、印刷抵抗用電極１０７ｃの端と印刷抵抗用電極１０７ｄの端との上に積層されて、当該２つの端を架設して電気的に接続するように、基板１０１の主表面上に直接形成されている。印刷抵抗素子１０４の材料や形成方法については後述する。
ガラス層１０２は、乳白色のガラスが形成されてなる層である。ガラス層１０２は、基板１０１の主表面において、印刷抵抗素子１０４と、カソード電極１０７ａ、アノード電極１０７ｂ、およびカソードマーク１０７ｅ以外の配線パターン１０７と、ＬＥＤチップ１０３の周囲の主表面の一部と、を覆うように形成されている。換言すると、ガラス層１０２は、ＬＥＤチップ１０３の搭載領域およびその周辺領域、カソード電極１０７ａ、アノード電極１０７ｂ、並びにカソードマーク１０７ｅを露出する開口部を有しながら、基板１０１の主表面側を被覆するように形成されている。この開口部は、ワイヤーボンドエリアとなる。
なお、ＬＥＤチップ１０３の発熱をダイボンドペーストを通じて基板１０１に直接放熱させるようにするために、ＬＥＤチップ１０３の搭載領域およびその周辺領域には、ガラス層１０２を形成していない。
蛍光体含有樹脂層１０５は、粒子状蛍光体を含有する樹脂からなる。蛍光体含有樹脂層１０５は、ＬＥＤチップ１０３、ワイヤ１０８、および、ＬＥＤチップ１０３の周辺領域（基板１０１の表面およびガラス層１０２の表面を含む）を覆うように、ドーム状（半球状）に形成されている。粒子状蛍光体としては、具体例は後述するが、ＬＥＤチップ１０３の発光色との組合せにより、発光装置１００から所定の色（色度）の発光を得るような蛍光体を用いる。
透光性樹脂層１０６は、透光性シリコーン樹脂からなり、蛍光体を含有していない蛍光体非含有層である。透光性樹脂層１０６は、蛍光体含有樹脂層１０５を覆うようにドーム状に形成されているとともに、基板１０１の主表面を覆うように形成されている。発光装置１００では、透光性樹脂層１０６のドーム状をなす表面（球面）が、発光装置１００の光出射面となっている。
上記構成を有する発光装置１００は、例えば、幅Ｘ１：２．８ｍｍ、幅Ｙ１：２．８ｍｍ、高さＺ１：１．９ｍｍのような寸法を有する。
（発光装置の製造方法）
次に、上記構成を有する発光装置１００の製造方法について説明する。
図４は、本実施の形態の発光装置１００の製造工程を示すフローチャートである。図５（ａ）〜（ｆ）は、発光装置１００の各製造工程を簡略的に示す側面図である。図６は、発光装置１００の製造工程において、配線パターン１０７を作製したときの上面図である。図７は、発光装置１００の製造工程において、印刷抵抗素子１０４を作製したときの上面図である。図８は、発光装置１００の製造工程において、ガラス層１０２を作製したときの上面図である。図９は、発光装置１００の製造工程において、（ａ）はＬＥＤチップ１０３を搭載しワイヤボンディングしたときの上面図であり、（ｂ）は蛍光体含有樹脂層１０５を作製したときの上面図であり、（ｃ）は透光性樹脂層１０６を作製したときの上面図である。
本実施の形態の発光装置１００は、図４に示すように、配線パターン作製工程（ステップＳ１）、印刷抵抗素子作製工程（ステップＳ２）、ガラス層作製工程（ステップＳ３）、ＬＥＤチップダイボンド工程およびワイヤボンド工程（ステップＳ４）、蛍光体含有樹脂層作製工程（ステップＳ５）、透光性樹脂層作製工程（ステップＳ６）、および分割工程（ステップＳ７）を含む。以下に、各工程ごとに詳細に説明していく。
なお、発光装置１００は、複数の発光装置群からなる一体ものとして形成され、製造工程の最後（図４に示す製造工程ではステップＳ７）に個々の発光装置の周囲（四方）をダイシングにて分割することで、個々の発光装置として形成される。図６〜９中の各構成要素は、不明瞭とならない程度に必要に応じて簡略化されて示されている。
（ステップＳ１：配線パターン作製工程）
まず、図５（ａ）および図６に示すように、基板１０１の主表面に、配線パターン１０７を作製する。具体的には、基板１０１の主表面に、印刷配線によりＡｇ／Ｐｄ（厚さ：合計１０μｍ）パターンを形成することで、配線パターン１０７を作製する。配線パターン１０７では、図６に示すように、ＬＥＤチップ１０３の搭載領域を避けた位置に（ＬＥＤチップ１０３の搭載領域の周囲に）、カソード電極１０７ａ、アノード電極１０７ｂ、印刷抵抗用電極１０７ｃ・１０７ｄ、およびカソードマーク１０７ｅが配置されている。また特に、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、ＬＥＤチップ１０３の搭載位置に応じてその配置が決められる。さらに、印刷抵抗用電極１０７ｃ・１０７ｄは、印刷抵抗素子１０４の形成位置に応じてその配置が決められる。
また、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、ＬＥＤチップ１０３との導電接続のためにワイヤボンディングされる。例えば、図６に示す方向視で、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、横１ｍｍ、縦０．４５ｍｍの大きさを有し、カソード電極１０７ａとアノード電極１０７ｂとの間隔は１．１ｍｍである。
（ステップＳ２：印刷抵抗素子作製工程）
続いて、図５（ｂ）および図７に示すように、印刷抵抗素子１０４を作製する。具体的には、印刷抵抗素子１０４は、（１）印刷、（２）焼成の順の工程を含む製造工程によって作製する。
