JP2016058447A - Ledパッケージおよびその製造方法、ならびにled素子搭載基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化および薄型化を図ることが可能な、LEDパッケージおよびその製造方法、ならびにLED素子搭載基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】LEDパッケージ10は、第1の端子部11と、第1の端子部11から離間して設けられた第2の端子部12と、第1の端子部11および第2の端子部12に跨がって搭載されたLED素子21とを備えている。第1の端子部11、第2の端子部12およびLED素子21は、封止樹脂部24によって封止されている。第1の端子部11の裏面11bおよび第2の端子部12の裏面12bは、それぞれ封止樹脂部24から露出し、第1の端子部11の側面11cおよび第2の端子部12の側面12cは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部24によって覆われている。第1の端子部11および第2の端子部12は、平面視でLED素子21に覆われるように形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】LEDパッケージ10は、第1の端子部11と、第1の端子部11から離間して設けられた第2の端子部12と、第1の端子部11および第2の端子部12に跨がって搭載されたLED素子21とを備えている。第1の端子部11、第2の端子部12およびLED素子21は、封止樹脂部24によって封止されている。第1の端子部11の裏面11bおよび第2の端子部12の裏面12bは、それぞれ封止樹脂部24から露出し、第1の端子部11の側面11cおよび第2の端子部12の側面12cは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部24によって覆われている。第1の端子部11および第2の端子部12は、平面視でLED素子21に覆われるように形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、LEDパッケージおよびその製造方法、ならびにLED素子搭載基板およびその製造方法に関する。
近年、LED(発光ダイオード)素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、OA機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、LED素子を有する半導体装置(LEDパッケージ)を含むものがある。
従来のLEDパッケージとして、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。しかしながら、このようなLEDパッケージにおいては、LED素子がリードフレーム上に設けられているため、パッケージ全体の面積が大きくなってしまう。また、パッケージ全体の厚みも例えば2〜3mm程度と厚くなってしまう。このため、リードフレームを含む従来のLEDパッケージは、小型化および薄型化を図ることが難しいという課題がある。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、小型化および薄型化を図ることが可能な、LEDパッケージおよびその製造方法、ならびにLED素子搭載基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、LEDパッケージにおいて、第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部と、前記第1の端子部および前記第2の端子部に跨がって搭載されたLED素子と、前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記LED素子を封止する封止樹脂部とを備え、前記第1の端子部の裏面および前記第2の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第1の端子部の側面および前記第2の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われており、前記第1の端子部および前記第2の端子部は、平面視で前記LED素子に覆われるように形成され、前記封止樹脂部の表面に、前記LED素子の発光面が形成されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記LED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第1の端子部および前記第2の端子部に接続されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記第1の端子部の表面および前記第2の端子部の表面のうち少なくとも一方は、湾曲面を有していることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記封止樹脂部の表面に、前記LED素子の発光面が形成されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、LEDパッケージの製造方法において、支持基板を準備する工程と、前記支持基板の表面に、第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部とを形成する工程と、前記第1の端子部および前記第2の端子部を跨ぐようにLED素子を搭載する工程と、前記支持基板上の前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記LED素子を封止樹脂部によって封止する工程と、前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするLEDパッケージの製造方法である。
