JP2003324216A - 発光ダイオードランプ - Google Patents
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Abstract
部8を設けた少なくとも1本のリード端子2と、カップ
部8内の底部8bにダイボンディングしたLEDチップ
4と、リード端子2のカップ部8の部分をパッケージす
る透明合成樹脂製のモールド部6とからなる発光ダイオ
ードランプにおいて、LEDチップ4のダイボンディン
グに際して、LEDチップ4がカップ部8の中心からず
れて光の反射性が低下することを防止する。 【解決手段】 リード端子2のカップ部8内の底部8b
に、当該底部8bから島状に突出する隆起部9を設け、
この隆起部9の頂面9aに、LEDチップ4を加熱溶融
性のダイボンディング剤10にてダイボンディングす
る。
Description
を、透明の合成樹脂によるモールド部にてパッケージし
て成る発光ダイオードランプに関するものである。
は、例えば、特開平1−152676号公報及び実公昭
62−44530号公報等に記載されているように、一
対のリード端子のうち一方のリード端子の先端に、逆向
き裁頭円錐形のカップ部を凹み形成して、このカップ部
における円錐状の内周面を光反射面にする一方、このカ
ップ部内の底面に、LEDチップをダイボンディング
し、このLEDチップと他方のリード端子との間を、細
い金属線にてワイヤボンディングしたのち、これらの全
体を、レンズ部を有する透明合成樹脂製のモールド部に
てパッケージするという構成している。
LEDチップ104の発光層は、PN接合の間の活性層
104aに該当し、この活性層104aからLEDチッ
プ104の外周面を介して横外方向に光が発射される。
すように、前記LEDチップのダイボンディングに際し
ては、カップ部101内の平坦な底面102に、半田ペ
ースト等のような加熱溶融性(加熱によって溶融し、冷
やすことで凝固するもの)のダイボンディング剤、又は
加熱硬化性(加熱によって硬化するもの)のダイボンデ
ィング剤を塗着し(図17参照)、この塗着したダイボ
ンディング剤103の上にLEDチップ104を載せ、
この状態で前記加熱溶融性のダイボンディング剤103
を、加熱にて一旦溶融したのち凝固する(加熱硬化性の
ダイボンディング剤103では加熱によって固化させ
る)という方法を採用している。
来は、前記カップ部101内の底面102を、カップ部
101における軸線と直角な同一平面に構成しているこ
とにより、このカップ部101内の底面102に塗着し
た加熱溶融性のダイボンディング剤103を加熱にて溶
融したとき、カップ部101内の底面102に沿って四
方に広がり、この溶融ダイボンディング剤103に載っ
ているLEDチップ104も、前記溶融ダイボンディン
グ剤103の四方への広がりに伴って、前記カップ部1
01内の底面に沿って移動し、この移動した位置におい
て、前記溶融ダイボンディング剤の凝固にて固定される
ことになる。
を加熱にて溶融したとき、カップ部内の平坦な底面に沿
って四方に広がり、この溶融ダイボンディング剤に載っ
ているLEDチップも、前記溶融ダイボンディング剤の
四方への広がりに伴って、前記カップ部内の底面に沿っ
て移動し、この移動した位置において、前記溶融ダイボ
ンディング剤の凝固にて固定されることになる。
EDチップ104におけるカップ部101内の底面10
2へのダイボンディングに際して、前記LEDチップ1
04は、ダイボンディング剤103を加熱溶融したとき
における四方への広がりによって、前記カップ部におけ
る軸線に対して横方向にずれ移動することになり、換言
すると、前記LEDチップ104を、カップ部101に
おける中心又はその近傍の位置に固定して設けることの
精度が低く、ひいては、カップ部における光の集光性が
低下するという問題があった。
プ104は、カップ部内の底面に対するダイボンディン
グ剤の塗着量の多い少ないによって、前記底面からの浮
き上がり高さが変化し、換言すると、前記LEDチップ
104の高さ位置が、ダイボンディング剤の塗着量によ
って、前記カップ部101における円錐状反射面(円錐
状内周面)101aの軸線に沿って変位するから、前記
LEDチップを、カップ部における円錐状反射面の軸線
方向に沿った所定位置に固定して設けることの精度が低
く、ひいては、カップ部における光の集光性が低下する
という問題があった。
が多い場合には、それに載ったLEDチップ104の軸
線がカップ部101の底面102と垂直な軸線に対して
傾斜するというように傾いた状態でLEDチップ104
が固化してしまい、この場合にもカップ部における光の
