KR101711595B1 - 발광장치 - Google Patents

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스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

와이어에 열응력 등을 주지 않고, 또한, 반도체 발광소자의 발광 광속을 저하시키지 않으며, 급전용 패턴과 배선 패턴 사이에 배선된 와이어를 보호할 수 있는 구조를 가지는 발광장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
제 1 기판(7)에는 전기적으로 기판(7)과 도통하지 않는 상태인 급전용 패턴(10)이 형성되고, 제 1 기판(7) 상에 놓인 제 2 기판(5) 상에는 배선 패턴(4)이 형성되며, 배선 패턴(4) 상의 소정의 위치에는 복수개의 반도체 발광소자(1)가 설치되고, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에는, 전기적으로 도통하기 위한 와이어(8)가 접속되어 있으며, 와이어(8)의 바깥쪽을 감싸는 부분에, 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)가 설치되어 있다.

Description

발광장치{Light Emitting Device}
본 발명은, LED 패키지 등의 발광장치에 관한 것이다.
최근에 반도체 발광소자(LED 칩)의 고휘도화가 진행되면서, LED 칩을 조명장치의 광원으로서 이용하는 것이 진행되고 있다. 일본특허공개공보 제2005-32661호(이하, 특허문헌 1이라 함)에는, 어느 특정 범위를 좋은 배광성(配光性)을 가지고 조사하는 것을 목적으로 하는 광원장치로서, 차량용 헤드 램프에 적용한 LED 패키지가 개시되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1의 도 2에서는, 회로기판 상에 발광소자(LED 칩)가 실장되고, 와이어로 발광소자(LED 칩)의 윗면과 회로기판이 전기적으로 접속되어 있으며, 발광소자(LED 칩)를 덮도록 반사면이 형성되어 있다(특허문헌 1의 단락 0031 참조). 그리고, 특허문헌 1의 도 25에서는, 발광소자(LED 칩)를 서브 마운트 상에 탑재하고 있다. 서브 마운트의 높이를 2mm 정도 혹은 그 이상으로 설치하고, 회로기판에 금속 와이어를 직접 접속하는 경우, 금속 와이어가 높이차가 큰 두 개의 사이를 접속하게 되어서, 벗겨지거나 접혀지기가 매우 쉬워진다. 그래서, 특허문헌 1에서는, 회로기판 상에 단차면을 가지는 금속 블록을 설치하고, 서브 마운트 상에 실장한 발광소자(LED 칩)의 윗면과 금속 블록 사이를 금속 와이어로 접속하도록 하고 있다(특허문헌 1의 단락 0184 참조).
그런데, 상기한 종래의 LED 패키지는, 와이어를 보호하지 않는 구조이므로, 와이어로 배선한 후의 공정(예를 들어, LED 패키지를 차량에 등구(燈具)로서 설치할 때의 공정, 또는 차량에 등구로서 설치할 때까지의 LED 패키지의 곤포(梱包)공정이나 반송공정)에서, 잘못하여서 와이어에 외부힘이 작용해서 와이어가 단선 또는 단락되는 문제가 있었다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 예를 들어, 다음과 같은 대책을 생각할 수 있다.
제 1 대책은, 와이어를 보호하기 위해, 와이어를 포함하는 발광소자(LED 칩) 전체를 밀봉수지로 덮는 구조이다.
제 2 대책은, 와이어를 보호하기 위해, 와이어를 포함하는 발광소자(LED 칩) 전체를 투명한 반구형상의 돔 캡으로 덮는 구조이다.
하지만, 제 1 대책의 LED 패키지에서는, 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)의 점등 및 소등의 반복 사용에 의해, 와이어 밀봉수지가 절연기판 및 와이어로부터의 열전도로 뜨거워지거나 차가워져서, 와이어 밀봉수지가 열팽창·열수축하고, 이러한 열응력에 의해, 와이어가 쉽게 단선되는 문제가 있었다.
또한, 제 2 대책의 LED 패키지에서는, 캡(투명한 반구형상의 돔 캡)으로 덮음으로써, 반도체 발광소자(LED 칩)의 발광이 캡의 재료에 흡수되고, 그에 따라 광속이 3~10% 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은, 와이어에 열응력 등을 주지 않고, 또한, 반도체 발광소자(LED 칩)의 발광 광속을 저하시키지 않으며, 급전용 패턴과 배선 패턴 사이에 배선된 와이어를 보호할 수 있는 구조를 가지는 발광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, 제 1 기판과, 제 1 기판 상에 놓인 제 2 기판을 가지고, 제 1 기판 상에는 급전용 패턴이 형성되며, 제 2 기판 상에는 배선 패턴이 형성되고, 상기 배선 패턴 상에는 복수개의 반도체 발광소자가 설치되며, 상기 급전용 패턴과 상기 배선 패턴의 사이 또는 상기 반도체 발광소자와 상기 배선 패턴의 사이에, 전기적으로 도통하기 위한 와이어가 접속되는 발광장치에 있어서, 상기 와이어의 바깥쪽을 둘러싸는 부분 중, 적어도 상기 와이어의 길이방향에 따른 상기 와이어의 양쪽 부분에, 상기 와이어를 보호하기 위한 보호부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발광장치에 있어서, 상기 보호부재는, 절연성 수지 또는 세라믹인 것을 특징으로 하고 있다.
