JP2017163053A - Ｌｅｄモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光束維持率の低下を抑制できるＬＥＤモジュールを提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール１は、樹脂基材１１と、樹脂基材１１の上方に形成された金属層１２と、樹脂基材１１の上方に形成された、複数層からなるレジスト層１３と、樹脂基材１１の上方に実装されたＬＥＤチップ２０と、金属層１２とＬＥＤチップ２０とを接続するワイヤ５０とを有し、ＬＥＤチップ２０が実装された第１領域Ａ１では、レジスト層１３の上に接着材４０を介してＬＥＤチップ２０が実装されており、ワイヤ５０と金属層１２との接続部分周辺の第２領域Ａ２では、金属層１２上にレジスト層１３が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を有するＬＥＤモジュールに関する。

ＬＥＤ等の半導体発光素子は、高効率及び高寿命であるので、種々の機器の光源として広く利用されている。例えば、ＬＥＤは、ランプや照明装置等の照明用光源として用いられたり、液晶表示装置のバックライト光源として用いられたりしている。

一般的に、ＬＥＤは、ＬＥＤモジュールとしてユニット化されて各種機器に内蔵されている。ＬＥＤモジュールは、例えば、基板と、基板の上に実装された１つ以上のＬＥＤとを備える（例えば特許文献１）。

特開２０１１−１７６０１７号公報

ＬＥＤモジュールとしては、例えば、１つ又は複数のＬＥＤ（ＬＥＤチップ）が直接基板に実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプの構成が知られている。ＣＯＢタイプのＬＥＤモジュールでは、例えば、基板として樹脂基板が用いられる。樹脂基板は、樹脂基材をベースとして、樹脂基材の上に形成された金属層と、金属層の上に形成されたレジスト層とを有する。レジスト層は、例えば樹脂材料によって構成されている。

このような基板を用いたＬＥＤモジュールでは、レジスト層を透過した水分やガスによって、レジスト層の下地の金属層が変質するという問題がある。

金属層が変質すると、基板の反射率が低下して、ＬＥＤモジュールの光束維持率が低下する。特に、エポキシアクリル系の樹脂材料を用いてレジスト層を形成すると、エポキシアクリル系の樹脂材料は水分やガスを透過しやすいため、金属層の変質が顕著になり、ＬＥＤモジュールの光束維持率が大きく低下する。

そこで、レジスト層の材料（レジスト材料）としてガスバリア性の高いフッ素系の材料を用いることも考えられる。しかしながら、フッ素系のレジスト材料は材料組成が特殊であったり、フッ素系のレジスト材料を供給するサプライヤ数が少ないために継続的な材料供給が困難になったりするおそれがある。このため、レジスト材料としてフッ素系の材料を用いることは現実的ではない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、光束維持率の低下を抑制できるＬＥＤモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るＬＥＤモジュールの一態様は、樹脂基材と、前記樹脂基材の上方に形成された金属層と、前記樹脂基材の上方に形成された、複数層からなるレジスト層と、前記樹脂基材の上方に実装されたＬＥＤチップと、前記金属層と前記ＬＥＤチップとを接続するワイヤとを有し、前記ＬＥＤチップが実装された第１領域では、前記樹脂基材上に前記レジスト層が形成され、かつ、前記レジスト層の上に接着材を介して前記ＬＥＤチップが実装されており、前記ワイヤと前記金属層との接続部分周辺の第２領域では、前記樹脂基材上に前記金属層が形成され、かつ、前記金属層上に前記レジスト層が形成されている。

光束維持率の低下を抑制できるＬＥＤモジュールを実現できる。

実施の形態に係るＬＥＤモジュールの構成を示す図である。 比較例のＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤチップの周辺構造を示す断面図である。 実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤチップの周辺構造を示す断面図である。 変形例１に係るＬＥＤモジュールにおける金属層の平面視形状を示す図である。 変形例２に係るＬＥＤモジュールの一部拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

本明細書において、「平面視」とは、ＬＥＤモジュール１又は基板１０（樹脂基材１１）の平面視のことであって、ＬＥＤモジュール１又は基板１０（樹脂基材１１）を上方から見たときのことである。また、本明細書において、「断面視」とは、ＬＥＤモジュール１又は基板１０（樹脂基材１１）の断面視のことであって、ＬＥＤモジュール１又は基板１０（樹脂基材１１）を厚み方向に切断したときに側方から見たときのことである。

