JP4833421B2 - Light emitting device and mounting board - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサや各種薄型機器などに組み込まれる発光素子、特に、裏面発光チップ型発光素子、およびそれを用いた実装基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来の裏面発光チップ型発光素子の構造を示す図解的な断面図であり、図4は、その図解的な平面図である。
矩形の絶縁基板51の一方表面51a上には、その内方の領域に1対の矩形の内部電極52a,53aが形成されている。内部電極52a,53aからは、対向する端辺に向かって帯状の配線部52b,53bがそれぞれ延設されている。内部電極52a,53a、および配線部52b,53bは、絶縁基板51の両側辺の中央に沿って配されている。内部電極52aと内部電極53aとは、一定の間隔をあけて対向している。
【0003】
一方の内部電極52a上には1つの発光体チップ54がダイボンディングされている。この発光体チップ54は、他方の内部電極53aとボンディングワイヤ55で電気的に接続されている。絶縁基板51の一方表面51a上において、発光体チップ54、ボンディングワイヤ55、および内部電極53a,53bを含む領域は、透光性部材56によって保護されている。
絶縁基板51の端辺付近には、一方表面51a上から端面にかけて、外部電極57,58が形成されている。外部電極57,58は、導電性および半田濡れ性を有する材料により、前記2つの端辺の全幅にわたって形成されている。配線部52bと外部電極57とは接続されており、配線部53bと外部電極58とは接続されている。
【0004】
この裏面発光チップ型発光素子が実装される実装基板61は、貫通孔60を備えている。実装面61a上で貫通孔60近傍には、電極パッド62が形成されている。実装にあたって、たとえば、電極パッド62上にクリーム半田が塗布される。そして、透光性部材56が貫通孔60に挿入され、外部電極57,58がクリーム半田上に載置された後、裏面発光チップ型発光素子が実装基板61の上になる向きでリフロー加熱される。
【0005】
これにより、電極パッド62と外部電極57,58とが、半田59によって接合される。外部電極57,58は絶縁基板51の一方表面51a上と端面との2面に形成されているので、裏面発光チップ型発光素子は、絶縁基板51の上面および端面から支持されることになる。実装後は、矢印Aの方向、すなわち実装基板61の実装面61aとは反対側から、裏面発光チップ型発光素子の発光を見ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この裏面発光チップ型発光素子を実装基板61に実装する際、裏面発光チップ型発光素子の一方表面51a上において、電極パッド62に対向する領域の大部分には、半田で接続されるべき外部電極57,58が存在している。このため、この裏面発光チップ型発光素子を予め実装基板61に仮固定して、フロー半田付けやディップ半田付けをしようとすると、仮固定のための接着剤は、外部電極57,58が配置されている領域の少なくとも一部に塗布せざるを得ない。このような領域に接着剤を塗布すると、外部電極57,58と電極パッド62との接合不良を招く。すなわち、裏面発光チップ型発光素子の一方表面51a上において、接合を妨げずに仮固定のための接着剤を塗布できる領域がほとんど存在しない。したがって、このような裏面発光チップ型発光素子は、実装基板への実装方法がリフロー半田付けなどに限られていた。
【0007】
このため、実装基板への部品の実装が、全体としてフロー半田付けやディップ半田付けに適したものであっても、裏面発光チップ型発光素子だけのためにリフロー半田付けを行わなければならず、生産の合理性を欠くことがあった。
そこで、本発明の目的は、フロー半田付けやディップ半田付けをすることが可能な発光素子、およびそれを用いた実装基板を提供することである。
