TWI497778B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI497778B
TWI497778B TW099121925A TW99121925A TWI497778B TW I497778 B TWI497778 B TW I497778B TW 099121925 A TW099121925 A TW 099121925A TW 99121925 A TW99121925 A TW 99121925A TW I497778 B TWI497778 B TW I497778B
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TW
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substrate electrode
substrate
light
peripheral edge
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Ryo Suzuki
Tadao Hayashi
Tomoya Tsukioka
Yoshikazu Takeuchi
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Nichia Corp
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Description

發光裝置
本發明係關於一種將發光元件等之元件安裝於半導體絕緣基板等之安裝基板上的發光裝置。
先前，已知有將發光二極體(LED)或雷射二極體(LD)等發光元件安裝於基板上之表面安裝型發光裝置。該發光裝置係使用於照明器具、顯示畫面之背光、車載用光源、顯示器用光源、動畫照明輔助光源、及其他一般之民生品用光源等，且以提高發光元件之光取出效率為目的，而使用在同一面側具有正電極與負電極之構成之發光元件。並且，發光裝置一般係提出以覆晶接合在形成有配線圖案之絕緣基板上之構造。
作為其一例，發光裝置係以下述方式構成：於形成於絕緣基板上之一對電極之特定位置塗布焊劑膏，以覆晶安裝LED元件並將其接合後，利用迴流將焊劑膏熔融而獲得電性導通。在形成於該發光裝置之絕緣基板上之一對電極係以與LED元件側之電極相同之形狀形成的情形下，將LED元件按壓於電極搭載時，塗布於絕緣基板上之焊劑膏從電極露出之部份有可能會因迴流時之熱而從電極部份脫離，導致堆積成焊劑球。
因此，為防止發光裝置在其製造過程中產生前述焊劑球，先前已知採用如專利文獻1所記載之構成。即，專利文獻1係採用藉由沿著LED元件外周設置冗長之迴流墊來抑制產生焊劑球之構成。
又，專利文獻2中記載有一種構成，其係在發光裝置中，使晶粒座部之矩形縱橫長度為發光二極體之矩形之縱橫長度的0.5~1.5倍之範圍，藉此確實地進行自對準。並且，專利文獻2中記載之構成，係設置於絕緣基板側之晶粒座部安裝發光二極體時從該發光二極體之四邊突出之延伸部，藉由具有該延伸部，可在確保利用該熔融焊劑之表面張力之自對準的狀態下，降低晶粒座部表面之熔融焊劑之隆起高度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平06-120648號公報
[專利文獻2]日本特開2003-264267號公報(段落編號0033~0035，圖8、圖9)
然而，前述先前之發光裝置之構成中存在如下所示之問題。
專利文獻1之發光裝置之構成，由於冗長迴流墊之形狀係大於元件之電極部份而形成，因此不適於用以進行自對準之形狀，故會導致迴流時安裝之發光元件之位置不適當，產生無法適當進行自對準之問題。
專利文獻2之發光裝置之構成，雖在迴流時可進行自對準，但由於假定晶粒座之形狀為一體時之情況，故晶粒座相對發光二極體等之一個元件成分離狀態，即，第1基板電極及第2基板電極等在安裝成基板側電極分離之構成時，作為進行自對準且用以抑制焊劑球之產生之構成並不夠充分。
尤其係覆晶安裝元件時，在基板上之電極對應於元件之P型電極及N型電極而以第1電極及第2電極互相分離而形成的情形下，有可能在迴流時第1電極側之熔融焊劑會集中於第2電極側。因此，會導致熔融焊劑集中而使第2電極側之連接厚度變過大，第2電極之連接厚度增大，會引起第1電極側被拉向上方，而在第1電極側之熔融焊劑中產生空洞。因此，期望抑制發光裝置中第1電極側之空洞之產生。
本發明係鑑於前述問題而創案者，其目的在於提供一種即使在基板側之電極相對所安裝之一個元件分離而形成的情形下，仍可確實進行自對準且可抑制焊劑球之產生，另，可抑制在電極下之熔融焊劑中產生空洞的發光裝置。
為解決前述問題，技術方案1之發光裝置係在以與形成在前述矩形元件之外側周緣的內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝前述元件者；且，前述第1基板電極及前述第2基板電極係形成為與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致的形狀；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；前述第1基板電極及前述第2基板電極具備其外側周緣之一部份從前述元件之外側周緣向外側延伸之第1延伸部；前述第1延伸部係相對矩形之前述元件之外側周緣之一邊至少形成於一處以上；再者，前述第1基板電極具備於前述缺口凹部兩側之緣之至少一方，沿著前述第2基板電極之第1延伸部而形成之第2延伸部，且前述第2延伸部係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
