JPH10242526A - 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

表面実装型発光ダイオード及びその製造方法

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JPH10242526A
JPH10242526A JP9038114A JP3811497A JPH10242526A JP H10242526 A JPH10242526 A JP H10242526A JP 9038114 A JP9038114 A JP 9038114A JP 3811497 A JP3811497 A JP 3811497A JP H10242526 A JPH10242526 A JP H10242526A
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light
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面実装型発光ダイオードにおいて、発光ダ
イオード素子から出た光の集光性を高めることで、高出
力の発光を得るようにする。 【解決手段】 基板２１の上面にカソード電極パターン
２２とアノード電極パターン２３とを設け、カソード電
極パターン２２の上に導電性接着剤によって発光ダイオ
ード素子２５を固着すると共に、発光ダイオード素子２
５と前記アノード電極パターン２３とをボンディングワ
イヤ２９によって接続し、発光ダイオード素子２５及び
ボンディングワイヤ２９を透光性樹脂３０によって封止
してなる表面実装型発光ダイオードにおいて、上記発光
ダイオード素子２５の周囲を取り囲むように反射部材２
６を基板２１上に配置する一方、発光ダイオード素子２
５の上方を直方体形状のベース部３１と半球形状のレン
ズ部３２とで形成した透光性樹脂３０によって封止す
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、マザーボードの表
面に直接実装される表面実装型発光ダイオード及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の表面実装型発光ダイオー
ドとしては、例えば図１１及び図１２に示したタイプの
ものと、図１３及び図１４に示したタイプのものが知ら
れている。いずれのタイプも基板１の上面にカソード電
極パターン２とアノード電極パターン３とを設け、カソ
ード電極パターン２の上に導電性接着剤４によって発光
ダイオード素子５を固着すると共に、発光ダイオード素
子５と前記アノード電極パターン３とをボンディングワ
イヤ６によって接続し、発光ダイオード素子５及びボン
ディングワイヤ６を透光性樹脂７によって封止した構造
のものである。そして、透光性樹脂７による封止構造
が、前者の場合は周囲に枠を設けずに透光性樹脂７のみ
で構成しているのに対して、後者の場合は基板１の上面
周囲にモールド枠８を設け、このモールド枠８の内部に
透光性樹脂７を充填した構造のものとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
表面実装型発光ダイオードにあっては、前者の場合は発
光ダイオード素子５から側面方向に出た光９が透光性樹
脂７を透過して周囲に拡散してしまうため上方向に集光
できず、所定の光出力が得られないといった問題があっ
た。一方、後者の場合は発光ダイオード素子５から側面
方向に出た光は、モールド枠８の内周面で反射されて上
方向に向かうが、集光されずにそのまま平行光１０とし
て発光するために、光出力が必ずしも十分といえるもの
ではなかった。
【０００４】一方、集光性を重視した発光ダイオードと
して、従来から図１５に示したようなリードフレーム型
の発光ダイオード１１が知られている。この種の発光ダ
イオード１１は、一方のリードフレーム１２ａの頂部に
凹所１３を設け、この凹所１３に発光ダイオード素子１
４を載せて固着すると共に、この発光ダイオード素子１
４と他方のリードフレーム１２ｂの頂部をボンディング
ワイヤ１５によって接続したものの周囲を、透光性樹脂
１６によって封止した構造のものである。
【０００５】しかしながら、上記発光ダイオード１１
は、リードフレーム１２ａの頂部に設けた凹所１３によ
って、発光ダイオード素子１４から出た光を効果的に上
方向へ導き出すと共に、透光性樹脂１６の頂部が半球形
状に形成されていることから集光作用も期待することが
できるが、この種のリードフレーム型の発光ダイオード
１１は、マザーボードに表面実装することができず、大
型化してしまうといった問題があった。
