JP2006019318A - 発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 - Google Patents
発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006019318A JP2006019318A JP2004192488A JP2004192488A JP2006019318A JP 2006019318 A JP2006019318 A JP 2006019318A JP 2004192488 A JP2004192488 A JP 2004192488A JP 2004192488 A JP2004192488 A JP 2004192488A JP 2006019318 A JP2006019318 A JP 2006019318A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting diode
- light emitting
- support
- pair
- chip type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
【課題】 本発明は、フリップチップ型発光ダイオードに供給する電流を多くすることができるような構造にした発光ダイオード組立構造およびその製造方法並びに組立体を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、一対の支持リード線が、絶縁部材内に埋設されて、フリップチップ型発光ダイオード支持体となる。前記支持リード線は、フリップチップ型発光ダイオードの電極との間に共晶ハンダが付けられ、加熱されて接続される。前記一対の支持リード線の他方の端部は、導電性熱硬化性接着剤を介して電源電極にそれぞれ接続されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明は、一対の支持リード線が、絶縁部材内に埋設されて、フリップチップ型発光ダイオード支持体となる。前記支持リード線は、フリップチップ型発光ダイオードの電極との間に共晶ハンダが付けられ、加熱されて接続される。前記一対の支持リード線の他方の端部は、導電性熱硬化性接着剤を介して電源電極にそれぞれ接続されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、フリップチップ型発光ダイオード、一対の支持リード線、および発光ダイオード支持体とから少なくとも構成された発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体に関するものである。特に、本発明は、フリップチップ型発光ダイオードの電極と、一対の支持リード線と、電源電極との接合に対する信頼性を向上させるために共晶ハンダペーストと導電性熱硬化性接着剤を使用した発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体に関するものである。
たとえば、特願2004−107043号に記載されている発光ダイオード組立体の組立方法は、サブマウントに形成された配線上には、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、あるいは金−錫共晶ハンダペーストが所定の位置に載置され、その上に、フリップチップ型発光ダイオードの電極が配置された後、リフロー炉を通過させ、前記両者が接続される。
一方、前記フリップチップ型発光ダイオードを囲む複数のプラスチック製筒体は、成形時にその内部を貫通するリードフレームとともに作製される。前記リードフレームの一端は、導電性接着剤を介して前記サブマウントに形成された配線に接続される。
特願2004−107043号
発光層からの光を電極の反対側の面から取り出すフリップチップ型発光ダイオードは、電極による光の遮りがないため、明るさが明るく、発光効率が良い。しかし、前記フリップチップ型発光ダイオードは、一個の光源として、電流の供給量に制限があり、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用として充分でなかった。前記表示装置は、点からなる一つのフリップチップ型発光ダイオードを多数集めた面光源であり、光量にも限界があり、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用に使用することができないという問題があった。
以上のような課題を解決するために、本発明は、フリップチップ型発光ダイオードに供給する電流を多くすることができるような構造にした発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体を提供することを目的とする。
本発明は、複数個のフリップチップ型発光ダイオードを一個に纏めることにより、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用に使用することができる発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体を提供することを目的とする。
(第1発明)
第1発明の発光ダイオード組立構造は、一対の電極を備えているフリップチップ型発光ダイオードと、前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する一対の支持リード線と、前記一対の支持リード線の中間部が絶縁部材によって固定されている支持体と、前記一対の支持リード線の一方の端部と前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とが共晶ハンダを介して接続された接続部と、前記支持リード線の他方の端部からなる接続電極とを少なくとも備えていることを特徴とする。
