JP2004134414A - Package structure of surface mount light emitting diode and method for manufacturing the same - Google Patents

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JP2004134414A JP2002292795A JP2002292795A JP2004134414A JP 2004134414 A JP2004134414 A JP 2004134414A JP 2002292795 A JP2002292795 A JP 2002292795A JP 2002292795 A JP2002292795 A JP 2002292795A JP 2004134414 A JP2004134414 A JP 2004134414A
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light emitting
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light
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the thickness of a package structure of a surface mount light emitting diode and to perform a polyhedral light emission by emitting light through another surface of the coating of the light emitting diode. <P>SOLUTION: A method for packaging the surface mount light emitting diode includes the steps of providing a plurality of bonding pads set to insulator isolating state without communicating with each other between the pads, providing a substrate having a recess for housing at least one light emitting diode chip, connecting at least one light emitting diode chip to the plurality of bonding pads via bonding wires, filling the recess of the substrate with the coating article, coating the wire with the coating article, protecting the diode chip and the wire, and dicing the light emitting diode package structure to complete the package. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造及びその製造方法に係り、特に、多方面発光の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の電子部品或いはその関係製品はいずれも軽薄短小の趨勢を有する。電子部品の日々の縮小のほかに、表面実装技術の広い運用がこの趨勢の因子の一つとなっている。現在広く応用されている発光ダイオード（ＬＥＤ）は、表面実装技術のはんだ付け方式のもと、通常、プリント基板を発光ダイオードチップの基板とし、図１に示されるように、発光ダイオードチップ１０をプリント基板３０上に置き、並びにボンディングワイヤ２０で発光ダイオードチップ１０とプリント基板３０を連接させ、並びに封止樹脂４０で封止して、発光ダイオードチップ１０とボンディングワイヤ２０を保護している。一般にプリント基板３０は少なくとも三層以上の構造とされ、通常スルーホール３１方式で導通する。こうして形成される発光ダイオードパッケージ構造の全体の厚さは少なくともプリント基板３０、発光ダイオードチップ１０、ボンディングワイヤ２０及び封止樹脂４０の厚さを有し、このため軽薄短小の趨勢の下、プリント基板を発光ダイオードチップの基板とする製造方式は現状の要求を満足させられない。
【０００３】
さらに、もう一つの方式は、リードフレームを発光ダイオードチップと電気的に連接させたパッケージ構造であり、図２に示されるようなものである。最初のパッケージはリードフレーム３２により構成され、このパッケージの形式は、一つの発光ダイオードチップ１０を搭載し並びに導線で外部装置に対する電子伝送を提供し、このチップがボンディングワイヤ２０でリードフレーム３２のピン３３に連接され、並びに封止樹脂４０で封止されている。
【０００４】
即ち、伝統的なリードフレーム３２形式のパッケージは、発光ダイオードチップ１０がボンディングワイヤ２０を介してリードフレーム３２と電気的に連接され、信号の伝送を行い、封止樹脂４０により発光ダイオードチップ１０とボンディングワイヤ２０を保護し、外界との接触を防止し、保護機能を達成している。同様に、その厚さは少なくともリードフレーム３２、発光ダイオードチップ１０、ボンディングワイヤ２０及び封止樹脂４０の厚さを含む。
【０００５】
以上のプリント基板或いはリードフレームを発光ダイオードチップ基板とする方法は、発光ダイオードチップがプリント基板或いはリードフレームの表面上に置かれ、その全体構造は厚さ或いは高さ上、及び発光方向上のいずれにおいても軽薄短小の製品趨勢に符合させるための改良の余地を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、厚さが比較的薄い表面実装発光ダイオードのパッケージ構造を提供することにあり、それは、発光ダイオードチップ及びボンディングワイヤをプリント基板中に嵌め込むことにより、全体厚さを減らし、厚さを減らす目的を達成した構造であるものとする。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、多面発光可能な表面実装発光ダイオードのパッケージ構造を提供することにあり、それは発光ダイオードチップ及びボンディングワイヤをプリント基板の中空構造に嵌め込むことにより、発光ダイオードチップの光線を異なる方向を透過して発射できるようにし、多面発光の目的を達成した構造であるものとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、
凹部と複数のボンディングパッドを具え、該複数のボンディングパッド間が不連通の隔離状態とされた基板と、
該凹部中に収容されて基板内に嵌め込まれる少なくとも一つの発光ダイオードチップと、
該発光ダイオードチップと該複数のボンディングパッドを連接させるボンディングワイヤと、
該凹部中に充填されると共に発光ダイオードチップとボンディングワイヤを被覆する被覆物と、