本発明の他の目的は、実装方法の選択の幅が広い発光素子、およびそれを用いた実装基板を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための、請求項1記載の発明は、実装基板に面実装された発光素子であって、1対の端辺、および各端辺の両端部に位置する角部を有する形状の絶縁基板と、この絶縁基板の一方表面の内方の領域に形成された2つの内部電極と、上記絶縁基板の上記一方表面上に設けられ、上記2つの内部電極に接続された発光体チップと、上記絶縁基板の上記一方表面上に形成され、上記2つの内部電極から上記絶縁基板の縁部に向かって延設された2つの配線部と、上記絶縁基板の上記一方表面の一端辺の両角部に形成され、上記2つの配線部にそれぞれ電気接続された2つの外部電極と、上記絶縁基板の上記一方表面の縁部付近において、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺付近に確保された仮固定領域とを含み、上記絶縁基板の上記外部電極が設けられた側の上記両角部には、スルーホールが形成されており、上記外部電極が、半田によりフィレットを形成するように実装基板に接合されており、上記仮固定領域は、実装基板の実装面において、上記半田とは異なる接着剤で実装基板に接着されていることを特徴とする発光素子である。
【0009】
この発明の構成によれば、仮固定領域に仮固定用の接着剤を塗布して、裏面発光チップ型発光素子を実装基板に仮固定することができる。この状態で、実装基板の電極パッドと裏面発光チップ型発光素子の外部電極との間に溶融半田を導入して半田付けを行うことができる。すなわち、所定時間、電極パッドと外部電極との対向部に、流動している溶融半田を導入(フロー半田付け)するか、または、外部電極と電極パッドとを含む部分を静止した溶融半田の中に浸漬(ディップ半田付け)する。これにより、電極パッドと外部電極とが、半田によって接合される。すなわち、この裏面発光チップ型発光素子は、フロー半田付けやディップ半田付けにより、実装基板に実装することが可能である。
【0010】
無論、この裏面発光チップ型発光素子をリフロー半田付けにより実装基板に実装することも可能である。したがって、この裏面発光チップ型発光素子は、実装方法の選択の幅が広い。
上記2つの配線部は、上記内部電極から共通の方向に延設されていてもよい。上記2つの配線部は略平行に配されたものであってもよい。上記仮固定領域は、上記2つの内部電極に対して、上記外部電極とは反対側に確保されていてもよい。絶縁基板の縁部において、外部電極を一方向側に集めることにより、内部電極に対して外部電極とは反対側に広い仮固定領域を確保することができる。したがって、この裏面発光チップ型発光素子を、接着剤を用いて実装基板に強固に仮固定することができる。
【0011】
上記絶縁基板は、略矩形状を有するものであってもよい。この場合、この絶縁基板の一端辺の両角部付近に上記外部電極が配置され、上記絶縁基板の上記一端辺に対向する他の端辺付近に、上記仮固定領域が確保されていてもよい。上記他の端辺付近には、いずれの外部電極(電気接合部)も設けられていないことが好ましい。
この構成により、外部電極と実装基板の電極パッドとの接合を妨げることなく、実装基板に対する裏面発光チップ型発光素子の仮固定を行うことができる。
【0012】
外部電極は、前記一方表面からこの4分の1スルーホールの内面にかけて形成されていてもよい。
請求項2記載の発明は、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺の両角部には、スルーホールが形成されていないことを特徴とする請求項1に記載の発光素子である。
請求項3記載の発明は、上記2つの内部電極の一方に、発光体チップがダイボンディングされており、上記発光体チップと、上記2つの内部電極の他方とが、ボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光素子である。
請求項4記載の発明は、上記発光体チップを覆う透光性部材をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の発光素子である。
請求項5記載の発明は、貫通孔が形成された実装基板であって、当該実装基板の一方表面に設けられた、電極パッド、および仮固定用の上記接着剤と、上記一方表面に設けられた請求項1ないし4のいずれかに記載の発光素子であって、上記仮固定用の上記接着剤が上記仮固定領域に接着され、当該発光素子が発する光が、上記貫通孔を介して、当該実装基板の上記一方表面とは反対側の他方表面側に取り出されるように設けられた発光素子とを含む実装基板である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る裏面発光チップ型発光素子の図解的な側面図であり、図2はその図解的な平面図である。
略矩形の絶縁基板1の一方表面1a上には、内方の領域に、1対の矩形の内部電極2a,3aが形成されている。内部電極2a,3aからは、共通の方向、すなわち絶縁基板1の一端辺に向かって帯状の配線部2b,3bが延設されて(引き出されて)いる。配線部2b,3bは、端辺付近を除き互いに平行である。内部電極2aと内部電極3aとは、上記端辺に平行な方向に一定の間隔をあけて対向している。
【0014】
