JP4926337B2 - 光源 - Google Patents
光源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4926337B2 JP4926337B2 JP2001188140A JP2001188140A JP4926337B2 JP 4926337 B2 JP4926337 B2 JP 4926337B2 JP 2001188140 A JP2001188140 A JP 2001188140A JP 2001188140 A JP2001188140 A JP 2001188140A JP 4926337 B2 JP4926337 B2 JP 4926337B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- light emitting
- emitting diode
- recess
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/8506—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源に関する。とりわけ、本発明は、LEDマトリックスビデオディスプレイに用いるのに適した発光ダイオード(LED)パッケージの形態をなす光源に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコンウェーハから製作される発光ダイオード(LED)は、一般に、単純な小電力表示灯からより大電力のLED交通信号灯群及びLEDマトリックスビデオディスプレイまでの範囲にわたるさまざまな用途において、光を発生させるために用いられる。一般に、発光ダイオードのダイは、ダイとパッケージの外側表面に露出した端子パッドとの間の電気的接続部を含む、シールされたパッケージをなすように組み立てられる。こうしたパッケージによって、外部回路要素に対してダイオードを簡単に接続することが可能になり、パッケージのシール特性によって、ダイが外的損傷から保護されることになる。
【0003】
最近では、表面実装LEDパッケージをさらに小形化し、それによって、比較的高速度で、LEDをプリント回路基板に確実に実装できるようにしようとする努力がなされてきた。個々のLEDパッケージを小さくすることによって、複数のLEDパッケージにおける単位面積当たりのLEDダイの数を増すことが可能になる。さらに、LEDを回路基板に実装した場合、組み立てられた回路基板の厚さを薄くすることができる。
【0004】
小形表面実装LEDパッケージの用途の1つが、大形ビルの外側または大形スポーツ競技場においてしばしば見受けられる大規模ビデオディスプレイまたはビデオウォールの分野である。こうしたビデオディスプレイの明るさのレベルは、ディスプレイが良好なコントラストを有し、観客にはっきりと見ることができるように表示されるためには、できる限り高くなければならない。この必要性にかんがみて、ディスプレイの単位面積当たりの発光量を増すことになる可能性があるので、表面実装LEDパッケージによって提供されるLED面積密度を高めることが重要である。さらに、ディスプレイのLED面積密度を高めるために、表面実装LEDパッケージを用いることにより、ディスプレイによって実現可能な最大のピクセル解像度も向上する。
【0005】
今日の表面実装LEDパッケージは、広範囲のさまざまな構成で利用可能である。図1には、回路基板120に実装されたLEDダイ110を含む、典型的な表面実装LEDパッケージ100の1つが示され、LEDダイ110が透明材料130により封入されている。パッケージには、LEDを外部回路要素に結合するための1対の導電性相互接続部140、142が含まれる。LED110の下部表面の第1の電極は、対をなす導電性相互接続部の一方140に取り付けられ、電気的に結合される。さらに、極めて細いワイヤ144の一方の端部が、LED110の上部表面の第2の電極に対して「ワイヤボンディング」または溶接され、もう一方の端部が、対をなす導電性相互接続部のもう一方142に対してワイヤボンディングまたは溶接される。
【0006】
図1のパッケージの特性は、LEDによって発生する光の指向性が比較的広いということである。従って、このタイプのLEDパッケージをビデオディスプレイに組み込む場合、ビデオディスプレイの画角が水平方向と垂直方向の両方において比較的広くなる。しかし、LEDパッケージの広い指向性に関する問題は、LEDによって放出される光エネルギーが、より大きい角度にわたって分散されることにより、順視方向においてLEDが薄暗く見えるようになるという点である。従って、図1のLEDパッケージを組み込んだビデオディスプレイは、観客にはそれ相応に薄暗く見えることになる。ビデオディスプレイは、既知のように、水平面において約60度、垂直面において約30度の視野角しか必要としない。
【0007】
ビデオマトリックスディスプレイに既知の表面実装LEDを利用することに関する欠点を克服するため、日本のソニーに譲渡された米国特許第5,835,269号では、波形のシートの形態をなす単一の反射部材を備えたビデオディスプレイ装置を用いることが提案されている。波形のシートは、迷光を反射して、順視方向に戻すことによって、既知の表面実装LEDの広い指向性を補償する。しかし、ビデオディスプレイに追加の構造を使用すると、ビデオディスプレイの製造のコスト及び複雑性が増すことになり、望ましくない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、光源によって放出された光エネルギーを順視方向に集中させることができるように、ビデオディスプレイでの使用に最適化された発光ダイオードパッケージが必用とされている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様によれば、上部表面と下部表面を備え、上部表面の一部に、上部表面に向かうにつれて外方に傾斜する側壁を備える凹部が形成された、平面基板と、基板の凹部に取り付けられた発光ダイオードと、上部表面と下部表面との間に延び、発光ダイオードに結合された端子を上部表面上に備え、外部回路要素に結合するための露出パッドを下部表面上に備える、第1の導電性相互接続部と、上部表面と下部表面との間に延び、発光ダイオードに結合された端子を上部表面上に備え、外部回路要素に結合するための導電性パッドを下部表面上に備える、第2の導電性相互接続部と、基板の第1の表面に接着されて、発光ダイオードを封入する透明な封入材料であって、発光ダイオードの上に集束楕円ドームを形成するように成形された透明な封入材料とからなる、発光ダイオードパッケージが提供される。
【0010】
本発明による発光ダイオードパッケージには、発光ダイオードによって放出される光エネルギが、基板凹部の壁からの反射の組み合わせ、及び集束楕円ドームからの屈折によって、集中させられるという利点がある。この発光ダイオードパッケージによれば、基板の凹部に発光ダイオードを取り付けることによって、パッケージの占める容積が小さくなるというさらなる利点も提供される。