（実施の形態）
図１を用いて、実施の形態に係るＬＥＤモジュール１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るＬＥＤモジュール１の構成を示す図である。図１において、（ａ）は、同ＬＥＤモジュール１の一部拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における同ＬＥＤモジュール１の平面図である。また、図１の（ｃ）は、（ａ）における同ＬＥＤモジュール１の金属層１２の平面視形状を示す図である。なお、図１の（ｂ）では、レジスト層１３の第１の層１３１及び第２の層１３２のパターンを分かりやすくするために、便宜上ハッチングを施している。図１の（ｃ）についても同様に、金属層１２を分かりやすくするために、便宜上ハッチングを施している。

図１の（ａ）に示すように、ＬＥＤモジュール１は、基板１０と、基板１０に配置されたＬＥＤチップ２０と、ＬＥＤチップ２０を封止する封止部材３０とを有する。本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１は、基板１０にＬＥＤチップ２０が直接実装されたＣＯＢタイプの発光モジュールであり、例えば白色光を出射する。

以下、ＬＥＤモジュール１の各構成部材について詳細に説明する。

［基板］
基板１０は、ＬＥＤチップ２０を実装するための実装基板である。基板１０は、樹脂基材１１をベースとする樹脂基板であり、本実施の形態では、樹脂基材１１と、樹脂基材１１の上方に形成された金属層１２と、樹脂基材１１の上方に形成されたレジスト層１３とを有する。本実施の形態における基板１０は、さらに、樹脂基材１１の下方に形成された金属層１４と、樹脂基材１１の下方に形成されたレジスト層１５とを有する。

なお、樹脂基材１１、金属層１２及びレジスト層１３を基板１０としてもよいし、樹脂基材１１、金属層１２、１４及びレジスト層１３、１５を基板１０としてもよいし、樹脂基材１１及び金属層１２、１４を基板１０としてもよいし、樹脂基材１１のみを基板１０としてもよい。

樹脂基材１１としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシによって構成されたガラスエポキシ基材（ＦＲ−４）やガラスコンポジット基材（ＣＥＭ−３）、クラフト紙等とフェノール樹脂とによって構成された紙フェノール基材（ＦＲ−１、ＦＲ−２）、紙とエポキシ樹脂とによって構成された紙エポキシ基材（ＦＲ−３）、又は、ポリイミド等からなる可撓性を有するフレキシブル基材等を用いることができる。樹脂基材１１の厚みは、例えば１ｍｍである。

金属層１２は、樹脂基材１１の上面側に形成された第１金属層である。具体的には、金属層１２は、例えば、樹脂基材１１の一方の面（上面）に所定形状のパターンで形成された金属配線であり、ＬＥＤチップ２０と電気的に接続されている。つまり、金属層１２は、ＬＥＤチップ２０同士を電気的に接続したり、接続端子とＬＥＤチップ２０とを電気的に接続したりするための配線であり、金属層１２には、ＬＥＤチップ２０を発光させるための電流が流れる。金属層１２は、印刷等によって所定形状に形成されてもよいし、樹脂基材１１の全面に形成された金属膜（例えば銅箔）の一部をエッチングすることで所定形状に形成されてもよい。

一方、金属層１４は、樹脂基材１１の下面側に形成された第２金属層である。具体的には、金属層１４は、樹脂基材１１の他方の面（下面）に形成されている。金属層１４は、樹脂基材１１の下面のほぼ全面に形成されている。金属層１４は、ＬＥＤチップ２０で発生する熱を放熱するための放熱部材として機能し、金属層１４は、ＬＥＤモジュール１が照明器具等に組み込まれたときに基台等のヒートシンクと接触する。本実施の形態において、金属層１４は、ＬＥＤチップ２０とは電気的に接続されておらず、金属層１４には、ＬＥＤチップ２０を発光させるための電流が流れない。

金属層１２及び１４は、同じ金属材料を用いて形成されていてもよいし、異なる金属材料で形成されていてもよい。本実施の形態において、金属層１２及び１４は、いずれも銅（Ｃｕ）によって構成された銅層（銅箔）である。なお、金属層１２及び１４の材料は、銅に限るものではなく、銅以外の金属材料を用いてもよい。

また、金属層１２及び１４の厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態において、金属層１２及び１４の厚みは、同じであり、例えば３５μｍである。

