JP2009152321A - Light-emitting device - Google Patents

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稔真 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain mixed light of sufficiently mixed light rays emitted from respective light-emitting elements nearby a device without tilting mounting surfaces of substrates for light-emitting elements. <P>SOLUTION: A light-emitting device includes a main substrate 2, pluralities of first partition substrates 3 and second partition substrates 4 which are stood on the main substrate 2 to partition the space on a mounting surface of the main substrate 2 into a plurality, first light-emitting elements disposed in mounting spaces S partitioned with the first partition substrates 3 and second partition substrates 4 and mounted on the main substrate 2, and second light-emitting elements 12 disposed in the mounting spaces S and mounted on the first partition substrates 3, light rays emitted by the first light-emitting elements and second light-emitting elements 12 being mixed in the mounting spaces S. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に発光素子が搭載される発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a substrate.

従来から、液晶表示装置のバックライト光源として、発光素子を基板に直接搭載するチップオンボード(COB)の発光装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1及び2に記載の発光装置では、基板に複数の傾斜面を形成し、各傾斜面に異なる波長の光を発するLEDチップを搭載している。これにより、装置近傍であっても、各LEDチップから発せられた光が十分に混合されるようになっている。
特開2007−157354号公報 特開2007−273559号公報
Conventionally, a chip-on-board (COB) light-emitting device in which a light-emitting element is directly mounted on a substrate is known as a backlight source of a liquid crystal display device (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In the light emitting devices described in Patent Literatures 1 and 2, a plurality of inclined surfaces are formed on a substrate, and LED chips that emit light of different wavelengths are mounted on the inclined surfaces. Thereby, even in the vicinity of the apparatus, the light emitted from each LED chip is sufficiently mixed.
JP 2007-157354 A JP 2007-273559 A

しかしながら、特許文献1及び2に記載の発光装置では、基板の傾斜面にLEDチップを搭載するので、基板を支持するテーブルを搭載面が水平となるよう傾斜させる必要があり、発光装置の製造装置が大型となる。   However, in the light emitting devices described in Patent Documents 1 and 2, since the LED chip is mounted on the inclined surface of the substrate, it is necessary to incline the table that supports the substrate so that the mounting surface is horizontal. Becomes large.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板における発光素子の搭載面を傾斜させることなく、装置近傍で各発光素子から発せられた光が十分に混合された混合光を得ることのできる発光装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to sufficiently mix the light emitted from each light emitting element in the vicinity of the apparatus without inclining the mounting surface of the light emitting element on the substrate. Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of obtaining the mixed light.

前記目的を達成するため、本発明では、主基板と、前記主基板に立設され、第1方向へ延び、前記主基板の搭載面上の空間を第2方向について複数に仕切る複数の第1仕切基板と、前記主基板に立設され、前記第2方向へ延び、前記主基板の搭載面上の空間を前記第1方向について複数に仕切る複数の第2仕切基板と、前記主基板に搭載され、前記複数の第1仕切基板及び前記複数の第2仕切基板により前記第1方向及び前記第2方向に仕切られた複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第1発光素子と、前記第1仕切基板に搭載され、前記複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第2発光素子と、を備える発光装置が提供される。   In order to achieve the above object, in the present invention, a main board and a plurality of first boards standing on the main board, extending in a first direction, and partitioning a space on the mounting surface of the main board into a plurality in the second direction. A partition board, a plurality of second partition boards that are erected on the main board, extend in the second direction, and divide the space on the mounting surface of the main board into a plurality of parts in the first direction, and are mounted on the main board A plurality of first light emitting elements respectively disposed in a plurality of mounting spaces partitioned in the first direction and the second direction by the plurality of first partition boards and the plurality of second partition boards; There is provided a light emitting device including a plurality of second light emitting elements mounted on a single partition substrate and disposed in the plurality of mounting spaces, respectively.

また、上記発光装置において、前記複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第3発光素子を備えることが好ましい。   The light emitting device preferably includes a plurality of third light emitting elements respectively disposed in the plurality of mounting spaces.

また、上記発光装置において、前記第2発光素子は、前記第1仕切基板の一面に搭載され、前記第3発光素子は、前記第1仕切基板の他面に搭載される構成とすることができる。   In the light emitting device, the second light emitting element may be mounted on one surface of the first partition substrate, and the third light emitting element may be mounted on the other surface of the first partition substrate. .

また、上記発光装置において、前記第3発光素子は、前記第2仕切基板に搭載される構成とすることができる。   Moreover, the said light-emitting device WHEREIN: A said 3rd light emitting element can be set as the structure mounted in a said 2nd partition board | substrate.

また、上記発光装置において、前記第1仕切基板及び前記第2仕切基板は、互いに直交することが好ましい。   In the light emitting device, it is preferable that the first partition substrate and the second partition substrate are orthogonal to each other.

また、上記発光装置において、前記主基板、前記第1仕切基板及び前記第2仕切基板は、ベース部材が同じであることが好ましい。   In the light emitting device, it is preferable that the main substrate, the first partition substrate, and the second partition substrate have the same base member.

