JP5182231B2 - Ｌｅｄランプ - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤランプの改良に関する。
従来、ＬＥＤチップの高輝度化を目的として、複数のＬＥＤチップを搭載するＬＥＤランプが開発されている。例えば、特許文献１には、円形のチップ搭載エリアに６つのＬＥＤチップを３個ずつ２列に配置したり、４つ又は３つのＬＥＤチップをチップ搭載エリアの中心を基準に均等に配置したりしたＬＥＤランプが開示されている。これらのＬＥＤチップはいずれも同じ形状を有している。また、特許文献２、３にも、同一形状のＬＥＤチップを複数備えるＬＥＤランプが開示されている。
特表２００６−５２９０５８号公報 特開２００８−１１２９６６号公報 特開２００６−１２８７１０号公報
従来の複数のＬＥＤチップを搭載するＬＥＤランプでは、チップ搭載エリアを挟むようにボンディングパッドが配置される構成では、ＬＥＤチップが同一形状であるため、６つのＬＥＤチップを３個ずつ２列に配置したり、４つ又は３つのＬＥＤチップをチップ搭載エリアの中心を基準に均等に配置する態様では、ボンディングワイヤが隣接するＬＥＤチップを跨いだり、ボンディングワイヤが交差するなどして、ワイヤボンディングが困難となる。また、複数のＬＥＤチップが同一形状であるため、ＬＥＤチップの放出光は隣接するＬＥＤチップにより遮断されやすく、全体として光の取り出し効率が低い。
そこで、本発明は、チップ搭載エリアを挟むようにボンディングパッドが配置され、複数のＬＥＤチップを搭載するＬＥＤランプにおいて、ワイヤボンディングが容易となるＬＥＤランプの構成を提供することを目的の一つとする。また、チップ搭載エリアを挟むようにボンディングパッドが配置され、複数のＬＥＤチップを搭載するＬＥＤランプにおいて、光の利用率の高いＬＥＤランプの構成を提供することを目的の一つとする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成からなる。即ち、
チップ搭載部を挟むように第１のボンディングパッドと第２のボンディングパッドとが配置されるＬＥＤランプであって、
前記チップ搭載部に第１、第２及び第３のＬＥＤチップが搭載され、
前記第１のＬＥＤチップは長尺に形成されて、前記チップ搭載部の中心を通り、前記第１及び第２のボンディングパッドの並び方向に配置され、
前記第２及び第３のＬＥＤチップは前記第１のＬＥＤチップを挟むように配置される、
ことを特徴とするＬＥＤランプである。
本発明のＬＥＤランプによれば、第１のＬＥＤチップは長尺であって、その長手方向が第１及び第２のボンディングパッドの並び方向と平行となるように搭載され、当該第１のＬＥＤチップを挟むように第２及び第３のＬＥＤチップが当該されるため、ボンディングワイヤが隣接するＬＥＤチップを跨いだり、ボンディングワイヤが交差することが防止され、ワイヤボンディングが容易となる。
本発明のＬＥＤランプ１の斜視図である。 ＬＥＤランプ１におけるチップ搭載部位２１の上面図である。 ＬＥＤランプ１００におけるチップ搭載部位２１の上面図である。 ＬＥＤランプ２００におけるチップ搭載部位２１の上面図である。
以下、本発明のＬＥＤランプにおける構成要素について詳細に説明する。
本発明のＬＥＤランプはチップ搭載部を挟むように第１のボンディングパッドと第２のボンディングパッドを備える。第１のボンディングパッドと第２のボンディングパッドは、これらを結ぶ仮想線がチップ搭載部の中心を通るように配置することができる。チップ搭載部の形状は特に限定されないが円形とすることが好ましい。後述の各ＬＥＤチップを搭載しやすいからである。
