CN1510766A - 表面安装型白色发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种通过简单构成能够容易并且以低成本进行制造、而且能够具备各种配光特性的表面安装型白色LED。表面安装型白色LED10由下列部分构成：芯片基板11，其至少具有一对表面安装用端子部11c、11d；蓝色LED芯片12，其安装在该芯片基板上；框状构件13，其在该芯片基板上形成于蓝色LED芯片的周围；粘结剂层14，其填充于该框状构件的内侧，把蓝色LED芯片固定在芯片基板上并混入有荧光体；透镜部15，其由透光性树脂形成于芯片基板上，包围蓝色LED芯片、框状构件和粘结剂层。
Description
技术领域
本发明涉及例如各种照明等使用的表面安装型白色发光二极管(下面，将发光二极管简称为LED)。
背景技术
迄今为止，这样的表面安装型白色LED，例如，如图3所示的那样构成。
即，在图3中，表面安装型白色LED1由下列部分构成：芯片基板2；安装在芯片基板2上的蓝色LED芯片3，覆盖蓝色LED芯片3以及芯片基板2的整个表面而形成的透镜部4。
上述芯片基板2被作为平坦的铜箔布线基板构成，使用时以水平放置的状态安装在安装基板上。
而且，蓝色LED芯片3通过银膏5小片焊接在芯片基板2的表面的中央附近。
上述蓝色LED芯片3在被施加驱动电压时射出蓝色光，在其上面具备的2个电极部分别由焊丝3a、3b连接到与蓝色LED芯片3邻接、形成于芯片基板2上的两个表面安装用端子部(图中未示)。
上述透镜部4由混入微粒状的荧光体4a的透明环氧树脂构成，由传递模塑工艺成型。
该透镜部4通过入射来自蓝色LED芯片3的蓝色光，来激励荧光体，使从荧光体产生白色光并射出到外部。
这样构成的表面安装型白色LED1的芯片基板2以水平状态放置安装在安装基板上。
而且，当从设置在芯片基板2上的表面安装用端子部对蓝色LED芯片3施加驱动电压时，蓝色LED芯片3发光，通过将该光入射到混入透镜部4内的荧光体，荧光体被激励而产生白色光。
然后，表面安装型白色LED1取出作为来自荧光体的激励光的白色光，使其射出到外部。
但是，在这样构成的表面安装型白色LED1中，为了把来自蓝色LED芯片3的蓝色光变换为白色光，通过使用混入透镜部4内的荧光体，将蓝色光照射到荧光体，来激励荧光体，取出作为该激励光的白色光。
因此，射出到外部的白色光取决于混入透镜部4内的荧光体的量。
但是，由于根据其用途表面安装型白色LED1被制造为各种大小，因此要准备各种大小的透镜部4。
此处，当透镜部4的大小不同时，由于其体积也不同，为取出相同光量的白色光，必须适当地变更混入透镜部4内的荧光体的量，即浓度。
因此，为了制造各种大小的表面安装型白色LED1，必须按照各种大小制造荧光体的浓度不同的透镜部4。因此，当制造各种大小的透镜部4时，不能使用相同荧光体浓度的树脂材料。从而，在每次进行各种大小的透镜部4的制造工序时，必须准备对应的荧光体浓度的树脂材料，在操作变得繁杂的同时，成本也大幅度变高。
此外，由于来自蓝色LED芯片3的蓝色光入射到透镜部4全体，并被变换为白色光，因此构成例如全周发光型等配光特性方面具有特征的LED很困难。
发明内容
从以上各点出发，本发明的目的在于提供一种通过简单构成能够容易并且以低成本进行制造、而且能够具备各种配光特性的表面安装型白色LED。
根据本发明，可通过下述的表面安装型白色LED来达到上述目的，该表面安装型白色LED的特征在于，包括：芯片基板，其至少具有一对表面安装用端子部；蓝色LED芯片，其安装在所述芯片基板上；框状构件，其在所述芯片基板上形成于蓝色LED芯片的周围；粘结剂层，其填充于该框状构件的内侧，把蓝色LED芯片固定在芯片基板上，并混入有荧光体；透镜部，其由透光性树脂形成于芯片基板上，并包围蓝色LED芯片、框状构件和粘结剂层。
本发明的表面安装型白色LED的上述框状构件最好由阻焊剂形成。
本发明的表面安装型白色LED的上述透镜部最好由透明环氧树脂形成。
本发明的表面安装型白色LED的上述蓝色LED芯片的上面的各电极最好分别由各焊丝连接到各自对应的表面安装用端子。