本発明によれば、主基板及び第1仕切基板における第1発光素子及び第2発光素子の搭載面を傾斜させることなく、装置近傍で第1発光素子及び第2発光素子から発せられた光が十分に混合された混合光を得ることができる。   According to the present invention, the light emitted from the first light emitting element and the second light emitting element in the vicinity of the apparatus without tilting the mounting surfaces of the first light emitting element and the second light emitting element on the main substrate and the first partition substrate. A well-mixed mixed light can be obtained.

図1から図5は本発明の一実施形態を示すもので、図1は発光装置の概略外観斜視図である。   1 to 5 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic external perspective view of a light emitting device.

図1に示すように、発光装置1は、複数の青色LEDチップ11(図1中不図示)が搭載される主基板2と、主基板2に立設される複数の第1仕切基板3と、主基板2に立設される複数の第2仕切基板4と、を備えている。各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4は、主基板2の搭載面からの高さが同じよう形成される。第1仕切基板3には複数の緑色LEDチップ12及び複数の赤色LEDチップ13(図1中不図示)が搭載され、各第1仕切基板3と各第2仕切基板4とに仕切られた主基板2上の複数の搭載空間Sに、第1発光素子としての青色LEDチップ11、第2発光素子としての緑色LEDチップ12及び第3発光素子としての赤色LEDチップ13がそれぞれ1つずつ配置される。各搭載空間Sには、青色LEDチップ11、緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13を封止する透明な封止材14が充填されている。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 includes a main board 2 on which a plurality of blue LED chips 11 (not shown in FIG. 1) are mounted, and a plurality of first partition boards 3 erected on the main board 2. And a plurality of second partition boards 4 erected on the main board 2. Each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4 are formed to have the same height from the mounting surface of the main substrate 2. A plurality of green LED chips 12 and a plurality of red LED chips 13 (not shown in FIG. 1) are mounted on the first partition substrate 3, and the main partition is divided into each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4. In a plurality of mounting spaces S on the substrate 2, a blue LED chip 11 as a first light emitting element, a green LED chip 12 as a second light emitting element, and a red LED chip 13 as a third light emitting element are arranged one by one. The Each mounting space S is filled with a transparent sealing material 14 that seals the blue LED chip 11, the green LED chip 12, and the red LED chip 13.

図2は、発光装置の分解斜視図である。
図2に示すように、主基板2の搭載面には、各第1仕切基板3と係合する係合部としての複数の縦溝21と、各第1仕切基板4と係合する係合部としての横溝22とが一体的に形成されている。各縦溝21及び各横溝22は全体として格子状に形成され、各縦溝21及び各横溝22により包囲された領域に、各青色LEDチップ11がそれぞれ搭載される。すなわち、各青色LEDチップ11は、縦方向及び横方向に並んで主基板2に搭載されている。本実施形態においては、青色LEDチップ11は、縦方向に4つ、横方向に4つ、それぞれ並べられている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the light emitting device.
As shown in FIG. 2, on the mounting surface of the main board 2, a plurality of vertical grooves 21 as engaging portions that engage with the first partition boards 3, and engagements that engage with the first partition boards 4. The lateral groove 22 as a part is integrally formed. Each vertical groove 21 and each horizontal groove 22 are formed in a lattice shape as a whole, and each blue LED chip 11 is mounted in a region surrounded by each vertical groove 21 and each horizontal groove 22. That is, the blue LED chips 11 are mounted on the main board 2 side by side in the vertical direction and the horizontal direction. In the present embodiment, four blue LED chips 11 are arranged in the vertical direction and four in the horizontal direction, respectively.

各第1仕切基板3は、縦方向へ延び、各縦溝21に受容された状態で主基板2の搭載面上の空間を横方向について複数の空間に仕切る。各第1仕切基板3は、それぞれ平板状に形成され、各第2仕切基板4と係合する係合部としての複数の切欠31を有している。各切欠31は、各第1仕切基板3の上端から下方へ延びるよう形成され、各第2仕切基板4を受容する。   Each first partition substrate 3 extends in the vertical direction and partitions the space on the mounting surface of the main substrate 2 into a plurality of spaces in the horizontal direction while being received in each vertical groove 21. Each first partition substrate 3 is formed in a flat plate shape and has a plurality of notches 31 as engaging portions that engage with each second partition substrate 4. Each notch 31 is formed to extend downward from the upper end of each first partition substrate 3 and receives each second partition substrate 4.

各第2仕切基板4は、横方向へ延び、各横溝22に受容された状態で主基板2の搭載面上の空間を縦方向について複数の空間に仕切る。各第2仕切基板4は、それぞれ平板状に形成され、各第1仕切基板3と係合する係合部としての複数の切欠41を有している。各切欠41は、各第2仕切基板4の下端から上方へ延びるよう形成され、各第1仕切基板3を受容する。   Each second partition substrate 4 extends in the horizontal direction and partitions the space on the mounting surface of the main substrate 2 into a plurality of spaces in the vertical direction while being received in each horizontal groove 22. Each second partition substrate 4 is formed in a flat plate shape and has a plurality of notches 41 as engaging portions that engage with each first partition substrate 3. Each notch 41 is formed to extend upward from the lower end of each second partition substrate 4 and receives each first partition substrate 3.

