JP5464825B2 - Ｌｅｄモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、光源としてＬＥＤチップを有するＬＥＤモジュールに関する。
図１３は、従来のＬＥＤモジュールの一例の底面図である（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤモジュールＸは、ＬＥＤチップ９１、樹脂パッケージ９２、２つのリード９３Ａ，９３Ｂを備えている。２つのリード９３Ａ，９３Ｂは、方向ｘにおいて離間配置されており、それぞれの一部ずつが樹脂パッケージ９２によって覆われている。ＬＥＤチップ９１は、ＬＥＤモジュールＸの光源であり、リード９３Ａに搭載されている。２つのリード９３Ａ，９３Ｂのうち樹脂パッケージ９２の底面側に回り込んだ部分は、ＬＥＤモジュールＸを面実装するのに用いられる実装端子９４Ａ，９４Ｂを構成している。
ＬＥＤモジュールＸのたとえば回路基板（図示略）への面実装は、リフローの手法を用いて行われることが多い。この手法では、ハンダペーストを介して実装端子９４Ａ，９４Ｂが上記回路基板の配線パターンに仮接合された状態で、リフロー炉内の温度を上昇させることにより上記ハンダペーストが溶融する。このとき、実装端子９４Ａ，９４Ｂに付着する溶融したハンダペーストの表面張力がうまくバランスしないと、上記回路基板に対してＬＥＤモジュールＸがずれてしまうという不具合が生じる場合があった。
特開２００７−３２９５１６号公報
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、回路基板に対して正確な位置に実装することが可能なＬＥＤモジュールを提供することをその課題とする。
本発明によって提供されるＬＥＤモジュールは、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載された第１リード、および上記第１リードに対して離間配置された第２リードを含むリード群と、上記リード群の一部ずつを覆う樹脂パッケージと、上記リード群のうち上記樹脂パッケージから露出した部分によって構成され、第１方向において離間配置された第１および第２実装端子と、を備えるＬＥＤモジュールであって、上記第１方向と直角である第２方向において上記第１実装端子に対して離間配置された第３実装端子、および上記第２方向において上記第２実装端子に対して離間配置された第４実装端子をさらに備えることを特徴としている。
このような構成によれば、上記ＬＥＤモジュールを面実装するときには、上記第１ないし第４の実装端子とたとえば回路基板との間にハンダペーストが介在する。このハンダペーストが溶融すると、４つの上記実装端子のそれぞれに表面張力が作用する。４箇所に表面張力が作用する構成は、表面張力を比較的良好にバランスさせやすい。したがって、回路基板に対して正確な姿勢で上記ＬＥＤモジュールを実装することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リード群は、上記第１および第２リードに対して離間配置され、かつその一部が上記樹脂パッケージに覆われた第３リードをさらに備えており、上記第１および第３実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、上記第２実装端子が、上記第２リードの一部によって構成され、上記第４実装端子が、上記第３リードの一部によって構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リード群は、上記第１および第２リードに対して離間配置され、かつその一部が上記樹脂パッケージに覆われた第３リードをさらに備えており、上記第１および第２実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、上記第３実装端子が、上記第３リードの一部によって構成され、上記第４実装端子が、上記第２リードの一部によって構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リード群は、上記第１および第２リードに対して離間配置され、かつその一部が上記樹脂パッケージに覆われた第３リードをさらに備えており、上記第１および第４実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、上記第２実装端子が、上記第２リードの一部によって構成され、上記第３実装端子が、上記第３リードの一部によって構成されている。
このような構成によれば、上記第１ないし第３のリードどうしを接続するワイヤの配置を適宜変更することにより、上記第１ないし第４実装端子の極性パターンを、少なくとも３パターンの中から選択できる。これにより、上記ＬＥＤモジュールを実装する回路基板の極性配置に変更があった場合に、上記ＬＥＤモジュールの構造を大きく変えることなく容易に対応できる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リード群は、上記第１および第２リードに対して離間配置され、かつその一部が上記樹脂パッケージに覆われた第３および第４リードをさらに備えており、上記第１実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、上記第２実装端子が、上記第２リードの一部によって構成され、上記第３実装端子が、上記第３リードの一部によって構成され、上記第４実装端子が、上記第４リードの一部によって構成されている。