根據該構成，由於發光裝置在將元件安裝於安裝基板之際，於加熱熔融連接材被迴流熔融時，第1基板電極及第2基板電極之外側周緣之至少一部份係面對於第1元件電極及第2元件電極之一部份而形成一致形狀，因此元件係利用熔融之加熱熔融連接材之表面張力而自對準並收納於特定之安裝位置。並且，發光裝置在自對準時，因於第1基板電極及第2基板電極上具備第1延伸部，因此熔融之加熱熔融連接材沿著該第1延伸部流動，不會因表面張力而在外部形成焊劑球。再者，發光裝置由於係沿著第2基板電極之第1延伸部，於第1基板電極形成有第2延伸部，因此第2延伸部於迴流時擔負抑制加熱熔融連接材之過度集中之作用。
又，技術方案2記載之發光裝置，較好的是，於技術方案1記載之發光裝置中，前述第2延伸部係以與前述第1延伸部之寬度相同以下之寬度形成，且前述第1延伸部及前述第2延伸部之合計之寬度，係在相對使前述第1基板電極之一端至另一端為直線時之一邊之長度的10~50%之範圍內形成。
根據該構成，發光裝置可使元件相對第1基板電極或第2基板電極進行更有效的自對準，且可更有效地進行焊劑球之抑制。
再者，技術方案3記載之發光裝置，係於技術方案1或技術方案2記載之發光裝置中，前述第1延伸部係以相對前述元件之外側周緣之一邊的中央成對稱之方式而配置。
根據該構成，即使第1延伸部在中央的一處或2處以上，發光裝置亦配置於相對元件一邊之中央成對稱之位置，因此塗布加熱熔融連接材時之狀態從上觀察時，因表面張力而於元件一邊之中央突出之情形較多，因此迴流時可將加熱熔融連接材均衡地由第1延伸部引導，可更有效地抑制焊劑球之產生。
又，技術方案4記載之發光裝置，係於技術方案1或技術方案2記載之發光裝置中，構造成前述第1基板電極進而具備於其角部向對角線方向延伸之第3延伸部，且前述第3延伸部係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
根據該構成，例如發光裝置在加熱熔融連接材之塗布量增多，覆蓋至第1基板電極之角部側之情形下，加熱熔融連接材會沿著第3延伸部流動並附著於其上，即使加熱熔融連接材之塗布量較多時，亦可使安裝於第1基板電極及第2基板電極之元件之高度位置與其他元件之高度一致。
並且，技術方案5記載之發光裝置，係在以與形成在前述矩形元件之外側周緣的內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝矩形元件者；前述第1基板電極及前述第2基板電極係形成為與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致的形狀；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；前述第1基板電極及前述第2基板電極具備其外側周緣之一部份從前述元件之外側周緣向外側延伸之第1延伸部；前述第1延伸部係相對矩形之前述元件之外側周緣之一邊至少形成於一處以上；再者，前述第2基板電極中，其第1延伸部係為接觸面積形成為大於面對之前述第2元件電極且從前述元件之外側周緣向外側延伸之部份、或者係為將相對前述第1基板電極之缺口凹部之配置從面對前述第2元件電極之配置偏向外側且從前述元件之外側周緣向外側延伸之部份。
根據該構成，此發光裝置在安裝基板上安裝元件時，加熱熔融連接材被迴流而熔融之情況下，由於第1基板電極及第2基板電極之至少一部份係面對第1元件電極及第2元件電極形成為一致之形狀，因此利用熔融之加熱熔融連接材之表面張力可使其自對準而使元件收納於特定之安裝位置。並且，發光裝置在自對準時，因於第1基板電極及第2基板電極上具備第1延伸部，因此加熱熔融連接材會沿著該第1延伸部，不會因表面張力而於外部形成焊劑球。
又，技術方案6記載之發光裝置，其係在以與形成在前述矩形元件之外側周緣的內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝矩形元件者；且，前述第1基板電極及前述第2基板電極係以與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致之形狀形成；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；再者，前述第1基板電極在前述缺口凹部兩側之緣之至少一方具備延伸部(第2延伸部)，前述延伸部(第2延伸部)係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
根據該構成，發光裝置在安裝基板上安裝元件時，由於第1基板電極及第2基板電極之外側周緣之至少一部份與第1元件電極及第2元件電極的一部份一致，因此可利用被迴流而熔融之加熱熔融連接材之表面張力使其自對準，將元件收納於特定之安裝位置。並且，發光裝置在自對準時，於第1基板電極上形成有延伸部(第2延伸部)，因此延伸部(第2延伸部)係在迴流時擔當抑制加熱熔融連接材之過度集中之作用。
本發明之發光裝置發揮如下所示之優良效果。
發光裝置藉由具備第1延伸部與第2延伸部，可抑制加熱熔融連接材於迴流時產生焊劑球，且亦可確保自對準性，因此成為進行量產時之組裝時之位置不均一之影響較少的高品質產品。
發光裝置，尤其沿著第1延伸部具備第2延伸部，藉此可防止加熱熔融連接材迴流時集中於第2基板電極側流動，使第1基板電極與第1元件電極之連接狀態良好。
發光裝置進而於第1基板電極上具備第3延伸部，藉此可進一步使以加熱熔融連接材連接之元件迴流後之高度一致。
發光裝置藉由具有第1延伸部，可抑制加熱熔融連接材在迴流時產生焊劑球，且亦可確保自對準性。