各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4は、主基板2に対して着脱自在であり、封止材14が充填されていない状態であれば、各縦溝21及び各横溝22との係脱を支障なく行うことができる。本実施形態においては、各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4に対して上下方向に力を加えることにより、各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4を主基板2に対して着脱させることができる。各第1仕切基板3の下部には、主基板2の層間配線層と電気的に接続される端子が形成されており、各第1仕切基板3が主基板2と係合すると主基板2の層間配線層を通じて各第1仕切基板3に搭載された各緑色LEDチップ12及び各赤色LEDチップ13に電力を供給可能な状態となる。   Each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4 are detachable with respect to the main substrate 2 and are not filled with the sealing material 14. Engagement and disengagement can be performed without any problem. In the present embodiment, each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4 are applied to the main substrate 2 by applying a force in the vertical direction to each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4. Can be removed. Terminals that are electrically connected to the interlayer wiring layers of the main board 2 are formed below the first partition boards 3, and when the first partition boards 3 engage with the main board 2, Electricity can be supplied to each green LED chip 12 and each red LED chip 13 mounted on each first partition substrate 3 through the interlayer wiring layer.

図3は、発光装置の上面図である。
図3に示すように、横方向外側の各第1仕切基板3は緑色LEDチップ12と赤色LEDチップ13の一方が搭載される片面実装となっている。また、横方向中央側の各第1仕切基板3は、一面に緑色LEDチップ12が搭載され、他面に赤色LEDチップ13が搭載される両面実装となっている。本実施形態においては、各第2仕切基板4にはLEDチップは搭載されていない。
FIG. 3 is a top view of the light emitting device.
As shown in FIG. 3, each first partition substrate 3 on the outer side in the horizontal direction is mounted on one side on which one of the green LED chip 12 and the red LED chip 13 is mounted. Further, each first partition substrate 3 on the lateral center side is a double-sided mounting in which the green LED chip 12 is mounted on one surface and the red LED chip 13 is mounted on the other surface. In the present embodiment, no LED chip is mounted on each second partition substrate 4.

図4は、図3の一部A−A断面図である。
図4に示すように、主基板2は、ガラスエポキシ樹脂を基材とする多層構造のFR−4基板である。主基板2は、ガラスエポキシ樹脂からなるベース部材としての第1層23、第2層24及び第3層25と、第3層25上に形成されるソルダーレジスト層26とを有している。第1層23、第2層24、第3層25及びソルダーレジスト層26は、下方から上方へ向かってこの順で形成されている。本実施形態においては、ソルダーレジスト層26は、例えばエポキシ樹脂からなり、最外層に位置し、酸化チタン、炭酸カルシウム、ワラストナイト、硫酸バリウム等の白色フィラーを含有させることで白色に着色されている。縦溝21及び横溝22は、第3層25及びソルダーレジスト層26を貫通するよう形成されている。
4 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
As shown in FIG. 4, the main substrate 2 is a multi-layer FR-4 substrate having a glass epoxy resin as a base material. The main substrate 2 includes a first layer 23, a second layer 24 and a third layer 25 as a base member made of glass epoxy resin, and a solder resist layer 26 formed on the third layer 25. The first layer 23, the second layer 24, the third layer 25, and the solder resist layer 26 are formed in this order from the bottom to the top. In the present embodiment, the solder resist layer 26 is made of, for example, an epoxy resin, is located in the outermost layer, and is colored white by containing a white filler such as titanium oxide, calcium carbonate, wollastonite, or barium sulfate. Yes. The vertical groove 21 and the horizontal groove 22 are formed so as to penetrate the third layer 25 and the solder resist layer 26.

また、主基板2は、第1層23及び第2層24の間に形成される層間配線パターン27と、第3層25上に形成される電極配線パターン28と、層間配線パターン27及び電極配線パターン28とを接続するビア配線パターン29と、を有している。各配線パターン27,28,29は、例えば表面が金により被覆された銅等の金属からなる。電極配線パターン28は、主基板2の搭載面に露出しており、青色LEDチップ11の電極とワイヤ51により電気的に接続される。また、層間配線パターン27は、縦方向に隣接する青色LEDチップ11が電気的に直列に接続されるよう形成されている。   The main substrate 2 includes an interlayer wiring pattern 27 formed between the first layer 23 and the second layer 24, an electrode wiring pattern 28 formed on the third layer 25, an interlayer wiring pattern 27, and an electrode wiring. And a via wiring pattern 29 for connecting the pattern 28. Each of the wiring patterns 27, 28, 29 is made of a metal such as copper whose surface is covered with gold, for example. The electrode wiring pattern 28 is exposed on the mounting surface of the main substrate 2 and is electrically connected to the electrode of the blue LED chip 11 by the wire 51. The interlayer wiring pattern 27 is formed such that the blue LED chips 11 adjacent in the vertical direction are electrically connected in series.

