WO2003075367A1 - Dispositif electroluminescent comprenant une puce a del et procede de fabrication de celui-ci - Google Patents

Dispositif electroluminescent comprenant une puce a del et procede de fabrication de celui-ci Download PDF

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WO2003075367A1
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led chip
electrode
hole
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Junichi Itai
Takayuki Ishihara
Takeshi Kitamura
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Rohm Co.,Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device having a structure in which an LED chip mounted on a wiring board or the like is packaged with a transparent synthetic resin lens body, and a method for manufacturing the same.
  • this type of light emitting device has a pair of a first electrode pattern and a second electrode pattern formed on an upper surface of a wiring board, and an LED chip mounted on an upper surface of the second electrode pattern.
  • the LED chip and the first electrode pattern are electrically connected to each other by wire bonding with a thin metal wire, and the LED chip portion of the upper surface of the wiring board is made of a transparent synthetic resin.
  • the lens body is formed so as to package the LED chip and the metal wire with the lens body.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-282669 discloses, as shown in FIGS. 10 and 11, a second electrode pattern 2 formed on a top surface of a wiring board 1 by a metal film in plan view.
  • the LED chip 3 is mounted in the center of the circle, and the cutout groove 4 extending inward from the outer periphery toward the LED chip 3 is formed in the circular second electrode pattern 2.
  • a first electrode pattern 5 of a metal film is formed on a portion of the upper surface of the wiring substrate 1 in the cut groove 4 so as to extend radially outward.
  • a transparent synthetic resin in a liquid state is formed on the upper surface of the circular second electrode pattern 2. Drop an appropriate amount and raise it into a substantially hemispherical shape and cure in this state To form lens body 7 by are doing.
  • This prior art has a configuration in which the second electrode pattern 2 is formed in a circular shape with a metal film, and a lens body 7 is provided on the upper surface thereof. Since it becomes a reflective film for the light emitted from 3, there is an advantage that the luminance of the emitted light can be improved.
  • the circular second electrode pattern 2 is provided with a cut groove 4 extending from the outer periphery toward the LED chip 3, and the first electrode pattern 5 made of a metal film is formed in the cut groove 4. Is formed so as to extend radially outward, there is a problem as described below.
  • the liquid transparent synthetic resin for forming the lens body 7 when a transparent synthetic resin for forming the lens body 7 is dropped in a liquid state on the upper surface of the circular second electrode pattern 2, the liquid transparent synthetic resin becomes a circular second electrode pattern. After spreading radially outward along the upper surface of the second electrode pattern 2, it reaches the edge of the outer peripheral circle of the first electrode pattern 2, and the surface tension causes a substantially hemispherical bulge on the upper surface of the second electrode pattern 2. In this state, it hardens to form the lens body 7.
  • the ⁇ of the outer circumferential circle of the second electrode pattern 2 is not only partially cut at the cut groove 4 forming the first electrode pattern 5, but also The first electrode pattern 5 is disposed so as to extend to the outside, and a part of the liquid transparent synthetic resin dropped on the second electrode pattern 2 is formed by the cut groove.
  • the wire extends over the upper surface of the first electrode pattern 5 and further extends outside the edge of the outer circumferential circle of the second electrode pattern 1. .
  • the lens body 7 after hardening does not become a perfect circle in the plan view as the shape of the second electrode pattern 2 but partially expands at the location of the first electrode pattern 5.
  • the shape of the lens body 7 cannot be made substantially the same for a large number of lenses, and the lens shape largely varies.
  • a circular ring is formed on the upper surface of the circular second electrode pattern 2 so as to surround the LED chip 3 and the metal wire 6 as shown in FIG.
  • a dam ring 8 By dropping a liquid transparent synthetic resin, the lens body 7 is formed in a predetermined shape, and variation in the lens shape is reduced.
  • dam ring 8 on the upper surface of the circular second electrode pattern 2 not only increases the manufacturing cost and raises the price, but also causes the emission of light from the LED chip 3 to cause the dam ring 8 to emit light. There is a problem that the light amount is reduced by being blocked at 8.
  • An object of the present invention is to provide a structure of a light emitting device that solves these problems and a method of manufacturing the same. Disclosure of the invention
  • a first aspect of the present invention relates to a structure of a light emitting device, comprising: a first electrode pattern and a second electrode pattern formed of a metal film on a surface of a wiring board; and an LED chip mounted on the second electrode pattern.
  • a light emitting device comprising: a metal wire for electrically connecting the LED chip and the first electrode pattern to each other; and a lens rest made of a transparent synthetic resin for packaging the LED chip and the metal wire on the surface of the wiring board.
  • the first electrode pattern is circular, and a hole without an electrode is provided in the center thereof, and the second electrode pattern is disposed in the hole. I have.
  • the first electrode pattern when the first electrode pattern is formed in a circular shape, a through-hole portion without an electrode is provided in the center portion, and the second electrode pattern is disposed in the through-hole portion.
  • the circular first electrode pattern completely surrounds the entire periphery of the second electrode pattern on which the LED chip is mounted, and the edge of the outer peripheral circle of the first electrode pattern is completely free from any breaks in the middle of the circle.
  • the circular first electrode pattern and the second electrode pattern in the hole formed in the first electrode pattern are metal films, so that the light emitted from the LED chip is directed away from the wiring board. It is a reflection of reflection.
  • the lens rest can be formed into a predetermined shape, and Variations in shape can be reduced, and since there is no need for a dam ring surrounding the lens body as in the prior art, there is an effect that the brightness of light can be increased.
  • the second aspect relates to the structure of the light emitting device, wherein the first electrode pattern and the second electrode pattern formed of a metal film on the surface of the wiring board are mounted on the second electrode pattern.
  • the first electrode pattern is circular, and a central hole is provided with a hole without an electrode, while the second electrode pattern is formed in a plurality, and each of the second electrode patterns is formed.
