JP2006147889A

Movatterモバイル変換

Info

Publication number: JP2006147889A
Application number: JP2004336708A
Authority: JP
Inventors: Masaki Odawara; 正樹小田原
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-06-08

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】本発明は、簡単な構成により、ＬＥＤチップからの熱が効率的に放熱され得るようにした表面実装型ＬＥＤを提供することを目的とする。
【解決手段】チップ基板１１と、このチップ基板の上面にて互いに対向すると共に、チップ基板の裏面まで回り込んで表面実装用端子１１ｃ，１１ｄを画成する導電パターンから成る一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されるＬＥＤチップ１２と、を含む表面実装型ＬＥＤ１０であって、上記チップ基板が多層基板として構成されており、上記チップ基板の最上層の基板表面に形成された第一の導電層１５ａが、チップ実装部及び接続部が構成していると共に、最下層の基板裏面に形成された第二の導電層１６ｂが、表面実装用端子を構成していて、上記チップ基板の最上層の基板裏面，最下層の基板表面そして中間層の基板両面に形成された比較的大面積の他の導電層１５ｂ，１６ａが、互いに各層を介して熱伝導を行なうことを特徴とする、表面実装型ＬＥＤ１０を構成する。
【選択図】図１
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-mount type LED which can efficiently dissipate heat from an LED chip with a simple configuration.
A pair of electrode members made of a conductive pattern that opposes each other on the upper surface of the chip substrate and that wraps around to the back surface of the chip substrate and defines surface mounting terminals 11c and 11d; LED chip 12 joined on a chip mounting part provided at the tip of one electrode member, wherein the chip substrate is configured as a multilayer substrate, The first conductive layer 15a formed on the upper substrate surface constitutes the chip mounting portion and the connecting portion, and the second conductive layer 16b formed on the lower substrate back surface is the surface mounting terminal. The other conductive layers 15b and 16a having a relatively large area formed on the back surface of the uppermost layer of the chip substrate, the front surface of the lowermost substrate, and both surfaces of the substrate of the intermediate layer are respectively connected to each other. The surface-mounted LED 10 is characterized by conducting heat through the layers.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、チップ基板から成る表面実装型ＬＥＤに関するものである。 The present invention relates to a surface-mounted LED comprising a chip substrate.

従来、表面実装型ＬＥＤ１は、例えば図１１に示すように、構成されている。図１１において、表面実装型ＬＥＤ１は、チップ基板２と、チップ基板２上に搭載されたＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を包囲するようにチップ基板２上に形成された枠状部材４と、枠状部材４の凹陥部４ａ内に充填されたモールド樹脂５と、から構成されている。 Conventionally, the surface-mountedLED 1 is configured as shown in FIG. 11, for example. In FIG. 11, the surface-mountedLED 1 includes achip substrate 2, an LED chip 3 mounted on thechip substrate 2, a frame-like member 4 formed on thechip substrate 2 so as to surround the LED chip 3, And amold resin 5 filled in the recessed portion 4a of the frame-like member 4.

上記チップ基板２は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、その表面にチップ実装ランド２ａ，接続ランド２ｂと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子部２ｃ，２ｄと、を備えている。
そして、チップ基板２のチップ実装ランド２ａ上に、ＬＥＤチップ３が接合されると共に、隣接する接続ランド２ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。Thechip substrate 2 is made of a heat-resistant resin as a flat copper-clad wiring substrate. The chip mounting land 2a and the connection land 2b are formed on the surface of thechip substrate 2 and the surface mounting terminal portion that wraps around the lower surface via both end edges. 2c, 2d.
The LED chip 3 is bonded onto the chip mounting land 2a of thechip substrate 2 and is electrically connected to the adjacent connection land 2b by wire bonding.

上記枠状部材４は、同様に耐熱性樹脂によりチップ基板２上に形成されると共に、ＬＥＤチップ３の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部４ａを備えている。尚、この凹陥部４ａの内面は、好ましくは反射面として構成されている。 The frame-like member 4 is similarly formed on thechip substrate 2 with a heat-resistant resin, and includes an inverted truncated cone-shaped recessed portion 4 a so as to surround the LED chip 3. The inner surface of the recess 4a is preferably configured as a reflecting surface.

このような構成の表面実装型ＬＥＤ１によれば、表面実装用端子２ｃ，２ｄを介してＬＥＤチップ３に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ３が発光し、この光が直接にまたは凹陥部４ａの内面で反射されて上方から外部に出射されることになる。 According to the surface-mountedLED 1 having such a configuration, when a driving voltage is applied to the LED chip 3 through the surface-mounting terminals 2c and 2d, the LED chip 3 emits light, and this light is directly or recessed. The light is reflected by the inner surface of 4a and emitted from the upper side to the outside.

