特許 5983157 発光装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5983157

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20160818BHJP

   H01L 33/52 20100101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/62

   H01L33/52

【請求項の数】16

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-170654(P2012-170654)

(22)【出願日】2012年7月31日

(65)【公開番号】特開2014-29969(P2014-29969A)

(43)【公開日】2014年2月13日

【審査請求日】2015年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119301

【弁理士】

【氏名又は名称】蟹田 昌之

(72)【発明者】

【氏名】丸谷 幸利

(72)【発明者】

【氏名】宮田 忠明

【審査官】 佐藤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２０００８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭６１−０４４８６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−２００５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９３５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３５３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４９２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２８３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３４７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９８９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導線上の複数の実装部に発光ダイオードが実装された発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、
前記発光ダイオードはＬＥＤチップであり、
隣り合う実装部間の前記導線に沿った距離をＬ１としたとき、複数の棒部材に前記導線を交差させ、前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように前記導線を保持し、
前記保持された導線上の各実装部に前記複数の発光ダイオードを実装し、
その後、前記発光ダイオードを封止することを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項2】

導線上の複数の実装部に発光ダイオードが実装された発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、
前記発光ダイオードはＬＥＤチップであり、
隣り合う実装部間の前記導線に沿った距離をＬ１としたとき、交互に配置された複数の棒部材と複数の凸部とに前記導線を交差させ、前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように前記導線を保持し、
前記保持された導線上の各実装部に前記複数の発光ダイオードを実装し、
その後、前記発光ダイオードを封止することを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項3】

導線上の複数の実装部に発光ダイオードが実装された発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、
前記発光ダイオードはＬＥＤチップであり、
隣り合う実装部間の前記導線に沿った距離をＬ１としたとき、棒部材に前記導線を巻いた後に前記棒部材を長手方向に沿って切断し、前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように前記導線を保持し、
前記保持された導線上の各実装部に前記複数の発光ダイオードを実装し、
その後、前記発光ダイオードを封止することを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項4】

導線上の複数の実装部に発光ダイオードが実装された発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、
前記発光ダイオードはＬＥＤチップであり、
隣り合う実装部間の前記導線に沿った距離をＬ１としたとき、平坦部を有する棒部材に前記導線を巻き、前記平坦部上に各実装部が位置し且つ前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように前記導線を保持し、
前記保持された導線上の各実装部に前記複数の発光ダイオードを実装し、
その後、前記発光ダイオードを封止することを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項5】

前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ２＜Ｌ３≦Ｌ１）となるように前記複数の発光ダイオードが実装された導線の保持を解除することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記発光ダイオードを封止する工程は前記導線の保持を解除する工程の前に行うことを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記隣り合う実装部間の直線距離を前記複数の発光ダイオードの封止後にＬ３＜Ｌ１となるよう調整することを特徴とする請求項５または６に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

前記導線上に実装された複数の発光ダイオードを透光性の封止部材で封止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項9】

前記封止部材に蛍光体が含有されていることを特徴とする請求項８に記載の発光装置の製造方法。

【請求項10】

蛍光体を含有する第１封止部材により複数の発光ダイオードを個別に封止した後、個々の第１封止部材を第２封止部材により個別に封止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項11】

蛍光体を含有する第１封止部材により複数の発光ダイオードを個別に封止した後、複数の第１封止部材を一の第２封止部材により一括して封止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項12】

前記導線を基体に貼り付け、この基体に貼り付けられた導線について前記保持を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項13】

前記導線は金属線の周りが絶縁部材で被覆された被覆付導線であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項14】

前記実装部は前記被覆付導線の被覆を取り除いて形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の発光装置の製造方法。

【請求項15】

前記実装部は平坦化されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項16】

前記発光素子は前記実装部上にフリップチップ実装されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオードを使用した発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年は、ＬＥＤ照明やＬＥＤを用いたテレビ用バックライトなどの発光ダイオードを使用した発光装置が普及し始めている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、発光ダイオードを使用した発光装置は、白熱電球や蛍光灯などの旧来の発光装置と比較するとまだまだ高価であり、その普及を拡大させるためには、より一層の低価格化を図る必要がある。

【0004】

そこで、本発明は、発光ダイオードを使用した発光装置を従来よりも安価に製造することができる発光装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。

【0006】

本発明は、導線上の複数の実装部に発光ダイオードが実装された発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、隣り合う実装部間の前記導線に沿った距離をＬ１としたとき、この実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように前記導線を保持し、前記保持された導線上の各実装部に前記複数の発光ダイオードを実装する、ことを特徴とする発光装置の製造方法である。

