TW200418209A - Optical semiconductor bare chip, printed circuit board, illumination unit, and illumination device - Google Patents

Description

200418209 玖、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域】 發明領域 本發明有關於LED等之光半導體裸晶、光半導體裸晶安 5 裝用之印刷電路板、照明單元、照明裝置。 發明背景 例如於照明裝置之領域中，現正檢討著以倒裝片方式 並藉著超音波接合而將單面配置著P電極與η電極之數百μ 10 in角大小之單面電極型的LED裸晶（以下簡稱「LED晶片」）以 多數個且高密度地安裝於印刷電路板（以下簡稱「電路板」） 上，並作為照明裝置使用的技術。 第18圖（a)係擴大表示LED晶片710以安裝倒裝片於電 路板700上之p電極用之配線圖案701與η電極用之配線圖案 15 702上之狀態的前視圖。在此說明為了區別LED晶片710與配 線圖案701、702，而以粗線表示LED晶片710，且以透視表 示配置於LED晶片710之内面（下側）側之p電極711、η電極 712。 如同圖所示，配置於LED晶片710之單面的ρ電極711與η 20 電極712以間隔d(例如LED晶片710為300 //m角的情形下，約 20//m)係對向配置著。 另一方面，配線圖案701、702係設置著上述間隔d以配 合要對應之ρ電極711、η電極712的形狀而對向配置，並藉 著超音波接合而使LED晶片710之ρ電極711與配線圖案701 5 王面接觸而電性地連接，使11極712配線圖案702面接觸而電 性地連接。 女此的知明裝係設成用以供給高度光輸出者。因此會 有發熱量變大的情形，且因LED晶片710與配線板700之熱膨 脹率之不同而會有在接合部分產生龜裂等情形。因此，習 矣°技術上為了提高接合強度乃將超音波接合的能量設得更 強。 仁疋’一旦如上述加強超音波接合的能量而提高接合 強度的方法’則如第18圖（1})所示，LED晶片710將會被從原 來的安勢（正規安裝姿勢）（第18圖（a)的狀態）以僅旋轉某 角度的狀態安裝了，其結果則會產生p電極711與η電極712 短路（芩照a部分）的狀態。其理由說明如次。即，在晶 片710的安裝上，係使用倒裝片拉線裝置，而此倒裝片拉線 裝置係將夾頭之前端所吸著之LED晶片710，以配置並押壓 衣配線板700上之設計上的安裝位置的狀態而加諸超音波 振動以接合LED晶片710的技術，惟，一旦加強能量，則藉 著4超音波振動，LED晶片710以夾頭為旋轉軸而於該周圍 S產生有微小的搖動’而會有從正規安裝姿勢以旋轉的狀 恶接合的情形之故。一旦發生短路，當然該LED晶片不具功 20 能，因此，變得有必要重新安裝等處理而使製成率變得極 端差了。 此問題不僅限於LED晶片，以上述方法來安裝半導體雷 射等光半導體裸晶的情形下亦會產生此問題。 【韻^明内溶^】 6 200418209 發明概要 本發明係有鑑於此問題而完成者，其目的在於提供能 使用習知倒裝片拉線裝置而能強固地接合LED晶片等光半 導體裸晶，且能提高製成率之光半導體裸晶、光半導體裸 5 晶安裝用之印刷電路板、照明單元、照明裝置。 為了達到上述目的，本發明之印刷電路板，係於單側 之面對向配置之第1與第2電極之半導體裸晶，於倒裝片之 安裝面具有對應前述第1電極、第2電極之配置關係，且係 類似之形狀之第1配線圖案、第2配線圖案夾著絕緣領域而 10 對向配置的印刷電路板，其特徵在於具有：前述第1與第2 配線圖案從前述絕緣領域平面而視，將該絕緣領域區分為 包含距正規安裝姿勢之光半導體裸晶之中心最近之點之第 1領域，與夾著該第1領域之第2及第3領域時，面臨該第2領 域之第1配線圖案之外緣與面臨該第3領域之第2配線圖案 15 之外緣、及/或面臨該第2領域之第2配線圖案之外緣與面 臨該第3領域之第1配線圖案之外緣，於與前述正規安裝姿 勢之光半導體裸晶之第1電極、第2電極之外緣之位置關係 中，形成包含隨著遠離前述中心而向内側退避而去的退避 部分的形狀。 20 因此，在第1與第2配線圖案之外緣之内，藉著安裝倒 裝片時之半導體裸晶的旋轉，將想定為連接第1與第2電極 之部分設為前述退避部分，而該退避部分之第1與第2配線 圖案之外緣設為向内側退避至使光半導體裸晶旋轉時不接 觸第1與第2電極之外緣之位置之形狀的話，安裝倒裝片時 7 200418209 藉著提高超音波接合所為之能量，即使光半對體裸晶以從 正規安裝姿勢旋轉之狀態安裝，第1電極（例如P電極）與第2 電極（例如η電極）亦不會發生短路情形’可大幅地提南製造 時之製成率，且能防止接合部分產生龜裂等情形。 5 又，前述光半導體裸晶，其特徵在於：於使用前述第1 與第2電極對向之部分的間隔約均一之光半導體裸晶的情 形下，形成前述第1領域之間隔約均一，且與前述第1與第2 電極對向之部分的間隔約相同。 藉此，使用第1與第2電極對向之部分的間隔約均一構 10 成之光半導體裸晶的情形下，能大幅提昇製造時之製成 率，且能防止接合部分產生龜裂情形。 再者，具有特徵在於第1與第2配線圖案形成於絕緣板 表面，前述絕緣板係包含無機質填充物與機脂組成物之複 合塑料板。