KR102395374B1

KR102395374B1 - Led 실장용 기판, led

Info

Publication number: KR102395374B1
Application number: KR1020177002293A
Authority: KR
Inventors: 모토나오 야기
Original assignee: 씨씨에스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2022-05-09
Also published as: CN106575686A; EP3196949A1; KR20170037959A; JP6410083B2; CN106575686B; EP3196949A4; JP2016033939A; WO2016017352A1; EP3196949B1

Abstract

방열 기능을 해치지 않고, 표면 실장형 LED(1)의 납땜시에서의 위치 결정을 용이하게 행하는 것을 목적으로 하여, 방열 기능이 가장 높은 패드(3)를 제외한 적어도 하나의 패드(2)(이하「이형상 패드(2)」라고 함)가, 그것에 대응하는 단자(13)의 형상과는 다른 형상을 이루고, LED(1)가 실장되는 정규 위치에서, 이형상 패드(2)에 대응하는 단자(13)와 이형상 패드(2)가 겹치지 않는 비중합(非重合) 부분을 가지며, 비중합 부분이, LED(1)가 실장되는 정규 위치에서만, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서, 패드(2, 3, 4)와 단자(13, 14, 15)가 서로 겹치는 부분의 경계에 작용하는 힘의 합력이 균형을 이루도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 실장용 기판이다.

Description

LED 실장용 기판, LED{LED MOUNTING SUBSTRATE AND LED}

본 발명은, 실장형 LED가 실장되는 LED 실장용 기판 및 LED에 관한 것이다.

표면 실장형 전자 부품은, 미리 크림(cream) 납땜 등이 도포된 패드 상에 재치(載置)되고, 예를 들면 리플로우(reflow)에 의해서 납땜되는 것에 의해 기판에 실장된다. 그런데, 패드와 전자 부품의 단자 접합면은 일반적으로 약간 크기가 다르며(시방서에서는 패드를 전자 부품의 단자 접합면보다 조금 크게 설계하는 것이 추천되고 있음), 그 결과, 리플로우 공정에서, 납땜이 녹았을 때에 전자 부품이 패드 상에서 움직여 불측의 위치 어긋남이 생길 때가 있다. 물론, 패드 형상을 전자 부품의 단자 접합면 형상과 정밀도 좋게 일치시키면, 이러한 위치 어긋남은 생기지 않는다고 생각되지만, 실제로는, 개개의 전자 부품의 단자 형상에 편차가 있고, 패드 형상을 모든 전자 부품의 단자 접합면 형상과 일치시키는 것은 불가능하기 때문에, 결국 위치 어긋남을 해소하는 것은 불가능하다.

이 문제를 해결할 수 있도록, 예를 들면 특허 문헌 1에서는, 패드(메탈라이즈층)의 형상을 단자 형상과는 굳이 다르게 하여, 패드의 일부와 전자 부품의 단자 접합면과의 일부끼리만이 서로 겹치도록 구성하는 것에 의해서, 납땜의 표면 장력을 이용하여 전자 부품의 위치 어긋남을 방지하도록 하고 있다.

그렇지만, 이러한 위치 어긋남 방지 기구는, 예를 들면 전자 부품이 LED인 경우, 광축을 정밀도 좋게 일치시킬 수 있다는 이점이 생기는 한편, 방열의 관점에서 문제점이 생길 수 있다. 즉, 방열이 특히 중요시되는 LED의 경우, 앞에서 설명한 바와 같은 패드와 단자 접합면이 일부밖에 서로 겹치지 않는 구조라면, 패드의 방열 기능이 충분히 발휘되지 않는다고 하는 문제점이 생길 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2010－56399호 공보

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 방열 기능을 해치지 않고, 표면 실장형 LED의 납땜시에서의 위치 어긋남 방지를 용이하게 행할 수 있도록 도모한 것이다.

