JP2002185046A - チップ部品型ｌｅｄとその製造方法 - Google Patents

チップ部品型ｌｅｄとその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外的な熱応力に対して構造的に強いチップ部
品型ＬＥＤを提供すること。 【解決手段】 チップ部品型ＬＥＤは、第１及び第２リ
ードフレームと、第１リードフレーム上に搭載され第１
リードフレームと第２リードフレームに電気的に接続さ
れたＬＥＤ素子と、第１及び第２リードフレームを保持
すると共にＬＥＤ素子を内部に収容する筒状の容器とを
備え、ＬＥＤ素子は容器の上端開口と下端開口との間に
位置し、容器の内壁面はＬＥＤ素子の出射光を上端開口
側へ反射するように形成され、容器は上端開口から下端
開口まで透光性樹脂が充填されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はチップ部品型ＬＥ
Ｄ及びその製造方法に関し、詳しくは、各種表示パネル
の光源、液晶表示器のバックライト用光源などに用いら
れるチップ部品型ＬＥＤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のチップ部品型ＬＥＤとしては、成
型部材の凹部の底に一対のリードフレームをそれぞれ延
出させ、凹部の底に延出したリードフレーム上にＬＥＤ
素子を搭載し、さらに凹部内を透光性樹脂で封止したも
のが知られている。このようなチップ部品型ＬＥＤのな
かには、ＬＥＤ素子に青色光や青紫色光を出射するもの
を用い、さらに透光性樹脂に蛍光体を含ませることによ
って青色光や青紫色光の一部を黄色光に変換、混色して
白色光を出射するものもある（例えば、特許第２９２７
２７９号公報参照）。
【０００３】上述のようなチップ部品型ＬＥＤの成型部
材は、一対のリードフレームを金型内に保持しつつ樹脂
注入を行うインサート成型によって成型され、一般的に
は変性ポリイミド樹脂が材料として用いられる。また、
透光性樹脂としては、一般的にはんだ耐熱性のある透光
性のエポキシ樹脂が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のチップ部品型Ｌ
ＥＤでは、はんだ付けなどによって外的な熱が加えられ
た際に透光性樹脂が膨張し、成型部材と透光性樹脂との
接合部、ＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子とリードフレームを
接続する金線などに熱応力が加わることがあった。この
結果、場合によっては、透光性樹脂が成型部材から剥離
したり、金線が切断されたりすることがあった。
【０００５】この原因としては、凹部封止用の透光性樹
脂として用いられるエポキシ樹脂と、成型部材の材料と
して用いられる変性ポリイミド樹脂との膨張係数の差が
挙げられる。一般的に、エポキシ樹脂の膨張係数は、 ５〜８×１０-5／℃ であり、一方、変性ポリイミド樹脂の膨張係数は、 ２〜６×１０-5／℃ である。
【０００６】また、白色光を出射させるために蛍光体を
混ぜたエポキシ樹脂で凹部内を封止した場合、無機材料
である蛍光体は有機材料であるエポキシ樹脂よりも比重
が重いため、たとえ、液状で十分に混ぜ合わせても時間
の経過とともに蛍光体が凹部の底に沈降する。このよう
に蛍光体が凹部の底に沈降すると、凹部内の上部では蛍
光体濃度が初期設定値よりも薄くなり、一方、凹部の下
部では蛍光体濃度が初期設定値よりも濃くなる。
【０００７】このため、ＬＥＤ素子の上面から出射され
る光と側面から出射される光とのあいだには蛍光体を通
過する距離について差があり、青色光又は青紫色光から
黄色光へ変換される程度に差が生まれてしまう。この結
果、凹部の開口を上方から見た場合、開口中に青色光の
強い部分と黄色光の強い部分が生まれて色ムラを引き起
こしていた。
【０００８】なお、仮に、透光性樹脂中の蛍光体濃度が
均一であったとしても、ＬＥＤ素子の上面からの出射光
と側面からの出射光とのあいだには透光性樹脂を通過す
る距離自体に差があるため、色ムラを完全に無くすこと
は困難であった。
【０００９】また、ＬＥＤ素子に青紫色光などの紫外光
を出射するものを用いた場合、エポキシ樹脂などの透光
性樹脂が紫外光で分解されて黄変又は黒変することによ
り輝度が低下し、使用不能となることもあった。
【００１０】この発明は以上のような事情を考慮してな
されたものであり、外的な熱応力に対して強く、白色光
を出射する場合でも色ムラが生じにくく、さらには紫外
光を出射するＬＥＤ素子を用いても透光性樹脂が分解さ
れることのないチップ部品型ＬＥＤとその製造方法を提
供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、第１及び第
２リードフレームと、第１リードフレーム上に搭載され
第１リードフレームと第２リードフレームに電気的に接
続されたＬＥＤ素子と、第１及び第２リードフレームを
保持すると共にＬＥＤ素子を内部に収容する筒状の容器
とを備え、ＬＥＤ素子は容器の上端開口と下端開口との
間に位置し、容器の内壁面はＬＥＤ素子の出射光を上端
開口側へ反射するように形成され、容器は上端開口から
下端開口まで透光性樹脂が充填されてなるチップ部品型