青色LEDチップ11は、例えばGaN系の発光層を有し、青色に発光する。青色LEDチップ11は、例えばエポキシ系のダイボンドペーストにより主基板2に接着される。青色LEDチップ11は、搭載空間Sの上面視中央に配置されており、その光軸が搭載空間Sの上面視中央における上下方向となっている。   The blue LED chip 11 has, for example, a GaN-based light emitting layer and emits blue light. The blue LED chip 11 is bonded to the main substrate 2 with, for example, an epoxy die bond paste. The blue LED chip 11 is disposed at the center of the mounting space S when viewed from above, and the optical axis thereof is in the vertical direction at the center of the mounting space S when viewed from above.

また、第2仕切基板4は、ガラスエポキシ樹脂からなるベース部材としてのガラスエポキシ層42と、ガラスエポキシ層42の一面及び他面に形成されるソルダーレジスト層43とを有している。本実施形態においては、各ソルダーレジスト層43は、例えばエポキシ樹脂からなり、酸化チタン、炭酸カルシウム、ワラストナイト、硫酸バリウム等の白色フィラーを含有させることで白色に着色されている。   The second partition substrate 4 includes a glass epoxy layer 42 as a base member made of glass epoxy resin, and a solder resist layer 43 formed on one surface and the other surface of the glass epoxy layer 42. In the present embodiment, each solder resist layer 43 is made of, for example, an epoxy resin, and is colored white by containing a white filler such as titanium oxide, calcium carbonate, wollastonite, barium sulfate or the like.

図5は、図3の一部B−B断面図である。
図5に示すように、第1仕切基板3は、ガラスエポキシ樹脂からなるベース部材としてのガラスエポキシ層32と、ガラスエポキシ層32の一面及び他面に形成されるソルダーレジスト層33とを有している。本実施形態においては、ソルダーレジスト層33は、例えばエポキシ樹脂からなり、酸化チタン、炭酸カルシウム、ワラストナイト、硫酸バリウム等の白色フィラーを含有させることで白色に着色されている。また、第1仕切基板3は、ガラスエポキシ層32の一面上に形成される第1配線パターン34と、ガラスエポキシ層32の他面上に形成される第2配線パターン35とを有している。各配線パターン34,35は、例えば表面が金により被覆された銅等の金属からなる。各配線パターン34,35は、第1仕切基板3の一面及び他面に露出しており、緑色LEDチップ12の電極と配線パターン34とはワイヤ52により、赤色LEDチップ13の電極と配線パターン35とはワイヤ53により電気的に接続される。各配線パターン34,35は、横方向に隣接する緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13が電気的に直列に接続されるよう形成されている。
5 is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
As shown in FIG. 5, the first partition substrate 3 has a glass epoxy layer 32 as a base member made of glass epoxy resin, and a solder resist layer 33 formed on one surface and the other surface of the glass epoxy layer 32. ing. In the present embodiment, the solder resist layer 33 is made of, for example, an epoxy resin, and is colored white by containing a white filler such as titanium oxide, calcium carbonate, wollastonite, barium sulfate or the like. Further, the first partition substrate 3 has a first wiring pattern 34 formed on one surface of the glass epoxy layer 32 and a second wiring pattern 35 formed on the other surface of the glass epoxy layer 32. . Each of the wiring patterns 34 and 35 is made of a metal such as copper whose surface is covered with gold. The wiring patterns 34 and 35 are exposed on one surface and the other surface of the first partition substrate 3, and the electrodes of the green LED chip 12 and the wiring pattern 34 are connected to the electrodes of the red LED chip 13 and the wiring pattern 35 by wires 52. Are electrically connected by a wire 53. Each of the wiring patterns 34 and 35 is formed so that the green LED chip 12 and the red LED chip 13 adjacent in the horizontal direction are electrically connected in series.

緑色LEDチップ12は、例えばGaN系の発光層を有し、緑色に発光する。また、赤色LEDチップ13は、例えばGaAs系の発光層を有し、赤色に発光する。緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13は、例えばエポキシ系のダイボンドペーストにより第1仕切基板3に接着される。緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13は、搭載空間Sの正面視中央に配置されており、それぞれ光軸が搭載空間Sの正面視中央における横方向となっている。これにより、青色LEDチップ11、緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13の光軸が搭載空間Sの所定位置にて交わるようになっている。   The green LED chip 12 has, for example, a GaN-based light emitting layer and emits green light. The red LED chip 13 has, for example, a GaAs-based light emitting layer and emits red light. The green LED chip 12 and the red LED chip 13 are bonded to the first partition substrate 3 with, for example, an epoxy die bond paste. The green LED chip 12 and the red LED chip 13 are arranged in the center of the mounting space S when viewed from the front, and the optical axis is in the horizontal direction at the center of the mounting space S when viewed from the front. As a result, the optical axes of the blue LED chip 11, the green LED chip 12 and the red LED chip 13 intersect at a predetermined position in the mounting space S.

封止材14は、シリコーン等の樹脂からなり、青色LEDチップ11、緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13を封止する。封止材14は、各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4が主基板2に組み付けられた状態で、各搭載空間Sに充填される。封止材14の上面は、各第1仕切基板3及び各第2仕切基板4と面一に形成される。   The sealing material 14 is made of a resin such as silicone and seals the blue LED chip 11, the green LED chip 12 and the red LED chip 13. The sealing material 14 is filled in each mounting space S in a state where each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4 are assembled to the main substrate 2. The upper surface of the sealing material 14 is formed flush with each first partition substrate 3 and each second partition substrate 4.

