JP3249582B2 - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光装置に関するもの
で、特に表面実装向けの表示用発光装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来では、図9に示すように、パッケー
ジとしての絶縁体ブロック1の凹部2の底面に、2つの
金属層3,4が形成され、金属層3,4は絶縁体ブロッ
ク1の頂面及び側面を通り、裏面の半田付端子部3c,
4cまで延びており、凹部2の底面の金属層3aに発光
ダイオード5をダイボンドし、発光ダイオード5の天面
電極と金属層4との間に金線6等でワイヤーボンドを行
い、さらに、凹部2のみに透光性樹脂7を注入し発光ダ
イオード5を封止する構成をなしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来では、絶縁体ブロ
ック1の凹部2の底面から頂面及び側面を通り裏面に至
る金属層3,4を形成する際に、特に側面の金属層3
b,4bの形成が困難であり、生産コストを引き上げ
る。そして、量産時に一枚の絶縁体成形基板から多数の
絶縁体ブロック1へと切り分ける場合(ダイシング)
に、成形基板にスルーホールを形成し、スルーホール内
にメッキ等の手段で側面金属層3b,4bを形成するこ
とになる。
【0004】しかし、スルーホール内に導体を仕上げよ
く形成するのは容易ではなく、スルーホール内で導体断
線が発生し、歩留まりを低下させ製造コストを引き上げ
る。
【0005】また、透光性樹脂7の注入時に、凹部2か
らあふれた樹脂7がスルーホール内を通って半田付端子
部3c,4cを覆ってしまい、半田付性を低下させる。
【0006】さらに、スルーホール面積を確保する必要
があり、一定の基板面積における取数が減少することに
なる。加えて、他にもスルーホールの形成は基板金型コ
ストを引き上げる要因ともなる。
【0007】本発明は、上記課題に鑑み、導体断線の防
止や半田付性等についての歩留まりを向上し、基板面積
当たりの取数を増やし、かつ基板金型コストを下げ得る
発光装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1〜3の如く、絶縁性パッケージ11
の底面に、一対の薄膜状の半田付端子部12,13が形
成され、該絶縁性パッケージ11の上面に、素子収納用
凹部14が形成され、該素子収納用凹部14の底面に、
一対の薄膜状の内部金属層15,16が形成され、該内
部金属層15,16に発光素子17a,17bである発
光ダイオードがダイボンドされ、該凹部14内が透光性
樹脂18にて封止された発光装置において、前記半田付
端子部12,13と内部金属層15,16とは互いに非
連続とされ、前記凹部14の底面と絶縁性パッケージ1
1の裏面との離間距離tは、前記絶縁性パッケージ11
の底部の一部を薄くすることにより、内部金属層15,
16と半田付端子部12,13との間に容量性結合を形
成するよう設定されたものである。
【0009】本発明請求項2による課題解決手段は、半
田付端子部12,13に、コンデンサーのインピーダン
スを低くする高周波電源22が接続され、発光素子17
a,17bは、その逆バイアス時の高抵抗を除去すべ
く、各内部金属層15,16に少なくとも一個づつダイ
ボンドされて、互いに逆向きに並列接続されたものであ
る。
【0010】
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、内
部金属層15,16に電圧を印加すると、内部金属層1
5,16と半田付端子部12,13は、絶縁性パッケー
ジ11の底部を挟んで、その間に容量性結合を形成し、
コンデンサーとして作用する。そして、このコンデンサ
ーを介して、発光素子17a,17bに十分な電流を流
し、発光動作を安定的に行う。
【0011】請求項2では、複数の発光素子17a,1
7bを逆向きに並列接続することで、常に1つ以上の発
光ダイオードを順バイアス状態にすることができ、高周
波発光が実現可能となる。発光素子17a,17bの高
周波駆動が可能になれば、電源として適度な周波数を有
する高周波電源22を用いることができる。そうする
と、内部金属層15,16と半田付端子部12,13と
の間のコンデンサーのインピーダンスを低くできる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す発光装置の斜
視図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B
断面図、図4は外部高周波電源を接続した等価回路図、
図5は図4の回路における動作波形図、図6は絶縁体ブ
ロックがアレー状に配列された量産用基板の斜視図、図
7は図6のC−C断面図、図8は図6のD−D断面図で
ある。なお、図1では、便宜上、透光性樹脂を省略して
いる。
【0013】図示の如く、本実施例の発光装置は、パッ
ケージとしての成形絶縁体ブロック11の底面に、一対