ＬＥＤを提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明において第１及び第２リ
ードフレームは、例えば、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り
銅、銅メッキを施したアルミニウム、銅メッキを施した
鉄、銅メッキを施した銅、金メッキを施したアルミニウ
ム、金メッキを施した鉄、金メッキを施した銅、銀メッ
キを施したアルミニウム、銀メッキを施した鉄、銀メッ
キを施した銅などからなる平板状のものを用いることが
できる。
【００１３】また、この発明においてＬＥＤ素子は、例
えば、ガリウムヒ素を材料とした赤外色発光素子、ガリ
ウム・アルミニウムヒ素を材料とした赤色発光素子、ガ
リウムヒ素燐を材料とした橙色又は黄色発光素子、ガリ
ウム燐に窒素をドープした黄緑色発光素子、窒化ガリウ
ム系化合物を材料とした青色又は青紫色発光素子などを
用いることができる。なお、後述するように、青紫色光
を出射するＬＥＤ素子を用いる場合は青紫色光で透光性
樹脂が分解されるのを防ぐために、青紫色光が蛍光体層
で波長変換されてから透光性樹脂に到達するような構成
とすることが好ましい。
【００１４】また、この発明においてＬＥＤ素子を第１
リードフレームと第２リードフレームに電気的に接続す
る方法としては、例えば、金、銅、白金、アウミニウム
などの金属からなる導電性ワイヤーをＬＥＤ素子の各電
極と各リードフレームにそれぞれワイヤボンディングす
ることによって接続する方法などを用いることができ
る。
【００１５】また、この発明において筒状の容器は、例
えば、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、強化材を
用いたポリエーテルエーテルケトン、強化材を用いたポ
リフェニレンスルフィドなどの耐熱性プラスチックから
なるものを用いることができる。
【００１６】また、この発明において透光性樹脂は、例
えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂な
どの耐候性に優れた透明樹脂を用いることができる。
【００１７】また、この発明によるチップ部品型ＬＥＤ
は、ＬＥＤ素子が青色光を出射するＬＥＤ素子であっ
て、容器上端開口の近傍に青色光を黄色光に変換する蛍
光体層を備えていてもよい。なお、ここで蛍光体層と
は、蛍光体が混ぜられた透光性樹脂を硬化させて形成し
た層のことをいう。また、具体的な蛍光体としては、例
えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系の蛍
光体を用いることができる。イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット系の蛍光体の他には、基体として、亜
鉛、カドミウム、マグネシウム、シリコン、イットリウ
ム等の稀土類元素等の酸化物、硫化物、珪酸塩、バナジ
ン酸塩等の無機蛍光物質、またはフルオレセイン、エオ
シン、油類（鉱物油）等の有機蛍光物質から選択し、付
活体として、銀、銅、マンガン、クロム、ユウロビウ
ム、亜鉛、アルミニウム、鉛、リン、砒素、金などから
選択し、融剤として、塩化ナトリウム、塩化カリウム、
炭酸マグネシウム、塩化バリウムなどから選択したもの
を用いることができる。
【００１８】また、この発明によるチップ部品型ＬＥＤ
は、容器がほぼ円筒形の内壁面を有し、その内壁面は上
端開口と下端開口とのほぼ中間部分の内径が上端開口及
び下端開口の各内径よりも小さく、かつ、中間部分から
上端開口及び下端開口へ向かうに従って次第に内径が大
きくなるように形成されていてもよい。このように形成
すると、容器の内壁面がＬＥＤ素子の出射光を効果的に
上端開口側へ反射できる。また、容器に充填される透光
性樹脂が上端開口及び下端開口のいずれの方向にも抜け
止めされるので、透光性樹脂が外的な熱を受けて膨張し
ても容器から剥離しにくくなる。
【００１９】さらには、内径の小さな中間部分に充填さ
れる透光性樹脂の量が少なくなるので、透光性樹脂が外
的な熱を受けて膨張しても樹脂量の少ない中間部分にか
かる熱応力は他の部分よりも比較的小さくなる。このた
め、容器の上端開口と下端開口とのほぼ中間部分に第１
及び第２リードフレームの各先端、ＬＥＤ素子及び導電
性ワイヤーを配置すれば、熱応力によるこれらの部材の
破損をより効果的に防止できるようになる。
【００２０】また、この発明によるチップ部品型ＬＥＤ
は、透光性樹脂が上端開口側に突出して凸レンズ形状を
有していてもよい。また、この発明によるチップ部品型
ＬＥＤは、容器が上端開口付近にフレネルレンズ又はイ
ンナーレンズを備えていてもよい。また、この発明によ
るチップ部品型ＬＥＤは、蛍光体層が蛍光体を混ぜた透
光性樹脂で成型された成型板であってもよい。
【００２１】また、この発明によるチップ部品型ＬＥＤ
は、成型板の蛍光体濃度が成型板の箇所によって異なっ
ていてもよい。具体的には、チップ部品型ＬＥＤから出
射される発光色の波長が発光部位によって約１０ｎｍ以
上異なるように蛍光体濃度に差を設ける。このようにす
ると、１つのＬＥＤ製品で発光部の色合いを変えること
ができる。
【００２２】このように１つの成型板中で蛍光体濃度に
