JP6380314B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある点も留意されたい。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
図1は本開示に係る第1の実施形態に係る発光装置100を示す上面図である。また、図2はその発光装置100の拡大上面図である。
具体的には、基板3と、第1の導電パターン1、第2の導電パターン2を含む複数の導電パターンを有する基板3の表面に、第1の発光素子10及び第2の発光素子20を含む上面視形状が矩形の20個の発光素子が実装されて列状に配列されている。より詳細には、第1の導電パターン1の上に第1の発光素子10が実装され、第2の導電パターン2の上に第2の発光素子20が実装されている。また、第2の発光素子20の上面の4つのn電極と、第1の導電パターン1の第1のワイヤ接続部Q1は、それぞれ導電性の4本のワイヤ5によって接続されている。図1に示す複数の導電パターンは中央線Tを境に線対称の形状になっており、それに併せて複数のワイヤも中央線Tを境に線対称となっている。
基板3は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、窒化アルミニウムからなるセラミックなどの絶縁性を有する材料や、銅等を母材とする板状の基板3を用いる。そして、基板3の上面には、第1の導電パターン1、第2の導電パターン2を含む複数の導電パターンや電極パターンなどが電解メッキ法及びエッチング法などの方法により、例えば銅などの導電体を材料として設けられる。第1の実施形態においては、基板3には基板設計の自由度が高い銅を母材とする板状の基板を、導電パターンには銅のベースの表面に金の薄膜を設けたものを用いることができる。
図1及び図2に示すように、本実施形態の第1の導電パターン1は、第1の素子実装部P1と、第2の発光素子20が実装される第2の素子実装部P2の第2の辺22及び第3の辺23を挟み込むように設けられた2つの第1のワイヤ接続部Q1を有している。また、第2の導電パターン2は、第2の素子実装部P2と、第3の発光素子30の両側に2つ設けられた第2のワイヤ接続部Q2を有しており、第1の導電パターン1とほぼ同じ形状を有している。
このように溝部4を設けることで、矩形の第2の発光素子20の4辺を、第1の辺21、第2の辺22、第3の辺23及び溝部4で囲むことができるので、常に適当な量及び位置に接合材を配置することができる。これにより、自己整列(セルフアライメント)により、第2の発光素子20の位置決めの精度を向上させることができる。また、溝部4は、溝部4のへりにより、第2の発光素子20の流動性を有する接合材が第2のワイヤ接続部Q2に流れ込まないための障壁としての役割を持つ。
本実施形態の発光装置100は、上記のように、基板3と、基板3上に配置される、第1の素子実装部P1と第1のワイヤ接続部Q1とを備える第1の導電パターン1と、基板3上に配置される、第1の辺21と、第1の辺21に直交する第2の辺22と、第1の辺21と直交し第2の辺22と同じ方向に延びる第3の辺23とを有する第2の素子実装部P2を備える第2の導電パターン2と、を備え、第2の導電パターン2は第1の導電パターン1と離間しており、第2の導電パターン2は第1の辺21と平行な溝部4を有する配線基板を有する。このような配線基板によると、素子実装部に常に適当な量の接合材を配置することができるのでセルフアライメント性が良好な配線基板を提供することができる。また、1つの導電パターンにおいて、素子実装部とワイヤ接続部との間に溝部が形成されているので、素子実装部に接合材を介して発光素子が実装されたとしても接合材がワイヤ接続部に流れにくい構造を有する配線基板を提供することができる。
本実施形態において、第1の発光素子10と第2の発光素子20は隣接して配置される。具体的には、上面視において矩形の第1の発光素子10の一辺と、同じく上面視において矩形の第2の発光素子20の一辺が略平行になるように配置される。
また、サファイア等の成長用基板3を除去せずに支持基板として用いた、同一面にn電極とp電極とを有する発光素子を用いてもよい。
2つの第1のワイヤ接続部Q1と、第2の発光素子20のn電極との間は、4つのワイヤ5により接続される。ワイヤ5は、図1及び図2に示すように、第2の導電パターン2側に延伸した第1のワイヤ接続部Q1に接合される。
また、ワイヤ5は、第1の発光素子10及び第2の発光素子20が配列される方向に対して90度の角度で第1のワイヤ接続部Q1に架設されてもよい。このようにワイヤ5を架設することによって、使用されるワイヤ5の長さを短くすることができるので、ワイヤ5の断線や溶断の虞を低減することができ、発光装置100の信頼性を高めることができる。なお、ワイヤの架設方法は、上記の方法に限られず、ワイヤが架設される方向、ワイヤの長さは任意に設定して調整することができる。
