JP2021114488A - LED package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に人体情報測定モジュールに用いられる複数のLEDチップを備えるLEDパッケージに関する。 The present invention relates to an LED package including a plurality of LED chips mainly used for a human body information measurement module.
特許文献1には、人体情報測定モジュールの一例が開示されている。当該モジュールは、たとえば腕時計の配線基板に実装される。当該モジュールは、対象物に対して光を照射する発光部と、照射対象物によって反射された光を検出する受光部とを備える。発光部は、LEDチップである。受光部は、フォトダイオードなどの受光素子である。当該モジュールにおいては、測定対象となる人体情報に応じて波長が異なる複数の光を発光部が個別に発するとともに、照射対象物を反射した波長が異なる複数の光を受光部が個別に検出する。たとえば、照射対象物が血管である場合、緑色光を用いることにより人体の脈波を測定することができる。照射対象物が血中のヘモグロビンである場合、赤色光および赤外線を用いることにより人体の血中酸素濃度を測定することができる。
このように、当該モジュールにおいて複数の人体情報を測定するためには、波長が異なる複数の光を個別に発する複数のLEDチップを備えることが必要となる。ここで、人体情報を測定するための照射対象物に応じて、測定精度を向上させるために光の照射範囲を個別に設定することが望ましい。照射対象物が血管である場合は、血管の動きをより正確に捉えるべく、光の照射範囲は、より広範であることが望ましい。これに対して、照射対象物が血中のヘモグロビンである場合は、比較的微小なものを捉えることから、光の照射範囲は、より狭小であることが望ましい。 As described above, in order to measure a plurality of human body information in the module, it is necessary to include a plurality of LED chips that individually emit a plurality of lights having different wavelengths. Here, it is desirable to individually set the irradiation range of light in order to improve the measurement accuracy according to the irradiation target for measuring human body information. When the object to be irradiated is a blood vessel, it is desirable that the irradiation range of light is wider in order to more accurately capture the movement of the blood vessel. On the other hand, when the object to be irradiated is hemoglobin in blood, it is desirable that the irradiation range of light is narrower because a relatively small object is captured.
本発明は上述の事情に鑑み、複数のLEDチップから個別に発する波長が異なる複数の光に対して、対象物への照射範囲を個別に設定することが可能なLEDパッケージを提供することをその課題とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides an LED package capable of individually setting the irradiation range of an object for a plurality of lights having different wavelengths individually emitted from a plurality of LED chips. Make it an issue.
本発明によって提供されるLEDパッケージは、配線を有する支持部材と、前記配線に接合され、かつ前記配線に導通する複数のLEDチップと、前記複数のLEDチップの各々の厚さ方向において互いに反対側を向く頂面および裏面を有するとともに、前記裏面が前記支持部材に支持され、かつ前記複数のLEDチップを囲むケースと、前記頂面に支持され、かつ前記複数のLEDチップを塞ぐ透光部材と、を備え、前記透光部材は、前記複数のLEDチップの各々から発する光を個別に配光する複数のレンズ部を有し、前記複数のLEDチップは、発する光の波長が互いに異なる第1チップおよび第2チップを含み、前記複数のレンズ部は、前記第1チップから発する光を配光する第1レンズ部と、前記第2チップから発する光を配光する第2レンズ部と、を含み、前記第1レンズ部および前記第2レンズ部は、互いに離れて位置し、前記第1レンズ部の配光角が、前記第2レンズ部の配光角と異なる。 The LED package provided by the present invention includes a support member having wiring, a plurality of LED chips joined to the wiring and conductive to the wiring, and the plurality of LED chips on opposite sides in the thickness direction of each of the plurality of LED chips. A case in which the back surface is supported by the support member and surrounds the plurality of LED chips, and a translucent member that is supported by the top surface and closes the plurality of LED chips. The translucent member has a plurality of lens portions that individually distribute light emitted from each of the plurality of LED chips, and the plurality of LED chips emit light having different wavelengths. The plurality of lens units include a chip and a second chip, and the plurality of lens units include a first lens unit that distributes light emitted from the first chip and a second lens unit that distributes light emitted from the second chip. Including, the first lens portion and the second lens portion are located apart from each other, and the light distribution angle of the first lens portion is different from the light distribution angle of the second lens portion.
本発明の実施において好ましくは、前記支持部材、前記ケースおよび前記透光部材により囲まれた領域の少なくとも一部が中空である。 In carrying out the present invention, preferably, at least a part of the region surrounded by the support member, the case and the translucent member is hollow.
本発明の実施において好ましくは、前記透光部材は、前記厚さ方向において前記頂面と同じ側を向く外面と、前記外面とは反対側を向き、かつ前記複数のLEDチップに対向する内面と、を有し、前記複数のレンズ部は、前記外面において形成されている。 In the practice of the present invention, the translucent member preferably has an outer surface facing the same side as the top surface in the thickness direction and an inner surface facing the side opposite to the outer surface and facing the plurality of LED chips. , And the plurality of lens portions are formed on the outer surface.
本発明の実施において好ましくは、前記複数のレンズ部の各々は、フレネルレンズをなす。 In the practice of the present invention, each of the plurality of lens portions preferably forms a Fresnel lens.
本発明の実施において好ましくは、前記第2チップから発する光の波長は、前記第1チップから発する光の波長よりも短く、前記第2レンズ部の配光角が、前記第1レンズ部の配光角よりも大である。 In the practice of the present invention, preferably, the wavelength of the light emitted from the second chip is shorter than the wavelength of the light emitted from the first chip, and the light distribution angle of the second lens portion is the arrangement of the first lens portion. It is larger than the light angle.
本発明の実施において好ましくは、前記支持部材に接する透光樹脂をさらに備え、前記透光樹脂は、前記複数のLEDチップと、前記配線の少なくとも一部と、を覆っている。 In carrying out the present invention, it is preferable to further include a translucent resin in contact with the support member, and the translucent resin covers the plurality of LED chips and at least a part of the wiring.
