JP2009147312A - White led device and method of manufacturing the same - Google Patents

White led device and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009147312A
JP2009147312A JP2008291003A JP2008291003A JP2009147312A JP 2009147312 A JP2009147312 A JP 2009147312A JP 2008291003 A JP2008291003 A JP 2008291003A JP 2008291003 A JP2008291003 A JP 2008291003A JP 2009147312 A JP2009147312 A JP 2009147312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating liquid
layer
sol
led chip
emitting device
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.)
Granted
Application number
JP2008291003A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4961413B2 (en
Inventor
Hiroshi Morizaki
弘 森崎
Tomoyuki Sugiyama
智之 杉山
Kazuo Uchida
和男 内田
Shinji Nozaki
真次 野崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanoteco Corp
Original Assignee
Nanoteco Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanoteco Corp filed Critical Nanoteco Corp
Priority to JP2008291003A priority Critical patent/JP4961413B2/en
Priority to PCT/JP2008/070957 priority patent/WO2009066670A1/en
Priority to TW097144650A priority patent/TW200937684A/en
Publication of JP2009147312A publication Critical patent/JP2009147312A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4961413B2 publication Critical patent/JP4961413B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a white LED light emitting device using a blue system LED chip capable of facilitating cooling the LED chip with a simple structure and of stably holding fluorescent body. <P>SOLUTION: A white LED light emitting device includes: a container with a recessed part; a blue system LED chip mounted on the bottom of the recessed part; an insulating liquid or sol layer filled into the recessed part to surround the blue system LED chip; and a transparent resin layer provided on top of the container for sealing the insulating liquid or sol layer in such a manner that the transparent resin layer is continuously in contact with the surface of the insulating liquid or sol layer. A fluorescent body is dispersed in the transparent resin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は一般に発光装置に係り、特にLED(light-emitting diode)を使った白色LED発光装置に関する。   The present invention generally relates to a light emitting device, and more particularly, to a white LED light emitting device using an LED (light-emitting diode).

白色LED(light-emitting diode)発光装置はLEDを使った高効率発光装置であり、高効率照明器具や、透過型あるいは投写型液晶表示装置の高効率バックライト光源への応用など、様々な応用が期待されている。高輝度青色系LEDが実用化されたことから、このような高輝度青色系LEDを使い、発生される青色光を、蛍光体により白色光に変換する白色LED装置が提案されている。   White LED (light-emitting diode) light-emitting device is a high-efficiency light-emitting device using LED, and various applications such as high-efficiency lighting equipment and high-efficiency backlight light source for transmissive or projection liquid crystal display devices. Is expected. Since high-intensity blue LEDs have been put to practical use, white LED devices that use such high-intensity blue LEDs and convert generated blue light into white light using a phosphor have been proposed.

特許文献1には、このような青色系LEDチップを使って青色光を発生させ、これを蛍光体により白色光に変換する白色LED発光装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a white LED light emitting device that generates blue light using such a blue LED chip and converts it into white light by a phosphor.

この特許文献1の白色LED発光装置では、青色系LEDチップは、蛍光体を分散させた樹脂層中に封止されており、前記青色系LEDチップにより発生された青色光が前記樹脂層を通過する際に、前記蛍光体を励起し、青色光から白色光への変換が生じる。   In the white LED light emitting device of Patent Document 1, a blue LED chip is sealed in a resin layer in which a phosphor is dispersed, and blue light generated by the blue LED chip passes through the resin layer. In doing so, the phosphor is excited and conversion from blue light to white light occurs.

一方、前記特許文献1の白色LED発光装置では、青色系LEDチップが樹脂層中に封止されていることから、前記樹脂層の硬化の際に生じる収縮や、動作時にLEDチップが生じる発熱により、チップや電気配線を構成するボンディングワイヤに応力が生じ、装置の寿命が短くなる問題が生じている。   On the other hand, in the white LED light emitting device of Patent Document 1, since the blue LED chip is sealed in the resin layer, it is caused by shrinkage that occurs when the resin layer is cured or heat generated by the LED chip during operation. As a result, stress is generated in the bonding wires constituting the chip and the electric wiring, resulting in a problem that the life of the apparatus is shortened.

特に前記特許文献1の構成では、青色系LEDチップが硬化した樹脂層中に封止されているため、熱伝導特性が悪く、発熱によりチップの温度が上昇しやすい問題を有している。   In particular, in the configuration of Patent Document 1, since the blue LED chip is sealed in the cured resin layer, the heat conduction characteristics are poor, and the temperature of the chip is likely to rise due to heat generation.

一方、特許文献2には、熱応力によるLEDチップの劣化を抑制するため、LEDチップを絶縁性液体中に浸漬する構成が開示されている。この特許文献2の構成では、前記絶縁性液体中に蛍光体粉末が分散されており、LEDチップで発光した光の波長が、蛍光体により変換される。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a configuration in which an LED chip is immersed in an insulating liquid in order to suppress deterioration of the LED chip due to thermal stress. In the configuration of Patent Document 2, phosphor powder is dispersed in the insulating liquid, and the wavelength of light emitted from the LED chip is converted by the phosphor.

この特許文献2では、LEDチップが液体中に浸漬されているため、動作時にLEDチップで生じた発熱が速やかに放熱され、また熱応力によるLEDチップの劣化が生じない好ましい特徴を有している。   In this patent document 2, since the LED chip is immersed in the liquid, the heat generated in the LED chip during operation is quickly dissipated, and the LED chip does not deteriorate due to thermal stress. .

しかし、この特許文献2の構成では、装置が放置された場合、前記蛍光体粉末が液体中に沈殿する傾向を示すため、発光動作時には液体を撹拌し、蛍光体粉末を液体中に分散させる必要がある。このため、特許文献2の構成では、液体の撹拌機構が設けられている。しかし、このような構成は複雑で、信頼性に乏しいばかりでなく、構成が大がかりになり、余計な電力を消費するなど、様々な問題を有している。
特開2007−123946号公報 特許第3656715号 特開2007−116109号公報 特開2007−116124号公報 特開2007−165937号公報 特開2006−319371号公報 実開昭63−84352号公報 特開2006−286999号公報 特表2007−533140号公報
However, in the configuration of Patent Document 2, since the phosphor powder tends to precipitate in the liquid when the apparatus is left unattended, it is necessary to stir the liquid during the light emitting operation and disperse the phosphor powder in the liquid. There is. For this reason, in the configuration of Patent Document 2, a liquid stirring mechanism is provided. However, such a configuration is not only complicated and poor in reliability, but also has various problems such as an increase in configuration and consumption of extra power.
JP 2007-123946 A Japanese Patent No. 3656715 JP 2007-116109 A JP 2007-116124 A JP 2007-165937 A JP 2006-319371 A Japanese Utility Model Publication No. 63-84352 JP 2006-286999 A Special table 2007-533140 gazette

一の側面によれば本発明は、凹部を有する容器と、前記凹部の底に実装された、青色系LEDチップと、前記凹部に充填され、前記青色系LEDチップを包囲する、絶縁性液体またはゾルの層と、前記青色系LEDチップから見て前記絶縁性液体またはゾルの層の外側に形成され、前記絶縁性液体またはゾルの層を封止する、前記絶縁性液体またはゾルよりも比重の小さい透明樹脂層と、を含み、前記透明樹脂層中に蛍光体が分散されていることを特徴とする白色LED発光装置、を提供する。ここで「透明樹脂層」とは、広く有機物を指すものではなく、透明なプラスチックの総称を指しており、程度の差はあっても、分子間の架橋反応が進んだ高分子構造の材料のうち、透明なものを指す。本発明では、前記「透明樹脂層」として、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、さらには、シリコーンとエポキシのハイブリッド樹脂を使うことができる。ただし本発明において「透明樹脂層」は、これら特定の材料に限定されるものではない。   According to one aspect, the present invention provides a container having a recess, a blue LED chip mounted on the bottom of the recess, an insulating liquid filled in the recess and surrounding the blue LED chip, or A sol layer and a specific gravity higher than that of the insulating liquid or sol, which is formed outside the insulating liquid or sol layer as viewed from the blue LED chip and seals the insulating liquid or sol layer. There is provided a white LED light emitting device comprising a small transparent resin layer, wherein phosphors are dispersed in the transparent resin layer. Here, the term “transparent resin layer” does not refer to organic substances widely, but refers to a general term for transparent plastics. Of these, it is transparent. In the present invention, as the “transparent resin layer”, a silicone resin, an epoxy resin, or a hybrid resin of silicone and epoxy can be used. However, the “transparent resin layer” in the present invention is not limited to these specific materials.

またここで「ゾル」とはコロイド溶液を指し、10-9m〜10-6m程度の密度で粒子が液体中に分散している分散系を意味する。このようなゾルとしては、例えば微細なシリカ粒子をシロキサンの鎖状構造中に分散させた材料を使うことができる。ただし、本発明はかかる特定の材料に限定されるものではない。 Here, “sol” refers to a colloidal solution, which means a dispersion system in which particles are dispersed in a liquid at a density of about 10 −9 m to 10 −6 m. As such a sol, for example, a material in which fine silica particles are dispersed in a chain structure of siloxane can be used. However, the present invention is not limited to such specific materials.

他の側面によれば本発明は、青色系LEDチップと、前記青色系LEDチップを包囲する、絶縁性液体またはゾルの層と、前記絶縁性液体またはゾルの層を封止する透明樹脂層と、を含み、前記絶縁性液体あるいはゾルの層中、または前記絶縁性液体あるいはゾルの層と透明樹脂層との間に、蛍光体を保持した繊維が設けられていることを特徴とする白色LED発光装置を、提供する。   According to another aspect, the present invention provides a blue LED chip, an insulating liquid or sol layer surrounding the blue LED chip, and a transparent resin layer sealing the insulating liquid or sol layer. A white LED, wherein a fiber holding a phosphor is provided in the insulating liquid or sol layer, or between the insulating liquid or sol layer and the transparent resin layer. A light emitting device is provided.

他の側面によれば本発明は、凹部を有する容器の底部に、青色系LEDチップを実装する工程と、前記青色系LEDチップにボンディングワイヤにより電気配線を行う工程と、前記凹部に、前記青色系LEDチップおよびボンディングワイヤを浸漬するように、絶縁性液体またはゾルを充填し、絶縁性液体またはゾルの層を形成する工程と、前記絶縁性液体またはゾルの層上に、未硬化の樹脂材料を塗布し、未硬化樹脂層を形成する工程と、前記未硬化樹脂層を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする白色LED装置の製造方法を、提供する。   According to another aspect, the present invention provides a step of mounting a blue LED chip on the bottom of a container having a recess, a step of performing electrical wiring on the blue LED chip with a bonding wire, and a blue LED in the recess. Filling an insulating liquid or sol so as to immerse the LED chip and the bonding wire, and forming a layer of the insulating liquid or sol; and an uncured resin material on the insulating liquid or sol layer The manufacturing method of the white LED device characterized by including the process of apply | coating and forming a non-hardened resin layer, and the process of hardening | curing the said non-hardened resin layer is provided.

その際、前記絶縁性液体またはゾルを充填する工程および前記未硬化の樹脂材料を塗布する工程は、スクリーン印刷法により実行されることが好ましい。また前記絶縁性液体またはゾルを充填する工程を行った場合には、その後に真空脱気工程を行うことが好ましく、また前記未硬化の樹脂材料を塗布する工程を行った場合にも、その後に真空脱気工程を行うことが好ましい。   At that time, it is preferable that the step of filling the insulating liquid or sol and the step of applying the uncured resin material are performed by a screen printing method. Further, when the step of filling the insulating liquid or sol is performed, it is preferable to perform a vacuum deaeration step after that, and also when the step of applying the uncured resin material is performed, It is preferable to perform a vacuum degassing step.

本発明によれば、凹部を有する容器と、前記凹部の底に実装された、青色系LEDチップと、前記凹部に充填され、前記青色系LEDチップを包囲する絶縁性液体層またはゾル層と、前記容器上部に設けられ、前記絶縁性液体またはゾルの層を、前記絶縁性液体またはゾルの層表面に連続的に接して封止する透明樹脂層と、を含む白色LED発光装置において、前記透明樹脂層中に蛍光体を分散することにより、前記青色系LEDチップにより発光した青色光が、前記透明樹脂層を通過する間に、前記蛍光体の励起により、白色光に変換される。   According to the present invention, a container having a recess, a blue LED chip mounted on the bottom of the recess, an insulating liquid layer or a sol layer filled in the recess and surrounding the blue LED chip, A transparent resin layer provided on the container and sealing the insulating liquid or sol layer in continuous contact with the surface of the insulating liquid or sol layer. By dispersing the phosphor in the resin layer, blue light emitted from the blue LED chip is converted into white light by excitation of the phosphor while passing through the transparent resin layer.

その際、本発明によれば、蛍光体が樹脂層中に安定に保持されており、絶縁性液体またはゾルの層中に分散されることがなく、従って、前記絶縁性液体またはゾルの層中において蛍光体粉末が沈殿したり凝集したりする問題が生じない。このため、本発明では、蛍光体粉末が分散された絶縁性液体またはゾルを撹拌する必要がなく、撹拌機構を省略でき、構成が簡素化されるとともに信頼性が向上し、さらに消費電力が低減される。   In that case, according to the present invention, the phosphor is stably held in the resin layer and is not dispersed in the insulating liquid or sol layer, and therefore, in the insulating liquid or sol layer. In this case, the problem that the phosphor powder precipitates or aggregates does not occur. Therefore, in the present invention, it is not necessary to stir the insulating liquid or sol in which the phosphor powder is dispersed, the stirring mechanism can be omitted, the structure is simplified, the reliability is improved, and the power consumption is further reduced. Is done.

