JP2014099579A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device which maximizes heat radiation effect, increases the luminescence amount, and improves the luminous efficiency.SOLUTION: Conductors 21, 22, which are formed by a metal plate material or an alloy plate material derived from a lead frame, are electrically insulated from each other and integrated by a support medium 23. Both end surfaces of the conductors 21, 22 appear on both surfaces of the support medium 23 when viewed in a thickness direction. A light emitting diode LED is mounted on a substrate 2, and electrode surfaces of a P side electrode 5 and an N side electrode 7 are respectively joined to one end surfaces of the conductors 21, 22.

Description

本発明は、発光ダイオードを用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device using a light emitting diode.

発光ダイオードは、省エネルギー、長寿命という利点があり、照明装置、カラー画像表示装置、液晶パネルのバックライト、又は、交通信号灯などの光源として、注目されている。   Light emitting diodes have the advantages of energy saving and long life, and are attracting attention as light sources such as lighting devices, color image display devices, liquid crystal panel backlights, or traffic signal lights.

発光ダイオードは、例えば、青色発光ダイオードを例に採ると、特許文献1に開示されているように、サファイアでなる基板の表面に、バッファ層、N型GaN層、活性層、P型GaN層、及び、透明電極層等を順次に積層した構造となっている。   For example, when a blue light emitting diode is taken as an example, as disclosed in Patent Document 1, a buffer layer, an N-type GaN layer, an active layer, a P-type GaN layer, And it has the structure which laminated | stacked the transparent electrode layer etc. in order.

透明電極層の一部表面にはP側電極が形成されており、また、透明電極層、P型GaN層及び活性層の一部をドライエッチングし、N型GaN層の一部を露出させ、この露出したN型GaN層にN側電極を形成した構造となっている。N型GaN層の一部を露出させた部分は、P型GaN層及び活性層と、N型GaN層とが重ならない部分であり、その他が重なる部分となる。重なる部分が発光領域となり、重ならない部分は、非発光領域となる。特許文献2、3にも、同様の積層構造及び電極構造が開示されている。   A P-side electrode is formed on a part of the surface of the transparent electrode layer, and the transparent electrode layer, the P-type GaN layer and a part of the active layer are dry-etched to expose a part of the N-type GaN layer, An N-side electrode is formed on the exposed N-type GaN layer. The part where the part of the N-type GaN layer is exposed is a part where the P-type GaN layer and the active layer do not overlap with the N-type GaN layer, and the other part overlaps. The overlapping portion becomes a light emitting region, and the non-overlapping portion becomes a non-light emitting region. Patent Documents 2 and 3 also disclose similar laminated structures and electrode structures.

また、パッケージング基板への実装に当たって、従来は、フリップ・チップ(FC)として構成されたLEDチップ型の発光ダイオードをサブ・マウント基板に実装し、更に、この組み立て体をパッケージング基板に実装し、サブ・マウント基板に形成された電極と、パッケージング基板に形成された電極とを、ワイヤ・ボンディングによって接続していた。   In mounting on a packaging substrate, an LED chip type light emitting diode configured as a flip chip (FC) is conventionally mounted on a sub-mount substrate, and this assembly is further mounted on the packaging substrate. The electrodes formed on the sub-mount substrate and the electrodes formed on the packaging substrate are connected by wire bonding.

しかし、この組み立て構造では、AlN等の高価な材料で構成されたサブ・マウント基板を使用しなければならいことから、コスト高になる。しかも、サブ・マウント基板に形成された電極と、パッケージング基板に形成された電極とを、ワイヤ・ボンディングによって接続する必要があるため、ワイヤ・ボンディング装置が必要であり、生産設備費が増大し、それが製品コストに転嫁され、発光装置のコスト高を招いていた。   However, this assembly structure increases the cost because a sub-mount substrate made of an expensive material such as AlN must be used. In addition, since it is necessary to connect the electrode formed on the sub-mount substrate and the electrode formed on the packaging substrate by wire bonding, a wire bonding apparatus is required, which increases production equipment costs. , It was passed on to the product cost, leading to high cost of the light emitting device.

上述した問題点を解決する手段として、特許文献4には、シリコン・サブ・マウントの一面に溝を形成し、その溝底部に2つのビア(貫通電極)を形成し、LEDダイスを、溝内にフリップ・チップ・マウントし、保護接着剤で溝を充填するLEDパッケージの製造方法が開示されている。   As means for solving the above-mentioned problems, Patent Document 4 discloses that a groove is formed on one surface of a silicon sub-mount, two vias (penetrating electrodes) are formed at the bottom of the groove, and an LED die is formed in the groove. Discloses a method of manufacturing an LED package that is flip-chip mounted and filled with grooves with a protective adhesive.

このようなLEDパッケージ構造を採用する場合、従来は、P型半導体層、活性層及びN型半導体層の重なる部分に設けられる電極(通常は、P側電極)を、パッケージ側に備えられる貫通電極の端面の面積に合わせるのが一般的であった。このため、P側電極からP型半導体層に対する電流供給面積が、重なり面積よりもかなり小さな平面積に限定されてしまい、P型半導体層、活性層及びN型半導体層の接合部で見た電流密度が低下し、発光量、発光効率が低下するという問題点があった。   In the case of adopting such an LED package structure, conventionally, an electrode (usually a P-side electrode) provided in an overlapping portion of a P-type semiconductor layer, an active layer, and an N-type semiconductor layer is provided as a through electrode provided on the package side. In general, it was adjusted to the area of the end face. For this reason, the current supply area from the P-side electrode to the P-type semiconductor layer is limited to a flat area that is considerably smaller than the overlapping area, and the current viewed at the junction of the P-type semiconductor layer, the active layer, and the N-type semiconductor layer. There is a problem that the density is lowered, and the light emission amount and the light emission efficiency are lowered.

また、パッケージング基板側に備えられる貫通電極の横断面積が小さいため、パッケージとしたときの放熱性が悪く、発光ダイオードの温度上昇を招き、特性が悪化する。この特性悪化を回避するためは、供給電流値を小さい値に抑制しなければならず、必然的に、発光量、発光効率の改善に限界を生じる結果になっていた。   Further, since the cross-sectional area of the through electrode provided on the packaging substrate side is small, the heat dissipation when used as a package is poor, the temperature of the light emitting diode is increased, and the characteristics are deteriorated. In order to avoid this deterioration of characteristics, the supply current value must be suppressed to a small value, which inevitably results in limitations on the improvement of the light emission amount and the light emission efficiency.

重ならない部分に設けられる電極(通常は、N側電極)についても、貫通電極の端面形状に合わせ、N側電極を貫通電極の端面に接合する構造を採用していたため、N型半導体層における電極接触面積が小さくなっている。このため、P側電極の場合ほどではないにしても、やはり、発光量、発光効率に悪影響を与える。また、N側電極と貫通電極との位置合わせが難しくなり、僅かな位置ずれを生じただけで、両者間の接続不良を生じやすくなる。上述した問題点を解決するため、N側電極や貫通電極の面積を大きくすると、重ならない部分の幅を増大させなければならず、反射的に、発光領域となる重なる部分の面積が縮小され、発光量及び発光効率が低下する。   The electrode (usually the N-side electrode) provided in the non-overlapping portion also employs a structure in which the N-side electrode is joined to the end surface of the through electrode in accordance with the shape of the end surface of the through electrode. The contact area is small. For this reason, even if not as much as in the case of the P-side electrode, the light emission amount and the light emission efficiency are adversely affected. In addition, it becomes difficult to align the N-side electrode and the through electrode, and a slight misalignment is likely to cause poor connection between the two. In order to solve the above-described problems, when the area of the N-side electrode or the through electrode is increased, the width of the non-overlapping portion must be increased, and the area of the overlapping portion that becomes the light emitting region is reduced reflectively, The light emission amount and the light emission efficiency are reduced.

これに対して、特許文献5に開示されているLEDパッケージは、発光ダイオードの電極面積を大きく形成し、電極それぞれを複数の貫通電極と接続することによって、発光ダイオードの電極面と貫通電極との接触面積を増大させてある。この貫通電極は、基板本体にレーザ穿孔等によって形成された複数のビア内に、電気メッキを施すことにより形成されている。   On the other hand, in the LED package disclosed in Patent Document 5, the electrode area of the light emitting diode is formed large, and each electrode is connected to a plurality of through electrodes, whereby the electrode surface of the light emitting diode and the through electrode are connected. The contact area is increased. The through electrode is formed by electroplating a plurality of vias formed by laser drilling or the like in the substrate body.

電気メッキに当たっては、ビアの内壁面にメッキ下地膜を形成しなければならない。めっき下地膜は、例えばスパッタリング等によって形成される。しかし、ビアは、高いアスペクト比を持つから、本来的に、めっき下地膜の形成には技術的困難性を伴う。   In electroplating, a plating base film must be formed on the inner wall surface of the via. The plating base film is formed by sputtering, for example. However, since the via has a high aspect ratio, the formation of the plating base film inherently involves technical difficulties.

しかも、レーザ穿孔等によって形成されたビアの内壁面には凹凸が発生しており、この凹凸によってめっき下地膜の付着しない部分が生じる。そのため、めっき下地膜の塗布されていない部分の周囲にはボイドが発生してしまう。このボイドは、基板全体の機械的強度の低下を招く。さらに、ボイドによって、貫通電極の横断面積が縮小されるため、貫通電極の電気抵抗が高くなってしまう。   In addition, irregularities are generated on the inner wall surface of the via formed by laser drilling or the like, and a portion where the plating base film does not adhere is generated due to the irregularities. Therefore, voids are generated around the portion where the plating base film is not applied. This void causes a decrease in the mechanical strength of the entire substrate. Furthermore, since the cross-sectional area of the through electrode is reduced by the void, the electric resistance of the through electrode is increased.

また、ビアの内壁面の凸凹に起因して、貫通電極の外周面に凹凸が発生してしまうから、貫通電極の横断面積が、厚さ方向において不均一なものとなってしまい、貫通電極の導電性が厚さ方向において均一にならない。   In addition, unevenness is generated on the outer peripheral surface of the through electrode due to unevenness of the inner wall surface of the via, so that the cross-sectional area of the through electrode becomes uneven in the thickness direction, and the through electrode The conductivity is not uniform in the thickness direction.

さらに、発光ダイオード本体の電極の下方領域において、貫通電極それぞれの間には、基板本体が介在しており、容積的に、貫通電極と同程度の基板本体が存在している。   Further, in the region below the electrode of the light emitting diode body, a substrate body is interposed between the through electrodes, and there is a substrate body having the same volume as the through electrode in volume.

基板本体に対する貫通電極の容積比率を向上させれば、LEDパッケージの放熱特性を向上させることができるが、そのためには、貫通電極それぞれの横断面積を大きくする必要がある。しかし、その場合、ビアそれぞれの容積を大きく形成する必要があり、電気メッキでは、ビアへの導電性材料の充填に時間を要し、量産性が低下するという問題を生じる。   If the volume ratio of the through electrode to the substrate body is improved, the heat dissipation characteristics of the LED package can be improved. However, for this purpose, it is necessary to increase the cross-sectional area of each through electrode. However, in that case, it is necessary to increase the volume of each via, and in electroplating, it takes time to fill the via with a conductive material, resulting in a problem that mass productivity is reduced.

特許文献6に開示されているLEDパッケージは、発光ダイオードの電極面積を大きく形成している点で、特許文献5と共通しているが、一方の電極が、電極面の面積とほぼ等しい横断面積を有する貫通電極に接続されている点で異なっている。特許文献6のような構造でも、発光ダイオードの電極面と貫通電極の接触面積の向上を図ることができる。   The LED package disclosed in Patent Document 6 is common to Patent Document 5 in that the electrode area of the light-emitting diode is large, but one electrode has a cross-sectional area approximately equal to the area of the electrode surface. It is different in that it is connected to the through electrode having Even in the structure as in Patent Document 6, the contact area between the electrode surface of the light emitting diode and the through electrode can be improved.

しかし、特許文献6の貫通電極も、特許文献5の貫通電極と同様に、基板本体に穿設されたビアに導電性材料を充填することによって形成されたものである。そのため、貫通電極は、基板の厚さ方向において、均一な導電性を確保できないばかりでなく、電気抵抗も高い。さらに、基板全体の機械的強度についても、向上の余地を残している。さらに、ビアに横断面積の大きな貫通電極を形成するのに、長い時間を要し、量産性が低下してしまう。   However, like the through electrode of Patent Document 5, the through electrode of Patent Document 6 is formed by filling a via formed in the substrate body with a conductive material. Therefore, the through electrode not only cannot ensure uniform conductivity in the thickness direction of the substrate, but also has high electrical resistance. Furthermore, there is still room for improvement in the mechanical strength of the entire substrate. Furthermore, it takes a long time to form a through electrode having a large cross-sectional area in the via, and the mass productivity is reduced.

さらに、特許文献6の発光ダイオードの他方の電極は、基板本体にプリントされた銅箔からなる導電パターンに接続されているに過ぎない。そのため、発光ダイオードは、他方の電極の下方領域において、基板本体に対する電極の容積比率が小さく、LEDパッケージの放熱特性の向上の余地を残している。   Furthermore, the other electrode of the light emitting diode of Patent Document 6 is merely connected to a conductive pattern made of copper foil printed on the substrate body. For this reason, the light emitting diode has a small volume ratio of the electrode to the substrate body in the region below the other electrode, leaving room for improvement in the heat dissipation characteristics of the LED package.

