JP2003258313A - Ledチップを使用した発光装置の構造及び製造方法 - Google Patents
Ledチップを使用した発光装置の構造及び製造方法Info
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Abstract
ーン12及び第2電極パターン13と、前記第2電極パ
ターンに搭載のLEDチップ19と、このLEDチップ
を第1電極パターンに接続する金属線20と、LEDチ
ップ及び金属線をパッケージする透明合成樹脂によるレ
ンズ体21とから成る発光装置において、電極パターン
による光の反射を確保した状態で、前記レンズ体を、所
定形状にする。 【解決手段】 第1電極パターン12を、円形にして、
その中心部分に、電極なしの抜き孔部14を設けて、こ
の抜き孔部内に、前記第2電極パターン13を配設す
る。
Description
したLEDチップを、透明な合成樹脂製のレンズ体にて
パッケージして成る発光装置の構造と、その製造方法と
に関するものである。
配線基板の上面に、一対をなす第1電極パターン及び第
2電極パターンを形成し、第2電極パターンの上面に、
LEDチップを搭載し、このLEDチップと、前記第1
電極パターンとの間を、細い金属線によるワイヤボンデ
ィングにて電気的に接続する一方、前記配線基板の上面
のうち前記LEDチップの部分に、透明合成樹脂による
レンズ体を、当該レンズ体にて前記LEDチップ及び金
属線をパッケージするように形成するという構成であ
る。
公報は、図10及び図11に示すように、配線基板1の
上面に、第2電極パターン2を、金属膜にて平面視で円
形にして形成し、その円形の中心にLEDチップ3を搭
載する一方、前記円形の第2電極パターン2に、その外
周から前記LEDチップ3に向かって内向きに延びる切
り込み溝4を設けて、前記配線基板1の上面のうち前記
切り込み溝4内の部分に、金属膜による第1電極パター
ン5を、半径方向の外向きに延びるように形成して、こ
の第1電極パターン5の先端と前記LEDチップ3との
間を、細い金属線6によるワイヤボンディングにて電気
的に接続したのち、前記円形の第2電極パターン2の上
面に、透明合成樹脂を液体の状態で適宜量を滴下して略
半球形状に盛り上げ、この状態で硬化することによって
レンズ体7を形成することを提案している。
電極パターン2を、金属膜にて円形にして形成し、その
上面にレンズ体7を設けるという構成であることによ
り、前記円形の第2電極パターン2が、LEDチップ3
が発する光の反射膜になるから、発光した光の輝度を向
上できる利点を有する。
ターン2に、その外周から前記LEDチップ3に向かっ
て延びる切り込み溝4を設け、この切り込み溝4内に金
属膜による第1電極パターン5を、半径方向外向きに延
びるように形成した構成であることにより、以下に述べ
るような問題がある。
の上面に、前記レンズ体7を形成するための透明合成樹
脂を液体の状態で滴下したとき、この液体の透明合成樹
脂は、円形の第2電極パターン2の上面を伝って半径方
向外向きに広がったのち、当該第2電極パターン2の外
周円の縁に至り、その表面張力で第2電極パターンの上
面に略半球状に盛り上がり、この状態で硬化してレンズ
体7になるのであるが、この場合、前記第2電極パター
ン2の外周円の縁は、前記第1電極パターン5を形成す
る切り込み溝4の部分において部分的に分断されている
ことに加えて、この切り込み溝4の部分には、前記第1
電極パターン5が外側に延びるように配設されているこ
とにより、前記第2電極パターン2に対して滴下した液
体の透明合成樹脂の一部は、前記切り込み溝4の部分、
つまり、前記第1電極パターン5の部分において、当該
第1電極パターン5の上面を伝って前記第2電極パター
ン2における外周円の縁より更に外側に広がるようには
み出すことになる。
面視において、前記第2電極パターン2の形状通りの真
円にならずに、前記第1電極パターン5の箇所において
部分的に膨らむというようにいびつな形状になるととも
に、レンズ体7の形状を、多数個について略同じ形状に
揃えることができず、レンズ形状のバラ付きが大きいの
である。
題を避けるために、前記円形の第2電極パターン2の上
面に、図12に示すように、LEDチップ3及び金属線
6の囲うように円形リング状にしたダムリング8を形成
して、このダムリング8内に液体の透明合成樹脂を滴下
することにより、レンズ体7を所定通りの形状にすると
ともに、レンズ形状のバラ付きを小さくするようにして
いる。
にダムリング8を形成することは、これだけ製造コスト
がアップし、価格の上昇を招来するばかりか、LEDチ
