JP2011124333A - Led mounting board - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED (Light Emitting Diode) mounting board for achieving a compact LED circuit for lighting. <P>SOLUTION: The LED mounting board 10 includes: an LED mounting electrode pair comprising an anode electrode 11 and a cathode electrode 12, to which the anode and cathode of an LED 1 are connected respectively; a first terminal electrode 21 connected to the anode electrode 11; a second terminal electrode 22 connected to the cathode electrode 12; a third terminal electrode 23; a bypass layer 30 connected in parallel with the LED 1 and having a bypass element 31, which has a trigger voltage higher than a light emission voltage of the LED 1, formed; and a varistor layer 40 connected between the first terminal electrode 21 and third terminal electrode 23 and having a first varistor element 41, which has a varistor voltage higher than the trigger voltage and also has a faster response speed than the bypass element 31, formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はLED実装用基板に関し、特に照明用のLED回路を実現するためのLED実装用基板に関する。   The present invention relates to an LED mounting substrate, and more particularly to an LED mounting substrate for realizing an LED circuit for illumination.

近年、従来の光源を置き換えるものとして、LED(Light Emitting Diode)が注目されている。LEDは、電球や蛍光灯などの従来から存在する光源に比べて長寿命、低消費電力などの特徴を有し、部屋の照明器具の他、液晶ディスプレイのバックライトなどにも用いられるようになっている。   In recent years, LEDs (Light Emitting Diodes) have attracted attention as replacements for conventional light sources. LEDs have features such as longer life and lower power consumption than conventional light sources such as light bulbs and fluorescent lamps, and have come to be used for backlights of liquid crystal displays in addition to lighting fixtures in rooms. ing.

ところで、照明用のLED回路には、通常、LEDを静電破壊から防御するための静電破壊対策が施される。つまり、静電気によって発生する大電流がLEDに直接流れないようにする仕組みが設けられており、代表的な例では、静電気が加わった場合にのみ導通するバイパス回路が設けられる。   By the way, the LED circuit for illumination is usually provided with an electrostatic breakdown countermeasure for protecting the LED from electrostatic breakdown. That is, a mechanism for preventing a large current generated by static electricity from flowing directly to the LED is provided, and in a typical example, a bypass circuit that conducts only when static electricity is applied is provided.

特許文献1には、ツェナーダイオードを用いるバイパス回路の例が開示されている。この例によるLED回路は、直列に接続された複数のLEDからなるLED直列回路が並列に複数接続された構成を有しており、LED直列回路ごとに、各LEDとは逆極性のツェナーダイオードが並列に接続される。ツェナーダイオードのツェナー電圧は、LEDの発光電圧より大きく静電気電圧より小さい値に設計されている。したがって、通常の動作状態ではツェナーダイオードは導通せず、電流はLED直列回路側を流れる一方、静電気が発生した場合にはツェナーダイオードが導通し、電流の大部分はツェナーダイオード側を流れるようになる。   Patent Document 1 discloses an example of a bypass circuit using a Zener diode. The LED circuit according to this example has a configuration in which a plurality of LED series circuits composed of a plurality of LEDs connected in series are connected in parallel. For each LED series circuit, a Zener diode having a polarity opposite to that of each LED is provided. Connected in parallel. The Zener voltage of the Zener diode is designed to be larger than the light emission voltage of the LED and smaller than the electrostatic voltage. Therefore, in a normal operation state, the Zener diode does not conduct, and the current flows through the LED series circuit side. On the other hand, when static electricity occurs, the Zener diode conducts and most of the current flows through the Zener diode side. .

特許文献2には、LED回路ではなく単体のLED部品の例ではあるが、バリスタ素子を用いるバイパス回路の例が開示されている。このLED部品ではバリスタ素子内蔵基板上にLEDが搭載されており、LEDと並列にバリスタ素子が接続される。バリスタ素子のバリスタ電圧も、LEDの発光電圧より大きく静電気電圧より小さい値に設計されている。したがって、通常の動作状態ではバリスタ素子は導通せず、電流はLED側を流れる一方、静電気が発生した場合にはバリスタ素子が導通し、電流の大部分はバリスタ素子側を流れるようになる。   Patent Document 2 discloses an example of a bypass circuit using a varistor element, although it is an example of a single LED component instead of an LED circuit. In this LED component, an LED is mounted on a varistor element built-in substrate, and the varistor element is connected in parallel with the LED. The varistor voltage of the varistor element is also designed to be larger than the LED emission voltage and smaller than the electrostatic voltage. Therefore, in a normal operation state, the varistor element does not conduct, and current flows through the LED side. On the other hand, when static electricity occurs, the varistor element conducts and most of the current flows through the varistor element side.

また、照明用のLED回路では、特許文献1に記載されているようなLED直列回路が用いられるが、LED直列回路には、1つのLEDが断線すると他のLEDも点灯しなくなるという問題がある。特許文献1のLED回路では、静電破壊対策用のツェナーダイオードとは別に、個々のLEDと並列に、逆極性のツェナーダイオードを断線時のバイパス回路として接続することで、この問題を解決している。   Further, in the LED circuit for illumination, an LED series circuit as described in Patent Document 1 is used. However, there is a problem in that when one LED is disconnected, other LEDs do not light up. . The LED circuit of Patent Document 1 solves this problem by connecting a Zener diode having a reverse polarity as a bypass circuit at the time of disconnection in parallel with each LED, separately from the Zener diode for countermeasures against electrostatic breakdown. Yes.

特開2000−231363号公報JP 2000-231363 A 特開2006−339559号公報JP 2006-339559 A

しかしながら、上記特許文献1に記載のLED回路には、小型化に向かないという問題がある。すなわち、このLED回路は印刷配線板の両面にリード部品を実装することで構成されているため、小型化に限界がある。   However, the LED circuit described in Patent Document 1 has a problem that it is not suitable for miniaturization. That is, since this LED circuit is configured by mounting lead parts on both sides of a printed wiring board, there is a limit to downsizing.

上記特許文献2に記載のLED部品はバリスタ素子内蔵基板を用いているが、照明用のLED回路を構成する観点からは、小型化に資するものではない。つまり、特許文献2に記載のLED部品は上述した断線時のバイパス回路を有していないため、照明用のLED回路を構成しようとすると、特許文献1と同様にリード部品を用いて断線時のバイパス回路を設ける必要があり、小型化できない。   Although the LED component described in Patent Document 2 uses a varistor element-embedded substrate, it does not contribute to miniaturization from the viewpoint of configuring an LED circuit for illumination. That is, since the LED component described in Patent Document 2 does not have the above-described bypass circuit at the time of disconnection, when trying to configure an LED circuit for illumination, the lead component is used in the same way as in Patent Document 1 to prevent disconnection. It is necessary to provide a bypass circuit, and the size cannot be reduced.