그리고, 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발광장치에 있어서, 상기 보호부재의 높이는, 와이어의 높이 이상이고, 반도체 발광소자의 높이 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 1 ~ 3에 기재된 발명에 따르면, 제 1 기판과, 제 1 기판 상에 놓인 제 2 기판을 가지고, 제 1 기판 상에는 급전용 패턴이 형성되며, 제 2 기판 상에는 배선 패턴이 형성되고, 상기 배선 패턴 상의 소정의 위치에는 복수개의 반도체 발광소자가 설치되며, 상기 급전용 패턴과 상기 배선 패턴의 사이 및/또는 상기 반도체 발광소자와 상기 배선 패턴 사이에, 전기적으로 도통하기 위한 와이어가 접속되는 발광장치에 있어서, 상기 와이어의 바깥쪽을 감싸는 부분 중, 적어도 상기 와이어의 길이방향에 따른 상기 와이어의 양쪽 부분에, 상기 와이어를 보호하기 위한 보호부재가 설치되어 있으므로, 와이어에 열응력 등을 주지 않으며, 반도체 발광소자의 발광 광속을 저하시키지 않고, 소정 부분 사이에 배선된 와이어를 보호할 수 있다.
특히, 청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 상기 보호부재는, 와이어의 높이 이상의 높이를 가지므로, 소정 부분 사이에 배선된 와이어를 확실하게 보호할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 발광장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 발광장치의 보호부재의 확대도이다.
도 3은, 와이어 2개가 병렬로 배치되는 경우의 보호부재의 확대도이다.
도 4는, 디스펜서 장치를 이용해서, 보호부재를 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 도 1의 (a)의 C-C선에 의한 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치에서 보호부재의 짧은 쪽 부분이 설치되어 있지 않은 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 6의 발광장치의 보호부재의 확대도이다.
도 8은, 와이어 2개가 병렬로 배치되는 경우의 보호부재의 확대도이다.
도 9는, 반도체 발광소자로서 상하로 전극구조를 가지는 것을 이용한 발광장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 10은, 반도체 발광소자의 윗면과 상기 반도체 발광소자에 인접하는 배선 패턴 사이에 배선된 와이어를 보호하기 위한 보호부재의 확대도이다.
도 11은, 제 1 기판에 스폿 페이싱(spot facing) 홈이 설치되어 있지 않은 발광장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 12는, 급전용 패턴과 배선 패턴 사이에 단차 부분이 있는 경우의 수지의 도포 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1의 (a), (b), (c)는, 본 발명의 발광장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 한편, 도 1의 (a)는 평면도, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 A-A선의 단면도, 도 1의 (c)는 도 1의 (a)의 B-B선의 부분단면도이다.
도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치는, 제 1 기판(금속기판)(7)과, 제 1 기판(7) 상에 놓인(제 1 기판(7) 상에 접착제(6)에 의해 접착된) 제 2 기판(절연기판)(5)을 가지고, 제 1 기판(7)에는 전기적으로 기판(7)과 도통하지 않는 상태인 급전용 패턴(10)이 형성되며, 제 2 기판(5) 상에는 배선 패턴(4)이 형성되고, 상기 배선 패턴(4) 상의 소정의 위치에는 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 설치되며(배선 패턴(4) 상의 소정의 위치에 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 범프(3)를 통해서 플립 타입으로 실장되며), 상기 급전용 패턴(10)과 상기 배선 패턴(4) 사이에는 전기적으로 도통하기 위한 와이어(8)가 접속되어 있다. 한편, 도 1의 (a), (b), (c)의 예에서는, 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 형광체 수지(2)에 의해 덮여져 있다.
또한, 도 1의 (a), (b), (c)의 예에서는, 급전용 패턴(10)의 윗면과 제 1 기판(금속기판)(7)의 윗면이 동일한 평면 내에 있다. 그리고, 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7)과 배선 패턴(4)은 같은 높이로 되어 있다. 더욱이, 도 1의 (a), (b), (c)의 예에서는, 제 2 기판(절연기판)(5) 상에 배선 패턴(4)이 형성되어 있으므로, 제 2 기판(절연기판)(5)의 윗면은 배선 패턴(4)의 윗면보다 낮게 되어 있고, 따라서, 도 1의 (a), (b)에 도시하는 바와 같은 스폿 페이싱 홈(9)이 존재한다.
또한, 와이어(8)는, 통상적으로 수십 ㎛(약 20~30㎛)의 직경의 것이 이용된다. 그리고, 와이어(8)는, 후술하는 바와 같이, 가장 높은 높이가 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하이고, 도 1의 예에서는 200㎛이다.
그런데, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치에서는, 와이어(8)의 바깥쪽을 둘러싸는 부분에, 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)가 설치되어 있다.
도 2는, 도 1의 (a)의 부분확대도로서, 도 2에는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 배선된 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)가 확대되어 도시되고 있다. 도 2를 참조하면, 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 배선된 와이어(8)의 바깥쪽을 둘러싸는 4개의 부분으로 이루어져 있다. 즉, 와이어(8)의 길이방향(L)에 따른 와이어(8) 양쪽의 긴 쪽 부분(21a, 21b)과, 와이어(8)의 길이방향(L)과 직교하는 방향에 따른 와이어(8) 양쪽의 짧은 쪽 부분(21c, 21d)으로 이루어져 있다.
여기에서, 긴 쪽 부분(21a, 21b)의 길이(L1)는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이의 와이어(8)의 배선 길이(L0)보다 100㎛만큼 길다. 또한, 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭 즉, 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 길이(W)는, 약 500㎛ 정도인 것이 바람직한데, 이것은, 와이어(8)가 무너진 경우라도 보호부재(21)에 접촉하지 않게 하기 위해서이다. 즉, 와이어(8)와 보호부재(21) 사이의 거리(W/2)가 와이어 높이 + 50㎛ 내지 와이어 높이 + 150㎛의 범위인 것이 바람직하다. 한편, 도 3과 같이, 예를 들어, 와이어(8) 2개가 병렬로 배치되는 경우에도, 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭 즉, 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 길이(W)는, 같은 범위인 것이 바람직하며, 구체적으로는, (200 + 50) × 2 + 100 (와이어 사이의 거리) 즉, 600㎛ 정도가 바람직하다.
