JP2007201405A - Light-emitting diode device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発光ダイオード(LED)チップを具備した発光ダイオード装置に関する。 The present invention relates to a light emitting diode device having a light emitting diode (LED) chip.
従来の発光ダイオード装置の一例としては、発光ダイオードチップを配設したケース(カップ)内に、合成樹脂を充填して発光ダイオードチップをケース内に封止した面実装タイプのものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As an example of a conventional light emitting diode device, a surface mount type device in which a synthetic resin is filled in a case (cup) in which a light emitting diode chip is disposed and the light emitting diode chip is sealed in the case is known. (For example, refer to Patent Document 1).
また、この種の発光ダイオード装置の中には、ケースをPPA(ポリフタルアミド)等の合成樹脂により形成するものも知られているが、この合成樹脂では、熱伝導率が例えば約0.3[W/m・K]程度であり、放熱性が低いので、発光ダイオードチップの発光効率が温度上昇に伴って低下するという課題がある。 Also, among this type of light emitting diode device, there is known a case in which the case is formed of a synthetic resin such as PPA (polyphthalamide), but this synthetic resin has a thermal conductivity of, for example, about 0.3. Since it is about [W / m · K] and the heat dissipation is low, there is a problem that the light emission efficiency of the light-emitting diode chip decreases as the temperature rises.
図7は発光ダイオードチップの温度上昇に伴って発光ダイオードチップの発光効率が低下する特性曲線Aを示すグラフである。すなわち、特性曲線Aは導体層である回路パターン上に載置固定されて電気的に接続される発光ダイオードチップの底面電極側の温度が25℃であるときの、例えば波長470nmの発光強度を100%としたときに、その発光強度が底面電極側の温度上昇に伴って漸次低下する特性を示している。 FIG. 7 is a graph showing a characteristic curve A in which the light emission efficiency of the light emitting diode chip decreases as the temperature of the light emitting diode chip increases. That is, the characteristic curve A indicates, for example, the emission intensity at a wavelength of 470 nm when the temperature on the bottom electrode side of the light-emitting diode chip placed and fixed on the circuit pattern as the conductor layer is 25 ° C., for example, 100 %, The emission intensity gradually decreases with increasing temperature on the bottom electrode side.
そこで、第2の従来技術の発光ダイオード装置では、その温度上昇を抑制するためにセラミック基板に放熱孔を穿設し、さらに、この放熱孔の内面側に補助セラミックシートを設け、この補助セラミックシート上に発光ダイオードチップを実装することにより、発光ダイオードチップの放熱性の向上を図ったものが知られている(例えば特許文献2参照)。また、金属基板上に樹脂シートを介して金型プレートを重ね合せ、加熱加圧することにより、樹脂シートからなる絶縁層を積層一体化した発光ダイオード表示装置が知られている(例えば特許文献3参照。以下、第3の従来技術という。)。
しかしながら、この第2の従来技術では、製造加工性において合成樹脂よりも劣るセラミック基板に放熱孔を穿設し、この放熱孔の内面側に補助セラミックシートを設ける等構成が複雑であるので、これら放熱孔等の加工が容易ではないという課題がある。 However, in the second prior art, since the heat dissipation holes are formed in the ceramic substrate that is inferior to the synthetic resin in manufacturing processability, and the auxiliary ceramic sheet is provided on the inner surface side of the heat dissipation holes, these structures are complicated. There exists a subject that processing of a heat radiating hole etc. is not easy.
また、第3の従来技術では、基板が金属製であるので、樹脂よりも加工性が劣るうえに、プレス成型であるので、製造工程数が多いという課題がある。 Further, in the third prior art, since the substrate is made of metal, the workability is inferior to that of the resin, and further, there is a problem that the number of manufacturing steps is large because of press molding.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、放熱性と製造容易性の向上を共に図った発光ダイオード装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light-emitting diode device that improves both heat dissipation and manufacturability.
請求項1に係る発明は、熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の熱可塑性樹脂により投光開口を有する凹部を形成してなる凹部形成部と;凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部に接合された樹脂層と;を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a recess forming portion formed by forming a recess having a projection opening with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K]; A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the light aperture; a light emitting diode chip disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer; and a thermal conductivity containing an inorganic filler of 1.0 to And a resin layer formed of a resin of 9.0 [W / m · K] and bonded to the recess forming portion.