集光性が低下するという問題があった。
チップ104の底面(P層)に近い側に配置されている
タイプのものでは、通常、活性層104aはLEDチッ
プ104の底面から略5μm程度の高さ位置にある。
近い側に活性層104aが配置されたものを、カップ部
101内の底面102に塗着した加熱溶融性のダイボン
ディング剤103上に載置した状態で加熱すると、当該
ダイボンディング剤103の量が多いときには、溶融し
たダイボンディング剤103がLEDチップ104の底
面(下層104bから側面にはい上がり、前記活性層1
04の露出部分(発光面)を跨いで上層104cに達
し、その状態で固化することになり(図18参照)、前
記下層104cと上層104cとが電気的に短絡してし
まい不良となるという問題や、LEDチップ104の底
面からはみ出した加熱溶融性または加熱硬化性のダイボ
ンディング剤103が、LEDチップ104の外周側面
には接触しない状態で、前記活性層104の露出部分
(発光面)より高い位置まで上に盛り上がった状態で固
化し、当該活性層104から発射された光が、前記盛り
上がってダイボンディング剤103に邪魔され、いわゆ
る前記活性層104の発光面がダイボンディング剤10
3にて塞がれた状態となって、カップ部101の円錐状
内周面101aに到達せず、発光効率が極端に悪化する
という問題があった。
技術的課題とするものである。
るため、請求項1に記載の発明の発光ダイオードランプ
は、内周面を円錐状の光反射面にしたカップ部を設けて
成る少なくとも一本のリード端子と、前記カップ部内の
底部にダイボンディング剤にてダイボンディングしたL
EDチップと、前記リード端子のうち少なくとも前記カ
ップ部の部分をパッケージする透明合成樹脂製のモール
ド部とを備えた発光ダイオードランプにおいて、前記リ
ード端子におけるカップ部内の底部に、当該底部から島
状に突出する隆起部を設け、この隆起部の頂面に、前記
LEDチップをダイボンディングすることを特徴とする
ものである。
の発光ダイオードランプにおいて、前記隆起部の頂面
に、前記LEDチップが嵌まることがない大きさにした
凹み部を設けたものである。
に記載の発光ダイオードランプにおいて、前記隆起部
を、カップ部における軸線方向から見て、前記LEDチ
ップにおける底面形状と合同又は相似の形状にしたこと
を特徴とするものである。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記LEDチップの底面の面積より隆起部の頂面の面積を
若干狭くまたは広く形成したものである。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記隆起部の外周側面を、当該隆起部の基部側で広がるよ
うに傾斜形成したものである。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記隆起部における少なくとも外周側面には、隆起部の頂
面側のダイボンディング剤を前記基部方向に導く溝部が
設けられているものである。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記カップ部の底部には、前記隆起部の基部の外周を囲む
環状溝が凹み形成されているものである。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記隆起部の頂面のうちの外周寄り部位と、隆起部の外周
側面との交差部を断面湾曲状に丸みを付けたものであ
る。
のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、前
記隆起部の外周側面を、梨子地状の等の荒い表面に形成
したものである。
9のいずれかに記載の発光ダイオードランプにおいて、
前記ダイボンディング剤は半田ペーストもしくは銀ペー
ストもしくはインジウムペーストであることを特徴とす
るものである。
ランプは、内周面を円錐状の光反射面にしたカップ部内
の底部に搭載し、ダイボンディング剤にてダイボンディ
ングしたLEDチップと、少なくとも前記カップ部の部
分をパッケージする透明合成樹脂製のモールド部とを備
えた発光ダイオードランプにおいて、前記底部に対し
て、前記LEDチップとそれが搭載される台部材とを前
記ダイボンディング剤にて一体的に固定したことを特徴
とするものである。
ランプは、内周面を円錐状の光反射面にしたカップ部を
設けて成る少なくとも一本のリード端子と、前記カップ
部内の底部にダイボンディング剤にてダイボンディング
したLEDチップと、前記リード端子のうち少なくとも
前記カップ部の部分をパッケージする透明合成樹脂製の