差を設ける他にも、蛍光体層を蛍光体を混ぜた透光性樹
脂で成型された複数の成型板で構成し、これら各成型板
の蛍光体濃度が互いに異なるようにしても同様の効果が
得られる。
【００２３】また、この発明は、第１及び第２リードフ
レームと、第１リードフレームに設けられる鉢状のカッ
プと、カップ内に収容されると共に第１リードフレーム
と第２リードフレームに電気的に接続されて青紫色光を
出射するＬＥＤ素子と、第１及び第２リードフレームを
保持すると共にカップを内部に収容する筒状の容器と、
容器の上端開口を封止する透光部材とを備え、カップは
その開口が容器の上端開口へ向くように設けられて前記
素子の出射光を上端開口側へ反射でき、透光部材の前記
素子側表面には青紫色光を黄色光に変換する蛍光体層が
設けられているチップ部品型ＬＥＤを提供するものでも
ある。
【００２４】このように構成すると、ＬＥＤ素子の周囲
は中空となり、ＬＥＤ素子から出射された青紫色光は全
て蛍光体層に入射してから透光部材に入射するので透光
部材の黄変又は黒変が防止される。なお、用途によって
は容器の下端開口は開口のままでもよいが、ＬＥＤ素子
を保護するために、ＬＥＤ素子周囲の中空部分を窒素な
どで置換して容器の下端開口をテープや樹脂板などで封
止してもよい。
【００２５】また、この発明は、表面から裏面まで貫通
する貫通孔が形成された板状の絶縁基板と、絶縁基板の
裏面に設けられて貫通孔の基板裏面側開口に一部がそれ
ぞれ延出する一対の第１及び第２配線パターンと、前記
開口に延出した第１配線パターン上に搭載されて貫通孔
内に収容されると共に第１配線パターンと第２配線パタ
ーンに電気的に接続されたＬＥＤ素子と、絶縁基板の裏
面から第１及び第２配線パターンおよび前記開口を覆う
絶縁膜と、ＬＥＤ素子を基板表面側から覆う透光部材と
を備え、絶縁膜には貫通孔へ通ずる孔が形成されている
チップ部品型ＬＥＤを提供するものでもある。
【００２６】つまり、これは容器とリードフレームの代
わりに、立体的な配線パターンが設けられた絶縁基板を
用いることにより、チップ部品型ＬＥＤの厚さを薄くす
るものである。なお、薄型化がそれほど重要でない場合
は絶縁膜の代わりに絶縁基板を用いた２層基板構造とし
てもよい。
【００２７】また、上述の絶縁基板を用いたチップ部品
型ＬＥＤは、一対の第１及び第２配線パターンが複数組
設けられ、ＬＥＤ素子は各第１配線パターン上にそれぞ
れ搭載され各第１配線パターンと各第２配線パターンに
それぞれ電気的に接続されてもよい。また、上述の絶縁
基板を用いたチップ部品型ＬＥＤは、ＬＥＤ素子が青紫
色光を出射するＬＥＤ素子であり、透光部材が青紫色光
を黄色光に変換する蛍光体層であって、貫通孔は内壁面
に前記素子の出射光を蛍光体層へ反射する反射層を備え
ていてもよい。
【００２８】また、この発明によるチップ部品型ＬＥＤ
において、青色光又は青紫色光を出射するＬＥＤ素子を
用いる場合は、ツェナーダイオードを更に備え、ツェナ
ーダイオードが容器内で第１リードフレームのＬＥＤ素
子の近傍に備えられてもよい。また、ツェナーダイオー
ドは容器内で第２リードフレームに備えられてもよい。
これは、青色又は青紫色光を出射する窒化ガリウム系の
ＬＥＤ素子は、一般的に静電耐圧が１００Ｖ以下と低い
ため、サージなどの外部ノイズからＬＥＤ素子を保護す
ることが望ましいためである。
【００２９】また、この発明による、第１及び第２リー
ドフレームと、第１リードフレーム上に搭載され第１リ
ードフレームと第２リードフレームに電気的に接続され
たＬＥＤ素子と、第１及び第２リードフレームを保持す
ると共にＬＥＤ素子を内部に収容する筒状の容器とを備
え、ＬＥＤ素子は容器の上端開口と下端開口との間に位
置し、容器の内壁面はＬＥＤ素子の出射光を上端開口側
へ反射するように形成され、容器は上端開口から下端開
口まで透光性樹脂が充填されてなるチップ部品型ＬＥＤ
の製造方法は、粘着性を有するテープに第１及び第２リ
ードフレームとＬＥＤ素子が組み込まれた容器を上端開
口と前記テープが対向するように密着させる工程と、下
端開口から透光性樹脂を滴下する工程とを備えていても
よい。このような製造方法によれば、必ず上端開口と同
じ高さまで透光性樹脂が充填されるので、チップ部品型
ＬＥＤを上方から見た場合に透光性樹脂の充填不足など
がなくなる。
【００３０】また、容器の上端開口付近に蛍光体層を備
える場合の製造方法は、粘着性を有するテープに第１及
び第２リードフレームとＬＥＤ素子が組み込まれた容器
を上端開口と前記テープが対向するように密着させる工
程と、下端開口から蛍光体が混ぜられた透光性樹脂を所
定量滴下して容器の上端開口付近に蛍光体層を形成し、
その後さらに下端開口から透光性樹脂を滴下する工程と
を備えていてもよい。なお、蛍光体が混ぜられた透光性
樹脂が硬化してから下端開口まで透光性樹脂を滴下して
もよいし、硬化する前に下端開口まで透光性樹脂を充填
してもよい。というのは、蛍光体は無機物で比重が重い
ため、硬化する前でも後から滴下された透光性樹脂とは
混ざりにくいからである。さらには、蛍光体が混ぜられ
た透光性樹脂を下端開口まで１回で充填し、その後、蛍
光体を上端開口付近に自然沈降させることによって蛍光
体層を形成してもよい。このような製造方法によれば、
上端開口付近のみに均一な厚さで蛍光体層を形成できる
