JP6484983B2 - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置およびその製造方法に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等の発光素子を使用する発光装置が各種の光源として利用されている。
このような発光装置としては、例えば異方性導電部材（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）を介して、基板上の配線部に発光素子を実装し、これらを封止樹脂で被覆した構成が知られている。

ここで、上記の発光装置は、基板上および配線部上にペースト状の異方性導電部材を配置した後、加熱しながら発光素子を圧着し、異方性導電部材を硬化して接合する。そのため、加熱圧着の際に、異方性導電部材に含まれる溶媒等が気化し、配線部間に充填された異方性導電部材とその他の部材との界面等に気泡による空洞（ボイド）が発生する場合がある。また、発光素子の圧着中は、当該発光素子の中央部（間隙の上方）が圧力に応じて下方向に変形した状態となる。そのため、圧着が終了して発光素子の変形が元に戻った反動で異方性導電部材内が減圧状態となり、気泡による空洞が発生する場合もある。

従来、前記したような半導体素子の空洞の発生を防止するために、基板の厚さ方向に通気可能な孔を穿設する方法（特許文献１参照）や、基板を被覆する保護膜に空洞内の気泡を排出するための溝を形成する方法（特許文献２参照）が提案されている。

特開平５−３４３８４４号公報 特開２００５−１０１１２５号公報

しかしながら、例えば特許文献１または特許文献２に係る方法を上記の発光装置に適用した場合、異方性導電部材あるいは封止樹脂が前記した孔や溝に入り込み、通気が困難となる。

また、本願発明者らは、このような気泡による空洞を含む発光装置を駆動させると、発光素子の温度上昇に伴って気泡が膨張して、気泡が外部に抜けようとするため、発光素子と封止樹脂との界面に空気層が形成され、光出力が低下する等の不具合が生じることを見出した。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、仮に異方性導電部材とその他の部材との界面等に空洞が存在して駆動時に熱により空洞中の気泡が移動しても、その気泡を効果的に排出することができ、光出力が低減しにくい発光装置およびその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る発光装置は、基体上に離間して形成された少なくとも一対の配線部を有する基板と、異方性導電部材を介して、前記一対の配線部上に接合された発光素子と、を備え、前記異方性導電部材の下面に対向する位置に設けられた多孔質部を有する構成とした。

また、前記課題を解決するために本発明に係る発光装置の製造方法は、基体上に２つの配線部が離間して間隙を形成した少なくとも一対の前記配線部を有する基板を準備する基板準備工程と、前記一対の配線部上に異方性導電部材を配置する異方性導電部材配置工程と、前記異方性導電部材を介して、発光素子を前記一対の配線部上に接合する発光素子接合工程と、を含み、前記異方性導電部材配置工程の前に、前記異方性導電部材の下面に対向する位置に多孔材料を含む多孔質部を形成する多孔質部形成工程をさらに含むこととした。

本発明に係る発光装置によれば、多孔質部により、異方性導電部材とその他の部材との界面等に空洞が存在し、その空洞から駆動時の熱で膨張して移動する気泡があっても、多孔材料により形成される多孔質部を通して、その気泡を外部に排出できる。

本発明に係る発光装置の製造方法によれば、異方性導電部材を配置する前に多孔質部を設ける多孔質部形成工程を行うので、封止樹脂の外まで多孔質部を通して、異方性導電部材を用いる場合に発生することがある気泡を外部に排出できる。そのため、本発明に係る発光装置の製造方法では、既存の基板等構成に機械加工をすることなく、かつ、大きな製造工程の変更なく、発光素子と封止樹脂との界面に空気層が形成されず、光出力の低下等の不具合を低減した発光装置の製造を可能とする。

第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の構成を示す図であって、図１ＡにおけるＡの部分を拡大した拡大断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、基板準備工程を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、多孔質部形成工程を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、異方性導電部材配置工程を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、発光素子接合工程を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、封止樹脂形成工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、基板準備工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、反射材料層形成工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、多孔質部形成工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、異方性導電部材配置工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、発光素子接合工程を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図であって、封止樹脂形成工程を模式的に示す平面図である。 その他の実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。 その他の実施形態に係る発光装置のＡ１の部分を拡大して模式的に示す拡大平面図である。 その他の実施形態に係る発光装置を示す図であって、図３ＡのＸ−Ｘ線の断面状態を模式的に示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態の一例となる発光装置およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。

＜第１実施形態＞
［発光装置の構成］
本発明の第１実施形態に係る発光装置１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。発光装置１は、例えば表示装置や照明装置の光源として利用できるものである。発光装置１は、図１Ａに示すように、基板１０と、配線部２０と、異方性導電部材３０と、多孔材料４１を設けた多孔質部４０と、発光素子５０と、封止樹脂６０と、を備えている。

基板１０は、発光装置１を構成する各部材を設置するためのものである。基板１０は、図１Ａに示すように、樹脂層からなる基体１１と、接着層１２を介して、基体１１の一方の面に形成される配線部２０とを備えている。なお、前記した「基体１１の一方の面」とは、基体１１における発光素子５０側の面のことを意味している。基体１１の素材としては、特に限定されず、絶縁性のセラミックスや樹脂等を用いることができる。

