JP2004241729A - Light-emitting source, lighting system, display unit and method for manufacturing light-emitting source - Google Patents

Light-emitting source, lighting system, display unit and method for manufacturing light-emitting source Download PDF

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Noriyasu Tanimoto
憲保 谷本
Tatsumi Setomoto
龍海 瀬戸本
Nobuyuki Matsui
伸幸 松井
Tetsushi Tamura
哲志 田村
Masanori Shimizu
正則 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting source of a simple structure which prevents resin from flowing out at the time of forming a resin sealing body. <P>SOLUTION: The light-emitting source 1 comprises a circuit board 10 in which surface connecting patterns 43 are formed, LED chips L64, L65, and L66 which are connected to the respective connecting patterns 43, the resin sealing bodies R64, R65, and R66 for sealing the respective LED chips L64, L65, and L66, a reflector 60 and a lens board 70. A resin film 50 is formed on the surface of the circuit board 10, enclosing portions where the resin sealing bodies R64, R65, and R66 are formed. That is, the resin sealing bodies R64, R65, and R66 are formed at portions where the resin films 50 are not formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、発光素子とこの発光素子を封入する樹脂封入体とを備える発光光源、この発光光源を用いた照明装置、前記発光光源を用いた表示装置及び発光光源の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
多数の発光ダイオードを基板に実装して、これらを発光させることにより面状の発光光源として用いることが検討されている。このようなものとして、例えば、青色発光する発光ダイオードのベアチップ(以下、単に「LEDベアチップ」という。)を用い、このLEDベアチップから発せられた青色光を蛍光体により白色光に変換するようにしたものがある。
【0003】
LEDベアチップは、樹脂からなる樹脂封入体により封入されており、前記蛍光体は、例えば、その樹脂封入体を構成する樹脂内に混合されていたり、樹脂封入体の表面に塗布されたりしている。LEDベアチップを封入している樹脂封入体の成形は、例えば、基板上のLEDベアチップに対応する部分に孔を備えた型を、この孔内にLEDベアチップが入るように、基板に被せ、この孔内に樹脂を注入し成形することで行われる。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−184209号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発光光源は、基板表面に配線パターンを形成しているため、基板における配線パターンが形成されていない面と配線パターン表面とに段差が生じてしまう。そして、この段差は、基板に型を被せた際に、基板における配線パターンが形成されていない面と型の下面との間に隙を生じさせる。このため、型内の孔に硬化前の液状の樹脂を注入したときに、その隙から樹脂が流出してしまい、穴内に残存する樹脂の量がバラツキ、延いては、形成される樹脂封入体の形状・大きさの不均一化を招く。
【0006】
このように樹脂封入体の形状・大きさが不均一であると、LEDベアチップから発せられた光が、樹脂封入体を通過する際に、樹脂封入体の場所によってその厚さが異なるため、発光光源として所望の光量・光色が得られないという問題が生じる。
なお、型の下面の形状を基板の表面の凹凸に合せることも可能であるが、型の加工費が高く、しかも、型と基板との位置合わせが難しい等の問題があり、現実的ではない。
【0007】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、樹脂封入体の成形時に樹脂の流出を簡単な構造で防ぐことができる発光光源、当該発光光源を用いた照明装置又は表示装置、前記発光光源の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る発光光源は、表面に配線パターンが形成された基板と、前記配線パターンに接続される発光素子と、当該発光素子を封入する樹脂封入体とを備える発光光源であって、前記基板の表面における前記樹脂封入体の形成予定部の廻りに、前記樹脂封入体を成形する時に樹脂の流出を阻止するダムが形成されていることを特徴としている。この構成によれば、樹脂封入体の成形時にその樹脂が流出するのを防ぐことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発光光源として、発光素子にLEDベアチップを用いたLED光源について図面を参照しながら説明する。
1.発光光源の構成
図1は本実施の形態におけるLED光源の斜視図であり、図2は、LED光源の分解斜視図である。図3は、図1のX−X線における縦断面を矢視方向から見たときの拡大図である。
【0010】
LED光源1は、複数のLEDベアチップを表面に実装する基板10と、この基板10の表面に取着され且つLEDベアチップから発せられた光を所定方向に反射させる反射板60と、反射された光を所望方向に集光させるレンズ板70とを備える。このLED光源1は、LEDベアチップが直交する方向に規則正しく配された多点光源であり、これらのLEDベアチップを発光させることで面状光源として用いられる。
【0011】
LEDベアチップは、図3に示すように、樹脂封入体により封入されている。このため、図2において現われている、基板10に実装されているものは、LEDベアチップではなく、それを封入している樹脂封入体である。この樹脂封入体、つまり、LEDベアチップは、図2に示すように、8行8列のマトリクス状に64個が整然と実装されている。なお、樹脂封入体を符号Rnm(nは行数を、mは列数をそれぞれ示し、いずれも1〜8の整数である。)で示す(図4参照)。
【0012】
反射板60は、例えば、アルミニウム等の金属板が用いられ、基板10に実装された各LEDベアチップに対応して、64個の孔60Hが開設されている。この孔60Hは、図3に示すように、基板10と反対側(上側)に向かって広がるテーパー状(所謂、上広がり状)に形成されている。
レンズ板70は、例えば、透光性を有するエポキシ樹脂により形成されており、図1及び図3に示すように、反射板60の孔60H、つまりLEDベアチップの実装位置に対応した部分が半球状に突出する凸レンズ70Lとなっている。なお、反射板60の孔60H内にはレンズ板70を構成する樹脂が充填されており、凸レンズ70Lと一体となっている。
【0013】
基板10は、図3に示すように、多層(実施の形態では2層)の絶縁層30、40と金属板20とからなる、所謂、金属ベース基板である。ここで、金属板20は、絶縁層30、40を補強すると共に、LEDベアチップの発光時に生じる熱を放出する機能を有している。
図4は、本実施の形態における基板の斜視図であり、図5はLEDベアチップを封入する前の状態を示す基板の平面図である。また、図6は表側の絶縁層の平面図であり、図7は裏側の絶縁層の平面図である。
【0014】
各絶縁層30、40の上面(LEDベアチップを実装する側の面)には、図6及び図7に示すように、LEDベアチップを発光させるための配線パターン31、41が形成されている。
基板10の表面には、各樹脂封入体を形成する形成予定部(LEDベアチップを実装する面は、樹脂封入体の形成予定面に含まれる。)と接続端子42A、42B、42C、42Dが形成されている部分を含んだ領域とを除いて樹脂膜50が形成されている。なお、樹脂封入体の形成予定部は、基板10の表面の一部である。
【0015】
樹脂膜50が形成される領域は、図2からも分かるように、反射板60が基板10に当接する領域と略同じである。なお、LEDベアチップを符号Lnm(nは行数を、mは列数をそれぞれ示し、いずれも1〜8の整数である。)で示す(図5参照)。
表側の絶縁層40の配線パターン41は、図6に示すように、実際にLEDベアチップLnmが接続される接続パターン43と、外部の供給電源に接続されて給電を受けるための接続端子42とからなる。
【0016】