【0011】
好適には、集束楕円ドームは、水平面及び垂直面におけるある角度範囲内に光を集中するように成形される。従って、発光ダイオードパッケージは、水平面及び垂直面において所定の視野角だけしか必要としないLEDマトリックスビデオディスプレイでの使用のために最適化される。
【0012】
好適な実施形態の場合、凹部の側壁は、発光ダイオードに対して銀色に光る反射表面をもたらす、金属層でメッキされる。銀色に光る反射表面により、発光ダイオードに対して金色の外観を呈する、従来用いられた金層と比較して反射率が向上する。
【0013】
金属層によって、第1の相互接続部の端子を形成するのは適切である。
【0014】
基板に、上部表面と下部表面の間に延びる第1と第2のバイアが形成されて、第1と第2の相互接続部のそれぞれの一部が、それぞれ、第1と第2のバイアを通って延びるのが理想的である。
【0015】
第1と第2の相互接続部の導電性パッドのそれぞれが、外部回路要素に電気的に結合するための金メッキ層を含むことが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態は、一例として添付図面に関して説明される。
【0017】
図2を参照すると、例えば、リフローはんだ付けによって、または場合によっては手作業のはんだ付けによって、プリント回路基板に表面実装することが可能なLEDパッケージ200が示されている。LEDパッケージの寸法は、縦2ミリメートル×横1.25ミリメートル×高さ1.2ミリメートルが好ましい。
【0018】
表面実装LEDパッケージ200には、エポキシまたはガラス積層板、ポリエステルまたはポリアミド基板、ビスマレイミド・トリアジン(BT)樹脂基板、または熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板のような矩形平面基板210が含まれる。基板の上部表面212には、上部表面の中心に位置付けられた円錐曲線形状の凹部(リセス)220が含まれる。凹部220は、ほぼ円形のフロア222と、フロアから上部表面212の円形エッジ226に向かって、同心円状に外方に傾斜する湾曲側壁224からなる。
【0019】
LEDパッケージ200の発光素子は、基板210の凹部220の中央に取り付けられた発光ダイオード(LED)ダイ230によって提供される。LEDパッケージの正面図に図示のように、2本の細い金のワイヤ240、242の一方の端部が、LEDダイの半導体接合の両端に電流を供給するため、LEDダイ230に電気的に結合される。金のワイヤ240、242のもう一方の端部は、基板210の上部表面212のそれぞれの端子に電気的に結合される。
【0020】
上部表面212の端子は、次に、さらに詳細に後述することになる1対の導電性バイアによって、基板210の下部表面214における1対の導電性パッド250、252に結合される。基板の下部表面上において露出した1対の導電性パッド250、252によって、LEDパッケージの底面をプリント回路基板に表面実装するのに適した2つのほぼ平坦な表面が提供される。
【0021】
透明または半透明の封入材料260が、基板210の上部表面212に接着されて、上部表面212上の端子、金のワイヤ240、242、及びLEDダイ230を封入している。封入材料は、発光ダイオードの上に集束楕円ドームを形成するように成形される。封入のドームの楕円形状によって、表面実装LEDパッケージがビデオマトリックスディスプレイにおける使用のために最適化される。図2に示すように、正面図で示された楕円の長軸の曲率半径は、約120度の広い視野角が得られるように、比較的大きい。こうした広い視野角は、ビデオディスプレイの分野において周知のように、水平面において理想的に設定される。対照的に、側面図で示された楕円の短軸の曲率半径は、約60度の狭い視野角が得られるように、比較的小さい。こうした狭い視野角は、ビデオディスプレイの分野において周知のように、垂直面において理想的に設定される。
【0022】
図3は、図2に示す表面実装LEDパッケージの製造中に用いられるプロセスステップ300〜350を一例として示すフローチャートである。
【0023】
速度及び効率のために、製造プロセスは、実際には、複数の表面実装LEDパッケージを1ロットで製造するように設計される。製造プロセスの開始材料は、同一の矩形ユニットのアレイまたはグリッドへと分割される、大形のグラスファイバ積層板である。こうした積層板は、例えば、ガラス転移温度(glass transition phase)が180℃のFR4タイプの基板とすることが可能である。基板は、好ましくは横40ユニット×縦20ユニットのユニットアレイを備え、寸法は、約70ミリメートル×70ミリメートル×0.4ミリメートルである。
【0024】
基板上の各矩形ユニットは、図2のLEDパッケージの矩形基板210の基礎を形成する。鋸引きステップ350における個々のユニットの物理的分離前に、同じ処理ステップ300、310、320、330、及び340が、各矩形ユニットに施される。大形基板上の複数のユニットに対する処理によって、ユニットをより正確に処理することが可能になる。以下の説明では、処理ステップは、基板上における単一の矩形ユニットに関して説明される。しかし、これらのステップが、基板上の全てのユニットに適用されることは言うまでもない。
【0025】
基板製作
製造プロセスの第1のステップ300では、ダイ取り付けステップ310に備えて、基板のユニットを準備することが必要とされる。基板製作ステップ300は、図4〜図14に順次図示される。
【0026】
図4を参照すると、まず、標準的なメッキ技法を利用して、裸グラスファイバ基板ユニット400の上部表面及び下部表面に、銅410のメッキが施される。
【0027】
銅メッキの後、図5に図示のように、2つの形状の異なるドリルビット430、450を用いて、基板の各矩形ユニット400に穴があけられる。図20をさらに参照すると、第1の円筒形状のドリルビット430を用いて、矩形ユニットの対向するコーナに2つの穴420、425があけられる。これらのバイア状の穴420、425は、基板の上部表面と下部表面の間を、銅メッキ410を貫いて延びている。さらに、テーパ状または面取りされた端部を持つ第2の円筒形状のドリルビット450を用いて、矩形ユニットの中央にあたる基板の上部表面に、円錐曲線形状の凹部440がドリル加工される。
【0028】
ドリルビットによって、ドリル加工領域の銅メッキ410が除去されると、2つの穴420、425、及び凹部440における基板表面は露出されたままになる。次に、これら露出領域は黒鉛の薄膜でコーティングされて、ユニットの全表面が導電性になる。
【0029】
黒鉛コーティングの後、ドリル加工されたユニットは、ユニット表面の所定の領域に金属層を選択的に堆積させる、一連の光化学エッチングプロセスを受ける。図6には、第1の光化学エッチングプロセスが図示される。