リフローなどによって第2の発光素子20を第2の素子実装部P2に実装する際、第2の素子実装部P2の周辺に予め塗布された接合材(例えば半田ペースト等)が第2の発光素子20の下部電極に接触すると、溶融時にその接合材の一部が、低濡れ性領域である絶縁領域X及び溝部4を避けるように、濡れ性の良い第2の素子実装部P2上に集まる。これにより、第1の辺21及び第2の辺22と、第1の辺21及び第3の辺23によって、第2の発光素子20の第1の導電パターン1に近い側の2つの角部の位置が決定される。さらに、溝部4により第2の発光素子20の残りの2つの角部の位置が決定され、結果として第2の発光素子20の実装位置の精度を高めることができる。なお、この時の第2の発光素子20の4つの角部の位置は、各辺又は溝部で画定される角部に完全に合致する必要はないが、第2の発光素子20の4つの角部と、その角部と対向する各辺又は溝部で画定される角部とは近接して配置される。
以上は第2の導電パターン2と第2の発光素子20を例に用いて説明したが、本実施形態においては、第1の導電パターン1及び第1の発光素子10、または、その他の導電パターンとその上に実装される発光素子においても同様である。
図4は本開示に係る第2の実施形態に係る発光装置200を示す上面図である。また、図5はその発光装置200の拡大上面図である。図4及び図5に示す通り、発光素子等の構成は第1の実施形態と類似であるが、溝部4が絶縁領域Xと連続して形成されている。
本実施形態の発光装置200では、第2の辺22及び第3の辺23と、溝部4とで形成される角部によって、第2の発光素子20の第1の発光素子10と遠い側の2つの角部が位置決めされる。そして、第1の辺21及び第2の辺22、第1の辺21及び第3の辺23により形成される角部によって、第2の発光素子20の第1の発光素子10に近い側の2つの角部が位置決めされる。
ガラスカバー11として、図7で示すように複数の層からなるガラス保持具12と、ガラス保持具12にギャップGを介して配置されたガラス板13が備えられたガラスカバー11を用いることが好ましい。このようにガラス板13が交換可能なガラスカバー11を用いることで、ガラス板13が、外力によって破損をした場合等であっても、新規なガラス板13に交換することができる。その結果、信頼性の高い発光装置とすることができる。なお、ガラスカバーの形状は、上記のものに限らず、単層のガラスカバー等を用いることができる。この時、単層のガラスカバーは基板の上に接合材を介して設けられる。
10 第1の発光素子
20 第2の発光素子
1 第1の導電パターン
2 第2の導電パターン
21 第1の辺
22 第2の辺
23 第3の辺
3 基板
4 溝部
5 ワイヤ
6 パッド部
7 補助電極部
8 コネクタ
9 ねじ穴
11 ガラスカバー
12 ガラス保持具
13 ガラス板
P1 第1の素子実装部
P2 第2の素子実装部
Q1 第1のワイヤ接続部
Q2 第2のワイヤ接続部
D1、D2 接合材が流出する領域
T 中央線
X 絶縁領域
G ギャップ
Claims (6)
- 基板と、前記基板上において上面視で第1の方向に配置された複数の導電パターンと、前記複数の導電パターンに接合材を介して配置された複数の発光素子とを備える発光装置であって、
前記複数の発光素子は、それぞれが上面視で正方形の第1の発光素子及び第2の発光素子を含み、
前記複数の導電パターンは、
前記第1の発光素子が配置される第1の素子実装部と、前記第2の発光素子に接続されたワイヤが接続される第1のワイヤ接続部とを有する第1の導電パターンと、
前記第2の発光素子が配置される第2の素子実装部を有する第2の導電パターンであって、前記第2の導電パターンの外縁が、前記第1の方向に直交する第2の方向に延びる第1の辺と、前記第1の辺の一端において前記第1の辺に直交する第2の辺と、前記第1の辺の他端において前記第1の辺と直交し前記第2の辺と同じ方向に延びる第3の辺とを有する第2の素子実装部を有する第2の導電パターンと、を含み、
前記第2の導電パターンは、前記第1の辺と平行であり、かつ、前記基板が露出する溝部を有し、
前記溝部の前記第2の方向の長さは、前記第2の辺及び前記第3の辺の長さよりも長く、
前記第2の素子実装部は、上面視で前記第1の導電パターン側に突出した形状を有し、かつ、前記第1の辺、前記第2の辺、前記第3の辺及び前記溝部で画定され、
前記第2の発光素子の外縁は、前記第2の素子実装部の外縁と近接する、発光装置。 - 前記溝部は、前記第2の辺及び前記第3の辺と離間して設けられた請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1のワイヤ接続部は、前記第2の辺及び前記第3の辺を挟むように配置される請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
- 前記第2の辺、前記第3の辺又は前記溝部は、それらと対向する前記第2の発光素子の各辺の長さの1/4以上の長さを有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第2の発光素子は上面にパッド部と補助電極部とを備え、
前記パッド部と前記第1のワイヤ接続部とを接続する前記ワイヤが、前記補助電極部の上方を通って架設される請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記ワイヤは、前記基板に前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子が配列される方向に対して、45度又は90度の角度で前記第1のワイヤ接続部に架設される請求項5に記載の発光装置。
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