さらに本発明によれば、前記青色系LEDチップは、前記容器凹部を画成する側壁面と、前記絶縁性液体またはゾルの層により密接な熱的接触を維持するため、前記青色系LEDチップで発生した熱は、前記LEDチップ直下の基板に熱伝導により放熱されるだけでなく、前記側壁面にも、前記絶縁性液体またはゾルの層中における熱伝導および対流により輸送され、前記青色系LEDチップの冷却効率が向上し、また寿命が向上する。   Furthermore, according to the present invention, the blue LED chip is a blue LED chip in order to maintain closer thermal contact with the side wall surface defining the container recess and the insulating liquid or sol layer. The generated heat is not only dissipated by heat conduction to the substrate directly under the LED chip, but is also transported to the side wall surface by heat conduction and convection in the insulating liquid or sol layer. The cooling efficiency of the chip is improved and the lifetime is improved.

また、本発明では、青色系LEDチップが前記絶縁性液体またはゾルの層と接するが、絶縁性液体あるいはゾルは流動性を有しており、樹脂のように硬化しないため、青色系LEDチップの光出射面に凹凸構造を形成していても、前記凹凸構造を構成する凹凸パターンが前記絶縁性液体またはゾルと完全に潤浸し、間に空気層が形成されることがない。このような空気層が存在すると、前記青色系LEDチップから出射する光が前記LEDチップの出射面と前記絶縁性液体またはゾルの層との間に存在する気泡との界面での急激な屈折率変化により光の一部が反射され、LEDチップに戻るなど、光損失が生じやすいところ、このような凹凸構造を形成することにより、前記青色系LEDチップの光出射効率が増大し、光出射面での反射による光損失を低減することができる。   In the present invention, the blue LED chip is in contact with the insulating liquid or sol layer, but the insulating liquid or sol has fluidity and does not harden like a resin. Even if the concavo-convex structure is formed on the light emitting surface, the concavo-convex pattern constituting the concavo-convex structure is completely immersed in the insulating liquid or sol, and an air layer is not formed therebetween. When such an air layer is present, a rapid refractive index of light emitted from the blue LED chip at the interface between the emitting surface of the LED chip and a bubble existing between the insulating liquid or sol layer. A part of the light is reflected by the change and returns to the LED chip, so that light loss is likely to occur. By forming such a concavo-convex structure, the light emission efficiency of the blue LED chip increases, and the light emission surface It is possible to reduce light loss due to reflection at the surface.

特に前記絶縁性液体またはゾルの層を構成する液体として、フッ素系液体を使うことにより、前記青色系LEDチップの冷却効率を大きく向上させることができる。   In particular, the cooling efficiency of the blue LED chip can be greatly improved by using a fluorine-based liquid as the insulating liquid or the liquid constituting the sol layer.

また前記絶縁性液体またはゾルの層を構成する液体として、250℃以上の耐熱温度を有する液体を使うことにより、かかる白色LED発光装置を基板上にはんだリフロープロセスにより実装することが可能になる。はんだリフロー工程は、一般に250℃近傍の温度で実行される。このような耐熱性は、長時間にわたり必要ではなく、はんだリフロー工程の数十秒間程度確保できれば十分である。このような液体としては、液状シリコーンを使うことができる。   Further, by using a liquid having a heat resistant temperature of 250 ° C. or higher as the insulating liquid or the liquid constituting the sol layer, it becomes possible to mount such a white LED light emitting device on a substrate by a solder reflow process. The solder reflow process is generally performed at a temperature around 250 ° C. Such heat resistance is not necessary for a long time, and it is sufficient if it can be secured for several tens of seconds in the solder reflow process. As such a liquid, liquid silicone can be used.

前記容器は、CuやAlなどの熱伝導性の高い金属、あるいはAl23などの熱伝導性の高いセラミック、さらにはPET樹脂などの熱伝導性の高い樹脂を使うことが可能である。 The container can use a metal having high thermal conductivity such as Cu or Al, a ceramic having high thermal conductivity such as Al 2 O 3 , or a resin having high thermal conductivity such as PET resin.

前記樹脂層は、前記絶縁性液体またはゾルの層表面に接する、蛍光体を含まない第1の層と、前記第1の層の上の、蛍光体を含む第2の層とより構成されてもよい。   The resin layer is composed of a first layer that does not contain a phosphor and is in contact with the surface of the insulating liquid or sol, and a second layer that contains the phosphor on the first layer. Also good.

本発明では、前記絶縁性液体またはゾルの層が、前記青色系LEDチップのみならず、これに電気配線として設けられたボンディングワイヤをも浸漬するように設けられているため、ボンディングワイヤに応力が印加されることがなく、白色LED発光装置の寿命をさらにのばすことが可能である。   In the present invention, since the insulating liquid or sol layer is provided so as to immerse not only the blue LED chip but also a bonding wire provided as an electric wiring on the LED chip, stress is applied to the bonding wire. It is possible to further extend the lifetime of the white LED light emitting device without being applied.

また本発明によれば、白色LED発光装置を、凹部を有する容器の底部に、青色系LEDチップを実装する工程と、前記青色系LEDチップにボンディングワイヤにより電気配線を行う工程と、前記凹部に、前記青色系LEDチップおよびボンディングワイヤを浸漬するように、絶縁性液体またはゾルを充填して絶縁性液体またはゾルの層を形成する工程と、前記絶縁性液体またはゾルの層上に、未硬化の封止樹脂材料を塗布する工程と、真空脱気を行う工程と、前記封止樹脂材料を硬化させる工程とよりなる製造方法により製造することにより、前記絶縁性液体またはゾルの層上に未硬化の封止樹脂材料を滴下した場合、前記未硬化封止樹脂材料は、前記絶縁性液体またはゾルとの比重差により、すなわち、前記未硬化封止樹脂材料の方が、前記絶縁性液体またはゾルよりも比重が小さいため、前記絶縁性液体またはゾルの層表面に層状に拡がり、単にこの未硬化封止樹脂材料を硬化させるだけで、所望の白色LED発光装置を得ることが可能となる。   According to the present invention, a white LED light emitting device is mounted on the bottom of a container having a recess, a step of mounting a blue LED chip, a step of performing electrical wiring on the blue LED chip with a bonding wire, Filling the insulating liquid or sol to form the insulating liquid or sol layer so as to immerse the blue LED chip and the bonding wire; and uncured on the insulating liquid or sol layer. On the insulating liquid or sol layer by a manufacturing method comprising a step of applying a sealing resin material, a step of vacuum degassing, and a step of curing the sealing resin material. When a cured encapsulating resin material is dropped, the uncured encapsulating resin material has a specific gravity difference from the insulating liquid or sol, that is, the uncured encapsulating resin material is more Since the specific gravity is smaller than that of the insulating liquid or sol, a desired white LED light-emitting device can be obtained by spreading in a layer form on the surface of the insulating liquid or sol and simply curing the uncured sealing resin material. Is possible.

その際、前記絶縁性液体またはゾルを充填する工程および前記未硬化の樹脂材料を塗布する工程は、スクリーン印刷法により実行されることが好ましい。また前記絶縁性液体またはゾルを充填する工程を行った場合には、その後に真空脱気工程を行うことが好ましく、また前記未硬化の樹脂材料を塗布する工程を行った場合にも、その後に真空脱気工程を行うことが好ましい。   At that time, it is preferable that the step of filling the insulating liquid or sol and the step of applying the uncured resin material are performed by a screen printing method. Further, when the step of filling the insulating liquid or sol is performed, it is preferable to perform a vacuum deaeration step after that, and also when the step of applying the uncured resin material is performed, It is preferable to perform a vacuum degassing step.

また本発明によれば、蛍光体を、前記絶縁性液体あるいはゾルに浸漬された繊維に保持された状態で設けることにより、前記青色系LEDチップから出射した青色光が前記繊維により屈折したり散乱したりすることがなく、前記蛍光体により変換された白色光を効率良く取り出すことが可能となる。   According to the present invention, the phosphor is provided in a state of being held by the fiber immersed in the insulating liquid or sol, so that the blue light emitted from the blue LED chip is refracted or scattered by the fiber. The white light converted by the phosphor can be extracted efficiently.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態による、白色LED発光装置10の構成を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration of a white LED light emitting device 10 according to a first embodiment of the present invention.

図1を参照するに、前記白色LED発光装置10は、配線パターン2,3を担持する配線基板1上に、はんだバンプ2A,3Aを介して実装されており、実装基板11と、前記実装基板11上に、前記実装基板11とともに凹部13Aを画成する、CuあるいはAlなどの金属よりなる容器13と、前記凹部13Aの底において前記実装基板11上に実装された青色系LEDチップ12とを含む。   Referring to FIG. 1, the white LED light emitting device 10 is mounted on a wiring board 1 carrying wiring patterns 2 and 3 via solder bumps 2A and 3A, and includes a mounting board 11 and the mounting board. 11, a container 13 made of a metal such as Cu or Al that defines a recess 13A together with the mounting substrate 11, and a blue LED chip 12 mounted on the mounting substrate 11 at the bottom of the recess 13A. Including.

前記凹部13Aは、前記実装基板11に垂直方向から見た場合、一辺が、例えば7〜8mmの正方形形状を有し、例えば2〜5mmの深さを有する。   When viewed from a direction perpendicular to the mounting substrate 11, the recess 13 </ b> A has a square shape with a side of, for example, 7 to 8 mm, and a depth of, for example, 2 to 5 mm.

前記実装基板11は、AlNやAl23などの熱伝導性セラミックよりなり、その上面に配線パターン11Aおよび11Bを担持し、前記青色系LEDチップ12は、前記実装基板11上に、その下部電極(図示せず)が前記配線パターン11Aに電気的および熱的に接続されるように表面実装され、さらに上部電極(図示せず)が、ボンディングワイヤ12Aにより前記配線パターン11Bに接続される。本発明においては前記青色系LEDチップ12として、波長が350〜480nmの紫外〜青色光を発光する、いわゆる青色LEDと呼ばれる素子を含むあらゆるLEDチップを使うことが出来、その構造、発光方向、チップ形状に限定されるものではない。以下の説明では、前記青色系LEDチップ12として、青色光を主として前記実装基板13に垂直方向に出射させるLEDチップを使った場合について説明をするが、このような、いわゆる垂直発光するLEDチップにおいても、側方あるいは下方への紫外光、あるいは青色光の放出は生じている。また本発明において、前記垂直発光するLEDチップ12の代わりに、必要に応じて端面発光するLEDチップを使うことも可能である。 The mounting substrate 11 is made of a thermally conductive ceramic such as AlN or Al 2 O 3 and carries wiring patterns 11A and 11B on the upper surface thereof. The blue LED chip 12 is disposed on the mounting substrate 11 and on the lower portion thereof. An electrode (not shown) is surface-mounted so as to be electrically and thermally connected to the wiring pattern 11A, and an upper electrode (not shown) is connected to the wiring pattern 11B by a bonding wire 12A. In the present invention, as the blue LED chip 12, any LED chip including an element called a blue LED that emits ultraviolet to blue light having a wavelength of 350 to 480 nm can be used, and its structure, light emitting direction, chip The shape is not limited. In the following description, a case where an LED chip that emits blue light mainly in the vertical direction to the mounting substrate 13 is used as the blue LED chip 12 will be described. In such an LED chip that emits light vertically. However, emission of ultraviolet light or blue light to the side or downward has occurred. In the present invention, instead of the LED chip 12 that emits light vertically, an LED chip that emits light from the end face can be used as necessary.

一例として、前記青色系LEDチップ12として、例えばSEMILEDS社より市販の商品名SL−V−B40ACなどの製品を使うことが可能である。   As an example, as the blue LED chip 12, it is possible to use a product such as a product name SL-V-B40AC commercially available from SEMILEDS, for example.

前記実装基板11の下面には、前記配線パターン11Aに接続された導体パターン11Cが形成され、前記青色系LEDチップの下部電極は、前記はんだバンプ2Aを介して、前記配線基板1上の配線パターン2に、電気的および熱的に接続される。同様に前記実装基板11の下面には、前記配線パターン11Bに電気的および熱的に接続された導体パターン11Dが形成され、前記青色系LEDチップの上部電極は、前記ボンディングワイヤ12Aおよび前記はんだバンプ3Aを介して、前記配線パターン3に接続される。   A conductive pattern 11C connected to the wiring pattern 11A is formed on the lower surface of the mounting substrate 11, and the lower electrode of the blue LED chip is connected to the wiring pattern on the wiring substrate 1 via the solder bump 2A. 2 is electrically and thermally connected. Similarly, a conductor pattern 11D electrically and thermally connected to the wiring pattern 11B is formed on the lower surface of the mounting substrate 11, and the upper electrode of the blue LED chip is formed of the bonding wire 12A and the solder bump. It is connected to the wiring pattern 3 through 3A.

