JP6693369B2

JP6693369B2 - 光源および発光装置の実装方法

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Publication number: JP6693369B2
Application number: JP2016184666A
Authority: JP
Inventors: 志幸田中; 陽祐土屋; あや川岡; 石田　真; 真石田; 優輝伊藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: JP2018049953A; US10041663B2; US20180080641A1

Description

本発明は、サイドビュー型の発光装置の実装方法に関する。また、本発明は、サイドビュー型の発光装置が実装基板上に実装された光源に関する。

液晶ディスプレイのバックライト光源として、実装面に対して水平方向に光を放射するサイドビュー型の発光装置を、実装基板上に複数実装した線状光源が用いられている。

引例１には、サイドビュー型の発光装置を実装基板上に実装した光源が示されている。発光装置の裏面電極と実装基板とを接続するはんだは、発光装置の裏面側に回り込むことが示されている。また、発光装置は基板を貫通する円形のスルーホールを有し、基板表面の表面電極と基板裏面の裏面電極とがスルーホールを介して接続されていることが示されている。

引例２には、長辺を半円状に切り欠いたスルーホールを有したサイドビュー型の発光装置を、実装基板上に実装した光学装置が示されている。このようなスルーホールを設けることで、発光装置の実装時において発光装置が傾いた状態で実装されることを抑制することが記載されている。

特開２００６−２２９００７号公報特開２０１３−１１０２１０号公報

しかし、引例１のように背面にのみはんだが付く場合、溶融したはんだが硬化する際の収縮により発光素子が傾き、発光面が浮き上がる現象（マンハッタン現象）が生ずることが問題となる。

また、引例２のように、基板の長辺を切り欠くようにスルーホールを形成したサイドビュー型の発光装置を実装基板に実装した場合、実装するランドの面積が不足するため実装強度を十分に確保することが難しかった。

そこで本発明の目的は、基板の長辺を切り欠くようにスルーホールを形成した発光装置を実装基板上に実装する場合に、実装強度の向上を図ることであり、また、マンハッタン現象を抑制することである。

本発明は、実装基板上にサイドビュー型の発光装置が実装された光源であって、発光装置は、長方形状の基板と、基板の両端部にそれぞれ設けられ、基板を貫通するスルーホールと、基板の表面に設けられた表面電極と、基板の裏面に設けられた裏面電極と、スルーホールの側面に設けられ、表面電極と裏面電極を接続する側面電極と、基板の表面に設けられ、表面電極と接続する長方形状のフリップチップ型の発光素子と、を有し、スルーホールは、基板の長辺を切り欠くようにして設けられ、実装基板の表面に、幅の狭い領域と幅の広い領域とを有し、幅の狭い領域の形状が、スルーホールの基板長辺方向での断面形状と一致する凸字形状を、スルーホールと対応する位置に有したランドパターンが形成され、発光装置は、平面視において、スルーホールの基板長辺方向での断面形状と、ランドパターンの幅の狭い領域とが、一致するように配置され、実装基板上に壁状に形成され、かつスルーホール内の実装基板上に形成され、裏面電極と幅の広い領域、および側面電極と幅の狭い領域とを接続するはんだを有する、ことを特徴とする光源である。

幅の広い領域の基板長辺方向の幅は、幅の狭い領域の基板長辺方向の幅に対して３０％以上長くすることが望ましい。発光装置の実装強度をより向上させることができる。また、同様の理由で、幅の広い領域の基板短辺方向の幅は、幅の狭い領域の基板短辺方向の幅に対して５０％以上長くすることが望ましい。

裏面電極は、側面電極と接続される矩形パターンと、矩形パターンから基板長辺方向に延びる長方形パターンとを有し、矩形パターンと長方形パターンの接続部分に矩形のパターンと長方形のパターンとの接続部分のうちスルーホール側にくびれを有していてもよい。長方形パターンにより放熱性を向上させることができる。また、くびれによってはんだが長手方向に流れだすのを防止することができ、発光装置の裏面側に壁状のはんだを形成しやすくなるため、実装強度を向上させることができる。

実装基板上に、複数の発光装置が間隔を空けて配列されていてもよく、この場合、発光装置内における発光素子の間隔と、各発光装置間における近接する発光素子の間隔とが、等しくなるように設定されていることが望ましい。輝度むらの低減を図ることができる。

