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技術 発光装置、及び発光装置の製造方法

出願人 デクセリアルズ株式会社
発明者 波木秀次本庄慶司樋口靖幸
出願日 2016年5月31日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-108262
公開日 2017年12月7日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-216321
状態 特許登録済
技術分野 LED素子のパッケージ ボンディング
主要キーワード 試験成績表 水平構造 Vf値 電極間スペース アルミニウムキレート剤 油相溶液 ニューレックス 熱加圧ツール
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる発光装置、及び発光装置の製造方法を提供する。

解決手段

基板は、第1の発光素子11が実装される第1の実装領域31と、第2の発光素子12が実装される第2の実装領域32と、第1の発光素子11及び第2の発光素子12の一方の電極が接続される第1の電極21と、第1の実装領域31に形成され、第1の発光素子11の他方の電極が接続される第2の電極22と、第2の実装領域32に形成され、第2の発光素子12の他方の電極が接続される第3の電極23とを有する。第1の電極21には、第1の実装領域31と第2の実装領域32との間に溝33が形成されている。

概要

背景

従来、ワイヤーボンドで行われていた発光素子基板電気的接合(例えば、特許文献1参照。)は、接続不良の発生頻度が高いため、接着剤成分導電粒子を分散させた異方性導電接着ペースト(ACP:Anisortropic Conductive Paste)が提案されている(例えば、特許文献2〜5参照。)。例えば、特許文献5には、光反射性絶縁粒子を含有する異方性導電接着剤を使用することにより、発光効率を向上させることが記載されている。

概要

発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる発光装置、及び発光装置の製造方法を提供する。基板は、第1の発光素子11が実装される第1の実装領域31と、第2の発光素子12が実装される第2の実装領域32と、第1の発光素子11及び第2の発光素子12の一方の電極が接続される第1の電極21と、第1の実装領域31に形成され、第1の発光素子11の他方の電極が接続される第2の電極22と、第2の実装領域32に形成され、第2の発光素子12の他方の電極が接続される第3の電極23とを有する。第1の電極21には、第1の実装領域31と第2の実装領域32との間に溝33が形成されている。

目的

本技術は、上述した従来技術における課題を解決するものであり、発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる発光装置、及び発光装置の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、前記第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、前記第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、前記第1の実装領域と前記第2の実装領域との間に溝が形成され、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、前記第1の実装領域に形成され、前記第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、前記第2の実装領域に形成され、前記第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板と、前記第1の発光素子を前記第1の電極及び前記第2の電極に接続させる第1の異方性導電膜と、前記第2の発光素子を前記第1の電極及び前記第3の電極に接続させる第2の異方性導電膜とを備える発光装置

請求項2

前記第1の異方性導電膜が、光反射性絶縁粒子を含有し、前記第1の電極に形成された溝の少なくとも一部に充填されている請求項1記載の発光装置。

請求項3

前記第1の実装領域、及び前記第2の実装領域が、矩形領域であり、前記第1の電極に形成された溝の長さが、前記第2の実装領域に隣接する前記第1の実装領域の辺の長さ以上である請求項1又は2記載の発光装置。

請求項4

前記第1の発光素子の高さと前記第2の発光素子の高さが異なる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発光装置。

請求項5

一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、前記第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、前記第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、前記第1の実装領域と前記第2の実装領域との間に溝が形成され、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、前記第1の実装領域に形成され、前記第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、前記第2の実装領域に形成され、前記第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板とを準備する準備工程と、前記第1の発光素子を第1の異方性導電ペーストを用いて前記基板の第1の実装領域に実装する第1の実装工程と、前記第2の発光素子を第2の異方性導電ペーストを用いて前記基板の第2の実装領域に実装する第2の実装工程とを有する発光装置の製造方法。

請求項6

前記第1の異方性導電ペーストが、光反射性絶縁粒子を含有し、前記第1の実装工程では、前記第1の異方性導電ペーストを、前記第1の電極に形成された溝の少なくとも一部に充填する請求項5記載の発光装置の製造方法。

請求項7

前記第1の実装領域、及び前記第2の実装領域が、矩形領域であり、前記第1の電極に形成された溝の長さが、前記第2の実装領域に隣接する前記第1の実装領域の辺の長さ以上である請求項5又は6記載の発光装置の製造方法。

