JP2011044565A - チップ型発光ダイオード。 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来のチップ型LEDの識別マークは、基板の上面や裏面に設けた場合視認性が悪く、また基板を大きくして設けた場合にはチップ型LEDの小型化が困難であった。
【解決手段】 基板上に形成した電極パターンに実装された発光ダイオードと、該発光ダイオードを封止した封止樹脂と、前記発光ダイオードの極性を表示する識別マークを備えたチップ型発光ダイオードにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図3
【解決手段】 基板上に形成した電極パターンに実装された発光ダイオードと、該発光ダイオードを封止した封止樹脂と、前記発光ダイオードの極性を表示する識別マークを備えたチップ型発光ダイオードにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
本発明はチップ型発光ダイオードの構成に関し、特にチップ型発光ダイオードの電極を識別するための識別マークに関する。
近年、発光ダイオード(以後LEDと略記する)は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。
特に近年、携帯電話等の携帯機器に搭載する部品の小型化が要求されており、上記携帯機器に組み込まれるチップ型LEDの実装構造にも小型化の要望が強い。
一方、チップ型LEDは、基板上に形成した電極パターンにLEDを実装し、このLEDを封止樹脂で封止した構成を有するが、このチップ型LEDの実装工程においてチップ型LEDを供給テープにマウントする場合や、携帯電子機器等のプリント基板に自動搭載する場合や、実装したプリント基板を目視検査を行う場合等に、チップ型LEDの電極の極性を識別する必要がある。このためチップ型LEDには極性を識別するための識別マークが設けられている。(例えば特許文献1)
以下従来の識別マークを有するチップ型LEDに付いて説明する。
図13は特許文献1に示すチップ型LED100の断面図、図14はチップ型LED100における基板110の平面図である。すなわちチップ型LED100の構成は基板110上にカソード電極111とアノード電極112の電極パターンが形成されている。そしてLED1のカソードがカソード電極111にダイボンディングされ、アノードがアノード電極112にワイヤー2によりワイヤーボンディングされることにより実装され、封止樹脂3で封止されている。
図13は特許文献1に示すチップ型LED100の断面図、図14はチップ型LED100における基板110の平面図である。すなわちチップ型LED100の構成は基板110上にカソード電極111とアノード電極112の電極パターンが形成されている。そしてLED1のカソードがカソード電極111にダイボンディングされ、アノードがアノード電極112にワイヤー2によりワイヤーボンディングされることにより実装され、封止樹脂3で封止されている。
そしてカソード電極111は基板110の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極111aを形成し、またアノード電極112も基板110の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極112aを形成している。さらに基板110上におけるカソード電極111の封止樹脂3の外側に切り込み形状の識別マーク4を設けている。
引用文献1においては、従来技術として基板110上の封止樹脂の内側に印刷や電極パターンの変形による識別マークを設ける例や、基板110の裏面側に極パターンの変形による識別マークを設ける例を挙げ、従来技術における封止樹脂の内側の識別マークは、LEDの周辺にスペースの確保が困難となることや、封止樹脂によって認識が困難となり、また基板裏面に設けた識別マークはチップ型LEDを外部基板に実装した状態で、識別が出来なくなる問題点を指摘し、これに対して引用文献1では基板110の上面で、封止樹脂の外側に識別マークを設けることで認識性が高く、外部基板に実装した状態での識別が容易になるとしている。
しかし、引用文献1におけるチップ型LEDは、確かに従来の封止樹脂の内側の識別マークのように、LEDの周辺にスペースの確保が困難となることや、封止樹脂によって認識が困難となる問題や、基板裏面に設けた識別マークのようにチップ型LEDを外部基板に実装して状態で、識別が出来なくなる問題を解決してはいるが、その反面、基板のサイズを封止樹脂の範囲より大きくして識別マークを設けているため、チップ型LEDとしての形状が大きくなり、部品小型化の要望に反するという問題がある。
