KR20090072969A - 반도체 발광장치 - Google Patents

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KR20090072969A
KR20090072969A KR20080129294A KR20080129294A KR20090072969A KR 20090072969 A KR20090072969 A KR 20090072969A KR 20080129294 A KR20080129294 A KR 20080129294A KR 20080129294 A KR20080129294 A KR 20080129294A KR 20090072969 A KR20090072969 A KR 20090072969A
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insulating substrate
circuit board
light emitting
semiconductor light
emitting device
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KR20080129294A
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마사키 오다와라
다이 아오키
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스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

본 발명은 탑재하는 회로기판에 대한 땜납접합의 접합강도가 강하고, 접합강도의 강화가 비교적 큰 크기에서 소형 크기까지 폭넓게 대응할 수 있으며, 저가로 제조할 수 있는 사이드뷰 타입 LED램프를 제공하는 것이다. 사이드뷰 타입 LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 있어서, 절연기판(6)의 양단부에 설치된 전극(4) 및 전극(5) 각각으로부터 서로 마주보는 방향을 향하여 절연기판(6) 안으로 뻗은 전극부(4d) 및 전극부(5d)를 설치하였다. 사이드뷰 타입 LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재할 때 전극부(4d)의 단면(4e) 및 전극부(5d)의 단면(5e)이 땜납접합의 접합강도 강화에 기여한다.
반도체 발광장치, 땜납, LED

Description

반도체 발광장치{Semiconductor light-emitting device}
본 발명은 반도체 발광장치에 관한 것으로, 구체적으로는 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치에 관한 것이다.
회로기판 실장상태에서 광조사방향이 상기 기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치(이하, 사이드뷰 타입(side view type) LED램프라고 함)로서, 도 8 내지 도 10에 나타내는 바와 같은 구조의 것이 있다. 도 8은 1개의 LED소자가 실장된 사이드뷰 타입 LED램프(이하, LED램프라고 약칭함)를 이 LED소자측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면, 도 9는 도 8의 LED램프를 LED소자와 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면, 도 10은 2개의 LED소자가 실장된 LED램프를 이 LED소자와 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면이다.
LED램프(50)는 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 주로 LED소자 실장용 기판(51), LED소자(52) 및 밀봉수지(53)로 구성되고, LED소자 실장용 기판(51) 위에 실장된 LED소자(52)를 투광성을 가지는 밀봉수지(53)로 수지밀봉한 것이다.
구체적으로는, LED소자 실장용 기판(51)은, 절연기판(54)의 한쪽 면에 한쌍 의 전극부(55a, 56a)가 형성되고, 다른쪽 면에 한쌍의 전극부(55b, 56b)가 형성되며, 절연기판(54)을 사이에 두고 마주보는 전극부(55a, 55b) 및 전극부(56a, 56b) 끼리가 각각 절연기판(54)의 마주보는 단면에 형성된 전극부(55c, 56c)를 통하여 접속되어 있다.
그리고, 전극부(56a) 위에 LED소자(52)가 도전부재(도시하지 않음)를 통하여 놓여져 LED소자(52)의 하부전극과 전극부(56a)의 전기적 도통이 꾀해지는 동시에, LED소자(52)의 상부전극과 전극부(55a)가 본딩 와이어(57)로 접속되어 전기적 도통이 꾀해지고, LED소자(52) 및 본딩 와이어(57)가 투광성을 가지는 밀봉수지(53)에 의해 수지밀봉된 것이다.
이 때, LED소자 실장용 기판(51)에서의 상기 전극부(55c, 56c)가 형성된 단면과 다른쪽 단면(58a, 58b)은, LED소자(52)의 실장 및 밀봉수지(53)에 의한 수지밀봉이 완료된 멀티피스(multipiece) 기판으로부터 개개의 LED램프로 개편화(個片化)할 때의 절단면이다.
그 때문에, 전극부(55a, 55b, 55c)로 구성된 전극(55)의 단면(55d, 55e) 및 전극부(56a, 56b, 56c)로 구성된 전극(56)의 단면(56d, 56e)은 각각 전극(55) 및 전극(56)의 절단면이 그대로 노출되어 있고, 땜납접합시에 땜납의 퍼짐성(wettability)이 좋지 못하다. 그래서, 회로기판에 상기 사이드뷰 타입 LED램프를 땜납접합하는 경우, 아래와 같은 문제가 발생한다.