또한, 도 2에서, d는 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 폭이다.
그리고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)는, 와이어(8)의 높이(h0) 이상이고, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하인 것이 바람직하다. 한편, 와이어(8)의 높이(h0)란, 보다 정확하게는, 후술하는 바와 같이, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)의 높이가 같지 않은 경우(급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차가 있는 경우), 급전용 패턴(10) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대해서는, 급전용 패턴(10)의 높이 위치와 와이어(8)의 가장 높은 높이 위치와의 차이이고, 또한, 배선 패턴(4) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대해서는, 배선 패턴(4)의 높이 위치와 와이어(8)의 가장 높은 높이 위치와의 차이이다. 그리고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)란, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이의 높이가 같지 않은 경우(급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차가 있는 경우), 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 급전용 패턴(10)의 높이 위치와 보호부재(21)의 높이 위치와의 차이이고, 또한, 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 배선 패턴(4)의 높이 위치와 보호부재(21)의 높이 위치와의 차이이다. 그리고, 이러한 경우, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)의 높이(h)는, 급전용 패턴(10) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대한 와이어(8)의 높이(h0) 이상이고, 급전용 패턴(10)의 높이 위치를 기준으로 한 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하인 것이 바람직하다. 또한, 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)의 높이(h)는, 배선 패턴(4) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대한 와이어(8)의 높이(h0) 이상이고, 배선 패턴(4)의 높이 위치를 기준으로 한 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하인 것이 바람직하다. 도 1의 (b)의 예에서는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)이 거의 같은 높이이기 때문에, 와이어(8)의 높이(h0)는, 급전용 패턴(10) 또는 배선 패턴(4)의 높이 위치와 와이어(8)의 가장 높은 높이 위치와의 차이이다. 그리고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)는, 급전용 패턴(10) 또는 배선 패턴(4)의 높이 위치와 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이 위치와의 차이이다.
보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)를 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하로 함으로써, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에 따른 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))로부터의 광속의 저하를 방지할 수 있다. 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)의 높이가 같지 않은 경우에 있어서, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)의 높이와 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)의 높이를 동일한 높이(h)로 했을 때, 보호부재(21)의 윗면 위치도 같이 않고, 차이가 발생한다. 이러한 경우에는, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)의 높이를 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)의 높이보다 높게 하는 것이 바람직하다. 다음 공정의 조립 작업 등에서 바깥쪽에 위치하는 보호부재(21)의 높이를 높게 해두는 편이 와이어(8)에 외부힘이 가해지기 어렵기 때문이다.
또한, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)를, 와이어(8)의 높이(h0) 이상으로 하고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭 즉, 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 길이(W)를 약 500㎛ 정도로 함으로써, 잘못해서 와이어(8)에 외부힘이 가해져도, 와이어(8)의 측면으로부터의 외부힘은 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에 의해 보호되고, 바로 위로부터의 외부힘만이 가해지므로, 와이어(8)가 눌려 찌그러지는 것만으로 와이어(8)가 단선되는 일은 없다.
그리고, 상술한 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에는, 수지를 이용할 수 있다. 수지에는, 예를 들어, 투명한 실리콘 수지나 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 수지에는, 투명한 수지 대신에 흰색의 수지를 이용할 수도 있다. 흰색의 수지는 예를 들어, 투명한 에폭시 수지 및 실리콘 수지에 산화 티탄 등의 필러가 5~20wt% 첨가되어 있는 것 등을 이용할 수 있다. 투명한 수지나 흰색의 수지에서 반사한 빛이 원인이 되어서 눈부신 빛이 나오는 경우에는, 검은 수지를 이용하면 눈부신 빛을 경감시킬 수 있다. 검은 수지는 예를 들어, 투명한 에폭시 수지 및 실리콘 수지에 카본 등의 필러가 첨가되어 있는 것 등을 이용할 수 있다. 그리고, 상술한 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에는, 수지 대신에 세라믹링을 이용할 수도 있다. 세라믹링을 이용하는 경우에는, 세라믹링을 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 접착제로 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7) 상 및/또는 배선 패턴(4) 상에 고정할 수 있다.
다음으로, 이러한 구성의 발광장치의 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 제작공정의 예에 대해 설명한다. 한편, 이러한 제작공정의 예에서는, 무사시 엔지니어링사의 디스펜서 장치를 이용하였고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에는 투명한 수지를 이용하였다.
보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 제작하는 공정은, 와이어(8)를 급전용 패턴(10)과 상기 배선 패턴(4) 사이에 배선한 후에 행한다. 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))에 사용한 수지의 점도는, 예를 들어, 약 50Pa·s이다. 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 디스펜서 장치(50)의 노즐로부터 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7) 상 또는 배선 패턴(4) 상을 향하여 수지를 토출하면서 소정의 속도(도포 스피드)로 노즐을 이동시키고, 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7) 상과 배선 패턴(4) 상에 수지를 소정의 폭(d)과 소정의 높이(h)로 도포한다. 구체적으로는, 노즐은 그 직경이 0.3mm인 것을 사용하고, 도포 스피드를 5mm/초, 토출압력을 50KPa, 노즐 선단과 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7) 및 배선 패턴(4) 사이의 갭을 0.3mm로 제어하며, 폭(d)이 약 0.5mm, 높이(h)가 와이어(8)의 높이와 같은 높이인 0.2mm의 수지를 도포하여, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 제작할 수 있었다. 그 후, 150℃, 4시간 이상으로 수지를 경화함으로써, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))가 완성되었다.