第1発明の発光ダイオード組立構造は、一対の電極を備えているフリップチップ型発光ダイオードと、前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する一対の支持リード線と、前記一対の支持リード線の中間部が絶縁部材によって固定されている支持体と、前記一対の支持リード線の一方の端部と前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とが共晶ハンダを介して接続された接続部と、前記支持リード線の他方の端部からなる接続電極とを少なくとも備えていることを特徴とする。
(第2発明)
第2発明の発光ダイオード組立構造は、第1発明において、フリップチップ型発光ダイオードの全体、および支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする。
第2発明の発光ダイオード組立構造は、第1発明において、フリップチップ型発光ダイオードの全体、および支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする。
(第3発明)
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体とし、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部とフリップチップ型発光ダイオードの電極との間に共晶ハンダを介した状態で、リフロー炉で加熱して接続し、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部を接続電極としたことを特徴とする。
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体とし、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部とフリップチップ型発光ダイオードの電極との間に共晶ハンダを介した状態で、リフロー炉で加熱して接続し、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部を接続電極としたことを特徴とする。
(第4発明)
第4発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、第3発明の発光ダイオード組立構造において、フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする。
第4発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、第3発明の発光ダイオード組立構造において、フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする。
(第5発明)
第5発明の発光ダイオード組立体は、下部に電極を有するフリップチップ型発光ダイオードと、一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されたフリップチップ型発光ダイオードの支持体と、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部と、前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とを接続する共晶ハンダと、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部に接続する電源電極と、前記電源電極と前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部とを接続する前記共晶ハンダより溶融温度の低い導電性熱硬化性接着剤またはハンダと、前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を封止する透明封止樹脂とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
第5発明の発光ダイオード組立体は、下部に電極を有するフリップチップ型発光ダイオードと、一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されたフリップチップ型発光ダイオードの支持体と、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部と、前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とを接続する共晶ハンダと、前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部に接続する電源電極と、前記電源電極と前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部とを接続する前記共晶ハンダより溶融温度の低い導電性熱硬化性接着剤またはハンダと、前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を封止する透明封止樹脂とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
(第6発明)
第6発明の発光ダイオード組立体において、第5発明における電源電極は、多面体または曲面体からなり、一対の電極がその表面に形成され、複数のフリップチップ型発光ダイオードが前記一対の支持リード線を介して接続されていることを特徴とする。
第6発明の発光ダイオード組立体において、第5発明における電源電極は、多面体または曲面体からなり、一対の電極がその表面に形成され、複数のフリップチップ型発光ダイオードが前記一対の支持リード線を介して接続されていることを特徴とする。
(第7発明)