【0007】

また、本発明は、複数の棒部材に前記導線を交差させて前記直線距離をＬ２とする、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0008】

また、本発明は、交互に配置された複数の棒部材と複数の凸部とに前記導線を交差させて前記直線距離をＬ２とする、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0009】

また、本発明は、棒部材に前記導線を巻いて前記直線距離をＬ２とすることを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0010】

また、本発明は、棒部材に前記導線を巻いた後に前記棒部材を長手方向に沿って切断して前記直線距離をＬ２とする、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0011】

また、本発明は、前記隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ２＜Ｌ３≦Ｌ１）となるように前記複数の発光ダイオードが実装された導線の保持を解除する、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0012】

また、本発明は、前記導線上に実装された複数の発光ダイオードを透光性の封止部材で封止する、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0013】

また、本発明は、蛍光体を含有する第１封止部材により複数の発光ダイオードを個別に封止した後、前記第１封止部材を第２封止部材により封止する、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0014】

また、本発明は、蛍光体を含有する第１封止部材により複数の発光ダイオードを個別に封止した後、複数の第１封止部材を第２封止部材により一括して封止する、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【0015】

また、本発明は、前記導線を基体に貼り付け、この基体に貼り付けられた導線について前記保持を行う、ことを特徴とする上記の発光装置の製造方法である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、発光ダイオードを使用した発光装置を従来よりも安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するフローチャートである。

【図2】ＬＥＤチップの一例を示す図である。

【図3】封止方法の第１例を説明する図である。

【図4】封止方法の第２例を説明する図である。

【図5】織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図である。

【図6】織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図である。

【図7】織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図である。

【図8】棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図である。

【図9】棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図である。

【図10】棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図である。

【図11】棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その４）を示す図である。

【図12】棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図である。

【図13】棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図である。

【図14】棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図である。

【図15】棒切断式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について説明する。

【0019】

図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するフローチャートである。

【0020】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、導線１３上の実装部に複数の発光ダイオード１１が実装された発光装置を製造する方法であり、第１工程Ｓ１と、第２工程Ｓ２と、第３工程Ｓ３と、第４工程Ｓ４と、を有している。

【0021】

［第１工程Ｓ１］
第１工程Ｓ１は、導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離がＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）となるように導線１３を保持する工程である。Ｌ１及びＬ２は０より大きい実数であり、Ｌ１は隣り合う実装部間の導線１３に沿った距離である。導線１３に沿った距離とは、具体的には、導線１３の長さである。

【0022】

（導線１３）
導線１３としては、導電性を有する様々な材料を用いることができるが、導電性に優れた材料を用いることが好ましい。例えば、銅、金、アルミニウム、銀などの電気抵抗率が低い金属線あるいはそれらの複合材（銅クラッドアルミ線、合金線など）を好ましく用いることができる。また、曲げやすいものが好ましく、曲げても破損しにくい（疲労しにくい）ものが好ましい。なお、導線１３には、パラジウム、Ｐｔ、Ａｇなどの貴金属メッキ、またはスズ系メッキが施されていてもよい。特にＡｇめっきは光反射率が高いため、発光装置の明るさを向上でき、好ましい。また、後述の発光ダイオード１１を実装部に実装する部材との相性がよいものが好ましい。具体的には、例えば、実装する部材に半田材料を用いる場合は、貴金属メッキやスズ系メッキが施されたものが好ましい。

【0023】

導線１３としては、金属線の周りが絶縁部材で被覆された被覆付導線を用いてもよい。被覆付導線を用いれば、複数の導線を接触させることができるため、様々な回路を組むことが可能となる。被覆付導線としては、例えばマグネットワイヤ（エナメル線、平角銅線、リボン線、平行電線、銅クラッドアルミ線、横巻線）などを用いることができる。

【0024】

また、導線１３としては、平角線を用いたり、プレスやロールで部分的に平たくつぶされた丸線などを用いたりすることもできる。このようにすれば、発光ダイオード１１との接合面積を確保することができ、発光ダイオード１１を容易に実装することができる。また、導線１３は、例えば縒り線のような複数の線材の集合体でもよい。導線１３の太さまたは幅は、発光装置に求められる特性や、実装される発光ダイオード１１の大きさ等に鑑み、０．数ｍｍ〜数ｍｍのものを用いることができる。

【0025】

また、導線１３としては、絶縁体の糸の表面を導電体で被膜し、さらにこれを絶縁体で被覆した部材を用いることができる。このような導線を用いることにより、被覆付導線を用いた場合と同様に、複数の導線を接触させることができるため、様々な回路を組むことが可能となるとともに、軽量な発光装置とすることができる。

