JP6109039B2 - 半導体発光素子モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体発光素子モジュールの製造方法に関する。

近年、室内用の照明器具や液晶モニター用のバックライトなど様々な分野でＬＥＤ（半導体発光素子）を利用した照明器具が利用されている。
ＬＥＤを利用した照明器具は一般的に、一つ又は複数のＬＥＤを片面に実装した複数の回路基板（リジッド基板）を連鎖状（直線状又は平面状）に多数並べて、隣り合う回路基板同士を電気コネクタで接続することにより構成される（例えば特許文献１−４）。

特表２０１０−５２５５２３号公報 特表２０１０−５０５２３２号公報 特開２０１０−６２５５６号公報 特開２０１０−９８３０２号公報

しかし特許文献１−４で利用している回路基板（リジッド基板）は放熱性が良好とは言えないので、特許文献１−４の照明器具はＬＥＤで発生した熱を効率よく放熱できない。
さらに回路基板の表面に電気導通部（例えば回路パターン）が露出している。そのため、これらの照明器具の近傍に該照明器具の熱を吸収するための金属製の放熱板や、照明器具を格納する金属製筐体の内面を配置すると、放熱板や金属製筐体と照明器具との間で短絡（ショート）が発生するおそれがある。
また照明器具に対して放熱板を接近させられないので、放熱板を利用した場合に十分な放熱効果を得られない。

本発明の目的は、放熱性が良好で、かつ近くに放熱板等の導電性部材を配置した場合であっても短絡するおそれが小さい半導体発光素子モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の半導体発光素子取付用モジュールは、半導体発光素子を接続可能な接続面を有する金属からなる導通部と、上記接続面と電気的に導通する一対の端子部と、上記接続面を除いた該導通部の表面全体を覆う樹脂材からなる表面絶縁部と、を備える半導体発光素子モジュールであって、上記端子部が、別の半導体発光素子モジュールの上記端子部と接続可能であり、上記表面絶縁部は、上記接続面を除いた上記導通部の表面に形成した一次表面絶縁部と、該一次表面絶縁部を成形した後に上記導通部の上記接続面を除いた表面及び上記一次表面絶縁部に形成した二次表面絶縁部と、を有し、上記導通部は、上記接続面を有する金属からなる導通板から形成されるものであり、該導通板は、上記一次表面絶縁部及び上記二次表面絶縁部の成形前においては、成形型を利用して上記一次表面絶縁部及び上記二次表面絶縁部を成形するときに該成形型によって支持可能であって、上記一次表面絶縁部の成形後に上記一次表面絶縁部の一部により構成される接続部支持片によって上記導通部と連結されて、上記二次表面絶縁部の成形後に該接続部支持片が切断されることにより、上記導通部から分離されるキャリア部と、上記一次表面絶縁部の成形時までは上記キャリア部と上記導通部を接続し、上記一次表面絶縁部の成形後かつ上記二次表面絶縁部の成形前に切断される切断ブリッジと、を備えていることを特徴としている。

上記導通部は、端子接触部を有し、上記端子部は、上記端子接触部に対して上記一次表面絶縁部の成形後に接続されてもよい。

上記導通板が直線的に延びる板材であり、該導通板の長手方向の両端部に上記端子部をそれぞれ設けてもよい。

上記表面絶縁部が、上記接続面に接続した上記半導体発光素子の周囲の少なくとも一部に位置し、上記半導体発光素子の光を反射する反射壁を備えてもよい。
さらに上記反射壁を、上記接続面の周縁部全体を囲む環状形状としてもよい。

本発明の半導体発光素子モジュールの製造方法は、キャリア、及び、上記キャリアに切断ブリッジを介して支持された、半導体発光素子を接続可能な接続面と外部接続用の端子接触部とを有する導体板一部領域を有する、金属材料からなる導通板を準備する工程と、上記キャリア及び上記導体板一部領域に跨るように配置され、上記接続面及び上記端子接触部を露出するとともに、上記半導体発光素子が収容可能な凹部を有する第１の樹脂を成形する工程と、上記第１の樹脂が上記キャリア及び上記導体板一部領域を支持した状態で、上記切断ブリッジを切断する工程と、切断された上記切断ブリッジの上記導体板一部領域側の切断端面を覆う第２の樹脂を成形する工程と、上記樹脂を切断することにより上記キャリアを分離する工程と、有することを特徴とする。

上記導通板を準備する工程において上記キャリアには厚み方向に貫通した連通孔を形成し、上記第１の樹脂を成形する工程において、上記キャリア及び上記導体板一部領域を跨るように配置する際に、上記連通孔を覆うように第１の樹脂を成形してもよい。

上記第２の樹脂を成形する工程において、上記第２の樹脂が上記凹部を露出するように成形してもよい。
上記第１の樹脂を成形する工程において、上記第１の樹脂を上記切断ブリッジに隣接するように成形し、上記切断ブリッジを切断する工程において、上記切断ブリッジを切断するとともに上記第１の樹脂の一部を切断してもよい。

上記第１の樹脂を成形する工程において上記第１の樹脂の成形を射出成型で行なってもよい。
上記第２の樹脂を成形する工程において上記第２の樹脂の成形を射出成型で行なってもよい。

