JP4625972B2 - 表面実装型ｌｅｄ - Google Patents
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Description
本発明は、チップ基板から成る表面実装型ＬＥＤに関するものである。
従来、表面実装型ＬＥＤ１は、例えば図６乃至９に示すように、構成されている。
図６において、表面実装型ＬＥＤ１は、チップ基板２と、チップ基板２上に搭載されたＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を包囲するようにチップ基板２上に形成されたモールド樹脂４と、熱伝導部５と、から構成されている。
図６において、表面実装型ＬＥＤ１は、チップ基板２と、チップ基板２上に搭載されたＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を包囲するようにチップ基板２上に形成されたモールド樹脂４と、熱伝導部５と、から構成されている。
上記チップ基板２は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、図７に示すように、その表面にチップ実装ランド２ａ，接続ランド２ｂと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子２ｃ，２ｄ（図８参照）と、を備えている。
そして、チップ基板２のチップ実装ランド２ａ上に、ＬＥＤチップ３が接合されると共に、隣接する接続ランド２ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
そして、チップ基板２のチップ実装ランド２ａ上に、ＬＥＤチップ３が接合されると共に、隣接する接続ランド２ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
上記モールド樹脂４は、例えばエポキシ樹脂等の透明材料から構成されており、例えばトランスファーモールドによりチップ基板２上に形成される。
さらに、上記熱伝導部５は、例えば銅等の熱伝導性の良好な導電材料から構成されており、図９に示すように、チップ基板２を上下に貫通しており、その下縁が、図６に示すように、前述した表面実装用端子２ｃ，２ｄと同じ高さ位置まで延びている。
これにより、表面実装型ＬＥＤ１が実装基板に実装される際に、熱伝導部５が、表面実装用端子２ｃ，２ｄと共に、実装基板上に成形された接続部に対して当接し、リフローハンダ付け等により接続されるようになっている。
これにより、表面実装型ＬＥＤ１が実装基板に実装される際に、熱伝導部５が、表面実装用端子２ｃ，２ｄと共に、実装基板上に成形された接続部に対して当接し、リフローハンダ付け等により接続されるようになっている。
このような構成の表面実装型ＬＥＤ１によれば、表面実装型ＬＥＤ１が実装基板上の所定位置に載置されることにより、その表面実装用端子２ｃ，２ｄが実装基板上の対応する導電パターンから成る接続部に当接し、例えばリフローハンダ付け等により電気的に接続される。
その際、上記熱伝導部５も、同様にして実装基板上に形成された対応する接続部に接続されるようになっている。
その際、上記熱伝導部５も、同様にして実装基板上に形成された対応する接続部に接続されるようになっている。
このようにして実装基板上に実装された表面実装型ＬＥＤ１は、表面実装用端子２ｃ，２ｄまたは熱伝導部５を介してＬＥＤチップ３に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ３が発光し、この光がモールド樹脂４を介して上方に出射されることになる。
その際、ＬＥＤチップ３の駆動により発生する熱は、チップ実装ランド２ａから熱伝導部５を介して、実装基板に放熱されることになる。これにより、ＬＥＤチップ３の温度上昇が抑制され、発光効率が保持され得るようになっている。
その際、ＬＥＤチップ３の駆動により発生する熱は、チップ実装ランド２ａから熱伝導部５を介して、実装基板に放熱されることになる。これにより、ＬＥＤチップ３の温度上昇が抑制され、発光効率が保持され得るようになっている。
しかしながら、このような構成の表面実装型ＬＥＤ１においては、以下のような問題がある。
即ち、表面実装型ＬＥＤ１においては、実装基板への実装の際に、熱伝導部５の下面も実装基板上に形成された対応する接続部に対してリフローハンダ付け等によりハンダ付けされることになる。
従って、表面実装型ＬＥＤ１は、実装の際には、双方の表面実装用端子２ｃ，２ｄと中央付近の熱伝導部５の三点で実装基板に対してハンダ付けされることになる。
このため、表面実装型ＬＥＤ１の不具合等により実装基板から取り外す必要がある場合、実装基板に対して三点でハンダ付けされていることから、取り外しが困難となり、実装基板の修理ができなくなってしまうことがあった。
即ち、表面実装型ＬＥＤ１においては、実装基板への実装の際に、熱伝導部５の下面も実装基板上に形成された対応する接続部に対してリフローハンダ付け等によりハンダ付けされることになる。
従って、表面実装型ＬＥＤ１は、実装の際には、双方の表面実装用端子２ｃ，２ｄと中央付近の熱伝導部５の三点で実装基板に対してハンダ付けされることになる。