以下，玆參照圖式說明用以實施本發明之發光裝置之形態。
如圖1及圖2所示，發光裝置1具備：中央形成凹狀之安裝基板20、及安裝於該安裝基板20中央之凹狀部份之LED晶片等之發光元件(元件)10。另，發光裝置1之構成，例如係將安裝基板20之中央形成凹狀之部份的周圍作為外殼C，於中央之成為發光元件10之安裝位置之基板的上面20a形成配線圖案Hp，且對連續於該配線圖案Hp之基板電極(第1基板電極2、第2基板電極3等)塗布焊劑膏等加熱熔融連接材kh，而與發光元件10電性連接，並經由以覆蓋該發光元件10之方式填充之樹脂P而照射光。又，發光裝置1視必要係作為將使發光元件10穩定動作之保護元件(例如齊納二極體)Zd安裝於安裝基板20之構成使用。
此處，發光元件10係覆晶安裝於設於安裝基板20之上面20a之成為安裝部之第1基板電極2及第2基板電極3上。該發光元件10於其一面側具備發光部11(光取出部)，於另一面側具備第1元件電極12及第2元件電極13。發光元件10例如具備半導體積層結構(未圖示)，該半導體積層結構至少具有發光層，且以第1導電型半導體、發光層及第2導電型半導體之順序形成於基板上，又，發光元件10具有設有對該半導體積層結構供給電流之電極的半導體發光元件結構。
再者，發光元件10不限於該等構成，可使用其他半導體材料構成，亦可適當具備保護層或反射層(未圖示)等而構成。
又，發光元件10，例如在使其白色發光時，可為以螢光體或包含含螢光體之樹脂等之螢光體層覆蓋未圖示之藍色發光之半導體發光元件結構的外側的構成。例如，在藍色發光之半導體發光元件結構中，可與黃色發光之以鈰激活之YAG(釔、鋁、石榴石)系螢光體、或(Sr,Ba)2 SiO4 ：Eu等矽酸鹽系螢光體組合而形成白色發光之發光元件10。
再者，發光元件10之發光部11若可照射光，則在此處其發光色或結構無特別限制。
如圖1所示，形成於發光元件10之另一面側之第1元件電極12及第2元件電極13係形成於比該發光元件之外側周緣更靠內側之位置。
並且，第1元件電極12，其對向之一方的兩邊係形成直線狀，再者，於對向之另一方的兩邊形成有朝內側凹缺成凹狀之缺口凹部12c、12c。
另，第2元件電極13係形成於沿著第1元件電極12之缺口凹部12c相隔之位置。第2元件電極13係形成為由沿著缺口凹部12c之曲線之形狀的曲線、與連接該曲線兩端之直線所包圍成之D字狀。並且，第2元件電極13係以外側周緣之直線部份與第1元件電極之外側周緣之直線部份在同一直線上之方式配置。再者，第1元件電極12及第2元件電極13之材質只要是可作為元件電極使用即可，並無特定限制。
安裝基板20係形成有特定之配線圖案Hp(例如基板電極等)，且經由焊劑膏等加熱熔融連接材kh而安裝發光元件10者。該安裝基板20例如係將氧化鋁陶瓷薄片積層而作為支持基板，再於該支持基板上積層金屬膜等而構成。安裝基板20具有：在(以凹狀)形成於其特定位置之上面20a形成為對應於發光元件10之第1元件電極12及第2元件電極13之形狀之第1基板電極2及第2基板電極3；及用以與外部之驅動電路電性連接之外部連接用電極端子(未圖示)。
如圖1及圖3所示，安裝基板20之第1基板電極2，係以除第1延伸部2b、2b以外，其電極體2a之形狀係以在面對成為發光元件10之P型電極之第1元件電極12時與其一致的方式形成。即，第1基板電極2於其外側周緣，除第1延伸部2b外之部份之直線部份及曲線部份，在與第1元件電極12之外側周緣面對時係成為一致之形狀。此處，該第1基板電極2具備：形成於電極體2a之一方之對向之兩邊的第1延伸部2b、2b；及形成於電極體2a之另一方之對向之兩邊的缺口凹部2c、2c。
第1延伸部2b與後述之第2基板電極3之第1延伸部3b相同，係用以使迴流時不產生焊劑球者。該第1延伸部2b係形成於電極體2a之一方之兩邊之中央，且以向所安裝之發光元件10之外側周緣gs更外側突出之方式形成。又，第1延伸部2b，其寬度L併同後述第2延伸部2d，以相對電極體(第1基板電極2)2a之一邊(成直線時)之長度之10~50%之範圍之方式形成。藉由有該第1延伸部2b形成，加熱熔融連接材kh在迴流時會沿著該第1延伸部2b流動，因此可防止因表面張力而變成球狀(焊劑球)(參照圖4)。
第1延伸部2b，當其寬度L小於電極體2a之一邊之長度的10%時，面積將會過小而難以防止焊劑球之產生。又，當第1延伸部2b之寬度L大於電極體2a之一邊之長度的50%時，與第1元件電極12之外側周緣之直線部份的形狀一致的部份將會減少，導致自對準性降低。因此，第1延伸部2b之寬度L係以相對電極體2a之一邊(成直線時)之長度之10~50%的範圍之方式形成，且，較佳為10~45%之範圍，更佳為15~40%之範圍。
第1延伸部2b，其延伸長度無特別限制，從發光元件10之外側周緣gs向外側延伸即可。當然，因與其他構成之關係，亦可較大地形成第1延伸部2b之延伸長度。
另，第1延伸部2b，其從發光元件10之外側周緣gs延伸之端部係成直線狀，且該部份之形狀成長方形地形成，但對以一定寬度延伸後之形狀則無特別限制。
缺口凹部2c、2c形成用以設置後述第2基板電極3之區域，且於電極體2a之另一方之兩邊之各個中央，從該電極體2a之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成。另，缺口凹部2c、2c之位置、形狀、大小、曲率等並無特別限制，係對應所安裝之發光元件10之第1元件電極12之形狀而形成。
