JP2008186834A - Long light-emitting device and its fabrication process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長尺の断面ほぼコ字状金属製型材上に上下電極型発光ダイオード等からなる複数の発光ダイオードユニットが設けられている長尺発光装置および長尺発光装置の製造方法に関するものである。特に、本発明は、前記上下電極型発光ダイオードに大きな電流を流すことができ、その時に発生した熱の放熱、あるいは前記熱による金属部材の熱応力による伸縮等を考慮した長尺発光装置および長尺発光装置の製造方法に関するものである。また、本発明は、金線をワイヤーボンディングで接続する代わりに金属板状部材からなる導電性接続部材と共晶ハンダで接続することにより、振動または熱による発光層の損傷を防止することができる上下電極型発光ダイオードからなる長尺発光装置および長尺発光装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a long light emitting device in which a plurality of light emitting diode units composed of upper and lower electrode type light emitting diodes and the like are provided on a metal mold having a substantially U-shaped cross section, and a method for manufacturing the long light emitting device. is there. In particular, the present invention is capable of flowing a large current through the upper and lower electrode type light emitting diodes, and is a long light emitting device and a long light source that take into account heat dissipation generated at that time or expansion and contraction due to thermal stress of a metal member due to the heat. The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device. In addition, the present invention can prevent damage to the light emitting layer due to vibration or heat by connecting a gold wire to a conductive connecting member made of a metal plate member by eutectic solder instead of connecting by wire bonding. The present invention relates to a long light emitting device composed of upper and lower electrode type light emitting diodes and a method for manufacturing the long light emitting device.
図6(イ)は従来例における発光ダイオード組立体を説明するための概略断面図で、(ロ)は前記従来例における発光ダイオード組立体を説明するための平面図である。図6(イ)および(ロ)において、発光ダイオード組立体60は、印刷配線基板61と、当該印刷配線基板61の上に設けられたサブマウント基板62と、前記サブマウント基板62の周囲を囲むプラスチック製筒体63と、上下電極型発光ダイオード65と、前記上下電極型発光ダイオード65を覆う透明封止樹脂66とから構成される。
FIG. 6A is a schematic sectional view for explaining a light emitting diode assembly in a conventional example, and FIG. 6B is a plan view for explaining the light emitting diode assembly in the conventional example. 6A and 6B, the light-
前記プラスチック製筒体63は、たとえば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂により、リードフレーム64とともに一体成形される。前記印刷配線基板61は、前記上下電極型発光ダイオード65を点滅させるための図示されていない制御回路と接続するためのプリント配線611がエッチング等により所望のパターンで形成されている。前記サブマウント基板62は、上面にエッチングまたはマスクを用いて蒸着パターンを成形する等により一対の配線622が形成されている。
The
前記プラスチック製筒体63は、リードフレーム64が内部(埋め込み部641)を貫通している。また、前記プラスチック製筒体63は、上下電極型発光ダイオード65の発光を内部周囲により反射する。さらに、前記プラスチック製筒体63は、インジェクション成形の際にリードフレーム64を内部に埋設する、いわゆるインサートまたはアウトサート成形(インジェクション成形)により一体的に作製される。
In the
上下電極型発光ダイオード65は、下部に二つの電極623を備えており、半導体ウエハからなるサブマウント基板62からダイシングにより切り出され、前記電極が前記サブマウント基板62の配線622と接続される。前記透明封止樹脂66は、耐熱性を有し、前記プラスチック製筒体63の内部に充填され、平板状または凸状のレンズを構成する。
The upper and lower electrode type
特開2001−244508号公報に記載されている発光ダイオード用パッケージは、金属基板の一方に上下電極型発光ダイオードの下部電極を取り付け、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極をボンディングワイヤーで他方の絶縁された金属基板に接続している。従来の発光ダイオード用パッケージは、メタルコアの絶縁部に樹脂がインサートされたものがある。たとえば、前記発光ダイオード用パッケージの製造方法は、特開2005−116579号公報に記載されている。また、従来の表面実装型発光ダイオードは、メタルコア基板を絶縁性接着剤で分割して、サブマウント基板を載置している。たとえば、前記表面実装型発光ダイオードは、特開2003−303999号公報がある。