を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、凹部が基板の上表面に開口を有する中空構造とされ、発光ダイオードチップが被覆物の異なる表面を透過して発光することを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、基板が金属基板或いは非金属基板とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項４の発明は、請求項３に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、金属基板が鉄、銅のいずれかとされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項５の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、基板の上層と下層にそれぞれ導電材料が塗布されてワイヤボンディングが容易とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項６の発明は、請求項５に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、導電材料が、金、銀、錫、クロム、ニッケルのいずれか或いはその合金とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項７の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、ボンディングワイヤがグロブトップ方式で金属表面を被覆するよう形成された接着物質を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項８の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、被覆物がモールディング技術で形成されたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項９の発明は、請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、被覆物が樹脂封止技術で形成されたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造としている。
請求項１０の発明は、表面実装発光ダイオードの製造方法において、少なくとも、
相互間を不連通の絶縁隔離状として複数のボンディングパッドを設けると共に少なくとも一つの発光ダイオードチップを収容するための凹部を設けた基板を提供する工程と、
少なくとも一つの発光ダイオードチップを該凹部中に嵌め込む工程と、
ボンディングワイヤで該少なくとも一つの発光ダイオードチップを複数のボンディングパッドに連接させるワイヤボンディングの工程と、
被覆物を基板の凹部に充填すると共に該被覆物に該発光ダイオードチップとボンディングワイヤを被覆させる工程と、
こうして形成された発光ダイオード構造を個体にダイシングして完成する工程と、
を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。請求項１１の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、凹部を基板の上表面に開口を有する中空構造とし、発光ダイオードチップに被覆物の異なる表面を透過して発光させることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１２の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、基板を金属基板或いは非金属基板としたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、金属基板を鉄、銅のいずれかとすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１４の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、基板の上層と下層にそれぞれ導電材料を塗布してワイヤボンディングを行いやすくすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、導電材料を、金、銀、錫、クロム、ニッケルのいずれか或いはその合金とすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１６の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、ワイヤボンディングの工程が、グロブトップ方式で金属表面を被覆するよう接着物質を設ける工程を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１７の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、被覆物をモールディング技術で形成することを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
請求項１８の発明は、請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、被覆物を樹脂封止技術で形成することを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は一種の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造を提供し、それは、凹部を具えると共に、相互間が不連通の隔離状態とされた第１ボンディングパッドと第２ボンディングパッドとを具えた基板と、該凹部中に設置された発光ダイオードチップと、該発光ダイオードチップ、該第１ボンディングパッド、該第２ボンディングパッドを連接するボンディングワイヤと、該凹部中に充填されて基板上表面を被覆し、該発光ダイオードチップと該ボンディングワイヤを保護する被覆物と、を具えている。この発光ダイオードパッケージ構造がダイシングされてパッケージが完成する。この実施例に記載の凹部は基板に設けられた中空構造とされ、発光ダイオードチップを上下に発光させられる。
【００１０】
本発明の第２実施例では少なくとも一つの発光ダイオードチップが複数のボンディングパッド或いは別に独立したピンと電気的連接を形成している。
【００１１】
本発明の第３実施例では、中空構造を有する長条形基板を具え、その中空凹溝に複数の発光ダイオードチップが設置され、被覆物が充填された後に、基板の個々の発光ダイオードユニットがダイシングされ、発光ダイオードパッケージが四面発光するものとされている。
【００１２】
本発明は凹部を具えた基板を伝統的なプリント基板或いはリードフレームを使用した発光ダイオードチップ基板の代わりに採用し、これにより、発光ダイオードのパッケージ構造を更に薄くし、製造コストを下げ、並びに生産を容易とし低コストとする長所を達成している。
【００１３】
【実施例】
発光ダイオードの作用は小型のバルブに類似し、電流通過時に発光する。多くの電器のスイッチにあって、この発光ダイオードが電源導通状態を表示するのに使用されている。例えばコンピュータパネルには通常ターボ（Ｔｕｒｂｏ）指示ランプ、電源指示ランプ、ハードディスクアクセスランプ等が設けられ、いずれも発光ダイオードを表示の手段としている。
【００１４】
発光ダイオードは比較的強い機械強度を有し、使用寿命が長く、輝度が高く、電光変換効率が高く、低電圧で起動する等の長所を有するため、指示ランプに使用され、従来のタングステンランプの地位にとって代わりつつある。現在実用段階に達している発光ダイオードには数種類があり、それぞれその長所と用途を有している。そのうち表面実装発光ダイオードは、直接プリント基板の所定位置に接合されて電気的連接を形成するようにした発光ダイオードである。電子時代の来臨に伴い、軽薄短小を求める傾向はますます強くなっているが、伝統的なプリント基板はその厚さと製造コストを下げることができず、このため、本発明は凹部を具えた基板を使用し、チップをこの凹部内に設置した表面実装発光ダイオードのパッケージ構造及びその製造方法を提供する。以下にいくつかの実施例により実際の達成の手段について説明を行う。