前記凹部13Aの底部には、前記青色系LEDチップ12およびボンディングワイヤ12Aを浸漬するように、耐熱性の絶縁性液体、例えばシリコーンオイルが導入されており、厚さが例えば0.1〜3mm程度のシリコーンオイルよりなる絶縁性液体層14が形成されている。シリコーンオイルは250℃以上の耐熱温度を有するものが好ましく、このような250℃以上の耐熱温度を使ったシリコーンオイルを使った場合、前記白色LED発光装置10を前記配線基板1上に、250℃程度の温度を必要とするはんだバンプ2Aおよび3Aのリフローにより、好適に実装することができる。ただし、このリフロー工程は、20〜30秒間程度の時間実行されるだけなので、より低い耐熱温度の絶縁性液体であっても、この熱処理に耐えられるものであれば使うことができる。   A heat-resistant insulating liquid, such as silicone oil, is introduced into the bottom of the recess 13A so as to immerse the blue LED chip 12 and the bonding wire 12A, and the thickness is, for example, about 0.1 to 3 mm. An insulating liquid layer 14 made of a silicone oil is formed. The silicone oil preferably has a heat resistant temperature of 250 ° C. or higher. When the silicone oil using the heat resistant temperature of 250 ° C. or higher is used, the white LED light emitting device 10 is placed on the wiring board 1 at 250 ° C. The solder bumps 2A and 3A that require a certain temperature can be suitably mounted by reflow. However, since this reflow process is only performed for about 20 to 30 seconds, an insulating liquid having a lower heat-resistant temperature can be used as long as it can withstand this heat treatment.

前記シリコーンオイルとしては、例えば信越化学工業株式会社より市販のジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどを使うことが可能である。   As said silicone oil, it is possible to use dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, etc. which are commercially available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., for example.

また、前記シリコーンオイルの代わりにゾル(コロイド溶液)、例えば、粒径が数ナノメートルから数十ナノメートルのシリカ粒子をシロキサンの鎖状構造中に10-9m〜10-6m程度の密度で分散させた、信越化学工業株式会社より商品名オプトシールとして市販のゾルを使うことも可能である。 Further, instead of the silicone oil, a sol (colloidal solution), for example, silica particles having a particle size of several nanometers to several tens of nanometers in a siloxane chain structure with a density of about 10 −9 m to 10 −6 m. It is also possible to use a commercially available sol as a trade name Optseal from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. dispersed in

さらに図1の構成の白色LED発光装置10では、前記凹部13A中、前記絶縁性液体層14上に、例えばシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂よりなり、蛍光体を分散された透明樹脂層15が、例えば0.5〜2mm程度の厚さに形成される。前記透明樹脂層15は、側面に突出部15Aを有し、前記容器13の側壁面に形成された、対応する切欠部13B(図2A参照)に係合している。ただし、前記切欠部13Bおよび15Aの形成は必須ではなく、省略することもできる。   Further, in the white LED light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 1, the transparent resin layer 15 made of, for example, a silicone resin or an epoxy resin and having a phosphor dispersed therein is, for example, 0 on the insulating liquid layer 14 in the recess 13A. It is formed to a thickness of about 5 to 2 mm. The transparent resin layer 15 has a protruding portion 15A on its side surface, and is engaged with a corresponding cutout portion 13B (see FIG. 2A) formed on the side wall surface of the container 13. However, the formation of the notches 13B and 15A is not essential and can be omitted.

ここで「透明樹脂層」とは、広く有機物を指すものではなく、プラスチックの総称であり、程度の差はあっても、分子間の架橋反応が進んだ高分子構造の材料のうち、透明なもの、特に可視光帯域における光透過率が95%以上のものを示す。本発明では「透明樹脂層」として、前記のようにシリコーン樹脂やエポキシ樹脂を使うが、さらには、シリコーンとエポキシのハイブリッド樹脂を使うことができる。このようなシリコーンとエポキシのハイブリッド樹脂としては、例えば信越化学工業より市販のものを使うことが可能である。ただし本発明において「透明樹脂層」は、これら特定の材料に限定されるものではない。   Here, the “transparent resin layer” is not a general term for organic substances, but is a general term for plastics. In particular, the light transmittance in the visible light band is 95% or more. In the present invention, as the “transparent resin layer”, a silicone resin or an epoxy resin is used as described above, but a hybrid resin of silicone and epoxy can be used. As such a hybrid resin of silicone and epoxy, for example, a commercially available product from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used. However, the “transparent resin layer” in the present invention is not limited to these specific materials.

前記樹脂層15中には、前記青色系LEDチップ12から出射する紫〜青色光により励起され、白色光を放出するYAG(イットリウムアルニミウムガーネット)やシリケート系蛍光体材料の、径が15μm程度の粉末が、例えば2wt%程度の密度で分散されており、前記青色系LEDチップ12から出射した、波長が350〜480nmの紫〜青色光は、前記樹脂層15中を通過する際に、白色光に変換される。   The resin layer 15 has a diameter of about 15 μm of YAG (yttrium aluminum garnet) or silicate phosphor material that is excited by purple to blue light emitted from the blue LED chip 12 and emits white light. The powder is dispersed at a density of, for example, about 2 wt%, and the violet to blue light having a wavelength of 350 to 480 nm emitted from the blue LED chip 12 passes through the resin layer 15 as white light. Is converted to

図1の白色LED発光装置では、前記青色系LEDチップ12およびボンディングワイヤ12Aがシリコーンオイルなどの絶縁性液体層14中に浸漬されているため、前記青色系LEDチップ12が駆動されて発熱を生じた場合でも、前記絶縁性液体層14から青色系LEDチップ12あるいはボンディングワイヤ12Aに応力が印加されることはなく、LEDチップ12の劣化やボンディングワイヤ12Aの劣化が回避される。   In the white LED light emitting device of FIG. 1, since the blue LED chip 12 and the bonding wire 12A are immersed in an insulating liquid layer 14 such as silicone oil, the blue LED chip 12 is driven to generate heat. Even in this case, no stress is applied from the insulating liquid layer 14 to the blue LED chip 12 or the bonding wire 12A, and the deterioration of the LED chip 12 and the bonding wire 12A are avoided.

さらに図1の構成の白色LED発光装置10では、前記絶縁性液体層14が液体であるため、前記青色系LEDチップ12が駆動されて発熱が生じた場合、前記絶縁性液体層14中では対流による熱輸送が生じ、生じた熱は、効果的に前記容器13の側壁部へと輸送される。このようにして前記容器13の側壁部へと輸送された熱は、一部は大気中に輻射され、一部は前記側壁部を伝って実装基板11へと輸送され、さらにヒートスプレッダとして作用するバンプ2Aを介して配線基板1へと逃がされる。なお、前記側壁部は、熱伝導性の高いAl23やAlNなどのセラミックにより構成してもよい。 Further, in the white LED light emitting device 10 having the configuration shown in FIG. 1, since the insulating liquid layer 14 is a liquid, when the blue LED chip 12 is driven to generate heat, convection is generated in the insulating liquid layer 14. The generated heat is effectively transported to the side wall of the container 13. The heat thus transported to the side wall of the container 13 is partly radiated into the atmosphere, and part of the heat is transported to the mounting substrate 11 through the side wall and further acts as a heat spreader. It is escaped to the wiring board 1 through 2A. The side wall portion may be made of ceramic such as Al 2 O 3 or AlN having high thermal conductivity.

本実施形態では、前記容器13の側壁部はCuやAlなどの熱伝導性の高い金属よりなり、また実装基板11もAl23やAlNなどの熱伝導性の高いセラミックよりなり、前記青色系LEDチップ12に生じた発熱は、速やかに配線基板1へと逃がされる。また前記容器13の底部は、金属もしくはセラミックもしくは半導体パッケージ基板用材料により構成してもよい。 In this embodiment, the side wall of the container 13 is made of a metal having high thermal conductivity such as Cu or Al, and the mounting substrate 11 is also made of ceramic having high thermal conductivity such as Al 2 O 3 or AlN, and the blue color The heat generated in the LED chip 12 is quickly released to the wiring board 1. The bottom of the container 13 may be made of metal, ceramic, or a semiconductor package substrate material.

その際、本実施形態では、前記青色系LEDチップ12で生じた紫〜青色光を白色光に変換する蛍光体が、固化した樹脂層15中に保持されているため、特許文献2におけるような、液体を撹拌する機構や、そのための電源などは必要なく、余計な電力消費が発生することがない。   At this time, in this embodiment, since the phosphor that converts purple to blue light generated in the blue LED chip 12 into white light is held in the solidified resin layer 15, as in Patent Document 2 A mechanism for stirring the liquid and a power source therefor are not necessary, and no extra power consumption occurs.

なお、以上の実施形態では、はんだバンプ2A,3Aのリフローによる白色LED発光装置10の実装を前提としていたため、前記絶縁性液体層14に、耐熱性に優れたシリコーンオイルを使っているが、白色LED発光装置10が、このような熱処理が加わらないような用途で使われる場合には、より耐熱性は劣るが、熱伝導性により優れたフッ素系不活性液体、例えば住友スリーエムより市販の商品名フロリナートなどを使うことも可能である。   In the above embodiment, since it is assumed that the white LED light emitting device 10 is mounted by reflow of the solder bumps 2A and 3A, silicone oil excellent in heat resistance is used for the insulating liquid layer 14, When the white LED light-emitting device 10 is used in an application where such heat treatment is not applied, the heat resistance is inferior, but a fluorine-based inert liquid superior in thermal conductivity, such as a commercial product from Sumitomo 3M It is also possible to use the name Florinato.

図1の構成を、同じサイズで、ただし前記絶縁性液体層14の代わりにシリコーン樹脂を使った構成と比較したところ、1.2Wの導入電力で連続的に駆動した場合、本発明では前記比較対照例と比較して、青色系LEDチップ12の温度(接合温度)が2.5℃以上低下するのが確認された。   When the configuration of FIG. 1 is compared with a configuration having the same size, but using a silicone resin instead of the insulating liquid layer 14, when continuously driven with an introduction power of 1.2 W, in the present invention, the above comparison is performed. It was confirmed that the temperature (bonding temperature) of the blue LED chip 12 decreased by 2.5 ° C. or more as compared with the control example.

次に、前記図1の白色LED発光装置10の製造工程を、図2A〜2Eを参照しながら、説明する。ただし図2A〜2E中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。   Next, a manufacturing process of the white LED light emitting device 10 of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. However, in FIGS. 2A to 2E, the same reference numerals are given to the portions described above, and the description thereof is omitted.

図2Aを参照するに、前記実装基板11上に容器13により形成された凹部13Aには、前記青色系LEDチップ12が表面実装されており、ボンディングワイヤ12Aにより、前記LEDチップ12の上部電極(図示せず)が、前記実装基板11上の配線パターン11Bに接続されている。   Referring to FIG. 2A, the blue LED chip 12 is surface-mounted in a recess 13A formed by a container 13 on the mounting substrate 11, and an upper electrode (LED) of the LED chip 12 (by a bonding wire 12A). (Not shown) is connected to the wiring pattern 11B on the mounting substrate 11.

次に図2Bの工程において、前記凹部13Aにノズル210よりシリコーンオイルが滴下され、その後、図2Cの工程において真空脱気工程を行うことにより、前記青色系LEDチップ12およびボンディングワイヤ12Aを覆う絶縁性液体層14が形成される。ただし、上記図2Cの真空脱気工程は、前記絶縁性液体の種類によっては省略できる場合がある。   Next, in the step of FIG. 2B, silicone oil is dropped from the nozzle 210 into the recess 13A, and then a vacuum degassing step is performed in the step of FIG. 2C, thereby insulating the blue LED chip 12 and the bonding wire 12A. A conductive liquid layer 14 is formed. However, the vacuum degassing step in FIG. 2C may be omitted depending on the type of the insulating liquid.

次に図2Dの工程において、前記凹部13A中、前記絶縁性液体層14上に、先に説明した蛍光体粉末を配合された未硬化のシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂が、ノズル310より滴下され、未硬化樹脂層15mが形成される。この未硬化樹脂層15mは、比重がその下の絶縁性液体層14よりも軽いため、滴下した状態で前記絶縁性液体層14上において拡がり、前記未硬化樹脂層15mを形成する。なお、前記未硬化シリコーン樹脂の代わりに未硬化エポキシ樹脂を使っても同様である。このようにして滴下された未硬化樹脂層15mは、前記金属容器13の側壁面に形成された切欠部13B中に侵入し、前記係合部15Aを形成する。例えば前記透明樹脂層として比重が1.0のものを使った場合、前記絶縁性液体層14として前記オプトシールを使った場合および住友スリーエムより市販の商品名フロリナートを使った場合のいずれの場合でも、前記透明樹脂層15の比重は前記絶縁性液体層14の比重よりも小さくなる。オプトシールは1.1の比重を有し、フロリナートは1.9の比重を有している。前記透明樹脂層15の比重は、未硬化樹脂層15mの比重と実質的に変わらない。   Next, in the step of FIG. 2D, uncured silicone resin or epoxy resin blended with the phosphor powder described above is dropped from the nozzle 310 on the insulating liquid layer 14 in the recess 13A. A cured resin layer 15m is formed. Since the uncured resin layer 15m has a specific gravity lighter than that of the insulating liquid layer 14 below, the uncured resin layer 15m spreads on the insulating liquid layer 14 in a dripped state, thereby forming the uncured resin layer 15m. The same applies when an uncured epoxy resin is used instead of the uncured silicone resin. The uncured resin layer 15m dropped in this way enters the cutout portion 13B formed on the side wall surface of the metal container 13 to form the engagement portion 15A. For example, when the specific gravity of 1.0 is used as the transparent resin layer, when the Optseal is used as the insulating liquid layer 14, or when using the commercial name Fluorinert available from Sumitomo 3M The specific gravity of the transparent resin layer 15 is smaller than the specific gravity of the insulating liquid layer 14. Optoseal has a specific gravity of 1.1, and Fluorinert has a specific gravity of 1.9. The specific gravity of the transparent resin layer 15 is not substantially different from the specific gravity of the uncured resin layer 15m.

