JPH11186612A - チップ型led - Google Patents

チップ型led

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Publication number
JPH11186612A
JPH11186612A JP9349176A JP34917697A JPH11186612A JP H11186612 A JPH11186612 A JP H11186612A JP 9349176 A JP9349176 A JP 9349176A JP 34917697 A JP34917697 A JP 34917697A JP H11186612 A JPH11186612 A JP H11186612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
led
light emitting
chip type
emitting element
type led
Prior art date
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Pending
Application number
JP9349176A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Toda
秀和 戸田
Shinji Isokawa
慎二 磯川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP9349176A priority Critical patent/JPH11186612A/ja
Publication of JPH11186612A publication Critical patent/JPH11186612A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LED発光素子から放出されてプリント配線
基板に達した光を真上方向に反射させることで、チップ
型LEDの発光効率を高くする。 【解決手段】 チップ型LED10は、主としてプリン
ト配線基板2と、LED発光素子1とから構成されてい
る。プリント配線基板2は凹曲面状の反射パラボラ8を
有しており、反射パラボラ8を覆うようにLED発光素
子1がプリント配線基板2上にボンディングされてい
る。光が反射パラボラ8によって真上方向に反射して一
方向に揃えられるので、チップ型LED10の発光効率
は向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、表示用や光情報
伝送用の光源等に利用されるチップ型LEDに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】チップ型LEDは、プリント配線基板上
のLED発光素子が透明性樹脂で封止されたものであ
る。図7に示されるチップ型LEDにおいては、LED
発光素子1の表面に形成された電極5,6がワイヤレス
ボンディング法でプリント配線基板2上の配線パターン
9に接続されている。LED発光素子1は、いわゆるフ
ェースダウンの状態でプリント配線基板2に実装され
て、エポキシ樹脂11で封止される。LED発光素子1
から放出された光7(図8参照)は、エポキシ樹脂11
を透過してから空気中に放出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】LED発光素子1が青
色発光素子のように透明基板(サファイア基板)を含む
場合、図8に示されるように、LED発光素子1内部の
発光点P1 ,P2 ,P3から真上方向に放出された光7
は、サファイア基板(図示略)を透過してからエポキシ
樹脂11を一方向に無駄なく透過していく。しかしなが
ら発光点P1 ,P 2 ,P3 から下方向に放出された光7
は、プリント配線基板2の表面で多方向に反射してしま
う。
【0004】多方向に反射する光7が多いと、チップ型
LEDの発光効率は低くなる。チップ型LEDの発光効
率を高めるには、反射する光7を一方向(発光点P1
3の真上方向)に反射させる必要がある。
【0005】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、LED発光素子から放出されて
プリント配線基板に到達した光を真上方向に反射させる
ことで、チップ型LEDの発光効率を高くすることをそ
の課題としている。
【0006】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【0007】すなわち、本願発明は、プリント配線基板
にLED発光素子がボンディングされているチップ型L
EDにおいて、上記プリント配線基板には、上記LED
発光素子に覆われる部位に凹曲面状の反射パラボラが形
成されていることを特徴としている。
【0008】本願発明は、プリント配線基板に反射パラ
ボラを設け、この反射パラボラでLED発光素子から放
出された光を真上方向に反射させ、チップ型LEDの発
光効率を向上させている。反射パラボラは、フラットな
面がなく表面が凹曲面である。LED発光素子から下方
向に放出されて反射パラボラに達した光は、反射パラボ
ラの凹曲面によって真上方向に反射される。反射パラボ
ラで一方向(真上方向)に反射された光がLED発光素
子の封止体であるエポキシ樹脂を無駄なく透過していく
ので、チップ型LEDの発光効率が向上する。
【0009】本願発明のさらに好ましい実施形態とし
て、上記反射パラボラは、表面に金属メッキを有する構
成としている。プリント配線基板の反射率が低い場合
に、反射率の高い金属メッキを反射パラボラの表面に形
成し、上記金属メッキで光を真上方向に反射させること
で、チップ型LEDの発光効率が高められる。
【0010】上記金属メッキは、Agメッキであること
が望ましい。Agメッキは、反射率が高く、光を吸収す
ることがない。反射パラボラの表面に形成されたAgメ
ッキは、LED発光素子から放出してきた光を真上方向
に反射する。反射した光が一方向に揃えられてエポキシ
樹脂を無駄なく透過していくので、チップ型LEDは発
光効率に優れたものとなる。
【0011】このように、本願発明に係るチップ型LE
Dは、LED発光素子から放出されてきた光を反射パラ
ボラの凹曲面で真上方向に反射させるものである。反射
パラボラによって光が一方向(真上方向)に揃えられる
ので、本願発明に係るチップ型LEDの発光効率は、従
来より優れたものとなる。プリント配線基板の反射率が
低い場合には、反射層としてAgメッキを反射パラボラ
の表面に形成してやればチップ型LEDの発光効率を高
めることができる。
【0012】上記手段をとることによって、チップ型L
EDの発光効率は高くなる。発光効率の高められたチッ
プ型LEDで表示される文字等は、従来のチップ型LE
Dで表示される文字よりも見やすいものとなる。また、
本願発明に係るチップ型LEDを光情報伝送用光源に使
用すれば、光通信を効率良く行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照して説明する。
【0014】図1は、本願発明に係るチップ型LEDの
一実施例を示す要部断面図である。同図に示されるチッ
プ型LED10は、主としてプリント配線基板2と、L
ED発光素子1とから構成されている。プリント配線基
板2は凹曲面を持つ反射パラボラ8を有しており、反射
パラボラ8を覆うようにLED発光素子1がプリント配
線基板2上にフェースダウンの状態で実装されている。
LED発光素子1の表面に形成されている電極5,6は
プリント配線基板2上の配線パターン9に接合され、L
ED発光素子1は透明性のエポキシ樹脂11で封止され
ている。
【0015】上記チップ型LED10におけるLED発
光素子1は、青色発光素子として構成されたものであ
る。図2は、LED発光素子1の一例を示す縦断面図で
ある。このLED発光素子1は、同図に示されるように
MIS構造になっており、裏返されて電極5,6が配線
パターン9に導通されることになる。サファイア基板2
1上にはバッファ層22が形成されており、バッファ層
22上には順に高キャリア濃度n+ 層23と低キャリア
濃度n層24が形成されており、更に低キャリア濃度n
層24上にはi層25が形成されている。i層25には
電極6が接続しており、高キャリア濃度n+ 層23には
電極5が接続している。このLED発光素子1は、有機
金属化合物気相成長法(以下、MOCVD法)によりサ
ファイア基板21の上に各層22〜25を成長させ、そ
の後、電極5,6を形成することによって得られる。
【0016】図3は、本願発明に係るチップ型LED1
0の一部拡大断面図である。LED発光素子1内部の発
光点P1 ,P2 ,P3 から真上方向に放出された光7
は、サファイア基板21(図2参照)を透過してからエ
ポキシ樹脂11を一方向に無駄なく透過する。発光点P
1 ,P2 ,P3 から下方向に放出された光7は、プリン
ト配線基板2に設けられた反射パラボラ8に到達する。
この光7は、反射パラボラ8の凹曲面によって真上方向
に反射し、一方向に揃えられてエポキシ樹脂11を無駄
なく透過していく。従って、チップ型LED10は、発
光効率に優れたものとなる。
【0017】チップ型LED10の製造工程の一例を以
下に示す。先ず、予め表面および裏面の適部に配線パタ
ーン9を形成した材料基板に複数の溝をほり、溝の内面
にも導体被膜を形成する。次に、穴あけ用の工具を使用
して、材料基板における溝と溝との間の棒状部分の上面
に反射パラボラ8を形成する。LED発光素子1の電極
5,6と配線パターン9とをボンディングし、LED発
