JP2011044565A - チップ型発光ダイオード。 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のチップ型ＬＥＤの識別マークは、基板の上面や裏面に設けた場合視認性が悪く、また基板を大きくして設けた場合にはチップ型ＬＥＤの小型化が困難であった。
【解決手段】 基板上に形成した電極パターンに実装された発光ダイオードと、該発光ダイオードを封止した封止樹脂と、前記発光ダイオードの極性を表示する識別マークを備えたチップ型発光ダイオードにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明はチップ型発光ダイオードの構成に関し、特にチップ型発光ダイオードの電極を識別するための識別マークに関する。

近年、発光ダイオード（以後ＬＥＤと略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。

特に近年、携帯電話等の携帯機器に搭載する部品の小型化が要求されており、上記携帯機器に組み込まれるチップ型ＬＥＤの実装構造にも小型化の要望が強い。

一方、チップ型ＬＥＤは、基板上に形成した電極パターンにＬＥＤを実装し、このＬＥＤを封止樹脂で封止した構成を有するが、このチップ型ＬＥＤの実装工程においてチップ型ＬＥＤを供給テープにマウントする場合や、携帯電子機器等のプリント基板に自動搭載する場合や、実装したプリント基板を目視検査を行う場合等に、チップ型ＬＥＤの電極の極性を識別する必要がある。このためチップ型ＬＥＤには極性を識別するための識別マークが設けられている。（例えば特許文献１）

以下従来の識別マークを有するチップ型ＬＥＤに付いて説明する。
図１３は特許文献１に示すチップ型ＬＥＤ１００の断面図、図１４はチップ型ＬＥＤ１００における基板１１０の平面図である。すなわちチップ型ＬＥＤ１００の構成は基板１１０上にカソード電極１１１とアノード電極１１２の電極パターンが形成されている。そしてＬＥＤ１のカソードがカソード電極１１１にダイボンディングされ、アノードがアノード電極１１２にワイヤー２によりワイヤーボンディングされることにより実装され、封止樹脂３で封止されている。

そしてカソード電極１１１は基板１１０の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極１１１ａを形成し、またアノード電極１１２も基板１１０の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極１１２ａを形成している。さらに基板１１０上におけるカソード電極１１１の封止樹脂３の外側に切り込み形状の識別マーク４を設けている。

引用文献１においては、従来技術として基板１１０上の封止樹脂の内側に印刷や電極パターンの変形による識別マークを設ける例や、基板１１０の裏面側に極パターンの変形による識別マークを設ける例を挙げ、従来技術における封止樹脂の内側の識別マークは、ＬＥＤの周辺にスペースの確保が困難となることや、封止樹脂によって認識が困難となり、また基板裏面に設けた識別マークはチップ型ＬＥＤを外部基板に実装した状態で、識別が出来なくなる問題点を指摘し、これに対して引用文献１では基板１１０の上面で、封止樹脂の外側に識別マークを設けることで認識性が高く、外部基板に実装した状態での識別が容易になるとしている。

特開２００８−２５８４５５号公報（図１，図２）

しかし、引用文献１におけるチップ型ＬＥＤは、確かに従来の封止樹脂の内側の識別マークのように、ＬＥＤの周辺にスペースの確保が困難となることや、封止樹脂によって認識が困難となる問題や、基板裏面に設けた識別マークのようにチップ型ＬＥＤを外部基板に実装して状態で、識別が出来なくなる問題を解決してはいるが、その反面、基板のサイズを封止樹脂の範囲より大きくして識別マークを設けているため、チップ型ＬＥＤとしての形状が大きくなり、部品小型化の要望に反するという問題がある。

本発明の目的は上記問題点を解決しようとするものであり、基板サイズを大きくすることなく、小型形状を維持しながら視認性を高めることが可能なチップ型ＬＥＤを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明においては、基板上に形成した電極パターンに実装されたＬＥＤと、該ＬＥＤを封止した封止樹脂と、前記ＬＥＤの極性を表示する識別マークを備えたチップ型ＬＥＤにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とする。

上記構成により本発明におけるチップ型ＬＥＤは、可視光領域外の光が存在しない通常状態において識別マークは見えない状態にあり、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときに可視光領域外の光（紫外線等）を照射することによって識別マークを発光状態することができ、この発光状態にある識別マークによってチップ型ＬＥＤの極性を間違えずに作業を行うことができる。

