JP2006269782A - Light-emitting diode - Google Patents
Light-emitting diode Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006269782A JP2006269782A JP2005086248A JP2005086248A JP2006269782A JP 2006269782 A JP2006269782 A JP 2006269782A JP 2005086248 A JP2005086248 A JP 2005086248A JP 2005086248 A JP2005086248 A JP 2005086248A JP 2006269782 A JP2006269782 A JP 2006269782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- emitting element
- hole
- light
- 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
Description
本発明は、放熱効果を有する基板を用いて形成された発光ダイオードに関するものである。 The present invention relates to a light emitting diode formed using a substrate having a heat dissipation effect.
従来、各種の電子機器に搭載される小型の発光ダイオードは、電極パターンが形成された樹脂基板と、この樹脂基板の上に実装される発光素子とで構成されている。このような発光ダイオードは、前記発光素子を樹脂基板上に表面実装するため、樹脂基板の発光素子が実装される表面から外部接続電極が形成されている裏面にかけてスルーホールが設けられている。また、前記スルーホールは、放熱用のサーマルビアとして用いられる場合もある。 2. Description of the Related Art Conventionally, small light emitting diodes mounted on various electronic devices are composed of a resin substrate on which an electrode pattern is formed and a light emitting element mounted on the resin substrate. In such a light emitting diode, since the light emitting element is surface-mounted on a resin substrate, a through hole is provided from the surface on which the light emitting element of the resin substrate is mounted to the back surface on which the external connection electrodes are formed. Further, the through hole may be used as a thermal via for heat dissipation.
図6は、前記スルーホールをサーマルビアとして用いた構造の発光ダイオード1を示したものである(特許文献1)。この発光ダイオード1は、ガラスエポキシ等で形成された平板状の樹脂基板2と、この樹脂基板2の表面に実装される発光素子3と、前記樹脂基板2を貫通するスルーホール4とを備えている。前記樹脂基板2には、一対の電極パターン(アノード電極7a、カソード電極7b)が形成され、この電極パターンの上に前記発光素子3がバンプ8a,8bを介して表面実装される。また、前記アノード電極7a、カソード電極7bは、前記樹脂基板2の裏面に形成されている外部接続電極9a,9bにそれぞれ接続されている。前記スルーホール4は、樹脂基板2を表面から裏面に向けて貫通して形成され、上面には前記発光素子3の一方のバンプ8bが接合され、下面には放熱パターン5が設けられている。
FIG. 6 shows a light-
前記構造の発光ダイオード1にあっては、発光素子3がバンプ8a,8bを介して前記アノード電極7aとカソード電極7bに半田実装される。また、前記カソード電極7b側に実装されるバンプ8bは、スルーホール4の上方に位置しているため、半田接続する際に半田部材6がスルーホール4内にも充填されることになる。その結果、前記スルーホール4内に充填された半田部材6がヒートシンクとしての役割を果たし、発光素子3から発せられる熱をスルーホール4と繋がる放熱パターン5を介して外部に放熱させることができる。
しかしながら、上記従来の発光ダイオード1にあっては、薄い平板状の樹脂基板2の内部にスルーホール4が設けられているため、このスルーホール4の容積が小さく、大きな放熱効果を得るための半田部材6を充填することができない。また、前記スルーホール4と繋がる放熱パターン5の形成面積も限られてしまう。このため、全体的に効率のよい放熱効果が得られないといった問題がある。
However, in the conventional
また、前記スルーホール4の上に位置するバンプ8bを半田部材6によって接合する際、前記半田部材6がスルーホール4内に流入するため、バンプ8bの接合位置がわずかながらバンプ8aの接合位置よりも下方に沈み込んでしまう。このため、樹脂基板2に対して発光素子3が傾いた状態となって、発光特性が悪くなるといった問題を有していた。
Further, when the
そこで、本発明の目的は、発光素子の発光特性を低下させることなく、発光素子から発せられる熱を効率よく外部に放熱することができる構造の基板を備えた発光ダイオードを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting diode including a substrate having a structure capable of efficiently dissipating heat generated from the light emitting element to the outside without deteriorating the light emission characteristics of the light emitting element.
上記課題を解決するために、本発明の発光ダイオードは、電極パターンが形成された基板と、この基板の表面に実装される発光素子とを備えた発光ダイオードにおいて、前記基板には、この基板を裏面側から表面側に向かって突出させた発光素子の台座部を設けることによって、この台座部の裏面に凹所を形成し、この凹所内に放熱部材を充填させたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a light-emitting diode according to the present invention includes a substrate on which an electrode pattern is formed and a light-emitting element mounted on the surface of the substrate. By providing a pedestal portion of the light emitting element that protrudes from the back surface side toward the front surface side, a recess is formed on the back surface of the pedestal portion, and a heat radiating member is filled in the recess.
