JP2008140792A - 電子部品及びその製造方法及び電子部品組立体及び電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は発光ダイオード等の電子部品及びその製造方法、及び当該電子部品を有した電子部品組立体、及び当該電子部品組立体を有した電子装置に関し、基板の厚さに拘わらず安定した駆動を実現することを課題とする。
【解決手段】基板１２に形成された開口部１６に挿入される発光ダイオードチップ２０と、これに支持部１５ｂが接合されると共に電極部１５ａがパッド１４に接合される一対のリード１５とを有した電子部品において、発光ダイオードチップ２０をリード１５に接合する際、発光ダイオードチップ２０の発光面１８が電極部１５ａとパッド１４とが接合される側に位置するようにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光ダイオード等の電子部品及びその製造方法、及び当該電子部品を有した電子部品組立体、及び当該電子部品組立体を有した電子装置に関する。
に関する。

例えば、発光する電子部品として発光ダイオードやレーザダイオード等の発光部品が知られている。これらの電子部品は、基板に実装されて使用される。特許文献１には、半導体レーザチップを実装した半導体レーザ装置が開示されている。この半導体レーザ装置は、レーザ光がチップマウント（基板）の面方向に対して平行な方向（水平方向）に半導体レーザチップから出射される構成とされている。そして、この水平方向に出射されたレーザ光を反射鏡により４５度方向変換し、これによりチップマウントに対して垂直方向にレーザ光を照射する構成とされている。

図１は、この種の電子部品３を基板２に実装した部品実装基板１Ａを示している。電子部品３は半導体レーザチップ９とリード５とを有しており、リード６は半導体レーザチップ９の側方に延出した構成とされている。基板２の電子部品３の実装位置にはパッド４が形成されており、リード５がパッド４にはんだ付けされることにより、電子部品３は基板２に実装される。この際、電子部品３の発光面８Ａは上側に向いた構成とされており、よってレーザ光は図中上方に向け照射される。

しかしながら、図１に示されるような電子部品３を基板２上に表面実装する構造では、電子部品３の基板２の基板表面２ａから突出量（図中、矢印ｈで示す）が高くなってしまい、部品実装基板１Ａの全体としての厚さが大きくなってしまうという問題点がある。この電子部品３の基板表面２ａからの突出高さは数ミリ〜数十ミリ程度であるが、これを携小型化薄型化が要求される電子装置（例えば、帯電話機等）に搭載する場合、装置内部にデットスペースが生じたり、他の部品との干渉が生じたりする等の問題が発生する。

そこで、特許文献２に開示されているように、基板に開口部を形成しておき、実装時に電子部品をその開口部内に挿入することにより、部品実装基板全体としての低背化を図ることが提案されている。図２は、この種の一般的な実装構造を示している。

同図に示されるように、基板２には開口部６が形成されており、また開口部６の近傍にはパッド４が形成されている。そして、電子部品３は上下を反転された状態で、即ち発光面８Ａが下に向きとなり、背面８Ｂが上に向いた状態で基板２に実装される。この構成とした場合、電子部品３は開口部６内に位置しており、基板２の表面から突出することはないため、部品実装基板１Ｂ全体としての薄型化を図ることができる。
特開平０５−１２９７１１号公報 特開平０８−１８６３２６号公報

しかしながら、図２に示されるような単に電子部品３を上下反転させて基板２の開口部６内に挿入する実装構造では、電子部品３が実装される基板２の厚さにより次のような問題点が発生した。図３（Ａ）は、厚みのある基板２に電子部品３を実装した部品実装基板１Ｂを示しており、図３（Ｂ）は薄い基板２に電子部品３を実装した部品実装基板１Ｃを示している。図３（Ａ）に示す基板２の厚さはＤ１であり、図３（Ｂ）に示す基板２の厚さはＤ２であり、よってＤ１<Ｄ２となっている。尚、開口部６の深さは、基板２の厚さＤ１，Ｄ２と等しい。

図３（Ａ）に示す基板２の厚さＤ１が大きい場合（即ち、開口部６が深い場合）には、電子部品３の発光面８Ａは基板２の裏面から離間した開口部６の奥に位置している。よって、この開口部６の奥位置から光Ｌ１を照射もしても、光Ｌ１の広がりは開口部６の内壁で遮られてしまい狭くなる。

これに対して、図３（Ｂ）に示す基板２の厚さＤ２が小さい場合（即ち、開口部６が浅い場合）には、電子部品３の発光面８Ａは基板２の裏面近傍に位置している。よって、この開口部６の基板２の裏面に近い位置から光Ｌ２を照射した場合、光開口部６で遮られる量が少ないため光Ｌ２の広がりは広くなる。

