JP2003037298A - 面実装型ｌｅｄランプ - Google Patents
面実装型ｌｅｄランプInfo
- Publication number
- JP2003037298A JP2003037298A JP2001224472A JP2001224472A JP2003037298A JP 2003037298 A JP2003037298 A JP 2003037298A JP 2001224472 A JP2001224472 A JP 2001224472A JP 2001224472 A JP2001224472 A JP 2001224472A JP 2003037298 A JP2003037298 A JP 2003037298A
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- led chip
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の面実装型ＬＥＤランプではベースが比
較的に柔軟なプリント回路基板で形成されて超音波の吸
収を生じやすく、溶接時に過大な超音波出力が必要とな
ってＬＥＤチップに損傷を生じる問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、プリント回路基板に面実
装するためのベース２にＬＥＤチップが３超音波溶着で
搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプ１において、この
面実装型ＬＥＤランプ１は、少なくともベース２となる
部分がセラミックスで形成されている面実装型ＬＥＤラ
ンプ１としたことで、ベース２が形成されたセラミック
部材の硬度によりＬＥＤチップ３を溶接するときには超
音波振動を吸収しないものとして少ない超音波出力での
溶接可能とし課題を解決するものである。
較的に柔軟なプリント回路基板で形成されて超音波の吸
収を生じやすく、溶接時に過大な超音波出力が必要とな
ってＬＥＤチップに損傷を生じる問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、プリント回路基板に面実
装するためのベース２にＬＥＤチップが３超音波溶着で
搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプ１において、この
面実装型ＬＥＤランプ１は、少なくともベース２となる
部分がセラミックスで形成されている面実装型ＬＥＤラ
ンプ１としたことで、ベース２が形成されたセラミック
部材の硬度によりＬＥＤチップ３を溶接するときには超
音波振動を吸収しないものとして少ない超音波出力での
溶接可能とし課題を解決するものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＥＤランプに関す
るものであり、詳細には、面実装型と称されて、プリン
ト回路基板に取付け足を挿入することなく取付けられる
構成とした面実装型ＬＥＤランプに係るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種の面実装型ＬＥＤランプ９
０の構成の例を示すものが図４であり、この面実装型Ｌ
ＥＤランプ９０においては、ガラスエポキシ基板などと
称され、布状に織り上げられたガラス繊維にエポキシ樹
脂を含浸させて硬化させたプリント回路基板がベース９
１として採用されている。 【０００３】前記ベース９１の一方の面にはＬＥＤチッ
プ９３を取付けるための配線パターン９１ａが設けら
れ、他方の面にはプリント回路基板（図示せず）に取付
けるための端子部９１ｂが設けられている。尚、前記配
線パターン９１ａと端子部９１ｂとはスルーホール配線
９１ｃにより接続されている。 【０００４】そして、前記配線パターン９１ａ上にはバ
ンプ９２が金などで形成され、ここにフリップチップ状
としたＬＥＤチップ９３が超音波溶着で取付けられ、そ
の後には前記ＬＥＤチップ９３を取り囲む略コーン状の
空洞９４ａが設けられたランプハウス９４が接着され、
最後に前記空洞９４ａ内にエポキシ樹脂、シリコン樹脂
などによる透明樹脂９５が注入され熱硬化が行われて構
成されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の面実装型ＬＥＤランプ９０においては、
ベース９１が樹脂を含む柔軟な部材で形成されているの
で、前記ＬＥＤチップ９３を溶着しようとしたときに超
音波を吸収するものとなる。従って、溶着を確実に行う