請求項2に係る発明は、熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の熱可塑性樹脂により投光開口を有する凹部を形成してなる凹部形成部と;凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;凹部内に配設された蛍光体層と;凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部に接合された樹脂層と;を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a recess forming portion formed by forming a recess having a light projection opening with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K]; A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the light aperture; a phosphor layer disposed in the recess; a light emitting diode chip disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer; and inorganic And a resin layer formed of a resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K] containing a filler and bonded to the recess forming portion. It is a light emitting diode device.
請求項3に係る発明は、熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の熱可塑性樹脂により投光開口を有する凹部および嵌合部を形成してなる凹部形成部と;凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;凹部内に配設された蛍光体層と;凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部の嵌合部に嵌合された被嵌合部を有する樹脂層と;を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a recess forming portion formed by forming a recess having a projection opening and a fitting portion with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K]. A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the projection opening of the recess; a phosphor layer disposed in the recess; a light emitting diode disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer A fitting portion formed of a resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K] containing an inorganic filler and fitted to the fitting portion of the recess forming portion; A light-emitting diode device comprising: a resin layer having;
請求項4に係る発明は、凹部形成部は、合成樹脂製基材に、無機フィラーを50〜90質量%含有してなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載の発光ダイオード装置である。
The invention according to
請求項5に係る発明は、無機フィラーは、直径が100μm以下の球形であることを特徴とする請求項4記載の発光ダイオード装置である。
The invention according to
請求項6に係る発明は、前記凹部形成部は、反射率が90%以上の樹脂により形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一記載の発光ダイオード装置である。
The invention according to
請求項7に係る発明は、前記凹部形成部は、凹部に一体に形成された底部を有し、この底部には、前記発光ダイオードチップおよびそのボンディングワイヤを挿通させる挿通孔をそれぞれ形成していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一記載の発光ダイオード装置である。
In the invention according to claim 7, the recess forming portion has a bottom portion formed integrally with the recess, and an insertion hole through which the light emitting diode chip and its bonding wire are inserted is formed in the bottom portion. The light emitting diode device according to
請求項8に係る発明は、樹脂層は、その樹脂基材が熱可塑性樹脂であり、この樹脂層の射出成型時に、この樹脂層に凹部形成部を溶着させることにより接合されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一記載の発光ダイオード装置である。
The invention according to
請求項9に係る発明は、樹脂層の比抵抗が102〜1013Ω・cmであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一記載の発光ダイオード装置である。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、凹部形成部と樹脂層の樹脂基材が加工性に優れた高放熱性合成樹脂であるので、凹部形成部と樹脂層を射出成型等により容易に形成することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the resin substrate of the recess forming portion and the resin layer is a highly heat-dissipating synthetic resin excellent in processability, the recess forming portion and the resin layer are easily formed by injection molding or the like. be able to.
凹部形成部が熱可塑性樹脂よりなるので、さらに、加工性を向上させることができると共に、無機フィラーを含有しないので、光の反射率を向上させることができる。 Since the recessed portion forming portion is made of a thermoplastic resin, the workability can be further improved and the inorganic filler is not contained, so that the light reflectance can be improved.
また、この凹部形成部と樹脂層の熱伝導率が1.0[W/m・K]未満である場合には、例えば樹脂基材に含有される無機フィラーの含有量が少量であるので、この樹脂基材の流動性を向上させて加工容易性を向上させることができるが、放熱性が発光ダイオード装置の放熱性としては不十分である。 Further, when the thermal conductivity of the recess forming portion and the resin layer is less than 1.0 [W / m · K], for example, the content of the inorganic filler contained in the resin base material is small, Although the fluidity of the resin substrate can be improved to improve the processability, the heat dissipation is insufficient as the heat dissipation of the light emitting diode device.
また、この樹脂の熱伝導率が9.0[W/m・K]を超える場合には、樹脂の放熱性が向上するものの、樹脂基材に含有される無機フィラーが増加して樹脂の流動性が低下して加工容易性が低下する。 In addition, when the thermal conductivity of the resin exceeds 9.0 [W / m · K], the heat dissipation of the resin is improved, but the inorganic filler contained in the resin base material increases, and the resin flows. And the ease of processing is reduced.