前記紫外線発光部材は紫外線発光インクまたは紫外線発光シートであると良い。

前記識別マークは封止樹脂の上面に設けられていると良い。

従来、チップ型ＬＥＤの発光特性を妨げるため識別マークを設けることができないとされていた、封止樹脂の上面に識別マークを設けることを可能としている。その理由は本発明の紫外線発光部材によって形成されている識別マークは、通常状態において透明であるためＬＥＤの発光を透過させることが可能で、チップ型ＬＥＤの発光特性を妨げることがなく、また可視光領域外の光を照射することによって識別マークを発光状態することができるので、識別マークの大きさ及び形成位置に対する制限がなく、もっとも認識し易い封止樹脂の上面に設けることを可能としている。

前記識別マークは封止樹脂の上面端部に設けられていると良い。

前記封止樹脂は蛍光体を混入した樹脂であり、前記識別マークは前記蛍光体の発光色と異なる発光色を有すると良い。

チップ型ＬＥＤを青色ＬＥＤとＹＡＧ蛍光体を混入した封止樹脂による疑似白色ＬＥＤとする場合には、可視光領域外の光の照射によって識別マークと共に封止樹脂に混入したＹＡＧ蛍光体も発光するため、識別マークの発光色と蛍光体の発光色とを異ならせて、識別可能とすることが望ましい。

上記の如く本発明によれば、可視光領域外の光が存在しない通常状態において識別マークは透明でＬＥＤの発光を透過させるため、ＬＥＤの発光特性を妨げず、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときに可視光領域外の光を照射することによって識別マークを発光状態することができ、小型形状を維持しながら視認性を高めることが可能なチップ型ＬＥＤを提供することができる。

本発明の第１実施形態におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 図１に示すチップ型ＬＥＤを外部基板に実装した状態を示す断面図である。 図１に示すチップ型ＬＥＤに可視光領域外の光を照射した状態を示す断面図である。 図１に示すチップ型ＬＥＤの発光状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 図５に示すチップ型ＬＥＤに可視光領域外の光を照射した状態を示す断面図である。 図５に示すチップ型ＬＥＤの発光状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 図８に示すチップ型ＬＥＤに可視光領域外の光を照射した状態を示す断面図である。 図８に示すチップ型ＬＥＤの発光状態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 本発明の第５実施形態におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 従来技術におけるチップ型ＬＥＤの断面図である。 図１３に示すチップ型ＬＥＤにおける基板の平面図である。

以下図面により、本発明の実施の形態を説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態を示し、図１は本発明のチップ型ＬＥＤの断面図、図２は図１に示すチップ型ＬＥＤを外部基板に実装した状態を示す断面図、図３は可視光領域外の光（以後ＵＶ光と略記する）を照射した状態を示すチップ型ＬＥＤの断面図、図４は発光状態を示すチップ型ＬＥＤの断面図である。なお、第１実施形態におけるチップ型ＬＥＤ２０において、図１３に示すチップ型ＬＥＤ１００と同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。

図１においてチップ型ＬＥＤ２０は基板１０上にカソード電極１１とアノード電極１２の電極パターンが形成されている。そしてＬＥＤ１のカソードがカソード電極１１にダイボンディングされ、アノードがアノード電極１２にワイヤー２によりワイヤーボンディングされることにより実装され、封止樹脂３で封止されている。

そしてカソード電極１１は基板１０の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極１１ａを形成し、またアノード電極１２も基板１０の側面を介して裏面側に引き回されて外部接続電極１２ａを形成している。そして、封止樹脂３の上面３ａのカソード電極１１側の端部には紫外線発光部材である紫外線発光インクまたは紫外線発光シートによって識別マーク５が設けられている。

この識別マーク５は紫外線発光部材で形成されているので、後述する如くＵＶ光が存在しない通常状態では識別マークが透明でＬＥＤの発光を透過させるため、ＬＥＤの発光特性を妨げず、実装作業を行う等の識別マークを必要とするときにＵＶ光を照射することによって識別マークを発光させ、認識することができる。なお、この紫外線発光部材の市販されている1例としては、株式会社ユニオン・コーポレーションの「エアロインク（登録商標）」があり、この「エアロインク」は通常時は透明で、ＵＶ光を当てることによって青色の励起光を発光する。

図２はチップ型ＬＥＤ２０を外部基板２５に実装した状態を示し、外部基板２５に設けたカソード側電流供給電極２６と、アノード側電流供給電極２７とにチップ型ＬＥＤ２０の外部接続電極１１ａと外部接続電極１２ａとを極性を合わせてボンディングしており、この極性を合わせるために識別マーク５が用いられている。なお本実施形態においては識別マーク５をカソード電極１１側の端部に設けてカソード電極１１の位置を示しているが、これに限定されることなくこの識別マーク５をアノード電極１２側の端部に設けてアノード電極１２の位置を示しても良い。