【００１５】
図３は本発明の第１実施例を示し、それは上下二つの方向に発光する表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の側面断面図である。この実施例によると、基板５０ａの上層と下層にそれぞれ導電材料（図示せず）が塗布され、ボンディングワイヤ２０を接合し発光ダイオードチップ１０を固定する時に、はんだ付けを行いやすくし脱落しにくくするために用いられる。一般には、金、銀、錫、クロム、ニッケル或いはその合金が導電材料とされ、金は比較的高く、黄色光の反射効果が悪いため、あまり採用されない。該基板５０ａの上表面には中空構造が凹設され、発光ダイオードチップ１０を収容するのに用いられる。該基板の外層を被覆するように、第１ボンディングパッド６１と第２ボンディングパッド６２が設けられ、第１ボンディングパッド６１と第２ボンディングパッド６２の間は不連通で絶縁隔離状態とされている。ボンディングワイヤ２０は該発光ダイオードチップ１０と、該第１ボンディングパッド６１及び第２ボンディングパッド６２とを結合させる。被覆物７０は、該凹部５１ａ中に充填され、並びに該発光ダイオードチップ１０とボンディングワイヤ２０を被覆し、低圧成形のモールディング技術或いは樹脂封止技術を用いて該被覆物による保護機能が達成される。最後に該発光ダイオードパッケージ構造をダイシングしてパッケージを完成する。
【００１６】
図４は本発明の、発光ダイオードチップを収容する凹部を具えた基板の表面に発光ダイオードを表面実装したパッケージ構造の平面図であり、被覆物７０が基板５０ａを被覆する状況を示す。該発光ダイオードチップ１０の発生する光線は、該被覆物７０を透過して発射され、両面（上下二つの方向）発光方向のパッケージ構造とされる。図中に示される被覆物７０は矩形とされるか、或いは円形とされる。このほか、被覆物は任意の形状とされ、本発明の機能を達成し、本発明の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
図３と図４に記載の本発明の第１実施例と周知のパッケージ技術を比較すると、少なくとも、発光ダイオードチップ１０とボンディングワイヤ２０の高度が減らされ、これにより全体のパッケージ構造の厚さが従来の技術より低くなっている。
【００１８】
図５は本発明の第２実施例とされ、複数の発光ダイオードの表面実装発光ダイオードのパッケージ構造平面図である。本発明の第２実施例によると、基板５０ｂが金属基板、或いは非金属基板とされ、金属基板は一つの導電金属層とされて、鉄板或いは銅板とされ、該基板５０ｂの上層と下層に導電材料（図示せず）が塗布されて、ボンディングワイヤ２０を接合し発光ダイオードチップ１０を固定する時に、はんだ付けを行いやすくし脱落しにくくするために用いられる。一般には、金、銀、錫、クロム、ニッケル或いはその合金が導電材料とされ、金は比較的高く、黄色光の反射効果が悪いため、あまり採用されない。該基板５０ｂの上表面には凹部５１ｂが凹設され、発光ダイオードチップ１０を収容するのに用いられる。本実施例では三つの発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが凹部５１ｂ中に収容されている。該基板５０ｂは複数のボンディングパッド（第１ボンディングパッド６１、第２ボンディングパッド６２、第３ボンディングパッド６３、第４ボンディングパッド６４）を具え、該複数のボンディングパッドは不連通で隔離状態をなす。発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃはこれら複数のボンディングパッド（第１ボンディングパッド６１、第２ボンディングパッド６２、第３ボンディングパッド６３、第４ボンディングパッド６４）のいずれか一つに電気的に連接される。ボンディングワイヤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃは該発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃと該複数のボンディングパッドのいずれかもう一つ（第３ボンディングパッド６３）を結合させ、並びにグロブトップ（ｇｌｏｂ　ｔｏｐ）方式で該基板の表面が接着材料（図示せず）で被覆される。及び被覆物７０が凹部５１ｂ中及び該基板５０ｂの上表面を被覆し、該発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃと該ボンディングワイヤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを保護する。低圧成形のモールディング技術或いは樹脂封止技術を用いて該被覆物による保護機能が達成される。最後に該発光ダイオードパッケージ構造がダイシングされパッケージが完成する。
【００１９】
図６は本発明の第３実施例とされ、複数の発光ダイオードの表面実装発光ダイオードのパッケージ構造平面図である。本発明の第３実施例によると、基板５０ｃが長条形の金属基板、或いは非金属基板とされ、金属基板は一つの導電金属層とされて、鉄板或いは銅板とされ、該基板５０ｃの上層と下層に導電材料（図示せず）が塗布されて、ボンディングワイヤ２０を接合し発光ダイオードチップ１０を固定する時に、はんだ付けを行いやすくし脱落しにくくするために用いられる。一般には、金、銀、錫、クロム、ニッケル或いはその合金が導電材料とされ、金は比較的高く、黄色光の反射効果が悪いため、あまり採用されない。該基板５０ｃの上表面には中空構造が凹設され、発光ダイオードチップを収容するのに用いられる。本実施例では三つの発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが凹部５１ｃ中に収容されている。該基板５０ｃは複数のボンディングパッド（本実施例では第１ボンディングパッド６１、第２ボンディングパッド６２、第３ボンディングパッド６３、第４ボンディングパッド６４、第５ボンディングパッド６５、第６ボンディングパッド６６の六個のボンディングパッド）を具え、該複数のボンディングパッドは不連通で隔離状態をなす。ボンディングワイヤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ、発光ダイオードチップ１０ａと第１ボンディングパッド６１及び第２ボンディングパッド６２、発光ダイオードチップ１０ｂと第２ボンディングパッド６２及び第３ボンディングパッド６３、及び発光ダイオードチップ１０ｃと第５ボンディングパッド６５及び第６ボンディングパッド６５を連接させ、並びにグロブトップ（ｇｌｏｂ　ｔｏｐ）方式で基板上が接着材料（図示せず）で被覆される。及び封止材料（図示せず）が中空構造５１ｃ中及び該基板５０ｃの上表面を被覆し、該発光ダイオードチップ１０ａ、１０ｂ、１０ｃと該ボンディングワイヤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを保護する。低圧成形のモールディング技術或いは樹脂封止技術を用いて該被覆物による保護機能が達成される。最後に該発光ダイオードパッケージ構造がダイシングされ三つのパッケージが完成する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に記載のパッケージ構造及びその製造方法を運用することにより、全体構造の厚さを減少できる長所があり、並びに従来の技術が僅かに片面発光ダイオードしか製造できなかった技術的ネックを突破し、厚さが低く多面発光の表面実装発光ダイオードを製造することができる。なお、以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知のプリント基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造側面図である。