  • each of the second electrode patterns is provided.
  • the metal wire for electrically connecting the L E D chip mounted on emissions and the first electrode pattern and characterized in that arranged so as to extend radially in the radially outward.
  • the metal wire for each LED chip extends radially outward and radially outward, so that the first electrode pattern is formed.
  • the outward flow of the liquid dropped in the transparent synthetic resin in the radial direction in the transparent synthetic resin is substantially the same at each of the metal wires, and the transparent synthetic resin of the liquid surely spreads in a perfect circle.
  • a similar effect can be obtained in a light emitting device having two LED chips.
  • a power supply for electrically connecting to the back surface of the wiring board and to the first electrode pattern and the second electrode pattern through through holes in the wiring board.
  • the first electrode pattern may be provided with an entry portion between the second electrode patterns at an inner peripheral portion of the hole in the first electrode pattern. Since the light reflecting surface at the point can be enlarged to a portion between the second electrode patterns, it is possible to further increase the light luminance.
  • a third aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a light-emitting device, comprising: forming a first electrode pattern of a metal film in a circular shape on a wiring board; Forming a second electrode pattern of a metal film in the through hole; mounting an LED chip on the second electrode pattern; and providing a metal wire between the LED chip and the first electrode pattern. And electrically connecting the first electrode pattern to the first electrode pattern, and curing the liquid synthetic resin by dropping the transparent synthetic resin so as to cover the LED chip and the metal wire and rise up. And forming a lens body.
  • FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing a main part of the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of the prior art.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along the line XI-XI of FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the prior art. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the first embodiment is a case where one LED chip is used.
  • reference numeral 11 denotes a wiring board made of an insulator such as a glass epoxy resin (a glass fiber is solidified with an epoxy resin), and the upper surface of the wiring board 11 is made of, for example, copper.
  • the first electrode pattern 12 has a diameter of In the center of the first electrode pattern 12, a hole 14 without an electrode is provided, while the second electrode pattern 13 is formed into a small diameter d circle, and the second electrode pattern 13 are independently arranged in the hole 14 in the first electrode pattern 12 in an island shape not connected to the first electrode pattern 12.
  • an energizing wiring pattern 15 for the first electrode pattern 12 and an energizing wiring pattern 16 for the second electrode pattern 13 are formed.
  • Each of the current-carrying wiring patterns 15 and 16 and the two electrode patterns 12 and 13 are connected to each other through through holes 17 and 18 penetrating through the wiring board 11. Connect with the air.
  • the 1_ chip 0 chip 19 is mounted by die bonding, and then this LED chip 19
  • the first electrode pattern 12 is electrically connected to the first electrode pattern 12 by wire bonding using a thin metal wire 20.
  • a portion of the first electrode pattern 12 (preferably, a substantially central portion of the first electrode pattern 12) of the upper surface of the wiring board 11 is formed by a well-known potting method by a conventional method.
  • An appropriate amount of transparent synthetic resin such as epoxy resin is dropped in a liquid state.
  • the circular first electrode pattern 12 completely surrounds the entire periphery of the second electrode pattern 13 on which the LED chip 19 is mounted, and the outer periphery of the first electrode pattern 12.
  • the edge of the circle is a continuous circle that is completely closed without any breaks in the middle of the circle, and the liquid transparent synthetic resin dripped onto this circle has a circular first electrode pattern. After spreading outward in the radial direction along the upper surface of the first electrode pattern 12, it reaches the edge of the outer peripheral circle of the first electrode pattern 12, and the surface tension causes the total of the edge of the outer peripheral circle to It will rise almost hemispherically without protruding.
  • the liquid transparent synthetic resin raised as described above is cured by heating, or cured by irradiation of ultraviolet rays or the like, so that the substantially hemispherical lens body 21 is replaced with the lens body 2.
  • the LED chip 19 and the metal wire 20 can be packaged.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show a second embodiment.
  • This second embodiment is a case where two LED chips 19a and 19a 'emitting the same color or different colors are used.
  • reference numeral 11a denotes a wiring board made of an insulator.
  • a first electrode pattern 12a made of a metal film is formed in the same manner as in the first embodiment.
  • two second electrode patterns 13a and 13a ' are formed on the upper surface of the wiring board 11a.
  • the first electrode pattern 12a has a circular shape with a diameter D, and a hole 14a without an electrode is provided in the center of the first electrode pattern 12a.
  • the two second electrode patterns 13a, 13a ' are made small circles with a small diameter d, and the two second electrode patterns 13a, 13a' are replaced with the first electrode pattern 12 A circle s having a radius r centered on or near the center of the circle in the first electrode pattern 12a in a plan view (FIG. 3) in the hole 14a at a, that is, the circle
  • the first electrode patterns 12a are arranged at equal intervals along the circumferential direction of a substantially concentric circle s, and are independently arranged in an island shape.
  • a current-carrying wiring pattern 15a electrically connected to the first electrode pattern 12a via a through hole 17a, and the both second electrode patterns 13 a, 13 a ′, one of the second electrode patterns 13 a, a conducting wiring pattern 16 a electrically connected to the 13 a via the through hole 18 a, and the other second electrode pattern 1
  • An energizing wiring pattern 16a 'electrically connected to the 3a' through the through hole 18a ' is formed.
  • each of the space between the LED chips 19a, 19a 'and the first electrode pattern 12a is electrically connected by wire bonding with thin metal wires 20a, 20a'.
  • the two metal wires 20a, 20a ' extend from the LED chips 19a, 19a' in each of them in directions opposite to each other in a plan view (FIG. 3). That is, they are disposed so as to extend radially outward in the radial direction.
  • a portion of the first electrode pattern 12a (preferably, substantially at the center of the first electrode pattern 12a) out of the upper surface of the wiring board 11a. )
  • a suitable amount of transparent synthetic resin is dropped in a liquid state, and this liquid transparent synthetic resin is raised into a substantially hemispherical shape and cured in this state to obtain a substantially hemispherical lens body 21.