藉此，能廉價地製造印刷電路板，易達到多層 15 化等的加工。 相關本發明之照明單元係光半導體裸晶安裝倒裝片於 光半導體裸晶安裝用印刷電路板上的照明單元，其特徵在 於使用上述印刷電路板作為光半導體裸晶安裝用印刷電路 板。 20 本發明之照明裝置，其特徵在於具有上述照明單元作 為照明光源。 本發明之光半導體裸晶，係於單側之面夾著絕緣領域 而對向配置之第1與第2電極，係與前述第1電極、第2電極 對應之配置關係，且係於形成類似之形狀之第1配線圖案、 8 第2配線圖案之印刷電路板上之安裝面安裝倒裝片的光半 ‘月豆裸日日其知'彳政在於具有：前述第1與第21電極從前述絕 緣領域平面而視，將該絕緣領域區分為包含距光半導體裸 晶之中心最近之點之第1領域，與夾著該第丨領域之第2及第 3領域時，面臨該第2領域之第1電極之外緣與面臨該第3領 域之第2電極之外緣、及/或面臨該第2領域之第2電極之外 緣與面臨該第3領域之第1電極之外緣，於與該光半導體裸 晶以正規安裝姿勢配置情形之該第1電極與第2電極分別對 應之第1與第2配線圖案之外緣的位置關係中，形成包含隨 著遠離前述中心而向内側退避而去的退避部分的形狀。 因此，在第1與第2電極之外緣之内，藉著安裝倒裝片 時之半導體裸晶的旋轉，將想定為連接第1與第2配線圖案 之部分設為前述退避部分，而該退避部分之第1與第2電極 之外緣設為向内側退避至使光半導體裸晶旋轉時不接觸第 1與第2配線圖案之外緣之位置之形狀的話，安裝倒裳片日夺 藉著提高超音波接合所為之能量，即使光半對體裸晶以從 正規安裝姿勢旋轉之狀態安裝，第1電極（例如p電極）與第2 電極（例如n電極）亦不會發生短路情形，可大幅地提高製造 時之製成率，且能防止接合部分產生龜裂等情形。 又，前述印刷電路板，其特徵在於：於使用前述第i 與第2配線圖案對向之部分的間隔約均一之印刷電路板的 情形下，形成前述第1領域之間隔約均一，且與前述第工與 第2配線圖案對向之部分的間隔約相同。 藉此，使用第1與第2配線圖案對向之部分的間隔約均 200418209 一構成之印刷電路板的情形下，能大幅提昇製造時之製成 率，且能防止接合部分產生龜裂情形。 相關本發明之照明單元係光半導體裸晶安裝於倒裝片 安裝用之印刷電路板上的照明單元，其特徵在於使用上述 5 光半導體裸晶作為安裝於印刷電路板上之光半導體裸晶。 本發明之照明裝置，其特徵在於具有上述照明單元作 為照明光源。 圖式簡單說明 第1圖係相關第1實施樣態之照明單元1的平面圖。 10 第2圖係第1圖之LED晶片14及該附近之詳細圖。 第3圖係沿著第2圖之B — B線切斷LED晶片14與印刷電 路板時之從箭頭方向觀看的斷面圖。 第4圖係未安裝LED晶片14狀態之配線圖案81、85的平 面圖 15 第5圖係LED晶片14之電極側之面的平面圖。 第6圖表示LED晶片14以朝向箭頭方向旋轉之狀態安裝 情形之例的平面圖。 第7圖係第2實施樣態之LED晶片90之電極側之面平面 圖。 20 第8圖表示用以安裝配線板2上之LED晶片90之配線圖 案96、98之形狀的平面圖。 第9圖係LED晶片90正確地安裝於正規安裝位置情形的 平面圖。 第10圖（a)表示變形例之p電極用之配線圖案102與η電 10 200418209 極用之配線圖案103之圖案形狀之例，第10圖（b)表示其他 圖案形狀之例。 第11圖（a)表示變形例之LED晶片110之p電極與η電極 之形狀之例，第11圖（b)表示使用LED晶片110情形之配線圖 5 案115、116之形狀之例。 第12圖表示變形例之其他配線圖案之形狀。 第13圖（a)表示變形例之LED晶片130之p電極131與η電 極132之形狀之例，第13圖（b)表示使用LED晶片130情形之 配線圖案133、134之形狀之例。 10 第14圖表示變形例之LED晶片150之p電極151與η電極 152之形狀之例的平面圖。 第15圖（a)表示安裝LED晶片時之旋轉方向設為順時針 情形之配線圖案之形狀的變形例，第15圖（b)表示設為反時 針情形之配線圖案之形狀的變形例。 15 第16圖表示變形例之LED晶片之p電極、η電極之形狀之 例。 第17圖表示使用照明單元1之照明裝置200之構成的立 體圖。 第18圖（a)係放大表示習知之LED晶面710以正規安裝 20 姿勢安裝倒裝片於配線板之p電極用之配線圖案701與η電 極用之配線圖案702上的平面圖，第18圖（b)係LED晶片710 以從正規安裝姿勢旋轉某角度狀態妻裝情形之狀態之例。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 11 200418209 以下一邊參照圖式一邊說明本發明之實施樣態。 (第1實施樣態） 第1圖係本實施樣態之照明單元1之平面圖。照明單元1 係於配線板2上，64個LED晶片11〜74於8行8列（「行」係由 ' 5 上而下第1、2、··、8行、「列」係由左而右第1、2、··、 ·, 8列）之陣列上整然地安裝而構成。在此說明LED晶片11〜74 - 分別以平面觀看係構成縱橫均為300(μπι)的尺寸。 配線板2係加入無機質填充物之熱硬化性樹脂所構成 之絕緣板5、6 (參照第3圖）之表面形成由金屬所構成之配線 鲁 10 圖案8、7所構成之基板3、4積層多數層（本例為2層）的構 成。第1圖僅顯示上部基板3。又，本實施樣態於上述絕緣 板5、6將鋁作為無機質填充物而以使用環氧樹脂基板之鋁 複合塑料基板作為熱硬化性樹脂。