印刷では、基板１０１上のＡｇ／Ｐｄ電極上（印刷抵抗用電極１０７ｃ・１０７ｄの各端の上）に、抵抗成分を含むペーストをスクリーン印刷する。上記ペーストは、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２、導電粉末としてルテニウム）、固結剤、樹脂、および溶剤により構成される。このペーストは、クリーム状であって粘度が高く、焼成前のスクリーン印刷直後の状態でも形状が崩れることはない。
そして、焼成では、その基板１０１を８５０℃の電気炉で、３時間焼いて抵抗を定着させる。これにより、印刷抵抗素子１０４が作製され得る。印刷抵抗素子１０４は、例えば、抵抗値が１００ＭΩ、膜厚が１０〜２０μｍ、幅が０．２μｍ×０．６５μｍである。
また、上記ペーストに構成する導電粉末としては、焼成温度以下では軟化しない金属、あるいは酸化物であることが好ましく、例えば、ルテニウム、錫、アンチモン、亜鉛、銀、パラジウム、白金、金、ニッケル、鉄、クロム、銅、モリブデン、タングステンの単体、化合物、あるいは合金の中から選んだ１種以上からなることが好ましい。特に酸化ルテニウムは、酸化物でありながら、およそ３×１０−７Ωｍという金属に近い抵抗率を示し、熱的にも非常に安定であり、微細な粉末を作製できるなどの利点を持っていることから、好適である。
本実施例では、パターン形成方法からある程度決められる寸法値範囲で所定の抵抗値を得るために、上記材質の選定、および、添加物や焼成条件の調整によって、所望の抵抗率に調整している。上述の例では、１０−３〜１０−２Ωｃｍオーダーの抵抗率に調整している。
（ステップＳ３：ガラス層作製工程）
続いて、図５（ｃ）および図８に示すように、ガラス層１０２を作製する。具体的には、ガラス層１０２の平面形状を含む大きさを有する開口部を含む材料用型を準備する。そして、上記材料用型を基板１０１の主表面上の所定の位置に設置し、開口部の孔にガラス材料を注入する。次いで、スキージを用いて、過剰な厚さ分のガラス材料を除去する。ガラス層１０２の厚さは、例えば２０μｍとする。
よって、ガラス材料は、上記開口部以外の部分（印刷抵抗素子１０４および上記以外の配線パターン１０７など）に排出される。上記開口部は、図８に示すように、ＬＥＤチップ１０３の搭載領域およびその周辺領域、カソード電極１０７ａ、アノード電極１０７ｂ、並びにカソードマーク１０７ｅを露出するような形状を有する。
これにより、所望の形状のガラス層１０２に覆われた発光装置１００を製造することができる。
ガラス層１０２は、アルジル系（Ａｌ−Ｓｉ）白色剤を添加したほう珪酸ガラスとした。これにより、ガラス層１０２は乳白色となっている。なお、乳白色のガラス層１０２とするためにガラス材料に添加する白色顔料としては、アルジル系、酸化チタン、酸化バリウム、タルク、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレーなどの無機系顔料、並びにポリマービーズなどの有機系顔料が挙げられる。また、上記ガラス材料としては、例えば、ほう珪酸ガラス（ボロシリケイト）、シリカガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、ほう珪酸亜鉛ガラス、アルミノ珪酸ガラス、または燐酸ガラスを含むものを使用することができる。
ガラス層１０２の反射率は、Ａｇ／Ｐｄ層（配線パターン１０７）上にて波長４５０ｎｍで７５％とした。なお、ガラス層１０２の反射率を上げようとすると、基板１０１との熱膨張係数差が大きくなる。また、配線パターン１０７のＡｇ／Ｐｄとガラス層１０２の添加物とが反応して変色（黒色化）する。それゆえ、ガラス層１０２の反射率は、７０％〜８０％が好ましい。
特に、アルジル系は、軽く（金属と比較して）、熱膨張率が小さく、高剛性さらに化学的安定であるので、ガラス材料に添加する白色顔料として好適である。また、ほう珪酸ガラスは、熱膨張率が小さく、耐熱衝撃性、化学的耐久性により、ガラス材料として好適である。なお、固結剤には、導電成分および基板１０１との濡れ性や、基板１０１の熱膨張係数に近いことなどが要求される。
（ステップＳ４：ＬＥＤチップダイボンド工程およびワイヤボンド工程）
続いて、図５（ｄ）および図９（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ１０３を基板１０１の主表面にダイボンディングした後、ワイヤ１０８によって、ＬＥＤチップ１０３の各電極とカソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂとをワイヤボンディングする。
具体的には、３個のＬＥＤチップ１０３を、図９（ａ）に示すように、基板１０１の主表面の所定の位置に、例えばシリコーン樹脂にてダイボンディングする。このとき、ＬＥＤチップ１０３は、各々の間隔が２００μｍとなるように、電気的に並列になるように搭載した。
次いで、ワイヤ１０８を用いて、ワイヤボンディングを行う。このとき、ＬＥＤチップ１０３の各電極と基板１０１のカソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂとの間に対し、順番にワイヤボンディングを行う。これにより、図９（ａ）に示すように構成された状態となりうる。
（ステップＳ５：蛍光体含有樹脂層作製工程）
続いて、図５（ｅ）および図９（ｂ）に示すように、蛍光体含有樹脂層１０５を作製する。具体的には、まず、基板１０１の主表面、すなわちＬＥＤチップ１０３が搭載された側の面に、ダムシート４１を張り付ける。ダムシート４１は、後述する蛍光粒子入り樹脂を注入する際、蛍光粒子入り樹脂が所定の箇所以外に流出して拡がらないように堰き止めるものである。ダムシート４１には、ＬＥＤチップ１０３を収容可能な貫通孔（図示せず）が形成されている。換言すると、ダムシート４１に形成された貫通孔の形状によって、図９（ｂ）に示すように、蛍光体含有樹脂層１０５の平面視外形形状が決まる。