加えて、上記特許文献2に記載のLED部品内のバリスタ素子は、照明用のLED回路を構成する場合には静電破壊対策としての用をなさず、静電破壊対策用のバイパス回路も、特許文献1と同様にリード部品を用いて設ける必要がある。すなわち、特許文献2に記載のLED部品を直列に接続する場合、バリスタ素子も直列に接続されることになり、これら直列接続された各バリスタ素子が導通するために必要な静電気電圧の大きさは、各バリスタ素子のバリスタ電圧の合計値となってしまう。この値は非常に大きな値であるため、バリスタ素子は実質的に静電破壊対策としての用をなさなくなる。したがって、バリスタ素子とは別に静電破壊対策用のバイパス回路を設ける必要が生じ、結局、余計なバリスタ素子を有する分、特許文献1に記載のLED回路に比べて大型化されたLED回路しか実現できないことになる。   In addition, the varistor element in the LED component described in Patent Document 2 does not serve as a countermeasure against electrostatic breakdown when constituting an LED circuit for illumination, and a bypass circuit for countermeasure against electrostatic breakdown Similar to Patent Document 1, it is necessary to use lead parts. That is, when the LED components described in Patent Document 2 are connected in series, the varistor elements are also connected in series, and the magnitude of the electrostatic voltage necessary for these series-connected varistor elements to conduct is as follows. Thus, the total varistor voltage of each varistor element is obtained. Since this value is a very large value, the varistor element is not practically used as a countermeasure against electrostatic breakdown. Therefore, it is necessary to provide a bypass circuit for countermeasures against electrostatic breakdown separately from the varistor element. Eventually, only the LED circuit that is larger than the LED circuit described in Patent Document 1 is realized because of the extra varistor element. It will not be possible.

したがって、本発明の目的の一つは、小型化された照明用のLED回路を実現するためのLED実装用基板を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an LED mounting substrate for realizing a miniaturized LED circuit for illumination.

上記課題を解決するための本発明によるLED実装用基板は、それぞれLEDのアノード及びカソードが接続されるアノード電極及びカソード電極からなるLED実装用電極対と、前記アノード電極に接続される第1の端子電極と、前記カソード電極に接続される第2の端子電極と、第3の端子電極とを備え、前記LEDと並列に接続され、前記LEDの発光電圧より高いトリガ電圧を有するバイパス素子が形成されたバイパス層と、前記第1の端子電極と前記第3の端子電極との間に接続され、前記トリガ電圧より高いバリスタ電圧を有し、前記バイパス素子より応答速度の速い第1のバリスタ素子が形成されたバリスタ層とが積層された構造を有することを特徴とする。   An LED mounting substrate according to the present invention for solving the above-described problems includes an LED mounting electrode pair comprising an anode electrode and a cathode electrode to which an anode and a cathode of an LED are connected, respectively, and a first electrode connected to the anode electrode. A bypass element comprising a terminal electrode, a second terminal electrode connected to the cathode electrode, and a third terminal electrode, connected in parallel with the LED and having a trigger voltage higher than the light emission voltage of the LED is formed. A first varistor element connected between the bypass layer, the first terminal electrode and the third terminal electrode, having a varistor voltage higher than the trigger voltage and having a faster response speed than the bypass element. The varistor layer in which is formed is laminated.

本発明によれば、1枚のLED実装用基板に、断線時のバイパス回路として機能するバイパス素子が形成されたバイパス層と、静電破壊対策用のバイパス回路として機能するバリスタ素子が形成されたバリスタ層とを内蔵し、しかもバリスタ素子を第1の端子電極と第2の端子電極との間ではなく第1の端子電極と第3の端子電極との間に接続したので、小型化された照明用のLED回路が実現される。   According to the present invention, a bypass layer in which a bypass element that functions as a bypass circuit at the time of disconnection is formed on one LED mounting substrate, and a varistor element that functions as a bypass circuit for countermeasures against electrostatic breakdown are formed. Since the varistor layer is built in and the varistor element is connected between the first terminal electrode and the third terminal electrode instead of between the first terminal electrode and the second terminal electrode, the size is reduced. An LED circuit for illumination is realized.

上記LED実装用基板において、前記LED実装用電極対及び前記第1の端子電極はそれぞれ、前記バリスタ層の上側及び下側に形成され、少なくとも前記バリスタ層を貫通し、前記アノード電極と前記第1の端子電極とを接続する第1のスルーホール電極をさらに備え、前記第1のバリスタ素子の一端は、前記第1のスルーホール電極によって前記第1の端子電極と接続されることとしてもよい。さらに、前記第3の端子電極は前記バリスタ層の下面に形成され、前記バリスタ層に設けられ、前記バリスタ層の下面で前記第3の端子電極と接続される第3のスルーホール電極をさらに備え、前記第1のバリスタ素子の他端は、前記第2のスルーホール電極によって前記第3の端子電極と接続されることとしてもよい。   In the LED mounting substrate, the LED mounting electrode pair and the first terminal electrode are respectively formed above and below the varistor layer, penetrate at least the varistor layer, and pass through the anode electrode and the first electrode. A first through-hole electrode that connects to the first terminal electrode, and one end of the first varistor element may be connected to the first terminal electrode by the first through-hole electrode. Further, the third terminal electrode is formed on the lower surface of the varistor layer, further provided with a third through-hole electrode provided on the varistor layer and connected to the third terminal electrode on the lower surface of the varistor layer. The other end of the first varistor element may be connected to the third terminal electrode by the second through-hole electrode.

また、上記LED実装用基板において、第4の端子電極をさらに備え、前記バリスタ層には、前記第2の端子電極と前記第4の端子電極との間に接続され、前記トリガ電圧より高いバリスタ電圧を有し、前記バイパス素子より応答速度の速い第2のバリスタ素子がさらに形成されることとしてもよい。また、前記LED実装用電極対及び前記第2の端子電極はそれぞれ、前記バリスタ層の上側及び下側に形成され、少なくとも前記バリスタ層を貫通し、前記カソード電極と前記第2の端子電極とを接続する第2のスルーホール電極をさらに備え、前記第2のバリスタ素子の一端は、前記第2のスルーホール電極によって前記第2の端子電極と接続されることとしてもよい。さらに、前記第4の端子電極は前記バリスタ層の下面に形成され、前記バリスタ層に設けられ、前記バリスタ層の下面で前記第4の端子電極と接続される第4のスルーホール電極をさらに備え、前記第2のバリスタ素子の他端は、前記第4のスルーホール電極によって前記第4の端子電極と接続されることとしてもよい。   The LED mounting substrate further includes a fourth terminal electrode, and the varistor layer is connected between the second terminal electrode and the fourth terminal electrode, and is higher than the trigger voltage. A second varistor element having a voltage and a response speed faster than the bypass element may be further formed. The LED mounting electrode pair and the second terminal electrode are respectively formed on the upper side and the lower side of the varistor layer, penetrate at least the varistor layer, and connect the cathode electrode and the second terminal electrode. A second through-hole electrode to be connected may be further provided, and one end of the second varistor element may be connected to the second terminal electrode by the second through-hole electrode. The fourth terminal electrode is further formed on a lower surface of the varistor layer, further provided with a fourth through-hole electrode provided on the varistor layer and connected to the fourth terminal electrode on the lower surface of the varistor layer. The other end of the second varistor element may be connected to the fourth terminal electrode by the fourth through-hole electrode.