前記サブマウントタイプのフリップチップ型発光ダイオードは、上部に電極がないため、発光した光が全て外部に照射されるという利点がある。しかし、上下電極型発光ダイオードは、近年、前記タイプのフリップチップ型発光ダイオードに勝る性能のものが開発されつつある。前記上下電極型発光ダイオードは、電流を多く流すことができ、輝度も向上させることができるが、前記サブマウントタイプの構造にすると、熱伝導が悪く、フリップチップ型発光ダイオードの熱が放熱され難く、パッケージが高温になり易く、径年使用で配線が断線する等の欠点があった。また、サブマウントタイプは、量産に対する生産性が悪いという問題があった。 The sub-mount type flip-chip type light emitting diode has an advantage that all the emitted light is irradiated to the outside because there is no electrode on the upper part. However, in recent years, upper and lower electrode type light emitting diodes have been developed having performances superior to the above-described flip chip type light emitting diodes. The upper and lower electrode type light emitting diodes can flow a large amount of current and can improve luminance, but the submount type structure has poor heat conduction, and the heat of the flip chip type light emitting diodes is hardly dissipated. However, the package tends to be hot, and there are drawbacks such as disconnection of wiring when used for years. Further, the submount type has a problem that productivity for mass production is poor.
前記上下電極型発光ダイオードは、大型で、発光効率が良く、照度の高いものが得られるようになって来た。しかし、前記上下電極型発光ダイオードは、照明に使用すると、上部電極を金線で配線されており、多くの電流を流すと発熱による熱応力で配線が断線したり、上部電極と金線との間の接続抵抗により、上下電極型発光ダイオードに焼けが発生するという問題があった。また、スリットを備えた金属基板に取り付けられた発光ダイオードは、透明樹脂で封止され、前記透明樹脂で強度を持たせるために、硬度の高いものが使用されている。しかし、前記硬度の高い封止材料は、発光ダイオードから発生する熱応力が大きいという問題があった。前記熱応力は、発光ダイオードに電力を供給する配線を断線させる恐れがあった。 The upper and lower electrode type light emitting diodes are large, have high luminous efficiency, and have high illuminance. However, when the upper and lower electrode type light emitting diodes are used for illumination, the upper electrode is wired with a gold wire, and if a large amount of current is passed, the wiring is disconnected due to heat stress due to heat generation, or the upper electrode and the gold wire are not connected. There is a problem that the upper and lower electrode type light emitting diodes are burned due to the connection resistance between them. Moreover, the light emitting diode attached to the metal board | substrate provided with the slit is sealed with transparent resin, and the thing with high hardness is used in order to give intensity | strength with the said transparent resin. However, the sealing material having a high hardness has a problem that the thermal stress generated from the light emitting diode is large. The thermal stress may break the wiring that supplies power to the light emitting diode.
以上のような課題を解決するために、本発明は、上面および端面が開放された断面ほぼコ字状金属製型材に、絶縁部材と、金属基板と、上下電極型発光ダイオードと、前記金属基板と前記上下電極型発光ダイオードの上部電極を接続する導電性接続部材と、封止材料とから少なくとも構成された長尺発光装置および長尺発光装置の製造方法を提供することを目的とする。本発明は、量産性に優れ、大電流および熱応力に耐えるとともに、高い強度で保持される長尺発光装置および長尺発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 In order to solve the problems as described above, the present invention provides a substantially U-shaped metal mold having an open upper surface and an end face, an insulating member, a metal substrate, an upper and lower electrode type light emitting diode, and the metal substrate. It is an object of the present invention to provide a long light emitting device and a method for manufacturing the long light emitting device at least composed of a conductive connecting member that connects the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and a sealing material. An object of the present invention is to provide a long light-emitting device that is excellent in mass productivity, can withstand a large current and thermal stress, and is maintained at high strength, and a method for manufacturing the long light-emitting device.