特開2001−210867号公報JP 2001-210867 A 特開2009−71337号公報JP 2009-71337 A 特開2008−153634号公報JP 2008-153634 A 特開2009−111006号公報JP 2009-111006 A 特表2006−521699号公報JP 2006-521699 A 特開2002−289923号公報JP 2002-289923 A

本発明の課題は、放熱作用を最大化し、発光量の増大、発光効率向上を図った発光装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a light-emitting device that maximizes the heat dissipation action, increases the amount of light emission, and improves the light emission efficiency.

上述した課題を解決するため、本発明に係る発光装置は、基板と、発光ダイオードとを含む。前記基板は、複数の導体を含んでおり、前記導体のそれぞれは、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなり、互いに間隔をおいて配置された状態で、電気絶縁されている。前記発光ダイオードは、前記基板の上に搭載され、P側電極及びN側電極の電極面が、前記導体のそれぞれの一端面に接合されている。   In order to solve the above-described problem, a light emitting device according to the present invention includes a substrate and a light emitting diode. The substrate includes a plurality of conductors, and each of the conductors is made of a metal plate material or an alloy plate material derived from a lead frame, and is electrically insulated while being spaced apart from each other. The light emitting diode is mounted on the substrate, and the electrode surfaces of the P-side electrode and the N-side electrode are joined to one end surfaces of the conductors.

上述したように、本発明に係る発光装置において、発光ダイオードの搭載される基板は、複数の導体を含んでいる。前記導体のそれぞれは、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなり、互いに間隔をおいて配置され、電気絶縁されている。導体のそれぞれは、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなるから、基板に穿設されたビアに金属材料を充填形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なく、基板の厚さ方向における導電性が略均一であり、電気抵抗も低く、基板の機械的強度を向上させる。また、導体のそれぞれは、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなるから、一般的な発光ダイオードに対する放熱特性に優れ、かつ、発光装置の量産性を向上させ、発光装置を安価に提供することを可能とる。しかも、導体のそれぞれは、互いに電気絶縁されているのであるから、電気的に互いに絶縁された状態で、発光ダイオード搭載のため一つの部品を構成する。   As described above, in the light emitting device according to the present invention, the substrate on which the light emitting diode is mounted includes a plurality of conductors. Each of the conductors is made of a metal plate material or an alloy plate material derived from a lead frame, and is arranged at an interval to be electrically insulated. Since each of the conductors is made of a metal plate or alloy plate derived from a lead frame, there are less irregularities on the outer peripheral surface than in a through electrode formed by filling a metal material in a via formed in the substrate, and in the thickness direction of the substrate. The conductivity is substantially uniform, the electrical resistance is low, and the mechanical strength of the substrate is improved. In addition, since each of the conductors is made of a metal plate or alloy plate derived from a lead frame, it has excellent heat dissipation characteristics for general light emitting diodes, improves mass productivity of the light emitting device, and provides the light emitting device at low cost. Is possible. In addition, since each of the conductors is electrically insulated from each other, one component is formed for mounting the light emitting diode in a state of being electrically insulated from each other.

上述した基板は、支持体を含んでおり、支持体が、前記間隔に設けられ、導体を一体化していることが好ましい。支持体によって、別々の導体を、一体化することによって、一つのまとまった形態とし、基板に発光ダイオードを搭載することができる。   It is preferable that the board | substrate mentioned above contains the support body, the support body is provided in the said space | interval, and has integrated the conductor. By integrating separate conductors with the support, a single unit can be formed, and a light emitting diode can be mounted on the substrate.

上述した構造の基板に対し、発光ダイオードのP側電極及びN側電極の電極面は、導体のそれぞれに接合されている。したがって、導体が、発光ダイオードのP側電極及びN側電極に対する給電端子となるとともに、発光ダイオードに対する放熱経路として機能する。このようにして形成された放熱経路は、従来のAg粉末を含む導電性ペーストを充填して伝熱ビア導体(特許文献1)や、メッキ後はんだ充填サーマルビア(特許文献2)や、銀ペースト、銅ペースト等の金属粉含有樹脂や、金属棒と金属粉含有樹脂の複合体等を用いた導熱体(特許文献3)、更に、Cu、Niなどの金属を用いたサーマルビア(特許文献4)と異なって、構造が簡単で、製造・組立が容易であり、しかも、放熱特性も優れている。   The electrode surfaces of the P-side electrode and the N-side electrode of the light emitting diode are bonded to the conductors with respect to the substrate having the structure described above. Therefore, the conductor serves as a power supply terminal for the P-side electrode and the N-side electrode of the light emitting diode and functions as a heat dissipation path for the light emitting diode. The heat radiation path formed in this way is filled with a conductive paste containing a conventional Ag powder, a heat transfer via conductor (Patent Document 1), a solder-filled thermal via after plating (Patent Document 2), and a silver paste. In addition, a heat conductor using a metal powder-containing resin such as a copper paste, a composite of a metal rod and a metal powder-containing resin (Patent Document 3), and a thermal via using a metal such as Cu and Ni (Patent Document 4) ), The structure is simple, manufacture and assembly are easy, and the heat dissipation characteristics are excellent.

本発明において、導体は、Cu、Sn、Al又はこれらを含む合金で構成することができる。これらの材料は、電気伝導性、熱伝導特性に優れているほか、展延性にも優れており、必要な表面形状に加工することも容易である。   In the present invention, the conductor can be composed of Cu, Sn, Al, or an alloy containing these. These materials are excellent in electric conductivity and heat conduction characteristics, and are also excellent in spreadability, and can be easily processed into a necessary surface shape.

導体は、その放熱特性を向上させる観点から、熱容量を大きくする必要がある。発光ダイオードの実際的な放熱量を考慮したとき、導体は、厚みが400μm以上であることが好ましい。もっとも、全体の厚み増大を回避する観点から、厚みの最大値を1mmに抑えることが好ましい。さらに、放熱特性を向上させるために、導体は、P側電極の電極面及びN側電極の電極面のそれぞれの平面積の80%以上を覆っていることが好ましい。   It is necessary to increase the heat capacity of the conductor from the viewpoint of improving its heat dissipation characteristics. In consideration of the actual heat dissipation amount of the light emitting diode, the conductor preferably has a thickness of 400 μm or more. However, from the viewpoint of avoiding an increase in the overall thickness, it is preferable to suppress the maximum thickness to 1 mm. Furthermore, in order to improve the heat dissipation characteristics, the conductor preferably covers 80% or more of the plane area of each of the electrode surface of the P-side electrode and the electrode surface of the N-side electrode.

発光ダイオードのP側電極及びN側電極の電極面は、基板に設けられた導体のそれぞれの一端面に接合されているから、フリップ・チップ方式によって接続することができ、ワイヤ・ボンディング構造を採る必要がない。 本発明において、導体は、第1導体と、第2導体とからなり、第1導体は、一つ当たり、一つの発光ダイオードのP側電極が接続されており、第2導体は、一つ当たり、一つの発光ダイオードのN側電極が接続されている構造を採用することができる。このような構造であれば、発光ダイオードLEDを、個別的に、または、任意の組合せで、駆動することができる。   Since the electrode surfaces of the P-side electrode and the N-side electrode of the light emitting diode are joined to the respective one end faces of the conductors provided on the substrate, they can be connected by a flip-chip method and adopt a wire bonding structure. There is no need. In this invention, a conductor consists of a 1st conductor and a 2nd conductor, and the 1st conductor is connected to the P side electrode of one light emitting diode per, and the 2nd conductor is per one. A structure in which the N-side electrode of one light-emitting diode is connected can be employed. With such a structure, the light emitting diodes LED can be driven individually or in any combination.

また、本発明において、導体は、P側リードフレームと、N側リードフレームとを併設したものであり、P側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのP側電極が接続されており、N側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのN側電極が接続されている構造を採用することもできる。このような構造であれば、P側リードフレームLとN側リードフレームを1つの電源に接続するという単純な配線構造で、発光ダイオードをまとめて制御し、発光させることが可能なる。さらに、発光ダイオードを一定のまとまった単位で、制御し、発光させることもできる。   In the present invention, the conductor is provided with a P-side lead frame and an N-side lead frame, and each P-side lead frame is connected to one or more P-side electrodes of light-emitting diodes. The N-side lead frame can also adopt a structure in which one or more N-side electrodes of light-emitting diodes are connected to each other. With such a structure, the light emitting diodes can be controlled collectively to emit light with a simple wiring structure in which the P-side lead frame L and the N-side lead frame are connected to one power source. Furthermore, the light emitting diode can be controlled to emit light in a certain unit.

発光ダイオードとしては、種々のタイプのものを用いることができる。そのうちでも、基板構造との組合せにおいて好ましい形態の発光ダイオードは、P型半導体層及びN型半導体層が、互いに重なる部分と、重ならない部分とを有するタイプである。前記重ならない部分は、前記重なる部分の側方に配置され、配置方向にとられた幅が、前記重なる部分の幅よりも十分に狭幅で、長さ方向に延びる。前記一方の電極は、前記P型半導体層及び前記N型半導体層のうちの一方の表面であって、前記重なる部分を覆う。前記他方の電極は、他方の半導体層の上に設けられ、前記重ならない部分を覆う。   Various types of light emitting diodes can be used. Among them, a light emitting diode having a preferable form in combination with a substrate structure is a type in which a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer have a portion that overlaps and a portion that does not overlap each other. The non-overlapping portion is disposed on the side of the overlapping portion, and the width taken in the arrangement direction is sufficiently narrower than the overlapping portion and extends in the length direction. The one electrode is one surface of the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer and covers the overlapping portion. The other electrode is provided on the other semiconductor layer and covers the non-overlapping portion.

好ましくは、他方の電極(例えば、N側電極)は、重ならない部分の大部分を覆い、一方の半導体層(例えば、P型半導体層)及び一方の電極(例えば、P側電極)から絶縁ギャップにより電気絶縁されており、一方の電極(例えば、P側電極)は、絶縁ギャップの部分を除き、一方の半導体層(例えば、P型半導体層)の表面の全面を覆っていることである。   Preferably, the other electrode (for example, the N-side electrode) covers most of the non-overlapping portion and is insulated from one semiconductor layer (for example, the P-type semiconductor layer) and one electrode (for example, the P-side electrode). One electrode (for example, the P-side electrode) covers the entire surface of one semiconductor layer (for example, the P-type semiconductor layer) except for the portion of the insulating gap.

上記構成によれば、P側電極からP型半導体層に対する電流供給面積が、重なり面積と同程度の面積に拡大される。このため、P型半導体層、活性層及びN型半導体層の接合部で見た電流密度が大幅に向上し、発光量、発光効率も向上する。一方の電極(例えば、P側電極)の面積は、絶縁ギャップの幅を、電気絶縁に必要な寸法まで最小化することにより、最大化することができる。   According to the above configuration, the current supply area from the P-side electrode to the P-type semiconductor layer is expanded to the same area as the overlapping area. For this reason, the current density seen at the junction of the P-type semiconductor layer, the active layer, and the N-type semiconductor layer is greatly improved, and the light emission amount and the light emission efficiency are also improved. The area of one electrode (eg, the P-side electrode) can be maximized by minimizing the width of the insulating gap to the dimensions required for electrical insulation.

しかも、パッケージ側に備えられる貫通電極の横断面積を、最大化された一方の電極(例えば、P側電極)の面積まで拡大し、一方の電極(例えば、P側電極)及び貫通電極によるヒートシンク効果(放熱特性)を、最大化することができる。   Moreover, the cross-sectional area of the through electrode provided on the package side is expanded to the area of one maximized electrode (for example, the P-side electrode), and the heat sink effect by the one electrode (for example, the P-side electrode) and the through electrode (Heat dissipation characteristics) can be maximized.

他方の電極(例えば、N側電極)は、重ならない部分に設けられているから、重ならない部分を狭幅化して、重なる部分における発光面積の減少を回避しながら、電極面積を増大させることができる。即ち、他方の電極(例えば、N側電極)について、幅と直交する長さ方向に拡張することにより、電極面積を拡大することができる。このため、発光量の増大、発光効率向上を図るとともに、位置ずれによる接続不良を回避し得る。   Since the other electrode (for example, the N-side electrode) is provided in a non-overlapping portion, the non-overlapping portion can be narrowed to increase the electrode area while avoiding a decrease in the light emitting area in the overlapping portion. it can. That is, the electrode area can be expanded by extending the other electrode (for example, the N-side electrode) in the length direction orthogonal to the width. For this reason, it is possible to increase the light emission amount and improve the light emission efficiency, and to avoid poor connection due to misalignment.

本発明に係る発光装置において、発光ダイオードは単一であってもよいし、複数であってもよい。複数の発光ダイオードのそれぞれは、前記基板上に、例えば、行・列状に配列される。これにより、面発光の発光装置が実現される。   In the light emitting device according to the present invention, the light emitting diode may be single or plural. Each of the plurality of light emitting diodes is arranged, for example, in rows and columns on the substrate. Thereby, a surface emitting light-emitting device is realized.

本発明に係る発光装置は、照明装置、液晶ディスプレイ用バックライト、表示装置又は信号灯に用いられ。   The light emitting device according to the present invention is used for a lighting device, a backlight for a liquid crystal display, a display device or a signal lamp.

更に、本発明は、上述した発光装置の製造方法についても開示する。この製造方法では、次の工程(a)及び(b)を含む。   Furthermore, the present invention also discloses a method for manufacturing the above-described light emitting device. This manufacturing method includes the following steps (a) and (b).

(a)板状の導体を準備し、
(b)導体の上に発光ダイオードを搭載し、発光ダイオードの電極を導体に接合する。
(A) preparing a plate-like conductor;
(B) A light emitting diode is mounted on the conductor, and the electrode of the light emitting diode is joined to the conductor.