第7発明の発光ダイオード組立体において、第5発明における電源電極は、多面体または曲面体からなり、三対の電極がその表面に形成され、各一対の電極にそれぞれ緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードが接続されていることを特徴とする。
第7発明の発光ダイオード組立体において、第5発明における電源電極は、多面体または曲面体からなり、三対の電極がその表面に形成され、各一対の電極にそれぞれ緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードが接続されていることを特徴とする。
(第8発明)
第8発明の発光ダイオード組立体において、第7発明における緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードは、制御回路により電圧および/または電流が制御されることにより色調が制御されることを特徴とする。
第8発明の発光ダイオード組立体において、第7発明における緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードは、制御回路により電圧および/または電流が制御されることにより色調が制御されることを特徴とする。
本発明によれば、フリップチップ型発光ダイオードの電極と、一対の支持リード線と、電源電極とを共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、あるいは金−錫共晶ハンダペーストを用いて接続するため、前記共晶ハンダが広がって隣の配線と短絡するのを防止することができる。
本発明によれば、フリップチップ型発光ダイオードを支持する一対の支持リード線は、単なる配線と異なり、フリップチップ型発光ダイオードを支持する強度と、大きな電流を供給できる太さを有するため、明るさを大きくして、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用にすることができる。
本発明によれば、電源電極に複数個のフリップチップ型発光ダイオードを接続できるため、面光源から立体光源となり、明るさおよび形状が照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用として優れたものとなる。
本発明によれば、フリップチップ型発光ダイオードが支持リード線により、空中に支持されるので、発光した光りが上面だけでなく、側面や下面にも照射されて有効に使えるので、効率が良い。また、前記複数個からなるフリップチップ型発光ダイオードは、上面、側面、および下面からの光りが互いに重なり合いながら立体光源となるため、強い光りを照射することができる。
(第1発明)
第1発明の発光ダイオード組立構造は、下面に電極を備えたフリップチップ型発光ダイオードで、前記フリップチップ型発光ダイオードが一対の支持リード線によって支持されている。前記一対の支持リード線は、前記フリップチップ型発光ダイオードとともに、たとえば、セラミックスまたはガラス等の絶縁部材内に埋設されて、一体的に固定されている。
第1発明の発光ダイオード組立構造は、下面に電極を備えたフリップチップ型発光ダイオードで、前記フリップチップ型発光ダイオードが一対の支持リード線によって支持されている。前記一対の支持リード線は、前記フリップチップ型発光ダイオードとともに、たとえば、セラミックスまたはガラス等の絶縁部材内に埋設されて、一体的に固定されている。
前記絶縁部材は、セラミック粉末、放電焼結体、あるいは、型による熱硬化樹脂等により、前記一対の支持リード線とともに一体成形されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体となる。前記一対の支持リード線は、前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する強度を備えたものであり、通常の配線と異なり、導電性の優れた素材であるだけでなく、大きな電流を供給することができる。前記一対の支持リード線は、たとえば、所定の強度を有するタングステンまたはステンレス等である。
前記一対の支持リード線の一方の端部は、共晶ハンダを介してフリップチップ型発光ダイオードの電極と接続された接続部となっている。また、前記一対の支持リード線の他方の端部は、電源等に接続する接続電極となる。前記一対の支持リード線の一方または他方の端部は、たとえば、金メッキ等を施すことにより、接続時の電気的接触を良くすることができる。
(第2発明)
第2発明の発光ダイオード組立構造は、前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記一対の支持リード線と前記フリップチップ型発光ダイオード支持体の少なくとも一部、または前記一対の支持リード線の他方の端部以外が透明封止樹脂で封止されている。前記発光ダイオード組立構造は、フリップチップ型発光ダイオードの全体を前記透明封止樹脂で封止することにより、単体の電子部品として扱いが容易になる。また、フリップチップ型発光ダイオードは、全体が透明樹脂で覆われているので、どの方向へも光りが出るという特徴を有する。
第2発明の発光ダイオード組立構造は、前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記一対の支持リード線と前記フリップチップ型発光ダイオード支持体の少なくとも一部、または前記一対の支持リード線の他方の端部以外が透明封止樹脂で封止されている。前記発光ダイオード組立構造は、フリップチップ型発光ダイオードの全体を前記透明封止樹脂で封止することにより、単体の電子部品として扱いが容易になる。また、フリップチップ型発光ダイオードは、全体が透明樹脂で覆われているので、どの方向へも光りが出るという特徴を有する。
(第3発明)