根据上述结构，由于在蓝色LED芯片的周围，在框状构件的内侧设有混入有荧光体的粘结剂层，从蓝色LED芯片向下方射出的光在该框状构件内行进到粘结剂层，入射到混入该粘结剂层内的荧光体。从而，荧光体由于蓝色光的入射而被激励，作为激励光产生白色光。而且，该白色光从粘结剂层向上方行进，通过透镜部射出到外部。此时，白色光根据由透镜部的作用所赋予的光学特性，以希望的配光特性射出到外部。
因此，来自蓝色LED芯片的蓝色光在位于蓝色LED芯片周围的粘结剂层内，由于混入粘结剂层内的荧光体的激励而被变换为白色光，并射出到外部。而且，当射出到外部时，根据透镜部的形状，赋予规定的配光特性。
从而，当制造各种大小不同的白色LED时，通过使用相同大小的框状构件，只要形成相同荧光体浓度的粘结剂层即可。因此，即使在制造大小不同的白色LED的情况下，通过在适当地选定芯片基板和透镜部大小的同时，总是将框状构件和粘结剂层选定为相同大小，可以取出相同发光强度的白色光。从而，在制造各种大小的白色LED的情况下，由于只要准备一种荧光体浓度的粘结剂即可，因此操作被简化，能够容易并且以低成本进行制造。
此外，来自粘结剂层的白色光由于可根据透镜部的形状被赋予任意的配光特性，通过将透镜部形成为适当的形状，可以容易地构成全周发光型等配光特性方面具有特征的白色LED。
此外，由于混入有荧光体的粘结剂层被填充在芯片基板上形成的框状构件的内侧，因此只用少量粘结剂层即可，同时，粘结剂层渗到基板上，不会产生由于流淌等而不慎扩散的情况。
在上述框状构件由阻焊剂形成时，通过对各个芯片基板使用抗蚀剂掩模，能够容易地形成相同大小的框状构件。
在上述透镜部由透明环氧树脂形成时，能容易地形成任意形状的透镜部。
在上述蓝色LED芯片的上面的各电极分别由各焊丝连接到各自对应的表面安装用端子时，可以在蓝色LED芯片的表面侧进行布线处理，不会妨碍由粘结剂层固定到芯片基板。
这样，根据本发明，从蓝色LED芯片射出的光，行进到在芯片基板上形成于蓝色LED芯片下方的粘结剂层，入射到混入粘结剂层内的荧光体，荧光体由入射的蓝色光所激励，作为激励光产生白色光。然后，白色光经由粘结剂层以及透镜部射出到外部，同时，该白色光根据透镜部的形状，被赋予规定的配光特性。
从而，即使在制造各种大小的白色LED的情况下，为了形成粘结剂层，只要准备相同荧光体浓度的粘结剂即可，此外，因为配光特性由没有混入荧光体的透镜部来赋予，因此不会对白色光的发光强度产生影响，可以把透镜部形成为希望的形状。
附图说明
图1是表示本发明的表面安装型白色LED的一个实施方式的构成的侧面图。
图2是表示图1的表面安装型白色LED的平面图。
图3是表示现有的表面安装型白色LED的一例的构成的侧面图。
符号说明
10：表面安装型白色LED；11：芯片基板；11a：芯片安装焊区(land)；11b：电极焊区；11c、11d：表面安装用端子部；12：蓝色LED芯片；12a、12b：焊丝；13：框状构件；14：混入有荧光体的粘结剂层；15：透镜部。
具体实施方式
以下，参考图1至图2，对本发明的优选实施方式进行详细说明。
并且，由于以下所述的实施方式是本发明的优选的具体例，因此在技术上赋予优选的各种限制，但本发明的范围，只要在以下的说明中没有特别限定本发明的意思的记述，就不限于这些方式。
图1和图2表示本发明的表面安装型白色LED的一个实施方式的构成。
在图1和图2中，表面安装型白色LED10由下列部分构成：芯片基板11；蓝色LED芯片12，其安装在芯片基板11上；框状构件13，其在芯片基板11上形成于蓝色LED芯片12的周围；粘结剂层14，其填充于框状构件13的内；透镜部15，其以覆盖芯片基板11的整个表面的状态形成。
上述芯片基板11被作为平坦的铜箔布线基板构成，如图2所示，在其表面上具备芯片安装焊区11a、电极焊区11b，并且在两端边缘上具备有表面安装用端子部11c、11d。
此处，端子部11c、11d如图1所示，从芯片基板11的两侧边缘绕到下面，安装时，它们对置在安装基板上。
而且，蓝色LED芯片12由粘结剂层14(后述)粘结固定在芯片基板11的芯片安装焊区11a上，同时由焊丝12a、12b电连接到芯片安装焊区11a和邻接的电极焊区11b。
上述框状构件13如图2所示，以包围蓝色LED芯片12的周围的状态，在芯片基板11的上面的中央附近，在图示情况下在芯片安装焊区11a上形成为圆环状，其例如由阻焊剂容易地构成。