本発明によれば、熱伝導性及び剛性に優れる金属製の導通板（導通部）によって、半導体発光素子取付用モジュール（半導体発光素子モジュール）の大部分を構成し、接続面を除いた導通板（導通部）全体を第１の樹脂及び第２の樹脂からなる表面絶縁部（第一表面絶縁部、第二表面絶縁部）で覆う構造であるため、導通板（導通部）で半導体発光素子（ＬＥＤ）の熱を効率良く受けることができる。そのためＬＥＤで発生した熱は導通板（導通部）及び薄肉の表面絶縁部（第一表面絶縁部、第二表面絶縁部）を通じて効率よく外部に放熱される。
また一方の面に形成した接続面を除いて導通板（導通部）の全表面が表面絶縁部（第一表面絶縁部、第二表面絶縁部）によって覆われるので、他方の面側に放熱板や半導体発光素子取付用モジュール（半導体発光素子モジュール）を格納する金属製筐体の内面を配置しても、放熱板や金属製筐体との間で短絡が発生することはない。
さらに半導体発光素子取付用モジュール（半導体発光素子モジュール）に対して放熱板を接近させることが可能なので（短絡しないので）、放熱板を利用することによりさらに効果的な放熱効果を得られる。
さらに導通板（導通部）に一次表面絶縁部を成形した後に（一次表面絶縁部によって、キャリア部、接続面、及び、一対の端子部を接続した後に）切断ブリッジを切断して、キャリア部、接続面、及び、一対の端子部を互いに分離するので、半導体発光素子取付用モジュール（半導体発光素子モジュール）の外形に対する接続面の位置精度をよくすることができる。そのため各半導体発光素子を設計位置通りに精度よく搭載できるので、輝度むらを低減できる。

また、端子部の設計自由度が向上するため、任意の形状にすることが可能となる。

また、連鎖状に接続することで任意長さの半導体発光素子モジュールとすることができる。

また、表面絶縁部は樹脂製なので、反射率が高い材質や色（及び色調）の選択が可能であり、さらに（反射壁を）所望の形状となるように成形するのが容易である。そのため、接続面に接続した半導体発光素子が発した光を、反射壁によって所望の方向に反射させることができる。

本発明の一実施形態の導通板の平面図である。 図１のII−II矢線に沿う拡大断面図である。 図１のIII−III矢線に沿う拡大断面図である。 導通板の前端部の前斜め上方から見た拡大斜視図である。 導通板の後端部の後斜め下方から見た拡大斜視図である。 導通板の表面を一次表面絶縁部で被覆した状態を示す平面図である。 導通板の表面を一次表面絶縁部で被覆した状態を示す底面図である。 図６のVIII−VIII矢線に沿う拡大断面図である。 導通板の前端部と前側端子の前斜め上方から見た分離状態の拡大斜視図である。 導通板の後端部と後側端子の後斜め下方から見た分離状態の拡大斜視図である。 前側端子を端子絶縁部に仮止めしたときの導通板の前端部の前斜め上方から見た拡大斜視図である。 後側端子を端子絶縁部に仮止めしたときの導通板の後端部の後斜め下方から見た拡大斜視図である。 一次カットを行ったときの導通板及び一次表面絶縁部の一部の拡大平面図である。 導通板の表面を二次表面絶縁部で被覆した状態を示す平面図である。 導通板の表面を二次表面絶縁部で被覆した状態を示す底面図である。 導通板の表面を二次表面絶縁部で被覆したときの図８と同様の拡大断面図である。 導通板の表面を二次表面絶縁部で被覆したときのＬＥＤ取付用モジュールの前端部の前斜め上方から見た拡大斜視図である。 導通板の表面を二次表面絶縁部で被覆したときのＬＥＤ取付用モジュールの後端部の後斜め下方から見た拡大斜視図である。 二次カットを行なうことにより完成したＬＥＤ取付用モジュールの平面図である。 図１９のXX−XX矢線に沿う拡大断面図である。 図１９のXXI−XXI矢線に沿う拡大断面図である。 図１９のXXII−XXII矢線に沿う拡大断面図である。 図１９のXXIII−XXIII矢線に沿う拡大断面図である。 図１９のXXIV−XXIV矢線に沿う拡大断面図である。 ＬＥＤ取付用モジュールの前斜め上方から見た斜視図である。 ＬＥＤ取付用モジュールの後斜め下方から見た斜視図である。 各接続面にＬＥＤ素子を載せたときのＬＥＤ取付用モジュールの平面図である。 図２７のXXVIII−XXVIII矢線に沿う拡大断面図である。 一次表面絶縁部及び二次表面絶縁部の図示を省略しかつ中央部の図示を省略して示す、ＬＥＤモジュールの拡大平面図である。 ワイヤーボンディングを施し、さらにカバー部材を取り付けたときの図８と同様の拡大断面図である。 ＬＥＤモジュールの前後両端部と前後の端部キャップの分離状態の前斜め上方から見た拡大斜視図である。 ＬＥＤモジュールの前後両端部と前後の端部キャップの分離状態の後斜め下方から見た拡大斜視図である。 前後両端部に前後の端部キャップを取り付けたときのＬＥＤモジュールの前斜め上方から見た拡大斜視図である。 前後両端部に前後の端部キャップを取り付けたときのＬＥＤモジュールの後斜め下方から見た拡大斜視図である。 ２つのＬＥＤモジュールの接続部（端部）の前斜め上方から見た拡大斜視図である。 ２つのＬＥＤモジュールの接続部（端部）の後斜め下方から見た拡大斜視図である。 ２つのＬＥＤモジュールの端部同士を接続したときの前側端子と後側端子の拡大平面図である。 ＬＥＤモジュール（長尺状照明器具）を液晶パネルユニットの側部に取り付けたときの底面図である。 複数のＬＥＤモジュールを連結したときの導通板とその直列回路の模式図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の上下、左右、及び、前後の各方向は図中に表した矢線方向を基準としている。
本実施形態は本発明をＬＥＤモジュール１０に適用したものであり、ＬＥＤモジュール１０は、液晶パネル１０１、導光板１０２、及び、反射板１０３の積層物である正面視矩形をなす液晶パネルユニット１００（図３８参照）の光源として利用可能なものである。本実施形態の液晶パネルユニット１００は導光板１０２の側面から光を入射させる所謂エッジライト型である。