レジスト層１３は、樹脂基材１１の上面側に形成された第１レジスト層であり、金属層１２の上方に形成される。具体的には、レジスト層１３は、金属層１２を覆うように樹脂基材１１の上面側の全面に形成されている。レジスト層１３は、複数層からなり、複数のレジスト膜の積層構造となっている。本実施の形態において、レジスト層１３は、最下層の第１の層１３１（第１のレジスト膜）と、最上層の第２の層１３２（第２のレジスト膜）との２層によって構成されている。

第１の層１３１及び第２の層１３２は、絶縁性を有する樹脂材料によって構成された絶縁膜であり、例えばエポキシアクリル系又はシリコン系の樹脂材料によって構成されている。本実施の形態において、第１の層１３１及び第２の層１３２は、いずれもエポキシアクリル系等の樹脂材料によって構成されている。

このように、絶縁性を有するレジスト層１３によって金属層１２を被覆することで、基板１０の絶縁耐圧を向上させることができるとともに、金属層１２を保護することができる。具体的には、レジスト層１３によって、金属層１２が酸化する等して金属層１２が劣化することを抑制できる。

さらに、本実施の形態において、レジスト層１３（第１の層１３１、第２の層１３２）は、光反射性を有する光反射膜である。これにより、ＬＥＤチップ２０から出射した光が基板１０に戻ってきたときに、当該光をレジスト層１３で反射させることができる。具体的には、第１の層１３１及び第２の層１３２は、高反射率の白レジストである。白レジストは、白色顔料（酸化チタン、シリカ等）を樹脂材料に含有させた白色樹脂材料によって構成することができる。このように、第１の層１３１及び第２の層１３２として白レジストを用いることによって、ＬＥＤモジュール１の光取り出し効率を向上させることができる。

第１の層１３１及び第２の層１３２の厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態において、第１の層１３１及び第２の層１３２の厚みは、同じであり、例えば２０μｍである。なお、第１の層１３１及び第２の層１３２の厚みが異なっている場合は、第２の層１３２の厚みが第１の層１３１の厚みよりも厚い方がよい。

一方、レジスト層１５は、樹脂基材１１の下面側に形成された第２レジスト層であり、金属層１４の下方に形成される。具体的には、レジスト層１５は、金属層１４を覆うように樹脂基材１１の下面側の全面に形成されている。このように、金属層１４を覆うようにレジスト層１５を形成することで金属層１４を保護することができる。レジスト層１５の材料は、レジスト層１３と同じ材料を用いることができる。また、レジスト層１５は、１層としているが、レジスト層１３と同様に複数層であってもよい。

このように構成される基板１０においては、本実施の形態では、樹脂基材１１としてＣＥＭ−３を用いている。具体的には、基板１０としては、樹脂基材１１の両面に銅箔の金属層１２及び１４が形成された両面基板を用いている。

また、基板１０（樹脂基材１１）の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、基板１０の平面視形状は、長尺矩形状、正方形等の正多角形又は円形等である。

なお、図示しないが、基板１０には、ＬＥＤチップ２０を発光させるための直流電力を、ＬＥＤモジュール１の外部から受電するための接続端子が設けられていてもよい。接続端子は、コネクタ又は金属電極等のいずれでもよいが、接続端子が金属電極である場合、金属電極の少なくとも一部は、レジスト層１３で覆われておらずレジスト層１３から露出している。

［ＬＥＤチップ］
ＬＥＤチップ２０は、ＬＥＤ素子の一例であり、樹脂基材１１の上方に実装されている。本実施の形態において、ＬＥＤチップ２０は、基板１０に直接実装されている。具体的には、ＬＥＤチップ２０は、レジスト層１３の上に接着材４０を介して実装されている。より具体的には、ＬＥＤチップ２０は、レジスト層１３の最上層（本実施の形態では、第２の層１３２）の上に実装されている。

ＬＥＤチップ２０は、単色の可視光を発するベアチップである。一例として、ＬＥＤチップ２０は、通電されると青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、ピーク波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体発光素子である。また、ＬＥＤチップ２０は、サファイア基板に形成された窒化物半導体層の上面にｐ側電極及びｎ側電極の両電極が形成された片面電極構造である。

なお、基板１０に実装するＬＥＤチップ２０の個数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、複数のＬＥＤチップ２０を実装する場合、複数のＬＥＤチップ２０は、マトリクス状に配列されてもよいし、１本又は複数本の一直線状に配列されてもよい。