また、基体１１として、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、不飽和ポリエチレン、ガラスエポキシ等の樹脂フィルム等の可撓性または柔軟性を有する樹脂材料を用いる場合には、発光素子の実装には、半田等に比べて低温で接合可能な、異方性導電部材を用いることが好ましい。しかし、異方性導電部材３０の圧着時に、基体１１が上下方向にたわみ、圧着終了後に元に戻ることで、異方性導電部材３０と基体１１または配線部２０との間に空洞が発生しやすくなる。そのため、異方性導電部材３０を用いた場合に発生する空洞の悪影響を低減することができる本発明は、可撓性または柔軟性を有する樹脂材料を基体に用いる発光装置に特に好ましく適用することができる。
接着層１２は、配線部２０を基体１１の一方の面に接着するためのものであり、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂等で構成されている。なお、基板１０の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて任意の厚さで形成することができる。

配線部２０は、外部の電源と発光素子５０とを電気的に接続するものである。本実施形態の配線部２０は、図１Ａおよび図２に示すように、発光素子５０の正負一対の電極５１に対応して一対で構成され、基板１０の接着層１２上に所定の間隙Ｇだけ離間して形成されている。この間隙Ｇは、後記する封止樹脂６０の直径に対応する位置に設けられている。配線部２０は、図１Ａに示すように断面視すると、所定の厚さの膜状に形成されている。また、配線部２０は、図２に示すように平面視すると、円形状の領域と、当該円形状の領域から基板１０の左右の端部にそれぞれ伸びる線状の領域とから構成され、間隙Ｇが前記円形状の領域を２つに分割している。そして、配線部２０の円形状の領域は、後記する封止樹脂６０が被覆される円形状の領域と同等あるいはそれよりも広い面積を有しており、周縁が封止樹脂６０の外に露出している。

配線部２０の間隙Ｇ内では、図２に示すように、基板１０の最上面である接着層１２が露出し、当該接着層１２上に多孔質部４０が形成されている。この多孔質部４０の詳細については後記する。配線部２０の素材としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、スズおよびそれらの合金、またはそれらの積層等を用いることができる。配線部の２０の最表面は、金またはスズであると好ましい。これにより、後述する異方性導電部材３０中の導電粒子３２との接合を良好に行うことができる。また、配線部２０の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて任意の厚さで形成することができる。配線部２０が厚く、基体１１と配線部２０の上面の高さの差が大きいほど、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等に空洞が発生しやすい。そのため、配線部２０の厚みは、１０〜１００μｍ、２０〜８０μｍ、３０〜５０μｍ程度であることが好ましい。

また、前記した間隙Ｇの幅は、例えば１５０μｍ〜３００μｍの範囲内とすることができる。配線部２０および間隙Ｇの平面視における形状は、特に限定されないが、図１に示すように、間隙Ｇが異方性導電部材３０と対向する部分において屈曲部や幅広部を有さない、つまり直線状または曲線状の形状であることが好ましい。間隙Ｇが屈曲部や幅広部を有する場合、その周辺の異方性導電部材３０とその他の部材との界面等に空洞が発生しやすくなる。しかし、間隙Ｇを直線状または曲線状の屈曲部を有さない形状にすることにより、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等の空洞の発生を抑えることができる。なお、間隙Ｇが屈曲部や幅広部を有する場合には、その部分に接する、ないし隣接するように、後述する多孔質部を設けることが好ましい。

異方性導電部材３０は、発光素子５０を基板１０に接着して固定するとともに、発光素子５０と配線部２０とを導通させるためのものである。本実施形態の異方性導電部材３０は、通常、図１Ａおよび図１Ｂに示すように断面視すると、一対の配線部２０上、多孔質部４０上および間隙Ｇ内に亘って配置されている。また、異方性導電部材３０は、図２に示すように平面視すると、一対の配線部２０上、多孔質部４０上および間隙Ｇを包含するように円形状の領域に形成されている。そして、異方性導電部材３０は、接合対象である発光素子５０よりも広い面積に配置されている。

異方性導電部材３０は、発光素子５０の接着と導通の２つの機能を兼ね備えるため、接着剤としての透光性樹脂３１と、その中に混入された導通部材としての導電粒子３２と、の複合物を少なくとも含有する。
透光性樹脂３１の素材としては、耐光性および耐熱性に優れるものが好ましく、具体的にはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂やその変性樹脂、ハイブリッド樹脂等を用いることができる。また、導電粒子３２としては、少なくとも一部が磁性体であるものが好ましく、具体的には表面にニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ステンレス等の導電体を有する材料を用いることができる。導電粒子３２の形状や大きさは特に限定されず、例えば図１Ａに示すように、球状や、針状または不定形のもの、１μｍ〜２０μｍの大きさのものを用いることができる。