本発明は、前記第1の端子部の表面および前記第2の端子部の表面に、それぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とするLEDパッケージの製造方法である。
本発明は、LEDパッケージにおいて、第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部と、前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられた第3の端子部と、前記第1の端子部および前記第2の端子部に跨がって搭載された第1のLED素子と、前記第2の端子部および前記第3の端子部に跨がって搭載された第2のLED素子と、前記第1の端子部、前記第2の端子部、前記第3の端子部、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子を封止する封止樹脂部とを備え、前記第1の端子部の裏面、前記第2の端子部の裏面および前記第3の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第1の端子部の側面、前記第2の端子部の側面および前記第3の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記第1のLED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第1の端子部および前記第2の端子部に接続され、前記第2のLED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第2の端子部および前記第3の端子部に接続されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記第1の端子部の表面、前記第2の端子部の表面および前記第3の端子部の表面のうち少なくとも一つは、湾曲面を有していることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子とは、直列に接続されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子とは、並列に接続されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、前記封止樹脂部の表面に、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子の発光面が形成されていることを特徴とするLEDパッケージである。
本発明は、LEDパッケージを製造するために用いられるLED素子搭載基板において、支持基板と、前記支持基板上に設けられ、第1のLED素子が搭載される第1の端子部と、前記支持基板上で前記第1の端子部から離間して設けられ、前記第1のLED素子と第2のLED素子とが搭載される第2の端子部と、前記支持基板上で前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられ、前記第2のLED素子が搭載される第3の端子部とを備えたことを特徴とするLED素子搭載基板である。
本発明は、LEDパッケージを製造するために用いられるLED素子搭載基板の製造方法において、支持基板を準備する工程と、前記支持基板の表面に、第1のLED素子が搭載される第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられ、前記第1のLED素子と第2のLED素子とが搭載される第2の端子部と、前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられ、前記第2のLED素子が搭載される第3の端子部とを形成する工程とを備えたことを特徴とするLED素子搭載基板の製造方法である。
本発明は、LEDパッケージの製造方法において、前記LED素子搭載基板の製造方法により、前記LED素子搭載基板を作成する工程と、前記第1の端子部および前記第2の端子部を跨ぐように第1のLED素子を搭載する工程と、前記第2の端子部および前記第3の端子部を跨ぐように第2のLED素子を搭載する工程と、前記支持基板上の前記第1の端子部、前記第2の端子部、前記第3の端子部、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子を封止樹脂部によって封止する工程と、前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするLEDパッケージの製造方法である。
本発明は、前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記第3の端子部の表面にそれぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とするLEDパッケージの製造方法である。
本発明によれば、LED素子を搭載するためにリードフレームを用いることがないので、LEDパッケージ全体を小型化するとともにLEDパッケージの厚みを薄くすることができる。