本発明のＬＥＤランプはチップ搭載部に第１、第２及び第３のＬＥＤチップが搭載される。第１、第２及び第３のＬＥＤチップはいずれもファイスアップ型のＬＥＤチップであって、第１のボンディングパッド及び第２のボンディングパッドのそれぞれにワイヤボンディングされる。第１、第２及び第３のＬＥＤチップの発光色は特に限定されず、赤、青、緑などとすることができる。第１、第２及び第３のＬＥＤチップを青色発光ＬＥＤチップとし、黄色蛍光体を含む封止部材でこれらを一括封止することにより、白色光を生成することもできる。また、第１、第２及び第３のＬＥＤチップが異なる発光色を有するＬＥＤチップであっても良い。例えば、第１、第２及び第３のＬＥＤチップの発光色を光の三原色である赤、青、緑とすることにより、白色光を生成することができる。
第１のＬＥＤチップは長尺に形成される。例えば、第１のＬＥＤチップの形状は、平面視において短辺と長辺の比が１：２〜１０、好ましくは１：２〜７、より好ましくは１：２．５〜５である。このようにすれば、第１のＬＥＤチップが長尺となるとともに、取り扱いが容易となるからである。第１のＬＥＤチップはチップ搭載部の中心を通り、第１及び第２のボンディングパッドの並び方向に配置される。即ち、第１のＬＥＤチップにより、チップ搭載部が二分されることとなる。なお、ここでいう「第１及び第２のボンディングパッドの並び方向」とは、第１及び第２のボンディングパッドのそれぞれの中心を通る仮想線に平行な方向である。
第２及び第３のＬＥＤチップは第１のＬＥＤチップを挟むように配置される。即ち、第１のＬＥＤチップにより二分されたチップ搭載部の一方に第２のＬＥＤチップが配置され、他方に第３のＬＥＤチップが配置される。第２及び第３のＬＥＤチップは、第１のＬＥＤチップよりも短尺であることが好ましい。第１のＬＥＤチップと第２及び第３のＬＥＤチップとが異なる形状となることにより、これらが同一の形状である場合に比べて互いの放出光が遮蔽されにくくなり、光の利用率が向上するからである。例えば、第２及び第３のＬＥＤチップとして、平面視で第１のＬＥＤチップの長辺よりも短い辺を有する略正方形のＬＥＤチップを採用することができる。第２及び第３のＬＥＤチップの平面視における長手側の長さは、第１のＬＥＤチップの長手方向の長さの、例えば、約０．３倍〜約０．８倍、好ましくは約０．４倍〜約０．７倍、さらに好ましくは約０．５〜約０．７倍である。このようにすれば、第２及び第３のＬＥＤチップが第１のＬＥＤチップに比べて十分短尺となるからである。
第２及び第３のＬＥＤチップは第１のＬＥＤチップを中心にして線対称に配置されることが好ましい。ここでの対称軸は第１のＬＥＤチップの長手軸とする。第２及び第３のＬＥＤチップをこのように配置することにより、ＬＥＤランプ全体として輝度バランスが良好となる。
本発明のＬＥＤランプは、更に第４、第５のＬＥＤチップを備えていても良い。第４、第５のＬＥＤチップは第２及び第３のＬＥＤチップに準じて配置することができる。
以下本発明の実施例について、より詳細に説明する。
本発明の実施例であるＬＥＤランプ１の斜視図を図１に示す。ＬＥＤランプ１はパッケージ１０と当該パッケージ１０にインサートされるリード２０を備える。パッケージ１０の上面には円形の凹部１１が形成されており、その底部にはリード２０の一部が表出して円形のチップ搭載部位２１が形成されている。さらに凹部１１の壁面の一部を切り欠いてリード２０の一部が表出させて第１ボンディングパッド１２、第２ボンディングパッド１３が形成されている。第１ボンディングパッド１２と第２ボンディングパッド１３は、それぞれの中心を通る仮想線１４がチップ搭載部位２１の中心Ｏを通るように、チップ搭載部位２１を挟むように配置されている。