また、裏側の絶縁層30の配線パターン31は、図7に示すように、表側の絶縁層40の接続端子42と接続パターン43の接続、或いは接続パターン43同士の接続を行う接続パターン33からなる。
表裏の絶縁層30、40に形成される接続パターン33、43は、図6及び図7に示すように、表側の絶縁層40の接続端子42A、42B、42C、42Dから給電され、8行8列のマトリクス状に実装されるLEDベアチップLnmを、例えば、各行における奇数列目のLEDベアチップ同士及び偶数列目のLEDベアチップ同士をそれぞれ直列で接続し、さらに、各行において直列に接続された奇数列目のLEDベアチップと偶数列目のLEDベアチップとを直列に接続するようになっている。
【0017】
すなわち、各LEDベアチップLnmは、各行ごとに直列に接続されており、例えば、1行目であれば、L11、L13、L15、L17、L12、L14、L16、L18の順で接続されている。
また、接続パターン33、43は、さらに、各行ごとに直列に接続されたLEDベアチップの第1行目から第4行目間を行番号の順に直列に接続し、第5行目〜第8行目を同じく行番号順に直列に接続する。すなわち、1行1列目から4行8列目までのLEDベアチップ(以下、これらのLEDベアチップを「第1グループ」とする。)が直列に接続され、5行1列目から8行8列までのLEDベアチップ(以下、これらのLEDベアチップを「第2グループ」とする。)が直列で接続されている。
【0018】
第1グループは、図6及び図7で示すように、接続端子42Aが裏側の絶縁層30の接続パターン33Aを介して表側の絶縁層40の接続パターン43Aに、また接続端子42Bが裏側の絶縁層30の接続パターン33Bを介して表側の絶縁層40の接続パターン43Bにそれぞれ接続され、接続端子42A側が高電位側となる。
【0019】
一方、第2グループは、接続端子42Cが裏側の絶縁層30の接続パターン33Cを介して表側の絶縁層40の接続パターン43Cに、また接続端子42Dが裏側の絶縁層30の接続パターン33Dを介して表側の絶縁層40の接続パターン43Dにそれぞれ接続され、接続端子42D側が高電位側となる。
なお、表裏の絶縁層30、40に形成された各配線パターン30、41は、図6及び図7において、○印で示しているビアホールを介して接続されている。また、本実施の形態では、基板10は、LEDベアチップをより高密度化実装するために2枚の絶縁層30、40を用いた多層構造を有しているが、多層構造にする必要が無ければ、1枚の絶縁層を用いた単層構造であっても良い。
【0020】
図8は、図5におけるA部の拡大図である。
基板10の表面、つまり表側の絶縁層40の表面には、図8に示すように、LEDベアチップLnmを接続するための接続パターン43だけでなく、LEDベアチップLnmを接続パターン43に接続する際に、その実装位置の基準となる認識マーク44が形成されている。このため、樹脂膜50は、樹脂封入体Rnmの形成予定部だけでなく、認識マーク44が形成されている部分が露出するように、その部分も除いて形成されている。なお、認識マーク44は、各LEDベアチップLnmについて一対で形成されている。
【0021】
この樹脂膜50は、たとえば、一般的に使用されている白色のエポキシ樹脂を利用しており、接続パターン43の厚み(ほぼ10μm)の略3倍程度の厚さとなるように形成されている。ここで、樹脂膜50を白色にしている理由は、LEDベアチップLnmからの発光した光を効率良く取り出すためである。
LEDベアチップLnmは、例えば、略直方体状をしており、基板10において樹脂膜50が形成されていない、つまり表面に露出している接続パターン43に接続されている。LEDベアチップLnmには、図3に示すように、P電極とN電極の両方(図示省略)を下面に有する、所謂、片面電極タイプを使用しており、P電極及びN電極が接続パターン43にフリップチップ実装されている。
【0022】
基板10に実装されたLEDベアチップLnmは、図4に示すように、円柱状の樹脂封入体Rnmにより封入される。この樹脂封入体Rnmは、LEDベアチップLnmを保護すると共に、樹脂封入体Rnmを構成する樹脂内に蛍光体が混入されている。ここで、樹脂封入体Rnmの形状を円柱状にしているのは、LEDベアチップLnmから発した光を樹脂封入体Rnmから外部に放射する部分を限定することができ、点光源により近づけることができるからである。
【0023】
なお、樹脂封入体Rnm用の樹脂には、エポキシ樹脂を用いているが、他の樹脂でも良く、例えば、ポリイミドのような樹脂を利用することができる。
本実施の形態では、LEDベアチップに、InGaN系であってその発光色が青色のものを使用し、また、蛍光体に、シリカ系で広帯域発光のものを使用している。これにより、LEDベアチップLnmから発せられた青色光は、蛍光体により白色光に変換されて、樹脂封入体Rnmから放射される。
【0024】
2.LED光源の製造方法
次に、上記構成のLED光源1の製造方法について説明する。
図9は、LED光源の製造方法を説明する図である。
(1)樹脂膜の形成
先ず、配線パターンが形成されている(図9では、表側の絶縁層40の接続パターン43が現われている。)絶縁層30、40と金属板20とを積層してなる金属ベースの基板10を用意する。なお、表裏の絶縁層30、40の厚みは、0.1mmであり、また、金属板20の厚みは1mmである。また、一対の認識マークにおける行方向の距離は0.9mmで、1個の認識マークの大きさは、直径0.3mmである。
【0025】
用意した基板10の表面であって、接続端子が形成されている領域、樹脂封入体Rnmの各形成予定部、LEDベアチップLnm実装用の認識マークが形成されている部分を除く領域に樹脂膜50を形成する。
配線パターン31、41の形成は、例えば、絶縁層30、40の表面に貼着した銅箔を、所望のパターンにエッチングすることで行われる。この樹脂膜50の形成は、例えば、スクリーン印刷方式を用いてエポキシ樹脂の塗布を行う。塗布した樹脂膜の硬化条件は、150℃、30分間程度である。
【0026】
接続パターンの厚みは略10μmで、一方、樹脂膜50の厚みは略30μmである。また、基板10に実装するLEDベアチップの寸法は、300μm角、高さ100μmである。また、樹脂膜50における樹脂封入体の形成予定部として除く部分の大きさ及び形状は直径0.7mmの円形状である。
このとき、基板10上に塗布される樹脂膜50は、接続パターン43の厚みに対して略3倍程度あるので、表側の絶縁層40に形成されている接続パターン43が樹脂膜50により覆われると共に、樹脂膜50の表面を略平坦な状態にすることができる。
【0027】
また、樹脂膜50の樹脂をスクリーン印刷方式により塗布しているので、樹脂膜50を容易に形成することができる。しかも、樹脂膜50を形成することにより、それにより覆われている接続パターン43を保護することもできる。
次に、上記の樹脂膜50が形成されていない部分、つまり基板10の表面に露出している接続パターン43に、ニッケルメッキ、そして金メッキ処理をこの順で施す。この接続パターン43のうち、露出している部分にメッキ処理を施すのは、接続パターン43に用いた銅箔の酸化を防ぐと共に、LEDベアチップの電極との接合性を高めるためである。
【0028】
基板10の表面では、樹脂封入体の形成予定部等を除いて樹脂膜50が形成され、また接続パターン43が樹脂膜50に覆われずに基板10の表面に露出している部分だけに、ニッケル及び金メッキ処理を施しているので、特に金メッキ処理を施す面積が狭くなり、従来の基板にように樹脂膜を形成していない場合に比べて、メッキ加工等のコストを抑えることができる。
【0029】
(2)LEDベアチップの実装及び樹脂封入体の成形
上述の樹脂膜50が形成されている基板10にLEDベアチップLを実装する。具体的には、認識マークを基準にして算出されたLEDベアチップLの実装予定位置に、LEDベアチップLがフリップチップ実装される。
次に、基板10に実装されたLEDベアチップLを封入する樹脂封入体R用の成形型55を基板10の表面に当接させる(図9の(b)を参照)。この成形型55は、LEDベアチップLのそれぞれに対応する位置に穴55Hを備えており、成形型55を基板10に被せたときに、その各孔55HにLEDベアチップLのそれぞれが入るようになっている。
【0030】
そして、この孔55Hに、蛍光体を含んだ樹脂を印刷方式で供給し、その後孔55内に供給された樹脂を硬化させる。本実施の形態では、樹脂封入体用の樹脂としてエポキシ樹脂を用いているので、硬化条件は150℃、30分程度である。
このとき、樹脂膜50の表面が略平坦となっているので、基板10上に成形型55を当接させたときに、成形型55の下面と樹脂膜50の表面の間に隙が生じ難い。このため、従来の方法では生じていた、成形型と基板との間から軟化した樹脂が流出するようなことが少なくなり、形状及び大きさが略一定な樹脂封入体Rが得られることになる。なお、樹脂封入体の形状は円柱形状であり、その大きさは、直径約0.6mm、高さが0.15mmである。
【0031】
(3)反射板の取着及びレンズ板の形成
上述の、LEDベアチップLを封入している樹脂封入体Rが形成された基板10に、反射板60を取着し、この反射板60の表側にレンズ板70を形成する。反射板60には、図2にも示すように、各LEDベアチップLに対応して上拡がりの孔60Hが開設されている。この孔60Hの大きさは、基板10側の直径が0.8mmで、レンズ板70側の直径が2.44mmである。
【0032】
反射板60の取り付けには接着剤を用いて行う。具体的には、反射板60の裏面に接着剤を塗布し、反射板60の各孔60Hに各LEDベアチップLが入るように基板10に貼着している。