ためには超音波溶着機の出力を増す必要があり、これに
より、ＬＥＤチップ９３に加わる加速度、振動などの応
力が増し、ＬＥＤチップ９３に特性劣化を生じるなどの
問題点があった。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の課題を解決するための具体的手段として、プリント回
路基板に面実装するためのベースにＬＥＤチップが超音
波溶着で搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプにおい
て、前記面実装型ＬＥＤランプは、少なくとも前記ベー
スとなる部分がセラミックスで形成されていることを特
徴とする面実装型ＬＥＤランプを提供することで課題を
解決するものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１
で示すものは本発明に係る面実装型ＬＥＤランプであ
り、この面実装型ＬＥＤランプ１においても、プリント
回路基板（図示せず）の面上に搭載するためのベース２
が設けられ、該ベース２上にＬＥＤチップ３が搭載され
るものである点は従来例のものと同様である。 【０００８】よって、前記ベース２の一方の面にはＬＥ
Ｄチップ３を取付けるための配線パターン２ａが形成さ
れ、他方の面にはプリント回路基板に取付けるための端
子部２ｂが設けられている点も従来例と同様であるが、
本発明により前記ベース２は、アルミナ、窒化アルミ、
窒化ホウ素などセラミックで形成されている。 【０００９】従って、従来例では銅箔のエッチングなど
により形成されていた配線パターン２ａ、端子部２ｂは
導電性部材のメッキ、印刷・焼成など適宜な手段で形成
される。また、前記配線パターン２ａと端子部２ｂとを
接続する従来例のスルーホール配線に相当する接続部２
ｃも配線パターン２ａ、端子部２ｂと同様な手段で形成
されている。 【００１０】以上のように形成されたベース２の配線パ
ターン２ａ上には複数個所、例えば４個所に金、或い
は、ハンダなどによりバンプ４が設けられ、このバンプ
４に対して、フィリップチップ状とされたＬＥＤチップ
３が従来例と同様に超音波溶着機（図示せず）により取
り付けが行われる。 【００１１】ここで、本発明によりベース２が比較的に
硬質であるセラミックで形成されたことで、ベース２自
体が変形して超音波を吸収することがなく、超音波用着
機の出力は、従来例のものが１つのバンプ４あたり０．
０２〜０．８Ｗ程度が要求されていたのに対し、本発明
の構成では１つのバンプ４あたり０．００５〜０．２５
Ｗとより少ない状態で溶着が可能となる。 【００１２】このことは、超音波用着機からの振動が直
接に加わるＬＥＤチップ３に対するストレスを低減でき
るものとなり、例えば、超音波用着時の発熱によるＬＥ
Ｄチップ３の特性劣化を低減できるものとなり、面実装
型ＬＥＤランプ１としての信頼性の向上が可能となるも
のである。 【００１３】また、ベース２をセラミック化したこと
で、従来例のプリント回路基板を使用したベースよりも
熱伝導性が向上するものとなり、同一の駆動電流で点灯
させるときにはＬＥＤチップ３の温度上昇を低減させ
て、面実装型ＬＥＤランプ１の長寿命化、即ち信頼性の
向上を可能とし、ＬＥＤチップ３に従来例と同じ温度上
昇を許容するときには駆動電流の増加を可能とし、より
明るい面実装型ＬＥＤランプ１の実現を可能とする。ま
た、ＬＥＤチップ３が低出力でベース３に溶着可能とな
ることは、超音波溶接機の溶着ヘッドにとっても好都合
であり、約３倍程度の長寿命化が図れ、メンテナンスの
簡素化が可能となる。 【００１４】以上のようにベース２にＬＥＤチップ３が
取付けられた後には、ランプハウス５の取り付けが接着
などで行われ、続けてランプハウス５のコーン型の空洞
５ａには透明樹脂６が充填され、加熱による硬化が行わ
れて、本発明の面実装型ＬＥＤランプ１とされるのであ
る。このときに、前記ランプハウス５はベース２とＬＥ
Ｄチップ３との溶接には直接に関与することはないの
で、白色などの樹脂部材で形成されたものであっても良
く、或いは、セラミックであっても良く、要は、少なく
ともベース２の部分がセラミックで形成されていること
が本発明の必要条件である。 【００１５】尚、セラミックでランプハウス５を形成す
る場合には、このランプハウス５がベース２に密着し、
且つ、樹脂よりも熱伝導性に優れることから、一層にＬ
ＥＤチップ３の放熱が促進されるものとなり、上記した
ように信頼性の向上や、より明るい面実装型ＬＥＤラン
プ１の実現が一層確実に行えるものとなる。また、前記