【0026】

（隣り合う実装部間の直線距離Ｌ２）
隣り合う実装部間の直線距離をＬ２にする方法としては、導線１３を曲げる、折る、捻るなどの方法があり、この際、棒部材などの補助部材を用いてもよい。なお、後述する織物式曲げ方法、棒凸式曲げ方法、棒巻式曲げ方法、棒切断式曲げ方法などは、隣り合う実装部間の直線距離をＬ２にする方法の一例である。

【0027】

（実装部）
実装部は、複数あればよく、２点でもよいし、３点以上であってもよい。

【0028】

導線１３として被覆付導線を用いる場合、導線１３上の実装部においては、発光ダイオード１１との電気的接続が可能となるよう、研磨や、エアーヒータや半田・光などの熱などによって被覆を取り除いて芯線を露出させる。

【0029】

実装部は、導線１３上の実装部をプレスなどにより平坦化した後、被覆を取り除いて芯線を露出させることが好ましい。このようにすれば、発光ダイオード１１の実装が安定する。

【0030】

［第２工程Ｓ２］
第２工程Ｓ２は、保持された導線１３上の各実装部に複数の発光ダイオード１１を実装する工程である。

【0031】

（発光ダイオード１１の実装）
発光ダイオード１１の実装態様としては、例えば、パッケージングされる前の発光ダイオード１１を実装する場合には、ワイヤーボンディングとダイボンディングとを組み合わせたものや、フリップチップ実装などを一例として挙げることができる。特にフリップチップ実装によれば、発光ダイオード１１の導線１３上への載置と発光ダイオード１１と導線１３との電気的な接続とを同時に行うことができるため、量産性を向上させることができる。フリップチップ実装を行う場合は、正負の電極となる２本以上の導線１３を第１工程Ｓ１において保持する。

【0032】

発光ダイオード１１を実装部に実装する接合材料（後述する図３、４中の符号１２を参照）としては、発光ダイオード１１と導線１３（実装部）との電気的接続を行う場合には、Ａｕ−ＳｎやＳｎ−Ｃｕ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎをはじめとする半田や異方性導電ペースト、銀ペースト、銅ペースト、カーボンペースト、Ａｕなどの金属材料のバンプなどの電性接合材料を用いることができる。また、電気的接続を行わない場合には、絶縁性のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。また、例えば超音波溶接やヒュージング法のように、接合材料を用いずに、発光ダイオード１１の電極と導線１３とを直接接合することもできる。

【0033】

ワイヤーボンディングに用いられるワイヤーは、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕなどの金属及びその合金やメッキされた合金の細線を用いることができる。フリップチップ実装に用いられるバンプとしては、Ａｕ及びその合金を好適に用いることができる。

【0034】

（発光ダイオード１１）
発光ダイオード１１としては、例えば、表面実装型ＬＥＤ、砲弾型ＬＥＤ、ＬＥＤチップ、チップサイズパッケージＬＥＤなどの様々な発光ダイオードを用いることができる。また、サファイア基板などの透光性基板の上に青色発光を行うＧａＮ系半導体が積層されたＬＥＤチップなどは、発光ダイオード１１として、後述する波長変換部材と組み合わせることで、照明装置として用いる発光装置に特に好ましく用いることができる。

【0035】

フリップチップ実装を行う場合には、発光ダイオード１１として、正負の電極が略等しい大きさで形成されたＬＥＤチップを用いることが好ましい。特に、実装用の電極と半導体層と接する電極との間に絶縁膜が設けられ、実装用の電極が半導体層と接する電極より広い面積で設けられたＬＥＤチップ（このようなＬＥＤチップの一例を図２に示す。）を用いることが好ましい。これにより、実装面積が限られた導線上での実装が容易になるため、発光装置の明るさと量産性とを両立することができる。

【0036】

図２は、ＬＥＤチップの一例を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図２に示した一例に係るＬＥＤチップは、サファイア基板１と、ｐ型半導体層２ａ及びｎ型半導体層２ｂと、ｐ電極３ａ及びｎ電極３ｂと、絶縁層４と、ｐ側パッド電極５ａ及びｎ側パッド電極５ｂと、を備えている。