并且，框状构件13如图1所示，其高度被选定为比蓝色LED芯片12低。
上述粘结剂层14由透明材料，例如在热硬化性环氧树脂中混入有微粒状的荧光体的粘结剂构成，如图1所示，被填充在上述框状构件13的内侧并被硬化。从而，蓝色LED芯片12被粘结固定在芯片基板11上。
此时，通过将粘结剂层14填充在框状构件13内，只用少量即可，同时，粘结剂层渗到基板上，不会产生由于流淌等而不慎扩散的情况。
上述透镜部15由透明材料，例如热硬化性环氧树脂构成，由传递膜塑工艺成型。
该透镜部15形成为向出射光赋予希望的配光特性的形状。
本发明的实施方式的表面安装型白色LED10如上构成，芯片基板11以水平状态放置安装在安装基板(图中未示)上。
而且，通过从设置在芯片基板11的端子部11c、11d经过芯片安装焊区11a、电极焊区11b以及焊丝12a、12b，向蓝色LED芯片12施加驱动电压，蓝色LED芯片12被驱动，从蓝色LED芯片12向下方射出蓝色光，并行进到粘结剂层14内。
从而，混入粘结剂层14内的荧光体被来自蓝色LED芯片12的蓝色光激励，作为激励光产生白色光。
该白色光通过粘结剂层14以及透镜部15射出到外部，同时，根据当时透镜部15的形状，赋予规定的配光特性，以该配光特性被照射。
这样，根据本发明实施方式的表面安装型白色LED10，来自蓝色LED芯片12的蓝色光，在位于蓝色LED芯片的周围的粘结剂层14内，由于混入粘结剂层内的荧光体的激励，变换为白色光，射出到外部。在射出到外部时，根据透镜部15的形状，赋予规定的配光特性。
从而，在制造各种大小不同的白色LED10时，通过使用相同大小的框状构件13，只要形成相同荧光体浓度的粘结剂层即可。从而，在制造各种大小不同的白色LED的情况下，由于只要准备一种荧光体浓度的粘结剂即可，因此操作被简化，能够容易且以低成本进行制造。
此外，由于来自粘结剂层14的白色光，可根据透镜部15的形状被赋予任意的配光特性，因此通过将透镜部15形成为适当的形状，不会对作为由荧光体产生的激励光的白色光的发光强度产生影响，可以容易地构成全周发光型等配光特性方面具有特征的白色LED。
在上述实施方式中，虽然透镜部15在其上面的中央附近具备有凹部，但并不限定于此，也可以按照所要求的配光特性，形成为任意的形状。
此外，在上述实施方式中，虽然框状构件13由阻焊剂形成，但并不限定于此，也可以由其它材料构成。
再者，在上述实施方式中，虽然粘结剂层14和透镜部15由作为透明材料的热硬化性环氧树脂构成，但并不限定于此，只要具备透光性，也可由其它材料构成。
如上所述，根据本发明，从蓝色LED芯片射出的光，行进到在芯片基板上形成于蓝色LED芯片下方的粘结剂层，入射到混入粘结剂层内的荧光体，荧光体由入射的蓝色光激励，作为激励光产生白色光。而且，白色光经过粘结剂层以及透镜部射出到外部，同时，该白色光根据透镜部的形状，被赋予规定的配光特性。
从而，在制造各种大小的白色LED的情况下，为了形成粘结剂层，只要准备相同荧光体浓度的粘结剂即可，此外，由于配光特性由没有混入荧光体的透镜部赋予，不会对白色光的发光强度产生影响，可以把透镜部形成为希望的形状。
这样，根据本发明，能够提供一种通过简单构成能够容易并且以低成本进行制造、而且能够具备各种配光特性的极其优良的表面安装型白色LED。
Claims (4)
1.一种表面安装型白色发光二极管，其特征在于，包括：
芯片基板，其至少具有一对表面安装用端子部；
蓝色发光二极管芯片，其安装在所述芯片基板上；
框状构件，其在所述芯片基板上形成于蓝色发光二极管芯片的周围；
粘结剂层，其填充于所述框状构件的内侧，把蓝色发光二极管芯片固定在芯片基板上，并混入有荧光体；
透镜部，其由透光性树脂形成于芯片基板上，并包围蓝色发光二极管芯片、框状构件和粘结剂层。
2.如权利要求1所述的表面安装型白色发光二极管，其特征在于，
所述框状构件由阻焊剂形成。
3.如权利要求1或2所述的表面安装型白色发光二极管，其特征在于，
所述透镜部由透明环氧树脂形成。
4.如权利要求1至3的任何一项所述的表面安装型白色发光二极管，其特征在于，
所述蓝色发光二极管芯片上面的各电极由各焊丝分别连接到各自对应的表面安装用端子。
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