JPH08306960A - チップ型発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高輝度な放出光を得ることの可能な凸レンズ
部を用いていながら、確実に吸着ノズルで吸着保持で
き、この吸着保持時に凸レンズ部に傷が付かずないチッ
プ型発光装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、略平坦状な上面に凹部が形成
され、この凹部内に凸状レンズ部が形成され、前記平坦
状な上面がこの凸状レンズ部の頂点を含む平面と同一平
面上にあり且つ前記凹部の側壁面が凸状レンズ部と略連
続している樹脂モールドと、この樹脂モールドに覆われ
前記凸状レンズ部の頂点の略真下に存在する複数の発光
素子と、を備えたチップ型発光装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この本発明は、チップ状に形成さ
れる発光装置に関し、特に高輝度な放出光を得るための
凸レンズ部を備えたチップ型発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、チップＬＥＤ等のチップ型発光装
置を備えた電子機器は、野外で使用される機会が多くな
り、これにともない、そのＬＥＤ素子等の発光素子から
放出させる光の輝度を高める必要性が大きくなってきて
いる。このために、発光素子の光放出面に凸レンズを設
けたチップ型発光装置が提案されている。

【０００３】この凸レンズ付きチップ型発光装置の平面
図を図２に、また側面図を図３（ａ）にそれぞれ示して
いる。図例のチップ型発光装置１の発光部２は、透光性
の樹脂を略直方体形状にモールド成型したものであり、
発光部２の両側面からは、リード３ａ、３ｂ、３ｃの一
端部がそれぞれ突出している。

【０００４】このようなチップ型発光装置１を例えば図
示しない回路基板等に実装する場合には、凸レンズ部２
ｂに自動装着機の吸着ノズル４を当接、吸着させるよう
にしている。吸着ノズル４は排気路に連通するもので、
その内径ｄは凸レンズ部２ｂのレンズ径Ｄより小さい
（ｄ＞Ｄ）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、凸レン
ズ部２ｂの面が略半円球状になっているため、図３
（ｂ）に示すように、チップ型発光装置１が吸着ノズル
４の軸に対して傾いた状態で吸着されるといった不具合
をしばしば生じる。この場合、例えば図示しない回路基
板上の装着すべき位置にチップ型発光装置１を正確に誘
導することが困難になり、装着不良が生じやすくなる。
近年、ますます回路基板の実装密度が大きくなる中で、
このような装着不良は隣接する他の実装領域に実装する
可能性もあり致命的である。しかも、上記のような吸着
ノズル４を用いてチップ型発光装置１を吸着保持する場
合、チップ型発光装置１の吸着面の表面状態により吸着
エアーがリークしやすくなる。すなわち、吸着ノズル４
の排気路内のエアーは、この排気路の開口面がチップ型
発光装置１により完全に塞がれることにより吸着作用が
働くが、このチップ型発光装置１の吸着すべき面が凹凸
形状となっているとリークしやすく吸着作用が働きにく
くなる。この結果、チップ型発光装置１を確実に吸着保
持できなくなる場合がでてくる。

【０００６】また、このような装着不良を招くと、人手
による修正作業が必要となってしまい、自動組立に大き
な支障を来すという問題が生じる。さらに、吸着ノズル
４に凸レンズ部２ｂが直接接触するため、凸レンズ部２
ｂに傷が付きその歩留りの低下を招くおそれがある。こ
れを解決するための先行技術として、実開昭５９−９１
７６４号公報に記載された発光ダイオードランプがあ
る。この発光ダイオードランプは、図４（ａ）に示すよ
うに、樹脂封止部５の上面に形成された凹部５ａ内にド
ーム状の発光部５ｂを設けた構造となっている。

【０００７】しかるに、この発光ダイオードランプをそ
の上面を吸着ノズル（図示せず）で吸着保持する際に
は、上記発光部５ｂは、凹部５ａ内の低い位置に設けら
れているので、吸着ノズルと樹脂封止部５の凹部５ａと
の間に画成される空間領域が大きくなり、且つ、樹脂封
止部５の上面には平坦状な面が存在しないので、吸着ノ
ズルが樹脂封止部５のとほぼ線接触していることになる
ので、吸着ノズル内の吸着エアーがリークしやすく吸着
不良を発生させやすい。

【０００８】また、実公昭５８−２１１７６４号公報に
記載された半導体装置では、図４（ｂ）に示すように、
上面に凹部７ａが形成され、この凹部７ａの平坦状な底
面の略中央に凸状レンズ７ｂが形成された樹脂体８を備
える構造となっている。この半導体装置においても、そ
の発光側の面を吸着ノズルで吸着保持する際には、凹部
７ａに平坦状な底面が存在する分、吸着ノズルと凹部７
ａとの間に画成される空間領域が大きくなるので、吸着
ノズル内の吸着エアーがリークしやすく吸着不良を発生
させやすい。