モールド部とを備えた発光ダイオードランプにおいて、
前記リード端子におけるカップ部内の底部のうち前記L
EDチップが載置される部位の表面を、梨子地状の等の
荒い表面に形成したことを特徴とするものである。
に、島状の隆起部を設け、この隆起部の頂面に、LED
チップをダイボンディング剤にてダイボンディングする
ことにより、前記ダイボンディング剤における四方への
広がりを、前記隆起部の大きさの範囲内に規制すること
ができ、これにより、前記ダイボンディング剤に載せら
れているLEDチップが、前記カップ部における軸線に
対して横方向にずれ移動することを、この隆起部を設け
ない場合によりも確実に小さくできるから、前記LED
チップを、カップ部における中心又はその近傍の位置に
固定して設けることの精度を向上でき、ひいては、カッ
プ部における光の集光性を大幅に向上できるのである。
しかも、前記隆起部の頂面に付着させたダイボンディン
グ剤の上からLEDチップを押しつけると、余分な量の
ダイボンディング剤は隆起部の頂面からはみ出した後、
当該隆起部の外周側面に沿って、低い底部側に流れ落ち
てしまうから、従来のようなLEDチップの側面に沿っ
てダイボンディング剤が伝い上がることがなく、電気的
短絡事故が発生しないし、LEDチップの側面の外側に
ダイボンディング剤が盛り上がって、LEDチップの側
面(低い位置の活性部)から発射された光を、カップ部
の円錐状反射粗面との間で遮り、発光効率を低下させる
という問題を生じないという効果を奏する。
起部の頂面に、凹み部を、前記LEDチップが嵌まるこ
とがない大きさにして設けることで、前記隆起部の頂面
に、従来の同じ量のダイボンディング剤を塗着した場合
に、このダイボンディング剤のうち盛り上がり厚さの厚
い部分における一部が前記凹み部内に入ることにより、
前記隆起部における頂面のうち前記凹み部を除く部分に
おけるダイボンディング剤の厚さを薄くできるととも
に、この部分におけるダイボンディング剤の厚さが前記
塗着量、ひいては、ダイボンディング剤の量によって変
化する割合を小さくできるから、このダイボンディング
剤に載せられているLEDチップの高さ位置が、前記ダ
イボンディング剤の塗着量によって、前記カップ部にお
ける軸線方向に変位することを、前記凹み部を設けてい
ない場合よりも確実に低減でき、LEDチップを、カッ
プ部における円錐状反射面の軸線方向に沿った所定位置
に固定して設けることの精度が高く、ひいては、カップ
部における光の集光性をより向上できるのであり、しか
も、ダイボンディング剤がLEDチップの側面に沿って
伝い上がることが少なくなり、ダイボンディング剤の伝
い上がりに起因して、LEDチップに電気的ショートが
発生したり、LEDチップからの発光量が減少したりす
ることを、確実に低減できるのである。
ことにより、例えば、底面が矩形のLEDチップを、カ
ップ部における軸線方向から見て、その各側縁が矩形の
隆起部における各側縁と平行又は略平行になる姿勢に向
きを揃えること、及び、このLEDチップにおける中心
を隆起部における中心に正確に位置することが、加熱溶
融性のダイボンディング剤を加熱溶融したときにおける
表面張力にて自動的にでき、そして、この状態で、前記
LEDチップを隆起部に対してダイボンディングできる
から、前記底面が矩形のLEDチップを、カップ部にお
ける軸線方向から見て、カップ部における中心又はその
近傍の位置に固定して設けることの精度を更に向上でき
るとともに、LEDチップにおける底面の各側縁が矩形
の隆起部における各側縁に対して非平行の向き姿勢にな
ることに起因して発生する発光性のバラ付きを確実に小
さくできるのである。
に、前記隆起部を、カップ部における軸線方向から見
て、前記LEDチップにおける底面形状と合同又は相似
の形状であって、且つ前記LEDチップの底面の面積よ
り隆起部の頂面の面積を若干狭くまたは広く形成するこ
とにより、前記加熱溶融したダイボンディング剤の表面
張力による自動的な姿勢及び位置の修正(セルフアライ
メント)は、より確実に達成できる。
り隆起部の頂面の面積を若干狭くした場合には、ダイボ
ンディング剤の粘度が高い場合であっても、当該ダイボ
ンディング剤がLEDチップの底面から上にはい上がっ
たり、LEDチップの底面から横方向にはみ出したダイ
ボンディング剤が当該底面からLEDチップの側面の上
方向に盛り上がらないから、そのダイボンディング剤に
よる電気的短絡事故やLEDチップの側面から発射され
た光がカップ部の内周面との間で遮られて集光効率が悪
くなるという不都合も発生しない。
部の外周側面を、当該隆起部の基部側で広がるように傾
斜形成すれば、前記隆起部の頂面に塗着したダイボンデ