なお、導電粒子３２は、樹脂から成るコアと、このコアを被覆する金属から成る導電層とにより構成されていてもよい。コアに柔軟性を有する樹脂を用いることにより、圧着による接合を容易に行うことができる。コアの材料は、例えばメタクリル樹脂を用いることができ、導電層は前記した金属を用いることができる。導電層は、無電解メッキ、電解メッキ、メカノフュージョン（メカノケミカル的反応）などにより、形成可能である。
なお、導電粒子３２は、異方性導電部材３０中に略均一な濃度で存在しているが、図においては一部、例えば間隙Ｇ内等において図示を省略している。

異方性導電部材３０中には、光反射率を高めるため、酸化チタンや酸化亜鉛等の光反射材を含有させてもよい。
異方性導電部材３０の配置領域は、図２に示すような平面視において円形のものに限定されない。また、発光素子より広い面積に配置されることに限られず、接着、導通が十分に行うことができれば、略同等やそれ以下の面積であってもよい。

多孔質部４０は、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等の気泡を外部に排出する、多孔材料４１を有する部分である。多孔質部４０は、例えば、図２に示すように、多孔材料４１を線状に塗布して設けられた領域である。多孔材料４１としては、例えばゼオライト、活性炭、多孔質シリカ、多孔質ガラス、ＳＵＳ系多孔質金属、Ｃｕ系多孔質金属、Ｎｉ系多孔質金属、多孔質アルミナおよびＳｉＣのいずれかを用いることができる。また、この多孔材料４１は、図示は省略したが、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の接着剤を介して、間隙Ｇ内に設けられている。
なお、多孔質部４０に、導電性を有する材料、例えば金属等を用いる場合には、一対の配線部２０を短絡させることがないよう、一対の配線部２０の少なくとも一方と離間して設けられるか、上述の樹脂等の絶縁性の材料で被覆されて絶縁された状態で設けられる。
なお、多孔質部４０は、多孔材料４１のみで構成される必要はなく、気泡の排出路を形成できれば、結着剤やバインダ等の他の物質と混合して使用してもよい。

本実施形態の多孔質部４０は、図１Ｂに示すように断面視すると、接着層１２上に所定厚さの膜状に形成されている。また、多孔質部４０は、図２に示すように平面視すると、異方性導電部材３０の下面に対向する位置から封止樹脂６０の端部の対向する位置に亘って間隙Ｇ内に形成されている。すなわち、多孔質部４０は、異方性導電部材３０が塗布された範囲の間隙Ｇ内のある点（位置）を始点として、当該異方性導電部材３０の外周方向に向かって、間隙Ｇに沿って直線状に、封止樹脂６０の端部まで連続して形成されている。なお、多孔質部４０の幅は、例えば５０μｍ〜３００μｍの範囲内、より好ましくは１００μｍ〜３００μｍの範囲内とすることができる。

本実施形態の多孔質部４０は、より具体的には、発光素子５０の直下の位置から封止樹脂６０の端部の位置までの間隙Ｇ内に形成されている。すなわち、多孔質部４０は、発光素子５０の中央の位置に対応する間隙Ｇ内のある点（位置）を始点として、当該異方性導電部材３０の外周方向に向かって直線状に、封止樹脂６０の端部まで連続して形成されている。言い換えれば、多孔質部４０は封止樹脂６０の半径に相当する間隙Ｇ内に設けられている。

多孔質部４０が形成される範囲は、気泡を排出できるものであればよいが、例えば図２の左側に示すように、異方性導電部材３０の端部から封止樹脂６０の端部までの範囲ａ、異方性導電部材３０の中心から封止樹脂６０の端までの範囲ｂ、封止樹脂６０の端から端までの範囲ｃ等とすることができる。そして、多孔質部４０は、厚さ方向でみた場合、範囲ａでは、封止樹脂６０と間隙Ｇとの間に設けられ、範囲ｂ，ｃでは、異方性導電部材３０と間隙Ｇとの間および封止樹脂６０と間隙Ｇとの間に設けられることができる。この場合、多孔質部４０の下側には常に間隙Ｇが存在し、多孔質部４０の上側には、その形成位置によって異なる部材が存在することになる。

このような多孔質部４０を備えることで、発光装置１は、駆動時の熱によって異方性導電部材３０と他の部材との界面等における気泡が移動しても、多孔質部４０を通じて外部に排出できる。従って、多孔質部４０を備える発光装置１は、従来の発光装置のように発光素子５０と封止樹脂６０との界面に空気層が形成されることもない。

本実施形態において、発光素子５０は、図１Ａに示すように、発光面と反対側の面に正負一対の電極５１を備え、当該電極５１が異方性導電部材３０を介してそれぞれ対応する配線部２０に接合されている。発光素子５０は、より具体的には図２に示すように、異方性導電部材３０を介して、一対の配線部２０間の間隙Ｇをまたぐように当該一対の配線部２０上にフリップチップ接合されている。また、発光素子５０は、後記する封止樹脂６０の中心部に設けられている。なお、前記した「発光面」とは、基板１０上の配線部２０に発光素子５０を接合した際に、基板１０と対向する側の面と反対側の面であり、発光装置１の光取り出し方向側の面である。

