特許 6268739 発光装置及びその製造方法

(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】6268739

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】発光装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20180122BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/34 501D

   H05K3/34 507C

   H05K1/18 J

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-80474(P2013-80474)

(22)【出願日】2013年4月8日

(65)【公開番号】特開2014-204027(P2014-204027A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2015年10月20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

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 朋幸

【審査官】 内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３２９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３３９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６７９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１７７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４５３５８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１３６２９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／１８

Ｈ０５Ｋ ３／３２ 〜 ３／３４

Ｈ０１Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の電極端子を有する発光素子と、一対のランド部を有する基板と、前記電極端子と前記ランド部とをそれぞれ電気的に接続する接続部材と、を備えた発光装置であって、
前記ランド部のそれぞれは、平面視において、第１領域と、前記第１領域から一方向に突出し、幅が先端部を除いて一定である第２領域と、を有し、
前記接続部材は、前記ランド部のそれぞれにおいて、前記第１領域と前記第２領域とに亘って設けられ、
前記発光素子は、前記基板と対向する側のみに前記電極端子を有し、前記電極端子が前記ランド部のうち前記第２領域のみと対向するように配置され、且つ、前記一対のランド部のうち一方のランド部における前記第１領域と前記第２領域とが連結した連結部と、前記一対のランド部のうち他方のランド部における前記第１領域と前記第２領域とが連結した前記連結部との間の領域に載置されている、ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

平面視において、前記第２領域における第１領域と反対の側の縁部は、曲線で構成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

平面視において、前記第２領域の幅は、前記電極端子の幅と同じであるか又はそれよりも狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

平面視において、前記第１領域の形状は円形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記第１領域と前記第２領域との面積比は、５：１〜１０：１であ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。

【請求項6】

一対の電極端子を有する発光素子と一対のランド部を有する基板とを、接続部材を用いて接続する発光装置の製造方法であって、
平面視において、第１領域と、前記第１領域から一方向に突出し、幅が先端部を除いて一定である第２領域と、をそれぞれ有する前記一対のランド部が形成された前記基板を準備する工程と、
前記一対の電極端子が同じ側に設けられた前記発光素子を準備する工程と、
前記ランド部のそれぞれに、前記接続部材を形成する工程と、
前記電極端子が前記第２領域のみとそれぞれ対向するように、且つ、前記発光素子が、前記一対のランド部のうち一方のランド部における前記第１領域と前記第２領域とが連結した連結部と、前記一対のランド部のうち他方のランド部における前記第１領域と前記第２領域とが連結した前記連結部との間の領域に載置されるようにして、前記発光素子を前記基板に載置する工程と、
前記接続部材を溶融させた後固化させることで前記発光素子を前記基板に固定する工程と、
を具備することを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記接続部材を形成する工程は、ペースト状の半田を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

前記発光素子を固定する工程は、リフローによって行われることを特徴とする請求項７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、発光装置及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、発光素子などの電子部品を基板のランド部に半田付けする際には、電子部品とランド部との電気的接続を良好にするために電子部品の浮きを抑制することが求められている。

【0003】

特許文献１には、大型、中型及び小型の円形パターンを重畳一体化することで形成された対象配置の一対のランド部を設けることで、形状寸法の異なる複数の表面実装電子部品に対応して実装できることが開示されている。

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２９００２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１には、発光素子などの電子部品の浮きに関する検討がなんら記載されていない。

【0006】

そこで、本発明は、発光素子の浮きを解決するためになされてものであり、発光素子の浮きを抑制できる発光装置及びそ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】

【0007】

一態様に係る発光装置は、一対の電極端子を有する発光素子と、一対のランド部を有する基板と、電極端子とランド部とをそれぞれ電気的に接続する接続部材と、を備える。ランド部のそれぞれは、平面視において、第１領域と第１領域から一方向に突出する第２領域とを有する。接続部材は、ランド部のそれぞれにおいて、第１領域と第２領域とに亘って設けられる。発光素子は、基板と対向する側のみに電極端子を有し、電極端子がランド部のうち第２領域のみと対向するように配置されている。