회로기판에 대한 LED램프(50)의 땜납접합은, 회로기판의 전극패드와, 회로기판에 대략 수직한 LED램프(50)의 LED소자 실장용 기판(51)의 전극부(55a, 55b, 55c)의 3면으로 이루어지는 전극(55) 및 전극부(56a, 56b, 56c)의 3면으로 이루어지는 전극(56)을, 땜납 필렛(solder fillet)만으로 접합한다. 그 때문에, 접합강도가 약하다는 결점이 있다.
또한, 2개의 LED소자가 실장된 LED램프(50)의 경우, 도 10과 같이 전극(55)과 전극(56) 사이에 1면으로 이루어지는 별도의 전극(59)을 설치하여야 한다. 그러면, 회로기판에 대한 LED램프(50)의 땜납접합에 있어서, 전극(59)의 땜납접합 면적이 전극(55, 56)에 비하여 작기 때문에 접합강도도 전극(55, 56)보다 더 약해진다.
그리고, 실장되는 LED소자의 수가 늘어남에 따라 전극의 개수도 증가하여 전극 1개당 면적이 감소하고, 땜납접합 강도가 점점 약해진다.
또한, 상술한 바와 같이 LED소자 실장용 기판(51)의 전극(55)의 단면(55d, 55e) 및 전극(56)의 단면(56d, 56e)은 땜납의 퍼짐성이 좋지 않기 때문에 땜납접합의 접합강도 안정성이 나쁘고, 면적도 작기 때문에 접합강도의 향상에 크게 기여하지 못한다.
더욱이, LED램프(50)의 소형화에 의해 점점 전극의 소면적화가 진행되고, 땜납도포량의 소량화도 동반하여 더욱 접합강도가 약해지는 경향이 있다.
그래서, 전극(55, 56)과 함께 전극(55)의 단면(55d, 55e) 및 전극(56)의 단면(56d, 56e)에도 전극(55, 56)과 마찬가지로 동도금층/니켈도금층/금도금층의 3층구조를 설치함으로써 땜납접합의 접합강도 향상을 꾀하는 제안이 이루어지고 있다(예를 들어, 일본특허공개공보 평8-242019호 참조).
그런데, 상기 제안된 전극(55)의 단면(55d, 55e) 및 전극(56)의 단면(56d, 56e)에 금도금층을 설치하는 방법에서는, 회로기판에 대한 LED램프(50)의 탑재에 있어서 그 금도금층의 대부분에 납땜이 실시되어 있지 않은 것이 실정으로, 접합강도의 향상효과를 거의 기대할 수 없다.
그래서, 본 발명은 상기 과제에 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은, 회로기판에 대한 땜납접합의 접합강도가 강하고, 접합강도의 강화가 비교적 큰 크기에서 소형 크기까지 폭넓은 크기의 LED램프에 대하여 가능하며, 저가로 제조할 수 있는 사이드뷰 타입 LED램프를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명은, 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서, 상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면(端面)을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 도체층 중 적어도 복수개는 상기 단면측에 위치하는 상기 도체층으로부터 상기 절연기판 안으로 연장된 도체층을 가지는 동시에 상기 절연기판 안으로 연장된 도체층의 상기 절연기판으로부터 노출된 면에 땜납퍼짐성을 향상시키기 위한 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되며, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜 납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 절연기판 안으로 연장된 도체층은, 이 도체층이 이어진, 상기 절연기판의 양면에 위치하는 도체층의 중간위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복수개의 절연기판 안으로 연장된 도체층의 사이에, 별개의 도체층이 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 발명은, 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서, 상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 이 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측에 이르는 관통홈이 형성되며, 상기 관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 발명은, 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서, 상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되 고, 상기 절연기판은 이 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측에 이르는 관통홈이 형성되며, 상기 관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되는 동시에, 상기 관통홈 안에 도전성 부재가 충전되어 홈이 메워지고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판이 상기 홈메우기 부재를 통하여 땜납접합되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 발명은, 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서, 상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측의 도중에 이르는 비관통홈이 형성되며, 상기 비관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 발명은, 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서, 상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측의 도중에 이르는 비관통홈이 형성되며, 상기 비관통홈의 내주면에 도전 부재로 이루어지는 도금층이 설치되는 동시에, 상기 비관통홈 안에 도전성 부재가 충전되어 홈이 메워지고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판이 상기 홈메우기 부재를 통하여 땜납접합되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 반도체 발광장치는, 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층을 형성하는 동시에, 도체층의 단면측으로부터 절연기판 안으로 뻗은 도체층을 설치하고, 절연기판 안으로 연장된 도체층의 절연기판으로부터 노출한 면에 도전부재로 이루어지는 도금층을 설치하였다.