光素子1をいわゆるフェースダウンの状態で材料基板に
実装する。実装工程終了後、金型を被せてLED発光素
子1を覆う。金型には、封止体注入用の穴が開いてい
る。この穴から液状のエポキシ樹脂11を金型内に流し
込み、エポキシ樹脂11を固めて材料基板に接合する。
接合が終了してから金型を取り外し、材料基板の棒状部
分を溝に対して垂直方向にカットすると、チップ型LE
D10を複数得ることができる。
【0018】上記製造工程では、穴あけ用工具で材料基
板に反射パラボラ8を形成しているが、材料基板を成形
する段階で予め反射パラボラ8を形成しておいてもよ
い。
【0019】図4は、本願発明に係るチップ型LEDの
他の実施例を示す要部断面図である。このチップ型LE
D40は、図1に示されるチップ型LED10と基本的
には同様の構造であるが、反射パラボラ8の表面にAg
メッキ12が施されている。Agメッキ12は反射層と
なり、LED発光素子1から放出された光7はAgメッ
キ12によって真上方向に反射する。光7が一方向(真
上方向)に揃えられてエポキシ樹脂11を透過していく
ので、チップ型LED40の発光効率は優れたものとな
る。
【0020】チップ型LED40の製造工程は、チップ
型LED10の製造工程と基本的に同じであるが、材料
基板にLED発光素子1をボンディングする前に予め反
射パラボラ8にAgメッキ12を形成しておく。その後
の製造工程は、チップ型LED10の場合と同様であ
る。
【0021】上記チップ型LED40では、Agメッキ
12を反射層としているが、反射層は蒸着によって形成
されたAg薄膜でもよい。尚、反射層を形成する金属は
Agに限らず、反射率が高ければ他の金属でもよい。
【0022】図5は、本願発明に係るチップ型LEDの
他の実施例を示す要部断面図である。同図に示されるよ
うに、チップ型LED50は、主としてプリント配線基
板2、LED発光素子1、ワイヤWから構成されてい
る。プリント配線基板2は凹曲面状の反射パラボラ8を
有しており、反射パラボラ8を覆うようにLED発光素
子1がプリント配線基板2上にボンディングされてい
る。LED発光素子1の表面に形成されている電極5,
6は、ワイヤWによってプリント配線基板2上の配線パ
ターン9と電気的に接合している。プリント配線基板2
上にボンディングされたLED発光素子1は、透明性の
エポキシ樹脂11で封止されている。
【0023】図6は、上記チップ型LED50における
LED発光素子51の一例を示す縦断面図である。LE
D発光素子51は、青色発光素子として構成されてい
る。このLED発光素子51は、p型半導体とn型半導
体とを有するものである。同図に示されるように、配線
パターン9にボンディングされるサファイア基板61に
はバッファ層62が形成されており、バッファ層62上
にはn型半導体層63、発光層64、p型半導体層65
からなる積層部60が形成されている。n型半導体層6
3の表面にはワイヤボンディング用の電極6が設けら
れ、p型半導体層65の表面にもワイヤボンディング用
の電極5が設けられている。このLED発光素子51
は、MOCVD法によりサファイア基板61の上に各層
62〜65を成長させ、その後、電極5,6を形成する
ことによって得られる。
【0024】LED発光素子51から下方向に放出され
た光7は、プリント配線基板2に設けられた反射パラボ
ラ8に達し、反射パラボラ8の凹曲面によって真上方向
に反射する。光7が一方向(真上方向)に揃えられてエ
ポキシ樹脂11を無駄なく透過するので、チップ型LE
D50も発光効率に優れたものとなる。
【0025】チップ型LED50の製造工程の一例を以
下に示す。先ず、予め表面および裏面の適部に配線パタ
ーン9を形成した材料基板に複数の溝をほり、溝の内面
にも導体被膜を形成する。次に、穴あけ用工具によっ
て、材料基板における溝と溝との間の棒状部分の上面に
反射パラボラ8を形成してから、LED発光素子51に
おけるサファイア基板61を材料基板にボンディングす
る。LED発光素子51表面に形成されている電極5,
6にワイヤWをボンディングし、ワイヤWの他端部を配
線パターン9にボンディングする。ワイヤボンディング
終了後、金型を被せて材料基板上のLED発光素子1お
よびワイヤWを覆う。金型には、封止体注入用の穴が開
いている。この穴から液状のエポキシ樹脂11を金型内
に流し込み、エポキシ樹脂11を固めて材料基板に接合
する。接合が終了してから金型を取り外し、材料基板の
棒状部分を溝に対して垂直方向にカットすると、チップ
型LED50を複数得ることができる。
【0026】以上、本願発明に係るチップ型LEDの一
実施例を説明したが、本願発明は、これらに限定され
ず、下記のように種々変形することが可能である。
【0027】上記実施形態における反射パラボラ8の形
状は、図1や図5に示されるような凹曲面であるが、本
願発明は反射パラボラ8の形状を限定するものではな
い。反射パラボラ8は、光を真上方向に反射させてチッ
プ型LEDの発光効率を向上させることができれば、特
に形状にはとらわれない。
【0028】反射パラボラ8を有するプリント配線基板
2は、反射率の高いものであることが望まれる。具体的
にはセラミックスからなるプリント配線基板2が本願発
明に適している。プリント配線基板2の材質をセラミッ
クスとすることで、光7が反射パラボラ8で真上方向に
反射しやすくなり、チップ型LEDの発光効率が向上す
る。
【0029】上記実施形態におけるLED発光素子1,
51は青色発光素子であるが、本願発明は、LED発光
素子1,51が赤色発光素子や緑色発光素子であるもの
にも適用可能である。従って、バッファ層、n型半導体
層、発光層、p型半導体層等の各部の具体的な材質は限
定されることはなく、各部の具体的な構成は種々に設計
変更が可能である。
【0030】上記実施形態では、LED発光素子1,5
1の封止体としてエポキシ樹脂11を使用しているが、
低融点ガラスを封止体とすることもできる。LED発光
素子1,51は、低融点ガラスの融点である400℃前
後の温度にも耐えられるので、液状の低融点ガラスに浸
されても品質が低下することがない。
【0031】以上、本願発明に係るチップ型LEDの実
施例を説明したが、本願発明は、これらに限定されず、
特許請求の範囲に含まれる範囲内で様々な変形を施すこ
とも可能であり、その中には各構成要素を均等物で置換
したものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係るチップ型LEDの一実施例を示
す要部断面図である。
【図2】図1に示されるチップ型LEDにおけるLED
発光素子の縦断面図である。
【図3】本願発明に係るチップ型LEDの一部拡大断面
図である。
【図4】本願発明に係るチップ型LEDの他の実施例を
示す要部断面図である。
【図5】本願発明に係るチップ型LEDの他の実施例を
示す要部断面図である。
【図6】図5に示されるチップ型LEDにおけるLED
発光素子の縦断面図である。
【図7】従来のチップ型LEDの一例を示す要部断面図
である。
【図8】従来のチップ型LEDの一部拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 LED発光素子 2 プリント配線基板 5,6 電極 7 光 8 反射パラボラ 9 配線パターン 10 チップ型LED 11 エポキシ樹脂 12 Agメッキ 51 LED発光素子 40 チップ型LED 50 チップ型LED W ワイヤ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板にLED発光素子がボ
    ンディングされているチップ型LEDにおいて、上記プ
    リント配線基板には、上記LED発光素子に覆われる部
    位に凹曲面状の反射パラボラが形成されていることを特
    徴とする、チップ型LED。
  2. 【請求項2】 上記反射パラボラは、表面に金属メッキ
    を有することを特徴とする、請求項1に記載のチップ型
    LED。
  3. 【請求項3】 上記金属メッキは、Agメッキであるこ
    とを特徴とする、請求項1または2に記載のチップ型L
    ED。
JP9349176A 1997-12-18 1997-12-18 チップ型led Pending JPH11186612A (ja)

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JP9349176A JPH11186612A (ja) 1997-12-18 1997-12-18 チップ型led

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JP9349176A JPH11186612A (ja) 1997-12-18 1997-12-18 チップ型led

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244152A (ja) * 2004-01-29 2005-09-08 Kyocera Corp 発光素子搭載用基板および発光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244152A (ja) * 2004-01-29 2005-09-08 Kyocera Corp 発光素子搭載用基板および発光装置
JP4530739B2 (ja) * 2004-01-29 2010-08-25 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置

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