ＬＥＤチップ２０は、接着材４０によってレジスト層１３の上に実装される。接着材４０は、ＬＥＤチップ２０を基板１０にダイボンド実装するためのダイアタッチ剤である。接着材４０は、例えばシリコーン樹脂等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。本実施の形態において、接着材４０は、白色のダイアタッチ剤である。白色のダイアタッチ剤は、白色顔料（酸化チタン又はシリカ等）を樹脂材料に含有させた白色樹脂材料によって構成することができる。なお、接着材４０は、透明であってもよい。

また、ＬＥＤチップ２０は、一対のワイヤ５０によって金属層１２と電気的に接続されている。一対のワイヤ５０の各々は、金属層１２とＬＥＤチップ２０とを電気的に接続する。つまり、ＬＥＤチップ２０は、一対のワイヤ５０によるワイヤボンディングによって金属層１２と電気的に接続されている。

一対のワイヤ５０は、分離形成された２つの金属層１２に接続される。具体的には、一対のワイヤ５０の一方は、分離形成された２つの金属層１２の一方に接続され、一対のワイヤ５０の他方は、分離形成された２つの金属層１２の他方に接続される。また、各ワイヤ５０は、例えば金ワイヤ等の金属ワイヤであるが、これに限るものではない。

［封止部材３０］
封止部材３０は、ＬＥＤチップ２０を封止する封止材である。封止部材３０は、ＬＥＤチップ２０が発する光によって励起されてＬＥＤチップ２０の光の波長とは異なる波長の光を放射する波長変換材と、この波長変換材を含む透光性材料とによって構成されている。

封止部材３０を構成する透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はフッソ系樹脂等の透光性の絶縁樹脂材料を用いることができる。透光性材料としては、必ずしも樹脂材料等の有機材に限るものではなく、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材を用いてもよい。

また、封止部材３０を構成する波長変換材は、例えば蛍光体である。蛍光体は、ＬＥＤチップ２０が発する光を励起光として励起されて蛍光発光し、所望の色（波長）の光を放出する。

本実施の形態では、ＬＥＤチップ２０が青色ＬＥＤチップであるので、白色光を得るために、蛍光体としては、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の黄色蛍光体を用いることができる。これにより、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部は、黄色蛍光体に吸収されて黄色光に波長変換される。つまり、黄色蛍光体は、青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出する。この黄色蛍光体による黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざった合成光として白色光が生成され、封止部材３０からはこの白色光が出射する。

なお、演色性を高めるために、封止部材３０には、さらに赤色蛍光体が含まれていてもよい。また、封止部材３０には、光拡散性を高めるためにシリカ等の光拡散材、又は、蛍光体の沈降を抑制するためにフィラー等が分散されていてもよい。

本実施の形態における封止部材３０は、透光性材料としてシリコーン樹脂を用いて、このシリコーン樹脂に黄色蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。封止部材３０は、例えば樹脂基材１１に実装されたＬＥＤチップ２０を覆うようにディスペンサーによって塗布され、硬化することで所定形状に形成される。

樹脂基材１１に複数のＬＥＤチップ２０を実装する場合、封止部材３０は、複数のＬＥＤチップ２０を一括封止してもよい。この場合、封止部材３０は、ＬＥＤチップ２０の配列に沿ってライン状に形成してもよいし、複数のＬＥＤチップ２０の全体を覆うように平面状に形成してもよい。ライン状の封止部材３０の形状は、例えば、略半円柱体である。平面状の封止部材３０の形状は、平面視形状が円形状又は矩形状で厚みがほぼ一定の層状体である。

［ＬＥＤモジュールの特徴］
次に、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１の特徴となる構成について説明する。

図１の（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２０が実装された第１領域Ａ１では、樹脂基材１１上にレジスト層１３が形成され、かつ、レジスト層１３の上に接着材４０を介してＬＥＤチップ２０が実装されている。第１領域Ａ１は、ＬＥＤモジュール１におけるＬＥＤチップ２０の周辺構造を断面視したときの領域を示している。

具体的には、第１領域Ａ１においては、樹脂基材１１の上に、レジスト層１３（第１の層１３１、第２の層１３２）、接着材４０及びＬＥＤチップ２０がこの順で積層されている。つまり、第１領域Ａ１では、樹脂基材１１とレジスト層１３とが直接接続されており、ＬＥＤチップ２０の下方における樹脂基材１１とレジスト層１３との間には金属層１２が形成されていない。