具体的には、電子部品３を同一の高さに配設した場合、図３（Ａ）に示す基板厚が厚い場合の光Ｌ１の広がりＷ１（照射光の直径として求めている）は、図３（Ｂ）に示す基板厚さが薄い場合の光Ｌ２の広がりＷ２に比べて狭くなる（Ｗ１<Ｗ２）。

このように、基板２の厚さにより電子部品３が照射する光の照射特性が変化する構成では、基板２の板圧に応じて発光ダイオードチップ９の照射光量が変化するため、安定した特性を得ることができないという問題点があった。また、基板２の板圧に応じて、発光ダイオードチップ９の特性を開口部６の深さに対応して変更する必要があり、この場合には設定変更に多大の時間、労力、費用が発生してしまうという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板の厚さに拘わらず安定した駆動を実現しうる電子部品及びその製造方法及び電子部品組立体及び電子装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明は、
基板に形成された開口部内に挿入される本体部と、
一端が前記本体部に接合されると共に他端部が前記基板に形成されたパッドに接合される一対のリードとを有した電子部品において、
前記本体部は、その機能面が前記リードの前記パッドと接合される側に位置するよう前記リードに配設されてなることを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の電子部品において、
前記本体部をｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子とし、
前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とするものである。

また、請求項３記載の発明は、
請求項２記載の電子部品において、
前記リードは、前記電子素子と接合しこれを支持すると共に前記ｐｎ接合層と平行に延出する支持部と、前記支持部の前記機能面側の端部を折曲形成されると共に前記基板のパッドと接合する電極部とにより構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４記載の発明は、
請求項２又は３に記載の電子部品において、
前記リードは、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と直行する前記ｐ型層又は前記ｎ型層の低面と接合することにより前記電子素子を支持する支持部と、電極として機能し前記パッドと接合される電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とにより構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項５記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子部品において、
前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部又は側部の少なくとも一方に遮光部材を配設したことを特徴とするものである。

また、請求項６記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子部品において、
前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部に反射部材を配設したことを特徴とするものである。

また、請求項７記載の発明に係る電子部品の製造方法は、
ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な一面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な他面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
前記一対のリードを外側に折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とするものである。

また、請求項８記載の発明に係る電子部品の製造方法は、
ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｎ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
前記一対のリードを折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とするものである。

また、請求項９記載の発明は、
請求項２乃至６のいずれか１項に記載の電子部品と、開口部と電極が形成された基板とを有し、前記電子部品を前記開口部内に挿入した状態で前記基板に実装してなる電子部品組立体において、
前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とするものである。

また、請求項１０記載の発明に係る電子装置は、
請求項９記載の電子部品組立体を内設してなることを特徴とするものである。

本発明によれば、電子部品の本体部は、その機能面がリードのパッドと接合される側に位置するようリードに配設される。このため、開口部内における機能面の位置は、開口部の深さに拘わらず、リードの任意位置に配設することが可能となる。よって、電子部品を基板に実装した場合に、基板厚さに依存しない安定した特性を得ることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

図４乃至図７は、本発明の第１実施例である電子部品及電子部品組立体を示している。本実施例では電子部品として発光ダイオード１３Ａを用い、発光ダイオード１３Ａを基板１２に実装した部品実装基板１０Ａを電子部品組立体とした例について説明するものとする。先ず、図４及び図５を用いて、発光ダイオード１３Ａ及び部品実装基板１０Ａの構成について説明する。

発光ダイオード１３Ａは、大略すると一対のリード１５、透明樹脂１７、及び本体部となる発光ダイオードチップ２０等により構成されている。

リード１５は銅或いはリードフレーム材料により形成されており、略Ｌ字状に折曲形成されることにより電極部１５ａと支持部１５ｂを有した構成とされている。電極部１５ａは、発光ダイオード１３Ａが基板１２に実装された状態で、基板１２に形成されているパッド１４とはんだ付けにより接合される。

また、一方のリード１５の支持部１５ｂは発光ダイオードチップ２０を構成するｐ型層２２と接合されると共に電気的に接続されており、他方のリード１５の支持部１５ｂは発光ダイオードチップ２０のｎ型層２１と接合されると共に電気的に接続されている。更に、リード１５は支持部１５ｂが発光ダイオードチップ２０のｐｎ接合層２３と平行に延出すると共に、この支持部１５ｂの機能面側（これについては後述する）の端部を外側に折曲形成されることによりパッド１４と接合する電極部１５ａが形成されている。