発光素子５０としては、例えば、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と発光層とからなる半導体層を有する発光ダイオードを用いることができ、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子５０としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ，０≦Ｘ，０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）の発光素子５０としては、ＧａＡｌＡｓ，ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。なお、蛍光物質を用いた発光装置１とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ，０≦Ｘ，０≦Ｙ，Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることが好ましい。なお、発光素子５０の成分組成や発光色、大きさ等は、目的および用途に応じて適宜選択することができる。

発光素子５０の電極は、図１Ａに示すような発光面と反対側の面に正負一対の電極を備えるものに限られず、発光面と基板１０側の面に正負一対の電極を有するものであってもよい。
なお、発光素子がフリップチップで接合される場合には、発光面から十分に光を取り出すことができるように、半導体層の上方側に基板を設けないか、サファイア等の透光性基板を設けることが好ましい。

封止樹脂６０は、基板１０に接合された発光素子５０を、塵芥、水分、外力等から保護するとともに、任意に、発光素子５０の光取り出し効率向上や波長変換等の光学特性を調整させるものである。本実施形態の封止樹脂６０は、図１Ａに示すように断面視すると、、基板１０の上面、異方性導電部材３０および発光素子５０を被覆しており、ドーム状（半球状）に形成されている。また、封止樹脂６０は、図２に示すように平面視すると、一対の配線部２０の円形状の領域をほぼ含むように円形状に形成されている。また、前記した多孔質部４０は、図１Ａおよび図２に示すように、この封止樹脂６０の下方に対向して配置されている。

封止樹脂６０の材料としては、発光素子５０からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましく、具体的にはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂やそれらの変性タイプ、あるいはユリア樹脂等を用いることができる。また、封止樹脂６０として、上記した有機材料の他に、酸化物等の無機材料を用いてもよい。またこれらに加え、所望に応じて配光や波長を変換するための蛍光体、着色剤、光拡散剤、フィラー等を含有させてもよい。

以上の構成を備える、本実施形態の発光装置１によれば、異方性導電部材３０の下方から封止樹脂６０の外まで形成した多孔質部４０を通じて、駆動時に熱により発生することがある異方性導電部材３０とその他の部材との界面等に形成された空洞から移動する気泡を外部に排出することができる。つまり、発光装置１は、異方性導電部材３０と他の部材の界面に沿って熱により気泡が膨張・移動するときに、部材間の界面となる位置に多孔質部４０が設けられていることで、その多孔質部を介して気泡を外部に排出する。そのため発光装置１は、気泡の移動にともなう不具合、例えば発光素子５０と封止樹脂６０との界面に空気層が形成される恐れを低減することができ、光出力の低下等の発生を低減することができる。

［発光装置の製造方法］
以下、本発明の第１実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図３Ａ〜図３Ｅを参照しながら説明する。発光装置１の製造方法は、基板準備工程（図３Ａ）と、多孔質部形成工程（図３Ｂ）と、異方性導電部材配置工程（図３Ｃ）と、発光素子接合工程（図３Ｄ）と、封止樹脂形成工程（図３Ｅ）と、を順番に行う。

基板準備工程では、図３Ａに示すように、基体１１上に少なくとも一対の配線部２０を、接着層１２を介して離間して形成した基板１０を準備する。
例えば、本実施形態においては、まず基体１１上に接着層１２を介して金属箔を形成した後、当該金属箔のほぼ全面を覆うようにレジスト層を印刷等によって形成し、乾燥させる。次に、レジスト層の上に開口部を備えたマスクを配置する。

次に、露光装置を用いてマスクおよびマスクの開口部内のレジストに光（紫外光）を照射して露光した後、マスクを除去して現像する。これにより、光を照射した領域（またはマスクで覆われた領域）のレジスト層が除去され、開口部が形成されたレジスト層となる。なお、開口部内には金属箔が露出した状態となっている。次に、当該開口部が形成されたレジスト層をマスクとし、レジスト層の開口部内に露出された金属箔をエッチングすることで、レジスト開口部に対応する部分の金属箔が除去される。これにより基体１１の上面（接着層１２）が露出し、この露出部分が間隙Ｇおよび配線部２０以外の部分となり、間隙Ｇを有する一対の配線部２０（図１Ａ参照）を有する基板１０となる。

多孔質部形成工程では、例えば、図３Ｂに示すように平面視で後記する異方性導電部材３０の下面に対向する位置から封止樹脂６０の端部に対向する位置に亘る間隙Ｇ内に、多孔材料４１（図１Ｂ参照）を線状に塗布し、当該多孔材料４１を含む多孔質部４０を形成する。多孔質部形成工程では、より具体的には、発光素子５０の直下の位置から封止樹脂６０の端部の位置まで、すなわち封止樹脂６０の半径に相当する間隙Ｇ内に多孔材料４１を設ける。ここで、多孔質部形成工程では、例えばポッティング(滴下)法、圧縮成型法、印刷法、トランスファモールド法、ジェットディスペンス法、スプレー法等により多孔材料４１を塗布することで設けることができる。なお、封止樹脂６０の端部までの位置は、ここでは、配線部２０の外形部分と同等になることから、多孔質部４０は、一対の配線部２０の中心から外形部分までの範囲で間隙Ｇ内に設けられる。また、異方性導電部材３０および封止樹脂６０は、ペースト状、液状等の柔らかな、もしくは流動性を有する状態で塗布されることが通常であることから端部位置が必ず一定とは限らない。そこで、多孔材料４１の設ける長さを、想定される範囲よりもある程度長めに塗布することで、確実に多孔質部４０を形成することが可能となる。さらに、多孔質部４０の一端部は、後記する発光素子５０の直下に位置するようになる。ここで発光素子５０の直下とは、発光素子５０の中心である必要はなく、発光素子５０に対向する位置であれば構わない。
また、多孔質部の材料によっては、形成方法は種々選択でき、塗布法のほか、例えばスプレー法、印刷法、貼付法を用いることがえきる。

