JP2005317820A

JP2005317820A - 発光ダイオードパッケージ構造

Info

Publication number: JP2005317820A
Application number: JP2004135093A
Authority: JP
Inventors: Ming-De Lin; 林明徳; San-Bau Lin; 林三寶
Original assignee: Optotech Corp
Current assignee: Optotech Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】本発明は、導電材で、フリップチップを有する基板と金属導線架とを、直接に電気的に接続し、ワイヤボンディングが必要しないため、有効に、パッケージの寸法を縮小できる、超薄型側面発光ダイオードパッケージ構造を提供する。
【解決手段】本発明は、中央開口を有する金属導線架と、係一部の導線架を覆う絶縁ハウジングと、を有し、絶縁ハウジングから露出した導線架は、外部へのピンとされ、また、表面に、発光ダイオードチップが共晶形成される基板があり、基板と発光ダイオードチップとは、電気的に接続され、この基板は、導電接着剤により、金属導線架に実装されて、絶縁ハウジングの収納空間内に位置させ、これにより、発光ダイオードチップの発光エリアが、当該開口に面する、側面発光ダイオードパッケージ構造である。本発明の構造設計は、パッケージの寸法を縮小することだけでなく、既存する工程や設備を流用することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光ダイオード（LED）の側面発光パッケージ技術に関し、特に、既存する工程が流用でき、ワイヤボンディングを必要としない発光ダイオードパッケージ構造に関する。

発光ダイオードの発光原理が、半導体にある固有特性により、電流を、順方向に半導体のPN接合部へ流させて、光を放射させるので、LEDは、冷光（cold light）と称され、また、LEDは、高い耐用性や、長い寿命、小さい体積、低い消費電量及び、水銀等の有害物等が有しないなどの利点があるため、LCDのバックライトや未来の照明設備産業に、広く応用される。

発光ダイオードが広く応用されるが、短小軽薄である消耗製品において、安定性を要求するだけでなく、その軽薄さも要求され、特に、LCDに使用されるガラス光ガイド板の厚さが、1.1mmから、0.7mmに、さらに、0.55mmまで薄くなる今では、LEDの側面発光源を薄くするのも、必要となる。が、いまにおいて、業界が製造する発光ダイオードパッケージ構造は厚いため、ニーズに満たさない。

現に使用されている側面発光ダイオードの構造は、図１(a)及び図１(b)のように、チップ40と、前記チップ40が実装されるブレース42と、があり、チップ40を、粘着ブレース42上に置いて、プラスチックハウジング44の中に収納し、また、ワイヤボンディング技術により、複数の金属リード46でチップ40とブレース42と接続して、両者を電気的に接続し、また、チップ40とリード46とを覆って保護する、透明なパッケージプラスチック体48がある。上記の構造から分かるように、側面発光ダイオード全体のパッケージは、プラスチックハウジング44及びその開口によって決められ、それは、発光チップ40が、ブレース42上深く置かれるため、使われるサッカーの寸法が制限され、開口を大きくすることができない。また、ワイヤボンディングにより、その開口がある程度小さければ、製作性が悪くなり、不良率を悪化させる。

本発明は、上記の、従来技術においての問題点を解決するため、ワイヤボンディングを必要しなくて、寸法を小さくできる、発光ダイオードパッケージ構造を提案する。

本発明の主な目的は、導電材で、フリップチップを有する基板と金属導線架とを、直接に電気的に接続し、ワイヤボンディングが必要しないため、有効に、パッケージの寸法を縮小できる超薄型の発光ダイオードパッケージ構造を提供する。

本発明の他の目的は、薄型や厚型のLCDのバックライトガイド板に使用される発光ダイオードパッケージ構造を提供する。

本発明の更に他の目的は、既存機台が使用するサッカーの大小に合わせることができ、既存する工程や設備を流用する、発光ダイオードパッケージ構造を提供する。

本発明の更に他の目的は、容易に生産する発光ダイオード構造を提供する。

本発明は、上記の目的を達成するため、導電接着剤により、導線架上に基板を実装し、また、当該基板上に、発光ダイオードチップが設けられて、両者を電気的に接続し、そして、発光ダイオードチップの発光エリアを、導線架の中央にある開口に対向し、また、内に、基板と、当該基板にある発光ダイオードチップとが収納される、一部の導線架を覆う、絶縁ハウジングがあり、絶縁ハウジングから露出する導線架を外部への導電ピンとする。

本発明の発光ダイオードパッケージ構造は、既存する工程が流用でき、ワイヤボンディングを必要としない効果を奏する。

以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を、詳しく説明し、これにより、本発明の目的や、技術内容、特点及び達成効果が、より容易に理解できる。
本発明にかかわる発光ダイオードパッケージ構造は、導電材により、チップを有する基板と、金属導線架とを、直接に電気的に接続し、ワイヤボンディング工程を介しないため、生産上において、空間を必要とするリードないし、有効に、パッケージの寸法を縮小でき、また、ハウジング内に基板とチップを収納するための空間が浅いから、既存する工程や設備を流用できる。