【0030】
図6を参照すると、光化学エッチングプロセスには、ユニット400の上部表面及び下部表面に感光抵抗性材料から造られた乾燥薄膜600を付着させることが含まれる。次に、フォトマスク610、620が、それぞれ、上部及び下部の乾燥薄膜600の上方及び下方に付着される。それぞれ、図21及び図22に平面図で示されたフォトマスク610、620は、金属層を堆積させるべき場所を画定する不透明領域を除いて、ほぼ透明である。
【0031】
フォトマスクがユニット400上の所定位置にある状態で、ユニットが上方及び下方からの紫外(UV)線にさらされる。フォトマスク上の透明領域に対応する乾燥薄膜上の領域が、UV光にさらされることによって選択的に硬化させられる。これらの硬化領域は、耐薬品性エッチングマスクを形成し、一方、乾燥薄膜の非露光及び非硬化領域は、クロム酸溶液または塩化第二鉄のような適切なエッチング液に溶解可能である。従って、乾燥薄膜に化学的エッチング除去を施すと、図7に図示のように、ユニット400の上部表面及び下部表面に適切なマスク700が形成される。
【0032】
図8には、銅800とニッケル810でユニットに電解メッキを施した結果が図示される。マスクは電気的に絶縁性であるため、マスク領域上ではメッキが生じない。対照的に、ユニットの残りの部分は、導電性であり(穴及び凹部を含めて)、そのためマスク領域を除く全てにメッキが行われる。メッキされた領域によって、ユニット400の上部表面及び下部表面に、LEDダイのための1対の相互接続部が形成される。
【0033】
メッキプロセスが完了すると、適切な高温の有機ストリッパで、硬化マスク領域を除去し、図9に図示した形態をなすユニットが残されようにすることが可能である。
【0034】
次に、第2の光化学エッチングプロセスが、ユニット400の上部表面だけに施される。前述のように、感光抵抗性材料から造られた乾燥薄膜605が、ユニット400の上部表面に付着させられる。次に、図23に平面図で示されたフォトマスク614が、乾燥薄膜上に付着させられ、ユニット400の上部表面がUV光にさらされる。フォトマスクによって、凹部領域だけがUV光にさらされるので、乾燥薄膜の凹部上の領域は硬化し、所定位置にとどまるが、被い隠された領域は、適切なエッチング液によって溶解してなくなる。図11には、このフォトマスキングの結果が示される。
【0035】
導電層との接続性が改善されるようにするため、図11のユニットには、フラッシュゴールド(flash gold)のコーティング820が施されている。フラッシュゴールドは、図12に示すようにニッケルメッキ領域に付着するだけである。しかし、凹部領域は、硬化した乾燥薄膜のマスキングのため、金メッキが施されない。従って、凹部は、好都合にニッケルメッキの高い反射特質を保持することになる。図13には、適切な高温の有機ストリッパを用いて硬化マスク領域を除去した後のユニット400が示される。
【0036】
適切なエッチング用化学薬品を用いて、ユニット400の外側に露出した不要な銅層を簡単に除去し、図14に示すように、ニッケルコーティングされた凹部と、金コーティングされた相互接続部だけが残される。
【0037】
基板製作ステップ300の最終段階は、ソルダーレジストのような熱硬化性ポリマによって穴420、425を密封することである。これで、基板のダイ取り付けステップの準備が整うことになる。
【0038】
ダイ取り付け
製造プロセスにおける次のステップ310は、凹部440の中にLEDダイ230を実装する、または取り付けることである。このダイ取り付けステップの第1段階では、凹部のフロアまたはベース上に少量の導電性銀エポキシ720を付着すること、または点着することが必要とされる。次の段階では、LEDダイ230を取り上げて、図15に示すように、凹部の銀エポキシ上に配置することが必要とされる。ダイ取り付けステップの最終段階では、ボックスオーブン内において、約1時間の期間にわたって、約180℃で、銀エポキシをユニット400の残りの部分と共に硬化させることが必要とされる。硬化した銀エポキシによって、ダイが凹部内の所定位置に固定され、ダイからの優れた熱伝導率が提供される。
【0039】
ワイヤボンド
本実施形態では、ワイヤボンディングのステップ320を用いて、LEDダイの半導体接合部の2つの側部がユニット基板の上部側の2つの電気的に分離された端子に電気的に結合される。2つの端子は、ユニット基板の両端における金メッキ層822、824によって提供される。
【0040】
2つのワイヤのそれぞれについて、ワイヤボンディングプロセスによって、金ワイヤの一方の端部とLEDダイのボンドパッドとの間にボールジョイントが形成され、ワイヤのもう一方の端部とユニット基板の金メッキ端子との間にウェッジジョイントが形成される。米国特許第4,600,138号には、こうしたワイヤボンドを形成するのに適した装置及び方法が記載されている。図16には、結果として得られるワイヤボンディングされたLEDダイが図示される。
【0041】
トランスファ成形
複数ユニットのバッチ処理は、エポキシ封入材料が、既知のトランスファ成形プロセスを利用してユニット400の上部表面に成形される、トランスファ成形ステップ330において完了する。金型は、もとのグラスファイバ基板に匹敵する長さと幅を備えており、基板上のユニットのアレイを補完するために楕円形の金型カップのアレイを含む。この成形プロセスには、金型を基板の上部表面にクランピングし、金型カップのアレイが、基板上のユニットのアレイを補完するように配置される第1のステップが含まれる。第2のステップでは、高温及び高圧条件下で、金型カップに成形化合物を「送り込む」ことになる。例えば、成形化合物は、米国のDexter Hysol社から入手可能なMG18エポキシとすることが可能であり、これが、約155℃まで加熱されて、1500キロパスカルの圧力下で金型に送り込まれる。
【0042】
成形後の硬化
封入ステップの後、ユニットのアレイは、成形後の硬化ステップ340を受け、約150℃の温度で、約3時間の期間にわたって、ボックスオーブン内でベーキングされる。この硬化ステップによって、封入エポキシが硬化し、外部衝撃及び摩耗に耐えることが可能になる。
【0043】
硬化封入材料は、LEDダイから放出される光を集束させるのに役立つが、さらに、水分及び他の物質がLEDダイ30に接触し、損傷を与えるのを防止する障壁層も提供する。図17には、硬化封入されたユニットが詳細に示される。
【0044】
鋸引き
基板上にアレイをなす個々のユニットが鋸引きで分離される最終の鋸引きステップ350でもって、個々のLEDパッケージがもたらされる。カリフォルニア州マウンテンビューのDisco Abrasive Systems Inc.から入手可能な0.2ミリメートルのダイシングソーを用いて、ユニットを切り離すのが好ましい。図17、図18、及び図19には、最終の表面実装LEDパッケージの詳細図が示される。
