JP2010272719A - Light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属ベースと配線基板とからなる基板構造を有する発光ダイオードに関するものであり、特に、金属ベースと配線基板とを接着剤で接着するものに関する。 The present invention relates to a light emitting diode having a substrate structure composed of a metal base and a wiring board, and more particularly, to a structure in which a metal base and a wiring board are bonded with an adhesive.
従来、この種の発光ダイオードにおける基板構造は、図6に示すように、金属板2の上面に、樹脂基板4を接着剤で貼り付けたものが使用されていた(例えば、特許文献1参照)。この基板構造における樹脂基板4には、貫通孔6が設けられている。発光素子8は、この貫通孔6内に収められ、金属板2上に取り付けられている。また、この発光素子8は、貫通孔6内に充填された光透過性樹脂10によって封止されている。
Conventionally, as shown in FIG. 6, a substrate structure in this type of light emitting diode has been used in which a resin substrate 4 is attached to the upper surface of a metal plate 2 with an adhesive (see, for example, Patent Document 1). . A through-
上記従来の発光ダイオードにおいては、平坦な面からなる金属板2の上面と、同じく平坦な面からなる樹脂基板4の下面との間に、接着剤を挟み込むようにして貼り付けていた。このため、図6及び図7に示すように、金属板2と樹脂基板4との間に広がった接着剤12が貫通孔6内にはみ出すことがあった。このように接着剤12が貫通孔6内にはみ出すと、貫通孔6内の容積が各発光ダイオード毎に変化することになる。通常、この貫通孔6内には、蛍光体を含有する光透過性樹脂10が充填されるが、貫通孔6の容積が変化すると光透過性樹脂10の量が変化するため、そこに含まれる蛍光体の量も変化することになる。特に、発光素子8の周囲にある蛍光体の量が変化すると、発光色に大きな影響を与えるという問題があった。
In the conventional light emitting diode, the adhesive is sandwiched between the upper surface of the metal plate 2 formed of a flat surface and the lower surface of the resin substrate 4 formed of the same flat surface. For this reason, as shown in FIGS. 6 and 7, the
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、発光色の色度バラツキを防ぐと共に金属ベースと配線基板との接着力を高めて、品質を向上させた発光ダイオードを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, prevent the chromaticity variation of the luminescent color, and increase the adhesion between the metal base and the wiring board, thereby improving the quality of the light emitting diode. It is to provide.
本発明の発光ダイオードは、発光素子と、該発光素子が表面の実装位置に実装される金属ベースと、該金属ベースの表面に接着剤により接着され且つ前記実装位置に対応する位置に設けられた貫通孔を有する配線基板と、前記貫通孔内に設けられて前記発光素子を封止する光透過性樹脂と、を備え、前記配線基板の裏面における前記金属ベースに接着する接着面に、前記接着剤が前記貫通孔内に流れ込むことを防ぐ積層パターンを設けたものである。 The light emitting diode of the present invention is provided at a position corresponding to the light emitting element, a metal base on which the light emitting element is mounted on the surface mounting position, and a surface of the metal base that is bonded with an adhesive. A wiring board having a through-hole, and a light-transmitting resin provided in the through-hole to seal the light-emitting element, and the adhesion on the adhesion surface that adheres to the metal base on the back surface of the wiring board A laminated pattern for preventing the agent from flowing into the through hole is provided.
この発光ダイオードにおける前記積層パターンは、前記貫通孔の縁に沿って形成され、前記金属ベースと前記配線基板との間に挟まれるせき止め部を有している。また、前記積層パターンは、前記せき止め部の周囲にせき止め部より低い接着補強部を有している。更に、前記積層パターンは、網目状に形成されている。 The laminated pattern of the light emitting diode is formed along an edge of the through hole and has a damming portion sandwiched between the metal base and the wiring board. Moreover, the said lamination | stacking pattern has an adhesion reinforcement part lower than a blocking part around the said blocking part. Furthermore, the laminated pattern is formed in a mesh shape.
また、前記積層パターンは、レジスト層により形成されるか又は銅パターンにより形成されている。 The laminated pattern is formed of a resist layer or a copper pattern.
本発明によれば、配線基板の貫通孔周縁に積層パターンを設けているので、配線基板と金属ベースを接着したときに、その間に挟まれた接着剤が貫通孔内に流れ込むことを防ぐことができる。これにより、貫通孔内の容積が変化することがなくなり、蛍光体を含む光透過性樹脂の体積が変化して色度がバラツクことを防ぐことができる。 According to the present invention, since the laminated pattern is provided at the periphery of the through hole of the wiring board, it is possible to prevent the adhesive sandwiched between the wiring board and the metal base from flowing into the through hole when the wiring board and the metal base are bonded. it can. Thereby, the volume in the through hole is not changed, and the volume of the light-transmitting resin containing the phosphor is prevented from changing, thereby preventing the chromaticity from being varied.
また、積層パターンに網目状等の接着補強部を設けているので、接着面積が増加して金属ベースとの接着力を高めることができる。 In addition, since the laminated pattern is provided with a mesh-like adhesion reinforcing portion, the adhesion area can be increased and the adhesion force to the metal base can be increased.