また、上記各LED実装用基板において、前記LED実装用電極対を複数有し、前記第1の端子電極は、前記複数のLED実装用電極対を構成する複数のアノード電極のうちの少なくとも一つと接続され、前記第2の端子電極は、前記複数のLED実装用電極対を構成する複数のカソード電極のうちの少なくとも一つと接続され、前記バイパス層は、前記LED実装用電極対ごとに前記バイパス素子を有し、該各バイパス素子は、対応する前記LED実装用電極対のアノード電極とカソード電極との間に接続されることとしてもよい。さらに、前記複数のLED実装用電極対はm行n列のマトリクス状に配置され、各行の第k列目(1<k<n)の前記LED実装用電極対のカソード電極は、同一行の第k+1列目の前記LED実装用電極対のアノード電極と接続され、第1列目の前記各LED実装用電極対に含まれる前記各アノード電極は前記第1の端子電極と接続され、第n列目の前記各LED実装用電極対に含まれる前記各カソード電極は前記第2の端子電極と接続されることとしてもよい。   Each of the LED mounting substrates includes a plurality of the LED mounting electrode pairs, and the first terminal electrode includes at least one of a plurality of anode electrodes constituting the plurality of LED mounting electrode pairs. The second terminal electrode is connected to at least one of a plurality of cathode electrodes constituting the plurality of LED mounting electrode pairs, and the bypass layer is connected to the bypass for each of the LED mounting electrode pairs. Each of the bypass elements may be connected between an anode electrode and a cathode electrode of the corresponding LED mounting electrode pair. Further, the plurality of LED mounting electrode pairs are arranged in a matrix of m rows and n columns, and the cathode electrodes of the LED mounting electrode pairs in the k-th column (1 <k <n) of each row are in the same row. It is connected to the anode electrode of the LED mounting electrode pair in the (k + 1) th row, each anode electrode included in each LED mounting electrode pair in the first row is connected to the first terminal electrode, and nth Each cathode electrode included in each LED mounting electrode pair in a row may be connected to the second terminal electrode.

本発明によれば、小型化された照明用のLED回路が実現される。   According to the present invention, a miniaturized LED circuit for illumination is realized.

本発明の第1の実施の形態によるLED実装用基板の上面図である。It is a top view of the board | substrate for LED mounting by the 1st Embodiment of this invention. (a)は図1のA−A’線断面図であり、(b)は図1のB−B’線断面図である。(A) is the sectional view along the A-A 'line of FIG. 1, and (b) is the sectional view along the B-B' line of FIG. 本発明の第1の実施の形態によるLED実装用基板の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the board | substrate for LED mounting by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態によるLED実装用基板を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。It is a circuit diagram of the circuit for LED illumination comprised using the board | substrate for LED mounting by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態によるLED実装用基板の上面図である。It is a top view of the board | substrate for LED mounting by the 2nd Embodiment of this invention. (a)は図5のC−C’線断面図であり、(b)は図5のD−D’線断面図である。5A is a cross-sectional view taken along line C-C ′ in FIG. 5, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 5. 本発明の第2の実施の形態によるLED実装用基板を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。It is a circuit diagram of the circuit for LED illumination comprised using the board | substrate for LED mounting by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態によるLED実装用基板の上面図である。It is a top view of the board | substrate for LED mounting by the 3rd Embodiment of this invention. (a)は図8のE−E’線断面図であり、(b)は図8のF−F’線断面図である。(A) is the E-E 'sectional view taken on the line of FIG. 8, (b) is the F-F' sectional view taken on the line of FIG. 本発明の第3の実施の形態によるLED実装用基板を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。It is a circuit diagram of the circuit for LED illumination comprised using the board | substrate for LED mounting by the 3rd Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態によるLED実装用基板10の上面図である。同図において破線で示す構成は、基板内部又は下面に存在する構成の一部を透過的に示したものである。また、図2(a)は、図1のA−A’線断面図であり、図2(b)は、図1のB−B’線断面図である。また、図3は、LED実装用基板10の等価回路図である。なお、これらの図にはLED実装用基板10の上面に実装されるLED1も描画している。   FIG. 1 is a top view of an LED mounting substrate 10 according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the configuration indicated by a broken line transparently shows a part of the configuration existing inside or on the lower surface of the substrate. 2A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 1. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the LED mounting substrate 10. In these drawings, the LED 1 mounted on the upper surface of the LED mounting substrate 10 is also drawn.

図1乃至図3に示すように、本実施の形態によるLED実装用基板10は、1つのLED1を実装するための基板である。図1に示すように、LED実装用基板10の上面には、LED1のアノードが接続されるアノード電極11と、LED1のカソードが接続されるカソード電極12とが1つずつ形成されており、これらはLED実装用電極対を構成する。LED1とアノード電極11及びカソード電極12とは、それぞれ図2(a)に示すように、ボンディングワイヤ2及び3によって接続される。   As shown in FIGS. 1 to 3, the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment is a substrate on which one LED 1 is mounted. As shown in FIG. 1, an anode electrode 11 to which the anode of the LED 1 is connected and a cathode electrode 12 to which the cathode of the LED 1 is connected are formed on the upper surface of the LED mounting substrate 10 one by one. Constitutes an LED mounting electrode pair. The LED 1 and the anode electrode 11 and the cathode electrode 12 are connected by bonding wires 2 and 3 as shown in FIG.

LED実装用基板10は、図2(a)及び(b)に示すように、バイパス層30と、バイパス層30の下側に形成されたバリスタ層40とからなる積層構造を有する。バイパス層30は絶縁体内部にバイパス素子31が形成された構造を有し、バリスタ層40は絶縁体内部にバリスタ素子41(第1のバリスタ素子)が形成された構造を有する。これら各素子の詳細については後述する。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the LED mounting substrate 10 has a laminated structure including a bypass layer 30 and a varistor layer 40 formed below the bypass layer 30. The bypass layer 30 has a structure in which a bypass element 31 is formed inside the insulator, and the varistor layer 40 has a structure in which a varistor element 41 (first varistor element) is formed inside the insulator. Details of these elements will be described later.

LED実装用基板10の下面には、第1〜第3の端子電極21〜23が形成される。また、LED実装用基板10の内部には、第1〜第3のスルーホール電極25〜27が設けられる。第1及び第2のスルーホール電極25,26はバイパス層30及びバリスタ層40を貫通して設けられ、第3のスルーホール電極27はバリスタ層40内に設けられる。第1のスルーホール電極25は、図2(a)に示すように、LED実装用基板10の上面でアノード電極11と接続し、下面で第1の端子電極21と接続している。同様に、第2のスルーホール電極26は、LED実装用基板10の上面でカソード電極12と接続し、下面で第2の端子電極22と接続している。また、第3のスルーホール電極27は、LED実装用基板10の下面で第3の端子電極23と接続している。   First to third terminal electrodes 21 to 23 are formed on the lower surface of the LED mounting substrate 10. Further, first to third through-hole electrodes 25 to 27 are provided inside the LED mounting substrate 10. The first and second through-hole electrodes 25 and 26 are provided through the bypass layer 30 and the varistor layer 40, and the third through-hole electrode 27 is provided in the varistor layer 40. As shown in FIG. 2A, the first through-hole electrode 25 is connected to the anode electrode 11 on the upper surface of the LED mounting substrate 10 and is connected to the first terminal electrode 21 on the lower surface. Similarly, the second through-hole electrode 26 is connected to the cathode electrode 12 on the upper surface of the LED mounting substrate 10 and is connected to the second terminal electrode 22 on the lower surface. The third through-hole electrode 27 is connected to the third terminal electrode 23 on the lower surface of the LED mounting substrate 10.