ィング剤(加熱溶融性、加熱硬化性を問わない)のうち
の余分の量がLEDチップの押さえ付け等により、隆起
部の外周側面方向に流れ落ち易くなると共に、例えば溶
融したダイボンディング剤のうちの余分の量が頂面9a
から外周側面9cへと流れ落ちるとき、ダイボンディン
グ剤の層が途中で途切れないから、頂面の半径外方向
(四方)への流が均一となり、前記セルフアライメント
の効果を発揮できると共に、当該頂面上のダイボンディ
ング剤の層厚さが均一となるから、それに載るLEDチ
ップの軸線が頂面に対して略直交状態に保持され、LE
Dチップは傾かないという作用・効果を奏することがで
きる。
前記隆起部における少なくとも外周側面に、隆起部の頂
面側のダイボンディング剤を前記基部方向に導く溝部が
設けられていると、前記隆起部の頂面に塗着したダイボ
ンディング剤(加熱溶融性、加熱硬化性を問わない)の
うちの余分の量がLEDチップの押さえ付け等により、
隆起部の外周側面方向に一層流れ落ち易くなるという効
果奏する。
プ部の底部に、前記隆起部の基部の外周を囲む環状溝が
凹み形成されている場合には、前記隆起部の頂面に塗着
したダイボンディング剤(加熱溶融性、加熱硬化性を問
わない)の塗着量が多過ぎても、その余分なダイボンデ
ィング剤を確実に環状溝側に溜めることができ、前記セ
ルフアライメントの効果及び電気的短絡を防止する効
果、並びに頂面に載置されたLEDチップが傾かないと
いう効果を確実にできる。
前記隆起部の頂面のうちの外周寄り部位と、隆起部の外
周側面との交差部を断面湾曲状に丸みを付けると、前記
隆起部の頂面に塗着したダイボンディング剤(加熱溶融
性、加熱硬化性を問わない)のうちの余分の量がLED
チップの押さえ付け等により、隆起部の外周側面方向に
一層流れ落ち易くなるという効果奏する。
部の外周側面を、梨子地状の等の荒い表面に形成すれ
ば、前記隆起部の頂面に塗着した余分の半田ペーストが
外周側面にあふれたとき、当該外周側面の梨子地状等の
荒い表面にて加熱前の半田ペーストが止まる。そして加
熱により前記外周側面上で溶融した半田が呼び水とな
り、頂面上の溶融した半田を隆起部の基部方向に流れ易
くできる。従って、前記セルフアライメントの効果及び
電気的短絡を防止する効果、並びに頂面に載置されたL
EDチップが傾かないという効果を奏するのである。
ストのような加熱溶融性のものや、銀ペーストもしくは
インジウムペーストのような加熱硬化性のものを使用し
ても前述の各発明の適正な効果が得られる。
ップ部の底部に対して、前記LEDチップとそれが搭載
される台部材とを前記ダイボンディング剤にて一体的に
固定することによっても隆起部が形成でき、前記各発明
と同様に、前記台部材からなる隆起部の頂面に塗着した
ダイボンディング剤(加熱溶融性、加熱硬化性を問わな
い)の塗着量の余分な量が隆起部の基部側に流れ落ち、
前記セルフアライメントの効果及び電気的短絡を防止す
る効果、並びに頂面に載置されたLEDチップが傾かな
いという効果を奏する。
ば、梨子地状の等の荒い表面に半田ペーストを塗着する
と、表面の荒い個所から半田ペーストがずれず、加熱溶
融したときにも、前記表面の荒い個所に溶融した半田ペ
ーストの大部分が拘束されて保持され、次いで冷却して
半田ペーストが固化すると、その上のLEDチップもず
れ動かず、LEDチップを、前記レンズ部における焦
点、又はその近傍に正確に位置することができるという
効果を奏する。
について説明する。図1〜図6は、第1の実施の形態を
示す。
ドランプを示し、この発光ダイオードランプ1は、一対
のリード端子2,3と、この両リード端子2,3のうち
一方のリード端子2の先端にダイボンディングしたLE
Dチップ4と、このLEDチップ4と前記他方のリード
端子3との間をワイヤボンディングした細い金属線5
と、前記両リード端子2,3の先端の部分を、パッケー
ジする透明合成樹脂製のモールド部6とから成り、前記
モールド部6の先端には、前記LEDチップ4の箇所又
はその近傍に焦点を有するレンズ部7を一体的に備えて
いる。
してLEDチップ4をダイボンディングするに際して
は、前記一方のリード端子2の先端に、カップ部8を凹
み形成して、その円錐状の内周面8aを光反射面にする
一方、前記カップ部8内の平坦状の底部8bに、当該底
部8bから島状に突出する隆起部9を設け、この隆起部
9の頂面9aに、半田ペースト10(5μm〜30μm
程度の直径の球状の半田粒をフラックスに混ぜたもの)
の適宜量を塗着し、次いで、この半田ペースト10の上
に、前記LEDチップ4を載せ、この状態で、半田の溶
融点以上の温度に加熱したのち冷却して半田を凝固する
というようにする。