しかしながら、このような構成の表面実装型ＬＥＤ１においては、以下のような問題がある。
即ち、表面実装型ＬＥＤ１においては、図１２に示すように、チップ基板２の表面に、第一の導電層として、チップ実装ランド２ａ及び接続ランド２ｂが形成されていると共に、図１３に示すように、チップ基板２の裏面に、第二の導電層として、表面実装用端子２ｃ，２ｄが形成されている。
そして、表面実装型ＬＥＤ１の駆動発光時に、ＬＥＤチップ３で発生する熱は、チップ実装ランド２ａからチップ基板２の側面から裏面に回り込む表面実装用端子２ｃを介して、第二の導電層に放熱されるようになっている。However, the surface-mountedLED 1 having such a configuration has the following problems.
That is, in the surface-mountedLED 1, as shown in FIG. 12, the chip mounting land 2a and the connection land 2b are formed as the first conductive layer on the surface of thechip substrate 2, and as shown in FIG. Furthermore, surface mounting terminals 2c and 2d are formed on the back surface of thechip substrate 2 as a second conductive layer.
The heat generated in the LED chip 3 during driving light emission of the surface-mountedLED 1 is radiated to the second conductive layer via the surface-mounting terminals 2c that wrap around from the side surface of thechip substrate 2 to the back surface from the chip mounting land 2a. It has come to be.

これは、チップ基板２自体が樹脂等から構成されており、導電層を構成する金属、例えば銅（熱伝導率約３９０Ｗ／ｍＫ）と比較して、熱伝導率が大幅に低い（例えば熱伝導率約０．２Ｗ／ｍＫ）ために、ＬＥＤチップ３からの熱が上記チップ実装ランド２ａから隣接する狭い連結部分２ｅを通って表面実装用端子２ｃに対して放熱されることになるためである。
このため、ＬＥＤチップ３の放熱が十分に行なわれないことがあり、ＬＥＤチップ３の温度が上昇すると、ＬＥＤチップ３の発光効率が低下し、信頼性が低下することになる。This is because thechip substrate 2 itself is made of a resin or the like, and has a significantly lower thermal conductivity (for example, thermal conductivity) than a metal constituting the conductive layer, for example, copper (thermal conductivity of about 390 W / mK). This is because the heat from the LED chip 3 is dissipated from the chip mounting land 2a to the surface mounting terminal 2c through the narrow connecting portion 2e adjacent to the chip mounting land 2a. .
For this reason, the heat dissipation of the LED chip 3 may not be sufficiently performed, and when the temperature of the LED chip 3 rises, the light emission efficiency of the LED chip 3 decreases and the reliability decreases.

本発明は、以上の点から、簡単な構成により、ＬＥＤチップからの熱が効率的に放熱され得るようにした表面実装型ＬＥＤを提供することを目的としている。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a surface-mounted LED that can efficiently dissipate heat from an LED chip with a simple configuration.

上記目的は、本発明によれば、チップ基板と、このチップ基板の上面にて互いに対向するように形成されると共に、チップ基板の裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから成る一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、他方の電極部材の接続部に対して電気的に接続されたＬＥＤチップと、を含んでいる表面実装型ＬＥＤであって、上記チップ基板が多層基板として構成されており、上記チップ基板の最上層の基板表面に形成された第一の導電層が、チップ実装部及び接続部が構成していると共に、最下層の基板裏面に形成された第二の導電層が、表面実装用端子を構成していて、上記チップ基板の最上層の基板裏面，最下層の基板表面そして中間層の基板両面に形成された比較的大面積の他の導電層が、各層を介して、熱伝導を行なうことを特徴とする、表面実装型ＬＥＤにより、達成される。 According to the present invention, the above object is based on a chip substrate and a conductive pattern which is formed so as to face each other on the upper surface of the chip substrate and which wraps around to the back surface of the chip substrate to define a surface mounting terminal. A pair of electrode members, and an LED chip bonded to a chip mounting portion provided at the tip of one electrode member and electrically connected to the connection portion of the other electrode member. The chip substrate is configured as a multilayer substrate, and the first conductive layer formed on the uppermost substrate surface of the chip substrate is composed of the chip mounting portion and the connection portion. And the second conductive layer formed on the back surface of the lowermost substrate constitutes a surface mounting terminal, and the uppermost substrate back surface, the lowermost substrate surface, and the intermediate layer substrate of the chip substrate. Form on both sides Another conductive layer having a relatively large area which is, through each layer, and performing heat transfer by surface-mounted LED, it is achieved.