図３はチップ型ＬＥＤ２０のＵＶ光Ｐｕｖを照射した状態を示しており、チップ型ＬＥＤ２０の封止樹脂３の上面３ａに設けられた識別マーク５はＵＶ光Ｐｕｖを照射されることによって励起発光が行われ、励起光Ｐｐを出射することによってハッチングで示すごとく視認され、カソード電極１１の位置を示すことができる。

図４はチップ型ＬＥＤ２０の動作状態、すなわち図２に示すごとくチップ型ＬＥＤ２０を外部基板２５に実装した状態で、外部基板２５に設けたカソード側電流供給電極２６とアノード側電流供給電極２７から電流の供給を受けて発光した状態を示している。この状態においてはＵＶ光Ｐｕｖが存在していないため識別マーク５は透明状態となっているので、ＬＥＤ１から発光された主発光Ｐｍは透明な封止樹脂３と透明な識別マーク５を通過して総て有効光として出力される。すなわちＬＥＤ１の発光面である封止樹脂３の上面３ａ側に識別マーク５を設けても、ＬＥＤ発光時には識別マーク５が透明状態になってＬＥＤ発光の妨げにならないため、ＬＥＤ発光の指向性を妨げることがない。

次に図５〜図７により本発明の第２実施形態におけるチップ型ＬＥＤ３０に付いて説明する。なお図５、図６、図７に示すチップ型ＬＥＤ３０は図１，図３，図４に示す第１実施形態におけるチップ型ＬＥＤ２０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。

図５に示すチップ型ＬＥＤ３０が図１に示すチップ型ＬＥＤ２０と異なるところは、チップ型ＬＥＤ２０におけるＬＥＤ１が上下にアノードとカソードを形成した構成で、アノード電極１２との接続をワイヤー２によって行っているのに対し、チップ型ＬＥＤ３０におけるＬＥＤ８は同一面にカソードとアノード形成し、バンプ電極８ａ、８ｂにより基板１０のカソード電極１１及びアノード電極１２にフリップチップ実装されていることである。

従って図６に示すＵＶ光Ｐｕｖを照射した状態での、チップ型ＬＥＤ３０の動作は、図３に示すチップ型ＬＥＤ２０の動作と同じであり、また図７に示す外部基板２５に実装した状態で、外部基板２５に設けたカソード側電流供給電極２６とアノード側電流供給電極２７から電流の供給を受けて発光した、チップ型ＬＥＤ３０の状態も図４に示すチップ型ＬＥＤ２０の動作と同じである。

次に図８〜図１０により本発明の第３実施形態におけるチップ型ＬＥＤ４０に付いて説明する。なお図８、図９，図１０に示すチップ型ＬＥＤ４０は図５，図６，図７に示す第２実施形態におけるチップ型ＬＥＤ３０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。

図８に示すチップ型ＬＥＤ４０が図５に示すチップ型ＬＥＤ３０と異なるところは、チップ型ＬＥＤ３０における封止樹脂３が透明樹脂であるのに対し、チップ型ＬＥＤ４０における封止樹脂３３はＹＡＧ蛍光粒子３４を混入した樹脂であり、ＬＥＤ８に青色ＬＥＤを用いて疑似白色ＬＥＤを構成していることである。

図９はチップ型ＬＥＤ４０にＵＶ光Ｐｕｖを照射した状態を示しており、チップ型ＬＥＤ４０の封止樹脂３３の上面３３ａに設けられた識別マーク５はＵＶ光Ｐｕｖを照射されることによって励起発光が行われ、励起光Ｐｐを出射するが、同時に封止樹脂３３に混入されたＹＡＧ蛍光粒子３４もＵＶ光Ｐｕｖを照射されることによって励起発光が行われ励起光Ｐｐｙを出射する。

ここで、ＵＶ光Ｐｕｖの照射によって、識別マーク５の励起光ＰｐとＹＡＧ蛍光粒子３４の励起光Ｐｐｙが出射されるが、識別マーク５が視認されるためには、識別マーク５の励起光ＰｐとＹＡＧ蛍光粒子３４の励起光Ｐｐｙとの発光色を異ならせておく必要があり、本実施形態においてはＹＡＧ蛍光粒子３４の励起光Ｐｐｙが黄色系の発光色であるのに対し、識別マーク５の励起光Ｐｐを青色系の発光色として識別可能としたためにカソード電極１１の位置を示すことができた。