【図２】周知のリードフレームを発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造側面図である。
【図３】本発明の中空構造を具えた基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の第１実施例の側面図である。
【図４】本発明の中空構造を具えた基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の第１実施例の平面図である。
【図５】本発明の中空構造を具えた基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の第２実施例の平面図である。
【図６】本発明の中空構造を具えた基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の第３実施例の平面図である。
【図７】本発明の中空構造を具えた基板を発光ダイオードチップの基板とする表面実装発光ダイオードのパッケージ構造の第３実施例の断面図である。
【符号の説明】
１０　発光ダイオードチップ
１０ａ　発光ダイオードチップ
１０ｂ　発光ダイオードチップ
１０ｃ　発光ダイオードチップ
２０　ボンディングワイヤ
２０ａ　ボンディングワイヤ
２０ｂ　ボンディングワイヤ
２０ｃ　ボンディングワイヤ
３０　プリント基板
３１　スルーホール
３２　リードフレーム
３３　ピン
４０　封止樹脂
５０ａ　基板
５０ｂ　基板
５０ｃ　基板
５１ａ　凹部
５１ｂ　凹部
５１ｃ　中空構造
６１　第１ボンディングパッド
６２　第２ボンディングパッド
６３　第３ボンディングパッド
６４　第４ボンディングパッド
６５　第５ボンディングパッド
６６　第６ボンディングパッド
７０　被覆物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a package structure of a surface-mounted light emitting diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a package structure of a surface-mounted light emitting diode for multi-directional light emission and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
At present, electronic components and their related products have a tendency to be light and thin. In addition to the daily shrinking of electronic components, the widespread use of surface mount technology has been a factor in this trend. Light-emitting diodes (LEDs), which are widely applied at present, usually use a printed circuit board as a substrate of a light-emitting diode chip and print a light-emitting diode chip 10 as shown in FIG. The light emitting diode chip 10 and the bonding wire 20 are protected by being placed on the substrate 30 and connecting the light emitting diode chip 10 and the printed board 30 with the bonding wire 20 and sealing with the sealing resin 40. Generally, the printed circuit board 30 has a structure of at least three layers or more, and usually conducts through a through hole 31 system. The total thickness of the light emitting diode package structure thus formed has at least the thickness of the printed circuit board 30, the light emitting diode chip 10, the bonding wires 20, and the sealing resin 40. However, the manufacturing method in which the substrate is used as a light emitting diode chip substrate cannot satisfy the current requirements.
[0003]
Further, another type is a package structure in which a lead frame is electrically connected to a light emitting diode chip, as shown in FIG. The first package consists of a lead frame 32, which is mounted on a single light emitting diode chip 10 as well as providing electronic transmission via wires to an external device, the chip being connected by bonding wires 20 to the pins of the lead frame 32. 33 and sealed with a sealing resin 40.
[0004]
That is, in the package of the traditional lead frame 32 type, the light emitting diode chip 10 is electrically connected to the lead frame 32 through the bonding wire 20 to transmit a signal, and is connected to the light emitting diode chip 10 by the sealing resin 40. The protection function is achieved by protecting the bonding wire 20 and preventing contact with the outside world. Similarly, the thickness includes at least the thickness of the lead frame 32, the light emitting diode chip 10, the bonding wires 20, and the sealing resin 40.