本発明による表面実装型ＬＥＤは、好ましくは、上記最上層の基板ができるだけ薄く形成されている。 In the surface-mounted LED according to the present invention, the uppermost substrate is preferably formed as thin as possible.

本発明による表面実装型ＬＥＤは、好ましくは、上記最上層の基板のチップ実装部が、実装されるＬＥＤチップの底面積と比較して十分に大きく形成されている。 In the surface-mounted LED according to the present invention, the chip mounting portion of the uppermost substrate is preferably formed sufficiently larger than the bottom area of the LED chip to be mounted.

本発明による表面実装型ＬＥＤは、好ましくは、上記最上層の基板のチップ実装部が、この最上層の基板の裏面の導電層と導通している。 In the surface-mounted LED according to the present invention, the chip mounting portion of the uppermost substrate is preferably electrically connected to the conductive layer on the back surface of the uppermost substrate.

上記構成によれば、一対の電極部材を介してＬＥＤチップに駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップが光を出射する。
この場合、チップ基板が多層基板として構成されており、各基板の間にて、互いに対向する個々の基板の双方に形成された比較的断面積の導電層が互いに接触することになる。これにより、ＬＥＤチップからの熱が第一の導電層により吸収され、個々の基板を介してその下に位置する基板境界の導電層に順次に伝達され、最下層の基板の裏面に形成された第二の導電層まで伝達され、実装基板に対して放熱され得ることになる。According to the above configuration, the LED chip emits light when a driving voltage is applied to the LED chip via the pair of electrode members.
In this case, the chip substrate is configured as a multilayer substrate, and conductive layers having relatively cross-sectional areas formed on both of the individual substrates facing each other are in contact with each other between the substrates. As a result, heat from the LED chip is absorbed by the first conductive layer, and is sequentially transmitted to the conductive layer at the substrate boundary located thereunder through the individual substrates, and is formed on the back surface of the lowermost substrate. It is transmitted to the second conductive layer and can be radiated to the mounting substrate.

ここで、個々の基板の間の両面に形成された導電層が比較的断面積であると共に、個々の基板の厚さは従来のチップ基板と比較して薄いことから、個々の基板を構成する樹脂等の熱伝導率が比較的低くても、最上層の基板から中間の基板を介して最下層の基板まで、それらの間に配置された比較的大面積の導電層を介して、熱が効率良く伝達され得ることになる。
従って、ＬＥＤチップからの熱が効率良く放熱されることになり、ＬＥＤチップの温度上昇が効果的に抑制されるので、発光効率が低下するようなことはなく、信頼性が向上する。
また、ＬＥＤチップに対してより大きな電流を流すことが可能になるため、高輝度化を図ることも可能となる。Here, the conductive layers formed on both surfaces between the individual substrates have a relatively cross-sectional area, and the thickness of each of the substrates is smaller than that of the conventional chip substrate. Even if the thermal conductivity of the resin or the like is relatively low, heat is transferred from the uppermost substrate through the intermediate substrate to the lowermost substrate through a relatively large conductive layer disposed between them. It can be transmitted efficiently.
Therefore, the heat from the LED chip is efficiently radiated and the temperature rise of the LED chip is effectively suppressed, so that the light emission efficiency is not lowered and the reliability is improved.
In addition, since a larger current can be supplied to the LED chip, it is possible to increase the luminance.

上記最上層の基板ができるだけ薄く形成されている場合には、ＬＥＤチップから第一の導電層に伝達された熱が、最上層の基板を介して効率良くその裏面に形成された導電層に伝達され得ることになる。 When the uppermost substrate is formed as thin as possible, the heat transferred from the LED chip to the first conductive layer is efficiently transferred to the conductive layer formed on the back surface through the uppermost substrate. Will be able to.

上記最上層の基板のチップ実装部が、実装されるＬＥＤチップの底面積と比較して十分に大きく形成されている場合には、ＬＥＤチップからの熱がチップ実装部を介して効率良く第一の導電層に伝達され得ることになる。 When the chip mounting portion of the uppermost substrate is formed sufficiently larger than the bottom area of the LED chip to be mounted, the heat from the LED chip is efficiently first through the chip mounting portion. Can be transmitted to the conductive layer.

上記最上層の基板のチップ実装部が、この最上層の基板の裏面の導電層と導通している場合には、ＬＥＤチップからの熱が、最上層の基板表面の第一の導電層から直接にその裏面の導電層に効率良く伝達され得ることになる。 When the chip mounting portion of the uppermost substrate is electrically connected to the conductive layer on the back surface of the uppermost substrate, the heat from the LED chip is directly from the first conductive layer on the uppermost substrate surface. Therefore, it can be efficiently transmitted to the conductive layer on the back surface.