の薄膜状の半田付端子部12,13が形成され、該絶縁
体ブロック11の上面に、素子収納用凹部14が形成さ
れ、該素子収納用凹部14の底面に、一対の薄膜状の内
部金属層15,16が形成され、該内部金属層15,1
6に発光素子17a,17bがダイボンドされ、該凹部
14内がエポキシ樹脂等の透光性樹脂18にて封止保護
されたものである。
【0014】前記絶縁体ブロック11は、図1〜3の如
く、半田リフロー温度に十分耐えられる材料として、例
えば耐熱性ポリイミド樹脂等が用いられ、図6〜8の如
く、一枚の大型基板11aに数十〜数百個のデバイスが
規則正しく配列されて、後に、図1〜3のように個々の
デバイスにダイシング分割される。
【0015】該各絶縁体ブロック11の凹部14の底面
と絶縁体ブロック11の裏面との離間距離tは、後述の
ように前記内部金属層15,16と半田付端子部12,
13との間に容量性結合を形成するよう、小とされてい
る。しかし、発光素子17a,17bがダイボンド及び
ワイヤーボンドされる部分では、剛性を確保する必要が
あるため、絶縁体ブロック11の底部の一部11bが肉
厚になっている。すなわち、絶縁体ブロック11の底部
は、一部に底面凹部21を形成することで、コンデンサ
C1,C2を形成している。
【0016】前記各半田付端子部12,13および各内
部金属層15,16は、成形品としての絶縁体ブロック
11に、めっき法や金属蒸着法等を用いて立体的に形成
されている。該半田付端子部12,13および内部金属
層15,16は、互いに非連続とされている。このた
め、内部金属層15,16と半田付端子部12,13と
の間は、電気的に絶縁状態となるが、前述のように、凹
部14の底面と絶縁体ブロック11の裏面との離間距離
tを小としているので、これらの間の静電容量は大きく
なり、図4の等価回路に示すコンデンサーC1,C2と
して作用する。なお、該半田付端子部12,13は、実
装時の半田付けを容易とすべく、底面凹部21の縁まで
延びて形成される。
【0017】前記両内部金属層15,16は、絶縁ライ
ン5を挟んで対向配置されている。該両内部金属層1
5,16は、いずれも発光素子17a,17bをダイボ
ンドでき、かつ両コンデンサーC1,C2が同特性とな
るよう、同面積とされている。
【0018】前記両半田付端子部12,13は、両コン
デンサーC1,C2が同特性となるよう、同面積とされ
ている。該両半田付端子部12,13には、コンデンサ
ーのインピーダンスを低くするため、図4の如く、高周
波電源22が接続される。
【0019】前記発光素子17a,17bは、一般的な
発光ダイオードが使用されるが、その逆バイアス時の高
抵抗を除去すべく、前記各内部金属層15,16に一個
づつそれぞれダイボンドされ、また絶縁ライン19越し
に金ワイヤー23を対向する金属層15,16にそれぞ
れ結線することにより、互いに逆向きに並列接続されて
いる。これにより、図4に示すような逆並列接続回路が
構成される。
【0020】上記発光装置は、次のように製造される。
【0021】まず、図6の如く、成形絶縁体基板11a
の金型成形時に、その上面に、等間隔に並んだ素子収納
用凹部14を形成するとともに、裏面にやはり等間隔に
底面凹部21を形成する。
【0022】次に、Cu、Ni等のめっき材を用いて、
各素子収納用凹部14に内部金属層15,16を形成す
るとともに、各底面凹部21に半田付端子部12,13
を形成する。なお、内部金属層15,16にはAu等を
メッキし、後に行うワイヤーボンディング性を良くす
る。
【0023】そして、発光素子17a,17bを内部金
属層15,16の上にダイボンドし、ワイヤーボンドを
行った後、素子収納用凹部14に透光性樹脂18を注入
し、発光素子17a,17bを封止する。このとき、図
7に示すように、透光性樹脂18は凹部14からあふれ
出してもさしつかえない。
【0024】最後に、量産基板11aの図7,8中の破
線E−Eに相当する部分をダイシング等により切り分け
ることで、図1に示すような発光装置が得られる。
【0025】上記構成の発光装置は、例えば発光素子1
7a,17bを図4のように逆向きに並列接続し、図5
(a)のように電源22から電流i1を流す。この場
合、発光素子17a,17bには、図5(b)(c)の
ように交互に順方向電流i2,i3が流れることになり、
発光装置の端子間のインピーダンスは低くなっている。
したがって、常に順バイアス状態をつくることができ、
高周波発光が実現可能となる。
【0026】以上のように、本発明に従えば、従来の発
光装置に必要であった絶縁体ブロック側面の導体が不要
となり、量産用基板11aにおいて製造コストがかかる
スルーホール部への導体形成がなくなり、導体面形成工
程が容易になる。
【0027】加えて、封止用の透光性樹脂を凹部14に
注入する際に凹部14からあふれ出ても、スルーホール
へ注入してしまうといった問題が発生しない。したがっ
て、半田付け箇所の樹脂による汚染が生じない。