ダムシート４１としては、例えば、テフロン（登録商標）、フッ素ゴム、およびシリコーンシートなどの樹脂製シートの一方の面に粘着材が塗布されたものを用いることができる。特にフッ素ゴムは、弾力性が高く、ダムシート４１の除去が容易であるので好ましい。また、粘着材としては、主表面への張り付けが容易であるとともに、ダムシート４１を除去した際に、基板１０１の主表面に粘着材の残渣が残らないものが好ましい。
次いで、ＬＥＤチップ１０３が貫通孔に没入するように、ダムシート４１を基板１０１に張り付けた後、蛍光粒子入り樹脂を、貫通孔を満たすように注入する。蛍光粒子入り樹脂は、液状のシリコーン樹脂に粒子状蛍光体を分散させたものである。本実施例では、粒子状蛍光体として、赤色蛍光体（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、および、緑色蛍光体Ｃａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅを用いる。
なお、粒子状蛍光体は、これに限らず、例えば、ＢＯＳＥ（Ｂａ、Ｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｅｕ）などを好適に用いることができる。また、ＢＯＳＥの他、ＳＯＳＥ（Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｏ、Ｅｕ）や、ＹＡＧ（Ｃｅ賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、αサイアロン（（Ｃａ）、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｅｕ）、βサイアロン（Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｅｕ）などを好適に用いることもできる。
次いで、蛍光粒子入り樹脂を注入した後は、８０℃、９０分の保持状態とする。その後、１２０℃、６０分の条件で蛍光粒子入り樹脂を硬化させ、ダムシート４１を除去する。これにより、ＬＥＤチップ１０３およびワイヤ１０８を被覆した蛍光体含有樹脂層１０５を形成することができる。蛍光体含有樹脂層１０５は、例えば、直径Ｘ２：２．１ｍｍ、基板１０１からの高さ１．１５ｍｍとして作製されうる。
なお、ダムシート４１の除去方法には、ダムシート４１の一端を治具により把持し、引き剥す方法がある。このとき、貫通孔からはみ出した蛍光粒子入り樹脂は、ダムシート４１とともに同時に除去することができる。
（ステップＳ６：透光性樹脂層作製工程）
続いて、図５（ｆ）および図９（ｃ）に示すように、透光性樹脂層１０６を作製する。具体的には、図１０に示すような圧縮成形を用いて、図５（ｆ）および図９（ｃ）に示すようなドーム状の透光性樹脂層１０６を形成する。
圧縮成形では、図１０に示すように、固定上型５０および可動下型５１を備える成形型を用いる。まず、蛍光体含有樹脂層１０５が下側になるような状態で、固定上型５０のセット部に、基板１０１をセットしておく。そして、可動下型５１に設けられたドーム状の小キャビティ（個別キャビティ）５３に、後に透光性樹脂層１０６となる、所要量の透光性を有する液状樹脂材料（透光性シリコーン樹脂）を均等に注入して満たしておく。そして、ドーム状の蛍光体含有樹脂層１０５を小キャビティ５３に没入するように、基板１０１を可動下型５１にセットし、固定上型５０により型締めする。
次いで、固定上型５０および可動下型５１を所要の型締圧力にて型締めすることにより、大キャビティ５２を含む小キャビティ５３の樹脂内に、蛍光体含有樹脂層１０５を浸漬して圧縮成形する。このとき、大キャビティ５２は、透光性シリコーン樹脂の連通路として作用することになるので、各小キャビティ５３間における透光性シリコーン樹脂の過少を効率良く防止して、均等に分配することができる。
そして、この状態で、１５０℃の温度で１分程度保持し、透光性シリコーン樹脂を硬化させる。その後、１５０℃、５時間の条件でアフターキュアを行い、固定上型５０および可動下型５１を取り除く。これにより、蛍光体含有樹脂層１０５をドーム状に被覆するとともに、基板１０１の主表面を平坦に被覆した透光性樹脂層１０６を形成することができる。透光性樹脂層１０６は、例えば、直径Ｘ３：２．４ｍｍ、基板１０１からのドーム状部分の高さＺ２：１．３ｍｍ、基板１０１からの平坦部分の高さＺ３：０．０５ｍｍとして作製されうる。
（ステップＳ７：分割工程）
最後に、個別の発光装置１００に分割する。分割方法としては、基板１０１の裏面に設けられた分割溝の上方を、透光性樹脂層１０６が形成された側（主表面側）から、カッタにより剪断する方法がある。これによれば、透光性樹脂層１０６はカッタにより剪断されるとともに、基板１０１は分割溝に沿って割れるので、容易に分割することができる。
以上により、個片化された発光装置１００を作製し得る。この発光装置１００は、基板１０１と、基板１０１の主表面に搭載されたＬＥＤチップ１０３と、ＬＥＤチップ１０３と並列に接続された印刷抵抗素子１０４とを備え、印刷抵抗素子１０４は、基板１０１の主表面側に形成されている構成である。つまりは、上記発光装置１００の製造方法は、印刷抵抗素子１０４を、基板１０１の主表面側に形成する工程を含む方法である。