このようにして、本発明によれば、チップ基板を多層基板として、個々の基板の間に比較的大面積の放熱効果を有する導電層を形成することにより、最上層の基板上に形成された第一の導電層のチップ実装部に実装されたＬＥＤチップから駆動の際に発生する熱が、個々の基板を介して各導電層を順次に伝達される。これにより、ＬＥＤチップからの熱が、効率良く放熱されることになり、ＬＥＤチップの温度上昇が抑制され、ＬＥＤチップの発光効率の低下が抑制され得ることになる。 In this way, according to the present invention, the chip substrate is formed on the uppermost substrate by forming a conductive layer having a relatively large area of heat dissipation between the individual substrates using a multilayer substrate. Heat generated during driving from the LED chip mounted on the chip mounting portion of the first conductive layer is sequentially transmitted to each conductive layer through the individual substrates. Thereby, the heat from the LED chip is efficiently radiated, the temperature rise of the LED chip is suppressed, and the decrease in the light emission efficiency of the LED chip can be suppressed.

以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図１０を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.

図１は、本発明による表面実装型ＬＥＤの第一の実施形態の構成を示している。
図１において、表面実装型ＬＥＤ１０は、チップ基板１１と、チップ基板１１上に搭載されたＬＥＤチップ１２と、ＬＥＤチップ１２を包囲するようにチップ基板１１上に形成された枠状部材１３と、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に充填されたモールド樹脂１４と、から構成されている。FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment of a surface-mounted LED according to the present invention.
In FIG. 1, the surface-mountedLED 10 includes achip substrate 11, anLED chip 12 mounted on thechip substrate 11, a frame-like member 13 formed on thechip substrate 11 so as to surround theLED chip 12, And amolding resin 14 filled in the recessed portion 13a of the frame-shaped member 13.

上記チップ基板１１は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、その表面にチップ実装ランド１１ａ，接続ランド１１ｂと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子部１１ｃ，１１ｄと、を備えている。
そして、チップ基板１１のチップ実装ランド１１ａ上に、ＬＥＤチップ１２が接合されると共に、隣接する接続ランド１１ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。Thechip substrate 11 is made of a heat-resistant resin as a flat copper-clad wiring substrate. The chip mounting land 11a and theconnection land 11b are formed on the surface of thechip substrate 11 and the surface-mounting terminal portion that wraps around the lower surface via both end edges. 11c, 11d.
TheLED chip 12 is bonded onto the chip mounting land 11a of thechip substrate 11, and is electrically connected to theadjacent connection land 11b by wire bonding.

上記枠状部材１３は、同様に耐熱性樹脂によりチップ基板１１上に形成されると共に、ＬＥＤチップ１２の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部１３ａを備えている。尚、この凹陥部１３ａの内面は、好ましくは反射面として構成されている。 Similarly, the frame-like member 13 is formed on thechip substrate 11 with a heat-resistant resin, and includes an inverted frustoconical recess 13 a so as to surround theLED chip 12. The inner surface of the recessed portion 13a is preferably configured as a reflecting surface.

以上の構成は、図１１に示した従来の表面実装型ＬＥＤ１と同様の構成であるが、本発明実施形態による表面実装型ＬＥＤ１０においては、さらに以下のように構成されている点で異なる構成になっている。
即ち、上記チップ基板１１は、この場合、二層構造として、上方基板１５及び下方基板１６から構成されている。The above configuration is the same as that of the conventional surface-mountedLED 1 shown in FIG. 11, but the surface-mountedLED 10 according to the embodiment of the present invention is further configured in the following manner. It has become.
That is, in this case, thechip substrate 11 is composed of theupper substrate 15 and thelower substrate 16 as a two-layer structure.

そして、上記上方基板１５は、その表面に、図２に示すように、前述したチップ実装ランド１１ａ及び隣接する接続ランド１１ｂを画成する第一の導電層１５ａを備えていると共に、その裏面には、図３に示すように、比較的大面積の導電層１５ｂをほぼ全面に亘って備えている。
ここで、上記チップ実装ランド１１ａは、図２に示すように、その面積がＬＥＤチップ１２の底面積と比較して十分に大きく選定されており、ＬＥＤチップ１２からの熱がチップ実装ランド１１ａに効率良く放熱され得るようになっている。As shown in FIG. 2, theupper substrate 15 includes a first conductive layer 15a that defines the chip mounting land 11a and theadjacent connection land 11b, and a back surface thereof, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the conductive layer 15b having a relatively large area is provided over almost the entire surface.
Here, as shown in FIG. 2, the area of the chip mounting land 11a is selected to be sufficiently larger than the bottom area of theLED chip 12, and heat from theLED chip 12 is transferred to the chip mounting land 11a. The heat can be efficiently radiated.