また、配線基板の裏面に積層パターンを設けているので、配線基板の機械的強度を高めることができる。これにより、配線基板の反りを低減することができる。特に、配線基板の反りが大きいと、配線基板とこれを取り付ける回路基板等との間に隙間が生じて半田が十分に乗らなくなる部分が生じ、実装不良を起こすことがあるが、反りを抑えることで実装不良の発生を防ぐことができる。更に、樹脂からなる配線基板は、発光素子からの光や熱により劣化して機械的強度が徐々に低下することがあるが、積層パターンによって補強することで経年劣化による強度低下を防ぐこともできる。 Moreover, since the laminated pattern is provided on the back surface of the wiring board, the mechanical strength of the wiring board can be increased. Thereby, the curvature of a wiring board can be reduced. In particular, if the warping of the wiring board is large, there may be a gap between the wiring board and the circuit board to which the wiring board is attached, resulting in a portion where the solder does not sufficiently ride, which may cause mounting defects. Thus, it is possible to prevent the occurrence of mounting defects. Furthermore, the wiring board made of resin may be deteriorated by light or heat from the light emitting element and the mechanical strength may gradually decrease. However, the reinforcement by the laminated pattern can prevent the strength from being deteriorated due to deterioration over time. .
本発明の発光ダイオードは、発光素子が表面の実装位置に実装される金属ベースと、その表面に接着剤で接着され且つ実装位置に対応する位置に貫通孔を有する配線基板と、貫通孔内に設けられ発光素子を封止する光透過性樹脂とを備えている。この発光ダイオードにおける配線基板の裏面には、金属ベースに接着する接着面に、接着剤が貫通孔内に流れ込むことを防ぐ積層パターンが設けられている。この積層パターンは、貫通孔の縁に沿って形成され且つ金属ベースと配線基板との間に挟まれるせき止め部と、このせき止め部の周囲に形成され且つせき止め部より低い接着補強部とを有している。この積層パターンのせき止め部は、配線基板と金属ベースとの間に挟まれて広がる接着剤をせき止めて、貫通孔内に流れ込むことを阻止する。また、積層パターンの接着補強部は、配線基板の接着面に起伏をつけて表面積を増やすことで接着力を高めている。 The light-emitting diode of the present invention includes a metal base on which a light-emitting element is mounted at a mounting position on a surface, a wiring board that is bonded to the surface with an adhesive and has a through-hole at a position corresponding to the mounting position, and a through-hole. And a light-transmitting resin that seals the light-emitting element. On the back surface of the wiring substrate in this light emitting diode, a laminated pattern for preventing the adhesive from flowing into the through hole is provided on the adhesive surface that adheres to the metal base. The laminated pattern includes a damming portion formed along the edge of the through hole and sandwiched between the metal base and the wiring board, and an adhesive reinforcement portion formed around the damming portion and lower than the damming portion. ing. The damming portion of the laminated pattern dampens the adhesive that is sandwiched between the wiring substrate and the metal base and prevents the adhesive from flowing into the through hole. Moreover, the adhesion reinforcement part of a lamination | stacking pattern raises the adhesive force by making the adhesion surface of a wiring board undulate, and increasing a surface area.
図1は本発明の一実施例に係る発光ダイオードの縦断面図、図2はその外観斜視図、図3はその分解斜視図である。この発光ダイオード20は、複数の発光素子22と、この発光素子22が実装される金属ベース24と、この金属ベース24に接着剤36により接着される配線基板26と、発光素子22を封止する光透過性樹脂28と、この光透過性樹脂28の外側を覆うレンズ30と、を備えている。
1 is a longitudinal sectional view of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external perspective view thereof, and FIG. 3 is an exploded perspective view thereof. The
発光素子22は、本実施例においては8個(図1中は2個のみ図示)設けられており、金属ベース24の表面中央の実装位置24aに、シリコーン等のダイボンドペースト32を用いてそれぞれダイボンドされている。また、金属ベース24は、アルミ等の金属からなり、矩形の板状に形成されている。
In the present embodiment, eight light emitting elements 22 (only two are shown in FIG. 1) are provided, and a