【0008】

一態様に係る発光装置の製造方法は、一対の電極端子を有する発光素子と一対のランド部を有する基板とを、接続部材を用いて接続する方法であって、平面視において第１領域と第１領域から一方向に突出する第２領域とをそれぞれ有する一対のランド部が形成された基板を準備する工程と、一対の電極端子が同じ側に設けられた発光素子を準備する工程と、ランド部のそれぞれに接続部材を形成する工程と、電極端子が第２領域のみとそれぞれ対向するようにして発光素子を基板に載置する工程と、接続部材を溶融させた後固化させることで発光素子を基板に固定する工程と、を具備する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、発光素子の浮きを抑制できる発光装置及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る発光装置の模式図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。

【図2】本実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。

【図3】本実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。

【図4】本実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。

【図5】本実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式図である。（ａ）は接続部材が溶融する前の発光装置の断面図、（ｂ）は接続部材が溶融した後の発光装置の断面図である。

【図6】本実施形態に係る発光素子を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る発光装置１００について説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の位置や大きさ等は、説明を明確にするため誇張していることがある。同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は省略する。

【0012】

図１は、本実施形態の発光装置の模式図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。図１（ａ）において、部材の判別を容易にするため、接続部材３０を斜線で示す。図２〜図５は、基板１０上において、１つの発光素子４０とその発光素子４０が接続されるランド部２０を拡大した図である。図２（ａ）〜図４（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）〜図４（ｂ）は図２（ａ）〜図４（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。図３（ａ）〜図４（ａ）は、部材の判別を容易にするため、接続部材３０を斜線で示す。図５（ａ）は、接続部材が溶融する前の発光装置の断面図であり、（ｂ）は、接続部材が溶融した後の発光装置の断面図である。ここで、図５（ａ）及び（ｂ）は、図４（ａ）などの平面図に示すＡ−Ｂの断面図である。図６は、本実施形態に係る発光素子の断面図である。

【0013】

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態における発光装置１００は、一対の電極端子４１を有する発光素子４０と、一対のランド部２０を有する基板１０と、電極端子４１とランド部２０とをそれぞれ電気的に接続する接続部材３０と、を備える。そして、図２（ａ）に示すように、ランド部２０のそれぞれは、平面視において第１領域２１と第１領域２１から一方向に突出する第２領域２２とを有する。接続部材３０は、ランド部２０のそれぞれにおいて第１領域２１と第２領域２２とに亘って設けられる。発光素子４０は基板１０と対向する側のみに電極端子４１を有する。電極端子４１がランド部２０のうち第２領域２２のみと対向するように配置されている。ここで、「電極端子４１がランド部２０のうち第２領域２２のみと対向する」とは、電極端子４１がランド部２０のうち第１領域２１と対向せず、第２領域２２と対向する」ことを指す。なお、部材の説明のため、図１（ａ）において電極端子４１は発光素子４０の他の部材を透過した状態で示す。

【0014】

これにより、発光素子４０の浮きが抑制された状態で、発光素子４０を基板１０上に固定することができる。

【0015】

ランド部２０に形成される接続部材３０の量が、発光素子４０に対して必要以上の量となると、発光素子４０が浮いた状態で配置されるため、発光素子４０が傾いた状態で固定され、配向特性が悪化する恐れがある。しかしながら、本実施形態に係る発光装置１００であれば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、発光素子４０が基板１０に固定される前において、溶融した接続部材３０が自身の表面積を最小にしようとする力（接続部材３０の表面張力）によって、第１領域２１にある接続部材３０が第１領域２１の中心部側に引き寄せられる。そして、これに伴い、第２領域２２にある接続部材３０が第１領域２１に引き寄せられる。このとき、発光素子４０の側面には電極端子が形成されていないため、発光素子４０の側面に接続部材３０によるフィレット（すなわち、接続部材３０が裾広がりになる形状）が形成されず、第２領域２２にある接続部材３０は、発光素子４０の側面にせき止められることなく、第１領域２１へ移動することができる。これにより、第２領域２２に残存する接続部材３０の量は少なくなり、発光素子４０の電極端子４１は接続部材３０の量が少なくなった第２領域２２に接合されるため、発光素子４０はその浮き及び傾きが抑制された状態で固定され、配向特性が良好となる。