再者，如圖3所示，第1基板電極2在形成外周周緣之直線部份及曲線部份，除第1延伸部2b之位置以外之直線部份及缺口凹部2c之曲線部份，與發光元件10之第1元件電極12之外側周緣之直線部份及缺口凹部12c之曲線部份面對時為一致。又，藉由使第1基板電極2之缺口凹部2c之曲線部份相對發光元件10之缺口凹部12c位於內側，使該部份之自對準後之加熱熔融連接材kh在剖面觀察時呈倒梯形形狀，可提高防止電極間之加熱熔融連接材kh短路的精度。
第2基板電極3係以沿著第1基板電極2之缺口凹部2c、2c隔開特定間隔Sp而離開之狀態，形成於安裝基板20上。此處該第2基板電極3係以成為由沿著發光元件10之第2元件電極13之直線部(一邊)形成之直線部、與對應於第1元件電極12之曲線部且沿著第1基板電極2之缺口凹部2c形成之曲線部所包圍之D字狀的方式形成。並且，第2基板電極3係以成為比發光元件10之外側周緣更外側之方式而從連接部3a連續形成第1延伸部3b。該第1延伸部3b係以第2基板電極3之直線部份至特定位置成為比發光元件10之外側周緣更外側之方式，而大於原來面積(第2元件電極之面積)地形成。
如圖1及圖3所示，第2基板電極3之連接部3a係面對第2元件電極13之部份。又，第2基板電極3之第1延伸部3b係自電極體2a之直線向外側之部份，從連接部3a連續形成為自發光元件10之外側周緣gs向外側之部份。該第1延伸部3b與已說明之第1基板電極2之第1延伸部2b之延伸長度、形成寬度、以及形狀等係適用相同條件。再者，第2基板電極3之第1延伸部3b比第1基板電極2之第1延伸部2b之寬度L(面積)大。較大形成第1延伸部3b之寬度L，係因加熱熔融連接材kh會易於集中於第1基板電極2與第2基板電極3之具有間隔Sp之部份，而不使該部份成為焊劑球之故。
再者，第2基板電極3在除第1延伸部3b以外之部份成為與第2元件電極13面對之位置關係。又，第2基板電極3係將跨沿著與發光元件10之外側周緣gs平行之直線部份之全部寬度的部份作為第1延伸部3b。另，所謂發光元件10之外側周緣gs係表示形成有第1元件電極12及第2元件電極13之面之半導體積層構造體之外側面之周緣。另，所謂第1基板電極2及第2基板電極之外側周緣係表示成為各個電極之外側之周緣。
再者，如圖2所示，發光裝置1中，除了於安裝基板20上安裝發光元件10以外，亦將保護元件Zd等安裝於特定位置。又，安裝基板20首先根據需要實施貫通孔等之開孔，且將經過印刷導體圖案等步驟之複數之薄片積層，將其中央形成為凹狀，再以使該凹狀周圍為側壁之外殼C之狀態形成(例如陶瓷封裝之步驟等)。並且，發光裝置1係於成凹狀之基板之上面20a安裝發光元件10，且當實施必要之構件後，於安裝有發光元件10之位置填充樹脂P作為密封構件。再者，形成外殼C之狀態時，例如只要是可於氧化鋁陶瓷或導體圖案上鍍敷對發光元件10之光的反射率高的金屬(使用Au或銀白色金屬，尤其係反射率高的Ag或Al等金屬較佳)而形成等之作為發光裝置1之外殼C使用的形態即可，並無特別限制。
如圖2所示，作為密封構件之樹脂P係密封發光元件10之整體及安裝基板20之凹部份之上部(上面20a及成為外殼C之內側面20b之一部份)，且具有從發光裝置1之光取出方向之凹部份向上方側取出光之面。藉此，樹脂P可防止發光元件10之因外部氣體所致之劣化。另，平面觀察中，在樹脂P之(外形之)大致中心配置發光元件10，藉此可相對光取出面從發光元件10均一地照射光。再者，藉由將樹脂P之光取出面作為半球面，且藉由在平面觀察下之該半球面之大致中心配置發光元件10，可抑制入射於半球面之光之入射角成為全反射之臨界角以上。
再者，此外亦可令樹脂P之光取出面為半球面、從球面扁形化而成之凸曲面、炮彈型、凹曲面等期望之形狀，作為使光集中、擴散之透鏡發揮功能。樹脂P包含透明樹脂、玻璃等。作為樹脂P，例如可使用硬質矽酮樹脂、環氧樹脂等。
接著，參照圖5說明於安裝基板20安裝發光元件10時之狀態。另，圖5所示之狀態係針對形成為外殼C之狀態之安裝基板20之凹狀部份所圖示者。
如圖5(a)、(b)所示，在電極形成步驟中，於安裝基板2上形成有第1基板電極2及第2基板電極3。第1基板電極2及第2基板電極3係藉由曝光作業等而與其他電路一起形成於安裝基板20上。
如圖5(c)、(d)所示，在塗布步驟中，對安裝基板20之第1基板電極2及第2基板電極3塗布焊劑膏等加熱熔融連接材kh。
如圖5(e)、(f)所示，在元件載置步驟中，將發光元件10載置於加熱熔融連接材kh上。此時，如圖5(f)所示，加熱熔融連接材kh成為從發光元件10向外側露出之狀態。
如圖5(g)、(h)所示，在迴流步驟中，將加熱熔融連接材kh加熱。此時，由於在第1基板電極2及第2基板電極3上分別形成有第1延伸部2b、3b，因此加熱熔融連接材kh會沿著該第1延伸部2b、3b平穩地流動，不會因表面張力而向外部分離。因此，如圖4及圖5(h)所示，加熱熔融連接材kh係位於第1元件電極12與第1基板電極2之對面之位置、及第2元件電極13與第2基板電極3之對面之位置、以及第1延伸部2b、3b之上面。即，發光元件10在利用覆晶安裝而電性及機械性地安裝於安裝基板20之第1基板電極2與第2基板電極3時，不會產生焊劑球。
又，迴流步驟中，發光元件10以利用加熱熔融連接材kh之表面張力進行自對準之方式移動，並移動至適當位置。另，為產生自對準之動作，使發光元件10之載置位置特意從第1基板電極2及第2基板電極3之適當位置向旋轉方向偏移特定角度，迴流時將其加熱使之發生自對準成為適當位置，將此作為一個設置判斷亦可。即，在有不產生自對準之發光元件10時，亦可判斷該發光元件10或第1基板電極2及第2基板電極3有某些問題。
根據第1基板電極2及第2基板電極3之構成，在迴流步驟中，發光元件10可維持自對準之動作，且可抑制加熱熔融連接材kh產生焊劑球。