ＬＥＤモジュール１０（半導体発光素子モジュール）は、ＬＥＤ取付用モジュール１５（半導体発光素子取付用モジュール）にＬＥＤ素子８０（半導体発光素子）を取り付けたものであり、ＬＥＤ取付用モジュール１５は導通板１７、一次表面絶縁部３５、二次表面絶縁部７０、ＬＥＤ素子８０、ワイヤーボンディング８１、及び、封止剤を具備するものである。
まずはＬＥＤ取付用モジュール１５の詳しい構造及び製造要領について説明する。

図１〜図５はＬＥＤ取付用モジュール１５の基材となる導通板１７を示している。導通板１７は、例えば黄銅、ベリリウム銅、コルソン系銅合金等の導電性と熱伝導性と剛性に優れ、かつ弾性（可撓性）を有する金属製の平板をスタンピング成形したものである。さらに導通板１７の表面には銀メッキが施してあるので、導通板１７の表面の（光の）反射率は良好である。導通板１７の全体形状は、前後方向に延びる長尺状（例えば、前後長が１０ｃｍ程度）であり、後述する端子接触部２４Ａ、２５Ａを除いて平板状である。導通板１７の左右両側部は前後方向に延びるキャリア部１８Ａ、１８Ｂにより構成してあり、導通板１７の前後両端部はキャリア部１８Ａとキャリア部１８Ｂの前後両端部をそれぞれ接続するキャリア接続部１９Ａ、１９Ｂとなっている。キャリア部１８Ａ、１８Ｂ、キャリア接続部１９Ａ、及び、キャリア接続部１９Ｂによって囲まれた部分には、互いに分離した計１６個の接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（接続部２０Ａが１個、接続部２０Ｂが１２個、接続部２０Ｃが２個、接続部２０Ｄが１個）が前後に並べて形成してあり、接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの表面（上面）は接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄを構成している。キャリア部１８Ａ、１８Ｂ、キャリア接続部１９Ａ、及び、キャリア接続部１９Ｂによって囲まれた部分には、接続部２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの左側と接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの右側にそれぞれ位置しかつ前後方向に直線的に延びる回路形成部２２Ａ、２２Ｂがそれぞれ形成してあり、回路形成部２２Ａの前端部は接続部２０Ａに接続している。また回路形成部２２Ａ、２２Ｂの後端部は左右方向に延びる後端接続部２３により接続してある。接続部２０Ａの前端部と回路形成部２２Ｂの前端部には、端子接触部２４Ａがそれぞれ接続している。図２及び図４に示すように、左右の端子接触部２４Ａは共に導通板１７のその他の部位に比べて一段上方に位置しており、かつ当該他の部位と平行である。回路形成部２２Ａと回路形成部２２Ｂの後端部には端子接触部２５Ａがそれぞれ接続している。図３及び図５に示すように、左右の端子接触部２５Ａは共に導通板１７のその他の部位に比べて一段上方に位置しており（端子接触部２４Ａと同じ上下方向位置に位置しており）、かつ当該他の部位と平行である。接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと回路形成部２２Ａ、２２Ｂの間は、左右方向に延びる多数の切断ブリッジ２６により接続してあり、キャリア部１８Ａ、１８Ｂと回路形成部２２Ａ、２２Ｂの間は、左右方向に延びる多数の切断ブリッジ２７により接続してある。さらにキャリア部１８Ａ、１８Ｂの外側縁部には、多数の円形の搬送用孔２８が前後方向に並べて穿設してあり、キャリア部１８Ａ、１８Ｂの内側縁部には搬送用孔２８より小径である多数の円形の連通孔２９が前後方向に並べて穿設してある。さらに各接続部２０Ｂには矩形形状の連通孔３０が一つずつ穿設してあり、各接続部２０Ｃにはネジ挿通用長孔３１が一つずつ穿設してある。