本実施の形態では、図１の（ｃ）に示すように、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０の全領域が金属層１２と重なっていない。具体的には、金属層１２は、開口部１２ａを有しており、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０は、金属層１２の開口部１２ａと重なっている。つまり、金属層１２の開口部１２ａは、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０と金属層１２とが重ならないような形状で形成されている。開口部１２ａの平面視形状は、例えば、ＬＥＤチップ２０を中心とする円形である。

一方、図１の（ａ）に示すように、ワイヤ５０と金属層１２との接続部分周辺の第２領域Ａ２では、樹脂基材１１上に金属層１２が形成され、かつ、金属層１２上にレジスト層１３が形成されている。第２領域Ａ２は、ＬＥＤモジュール１におけるワイヤ５０と金属層１２との接続部分の周辺構造を断面視したときの領域を示している。

第２領域Ａ２において、レジスト層１３は、金属層１２を露出させる開口部１３ａを有している。開口部１３ａは、第１の層１３１に形成された第１開口部１３１ａと第２の層１３２に形成された第２開口部１３２ａとによって構成されている。この第２領域Ａ２における開口部１３ａが形成された部分においては、樹脂基材１１の上には、金属層１２及びレジスト層１３のうち金属層１２のみが形成されている。

第２領域Ａ２において、ワイヤ５０は、レジスト層１３の開口部１３ａを介して金属層１２に電気的に接続されている。本実施の形態において、開口部１３ａから露出する金属層１２の表面には、メッキ層６０が形成されている。したがって、ワイヤ５０は、メッキ層６０に直接接続されており、メッキ層６０を介して金属層１２と電気的に接続されている。メッキ層６０は、ワイヤボンディングする際のボンディングパッドとして機能する。メッキ層６０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）／パラジウム（Ｐｄ）／金（Ａｕ）の３層構造である。

また、第２領域Ａ２における開口部１３ａの外側周辺部分では、樹脂基材１１の上に、金属層１２及びレジスト層１３が形成されている。第２領域Ａ２において、開口部１３ａの外側周辺部分におけるレジスト層１３は、１層のみとなっている。具体的には、レジスト層１３の開口部１３ａの外側周辺部分では、レジスト層１３の複数層のうち第１の層１３１のみが形成されている。つまり、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２開口部１３２ａの開口面積が第１開口部１３１ａの開口面積よりも大きくなっている。本実施の形態において、第１開口部１３１ａ及び第２開口部１３２ａの平面視形状は、いずれもワイヤ５０と金属層１２との接続部分を中心とする円形であり、第２開口部１３２ａの開口径が第１開口部１３１ａの開口径よりも大きくなっている。

［効果］
次に、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１の効果について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、比較例のＬＥＤモジュール１ＸにおけるＬＥＤチップ２０の周辺構造を示す断面図である。図３は、実施の形態に係るＬＥＤモジュール１におけるＬＥＤチップ２０の周辺構造を示す断面図であり、図１（ａ）の第１領域Ａ１に対応している。

図２に示すように、比較例のＬＥＤモジュール１Ｘでは、ＬＥＤチップ２０の下方に金属層１２が形成されている。具体的には、比較例のＬＥＤモジュール１ＸにおけるＬＥＤチップ２０の下方領域の断面構造は、樹脂基材１１の上に、金属層１２、レジスト層１３（第１の層１３１、第２の層１３２）、接着材４０及びＬＥＤチップ２０がこの順で積層された構成である。

この場合、樹脂材料からなるレジスト層１３は水分やガス（酸素等）を透過するので、レジスト層１３を透過した水分やガスによってレジスト層１３の下地の金属層１２が変質する。特に、エポキシアクリル系の樹脂材料は水分やガスを透過しやすいため、エポキシアクリル系の樹脂材料を用いて白色のレジスト層１３を形成すると、金属層１２の変質が顕著になる。例えば、銅を用いて金属層１２を形成すると、レジスト層１３を透過した水分やガスによって銅が変質して、ＬＥＤチップ２０の直下周辺の領域が赤茶けて見える。特に、接着材４０が透明であると、金属層１２の変質が一層顕著に視認される。

このようにレジスト層１３を介して下地の金属層１２（銅層）の色が見えるのは、白色のレジスト層１３の光反射率のピーク波長が４５０ｎｍ付近に存在し、可視光の赤色成分がレジスト層１３を透過するからである。