상기 제작방법에 있어서, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 폭(d)은, 디스펜서 장치(50)의 노즐 직경, 도포 스피드, 압력, 갭(노즐 선단과 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판) 및 배선 패턴(4) 사이의 갭)을 바꾸거나, 수지의 점도를 바꿈으로써 조절할 수 있다. 실제로, 도포 스피드를 빠르게 하면 폭(d)은 좁아지고, 압력을 낮게하거나 갭을 작게 해서도 폭(d)을 좁게 할 수 있으며, 폭(d)은 40㎛~3mm까지의 범위에서 조절 가능하다. 한편, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 모서리의 폭이 두꺼워지는 경우가 있는데(보호기능의 본질은 변하지 않으므로 문제는 없지만), 모서리의 폭이 두꺼워지지 않게 하기 위한 일례로서, 모서리 부분에 대해서는 도포 스피드를 빠르게 하는 것을 통해서 조절할 수 있다.
또한, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)는, 디스펜서 장치(50)의 도포 스피드, 갭(노즐 선단과 급전용 패턴(10), 제 1 기판(금속기판)(7) 및 배선 패턴(4) 사이의 갭), 토출압력을 바꾸거나, 수지의 점도를 바꾸는 일 등으로 조절가능하다. 예를 들어, 도포 스피드를 느리게 하면 높이는 높아지고, 빠르게 하면 높이는 낮아진다. 토출압력을 높게 하면 높이는 높아지고, 토출압력을 낮게 하면 높이는 낮아진다. 갭을 크게 하면 높이는 높아지고, 갭을 작게 하면 높이를 낮출 수 있다. 단, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)가 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 폭(d)보다 작은 경우, 도포 스피드, 토출압력 및 갭의 파라메터를 바꿈으로써, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)를 바꾸는 것이 가능한데, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)를 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 폭(d)보다 크게 할 필요가 있는 경우에는, 여러단으로 도포하거나 횟수를 늘림으로써, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)를 높게 할 수 있다. 여러단으로 도포함으로써, 단차영역 부분의 수지의 높이가 와이어(8)의 높이보다 조금 높게 될 경우가 있는데, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이보다 낮으면, 눈부신 빛의 발생이나 광속 저하의 영향이 없다. 단차영역 부분의 수지의 높이가 와이어(8)의 높이보다 높아지지 않게 하기 위한 일례로서, 도포 스피드를 빠르게 하는 것을 통해서 조절할 수 있다. 또한, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 모서리에서 높이가 높아지는 경우가 있는데, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이보다 낮으면, 눈부신 빛의 발생이나 광속 저하의 영향이 없다. 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 모서리에서 높이가 높아지지 않게 하기 위한 일례로서, 도포 스피드를 빠르게 하는 것을 통해서 조절할 수가 있다.
구체적으로, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 높이(h)는, 40㎛~3mm의 범위에서 자유롭게 바꿀 수가 있는데, 실제로는, 와이어(8)의 높이와 같은 높이인 0.2mm 내지 0.5mm 정도까지의 범위로 하는 것이 바람직하다.
한편, 수지의 점도에 대해서는, 점도가 다소 높은 것을 사용함으로써, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))의 폭(d)을 작게 할 수 있고, 수지에서 반사하여 발생하는 눈부신 빛을 무시할 수 있을 정도로 줄일 수 있다.
또한, 도 5의 (a), (b)는, 도 1의 (a)의 C-C선의 단면도의 일례이고, 도 5의 (a)와 같이, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)를 탑재한 제 2 기판(절연기판)(5)을 제 1 기판(금속기판)(7)에 배치하기 위한 스폿 페이싱 홈(제 2 기판(절연기판)(5)과 제 1 기판(금속기판)(7) 사이의 홈)(9)의 폭(t)이 작으면, 수지가 스폿 페이싱 홈(9)에 빠져서 움푹 패이지 않아, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 와이어(8)와 같은 높이로 하는 것이 가능하다.
이에 대해, 도 5의 (b)와 같이, 스폿 페이싱 홈(9)의 폭(t)이 넓은 경우, 그 스폿 페이싱 홈(9)에서 수지가 움푹 패여서, 와이어(8)를 보호하는 높이를 확보할 수 없게 된다. 그러한 경우, 도 5의 (c)와 같이 스폿 페이싱 홈(9)을 메우도록 디스펜서 장치(50)에 의해 수지를 도포제어함으로써, 스폿 페이싱 홈(9) 부분에서 수지가 움푹 패이지 않아, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 와이어(8)와 같은 높이로 하는 것이 가능하다.
스폿 페이싱 홈(9)을 메우는 도포방법은, 스폿 페이싱(9)이 메워질 때까지 노즐의 이동을 정지하거나, 노즐의 이동속도를 느리게 함으로써 가능하다. 스폿 페이싱 홈(9)을 메우고 있는 수지의 폭은, 스폿 페이싱 홈(9)을 메우기 전의 수지의 폭보다 넓어져 있지만, 광속 저하 등의 기능을 손상시키지 않는다. 스폿 페이싱 홈(9)을 메운 후에, 메우기 전의 도포조건으로 수지를 도포하면, 도 5의 (c)와 같이 수지가 움푹 패이지 않게 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 제작할 수 있다. 또한, 절연성 재료, 세라믹, 수지를 사용한 링 형상의 성형품을 이용함으로써, 스폿 페이싱 홈이 넓어도, 링의 길이를 변화시키는 것만으로, 와이어 보호의 기능을 유지할 수 있다.