又，配線圖案7、8使用 金（Au)。此等配線圖案7、8主要係以將各行之第奇數列之 15 led晶片與第偶數列之LED晶片之各個晶片串聯地連接之接 縫而形成者。 第2圖係第1圖之八部份，即第阳列之哪晶片14及其 # 附近之詳細圖，第3圖係沿著第2圖之B —B線切斷LED晶片14 與電路板2½之從箭頭方向觀看的斷面圖。又，第4圖係未 20安裝LED晶片14狀態之配線板2之安裝面的平面圖’第5圖係 LED晶片14之電極側之面的平面圖。又，第2圖表示非咖曰曰曰 片14位置錯開（㈣㈣情形），且於設計上之安裝位置以 正規的安裝姿勢安裝之情形之例，為了區別晶片14與配 線81 ' 85 ’ 線表示LED晶片14，且透視表示配置於咖 12 200418209 晶片14之電極側之面（下面）之陽極電極（P電極）145、陰極 電極（η電極）丨46。 如各圖所示，LED晶片14係構成於絕緣性之透明的藍寶 石基板141上，積層AlInGaN系之N型層142、活性層143、p 5型A1InGaN層114，而藉由設置於P型層之P電極145與設置於 N型層之η電極146而供給電力。 另一方面，配線圖案8之第1配線圖案81之一側端部分 82、第2配線圖案85之一側端部分86分別以與ρ電極145、η 電極146對應之配置關係且形成類似之形狀。 1〇 LED晶片丨4構成於單側之面ρ電極145與η電極146對向 配置之單面電極型，以倒裝片方式安裝，以安裝的狀態， LED晶片14之ρ電極145與配線圖案81之一側端部分82連 接’ η電極146與配線圖案85之一側端部分86電性地連接。 又，當然分別地，上述配線圖案81之其他側端部分與LEI)晶 15片16(第1圖）之η電極連接，配線圖案85之其他侧端部分與 LED晶片12之ρ電極連接。 在LED晶片14之安裝上，如以習知技術段落說明的情 形’使用倒裝片拉線裝置（圖式未顯示）。此倒裝片拉線裝 置可移動控制已載置著配線板2之載台，而將配線板2上之 20 LED晶片14之設計上的安裝位置，從其他場所吸著LED晶片 14而在配合搬送停正之夾頭的位置情形下，使夾頭下降， 以將該前端被吸著之LED晶片14押壓於配線板2的狀態，施 加預定時間的超音波振動而接合於配線板2的裝置。 具體而言，夾著設計上之安裝中心的位置（第4圖所示 13 200418209 之點Η)而於絕緣板5上預先形成識認標記（未以圖式顯 示），藉著晝像識認裝置來識認此等識認標記，而從該識認 結果求得該安裝中心（點Η)的位置。另一方面，識認被夾頭 吸著的LED晶片14，從該形狀求得被炎頭吸著而停土的LED 5晶片14之中心（分別將LED晶片14之縱、橫設成2等分之直線 的父點位置：第5圖之點G)之χ — γ平面上的位置。 計算所求得之安裝中心的位置與LED晶片14之中心位 置的位置偏移量，使載台移動該位置偏移量之份量而進行 位置校正，並進行安裝中心之位置與LED晶片之中心位置的 位置合對。又，從LED晶片14之吸著姿勢而求得該方向從實 際應安裝之方向（正規安裝姿勢）偏移多少（是否旋轉），若 疋旋轉則使夾頭旋轉（自轉）校正該偏移量的方向。以此狀 心、下降夾頭（LED晶片14置於配線板2上之設計上的位置）， 進行超音波接合。 15 由於本實施樣態之LED晶片係使用於照明單元的LED晶 片’因此’超音波振動之能量（具體而言為振幅之量）為顯 不裝置等所使用之情形之數倍的大小，在此說明顯示裝置 、之情形一般將200(mW)程度的情形設為1500(mW)程度而 2〇 安裴。具體而言，以約150(g)之押壓力押壓，以約6〇(kHz) 之頰率施加數//m之振幅的超音波約〇3秒鐘。藉此超音波 振動會有以從正規安裝姿勢旋轉某程度（在此約2。）的狀 广轾合的情形，惟，以此旋轉姿勢安裝，在本實施樣態如 戈述内容那般地設計配線圖案8丨、85的形狀以使晶片 電極145與η電極146不會短路。 14 200418209 LEDBa片14係p電極145與11電極146夾著絕緣領域150而 對向配置，該絕緣領域（p電極145與11電極146對向之部分的 領域。以下稱為「電極對向領域」）15〇之間隔d於平面而視 與習知同樣地在任何位置皆均一（此處約2〇//11〇。又，此間 5隔從光之抽出效率等而言，一般在製造上在儘可能的範圍 弄窄。 另一方面，配線板2之配線圖案81、85夾著絕緣領域89 而對向配置，此絕緣領域（配線圖案81、85對向之部份的領 域。以下稱為「圖案對向領域」）89中，該領域89之内，包 10含距點Η(貫質上為點G)最近的點C，之第1領域（箭頭c表示 之範圍。以下稱為「領域c」）之圖案間隔D在稱為「D1(約 2〇//m)」最窄，夾著領域c而位於兩側之第2領域（以箭頭E 表示的範圍。以下稱為「領域E」）與第3領域（以箭頭£，表 不的範圍。以下稱為「領域E，」）之圖案間隔D隨著遠離點η 15而變寬，而在最遠的地方形成「D2(約40//m)」。 又，於弟2圖中，與第18圖（a)之習知圖案對向領域比 較可侍知圖案間隔D隨著遠離點η而變寬的領域（領域e、e，） 在平面而視以正規安裝姿勢配置之LED晶片14時，面臨領域 E、E之配線圖案81之圖案邊緣（外緣）811、g 12與配線圖案 20 85之圖案邊緣（外緣）851、852隨著遠離點H而相對於電極邊 緣（外緣）148、149，形成向圖案間隔d變寬方向間離而去的 形狀（換s之’圖案邊緣811、812、851、852於正規安裝姿 勢之LED晶片14之p電極145與η電極146之電極邊緣148、149 之位置關係上，形成隨著遠離點H(G)而朝向内側退避（後退） 15 200418209 的形狀）。 