【0037】

絶縁膜４は、ｐ側パッド電極５ａとｎ側パッド電極５ｂとの間に設けられ、ｎ側パッド電極５ｂは、絶縁膜４の上にｎ型半導体層２ｂとｎ電極３ｂとの接触面積よりも、広い面積で設けられている。また、ｐ側パッド電極５ａとｎ側パッド電極５ｂとは、略等しい大きさで形成されている。上述したように、このようなＬＥＤチップを発光ダイオード１１として用いれば、実装面積が限られた導線１３上での実装が容易になるため、発光装置の明るさと量産性を両立することができる。例えば、図２のＬＥＤチップでは、２つの電極がＬＥＤチップの矩形状の長手方向の両端部に矩形の幅と同じ程度の幅で設けられ、長手方向に見て一方の電極と他方の電極との間に、電極が形成されていない電極火形成部があり、電極非形成部は２つの電極より小さい。これを本発明の実施形態に係る発光装置に用いることにより、比較的小さいＬＥＤチップを、容易に任意の間隔にフリップチップ実装することができる。また、ＬＥＤチップは、一辺が０．１ｍｍから３ｍｍ程度の矩形の大きさのものを好ましく用いることができる。

【0038】

［第３工程Ｓ３］
第３工程Ｓ３は、隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ２＜Ｌ３≦Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された導線１３の保持を解除する、または導線１３の保持を調整する工程である。Ｌ３は０より大きい実数である。なお、後述する実施例では、Ｌ３＝Ｌ１である場合を一例として採り上げている。Ｌ３＜Ｌ１として用いると、発光ダイオードの間の距離を実装後に調節することができる。

【0039】

［第４工程Ｓ４］
第４工程Ｓ４は、導線１３上に実装された複数の発光ダイオード１１を透光性の封止部材１５で封止する工程である。透光性の封止部材１５としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなどを用いることができる。透光性とは入射した光を５０％以上透過することをいう。封止部材１５には発光ダイオード１１からの光を異なる波長の光に波長変換する蛍光体を含有させてもよい。このようにすれば、白色、電球色をはじめとして、様々な色調、発光スペクトルを提供できるため、多種多様な市場の要求に対応できる。

【0040】

具体的には、発光ダイオード１１が青色光を発する場合には、黄色発光するＹＡＧ系蛍光体、緑色発光をするＬＡＧ系蛍光体、ＳｉＡｌＯＮ系蛍光体、赤色発光のＣＡＳＮ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体などを蛍光体の一例として挙げることができる。これらの蛍光体を封止部材１５に含有させれば、青色発光の発光ダイオード１１に、緑色発光のＳｉＡｌＯＮ系蛍光体と赤色発光のＣＡＳＮ蛍光体とを組み合わせることができるため、色再現性が高く、テレビなどのバックライト用の光源に適した発光装置とすることができる。また、緑色〜黄色発光のＬＡＧ系やＹＡＧ系蛍光体や赤色発光の蛍光体などを組み合わせて封止部材１５に含有させれば、一種類の蛍光体を用いる場合よりも演色性（Ｒａ）が高く、照明用の光源に適した白色・電球色の光を発する発光装置とすることができる。

【0041】

さらには光を散乱させる光拡散部材を含有させても良い。これにより、所望の配光を得る、または色むらを防止することができる。光拡散部材の材質としては、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２などがあげられる。

【0042】

封止部材１５は、発光ダイオード１１に加えて、実装部や実装部の周辺の導線１３を封止することが好ましい。これにより、発光装置の強度を高め、歩留まりを向上させることができるため、発光装置を安価に形成することができる。

【0043】

封止部材１５による封止は、キャスティングケースを用いたモールディング、発光ダイオード１１上へのポッティング、印刷、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、射出成形など、種々の方法で行うことができる。また、封止部材１５による封止は、一つ一つの発光ダイオード１１を個別に行うこともできるし（後述する封止方法の第１例）、複数の発光ダイオード１１を一括して行うこともできる（後述する封止方法の第２例）。

【0044】

本工程は、第２工程の後であれば、第３工程の前に行ってもよいし、後に行ってもよい。つまり、発光ダイオード１１が実装部に実装された後であれば、実装部間の距離がＬ２とされた状態で封止されてもよく、Ｌ３とされた状態で封止されてもよい。本工程を第３工程の前に行うことで、発光ダイオード１１の実装と同様の理由でタクトを高めることができ、安価な発光装置とすることができる。

【0045】

図３は、封止方法の第１例を説明する図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図であり、図３（ｃ）は正面図である。

【0046】

図３に示すように、本発明の実施形態においては、蛍光体を含有するドーム状の第１封止部材１５ａにより複数の発光ダイオード１１を個別に封止した後、第１封止部材１５ａをドーム状の第２封止部材１５ｂによりさらに個別に封止してもよい。このようにすれば、発光ダイオード１１に加えて実装部や実装部の周辺の導線１３を封止することができる。また、封止部材１５が複数層に形成されるため、発光ダイオード１１の保護と発光装置の機械的強度とを両立することができる。