【0016】

以下、発光装置１００を構成する主な部材などについて説明する。

【0017】

（基板１０）
基板１０は、発光素子４０を実装させるための土台となる部材である。基板１０として、例えば、アルミ性基板、樹脂性基板、フレキシブル基板又はセラミック基板が挙げられる。基板１０の表面には、発光素子４０と電気的に接続する役割を果たすランド部２０が設けられる。なお、図１〜５では省略しているが、ランド部２０に接続し、発光素子４０等を駆動させるための配線は、基板１０内部に設けても良いし、基板１０表面のみに設けることもできる。

【0018】

基板１０の表面には、発光素子４０と電気的に接続するためのランド部２０が設けられている。本実施形態では、１つの発光素子４０に対して一対のランド部２０が設けられる。各ランド部２０は、図２（ａ）に示すように、第１領域２１と、第１領域２１から一方向に突出する第２領域２２と、を有する。

【0019】

ランド部２０の材料は、導電性及び放熱性の観点から、銅箔が好ましい。さらに、銅箔の劣化を抑制するために、銅表面に金メッキ、はんだレベラー、フラックス又は銀メッキなどを形成しても良い。

【0020】

ランド部２０は、一般的なエッチング法で形成することができる。例えば、まず、基板１０表面全体にランド部２０の材料を成膜し、その上に所望のランド形状が得られるようなマスクを形成する。そして、エッチングを行うことで、所望の形状をしたランド部２０を得ることができる。

【0021】

本実施形態に係るランド部２０は、第１領域２１及び第２領域２２を有する。第１領域２１は、後述する第２領域２２より幅広で且つ大面積であることが好ましい。これにより、接続部材３０の溶融時に生じる接続部材３０の表面張力を利用して、第２領域２２にある接続部材２２を第１領域２１に引き寄せることができる。ここで記載した幅広の「幅」の方向は、後述する第２領域２２が突出する一方向と直交する方向を指す。

【0022】

第１領域２１と後述する第２領域２２の面積比は、５：１〜１０：１が好ましい。これにより、基板１０上での発光素子４０の集密性を低下させることなく、接続部材３０の溶融時に第２領域２２にある接続部材３０を効率的に第１領域２１に引き寄せることができる。

【0023】

第１領域２１は、例えば、平面視において正円形、楕円又は正多角形の形状が挙げられる。半田印刷（すなわち、ランド部２０の形状に対応した開口部を有するメタルマスクを用いて、接続部材３０としての半田をランド部２０に塗付させる）の場合、第１領域２１の形状が多角形であれば、多角形である開口部を有するメタルマスクを用いるが、半田は球の形で安定するため、メタルマスクの開口部の角部に半田を詰め込むことが難しく、多角形の第１領域２１に対応した半田を塗付することが難しくなる。これに対して、第１領域２１の形状が円形であれば、メタルマスクの開口部に角部が存在しないため、円形の第１領域２１に対応した半田を塗付させることができる。さらに、第１領域２１が、図２（ａ）に示すような正円形であれば、全方位において中心部からの距離が同じになることで、接続部材３０の溶融時に生じる接続部材３０の表面張力が全方位に対して均等に働き、第１領域２１に設けられる接続部材３０が第１領域２１の中心部側に集まりやすくなる。

【0024】

第２領域２２は、図２（ａ）に示すように、第１領域２１から一方向に突出する。第２領域２２は、平面視において第１領域２１より幅狭で且つ小面積であることが好ましい。これにより、接続部材３０の溶融時に、接続部材３０の表面張力によって第２領域２２にある接続部材３０を第１領域２１に引き寄せることができ、第２領域２２に残存する接続部材３０の量を少なくできる。また、第２領域２２の、第１領域２１から突出する方向の長さと、第１領域２１から突出する方向と直交する方向の幅との関係は、同じでも良いし、どちらか一方が長くても良い。

【0025】

第２領域２２は、直線状に突出するのが好ましい。これにより、曲がって突出する場合と比較して、接続部材３０の溶融時に、第２領域２２にある接続部材３０を第１領域２１に効率よく引き寄せることができる。

