JP2008172125A - チップ型ｌｅｄ発光装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リフレクター集合体を単個に切断する時に蒸着部に剥がれが発生する。
【解決手段】 ＬＥＤチップを実装し、透光性樹脂２で封止した発光体３を搭載した回路基板１上に、回路基板１と平面形状が略同形状をしたリフレクター４を接着したチップ型ＬＥＤ発光装置で、リフレクター４は中央底面に開口部５を有し、発光体３を取り囲むように開口部５から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面６に反射膜７が形成され、リフレクター４の表面外周周縁部に反射膜７を施さない領域８を形成すると同時に、該領域８に隣接して反射膜７を施さない端子位置識別マーク１０を形成する。反射膜７を施さない領域８のダイシングラインに沿って切断するので、反射膜７は剥離することはない。また、端子位置識別マークの配設に金型冶具作成の負荷が減少する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、一般照明用ＬＥＤ、携帯電話用フラッシュＬＥＤ、KYE照明用ＬＥＤなどに係わり、詳しくは、リフレクターの多数個取り生産において、ダイシング時に蒸着部の剥がれが発生しない、チップ型ＬＥＤ発光装置及びその製造方法に関する。

従来、軽薄短小を追求する電子機器向けに提供された表面実装型の発光ダイオードで、一般的に、携帯電話のカメラ用補助光源、スポットライトなどに使用される発光ダイオードにおいては、指向性をもった製品が多く使用される。その際、通常の発光ダイオードにリフレクターまたはレンズを付加することにより、用途に合わせた指向特性を持つ発光ダイオードを作っている。これらの発光ダイオードの一般的な構造は、ガラスエポキシ基板の表面に形成された電極パターン上にＬＥＤチップを実装すると共に、前記ＬＥＤチップを実装したプリント基板上にＵＶ硬化型接着剤などを用いて、別体加工で成形されたリフレクターまたはレンズを接着することにより、ＬＥＤチップの光を無駄なく有効利用するＬＥＤランプがある。（例えば、特許文献１参照）
特許文献１に開示されているＬＥＤランプは、図１７〜図２０に示すように、アノードとカソードからなる一対の電極部が３組形成された回路基板２１と、この回路基板２１上に実装されたＬＥＤチップ２２と、これを覆うように透光性樹脂２３で封止された発光体２４と、発光体２４を取り囲む反射面が形成されたリフレクター２５とで構成されている。

特開２００４−３２７９５５号（第４〜５頁、図１〜図５）

前記回路基板２１は、図１８に示すように、ガラスエポキシやBTレジン等で略四角形に形成され、両側面にアノード電極（Ａ１、Ａ２、Ａ３）及びカソード電極（K１、K２、K３）がスルーホールによって形成されている。回路基板２１の中央部には３個のＬＥＤチップ２２が実装され、ボンディングワイヤを介して接続されている。

また、リフレクター２５は、図１７に示すように、前記回路基板２１と略同じ平面形状をしており、前記回路基板２１上に配置されている。前記リフレクター２５は、中央部底面に開口部２６を有し、該開口部２６から上面に向かってテーパ状に広がる反射面２７が形成され、該反射面２７にはニッケルメッキその他の銀色系のメッキ加工が施され反射膜２８が形成されている。

図１９、図２０に示すように、前記ＬＥＤチップ２２を実装したプリント基板２１上にリフレクター２５をＵＶ硬化型接着剤などを用いて接着することにより、ＬＥＤランプが得られる。

また、従来一般に左右対称製品など製品を上面から見た場合に製品の端子２９の位置が何処にあるかを視認できるように、製品の表面に１ＰＩＮマークやカソードマークをマーキングする。図２１、図２２に示すように、リフレクター成形時に金型でリフレクター２５の上面に凹形状をした端子位置識別マーク３０を配設する。

解決しようとする問題点は、上記した特許文献１に開示されているＬＥＤランプは、リ
フレクターを多数個取り生産する場合に、リフレクター集合体を成形し、反射面をメッ加
工もしくは蒸着にて反射膜を形成した後、個々のリフレクターに分割するのにダイシング
マシーンにてカットする。ダイシングする際にメッキ加工もしくは蒸着された部分から反
射膜が剥がれるという問題が発生する。上記した剥がれ対策として、メッキ加工もしくは
蒸着後にＴＯＰコートを行うが、それにより反射膜の反射率が低下してしまう。

また、製品の端子位置識別マークを配設するのに、リフレクターの上面に凹形状を形成するために金型冶具が複雑になり金型冶具の製作に負荷が掛かる。などの問題があった。

本発明は、上述の欠点を解消するもので、その目的は、リフレクターを多数個取り生産する際に、ダイシングラインに未蒸着部を設けることにより、ダイシングによる反射膜の剥がれはなくなり歩留まりの向上を図る。また、蒸着剥がれ対策としてのＴＯＰコートの必要もなくなり反射率を低下させることもない。更に、製品の端子位置識別マークを配設するのに、反射膜を形成しない領域を形成する際に同時に、該領域に隣接して形成されるので、金型冶具の製作に負荷が掛からない。信頼性に優れ、安価なチップ型ＬＥＤ発光装置及びその製造方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明におけるチップ型ＬＥＤ発光装置は、平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置において、前記リフレクターは中央底面に開口部を有し、前記ＬＥＤチップを取り囲むように前記開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面に反射膜が形成され、略四角形状をした表面の外周周縁部に前記反射膜を施さない領域を形成したことを特徴とするものである。

また、平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、該回路基板上に、前記回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置において、前記リフレクターは中央底面に開口部を有し、前記ＬＥＤチップを取り囲むように前記開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面に反射膜が形成され、略四角形状をした表面の外周周縁部に前記反射膜を施さない領域を形成すると共に、該領域に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを形成したことを特徴とするものである。

また、本発明におけるチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法は、平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置において、平面形状が略四角形状し、中央底面に開口部を有し、該開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面を有するリフレクターを格子状に複数個配列して成形したリフレクター集合体成形工程と、前記リフレクター集合体の個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部を覆う金型冶具セット工程と、前記金型冶具がセットされたリフレクター集合体の表面にメッキ加工もしくは蒸着で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記リフレクター集合体から金型冶具を除去して個々のリフレクターの外周周縁部に反射膜を施さない領域を形成する金型冶具外し工程と、リフレクター集合体を前記領域に沿って個々のリフレクターに分割するダイシング工程と、発光体を搭載した個々の回路基板上に、分割されたリフレクターを接着する接合工程よりなることを特徴とするものである。

また、平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し、該ＬＥＤチップを実装した回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接着したチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法において、平面形状が略四角形状し、中央底面に開口部を有し、該開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面を有するリフレクターを格子状に複数個配列して成形したリフレクター集合体成形工程と、前記リフレクター集合体の個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部と、該外周周辺部に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを覆う金型冶具セット工程と、前記金型冶具がセットされたリフレクター集合体の表面にメッキ加工もしくは蒸着で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記リフレクター集合体から金型冶具を除去して個々のリフレクターの外周周縁部に反射膜を施さない領域と、該領域に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを同時に形成する金型冶具外し工程と、リフレクター集合体を前記領域に沿って個々のリフレクターに分割するダイシング工程と、発光体を搭載した個々の回路基板上に、分割されたリフレクターを接着する接合工程よりなることを特徴とするものである。

本発明のチップ型ＬＥＤ発光装置及びその製造方法において、リフレクターを多数個取り生産する際に、リフレクター外周周辺の反射膜を施さない領域をダイシングするので、反射膜の剥がれることはない。そのため、蒸着剥がれ対策としてのＴＯＰコートの必要もない。また、製品の端子位置識別マークを、前記反射膜を施さない領域を形成する際に同時に、前記領域に隣接して形成するので、金型冶具の製作に負荷が掛からない。など信頼性に優れ、安価なチップ型ＬＥＤ発光装置及びその製造方法を提供することが可能である。

本発明のチップ型ＬＥＤ発光装置及びその製造方法について、図面に基づいて説明する。

図１、図３〜図１４は、本発明の実施例１に係わり、図１は、チップ型ＬＥＤ発光装置の斜視図、図３〜図１４は、チップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法を示す説明図である。