【0047】

図４は、封止方法の第２例を説明する図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図であり、図４（ｃ）は正面図である。

【0048】

図４に示すように、本発明の実施形態においては、蛍光体を含有する第１封止部材１５ａにより複数の発光ダイオード１１を個別に封止した後、複数の第１封止部材１５ａを第２封止部材１５ｂにより一括して封止してもよい。このようにしても、発光ダイオード１１に加えて実装部や実装部の周辺の導線１３を封止することができる。また、封止部材１５が複数層に形成されるため、発光ダイオード１１の保護と発光装置の機械的強度とを両立することができる。

【0049】

以上説明した封止方法の第１例及び第２例においては、発光ダイオード１１としてＬＥＤチップを用い、このＬＥＤチップを第１封止部材１５ａにより直接被覆することが好ましい。このようにすれば、構成部材の削減や工程の短縮によるコスト削減が可能となる。

【0050】

さらに、第１封止部材１５ａとしては、第２封止部材１５ｂよりも軟らかい材料を用いることが好ましい（第２封止部材１５ｂとしては、第１封止部材１５ａよりも堅い材料を用いることが好ましい）。このようにすれば、材料の熱膨張の違いなどにより発生する応力による例えばワイヤーの断線のような電気的接続不良を防止できる。なお、「軟らかい材料」とは、ガラス転移点が低い材料、例えばシリコーン系樹脂などの材料があげられ、「堅い材料」とは、ガラス転移点が高い材料、例えばエポキシ系樹脂などの材料があげられる。

【0051】

以上説明した本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、導線１３上の実装部に複数の発光ダイオード１１が実装された発光装置を製造するにあたり、導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離Ｌ２がこの実装部間の導線１３に沿った距離Ｌ１よりも短くなるため、マウント装置（発光ダイオード１１を導線１３上に実装する装置）のタクトタイムを低減させることが可能となり、単位時間あたりに実装できる発光ダイオード１１の数を増やすことができる。

【0052】

したがって、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、作業効率の向上を図ることができ、発光ダイオード１１を使用した発光装置を従来よりも安価に製造することができる。

【0053】

次に、本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0054】

まず、本発明の実施例１として、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法について説明する。織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法は、複数の棒部材に導線１３を交差させて隣り合う実装部間の直線距離をＬ２とする方法である。この方法によれば、発光ダイオード１１の実装密度を高めることで、マウント装置のタクトタイムを低減させて、大量生産やコストダウンを促進することが可能になる。また、この方法は、導線１３上の実装部を２次元（導線１３が延長される方向と、それに垂直な方向）に配置することができるため、面状の発光装置とするのに適している。

【0055】

［織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）］
図５は、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図であり、図５（ａ）は、複数の棒部材１７とこれに交差している導線１３との上面図、図５（ｂ）は、複数の棒部材１７とこれに交差している導線１３との側面図、図５（ｃ）は、伸ばされた導線１３の上面図である。

【0056】

図５に示すように、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）では、８本の導線１３を略平行に複数本配列させて複数の棒部材１７に交差させている。このようにすれば、８本の導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離を同時にＬ２にすることができる。

【0057】

８本の導線１３は、２本１組として用いられており、複数の発光ダイオード１１は、１組の導線１３の一方（アノード）と他方（カソード）とに跨がって実装されている。

【0058】

８本の導線１３は、複数の棒部材１７の上面を見た状態において、隣り合う２組の導線１３が異なる棒部材１７の上面に現れるように交差されている。このようにすれば、隣り合う２組の導線１３上の実装部が同一の棒部材１７の上面に現れるように交差される場合よりも近づくため、発光ダイオード１１の実装密度が高まり、マウント装置のタクトタイムを低減させて、大量生産やコストダウンを促進することが可能になる。

【0059】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を、それぞれ封止部材１５で封止した。このようにして製造された発光装置は、図５（ｃ）に示すように、複数の発光ダイオード１１が並列接続されている。なお、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。また、本実施形態のような発光装置においては、Ｌ２＋発光ダイオードの大きさ≦Ｌ３となる。

【0060】

［織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）］
図６は、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図であり、図６（ａ）は、複数の棒部材１７とこれに交差している導線１３との上面図、図６（ｂ）は、複数の棒部材１７とこれに交差している導線１３との側面図、図６（ｃ）は、伸ばされた導線１３の上面図である。

【0061】

図６に示すように、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、６本の導線１３を整列された複数の棒部材１７に交差させている。