この構成によれば、印刷抵抗素子１０４を用いることにより、ツェナーダイオード（ＺＤ）を用いた場合の構成と比較して有利な効果を奏する。この点について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は、比較例として、発光装置１００において印刷抵抗素子１０４に替えてＺＤ９０１を備えたとした場合（発光装置１００’とする）の構成を示す、（ａ）は蛍光体含有樹脂層内に搭載されるように配置したＺＤ９０１にワイヤボンディングしたときの上面図であり、（ｂ）はＺＤ９０１を蛍光体含有樹脂層１０５外に搭載するときの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）の斜視図である。
図１１（ａ）に示すように、ＺＤ９０１にワイヤを打てるようにＺＤ９０１を搭載すると、ＬＥＤチップ１０３を中心付近に搭載することができない。また、ＺＤ９０１は、ＺＤ用電極パッド９０２上に搭載されるため、ＺＤ用電極パッド９０２のサイズも考慮する必要がある。よって、発光装置１００’から外部に出射される出射光が不均一になってしまう。
また、図１１（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ１０３を中心付近に搭載し、ＺＤ９０１を蛍光体含有樹脂層１０５外に、すなわち蛍光体含有樹脂層１０５内に入らないように搭載すると、次の（１）〜（５）の問題が生じる。
（１）ＺＤ９０１のワイヤボンディングのためには、ＬＥＤチップ１０３の近傍にＺＤ９０１を搭載する必要があるため、蛍光体含有樹脂層１０５内に搭載することが必要であるが、ＺＤ９０１による光吸収により輝度（光出力）の低下を招く。このため、ＺＤ９０１を、蛍光体含有樹脂層１０５内に搭載することができない。
（２）通常、蛍光体含有樹脂層１０５の作製は、ダムシート４１（または樹脂ダム）を使用する。しかし、ある程度の高さを有する（例えば、高さ：８５μｍ）ＺＤ９０１を蛍光体含有樹脂層１０５の形成領域外に搭載した場合、ダムシート４１の密着性を低下させ、樹脂漏れが発生する。さらには、ＺＤ９０１が壊れることがある。このため、ダムシート４１を用いて蛍光体含有樹脂層１０５を作製することができない。
（３）蛍光体含有樹脂層１０５と透光性樹脂層１０６との間隔（隙間）が狭いため（本実施例では０．１５ｍｍ）、ＺＤ９０１を、蛍光体含有樹脂層１０５と透光性樹脂層１０６との間に搭載することができない。
（４）さらに、蛍光体含有樹脂層１０５と透光性樹脂層１０６との間にＺＤ９０１を無理に搭載すると、透光性樹脂層１０６を、形状が固定したドーム状で作製することができないという問題を生じる。
（５）さらにまた、ＺＤ９０１を隅に搭載するほど、透光性樹脂層１０６を、形状が固定したドーム状で作製できないという問題を生じる。すなわち、透光性樹脂層１０６の圧縮成形工程において、ＺＤ９０１の高さが邪魔をするため、ＺＤ９０１を隅に搭載することができない。
これに対し、本実施の形態の発光装置１００の構成によれば、印刷抵抗素子１０４を用いることにより、配置の制約を受けない。よって、図１に示したように、蛍光体含有樹脂層１０５外であって、透光性樹脂層１０６の下方に一部が位置するような位置にも配置させることが可能となる。
また、薄膜の印刷抵抗素子１０４であることから、蛍光体含有樹脂層１０５を、ダムシート４１を使用して安定して容易に形成することが可能となる。またこれにより、蛍光体含有樹脂層１０５の作製時の漏れを低減することも可能となる。
さらに、薄膜の印刷抵抗素子１０４であり、配置の制約を受けないことから、乳白色のガラス層１０２で容易に覆うことが可能となるので、印刷抵抗素子１０４による、ＬＥＤチップ１０３からの出射光の遮蔽・吸収が低減される。
例えば、図１２に、本実施の形態の印刷抵抗素子１０４を備える発光装置１００と、比較例としてのＺＤ９０１を備える発光装置１００’とに対し、駆動電流（ＩＦ）と全光束との関係を比較した結果を示す。図１２では、横軸は駆動電流（ｍＡ）を示し、縦軸は全光束（相対強度）を示す。
図１２からわかるように、印刷抵抗素子１０４を備える発光装置１００が、ＺＤ９０１を備える発光装置１００’よりも、全光束すなわち光強度が大きい。特に駆動電流が大きくなるにつれて、その差は増していく。
よって、印刷抵抗素子１０４を備える発光装置１００では、ＬＥＤチップ１０３から外部に出射される光の遮蔽・吸収を抑制し、光出力の低減を招くことなく、良好な輝度の出射光を得ることが可能となる。また、低コストで形成できる。
さらに、このように作製された発光装置１００は、歩留まりを向上させることが可能となり、優れた信頼性の２重封止ＬＥＤを実現することが可能となる。
ここで、発光装置１００を複数含む発光モジュールを構成した場合、発光モジュールの消灯時に、複数の発光装置１００が閉ループ回路を構成するようなときに一部の発光装置１００に外光が定常的に差し込む状況で使用すると、ＬＥＤチップ１０３に光起電力が生じ、この光起電力によりＬＥＤチップ１０３が劣化することがある。
つまりは、本発明の発明者等は、実験検討から、ツェナーダイオードの代わりに抵抗を用いた場合、ＬＥＤチップを含む発光装置を複数接続してなる発光モジュールにおいて、電源供給されない（例えば、電源供給路に設けられたスイッチが遮断される）消灯時に、複数の発光装置が閉ループ回路を構成するようなときに発光装置の一部に外光が照射されると、その発光装置内のＬＥＤチップに光起電力が発生し、他の発光装置内のＬＥＤチップに対して逆バイアスが静的に印加され、それらＬＥＤチップが劣化するという現象を見出した。
これに対し、本実施の形態の発光装置１００のように、発光装置１００内のＬＥＤチップ１０３に対して並列に印刷抵抗素子１０４を接続することによって、上記光起電力によるＬＥＤチップ１０３の劣化を防ぐことが可能となる。また、サージ対策にもなる。よって、発光装置１００は、長寿命化を図って信頼性を確保できるという効果を奏する。