また、上記下方基板１６は、その表面に、図４に示すように、上記導電層１５ｂと同様に、表面全体に亘って形成された比較的大面積の導電層１６ａを備えていると共に、その裏面には、図５に示すように、前述した表面実装用端子１１ｃ，１１ｄを画成する第二の導電層１６ｂを備えている。
そして、上記上方基板１５及び下方基板１６が互いに重ね合わされることによって、上記導電層１５ｂ，１６ａが互いに密着される。Further, as shown in FIG. 4, thelower substrate 16 is provided with a conductive layer 16a having a relatively large area formed over the entire surface, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the back surface includes a second conductive layer 16b that defines thesurface mounting terminals 11c and 11d described above.
Theupper substrate 15 and thelower substrate 16 are overlapped with each other, so that the conductive layers 15b and 16a are in close contact with each other.

本発明実施形態によるＬＥＤ１０は、以上のように構成されており、表面実装用端子１１ｃ，１１ｄを介してＬＥＤチップ１２に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１２が発光し、この光が直接にまたは凹陥部１３ａの内面で反射されて上方から外部に出射されることになる。
この場合、チップ基板１１が二層基板として構成されており、各基板１５，１６の間にて、互いに対向する個々の基板の双方に形成された比較的断面積の導電層１５ｂ，１６ａが互いに接触することになる。これにより、ＬＥＤチップ１２からの熱が上方基板１５の第一の導電層１５ａにより吸収され、この上方基板１５を介して、その裏面の導電層１５ｂそして導電層１６ａに伝達され、さらに下方基板１６を介して、その裏面に形成された第二の導電層１６ｂもしくは実装基板まで伝達されることになる。
これにより、ＬＥＤチップ１２からの熱が、効率良く第二の導電層１６ｂまで伝達され、実装基板に対して放熱され得ることになる。従って、ＬＥＤチップ１２の温度上昇が抑制されることになり、ＬＥＤチップ１２の発光効率が低下することはなく、表面実装型ＬＥＤ１０の信頼性が向上することになる。TheLED 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above. When a driving voltage is applied to theLED chip 12 via thesurface mounting terminals 11c and 11d, theLED chip 12 emits light, and this light is directly emitted. In other words, the light is reflected from the inner surface of the recessed portion 13a and is emitted from above to the outside.
In this case, thechip substrate 11 is configured as a two-layer substrate, and between thesubstrates 15 and 16, conductive layers 15b and 16a having relatively cross-sectional areas formed on both of the opposing substrates are mutually connected. Will be in contact. Thereby, the heat from theLED chip 12 is absorbed by the first conductive layer 15a of theupper substrate 15, and is transmitted to the conductive layer 15b and the conductive layer 16a on the back surface through theupper substrate 15, and further to thelower substrate 16 Then, it is transmitted to the second conductive layer 16b or the mounting substrate formed on the back surface thereof.
Thereby, the heat from theLED chip 12 is efficiently transmitted to the second conductive layer 16b, and can be dissipated to the mounting substrate. Therefore, the temperature rise of theLED chip 12 is suppressed, the light emission efficiency of theLED chip 12 is not lowered, and the reliability of the surface-mountedLED 10 is improved.

発明者等による検討によると、実装ランド１１ａの面積をＳ（ｍｍ２、図２参照）、実装ランドを画成する第一の導電層１５ａと、それに最も近い導電層の導電層１５ｂとの間の法線方向の距離をＬ（ｍｍ）としたとき、Ｌ／Ｓが０．２（／ｍｍ）以下のときに良好な放熱特性が得られた。これよりも大きい場合には熱抵抗が大きく放熱の効率が悪い。特に熱抵抗がおおよそ１０００Ｋ／Ｗを超えると、放熱効果が乏しかった。なお、実装ランドの面積とは、配線部１５ｂも含むＬＥＤを搭載している導電層の基板表面における面積をいう。
具体的には、総面積Ｓを０．８ｍｍ２以上とし、距離Ｓを０．３ｍｍ以内とするとよい。本実施例の場合には熱抵抗が４５０Ｋ／Ｗであり、背景技術にて説明した従来例に比べておおよそ８０％熱抵抗が優れていた。According to the study by the inventors, the area of the mounting land 11a is S (mm2, see FIG. 2), and between the first conductive layer 15a that defines the mounting land and the conductive layer 15b of the closest conductive layer. When the distance in the normal direction was L (mm), good heat dissipation characteristics were obtained when L / S was 0.2 (/ mm) or less. If it is larger than this, the thermal resistance is large and the heat dissipation efficiency is poor. In particular, when the thermal resistance exceeded approximately 1000 K / W, the heat dissipation effect was poor. The area of the mounting land refers to the area of the substrate surface of the conductive layer on which the LED including the wiring portion 15b is mounted.
Specifically, the total area S is preferably 0.8mm 2 or more and the distance S is within 0.3 mm. In the case of this example, the thermal resistance was 450 K / W, which was approximately 80% better than the conventional example described in the background art.