バイパス層30内に設けられるバイパス素子31は、図2(a)に示すように、上部電極パターン32と下部電極パターン33とにより薄膜絶縁体34を挟んだ構造を有しており、図3にも示すようにLED1と並列に接続される。   As shown in FIG. 2A, the bypass element 31 provided in the bypass layer 30 has a structure in which a thin film insulator 34 is sandwiched between an upper electrode pattern 32 and a lower electrode pattern 33. As shown, the LED 1 is connected in parallel.

図2(a)を参照して具体的な構造を説明すると、下部電極パターン33はバリスタ層40の上面に形成されており、第2のスルーホール電極26と接続している。一方、上部電極パターン32は、バリスタ層40の上面に形成され、第1のスルーホール電極25と接続する導体パターン35を介して、第1のスルーホール電極25と接続している。したがって、バイパス素子31は、アノード電極11とカソード電極12の間を、LED1と並列に接続されることになる。   The specific structure will be described with reference to FIG. 2A. The lower electrode pattern 33 is formed on the upper surface of the varistor layer 40 and is connected to the second through-hole electrode 26. On the other hand, the upper electrode pattern 32 is formed on the upper surface of the varistor layer 40 and is connected to the first through-hole electrode 25 through a conductor pattern 35 connected to the first through-hole electrode 25. Accordingly, the bypass element 31 is connected in parallel with the LED 1 between the anode electrode 11 and the cathode electrode 12.

バイパス素子31は、いわゆるアンチヒューズ素子と同様の機能を有し、並列に接続されたLED1が断線した際のバイパス回路として機能する。すなわち、バイパス素子31は、LED1の発光電圧より高いトリガ電圧を有しており、上部電極パターン32と下部電極パターン33の間の電位差がこのトリガ電圧より低い間は、通常数MΩの高抵抗状態を維持する。一方、上部電極パターン32と下部電極パターン33の間の電位差がトリガ電圧を上回ると、その、バイパス素子31は低抵抗状態となる。薄膜絶縁体34が絶縁破壊されるためである。   The bypass element 31 has the same function as a so-called antifuse element, and functions as a bypass circuit when the LEDs 1 connected in parallel are disconnected. That is, the bypass element 31 has a trigger voltage higher than the light emission voltage of the LED 1, and is usually in a high resistance state of several MΩ while the potential difference between the upper electrode pattern 32 and the lower electrode pattern 33 is lower than this trigger voltage. To maintain. On the other hand, when the potential difference between the upper electrode pattern 32 and the lower electrode pattern 33 exceeds the trigger voltage, the bypass element 31 enters a low resistance state. This is because the thin film insulator 34 is broken down.

ここで、バイパス素子31の応答速度は数ミリ秒から数十ミリ秒である。すなわち、バイパス素子31は、上部電極パターン32と下部電極パターン33の間の電位差がトリガ電圧を上回る状態が数ミリ秒から数十ミリ秒にわたって継続した場合に初めて、低抵抗状態となる。   Here, the response speed of the bypass element 31 is several milliseconds to several tens of milliseconds. That is, the bypass element 31 enters the low resistance state only when the state in which the potential difference between the upper electrode pattern 32 and the lower electrode pattern 33 exceeds the trigger voltage continues for several milliseconds to several tens of milliseconds.

バリスタ層40内に設けられるバリスタ素子41は、複数の上部電極パターン42と複数の下部電極パターン43とが、図2(a)及び(b)に示すように、バリスタ層40を構成する絶縁体を挟んで交互に対向配置された構造を有し、図3にも示すように第1の端子電極21と第3の端子電極23の間に接続される。   The varistor element 41 provided in the varistor layer 40 includes an insulator in which a plurality of upper electrode patterns 42 and a plurality of lower electrode patterns 43 constitute a varistor layer 40 as shown in FIGS. As shown also in FIG. 3, it is connected between the first terminal electrode 21 and the third terminal electrode 23.

図2(a)及び(b)を参照して具体的な構造を説明すると、上部電極パターン42は、バリスタ層40内で第1のスルーホール電極25と接続している。一方、下部電極パターン43は、バリスタ層40内で第3のスルーホール電極27と接続している。したがって、バリスタ素子41は、第1の端子電極21と第3の端子電極23の間に接続されることになる。   A specific structure will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. The upper electrode pattern 42 is connected to the first through-hole electrode 25 in the varistor layer 40. On the other hand, the lower electrode pattern 43 is connected to the third through-hole electrode 27 in the varistor layer 40. Therefore, the varistor element 41 is connected between the first terminal electrode 21 and the third terminal electrode 23.

バリスタ素子41にはバリスタ電圧が設定される。バリスタ素子41は、上部電極パターン42と下部電極パターン43の間の電位差がバリスタ電圧よりも高くなった場合にのみ導通し、その他の場合には非導通となる性質を有する。   A varistor voltage is set in the varistor element 41. The varistor element 41 is conductive only when the potential difference between the upper electrode pattern 42 and the lower electrode pattern 43 is higher than the varistor voltage, and is otherwise non-conductive.

バリスタ素子41は静電破壊対策用に設けられるものであるので、静電気が入力された際に速やかに導通状態となり、LED1やバイパス素子31に大電流が流れないようにする必要がある。そのため、バリスタ素子41の応答速度は、バイパス素子31の応答速度よりも速い数ナノ秒から数十ナノ秒に設定される。また、バリスタ素子41のバリスタ電圧は、バイパス素子31のトリガ電圧よりも高い値に設定される。   Since the varistor element 41 is provided for countermeasures against electrostatic breakdown, it is necessary that the varistor element 41 is quickly turned on when static electricity is input so that a large current does not flow through the LED 1 or the bypass element 31. Therefore, the response speed of the varistor element 41 is set to several nanoseconds to several tens of nanoseconds faster than the response speed of the bypass element 31. The varistor voltage of the varistor element 41 is set to a value higher than the trigger voltage of the bypass element 31.

以下、本実施の形態によるLED実装用基板10の動作について、具体的なLED照明用回路の例を挙げて説明する。   Hereinafter, the operation of the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment will be described with reference to a specific example of an LED illumination circuit.

図4は、LED実装用基板10を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。同図に示すLED照明用回路は、それぞれがLED実装用基板10に設置された複数のLED1を直列に配置した、LED直列回路である。実際にはスイッチなどもあるが、ここでは省略する。   FIG. 4 is a circuit diagram of an LED illumination circuit configured using the LED mounting substrate 10. The LED illumination circuit shown in the figure is an LED series circuit in which a plurality of LEDs 1 each arranged on an LED mounting substrate 10 are arranged in series. Although there are actually switches, etc., they are omitted here.