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、一対の支持リード線の中間部が、たとえば、セラミックまたはガラス等の絶縁部材内に埋設される。前記絶縁部材は、セラミック粉末、放電焼結体により、あるいは、熱硬化樹脂等により、前記一対の支持リード線とともに一体成形されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体となる。前記一対の支持リード線は、前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する強度を備えたものであり、通常の配線と異なり、導電性の優れた素材であるだけでなく、大きな電流を供給することができる。
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、一対の支持リード線の中間部が、たとえば、セラミックまたはガラス等の絶縁部材内に埋設される。前記絶縁部材は、セラミック粉末、放電焼結体により、あるいは、熱硬化樹脂等により、前記一対の支持リード線とともに一体成形されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体となる。前記一対の支持リード線は、前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する強度を備えたものであり、通常の配線と異なり、導電性の優れた素材であるだけでなく、大きな電流を供給することができる。
次に、前記一対の支持リード線の一方の端部とフリップチップ型発光ダイオードの電極との間には、共晶ハンダが付けられる。その後、前記フリップチップ型発光ダイオードの電極と前記一対の支持リード線の一方の端部とは、リフロー炉で共晶ハンダが加熱されて、接続される。前記一対の支持リード線の他方の端部は、導電性熱硬化性接着剤や前記共晶ハンダより低い温度で溶融するハンダ等を介して電源電極にそれぞれ接続されている。前記一対の支持リード線の両端部は、前記フリップチップ型発光ダイオードの電極や前記電源電極のサイズに合わせるとともに平坦に成形されている。
前記フリップチップ型発光ダイオードは、フリップチップ型発光ダイオードの支持体と一対の支持リード線により固定されているため、小型のフリップチップ型発光ダイオードに多くの電流を供給することができるだけでなく、一個の電子部品として扱いが容易である。
前記一対の支持リード線の一方の端部と前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とは、たとえば、共晶ハンダにより接続され、前記電源電極と前記一対の支持リード線の他方の端部とは、導電性熱硬化性接着剤により接続されている。前記共晶ハンダと導電性熱硬化性接着剤は、溶融温度が異なるので、フリップチップ型発光ダイオードを組み立てる際に、一対の支持リード線の他方の端部を接続中に一方の端部が離れるという不都合がなくなる。
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、共晶ハンダが共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、または金−錫共晶ハンダペーストのいずれかとすることにより、リフロー処理における温度であっても、ペーストの溶剤やフラックスが発散するだけで、共晶ハンダがはみだすことがなく、隣合った配線と短絡することがない。
第3発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、あるいは、金−錫共晶ハンダを蒸着またはメッキ法により所望の厚さ、および均一に形成できるため、一対の配線と一対の電極とが安定して接続される。
(第4発明)
第4発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、前記フリップチップ型発光ダイオード、前記一対の支持リード線、およびフリップチップ型発光ダイオード支持体が組み立てられた後に、必要個所が透明封止樹脂で封止されている。前記フリップチップ型発光ダイオードは、前記一対の支持リード線およびフリップチップ型発光ダイオードの支持体以外に、前記透明封止樹脂により、単体の電子部品として扱いが容易になる。
第4発明の発光ダイオード組立構造の製造方法は、前記フリップチップ型発光ダイオード、前記一対の支持リード線、およびフリップチップ型発光ダイオード支持体が組み立てられた後に、必要個所が透明封止樹脂で封止されている。前記フリップチップ型発光ダイオードは、前記一対の支持リード線およびフリップチップ型発光ダイオードの支持体以外に、前記透明封止樹脂により、単体の電子部品として扱いが容易になる。
(第5発明)
第5発明の発光ダイオード組立体は、フリップチップ型発光ダイオード、フリップチップ型発光ダイオードの支持体、電源電極と、これらを接続する共晶ハンダおよび導電性熱硬化性接着剤と、ほぼ全体を覆う透明封止樹脂とから少なくとも構成されている。
第5発明の発光ダイオード組立体は、フリップチップ型発光ダイオード、フリップチップ型発光ダイオードの支持体、電源電極と、これらを接続する共晶ハンダおよび導電性熱硬化性接着剤と、ほぼ全体を覆う透明封止樹脂とから少なくとも構成されている。
前記フリップチップ型発光ダイオードの支持体は、たとえば、所定の強度を有するタングステンまたはステンレス等からなる一対の支持リード線が絶縁部材内に一体成形されている。フリップチップ型発光ダイオードは、下部に電極を有し、上方で発光する。電源電極は、前記一対の支持リード線の他方の端部が接続される。