於安裝基板20安裝發光元件10或其他必要元件(保護元件Zd等)時，其後，對外殼C之凹部份，即安裝有發光元件10之部份填充作為密封構件之樹脂P，而製造發光裝置1。
因此，在製造步驟中，發光裝置1藉由第1延伸部2b、3b及第2延伸部2d，不會產生焊劑球，而成為進行量產時之組合時之不均一影響較少之高品質產品。
另，發光裝置1在點燈時進行如下動作。發光裝置1係在外部連接用電極端子與外部之驅動電路(未圖示)連接，且經由配設於安裝基板20之上面20a側之配線圖案的金屬膜，向以第1基板電極2及第2基板電極3電性連接之發光元件10供給電力。發光元件10接受電力之供給而發光，並經由樹脂P向發光元件10之外部出射光。
另，尤其係將發光元件10覆晶安裝時，例如如圖6所示構成之第1基板電極2之構成較佳。圖6中，已說明之發光裝置1之構成中相同之構成係附注相同符號，省略說明。圖6中，與圖3不同之部份係進而形成有第2延伸部2d之點。
第1基板電極2與第2基板電極3係隔開間隔Sp而分離。由此，迴流時加熱熔融連接材kh易集中於第2基板電極3側。因此，為不使加熱熔融連接材kh過度集中於第2基板電極3，此處係將第2延伸部2d沿著成為第1延伸部3b之缺口凹部2c之緣之兩側而形成。第2延伸部2d、2d係形成於從第1基板電極2之直線部份與曲線部份劃分之位置(成為直線部份之第2基板電極3側之端部)。
如圖6所示，第2延伸部2d係以與第2基板電極3之第1延伸部3b成相同之延伸長度之方式，而以成為比發光元件10之外側周緣gs更外側之方式形成。另，第2延伸部2d係以寬度小於第1延伸部3b之寬度L之方式形成。並且，第2延伸部2d與圖3之構成相同，係以令該第1基板電極2之一邊從一端至另一端為直線時，與第1延伸部2b合計之寬度不超過50%之方式形成。再者，不使第2延伸部2d及第1延伸部2b之合計寬度超過50%之理由係與已述之第1延伸部2b之構成相同。
藉由形成該第2延伸部2d，可抑制迴流時加熱熔融連接材kh必要以上地流入第2基板電極3側，可抑制在位於發光元件10之第1元件電極12與第1基板電極2間之加熱熔融連接材kh中產生空洞等問題。該第2延伸部2d在形成第1基板電極2及第2基板電極3時，同樣形成於安裝基板20。再者，本實施例中之發光元件10係與圖2所示者之構成相同。
又，亦可形成為如圖7(b)所示構成之第1基板電極2A及第2基板電極3A。再者，第1基板電極2A及第2基板電極3A之構成中，係使用如圖7(a)所示之發光元件10A之構成。另，第1延伸部2b1 及第2延伸部2d1 之大小關係及相對一邊之比例範圍與已述說明者相同。
如圖7(a)所示，發光元件10A於一面側(表面側)具有發光部(未圖示)，於另一面側具備第1元件電極12A及第2元件電極13A。
第1元件電極12A，其比外側周緣更內側之面的整體係成為電極，且電極凹部12A1 係以特定間隔形成複數個。並且，第1元件電極12A，對向之一方之兩邊A1、A2係以直線形成，在對向之另一方之兩邊A3、A4形成朝內側凹缺之缺口凹部12c1 。缺口凹部12c1 包含半圓弧凹部12c11 、與從該半圓弧凹部12c11 連續且向對向或鄰接之邊側延伸之凹槽部12c12 、12c13 、12c14 。
凹槽部12c13 係以與鄰接之邊A1、A2平行之方式形成，且以從邊A3向邊A4成1/3程度之凹缺深度之方式形成。又，凹槽部12c12 、12c14 係以凹槽部12c13 為中央而左右對稱地形成。並且，凹槽部12c12 係以朝向邊A2之大致中央之方式傾斜特定角度而形成，且朝向對向之邊A4直至與凹槽部12c13 成大致相同凹缺深度而形成。另，凹槽部12c14 係以朝向邊A1之大致中央之方式傾斜特定角度而形成，且朝向對向之邊A4直至成與凹槽部12c13 大致相同之凹缺深度而形成。
第2元件電極13A係分別形成於第1元件電極12A之缺口凹部12c1 、12c1 上隔開特定間隔Sp之位置。該第2元件電極13A係分別形成為包含分別與邊A3、A4形成於同一直線上之直線部份、與從其直線部份之兩端沿著缺口凹部12c1 形成之曲線部份之炮彈形狀。再者，第2元件電極13A、13A各自具備沿著凹槽部12c12 、12c13 、12c14 形成之輔助電極13Aa、13Ab、13Ac。並且，此處，在缺口凹部12c1 之部份，即半圓弧凹部12c11 與從該半圓弧凹部12c11 連續之凹槽部12c12 、12c13 、12c14 之部份，成為以絕緣保護膜(以陰影縱線表示之部份)覆蓋之狀態。因此，第2元件電極13A、13A之電極面與第1元件電極12A之電極面係以絕緣保護膜分開，成為不被絕緣保護膜覆蓋之露出狀態。
如圖7(b)所示，第1基板電極2A及第2基板電極3A係經由加熱熔融連接材kh(參照圖5)而連接(安裝)於發光元件10A之第1元件電極12A及第2元件電極13A上。第1基板電極2A在一方之對向之邊B1、B2上分別形成有第1延伸部2b1 、2b1 ，在另一方之對向之邊B3、B4上朝內側凹缺成凹狀而形成有缺口凹部2c1 、2c1 。
第1延伸部2b1 、2b1 與已說明之第1延伸部2b、2b為相同構成，因而省略說明。
又，當缺口凹部2c1 、2c1 分別形成為面對第1元件電極12A之缺口凹部12c1 時，具備大致一致之曲線部份之形狀，且包含半圓弧凹部2c11 、與從該半圓弧凹部2c11 連續而向對向或鄰接之邊側凹缺延伸之凹槽部2c12 、2c13 、2c14 。
凹槽部2c13 係以與鄰接之邊B1、B2平行之方式形成，以從邊B3向邊B4成1/3程度之凹缺深度之方式形成。又，凹槽部2c12 、2c14 係以凹槽部2c13 為中央而左右對稱地形成。並且，凹槽部2c12 係以朝向邊B2之大致中央之方式傾斜特定角度而形成，且朝向對向之邊B4直至與凹槽部2c13 成大致相同凹缺深度而形成。另，凹槽部2c14 係以朝向邊B1之大致中央之方式傾斜特定角度而形成，且朝向對向之邊B4直至與凹槽部2c13 成大致相同凹缺深度而形成。
