JP6892261B2 - Ledパッケージ - Google Patents

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Description

本発明は、複数のLEDチップが搭載されたLEDパッケージに関する。
たとえば特許文献1に開示されているように、複数のLEDチップが搭載されたLEDパッケージ(いわゆるマルチチップパッケージ)が知られている。当該LEDパッケージは、金属リードに複数のLEDチップが搭載されている。また、当該LEDパッケージは、これらのLEDチップが収容され、かつ金属リードを保持する樹脂成形体を備える。複数のLEDチップは、赤色光、青色光および緑色光をそれぞれ発する。このような複数のLEDチップが搭載されたLEDパッケージから、印加される電圧を調整することにより多様な色彩の光が出射される。
また、近年における電子機器のさらなる小型化の要請により、LEDパッケージのさらなる小型化が求められている。ただし、特許文献1に開示されているLEDパッケージでは、複数のLEDチップとこれらに接続されるワイヤ(符号12の金線)がともに二方向にわたって配置されている。このような配置をとった状態でLEDパッケージの小型化を図ると、自ずと各々のLEDチップを小型化にせざるを得なくなり、LEDパッケージの出力(輝度)が低下することが懸念される。
特開2008−41699号公報
本発明は上述の事情に鑑み、小型化を図りつつ、高出力化を可能としたLEDパッケージ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パッケージは、厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面を有する基板と、前記基板主面に配置され、かつ互いに離間する第1パッドおよび第1ダイパッドを含む主面電極と、前記第1ダイパッドに搭載され、かつ前記基板主面と同方向を向く第1チップ主面に形成された電極パッドを有する第1LEDチップと、前記第1パッドと前記電極パッドとを接続する第1ワイヤと、を備えるLEDパッケージであって、前記基板主面は、前記基板の厚さ方向に対して直角である第1方向に沿う第1辺と、前記基板の厚さ方向および前記第1方向の双方に対して直角である第2方向に沿う第2辺と、を有し、前記第1パッドは、前記基板主面の前記第1辺および前記第2辺の双方に接する第1基部と、一端が前記第1基部につながる第1パッド部と、を有し、前記第1パッドの前記第1パッド部が、前記第1基部から前記第1ダイパッドに向かって前記第1方向および前記第2方向の双方に対して斜めに延出していることを特徴としている。
本発明の実施において好ましくは、前記基板の厚さ方向視において前記第1ワイヤは、前記第1パッドの前記第1パッド部が延出する方向に沿って配置されている。
本発明の実施において好ましくは、前記基板の厚さ方向視における前記第1ダイパッドの形状は、円形状である。
前記第1LEDチップは、前記基板の厚さ方向において前記第1チップ主面とは反対側を向く第1チップ裏面を有し、前記第1チップ裏面は、導電性を有する第1接合層を介して前記第1ダイパッドに搭載されている。
前記主面電極は、相互に連結された第2パッドおよび第2ダイパッドをさらに含み、前記第2ダイパッドに搭載され、かつ前記基板主面と同方向を向く第2チップ主面に形成された第1電極パッドを有する第2LEDチップと、前記第2パッドと前記第1電極パッドとを接続する第2ワイヤ、とをさらに備え、前記第2パッドは、前記基板主面の前記第1辺に接する第2基部と、一端が前記第2基部につながる第2パッド部と、を有し、前記第2パッドの前記第2パッド部が前記第2方向に沿って延出している。
前記基板の厚さ方向視において前記第2ワイヤは、前記第1ワイヤに沿って配置されている。
前記基板の厚さ方向視における前記第2ダイパッドの形状は、矩形状である。
前記主面電極は、前記第2パッドおよび前記第2ダイパッドを相互に連結する第1連結配線をさらに含み、前記第1連結配線は、一端が前記第2パッドの前記第2基部から前記第1方向に沿って延出する第1延出部と、前記第1延出部の他端から前記第2方向に沿って前記第2ダイパッドの一辺に至る第2延出部と、を有する。
前記基板の厚さ方向視において前記第1電極パッドは、前記第2LEDチップの縁に寄って配置され、前記第2ダイパッドは、前記第2LEDチップが搭載される主パッド部と、前記主パッド部と一体形成され、かつ前記基板の厚さ方向視において前記第2LEDチップの中心から前記第1電極パッドの中心を向く方向に前記主パッド部から突出する副パッド部と、を有する。
前記主面電極は、前記第1パッドおよび前記第2パッドの双方に離間する第3パッドをさらに含み、前記第2LEDチップは、前記第2チップ主面に形成され、かつ前記第1電極パッドに離間する第2電極パッドを有し、前記基板の厚さ方向視において前記第2ワイヤに沿って配置され、かつ前記第3パッドと前記第2電極パッドとを接続する第3ワイヤをさらに備える。
前記第2LEDチップは、前記基板の厚さ方向において前記第2チップ主面とは反対側を向く第2チップ裏面を有し、前記第2チップ裏面は、電気絶縁性を有する第2接合層を介して前記第2ダイパッドに搭載されている。
前記基板主面は、前記第1方向において前記第2辺とは反対側に位置し、かつ前記第2方向に沿う第3辺を有し、前記主面電極は、前記基板主面の前記第1辺および前記第3辺の双方に接する第3基部と、前記第2方向に沿って配置され、かつ前記第3基部および前記第3パッドを相互に連結する第1条部と、前記第1方向に沿って配置され、かつ前記第3パッドおよび前記第1ダイパッドを相互に連結する第2条部と、を有する第2連絡配線をさらに含む。
前記基板主面に搭載され、かつ前記第1LEDチップおよび前記第2LEDチップを囲むケースをさらに備え、前記ケースの内部には、透光性を有する封止樹脂が充填されている。
前記主面電極は、前記基板主面に接するCu層と、前記Cu層に積層されたAg層と、を構成要素として含む。
前記第2LEDチップを2つ備え、前記第1LEDチップは、赤色光を発し、一方の前記第2LEDチップは、青色光を発し、他方の前記第2LEDチップは、緑色光を発する。