さらに前記凹部13Aが前記未硬化樹脂層15mで充填されると、図2Eの工程において真空脱気工程が行われ、前記絶縁性液体層14中、前記絶縁性液体層14と青色系LEDチップ12との界面、前記絶縁性液体層14と未硬化樹脂層15mの界面、および前記未硬化樹脂層15m中の気泡が除去される。   Further, when the recess 13A is filled with the uncured resin layer 15m, a vacuum deaeration process is performed in the process of FIG. 2E, and the insulating liquid layer 14 and the blue LED chip 12 in the insulating liquid layer 14 are processed. , The interface between the insulating liquid layer 14 and the uncured resin layer 15m, and the bubbles in the uncured resin layer 15m are removed.

さらに図2Fの工程において、前記図2Eの工程で得られた構造を、例えば150℃で熱処理することにより、前記未硬化樹脂層15mは硬化し、樹脂層15に変化する。   Further, in the step of FIG. 2F, the structure obtained in the step of FIG. 2E is heat-treated at, for example, 150 ° C., whereby the uncured resin layer 15m is cured and changed to the resin layer 15.

さらに図2Fの構造を、前記配線基板1上に実装することにより、図1で説明した、白色LED発光装置10を含む装置が得られる。先にも述べたように、前記透明樹脂層15の比重は、未硬化樹脂層15mの比重と実質的に変わらない。   Further, by mounting the structure of FIG. 2F on the wiring substrate 1, the device including the white LED light emitting device 10 described in FIG. 1 can be obtained. As described above, the specific gravity of the transparent resin layer 15 is not substantially different from the specific gravity of the uncured resin layer 15m.

以上では、前記樹脂層15がシリコーン樹脂である場合を説明したが、前記樹脂層15としてはエポキシ樹脂など、他の樹脂を使うことも可能である。   Although the case where the resin layer 15 is a silicone resin has been described above, another resin such as an epoxy resin can be used as the resin layer 15.

本発明では、白色LED発光装置10が、このように前記蛍光体を含む樹脂層を、前記絶縁性液体層14上に、未硬化状態で滴下して硬化させることで形成でき、白色LED発光装置の製造工程が簡素化される。特にこのようにして未硬化状態で滴下された樹脂層15mは、前記容器13の壁面に形成された切欠部13Bを充填し、このような樹脂層15mの硬化により形成された樹脂層15は、特別な接着処理や係止処理をせずとも、前記絶縁性液体層14を覆って固定され、前記絶縁性液体層14の液漏れなどの問題が生じることはない。   In the present invention, the white LED light emitting device 10 can be formed by dropping and curing the resin layer containing the phosphor on the insulating liquid layer 14 in an uncured state. The manufacturing process is simplified. In particular, the resin layer 15m dropped in an uncured state in this manner fills the cutout portion 13B formed on the wall surface of the container 13, and the resin layer 15 formed by curing the resin layer 15m Even if a special bonding process or locking process is not performed, the insulating liquid layer 14 is covered and fixed, and problems such as liquid leakage of the insulating liquid layer 14 do not occur.

また本発明では、蛍光体を含む透明樹脂層15を、前記LEDチップ12の上方に、前記LEDチップ12から離間して配置することが可能となるが、このように蛍光体を前記LEDチップ12から離間して配置することにより、前記蛍光体から発した光がLEDチップ12に戻り、吸収されてしまうことがなく、白色LED発光装置から出射する光ビ―ムの光量を増大させることが可能である。例えば、本実施形態の白色LED発光装置において、前記LEDチップ12を1.2Wの投入電力で駆動した場合について、前記透明樹脂層15、従って蛍光体が前記LEDチップ12から離間している場合と前記透明樹脂層15が前記LEDチップ12に直接に接している場合とで比較すると、前記白色LED発光装置から出射する光ビームの光量が、前記蛍光体が前記LEDチップ12から離間している場合に10%増大することが確認されている。   In the present invention, the transparent resin layer 15 containing a phosphor can be disposed above the LED chip 12 and spaced apart from the LED chip 12. In this way, the phosphor is disposed on the LED chip 12. The light emitted from the phosphor does not return to the LED chip 12 and is not absorbed, and the amount of light beam emitted from the white LED light emitting device can be increased. It is. For example, in the white LED light emitting device of the present embodiment, when the LED chip 12 is driven with an input power of 1.2 W, the transparent resin layer 15 and thus the phosphor is separated from the LED chip 12 Compared with the case where the transparent resin layer 15 is in direct contact with the LED chip 12, the amount of light beam emitted from the white LED light emitting device is such that the phosphor is separated from the LED chip 12. Has been confirmed to increase by 10%.

[第2の実施形態]
図3は、本発明の第2の実施形態による白色LED発光装置20のうち、前記青色系LEDチップ12の発光面と、前記シリコーンオイル層14との界面の状態を詳細に示す図である。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating in detail a state of an interface between the light emitting surface of the blue LED chip 12 and the silicone oil layer 14 in the white LED light emitting device 20 according to the second embodiment of the present invention. However, in the figure, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the portions described above, and description thereof is omitted.

図3を参照するに、前記青色系LEDチップ12の光出射面には、深さが5〜10μm程度の凹凸パターンよりなる溝.部12Gが、2〜3μmピッチで形成されており、LEDチップの光出射面での光損失を低減し、さらに光放射面積を増大させている。   Referring to FIG. 3, the light emitting surface of the blue LED chip 12 has grooves and recesses having a depth of about 5 to 10 μm. The portions 12G are formed with a pitch of 2 to 3 μm, reduce the light loss on the light emitting surface of the LED chip, and further increase the light emission area.

このような溝部12Gを、樹脂層により充填しようとすると、樹脂層と溝部の界面に気泡が捕獲されやすく、このため、捕獲された気泡により出射光が散乱され、光損失が増大する問題が生じる。   If such a groove portion 12G is filled with a resin layer, bubbles are likely to be trapped at the interface between the resin layer and the groove portion. For this reason, the emitted light is scattered by the trapped bubbles, resulting in an increase in light loss. .

これに対し、本実施形態では、前記溝部12Gを構成する凹凸パターンが、前記絶縁性液体層14と接しており、前記絶縁性液体層14は前記凹凸パターンを密接に覆い(潤浸)、凹凸パターンと絶縁性液体層14との界面に気泡が捕獲されることがない。   On the other hand, in this embodiment, the concavo-convex pattern constituting the groove 12G is in contact with the insulating liquid layer 14, and the insulating liquid layer 14 closely covers (immerses) the concavo-convex pattern. Air bubbles are not trapped at the interface between the pattern and the insulating liquid layer 14.

すなわち、本実施形態によれば、前記青色系LEDチップから出射する青色光の光損失を軽減することが可能である。   That is, according to this embodiment, it is possible to reduce the light loss of the blue light emitted from the blue LED chip.

本実施形態のその他の特徴は、先の実施形態と同じであり、説明を省略する。   Other features of this embodiment are the same as those of the previous embodiment, and a description thereof will be omitted.

[第3の実施形態]
図4Aは、本発明の第3の実施形態による白色LED発光装置30の構成を示す。ただし図4A中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 4A shows a configuration of a white LED light emitting device 30 according to a third embodiment of the present invention. However, in FIG. 4A, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to the portions described above, and the description thereof is omitted.

図4Aを参照するに、本実施形態では、蛍光体を分散された前記樹脂層15上に、別の蛍光体を分散された別の樹脂層16が形成されており、前記樹脂層16は、係止部16Aにおいて、前記容器13に形成された、対応する切欠部に係合する。ただし前記係止部16Aおよび対応する切欠部の形成は必須ではなく、省略することもできる。   Referring to FIG. 4A, in the present embodiment, another resin layer 16 in which another phosphor is dispersed is formed on the resin layer 15 in which the phosphor is dispersed. The locking portion 16A engages with a corresponding notch formed in the container 13. However, the formation of the locking portions 16A and the corresponding cutout portions is not essential and can be omitted.

前記樹脂層16は、前記樹脂層15上に、先に図2C〜2Fにおいて樹脂層15を形成したのと同様に形成され、前記青色系LEDチップ12から出射した紫〜青色光は、前記樹脂層15を通過する際に別の波長の光に変換され、さらに前記樹脂層16を通過する際に、白色光に変換される。   The resin layer 16 is formed on the resin layer 15 in the same manner as the resin layer 15 previously formed in FIGS. 2C to 2F, and the purple-blue light emitted from the blue LED chip 12 is the resin When passing through the layer 15, it is converted into light of another wavelength, and when passing through the resin layer 16, it is converted into white light.

このため、本実施形態では、前記樹脂層15には、黄または緑または赤などの蛍光体が分散され、樹脂層16には、赤または緑または黄などの蛍光体が分散される。   For this reason, in the present embodiment, a phosphor such as yellow, green, or red is dispersed in the resin layer 15, and a phosphor such as red, green, or yellow is dispersed in the resin layer 16.

かかる構成によれば、前記青色系LEDチップ12として、紫外光を発光するLEDチップを使うことが可能となる。   According to this configuration, an LED chip that emits ultraviolet light can be used as the blue LED chip 12.

かかる構成においても、前記白色LED発光装置10と同様に、青色系LEDチップ12の冷却が促進され、ボンディングワイヤ12Aを含むLEDチップ12の寿命が向上する。さらに、硬化した樹脂層15中に蛍光体が保持されるため、蛍光体を白色LED発光装置の動作時に液中に分散させるための機構が不用で、構成が簡素化され、また消費電力も低減される。   Even in such a configuration, similarly to the white LED light emitting device 10, cooling of the blue LED chip 12 is promoted, and the life of the LED chip 12 including the bonding wire 12A is improved. Further, since the phosphor is held in the cured resin layer 15, a mechanism for dispersing the phosphor in the liquid during the operation of the white LED light emitting device is unnecessary, the configuration is simplified, and the power consumption is also reduced. Is done.

なお、本実施形態において、前記青色系LEDチップ12として紫外光を発生するチップを使った場合には、前記樹脂層15および16を3層構造の樹脂層より置き換え、それぞれの樹脂層に緑、赤、青の蛍光体を分散する。   In the present embodiment, when a chip that generates ultraviolet light is used as the blue LED chip 12, the resin layers 15 and 16 are replaced with a resin layer having a three-layer structure, and green, Disperse red and blue phosphors.

なお、図4Aの構成では、前記樹脂層15および樹脂層16に異なる色の蛍光体が分散されているが、本実施形態において異なった色の蛍光体が分散される樹脂層は二種類に限定されるものではなく、3層あるいはそれ以上の樹脂層を積層してもよい。例えば前記樹脂層15を、図4Bに示すように、異なった色の蛍光体を分散した複数の樹脂層15a〜15dより構成し、あるいは樹脂層16を、図4Cに示すように、異なった色の蛍光体を分散した複数の樹脂層16a〜16dにより構成することが可能である。このように、前記樹脂層15あるいは16を、異なった色の蛍光体を分散した複数の樹脂層の積層により構成することにより、前記青色系LEDチップ1に発光波長あるいは発光輝度のばらつきがあったとしても、かかるばらつきに起因する白色光の色のばらつきを抑制することが可能となり、白色LED発光装置10の歩留まりを向上させることができる。図4B〜4C中、先に説明した部分には同一の参照符号を付している。   In the configuration of FIG. 4A, phosphors of different colors are dispersed in the resin layer 15 and the resin layer 16, but in this embodiment, the resin layers in which phosphors of different colors are dispersed are limited to two types. However, three or more resin layers may be laminated. For example, the resin layer 15 is composed of a plurality of resin layers 15a to 15d in which phosphors of different colors are dispersed, as shown in FIG. 4B, or the resin layer 16 has different colors as shown in FIG. 4C. The plurality of resin layers 16a to 16d in which the phosphors are dispersed can be used. As described above, the resin layer 15 or 16 is formed by stacking a plurality of resin layers in which phosphors of different colors are dispersed, so that the blue LED chip 1 has a variation in emission wavelength or emission luminance. However, it is possible to suppress the color variation of the white light caused by the variation, and the yield of the white LED light emitting device 10 can be improved. 4B to 4C, the same reference numerals are given to the parts described above.

[第4の実施形態]
図5は、本発明の第4の実施形態による白色LED発光装置40の構成を示す。ただし図5中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 shows a configuration of a white LED light emitting device 40 according to the fourth embodiment of the present invention. However, in FIG. 5, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the portions described above, and description thereof is omitted.

図5を参照するに、本実施形態の白色LED発光装置40は、先に図1で説明した白色LED発光装置10の一変形例であり、前記樹脂層15と絶縁性液体層14との間に、蛍光体を含まない透明樹脂層17を介在させている。   Referring to FIG. 5, the white LED light emitting device 40 of the present embodiment is a modification of the white LED light emitting device 10 described above with reference to FIG. 1, and is between the resin layer 15 and the insulating liquid layer 14. In addition, a transparent resin layer 17 containing no phosphor is interposed.

すなわち、前記透明樹脂層17は、前記係止部15Aと同様な係止部17Aにより、前記容器13の側壁部に形成された、対応する切欠部(図示せず)に係合し、保持される。ただし前記係止部17Aおよび対応する切欠部は必須ではなく、省略することができる。   That is, the transparent resin layer 17 is engaged and held in a corresponding notch (not shown) formed on the side wall of the container 13 by a locking portion 17A similar to the locking portion 15A. The However, the locking portion 17A and the corresponding notch are not essential and can be omitted.