他の本発明は、実装基板上にサイドビュー型の発光装置を実装する方法であって、
発光装置は、長方形状の基板と、基板の両端部にそれぞれ設けられ、基板を貫通するスルーホールと、基板の表面に設けられた表面電極と、基板の裏面に設けられた裏面電極と、スルーホールの側面に設けられ、表面電極と裏面電極を接続する側面電極と、基板の表面に設けられ、表面電極と接続する長方形状のフリップチップ型の発光素子と、を有し、スルーホールは、基板の長辺を切り欠くようにして設けられ、実装基板の表面に、幅の狭い領域と、幅の狭い領域よりも幅の広い領域とを有し、幅の狭い領域の形状が、スルーホールの基板長辺方向での断面形状と一致する凸字形状を、スルーホールと対応する位置に有したランドパターンを形成し、ランドパターン上にはんだを形成し、発光装置を、平面視において、スルーホールの基板長辺方向での断面形状と、ランドパターンの幅の狭い領域とが、一致するように配置し、熱処理によってはんだを融解させ、はんだを、実装基板上に壁状に形成し、かつスルーホール内の実装基板上に形成し、裏面電極と幅の広い領域、および側面電極と幅の狭い領域とを接続するようにした、ことを特徴とする発光装置の実装方法である。

本発明によれば、発光装置の裏面側に壁状にはんだを形成することができるため、サイドビュー型の発光装置の実装強度の向上を図ることができる。

実施例１の光源の構成を示した図。発光装置２を斜め上方から見た図。発光素子１１の電極１１０位置と表面電極１２との対応関係を示した図。表面電極１２とスルーホール１４のパターンを示した図。発光素子１１の電極のパターンを示した図。複数の発光装置２を実装基板上に実装した状態を示した図。実装基板１のランドパターンを示した図。広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの形状の変形例を示した図。

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

図１は、実施例１の光源の構成を示した図である。実施例１の光源は、実装基板１上にサイドビュー型の発光装置２が実装された構成である。図１は、実施例１の光源を、発光装置２の裏面側から見た図である。

（発光装置２の構成）
次に、発光装置２の構成について説明する。図２は、発光装置２の構成を示した図である。発光装置２は、白色発光であり、実装面に対して水平方向に光を放射するサイドビュー型である。図２では、光放射方向を上方とした発光装置２を、斜め上方から見た図を示している。図３は、実装される発光素子１１の電極位置と、表面電極１２との対応関係を示した図である。図４は、表面電極１２とスルーホール１４のパターンを示した図である。

図２のように、発光装置２は、基板１０と、基板１０表面に実装された２つの発光素子１１と、を有している。基板１０表面には表面電極１２が設けられ、発光素子１１の電極と接続する。また、基板１０の裏面には裏面電極１３が設けられている。基板１０には、その基板１０側面を切り欠くように貫通するスルーホール１４が設けられ、スルーホール１４側面に側面電極１５が設けられている。また、発光素子１１表面には蛍光体シート１６が設けられ、発光素子１１側面は封止樹脂１７に覆われている。

基板１０は、長方形状のガラスエポキシ基板である。基板１０の表面（発光素子１１が実装される側の面）には、表面電極１２が設けられ、基板１０の裏面（発光素子１１実装側とは反対側の面）には、裏面電極１３が設けられている。表面電極１２と裏面電極１３は、スルーホール１４側面に設けられた側面電極１５を介して接続されている。また、基板１０の表面には２つの発光素子１１が配置され、発光素子１１の電極と表面電極１２とがはんだ（図示しない）を介して接続されている。

基板１０には、ガラスエポキシ基板以外にも、ガラス基材にシリコーン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フッ素系樹脂などを含浸させた基板を用いることができる。

発光素子１１は、III 族窒化物半導体からなる青色発光素子である。発光素子１１はフリップチップ型であり、一方の面に電極パターンが形成され、その電極パターン形成側とは反対側の面から光を取り出す構造である。また、発光素子１１は、平面視で長方形であり、短辺が２００μｍ、長辺が１１００μｍ、短辺に対する長辺の比（アスペクト比）は５．５である。

なお、発光素子１１の長辺および短辺の長さは上記に限るものではない。発光素子１１は長方形状であればよく、その長方形のアスペクト比は特に限定するものではないが、発光の均一性や製造の容易さなどの観点から、アスペクト比は７．５以下であることが望ましい。より望ましくは４．０以上７．０以下、さらに望ましくは４．８以上６．０以下である。