前記一対の支持リード線の一方の端部と前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とは、共晶ハンダにより接続され、前記電源電極と前記一対の支持リード線の他方の端部とは、たとえば、前記共晶ハンダより溶融温度の低い導電性熱硬化性接着剤、共晶ハンダ、またはハンダにより接続されている。前記共晶ハンダと導電性熱硬化性接着剤等は、溶融温度が異なるので、フリップチップ型発光ダイオードを組み立てる際に、一対の支持リード線の他方の端部を接続中に一方の端部が離れるという不都合がなくなる。
前記フリップチップ型発光ダイオード、支持リード線、およびフリップチップ型発光ダイオード支持体は、透明封止樹脂により、3者の固定をより堅固にするために必要個所を封止する。
フリップチップ型発光ダイオードは、前記支持リード線により、電極等から離れて支持されているため、光りが全方向に照射できる。電源電極は、前記一対の支持リード線の他方の端部が接続される。
(第6発明)
第6発明の発光ダイオード組立体における電源電極は、三角形(4面体)、四角形(6面体)、およびさらに多くの面を有する多面体または曲面体等からなり、その少なくとも一つの面または曲面、あるいは、複数の面または複数の曲面に複数のフリップチップ型発光ダイオードの支持リード線の他方の端部と接続される。すなわち、前記電源電極は、少なくとも一つの面または曲面に前記発光ダイオード組立体の支持リード線の他方の端部を接続することができるプラス電極とマイナス電極とが備えられている。
第6発明の発光ダイオード組立体における電源電極は、三角形(4面体)、四角形(6面体)、およびさらに多くの面を有する多面体または曲面体等からなり、その少なくとも一つの面または曲面、あるいは、複数の面または複数の曲面に複数のフリップチップ型発光ダイオードの支持リード線の他方の端部と接続される。すなわち、前記電源電極は、少なくとも一つの面または曲面に前記発光ダイオード組立体の支持リード線の他方の端部を接続することができるプラス電極とマイナス電極とが備えられている。
第6発明の発光ダイオード組立体における電源電極には、複数のフリップチップ型発光ダイオードが接続されている。すなわち、前記電源電極と前記一対の支持リード線は、複数の面において、接続されているため、前記発光ダイオードの光が多方向から見ることができる。
第6発明の発光ダイオード組立体は、前記電源電極全面に、複数のフリップチップ型発光ダイオードが取り付けられてほぼ球状にすることができる。また、前記発光ダイオード組立体は、電源電極の一面を残して全面に、複数のフリップチップ型発光ダイオードが取り付けられてほぼ半球状にすることもできる。第6発明の発光ダイオード組立体は、一つ一つが面光源であるが、立体光源として、電球のような照明等の使い方ができる。
(第7発明)
第7発明の発光ダイオード組立体は、一つのフリップチップ型発光ダイオード内に緑色、青色、赤色の3色が予め並列に配置されており、印加電圧により色調を変えることができる。前記電源電極は、多面体または曲面体からなり、三対の電極がその表面に形成されている。緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードは、それぞれ一対の電極が前記三対の電極にそれぞれ接続されている。前記三対の電極は、一方の電極を共通電極とすることができる。
第7発明の発光ダイオード組立体は、一つのフリップチップ型発光ダイオード内に緑色、青色、赤色の3色が予め並列に配置されており、印加電圧により色調を変えることができる。前記電源電極は、多面体または曲面体からなり、三対の電極がその表面に形成されている。緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードは、それぞれ一対の電極が前記三対の電極にそれぞれ接続されている。前記三対の電極は、一方の電極を共通電極とすることができる。
第7発明の発光ダイオード組立体は、フリップチップ型発光ダイオードの種類を赤色、黄色、橙色、緑色、青色の内の少なくとも三種類とすることができる。前記発光ダイオード組立体は、ディスプレー用、装飾用、あるいは、表示装置用の発光ダイオード組立体とするため、フリップチップ型発光ダイオードの色を複数にすることにより、変化に富んだものができる。
(第8発明)
第8発明の発光ダイオード組立体は、フリップチップ型発光ダイオードの電極に対して並列に緑色、青色、赤色の3色の素子が設けられ、電圧および/または電流が制御される。制御回路は、前記電極に印加される電圧および/または電流を制御することにより色調が制御される。前記発光ダイオード組立体は、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用に優れた効果を発揮する。
第8発明の発光ダイオード組立体は、フリップチップ型発光ダイオードの電極に対して並列に緑色、青色、赤色の3色の素子が設けられ、電圧および/または電流が制御される。制御回路は、前記電極に印加される電圧および/または電流を制御することにより色調が制御される。前記発光ダイオード組立体は、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用に優れた効果を発揮する。
図1は本発明の第1実施例で、発光ダイオード組立体を説明するための概略斜視図である。図1において、発光ダイオード組立体11は、下部に電極13、13′を有し、上方で光るフリップチップ型発光ダイオード12と、前記電極13、13′に接続された一対の支持リード線14、14′と、前記支持リード線14、14′を固定する絶縁支持部材15とから少なくとも構成されている。
前記支持リード線14、14′は、一方の端部がフリップチップ型発光ダイオード12の電極13、13′に接続する接続部17と、他方の端部が後述する電源電極に接続する接続電極18とから構成されている。
前記フリップチップ型発光ダイオード12の電極13、13′は、その間隔がたとえば、約150μm程度離れて設けられており、それぞれの大きさが120μm程度である。前記一対の支持リード線14、14′は、たとえば、直径100μm程度のタングステンまたはステンレス部材等からなる。