【0026】

第２領域２２は、図２（ａ）に示すように、第２領域２２は、第１領域２１の中心部と、第１領域２１と第２領域２２との連結部２３と、を結ぶ直線の延長線に沿って突出するのが好ましい。これにより、接続部材３０の溶融時に、第２領域２２の接続部材３０が第１領域２１に引き寄せられやすくなる。また、第２領域２２における第１領域２１と反対の側の縁部（つまり、図２（ａ）で説明すると、第２領域２２の、第１領域２１と第２領域２２とが連結する連結部２３から最も遠い端部である突出する方向の先端部）が、曲線の形状（例えば、半円）で構成されるのが好ましい。さらに、第２領域２２の先端部は、第１領域２１が円形であれば、第１領域２１の円形と同じ曲率の曲線の形状であることがより好ましい。これにより、第２領域２２の先端の全体において第１領域２１の中心部からの距離を均等に近付けやすくなるため、接続部材３０の溶融時に第２領域２２の先端部側にある接続部材３０を均等に第１領域２１に引き寄せることができ、第２領域２２に残存する接続部材３０の量のムラを抑えることができる。

【0027】

平面視において、第２領域２２の、第一領域２１から突出する方向と直交する方向における幅は、実装精度を考慮して電極端子４１の幅より０．２ｍｍ程度まで広くしても良いが、電極端子部４１の幅と同じである又はそれより狭いことが好ましい。すなわち、第２領域２２の幅は、電極端子部４１と同じ値から電極端子４１の幅より０．１ｍｍ狭い値までの範囲内にするのが好ましい。これにより、仮に発光素子４０が所望の位置（すなわち、発光素子４０の電極端子４１がランド部２０の第２領域２２と完全に重なる位置）からずれて載置されたとしても、接続部材３０の溶融時に所望の位置へ自動的にズレを修正するセルフアライメント効果を得ることができる。また、第２領域２２の幅が電極端子４１の幅よりも狭ければ、電極端子４１の幅と同じの場合と比べて、第２領域２１自身の面積が小さくなるため、接続部材３０の溶融時に第２領域２２にある接続部材３０が第１領域２１側に一層引き寄せられ、第２領域２２に残存する接続部材３０の量をより少なくすることができる。なお、ここで記載した電極端子の幅の方向は、第２領域２２の幅の方向と同じ方向である。

【0028】

また、図２（ａ）に示すように、第２領域２２の幅は先端部を除いて一定であることが好ましく、これに対して第１領域２１は第２領域２２より大面積であり、連結部２３を境界として第２領域２２の幅よりも大きく広がる形状であることが好ましい。このような形状とすることで、接続部材３０の溶融時に接続部材３０を第２領域２２から第１領域２１へ移動させることができる。

【0029】

一対の第１領域２１及び一対の第２領域２２は、一対の連結部２３の最も接近した端部を結ぶ線の二等分線を基準にして線対称であることが好ましい。これにより、接続部材３０の溶融時において各第２領域２２に残存する接続部材３０の量を均等にすることができるため、発光素子４０が傾いて固定されるのを抑制することができる。

【0030】

図２（ａ）に示すように、一対の第２領域２２は、一対の第１領域２１の各中心点を結ぶ線上に配置される（つまり、一対の第２領域２２の先端が互いに対向するように第１領域２１から突出する）のが好ましい。これにより、接続部材３０が溶融した際に、一方の第２領域２２にある接続部材３０が接続部材３０の表面張力によって一方の第２領域２２と連結する第１領域２１側に引き寄せられる方向が、他方の第２領域２２にある半田が他方の第２領域と連結する第１領域２１側に引き寄せられる方向と正反対になるため、発光素子４０が所望の位置から回転した状態で固定されるのを防止することができる。

【0031】

（接続部材３０）
接続部材３０は、基板１０と発光素子４０を電気的に接続するための部材である。接続部材３０として、溶融した後固化して固定できる部材が好ましい。本実施形態では、半田を用いており、半田付けすることで発光素子４０を基板１０に接続している。