  • a can be formed by packaging the two LED chips 19 a, 19 a ′ and the metal wires 20 a, 20 a ′ with the lens body 21 a.
  • the metal wires 20a, 20a 'for the two LED chips 19a, 19a' extend in opposite directions to each other, that is, extend outward in the radial direction.
  • the radially outward flow of the liquid dropped on the first electrode pattern 12 a in the transparent synthetic resin is generated at the positions of the metal wires 20 a and 20 a ′. Therefore, the liquid transparent synthetic resin surely spreads in a perfect circle when seen in a plan view (FIG. 3).
  • a portion of the inner periphery of the hole 14a of the first electrode pattern 12a has a portion 12a 'between the first electrode patterns 13a and 13a'. 12a ".
  • the light-reflecting surface of the first electrode pattern 12a can be provided to each second electrode pattern 1a. It can be extended to the part between 3a and 13a '.
  • FIG. 5 and FIG. 6 show a third embodiment.
  • reference numeral 11b denotes a wiring board made of an insulator, and a first electrode pattern made of a metal film is formed on the upper surface of the wiring board 11b as in the first and second embodiments. 1 2 b and three second electrode patterns 13 b, ⁇ 3 b ′ and 13 b ′′ are formed.
  • the first electrode pattern 12 b has a circular shape with a diameter D, and a hole 14 b without an electrode is provided at the center of the first electrode pattern 12 b.
  • the three second electrode patterns 13 b, 13 b ′, and 13 b ” are each formed into a circle having a small diameter d, and each of the second electrode patterns 13 b, 13 b ′, and 13 b” is formed.
  • the center of the circle in the first electrode pattern 12b or the radius r around the vicinity thereof in plan view (FIG. 5) is shown in plan view (FIG. 5) is shown.
  • the circles s that is, the circular first electrode patterns 12b and the concentric circles s are arranged independently in an island shape at substantially equal intervals of about 20 degrees along the circumferential direction of the circle s.
  • a current-carrying wiring pattern 15b electrically connected to the first electrode pattern 12b via a through hole 17b, and each of the second electrode patterns 13 b, 13 b ′, 13 b ”, one of the second electrode patterns 13 b, a current-carrying wiring pattern 16 b electrically connected through a through hole 18 b to another —Electrification wiring pattern 16 b ′ electrically connected to two second electrode patterns 13 b ′ through through holes 18 b ′, and another second electrode pattern 13 b Then, a current-carrying wiring pattern 16b "electrically connected to the semiconductor device via a through hole 18b" is formed.
  • One of the second electrode patterns 13b, 13b 'and 13b " is provided with a red light-emitting LED chip 19b and another one of the first electrodes 13b, 13b' and 13b".
  • the electrode pattern 13 b ′ has a green light emitting LED chip 19 b ′, and the other second electrode pattern 13 b ”has a blue light emitting LED chip 19 b ''.
  • each of the LED chips 19 b, 19 b ', 19 b "and the first electrode pattern 12 b are connected to a thin metal wire 20 b, 20 b' , 20 b ".
  • the metal wires 2Ob, 20b ', 20b are arranged so as to extend radially outward in a plan view (FIG. 5).
  • the first electrode pattern 12b (preferably, the first electrode pattern 12b) on the upper surface of the wiring board 11b.
  • a suitable amount of transparent synthetic resin is dropped in a liquid state, and the liquid transparent synthetic resin is raised substantially in a hemispherical shape and cured in this state.
  • the LED chips 19 b, 19 b ′, 19 b ”and metal wires 20 b, 20 b ′, 20 b” Can be formed in a package.
  • the metal wires 2Ob, 20b ', 20b "for each of the LED chips 19b, 19b', 19b" should extend radially outward. Accordingly, the flow of the liquid dropped on the first electrode pattern 12b in the radially outward direction in the transparent synthetic resin is caused by the flow of each of the metal wires 2Ob, 20b 'and 20b ". Since the positions are substantially the same, the transparent synthetic resin of the liquid surely spreads in a perfect circle in plan view (FIG. 5).
  • the second electrode patterns 13 b, 13 are provided in the first electrode pattern 12 b at the inner peripheral portion of the hole 14 b. b ', 1 3 b "is provided with an insertion portion 1 2 b'. This insertion portion 1 2 b ' With this arrangement, the light reflecting surface of the first electrode pattern 12 b can be enlarged to the portion between the second electrode patterns 13 b, 13 b ′ and 13 b ”.
  • FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 show a fourth embodiment.
  • a large number of light emitting devices 22 having the configuration according to the third embodiment are provided on one common wiring board 23 in a matrix in the vertical and horizontal directions. As a whole, this is a case where the panel is configured to display characters or images in full color using the three primary colors of light.
  • the conductor pattern 24 is entirely provided on the surface of the common wiring board 23 except for the circular first electrode pattern 12 b in each light emitting device 22, and the first electrode A ring-shaped gap 25 is formed between the light-emitting device 12 and the pattern 1 2 b, and a circular first electrode pattern 12 b in each of the light-emitting devices 12 is shared with the conductor pattern 24.
  • the configuration is such that electrical connection is made via a current-carrying wiring pattern 26 formed on the back surface side of the wiring board 23 and through holes 27, 28, 29.
  • the surface of the conductor pattern 24 is covered with an insulating film 30 as shown by a two-dot chain line.
  • a ring-shaped gap 25 is provided between the first electrode pattern ⁇ 2 b and the conductor pattern 24 in each light emitting device 22, and the first electrode pattern 1 2 b is completely It has the above-mentioned effect because it has a circular shape.
  • This is advantageous in that the structure of the current-carrying wiring pattern for each light-emitting device 22 can be simplified, and that the entire conductor pattern 24 can be a light reflecting surface.