혹은, 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층을 형성하는 동시에, 절연기판의 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측에 이르는 관통홈 또는 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측의 도중에 이르는 비관통홈을 형성하고, 홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층을 설치하였다.
그리고, 반도체 발광장치를 회로기판에 탑재할 때, 반도체 발광장치의 도금층과 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지도록 하였다.
그 결과, 회로기판에 대한 땜납접합의 접합강도가 강하고, 접합강도의 강화가 비교적 큰 크기에서 소형 크기까지 폭넓은 크기의 반도체 발광장치에 대하여 가능하며, 저가로 제조할 수 있는 사이드뷰 타입의 반도체 발광장치를 실현할 수 있 었다.
이하, 이 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 7을 참조하면서 상세히 설명한다(동일한 부분에 대해서는 같은 부호를 사용한다). 한편, 아래에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 구체예이므로 기술적으로 바람직한 여러가지 한정이 이루어져 있는데, 본 발명의 범위는 아래의 설명에서 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한 이 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 사시도이며, LED소자를 실장한 측과 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면이다. 본 실시예의 사이드뷰 타입 LED램프(이하, LED램프라고 약칭함)(1)는 주로 LED소자 실장용 기판(2), LED소자(도시하지 않음) 및 밀봉수지(3)로 구성되며, LED소자 실장용 기판(2)에 실장된 LED소자를 투광성을 가지는 밀봉수지(3)로 수지밀봉한 것이다. 한편, 본 실시예에서는 1개의 LED소자가 실장되어 있다.
그리고, 도시하지 않았지만, LED소자 실장용 기판(2) 위에 위치하는 한쌍의 전극(4, 5) 중 한쪽 전극(5) 위에 LED소자가 도전부재를 통하여 탑재되어 LED소자의 하부전극과 전극(5)의 전기적 도통이 꾀해지는 동시에, LED소자의 상부전극과 전극(4)이 본딩와이어로 접속되어 전기적 도통이 꾀해지고, LED소자 및 본딩와이어가 밀봉수지(3)에 의해 수지밀봉되어 있다.
본 발명의 LED램프(1)는, 이 LED램프(1)를 땜납접합에 의해 회로기판에 탑재 할 때 높은 접합강도를 얻을 수 있도록 LED램프(1)를 구성하는 LED소자 실장용 기판(2)의 구조에 대하여 고안한 것이다. 이하, LED소자 실장용 기판(2)에 대하여 상세히 설명한다.
LED소자 실장용 기판(2)은 절연기판(6)의 한쪽 면에 전극부(4a, 5a)가 형성되고, 다른쪽 면에 한쌍의 전극부(4b, 5b)가 형성되며, 절연기판(6)을 사이에 두고 마주보는 전극부(4a, 4b) 및 전극부(5a, 5b) 끼리가 각각 절연기판(6)의 마주보는 단면에 형성된 전극부(4c, 5c)를 통하여 접속되어 있다.
그리고, 전극부(4c) 및 전극부(5c) 각각으로부터 서로 마주보는 방향을 향하여 전극부(4d) 및 전극부(5d)가 절연기판(6) 안으로 뻗어 있다. 이 때, 전극부(4d)는 전극부(4a)와 전극부(4b)의 중간위치에 있으며, 전극부(5d)는 전극부(5a)와 전극부(5b)의 중간위치에 있다.