請求項8

前記第1の発光素子の高さと前記第2の発光素子の高さが異なる請求項5乃至7のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。

技術分野

0001

本技術は、LED(Light Emitting Diode)等の複数の発光素子実装された発光装置、及び発光装置の製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、ワイヤーボンドで行われていた発光素子と基板電気的接合(例えば、特許文献1参照。)は、接続不良の発生頻度が高いため、接着剤成分導電粒子を分散させた異方性導電接着ペースト(ACP:Anisortropic Conductive Paste)が提案されている(例えば、特許文献2〜5参照。)。例えば、特許文献5には、光反射性絶縁粒子を含有する異方性導電接着剤を使用することにより、発光効率を向上させることが記載されている。

先行技術

0003

特開平04−225327号公報
特開2005−120357号公報
特開平05−152464号公報
特開2003−026763号公報
特開2011−057917号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、第1の発光素子と第2の発光素子とを近接せさて順次実装する場合、第1の発光素子の実装で使用した異方性導電ペーストが、第2の発光素子の実装領域にはみ出して硬化してしまい、第2の発光素子の接続不良が発生することがあった。

0005

図6は、従来の発光装置の製造方法を模式的に示す断面図である。図6(A)に示すように、基板は、第1の発光素子211が実装される第1の実装領域231と、第2の発光素子212が実装される第2の実装領域232とを有している。また、基板は、第1の発光素子211及び第2の発光素子212の一方の電極が接続される第1の電極221と、第1の実装領域231に形成され、第1の発光素子211の他方の電極が接続される第2の電極222と、第2の実装領域232に形成され、第2の発光素子212の他方の電極が接続される第3の電極223とを有する。

0006

図6(B)及び図6(C)に示すように第1の異方性導電ペースト241を第1の実装領域231に塗布し、第1の発光素子211を実装させた際、第1の異方性導電ペースト241が第2の実装領域232まではみ出して硬化する。このため、図6(D)及び図6(E)に示すように第2の異方性導電ペースト242を第2の実装領域232に塗布し、第2の発光素子212を実装させると、第1の異方性導電ペースト241がはみ出した硬化物上に搭載されることになり、接続不良が発生していた。

0007

本技術は、上述した従来技術における課題を解決するものであり、発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる発光装置、及び発光装置の製造方法を提供する。

課題を解決するための手段

0008

上述した課題を解決するために、本技術に係る発光装置は、一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、前記第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、前記第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、前記第1の実装領域と前記第2の実装領域との間に溝が形成され、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、前記第1の実装領域に形成され、前記第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、前記第2の実装領域に形成され、前記第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板と、前記第1の発光素子を前記第1の電極及び前記第2の電極に接続させる第1の異方性導電膜と、前記第2の発光素子を前記第1の電極及び前記第3の電極に接続させる第2の異方性導電膜とを備える。

0009

また、本技術に係る発光装置の製造方法は、一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、前記第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、前記第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、前記第1の実装領域と前記第2の実装領域との間に溝が形成され、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、前記第1の実装領域に形成され、前記第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、前記第2の実装領域に形成され、前記第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板とを準備する準備工程と、前記第1の発光素子を第1の異方性導電ペーストを用いて前記基板の第1の実装領域に実装する第1の実装工程と、前記第2の発光素子を第2の異方性導電ペーストを用いて前記基板の第2の実装領域に実装する第2の実装工程とを有する。

発明の効果

0010

本技術によれば、第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、第2の発光素子が実装される第2の実装領域との間の電極に溝が形成されているため、発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる。