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Description

曰月 糸田
L E Dチップを使用した発光装置及びその製造方法 発明の背景
1 . 発明の属する技術分野
本発明は、 配線基板等に搭載した L E Dチップを、 透明な合成樹脂製のレンズ 体にてパッケージして成る構造の発光装置と、 その製造方法とに関するものであ る。
2 . 関連技術の説明
この種の発光装置は、 一般的にいって、 配線基板の上面に、 一対をなす第 1 電 極パターン及び第 2電極パターンを形成し、 第 2電極パターンの上面に、 L E D チップを搭載し、 この L E Dチップと、 前記第 1 電極パターンとの間を、 細い金 属線によるワイヤボンディ ングにて電気的に接続する一方、 前記配線基板の上面 のうち前記 L E Dチップの部分に、 透明合成樹脂によるレンズ体を、 当該レンズ 体にて前記 L E Dチップ及び金属線をパッケージするように形成するという構成 である。
先行技術としての特開平 4 一 2 8 2 6 9号公報は、 図 1 0及び図 1 1 に示すよ うに、 配線基板 1 の上面に、 第 2電極パターン 2 を、 金属膜にて平面視で円形に して形成し、 その円形の中心に L E Dチップ 3を搭載する一方、 前記円形の第 2 電極パターン 2 に、 その外周から前記 L E Dチップ 3に向かって内向きに延びる 切リ込み溝 4を設けて、 前記配線基板 1 の上面のうち前記切リ込み溝 4内の部分 に、 金属膜による第 1 電極パターン 5を、 半径方向の外向きに延びるように形成 して、 この第 1 電極パターン 5の先端と前記 L E Dチップ 3 との間を、 細い金属 線 6 によるワイヤボンディ ングにて電気的に接続したのち、 前記円形の第 2電極 パターン 2の上面に、 透明合成樹脂を液体の状態で適宜量を滴下して略半球形状 に盛リ上げ、 この状態で硬化することによってレンズ体 7を形成することを提案 している。
この先行技術は、 第 2電極パターン 2を、 金属膜にて円形にして形成し、 その 上面にレンズ体 7を設けるという構成であることにより、 前記円形の第 2電極パ ターン 2が、 L E Dチップ 3が発する光の反射膜になるから、 発光した光の輝度 を向上できる利点を有する。
しかし、 その反面、 前記円形の第 2電極パターン 2 に、 その外周から前記 L E Dチップ 3に向かって延びる切リ込み溝 4を設け、 この切リ込み溝 4内に金属膜 による第 1 電極パターン 5を、 半径方向外向きに延びるように形成した構成であ ることにより、 以下に述べるような問題かある。
すなわち、 前記円形の第 2電極パターン 2 の上面に、 前記レンズ体 7を形成す るための透明合成樹脂を液体の状態で滴下したとき、 この液体の透明合成樹脂は 、 円形の第 2電極パターン 2の上面を伝って半径方向外向きに広がったのち、 当 該第 1電極パターン 2の外周円の縁に至り、 その表面張力で第 2電極パターンの 上面に略半球状に盛り上がリ、 この状態で硬化してレンズ体 7 になる。
しかし、 前記第 2電極パターン 2の外周円の緣は、 前記第 1 電極パターン 5を 形成する切リ込み溝 4の部分において部分的に分断されていることに加えて、 こ の切り込み溝 4の部分には、 前記第 1 電極パターン 5 が外側に延びるように配設 されていることにょリ、 前記第 2電極パターン 2 に対して滴下した液体の透明合 成樹脂の一部は、 前記切り込み溝 4の部分、 つまリ、 前記第 1 電極パターン 5の 部分において、 当該第 1 電極パターン 5の上面を伝って前記第 2電極パターン 1 における外周円の縁より更に外側に広がるようにはみ出すことになる。
その結果、 硬化した後のレンズ体 7は、 平面視において、 前記第 2電極パター ン 2 の形状通りの真円にならずに、 前記第 1 電極パターン 5の箇所において部分 的に膨らむというようにいびつな形状になるとともに、 レンズ体 7の形状を、 多 数個について略同じ形状に揃えることができず、 レンズ形状のバラ付きが大きい のである。
そこで、 前記先行技術においては、 この問題を避けるために、 前記円形の第 2 電極パターン 2の上面に、 図 1 2 に示すように、 L E Dチップ 3及び金属線 6の 囲うように円形リング状にしたダムリング 8を形成して、 このダムリ ング 8 内に 液体の透明合成樹脂を滴下することによリ、 レンズ体 7を所定通りの形状にする とともに、 レンズ形状のバラ付きを小さくするようにしている。
しかし、 円形の第 2電極パターン 2の上面にダムリング 8を形成することは、 これだけ製造コス卜がァップし、 価格の上昇を招来するばかりか、 L E Dチップ 3からの光の放射がこのダムリング 8にて遮れて光量が低下することになるとい う問題がある。
本発明は、 これらの問題を解消した発光装置の構造と、 その製造方法とを提供 することを技術的課題とするものである。 発明の開示
本発明の第 1 の局面は、 発光装置の構造に係リ、 配線基板の表面に金属膜にて 形成した第 1電極パターン及び第 2電極パターンと、 前記第 2電極パターンに搭 載した L E Dチップと、 この L E Dチップ及び前記第 1 電極パターンの相互間を 電気的に接続する金属線と、 前記配線基板の表面において前記 L E Dチップ及び 金属線をパッケージする透明合成樹脂によるレンズ休とから成る発光装置におい て、 前記第 1電極パターンを、 円形にして、 その中心部分に、 電極なしの抜き孔 部を設けて、 この抜き孔部内に、 前記第 2電極パターンを配設したことを特徴と している。