島状の隆起部9を設け、この隆起部の頂面9aに、LE
Dチップ4を加熱溶融性のダイボンディング剤であると
ころの半田ペースト10にてダイボンディングすること
により、前記半田ペースト10を加熱溶融したときにお
ける四方への広がりを、前記隆起部9の大きさの範囲内
に規制することができ、これにより、前記溶融した半田
に載せられているLEDチップ4が、前記カップ部8に
おける円錐状内周面8aの軸線8cに対して横方向にず
れ移動することを、この隆起部9を設けない場合により
も確実に小さくできる。
部8における中心又はその近傍の位置に固定して設ける
ことの精度を向上できるのであり、この場合において、
前記隆起部9は、カップ部8における軸線8cの方向か
ら見て、LEDチップ4と同様に矩形にする必要がな
く、丸型でも良い。
明合成樹脂製のモールド部6の先端部にレンズ部7を一
体的に備えている場合に、前記隆起部9を設けたことに
よって、前記LEDチップ4を、前記レンズ部7におけ
る焦点を通る光主軸線上、又はその近傍に正確に位置す
ることができる(図5参照)。
ップ4が、図3に示すように、長さ寸法L0で幅寸法W
0の矩形である場合に、このLEDチップ4をダイボン
ディングする前記隆起部9を、図4に示すように、同じ
く長さ寸法L1で幅寸法W1の矩形にして、且つ、前記
L1をL0に、前記W1をW0に各々等しくした合同の
矩形にするか、或いは、相似の矩形にする。
のLEDチップ4を、前記矩形の隆起部9に対して、カ
ップ部8における軸線方向から見た図6に二点鎖線で示
すように、当該LEDチップ4における底面の各側縁が
隆起部9における各側縁に対して非平行の向き姿勢で載
せられているか、或いは、LEDチップ4が前記隆起部
9の中心からずれた位置に載せられている場合に、加熱
溶融した半田における表面張力がLEDチップ4及び隆
起部9の各側縁(側面)に同時に作用することで、この
各側縁(側面)に作用する表面張力によって、前記矩形
のLEDチップ4を、カップ部8おける軸線方向から見
て、その各側縁が矩形の隆起部9における各側縁と平行
又は略平行になる姿勢の向きに自動的に修正できる(セ
ルフアライメントと称する)とともに、当該LEDチッ
プ4における中心を隆起部9における中心に正確に位置
するように自動的に修正できるのである。
ると、加熱溶融した半田の表面張力による前記した自動
的な姿勢及び位置の修正(セルフアライメント)は、前
記隆起部9の頂面9aにおける矩形の長さ寸法L1及び
幅寸法W1を、前記LEDチップ4における矩形の長さ
寸法L0及び幅寸法W0の0.5〜1.5倍の範囲内に
した場合に限りより確実に達成でき、最も好ましく達成
できるのは、0.75〜1.25倍であった。
は、その直径寸法を、正方形にしたLEDチップ4にお
ける一辺の長さ寸法に対して、0.5〜1.5倍の範囲
内に、最も好ましいのは0.75〜1.25倍にするこ
とにより、LEDチップ4を隆起部9の中心に位置する
ように自動的に修正できるのであった。
ップ4の底面の平面視形状が矩形の場合には隆起部9の
頂面9aの平面視形状が矩形であることが好ましく、L
EDチップ4の底面の平面視形状が正方形、菱形、三角
形、丸形の場合には、隆起部9の頂面9aの平面視形状
も同じく正方形、菱形、三角形、丸形というように相似
形状乃至合同形状に形成することが前記セルフアライメ
ントとって好ましい。また、上記の場合に、LEDチッ
プ4の底面の面積と隆起部9の頂面9aの面積とが同じ
の他、LEDチップ4の底面の面積が隆起部9の頂面9
aの面積より若干広い(図7(a)の二点鎖線4d1参
照、又は狭く形成しても(図7(a)の二点鎖線4d2
参照)、前記セルフアライメントは良好であった。
田ペースト10である場合、隆起部9の頂面9aに塗着
した半田ペースト10の余分の量が、溶融した時に頂面
9aから外周側面9cに流れ落ちて高さの低い底部8b
側に溜まるから、従来のように、ダイボンディング剤1
0の量が多いとき等に、溶融したダイボンディング剤1
0がLEDチップ4の底面(下層4b)から側面にはい
上がることがなく、前記活性層4aの露出部分(発光
面)を跨いで上層4cに達し、その状態で固化すること
になり前記下層4cと上層4cとが電気的に短絡してし
まい不良となるという問題は発生しないのである。
る銀ペースト或いはインジウムペーストである場合に
は、そのペーストの粘度が初期状態(隆起部9の頂面9
aに塗着した状態)より柔らかくなることはないから、
隆起部9の頂面9aに塗着した銀ペースト或いはインジ
ウムペースト上にLEDチップ4を搭載し、頂面9aに
向かって押しつけたとき、余分の量の銀ペースト(イン
ジウムペースト)がLEDチップ4の底面から横方向に