前記一対の支持リード線14、14′の両端部は、平坦化されて、前記接続部17と接続電極18を構成し、電気的接続を良好にしている。また、前記接続部17および接続電極18は、金メッキ等を施すことにより、この部分における電気抵抗を低減することができる。
前記絶縁支持部材15は、たとえば、セラミックスまたはガラス等からなり、前記一対の支持リード線14、14′を一体成形により内部に埋設する。前記成形は、たとえば、放電焼結体、あるいは、熱硬化樹脂等一般に使用される手段による。前記一対の支持リード線14、14′の一端部である接続部17は、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、あるいは、金−錫共晶ハンダペースト等を介し、リフロー炉を通過させることによりフリップチップ型発光ダイオード12の電極13、13′に電気的および機械的に接続される。
また、前記一対の支持リード線14、14′の他端部である接続電極18は、後述する電源電極に導電性熱硬化性接着剤を介して、電気的および機械的に接続される。前記一対の支持リード線14、14′の両端部における平坦化された接続部17および接続電極18は、前記共晶ハンダおよび導電性熱硬化性接着剤により接続する際に安定でしかも堅固になる。また、共晶ハンダと導電性熱硬化性接着剤とは、温度が異なるため、導電性熱硬化性接着剤を熱硬化させる間に、共晶ハンダが外れることがない。
前記接続電極18と後述の電源電極との接続は、前記共晶ハンダより溶融温度が低い共晶ハンダ、ハンダを使用することができる。
透明封止樹脂16は、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂で、透明性および耐熱性に優れたものを選択し、前記フリップチップ型発光ダイオード12、一対の支持リード線14、14′、および絶縁支持部材15を封止する。
図2は本発明の第2実施例で、複数のフリップチップ型発光ダイオードを一体に接続する際の電源電極を説明するための斜視図である。図2において、電源電極21は、たとえば、プラス電極22とマイナス電極23とが6面体の全てを覆うように形成されている。しかし、前記プラス電極22とマイナス電極23は、少なくとも一面に設けることができる。また、前記電源電極21は、正6面体である必要はなく、三角錐、多角体、曲面体等任意の形状をとることができる。
図3は本発明の第3実施例で、電源電極に複数のフリップチップ型発光ダイオードが接続されている状態を説明するための図である。図3において、電源電極21は、複数のフリップチップ型発光ダイオード12によって覆われている。すなわち、複数のフリップチップ型発光ダイオード12における一対の支持リード線14、14′は、前記電源電極21の5面に接続電極18により接続され、残りの1面に設けられたリード線31から電力が供給されている。
前記電源電極21の周りに取り付けられた複数のフリップチップ型発光ダイオード12は、全体で球状、半球状、筒状、その他の形状にすることができる。前記球状または半球状等の立体光源は、一つの光源として明るさが大きく、照明用、ディスプレー用、あるいは、表示装置用とすることができる。特に、前記表示装置は、電源電極21を面状に広げることにより、複数のフリップチップ型発光ダイオード12を面状に形成することもできる。
フリップチップ型発光ダイオード12は、赤色、橙色、黄色、緑色、青色等がある。前記透明封止樹脂16は、耐熱性を有し、前記フリップチップ型発光ダイオード12、一対の支持リード線14、14′、絶縁支持部材15、および電源電極21の周囲を覆い、所望のレンズを構成することができる。
次に、前記発光ダイオード組立体11の作製方法を説明する。フリップチップ型発光ダイオード12は、たとえば、シリコンからなる半導体ウエハから構成される基板上に電極13、13′が形成される(図1を逆さまにして)。前記電極13、13′には、一方に平坦化された端部(接続部17、接続電極18)からなる一対の支持リード線14、14′が共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、あるいは金−錫共晶ハンダペーストがたとえば、ロボット等を介して載置される。
その後、前記フリップチップ型発光ダイオード12と、絶縁支持部材15に一体成形された一対の支持リード線14、14′とは、図示されていないリフロー炉を通過することにより、電気的および機械的に接続される。たとえば、前記リフロー炉内における前記金−錫共晶ハンダペーストは、後述する割合になっているため、加熱によりフラックスが発散した際に、前記ハンダ等が広がって薄くなることがなく、隣合った配線と短絡を起こすこともない。
前記一個の発光ダイオード組立体11における一対の支持リード線14、14′は、たとえば、エポキシ系樹脂と銀粒子等を主成分とする導電性熱硬化性接着剤を介して前記電源電極21に接続される。
本実施例に使用した前記金−錫共晶ハンダペーストは、金80重量%、錫20重量%、フラックス(荒川化学製)とし、接着面積は、0.23×0.23μmとした。試験試料1ないし10の接着強度は、約800gから900gあった。これに対して、従来の支持リード線とフリップチップ型発光ダイオードの電極との接合強度は、バンプ(直径の大きさ80μm)5個について前記と同様な試験を行った結果、1個当たり80g程度であり、本実施例と比較して、約1/10以下の強度であった。
前記発光ダイオード組立体11は、図示されていない制御回路により、フリップチップ型発光ダイオード12を点滅させて、文字列、画像、信号等にすることができる。また、前記フリップチップ型発光ダイオード12は、印加電圧を変えて、その色調を変えることにより、表示装置、掲示板、広告装置、信号装置等に使用することができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明のフリップチップ型発光ダイオード、支持リード線、絶縁支持部材、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、金−錫共晶ハンダペースト等の材質は、公知または周知のものを使用することができる。