ランプハウス５をセラミックで形成する場合には、前記
ベース２と一体化し、部品点数の低減を図っても良いも
のである。 【００１６】尚、実際に面実装型ＬＥＤランプ１を生産
するに当たっては、図３に示すようにベース２は複数が
縦横に接続する板状として形成され、それぞれにＬＥＤ
チップ３が取付けられた後に、同様に一体化されたラン
プハウス５が取り付けられ、透明樹脂の充填、硬化の後
に個別に分割が行われる。このときに上記したようにベ
ース２とランプハウス５とが一体化されているときには
ランプハウス５の取付工程は省略可能となる。 【００１７】 【発明の効果】以上に説明したように本発明により、プ
リント回路基板に面実装するためのベースにＬＥＤチッ
プが超音波溶着で搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプ
において、前記面実装型ＬＥＤランプは、少なくとも前
記ベースとなる部分がセラミックスで形成されているこ
とを特徴とする面実装型ＬＥＤランプとしたことで、第
一には、ベースが形成されたセラミック部材の硬度によ
りＬＥＤチップを溶接するときには超音波振動を吸収し
ないものとして、より少ない超音波出力での溶接可能と
し、ＬＥＤチップに与える機械的ストレスを減じて、特
性変化などを生じないものとし、この種の面実装型ＬＥ
Ｄランプの品質向上と信頼性向上とに極めて優れた効果
を奏するものである。 【００１８】また第二には、ベースをセラミックで形成
したことで、セラミックの良好な熱伝導性によりＬＥＤ
チップに対する放熱作用を促進し、同じ電流で駆動する
ときにはＬＥＤチップに一層の延命を可能としてこの種
の面実装型ＬＥＤランプの信頼性の向上に極めて優れた
効果を奏すると共に、従来例と同じ温度上昇を許容する
ときには一層に明るい面実装型ＬＥＤランプの提供を可
能とするものである。
るものであり、詳細には、面実装型と称されて、プリン
ト回路基板に取付け足を挿入することなく取付けられる
構成とした面実装型ＬＥＤランプに係るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種の面実装型ＬＥＤランプ９
０の構成の例を示すものが図４であり、この面実装型Ｌ
ＥＤランプ９０においては、ガラスエポキシ基板などと
称され、布状に織り上げられたガラス繊維にエポキシ樹
脂を含浸させて硬化させたプリント回路基板がベース９
１として採用されている。 【０００３】前記ベース９１の一方の面にはＬＥＤチッ
プ９３を取付けるための配線パターン９１ａが設けら
れ、他方の面にはプリント回路基板（図示せず）に取付
けるための端子部９１ｂが設けられている。尚、前記配
線パターン９１ａと端子部９１ｂとはスルーホール配線
９１ｃにより接続されている。 【０００４】そして、前記配線パターン９１ａ上にはバ
ンプ９２が金などで形成され、ここにフリップチップ状
としたＬＥＤチップ９３が超音波溶着で取付けられ、そ
の後には前記ＬＥＤチップ９３を取り囲む略コーン状の
空洞９４ａが設けられたランプハウス９４が接着され、
最後に前記空洞９４ａ内にエポキシ樹脂、シリコン樹脂
などによる透明樹脂９５が注入され熱硬化が行われて構
成されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の面実装型ＬＥＤランプ９０においては、
ベース９１が樹脂を含む柔軟な部材で形成されているの
で、前記ＬＥＤチップ９３を溶着しようとしたときに超
音波を吸収するものとなる。従って、溶着を確実に行う
ためには超音波溶着機の出力を増す必要があり、これに
より、ＬＥＤチップ９３に加わる加速度、振動などの応
力が増し、ＬＥＤチップ９３に特性劣化を生じるなどの
問題点があった。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の課題を解決するための具体的手段として、プリント回
路基板に面実装するためのベースにＬＥＤチップが超音
波溶着で搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプにおい
て、前記面実装型ＬＥＤランプは、少なくとも前記ベー
スとなる部分がセラミックスで形成されていることを特
徴とする面実装型ＬＥＤランプを提供することで課題を
解決するものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１
で示すものは本発明に係る面実装型ＬＥＤランプであ
り、この面実装型ＬＥＤランプ１においても、プリント
回路基板（図示せず）の面上に搭載するためのベース２