図６は、本発明による表面実装型ＬＥＤの第二の実施形態の構成を示している。
図６において、表面実装型ＬＥＤ２０は、チップ基板２１と、チップ基板２１上に搭載されたＬＥＤチップ２２と、ＬＥＤチップ２２を包囲するようにチップ基板２１上に形成された枠状部材２３と、枠状部材２３の凹陥部２３ａ内に充填されたモールド樹脂部２４と、から構成されている。FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment of the surface-mounted LED according to the present invention.
In FIG. 6, the surface-mountedLED 20 includes achip substrate 21, an LED chip 22 mounted on thechip substrate 21, a frame-shapedmember 23 formed on thechip substrate 21 so as to surround the LED chip 22, And a mold resin portion 24 filled in the recessed portion 23a of the frame-like member 23.

尚、上記ＬＥＤチップ２２，枠状部材２３及びモールド樹脂部２４は、図１に示したＬＥＤ１０におけるＬＥＤチップ１２，枠状部材１３及びモールド樹脂部２４と同じ構成であるので、その説明を省略する。 The LED chip 22, the frame-shapedmember 23, and the mold resin portion 24 have the same configuration as theLED chip 12, the frame-shapedmember 13, and the mold resin portion 24 in theLED 10 shown in FIG. .

上記チップ基板２１は、この場合、三層構造として、上方基板２５，中間基板２６及び下方基板２７から構成されている。 In this case, thechip substrate 21 includes anupper substrate 25, anintermediate substrate 26, and alower substrate 27 as a three-layer structure.

そして、上記上方基板２５は、その表面に、図７に示すように、前述したチップ実装ランド２１ａ及び隣接する接続ランド２１ｂを画成する第一の導電層２５ａを備えていると共に、その裏面には、図８に示すように、比較的大面積の導電層２５ｂをほぼ全面に亘って備えている。この導電層２５ｂは、表面実装用端子２２ｃと接続されている。 As shown in FIG. 7, theupper substrate 25 includes a first conductive layer 25a that defines the chip mounting land 21a and the adjacent connection land 21b, and a back surface thereof, as shown in FIG. As shown in FIG. 8, a conductive layer 25b having a relatively large area is provided over almost the entire surface. The conductive layer 25b is connected to the surface mounting terminal 22c.

ここで、上記接続ランド２１ｂは、図７に示すように、その面積がチップ実装ランド２１ａを除く領域にて十分に大きく選定されており、上記導電層２５ｂから上方基板２５を介して効率良く放熱され得るようになっている。
さらに、上記上方基板２５は、チップ実装ランド２１ａから上方基板２５を上下に貫通して導電層２５ｂに導通する導電パターン２５ｃを備えており、ＬＥＤチップ２２からの熱が、チップ実装ランド２１ａから導電パターン２５ｃを介して直接に導電層２５ｂに伝達されるようになっている。Here, as shown in FIG. 7, the area of the connection land 21b is selected to be sufficiently large in a region excluding the chip mounting land 21a, and heat is efficiently radiated from the conductive layer 25b through theupper substrate 25. To be able to be.
Further, theupper substrate 25 includes a conductive pattern 25c that vertically penetrates theupper substrate 25 from the chip mounting land 21a and conducts to the conductive layer 25b, and heat from the LED chip 22 is conducted from the chip mounting land 21a. It is transmitted directly to the conductive layer 25b through the pattern 25c.

また、中間基板２６は、その裏面に、図９に示すように、比較的大面積の導電層２６ａをほぼ全面に亘って備えている。この導電層２６ａは、表面実装用端子２２ｄと接続されている。
さらに、上記下方基板２７は、その裏面には、図１０に示すように、前述した表面実装用端子２１ｃ，２１ｄを画成する第二の導電層２７ａを備えている。Further, as shown in FIG. 9, theintermediate substrate 26 includes a conductive layer 26 a having a relatively large area over almost the entire surface, as shown in FIG. 9. The conductive layer 26a is connected to the surface mounting terminal 22d.
Further, as shown in FIG. 10, thelower substrate 27 includes a second conductive layer 27a defining the surface mounting terminals 21c and 21d described above on the back surface thereof.

