JP5226829B2 - チップ型発光ダイオード - Google Patents

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本発明は、発光ダイオードを光源とする各種照明に利用されるチップ型発光ダイオードに関する。
半導体発光素子である発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）素子は通電用の電極が必要であり、アノード側電極とカソード側電極とで一対を成している。アノード側からカソード側に電流を流すと発光し、逆方向に流すと発光しない。従って、ＬＥＤ素子を基板等に実装する場合には極性を間違えないように確認する必要がある。図９はチップ型ＬＥＤを示す平面図である。図９において、５１はチップ型ＬＥＤを示しており、５２はカソード電極を、５３はアノード電極を示している。５４はカソード電極側に形成されたカソード側であることを示すマーキングを示している。極性を間違えないようにするにはこのような手段によるのが一般的である（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開２００５−１０１２８３号（図１、段落番号００１７〜００１９） 特開平１０−１９００６２号（図１〜４、段落番号０００６〜０００７） 特開２００６−６００３４
しかし、機械を使ったＬＥＤの自動実装工程においては極性を間違うことはほとんどないが、特に人手による実装作業（手ハンダ工程など）ではカソードマークの見落としによる極性間違いの発生が懸念される。
本発明は、上記問題を解決して、極性の間違いが発生しないで各種照明装置に適した優れたチップ型ＬＥＤを提供することを目的としている。
前述した目的を達成するための本発明の手段は、略正方形の基板に複数の発光ダイオードを実装し、マザーボードに搭載するチップ型発光ダイオードにおいて、前記基板の各辺に沿ってアノード電極と前記アノード電極と隣り合うカソード電極との対から成る端子電極群が前記基板の上面から下面に渡ってスルーホールを介して形成され、前記端子電極群が互いに回転対称となる位置にあり、各々の前記端子電極群と前記複数の発光ダイオード素子の各々の電極とが接続され、前記発光ダイオード素子の上に配設された略円形の集光用レンズの外周に互いに向かい合うカット部が前記基板の二辺に対応するように形成されており、前記レンズが前記マザーボードに形成された略円形の逃げ穴に挿入されることを特徴とする。
また、前記レンズが前記マザーボードよりも厚いことを特徴とする。
本発明によれば、複数のＬＥＤ素子を基板に搭載するとともに、前記基板の各辺には互いに回転対称となる位置に電極群を配設し、この電極群と前記ＬＥＤ素子の電極とを接続したので、マザーボードに実装する場合に極性の間違いが発生しない。
本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを示す平面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを示す側面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを示す背面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの配線図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを搭載するマザーボード示す要部背面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの実装状態を示す要部断面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを搭載するマザーボード示す要部平面図である。 本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの実装状態を示す要部断面図である。 従来の発光ダイオードを示す平面図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態であるチップ型ＬＥＤを図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの平面図、図２は本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの側面図、図３は本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの背面図、図４は本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの回路図である。