또한, 상술한 예(도면 1의 (b)의 예)에서는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)이 거의 같은 높이인데, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)의 높이가 다른 경우에는(급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차가 있는 경우에는), 스폿 페이싱 홈(9)을 메운 것과 마찬가지로, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이의 단차를 메움으로써, 와이어(8)와 같은 높이의 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 제작할 수 있다. 구체적으로, 급전용 패턴(10)이 배선 패턴(4)보다 높이가 낮은 경우에는, 급전용 패턴(10) 상의 수지의 높이를 배선 패턴(4) 상의 수지의 높이보다 높게 형성함으로써(예를 들어, 디스펜서 장치의 도포속도를 보다 느리게 하던지, 및/또는 갭(노즐 선단과 급전용 패턴(10)및 배선 패턴 사이의 갭)을 보다 크게 함으로써), 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이의 단차를 메우고, 와이어(8)와 같은 높이의 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 제작할 수 있다. 그리고, 수지 이외에 리본 등을 이용해서 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 구성할 수도 있다.
한편, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4)의 높이가 다른 경우에도(급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차가 있는 경우에도), 반도체 발광소자(LED 칩)(1)를 탑재한 제 2 기판(절연기판)(5)을 제 1 기판(금속기판)(7)에 배치하기 위한 스폿 페이싱 홈(제 2 기판(절연기판)(5)과 제 1 기판(금속기판)(7) 사이의 홈)(9)의 폭(t)이 작으면, 수지가 스폿 페이싱 홈(9)에 빠져서 움푹 패이지 않고, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 와이어(8)와 같은 높이로 할 수 있다.
이에 대해, 도 5의 (d)와 같이, 스폿 페이싱 홈(9)의 폭(t)이 넓은 경우, 그 스폿 페이싱 홈(9)에서 수지가 움푹 패여서, 와이어(8)를 보호하는 높이를 확보할 수 없게 된다. 그러한 경우, 도 5의 (e)와 같이, 스폿 페이싱 홈(9)을 메우도록 디스펜서 장치(50)에 의해 수지를 도포제어함으로써, 스폿 페이싱 홈(9) 부분에서 수지가 움푹 패이지 않아서, 보호부재(21(21a, 21b, 21c, 21d))를 와이어(8)와 같은 높이로 하는 것이 가능하다.
상기 구성예에서, 보호부재(21)는, 와이어(8)를 사방에서 감싸는 4개의 부분 즉, 와이어(8)의 길이방향(L)에 따른 와이어(8) 양쪽의 긴 쪽 부분(21a, 21b)과, 와이어(8)의 길이방향(L)과 교차하는 방향에 따른 와이어(8) 양쪽의 짧은 쪽 부분(21c, 21d)으로 이루어져 있다고 했는데, 짧은 쪽 부분(21c, 21d) 중 적어도 한 쪽은 꼭 설치되지 않아도 좋다.
도 6의 (a), (b), (c)는, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치에 있어서, 보호부재(12)의 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 양쪽이 설치되어 있지 않은 구성을 도시하는 도면이다. 즉, 보호부재(21)의 긴 쪽 부분(21a, 21b)만이 설치되어 있는 구성을 도시하는 도면이다. 한편, 도 6의 (a)는 평면도, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 A-A선의 단면도, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)의 B-B선의 부분단면도이다.
도 7은, 도 6의 (a)의 부분확대도로서, 도 7에는, 도 6의 (a), (b), (c)의 발광장치에 있어서, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 배선된 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)가 확대되어 도시되고 있다, 도 7을 참조하면, 도 6의 (a), (b), (c)의 발광장치에 있어서, 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)는, 와이어(8)의 길이방향(L)에 따른 와이어(8) 양쪽의 긴 쪽 부분(21a, 21b)으로 이루어져 있다.
여기에서, 긴 쪽 부분(21a, 21b)의 길이(L1)는, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이의 와이어(8)의 배선 길이(L0)보다 100㎛만큼 길다. 또한, 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)은, 약 500㎛ 정도인 것이 바람직하다. 이것은, 와이어(8)가 무너진 경우라도 보호부재(21)에 접촉하지 않게 하기 위해서이다. 즉, 와이어(8)와 보호부재(21) 사이의 거리(W/2)가 와이어 높이 + 50㎛ 내지 와이어 높이 + 150㎛의 범위인 것이 바람직하다. 한편, 도 8과 같이, 예를 들어, 와이어(8) 2개가 병렬로 배치되는 경우에도, 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)은, 같은 범위가 바람직하며, 구체적으로는, (200 + 50) × 2 + 100 (와이어 사이의 거리) 즉, 600㎛ 정도가 바람직하다.
도 6의 (a), (b), (c)의 예에서는, 보호부재(21)의 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 양쪽이 설치되어 있지 않은 것 이외에는, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치와 완전히 동일한 구성이고, 보호부재(21(21a, 21b))의 폭(d), 보호부재(21(21a, 21b))의 높이(h), 각 부분의 재료, 제조방법 등도 짧은 쪽 부분(21c, 21d)이 설치되어 있지 않은 것 이외에는, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치와 완전히 동일하다.
도 6의 (a), (b), (c)의 예에서는, 보호부재(21)의 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)을 약 500㎛ 정도로 함으로써, 잘못해서 와이어(8)에 외부힘이 가해져도, 와이어(8) 측면으로부터의 외부힘은 보호부재(21(21a, 21b))에 의해 보호되어, 바로 위 또는 길이방향(L)(긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)과 수직인 방향)으로부터의 외부힘만 가해지므로, 와이어(8)가 눌려 찌그러지는 것만으로 와이어(8)가 단선되는 일은 없다.
또한, 도 6의 (a), (b), (c)의 예에서는, 보호부재(21)의 짧은 쪽 부분(21c, 21d)의 양쪽이 설치되어 있지 않다고 했지만, 보호부재(21)의 짧은 쪽 부분(21c, 21d) 중 어느 한 쪽이 설치되지 않은 구성으로 하는 것도 가능하며, 이러한 경우에도, 보호부재(21)의 긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)을 약 500㎛ 정도로 함으로써, 잘못해서 와이어(8)에 외부힘이 가해져도, 와이어(8) 측면으로부터의 외부힘은 보호부재(21(21a, 21b))에 의해 보호되어, 바로 위 또는 길이방향(L)(긴 쪽 부분(21a, 21b) 사이의 폭(W)과 수직인 방향)으로부터의 외부힘만이 가해지므로, 와이어(8)가 눌려 찌그러지는 것만으로 와이어(8)가 단선되는 일은 없다.