このとき、反射板60が固着する樹脂膜50の表面は、上述したように平坦になっている。従って、反射板60と基板10とが略平行な状態で、反射板60を基板10に固着することができ、反射板60の取り付け精度を向上させることができる。
【0033】
さらに、基板10の表面には、樹脂封入体Rの各形成予定部と、認識マークが形成されている各部分と、接続端子が形成されている領域とを除いて樹脂膜50が形成されている。このため、例えば、反射板60に導電性のもの、例えば金属を使用しても、接続パターン43と接触することがなく、反射板60による接続パターン43のショートを防止できる。さらに、反射板60の固着に用いる接着剤に絶縁性の樹脂を用いることにより、反射板60と接続パターン43との間にさらに絶縁層が形成され、接続パターン43のショートを確実に防ぐことができる。
【0034】
一方、LEDベアチップLを実装する部分の接続パターン43に金メッキ処理を施している。通常、金と樹脂とでは強固な接着力が得られ難いが、上記の構成では、反射板60は、金メッキ処理を施した面以外の樹脂膜50に固着しているので、反射板60と基板10とを強固に固着することができる。
次に、図9の(d)に示すように、反射板60の表面にレンズ板70形成用の成形型75を被せる。この成形型75は、反射板60の孔60Hに対応する部分に凸レンズ70Lを形成するように、半球状に凹入するキャビティ75Cを備えている。そして、成形型75のキャビティ75C内に、レンズ板70形成用の樹脂、例えば、エポキシ樹脂を注入し硬化させる。なお、この樹脂の硬化条件は、例えば150℃、30分である。
【0035】
そして、レンズ板70用の樹脂が硬化した後に、成形型75を取り外すと、図1に示すLED光源1が得られる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
【0036】
(1)樹脂封入体の成形について
(a)形状について
上記の実施の形態では、樹脂封入体を円柱形状に形成しているが、本発明における樹脂封入体の形状はこの形状に限定するものではない。例えば、四角柱等の多角柱、或いは半球状等の形状でも良い。このよう形状の樹脂封入体を形成するには、実施の形態で説明した樹脂封入体用の成形型の穴を所望の形状にすれば良い。なお、樹脂封入体の形状が変われば、樹脂封止体の形成予定部の形状も、樹脂封入体の形状に合せるのが好ましい。
【0037】
(b)成形方法について
上記の実施の形態では、樹脂封入体の成形はスクリーン印刷方式、つまり樹脂封入体を成形するための型を用いたが、型を利用せずに樹脂封入体を形成しても良い。このような型を用いずに樹脂封入体を形成する方法としては、例えば、樹脂封入体用の樹脂の表面張力を利用して、LEDベアチップ上からディスペンサーを用いて樹脂を滴下させてLEDベアチップを包み込み、そのまま硬化させる方法(所謂、ディスペンサー方法)がある。
【0038】
ここで、従来の技術の欄で説明した基板に対して、樹脂を滴下させて樹脂封入体を形成すると、滴下した樹脂が流動して、LEDベアチップを包んだ状態を保持できずに所望の一定の形状が得られなかった。
これに対して、上記の実施の形態で説明した基板では、その表面において樹脂封入体の形成予定部の廻りに樹脂膜が形成されている。つまり、樹脂膜は、その樹脂封入体の形成予定部が開口している。このため、滴下された樹脂は、樹脂膜の開口する部分の周縁によりその流動が規制される。つまり、上記の実施の形態で説明したように、基板上における樹脂封入体の形成予定部の面と樹脂膜の表面との間には樹脂膜の厚さ分の段差があり、この段差がダムとして作用するのである。
【0039】
なお、滴下された樹脂は、その表面張力により略半球状を保持しようとするが、平坦な面上では樹脂が流出してしまい、半球形状を保持することができない。これに対して、実施の形態で説明した樹脂膜のように、樹脂の流動を規制するようなものが少しでもあれば、滴下された樹脂は半球状を保持することができる。
(c)蛍光体について
実施の形態では、樹脂封入体内に蛍光体が混入されているが、例えば、樹脂封入体を形成した後に、その表面に蛍光体を塗布しても良い。当然、このように蛍光体を塗布した場合であっても、所望の可視光は得られる。
【0040】
さらに、例えば、LEDベアチップから発光された光をそのまま利用する場合には、蛍光体を設けなくても良い。但し、この場合は、樹脂封入体は、LEDベアチップを保護する目的となる。
(2)樹脂膜について
(a)樹脂膜の形成範囲について
上記の実施の形態では、樹脂膜は、樹脂封入体の形成予定部、認識マークが形成されている部分、接続端子が形成されている領域を除いて形成されている(樹脂膜が形成されずに基板が露出している部分を合せて露出領域とする。)。しかしながら、この樹脂膜は、樹脂封入体の成形時における樹脂の流出を規制することのみを目的にすると、基板における露出領域を除く全面に樹脂膜を形成する必要はなく、例えば、各樹脂封入体の形成予定部の周囲のみ(例えば、平面視有孔円形状)に形成されていれば良い。
【0041】
さらに、実施の形態では、樹脂封入体の形成予定部と認識マークとが近接しているために、これらに跨る範囲を除くように樹脂膜が形成されているが、形成予定部と認識マークとが独立した状態で、それぞれを除くように樹脂膜を形成しても良い。
(b)膜厚について
実施の形態では、樹脂膜の厚みを、配線パターンの厚みの略3倍程度としているが、樹脂膜の厚みは、配線パターンに対して1倍以上が好ましい。これは、樹脂膜の厚みが配線パターンの厚みに対して1倍未満の場合は、樹脂膜が配線パターンを完全に覆うことができずに、基板上に配線パターンの表面と樹脂膜の表面との間に段差が残る可能性がある。この段差が残ると、樹脂封入体を形成する際に、樹脂封入体用の成形型の下面と樹脂膜の上面との間に隙が生じ、この隙から軟化した樹脂が流出するからである。
【0042】
一方、樹脂膜の上面が配線パターンに接続された発光素子(LEDベアチップ)の上面よりも高くなるように樹脂膜を形成すると、樹脂膜の表面を確実に平坦にすることができるが、発光素子からの光を効率良く取り出す妨げとなる。
(3)配線パターンについて
実施の形態では、配線パターンは基板の表面に形成されているため、配線パターンの表面と基板の表面との間に段差が生じている。しかしながら、配線パターンと絶縁層との間に段差が生じない場合であっても樹脂膜を形成すると、ディスペンサー方法により樹脂封入体を形成する際に、その樹脂の流出を阻止することができる。
【0043】
(4)発光素子について
実施の形態では、発光素子にLEDベアチップを用いたが、他の発光素子を用いても良い。このようなものとしては、例えば、レーザダイオード(LD)がある。当然、LDを上述の発光光源に適用することも可能である。
(5)照明装置について
上記の各実施の形態では、発光光源について主に説明したが、当然この発光光源に給電端子を介して給電することにより、照明装置として使用することも可能である。
【0044】
図10は、上記の発光光源を用いた照明装置の一例を示す図である。
照明装置100は、口金152と反射傘153とが設けられたケース151を有し、このケース151に発光光源110が取着されている。口金152は、一般電球でも用いられている口金と同じ規格のものである。反射傘153は、発光光源110から発せられた光を前方に反射させるためのものである。
【0045】
発光光源110は、ケース151における口金152と反対側に設けられた取り付け部154に取り付けられている。ケース151内には、給電端子を介してLEDベアチップに給電するための回路、例えば、商業電源から供給された交流電力を直流電力に整流するための整流回路、この整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整するための電圧調整回路等を備えた給電回路が収納されている。
【0046】
(6)表示装置について
実施の形態における基板にLEDベアチップを実装して、8行8列の表示装置として使用することも可能である。但し、この場合、各LEDベアチップを個別に点灯させるように配線パターンを変更すると共に、個別にLEDベアチップを点灯させて文字、記号等を表示する公知の点灯制御回路等が必要となる。
【0047】
なお、ここでは、8行8列の表示装置について説明したが、LEDベアチップの実装形態は8行8列の形態に限定するものではなく、また、実施の形態で説明した基板に複数個(実施の形態では64個)のLEDベアチップを実装したものを表示装置の1つの発光源として利用しても良い。
【0048】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る発光光源は、表面に配線パターンが形成された基板と、前記配線パターンに接続される発光素子と、当該発光素子を封入する樹脂封入体とを備える発光光源であって、前記基板の表面における前記樹脂封入体の形成予定部の廻りに、前記樹脂封入体を成形する時に樹脂の流出を阻止するダムが形成されている。このため、樹脂封入体の成形時にその樹脂が流出するのを防ぐことができる。しかも、樹脂膜を樹脂封入体の形成予定部の廻りに成形するだけであるため容易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における発光光源の斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態における発光光源の分解斜視図である。
【図3】図1に示すX−X線における縦断面の拡大図である。
【図4】本発明の実施の形態における基板の斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態におけるLEDベアチップが実装される前の基板の平面図である。