前記基板裏面に配置された裏面電極と、前記主面電極と前記裏面電極とを接続する貫通電極と、を備え、前記貫通電極は、前記基板を貫通し、かつ前記第1パッドの前記第1基部の縁に交差する貫通溝に沿って配置されている。
本発明にかかるLEDパッケージによれば、小型化を図りつつ、高出力化が可能となる。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本発明の第1実施形態にかかるLEDパッケージの斜視図(封止樹脂を透過)である。 図1に示すLEDパッケージの平面図(封止樹脂を透過)である。 図2に対してケースおよび封止樹脂を省略したLEDパッケージの平面図である。 図3に対して主面絶縁膜を省略したLEDパッケージの平面図である。 図1に示すLEDパッケージの底面図である。 図1に示すLEDパッケージの正面図である。 図2のVII−VII線に沿う断面図である。 図7に示す第1LEDチップの断面拡大図である。 図2に示す第2LEDチップの平面拡大図である。 図7に示す第2LEDチップの断面拡大図である。 図1に示すLEDパッケージの回路図である。 図1に示すLEDパッケージの実装構造を示す斜視図である。 図1に示すLEDパッケージの実装構造を示す斜視図である。 本発明の第2実施形態にかかるLEDパッケージの平面図(封止樹脂を透過)である。 図14に示す第2ダイパッド222の平面拡大図である。
本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について、添付図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1〜図13に基づき、本発明の第1実施形態にかかるLEDパッケージA10について説明する。LEDパッケージA10は、基板1、主面電極20、裏面電極28、貫通電極29、第1LEDチップ311、2つの第2LEDチップ312、第1ワイヤ41、第2ワイヤ42、第3ワイヤ43、主面絶縁膜51、裏面絶縁膜52、ケース6および封止樹脂7を備える。
図1は、LEDパッケージA10の斜視図である。図2は、LEDパッケージA10の平面図である。図1および図2は、理解の便宜上、封止樹脂7を透過している。図3は、図2に対してケース6および封止樹脂7を省略した平面図である。図4は、図3に対して主面絶縁膜51を省略した平面図である。図5は、LEDパッケージA10の底面図である。図6は、LEDパッケージA10の正面図である。図7は、図2のVII−VII線(図2に記載の一点鎖線)に沿う断面図である。図8は、図7に示す第1LEDチップ311の断面拡大図である。図9は、図2に示す第2LEDチップ312の平面拡大図である。図10は、図7に示す第2LEDチップ312の断面拡大図である。
これらの図に示すLEDパッケージA10は、たとえばインジケータなどの用途のために電子機器の回路基板に表面実装される形式のものである。図1および図2に示すように、LEDパッケージA10の基板1の厚さ方向Z視(以下、単に「厚さ方向Z視」という。)の形状は矩形状である。ここで、説明の便宜上、基板1の厚さ方向Z(以下、単に「厚さ方向Z」という。)に対して直角であるLEDパッケージA10の長辺方向を第1方向Xと呼ぶ。また、厚さ方向Zおよび第1方向Xの双方に対して直角であるLEDパッケージA10の短辺方向を第2方向Yと呼ぶ。
基板1は、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を搭載し、かつLEDパッケージA10を回路基板に実装するための部材である。基板1は、電気絶縁性を有する材料から構成される。当該材料として、たとえばガラスエポキシ樹脂が挙げられる。図4および図5に示すように、基板1の形状は、第1方向Xに延出した矩形状である。
図1および図4〜図6に示すように、基板1は、基板主面11、基板裏面12、基板第1側面131および一対の基板第2側面132を有する。基板主面11は、厚さ方向Zを向く基板1の一方の面である。基板主面11には、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312が搭載される主面電極20が配置されている。図4に示すように、基板主面11は、第1辺111、第2辺112、第3辺113および第4辺114を有する。第1辺111および第4辺114は、第1方向Xに沿って延出し、かつ第2方向Yにおいて互いに離間した辺である。また、第2辺112および第3辺113は、第2方向Yに沿って延出し、かつ第1方向Xにおいて互いに離間した辺である。このため、第1方向Xにおいて第3辺113は第2辺112とは反対側に位置する。また、第4辺114の一端は第2辺112に交差し、第4辺114の他端は第3辺113に交差している。
図5に示すように、基板裏面12は、厚さ方向Zを向く基板1の他方の面である。このため、基板主面11および基板裏面12は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く。基板裏面12には、裏面電極28が配置されている。
図6に示すように、基板第1側面131は、第1方向Xを向き、かつ基板主面11の第1辺111と基板裏面12とに交差する面である。また、図1および図4に示すように、一対の基板第2側面132は、第2方向Yにおいて互いに反対側を向く一対の面である。一方の基板第2側面132は、第1方向Xを向き、かつ基板主面11の第2辺112と基板裏面12とに交差する面である。他方の基板第2側面132は、第1方向Xを向き、かつ基板主面11の第3辺113と基板裏面12とに交差する面である。
図4に示すように、基板1には、基板1を厚さ方向Zに貫通する貫通溝14が形成されている。貫通溝14は、いわゆるスルーホールと呼ばれるものである。貫通溝14は、基板主面11から基板裏面12に至って形成されている。貫通溝14は、各々が2つから構成される第1貫通溝141および第2貫通溝142を含む。貫通溝14の内壁には、貫通電極29が配置されている。
図4に示すように、第1貫通溝141は、基板第1側面131および基板第2側面132から凹む部分である。厚さ方向Z視における第1貫通溝141の形状は、中心角が約90°の扇形状である。2つの第1貫通溝141は、第1方向Xにおいて互いに離間している。一方の第1貫通溝141は、基板主面11の第1辺111と第2辺112とにつながっている。また、他方の第2貫通溝142は、基板主面11の第1辺111と第3辺113とにつながっている。
図4に示すように、第2貫通溝142は、基板第1側面131から凹む部分である。厚さ方向Z視における第2貫通溝142の形状は、中心角が約180°の扇形状である。2つの第2貫通溝142は、第1方向Xにおいて2つの第1貫通溝141の間に位置し、かつ互いに離間している。2つの第2貫通溝142は、ともに基板主面11の第1辺111につながっている。
主面電極20は、図2〜図4に示すように、基板主面11に配置されるとともに、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312が搭載され、かつこれらに回路基板からの電力を供給する導電部材である。主面電極20は、基板主面11に接するCu層と、当該Cu層に積層されたAg層とを構成要素として含む。なお、主面電極20の構成は、Cu層とAg層との間にNi層が介在する構成であってもよい。主面電極20は、第1パッド211および第1ダイパッド221、並びに各々が2つから構成される第2パッド212、第2ダイパッド222および第1連結配線231を含む。また、主面電極20は、2つから構成される第3パッド213と、第2連絡配線232とを含む。
図3および図4に示すように、第1パッド211は、第1基部211aおよび第1パッド部211bを有する。第1基部211aは、基板主面11の第1辺111および第2辺112の双方に接する部分である。本実施形態にかかる第1基部211aの形状は、中心角が約90°の環状をなしている。第1基部211aの内縁は、基板主面11の第1辺111と第2辺112とにつながる第1貫通溝141に交差している。また、第1パッド部211bは、一端が第1基部211aにつながり、かつ第1ワイヤ41が接続される部分である。本実施形態にかかる第1パッド部211bの形状は、矩形状である。第1パッド部211bは、第1基部211aから第1ダイパッド221に向かって第1方向Xおよび第2方向Yの双方に対して斜めに延出している。
図2〜図4に示すように、第1ダイパッド221には、第1LEDチップ311が搭載される。厚さ方向Z視における第1ダイパッド221の形状は、円形状である。第1ダイパッド221には、第2連絡配線232がつながっている。
図3および図4に示すように、第2パッド212は、第2基部212aおよび第2パッド部212bを有する。第2基部212aは、基板主面11の第1辺111に接する部分である。本実施形態にかかる第2基部212aの形状は、中心角が約180°の環状をなしている。第2基部212aの内縁は、第2貫通溝142に交差している。また、第2パッド部212bは、一端が第2基部212aにつながり、かつ第2ワイヤ42が接続される部分である。本実施形態にかかる第2パッド部212bの形状は、矩形状である。第2パッド部212bは、第2方向Yに沿って延出している。
図2〜図4に示すように、第2ダイパッド222には、第2LEDチップ312が搭載される。厚さ方向Z視における第2ダイパッド222の形状は、矩形状である。
図3および図4に示すように、第1連結配線231は、第2パッド212および第2ダイパッド222を相互に連結する。第1連結配線231は、第1延出部231aおよび第2延出部231bを有する。第1延出部231aは、一端が第2パッド212の第2基部212aから第1方向Xに沿って延出し、かつ形状が矩形状である部分である。第2延出部231bは、第1延出部231aの他端から第2方向Yに沿って第2ダイパッド222の一辺に至り、かつ形状が矩形状の部分である。第1延出部231aおよび第2延出部231bによって構成される第1連結配線231の形状は、L字状をなしている。
図2〜図4に示すように、第3パッド213は、第1パッド211および第2パッド212の双方に離間するように、基板主面11の第4辺114の近傍に配置されている。第3パッド213には、第3ワイヤ43が接続される。本実施形態にかかる第3パッド213の形状は、矩形状である。2つの第3パッド213のうち一方の第3パッド213は、基板主面11の第3辺113と第4辺114との交差部の近傍に位置している。また、他方の第3パッド213は、第1方向Xにおいて2つの第2ダイパッド222の間に位置し、かつ第2方向Yにおいて第2パッド212の第2パッド部212bに対向している。各々の第3パッド213には、第2連絡配線232がつながっている。
図3および図4に示すように、第2連絡配線232は、第3基部232a、第1条部232bおよび第2条部232cを有する。第3基部232aは、基板主面11の第1辺111および第3辺113の双方に接する部分である。本実施形態にかかる第3基部232aの形状は、中心角が約90°の環状をなしている。第3基部232aの内縁は、基板主面11の第1辺111と第3辺113とにつながる第1貫通溝141に交差している。第1条部232bは、第2方向Yに沿って、かつ基板主面11の第3辺113の近傍に配置されるとともに、第3基部232aおよび先述した一方の第3パッド213を相互に連結する部分である。第2条部232cは、第1方向Xに沿って、かつ基板主面11の第4辺114の近傍に位置されるとともに、2つの第3パッド213および第1ダイパッド221を相互に連結する部分である。本実施形態にかかる第1条部232bおよび第2条部232cの形状は、ともに細長く延出した帯状である。また、第3基部232a、第1条部232bおよび第2条部232cによって構成される第2連絡配線232の形状は、L字状をなしている。
裏面電極28は、図5に示すように、基板裏面12に配置され、かつLEDパッケージA10を回路基板に実装する際、外部端子として利用される導電部材である。裏面電極28は、貫通溝14の内壁に配置された貫通電極29を介して主面電極20に導通する。裏面電極28は、基板裏面12に接するCu層と、当該Cu層に積層されたSnを含む合金層とを構成要素として含む。なお、裏面電極28の構成は、Cu層とSnを含む合金層との間にNi層が介在する構成であってもよい。裏面電極28は、各々が2つから構成される第1裏面電極281および第2裏面電極282を含む。
図5に示すように、第1裏面電極281の縁の一部は、第1貫通溝141に交差している。2つの第1裏面電極281のうち一方の第1裏面電極281は、貫通電極29を介して第1パッド211に導通する。他方の第1裏面電極281は、貫通電極29および第2連絡配線232を介して第1ダイパッド221および2つの第3パッド213に導通する。また、図5に示すように、第2裏面電極282の縁の一部は、第2貫通溝142に交差している。2つの第2裏面電極282は、それぞれ貫通電極29を介して第2パッド212に導通する。
貫通電極29は、図5および図6に示すように、貫通溝14の内壁に沿って配置され、かつ主面電極20と貫通電極29とを接続する導電部材である。貫通電極29の構成要素は、裏面電極28の構成要素と同一である。貫通電極29は、各々が2つから構成される第1貫通電極291および第2貫通電極292を含む。
図5および図6に示すように、第1貫通電極291は、第1貫通溝141の内壁に沿って配置されている。2つの第1貫通電極291のうち一方の第1貫通電極291によって、第1パッド211の第1基部211aと先述した一方の第1裏面電極281とが相互に導通する。他方の第1貫通電極291によって、第2連絡配線232の第3基部232aと先述した他方の第1裏面電極281とが相互に導通する。また、図5および図6に示すように、第2貫通電極292は、第2貫通溝142の内壁に沿って配置されている。第2貫通電極292によって、第2パッド212の第2基部212aと第2裏面電極282とが相互に導通する。
第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312は、ともにLEDパッケージA10の光源である。図2〜図4に示すように、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312は、第1方向Xに沿って並んで配置されている。第1LEDチップ311は、第1ダイパッド221に搭載されている。2つの第2LEDチップ312は、それぞれ第2ダイパッド222に搭載されている。本実施形態では、第1LEDチップ311は赤色光を発し、一方の第2LEDチップ312は青色光を発し、他方の第2LEDチップ312は緑色光を発する。
図8に示すように、第1LEDチップ311は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く第1チップ主面311aおよび第1チップ裏面311bを有する。第1チップ主面311aは、基板主面11と同方向を向く面である。第1チップ裏面311bは、第1ダイパッド221に対向する面である。また、図8に示すように、第1LEDチップ311は、電極パッド321a、底面電極321b、n型半導体層341、p型半導体層351および活性層361を備える。
電極パッド321aは、第1チップ主面311aに形成され、かつ第1ワイヤ41が接続される部分である。底面電極321bは、図8示す第1LEDチップ311の下端に位置する部分である。底面電極321bのうち、第1ダイパッド221に対向する面が第1チップ裏面311bに対応する。図8に示す底面電極321bの上部には、p型半導体層351、活性層361、n型半導体層341の順に積層されている。n型半導体層341のうち、基板主面11と同方向を向く面が第1チップ主面311aに対応する。第1LEDチップ311は、第1ダイパッド221と第1チップ裏面311bと間に介在し、かつ導電性を有する第1接合層391により第1ダイパッド221に搭載されている。第1接合層391は、たとえばAgを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂(いわゆるAgペースト)から構成される。このため、底面電極321bは、第1接合層391を介して第1ダイパッド221に導通する。
第1LEDチップ311は、順方向バイアス(底面電極321bが高電位となる電圧)を印加することにより活性層361が発光する。このため、底面電極321bが第1LEDチップ311のアノード端子に対応し、電極パッド321aが第1LEDチップ311のカソード端子に対応する。また、第1LEDチップ311の発光色が赤色となるように、n型半導体層341、p型半導体層351および活性層361が設定される。
図10に示すように、第2LEDチップ312は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く第2チップ主面312aおよび第2チップ裏面312bを有する。第2チップ主面312aは、基板主面11と同方向を向く面である。第2チップ裏面312bは、第2ダイパッド222に対向する面である。また、図10に示すように、第2LEDチップ312は、第1電極パッド322a、第2電極パッド322b、半導体基板33、n型半導体層342、p型半導体層352および活性層362を備える。
半導体基板33は、図10に示す第2LEDチップ312の下端に位置する部分である。半導体基板33は、たとえばサファイア(Al23)基板またはSi基板などから構成される。半導体基板33のうち、第2ダイパッド222に対向する面が第2チップ裏面312bに対応する。図10に示す半導体基板33の上部には、n型半導体層342が積層され、さらにn型半導体層342の一部から突出するように活性層362、p型半導体層352の順に積層されている。n型半導体層342およびp型半導体層352のうち、基板主面11と同方向を向く面が第2チップ主面312aに対応する。このため、第2チップ主面312aには、厚さ方向Zにおいて段差が生じている。第1電極パッド322aは、n型半導体層342の一部となる第2チップ主面312aに形成され、かつ第2ワイヤ42が接続される部分である。図9に示すように、厚さ方向Z視において第1電極パッド322aは、第2LEDチップ312の縁に寄って配置されている。第2電極パッド322bは、p型半導体層352の一部となる第2チップ裏面312bに形成され、かつ第3ワイヤ43が接続される部分である。図9に示すように、第2電極パッド322bは、第1電極パッド322aに離間して配置されている。第2LEDチップ312は、第2ダイパッド222と第2チップ裏面312bと間に介在し、かつ電気絶縁性を有する第2接合層392により第2ダイパッド222に搭載されている。第2接合層392は、たとえばシリコーン樹脂などの接合剤から構成される。
第2LEDチップ312は、順方向バイアス(第2電極パッド322bが高電位となる電圧)を印加することにより活性層362が発光する。このため、第2電極パッド322bが第2LEDチップ312のアノード端子に対応し、第1電極パッド322aが第2LEDチップ312のカソード端子に対応する。また、第2LEDチップ312の発光色が青色または緑色となるように、n型半導体層342、p型半導体層352および活性層362が設定される。
第1ワイヤ41、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43は、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312と主面電極20とを接続する導電部材である。第1ワイヤ41、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43は、ワイヤボンディングにより形成される。本実施形態にかかる第1ワイヤ41、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43は、たとえばAuから構成される。
図2〜図4に示すように、第1ワイヤ41は、第1パッド211の第1パッド部211bと第1LEDチップ311の電極パッド321aとを接続する導電部材である。電極パッド321aは、第1ワイヤ41を介して第1パッド211に導通する。厚さ方向Z視において第1ワイヤ41は、第1パッド211の第1パッド部211bが延出する方向に沿って配置されている。
図2〜図4に示すように、第2ワイヤ42は、第2パッド212の第2パッド部212bと第2LEDチップ312の第1電極パッド322aとを接続する導電部材である。第2ワイヤ42は、2本から構成される。第1電極パッド322aは、第2ワイヤ42を介して第2パッド212に導通する。厚さ方向Z視において第2ワイヤ42は、第1ワイヤ41に沿って配置されている。
図2〜図4に示すように、第3ワイヤ43は、第3パッド213と第2LEDチップ312の第2電極パッド322bとを接続する導電部材である。第3ワイヤ43は、2本から構成される。第2電極パッド322bは、第3ワイヤ43を介して第3パッド213に導通する。厚さ方向Z視において第3ワイヤ43は、第1ワイヤ41に沿って配置されている。
図11は、LEDパッケージA10の回路図である。図11に示すように、LEDパッケージA10は、1つの正極端子V+に第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312のアノード端子が接続されている。当該回路は、いわゆるアノードコモンである。本実施形態では、正極端子V+が第2連絡配線232の第3基部232aに導通する第1裏面電極281および第1貫通電極291に対応する。また、3つの負極端子V1−、V2−、V3−に第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312のカソード端子が接続されている。本実施形態では、負極端子V1−が第1パッド211の第1基部211aに導通する第1裏面電極281および第1貫通電極291に対応する。また、負極端子V2−、V3−が、それぞれ第2パッド212の第2基部212aに導通する第2裏面電極282および第2貫通電極292に対応する。
主面絶縁膜51は、図3に示すように、基板主面11において主面電極20の一部を覆う部材である。主面絶縁膜51は、いわゆるソルダ−レジストと呼ばれるものである。本実施形態では、基板主面11の第1辺111、第2辺112、第3辺113および第4辺114に沿った枠状に主面絶縁膜51が設けられている。主面絶縁膜51は、基板1とケース6との接着剤による接合性を確保し、かつ貫通溝14への当該接着剤の流出を防ぐために設けられる。
裏面絶縁膜52は、図5に示すように、基板裏面12において裏面電極28の一部を覆おう部材である。主面絶縁膜51と同じく裏面絶縁膜52も、いわゆるソルダーレジストと呼ばれるものである。本実施形態では、矩形状に裏面絶縁膜52が設けられている。
ケース6は、図2および図7に示すように、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を囲む部材である。ケース6は、白色の合成樹脂製であり、たとえばビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、ポリフタルアミド(PPA)またはポリカーボネートなどの、機械的強度が高く、かつ耐熱性に優れた合成樹脂から構成される。ケース6は、接着剤(図示略)を介して基板主面11に接合されている。ケース6は、頂面61および内周面62を有する。
図2および図7に示すように、頂面61は、基板主面11と同方向を向く平坦面である。頂面61の形状は、図4に示す基板主面11の第1辺111、第2辺112、第3辺113および第4辺114に沿った枠状である。また、内周面62は、頂面61につながり、かつ第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を囲む内側面である。内周面62は、基板主面11に対して傾斜している。
封止樹脂7は、図7に示すように、ケース6の内部に充填され、かつ第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を覆う部材である。封止樹脂7は、透光性を有する合成樹脂であり、たとえばシリコーン樹脂である。封止樹脂7には、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312から発せられた光により励起されることによって異なる波長を発する蛍光体(図示略)が含有されていてもよい。
図12および図13は、ともにLEDパッケージA10の実装構造を示す斜視図である。LEDパッケージA10の実装構造は、LEDパッケージA10と、回路基板Bと、はんだSとを備える。回路基板Bは、たとえばプリント配線基板である。回路基板Bには、配線パターン(図示略)が形成されている。はんだSは、たとえばクリームはんだであり、LEDパッケージA10の裏面電極28と回路基板Bの配線パターンとを接合している。
図12は、サイドビュータイプのLEDパッケージA10の実装構造を示している。図12に示すように、LEDパッケージA10の基板第1側面131が回路基板Bに対向している。この場合においては、回路基板Bが向く方向(ここでは第2方向Y)に対して垂直な方向(ここでは厚さ方向Z)にLEDパッケージA10から光が出射する。
また、図13は、トップビュータイプのLEDパッケージA10の実装構造を示している。図13に示すように、LEDパッケージA10の基板裏面12が回路基板Bに対向している。この場合においては、回路基板Bが向く方向(ここでは厚さ方向Z)にLEDパッケージA10から光が出射する。このように、LEDパッケージA10の実装構造は、図12および図13に示す構造の両者をとることができる。
次に、LEDパッケージA10の作用効果について説明する。
LEDパッケージA10において、第1ワイヤ41が接続される第1パッド211は、基板主面11の第1辺111および第2辺112の双方に接する第1基部211aと、一端が第1基部211aにつながる第1パッド部211bとを有する。第1パッド211の第1パッド部211bは、第1基部211aから第1LEDチップ311が搭載される第1ダイパッド221に向かって第1方向Xおよび第2方向Yの双方に対して斜めに延出している。このような構成をとることによって、第1LEDチップ311に接続される第1ワイヤ41を第1パッド部211bが延出する方向に沿って配置できる。また、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を第1方向Xに沿って基板主面11に並べて配置した場合、第2LEDチップ312に接続される第2ワイヤ42および第3ワイヤ43も第1ワイヤ41に沿って配置できる。このため、LEDパッケージA10における第1ワイヤ41、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43の配置スペースが縮小される。よって、LEDパッケージA10の小型化を図りつつ、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312の寸法の大型化を図ることができるため、LEDパッケージA10の高出力化が可能となる。したがって、LEDパッケージA10によれば、小型化を図りつつ、高出力化が可能となる。
2つの第2LEDチップ312は、いわゆる2ワイヤタイプの素子であり、これらは第2接合層392により第2ダイパッド222に搭載される。第2ダイパッド222は、第2ワイヤ42が接続される第2パッド212に近接し、かつ相互に連結された状態で配置される。ここで、第2LEDチップ312を第2ダイパッド222に搭載する際に、第2接合層392を構成する接合剤が第2ダイパッド222から滲み出すことがある。第2ダイパッド222から滲み出した当該接合剤が第2パッド212の第2パッド部212bまで到達すると、第2パッド212に対する第2ワイヤ42の接続が阻害されることがある。そこで、形状がL字状をなす第1連結配線231を第2パッド212と第2ダイパッド222との間に設けることによって、滲み出した当該接合剤が第2パッド212に到達することを防止できる。また、第1連結配線231は、第2パッド212の第2基部212aにつながり、第2パッド部212bにはつながっていない。このため、当該接合剤が第2ダイパッド222から滲み出した場合に、第2基部212aに当該接合剤を滞留させ、第2パッド部212bに到達することを回避できる。特に、厚さ方向Z視において第2貫通溝142の縁に沿って形成された第2基部212aは、面積を拡大させることが容易であり、当該接合剤を滞留させる上で好適である。
第2ワイヤ42が接続される第2パッド212の第2パッド部212bと、第3ワイヤ43が接続される第3パッド213は、ともに第2方向Yに沿って延出するように配置されている。このような構成は、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43を第1ワイヤ41に沿って配置する上で好適となる。
また、第3パッド213および第3パッド213を相互に連結し、かつ形状がL字状をなす第2連絡配線232を設けることによって、第2方向Yにおいて第3パッド213を第2パッド212とは反対側に配置することができる。このような構成は、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43を第1ワイヤ41に沿って配置する上で好適となる。
LEDパッケージA10は、基板主面11に搭載され、かつ第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312を囲むケース6を備える。ケース6は、これらの素子を囲む内周面62を有する。内周面62は、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312から発せられた光を反射するリフレクタとして機能するため、LEDパッケージA10の高出力化に寄与する。また、基板主面11に配置された主面電極20は、Ag層を構成要素として含む。当該Ag層は、ダイボンディングにより第1LEDチップ311などを搭載するときや、ワイヤボンディングにより第1ワイヤ41を第1パッド211などに接続するときの衝撃から主面電極20を保護する機能を果たす。さらに、当該Ag層は、ケース6の内部において、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312から発せられた光の反射効率を向上させる効果がある。
ケース6の内部には、透光性を有する封止樹脂7が充填されている。封止樹脂7は、第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312から発せられた光の取り出し効率を向上させる効果があるため、LEDパッケージA10の高出力化に寄与する。
LEDパッケージA10は、基板裏面12に配置された裏面電極28と、主面電極20と裏面電極28とを接続する貫通電極29を備える。このような構成をとることによって、図12に示すLEDパッケージA10の実装構造を採ったとき、はんだSが裏面電極28にフィレット状に付着するため、回路基板Bに対するLEDパッケージA10の実装性を向上させることができる。
〔第2実施形態〕
図14および図15に基づき、本発明の第2実施形態にかかるLEDパッケージA20について説明する。これらの図において、先述したLEDパッケージA10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図14は、LEDパッケージA20の平面図であり、理解の便宜上、封止樹脂7を透過して示している。図15は、図14に示す第2ダイパッド222の平面拡大図である。
LEDパッケージA20は、第2LEDチップ312が搭載される第2ダイパッド222の構成が先述したLEDパッケージA10と異なる。
図14および図15に示すように、第2ダイパッド222は、主パッド部222aおよび副パッド部222bを有する。主パッド部222aは、第2LEDチップ312が搭載され、かつ形状が矩形状の部分である。副パッド部222bは、主パッド部222aと一体形成され、かつ厚さ方向Z視において第2LEDチップ312の中心C1から第1電極パッド322aの中心C2を向く方向に主パッド部222aから突出する部分である。図15において、中心C1および中心C2の位置を示している。中心C1は、厚さ方向Z視において第2LEDチップ312の対角線(図15に記載の一点鎖線)の交点である。中心C2は、厚さ方向Z視において第1電極パッド322aの外形がなす円の中心である。なお、理解の便宜上、図15において主パッド部222aと副パッド部222bとの境界を想像線(図15に記載の二点鎖線)で示している。本実施形態にかかる副パッド部222bの厚さ方向Z視における形状はL字状であるが、副パッド部222bの外形線がたとえば円弧であってもよい。
次に、LEDパッケージA20の作用効果について説明する。
LEDパッケージA20は、LEDパッケージA10と同じく、第1パッド211の第1パッド部211bは、第1基部211aから第1ダイパッド221に向かって第1方向Xおよび第2方向Yの双方に対して斜めに延出している。このため、LEDパッケージA20における第1ワイヤ41、第2ワイヤ42および第3ワイヤ43の配置スペースが縮小され、かつ第1LEDチップ311および2つの第2LEDチップ312の寸法の大型化を図ることができる。したがって、LEDパッケージA20によっても、小型化を図りつつ、高出力化が可能となる。
第2LEDチップ312が搭載される第2ダイパッド222は、主パッド部222aおよび副パッド部222bを有する。ここで、ダイボンディングにより第2LEDチップ312を第2ダイパッド222に搭載した際、第2LEDチップ312が第2ダイパッド222の所定の位置に搭載されず、位置ずれが生じる場合がある。そこで、副パッド部222bを設けることによって、仮に位置ずれが生じた状態で第2LEDチップ312が第2ダイパッド222に搭載されても、厚さ方向Z視において第1電極パッド322aの直下には第2ダイパッド222が位置する。このため、ワイヤボンディングにより第1電極パッド322aに第2ワイヤ42を接続する際、第1電極パッド322a押し当てられたキャピラリに起因した曲げ応力が第2LEDチップ312に発生しない。したがって、当該曲げ応力により第2LEDチップ312に機械的負荷がかかることを防止できる。
本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
A10,A20:LEDパッケージ
11:基板主面
111:第1辺
112:第2辺
113:第3辺
114:第4辺
12:基板裏面
131:基板第1側面
132:基板第2側面
14:貫通溝
141:第1貫通溝
142:第2貫通溝
20:主面電極
211:第1パッド
211a:第1基部
211b:第1パッド部
212:第2パッド
212a:第2基部
212b:第2パッド部
221:第1ダイパッド
222:第2ダイパッド
222a:主パッド部
222b:副パッド部
231:第1連結配線
231a:第1延出部
231b:第2延出部
232:第2連絡配線
232a:第3基部
232b:第1条部
232c:第2条部
28:裏面電極
281:第1裏面電極
282:第2裏面電極
29:貫通電極
291:第1貫通電極
292:第2貫通電極
311:第1LEDチップ
311a:第1チップ主面
311b:第1チップ裏面
312:第2LEDチップ
312a:第2チップ主面
312b:第2チップ裏面
321a:電極パッド
322a:第1電極パッド
322b:第2電極パッド
33:半導体基板
341,342:n型半導体層
351,352:p型半導体層
361,362:活性層
391:第1接合層
392:第2接合層
41:第1ワイヤ
42:第2ワイヤ
43:第3ワイヤ
51:主面絶縁膜
52:裏面絶縁膜
6:ケース
61:頂面
62:内周面
7:封止樹脂
B:回路基板
S:はんだ
C1,C2:中心
Z:厚さ方向
X:第1方向
Y:第2方向

Claims (15)

  1. 厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面を有する基板と、
    前記基板主面に配置され、かつ互いに離間する第1パッドおよび第1ダイパッドを含む主面電極と、
    前記基板主面と同方向を向く第1チップ主面に形成された電極パッドを有するとともに、前記第1ダイパッドに搭載された第1LEDチップと、
    前記第1パッドと前記電極パッドとを接続する第1ワイヤと、を備え
    前記主面電極は、相互に連結された第2パッドおよび第2ダイパッドをさらに含み、
    前記基板主面と同方向を向く第2チップ主面に形成された第1電極パッドを有するとともに、前記第2ダイパッドに搭載された第2LEDチップと、
    前記第2パッドと前記第1電極パッドとを接続する第2ワイヤ、とをさらに備え、
    前記基板主面は、前記基板の厚さ方向に対して直交する第1方向に沿う第1辺と、前記基板の厚さ方向および前記第1方向の双方に対して直交する第2方向に沿う第2辺と、を有し、
    前記第1パッドは前記第1辺および前記第2辺の双方に接する第1基部と、一端が前記第1基部につながる第1パッド部と、を有し、
    前記第1パッド部が、前記第1基部から前記第1ダイパッドに向かって前記第1方向および前記第2方向の双方に対して斜めに延出しており、
    前記第2パッドは、前記第1辺に接する第2基部と、一端が前記第2基部につながる第2パッド部と、を有し、
    前記第2パッド部が前記第2方向に沿って延出していることを特徴とする、LEDパッケージ。
  2. 前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第1ワイヤは、前記第1パッド部が延出する方向に沿って配置されている、請求項1に記載のLEDパッケージ。
  3. 前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第1ダイパッド、円形状である、請求項1または2に記載のLEDパッケージ。
  4. 前記第1LEDチップは、前記基板の厚さ方向において前記第1チップ主面とは反対側を向く第1チップ裏面を有し、
    前記第1チップ裏面は、導電性を有する第1接合層を介して前記第1ダイパッドに搭載されている、請求項1ないし3のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  5. 前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第2ワイヤは、前記第1ワイヤに沿って配置されている、請求項1ないし4のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  6. 前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第2ダイパッドは、矩形状である、請求項1ないし5のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  7. 前記主面電極は、前記第2パッドおよび前記第2ダイパッドを相互に連結する第1連結配線をさらに含み、
    前記第1連結配線は、一端が前記第2基部から前記第1方向に沿って延出する第1延出部と、前記第1延出部の他端から前記第2方向に沿って前記第2ダイパッドの一辺に至る第2延出部と、を有する、請求項に記載のLEDパッケージ。
  8. 前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第1電極パッドは、前記第2LEDチップの縁に寄って配置され、
    前記第2ダイパッドは、前記第2LEDチップが搭載される主パッド部と、前記主パッド部と一体形成され、かつ前記基板の厚さ方向に沿って視て前記第2LEDチップの中心から前記第1電極パッドの中心を向く方向に前記主パッド部から突出する副パッド部と、を有する、請求項6または7に記載のLEDパッケージ。
  9. 前記主面電極は、前記第1パッドおよび前記第2パッドの双方に離間する第3パッドをさらに含み、
    前記第2LEDチップは、前記第2チップ主面に形成され、かつ前記第1電極パッドに離間する第2電極パッドを有し、
    前記基板の厚さ方向に沿って視て、前記第2ワイヤに沿って配置され、かつ前記第3パッドと前記第2電極パッドとを接続する第3ワイヤをさらに備える、請求項1ないし8のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  10. 前記第2LEDチップは、前記基板の厚さ方向において前記第2チップ主面とは反対側を向く第2チップ裏面を有し、
    前記第2チップ裏面は、電気絶縁性を有する第2接合層を介して前記第2ダイパッドに搭載されている、請求項に記載のLEDパッケージ。
  11. 前記基板主面は、前記第1方向において前記第2辺とは反対側に位置し、かつ前記第2方向に沿う第3辺を有し、
    前記主面電極は、前記第1辺および前記第3辺の双方に接する第3基部と、前記第2方向に沿って配置され、かつ前記第3基部および前記第3パッドを相互に連結する第1条部と、前記第1方向に沿って配置され、かつ前記第3パッドおよび前記第1ダイパッドを相互に連結する第2条部と、を有する第2連絡配線をさらに含む、請求項9または10に記載のLEDパッケージ。
  12. 前記基板主面に搭載され、かつ前記第1LEDチップおよび前記第2LEDチップを囲むケースをさらに備え、
    前記ケースの内部には、透光性を有する封止樹脂が充填されている、請求項1ないし11のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  13. 前記主面電極は、前記基板主面に接するCu層と、前記Cu層に積層されたAg層と、を含む、請求項1ないし12のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  14. 前記第2LEDチップを2つ備え、
    前記第1LEDチップは、赤色光を発し、一方の前記第2LEDチップは、青色光を発し、他方の前記第2LEDチップは、緑色光を発する、請求項1ないし13のいずれかに記載のLEDパッケージ。
  15. 前記基板裏面に配置された裏面電極と、
    前記主面電極と前記裏面電極とを接続する貫通電極と、をさらに備え、
    前記貫通電極は、前記基板を貫通し、かつ前記第1基部の縁に交差する貫通溝に沿って配置されている、請求項1ないし14のいずれかに記載のLEDパッケージ。
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