まず、本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤの構成について説明する。図１乃至図３において、１は本発明の実施の形態であるチップ型ＬＥＤを示している。２は各コーナーが面取りされている略正方形のプリント配線基板を示している。基板２には後述のＬＥＤ素子が複数個実装されている。基板２の各辺に沿ってアノード端子電極とカソード端子電極との対から成る端子電極群２ａが配設されており、各々の端子電極群２ａは基板２の上面から下面に渡ってスルーホール２ｂを介して形成されている。３はＬＥＤ素子の上に配設された集光用のレンズを示している。４は基板２の裏面側に形成された熱伝導性の高いＣｕ等の金属から成るヒートシンクを示している。
図４において、５は基板２の上面に実装されたＬＥＤ素子を示している。図４に示すように、第１のＬＥＤ素子５のアノード電極は基板２の電極Ｎｏ．１へ、カソード電極は電極Ｎｏ．２へ接続されている。以下同様に、各ＬＥＤ素子５の各電極から基板２の各電極へ接続されて、第８のＬＥＤ素子５のアノード電極は基板２の電極Ｎｏ．１５へ、カソード電極は電極Ｎｏ．１６へ接続されている。各辺に沿って形成された端子電極群２ａ（Ｎｏ．１からＮｏ．４）は基板２の中心を基準に９０°回転すると他の端子電極群２ａ（Ｎｏ．５からＮｏ．８）と重なり、１８０°回転すると更に他の端子電極群２ａ（Ｎｏ．９からＮｏ．１２）と重なり、２７０°回転すると更に他の端子電極群２ａ（Ｎｏ．１３からＮｏ．１６）と重なるので、各辺の端子電極群２ａは互いに回転対称の位置にあることになる。
図５はこのチップ型ＬＥＤを搭載するマザーボードの要部背面図である。図５において、１１はチップ型ＬＥＤ１を搭載するマザーボードを示している。マザーボード１１にはレンズ３を逃す逃げ穴１１ｂが開いており、チップ型ＬＥＤ１の各電極に対応する下面側の位置に配線パターン１１ａが形成されている。図６はチップ型ＬＥＤの実装状態を示す断面図である。チップ型ＬＥＤ１の実装にはこのように形成されたマザーボード１１を用いることが有効である。図７はこのＬＥＤを搭載するマザーボードの要部平面図である。図７において、２１はチップ型ＬＥＤ１を搭載するマザーボードを示している。マザーボード２１にはヒートシンク４を逃す逃げ穴２１ｂが開いており、チップ型ＬＥＤ１の各電極に対応する上面側の位置に配線パターン２１ａが形成されている。図８はチップ型ＬＥＤの実装状態を示す断面図である。チップ型ＬＥＤ１の実装にはこのように形成されたマザーボード２１を用いることが有効である。
次に、本発明のチップ型ＬＥＤの作用効果について説明する。本発明のチップ型ＬＥＤ１を手ハンダによりマザーボードへ実装する場合には、各辺の端子電極群２ａは互いに回転対称の位置にあるのでチップ型ＬＥＤ１の極性に注意を払う必要がなく、どの方向に実装してもよいので作業者の不注意による極性間違いを防止することができる。また、チップ型ＬＥＤ１には上下両面に端子電極が設けられているために、このようにマザーボードの上下どちらの面でも実装することができる。また、チップ型ＬＥＤ１にはヒートシンク４を備えているので複数の高輝度ＬＥＤ素子５の放熱性が向上する。また、チップ型ＬＥＤ１にはレンズが配設されているので複数のＬＥＤ素子４の光指向性をコントロールすることにより優れた照明効果を得ることができる。以上説明したように、チップ型ＬＥＤ１によればマザーボード装置の設計の自由度が得られて優れた照明装置を提供できる。
１ チップ型ＬＥＤ
２ 基板
２ａ 端子電極群
２ｂ スルーホール
３ レンズ
４ ヒートシンク
５ ＬＥＤ素子

Claims (2)

  1. 略正方形の基板に複数の発光ダイオードを実装し、マザーボードに搭載するチップ型発光ダイオードにおいて、前記基板の各辺に沿ってアノード電極と前記アノード電極と隣り合うカソード電極との対から成る端子電極群が前記基板の上面から下面に渡ってスルーホールを介して形成され、前記端子電極群が互いに回転対称となる位置にあり、各々の前記端子電極群と前記複数の発光ダイオード素子の各々の電極とが接続され、前記発光ダイオード素子の上に配設された略円形の集光用レンズの外周に互いに向かい合うカット部が前記基板の二辺に対応するように形成されており、前記レンズが前記マザーボードに形成された略円形の逃げ穴に挿入されることを特徴とするチップ型発光ダイオード。
  2. 前記レンズは前記マザーボードより厚いことを特徴とする請求項１記載のチップ型発光ダイオード。
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