以上のように構成された発光装置1では、主基板2、第1仕切基板3の各LEDチップ11,12の搭載面が平坦であるので、主基板2及び第1仕切基板3を水平すれば、各LEDチップ11,12を簡単容易に搭載することができる。従って、各LEDチップ11,12の搭載面が傾斜しているもののように、製造時に各基板を支持するテーブルを傾斜させる必要はなく、発光装置1の製造装置が大型となることはない。   In the light emitting device 1 configured as described above, since the mounting surfaces of the LED chips 11 and 12 of the main board 2 and the first partition board 3 are flat, if the main board 2 and the first partition board 3 are leveled. The LED chips 11 and 12 can be easily and easily mounted. Therefore, unlike the case where the mounting surfaces of the LED chips 11 and 12 are inclined, it is not necessary to incline the table that supports each substrate during manufacturing, and the manufacturing apparatus of the light emitting device 1 does not become large.

また、本実施形態の発光装置1では、各LEDチップ11,12,13が発光すると、搭載空間S内で青色光、緑色光及び赤色光が混合するので、装置近傍で各LEDチップ11,12,13から発せられた光が十分に混合された混合光を得ることができる。本実施形態においては、各LEDチップ11,12,13の光軸が搭載空間S内で交わっていることから、搭載空間S内で青色光、緑色光及び赤色光が効率よく混合し、封止材14の上面から色ムラが抑制された白色光が放射される。これにより、従来のように、青色光、緑色光及び赤色光を十分に混合させるために、白色光の被照射体を装置と距離をおいて配置する必要はない。従って、例えば発光装置1と白色光が照射される被照射体を有する表示装置等において、発光装置1と被照射体との距離を小さくすることができ、表示装置を従来よりも薄型とすることができる。   Further, in the light emitting device 1 of the present embodiment, when each LED chip 11, 12, 13 emits light, blue light, green light, and red light are mixed in the mounting space S, so that each LED chip 11, 12 is near the device. , 13 can obtain mixed light in which the light emitted from 13 is sufficiently mixed. In this embodiment, since the optical axes of the LED chips 11, 12, and 13 intersect in the mounting space S, blue light, green light, and red light are efficiently mixed and sealed in the mounting space S. White light with suppressed color unevenness is emitted from the upper surface of the material 14. As a result, in order to sufficiently mix blue light, green light, and red light, it is not necessary to dispose an object to be irradiated with white light at a distance from the apparatus. Therefore, for example, in a display device having a light emitting device 1 and an irradiated body irradiated with white light, the distance between the light emitting device 1 and the irradiated body can be reduced, and the display device can be made thinner than before. Can do.

また、緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13を第1仕切基板3に搭載した後、主基板2に取り付けるようにしたので、第1仕切基板3における緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13の点灯検査と、主基板2における青色LEDチップ11の点灯検査とを別個に行うことができ、発光装置1の歩留まりが飛躍的に向上する。また、各第1仕切基板3は主基板2に対して着脱自在であるので、各第1仕切基板3を主基板2に取り付けた状態で通電状態等を検査した際に、不具合が生じた第1仕切基板3を取り外して良品に交換することができ、これによっても発光装置1の歩留まりが向上する。複数の発光素子が基板に直接搭載される表面実装型の発光装置では、発光素子を基板に搭載した後に不具合を発見しても、交換、修理等が極めて困難であるという課題を有しているが、本実施形態の発光装置1は、緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13を主基板2と別の基板に搭載することによりこの課題を解決したものである。   In addition, since the green LED chip 12 and the red LED chip 13 are mounted on the main board 2 after being mounted on the first partition board 3, the lighting inspection of the green LED chip 12 and the red LED chip 13 on the first partition board 3 is performed. And the lighting test of the blue LED chip 11 on the main substrate 2 can be performed separately, and the yield of the light emitting device 1 is dramatically improved. In addition, since each first partition board 3 is detachable from the main board 2, a problem occurs when a current state is inspected with each first partition board 3 attached to the main board 2. The one-partition board 3 can be removed and replaced with a non-defective product, which also improves the yield of the light emitting device 1. A surface-mounted light-emitting device in which a plurality of light-emitting elements are directly mounted on a substrate has a problem that even if a defect is discovered after the light-emitting elements are mounted on the substrate, replacement, repair, etc. are extremely difficult. However, the light emitting device 1 of the present embodiment solves this problem by mounting the green LED chip 12 and the red LED chip 13 on a substrate different from the main substrate 2.

また、本実施形態の発光装置1では、主基板2、第1仕切基板3及び第2仕切基板4がそれぞれガラスエポキシ基板であるので、これらの熱膨張係数はほぼ等しく、各LEDチップ11,12,13の発光時に生じる熱により、主基板2、第1仕切基板3及び第2仕切基板4に過大な応力が生じることはない。   In the light emitting device 1 of the present embodiment, since the main substrate 2, the first partition substrate 3 and the second partition substrate 4 are glass epoxy substrates, respectively, their thermal expansion coefficients are substantially equal, and the LED chips 11, 12 , 13 does not cause excessive stress on the main substrate 2, the first partition substrate 3, and the second partition substrate 4 due to heat generated during light emission.