これに対し、本発明は凹部形成部と樹脂層の熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]であるので、放熱性向上と加工容易性とを共に向上させることができる。 On the other hand, in the present invention, since the thermal conductivity of the recess forming portion and the resin layer is 1.0 to 9.0 [W / m · K], it is possible to improve both the heat dissipation and the processability. it can.
このために、発光ダイオードチップの発光効率がその温度上昇により低下するのを防止または抑制することができる。 For this reason, it can prevent or suppress that the luminous efficiency of a light emitting diode chip falls by the temperature rise.
そして、樹脂層は合成樹脂製基材に無機フィラーを含有しているので、放熱性を向上させることができる。したがって本発明によれば、発光ダイオードチップを収容した凹部形成部により発光ダイオードチップの発光の反射率を向上させることができると共に、発光ダイオードチップや導電層の発熱を放熱するための放熱性を樹脂層により向上させることができる。 And since the resin layer contains the inorganic filler in the synthetic resin base material, heat dissipation can be improved. Therefore, according to the present invention, the concave portion forming portion that accommodates the light emitting diode chip can improve the reflectance of light emission of the light emitting diode chip, and also has a heat dissipation property for radiating heat generated from the light emitting diode chip and the conductive layer. It can be improved by layer.
請求項2に係る発明によれば、請求項1に係る発明と同様の凹部形成部、樹脂層を具備しているので、請求項1に係る発明とほぼ同様の作用効果を奏することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the concave portion forming portion and the resin layer similar to those of the first aspect of the present invention are provided, the same effects as the first aspect of the present invention can be achieved.
また、請求項2に係る発明によれば、蛍光体層を具備しているので、この蛍光体層の蛍光体として発光ダイオードの発光により励起されて所要色を発光するものを使用することにより、発光ダイオードの発光と蛍光体層の発光とを合成した合成光を出力することができる。
In addition, according to the invention according to
請求項3に係る発明によれば、請求項1に係る発明と同様の凹部形成部、樹脂層を具備しているので、請求項1に係る発明とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
According to the invention of
また、請求項3に係る発明によれば、凹部形成部と樹脂層とを、これらの嵌合部と被嵌合部とを単に嵌合させることにより、簡単迅速に一体に結合させることができる。このために、樹脂層と凹部形成部との結合位置の位置決め精度の向上と発光ダイオード装置としての製造効率を向上させることができる。
Moreover, according to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、高放熱性合成樹脂は、合成樹脂製基材に含有される無機フィラーの含有率が50質量%以上であり、加工性に優れた合成樹脂が50質量%以下であるので、加工容易性を維持しつつ、放熱性を向上させることができる。
According to the invention which concerns on
また、無機フィラーの含有量が90%以下であるので、放熱性をさらに向上させることができるうえに、加工性に優れた合成樹脂の含有率が10質量%以上であるので、加工容易性も保持することができる。 Moreover, since the content of the inorganic filler is 90% or less, the heat dissipation can be further improved, and the content of the synthetic resin excellent in processability is 10% by mass or more, so that the processability is also improved. Can be held.
請求項5に係る発明によれば、無機フィラーが直径100μm以下の球形であるので、射出成形時の高放熱性合成樹脂の射出性を向上させることができ、成形型への細密充填が可能となる。
According to the invention of
請求項6に係る発明によれば、凹部形成部を、反射率が90%以上の樹脂により形成しているので、凹部内に反射層を別途形成しない場合でも、凹部内面を反射面に形成することができる。このために、発光ダイオードチップおよび蛍光体層から凹部内面に照射されの光を投光開口側へ反射させる反射光量を増加させることができる。
According to the invention of
このために、投光開口から外部へ出力される出力光を向上させることができる。 For this reason, the output light output to the exterior from a light projection opening can be improved.
請求項7に係る発明によれば、凹部とその底部とを一体に形成しているので、この凹部の底部の反射率を向上させることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the concave portion and the bottom portion are integrally formed, the reflectance of the bottom portion of the concave portion can be improved.
