JP2006279069A - 表面実装型発光ダイオ−ド - Google Patents

Abstract

【課題】 超小型ＣＳＰの表面実装型発光ダイオ−ドを極性判別可能な構造にすることによってこれを通常の個別部品並に自動搬送、組み立て、測定等を可能化する。
【解決手段】 発光ダイオ−ド素子チップ１のＰＮ接合部１ａと平行な面にアノ−ド２及びカソ−ド電極板５を有する型の発光ダイオ−ドの、発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂６でモ−ルドし、発光ダイオ−ドの一方の電極板の表面を凹状２ａに成形し、両電極板を異なった厚さにし、または少なくとも一方の電極板に極性判別マ−クを形成し、更にこれらを組み合わせることによって物理的に極性判別可能な構造を実現した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、表面実装型発光ダイオ−ドの実装構造に関するものである。

発光ダイオードのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有し、側面部を絶縁物でコ−ティングした型の表面実装型発光ダイオ−ドの構造及び製法は特開平６−２７５６８４、特開平６−３２６３６５及び特開平７−２８３４３９等に開示されており、これらはいずれも半導体ウエハ−状態で加工し、製造し、それぞれ電極部を構成し、側面部に絶縁コ−ティングを施し、ダイシング分割して表面実装型部品（ＳＭＤ）に供するように工夫されたものである。

この中で特開平６−３２６３６５はウエハ−素子切断面を薄い絶縁材でコ−ティング層を形成するものであって、機械的強度に於いて通常部品チップ並の扱いに問題があり、また特開平７−２８３４３９はＰＮ接合部以外の側面部のウエハ−の部分が露呈された構造であるので同様通常部品並の扱いに問題があった。また特開平６−２７５６８４はメサ構造体の溝部に絶縁材料層をモ−ルドするものであるが、メサ構造という特殊な構造を要するものであった。更に上記いずれの発明に於いても電極板を自動的に識別すると同時に、通常の抵抗、コンデンサ等のチップ部品並みに処理可能とする構造に関する特別な考慮は払われていない。

既に提出済の本発明者自身の特許出願、特願平８−３０８６７４は発光ダイオ−ドを含む表面実装型半導体素子の製造方法とこれによって形成された表面実装型発光ダイオ−ドに関するもので、図５はこの製造方法によって製造された表面実装型発光ダイオ−ドの構造を示す斜視図である。

この製造方法はダイシングシ−ト上に貼着した発光ダイオ−ド素子ウエハ−を縦、横、所望のチップサイズにフルダイシングを施し各発光ダイオ−ド素子チップを形成し、このフルダイシングされた各半導体素子チップを貼着したダイシングシ−トを所望の大きさまでエキスパンドし、このエキスパンドされたダイシングシ−ト上の各発光ダイオ−ド素子チップのカソ−ド側をカソ−ド電極板に接着硬化し、このダイシングシ−トを剥離し、剥離された各発光ダイオ−ド素子チップのアノ−ド側を、アノ−ド電極板に同様に接着硬化た後、発光ダイオ−ド素子チップ間に透光性樹脂を充填硬化し、このアノ−ド及びカソ−ド電極板及び充填された透光性樹脂の部分を縦横にスライシングして個々の発光ダイオ−ドに分離するものであり、またこの製造方法によって形成された発光ダイオ−ドの構造は図５に示すように発光ダイオ−ド素子チップ１の両電極板２、５に挟まれた空隙部が透光性樹脂６によって、所望の厚さに充填し、モ−ルドする堅牢な構造を具備するものであった。図５にあるように上記特願平８−３０８６７４に於いては透光性樹脂６の厚みを所望の大きさに調整可能にすることによって機械的強度という上記従来技術の弱点を解消し、所謂チップサイズパッケ−ジ部品でありながら堅牢な構造を有し、抵抗、コンデンサ等のチップ部品並の扱いの可能性を追求したものであったが、尚極性判別等に於いて若干問題を残していた。