このような製造方法であれば、導体をリードフレームとして直接準備することができ、基板に穿設されたビアに対して電気メッキによって導電性材料を充填する必要がなくなるため、発光装置の量産性を高め、発光装置を安価に提供することができる。   With such a manufacturing method, the conductor can be directly prepared as a lead frame, and it is not necessary to fill the vias drilled in the substrate with a conductive material by electroplating. The light emitting device can be provided at low cost.

また、導体は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なくなり、厚さ方向における導電性が略均一となる。さらに、導体は、外周面の凹凸が少なくなることによって、横断面積の縮小が抑制されるため、電気抵抗が低く、基板全体の機械的強度を高めることができる。さらに、リードフレームを用いることによって、放熱特性に優れる発光装置を提供することができる。   Further, the conductor has less unevenness on the outer peripheral surface than the through electrode formed by filling the via formed in the substrate body with a metal material, and the conductivity in the thickness direction becomes substantially uniform. Furthermore, since the conductor has less irregularities on the outer peripheral surface, the reduction of the cross-sectional area is suppressed, so that the electrical resistance is low and the mechanical strength of the entire substrate can be increased. Furthermore, by using a lead frame, a light emitting device having excellent heat dissipation characteristics can be provided.

本発明に係る製造方法は、次の工程(c)を含むことによって、発光装置として、第1導体と、第2導体を含み、第1導体は、一つ当たり、一つの発光ダイオードのP側電極が接続されており、第2導体は、一つ当たり、一つの発光ダイオードのN側電極が接続されている構造を備える発光装置を製造することが可能となる。   The manufacturing method according to the present invention includes a first conductor and a second conductor as a light emitting device by including the following step (c), and each first conductor is on the P side of one light emitting diode. It is possible to manufacture a light-emitting device having a structure in which electrodes are connected and the second conductor is connected to the N-side electrode of one light-emitting diode.

(c)前記導体は、貫通孔を有するリードフレームであって、前記導体の上に、前記貫通孔を跨ぐようにして前記発光ダイオードを搭載する。 (C) The conductor is a lead frame having a through hole, and the light emitting diode is mounted on the conductor so as to straddle the through hole.

また、本発明に係る製造方法は、次の工程(d)及び(e)を含むことによって、発光装置として、P側リードフレームと、N側リードフレームとを併設し、P側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのP側電極が接続されており、N側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのN側電極が接続されている構造を備える発光装置を製造することが可能となる。   In addition, the manufacturing method according to the present invention includes the following steps (d) and (e), whereby a P-side lead frame and an N-side lead frame are provided side by side as a light emitting device. A light-emitting device having a structure in which one or more P-side electrodes of light-emitting diodes are connected to each other, and an N-side lead frame is connected to one or more N-side electrodes of one or more light-emitting diodes. Can be manufactured.

(d)前記導体は、リードフレームであって、前記導体を複数準備し、前記導体のそれぞれをギャップを隔てて併設し、
(e)前記ギャップを跨ぐように、前記導体の上に発光ダイオードを搭載する。
(D) The conductor is a lead frame, a plurality of the conductors are prepared, and each of the conductors is provided with a gap therebetween,
(E) A light emitting diode is mounted on the conductor so as to straddle the gap.

以上述べたように、本発明によれば、放熱作用を最大化し、発光量の増大、発光効率向上を図った発光装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a light emitting device that maximizes the heat radiation effect, increases the light emission amount, and improves the light emission efficiency.

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。   Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.

本発明に係る発光装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-emitting device based on this invention. 図1の2−2線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 図1の3−3線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1. 本発明に係る発光装置に用いられる発光ダイオードの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light emitting diode used for the light-emitting device which concerns on this invention. 図4に示した発光ダイオードの底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the light emitting diode shown in FIG. 4. 本発明に係る発光装置に用いられる発光ダイオードの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light emitting diode used for the light-emitting device which concerns on this invention. 図6に示した発光ダイオードの底面図である。FIG. 7 is a bottom view of the light emitting diode shown in FIG. 6. 本発明に係る発光装置の別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the light-emitting device which concerns on this invention. 本発明に係る発光装置の更に別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the light-emitting device which concerns on this invention. 本発明に係る発光装置の更に別の例を示す断面図であって、図10(A)は完成状態を示す図、図10(B)は支持体を省略した図である。FIG. 10A is a cross-sectional view illustrating still another example of the light-emitting device according to the present invention, FIG. 10A is a diagram illustrating a completed state, and FIG. 10B is a diagram in which a support is omitted. 本発明に係る発光装置の更に別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the light-emitting device which concerns on this invention. 本発明に係る発光装置の製造方法を示す図であって、図12(A)は平面図、図12(B)は図12(A)のB−B線断面図である。12A and 12B are diagrams illustrating a method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention, in which FIG. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図12に示した工程の後の工程を示す図であって、図13(A)は平面図、図13(B)は、図13(A)のB−B線部分断面図である。13A and 13B are views showing a step after the step shown in FIG. 12, in which FIG. 13A is a plan view, and FIG. 13B is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 図13に示した工程の後の工程を示す図であって、図14(A)は平面図、図14(B)は図14(A)のB−B線部分断面図である。14A and 14B are diagrams illustrating a process subsequent to the process illustrated in FIG. 13, in which FIG. 14A is a plan view, and FIG. 14B is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. 本発明に係る発光装置の別の製造方法を示す図であって、図15(A)は平面図、図15(B)は図15(A)のB−B線断面図である。FIG. 15A is a plan view and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 15A, illustrating another method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention. 図15に示した工程の後の工程を示す図であって、図16(A)は平面図、図16(B)は、図16(A)のB−B線部分断面図である。16A and 16B are views showing a step after the step shown in FIG. 15, in which FIG. 16A is a plan view, and FIG. 16B is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 図16に示した工程の後の工程を示す図であって、図17(A)は平面図、図17(B)は、図17(A)のB−B線部分断面図である。FIG. 17A is a diagram showing a step after the step shown in FIG. 16, in which FIG. 17A is a plan view, and FIG. 17B is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 本発明に係る発光装置の別の製造方法を示す図である。It is a figure which shows another manufacturing method of the light-emitting device which concerns on this invention. 図18に示した工程の後の工程を示す図である。It is a figure which shows the process after the process shown in FIG. 本発明に係る発光装置の別の製造方法を示す図である。It is a figure which shows another manufacturing method of the light-emitting device which concerns on this invention. 図20に示した工程の後の工程を示す図である。It is a figure which shows the process after the process shown in FIG. 図21に示した工程の後の工程を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a step after the step shown in FIG. 21. 発光装置の更に別の製造方法を示す図であって、図23(A)は平面図、図23(B)は、図23(A)のB−B線断面図である。It is a figure which shows another manufacturing method of a light-emitting device, Comprising: FIG. 23 (A) is a top view, FIG.23 (B) is the BB sectional drawing of FIG.23 (A). 図23に示した工程の後の工程を示す図であって、図24(A)は断面図、図24(B)は平面図である。FIG. 24A is a diagram showing a step after the step shown in FIG. 23, and FIG. 24A is a cross-sectional view and FIG. 24B is a plan view. 発光装置の更に別の製造方法を示す図であって、図25(A)は平面図、図25(B)は、図23(A)のB−B線断面図である。It is a figure which shows another manufacturing method of a light-emitting device, Comprising: FIG. 25 (A) is a top view, FIG.25 (B) is the BB sectional drawing of FIG. 23 (A). 図25に示した工程の後の工程を示す図であって、図26(A)は平面図、図26(B)は断面図である。26A and 26B are views showing a step after the step shown in FIG. 25, in which FIG. 26A is a plan view and FIG. 26B is a cross-sectional view. 図26に示した工程の後の工程を示す図であって、図27(A)は平面図、図27(B)は断面図である。27A and 27B are diagrams illustrating a process subsequent to the process illustrated in FIG. 26, in which FIG. 27A is a plan view and FIG. 27B is a cross-sectional view.

図1〜図3を参照すると、基板2に発光ダイオードLEDを搭載した発光装置が図示されている。発光ダイオードLEDは、図4及び図5にも図示するように、透明結晶層3の光出射面30とは反対側の他面に、P型半導体層11及びN型半導体層13を積層したPN接合1を含んでいる。P型半導体層11及びN型半導体層13の間には、活性層12が設けられる。透明結晶層3は、代表的にはサファイアであり、その一面が光出射面30となる。透明結晶層3は、層厚が3μm〜200μmの範囲であることが好ましい。透明結晶層3の一面上には、バッファ層(図示しない)があり、PN接合1は、バッファ層を介して、透明結晶層3の上に成長させてある。   1 to 3, a light emitting device in which a light emitting diode LED is mounted on a substrate 2 is illustrated. As shown in FIGS. 4 and 5, the light emitting diode LED is a PN in which a P-type semiconductor layer 11 and an N-type semiconductor layer 13 are stacked on the other surface of the transparent crystal layer 3 opposite to the light emitting surface 30. A junction 1 is included. An active layer 12 is provided between the P-type semiconductor layer 11 and the N-type semiconductor layer 13. The transparent crystal layer 3 is typically sapphire, and one surface thereof becomes the light emitting surface 30. The transparent crystal layer 3 preferably has a layer thickness in the range of 3 μm to 200 μm. A buffer layer (not shown) is provided on one surface of the transparent crystal layer 3, and the PN junction 1 is grown on the transparent crystal layer 3 through the buffer layer.

PN接合1を構成するP型半導体層11及びN型半導体層13は、発光ダイオードLEDにおいて周知である。代表的にはIII−V族化合物半導体が用いられる。もっとも、公知技術に限らず、これから提案されることのある化合物半導体を含むことができる。本発明において、発光ダイオードLEDは、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード、橙色発光ダイオードの何れであってもよいし、白色発光ダイオードであってもよい。それらの発光ダイオードにおいて、PN接合1を構成する半導体材料及びその製造方法は既に知られている。   The P-type semiconductor layer 11 and the N-type semiconductor layer 13 constituting the PN junction 1 are well known in the light emitting diode LED. Typically, a III-V compound semiconductor is used. However, it is possible to include not only known techniques but also compound semiconductors that may be proposed in the future. In the present invention, the light emitting diode LED may be any one of a red light emitting diode, a green light emitting diode, a blue light emitting diode, and an orange light emitting diode, or a white light emitting diode. In these light emitting diodes, a semiconductor material constituting the PN junction 1 and a manufacturing method thereof are already known.

本発明に係る発光ダイオードLEDは、P型半導体層11及びN型半導体層13によるPN接合1と共に、P型半導体層11のP側電極5と、N型半導体層13のN側電極7とを含んでいる。P側電極5及びN側電極7は、基板2に設けられた第1導体21、及び、第2導体22に対して、フリップ・チップ接続されるものであって、光出射面30とは反対側の面に設けられている。   The light-emitting diode LED according to the present invention includes a P-side electrode 5 of the P-type semiconductor layer 11 and an N-side electrode 7 of the N-type semiconductor layer 13 together with the PN junction 1 formed by the P-type semiconductor layer 11 and the N-type semiconductor layer 13. Contains. The P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 are flip-chip connected to the first conductor 21 and the second conductor 22 provided on the substrate 2 and are opposite to the light emitting surface 30. It is provided on the side surface.

P側電極5及びN側電極7のうち、P側電極5は、光出射面30とは反対側に位置するP型半導体層11の表面に設けられている。P側電極5は、絶縁ギャップG1を除き、P型半導体層11の表面のほぼ全面を覆っている。「ほぼ全面」とは、例えば、P型半導体層11の表面積の80%以上を覆っていることを意味する。好ましくは、P側電極5は、絶縁ギャップG1の部分を除き、P型半導体層11の表面の全面を覆っている。   Of the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7, the P-side electrode 5 is provided on the surface of the P-type semiconductor layer 11 located on the side opposite to the light emitting surface 30. The P-side electrode 5 covers almost the entire surface of the P-type semiconductor layer 11 except for the insulating gap G1. “Substantially the entire surface” means that, for example, 80% or more of the surface area of the P-type semiconductor layer 11 is covered. Preferably, the P-side electrode 5 covers the entire surface of the P-type semiconductor layer 11 except for the portion of the insulating gap G1.

一方、N側電極7は、P型半導体層11及び活性層12を切欠いて形成した重ならない部分14を埋め、N型半導体層13に設けられている。好ましくは、N側電極7は、重ならない部分14の大部分を覆っている。重ならない部分14には、N側電極7を、P型半導体層11及び活性層12から電気絶縁する電気絶縁層9が充填されている。電気絶縁層9は、N側電極7及びP側電極5の間に露出するP型半導体層11の表面をも覆っており、N側電極7は、重ならない部分14において、P型半導体層11及びP側電極7から絶縁ギャップG1により電気絶縁されている。   On the other hand, the N-side electrode 7 fills a non-overlapping portion 14 formed by cutting out the P-type semiconductor layer 11 and the active layer 12 and is provided in the N-type semiconductor layer 13. Preferably, the N-side electrode 7 covers most of the non-overlapping portion 14. The non-overlapping portion 14 is filled with an electrical insulating layer 9 that electrically insulates the N-side electrode 7 from the P-type semiconductor layer 11 and the active layer 12. The electrical insulating layer 9 also covers the surface of the P-type semiconductor layer 11 exposed between the N-side electrode 7 and the P-side electrode 5, and the N-side electrode 7 is located in the portion 14 where it does not overlap with the P-type semiconductor layer 11. The P-side electrode 7 is electrically insulated by an insulation gap G1.