図２は、本発明の立体構造概念図で、図３は、断面図で、図４は、側面図であり、図のように、発光ダイオードパッケージ構造10には、内導線部122と外導線部124とがある金属導線架12を、有し、また、当該金属導線架12の中央の中央區域には、開口14が形成され、また、プラスチック材で一体射出成形して、金属導線架12の内導線部122を覆う、絶縁であるプラスチックハウジング16が、あり、プラスチックハウジング16から露出する導線架12の外導線部124は、外部への導電ピンとして、プラスチックハウジング16の両側へ湾曲され、当該プラスチックハウジング16は、金属導線架12によって、第１の収納空間18と第２の収納空間20とに隔離され、両者間に、当該開口14により互いに連通され、また、基板22の表面上には、フリップ発光ダイオードチップ24が実装され、当該発光ダイオードチップ24は、例えば、金-すずや金-シリコン等である共晶材26により、基板22上に実装されることにより、基板22と発光ダイオードチップ24とを、電気的に接続し、また、当該発光ダイオードチップ24が実装されている基板22は、導電接着剤28により、金属導線架12の内導線部122上に実装され、また、第１の収納空間18内に位置させることにより、発光ダイオードチップ24の発光エリアが当該開口14に対向し、発光ダイオード24の発光エリアから光を射出する時、当該開口14を介して、プラスチックハウジング16内へ射出する。

その中、外部の湿気や埃等から、発光ダイオードチップ24の素子特性を保護するため、更に、図5のように、第１の収納空間18にパッケージプラスチック体30を充填し、また、第２の収納空間20内に透明なパッケージプラスチック体32を充填することにより、当該発光ダイオードチップ24を覆って保護する。

本発明は、プラスチックハウジング16に使用される第１の収納空間18が浅いため、既存する工程設備のサッカーが、基板22を吸付して、当該第１の収納空間18内に位置し、当該基板22を金属導線架12上に粘着して実装できるので、完全に、既存の工程や設備を流用でき、他に新しい設備を購入や設計することが要らず、生産じょうには、非常に簡単である。また、本発明は、直接に、導電接着剤28で、発光ダイオードチップ24を有する基板22を第１の収納空間18内に実装し、また、金属導線架12と電気的に接続するため、完全に、リードを使用せず、故に、有効に寸法を縮小して、薄型や厚型のLCDのバックライトガイド板に使用される、超薄型発光ダイオードパッケージ構造を提供する。

以上説明した実施例は、ただ本発明の技術思想や特徴を説明するためのものであり、その目的は、この技術をよく分かるものに、本発明の内容を理解させかつ其れに従って実施するためのものであり、本発明の特許請求の範囲は、前記実施例によって制限されず、本発明にかかる精神による等価な変更や修正が、特許請求の範囲に含まれる。

従来の発光ダイオードの構造断面図である。従来の発光ダイオードの側面図である。本発明の立体構造概念図である。本発明の構造断面図である。本発明の構造側面図である。本発明のパッケージプラスチック体を充填する他の実施例の概念図である。

符号の説明

10 発光ダイオードパッケージ構造
12 金属導線架
122 内導線部
124 外導線部
14 開口
16 プラスチックハウジング
18 第１の収納空間
20 第２の収納空間
22 基板
24 発光ダイオードチップ
26 共晶材
28 導電接着剤
30、32 パッケージプラスチック体
40 チップ
42 ブレース
44 プラスチックハウジング
46 金属リード
48
パッケージプラスチック体

Claims

中央には、開口が形成される、導線架と、導電接着剤で、当該導線架上に実装
される、基板と、当該基板表面にフリップ固定され、当該基板と電気的に接続
され、また、当該発光ダイオードチップの発光エリアが当該開口に対向する、
発光ダイオードチップと、
当該基板と、その上にある当該発光ダイオードチップとが収納され、一部の当該導線架が覆われ、露出する当該導線架を外部へのピンとする、絶縁ハウジングと、を有すること、特徴とする発光ダイオードパッケージ構造。
当該導線架には、内導線部と外導線部とがあり、当該内導線部は、当該基板を実装することに供し、当該外導線部は、外部へのピンとすること、特徴とする請求項１記載の発光ダイオードパッケージ構造。
当該基板と当該発光ダイオードチップとは、共晶形成であること、特徴とする請求項１記載の発光ダイオードパッケージ構造。
当該発光ダイオードチップは、共晶材により、当該基板上に実装されること、特徴とする請求項3記載の発光ダイオードパッケージ構造。
当該共晶材は、例えば、金-すずや金-シリコン等の共晶材であること、特徴とする請求項4記載の発光ダイオードパッケージ構造。
当該絶縁ハウジングは、プラスチック材からなること、特徴とする請求項１記載の発光ダイオードパッケージ構造。
更に、当該絶縁ハウジング内には、透明なパッケージプラスチック体が充填されて、当該発光ダイオードチップを覆うこと、特徴とする請求項１記載の発光ダイオードパッケージ構造。
当該プラスチックハウジングは、一体射出成形であること、特徴とする請求項１記載の発光ダイオードパッケージ構造。