以下、本発明の各実施の形態について、図1乃至図9を参照して説明する。以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。なお、本明細書中、「表面」とはLED素子21が搭載される側の面(すなわち図1の上方を向く面)のことをいい、「裏面」とは、配線基板35(図5(a)(b)参照)に接続される側の面(すなわち図1の下方を向く面)のことをいう。
第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。図1乃至図5は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。図1乃至図5は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。
LEDパッケージの構成
まず、図1および図2により、本実施の形態によるLEDパッケージの概略について説明する。
まず、図1および図2により、本実施の形態によるLEDパッケージの概略について説明する。
図1および図2に示すLEDパッケージ10は、フリップチップ(Flip Chip)型のLEDパッケージである。このようなLEDパッケージ10は、第1の端子部11と、第1の端子部11から離間して設けられた第2の端子部12と、第1の端子部11および第2の端子部12に跨がって搭載されたLED素子21とを備えている。また第1の端子部11、第2の端子部12およびLED素子21は、封止樹脂部24によって樹脂封止されている。
このうち第1の端子部11の表面11aと第2の端子部12の表面12aとには、それぞれ導体接続層22が設けられている。LED素子21は、それぞれ導体接続層22を介して第1の端子部11および第2の端子部12に接続されている。
以下、このようなLEDパッケージ10を構成する各構成部材について、順次説明する。
図1および図2に示すように、第1の端子部11および第2の端子部12は、それぞれ表面11a、12aと、裏面11b、12bと、側面11c、12cとを有している。このうち表面11a、12aは平坦であり、それぞれその上に導体接続層22が載置されている。また、裏面11b、12bは、それぞれ封止樹脂部24から外方に露出している。この裏面11b、12bは、配線基板35の配線端子部37、38(図5(a)(b)参照)に接続される外部端子としての役割を果たす。また、側面11c、12cは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部24によって覆われている。
本実施の形態において、第1の端子部11および第2の端子部12の平面形状は、それぞれ矩形状となっているが、これに限らず、例えば円形状、楕円形状、多角形状等としても良い。また、第1の端子部11および第2の端子部12は、それぞれLED素子21の外周よりも内側に配置されており、平面から見てLED素子21からはみ出さないようになっている。このように、第1の端子部11および第2の端子部12が、平面視でLED素子21に覆われるように形成されていることにより、LEDパッケージ10を小型化し、実装面積を小さくすることができる。
第1の端子部11および第2の端子部12は、それぞれ例えばめっきまたは印刷によって形成された金属層からなっている。第1の端子部11および第2の端子部12は、それぞれ単層の金属層から構成されていても良く、金属層を多層に積層した積層体から構成されていても良い。後者の場合、第1の端子部11および第2の端子部12は、裏面11b、12b側から順に、例えば(i)Au/Ni/Ag、(ii)Au/Ni/Cu/Ag、(iii)Au/Ni/Cu/Ni/Au、(iv)Au/Cu/Au、(v)Au/Cu、(vi)Au/Ni/Cuという層構成を有していても良い。なお、Au/Ni/Agとは、裏面11b、12b側にAu層が設けられ、Au層上にNi層が設けられ、Ni層上にAg層が設けられ、このAg層が表面11a、12a側に位置していることをいう。
なお、第1の端子部11および第2の端子部12の厚みは、例えば10μm〜100μmとしても良い。
導体接続層(導電ピラー)22は、LED素子21と、第1の端子部11および第2の端子部12とを接続するために設けられている。この導体接続層22は、導電性を有するとともに、熱伝導率の高い材料からなることが好ましい。これによりLED素子21からの熱を逃がしやすくすることができる。導体接続層22の材料としては、例えば銅、銅合金、はんだ等の金属が挙げられる。また導体接続層22の厚みは、例えば10μm〜200μmとしても良い。導体接続層22は、平面から見て第1の端子部11および第2の端子部12よりも小さくなっているが、これに限らず、第1の端子部11および第2の端子部12の大きさと同一、又は第1の端子部11および第2の端子部12よりも大きくしても良い。
LED素子21は、発光層21aと、発光層21aを支持する素子基板21bとを有している。また、発光層21aには一対の電極21cが設けられており、一対の電極21cは、それぞれ導体接続層22を介して第1の端子部11および第2の端子部12に接続されている。LED素子21の発光層21aとしては、例えばGaP、GaAs、GaAlAs、GaAsP、AlInGaP、またはInGaN等の化合物半導体単結晶からなる材料が挙げられ、これら材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。また素子基板(エピタキシャル成長用基板)21bは、例えばサファイア製の基板であっても良い。
