JP2008258455A

JP2008258455A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JP2008258455A
Application number: JP2007100010A
Authority: JP
Inventors: Junji Miyashita; 純二宮下; Kazuki Komata; 一樹小俣
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: JP5099885B2

Abstract

【課題】チップ型発光ダイオードの識別マーク形成のために別工程やスペースが必要であり、実装後識別マークが見えない等の問題があり、小型化を妨げていた。
【解決手段】チップ型発光ダイオードの識別マークを封止樹脂の外側の電極上の前記樹脂封止のための封止型シロ部の電極に中抜きで配置形成するため、識別マーク形成のための余分なスペースを必要とせず、良好な樹脂封止ができ、かつ、プリント基板等へ実装後も表面から識別できる極性識別マークであり、従来よりも小型のチップ型発光ダイオードを提供できる。
【選択図】図１ａ

Description

本発明はチップ型発光ダイオードに係り、このチップ型発光ダイオードの識別マークに関する。

チップ型発光ダイオードは電極を施した基板上にベアチップ発光ダイオードを搭載し、ダイボンドおよびワイヤボンド等により前記電極と導通を行い、前記ベアチップおよび導通部を保護のために光透過性樹脂で封止する。
樹脂封止した単体のチップ型発光ダイオードは、電子機器等のプリント配線基板等に適宜実装される。

しかるに、チップ型発光ダイオードを供給テープにマウントする場合、あるいは、電子機器等のプリント配線基板に自動搭載する場合、あるいは、プリント配線基板を目視検査、あるいは補修時に、前記チップ型発光ダイオードの極性識別が必要となる。このため、チップ型発光ダイオードには識別マークを配置していた。（例えば、特許文献１）

また、チップ型発光ダイオードに識別マーク配置の手段として、チップ型発光ダイオードの電極配線形成と同一工程で識別マークを形成する方法がある。（例えば、特許文献２参照）

以下、特許文献１に記載された従来のチップ形発光ダイオードを図面にもとづいて説明する。
図３は、従来のチップ形発光ダイオードの斜視図である。図３において、３０はチップ形発光ダイオードである。３１はチップ基板、３２、３３は電極、３２ａ、３３ａは電極端子、３４はベアチップ発光ダイオード、３５は光透過性樹脂、３６はボンディングワイヤ、３７は識別マークである。

つまり、チップ形発光ダイオード３０は、印刷等で識別マーク３７を設けたチップ基板３１上の電極３２にベアチップ発光ダイオード３４をダイボンドし、ベアチップ３４の他の極と電極３３間をボンディングワイヤ３６で導通するのである。ベアチップ３４の両電極はチップ基板３１の両端部の電極端子３２ａ、３３ｂに引き出されている。前記ベアチップ３４および導通部は光透過性樹脂３５で封止保護してある。従って、識別マーク３７の位置で、このチップ形発光ダイオード３０の極性等を識別できるのである。

次に、特許文献２に記載された従来のチップ形発光ダイオードを図面にもとづいて説明する。
図４は、従来のチップ形発光ダイオードの平面図である。図４において、４０はチップ形発光ダイオードである。４１はチップ基板、４２、４３は電極パターン、４４はベアチップ発光ダイオード、４７ａ、４７ｂは識別マークである。

つまり、チップ形発光ダイオード４０は、チップ基板４１上に、エッチングで電極４２、４３を形成する際に、同一エッチング工程でベアチップ３４の搭載位置に対して対象な対角線上に識別マーク４７ａ、４７ｂを形成する。チップ基板４１上にベアチップ３４を搭載するときは、前記識別マーク４７ａ、４７ｂを撮像カメラで撮像し、画像認識によって前記ベアチップ３４を所定の位置に搭載するのである。

また、チップ型発光ダイオードの極性識別マークの表示方法としては、以下の手段も考えられる。つまり、チップ型発光ダイオードの極性をレジスト膜、あるいは、シルク印刷、あるいは、電極パターンで表示するのである。以下、図面にもとづいて説明する。

図５は、従来のチップ形発光ダイオードの断面図である。５０はチップ形発光ダイオードである。５１はチップ基板、５２、５３は電極パターン、５４はベアチップ発光ダイオード、５５は光透過性樹脂、５６はボンディングワイヤである。

つまり、電極パターン５２上にベアチップ５４をダイボンドし、ベアチップ５４の他極はボンディングワイヤ５６で電極パターン５３と導通してある。電極パターン５２、５３はチップ基板５１の側面および下面の一部まで延長されている。