如圖7(b)所示，在缺口凹部2c1 、2c1 之緣之兩側分別形成有第2延伸部2d1 、2d1 。該第2延伸部2d1 、2d1 係以其延伸長度比後述第1延伸部3b1 以d1所示變短之方式形成。另，第2延伸部2d1 、2d1 係以寬度小於後述第1延伸部3b1 之方式形成。
第2基板電極3A為長方形之一端側係沿著第1基板電極2A之缺口凹部2c1 形成圓弧狀之形狀，該一端側沿著第2元件電極13A之曲線部份面對時係成為一致形狀。並且，第2基板電極3A係以成為另一端側之直線部份側比發光元件10A之外側周緣gs更靠外側地形成有第1延伸部3b1 。即，第2基板電極3A具備與第2元件電極13A面對之連接部3a1 ，及連接於該連接部3a1 之第1延伸部3b1 。
如此，安裝基板20(參照圖1)係以於第1基板電極2A及第2基板電極3A形成有第1延伸部2b1 ，且沿著對向之一方之第1延伸部2b1 、2b1 令第2延伸部2d1 、2d1 各者之寬度在特定範圍內(一邊之寬度之比例)之方式而形成，因此可一面維持自對準，一面防止加熱熔融連接材kh集中於第2基板電極3A側，並防止加熱熔融連接材kh變成焊劑球。
另，該發光元件10A之第1元件電極12A及第2元件電極13A、與第1基板電極2A及第2基板電極3A之形狀，成為尤其不易使加熱熔融連接材kh產生焊劑球之形狀。又，於安裝基板側之缺口凹部2c1 、2c1 形成有凹槽部2c12 ~2c14 ，且於發光元件10A側之缺口凹部12c1 、12c1 形成有凹槽部12c12 ~12c14 ，藉此可提高自對準性。
另，以上已針對第2基板電極相對第1基板電極之2個構成進行了說明，然而，例如如圖8(a)~(f)所示，即使第2基板電極相對第1基板電極為1個之構成，亦如已說明般，可維持自對準且防止焊劑球之產生。
即，如圖8(a)所示，發光元件10B之第1元件電極12B，於長方形之長邊的一方形成有朝內側凹缺之缺口凹部12c2 ，沿著該缺口凹部12c2 形成有半圓弧形狀之第2元件電極13B。
並且，如圖8(b)所示，第1基板電極2B之構成係於一方之對向之兩邊形成第1延伸部2b2 、2b2 ，且於另一方對向之一方之邊形成第1延伸部2b2 ，且在另一方之邊形成缺口凹部2c2 、第2延伸部2d2 、2d2 。第1基板電極2B係對應各邊之長度與第1延伸部2b2 之寬度與大小成比例地增大而形成。
第2基板電極3B係形成為長方形之一端側之短邊為圓弧狀之形狀。該第2基板電極3B形成有第1延伸部3b2 ，其係以從連接部3a2 連續而比發光元件10B之外側周緣gs更靠外側之方式形成。
如此，根據發光元件10B之電極構成，即使是將第2基板電極3B僅配置於第1基板電極2B一方之邊之構成，亦可達成與已說明之構成相同之發明效果。
又，如圖8(c)所示，發光元件10C具備於長方形之一角形成缺口凹部12c3 ，且沿著該缺口凹部12c3 配置有第2元件電極13C之第1元件電極12C。另，缺口凹部12c3 之凹槽部12c31 係朝向第1元件電極之一方之短邊側形成至該第1元件電極12C之大致一半處。
並且，如圖8(d)所示，第1基板電極2C於長方形之一角形成有缺口凹部2c3 ，且於各邊形成有第1延伸部2b3 。於缺口凹部2c3 上，朝向第1基板電極2C之一方之短邊側至該第1基板電極2C之大致一半形成有凹槽部2b31 。在第1基板電極2C之長邊側及一方之短邊側，有第1延伸部2b3 形成於其邊之大致中央。又，與缺口凹部2c3 鄰接之第1基板電極2C之邊上，以從該缺口凹部2c3 之緣連續形成之方式而配置有第1延伸部2b3 。
第2基板電極3C係於長方形之一端側形成為一方之角為圓弧狀之形狀。該第2基板電極3C具備以從連接部3a3 連續而比發光元件10C之外側周緣gs更外側之方式形成之第1延伸部3b3 。形成於該第2基板電極3C之第1延伸部2b3 ，係在發光元件10C之成矩形之4邊中的一邊，以與第2基板電極3C之第1延伸部3b3 並列之狀態形成。另，第2基板電極3C之第1延伸部3b3 如二點鏈線所示為進行與其他配線之連接，亦可以比實線記載之位置更向外部更長地形成之方式構成。
另，如第1基板電極2C，在面積之比例小於圖3者，且各邊之長度較小之情形下，相對第2基板電極3C之第1延伸部3b3 ，第1基板電極2之第1延伸部2b3 亦兼具圖6所示之第2延伸部之作用。即，相對第2基板電極3C，以從缺口凹部2c3 之緣之一方成為發光元件10C之外側周緣gs之外側之方式形成第1基板電極2C之一個第1延伸部2b3 ，藉此與該第1延伸部2b3 原來之功能併同，可防止加熱熔融連接材kh(參照圖5)因該形成位置而集中於第2基板電極3C(第2延伸部2d之功能)。
再者，亦可為圖8(e)、(f)所示之構成。如圖8(e)所示，發光元件10D具備於正方形之一角形成缺口凹部12c4 ，且沿著該缺口凹部12c4 配置有第2元件電極13D之第1元件電極12D。另，缺口凹部12c4 之凹槽部12c41 係朝向第1元件電極12D之對角方向至該第1元件電極12D之大致一半(中央)處而形成。
並且，如圖8(f)所示，第1基板電極2D於正方形之一角形成有缺口凹部2c4 ，且於各邊之中央形成有第1延伸部2b4 。於缺口凹部2c4 ，形成有朝向第1基板電極2D之對角方向至該第1基板電極2D之大致一半處之凹槽部2c41 。第1基板電極2D之第1延伸部2b4 係以相同寬度且相同之自緣突出的長度形成。另，此處，第1基板電極2D係於成為缺口凹部2c4 之緣之兩側位置分別形成第1延伸部2b4 、2b4 而構成。