それゆえ、ＬＥＤチップ１０３に対するサージ破壊の防止、および上記光起電力によるＬＥＤチップ１０３の劣化対策の効果を奏するために、印刷抵抗素子１０４の抵抗値は、ＬＥＤチップ１０３の逆バイアス方向のインピーダンスの抵抗成分よりも小さいことが好ましく、１０ＧΩ以下であることが望ましい。また、印刷抵抗素子１０４に流れる順方向リーク成分がＬＥＤチップ１０３の駆動電流に対して影響を与えないようにするために、印刷抵抗素子１０４の抵抗値は、１５０ｋΩ以上あればよいが、発光装置として完成した後に微小領域の順方向電圧の測定を行う不良選別の検査工程で真の不良品との見分けをつく程度まで、リーク電流を抑える場合は、１ＭΩ以上にすることが望ましい。
なお、上述した発光装置１００では、基板１０１の主表面上に印刷抵抗素子１０４を配置したが、これに限らず、印刷抵抗素子１０４は、基板１０１の主表面、裏面（主表面とは反対側の面）、および内部に配置（形成）することができる。これは、印刷抵抗素子１０４は配置の制約を受けないためである。例えば、セラミックからなる基板１０１を多層化し、基板１０１内部に、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂに電気的に接続するスルホール電極を形成して、基板積層界面に印刷抵抗素子１０４を配置するようにしてもよい。また、印刷抵抗素子１０４は、基板１０１の主表面、裏面、および内部から選択した複数の位置に配置することもできる。
また、ＬＥＤチップ１０３および印刷抵抗素子１０４の数は、上述したものに限るわけではない。ＬＥＤチップ１０３は、１個搭載してもよいし、複数個搭載してもよい。印刷抵抗素子１０４も、１個または複数個搭載してよく、１個のＬＥＤチップ１０３に対し１個並列に接続するように設けてもよいし、複数個のＬＥＤチップ１０３に対し１個並列に接続するように設けてもよい。
また、上述した発光装置１００では、印刷抵抗素子１０４をガラス層１０２で被覆したが、印刷抵抗素子１０４を被覆する材料は白色ソルダーレジストでもよい。つまりは、ガラス層１０２を除いた構成とすることも可能であり、この場合、印刷抵抗素子１０４を白色ソルダーレジストで被覆するとともに、配線パターン１０７を（白色）ソルダーレジストで被覆する。
〔実施の形態２〕
前記実施の形態１の発光装置１００では、蛍光体含有樹脂層１０５および透光性樹脂層１０６により２重の樹脂封止がなされていたが、これに限らず、少なくとも、蛍光体含有樹脂層１０５および透光性樹脂層１０６のいずれか一方によって樹脂封止されていればよい。すなわち、ＬＥＤチップ１０３の種類や発光させる色の設計に応じて、封止樹脂を選択することができる。
図１３は、本実施の形態の発光装置２００の一構成例を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は上側から見たときの透視図である。図１３に示すように、発光装置２００は、前記実施の形態１の発光装置１００の構成のうち透光性樹脂層１０６を除いた構成を備えている。
発光装置２００では、印刷抵抗素子１０４は、蛍光体含有樹脂層１０５の外周付近に載置されているが、上述したようにダムシート４１を用いることができるので、光出力の低減を招くことなく、良好なドーム形状の蛍光体含有樹脂層１０５を形成することができる。なお、透光性樹脂層１０６のみを設ける場合は、蛍光体含有樹脂層１０５と同様の作製方法によって、すなわちダムシート４１を用いて形成することができる。
ここで例えば、ＬＥＤチップ１０３は、赤・緑・青色発光素子の複数個でもよく、青色発光素子が複数個でもよい。
〔実施の形態３〕
前記実施の形態１の発光装置１００では、蛍光体含有樹脂層１０５および透光性樹脂層１０６はドーム状の形状を有していたが、これに限らず、ＬＥＤチップ１０３からの光を、ＬＥＤチップ１０３の搭載面側全体に均一に、外部へ出射するような形状であればよい。
図１４は、本実施の形態の発光装置３００の一構成例を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は上側から見たときの透視図である。図１４に示すように、発光装置３００は、前記実施の形態１の発光装置１００の構成と同様の構成を備えるものであるが、蛍光体含有樹脂層１０５の形状が異なっている。
発光装置３００では、蛍光体含有樹脂層１０５は、図１４（ａ）に示すように側面視が矩形（上面は平坦）、図１４（ｂ）に示すように上面視がかまぼこ型（対向する２辺が平行な直線で、対向する２辺が外側に膨らむ曲線の四辺形）の形状を有している。蛍光体含有樹脂層１０５の高さは、例えば０．３８５ｍｍである。印刷抵抗素子１０４は、蛍光体含有樹脂層１０５を被覆する透光性樹脂層１０６の外周付近に載置されている。
このように発光装置３００では、印刷抵抗素子１０４は、透光性樹脂層１０６の外周付近、つまりは基板１０１の主表面の隅に載置されているが、薄膜の印刷抵抗素子１０４であり、さらにはガラス層１０２によって被覆されているので、透光性樹脂層１０６の圧縮成形工程において悪影響を与えることはない。よって、印刷抵抗素子１０４を、透光性樹脂層１０６の外周付近や、基板１０１の主表面の隅に載置することができる。
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１５は、本実施の形態の発光装置４００の一構成例を示す、（ａ）はＬＥＤチップ１０３を搭載する前の上面図であり、（ｂ）はＬＥＤチップ１０３を搭載したときの上面図であり、（ｃ）は蛍光体含有樹脂層１０５を形成したときの上面図である。