特開平６−２７５６８４ 特開平６−３２６３６５ 特開平７−２８３４３９ 特願平８−３０８６７４

本発明は上記特開平６−２７５６８４、特開平６−３２６３６５及び特開平７−２８３４３９等に開示された従来技術及び出願中の上記特願平８−３０８６７４の発明を更に押し進めて、超小型のチップサイズパッケ−ジ（ＣＳＰ）の表面実装型発光ダイオ−ドを極性判別可能な構造にすることによってこれを通常の抵抗、コンデンサ等のチップ部品並に取扱が容易で、逆取り付けや誤配線の防止を可能化すると共に、パ−ツフィ−ダ−等の自動供給手段によって搬送供給可能で、自動組み立て、測定等を可能化することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方を凹状に成形した金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、アノ−ド電極板とカソ−ド電極板とを異なる厚さの金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、両電極板の少なくとも一方に該電極板の極性を表すマ−クを形成したことを特徴とする表面実装型発光ダイオ−ド。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングし、アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方を凹状に成形した金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングし、アノ−ド電極板とカソ−ド電極板とを異なる厚さの金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングし、両電極板の少なくとも一方にその電極板の極性を表すマ−クを形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂で所望の厚さにモ−ルドし、アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方を凹状に成形した金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにモ−ルドし、アノ−ド電極板とカソ−ド電極板とを異なる厚さの金属板で形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂で所望の厚さにモ−ルドし、両電極板の少なくとも一方にその電極板の極性を表すマ−クを形成したことを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ド、更に発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングしたもの、及び、更に発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにモ−ルドしたもの等に於いて、一方の電極板に設けた凹状に成形した部分の裏面のダボの中心が両電極板に挟持される発光ダイオ−ドの中心線と略重なることを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ド、更に発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングしたもの、及び、更に発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにモ−ルドしたもの等に於いて、アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方に形成した凹状部分はその電極板の種類とその極性表示マ−クを兼用することを特徴としている。

更に本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは、発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有し、前記アノード電極板及びカソード電極板のいずれか一方を凹状に成形した金属板で形成し、発光ダイオ−ド素子チップ側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングしたもの、モ−ルドしたもの等に於いて前記アノ−ド及びカソ−ド電極板を除く透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングされ、モ−ルドされた発光ダイオ−ドの側面部は発光ダイオ−ドの中心線に関して対称であり、同一の長方形状を有することを特徴としている。

本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは超小型のチップサイズパッケ−ジ部品であるにも関わらずそれ自体の中に極性識別を可能にする形状を具備しているためにその取扱は容易であり、製造メ−カ−側にとっても、またセットメ−カ−側にとっても、抵抗、コンデンサ等と同じ部品並にパ−ツフィ−ダ−等による自動搬送供給、更には自動組み立て測定選別も容易であり、従って従来のアッセンブリ−ラインを何ら変更する必要無く使用可能であり、歩留及び生産性の向上に及ぼす効果は甚大である。

図１乃至図４は本発明に係る表面実装型発光ダイオ−ドの構造を説明するための説明図で、図１は正面図、図２はアノ−ド側から見た斜視図、図３はカソ−ド側から見た斜視図，図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。図から分かるように真ん中に発光ダイオ−ド素子チップ１が存在し、そのＰＮ接合１ａに平行な両端部１ｂ（アノ−ド電極側）及び１ｃ（カソ−ド電極側）にはアノ−ド電極２とカソ−ド電極５とが導電性シ−トまたは銀ペ−スト３、４を介して、これを挟むようにして接着固定され、これらのアノ−ド電極板２、カソ−ド電極板５及び発光ダイオ−ド素子チップ１によって形成される空隙部は透光性エポキシ樹脂６によって所望の厚さに充填モ−ルドされ、発光ダイオ−ド素子チップ１の側面部は両電極板２、５及び透光性エポキシ樹脂６によって外部から機械的に保護され、全体として直方体をなした堅牢なブロック構造を有している。

