JPH10242526A - 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
表面実装型発光ダイオード及びその製造方法Info
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Abstract
イオード素子から出た光の集光性を高めることで、高出
力の発光を得るようにする。 【解決手段】 基板21の上面にカソード電極パターン
22とアノード電極パターン23とを設け、カソード電
極パターン22の上に導電性接着剤によって発光ダイオ
ード素子25を固着すると共に、発光ダイオード素子2
5と前記アノード電極パターン23とをボンディングワ
イヤ29によって接続し、発光ダイオード素子25及び
ボンディングワイヤ29を透光性樹脂30によって封止
してなる表面実装型発光ダイオードにおいて、上記発光
ダイオード素子25の周囲を取り囲むように反射部材2
6を基板21上に配置する一方、発光ダイオード素子2
5の上方を直方体形状のベース部31と半球形状のレン
ズ部32とで形成した透光性樹脂30によって封止す
る。
Description
面に直接実装される表面実装型発光ダイオード及びその
製造方法に関するものである。
ドとしては、例えば図11及び図12に示したタイプの
ものと、図13及び図14に示したタイプのものが知ら
れている。いずれのタイプも基板1の上面にカソード電
極パターン2とアノード電極パターン3とを設け、カソ
ード電極パターン2の上に導電性接着剤4によって発光
ダイオード素子5を固着すると共に、発光ダイオード素
子5と前記アノード電極パターン3とをボンディングワ
イヤ6によって接続し、発光ダイオード素子5及びボン
ディングワイヤ6を透光性樹脂7によって封止した構造
のものである。そして、透光性樹脂7による封止構造
が、前者の場合は周囲に枠を設けずに透光性樹脂7のみ
で構成しているのに対して、後者の場合は基板1の上面
周囲にモールド枠8を設け、このモールド枠8の内部に
透光性樹脂7を充填した構造のものとなっていた。
表面実装型発光ダイオードにあっては、前者の場合は発
光ダイオード素子5から側面方向に出た光9が透光性樹
脂7を透過して周囲に拡散してしまうため上方向に集光
できず、所定の光出力が得られないといった問題があっ
た。一方、後者の場合は発光ダイオード素子5から側面
方向に出た光は、モールド枠8の内周面で反射されて上
方向に向かうが、集光されずにそのまま平行光10とし
て発光するために、光出力が必ずしも十分といえるもの
ではなかった。
して、従来から図15に示したようなリードフレーム型
の発光ダイオード11が知られている。この種の発光ダ
イオード11は、一方のリードフレーム12aの頂部に
凹所13を設け、この凹所13に発光ダイオード素子1
4を載せて固着すると共に、この発光ダイオード素子1
4と他方のリードフレーム12bの頂部をボンディング
ワイヤ15によって接続したものの周囲を、透光性樹脂
16によって封止した構造のものである。
は、リードフレーム12aの頂部に設けた凹所13によ
って、発光ダイオード素子14から出た光を効果的に上
方向へ導き出すと共に、透光性樹脂16の頂部が半球形
状に形成されていることから集光作用も期待することが
できるが、この種のリードフレーム型の発光ダイオード
11は、マザーボードに表面実装することができず、大
型化してしまうといった問題があった。
ドにおいて、発光ダイオード素子から出た光の集光性を
高めることで、大きな光出力を得ることを目的とする。
ダイオードは、上記課題を解決するために、発光ダイオ
ード素子の周囲を取り囲むように反射部材を基板上に配
置する一方、発光ダイオード素子の上方を半球形状に形
成した透光性樹脂によって封止したことを特徴とする。
の製造方法は、上記課題を解決するために、基板毎にダ
イシングラインが形成され、且つカソード電極パターン
及びアノード電極パターンが連続に形成されている集合
基板の上面に、反射部材を搭載して接着する接着工程
と、集合基板上に接着された各反射部材の中央部で発光
ダイオード素子をカソード電極パターンの上に固着する
ダイボンド工程と、発光ダイオード素子とアノード電極
パターンとを、反射部材を跨ぐようにしてボンディング
ワイヤで接続するワイヤボンド工程と、集合基板の上部
全面にキャスティング又はトランスファモールドによっ
て熱硬化性の透光性樹脂を成形して発光ダイオード素子
やボンディングワイヤを封止する樹脂封止工程と、上記
ダイシングラインに沿って集合基板をカットして一つ一
つの表面実装型発光ダイオードに分割する分割工程とを
備えたことを特徴とする。
に係る表面実装型発光ダイオードの実施例を詳細に説明