【０００６】そこで本発明は、表面実装型発光ダイオー
ドにおいて、発光ダイオード素子から出た光の集光性を
高めることで、大きな光出力を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の表面実装型発光
ダイオードは、上記課題を解決するために、発光ダイオ
ード素子の周囲を取り囲むように反射部材を基板上に配
置する一方、発光ダイオード素子の上方を半球形状に形
成した透光性樹脂によって封止したことを特徴とする。
【０００８】また、本発明の表面実装型発光ダイオード
の製造方法は、上記課題を解決するために、基板毎にダ
イシングラインが形成され、且つカソード電極パターン
及びアノード電極パターンが連続に形成されている集合
基板の上面に、反射部材を搭載して接着する接着工程
と、集合基板上に接着された各反射部材の中央部で発光
ダイオード素子をカソード電極パターンの上に固着する
ダイボンド工程と、発光ダイオード素子とアノード電極
パターンとを、反射部材を跨ぐようにしてボンディング
ワイヤで接続するワイヤボンド工程と、集合基板の上部
全面にキャスティング又はトランスファモールドによっ
て熱硬化性の透光性樹脂を成形して発光ダイオード素子
やボンディングワイヤを封止する樹脂封止工程と、上記
ダイシングラインに沿って集合基板をカットして一つ一
つの表面実装型発光ダイオードに分割する分割工程とを
備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る表面実装型発光ダイオードの実施例を詳細に説明
する。図１及び図２は、表面実装型発光ダイオードの第
１実施例を示したものであり、ガラスエポキシなどから
なる基板２１の上面にカソード電極パターン２２とアノ
ード電極パターン２３が形成されている。これらの電極
パターン２２，２３は両側面および四隅に形成されたス
ルーホール２４部を含めて裏面側まで延び、図３に示し
たように、それぞれの裏面電極パターン２２ａ，２３ａ
を形成している。
【００１０】カソード電極パターン２２は、図にも示し
たように、中央部まで延びて凸状に形成され、その凸状
部分に発光ダイオード素子２５がダイボンド固着されて
いる。また、この発光ダイオード素子２５を円の中心に
してその周囲を取り囲むように円筒状の反射部材２６が
配置されている。この反射部材２６の内周面２７はすり
ばち状に傾斜しており、発光ダイオード素子２５から側
面方向に出た光２８ａが内周面２７に反射して上方向に
向かうようになっている。
【００１１】上記発光ダイオード素子２５とアノード電
極パターン２３との間は、前記反射部材２６を跨いでボ
ンディングワイヤ２９によって接続されている。そし
て、これら発光ダイオード素子２５、反射部材２６及び
ボンディングワイヤ２９を透光性樹脂３０によって封止
している。
【００１２】この透光性樹脂３０は、基板２１の外形を
そのまま上方に延ばした直方体形状のベース部３１と、
その上部に形成された半球形状のレンズ部３２とで構成
され、レンズ部３２が上記内周面２７に反射して上方向
に向かう光２８ｂを集光する。これらベース部３１及び
レンズ部３２は、キャスティングやポッティングあるい
はトランスファモールドなどによって一体成形され、レ
ンズ部３２の頂部が発光ダイオード素子２５の真上に位
置している。なお、レンズ部３２での曲率半径は、集光
が得られれば特に制限を受けず、またレンズ部３２を長
円の一部で構成することも可能である。
【００１３】従って、このような構成からなる表面実装
型発光ダイオードにあっては、発光ダイオード素子２５
から側面方向に出た光２８ａは反射部材２６の内周面２
７に反射して上方に向かう光２８ｂとなり、更に透光性
樹脂３０を通過する際にレンズ部３２によって集光され
るために、上面方向への光出力が強いものとなって明る
い発光が得られる。
【００１４】なお、図４及び図５は、上記反射部材２６
の他の形状を示したものである。前者は反射部材２６の
全体を漏斗状に形成して内周面２７のみならず外周面３
３にも傾斜を付けたもの、後者は全体を碗状に形成して
湾曲面３４を形成したものであるが、いずれもその内周
面の傾斜によって発光ダイオード素子２５から側面方向
に出た光を上面方向に反射する作用を持っている。ま
た、反射部材２６の内周面２７の角度が基板面に対して
概ね４５゜以下であれば、反射部材２６の全体形状が上
記のものに限定されないのは勿論である。
【００１５】図６及び図７は、上記構成からなる表面実
装型発光ダイオードをマザーボード３５に側面実装及び
上面実装した時の正面図である。側面実装する場合には
マザーボード３５の表面に形成されている左右の電極パ
ターン３６ａ，３６ｂ上に表面実装型発光ダイオードを