このように、 第 1 電極パターンを、 円形にして、 その中心部分に、 電極なしの 抜け孔部を設けて、 この抜け孔部内に、 前記第 2電極パターンを配設するという 構成にすると、 前記円形の第 1 電極パターンは、 L E Dチップを搭載する第 2電 極パターンの周囲の全体を完全に囲うとともに、 当該第 1電極パターンの外周円 の縁は、 円の途中に分断箇所のない完全に閉じるように連続した円になることに よリ、 透明合成樹脂によるレンズ体を形成するに際して、 前記第 1 電極パターン に対して液体の透明合成樹脂の適宜量を滴下したとき、 この液体の透明合成樹脂 は、 円形の第 1 電極パターンの上面を伝って半径方法外向きに広がったのち、 当 該第 1 電極パターンの外周円の縁に至リ、 その表面張力で第 1 電極パターンの上 面に、 前記外周円の縁の総てからはみ出すことがない状態で略半球状に盛り上が ることになるから、 前記先行技術の場合のように、 盛リ上がった液体の透明合成 樹脂が前記外周円の縁の一部から外側にはみ出して、 レンズ体がいびつな形状に なることを確実に回避できる。
また、 前記円形の第 1 電極パターン、 及び、 この第 1 電極パターンにおける抜 き孔内における第 2電極パターンは、 いずれも金属膜であることにより、 L E D チップが発する光を配線基板から離れる方向に反射するという反射になるのであ る。
従って、 第 1 の局面によると、 L E Dチップからの光を各電極パターンにて レ ンズ体の方向に確実に反射することができる一方、 前記レンズ休を、 所定形状に することができるとともに、 レンズ形状のバラ付きを小さくすることができ、 し かも、 前記先行技術のようにレンズ体を囲うダムリングを必要としないから、 光 の輝度をァップできる効果を有する。
次に、 第 2の局面は、 同じく、 発光装置の構造に係リ、 配線基板の表面に金属 膜にて形成した第 1 電極パターン及び第 2電極パターンと、 前記第 2電極パター ンに搭載したし E Dチップと、 この L E Dチップ及び前記第 1 電極パターンの相 互間を電気的に接続する金属線と、 前記配線基板の表面において前記 L E Dチッ プ及び金属線をパッケージする透明合成樹脂によるレンズ体とから成る発光装置 において、 前記第 1 電極パターンを、 円形にして、 その中心部分に、 電極なしの 抜き孔部を設ける一方、 前記第 2電極パターンを複数個にし、 この各第 2電極パ ターンを、 前記第 1 電極パターンにおける抜き孔部内に、 前記円形の第 1 電極パ ターンとと略同心円の円周方向に沿って略等しい間隔にして設け、 更に、 前記各 第 2電極パターンに搭載した L E Dチップと前記第 1 電極パターンとを電気的に 接続する金属線を、 半径方向外向きの放射状に延びるように配設したことを特徴 としている。
このように構成することにより、 一つのレンズ体に複数個の L E Dチップを設 ける場合において、 各 L E Dチップに対する金属線が、 半径方向外向きの放射状 に延びていることで、 前記第 1 電極パターンに対して滴下した液体の透明合成樹 脂における半径方向外向きへの流れは、 前記各金属線の箇所において略同じよう になり、 前記液体の透明合成樹脂は確実に真円に広がるから、 複数個の L E Dチ ップを備えた発光装置において同様の効果を得ることができる。 また、 前記第 1 の局面及び第 2の局面においては、 前記配線基板に裏面に、 前 記第 1 電極パターン及び第 2電極パターンに配線基板におけるスルーホールを介 して電気的に接続する通電用配線パターンを形成することにより、 前記第 1電極 パターン及び第 2電極パターンに対する通電を配線基板における裏面側の通電用 配線パターンにて行うことができるから、 通電用配線パターンの形成が容易にで ぎる。
更にまた、 前記第 2の局面においては、 前記第 1 電極パターンのうち前記抜き 孔の内周縁の部分に、 前記各第 2電極パターン間への入り込み部を設けることち ょリ、 第 1 電極パターンにおける光の反射面を、 各第 2電極パターンの間の部分 まで拡大できるので、 光の輝度の更なるァップを図ることができる。
そして、 本発明の第 3の局面は、 発光装置の製造方法に係リ、 配線基板に、 金 属膜による第 1電極パターンを円形にし且つその中心部分に電極なしの抜け孔部 を設けて形成するとともに、 前記抜け孔部内に金属膜による第 2電極パターンを 形成する工程と、 前記第 2電極パターンに L E Dチップを搭載する工程と、 前記 L E Dチップと前記第 1 電極パターンとの間を金属線にて電気的に接続する工程 と、 前記第 1 電極パターンに対して液体の透明合成樹脂を当該透明合成樹脂が前 記 L E Dチップ及び金属線を覆って盛リ上がるように滴下したのち硬化してレン ズ体にする工程とから成ることを特徴としている。
この製造方法によると、 前記の効果を有する発光装置を、 前記先行技術のよう にレンズ体を囲うダムリングを使用することなく、 低コストで製造できる効果を 有する。
本発明の他の目的、 特徴及び利点は、 以下添付図面に基づいて説明する実施形 態から明らかになろう。 図面の簡単な説明 図 1 は、 本発明における第 1 の実施形態を示す平面図である。
図 2は、 図 1 の I I一 I I視断面図である。
図 3は、 本発明における第 2の実施形態を示す平面図である。 図 4は、 図 3の I V— I V視断面図である。
図 5は、 本発明における第 3の実施形態を示す平面図である。
図 6は、 図 5の V I— V I視断面図である。
図 7は、 本発明における第 4の実施形態を示す斜視図である。
図 8は、 前記第 4の実施の形態要部を示す平面図である。
図 9は、 図 8の I X— I X視断面図である。
図 1 0は、 先行技術の例を示す平面図である。
図 1 1 は、 図 1 0の X I— X I視断面図である。