이상으로부터, 전극부(4a, 4b, 4c, 4d)는 서로 연결되어 전극(4)을 구성하고, 전극부(5a, 5b, 5c, 5d)는 서로 연결되어 전극(5)을 구성하고 있다. 전극(5)은 LED소자의 하부전극과 전기적으로 접속되고, 전극(4)은 LED소자의 상부전극과 전기적으로 접속되어 있다.
이 때, 전극(4)의 한쌍의 단면(4e, 4f) 및 전극(5)의 한쌍의 단면(5e, 5f)은 모두 LED소자의 실장 및 밀봉수지(3)에 의한 수지밀봉이 완료한 멀티피스 기판으로부터 개개의 LED램프(1)로 개편화할 때의 절단면이다. 그 때문에, 전극(4)의 단면(4e, 4f) 및 전극(5)의 단면(5e, 5f)은 단면처리를 하지 않으면 각각 전극(4) 및 전극(5)의 절단면이 그대로 노출된 상태가 된다.
그런데, 전극(4) 및 전극(5)은 모두 도전성을 가지는 금속박막으로 구성되며, 통상 동박을 사용하는 경우가 많다. 동박은 두께 10㎛ 이상의 것을 사용하는 것이 일반적이며, 절연기판이 되는 프리프레그(prepreg)재나 접착시트와 최대 같은정도의 두께까지로 이루어진다. 막두께가 두꺼워지면 보이드(void)가 발생할 가능성이 높아진다.
전극(4) 및 전극(5)을 구성하는 동박자체는 땜납의 퍼짐성이 좋지 않기 때문에 땜납접합의 접합강도가 약하다. 그래서, 동박 위에 니켈도금층이 형성되고, 또한 그 위에 금도금층 또는 은도금층이 형성되어 있다. 그와 마찬가지로, 전극(4)의 단면(4e, 4f) 및 전극(5)의 단면(5e, 5f)에도 동도금층/니켈도금층/금도금층 또는 은도금층이 형성되어 있다.
이에 의해, 전극(4) 및 전극(5)의 절연기판(6)으로부터 노출된 부분의 전체면에 걸쳐 최상층이 금도금층 또는 은도금층으로 되어 있으며, 땜납의 퍼짐성이 양호한 상태가 확보되고 있다.
상기 구조의 LED램프(1)를 땜납접합에 의해 회로기판에 탑재한 상태를 도 2(도 1의 A-A 단면을 사용)에 나타낸다. LED램프(1)를 탑재하는 회로기판(7)의 LED램프(1)가 탑재되는 쪽 면에는, LED램프(1)를 탑재했을 때 상기 LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 설치된 전극(4) 및 전극(5) 각각에 대응하는 위치에 전극패드(7a, 7b)가 설치되어 있다.
그리고, LED램프(1)는 회로기판(7) 위에서 상기 LED램프(1)의 광조사방향이 회로기판(7)에 대하여 대략 평행해지도록 놓여 있다. 이 때, 회로기판(7)의 전극패 드(7a) 위에 LED소자 실장용 기판(2)의 전극(4)이 위치하고, 회로기판(7)의 전극패드(7b) 위에 LED소자 실장용 기판(2)의 전극(5)이 위치한다.
전극(4)과 전극패드(7a), 전극(5)과 전극패드(7b)는 각각 땜납접합되며, LED소자의 하부전극이 전극(5)을 통하여 전극패드(7b)에 전기적으로 접속되어 있는 동시에, LED소자의 상부전극이 전극(4)을 통하여 전극패드(7a)에 전기적으로 접속되어 있다.
전극패드(7a)에 대하여 땜납접합이 실시되는 전극(4) 부분은, 전극패드(7a)에 수직한 전극부(4a, 4b, 4c) 및 전극패드(7a)에 수평한 단면(4e)이며, 그 중 전극부(4a, 4b, 4c)에 대해서는 땜납 필렛(8a)으로 접합되고, 단면(4e)에 대해서는 전극패드(7a)와의 사이에 위치하는 땜납(8b)에 의해 접합된다.