図１５に示すように、発光装置４００は、基板１０１、ガラス層１０２、ＬＥＤチップ１０３（青色ＬＥＤ２４個）、印刷抵抗素子１０４、蛍光体含有樹脂層１０５、および樹脂リング４０１（樹脂性リング部材）を備えている。
ＬＥＤチップ１０３は、基板１０１の主表面に、８個ずつ３列に搭載されている。基板１０１には、上記ＬＥＤチップ１０３の配置に応じて、配線パターン１０７である電極パターン１０７ｆが形成されている。電極パターン１０７ｆは、ＬＥＤチップ１０３の各電極を、基板１０１の主表面の対向する２隅に配置されたカソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂに電気的に接続するようなパターンとなっている。
例えば、基板１０１は、Ｘ４×Ｙ２：１５ｍｍ×１２ｍｍのサイズで、厚さは１ｍｍである。電極パターン１０７ｆは、材質を金（Ａｕ）とし、パターン幅は０．３ｍｍ、間隔Ｘ５は１．２ｍｍである。印刷抵抗素子１０４は、抵抗値は１ＭΩ、幅は０．２ｍｍである。また、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、直径１．４ｍｍ、直線部２．１２ｍｍである。
樹脂リング４０１は、白色の樹脂からなるリング状の部材である。樹脂リング４０１は、前記実施の形態１のダムシート４１と同じ材質、および用途のものであり、いわゆる樹脂ダムである。樹脂リング４０１は、例えば、リング幅は０．４ｍｍであり、リング間隔は６ｍｍである。つまり、蛍光体含有樹脂層１０５は、上面視でＸ６×Ｙ３：６ｍｍ×６ｍｍのサイズを有している。
発光装置４００では、印刷抵抗素子１０４が樹脂リング４０１の下に形成されているので、印刷抵抗素子１０４による光の吸収という問題をより低減することが可能となる。また、印刷抵抗素子１０４の上面（表面など）の保護となる。さらに、印刷抵抗素子１０４を搭載しても小型化が可能となる。
〔実施の形態５〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜４と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１６は、本実施の形態の発光装置５００の一構成例を示す、（ａ）は上側から見たときの透視図であり、（ｂ）は裏面図である。
図１６に示すように、発光装置５００は、基板１０１、ガラス層１０２、ＬＥＤチップ１０３（青色ＬＥＤ５個）、印刷抵抗素子１０４、蛍光体含有樹脂層１０５、および透光性樹脂層１０６を備えている。ここで、発光装置５００では、基板１０１の裏面に、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂが延設されているとともに、印刷抵抗素子１０４が設けられている。
印刷抵抗素子１０４は、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂを形成する前に、基板１０１の裏面に形成される。そして、印刷抵抗素子１０４を形成した後に、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂを、印刷抵抗素子１０４の各端部を覆うように形成している。これにより、印刷抵抗素子１０４は、カソード電極１０７ａとアノード電極１０７ｂとの間に形成される。なお、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、基板１０１の主表面から側面を通って裏面に至るように延設されて形成される。
基板１０１の裏面において、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、図１６（ｂ）に示すように、例えば、Ｘ７：０．２ｍｍ、Ｘ８：０．７ｍｍ、Ｙ４：１．６５ｍｍ、Ｙ５：０．８ｍｍの寸法の領域に形成される。
発光装置５００では、印刷抵抗素子１０４が基板１０１の裏面に配置されていることから、基板１０１の主表面におけるＬＥＤチップ１０３の搭載可能領域が拡がり、例えばＬＥＤチップ１０３を５個搭載することができる。これにより、より明るい２重封止ＬＥＤが作製可能となる。
なお、印刷抵抗素子１０４が前記実施の形態１で上述したような材質の場合、ろう材が濡れる材質ではないので、発光装置５００を実装基板に実装しても、印刷抵抗素子１０４上にろう材が濡れてカソード電極１０７ａとアノード電極１０７ｂとを接続し、印刷抵抗素子１０４と並列となるろう材部分が形成されることはない。しかし、印刷抵抗素子１０４が、ろう材に濡れる材質を使用する場合は、印刷抵抗素子１０４上にドライフィルムやガラス層などの絶縁層で覆うような工夫が必要となる。
〔実施の形態６〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜５と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜５の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１７は、本実施の形態の発光装置６００の一構成例を示す、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
本実施の形態の発光装置６００は、光を外部に放射する発光透光面の形状が円形に近い小型パッケージ型のＬＥＤ発光装置である。図１７に示すように、発光装置６００は、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）基板６０１（基板）、ＬＥＤチップ１０３、および印刷抵抗素子１０４を備えている。なお、発光装置６００では、ＰＰＡ基板６０１の凹状開口部６０１ａの内部に、蛍光体および封止樹脂（蛍光体含有樹脂層１０５に相当）が充填されるが、図１７では、凹状開口部の内部を詳細に示すために、蛍光体および封止樹脂を図示していない。