【0032】

本実施形態では接続部材３０として、例えば、半田粉末とフラックスから構成される半田を用いる。半田は、ペースト状のもの或いは半田粉末にフラックスを塗付したものなどがある。半田粉末は、共晶はんだ（Ｓｎ／Ｐｂ系）、銀入りはんだ（Ｓｎ／Ｐｂ／Ａｇ系）、鉛フリーはんだ（例えば、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ系）などが挙げられる。フラックスは、半田表面の酸化物の除去、半田の濡れ性の向上及び半田の再酸化防止の役割を果たす。フラックスの材料は、例えば、松ヤニが挙げられる。

【0033】

なお、接続部材３０は、上記した半田に限定されず、銀ペースト（例えば、銀と樹脂を混合したもの）などを用いることもできる。

【0034】

（発光素子４０）
本実施形態に係る発光素子として、例えば、図６に示す発光素子４０が挙げられる。図６に示す発光素子４０は、透明絶縁性基板５０の下側にｎ型半導体層６１、活性層６２、ｐ型半導体層６３が設けられ、ｎ型半導体層６１とｐ型半導体層６３のそれぞれの表面の一部が開口するような絶縁膜７０が設けられ、その開口部に電極端子４１が設けられる。つまり、発光ダイオードの電極が発光素子４０の電極端子４１として露出されている。また、透明絶縁性基板５０の側方には白色反射部材８０が設けられ、透明絶縁性基板５０の上方には蛍光体シート９０が設けられる。発光素子４０は、図６に示すように、基板１０と対向する側（実装側）のみに一対の電極端子４１を有する。このため、発光素子４０は、基板１０と対向する側のみで基板１０のランド部２０に接続される。本実施形態では、発光素子４０の傾きを抑制した状態で接続することができるため、配向特性の悪化を低減することができる。また、発光素子４０は、電極端子４１が配置された面（底面）と反対側の面（上面）から光を放出するものが好ましい。これにより、配向特性の悪化を一層低減することができる。

【0035】

発光素子４０は、例えば、図１に示すように第２領域２２が突出する一方向に長い直方体でも良いし、立方体などでも良い。

【0036】

発光素子４０として、樹脂等からなるパッケージ内に発光ダイオードが実装され、パッケージの電極を介して発光ダイオードに通電される発光素子を用いることもできるし、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）を用いることもできる。また、図６に示すように、発光ダイオードの電極が電極端子４１として露出された発光素子を用いても良い。このようなサイズの小さい発光素子では、発光素子の大きさに対して接続部材３０の量が相対的に多くなるので、発光素子４０の浮きが顕著に現れるが、本実施形態に示すように実装することで、発光素子４０の浮きを抑制して基板１０に固定することができる。

【0037】

発光素子４０のサイズが小さくなるにつれて、電極端子４１のサイズも小さくなる。電極端子４１の１端子のサイズは、平面視において０．７ｍｍ×０．７ｍｍ以上又は０．５ｍｍ^２の面積以上であると発光素子４０の大きさに対して接続部材３０の量は相対的に少ないため、発光素子４０の浮きの影響は小さいが、電極端子４１のサイズが０．７ｍｍ×０．７ｍｍ未満又は０．５ｍｍ^２の面積未満になると発光素子４０の大きさに対して接続部材３０の量が相対的に多くなるので、発光素子４０の浮きが顕著に現れる。このため、本実施形態では、電極端子４１のサイズが０．７ｍｍ×０．７ｍｍ未満又は０．５ｍｍ^２の面積未満の場合により一層効果が得られる。

【0038】

電極端子４１は、上記したように、発光素子４０の実装側（基板１０と対向する側）のみに設けられるのが好ましいが、発光素子４０の実装側の面に加えて、フィレットが形成されない程度で発光素子４０の側面に設けることもできる。

【0039】

電極端子４１は、基板１０側の面において、必ずしも発光素子４０の側面から内側に離間した位置に配置する必要はないが、発光素子４０の側面に電極端子４１を露出させないためには、図６に示すように、発光素子４０の側面から内側に離間した位置に配置することが好ましい。また、電極端子４１は、図６に示すように発光素子４０から外側に突出しても良いし、発光素子４０の内部に埋没しても良い。また、本実施形態における電極端子４１の形状は、図１（ａ）に示すように、平面視において正方形であるが、長方形にすることもできる。また、一対の電極端子４１は、図１（ａ）では形状が対称であるが、非対称であっても良い。