異方性導電部材配置工程では、例えば、図３Ｃに示すように一対の配線部２０上にペースト状の異方性導電部材３０を塗布する。異方性導電部材配置工程では、より具体的には、平面視で一対の配線部２０の一部、多孔質部４０の一部および間隙Ｇの一部を含む円形の領域上に、ペースト状の異方性導電部材３０を塗布する。ここで、異方性導電部材配置工程では、例えばポッティング(滴下)法、圧縮成型法、印刷法、トランスファモールド法、ジェットディスペンス法等によりペースト状の異方性導電部材３０を塗布することができる。
異方性導電部材配置工程は、必要量の異方性導電部材３０を一度に一カ所に設けてもよいが、複数回で一カ所もしくは複数の位置に分けて設けてもよい。

発光素子接合工程では、図３Ｄに示すように、異方性導電部材３０を介して、一対の配線部２０間の間隙Ｇをまたぐように発光素子５０を一対の配線部２０上に接合する。発光素子接合工程では、より具体的には、硬化前の異方性導電部材３０上に電極５１を下に向けて発光素子５０を配置し、発光素子５０の上から加熱圧着を行う。これより、一対の配線部２０に発光素子５０が接合される。なお、この発光素子接合工程において、透光性樹脂３１内の導電粒子３２がつぶされた状態（図１Ａ参照）で異方性導電部材３０が固まるため、圧着終了後に減圧状態となっても、当該導電粒子３２を介して発光素子５０が配線部２０に接続された状態となっている。
なお、この加圧の際に、ペースト状の異方性導電部材３０がつぶされることで、異方性導電部材３０は、発光素子５０より広い面積で設けられる。

封止樹脂形成工程では、例えば、図３Ｅに示すように、多孔質部４０の一部、異方性導電部材３０および発光素子５０を封止樹脂６０で被覆する。封止樹脂形成工程では、より具体的には、平面視で一対の配線部２０の円形状の領域をほぼ含むようにドーム状に封止樹脂６０を形成する。ここで、封止樹脂形成工程では、例えばポッティング(滴下)法、圧縮成型法、印刷法、トランスファモールド法、ジェットディスペンス法、スプレー法等により封止樹脂６０を形成することはできる。なお、多孔質部４０は、封止樹脂６０の下面に対面あるいは対向する位置において設けられる。そして、多孔質部４０は、異方性導電部材３０との間、ならびに、封止樹脂６０の間に気泡を排出する領域を形成することになる。封止樹脂６０の形状は、異方性導電部材３０および発光素子５０を封止しており、多孔質部４０が封止樹脂６０の外側にまで配置されている限り、特に限定されない。

以上のような各工程を行う発光装置１の製造方法によれば、異方性導電部材３０から封止樹脂６０の外まで配線部２０の間隙Ｇ内に多孔質部４０を設けることで、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等に、仮に空洞が発生しても駆動時に熱により膨張・移動する気泡を多孔質部４０により確実に外部に排出することができる。また、従来の装置と比較して発光装置１の各構成に孔や溝等の機械加工する必要がない。そして、発光装置１の製造方法では、製造した発光装置１の発光素子５０と封止樹脂６０との界面に空気層が形成されず、発光装置１の光出力の低下等の不具合を防止することができる。なお、前記した製造方法において、封止樹脂形成工程は、発光装置の構成により省略される場合がある。封止樹脂成形工程が省略される場合には、多孔質部４０は、異方性導電部材３０の端部まで、間隙Ｇ内または配線部２０上等に設けられることになる。

＜第２実施形態＞
［発光装置の構成］
本発明の第２実施形態に係る発光装置１Ａの構成について、図４を参照しながら説明する。発光装置１Ａは、図４に示すように、前記した発光装置１の構成（図１Ａ参照）に加え、反射材料層（反射部材）７０を備えている。

反射材料層７０は、発光素子５０からの光を反射するためのものである。この反射材料層７０は、図４に示すように、発光素子５０を接合する接合領域Ｊ以外の配線部２０上および基板１０上に設けられている。なお、反射材料層７０の詳細については後記する製造方法の説明において行う。

反射材料層７０の反射材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリフタルアミド等にＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂等の反射材を含有させたものを用いることができる。また、反射材料層７０の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて任意の厚さで形成することができる。発光装置１Ａは、このような反射材料層７０を備えることで、発光素子５０から出射された光を反射することができ、光出力を向上させることができる。