上記構造の導通板１７は、各搬送用孔２８に搬送装置（図示略）のスプロケットを係合させ、各スプロケットを回転させることにより後方に搬送される。そして所定の位置まで搬送されたときに導通板１７の上下に位置する一対の金型からなる一次成形型（図示略）を閉じ、一次成形型内に導通板１７を収納する。そして上記スプロケットが離脱した各搬送用孔２８に対して一次成形型に設けた多数の支持用ピン（図示略）を嵌合することにより導通板１７を一次成形型内で固定した上で、絶縁性かつ（光の）反射率及び耐熱性が高い樹脂材料（例えば液晶ポリマー等）を用いた射出成形（一次成形）を一次成形型内で行う。そして樹脂材料が硬化した後に一次成形型の各金型を導通板１７から上下に分離することにより一次成形型から導通板１７を取り出すと、導通板１７の表面に一次表面絶縁部３５が一体的に成形された一体物が現れる（図６〜図１０等を参照）。
図示するように一次表面絶縁部３５は、導通板１７の上面側において隣り合う接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、及び、後端接続部２３に跨る計１６個のＬＥＤ格納部３６を具備している。ＬＥＤ格納部３６は前後方向に長い矩形形状であり、その内側には接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、及び、後端接続部２３を上方に露出させるための接続面露出用孔３７（凹部）が形成してある。さらにＬＥＤ格納部３６の内周面は、下端部から上方に向かうにつれて接続面露出用孔３７の断面積を徐々に大きくする傾斜面である反射壁３８となっている。一次表面絶縁部３５は、導通板１７の下面側において前後方向に向かって直線的に延び、かつ隣り合う接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、及び、後端接続部２３に跨る下面被覆部４０を具備しており、下面被覆部４０は隣り合う２つの接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、及び、後端接続部２３を下方に露出させる計１６個の下面露出孔４１を有している。
また一次表面絶縁部３５の前端部には、前端のＬＥＤ格納部３６及び下面被覆部４０の前端部と一体化している端子絶縁部４３が形成してある。端子絶縁部４３の上面には接続用凹部４４が形成してある。さらに端子絶縁部４３の上面には、端子接触部２４Ａを露出させるための左右一対の端子露出用孔４５と、左右の端子露出用孔４５の間に位置する左右一対の接触片支持溝４６と、が形成してある。一方、一次表面絶縁部３５の後端部には、後端のＬＥＤ格納部３６及び下面被覆部４０の後端部と一体化している端子絶縁部４７が形成してある。端子絶縁部４７の左右方向の中央部には、左右の側片４７ａとの間に隙間を形成する接続用凸部４７ｂが形成してある。接続用凸部４７ｂの下面には、その後端部が開口した左右一対の端子用凹部４８が形成してあり、さらに接続用凸部４７ｂの下面には端子接触部２５Ａを露出させるための端子露出用孔４９が左右一対として形成してある。また接続用凸部４７ｂの下面には、左右の端子用凹部４８と端子露出用孔４９を連通する仮保持溝５０が形成してある。
また一次表面絶縁部３５は、各ＬＥＤ格納部３６、下面被覆部４０、端子絶縁部４３、及び、端子絶縁部４７の左右両側部から左側と右側に向かってそれぞれ直線的に延びる計４０本（左側と右側それぞれ２０本ずつ）の接続部支持片５２を備えている。各接続部支持片５２の先端部は、上下方向に二股に分岐してキャリア部１８Ａ、１８Ｂの上下両面にそれぞれ接触する連結部５３となっている。対をなす２つの連結部５３の対向面どうしは、対応する連通孔２９内において硬化した樹脂材により互いに接続している。さらに各接続部支持片５２の前後両端部には、隣接する切断ブリッジ２７の間の空間を埋める切断部５４が形成してある。
導通板１７の上面側部分の隣接するＬＥＤ格納部３６を接続する部分、及び、下面被覆部４０の各連通孔３０、ネジ挿通用長孔３１と対応する部分には、各連通孔３０、ネジ挿通用長孔３１を上下方向に露出させるための連通孔５６、５７が穿設してある。

導通板１７及び一次表面絶縁部３５の一体物を一次成形型から取り出したら、この一体物に対して前側端子６０（端子部）及び後側端子６４（端子部）を取り付ける。
図９、図１１等に示す左右一対の前側端子６０は、例えばリン青銅等（他の金属でもよい）の導電性及び弾性を有する金属平板をスタンピング成形により図示形状としたものであり、表面には金や錫などによってメッキを施してある。前側端子６０は、その後端部を構成する平板部６１と、平板部６１から前方に向かって延びる接触片６２と、を具備している。図１１等に示すように左右の前側端子６０は、接触片６２を対応する接触片支持溝４６に嵌合することにより端子絶縁部４３に仮止めし（かしめる等して完全に固定してもよい）、平板部６１の下面を端子露出用孔４５を通して対応する端子接触部２４Ａに接触させる。
一方、図１０、図１２等に示す左右一対の後側端子６４も、例えばリン青銅等（他の金属でもよい）の導電性及び弾性を有する金属平板をスタンピング成形により図示形状としたものであり、表面には金や錫などによってメッキを施してある。後側端子６４は、その前端部を構成する平板部６５と、平板部６５から後方に向かって延びた部分から後方に向かって延びる左右一対の接触片６６と、を具備している。図示するように左右の接触片６６が自由状態にあるとき、左右の接触片６６の後端近傍部は互いに接触している。図１２等に示すように左右の後側端子６４は、平板部６５と接触片６６の間に位置する部分（平板部６５より狭幅の部分）を対応する仮保持溝５０に嵌合することにより端子絶縁部４７に仮止めする（かしめる等して完全に固定してもよい）。後側端子６４を端子絶縁部４７に対して仮止めすると、接触片６６が対応する端子用凹部４８内に位置し、さらに後側端子６４の下面が端子露出用孔４９を通して対応する端子接触部２５Ａに接触する。