内部電極2a上には発光体チップ4がダイボンディングされている。発光体チップ4は、発光ダイオードチップとすることができる。この発光体チップ4と内部電極3aとが、ボンディングワイヤ5により接続されている。
絶縁基板1の一方表面1a上において、発光体チップ4、ボンディングワイヤ5、内部電極2a,3aを含む領域は、透光性部材6によって保護されている。
絶縁基板1の上記一端辺上の両角部には、4分の1スルーホールが形成されており、この両角部付近には、4分の1スルーホールの内面1tから一方表面1aにかけて、外部電極10,11が形成されている。外部電極10,11は、導電性および半田濡れ性を有する材料により構成されている。絶縁基板1の他の2つの角部には、4分の1スルーホールは形成されていない。
【0015】
配線部2bと外部電極10とは接続されており、配線部3bと外部電極11とは接続されている。以上の接続状態により、外部電極10と外部電極11との間に通電すれば、発光体チップ4が発光する。
絶縁基板1の一方表面1a上で、上記一端辺に対向する他の端辺、すなわち、4分の1スルーホールが形成されていない2つの角部を含む端辺付近には、いずれの外部電極(電気接合部)も設けられておらず、仮固定領域13となっている。
【0016】
この裏面発光チップ型発光素子が実装される実装基板7(図1参照)上には、外部電極10,11に対向する位置に電極パッド8が形成されている。実装にあたって、まず、仮固定領域13と実装基板7とが対向する部分に仮固定用の接着剤12を介在させることにより、裏面発光チップ型発光素子を、実装基板7の所定位置に仮固定する。次に、所定時間、外部電極10,11と電極パッド8との対向部に、流動している溶融半田を導入(フロー半田付け)するか、または、外部電極10,11と電極パッド8とを含む部分を静止した溶融半田の中に浸漬(ディップ半田付け)する。これにより、電極パッド8と外部電極10,11とが、半田9によって接合される。
【0017】
仮固定領域13には、いずれの外部電極(電気接合部)も設けられていない。したがって、外部電極10,11と実装基板7の電極パッド8との接合を妨げることなく、実装基板7に対する裏面発光チップ型発光素子の仮固定を行うことができる。
外部電極10,11は、絶縁基板1の一方表面1a上と4分の1スルーホールの内面1tとの2面に形成されているので、裏面発光チップ型発光素子は絶縁基板1の上面および上面に垂直な面から支持されることになる。
【0018】
無論、この裏面発光チップ型発光素子をリフロー半田付けにより実装基板7に実装することも可能である。その場合、電極パッド8上にクリーム半田を塗布し、外部電極10,11がクリーム半田と対向するように裏面発光チップ型発光素子が載置された後、裏面発光チップ型発光素子が実装基板7の上になる向きでリフロー加熱する。これにより、電極パッド8と外部電極10,11とが、半田9によって接合される。したがって、この裏面発光チップ型発光素子は、実装方法の選択の幅が広い。
【0019】
透光性部材6の上部を球面状とし、いわゆるレンズ付きの裏面発光チップ型発光素子とすることもできる。
仮固定領域は、必ずしも一端辺の全幅にわたって設けられている必要はない。絶縁基板は、略矩形でなくてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る裏面発光チップ型発光素子の図解的な断面図である。
【図2】図1の裏面発光チップ型発光素子の図解的な平面図である。
【図3】従来の裏面発光チップ型発光素子の図解的な断面図である。
【図4】図3の裏面発光チップ型発光素子の図解的な平面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板
2a,3a 内部電極
3a,3b 配線部
4 発光体チップ
10,11 外部電極
13 仮固定領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting element incorporated in a sensor, various thin devices, and the like , in particular, a backside light emitting chip type light emitting element , and a mounting substrate using the same .
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional backside light emitting chip type light emitting element, and FIG. 4 is a schematic plan view thereof.