P型半導体層11及びN型半導体層13は、重ならない部分14を除き、活性層12を介して互いに重なっており、重なる部分が発光領域となる。N側電極7及びP側電極5の配置方向で見たN側電極7の幅W1は、P側電極5の幅W2よりも著しく小さい(図4及び図5参照)。例えば、幅W2に対する幅W1の割合は、1〜40%の範囲に選定することができる。幅方向に直交する長さL1は、実施の形態では、N側電極7及びP側電極5ともに、ほぼ等しくなっている。   The P-type semiconductor layer 11 and the N-type semiconductor layer 13 are overlapped with each other through the active layer 12 except for a portion 14 that does not overlap, and the overlapping portion becomes a light emitting region. The width W1 of the N-side electrode 7 viewed in the arrangement direction of the N-side electrode 7 and the P-side electrode 5 is significantly smaller than the width W2 of the P-side electrode 5 (see FIGS. 4 and 5). For example, the ratio of the width W1 to the width W2 can be selected in the range of 1 to 40%. In the embodiment, the length L1 orthogonal to the width direction is substantially equal for both the N-side electrode 7 and the P-side electrode 5.

電気絶縁層9は、有機絶縁層又は無機絶縁層の何れであってもよい。また、N側電極7は、めっき法、溶融金属充填法、流動性導電材埋め込み法等によって形成することができる。重ならない部分14は、この実施の形態では、PN接合1の全長にわたって形成されているが、長さ方向の中間部に設けてもよい。また、帯状に限らず、他の形状であってもよい。   The electrical insulating layer 9 may be either an organic insulating layer or an inorganic insulating layer. The N-side electrode 7 can be formed by a plating method, a molten metal filling method, a fluid conductive material embedding method, or the like. In this embodiment, the non-overlapping portion 14 is formed over the entire length of the PN junction 1, but may be provided in an intermediate portion in the length direction. Further, the shape is not limited to the belt shape, but may be other shapes.

発光ダイオードLEDの搭載される基板2は、第1導体21及び第2導体22と、支持体23とを含んでいる。第1導体21及び第2導体22のそれぞれは、互いに間隔をおいて配置されることによって、絶縁ギャップG1を形成し、支持体23によって一体化されている。言い換えれば、支持体23は、絶縁ギャップG1に設けられ、第1導体21及び第2導体22を一体化している。即ち、本来、別々の第1導体21及び第2導体22を、支持体23で一体化し、一つのまとまった形態としてあるので、基板2に、発光ダイオードLEDを搭載することができる。しかも、第1導体21及び第2導体22のそれぞれは、互いに間隔をおいて配置された状態で、支持体23によって互いに電気絶縁されているから、電気的に互いに絶縁された状態で、一つの基板2を構成する。   The substrate 2 on which the light emitting diode LED is mounted includes a first conductor 21, a second conductor 22, and a support body 23. The first conductor 21 and the second conductor 22 are spaced apart from each other to form an insulating gap G1 and are integrated by the support body 23. In other words, the support body 23 is provided in the insulating gap G1, and the first conductor 21 and the second conductor 22 are integrated. That is, since the separate first conductor 21 and second conductor 22 are originally integrated by the support body 23 to form a single unit, the light emitting diode LED can be mounted on the substrate 2. Moreover, each of the first conductor 21 and the second conductor 22 is electrically insulated from each other by the support 23 in a state of being spaced apart from each other. The substrate 2 is configured.

基板2は、一面に発光ダイオード搭載領域S1を有し、発光ダイオード搭載領域S1の面内に、厚み方向に設けられた第1導体21及び第2導体22の端面が露出している。第1導体21は、端面の面積がP側電極5の電極面積と、ほぼ同じになっている。第2導体22も同様であって、端面の面積がN側電極7の電極面積と、ほぼ同じになっている。第1導体21及び第2導体22は、基板1に設けられた電極となる。第1導体21及び第2導体22は、金属又は合金材でなる。具体的には、Cu、Sn、Al又はこれらを含む合金で構成することができる。これらの材料は、電気伝導性、熱伝導特性に優れているほか、展延性にも優れており、必要な表面形状に加工することも容易である。第1導体21及び第2導体22の厚み方向の両面は、平坦面であってもよいし、発光ダイオードLEDの搭載や、基板取付を考慮した凹凸面であってもよい。第1導体21及び第2導体22は、具体的には、上述した金属又は合金の板材を加工したものを用いて構成することができる。   The substrate 2 has a light emitting diode mounting region S1 on one surface, and end surfaces of the first conductor 21 and the second conductor 22 provided in the thickness direction are exposed in the surface of the light emitting diode mounting region S1. The area of the end surface of the first conductor 21 is substantially the same as the electrode area of the P-side electrode 5. The same applies to the second conductor 22, and the area of the end face is substantially the same as the electrode area of the N-side electrode 7. The first conductor 21 and the second conductor 22 are electrodes provided on the substrate 1. The first conductor 21 and the second conductor 22 are made of metal or alloy material. Specifically, Cu, Sn, Al, or an alloy containing these can be used. These materials are excellent in electric conductivity and heat conduction characteristics, and are also excellent in spreadability, and can be easily processed into a necessary surface shape. Both surfaces in the thickness direction of the first conductor 21 and the second conductor 22 may be flat surfaces, or may be uneven surfaces in consideration of mounting of the light-emitting diode LED and board mounting. Specifically, the 1st conductor 21 and the 2nd conductor 22 can be comprised using what processed the metal or alloy board | plate material mentioned above.

第1導体21及び第2導体22は、とりわけ、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなる。リードフレームは、その素材によって、機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性、耐熱性に優れており、一般的に、導電性素材に圧延加工、及び、打ち抜き加工又はエッチング加工を施して形成されたものであって、厚み0.1〜1mm程度の板材である。リードフレームは、その加工形態によって、外周面の凹凸が小さく、ほぼ平坦である。   The first conductor 21 and the second conductor 22 are, in particular, a metal plate material or alloy plate material derived from a lead frame. Lead frames have excellent mechanical strength, electrical conductivity, thermal conductivity, corrosion resistance, and heat resistance, depending on the material. Generally, the lead frame is rolled, punched or etched into the conductive material. It is formed and is a plate material having a thickness of about 0.1 to 1 mm. Depending on the form of processing, the lead frame has a small unevenness on the outer peripheral surface and is substantially flat.

一般的に、リードフレームの外周面は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極の外周面よりも、平坦、即ち、凹凸が少ない。さらに、リードフレームは、発光ダイオードLEDの厚みと比較して、相当厚く、発光ダイオードに対する放熱特性に優れる。   In general, the outer peripheral surface of the lead frame is flatter, that is, has less irregularities than the outer peripheral surface of a through electrode formed by filling a via formed in the substrate body with a metal material. Furthermore, the lead frame is considerably thicker than the thickness of the light emitting diode LED, and has excellent heat dissipation characteristics for the light emitting diode.

第1導体21及び第2導体22は、具体的には、リードフレームを切断したもの、又は、リードフレームそれ自体である。その具体例については、図12〜図22を参照して後で詳しく説明するが、第1導体21及び第2導体22は、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなるから、基板に穿設されたビアに金属材料を充填形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なく、基板2の厚さ方向における導電性が略均一であり、電気抵抗も低く、基板2の機械的強度を向上させる。   Specifically, the first conductor 21 and the second conductor 22 are a lead frame cut or the lead frame itself. Specific examples thereof will be described in detail later with reference to FIGS. 12 to 22. Since the first conductor 21 and the second conductor 22 are made of a metal plate material or alloy plate material derived from a lead frame, they are drilled in the substrate. Compared to the through-electrodes in which the vias are filled with a metal material, the outer peripheral surface has less irregularities, the conductivity in the thickness direction of the substrate 2 is substantially uniform, the electrical resistance is low, and the mechanical strength of the substrate 2 is improved. Let

また、第1導体21及び第2導体22は、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなるから、一般的な発光ダイオードLEDの厚みよりも相当厚くなっており、第1導体21及び第2導体22に搭載される一般的な発光ダイオードLEDに対する放熱特性に優れる。さらに、第1導体21及び第2導体22は、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなるから、発光装置の量産性を向上させ、発光装置を安価に提供することを可能とする。   Further, since the first conductor 21 and the second conductor 22 are made of a metal plate material or alloy plate material derived from a lead frame, the first conductor 21 and the second conductor 22 are considerably thicker than a general light emitting diode LED. The heat radiation characteristic for a general light-emitting diode LED mounted on 22 is excellent. Furthermore, since the first conductor 21 and the second conductor 22 are made of a metal plate or alloy plate derived from a lead frame, it is possible to improve the mass productivity of the light emitting device and to provide the light emitting device at low cost.

第1導体21及び第2導体22は、その放熱特性を向上させる観点から、熱容量を大きくする必要がある。発光ダイオードLEDの実際的な放熱量を考慮したとき、第1導体21及び第2導体22は、厚みT1(図1参照)が400μm以上であることが好ましい。もっとも、全体の厚み増大を回避する観点から、厚みの最大値を1mmに抑えることが好ましい。第1導体21及び第2導体22は、厚みT1が、400μm〜1mmの範囲に設定することによって、厚み0.1〜0.2mm程度の一般的な薄型タイプの発光ダイオードLEDを搭載する場合、発光ダイオードLEDの厚みの数倍の厚みとなり、発光ダイオードLEDに対する放熱特性が向上する。 もっとも基板2の発光ダイオード搭載領域S1の面内に、第1導体21及び第2導体22の端面が露出しているため、第1導体21及び第2導体22の厚みは、支持体23の厚み以上に設定されている。   The first conductor 21 and the second conductor 22 need to have a large heat capacity from the viewpoint of improving their heat dissipation characteristics. Considering the actual heat radiation amount of the light emitting diode LED, it is preferable that the first conductor 21 and the second conductor 22 have a thickness T1 (see FIG. 1) of 400 μm or more. However, from the viewpoint of avoiding an increase in the overall thickness, it is preferable to suppress the maximum thickness to 1 mm. When the first conductor 21 and the second conductor 22 are mounted with a general thin type light emitting diode LED having a thickness of about 0.1 to 0.2 mm by setting the thickness T1 in a range of 400 μm to 1 mm, The thickness is several times the thickness of the light emitting diode LED, and the heat dissipation characteristics for the light emitting diode LED are improved. However, since the end surfaces of the first conductor 21 and the second conductor 22 are exposed in the surface of the light emitting diode mounting region S1 of the substrate 2, the thickness of the first conductor 21 and the second conductor 22 is the thickness of the support 23. It is set above.

支持体23は、有機絶縁材料、無機絶縁材料又はそれらの複合絶縁材料で構成することができる。成形性という観点からは、有機絶縁材料が好ましい。有機絶縁材料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ナイロン、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂など、各種エンジニアリング・プラスチックを例示することができる。   The support 23 can be made of an organic insulating material, an inorganic insulating material, or a composite insulating material thereof. From the viewpoint of moldability, an organic insulating material is preferable. Organic insulating materials include phenolic resin, epoxy resin, urea resin, nylon, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate, polyacetal resin, polyphenylene sulfide resin, liquid crystal polymer, polyethersulfone resin, polyetherimide resin, and various engineering plastics. Can be illustrated.

発光ダイオードLEDのP側電極5及びN側電極7の電極面は、第1導体21及び第2導体22のそれぞれに接合されている。即ち、P側電極5及びN側電極7は、第1導体21及び第2導体22の端面に面接触した上で、接合材よって接合されている。第1電極21とP側電極5、及び、第2電極22とN側電極7は、Au−Sn系接合材、はんだペースト、Agペースト、Cu拡散ペースト等によって接合することができる。   The electrode surfaces of the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 of the light emitting diode LED are joined to the first conductor 21 and the second conductor 22, respectively. That is, the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 are bonded by the bonding material after being in surface contact with the end surfaces of the first conductor 21 and the second conductor 22. The first electrode 21 and the P-side electrode 5, and the second electrode 22 and the N-side electrode 7 can be bonded by an Au—Sn bonding material, a solder paste, an Ag paste, a Cu diffusion paste, or the like.

上述したように、本発明に係る発光装置において、発光ダイオードLEDのP側電極5及びN側電極7は、光出射面30とは反対側の面にあるから、P側電極5及びN側電極7によって光出射面30積が縮小されることがない。このため、発光量が大きく、発光効率の高い発光ダイオードLEDを実現することができるとともに、基板2の第1導体21及び第2導体22に対して、フリップ・チップ方式によって接続することができ、ワイヤ・ボンディング構造を採る必要がない。   As described above, in the light-emitting device according to the present invention, the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 of the light-emitting diode LED are on the surface opposite to the light emitting surface 30. 7 does not reduce the product of the light exit surface 30. Therefore, it is possible to realize a light emitting diode LED having a large light emission amount and high light emission efficiency, and can be connected to the first conductor 21 and the second conductor 22 of the substrate 2 by a flip chip method, There is no need to adopt a wire bonding structure.

また、P側電極5は、P型半導体層11の表面のほぼ全面を覆っているから、P側電極5からP型半導体層11に対する電流供給面積が、拡大される。このため、P型半導体層11、活性層12及びN型半導体層13の接合部で見た電流密度が大幅に向上し、発光量、発光効率が向上する。P側電極5の面積は、絶縁ギャップG1の幅を、電気絶縁に必要な寸法まで最小化することにより、最大化することができる。   Further, since the P-side electrode 5 covers almost the entire surface of the P-type semiconductor layer 11, the current supply area from the P-side electrode 5 to the P-type semiconductor layer 11 is expanded. For this reason, the current density seen at the junction of the P-type semiconductor layer 11, the active layer 12, and the N-type semiconductor layer 13 is greatly improved, and the light emission amount and the light emission efficiency are improved. The area of the P-side electrode 5 can be maximized by minimizing the width of the insulation gap G1 to the size required for electrical insulation.