ので、ＬＥＤ素子の出射光が蛍光体層を通過する距離が
ほぼ一定となって製品から出射される発光色の色ムラが
無くなる。
【００３１】また、透光性樹脂が上端開口側へ突出した
凸レンズ形状とする場合の製造方法は、レンズ形状に対
応する凹部を有する金型の上に、第１及び第２リードフ
レームとＬＥＤ素子が組み込まれた容器を上端開口と前
記凹部が対向するように密着させる工程と、下端開口か
ら透光性樹脂を滴下する工程とを備えていてもよい。こ
のような製造方法によれば、上端開口部上に凸レンズを
備えたチップ部品型ＬＥＤを容易に製造することができ
る。なお、レンズの形状は、上記凸レンズ形状の他にも
ドーム形状やインナーレンズ形状など、金型を変更する
ことによって様々な形状のものを形成できる。
【００３２】また、容器の上端開口付近にフレネルレン
ズやインナーレンズなどを備える場合の製造方法は、予
め形成されたフレネルレンズ又はインナーレンズを粘着
性を有するテープの上に貼りつける工程と、前記テープ
に第１及び第２リードフレームとＬＥＤ素子が組み込ま
れた容器を上端開口と前記フレネルレンズ又はインナー
レンズが対向するように密着させる工程と、下端開口か
ら透光性樹脂を滴下する工程とを備えていてもよい。
【００３３】また、容器の上端開口付近に蛍光体層を備
え、その蛍光体層が蛍光体が混ぜられた透光性樹脂で予
め成型された成型板である場合の製造方法は、蛍光体を
混ぜた透光性の樹脂で予め形成された成型板を粘着性を
有するテープの上に貼りつける工程と、前記テープに第
１及び第２リードフレームとＬＥＤ素子が組み込まれた
容器を上端開口と前記成型板が対向するように密着させ
る工程と、下端開口から透光性樹脂を滴下する工程とを
備えていてもよい。このような製造方法によれば、透光
性樹脂の滴下作業を１回で済ますことができ、製造工程
を簡略化することができる。なお、この製造方法は、成
型板の箇所によって蛍光体濃度が異なる成型板や、互い
に蛍光体濃度が異なる複数の成型板を上端開口付近に設
ける場合にも利用できる。
【００３４】また、この発明による、第１及び第２リー
ドフレームと、第１リードフレームに設けられる鉢状の
カップと、カップ内に収容されると共に第１リードフレ
ームと第２リードフレームに電気的に接続されて青紫色
光を出射するＬＥＤ素子と、第１及び第２リードフレー
ムを保持すると共にカップを内部に収容する筒状の容器
と、容器の上端開口を封止する透光部材とを備え、カッ
プはその開口が容器の上端開口へ向くように設けられて
前記素子の出射光を上端開口側へ反射でき、透光部材の
前記素子側表面には青紫色光を黄色光に変換する蛍光体
層が設けられているチップ部品型ＬＥＤの製造方法は、
粘着性を有するテープにカップが設けられた第１リード
フレーム、第２リードフレーム及びＬＥＤ素子が組み込
まれた容器を上端開口と前記テープが対向するように密
着させる工程と、下端開口から蛍光体が混ぜられた透光
性樹脂を所定量滴下して容器の上端開口付近に蛍光体層
を形成する工程とを備えていてもよい。
【００３５】このような製造方法によっても、上端開口
付近のみに均一な厚さで蛍光体層を形成できるので、Ｌ
ＥＤ素子の出射光が蛍光体層を通過する距離がほぼ一定
となって製品から出射される発光色の色ムラが無くな
る。
【００３６】また、この発明による、表面から裏面まで
貫通する貫通孔が形成された板状の絶縁基板と、絶縁基
板の裏面に設けられて貫通孔の基板裏面側開口に一部が
それぞれ延出する一対の第１及び第２配線パターンと、
前記開口に延出した第１配線パターン上に搭載されて貫
通孔内に収容されると共に第１配線パターンと第２配線
パターンに電気的に接続されたＬＥＤ素子と、絶縁基板
の裏面から第１及び第２配線パターンおよび前記開口を
覆う絶縁膜と、ＬＥＤ素子を基板表面側から覆う透光部
材とを備え、絶縁膜には貫通孔へ通ずる孔が形成されて
いるチップ部品型ＬＥＤの製造方法は、粘着性を有する
テープに第１及び第２配線パターンとＬＥＤ素子が組み
込まれた絶縁基板を絶縁基板の表面と前記テープが対向
するように密着させる工程と、絶縁膜の孔から透光性樹
脂を滴下する工程とを備えていてもよい。
【００３７】また、ＬＥＤ素子が青紫色光を出射するＬ
ＥＤ素子であり、透光部材が青紫色光を黄色光に変換す
る蛍光体層であって、貫通孔は内壁面に前記素子の出射
光を蛍光体層へ反射する反射層を備える場合の製造方法
は、粘着性を有するテープに第１配線パターン、第２配
線パターン、ＬＥＤ素子及び反射層が組み込まれた絶縁
基板を絶縁基板の表面と前記テープが対向するように密
着させる工程と、絶縁膜の孔から蛍光体が混ぜられた透
光性樹脂を所定量滴下する工程とを備えていてもよい。
このような製造方法によっても、貫通孔の上端開口付近
のみに均一な厚さで蛍光体層を形成できるので、ＬＥＤ
素子の出射光が蛍光体層を通過する距離がほぼ一定とな
って製品から出射される発光色の色ムラが無くなる。
【００３８】なお、絶縁基板を用いたチップ部品型ＬＥ
Ｄにおいても、上述の筒状の容器を用いたチップ部品型
ＬＥＤの製造方法を応用することによって、レンズや予
め成型された蛍光体層などを設けることができる。
【００３９】
【実施例】以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定