ップ3からの光の放射がこのダムリング8にて遮れて光
量が低下することになるという問題がある。
置の構造と、その製造方法とを提供することを技術的課
題とするものである。
るため本発明の請求項1における構造は、「配線基板の
表面に金属膜にて形成した第1電極パターン及び第2電
極パターンと、前記第2電極パターンに搭載したLED
チップと、このLEDチップ及び前記第1電極パターン
の相互間を電気的に接続する金属線と、前記配線基板の
表面において前記LEDチップ及び金属線をパッケージ
する透明合成樹脂によるレンズ体とから成る発光装置に
おいて、前記第1電極パターンを、円形にして、その中
心部分に、電極なしの抜き孔部を設けて、この抜き孔部
内に、前記第2電極パターンを配設した。」ことを特徴
としている。
基板の表面に金属膜にて形成した第1電極パターン及び
第2電極パターンと、前記第2電極パターンに搭載した
LEDチップと、このLEDチップ及び前記第1電極パ
ターンの相互間を電気的に接続する金属線と、前記配線
基板の表面において前記LEDチップ及び金属線をパッ
ケージする透明合成樹脂によるレンズ体とから成る発光
装置において、前記第1電極パターンを、円形にして、
その中心部分に、電極なしの抜き孔部を設ける一方、前
記第2電極パターンを複数個にし、この各第2電極パタ
ーンを、前記第1電極パターンにおける抜き孔部内に、
前記円形の第1電極パターンとと略同心円の円周方向に
沿って略等しい間隔にして設け、更に、前記各第2電極
パターンに搭載したLEDチップと前記第1電極パター
ンとを電気的に接続する金属線を、半径方向外向きの放
射状に延びるように配設した。」ことを特徴としてい
る。
請求項1又は2の記載において、前記配線基板に裏面
に、前記第1電極パターン及び第2電極パターンに配線
基板におけるスルーホールを介して電気的に接続する通
電用配線パターンを形成した。」ことを特徴としてい
る。
請求項2の記載において、前記第1電極パターンのうち
前記抜き孔の内周縁の部分に、前記各第2電極パターン
間への入り込み部を設けた。」ことを特徴としている。
は、「配線基板に、金属膜による第1電極パターンを円
形にし且つその中心部分に電極なしの抜け孔部を設けて
形成するとともに、前記抜け孔部内に金属膜による第2
電極パターンを形成する工程と、前記第2電極パターン
にLEDチップを搭載する工程と、前記LEDチップと
前記第1電極パターンとの間を金属線にて電気的に接続
する工程と、前記第1電極パターンに対して液体の透明
合成樹脂を当該透明合成樹脂が前記LEDチップ及び金
属線を覆って盛り上がるように滴下したのち硬化してレ
ンズ体にする工程とから成る。」ことを特徴としてい
る。
ンを、円形にして、その中心部分に、電極なしの抜け孔
部を設けて、この抜け孔部内に、前記第2電極パターン
を配設するという構成にすると、前記円形の第1電極パ
ターンは、LEDチップを搭載する第2電極パターンの
周囲の全体を完全に囲うとともに、当該第1電極パター
ンの外周円の縁は、円の途中に分断箇所のない完全に閉
じるように連続した円になることにより、透明合成樹脂
によるレンズ体を形成するに際して、前記第1電極パタ
ーンに対して液体の透明合成樹脂の適宜量を滴下したと
き、この液体の透明合成樹脂は、円形の第1電極パター
ンの上面を伝って半径方法外向きに広がったのち、当該
第1電極パターンの外周円の縁に至り、その表面張力で
第1電極パターンの上面に、前記外周円の縁の総てから
はみ出すことがない状態で略半球状に盛り上がることに
なるから、前記先行技術の場合のように、盛り上がった
液体の透明合成樹脂が前記外周円の縁の一部から外側に
はみ出して、レンズ体がいびつな形状になることを確実
に回避できる。
び、この第1電極パターンにおける抜き孔内における第
2電極パターンは、いずれも金属膜であることにより、
LEDチップが発する光を配線基板から離れる方向に反
射するという反射になるのである。
らの光を各電極パターンにてレンズ体の方向に確実に反
射することができる一方、前記レンズ体を、所定形状に
することができるとともに、レンズ形状のバラ付きを小
さくすることができ、しかも、前記先行技術のようにレ
ンズ体を囲うダムリングを必要としないから、光の輝度
をアップできる効果を有する。
体に複数個のLEDチップを設けた場合において、各L
EDチップに対する金属線が、半径方向外向きの放射状
に延びていることで、前記第1電極パターンに対して滴
下した液体の透明合成樹脂における半径方向外向きへの
流れは、前記各金属線の箇所において略同じようにな
り、前記液体の透明合成樹脂は確実に真円に広がるか