図５のように、発光素子１１の２つの電極１１０は、２つの長方形が離間して配置されたパターンであり、基板１０の長手方向と、電極１１０の長手方向は揃えられている。この電極１１０の長方形は、短辺が１３０μｍ、長辺が４１５μｍ、短辺に対する長辺の比（アスペクト比）は３．２である。

なお、発光素子１１の電極１１０は、必ずしも長方形である必要はなく、発光素子１１の長手方向に長尺な形状であれば、任意の形状でよく、アノードとカソードの区別のために形状を異ならせてもよい。たとえば、電極１１０の２つの長方形は長手方向の長さを異ならせたり、長方形の角部を丸めるなどしてもよい。発光素子１１の形状による制約や製造の容易さなどの観点から、アスペクト比は６．５以下が望ましい。より望ましくは２．４以上４．０以下、さらに望ましくは３．０以上３．６以下である。また、電極１１０の長手方向の長さは、発光素子１１の長辺の長さに対して１／４以下とすることが望ましい。発光素子１１実装時の位置ずれをより抑制することができる。

２つの発光素子１１は、基板１０上に、基板１０長手方向に１列に配置されている。また、発光素子１１の長手方向と基板１０の長手方向とが揃うように配置されている。このように配置された状態で、発光素子１１の電極１１０と基板１０表面の表面電極１２とがはんだを介して接続されている。また、２つの発光素子１１は、表面電極１２によって直列接続されている。

発光素子１１の上面（光取り出し側の面）には、蛍光体シート１６が張り合わせられている。蛍光体シート１６は、発光素子１１と同一形状の長方形のシートであり、緑色蛍光体および赤色蛍光体と樹脂とが混合された樹脂シートである。この蛍光体シート１６により、発光素子１１からの青色光の一部を蛍光体シート１６により緑色光および赤色光に変換し、青色光との混色により白色光としている。

発光素子１１と蛍光体シート１６の側面は、封止樹脂１７に覆われている。この封止樹脂１７によって、発光素子１１を物理的、化学的に保護している。また、発光素子１１から放射された光を反射させて効率的に混色させている。封止樹脂１７は、シリコーン樹脂である。他にもエポキシ樹脂やアクリル樹脂などを用いることができる。また、ガラスなど無機材料を用いてもよい。また、封止樹脂１７には、光を反射させて拡散するための拡散剤を添加してもよい。拡散剤は、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂などの粒子である。

表面電極１２は、基板１０表面に設けられている。図１〜４のように、表面電極１２は、裏面電極１３を介して外部と接続されるパターン１２０、１２１と、発光素子１１間を直列接続するパターン１２３と、によって構成されている。パターン１２０、１２１は、基板１０の両端部にそれぞれ配置され、直列接続するパターン１２２は、基板１０の中央に配置されている。

パターン１２０、１２１は、基板１０の短辺方向に平行であって基板１０の中央を通る直線に対して線対称となるパターンであり、左右反転すれば同一となるパターンである。そのため、以下ではパターン１２０についてのみ詳細を説明し、パターン１２１については説明を省略する。

パターン１２０は、図３のように、第１領域１２０Ａと、第１領域１２０Ａに接続する第２領域１２０Ｂと、第１領域１２０Ａおよび第２領域１２０Ｂに接続する第３領域１２０Ｃと、を有している。

第１領域１２０Ａは、発光素子１１の電極１１０とはんだを介して接続される領域である。第１領域１２０Ａの形状は、発光素子１１の電極１１０と短辺の長さが一致し、長辺は電極１１０よりも長い長方形であり、その長方形の長手方向と基板１０の長手方向は揃えられている。ここで第１領域１２０Ａの短辺の長さと電極１１０の短辺の長さは完全に一致している必要はなく、製造誤差を考慮すると、１０％程度の誤差は許容される。また、第１領域１２０Ａの長辺の長さは、電極１１０の長辺の長さ以上であればよく、第１領域１２０Ａの長辺方向の長さと電極１１０の長辺方向の長さは一致していてもよい。ただし、発光素子１１を基板１０の短辺側へとなるべく寄せるために、第１領域１２０Ａの長辺の長さは、電極１１０の長辺の長さの１．５倍以下が望ましく、より望ましくは１．２５倍以下、さらに望ましくは１．１倍以下である。