されるものではない。
【００４０】実施例１ この発明の実施例１に係るチップ部品型ＬＥＤについて
図１〜図４に基づいて説明する。図１はこの発明の実施
例１に係るチップ部品型ＬＥＤの平面図、図２は図１の
正面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。また、図４
はこの発明の実施例１に係るチップ部品型ＬＥＤの製造
工程を示す工程図である。
【００４１】図１〜３に示されるように、この発明の実
施例１に係るチップ部品型ＬＥＤ１０１は、第１及び第
２リードフレーム３ａ、３ｂと、第１リードフレーム３
ａ上に搭載され第１リードフレーム３ａと第２リードフ
レーム３ｂに電気的に接続されたＬＥＤ素子１と、第１
及び第２リードフレーム３ａ、３ｂを保持すると共にＬ
ＥＤ素子１を内部に収容する筒状の容器４とを備え、Ｌ
ＥＤ素子１は容器４の上端開口９と下端開口１０との間
に位置し、容器４の内壁面５はＬＥＤ素子１の出射光を
上端開口９側へ反射するように形成され、容器４は上端
開口９から下端開口１０まで透光性樹脂７が充填されて
いる。
【００４２】詳しくは、図１〜３に示されるように、筒
状の容器４は変成ポリイミド樹脂からなり、インサート
成型で成型されることによって銀メッキされた銅からな
る第１及び第２リードフレーム３ａ、３ｂを一体に保持
している。第１、第２リードフレーム３ａ、３ｂの各先
端は容器４の内壁面５にそれぞれ突出し、第１リードフ
レーム３ａの内壁面５に突出した部分には青色光を出射
するＬＥＤ素子１が搭載されている。また、ＬＥＤ素子
１と第１、第２リードフレーム３ａ、３ｂとは金線２を
ワイヤボンディングすることによってそれぞれ電気的に
接続されている。
【００４３】容器４の上端開口９付近には青色光を黄色
光に変換する蛍光体層８が設けられ、蛍光体層８からさ
らに下端開口１０側にかけては透明なエポキシ樹脂から
なる透光性樹脂７が充填されている。ここで、蛍光体層
８の形成方法及び透光性樹脂７の充填方法について図４
に基づいて説明する。図４（ａ）に示すように、粘着性
のあるガラスクロステープ１１に第１及び第２リードフ
レーム３ａ、３ｂ、ＬＥＤ素子１及び金線２が組み込ま
れた状態の容器４を密着させる。その際、容器４の上端
開口９とガラスクロステープ１１が対向するようにして
密着させる。なお、ガラスクロステープ１１は固定治具
１２の上に載置されている。
【００４４】その後、図４（ｂ）に示すように、容器４
の下端開口１０から蛍光体が混ぜられた透光性樹脂を所
定量滴下する。蛍光体が混ぜられた透光性樹脂が硬化し
て蛍光体層８が形成された後、容器４の下端開口１０か
ら透光性樹脂７を充填する。充填した透光性樹脂７が硬
化した後、容器４からガラスクロステープ１１を剥がす
と図１〜３に示されるチップ部品型ＬＥＤ１０１が完成
する。この方法によって、容器４の上端開口９付近のみ
に均一な厚さの蛍光体層８を設けることが可能となる。
【００４５】なお、図示は行わないが、蛍光体に混ぜら
れた透光性樹脂で予め成型された成型板をガラスクロス
テープ１１に貼り付け、その成型板と容器４の上端開口
９が対向するように容器４をガラスクロステープ１１に
密着させてから透光性樹脂７を充填してもよい。また、
その成型板は成型板の箇所によって蛍光体の濃度が異な
っていてもよいし、互いに蛍光体濃度が異なる複数の成
型板の組み合わせであってもよい。また、レンズ（図５
参照）や蛍光体層８を設けなくてもよい場合は、容器４
の上端開口９及び下端開口１０のどちらから透光性樹脂
７を充填してもよい。
【００４６】実施例２ 次に、この発明の実施例２に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて、図５〜８に基づいて説明する。図５はこの発明
の実施例２に係るチップ部品型ＬＥＤの平面図、図６は
図５の正面図、図７は図５のＢ−Ｂ断面図である。また
図８はこの発明の実施例２に係るチップ部品型ＬＥＤの
製造工程を示す工程図である。なお、上述の実施例１に
係るチップ部品型ＬＥＤと同じ名称の部材には同じ符号
を用いて説明する。
【００４７】図５〜７に示されるようにこの発明の実施
例２に係るチップ部品型ＬＥＤ２０１は、透光性樹脂７
の上端開口９側が凸レンズ形状に形成されている。その
他の構成は上述の実施例１に係るチップ部品型ＬＥＤ１
０１と同じである。
【００４８】チップ部品型ＬＥＤ２０１における蛍光体
層８の形成方法及び透光性樹脂７の充填方法について図
８に基づいて説明する。図８（ａ）に示すように、凸レ
ンズ形状に対応した凹部１３を有する金型１４の上に第
１及び第２リードフレーム３ａ、３ｂ、ＬＥＤ素子１及
び金線２が組み込まれた状態の容器４を密着させる。そ
の際、容器４の上端開口９と金型の凹部１３が対向する
ように密着させる。
【００４９】その後、図８（ｂ）に示すように、容器４
の下端開口１０から透光性樹脂７を所定量滴下する。滴
下した透光性樹脂７が硬化した後、蛍光体が混ぜられた
透光性樹脂を所定量滴下する。蛍光体が混ぜられた透光
性樹脂が硬化して蛍光体層８が形成された後、容器４の
下端開口１０から透光性樹脂７を充填する。充填した透
光性樹脂７が硬化した後、金型１４を取り外すと図５〜
７に示されるチップ部品型ＬＥＤ２０１が完成する。こ