このような構成によれば、上記第１ないし第４実装端子の極性パターンを、より多くのパターンの中から選択できる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１および第３実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、上記第２および第４実装端子が、上記第２リードの一部によって構成されている。このような構成によっても、回路基板に対して正確な姿勢で上記ＬＥＤモジュールを実装することができる。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図１〜図４は、本発明に係るＬＥＤモジュールの第１実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ１は、ＬＥＤチップ１、樹脂パッケージ２、透光樹脂３、リード群４を備えている。
ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤモジュールＡ１の光源である。ＬＥＤチップ１は、たとえばＧａＮを主成分とするｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層が積層された構造とされており、青色光を発する。ＬＥＤチップ１の上面には、電極（図示略）が形成されている。この電極は、ワイヤ５１によってリード群４に接続されている。ＬＥＤチップ１は、たとえば平面寸法が０．２〜０．３ｍｍ角、高さが０．１５ｍｍ程度とされている。なお、ＬＥＤチップ１から発せられる光の波長は、これを構成する材質によって決定されるものであり、青色光以外の可視光や、赤外線、紫外線などの非可視光を発するものであってもよい。
樹脂パッケージ２は、たとえば白色樹脂製であり、全体が略直方体形状とされている。樹脂パッケージ２は、リード群４の一部を覆っている。樹脂パッケージ２には、環状の内面が形成されている。この環状内面は、ＬＥＤチップ１を囲っている。
透光樹脂３は、ＬＥＤチップ１を覆っており、上記環状内面によって囲われた空間に充填されている。本実施形態においては、透光樹脂３は、透明な樹脂に蛍光体材料が混入された材料からなる。この蛍光体材料としては、たとえば青色光によって励起されることにより黄色光を発するＹＡＧ：Ｃｅ3+などが用いられる。これにより、ＬＥＤモジュールＡ１からは白色光が発せられる。なお、本実施形態とは異なり、透光樹脂３は、たとえば透明な樹脂など、ＬＥＤチップ１からの光を透過させる材料によって形成してもよい。
リード群４は、リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃからなる。リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、たとえばＣｕ，Ｎｉなどの合金からなるプレート状部品である。あるいは、これらの合金にＡｇメッキが施されたものであってもよい。リード４Ａは、パッド４５Ａを有している。パッド４５Ａは、ＬＥＤモジュールＡ１の略中央に位置しており、ＬＥＤチップ１が搭載されている。リード４Ａは、樹脂パッケージ２から方向ｘに互いに平行に突出する２つの帯状部を有している。これらの帯状部のうち樹脂パッケージ２の底面側に折り曲げられた部分は、実装端子４１，４３を構成している。実装端子４１，４３は、方向ｙにおいて離間配置されており、ＬＥＤパッケージＡ１を面実装するために用いられる。
リード４Ｂ，４Ｃは、方向ｘおいてリード４Ａに対して離間配置されている。また、リード４Ｂ，４Ｃどうしは、方向ｙにおいて略平行に離間配置されている。リード４Ｂ，４Ｃは、それぞれパッド４５Ｂ，４５Ｃおよび張り出し部４７Ｂ，４７Ｃを有している。パッド４５Ｂ，４５Ｃは、後述するワイヤ５１，５２，５３，５４をボンディングしたり、たとえばツェナーダイオードなどの素子を搭載したりするためのものである。張り出し部４７Ｂ，４７Ｃは、方向ｙに張り出した部分である。リード４Ｂ，４Ｃのうち樹脂パッケージ２から方向ｘに突出し、さらに樹脂パッケージ２の底面側に折り曲げられた部分は、実装端子４２，４４を構成している。実装端子４２，４４は、方向ｙにおいて離間配置されており、実装端子４１，４３に対して方向ｘにおいて離間配置されている。実装端子４２，４４は、ＬＥＤパッケージＡ１を面実装するために用いられる。
次に、ＬＥＤモジュールＡ１の作用について説明する。
本実施形態によれば、ＬＥＤモジュールＡ１を面実装するときには、４つの実装端子４１，４２，４３，４４と回路基板との間にハンダペーストが介在する。このハンダペーストが溶融すると、４つの実装端子４１，４２，４３，４４のそれぞれに表面張力が作用する。図１３に示す従来技術による構成のように、２箇所に表面張力が作用する構成と比較して、４箇所に表面張力が作用する本実施形態は、表面張力を比較的良好にバランスさせやすい。したがって、回路基板に対して正確な姿勢でＬＥＤモジュールＡ１を実装することができる。
また、本実施形態によれば、ＬＥＤモジュールＡ１の製造工程において、実装端子４１，４２，４３，４４の極性を容易に変更することが可能である。たとえば、図４において、ワイヤ５１，５２のみを設ければ、実装端子４１，４３を−極、実装端子４２，４４を＋極に設定できる。また、ワイヤ５１，５３のみを設ければ、実装端子４１，４３，４４を＋極、実装端子４２を−極に設定できる。さらに、ワイヤ５１のみを設ければ、実装端子４１，４３を−極、実装端子４２を＋極、実装端子４４をオープン状態に設定できる。このように極性の変更が容易であれば、ＬＥＤモジュールＡ１を搭載する側の回路基板の＋／−極の配置に変更があっても、ＬＥＤモジュールＡ１の構造を大きく変更させること無く対応することができる。