第２領域１２０Ｂは、側面電極１５を介して裏面電極１３と接続される領域である。また、第２領域１２０Ｂは、スルーホール１４の上部を覆う蓋状に形成されている。第２領域１２０Ｂの形状は、図３、４のように台形である。台形の平行な２辺のうち、一方は基板１０の長辺と同一直線上であり、他方は第１領域１２０Ａのスルーホール側の長辺に接続されている。また、２つの底角のうち、基板１０短辺側の底角は９０°であり、基板１０中央側の底角は４５°である。基板１０短辺側の底角は９０°である必要はないが、９０°として基板１０短辺と平行にすることが望ましい。実装時に発光素子１１をより基板１０の短辺側へと寄せることができ、また発光素子１１実装の位置ずれをより抑制することができるためである。特に、第１領域１２０Ａと第２領域１２０Ｂとが接続する領域の長手方向の長さが短くなるため、短手方向に発光素子１１が回転してしまうような位置ずれをより抑制することができる。また、基板１０中央側の底角は４５°である必要はないが、発光装置を実装基板に実装した際の実装強度を十分とするために、７０°以下とすることが望ましい。より望ましくは６０°以下である。また、第２領域１２０Ｂのパターン形成の精度などの問題から３０°以上とすることが望ましい。

第２領域１２０Ｂを、このような基板１０のスルーホール１４側の長辺に向かうにつれてその長辺方向の幅が広がるような形状とすることで、以下のような効果を得ることができる。

第１に、第１領域１２０Ａと第２領域１２０Ｂとが接する辺の長さを低減することができる。そして、第１領域１２０Ａのスルーホール１４Ａ側の長辺のうち、第２領域１２０Ｂと接しておらずパターン１２０の外周として画定された辺の長さＬ２が増大し、長さＬ２を発光素子１１の電極の長辺の長さに近づけることができる。すると、第１領域１２０Ａの基板１０短辺側とは反対側の端部と、発光素子１１の電極１１０の端部とで形状が一致する領域が増え、その端部同士を一致させやすくなる。発光素子１１の電極１１０と第１領域１２０Ａとの位置合わせが容易となり、発光素子１１実装時の位置ずれを抑制することができる。

第２に、基板１０長辺での第２領域１２０Ｂの幅が広くなるため、実施例１の発光装置を実装基板に実装した際に、接合面積を広く取ることができる。その結果、実装強度を十分に確保することができる。

第３に、第２領域１２０Ｂをスルーホール１４Ａに蓋をするように設けており、第１領域１２０Ａと第２領域１２０Ｂとが接する辺の長さが短くなることから、スルーホール１４Ａを基板１０短辺側へと寄せることが可能となる。

これらの効果は、複数の実施例１の発光装置を実装基板上に１列に配列して実装し線光源とし、液晶ディスプレイのバックライト用光源などとして利用する場合に利点がある。液晶ディスプレイでは、線光源を高輝度としつつ輝度むらを低減する必要がある。そのためには、図６に示すように、発光装置内の隣接する発光素子１１の間隔Ｄ１と、隣接する発光装置における発光素子１１の間隔Ｄ２とを一致させ、さらにＤ１、Ｄ２を小さくするとよい。現行の技術では、Ｄ１は十分に小さくできるため、Ｄ２を小さくする必要がある。しかし、従来のサイドビュー型の発光装置では、発光装置を実装したときに発光装置の長手方向にはんだがはみ出してしまうため、発光装置の間隔Ｄ３（隣接する発光装置の基板１０短辺間の距離）を小さくすることが難しかった。

これに対して実施例１の発光装置では、スルーホール１４Ａが基板１０の長辺のみを切り欠くように形成されており、発光装置の実装時にはんだがスルーホール１４Ａからはみださず、長辺方向にはんだが広がってはみ出すことがない。したがって、発光装置の間隔Ｄ３を小さくすることができ、Ｄ２も小さくすることができる。さらに、第１領域１２０Ａの基板１０短辺側とは反対側の端部と、発光素子１１の電極１１０の端部とを一致させやすくなっているため、発光素子１１同士が近づく方向の位置ずれも抑制されている。その結果、Ｄ１とＤ２を一致させる設定をした場合のＤ１とＤ２のばらつきを抑制することができる。

第３領域１２０Ｃは、第１領域１２０Ａを挟んで第２領域１２０Ｂに対向した位置に設けられており、第１領域１２０Ａに接続されている。第３領域１２０Ｃの形状は、長方形である。この第３領域１２０Ｃを設けたのは、発光素子１１を基板１０表面に実装する際に、発光素子１１が回転して位置ずれしてしまうのを抑制するためである。