発光ダイオードチップ２０は、一対のリード１５に挟持された構成とされている。この発光ダイオードチップ２０は、ｎ型層２１、ｐ型層２２、及び接合層２３とにより構成されており、ｎ型層２１とｐ型層２２との間に順方向電流を流すことにより接合層２３に少数キャリアを注入し、これらの少数キャリアが多数キャリアと再結合する際に発光を行う構成とされている。実際には、発光ダイオードチップ２０の発光は、接合層２３の図中状端部から照射される構成とされている。尚、この発光ダイオードチップ２０の発光が行われる面を、以下の説明では発光面１８、或いは場合によっては機能面というものとする。

前記したリード１５の支持部１５ｂは、発光ダイオードチップ２０の接合層２３と平行となるよう構成されている。また、接合層２３は、基板表面１２ａに対し直角方向Ｚに延在するよう構成されている。

透明樹脂１７は例えばエポキシ樹脂等の透明樹脂であり、少なくとも発光ダイオードチップ２０を封止するよう構成されている。本実施例では、透明樹脂１７は発光ダイオードチップ２０及び支持部１５ｂを封止する構成とされている。この透明樹脂１７は、基板１２に形成された開口部１６の形状と対応するよう形成されている。

よって図６に示すように発光ダイオード１３Ａを基板１２に実装する際、透明樹脂１７を開口部１６内に挿入することにより、発光ダイオードチップ２０は開口部１６内の所定位置に位置決めされる。また、リード１５（電極部１５ａ）はパッド１４と当接し、この当接位置をはんだ付けすることにより、発光ダイオード１３Ａは基板１２に接合されると共に電気的に接続される。

ここで、発光ダイオードチップ２０が有する発光面１８に注目する。発光面１８は発光ダイオードチップ２０の機能面として機能する部位であり、この発光面１８から光が照射される。この照射光は、実際は接合層２３から外部に向け照射される。

本実施例では、リード１５に対して発光ダイオードチップ２０が接合される際、機能面となる発光面１８がリード１５のパッド１４と接合される側に位置するようリード１５に配設された構成とされている。具体的には、発光面１８が電極部１５ａと近接するよう、発光ダイオードチップ２０はリード１５に配設される。

この構成とすることにより、発光ダイオードチップ２０の発光面１８から照射される光は、図５に矢印で示すように、基板表面１２ａに対して垂直上方向に向け照射されることとなる（この照射方向は、図３に示した従来の照射方向と逆の方向となる）。

ここで、発光面１８（機能面）から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼす要因について考察する。先ず、基板１２の厚さＤ１と、発光面１８から照射される光Ｌの進行との関係について考察する。

本実施例の場合、発光ダイオードチップ２０の発光面１８は、電極部１５ａと近接する位置に設けられている。従って、基板１２の厚さが変化しても、基板表面１２ａと発光ダイオードチップ２０の発光面１８との離間距離（図５に矢印Ｈ２で示す）は、常に一定の距離となる。即ち、基板表面１２ａと発光面１８との離間距離Ｈ２は、基板１２の厚さＤ１に影響を受けない値となる。

従って、図４及び図５に示すような厚さＤ１である基板１２に代えて、図７に示すような薄い厚さＤ２（Ｄ２<Ｄ１）の基板１２に発光ダイオード１３Ａを実装しても、発光ダイオード１３Ａから照射される光Ｌの広がりＷは、図４及び図５に示す構成と同一となる。このように、本実施例では基板１２の厚さに拘わらず、発光ダイオード１３Ａから照射される光Ｌの特性を安定化させることができる。

続いて、電極部１５ａと発光面１８との離間距離（図５に矢印Ｈ１で示す）と、発光面１８から照射される光Ｌの進行との関係について考察する。前記のように一対のリード１５は発光ダイオードチップ２０を挟持するように配設されており、また電極部１５ａは発光面１８に対して図中上方で折り曲げられる場合もあるため、よって電極部１５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１は、発光面１８から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼすこととなる。

具体的には、離間距離Ｈ１が小さいと発光面１８から照射される光Ｌに対するリード１５の遮光効果が低くなるため、光Ｌの照射範囲を広げることができる。逆に、離間距離Ｈ１が大きくなると発光面１８から照射される光Ｌに対するリード１５の遮光効果が高くなるため、光Ｌの照射範囲は狭くなる。このように、発光面１８から照射される光Ｌの特性は、電極部１５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１により調整することが可能である。

更に、上記の説明から明らかなように、離間距離Ｈ１は支持部１５ｂに対する電極部１５ａの折り曲げ位置により調整することが可能である。よって、リード１５を任意の位置で折り曲げ可能な構成とすることにより、部品実装基板１０Ａから外部に照射される光Ｌの特性を調整することができる。

尚、リード１５を任意の位置で折り曲げ可能とする具体例としては、例えばリード１５の材料を折り曲げ可能な材料を選定したり、また断面形状を折り曲げを行いやすい形状としたりすること等が考えられる。