発光ダイオードLEDのP側電極5及びN側電極7の電極面は、第1導体21及び第2導体22のそれぞれに接合されているから、第1導体21及び第2導体22が、発光ダイオードLEDのP側電極5及びN側電極7に対する給電端子となるとともに、発光ダイオードLEDに対する放熱経路として機能する。このようにして形成された放熱経路は、従来のAg粉末を含む導電性ペーストを充填して伝熱ビア導体(特許文献1)や、メッキ後はんだ充填サーマルビア(特許文献2)や、銀ペースト、銅ペースト等の金属粉含有樹脂や、金属棒と金属粉含有樹脂の複合体等を用いた導熱体(特許文献3)、更に、Cu、Niなどの金属を用いたサーマルビア(特許文献4)と異なって、構造が簡単で、製造・組立が容易であり、しかも、極めて優れた放熱特性を確保することができる。   Since the electrode surfaces of the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 of the light emitting diode LED are joined to the first conductor 21 and the second conductor 22, respectively, the first conductor 21 and the second conductor 22 are connected to the light emitting diode LED. The power supply terminal for the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 and functions as a heat dissipation path for the light emitting diode LED. The heat radiation path formed in this way is filled with a conductive paste containing a conventional Ag powder, a heat transfer via conductor (Patent Document 1), a solder-filled thermal via after plating (Patent Document 2), and a silver paste. In addition, a heat conductor using a metal powder-containing resin such as a copper paste, a composite of a metal rod and a metal powder-containing resin (Patent Document 3), and a thermal via using a metal such as Cu and Ni (Patent Document 4) ), The structure is simple, manufacture and assembly are easy, and excellent heat dissipation characteristics can be secured.

発光ダイオードLEDとしては、種々のタイプのものを用いることができる。図1〜図5に示した実施の形態では、発光ダイオードLEDは、PN接合1を構成するP型半導体層11及びN型半導体層13が、互いに重なる部分と、重ならない部分14とを有する。重ならない部分14は、重なる部分の側方に配置され、配置方向にとられた幅W1が、重なる部分の幅W2よりも十分に狭幅で、長さ方向(幅方向と直交する)に延びている。例えば、幅W2に対する幅W1の割合は、1〜40%の範囲に選定されている。P側電極5は、P型半導体層11の表面であって、重なる部分を覆っており、N側電極7は、重ならない部分14において、N型半導体層13を覆っている。P側電極5及びN側電極7の平面積は、重なる部分及び重ならない部分14の平面積の80%以上となるように定めることが好ましい。   Various types of light emitting diode LED can be used. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the light emitting diode LED has a portion where the P-type semiconductor layer 11 and the N-type semiconductor layer 13 constituting the PN junction 1 overlap each other and a portion 14 where they do not overlap each other. The non-overlapping portion 14 is arranged on the side of the overlapping portion, and the width W1 taken in the arrangement direction is sufficiently narrower than the width W2 of the overlapping portion and extends in the length direction (perpendicular to the width direction). ing. For example, the ratio of the width W1 to the width W2 is selected in the range of 1 to 40%. The P-side electrode 5 is a surface of the P-type semiconductor layer 11 and covers an overlapping portion, and the N-side electrode 7 covers the N-type semiconductor layer 13 in a portion 14 that does not overlap. The plane areas of the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 are preferably determined to be 80% or more of the plane area of the overlapping portion and the non-overlapping portion 14.

上記構成によれば、P側電極5からP型半導体層11に対する電流供給面積が、重なり面積と同程度の面積に拡大される。このため、P型半導体層11、活性層12及びN型半導体層13の接合部で見た電流密度が大幅に向上し、発光量、発光効率も向上する。P側電極5の面積は、絶縁ギャップの幅を、電気絶縁に必要な寸法まで最小化することにより、最大化することができる。   According to the above configuration, the current supply area from the P-side electrode 5 to the P-type semiconductor layer 11 is expanded to the same area as the overlapping area. For this reason, the current density seen at the junction of the P-type semiconductor layer 11, the active layer 12, and the N-type semiconductor layer 13 is greatly improved, and the light emission amount and the light emission efficiency are also improved. The area of the P-side electrode 5 can be maximized by minimizing the width of the insulating gap to the size required for electrical insulation.

しかも、パッケージ側に備えられる貫通電極の横断面積を、最大化された一方の電極、例えば、P側電極5の面積まで拡大し、P側電極5及び第1導体21による放熱特性を、最大化することができる。   In addition, the cross-sectional area of the through electrode provided on the package side is expanded to the area of one of the maximized electrodes, for example, the P-side electrode 5, and the heat dissipation characteristics by the P-side electrode 5 and the first conductor 21 are maximized. can do.

他方の電極、例えば、N側電極7は、重ならない部分14に設けられているから、重ならない部分14を狭幅化して、重なる部分における発光面積の減少を回避しながら、電極面積を増大させることができる。即ち、N側電極7について、幅D1と直交する長さL1を拡張することにより、電極面積を拡大することができる。このため、発光量の増大、発光効率向上を図るとともに、位置ずれによる接続不良を回避し得る。   Since the other electrode, for example, the N-side electrode 7 is provided in the non-overlapping portion 14, the non-overlapping portion 14 is narrowed to increase the electrode area while avoiding a decrease in the light emitting area in the overlapping portion. be able to. That is, with respect to the N-side electrode 7, the electrode area can be expanded by extending the length L1 orthogonal to the width D1. For this reason, it is possible to increase the light emission amount and improve the light emission efficiency, and to avoid poor connection due to misalignment.

図6及び図7は、本発明に係る発光ダイオードの別の例を示している。この実施例では、重ならない部分14を、溝状に形成し、その内部にN側電極を充填した構造となっている。この実施例の場合も、図1〜図5に示した実施例と同様の作用効果を奏することができる。   6 and 7 show another example of the light emitting diode according to the present invention. In this embodiment, the non-overlapping portion 14 is formed in a groove shape and filled with an N-side electrode. In the case of this embodiment, the same operational effects as those of the embodiment shown in FIGS.

第1導体21及び第2導体22は、図8に図示するように、平面積を、P側電極5及びN側電極7の平面積よりも大きくすることもできるし、逆に、小さくすることもできる。もっとも、小さくする場合には、放熱特性に悪影響を与えないように、例えば、80%縮小を限度とする、というような制限を付する必要がある。第1導体21が、P側電極5の電極面の平面積の80%以上を覆い、第2導体22が、N側電極7の電極面の平面積の80%以上を覆うことにより、P側電極5及びN側電極7の下方領域において、基板2に対する第1導体21及び第2導体22の容積比率が高まり、基板2は、発光ダイオードLEDと対向する下方領域の容積の殆どが第1導体21及び第2導体22によって占有され、放熱特性に優れる。本発明に係る発光装置において、発光ダイオードLEDは単一であってもよいし、複数であってもよい。例えば、図9に図示するように、複数nの発光ダイオードLED11〜LED1nを、基板2上に、例えば、行・列状に配列することができる。これにより、面発光の発光装置が実現される。   As shown in FIG. 8, the first conductor 21 and the second conductor 22 can have a larger planar area than that of the P-side electrode 5 and the N-side electrode 7. You can also. However, in the case of reducing the size, it is necessary to place a restriction such as 80% reduction as a limit so as not to adversely affect the heat dissipation characteristics. The first conductor 21 covers 80% or more of the plane area of the electrode surface of the P-side electrode 5, and the second conductor 22 covers 80% or more of the plane area of the electrode surface of the N-side electrode 7. In the lower region of the electrode 5 and the N-side electrode 7, the volume ratio of the first conductor 21 and the second conductor 22 to the substrate 2 is increased, and the substrate 2 is almost entirely in the lower region facing the light emitting diode LED. 21 and the second conductor 22 are occupied and excellent in heat dissipation characteristics. In the light emitting device according to the present invention, the light emitting diode LED may be single or plural. For example, as shown in FIG. 9, a plurality of n light emitting diodes LED11 to LED1n can be arranged on the substrate 2 in, for example, rows and columns. Thereby, a surface emitting light-emitting device is realized.

発光ダイオードLED11〜LED1nは、好ましくは、電気的に互いに独立している。即ち、P側電極5及び第1導体21と、N側電極7及び第2導体22は、発光ダイオードLED11〜LED1nのそれぞれごとに、電気的に互いに独立している。即ち、第1導体21は、一つ当たり、発光ダイオードLED11〜LED1nのいずれか一つのP側電極5が接続されており、第2導体22についても、一つ当たり、発光ダイオードLED11〜LED1nのいずれか一つのN側電極5が接続されている。このような構造であれば、発光ダイオードLED11〜LED1nのそれぞれを、個別的に、または、任意の組合せで、駆動することができるので、多様な用途に対応することができる。  The light emitting diodes LED11 to LED1n are preferably electrically independent from each other. That is, the P-side electrode 5 and the first conductor 21, and the N-side electrode 7 and the second conductor 22 are electrically independent from each other for each of the light emitting diodes LED11 to LED1n. That is, one P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED11 to LED1n is connected to each first conductor 21, and any one of the light emitting diodes LED11 to LED1n is also connected to the second conductor 22. One N-side electrode 5 is connected. With such a structure, each of the light emitting diodes LED11 to LED1n can be driven individually or in any combination, and thus can be used for various applications.

図10及び図11は、本発明に係る発光装置の別の実施例を示す図である。まず、図10(A)、(B)に示す実施の形態では、P側フレームFR1及びN側フレームFR2を併設し、P側フレームFR1とN側フレームFR2との間に複数の発光ダイオードLED1〜LED4を搭載した構造になっている。P側フレームFR1の内端縁には、その長さ方向に沿い、間隔をおいて、第1導体21が配置されており、N側フレームFR2の内端縁には、第1導体21のぞれぞれとギャップを隔てて向き合う第2導体22が形成されている。より具体的には、第1導体21とP側フレームFR1を一体化したP側リードフレームLF1、及び、第2導体22とN側フレームFR2を一体化したN側リードフレームLF2をギャップを隔てて併設してある。発光ダイオードLED1〜LED4のP側電極5は、P側フレームFR1に形成された第1導体21に接続され、N側フレームFR2のN側電極7は第2導体22に接合されている。P側フレームFR1及びN側フレームFR2は、好ましくは、発光ダイオードLED1〜LED4のそれぞれに生じる間隔等に充填された絶縁性の支持体23によって一体化されている。もっとも、絶縁性の支持体23は、省略することもできる。このような構造であれば、P側リードフレームLF1とN側リードフレームLF2を1つの電源に接続するという単純な配線構造で、発光ダイオードLED1〜LED4をまとめて制御し、発光させることが可能なる。   10 and 11 are diagrams showing another embodiment of the light emitting device according to the present invention. First, in the embodiment shown in FIGS. 10A and 10B, a P-side frame FR1 and an N-side frame FR2 are provided side by side, and a plurality of light emitting diodes LED1˜ The LED 4 is mounted. A first conductor 21 is disposed along the length direction of the inner end edge of the P-side frame FR1 with a space therebetween, and the first conductor 21 is disposed at the inner end edge of the N-side frame FR2. A second conductor 22 facing each other with a gap is formed. More specifically, a P-side lead frame LF1 in which the first conductor 21 and the P-side frame FR1 are integrated, and an N-side lead frame LF2 in which the second conductor 22 and the N-side frame FR2 are integrated with a gap therebetween. It is attached. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED1 to LED4 is connected to the first conductor 21 formed on the P-side frame FR1, and the N-side electrode 7 of the N-side frame FR2 is joined to the second conductor 22. The P-side frame FR1 and the N-side frame FR2 are preferably integrated by an insulative support 23 that is filled at intervals generated in each of the light emitting diodes LED1 to LED4. However, the insulating support 23 can be omitted. With such a structure, the light emitting diodes LED1 to LED4 can be collectively controlled to emit light with a simple wiring structure in which the P-side lead frame LF1 and the N-side lead frame LF2 are connected to one power source. .

図10において、P側リードフレームLF1、及び、N側リードフレームLF2に搭載する発光ダイオードの数は、1以上であれば、任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   In FIG. 10, the number of light emitting diodes mounted on the P-side lead frame LF1 and the N-side lead frame LF2 can be arbitrarily set as long as it is 1 or more, and is not limited to the number shown. .

次に、図11は、図10に示したフレーム配置及び発光ダイオード配置を、更に増やしたものである。図示は省略するが、より多数の配置としてもよい。図11を参照すると、P側フレームFR11,N側フレームFR21, P側フレームFR12及びN側フレームFR22を順次に併設した構造になっている。より具体的には、P側フレームFR11と第1導体21を一体化したP側リードフレームLF11、N側フレームFR21と第2導体22を一体化したN側リードフレームLF21、P側フレームFR12と第1導体21を一体化したP側リードフレームLF12、N側フレームFR22と第2導体22を一体化したN側リードフレームLF22を順次に併設した構造になっている。   Next, FIG. 11 shows a further increase in the frame arrangement and the light emitting diode arrangement shown in FIG. Although illustration is omitted, a larger number of arrangements may be used. Referring to FIG. 11, a P-side frame FR11, an N-side frame FR21, a P-side frame FR12, and an N-side frame FR22 are sequentially provided. More specifically, the P-side lead frame LF11 in which the P-side frame FR11 and the first conductor 21 are integrated, the N-side lead frame LF21 in which the N-side frame FR21 and the second conductor 22 are integrated, the P-side frame FR12, and the first A P-side lead frame LF12 in which one conductor 21 is integrated, and an N-side lead frame LF22 in which an N-side frame FR22 and a second conductor 22 are integrated are sequentially provided.