[0005]
According to the above-mentioned method of using a printed board or a lead frame as a light emitting diode chip board, the light emitting diode chip is placed on the surface of the printed board or the lead frame, and the entire structure is either in terms of thickness or height and in the light emitting direction. However, there is room for improvement to meet the trend of small and light products.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A primary object of the present invention is to provide a package structure of a surface mount light emitting diode having a relatively small thickness, which reduces the overall thickness by fitting a light emitting diode chip and bonding wires into a printed circuit board. It is assumed that the structure has achieved the purpose of reducing the thickness and reducing the thickness.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a package structure of a surface mount light emitting diode capable of emitting light on multiple sides. The light emitting diode chip and the bonding wires are fitted into a hollow structure of a printed circuit board to form a light emitting diode chip. The structure is such that light rays can be transmitted through different directions and emitted, thereby achieving the purpose of multifaceted light emission.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a package structure of a surface mount light emitting diode,
A substrate comprising a recess and a plurality of bonding pads, wherein the plurality of bonding pads are in a disconnected state in which they are not communicated with each other;
At least one light emitting diode chip housed in the recess and fitted into the substrate;
A bonding wire connecting the light emitting diode chip and the plurality of bonding pads;
A covering material that fills the recess and covers the light emitting diode chip and the bonding wire;
And a package structure of a surface mount light emitting diode.
According to a second aspect of the present invention, in the package structure of the surface mount light emitting diode according to the first aspect, the concave portion has a hollow structure having an opening on the upper surface of the substrate, and the light emitting diode chip passes through different surfaces of the covering. It has a package structure of a surface-mounted light emitting diode that emits light.
According to a third aspect of the present invention, in the package structure of the surface mount light emitting diode according to the first aspect, the substrate is a metal substrate or a non-metal substrate.
According to a fourth aspect of the present invention, in the package structure of the surface mount light emitting diode according to the third aspect, the metal substrate is made of one of iron and copper.
According to a fifth aspect of the present invention, in the package structure of the surface mount light emitting diode according to the first aspect, a conductive material is applied to an upper layer and a lower layer of the substrate to facilitate wire bonding. It has a light emitting diode package structure.
According to a sixth aspect of the present invention, in the package structure of the surface mount light emitting diode according to the fifth aspect, the conductive material is any one of gold, silver, tin, chromium, nickel, or an alloy thereof, It has a package structure of a surface mount light emitting diode.
According to a seventh aspect of the present invention, in the package structure of the surface-mounted light emitting diode according to the first aspect, the bonding wire includes an adhesive substance formed so as to cover the metal surface by a glob top method. It has a package structure of a mounted light emitting diode.
The invention according to claim 8 is the package structure of a surface-mounted light-emitting diode according to claim 1, wherein the covering is formed by a molding technique.
According to a ninth aspect of the present invention, in the package structure of the surface mounted light emitting diode according to the first aspect, the covering is formed by a resin sealing technique.
According to a tenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a surface mount light emitting diode, at least:
Providing a substrate provided with a plurality of bonding pads and a recessed portion for accommodating at least one light emitting diode chip as an insulating and isolated form of communication with each other, and
Fitting at least one light emitting diode chip into the recess;
A wire bonding step of connecting the at least one light emitting diode chip to a plurality of bonding pads with bonding wires;
Filling the concave portion of the substrate with the coating and coating the coating with the light emitting diode chip and the bonding wire;
Dicing the light emitting diode structure thus formed into an individual, and completing the process;
And a method of manufacturing a surface-mounted light emitting diode. According to an eleventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to the tenth aspect, the concave portion has a hollow structure having an opening on the upper surface of the substrate, and the light-emitting diode chip emits light through different surfaces of the covering. And a method for manufacturing a surface-mounted light emitting diode.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to the tenth aspect, the substrate is a metal substrate or a non-metallic substrate.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to the twelfth aspect, the metal substrate is made of one of iron and copper.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a surface mount light emitting diode according to the tenth aspect, a conductive material is applied to each of an upper layer and a lower layer of a substrate to facilitate wire bonding. It is a method of manufacturing a diode.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a surface-mounted light emitting diode according to the fourteenth aspect, the conductive material is any one of gold, silver, tin, chromium, nickel or an alloy thereof. It is a method of manufacturing a mounted light emitting diode.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of the tenth aspect, the wire bonding step includes a step of providing an adhesive substance so as to cover the metal surface by a glob top method. To manufacture a surface-mounted light emitting diode.
A seventeenth aspect of the present invention is the method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to the tenth aspect, wherein the covering is formed by a molding technique.
An eighteenth aspect of the present invention is the method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to the tenth aspect, wherein the covering is formed by a resin sealing technique.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a type of surface mount light emitting diode package structure, comprising a substrate having a first bonding pad and a second bonding pad having a recess and being isolated from each other. A light emitting diode chip installed in the recess, a bonding wire connecting the light emitting diode chip, the first bonding pad, and the second bonding pad; and filling the recess to cover an upper surface of the substrate; A light-emitting diode chip and a cover for protecting the bonding wire. The light emitting diode package structure is diced to complete the package. The concave portion described in this embodiment has a hollow structure provided on the substrate, and allows the light emitting diode chip to emit light vertically.
[0010]
In the second embodiment of the present invention, at least one light emitting diode chip forms an electrical connection with a plurality of bonding pads or separately independent pins.
[0011]
In a third embodiment of the present invention, the light emitting diode unit having a hollow structure is provided with a plurality of light emitting diode chips installed in the hollow groove, and after the covering material is filled, individual light emitting diode units of the substrate are formed. Dicing is performed, and the light emitting diode package emits light on four sides.