の方法によって、透光性樹脂７の上端開口９側を凸レン
ズ形状に形成すると共に上端開口９付近のみに均一な厚
さの蛍光体層８を設けることが可能となる。
【００５０】実施例３ 次に、この発明の実施例３に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて、図９〜１１に基づいて説明する。図９はこの発
明の実施例３に係るチップ部品型ＬＥＤの平面図、図１
０は図９の正面図、図１１は図９のＣ−Ｃ断面図であ
る。なお、上述の実施例１及び２に係るチップ部品型Ｌ
ＥＤと同じ名称の部材には同じ符号を用いて説明する。
【００５１】図９〜１１に示されるようにこの発明の実
施例３に係るチップ部品型ＬＥＤ３０１は、第１及び第
２リードフレーム３ａ、３ｂと、第１リードフレーム３
ａに設けられる鉢状のカップ１５と、カップ１５内に収
容されると共に第１リードフレーム３ａと第２リードフ
レーム３ｂに電気的に接続されて青紫色光を出射するＬ
ＥＤ素子１と、第１及び第２リードフレーム３ａ、３ｂ
を保持すると共にカップ１５を内部に収容する筒状の容
器４と、容器４の上端開口９を封止する透光性樹脂７と
を備え、カップ１５はその開口が容器４の上端開口９へ
向くように設けられてＬＥＤ素子１の出射光を上端開口
９側へ反射でき、透光性樹脂７のＬＥＤ素子１側表面に
は青紫色光を黄色光に変換する蛍光体層８が設けられて
いる。
【００５２】詳しくは、図９〜１１に示されるように、
透光性樹脂７の上端開口９側は凸レンズ形状に形成され
ると共に上端開口９付近のみに青紫色光を黄色光に変換
する均一な厚さの蛍光体層８が設けられている。第１リ
ードフレーム３ａには、ＬＥＤ素子１が出射する青紫色
光を全て蛍光体層８に入射させるために、金属からなる
鉢状のカップ１５が設けられている。ＬＥＤ素子１はカ
ップ１５内に搭載された上で第１、第２リードフレーム
３ａ、３ｂと金線２で電気的に接続されている。
【００５３】なお、カップ１５は第１リードフレーム３
ａと一体に形成されていてもよいし、別体に形成されて
いてもよい。蛍光体層８から下端開口１０までは透光性
樹脂７が充填されずに中空とされ、その中空部分１６を
窒素で置換した上で封止板１７が下端開口１０に貼り付
けられている。その他の構成は上述の実施例１に係るチ
ップ部品型ＬＥＤと同じである。
【００５４】透光性樹脂７の充填方法及び蛍光体層８の
形成方法については基本的に上述の実施例２と同じであ
るが、蛍光体層８を形成した後、窒素を充填しつつ封止
板１７で下端開口１０を封止する点のみが実施例２と異
なっている。
【００５５】実施例４ 次に、この発明の実施例４に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて、図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２
はこの発明の実施例４に係るチップ部品型ＬＥＤの平面
図、図１３は図１２のＤ−Ｄ断面図である。なお、上述
の実施例１〜３と同じ名称の部材には同じ符号を用いて
説明する。
【００５６】図１２及び図１３に示されるようにこの発
明の実施例４に係るチップ部品型ＬＥＤ４０１は、表面
から裏面まで貫通する貫通孔１９が形成された板状の絶
縁基板１８と、絶縁基板１８の裏面に設けられて貫通孔
１９の基板裏面側開口２１に一部がそれぞれ延出する一
対の第１及び第２配線パターン２２ａ、２２ｂと、基板
裏面側開口２１に延出した第１配線パターン２２ａ上に
搭載されて貫通孔１９内に収容されると共に第１配線パ
ターン２２ａと第２配線パターン２２ｂに電気的に接続
されたＬＥＤ素子１と、絶縁基板１８の裏面から第１及
び第２配線パターン２２ａ、２２ｂと基板裏面側開口２
１を覆う絶縁膜２３と、ＬＥＤ素子１を基板表面側から
覆う透光性樹脂７とを備え、絶縁膜２３には貫通孔１９
へ通ずる孔２４が形成されている。
【００５７】詳しくは、図１２及び図１３に示されるよ
うに、第１配線パターン２２ａの基板裏面側開口２１に
延出した部分に青色光を出射するＬＥＤ素子１が搭載さ
れ、ＬＥＤ素子１と第１、第２配線パターン２２ａ、２
２ｂとは金線２をワイヤボンディングすることによって
それぞれ電気的に接続されている。貫通孔１９の基板表
面側開口２０付近には青色光を黄色光に変換する均一な
厚さの蛍光体層８が設けられ、蛍光体層８から基板裏面
側開口２１までは透明なエポキシ樹脂からなる透光性樹
脂７が充填されている。
【００５８】蛍光体層８の形成方法及び透光性樹脂７の
充填方法は基本的に実施例１と同じであるが、絶縁膜２
３の孔２４から樹脂の滴下及び充填を行う点のみが実施
例１と異なっている。この方法によって、絶縁基板１８
の基板表面側開口２０付近のみに均一な厚さの蛍光体層
８を備えた基板タイプのチップ部品型ＬＥＤ４０１が製
造できる。
【００５９】実施例５ 次に、この発明の実施例５に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は
この発明の実施例５に係るチップ部品型ＬＥＤの平面
図、図１５は図１４のＥ−Ｅ断面図である。なお、上述
の実施例１〜４と同じ名称の部材には同じ符号を用いて
説明する。
【００６０】図１４及び図１５に示されるようにこの発
明の実施例５に係るチップ部品型ＬＥＤは、同じ絶縁基