［発光装置の製造方法］
以下、本発明の第２実施形態に係る発光装置１Ａの製造方法について、図５Ａ〜図５Ｆを参照しながら説明する。発光装置１Ａの製造方法は、基板準備工程（図５Ａ）と、反射材料層形成工程（図５Ｂ）と、多孔質部形成工程（図５Ｃ）と、異方性導電部材配置工程（図５Ｄ）と、発光素子接合工程（図５Ｅ）と、封止樹脂形成工程（図５Ｆ）と、を行う。なお、発光装置１Ａの製造方法は、反射材料層形成工程以外は前記した発光装置１の製造方法（図３Ａ〜図３Ｅ参照）と同様であるため、以下では反射材料層形成工程を主に説明する。

反射材料層形成工程は、図５Ｂに示すように、基板準備工程に含まれ、例えば、光を反射する反射材料層７０を、発光素子５０を接合する接合領域Ｊ以外の配線部２０上および基板１０上に設ける。すなわち、基板１０上に配線部２０を形成（図５Ａ）した後、反射材料層形成工程では予め定めた発光素子５０の接合領域Ｊをマスクしながら反射材料を塗布し、図５Ｂに示すような反射材料層７０を設ける。ここで、反射材料層形成工程では、接合領域Ｊにマスクをして、例えば、印刷法、塗布、スプレー法等により反射材料を設けることができる。

そして、このように反射材料層形成工程で反射材料層７０を設けてマスクを除去した後、図５Ｃに示すように、多孔質部形成工程において、反射材料層７０上と接合領域Ｊの間隙Ｇ上とに亘って多孔材料４１を線状に塗布し、反射材料層７０を介して多孔質部４０を形成する。ここで、発光装置１Ａについても前記した発光装置１と同様に、間隙Ｇに沿って多孔質部４０を線状に形成するものの、間隙Ｇ上における反射材料層７０が設けられた領域では、反射材料層７０上に多孔質部４０が形成され、間隙Ｇ上における反射材料層７０が設けられていない領域（接合領域Ｊ）では、間隙Ｇ上（間隙Ｇ内）に多孔質部４０が形成される。

そして、異方性導電部材配置工程（図５Ｄ）と、発光素子接合工程（図５Ｅ）と、封止樹脂形成工程（図５Ｆ）を経て、発光装置１Ａを製造する。このような工程を行う発光装置１Ａの製造方法によれば、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等に形成された空洞から熱により膨張・移動する気泡を除去することができ、発光素子５０の接合領域Ｊ以外に反射材料層７０を形成することで、光出力が向上した発光装置１Ａを提供することができる。

以上、本発明に係る発光装置およびその製造方法について、具体的な構成を例示して説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば前記した発光装置１，１Ａは、図１Ａおよび図４に示すように、基体１１の一方の面に接着層１２を介して配線部２０が接着され、基板１０および配線部２０の構成が合計３層で構成されていたが、これに加えて、基体１１の他方の面に別の接着層等を介して金属層を設け、合計５層で構成しても構わない。なお、前記した「基体１１の他方の面」とは、基体１１における発光素子５０側が搭載される側の面と反対の面のことを意味している。

この場合、最下層に設けられる金属層は基体の一部として基板１０の機械的強度および放熱性を向上させるためのものであり、例えばアルミニウムおよびその合金等を用いることができる。また、基体１１と金属層とを接着する接着層は、前記した接着層１２と同様に、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。

さらに、発光装置１，１Ａは、図２に示すように、多孔質部４０が封止樹脂６０の半径の長さの位置までに亘る間隙Ｇ内に設けられていたが、多孔質部４０の形成範囲はこれに限定されない。

例えば、多孔質部４０は、封止樹脂６０の直径の長さの位置までに亘る間隙Ｇ内、すなわち封止樹脂６０の一方の端部の位置から他方の端部の位置までの間隙Ｇ内に設けられていてもよい。なお、多孔質部４０は、封止樹脂６０の一方の端部を越える位置から他方の端部を越える位置までの間隙Ｇ内に設けられていてもよい。また、封止樹脂６０の直径を越えるように多孔質部４０を設ける場合、発光装置が反射材料層７０（図４参照）を備えるときには、間隙Ｇの位置となる反射材料層７０上と接合領域Ｊ上とに亘って設ければよい。

このように、封止樹脂６０の直径の長さを越えて多孔材料４１を設けることで、気泡による空洞が発生しやすい発光素子５０の下側を縦断するように多孔質部４０を形成できる。そのため、発光装置では、異方性導電部材３０と他の部材との界面等の空洞から熱により膨張、移動する気泡と多孔質部４０との接触する面積が増えるとともに、封止樹脂６０の一方の端部の位置と他方の端部の位置とに気泡の排出口が２箇所形成されることになるため、気泡がより外部に排出されやすくなる。