本発明の実施において好ましくは、前記透光樹脂は、一連につながり、かつ前記ケースに接している。 In the practice of the present invention, the translucent resin is preferably connected in a series and in contact with the case.
本発明の実施において好ましくは、前記透光樹脂は、互いに離れて位置する複数の領域を含み、前記複数の領域が、前記複数のLEDチップに対して個別に覆っている。 In the practice of the present invention, the translucent resin preferably includes a plurality of regions located apart from each other, and the plurality of regions individually cover the plurality of LED chips.
本発明の実施において好ましくは、前記第1チップは、所定の間隔で配列された第1群をなし、前記第1レンズ部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第1群をなす前記第1チップに対して個別に重なる複数の領域を含み、前記第2チップは、所定の間隔で配列された第2群をなし、前記第2レンズ部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第2群をなす前記第2チップに対して個別に重なる複数の領域を含む。 In the practice of the present invention, preferably, the first chip forms a first group arranged at predetermined intervals, and the first lens portion forms the first group when viewed along the thickness direction. The second chip comprises a plurality of regions individually overlapping with respect to the first chip, the second chip forms a second group arranged at predetermined intervals, and the second lens portion is viewed along the thickness direction. It contains a plurality of regions that individually overlap with the second chip forming the second group.
本発明の実施において好ましくは、前記支持部材は、前記裏面に対向する主面を有する基材を有し、前記配線が、前記主面に配置されている。 In the practice of the present invention, preferably, the support member has a base material having a main surface facing the back surface, and the wiring is arranged on the main surface.
本発明の実施において好ましくは、前記基材は、前記主面とは反対側を向く底面と、前記主面および前記底面につながり、かつ前記厚さ方向に対して直交する方向の外方を向く側面と、前記側面から前記基材の内方に向けて凹み、かつ前記主面および前記底面につながる複数の貫通部と、を有し、前記支持部材は、前記底面に配置された複数の端子と、前記複数の貫通部に対して個別に配置された複数の側面端子と、を有し、前記複数の側面端子の各々は、前記配線に導通するとともに、前記複数の端子のいずれかにつながっている。 In the practice of the present invention, the base material preferably faces outward in a direction that is connected to the main surface and the bottom surface and is orthogonal to the thickness direction, and a bottom surface that faces the side opposite to the main surface. The support member has a plurality of terminals arranged on the bottom surface, which have a side surface and a plurality of penetrating portions that are recessed from the side surface toward the inside of the base material and are connected to the main surface and the bottom surface. And a plurality of side terminals individually arranged with respect to the plurality of through portions, and each of the plurality of side terminals conducts to the wiring and is connected to any of the plurality of terminals. ing.
本発明の実施において好ましくは、前記主面に配置され、かつ電気絶縁性を有する第1レジスト層をさらに備え、前記第1レジスト層は、前記複数の貫通部の各々の厚さ方向の一方の端を塞いでいる。 In the practice of the present invention, preferably, a first resist layer arranged on the main surface and having electrical insulation is further provided, and the first resist layer is one of the thickness directions of the plurality of through portions. It's blocking the edge.
本発明の実施において好ましくは、前記第1レジスト層は、前記厚さ方向において前記支持部材と前記ケースとの間に位置する領域を含む。 In the practice of the present invention, the first resist layer preferably includes a region located between the support member and the case in the thickness direction.
本発明の実施において好ましくは、前記支持部材は、前記底面に配置された放熱体を有し、前記厚さ方向に沿って視て、前記複数のLEDチップは、前記放熱体と重なっている。 In the practice of the present invention, preferably, the support member has a heat radiating body arranged on the bottom surface, and the plurality of LED chips overlap the heat radiating body when viewed along the thickness direction.
本発明の実施において好ましくは、前記底面に配置され、かつ電気絶縁性を有する第2レジスト層をさらに備え、前記第2レジスト層は、前記複数の端子と、前記放熱体と、の間に位置する。 In the practice of the present invention, it is preferable that a second resist layer arranged on the bottom surface and having electrical insulation is further provided, and the second resist layer is located between the plurality of terminals and the radiator. do.
本発明にかかるLEDパッケージによれば、複数のLEDチップから個別に発する波長が異なる複数の光に対して、対象物への照射範囲を個別に設定することが可能となる。 According to the LED package according to the present invention, it is possible to individually set the irradiation range to the object for a plurality of lights having different wavelengths individually emitted from the plurality of LED chips.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent with the detailed description given below based on the accompanying drawings.