板１８に複数組の第１、第２配線パターン２２ａ、２２
ｂをそれぞれ設け、各第１配線パターン２２ａにＬＥＤ
素子１をそれぞれ搭載したものである。そして、絶縁膜
２３の両端には透光性樹脂注入用の孔２４が設けられて
いる。その他の構成は上述の実施例４に係るチップ部品
型ＬＥＤ４０１と同じである。また、蛍光体層８の形成
方法及び透光性樹脂７の充填方法も上述の実施例４と同
じである。
【００６１】実施例６ 次に、この発明の実施例６に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６は
この発明の実施例６に係るチップ部品型ＬＥＤの平面
図、図１７は図１６のＦ−Ｆ断面図である。なお、上述
の実施例１〜５と同じ名称の部材には同じ符号を用いて
説明する。
【００６２】図１６及び図１７に示されるように、この
発明の実施例６に係るチップ部品型ＬＥＤ６０１は、貫
通孔１９の基板裏面側開口２１に第１、第２配線パター
ン２２ａ、２２ｂがそれぞれ延出し、延出した各部分に
ＬＥＤ素子１の各電極（図示せず）がフリップチップ実
装されることにより、ＬＥＤ素子１と第１、第２配線パ
ターン２２ａ、２２ｂが電気的に接続されている。な
お、ＬＥＤ素子１は青紫色光を出射するものである。
【００６３】絶縁基板１８の表面側には枠状部材２５が
設けられ、枠状部材２５の上端開口９付近にのみ青紫色
光を黄色光に変換する均一な厚さの蛍光体層８を設けて
いる。貫通孔１９は内壁面が、基板裏面側開口２１から
基板表面側開口２０に向かうに従って次第に貫通孔１９
の内径が大きくなるような傾斜面となっている。
【００６４】貫通孔１９の内壁面には金属製の反射層２
６が設けられ、ＬＥＤ素子１の出射する青紫色光が全て
蛍光体層８へ入射するようになっている。また、蛍光体
層８から基板裏面側開口２１までは透光性樹脂が充填さ
れていない中空部分１６である。中空部分１６には窒素
が充填され、絶縁膜２３の孔２４は封止板（図示せず）
で封止されている。その他の構成は、上述の実施例４に
係るチップ部品型ＬＥＤ４０１と同じである。
【００６５】蛍光体層８の形成方法は、基本的に上述の
実施例１と同じであるが、絶縁膜２３の孔２４から樹脂
の滴下を行う点と、蛍光体層８を形成した後に窒素を充
填しつつ孔２４を封止板で封止する点が実施例１と異な
っている。なお、図示は行わないが、実施例５と同様に
複数組の第１及び第２配線パターン２２ａ、２２ｂを同
じ絶縁基板１８に設け、各第１配線パターン２２ａにＬ
ＥＤ素子１をそれぞれ搭載してもよいし、樹脂注入用の
孔２４を大きくしたい場合は、絶縁膜２３と絶縁基板１
８の両方を貫通する孔２４を設けてもよい。
【００６６】実施例７ 次に、この発明の実施例７に係るチップ部品型ＬＥＤに
ついて図１８及び図１９に基づいて説明する。図１８は
この発明の実施例１８に係るチップ部品型ＬＥＤの平面
図、図１９は図１８のＧ−Ｇ断面図である。なお、上述
の実施例１〜６と同じ名称の部材には同じ符号を用いて
説明する。
【００６７】図１８及び図１９に示されるようにこの発
明の実施例７に係るチップ部品型ＬＥＤ７０１は、透光
性樹脂７の基板表面側が凸レンズ形状に形成されてい
る。その他の構成は上述の実施例４に係るチップ部品型
ＬＥＤ４０１と同じである。
【００６８】透光性樹脂７の充填方法及び蛍光体層８の
形成方法については、基本的に上述の実施例２と同じで
あるが、絶縁膜２３の孔２４から樹脂の滴下及び充填を
行う点のみが実施例２と異なっている。
【００６９】
【発明の効果】この発明によれば、筒状の容器の上端開
口と下端開口との間にＬＥＤ素子が位置し、容器は上端
開口から下端開口まで透光性樹脂が充填されてなるの
で、外的な熱応力に対して強いチップ部品型ＬＥＤを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係るチップ部品型ＬＥＤ
の平面図である。
【図２】図１に示されるチップ部品型ＬＥＤの正面図で
ある。
【図３】図１に示されるチップ部品型ＬＥＤのＡ−Ａ断
面図である。
【図４】この発明の実施例１に係るチップ部品型ＬＥＤ
の製造工程を示す工程図である。
【図５】この発明の実施例２に係るチップ部品型ＬＥＤ
の平面図である。
【図６】図５に示されるチップ部品型ＬＥＤの正面図で
ある。
【図７】図５に示されるチップ部品型ＬＥＤのＢ−Ｂ断
面図である。
【図８】この発明の実施例２に係るチップ部品型ＬＥＤ
の製造工程を示す工程図である。
【図９】この発明の実施例３に係るチップ部品型ＬＥＤ
の平面図である。
【図１０】図９に示されるチップ部品型ＬＥＤの正面図
である。
【図１１】図９に示されるチップ部品型ＬＥＤのＣ−Ｃ
断面図である。
【図１２】この発明の実施例４に係るチップ部品型ＬＥ
Ｄの平面図である。
【図１３】図１２に示されるチップ部品型ＬＥＤのＤ−
Ｄ断面図である。
【図１４】この発明の実施例５に係るチップ部品型ＬＥ
Ｄの平面図である。
【図１５】図１４に示されるチップ部品型ＬＥＤのＥ−
Ｅ断面図である。
【図１６】この発明の実施例６に係るチップ部品型ＬＥ
Ｄの平面図である。
【図１７】図１６に示されるチップ部品型ＬＥＤのＦ−
Ｆ断面図である。
【図１８】この発明の実施例７に係るチップ部品型ＬＥ
Ｄの平面図である。
【図１９】図１８に示されるチップ部品型ＬＥＤのＧ−
Ｇ断面図である。
【符号の説明】
１・・・ＬＥＤ素子 ２・・・金線 ３ａ・・・第１リードフレーム ３ｂ・・・第２リードフレーム ４・・・容器 ５・・・内壁面 ７・・・透光性樹脂 ８・・・蛍光体層 ９・・・上端開口 １０・・・下端開口

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２リードフレームと、第１リ
    ードフレーム上に搭載され第１リードフレームと第２リ
    ードフレームに電気的に接続されたＬＥＤ素子と、第１
    及び第２リードフレームを保持すると共にＬＥＤ素子を
    内部に収容する筒状の容器とを備え、ＬＥＤ素子は容器
    の上端開口と下端開口との間に位置し、容器の内壁面は
    ＬＥＤ素子の出射光を上端開口側へ反射するように形成
    され、容器は上端開口から下端開口まで透光性樹脂が充
    填されてなるチップ部品型ＬＥＤ。
  2. 【請求項２】 ＬＥＤ素子が青色光を出射するＬＥＤ素
    子であって、容器上端開口の近傍に青色光を黄色光に変
    換する蛍光体層を備える請求項１に記載のチップ部品型
    ＬＥＤ。
  3. 【請求項３】 容器がほぼ円筒形の内壁面を有し、その
    内壁面は上端開口と下端開口とのほぼ中間部分の内径が
    上端開口及び下端開口の各内径よりも小さく、かつ、中
    間部分から上端開口及び下端開口へ向かうに従って次第
    に内径が大きくなるように形成されている請求項１又は
    ２に記載のチップ部品型ＬＥＤ。
  4. 【請求項４】 第１及び第２リードフレームと、第１リ
    ードフレームに設けられる鉢状のカップと、カップ内に
    収容されると共に第１リードフレームと第２リードフレ
    ームに電気的に接続されて青紫色光を出射するＬＥＤ素
    子と、第１及び第２リードフレームを保持すると共にカ
    ップを内部に収容する筒状の容器と、容器の上端開口を
    封止する透光部材とを備え、カップはその開口が容器の
    上端開口へ向くように設けられて前記素子の出射光を上
    端開口側へ反射でき、透光部材の前記素子側表面には青
    紫色光を黄色光に変換する蛍光体層が設けられているチ
    ップ部品型ＬＥＤ。
  5. 【請求項５】 表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成
    された板状の絶縁基板と、絶縁基板の裏面に設けられて
    貫通孔の基板裏面側開口に一部がそれぞれ延出する一対
    の第１及び第２配線パターンと、前記開口に延出した第
    １配線パターン上に搭載されて貫通孔内に収容されると
    共に第１配線パターンと第２配線パターンに電気的に接
    続されたＬＥＤ素子と、絶縁基板の裏面から第１及び第
    ２配線パターンおよび前記開口を覆う絶縁膜と、ＬＥＤ
    素子を基板表面側から覆う透光部材とを備え、絶縁膜に
    は貫通孔へ通ずる孔が形成されているチップ部品型ＬＥ
    Ｄ。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のチップ部品型ＬＥＤに
    おいて、粘着性を有するテープに第１及び第２リードフ
    レームとＬＥＤ素子が組み込まれた容器を上端開口と前
    記テープが対向するように密着させる工程と、下端開口
    から透光性樹脂を滴下する工程とを備えるチップ部品型
    ＬＥＤの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項２に記載のチップ部品型ＬＥＤに
    おいて、粘着性を有するテープに第１及び第２リードフ
    レームとＬＥＤ素子が組み込まれた容器を上端開口と前
    記テープが対向するように密着させる工程と、下端開口
    から蛍光体が混ぜられた透光性樹脂を所定量滴下して容
    器の上端開口付近に蛍光体層を形成し、その後さらに下
    端開口から透光性樹脂を滴下する工程とを備えるチップ
    部品型ＬＥＤの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項４に記載のチップ部品型ＬＥＤに
    おいて、粘着性を有するテープにカップが設けられた第
    １リードフレーム、第２リードフレーム及びＬＥＤ素子
    が組み込まれた容器を上端開口と前記テープが対向する
    ように密着させる工程と、下端開口から蛍光体が混ぜら
    れた透光性樹脂を所定量滴下して容器の上端開口付近に
    蛍光体層を形成する工程とを備えるチップ部品型ＬＥＤ
    の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項５に記載のチップ部品型ＬＥＤに
    おいて、粘着性を有するテープに第１及び第２配線パタ
    ーンとＬＥＤ素子が組み込まれた絶縁基板を絶縁基板の
    表面と前記テープが対向するように密着させる工程と、
    絶縁膜の孔から透光性樹脂を滴下する工程とを備えるチ
    ップ部品型ＬＥＤの製造方法。
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