【0028】また、量産用基板11aの表面全体を封止
樹脂で埋没させることも可能で、封止工程の簡素化につ
ながる。
【0029】さらに、量産基板11aにおいて、スルー
ホールを省略できるため、スルーホール面積から生ずる
無効な面積がなくなって、従来よりも一定基板11a面
積からの取数が多くなり、製造効率の向上が可能とな
る。また、スルーホールを無くすことにより、基板11
a成型用金型コストを低下させることができる。
【0030】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、半田付端子部と内部金属層とを互いに非連続と
し、凹部の底面と絶縁性パッケージの裏面との離間距離
を最適に設定することで、内部金属層と半田付端子部と
の間に容量性結合を形成できる。そうすると、従来の発
光装置に必要であった絶縁体ブロック側面の導体を形成
しなくても、内部金属層と半田付端子部との間に電気的
結合を確保できる。
【0032】したがって、量産用基板において製造コス
トがかかるスルーホール部への導体形成を省略し得、導
体面形成工程が容易になる。
【0033】加えて、封止エポキシ樹脂を凹部に注入す
る際に、封止樹脂が凹部からあふれ、スルーホールへ注
入するのを防止でき、半田付箇所の樹脂による汚染を防
止できる。
【0034】また、量産用基板の表面全体を封止樹脂で
埋没させることも可能で、封止工程の簡素化につなが
る。
【0035】さらに、量産基板ではスルーホール面積か
ら生ずる無効な面積がなくなって、従来よりも一定基板
面積からの取数が多くなり、製造効率の向上が可能とな
る。また、スルーホールを無くすことにより、基板成形
用金型コストを低下させることができる。
【0036】請求項2によると、半田付端子部に高周波
電源を接続しているので、コンデンサーのインピーダン
スを低く設定できる。
【0037】この場合、発光素子の逆バイアス時の高抵
抗を除去するのが望ましいが、発光素子を各内部金属層
に少なくとも一個づつダイボンドし、互いに逆向きに並
列接続しているので、順バイアスされる発光素子が常に
存在し、逆バイアス時の高抵抗は無視できる。したがっ
て、発光素子として特別のものを用いなくても、高周波
発光が実現可能となるといった優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す発光装置の斜視図
【図2】図1のA−A断面図
【図3】図1のB−B断面図
【図4】外部高周波電源を接続した等価回路図
【図5】図4の回路における動作波形図
【図6】絶縁体ブロックがアレー状に配列された量産用
基板の斜視図
【図7】図6のC−C断面図
【図8】図6のD−D断線図である。
【図9】従来の発光装置の断面図
【符号の説明】
11 絶縁性パッケージ 12,13 半田付端子部 14 素子収納用凹部 15,16 内部金属層 17a,17b 発光素子 18 透光性樹脂 22 高周波電源

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性パッケージの底面に、一対の薄膜
    状の半田付端子部が形成され、該絶縁性パッケージの上
    面に、素子収納用凹部が形成され、該素子収納用凹部の
    底面に、一対の薄膜状の内部金属層が形成され、該内部
    金属層に発光ダイオードがダイボンドされ、該凹部内が
    透光性樹脂にて封止された発光装置において、 前記半田付端子部と内部金属層とは互いに非連続とさ
    れ、前記凹部の底面と絶縁性パッケージの裏面との離間
    距離は、前記絶縁性パッケージの底部の一部を薄くする
    ことにより、内部金属層と半田付端子部との間に容量性
    結合を形成するよう設定されたことを特徴とする発光装
    置。
  2. 【請求項2】 絶縁性パッケージの底面に、一対の薄膜
    状の半田付端子部が形成され、該絶縁性パッケージの上
    面に、素子収納用凹部が形成され、該素子収納用凹部の
    底面に、一対の薄膜状の内部金属層が形成され、該内部
    金属層に発光素子がダイボンドされ、該凹部内が透光性
    樹脂にて封止された発光装置において、 前記半田付端子部と内部金属層とは互いに非連続とさ
    れ、前記凹部の底面と絶縁性パッケージの裏面との離間
    距離は、内部金属層と半田付端子部との間に容量性結合
    を形成するよう設定され、前記 半田付端子部に、コンデ
    ンサーのインピーダンスを低くする高周波電源が接続さ
    れ、前記発光素子は、その逆バイアス時の高抵抗を除去
    すべく、各内部金属層に少なくとも一個づつダイボンド
    されて、互いに逆向きに並列接続されたことを特徴とす
    る発光装置。
JP19844792A 1992-07-24 1992-07-24 発光装置 Expired - Fee Related JP3249582B2 (ja)

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