図面の簡単な説明

0011

図1は、本実施の形態に係る発光装置の一例を模式的に示す断面図である。
図2は、本実施の形態に係る発光装置の一例を模式的に示す上面図である。
図3は、青色発光素子の構成例を模式的に示す断面図である。
図4は、基板の一例を模式的に示す上面図である。
図5は、本実施の形態に係る発光装置の製造方法を模式的に示す断面図であり、図5(A)は、基板を準備する準備工程を示す断面図であり、図5(B)は、第1の異方性導電ペーストを塗布する第1の布工程を示す断面図であり、図5(C)は、第1の発光素子を接続する第1の接続工程を示す断面図であり、図5(D)は、第2の異方性導電ペーストを塗布する第2の塗布工程を示す断面図であり、図5(E)は、第2の発光素子を接続する第2の接続工程を示す断面図である。
図6は、従来の発光装置の製造方法を模式的に示す断面図であり、図6(A)は、基板を準備する準備工程を示す断面図であり、図6(B)は、第1の異方性導電ペーストを塗布する第1の布工程を示す断面図であり、図6(C)は、第1の発光素子を接続する第1の接続工程を示す断面図であり、図6(D)は、第2の異方性導電ペーストを塗布する第2の塗布工程を示す断面図であり、図6(E)は、第2の発光素子を接続する第2の接続工程を示す断面図である。

0012

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1.発光装置
2.発光装置の製造方法
3.実施例

0013

<1.発光装置>
本実施の形態に係る発光装置は、一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、第1の実装領域と第2の実装領域との間に溝が形成され、第1の発光素子及び第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、第1の実装領域に形成され、第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、第2の実装領域に形成され、第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板と、第1の発光素子を第1の電極及び第2の電極に接続させる第1の異方性導電膜と、第2の発光素子を第1の電極及び第3の電極に接続させる第2の異方性導電膜とを備えるものである。

0014

図1は、本実施の形態に係る発光装置の一例を模式的に示す断面図であり、図2は、本実施の形態に係る発光装置の一例を模式的に示す上面図である。

0015

第1の発光素子11及び第2の発光素子12は、一方の面に一対の電極を有し、例えばp側の第1導電型電極と例えばn側の第2導電型電極とが同一側に配置された水平構造を有する所謂フリップチップ型のLED(Light Emitting Diode)チップである。第1の発光素子11及び第2の発光素子12は、大きさが同じものでも異なるものでもよく、例えば、青色発光素子、赤色発光素子など種類が異なるものでもよい。青色発光素子、赤色発光素子など種類の異なる発光素子を近接させて実装させることにより、混色による色を再現することができる。

0016

図3は、青色発光素子の構成例を模式的に示す断面図である。青色発光素子は、例えばn−GaNからなる第1導電型クラッド層111と、例えばInxAlyGa1−x−yN層からなる活性層112と、例えばp−GaNからなる第2導電型クラッド層113とを備え、いわゆるダブルヘテロ構造を有する。また、パッシベーション層114により第1導電型クラッド層111の一部に形成された第1導電型電極111aと、第2導電型クラッド層113の一部に形成された第2導電型電極113aとを備える。第1導電型電極111aと第2導電型電極113aとの間に電圧印加されると、活性層112にキャリアが集中し、再結合することにより発光が生じる。

0017

図4は、基板の一例を模式的に示す上面図である。図1及び図4に示すように、基板は、第1の発光素子11が実装される第1の実装領域31と、第2の発光素子12が実装される第2の実装領域32とを有している。また、基板は、第1の発光素子11及び第2の発光素子12の一方の電極が接続される第1の電極21と、第1の実装領域31に形成され、第1の発光素子11の他方の電極が接続される第2の電極22と、第2の実装領域32に形成され、第2の発光素子12の他方の電極が接続される第3の電極23とを有する。

0018

第1の電極21、第2の電極22、及び第3の電極23は、基材20上に形成された導体パターンであり、第1の発光素子11及び第2の発光素子12が接続される。基材20としては、セラミックガラスなど、耐熱性の高いものを用いることが好ましい。また、導体パターンとしては、Cu箔などの導体箔パターニングして用いることが好ましい。導体パターンの形成方法としては、例えば、導体層上にマスクを形成し、導体層のうちマスクの非形成領域エッチングにより除去することにより、導体パターンを形成することができる。

0019

図1及び図4に示すように、第1の電極21には、第1の実装領域31と第2の実装領域32との間に溝33が形成されている。溝33の幅及び深さは、第1の異方性導電ペースト51の塗布時や第1の発光素子11が圧着時に、第1の実装領域31からはみ出る第1の異方性導電ペースト51の量に基づいて設定することができる。溝33の具体的な幅としては、10〜100μmであることが好ましく、20〜80μmであることがより好ましい。また、溝33の具体的な深さとしては、1〜30μmであることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。