図 1 2は、 別の先行技術の例を示す視断面図である。 好適な実施形態の説明 以下、 本発明の実施の形態を図面について説明する。
図 1 及び図 2は、 第 1 の実施形態を示す。 この第 1 の実施形態は、 一つの L E Dチップを使用した場合である。
この図において、 符号 1 1 は、 例えばガラスエポキシ樹脂 （ガラス繊維をェポ キシ樹脂で固めたもの） 等の絶縁体製の配線基板を示し、 この配線基板 1 1 の上 面に、 例えば、 銅箔の表面にニッケルメツキ層を下地として金メッキ層を形成し て成る金属膜による第 1 電極パターン 1 2及び第 2電極パターン 1 3を形成する この場合において、 前記第〗 電極バターン 1 2は、 直径 Dの円形であり、 この 第 1 電極パターン 1 2における中心部分に、 電極なしの抜き孔 1 4を設ける一方 、 前記第 2電極パターン 1 3を、 小径 dの円形にして、 この第 2電極パターン 1 3を、 前記第 1電極パターン 1 2における抜き孔 1 4内に、 前記第 1 電極パター ン 1 2に繋かることのない島状に独立して配設するようにする。
また、 前記配線基板 1 1 における下面に、 前記第 1電極パターン 1 2に対する 通電用配線パターン 1 5と、 前記第 2電極パターン 1 3に対する通電用配線バタ ーン 1 6とを形成して、 これら各通電用配線パターン 1 5 , 1 6と、 前記両電極 パターン 1 2 , 1 3とを配線基板 1 1 を貫通するスルーホール 1 7， 1 8にて電 気的に接続する。
そして、 前記第 2電極パターン 1 3における上面のうち前記第 1電極パターン 1 2における円の中心の部位に、 1_ 巳 0チップ 1 9をダイボンディングにて搭載 したのち、 この L E Dチップ 1 9 と、 前記第 1 電極パターン 1 2 との間を、 細い 金属線 2 0によるワイヤボンディングにて電気的に接続する。
次いで、 前記配線基板 1 1 の上面のうち前記第 1電極パターン 1 2の部分 （好 ましくは、 第 1 電極パターン 1 2における略中心部分） に、 従来から良く知られ ているポッティング方法により、 エポキシ樹脂等の透明合成樹脂を液体の状態で 適宜量滴下する。
この場合において、 前記円形の第 1 電極バタ一ン 1 2は、 L E Dチップ 1 9を 搭載する第 2電極パターン 1 3の周囲の全体を完全に囲うとともに、 当該第 1 電 極パターン 1 2の外周円の縁は、 円の途中に分断箇所のない完全に閉じるように 連続した円になっていることによリ、 これに滴下した液体の透明合成樹脂は、 円 形の第 1 電極パターン 1 2の上面を伝って半径方法外向きに広がったのち、 当該 第 1電極パターン 1 2の外周円の縁に至り、 その表面張力で第 1電極パターン 1 2の上面に、 前記外周円の縁の総てからはみ出すことがない状態で略半球状に盛 リ上がることになる。
そこで、 前記のように盛り上げた液体の透明合成樹脂を、 加熱にて硬化するか 、 紫外線の照射等にて硬化することによリ、 略半球状のレンズ体 2 1 を、 当該レ ンズ体 2 1 にて前記 L E Dチップ 1 9及び金属線 2 0をパッケージするようにし て形成することができる。
次に、 図 3及び図 4は、 第 2 の実施形態を示す。 この第 2の実施形態は、 同じ 色か、 又は異なった色を発光する二つの L E Dチップ 1 9 a , 1 9 a ' を使用し た場合である。
この図において、 符号 1 1 aは、 絶縁体製の配線基板を示し、 この配線基板 1 1 aの上面には、 前記第 1 の実施の形態と同様に金属膜による第 1電極パターン 1 2 a及び二つの第 2電極パターン 1 3 a , 1 3 a ' を形成する。
この場合において、 前記第 1 電極パターン 1 2 aは、 直径 Dの円形であり、 こ の第 1 電極パターン 1 2 aにおける中心部分に、 電極なしの抜き孔 1 4 aを設け る一方、 前記二つの第 2電極パターン 1 3 a , 1 3 a' を、 小径 dの円形にして 、 この両第 2電極パターン 1 3 a , 1 3 a' を、 前記第 1 電極パターン 1 2 aに おける抜き孔 1 4 a内に、 平面視 （図 3 ) において、 前記第 1 電極パターン 1 2 aにおける円の中心、 又は、 その近傍を中心とする半径 r の円 s、 つまり、 前記 円形の第 1 電極パターン 1 2 aと略同心円 sの円周方向に沿って等しい間隔にし て、 島状に独立して配設する。
また、 前記配線基板 1 1 aの下面に、 前記第 1 電極パターン 1 2 aにスルーホ —ル 1 7 aを介して電気的に接続する通電用配線パターン 1 5 a、 前記両第 2電 極パターン 1 3 a , 1 3 a' のうち一方の第 2電極パターン 1 3 aにスルーホー ル 1 8 aを介して電気的に接続する通電用配線パターン 1 6 a、 及び、 他方の第 2電極パターン 1 3 a' にスルーホール 1 8 a' を介して電気的に接続する通電 用配線パターン 1 6 a' を各々形成する。
そして、 前記両第 2電極バタ一ン 1 3 a , 1 3 a' における上面のうちその略 中心の各々に、 L E Dチップ 1 9 a, 1 9 a' をダイボンディ ングにて搭載した のち、 この両 L E Dチップ 1 9 a , 1 9 a' と、 前記第 1 電極パターン 1 2 aと の間の各々を、 細い金属線 2 0 a , 2 0 a' によるワイヤボンディ ングにて電気 的に接続する。
この場合において、 前記両金属線 2 0 a , 2 0 a' は、 平面視 （図 3 ) におい て、 その各々における L E Dチップ 1 9 a , 1 9 a' から互いに反対の方向に延 びるように、 つまり、 半径方向外向きの放射状に延びるように配設する。