チップ搭載部位２１の上面図を図２に示す。チップ搭載部位２１は直径約２．０ｍｍの円形である。チップ搭載部位２１には第１ＬＥＤチップ３１、第２ＬＥＤチップ３２及び第３ＬＥＤチップ３３がそれぞれ搭載されている。第１、第２及び第３ＬＥＤチップ３１、３２、３３はいずれも青色ＬＥＤチップである。
第１ＬＥＤチップ３１は長尺であって、その平面視形状は長方形である。第１ＬＥＤチップ３１の平面視における長辺３１ａの長さは約０．６ｍｍであり、短辺３１ｂの長さは約０．２４ｍｍであり、長辺３１ａは短辺３１ｂの約２．５倍の長さである。第１ＬＥＤチップ３１はチップ搭載部位２１の中心Ｏを通って、第１ボンディングパッド１２と第２ボンディングパッド１３の並び方向（仮想線１４上）に配置される。
第２ＬＥＤチップ３２は平面視正方形である。第２ＬＥＤチップ３２の一辺３２ａの長さは約０．３５ｍｍであり、第２ＬＥＤチップ３２は第１ＬＥＤチップ３１よりも短尺に形成されている。第３ＬＥＤチップ３３は第２ＬＥＤチップ３２と同一の形状である。第２ＬＥＤチップ３２と第３ＬＥＤチップ３３は、仮想線１４に相当する第１ＬＥＤチップ３１の長手軸線を基準に線対称に配置される。これにより、チップ搭載部位２１は第１ＬＥＤチップ３１により、第１領域２１ａと第２領域２１ｂの二つの領域に分断され、第１領域２１ａに第２ＬＥＤチップ３２が配置され、第２領域２１ｂに第３ＬＥＤチップ３３が配置されることとなる。
このように、第１ＬＥＤチップ３１は長尺であり、第２及び第３ＬＥＤチップ３２、３３は短尺であるため、これらが同一の形状である場合に比べて互いの放出光が遮蔽されにくくなり、光の利用率が向上する。
次に、第１、第２及び第３ＬＥＤチップ３１、３２、３３のワイヤボンディング態様について説明する。第１ＬＥＤチップ３１はボンディングワイヤ４１ａにより第１ボンディングパッド１２に接続され、ボンディングワイヤ４１ｂにより第２ボンディングパッド１３に接続される。第２ＬＥＤチップ３２はボンディングワイヤ４２ａにより第１ボンディングパッド１２に接続され、ボンディングワイヤ４３ｂにより第２ボンディングパッド１３に接続される。第３ＬＥＤチップ３３はボンディングワイヤ４３ａにより第１ボンディングパッド１２に接続され、ボンディングワイヤ４３ｂにより第２ボンディングパッド１３に接続される。このようなワイヤボンディング態様により、各ボンディングワイヤ４１ａ、４１ｂ…はいずれも第１、第２及び第３ＬＥＤチップ３１、３２、３３を跨いだり、互いに交差していない。これにより、ワイヤボンディングが容易となる。
本実施例では第２及び第３ＬＥＤチップ３２、３３を平面視正方形としたが、これに限定されず、第１ＬＥＤチップ３１よりも短尺であればよい。変形例であるＬＥＤランプ１００におけるチップ搭載部位２１の上面図を図３に示す。図３に示すように、ＬＥＤランプ１００は平面視長方形の第２及び第３ＬＥＤチップ３２０、３３０を備える。第２及び第３ＬＥＤチップ３２０、３３０はともに長辺の長さが約０．３ｍｍ、短辺の長さが約０．２４ｍｍであり、第１ＬＥＤチップ３１よりも短尺に形成されている。第２及び第３ＬＥＤチップ３３０、３２０は、第１ＬＥＤチップ３１の長手軸線に平行に、かつ第１ＬＥＤチップ３１の長手軸線を基準に線対称に配置されている。ＬＥＤランプ１００によってもＬＥＤランプ１と同等の効果を示す。