즉, 본 발명에 관한 LED 실장용 기판은, 복수의 단자를 가지는 표면 실장형 LED가 실장되는 LED 실장용 기판에 있어서, 상기 각 단자가 각각 납땜되는 복수의 패드를 구비함과 아울러, 상기 복수의 패드 중 실장되는 LED에 대해서 가장 높은 방열 기능을 가지는 패드(이하「방열성 패드」라고 함)를 제외한 적어도 하나의 패드(이하「이형상(異形狀) 패드」라고 함)가, 그것에 대응하는 단자의 형상과는 다른 형상을 이루고, 상기 LED가 실장되는 정규(正規) 위치에서, 상기 이형상 패드에 대응하는 단자와 상기 이형상 패드가 겹치지 않고, 또한 상기 이형상 패드에 대응하는 단자의 접합면이 상기 이형상 패드로부터 돌출되는 비중합(非重合) 부분을 가지며, 상기 비중합 부분은, 상기 정규 위치에서만, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서 상기 패드와 상기 단자가 서로 겹치는 부분의 경계에 작용하는 힘의 합력(合力)이 균형을 이루도록 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 정규 위치로부터, 예를 들면 어느 정도 어긋난 상태로 LED가 기판에 재치된 경우, 리플로우 공정에서 납땜이 녹으면, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서, 패드와 단자가 서로 겹치는 부분의 경계, 즉, 복수의 패드와 이들 패드에 1대 1 대응하는 복수의 단자가 각각 서로 겹치는 부분의 경계에 힘이 작용하고, 이들 힘의 합력에 의해서 LED가 이동한다. 그리고, LED가 실장되는 정규 위치에서, 이형상 패드에 대응하는 단자와 이형상 패드가 겹치지 않는 비중합 부분이 상기 합력을 균형을 이루게 하므로 정규 위치에서 LED의 이동이 멈춰진다. 그 때문에, LED는 납땜 공정을 거치는 것에 의해서 확실히 정규 위치에 배치할 수 있어, 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또, 방열성 패드 이외의 패드를 이형상으로 마련했으므로, 방열성 패드와 이것에 대응하는 단자와의 사이에 비중합 부분이 형성되는 것을 막고, 방열성이 나빠지는 것을 막을 수 있다.

또, 본 발명에서의「이형상 패드」는, 단자와 형상 그 자체가 다른 것이나, 단자와 형상은 동일하지만 그 크기가 다른 상사형(相似形)의 것도 포함한다.

또, 상기 LED를 소정의 정규 위치에 실장한 경우에, 상기 방열성 패드에 대응하는 단자 접합면의 대략 전면(全面)이 상기 방열성 패드 상에 놓이도록 구성되어 있으면, 정규 위치에서, 방열용 단자의 접합면 대략 전면이 방열성 패드에 서로 겹치므로, LED를 탑재하는 경우에 중요한 방열 기능을 담보할 수 있다.

그런데, 이런 종류의 표면 실장형 LED에는, 그 패키지의 측단면(側端面)에 이면으로부터 위로 째어지는 바닥을 가지는 홈(유저홈(有底溝))이 마련된 것이 있다. 이 유저홈에는, 패키지의 이면에 접착시킨 단자의 일부가 연신(延伸)하도록 구성되어 있고, 납땜이 그 연신부를 타고 패키지의 측주면(側周面)까지 올라가도록 되어 있다. 이 구조에 의해서, 이른바 필레트(fillet)가 형성되고, LED의 유지력이 높아짐과 아울러, 여분의 납땜이 이 유저홈에서 흡수되어, 납땜성이 향상된다.

이러한 LED를 실장하는 경우, 상기 정규 위치에서, 이형상 패드와 그것에 대응하는 단자의 접합면과의 비중합 부분 중, 이형상 패드로부터 그 인접한 패드측을 향하여, 대응하는 단자의 접합면이 돌출되도록 상기 이형상 패드의 형상이 설정되어 있으면, 상기 돌출 부분, 즉 납땜이 접촉하지 않는 부분이, 유저홈 내지 연신부와는 다른 장소에 마련되게 되어, 유저홈 내지 연신부의 기능을 해치지 않아, 양호한 납땜성을 유지할 수 있다.