尚、前記実施形態においては、搭載空間Sが縦方向に4つ、横方向に4つ並べられたものを示したが、搭載空間Sの縦方向及び横方向の個数を適宜に変更可能なことはいうまでもない。また、図6に示すように、前記実施形態の発光装置1を縦方向及び横方向に複数並べて大型の発光装置101を構成することもできる。   In the above-described embodiment, four mounting spaces S are arranged in the vertical direction and four in the horizontal direction. However, the number of the mounting spaces S in the vertical direction and the horizontal direction can be appropriately changed. Needless to say. In addition, as shown in FIG. 6, a large light-emitting device 101 can be configured by arranging a plurality of light-emitting devices 1 of the embodiment in the vertical direction and the horizontal direction.

また、前記実施形態においては、第1仕切基板3と第2仕切基板4とが直交するものを示したが、これらが直交するものに限定されず、第1仕切基板3と第2仕切基板4とは互いに異なる方向に延びるものであればよい。   Moreover, in the said embodiment, although the 1st partition substrate 3 and the 2nd partition substrate 4 showed what orthogonally crossed, these are not limited to what orthogonally crosses, The 1st partition substrate 3 and the 2nd partition substrate 4 are shown. As long as they extend in different directions.

また、前記実施形態においては、第1仕切基板3に緑色LEDチップ12及び赤色LEDチップ13の両方が搭載されるものを示したが、例えば、図7に示すように、第1仕切基板3にこれらの一方を搭載し、第2仕切基板4にこれらの他方を搭載するようにしてもよい。図7の発光装置201は、第1仕切基板3に緑色LEDチップ12が片面実装されるとともに、第2仕切基板4に赤色LEDチップ13が片面実装されている。図8に示すように、この発光装置201は、緑色LEDチップ12を第1仕切基板3に搭載し、赤色LEDチップ13を第2仕切基板4に搭載した後、主基板2に取り付けるようにしたので、第1仕切基板3における緑色LEDチップ12の点灯検査と、第2仕切基板4における赤色LEDチップ13の点灯検査と、主基板2における青色LEDチップ11の点灯検査とを別個に行うことができる。   Moreover, in the said embodiment, although what showed both the green LED chip 12 and the red LED chip 13 in the 1st partition substrate 3 was shown, for example, as shown in FIG. One of these may be mounted, and the other of these may be mounted on the second partition board 4. In the light emitting device 201 of FIG. 7, the green LED chip 12 is mounted on the first partition substrate 3 on one side, and the red LED chip 13 is mounted on the second partition substrate 4 on one side. As shown in FIG. 8, in the light emitting device 201, the green LED chip 12 is mounted on the first partition substrate 3, and the red LED chip 13 is mounted on the second partition substrate 4, and then attached to the main substrate 2. Therefore, the lighting test of the green LED chip 12 on the first partition board 3, the lighting test of the red LED chip 13 on the second partition board 4, and the lighting test of the blue LED chip 11 on the main board 2 can be performed separately. it can.

さらに、図9に示すように、第1仕切基板3に緑色LEDチップ12を両面実装し、第2仕切基板4に赤色LEDチップ13を両面実装するようにしてもよい。両面実装とする場合、図9の発光装置301のように、第1仕切基板3及び第2仕切基板4を搭載空間S1つおきに各LEDチップ12,13が配置される構成とし、隣接する第1仕切基板3及び第2仕切基板4の各LEDチップ12,13の搭載位置が互い違いとなるようにすることが好ましい。尚、外側に配置される第1仕切基板3及び第2仕切基板4は、前記実施形態と同様に片面実装となる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, the green LED chip 12 may be mounted on both sides of the first partition substrate 3 and the red LED chip 13 may be mounted on both sides of the second partition substrate 4. In the case of double-sided mounting, as in the light emitting device 301 of FIG. 9, the first partition substrate 3 and the second partition substrate 4 are configured so that the LED chips 12 and 13 are arranged every other mounting space S, and adjacent first It is preferable that the mounting positions of the LED chips 12 and 13 on the first partition substrate 3 and the second partition substrate 4 are staggered. In addition, the 1st partition substrate 3 and the 2nd partition substrate 4 which are arrange | positioned on the outer side become single-sided mounting similarly to the said embodiment.

また、前記実施形態においては、青、緑、赤の各LEDチップ11,12,13を、各搭載空間Sに1つずつ配置したものを示したが、例えば図10に示すように、緑色LEDチップ12を2つずつ配置したものであってもよく、各搭載空間Sに配置されるLEDチップの発光波長及び個数は適宜に変更が可能である。図10の発光装置401は、第1仕切基板3が緑色LEDチップ12の両面実装であり、第2仕切基板4が赤色LEDチップ13の片面実装となっている。これにより、視感度の高い緑色領域の発光強度を高くすることができ、実用に際して極めて有利である。   In the above embodiment, the blue, green, and red LED chips 11, 12, and 13 are arranged one by one in each mounting space S. For example, as shown in FIG. Two chips 12 may be arranged, and the emission wavelength and the number of LED chips arranged in each mounting space S can be appropriately changed. In the light emitting device 401 of FIG. 10, the first partition substrate 3 is mounted on both sides of the green LED chip 12, and the second partition substrate 4 is mounted on one side of the red LED chip 13. Thereby, the emission intensity in the green region with high visibility can be increased, which is extremely advantageous in practical use.