【0062】

６本の導線１３は、複数の棒部材１７の上面を見た状態において、隣り合う導線１３が奇数番目の棒部材１７の上面に現れるように交差されている。

【0063】

６本の導線１３は、２本１組として用いられており、複数の発光ダイオード１１は、隣り合う導線１３の一方（アノード）と他方（カソード）とに跨がってフリップチップ実装されている。但し、複数の発光ダイオード１１は、（１＋ｎ×４）番目の棒部材１７と（３＋ｎ×４）番目の棒部材１７とにおいて（ｎは０以上の整数とする。）、跨がる導線１３が異なっている。つまり、（１＋ｎ×４）番目の棒部材１７の上面においてアノードとして用いられた導線１３は、（３＋ｎ×４）番目の棒部材１７の上面においてカソードとして用いられ、（１＋ｎ×４）番目の棒部材１７の上面においてカソードとして用いられた導線１３は、（３＋ｎ×４）番目の棒部材１７の上面においてアノードとして用いられる。

【0064】

織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、複数の棒部材１７を上段と下段とに分けて整列させ、上段に整列された複数の棒部材１７と下段に整列された複数の棒部材１７との間に間隔保持部材１９を設けている。このようにすれば、複数の棒部材１７を１段に整列させた場合よりも、導線１３の各実装部を互いにより一層近づけることができ、よりタクトタイムを低減することができる。

【0065】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された６本の導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図６（ｃ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が並直列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0066】

［織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）］
図７は、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図であり、図７（ａ）は、スリットの入った絶縁性の可撓性を有するフィルム２１（導線を貼り付けることが可能な絶縁性及び可撓性を有する部材の一例）の上面図、図７（ｂ）は、スリットの入ったフィルム２１に貼り付けられた導線１３の上面図、図７（ｃ）は、スリットの入ったフィルム２１に貼り付けられた導線１３と複数の棒部材１７との上面図である。

【0067】

図７に示すように、織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）では、スリットの入ったフィルム２１に導線１３を貼り付け、これに複数の発光ダイオード１１を実装する点で、フィルム２１を用いない上述した製造方法例（その２）と相違する。

【0068】

織物式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）によれば、導線１３が可撓性を有するフィルム２１に貼り付けられるため、製造時および使用時に発光装置にかかる張力がフィルム２１の撓みにより受け止められ、電気接合部（すなわち、実装部）にかかる機械応力を低減することが可能となり、断線し易い（多数の切断箇所を有している）発光装置を連続的に製造して低価格に量産することができる。

【実施例2】

【0069】

次に、本発明の実施例２として、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法について説明する。棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法は、交互に配置された複数の棒部材と複数の凸部とに導線１３を交差させて隣り合う実装部間の直線距離をＬ２とする方法である。

【0070】

この方法によれば、導線１３の数を増やしても間隔保持部材の位置調整がなく、棒部材を外す方向が上方の１方向とできるため、リール・トゥ・リールでの加工が容易となるため、発光装置の大面積化や製造方法の自動化が容易となり、コストの低減を図ることができる。また、この方法は、導線１３上の実装部を２次元に配置することができるため、拡散板などと組み合わせてディスプレイなどに用いられる面状の発光装置とするのに適している。なお、後述する突起２３は、凸部の一例である。

【0071】

［棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）］
図８は、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図であり、図８（ａ）は、複数の棒部材１７及び複数の突起２３とこれに交差している導線１３との上面図、図８（ｂ）は、複数の棒部材１７及び複数の突起２３とこれに交差している導線１３との側面図、図８（ｃ）は、伸ばされた導線１３の上面図である。

【0072】

図８に示すように、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）では、交互に配置された複数の棒部材１７と複数の突起２３とに１０本の導線１３を交差させることにより導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離を同時にＬ２にしている。

【0073】

１０本の導線１３は、複数の棒部材１７の上面を見た状態において、隣接する導線１３が各突起２３の上面に現れるように交差されている。

【0074】

１０本の導線１３は、２本１組として用いられており、複数の発光ダイオード１１は、隣接する導線１３の一方（アノード）と他方（カソード）とに跨がって実装されている。

【0075】

棒から導線１３を取り外し、隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された１０本の導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図８（ｃ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が並列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0076】

［棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）］
図９は、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図であり、図９（ａ）は、複数の棒部材１７及び複数の突起２３とこれに交差している導線１３との上面図、図９（ｂ）は、複数の棒部材１７及び複数の突起２３とこれに交差している導線１３との側面図、図９（ｃ）は伸ばされた導線１３の上面図である。

【0077】

図９に示すように、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、交互に配置された複数の棒部材１７と複数の突起２３とに６本の導線１３を交差させることにより導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離を同時にＬ２にしている。