ら、複数個のLEDチップを備えた発光装置において同
様の効果を得ることができる。
及び第2電極パターンに対する通電を配線基板における
裏面側の通電用配線パターンにて行うことができて通電
用配線パターンの形成が容易にできる。
ける光の反射面を、各第2電極パターンの間の部分まで
拡大できるので、光の輝度の更なるアップを図ることが
できる。
の効果を有する発光装置を、前記先行技術のようにレン
ズ体を囲うダムリングを使用することなく、低コストで
製造できる効果を有する。
について説明する。
この第1の実施の形態は、一つのLEDチップを使用し
た場合である。
スエポキシ樹脂(ガラス繊維をエポキシ樹脂で固めたも
の)等の絶縁体製の配線基板を示し、この配線基板11
の上面に、銅箔の表面にニッケルメッキ層を下地として
金メッキ層を形成して成る金属膜による第1電極パター
ン12及び第2電極パターン13を形成する。
12は、直径Dの円形であり、この第1電極パターン1
2における中心部分に、電極なしの抜き孔14を設ける
一方、前記第2電極パターン13を、小径dにして、こ
の第2電極パターン13を、前記第1電極パターン12
における抜き孔14内に、島状に独立して配設するよう
にする。
前記第1電極パターン12に対する通電用配線パターン
15と、前記第2電極パターン13に対する通電用配線
パターン16とを形成して、これら各通電用配線パター
ン15,16と、前記両電極パターン12,13とを配
線基板11を貫通するスルーホール17,18にて電気
的に接続する。
る上面のうち前記第1電極パターン12における円の中
心の部位に、LEDチップ19をダイボンディングにて
搭載したのち、このLEDチップ19と、前記第1電極
パターン12との間を、細い金属線20によるワイヤボ
ンディングにて電気的に接続する。
記第1電極パターン12の部分(好ましくは、第1電極
パターン12における略中心部分)に、従来から良く知
られているポッティング方法により、エポキシ樹脂等の
透明合成樹脂を液体の状態で適宜量滴下する。
ターン12は、LEDチップ19を搭載する第2電極パ
ターン13の周囲の全体を完全に囲うとともに、当該第
1電極パターン12の外周円の縁は、円の途中に分断箇
所のない完全に閉じるように連続した円になっているこ
とにより、これに滴下した液体の透明合成樹脂は、円形
の第1電極パターン12の上面を伝って半径方法外向き
に広がったのち、当該第1電極パターン12の外周円の
縁に至り、その表面張力で第1電極パターン12の上面
に、前記外周円の縁の総てからはみ出すことがない状態
で略半球状に盛り上がることになる。
明合成樹脂を、加熱等にて硬化することにより、略半球
状のレンズ体21を、当該レンズ体21にて前記LED
チップ19及び金属線20をパッケージするようにして
形成することができる。
示す。この第2の実施の形態は、同じ色か、又は異なっ
た色を発光する二つのLEDチップを使用した場合であ
る。
の配線基板を示し、この配線基板11aの上面には、前
記第1の実施の形態と同様に金属膜による第1電極パタ
ーン12a及び二つの第2電極パターン13a,13
a′を形成する。
12aは、直径Dの円形であり、この第1電極パターン
12aにおける中心部分に、電極なしの抜き孔14aを
設ける一方、前記二つの第2電極パターン13a,13
a′を、小径dにして、この両第2電極パターン13
a,13a′を、前記第1電極パターン12aにおける
抜き孔14a内に、平面視(図3)において、前記第1
電極パターン12aにおける円の中心、又は、その近傍
を中心とする半径rの円s、つまり、前記円形の第1電
極パターン12aと略同心円sの円周方向に沿って等し
い間隔にして、島状に独立して配設する。
第1電極パターン12aにスルーホール17aを介して
電気的に接続する通電用配線パターン15a、前記両第
2電極パターン13a,13a′のうち一方の第2電極
パターン13aにスルーホール18aを介して電気的に
接続する通電用配線パターン16a、及び、他方の第2
電極パターン13a′にスルーホール18a′を介して
電気的に接続する通電用配線パターン16a′を各々形
成する。
13a′における上面のうちその略中心の各々に、LE
Dチップ19a,19a′をダイボンディングにて搭載
したのち、この両LEDチップ19a,19a′と、前
記第1電極パターン12aとの間の各々を、細い金属線
20a,20a′によるワイヤボンディングにて電気的
に接続する。
20a′は、平面視(図3)において、その各々におけ
るLEDチップ19a,19a′から互いに反対の方向
に延びるように、つまり、半径方向外向きの放射状に延
びるように配設する。