このために、凹部の底部上に位置する発光ダイオードチップや蛍光体層、凹部内面から当該底部に入射される光の反射効率を向上させることができる。 For this reason, it is possible to improve the reflection efficiency of light incident on the bottom portion from the light emitting diode chip and the phosphor layer located on the bottom portion of the concave portion and the inner surface of the concave portion.
このために、凹部の底部に対向する投光開口から出力される出力光を向上させることができる。 For this reason, the output light output from the light projection opening which opposes the bottom part of a recessed part can be improved.
請求項8に係る発明によれば、請求項1に係る発明と同様の凹部形成部、樹脂層を具備しているので、請求項1に係る発明とほぼ同様の作用効果を奏することができる。 According to the eighth aspect of the invention, since the concave portion forming portion and the resin layer similar to those of the first aspect of the invention are provided, the same operational effects as those of the first aspect of the invention can be achieved.
また、請求項8に係る発明によれば、樹脂層が熱可塑性樹脂からなるので、この樹脂層の射出成型時に、この樹脂層に凹部形成部を溶着させることにより簡単に接合することができる。このために、樹脂層と凹部形成部との接合力を強化することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, since the resin layer is made of a thermoplastic resin, the resin layer can be easily joined by welding the recess forming portion during injection molding of the resin layer. For this reason, the bonding force between the resin layer and the recess forming portion can be enhanced.
請求項9に係る発明によれば、樹脂層の比抵抗が102〜1013Ω・cmであって、高抵抗であるので、発光ダイオードチップに通電される電流が樹脂層を介してリークするリーク電流を低減することができる。 According to the ninth aspect of the invention, since the specific resistance of the resin layer is 10 2 to 10 13 Ω · cm and high resistance, the current supplied to the light emitting diode chip leaks through the resin layer. Leakage current can be reduced.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これら複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in these several accompanying drawings.
図1は本発明の第1の実施形態に係る発光ダイオード装置1の要部縦断面図である。この発光ダイオード装置1は樹脂層の一例である実装部2の図1中上面上に、導電層の一例である平板状のリードフレーム3を配設し、さらに、このリードフレーム3の上面上と実装部2の上面上に、凹部形成部4を配設している。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of a light emitting
すなわち、図2,図3にも示すように凹部形成部4は熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の高放熱性と、反射率が90%以上の高反射率特性とを共に有する熱可塑性樹脂により、投光開口5aを有する円錐台状の凹部5を形成している。高放熱性かつ高反射性樹脂としては、例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)やPPAを使用することができる。PBTの反射率は約97%程度、PPAの反射率は約94%であり、いずれも90%以上である。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、凹部形成部4は、凹部5の底部の図1中左右両端部に、嵌合部の一例として左右一対の嵌合凹部6a,6bを形成しており、例えば射出成型等により一体に形成されている。
Moreover, the recessed
リードフレーム3は凹部5の投光開口5aに対向する内底面上にて凹部5内で一部が露出する陰極側と陽極側の回路パターン(配線パターン)3a,3bを配設している。これら一対の回路パターン3a,3bの一方、例えば3aの露出面上に例えば青色に発光する青色発光ダイオードチップ7を載置固定して、この青色発光ダイオードチップ7の底面電極を一方の回路パターン3aに接続している。
The
青色発光ダイオードチップ7は、その図1中上面の上面電極をボンディングワイヤ8により他方の回路パターン3bの露出面に電気的に接続している。
The blue light emitting diode chip 7 has its upper surface electrode in FIG. 1 electrically connected to the exposed surface of the
そして、凹部5内には黄色蛍光体層9が形成されている。黄色蛍光体層9はエポキシ樹脂等の透明樹脂に黄色蛍光体を分散させてなる樹脂を凹部5内に充填することにより形成される。
A
一方、実装部2は熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の高放熱性の熱可塑性樹脂に無機フィラーを含有してなる高放熱性樹脂により、例えば射出成型等により一体に形成されている。
On the other hand, the mounting
高放熱合成樹脂は、PA(ポリアミド)やPPA(ポリフタルアミド)、PPS(ポリフェニレン・サルファイド)、PEI(ポリエーテル・イミド)、PBT(ポリエチレン・フレフタレート)、PET(ポリエチレン・テレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、ABS(アクリロニトリル・ブタジェン・スチレン)等の樹脂基材に、無機フィラーを50〜90質量%含有することにより、熱伝導率を1.0〜9.0[W/m・K]にし、比抵抗を102〜1013に構成している。 High heat radiation synthetic resins include PA (polyamide), PPA (polyphthalamide), PPS (polyphenylene sulfide), PEI (polyether imide), PBT (polyethylene phthalate), PET (polyethylene terephthalate), PC ( Polycarbonate), ABS (acrylonitrile, butadiene, styrene) and other resin base materials contain an inorganic filler in an amount of 50 to 90% by mass, so that the thermal conductivity is 1.0 to 9.0 [W / m · K]. The specific resistance is 10 2 to 10 13 .