0020

また、第1の電極21に形成された溝33の長さは、第1の実装領域31、及び第2の実装領域32が、矩形領域である場合、第2の実装領域32に隣接する第1の実装領域31の辺の長さ以上であることが好ましい。これにより、第1の異方性導電ペーストの塗布時や第1の発光素子11の圧着時に異方性導電ペーストが溝33に溜まり、異方性導電ペーストが第2の実装領域32にはみ出るのを防ぐことができる。

0021

なお、第1の電極21の溝33は、図1及び図4に示すような構成に限られるものではなく、例えば、溝の底部に導体層が設けられていてもよい。これにより、第1の発光素子11と第2の発光素子12との間の導通性が向上するとともに、導電層表面反射により光取り出し効率を向上させることができる。

0022

第1の異方性導電膜41は、第1の発光素子11を第1の電極21及び第2の電極22に接続させ、第2の異方性導電膜42は、第2の発光素子12を第1の電極21及び第3の電極23に接続させる。第1の異方性導電膜41、及び第2の異方性導電膜42は、後述する異方性導電ペーストが硬化したものであり、発光素子の端子(電極111a、213a)と基板の端子(第1の電極21、第2の電極22、第3の電極23)との間に導電性粒子捕捉されることにより、発光素子と基板とを異方性導電接続させる。

0023

また、第1の異方性導電膜41は、光反射性絶縁粒子を含有し、第1の電極21に形成された溝33の少なくとも一部に充填されていることが好ましい。これにより、溝33に充填された光反射性絶縁粒子が反射するため、光取り出し効率を向上させることができる。

0024

本実施の形態に係る発光装置によれば、第1の実装領域31と第2の実装領域32との間の第1の電極21に溝33が形成されているため、第2の発光素子12の接続不良を抑制し、優れた導通性を得ることができる。また、第1の電極21に形成された溝33の少なくとも一部に、反射性絶縁粒子を含有する第1の異方性導電膜41が充填されることにより、光取り出し効率を向上させることができる。

0025

<2.発光装置の製造方法>
本実施の形態に係る発光装置の製造方法は、一方の面に一対の電極を有する第1の発光素子及び第2の発光素子と、第1の発光素子が実装される第1の実装領域と、第2の発光素子が実装される第2の実装領域と、第1の実装領域と第2の実装領域との間に溝が形成され、第1の発光素子及び第2の発光素子の一方の電極が接続される第1の電極と、第1の実装領域に形成され、第1の発光素子の他方の電極が接続される第2の電極と、第2の実装領域に形成され、第2の発光素子の他方の電極が接続される第3の電極とを有する基板とを準備する準備工程と、第1の発光素子を第1の異方性導電ペーストを用いて基板の第1の実装領域に実装する第1の実装工程と、第2の発光素子を第2の異方性導電ペーストを用いて基板の第2の実装領域に実装する第2の実装工程とを有するものである。

0026

図5は、本実施の形態に係る発光装置の製造方法を模式的に示す断面図であり、図5(A)は、基板を準備する準備工程を示す断面図であり、図5(B)は、第1の異方性導電ペーストを塗布する第1の布工程を示す断面図であり、図5(C)は、第1の発光素子を接続する第1の接続工程を示す断面図であり、図5(D)は、第2の異方性導電ペーストを塗布する第2の塗布工程を示す断面図であり、図5(E)は、第2の発光素子を接続する第2の接続工程を示す断面図である。以下、準備工程、第1の塗布工程、第1の接続工程、第2の塗布工程、及び第2の接続工程について、説明する。

0027

[準備工程]
準備工程では、第1の発光素子、第2の発光素子、及び基板を準備する。第1の発光素子、第2の発光素子、及び基板は、前述した発光装置の第1の発光素子11、第2の発光素子12、及び基板と同様のため、詳細な説明を省略する。

0028

図5(A)に示すように、基板は、第1の発光素子11が実装される第1の実装領域31と、第2の発光素子12が実装される第2の実装領域32とを有している。また、基板は、第1の発光素子11及び第2の発光素子12の一方の電極が接続される第1の電極21と、第1の実装領域31に形成され、第1の発光素子11の他方の電極が接続される第2の電極22と、第2の実装領域32に形成され、第2の発光素子12の他方の電極が接続される第3の電極23とを有する。