P側フレームFR11及びN側フレームFR21の間には、発光ダイオードLED11〜LED14が搭載されている。発光ダイオードLED11〜LED14のP側電極5は、P側フレームFR11に設けられた第1導体21に接続され、N側電極7は、N側フレームFR21に設けられた第2導体22に接続されている。即ち、P側リードフレームLF11には、発光ダイオードLED11〜LED14のそれぞれのP側電極5が接続され、N側リードフレームLF21には、発光ダイオードLED11〜LED14のそれぞれのN側電極7が接続されている。   Light emitting diodes LED11 to LED14 are mounted between the P-side frame FR11 and the N-side frame FR21. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED11 to LED14 is connected to the first conductor 21 provided on the P-side frame FR11, and the N-side electrode 7 is connected to the second conductor 22 provided on the N-side frame FR21. Yes. That is, the P-side lead frame LF11 is connected to the respective P-side electrodes 5 of the light-emitting diodes LED11 to LED14, and the N-side lead frame LF21 is connected to the respective N-side electrodes 7 of the light-emitting diodes LED11 to LED14. Yes.

P側フレームFR12及びN側フレームFR21の間には、発光ダイオードLED21〜LED24が搭載されている。発光ダイオードLED21〜LED24のP側電極5は、P側フレームFR12に設けられた第1導体21に接続され、N側電極7はN側フレームFR21に設けられた第2導体22に接続されている。即ち、P側リードフレームLF12には、発光ダイオードLED21〜LED24のそれぞれのP側電極5が接続され、N側リードフレームLF21には、発光ダイオードLED21〜LED24のそれぞれのN側電極7が接続されている。   Light emitting diodes LED21 to LED24 are mounted between the P-side frame FR12 and the N-side frame FR21. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED21 to LED24 is connected to the first conductor 21 provided on the P-side frame FR12, and the N-side electrode 7 is connected to the second conductor 22 provided on the N-side frame FR21. . That is, the P-side electrode 5 is connected to the P-side lead frame LF12, and the N-side electrode 7 of the light-emitting diodes LED21 to LED24 is connected to the N-side lead frame LF21. Yes.

P側フレームFR12及びN側フレームFR22の間には、発光ダイオードLED31〜LED34が搭載されている。発光ダイオードLED31〜LED34のP側電極5は、P側フレームFR12に設けられた第1導体21に接続され、N側電極7は、N側フレームFR22に設けられた第2導体22に接続されている。即ち、P側リードフレームLF12には、発光ダイオードLED31〜LED34のそれぞれのP側電極5が接続され、N側リードフレーム22には、発光ダイオードLED31〜LED34のそれぞれのN側電極7が接続されている。   Light emitting diodes LED31 to LED34 are mounted between the P-side frame FR12 and the N-side frame FR22. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED31 to LED34 is connected to the first conductor 21 provided on the P-side frame FR12, and the N-side electrode 7 is connected to the second conductor 22 provided on the N-side frame FR22. Yes. That is, the P-side lead frame LF12 is connected to the P-side electrodes 5 of the light-emitting diodes LED31 to LED34, and the N-side lead frame 22 is connected to the N-side electrodes 7 of the light-emitting diodes LED31 to LED34. Yes.

図11の構造は、要するに、P側リードフレームLF11、LF12は、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのP側電極が接続されており、N側リードフレームLF21、LF22は、一つ当たり、一つ以上の発光ダイオードのN側電極が接続されている。   In short, the P-side lead frames LF11 and LF12 are connected to one or more P-side electrodes of light-emitting diodes, and the N-side lead frames LF21 and LF22 are N-side electrodes of one or more light emitting diodes are connected.

このような構造であれば、発光ダイオードLED11〜LED34を、発光ダイオードLED11〜14、発光ダイオードLED21〜24、発光ダイオードLED31〜34のまとまった単位で、制御し、発光させることができる。   With such a structure, the light emitting diodes LED11 to LED34 can be controlled to emit light in a unit of the light emitting diodes LED11 to 14, the light emitting diodes LED21 to 24, and the light emitting diodes LEDs 31 to 34.

図11において、P側リードフレームの数、N側リードフレームの数、各リードフレームに搭載する発光ダイオードの数は、それぞれ1以上であれ任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   In FIG. 11, the number of P-side lead frames, the number of N-side lead frames, and the number of light-emitting diodes mounted on each lead frame can be arbitrarily set to 1 or more, and are limited to the number shown. It is not a thing.

次に、本発明に係る発光装置の製造方法について、図12〜図22を参照して説明する。まず、図12〜図14は、図1〜図8に示した発光装置を製造するのに適した方法を示している。図12を参照すると、間隔をおいて平行に配置された第1フレームFR1及び第2フレームFR2の間に、第1導体210及び第2導体220を、間隔G31をおいて配置してある。   Next, a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIGS. 12 to 14 show a method suitable for manufacturing the light emitting device shown in FIGS. Referring to FIG. 12, a first conductor 210 and a second conductor 220 are arranged with a gap G31 between a first frame FR1 and a second frame FR2 arranged in parallel with a gap.

第1導体210は、両端が連結片211,212によって、第1フレームFR1及び第2フレームFR2に連続している。連結片211,212は、ギャップG11及びG12によって分離され、かつ、狭幅化されている。第2導体220は、両端が連結片221,222によって、第1フレームFR1及び第2フレームFR2に連続している。第2導体220、及び、連結片221,222は、ギャップG21によって第1導体210、及び、連結片211,212と分離され、かつ、狭幅化されている。   Both ends of the first conductor 210 are connected to the first frame FR1 and the second frame FR2 by connecting pieces 211 and 212. The connecting pieces 211 and 212 are separated by gaps G11 and G12 and are narrowed. The second conductor 220 is connected to the first frame FR1 and the second frame FR2 at both ends by connecting pieces 221 and 222. The second conductor 220 and the connecting pieces 221 and 222 are separated from the first conductor 210 and the connecting pieces 211 and 212 by the gap G21 and are narrowed.

より具体的には、第1フレームFR1、第2フレームFR2、第1導体210、第2導体220、及び、連結片211,212,221,222を一体化した板状の導体、即ち、リードフレームLF1を準備する。このリードフレームLF1は、板面に複数の貫通孔を有し、ギャップG11、G12、G21、及び、間隔G31は、この貫通孔に対応するものである。この場合、第1導体210、及び、第2導体220をリードフレームLF1として直接準備することができ、基板に穿設されたビアに対して電気メッキによって導電性材料を充填する必要がなくなるため、発光装置の量産性を高め、発光装置を安価に提供することができる。   More specifically, a plate-like conductor in which the first frame FR1, the second frame FR2, the first conductor 210, the second conductor 220, and the connecting pieces 211, 212, 221, 222 are integrated, that is, a lead frame. Prepare LF1. The lead frame LF1 has a plurality of through holes on the plate surface, and the gaps G11, G12, G21 and the gap G31 correspond to the through holes. In this case, the first conductor 210 and the second conductor 220 can be directly prepared as the lead frame LF1, and it is not necessary to fill the vias drilled in the substrate with a conductive material by electroplating. The mass productivity of the light-emitting device can be improved and the light-emitting device can be provided at low cost.

次に、図13に図示するように、図12に示したフレームの第1導体210及び第2導体220の上に、ギャップG21を跨ぐようにして発光ダイオードLED1〜LED4を搭載し、発光ダイオードLED1〜LED4のP側電極5及びN側電極7を、第1導体210及び第2導体220に接合する。   Next, as shown in FIG. 13, the light emitting diodes LED1 to LED4 are mounted on the first conductor 210 and the second conductor 220 of the frame shown in FIG. 12 so as to straddle the gap G21. The P-side electrode 5 and the N-side electrode 7 of the LED 4 are joined to the first conductor 210 and the second conductor 220.

次に、図14に示すように、第1導体210及び第2導体220を、支持体となる絶縁材料230を用いてモールド成形する。より詳しくは、第1導体210及び第2導体220の周囲に発生するギャップG11、G12、及び、G21を、モールド成形により、絶縁材料でなる支持体230によって埋める。モールド成形は、第1導体210及び第2導体220の上に、発光ダイオードLED1〜LED4を搭載する前に実行してもよい。   Next, as shown in FIG. 14, the first conductor 210 and the second conductor 220 are molded using an insulating material 230 that serves as a support. More specifically, gaps G11, G12, and G21 generated around the first conductor 210 and the second conductor 220 are filled with a support 230 made of an insulating material by molding. The molding may be performed before the light emitting diodes LED1 to LED4 are mounted on the first conductor 210 and the second conductor 220.

この後、第1導体210に連なる連結片211,212及び第2導体220に連なる連結片221,222を、モールド成形樹脂でなる支持体230の付近に設定された切断線C1−C1線及び切断線C2−C2で切断する。これにより、図1〜図8に示した発熱装置が得られる。   Thereafter, the connecting pieces 211 and 212 connected to the first conductor 210 and the connecting pieces 221 and 222 connected to the second conductor 220 are cut along the cutting line C1-C1 and the cutting line set in the vicinity of the support 230 made of molding resin. Cut along line C2-C2. Thereby, the heat generating apparatus shown in FIGS. 1-8 is obtained.

リードフレームLF1の外周面は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極の外周面よりも、平坦、即ち、凹凸が少ない。また、図示された範囲に明示されている訳ではないが、リードフレームLF1は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚く、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れる。   The outer peripheral surface of the lead frame LF1 is flatter, that is, has less irregularities than the outer peripheral surface of the through electrode formed by filling a via formed in the substrate body with a metal material. Although not clearly shown in the illustrated range, the lead frame LF1 is considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED1 to LED4, and has excellent heat dissipation characteristics for the light emitting diodes LED1 to LED4.

したがって、このような製造方法によれば、第1導体210、及び、第2導体220は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なくなり、厚さ方向における導電性が略均一となる。また、第1導体210、及び、第2導体220は、外周面の凹凸が少なくなることによって、支持体230との間にボイドが発生しにくいものとなり、横断面積の縮小が抑制されるため、電気抵抗が低く、基板全体の機械的強度を高めることができる。   Therefore, according to such a manufacturing method, the first conductor 210 and the second conductor 220 are provided on the outer peripheral surface rather than the through electrode formed by filling the via material formed in the substrate body with the metal material. Unevenness is reduced, and the conductivity in the thickness direction is substantially uniform. In addition, since the first conductor 210 and the second conductor 220 have less unevenness on the outer peripheral surface, voids are less likely to occur between the support 230 and the reduction of the cross-sectional area is suppressed. The electrical resistance is low, and the mechanical strength of the entire substrate can be increased.

さらに、図示された範囲に明示されている訳ではないが、第1導体210、及び、第2導体220は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚くなるため、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れ、結果として、放熱特性の優れた発光装置を提供することができる。   Furthermore, although not explicitly shown in the illustrated range, the first conductor 210 and the second conductor 220 are considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED1 to LED4. As a result, a light emitting device having excellent heat dissipation characteristics can be provided.

図12〜図14において、リードフレームLF1に搭載する発光ダイオードの数は、任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   12 to 14, the number of light emitting diodes mounted on the lead frame LF1 can be arbitrarily set, and is not limited to the illustrated number.

図17は、図9に示した発光装置を製造する方法を示している。この実施の形態では、図15に示した第1フレームFR1及び第2フレームFR2を用い、第1導体210及び第2導体220の上に、発光ダイオードLED1〜LED4を搭載する。   FIG. 17 shows a method of manufacturing the light emitting device shown in FIG. In this embodiment, light emitting diodes LED1 to LED4 are mounted on the first conductor 210 and the second conductor 220 using the first frame FR1 and the second frame FR2 shown in FIG.

より具体的には、第1フレームFR1、第2フレームFR2、第1導体210、第2導体220、及び、連結片211,212,221,222を一体化した板状の導体、即ち、リードフレームLF1を準備する。このリードフレームLF1は、板面に複数の貫通孔を有し、ギャップG11、G12、G21、及び、間隔G31は、この貫通孔に対応するものである。この場合も、第1導体210、及び、第2導体220をリードフレームLF1として直接準備することができ、基板に穿設されたビアに対して電気メッキによって導電性材料を充填する必要がなくなるため、発光装置の量産性を高め、発光装置を安価に提供することができる。   More specifically, a plate-like conductor in which the first frame FR1, the second frame FR2, the first conductor 210, the second conductor 220, and the connecting pieces 211, 212, 221, 222 are integrated, that is, a lead frame. Prepare LF1. The lead frame LF1 has a plurality of through holes on the plate surface, and the gaps G11, G12, G21 and the gap G31 correspond to the through holes. Also in this case, the first conductor 210 and the second conductor 220 can be directly prepared as the lead frame LF1, and it is not necessary to fill the vias drilled in the substrate with a conductive material by electroplating. Thus, mass productivity of the light emitting device can be improved and the light emitting device can be provided at low cost.

そして、発光ダイオードLED1〜LED4を搭載した第1導体210及び第2導体220を、共通の絶縁材料によって一体にモールド成形し、支持体230を形成する。この場合も、支持体230のモールド成形は、第1導体210及び第2導体220の上に、発光ダイオードLED1〜LED4を搭載する前または後に実行することができる。   Then, the first conductor 210 and the second conductor 220 on which the light-emitting diodes LED1 to LED4 are mounted are integrally molded with a common insulating material to form the support 230. Also in this case, the molding of the support 230 can be performed before or after the light emitting diodes LED1 to LED4 are mounted on the first conductor 210 and the second conductor 220.

この後、切断線C1−C1線及び切断線C2−C2で切断することにより、図9に示した発熱装置が得られる。   Thereafter, the heat generating device shown in FIG. 9 is obtained by cutting along the cutting lines C1-C1 and C2-C2.