本発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
〔第1実施形態〕
図1〜図14に基づき、本発明の第1実施形態にかかるLEDパッケージA10について説明する。LEDパッケージA10は、支持部材10、複数のLEDチップ20、複数のワイヤ30、レジスト層50、ケース60および透光部材70を備える。これらの図が示すLEDパッケージA10は、フォトダイオードなどの複数の受光素子とともに人体情報測定モジュールに用いられる。ここで、図2は、理解の便宜上、透光部材70を透過している。図2において、IX−IX線、XI−XI線、およびXII−XII線の各々を一点鎖線で示している。図10の断面位置および範囲は、図9のそれらに対応している。
[First Embodiment]
The LED package A10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 14. The LED package A10 includes a
LEDパッケージA10の説明においては、複数のLEDチップ20の各々の厚さ方向を「厚さ方向z」と呼ぶ。厚さ方向zに対して直交する方向を「第1方向x」と呼ぶ。厚さ方向zおよび第1方向xの双方に対して直交する方向を「第2方向y」と呼ぶ。図1に示すように、LEDパッケージA10は、厚さ方向zに沿って視て矩形状である。第1方向xは、LEDパッケージA10の長手方向に対応する。第2方向yは、LEDパッケージA10の短手方向に対応する。
In the description of the LED package A10, the thickness direction of each of the plurality of
支持部材10には、図2、図9、図11および図12に示すように、複数のLEDチップ20が搭載されている。図9,図11および図12に示すように、支持部材10は、基材11、配線12、複数の端子13、複数の側面端子14、連絡配線15、複数のビア16、および放熱体17を有する。
As shown in FIGS. 2, 9, 11 and 12, a plurality of
図3〜図6に示すように、基材11には、配線12、複数の端子13、複数の側面端子14、連絡配線15、複数のビア16、および放熱体17が配置されている。基材11は、電気絶縁性を有する。基材11は、主面11A、底面11B、側面11C、および複数の貫通部11Dを有する。主面11Aおよび底面11Bは、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く。これらのうち、主面11Aは、厚さ方向zにおいて複数のLEDチップ20が位置する側を向く。底面11Bは、LEDパッケージA10を配線基板に実装した際、当該配線基板に対向する。側面11Cは、主面11Aおよび底面11Bにつながり、かつ厚さ方向zに対して直交する方向の外方を向く。LEDパッケージA10においては、側面11Cは、第1方向xの外方を向く一対の領域と、第2方向yの外方を向く一対の領域とを含む。複数の貫通部11Dの各々は、側面11Cから基材11の内方に向けて凹み、かつ主面11Aおよび底面11Bにつながっている。LEDパッケージA10においては、複数の貫通部11Dの各々は、側面11Cのうち第1方向xの外方を向く一対の領域のいずれかから基材11の内方に向けて凹んでいる。当該一対の領域の各々において、複数の貫通部11Dは、第2方向yに所定の間隔で配列されている。複数の貫通部11Dの各々は、厚さ方向zに沿って視て略半円形状である。
As shown in FIGS. 3 to 6, wiring 12, a plurality of
図9、図11および図12に示すように、LEDパッケージA10においては、基材11は、厚さ方向zに積層された上層111、下層112および中間層113をその構成に含む。このため、基材11は、多層構造となっている。上層111、下層112および中間層113は、いずれもガラスエポキシ樹脂を含む材料からなる。上層111は、主面11Aを含む。下層112は、底面11Bを含む。中間層113は、上層111と下層112との間に挟まれている。上層111、下層112および中間層113が互いに熱圧着されることにより、基材11は一体となっている。
As shown in FIGS. 9, 11 and 12, in the LED package A10, the
図3に示すように、配線12は、基材11(上層111)の主面11Aに配置されている。LEDパッケージA10において、配線12は、複数の端子13、複数の側面端子14、連絡配線15、および複数のビア16とともに、複数のLEDチップ20と、LEDパッケージA10が実装される配線基板との導電経路をなしている。LEDパッケージA10においては、配線12は、複数の金属層からなる。当該複数の金属層の一例として、主面11Aから近い順に、銅(Cu)層、ニッケル(Ni)層、金(Au)層が積層されたものが挙げられる。配線12は、主に電解めっきにより形成される。配線12は、複数の第1パッド121、複数の第2パッド122、および複数の第3パッド123を含む。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、複数の第1パッド121の各々には、複数のLEDチップ20が個別に接合されている。LEDパッケージA10においては、複数の第1パッド121は、第1方向xに対して3列並んでいる。これらの各列においては、一対の当該第1パッド121が第2方向yに所定の間隔で配列されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
図3に示すように、複数の第2パッド122の各々は、複数の第1パッド121のいずれかに隣接している。第1方向xに対して3列並んでいる複数の第1パッド121のうち、第1方向xの両側に位置する2列においては、複数の第1パッド121の各々に対して、複数の第2パッド122のいずれか1つが隣接している。第1方向xに対して3列並んでいる複数の第1パッド121のうち、第1方向xの両側に位置する2列の間に位置する1列においては、複数の第1パッド121の各々に対して、複数の第2パッド122のいずれか2つが第2方向yの両側に位置するように隣接している。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
図3に示すように、複数の第3パッド123は、基材11の複数の貫通部11Dに対して個別に配置されている。複数の第3パッド123の各々は、厚さ方向zに沿って視て略円弧をなす帯状である。
As shown in FIG. 3, the plurality of
図6に示すように、複数の端子13は、基材11(下層112)の底面11Bに配置されている。複数の端子13は、基材11の複数の貫通部11Dに対して個別に配置されている。LEDパッケージA10を配線基板に実装する際、複数の端子13は、ハンダを介して当該配線基板に接合される。LEDパッケージA10においては、複数の端子13の各々は、複数の金属層からなる。当該複数の金属層の構成は、配線12をなす複数の金属層の構成と同一である。
As shown in FIG. 6, the plurality of
図4〜図6、および図9に示すように、複数の側面端子14は、基材11の複数の貫通部11Dに対して個別に配置されている。複数の側面端子14の各々は、複数の貫通部11Dの各々を規定する基材11の側面11Cの一領域に沿って形成されている。複数の側面端子14の各々において、厚さ方向zの一方の端は、複数の第3パッド123のいずれかにつながっている。あわせて、厚さ方向zの他方の端は、複数の端子13のいずれかにつながっている。
As shown in FIGS. 4 to 6 and 9, the plurality of