本発明のフリップチップ型発光ダイオードは、赤色、橙色、黄色、緑色、青色の内の一色または少なくとも複数色を電源電極上に所望の形状にすることができる。本発明の用途は、前記フリップチップ型発光ダイオードをマトリクス状、その他の形状に配置することで、表示装置、掲示板、広告装置、信号装置等に使用できる。また、前記フリップチップ型発光ダイオードは、前記各色を予め適当に配置することで、制御回路からの電圧および/または電流の制御、あるいは信号によりいろいろな文字、画像、模様、色調等にして表示することができる。
11・・・発光ダイオード組立体
12・・・フリップチップ型発光ダイオード
13、13′・・・電極
14、14′・・・支持リード線
15・・・絶縁支持部材
16・・・透明封止樹脂
17・・・接続部
18・・・接続電極
21・・・電源電極
22・・・プラス電極
23・・・マイナス電極
31・・・リード線
12・・・フリップチップ型発光ダイオード
13、13′・・・電極
14、14′・・・支持リード線
15・・・絶縁支持部材
16・・・透明封止樹脂
17・・・接続部
18・・・接続電極
21・・・電源電極
22・・・プラス電極
23・・・マイナス電極
31・・・リード線
Claims (8)
- 一対の電極を備えているフリップチップ型発光ダイオードと、
前記フリップチップ型発光ダイオードを支持する一対の支持リード線と、
前記一対の支持リード線の中間部が絶縁部材によって固定されている支持体と、
前記一対の支持リード線の一方の端部と前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とが共晶ハンダを介して接続された接続部と、
前記支持リード線の他方の端部からなる接続電極と、
を少なくとも備えていることを特徴とする発光ダイオード組立構造。 - 前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする請求項1に記載された発光ダイオード組立構造。
- 一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されて、フリップチップ型発光ダイオードの支持体とし、
前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部とフリップチップ型発光ダイオードの電極との間に共晶ハンダを介した状態で、リフロー炉で加熱して接続し、
前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部を接続電極としたことを特徴とする発光ダイオード組立構造の製造方法。 - 前記発光ダイオード組立構造において、フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を透明封止樹脂で封止したことを特徴とする請求項3に記載された発光ダイオード組立構造の製造方法。
- 下部に電極を有するフリップチップ型発光ダイオードと、
一対の支持リード線の中間部が絶縁部材と一体成形によって固定されたフリップチップ型発光ダイオードの支持体と、
前記支持体に固定されている一対の支持リード線の一方の端部と、前記フリップチップ型発光ダイオードの電極とを接続する共晶ハンダと、
前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部に接続する電源電極と、
前記電源電極と前記支持体に固定されている一対の支持リード線の他方の端部とを接続する前記共晶ハンダより溶融温度の低い導電性熱硬化性接着剤またはハンダと、
前記フリップチップ型発光ダイオードの全体、および前記支持リード線と前記支持体との少なくとも一部を封止する透明封止樹脂と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする発光ダイオード組立体。 - 前記電源電極は、多面体または曲面体からなり、一対の電極がその表面に形成され、複数のフリップチップ型発光ダイオードが前記一対の支持リード線を介して接続されていることを特徴とする請求項5に記載された発光ダイオード組立体。
- 前記電源電極は、多面体または曲面体からなり、三対の電極がその表面に形成され、各一対の電極にそれぞれ緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードが接続されていることを特徴とする請求項5に記載された発光ダイオード組立体。
- 前記緑色、青色、赤色のフリップチップ型発光ダイオードは、制御回路により電圧および/または電流が制御されることにより色調が制御されることを特徴とする請求項7に記載された発光ダイオード組立体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004192488A JP2006019318A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004192488A JP2006019318A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006019318A true JP2006019318A (ja) | 2006-01-19 |
Family
ID=35793334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004192488A Pending JP2006019318A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006019318A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH051597U (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | 豊田合成株式会社 | 発光マーク |
JPH118414A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Sony Corp | 半導体装置および半導体発光装置 |
JP2000188001A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Hiyoshi Denshi Kk | Led報知灯 |
JP2003031895A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-31 | Sharp Corp | 半導体発光装置およびその製造方法 |
JP2003304003A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Citizen Electronics Co Ltd | 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 |
-
2004
- 2004-06-30 JP JP2004192488A patent/JP2006019318A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH051597U (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | 豊田合成株式会社 | 発光マーク |
JPH118414A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Sony Corp | 半導体装置および半導体発光装置 |
JP2000188001A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Hiyoshi Denshi Kk | Led報知灯 |
JP2003031895A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-31 | Sharp Corp | 半導体発光装置およびその製造方法 |
JP2003304003A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Citizen Electronics Co Ltd | 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9362469B2 (en) | Light emitting package having a guiding member guiding an optical member | |
US7795626B2 (en) | Flip chip type LED lighting device manufacturing method | |
WO2008056813A1 (fr) | Dispositif électroluminescent et son procédé de fabrication | |
WO2008047933A1 (en) | Package assembly for upper/lower electrode light-emitting diodes and light-emitting device manufacturing method using same | |
TW200923262A (en) | High heat dissipation optic module for light emitting diode and its manufacturing method | |
JP2011192703A (ja) | 発光装置及び照明装置 | |
JP2006019319A (ja) | 発光ダイオード組立体および発光ダイオード組立体の製造方法 | |
CN102577635B (zh) | 光源模块和发光设备 | |
JP4632426B2 (ja) | 発光ダイオード組立体の組立方法および発光ダイオード組立体 | |
CN206619613U (zh) | 发光装置以及包含该发光装置的led灯具 | |
JP4679267B2 (ja) | 発光ダイオード複合素子 | |
JP4632427B2 (ja) | 発光ダイオード組立体の組立方法および発光ダイオード組立体 | |
JP2007329370A (ja) | 発光装置および発光装置の製造方法 | |
KR101363980B1 (ko) | 광 모듈 및 그 제조 방법 | |
JP4679268B2 (ja) | 発光ダイオード複合素子 | |
JP2006019318A (ja) | 発光ダイオード組立構造、発光ダイオード組立構造の製造方法、および発光ダイオード組立体 | |
JP2007329369A (ja) | 発光装置および発光装置の製造方法 | |
TWI238551B (en) | Light-emitting diode backlighting module and method for manufacturing the same | |
JP2008270728A (ja) | 発光装置および照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070525 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100413 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100817 |