次に、発光ダイオード１３Ａの製造方法について説明する。図８は、発光ダイオード１３Ａの製造方法を製造手順に沿って示す図である。

発光ダイオード１３Ａを製造するには、先ず発光ダイオードチップ２０に第１のリード１５を接合する。前記したように、発光ダイオードチップ２０はｎ型層２１，ｐ型層２２，接合層２３により構成されている。第１のリード１５は、このｎ型層２１又はｐ型層２２のいずれか一方に先ず接合される（第１の接合工程）。本実施例では、図８（Ａ）に示すように、先ず第１のリード１５をはんだ２４を用いてｐ型層２２に接合している。続いて、図８（Ｂ）に示すように、ｎ型層２１に第２のリード１５をはんだ２４を用いて接合する（第２の接合工程）。

この際、発光ダイオードチップ２０の各リード１５が接合される接合面は、接合層２３と平行である面に選定されている。これにより、一対のリード１５が発光ダイオードチップ２０に接合された状態で、各リード１５は接合層２３と平行な構成となる。

尚、一対のリード１５の発光ダイオードチップ２０への接合は、はんだペーストをリード１５の発光ダイオードチップ２０が接合される面に予め塗布しておき、一対のリード１５間に発光ダイオードチップ２０を仮止めした上でリフロー処理することにより前記第１及び第２の接合工程を一括的に行う方法を用いてもよい。

上記のように発光ダイオードチップ２０を挟持するように、かつ接合層２３と平行となるように一対のリード１５が発光ダイオードチップ２０に接合されると、続いてリード１５を外側に（図８（Ｃ）に矢印で示す方向に）折曲形成することにより、電極部１５ａと支持部１５ｂとを形成する処理が行われる（リード成形工程）。このリード１５の成形処理は、既存のリードフレーム形成装置を利用することにより容易に行うことができる。

図８（Ｄ）は、リード１５が折り曲げられることにより、リード１５に電極部１５ａと支持部１５ｂが形成された状態を示している。この際、発光ダイオードチップ２０の発光面１８から電極部１５ａに至る離間距離（図中、矢印Ｈ１で示す）は、リード１５の折り曲げ位置を適宜調整することにより任意に設定することが可能である。

この離間距離Ｈ１は、前記した電極部１５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１と等価である。よって、前記のように発光面１８（機能面）から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼす電極部１５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１は、リード成形工程におけるリード１５の折り曲げ位置を調整することにより調整することができる。また、電極部１５ａは電気的接続の信頼性を維持する面から、所定の長さを必要とする。よって、離間距離Ｈ１を任意に調整する条件としては、上記の折り曲げ位置を調整と共に、リード１５自体の長さを適宜調整することも重要である。

上記のようにリード１５に対する折り曲げ処理が終了すると、続いて外装部材となる透明樹脂１７の成形処理（外装部材形成工程）が行われる。図８（Ｅ）は、透明樹脂１７が形成されることにより発光ダイオード１３Ａが製造された状態を示している。

この透明樹脂１７の材料としては、前記したようにエポキシ樹脂等を用いることができ、成形方法としてはトランスファーモールド法を用いることができる。このトランスファーモールド法は、半導体装置の封止方法として一般に用いられているものである。よって、容易かつ安価に発光ダイオードチップ２０を透明樹脂１７により封止することができる。尚、本実施例では電極部１５ａの一部を除き透明樹脂１７により封止を行う構成としているが、透明樹脂１７の形成は少なくとも発光ダイオードチップ２０を封止する範囲であれば足りる。

図９乃至図１４は、上記した部品実装基板１０Ａの他実施例である部品実装基板１０Ｂ〜１０Ｆを示している。この各実施例に係る部品実装基板１０Ｂ〜部品実装基板１０Ｆにおいても、発光面１８（機能面）がリード１５，２５，２６のパッド１４と接合される側に位置するよう発光ダイオードチップ２０がリード１５に配設され、かつ基板１２に実装された状態において接合層２３の延在方向が基板表面１２ａに対し直角方向（Ｚ方向）となるよう構成されていることは同様である。

尚、図９乃至図１４において、図４乃至図８に示した第１十知れに係る部品実装基板１０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付して、その説明を一部省略するものとする。

図９は、第２実施例である部品実装基板１０Ｂを示している。前記した第１実施例に係る部品実装基板１０Ａを構成する発光ダイオード１３Ａは、リード１５が直角に折り曲げられることにより電極部１５ａと支持部１５ｂとを形成するよう構成されていた。

これに対して本実施例に係る部品実装基板１０Ｂを構成する発光ダイオード１３Ｂは、リード２５が電極部２５ａと、支持部２５ｂと、傾斜部２５ｃとにより構成されることを特徴としている。この傾斜部２５ｃはリード１５に対するリード成形工程において形成されるものであり、電極部２５ａ及び支持部２５ｂの形成と同時形成されるものである。尚、本実施例に係る電極部２５ａは第１実施例の電極部１５ａに対応するものであり、支持部２５ｂは支持部１５ｂに対応するものである。