【０００９】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは、高輝度な放出光を
得ることの可能な凸レンズ部を用いていながら、確実に
吸着ノズルで吸着保持でき、この吸着保持時に凸レンズ
部に傷が付かずないチップ型発光装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような問題を解決
するために、本発明は、略平坦状な上面に凹部が形成さ
れ、この凹部内に凸状レンズ部が形成され、前記平坦状
な上面がこの凸状レンズ部の頂点を含む平面と同一平面
上にあり且つ前記凹部の側壁面が凸状レンズ部に略連続
している樹脂モールドと、この樹脂モールドに覆われ前
記凸状レンズ部の頂点の略真下に存在する複数の発光素
子と、を備えたチップ型発光装置を提供する。

【００１１】

【作用および効果】このようなチップ型発光装置におい
て、樹脂モールドは、略平坦状な上面に凹部が形成さ
れ、この凹部内に凸状レンズ部が形成され、前記平坦状
な上面がこの凸状レンズ部の頂点を含む平面と同一平面
上にあり且つ前記凹部の側壁面が凸状レンズ部に連続し
た形状となっているので、例えば、吸着コレットを用い
てチップ型発光装置を回路基板へ実装する場合、チップ
型発光装置を、その上面を吸着コレットで吸着保持した
とき、上記凸状レンズ部は吸着コレットに接触すること
がほとんど無く傷がはいることも少なく、しかも、この
吸着コレットと凸状レンズ部との間における凹部の空間
が極めて小さくなるので、吸着コレットの吸着エアーの
リークが生じ難くなり、チップ型発光装置を確実に吸着
保持させることが可能となる。さらに、発光素子が凸状
レンズ部の頂点の略真下に存在しているので、発光素子
からの光は凸状レンズ部を介して最も効率的に外部に放
出されるとともに、発光素子が複数存在するので、より
高輝度な光が放出されることになる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例のチッ
プ型発光装置の一部切欠側面図をそれぞれ示している。
チップ型発光装置は略直方体形状の発光部を有するもの
であり、この図１（ａ）は、この発光部の短手方向側か
ら見た側面図である。

【００１３】図例のチップ型発光装置１０は、透光性樹
脂を略直方体形状にモールド成型させてなる発光部１１
と、この発光部１１から各一端が外部に向けて突出する
アルミニウム等のリード２０ａ〜２０ｄ（リード２０ｂ
および２０ｄは図示せず）と、このリード２０ａ、２０
ｂ上にそれぞれダイボンディングされ、リード２０ｃ、
２０ｄにワイヤボンディングでそれぞれ電気的に接続さ
れ且つ発光部１１内に位置するダイオードチップ（発光
素子・図示省略）とで構成されている。リード２０ａ〜
２０ｄは、チップ型発光装置の長手方向に沿って左右に
二本ずつ配列された状態で発光部１１から突出されてい
る。

【００１４】この実施例の要部を具体的に説明すると、
発光部１１の上面１１ａの略中央位置には、逆円錐台形
状の凹部１１ｂが形成されている。この凹部１１ｂ内に
は凸状レンズ部１１ｃが形成されていて、上面１１ａ
は、この凸状レンズ部１１ｃの頂点を含む平面と略同一
平面上に存在し、詳しくは凸状レンズ部１１ｃの頂点が
上面１１ａよりも低い位置になっている。このとき、凸
状レンズ部１１ｃの略真下の位置に図示しないダイオー
ドチップをそれぞれ配置させている。

【００１５】これらリード２０ａ〜２０ｄは、図示しな
い回路基板に対して表面実装できるように略クランク形
状に屈曲形成されている。上記チップ型発光装置１０
を、内径ｄが凸状レンズ部１１ｃのレンズ径より小さい
吸着ノズル１２に吸着保持させる場合、吸着ノズルを発
光部１１の上面に当接させる。このとき、凸状レンズ部
１１ｃの頂点は上面１１ａより下方にあるため、吸着ノ
ズル１２は凸レンズ部１１ｃに当接しない。

【００１６】この状態で凹部１１ｂの側壁面、凸状レン
ズ部１１ｃの表面および吸着ノズル１２の吸着面とで狭
い排気用空間が形成され、排気により吸着作用を効果的
に働かせた吸着ノズル１２は、凸状レンズ部１１ｃの表
面に当たらずに半導体発光素子１０を確実に吸着保持で
きる。また、チップ型発光装置１０が吸着ノズル１２の
吸着面に対し左右に位置ズレを生じても、凸状レンズ部
１１ｃの頂点が上面１１ａよりも低いためほとんど凸状
レンズ部１１ｃの表面が吸着ノズル１２に当たらず損傷
を受けないし、上記同様吸着に影響を受けない。