보다 구체적인 실시 형태로서는, LED 칩과, 상기 LED 칩을 탑재한 패키지와, 상기 패키지의 이면에 형성된 복수의 직사각형 모양 단자를 구비한 LED에 적용되는 것으로서, 상기 패드가, 상기 단자에 대응하여 줄지어 마련된 개략 직사각형 모양을 이루는 것이며, 그 중의 이형상 패드가, 그 인접한 패드측의 모서리부 또는 변에 노치를 마련한 형상으로 되어 있는 것을 들 수 있다.

양호한 납땜성을 유지할 수 있는 구체적 형태로서는, LED 칩과, 상기 LED 칩을 탑재한 패키지와, 상기 패키지의 이면에 형성된 복수의 직사각형 모양 단자를 구비하며, 상기 단자의 일부가 패키지의 측단면으로까지 연신된 연신부를 형성하도록 한 LED에 적용되는 것으로서, 상기 패드가, 상기 단자에 대응하여 줄지어 마련된 개략 직사각형 모양을 이루는 것이며, 그 중의 이형상 패드가, 1개의 모서리부 또는 변에 노치를 마련한 형상으로 되어 있고, 상기 노치가 상기 연신부를 피하도록 마련되어 있는 것을 들 수 있다.

패드에 예각 부분이 있으면, 그곳에 용융 납땜이 모이기 쉽고, 그곳으로부터 납땜이 흘러 쇼트 등의 원인이나 될 수 있지만, 이러한 문제점을 미연에 회피하기 위해서는, 상기 이형상 패드의 코너의 각도가 모두 90도 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 관한 LED는, 방열 기능이 가장 높은 패드(이하「방열성 패드」라고 함)를 포함하는 복수의 패드를 구비하는 LED 실장용 기판에 실장되는 표면 실장형 LED에 있어서, 상기 각 패드에 각각 납땜되는 복수의 단자를 구비함과 아울러, 상기 방열성 패드와 대응하는 단자를 제외한 적어도 하나의 단자(이하「이형상 단자」라고 함)가, 그것에 대응하는 패드의 형상과는 다른 형상을 이루고, 상기 LED가 실장되는 정규 위치에서, 상기 이형상 단자에 대응하는 패드와 상기 이형상 단자가 겹치지 않는 비중합 부분을 가지며, 상기 비중합 부분은, 상기 LED가 실장되는 정규 위치에서만, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서 상기 패드와 상기 단자가 서로 겹치는 부분의 경계에 작용하는 힘의 합력이 균형을 이루도록 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 패드측이 아니라 단자측을 이형상으로 구성한 경우라도, 정규 위치로부터, 예를 들면 어느 정도 어긋난 상태에서 LED가 기판에 재치된 경우, 정규 위치에서만 합력을 균형을 이루게 하는 이형상 단자를 마련했으므로, 리플로우 공정에서 납땜이 녹으면, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서, LED가 정규 위치를 향해 이동함과 아울러, 합력이 균형을 이루는 정규 위치에서 LED의 이동이 멈춰진다. 그 때문에, LED를 확실히 정규 위치에 배치할 수 있어, 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또, 방열성 패드에 대응하는 단자 이외의 단자를 이형상으로 마련했으므로, 방열성 패드와 이것에 대응하는 단자와의 사이에 비중합 부분이 형성되는 것을 막고, 방열성이 손상되는 것을 막을 수 있다.

본 발명에 의하면, 방열 기능을 해치지 않고, 표면 실장형 LED의 납땜시에서의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에서의 LED의 상부로부터 본 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에서의 LED의 하부로부터 본 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서의 기판의 패드를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에서의 LED가 위치 결정될 때까지의 움직임을 나타내는 LED의 위치 결정 과정도.
도 5는 도 4에서의 단자 및 패드를 확대한 확대도.
도 6은 도 4에서의 위치 결정되었을 때의 힘의 균형을 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에서의 패드를 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태에서의 패드를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태에서의 LED가 위치 결정될 때까지의 움직임을 나타내는 LED의 위치 결정 과정도.