次の図６ａ、図６ｂ、図６ｃは、チップ基板５１の表面、あるいは、下面に配置した極性識別マークを示す。
まず、図６ａは、チップ基板表面の電極と識別マークを示す平面図である。５２ａ、５３ａはチップ基板５１ａ上面の電極を示す。５４ａはベアチップである。５７ａは電極５２ａ上に配置した極性識別マークであって、レジスト、もしくはシルク印刷で電極５２ａ側に片寄せて形成する。５５ａは保護用光透過性樹脂である。

つまり、識別マーク５４ａはチップ基板５１ａ上に電極５２ａ、５３ａを形成後電極５２ａ上にエッチングレジストもしくは印刷シルクで形成する。そして、光透過性樹脂５５ａを通して識別マーク５４ａを識別することができるのである。

図６ｂは、チップ基板裏面の電極と識別マークを示す平面図である。５２ｂ、５３ｂはチップ基板５１ｂの表面から導通している裏面電極である。５７ｂはチップ基板５１ｂ裏面の電極５２ｂと５３ｂの間にレジスト、もしくはシルク印刷で形成した極性識別マークである。つまり、識別マーク５７ｂを非対称形状とし、その形状で方向性を識別するのである。ちなみに、図６ｂの識別マークは電極５２ｂ側に凸形状となっている。

図６ｃは、チップ基板裏面の電極形状で識別マークを示す平面図である。５２ｃ、５３ｃはチップ基板５１ｃの表面から導通している裏面電極である。５７ｃは電極５２ｃの形状の一部を変形した極性識別マークである。つまり、ここでは、電極５２ｃの一部を凸形状とすることで、電極６３ｃと形状を異ならせて方向性を識別するのである。

実開昭６２−１０４５６号特開２００４−２０７６５５号

しかしながら、前述の特許文献１に記載の識別マーク形成には、識別マークのための印刷工程が必要であるという問題があった。

また、前述の特許文献２に記載の従来の識別マーク形成方法は、ベアチップ搭載部周辺にベアチップ搭載スペース、ボンディングスペース、取り出し電極とは別に、識別マークのためのスペースを確保しなければならないという問題があった。

また、チップ型発光ダイオードの極性識別マークをチップ基板上、あるいは裏面に、レジスト膜、あるいはシルク印刷で形成する方法は、レジスト膜形成、あるいはシルク印刷のための別工程を必要とすること、およびレジスト膜、あるいは、シルク印刷の厚みによる段差を生じるという問題があった。

また、チップ型発光ダイオードの極性識別マークをチップ基板裏面に電極パターンで形成する方法は、プリント基板等にチップ型発光ダイオードを実装すると識別できなくなるという問題があった。

つまり、従来のチップ型発光ダイオードの極性識別マーク形成は、識別マーク形成のための別工程やスペースが必要であり、実装後識別マークが見えない等の問題があり、小型化を妨げていた。

すなわち、本発明の目的は、余分な工程と余分なスペースを必要とせず、表面から識別できる極性識別マークを形成し、従来よりも小型のチップ型発光ダイオードを提供することにある。

本発明の発光ダイオードは、基本的には下記記載の構成要件を採用するものである。
まず、基板の両端電極と各々導通する前記基板上の電極にベアチップ発光ダイオードを搭載し、前記ベアチップ発光ダイオードの電極と前記両端電極とを導通接続後に、前記ベアチップ発光ダイオード、および前記電極との導通接続部を光透過樹脂で封止するチップ型発光ダイオードにおいて、前記ベアチップ発光ダイオードの識別マークは、前記電極のいずれかひとつの電極上の前記封止樹脂より外側に形成することを特徴とする。

前記識別マークは、前記樹脂封止のための封止型シロ部の前記基板上の電極に形成することを特徴とする。

前記識別マークは、前記電極に中抜きで形成することを特徴とする。

前記識別マークを形成する電極は、前記ベアチップ発光ダイオードのカソード側であることを特徴とする。

つまり、本発明によれば、チップ型発光ダイオードの識別マークを封止樹脂の外側の電極上の前記樹脂封止のための封止型シロ部に前記電極に対して中抜きで配置形成するため、樹脂封止のための封止型の押圧を妨げる識別マーク部の凸部がなく、チップ型発光ダイオード表面に占める識別マークを最大限に設けることができ、また、識別マークはベアチップ発光ダイオード搭載側に設けるため、プリント基板等へ実装後も識別できる。

本発明によるチップ型発光ダイオードの実施形態を図面にもとづき説明する。本発明の最も特徴的な構造は、発光ダイオードの封止樹脂より外側に極性表示部を形成することである。