[0012]
The present invention adopts a substrate having a recess in place of a traditional printed circuit board or a light emitting diode chip substrate using a lead frame, thereby further reducing the package structure of the light emitting diode, lowering the manufacturing cost and producing. The advantages of easy and low cost are achieved.
[0013]
【Example】
The function of a light emitting diode is similar to that of a small bulb, and emits light when current is passed. In many electrical switches, this light emitting diode is used to indicate power conduction. For example, a computer panel is usually provided with a Turbo indicator lamp, a power indicator lamp, a hard disk access lamp, and the like, all of which use light emitting diodes as display means.
[0014]
Light-emitting diodes have the advantages of relatively high mechanical strength, long service life, high brightness, high light-to-light conversion efficiency, and starting at a low voltage. It is taking over for status. There are several types of light emitting diodes that have reached the practical stage at present, and each has its advantages and uses. Among them, the surface mounted light emitting diode is a light emitting diode which is directly joined to a predetermined position on a printed circuit board to form an electrical connection. With the advent of the electronic age, there is an increasing tendency to seek light, thin and small, but traditional printed circuit boards cannot reduce their thickness and manufacturing cost. The present invention provides a package structure of a surface-mounted light-emitting diode in which a chip is placed in the recess using the method and a method of manufacturing the same. In the following, means for actual achievement will be described with reference to some embodiments.
[0015]
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention, which is a side sectional view of a package structure of a surface mount light emitting diode which emits light in two directions, upper and lower. According to this embodiment, a conductive material (not shown) is applied to each of the upper layer and the lower layer of the substrate 50a, and when the bonding wire 20 is bonded and the light emitting diode chip 10 is fixed, soldering is facilitated and hardly falls off. Used for In general, gold, silver, tin, chromium, nickel, or an alloy thereof is used as a conductive material. Gold is relatively rarely used because it is relatively high and has a poor yellow light reflection effect. A hollow structure is formed in the upper surface of the substrate 50a, and is used to accommodate the light emitting diode chip 10. A first bonding pad 61 and a second bonding pad 62 are provided so as to cover an outer layer of the substrate, and the first bonding pad 61 and the second bonding pad 62 are disconnected and insulated from each other. The bonding wire 20 connects the light emitting diode chip 10 with the first bonding pad 61 and the second bonding pad 62. The cover 70 is filled in the concave portion 51a, and covers the light emitting diode chip 10 and the bonding wire 20, and the protection function by the cover is achieved by using a molding technique of low pressure molding or a resin sealing technique. . Finally, the light emitting diode package structure is diced to complete the package.
[0016]
FIG. 4 is a plan view of a package structure according to the present invention in which a light emitting diode is surface-mounted on a surface of a substrate having a recess for accommodating a light emitting diode chip, and shows a situation in which a coating 70 covers a substrate 50a. The light rays generated by the light emitting diode chip 10 are transmitted through the coating 70 and emitted to form a package structure in which light is emitted from both sides (up and down directions). The coating 70 shown in the figure is rectangular or circular. In addition, the coating may have any shape to achieve the functions of the present invention, and the embodiments of the present invention do not limit the scope of the present invention.
[0017]
Comparing the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 with the known package technology, at least the height of the light emitting diode chip 10 and the bonding wire 20 is reduced, thereby reducing the thickness of the entire package structure. It is lower than the conventional technology.
[0018]
FIG. 5 is a plan view of a package structure of a surface-mounted light emitting diode of a plurality of light emitting diodes according to a second embodiment of the present invention. According to the second embodiment of the present invention, the substrate 50b is a metal substrate or a non-metal substrate, and the metal substrate is one conductive metal layer, which is an iron plate or a copper plate, and the upper and lower layers of the substrate 50b are electrically conductive. When a material (not shown) is applied and used to join the bonding wires 20 and fix the light emitting diode chip 10, it is used for facilitating soldering and preventing the light emitting diode chip 10 from falling off. In general, gold, silver, tin, chromium, nickel, or an alloy thereof is used as a conductive material. Gold is relatively rarely used because it is relatively high and has a poor yellow light reflection effect. A concave portion 51b is formed in the upper surface of the substrate 50b, and is used to house the light emitting diode chip 10. In this embodiment, three light emitting diode chips 10a, 10b, and 10c are accommodated in the recess 51b. The substrate 50b includes a plurality of bonding pads (a first bonding pad 61, a second bonding pad 62, a third bonding pad 63, and a fourth bonding pad 64), and the plurality of bonding pads are disconnected and isolated. The light emitting diode chips 10a, 10b, and 10c are electrically connected to any one of the plurality of bonding pads (the first bonding pad 61, the second bonding pad 62, the third bonding pad 63, and the fourth bonding pad 64). You. The bonding wires 20a, 20b, and 20c connect the light emitting diode chips 10a, 10b, and 10c to one of the plurality of bonding pads (third bonding pad 63), and are provided in a glob top manner. The surface of the substrate is covered with an adhesive material (not shown). And the covering 70 covers the inside of the concave portion 51b and the upper surface of the substrate 50b, and protects the light emitting diode chips 10a, 10b, 10c and the bonding wires 20a, 20b, 20c. The protection function of the coating is achieved by using a molding technique of low pressure molding or a resin sealing technique. Finally, the light emitting diode package structure is diced to complete the package.