リードフレームLF1の外周面は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極の外周面よりも、平坦、即ち、凹凸が少ない。また、図示された範囲に明示されている訳ではないが、リードフレームLF1は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚く、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れる。   The outer peripheral surface of the lead frame LF1 is flatter, that is, has less irregularities than the outer peripheral surface of the through electrode formed by filling a via formed in the substrate body with a metal material. Although not clearly shown in the illustrated range, the lead frame LF1 is considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED1 to LED4, and has excellent heat dissipation characteristics for the light emitting diodes LED1 to LED4.

したがって、このような製造方法によれば、第1導体210、及び、第2導体220は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なくなり、厚さ方向における導電性が略均一となる。また、第1導体210、及び、第2導体220は、外周面の凹凸が少なくなることによって、支持体230との間にボイドが発生しにくいものとなり、横断面積の縮小が抑制されるため、電気抵抗が低く、基板全体の機械的強度を高めることができる。   Therefore, according to such a manufacturing method, the first conductor 210 and the second conductor 220 are provided on the outer peripheral surface rather than the through electrode formed by filling the via material formed in the substrate body with the metal material. Unevenness is reduced, and the conductivity in the thickness direction is substantially uniform. In addition, since the first conductor 210 and the second conductor 220 have less unevenness on the outer peripheral surface, voids are less likely to occur between the support 230 and the reduction of the cross-sectional area is suppressed. The electrical resistance is low, and the mechanical strength of the entire substrate can be increased.

さらに、図示された範囲に明示されている訳ではないが、第1導体210、及び、第2導体220は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚くなるため、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れ、結果として、放熱特性の優れた発光装置を提供することができる。   Furthermore, although not explicitly shown in the illustrated range, the first conductor 210 and the second conductor 220 are considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED1 to LED4. As a result, a light emitting device having excellent heat dissipation characteristics can be provided.

図15〜図17において、リードフレームL1に搭載する発光ダイオードの数は、任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   15 to 17, the number of light-emitting diodes mounted on the lead frame L1 can be arbitrarily set, and is not limited to the number shown.

図18〜図19は、図10に示した発光装置の製造方法を示す図である。まず、図18に示すように、P側フレームFR1及びN側フレームFR2を、ギャップG21を隔てて併設する。P側フレームFR1の内端縁には、その長さ方向に沿い、ギャップG41をおいて、第1導体210が配置されており、N側フレームFR2の内端縁には、第1導体210のぞれぞれとギャップG21を隔てて向き合う第2導体220が形成されている。複数の第2導体220のそれぞれは、互いに、N側フレームFR2の内端縁に設けられたギャップG42によって隔てられている。   18 to 19 are views showing a method of manufacturing the light emitting device shown in FIG. First, as shown in FIG. 18, the P-side frame FR1 and the N-side frame FR2 are provided side by side with a gap G21 therebetween. A first conductor 210 is disposed along the length direction of the inner end edge of the P-side frame FR1 with a gap G41, and an inner end edge of the N-side frame FR2 is provided with the first conductor 210. A second conductor 220 is formed facing each other across the gap G21. Each of the plurality of second conductors 220 is separated from each other by a gap G42 provided at the inner end edge of the N-side frame FR2.

より具体的には、P側フレームFR1と第1導体210を一体化してた板状の導体、すなわち、P側リードフレームLF11、及び、N側フレームFR2と第2導体220を一体化した板状の導体、即ち、N側リードフレームLF21を準備し、P側リードフレーム11及びN側リードフレーム21を、ギャップG21を隔てて併設する。この場合、第1導体210、及び、第2導体220をリードフレームLF11、LF21として直接準備することができ、基板に穿設されたビアに対して電気メッキによって導電性材料を充填する必要がなくなるため、発光装置の量産性を高め、発光装置を安価に提供することができる。   More specifically, a plate-like conductor obtained by integrating the P-side frame FR1 and the first conductor 210, that is, a plate-like shape obtained by integrating the P-side lead frame LF11 and the N-side frame FR2 and the second conductor 220. The N-side lead frame LF21 is prepared, and the P-side lead frame 11 and the N-side lead frame 21 are provided with a gap G21 therebetween. In this case, the first conductor 210 and the second conductor 220 can be directly prepared as the lead frames LF11 and LF21, and there is no need to fill the vias drilled in the substrate with a conductive material by electroplating. Therefore, the mass productivity of the light-emitting device can be improved and the light-emitting device can be provided at low cost.

次に、図19に示すように、図18に示したフレームに対し、ギャップG21を跨ぐように、発光ダイオードLED1〜LED4を搭載する。発光ダイオードLED1〜LED4のP側電極5は、P側フレームFR1に形成された第1導体210に接続され、N側フレームFR2のN側電極7は第2導体220に接合される。発光ダイオードLED1〜LED4、P側フレームFR1及びN側フレームFR2には、好ましくは、図10に示したように、絶縁樹脂材料によるモールド成形が施される。   Next, as shown in FIG. 19, the light emitting diodes LED1 to LED4 are mounted on the frame shown in FIG. 18 so as to straddle the gap G21. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED1 to LED4 is connected to the first conductor 210 formed on the P-side frame FR1, and the N-side electrode 7 of the N-side frame FR2 is joined to the second conductor 220. The light emitting diodes LED1 to LED4, the P-side frame FR1, and the N-side frame FR2 are preferably molded by an insulating resin material as shown in FIG.

リードフレームLF11、LF21の外周面は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極の外周面よりも、平坦、即ち、凹凸が少ない。また、図示された範囲に明示されている訳ではないが、リードフレームF11、LF21は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚く、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れる。   The outer peripheral surfaces of the lead frames LF11 and LF21 are flatter, that is, have less irregularities than the outer peripheral surface of the through electrode formed by filling a via formed in the substrate body with a metal material. Although not clearly shown in the illustrated range, the lead frames F11 and LF21 are considerably thicker than the light-emitting diodes LED1 to LED4 and have excellent heat dissipation characteristics for the light-emitting diodes LED1 to LED4.

したがって、このような製造方法によれば、第1導体210、及び、第2導体220は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なくなり、厚さ方向における導電性が略均一となる。また、第1導体210、及び、第2導体220は、外周面の凹凸が少なくなることによって、支持体230との間にボイドが発生しにくいものとなり、横断面積の縮小が抑制されるため、電気抵抗が低く、基板全体の機械的強度を高めることができる。   Therefore, according to such a manufacturing method, the first conductor 210 and the second conductor 220 are provided on the outer peripheral surface rather than the through electrode formed by filling the via material formed in the substrate body with the metal material. Unevenness is reduced, and the conductivity in the thickness direction is substantially uniform. In addition, since the first conductor 210 and the second conductor 220 have less unevenness on the outer peripheral surface, voids are less likely to occur between the support 230 and the reduction of the cross-sectional area is suppressed. The electrical resistance is low, and the mechanical strength of the entire substrate can be increased.

さらに、図示された範囲に明示されている訳ではないが、第1導体210、及び、第2導体220は、発光ダイオードLED1〜4の厚みと比較して、相当厚くなるため、発光ダイオードLED1〜4に対する放熱特性に優れ、結果として、放熱特性の優れた発光装置を提供することができる。   Furthermore, although not explicitly shown in the illustrated range, the first conductor 210 and the second conductor 220 are considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED1 to LED4. As a result, a light emitting device having excellent heat dissipation characteristics can be provided.

図18〜図19において、P側リードフレームLF11、及び、N側リードフレームLF21に搭載する発光ダイオードの数は、1以上であれ任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   18 to 19, the number of light-emitting diodes mounted on the P-side lead frame LF11 and the N-side lead frame LF21 can be arbitrarily set as long as it is 1 or more, and is not limited to the illustrated number. Absent.

図20〜図22は、図11に示した発光装置の製造方法を示す図である。まず、図20に示すように、P側フレームFR11,N側フレームFR21, P側フレームFR12及びN側フレームFR22を、ギャップG21をおいて、順次に併設した構造になっている。併設において、両側のP側フレームFR11及びN側フレームFR22は、図18に示したものと実質的に同じであるが、中間部のN側フレームFR21及びP側フレームFR12は、特徴的な平面パターンを有する。即ち、N側フレームFR21は、幅方向の両側に、P側フレームFR11及びP側フレームFR12の第1導体210とギャップG21を隔てて対向する第2導体220を配置した構造を持つ。一方、P側フレームFR12は、幅方向の両側に、N側フレームFR21及びN側フレームFR22の第2導体220とギャップG21を隔てて対向する第1導体210を配置した構造を持つ。   20 to 22 are views showing a method of manufacturing the light emitting device shown in FIG. First, as shown in FIG. 20, a P-side frame FR11, an N-side frame FR21, a P-side frame FR12, and an N-side frame FR22 are sequentially arranged with a gap G21. In the side-by-side, the P-side frame FR11 and the N-side frame FR22 on both sides are substantially the same as those shown in FIG. 18, but the N-side frame FR21 and the P-side frame FR12 in the middle part have characteristic plane patterns Have That is, the N-side frame FR21 has a structure in which the second conductors 220 facing the first conductors 210 of the P-side frame FR11 and the P-side frame FR12 with a gap G21 are arranged on both sides in the width direction. On the other hand, the P-side frame FR12 has a structure in which the first conductor 210 facing the second conductor 220 of the N-side frame FR21 and the N-side frame FR22 with a gap G21 is disposed on both sides in the width direction.

より具体的には、P側フレームFR11と第1導体210を一体化したP側リードフレームLF11、N側フレームFR21と第2導体220を一体化したN側リードフレームLF21、P側フレームFR12と第1導体210を一体化したP側リードフレームLF12、N側フレームFR22と第2導体220を一体化したN側リードフレームLF22を、ギャップG21を隔てて、順次に併設した構造になっている。この場合、第1導体210、及び、第2導体220をリードフレームLF11、LF12、LF21、LF22として直接準備することができ、基板に穿設されたビアに対して電気メッキによって導電性材料を充填する必要がなくなるため、発光装置の量産性を高め、発光装置を安価に提供することができる。   More specifically, the P-side lead frame LF11 in which the P-side frame FR11 and the first conductor 210 are integrated, the N-side lead frame LF21 in which the N-side frame FR21 and the second conductor 220 are integrated, the P-side frame FR12, and the first The P-side lead frame LF12 in which the one conductor 210 is integrated, and the N-side lead frame LF22 in which the N-side frame FR22 and the second conductor 220 are integrated are sequentially arranged with a gap G21 therebetween. In this case, the first conductor 210 and the second conductor 220 can be directly prepared as lead frames LF11, LF12, LF21, and LF22, and a conductive material is filled by electroplating a via drilled in the substrate. Therefore, the mass productivity of the light-emitting device can be improved and the light-emitting device can be provided at low cost.

図20に示したフレームに対し、図21に示すように、発光ダイオードD11〜LED34をマトリクス状に搭載する。より詳しくは、P側フレームFR11及びN側フレームFR21の間に、ギャップG21を跨ぐように、発光ダイオードLED11〜LED14を搭載し、P側フレームFR12及びN側フレームFR21の間に、ギャップG21を跨ぐように、発光ダイオードLED21〜LED24を搭載し、P側フレームFR12及びN側フレームFR22の間に、ギャップG21を跨ぐように、発光ダイオードLED31〜LED34を搭載する。発光ダイオードLED11〜LED34のP側電極5は、P側フレームFR11、FR12に設けられた第1導体210に接続され、N側電極7はN側フレームFR21、FR22に設けられた第2導体220に接続される。   As shown in FIG. 21, light emitting diodes D11 to LED34 are mounted in a matrix on the frame shown in FIG. More specifically, the light-emitting diodes LED11 to LED14 are mounted so as to straddle the gap G21 between the P-side frame FR11 and the N-side frame FR21, and the gap G21 is straddled between the P-side frame FR12 and the N-side frame FR21. Thus, the light emitting diodes LED21 to LED24 are mounted, and the light emitting diodes LED31 to LED34 are mounted between the P side frame FR12 and the N side frame FR22 so as to straddle the gap G21. The P-side electrode 5 of the light emitting diodes LED11 to LED34 is connected to the first conductor 210 provided on the P-side frames FR11 and FR12, and the N-side electrode 7 is connected to the second conductor 220 provided on the N-side frames FR21 and FR22. Connected.

この後、図22に示すように、P側フレームFR11,N側フレームFR21, P側フレームFR12、N側フレームFR22及び発光ダイオードD11〜LED34に対して、所定のパターンとなるように、絶縁樹脂モールド成形をすることにより、支持体230を形成する。これにより、図11に示した発光装置が得られる。   Thereafter, as shown in FIG. 22, the insulating resin mold is formed so that the P side frame FR11, the N side frame FR21, the P side frame FR12, the N side frame FR22, and the light emitting diodes D11 to LED34 have a predetermined pattern. The support 230 is formed by molding. Thereby, the light-emitting device shown in FIG. 11 is obtained.

リードフレームLF11、LF12、LF21、LF22の外周面は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極の外周面よりも、平坦、即ち、凹凸が少ない。また、図示された範囲に明示されている訳ではないが、リードフレームLF11、LF12、LF21、LF22は、発光ダイオードLED11〜34の厚みと比較して、相当厚く、発光ダイオードLED11〜34に対する放熱特性に優れる。   The outer peripheral surfaces of the lead frames LF11, LF12, LF21, and LF22 are flatter, that is, have less irregularities than the outer peripheral surface of the through electrode formed by filling a via formed in the substrate body with a metal material. Although not clearly shown in the illustrated range, the lead frames LF11, LF12, LF21, and LF22 are considerably thicker than the light-emitting diodes LED11 to 34, and have heat dissipation characteristics with respect to the light-emitting diodes LEDs 11 to 34. Excellent.