本発明の目的は上記問題点を解決しようとするものであり、基板サイズを大きくすることなく、小型形状を維持しながら視認性を高めることが可能なチップ型LEDを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明においては、基板上に形成した電極パターンに実装されたLEDと、該LEDを封止した封止樹脂と、前記LEDの極性を表示する識別マークを備えたチップ型LEDにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とする。
上記構成により本発明におけるチップ型LEDは、可視光領域外の光が存在しない通常状態において識別マークは見えない状態にあり、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときに可視光領域外の光(紫外線等)を照射することによって識別マークを発光状態することができ、この発光状態にある識別マークによってチップ型LEDの極性を間違えずに作業を行うことができる。
前記紫外線発光部材は紫外線発光インクまたは紫外線発光シートであると良い。
前記識別マークは封止樹脂の上面に設けられていると良い。
従来、チップ型LEDの発光特性を妨げるため識別マークを設けることができないとされていた、封止樹脂の上面に識別マークを設けることを可能としている。その理由は本発明の紫外線発光部材によって形成されている識別マークは、通常状態において透明であるためLEDの発光を透過させることが可能で、チップ型LEDの発光特性を妨げることがなく、また可視光領域外の光を照射することによって識別マークを発光状態することができるので、識別マークの大きさ及び形成位置に対する制限がなく、もっとも認識し易い封止樹脂の上面に設けることを可能としている。
前記識別マークは封止樹脂の上面端部に設けられていると良い。
前記封止樹脂は蛍光体を混入した樹脂であり、前記識別マークは前記蛍光体の発光色と異なる発光色を有すると良い。
チップ型LEDを青色LEDとYAG蛍光体を混入した封止樹脂による疑似白色LEDとする場合には、可視光領域外の光の照射によって識別マークと共に封止樹脂に混入したYAG蛍光体も発光するため、識別マークの発光色と蛍光体の発光色とを異ならせて、識別可能とすることが望ましい。
上記の如く本発明によれば、可視光領域外の光が存在しない通常状態において識別マークは透明でLEDの発光を透過させるため、LEDの発光特性を妨げず、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときに可視光領域外の光を照射することによって識別マークを発光状態することができ、小型形状を維持しながら視認性を高めることが可能なチップ型LEDを提供することができる。
以下図面により、本発明の実施の形態を説明する。図1〜図4は本発明の第1実施形態を示し、図1は本発明のチップ型LEDの断面図、図2は図1に示すチップ型LEDを外部基板に実装した状態を示す断面図、図3は可視光領域外の光(以後UV光と略記する)を照射した状態を示すチップ型LEDの断面図、図4は発光状態を示すチップ型LEDの断面図である。なお、第1実施形態におけるチップ型LED20において、図13に示すチップ型LED100と同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
図1においてチップ型LED20は基板10上にカソード電極11とアノード電極12の電極パターンが形成されている。そしてLED1のカソードがカソード電極11にダイボンディングされ、アノードがアノード電極12にワイヤー2によりワイヤーボンディングされることにより実装され、封止樹脂3で封止されている。
そしてカソード電極11は基板10の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極11aを形成し、またアノード電極12も基板10の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極12aを形成している。そして、封止樹脂3の上面3aのカソード電極11側の端部には紫外線発光部材である紫外線発光インクまたは紫外線発光シートによって識別マーク5が設けられている。
この識別マーク5は紫外線発光部材で形成されているので、後述する如くUV光が存在しない通常状態では識別マークが透明でLEDの発光を透過させるため、LEDの発光特性を妨げず、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときにUV光を照射することによって識別マークを発光させ、認識することができる。なお、この紫外線発光部材の市販されている1例としては、株式会社ユニオン・コーポレーションの「エアロインク(登録商標)」があり、この「エアロインク」は通常時は透明で、UV光を当てることによって青色の励起光を発光する。