このため、表面実装型ＬＥＤ１の不具合等により実装基板から取り外す必要がある場合、実装基板に対して三点でハンダ付けされていることから、取り外しが困難となり、実装基板の修理ができなくなってしまうことがあった。
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、容易に実装基板から取り外しが可能であるようにした、ＬＥＤチップに対する熱伝導部を備えた表面実装型ＬＥＤを提供することを目的としている。
上記目的は、本発明によれば、チップ基板と、このチップ基板の上面にて互いに対向するように形成されると共に、チップ基板の裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから成る一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、他方の電極部材の接続部に対して電気的に接続されたＬＥＤチップと、上記チップ基板を上下に貫通し上記チップ実装部から上記チップ基板裏面側の上記表面実装用端子表面と同一平面上まで延びる熱伝導部と、を含んでいる表面実装型ＬＥＤであって、上記チップ基板が多層基板として構成されており、上記チップ基板を構成する個々の個別基板が、それぞれ下方に向かって順次に上記一方の電極部材から延びる表面実装用端子側にずれて、最下層の個別基板では当該表面実装用端子に対向するように備えられた貫通孔を備えており、上記熱伝導部が、上記個々の基板の貫通孔内に配置されていることを特徴とする、表面実装型ＬＥＤにより、達成される。
本発明による表面実装型ＬＥＤは、好ましくは、上記熱伝導部が、導電性材料から構成されている。
本発明による表面実装型ＬＥＤは、好ましくは、上記熱伝導部が、銅から構成されている。
上記構成によれば、実装基板への実装の際には、チップ基板の底面に露出している双方の表面実装用端子の下面が、実装基板上に形成された対応する接続部に当接し、ハンダ付けされる。これにより、熱伝導部の下面も一方の表面実装用端子を介して上記接続部に熱的に且つ電気的に接続されることになる。
このようにして実装された表面実装型ＬＥＤは、一対の電極部材を介してＬＥＤチップに駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップが光を出射すると共に、ＬＥＤチップからの熱が熱伝導部を通って、そして一方の表面実装用端子を介して実装基板上の接続部に放熱されることになる。
このようにして実装された表面実装型ＬＥＤは、一対の電極部材を介してＬＥＤチップに駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップが光を出射すると共に、ＬＥＤチップからの熱が熱伝導部を通って、そして一方の表面実装用端子を介して実装基板上の接続部に放熱されることになる。
この場合、上記熱伝導部が、多層構造のチップ基板内にて、個別基板内にて順次に下方に向かって一方の表面実装用端子側にずれて形成された貫通孔内に配置されていることによって、この熱伝導部の下縁は、チップ基板の底面中央ではなく、一方の表面実装用端子に連続していることになる。
従って、実装基板への実装の際には、上記一方の表面実装用端子が実装基板上の対応する接続部にハンダ付けされることによって、上記熱伝導部も当該接続部に接続されることになる。
これにより、本表面実装型ＬＥＤは、実装基板に対して二点でハンダ付けにより固定されることになるので、不具合等の発生により実装基板から取り外す場合に、従来の熱伝導部のない表面実装型ＬＥＤと同様に、容易に実装基板から取り外すことが可能になり、使い勝手が向上することになる。
従って、実装基板への実装の際には、上記一方の表面実装用端子が実装基板上の対応する接続部にハンダ付けされることによって、上記熱伝導部も当該接続部に接続されることになる。
これにより、本表面実装型ＬＥＤは、実装基板に対して二点でハンダ付けにより固定されることになるので、不具合等の発生により実装基板から取り外す場合に、従来の熱伝導部のない表面実装型ＬＥＤと同様に、容易に実装基板から取り外すことが可能になり、使い勝手が向上することになる。
上記熱伝導部が、導電性材料、好ましくは銅から構成されている場合には、ＬＥＤチップに対する給電が、この熱伝導部を介して行なわれ得ることになるので、良好な熱伝導率により熱抵抗を下げつつ、良好な熱伝導性によって、より大電流を流すことが可能になる。
このようにして、本発明によれば、チップ基板を多層基板として、熱伝導部を上方から下方に向かって斜めに形成し、チップ基板の底面にて一方の表面実装用端子に接触させることにより、実装基板に対して二点で固定することになる。従って、実装基板からの取り外しの際には、熱伝導部のない通常の表面実装型ＬＥＤの場合と同様に、表面実装型ＬＥＤを実装基板から容易に取り外すことが可能となり、使い勝手が向上することになる。
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図５を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１乃至図５は、本発明による表面実装型ＬＥＤの一実施形態の構成を示している。