如此設計退避部分的理由在於 安裝姿勢旋轉某程度而安裝的情形 146不會發生短路等情形之故。 用以LED晶片14由正規 下，P電極145與1!電極 10 即，如前述習知技術所說明安裳時之超音波择 動所造成之搖動如夹頭為中d形成者，此晶片以 該中心或中心附近的部分為旋轉中心而在配線板2上順時 針旋轉地搖動，反時針旋轉地搖動。如此—來，在此圖率 對向領域89之内，接近糾⑻之，c遠的領域E、E，的I 方’該部分之LED晶片之電極邊緣的搖動（移動）量會變大。 又，難以特定以由正規安裝姿勢一時針_，反·旋 轉之其中任何方向旋轉雜瞻轉姿勢）接合（依配線板2 側之表面狀態，有無凸塊，其形狀， 樣的可能性高）。

依各LED而形成各式各 15 因此，以不達到因旋轉導致P電極145與η電極146之電 極邊緣148、149的搖動範圍（避開搖動範圍），隨著遠離LED 晶片14之中心（點G)而使配線圖案81之圖案邊緣811、812、 配線圖案85之圖案邊緣851、852從電極邊緣148、149之位 置向間隔D變寬的方向間離（使其從電極邊緣位置後退）而 20 去’即設成在領域E、E，將圖案之間隔弄寬而向任何方向旋 轉均不會發生短路。 又在領域C因距LED晶片14之中心近，故搖動量亦變 少’幾乎不受旋轉的影響。因此，將領域C之圖案間隔儘量 弄窄’於此合對LED晶片14之對應領域C部分的間隔（即

16 200418209 d」），而更確保p電極145、η電極146與配線81、85之接 &面積，提高接合強度。 第6圖表示LED晶片14以正規安裝姿勢朝向箭頭方向 反4½方向）旋轉之狀態安裝情形之例的平面圖，對於配 5線_案8卜85乃將本實施樣態之裝置（實現）與習知之裝置 點虛線）一併表示。又，同圖中誇大地表示旋轉的樣子， 貝際之旋轉角Θ依據實驗等乃形成為3。的範圍（〇<θ<3 )° 10 15 20 乂如同圖所示，本實施樣態之圖案對向領域的圖案間R 2朝^遠離LED晶片14之中心的方向變寬，因此，p電極i4 电極146不會短路。相對於此，習知之構成因圖案間丹 ^對向領域任何位置亦洲，故p電極145與作極丨处在Θ 们地方短路了。同圖為LED晶片14由正規安裝姿勢向反時名 方向旋轉之情形的例子，由正規安裝姿勢向反時針方向衣 ^同角度的情形下，在本實施樣態如上述—般，隨著將環 ^邊緣81卜812、85卜852遠離LED晶片14之中心（點心 =電極邊緣148、149朝向不會達到安裝倒裝片時之旋轉片 造成電極邊緣⑷、149之搖動範圍之位置向内側退避，β Μ會短路。又’ 晶片14以從正規安裝姿勢旋轉之㈣ 安裝，因此配線職幾乎不會改變而不會產生光源上❾ 題0 麦此’於安裝·片日讀著提高超音波接合的能量 使LEDbs>U4j^正規安|姿勢旋轉之狀態安|亦不合每 生P電極145與η電極146之短路，而能大幅地提昇製造^

17 200418209 製成率。又’將接近LED晶片之中心位置且圖案對向領域8 g 之領域C之圖案的間隔設成與要對應之LED晶片之電極之間 隔約相同（不僅只弄苋）而石雀保接合面積，因此，能獲得充 分的接合強度且能防止因LED晶片14與配線板2之熱膨脹率 ·. 5 不同而在LED晶片14與配線板2之接合部分產生龜裂。即， - 能強固地接合LED晶片且能獲得提昇製成率的效果。 — 又，配線板2為樹脂製的情形下，比較氧化石夕基板等更 柔軟，因此，有必要更加強超音波接合的能量，而有易以 LED晶片14旋轉之安勢安裝的傾向，惟，由構成如上述之構 鲁 10造能提昇製成率來看，特別於使用樹脂製基板的情形有效。 而且，以蝕刻方式來形成配線圖案時，由於形成圖案 對向領域之間隔隨著朝向中心而變窄的形狀，因此比較於 習知形成約均一的構成，蝕刻液乃能容易充分地流入圖案 對向領域内而會更具有能提昇在姓刻步驟之製成率的效 15果。 上述說明了安裝LED晶片14與LED晶片14之配線圖案 81、85的圖案形狀，除此之外之其他led晶片11、12、13、 ^ 15〜74亦與LED晶片14相同的形狀，又，安裝各led晶片之 部分的圖案形狀亦形成與上述配線圖案81、85相同的带 20狀。各LED晶片與LED晶片14之情形同樣地藉著上述倒裂片 拉線I置而以上述方法一個一^固地安裝。 有關於圖案邊緣811、812、851、852之從正規安裝次 勢之LED晶片14之電極邊緣146、149位置朝向内側之退避 量，乃預先以實驗求得超音波接合所產生之LED晶片的旋轉 18 200418209 量，並因應該s而设定適切之值。具體而言，例如第2圖所 示，於領域E、E’要對應之各圖案邊緣與電極邊緣（812與 148、852與149等）所形成之角j之值為〇< α，設成比以安 ' 裝時之LED晶片之旋轉而使該電極邊緣由正規安裝姿勢搖 ' 5 動時之該最大角更大值。具體而言，考量LED晶片之接合時 - 之旋轉角Θ (第6圖）收敛至約3。的範圍内，以及α之值與 ， 上述0近似，最好將α之值設成例如3°或以上之值（上限 為不妨礙接合之範圍的值）。 