JP3535602B2 - 面実装型ｌｅｄ - Google Patents

面実装型ｌｅｄ

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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、面実装型ＬＥＤに関
し、特にその製品構造上重要なキャビティー形成を実現
する構成材料及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的なＬＥＤ（発光ダイオード）は、
発光素子がコム又はリードフレームと呼ばれる金属部材
に形成されたキャビティーに導電性樹脂により実装さ
れ、発光素子の一の端子がＡｕよりなるボンディングワ
イヤにより接続され、これらがエポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂により封止されたものである。
【０００３】一方、面実装型ＬＥＤを構成する場合、チ
ップの小型化を図る必要があるので、小型のリードフレ
ームや、ガラス布にエポキシ樹脂を注入したいわゆるガ
ラエポ基板等の硬質プリント基板を使用していることが
多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の面実装型ＬＥＤ
よりも更に薄型の面実装型ＬＥＤを構成する場合、発光
素子が実装されるキャビティーをできるだけ低い位置に
形成する必要がある。
【０００５】しかし、従来のリードフレームでは構造上
又は工法上の理由から金属板厚に限界があること、硬質
プリント基板ではざぐり加工やドリル加工で形成する際
の加工精度に問題があること、また、硬質プリント基板
ではあらかじめドリル加工をした基板を貼り合わせて形
成する際の精度やコストに限界があること等の問題があ
った。
【０００６】従って、従来の技術では、低コストで精度
良く薄型の面実装型ＬＥＤを製造することは非常に困難
であった。
【０００７】前記に鑑み、本発明は、精度の良い薄型の
面実装型ＬＥＤを低コストで提供できるようにすること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、面実装型ＬＥＤを、フレキシブルプリン
ト基板に凹部を設け、該凹部内に発光素子を実装するも
のである。
【０００９】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、面実装型ＬＥＤを、貫通孔を有するポリイミドフィ
ルムと、前記ポリイミドフィルムの下面に前記貫通孔の
開口部を塞ぐように積層された銅箔とからなるフレキシ
ブルプリント基板と、前記ポリイミドフィルムの前記貫
通孔及び前記銅箔により構成される凹部と、前記凹部の
底面から前記凹部の外部に掛けて延びるように形成され
た配線パターンと、前記凹部の内部に前記配線パターン
と電気的に接続されるように実装された発光素子とを備
えている構成とするものである。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の構成に、前
記凹部の周面にはメッキ処理が施されているという構成
を付加するものである。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の構成
に、前記凹部の底面に発光色が互いに異なる複数の発光
素子が実装されているという構成を付加するものであ
る。
【００１２】
【作用】請求項１の構成により、フレキシブルプリント
基板に形成された凹部に発光素子を実装するため、従来
の面実装型ＬＥＤに比べて、より薄型の面実装型ＬＥＤ
を実現することができる。また、フレキシブルプリント
基板は有機酸によるエッチングやエキシマレーザーによ
る加工ができるので、精度及びコストなどの従来の問題
点を解決することができる。
【００１３】請求項２の構成により、凹部の周面にはメ
ッキ処理が施されているので、発光素子からの光はメッ
キ層によって反射される。
【００１４】請求項３の構成により、凹部の底面に発光
色が互いに異なる複数の発光素子が実装されているの
で、発光色が異なる複数の発光素子をコンパクトに収納
できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の第１実施例に係る面実装型Ｌ
ＥＤについて図面を参照しながら説明する。図１（ａ）
は第１実施例に係る面実装型ＬＥＤの断面図、図１
（ｂ）は前記面実装型ＬＥＤの平面図、図２（ａ）は前
記面実装型ＬＥＤの底面図、図２（ｂ）は前記面実装型
ＬＥＤの斜視図である。
【００１６】図１及び図２において、１Ａはポリイミド
フィルム、２はＣｕ箔であって、ポリイミドフィルム１
Ａ及びＣｕ箔２によってフレキシブルプリント基板が構
成されている。３Ａは凹部としてのキャビティー、４は
Ｃｕ箔２の表面に形成されたＮｉ等のメッキ層、５は絶
縁性樹脂層、６は発光素子、７は導電性樹脂、８は発光
素子６の上面電極、９はＡｕ等のボンディングワイヤ、
１０はエポキシ樹脂である。また、１１はＣｕ箔２及び
メッキ層４からなり発光素子６のカソード側電極が導電
性樹脂７により接続される第１の配線パターン、１２は
Ｃｕ箔２及びメッキ層４からなり発光素子６のアノード
側電極がボンディングワイヤ９により接続される第２の
配線パターンである。
【００１７】図１（ａ）に示すように、まず、両面にＣ
ｕ箔２が接着されたポリイミドフィルム１Ａに写真法に
よりＣｕ箔２よりなる第１の配線パターン１１及び第２
の配線パターン１２を形成した後、エキシマレーザー加
工による穴加工により発光素子６が実装されるキャビテ
ィー３Ａを第１の配線パターン１１が露出するように形
成する。
【００１８】次に、Ｎｉ又はＡｕの無電解メッキにより
第１及び第２の配線パターン１１、１２にメッキ層４を
形成すると共に、下面に絶縁性樹脂層５を形成する。発
光素子６の下面は、キャビティー３Ａの底面に導電性樹
脂７により接着されることにより第１の配線パターン１
１に接続されていると共に、発光素子６の上面電極８は
ボンディングワイヤ９により第２の配線パターン１２に
接続されている。発光素子６は気密性保持のためにエポ
キシ樹脂１０により封止されている。
【００１９】第１実施例では、発光素子６が実装される
キャビティー３Ａを形成するのに加工性に優れたポリイ
ミドフィルム１Ａを使用しているので、キャビティー３
Ａをより低い位置に、容易に形成することができる。
【００２０】従って、図２（ｂ）に示すように、部品厚
さｈ3 は基板厚さｈ1 に依存せず、部品の底面から発光
素子６の上面までの高さｈ2 に依存するため、容易且つ
低コストで部品の薄型化を図ることができる。
【００２１】次に本発明の第２実施例に係る面実装型Ｌ
ＥＤについて図面を参照しながら説明する。図３は第２
実施例に係る面実装型ＬＥＤの断面図である。図３にお
いて、１Ｂはポリイミドフィルム、３Ｂはキャビティー
である。また、図２と同一の部材については同一の符号
を付して説明を省略する。
【００２２】第２実施例では、キャビティー３Ｂを形成
する際、ポリイミドフィルム１Ｂをエッチング処理等を
用いて形成し、キャビティー３Ｂの内壁面をテーパー形
状にするので、発光素子６からの反射光を効率的に取り
出せる構造となり、単に薄型だけでなく特性的にも優れ
たものが得られる。
【００２３】次に本発明の第３実施例に係る面実装型Ｌ
ＥＤについて図面を参照しながら説明する。図４は、本
発明の第３実施例に係る面実装型ＬＥＤの平面図であ
る。
【００２４】図４において、１３はポリイミドフィル
ム、１４は赤色発光素子、１５は青色発光素子、１６は
緑色発光素子、１７は赤色発光素子１４、青色発光素子
１５及び緑色発光素子１６のカソード側電極を共通に接
続する第１の配線パターン、１８は赤色発光素子１４の
アノード側電極をボンディングワイヤにより接続する第
２の配線パターン、１９は青色発光素子１５のアノード
側電極をボンディングワイヤにより接続する第３の配線
パターン、２０は緑色発光素子１６のアノード側電極を
ボンディングワイヤにより接続する第４の配線パターン
である。
【００２５】第３実施例では、第１の配線パターン１
７、第２の配線パターン１８、第３の配線パターン１９
及び第４の配線パターン２０が形成されたポリイミドフ
ィルム３Ｂに対して、赤色発光素子１４、青色発光素子
１５及び緑色発光素子１６を配して、面実装型ＬＥＤを
