ブックタイトル実装技術10月号2013年特別編集版

概要

実装技術10月号2013年特別編集版

20電子部品技術123　　　はじめに　照明としての『あかり』は、今、60年に一度の大きな変化の時にあり、第4次照明ルネッサンスといわれるLEDの世代へと移り変わろうとしている。　現在、照明用LEDデバイスには、多種多様な構造が採用されている。　本稿では、日本、欧州、台湾で売られているLED 電球とLEDデバイスの内部を確認しながら、照明用LEDデバイスの構造と実装技術について述べる。　　　LED照明用実装技術の難しさ　まず、LED ダイの形態と構造が異なると、適用できる実装装置や材料、工法などが違う。また、接続を主体とする技術だけでなく、熱による輝度劣化や取り出す光の特性をきちんと把握することは、実装技術者にとって辛いところである。　照明は一種の芸術分野でもあり、明るければ良いといったものではなく、人間の頭や目の構造、脳の性質も理解しないと『あかり』の違いの重要性は理解できない。　要求される照明は、その時の気候や時間帯、仕事の内容、さらには本人の気分、場合によっては家族や職場チームの気分によっても異なる。さらに、照明の寿命についても、2 万時間から5 万時間といった長いスパンで、単純な『点灯しない』といった不具合ではなく、輝度劣化や色の変化といった特性を確認する必要がある。実装技術者が計測機器を使い、時間をかけて一生懸命測定しても、照明デザイナや『あかり』のプロが見ると、3秒以内にこの『あかり』は駄目、ということすらあるのである。　　　LEDデバイス構造と　　　実装技術の方式　通常、主に使われている青色LED は、絶縁性を有するサファイア基板の上に、膜成長させて形成するため、従来、LED のような縦方向の接続ができず、上面に2 つ以上の電極を設け、横方向に接続する方法を採用している。　そのため、発光面である上面に光をさえぎってしまう接続パッドを設けている（図1a 参照）。このLED ダイ素子構造が主流で、日本や台湾などの青色LEDのほとんどはこの方式を採用している。しかし、もっとも進んだベストな照明用LED を得るため、特に欧米大手は、LEDダイ自身に反射層を設け、フリップチップ構造にしたもの（図2b）、導電性キャリアに貼り付けたバーチカルLED と呼ばれるもの（図2c）、さらにフリップチップ実装した後にサファイア層を除去したもの（図2d）といったダイ素子構造を含めた独自実装技術とその構造を採用している。照明用LEDデバイスの構造と実装技術Grand Joint Technology Ltd. / 大西　哲也図1　LEDダイ構造