본 실시 형태에 관한 LED 실장용 기판(100)(이하「기판(100)」이라도 함)은, 표면 실장형 LED(1)(이하「LED(1)」라고도 함)의 단자(13, 14, 15)를 납땜하기 위한 패드(2, 3, 4)가 그 표면에 형성된 프린트 배선 기판이다.

이 기판(100)의 설명에 앞서, 우선은 본 기판(100)에 실장되는 LED(1)의 개요를 설명한다.

이 LED(1)는, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 평판(平板) 직사각형 모양(여기에서는 정방형(正方形) 모양)을 이루는 표면 실장형의 것이며, 평판 정방형 모양을 이루는 패키지(11)와, 상기 패키지(11)의 표면측으로 개구되는 바닥을 가지는 원형 구멍의 중앙에 본딩된 LED 칩(12)과, 상기 패키지(11)의 이면(裏面)에 금 도금에 의해서 형성된 복수(여기에서는 3개)의 단자(13, 14, 15)를 구비하는 것이다.

단자(13, 14, 15)는, 일정 폭의 갭을 두고 옆으로 일렬로 줄지어 마련되며, 세로 치수가 동일하고, 가로 치수가 다른 개략 직사각형 모양을 이루는 것이다. 또, 이하, 단자(13, 14, 15)의 늘어선 방향을 가로 방향이라고 하고, 그것과 직교하는 방향을 세로 방향이라고 한다.

이들 단자(13, 14, 15) 중, 폭(가로 방향 치수)이 좁은 양단의 단자(13, 15)는, 각각 전극(애노드 및 캐소드) 단자이며, 폭이 넓고 가장 면적이 큰 중앙의 단자(14)는 방열용 단자이다. 이들 각 단자(13, 14, 15)는, 이면 뿐만 아니라 패키지(11)의 각 측단면으로까지 연신시켜져 있다. 이와 같이 측단면으로까지 단자(13, 14, 15)를 연신시킨 연신부(A)를 마련하고 있는 것은, 납땜이 그 연신부(A)를 타고 패키지(11)의 측단면까지 올라가, 이른바 필레트(fillet)가 형성되도록 하여, 유지력을 높이기 위함이다.

이 실시 형태에서는, 패키지(11)의 각 측단면(側端面)에 이면으로부터 표면을 향해 연장되는 바닥을 가지는 홈(B, 유저홈(有底溝))이 각각 마련되어 있고, 이 유저홈(B)의 저면에, 금 도금에 의한 상기 연신부(A)가 형성되어 있다. 유저홈(B)으로 하고 있는 것은, 여분의 납땜을 이 유저홈(B)으로 놓아 주는 목적도 있다. 유저홈(B)은, 패키지(11)의 세로 방향에 평행한 각 측단면에 각각 2개씩이 마련되고, 그곳에는 전극 단자(13, 15)의 연신부(A)가 형성되어 있다. 또, 패키지(11)의 가로 방향에 평행한 각 측단면에는 유저홈(B)이 1개씩 마련되고, 방열용 단자(14)의 연신부(A)가 형성되어 있다.

한편, 상기 기판(100)에는, 상술한 바와 같이, 상기 LED(1)의 각 단자(13, 14, 15)에 대응하는 위치에 패드(2, 3, 4)가 마련되어 있다(도 3 참조).

양측의 전극 단자(13, 15)에 대응하는 패드(2, 4)(이하, '전극용 패드(2, 4)'라고도 함)는, 각각 폭이 좁은 직사각형 모양을 이루고, 그 가로 방향 치수 X1는, 전극 단자(13, 15)의 최대 허용 가로 방향 치수와 대략 동일 또는 조금 크게, 그 세로 방향 치수 Y1는, 전극 단자(13, 15)의 최대 허용 세로 방향 치수와 대략 동일 또는 조금 크게 형성되어 있다.

한편, 중앙의 방열용 단자(14)에 대응하는 패드(3)(이하, '방열성 패드(3)'라고도 함)는 폭이 넓은 직사각형 모양을 이루고, 가로 방향 치수 X3 및 세로 방향 치수 Y3 모두 방열용 단자(14)의 최대 허용 치수와 대략 동일 또는 그것보다도 조금 크게 형성되어 있다.

이와 같이 하여, LED(1)마다의 단자(13, 14, 15)의 치수 오차의 편차를 흡수할 수 있도록 한 전극용 패드(2, 4) 및 방열성 패드(3)에 예를 들면 크림 납땜을 도포하고, 그 위에 상기 LED(1)의 각 단자(13, 14, 15)를 재치하여 리플로우하는 것에 의해서, LED(1)는 기판(100)에 납땜된다.

그러나, 이 실시 형태에서는, 일방의 전극용 패드(2)(이하, '이형상(異形狀) 패드(2)'라고도 함)에 대해서, 그 내측의 2개의 모서리부 중, 일방의 모서리부를 경사지게 노치하여 노치(C)를 형성하고, 이 이형상 패드(2)를 오각형 모양으로 하고 있다.

다음으로, 이와 같이 구성한 기판(100)에 LED(1)를 재치하여 리플로우에 의한 납땜을 행했을 때의 LED(1)의 거동에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다.

최초, 소정의 정규 위치로부터 어느 정도 어긋나 LED(1)가 기판(100)에 재치된 경우(도 4의 (a) 참조), 리플로우 공정에서 납땜이 녹으면, 용융 납땜의 표면 장력은, 용융 납땜의 표면적이 작아지도록 작용하므로, 단자(13, 14, 15)의 각각 이형상 패드(2), 방열성 패드(3), 전극용 패드(4)와 서로 겹치는 부분(도면 중 사선으로 나타내는 부분)의 경계에 표면 장력에 의한 힘이 작용한다. 이 때, 패드(2, 3, 4)는 각각 고정되어 이동하지 않으므로, 표면 장력에 의해서 작용하는 힘은 단자(13, 14, 15)측으로 작용한다.

그리고, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이들 힘의 합력에 의해서, LED(1)가 노치(C)에 대향하는 모서리부 방향(지면(紙面) 왼쪽 아래 방향)으로 이동하고, 이들 힘의 합력이 균형을 이루는 위치에서 LED(1)의 이동이 멈춰진다. 이 합력이 균형을 이루는 위치가 정규 위치가 된다.

여기서, 단자(13)를 예로 들어, 표면 장력에 의해서 작용하는 힘에 대해 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 도 4에 나타내는 이형상 패드(2)와 단자(13)를 확대한 확대도이다. 또, 설명을 위해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이형상 패드(2)의 노치(C)가 마련된 가로 방향의 변과 대응하는 단자(13)의 변을 Z1, 변 Z1와 대향하는 가로 방향의 변을 Z2, 패드(2)의 노치(C)가 마련된 세로 방향의 변과 대응하는 단자(13)의 변을 Z3, 변 Z3와 대향하는 세로 방향의 변을 Z4로 하고, 이형상 패드(2)의 노치(C)가 마련된 세로 방향의 변과 서로 겹치는 단자(13)의 부분을 Z11으로 한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 이형상 패드(2)와 단자(13)가 정규 위치로부터 어긋난 위치에서 재치되면, 이형상 패드(2)와 단자(13)가 서로 겹치는 부분의 경계에 위치하는 단자(13)의 변 Z1, Z2, Z4 및 부분 Z11에는, 용융 납땜의 표면 장력에 의해서 각각 힘이 작용한다. 변 Z1에는 변 Z2로부터 변 Z1을 향하는 세로 방향의 힘, 변 Z2에는 변 Z1으로부터 변 Z2를 향하는 세로 방향의 힘이 작용하고, 변 Z4 및 부분 Z11과 대응하는 부분에는, 변 Z3로부터 변 Z4를 향하는 가로 방향의 힘이 작용한다.