【図6】本発明の実施の形態における表層の絶縁層の平面図である。
【図7】本発明の実施の形態における裏層の絶縁層の平面図である。
【図8】図5におけるA部の拡大図である。
【図9】本発明の実施の形態における発光光源の製造方法を説明するための図である。
【図10】本発明の実施の形態における発光光源を用いた照明装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 発光光源
10 基板
33、43 接続パターン
50 樹脂膜
60 反射板
70 レンズ板
100 照明装置
Lnm LEDベアチップ
Rnm 樹脂封入体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting light source including a light-emitting element and a resin enclosure for enclosing the light-emitting element, a lighting device using the light-emitting light source, a display device using the light-emitting light source, and a method of manufacturing the light-emitting light source.
[0002]
[Prior art]
It has been studied to mount a large number of light-emitting diodes on a substrate and emit them to use as a planar light-emitting light source. As such, for example, a bare chip of a light emitting diode emitting blue light (hereinafter simply referred to as “LED bare chip”) is used, and blue light emitted from this LED bare chip is converted into white light by a phosphor. There is something.
[0003]
The LED bare chip is encapsulated by a resin encapsulant made of resin, and the phosphor is, for example, mixed in the resin constituting the resin encapsulant or applied to the surface of the resin encapsulant. . For molding the resin encapsulant enclosing the LED bare chip, for example, a mold having a hole in a portion corresponding to the LED bare chip on the substrate is placed on the substrate so that the LED bare chip enters the hole, and the hole is formed. It is performed by injecting a resin into the inside and molding.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-184209 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional light emitting light source, since the wiring pattern is formed on the surface of the substrate, a step is generated between the surface of the substrate where the wiring pattern is not formed and the surface of the wiring pattern. The step causes a gap between the surface of the substrate where the wiring pattern is not formed and the lower surface of the die when the substrate is covered with the mold. For this reason, when the liquid resin before curing is injected into the hole in the mold, the resin flows out from the gap, and the amount of the resin remaining in the hole varies. Causes unevenness in the shape and size.
[0006]
If the shape and size of the resin encapsulant are not uniform as described above, the light emitted from the LED bare chip passes through the resin encapsulant, and the thickness of the resin encapsulant varies depending on the location of the resin encapsulant. There arises a problem that a desired light amount and light color cannot be obtained as a light source.
Although it is possible to match the shape of the lower surface of the mold to the irregularities on the surface of the substrate, there is a problem that the processing cost of the mold is high, and it is difficult to position the mold and the substrate. .
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a light-emitting light source capable of preventing resin from flowing out at the time of molding a resin enclosure with a simple structure, and a lighting device or a display device using the light-emitting light source. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing the light emitting light source.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light emitting light source according to the present invention includes a substrate having a wiring pattern formed on a surface thereof, a light emitting element connected to the wiring pattern, and a resin encapsulant enclosing the light emitting element. A light emitting light source, wherein a dam is formed around a portion of the surface of the substrate where the resin encapsulant is to be formed, to prevent resin from flowing out when the resin encapsulant is molded. According to this configuration, it is possible to prevent the resin from flowing out during molding of the resin enclosure.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an LED light source using an LED bare chip as a light emitting element will be described as a light source according to the present invention with reference to the drawings.