が設けられ、該ベース２上にＬＥＤチップ３が搭載され
るものである点は従来例のものと同様である。 【０００８】よって、前記ベース２の一方の面にはＬＥ
Ｄチップ３を取付けるための配線パターン２ａが形成さ
れ、他方の面にはプリント回路基板に取付けるための端
子部２ｂが設けられている点も従来例と同様であるが、
本発明により前記ベース２は、アルミナ、窒化アルミ、
窒化ホウ素などセラミックで形成されている。 【０００９】従って、従来例では銅箔のエッチングなど
により形成されていた配線パターン２ａ、端子部２ｂは
導電性部材のメッキ、印刷・焼成など適宜な手段で形成
される。また、前記配線パターン２ａと端子部２ｂとを
接続する従来例のスルーホール配線に相当する接続部２
ｃも配線パターン２ａ、端子部２ｂと同様な手段で形成
されている。 【００１０】以上のように形成されたベース２の配線パ
ターン２ａ上には複数個所、例えば４個所に金、或い
は、ハンダなどによりバンプ４が設けられ、このバンプ
４に対して、フィリップチップ状とされたＬＥＤチップ
３が従来例と同様に超音波溶着機（図示せず）により取
り付けが行われる。 【００１１】ここで、本発明によりベース２が比較的に
硬質であるセラミックで形成されたことで、ベース２自
体が変形して超音波を吸収することがなく、超音波用着
機の出力は、従来例のものが１つのバンプ４あたり０．
０２〜０．８Ｗ程度が要求されていたのに対し、本発明
の構成では１つのバンプ４あたり０．００５〜０．２５
Ｗとより少ない状態で溶着が可能となる。 【００１２】このことは、超音波用着機からの振動が直
接に加わるＬＥＤチップ３に対するストレスを低減でき
るものとなり、例えば、超音波用着時の発熱によるＬＥ
Ｄチップ３の特性劣化を低減できるものとなり、面実装
型ＬＥＤランプ１としての信頼性の向上が可能となるも
のである。 【００１３】また、ベース２をセラミック化したこと
で、従来例のプリント回路基板を使用したベースよりも
熱伝導性が向上するものとなり、同一の駆動電流で点灯
させるときにはＬＥＤチップ３の温度上昇を低減させ
て、面実装型ＬＥＤランプ１の長寿命化、即ち信頼性の
向上を可能とし、ＬＥＤチップ３に従来例と同じ温度上
昇を許容するときには駆動電流の増加を可能とし、より
明るい面実装型ＬＥＤランプ１の実現を可能とする。ま
た、ＬＥＤチップ３が低出力でベース３に溶着可能とな
ることは、超音波溶接機の溶着ヘッドにとっても好都合
であり、約３倍程度の長寿命化が図れ、メンテナンスの
簡素化が可能となる。 【００１４】以上のようにベース２にＬＥＤチップ３が
取付けられた後には、ランプハウス５の取り付けが接着
などで行われ、続けてランプハウス５のコーン型の空洞
５ａには透明樹脂６が充填され、加熱による硬化が行わ
れて、本発明の面実装型ＬＥＤランプ１とされるのであ
る。このときに、前記ランプハウス５はベース２とＬＥ
Ｄチップ３との溶接には直接に関与することはないの
で、白色などの樹脂部材で形成されたものであっても良
く、或いは、セラミックであっても良く、要は、少なく
ともベース２の部分がセラミックで形成されていること
が本発明の必要条件である。 【００１５】尚、セラミックでランプハウス５を形成す
る場合には、このランプハウス５がベース２に密着し、
且つ、樹脂よりも熱伝導性に優れることから、一層にＬ
ＥＤチップ３の放熱が促進されるものとなり、上記した
ように信頼性の向上や、より明るい面実装型ＬＥＤラン
プ１の実現が一層確実に行えるものとなる。また、前記
ランプハウス５をセラミックで形成する場合には、前記
ベース２と一体化し、部品点数の低減を図っても良いも
のである。 【００１６】尚、実際に面実装型ＬＥＤランプ１を生産
するに当たっては、図３に示すようにベース２は複数が
縦横に接続する板状として形成され、それぞれにＬＥＤ
チップ３が取付けられた後に、同様に一体化されたラン
プハウス５が取り付けられ、透明樹脂の充填、硬化の後
に個別に分割が行われる。このときに上記したようにベ
ース２とランプハウス５とが一体化されているときには
ランプハウス５の取付工程は省略可能となる。 【００１７】 【発明の効果】以上に説明したように本発明により、プ
リント回路基板に面実装するためのベースにＬＥＤチッ
プが超音波溶着で搭載されて成る面実装型ＬＥＤランプ
において、前記面実装型ＬＥＤランプは、少なくとも前
記ベースとなる部分がセラミックスで形成されているこ
とを特徴とする面実装型ＬＥＤランプとしたことで、第
一には、ベースが形成されたセラミック部材の硬度によ