[0019]
FIG. 6 is a plan view of a package structure of a surface-mounted light emitting diode of a plurality of light emitting diodes according to a third embodiment of the present invention. According to the third embodiment of the present invention, the substrate 50c is an elongated metal substrate or a non-metal substrate, and the metal substrate is one conductive metal layer, which is an iron plate or a copper plate. A conductive material (not shown) is applied to the lower layer and the lower layer is used to facilitate soldering and to prevent the light emitting diode chip 10 from falling off when the bonding wire 20 is bonded and the light emitting diode chip 10 is fixed. In general, gold, silver, tin, chromium, nickel, or an alloy thereof is used as a conductive material. Gold is relatively rarely used because it is relatively high and has a poor yellow light reflection effect. A hollow structure is formed on the upper surface of the substrate 50c, and is used to accommodate a light emitting diode chip. In this embodiment, three light emitting diode chips 10a, 10b, and 10c are accommodated in the recess 51c. The substrate 50c includes a plurality of bonding pads (a first bonding pad 61, a second bonding pad 62, a third bonding pad 63, a fourth bonding pad 64, a fifth bonding pad 65, and a sixth bonding pad 66 in this embodiment). Bonding pads), and the plurality of bonding pads are in an isolated state without communication. The bonding wires 20a, 20b and 20c are respectively connected to the light emitting diode chip 10a and the first and second bonding pads 61 and 62, the light emitting diode chip 10b and the second and third bonding pads 62 and 63, and the light emitting diode chip 10c. And the fifth bonding pad 65 and the sixth bonding pad 65 are connected to each other, and the substrate is covered with an adhesive material (not shown) by a glob top method. And a sealing material (not shown) covers the inside of the hollow structure 51c and the upper surface of the substrate 50c, and protects the light emitting diode chips 10a, 10b, 10c and the bonding wires 20a, 20b, 20c. The protection function of the coating is achieved by using a molding technique of low pressure molding or a resin sealing technique. Finally, the light emitting diode package structure is diced to complete three packages.
[0020]
【The invention's effect】
By operating the package structure and the method of manufacturing the same according to the present invention, there is an advantage that the thickness of the entire structure can be reduced, and the conventional technology breaks through a technical bottleneck in which only a single-sided light emitting diode can be manufactured. In addition, it is possible to manufacture a surface-mounted light emitting diode having a low thickness and a multi-surface light emission. The above embodiments do not limit the scope of the present invention, and any modification or alteration of details that can be made based on the present invention shall fall within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a package structure of a surface mount light emitting diode using a known printed board as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 2 is a side view of a package structure of a surface mount light emitting diode using a known lead frame as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 3 is a side view of a first embodiment of a package structure of a surface mount light emitting diode in which a substrate having a hollow structure according to the present invention is used as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 4 is a plan view of a first embodiment of a package structure of a surface mount light emitting diode in which a substrate having a hollow structure according to the present invention is used as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 5 is a plan view of a second embodiment of a package structure of a surface mount light emitting diode in which a substrate having a hollow structure according to the present invention is used as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 6 is a plan view of a third embodiment of a package structure of a surface mount light emitting diode in which a substrate having a hollow structure according to the present invention is used as a substrate of a light emitting diode chip.
FIG. 7 is a sectional view of a third embodiment of a package structure of a surface mount light emitting diode in which a substrate having a hollow structure according to the present invention is used as a substrate of a light emitting diode chip.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 light emitting diode chip 10a light emitting diode chip 10b light emitting diode chip 10c light emitting diode chip 20 bonding wire 20a bonding wire 20b bonding wire 20c bonding wire 30 printed board 31 through hole 32 lead frame 33 pin 40 sealing resin 50a board 50b board 50c board 51a Recess 51b Recess 51c Hollow structure 61 First bonding pad 62 Second bonding pad 63 Third bonding pad 64 Fourth bonding pad 65 Fifth bonding pad 66 Sixth bonding pad 70 Coating

Claims (18)

表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、
凹部と複数のボンディングパッドを具え、該複数のボンディングパッド間が不連通の隔離状態とされた基板と、
該凹部中に収容されて基板内に嵌め込まれる少なくとも一つの発光ダイオードチップと、
該発光ダイオードチップと該複数のボンディングパッドを連接させるボンディングワイヤと、
該凹部中に充填されると共に発光ダイオードチップとボンディングワイヤを被覆する被覆物と、
を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。In the package structure of the surface mount light emitting diode,
A substrate comprising a concave portion and a plurality of bonding pads, wherein the plurality of bonding pads are in a disconnected state in which they are not communicated with each other;
At least one light emitting diode chip housed in the recess and fitted into the substrate;
A bonding wire connecting the light emitting diode chip and the plurality of bonding pads;
A covering material that fills the recess and covers the light emitting diode chip and the bonding wire;