마찬가지로, 전극패드(7b)에 대하여 땜납접합이 실시되는 전극(5) 부분은, 전극패드(7b)에 수직한 전극부(5a, 5b, 5c) 및 전극패드(7b)에 수평한 단면(5e)이며, 그 중 전극부(5a, 5b, 5c)에 대해서는 땜납 필렛(8a)으로 접합되고, 단면(5e)에 대해서는 전극패드(7b)와의 사이에 위치하는 땜납(8b)에 의해 접합된다.
종래의 땜납접속에서는, 전극패드(7a)에 대하여 땜납접합이 실시되는 전극(4) 부분은 전극패드(7a)에 수직한 전극부(4a, 4b, 4c)만이 땜납 필렛에 의해 접합되고, 전극패드(7b)에 대하여 땜납접합이 실시되는 전극(5) 부분은 전극패드(7b)에 수직한 전극부(5a, 5b, 5c)만이 땜납 필렛에 의해 접합되었다.
이에 대하여, 본 발명의 LED램프에서는, 상기 땜납접합부에 더하여, 각각의 전극(4, 5)의 단면(4e, 5e)도 땜납접합에 기여하고 있다. 특히, 전극(4)을 구성하 는 전극부(4d) 및 전극(5)을 구성하는 전극부(5d)는 종래의 LED램프에서는 설치되어 있지 않은 전극부로서, 이렇게 신규로 설치된 전극부(4d, 5d)의 단면(4e, 5e)이 땜납접합에 관계함으로써 회로기판(7)에 대하여 종래의 LED램프보다 더욱 강력한 접합강도를 얻을 수 있다.
또한, 전극부(4d, 5d)의 단면(4e, 5e)은 각각 회로기판(7)의 전극패드(7a, 7b)의 중앙부에 위치하기 때문에, 전극부(4d)와 전극패드(7a)의 땜납접합 및 전극부(5d)와 전극패드(7b)의 땜납접합의 강화에 크게 공헌한다.
전극(4, 5)을 형성하는 동박은 막두께가 두꺼운 편이 땜납접합의 접합강도를 보다 높일 수 있는데, 전극부(4d, 5d)의 단면(4e, 5e)이 각각 회로기판(7)의 전극패드(7a, 7b)의 중앙부에 위치함으로써, 막두께가 얇아도 높은 땜납접합의 접합강도를 얻을 수 있다.
(실시예 2)
도 3은 본 발명에 따른 실시예 2의 사시도이며, LED소자를 실장한 측과 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면이다. 본 실시예는 2개의 LED소자가 실장된 LED램프이다.
본 실시예는 상기 실시예 1에 대하여, LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 형성된 전극(4)의 전극부(4c)와 전극(5)의 전극부(5c) 사이, 및 전극(4)의 전극부(4d)와 전극(5)의 전극부(5d) 사이에 각각 전극부(9b) 및 전극부(9d)가 위치하고 있다. 한편, 전극부(9b) 및 전극부(9d)는 절연기판(6) 안에서 이어져 전극(9)을 구성하고 있다.
일반적으로, 전극(9)은 동박층/니켈도금층/금도금층의 3층구조로 구성되며, 전극(9)의 전극부(9b)의 단면(9e, 9f) 및 전극부(9d)의 단면(9e, 9f)은 모두 동도금층/니켈도금층/금도금층의 3층구조로 구성된다.
본 실시예의 LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재한 상태를 도 4(도 3의 B-B 단면을 사용)에 나타낸다. 회로기판(7)의 LED램프(1)가 탑재되는 쪽 면에는 미리, LED램프(1)를 탑재하였을 때 이 LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 설치된 전극(4) 및 전극(5) 각각에 대응하는 위치에 전극패드(7a, 7b)가 설치되는 동시에, 전극(9)에 대응하는 위치에도 전극패드(7c)가 설치되어 있다.
그러면, LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재할 때, 전극(4)과 전극패드(7a) 및 전극(5)과 전극패드(7b)와 마찬가지로 전극(9)과 전극패드(7c)가 땜납접합된다. 구체적으로는, 전극(9)의 전극패드(7c)에 수직한 전극부(9b)는 전극패드(7c)에 대하여 땜납 필렛(8a)(도시하지 않음)으로 접합되고, 전극패드(7c)에 평행한 단면(9e)에 대해서는 전극패드(7a)와의 사이에 위치하는 땜납(8b)에 의해 접합된다.
그 결과, 회로기판(7)에 대한 LED램프(1)의 땜납접합의 접합강도가 상기 실시예 1보다 더 강력해진다. 한편, 본 실시예의 LED램프의 전극구조가 3층으로 이루어지는 것은 실시예 1과 마찬가지이다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명에 따른 실시예 3의 사시도이며, LED소자를 실장한 측과 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면이다.
본 실시예는 상기 실시예 1에 대하여, LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2) 에 형성된 전극(4)의 전극부(4c) 근방의 단면(4e)측에 전극부(4a)와 전극부(4b)를 관통하는 단면원호형상 또는 타원형상의 홈부(10)가 형성되어 있다.
마찬가지로, LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 형성된 전극(5)의 전극부(5c) 근방의 단면(5e)측에 전극부(5a)와 전극부(5b)를 관통하는 단면원호형상 또는 타원형상의 홈부(11)가 형성되어 있다.
홈부(10) 및 홈부(11)는 모두 그 내주면이 도체로 코팅되어 있으며, 코팅은 일반적으로 동도금층/니켈도금층/금도금층의 3층구조로 구성된다. 홈부(10) 및 홈부(11) 각각의 단부(10e, 11e)도 일반적으로 동도금층/니켈도금층/금도금층의 3층구조로 구성된다.
본 실시예의 LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재한 상태를 도 6(도 5의 C-C단면을 사용)에 나타낸다. 홈부(10)의 3층구조의 도금층이 형성된 내주면(10g) 및 단면(10e)은 LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재할 때 회로기판(7)의 전극패드(7a)와 땜납접합되고, 홈부(11)의 내주면(11g) 및 단면(11e)은 LED램프(1)를 회로기판(7)에 탑재할 때 회로기판(7)의 전극패드(7b)와 땜납접합된다.
그 결과, LED소자 실장용 기판(2)에 형성된 홈부(10) 및 홈부(11)는, LED램프(1)의 회로기판(7)에 대한 탑재시에 땜납접합의 접합강도의 강화에 기여한다.
한편, 홈부(10)와 홈부(11)는 땜납접합의 접합강도가 균형을 이루도록 단면이 동일형상 동일치수로 형성된다. 또한, 홈부(10)와 홈부(11)는 회로기판(7) 탑재라는 관점에서 적어도 절연기판(6)의 동일면측에 형성된다.
홈부(10, 11)는 가공방법이 간단하기 때문에 LED소자 실장용 기판(2)의 비용 을 크게 상승시키지 않고, 홈직경을 늘리거나 홈의 개수를 늘려 땜납접합면의 면적을 증가시킴으로써 땜납접합의 접합강도를 강화할 수 있다.
그와 동시에, 밀봉수지(3)는 홈부(10, 11)를 피하여 설치해야 하기 때문에, 비교적 큰 크기의 LED램프에 대응할 수 있는 구조로 되어 있다.
(실시예 4)
도 7은 본 발명에 따른 실시예 4의 사시도이며, LED소자를 실장한 측과 반대측이면서 회로기판 탑재측에서 본 도면이다. 본 실시예는 상기 실시예 3에 대하여, LED램프(1)의 LED소자 실장용 기판(2)에 형성된 홈부(10, 11)에서의 밀봉수지(3)가 설치된 쪽이 막힌 구조로 되어 있는 점이 다르다. 그 이외에는 실시예 3과 마찬가지이므로 설명은 생략한다.
본 실시예에서 홈부(10, 11)는 레이저 가공 혹은 관통홈을 동박 또는 절연부재로 막음으로써 쉽게 형성할 수 있다. 그 때문에, LED소자 실장용 기판(2)의 비용을 크게 상승시키지 않는다.
그와 동시에, 밀봉수지(3)를 홈부(10, 11)의 막힌 부분에 설치할 수 있기 때문에, LED램프의 소형화가 가능해지고 중형 크기에서 소형 크기의 LED램프에 대응할 수 있는 구조로 되어 있다. LED램프의 소형화에 의해 멀티피스의 피스개수가 많아지고, LED램프 1개당 제조비용이 줄어드는 이점도 있다.
한편, 실시예 3 및 실시예 4에 관해서는, 홈부(10) 안 및 홈부(11) 안에 도전성 부재를 충전하는 것도 가능하다. 또한, 복수개의 LED소자를 실장하는 LED램프에도 대응할 수 있다. 또한, 실시예 1 및 실시예 2의 구조와 조합한 구조로 하는 것도 가능하다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 종래의 같은 타입의 LED램프와 비교하여 어려운 제조공정이 없고 탑재하는 회로기판에 대한 땜납접합의 접합면적을 증가시킨 구조의 사이드뷰 타입 LED 램프를 실현할 수 있다.
그 결과, 회로기판에 대한 LED램프의 땜납접합의 접합강도가 강하고, 접합강도의 강화가 비교적 큰 크기에서 소형 크기까지 폭넓게 대응할 수 있으며, 저가로 제조할 수 있는 사이드뷰 타입 LED 램프를 실현하는 것이 가능해졌다.
도 1은 본 발명의 실시예 1을 LED 소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1을 회로기판에 탑재한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2를 LED 소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2를 회로기판에 탑재한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3을 LED 소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3을 회로기판에 탑재한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4를 LED 소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
도 8은 종래예를 LED소자 실장방향에서 본 개략도이다.
도 9는 종래예를 LED소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
도 10은 다른 종래예를 LED소자 실장방향과 반대방향에서 본 개략도이다.
**부호의 설명**
1: 사이드뷰 타입 LED램프 2: LED소자 실장용 기판
3: 밀봉수지 4: 전극
4a, 4b, 4c, 4d: 전극부 4e, 4f: 단면
5: 전극 5a, 5b, 5c, 5d: 전극부
5e, 5f: 단면 6: 절연기판
7: 회로기판 7a, 7b, 7c: 전극패드
8a: 땜납 필렛 8b: 땜납
9: 전극 9b, 9e: 전극부
10: 홈부 10e: 단면
10g: 내주면 11: 홈부
11e: 단면 11g: 내주면

Claims (7)

  1. 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서,
    상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 도체층 중 적어도 복수개는 상기 단면측에 위치하는 상기 도체층으로부터 상기 절연기판 안으로 연장된 도체층을 가지는 동시에 상기 절연기판 안으로 연장된 도체층의 상기 절연기판으로부터 노출된 면에 땜납퍼짐성을 향상시키기 위한 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되며, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연기판 안으로 연장된 도체층은, 상기 도체층이 이어진, 상기 절연기판의 양면에 위치하는 도체층의 중간위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수개의 절연기판 안으로 연장된 도체층의 사이에, 별개의 도체층이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  4. 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서,
    상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측에 이르는 관통홈이 형성되며, 상기 관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  5. 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서,
    상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측에 이르는 관통홈이 형성되며, 상기 관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되는 동시에, 상기 관통홈 안에 도전성 부재가 충전되어 홈이 메워지고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판이 상기 홈메우기 부재를 통하여 땜납접합되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  6. 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서,
    상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측의 도중에 이르는 비관통홈이 형성되며, 상기 비관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판 사이에서 땜납접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  7. 반도체 발광소자를 광원으로 하고, 회로기판 탑재상태에서 광조사방향이 상기 회로기판면에 대하여 대략 평행해지는 반도체 발광장치로서,
    상기 반도체 발광장치는 절연기판의 한쪽 면으로부터 상기 절연기판의 단면을 통하여 다른쪽 면으로 이어지는 복수개의 도체층이 형성되고, 상기 절연기판은 상기 절연기판의 상기 도체층이 설치된 한쪽 면측으로부터 다른쪽 면측의 도중에 이르는 비관통홈이 형성되며, 상기 비관통홈의 내주면에 도전부재로 이루어지는 도금층이 설치되는 동시에, 상기 비관통홈 안에 도전성 부재가 충전되어 홈이 메워지고, 상기 반도체 발광장치의 상기 회로기판 탑재시에 상기 도금층과 상기 회로기판이 상기 홈메우기 부재를 통하여 땜납접합되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장 치.
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