図１において、チップ型ＬＥＤ発光装置は、ガラスエポキシやBTレジン等で平面形状が略四角形に形成された回路基板１上に図示しないＬＥＤチップが実装され、該ＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂２で封止された発光体３と、この回路基板１上に実装された発光体３を取り囲む反射面が形成されたリフレクター４とで構成されている。

前記リフレクター４は樹脂成形され、前記回路基板１と略同じ平面形状をしており、中央部底面に開口部５を有し、該開口部５から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面６が形成され、該反射面６にはＡｌ、Ａｇなどの高反射金属膜を用いメッキもしくは蒸着により反射膜７が形成されている。また、前記反射膜７の形成は、誘電体を添加することで、高反射率の多層膜を形成し、高反射誘電体多層膜を形成する方法や、白色以外のパッケージの場合、反射波長を限定し、増反射処理を施して形成しても良い。前記リフレクター４の略四角形状をした表面の外周周縁部に前記反射膜７を施さない領域８を後述する製造方法により形成する。前記リフレクター４は回路基板１上に接着剤とした、例えば、ＵＶ硬化型の接着剤などを使用して接着・接合する。

図３〜図１４によりチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法について説明する。図３、図４は、リフレクター集合体成形工程を示し、上記したように、平面形状が略四角形状し、中央底面に開口部５を有し、該開口部５から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面６を有する個々のリフレクター部分を格子状に複数個配列してリフレクター集合体４Ａを成形する。

図５、図６は、金型冶具セット工程を示し、前記リフレクター集合体４Ａの個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部（反射膜を施さない領域）を覆うように金型冶具９をセットする。金型冶具９の代わりにレジストでマスクしても良い。

図７、図８は、反射膜形成工程を示し、リフレクター集合体４Ａの上に金型冶具９をセットした状態で表面にＡｌ、Ａｇ等の高反射金属膜を用いメッキもしくは蒸着により反射膜７を形成する。

図９、図１０は、金型冶具外し工程を示し、前記リフレクター集合体４Ａから金型冶具9を除去することにより、略四角形状をした蒸着部の外周周縁部に反射膜７を施さない領域８により個々のリフレクター部分に仕切られる。

図１１、図１２は、ダイシング工程を示し、図９に示すリフレクター集合体４Ａに形成された反射膜７を施さない領域８上を直交する２つのダイシングライン（Ｘ、Ｙ）に沿って切断することにより、個々のリフレクター４に分割される。

図１３、図１４は、接合工程を示し、ＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂２で封止された発光体３を搭載実装した個々の回路基板１上に、分割されたリフレクター４を接着剤とした、例えば、ＵＶ硬化型の接着剤などを使用して接着・接合することにより、略四角形状をしたリフレクター４の外周周縁部に反射膜７を施さない領域８が形成されたチップ型ＬＥＤ発光装置が完成される。

上述したように、リフレクターを多数個取り生産する際に、リフレクター外周周辺の反射膜７を施さない領域８をダイシングするので、反射膜７が剥がれることはない。

図２、図１５、図１６は、本発明の実施例２に係わり、上述した実施例１と異なるところは、図２に示すように、略四角形状をしたリフレクター４の表面の外周周縁部に前記反射膜７を施さない領域８に隣接して、反射膜を施さない端子位置識別マーク１０を形成したことである。該端子位置識別マーク１０は、左右対称製品など製品を上面から見た場合に製品の端子１１の位置が何処にあるかを視認できるように、製品の表面に配設する。

上記した端子位置識別マークの配設方法について説明する。図１５、図１６に示すように、金型冶具９Ａは、前記リフレクター集合体４Ａの個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部と、該外周周辺部に隣接して四隅の一つに反射膜を施さない端子位置識別マーク１０を覆うように製作されている。その他の製造工程は、上記した実施例１と同様であるので説明は省略する。リフレクター集合体成形工程、金型冶具セット工程、反射膜形成工程、金型冶具外し工程、ダイシング工程、ＬＥＤチップを実装した個々の回路基板上に、分割されたリフレクターを接着する接合工程を行うことにより、図２に示すように、リフレクター４の四隅の一つに端子位置識別マーク１０を施したチップ型ＬＥＤ発光装置が得られる。

上述したように、リフレクターを多数個取り生産する際に、リフレクター外周周辺の反射膜を施さない領域と端子位置識別マークを同時に形成することができるので、金型冶具の製作に負荷が掛からない。