又，在圖案對向領域89之内，將距LED晶片中心最近之 馨 10 部分的圖案間隔設成「D1」，將離最遠部分之間隔設成 「D2」，將安裝時之最大旋轉角設成「0」（由正規安裝姿 勢最搖動時的角度），製造時，LED晶片以夾頭合對位置而 配置於配線板2上時之實際的配線位置與設計上的位置的 誤差（因夾頭之移動間隔性能等所產生者）（具體而言，亦能 15 設定成將上述點G與Η之上述間隔D2之寬度方向約平行的方 向上的距離）設成「Ζ」，將LED晶片之一邊長度（配置於配線 板2上之LED晶片之與上述間隔D2之寬度方向約正交之方向 的邊）設成「L」時，構成滿足Z<D1<D2 · ·(式1)，D1 + L *tane + Z<D2 · ·(式2)之關係。上述誤差Z幾乎可不必考 2〇 量的情形下，設成Dl + L* tan0<D2即可。 此情形可得知亦如上述藉著實驗、實測而將接合時之 LED晶片之旋轉角（9收斂於約3。的範圍而能例如將上述式 (2)之tan 0之「0」設為3 或其以上之值（不妨礙接合範 圍之值）而能求得D2。 19 200418209 (第2實施樣態） 上述第1實施樣態乃精心致力於配線板之p電極用與η 電極用之配線圖案的形狀，本實施樣態則精心致力於LED晶 片之電極的形狀，不同點即在此。以下對於表示與第1實施 5 樣態相同元件、相同意思内容的部分賦予相同標號。 第7圖係本實施樣態之LED晶片90之電極側之面的平面 圖第圖，第8圖表示用以安裝配線板2上之LED晶片90之配線 圖案96、98之形狀的平面圖，第9圖係LED晶片90正確地安 裝於正規安裝位置情形的平面圖。又，第9圖為了區別LED 10 晶片90與配線圖案96、98，乃以粗線表示LED晶片90且以透 視表示LED晶片90之p電極91、η電極93。' 如各圖所示，配線圖案96、98之圖案對向領域（絕緣領 域）100之間隔一律形成d(約20//m)。 另一方面，LED晶片90之電極對向領域（絕緣領域）95， 15 在該領域95之内，包含距離LED晶片90之中心（點G)最近的 點Γ之第1領域（箭頭j表示之範圍。以下稱為「領域j」。） 之電極的間隔與「D1(約20//m)」最窄，夾著領域J而位於 兩側之第2領域（箭頭κ表示之範圍。以下稱為「領域κ」。） 與第3領域（箭頭Κ，表示之範圍。以下稱為「領域κ，」。）之電 20 極的間隔隨著遠離點G而變寬，而在最遠之處形成「D2(約 40/zm)」。 又’在領域Κ、Γ，面臨領域κ、κ，之ρ電極91之電極邊 緣（外緣）911、912與n電極93之電極邊緣（外緣）931、932隨 著遠離點G而相對於配線圖案96之圖案邊緣97、配線圖案98 20 200418209 之圖案邊緣99，形成朝向電極間隔變寬方向而去的形狀， 換言之，因安裝倒裝片時之旋轉而不會使電極邊緣911、 912、931、932接觸配線圖案96之圖案邊緣97、配線圖案98 之圖案邊緣99那般地，將電極邊緣911、912、931、932形 5 成LED晶片90以正規安裝姿勢配置時之p電極與η電極93分 別對應之配線圖案96、98之圖案邊緣97、99之位置關係上， 隨著遠離點G而向内側退避（後退）的形狀。 以如此設計退避部分的狀態，與第1實施樣態同樣地， 即使於安裝倒裝片時LED晶片90以由正規安裝姿勢旋轉的 10 狀態安裝的情形下，亦不會發生p電極與η電極短路的狀 態，而能大幅地提昇製造時之製成率，且能達到防止於接 合部分產生龜裂的效果。 又，於其他63個LED晶片亦形成與LED晶片90相同的形 狀，各LED晶片之安裝位置之圖案形狀亦形成與配線圖案 15 96、98同樣的形狀。 又，有關於朝向電極邊緣之内側的退避量，與第1實施 樣態同樣地，預先以實驗等求得因超音波接合所產生之led 晶片的旋轉量，並因應該量而設定成適切之值。領域κ、κ， 之電極邊緣與圖案邊緣之位置關係實質上與第1實施樣態 2〇 相同’因此’於本實施樣態亦如第9圖所不’要對應之各電 極邊緣與圖案邊緣（911與97、931與99等）所形成之角万（相 當於上述α )亦能與第1實施樣態同樣地求得。又，與第1實 施樣態同樣地，能設定D2等以滿足上述式（1)(2)之關係。 (變形例） 21 200418209 以上依據貫施樣恶說明了本發明，當然，本發明不僅 限於上述實施樣態’而可考量如以下的變形例。 (1)第1實施樣態之配線圖案的形狀不限於上述形狀， 例如也能設成第10圖所示之形狀。第10圖（3)之圖案對向領 5域101之p電極用之配線圖案102形成約與上述配線圖案81 同樣的形狀，η電極用之配線圖案103之圖案邊緣1〇4一部 刀，即在105部为考曲，以此點在形狀上與上述配線圖案奶 不同。 第10圖（b)之η電極用之配線圖案1〇6約形成與上述配 10 線圖案8 5同樣的形狀， Ρ電極用之配線圖案107之圖案邊緣1〇8一部分，即在 109部分彎曲，以此點在形狀上與上述配線圖案81不同。 (2)第1實施樣態如第5圖所示，說明了使用於約正方形 之藍寶石基板上之一角部配置„電極構成之]^^晶片情形之 15配線圖案形狀的例子，然而，例如使用第11圖（a)所示之構 成之LED晶片11〇時，能將配線圖案設成第丨丨圖丨…所示之形 狀。 / 在此說明，第11圖（a)之LED晶片110之111表示p電極， Π2表示11電極，電極對向領域113之p電極111與11電極112之 20間隔呈一律而約為2〇(//m)。如圖⑹之U5表示ρ電極用 之配線圖案，117表示η電極用之配線圖案。