図１ａは、本発明によるチップ形発光ダイオードの断面図である。図１ｂは、本発明によるチップ形発光ダイオードの平面図である。図１ａおよび図１ｂにおいて、１０はチップ形発光ダイオードである。１はチップ基板、２、３は電極パターン、４はベアチップ発光ダイオード、５は光透過性樹脂、６はボンディングワイヤ、７は識別マークである。

つまり、電極パターン２上にベアチップ４をダイボンドし、ベアチップ４の他極はボンディングワイヤ６で電極パターン３と導通してある。電極パターン２、３はチップ基板１の側面および下面の一部まで延長され、電極パターン２上面の光透過性樹脂５の外側に中抜で識別マーク７を形成してある。

すなわち、識別マーク７は、電極パターン２の光透過性樹脂５の外側とチップ基板１の端部間に中抜で形成してある。後述するが、この光透過性樹脂５の外側とチップ基板１の端部間は、光透過性樹脂５を形成するための封止型シロ部、つまりチップ基板１の上面に樹脂を注入形成するための型枠の縁が接する部分として必要なスペースであり、チップ形発光ダイオードを小型化する上で、有効なスペース活用といえる。

次に、本発明によるチップ形発光ダイオードの第２の実施形態を説明する。
図２は、本発明によるチップ形発光ダイオード第２の実施形態平面図である。図２において、１０ａはチップ形発光ダイオードである。１ａはチップ基板、２ａ、３ａは電極パターン、４ａはベアチップ発光ダイオード、５ａは光透過性樹脂、６ａはボンディングワイヤ、７ａ、７ｂは識別マークである。

つまり、図１ａ、図１ｂで説明した実施形態と同様に、電極パターン２ａ上にベアチップ４ａをダイボンドし、ベアチップ４ａの他極はボンディングワイヤ６ａで電極パターン３ａと導通してある。電極パターン２ａ、３ａはチップ基板１ａの側面および下面の一部まで延長され、電極パターン２ａ上面の光透過性樹脂５ａの外側に中抜で識別マーク７ａ、７ｂを形成してある。

すなわち、識別マーク７ａ、７ｂは、電極パターン２ａの光透過性樹脂５ａの外側とチップ基板１ａの端部間に形成してある。この識別マーク７ａ、７ｂは図１および図２で説明した実施形態と異なり、中抜き形成に見えないが、図２のチップ形発光ダイオード１０ａを縦横方向に多数個を並べて製造し、最後に分割する場合は、識別マーク７ａは隣接するチップ形発光ダイオードの識別マークと、識別マーク７ｂは他の隣接するチップ形発光ダイオードの識別マークと中抜き形状を形成する。スペース効率の良さは、図１および図２で説明した実施形態と変わらない。

なお、上述した本発明による識別マークは、発光ダイオードのふたつの極性を表示するのであるから、基板の両端電極のいずれかに表示すればよい。従って、ここでは、発光ダイオードのカソード側に極性識別マークを形成するものとしてある。

次に、本発明によるチップ形発光ダイオードの識別マーク位置による得失を詳細に説明する。
図７は、チップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。図７において、２０はチップ形発光ダイオードである。２１はチップ基板、２２、２３は電極パターン、２４はベアチップ発光ダイオード、２５は光透過性樹脂、２６はボンディングワイヤ、２８は樹脂封止型である。

つまり、チップ形発光ダイオード２０の光透過性樹脂２５は、樹脂封止型２８を電極パターン２２、２３の上面まで押し下げてチップ基板２１上に形成する。すなわち、光透過性樹脂２５の両側面とチップ基板２１の端部間の電極パターン２２、２３の上面は、樹脂注入時の漏れが無いように平坦でなければならない。

まず、本発明による最適なチップ形発光ダイオード樹脂封止工程を説明する。図８は、本発明によるチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。
図８において、チップ形発光ダイオード２０、チップ基板２１、電極パターン２２、２３、ベアチップ発光ダイオード２４、光透過性樹脂２５、ボンディングワイヤ２６、樹脂封止型２８は、図７と同じ符号で示す。２７は本発明による識別マークで、光透過性樹脂２５の側面とチップ基板２１端部間の電極パターン２２の上面に中抜きで配置してある。

図８からも明らかであるが、識別マーク２７は、封止型２８封止型シロの下面にあり、中抜きのため、出っ張りがなく、封止型２８が電極パターン２２、２３の上面までの押し下げることを妨げない。つまり、樹脂注入時の漏れが無い構造である。