0029

[第1の塗布工程]
図5(B)に示すように、第1の塗布工程では、第1の異方性導電ペースト51を基板の第1の実装領域31に塗布する。第1の異方性導電ペースト51は、第1の実装領域31への塗布により、第1の電極21と第2の電極との間、及び第1の電極21の溝33に溜まる。これにより、異方性導電ペーストが第2の実装領域32にはみ出るのを防ぐことができる。

0030

第1の異方性導電ペースト51は、導電粒子がバインダー(接着剤成分)中に分散されたものであり、熱硬化型紫外線硬化型、熱・紫外線用型などを用いることができる。

0031

導電粒子としては、金属粒子金属被覆樹脂粒子などが挙げられ、中でも金属被覆樹脂微粒子を用いることが好ましい。金属被覆樹脂粒子は、エポキシ樹脂フェノール樹脂アクリル樹脂アクリロニトリルスチレン(AS)樹脂ベンゾグアナミン樹脂ジビニルベンゼン系樹脂スチレン系樹脂等の樹脂粒子の表面をAu、Ni、Zn等の金属で被覆した金属被覆樹脂粒子である。金属被覆樹脂粒子は、圧縮時に潰れやすく、変形し易いため、導体パターンとの接触面積を大きくでき、また、導体パターンの高さのバラツキを吸収することができる。

0032

導電粒子の平均粒径は、発光素子の電極サイズに合わせて適宜設定することができる。導電粒子の具体的な平均粒径としては、1〜20μmであることが好ましく、3〜10μmであることがより好ましく、4〜6μmであることがさらに好ましい。

0033

また、異方性導電ペーストは、光反射性絶縁粒子を含有することが好ましい。光反射性絶縁粒子の具体例としては、酸化チタン(TiO2)、窒化ホウ素(BN)、酸化亜鉛(ZnO)及び酸化アルミニウム(Al2O3)からなる群より選択される少なくとも一種無機粒子が挙げられる。中でも、高屈折率の点からTiO2を使用することが好ましい。

0034

光反射性絶縁粒子の形状としては、球状、鱗片状、不定形条、針状等でもよいが、反射効率を考慮すると、球状、鱗片状が好ましい。また、その大きさとしては、球状である場合、小さすぎると反射率が低くなり、大きすぎると導電粒子による接続を阻害する傾向があるので、好ましくは0.02〜20μm、より好ましくは0.2〜1μmであり、鱗片状である場合には、長径が好ましくは0.1〜100μm、より好ましくは1〜50μm、短径が好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.1〜5μm、厚さが好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.1〜5μmである。

0035

無機粒子からなる光反射性絶縁粒子は、その屈折率(JIS K7142)が、好ましくは樹脂組成物硬化物の屈折率(JIS K7142)よりも大きいこと、より好ましくは少なくとも0.02程度大きいことが好ましい。これは、屈折率差が小さいとそれらの界面での反射効率が低下するからである。

0036

バインダーとしては、熱硬化型、紫外線硬化型、熱・紫外線併用型などの接着剤組成物を用いることができる。以下、熱硬化型の接着剤組成物について説明する。熱硬化型の接着剤組成物としては、エポキシ系接着剤アクリル系接着剤などが挙げられ、中でも、水素添加エポキシ化合物脂環式エポキシ化合物複素環系エポキシ化合物などを主成分としたエポキシ硬化系接着剤が好ましく用いられる。これらの主成分の中でも、光透過性、速硬化性に優れる水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂などの水素添加エポキシ化合物を用いることが好ましい。水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂の具体例として、三菱化学社製の商品名「YX8000」を挙げることができる。

0037

また、熱硬化型の硬化剤としては、アルミキレート系硬化剤、酸無水物イミダゾール化合物ジシアンなどを挙げることができる。これらの中でも、硬化物を変色させ難いアルミキレート系硬化剤を好ましく使用できる。アルミキレート系硬化剤としては、特開2009−197206号公報に記載された、例えば多官能イソシアネート化合物界面重合させると同時にジビニルベンゼンをラジカル重合させて得た多孔性樹脂アルミニウムキレート剤及びシラノール化合物が保持されているものが挙げられる。