1. Structure of the light source
FIG. 1 is a perspective view of an LED light source according to the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the LED light source. FIG. 3 is an enlarged view of a vertical cross section taken along line XX of FIG.
[0010]
The LED light source 1 includes a substrate 10 on which a plurality of LED bare chips are mounted, a reflecting plate 60 attached to the surface of the substrate 10 and reflecting light emitted from the LED bare chips in a predetermined direction, and reflected light. And a lens plate 70 for condensing light in a desired direction. The LED light source 1 is a multipoint light source in which LED bare chips are regularly arranged in a direction orthogonal to each other, and is used as a planar light source by emitting these LED bare chips.
[0011]
As shown in FIG. 3, the LED bare chip is sealed with a resin sealing body. Therefore, what is shown in FIG. 2 and mounted on the substrate 10 is not an LED bare chip but a resin encapsulant enclosing it. As shown in FIG. 2, 64 resin-encapsulated bodies, that is, LED bare chips are neatly mounted in a matrix of 8 rows and 8 columns. The resin enclosure is denoted by Rnm (n indicates the number of rows and m indicates the number of columns, each of which is an integer of 1 to 8) (see FIG. 4).
[0012]
As the reflection plate 60, for example, a metal plate such as aluminum is used, and 64 holes 60 </ b> H are opened corresponding to each LED bare chip mounted on the substrate 10. As shown in FIG. 3, the hole 60 </ b> H is formed in a tapered shape (a so-called upwardly-spreading shape) expanding toward the opposite side (upper side) of the substrate 10.
The lens plate 70 is made of, for example, a translucent epoxy resin. As shown in FIGS. 1 and 3, the hole 60 </ b> H of the reflection plate 60, that is, the portion corresponding to the mounting position of the LED bare chip is hemispherical. The convex lens 70L protrudes from the lens. The resin forming the lens plate 70 is filled in the hole 60H of the reflection plate 60, and is integrated with the convex lens 70L.
[0013]
As shown in FIG. 3, the substrate 10 is a so-called metal base substrate including multilayer (two in the embodiment) insulating layers 30 and 40 and a metal plate 20. Here, the metal plate 20 has a function of reinforcing the insulating layers 30 and 40 and releasing heat generated when the LED bare chip emits light.
FIG. 4 is a perspective view of the board in the present embodiment, and FIG. 5 is a plan view of the board showing a state before the LED bare chip is sealed. FIG. 6 is a plan view of the front insulating layer, and FIG. 7 is a plan view of the rear insulating layer.
[0014]
As shown in FIGS. 6 and 7, wiring patterns 31 and 41 for causing the LED bare chip to emit light are formed on the upper surface (the surface on which the LED bare chip is mounted) of each of the insulating layers 30 and 40.
On the surface of the substrate 10, a portion to be formed for forming each resin encapsulant (the surface on which the LED bare chip is mounted is included in the surface for forming the resin encapsulant) and connection terminals 42A, 42B, 42C, 42D are formed. The resin film 50 is formed except for the region including the portion where the resin film is formed. The portion where the resin enclosure is to be formed is a part of the surface of the substrate 10.
[0015]
The region where the resin film 50 is formed is substantially the same as the region where the reflection plate 60 contacts the substrate 10 as can be seen from FIG. The LED bare chips are denoted by Lnm (n indicates the number of rows and m indicates the number of columns, each of which is an integer of 1 to 8) (see FIG. 5).
As shown in FIG. 6, the wiring pattern 41 of the insulating layer 40 on the front side includes a connection pattern 43 to which the LED bare chip Lnm is actually connected and a connection terminal 42 to be connected to an external power supply to receive power. Become.
[0016]
Further, as shown in FIG. 7, the wiring pattern 31 of the insulating layer 30 on the back side includes a connection pattern 33 for connecting the connection terminal 42 and the connection pattern 43 of the insulating layer 40 on the front side or connecting the connection patterns 43 to each other. .
As shown in FIGS. 6 and 7, the connection patterns 33 and 43 formed on the front and back insulating layers 30 and 40 are supplied with power from the connection terminals 42A, 42B, 42C and 42D of the front insulating layer 40, The LED bare chips Lnm mounted in a matrix of columns are connected in series, for example, the LED bare chips of odd columns and the LED bare chips of even columns in each row are connected in series, and the odd columns connected in series in each row. The LED bare chips in the first row and the LED bare chips in the even rows are connected in series.
[0017]
That is, the LED bare chips Lnm are connected in series for each row. For example, in the case of the first row, the LED bare chips Lnm are connected in the order of L11, L13, L15, L17, L12, L14, L16, and L18.
In addition, the connection patterns 33 and 43 further connect the LED bare chips connected in series for each row between the first row to the fourth row in series in the order of row numbers, and the fifth to eighth rows. The eyes are connected in series in the same order as the row numbers. That is, the LED bare chips in the first row and the first column to the fourth row and the eighth column (hereinafter, these LED bare chips are referred to as “first group”) are connected in series, and the fifth row and the first column to the eighth row and the eighth column (Hereinafter, these LED bare chips are referred to as a “second group”) in series.
[0018]
In the first group, as shown in FIGS. 6 and 7, the connection terminal 42A is connected to the connection pattern 43A of the front insulation layer 40 via the connection pattern 33A of the back insulation layer 30, and the connection terminal 42B is connected to the back insulation layer 30. The connection pattern 43B of the layer 30 is connected to the connection pattern 43B of the insulating layer 40 on the front side via the connection pattern 33B of the layer 30, and the connection terminal 42A side becomes the high potential side.
[0019]
On the other hand, in the second group, the connection terminal 42C is connected to the connection pattern 43C of the front insulation layer 40 via the connection pattern 33C of the back insulation layer 30, and the connection terminal 42D is connected to the connection pattern 33D of the back insulation layer 30. To the connection pattern 43D of the insulating layer 40 on the front side, and the connection terminal 42D side becomes the high potential side.
The wiring patterns 30 and 41 formed on the front and back insulating layers 30 and 40 are connected via via holes indicated by ○ in FIGS. 6 and 7. Further, in the present embodiment, the substrate 10 has a multilayer structure using two insulating layers 30 and 40 in order to mount LED bare chips with higher density, but it is not necessary to have a multilayer structure. For example, a single-layer structure using one insulating layer may be used.
[0020]
FIG. 8 is an enlarged view of a portion A in FIG.
On the surface of the substrate 10, that is, on the surface of the insulating layer 40 on the front side, when connecting the LED bare chip Lnm to the connection pattern 43 as well as the connection pattern 43 for connecting the LED bare chip Lnm, as shown in FIG. , A recognition mark 44 serving as a reference for the mounting position is formed. For this reason, the resin film 50 is formed not only in a portion where the resin encapsulant Rnm is to be formed but also in a portion excluding the portion where the recognition mark 44 is formed so as to be exposed. The recognition marks 44 are formed as a pair for each LED bare chip Lnm.