ＰＰＡ基板６０１は、発光面となる上面側が窪んだ凹状開口部６０１ａを有する光反射壁６０１ｂを備えている。光反射壁６０１ｂは、上側から底側へ向かって狭くなるように傾斜しており、ＬＥＤチップ１０３を囲うように全周に形成されている。凹状開口部６０１ａの底面には、カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂが形成されている。カソード電極１０７ａおよびアノード電極１０７ｂは、発光装置６００の外部の電源に接続できるように、それぞれがＰＰＡ基板６０１の外部へ伸びている。
印刷抵抗素子１０４は、光を反射するソルダーレジスト（光反射性部材）６０２によって覆われている。これにより、ＬＥＤチップ１０３は光反射壁６０１ｂで全周を囲われているので、ＬＥＤチップ１０３から出射された光を、印刷抵抗素子１０４に吸収されることなく、光反射壁６０１ｂで反射させ、より多く発光装置６００の外部へ放出することができる。
上記構成を有する発光装置６００は次のように作製する。つまりは、リードフレーム（配線パターン１０７）を打ち抜きなどで形成した後に、そのリードフレームを印刷抵抗ペースト塗布用の台の上に設置する。そして、空間的に離間している所定のカソード電極１０７ａとアノード電極１０７ｂとの間を接続するように、印刷抵抗ペーストパターン（印刷抵抗素子１０４）をスクリーン印刷などで台上に形成する。このとき、印刷抵抗のペーストは、クリーム状であって粘度が高いので、焼成前のスクリーン印刷直後の状態でも形状が崩れることはない。
その後、台上にリードフレームのせたまま、印刷抵抗ペーストパターンを焼成し、印刷抵抗の形態を安定化させる。そして、台から印刷抵抗素子１０４が形成されたリードフレームを外し、トランスファー成型などで、リードフレーム周囲にＰＰＡ基板６０１を形成する。その後は、図４のステップＳ４〜Ｓ７に示すような、ＬＥＤチップダイボンド工程、ワイヤボンド工程、封止樹脂作製工程、および分割工程を経て、発光装置６００は完成し得る。
このように、ＬＥＤチップ１０３すなわちＬＥＤチップ１０３の搭載面が、ＰＰＡ基板６０１の光反射壁６０１ｂで囲まれた構成であっても、印刷抵抗素子１０４は、ＬＥＤチップ１０３近傍に載置することが可能である。
また、印刷抵抗素子１０４はソルダーレジスト６０２によって覆われているので、印刷抵抗素子１０４による、ＬＥＤチップ１０３からの光の吸収を抑制することが可能となる。つまりは、印刷抵抗素子１０４にガラス層１０２を被覆したときと同一の効果を奏することができる。なお、上記光吸収抑制効果をより奏するために、ソルダーレジスト６０２は乳白色であることが望ましい。
また、上述した発光装置６００では、ＬＥＤチップ１０３および印刷抵抗素子１０４を１個ずつ備える構成としたが、勿論、ＬＥＤチップ１０３は複数個搭載してもよく、印刷抵抗素子１０４も複数個形成してもよい。
さらに、リードフレームの形状を工夫して、カソード側のリードフレームの一部（カソード電極１０７ａ）とアノード側のリードフレームの一部（アノード電極１０７ｂ）とがＰＰＡ基板６０１内部に配置されるようにし、両者を接続するように印刷抵抗素子１０４を形成することにより、印刷抵抗素子１０４がＰＰＡ基板６０１内部に位置するようにしても構わない。
また、ＰＰＡ基板６０１裏面で、カソード側のリードフレームとアノード側のリードフレームとを露出させ、前記実施の形態５の発光装置５００のように、ＰＰＡ基板６０１の裏面に印刷抵抗素子１０４を形成してもよい。
その場合、実装基板と接続されるリードフレームのアウター部分を、ＰＰＡ基板６０１の裏面ではなく、側面まで引き伸ばし、側面に沿うように折り曲げて、側面を実装面した構成としてもよい。これによれば、印刷抵抗素子１０４の濡れ性を考慮する必要がないので、印刷抵抗素子１０４の材質選択の自由度が向上する。
最後に、上述した実施の形態１〜６では、ＬＥＤチップ１０３の放熱性改善を図る場合や、フリップチップタイプのＬＥＤチップ１０３の場合、印刷抵抗素子１０４は、ＬＥＤチップ１０３と基板１０１との間に挿入するサブマウントに形成してもよい。すなわち、印刷抵抗素子１０４の配置箇所は、ＬＥＤチップ１０３と基板１０１との間とすることもできる。
また、実施の形態１〜６において示した発光装置１００，２００，３００，４００，５００，６００を適宜選定して実装基板に搭載し、それらを直列、並列あるいは直並列に電気的に接続してモジュール化した面光源が実現され得る。よって、消費電力を上げることなく、また、輝度も下げずに、サージに強い面光源を実現することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、基板に搭載された半導体発光素子と、半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置に関する分野に好適に用いることができるだけでなく、発光装置の製造方法、特に保護素子の形成方法に関する分野に好適に用いることができ、さらには、発光装置を複数備えてなる発光モジュール、およびそれを備える表示装置などの分野にも広く用いることができる。
４１ ダムシート
５０ 固定上型
５１ 可動下型
１００，２００，３００，４００，５００，６００ 発光装置
１０１ 基板
１０２ ガラス層
１０３ ＬＥＤチップ（半導体発光素子）
１０４ 印刷抵抗素子（保護素子）
１０５ 蛍光体含有樹脂層
１０６ 透光性樹脂層
１０７ 配線パターン
１０７ａ カソード電極（半導体発光素子用電極）