封止樹脂部24としては、光の取り出し効率を向上させるために、LED素子21の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、LED素子21として高輝度LEDを用いる場合、封止樹脂部24が強い光にさらされるため、封止樹脂部24は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。封止樹脂部24の形状は、様々に実現することが可能であるが、例えば、封止樹脂部24の全体形状を直方体、円筒形または錐形等の形状とすることが可能である。また封止樹脂部24の表面には、LED素子21からの光が放出される発光面24aが形成されている。これにより、LED素子21からの光の発光効率のよいLEDパッケージ10を実現することができる。
なお封止樹脂部24の一辺(すなわちLEDパッケージ10全体の一辺)の長さは、0.600mm〜20mmとすることが可能であり、従来知られているLEDパッケージ(例えばPLCCタイプ、SONタイプ)よりも小型に構成することができる。また、封止樹脂部24の一辺の長さは、LED素子21の一辺の長さの110%〜260%程度とすることができる。封止樹脂部24の厚み(すなわちLEDパッケージ10全体としての厚み)は、200μm〜500μmとすることが可能であり、従来知られているLEDパッケージよりも薄型に構成することができる。
ところで、図1において、第1の端子部11および第2の端子部12の表面11a、12aは、それぞれ平坦面からなっているが、これに限らず、表面11a、12aの一方又は両方が湾曲面を有していても良い。
例えば図3(a)に示すように、第1の端子部11及び/又は第2の端子部12の断面形状をキノコ型としてもよい。この場合、表面11a、12aは、周縁部よりも中心部が盛り上がった湾曲面となっている。例えば、後述するように、第1の端子部11および第2の端子部12を電解めっき法により形成する際(図4(b)参照)、レジスト層41よりも厚くめっきを析出させることにより、図3(a)に示す断面キノコ型の第1の端子部11および第2の端子部12を作製することができる。
また例えば図3(b)に示すように、第1の端子部11及び/又は第2の端子部12の断面形状を凹型としてもよい。この場合、表面11a、12aは、周縁部よりも中心部が窪んだ湾曲面となっている。例えば、後述するように、電解めっき法により第1の端子部11及び/又は第2の端子部12を形成する際(図4(b)参照)、第1の端子部11および第2の端子部12の中心部よりも周縁部の電流を強くしておくことにより、図3(b)に示す断面凹型の第1の端子部11および第2の端子部12を作製することができる。
このように、第1の端子部11及び/又は第2の端子部12の表面11a、12aが湾曲面を有していることにより、裏面11b、12bの面積に対して表面11a、12aの面積を広くすることができる。この場合、表面11a、12aの面積が相対的に大きくなるので、表面11a、12a上に導体接続層22を形成しやすい。
LED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法
次に、本実施の形態によるLED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法について、図4(a)−(g)を用いて説明する。
次に、本実施の形態によるLED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法について、図4(a)−(g)を用いて説明する。
まず図4(a)に示すように、支持部材として機能する支持基板40を準備する。この支持基板40としては、例えば銅、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−カーボン合金等の導電性基板、または表面にCu、Ni、Ag、Pd、Auもしくはこれらの合金からなる導電性層を備えた絶縁性基板を使用することができる。支持基板40として例えば銅または銅合金を用いた場合、LED素子21を組み込んだ後、選択的なエッチングにより支持基板40を除去することが可能となる。なお、後述するように、第1の端子部11および第2の端子部12を支持基板40から容易に剥離できるように、予め支持基板40の一面に凹凸をつける表面処理を行い、かつ、剥離性をもたせる剥離処理を行っておく等の処置をとっても良い。ここでの表面処理としては、サンドブラストによるブラスト処理、剥離処理としては、支持基板40の表面に酸化膜を形成する方法等が挙げられる。
次に、支持基板40の表面に、第1の端子部11と、第1の端子部11から離間した第2の端子部12とを形成する(図4(b)参照)。
この間、まず支持基板40の表面にレジスト層41を設ける。このレジスト層41は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、アクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。次に、レジスト層41に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、レジスト層41に、第1の端子部11および第2の端子部12に対応する複数の開口部41aを形成する。なおレジスト層41の厚みは、第1の端子部11および第2の端子部12の厚みより厚くしておく。
続いて、支持基板40の表面側に電解めっきを施すことにより、支持基板40の表面のうちレジスト層41が設けられていない箇所(開口部41a)に金属を析出させる。これにより、支持基板40の表面に第1の端子部11および第2の端子部12を形成する。第1の端子部11および第2の端子部12が多層めっきから構成されている場合、電解めっき処理を複数回施すことにより、多層めっきを構成する各金属を積層しても良い。その後、支持基板40上のレジスト層41を剥離除去する。