第３領域１２０Ｃにより位置ずれが抑制される理由をより詳しく説明する。発光素子１１を基板１０上に実装する際、第１領域１２０Ａ上にはんだを形成し、発光素子１１の電極１１０と第１領域１２０Ａとが重なるように位置を合わせ、熱処理してはんだを溶融させることで発光素子１１の電極１１０と第１領域１２０Ａとを接合する。この時、溶融したはんだが第１領域１２０Ａから第２領域１２０Ｂへと流れる。このはんだの流れに引きずられて発光素子１１には第２領域１２０Ｂ側へ回転する力が働き、その結果発光素子１１の位置（特に基板１０短辺方向の位置）がずれてしまう。ここで、第３領域１２０Ｃが存在すると、溶融したはんだは第２領域１２０Ｂ側にだけでなく、第１領域１２０Ａから第３領域１２０Ｃにも流れる。したがって、発光素子１１には第３領域１２０Ｃ側へと回転する力も加わる。この力は、発光素子１１を第２領域１２０Ｂ側へと回転させる力とは逆向きである。その結果、発光素子１１を回転させる力は打ち消されるか、打ち消されないとしても発光素子１１を回転させる力は弱められ、発光素子１１実装時の位置ずれが抑制される。

なお、第３領域１２０Ｃの形状や大きさは任意でよく、設けなくともよいが、上記のように位置ずれをより抑制するためには設けることが望ましい。ただし、第１領域１２０Ａのスルーホール１４側とは反対側の長辺のうち、第３領域１２０Ｃと接続されず、パターン１２０の外周として画定されている長さＬ１を、発光素子１１の電極１１０の長辺と一致させた方がよいため、第３領域１２０Ｃの形状や大きさもその条件を満たすように設定することが望ましい。そのように設定すれば、発光素子１１の位置ずれをより抑制することができる。

次に、表面電極１２のパターン１２２について説明する。表面電極１２のパターン１２２は、２つの発光素子１１を直列接続するための電極パターンである。パターン１２２の形状は、図４のように、矩形のパターンと、その左右に接続する長方形状のパターンで構成されている。この長方形の長さは、発光素子１１の電極１１０の長方形の長辺よりも長い。この長方形状のパターンと、発光素子１１の電極１１０（第１領域１２０Ａと接続されている方とは別の方）とが、はんだを介して接続されている。矩形のパターンは、スルーホール１４Ｃの上部を覆う蓋状のパターンである。

裏面電極１３は、基板１０の裏面に設けられている。裏面電極１３は、図１のように、実装基板１側と接続されるパターン１３０、１３１と、１３２と、を有している。パターン１３０、１３１は、側面電極１５を介して表面電極１２のパターン１２０、１２１とそれぞれ接続されている。また、パターン１３２は、側面電極１５を介して表面電極１２のパターン１２２と接続されている。

裏面電極１３のパターン１３０、１３１の形状は、基板１０端部に設けられた矩形のパターンと、その矩形領域から基板１０中央方向に延びる長方形のパターンとを有した形状である。この長方形のパターンは、放熱性を向上させるために設けたものである。矩形のパターンのうち一辺は基板１０の長辺と同一直線上であり、他の辺は基板１０の短辺、長辺と平行で間隔を空けている。長方形のパターンの各辺は、基板１０の短辺、長辺と平行で間隔を空けている。矩形のパターンや長方形のパターンの各辺に、このような間隔を空けることで、実施例１の発光装置を実装基板に実装する際に、はんだ２１が広がってはみださないようにしている。また、矩形のパターンと長方形のパターンとの接続部分にくびれを設けている。このくびれは、はんだ２１が発光装置の長手方向に流れだすのを防止するものである。これにより、発光装置の裏面側に壁状のはんだ２１を形成しやすくなり、実装強度を向上させることができる。

なお、長方形のパターンの長辺の長さを変えてもよい。これにより容易にアノードとカソードの区別をすることができる。また、裏面電極１３のパターン１３０、１３１の形状のうち矩形パターンは、他の任意の形状としてもよいが、面積を広くして放熱性を向上させるためには実施例１のように矩形とするのがよい。

スルーホール１４は、基板１０を表面から裏面まで貫通する孔である。スルーホール１４は、基板１０の両端部と中央にそれぞれ設けられている。基板１０端部に設けられたスルーホール１４Ａ、Ｂは、基板１０の長辺を台形のパターンに切り欠くように形成されている。基板１０中央部に設けられたスルーホール１４Ｃは、基板１０の長辺を角を丸めた長方形のパターンに切り欠くように形成されている。