する。図1及び図2は、表面実装型発光ダイオードの第
1実施例を示したものであり、ガラスエポキシなどから
なる基板21の上面にカソード電極パターン22とアノ
ード電極パターン23が形成されている。これらの電極
パターン22,23は両側面および四隅に形成されたス
ルーホール24部を含めて裏面側まで延び、図3に示し
たように、それぞれの裏面電極パターン22a,23a
を形成している。
たように、中央部まで延びて凸状に形成され、その凸状
部分に発光ダイオード素子25がダイボンド固着されて
いる。また、この発光ダイオード素子25を円の中心に
してその周囲を取り囲むように円筒状の反射部材26が
配置されている。この反射部材26の内周面27はすり
ばち状に傾斜しており、発光ダイオード素子25から側
面方向に出た光28aが内周面27に反射して上方向に
向かうようになっている。
極パターン23との間は、前記反射部材26を跨いでボ
ンディングワイヤ29によって接続されている。そし
て、これら発光ダイオード素子25、反射部材26及び
ボンディングワイヤ29を透光性樹脂30によって封止
している。
そのまま上方に延ばした直方体形状のベース部31と、
その上部に形成された半球形状のレンズ部32とで構成
され、レンズ部32が上記内周面27に反射して上方向
に向かう光28bを集光する。これらベース部31及び
レンズ部32は、キャスティングやポッティングあるい
はトランスファモールドなどによって一体成形され、レ
ンズ部32の頂部が発光ダイオード素子25の真上に位
置している。なお、レンズ部32での曲率半径は、集光
が得られれば特に制限を受けず、またレンズ部32を長
円の一部で構成することも可能である。
型発光ダイオードにあっては、発光ダイオード素子25
から側面方向に出た光28aは反射部材26の内周面2
7に反射して上方に向かう光28bとなり、更に透光性
樹脂30を通過する際にレンズ部32によって集光され
るために、上面方向への光出力が強いものとなって明る
い発光が得られる。
の他の形状を示したものである。前者は反射部材26の
全体を漏斗状に形成して内周面27のみならず外周面3
3にも傾斜を付けたもの、後者は全体を碗状に形成して
湾曲面34を形成したものであるが、いずれもその内周
面の傾斜によって発光ダイオード素子25から側面方向
に出た光を上面方向に反射する作用を持っている。ま
た、反射部材26の内周面27の角度が基板面に対して
概ね45゜以下であれば、反射部材26の全体形状が上
記のものに限定されないのは勿論である。
装型発光ダイオードをマザーボード35に側面実装及び
上面実装した時の正面図である。側面実装する場合には
マザーボード35の表面に形成されている左右の電極パ
ターン36a,36b上に表面実装型発光ダイオードを
横向きに載置し、カソード電極パターン22、アノード
電極パターン23及びスルーホール24をマザーボード
35側の各電極パターン36a,36bに半田37によ
って接合する。一方、上面に向けて実装する場合にはマ
ザーボード35側の電極パターン36a,36b上に表
面実装型発光ダイオードを上向きに載置した後、側面実
装と同様に半田37で接合する。
れた表面実装型発光ダイオードは、水平方向、又は垂直
方向に指向性のある明るい光を発することができる。
ダイオードの一製造方法を示したものである。この図に
おいて、符号38は集合基板であって、基板21毎にダ
イシングライン39が形成されている。また、集合基板
38の上面にはカソード電極パターン22とアノード電
極パターン23が連続して形成されると共に、これらの
電極パターン22,23に沿って内面メッキが施された
丸孔状スルーホール24と長孔状スルーホール43が設
けられている。また、図において、符号40は、上記集
合基板38の上に搭載する反射部材26の集合体であ
る。この集合体40は、反射部材26を縦・横方向にブ
リッジ41によって多数連結したもので、集合基板38
の上に接着させたのちにブリッジ41をカットして分割
する。なお、反射部材26の搭載方法として、上記の集
合体以外に一つ一つ完成された反射部材26をパーツフ
ィーダ等で自動選別したり、テーピング機から自動マウ
ント機で集合基板38の所定箇所にダイボンドする方法
があり、いずれの方法でも反射部材26を搭載すること
ができる。また、上記の反射部材26は、プラスチック
成形やプレス抜き加工などの多数個取りで別工程で作
り、これを集合基板38上に搭載する。
た後の工程を、以下〜の順に追って図9に基づいて
説明する。 集合基板38の上に接着した各反射部材26の中央部
に発光ダイオード素子25をダイボンドする。 集合基板38をキュア炉に入れてカソード電極パター
ン22上の発光ダイオード素子25を固着する。 カソード電極パターン22の上に固着された発光ダイ