かかる構成においても、前記白色LED発光装置10と同様に、青色系LEDチップ12の冷却が促進され、ボンディングワイヤ12Aを含むLEDチップ12の寿命が向上する。さらに、硬化した樹脂層15中に蛍光体が保持されるため、蛍光体を白色LED発光装置の動作時に液中に分散させるための機構が不用で、構成が簡素化され、また消費電力も低減される。   Even in such a configuration, similarly to the white LED light emitting device 10, cooling of the blue LED chip 12 is promoted, and the life of the LED chip 12 including the bonding wire 12A is improved. Further, since the phosphor is held in the cured resin layer 15, a mechanism for dispersing the phosphor in the liquid during the operation of the white LED light emitting device is unnecessary, the configuration is simplified, and the power consumption is also reduced. Is done.

また本実施形態の構成において、硬化したシートを前記樹脂層15として使い、未硬化樹脂を前記透明樹脂層として使い、前記硬化したシートを前記未硬化の透明樹脂層17上に配置し、この状態で未硬化樹脂層17を硬化させることで、前記樹脂層17と樹脂層15との間に、優れた密着性を実現することが可能となる。また、異なる色の蛍光体を異なる濃度で含む複数の樹脂シートを用意しておき、前記青色系LEDチップの発光波長及び発光輝度に最適なシートを選択して青色系LEDチップと組みあわせることにより、前記青色系LEDチップ12の発光波長あるいは発光輝度にばらつきがあったとしても、かかるばらつきに起因する白色光の色のばらつきを抑制することが可能となり、白色LED発光装置10の歩留まりを向上させることができる。   In the configuration of the present embodiment, a cured sheet is used as the resin layer 15, an uncured resin is used as the transparent resin layer, and the cured sheet is disposed on the uncured transparent resin layer 17. By curing the uncured resin layer 17, it is possible to realize excellent adhesion between the resin layer 17 and the resin layer 15. Also, by preparing a plurality of resin sheets containing phosphors of different colors at different concentrations, selecting a sheet optimal for the emission wavelength and emission luminance of the blue LED chip and combining it with the blue LED chip Even if there is a variation in the emission wavelength or emission luminance of the blue LED chip 12, it is possible to suppress the variation in the color of white light caused by the variation, and improve the yield of the white LED light emitting device 10. be able to.

[第1の変形例]
なお、図6に示すように、図1の構成の白色LED発光装置10において、前記実装基板11上の配線パターン11A,11Cを、前記実装基板11の表から裏を連続して覆う導体膜として形成することにより、前記青色系LEDチップ12で発生した熱を、前記実装基板11からはんだバンプ2Aを介して配線基板1へ、より効率的に逃がすことが可能となる。
[First Modification]
As shown in FIG. 6, in the white LED light emitting device 10 having the configuration of FIG. 1, the wiring patterns 11 </ b> A and 11 </ b> C on the mounting substrate 11 are formed as conductor films that continuously cover the back and front of the mounting substrate 11. By forming, the heat generated in the blue LED chip 12 can be more efficiently released from the mounting substrate 11 to the wiring substrate 1 via the solder bumps 2A.

[第2の変形例]
図7は、前記図1の白色LED発光装置10の他の変形例を示す。
[Second Modification]
FIG. 7 shows another modification of the white LED light emitting device 10 of FIG.

図7を参照するに、本実施形態では前記容器13の底部も、前記容器13の側壁部を構成する金属により、連続的に形成されており、前記青色系LEDチップ12は、前記底部に直接に実装されている。   Referring to FIG. 7, in the present embodiment, the bottom of the container 13 is also continuously formed of a metal constituting the side wall of the container 13, and the blue LED chip 12 is directly on the bottom. Has been implemented.

図7の構成では、前記底部の一部に前記実装基板11に対応する基板11Sが設けられ、前記青色系LEDチップ12の上部電極が、ボンディングワイヤ12Aを介して、前記基板11S上の配線パターン11Bに接続され、さらに前記基板11Sの底面に設けられた配線パターン11Dからはんだバンプ3Aを介して、配線基板1上のパターン3へと接続される。   In the configuration of FIG. 7, a substrate 11S corresponding to the mounting substrate 11 is provided on a part of the bottom, and the upper electrode of the blue LED chip 12 is connected to a wiring pattern on the substrate 11S via a bonding wire 12A. The wiring pattern 11D provided on the bottom surface of the substrate 11S is connected to the pattern 3 on the wiring substrate 1 via the solder bumps 3A.

[第3の変形例]
図8は、前記図1の白色LED発光装置10の他の変形例を示す。
[Third Modification]
FIG. 8 shows another modification of the white LED light emitting device 10 of FIG.

図8を参照するに、本実施形態では前記容器13の底部において前記青色系LEDチップ12が周囲をスクリーン印刷で形成されたポリイミドなどの絶縁物12Iにより囲まれており、前記絶縁物12I上に、前記ボンディングワイヤ12Aの代わりにスクリーン印刷により形成された導体パターン12Bが、配線パターンとして形成されている。   Referring to FIG. 8, in the present embodiment, the blue LED chip 12 is surrounded by an insulator 12I such as polyimide formed by screen printing at the bottom of the container 13, and the insulator 12I is formed on the insulator 12I. A conductor pattern 12B formed by screen printing instead of the bonding wire 12A is formed as a wiring pattern.

かかる構成により、ワイヤボンディングプロセスが不要となり、白色LED発光装置の製造費用をさらに低減することが可能となる。またかかる構成によれば、絶縁性液体あるいはゾルを使うことにより前記青色系LEDチップ12から発生した熱の放熱効率が向上する。またスクリーン印刷により前記導体パターン12Bを形成することにより、前記導体パターン12Bの配線幅を増大させることができ、Auワイヤを介して前記青色系LEDチップ12を駆動する場合に比べ、前記青色系LEDチップ12を大電流で駆動することが可能となる。   With this configuration, a wire bonding process is not necessary, and the manufacturing cost of the white LED light-emitting device can be further reduced. According to such a configuration, the heat radiation efficiency of the heat generated from the blue LED chip 12 is improved by using an insulating liquid or sol. Further, by forming the conductor pattern 12B by screen printing, the wiring width of the conductor pattern 12B can be increased, and the blue LED is compared with the case where the blue LED chip 12 is driven through an Au wire. The chip 12 can be driven with a large current.

[第5の実施形態]
図9は、本発明の第5の実施形態による、白色LED発光装置10Bの構成を示す。
[Fifth Embodiment]
FIG. 9 shows a configuration of a white LED light-emitting device 10B according to the fifth embodiment of the present invention.

図9を参照するに、前記白色LED発光装置10Bは、配線パターン2,3を担持する配線基板1上に、はんだバンプ22A,23Aを介して実装されており、実装基板31と、前記実装基板31上に、前記実装基板31とともに凹部33Aを画成する、CuあるいはAlなどの金属よりなる容器33と、前記凹部33Aの底において前記実装基板31上に実装された青色系LEDチップ32とを含む。   Referring to FIG. 9, the white LED light emitting device 10B is mounted on a wiring board 1 carrying wiring patterns 2 and 3 via solder bumps 22A and 23A, and includes a mounting board 31 and the mounting board. A container 33 made of a metal such as Cu or Al, which defines a recess 33A together with the mounting substrate 31, and a blue LED chip 32 mounted on the mounting substrate 31 at the bottom of the recess 33A. Including.

前記凹部33Aは、前記実装基板31に垂直方向から見た場合、一辺が、例えば7〜8mmの正方形形状を有し、2〜5mmの深さを有する。   When viewed from a direction perpendicular to the mounting substrate 31, the recess 33A has a square shape of, for example, 7 to 8 mm and a depth of 2 to 5 mm.

前記実装基板31は、AlNやAl23などの熱伝導性セラミックよりなり、その上面に配線パターン31Aおよび31Bを担持し、前記青色系LEDチップ32は、前記実装基板31上に、その下部電極(図示せず)が前記配線パターン31Aに電気的および熱的に接続されるように表面実装され、さらに上部電極(図示せず)が、ボンディングワイヤ32Aにより前記配線パターン31Bに接続される。前記青色系LEDチップは、波長が350〜480nmの紫〜青色光を、前記実装基板21の面に略垂直方向に発光する。 The mounting substrate 31 is made of a heat conductive ceramic such as AlN or Al 2 O 3 , and carries wiring patterns 31A and 31B on the upper surface thereof. The blue LED chip 32 is disposed on the mounting substrate 31 and on the lower portion thereof. An electrode (not shown) is surface-mounted so as to be electrically and thermally connected to the wiring pattern 31A, and an upper electrode (not shown) is connected to the wiring pattern 31B by a bonding wire 32A. The blue LED chip emits purple to blue light having a wavelength of 350 to 480 nm in a direction substantially perpendicular to the surface of the mounting substrate 21.

前記実装基板31の下面には、前記配線パターン31Aに接続された導体パターン31Cが形成され、前記青色系LEDチップの下部電極は、前記はんだバンプ22Aを介して、前記配線基板1上の配線パターン2に、電気的および熱的に接続される。同様に前記実装基板31の下面には、前記配線パターン31Bに電気的および熱的に接続された導体パターン31Dが形成され、前記青色系LEDチップの上部電極は、前記ボンディングワイヤ32Aおよび前記はんだバンプ23Aを介して、前記配線パターン3に接続される。   A conductor pattern 31C connected to the wiring pattern 31A is formed on the lower surface of the mounting substrate 31, and the lower electrode of the blue LED chip is connected to the wiring pattern on the wiring substrate 1 via the solder bump 22A. 2 is electrically and thermally connected. Similarly, a conductor pattern 31D electrically and thermally connected to the wiring pattern 31B is formed on the lower surface of the mounting substrate 31, and the upper electrode of the blue LED chip is formed of the bonding wire 32A and the solder bump. It is connected to the wiring pattern 3 through 23A.

前記青色系LEDチップ32としては、SEMILEDS社より市販の商品名SL−V−B40ACなどの製品を使うことが可能である。   As the blue LED chip 32, a product such as a trade name SL-V-B40AC commercially available from SEMILEDS can be used.

前記凹部33Aの底部には、前記青色系LEDチップ32およびボンディングワイヤ32Aを浸漬するように、耐熱性の絶縁性液体、例えばシリコーンオイルが導入されており、厚さが例えば0.1〜3mm程度のシリコーンオイルよりなる絶縁性液体層34が形成されている。シリコーンオイルは250℃以上の耐熱温度を有するものが好ましく、このような250℃以上の耐熱温度を使ったシリコーンオイルを使った場合、前記白色LED発光装置10Bを前記配線基板1上に、250℃程度の温度を必要とするはんだバンプ22Aおよび23Aのリフローにより、好適に実装することができる。ただし、このリフロー工程は、20〜30秒間程度の時間実行されるだけなので、より低い耐熱温度の絶縁性液体であっても、この熱処理に耐えられるものであれば使うことができる。   A heat-resistant insulating liquid, such as silicone oil, is introduced into the bottom of the recess 33A so as to immerse the blue LED chip 32 and the bonding wire 32A, and the thickness is, for example, about 0.1 to 3 mm. An insulating liquid layer 34 made of a silicone oil is formed. The silicone oil preferably has a heat resistant temperature of 250 ° C. or higher. When silicone oil using such a heat resistant temperature of 250 ° C. or higher is used, the white LED light emitting device 10B is placed on the wiring board 1 at 250 ° C. The solder bumps 22A and 23A that require a certain temperature can be suitably mounted by reflow. However, since this reflow process is only performed for about 20 to 30 seconds, an insulating liquid having a lower heat-resistant temperature can be used as long as it can withstand this heat treatment.

前記シリコーンオイルとしては、例えば信越化学工業株式会社より市販のジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどを使うことが可能である。   As said silicone oil, it is possible to use dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, etc. which are commercially available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., for example.

また、前記シリコーンオイルの代わりにゾル、例えば信越化学工業株式会社より商品名オプトシールとして市販のゾルを使うことも可能である。   Moreover, it is also possible to use a sol instead of the silicone oil, for example, a commercially available sol from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. under the trade name Optseal.

さらに図9の構成の白色LED発光装置10Bでは、前記凹部33A中、前記絶縁性液体層34上に、ガラス繊維などの繊維よりなり、蛍光体を保持する繊維部材36が、前記絶縁性液体により浸漬されるように形成されており、前記繊維部材36上には、シリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂よりなる透明樹脂層35が、例えば0.5〜2mm程度の厚さに形成される。前記透明樹脂層35は、側面に突出部35Aを有し、前記容器33の側壁面に形成された、対応する切欠部33B(図2A参照)に係合している。ただし、前記突出部35Aおよび切欠部33Bの形成は必須ではなく、省略することもできる。   Further, in the white LED light emitting device 10B having the configuration of FIG. 9, a fiber member 36 made of fiber such as glass fiber and holding a phosphor is formed on the insulating liquid layer 34 in the recess 33A by the insulating liquid. A transparent resin layer 35 made of silicone resin or epoxy resin is formed on the fiber member 36 to a thickness of about 0.5 to 2 mm, for example. The transparent resin layer 35 has a protrusion 35 </ b> A on its side surface and engages with a corresponding notch 33 </ b> B (see FIG. 2A) formed on the side wall surface of the container 33. However, the formation of the protruding portion 35A and the cutout portion 33B is not essential and can be omitted.

図10は、前記繊維部材36を詳細に示す。   FIG. 10 shows the fiber member 36 in detail.