【0040】

電極端子４１の材料は、接続部材３０と電気的に接続し、発光素子４０へ電流を供給することができる材料であれば良い。例えば、銅めっきが挙げられる。なお、一対の電極端子４１は、同一材料でも良いし、異なる材料にすることもできる。

【0041】

図２〜図６に示すように、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、一対の電極端子４１を有する発光素子４０と一対のランド部２０を有する基板１０とを接続部材３０を用いて接続する方法であって、平面視において第１領域２１と第１領域２１から一方向に突出する第２領域２２とをそれぞれ有する一対のランド部２０が形成された基板１０を準備する工程（図２）と、一対の電極端子４１が同じ側に設けられた発光素子４０を準備する工程（図６）と、ランド部２０のそれぞれに接続部材３０を形成する工程（図３）と、電極端子４１が第２領域２２のみとそれぞれ対向するようにして発光素子４０を基板１０に載置する工程（図４）と、接続部材３０を溶融させた後固化させることで発光素子４０を基板１０に固定する工程（図５）と、を具備する。

【0042】

これにより、一対の第１領域２１及び一対の第２領域２２のそれぞれに形成された接続部材３０が、接続部材３０の溶融時に生じる接続部材３０の表面張力によって第１領域２１の接続部材３０が第１領域２１の中心部側に引き寄せられ、それに伴い、第２領域２２の接続部材３０が第１領域２１に引き寄せられる。この結果、第２領域２２に残存する接続部材３０の量を少なくすることができ、発光素子４０の浮き及び傾きが抑制された状態で発光素子４０が固定される。

【0043】

以下、本実施形態の発光装置１００の製造方法の各工程を図２〜図５を用いて説明する。図２〜図５は、基板１０上において、１つの発光素子４０とその発光素子４０が接続されるランド部２０を拡大した図である。図２（ａ）〜図４（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）〜図４（ｂ）は図２（ａ）〜図４（ａ）のＡ−Ｂの断面図である。図３（ａ）〜図４（ａ）は、部材の判別を容易にするため、接続部材３０は斜線で示す。図５（ａ）は、接続部材が溶融する前の発光装置の断面図であり、（ｂ）は、接続部材３０が溶融した後の発光装置の断面図である。ここで、図５（ａ）及び（ｂ）は、図４（ａ）などの平面図に示すＡ−Ｂの断面図である。図６は、本実施形態に係る発光素子の断面図である。

【0044】

（準備工程）
まず、図２（ａ）に示すような、第１領域２１と、第１領域２１から一方向に突出する第２領域２２を有する一対のランド部２０が配置された基板１０を準備する。

【0045】

（接続部材３０を形成する工程）
次に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ランド部１０の一対の第１領域２１と一対の第２領域２２に接続部材３０を形成する。接続部材３０として、ペースト状の半田を用いる場合は、一般的な半田印刷によって塗布することができる。これにより、一対の第１領域２１と一対の第２領域２２とに形成される接続部材３０の膜厚は、一様な厚みとなる。

【0046】

（発光素子４０を載置する工程）
次に、図６に示すような、一面のみに電極端子４１が配置された発光素子４０を準備する。そして、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、電極端子４１がランド部２０のうち第２領域２２のみと対向するように発光素子４０を載置する。ここで、一対の第１領域２１が完全に露出するように、第１領域２１と第２領域２２とが連結された連結部２３の間の領域（図４（ａ）に示す「領域Ｃ」）に発光素子４０を載置するのが好ましい。発光素子４０が領域Ｃからはみ出て第１領域の一部を覆うように載置されると、接続部材３０の溶融時に第１領域２１にある接続部材３０はその表面張力によって中心部付近が最大になるように盛り上がるため、発光素子４０が浮いてしまう恐れがある。これに対して、上記構成であれば、発光素子４０が領域Ｃ内に載置されるので、第１領域２１にある接続部材３０が盛り上がっても発光素子４０の浮きを防止できる。