横向きに載置し、カソード電極パターン２２、アノード
電極パターン２３及びスルーホール２４をマザーボード
３５側の各電極パターン３６ａ，３６ｂに半田３７によ
って接合する。一方、上面に向けて実装する場合にはマ
ザーボード３５側の電極パターン３６ａ，３６ｂ上に表
面実装型発光ダイオードを上向きに載置した後、側面実
装と同様に半田３７で接合する。
【００１６】このようにしてマザーボード３５に実装さ
れた表面実装型発光ダイオードは、水平方向、又は垂直
方向に指向性のある明るい光を発することができる。
【００１７】図８は、上記構成からなる表面実装型発光
ダイオードの一製造方法を示したものである。この図に
おいて、符号３８は集合基板であって、基板２１毎にダ
イシングライン３９が形成されている。また、集合基板
３８の上面にはカソード電極パターン２２とアノード電
極パターン２３が連続して形成されると共に、これらの
電極パターン２２，２３に沿って内面メッキが施された
丸孔状スルーホール２４と長孔状スルーホール４３が設
けられている。また、図において、符号４０は、上記集
合基板３８の上に搭載する反射部材２６の集合体であ
る。この集合体４０は、反射部材２６を縦・横方向にブ
リッジ４１によって多数連結したもので、集合基板３８
の上に接着させたのちにブリッジ４１をカットして分割
する。なお、反射部材２６の搭載方法として、上記の集
合体以外に一つ一つ完成された反射部材２６をパーツフ
ィーダ等で自動選別したり、テーピング機から自動マウ
ント機で集合基板３８の所定箇所にダイボンドする方法
があり、いずれの方法でも反射部材２６を搭載すること
ができる。また、上記の反射部材２６は、プラスチック
成形やプレス抜き加工などの多数個取りで別工程で作
り、これを集合基板３８上に搭載する。
【００１８】集合基板３８の上に反射部材２６を接着し
た後の工程を、以下〜の順に追って図９に基づいて
説明する。 集合基板３８の上に接着した各反射部材２６の中央部
に発光ダイオード素子２５をダイボンドする。 集合基板３８をキュア炉に入れてカソード電極パター
ン２２上の発光ダイオード素子２５を固着する。 カソード電極パターン２２の上に固着された発光ダイ
オード素子２５とアノード電極パターン２３とを、反射
部材２６を跨ぐようにしてボンディングワイヤ２９で接
続する。 集合基板３８の上部全面にトランスファモールド又は
キャスティングあるいはポッティング等の手段によって
熱硬化性の透光性樹脂３０を成形し、発光ダイオード素
子２５やボンディングワイヤ２９を樹脂封止する。この
工程で半球形状のレンズ部３２も一緒に成形する。 集合基板３８に形成されたダイシングライン３９に沿
ってカットし、一つ一つの表面実装型発光ダイオードに
分割する。
【００１９】なお、上述の工程で製造された表面実装型
発光ダイオードをマザーボード３５上に実装する場合に
は、自動マウント機で表面実装型発光ダイオードを一つ
一つ真空吸着してマザーボード３５上に移送する。この
場合、側面実装では表面実装型発光ダイオードの側面を
吸着し、上面実装ではレンズ部３２を吸着してマザーボ
ード３５上に移送する。
【００２０】図１０は、本発明に係る表面実装型発光ダ
イオードの第２実施例を示したものである。この実施例
では基板２１の上部を封止している透光性樹脂３０のレ
ンズ部３２の形状が異なっている以外、前記実施例と同
様の構成である。即ち、この実施例における透光性樹脂
３０のレンズ部３２は、上部が水平にカットされた形状
になっている。
【００２１】このような形状のレンズ部３２を備えた表
面実装型発光ダイオードにあっても、発光ダイオード素
子２５から側面方向に出た光は、反射部材２６によって
上方向に反射され、更にレンズ部３２で集光されるため
に、上面方向への光出力が強いものとなって明るい発光
が得られる。また、このようにレンズ部３２の上部に水
平面４２を形成したことによって、水平面４２での自動
マウント機における真空吸着性が確保されるため、マザ
ーボード３５上への実装がより一層確実なものとなる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表面
実装型発光ダイオードによれば、基板上に固着した発光
ダイオード素子の周囲を取り囲むように反射部材を配置
し、更に発光ダイオード素子の上方を半球形状に形成し
た透光性樹脂によって封止したので、発光ダイオード素
子から側面方向に出た光は反射部材の内周面に反射して
上方に向かう光となり、更に透光性樹脂を通過する際に
半球体がレンズの役目をして光を集光するために、上面
方向への光出力が強いものとなって高出力の発光が得ら
れるといった効果がある。
【００２３】また、本発明に係る表面実装型発光ダイオ
ードの製造方法によれば、集合基板上で一括処理する製
造工程を採用したことで、簡単にしかも大量に表面実装
型発光ダイオードを得ることができ、大幅なコストダウ
ンが可能で経済的効果が大である。そして、上面実装と
側面実装が可能な上、自動マウントも可能であるなど、
工数削減や歩留りの向上、更には信頼性の向上なども図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型発光ダイオードの一実
施例を示す斜視図である。
【図２】上記図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】上記実施例に係る表面実装型発光ダイオードの
下面図である。
【図４】反射部材の他の一例を示す斜視図と、断面図で
ある。
【図５】反射部材のその他の例を示す斜視図と、断面図
である。
【図６】上記実施例に係る表面実装型発光ダイオードを
マザーボードに側面実装した時の正面図である。
【図７】上記実施例に係る表面実装型発光ダイオードを
マザーボードに上面実装した時の正面図である。
【図８】集合基板に反射部材の集合体を搭載する時の斜
視説明図である。
【図９】上記実施例に係る表面実装型発光ダイオードの
製造工程図である。
【図１０】本発明に係る表面実装型発光ダイオードの他
の実施例を示す図２と同様の断面図である。
【図１１】従来における表面実装型発光ダイオードの一
例を示す斜視図である。
【図１２】上記図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】従来における表面実装型発光ダイオードの他
の例を示す斜視図である。
【図１４】上記図１３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】従来におけるリードフレーム型発光ダイオー
ドの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ 基板 ２２ カソード電極パターン ２３ アノード電極パターン ２５ 発光ダイオード素子 ２６ 反射部材 ２９ ボンディングワイヤ ３０ 透光性樹脂 ３１ ベース部 ３２ レンズ部 ３８ 集合基板 ３９ ダイシングライン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の上面にカソード電極パターンとア
    ノード電極パターンとを設け、カソード電極パターンの
    上に導電性接着剤によって発光ダイオード素子を固着す
    ると共に、発光ダイオード素子と前記アノード電極パタ
    ーンとをボンディングワイヤによって接続し、発光ダイ
    オード素子及びボンディングワイヤを透光性樹脂によっ
    て封止してなる表面実装型発光ダイオードにおいて、 上記発光ダイオード素子の周囲を取り囲むように反射部
    材を基板上に配置する一方、発光ダイオード素子の上方
    を半球形状に形成した透光性樹脂によって封止したこと
    を特徴とする表面実装型発光ダイオード。
  2. 【請求項２】 基板毎にダイシングラインが形成され、
    且つカソード電極パターン及びアノード電極パターンが
    連続に形成されている集合基板の上面に、反射部材を搭
    載して接着する接着工程と、 集合基板上に接着された各反射部材の中央部で発光ダイ
    オード素子をカソード電極パターンの上に固着するダイ
    ボンド工程と、 発光ダイオード素子とアノード電極パターンとを、反射
    部材を跨ぐようにしてボンディングワイヤで接続するワ
    イヤボンド工程と、 集合基板の上部全面にキャスティング又はトランスファ
    モールドによって熱硬化性の透光性樹脂を成形して発光
    ダイオード素子やボンディングワイヤを封止する樹脂封
    止工程と、 上記ダイシングラインに沿って集合基板をカットして一
    つ一つの表面実装型発光ダイオードに分割する分割工程
    とを備えたことを特徴とする表面実装型発光ダイオード
    の製造方法。
JP03811497A 1997-02-21 1997-02-21 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3797636B2 (ja)

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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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