【0045】
もちろん、特許請求の範囲内において、上記の詳細な説明以外に、本発明を実施することが可能である。例えば、LEDダイに対して銀色に光る表面をもたらす凹部のニッケルメッキを銀メッキに置き換えて、銀色に光る表面を形成することも可能である。
【0046】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施形態を示す。
1.光源であって、
a)上部表面と下部表面を備え、前記上部表面の一部に、前記上部表面に向かうにつれて外方に傾斜する側壁を備える凹部が形成された、平面基板と、
b)前記側壁に隣接して前記基板の前記凹部に取り付けられた発光ダイオードと、
c)前記上部表面と前記下部表面との間に延び、前記発光ダイオードに結合された端子を前記上部表面上に備え、外部回路要素に結合するための露出パッドを前記下部表面上に備える、第1の導電性相互接続部と、
d)前記上部表面と前記下部表面との間に延び、前記発光ダイオードに結合された端子を前記上部表面上に備え、外部回路要素に結合するための導電性パッドを前記下部表面上に備える、第2の導電性相互接続部と、
e)前記基板の第1の表面に接着されて、前記発光ダイオードを封入する透明な封入材料であって、前記発光ダイオードの上に楕円ドームを形成するように成形された、透明な封入材料とからなる、光源。
2.前記凹部の前記側壁が、前記発光ダイオードに対して銀色に光る反射表面をもたらす、金属層でメッキされている、上記1に記載の光源。
3.前記金属層が、前記第1の相互接続部の前記端子を形成する、上記2に記載の光源。
4.前記基板に、前記上部表面と前記下部表面の間に延びる第1と第2のバイアが形成され、前記第1と第2の相互接続部のそれぞれの一部が、それぞれ、前記第1と第2のバイアを通って延びる、上記1に記載の光源。
5.前記第1と第2の相互接続部の前記導電性パッドのそれぞれが、外部回路要素に電気的に結合するための金メッキ層を含む、上記1に記載の光源。
【0047】
【発明の効果】
本発明により、光源によって放出された光エネルギーを順視方向に集中させることができるように、ビデオディスプレイでの使用に最適化された発光ダイオードパッケージが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】既知の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図2】本発明による表面実装LEDパッケージの正面図、平面図、及び側面図を示す直角投影図である。
【図3】図2に示す表面実装LEDパッケージの製造中に用いられる典型的なステップを例示したフローチャートである。
【図4】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図5】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図6】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図7】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図8】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図9】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図10】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図11】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図12】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図13】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図14】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図15】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図16】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図17】製造プロセスの異なる段階における図2の表面実装LEDパッケージの側断面図である。
【図18】図17に示す表面実装LEDパッケージの上部を示す平面図である。
【図19】図17に示す表面実装LEDパッケージの底部を示す平面図である。
【図20】初期製造段階における図5の表面実装LEDパッケージの上部を示す平面図である。
【図21】図6及び図10に示す製造プロセスステップにおいて用いられるUVマスクの平面図である。
【図22】図6及び図10に示す製造プロセスステップにおいて用いられるUVマスクの平面図である。
【図23】図6及び図10に示す製造プロセスステップにおいて用いられるUVマスクの平面図である。
【符号の説明】
200 LEDパッケージ
210 矩形平面基板
212 上部表面
214 下部表面
220、440 凹所
230 発光ダイオードダイ
240、242 金ワイヤ
250、252 導電性パッド
260 封入材料
400 グラスファイバ基板ユニット
420、425 穴
Claims (4)
- 光源(200)であって、
a)上部表面(212)と下部表面を備え、前記上部表面の一部に、光反射側壁(224)を備える凹部(220、440)が形成された、矩形平面基板(210、400)と、
b)前記側壁に隣接して前記基板の前記凹部に取り付けられた発光ダイオードダイ(230)と、
c)前記基板の前記上部表面に接着されて、前記発光ダイオードダイを封入し、前記発光ダイオードダイの上に楕円ドームを形成する透明な封入材料(260)と、
前記凹部が、前記上部表面の中心に位置づけられた円錐曲線形状の凹部であり、前記凹部の前記側壁が円形のフロア(222)から前記基板の前記上部表面の円形エッジ(226)に向かって同心円状に外方に傾斜し、前記ドームが、成形された楕円ドームであり、前記基板の長さに等しい長軸および前記基板の幅に等しい短軸を備えており、
d)前記上部表面と前記下部表面との間に延び、前記発光ダイオードダイに電気的に結合された端子(822)を前記上部表面上に備え、外部回路要素に電気的に結合するための露出パッド(250)を前記下部表面上に備える、第1の導電性相互接続部と、
e)前記上部表面と前記下部表面との間に延び、前記発光ダイオードダイに電気的に結合された端子(824)を前記上部表面上に備え、外部回路要素に電気的に結合するための露出パッド(252)を前記下部表面上に備える、第2の導電性相互接続部とからなり、