また、多孔質部４０は、異方性導電部材３０の端部の位置から封止樹脂６０の端部の位置までの間隙Ｇ内に設けられていてもよい。この場合、発光装置を製造する際の多孔質部形成工程は、異方性導電部材配置工程の後に行われても構わない。多孔質部４０は、図２に示す発光装置１よりも短い範囲であっても、少なくとも異方性導電部材３０の端部から封止樹脂６０の端部までの範囲に多孔質部４０が形成されていれば、異方性導電部材３０において熱により移動する気泡に逃げ道を与え外部に排出することが容易となる。

また、発光装置１，１Ａは、図２および図５Ｆに示すように、多孔材料４１が発光素子５０の直下の位置から封止樹脂６０の端部の位置までの間隙Ｇ内に設けられているが、例えば多孔材料４１が発光素子５０の直下の位置から間隙Ｇ内に設けられるとともに、封止樹脂６０の外側まで延長して設けられていても構わない。さらに、多孔材料４１が平面視で異方性導電部材３０の下面に対向する位置から封止樹脂６０の端部に亘って、あるいは、当該端部を越えるように、配線部２０上に設けられていても構わない。

さらに、発光装置１，１Ａは、図２に示すように、一枚の基板１０に対して一つの発光素子５０が配置されるとともに、配線部２０が円形状の領域と、当該円形状の領域から基板１０の左右の端部にそれぞれ伸びる線状の領域とから構成されていたが、基板１０および配線部２０の構成はこれに限定されない。

例えば、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、一枚の長尺状の基板１０Ａ上に、一対の配線部２０Ａが複数形成され、それぞれの配線部２０Ａに発光素子５０が接合された構成でも構わない。この場合、発光装置１Ｂの基板１０Ａは、可撓性を有し、屈曲および変形が可能なフレキシブル基板であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリイミド（ＰＩ）で構成されている。図６Ａに示すように、この基板１０Ａ上には配線部２０Ａが設けられている。

発光装置１Ｂの配線部２０Ａは、反射率を高めるために、例えばアルミニウムで構成されており、発光素子５０が接合される一対の配線部２０Ａのうちの一方または他方が、隣接する発光素子５０が接合される一対の配線部２０Ａの他方または一方を兼ねるように構成されている。すなわち発光装置１Ｂは、図６Ａに示すように、中央の発光素子５０ｂが接合される一方の配線部２０Ａｂが、左側に隣接する発光素子５０ａが接合される他方の配線部２０Ａｂとなるように構成されている。また同様に、発光装置１Ｂは、中央の発光素子５０ｂが接合される他方の配線部２０Ａｃが、右側に隣接する発光素子５０ｃが接合される一方の配線部２０Ａｃとなるように構成されている。なお、図６Ａにおける符号２０Ａｂ，２０Ａｃおよび符号５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、配線部２０Ａおよび発光素子５０の位置を区別するために便宜的に使用したものであり、構成はそれぞれ同一である。

このような構成を備える発光装置１Ｂであっても、前記した発光装置１，１Ａと同様に、異方性導電部材３０から封止樹脂６０の外まで多孔質部４０形成することで、異方性導電部材３０とその他の部材との界面等において熱により膨張・移動する気泡を外部に排出することができる。なお、発光装置１Ｂは、図６Ａに示すように、基板１０Ａ上に配線部２０のみが設けられているが、前記した発光装置１Ａ（図４参照）のように、さらに反射材料層７０を設けた構成であっても構わない。この場合、発光装置１Ｂの配線部２０Ａは、例えば銅で構成される。

さらに、発光装置１，１Ａ，１Ｂは、図１Ａ、図２、図４および図６Ａに示すように、いずれも間隙Ｇ内または間隙Ｇの上側に多孔質部４０が設けられていたが、多孔質部４０は、少なくとも異方性導電部材３０の端部の位置から封止樹脂６０の端部の位置まで設けられていればよく、間隙Ｇ内以外または間隙Ｇ上以外に設けられていてもよい。例えば、多孔質部４０は、異方性導電部材３０の端部の位置から封止樹脂６０の端部の位置までの配線部２０，２０Ａ上に設けても構わない。なお、多孔質部４０は、封止樹脂６０の端部を越える位置まで延長して設けてもよく、設けられる幅や、形状（直線状）は特に限定されない。つまり、多孔質部４０は、異方性導電部材３０のような粘性部材を介して発光素子５０を設ける場合に、その粘性部材に発生する気泡を排出することができる状態であれば、設けられる幅や形状や長さは限定されるものではない。
なお、発光装置１、１Ａ、１Ｂでは、構成において説明する上で「対向」の言葉を用いたが、対向の意味には対面することも含まれるものである。

また、前記した異方性導電部材３０は、前記したように、透光性を有する熱硬化性樹脂または光反射材を主成分とすることにより、より好ましくは熱硬化性樹脂を主成分とすることにより、当該異方性導電部材による光の吸収を最大限に防止することができる。また、このような透光性の熱硬化性樹脂中に、光反射材が半田よりも多く、かつ均一に分散しているために、半田による光の吸収を最小限に止めるのみならず、配線間の基体１１への光照射を最小限に止めることができ、基板１０の劣化を回避することができる。さらに、発光素子５０から出射した光が直接異方性導電部材３０に当たり反射される以外の光、つまり、周辺部材からの反射・散乱光が当該異方性導電部材３０に再度入射した場合でも、効率よく光を反射させることができる。