スルーホール１４Ａ、Ｂの台形のパターンは、図４のように、表面電極１２の第２領域１２０Ｂの形状を縮小した相似形である。必ずしもこのような縮小相似形とする必要はなく、任意の形状とすることもできる。ただし、縮小相似形とすることで、スルーホール１４の側面から、表面電極１２の第２領域１２０Ｂの外周までの距離を小さくすることができ、実施例１の発光装置を実装基板に実装したときの実装強度の向上を図ることができる。

なお、スルーホール１４側面は基板１０主面に対して垂直である必要はなく、傾斜を有していてもよい。

側面電極１５は、スルーホール１４の側面に沿って膜状に設けられている。基板１０の表面側では、スルーホール１４を蓋状に覆う表面電極１２と接続されている。また、基板１０の裏面側では裏面電極１３と接続されている。このように、側面電極１５を介して表面電極１２と裏面電極１３とが接続されている。

以上、発光装置２では、発光素子１１を実装する際の位置ずれを抑制することができる。特に、短手方向のずれを抑制することができる。また、発光装置２を実装基板に実装した際の実装強度を十分に確保することができる。また、発光装置２内において、発光素子１１を基板１０の短辺側へと寄せることができる。

（実装基板１の構成）
次に、実装基板１の構成について説明する。実装基板１は、その表面に発光装置２が実装される基板である。たとえば、ＦＰＣ基板である。実装基板１表面には導体パターンが形成されている。図７は、導体パターンのうちランドパターン２０のみを示した図である。このランドパターン２０は、はんだ２１によって発光装置２と接続される領域である。

ランドパターン２０は、図７のように、パターン２００〜２０２の３つの分離したパターンで構成されている。パターン２００〜２０２は、それぞれスルーホール１４Ａ〜Ｃに対応して配置されている。パターン２００は、裏面電極１３のパターン１３０およびスルーホール１４Ａの側面の側面電極１５と接続される領域である。パターン２０１は、裏面電極１３のパターン１３１およびスルーホール１４Ｂ側面の側面電極１５と接続される領域である。パターン２０２は、裏面電極１３のパターン１３２およびスルーホール１４Ｃ側面の側面電極１５と接続される領域である。

パターン２００〜２０２は、図７に示すように凸字形状であり、矩形であって長辺方向の幅が狭い領域２００Ａ〜２０２Ａと、同じく矩形であって長辺方向の幅が広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂを有している。

狭い領域２００Ａ〜２０２Ａの長辺方向の幅Ｗ１は、スルーホール１４の長辺方向の幅と一致している。また、狭い領域２００Ａ〜２０２Ａの短辺方向の幅Ｗ３は、基板１０の厚さ（スルーホール１４の深さ）と一致している。したがって、狭い領域２００Ａ〜２０２Ａの形状は、スルーホール１４の長辺方向での断面形状と一致している。なお、幅Ｗ１や幅Ｗ３は完全に一致している必要はなく、スルーホール１４に対して１０％程度の誤差があっても許容される。

広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの長辺方向の幅Ｗ２は、幅Ｗ１よりも広い。このような幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂを設けることにより、発光装置２をはんだ２１を介して実装基板１と接続する際に、はんだ２１を裏面電極１３に接して壁状に形成することができ、発光装置２の実装強度を向上させることができる。

実装強度を十分に向上させるためには、幅Ｗ２は幅Ｗ１に対して３０％以上広くすることが望ましい。より望ましくは５０％以上、さらに望ましくは１００％以上広くすることである。ただし、幅Ｗ２を広くしすぎると、マンハッタン現象を誘発してしまう。そのため、幅Ｗ２は幅Ｗ１に対して１５０％以下とすることが望ましい。

また、実装強度の向上の観点から、広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの短辺方向の幅Ｗ４は、幅Ｗ３に対して５０％以上広くすることが望ましい。より望ましくは８０％以上、さらに望ましくは１００％以上広くすることである。ただし、マンハッタン現象抑制の点から、広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの短辺方向の幅Ｗ４は、幅Ｗ３に対して２００％以下とすることが望ましい。

また、広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの長辺方向の幅Ｗ２が一定でない形状であってもよい。狭い領域２００Ａ〜２０２Ａと接する位置で、広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂの長辺方向の幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも広ければよい。たとえば、図８（ａ）のように、狭い領域２００Ａ〜２０２Ａから離れるにつれて幅Ｗ２が減少する台形や、図８（ｂ）のように幅Ｗ２が増加する台形であってもよい。

発光装置２は、平面視において、スルーホール１４Ａ〜Ｃの長辺方向での断面形状と、狭い領域２００Ａ〜２０２Ａの形状とが一致するように配置され、はんだ２１を介して接続されている。より具体的には、はんだ２１は実装基板１上に壁状に形成され、裏面電極１３のパターン２００〜２０２とそれぞれ接している。また、スルーホール１４内の実装基板１上にもはんだ２１が形成されている。これにより、はんだ２１は、裏面電極１３のパターン２００〜２０２と広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂとをそれぞれ接続し、スルーホール１４Ａ〜Ｃの側面電極１５と狭い領域２００Ａ〜２０２Ａとをそれぞれ接続している。

（発光装置２の実装方法）
次に、発光装置２の実装方法について説明する。まず、実装基板１のランドパターン２０上に、はんだ２１を形成する。次に、平面視において、ランドパターン２０の狭い領域２００Ａ〜２０２Ａと、スルーホール１４Ａ〜Ｃの長辺方向の断面形状とが一致するように、発光装置２を実装基板１上に配置する。次に、熱処理によってはんだ２１を融解し、実装基板１と発光装置２とをはんだ２１を介して接続する。実装基板１のランドパターン２０の狭い領域２００Ａ〜２０２Ａは、スルーホール１４Ａ〜Ｃの側面電極１５とはんだ２１を介して接続する。ランドパターン２０の広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂは、裏面電極１３のパターン２００〜２０２とはんだ２１を介して接続する。以上により実装基板１上に発光装置２を実装する。なお、スルーホール１４Ａ〜Ｃ内をはんだで埋めた状態で発光装置２を実装してもよい。

以上の実装方法によると、ランドパターン２０に広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂが設けられているため、実装時にこの領域にも溶融したはんだ２１が広がり、裏面電極１３に接したはんだ２１が濡れ上がる。そのため、はんだ２１が基板１０上に、裏面電極１３に接して壁状に形成される。この壁状のはんだ２１によって発光装置２が支持されるため、発光装置２の実装強度が向上している。また、スルーホール１４内にはんだ２１が存在するため、発光装置２の重心がスルーホール１４側とは反対側（発光面側）に傾き、発光装置２の実装時に溶融したはんだ２１によって発光装置２が浮き上がり、発光装置２が傾いた状態で実装されることを抑制することができる。また、狭い領域２００Ａ〜２０２Ｂの幅Ｗ１がスルーホール１４の長辺方向の幅と等しいため、位置合わせが容易であり、発光装置２の実装精度が向上している。

（実験例）
実施例１の光源における発光装置２の実装強度と、比較例の光源における発光装置２の実装強度とを評価した。比較例の光源は、実施例１におけるランドパターン２０から、広い領域２００Ｂ〜２０２Ｂを除いたランドパターンに置き換えたものであり、他は実施例１の光源と同様である。実装強度はシェア強度により評価した。シェア強度は、電子情報技術産業協会規格のＥＩＡＪＥＤ−４７０２Ａに基づき測定し、加圧方向は発光装置２の短辺方向とした。比較例の発光装置２のシェア強度は、およそ１０Ｎであったのに対し、実施例１の発光装置２のシェア強度は、およそ１５Ｎであり、比較例に対して１．５倍シェア強度が高いことがわかった。

（変形例）
発光装置２は、実施例１に示した構成に限るものではなく、長方形状であって基板１０の両端部それぞれにおいて、基板１０長辺を切り欠くようにスルーホール１４が設けられた形状であれば、任意の構成とすることができる。

実施例１では、表面電極１２の第２領域１２０Ｂのパターンを台形としているが、任意の形状としてよく、蓋状でなくともよい。ただし、実施例１のように、基板１０の長辺のうちスルーホール１４側に向かうにつれて、その長辺方向の幅が広くなるような形状がよい。幅が広くなるのであれば、連続的に広がるのであっても段階的に広がるのでもよい。

実施例１では、発光素子１１としてIII 族窒化物半導体からなる青色発光の素子を用い、蛍光体シート１６により発光装置の発光色を白色としているが、本発明はこれに限定されるものではない。発光素子１１の材料として、III 族窒化物半導体以外の任意の半導体材料を用いることができ、蛍光体シート１６に混合する蛍光体も任意の発光色の材料を用いることができる。また、発光色を変換するための蛍光体シート１６も必要に応じて設ければよい。