様に、前記配線基板11aの上面のうち前記第1電極パ
ターン12aの部分(好ましくは、第1電極パターン1
2aにおける略中心部分)に、透明合成樹脂を液体の状
態で適宜量滴下して、この液体の透明合成樹脂を、略半
球状に盛り上げ、この状態で硬化することにより、略半
球形のレンズ体21aを、当該レンズ体21aにて前記
両LEDチップ19a,19a′及び金属線20a,2
0a′をパッケージするようにして形成することができ
る。
9a,19a′に対する金属線20a,20a′は、互
いに反対の方向に延びるように、つまり、半径方向外向
きの放射状に延びていることにより、前記第1電極パタ
ーン12aに対して滴下した液体の透明合成樹脂におけ
る半径方向外向きへの流れは、前記両金属線20a,2
0a′の箇所において略同じようになるから、前記液体
の透明合成樹脂は、平面視(図3)において、確実に真
円に広がるのである。
その抜き孔14aの内周縁の部分には、前記各第2電極
パターン13a,13a′間への入り込み部12a′,
12a″を備えている。この入り込み部12a′,12
a″を備えていることにより、第1電極パターン12a
における光の反射面を、各第2電極パターン13a,1
3a′の間の部分まで拡大することができる。
を示す。
チップ、緑色発光LEDチップ及び青色発光LEDチッ
プの三つのLEDチップを使用した場合である。
の配線基板を示し、この配線基板11bの上面には、前
記第1及び第2の実施の形態と同様に金属膜による第1
電極パターン12b及び三つの第2電極パターン13
b,13b′,13b″を形成する。
12bは、直径Dの円形であり、この第1電極パターン
12bにおける中心部分に、電極なしの抜き孔14bを
設ける一方、前記三つの第2電極パターン13b,13
b′,13b″を、小径dにして、この各第2電極パタ
ーン13b,13b′,13b″を、前記第1電極パタ
ーン12bにおける抜き孔14b内に、平面視(図5)
において、前記第1電極パターン12bにおける円の中
心、又は、その近傍を中心とする半径rの円s、つま
り、前記円形の第1電極パターン12bと略同心円sの
円周方向に沿って120度の略等しい間隔にして、島状
に独立して配設する。
第1電極パターン12bにスルーホール17bを介して
電気的に接続する通電用配線パターン15b、前記各第
2電極パターン13b,13b′,13b″のうち一つ
の第2電極パターン13bにスルーホール18bを介し
て電気的に接続する通電用配線パターン16b、別の一
つの第2電極パターン13b′にスルーホール18b′
を介して電気的に接続する通電用配線パターン16
b′、及び、更に別の一つの第2電極パターン13b″
にスルーホール18b″を介して電気的に接続する通電
用配線パターン16b″を各々形成する。
13b′,13b″のうち一つの一つの第2電極パター
ン13bには、赤色発光LEDチップ19bを、別の一
つの第2電極パターン13b′には、緑色発光LEDチ
ップ19b′を、そして、更に別の一つの第2電極パタ
ーン13b″には、青色発光LEDチップ19b″ダイ
ボンディングにて搭載したのち、この各LEDチップ1
9b,19b′,19b″と、前記第1電極パターン1
2bとの間の各々を、細い金属線20b,20b′,2
0b″によるワイヤボンディングにて電気的に接続す
る。
20b′,20b″は、平面視(図5)において、半径
方向外向きの放射状に延びるように配設する。
場合と同様に、前記配線基板11bの上面のうち前記第
1電極パターン12bの部分(好ましくは、第1電極パ
ターン12bにおける略中心部分)に、透明合成樹脂を
液体の状態で適宜量滴下して、この液体の透明合成樹脂
を、略半球状に盛り上げ、この状態で硬化することによ
り、略半球形のレンズ体21bを、当該レンズ体21b
にて前記各LEDチップ19b,19b′,19b″及
び金属線20b,20b′,20b″をパッケージする
ようにして形成することができる。
9b,19b′,19b″に対する金属線20b,20
b′,20b″は、半径方向外向きの放射状に延びてい
ることにより、前記第1電極パターン12bに対して滴
下した液体の透明合成樹脂における半径方向外向きへの
流れは、前記各金属線20b,20b′,20b″の箇
所において略同じようになるから、前記液体の透明合成
樹脂は、平面視(図5)において、確実に真円に広がる
のである。
前記第1電極パターン12bのうちその抜き孔14bの
内周縁の部分には、前記各第2電極パターン13b,1
3b′,13b″間への入り込み部12b′を備えてい
る。この入り込み部12b′を備えていることにより、
第1電極パターン12bにおける光の反射面を、各第2