なお、上記においては、電解めっき法により第1の端子部11および第2の端子部12を形成する場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば印刷法により第1の端子部11および第2の端子部12を形成しても良い。
このようにして、支持基板40と、支持基板40上に設けられた第1の端子部11と、支持基板40上で第1の端子部11から離間して設けられた第2の端子部12とを備えた、LED素子搭載基板30が得られる。
続いて、図4(c)に示すように、第1の端子部11の表面11aおよび第2の端子部12の表面12aに、それぞれ導体接続層22を形成する。導体接続層22の材料としては、上述したように、例えば銅、銅合金、はんだ等の金属が挙げられる。導体接続層22を形成する方法は、例えば、ソルダージェット法又は印刷法等であっても良い。このうちソルダージェット法とは、溶融した金属材料を所望の位置に供給する方法である。具体的には、図4(c)に示すように、管状のキャピラリ44内に挿入された金属ボール22aを、レーザ光L1を照射することにより溶融させるとともに、窒素ガス等の不活性ガスによって、溶融した金属材料をキャピラリ44から押し出して、所望の位置に供給するものである。このことにより、表面11a、12aに、溶融した金属材料を供給することができる。第1の端子部11の表面11aおよび第2の端子部12の表面12aに供給された金属材料は、導体接続層22として表面11a、12aに留まる。
次に、第1の端子部11および第2の端子部12を跨ぐようにLED素子21を搭載して固定する(図4(d)参照)。この場合、LED素子21の一対の電極21cを、表面11a、12aに供給された、溶融した状態の導体接続層22(金属材料)にそれぞれ接触させ、各導体接続層22を冷却させて固化させる。これにより、LED素子21が第1の端子部11および第2の端子部12に固着される。
続いて、支持基板40上の第1の端子部11、第2の端子部12およびLED素子21を例えばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる封止樹脂部24を用いて封止する(図4(e)参照)。
次いで、例えばエッチングによりまたは物理的手法を用いて剥離することにより、支持基板40を封止樹脂部24、第1の端子部11および第2の端子部12から除去する(図4(f)参照)。
次に、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード48によって、封止樹脂部24のうち各LED素子21間に位置する部分を切断することにより、封止樹脂部24をLED素子21毎に分離する。このようにして、図1および図2に示すLEDパッケージ10が得られる(図4(g)参照)。この場合、ブレード48は、リードフレーム等の金属を切断せず、樹脂(封止樹脂部24)のみを切断する。これにより、ブレード48による切断作業を迅速に行うことができるとともに、ブレード48の摩耗を抑えることができる。
続いて、LEDパッケージ10を配線基板に実装する際の作用について、図5(a)(b)を用いて説明する。
図5(a)(b)に示すように、LEDパッケージ10は、配線基板35に実装されて用いられる。この配線基板35は、基板本体36と、基板本体36上に形成された配線端子部37、38とを有している。
まず、配線端子部37、38にそれぞれペースト状のはんだ(はんだペースト)39を塗布する(図5(a)参照)。次に、一方の配線端子部37上のはんだ39に、LEDパッケージ10の第1の端子部11を接触させるとともに、他方の配線端子部38上のはんだ39に、LEDパッケージ10の第2の端子部12を接触させる。
続いて、配線基板35とLEDパッケージ10とを赤外線又は温風等を用いて加熱することにより、はんだ39を溶融させる。その後、はんだ39を冷却することにより、配線端子部37、38が、それぞれはんだ39を介して第1の端子部11および第2の端子部12に接続される(図5(b)参照)。
このようにしてLEDパッケージ10が配線基板35に実装された後、配線端子部37、38間に電流を流した場合、第1の端子部11および第2の端子部12に跨がって搭載されたLED素子21に電流が加わり、LED素子21が点灯する。
この際、LED素子21からの光は、封止樹脂部24の発光面24aから照射される(図5(b)の符号B)。一方、LED素子21の発光層21aが配線基板35側(裏面側)を向き、素子基板21bが発光面24a側(表面側)を向いている。これにより、LED素子21からの熱、具体的には、発光層21aから生じて素子基板21bに蓄積される熱の大部分は、封止樹脂部24の発光面24a側から外方へ逃がされる(図5(b)の符号H)。したがって、LED素子21からの熱が封止樹脂部24の裏面側に留まることがなく、熱によってLED素子21が劣化する不具合を防止することができる。
以上説明したように本実施の形態によれば、LED素子21を搭載するためにリードフレーム等を用いることがないので、LEDパッケージ10を小型化することができるとともに、LEDパッケージ10の厚みを薄くすることができる。具体的には、LEDパッケージ10の一辺の長さを例えば0.600mm〜1.40mm程度に短くすることができるとともに、LEDパッケージ10の厚みを例えば200μm〜500μm程度に薄くすることができる。この結果、LEDパッケージ10を用いた照明装置の設計の自由度を向上させることができる。また例えば、照明装置の中で従来LEDパッケージ10を実装できなかった狭いスペースを使用することも可能となる。
また本実施の形態によれば、LED素子21の電極21cにボンディングワイヤーが接続されていない。これにより、LED素子21からの光がボンディングワイヤーによって遮られることがなく、LEDパッケージ10の発光効率が低下することを防止することができる。