図１０はチップ型ＬＥＤ４０の動作状態、すなわち図２に示すごとくチップ型ＬＥＤ４０を外部基板２５に実装した状態で、外部基板２５に設けたカソード側電流供給電極２６とアノード側電流供給電極２７から電流の供給を受けて発光した状態を示している。この状態においてはＵＶ光Ｐｕｖが存在していないため識別マーク５は透明状態となっているので、ＬＥＤ１から発光された主発光Ｐｍと、主発光ＰｍがＹＡＧ蛍光粒子３４に衝突して発光される励起光Ｐｐｙとの混色により疑似白色発光が行われる。そしてこの疑似白色発光は透明状態の識別マーク５を透過して総て有効光となって出射される。

次に図１１により本発明の第４実施形態におけるチップ型ＬＥＤ５０に付いて説明する。なお図１１に示すチップ型ＬＥＤ５０は図５に示す第２実施形態におけるチップ型ＬＥＤ３０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。

図１１に示すチップ型ＬＥＤ５０が図５に示すチップ型ＬＥＤ３０と異なるところは、チップ型ＬＥＤ３０では識別マーク５が封止樹脂３の上面３ａに設けられていたのに対し、チップ型ＬＥＤ５０では識別マーク５が封止樹脂３の側面３ｂに設けられていることである。このチップ型ＬＥＤ５０の構成においてはＵＶ光Ｐｕｖをチップ型ＬＥＤ５０の側面より照射し、識別マーク５の発光する励起光Ｐｐによってカソード電極１１の位置を知ることができる。

次に図１２により本発明の第５実施形態におけるチップ型ＬＥＤ６０に付いて説明する。なお図１２に示すチップ型ＬＥＤ６０は図５に示す第２実施形態におけるチップ型ＬＥＤ３０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。

図１２に示すチップ型ＬＥＤ６０が図５に示すチップ型ＬＥＤ３０と異なるところは、チップ型ＬＥＤ３０では識別マーク５が封止樹脂３の上面３ａに設けられていたのに対し、チップ型ＬＥＤ６０では識別マーク５が基板１０に形成されたカソード電極１１上に設けられていることである。このチップ型ＬＥ６０の構成においてはＵＶ光Ｐｕｖをチップ型ＬＥＤ６０の上面より透明な封止樹脂３を透過して照射し、識別マーク５の発光する励起光Ｐｐを透明な封止樹脂３を通して認識することによりカソード電極１１の位置を知りことができる。

上記のごとく本発明においては、紫外線発光部材により構成された識別マークを使用することによって、識別マークをＬＥＤの発光面上に設けることができるため、特別に識別マークを設けるためのスペースを設けることなく、チップ型ＬＥＤの小型化が可能になった。

１，８ ＬＥＤ
２ ワイヤー
３、３３ 封止樹脂
３ａ，３３ａ 上面
３ｂ 側面
４、５ 識別マーク
１０，１１０ 基板
１１、１１１ カソード電極
１２，１１２ アノード電極
１１ａ、１２ａ、１１１ａ、１１２ａ 外部接続電極
２０，３０，４０，５０，６０，１００ チップ型ＬＥＤ
２５ 外部基板
２６ カソード側電流供給電極
２７ アノード側電流供給電極
３４ ＹＡＧ蛍光粒子
Ｐｕｖ ＵＶ光
Ｐｐ、Ｐｐｙ 励起光
Ｐｍ 主発光

Claims (5)

1. 基板上に形成した電極パターンに実装された発光ダイオードと、該発光ダイオードを封止した封止樹脂と、前記発光ダイオードの極性を表示する識別マークを備えたチップ型発光ダイオードにおいて、前記識別マークは可視光領域外の光で発光する紫外線発光部材によって形成されていることを特徴とするチップ型発光ダイオード。
2. 前記紫外線発光部材は紫外線発光インクまたは紫外線発光シートである請求項１記載のチップ型発光ダイオード。
3. 前記識別マークは封止樹脂の上面に設けられている請求項１または２に記載のチップ型発光ダイオード。
4. 前記識別マークは封止樹脂の上面端部に設けられている請求項３に記載のチップ型発光ダイオード。
5. 前記封止樹脂は蛍光体を混入した樹脂であり、前記識別マークは前記蛍光体の発光色と異なる発光色を有する請求項１〜４の何れか１項に記載のチップ型発光ダイオード。
   

Images