りＬＥＤチップを溶接するときには超音波振動を吸収し
ないものとして、より少ない超音波出力での溶接可能と
し、ＬＥＤチップに与える機械的ストレスを減じて、特
性変化などを生じないものとし、この種の面実装型ＬＥ
Ｄランプの品質向上と信頼性向上とに極めて優れた効果
を奏するものである。 【００１８】また第二には、ベースをセラミックで形成
したことで、セラミックの良好な熱伝導性によりＬＥＤ
チップに対する放熱作用を促進し、同じ電流で駆動する
ときにはＬＥＤチップに一層の延命を可能としてこの種
の面実装型ＬＥＤランプの信頼性の向上に極めて優れた
効果を奏すると共に、従来例と同じ温度上昇を許容する
ときには一層に明るい面実装型ＬＥＤランプの提供を可
能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る面実装型ＬＥＤランプの実施形
態を示す正面図である。 【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 【図３】 同じく本発明に係る面実装型ＬＥＤランプの
実際の生産工程の例を示す説明図である。 【図４】 従来例を示す断面図である。 【符号の説明】 １……面実装型ＬＥＤランプ ２……ベース ２ａ……配線パターン ２ｂ……端子部 ２ｃ……接続部 ３……ＬＥＤチップ３ ４……バンプ ５……ランプハウス ６……透明樹脂
態を示す正面図である。 【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 【図３】 同じく本発明に係る面実装型ＬＥＤランプの
実際の生産工程の例を示す説明図である。 【図４】 従来例を示す断面図である。 【符号の説明】 １……面実装型ＬＥＤランプ ２……ベース ２ａ……配線パターン ２ｂ……端子部 ２ｃ……接続部 ３……ＬＥＤチップ３ ４……バンプ ５……ランプハウス ６……透明樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森川 洋輔
東京都目黒区中目黒２丁目９番13号 スタ
ンレー電気株式会社内
Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 DB02 EC11 GA01
5F041 AA33 AA43 DA09 DA20 DA43
DB09 DC23
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プリント回路基板に面実装するためのベ
ースにＬＥＤチップが超音波溶着で搭載されて成る面実
装型ＬＥＤランプにおいて、前記面実装型ＬＥＤランプ
は、少なくとも前記ベースとなる部分がセラミックスで
形成されていることを特徴とする面実装型ＬＥＤラン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224472A JP2003037298A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 面実装型ｌｅｄランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224472A JP2003037298A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 面実装型ｌｅｄランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037298A true JP2003037298A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19057621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001224472A Pending JP2003037298A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 面実装型ｌｅｄランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003037298A (ja) |
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- 2001-07-25 JP JP2001224472A patent/JP2003037298A/ja active Pending
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