図4において最も左側に位置するLED実装用基板10の第1の端子電極21は直流電源50の正極側に接続され、最も右側に位置するLED実装用基板10の第2の端子電極22は直流電源50の負極側に接続される。また、最も左側に位置するLED実装用基板10以外のLED実装用基板10の第1の端子電極21は、その左側に位置するLED実装用基板10の第2の端子電極22と接続される。また、各LED実装用基板10の第3の端子電極23は直流電源50の負極側に接続される。   In FIG. 4, the first terminal electrode 21 of the LED mounting board 10 located on the leftmost side is connected to the positive electrode side of the DC power supply 50, and the second terminal electrode 22 of the LED mounting board 10 located on the rightmost side is DC. Connected to the negative side of the power supply 50. In addition, the first terminal electrode 21 of the LED mounting substrate 10 other than the LED mounting substrate 10 positioned on the leftmost side is connected to the second terminal electrode 22 of the LED mounting substrate 10 positioned on the left side thereof. The third terminal electrode 23 of each LED mounting substrate 10 is connected to the negative electrode side of the DC power supply 50.

直流電源50の電圧は、各LED1の発光電圧の合計を超える値に設定される。したがって、すべてのLED1が断線していない状態では、各LED1のアノードとカソードの間に発光電圧を超える電圧が印加され、各LED1は点灯する。   The voltage of the DC power supply 50 is set to a value exceeding the total light emission voltage of each LED 1. Therefore, in a state where all the LEDs 1 are not disconnected, a voltage exceeding the light emission voltage is applied between the anode and the cathode of each LED 1 and each LED 1 is lit.

あるLED1が断線した場合、そのLED1と並列に接続されているバイパス素子31には、LED1の発光電圧より高い電圧が印加されることになる。バイパス素子31のトリガ電圧は、この時バイパス素子31に印加される電圧よりも低い値に設定される。したがって、印加された電圧によりバイパス素子31は低抵抗状態に変化し、電流はバイパス素子31を介して流れるようになるので、1つのLED1が断線しても他のLED1の点灯状態は維持される。   When a certain LED 1 is disconnected, a voltage higher than the light emission voltage of the LED 1 is applied to the bypass element 31 connected in parallel with the LED 1. The trigger voltage of the bypass element 31 is set to a value lower than the voltage applied to the bypass element 31 at this time. Therefore, the bypass element 31 is changed to a low resistance state by the applied voltage, and the current flows through the bypass element 31, so that the lighting state of the other LEDs 1 is maintained even if one LED 1 is disconnected. .

回路に静電気が入力された場合には、いずれかのバリスタ素子41が導通し、電流をバイパスする。また、各バリスタ素子41が互いに並列に接続されていることから、いずれかのバリスタ素子41が導通するために必要な静電気電圧の大きさは、個々のバリスタ素子41のバリスタ電圧に等しく、各バリスタ素子のバリスタ電圧の合計値ではない。したがって、図4のLED照明用回路では、各LED1を適切に静電破壊から防御することが実現されている。   When static electricity is input to the circuit, one of the varistor elements 41 becomes conductive and bypasses the current. In addition, since each varistor element 41 is connected in parallel with each other, the magnitude of the electrostatic voltage necessary for any varistor element 41 to conduct is equal to the varistor voltage of each varistor element 41, and It is not the total value of the varistor voltage of the element. Therefore, in the LED illumination circuit of FIG. 4, appropriately protecting each LED 1 from electrostatic breakdown is realized.

なお、静電気が実際に入力される可能性は、LED実装用基板10にLED1が搭載された後、図4に示すLED照明用回路を組み立てる前の状態(以下、「1チップ状態」という。)において、最も高くなる。本実施の形態においては、LED実装用基板10ごとにバリスタ素子41が設けられているので、1チップ状態において効果的に、LED1を静電破壊から防御することが可能になっている。   The possibility that the static electricity is actually input is a state before the LED lighting circuit shown in FIG. 4 is assembled after the LED 1 is mounted on the LED mounting substrate 10 (hereinafter referred to as “one-chip state”). The highest. In the present embodiment, since the varistor element 41 is provided for each LED mounting substrate 10, the LED 1 can be effectively protected from electrostatic breakdown in a one-chip state.

以上説明したように、本実施の形態によるLED実装用基板10では、1枚のLED実装用基板10に、断線時のバイパス回路として機能するバイパス素子31が形成されたバイパス層30と、静電破壊対策用のバイパス回路として機能するバリスタ素子41が形成されたバリスタ層40とを内蔵し、しかもバリスタ素子41を端子電極21と端子電極22との間ではなく端子電極21と端子電極23との間に接続したので、小型化された照明用のLED回路が実現される。   As described above, in the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment, the bypass layer 30 in which the bypass element 31 functioning as a bypass circuit at the time of disconnection is formed on one LED mounting substrate 10, and electrostatic The varistor layer 40 in which the varistor element 41 that functions as a bypass circuit for countermeasures against breakdown is formed is built-in. Since they are connected in between, a miniaturized LED circuit for illumination is realized.

図5は、本発明の第2の実施の形態によるLED実装用基板10の上面図である。同図において破線で示す構成は、基板内部又は下面に存在する構成の一部を透過的に示したものである。また、図6(a)は、図5のC−C’線断面図であり、図6(b)は、図5のD−D’線断面図である。なお、これらの図にはLED実装用基板10の上面に実装されるLED1も描画している。また、図7は、本実施の形態によるLED実装用基板10を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。   FIG. 5 is a top view of the LED mounting substrate 10 according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the configuration indicated by a broken line transparently shows a part of the configuration existing inside or on the lower surface of the substrate. 6A is a cross-sectional view taken along line C-C ′ in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 5. In these drawings, the LED 1 mounted on the upper surface of the LED mounting substrate 10 is also drawn. FIG. 7 is a circuit diagram of an LED illumination circuit configured using the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment.

図5乃至図7に示すように、本実施の形態によるLED実装用基板10には、複数のLED1が実装される。複数のLED1を実装するために、LED実装用基板10は、アノード電極11及びカソード電極12からなるLED実装用電極対13を複数有する。各LED1は、ワイヤボンディングにより1つずつLED実装用電極対13と接続される。   As shown in FIGS. 5 to 7, a plurality of LEDs 1 are mounted on the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment. In order to mount a plurality of LEDs 1, the LED mounting substrate 10 has a plurality of LED mounting electrode pairs 13 each composed of an anode electrode 11 and a cathode electrode 12. Each LED 1 is connected to the LED mounting electrode pair 13 one by one by wire bonding.

LED実装用基板10の下面に形成される第1の端子電極21は、複数のLED実装用電極対13を構成する複数のアノード電極11のうちの少なくとも一つと接続される。同様に、LED実装用基板10の下面に形成される第2の端子電極22は、複数のLED実装用電極対13を構成する複数のカソード電極12のうちの少なくとも一つと接続される。また、バイパス層30は、LED実装用電極対13ごとにバイパス素子31を有し、各バイパス素子31は、対応するLED実装用電極対13のアノード電極11とカソード電極12との間に接続される。   The first terminal electrode 21 formed on the lower surface of the LED mounting substrate 10 is connected to at least one of the plurality of anode electrodes 11 constituting the plurality of LED mounting electrode pairs 13. Similarly, the second terminal electrode 22 formed on the lower surface of the LED mounting substrate 10 is connected to at least one of the plurality of cathode electrodes 12 constituting the plurality of LED mounting electrode pairs 13. The bypass layer 30 includes a bypass element 31 for each LED mounting electrode pair 13, and each bypass element 31 is connected between the anode electrode 11 and the cathode electrode 12 of the corresponding LED mounting electrode pair 13. The

より具体的には、各LED実装用電極対13は、図5に示すように、m行n列のマトリクス状に配置される。なお、図5ではm=n=5としているが、m,nの値はこれに限られるものではない。   More specifically, each LED mounting electrode pair 13 is arranged in a matrix of m rows and n columns as shown in FIG. Although m = n = 5 in FIG. 5, the values of m and n are not limited to this.