無機フィラーは、アルミナ、マグネシア、ベリリア、シリカ、窒化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、ダイヤモンド、鉄、アルミニウム、銅の少なくとも1種またはこれらの2種以上の組合せからなる。また、無機フィラーは、直径が100μm以下の球形に形成されている。 The inorganic filler is made of at least one of alumina, magnesia, beryllia, silica, boron nitride, aluminum carbide, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, diamond, iron, aluminum, copper, or a combination of two or more thereof. Become. The inorganic filler is formed in a spherical shape having a diameter of 100 μm or less.
そして、実装部2は、その図1中、左右両端部上面に、被嵌合部の一例である左右一対の嵌合凸部10a,10bをそれぞれ一体に突設しており、これら嵌合凸部10a,10bを凹部形成部4の一対の嵌合凹部6a,6b内に押し込み嵌合させることにより、実装部2と凹部形成部4とを一体的に結合させることができる。
The mounting
したがって、この発光ダイオード装置1によれば、一対の回路パターン3a,3bを介してダイオードチップ7に直流電力が供給されると、青色発光ダイオードチップ7が青色に発光する。この青色発光は黄色蛍光体層9を励起して黄色光を発光させると共に、この黄色光と混合されて白色光に変換され、投光開口5aから外部へ放射される。
Therefore, according to the light emitting
また、実装部2は、熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の高放熱性合成樹脂であるので、発光ダイオード装置1の放熱性を向上させることができる。このために、青色発光ダイオードチップ7が温度上昇のために発光効率が低下するのを抑制することができる。なお、高放熱性合成樹脂の熱伝導率は9.0[W/m・K]以上でもよい。この場合、合成樹脂基材に含有される無機フィラーの含有量が増加するので、合成樹脂基材の流動性が低下し、加工容易性が低下するが、放熱性をさらに向上させることができる。
Moreover, since the mounting
さらに、高放熱性合成樹脂は、その合成樹脂基材に含有させた無機フィラーが直径100μmの球形であるので、この高放熱性合成樹脂の射出成形時のノズル射出効率を向上させることができ、細密充填が可能になる。 Furthermore, since the inorganic filler contained in the synthetic resin base material has a spherical shape with a diameter of 100 μm, the high heat dissipation synthetic resin can improve the nozzle injection efficiency during the injection molding of the high heat dissipation synthetic resin, Fine packing is possible.
また、高放熱性合成樹脂製の実装部2は比抵抗が102〜1013Ω・cmであって、高抵抗、すなわち、電気絶縁性を有するので、発光ダイオード7に通電された電流が一方の回路パターン3aから他方の回路パターン3bへ、これら両者間の実装部2の上面を経てリークするリーク電流を防止または低減することができる。また、回路パターン3a,3bと実装部2との間の電気絶縁性が向上するので、これらの間に、電気絶縁層を形成する必要がない。
In addition, since the mounting
さらに、高放熱性合成樹脂はその合成樹脂基材に含有させる無機フィラーの含有量を調整することにより、高放熱性合成樹脂の放熱性を適宜値に容易に調整することができる。 Furthermore, by adjusting the content of the inorganic filler contained in the synthetic resin base material of the high heat dissipation synthetic resin, the heat dissipation performance of the high heat dissipation synthetic resin can be easily adjusted to an appropriate value.