0038

[第1の接続工程]
図5(C)に示すように、第1の接続工程では、第1の異方性導電ペースト51を介して第1の発光素子11を基板に接続させる。第1の接続工程では、第1の発光素子11を押圧した際、異方性導電ペーストが溝33に溜まるため、異方性導電ペーストが第2の実装領域32にはみ出るのを防ぐことができる。

0039

また、第1の接続工程では、第1の発光素子11を押圧した状態で第1の異方性導電ペースト51に応じて加熱、紫外線照射などを選択し、第1の異方性導電ペースト51を硬化させることにより、第1の発光素子11を基板に実装する。熱硬化型の異方性導電ペーストを用いた場合の具体的な圧着条件としては、150℃−5min−1MPa〜260℃−10Sec−40MPaであることが好ましい。

0040

[第2の塗布工程]
図5(D)に示すように、第2の塗布工程では、第2の異方性導電ペースト52を基板の第2の実装領域32に塗布する。第2の異方性導電ペースト52は、第1の異方性導電ペースト51と同一であることが好ましい。これにより、材料コストを削減することができる。

0041

[第2の接続工程]
図5(E)に示すように、第2の接続工程では、第2の異方性導電ペースト52を介して第2の発光素子12を基板に接続させる。第2の接続工程では、第1の接続工程と同様に、第2の発光素子12を押圧し、第2の異方性導電ペースト52を硬化させることにより、第2の発光素子12を基板に実装することができる。第2の接続工程の圧着条件は、第1の接続工程の圧着条件と同一であることが好ましい。これにより、第1の接続工程及び第2の接続工程において、圧着装置同一条件で使用することができる。

0042

本実施の形態に係る発光装置の製造方法によれば、第1の実装領域31と第2の実装領域32との間の第1の電極21に溝33が形成されているため、第1の塗布工程において、異方性導電ペーストが第2の実装領域32にはみ出るのを防ぐことができる。また、第1の接続工程において、第1の発光素子11を押圧した際、異方性導電ペーストが溝33に溜まるため、異方性導電ペーストが第2の実装領域32にはみ出るのを防ぐことができる。これにより、発光素子の接続不良を抑制し、優れた導通性を有する発光装置を得ることができる。

0043

また、本実施の形態に係る発光装置の製造方法によれば、発光素子を順次基板に実装するため、高さが異なる発光素子を近接させて実装させることができる。よって、例えば、青色発光素子、赤色発光素子など種類の異なる発光素子を近接させて実装させることにより、混色による色を再現する発光装置を提供することができる。
<3.実施例>

0044

以下、本技術の実施例について説明する。本実施例では、異方性導電接着ペーストを用いて基板上に第1のLEDチップと第2のLEDチップとをこの順番で実装して発光装置を作製し、導通抵抗について評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。

0045

[導通抵抗の評価]
発光装置について第2のLEDチップの初期の導通抵抗を測定した。導通抵抗の評価は、If=20mA時のVf値を測定し、試験成績表のVf値からのVf値の上昇分が5%未満である場合を「OK」とし、5%以上である場合を「NG」とした。

0046

<実施例1>
基板として、セラミック基材上にCu配線上にニッケル/金めっき=5.0μm/0.3μmが施された幅350μm、長さ500μmの第1の電極、第2の電極、及び第3の電極を電極間スペース50μmで形成したものを準備した。また、第1のLEDチップ及び第2のLEDチップが接続される第1の電極に、エッチングにより幅50μm、長さ400μm、及び深さ15μmの溝を形成した。

0047

第1のLEDチップとして、赤色LED(Vf=2.9V(If=20mA)、Auめっき電極)を準備した。第2のLEDチップとして、青色LED(Vf=3.1V(If=20mA)、Auめっき電極)を準備した。

0048

異方性導電ペーストとして、エポキシ樹脂−アルミキレート硬化物接着剤に導電粒子(2vol%)及び酸化チタン(10vol%)を混合したものを準備した。具体的には、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(品名:YX8000、三菱化学社製)95質量部、及びアルミニウムキレート潜在性硬化剤質量部配合し、バインダーを調整した。このバインダーに、平均粒径(D50)5.5μmの導電粒子(樹脂コア、Auメッキ)2Vol%、及び平均粒径(D50)0.25μmの酸化チタン10Vol%を分散させ、異方性導電ペーストを作製した。