また、前記実施形態においては、主基板2に形成された縦溝21及び横溝22に第1仕切基板3及び第2仕切基板4が受容されるものを示したが、溝を設けずに第1仕切基板3及び第2仕切基板4を主基板2に取り付けるようにしてもよい。例えば、図11に示すように、はんだ15のような導電性接着材を用いて第1仕切基板3及び第2仕切基板4を主基板2に固定するようにしてもよいし、図12に示すように、主基板2に第1仕切基板3及び第2仕切基板4を支持する支持部として基板対基板のコネクタ16を設けたりしてもよい。図11は変形例を示し図3のA−A断面図に相当する縦断面図である。図11の断面には図示されていないが、所定位置にて、はんだ15により主基板2の配線パターンと第1仕切基板3の配線パターンとが電気的に接続されるようになっている。図12は変形例を示し図3のB−B断面図に相当する縦断面図である。図12に示すように、コネクタ16は主基板2の配線パターン2aと第1仕切基板3の配線パターン3aとを電気的に接続する接続端子16aを有している。   Moreover, in the said embodiment, although what showed the 1st partition board | substrate 3 and the 2nd partition board | substrate 4 being received by the vertical groove 21 and the horizontal groove 22 which were formed in the main board | substrate 2, the 1st without providing a groove | channel was shown. The partition substrate 3 and the second partition substrate 4 may be attached to the main substrate 2. For example, as shown in FIG. 11, the first partition substrate 3 and the second partition substrate 4 may be fixed to the main substrate 2 using a conductive adhesive such as solder 15, or as shown in FIG. As described above, a board-to-board connector 16 may be provided on the main board 2 as a support portion for supporting the first partition board 3 and the second partition board 4. FIG. 11 is a longitudinal sectional view corresponding to the AA sectional view of FIG. Although not shown in the cross section of FIG. 11, the wiring pattern of the main board 2 and the wiring pattern of the first partition board 3 are electrically connected by solder 15 at a predetermined position. FIG. 12 is a longitudinal sectional view corresponding to the BB sectional view of FIG. As shown in FIG. 12, the connector 16 has a connection terminal 16 a that electrically connects the wiring pattern 2 a of the main board 2 and the wiring pattern 3 a of the first partition board 3.

また、前記実施形態においては、主基板2、第1仕切基板3及び第2仕切基板4として難燃性がFR−4のものを示したが、これらは、例えばFR−5であってもよい。さらに、主基板2、第1仕切基板3及び第2仕切基板4のベース材は任意であり、例えばセラミック、金属等をベース材とすることもできる。また、主基板2、第1仕切基板3及び第2仕切基板4を、互いに異なるベース材の基板とすることもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the flame retardance of FR-4 was shown as the main board | substrate 2, the 1st partition board 3, and the 2nd partition board 4, these may be FR-5, for example. . Furthermore, the base material of the main board | substrate 2, the 1st partition board | substrate 3, and the 2nd partition board | substrate 4 is arbitrary, For example, a ceramic, a metal, etc. can also be used as a base material. In addition, the main substrate 2, the first partition substrate 3, and the second partition substrate 4 can be substrates of different base materials.

また、前記実施形態においては、白色光を発する発光装置1を示したが、各発光素子からの光を混合した光を得るものであれば、白色光に限定されるものではない。また、前記実施形態においては、搭載空間Sに3つの発光素子が配置されるものを示したが、2つ以上の発光素子が配置されるものであれば発光素子の数は3以外であってもよく、要は、主基板に第1発光素子が搭載され、第1仕切基板に第2発光素子が搭載されていればよい。また、発光素子としてLEDチップでなく例えばLDチップを用いてもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。   Moreover, although the light-emitting device 1 which emits white light was shown in the said embodiment, if the light which mixed the light from each light emitting element is obtained, it is not limited to white light. Moreover, in the said embodiment, although the thing where three light emitting elements are arrange | positioned in the mounting space S was shown, if two or more light emitting elements are arrange | positioned, the number of light emitting elements is other than three. In short, it is only necessary that the first light emitting element is mounted on the main substrate and the second light emitting element is mounted on the first partition substrate. Further, for example, an LD chip may be used as the light emitting element instead of the LED chip, and it is needless to say that a specific detailed structure can be appropriately changed.