さらに本実施の形態によれば、LEDパッケージ10を封止するための樹脂(封止樹脂部24)として1種類の樹脂のみを用いている。これにより、LEDパッケージ10を構成する各種材料の熱膨張率の違いによって生じる反りを減少させることができる、あるいは、LEDパッケージ10に生じる反りを容易にコントロールすることができる。この結果、LEDパッケージ10を配線基板35に接続する際の接続信頼性を高めることができる。
また本実施の形態によれば、LED素子21の素子基板21bの種類を問わず、LEDパッケージ10を構成することができるので、LEDパッケージ10の設計の自由度を高めることができる。
第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について図6乃至図8を参照して説明する。図6乃至図8は、本発明の第2の実施の形態を示す図である。図6乃至図8に示す第2の実施の形態は、LEDパッケージ10Aが4つの端子部11〜14と、3つのLED素子21A〜21Cとを含む点が主として異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。図6乃至図8において、図1乃至図5に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態について図6乃至図8を参照して説明する。図6乃至図8は、本発明の第2の実施の形態を示す図である。図6乃至図8に示す第2の実施の形態は、LEDパッケージ10Aが4つの端子部11〜14と、3つのLED素子21A〜21Cとを含む点が主として異なるものであり、他の構成は上述した第1の実施の形態と略同一である。図6乃至図8において、図1乃至図5に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
LEDパッケージの構成
図6および図7に示すように、本実施の形態によるLEDパッケージ10Aは、第1の端子部11と、第2の端子部12と、第3の端子部13と、第4の端子部14とを備えている。これら第1の端子部11と、第2の端子部12と、第3の端子部13と、第4の端子部14とは、互いに離間して配置されている。
図6および図7に示すように、本実施の形態によるLEDパッケージ10Aは、第1の端子部11と、第2の端子部12と、第3の端子部13と、第4の端子部14とを備えている。これら第1の端子部11と、第2の端子部12と、第3の端子部13と、第4の端子部14とは、互いに離間して配置されている。
第1のLED素子21Aが、第1の端子部11と第2の端子部12とに跨がって搭載されている。また、第2のLED素子21Bが、第2の端子部12と第3の端子部13とに跨がって搭載されている。さらに、第3のLED素子21Cが、第3の端子部13と第4の端子部14とに跨がって搭載されている。すなわち、第2の端子部12は、第1のLED素子21Aと第2のLED素子21Bとの両方に接続されており、第3の端子部13は、第2のLED素子21Bと第3のLED素子21Cとの両方に接続されている。これら4つの端子部11〜14と、3つのLED素子21A〜21Cとは、封止樹脂部24によって封止されている。
端子部11、12、13、14は、それぞれ表面11a、12a、13a、14aと、裏面11b、12b、13b、14bと、側面11c、12c、13c、14cとを有している。このうち表面11a〜14aには、それぞれ導体接続層22が設けられている。この場合、LED素子21A〜21Cは、それぞれ導体接続層22を介して端子部11〜14のうちのいずれか2つに接続されている。
端子部11〜14の裏面11b〜14bは、それぞれ封止樹脂部24から外方に露出している。さらに、端子部11〜14の側面11c〜14cは、それぞれ全周にわたって封止樹脂部24によって覆われている。なお、第1の端子部11と第4の端子部14とは互いに同一の平面形状を有し、第2の端子部12と第3の端子部13とは互いに同一の平面形状を有している。この場合、第2の端子部12および第3の端子部13は、第1の端子部11および第4の端子部14よりも大きく構成されている。
このほか、端子部11〜14の構成は、上述した第1の実施の形態における第1の端子部11および第2の端子部12の構成と略同一であり、LED素子21A〜21Cの構成は、上述した第1の実施の形態におけるLED素子21の構成と略同一である。
LED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法
次に、図8(a)−(g)により、本実施の形態によるLED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法について説明する。
次に、図8(a)−(g)により、本実施の形態によるLED素子搭載基板の製造方法およびLEDパッケージの製造方法について説明する。
まず図8(a)に示すように、支持部材として機能する支持基板40を準備する。次に、支持基板40の表面に、例えば電解めっき法により、第1の端子部11と、第2の端子部12と、第3の端子部13と、第4の端子部14とをそれぞれ形成する(図8(b)参照)。
これにより、支持基板40と、支持基板40上に設けられた第1の端子部11と、支持基板40上で第1の端子部11から離間して設けられた第2の端子部12と、第2の端子部12から離間して設けられた第3の端子部13と、第3の端子部13から離間して設けられた第4の端子部14とを備えた、LED素子搭載基板30Aが得られる。本実施の形態において、このようなLED素子搭載基板30Aも提供する。