同圖中為便於 比較’習知配線圖案的形狀亦以一點虛線表示。又，點^係 LED晶片110之中心，點η表示安裝LED晶片11〇時之計設上的 安裝中心。 200418209 如第11圖（b)所示，配線圖案115、117之圖案對向領域 119之間隔在包含最接近點Η之點H’之領域Μ最窄（例如約20 //in)，在夾著領域Μ之兩側之領域Ν、Ν’隨著遠離而變寬起 來，在最遠處變得最寬（例如約40 // m)。又，在領域Ν、Ν’ 5 使圖案邊緣116、118距離正規安裝姿勢之LED晶片110之Ρ電 極111與η電極112之電極邊緣位置（相當於以一點虛線表示 的位置）朝向前述間隔變寬的方向間離（從該電極邊緣位置 至安裝倒裝片時不會因旋轉所造成之電極邊緣的搖動範圍 的位置向内側後退）。 10 因此，即使於安裝倒裝片時LED晶片110以由正規安裝 姿勢旋轉的狀態安裝的情形下，亦不會發生P電極與η電極 短路的狀態，而能大幅地提昇製造時之製成率，且能達到 防止於接合部分產生龜裂的效果。 第12圖表示第11圖（b)之配線圖案之變形例，將圖案邊 15 緣116之一部分設成彎曲121部分的形狀，且將圖案邊緣118 之112的部分設成平行的形狀。 (3)又，如第13圖（a)所示，亦可將LED晶片130之ρ電極 131與η電極132之電極對向領域之間隔D設成隨著遠離點G 而變寬的構成。此情形下，配線圖案如第13圖（b)所示，可 20 使用將ρ電極用之配線圖案133與η電極用之配線圖案134之 圖案對向領域之間隔d設成一律的狀態。 又，至此說明之圖案對向領域之配線圖案之圖案邊緣 於彎曲部分形成有稜角形狀，而例如亦可將該角部設成圓 弧狀。亦可又不限於直線狀而設成曲線狀、階梯狀等。 23 200418209 即，圖案雜（外緣）於正規安裝姿勢之晶片之•極 邊緣的位置關係中，隨著遠離LED晶片之中心而形成包:以 安裝倒裝片時之不會影響因旋轉所造成電極邊緣之據動範 圍之位置向内側退避而去之後退部分形狀的話，不限定該 5形狀。其意思在於假若有電極對向領域之間隔非約均一之 LED晶片的情形下，對應該LED晶片之配線圖案係將該圖案 邊緣形成不會影響該LED晶片之安裝倒裝片時因旋轉所造 成電極邊緣之搖動範圍之位置而向内侧退避的形狀即可。 此情形就LED晶片之電極對向領域之電極邊緣亦相同。 10 (4)LED晶片之電極的配置例亦可使用例如第14圖戶斤示 者。如同圖所示，此LED晶片150之p電極151設成十字形狀， 於空餘的部分配置4個η電極152。於p電極151與η電極152之 對向領域153内，包含最接近中心G之點F的第1領域（本實施 例係將電極彎曲部分之點F與點F’之間的領域（實質上，相 15 當於以一定微小的線量將點F與F’連結時之該線量的部分） 設成一定的領域，而將此領域作為第1領域。）之電極間的 間隔最窄，夾著第1領域而位於兩側之第2領域（以箭頭W表 示的範圍）與第3領域（以箭頭W，表示的範圍）之間隔隨著遠 離中心（點G)而變寬，且Ρ電極丨51之電極邊緣154與η電極 20 152之電極邊緣155隨著遠離點G，而從LED晶片150以正規安 裝姿勢配爹在配線板上的情形之口電極用、n電極用之配線 圖案（雖未以圖式顯示，惟，對向領域之間隔一律地約與上 述第U員域之間隔相同的配線圖案）之兩圖案邊緣朝向前述 間隔D變寬的方向間離而去（向内側退避而去）的形狀，藉 24 ^418209 此，此防止安裝倒裳片時之P電極與n電極之發生短路。 本例之LED晶片150之電極對向領域153以平面而視為L 字形狀，由於在最接近中心G之點F處為彎曲形狀，因此藉 著以具有微小寬幅的線量來連結該彎曲位置之點1?與1?，時 5之該線量表示的部分設成一個領域，而將此領域設作為第1 領域，惟於配線圖案側為如此形狀的情形下，亦能同樣地 將該彎曲位置之部分（相當於上述線量的部分）作為第丄領 域，而將其兩側之各部分設為第2、第3領域。 (5)上述第1實施樣態從安裝LED晶片時之難以特定由 1〇正規安裝姿勢的旋轉方向的理由，乃將兩側之配線圖案 81、85之圖案邊緣81!、812、851、852設成在LED晶片之ρ 電極145與η電極146之電極邊緣148、149之位置關係上，隨 著遠離LED晶片1廝心而朝向内側後退的形狀。 但疋’亦可得知藉著例如電極或配線圖案之接合面的 15形狀、突塊形狀等而特定旋轉方向的情形，此情形下亦能 设成僅後退對應旋轉方向之圖案邊緣的形狀。 笫15圖（a)表示於平面而視配線圖案時，將安裝led晶 片時之旋轉方向特定為順時針情形之配線圖案之形狀的例 子。 2〇 如該圖所示，本變形例之圖案對向領域89内之面臨領 域E之配線圖案85之圖案邊緣851、與面臨£，領域之配線圖 案81之圖案邊緣812，於正規安裝姿勢之光半導體裸晶之p 電極145、η電極146之電極邊緣丨48、149(相當於虛線部分） 之位置關係上，形成隨著遠離前述中心H而朝向内側退避而 25 去的形狀。有關面臨領域E之配線圖案81之圖案邊緣811、 共面s品E’領域之配線圖案85之圖案邊緣852，不向内侧後退 (退避），即形成第6圖所示之相當習知的位置。 “如此來，不至於安裝倒裝片時之順時針旋轉所為之 電極邊緣旋轉之範圍的位置’那般地先將圖案邊緣朝向内 侧後退的話，即使⑽“由正規安裝姿勢向某角度顺時針 方疋轉之狀態安裝的情形下，亦能防止LED晶片之p電極、卩電 極發生短路情形。 