本発明の実施例１に係るチップ型ＬＥＤ発光装置の斜視図である。 本発明の実施例２に係るチップ型ＬＥＤ発光装置の斜視図である。 図１のリフレクター集合体成形工程を示す平面図である。 図３の断面図である。 図３のリフレクター集合体上に金型冶具をセットした状態の平面図である。 図５の断面図である。 図５の金型冶具をセットした上面に反射膜を施した状態の平面図である。 図７の断面図である。 図７の金型冶具を外し反射膜と反射膜を施さない領域を示す平面図である。 図９の断面図である。 図９のリフレクター集合体をダイシングして製品に分割した状態の平面図である。 図１１の断面図である。 図１のチップ型ＬＥＤ発光装置の平面図である。 図１３の断面図である。 図２のリフレクター集合体上に金型冶具をセットした状態の平面図である。 図１５の断面図である。 従来のＬＥＤランプのリフレクターの斜視図である。 従来のＬＥＤランプの回路基板上に発光体を搭載した状態の斜視図である。 従来のＬＥＤランプの斜視図である。 図１９の断面図である。 従来のＬＥＤランプのリフレクター上面に端子位置識別マークを配設した状態の平面図である。 図２１の断面図である。

符号の説明

１ 回路基板
２ 透光性樹脂
３ 発光体
４ リフレクター
４Ａ リフレクター集合体
５ 開口部
６ 反射面
７ 反射膜
８ 反射膜を施さない領域
９、９Ａ 金型冶具
１０ 端子位置識別マーク
１１ 端子 Ｘ、Ｙ ダイシングライン

Claims (4)

1. 平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置において、前記リフレクターは、中央底面に開口部を有し、前記発光体を取り囲むように開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面に反射膜が形成され、略四角形状をした表面の外周周縁部に前記反射膜を施さない領域を形成したことを特徴とするチップ型ＬＥＤ発光装置。
2. 平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置において、前記リフレクターは中央底面に開口部を有し、前記ＬＥＤチップを取り囲むように前記開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面に反射膜が形成され、略四角形状をした表面の外周周縁部に前記反射膜を施さない領域を形成すると共に、該領域に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを形成したことを特徴とするチップ型ＬＥＤ発光装置。
3. 平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法において、平面形状が略四角形状し、中央底面に開口部を有し、該開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面を有するリフレクターを格子状に複数個配列して成形したリフレクター集合体成形工程と、前記リフレクター集合体の個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部を覆う金型冶具セット工程と、前記金型冶具がセットされたリフレクター集合体の表面にメッキ加工もしくは蒸着で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記リフレクター集合体から金型冶具を除去して個々のリフレクターの外周周縁部に反射膜を施さない領域を形成する金型冶具外し工程と、リフレクター集合体を該領域に沿って個々のリフレクターに分割するダイシング工程と、発光体を搭載した個々の回路基板上に、分割されたリフレクターを接着する接合工程よりなることを特徴とするチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法。
4. 平面形状が略四角形状した回路基板にＬＥＤチップを実装し透光性樹脂で封止した発光体を搭載し、前記回路基板上に、該回路基板と平面形状が略同形状をしたリフレクターを接合したチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法において、平面形状が略四角形状し、中央底面に開口部を有し、該開口部から上面に向かってテーパ状に広がるすり鉢状の反射面を有するリフレクターを格子状に複数個配列して成形したリフレクター集合体成形工程と、前記リフレクター集合体の個々のリフレクターの略四角形状をした外周周縁部と、該外周周辺部に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを覆う金型冶具セット工程と、前記金型冶具がセットされたリフレクター集合体の表面にメッキ加工もしくは蒸着で反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記リフレクター集合体から金型冶具を除去して個々のリフレクターの外周周縁部に反射膜を施さない領域と、該領域に隣接して反射膜を施さない端子位置識別マークを同時に形成する金型冶具外し工程と、リフレクター集合体を前記領域に沿って個々のリフレクターに分割するダイシング工程と、発光体を搭載した個々の回路基板上に、分割されたリフレクターを接着する接合工程よりなることを特徴とするチップ型ＬＥＤ発光装置の製造方法。
   

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