[0021]
The resin film 50 uses, for example, a commonly used white epoxy resin, and is formed to have a thickness that is approximately three times the thickness (approximately 10 μm) of the connection pattern 43. Here, the reason why the resin film 50 is made white is to efficiently extract light emitted from the LED bare chip Lnm.
The LED bare chip Lnm has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and is connected to the connection pattern 43 where the resin film 50 is not formed on the substrate 10, that is, exposed on the surface. As shown in FIG. 3, the LED bare chip Lnm uses a so-called single-sided electrode type having both a P electrode and an N electrode (not shown) on the lower surface. Flip chip mounted.
[0022]
As shown in FIG. 4, the LED bare chip Lnm mounted on the substrate 10 is sealed with a cylindrical resin sealing body Rnm. The resin encapsulant Rnm protects the LED bare chip Lnm, and a phosphor is mixed in the resin constituting the resin encapsulation Rnm. Here, the reason why the shape of the resin encapsulant Rnm is cylindrical is that a portion that emits light emitted from the LED bare chip Lnm to the outside from the resin encapsulation Rnm can be limited, and can be closer to a point light source. Because.
[0023]
Although an epoxy resin is used as the resin for the resin enclosure Rnm, another resin may be used, for example, a resin such as polyimide can be used.
In the present embodiment, an InGaN-based LED that emits blue light is used for the LED bare chip, and a silica-based broadband light-emitting phosphor is used for the phosphor. Thereby, the blue light emitted from the LED bare chip Lnm is converted into white light by the phosphor and emitted from the resin enclosure Rnm.
[0024]
2. Manufacturing method of LED light source
Next, a method for manufacturing the LED light source 1 having the above configuration will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for manufacturing an LED light source.
(1) Formation of resin film
First, the wiring pattern is formed (in FIG. 9, the connection pattern 43 of the front-side insulating layer 40 is shown). The metal-based substrate 10 in which the insulating layers 30 and 40 and the metal plate 20 are laminated is prepared. prepare. The thickness of the front and back insulating layers 30 and 40 is 0.1 mm, and the thickness of the metal plate 20 is 1 mm. The distance in the row direction between the pair of recognition marks is 0.9 mm, and the size of one recognition mark is 0.3 mm in diameter.
[0025]
The resin film 50 is formed on the surface of the prepared substrate 10 except for a region where the connection terminal is formed, a portion where the resin encapsulant Rnm is to be formed, and a portion where the recognition mark for mounting the LED bare chip Lnm is formed. To form
The formation of the wiring patterns 31 and 41 is performed, for example, by etching a copper foil attached to the surfaces of the insulating layers 30 and 40 into a desired pattern. The resin film 50 is formed by applying an epoxy resin using, for example, a screen printing method. The curing condition of the applied resin film is about 150 ° C. for about 30 minutes.
[0026]
The thickness of the connection pattern is approximately 10 μm, while the thickness of the resin film 50 is approximately 30 μm. The dimensions of the LED bare chip mounted on the substrate 10 are 300 μm square and 100 μm in height. The size and shape of the portion of the resin film 50 except for the portion where the resin encapsulant is to be formed is a circle having a diameter of 0.7 mm.
At this time, since the resin film 50 applied on the substrate 10 is approximately three times the thickness of the connection pattern 43, the connection pattern 43 formed on the front-side insulating layer 40 is covered with the resin film 50. At the same time, the surface of the resin film 50 can be made substantially flat.
[0027]
Further, since the resin of the resin film 50 is applied by a screen printing method, the resin film 50 can be easily formed. Moreover, by forming the resin film 50, the connection pattern 43 covered by the resin film 50 can be protected.
Next, a portion where the resin film 50 is not formed, that is, the connection pattern 43 exposed on the surface of the substrate 10 is subjected to nickel plating and gold plating in this order. The plating process is performed on the exposed portion of the connection pattern 43 in order to prevent the copper foil used for the connection pattern 43 from being oxidized and to improve the bonding property with the electrode of the LED bare chip.
[0028]
On the surface of the substrate 10, a resin film 50 is formed except for a portion where a resin encapsulant is to be formed, and only in a portion where the connection pattern 43 is exposed on the surface of the substrate 10 without being covered with the resin film 50. Since the nickel and gold plating treatment is performed, the area to be subjected to the gold plating treatment is particularly narrowed, and the cost of plating and the like can be suppressed as compared with the case where a resin film is not formed as in a conventional substrate.
[0029]
(2) Mounting of LED bare chip and molding of resin enclosure
The LED bare chip L is mounted on the substrate 10 on which the resin film 50 is formed. Specifically, the LED bare chip L is flip-chip mounted at the mounting position of the LED bare chip L calculated based on the recognition mark.
Next, a molding die 55 for the resin enclosure R for enclosing the LED bare chip L mounted on the substrate 10 is brought into contact with the surface of the substrate 10 (see FIG. 9B). The molding die 55 is provided with holes 55H at positions corresponding to the LED bare chips L, respectively. When the molding die 55 is put on the substrate 10, each of the LED bare chips L is inserted into each of the holes 55H. ing.
[0030]
Then, a resin containing a phosphor is supplied to the hole 55H by a printing method, and then the resin supplied into the hole 55 is cured. In this embodiment, since epoxy resin is used as the resin for the resin enclosure, the curing conditions are about 150 ° C. and about 30 minutes.
At this time, since the surface of the resin film 50 is substantially flat, when the molding die 55 is brought into contact with the substrate 10, a gap is hardly generated between the lower surface of the molding die 55 and the surface of the resin film 50. . For this reason, the flow of the softened resin from between the mold and the substrate, which has occurred in the conventional method, is reduced, and the resin enclosure R having a substantially constant shape and size can be obtained. . In addition, the shape of the resin enclosure is a column shape, and the size is about 0.6 mm in diameter and 0.15 mm in height.
[0031]
(3) Attachment of reflector and formation of lens plate
The reflection plate 60 is attached to the substrate 10 on which the resin encapsulation R enclosing the LED bare chip L is formed, and the lens plate 70 is formed on the front side of the reflection plate 60. As shown in FIG. 2, the reflecting plate 60 is provided with an upwardly extending hole 60H corresponding to each LED bare chip L. The diameter of the hole 60H is 0.8 mm on the substrate 10 side and 2.44 mm on the lens plate 70 side.
[0032]
The attachment of the reflection plate 60 is performed using an adhesive. Specifically, an adhesive is applied to the back surface of the reflection plate 60, and is adhered to the substrate 10 such that each LED bare chip L enters each hole 60H of the reflection plate 60.
At this time, the surface of the resin film 50 to which the reflection plate 60 is fixed is flat as described above. Therefore, the reflecting plate 60 can be fixed to the substrate 10 in a state where the reflecting plate 60 and the substrate 10 are substantially parallel, and the mounting accuracy of the reflecting plate 60 can be improved.
[0033]
Further, a resin film 50 is formed on the surface of the substrate 10 except for portions to be formed of the resin encapsulant R, portions where recognition marks are formed, and regions where connection terminals are formed. I have. For this reason, for example, even if a conductive material, for example, a metal is used for the reflection plate 60, the connection pattern 43 does not come into contact with the connection pattern 43, and short-circuiting of the connection pattern 43 by the reflection plate 60 can be prevented. Further, by using an insulating resin for the adhesive used for fixing the reflection plate 60, an insulating layer is further formed between the reflection plate 60 and the connection pattern 43, and short-circuit of the connection pattern 43 can be reliably prevented. it can.