电 士另一方面’第15圖⑻表示安裝時之旋轉方向特定為反 日寸針旋轉情形之配線圖案之形狀例。 真該圖與第15圖（a)相反，面臨領域Ε之配線圖案81之圖 案邊緣811、與面臨Ε，領域之配線圖案奶之圖案邊緣， |規女衣妄勢之光半導體裸晶之Ρ電極145、η電極146之 咎&、、彖148、149(相當於虛線部分）之位置關係上，形成 匕著延離丽述中心Η而朝向内側退避而去的形狀。有關領域 Ε之配線圖案85之圖案邊緣851、與Ε，領域之配線圖案81之 圖案邊緣812，不向内側後退，即形成第6圖所示之相當習 知的位置。 如此一來，不至於安裝倒裝片時之反時針旋轉所為之 兒極邊緣旋轉之範圍的位置，那般地先將圖案邊緣朝向内 側後退的話，即使LED晶片由正規安裝姿勢向某角度反時針 轉之狀怨女裳的情形下，亦能防止LED晶片之p電極、n電 極發生短路情形。 此情形對於第2實施樣態之LED晶片亦相同。 弟16圖表示將安裝時之旋轉方向設成順時針旋轉情形 之LED晶片的形狀例。 ^如同圖所示，於電極對向領域内，領域K之n電極93之 :極故、彖931、與1^領域之Ρ電極91之電極邊緣912，於⑽ 配線圖安規女衣安勢配置情形之分別對應Ρ電極與η電極之 "、98(第8圖）之圖案邊緣97、的（相當於第_ 之部分）之位置關係上，形成隨著遠離前述中心（一 :月向内側退避而去的形狀。有 邊緣911、，作a、 ρ弘《yi之必 、 /、 7員或之η電極93之電極邊緣932，不向内側後 退’即形成相當習知的位置。 因此與上述同樣地，不至於安裝倒裝片時之順時針旎 么:、之兒極邊緣旋轉之範圍的位置，那般地先將電棰邊 °士内側後退的話，即使LED晶片由正規安裝姿勢向某負 :員才針方疋轉之狀態安裝的情形下，亦能防止⑽晶片之p 電極、η電極發生短路情形。 又，將安裝時之旋轉方向設成反時鐘旋轉的情形下， /、述相反，形成電極邊緣911與932朝向内側後退，而 912、931不後退的形狀。 (6)上述内容說明了 64個LED晶片於配線板上安裝倒裝 片口所構成之照明單元之構成，本發明能運用於使用該照明 單元作為光源的照明裝置。 弟W圖表示照明裝置2〇〇之構成例之切除一部分的立 體圖。 如同圖所示，照明裝置200為電燈泡形，具有殼體201、 200418209 反射罩202、燈頭203及作為光源之照明單元i。燈頭2 與使用方、自熱電燈㈣_般照明電燈泡相同尺寸（同規 者。 、口」 叙妝201之内部配置用以對照明單元1供電的供電單元 5 (圖式未心）。此供電單元係藉祕頭2()3而將所供給之交 徵电肌又換成用於LED晶片點亮的直流電流而供給至照明 單元1之$所周知的電路所構成。成為光源之照明單元1為 板狀體，因此對於白熱電燈泡等能使裝置本身（特別是全長） 小型化。 10 又’使用上述照明單元1作為光源之照明裝置亦可作為 檯燈或手電筒等。 (7)上述將配線板作為樹脂製之基板，惟不限於此情 升y例如亦可使用矽基板等。又，使用金（All)作為配線圖 案，也可使用銅（Cu)等可超音波接合的材料。又，上述實 15施樣態說明了使用200角大小者作為LED晶片情形之 例，惟，當然LED晶片之大小不限於此，例如使用1〇〇〜9〇〇 A"1角大小者或亳級等亦可。特別是使用100〜900 //m角大 小者進行高密度安裝時，可容易獲得防止LED晶片之p電極 與η電極產生短路的情形。 20 再者’不限於以超音波接合來接合的情形，可應用於 使用接合時LED晶片旋轉之接合方法中的配線板、LED晶 片。且不限於LED晶片，亦可應用於半導體雷射光半導體裸 晶、以及其安裝用的印刷電路板、使用此構件之照明單元、 照明裝置。 28 200418209 產業上的可利用性 本赉明可運用於LED等光半導體裸晶、光半導體裸晶安 裝用之印刷電路板、照明單元、照明裝置。 - I：圖式簡單說明】 5 第1圖係相關第1實施樣態之照明單元1的平面圖。 、 第2圖係第1圖之LED晶片14及該附近之詳細圖。 第3圖係沿著第2圖之B — B線切斷LED晶片14與印刷電 路板時之從箭頭方向觀看的斷面圖。 第4圖係未安裝LED晶片14狀態之配線圖案81、85的平 鲁 10 面圖 第5圖係LED晶片14之電極側之面的平面圖。 弟6圖表示LED晶片14以朝向箭頭方向旋轉之狀態安裝 情形之例的平面圖。 弟7圖係弟2貫施樣態之LED晶片9 0之電極側之面平面 15 圖。 第8圖表示用以安裝配線板2上之LED晶片90之配線圖 案96、98之形狀的平面圖。 鲁 第9圖係LED晶片90正確地安裝於正規安裝位置情形的 平面圖。

2Q 第10圖（a)表示變形例之p電極用之配線圖案1〇2與11電 ' 極用之配線圖案103之圖案形狀之例，第1〇圖（b)表示其他 ， 圖案形狀之例。 第11圖（a)表示變形例之LED晶片110之p電極與η電極 之形狀之例，第11圖（b)表示使用LED晶片110情形之配線圖 29 200418209 案115、116之形狀之例。 第12圖表示變形例之其他配線圖案之形狀。 第13圖（a)表示變形例之LED晶片130之p電極131與η電 極132之形狀之例，第13圖（b)表示使用LED晶片130情形之 5 配線圖案133、134之形狀之例。 第14圖表示變形例之LED晶片150之p電極151與η電極 152之形狀之例的平面圖。 