アノ−ド電極板２は銅または銅合金板でできており、半抜きプレス加工によってその外側は凹状部２ａに、その内側は凸状部２ｂ（ダボ部）に形成されている。また、カソ−ド電極板５は同じく銅または銅合金でできており、その外側はプレス加工によってマイナスマ−ク（−）５ａが形成されている。そしてアノ−ド電極板のダボ部２ａは発光ダイオ−ド素子チップ１の中心線Ｃ−Ｌに略一致するように発光ダイオ−ド素子チップ１のアノ−ド電極側１ｂと銀ペ−ストまたは導電性シ−ト３によって接着され、またカソ−ド電極板５のマイナスマ−クの存在しない側５ｂは銀ペ−ストまたは導電性シ−ト４によって発光ダイオ−ド素子チップ１のカソ−ド電極側１ｃと接着されている。

すでに述べたようにこれらの発光ダイオ−ド素子チップ１及び両電極板２、５によって形成される空隙部は透光性エポキシ樹脂６によって充填され、発光ダイオ−ド素子チップ１は両電極板２、５及び透光性エポキシ樹脂６によって外部から保護され、全体として見るとＰＮ接合１ａに直交する中心線Ｃ−Ｌに関して略対称で、４つの側面はいずれも同じ長方形状を有している。また各電極板の表面は表面実装可能なように半田または金メッキ７，８がコ−ティングされている。

尚、此の実施例の場合、アノ−ド電極２は５００ミクロン×５００ミクロンの正方形で厚さは２００ミクロン、カソ−ド電極５は５００ミクロン×５００ミクロンの正方形で厚さは３００ミクロン、透光性エポキシ樹脂６モ−ルドの断面は両電極板２，５と同じく５００ミクロン×５００ミクロンの正方形、側面はどの面も５００ミクロン×４００ミクロンの長方形で、発光ダイオ−ドの全体として５００ミクロン×９００ミクロンの長方形である。これらの数値は単にこの一実施例の例示であって本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。

またこの実施例ではアノ−ド電極板を凹状に形成したがこれはこの凹状に形成された方の電極板がアノ−ドで（種類）、かつ、＋極であることを表示している。要するに凹状に形成するのは一方を他方と区別するためのものなので逆にカソ−ド電極板を凹状に形成してもよい。その場合には凹状に形成した部分はカソ−ドで（種類）、かつ、−極であることを表すことになる。

このように凹状に形成することによって＋−のマ−ク表示が無くてもその極性の表示を兼ねることができるのである。この実施例ではカソ−ド電極板に積極的にマイナスマ−ク（−）を施して極性表示を行っている。カソ−ド電極板を凹状に形成し、アノ−ド電極板にだけ積極的にプラスマ−ク（＋）を設けてもよい。これらの電極板の識別加工を除けば透光性エポキシ樹脂６によるモ−ルドの方法は基本的には特願平８−３０８６７４記載のものと同様である。以下に上記構造による作用を説明する。

アノ−ド電極板２の表面が凹状２ａに成形した金属板で形成されているので形状的にカソ−ド電極板５と識別でき、同時に電極の極性の判別ができるので逆取り付け、誤配線を防止することができる。本実施例ではアノ−ド電極板２の厚さは２００ミクロン、カソ−ド電極板５の厚さは３００ミクロンと異なっているので形状的にカソ−ド電極と識別でき、同時に電極の極性の判別ができ同様に逆取り付け、誤配線を防止することができる。カソ−ド電極にマイナスマ−ク（−）が形成されているので更に視覚的に判別機能を増大することができる。

この結果形状識別と電極の判別が極めて容易になり、組み立て作業、配線作業が著しく改善された。さらにアノ−ド電極板２のチップサイズ以下の大きさの半抜きダボの部分２ｂ（凸状部）が発光ダイオ−ド素子チップの中心線Ｃ−Ｌに略一致しているかどうかが完成品の透光性エポキシ樹脂６の面を通して分かるので発光ダイオ−ド素子チップ１が位置ずれを生じているか否かを容易に判別することができるようになり、これによって芯出し作業が極めて容易となり、良否の判定と組み立ての品質の安定が得られるようになった。