그리고, 상술한 각 예에서는, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 플립 타입으로, 배선 패턴(4) 상의 소정의 위치에 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 범프(3)를 통해서 플립 타입으로 실장되어 있는 경우를 나타냈지만, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)는 플립 타입이 아니라, 상하로 전극 구조를 가지는 것을 이용할 수도 있다.
도 9의 (a), (b)는, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)로서 상하로 전극구조를 가지는 것을 이용한 발광장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 한편, 도 9의 (a)는 평면도, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 A-A선의 단면도이고, 도 1의 (a), (b), (c)와 같은 곳에는 같은 부호를 붙였다. 도 9의 (a), (b)의 발광장치는, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)로서 상하로 전극구조를 가지는 것을 이용한 것 이외에는, 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치의 구성과 완전히 동일하다. 즉, 도 9의 (a), (b)의 발광장치는, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)로서 상하로 전극구조를 가지는 것을 이용함으로써, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)의 윗면과 상기 반도체 발광소자(LED 칩)(1)에 인접하는 배선 패턴(4) 사이에, 이들 사이를 전기적으로 도통시키기 위한 와이어(38)가 더 배치되어 있는 점만이 도 1의 (a), (b), (c)의 발광장치의 구성과 다르다.
여기에서, 와이어(38)는, 통상적으로 수십㎛(약 20~30㎛)의 직경의 것이 이용된다.
그리고, 도 9의 (a), (b)의 예에서는, 와이어(38)의 바깥쪽을 감싸는 부분에 와이어(38)를 보호하기 위한 보호부재(41)가 설치되어 있다.
도 10의 (a), (b)는, 도 9의 (a)의 부분확대도로서, 도 10의 (a), (b)에는, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)의 윗면과 상기 반도체 발광소자(LED 칩)(1)에 인접하는 배선 패턴(4) 사이에 배선된 와이어(38)를 보호하기 위한 보호부재(41)가 확대되어 도시되고 있다. 한편, 도 10의 (a)는 평면도, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 D-D선의 개략단면도이다. 도 10의 (a), (b)를 참조하면, 도 10의 (a), (b)의 예에서는, 와이어(38)를 보호하기 위한 보호부재(41)는, 와이어(38)의 바깥쪽을 감싸는 3개의 부분으로 이루어져 있다. 즉, 와이어(38)의 길이방향(M)에 따른 와이어(38) 양쪽의 긴 쪽 부분(41a, 41b)과, 와이어(38)의 길이방향(M)과 직교하는 방향에 따른 와이어(38)의 한쪽의 짧은 쪽 부분(41c)으로 이루어져 있다.
여기에서, 긴 쪽 부분(41a, 41b)은, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)를 제외한 부분에 설치되어 있다. 또한, 긴 쪽 부분(41a, 41b) 사이의 폭 즉, 짧은 쪽 부분(41c)의 길이(X)는, 예를 들어 약 200㎛ 정도이다.
또한, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 폭(f)은, 0.05~0.1mm인 것이 바람직하다.
더욱이, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)는, 와이어(38)의 높이(i0)와 같거나, 그보다 조금 높은 것이 바람직하다. 한편, 와이어(38)의 높이(i0), 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)의 정의는, 와이어(8)의 높이(h0), 보호부재(21)의 높이(h)의 정의와 같다.
보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)를, 와이어(38)의 높이(i0)와 같거나, 그보다 조금 높게 하고, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 긴 쪽 부분(41a, 41b) 사이의 폭 즉, 짧은 쪽 부분(41c)의 길이(X)를 약 200㎛ 정도로 함으로써, 잘못해서 와이어(38)에 외부힘이 가해져도, 와이어(38) 측면으로부터의 외부힘은 보호부재(41(41a, 41b, 41c))에 의해 보호되고, 또한, 바로 위로부터의 외부힘만이 가해져, 와이어(38)가 눌려 찌그러지는 것만으로 와이어(38)가 단선되는 일은 없다.
또한, 상술한 보호부재(41(41a, 41b, 41c))에는 수지를 이용할 수 있다. 수지에는, 예를 들어, 투명한 실리콘 수지나 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 그리고, 수지에는, 투명한 수지 대신에 희색의 수지를 이용할 수도 있다, 흰색의 수지는, 예를 들어, 투명한 에폭시 수지 및 실리콘 수지에 산화 티탄 등의 필러가 5~20wt% 첨가되어 있는 것 등이 이용된다. 투명한 수지나 흰색의 수지에서 반사한 빛이 원인이 되어 눈부신 빛이 나오는 경우에는, 검은 수지를 이용하면 눈부신 빛을 경감시킬 수 있다. 검은 수지는, 예를 들어, 투명한 에폭시 수지 및 실리콘 수지에 카본 등의 필러가 첨가되어 있는 것 등을 이용할 수 있다. 더욱이, 상술한 보호부재(41(41a, 41b, 41c))에는, 수지 대신에 세라믹링을 이용할 수도 있다. 세라믹링을 이용하는 경우에는, 세라믹링은, 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 접착제로 배선 패턴(4) 상에 고정할 수 있다.
다음으로, 이러한 구성의 발광장치의 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 제작공정의 예에 대해서 설명한다. 한편, 이러한 제작공정의 예에서는, 상술한 무사시 엔지니어링사의 디스펜서 장치(50)를 이용하였고, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))에는 투명한 수지를 이용하였다.