電極パターン13b,13b′,13b″の間の部分ま
で拡大することができる。
施形態を示す。
の形態による発光装置22の多数個を、一つの共通配線
基板23に、縦及び横方向に並べて設けることにより、
全体として、文字又は画像を光の三原色によるフルカラ
ーにて表示するパネルに構成した場合である。
通配線基板23の表面のうち各発光装置22における円
形の第1電極パターン12bを除く部分の全体に導体パ
ターン24を、第1電極パターン12bとの間にリング
状隙間25をあけて形成し、この導体パターン24に対
して、前記各発光装置22における円形の第1電極パタ
ーン12bを、共通配線基板23の裏面側に形成した通
電用配線パターン26及びスルーホール27,28,2
9を介して電気的に接続するという構成にしたものであ
る。
点鎖線で示すように、絶縁膜30にて被覆されている。
る第1電極パターン12bと、導体パターン24との間
には、リング状隙間25をあけられ、前記第1電極パタ
ーン12bは、完全な円形になっているので、前記した
効果を有し、しかも、前記各発光装置22における第1
電極パターン12bに対する通電を、共通配線基板23
の表面に形成した導体パターン24に行うことができる
ことにより、各発光装置22に対する通電用配線パター
ンの構造を簡単化できる利点がある。
である。
である。
である。
である。
る。
ン 13,13a,13b 第3電極パター
ン 14,14a,14b 抜き孔部 15,15a,15b 配線パターン 16,16a,16b 配線パターン 17,17a,17b スルーホール 18,18a,18b スルーホール 19,19a,19b LEDチップ 20,20a,20b 金属線 21,21a,21b レンズ体
Claims (5)
- 【請求項1】配線基板の表面に金属膜にて形成した第1
電極パターン及び第2電極パターンと、前記第2電極パ
ターンに搭載したLEDチップと、このLEDチップ及
び前記第1電極パターンの相互間を電気的に接続する金
属線と、前記配線基板の表面において前記LEDチップ
及び金属線をパッケージする透明合成樹脂によるレンズ
体とから成る発光装置において、 前記第1電極パターンを、円形にして、その中心部分
に、電極なしの抜き孔部を設けて、この抜き孔部内に、
前記第2電極パターンを配設したことを特徴とするLE
Dチップを使用した発光装置の構造。 - 【請求項2】配線基板の表面に金属膜にて形成した第1
電極パターン及び第2電極パターンと、前記第2電極パ
ターンに搭載したLEDチップと、このLEDチップ及
び前記第1電極パターンの相互間を電気的に接続する金
属線と、前記配線基板の表面において前記LEDチップ
及び金属線をパッケージする透明合成樹脂によるレンズ
体とから成る発光装置において、 前記第1電極パターンを、円形にして、その中心部分
に、電極なしの抜き孔部を設ける一方、前記第2電極パ
ターンを複数個にし、この各第2電極パターンを、前記
第1電極パターンにおける抜き孔部内に、前記円形の第
1電極パターンとと略同心円の円周方向に沿って略等し
い間隔にして配設し、更に、前記各第2電極パターンに
搭載したLEDチップと前記第1電極パターンとを電気
的に接続する金属線を、半径方向外向きの放射状に延び
るように配設したことを特徴とするLEDチップを使用
した発光装置の構造。 - 【請求項3】前記請求項1又は2の記載において、前記
配線基板に裏面に、前記第1電極パターン及び第2電極
パターンに配線基板におけるスルーホールを介して電気
的に接続する通電用配線パターンを形成したことを特徴
とするLEDチップを使用した発光装置の構造。 - 【請求項4】前記請求項2の記載において、前記第1電
極パターンのうち前記抜き孔の内周縁の部分に、前記各
第2電極パターン間への入り込み部を設けたことを特徴
とするLEDチップを使用した発光装置の構造。 - 【請求項5】配線基板に、金属膜による第1電極パター
ンを円形にし且つその中心部分に電極なしの抜き孔部を
設けて形成するとともに、前記抜き孔部内に金属膜によ
る第2電極パターンを形成する工程と、前記第2電極パ
ターンにLEDチップを搭載する工程と、前記LEDチ
ップと前記第1電極パターンとの間を金属線にて電気的
に接続する工程と、前記第1電極パターンに対して液体
の透明合成樹脂を当該透明合成樹脂が前記LEDチップ
及び金属線を覆って盛り上がるように滴下したのち硬化
してレンズ体にする工程とから成ることを特徴とするL
EDチップを使用した発光装置の製造方法。
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