続いて、各端子部11〜14に、例えばソルダージェット法又は印刷法により、それぞれ導体接続層22を形成する(図8(c)参照)。
次に、第1の端子部11と第2の端子部12とを跨ぐように第1のLED素子21Aを搭載し、第2の端子部12と第3の端子部13とを跨ぐように第2のLED素子21Bを搭載し、第3の端子部13と第4の端子部14とを跨ぐように第3のLED素子21Cを搭載する(図8(d)参照)。
続いて、支持基板40上の端子部11〜14およびLED素子21A〜21Cを例えばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる封止樹脂部24を用いて封止する(図8(e)参照)。
次いで、例えばエッチングまたは物理的手法により、支持基板40を封止樹脂部24および端子部11〜14から除去する(図8(f)参照)。
その後、封止樹脂部24のうち、第1のLED素子21Aと第3のLED素子21Cとの間に位置する部分を切断することにより、封止樹脂部24をLEDパッケージ10A毎に分離する。このようにして、図6および図7に示すLEDパッケージ10Aが得られる(図8(g)参照)。
このほか、LED素子搭載基板30Aの製造方法およびLEDパッケージ10Aの製造方法は、上述した第1の実施の形態の場合と略同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
本実施の形態によれば、複数のLED素子21A〜21Cを含む、小型かつ薄型のLEDパッケージ10Aを提供することができる。また、本実施の形態によれば、LED素子21A〜21C同士を接続する回路の簡易化を図ることができる。このほか、上述した第1の実施の形態の効果と略同様の効果を得ることができる。
図6乃至図8において、LEDパッケージ10Aが3つのLED素子21A〜21Cを含む場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、LEDパッケージ10Aが2つ又は4つ以上のLED素子を含んでいても良い。
また、図6乃至図8において、端子部11〜14の表面のうち少なくとも一つが湾曲面を有していてもよい(図3(a)(b)参照)。
変形例
次に、図9により、本実施の形態によるLEDパッケージの変形例について説明する。
次に、図9により、本実施の形態によるLEDパッケージの変形例について説明する。
すなわち、図6乃至図8において、LEDパッケージ10A内で3つのLED素子21A〜21Cが直列に接続されている場合を例にとって説明したが、これに限らず、図9に示すように、LEDパッケージ10B内でLED素子21A〜21Dが並列に接続されていても良い。
図9において、LEDパッケージ10Bは、第1の端子部91と、第2の端子部92と、第3の端子部93と、第4の端子部94と、第5の端子部95とを備えている。これら第1の端子部91と、第2の端子部92と、第3の端子部93と、第4の端子部94と、第5の端子部95とは、互いに離間して配置されている。
また、第1のLED素子21Aが、第1の端子部91と第2の端子部92とに跨がって搭載され、第2のLED素子21Bが、第2の端子部92と第3の端子部93とに跨がって搭載され、第3のLED素子21Cが、第2の端子部92と第4の端子部94とに跨がって搭載され、第4のLED素子21Dが、第2の端子部92と第5の端子部95とに跨がって搭載されている。
この場合、第2の端子部92は、4つのLED素子21A〜21Dの全てに接続されており、電流の経路が第1の端子部91から各LED素子21A〜21Dに分岐している(LED素子21A〜21Dが並列に接続されている)。また、5つの端子部91〜95と、4つのLED素子21A〜21Dとは、封止樹脂部24によって封止されている。
このほかの構成は、上述した図6および図7に示す構成と略同一である。また、図9において、LEDパッケージ10Bが、4つのLED素子21A〜21Dが並列に接続されいるが、これに限らず、例えば2つ、3つ又は5つ以上のLED素子が並列に接続されていても良い。
10 LEDパッケージ
11 第1の端子部
12 第2の端子部
21 LED素子
22 導体接続層
24 封止樹脂部
30 LED素子搭載基板
40 支持基板
11 第1の端子部
12 第2の端子部
21 LED素子
22 導体接続層
24 封止樹脂部
30 LED素子搭載基板
40 支持基板
Claims (16)
- LEDパッケージにおいて、
第1の端子部と、
前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部と、
前記第1の端子部および前記第2の端子部に跨がって搭載されたLED素子と、
前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記LED素子を封止する封止樹脂部とを備え、
前記第1の端子部の裏面および前記第2の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第1の端子部の側面および前記第2の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われており、
前記第1の端子部および前記第2の端子部は、平面視で前記LED素子に覆われるように形成されていることを特徴とするLEDパッケージ。 - 前記LED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第1の端子部および前記第2の端子部に接続されていることを特徴とする請求項1記載のLEDパッケージ。
- 前記第1の端子部の表面および前記第2の端子部の表面のうち少なくとも一方は、湾曲面を有していることを特徴とする請求項1又は2記載のLEDパッケージ。