前記したように、電極部１５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１は、発光面１８から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼす。しかしながら、本実施例のように電極部２５ａと支持部２５ｂとの間に傾斜部２５ｃを設けた場合には、この傾斜部２５ｃも発光面１８から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼすこととなる。

具体的には、一対の傾斜部２５ｃのなす角度（図９に矢印θで示す）が大きい発光面１８から照射される光Ｌに対するリード２５の遮光効果が低くなるため、光Ｌの照射範囲を広げることができる。逆に、一対の傾斜部２５ｃのなす角度θが小さくなると発光面１８から照射される光Ｌに対するリード２５の遮光効果が高くなるため、光Ｌの照射範囲は狭くなる。

このように、発光面１８から照射される光Ｌの特性は、一対の傾斜部２５ｃのなす角度θにより調整することが可能である。よって本実施例に係る部品実装基板１０Ｂの構成とすることにより、電極部２５ａと発光面１８との離間距離Ｈ１の調整に加え、一対の傾斜部２５ｃのなす角度θを調整することにより、部品実装基板１０Ｂから外部に照射される光Ｌの特性を調整することが可能となる。

図１０は、第３実施例である部品実装基板１０Ｃを示している。本実施例に係る部品実装基板１０Ｃに設けられた発光ダイオード１３Ｂは、リード２６を電極部２６ａと、支持部２６ｂと、連結部２６ｃとにより構成したことを特徴としている。この電極部２６ａ，支持部２６ｂ，及び連結部２６ｃは、リード１５に対するリード成形工程において同時形成される。尚、本実施例に係る電極部６５ａは第１実施例の電極部１５ａに対応するものである。

一方のリード２６の支持部２６ｂは、ｎ型層２１の接合層２３と直行する方向に延在する底面２１ａとはんだ２４により接合している。また、他方のリード２６の連結部２６ｃは、ｐ型層２２の接合層２３と直行する方向に延在する底面２２ａとはんだ２４により接合している。これにより、リード２６は、発光ダイオードチップ２０を底面部から支持する構成とされている。

また、連結部２６ｃは、電極部２６ａと支持部２６ｂとの間を連結するよう形成されている。この連結部２６ｃは、本実施例では接合層２３と平行に延在するよう、また開口部１６の内壁形状に対応するよう形成されている。更に、発光ダイオード１３Ｃを基板１２に形成された開口部１６に実装（挿入）した状態で、支持部２６ｂは基板１２の底面１２ｂと面一となるよう構成されている。また、接合層２３と平行に延在する連結部２６ｃは、開口部１６の内壁と接した構成となっている。

上記構成とされた発光ダイオード１３Ｃは、発光ダイオードチップ２０の底面部（底面２１ａ，２２ａ）を支持部２６ｂにより直接支持する構成としている。このため、発光ダイオードチップ２０の底面部に透明樹脂１７は介在しない。また、発光面１８と電極部２６ａとの離間距離Ｈ１も、発光ダイオードチップ２０を保護するに足る最小の距離に設定されている。

従って、発光ダイオード１３Ｃの高さ（図中矢印Ｈ２で示す）を小さくすることができる。また、本実施例では支持部２６ｂが基板１２の底面１２ｂと面一となるよう構成されているため、基板１２の厚さを略発光ダイオード１３Ｃの高さＨ２と等しくすることができ、よって部品実装基板１０Ｃの低背化を図ることができる。

次に、発光ダイオード１３Ｃの製造方法について説明する。図１１は、発光ダイオード１３Ｃの製造方法を製造手順に沿って示す図である。

発光ダイオード１３Ｃを製造するには、先ず発光ダイオードチップ２０に一対のリード２６を接合する。具体的には、ｎ型層２１の接合層２３と直行する方向に延在する底面２１ａと一方のリード２６とをはんだペースト２７を用いて仮止めし、ｐ型層２２の接合層２３と直行する方向に延在する底面２２ａと他方のリード２６とをはんだペースト２７を用いて仮止めする。図１１（Ａ）は、各リード２６に発光ダイオードチップ２０がはんだペースト２７により仮止めされた状態を示している。

この発光ダイオードチップ２０が仮止めされたリード２６は、続いてリフロー炉に装着されて加熱され、これにより発光ダイオードチップ２０ははんだ２４を介してリード２６に接合された状態となる。図１１（Ｂ）は、発光ダイオードチップ２０がリード２６に接合された状態を示している。これにより、リード２６は、発光ダイオードチップ２０を底面部から支持した構成となる。