第1列目(図5では最も左側の列)の各LED実装用電極対13に含まれるアノード電極11は、一体化されて1つの電極パターン14を構成する。また、第n列目(図5では最も右側の列)の各LED実装用電極対13に含まれるカソード電極12は、一体化されて1つの電極パターン15を構成する。電極パターン14,15はそれぞれ、第1の実施の形態で説明したものと同様の第1及び第2のスルーホール電極25,26により、LED実装用基板10の下面に形成される第1及び第2の端子電極21,22と接続される。   The anode electrodes 11 included in each LED mounting electrode pair 13 in the first column (the leftmost column in FIG. 5) are integrated to form one electrode pattern 14. The cathode electrodes 12 included in each LED mounting electrode pair 13 in the n-th column (the rightmost column in FIG. 5) are integrated to form one electrode pattern 15. The electrode patterns 14 and 15 are formed on the lower surface of the LED mounting substrate 10 by first and second through-hole electrodes 25 and 26 similar to those described in the first embodiment, respectively. 2 terminal electrodes 21 and 22.

各行の第k列目(1≦k<n)のLED実装用電極対13のカソード電極12は、同一行の第k+1列目のLED実装用電極対13のアノード電極11とともに一体化され、図5に示す電極パターン16を構成する。逆に言えば、電極パターン16は、左側に位置するLED実装用電極対13のカソード電極12と、右側に位置するLED実装用電極対13のアノード電極11とを兼ねている。   The cathode electrode 12 of the LED mounting electrode pair 13 in the kth column (1 ≦ k <n) of each row is integrated with the anode electrode 11 of the LED mounting electrode pair 13 in the (k + 1) th column of the same row. The electrode pattern 16 shown in FIG. In other words, the electrode pattern 16 serves as both the cathode electrode 12 of the LED mounting electrode pair 13 located on the left side and the anode electrode 11 of the LED mounting electrode pair 13 located on the right side.

各電極パターン16は、バイパス層30に設けられたスルーホール電極36の上端と接続している。スルーホール電極36は、LED実装用電極対13ごとにバイパス素子31を配置するために設けられるものである。スルーホール電極36と、行方向に隣接する隣接する他のスルーホール電極36(若しくは第1のスルーホール電極25又は第2のスルーホール電極26)との間には、バイパス素子31が設けられる。各バイパス素子31の具体的な構造及び機能は、図2(a)を参照しながら説明したバイパス素子31の構造と同様である。   Each electrode pattern 16 is connected to the upper end of the through-hole electrode 36 provided in the bypass layer 30. The through-hole electrode 36 is provided for arranging the bypass element 31 for each LED mounting electrode pair 13. A bypass element 31 is provided between the through-hole electrode 36 and another adjacent through-hole electrode 36 (or the first through-hole electrode 25 or the second through-hole electrode 26) adjacent in the row direction. The specific structure and function of each bypass element 31 are the same as the structure of the bypass element 31 described with reference to FIG.

バリスタ層40内には、バリスタ素子41が設けられる。バリスタ素子41の構造及び機能も、図2(a)などを参照しながら説明したバリスタ素子41と同様である。   A varistor element 41 is provided in the varistor layer 40. The structure and function of the varistor element 41 are the same as those of the varistor element 41 described with reference to FIG.

図7の回路に示すように、第1の端子電極21は直流電源50の正極側に接続され、第2の端子電極22は直流電源50の負極側に接続される。また、第3の端子電極23は接地される。この構成により、図4を参照して説明したLED照明用回路と同様に、断線していない各LED1は点灯し、断線したLED1と並列に接続されたバイパス素子31は低抵抗状態に変化する。   As shown in the circuit of FIG. 7, the first terminal electrode 21 is connected to the positive electrode side of the DC power supply 50, and the second terminal electrode 22 is connected to the negative electrode side of the DC power supply 50. The third terminal electrode 23 is grounded. With this configuration, similarly to the LED illumination circuit described with reference to FIG. 4, each unconnected LED 1 is turned on, and the bypass element 31 connected in parallel with the disconnected LED 1 changes to a low resistance state.

バリスタ素子41は、図4のLED照明用回路とは異なって回路全体に1つしか設置されていない。しかしながら、本実施の形態によるLED実装用基板10は、5行5列に配置された25個のLED1がすべて1チップ上に形成されているものであるため、回路全体に1つのバリスタ素子41であっても、上述した1チップ状態において効果的に、各LED1を静電破壊から防御することが可能になっている。   Unlike the LED illumination circuit of FIG. 4, only one varistor element 41 is provided in the entire circuit. However, since the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment has 25 LEDs 1 arranged in 5 rows and 5 columns all formed on one chip, one varistor element 41 is used for the entire circuit. Even in this case, each LED 1 can be effectively protected from electrostatic breakdown in the above-described one-chip state.

以上説明したように、本実施の形態によるLED実装用基板10では、複数のLED1が実装される1枚のLED実装用基板10に、断線時のバイパス回路として機能するバイパス素子31がLED1ごとに形成されたバイパス層30と、静電破壊対策用のバイパス回路として機能するバリスタ素子41が形成されたバリスタ層40とが内蔵される。しかもバリスタ素子41は、端子電極21と端子電極22との間ではなく端子電極21と端子電極23との間に接続されている。したがって、小型化された照明用のLED回路が実現される。   As described above, in the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment, the bypass element 31 that functions as a bypass circuit at the time of disconnection is provided for each LED 1 on the single LED mounting substrate 10 on which the plurality of LEDs 1 are mounted. The formed bypass layer 30 and the varistor layer 40 in which the varistor element 41 functioning as a bypass circuit for countermeasures against electrostatic breakdown is formed are incorporated. Moreover, the varistor element 41 is connected not between the terminal electrode 21 and the terminal electrode 22 but between the terminal electrode 21 and the terminal electrode 23. Therefore, a miniaturized LED circuit for illumination is realized.

図8は、本発明の第3の実施の形態によるLED実装用基板10の上面図である。同図において破線で示す構成は、基板内部又は下面に存在する構成の一部を透過的に示したものである。また、図9(a)は、図8のE−E’線断面図であり、図9(b)は、図5のF−F’線断面図である。なお、これらの図にはLED実装用基板10の上面に実装されるLED1も描画している。また、図10は、本実施の形態によるLED実装用基板10を用いて構成したLED照明用回路の回路図である。   FIG. 8 is a top view of the LED mounting substrate 10 according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the configuration indicated by a broken line transparently shows a part of the configuration existing inside or on the lower surface of the substrate. FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line E-E ′ of FIG. 8, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line F-F ′ of FIG. 5. In these drawings, the LED 1 mounted on the upper surface of the LED mounting substrate 10 is also drawn. FIG. 10 is a circuit diagram of an LED illumination circuit configured using the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment.