このように金属層１２が変質すると、基板１０Ｘの反射率が低下して、ＬＥＤモジュール１Ｘの光束維持率が低下する。

これに対して、図３に示すように、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１については、ＬＥＤチップ２０が実装された第１領域Ａ１では、ＬＥＤチップ２０の下方に金属層１２が形成されていない。具体的には、第１領域Ａ１においては、樹脂基材１１の上に、レジスト層１３、接着材４０及びＬＥＤチップ２０がこの順で積層されている。

一方、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１において、ワイヤ５０と金属層１２との接続部分周辺の第２領域Ａ２では、図１（ａ）に示すように、金属層１２が形成されている。具体的には、第２領域Ａ２においては、樹脂基材１１上に、金属層１２及びレジスト層１３がこの順で積層されている。

このように、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１では、第２領域Ａ２では金属層１２が形成されているが、第１領域Ａ１では金属層１２が形成されていない。これにより、第１領域Ａ１においては、第２領域Ａ２と比べて、光反射率低下の主要因である金属層１２の面積を小さくすることができる。本実施の形態では、第１領域Ａ１には金属層１２が形成されていないので、第１領域Ａ１における金属層１２の面積はゼロである。

これにより、基板１０の反射率が低下することを抑制することができるので、ＬＥＤモジュール１の光束維持率が低下することを抑制できる。

また、本実施の形態において、樹脂基材１１の光反射率は、変質した金属層１２の光反射率よりも大きい方がよい。このように構成することで、ＬＥＤモジュール１における光束維持率の低下を一層抑制できる。例えば、樹脂基材１１としてＣＥＭ−３を用いて、金属層１２として銅箔を用いることで、樹脂基材１１の光反射率を、変質した金属層１２の光反射率よりも大きくすることができる。

［まとめ］
以上、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１によれば、樹脂基材１１と、樹脂基材の上方に形成された金属層１２と、樹脂基材１１の上方に形成された、複数層からなるレジスト層１３と、樹脂基材１１の上方に実装されたＬＥＤチップ２０と、金属層１２とＬＥＤチップ２０とを接続するワイヤ５０とを有する。そして、ＬＥＤチップ２０が実装された第１領域Ａ１では、樹脂基材１１上にレジスト層１３が形成され、かつ、レジスト層１３の上に接着材４０を介してＬＥＤチップ２０が実装されている。一方、ワイヤ５０と金属層１２との接続部分周辺の第２領域Ａ２では、樹脂基材１１上に金属層１２が形成され、かつ、金属層１２上にレジスト層１３が形成されている。

これにより、ＬＥＤチップ２０の下方の金属層１２が変質することによる光束維持率の低下を抑制できる。

しかも、本実施の形態におけるＬＥＤモジュール１では、レジスト層１３が複数層である。

これにより、樹脂基材１１の加工時に発生する屑等の残渣が残っていたとしてもレジスト層１３の最表面を平坦化できる。つまり、レジスト層１３が１層だけでは、残渣による凹凸を吸収することができずにレジスト層１３の最表面に凹凸が残るが、レジスト層１３を複数層とすることで、残渣による凹凸を吸収してレジスト層１３の最表面を平坦にすることができる。この結果、レジスト層１３に実装するＬＥＤチップ２０の実装性を向上させることができるので、信頼性の高いＬＥＤモジュール１を実現できる。

さらに、レジスト層１３を複数層とすることで、各層に別々の役割を担わせることもできる。例えば、複数層の各層の材料を所望のものを選択することで、例えば、第１の層１３１によってパターン精度を確保しつつ、第２の層１３２によって耐熱性及び耐光性を確保することができる。この結果、さらに信頼性の高いＬＥＤモジュール１を実現できる。

また、本実施の形態において、第１領域Ａ１では、樹脂基材１１とレジスト層１３とが直接接続されている。

これにより、第１領域Ａ１では、樹脂基材１１とレジスト層１３との間に金属層１２が存在しなくなる。したがって、光束維持率の低下を抑制できるＬＥＤモジュール１を容易に実現することができる。

また、本実施の形態において、接着材４０は、白色である。

これにより、接着材４０が透明である場合と比べて、基板１０の光反射性を向上させることができるので、光束維持率の低下を一層抑制できる。

また、本実施の形態において、第２領域Ａ２では、レジスト層１３は、金属層１２を露出させる開口部１３ａを有し、ワイヤ５０は、開口部１３ａを介して金属層１２に電気的に接続されている。