本発明のＬＥＤランプは第１、第２及び第３ＬＥＤチップに加えて、第４及び第５ＬＥＤチップを備えていても良い。本発明の変形例であるＬＥＤランプ２００におけるチップ搭載部位２１の上面図を図４に示す。図４に示すように、ＬＥＤランプ２００は第１、第２及び第３ＬＥＤチップ３１、３２、３３とさらに、第４ＬＥＤチップ３２１及び第５ＬＥＤチップ３３１を備える。なお、第４及び第５ＬＥＤチップ３２１、３３１は、ＬＥＤランプ１００の第１及び第２ＬＥＤチップ３３０、３２０と同一である。ＬＥＤランプ２００では、第１、第２及び第３ＬＥＤチップ３１、３２、３３はＬＥＤランプ１と同様に配置され、第４ＬＥＤチップ３２１は第１ＬＥＤチップ３１と第２ＬＥＤチップ３２の間に配置され、第５ＬＥＤチップ３３１は第１ＬＥＤチップ３１と第３ＬＥＤチップ３３の間に配置され、かつ第４及び第５ＬＥＤチップ３２１、３３１は第１ＬＥＤチップ３１に平行となっている。このようなＬＥＤランプ２００によってもＬＥＤランプ１及び２００と同等の効果を示す。
本発明のＬＥＤランプは、様々な装置の光源として利用することができる。
１、１００、２００ ＬＥＤランプ
１０ パッケージ
１１ 凹部
１２ 第１ボンディングパッド
１３ 第２ボンディングパッド
１４ 仮想線
２０ リード
２１ チップ搭載部
３１ 第１ＬＥＤチップ
３２、３２０、３２１ 第２ＬＥＤチップ
３３、３３０、３３１ 第３ＬＥＤチップ
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ ボンディングワイヤ

Claims (3)

  1. チップ搭載部を挟むように第１のボンディングパッドと第２のボンディングパッドとが配置されるＬＥＤランプであって、
    前記チップ搭載部に第１、第２及び第３のＬＥＤチップが搭載され、
    前記第１のＬＥＤチップは、平面視における短辺に対して長辺の比が大きな長尺に形成されて、前記チップ搭載部の中心を通り、前記第１のＬＥＤチップの長手方向が前記第１及び第２のボンディングパッドの並び方向と平行になるように配置され、
    前記第１及び第２のボンディングパッドの並び方向とは、前記第１及び第２のボンディングパッドのそれぞれの中心を通る仮想線に平行な方向であり、
    前記仮想線は前記チップ搭載部の中心を通り、
    前記第２及び第３のＬＥＤチップは前記第１のＬＥＤチップより短尺に形成され、前記第２及び第３のＬＥＤチップにおける前記第１のＬＥＤチップの長手方向と平行な方向の長さは、前記第１のＬＥＤチップの長手方向の長さより小さくなっており、
    前記第２及び第３のＬＥＤチップは前記第１のＬＥＤチップを挟むように前記仮想線に対して線対称に配置され、
    前記第１のＬＥＤチップは第１のボンディングワイヤにより前記第１のボンディングパッドに接続され、
    前記第１のＬＥＤチップは第２のボンディングワイヤにより前記第２のボンディングパッドに接続され、
    前記第２のＬＥＤチップは第３のボンディングワイヤにより前記第１のボンディングパッドに接続され、
    前記第２のＬＥＤチップは第４のボンディングワイヤにより前記第２のボンディングパッドに接続され、
    前記第３のＬＥＤチップは第５のボンディングワイヤにより前記第１のボンディングパッドに接続され、
    前記第２のＬＥＤチップは第６のボンディングワイヤにより前記第２のボンディングパッドに接続されるＬＥＤランプ。
  2. 前記第１のＬＥＤチップの平面視形状は長方形であり、その短辺と長辺の比は１：２〜１０である、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
  3. 前記チップ搭載部は円形である、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤランプ。
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