電極の識別可能なこれらの構造に加えて、側面がいずれも同じ長方形状５００ミクロン×９００ミクロンを有しているので４つの面中いずれの面が実装固定されても、発光ダイオ−ドの特性および信頼性に影響を受けることはない。また発光特性を測定するにしても４面中のどの面から行っても同じであるので面を選択する必要がなく測定のためのセッティング作業が容易になった。同じく電極板の識別可能な上記の構造と側面がいずれも同じ長方形状を有していることから通常の部品並にパ−ツフィ−ダ−等によって容易に整列搬送することが可能となり、これによって組み立て作業が更に容易になった。

同じ理由によって測定電圧の印加の方向と発光特性の測定の方向も決まるので測定選別作業が通常の抵抗、コンデンサ等のチップ部品並に自動的に個別に連続して行うことが可能になった。以上は主として特願平８−３０８６７４の発展形態として本発明の最適実施例の説明を行ったが、所謂チップサイズパッケ−ジ部品において電極板に凹部を形成し、電極板の厚さを異ならせ、電極板に極性マ−クを形成するという技術は両電極板を有する型のものであれば、どのような側面コ−ティングまたはモ−ルディングの発光ダイオ−ドにも有効に適用できることは勿論である。

以上の説明から明らかなように本発明の表面実装型発光ダイオ−ドは超小型のチップサイズパッケ−ジ部品であるにも関わらずそれ自体の中に極性識別を可能にする形状を具備しているためにその取扱は容易であり、製造メ−カ−側にとっても、またセットメ−カ−側にとっても、抵抗、コンデンサ等と同じ部品並にパ−ツフィ−ダ−等による自動搬送供給、更には自動組み立て測定選別も容易であり、従って従来のアッセンブリ−ラインを何ら変更する必要無く使用可能であり、歩留及び生産性の向上に及ぼす効果は甚大である。

本発明に係る表面実装型発光ダイオ−ドの正面図である。 本発明に係る表面実装型発光ダイオ−ドのアノ−ド側から見た斜視図である。 本発明に係る表面実装型発光ダイオ−ドのカソ−ド側から見た斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 特願平８−３０８６７４の製造方法によって製造された表面実装型発光ダイオ−ドの構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 発光ダイオ−ド素子チップ
１ａ ＰＮ接合
１ｂ 発光ダイオ−ド素子チップのアノ−ド電極側
１ｃ 発光ダイオ−ド素子チップのカソ−ド電極側
２ アノ−ド電極板
２ａ 凹状部
２ｂ ダボ部（凸状部）
３ 銀ペ−スト又は導電性シ−ト
４ 銀ペ−スト又は導電性シ−ト
５ カソ−ド電極板
５ａ マイナスマ−ク
５ｂ マイナスマ−クの存在しない側
６ 透光性エポキシ樹脂
７ 半田又は金メッキ
８ 半田又は金メッキ

Claims (4)

1. 発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、
   前記アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方の外側を凹状に成形した金属板で構成するとともにその内側に凸状のダボを形成し、
   かつ該凸状のダボが前記ＰＮ接合部側の前記発光ダイオ−ド素子チップ側面部の中央の一部に銀ペーストで接続されていることを特徴とする表面実装型発光ダイオ−ド。
2. 発光ダイオ−ド素子チップのＰＮ接合部と平行な面にアノ−ド及びカソ−ド電極板を有する表面実装型発光ダイオ−ドに於いて、
   前記アノ−ド電極板及びカソ−ド電極板の何れか一方の外側を凹状に成形した金属板で構成するとともにその内側に凸状のダボを形成し、
   かつ該凸状のダボが前記ＰＮ接合部側の前記発光ダイオ−ド素子チップ側面部の中央の一部に導電性シートで接続されていることを特徴とする表面実装型発光ダイオ−ド。
3. 前記一方の電極板に設けた外側を凹状に成形した部分の内側の凸状のダボの中心が両電極板に挟持される発光ダイオ−ドの中心線と略重なることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の表面実装型発光ダイオ−ド。
4. 前記発光ダイオ−ド素子チップの側面部を透光性樹脂で所望の厚さにコ−ティングしたことを特徴とする請求項３に記載の表面実装型発光ダイオ−ド。
   

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