導通板１７及び一次表面絶縁部３５の一体物に対する前側端子６０及び後側端子６４の仮止めが完了したら、図示を省略した一次切断装置によって、すべての切断ブリッジ２６及び切断ブリッジ２７と、切断部５４の切断ブリッジ２７に隣接する部分と、後端接続部２３の回路形成部２２Ａとの接続端部と、を前後方向に直線的に切断する一次カットを行う（図１３、図２９参照）。一次カットを行うと図２９に示すように、接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと回路形成部２２Ａが互いに物理的に分離し、接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと回路形成部２２Ｂが互いに物理的に分離し、さらに回路形成部２２Ａと回路形成部２２Ｂが互いに物理的に分離する。

一次カットが完了したら導通板１７及び一次表面絶縁部３５の一体物を所定の位置まで後方に搬送する。そして当該一体物の上下に位置する一対の金型からなる二次成形型（図示略）を閉じて、該一体物を二次成形型内に収納する。二次成形型に設けた多数の支持用ピン（図示略）を各搬送用孔２８に嵌合することにより導通板１７及び一次表面絶縁部３５を二次成形型内で固定した上で、二次成形型内で絶縁性が高い樹脂材料（例えば液晶ポリマー等）を射出成形（二次成形）する。そして樹脂材料が硬化した後に二次成形型を上下に分離して二次成形型から導通板１７及び一次表面絶縁部３５の一体物を取り出すと、導通板１７及び一次表面絶縁部３５の表面に二次表面絶縁部７０が成形された一体物が現れる（図１４〜図１８等を参照）。
図示するように二次表面絶縁部７０は、導通板１７の上面側において各ＬＥＤ格納部３６の周囲を覆いかつ前後方向に直線的に延びる上面被覆部７１と、導通板１７の下面側において下面被覆部４０全体を覆いかつ前後方向に直線的に延びる下面被覆部７２と、上面被覆部７１及び下面被覆部７２の左右両側縁部から左側と右側にそれぞれ延びて、キャリア部１８Ａ及びキャリア部１８Ｂの内側縁部の表裏両面及び各連結部５３を覆うキャリア部連結部７３と、を一体的に具備している。上面被覆部７１の前端部には前側端子６０の平板部６１の表面を覆う端子被覆部７４が形成してあり、下面被覆部７２の後端部には後側端子６４の平板部６５の表面を覆う端子被覆部７５が形成してある（図１７、図１８参照）。さらに上面被覆部７１及び下面被覆部７２の連通孔５７と対応する部分には、連通孔５７を露出させるための連結孔露出用孔７６、７７が形成してある。また二次表面絶縁部７０の一部は各連通孔２９、３０、５６の内部で硬化しており、当該部分が上面被覆部７１と下面被覆部７２を接続している。
二次表面絶縁部７０（キャリア部連結部７３）は、回路形成部２２Ａと回路形成部２２Ｂの表面、及び、切断ブリッジ２６と切断ブリッジ２７の切断端面を被覆しているので、二次成形を行うと、接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄと後端接続部２３の上面を除いた導通板１７の表面全体、前側端子６０の平板部６１、及び、後側端子６４の平板部６５が一次表面絶縁部３５及び二次表面絶縁部７０によって被覆されることになる。

二次成形が完了したら、図示を省略した二次切断装置によって、上面被覆部７１及び下面被覆部７２の左右両側縁部とキャリア部連結部７３との接続部（キャリア部連結部７３の上面被覆部７１及び下面被覆部７２側の接続端部）を通って前後方向に延びる直線（図１４、図１５中の二点鎖線を参照）に沿って、導通板１７、一次表面絶縁部３５、及び、二次表面絶縁部７０を切断する。すると図１９〜図２６に示す形状のＬＥＤ取付用モジュール１５が完成する。そして二次表面絶縁部７０の各連通孔２９内部で硬化した部分によりキャリア部連結部７３がキャリア部１８Ａ、１８Ｂに強固に固定されているため、安定した切断が可能となる（キャリア部連結部７３がキャリア部１８Ａ、１８Ｂから剥がれたりしない）。
上記したように二次成形を行った段階で接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄと後端接続部２３の上面を除いた導通板１７の表面全体、前側端子６０の平板部６１、及び、後側端子６４の平板部６５が一次表面絶縁部３５及び二次表面絶縁部７０によって被覆されるので、ＬＥＤ取付用モジュール１５の表面において露出している金属部材は、接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、後端接続部２３、接触片６２、及び、後側端子６４の平板部６５以外の部分のみとなる（図２１〜図２６参照）。

次いで図２７〜図２９に示すように、完成したＬＥＤ取付用モジュール１５の接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）に対して、上面に発光面を有するＬＥＤ素子８０を２つずつ載置し（後端接続部２３の上面である接続面に載せることも可能）、接着剤や伝熱シート等を用いて接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに固定する。
そして図２９、図３０、図３１に示すように導電性の金属材料（例えば、金やアルミニウム）からなる複数のワイヤーボンディング８１によって接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）とＬＥＤ素子８０の導体部（パッド）を接続する。より具体的には、各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに載置した２つのＬＥＤ素子８０を自身が載っている接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに接続すると共に、後方に位置するＬＥＤ素子８０を自身が載っている接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄの後方に位置する別の接続面２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄまたは後端接続部２３に接続する。
次いで、各ＬＥＤ素子８０及びワイヤーボンディング８１の表面、及び、接続面２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、及び、後端接続部２３の上面を、透光性及び絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料や紫外線硬化性樹脂材料等からなる封止剤（図示略）で覆う。そのため、各ＬＥＤ素子８０及びワイヤーボンディング８１が接続面２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、及び、後端接続部２３に対して強固に取り付けられる。