続いて、リード２６を折曲形成することにより、電極部２６ａ、支持部２６ｂ、及び連結部２６ｃを形成する処理が行われる（リード成形工程）。このリード２６の成形処理も、既存のリードフレーム形成装置を利用することにより容易に行うことができる。

図１１（Ｄ）は、リード２６が折り曲げられることにより、電極部２６ａ、支持部２６ｂ、及び連結部２６ｃが形成された状態を示している。この際、発光ダイオードチップ２０の発光面１８から電極部２６ａに至る離間距離（図中、矢印Ｈ１で示す）は、リード１６の折り曲げ位置を適宜調整することにより任意に設定することが可能である。

この離間距離Ｈ１は、前記した説明から明らかなように、発光面１８（機能面）から照射される光Ｌの進行に影響を及ぼすものである。本実施例では、連結部２６ｃに対する電極部２６ａの折り曲げ位置を調整することにより、電極部２６ａと発光面１８との離間距離Ｈ１を調整することができ、よって発光ダイオード１３Ｃから照射される光の特性を調整することができる。

上記のようにリード２６に対する折り曲げ処理が終了すると、続いて外装部材となる透明樹脂１７の成形処理（外装部材形成工程）が行われる。図１１（Ｄ）は、透明樹脂１７が形成されることにより発光ダイオード１３Ａが製造された状態を示している。本実施例では、透明樹脂１７は連結部２６ｃの内側にのみ形成された構成とされている。上記したように、低背化を図りうる発光ダイオード１３Ｃは、図８を用いて説明した発光ダイオード１３Ａの製造方法と略同一の工程で製造することができ、よって容易に製造することができる。

図１２は、第４実施例である部品実装基板１０Ｄを示している。本実施例に係る部品実装基板１０Ｄは、図４及び図５に示した部品実装基板１０Ａと略同一の構成であるが、発光ダイオード１３Ａを構成する透明樹脂１７の底面に遮光板２８を配設したことを特徴とするものである。

前記した第１実施例に係る部品実装基板１０Ａは、透明樹脂１７の底部にはなにも配設されていない構成であった。一方、発光ダイオードチップ２０から照射された光は、放射状に進行するため、その一部は透明樹脂１７内に進行して散乱する（以下、この光を散乱光という）。そしてこの散乱光は、透明樹脂１７の底部にはなにも配設されていない第１実施例の構成では、透明樹脂１７の底部から下方に向けて出射することとなる。

ところで、部品実装基板１０Ｄが配設される電子装置（例えば、携帯電話機等。図１５参照）では、発光ダイオード１３Ａの近傍に光により誤動作を生じる電子部品が配設されることがある。よってこの場合には、発光ダイオード１３Ａから漏れ出た散乱光により、当該光を嫌う電子部品の誤動作を誘発してしまうことが考えられる。

これに対して本実施例に係る部品実装基板１０Ｄは、発光ダイオード１３Ａを構成する透明樹脂１７の底部に遮光板２８を形成したため、透明樹脂１７の底部から散乱光が出射することを防止できる。これにより、発光ダイオード１３Ａの近傍に光により誤動作を生じる電子部品を配設しても、この電子部品が誤作動することを防止でき、部品実装基板１０Ｄが配設される電子装置の信頼性を高めることができる。

尚、遮光板２８の具体的な構成としては、プリント配線基板を配設してもよく、また他の光の透過率の低い基板を設けることが考えられる。また、遮光機能を有する塗料等を塗布したり、遮光機能を有する金属膜を形成したりする構成としてもよい。

図１３は、第５実施例である部品実装基板１０Ｅを示している。本実施例に係る部品実装基板１０Ｅも、図４及び図５に示した部品実装基板１０Ａと略同一の構成であるが、発光ダイオード１３Ａを構成する透明樹脂１７の底面に反射板２９を配設したことを特徴とするものである。

前記のように発光面１８から照射される光の一部は透明樹脂１７内に散乱光として進行する。第４実施例に係る部品実装基板１０Ｄでは、透明樹脂１７の底部に遮光板２８を配設することにより、この散乱光が底部から外部に漏れ出すことを防止する構成とした。

これに対して本実施例では、透明樹脂１７の底部に反射板２９を設けることにより、透明樹脂１７の底部に進行した散乱光を透明樹脂１７の上面に向け反射させるよう構成したことを特徴とするものである。この構成とすることにより、散乱光も通常の発光ダイオード１３Ａから照射される光と同様に図中上方に向け照射されるため、発光ダイオードチップ２０の発生する光の損失を低減することができる。