次いで、不適な識別マークのチップ形発光ダイオード樹脂封止工程を説明する。図９ａは、不適なチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。
図９ａにおいて、チップ形発光ダイオード６０ａは、チップ基板６１ａ、電極パターン６２ａ、６３ａ、ベアチップ発光ダイオード６４ａ、光透過性樹脂６５ａ、ボンディングワイヤ６６ａ、識別マーク６７ａという構成で、６８ａは樹脂封止型である。

図８の樹脂封止工程断面図との違いは、中抜きの識別マーク６７ａが光透過性樹脂６５ａ内にあることである。従って、ダイボンドペーストが識別マーク部分に流れ込むことがあり、ダイボンドペーストが識別マーク周辺を覆うと識別マークが見えなくなる。さらに、封止樹脂に蛍光体や散乱剤などが含有される場合、あるいは着色樹脂を使用する場合は、樹脂内部が見えにくく、識別マークを解読できなくなることがある。また、光透過性樹脂６５ａの左側面をベアチップ発光ダイオード６４ａ側に詰める余地が制限される。

次は、他の不適な識別マークのチップ形発光ダイオード樹脂封止工程の説明である。図９ｂは、他の不適なチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。
図９ｂにおいて、チップ形発光ダイオード６０ｂは、チップ基板６１ｂ、電極パターン６２ｂ、６３ｂ、ベアチップ発光ダイオード６４ｂ、光透過性樹脂６５ｂ、ボンディングワイヤ６６ｂ、識別マーク６７ｂ、樹脂封止型６８ｂという構成は図９ａとほぼ同じである。

図８の樹脂封止工程の断面図との違いは、中抜きの識別マーク６７ｂの一部が樹脂封止型６８ｂの下面に懸かっていることである。この場合、光透過性樹脂６５ｂはチップ形発光ダイオード６０ｂ、およびボンディングワイヤ６６ｂ等を保護することはできるが、中抜きの識別マーク６７ｂと樹脂封止型６８ｂに小さな隙間ができるため、樹脂が流れ込まない空洞が出来やすい。

また、型の下になる空間には樹脂が入りにくいため、この空間には樹脂封止の際に空気が残留することがある。樹脂硬化開始時に樹脂温度が上昇し、粘度が低下していくと、型の下の空間には樹脂が流れ込み、代わりにこの空間に残留していた空気が樹脂中に排出され、気泡が発生する場合がある。従って、この樹脂と空洞部、あるいは気泡との光屈折率の違いにより、チップ形発光ダイオード６０ｂの発光光が乱反射する要因となり好ましくない。

以上述べたように、本発明によれば、チップ型発光ダイオードの識別マークを封止樹脂の外側の電極上の前記樹脂封止のための封止型シロ部の電極に中抜きで配置形成するため、識別マーク形成のための余分なスペースを必要とせず、良好な樹脂封止ができ、かつ、プリント基板等へ実装後も表面から識別できる極性識別マークであり、従来よりも小型のチップ型発光ダイオードを提供することができる。

本発明によるチップ形発光ダイオードの断面図である。本発明によるチップ形発光ダイオードの平面図である。本発明によるチップ形発光ダイオード第２の実施形態平面図である。従来のチップ形発光ダイオードの斜視図である。従来のチップ形発光ダイオードの平面図である。従来のチップ形発光ダイオードの断面図である。チップ基板表面の電極と識別マークを示す平面図である。チップ基板裏面の電極と識別マークを示す平面図である。チップ基板裏面の電極形状で識別マークを示す平面図である。チップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。本発明によるチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。不適なチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。他の不適なチップ形発光ダイオードの樹脂封止工程の断面図である。

符号の説明

１０、１０ａチップ形発光ダイオード
１、１ａチップ基板
２、２ａ、３、３ａ電極パターン
４、４ａベアチップ発光ダイオード
５、５ａ光透過性樹脂
６、６ａボンディングワイヤ
７、７ａ識別マーク

Claims

基板の両端電極と各々導通する前記基板上の電極にベアチップ発光ダイオードを搭載し、前記ベアチップ発光ダイオードの電極と前記両端電極とを導通接続後に、前記ベアチップ発光ダイオード、および前記電極との導通接続部を光透過樹脂で封止するチップ型発光ダイオードにおいて、前記ベアチップ発光ダイオードの識別マークは、前記電極のいずれかひとつの電極上の前記封止樹脂より外側に形成することを特徴とする発光ダイオード。
前記識別マークは、前記樹脂封止のための封止型シロ部の前記基板上の電極に形成することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。
前記識別マークは、前記電極に中抜きで形成することを特徴とする請求項１および請求項２記載の発光ダイオード。
前記識別マークを形成する電極は、前記ベアチップ発光ダイオードのカソード側であることを特徴とする請求項１乃至３記載の発光ダイオード。