ＬＥＤモジュール１０の前後両端部に対しては、図３１〜図３４に示す端部キャップ８５、９０を着脱可能である。
端部キャップ８５は絶縁性の樹脂材料製の一体成形物であり、係合凸部８６と、係合凸部８６の左右両側に位置する一対の係合側片８７と、を具備している。端部キャップ８５には左右一対の貫通路８８が形成してある。各貫通路８８の前端は端部キャップ８５の前端面において開口しており、各貫通路８８の後部は係合凸部８６の下面及び後端面において開口する溝となっている。
端部キャップ９０は絶縁性の樹脂材料製の一体成形物であり、上面の前部には係合凹部９１が凹設してある。
端部キャップ８５は、係合凸部８６を接続用凹部４４に嵌合し、かつ左右の係合側片８７を端子絶縁部４３の左右両側面に弾性変形させながら外側から係合することにより端子絶縁部４３に取付可能であり、端部キャップ８５を端子絶縁部４３に取り付けると左右の接触片６２が貫通路８８内に位置する。一方、端部キャップ９０は、係合凹部９１を接続用凸部４７ｂに嵌合し、かつ端部キャップ９０の左右両側面に左右の側片４７ａを弾性変形させながら外側から係合することにより端子絶縁部４７に取付可能である。端部キャップ９０を端子絶縁部４７に取り付けると、後側端子６４（平板部６５以外の部分）が端子絶縁部４７と端部キャップ９０によって完全に覆われる。

ＬＥＤモジュール１０の端子絶縁部４７には、別のＬＥＤモジュール１０の端子絶縁部４３を接続可能である。即ち、図３５、図３６に示すように、接続用凸部４７ｂを接続用凹部４４に対して嵌合し、端子絶縁部４３の左右両側面に左右の側片４７ａを弾性変形させながら外側から係合することにより、端子絶縁部４３と端子絶縁部４７を互いに接続できる。端子絶縁部４３と端子絶縁部４７を接続すると、図３７に示すように、前側端子６０の接触片６２が対応する後側端子６４の一対の接触片６６の間に進入し、一対の接触片６６を広げながら（弾性変形させながら）接触片６６に接触する。また、接触片６２の上面が接続用凸部４７ｂの上面により覆われ、接触片６６の下面が接続用凹部４４の下面によって覆われるので、前側端子６０及び後側端子６４の周囲が接続用凹部４４と接続用凸部４７ｂによって完全に覆われる。
このようにして端子絶縁部４３を端子絶縁部４７に対して接続したＬＥＤモジュール１０の端子絶縁部４７には、さらに別のＬＥＤモジュール１０の端子絶縁部４３を接続できる。即ち、複数のＬＥＤモジュール１０を直線状に接続可能であり、複数のＬＥＤモジュール１０を接続することにより、前後方向に長い長尺状照明器具９５を構成できる。

以上の要領で組み立てた長尺状照明器具９５（前端に位置するＬＥＤモジュール１０に端部キャップ８５が装着してある）は、その長手方向を鉛直方向に向けた上で、正面視矩形をなす液晶パネルユニット１００の一方の側縁部に接続し、各ＬＥＤ素子８０を導光板１０２の側端面と対向させ、さらに各ＬＥＤモジュール１０の下面被覆部７２に、該液晶パネルユニット１００を内蔵するディスプレイ装置（例えば液晶テレビ）の放熱板１０４を接続可能である（図３８参照）。この際、各ＬＥＤモジュール１０のネジ挿通用長孔３１（連通孔５７、連結孔露出用孔７６、７７）に通した止めネジ（図示略）を、ディスプレイ装置に内蔵した固定部材（図示略）の雌ネジ孔に螺合することにより、長尺状照明器具９５を該固定部材に固定してもよい。例えば図３９の模式図に示すように、図示を省略したケーブル等を介して、一端側のＬＥＤモジュール１０（端部キャップ８５を装着したＬＥＤモジュール１０）の回路形成部２２Ａに接続する接触片６２に端部キャップ８５の貫通路８８を通して直流電源１０５の陽極端子を接続すると共に該ＬＥＤモジュール１０の回路形成部２２Ｂに接続する接触片６２に端部キャップ８５の貫通路８８を通して直流電源１０５の陰極端子を接続し、かつ、他端側のＬＥＤモジュール１０の回路形成部２２Ａに接続する接触片６６に直流電源１０６の陽極端子を接続すると共に該ＬＥＤモジュール１０の回路形成部２２Ｂに接続する接触片６６に直流電源１０６の陰極端子を接続可能であり、このようにして直流電源１０５、１０６を長尺状照明器具９５に接続すると各ＬＥＤモジュール１０の導通板１７の導通部（接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、回路形成部２２Ａ、２２Ｂ、後端接続部２３、端子接触部２４Ａ、２５Ａからなる部分）上に直列回路が形成される。
このようにして直流電源１０５、１０６を接続した液晶パネルユニット１００のメインスイッチ（図示略）をオンにすると、該直流電源１０５、１０６から上記ケーブルを介して長尺状照明器具９５（各ＬＥＤモジュール１０）の接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、回路形成部２２Ａ、２２Ｂ、及び、後端接続部２３（直列回路）に電流が流れるので、上記直列回路上に位置する各ＬＥＤ素子８０が発光する。各ＬＥＤ素子８０が発した照明光は、当該ＬＥＤ素子８０を囲むＬＥＤ格納部３６の反射壁３８及び接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄによって反射され、放射状に拡散する。そして照明光は導光板１０２内を広がり、さらに反射板１０３によって液晶パネル１０１側に反射され、液晶パネル１０１が表示動作を行う。