前記基板に、前記上部表面と前記下部表面の間に延びる第1と第2のバイア(420、425)が形成され、前記第1と第2の相互接続部のそれぞれの一部が、それぞれ、前記第1と第2のバイアを通って延びており、前記第1と第2のバイアが前記楕円ドームにより覆われていない、光源(200)。 - 前記凹部の前記側壁が、前記発光ダイオードダイに対して銀色に光る反射表面をもたらす、金属層でメッキされている、請求項1に記載の光源。
- 前記金属層が、前記第1の相互接続部の前記端子を形成する、請求項2に記載の光源。
- 前記第1と第2の相互接続部の前記導電性パッドのそれぞれが、外部回路要素に電気的に結合するための金メッキ層を含む、請求項1〜3の何れかに記載の光源。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MYPI20002918 | 2000-06-28 | ||
| MY20002918 | 2000-06-28 | ||
| MYPI20002918 | 2000-06-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002064226A JP2002064226A (ja) | 2002-02-28 |
| JP2002064226A5 JP2002064226A5 (ja) | 2008-08-07 |
| JP4926337B2 true JP4926337B2 (ja) | 2012-05-09 |
Family
ID=19749463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001188140A Expired - Fee Related JP4926337B2 (ja) | 2000-06-28 | 2001-06-21 | 光源 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6806583B2 (ja) |
| EP (1) | EP1168461B1 (ja) |
| JP (1) | JP4926337B2 (ja) |
| DE (1) | DE60130520T2 (ja) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030102527A1 (en) * | 1997-12-31 | 2003-06-05 | Bily Wang | Method of fabricating light emitting diode package |
| US7268479B2 (en) * | 2001-02-15 | 2007-09-11 | Integral Technologies, Inc. | Low cost lighting circuits manufactured from conductive loaded resin-based materials |
| DE10142654A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-04-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Sicherungsbauelement mit optischer Anzeige |
| US6906403B2 (en) * | 2002-06-04 | 2005-06-14 | Micron Technology, Inc. | Sealed electronic device packages with transparent coverings |
| DE10246786A1 (de) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Ultrastar Limited | Gehäusekonstruktion einer LED für Oberflächenmontage sowie Verfahren zum Herstellen derselben |
| ITMI20022467A1 (it) * | 2002-11-20 | 2004-05-21 | St Microelectronics Srl | Processo per realizzare un transistore di selezione di byte per |
| TW560697U (en) * | 2002-11-26 | 2003-11-01 | Topson Technology Co Ltd | Surface-mounting type light-emitting diode structure |
| JP4281363B2 (ja) * | 2003-01-20 | 2009-06-17 | パナソニック電工株式会社 | 配線板及び発光装置 |
| US7734168B2 (en) * | 2003-01-21 | 2010-06-08 | Fujifilm Corporation | Lighting apparatus, electronic flash apparatus and camera |
| JP3948417B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2007-07-25 | ノーリツ鋼機株式会社 | 光源ユニット |
| US20040173808A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Bor-Jen Wu | Flip-chip like light emitting device package |
| US7220020B2 (en) * | 2003-05-06 | 2007-05-22 | Ji-Mei Tsuei | Light source device |
| US6995402B2 (en) * | 2003-10-03 | 2006-02-07 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Integrated reflector cup for a light emitting device mount |
| KR100604602B1 (ko) | 2004-05-19 | 2006-07-24 | 서울반도체 주식회사 | 발광 다이오드 렌즈 및 그것을 갖는 발광 다이오드 |
| JP2006093672A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US7405433B2 (en) | 2005-02-22 | 2008-07-29 | Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd | Semiconductor light emitting device |
| US20070200133A1 (en) * | 2005-04-01 | 2007-08-30 | Akira Hashimoto | Led assembly and manufacturing method |