図4および図5に示すように、連絡配線15は、基材11の下層112と、基材11の中間層113とに配置されている。連絡配線15は、複数のビア16とともに、配線12(複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122)と、複数の側面端子14との導通経路をなしている。連絡配線15は、たとえば銅からなる。連絡配線15は、第1配線151および第2配線152を含む。
As shown in FIGS. 4 and 5, the connecting
図5、図9および図11に示すように、第1配線151は、基材11の下層112において基材11の底面11Bと反対側を向く面に配置されている。第1配線151は、複数の領域を含む。当該複数の領域の各々は、複数の側面端子14のいずれかにつながっている。第1配線151は、下層112と、基材11の中間層113とに挟まれている。
As shown in FIGS. 5, 9 and 11, the
図4、図9および図12に示すように、第2配線152は、基材11の中間層113において基材11の主面11Aと同じ側を向く面に配置されている。第2配線152は、複数の領域を含む。当該複数の領域の各々は、複数の側面端子14のいずれかにつながっている。第2配線152は、中間層113と、基材11の上層111とに挟まれている。
As shown in FIGS. 4, 9 and 12, the
図9、図11および図12に示すように、複数のビア16は、基材11に埋め込まれている。複数のビア16の各々は、連絡配線15のいずれかの領域につながっている。あわせて、複数のビア16は、複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122に対して個別につながっている。複数のビア16は、導電性を有する。複数のビア16の各々は、厚さ方向zに延びる略円柱状である。複数のビア16の各々は、たとえば銅からなる。複数のビア16は、複数の第1ビア161、および複数の第2ビア162を含む。
As shown in FIGS. 9, 11 and 12, the plurality of
図9および図11に示すように、複数の第1ビア161の各々は、基材11の上層111と、基材11の中間層113とに埋め込まれている。複数の第1ビア161の各々において、厚さ方向zの一方の端は、第1配線151のいずれかの領域につながっている。あわせて、厚さ方向zの他方の端は、複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122のいずれかにつながっている。
As shown in FIGS. 9 and 11, each of the plurality of
図9および図12に示すように、複数の第2ビア162の各々は、基材11の上層111に埋め込まれている。このため、複数の第2ビア162の各々の長さは、複数の第1ビア161の各々の長さよりも小である。複数の第2ビア162の各々において、厚さ方向zの一方の端は、第2配線152のいずれかの領域につながっている。あわせて、厚さ方向zの他方の端は、複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122のいずれかにつながっている。
As shown in FIGS. 9 and 12, each of the plurality of
図6に示すように、放熱体17は、基材11(下層112)の底面11Bに配置されている。第1方向xにおいて、放熱体17は、複数の端子13の間に位置する。厚さ方向zに沿って視て、複数のLEDチップ20と、複数の第1パッド121の各々の少なくとも一部とが放熱体17と重なっている。さらに、厚さ方向zに沿って視て、放熱体17の面積は、複数の端子13の面積の合計よりも大である。LEDパッケージA10においては、複数の端子13の各々は、複数の金属層からなる。当該複数の金属層の構成は、配線12をなす複数の金属層の構成と同一である。
As shown in FIG. 6, the
複数のLEDチップ20は、図3に示すように、配線12の複数の第1パッド121に対して個別に接合されている。これにより、LEDパッケージA10においては、複数のLEDチップ20は、第1方向xに対して3列並んでいる。これらの各列においては、一対の当該LEDチップ20が第2方向yに所定の間隔で配列されており、当該一対のLEDチップ20がLEDパッケージA10において一群をなしている。LEDパッケージA10においては、4つの第1チップ201と、一対の第2チップ202とを含む。当該第1チップ201と、当該第2チップ202とは、発する光の波長が互いに異なる。
As shown in FIG. 3, the plurality of
図3に示すように、4つの第1チップ201は、第1方向xに対して3列並んでいる複数のLEDチップ20のうち、第1方向xの両側に位置する2列をなしている。これらの各列において、一対の第1チップ201が第2方向yに所定の間隔で配列された一群をなしている。図2に示すように、便宜上、当該一対の第1チップ201を第1群20Aと呼ぶ。第1群20Aのうち、一方は赤色光を発するチップであり、他方は赤外線を発するチップである。第1群20Aは、人体の血中酸素濃度を測定するために用いられる。より具体的には、第1群20Aのうち赤色光を発するチップは、単位体積当たりの血中のヘモグロビンの総数を測定するために用いられる。あわせて、第1群20Aのうち赤外線を発するチップは、単位体積当たりの血中のヘモグロビンのうち、酸素を運搬していない当該ヘモグロビンの総数を測定するために用いられる。
As shown in FIG. 3, the four
図13に示すように、4つの第1チップ201の各々は、第1電極21および第2電極22を有する。第1電極21は、当該第1チップ201が接合される配線12の複数の第1パッド121のいずれかに対向して設けられている。第1電極21は、当該第1チップ201のアノードである。第1電極21は、接合層29を介して当該第1パッド121接合されている。接合層29は、導電性を有する。接合層29は、たとえば銀(Ag)粒子と、エポキシ樹脂とを含む材料からなる。これにより、当該第1チップ201の第1電極21は、接合層29を介して当該第1パッド121に導通している。第2電極22は、当該第1チップ201の上面に設けられている。第2電極22は、当該第1チップ201のカソードである。
As shown in FIG. 13, each of the four
図3に示すように、一対の第2チップ202は、第1方向xに対して3列並んでいる複数のLEDチップ20のうち、4つの第1チップ201からなる2列の間に位置する1列をなしている。この1列において、一対の第2チップ202が第2方向yに所定の間隔で配列された一群をなしている。図2に示すように、便宜上、当該一対の第2チップ202を第2群20Bと呼ぶ。第1方向xにおいて、第2群20Bは、4つの第1チップ201の間に位置する。第2群20Bは、互いに波長が同一である緑色光を発する。したがって、第2群20Bの各々から発する光の波長は、4つの第1チップ201の各々から発する光の波長よりも短い。第2群20Bは、人体の脈波(血管の脈動)を測定するために用いられる。
As shown in FIG. 3, the pair of
図14に示すように、一対の第2チップ202の各々は、その下面が接合層29を介して配線12の第1パッド121のいずれかに接合されている。一対の第2チップ202の各々は、第1電極21および第2電極22を有する。第1電極21は、当該第2チップ202のアノードである。第2電極22は、当該第2チップ202のカソードである。第1電極21および第2電極22は、当該第2チップ202の上面に設けられている。
As shown in FIG. 14, each of the pair of
一対の第2チップ202の各々において、当該第2チップ202の第1方向xの一方側には、4つの第1チップ201のうち赤色光を発するチップが位置する。当該第2チップ202の第1方向xの他方側には、4つの第2チップ202のうち赤外線を発するチップが位置する。
In each of the pair of
複数のワイヤ30の各々は、図3に示すように、その一方の端が配線12の複数の第2パッド122のいずれかに接合され、かつその他方の端が複数のLEDチップ20のいずれかに接合されている。複数のワイヤ30の各々は、たとえば金からなる。複数のワイヤ30は、複数の第1ワイヤ301、および複数の第2ワイヤ302を含む。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
図3に示すように、複数の第1ワイヤ301の各々は、複数のLEDチップ20のうち、一対の第2チップ202の各々の第1電極21と、当該第1電極21から最も近くに位置する配線12の複数の第2パッド122のいずれかとに接合されている。これにより、一対の第2チップ202の各々の第1電極21は、当該第2パッド122に導通している。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
図3に示すように、複数の第2ワイヤ302の各々は、複数のLEDチップ20の各々の第2電極22と、当該第2電極22から最も近くに位置する配線12の第2パッド122のいずれかとに接合されている。これにより、複数のLEDチップ20の各々の第2電極22は、当該第2パッド122に導通している。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
レジスト層50は、図3、および図6〜図8に示すように、基材11(上層111)の主面11Aと、基材11(下層112)の底面11Bとに配置されている。レジスト層50は、電気絶縁性を有する。レジスト層50は、たとえばソルダーレジストフィルムである。レジスト層50は、第1レジスト層51および第2レジスト層52を含む。
As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the resist
図3、図7および図8に示すように、第1レジスト層51は、基材11の主面11Aに配置されている。厚さ方向zに沿って視て、第1レジスト層51は、主面11Aの周縁に沿って配置された枠状をなしている。第1レジスト層51の領域の一部は、基材11の複数の貫通部11Dの各々の厚さ方向zの一方の端を上方から塞ぐとともに、配線12の複数の第3パッド123を覆っている。さらに、図7〜図9に示すように、第1レジスト層51は、厚さ方向zにおいて支持部材10とケース60との間に位置する領域を含む。
As shown in FIGS. 3, 7, and 8, the first resist
図6〜図8に示すように、第2レジスト層52は、基材11の底面11Bに配置されている。第2レジスト層52は、第1方向xにおいて互いに離れて位置する一対の領域を含む。当該一対の領域の各々は、第2方向yに延びている。当該一対の領域の各々は、第2方向yに配列された複数の端子13の一群と、放熱体17との間に位置する。
As shown in FIGS. 6 to 8, the second resist
ケース60は、図2に示すように、複数のLEDチップ20を囲んでいる。ケース60は、厚さ方向zに沿って視て枠状である。ケース60は、支持部材10に支持されている。ケース60は、たとえばポリフタルアミド(PPA)、または液晶ポリマー(LCP)を含む材料からなる。ケース60の材料は、これらに限定されず、機械的強度が比較的高く、かつ耐熱性に優れた材料であれば多岐にわたる。図9、図11および図12に示すように、ケース60は、頂面60A、裏面60B、外側面60Cおよび内側面60Dを有する。
As shown in FIG. 2, the
図9、図11および図12に示すように、頂面60Aは、厚さ方向zにおいて基材11(上層111)の主面11Aと同じ側を向く。裏面60Bは、厚さ方向zにおいて主面11Aとは反対側を向く。裏面60Bは、主面11Aに対向している。厚さ方向zにおいて支持部材10とケース60との間に位置する接着層(図示略)を介して、裏面60Bは、主面11Aと、第1レジスト層51とに接合されている。これにより、ケース60は、裏面60Bが支持部材10に支持される構成となっている。
As shown in FIGS. 9, 11 and 12, the
図2、図9、図11および図12に示すように、外側面60Cは、頂面60Aおよび裏面60Bにつながり、かつ厚さ方向zに対して直交する方向の外方を向く。外側面60Cは、第1方向xを向く一対の領域と、第2方向yを向く一対の領域とを含む。外側面60Cに含まれる複数の領域の各々は、基材11の側面11Cに含まれる複数の領域のいずれかと面一である。図2、図9、図11および図12に示すように、内側面60Dは、頂面60Aおよび裏面60Bにつながり、かつ厚さ方向zに対して直交する方向の内方を向く。内側面60Dは、複数のLEDチップ20に対向している。
As shown in FIGS. 2, 9, 11 and 12, the
透光部材70は、図9、図11および図12に示すように、ケース60の頂面60Aに支持され、かつ複数のLEDチップ20を塞いでいる。透光部材70は、複数のLEDチップ20から発する光を透過する。透光部材70は、たとえば光学ガラスからなる。LEDパッケージA10においては、支持部材10、ケース60および透光部材70により囲まれた領域が中空である。透光部材70は、外面70A、内面70B、および複数のレンズ部72を有する。
As shown in FIGS. 9, 11 and 12, the
図9、図11および図12に示すように、外面70Aは、厚さ方向zにおいてケース60の頂面60Aと同じ側を向く。内面70Bは、外面70Aとは反対側を向き、かつ複数のLEDチップ20に対向している。内面70Bは、接着剤を介して頂面60Aに接合されている。これにより、透光部材70は、内面70Bがケース60に支持される構成となっている。
As shown in FIGS. 9, 11 and 12, the
図1、図9、図11および図12に示すように、複数のレンズ部72は、厚さ方向zに沿って視て複数のLEDチップ20に対して個別に重なっている。複数のレンズ部72は、複数のLEDチップ20の各々から発する光を個別に配光する。複数のレンズ部72の各々は、当該レンズ部72を除く他の複数のレンズ部72の全てに対して離れて位置する。複数のレンズ部72は、透光部材70の外面70Aにおいて形成されている。複数のレンズ部72の各々は、フレネルレンズをなす。
As shown in FIGS. 1, 9, 11 and 12, the plurality of
図1に示すように、LEDパッケージA10においては、複数のレンズ部72は、4つの第1レンズ部721と、一対の第2レンズ部722とを含む。4つの第1レンズ部721は、4つの第1チップ201の各々から発する光を個別に配光する。一対の第2レンズ部722は、一対の第2チップ202の各々から発する光を個別に配光する。
As shown in FIG. 1, in the LED package A10, the plurality of
図10に示すように、一対の第2レンズ部722の各々の配光角θ2は、4つの第1レンズ部721の各々の配光角θ1よりも大である。すなわち、4つの第1レンズ部721の各々の配光角θ1は、一対の第2レンズ部722の各々の配光角θ2と異なる。これにより、LEDパッケージA10においては、一対の第2チップ202の各々から発する光は、4つの第1チップ201の各々から発する光よりも対象物に対してより広範に照射されることとなる。これらの配光角の各々は、当該配光角にかかる複数のレンズ部72の各々の形状によって決定される。
As shown in FIG. 10, each light distribution angle θ2 of the pair of
次に、LEDパッケージA10の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of the LED package A10 will be described.
LEDパッケージA10は、複数のLEDチップ20の各々から発する光を個別に配光する複数のレンズ部72を有する透光部材70を備える。複数のLEDチップ20は、発する光の波長が互いに異なる第1チップ201および第2チップ202を含む。複数のレンズ部72は、第1チップ201から発する光を配光する第1レンズ部721と、第2チップ202から発する光を配光する第2レンズ部722とを含む。第1レンズ部721および第2レンズ部722は、互いに離れて位置する。図10に示すように、第1レンズ部721の配光角θ1が、第2レンズ部722の配光角θ2と異なる。これにより、対象物に対して、第1チップ201から発する光の照射範囲は、第2チップ202から発する光の照射範囲とは異なるものとなる。したがって、LEDパッケージA10によれば、複数のLEDチップ20から個別に発する波長が異なる複数の光に対して、対象物への照射範囲を個別に設定することが可能となる。
The LED package A10 includes a
第2チップ202から発する光の波長は、第1チップ201から発する光の波長より短い。これに対して、第2レンズ部722の配光角θ2が、第1レンズ部721の配光角θ1よりも大である。これにより、第2チップ202から発する光の照射範囲は、第1チップ201から発する光の照射範囲よりも広範となる。すなわち、LEDパッケージA10を人体情報測定モジュールに用いる場合、第1チップ201から発する光を人体の血中酸素濃度測定用に、第2チップ202から発する光を人体の脈波測定用にそれぞれ適用することで、複数の人体情報の各々の測定精度を向上させることができる。
The wavelength of the light emitted from the
複数のレンズ部72は、透光部材70の外面70Aにおいて形成されている。さらに、複数のレンズ部72の各々は、フレネルレンズをなす。これにより、複数のレンズ部72の高さを極力小とすることができるため、LEDパッケージA10の低背化を図ることができる。
The plurality of
LEDパッケージA10がケース60を備えることにより、LEDパッケージA10を人体情報測定モジュールに用いる際、当該モジュールに用いられる受光素子等への部品への光漏れを抑制することができる。
When the LED package A10 includes the
基材11は、側面11Cから基材11の内方に向けて凹み、かつ主面11Aおよび底面11Bにつながる複数の貫通部11Dを有する。支持部材10は、底面11Bに配置された複数の端子13と、複数の貫通部11Dに対して個別に配置された複数の側面端子14とを有する。複数の側面端子14の各々は、配線12に導通するとともに、複数の端子13のいずれかにつながっている。これにより、LEDパッケージA10を配線基板に実装する際、複数の端子13に加えて複数の側面端子14にもハンダが付着する。これにより、当該配線基板に対するLEDパッケージA10の実装強度が向上する。あわせて、複数の側面端子14に付着したハンダの形状を目視することにより、当該配線基板に実装されたLEDパッケージA10の実装状態を容易に確認することができる。
The
LEDパッケージA10は、基材11の主面11Aに配置され、かつ電気絶縁性を有する第1レジスト層51をさらに備える。第1レジスト層51は、支持部材10の複数の貫通部11Dの各々の厚さ方向zの一方の端を塞いでいる。さらに、第1レジスト層51は、厚さ方向zにおいて支持部材10とケース60との間に位置する領域を含む。これにより、厚さ方向zに沿って視てケース60の裏面60Bが複数の貫通部11Dに重なる構成であっても、支持部材10への接合にかかる裏面60Bの面積を十分に確保することができる。
The LED package A10 further includes a first resist
支持部材10は、底面11Bに配置された放熱体17を有する。厚さ方向zに沿って視て、複数のLEDチップ20は、放熱体17と重なっている。これにより、複数のLEDチップ20から発した熱を、より効率よく外部に放出することができる。
The
LEDパッケージA10は、基材11の底面11Bに配置され、かつ電気絶縁性を有する第2レジスト層52をさらに備える。第2レジスト層52は、複数の端子13と、放熱体17との間に位置する。これにより、LEDパッケージA10を配線基板に実装する際、ハンダが放熱体17に付着することを防止できる。
The LED package A10 further includes a second resist
〔第2実施形態〕
次に、図15〜図18に基づき、本発明の第2実施形態にかかるLEDパッケージA20について説明する。これらの図において、先述したLEDパッケージA10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図15は、理解の便宜上、透光部材70を透過している。図15において、XVI−XVI線、およびXVII−XVII線の各々を一点鎖線で示している。図18の断面位置および範囲は、図16のそれらに対応している。
[Second Embodiment]
Next, the LED package A20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 18. In these figures, elements that are the same as or similar to the LED package A10 described above are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Here, FIG. 15 transmits the
LEDパッケージA20においては、透光樹脂40をさらに備えることが、先述したLEDパッケージA10と異なる。
The LED package A20 is different from the LED package A10 described above in that the
図16および図17に示すように、透光樹脂40は、支持部材10に接している。透光樹脂40は、複数のLEDチップ20から発する光を透過する。透光樹脂40は、たとえば、シリコーンが含有されたエポキシ樹脂を含む材料からなる。図15〜図17に示すように、LEDパッケージA20においては、透光樹脂40は、複数のLEDチップ20と、複数のワイヤ30と、配線12(複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122)とを覆っている。さらに、LEDパッケージA20においては、透光樹脂40は、一連につながり、かつケース60の内側面60Dに接している。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
次に、LEDパッケージA20の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of the LED package A20 will be described.
LEDパッケージA20は、複数のLEDチップ20の各々から発する光を個別に配光する複数のレンズ部72を有する透光部材70を備える。複数のLEDチップ20は、発する光の波長が互いに異なる第1チップ201および第2チップ202を含む。複数のレンズ部72は、第1チップ201から発する光を配光する第1レンズ部721と、第2チップ202から発する光を配光する第2レンズ部722とを含む。第1レンズ部721および第2レンズ部722は、互いに離れて位置する。図18に示すように、第1レンズ部721の配光角θ1が、第2レンズ部722の配光角θ2と異なる。第1チップ201から発した光は、透光樹脂40を透過した後、第1レンズ部721により配光される。あわせて、第2チップ202から発した光は、透光樹脂40を透過した後、第2レンズ部722により配光される。したがって、LEDパッケージA20によっても、複数のLEDチップ20から個別に発する波長が異なる複数の光に対して、対象物への照射範囲を個別に設定することが可能となる。
The LED package A20 includes a
LEDパッケージA20は、透光樹脂40をさらに備える。透光樹脂40は、複数のLEDチップ20を覆っている。これにより、複数のLEDチップ20の各々から発する光の取り出し効率を向上させることができる。したがって、LEDパッケージA20の発光効率の向上を図ることができる。さらに、透光樹脂40により、複数のLEDチップ20を保護することができる。
The LED package A20 further includes a
〔第3実施形態〕
次に、図19〜図22に基づき、本発明の第3実施形態にかかるLEDパッケージA30について説明する。これらの図において、先述したLEDパッケージA10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図19は、理解の便宜上、透光部材70を透過している。図19において、XX−XX線、およびXXI−XXI線の各々を一点鎖線で示している。図22の断面位置および範囲は、図20のそれらに対応している。
[Third Embodiment]
Next, the LED package A30 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 22. In these figures, elements that are the same as or similar to the LED package A10 described above are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Here, FIG. 19 transmits the
LEDパッケージA30においては、透光樹脂40の構成が先述したLEDパッケージA20の当該構成と異なる。
In the LED package A30, the configuration of the
図19〜図21に示すように、LEDパッケージA30においては、透光樹脂40は、互いに離れて位置する複数の領域を含む。当該複数の領域が、複数のLEDチップ20に対して個別に覆っている。当該複数の領域は、ケース60の内側面60Dから離れて位置する。LEDパッケージA30においては、透光樹脂40は、複数のLEDチップ20と、複数のワイヤ30と、配線12の一部(複数の第1パッド121、および複数の第2パッド122の各々の一部)とを覆っている。
As shown in FIGS. 19 to 21, in the LED package A30, the
次に、LEDパッケージA30の作用効果について説明する。 Next, the action and effect of the LED package A30 will be described.
LEDパッケージA30は、複数のLEDチップ20の各々から発する光を個別に配光する複数のレンズ部72を有する透光部材70を備える。複数のLEDチップ20は、発する光の波長が互いに異なる第1チップ201および第2チップ202を含む。複数のレンズ部72は、第1チップ201から発する光を配光する第1レンズ部721と、第2チップ202から発する光を配光する第2レンズ部722とを含む。第1レンズ部721および第2レンズ部722は、互いに離れて位置する。図22に示すように、第1レンズ部721の配光角θ1が、第2レンズ部722の配光角θ2と異なる。第1チップ201から発した光は、当該第1チップ201を覆う透光樹脂40の領域を透過した後、第1レンズ部721により配光される。あわせて、第2チップ202から発した光は、当該第2チップ202を覆う透光樹脂40の領域を透過した後、第2レンズ部722により配光される。したがって、LEDパッケージA30によっても、複数のLEDチップ20から個別に発する波長が異なる複数の光に対して、対象物への照射範囲を個別に設定することが可能となる。
The LED package A30 includes a
LEDパッケージA20は、透光樹脂40をさらに備える。透光樹脂40は、互いに離れて位置する複数の領域を含む。当該複数の領域が、複数のLEDチップ20に対して個別に覆っている。これにより、複数のLEDチップ20の各々から発する光の取り出し効率を向上させることができる。したがって、LEDパッケージA20の発光効率の向上を図ることができる。さらに、LEDパッケージA20の場合と異なり、第1チップ201から発した光の一部が、第2チップ202に到達することを抑制できる。同様に、第2チップ202から発した光の一部が、第1チップ201に到達することを抑制できる。
The LED package A20 further includes a
本発明にかかる配線12は、主に電解めっきにより形成された複数の金属層からなる。この他に、配線12は、たとえばリードフレームから形成されたものでもよい。
The
本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiments described above. The specific configuration of each part of the present invention can be freely redesigned.
A10,A20,A30:LEDパッケージ
10:支持部材
11A:主面
11B:底面
11C:側面
11D:貫通部
111:上層
112:下層
113:中間層
12:配線
121:第1パッド
122:第2パッド
123:第3パッド
13:端子
14:側面端子
15:連絡配線
151:第1配線
152:第2配線
16:ビア
161:第1ビア
162:第2ビア
17:放熱体
20:LEDチップ
201:第1チップ
20A:第1群
202:第2チップ
20B:第2群
21:第1電極
22:第2電極
29:接合層
30:ワイヤ
301:第1ワイヤ
302:第2ワイヤ
40:透光樹脂
50:レジスト層
51:第1レジスト層
52:第2レジスト層
60:ケース
60A:頂面
60B:裏面
60C:外側面
60D:内側面
70:透光部材
70A:外面
70B:内面
72:レンズ部
721:第1レンズ部
722:第2レンズ部
θ1,θ2:配光角
z:厚さ方向
x:第1方向
y:第2方向
A10, A20, A30: LED package 10:
Claims (15)
前記配線に接合され、かつ前記配線に導通する複数のLEDチップと、
前記複数のLEDチップの各々の厚さ方向において互いに反対側を向く頂面および裏面を有するとともに、前記裏面が前記支持部材に支持され、かつ前記複数のLEDチップを囲むケースと、
前記頂面に支持され、かつ前記複数のLEDチップを塞ぐ透光部材と、を備え、
前記透光部材は、前記複数のLEDチップの各々から発する光を個別に配光する複数のレンズ部を有し、
前記複数のLEDチップは、発する光の波長が互いに異なる第1チップおよび第2チップを含み、
前記複数のレンズ部は、前記第1チップから発する光を配光する第1レンズ部と、前記第2チップから発する光を配光する第2レンズ部と、を含み、
前記第1レンズ部および前記第2レンズ部は、互いに離れて位置し、
前記第1レンズ部の配光角が、前記第2レンズ部の配光角と異なることを特徴とする、LEDパッケージ。 Support members with wiring and
A plurality of LED chips joined to the wiring and conductive to the wiring,
A case having a top surface and a back surface facing each other in the thickness direction of each of the plurality of LED chips, the back surface being supported by the support member, and surrounding the plurality of LED chips.
A translucent member that is supported on the top surface and closes the plurality of LED chips is provided.
The translucent member has a plurality of lens portions that individually distribute light emitted from each of the plurality of LED chips.
The plurality of LED chips include a first chip and a second chip in which the wavelengths of emitted light are different from each other.
The plurality of lens units include a first lens unit that distributes light emitted from the first chip and a second lens unit that distributes light emitted from the second chip.
The first lens portion and the second lens portion are located apart from each other.
An LED package characterized in that the light distribution angle of the first lens portion is different from the light distribution angle of the second lens portion.
前記複数のレンズ部は、前記外面において形成されている、請求項2に記載のLEDパッケージ。 The translucent member has an outer surface that faces the same side as the top surface in the thickness direction, and an inner surface that faces the side opposite to the outer surface and faces the plurality of LED chips.
The LED package according to claim 2, wherein the plurality of lens portions are formed on the outer surface.
前記第2レンズ部の配光角が、前記第1レンズ部の配光角よりも大である、請求項2ないし4のいずれかに記載のLEDパッケージ。 The wavelength of the light emitted from the second chip is shorter than the wavelength of the light emitted from the first chip.
The LED package according to any one of claims 2 to 4, wherein the light distribution angle of the second lens portion is larger than the light distribution angle of the first lens portion.
前記透光樹脂は、前記複数のLEDチップと、前記配線の少なくとも一部と、を覆っている、請求項2ないし5のいずれかに記載のLEDパッケージ。 Further provided with a translucent resin in contact with the support member,
The LED package according to any one of claims 2 to 5, wherein the translucent resin covers the plurality of LED chips and at least a part of the wiring.
前記複数の領域が、前記複数のLEDチップに対して個別に覆っている、請求項6に記載のLEDパッケージ。 The translucent resin contains a plurality of regions located apart from each other.
The LED package according to claim 6, wherein the plurality of regions individually cover the plurality of LED chips.
前記第1レンズ部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第1群をなす前記第1チップに対して個別に重なる複数の領域を含み、
前記第2チップは、所定の間隔で配列された第2群をなし、
前記第2レンズ部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第2群をなす前記第2チップに対して個別に重なる複数の領域を含む、請求項2ないし8のいずれかに記載のLEDパッケージ。 The first chip forms a first group arranged at predetermined intervals.
The first lens unit includes a plurality of regions that individually overlap with the first chip forming the first group when viewed along the thickness direction.
The second chip forms a second group arranged at predetermined intervals.
The LED according to any one of claims 2 to 8, wherein the second lens portion includes a plurality of regions that individually overlap with the second chip forming the second group when viewed along the thickness direction. package.
前記配線が、前記主面に配置されている、請求項2ないし9のいずれかに記載のLEDパッケージ。 The support member has a base material having a main surface facing the back surface, and the support member has a base material having a main surface facing the back surface.
The LED package according to any one of claims 2 to 9, wherein the wiring is arranged on the main surface.
前記支持部材は、前記底面に配置された複数の端子と、前記複数の貫通部に対して個別に配置された複数の側面端子と、を有し、
前記複数の側面端子の各々は、前記配線に導通するとともに、前記複数の端子のいずれかにつながっている、請求項10に記載のLEDパッケージ。 The base material has a bottom surface facing away from the main surface, a side surface connected to the main surface and the bottom surface and facing outward in a direction orthogonal to the thickness direction, and the base from the side surface. It has a plurality of penetrating portions that are recessed inward toward the material and are connected to the main surface and the bottom surface.
The support member has a plurality of terminals arranged on the bottom surface and a plurality of side surface terminals individually arranged with respect to the plurality of penetrating portions.
The LED package according to claim 10, wherein each of the plurality of side terminals is conductive to the wiring and is connected to any of the plurality of terminals.
前記第1レジスト層は、前記複数の貫通部の各々の厚さ方向の一方の端を塞いでいる、請求項11に記載のLEDパッケージ。 A first resist layer arranged on the main surface and having electrical insulation is further provided.
The LED package according to claim 11, wherein the first resist layer closes one end of each of the plurality of penetrating portions in the thickness direction.
前記厚さ方向に沿って視て、前記複数のLEDチップは、前記放熱体と重なっている、請求項12または13に記載のLEDパッケージ。 The support member has a radiator arranged on the bottom surface, and the support member has a radiator.
The LED package according to claim 12 or 13, wherein the plurality of LED chips are overlapped with the radiator when viewed along the thickness direction.
前記第2レジスト層は、前記複数の端子と、前記放熱体と、の間に位置する、請求項14に記載のLEDパッケージ。 A second resist layer arranged on the bottom surface and having electrical insulation is further provided.
The LED package according to claim 14, wherein the second resist layer is located between the plurality of terminals and the heat radiating body.
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