したがって、このような製造方法によれば、第1導体210、及び、第2導体220は、基板本体に穿設されたビアに金属材料を充填することにより形成した貫通電極よりも、外周面に凹凸が少なくなり、厚さ方向における導電性が略均一となる。また、第1導体210、及び、第2導体220は、外周面の凹凸が少なくなることによって、支持体230との間にボイドが発生しにくいものとなり、横断面積の縮小が抑制されるため、電気抵抗が低く、基板全体の機械的強度を高めることができる。   Therefore, according to such a manufacturing method, the first conductor 210 and the second conductor 220 are provided on the outer peripheral surface rather than the through electrode formed by filling the via material formed in the substrate body with the metal material. Unevenness is reduced, and the conductivity in the thickness direction is substantially uniform. In addition, since the first conductor 210 and the second conductor 220 have less unevenness on the outer peripheral surface, voids are less likely to occur between the support 230 and the reduction of the cross-sectional area is suppressed. The electrical resistance is low, and the mechanical strength of the entire substrate can be increased.

さらに、図示された範囲に明示されている訳ではないが、第1導体210、及び、第2導体220は、発光ダイオードLED11〜34の厚みと比較して、相当厚くなるため、発光ダイオードLED11〜34に対する放熱特性に優れ、結果として、放熱特性の優れた発光装置を提供することができる。   Further, although not explicitly shown in the illustrated range, the first conductor 210 and the second conductor 220 are considerably thicker than the thickness of the light emitting diodes LED11 to 34. As a result, it is possible to provide a light emitting device having excellent heat dissipation characteristics.

図20〜図22において、P側リードフレームの数、N側リードフレームの数、各リードフレームに搭載する発光ダイオードの数は、それぞれ1以上であれ任意に設定することができ、図示した数に限定されるものではない。   20 to 22, the number of P-side lead frames, the number of N-side lead frames, and the number of light-emitting diodes mounted on each lead frame can be arbitrarily set to 1 or more, respectively. It is not limited.

図12〜図22に示した製造方法は、図1〜図11に示した発光装置との関係において、上述したような関係に固定されるわけではなく、適宜に組み合わせて用いることができる。また、複数の支持体を併設することにより、発光ダイオードをマトリクス状に配置した発光装置を得ることができる。   The manufacturing method shown in FIGS. 12 to 22 is not necessarily fixed to the above-described relationship with the light emitting device shown in FIGS. 1 to 11, and can be used in appropriate combination. In addition, by providing a plurality of supports, a light emitting device in which light emitting diodes are arranged in a matrix can be obtained.

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。   Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.

次に、図23〜図27を参照し、発光装置の更に別の製造方法について説明する。   Next, still another method for manufacturing the light emitting device will be described with reference to FIGS.

発光装置の製造方法としては、基板の導体を、金属もしくは合金の溶融物、金属しくは合金の粉末、又は、導電性ペーストを、前記支持体のスペースに充填することによって形成することもできる。その一例を、図23及び図24に示す。まず、図23に示すように、第1スペース201及び第2スペース202を設けた絶縁材料でなる支持体23を、支持台6の上に設置し、図24に図示するように、第1スペース201及び第2スペース202の内部に、金属もしくは合金の溶融物、金属しくは合金の粉末、又は、導電性ペースト210,220を充填する。充填した後、加圧F1しながら硬化させる。これにより、空洞のない緻密な構造の第1導体210及び第2導体220を形成することができる。この後、発光ダイオードを搭載し、P側電極及びN側電極を、第1導体210及び第2導体220に接合する。発光ダイオードを個品化するには、切断線C1−C1で切断すればよい。   As a method for manufacturing a light emitting device, a conductor of a substrate can be formed by filling a space of the support with a metal or alloy melt, a metal or alloy powder, or a conductive paste. An example is shown in FIGS. First, as shown in FIG. 23, the support 23 made of an insulating material provided with the first space 201 and the second space 202 is installed on the support base 6, and as shown in FIG. 201 and the second space 202 are filled with a melt of metal or alloy, powder of metal or alloy, or conductive pastes 210 and 220. After filling, it is cured while applying pressure F1. Thereby, the 1st conductor 210 and the 2nd conductor 220 of a dense structure without a cavity can be formed. Thereafter, the light emitting diode is mounted, and the P-side electrode and the N-side electrode are joined to the first conductor 210 and the second conductor 220. What is necessary is just to cut | disconnect with the cutting line C1-C1 in order to individualize a light emitting diode.

図23及び図24において、第1スペース201及び第2スペース202の内部に、金属もしくは合金の溶融物、金属しくは合金の粉末、又は、導電性ペーストを充填する代わりに、第1スペース201及び第2スペース202の内部に金属部材を嵌め込んでもよい。この場合、図12〜図22に示したフレームを用いた製造方法を適用することができる。もっとも、フレーム設計を若干変更する必要はある。   23 and 24, instead of filling the interior of the first space 201 and the second space 202 with a metal or alloy melt, metal or alloy powder, or conductive paste, the first space 201 and A metal member may be fitted into the second space 202. In this case, the manufacturing method using the frame shown in FIGS. 12 to 22 can be applied. However, it is necessary to slightly change the frame design.

図25〜図27は、発光装置の別の製造方法を示す図である。この実施の形態は、支持体を、半導体、金属(合金を含む)材料等の導電性材料で構成した場合を示す。まず、図25に示すように、第1スペース201及び第2スペース202を設けた導電性の支持体23を準備する。そして、図26に図示するように、第1スペース201及び第2スペース202の内壁面に、絶縁層241,242を形成した後、図27に示すように、第1スペース201及び第2スペース202の内部に、第1導体210及び第2導体220を形成する。第1導体210及び第2導体220は、金属もしくは合金の溶融物、金属しくは合金の粉末、又は、導電性ペーストを充填する。充填した後、加圧しながら硬化させて形成してもよいし、或いは、金属部材を嵌め込んで形成してもよい。絶縁層241,242は、無機絶縁物もしくは有機絶縁物又はそれらの複合絶縁物によって構成することができる。   25 to 27 are diagrams showing another method for manufacturing the light emitting device. This embodiment shows a case where the support is made of a conductive material such as a semiconductor or a metal (including alloy) material. First, as shown in FIG. 25, a conductive support 23 provided with a first space 201 and a second space 202 is prepared. 26, after insulating layers 241 and 242 are formed on the inner wall surfaces of the first space 201 and the second space 202, the first space 201 and the second space 202 are formed as shown in FIG. 1st conductor 210 and the 2nd conductor 220 are formed in the inside. The first conductor 210 and the second conductor 220 are filled with a metal or alloy melt, a metal or alloy powder, or a conductive paste. After filling, it may be formed by being cured while being pressed, or may be formed by fitting a metal member. The insulating layers 241 and 242 can be formed of an inorganic insulator, an organic insulator, or a composite insulator thereof.

この後、発光ダイオードを搭載し、P側電極及びN側電極を、第1導体210及び第2導体220に接合する。発光ダイオードを個品化するには、切断線C1−C1で切断すればよい。   Thereafter, the light emitting diode is mounted, and the P-side electrode and the N-side electrode are joined to the first conductor 210 and the second conductor 220. What is necessary is just to cut | disconnect with the cutting line C1-C1 in order to individualize a light emitting diode.

5 P側電極
7 N側電極
2 基板
21 第1導体
22 第2導体
23 支持体
5 P-side electrode 7 N-side electrode 2 Substrate 21 First conductor 22 Second conductor 23 Support

Claims (12)

基板と、発光ダイオードとを含む発光装置であって、
前記基板は、複数の導体を含んでおり、
前記導体のそれぞれは、リードフレーム由来の金属板材又は合金板材でなり、互いに間隔をおいて配置された状態で、電気絶縁されており、
前記発光ダイオードは、前記基板の上に搭載され、P側電極及びN側電極の電極面が、前記導体のそれぞれの一端面に接合されている、
発光装置。
A light emitting device including a substrate and a light emitting diode,
The substrate includes a plurality of conductors,
Each of the conductors is a metal plate material or alloy plate material derived from a lead frame, and is electrically insulated in a state of being spaced apart from each other,
The light emitting diode is mounted on the substrate, and the electrode surfaces of the P-side electrode and the N-side electrode are joined to one end surfaces of the conductors,
Light emitting device.
請求項1に記載された発光装置であって、
前記基板は、支持体を含んでおり、
前記支持体は、前記間隔に設けられ、前記導体を一体化している、
発光装置。
The light-emitting device according to claim 1,
The substrate includes a support;
The support is provided at the interval, and the conductor is integrated.
Light emitting device.
請求項1又は2に記載された発光装置であって、
前記導体は、厚みが400μm〜1mmである、
発光装置。
The light-emitting device according to claim 1 or 2,
The conductor has a thickness of 400 μm to 1 mm.
Light emitting device.
請求項1乃至3の何れかに記載された発光装置であって、
前記導体は、前記P側電極の電極面、及び、前記N側電極の電極面のそれぞれの平面積の80%以上を覆っている、発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3,
The light emitting device, wherein the conductor covers 80% or more of a planar area of each of an electrode surface of the P-side electrode and an electrode surface of the N-side electrode.
請求項1乃至4の何れかに記載された発光装置であって、
前記導体は、第1導体と、第2導体とからなり、
前記第1導体は、一つ当たり、一つの前記発光ダイオードの前記P側電極が接続されており、
前記第2導体は、一つ当たり、前記一つの発光ダイオードの前記N側電極が一つ接続されている、
発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 4,
The conductor comprises a first conductor and a second conductor,
Each of the first conductors is connected to the P-side electrode of one of the light emitting diodes,
Each of the second conductors is connected to one N-side electrode of the one light emitting diode.
Light emitting device.
請求項1乃至4の何れかに記載された発光装置であって、
前記導体は、P側リードフレームと、N側リードフレームとを併設したものであり、
前記P側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の前記発光ダイオードの前記P側電極が接続されており、
前記N側リードフレームは、一つ当たり、一つ以上の前記発光ダイオードの前記N側電極が接続されている、
発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 4,
The conductor is provided with a P-side lead frame and an N-side lead frame.
The P-side lead frame is connected to one or more P-side electrodes of the light-emitting diodes,
The N-side lead frame is connected to one or more N-side electrodes of the light-emitting diodes.
Light emitting device.
請求項1乃至6の何れかに記載された発光装置であって、
前記発光ダイオードは、P型半導体層及びN型半導体層が、互いに重なる部分と、重ならない部分とを有しており、
前記重ならない部分は、前記重なる部分の側方に配置され、配置方向にとられた幅が、前記重なる部分の幅よりも十分に狭幅で、長さ方向に延びており、
前記一方の電極は、前記P型半導体層及び前記N型半導体層のうちの一方の表面であって、前記重なる部分を覆っており、
前記他方の電極は、他方の半導体層の上に設けられ、前記重ならない部分を覆っている、
発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 6,
The light emitting diode has a portion where a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer overlap each other and a portion where they do not overlap each other,
The non-overlapping portion is disposed on the side of the overlapping portion, the width taken in the arrangement direction is sufficiently narrower than the width of the overlapping portion, and extends in the length direction,
The one electrode is one surface of the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer and covers the overlapping portion,
The other electrode is provided on the other semiconductor layer and covers the non-overlapping portion;
Light emitting device.
請求項7に記載された発光装置であって、
前記他方の電極は、前記重ならない部分の大部分を覆い、前記一方の半導体層及び前記一方の電極から絶縁ギャップにより電気絶縁されており、
前記一方の電極は、前記絶縁ギャップの部分を除き、前記一方の半導体層の前記表面の全面を覆っている、
発光装置。
The light-emitting device according to claim 7,
The other electrode covers most of the non-overlapping portion and is electrically insulated from the one semiconductor layer and the one electrode by an insulating gap;
The one electrode covers the entire surface of the one semiconductor layer except for the portion of the insulating gap,
Light emitting device.
請求項1乃至8の何れかに記載された発光装置であって、照明装置、液晶ディスプレイ用バックライト、表示装置又は信号灯に用いられる、発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is used for a lighting device, a backlight for a liquid crystal display, a display device, or a signal lamp. 請求項1乃至9の何れかに記載された発光装置を製造する方法であって、次の工程(a)及び(b)、
(a)板状の導体を準備し、
(b)前記導体の上に前記発光ダイオードを搭載し、前記発光ダイオードの電極を前記導体に接合する、
を含む、方法。
A method for manufacturing the light-emitting device according to claim 1, wherein the following steps (a) and (b):
(A) preparing a plate-like conductor;
(B) mounting the light emitting diode on the conductor, and bonding an electrode of the light emitting diode to the conductor;
Including a method.
請求項10に記載された方法であって、次の工程(c)、
(c)前記導体は、貫通孔を有するリードフレームであって、前記導体の上に、前記貫通孔を跨ぐようにして前記発光ダイオードを搭載する、
を含む、方法。
The method according to claim 10, wherein the following step (c):
(C) The conductor is a lead frame having a through hole, and the light emitting diode is mounted on the conductor so as to straddle the through hole.
Including a method.
請求項10に記載された方法であって、次の工程(d)及び(e)、
(d)前記導体は、リードフレームであって、前記導体を複数準備し、前記導体のそれぞれをギャップを隔てて併設し、
(e)前記ギャップを跨ぐように、前記導体の上に発光ダイオードを搭載する、
を含む、方法。
The method according to claim 10, wherein the following steps (d) and (e):
(D) The conductor is a lead frame, a plurality of the conductors are prepared, and each of the conductors is provided with a gap therebetween,
(E) mounting a light emitting diode on the conductor so as to straddle the gap;
Including a method.
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