| JP4915052B2 (ja) * | 2005-04-01 | 2012-04-11 | パナソニック株式会社 | Led部品およびその製造方法 |
| US20080278954A1 (en) * | 2005-04-05 | 2008-11-13 | Tir Systems Ltd. | Mounting Assembly for Optoelectronic Devices |
| KR100691174B1 (ko) | 2005-05-24 | 2007-03-09 | 삼성전기주식회사 | 측면형 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
| US7105863B1 (en) | 2005-06-03 | 2006-09-12 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Light source with improved life |
| JP2007088155A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Stanley Electric Co Ltd | 表面実装型led基板 |
| US8011082B2 (en) * | 2005-11-09 | 2011-09-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a package carrier |
| US8044412B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-10-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | Package for a light emitting element |
| JP4654942B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-03-23 | ミネベア株式会社 | 面状照明装置 |
| KR20080032882A (ko) * | 2006-10-11 | 2008-04-16 | 삼성전기주식회사 | 발광 다이오드 패키지 |
| US20080246397A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Bily Wang | Manufacturing method of white light led and structure thereof |
| DE102007043401A1 (de) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Leuchtvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben |
| TWI401820B (zh) * | 2007-11-07 | 2013-07-11 | 財團法人工業技術研究院 | 發光元件及其製作方法 |
| US8946987B2 (en) | 2007-11-07 | 2015-02-03 | Industrial Technology Research Institute | Light emitting device and fabricating method thereof |
| GB2458345B (en) * | 2008-03-12 | 2012-05-23 | Dialight Lumidrives Ltd | Method and apparatus for providing illumination |
| US7923739B2 (en) | 2009-06-05 | 2011-04-12 | Cree, Inc. | Solid state lighting device |
| US8598602B2 (en) | 2009-01-12 | 2013-12-03 | Cree, Inc. | Light emitting device packages with improved heat transfer |
| US8309973B2 (en) * | 2009-02-12 | 2012-11-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Silicon-based sub-mount for an opto-electronic device |
| US9111778B2 (en) | 2009-06-05 | 2015-08-18 | Cree, Inc. | Light emitting diode (LED) devices, systems, and methods |
| US8860043B2 (en) * | 2009-06-05 | 2014-10-14 | Cree, Inc. | Light emitting device packages, systems and methods |
| JP5612355B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2014-10-22 | 株式会社Kanzacc | メッキ構造及び電気材料の製造方法 |
| US8101962B2 (en) * | 2009-10-06 | 2012-01-24 | Kuang Hong Precision Co., Ltd. | Carrying structure of semiconductor |
| CN102237466B (zh) * | 2010-04-28 | 2013-11-06 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光组件封装结构及其制程 |
| EP2390909A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-11-30 | Jerry Hu | Miniature packaging for discrete circuit components |
| US8269244B2 (en) | 2010-06-28 | 2012-09-18 | Cree, Inc. | LED package with efficient, isolated thermal path |
| US11101408B2 (en) | 2011-02-07 | 2021-08-24 | Creeled, Inc. | Components and methods for light emitting diode (LED) lighting |