이들 상술한 힘은, 모두 이형상 패드(2)와 단자(13)가 서로 겹치는 부분의 경계의 변에 대해서 수직인 방향으로 작용함과 아울러, 이 변의 길이에 비례하는 것이다.

또, 도시하지 않지만, 방열성 패드(3)와 단자(14)와의 사이, 및, 전극용 패드(4)와 단자(15)와의 사이에서도, 용융 납땜의 표면 장력에 의해서, 동일한 힘이 작용하고 있다.

여기서, 단자(13)의 이형상 패드(2)의 노치(C)를 이루는 경사진 변과 서로 겹치는 부분에도, 용융 납땜의 표면 장력에 의한 힘이 작용하고 있으며, 이 힘은, 노치(C)를 이루는 변에 대해서 수직 방향을 이룬다.

그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상술한 힘이 균형을 이루는 위치, 즉 정규 위치를 향해 LED(1)가 이동한다. 이 정규 위치에서, 노치(C)를 이루는 부분은 단자(13)와 이형상 패드(2)가 겹치지 않는 비중합 부분(16)이 되고, 단자(13)가 이형상 패드(2)로부터 돌출된 상태가 된다.

그러나, 이 비중합 부분은 정규 위치에서만, 용융 납땜의 표면 장력에 의해서 작용하는 힘의 합력이 균형을 이루도록 마련되어 있으므로, LED(1)가 정규 위치에서 위치 결정된다. 본 실시 형태에서의 정규 위치는, 단자(13)의 변 Z2 및 Z4와, 이형상 패드(2)의 대응하는 변이, 딱 겹치거나 또는 약간 돌출된 위치이다. 또, 이 위치에서는, 표면 장력은 약해지기 때문에, 변에 작용하는 힘도 약해진다.

이와 같이, 정규 위치에서 단자(13)와 이형상 패드(2)가 겹치지 않고, 용융 납땜의 표면 장력에 의해서 작용하는 힘의 합력이 균형을 이루도록 마련된 비중합 부분(16)을 마련하는 기구에 의해서, LED(1)를 정규 위치로 이동시켜 LED(1)를 위치 결정할 수 있음과 아울러, 정규 위치에서 합력이 균형을 이루므로, LED(1)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또, 위치 어긋남 방지 내지 위치 결정을 위한 노치(C)는, 전극용 패드(2)에만 마련되어 있고, 방열성 패드(3)에는 마련되어 있지 않으므로, 방열성 패드(3)가 방열용 단자(14)의 접합면 대략 전면과 납땜을 매개로 하여 접촉하게 되어, 방열 성능도 확실히 담보할 수 있다.

게다가 노치(C)가 이형상 패드(2)의 내측 모서리부, 즉, 인접한 방열성 패드(3)측에 마련되어 있으므로, 유저홈(B)과 간섭하지 않고, 상기 유저홈(B)에 마련된 연신부(A)에 의한 필레트의 형성이나 여분의 납땜의 흡수 기능을 저해하지도 않는다.

게다가, 이형상 패드(2)에 예각 부분이 있으면 그곳에 납땜이 모이기 쉽고, 용융 납땜이 그곳으로부터 넘쳐 예를 들면 인접한 방열성 패드(3)에 이르러, 쇼트 등의 원인이 되는 경우도 있기 때문에, 상기 이형상 패드(2)의 코너 각도는 모두 90도 이상으로 되어 있고, 예각 부분이 존재하지 않으므로, 납땜 넘침에 의한 쇼트 등의 문제점도 미연에 방지할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 노치(C)를 전극용 패드(2)의 외측 모서리부에 마련해도 좋다. 이 경우는, 노치(C)가 유저홈(B)의 연신부(A)에 이르지 않도록 하면 더욱 좋다. 노치(C)의 형상은 삼각형에 한정되지 않고, 부분 원호 모양이나 부분 타원 모양, 그 외, 복수의 곡선, 직선으로 이루어지는 부정형(不定形) 모양이라도 괜찮다.

또, 상기 실시 형태에서는, 이형상 패드(2)의 코너와 단자(13)의 코너가 합치(合致)하도록 위치 결정되어 있었지만, 패드(2)와 단자(13)의 중심선끼리가 합치하여 위치 결정되도록 구성해도 괜찮다. 예를 들면, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 노치(C)를 패드(2)의 내측 모서리부의 양방에 대칭으로 마련하고, 또한, 그 노치(C)의 형상을 부분원 모양으로 하면, 세로 방향 중앙을 기준으로 위치 결정하는 것이 가능하다.

또, 이형상 패드는 1개에 한정되지 않고, 2개라도 좋다. 예를 들면, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 각 전극용 패드(2, 4)에 각각 대칭으로 노치(C)를 마련하고 이들을 이형상 패드로 해도 괜찮다. 이와 같이 하면, 가로 방향 중앙을 기준으로 위치 결정하는 것이 가능하다.

또, 이형상 패드를 복수 마련하는 다른 구성으로서는, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이, 방열성 패드(3)의 양단에 배치하는 패드(2, 4)를 모두 이형상 패드로 하는 것을 들 수 있다.

이 실시 형태에서는, 이형상 패드(2, 4)는 방열성 패드(3)에 대해서 대칭이 되도록 배치된 대략 삼각형 모양을 이루는 것이며, 구체적으로는, 3개의 정점(頂点) 중 1개의 내각(內角)이 90도 이상의 둔각을 이룸과 아울러, 둔각을 이루는 정점을 사이에 두는 2변이 동일 길이가 되는 둔각 이등변 삼각형을 이루는 것이다. 이 이형상 패드(2, 4)의 둔각을 이루는 정점은, 또한 방열성 패드(3)가 배치되는 방향을 향하고 있다.

이와 같이 구성하면, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이형상 패드(2, 4) 및 방열성 패드(3)와, 단자(13, 14, 15)가 서로 겹치는 부분의 경계에, 용융 납땜의 표면 장력에 의해서 힘이 작용하고, 이 합력에 의해서 LED(1)가 지면 우측 아래 방향으로 이동한다.

그리고, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 합력이 균형을 이루는 정규 위치에서는, 이형상 패드(2, 4)와 단자(13, 15)가 각각 겹치지 않는 비중합 부분(16A)이, LED(1)의 가로 방향의 이동을 고정함과 아울러, 반원 형상의 유저홈(B)부분(비중합 부분(16B))이 LED(1)의 세로 방향의 이동을 고정하므로, LED(1)의 세로 방향 중앙 및 가로 방향 중앙을 기준으로 위치 결정하는 것이 가능해진다.

게다가, 본 발명은, 전극 단자만을 가지는 2단자의 LED에도 적용 가능하다. 이러한 LED의 경우, 어느 하나의 단자의 접합면이 크게 설정되어 있어, 상기 단자가 방열 기능을 주로 담당하게 되기 때문에, 노치는, 방열 기능이 낮은 쪽의 단자, 즉 접합면이 작은 단자에 마련해 두는 것이 바람직하다.

또, 연신부를 피한 위치에 노치를 마련하는 것을 최우선 과제로 한다면, 노치를 방열성 패드에 마련해도 상관없다.

이형상 패드는, 이른바 노치를 마련한 형상이라고는 일반적으로 부를 수 없는 형상이라도 좋고, 요점은, 정규 위치에서 단자와 패드가 겹쳐지지 않는 비중합 부분을 마련하여, 정규 위치에서 LED를 고정시키도록 구성되어 있으면 된다. 이것에 의해서, 납땜 용융시에 LED의 위치가 일의적(一意的)으로 정해져, 불측의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또, 상술한 실시 형태에서는, 패드측을 이형상으로 마련한 것이었지만, 단자측을 이형상으로 마련한 것이라도 상관없다.

이 경우는, 복수의 패드를 가지는 표면 실장용 기판에 실장되는 표면 실장형 LED에서, 각 패드에 각각 납땜되는 복수의 단자를 구비함과 아울러, 방열 기능이 가장 높은 패드(이하「방열성 패드」라고 함)에 대응하는 단자를 제외한 적어도 하나의 단자(이하「이형상 단자」라고 함)가, 그것에 대응하는 패드의 형상과는 다른 형상을 이루는 것을 들 수 있다.

그 외, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

[산업상의 이용 가능성]

방열 기능을 해치지 않고, 표면 실장형 LED의 납땜시에서의 위치 어긋남 방지를 용이하게 행할 수 있는 LED 실장용 기판을 제공하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.

1 - LED 2 - 이형상 패드
3 - 방열성 패드 4 - 전극용 패드
16 - 비중합 부분

Claims

복수의 단자를 가지는 표면 실장형 LED가 실장되는 LED 실장용 기판에 있어서,
상기 각 단자가 각각 납땜되는 복수의 패드를 구비함과 아울러, 상기 복수의 패드 중 실장되는 LED에 대해서 가장 높은 방열 기능을 가지는 패드(이하「방열성 패드」라고 함)를 제외한 적어도 하나의 패드(이하「이형상(異形狀) 패드」라고 함)가, 그것에 대응하는 단자의 형상과는 다른 형상을 이루고,
상기 LED가 실장되는 정규(正規) 위치에서, 상기 이형상 패드에 대응하는 단자와 상기 이형상 패드가 겹치지 않고, 또한 상기 이형상 패드에 대응하는 단자의 접합면이 상기 이형상 패드로부터 돌출되는 비중합(非重合) 부분을 가지며,
상기 비중합 부분은, 상기 정규 위치에서만, 용융된 납땜의 표면 장력에 의해서 상기 패드와 상기 단자가 서로 겹치는 부분의 경계에 작용하는 힘의 합력(合力)이 균형을 이루도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 실장용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 LED를 소정의 정규 위치에 실장한 경우에, 상기 방열성 패드에 대응하는 단자 접합면의 전면(全面)이 상기 방열성 패드 상에 놓이는 것을 특징으로 하는 LED 실장용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 정규 위치에서, 이형상 패드와 그것에 대응하는 단자의 접합면과의 비중합 부분 중, 이형상 패드로부터 그 인접한 패드측을 향하여, 대응하는 단자의 접합면이 돌출되도록 상기 이형상 패드의 형상을 설정하고 있는 LED 실장용 기판.
청구항 1에 있어서,
LED 칩과, 상기 LED 칩을 탑재한 패키지와, 상기 패키지의 이면(裏面)에 형성된 복수의 직사각형 모양 단자를 구비한 LED에 적용되는 것으로서,
상기 패드가, 상기 단자에 대응하여 줄지어 마련된 개략 직사각형 모양을 이루는 것이며, 그 중의 이형상 패드가, 그 인접한 패드측의 모서리부 또는 변(邊)에 노치를 마련한 형상으로 하고 있는 LED 실장용 기판.
청구항 1에 있어서,
LED 칩과, 상기 LED 칩을 탑재한 패키지와, 상기 패키지의 이면에 형성된 복수의 직사각형 모양 단자를 구비하며, 상기 단자의 일부가 패키지의 측단면(側端面)으로까지 연신(延伸)된 연신부를 형성하도록 한 LED에 적용되는 것으로서,
상기 패드가, 상기 단자에 대응하여 줄지어 마련된 개략 직사각형 모양을 이루는 것이며, 그 중의 이형상 패드가, 1개의 모서리부 또는 변에 노치를 마련한 형상으로 되어 있고, 상기 노치가 상기 연신부를 피하도록 마련되어 있는 LED 실장용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 이형상 패드의 코너 각도가 모두 90도 이상으로 설정되어 있는 LED 실장용 기판.
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