(第1発明)
第1発明の長尺発光装置は、断面ほぼコ字状金属製型材上に複数の発光ダイオードユニットが設置されており、絶縁された少なくとも2つの金属基板と、前記金属基板の一方に下部電極が接合された上下電極型発光ダイオードと、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記金属基板の他方とを接合する導電性接続部材と、前記上下電極型発光ダイオードの周囲を封止する封止材料とから少なくとも構成された発光ダイオードユニットは、前記断面ほぼコ字状金属製型材上の絶縁層を介して設置され、直列および/または並列に接続されていることを特徴とする。
(First invention)
In the long light emitting device of the first invention, a plurality of light emitting diode units are installed on a metal mold having a substantially U-shaped cross section, and at least two insulated metal substrates and a lower electrode on one of the metal substrates. Bonded upper / lower electrode type light emitting diode, conductive connecting member for bonding the upper electrode of the upper / lower electrode type light emitting diode and the other of the metal substrate, and sealing material for sealing the periphery of the upper / lower electrode type light emitting diode The light-emitting diode unit composed at least from the above is installed through an insulating layer on the metal mold having a substantially U-shaped cross section, and is connected in series and / or in parallel.
(第2発明)
第2発明の長尺発光装置は、第1発明の封止材料の上面に蛍光体含有膜が設けられていることを特徴とする。
(Second invention)
The long light emitting device of the second invention is characterized in that a phosphor-containing film is provided on the upper surface of the sealing material of the first invention.
(第3発明)
第3発明の長尺発光装置は、第1発明または第2発明の断面ほぼコ字状金属製型材がアルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金からなり、上部が開放され、断面コ字状または上方に向かって広がっていることを特徴とする。
(Third invention)
In the long light emitting device of the third invention, the metal material of the first invention or the second invention, which is substantially U-shaped in cross section, is made of aluminum, iron, copper, or an alloy thereof, and the upper part is open, It is characterized by spreading upward.
(第4発明)
第4発明の長尺発光装置は、第1発明から第3発明において、金属基板の一方と前記上下電極型発光ダイオードの下部電極との接合、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記導電性接続部材との接合、および前記導電性接続部材と前記金属基板の他方との接合は、共晶ハンダが用いられていることを特徴とする。
(Fourth invention)
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a long light emitting device according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein one metal substrate is joined to the lower electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode, the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode Eutectic solder is used for joining the connecting member and joining the conductive connecting member and the other metal substrate.
(第5発明)
第5発明の長尺発光装置は、第1発明から第4発明における断面ほぼコ字状金属製型材上の絶縁層が熱伝導性のよい一液縮合型シリコーン接着剤であることを特徴とする。
(Fifth invention)
The long light emitting device of the fifth invention is characterized in that the insulating layer on the metal mold material having a substantially U-shaped cross section in the first to fourth inventions is a one-liquid condensation type silicone adhesive having good thermal conductivity. .
(第6発明)
第6発明の長尺発光装置は、第1発明から第5発明における長尺の断面ほぼコ字状金属製型材の両端部に、他の長尺の断面ほぼコ字状金属製型材における発光ダイオードユニットまたは電源と電気的に接続するコネクタが設けられていることを特徴とする。
(Sixth invention)
A long light emitting device according to a sixth aspect of the present invention is a light emitting diode in another long cross-sectional substantially U-shaped metal mold material at both ends of the long cross-section substantially U-shaped metal mold material according to the first to fifth aspects of the invention. A connector that is electrically connected to the unit or the power source is provided.
(第7発明)
第7発明における長尺発光装置の製造方法は、長尺の断面ほぼコ字状金属製型材の内部底面に、複数の発光ダイオードが設置されており、絶縁された少なくとも2つの金属基板を有し、前記金属基板の一方に上下電極型発光ダイオードを共晶ハンダで接合するとともに、前記上下電極型発光ダイオードと前記金属基板の他方とを導電性接続部材を介してそれぞれ共晶ハンダで接合し、さらに、前記上下電極型発光ダイオードの周囲を封止材料で封止することにより発光ダイオードユニットを製造する工程と、前記金属製型材の内部底面に、複数の前記発光ダイオードユニットを絶縁性接着層で接着する工程とからなり、前記各発光ダイオードユニットは、直列および/または並列に接続されていることを特徴とする。
(Seventh invention)
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a long light emitting device, wherein a plurality of light emitting diodes are provided on an inner bottom surface of a long metal section having a substantially U-shaped cross section, and has at least two insulated metal substrates. The upper and lower electrode type light emitting diodes are bonded to one of the metal substrates with eutectic solder, and the upper and lower electrode type light emitting diodes and the other of the metal substrate are bonded to each other with eutectic solder via a conductive connecting member, Furthermore, a step of manufacturing a light emitting diode unit by sealing the periphery of the upper and lower electrode type light emitting diodes with a sealing material, and a plurality of the light emitting diode units on an inner bottom surface of the metal mold member with an insulating adhesive layer The light emitting diode units are connected in series and / or in parallel.