보호부재(41(41a, 41b, 41c))를 제작하는 공정은, 와이어(38)를 반도체 발광소자(LED 칩)(1)의 윗면과 상기 반도체 발광소자(LED 칩)(1)에 인접하는 배선 패턴(4) 사이에 배선한 후에 행한다. 보호부재(41(41a, 41b, 41c))에 사용한 수지의 점도는 예를 들어, 약 150Pa·s이다. 보호부재(41(41a, 41b, 41c))는, 도 4에 도시한 바와 같이, 디스펜서 장치(50)의 노즐로부터 배선 패턴(4) 상을 향하여 수지를 토출하면서 소정의 속도(도포 스피드)로 노즐을 이동시키고, 배선 패턴(4) 상에 수지를 소정의 폭(f)과 소정의 높이(i)로 도포한다. 구체적으로는, 노즐은 그 직경이 0.04mm인 것을 사용하며, 도포 스피드를 5mm/초, 토출압력을 150KPa, 노즐 선단과 배선 패턴(4) 사이의 갭을 0.1mm로 제어하여, 폭(f)이 약 0.2mm, 높이(i)가 와이어(38)의 높이와 같은 높이인 0.2mm의 보호부재(41(41a, 41b, 41c))를 제작할 수 있었다. 그 후, 150℃, 4시간 이상으로 수지를 경화함으로써, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))는 완성되었다.
상기 제작방법에 있어서, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 폭(f)은, 디스펜서 장치(50)의 노즐 직경, 도포 스피드, 압력, 갭(노즐 선단과 배선 패턴(4) 사이의 갭)을 바꾸거나, 수지의 점도를 바꿈으로써 조절 가능하다. 실제로, 도포 스피드를 빠르게 하면 폭(f)은 좁아지고, 압력을 낮게 하거나 갭을 작게 하는 것으로도 폭(f)을 좁게 할 수 있으며, 폭(f)은 40㎛~3mm의 범위에서 조절 가능하지만, 본 발명에서는 0.05mm 내지 0.1mm의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)는, 디스펜서 장치(50)의 도포 스피드, 갭(노즐 선단과 배선 패턴(4) 사이의 갭), 토출압력을 바꾸거나, 수지의 점도를 바꾸는 것 등으로 조절 가능하다. 예를 들어, 도포 스피드를 느리게 하면 높이는 높아지고, 빠르게 하면 높이는 낮아진다. 토출압력을 높게 하면 높이는 높아지고, 토출압력을 낮게 하면 높이는 낮아진다. 갭을 크게 하면 높이는 높아지고, 갭을 작게 하면 높이를 낮게 할 수 있다. 단, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)가 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 폭(f)보다 작은 경우, 도포 스피드, 토출압력 및 갭의 파라미터를 바꿈으로써, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)를 바꿀 수 있지만, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)를 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 폭(f)보다 크게 할 필요가 있는 경우에는, 여러단으로 도포하거나 횟수를 늘림으로써, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)를 높게 할 수 있다. 여러단으로 도포함으로써, 단차영역 부분의 수지의 높이가 와이어(38)의 높이보다 조금 높게 될 경우가 있는데, 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이보다 낮으면, 눈부신 빛의 발생이나 광속 저하의 영향이 없다. 단차영역 부분의 수지의 높이가 와이어(38)의 높이보다 높아지지 않게 하기 위한 일례로서, 도포 스피드를 빠르게 하는 것을 통해 조절할 수 있다.
구체적으로, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))의 높이(i)는, 40㎛~3mm의 범위에서 자유롭게 바꿀 수 있는데, 실제로는, 와이어(38)의 높이와 같은 높이인 0.2mm 내지 0.5mm 정도의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 9의 (a), (b)의 예에 있어서도, 인접하는 배선 패턴(4) 사이에 단차(홈)가 있고, 인접하는 배선 패턴(4) 사이의 단차(홈) 상을 수지가 지나갈 때, 스폿 페이싱 홈(9)에서 설명한 바와 같이, 단차(홈)의 폭이 작으면, 수지가 단차(홈)에 빠져서 움푹 패이지 않고, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))를 와이어(38)와 같은 높이로 할 수 있다.
이에 대해, 단차(홈)의 폭이 넓은 경우, 단차(홈)에서 수지가 움푹 패여서, 와이어(38)를 보호하는 높이를 확보할 수 없게 된다. 그러한 경우, 도 5(e)에 도시한 바와 같이, 단차(홈)를 메우도록 디스펜서 장치(50)에 의해 수지를 도포제어함으로써, 단차(홈) 부분에서 수지가 움푹 패이지 않고, 보호부재(41(41a, 41b, 41c))를 와이어(38)와 같은 높이로 할 수 있다.
한편, 도 9의 (a), (b)의 예에서는, 보호부재(41)로서 3개의 보호부재(41a, 41b, 41c)를 이용하고 있는데, 도 6의 (a), (b)에서 설명한 바와 같이, 도 9의 (a), (b)의 발광장치에 있어서 보호부재(41)의 짧은 쪽 부분(41c)은 꼭 설치되지 않아도 좋다. 즉, 보호부재(41)의 긴 쪽 부분(41a, 41b)만이 설치되어 있어도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제 1 기판(금속기판)(7)과, 제 1 기판(7) 상에 놓인(제 1 기판(7) 상에 접착제(16)에 의해 접착된) 제 2 기판(절연기판)(5)을 가지고, 제 1 기판(7)에는 급전용 패턴(10)이 형성되며, 제 2 기판(5) 상에는 배선 패턴(4)이 형성되고, 상기 배선 패턴(4) 상의 소정의 위치에는 복수개의 반도체 발광소자(LED 칩)(1)가 설치되며, 상기 급전용 패턴(10)과 상기 배선 패턴(4) 사이 및/또는 상기 반도체 발광소자(1)와 상기 배선 패턴(4) 사이에, 전기적으로 도통하기 위한 와이어가 접속되는 발광장치에 있어서,
상기 와이어의 바깥쪽을 감싸는 부분 중, 적어도 상기 와이어의 길이방향에 따른 상기 와이어의 양쪽 부분에, 상기 와이어를 보호하기 위한 보호부재가 설치되어 있으므로, 와이어에 열응력 등을 주지 않고, 또한, 반도체 발광소자의 발광 광속을 저하시키지 않으며, 소정 부분 사이에 배선된 와이어를 보호할 수 있다.