図2はチップ型LED20を外部基板25に実装した状態を示し、外部基板25に設けたカソード側電流供給電極26と、アノード側電流供給電極27とにチップ型LED20の外部接続電極11aと外部接続電極12aとを極性を合わせてボンディングしており、この極性を合わせるために識別マーク5が用いられている。なお本実施形態においては識別マーク5をカソード電極11側の端部に設けてカソード電極11の位置を示しているが、これに限定されることなくこの識別マーク5をアノード電極12側の端部に設けてアノード電極12の位置を示しても良い。
図3はチップ型LED20のUV光Puvを照射した状態を示しており、チップ型LED20の封止樹脂3の上面3aに設けられた識別マーク5はUV光Puvを照射されることによって励起発光が行われ、励起光Ppを出射することによってハッチングで示すごとく視認され、カソード電極11の位置を示すことができる。
図4はチップ型LED20の動作状態、すなわち図2に示すごとくチップ型LED20を外部基板25に実装した状態で、外部基板25に設けたカソード側電流供給電極26とアノード側電流供給電極27から電流の供給を受けて発光した状態を示している。この状態においてはUV光Puvが存在していないため識別マーク5は透明状態となっているので、LED1から発光された主発光Pmは透明な封止樹脂3と透明な識別マーク5を通過して総て有効光として出力される。すなわちLED1の発光面である封止樹脂3の上面3a側に識別マーク5を設けても、LED発光時には識別マーク5が透明状態になってLED発光の妨げにならないため、LED発光の指向性を妨げることがない。
次に図5〜図7により本発明の第2実施形態におけるチップ型LED30に付いて説明する。なお図5、図6、図7に示すチップ型LED30は図1,図3,図4に示す第1実施形態におけるチップ型LED20と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
図5に示すチップ型LED30が図1に示すチップ型LED20と異なるところは、チップ型LED20におけるLED1が上下にアノードとカソードを形成した構成で、アノード電極12との接続をワイヤー2によって行っているのに対し、チップ型LED30におけるLED8は同一面にカソードとアノード形成し、バンプ電極8a、8bにより基板10のカソード電極11及びアノード電極12にフリップチップ実装されていることである。
従って図6に示すUV光Puvを照射した状態での、チップ型LED30の動作は、図3に示すチップ型LED20の動作と同じであり、また図7に示す外部基板25に実装した状態で、外部基板25に設けたカソード側電流供給電極26とアノード側電流供給電極27から電流の供給を受けて発光した、チップ型LED30の状態も図4に示すチップ型LED20の動作と同じである。
次に図8〜図10により本発明の第3実施形態におけるチップ型LED40に付いて説明する。なお図8、図9,図10に示すチップ型LED40は図5,図6,図7に示す第2実施形態におけるチップ型LED30と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
図8に示すチップ型LED40が図5に示すチップ型LED30と異なるところは、チップ型LED30における封止樹脂3が透明樹脂であるのに対し、チップ型LED40における封止樹脂33はYAG蛍光粒子34を混入した樹脂であり、LED8に青色LEDを用いて疑似白色LEDを構成していることである。
図9はチップ型LED40にUV光Puvを照射した状態を示しており、チップ型LED40の封止樹脂33の上面33aに設けられた識別マーク5はUV光Puvを照射されることによって励起発光が行われ、励起光Ppを出射するが、同時に封止樹脂33に混入されたYAG蛍光粒子34もUV光Puvを照射されることによって励起発光が行われ励起光Ppyを出射する。
ここで、UV光Puvの照射によって、識別マーク5の励起光PpとYAG蛍光粒子34の励起光Ppyが出射されるが、識別マーク5が視認されるためには、識別マーク5の励起光PpとYAG蛍光粒子34の励起光Ppyとの発光色を異ならせておく必要があり、本実施形態においてはYAG蛍光粒子34の励起光Ppyが黄色系の発光色であるのに対し、識別マーク5の励起光Ppを青色系の発光色として識別可能としたためにカソード電極11の位置を示すことができた。
図10はチップ型LED40の動作状態、すなわち図2に示すごとくチップ型LED40を外部基板25に実装した状態で、外部基板25に設けたカソード側電流供給電極26とアノード側電流供給電極27から電流の供給を受けて発光した状態を示している。この状態においてはUV光Puvが存在していないため識別マーク5は透明状態となっているので、LED1から発光された主発光Pmと、主発光PmがYAG蛍光粒子34に衝突して発光される励起光Ppyとの混色により疑似白色発光が行われる。そしてこの疑似白色発光は透明状態の識別マーク5を透過して総て有効光となって出射される。
次に図11により本発明の第4実施形態におけるチップ型LED50に付いて説明する。なお図11に示すチップ型LED50は図5に示す第2実施形態におけるチップ型LED30と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
図11に示すチップ型LED50が図5に示すチップ型LED30と異なるところは、チップ型LED30では識別マーク5が封止樹脂3の上面3aに設けられていたのに対し、チップ型LED50では識別マーク5が封止樹脂3の側面3bに設けられていることである。このチップ型LED50の構成においてはUV光Puvをチップ型LED50の側面より照射し、識別マーク5の発光する励起光Ppによってカソード電極11の位置を知ることができる。
次に図12により本発明の第5実施形態におけるチップ型LED60に付いて説明する。なお図12に示すチップ型LED60は図5に示す第2実施形態におけるチップ型LED30と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
図12に示すチップ型LED60が図5に示すチップ型LED30と異なるところは、チップ型LED30では識別マーク5が封止樹脂3の上面3aに設けられていたのに対し、チップ型LED60では識別マーク5が基板10に形成されたカソード電極11上に設けられていることである。このチップ型LE60の構成においてはUV光Puvをチップ型LED60の上面より透明な封止樹脂3を透過して照射し、識別マーク5の発光する励起光Ppを透明な封止樹脂3を通して認識することによりカソード電極11の位置を知りことができる。
上記のごとく本発明においては、紫外線発光部材により構成された識別マークを使用することによって、識別マークをLEDの発光面上に設けることができるため、特別に識別マークを設けるためのスペースを設けることなく、チップ型LEDの小型化が可能になった。
1,8 LED
2 ワイヤー
3、33 封止樹脂
3a,33a 上面
3b 側面
4、5 識別マーク
10,110 基板
11、111 カソード電極
12,112 アノード電極
11a、12a、111a、112a 外部接続電極
20,30,40,50,60,100 チップ型LED
25 外部基板
26 カソード側電流供給電極
27 アノード側電流供給電極
34 YAG蛍光粒子
Puv UV光
Pp、Ppy 励起光
Pm 主発光
2 ワイヤー
3、33 封止樹脂
3a,33a 上面
3b 側面
4、5 識別マーク
10,110 基板
11、111 カソード電極
12,112 アノード電極
11a、12a、111a、112a 外部接続電極
20,30,40,50,60,100 チップ型LED
25 外部基板
26 カソード側電流供給電極
27 アノード側電流供給電極
34 YAG蛍光粒子
Puv UV光
Pp、Ppy 励起光
Pm 主発光
Claims (5)
- 基板上に形成した電極パターンに実装された発光ダイオードと、該発光ダイオードを封止した封止樹脂と、前記発光ダイオードの極性を表示する識別マークを備えたチップ型発光ダイオードにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とするチップ型発光ダイオード。
- 前記紫外線発光部材は紫外線発光インクまたは紫外線発光シートである請求項1記載のチップ型発光ダイオード。
- 前記識別マークは封止樹脂の上面に設けられている請求項1または2に記載のチップ型発光ダイオード。
- 前記識別マークは封止樹脂の上面端部に設けられている請求項3に記載のチップ型発光ダイオード。
- 前記封止樹脂は蛍光体を混入した樹脂であり、前記識別マークは前記蛍光体の発光色と異なる発光色を有する請求項1〜4の何れか1項に記載のチップ型発光ダイオード。
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JP2009191328A JP2011044565A (ja) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | チップ型発光ダイオード。 |
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2009
- 2009-08-20 JP JP2009191328A patent/JP2011044565A/ja active Pending
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