図10を参照するに、前記繊維部材36は、例えばガラス繊維などの繊維36Fよりなる不織布であり、繊維36Fと繊維36Fの間に、前記青色系LEDチップ32から出射する紫〜青色光により励起され、白色光を放出するYAG(イットリウムアルニミウムガーネット)やシリケート系蛍光体材料の、径が15μm程度の粉末36Pが、例えば2wt%程度の密度で保持されている。   Referring to FIG. 10, the fiber member 36 is a nonwoven fabric made of fiber 36F such as glass fiber, and is excited by purple to blue light emitted from the blue LED chip 32 between the fibers 36F and 36F. Then, a powder 36P having a diameter of about 15 μm of YAG (yttrium aluminum garnet) or silicate phosphor material that emits white light is held at a density of about 2 wt%, for example.

このような蛍光体粉末36Pを含んだ不織布は、ガラス繊維などの繊維を、溶媒に分散させた蛍光体粉末36Pとともに濾過することにより、容易に形成される。前記繊維部材36は、このような不織布を単独で、あるいは必要に応じて複数積層することで形成される。このような、蛍光体粉末36Pを含んだ繊維部材を設けることにより、前記青色系LEDチップ32から出射した、波長が350〜480nmの紫〜青色光は、前記繊維部材36中を通過する際に、白色光に変換される。   Such a nonwoven fabric including the phosphor powder 36P is easily formed by filtering fibers such as glass fibers together with the phosphor powder 36P dispersed in a solvent. The said fiber member 36 is formed by laminating | stacking such a nonwoven fabric individually or as needed. By providing such a fiber member containing the phosphor powder 36P, purple-blue light having a wavelength of 350 to 480 nm emitted from the blue LED chip 32 passes through the fiber member 36. , Converted to white light.

図9の白色LED発光装置10Bでは、前記繊維36Fの屈折率は、ホウ酸ガラスなど、石英ガラスやシリケートガラス繊維を使った場合、約1.5となる。そこで、前記絶縁性液体34として、同等の屈折率を有する液体、例えばシリコーンオイルを使うことにより、前記繊維36Fによる光の屈折や散乱の効果を実質的に完全に除去することが可能となる。これにより、図9の白色LED発光装置10Bでは、高い光透過性を実現することができる。また前記繊維36Fとしてガラス繊維などを使った場合、繊維36Fの耐熱温度が500℃程度であるため、前記白色LED発光装置10Bを前記配線基板1上にはんだリフローにより実装する場合にも、影響を受けることがない。   In the white LED light emitting device 10B of FIG. 9, the refractive index of the fiber 36F is about 1.5 when quartz glass or silicate glass fiber such as borate glass is used. Therefore, by using a liquid having an equivalent refractive index, for example, silicone oil, as the insulating liquid 34, it is possible to substantially completely remove the effects of light refraction and scattering by the fiber 36F. Thereby, in the white LED light-emitting device 10B of FIG. 9, high light transmittance is realizable. Further, when glass fiber or the like is used as the fiber 36F, the heat resistance temperature of the fiber 36F is about 500 ° C., so that the white LED light-emitting device 10B is also affected when mounted on the wiring board 1 by solder reflow. I do not receive it.

図9の白色LED発光装置では、前記青色系LEDチップ32およびボンディングワイヤ32Aがシリコーンオイルなどの絶縁性液体層34中に浸漬されているため、前記青色系LEDチップ32が駆動されて発熱を生じた場合でも、前記絶縁性液体層34から青色系LEDチップ32あるいはボンディングワイヤ32Aに応力が印加されることはなく、LEDチップ32の劣化やボンディングワイヤ32Aの劣化が回避される。   In the white LED light emitting device of FIG. 9, since the blue LED chip 32 and the bonding wire 32A are immersed in an insulating liquid layer 34 such as silicone oil, the blue LED chip 32 is driven to generate heat. Even in this case, no stress is applied from the insulating liquid layer 34 to the blue LED chip 32 or the bonding wire 32A, and the deterioration of the LED chip 32 and the bonding wire 32A are avoided.

さらに図9の構成の白色LED発光装置10Bでは、前記絶縁性液体層34が液体であるため、前記青色系LEDチップ32が駆動されて発熱が生じた場合、前記絶縁性液体層34中では対流による熱輸送が生じ、生じた熱は、効果的に前記容器33の側壁部へと輸送される。このようにして前記容器33の側壁部へと輸送された熱は、一部は大気中に輻射され、一部は前記側壁部を伝って実装基板31へと輸送され、さらにヒートスプレッダとして作用するバンプ22Aを介して配線基板1へと逃がされる。なお、前記側壁部は、熱伝導性の高いAl23やAlNなどのセラミックにより構成してもよい。 Further, in the white LED light emitting device 10B having the configuration of FIG. 9, since the insulating liquid layer 34 is a liquid, when the blue LED chip 32 is driven to generate heat, convection is generated in the insulating liquid layer 34. The generated heat is effectively transported to the side wall of the container 33. The heat thus transported to the side wall of the container 33 is partly radiated into the atmosphere, and part of the heat is transported to the mounting substrate 31 through the side wall and further acts as a heat spreader. It escapes to the wiring board 1 through 22A. The side wall portion may be made of ceramic such as Al 2 O 3 or AlN having high thermal conductivity.

本実施形態では、前記容器33の側壁部はCuやAlなどの熱伝導性の高い金属よりなり、また実装基板31もAl23やAlNなどの熱伝導性の高いセラミックよりなり、前記青色系LEDチップ32に生じた発熱は、速やかに配線基板1へと逃がされる。また前記容器33の底部は、金属もしくはセラミックもしくは半導体パッケージ基板用材料により構成してもよい。 In the present embodiment, the side wall of the container 33 is made of a metal having high thermal conductivity such as Cu or Al, and the mounting substrate 31 is also made of ceramic having high thermal conductivity such as Al 2 O 3 or AlN, and the blue color The heat generated in the system LED chip 32 is quickly released to the wiring board 1. The bottom of the container 33 may be made of metal, ceramic, or a semiconductor package substrate material.

その際、本実施形態では、前記青色系LEDチップ32で生じた紫〜青色光を白色光に変換する蛍光体が繊維部材36中に保持されているため、特許文献2におけるような、液体を撹拌する機構や、そのための電源などは必要なく、余計な電力消費が発生することがない。   At this time, in the present embodiment, since the phosphor that converts the violet to blue light generated in the blue LED chip 32 into white light is held in the fiber member 36, a liquid as in Patent Document 2 is used. There is no need for a stirring mechanism or a power source for that purpose, and no extra power consumption occurs.

なお、以上の実施形態では、はんだバンプ2A,3Aのリフローによる白色LED発光装置10Bの実装を前提としていたため、前記絶縁性液体層34に、耐熱性に優れたシリコーンオイルを使っているが、白色LED発光装置10Bが、このような熱処理が加わらないような用途で使われる場合には、より耐熱性は劣るが、熱伝導性により優れたフッ素系不活性液体、例えば住友スリーエムより市販の商品名フロリナートなどを使うことも可能である。   In the above embodiment, since it is assumed that the white LED light emitting device 10B is mounted by reflow of the solder bumps 2A and 3A, silicone oil having excellent heat resistance is used for the insulating liquid layer 34. When the white LED light emitting device 10B is used in an application where such heat treatment is not applied, the heat resistance is inferior, but a fluorine-based inert liquid superior in thermal conductivity, for example, a commercial product from Sumitomo 3M It is also possible to use the name Florinato.

かかる構成では、前記青色系LEDチップ32が前記容器33の底面を構成する金属部材上に直接に実装されるため、前記チップ32で発生した熱の逃散が促進される。   In such a configuration, since the blue LED chip 32 is directly mounted on the metal member constituting the bottom surface of the container 33, the escape of heat generated in the chip 32 is promoted.

次に、前記図9の白色LED発光装置10Bの製造工程を、図11A〜11Fを参照しながら、説明する。ただし図11A〜11F中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。   Next, a manufacturing process of the white LED light emitting device 10B of FIG. 9 will be described with reference to FIGS. However, in FIGS. 11A to 11F, the same reference numerals are given to the parts described above, and the description thereof is omitted.

図11Aを参照するに、前記実装基板31上に容器33により形成された凹部33Aには、前記青色系LEDチップ32が表面実装されており、ボンディングワイヤ32Aにより、前記LEDチップ32の上部電極(図示せず)が、前記実装基板31上の配線パターン31Bに接続されている。   Referring to FIG. 11A, the blue LED chip 32 is surface-mounted in a recess 33A formed by a container 33 on the mounting substrate 31, and an upper electrode (LED) of the LED chip 32 (by a bonding wire 32A). (Not shown) is connected to the wiring pattern 31B on the mounting substrate 31.

次に図11Bの工程において、前記凹部33Aにノズル211よりシリコーンオイルが滴下され、前記青色系LEDチップ32およびボンディングワイヤ32Aを覆う絶縁性液体層24が形成される。   Next, in the step of FIG. 11B, silicone oil is dropped from the nozzle 211 into the recess 33A, and the insulating liquid layer 24 covering the blue LED chip 32 and the bonding wire 32A is formed.

次に図11Cの工程において、前記凹部33A中、前記絶縁性液体層34上に、先に説明した蛍光体粉末を保持する繊維部材36が配置され、前記繊維部材36中に前記絶縁性液体層34が含浸され、図11Dの工程において真空脱気が行われる。ただし前記絶縁性液体層34を構成する絶縁性液体の種類によっては、図11Dの真空脱気工程は省略できる場合がある。   Next, in the step of FIG. 11C, the fiber member 36 that holds the phosphor powder described above is disposed on the insulating liquid layer 34 in the recess 33 </ b> A, and the insulating liquid layer is disposed in the fiber member 36. 34 is impregnated, and vacuum deaeration is performed in the process of FIG. 11D. However, depending on the type of the insulating liquid constituting the insulating liquid layer 34, the vacuum degassing step of FIG. 11D may be omitted.

次に図11Eの工程において、未硬化のシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂が、ノズル311より滴下され、未硬化樹脂層35mが形成される。この未硬化樹脂層35mは、比重がその下の絶縁性液体層34よりも軽いため、滴下した状態で前記絶縁性液体層34上において前記繊維部材36上を拡がり、前記未硬化樹脂層35mを形成する。なお、前記未硬化シリコーン樹脂の代わりに未硬化エポキシ樹脂を使っても同様である。このようにして滴下された未硬化樹脂層35mは、前記金属容器33の側壁面に形成された切欠部33B中に侵入し、前記係合部35Aを形成する。なお図11Dの工程では、前記未硬化樹脂層35mの粘性が高いため、前記繊維部材26が前記未硬化樹脂層35mを含浸することはない。   Next, in the step of FIG. 11E, uncured silicone resin or epoxy resin is dropped from the nozzle 311 to form an uncured resin layer 35m. Since the uncured resin layer 35m has a specific gravity lighter than the insulating liquid layer 34 below, the uncured resin layer 35m spreads on the fiber member 36 on the insulating liquid layer 34 in a dripped state. Form. The same applies when an uncured epoxy resin is used instead of the uncured silicone resin. The uncured resin layer 35m dropped in this way enters the notch 33B formed on the side wall surface of the metal container 33, and forms the engaging portion 35A. In the step of FIG. 11D, since the viscosity of the uncured resin layer 35m is high, the fiber member 26 does not impregnate the uncured resin layer 35m.

さらに前記凹部33Aが前記未硬化樹脂層35mで充填されると、図11Fの工程において真空脱気工程が行われ、前記絶縁性液体層34中、前記絶縁性液体層34と青色系LEDチップ32との界面、前記絶縁性液体層34と未硬化樹脂層35mの界面、および前記未硬化樹脂層35m中の気泡が除去される。   Further, when the concave portion 33A is filled with the uncured resin layer 35m, a vacuum deaeration step is performed in the step of FIG. 11F, and the insulating liquid layer 34 and the blue LED chip 32 in the insulating liquid layer 34 are performed. , The interface between the insulating liquid layer 34 and the uncured resin layer 35m, and the bubbles in the uncured resin layer 35m are removed.

さらに図11Gの工程において、前記図11Fの工程で得られた構造を、例えば150℃で熱処理することにより、前記未硬化樹脂層35mは硬化し、樹脂層35に変化する。   Further, in the step of FIG. 11G, the structure obtained in the step of FIG. 11F is heat-treated at, for example, 150 ° C., whereby the uncured resin layer 35m is cured and changed to the resin layer 35.

さらに図11Gの構造を、前記配線基板1上に実装することにより、図9で説明した、白色LED発光装置10Bを含む装置が得られる。   Further, by mounting the structure of FIG. 11G on the wiring substrate 1, the device including the white LED light emitting device 10B described in FIG. 9 is obtained.

以上では、前記樹脂層35がシリコーン樹脂である場合を説明したが、前記樹脂層35としてはエポキシ樹脂など、他の樹脂を使うことも可能である。   Although the case where the resin layer 35 is a silicone resin has been described above, another resin such as an epoxy resin can be used as the resin layer 35.

本発明では、白色LED発光装置10Bが、このように前記蛍光体を含まない樹脂層を、前記絶縁性液体層34上に、未硬化状態で滴下して硬化させることで形成でき、白色LED発光装置の製造工程が簡素化される。特にこのようにして未硬化状態で滴下された樹脂層35mは、前記容器33の壁面に形成された切欠部33Bを充填し、このような樹脂層35mの硬化により形成された樹脂層35は、特別な接着処理や係止処理をせずとも、前記絶縁性液体層34を覆って固定され、前記絶縁性液体層34の液漏れなどの問題が生じることはない。   In the present invention, the white LED light emitting device 10B can be formed by dropping and curing the resin layer not containing the phosphor on the insulating liquid layer 34 in an uncured state as described above. The manufacturing process of the device is simplified. In particular, the resin layer 35m dropped in an uncured state in this way fills the notch 33B formed on the wall surface of the container 33, and the resin layer 35 formed by curing the resin layer 35m Even if a special bonding process or a locking process is not performed, the insulating liquid layer 34 is covered and fixed, and problems such as liquid leakage of the insulating liquid layer 34 do not occur.