- 前記封止樹脂部の表面に、前記LED素子の発光面が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のLEDパッケージ。
- LEDパッケージの製造方法において、
支持基板を準備する工程と、
前記支持基板の表面に、第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部とを形成する工程と、
前記第1の端子部および前記第2の端子部を跨ぐようにLED素子を搭載する工程と、
前記支持基板上の前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記LED素子を封止樹脂部によって封止する工程と、
前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするLEDパッケージの製造方法。 - 前記第1の端子部の表面および前記第2の端子部の表面に、それぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項5記載のLEDパッケージの製造方法。
- LEDパッケージにおいて、
第1の端子部と、
前記第1の端子部から離間して設けられた第2の端子部と、
前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられた第3の端子部と、
前記第1の端子部および前記第2の端子部に跨がって搭載された第1のLED素子と、
前記第2の端子部および前記第3の端子部に跨がって搭載された第2のLED素子と、
前記第1の端子部、前記第2の端子部、前記第3の端子部、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子を封止する封止樹脂部とを備え、
前記第1の端子部の裏面、前記第2の端子部の裏面および前記第3の端子部の裏面は、それぞれ前記封止樹脂部から露出し、前記第1の端子部の側面、前記第2の端子部の側面および前記第3の端子部の側面は、それぞれ全周にわたって前記封止樹脂部によって覆われていることを特徴とするLEDパッケージ。 - 前記第1のLED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第1の端子部および前記第2の端子部に接続され、前記第2のLED素子は、それぞれ導体接続層を介して前記第2の端子部および前記第3の端子部に接続されていることを特徴とする請求項7記載のLEDパッケージ。
- 前記第1の端子部の表面、前記第2の端子部の表面および前記第3の端子部の表面のうち少なくとも一つは、湾曲面を有していることを特徴とする請求項7又は8記載のLEDパッケージ。
- 前記第1のLED素子と前記第2のLED素子とは、直列に接続されていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項記載のLEDパッケージ。
- 前記第1のLED素子と前記第2のLED素子とは、並列に接続されていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項記載のLEDパッケージ。
- 前記封止樹脂部の表面に、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子の発光面が形成されていることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか一項記載のLEDパッケージ。
- LEDパッケージを製造するために用いられるLED素子搭載基板において、
支持基板と、
前記支持基板上に設けられ、第1のLED素子が搭載される第1の端子部と、
前記支持基板上で前記第1の端子部から離間して設けられ、前記第1のLED素子と第2のLED素子とが搭載される第2の端子部と、
前記支持基板上で前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられ、前記第2のLED素子が搭載される第3の端子部とを備えたことを特徴とするLED素子搭載基板。 - LEDパッケージを製造するために用いられるLED素子搭載基板の製造方法において、
支持基板を準備する工程と、
前記支持基板の表面に、第1のLED素子が搭載される第1の端子部と、前記第1の端子部から離間して設けられ、前記第1のLED素子と第2のLED素子とが搭載される第2の端子部と、前記第1の端子部および前記第2の端子部から離間して設けられ、前記第2のLED素子が搭載される第3の端子部とを形成する工程とを備えたことを特徴とするLED素子搭載基板の製造方法。 - LEDパッケージの製造方法において、
請求項13記載のLED素子搭載基板を準備する工程と、
前記第1の端子部および前記第2の端子部を跨ぐように第1のLED素子を搭載する工程と、
前記第2の端子部および前記第3の端子部を跨ぐように第2のLED素子を搭載する工程と、
前記支持基板上の前記第1の端子部、前記第2の端子部、前記第3の端子部、前記第1のLED素子および前記第2のLED素子を封止樹脂部によって封止する工程と、
前記支持基板を前記封止樹脂部から除去する工程とを備えたことを特徴とするLEDパッケージの製造方法。 - 前記第1の端子部、前記第2の端子部および前記第3の端子部の表面にそれぞれ導体接続層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項15記載のLEDパッケージの製造方法。
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