| TW201251140A (en) | 2011-01-31 | 2012-12-16 | Cree Inc | High brightness light emitting diode (LED) packages, systems and methods with improved resin filling and high adhesion |
| JP2014063967A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Towa Corp | 発光デバイス及びその製造方法、並びに発光デバイス成形用金型 |
| KR101912290B1 (ko) * | 2017-12-06 | 2018-10-29 | 삼성전기 주식회사 | 팬-아웃 반도체 패키지 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3128187A1 (de) * | 1981-07-16 | 1983-02-03 | Joachim 8068 Pfaffenhofen Sieg | Opto-elektronisches bauelement |
| JPS61240687A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光素子 |
| US5278429A (en) * | 1989-12-19 | 1994-01-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having improved adhesive structure and method of producing same |
| JPH04102378A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光ダイオード装置の製造方法 |
| US5221641A (en) * | 1991-06-21 | 1993-06-22 | Rohm Co., Ltd. | Process for making light emitting diodes |
| DE4242842C2 (de) * | 1992-02-14 | 1999-11-04 | Sharp Kk | Lichtemittierendes Bauelement zur Oberflächenmontage und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2812614B2 (ja) * | 1992-06-25 | 1998-10-22 | ローム株式会社 | 発光ダイオード |
| JP3110182B2 (ja) * | 1992-12-03 | 2000-11-20 | ローム株式会社 | 発光ダイオードランプ |
| JP3227295B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2001-11-12 | 松下電工株式会社 | 発光ダイオードの製造方法 |
| JPH07209764A (ja) * | 1994-01-18 | 1995-08-11 | Nikon Corp | 光源装置 |
| JP3137823B2 (ja) * | 1994-02-25 | 2001-02-26 | シャープ株式会社 | チップ部品型led及びその製造方法 |
| KR100309623B1 (ko) * | 1994-02-28 | 2002-04-24 | 사토 게니치로 | 발광다이오드램프및이를이용한매트릭스표시기 |
| JP3579944B2 (ja) | 1995-01-27 | 2004-10-20 | ソニー株式会社 | 表示装置 |
| JP2927202B2 (ja) * | 1995-03-29 | 1999-07-28 | 日亜化学工業株式会社 | Ledランプ |
| DE19549818B4 (de) * | 1995-09-29 | 2010-03-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement |
| US5786626A (en) * | 1996-03-25 | 1998-07-28 | Ibm Corporation | Thin radio frequency transponder with leadframe antenna structure |
| US6045240A (en) * | 1996-06-27 | 2000-04-04 | Relume Corporation | LED lamp assembly with means to conduct heat away from the LEDS |
| US5777433A (en) * | 1996-07-11 | 1998-07-07 | Hewlett-Packard Company | High refractive index package material and a light emitting device encapsulated with such material |
| TW383508B (en) * | 1996-07-29 | 2000-03-01 | Nichia Kagaku Kogyo Kk | Light emitting device and display |
| US6054716A (en) * | 1997-01-10 | 2000-04-25 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having a protecting device |
| KR100266071B1 (ko) * | 1997-07-03 | 2000-09-15 | 윤종용 | 칩 온 보드 패키지용 인쇄회로기판 및 그를 이용한 칩 온 보드 패키지 |
| JP3432113B2 (ja) * | 1997-07-07 | 2003-08-04 | シャープ株式会社 | 光半導体装置 |
| JP3472450B2 (ja) * | 1997-09-04 | 2003-12-02 | シャープ株式会社 | 発光装置 |
| TW414924B (en) * | 1998-05-29 | 2000-12-11 | Rohm Co Ltd | Semiconductor device of resin package |
| DE19829197C2 (de) * | 1998-06-30 | 2002-06-20 | Siemens Ag | Strahlungsaussendendes und/oder -empfangendes Bauelement |
| US5959316A (en) * | 1998-09-01 | 1999-09-28 | Hewlett-Packard Company | Multiple encapsulation of phosphor-LED devices |