さらに、図４に示すように、リード４Ｃのパッド４５Ｃにツェナーダイオード１１を搭載し、ワイヤ５１，５２，５４のみを設ければ、ＬＥＤモジュールＡ１に過大な逆電圧が負荷されることを防止することが可能である。
リード４Ｂ，４Ｃを方向ｘに抜こうとする力が作用すると、張り出し部４７Ｂ，４７Ｃはこの力に抗する反作用力を生じうる。これにより、リード４Ｂ，４Ｃが抜け出てしまうことを防止することができる。リード４Ａについても、２つの帯状部の間の部分が、リード４Ａが抜け出ることを防止する機能を果たす。
本実施形態は、１つのＬＥＤチップ１を備える構成であるが、本発明に係るＬＥＤモジュールはこれに限定されない。複数のＬＥＤチップ１をパッド４５Ａに搭載する構成であってもよい。
図５〜図１２は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図５および図６は、本発明に係るＬＥＤモジュールの第２実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ２は、リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃの構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、リード４Ａが樹脂パッケージ２を方向ｘにおいて貫通する略直線状とされている。リード４Ｂ，４Ｃは、リード４Ａに対して方向ｙにおいて離間配置されており、方向ｘにおいて互いに離間している。そして、実装端子４１，４２がリード４Ａの一部によって構成されており、実装端子４３がリード４Ｃによって、実装端子４４がリード４Ｂによって、それぞれ構成されている。
このような構成によっても、上述した実施形態と同様にＬＥＤモジュールＡ２を回路基板に対して比較的正確な姿勢で実装することができる。また、図５に示すように、ワイヤ５１および５２のみを設けることにより、実装端子４１，４２を−極、実装端子４３，４４を＋極に、それぞれ設定することができる。また、ワイヤ５１，５３のみを設ければ、実装端子４１，４２，４３を−極に、実装端子４４を＋極に設定できる。さらに、ワイヤ５１のみを設ければ、実装端子４１，４２を−極に、実装端子４４を＋極に、実装端子４３をオープン状態に設定できる。
図７および図８は、本発明に係るＬＥＤモジュールの第３実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ３は、リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃの構成が上述したいずれの実施形態と異なっている。本実施形態においては、リード４Ａが樹脂パッケージ２を方向ｘ，ｙのいずれに対しても傾いた方向において貫通する形状とされている。リード４Ｂ，４Ｃは、リード４Ａを挟むようにして、平面視矩形状の樹脂パッケージ２の対角に位置するように設けられている。実装端子４１，４４がリード４Ａの一部によって構成されており、実装端子４２がリード４Ｂによって、実装端子４３がリード４Ｃによって、それぞれ構成されている。
このような構成によっても、上述した実施形態と同様にＬＥＤモジュールＡ３を回路基板に対して比較的正確な姿勢で実装することができる。また、図７に示すように、ワイヤ５１および５２のみを設けることにより、実装端子４１，４４を−極、実装端子４２，４３を＋極に、それぞれ設定することができる。また、ワイヤ５１，５３のみを設ければ、実装端子４１，４３，４４を−極に、実装端子４２を＋極に設定できる。さらに、ワイヤ５１のみを設ければ、実装端子４１，４４を−極に、実装端子４２を＋極に、実装端子４３をオープン状態に設定できる。
図９および図１０は、本発明に係るＬＥＤモジュールの第４実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ４は、リード群４の構成が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、リード群４は、４つのリード４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄによって構成されている。これらのリード４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、平面視矩形状の樹脂パッケージ２の四隅に近接するように配置されている。リード４Ａは、ＬＥＤチップ１を搭載するためのパッド４５Ａを有している。リード４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、張り出し部４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄをそれぞれ有している。そして、実装端子４１がリード４Ａによって、実装端子４２がリード４Ｂによって、実装端子４３がリード４Ｃによって、実装端子４４がリード４Ｄによって、それぞれ構成されている。