はみ出して、当該底面からLEDチップ4の側面の上方
向に前記ペーストが盛り上がらないようにするために、
LEDチップ4の底面の面積の方が隆起部9の頂面9a
の面積より若干広くなるようにすることが好ましい。こ
のようにすれば、LEDチップ4の底面から近い高さ位
置に活性層4aがあるタイプを搭載したとき、その活性
層4aから発射した光がカップ部8の内周面8aに到達
するのが妨げられないのである。
9の頂面9aを平面視で見た場合、当該頂面9aの各角
部9ao(隣り合う側縁9b,9bの交差部)を丸く形
成しても良い。また、図7(b)に示すごとく、前記頂
面9aを平面視で見た場合、その各側縁9bが直線でな
く、2つの角部9ao,9aoを挟む中央寄りで内径方
向に凸湾曲させると、当該頂面9aに塗着したダイボン
ディング剤11(加熱溶融性、加熱硬化性を問わない)
がLEDチップ4の押さえ付け等により隆起部9の外周
側面9c方向に流れ落ち易くなる。同様に、図8に示す
ように、隆起部9の縦断面図において、頂面9aと外周
側面9cとの交差部を丸く凸湾曲状に形成しても、頂面
9aに塗着したダイボンディング剤11(加熱溶融性、
加熱硬化性を問わない)の余分の量がLEDチップ4の
押さえ付け等により隆起部9の外周側面9c方向に流れ
落ち易くなると共に、例えば溶融したダイボンディング
剤11が頂面9aから外周側面9cへと流れ落ちると
き、ダイボンディング剤11の層が途中で途切れず、頂
面9aの半径外方向(四方)への流が均一となり、前記
セルフアライメントの効果を発揮できると共に、当該頂
面9a上のダイボンディング剤11の層厚さが均一とな
るから、それに載るLEDチップ4の軸線が頂面9aに
対して略直交状態に保持され、LEDチップ4は傾かな
いのである。
2実施形態のように、カップ部8の下向きに凹み形成さ
れた底部8bから島状に隆起させた隆起部9の断面形状
を、当該隆起部9の頂面9a側より基部側で広くなるよ
うに傾斜形成する。例えば、頂面9aから外周側面9c
への角度θ1が80度〜20度程度に傾斜させるのであ
る。このように、外周側面9cを傾斜形成させることに
より、頂面9aに塗着したダイボンディング剤11(加
熱溶融性、加熱硬化性を問わない)のうちの余分の量が
LEDチップ4の押さえ付け等により、隆起部9の外周
側面9c方向に流れ落ち易くなると共に、例えば溶融し
たダイボンディング剤11のうちの余分の量が頂面9a
から外周側面9cへと流れ落ちるとき、前記角度が小さ
い程(傾斜が緩い程)ダイボンディング剤11の層が途
中で途切れないから、上述と同じく、頂面9aの半径外
方向(四方)への流が均一となり、前記セルフアライメ
ントの効果を発揮できると共に、当該頂面9a上のダイ
ボンディング剤11の層厚さが均一となるから、それに
載るLEDチップ4の軸線が頂面9aに対して略直交状
態に保持され、LEDチップ4は傾かないという作用・
効果を奏することができる。なお、外周側面9cの傾斜
角度θ1が緩過ぎると、頂面9aに載ったLEDチップ
4が傾斜の低い側に流れ落ち易い。実験の結果、前記傾
斜角度θ1が35度〜60度の範囲ものが前記作用効果
の点で良好であった。
うに、隆起部9の外周側面9c(傾斜状であることが好
ましい)に略沿うように、頂面9aから基部方向に長手
の凹溝部12を多数形成し、頂面9aに塗着したダイボ
ンディング剤11(加熱溶融性、加熱硬化性を問わな
い)のうちの余分の量が隆起部9の基部の方向に流れ落
ち易いように導くべく構成するものであり、図11
(b)に示す実施形態では、一対の凹溝部13、13
を、その始端(上端)が頂面9aの半径内径寄り部位か
ら始まり、各凹溝部13の中途部は隆起部9の外周側面
9cの傾斜より傾斜角度が緩くなるように深く抉って形
成したものであり、隆起部9の基部へのダイボンディン
グ剤11の流下がより良く行われるようにしたものであ
る。この種の凹溝部12、13は、4方の外周側面9c
に全て形成する必要はない。
は、前記カップ部8の底部8bには、前記隆起部9の基
部の外周を囲むように環状溝14a,14bが凹み形成
されているものであり、このように底部8bより深く環
状溝14a,14bを形成することにより、頂面9aに
塗着したダイボンディング剤11(加熱溶融性、加熱硬
化性を問わない)の塗着量が多過ぎても、その余分なダ
イボンディング剤11を確実に環状溝14側に溜めるこ
とができ、前記セルフアライメントの効果及び電気的短
絡を防止する効果、並びに頂面9aに載置されたLED
チップ4が傾かないという効果を確実にできる。
9の頂面9aとカップ部8の底部8bとがほぼ同じ高さ
位置にあるため、LEDチップ4の活性層4aが隆起部