On one
[0003]
One
In the vicinity of the end side of the
[0004]
The
[0005]
Thereby, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when this backside light emitting chip type light emitting element is mounted on the
[0007]
For this reason, even if the mounting of components on the mounting board is suitable for flow soldering and dip soldering as a whole, reflow soldering must be performed only for the backside light emitting chip type light emitting element, There was a lack of rational production.
An object of the present invention is to provide a mounting substrate using the available light emission element to the soldering or dip soldering flow, and it.
Another object of the present invention is to provide a mounting substrate using light emission element width selection implementation is not wide, and it.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a light emitting element surface-mounted on a mounting substrate , and has a pair of end sides and corner portions located at both end portions of each end side. Shaped insulating substrate, two internal electrodes formed in an inner region of one surface of the insulating substrate, and a light emitting body provided on the one surface of the insulating substrate and connected to the two internal electrodes A chip, two wiring portions formed on the one surface of the insulating substrate and extending from the two internal electrodes toward the edge of the insulating substrate, and one end of the one surface of the insulating substrate Two external electrodes formed at both corners and electrically connected to the two wiring portions, respectively, and one end side on the side where the external electrodes are formed in the vicinity of the edge of the one surface of the insulating substrate. Temporary fixing area secured near one end of the opposite side Through holes are formed in both corners of the insulating substrate on the side where the external electrodes are provided, and the external electrodes are joined to the mounting substrate so as to form a fillet by soldering. The temporary fixing region is a light emitting element in which the mounting surface of the mounting substrate is bonded to the mounting substrate with an adhesive different from the solder .
[0009]
According to the structure of this invention, the adhesive agent for temporary fixing can be apply | coated to a temporary fixing area | region, and a back surface light emitting chip type light emitting element can be temporarily fixed to a mounting substrate. In this state, it is possible to perform soldering by introducing molten solder between the electrode pad of the mounting substrate and the external electrode of the backside light emitting chip type light emitting element. That is, flowing molten solder is introduced (flow soldering) into the facing portion between the electrode pad and the external electrode for a predetermined time, or the portion including the external electrode and the electrode pad is placed in a stationary molten solder. Immerse in (dip soldering). Thereby, an electrode pad and an external electrode are joined by solder. That is, this backside light emitting chip type light emitting element can be mounted on a mounting substrate by flow soldering or dip soldering.
[0010]
Of course, it is also possible to mount the backside light emitting chip type light emitting element on the mounting substrate by reflow soldering. Therefore, the backside light emitting chip type light emitting element has a wide range of selection of mounting methods.
The two wiring portions may be extended from the internal electrode in a common direction. The two wiring portions may be arranged substantially in parallel. The temporary fixing region may be secured on the opposite side to the external electrode with respect to the two internal electrodes. By gathering the external electrodes on one side at the edge of the insulating substrate, a wide temporary fixing region can be secured on the opposite side of the internal electrodes from the external electrodes. Therefore, the backside light emitting chip type light emitting element can be firmly fixed temporarily to the mounting substrate using the adhesive.
[0011]
The insulating substrate may have a substantially rectangular shape. In this case, the external electrode may be disposed near both corners of one end of the insulating substrate, and the temporary fixing region may be secured near another end facing the one end of the insulating substrate. It is preferable that no external electrode (electrical joint) is provided near the other end side.
With this configuration, the backside light emitting chip type light emitting element can be temporarily fixed to the mounting substrate without hindering the bonding between the external electrode and the electrode pad of the mounting substrate.
[0012]
The external electrode may be formed from the one surface to the inner surface of the quarter through hole.
The invention according to claim 2 is characterized in that through holes are not formed at both corners of one end side opposite to the one end side on which the external electrode is formed. It is a light emitting element.
According to a third aspect of the present invention, a light emitting chip is die-bonded to one of the two internal electrodes, and the light emitting chip and the other of the two internal electrodes are connected by a bonding wire. The light-emitting element according to claim 1 or 2.
A fourth aspect of the present invention is the light emitting device according to any one of the first to third aspects, further comprising a translucent member that covers the light emitting chip.