[0034]
On the other hand, the connection pattern 43 where the LED bare chip L is mounted is gold-plated. Normally, it is difficult to obtain a strong adhesive force between gold and resin. However, in the above-described configuration, the reflection plate 60 is fixed to the resin film 50 other than the surface on which the gold plating treatment is performed. 10 can be firmly fixed.
Next, as shown in FIG. 9D, a molding die 75 for forming the lens plate 70 is put on the surface of the reflection plate 60. The molding die 75 includes a cavity 75C that is concave in a hemispherical shape so as to form a convex lens 70L at a portion corresponding to the hole 60H of the reflection plate 60. Then, a resin for forming the lens plate 70, for example, an epoxy resin is injected into the cavity 75 </ b> C of the molding die 75 and cured. The curing conditions of this resin are, for example, 150 ° C. and 30 minutes.
[0035]
Then, when the molding die 75 is removed after the resin for the lens plate 70 is cured, the LED light source 1 shown in FIG. 1 is obtained.
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, it is needless to say that the contents of the present invention are not limited to the specific examples shown in each of the above embodiments. Can be implemented.
[0036]
(1) Molding of resin enclosure
(A) Shape
In the above embodiment, the resin enclosure is formed in a cylindrical shape, but the shape of the resin enclosure in the present invention is not limited to this shape. For example, the shape may be a polygonal prism such as a quadrangular prism or a hemispherical shape. In order to form a resin encapsulant having such a shape, the hole of the mold for a resin encapsulant described in the embodiment may be formed in a desired shape. If the shape of the resin encapsulant changes, it is preferable that the shape of the portion where the resin encapsulant is to be formed also conforms to the shape of the resin encapsulant.
[0037]
(B) Molding method
In the above embodiment, the resin encapsulant is formed by a screen printing method, that is, a mold for molding the resin encapsulant is used. However, the resin encapsulant may be formed without using the mold. As a method of forming the resin encapsulant without using such a mold, for example, utilizing the surface tension of the resin for the resin encapsulant, the resin is dropped from the LED bare chip using a dispenser to form the LED bare chip. There is a method of wrapping and curing as it is (a so-called dispenser method).
[0038]
Here, when a resin encapsulant is formed by dropping the resin onto the substrate described in the section of the related art, the dropped resin flows and the desired state cannot be maintained while enclosing the LED bare chip. Could not be obtained.
On the other hand, in the substrate described in the above embodiment, the resin film is formed on the surface of the substrate around the portion where the resin encapsulant is to be formed. That is, the portion of the resin film where the resin encapsulant is to be formed is open. Therefore, the flow of the dropped resin is regulated by the periphery of the opening of the resin film. That is, as described in the above embodiment, there is a step corresponding to the thickness of the resin film between the surface of the portion where the resin encapsulant is to be formed on the substrate and the surface of the resin film. It acts as.
[0039]
Although the dropped resin tends to maintain a substantially hemispherical shape due to its surface tension, the resin flows out on a flat surface, and the hemispherical shape cannot be maintained. On the other hand, if there is any resin that regulates the flow of the resin, as in the resin film described in the embodiment, the dropped resin can maintain a hemispherical shape.
(C) Phosphor
In the embodiment, the phosphor is mixed in the resin enclosure. However, for example, the phosphor may be applied to the surface after forming the resin enclosure. Naturally, even when the phosphor is applied in this manner, desired visible light can be obtained.
[0040]
Further, for example, when the light emitted from the LED bare chip is used as it is, the phosphor may not be provided. However, in this case, the resin enclosure serves to protect the LED bare chip.
(2) About resin film
(A) Regarding the formation range of the resin film
In the above embodiment, the resin film is formed except for the portion where the resin encapsulant is to be formed, the portion where the recognition mark is formed, and the region where the connection terminal is formed (the resin film is not formed). The portion where the substrate is exposed is combined to form an exposed region.) However, if the purpose of this resin film is only to restrict the outflow of the resin during the molding of the resin encapsulant, it is not necessary to form the resin film on the entire surface of the substrate excluding the exposed region. May be formed only around the portion to be formed (for example, a perforated circular shape in plan view).
[0041]
Furthermore, in the embodiment, the resin film is formed so as to exclude a region where the resin encapsulant is to be formed and the recognition mark are close to each other. The resin film may be formed so as to exclude each of them in an independent state.
(B) About film thickness
In the embodiment, the thickness of the resin film is about three times the thickness of the wiring pattern. However, the thickness of the resin film is preferably at least one time as large as the wiring pattern. This is because, when the thickness of the resin film is less than one time the thickness of the wiring pattern, the resin film cannot completely cover the wiring pattern, and the surface of the wiring pattern and the surface of the resin film are formed on the substrate. There may be a step between them. If the step remains, a gap is formed between the lower surface of the molding die for the resin enclosure and the upper surface of the resin film when the resin enclosure is formed, and the softened resin flows out of the gap.
[0042]
On the other hand, if the resin film is formed such that the upper surface of the resin film is higher than the upper surface of the light emitting element (LED bare chip) connected to the wiring pattern, the surface of the resin film can be reliably flattened. This hinders efficient extraction of light from the light source.
(3) Wiring pattern
In the embodiment, since the wiring pattern is formed on the surface of the substrate, a step is generated between the surface of the wiring pattern and the surface of the substrate. However, even when a step is not formed between the wiring pattern and the insulating layer, when the resin film is formed, it is possible to prevent the resin from flowing out when the resin enclosure is formed by the dispenser method.
[0043]
(4) Light emitting device
In the embodiment, the LED bare chip is used as the light emitting element, but another light emitting element may be used. For example, there is a laser diode (LD). Naturally, it is also possible to apply the LD to the above-mentioned light emitting light source.
(5) Lighting device
In each of the above embodiments, the light emitting light source has been mainly described. However, it is possible to use the light emitting light source as a lighting device by supplying power to the light emitting light source via a power supply terminal.
[0044]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a lighting device using the above light emitting light source.
The lighting device 100 has a case 151 provided with a base 152 and a reflector 153, and the light emitting light source 110 is attached to the case 151. The base 152 has the same standard as the base used in general electric bulbs. The reflector 153 is for reflecting the light emitted from the light source 110 forward.
[0045]
The light emitting light source 110 is mounted on a mounting portion 154 provided on the case 151 on the side opposite to the base 152. Inside the case 151, a circuit for supplying power to the LED bare chip via a power supply terminal, for example, a rectification circuit for rectifying AC power supplied from a commercial power supply into DC power, and a DC power rectified by the rectification circuit And a power supply circuit including a voltage adjustment circuit for adjusting the voltage value of the power supply.
[0046]
(6) Display device
It is also possible to mount an LED bare chip on the substrate in the embodiment and use it as a display device with 8 rows and 8 columns. However, in this case, a known lighting control circuit or the like that changes the wiring pattern so that each LED bare chip is individually lit, and individually lights the LED bare chip to display characters, symbols, and the like is required.