尚、反射板２９の具体的な構成としては、ミラーを配設したり、反射率の高い金属膜を形成したり、また銀ペーストを配設したりすることが考えられる。図１３に示す例では、遮光板２８の透明樹脂１７の底部と対峙する面に銀ペーストを配設した例を示している。

図１４は、第６実施例である部品実装基板１０Ｆを示している。前記した図１２に示した第４実施例に係る部品実装基板１０Ｄでは、透明樹脂１７の底部のみに遮光機能を有した遮光板２８を配設した構成を示した。しかしながら、遮光機能を有する部材の配設位置は透明樹脂１７の底部に限定されるものではなく、他の部位、例えば透明樹脂１７の側面に配設した構成としてもよい。

本実施例に係る部品実装基板１０Ｆに設けられた発光ダイオード１３Ａでは、有底筒状の遮光ケース３０を用い、この遮光ケース３０を透明樹脂１７に装着した構成としたことを特徴とするものである。この構成することにより、発光面１８から出射される光が適正に外部照射される透明樹脂１７の上面以外の面から、散乱光が外部に出射することを確実に防止することができる。尚、遮光ケース３０は、金属により形成しても、また樹脂により形成してもよい。

図１５は、上記した部品実装基板１０Ａ〜１０Ｆを電子装置である携帯電話機３５に適用した適用例を示している。本実施例では、携帯電話機３５に部品実装基板１０Ａを適用した例を示しているが、他の部品実装基板１０Ｂ〜１０Ｆについても同様に携帯電話機３５に対して適用することが可能である。

図１５（Ａ）に示すように、部品実装基板１０Ａは基板１２に複数の発光ダイオード１３Ａが配設された構成とされている。また、図１５（Ｂ）は、携帯電話機３５に配設されるメンブレンスイッチ３１を示している。このメンブレンスイッチ３１は、一対の透明フィルム状電極の間に透明スペーサを介在させた構成を有し、複数のスイッチ部３２が形成されている。このスイッチ部３２を押圧することにより、当該スイッチ部３２がＯＮとなる構成とされている。

部品実装基板１０Ａに設けられた発光ダイオード１３Ａ、及びメンブレンスイッチ３１に設けられたスイッチ部３２は、携帯電話機３５に設けられる操作キー３６（図１５（Ｃ）参照）に対応する位置に配設された構成とされている。部品実装基板１０Ａ及びメンブレンスイッチ３１を携帯電話機３５に組み込む際、部品実装基板１０Ａの上部にスイッチ部３２を配設した上で、これを携帯電話機３５に装着する。また、操作キー３６は、光を透過するよう構成されている。

従って、発光ダイオード１３Ａが発光面１８から光を照射すると、この光は透明材料よりなるメンブレンスイッチ３１を通過して操作キー３６を照射する。前記のように、操作キー３６は光を透過するよう構成されているため、発光ダイオード１３Ａの光は操作キー３６を介して携帯電話機３５の操作者により視認される。これにより、携帯電話機３５の操作性（特に、暗所における操作性）を向上させることができる。

この際、前記したように本実施例に係る発光ダイオード１３Ａ（〜１３Ｆ）は低背化が図られているため、本実施例に係る発光ダイオード１３Ａ（〜１３Ｆ）を適用した携帯電話機３５の小型化を図ることができる。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
基板に形成された開口部内に挿入される本体部と、
一端が前記本体部に接合されると共に他端部が前記基板に形成されたパッドに接合される一対のリードとを有した電子部品において、
前記本体部は、その機能面が前記リードの前記パッドと接合される側に位置するよう前記リードに配設されてなることを特徴とする電子部品。
（付記２）
前記本体部をｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子とし、
前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とする付記１記載の電子部品。
（付記３）
前記電子素子は、前記機能面を発光面とする発光ダイオードチップであることを特徴とする付記２記載の電子部品。
（付記４）
前記リードは、前記電子素子と接合しこれを支持すると共に前記ｐｎ接合層と平行に延出する支持部と、前記支持部の前記機能面側の端部を折曲形成されると共に前記基板のパッドと接合する電極部とにより構成されていることを特徴とする付記２又は３に記載の電子部品。
（付記５）
前記リードは、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と直行する前記ｐ型層又は前記ｎ型層の低面と接合することにより前記電子素子を支持する支持部と、電極として機能し前記パッドと接合される電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とにより構成されていることを特徴とする付記２又は３に記載の電子部品。
（付記６）
前記連結部は、前記基板に形成された前記開口部内に前記電子素子が挿入された際、前記基板に形成された開口部の内壁と接するよう構成されていることを特徴とする付記５記載の電子部品。
（付記７）
前記リードの長さを可変構成としたことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の電子部品。
（付記８）
前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部又は側部の少なくとも一方に遮光部材を配設したことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の電子部品。
（付記９）
前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部に反射部材を配設したことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の電子部品。
（付記１０）
ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な一面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な他面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
前記一対のリードを外側に折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法。
（付記１１）
前記リード形成工程の終了後、少なくとも前記電子素子を封止する外装部材を形成する外装部材形成工程を有することを特徴とする付記１０記載の電子部品の製造方法。
（付記１２）
ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｎ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
前記一対のリードを折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法。
（付記１３）
前記リード形成工程の終了後、少なくとも前記電子素子を封止する外装部材を形成する外装部材形成工程を有することを特徴とする付記１２記載の電子部品の製造方法。
（付記１４）
付記２乃至９のいずれか１項に記載の電子部品と、開口部と電極が形成された基板とを有し、前記電子部品を前記開口部内に挿入した状態で前記基板に実装してなる電子部品組立体において、
前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とする電子部品組立体。
（付記１５）
付記１４記載の電子部品組立体を内設してなることを特徴とする電子装置。