【0047】

（発光素子４０を固定する工程）
次に、接続部材３０を溶融させた後、固化させることにより、発光素子４０を基板１０上のランド部２０に固定する。接続部材３０の固化は、溶融させた状態から凝固温度（半田の場合、典型的には２３０℃〜２４５℃）以下に降温することで行われる。本実施形態では、接続部材３０として半田を用い、図５（ａ）に示す発光素子４０が載置された基板１０をリフロー炉に入れ、リフロー方式にて半田付けを行った。なお、リフロー炉内は、大気雰囲気又は窒素雰囲気などにすることができる。大気雰囲気では大気雰囲気に含まれる酸素により半田が酸化して、ランド部２０上での半田の濡れ性の悪化及び半田の付け具合が劣化する恐れがあるが、窒素雰囲気であれば、酸素の影響がなくなるため、半田の濡れ性及び半田付けを良好にすることができる。

【0048】

例えば接続部材３０が半田である場合に、本実施形態の製造方法であれば、発光素子４０が載置された基板１０を加熱すると、半田粉末とフラックスが溶融し、溶融した半田粉末とフラックスとの界面張力及びフラックスの表面張力によって、図５（ｂ）に示すように第１領域２１の半田はその中心部側に引き寄せられ、それに伴い、第２領域２２の半田も第１領域２１に引き寄せられる。これにより、第２領域２２に残存する半田の量をリフロー前の量より少なくすることができる。その後、発光素子４０が載置された基板１０を冷ますことで、発光素子４０の浮きが抑制された状態で発光素子４０の電極端子４１はランド部２０の第２領域２２に半田付けされる。

【0049】

本実施形態におけるリフロー方式の温度プロファイルは、一般的な条件で行うことができる。つまり、例えば半田が溶融する温度（典型的には２３０℃〜２４５℃）まで昇温を行い、その後、室温程度まで冷却することで、発光素子４０を基板１０に半田付けする。なお、半田３０が溶融する温度に昇温させる前に、発光素子４０が載置された基板１０への急激な熱衝撃の緩和、及びフラックスの活性化促進のために、発光素子４０が載置された基板１０をリフロー炉にて１４０℃〜２００℃で予備加熱しても良い。

【0050】

（実施例）
まず、図２（ａ）に示すように、互いに対面する一対の第１領域２１と、一対の第１領域２１の対面する側に連結され、一方向に突出した一対の第２領域２２と、を有するランド部２０が配置された基板１０を準備する。第１領域２１のサイズは、直径１．１ｍｍの正円形状である。一方、第２領域２２のサイズは、連結部２３から突出する方向の長さが０．５５ｍｍであり、前述した方向と直交する方向の幅が０．２３ｍｍである。なお、第２領域２２における連結部２３から突出する方向の先端部は半円形状にする。

【0051】

次に、半田印刷機を用いて、図３に示すように、ランド部２０（つまり、一対の第１領域２１及び一対の第２領域２２）にペースト状の半田を塗付する。このとき、第１領域２１及び第２領域２２のそれぞれに塗付された半田は一様にする。

【0052】

次に、図６に示すような、一面のみに電極端子４１が配置された発光素子４０を準備する。そして、図４に示すように、電極端子４１が配置される面を基板１０側の面として、電極端子４１がランド部２０のうち第１領域２１のみと対向するように発光素子４０を載置する。

【0053】

最後に、発光素子４０が載置された基板１０を窒素雰囲気下のリフロー炉に入れ、１４０℃〜１８０℃で予備加熱した後、２６０℃まで昇温する。そして、２６０℃で２８秒保持した後、１２０℃／ｍｉｎ、８０℃／ｍｉｎの順で急冷して半田付けを行う。半田の溶融時に、半田の表面張力により第２領域２２にある半田が第１領域２１に引き寄せられるため、第２領域２２にある半田の量が少なくなり、発光素子４０の浮きを抑制した状態で半田付けすることができる。

【符号の説明】

【0054】

１００・・発光装置
１０・・・基板
２０・・・ランド部
２１・・・第１領域
２２・・・第２領域
２３・・・連結部
３０・・・接続部材
４０・・・発光素子
４１・・・電極端子
５０・・・透明絶縁性基板
６１・・・ｎ型半導体層
６２・・・活性層
６３・・・ｐ型半導体層
７０・・・絶縁膜
８０・・・白色反射部材
９０・・・蛍光体シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】