[0047]
Here, the display device having 8 rows and 8 columns has been described. However, the mounting mode of the LED bare chip is not limited to the 8 rows and 8 columns mode. (In the embodiment, 64 LED bare chips) may be used as one light source of the display device.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, the light-emitting light source according to the present invention is a light-emitting light source including a substrate having a wiring pattern formed on a surface thereof, a light-emitting element connected to the wiring pattern, and a resin encapsulant enclosing the light-emitting element. A dam is formed around the portion of the surface of the substrate where the resin encapsulant is to be formed, to prevent the resin from flowing out when the resin encapsulant is molded. Therefore, it is possible to prevent the resin from flowing out during molding of the resin enclosure. In addition, since the resin film is merely formed around the portion where the resin encapsulant is to be formed, it can be easily implemented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a light emitting light source according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a light emitting light source according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a vertical section taken along line XX shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a substrate according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a substrate before an LED bare chip is mounted according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a surface insulating layer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of an insulating layer of a back layer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for manufacturing a light emitting light source according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a lighting device using a light emitting light source according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Emission light source
10 Substrate
33, 43 connection pattern
50 resin film
60 Reflector
70 lens plate
100 lighting equipment
Lnm LED bare chip
Rnm resin enclosure

Claims (16)

表面に配線パターンが形成された基板と、前記配線パターンに接続される発光素子と、当該発光素子を封入する樹脂封入体とを備える発光光源であって、
前記基板の表面における前記樹脂封入体の形成予定部の廻りに、前記樹脂封入体を成形する時に樹脂の流出を阻止するダムが形成されていることを特徴とする発光光源。
A substrate having a wiring pattern formed on a surface thereof, a light emitting element connected to the wiring pattern, and a light emitting light source including a resin enclosing body for enclosing the light emitting element,
A light emitting light source, wherein a dam is formed around a portion of the surface of the substrate where the resin encapsulant is to be formed, to prevent resin from flowing out when the resin encapsulant is molded.
前記基板は、少なくとも前記樹脂封入体の形成予定部の周りに樹脂膜を備え、前記ダムは、当該基板における樹脂封入体の形成予定部の面と前記樹脂膜の表面との間の段差により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の発光光源。The substrate includes a resin film at least around a portion where the resin encapsulant is to be formed, and the dam is configured by a step between a surface of the resin encapsulant where the resin encapsulant is to be formed and the surface of the resin film. The light-emitting light source according to claim 1, wherein 前記樹脂膜は、配線パターンの厚みに対して、1倍以上の厚みを有していることを特徴とする請求項2に記載の発光光源。The light-emitting light source according to claim 2, wherein the resin film has a thickness that is at least one time greater than a thickness of the wiring pattern. 前記配線パターンは、外部の供給電源に接続される接続端子と、前記発光素子が接続する接続パターンとからなり、前記樹脂膜は、前記樹脂封入体の形成予定部を除いて、前記接続パターンを覆っていることを特徴とする請求項2又は3に記載の発光光源。The wiring pattern includes a connection terminal connected to an external power supply, and a connection pattern connected to the light-emitting element.The resin film includes the connection pattern except for a portion where the resin encapsulant is to be formed. The light emitting source according to claim 2, wherein the light emitting source is covered. 前記樹脂膜の表面が、略平坦であることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の発光光源。The light emitting source according to claim 2, wherein a surface of the resin film is substantially flat. 前記基板は、前記発光素子を前記配線パターンに接続する際にその接続位置についての基準となる認識パターンを備え、
前記樹脂膜は、当該認識パターンも除いて形成されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の発光光源。
The substrate includes a recognition pattern serving as a reference for a connection position when the light emitting element is connected to the wiring pattern,
The light emitting light source according to claim 2, wherein the resin film is formed excluding the recognition pattern.
前記樹脂膜の表面に前記発光素子からの光を反射させる反射板が装着されていると共に、当該反射板に凸レンズが設けられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の発光光源。The reflector according to any one of claims 2 to 6, wherein a reflector for reflecting light from the light emitting element is mounted on a surface of the resin film, and a convex lens is provided on the reflector. The luminescent light source as described. 前記樹脂膜は、絶縁性の樹脂により形成されていると共に、前記基板の表面における前記反射板が装着される範囲を封止する状態で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の発光光源。8. The method according to claim 7, wherein the resin film is formed of an insulating resin, and is formed in a state of sealing a range on the surface of the substrate where the reflection plate is mounted. Luminescent light source. 前記基板の裏面に、金属製の放熱板が取着されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の発光光源。The light emitting light source according to any one of claims 1 to 8, wherein a metal heat sink is attached to a back surface of the substrate. 前記発光素子は、LEDベアチップであると共に、前記樹脂封入体に蛍光体が含まれていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光光源。The light-emitting light source according to any one of claims 1 to 9, wherein the light-emitting element is an LED bare chip and a phosphor is included in the resin enclosure. 前記発光素子は、青色発光のLEDベアチップであると共に、前記樹脂封入体内に、前記青色発光を白色光に変換する発光体が含まれていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光光源。10. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a blue light emitting LED bare chip and a light emitting body for converting the blue light emission to white light is included in the resin enclosure. A light-emitting light source according to the item. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の発光光源を用いた照明装置。An illumination device using the light-emitting light source according to claim 1. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の発光光源を用いた表示装置。A display device using the light-emitting light source according to claim 1. 基板の表面に形成された配線パターンに発光素子を接続した後に、当該発光素子を樹脂封入体で封入して得られる発光光源の製造方法であって、
前記基板の表面に配線パターンを形成した後に、
前記基板における前記樹脂封入体の形成予定部の廻りに、前記樹脂封入体の成形時に樹脂の流出を規制するダムを形成し、前記樹脂封入体の形成予定部に露出している配線パターンに発光素子を接続することを特徴とする発光光源の製造方法。
After connecting the light emitting element to the wiring pattern formed on the surface of the substrate, a method for manufacturing a light emitting light source obtained by encapsulating the light emitting element in a resin encapsulation,
After forming a wiring pattern on the surface of the substrate,
A dam is formed around the portion where the resin encapsulant is to be formed on the substrate to control the outflow of resin during the molding of the resin encapsulant, and light is emitted from the wiring pattern exposed at the portion where the resin encapsulant is to be formed. A method for manufacturing a light emitting light source, comprising connecting elements.
前記ダムは、前記基板における樹脂封入体の形成予定面と、この面よりも高い表面を有する樹脂膜の表面との間の段差により構成され、当該樹脂膜はスクリーン印刷方式により形成されていることを特徴とする請求項14に記載の発光光源の製造方法。The dam is constituted by a step between a surface of the substrate on which a resin encapsulant is to be formed and a surface of a resin film having a surface higher than the surface, and the resin film is formed by a screen printing method. The method for manufacturing a light-emitting light source according to claim 14, wherein: 前記樹脂膜を形成した後に、露出している配線パターンにメッキ処理を施し、当該メッキ処理部に前記発光素子を接続することを特徴とする請求項15に記載の発光光源の製造方法。The method according to claim 15, wherein after the resin film is formed, the exposed wiring pattern is plated, and the light emitting element is connected to the plated portion.
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