以上説明した本実施形態のＬＥＤモジュール１０は熱伝導性及び剛性に優れる金属製の導通板１７の上記導通部によってＬＥＤ取付用モジュール１５の大部分を構成し、接続面２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄと後端接続部２３の上面を除いた導通板１７の表面全体、前側端子６０の平板部６１、及び、後側端子６４の平板部６５を、樹脂からなる一次表面絶縁部３５と二次表面絶縁部７０で覆った構造であるため、導通板１７の導通部でＬＥＤ素子８０が発する熱を効率良く受けることができる。そのため各ＬＥＤ素子８０で発生した熱は導通板１７（導通部）と、共に薄肉である一次表面絶縁部３５及び二次表面絶縁部７０を通じて、効率よくＬＥＤ取付用モジュール１５（ＬＥＤモジュール１０）の外部に放熱される。
またＬＥＤ取付用モジュール１５（ＬＥＤモジュール１０）の裏面（下面）全体が、後側端子６４の平板部６５以外の部分を除いて、一次表面絶縁部３５と二次表面絶縁部７０によって覆われるので、ＬＥＤ取付用モジュール１５（ＬＥＤモジュール１０）の裏面側（下面側）に放熱板１０４やＬＥＤモジュール１０を格納する金属製筐体（例えば上記ディスプレイの金属製筐体）の内面を配置しても、放熱板１０４や金属製筐体との間で短絡（ショート）が発生することはない。
さらにＬＥＤ取付用モジュール１５（ＬＥＤモジュール１０）に対して放熱板１０４を接近させることが可能なので（短絡しないので）、放熱板１０４を利用することにより、ＬＥＤ取付用モジュール１５（ＬＥＤモジュール１０）単体では得られない、より効果的な放熱効果を得られる。

また一次表面絶縁部３５が樹脂製なので、反射率が高い材質や色（及び色調）の選択が可能であり、さらにＬＥＤ格納部３６（反射壁３８）を所望の形状となるように成形するのが容易である。そのため、接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに接続したＬＥＤ素子８０が発した照明光を、反射壁３８によって所望の方向に反射させることができる。
さらに導通板１７のキャリア部１８Ａ、１８Ｂを一次成形型、二次成形型の支持用ピンで支持しながら一次表面絶縁部３５、二次表面絶縁部７０を成形するので、一次表面絶縁部３５、二次表面絶縁部７０の成形時に導通板１７が反り難い。

さらに、各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄと各ＬＥＤ素子８０をワイヤーボンディング８１により接続しているので、半田を用いてＬＥＤ素子８０を各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに接続する場合に比べて、各ＬＥＤ素子８０の間隔を狭くすることができる。そのためＬＥＤモジュール１０の輝度むらを低減し、かつ輝度を向上させることが可能である。
さらに半田を用いる場合のようにリフローを行う必要がないので、ＬＥＤ素子８０を各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄに接続（実装）するときに、ＬＥＤモジュール１０が熱による悪影響（反り、樹脂の変色による反射率の低下等）を受けるおそれが小さい。

また絶縁性材料からなる上記封止剤によって各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、及び、後端接続部２３を覆うのでＬＥＤ素子８０及びワイヤーボンディング８１を保護でき、さらに各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１ＤがＬＥＤモジュール１０の周囲に配設した他の導電性部材と短絡するおそれをなくすことができる。

さらに一体物として製造した導通板１７に一次表面絶縁部３５を成形した後に（一次表面絶縁部３５によってキャリア部１８Ａ、１８Ｂ、接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、回路形成部２２Ａ、及び、回路形成部２２Ｂを互いに接続した後に）切断ブリッジ２６、２７を切断して、キャリア部１８Ａ、１８Ｂ、接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、回路形成部２２Ａ、及び、回路形成部２２Ｂを互いに分離するので、ＬＥＤモジュール１０の外形に対する各接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄの位置精度が良好となる。その結果、各ＬＥＤ素子８０を設計位置通りに精度よく搭載できるので、輝度むらを低
減できる。
またＬＥＤ取付用モジュール１５上に形成した直列回路上に各ＬＥＤ素子８０を配置しているので、各ＬＥＤ素子８０の輝度のばらつきを少なくすることが可能である。

以上説明した本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、様々な変更を施しながら実施可能である。
例えば導通板１７を導電性と熱伝導性と剛性に優れる上記以外の金属材料によって構成してもよい。また、前側端子６０と後側端子６４の少なくとも一方を、導通板１７と一体成形してもよい。
一つの導通板１７に形成する接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（接続面２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）の数は上記実施形態のものには限定されず、一つであっても、（１６以外の）複数であってもよい。
導通板１７の表面に銀メッキではなく、金・錫などによりメッキを施しても良い。
またＬＥＤ格納部３６（反射壁３８）の形状はＬＥＤ素子８０の周囲を囲む環状形状である必要はなく、ＬＥＤ素子８０の周囲の一部のみを囲む非環状形状であってもよい。
さらに上記スタンピング成形時に導通板１７に形成する切断ブリッジ２６、２７の種類（位置）を変更することにより、導通板１７（導通部）上に様々なタイプの回路を簡単に構成できる。
また導通板１７の成形時に各接続部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを連続するように一体化した長尺状接続部を形成した上で、一次表面絶縁部３５及び二次表面絶縁部７０に、長尺状接続部の上面（接続面）を全長に渡って露出させる長溝を形成し、この露出部にＬＥＤ素子８０を取り付けてもよい。