A package structure of a surface mount light emitting diode, comprising: 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、凹部が基板の上表面に開口を有する中空構造とされ、発光ダイオードチップが被覆物の異なる表面を透過して発光することを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。2. The package structure of a surface-mounted light-emitting diode according to claim 1, wherein the recess has a hollow structure having an opening on an upper surface of the substrate, and the light-emitting diode chip emits light by passing through different surfaces of the covering. , Surface mount light emitting diode package structure. 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、基板が金属基板或いは非金属基板とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。The package structure of a surface-mounted light-emitting diode according to claim 1, wherein the substrate is a metal substrate or a non-metal substrate. 請求項３に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、金属基板が鉄、銅のいずれかとされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。4. The package structure of a surface-mounted light emitting diode according to claim 3, wherein the metal substrate is made of one of iron and copper. 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、基板の上層と下層にそれぞれ導電材料が塗布されてワイヤボンディングが容易とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。2. The package structure of a surface mount light emitting diode according to claim 1, wherein a conductive material is applied to an upper layer and a lower layer of the substrate to facilitate wire bonding. 請求項５に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、導電材料が、金、銀、錫、クロム、ニッケルのいずれか或いはその合金とされたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。6. The package structure of a surface-mounted light-emitting diode according to claim 5, wherein the conductive material is any one of gold, silver, tin, chromium, and nickel or an alloy thereof. . 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、ボンディングワイヤがグロブトップ方式で金属表面を被覆するよう形成された接着物質を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。The package structure of a surface-mounted light emitting diode according to claim 1, wherein the bonding wire includes an adhesive formed to cover a metal surface in a glob top manner. 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、被覆物がモールディング技術で形成されたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。The package structure of a surface-mounted light-emitting diode according to claim 1, wherein the covering is formed by molding technology. 請求項１に記載の表面実装発光ダイオードのパッケージ構造において、被覆物が樹脂封止技術で形成されたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードのパッケージ構造。2. The package structure of a surface-mounted light emitting diode according to claim 1, wherein the covering is formed by a resin sealing technique. 表面実装発光ダイオードの製造方法において、少なくとも、
相互間を不連通の絶縁隔離状として複数のボンディングパッドを設けると共に少なくとも一つの発光ダイオードチップを収容するための凹部を設けた基板を提供する工程と、
少なくとも一つの発光ダイオードチップを該凹部中に嵌め込む工程と、
ボンディングワイヤで該少なくとも一つの発光ダイオードチップを複数のボンディングパッドに連接させるワイヤボンディングの工程と、
被覆物を基板の凹部に充填すると共に該被覆物に該発光ダイオードチップとボンディングワイヤを被覆させる工程と、
こうして形成された発光ダイオード構造を個体にダイシングして完成する工程と、
を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。In a method of manufacturing a surface-mounted light emitting diode, at least
Providing a substrate provided with a plurality of bonding pads as insulating isolated shapes that are not in communication with each other and provided with a recess for accommodating at least one light emitting diode chip,
Fitting at least one light emitting diode chip into the recess;
A wire bonding step of connecting the at least one light emitting diode chip to a plurality of bonding pads with bonding wires;
Filling the concave portion of the substrate with the coating and coating the coating with the light emitting diode chip and the bonding wire;
Dicing the light emitting diode structure thus formed into an individual, and completing the process;
A method for manufacturing a surface-mounted light emitting diode, comprising: 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、凹部を基板の上表面に開口を有する中空構造とし、発光ダイオードチップに被覆物の異なる表面を透過して発光させることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 10, wherein the concave portion has a hollow structure having an opening on an upper surface of the substrate, and the light-emitting diode chip transmits light through different surfaces of the coating, and emits light. Manufacturing method of surface mount light emitting diode. 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、基板を金属基板或いは非金属基板としたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method according to claim 10, wherein the substrate is a metal substrate or a non-metallic substrate. 請求項１２に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、金属基板を鉄、銅のいずれかとすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 12, wherein the metal substrate is made of one of iron and copper. 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、基板の上層と下層にそれぞれ導電材料を塗布してワイヤボンディングを行いやすくすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 10, wherein a conductive material is applied to each of an upper layer and a lower layer of the substrate to facilitate wire bonding. 請求項１４に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、導電材料を、金、銀、錫、クロム、ニッケルのいずれか或いはその合金とすることを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 14, wherein the conductive material is any one of gold, silver, tin, chromium, and nickel or an alloy thereof. 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、ワイヤボンディングの工程が、グロブトップ方式で金属表面を被覆するよう接着物質を設ける工程を具えたことを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method of manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 10, wherein the step of wire bonding includes the step of providing an adhesive substance so as to cover the metal surface in a glob top manner. Production method. 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、被覆物をモールディング技術で形成することを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 10, wherein the covering is formed by a molding technique. 請求項１０に記載の表面実装発光ダイオードの製造方法において、被覆物を樹脂封止技術で形成することを特徴とする、表面実装発光ダイオードの製造方法。The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting diode according to claim 10, wherein the covering is formed by a resin sealing technique.
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