このような構成によっても、上述した実施形態と同様にＬＥＤモジュールＡ４を回路基板に対して比較的正確な姿勢で実装することができる。また、図９に示すように、ワイヤ５１，５２，５４のみを設けることにより、実装端子４１，４２を−極、実装端子４３，４４を＋極にそれぞれ設定できる。また、ワイヤ５１，５２，５５のみを設ければ、実装端子４１を−極に、実装端子４２，４３，４４を＋極に設定できる。また、ワイヤ５１，５２のみを設ければ、実装端子４１を−極に、実装端子４３，４４を＋極に、実装端子４２をオープン状態に設定できる。さらに、ワイヤ５１のみを設ければ、実装端子４１を−極に、実装端子４４を＋極に、実装端子４２，４３をオープン状態に設定できる。このように、リード群４を４つのリード４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄによって構成することにより、実装端子４１，４２，４３，４４の極性パターン数を増やすことができる。
図１１および図１２は、本発明に係るＬＥＤモジュールの第５実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ５は、リード群４の構成が上述したいずれの実施形によって構成されている。実装端子４１，４３がリード４Ａによって構成され、実装端子４２，４４がリード４Ｂによって構成されている。このような構成によっても、上述した実施形態と同様にＬＥＤモジュールＡ５を回路基板に対して比較的正確な姿勢で実装することができる。
本発明に係るＬＥＤモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係るＬＥＤモジュールの第１実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第１実施形態を示す底面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第１実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第２実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第２実施形態を示す底面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第３実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第３実施形態を示す底面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第４実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第４実施形態を示す底面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第５実施形態を示す平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの第５実施形態を示す底面図である。 従来のＬＥＤモジュールの一例を示す底面図である。
符号の説明
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５ ＬＥＤモジュール
１ ＬＥＤチップ
２ 樹脂パッケージ
３ 透光樹脂
４ リード群
４Ａ （第１）リード
４Ｂ （第２）リード
４Ｃ （第３）リード
４Ｄ （第４）リード
４１ （第１）実装端子
４２ （第２）実装端子
４３ （第３）実装端子
４４ （第４）実装端子
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ パッド
４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄ 張り出し部
５１，５２，５３，５４，５５ ワイヤ

Claims (2)

  1. ＬＥＤチップと、
    上記ＬＥＤチップが搭載された第１リード、および上記第１リードに対して離間配置された第２リードを含むリード群と、
    上記リード群の一部ずつを覆う樹脂パッケージと、
    上記リード群のうち上記樹脂パッケージから露出した部分によって構成され、第１方向において離間配置された第１および第２実装端子と、
    を備えるＬＥＤモジュールであって、
    上記第１方向と直角である第２方向において上記第１実装端子に対して離間配置された第３実装端子、および上記第２方向において上記第２実装端子に対して離間配置された第４実装端子をさらに備え、
    上記リード群は、上記第１および第２リードに対して離間配置され、かつその一部が上記樹脂パッケージに覆われた第３リードをさらに備えており、
    上記第１および第３実装端子が、上記第１リードの一部によって構成され、
    上記第２実装端子が、上記第２リードの一部によって構成され、
    上記第４実装端子が、上記第３リードの一部によって構成されているとともに、
    上記第３リードは、上記ＬＥＤチップおよびこのＬＥＤチップに接続されたワイヤのいずれに対しても離間しているとともに、上記ワイヤ、上記第２リードおよび追加のワイヤを介して、または上記第１リードおよび追加のワイヤを介して、上記ＬＥＤチップに導通していることを特徴とする、ＬＥＤモジュール。
  2. 上記ＬＥＤチップは、上面に上記ワイヤが接続され、下面が上記第１リードに導通する１ワイヤ型である、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
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