【0078】

６本の導線１３は、複数の棒部材１７の上面を見た状態において、隣り合う導線１３が各突起２３の上面に現れるように交差されている。

【0079】

６本の導線１３は、２本１組として用いられており、複数の発光ダイオード１１は、隣り合う導線１３の一方（アノード）と他方（カソード）とに跨がって実装されている。但し、複数の発光ダイオード１１は、奇数番目の棒部材１７と偶数番目の棒部材１７とにおいて、跨がる導線１３が異なっている。このようにして、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、複数の発光ダイオード１１が導線が交差する部位に実装された網状の発光装置を提供する。

【0080】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された６本の導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図９（ｃ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が並直列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0081】

なお、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、複数の突起２３が一体的に形成されている。

【0082】

また、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、複数の突起２３の上面にフィルム片２５（導線を貼り付け可能な部材の一例）を設けて、隣り合う導線１３を接着している。

【0083】

［棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）］
図１０は、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図であり、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）、図１０（ｅ）、及び図１０（ｆ）は上面図である。また、図１０（ｄ）は上面図及び側面図である。

【0084】

棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）では、３本の導線１３を平行に配置し（図１０（ａ）参照）、３本の導線１３を所定の長さにプレスなどの手法で切断する（図１０（ｂ）参照）。

【0085】

次に、切断された３本の導線１３を１つの絶縁性及び可撓性を有する基体１４（導線１３を貼り付けることが可能な絶縁性及び可撓性を有する部材の一例）に貼り付けて一体化し（図１０（ｃ）参照）、これを複数の棒部材１７及び複数の突起２３に交差させる（図１０（ｄ）参照。なお、図１０（ｄ）の部分拡大図で示すように、基体１４は可撓性を有しているため、導線１３とともに一部が撓んでいる。）。これにより、導線１３上の隣り合う実装部間の直線距離がＬ２になる。なお、３本の導線１３の実装部及びその周囲に反射材１８と土手部１６とを設ける（図１０（ｄ）参照）。

【0086】

次に、３本の導線１３の各実装部に発光ダイオード１１を実装してこれらを封止部材１５で封止する（図１０（ｅ）参照）。

【0087】

そして、隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された導線１３を伸ばす（図１０（ｆ）参照）。上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0088】

なお、図１０（ｆ）に示すように、短絡導線２０を導線１３上にヒュージングなどの手法で設ければ、複数の発光ダイオード１１を直列接続することができる。

【0089】

［棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その４）］
図１１は、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その４）を示す図であり、図１１（ａ）は、導線１３及び基体１４を複数の棒部材１７と複数の突起２３とに交差させた様子を示す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中のＡ−Ａ断面を示す図であり、図１１（ｃ）は、導線１３及び基体１４を伸ばした様子を示す図である。

【0090】

図１１に示した例では、導線１３を所定の長さにプレスなどの手法で切断し、切断された複数の導線１３を網状の基体１４に貼り付けて一体化し、これを複数の棒部材１７及び複数の突起２３と縦横に交差させた。

【0091】

複数の導線１３の実装部には発光ダイオード１１が実装され、発光ダイオード１１は封止部材１５で封止されている。なお、実装部の周囲には、封止部材１５が不要に広がることを防止すべく、土手部１６が設けられている。

【0092】

以上、棒凸式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例について説明したが、複数の発光ダイオード１１の封止は、（その１）〜（その３）で示したように導線１３の保持を解除した後に行ってもよいし、（その４）で示したように保持を解除する前に行ってもよい。

【実施例3】

【0093】

次に、本発明の実施例３として、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法について説明する。棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法は、棒部材に導線１３を巻いて直線距離をＬ２とする方法である。この方法によれば、単純な構成の安価な製造装置で発光装置を製造可能となるため、発光装置を安価に製造することができる（装置の設置面積も狭くできる。）。

【0094】

［棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）］
図１２は、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）を示す図であり、図１２（ａ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図、図１２（ｂ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との側面図、図１２（ｃ）は伸ばされた導線１３の上面図である。棒巻式曲げ方法によれば、織物式曲げ方法、棒凸式曲げ方法より単純な構造となり、直管形ＬＥＤランプのような直線状の発光装置を製造するのに適している。

【0095】

図１２に示すように、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その１）では、棒部材１７に２本の導線１３が巻かれている。

【0096】

２本の導線１３は、２本１組として用いられており、複数の発光ダイオード１１は、導線１３が巻かれた棒部材１７の側面を見た状態において、２本１組の隣り合う導線１３の一方（アノード）と他方（カソード）とに跨がって実装されている。

【0097】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された２本の導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図１２（ｃ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が並列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0098】

［棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）］
図１３は、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）を示す図であり、図１３（ａ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図（切断前）、図１３（ｂ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図（切断後）、図１３（ｃ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図（実装後）、図１３（ｄ）は伸ばされた導線１３の上面図である。

【0099】

図１３に示すように、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その２）では、棒部材１７に１本の導線１３が巻かれる。

【0100】

１本の導線１３は、フィルムなどを用いて棒部材１７に巻かれた状態で仮固定され、棒部材１７の長手方向に沿って切断される。複数の発光ダイオード１１は、切断により生じた一端及び他端をアノード及びカソードとして１本の導線１３に実装される。

【0101】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された１本の導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図１３（ｄ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が直列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0102】

［棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）］
図１４は、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）を示す図であり、図１４（ａ）は、導線１３をローラー２７を用いて基体１４に貼りつける様子を示す図、図１４（ｂ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３及び基体１４との上面図（切断前）、図１４（ｃ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３及び基体１４との上面図（切断後）、図１４（ｄ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３及び基体１４との上面図及び正面図（被覆除去後）、図１４（ｅ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３及び基体１４との上面図及び正面図（実装後）、図１４（ｆ）は伸ばされた導線１３の一例を示す図である。

【0103】

図１４に示すように、棒巻式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例（その３）では、１本の導線１３が棒部材１７に巻かれる。導線１３としては、エナメル線が用いられており、エナメル線は、棒部材１７に巻かれた後、棒部材１７の長手方向に沿って切断される。

【0104】

複数の発光ダイオード１１は、切断により生じた一端及び他端をアノード及びカソードとして１本の導線１３に実装される。

【0105】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された１本のエナメル線を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図１４（ｆ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が直列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【実施例4】

【0106】

次に、本発明の実施例４として、棒切断式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法について説明する。棒切断式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法は、棒部材に導線１３を巻いた後に棒部材を長手方向に沿って切断して隣り合う実装部間の直線距離をＬ２とする方法である。この方法によれば、導線１３による光吸収が抑制され効率のよい発光装置とすることができる。また、導線１３による光の遮蔽が少なくでき、配光角の広い発光装置とすることもできる。

【0107】

図１５は、棒切断式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例を示す図であり、図１５（ａ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図（切断前）、図１５（ｂ）は、棒部材１７とこれに巻かれた導線１３との上面図及び正面図（切断後）、図１５（ｃ）は、複数の発光ダイオード１１が実装された導線１３の上面図及び正面図、図１５（ｄ）は、伸ばされた導線１３の上面図及び側面図である。

【0108】

図１５に示すように、棒切断式曲げ方法を用いた発光装置の製造方法例では、棒部材１７に導線１３を巻いた後、棒部材１７を長手方向に沿って切断する（したがって、棒部材１７に巻かれている導線１３も切断される）。

【0109】

複数の発光ダイオード１１は、棒部材１７に沿って隣接する２つの端部をアノード及びカソードとして導線１３に実装される。

【0110】

隣り合う実装部間の直線距離がＬ３（Ｌ３＝Ｌ１）となるように複数の発光ダイオード１１が実装された導線１３を伸ばし、複数の発光ダイオード１１を封止部材１５で封止して上面を見ると、図１５（ｄ）で示したように、複数の発光ダイオード１１が直列接続されていることが分かる。なお、上述したとおり、導線１３を「伸ばす」態様は、導線１３の保持を解除する形態の一例である。

【0111】

なお、図１０、図１１、図１４で示した例においては、導線１３を基体１４に貼り付け、この基体１４に貼り付けられた導線１３を保持して発光ダイオード１１を実装したが、導線１３の基体１４の貼り付けは、他の図で示した例においても行うことができる。

【0112】

以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は、これらの説明によって何ら限定されるものではない。

【符号の説明】

【0113】

１ サファイア基板
２ａ 半導体層
２ｂ 半導体層
３ａ ｐ電極
３ｂ ｎ電極
４ 絶縁膜
５ａ ｐ側パッド電極
５ｂ ｎ側パッド電極
１１ 発光ダイオード
１２ 接合材料
１３ 導線
１４ 基体
１５ 封止部材
１５ａ 第１封止部材
１５ｂ 第２封止部材
１６ 土手部
１７ 棒部材
１８ 反射材
１９ 間隔保持部材
２０ 短絡導線
２１ フィルム
２３ 突起
２５ フィルム片
２７ ローラー

【図1】

【図2】

【図10】

【図11】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】