図１において、表面実装型ＬＥＤ１０は、チップ基板１１と、チップ基板１１上に搭載されたＬＥＤチップ１２と、ＬＥＤチップ１２を包囲するようにチップ基板１１上に形成されたモールド樹脂１３と、熱伝導部１４と、から構成されている。
図１において、表面実装型ＬＥＤ１０は、チップ基板１１と、チップ基板１１上に搭載されたＬＥＤチップ１２と、ＬＥＤチップ１２を包囲するようにチップ基板１１上に形成されたモールド樹脂１３と、熱伝導部１４と、から構成されている。
上記チップ基板１１は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、図２に示すように、その表面にチップ実装ランド１１ａ，接続ランド１１ｂと、図３に示すように、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子１１ｃ，１１ｄと、を備えている。
そして、チップ基板１１のチップ実装ランド１１ａ上に、ＬＥＤチップ１２が接合されると共に、隣接する接続ランド１１ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
そして、チップ基板１１のチップ実装ランド１１ａ上に、ＬＥＤチップ１２が接合されると共に、隣接する接続ランド１１ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
上記モールド樹脂１３は、例えばエポキシ樹脂等の透明材料から構成されており、例えばトランスファーモールドによりチップ基板１１上に形成される。
さらに、上記熱伝導部１４は、例えば銅等の熱伝導性の良好な導電材料から構成されており、チップ基板１１を上下に貫通しており、その下縁が、前述した表面実装用端子１１ｃ，１１ｄと同じ高さ位置まで延びている。
以上の構成は、図６に示した従来の表面実装型ＬＥＤ１と同様の構成であるが、本発明実施形態による表面実装型ＬＥＤ１０においては、さらに以下のように構成されている点で異なる構成になっている。
即ち、上記チップ基板１１は、この場合、多層基板、図示の場合四層基板２０として構成されている。
そして、上記チップ基板１１を構成する個々の個別基板２１，２２，２３，２４が、図１に示すように、それぞれ下方に向かって順次に上記一方の表面実装用端子１１ｃ側にずれた貫通孔２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを備えている。
これにより、最上層の個別基板２１は、図４にて実線で示すように、その中心付近に、チップ実装ランド１１ａに対応して貫通孔２１ａを備えており、二番目の個別基板２２は、図４にて点線で示すように、その中心から右側にずれた位置に貫通孔２２ａを備え、また三番目の個別基板２３は、図４にて点線で示すように、さらに右側にずれた位置に貫通孔２３ａを備えている。
そして、最下層の個別基板２４は、図５に示すように、表面実装用端子１１ｃに対応するほぼ右端付近に貫通孔２４ａを備えている。
即ち、上記チップ基板１１は、この場合、多層基板、図示の場合四層基板２０として構成されている。
そして、上記チップ基板１１を構成する個々の個別基板２１，２２，２３，２４が、図１に示すように、それぞれ下方に向かって順次に上記一方の表面実装用端子１１ｃ側にずれた貫通孔２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａを備えている。
これにより、最上層の個別基板２１は、図４にて実線で示すように、その中心付近に、チップ実装ランド１１ａに対応して貫通孔２１ａを備えており、二番目の個別基板２２は、図４にて点線で示すように、その中心から右側にずれた位置に貫通孔２２ａを備え、また三番目の個別基板２３は、図４にて点線で示すように、さらに右側にずれた位置に貫通孔２３ａを備えている。
そして、最下層の個別基板２４は、図５に示すように、表面実装用端子１１ｃに対応するほぼ右端付近に貫通孔２４ａを備えている。
これに対して、上記熱伝導部１４は、上記個々の個別基板２１乃至２４の貫通孔２１ａ乃至２４ａ内にて、互いに上下に重なって且つ横方向にずれて接触している。これにより、チップ実装ランド１１ａは、銅から成る熱伝導部１４を介して、表面実装用端子１１ｃに、そして実装基板に熱的に且つ電気的に接続されることになる。
このとき、隣接する個別の基板の貫通孔が基板の垂直方向からみたときに重なって接触するように、望ましくは接触する互いの貫通孔の面積の１／３以上の面積とすると、熱伝導性が良く、高い放熱効果が得られた。
このとき、隣接する個別の基板の貫通孔が基板の垂直方向からみたときに重なって接触するように、望ましくは接触する互いの貫通孔の面積の１／３以上の面積とすると、熱伝導性が良く、高い放熱効果が得られた。
本発明実施形態による表面実装型ＬＥＤ１０は、以上のように構成されており、実装基板への実装の際には、チップ基板１１の底面に露出している双方の表面実装用端子１１ｃ，１１ｄの下面が、実装基板上に形成された対応する接続部に当接し、ハンダ付けされる。これにより、熱伝導部１４の下面も一方の表面実装用端子１１ｃを介して上記接続部に熱的に且つ電気的に接続されることになる。