さらに液晶パネルユニット１００を、導光板１０２の直後にＬＥＤモジュール１０を位置させた（ＬＥＤ素子８０を導光板１０２と対向させ、反射板１０３を省略する）直下型タイプとしてもよい。
さらにＬＥＤ取付用モジュール１５（導通板１７）を円弧状に湾曲させた形状のものとして製造してもよい。このようにすれば、各ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ取付用モジュール１５）を接続することにより、全体として円形又は円弧形をなす照明器具が得られる。
またワイヤーボンディング８１の代わりに半田を用いてもよい。
さらにＬＥＤモジュール１０をディスプレイ装置以外の機器に適用してもよい。

１０ ＬＥＤモジュール（半導体発光素子モジュール）
１５ ＬＥＤ取付用モジュール（半導体発光素子取付用モジュール）
１７ 導通板
１８Ａ １８Ｂ キャリア部（キャリア）
１９Ａ １９Ｂ キャリア接続部（キャリア）
２０Ａ ２０Ｂ ２０Ｃ ２０Ｄ 接続部（導通部）
２１Ａ ２１Ｂ ２１Ｃ ２１Ｄ 接続面
２２Ａ ２２Ｂ 回路形成部（導通部）
２３ 後端接続部（接続面）（導通部）
２４Ａ ２５Ａ 端子接触部（導通部）
２６ ２７ 切断ブリッジ
２８ 搬送用孔
２９ ３０ 連通孔
３１ ネジ挿通用長孔
３５ 一次表面絶縁部（第１の樹脂）
３６ ＬＥＤ格納部
３７ 接続面露出用孔（凹部）
３８ 反射壁
４０ 下面被覆部
４１ 下面露出孔
４３ 端子絶縁部
４４ 接続用凹部
４５ 端子露出用孔
４６ 接触片支持溝
４７ 端子絶縁部
４７ａ 側片
４７ｂ 接続用凸部
４８ 端子用凹部
４９ 端子露出用孔
５０ 仮保持溝
５２ 接続部支持片
５３ 連結部
５４ 切断部
５６ ５７ 連通孔
６０ 前側端子（端子部）
６１ 平板部
６２ 接触片
６４ 後側端子（端子部）
６５ 平板部
６６ 接触片
７０ 二次表面絶縁部（第２の樹脂）
７１ 上面被覆部
７２ 下面被覆部
７３ キャリア部連結部
７４ ７５ 端子被覆部
７６ ７７ 連通孔露出用孔
８０ ＬＥＤ素子（半導体発光素子）
８１ ワイヤーボンディング
８５ 端部キャップ
８６ 係合凸部
８７ 係合側片
８８ 貫通路
９０ 端部キャップ
９１ 係合凹部
９５ 長尺状照明器具
１００ 液晶パネルユニット
１０１ 液晶パネル
１０２ 導光板
１０３ 反射板
１０４ 放熱板
１０５ １０６ 直流電源

Claims (6)

1. キャリア、及び、上記キャリアに切断ブリッジを介して支持された、半導体発光素子を接続可能な接続面と外部接続用の端子接触部とを有する導体板一部領域を有する、金属材料からなる導通板を準備する工程と、
   上記キャリア及び上記導体板一部領域に跨るように配置され、上記接続面及び上記端子接触部を露出するとともに、上記半導体発光素子が収容可能な凹部を有する第１の樹脂を成形する工程と、
   上記第１の樹脂が上記キャリア及び上記導体板一部領域を支持した状態で、上記切断ブリッジを切断する工程と、
   切断された上記切断ブリッジの上記導体板一部領域側の切断端面を覆う第２の樹脂を成形する工程と、
   上記樹脂を切断することにより上記キャリアを分離する工程と、
   を有することを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。
2. 請求項１記載の半導体発光素子モジュールの製造方法において、
   上記導通板を準備する工程において上記キャリアには厚み方向に貫通した連通孔を形成し、
   上記第１の樹脂を成形する工程において、上記キャリア及び上記導体板一部領域を跨るように配置する際に、上記連通孔を覆うように第１の樹脂を成形することを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。
3. 請求項１または２記載の半導体発光素子モジュールの製造方法において、
   上記第２の樹脂を成形する工程において、上記第２の樹脂が上記凹部を露出するように成形することを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の半導体発光素子モジュールの製造方法において、
   上記第１の樹脂を成形する工程において、上記第１の樹脂を上記切断ブリッジに隣接するように成形し、
   上記切断ブリッジを切断する工程において、上記切断ブリッジを切断するとともに上記第１の樹脂の一部を切断することを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の半導体発光素子モジュールの製造方法において、
   上記第１の樹脂を成形する工程において上記第１の樹脂の成形を射出成型で行なうことを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の半導体発光素子モジュールの製造方法において、
   上記第２の樹脂を成形する工程において上記第２の樹脂の成形を射出成型で行なうことを特徴とする半導体発光素子モジュールの製造方法。

Images