そして、実装部2は、嵌合凸部10a,10bを凹部形成部4の一対の嵌合凹部6a,6b内に押し込み嵌合させることにより、実装部2と凹部形成部4とを簡単迅速に一体的に結合させることができる。
And the mounting
しかも、図3に示すように一対の嵌合凸部10a,10bは、その上端突出方向延長線α,αが凹部5の中心Oに対して投光開口5aの反射面である傾斜面よりも外側に位置している。このために、仮に延長線α,αが投光開口5aの反射傾斜面上にある場合、その傾斜面内側の嵌合凹部6a,6bの肉厚が薄くなるので、この嵌合凹部6a,6bが嵌合凸部10a,10bと嵌合したときに、この反射傾斜面が歪むという不都合を低減できる。このために、この反射傾斜面の歪みによる光の乱反射を低減できる。
In addition, as shown in FIG. 3, the pair of
そして、この発光ダイオード装置1によれば、凹部5内に、発光ダイオードチップ7と蛍光体層9を配設する凹部形成部4を、反射率が90%以上の樹脂により形成しているので、凹部5内に反射層を別途形成しない場合でも、凹部5の内面を高反射面に形成することができる。このために、発光ダイオードチップ7および蛍光体層9から凹部5内面に照射されて投光開口側5aへ反射される反射光量を増加させることができる。このために、投光開口5aから外部へ出力される出力光を向上させることができる。
And according to this light emitting
また、凹部形成部4の樹脂が1.0〜9.0[W/m・K]の加工性に優れた熱可塑性高放熱樹性脂により形成されているので、凹部形成部4を射出成型等により容易かつ高精度に形成することができる。
Moreover, since the resin of the recessed
さらに、凹部形成部4の樹脂が高放熱樹脂製であるので、発光ダイオードチップ7や導電層であるリードフレーム3の発熱の放熱性を向上させることができる。
Furthermore, since the resin of the
したがって、発光ダイオード装置1によれば、発光ダイオードチップ7と導電層のリードフレーム3の発熱を、高放熱性の凹部形成部4と実装部2とにより、2重に放熱するので、放熱性を大幅に向上させることができる。
Therefore, according to the light emitting
また、実装部2は、その樹脂基材が加工性に優れた高放熱性の熱可塑性樹脂でもよく、その場合は実装部2を射出成型等により容易かつ高精度に形成することができる。
Further, the mounting
そして、凹部形成部4と実装部2は、これらの嵌合凹部6a,6bと嵌合凸部10a,10bとの嵌合により、簡単迅速に一体に結合させることができる。このために、発光ダイオード装置1の製造効率を向上させることができる。
And the recessed
図4は本発明の第2の実施形態に係る発光ダイオード装置1Aの上記発光ダイオードチップ7とボンディングワイヤ8を図示省略したの要部平面図、図5は同縦断面図である。
FIG. 4 is a plan view of an essential part of the light emitting
この発光ダイオード装置1Aは、図1〜図3で示す凹部形成部4に、その凹部4の底部5を上記高い放熱性と高い反射率を具備した熱可塑性樹脂により一体に形成し、この底部11に、発光ダイオードチップ7を挿通させるチップ挿通孔7aと、発光ダイオードチップ7のボンディングワイヤ8を挿通させるワイヤ挿通孔8aを開口させた点に特徴がある。
In this light emitting
すなわち、この凹部形成部4によれば、発光ダイオードチップ7を一方の回路パターン、例えば3aに実装した状態で凹部底部11のチップ挿通孔7aに、この発光ダイオードチップ7を挿通させ、そのボンディングワイヤ8を底部11のワイヤ挿通孔8aに挿通させて固着させる。これにより、この底部11上面を反射面に形成することができる。
That is, according to the concave
したがって、この凹部形成部4によれば、高反射性樹脂により、凹部5とその底部11とを一体に形成しているので、この凹部5の底部11の反射率を向上させることができる。
Therefore, according to the concave
このために、凹部5の底部11上に位置する発光ダイオードチップ7や蛍光体層9、凹部5内面から当該底部11に入射される光の反射効率を向上させることができる。
For this reason, it is possible to improve the reflection efficiency of light incident on the bottom 11 from the inner surface of the light emitting diode chip 7 and the
このために、凹部5の底部11に対向する投光開口5aから出力される出力光を向上させることができる。
For this reason, the output light output from the
なお、上記ワイヤ挿通孔8aはボンディングワイヤ8の本数に対応させて2つ形成してもよい。また、上記凹部形成部4と、実装部2とを例えば射出成型等により一体に形成してもよい。
Two
すなわち、まず、熱可塑性の高熱伝導性樹脂により、導電層のリードフレーム3を一体に組み付けた実装部2を射出成型により形成する。
That is, first, the mounting
次に、この実装部2上に、上記熱可塑性の高反射樹脂を使用して凹部形成部4を射出成型することにより、実装部2上に凹部形成部4をそれぞれ一体に形成する。
Next, the
これによれば、実装部2上において、凹部形成部4を射出成型することにより、この凹部形成部4を実装部2に溶着して一体に結合させることができるので、これら実装部2の嵌合凸部10a,10bと、凹部形成部4の嵌合凹部6a,6bとを省略することができ、構成の一層の簡素化を図ることができる。また、実装部2と凹部形成部4との一体結合が熱可塑性樹脂による溶着であるので、その結合力を強化することができる。さらに、この場合、実装部2と凹部形成部4の成型順は逆でもよい。すなわち、凹部形成部4を射出成型により形成した後、実装部2を射出成型し、その際に、凹部形成部4を実装部2に溶着させてもよい。
According to this, since the
また、上記実施形態では単数の発光ダイオード装置1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図6に示すように上記発光ダイオード装置1の複数個を一平面上に、例えば3行3列のマトリクス状等所要形状に配列し、一体に連成してもよい。この実施形態によれば、発光ダイオード装置1を複数個具備している分、発光面積を増大させることができる。