0049

アルミニウムキレート潜在性硬化剤は、次のように製造した。先ず、蒸留水800質量部と、界面活性剤ニューレックスR−T、日本油脂(株))0.05質量部と、分散剤としてポリビニルアルコールPVA−205、(株)クラレ)4質量部とを、温度計を備えた3リットルの界面重合容器に入れ、均一に混合した。この混合液に、更に、アルミニウムモノアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテート)の24%イソプロパノール溶液(アルミキレートD、川研ファインケミカル(株))100質量部と、メチレンジフェニル−4,4´−ジイソシアネート(3モル)のトリメチロールプロパン(1モル)付加物(D−109、三井武田ケミカル(株))70質量部と、ジビニルベンゼン(メルク社)30質量部と、ラジカル重合開始剤(パーロイルL、日本油脂社)0.30質量部とを、酢酸エチル100質量部に溶解した油相溶液投入し、ホモジナイザー(10000rpm/5分)で乳化混合後、80℃で6時間界面重合させた。反応終了後重合反応液を室温まで放冷し、界面重合粒子濾過により濾別し、自然乾燥させた。これにより、アルミニウムキレート剤が、多官能イソシアネート化合物を界面重合させると同時にジビニルベンゼンをラジカル重合させて得た多孔性樹脂に保持されてなる粒径2μm程度の球状の潜在性硬化剤を100質量部得た。

0050

この潜在性硬化剤10質量部を、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)の24%イソプロパノール溶液(アルミキレートD、川研ファインケミカル(株))40質量部とトリフェニルシラノール20質量部とエタノール40質量部との混合液に投入し、40℃で一晩撹拌を続け、濾過回収して乾燥し、トリフェニルシラノールが含浸したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を得た。

0051

基板をステージ上に配置し、基板の第1のLEDチップの実装領域に異方性導電ペーストを塗布した。異方性導電ペースト上に、第1のLEDチップを搭載し、熱加圧ツールを用いて、温度200℃−時間60sec−圧力1kg/chipの条件でフリップチップ実装し、第1のLEDチップを搭載した。次に、基板の第2のLEDチップの実装領域に異方性導電ペーストを塗布した。異方性導電ペースト上に、第2のLEDチップを搭載し、熱加圧ツールを用いて、温度200℃−時間60sec−圧力1kg/chipの条件でフリップチップ実装し、第2のLEDチップを搭載した。以上により、2個のLEDチップを実装した発光装置を得た。表1に示すように、実施例1の発光装置の導通性の導通性評価はOKであった。

0052

<比較例1>
基板として、セラミック基材上にCu配線上にニッケル/金めっき=5.0μm/0.3μmが施された幅350μm、長さ500μmの第1の電極、第2の電極、及び第3の電極を電極間スペース50μmで形成したものを準備し、第1の電極に溝を形成しなかった。基板以外は、実施例1と同様に、2個のLEDチップを実装した発光装置を得た。表1に示すように、比較例1の発光装置の導通性の導通性評価はNGであった。

0053

0054

比較例1では、第1のLEDチップの実装時に異方性導電ペーストが第2のLEDチップの実装領域まではみ出して硬化した状態が形成されていた。このため、第2のLEDチップは、はみ出して硬化した異方性導電膜上に搭載されるため接続不良となり、第2のLEDチップは不点灯となった。

実施例

0055

一方、実施例1では、第1のLEDチップの実装時に余分な異方性導電ペーストが、エッチングされた溝部分に留まり、第2のLEDチップは、第1のLEDチップの実装時の余分な異方性導電ペーストの影響なく搭載されるため、優れた導通性が得られた。

0056

11 第1の発光素子、12 第2の発光素子、20基材、21 第1の電極、22 第2の電極、23 第3の電極、31 第1の実装領域、32 第2の実装領域、33 溝、41 第1の異方性導電膜、42 第2の異方性導電膜、51 第1の異方性導電ペースト、52 第2の異方性導電ペースト、111 第1導電型クラッド層、112活性層、113 第2導電型クラッド層、114パッシベーション層、211 第1の発光素子、212 第2の発光素子、220 基材、221 第1の電極、222 第2の電極、223 第3の電極、231 第1の実装領域、232 第2の実装領域、241 第1の異方性導電膜、242 第2の異方性導電膜

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