図10を図7と比較すると明らかなように、本実施の形態によるLED実装用基板10は、バリスタ素子44(第2のバリスタ素子)を設けた点で、第2の実施の形態によるLED実装用基板10と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。   As is clear from comparison of FIG. 10 with FIG. 7, the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment is provided with the LED mounting according to the second embodiment in that a varistor element 44 (second varistor element) is provided. This is different from the substrate 10 for use. Hereinafter, this difference will be mainly described.

図8及び図9(a)に示すように、本実施の形態によるLED実装用基板10の下面には、第1〜第3の端子電極21〜23に加えて第4の端子電極24が形成される。また、バリスタ層40内には第4のスルーホール電極28が設けられる。第4のスルーホール電極28は、LED実装用基板10の下面で第4の端子電極24と接続している。   8 and 9A, a fourth terminal electrode 24 is formed on the lower surface of the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment in addition to the first to third terminal electrodes 21 to 23. Is done. A fourth through hole electrode 28 is provided in the varistor layer 40. The fourth through-hole electrode 28 is connected to the fourth terminal electrode 24 on the lower surface of the LED mounting substrate 10.

バリスタ素子44は、複数の上部電極パターン45と複数の下部電極パターン46とが、図9(a)及び(b)に示すように、バリスタ層40を構成する絶縁体を挟んで交互に対向配置された構造を有し、図10にも示すように第2の端子電極22と第4の端子電極24の間に接続される。   In the varistor element 44, a plurality of upper electrode patterns 45 and a plurality of lower electrode patterns 46 are alternately arranged so as to sandwich an insulator constituting the varistor layer 40 as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). 10 and is connected between the second terminal electrode 22 and the fourth terminal electrode 24 as shown in FIG.

図9(a)及び(b)を参照して具体的な構造を説明すると、上部電極パターン45は、バリスタ層40内で第2のスルーホール電極26と接続している。一方、下部電極パターン46は、バリスタ層40内で第4のスルーホール電極28と接続している。したがって、バリスタ素子44は、第2の端子電極22と第4の端子電極24の間に接続されることになる。   A specific structure will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. The upper electrode pattern 45 is connected to the second through-hole electrode 26 in the varistor layer 40. On the other hand, the lower electrode pattern 46 is connected to the fourth through-hole electrode 28 in the varistor layer 40. Therefore, the varistor element 44 is connected between the second terminal electrode 22 and the fourth terminal electrode 24.

バリスタ素子44にもバリスタ電圧が設定される。バリスタ素子44は、上部電極パターン42と下部電極パターン43の間の電位差がバリスタ電圧よりも高くなった場合にのみ導通し、その他の場合には非導通となる性質を有する。   A varistor voltage is also set for the varistor element 44. The varistor element 44 is conductive only when the potential difference between the upper electrode pattern 42 and the lower electrode pattern 43 is higher than the varistor voltage, and is otherwise non-conductive.

バリスタ素子44も、バリスタ素子41と同様に静電破壊対策用に設けられるものであるので、静電気が入力された際に速やかに導通状態となり、LED1やバイパス素子31に大電流が流れないようにする必要がある。そのため、バリスタ素子44の応答速度も、バイパス素子31の応答速度よりも速い数ナノ秒から数十ナノ秒に設定される。また、バリスタ素子44のバリスタ電圧は、バイパス素子31のトリガ電圧よりも高い値に設定される。バリスタ素子44の具体的な構成は、上述したバリスタ素子41の構成と同様で構わない。   Similarly to the varistor element 41, the varistor element 44 is also provided for countermeasures against electrostatic breakdown. Therefore, the varistor element 44 is quickly turned on when static electricity is input so that a large current does not flow through the LED 1 or the bypass element 31. There is a need to. Therefore, the response speed of the varistor element 44 is also set to several nanoseconds to several tens of nanoseconds, which is faster than the response speed of the bypass element 31. The varistor voltage of the varistor element 44 is set to a value higher than the trigger voltage of the bypass element 31. The specific configuration of the varistor element 44 may be the same as the configuration of the varistor element 41 described above.

なお、バリスタ素子44を設けたことにより、バリスタ素子41の形成領域は第2の実施の形態に比べて半減している。バリスタ素子44の形成領域も、第2の実施の形態に比べれば半分である。   Since the varistor element 44 is provided, the area where the varistor element 41 is formed is halved compared to the second embodiment. The area where the varistor element 44 is formed is also half that of the second embodiment.

回路に静電気が入力された場合、バリスタ素子41,44がいずれか一方又は両方が導通し、電流をバイパスする。したがって、本実施の形態によるLED実装用基板10では、第2の実施の形態によるLED実装用基板10に比べてさらに効果的に、各LED1を静電破壊から防御することが可能になっている。   When static electricity is input to the circuit, one or both of the varistor elements 41 and 44 are turned on to bypass the current. Therefore, the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment can more effectively protect each LED 1 from electrostatic breakdown than the LED mounting substrate 10 according to the second embodiment. .

以上説明したように、本実施の形態によるLED実装用基板10では、複数のLED1が実装される1枚のLED実装用基板10に、断線時のバイパス回路として機能するバイパス素子31がLED1ごとに形成されたバイパス層30と、静電破壊対策用のバイパス回路として機能するバリスタ素子41,44が形成されたバリスタ層40とが内蔵される。しかもバリスタ素子41,44は、いずれも端子電極21と端子電極22との間ではなく、それぞれ端子電極21と端子電極23との間、端子電極22と端子電極24との間に接続されている。したがって、小型化された照明用のLED回路が実現される。   As described above, in the LED mounting substrate 10 according to the present embodiment, the bypass element 31 that functions as a bypass circuit at the time of disconnection is provided for each LED 1 on the single LED mounting substrate 10 on which the plurality of LEDs 1 are mounted. The formed bypass layer 30 and the varistor layer 40 in which the varistor elements 41 and 44 functioning as a bypass circuit for countermeasures against electrostatic breakdown are formed are incorporated. Moreover, the varistor elements 41 and 44 are not connected between the terminal electrode 21 and the terminal electrode 22, but are connected between the terminal electrode 21 and the terminal electrode 23, and between the terminal electrode 22 and the terminal electrode 24, respectively. . Therefore, a miniaturized LED circuit for illumination is realized.

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and this invention can be implemented in various aspects in the range which does not deviate from the summary. Of course.

例えば、第1の実施の形態によるLED実装用基板10に、第3の実施の形態で説明したバリスタ素子44を内蔵するようにしてもよい。こうすることで、より効果的にLED1を静電破壊から防御することが可能になる。   For example, the varistor element 44 described in the third embodiment may be incorporated in the LED mounting substrate 10 according to the first embodiment. By doing so, it becomes possible to more effectively protect the LED 1 from electrostatic breakdown.