このようにして実装された表面実装型ＬＥＤ１０は、双方の表面実装用端子１１ｃ，１１ｄ及び熱伝導部１４を介して、ＬＥＤチップ１２に駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップ１２が光を出射する。そして、ＬＥＤチップ１２からの光がモールド樹脂１３を介して外部に照射される。
その際、ＬＥＤチップ１２からの熱が、熱伝導部１４を通って、そして一方の表面実装用端子１１ｃを介して実装基板上の接続部に放熱され、ＬＥＤチップ１２の温度上昇が抑制される。従って、ＬＥＤチップ１２の発光効率が温度上昇によって低下するようなことはない。
その際、ＬＥＤチップ１２からの熱が、熱伝導部１４を通って、そして一方の表面実装用端子１１ｃを介して実装基板上の接続部に放熱され、ＬＥＤチップ１２の温度上昇が抑制される。従って、ＬＥＤチップ１２の発光効率が温度上昇によって低下するようなことはない。
この場合、上記熱伝導部１４が、多層構造のチップ基板１１内にて、個別基板２１乃至２４内にて順次に下方に向かって一方の表面実装用端子１１ｃ側にずれて配置されているので、この熱伝導部１４の下縁は、チップ基板１１の底面中央ではなく、一方の表面実装用端子１１ｃに連続していることになる。
従って、実装基板への実装の際には、上記一方の表面実装用端子１１ｃが実装基板上の対応する接続部にハンダ付けされることによって、上記熱伝導部１４も当該接続部に接続されることになる。
これにより、本表面実装型ＬＥＤ１０は、実装基板に対して二点でハンダ付けにより固定されることになるので、不具合等の発生により実装基板から取り外す場合に、従来の熱伝導部のない表面実装型ＬＥＤと同様に、容易に実装基板から取り外すことが可能になり、使い勝手が向上することになる。
従って、実装基板への実装の際には、上記一方の表面実装用端子１１ｃが実装基板上の対応する接続部にハンダ付けされることによって、上記熱伝導部１４も当該接続部に接続されることになる。
これにより、本表面実装型ＬＥＤ１０は、実装基板に対して二点でハンダ付けにより固定されることになるので、不具合等の発生により実装基板から取り外す場合に、従来の熱伝導部のない表面実装型ＬＥＤと同様に、容易に実装基板から取り外すことが可能になり、使い勝手が向上することになる。
上述した実施形態においては、チップ基板１１は、四層に構成されているが、これに限らず、二層，三層または五層以上の多層基板であってもよいことは明らかである。
また、上述した第二の実施形態においては、チップ基板１１上にモールド樹脂１３が形成されているが、これに限らず、凹状の反射面を備えた枠状部材によるランプハウスを備えていてもよいことは明らかである。
また、上述した第二の実施形態においては、チップ基板１１上にモールド樹脂１３が形成されているが、これに限らず、凹状の反射面を備えた枠状部材によるランプハウスを備えていてもよいことは明らかである。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、熱伝導部を備えていても、二点での固定によって、実装基板から容易に取り外し可能な表面実装型ＬＥＤが提供され得る。
１０ 表面実装型ＬＥＤ
１１ チップ基板
１１ａ チップ実装ランド
１１ｂ 接続ランド
１１ｃ，１１ｄ 表面実装用端子
１２ ＬＥＤチップ
１３ モールド樹脂
１４ 熱伝導部
２０ 多層基板
２１，２２，２３，２４ 個別基板
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ 貫通孔
１１ チップ基板
１１ａ チップ実装ランド
１１ｂ 接続ランド
１１ｃ，１１ｄ 表面実装用端子
１２ ＬＥＤチップ
１３ モールド樹脂
１４ 熱伝導部
２０ 多層基板
２１，２２，２３，２４ 個別基板
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ 貫通孔
Claims (3)
- チップ基板と、このチップ基板の上面にて互いに対向するように形成されると共に、チップ基板の裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから成る一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、他方の電極部材の接続部に対して電気的に接続されたＬＥＤチップと、上記チップ基板を上下に貫通し上記チップ実装部から上記チップ基板裏面側の上記表面実装用端子表面と同一平面上まで延びる熱伝導部と、を含んでいる表面実装型ＬＥＤであって、
上記チップ基板が多層基板として構成されており、
上記チップ基板を構成する個々の個別基板が、それぞれ下方に向かって順次に上記一方の電極部材から延びる表面実装用端子側にずれて、最下層の個別基板では当該表面実装用端子に対向するように備えられた貫通孔を備えており、
上記熱伝導部が、上記個々の基板の貫通孔内に配置されている
ことを特徴とする、表面実装型ＬＥＤ。 - 上記熱伝導部が、導電性材料から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の表面実装型ＬＥＤ。
- 上記熱伝導部が、銅から構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の表面実装型ＬＥＤ。
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