配線基板26は、BTレジン等の絶縁性樹脂からなり、その表面から側面を通って裏面に回り込み発光素子22がワイヤーボンドされる複数の導電パターン26aを有している。また、配線基板26の中央には、金属ベース24の実装位置24aに対応する部分に、貫通孔26bが設けられている。この貫通孔26bは、金属ベース24と配線基板26を接着すると、その中に発光素子22が収まるように形成されている。
The
一方、この配線基板26の裏面には、貫通孔26bの周囲に積層パターン34が設けられている。この積層パターン34は、レジスト層、銅パターン等からなるものであり、印刷、エッチング等により形成されている。積層パターン34は、貫通孔26bの縁に沿って形成されたせき止め部34aと、このせき止め部34aの周囲に設けられた接着補強部34bとを有している。せき止め部34aは、リング状に形成され、配線基板26と金属ベース24との間に挟まれる。また、接着補強部34bは、せき止め部34aを囲むリング状部分及びそれを径方向に連絡する直線部分の組み合わせによる網目状に形成されている。この接着補強部34bは、その高さがせき止め部34aより低くなるように形成されており、その先端と金属ベース24との間に接着剤36が回り込むことが可能な隙間が生じるように設定されている。
On the other hand, on the back surface of the
光透過性樹脂28は、シリコーン等の樹脂からなり、YAG等の蛍光体を含有している。この光透過性樹脂28は、発光素子22を封止すると共に貫通孔26b内を満たし、更に配線基板26の上方に盛り上がるように形成されている。レンズ30は、シリコーン等の樹脂からなり、中央部が半球状に盛り上がるように形成されている。尚、本実施例におけるレンズ30は、その外周端30aを、配線基板26の表面に設けられたレジスト38の上に接着剤40で接着することにより配線基板26に接着されている。また、本実施例における光透過性樹脂28は、このように配線基板26上に接着されたレンズ30に設けた孔等(図示せず)からその内部に充填することにより、発光素子22を封止すると共に貫通孔26b内を満たすものとなっている。
The light
上記構成からなる発光ダイオード20において、金属ベース24と配線基板26を接着するときには、図3に示すように、積層パターン34のせき止め部34a上に接着剤36が乗らないようにすると共に、接着補強部34bの径方向に接着剤36Aが乗るか又は接着補強部34bに沿って円弧状に接着剤36Bが乗るように、印刷等によって接着剤36を配線基板26の裏面に小分けして塗布する。図3に示す接着剤36A又は36Bは、配線基板26の裏面に金属ベース24を重ねると、それらの面に沿って広がって、配線基板26と金属ベース24の間に行き渡る。このときに、積層パターン34のせき止め部34aは、図1に示すように、配線基板26と金属ベース24の間に挟まれるため、接着剤36がせき止め部34aを乗り越えて貫通孔26b内に流れ出ることを防ぐことができる。特に、金属ベース24と配線基板26の接着時にはそれらを加圧して接着し、また、発光ダイオード20の製造及び実装時には加熱することがあるため、接着剤36が柔らかくなって流動し易くなる。このような場合でも、せき止め部34aにより確実に接着剤36が貫通孔26b内にはみ出すことを防ぐことができる。尚、本実施例の場合、接着剤36は配線基板26と金属ベース24の外側に向かって誘導されることになり、配線基板26と金属ベース24の間からはみ出したとしても、金属ベース24の外側にはみ出すだけで発光等に影響を与えることはない。
In the
一方、図1に示すように、接着補強部34bと金属ベース24との間には接着剤36が回り込む程度の隙間が生じるため、接着剤36は接着補強部34bを乗り越えて広く行き渡ることになる。これにより接着補強部34bは接着剤36の中に食い込むような状態になり、接着面積を増加させて、接着力を増強させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a gap is formed between the adhesive reinforcing
尚、接着剤36は、図3に示すように、金属ベース24の四隅に対応する位置にも接着剤36Cを塗布して、接着力を高めても良い。
As shown in FIG. 3, the adhesive 36 may be applied to positions corresponding to the four corners of the
また、図4及び図5に示すように、金属ベース24の外形に対応する位置にせき止め部34cを増設し、このせき止め部34cによって接着剤36が金属ベース24の外側にはみ出すことを防ぐことも可能である。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, a damming
2 金属板
4 樹脂基板
6 貫通孔
8 発光素子
10 光透過性樹脂
12 接着剤
20 発光ダイオード
22 発光素子
24 金属ベース
24a 実装位置
26 配線基板
26a 導電パターン
26b 貫通孔
28 光透過性樹脂
30 レンズ
30a 外周端
32 ダイボンドペースト
34 積層パターン
34a,34c せき止め部
34b 接着補強部
36,36A,36B,36C 接着剤
38 レジスト
40 接着剤
2 Metal plate 4
Claims (6)
該発光素子が表面の実装位置に実装される金属ベースと、
該金属ベースの表面に接着剤により接着され且つ前記実装位置に対応する位置に設けられた貫通孔を有する配線基板と、
前記貫通孔内に設けられて前記発光素子を封止する光透過性樹脂と、
を備える発光ダイオードであって、
前記配線基板の裏面における前記金属ベースに接着する接着面に、前記接着剤が前記貫通孔内に流れ込むことを防ぐ積層パターンを設けたことを特徴とする発光ダイオード。 A light emitting element;
A metal base on which the light emitting element is mounted at the mounting position on the surface;
A wiring board having a through-hole bonded to the surface of the metal base with an adhesive and provided at a position corresponding to the mounting position;
A light-transmitting resin provided in the through hole and sealing the light emitting element;
A light emitting diode comprising:
A light-emitting diode, wherein a laminated pattern for preventing the adhesive from flowing into the through hole is provided on an adhesive surface that adheres to the metal base on a back surface of the wiring board.
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