図9の白色LED発光装置10Bにおける光の外部取り出し変換効率を、前記繊維部材36が前記絶縁性液体層34を含浸せず、空気を含浸している対照標準試料における光の外部取り出し変換効率と比較したところ、本実施形態の白色LED発光装置では、前記光の外部取り出し変換効率が2.5倍高いことが確認された。なおここで前記「光の外部取り出し変換効率」とは、青色系LED32の出力が白色LED発光装置から外部に白色光として取り出される効率である。   The external extraction conversion efficiency of light in the white LED light emitting device 10B of FIG. 9 is the external extraction conversion efficiency of light in the reference sample in which the fiber member 36 is not impregnated with the insulating liquid layer 34 but impregnated with air. As a result of the comparison, it was confirmed that the white LED light emitting device of the present embodiment has 2.5 times higher external light extraction conversion efficiency. Here, the “external light extraction conversion efficiency” is the efficiency with which the output of the blue LED 32 is extracted from the white LED light emitting device to the outside as white light.

なお、前記図9の実施形態において、前記繊維部材36を設ける位置は前記絶縁性液体層34と樹脂層35との界面に限定されるものではなく、前記絶縁性液体層34の内部に形成することも可能である。   In the embodiment of FIG. 9, the position where the fiber member 36 is provided is not limited to the interface between the insulating liquid layer 34 and the resin layer 35, but is formed inside the insulating liquid layer 34. It is also possible.

また前記絶縁性液体層34としてゾル層を使うことも可能である。   It is also possible to use a sol layer as the insulating liquid layer 34.

[第6の実施形態]
図12A〜12Dは、本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置60の製造工程を示す図である。
[Sixth Embodiment]
12A to 12D are diagrams illustrating manufacturing steps of the white LED light-emitting device 60 according to the sixth embodiment of the present invention.

図12Aを参照するに、本実施形態では最初に前記図9の繊維部材26と同様な、蛍光体を保持した繊維部材26により、ドーム状部材41を形成し、次に図12Bに示すように、前記ドーム状部材41上に未硬化樹脂層42mを付着させる。先の実施形態と同様、前記未硬化樹脂層42mは大きな粘性を有しており、前記ドーム状部材41はこのように未硬化樹脂層42mを保持しても、前記未硬化樹脂層42mを含浸することはない。   Referring to FIG. 12A, in this embodiment, a dome-shaped member 41 is first formed by a fiber member 26 holding a phosphor, similar to the fiber member 26 of FIG. 9, and then, as shown in FIG. 12B. Then, an uncured resin layer 42m is adhered on the dome-shaped member 41. As in the previous embodiment, the uncured resin layer 42m has a large viscosity, and the dome-shaped member 41 is impregnated with the uncured resin layer 42m even if it holds the uncured resin layer 42m. Never do.

次に、図12Cの工程において、前記図12Bの構造は、青色系LEDチップ44が表面実装された実装基板43上に装着され、加熱することにより、前記未硬化樹脂層42が硬化させられる。図12Cでは、前記青色系LEDチップ44は前記実装基板43上の電極43A上に実装されており、上部電極がボンディングワイヤ45により、前記実装基板43上の別の電極43Bに接続されているのがわかる。また前記実装基板43の下面には、それぞれ前記電極43Aおよび43Bに電気的に接続された電極43C,43Dが形成されている。なお図12Cの構造では、前記ドーム状部材41内部の空間に連通して、開口部42Aおよび42Bが形成されている。   Next, in the process of FIG. 12C, the structure of FIG. 12B is mounted on the mounting substrate 43 on which the blue LED chip 44 is surface-mounted, and the uncured resin layer 42 is cured by heating. In FIG. 12C, the blue LED chip 44 is mounted on the electrode 43A on the mounting substrate 43, and the upper electrode is connected to another electrode 43B on the mounting substrate 43 by a bonding wire 45. I understand. Also, electrodes 43C and 43D electrically connected to the electrodes 43A and 43B are formed on the lower surface of the mounting substrate 43, respectively. In the structure of FIG. 12C, openings 42A and 42B are formed in communication with the space inside the dome-shaped member 41.

次に前記図12Cの構造は前記絶縁性液体24と同様な絶縁性液体46中に浸漬され、前記ドーム状部材41内部の空間を前記開口部42Bより真空排気することにより、前記絶縁性液体46が前記開口部42Aから前記空間に導入され、前記空間は前記液体46により満たされる。   Next, the structure of FIG. 12C is immersed in an insulating liquid 46 similar to the insulating liquid 24, and the space inside the dome-shaped member 41 is evacuated from the opening 42B, whereby the insulating liquid 46 is obtained. Is introduced into the space from the opening 42 </ b> A, and the space is filled with the liquid 46.

この状態で前記開口部42A,42Bを封止することにより、図12Eに示す白色LED発光装置40が得られる。   By sealing the openings 42A and 42B in this state, the white LED light emitting device 40 shown in FIG. 12E is obtained.

[第7の実施形態]
次に、本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の製造工程を、図13A〜13Fを参照しながら、説明する。ただし図13A〜13E中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
Next, the manufacturing process of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. However, in FIGS. 13A to 13E, the same reference numerals are given to the portions described above, and the description thereof is omitted.

図13Aを参照するに、前記実装基板11上に容器13により形成された凹部13Aには、前記青色系LEDチップ12が表面実装されており、ボンディングワイヤ12Aにより、前記LEDチップ12の上部電極(図示せず)が、前記実装基板11上の配線パターン11Bに接続されている。   Referring to FIG. 13A, the blue LED chip 12 is surface-mounted in a recess 13A formed by a container 13 on the mounting substrate 11, and an upper electrode (LED) of the LED chip 12 (by a bonding wire 12A). (Not shown) is connected to the wiring pattern 11B on the mounting substrate 11.

次に図13Bの工程において、前記凹部13Aにノズル210よりシリコーンオイルが滴下され、前記青色系LEDチップ12およびボンディングワイヤ12Aを覆う絶縁性液体層14が形成される。なお、前記図13Bの工程において、前記絶縁性液体層14、あるいはこれに代えてゾルの層の形成を、図14の変形例に示すように、スクリーンマスク410Mとスキージ411Mを使ったスクリーン印刷により、前記スキージ411Mを矢印方向に移動させることで形成することも可能である。   Next, in the step of FIG. 13B, silicone oil is dropped from the nozzle 210 into the recess 13A to form the insulating liquid layer 14 that covers the blue LED chip 12 and the bonding wire 12A. In the step of FIG. 13B, the insulating liquid layer 14 or a sol layer instead of the insulating liquid layer 14 is formed by screen printing using a screen mask 410M and a squeegee 411M as shown in the modification of FIG. It is also possible to form the squeegee 411M by moving it in the direction of the arrow.

次に図13Cの工程において脱気工程を行った後、図13Dの工程において、前記凹部13A中、前記絶縁性液体層14上に、先に説明した蛍光体粉末を配合された未硬化のシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂15Mが、スクリーン印刷マスク410およびスキージ411を使ったスクリーン印刷により、前記スキージ411を矢印方向に移動させることで充填され、未硬化樹脂層15mが形成される。前記スキージ411とスクリーン印刷マスク410とは、図14の工程で使われるスキージ411とスクリーン印刷マスク410と同一であってもよい。この未硬化樹脂層15mは、比重がその下の絶縁性液体層14よりも軽いため、滴下した状態で前記絶縁性液体層14上において拡がり、前記未硬化樹脂層15mを形成する。なお、前記未硬化シリコーン樹脂の代わりに未硬化エポキシ樹脂を使っても同様である。このようにして滴下された未硬化樹脂層15mは、前記金属容器13の側壁面に形成された切欠部13B中に侵入し、前記係合部15Aを形成する。なお、前記図13Cの真空脱気工程は、使われる絶縁性液体あるいはゾルの種類によっては、省略できる場合がある。   Next, after performing the deaeration process in the process of FIG. 13C, in the process of FIG. 13D, the uncured silicone in which the phosphor powder described above is blended on the insulating liquid layer 14 in the recess 13A. Resin or epoxy resin 15M is filled by moving the squeegee 411 in the direction of the arrow by screen printing using the screen printing mask 410 and the squeegee 411, thereby forming an uncured resin layer 15m. The squeegee 411 and the screen printing mask 410 may be the same as the squeegee 411 and the screen printing mask 410 used in the process of FIG. Since the uncured resin layer 15m has a specific gravity lighter than that of the insulating liquid layer 14 below, the uncured resin layer 15m spreads on the insulating liquid layer 14 in a dripped state, thereby forming the uncured resin layer 15m. The same applies when an uncured epoxy resin is used instead of the uncured silicone resin. The uncured resin layer 15m dropped in this way enters the cutout portion 13B formed on the side wall surface of the metal container 13 to form the engagement portion 15A. The vacuum degassing step of FIG. 13C may be omitted depending on the type of insulating liquid or sol used.

さらに前記凹部13Aが前記未硬化樹脂層15mで充填されると、図13Eの工程において真空脱気工程が行われ、前記絶縁性液体層14中、前記絶縁性液体層14と青色系LEDチップ12との界面、前記絶縁性液体層14と未硬化樹脂層15mの界面、および前記未硬化樹脂層15m中の気泡が除去される。   Further, when the recess 13A is filled with the uncured resin layer 15m, a vacuum deaeration process is performed in the process of FIG. 13E, and the insulating liquid layer 14 and the blue LED chip 12 in the insulating liquid layer 14 are processed. , The interface between the insulating liquid layer 14 and the uncured resin layer 15m, and the bubbles in the uncured resin layer 15m are removed.

さらに図13Fの工程において、前記図13Eの工程で得られた構造を、例えば150℃で熱処理することにより、前記未硬化樹脂層15mは硬化し、樹脂層15に変化する。   Further, in the step of FIG. 13F, the uncured resin layer 15m is cured and changed to the resin layer 15 by heat-treating the structure obtained in the step of FIG.

さらに図13Fの構造を、前記配線基板1上に実装することにより、先に図1で説明した、白色LED発光装置10を含む装置が得られる。   Further, by mounting the structure of FIG. 13F on the wiring board 1, the device including the white LED light emitting device 10 described above with reference to FIG. 1 can be obtained.

以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明は、かかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において、様々な変形・変更が可能である。   As mentioned above, although this invention was described about preferable embodiment, this invention is not limited to this specific embodiment, In the summary described in the claim, various deformation | transformation and change are possible. .

本発明の第1の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 1st Embodiment of this invention. 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (part 1) illustrating a manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 1; 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その2)である。FIG. 3 is a diagram (part 2) illustrating a manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 1. 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その3)である。FIG. 3 is a diagram (part 3) illustrating a manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 1; 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その4)である。FIG. 4 is a diagram (part 4) illustrating a manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 1; 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その5)である。FIG. 5 is a view (No. 5) showing a manufacturing step of the white LED light-emitting device of FIG. 1; 図1の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その6)である。FIG. 6 is a view (No. 6) showing a manufacturing step of the white LED light-emitting device of FIG. 1; 本発明の第2の実施形態による白色LED発光装置の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the white LED light-emitting device by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施形態の一変形例による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the modification of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の他の変形例による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the other modification of 3rd Embodiment. 本発明の第4の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 4th Embodiment of this invention. 図1の白色LED発光装置の一変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the white LED light-emitting device of FIG. 図1の白色LED発光装置の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the white LED light-emitting device of FIG. 図1の白色LED発光装置の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the white LED light-emitting device of FIG. 本発明の第5の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態による白色LED発光装置の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of white LED light-emitting device by the 5th Embodiment of this invention. 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 9; 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その3)である。It is FIG. (3) which shows the manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その4)である。FIG. 10 is a view (No. 4) showing a step of manufacturing the white LED light-emitting device of FIG. 9; 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the manufacturing process of the white LED light-emitting device of FIG. 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その6)である。FIG. 10 is a view (No. 6) showing a step of manufacturing the white LED light-emitting device of FIG. 9; 図9の白色LED発光装置の製造工程を示す図(その7)である。FIG. 10 is a view (No. 7) showing a manufacturing step of the white LED light-emitting device of FIG. 9; 本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その2)である。It is FIG. (2) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その3)である。It is FIG. (3) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その2)である。It is FIG. (2) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その3)である。It is FIG. (3) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による白色LED発光装置の構成を示す図(その6)である。It is FIG. (6) which shows the structure of the white LED light-emitting device by the 7th Embodiment of this invention. 第7の実施形態の一変形例を示す図である。It is a figure which shows one modification of 7th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 配線基板
2,3 配線パターン
2A,3A,22A,23A はんだバンプ
11,11S,31,43 実装基板
10,10B,20,30,40,60 白色LED発光装置
11A,11B,11C,11D,31A,31B,31C,31D 配線パターン
12,32,44 青色系LEDチップ
12A,32A,45 ボンディングワイヤ
12G,32G 溝部
13,33 容器
13A,33A 凹部
13B,33B 切欠部
14,34 絶縁性液体層
15,35,42 樹脂層
15m,35m,42m 未硬化樹脂層
15A,16A,17A,35A 係合部
15M 未硬化樹脂
16 別の樹脂層
17 蛍光体を含まない樹脂層
36,41 繊維部材
36F 繊維
36P 蛍光体粉末
42A,42B 開口部
210,310,211,311 ノズル
410,410M スクリーン印刷マスク
411,411M スキージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring board 2,3 Wiring pattern 2A, 3A, 22A, 23A Solder bump 11, 11S, 31, 43 Mounting board 10, 10B, 20, 30, 40, 60 White LED light-emitting device 11A, 11B, 11C, 11D, 31A , 31B, 31C, 31D Wiring pattern 12, 32, 44 Blue LED chip 12A, 32A, 45 Bonding wire 12G, 32G Groove 13, 33 Container 13A, 33A Recess 13B, 33B Notch 14, 34 Insulating liquid layer 15, 35, 42 Resin layer 15m, 35m, 42m Uncured resin layer 15A, 16A, 17A, 35A Engagement portion 15M Uncured resin 16 Another resin layer 17 Resin layer not including phosphor 36, 41 Fiber member 36F Fiber 36P Fluorescence Body powder 42A, 42B Openings 210, 310, 211, 311 Le 410,410M screen printing mask 411,411M squeegee