9の頂面9aからの高さ位置が少ない状態でダイボンデ
ィングされても、活性層4aから、カップ部8の円錐状
内周面8aの深い位置に対して光照射することができ、
集光効率を一層高くできるという効果を奏する。
度等の傾斜状の外周側面9cを梨子地状などの荒い表面
に形成することにより、頂面9aに塗着した余分の半田
ペースト10が外周側面9cにあふれたとき、当該外周
側面9cの梨子地状等の荒い表面にて加熱前の半田ペー
スト10が止まる。そして加熱により前記外周側面9c
上で溶融した半田が呼び水となり、頂面9a上の溶融し
た半田を隆起部9の基部方向に流れ易くできる。従っ
て、前記セルフアライメントの効果及び電気的短絡を防
止する効果、並びに頂面9aに載置されたLEDチップ
4が傾かないという効果を奏するのである。
ての縦断面台形状のブロック15をリード端子における
カップ部8とは別体にて予め形成し、このブロック15
を、前記カップ部8の平坦状の底部8bに導電性のボン
ディング剤(図示せず)にて付着固定し、そのブロック
15の頂面15aにダイボンディング剤11を塗着して
からLEDチップ4を搭載し、加熱溶融性もしくは加熱
効果性のダイボンディング剤11を使用してLEDチッ
プ4を固定することができる。この実施形態では隆起部
9となるブロック15をカップ部8の材料と別のものを
使用できるから、導電性及びダイボンディング性に最適
な材質を選択することができる。ブロック15の外周側
面15cを前記各実施形態のように45度程度の傾斜面
に形成して、余分の量のダイボンディング剤11の流れ
落ちを良好にさせることや、梨子地状表面に形成するこ
と、凹溝部12、13を形成できることはいうまでもな
い。
の形態では、前記各実施形態の構成による隆起部9(ブ
ロック15)の頂面9a(15a)に、凹み部16を、
当該凹み部11内に前記LEDチップ4が嵌まることが
ない大きさにして設けたものである。
部9(ブロック15)の頂面9a(15a)に、従来の
同じ量の半田ペースト10を塗着した場合に、加熱溶融
した半田における盛り上がり厚さの厚い部分における一
部が前記凹み部16内に入ることにより、前記隆起部9
(ブロック15)の頂面9a(15a)のうち前記凹み
部16を除く部分における溶融半田の厚さを薄くできる
とともに、この部分における溶融半田の厚さが塗着量に
よって変化する割合を小さくできるから、この溶融半田
に載せられているLEDチップ4の高さ位置が、前記半
田ペースト10の塗着量、ひいては、溶融半田量によっ
て、前記カップ部8における軸線8cの方向に変位する
ことを、前記凹み部16を設けていない場合よりも確実
に低減できるとともに、溶融半田がLEDチップ4の側
面に沿って伝い上がることを確実に少なくできる。
明合成樹脂製のモールド部6の先端部にレンズ部7を一
体的に備えている場合に、前記隆起部9を設けたこと、
及び、この隆起部9に凹み部16を設けたことの両方に
よって、前記LEDチップ4を、前記レンズ部7におけ
る焦点、又はその近傍に正確に位置することができる。
ランプ1は、内周面8aを円錐状の光反射面にしたカッ
プ部8を設けて成る少なくとも一本のリード端子2と、
前記カップ部8内の底部8bにダイボンディング剤10
(11)にてダイボンディングしたLEDチップ4と、
前記リード端子2のうち少なくとも前記カップ部8の部
分をパッケージする透明合成樹脂製のモールド部6とを
備えた発光ダイオードランプにおいて、前記リード端子
2におけるカップ部8内の底部8bのうち前記LEDチ
ップ4が載置される部位の表面を、梨子地状の等の荒い
表面に形成したことを特徴とするものである。
い表面に半田ペースト10を塗着すると、表面の荒い個
所から半田ペースト10がずれず、加熱溶融したときに
も、前記表面の荒い個所に溶融した半田ペーストの大部
分が拘束されて保持され、次いで冷却して半田ペースト
が固化すると、その上のLEDチップ4もずれ動かず、
LEDチップ4を、前記レンズ部7における焦点、又は
その近傍に正確に位置することができる。
イボンディング剤として、前記した半田ペーストに限ら
ず、これ以外の加熱溶融性のダイボンディング剤を使用
できることはいうまでもない。
を示す要部拡大縦断正面図である。
ド端子の先端部を示す拡大縦断正面図である。
内にLEDチップをダイボンディングした状態を示す拡
大縦断正面図である。
ある場合のLEDチップの底面の面積との大小関係を示
す平面図、(b)は隆起部の頂面の側縁が湾曲している
場合のLEDチップの底面の面積との大小関係を示す平
面図である。
ある実施形態の縦断面図である。
の縦断面図である。
る。
成した実施形態の斜視図、(b)は隆起部の外周側面に