According to a fifth aspect of the invention, a mounting board having a through hole formed, provided on one surface of the mounting substrate, and the electrode pads, and the temporary fixing of the adhesive, provided on the one surface a light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, the adhesive of the temporary fixing is bonded to the temporary fixing region, light the light-emitting element is emitted through the through hole, The mounting board includes a light emitting element provided so as to be taken out to the other surface side opposite to the one surface of the mounting board.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a backside light emitting chip type light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view thereof.
On one
[0014]
A
On the one
A quarter through hole is formed at both corners on the one end side of the insulating substrate 1, and an external electrode is formed near the both corners from the
[0015]
The
On the one
[0016]
On the mounting substrate 7 (see FIG. 1) on which the backside light emitting chip type light emitting element is mounted, an electrode pad 8 is formed at a position facing the
[0017]
None of the external electrodes (electrical joints) is provided in the
Since the
[0018]
Of course, it is also possible to mount this backside light emitting chip type light emitting element on the mounting
[0019]
The upper part of the
Temporarily fixing region need not name that is necessarily provided over the entire width of the one edge. The insulating substrate may not be substantially rectangular. In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a backside light emitting chip type light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic plan view of the backside light emitting chip type light emitting device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional backside light emitting chip type light emitting device.
4 is a schematic plan view of the backside light emitting chip type light emitting device of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation board |
Claims (5)
1対の端辺、および各端辺の両端部に位置する角部を有する形状の絶縁基板と、
この絶縁基板の一方表面の内方の領域に形成された2つの内部電極と、
上記絶縁基板の上記一方表面上に設けられ、上記2つの内部電極に接続された発光体チップと、
上記絶縁基板の上記一方表面上に形成され、上記2つの内部電極から上記絶縁基板の縁部に向かって延設された2つの配線部と、
上記絶縁基板の上記一方表面の一端辺の両角部に形成され、上記2つの配線部にそれぞれ電気接続された2つの外部電極と、
上記絶縁基板の上記一方表面の縁部付近において、上記外部電極が形成された側の一端辺とは反対側の一端辺付近に確保された仮固定領域とを含み、
上記絶縁基板の上記外部電極が設けられた側の上記両角部には、スルーホールが形成されており、
上記外部電極が、半田によりフィレットを形成するように実装基板に接合されており、
上記仮固定領域は、実装基板の実装面において、上記半田とは異なる接着剤で実装基板に接着されていることを特徴とする発光素子。 A light emitting device surface-mounted on a mounting board,
An insulating substrate having a pair of edges and a corner located at both ends of each edge;
Two internal electrodes formed in an inner region of one surface of the insulating substrate;
A light emitting chip provided on the one surface of the insulating substrate and connected to the two internal electrodes;
Two wiring portions formed on the one surface of the insulating substrate and extending from the two internal electrodes toward the edge of the insulating substrate;
Two external electrodes formed at both corners of one end of the one surface of the insulating substrate and electrically connected to the two wiring parts,
In the vicinity of the edge of the one surface of the insulating substrate, including a temporary fixing region secured near one end side opposite to the one end side on which the external electrode is formed,
Through holes are formed in both corners of the insulating substrate on the side where the external electrodes are provided ,
The external electrode is bonded to the mounting substrate so as to form a fillet with solder,
The light-emitting element , wherein the temporary fixing region is bonded to the mounting board with an adhesive different from the solder on the mounting surface of the mounting board .
当該実装基板の一方表面に設けられた、電極パッド、および仮固定用の上記接着剤と、
上記一方表面に設けられた請求項1ないし4のいずれかに記載の発光素子であって、上記仮固定用の上記接着剤が上記仮固定領域に接着され、当該発光素子が発する光が、上記貫通孔を介して、当該実装基板の上記一方表面とは反対側の他方表面側に取り出されるように設けられた発光素子とを含む実装基板。A mounting board in which a through hole is formed,
Provided on one surface of the mounting substrate, and the adhesive of the electrode pads, and the temporary fixing,
A light emitting device according to any one of 4 claims 1 provided on the one surface, the adhesive of the temporary fixing is bonded to the temporary fixing region, the light which the light emitting element emits, the A mounting substrate including a light emitting element provided so as to be taken out to the other surface side opposite to the one surface of the mounting substrate through a through hole.
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