| JP2000223751A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-08-11 | Nichia Chem Ind Ltd | Ledランプ及びそれを用いた表示装置 |
| JP2000183407A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Rohm Co Ltd | 光半導体装置 |
| US6407411B1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-06-18 | General Electric Company | Led lead frame assembly |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001188140A patent/JP4926337B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-25 US US09/888,857 patent/US6806583B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-26 EP EP01305515A patent/EP1168461B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-26 DE DE60130520T patent/DE60130520T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60130520T2 (de) | 2008-06-26 |
| DE60130520D1 (de) | 2007-10-31 |
| US20020047130A1 (en) | 2002-04-25 |
| EP1168461B1 (en) | 2007-09-19 |
| JP2002064226A (ja) | 2002-02-28 |
| EP1168461A3 (en) | 2003-01-22 |
| US6806583B2 (en) | 2004-10-19 |
| EP1168461A2 (en) | 2002-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4926337B2 (ja) | 光源 | |
| US6949771B2 (en) | Light source | |
| US6730533B2 (en) | Plastic packaging of LED arrays | |
| US6660558B1 (en) | Semiconductor package with molded flash | |
| US6531328B1 (en) | Packaging of light-emitting diode | |
| US6700188B2 (en) | Low-pin-count chip package having concave die pad and/or connections pads | |
| US6558970B2 (en) | Light irradiating device, manufacturing method thereof, and lighting apparatus using the light irradiating device | |
| US7005327B2 (en) | Process and structure for semiconductor package | |
| US6534330B2 (en) | Light irradiating device manufacturing method | |
| US20020089053A1 (en) | Package having array of metal pegs linked by printed circuit lines | |
| US6696310B2 (en) | Manufacturing method of lighting device | |
| JP2009117536A (ja) | 樹脂封止発光体及びその製造方法 | |
| CN102456637A (zh) | 具有凸块/基座的散热座及凸块内含凹穴的半导体芯片组体 | |
| US6769174B2 (en) | Leadframeless package structure and method | |
| US7867908B2 (en) | Method of fabricating substrate | |
| JP2002009347A (ja) | Led光源およびその製造方法 | |
| JP2002009349A (ja) | Led面発光装置およびその製造方法 | |
| JPH1050734A (ja) | チップ型半導体 | |
| US9117941B2 (en) | LED package and method of the same | |
| KR100609971B1 (ko) | 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법 | |
| JP2003037296A (ja) | 照明装置とその製造方法 | |
| CN113725721A (zh) | 半导体侧发射式激光器的引线框架封装及其制造方法 | |
| KR100779346B1 (ko) | 반도체패키지 및 그 제조 방법 | |
| KR101824177B1 (ko) | 리드프레임을 이용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법 | |
| US20150001570A1 (en) | LED Package and Method of the Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060629 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080620 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110506 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110809 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120110 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120208 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4926337 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |