JPH01297870A - 発光ダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
発光ダイオードおよびその製造方法Info
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- JPH01297870A JPH01297870A JP63127899A JP12789988A JPH01297870A JP H01297870 A JPH01297870 A JP H01297870A JP 63127899 A JP63127899 A JP 63127899A JP 12789988 A JP12789988 A JP 12789988A JP H01297870 A JPH01297870 A JP H01297870A
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、樹脂封止による光拡散性および封止強度を
改善した発光ダイオードおよびその製造方法に関する。
改善した発光ダイオードおよびその製造方法に関する。
従来、セラミック基板上に設置される発光ダイオードで
は、第３図に示すように、セラミック基板２の表面にそ
れぞれ特定の形状および面積で導体４．６が選択的に印
刷され、導体４には導電性接着剤８を用いて発光ダイオ
ード素子１０が設置され、発光ダイオード素子１０と導
体６との間には電気的な接続を得るためのワイヤ１２が
接続されている。そして、発光ダイオード素子１０、導
体６およびワイヤ１２は、液状を成す封止用樹脂１４を
滴下させて隣接するセラミック基板２の表面とともに全
面的に覆われ、封止用樹脂１４によって封止されている
。
は、第３図に示すように、セラミック基板２の表面にそ
れぞれ特定の形状および面積で導体４．６が選択的に印
刷され、導体４には導電性接着剤８を用いて発光ダイオ
ード素子１０が設置され、発光ダイオード素子１０と導
体６との間には電気的な接続を得るためのワイヤ１２が
接続されている。そして、発光ダイオード素子１０、導
体６およびワイヤ１２は、液状を成す封止用樹脂１４を
滴下させて隣接するセラミック基板２の表面とともに全
面的に覆われ、封止用樹脂１４によって封止されている
。
ところで、従来、封止用樹脂１４には、透光性を持つエ
ポキシ樹脂に、発光ダイオード素子１０の光を効果的に
拡散させるためのアルミナ粉やガラス粉からなる拡散剤
を混入させたものが用いられている。
ポキシ樹脂に、発光ダイオード素子１０の光を効果的に
拡散させるためのアルミナ粉やガラス粉からなる拡散剤
を混入させたものが用いられている。
このようなエポキシ樹脂および拡散剤からなるものを用
いた場合には、セラミック基板２と封止用樹脂１４との
熱膨張率差による熱応力のため、下限温度−４０°Ｃを
３０分間、上限温度８５°Ｃを３０分間を１サイクルと
する冷却および加熱条件からなる冷熱衝撃試験（ヒート
サイクル試験）では、１００サイクル程度の繰返しによ
ってクランクが発生するなど、封止強度が低く、耐湿性
が低いため、発光ダイオードの信頼性を妨げる原因にな
っていた。
いた場合には、セラミック基板２と封止用樹脂１４との
熱膨張率差による熱応力のため、下限温度−４０°Ｃを
３０分間、上限温度８５°Ｃを３０分間を１サイクルと
する冷却および加熱条件からなる冷熱衝撃試験（ヒート
サイクル試験）では、１００サイクル程度の繰返しによ
ってクランクが発生するなど、封止強度が低く、耐湿性
が低いため、発光ダイオードの信頼性を妨げる原因にな
っていた。
また、エポキシ樹脂と拡散剤からなるものを用いた場合
、滴下させた封止用樹脂１４が形状を維持する性質、い
わゆるチクソ性（Ｔｈ ｉｘｏ ｔｒｏｐｙ ）が低い
ためにセラミック基板２上に拡がってセラミック基板２
の表面から十分な厚みを得ることができないため、発光
ダイオード素子１０やワイヤ１２の一部が露出するおそ
れや、光拡散性が低いなどの欠点があった。このように
チクソ性が低い場合、発光ダイオード素子１０やワイヤ
１２を全面的に覆い、理想的な光拡散性を得ようとする
と、多量の封止用樹脂１４を用いることが必要になり、
その流動性のため、セラミック基板２に対し封止用樹脂
１４の専有面積が大きくなるという欠点があった。
、滴下させた封止用樹脂１４が形状を維持する性質、い
わゆるチクソ性（Ｔｈ ｉｘｏ ｔｒｏｐｙ ）が低い
ためにセラミック基板２上に拡がってセラミック基板２
の表面から十分な厚みを得ることができないため、発光
ダイオード素子１０やワイヤ１２の一部が露出するおそ
れや、光拡散性が低いなどの欠点があった。このように
チクソ性が低い場合、発光ダイオード素子１０やワイヤ
１２を全面的に覆い、理想的な光拡散性を得ようとする
と、多量の封止用樹脂１４を用いることが必要になり、
その流動性のため、セラミック基板２に対し封止用樹脂
１４の専有面積が大きくなるという欠点があった。
そこで、この発明は、光拡散性および封止強度を高めた
発光ダイオードおよびその製造方法の提供を目的とする
。
発光ダイオードおよびその製造方法の提供を目的とする
。
この発明の発光ダイオードおよびその製造方法は、従来
の封止用樹脂に対し、フィラー入りの他の樹脂を混入さ
せることによって、樹脂の性質が改善されることに着目
して成されたものであり、この発明の発光ダイオードは
、基板上に設置された発光ダイオード素子を、フィラー
を入れたフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂を用
いて前記基板上で封止したものである。
の封止用樹脂に対し、フィラー入りの他の樹脂を混入さ
せることによって、樹脂の性質が改善されることに着目
して成されたものであり、この発明の発光ダイオードは
、基板上に設置された発光ダイオード素子を、フィラー
を入れたフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂を用
いて前記基板上で封止したものである。
また、この発明の発光ダイオードの製造方法は、基板上
に発光ダイオード素子を設置し、フィラーを入れたフェ
ノール系樹脂を混入させた封止用樹脂で前記発光ダイオ
ード素子の表面を覆った後、常温から任意の時間幅で段
階的に昇温させて前記封止用樹脂を硬化させるものであ
る。
に発光ダイオード素子を設置し、フィラーを入れたフェ
ノール系樹脂を混入させた封止用樹脂で前記発光ダイオ
ード素子の表面を覆った後、常温から任意の時間幅で段
階的に昇温させて前記封止用樹脂を硬化させるものであ
る。
この発明の発光ダイオードでは、従来の封止用樹脂にフ
ィラー入りのフェノール系樹脂を混入させたものを封止
用樹脂としているので、必要な流動性を維持しながら、
形状を形作る機能であるチクソ性が改善され、基板に設
置された発光ダイオード素子やワイヤを全面的に覆うと
ともに、基板に密着して十分な封止強度が得られ、光拡
散性も高められる。また、フィラー入りのフェノール系
樹脂を混入させても、封止用樹脂の透光性が損なわれる
ことはなく、しかも、フィラーを入れたフェノール系樹
脂を混入させた封止用樹脂では、基板と同等な熱膨張率
を持つため、基板に対する封止用樹脂の熱応力が非常に
小さくなり、冷熱衝撃に対して十分な強度が得られる。
ィラー入りのフェノール系樹脂を混入させたものを封止
用樹脂としているので、必要な流動性を維持しながら、
形状を形作る機能であるチクソ性が改善され、基板に設
置された発光ダイオード素子やワイヤを全面的に覆うと
ともに、基板に密着して十分な封止強度が得られ、光拡
散性も高められる。また、フィラー入りのフェノール系
樹脂を混入させても、封止用樹脂の透光性が損なわれる
ことはなく、しかも、フィラーを入れたフェノール系樹
脂を混入させた封止用樹脂では、基板と同等な熱膨張率
を持つため、基板に対する封止用樹脂の熱応力が非常に
小さくなり、冷熱衝撃に対して十分な強度が得られる。
また、この発明の発光ダイオードの製造方法では、フィ
ラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂を
常温から任意の時間幅で段階的に昇温させて熱硬化させ
ることから、樹脂の内部温度を均一に昇温させるので、
熱硬化が均一に行わづ− れる。したがって、この製造方法によれば、硬化後に樹
脂内部に残る歪みは極めて小さくなり、冷熱衝撃に強い
特性を持つ発光ダイオードが得られる。
ラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂を
常温から任意の時間幅で段階的に昇温させて熱硬化させ
ることから、樹脂の内部温度を均一に昇温させるので、
熱硬化が均一に行わづ− れる。したがって、この製造方法によれば、硬化後に樹
脂内部に残る歪みは極めて小さくなり、冷熱衝撃に強い
特性を持つ発光ダイオードが得られる。
第１図は、この発明の発光ダイオードの実施例を示す。
セラミック基板２の表面には導体４および電極を成す導
体６が適当な間隔を置いて設置され、導体４の表面には
導電性接着剤８を以て発光ダイオード素子１０が固着さ
れ、この発光ダイオード素子１０と導体６との間にはワ
イヤ１２が接続されている。
体６が適当な間隔を置いて設置され、導体４の表面には
導電性接着剤８を以て発光ダイオード素子１０が固着さ
れ、この発光ダイオード素子１０と導体６との間にはワ
イヤ１２が接続されている。
そして、これら発光ダイオード素子１０、ワイヤ１２、
導体６およびこれらに隣接するセラミック基板２の表面
部は、従来から封止用に用いられている封止用樹脂たと
えばエポキシ樹脂に、フィラー入りのフェノール系樹脂
を混入した封止用樹脂１６によって覆われている。封止
用樹脂１６は、近似的に次数の低い放物面を持つ椀状を
成している。
導体６およびこれらに隣接するセラミック基板２の表面
部は、従来から封止用に用いられている封止用樹脂たと
えばエポキシ樹脂に、フィラー入りのフェノール系樹脂
を混入した封止用樹脂１６によって覆われている。封止
用樹脂１６は、近似的に次数の低い放物面を持つ椀状を
成している。
フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封止用樹
脂１６は、必要な流動性を維持しながら、形状を形作る
機能であるチクソ性が改善されるので、セラミック基板
２に設置された発光ダイオード素子１０やワイヤ１２を
全面的に覆うとともに、セラミック基板２に密着して十
分な封止強度が得られ、光拡散性も高められ、しかも、
透光性が損なわれることはない。
脂１６は、必要な流動性を維持しながら、形状を形作る
機能であるチクソ性が改善されるので、セラミック基板
２に設置された発光ダイオード素子１０やワイヤ１２を
全面的に覆うとともに、セラミック基板２に密着して十
分な封止強度が得られ、光拡散性も高められ、しかも、
透光性が損なわれることはない。
また、実験によれば、フィラーを入れたフェノール系樹
脂を混入させた封止用樹脂１６では、セラミック基板２
と同等な熱膨張率を持つことが確認され、セラミック基
板２に対する封止用樹脂１６の熱応力が非常に小さくな
り、冷熱衝撃に対する強度が改善される。
脂を混入させた封止用樹脂１６では、セラミック基板２
と同等な熱膨張率を持つことが確認され、セラミック基
板２に対する封止用樹脂１６の熱応力が非常に小さくな
り、冷熱衝撃に対する強度が改善される。
次に、第２図は、この発明の発光ダイオ−ドパの製造方
法の実施例を示す。
法の実施例を示す。
第２図の（Ａ）に示すように、セラミック基板２上に導
体印刷による回路パターンの一部として導体４．６を形
成する。
体印刷による回路パターンの一部として導体４．６を形
成する。
次に、導体４の上面に一様に導電性接着剤８を載せ、そ
の上に発光ダイオード素子１０を設置し、導体４の上面
に導電性接着剤８を以て発光ダイオード素子１０を電気
的に接続するとともに、強固に固着させる。
の上に発光ダイオード素子１０を設置し、導体４の上面
に導電性接着剤８を以て発光ダイオード素子１０を電気
的に接続するとともに、強固に固着させる。
次に、セラミック基板２上に取り付けられた発光ダイオ
ード素子１０の上面電極にワイヤ１２の一端を溶着させ
るとともに、その他端を導体６の表面に溶着させ、発光
ダイオード素子１０と導体６とをワイヤ１２を以て電気
的に接続する。
ード素子１０の上面電極にワイヤ１２の一端を溶着させ
るとともに、その他端を導体６の表面に溶着させ、発光
ダイオード素子１０と導体６とをワイヤ１２を以て電気
的に接続する。
次に、第２図の（Ｂ）に示すように、発光ダイオード素
子１０の上に封止用樹脂１６の吐出ノズル１８を臨ませ
、封止用樹脂１６を一定の圧力Ｐを加えて滴下させ、発
光ダイオード素子１０、ワイヤ１２など、発光ダイオー
ド素子１０を含む一定の範囲を封止用樹脂１６によって
覆う。
子１０の上に封止用樹脂１６の吐出ノズル１８を臨ませ
、封止用樹脂１６を一定の圧力Ｐを加えて滴下させ、発
光ダイオード素子１０、ワイヤ１２など、発光ダイオー
ド素子１０を含む一定の範囲を封止用樹脂１６によって
覆う。
次に、常温から任意の時間幅Ｔ （−Ｔ＋ 、 Ｔ２゜
Ｔ３ ・・・）で段階的に温度Ｄ （＝Ｄ、 、 Ｄｚ
。
Ｔ３ ・・・）で段階的に温度Ｄ （＝Ｄ、 、 Ｄｚ
。
Ｄ３ ・・・）を上昇させて封止用樹脂１６を硬化させ
る。たとえば、Ｄ、＝２５°ＣでＴ１−１時間放置した
後、Ｄ２ ＝５０”Ｃニ昇温させ、Ｄ２＝５０°ＣでＴ
２−１時間保持し、次に、Ｄ３＝８５°ｃに昇温してＴ
、−１時間保持し、次に、Ｄ４＝ １２５°ｃでＴ４−
８時間保持することにより、段階的な昇温による熱硬化
を完了し、第１図に示す発光ダイオードが得られる。
る。たとえば、Ｄ、＝２５°ＣでＴ１−１時間放置した
後、Ｄ２ ＝５０”Ｃニ昇温させ、Ｄ２＝５０°ＣでＴ
２−１時間保持し、次に、Ｄ３＝８５°ｃに昇温してＴ
、−１時間保持し、次に、Ｄ４＝ １２５°ｃでＴ４−
８時間保持することにより、段階的な昇温による熱硬化
を完了し、第１図に示す発光ダイオードが得られる。
また、封止用樹脂１Ｇは、従来の封止用に用いられてき
た樹脂に、フィラー入りのフェノール系樹脂を混入した
ことによって、従来、封止用樹脂として用いられたエポ
キシ樹脂に比較し、高いチクソ性を持たせることがぞき
、十分な′流動性を備えながらも、セラミック基板２に
滴下したとき、拡がって流れ過ぎることがない。すなわ
ち、セラミック基板２上に拡がった面積を同等にした場
合、その高さは従来のものに比較して約２０％以上増加
させることができる。この結果、発光ダイオード素子１
０とワイヤ１２などを十分な厚みを持つ封止用樹脂１６
によって覆うので、光拡散性や耐湿性が高められ、より
確実な封止とともに、封止強度が改善される。
た樹脂に、フィラー入りのフェノール系樹脂を混入した
ことによって、従来、封止用樹脂として用いられたエポ
キシ樹脂に比較し、高いチクソ性を持たせることがぞき
、十分な′流動性を備えながらも、セラミック基板２に
滴下したとき、拡がって流れ過ぎることがない。すなわ
ち、セラミック基板２上に拡がった面積を同等にした場
合、その高さは従来のものに比較して約２０％以上増加
させることができる。この結果、発光ダイオード素子１
０とワイヤ１２などを十分な厚みを持つ封止用樹脂１６
によって覆うので、光拡散性や耐湿性が高められ、より
確実な封止とともに、封止強度が改善される。
また、フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封
止用樹脂１６では、熱膨張率がセラミック基板２のそれ
に非常に近い値となるため、熱応力が小さく、しかも、
封止用樹脂１６を段階的な昇温および十分な保持時間を
以て硬化を行うので、硬化後、封止用樹脂１６内に残る
歪みが少な（、熱応力の減少と封止用樹脂１６内の歪み
の低減上が相俟って封止強度が高められる。
止用樹脂１６では、熱膨張率がセラミック基板２のそれ
に非常に近い値となるため、熱応力が小さく、しかも、
封止用樹脂１６を段階的な昇温および十分な保持時間を
以て硬化を行うので、硬化後、封止用樹脂１６内に残る
歪みが少な（、熱応力の減少と封止用樹脂１６内の歪み
の低減上が相俟って封止強度が高められる。
そして、この発明によって得られた発光ダイオードにつ
いて、下限温度−４０°Ｃを３０分間および上限温度８
５°Ｃを３０分間を１サイクルとする冷熱衝撃試験を行
った場合、５００サイクル以上でもクラックの発生は無
く、封止強度が十分に高いということが確認された。
いて、下限温度−４０°Ｃを３０分間および上限温度８
５°Ｃを３０分間を１サイクルとする冷熱衝撃試験を行
った場合、５００サイクル以上でもクラックの発生は無
く、封止強度が十分に高いということが確認された。
以上説明したように、この発明の発光ダイオードによれ
ば、−フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封
止用樹脂を用いたので、高いチクソ性を有し、透光性を
損なうことなく、必要な光拡散性や耐湿性が得られ、確
実な樹脂封止とともにセラミック基板に対して封止強度
を高めることができる。
ば、−フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封
止用樹脂を用いたので、高いチクソ性を有し、透光性を
損なうことなく、必要な光拡散性や耐湿性が得られ、確
実な樹脂封止とともにセラミック基板に対して封止強度
を高めることができる。
また、この発明の発光ダイオードの製造方法によれば、
フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封止用樹
脂を用いて、特定の時間幅で段階的に昇温させて硬化さ
せるので、高いチクソ性を有する封止用樹脂によって必
要な光拡散性や耐湿性が得られ、確実な樹脂封止ととも
にセラミック基板に対して封止強度を高めた発光ダイオ
ードを容易に製造することができる。
フィラー入りのフェノール系樹脂を混入させた封止用樹
脂を用いて、特定の時間幅で段階的に昇温させて硬化さ
せるので、高いチクソ性を有する封止用樹脂によって必
要な光拡散性や耐湿性が得られ、確実な樹脂封止ととも
にセラミック基板に対して封止強度を高めた発光ダイオ
ードを容易に製造することができる。
第１図はこの発明の発光ダイオードの実施例を示す縦断
面図、第２図はこの発明の発光ダイオードの製造方法の
実施例を示す縦断面図、第３図は従来の発光ダイオード
を示す縦断面図である。 ２・・・セラミック基板（基板） １０・・・発光ダイオード素子 １６・・・封止用樹脂 第１図 第２図 第３図
面図、第２図はこの発明の発光ダイオードの製造方法の
実施例を示す縦断面図、第３図は従来の発光ダイオード
を示す縦断面図である。 ２・・・セラミック基板（基板） １０・・・発光ダイオード素子 １６・・・封止用樹脂 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に設置された発光ダイオード素子を、フィラ
ーを入れたフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂を
用いて前記基板上で封止した発光ダイオード。 ２、基板上に発光ダイオード素子を設置し、フィラーを
入れたフェノール系樹脂を混入させた封止用樹脂で前記
発光ダイオード素子の表面を覆った後、常温から任意の
時間幅で段階的に昇温させて前記封止用樹脂を硬化させ
る発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127899A JPH01297870A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127899A JPH01297870A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297870A true JPH01297870A (ja) | 1989-11-30 |
Family
ID=14971416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127899A Pending JPH01297870A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01297870A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5991160A (en) * | 1995-12-27 | 1999-11-23 | Infineon Technologies Corporation | Surface mount LED alphanumeric display |
| JP2006093295A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2007227530A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 光半導体装置 |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63127899A patent/JPH01297870A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5991160A (en) * | 1995-12-27 | 1999-11-23 | Infineon Technologies Corporation | Surface mount LED alphanumeric display |
| JP2006093295A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2007227530A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 光半導体装置 |
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