第2基板電極3D係於長方形之一端側形成為以一方之角為圓弧狀之形狀。該第2基板電極3D具備從連接部3a4 連續而比發光元件10D之外側周緣gs更靠外側之方式形成之第1延伸部3b4 。形成於該第2基板電極3D之第1延伸部3b4 係在發光元件10D之成為矩形(正方形)之4邊中的一邊，以與第2基板電極3D之第1延伸部3b4 並列之狀態形成。又，第2基板電極3D之第1延伸部3b4 如以二點鏈線所示為進行與其他配線之連接，亦可以比實線記載之位置更向外部更長地形成之方式構成。
再者，如第1基板電極2D，在面積小於圖3者，且各邊之長度較小之情形下，相對第2基板電極3D之第1延伸部3b4 位於兩側之第1基板電極2D之第1延伸部2b4 、2b4 ，亦兼具圖6所示之第2延伸部之作用。即，相對第2基板電極3D，以從缺口凹部2c4 之緣成為發光元件10D之外側周緣gs之外側之方式形成第1基板電極2D之第1延伸部2b4 、2b4 ，藉此與該第1延伸部2b4 原來之功能併同，可防止迴流時加熱熔融連接材kh(參照圖5)因其形成位置而集中於第2基板電極3D(與第2延伸部2d相同之功能)。
如上說明，亦有如下情形：如第1基板電極2C、2D，使第1基板電極之第1延伸部2b3 、2b4 相對第2基板電極3C、3D沿著缺口凹部2c3 、2c4 之單側或兩側形成，藉此第1延伸部2b3 、2b4 與原來之功能併同，成為兼具該第1基板電極之第2延伸部之功能的構成。
又，如圖9(a)、(b)所示，亦可於已說明之第1基板電極2、2A等所示之角部份，形成第3延伸部102a、102b。另，圖9(a)、(b)中，針對已說明之構成係附加相同符號並省略其說明。
如圖9(a)所示，第1基板電極2於其4個角部形成有第3延伸部102a。該第3延伸部102a係以比發光元件10之外側周緣gs更靠外側之方式形成。又，該第3延伸部102a，係以第1延伸部2b之寬度、或第1延伸部2b及第2延伸部2d之合計寬度不超過使第1基板電極之一邊為直線時之50%的方式形成。另，第3延伸部102a之形狀在附圖中係作為於角部連接長方形之形狀顯示，但成為其外側之前端側亦可為圓弧形狀。
又，如圖9(b)所示，亦可在已說明之第1基板電極2A之角部形成第3延伸部102a。該第3延伸部102a係以與已說明者相同之條件形成。
如圖9(a)、(b)所示，藉由令第1基板電極2、2A具備第3延伸部102a，即使塗布量較多、較厚地塗布有加熱熔融連接材kh(參照圖4、圖5)，迴流時該加熱熔融連接材kh仍會以沿著第3延伸部102a側之方式流動，因此可使安裝發光元件10時之高度一致。再者，當加熱熔融連接材kh之塗布量較多時，則以覆蓋第1基板電極2、2A之角部份之方式塗布加熱熔融連接材kh，因此只有在塗布量較多時可沿著第3延伸部102a流動加熱熔融連接材kh，當塗布量為適量時，第3延伸部102a不發揮功能。
另，如圖10所示，即使將第1基板電極52與第2基板電極53以大致相同之大小鄰接配置而構成，只要於第1基板電極52與第2基板電極53分別形成第1延伸部52b、53b，即可防止焊劑球之產生。
根據第1基板電極52及第2基板電極53之構成，所使用之發光元件10E亦為矩形，且其中形成有較外側周緣gs並列形成於內側之第1元件電極及第2元件電極(未圖示)。並且，經由加熱熔融連接材kh(參照圖5)利用自對準而安裝發光元件，與已說明之構成相同。另，在第1基板電極52及第2基板電極53為大致相同大小之情形下，此處，係形成在一方之電極體53a具有直線部份之形狀，在另一方之電極體52a具有曲線之形狀，以不誤認電極之正負。並且，矩形發光元件10E之長邊側，以相對發光元件10E之一邊延伸2個之方式而配置有從外側周緣gs向外側延伸之第1延伸部52b、53b。如此，第1基板電極52及第2基板電極53可謀求增加相對長邊之第1延伸部52b、53b之寬度之比例，從而防止焊劑球之產生。如此相對發光元件10E之一邊配置2個第1延伸部52b、53b之情形，較好的是配置於相對該邊之中央成對稱之位置。
如上說明，藉由在第1基板電極及第2基板電極上形成第1延伸部或第2延伸部(進一步第3延伸部)，可維持自對準功能，防止焊劑球之產生。另，第2基板電極係令沿著發光元件10之外側周緣gs之直線部份之全部寬度從連接部連續而形成第1延伸部，但亦可將其外側周緣之直線部份之一部份的寬度部份作為第1延伸部。又，第2基板電極係從連接部連續而形成第1延伸部，且將與第2元件電極面對而接合之部份之面積增大之部份作為第1延伸部顯示，但亦可不改變與第2元件電極面對之面積，而是使第2基板電極之位置移動，藉由其移動而將比發光元件10之外側周緣gs更外側之部份作為第1延伸部而構成。
另，圖1~圖10中說明了發光裝置具備第1延伸部與第2延伸部之構成，但亦可為僅具備第2延伸部之構成。即，即使發光裝置令第1延伸部位於與元件之外側周緣相同之位置而構成，由於具有第2延伸部(延伸部)，藉此亦可減輕加熱熔融連接材因表面張力而於外部形成焊劑球。
[產業上之可利用性]
本發明之發光裝置可較佳地應用於照明用光源、LED顯示器、液晶顯示裝置等之背光光源、信號機、照明式開關、各種感測器及各種指示燈、動畫照明輔助光源、及其他一般民生品用光源等。
1．．．發光裝置
2．．．第1基板電極
2A．．．第1基板電極
2a．．．電極體
2b．．．第1延伸部
2c．．．凹部
2d．．．第2延伸部
3．．．第2基板電極
3a．．．連接部
3b．．．第1延伸部
10．．．發光元件(元件)
11．．．發光部
12．．．第1元件電極
12c．．．凹部
13．．．第2元件電極
20．．．安裝基板
20a．．．上面