このような構成のＬＥＤ２０によれば、表面実装用端子２１ｃ，２１ｄを介してＬＥＤチップ２２に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２２が発光し、この光が直接にまたは凹陥部２３ａの内面で反射されて上方から外部に出射されることになる。 According to theLED 20 having such a configuration, when a driving voltage is applied to the LED chip 22 via the surface mounting terminals 21c and 21d, the LED chip 22 emits light, and this light is directly or the inner surface of the recessed portion 23a. The light is reflected by the light and emitted from the top to the outside.

この場合、チップ基板２１が三層基板として構成されており、各基板２５，２６，２７の間にて、比較的断面積の導電層２５ｂ，２６ａが配置されることになる。これにより、ＬＥＤチップ２２からの熱が導電パターン２５ｃを介して導電層２５ｂに伝達され、この導電層２５ｂから上方基板２５，中間基板２６を介して、それぞれ第一の導電層２５ａ及び導電層２６ａに吸収される。
そして、第一の導電層２５ａ及び導電層２６ａで吸収された熱は、それぞれ表面実装用端子２１ｃ及び２１ｄを介して、外部の実装基板に放熱されることになる。
これにより、ＬＥＤチップ２２からの熱が、効率良く第二の導電層２７ａまで伝達され、実装基板に放熱され得るので、ＬＥＤチップ２２の温度上昇が抑制されることになり、ＬＥＤチップ２２の発光効率が低下することはなく、表面実装型ＬＥＤ２０の信頼性が向上することになる。In this case, thechip substrate 21 is configured as a three-layer substrate, and the conductive layers 25 b and 26 a having a relatively cross-sectional area are disposed between thesubstrates 25, 26 and 27. Thereby, the heat from the LED chip 22 is transferred to the conductive layer 25b through the conductive pattern 25c, and the first conductive layer 25a and the conductive layer 26a are transmitted from the conductive layer 25b through theupper substrate 25 and theintermediate substrate 26, respectively. To be absorbed.
The heat absorbed by the first conductive layer 25a and the conductive layer 26a is radiated to the external mounting substrate via the surface mounting terminals 21c and 21d, respectively.
Thereby, the heat from the LED chip 22 can be efficiently transmitted to the second conductive layer 27a and can be radiated to the mounting substrate, so that the temperature rise of the LED chip 22 is suppressed, and the LED chip 22 emits light. The efficiency does not decrease, and the reliability of the surface-mountedLED 20 is improved.

上述した実施形態においては、チップ基板１２，２２は、二層または三層に構成されているが、これに限らず、四層以上の多層基板であってもよいことは明らかである。
また、上述した第二の実施形態においては、上方基板２５に導電パターン２５ｃが備えられているが、これに限らず、導電パターン２５ｃは省略されてもよい。この場合、ＬＥＤチップ２２からの熱は、表面実装用端子２２ｃを介して導電層２５ｂに伝達され得る。
さらに、上述した実施形態においては、チップ基板１１，２１上に枠状部材１４，２４が形成されているが、これに限らず、枠状部材が省略され、その代わりに、モールド樹脂部が形成されていてもよいことは明らかである。In the embodiment described above, thechip substrates 12 and 22 are configured in two layers or three layers. However, the present invention is not limited to this, and it is obvious that thechip substrates 12 and 22 may be a multilayer substrate having four or more layers.
In the above-described second embodiment, theupper substrate 25 is provided with the conductive pattern 25c. However, the present invention is not limited to this, and the conductive pattern 25c may be omitted. In this case, heat from the LED chip 22 can be transferred to the conductive layer 25b via the surface mounting terminals 22c.
Furthermore, in the above-described embodiment, the frame-like members 14 and 24 are formed on thechip substrates 11 and 21. However, the present invention is not limited to this, and the frame-like member is omitted, and a mold resin portion is formed instead. Obviously, it may be.

このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、ＬＥＤチップからの熱が効率的に放熱され得るようにした表面実装型ＬＥＤが提供され得る。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a surface-mounted LED that can efficiently dissipate heat from the LED chip with a simple configuration.