これにより、レジスト層１３の開口部１３ａを介してワイヤ５０と金属層１２との電気的な接続を行うことができる。つまり、開口部１３ａにおける金属層１２の露出部分は、ＬＥＤチップ２０への電力供給のための部位として機能する。これにより、金属層１２をレジスト層１３で被覆しつつ、金属層１２からワイヤ５０を介してＬＥＤチップ２０に電力を供給することができる。

また、本実施の形態において、開口部１３ａの外側周辺部分におけるレジスト層１３は、１層のみである。

これにより、レジスト層１３が複数層であっても、開口部１３ａの周辺のレジスト層１３の厚みを小さくできるので、ワイヤボンディングの際にワイヤ５０がレジスト層１３の開口部１３ａのエッジ部分に接触することを抑制できる。これにより、容易にワイヤボンディングを行うことができる。

また、本実施の形態において、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０の全領域が金属層１２と重なっていない。

これにより、ＬＥＤチップ２０の下方の全領域において金属層１２が存在しなくなるので、光束維持率の低下を一層抑制できる。

この場合、さらに、金属層１２は、開口部１２ａを有し、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０は、開口部１２ａと重なっているとよい。

これにより、金属層１２の面積を確保しつつ、ＬＥＤチップ２０の下方の金属層１２を無くすことができる。したがって、光束維持率の低下を抑制しつつ、配線抵抗が小さいＬＥＤモジュール１を実現することができる。

また、本実施の形態において、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０は、金属層１２と重ならない第１ＬＥＤ領域２０ａと、金属層１２と重なる第２ＬＥＤ領域２０ｂとを有する。

これにより、ＬＥＤチップ２０の下方に、部分的に金属層１２を残すことができる。この結果、ＬＥＤチップ２０で発生する熱を効率良く基板１０に放熱することができる。したがって、放熱性を確保しつつ、光束維持率の低下を抑制できるＬＥＤモジュール１を実現することができる。

この場合、金属層１２は、複数の開口部１２ａと、複数の開口部１２ａの間に形成された金属部１２ｂとを有し、平面視した場合に、第１ＬＥＤ領域２０ａは、複数の開口部１２ａと重なり、第２ＬＥＤ領域２０ｂは、金属部１２ｂと重なっているとよい。

これにより、放熱性の確保と光束維持率の低下抑制との両立を容易に図ることができる。

また、本実施の形態において、レジスト層１３は、エポキシアクリル系等の樹脂材料によって構成されている。

これにより、水分やガスの透過率が高いエポキシアクリル系等の樹脂材料を用いてレジスト層１３を形成したとしても、金属層１２の変質による光束維持率の低下を抑制できる。したがって、安価で汎用性が高いエポキシアクリル系等の樹脂材料をレジスト層１３の材料として用いることができるので、低コストのＬＥＤモジュール１を実現できる。

また、本実施の形態において、金属層１２は、銅によって構成されている。

これにより、水分やガスによって劣化しやすい銅を用いて金属層１２を形成したとしても、金属層１２の変質による光束維持率の低下を抑制できる。したがって、低抵抗率で導電性に優れた銅を金属層１２の材料として用いることができるので、電気性能に優れたＬＥＤモジュール１を実現できる。

また、本実施の形態において、ＬＥＤモジュール１は、さらに、ＬＥＤチップ２０を封止する封止部材３０を備える。

これにより、ＬＥＤチップ２０を保護することができる。また、封止部材３０に波長変換材を含有させることで、ＬＥＤチップ２０が発する光を波長変換することもでき、所望の色の光を発するＬＥＤモジュールを実現することができる。

（変形例）
以上、本発明に係るＬＥＤモジュールについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、図１の（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ２０の全領域が金属層１２と重ならないように構成されていたが、これに限るものではなく、図４に示すように、ＬＥＤチップ２０が部分的に金属層１２Ａと重なっていてもよい。つまり、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０は、金属層１２Ａと重ならない第１ＬＥＤ領域２０ａ（非重なり領域）と、金属層１２Ａと重なる第２ＬＥＤ領域２０ｂ（重なり領域）とを有する。図４は、変形例１に係るＬＥＤモジュール１Ａにおける金属層１２Ａの平面視形状を示す図である。金属層１２Ａ以外の構成は、上記実施の形態におけるＬＥＤモジュール１と同じである。

本変形例では、図４に示すように、金属層１２は、複数の開口部１２ａと、複数の開口部１２ａの間に形成された金属部１２ｂとを有する。この場合、平面視した場合に、ＬＥＤチップ２０の第１ＬＥＤ領域２０ａは、複数の開口部１２ａと重なり、また、ＬＥＤチップ２０の第２ＬＥＤ領域２０ｂは、金属部１２ｂと重なる。なお、金属部１２ｂは十字形状で、複数の開口部１２ａは４つの扇形であるが、金属部１２ｂ及び複数の開口部１２ａの形状は、これに限るものではない。