【００１７】ここでに、凸状レンズ部１１ｃを逆円錐台
形状の凹部１１ｂ底面に突設しているので、凸状レンズ
による点発光型高輝度効果と凹部１１ｂの側壁面の面発
光効果により、半導体発光素子１０は高範囲かつ高輝度
の発光特性を有している。さらに、凸状レンズ部１１ｃ
を含み発光部１１をモールド透明樹脂で一体成型するこ
とにより、部品点数の低減および素子製造工程の簡素化
を実現できる。

【００１８】しかして、上記凸状レンズ部１１ｃの半径
を０．６ｍｍにし、凸状レンズ部１１ｃの頂点を上面１
１ａより０．１ｍｍ程度低くした場合、これから放出し
た光の輝度と比較して約２倍になっていることを確認し
た。なお、搭載すべきダイオードチップやリードの個数
は限定されない。また、図１（ｂ）に示すように、ノズ
ル当接状態でノズル内側に当たらない位置までレンズ頂
点を上面１１ａより上に位置させてもよい。

【００１９】本実施例において、凸状レンズ部は、その
形状が図示されていないが、その頂点の略真下に発光素
子が存在するような形状であれば良く、例えば、頂点が
直線上に連なって存在している形状、つまり蒲鉾形状
（断面形状が半月の柱体）のものでもよく、また、ドー
ム状の略半円球体が発光素子のそれぞれに対応するよう
に複数配列された形状のものでもよい。

【００２０】また、本実施例においては、発光素子を２
つ用いているが、これに限定されるものでなく、複数あ
ればよい。さらに、本実施例においては、チップ型発光
装置として、発光部１１からリード２０ａ〜２０ｄが突
出するといった構造のものを用いたが、これに限定され
るものでなく、例えば、表面に配線パターンが形成され
且つ両端部に外部接続用の電極が形成されたチップ状基
板に発光素子をダイボンディングおよびワイヤボンディ
ングし、この発光素子を透明樹脂でモールドするといっ
た基板タイプの例えばチップＬＥＤ等の発光装置も含ま
れることはいうまでもない。

【００２１】また、本実施例においては、チップ発光装
置の上面に平坦状面が存在しているが、これに限定する
ものでなく、本発明のチップ発光装置はその上面に平坦
状な面が存在しないものも含む。本発明における凸状レ
ンズ部の頂点とは、例えば図１における上下方向の最上
位置にある部分（点、線もしくは面の場合もある）を示
す。

【００２２】また、本発明における凸状レンズ部の頂点
の略真下とは、この頂点を通る垂線（垂直面の場合もあ
る）上もしくは、これに近い位置を示す。さらに、本発
明における凹部は、その側壁面が発光部の上面に対して
傾斜しているか垂直方向を向いているかは、これを限定
するものでない。また、この凹部は、発光部の長手方向
における両端面に達するまで形成されたものも含み、四
方が側壁面に囲まれるように形成されたものも含み、こ
の形成領域および形状を限定するものでない。

【００２３】加えて、本発明において、凹部の側壁面が
凸状レンズ部に略連続しているとは、凹部の側壁面の下
端縁と凸状レンズ部の下端縁との間にほぼ平坦状な面が
存在していないことであるが、ここでいう平坦状な面と
は、製造上（樹脂モールド成形方法上、型抜きを良好に
する程度）の小さな平坦状面はこれを含まない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型発光装置を示すものであり、
（ａ）は一部切欠側面図であり、（ｂ）は他のチップ型
発光装置を示す一部切欠側面図である。

【図２】従来のチップ型発光装置を説明するための図で
あって、チップ型発光装置の平面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は従来のチップ型発光装置のノ
ズル吸着状態を示す図である。

【図４】従来のチップ型発光装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ チップＬＥＤ １１ 発光部 １２ 吸着コレット ２０ リード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平坦状な上面に凹部が形成され、この
   凹部内に凸状レンズ部が形成され、前記平坦状な上面が
   この凸状レンズ部の頂点を含む平面と同一平面上にあり
   且つ前記凹部の側壁面が凸状レンズ部と略連続している
   樹脂モールドと、この樹脂モールドに覆われ前記凸状レ
   ンズ部の頂点の略真下に存在する複数の発光素子と、を
   備えたチップ型発光装置。