次いで、 前記第 1 の実施形態の場合と同様に、 前記配線基板 1 1 aの上面のう ち前記第 1 電極パターン 1 2 aの部分 （好ましくは、 第 1 電極パターン 1 2 aに おける略中心部分） に、 透明合成樹脂を液体の状態で適宜量滴下して、 この液体 の透明合成樹脂を、 略半球状に盛り上げ、 この状態で硬化することによリ、 略半 球形のレンズ体 2 1 aを、 当該レンズ体 2 1 aにて前記両 L E Dチップ 1 9 a , 1 9 a' 及び金属線 2 0 a , 2 0 a' をパッケージするようにして形成すること ができる。
この場合において、 前記両 L E Dチップ 1 9 a , 1 9 a' に対する金属線 2 0 a , 2 0 a' は、 互いに反対の方向に延びるように、 つまり、 半径方向外向きの 放射状に延びていることにより、 前記第 1 電極パターン 1 2 aに対して滴下した 液体の透明合成樹脂における半径方向外向きへの流れは、 前記両金属線 2 0 a , 2 0 a' の箇所において略同じようになるから、 前記液体の透明合成樹脂は、 平 面視 （図 3 ) において、 確実に真円に広がるのである。
また、 前記第 1 電極パターン 1 2 aのうちその抜き孔 1 4 aの内周縁の部分に は、 前記各第 1電極パターン 1 3 a , 1 3 a' 間への入り込み部 1 2 a' , 1 2 a " を備えている。 この入り込み部 1 2 a' , 1 2 a " を備えていることによリ 、 第 1 電極パターン 1 2 aにおける光の反射面を、 各第 2電極パターン 1 3 a , 1 3 a' の間の部分まで拡大することができる。
次に、 図 5及び図 6は、 第 3の実施形態を示す。
この第 3の実施形態は、 赤色発光し E Dチップ 1 9 b、 緑色発光し E Dチップ 1 9 b ' 及び青色発光 L E Dチップ 1 9 b " の三つの L E Dチップを使用した場 合である。
この図において、 符号 1 1 bは、 絶縁体製の配線基板を示し、 この配線基板 1 1 bの上面には、 前記第 1 及び第 2の実施の形態と同様に金属膜による第 1 電極 パターン 1 2 b及び三つの第 2電極パターン 1 3 b , 〗 3 b ' , 1 3 b " を形成 する。
この場合において、 前記第 1 電極バタ一ン 1 2 bは、 直径 Dの円形でぁリ、 こ の第 1 電極パターン 1 2 bにおける中心部分に、 電極なしの抜き孔 1 4 bを設け る一方、 前記三つの第 2電極バターン 1 3 b , 1 3 b ' , 1 3 b " を、 小径 dの 円形にして、 この各第 2電極パターン 1 3 b , 1 3 b ' , 1 3 b " を、 前記第 1 電極パターン 1 2 bにおける抜き孔 1 4 b内に、 平面視 （図 5 ) において、 前記 第 1 電極バターン 1 2 bにおける円の中心、 又は、 その近傍を中心とする半径 r の円 s、 つまり、 前記円形の第 1 電極パターン 1 2 bと略同心円 sの円周方向に 沿って 〗 2 0度の略等しい間隔にして、 島状に独立して配設する。
また、 前記配線基板 1 1 bの下面に、 前記第 1 電極パターン 1 2 bにスルーホ ール 1 7 bを介して電気的に接続する通電用配線パターン 1 5 b、 前記各第 2電 極パターン 1 3 b , 1 3 b ' , 1 3 b " のうち一つの第 2電極パターン 1 3 bに スルーホール 1 8 bを介して電気的に接続する通電用配線パターン 1 6 b、 別の —つの第 2電極パタ一ン 1 3 b ' にスルーホール 1 8 b ' を介して電気的に接続 する通電用配線パターン 1 6 b ' 、 及び、 更に別の一つの第 2電極パターン 1 3 b " にスルーホール 1 8 b " を介して電気的に接続する通電用配線パターン 1 6 b " を各々形成する。
そして、 前記各第 2電極パターン 1 3 b , 1 3 b ' ， 1 3 b " のうち一つの第 2電極パターン 1 3 bには、 赤色発光 L E Dチップ 1 9 bを、 別の一つの第 1電 極パターン 1 3 b ' には、 緑色発光 L E Dチップ 1 9 b ' を、 そして、 更に別の 一つの第 2電極パターン 1 3 b " には、 青色発光 L E Dチップ 1 9 b " をダイポ ンデイングにて搭載したのち、 この各 L E Dチップ 1 9 b , 1 9 b ' , 1 9 b " と、 前記第 1電極パターン 1 2 bとの間の各々を、 細い金属線 2 0 b , 2 0 b ' , 2 0 b " によるワイヤボンディングにて電気的に接続する。
この場合において、 前記各金属線 2 O b , 2 0 b ' , 2 0 b " は、 平面視 （図 5 ) において、 半径方向外向きの放射状に延びるように配設する。
次いで、 前記第 1及び第 2の実施の形態の場合と同様に、 前記配線基板 1 1 b の上面のうち前記第 1電極パターン 1 2 bの部分 （好ましくは、 第 1 電極パター ン 1 2 bにおける略中心部分） に、 透明合成樹脂を液体の状態で適宜量滴下して 、 この液体の透明合成樹脂を、 略半球状に盛リ上げ、 この状態で硬化することに ょリ、 略半球形のレンズ体 2 1 bを、 当該レンズ体 2 1 bにて前記各 L E Dチッ プ 1 9 b , 1 9 b ' , 1 9 b " 及び金属線 2 0 b , 2 0 b ' , 2 0 b " をパッケ ージするようにして形成することができる。