オード素子25とアノード電極パターン23とを、反射
部材26を跨ぐようにしてボンディングワイヤ29で接
続する。 集合基板38の上部全面にトランスファモールド又は
キャスティングあるいはポッティング等の手段によって
熱硬化性の透光性樹脂30を成形し、発光ダイオード素
子25やボンディングワイヤ29を樹脂封止する。この
工程で半球形状のレンズ部32も一緒に成形する。 集合基板38に形成されたダイシングライン39に沿
ってカットし、一つ一つの表面実装型発光ダイオードに
分割する。
発光ダイオードをマザーボード35上に実装する場合に
は、自動マウント機で表面実装型発光ダイオードを一つ
一つ真空吸着してマザーボード35上に移送する。この
場合、側面実装では表面実装型発光ダイオードの側面を
吸着し、上面実装ではレンズ部32を吸着してマザーボ
ード35上に移送する。
イオードの第2実施例を示したものである。この実施例
では基板21の上部を封止している透光性樹脂30のレ
ンズ部32の形状が異なっている以外、前記実施例と同
様の構成である。即ち、この実施例における透光性樹脂
30のレンズ部32は、上部が水平にカットされた形状
になっている。
面実装型発光ダイオードにあっても、発光ダイオード素
子25から側面方向に出た光は、反射部材26によって
上方向に反射され、更にレンズ部32で集光されるため
に、上面方向への光出力が強いものとなって明るい発光
が得られる。また、このようにレンズ部32の上部に水
平面42を形成したことによって、水平面42での自動
マウント機における真空吸着性が確保されるため、マザ
ーボード35上への実装がより一層確実なものとなる。
実装型発光ダイオードによれば、基板上に固着した発光
ダイオード素子の周囲を取り囲むように反射部材を配置
し、更に発光ダイオード素子の上方を半球形状に形成し
た透光性樹脂によって封止したので、発光ダイオード素
子から側面方向に出た光は反射部材の内周面に反射して
上方に向かう光となり、更に透光性樹脂を通過する際に
半球体がレンズの役目をして光を集光するために、上面
方向への光出力が強いものとなって高出力の発光が得ら
れるといった効果がある。
ードの製造方法によれば、集合基板上で一括処理する製
造工程を採用したことで、簡単にしかも大量に表面実装
型発光ダイオードを得ることができ、大幅なコストダウ
ンが可能で経済的効果が大である。そして、上面実装と
側面実装が可能な上、自動マウントも可能であるなど、
工数削減や歩留りの向上、更には信頼性の向上なども図
ることができる。
施例を示す斜視図である。
下面図である。
ある。
である。
マザーボードに側面実装した時の正面図である。
マザーボードに上面実装した時の正面図である。
視説明図である。
製造工程図である。
の実施例を示す図2と同様の断面図である。
例を示す斜視図である。
の例を示す斜視図である。
ドの一例を示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板の上面にカソード電極パターンとア
ノード電極パターンとを設け、カソード電極パターンの
上に導電性接着剤によって発光ダイオード素子を固着す
ると共に、発光ダイオード素子と前記アノード電極パタ
ーンとをボンディングワイヤによって接続し、発光ダイ
オード素子及びボンディングワイヤを透光性樹脂によっ
て封止してなる表面実装型発光ダイオードにおいて、 上記発光ダイオード素子の周囲を取り囲むように反射部
材を基板上に配置する一方、発光ダイオード素子の上方
を半球形状に形成した透光性樹脂によって封止したこと
を特徴とする表面実装型発光ダイオード。 - 【請求項2】 基板毎にダイシングラインが形成され、
且つカソード電極パターン及びアノード電極パターンが
連続に形成されている集合基板の上面に、反射部材を搭
載して接着する接着工程と、 集合基板上に接着された各反射部材の中央部で発光ダイ
オード素子をカソード電極パターンの上に固着するダイ
ボンド工程と、 発光ダイオード素子とアノード電極パターンとを、反射
部材を跨ぐようにしてボンディングワイヤで接続するワ
イヤボンド工程と、 集合基板の上部全面にキャスティング又はトランスファ
モールドによって熱硬化性の透光性樹脂を成形して発光
ダイオード素子やボンディングワイヤを封止する樹脂封
止工程と、 上記ダイシングラインに沿って集合基板をカットして一
つ一つの表面実装型発光ダイオードに分割する分割工程
とを備えたことを特徴とする表面実装型発光ダイオード
の製造方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=12516458
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