즉, 보호부재가 설치되어 있음으로써, 와이어를 배선한 후의 공정(예를 들어, LED 패키지를 차량에 등구로서 설치할 때의 공정, 또는 차량에 등구로서 설치할 때까지의 LED 패키지의 곤포공정이나 반송공정)에서, 잘못해서 와이어에 외부힘이 가해져도, 와이어가 단선 또는 단락되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수지로 와이어를 밀봉하고 있지 않으므로, 열에 의한 수지의 열팽창이나 열수축이 있어도, 와이어는 수지의 열팽창이나 열수축의 영향을 받지않아 단선되지 않는다. 더욱이, 발광장치 전체를 캡으로 덮는 구조가 아니므로, 반도체 발광소자의 발광 광속이 저하되지도 않는다.
한편, 상술한 각 예에서는, 제 1 기판(7)이 금속기판이라고 했지만, 제 1 기판(7)을 절연기판으로 할 수도 있다. 또한, 제 1 기판(7)에 설치한 급전용 패턴(10)은, 제 1 기판(7)의 전면에 기판(7)과 도통하지 않는 전극층을 형성해 두고, 스폿 페이싱 홈을 설치하는 공정과 동시에 전극층을 부분적으로 제거하는 것도 본 발명에 포함된다.
그리고, 상술한 각 예에서는, 제 1 기판(7)에는, 스폿 페이싱 홈(9)이 있고, 이러한 스폿 페이싱 홈(9) 안에 제 2 기판(5)이 설치되어 있는데, 제 11의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이(도 11의 (a)는 평면도, 도 11의 (b)는 도 11의 (a)의 A-A선의 단면도), 제 1 기판(7)은 평면이어도 좋다. 즉, 제 1 기판(7)에 스폿 페이싱 홈(9)을 설치하지 않아도 좋다. 단, 이 때, 제 1 기판(7)에 형성된 급전용 패턴(10)과 제 2 기판(5) 상에 형성된 배선 패턴(4) 사이에는, 단차부분이 발생하고, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 배치되는 와이어(8)를 보호하기 위한 보호부재(21)는, 이러한 단차부분을 고려한 높이(h)로 할 필요가 있다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 급전용 패턴(10) 상의 보호부재(21)의 높이(h)는, 급전용 패턴(10) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대한 와이어(8)의 높이(h0) 이상이고, 급전용 패턴(10)의 높이 위치를 기준으로 한 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하인 것이 바람직하다. 또한, 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)에 관해서는, 배선 패턴(4) 상의 보호부재(21)의 높이(h)는, 배선 패턴(4) 상에 형성되는 보호부재(21)에 대한 와이어(8)의 높이(h0) 이상이고, 배선 패턴(4)의 높이 위치를 기준으로 한 반도체 발광소자(LED 칩)(1)(보다 정확하게는, 형광체 수지(2))의 높이 이하인 것이 바람직하다.
이와 같이, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차부분이 있는 경우, 보호부재(21)로서 수지를 도포하여 보호부재(21)를 형성하는 방법은, 급전용 패턴(10)과 배선 패턴(4) 사이에 단차가 있는 경우의 상술한 바와 같은 도포방법과 기본적으로는 같다.
즉, 통상의 도포방법에서는, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 수지(21)가 움푹 패여서, 와이어(8)를 보호하는 높이를 확보할 수 없게 된다. 그러한 경우에는, 단차가 메워질 때까지 노즐을 정지하거나, 속도를 느리게 함으로써, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 와이어(8)와 동등 또는 그 이상의 높이의 보호부재(21)를 제작할 수 있다. 단차를 메우고 있는 수지의 폭은 스폿 페이싱 홈을 메우기 전의 선폭보다 넓어져 있지만, 광속 저하 등의 기능을 손상시키는 것은 아니다. 단차를 메운 후에는, 메우기 전의 도포조건으로 수지를 도포하면, 보호부재(21)를 제작할 수 있다.
본 발명은, 차량용 헤드 램프, 조명기구, 인디케이터 등에 이용할 수 있다.
1 반도체 발광소자(LED 칩)
2 형광체 수지
3 범프
4 배선 패턴
5 제 2 기판(절연기판)
7 제 1 기판(금속기판)
8, 38 와이어
10 급전용 패턴
21, 41 보호부재

Claims (3)

  1. 제 1 기판과, 제 1 기판 상에 놓인 제 2 기판을 가지고, 제 1 기판 상에는 급전용 패턴이 형성되며, 제 2 기판 상에는 배선 패턴이 형성되고, 상기 배선 패턴 상에는 복수개의 LED 칩이 설치되며, 상기 급전용 패턴과 상기 배선 패턴 사이에, 전기적으로 도통하기 위한 와이어가 접속되는 발광장치에 있어서,
    상기 와이어의 바깥쪽을 감싸는 부분 중, 적어도 상기 와이어의 길이방향에 따른 상기 와이어의 양쪽 부분에, 상기 와이어를 보호하기 위한 보호부재가 설치되며,
    상기 보호부재는, 상기 와이어의 높이 이상이고, 상기 LED 칩의 높이 이하인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호부재는, 절연성 수지 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호부재는, 검은 수지인 것을 특징으로 하는 발광장치.
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