1 LED
2,3 ボンディングワイヤ
10 LED実装用基板
11 アノード電極
12 カソード電極
13 LED実装用電極対
14〜16 電極パターン
21〜24 第1〜第4の端子電極
25〜28 第1〜第4のスルーホール電極
30 バイパス層
31 バイパス素子
32,42,45 上部電極パターン
33,43,46 下部電極パターン
34 薄膜絶縁体
35 導体パターン
36 スルーホール電極
40 バリスタ層
41,44 バリスタ素子
50 直流電源
1 LED
2, 3 Bonding wires 10 LED mounting substrate 11 Anode electrode 12 Cathode electrode 13 LED mounting electrode pairs 14 to 16 Electrode patterns 21 to 24 First to fourth terminal electrodes 25 to 28 First to fourth through-hole electrodes 30 Bypass layer 31 Bypass elements 32, 42, 45 Upper electrode pattern 33, 43, 46 Lower electrode pattern 34 Thin film insulator 35 Conductor pattern 36 Through-hole electrode 40 Varistor layer 41, 44 Varistor element 50 DC power supply

Claims (8)

それぞれLEDのアノード及びカソードが接続されるアノード電極及びカソード電極からなるLED実装用電極対と、
前記アノード電極に接続される第1の端子電極と、
前記カソード電極に接続される第2の端子電極と、
第3の端子電極とを備え、
前記LEDと並列に接続され、前記LEDの発光電圧より高いトリガ電圧を有するバイパス素子が形成されたバイパス層と、
前記第1の端子電極と前記第3の端子電極との間に接続され、前記トリガ電圧より高いバリスタ電圧を有し、前記バイパス素子より応答速度の速い第1のバリスタ素子が形成されたバリスタ層とが積層された構造を有することを特徴とするLED実装用基板。
LED mounting electrode pairs each consisting of an anode electrode and a cathode electrode to which the anode and cathode of the LED are connected;
A first terminal electrode connected to the anode electrode;
A second terminal electrode connected to the cathode electrode;
A third terminal electrode;
A bypass layer connected in parallel with the LED and having a bypass element having a trigger voltage higher than a light emission voltage of the LED;
A varistor layer connected between the first terminal electrode and the third terminal electrode and having a varistor voltage higher than the trigger voltage and having a faster response speed than the bypass element. And a substrate for LED mounting, characterized by having a structure in which and are laminated.
前記LED実装用電極対及び前記第1の端子電極はそれぞれ、前記バリスタ層の上側及び下側に形成され、
少なくとも前記バリスタ層を貫通し、前記アノード電極と前記第1の端子電極とを接続する第1のスルーホール電極をさらに備え、
前記第1のバリスタ素子の一端は、前記第1のスルーホール電極によって前記第1の端子電極と接続されることを特徴とする請求項1に記載のLED実装用基板。
The LED mounting electrode pair and the first terminal electrode are formed above and below the varistor layer, respectively.
A first through-hole electrode that penetrates at least the varistor layer and connects the anode electrode and the first terminal electrode;
2. The LED mounting substrate according to claim 1, wherein one end of the first varistor element is connected to the first terminal electrode by the first through-hole electrode.
前記第3の端子電極は前記バリスタ層の下面に形成され、
前記バリスタ層に設けられ、前記バリスタ層の下面で前記第3の端子電極と接続される第3のスルーホール電極をさらに備え、
前記第1のバリスタ素子の他端は、前記第3のスルーホール電極によって前記第3の端子電極と接続されることを特徴とする請求項2に記載のLED実装用基板。
The third terminal electrode is formed on a lower surface of the varistor layer;
A third through-hole electrode provided on the varistor layer and connected to the third terminal electrode on a lower surface of the varistor layer;
3. The LED mounting substrate according to claim 2, wherein the other end of the first varistor element is connected to the third terminal electrode by the third through-hole electrode.
第4の端子電極をさらに備え、
前記バリスタ層には、前記第2の端子電極と前記第4の端子電極との間に接続され、前記トリガ電圧より高いバリスタ電圧を有し、前記バイパス素子より応答速度の速い第2のバリスタ素子がさらに形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のLED実装用基板。
A fourth terminal electrode;
The varistor layer is connected between the second terminal electrode and the fourth terminal electrode, has a varistor voltage higher than the trigger voltage, and has a faster response speed than the bypass element. The LED mounting substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein is further formed.
前記LED実装用電極対及び前記第2の端子電極はそれぞれ、前記バリスタ層の上側及び下側に形成され、
少なくとも前記バリスタ層を貫通し、前記カソード電極と前記第2の端子電極とを接続する第2のスルーホール電極をさらに備え、
前記第2のバリスタ素子の一端は、前記第2のスルーホール電極によって前記第2の端子電極と接続されることを特徴とする請求項4に記載のLED実装用基板。
The LED mounting electrode pair and the second terminal electrode are formed above and below the varistor layer, respectively.
A second through-hole electrode that penetrates at least the varistor layer and connects the cathode electrode and the second terminal electrode;
5. The LED mounting substrate according to claim 4, wherein one end of the second varistor element is connected to the second terminal electrode by the second through-hole electrode.
前記第4の端子電極は前記バリスタ層の下面に形成され、
前記バリスタ層に設けられ、前記バリスタ層の下面で前記第4の端子電極と接続される第4のスルーホール電極をさらに備え、
前記第2のバリスタ素子の他端は、前記第4のスルーホール電極によって前記第4の端子電極と接続されることを特徴とする請求項5に記載のLED実装用基板。
The fourth terminal electrode is formed on a lower surface of the varistor layer;
A fourth through-hole electrode provided on the varistor layer and connected to the fourth terminal electrode on a lower surface of the varistor layer;
6. The LED mounting substrate according to claim 5, wherein the other end of the second varistor element is connected to the fourth terminal electrode by the fourth through-hole electrode.
前記LED実装用電極対を複数有し、
前記第1の端子電極は、前記複数のLED実装用電極対を構成する複数のアノード電極のうちの少なくとも一つと接続され、
前記第2の端子電極は、前記複数のLED実装用電極対を構成する複数のカソード電極のうちの少なくとも一つと接続され、
前記バイパス層は、前記LED実装用電極対ごとに前記バイパス素子を有し、該各バイパス素子は、対応する前記LED実装用電極対のアノード電極とカソード電極との間に接続されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のLED実装用基板。
A plurality of LED mounting electrode pairs;
The first terminal electrode is connected to at least one of a plurality of anode electrodes constituting the plurality of LED mounting electrode pairs,
The second terminal electrode is connected to at least one of a plurality of cathode electrodes constituting the plurality of LED mounting electrode pairs;
The bypass layer includes the bypass element for each LED mounting electrode pair, and each bypass element is connected between an anode electrode and a cathode electrode of the corresponding LED mounting electrode pair. The board | substrate for LED mounting as described in any one of Claim 1 thru | or 6.
前記複数のLED実装用電極対はm行n列のマトリクス状に配置され、
各行の第k列目(1<k<n)の前記LED実装用電極対のカソード電極は、同一行の第k+1列目の前記LED実装用電極対のアノード電極と接続され、
第1列目の前記各LED実装用電極対に含まれる前記各アノード電極は前記第1の端子電極と接続され、
第n列目の前記各LED実装用電極対に含まれる前記各カソード電極は前記第2の端子電極と接続されることを特徴とする請求項7に記載のLED実装用基板。
The plurality of LED mounting electrode pairs are arranged in a matrix of m rows and n columns,
The cathode electrode of the LED mounting electrode pair in the k-th column (1 <k <n) of each row is connected to the anode electrode of the LED mounting electrode pair in the (k + 1) -th column of the same row,
Each anode electrode included in each LED mounting electrode pair in the first row is connected to the first terminal electrode;
The LED mounting substrate according to claim 7, wherein each cathode electrode included in each LED mounting electrode pair in the n-th column is connected to the second terminal electrode.
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