図1は、本発明の一実施形態を示す発光装置の概略外観斜視図である。FIG. 1 is a schematic external perspective view of a light-emitting device showing an embodiment of the present invention. 図2は、発光装置の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the light emitting device. 図3は、発光装置の上面図である。FIG. 3 is a top view of the light emitting device. 図4は、図3の一部A−A断面図である。4 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 図5は、図4の一部B−B断面図である。5 is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. 図6は、図3の発光装置を複数並べた大型の発光装置の上面図である。FIG. 6 is a top view of a large light emitting device in which a plurality of light emitting devices of FIG. 3 are arranged. 図7は、変形例を示す発光装置の上面図である。FIG. 7 is a top view of a light emitting device showing a modification. 図8は、変形例を示す発光装置の分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of a light emitting device showing a modification. 図9は、変形例を示す発光装置の上面図である。FIG. 9 is a top view of a light emitting device showing a modification. 図10は、変形例を示す発光装置の上面図である。FIG. 10 is a top view of a light emitting device showing a modification. 図11は、変形例を示す発光装置の一部縦断面図である。FIG. 11 is a partial longitudinal sectional view of a light emitting device showing a modification. 図12は、変形例を示す発光装置の一部縦断面図である。FIG. 12 is a partial longitudinal sectional view of a light emitting device showing a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光装置
2 主基板
2a 配線パターン
3 第1仕切基板
3a 配線パターン
4 第2仕切基板
11 青色LEDチップ
12 緑色LEDチップ
13 赤色LEDチップ
14 封止材
15 はんだ
16 コネクタ
16a 接続端子
21 縦溝
22 横溝
23 第1層
24 第2層
25 第3層
26 ソルダーレジスト層
27 層間配線パターン
28 電極配線パターン
29 ビアパターン
31 切欠
32 ガラスエポキシ樹脂層
33 ソルダーレジスト層
34 第1配線パターン
35 第2配線パターン
41 切欠
42 ガラスエポキシ樹脂層
43 ソルダーレジスト層
51 ワイヤ
52 ワイヤ
53 ワイヤ
101 発光装置
201 発光装置
301 発光装置
401 発光装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 2 Main board 2a Wiring pattern 3 1st partition board 3a Wiring pattern 4 2nd partition board 11 Blue LED chip 12 Green LED chip 13 Red LED chip 14 Sealing material 15 Solder 16 Connector 16a Connecting terminal 21 Vertical groove 22 Horizontal groove 23 First layer 24 Second layer 25 Third layer 26 Solder resist layer 27 Interlayer wiring pattern 28 Electrode wiring pattern 29 Via pattern 31 Notch 32 Glass epoxy resin layer 33 Solder resist layer 34 First wiring pattern 35 Second wiring pattern 41 Notch 42 glass epoxy resin layer 43 solder resist layer 51 wire 52 wire 53 wire 101 light emitting device 201 light emitting device 301 light emitting device 401 light emitting device

Claims (6)

主基板と、
前記主基板に立設され、第1方向へ延び、前記主基板の搭載面上の空間を第2方向について複数に仕切る複数の第1仕切基板と、
前記主基板に立設され、前記第2方向へ延び、前記主基板の搭載面上の空間を前記第1方向について複数に仕切る複数の第2仕切基板と、
前記主基板に搭載され、前記複数の第1仕切基板及び前記複数の第2仕切基板により前記第1方向及び前記第2方向に仕切られた複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第1発光素子と、
前記第1仕切基板に搭載され、前記複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第2発光素子と、を備える発光装置。
A main board;
A plurality of first partition boards that are erected on the main board, extend in the first direction, and divide the space on the mounting surface of the main board into a plurality of parts in the second direction;
A plurality of second partition boards that are erected on the main board, extend in the second direction, and divide a space on a mounting surface of the main board into a plurality of parts in the first direction;
A plurality of first light emission mounted on the main substrate and disposed in a plurality of mounting spaces partitioned in the first direction and the second direction by the plurality of first partition substrates and the plurality of second partition substrates, respectively. Elements,
A plurality of second light emitting elements mounted on the first partition substrate and disposed in the plurality of mounting spaces, respectively.
前記複数の搭載空間にそれぞれ配置される複数の第3発光素子を備える請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, further comprising a plurality of third light emitting elements respectively disposed in the plurality of mounting spaces. 前記第2発光素子は、前記第1仕切基板の一面に搭載され、
前記第3発光素子は、前記第1仕切基板の他面に搭載される請求項2に記載の発光装置。
The second light emitting element is mounted on one surface of the first partition substrate,
The light emitting device according to claim 2, wherein the third light emitting element is mounted on the other surface of the first partition substrate.
前記第3発光素子は、前記第2仕切基板に搭載される請求項2に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 2, wherein the third light emitting element is mounted on the second partition substrate. 前記第1仕切基板及び前記第2仕切基板は、互いに直交する請求項2に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 2, wherein the first partition substrate and the second partition substrate are orthogonal to each other. 前記主基板、前記第1仕切基板及び前記第2仕切基板は、ベース部材が同じである請求項2から5のいずれか1項に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 2, wherein the main substrate, the first partition substrate, and the second partition substrate have the same base member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20190229099A1 (en) * 2016-07-11 2019-07-25 B1 Led Videoboard Ug Assembly Having a Plurality of LEDs and Video Board
CN109599475B (en) * 2019-01-28 2024-05-03 宁波升谱光电股份有限公司 Dimming COB light source and manufacturing method thereof

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