本発明による表面実装型ＬＥＤの第一の実施形態の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of 1st embodiment of the surface mount type LED by this invention.図１のＬＥＤにおける上方基板の表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the upper board | substrate in LED of FIG.図１のＬＥＤにおける上方基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the upper board | substrate in LED of FIG.図１のＬＥＤにおける下方基板の表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the lower board | substrate in LED of FIG.図１のＬＥＤにおける下方基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the lower board | substrate in LED of FIG.本発明によるＬＥＤの第二の実施形態の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of 2nd embodiment of LED by this invention.図６の表面実装型ＬＥＤにおける上方基板の表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the upper board | substrate in the surface mount type LED of FIG.図６のＬＥＤにおける上方基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the upper board | substrate in LED of FIG.図６のＬＥＤにおける中間基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the intermediate substrate in LED of FIG.図６のＬＥＤにおける下方基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the lower board | substrate in LED of FIG.従来の表面実装型ＬＥＤの一例の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an example of the conventional surface mount type LED.図１１のＬＥＤにおけるチップ基板の表面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the surface of the chip substrate in LED of FIG.図１１のＬＥＤにおけるチップ基板の裏面を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the back surface of the chip substrate in LED of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０表面実装型ＬＥＤ
１１チップ基板
１１ａチップ実装ランド
１１ｂ接続ランド
１１ｃ，１１ｄ表面実装用端子部
１２ＬＥＤチップ
１３枠状部材
１３ａ凹陥部
１４モールド樹脂
１５上方基板
１５ａ第一の導電層
１５ｂ導電層
１６下方基板
１６ａ導電層
１６ｂ第二の導電層
２０表面実装型ＬＥＤ
２１チップ基板
２１ａチップ実装ランド
２１ｂ接続ランド
２１ｃ，２１ｄ表面実装用端子部
２２ＬＥＤチップ
２３枠状部材
２３ａ凹陥部
２４モールド樹脂
２５上方基板
２５ａ第一の導電層
２５ｂ導電層
２５ｃ導電パターン
２６中間基板
２６ａ導電層
２７下方基板
２７ａ第二の導電層10 Surface-mount LED
11 Chip substrate 11aChip mounting land11b Connection land 11c, 11d Surface mountingterminal portion 12LED chip 13 Frame member 13a Recessedportion 14Mold resin 15 Upper substrate 15a First conductive layer15b Conductive layer 16 Lower substrate 16a Conductive layer 16b Secondconductive layer 20 Surface mount LED
21 Chip substrate 21a Chip mounting land 21b Connection land 21c, 21d Surface mounting terminal portion 22LED chip 23 Frame member 23a Recessed portion 24Mold resin 25 Upper substrate 25a First conductive layer 25b Conductive layer25c Conductive pattern 26 Intermediate substrate26a Conductive layer 27 Lower substrate 27a Second conductive layer

Claims

Translated fromJapanese

チップ基板と、このチップ基板の上面にて互いに対向するように形成されると共に、チップ基板の裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから成る一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、他方の電極部材の接続部に対して電気的に接続されたＬＥＤチップと、を含んでいる表面実装型ＬＥＤであって、
上記チップ基板が多層基板として構成されており、
上記チップ基板の最上層の基板表面に形成された第一の導電層が、チップ実装部及び接続部が構成していると共に、最下層の基板裏面に形成された第二の導電層が、表面実装用端子を構成していて、
上記チップ基板の最上層の基板裏面，最下層の基板表面そして中間層の基板両面に形成された比較的大面積の他の導電層が、各層を介して、熱伝導を行なうことを特徴とする、表面実装型ＬＥＤ。A pair of electrode members formed of a chip substrate, a conductive pattern that is formed so as to face each other on the upper surface of the chip substrate, and that extends to the back surface of the chip substrate to define a surface mounting terminal, and one electrode An LED chip that is bonded onto a chip mounting portion provided at the tip of the member and electrically connected to the connection portion of the other electrode member,
The chip substrate is configured as a multilayer substrate,
The first conductive layer formed on the uppermost substrate surface of the chip substrate is composed of the chip mounting portion and the connecting portion, and the second conductive layer formed on the lower surface of the lower substrate is the front surface. The mounting terminal is configured,
Another conductive layer having a relatively large area formed on the upper surface of the chip substrate, the lowermost substrate surface, and both surfaces of the intermediate layer performs heat conduction through each layer. , Surface mount LED.

上記最上層の基板ができるだけ薄く形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の表面実装型ＬＥＤ。 2. The surface mount LED according to claim 1, wherein the uppermost substrate is formed as thin as possible.

上記最上層の基板のチップ実装部が、実装されるＬＥＤチップの底面積と比較して十分に大きく形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の表面実装型ＬＥＤ。 3. The surface-mounted LED according to claim 1, wherein the chip mounting portion of the uppermost substrate is formed to be sufficiently larger than the bottom area of the LED chip to be mounted.

上記最上層の基板のチップ実装部が、この最上層の基板の裏面の導電層と導通していることを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載の表面実装型ＬＥＤ。 4. The surface-mounted LED according to claim 1, wherein the chip mounting portion of the uppermost substrate is electrically connected to the conductive layer on the back surface of the uppermost substrate.