この場合において、 前記各 L E Dチップ 1 9 b , 1 9 b ' , 1 9 b " に対する 金属線 2 O b , 2 0 b ' , 2 0 b " は、 半径方向外向きの放射状に延びているこ とにより、 前記第 1 電極パターン 1 2 bに対して滴下した液体の透明合成樹脂に おける半径方向外向きへの流れは、 前記各金属線 2 O b , 2 0 b ' , 2 0 b " の 箇所において略同じようになるから、 前記液体の透明合成樹脂は、 平面視 （図 5 ) において、 確実に真円に広がるのである。
また、 この第 3の実施形態においても、 前記第 1 電極パターン 1 2 bのうちそ の抜き孔 1 4 bの内周縁の部分には、 前記各第 2電極バタ—ン 1 3 b , 1 3 b ' , 1 3 b " 間への入リ込み部 1 2 b ' を備えている。 この入リ込み部 1 2 b ' を 備えていることにより、 第 1 電極バターン 1 2 bにおける光の反射面を、 各第 2 電極パターン 1 3 b , 1 3 b ' , 1 3 b " の間の部分まで拡大することができる そして、 図 7 , 図 8及び図 9は、 第 4の実施形態を示す。
この第 4の実施形態は、 前記第 3の実施形態による構成の発光装置 2 2の多数 個を、 一つの共通配線基板 2 3に、 縦及び横方向にマトリックス状に並べて設け ることによリ、 全体として、 文字又は画像を光の三原色によるフルカラ一にて表 示するパネルに構成した場合である。
この第 4の実施形態においては、 前記共通配線基板 2 3の表面のうち各発光装 置 2 2における円形の第 1電極パターン 1 2 bを除く部分の全体に導体パターン 2 4を、 第 1 電極パターン 1 2 bとの間にリング状隙間 2 5をあけて形成し、 こ の導体パターン 2 4に対して、 前記各発光装置 1 2における円形の第 1 電極バタ ーン 1 2 bを、 共通配線基板 2 3の裏面側に形成した通電用配線パターン 2 6及 びスルーホール 2 7 , 2 8 , 2 9を介して電気的に接続するという構成にしたも のである。
なお、 前記導体パターン 2 4の表面は、 二点鎖線で示すように、 絶縁膜 3 0に て被覆されている。
この構成によると、 各発光装置 2 2における第 1 電極パターン〗 2 bと、 導体 パターン 2 4との間には、 リング状隙間 2 5があけられ、 前記第 1電極パターン 1 2 bは、 完全な円形になっているので、 前記した効果を有し、 しかも、 前記各 発光装置 2 2における第 1電極パターン〗 2 bに対する通電を、 共通配線基板 1 3の表面に形成した導体パターン 2 4に行うことができることによリ、 各発光装 置 2 2に対する通電用配線パターンの構造を簡単化できるとともに、 前記導体パ ターン 2 4の全体を、 光の反射面にすることができる利点がある。

Claims

言青求 の 範 囲
1 . 配線基板の表面に金属膜にて形成した第 1 電極パターン及び第 2電極パター ンと、 前記第 2電極パターンに搭載した L E Dチップと、 この L E Dチップ及び 前記第 1 電極パターンの相互間を電気的に接続する金属線と、 前記配線基板の表 面において前記 L E Dチップ及び金属線をパッケージする透明合成樹脂による レ ンズ体とから成る発光装置において、
前記第 1 電極パターンを、 円形にして、 その中心部分に、 電極なしの抜き孔部 を設けて、 この抜き孔部内に、 前記第 2電極パターンを配設したことを特徴とす る L E Dチップを使用した発光装置。
2 . 配線基板の表面に金属膜にて形成した第 1 電極パターン及び第 2電極パター ンと、 前記第 2電極パターンに搭載した L E Dチップと、 この L E Dチップ及び 前記第 1 電極バタ一ンの相互間を電気的に接続する金属線と、 前記配線基板の表 面において前記 L E Dチップ及び金属線をパッケージする透明合成樹脂による レ ンズ体とから成る発光装置において、
前記第 1 電極パターンを、 円形にして、 その中心部分に、 電極なしの抜き孔部 を設ける一方、 前記第 2電極パターンを複数個にし、 この各第 2電極パターンを 、 前記第 1 電極パターンにおける抜き孔部内に、 前記円形の第 1 電極パターンと と略同心円の円周方向に沿って略等しい間隔にして配設し、 更に、 前記各第 2電 極パターンに搭載した L E Dチップと前記第 1 電極パターンとを電気的に接続す る金属線を、 半径方向外向きの放射状に延びるように配設したことを特徴とする L E Dチップを使用した発光装置。
3 . 前記配線基板に裏面に、 前記第 1 電極パターン及び第 2電極パターンに配線 基板におけるスルーホールを介して電気的に接続する通電用配線パターンを形成 したことを特徴とする前記請求項 1 又は 2 に記載した L E Dチップを使用した発 光装置。
4 . 前記第 1 電極パターンのうち前記抜き孔の内周縁の部分に、 前記各第 2電極 パターン間への入リ込み部を設けたことを特徴とする前記請求項 2 に記載した L E Dチップを使用した発光装置。
5 . 配線基板に、 金属膜による第 1 電極パターンを円形にし且つその中心部分に 電極なしの抜き孔部を設けて形成するとともに、 前記抜き孔部内に金属膜による 第 2電極パターンを形成する工程と、 前記第 2電極パターンに L E Dチップを搭 載する工程と、 前記 L E Dチップと前記第 1 電極パターンとの間を金属線にて電 気的に接続する工程と、 前記第 1 電極パターンに対して液体の透明合成樹脂を当 該透明合成樹脂が前記 L E Dチップ及び金属線を覆って盛り上がるように滴下し たのち硬化してレンズ体にする工程とから成ることを特徴とする L E Dチップを 使用した発光装置の製造方法。
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