本発明に係る発光ダイオードによれば、発光素子が実装される部分が突出する台座部が基板に設けられ、前記台座部の裏面が放熱部材を充填するための凹所となっているため、この凹所内に充填された放熱部材を介して前記発光素子から発せられる熱を効率よく放熱させることができる。 According to the light emitting diode of the present invention, the base portion from which the portion on which the light emitting element is mounted is projected is provided on the substrate, and the back surface of the base portion is a recess for filling the heat dissipation member. The heat generated from the light emitting element can be efficiently radiated through the heat radiating member filled in the recess.
また、前記台座部の上面から凹所に通じる孔部を設けると共に、放熱部材を前記凹所から孔部の内部まで充填することで、基板の裏面を大きな放熱容量を備えたヒートシンクとして機能させることができる。 Moreover, while providing the hole part which leads to a recess from the upper surface of the said pedestal part, the back surface of a board | substrate is functioned as a heat sink with a large heat dissipation capacity by filling the heat radiating member from the said recess to the inside of a hole part. Can do.
また、前記基板にフレキシブル基板を用いているため、凹所の形成が容易であり、実装される発光素子の形状や放熱効果に応じて凹所の形状や大きさを調整することができる。 In addition, since a flexible substrate is used as the substrate, it is easy to form the recess, and the shape and size of the recess can be adjusted according to the shape of the light emitting element to be mounted and the heat dissipation effect.
以下、添付図面に基づいて本発明に係る発光ダイオードの実施形態を詳細に説明する。ここで、図1は本発明の発光ダイオードの斜視図、図2は前記発光ダイオードのA−A断面図である。 Hereinafter, embodiments of a light emitting diode according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a perspective view of the light emitting diode of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the light emitting diode.
図1及び図2に示すように、本発明の発光ダイオード21は、電極パターン(アノード電極25a,カソード電極25b)が形成されたフレキシブル基板(以下、FPCという)22と、このFPC22上に実装される発光素子23とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記FPC22には、その上面中央部に発光素子23を実装するための台座部26が形成される。この台座部26は、前記FPC22の裏面から熱プレス加工することによって、台形円筒状に突出して形成されたもので、上面は前記発光素子23が表面実装される実装部27となっており、この実装部27の裏面側には熱プレス加工によって底上げされた空間(凹所)28が形成されている。また、前記台座部26には実装部27から凹所28へ通じる孔部(以下、スルーホールという)24a,24b,24cが設けられている。このスルーホール24a,24b,24cは、放熱用のサーマルビアとしての役割を果たすために設けられている。また、FPC22の表面には、前記台座部26の中央部から左右の両端部に向けてアノード電極25a及びカソード電極25bがそれぞれ形成されている。また、FPC22の裏面には、前記アノード電極25aと導通する外部接続電極29a及び前記カソード電極25bと導通する外部接続電極29bが形成されている。なお、前記外部接続電極29bは、前記スルーホール24a,24b,24cが貫通する台座部26の裏面を覆うように延長して形成されている。
The FPC 22 is formed with a
前記発光素子23は、前記アノード電極25a及びカソード電極25bに対応した素子電極部を下面に有した四角形状のチップであり、電圧を印加することによって、例えば、青色や赤色等の発光色で発光する。前記素子電極部は、前記台座部26上にパターニングされたアノード電極25aとカソード電極25bにそれぞれ半田実装される。なお、この半田実装は、リフロー処理によって行われる。
The
前記スルーホール24a,24b,24cは、例えば、円筒形状の貫通孔であり、その内周面には金や銅等の導電膜が形成されている。このスルーホール24a,24b,24cは、前記発光素子23の直下に設けられ、上面の開口部が熱伝導率の高い銅箔膜によるアノード電極25aとカソード電極25bで覆われる。
The through
前記台座部26の裏面側の凹所28は、ヒートシンクを構成するもので、熱伝導率の高い放熱部材31が充填形成される。この放熱部材31は半田や金属材料が用いられ、凹所28全体と前記スルーホール24a,24b,24cの内部を完全に満たすように充填して形成されるのが望ましい。
The recess 28 on the back surface side of the
前記スルーホール24a,24b,24cは、前記発光素子23が有する有効な発光領域に対応して設けるのが、放熱効果を高める上で望ましい。本実施形態では、前記発光素子23の有効な発光領域が、図3中の斜線で示される領域Aとなっている。したがって、図4に示されるように、前記領域Aの直下に前記スルーホール24a,24b,24cを形成することで効率のよい放熱効果が得られる。
The through
図5は、前記領域Aの平面形状に沿って大きく開口したL字状のスルーホール44を形成した例である。このように、スルーホールの数を多くするか、または、スルーホールの形状を大きくすることで、放熱容量もそれに比例して大きくすることができる。なお、前記スルーホール24a,24b,24c,44の上面には、発光素子23の実装を容易にするため、前記アノード電極25a及びカソード電極25bを銅箔膜で形成するのが望ましい。
FIG. 5 shows an example in which an L-shaped through
上記図1及び図2に示した発光ダイオード21によれば、発光素子23の発光に伴って熱が発生した際、その熱のほとんどが半田を介して直接接しているアノード電極25a及びカソード電極25bにすばやく伝導される。そして、スルーホール24a,24b,24c内に充填されている放熱部材31に伝導され、さらに、容積の大きい凹所28内の放熱部材31を介して外部に放熱させることができる。また、この発光ダイオード21は、FPC22の裏面側をマザーボードに表面実装されるので、前記FPC22の実装と共に、前記凹所28に充填形成された放熱部材31も前記マザーボードに接触することになる。このように、前記発光素子23で発生した熱は、スルーホール24a,24b,24cから凹所28へと順次放熱容量の大きな方向へ伝導していくため、熱の伝導をすばやく且つ効率よく行うことができる。また、前記放熱部材31が充填された凹所28が前記発光素子23を中心としたFPC22の裏面を広くカバーしているため、FPC22に伝導された熱も効率よく拡散させることができる。
According to the
また、前記スルーホール24a,24b,の上面が銅箔膜によるアノード電極25a及びカソード電極25bで覆われることで、半田部材の沈み込みや漏れ等が発生せず、導通接続を確実に行うことができる。このため、このスルーホール24a,24b上に実装されていない他の素子電極部との半田の接合量と均等となり、発光素子23の平衡度を一定に保持することができる。このような発光素子23の平衡度が保たれることによって、発光素子23の光学特性を低下させることなく長期に亘って安定した発光を得ることができる。
Further, since the upper surfaces of the
なお、上記実施形態では、基板に凹所28の成形が容易なFPC22を用いたが、前記凹所28の成形が可能な絶縁性部材であれば、このようなFPC22には限定されない。
In the above-described embodiment, the
21 発光ダイオード
22 FPC(フレキシブル基板)
23 発光素子
24a,24b,24c スルーホール