異方性導電部材３０は、例えば、熱硬化性樹脂が２５〜８５重量部、半田が５〜３０重量部及び光反射材が１０〜７０重量部含有されていることが好ましく、熱硬化性樹脂が３５〜８５重量部、半田が５〜３０重量部及び光反射材が１０〜４０重量部含有されることがより好ましい。

１，１Ａ，１Ｂ 発光装置
１０，１０Ａ 基板
１１ 基体（樹脂層）
１２ 接着層
２０，２０Ａ，２０Ａｂ，２０Ａｃ 配線部
３０ 異方性導電部材
３１ 透光性樹脂
３２ 導電粒子
４０ 多孔質部
４１ 多孔材料
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 発光素子
５１ 電極
６０ 封止樹脂
７０ 反射材料層
Ｇ 間隙
Ｊ 接合領域

Claims (13)

1. 基体上に離間して形成された少なくとも一対の配線部を有する基板と、
   異方性導電部材を介して、前記一対の配線部上に接合された発光素子と、
   前記異方性導電部材の下面に対向する位置で前記基板上に塗布して設けられた多孔質部と、
   前記発光素子を被覆する封止樹脂と、を備え、
   前記多孔質部は、前記封止樹脂の下方に対向し、前記発光素子の直下の位置から前記封止樹脂の端部の位置まで、前記配線部の離間する間隙内に設けられた発光装置。
2. 前記多孔質部は、多孔材料を含有する請求項１に記載の発光装置。
3. 前記多孔質部は、平面視で前記異方性導電部材の下面に対向する位置から前記封止樹脂の端部に対向する位置に亘って前記配線部上に設けられている請求項１に記載の発光装置。
4. 平面視において、前記封止樹脂が円形であり、前記発光素子は前記封止樹脂の中心部に設けられており、前記間隙は、前記封止樹脂の直径に対応する位置に設けられており、前記多孔質部は、前記間隙内に設けられるとともに、前記封止樹脂の外側にまで延長されている請求項１に記載の発光装置。
5. 前記多孔質部は、ゼオライト、活性炭、多孔質シリカ、多孔質ガラス、ＳＵＳ系多孔質金属、Ｃｕ系多孔質金属、Ｎｉ系多孔質金属、多孔質アルミナおよびＳｉＣのいずれかである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記多孔質部は、接着剤を介して前記一対の配線部の間の間隙内に設けられる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
7. 光を反射する反射材料層が、前記発光素子が接合される接合領域以外の前記配線部上および前記基板上に設けられ、
   前記多孔質部は、前記反射材料層を介して設けられる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。
8. 前記基板は、基体と、前記基体の一方の面に接着層を介して設けた前記配線部とを備え、前記多孔質部は、前記基板の接着層上に設けられる請求項１に記載の発光装置。
9. 基体上に２つの配線部が離間して間隙を形成した少なくとも一対の前記配線部を有する基板を準備する基板準備工程と、
   一対の前記配線部上に異方性導電部材を配置する異方性導電部材配置工程と、
   前記異方性導電部材を介して、発光素子を一対の前記配線部上に接合する発光素子接合工程と、
   前記異方性導電部材配置工程の前に、前記異方性導電部材の下面に対向する位置で前記基板上に多孔材料を含む多孔質部を塗布して形成する多孔質部形成工程と、
   前記発光素子接合工程の後に、前記異方性導電部材および前記発光素子を封止樹脂で被覆する封止樹脂形成工程と、を含み、
   前記多孔質部形成工程は、前記発光素子の直下の位置から前記封止樹脂の端部の位置までの前記間隙内に前記多孔材料を設ける発光装置の製造方法。
10. 前記多孔質部形成工程において、前記多孔質部は平面視で前記異方性導電部材の下面に対向する位置から前記封止樹脂の端部に対向する位置に亘って設ける請求項９に記載の発光装置の製造方法。
11. 平面視において、前記封止樹脂が円形であり、前記発光素子は前記封止樹脂の中心部に設けられており、前記間隙は、前記封止樹脂の直径に対応する位置に設けられ、前記封止樹脂の外側にまで延長して設けられ、
    前記多孔質部形成工程において、前記多孔質部は、前記封止樹脂の外側にまで延長されるように前記間隙内に設けられる請求項９又は請求項１０のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
12. 前記基板準備工程において、前記基板は、前記発光素子を接合する接合領域以外の前記配線部上および前記基板上に、前記発光素子からの光を反射する反射材料層を有し、
    前記多孔質部形成工程において、前記多孔質部は、前記反射材料層上、あるいは、前記反射材料層上および前記間隙内に、形成される請求項９に記載の発光装置の製造方法。
13. 前記多孔質部形成工程は、基体に接着層を介して前記配線部が形成されている前記基板において当該接着層上に前記多孔質部を形成する請求項９に記載の発光装置の製造方法。

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