第15圖（a)表示安裝LED晶片時之旋轉方向設為順時針 情形之配線圖案之形狀的變形例，第15圖（b)表示設為反時 10 針情形之配線圖案之形狀的變形例。 第16圖表示變形例之LED晶片之p電極、η電極之形狀之 例。 第17圖表示使用照明單元1之照明裝置2 0 0之構成的立 體圖。 15 第18圖（a)係放大表示習知之LED晶面710以正規安裝 姿勢安裝倒裝片於配線板之P電極用之配線圖案701與η電 極用之配線圖案702上的平面圖，第18圖（b)係LED晶片710 以從正規安裝姿勢旋轉某角度狀態妻裝情形之狀態之例。 【圖式之主要元件代表符號表】 1 照明單元 81、85 配線 2 配線板 89 圖案對向領域 3、4 基板 90 LED晶片 5、6 絕緣板 91 p電極 7、8 配線圖案 93 η電極 11〜74 LED晶片 95 電極對向領域 30 200418209 96、98 配線圖案 145 P電極 97、99 圖案邊緣 146 η電極 K、K， 領域 148、 149 電極邊緣 101 圖案對向領域 150 絕緣領域 102 ρ電極用之配線圖案 151 ρ電極 103 η電極用之配線圖案 152 η電極 104 圖案邊緣之一部分 153 對向領域 105 配線圖案 154 ρ電極之電極邊緣 106 ρ電極用之配線圖案 155 η電極之電極邊緣 107 圖案邊緣 Ε、Ε， 領域 108 圖案邊緣一部分 200 照明裝置 109 LED晶片 201 殼體 110 ρ電極 202 反射罩 111 η電極 203 燈頭 112 電極對向領域 701 ρ電極用之配線圖案 115 ρ電極用之配線圖案 702 極用之配線圖案 117 η電極用之配線圖案 710 LED晶片 Ν、Ν， 領域 711 ρ電極 116、118 圖案邊緣 712 η電極 130 LED晶片 811、 812 圖案邊緣 131 ρ電極 851 > 852 圖案邊緣 132 η電極 D 間隔 133 配線圖案 Θ 旋轉角 141 藍寶石基板 a 角 142 Ν型層 B Β — Β線 143 活性層 911、 912電極邊緣 144 Ρ型層 93卜 932電極邊緣

Claims (1)

1. 200418209 拾、申請專利範圍： 1. 一種印刷電路板，係於單側之面對向配置之第1與第2電 極之半導體裸晶，於倒裝片之安裝面具有對應前述第1電 極、第2電極之配置關係，且係類似之形狀之第1配線圖 5 案、第2配線圖案夾著絕緣領域而對向配置的印刷電路 板，其特徵在於： 前述第1與第2配線圖案從前述絕緣領域平面而視， 將該絕緣領域區分為包含距正規安裝姿勢之光半導體裸 晶之中心最近之點之第1領域，與夾著該第1領域之第2及 10 第3領域時，面臨該第2領域之第1配線圖案之外緣與面臨 該第3領域之第2配線圖案之外緣、及/或面臨該第2領域 之第2配線圖案之外緣與面臨該第3領域之第1配線圖案 之外緣，於與前述正規安裝姿勢之光半導體裸晶之第1電 極、第2電極之外緣之位置關係中，形成包含隨著遠離前 15 述中心而向内側退避而去的退避部分的形狀。 2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中，於使用 前述第1與第2電極對向之部分的間隔約均一之光半導體 裸晶的情形下，形成前述第1領域之間隔約均一，且與前 述第1與第2電極對向之部分的間隔約相同。 20 3.如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中前述第1 與第2配線圖案形成於絕緣板表面，前述絕緣板係包含無 機質填充物與機脂組成物之複合塑料板。 4. 一種照明單元，係光半導體裸晶安裝倒裝片於光半導體 裸晶安裝用印刷電路板上的照明單元，其特徵在於： 32 200418209 使用申請專利範圍第i、 作為前述印刷電路板。 2或3項所記載之印刷電路板 10 15 20 5·—種照明裝置，其特徵在於·· 具有申清專利範圍第 光源。 4項所記載之照明單元作為照明 6· 一種光半導體裸晶，係於單側之面夾著絕緣領域而對向 配置之弟電極’係與前述第1電極、第2電極對應 之配置_ ’且係於形絲似之職之第他線圖案、第 2配線圖案之印刷電路板上之安裝面安裝倒裝片的光半 導體裸晶，其特徵在於··

   w述第1與第2電極從前述絕緣領域平面而視，將该 絕緣領域區分為包含距光半導體裸晶之中心、最近之狀 幻領域，與夾著該第1領域之第2及第3領域時，面臨該 第2領域之第1電極之外緣與面臨該第3領域之第2電極之 ^緣、及/或面臨該第2領域之第2電極之外緣與面臨該 =3領域之第1電極之外緣，於與該光半導體裸晶以正規 安衣文勢配置情形之該第1電極與第2電極分別對應之第 1與第2配線圖案之外緣的位置關係中，形成包含隨著遠 離前述中心而向内側退避而去的退避部分的形狀。 7.如申請專利範圍第6項所述之光半導體裸晶，其中於使用 前述第1與第2配線圖案對向之部分的間隔約均一之印刷 電路板的情形下，形成前述第1領域之間隔約均一，且與 前述第1與第2配線圖案對向之部分的間隔約相同。 8 ·種知' 明單元，係光半導體裸晶安裝於倒裝片安裝用印

   200418209 刷電路板上的照明單元，其特徵在於： 使用申請專利範圍第6或7項所記載之光半導體裸晶 作為前述光半導體裸晶。 9. 一種照明裝置，其特徵在於： 5 具有申請專利範圍第8項所記載之照明單元作為照明 光源。

   34