また、上記実施の形態では、図１の（ａ）に示すように、封止部材３０は、複数のＬＥＤチップ２０を一括封止する場合について説明したが、これに限らない。例えば、封止部材３０Ｂは、図５に示すように、複数のＬＥＤチップ２０の各々を個別に封止してもよい。この場合、封止部材３０ＢはＬＥＤチップ２０ごとに複数形成され、各封止部材３０Ｂの形状は、略半球状である。図５は、変形例２に係るＬＥＤモジュール１Ｂの一部拡大断面図である。

また、上記実施の形態において、レジスト層１３は２層としたが、これに限るものではなく、レジスト層１３は３層以上の複数層であってもよい。

また、上記実施の形態において、ＬＥＤモジュール１は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。また、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。あるいは、青色ＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を発するＬＥＤチップと、主に紫外光により励起されて三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体とを組み合わせて白色光を生成してもよい。

また、上記実施の形態において、波長変換材として蛍光体を用いたが、これに限らない。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いることができる。

また、上記実施の形態において、ＬＥＤモジュール１は白色光を出射するように構成されていたが、これに限らない。例えば、ＬＥＤモジュール１は、可視光領域の有色光を発するように構成されていてもよい。

また、上記実施の形態におけるＬＥＤモジュール１は、ダウンライト、スポットライト、又は、ベースライト等の照明器具（照明装置）の照明用途の光源として利用することができる。その他に、ＬＥＤモジュール１は、液晶表示装置等のバックライト光源、複写機等のランプ光源、又は、誘導灯や看板装置等の光源等、照明用途以外の光源としても利用してもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ ＬＥＤモジュール
１１ 樹脂基材
１２ 金属層
１２ａ、１３ａ 開口部
１３ レジスト層
１３１ 第１の層
１３２ 第２の層
２０ ＬＥＤチップ
３０ 封止部材
４０ 接着材
５０ ワイヤ
Ａ１ 第１領域
Ａ２ 第２領域

Claims (12)

1. 樹脂基材と、
   前記樹脂基材の上方に形成された金属層と、
   前記樹脂基材の上方に形成された、複数層からなるレジスト層と、
   前記樹脂基材の上方に実装されたＬＥＤチップと、
   前記金属層と前記ＬＥＤチップとを接続するワイヤとを有し、
   前記ＬＥＤチップが実装された第１領域では、前記樹脂基材上に前記レジスト層が形成され、かつ、前記レジスト層の上に接着材を介して前記ＬＥＤチップが実装されており、
   前記ワイヤと前記金属層との接続部分周辺の第２領域では、前記樹脂基材上に前記金属層が形成され、かつ、前記金属層上に前記レジスト層が形成されている
   ＬＥＤモジュール。
2. 前記第１領域では、
   前記樹脂基材と前記レジスト層とが直接接続されている
   請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
3. 前記接着材は、白色である
   請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
4. 前記第２領域では、
   前記レジスト層は、前記金属層を露出させる開口部を有し、
   前記ワイヤは、前記開口部を介して前記金属層に電気的に接続されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
5. 前記開口部の外側周辺部分における前記レジスト層は、１層のみである
   請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
6. 平面視した場合に、前記ＬＥＤチップの全領域が前記金属層と重なっていない
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
7. 前記金属層は、開口部を有し、
   平面視した場合に、前記ＬＥＤチップは、前記開口部と重なっている
   請求項６に記載のＬＥＤモジュール。
8. 平面視した場合に、前記ＬＥＤチップは、前記金属層と重ならない第１ＬＥＤ領域と、前記金属層と重なる第２ＬＥＤ領域とを有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
9. 前記金属層は、複数の開口部と、前記複数の開口部の間に形成された金属部とを有し、
   平面視した場合に、前記第１ＬＥＤ領域は、前記複数の開口部と重なり、前記第２ＬＥＤ領域は、前記金属部と重なる
   請求項８に記載のＬＥＤモジュール。
10. 前記レジスト層は、エポキシアクリル系の樹脂材料によって構成されている
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
11. 前記金属層は、銅によって構成されている
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
12. さらに、前記ＬＥＤチップを封止する封止部材を備える
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。

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