In the above embodiment, the single light emitting
さらに、上記各発光ダイオード装置1では、蛍光体層として黄色発光の黄色蛍光体層9に構成する場合について説明したが、本発明は、この蛍光体層の発光色に限定されるものではなく、他の色に発光する蛍光体層に構成してもよい。また、凹部5内に透明樹脂を充填して透明層に構成してもよく、蛍光体層を省略してもよい。さらに、上記実施形態では、凹部形成部4,4aに嵌合凹部6a,6bを形成し、実装部2に嵌合凸部10a,10bを形成する場合について説明したが、その逆に、凹部形成部4,4aに嵌合凸部10a,10bを形成し、実装部2に嵌合凹部6a,6bを形成してもよい。
Further, in each of the light emitting
1…発光ダイオード装置、2…実装部、3a,3b…回路パターン、4…凹部形成部、5…凹部、5a…投光開口、7…青色発光ダイオードチップ、7a…チップ挿通孔、8a…ワイヤ挿通孔、9…黄色蛍光体層。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;
凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;
無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部に接合された樹脂層と;
を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置。 A recess forming portion formed by forming a recess having a light projection opening with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K];
A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the projection opening of the recess;
A light emitting diode chip disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer;
A resin layer formed of a resin having an inorganic filler and a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K] and bonded to the recess forming portion;
A light-emitting diode device comprising:
凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;
凹部内に配設された蛍光体層と;
凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;
無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部に接合された樹脂層と;
を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置。 A recess forming portion formed by forming a recess having a light projection opening with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K];
A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the projection opening of the recess;
A phosphor layer disposed in the recess;
A light emitting diode chip disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer;
A resin layer formed of a resin having an inorganic filler and a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K] and bonded to the recess forming portion;
A light-emitting diode device comprising:
凹部の投光開口に対向する内底面上に形成された導電層と;
凹部内に配設された蛍光体層と;
凹部内に配設されて導電層に電気的に接続された発光ダイオードチップと;
無機フィラーを含有した熱伝導率が1.0〜9.0[W/m・K]の樹脂により形成され、前記凹部形成部の嵌合部に嵌合された被嵌合部を有する樹脂層と;
を具備していることを特徴とする発光ダイオード装置。 A recess forming portion formed by forming a recess having a projection opening and a fitting portion with a thermoplastic resin having a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K];
A conductive layer formed on the inner bottom surface facing the projection opening of the recess;
A phosphor layer disposed in the recess;
A light emitting diode chip disposed in the recess and electrically connected to the conductive layer;
A resin layer having a fitting portion formed of a resin having an inorganic filler and a thermal conductivity of 1.0 to 9.0 [W / m · K] and fitted to the fitting portion of the recess forming portion. When;
A light-emitting diode device comprising:
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