一対の太い凹溝部を形成した実施形態の斜視図である。
に深い環状溝を形成した第3実施形態の縦断面図であ
る。
形例を示す縦断面図である。
施形態の縦断面図である。
端部を示す拡大縦断正面図である。
の先端におけるカップ部内にLEDチップをダイボンデ
ィングした状態を示す拡大縦断正面図である。
である。
イボンディングした状態を示す説明図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 内周面を円錐状の光反射面にしたカップ
部を設けて成る少なくとも一本のリード端子と、前記カ
ップ部内の底部にダイボンディング剤にてダイボンディ
ングしたLEDチップと、前記リード端子のうち少なく
とも前記カップ部の部分をパッケージする透明合成樹脂
製のモールド部とを備えた発光ダイオードランプにおい
て、 前記リード端子におけるカップ部内の底部に、当該底部
から島状に突出する隆起部を設け、この隆起部の頂面
に、前記LEDチップをダイボンディングすることを特
徴とする発光ダイオードランプ。 - 【請求項2】 前記隆起部の頂面に、前記LEDチップ
が嵌まることがない大きさにした凹み部を設けることを
特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項3】 前記隆起部を、カップ部における軸線方
向から見て、前記LEDチップにおける底面形状と合同
又は相似の形状にすることを特徴とする請求項1又は2
に記載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項4】 前記LEDチップの底面の面積より隆起
部の頂面の面積を若干狭くまたは広く形成したことを特
徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の発光ダイオ
ードランプ。 - 【請求項5】 前記隆起部の外周側面を、当該隆起部の
基部側で広がるように傾斜形成したことを特徴とする請
求項1乃至4のいずれかに記載の発光ダイオードラン
プ。 - 【請求項6】 前記隆起部における少なくとも外周側面
には、隆起部の頂面側のダイボンディング剤を前記基部
方向に導く溝部が設けられていることを特徴とする請求
項1乃至5のいずれかに記載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項7】 前記カップ部の底部には、前記隆起部の
基部の外周を囲む環状溝が凹み形成されていることを特
徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の発光ダイオ
ードランプ。 - 【請求項8】 前記隆起部の頂面のうちの外周寄り部位
と、隆起部の外周側面との交差部を断面湾曲状に丸みを
付けたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記
載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項9】 前記隆起部の外周側面を、梨子地状の等
の荒い表面に形成したことを特徴とする請求項1乃至8
のいずれかに記載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項10】 前記ダイボンディング剤は半田ペース
トもしくは銀ペーストもしくはインジウムペーストであ
ることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の
発光ダイオードランプ。 - 【請求項11】 内周面を円錐状の光反射面にしたカッ
プ部内の底部に搭載し、ダイボンディング剤にてダイボ
ンディングしたLEDチップと、少なくとも前記カップ
部の部分をパッケージする透明合成樹脂製のモールド部
とを備えた発光ダイオードランプにおいて、前記底部に
対して、前記LEDチップとそれが搭載される台部材と
を前記ダイボンディング剤にて一体的に固定したことを
特徴発光ダイオードランプ。 - 【請求項12】 内周面を円錐状の光反射面にしたカッ
プ部を設けて成る少なくとも一本のリード端子と、前記
カップ部内の底部にダイボンディング剤にてダイボンデ
ィングしたLEDチップと、前記リード端子のうち少な
くとも前記カップ部の部分をパッケージする透明合成樹
脂製のモールド部とを備えた発光ダイオードランプにお
いて、 前記リード端子におけるカップ部内の底部のうち前記L
EDチップが載置される部位の表面を、梨子地状の等の
荒い表面に形成したことを特徴とする発光ダイオードラ
ンプ。
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