20b．．．側面
C．．．外殼
gs．．．外側周緣
Hp．．．配線圖案
kh．．．加熱熔融連接材
P．．．樹脂
Sp．．．間隔
Zd．．．保護元件
圖1係本發明之發光裝置之第1實施形態中，將安裝基板之第1基板電極及第2基板電極與發光元件之第1元件電極及第2元件電極之構成及位置關係模式化顯示之分解立體圖。
圖2係將本發明之發光裝置之整體模式化顯示之立體圖。
圖3係顯示本發明之發光裝置之第1基板電極及第2基板電極之平面圖。
圖4係將本發明之發光裝置迴流後之加熱熔融連接材之狀態模式化顯示之剖面圖。
圖5(a)~(h)係將本發明之經由加熱熔融連接材於安裝基板上安裝發光元件之狀態模式化顯示之立體圖及剖面圖。
圖6係模式化顯示本發明之發光裝置之第2實施形態中安裝基板之平面圖。
圖7(a)、(b)係模式化顯示本發明之發光裝置之第3實施形態中安裝基板及發光元件之底面圖及平面圖。
圖8(a)~(f)係本發明之發光裝置之第4~第6實施形態中，發光元件之底面圖及安裝基板之第1基板電極及第2基板電極之平面圖。
圖9(a)、(b)係顯示本發明之發光裝置之第7實施形態中，於第1基板電極上形成有第3延伸部之狀態之平面圖。
圖10係將本發明之發光裝置之發光元件與第1基板電極及第2基板電極之關係模式化顯示之平面圖。
1．．．發光裝置
2．．．第1基板電極
2a．．．電極體
2b．．．第1延伸部
2c．．．凹部
3．．．第2基板電極
3a．．．連接部
3b．．．第1延伸部
10．．．發光元件(元件)
11．．．發光部
12．．．第1元件電極
12c．．．凹部
13．．．第2元件電極
20．．．安裝基板
20a．．．上面
gs．．．外側周緣

Claims (6)

  1. 一種發光裝置，其係在以與形成在比矩形之元件之外側周緣靠內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式而形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝前述元件者，其特徵在於：前述第1基板電極及前述第2基板電極係形成為與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致的形狀；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；前述第1基板電極及前述第2基板電極的外側周緣之一部份具備從前述元件之外側周緣向外側延伸之第1延伸部；前述第1延伸部係相對矩形之前述元件之外側周緣之各邊至少形成於一處以上；前述第1基板電極具備於前述缺口凹部兩側之緣之至少一方，沿著前述第2基板電極之第1延伸部而形成之第2延伸部，且前述第2延伸部係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
  2. 如請求項1之發光裝置，其中前述第2延伸部係以與前述第1延伸部之寬度相同以下之寬度形成，且前述第1延伸 部及前述第2延伸部之合計之寬度為如下範圍，即相對於從前述第1基板電極之一端至另一端為止設為直線時之一邊之長度的10~50%的範圍內形成。
  3. 如請求項1或2之發光裝置，其中前述第1延伸部係相對於前述第1基板電極之一邊之中央以對稱的方式而配置。
  4. 如請求項1或2之發光裝置，其中前述第1基板電極在其角部還具備向對角線方向延伸之第3延伸部，且前述第3延伸部係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
  5. 一種發光裝置，其係在以與形成在比矩形元件之外側周緣靠內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式而形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝前述元件者，其特徵在於：前述第1基板電極及前述第2基板電極係形成為與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致的形狀；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；前述第1基板電極及前述第2基板電極的外側周緣之一部份具備從前述元件之外側周緣向外側延伸之第1延伸部；前述第1延伸部係相對於矩形之前述元件之外側周緣 之各邊至少形成於一處以上；前述第2基板電極的第1延伸部為如下的部份，即連接面積形成得比面對之前述第2元件電極大且從前述元件之外側周緣向外側延伸之部份、或者使相對於前述第1基板電極之缺口凹部之配置比與前述第2元件電極面對面之配置靠外側而從前述元件之外側周緣向外側延伸之部份。
  6. 一種發光裝置，其係在以與形成在比前述矩形元件之外側周緣靠內側之第1元件電極及第2元件電極成面對面之方式而形成於安裝基板上之第1基板電極及第2基板電極上，經由加熱熔融連接材而安裝前述元件者，其特徵在於：前述第1基板電極及前述第2基板電極係形成為與前述第1元件電極及第2元件電極之外側周緣之至少一部份一致之形狀；前述第1基板電極具備從該第1基板電極之外側周緣朝內側凹缺成凹狀而形成之缺口凹部；前述第2基板電極係形成於沿著前述第1基板電極之缺口凹部相隔之位置；前述第1基板電極在前述缺口凹部兩側之緣之至少一方具備延伸部，前述延伸部係從前述元件之外側周緣向外側延伸。
TW099121925A 2009-07-14 2010-07-02 發光裝置 TWI497778B (zh)

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