構成している。第３実施例によると、赤、青及び緑の光
の３原色発光を極めて小型で且つ薄型の面実装型ＬＥＤ
として実現している。
【００２６】図５は第３実施例に係る面実装型ＬＥＤを
配した表示装置の平面図である。図５に示すように、第
３実施例に係る面実装型ＬＥＤ２１を実装用基板２２に
マトリックス状に配することにより、フルカラー表示が
可能で且つ極めて小型のパネル型表示装置を構成するこ
とができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明に係る面実装型ＬＥＤに
よると、エッチングやエキシマレーザーによる加工が容
易なフレキシブルプリント基板に形成された凹部に発光
素子を実装しているため、より薄型の面実装型ＬＥＤを
実現することができる。また、凹部が形成されるフレキ
シブルプリント基板は、写真法、エキシマレーザー加工
やエッチング加工に適しているので、高精度の面実装型
ＬＥＤを大量に且つ低コストに生産することができると
共に、超小型の面実装型ＬＥＤを実現することができ
る。このため、製品の実装密度を上げることができるの
で、将来の高密度表示装置等に応用できる。
【００２８】請求項２の発明に係る面実装型ＬＥＤによ
ると、発光素子からの光はメッキ層によって反射される
ので、反射効率が向上し、光学特性的にも優れたものに
なる。
【００２９】請求項３の発明に係る面実装型ＬＥＤによ
ると、凹部内に発光色の異なる複数の発光素子が実装さ
れているので、将来の高密度カラー表示装置等に応用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１実施例に係る面実装型ＬＥ
Ｄの断面図である。 （ｂ）本発明の第１実施例に係る面実装型ＬＥＤの平面
図である。
【図２】（ａ）本発明の第１実施例に係る面実装型ＬＥ
Ｄの底面図である。 （ｂ）本発明の第１実施例に係る面実装型ＬＥＤの斜視
図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る面実装型ＬＥＤの断
面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る面実装型ＬＥＤの平
面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る面実装型ＬＥＤを使
用したパネル型表示装置の平面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１３ ポリイミドフィルム ２ Ｃｕ箔 ３Ａ、３Ｂ キャビティー ４ メッキ層 ５ 絶縁性樹脂層 ６ 発光素子 ７ 導電性樹脂 ８ 上面電極 ９ ボンディングワイヤ １０ エポキシ樹脂 １１ 第１の配線パターン １２ 第２の配線パターン １４ 赤色発光素子 １５ 青色発光素子 １６ 緑色発光素子 １７ 第１の配線パターン １８ 第２の配線パターン １９ 第３の配線パターン ２０ 第４の配線パターン ２１ 第３実施例に係る面実装型ＬＥＤ ２２ 実装用基板

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貫通孔を有するポリイミドフィルムと、
    前記ポリイミドフィルムの下面に前記貫通孔の開口部を
    塞ぐように積層された銅箔とからなるフレキシブルプリ
    ント基板と、前記ポリイミドフィルムの前記貫通孔及び前記銅箔によ
    り構成される 凹部と、前記凹部の底面から前記凹部の外部に掛けて延びるよう
    に形成された配線パターンと、 前記凹部の内部に前記配線パターンと電気的に接続され
    るように実装された発光素子とを備えていることを特徴
    とする面実装型ＬＥＤ。
  2. 【請求項２】 前記凹部の周面にはメッキ処理が施され
    ていることを特徴とする請求項１に記載の面実装型ＬＥ
    Ｄ。
  3. 【請求項３】 前記凹部の底面に発光色が互いに異なる
    複数の発光素子が実装されていることを特徴とする請求
    項１又は２に記載の面実装型ＬＥＤ。
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