１０７ｂ アノード電極（半導体発光素子用電極）
１０７ｃ，１０７ｄ 印刷抵抗用電極（保護素子用電極）
１０８ ワイヤ
４０１ 樹脂リング（樹脂性リング部材）
６０１ ポリフタルアミド基板（基板）
６０２ ソルダーレジスト

Claims (13)

  1. 基板と、上記基板の表面側に搭載された半導体発光素子と、上記半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置において、
    上記保護素子は、抵抗値が一定である薄膜の印刷抵抗からなり、上記基板の表面側、裏面側、および内部の少なくとも１つに形成されており、
    上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、
    上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、
    上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されており、
    上記保護素子は、細線状であり、
    上記樹脂性リング部材は、細線リング状であり、
    上記細線状の保護素子が、上記細線リング状の樹脂性リング部材の下方において、該樹脂性リング部材に沿って形成されていることを特徴とする発光装置。
  2. 上記蛍光体含有樹脂層および上記透光性樹脂層は、ドーム状の形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 上記基板は、セラミックからなり、該基板上に配線パターンが形成されており、
    上記配線パターンは、上記半導体発光素子と電気的に接続するためのカソード用およびアノード用の半導体発光素子用電極と、上記保護素子と電気的に接続するためのカソード用およびアノード用の保護素子用電極とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  4. 上記基板の表面側に形成された、少なくとも上記各半導体発光素子用電極を除く配線パターン上には、ガラス層が形成されており、
    上記保護素子は、上記基板の表面側に形成されている場合、上記ガラス層によって覆われていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  5. 上記半導体発光素子は、上記基板の表面上の上記各半導体発光素子用電極間に搭載されており、
    上記保護素子は、上記各保護素子用電極上に、当該各保護素子用電極間を架橋するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  6. 前記保護素子は、ガラス層またはソルダーレジストによって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  7. 上記ガラス層およびソルダーレジストは乳白色であることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
  8. 上記保護素子の抵抗値は、１ＭΩ〜１０ＧΩであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  9. 上記保護素子は、上記基板の表面側に部分的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  10. 上記ガラス層は、ほう珪酸ガラス、シリカガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、ほう珪酸亜鉛ガラス、アルミノ珪酸ガラス、および燐酸ガラスの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項４または６に記載の発光装置。
  11. 上記ガラス層の反射率は、７０〜８０％であることを特徴とする請求項４または６に記載の発光装置。
  12. 上記ガラス層は、アルジル、酸化チタン、酸化バリウム、タルク、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、およびクレーの無機系顔料、並びに、ポリマービーズの有機系顔料の少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
  13. 基板と、上記基板の表面側に搭載された半導体発光素子と、上記半導体発光素子と並列に接続された保護素子とを備えてなる発光装置の製造方法において、
    上記保護素子を、抵抗値が一定である薄膜の印刷抵抗として、上記基板の表面側、裏面側、および内部の少なくとも１つに形成する工程を含み、
    上記半導体発光素子は、上記基板の表面側に形成された、蛍光体を含有する樹脂からなる蛍光体含有樹脂層、または、透光性樹脂からなる透光性樹脂層により覆われており、
    上記蛍光体含有樹脂層または上記透光性樹脂層は、上記半導体発光素子の周囲に設置された、白色の樹脂性リング部材によって塞き止められており、
    上記保護素子は、上記基板の表面側、かつ、上記樹脂性リング部材の下方に形成されており、
    上記保護素子は、細線状であり、
    上記樹脂性リング部材は、細線リング状であり、
    上記細線状の保護素子が、上記細線リング状の樹脂性リング部材の下方において、該樹脂性リング部材に沿って形成されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
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