また、発光装置２は、２つの発光素子１１を搭載し、それらが直列接続された構成であるが、本発明は発光装置２に実装する発光素子１１の個数を限定するものではない。１つの発光素子１１を実装する場合や、３つ以上の発光素子１１を実装する場合にも、本発明は適用可能である。

また、実施例１の光源は、実装基板１上に発光装置２を１つ実装するものであるが、発光装置２を複数実装してもよい。その場合、図６のように、発光装置２内の隣接する発光素子１１の間隔Ｄ１と、隣接する発光装置２における発光素子１１の間隔Ｄ２とを一致させることで、高輝度でかつ輝度むらのない光源を実現することができる。

本発明の光源は、液晶ディスプレイのバックライト光源など、各種の光源として利用することができる。

１：実装基板
２：発光装置
１０：基板
１１：発光素子
１２：表面電極
１３：裏面電極
１４：スルーホール
１５：側面電極
１６：蛍光体シート
１７：封止樹脂
２０：ランドパターン
２１：はんだ

Claims

実装基板上にサイドビュー型の発光装置が実装された光源であって、
前記発光装置は、長方形状の基板と、前記基板の両端部にそれぞれ設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、前記基板の表面に設けられた表面電極と、前記基板の裏面に設けられた裏面電極と、前記スルーホールの側面に設けられ、前記表面電極と前記裏面電極を接続する側面電極と、前記基板の表面に設けられ、前記表面電極と接続する長方形状のフリップチップ型の発光素子と、を有し、
前記スルーホールは、前記基板の長辺を切り欠くようにして設けられ、
前記実装基板の表面に、幅の狭い領域と、前記幅の狭い領域よりも幅の広い領域とを有し、前記幅の狭い領域の形状が、前記スルーホールの前記基板長辺方向での断面形状と一致する凸字形状を、前記スルーホールと対応する位置に有したランドパターンが形成され、
前記発光装置は、平面視において、前記スルーホールの前記基板長辺方向での断面形状と、前記ランドパターンの前記幅の狭い領域とが、一致するように配置され、
前記実装基板上に壁状に形成され、かつ前記スルーホール内の前記実装基板上に形成され、前記裏面電極と前記幅の広い領域、および前記側面電極と前記幅の狭い領域とを接続するはんだを有する、
ことを特徴とする光源。
前記幅の広い領域の前記基板長辺方向の幅は、前記幅の狭い領域の前記基板長辺方向の幅に対して３０％以上長い、ことを特徴とする請求項１に記載の光源。
前記幅の広い領域の前記基板短辺方向の幅は、前記幅の狭い領域の前記基板短辺方向の幅に対して５０％以上長い、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源。
前記裏面電極は、前記側面電極と接続される矩形パターンと、前記矩形パターンから基板長辺方向に延びる長方形パターンとを有し、矩形パターンと長方形パターンの接続部分に矩形のパターンと長方形のパターンとの接続部分のうち前記スルーホール側にくびれを有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光源。
前記実装基板上に、複数の前記発光装置が間隔を空けて配列され、前記発光装置内における前記発光素子の間隔と、各前記発光装置間における近接する前記発光素子の間隔とが、等しくなるように設定されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光源。
実装基板上にサイドビュー型の発光装置を実装する方法であって、
前記発光装置は、長方形状の基板と、前記基板の両端部にそれぞれ設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、前記基板の表面に設けられた表面電極と、前記基板の裏面に設けられた裏面電極と、前記スルーホールの側面に設けられ、前記表面電極と前記裏面電極を接続する側面電極と、前記基板の表面に設けられ、前記表面電極と接続する長方形状のフリップチップ型の発光素子と、を有し、
前記スルーホールは、前記基板の長辺を切り欠くようにして設けられ、
前記実装基板の表面に、幅の狭い領域と、前記幅の狭い領域よりも幅の広い領域とを有し、前記幅の狭い領域の形状が、前記スルーホールの前記基板長辺方向での断面形状と一致する凸字形状を、前記スルーホールと対応する位置に有したランドパターンを形成し、
前記ランドパターン上にはんだを形成し、
前記発光装置を、平面視において、前記スルーホールの前記基板長辺方向での断面形状と、前記ランドパターンの前記幅の狭い領域とが、一致するように配置し、
熱処理によって前記はんだを融解させ、前記はんだを、前記実装基板上に壁状に形成し、かつ前記スルーホール内の前記実装基板上に形成し、前記裏面電極と前記幅の広い領域、および前記側面電極と前記幅の狭い領域とを接続するようにした、
ことを特徴とする発光装置の実装方法。