図１は、第１従来例である部品実装基板を説明するための斜視図である。 図２は、第２従来例である部品実装基板を説明するための斜視図である。 図３は、図２に示す参考例で発生する問題点を説明するための斜視図である。 図４は、本発明の第１実施例である部品実装基板を示す斜視図である。 図５は、本発明の第１実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図６は、本発明の第１実施例である部品実装基板の製造方法を説明するための図である。 図７は、本発明の第１実施例である部品実装基板の効果を説明するための図である。 図８は、本発明の第１実施例に用いる発光ダイオードの製造方法を説明するための図である。 図９は、本発明の第２実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図１０は、本発明の第３実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図１１は、本発明の第３実施例に用いる発光ダイオードの製造方法を説明するための図である。 図１２は、本発明の第４実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図１３は、本発明の第５実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図１４は、本発明の第６実施例である部品実装基板を示す断面図である。 図１５は、本発明の第１実施例である部品実装基板を用いた携帯電話機及びその製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｆ 部品実装基板
１２ 基板
１２ａ 基板表面
１３Ａ〜１３Ｃ 発光ダイオード
１４ パッド
１５，２５，２６ リード
１５ａ，２５ａ，２６ａ 電極部
１５ｂ，２５ｂ，２６ｂ 支持部
２５ｃ 傾斜部
２６ｃ 連結部
１６ 開口部
１８ 発光面
２０ 発光ダイオードチップ
２１ ｎ型層
２２ ｐ型層
２３ 接合層
２４ はんだ
２７ はんだペースト
２８ 遮光板
２９ 反射板
３０ 遮光ケース
３１ メンブレンスイッチ
３５ 携帯電話機

Claims (10)

1. 基板に形成された開口部内に挿入される本体部と、
   一端が前記本体部に接合されると共に他端部が前記基板に形成されたパッドに接合される一対のリードとを有した電子部品において、
   前記本体部は、その機能面が前記リードの前記パッドと接合される側に位置するよう前記リードに配設されてなることを特徴とする電子部品。
2. 前記本体部をｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子とし、
   前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記リードは、前記電子素子と接合しこれを支持すると共に前記ｐｎ接合層と平行に延出する支持部と、前記支持部の前記機能面側の端部を折曲形成されると共に前記基板のパッドと接合する電極部とにより構成されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品。
4. 前記リードは、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と直行する前記ｐ型層又は前記ｎ型層の低面と接合することにより前記電子素子を支持する支持部と、電極として機能し前記パッドと接合される電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とにより構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子部品。
5. 前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部又は側部の少なくとも一方に遮光部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子部品。
6. 前記本体部と前記リードの一部とを封止する外装部材を設け、かつ該外装部材の底部に反射部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子部品。
7. ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な一面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｐｎ接合層と平行な他面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
   前記一対のリードを外側に折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法。
8. ｐ型層とｎ型層とがｐｎ接合層で接合された構造を有した電子素子の前記ｐ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて一方のリードを接合し、前記電子素子の前記ｎ型層の前記ｐｎ接合層と直行する低面に接合材を用いて他方のリードを接合する接合工程と、
   前記一対のリードを折曲形成することにより、前記電子素子と接合しこれを支持する支持部と、電極として機能する電極部と、前記支持部と前記電極部とを連結する連結部とを形成するリード成形工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法。
9. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載の電子部品と、開口部と電極が形成された基板とを有し、前記電子部品を前記開口部内に挿入した状態で前記基板に実装してなる電子部品組立体において、
   前記電子素子が前記開口部内に挿入された状態で、前記電子素子の前記ｐｎ接合層の延在方向が、前記基板の基板表面に対し直角方向となるよう構成したことを特徴とする電子部品組立体。
10. 請求項９記載の電子部品組立体を内設してなることを特徴とする電子装置。

Images