Claims (11)

凹部を有する容器と、
前記凹部の底に実装された、青色系LEDチップと、
前記凹部に充填され、前記青色系LEDチップを包囲する、絶縁性液体またはゾルの層と、
前記青色系LEDチップから見て前記絶縁性液体またはゾルの層の外側に形成され、前記絶縁性液体またはゾルの層を封止する、前記絶縁性液体またはゾルよりも比重の小さい透明樹脂層と、
を含み、
前記透明樹脂層中に蛍光体が分散されていることを特徴とする白色LED発光装置。
A container having a recess;
A blue LED chip mounted on the bottom of the recess;
A layer of insulating liquid or sol filled in the recess and surrounding the blue LED chip;
A transparent resin layer formed outside the insulating liquid or sol layer as viewed from the blue LED chip and sealing the insulating liquid or sol layer and having a specific gravity smaller than that of the insulating liquid or sol; ,
Including
A white LED light-emitting device, wherein phosphors are dispersed in the transparent resin layer.
前記青色系LEDチップは、前記絶縁性液体またはゾルの層に接する面に凹凸パターンを有し、前記絶縁性液体またはゾルの層は、前記凹凸パターンに密接することを特徴とする請求項1記載の白色LED発光装置。   2. The blue LED chip has an uneven pattern on a surface in contact with the insulating liquid or sol layer, and the insulating liquid or sol layer is in close contact with the uneven pattern. White LED light emitting device. 前記絶縁性液体またはゾルの層は、フッ素系液体よりなることを特徴とする請求項1または2記載の白色LED発光装置。   The white LED light-emitting device according to claim 1, wherein the insulating liquid or sol layer is made of a fluorine-based liquid. 前記絶縁性液体またはゾルの層は、シリコーンオイルよりなることを特徴とする請求項1または2記載の白色LED発光装置。   3. The white LED light emitting device according to claim 1, wherein the insulating liquid or sol layer is made of silicone oil. 前記透明樹脂層は、前記絶縁性液体またはゾルの層の表面に接する第1の層と、前記第1の層の上の複数層の積層とを含み、前記複数層の各層には、異なる発光色を有する前記蛍光体がそれぞれ分散されていることを特徴とする請求項1〜4のうち、いずれか一項記載の白色LED発光装置。   The transparent resin layer includes a first layer in contact with the surface of the insulating liquid or sol layer, and a plurality of stacked layers on the first layer, and each of the plurality of layers has a different light emission. The white LED light-emitting device according to claim 1, wherein the phosphors having colors are dispersed. 前記青色系LEDチップは、前記絶縁性液体またはゾルの層中に浸漬され、前記絶縁性液体またはゾルの層中に浸漬されたボンディングワイヤにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜5のうち、いずれか一項記載の白色LED発光装置。   The blue LED chip is immersed in the insulating liquid or sol layer and electrically connected by a bonding wire immersed in the insulating liquid or sol layer. The white LED light-emitting device as described in any one of 1-5. 前記青色系LEDチップは、前記絶縁性液体またはゾルの層中に浸漬され、前記絶縁性液体またはゾルの層中において、スクリーン印刷により形成された導電パターンにより電気的に接続され、さらに前記青色系LEDチップの周囲にポリイミドパターンが、スクリーン印刷により形成されていることを特徴とする請求項1〜6のうち、いずれか一項記載の白色LED発光装置。   The blue LED chip is immersed in the insulating liquid or sol layer, and is electrically connected by a conductive pattern formed by screen printing in the insulating liquid or sol layer. The white LED light-emitting device according to claim 1, wherein a polyimide pattern is formed around the LED chip by screen printing. 青色系LEDチップと、
前記青色系LEDチップを包囲する、絶縁性液体またはゾルの層と、
前記絶縁性液体またはゾルの層を封止する透明樹脂層と、
を含み、
前記絶縁性液体あるいはゾルの層中、または前記絶縁性液体あるいはゾルの層と透明樹脂層との間に、蛍光体を保持した繊維が設けられていることを特徴とする白色LED発光装置。
A blue LED chip,
A layer of insulating liquid or sol surrounding the blue LED chip;
A transparent resin layer for sealing the insulating liquid or sol layer;
Including
A white LED light-emitting device, wherein a fiber holding a phosphor is provided in the insulating liquid or sol layer or between the insulating liquid or sol layer and the transparent resin layer.
前記透明樹脂層は、前記絶縁性液体またはゾルよりも小さな比重を有することを特徴とする請求項8記載の白色LED発光装置。   The white LED light-emitting device according to claim 8, wherein the transparent resin layer has a specific gravity smaller than that of the insulating liquid or sol. 凹部を有する容器の底部に、青色系LEDチップを実装する工程と、
前記青色系LEDチップにボンディングワイヤにより電気配線を行う工程と、
前記凹部に、前記青色系LEDチップおよびボンディングワイヤを浸漬するように、絶縁性液体またはゾルを充填し、絶縁性液体またはゾルの層を形成する工程と、
前記絶縁性液体またはゾルの層上に、未硬化の樹脂材料を塗布し、未硬化樹脂層を形成する工程と、
前記未硬化樹脂層を硬化させる工程と、
を含むことを特徴とする白色LED装置の製造方法。
Mounting a blue LED chip on the bottom of a container having a recess;
Electric wiring to the blue LED chip by a bonding wire;
Filling the recess with the insulating liquid or sol so as to immerse the blue LED chip and the bonding wire, and forming a layer of the insulating liquid or sol;
Applying an uncured resin material on the insulating liquid or sol layer to form an uncured resin layer;
Curing the uncured resin layer;
A method for producing a white LED device, comprising:
前記絶縁性液体またはゾルを充填する工程、および前記未硬化の樹脂材料を塗布する工程は、スクリーン印刷法により実行されることを特徴とする請求項10記載の白色LED装置の製造方法。   The method of manufacturing a white LED device according to claim 10, wherein the step of filling the insulating liquid or sol and the step of applying the uncured resin material are performed by a screen printing method.
JP2008291003A 2007-11-20 2008-11-13 White LED device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4961413B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008291003A JP4961413B2 (en) 2007-11-20 2008-11-13 White LED device and manufacturing method thereof
PCT/JP2008/070957 WO2009066670A1 (en) 2007-11-20 2008-11-18 White led device and method for manufacturing the same
TW097144650A TW200937684A (en) 2007-11-20 2008-11-19 White led device and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007300744 2007-11-20
JP2007300744 2007-11-20
JP2008291003A JP4961413B2 (en) 2007-11-20 2008-11-13 White LED device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009147312A true JP2009147312A (en) 2009-07-02
JP4961413B2 JP4961413B2 (en) 2012-06-27

Family

ID=40917526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008291003A Expired - Fee Related JP4961413B2 (en) 2007-11-20 2008-11-13 White LED device and manufacturing method thereof

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4961413B2 (en)
TW (1) TW200937684A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096074A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 コニカミノルタオプト株式会社 Light emission device
EP2362713A2 (en) 2010-02-19 2011-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting device, method for manufacturing the same and apparatus for manufacturing light emitting device
JP2011187661A (en) * 2010-03-08 2011-09-22 Hiroshi Ninomiya Bare chip mounting surface emitter and method of manufacturing the same
WO2013089492A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 주식회사 지앤씨 Heat-dissipating module for electronic component, and heat-dissipating liquid used therein
US9099619B2 (en) 2011-03-15 2015-08-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
CN108615805A (en) * 2016-12-12 2018-10-02 晶能光电(江西)有限公司 A kind of wafer-level package white chip and its packaging method
US20190198723A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 Lumileds Llc Converter with glass layers
US11482643B2 (en) 2019-05-16 2022-10-25 Nichia Corporation Light-emitting device and method for manufacturing light-emitting device
JP7365787B2 (en) 2019-05-10 2023-10-20 三菱電機株式会社 Semiconductor device, power conversion device, and method for manufacturing semiconductor device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001036149A (en) * 1999-07-23 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd Light source device
JP2003347601A (en) * 2002-05-28 2003-12-05 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting diode illuminator
JP2004235261A (en) * 2003-01-28 2004-08-19 Matsushita Electric Works Ltd Optical system device and its manufacturing method
JP2004343059A (en) * 2003-04-24 2004-12-02 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
WO2006034671A2 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component with a wireless contacting
JP2006286999A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Okaya Electric Ind Co Ltd Light emitting diode and its fabrication process
JP2006295230A (en) * 2004-01-28 2006-10-26 Kyocera Corp Light emitting device and lighting apparatus
JP2007067204A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Toshiba Lighting & Technology Corp Light-emitting diode device
JP2007281260A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc Reflector, package for housing light-emitting element using the same, and lens used for reflector

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001036149A (en) * 1999-07-23 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd Light source device
JP2003347601A (en) * 2002-05-28 2003-12-05 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting diode illuminator
JP2004235261A (en) * 2003-01-28 2004-08-19 Matsushita Electric Works Ltd Optical system device and its manufacturing method
JP2004343059A (en) * 2003-04-24 2004-12-02 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006295230A (en) * 2004-01-28 2006-10-26 Kyocera Corp Light emitting device and lighting apparatus
WO2006034671A2 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component with a wireless contacting
JP2006286999A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Okaya Electric Ind Co Ltd Light emitting diode and its fabrication process
JP2007067204A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Toshiba Lighting & Technology Corp Light-emitting diode device
JP2007281260A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc Reflector, package for housing light-emitting element using the same, and lens used for reflector

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096074A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 コニカミノルタオプト株式会社 Light emission device
EP2362713A2 (en) 2010-02-19 2011-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting device, method for manufacturing the same and apparatus for manufacturing light emitting device
JP2011187661A (en) * 2010-03-08 2011-09-22 Hiroshi Ninomiya Bare chip mounting surface emitter and method of manufacturing the same
US9099619B2 (en) 2011-03-15 2015-08-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
WO2013089492A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 주식회사 지앤씨 Heat-dissipating module for electronic component, and heat-dissipating liquid used therein
CN108615805B (en) * 2016-12-12 2020-06-09 晶能光电(江西)有限公司 Chip-level packaging white light chip and packaging method thereof
CN108615805A (en) * 2016-12-12 2018-10-02 晶能光电(江西)有限公司 A kind of wafer-level package white chip and its packaging method
US20190198723A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 Lumileds Llc Converter with glass layers
JP7117382B2 (en) 2017-12-20 2022-08-12 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー Transducer with glass layer
US11637225B2 (en) 2017-12-20 2023-04-25 Lumileds Llc Converter with glass layers
US11973168B2 (en) 2017-12-20 2024-04-30 Lumileds Llc Converter with glass layers
JP7365787B2 (en) 2019-05-10 2023-10-20 三菱電機株式会社 Semiconductor device, power conversion device, and method for manufacturing semiconductor device
US11482643B2 (en) 2019-05-16 2022-10-25 Nichia Corporation Light-emitting device and method for manufacturing light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4961413B2 (en) 2012-06-27
TW200937684A (en) 2009-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4961413B2 (en) White LED device and manufacturing method thereof
US11081471B2 (en) LED module with hermetic seal of wavelength conversion material
JP6599295B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT HAVING BELT ANGLE REFLECTOR AND MANUFACTURING METHOD
JP5941306B2 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
KR102033203B1 (en) Optoelectronic semiconductor component, conversion-medium lamina and method for producing a conversion-medium lamina
JP4756841B2 (en) Manufacturing method of semiconductor light emitting device
JP6191453B2 (en) Light emitting device
WO2012132232A1 (en) Semiconductor light-emitting device
JP3640153B2 (en) Illumination light source
WO2007052777A1 (en) Light-emitting module, and display unit and lighting unit using the same
JP6542227B2 (en) Reflective solder mask layer for LED phosphor package
KR20120104761A (en) Light emitting device package and manufacturing method thereof
JP2006135300A (en) Manufacturing method of semiconductor light emitting device
JP2008192909A (en) Light emitting device and its manufacturing method
JP2011035198A (en) Method of manufacturing led light-emitting device
JP5073972B2 (en) Light emitting diode package
JP2005311395A (en) Manufacturing method of semiconductor light-emitting device
JP2016086168A (en) Light-emitting apparatus and manufacturing method thereof
CN102891242A (en) LED (Light-Emitting Diode) package device
JP2015076456A (en) Light-emitting apparatus and manufacturing method therefor
KR100705241B1 (en) Light emitting device package and method for fabricating the same
KR100600411B1 (en) Light emitting device package and method for fabricating the same
JP2013026590A (en) Light-emitting device manufacturing method
KR100925655B1 (en) Led lamp
WO2015194296A1 (en) Light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120313

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120326

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees