JP3206609U

JP3206609U - Ｃ．ｓ．ｐｌｅｄのパッケージ

Info

Publication number: JP3206609U
Application number: JP2016003400U
Authority: JP
Inventors: 林書弘
Original assignee: 林書弘
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2026-07-14

Abstract

【課題】製造工程が精確であり、且つ設備が簡単で、生産効率が高く、切断ロスが無く、大量生産に適したＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ、即ちチップスケールパッケージ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）を提供する。【解決手段】パッケージ設備は、複数個のくり貫き溝１１を備えた上型１０と一個の平板状の下型２０を有し、両者を型合せした後、上型のくり貫き溝底面が下型によって封止されて複数個の凹状溝が形成される。チップ３０を一つ一つ対応するくり貫き溝内に入れた後、対応する各くり貫き溝内にパッケージ樹脂を注入する。パッケージ樹脂が固化した後、上・下金型を分離させ、最後に上型のくり貫き溝内から成形された各パッケージ樹脂を分離して取出すことでＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体が完成する。【選択図】図６

Description

本考案は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージ技術に関し、特に、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤの設備構造を改善するための、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージに関する。

周知のように、近年の地球温暖化現象は深刻さを増してきている。よって、省エネと二酸化炭素削減は、近年において世界各国が提言する議題になっている。このため、省エネと二酸化炭素削減が可能な各種のエコ製品に注目が集まってきている。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、省エネ・排出削減という世界的な趨勢に適うものである。

本考案は主に、Ｃ．Ｓ．Ｐチップスケールパッケージ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）に使用される設備構造を改善するためのものである。チップスケールパッケージにおいて、チップ周囲を覆い包むパッケージ樹脂はチップサイズに極めて近く、一般的な定義でのパッケージサイズはチップの大きさの２０％を超えない。また、従来のＣ．Ｓ．Ｐチップスケールパッケージの設備構造と方式では（図１参照）、主に基板６０上にはＬＥＤチップ３０の位置を固定するための一層の固定膜が設けられ、固定膜表面には幾つかのＬＥＤチップ３０が分布され、且つＬＥＤチップ３０は配列して分布し、隣接するＬＥＤチップ３０の間には間隙が残される。更に、ＬＥＤチップ３０配列上には一層のパッケージ樹脂４０が被覆され、この後、乾燥させてパッケージ樹脂４０が固化してから、ＬＥＤチップ３０配列の間隙を切断することで、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体５０に分割し、最後にＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体５０を固定膜から取外す。

しかし、従来のＣ．Ｓ．Ｐチップスケールパッケージの設備構造と方式には、以下に列挙する多くの欠点がある。
１．図２を参照する。製造工程において、チップ３０のマトリクス配列には少しの角度のズレもあってはならない。即ち、精密度の要求が高いため、生産効率の低下を招く。
２．チップ３０の位置ズレは、２０ｕｍよりも小さくなければならない。もしチップ３０が位置ズレしたままで、後続の表面実装（ＳＭＴ）を行った場合は、使用不能になる。
３．図３・４を参照する。マトリクス配列と切断（図中では切断線Ｌで示した）方向は精確に位置が合っていなければならない。もし位置決めの不備・切断部品の歪み・チップの固定位置の歪みがあった場合は、いずれも切断不良を招き、切断後の完成品率が低下して、廃棄率が上がってしまう。
４．パッケージ樹脂４０の厚さは制御しにくく、且つパッケージ樹脂４０の厚さは色温度の品質を決める重要な要素である。
５．切断後のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体５０は、正方形か長方形に限られる。しかし、光源単体は市場での使用需要に応じるため、多種の形状構造を備える必要があり、これによりパッケージ後の二次光源に合わせた照明器具の需要を満たすべきである。

本考案は、製造工程が精確であるとともに、設備が簡単で、生産効率が高く、切断ロスが無く、且つ大量生産に適しているため市場における大量の需要を満たすことが可能であり、これにより従来のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージに使用される設備構造の欠陥を解消することが出来る、新しい設備構造のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本考案のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージは、複数個のくり貫き溝を備えた上型と一個の平板状の下型を用いて型合せすることで、上型のくり貫き溝底面が封止されて複数個の凹状溝が形成される。更に、チップを一つ一つ対応するくり貫き溝内に入れてから、対応する各くり貫き溝内にそれぞれパッケージ樹脂を注入する。パッケージ樹脂が固化するのを待ってから、上・下金型を分離させる。最後に、上型のくり貫き溝内から、成型された各パッケージ樹脂を分離して取出すことで、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体が完成する。

従来のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ設備と製造工程を示した概略図である。従来のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ時のチップ配列切断を示した概略図である。従来のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ時のチップ配列切断を示した概略図である。従来のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ時のチップ配列切断を示した概略図である。本考案に使用される金型の構造概略図である。本考案に使用される金型の組合図である。本考案に使用される金型の上方視図である。本考案に使用される金型の断面図である。本考案の金型にチップが入れられた後の上方視図である。本考案の金型にチップが入れられた後の断面図である。本考案の金型にパッケージ樹脂が注入された後の上方視図である。本考案の金型にパッケージ樹脂が注入された後の断面図である。金型のパッケージ樹脂固化後に下型を分離した際の断面図である。金型内のパッケージ樹脂を取出した際の概略図である。本考案のパッケージ単体の上方視図である。本考案のパッケージ単体の断面図である。本考案のパッケージ単体の下方視図である。

本考案が提供するＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージは、チップスケールパッケージ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）であり、主にＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ設備構造を改善するためのものである。図５〜１７を参照する。パッケージ設備構造において、まず複数個のくり貫き溝１１を備えた上型１０と平板状の下型２０を用いて（図５参照）、上型１０と下型２０を型合せすることで、下型２０が上型１０底部に当接される（図６参照）。これにより、上型１０のくり貫き溝１１底面が封止されて複数個の凹状溝が形成される（図７・８参照）。チップ３０を一つ一つ対応するくり貫き溝１１内に入れてから（図９・１０参照）、対応する各くり貫き溝１１内にそれぞれパッケージ樹脂４０を注入する（図１１・１２参照）。パッケージ樹脂４０が固化するのを待ってから、上型１０・下型２０を分離させる（図１３参照）。最後に、抜用金型７０を用いて上型１０のくり貫き溝１１内から成型された各パッケージ樹脂４０を分離して取出すことで、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体５０が完成する（図１５・１６・１７参照）。

本考案は、異なる形態のくり貫き溝１１を備えた上型１０と下型２０を合わせて用いることにより、多様な外形のパッケージ単体５０を作り出して光学デザインに使用することが出来る。

以上により、本考案のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージは、以下に列挙する複数項目の長所と進歩性を備える。
１．異なる上下金型の構造を利用することで、多様なＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体の外形を作り出して光学デザインに使用することが出来る。これに対して、従来の設備は正方形か長方形のＣ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体しか製造することが出来ない。
２．従来の切断工程と比較して、本考案はパッケージ単体の寸法公差をより精確に制御出来る。パッケージ単体の厚さと外形サイズは、発光単体の色温度のオーロラ形を制御する重要な要素である。
３．本考案は各パッケージ単体を独立して製作するものであり、配列や機械設定等の問題によってロット全体の製品が廃棄されるということが無いため、相対的に生産効率を高められる。
４．本考案のパッケージ設備は、製造工程が精確であるとともに、設備が簡単で、生産効率が高く、切断ロスが無い。よって、大量生産に非常に適しており、市場における大量の光源需要を満たすことが出来る。
５．従来の切断工程は、切断のためにチップのパッケージ樹脂の距離を大きめ或は幅広にしておかなければならず、材料の無駄を招いていた。加えて、切断でチップを傷付けないように、切断箇所がチップに近過ぎてはならず、チップ周囲の封止樹脂が厚さを増していた。しかし、本考案のパッケージ設備は、極小極薄のパッケージ単体を簡単に作り出して、Ｃ．Ｓ．Ｐ（即ちチップスケールパッケージ）を真に実現することが出来る。

１０上型
１１くり貫き溝
２０下型
３０チップ
４０パッケージ樹脂
５０パッケージ単体
６０基板
７０抜用金型
Ｌ切断線

Claims

Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ設備のためのＣ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ、即ちチップスケールパッケージ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）であって、
前記パッケージ設備には、複数個のくり貫き溝を備えた上型と、一個の平板状の下型が設けられ、
前記上型と前記下型が型合せされた後、前記下型が前記上型底部に当接されることで、前記上型のくり貫き溝底面が封止されて複数個の凹状溝の形態が形成され、
更に、このパッケージ設備によって、チップを一つ一つ対応する前記くり貫き溝内に入れてから、対応する各くり貫き溝内にパッケージ樹脂を注入し、
前記パッケージ樹脂が固化した後に、前記上型・下型を分離させ、
最後に、抜用金型を用いて前記上型のくり貫き溝内から、成型された各前記パッケージ樹脂を分離して取出すことで、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤパッケージ単体が完成することを特徴とする、Ｃ．Ｓ．ＰＬＥＤのパッケージ。