25a アノード電極
25b カソード電極
26 台座部
27 実装部
28 凹所
29a,29b 外部接続電極
31 放熱部材
21 Light-Emitting
23
Claims (9)
前記基板には、この基板を裏面側から表面側に向かって突出させた発光素子の台座部を設けることによって、この台座部の裏面に凹所を形成し、この凹所内に放熱部材を充填させたことを特徴とする発光ダイオード。 In a light emitting diode comprising a substrate on which an electrode pattern is formed and a light emitting element mounted on the surface of the substrate,
The substrate is provided with a pedestal portion of the light emitting element in which the substrate is projected from the back surface side to the front surface side, thereby forming a recess in the back surface of the pedestal portion, and filling the heat dissipation member in the recess. A light emitting diode characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086248A JP2006269782A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Light-emitting diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086248A JP2006269782A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Light-emitting diode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006269782A true JP2006269782A (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=37205421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005086248A Pending JP2006269782A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Light-emitting diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006269782A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008205107A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Citizen Electronics Co Ltd | Back mounting led |
JP2008263204A (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Itswell Co Ltd | High-current surface mount type light-emitting diode lamp and manufacturing method thereof |
JP2012094304A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Panasonic Corp | Light-emitting device and lighting fixture equipped with the same |
JP2013225643A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Package for mounting light emitting element, manufacturing method of the same, and light emitting element package |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005086248A patent/JP2006269782A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008205107A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Citizen Electronics Co Ltd | Back mounting led |
JP2008263204A (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Itswell Co Ltd | High-current surface mount type light-emitting diode lamp and manufacturing method thereof |
JP2012094304A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Panasonic Corp | Light-emitting device and lighting fixture equipped with the same |
JP2013225643A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Package for mounting light emitting element, manufacturing method of the same, and light emitting element package |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5615456B2 (en) | LED module and LED lamp using the same | |
KR101124510B1 (en) | Light-emitting diode | |
KR101125296B1 (en) | Light unit | |
JPH11163419A (en) | Light-emitting device | |
JP2009188187A (en) | Electronic part and manufacturing method thereof | |
JP5734581B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2009194213A (en) | Electronic part | |
JP2006351976A (en) | Circuit module and circuit device | |
JP2010080640A (en) | Surface-mounted light emitting diode | |
WO2017188237A1 (en) | Led light source device | |
JP2006269782A (en) | Light-emitting diode | |
JP2004228413A (en) | Package for housing light emitting element and light emitting device | |
JP4255015B2 (en) | Optical semiconductor package | |
JP2006165138A (en) | Surface mounting led | |
JP2009021385A (en) | Electronic component | |
JP2020035606A (en) | Lighting fixture unit | |
JP2010021426A (en) | Light emitting device | |
JP2009188188A (en) | Electronic part and manufacturing method thereof | |
JP2009021303A (en) | Light-emitting device | |
JP4625972B2 (en) | Surface mount type LED | |
JP2009021383A (en) | Electronic component | |
JP2019087570A (en) | Light-emitting device and led package | |
JP2005072104A (en) | Radiation structure of power module | |
JP3130857U (en) | Semiconductor element | |
JP2013004824A (en) | Led lighting device and method for manufacturing led lighting device |