(第8発明)
第8発明における長尺発光装置の製造方法は、第6発明の封止材料の上に、蛍光体含有膜体が形成されることを特徴とする。
(Eighth invention)
The long light-emitting device manufacturing method according to the eighth invention is characterized in that a phosphor-containing film body is formed on the sealing material according to the sixth invention.
(第9発明)
第9発明における長尺発光装置の製造方法は、絶縁された少なくとも2つの金属基板が、前記絶縁部を跨ぐようにほぼ筒型リフレクタを接合することにより、一体に保持されていることを特徴とする。
(9th invention)
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a long light emitting device, wherein at least two insulated metal substrates are integrally held by joining a substantially cylindrical reflector so as to straddle the insulating portion. To do.
(第10発明)
第10発明における長尺発光装置の製造方法は、筒型リフレクタがセラミックまたは樹脂材から構成されていることを特徴とする。
(10th invention)
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a long light emitting device, wherein the cylindrical reflector is made of a ceramic or a resin material.
(第11発明)
第11発明における長尺発光装置の製造方法は、絶縁された少なくとも2つの金属基板が、前記絶縁部を跨ぐように硬化性樹脂を円形、直線状、一部を囲むように塗布、硬化することにより、一体に保持されていることを特徴とする。
(11th invention)
In the method for manufacturing a long light emitting device according to the eleventh aspect of the invention, at least two insulated metal substrates are coated and cured so that a curable resin is circular, linear, or partially enclosed so as to straddle the insulating portion. Therefore, it is held integrally.
(第12発明)
第12発明における長尺発光装置の製造方法は、硬化性樹脂材に蛍光体含有膜体が入っていることを特徴とする。
(Twelfth invention)
The long light emitting device manufacturing method according to the twelfth aspect of the present invention is characterized in that a phosphor-containing film body is contained in a curable resin material.
本発明によれば、金属基板、上下電極型発光ダイオード、導電性接続部材、封止材料からなる発光ダイオードユニットが絶縁層を介して複数個、断面ほぼコ字状金属製型材内に収納されているため、前記断面ほぼコ字状金属製型材をアルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金から構成すると、安価な金型で量産することができるだけでなく、所望の長さのものを容易に得ることができる。 According to the present invention, a plurality of light emitting diode units made of a metal substrate, upper and lower electrode type light emitting diodes, a conductive connecting member, and a sealing material are housed in a metal mold member having a substantially U-shaped cross section through an insulating layer. Therefore, if the metal mold with the substantially U-shaped cross section is made of aluminum, iron, copper, or an alloy thereof, not only can it be mass-produced with an inexpensive mold, but also a desired length can be easily obtained. be able to.
本発明によれば、断面コ字状または前記断面が上部に向かって広がっている断面ほぼコ字状金属製型材内に複数の発光ダイオードユニットを直列および/または並列に設けているため、前記発光ダイオードユニットの数を任意にすることにより、所望の長さの線状光源を容易に得ることができる。 According to the present invention, since the plurality of light emitting diode units are provided in series and / or in parallel in a metal mold member having a U-shaped cross section or a substantially U-shaped cross section in which the cross section expands upward, the light emission A linear light source having a desired length can be easily obtained by using an arbitrary number of diode units.
本発明によれば、前記線状光源を並列に配置することにより、任意の面光源とすることができ、広告宣伝用のバックライトとして最適である。 According to this invention, it can be set as arbitrary surface light sources by arrange | positioning the said linear light source in parallel, and it is optimal as a backlight for advertisement.
本発明によれば、一方の金属基板に接続された上下電極型発光ダイオードの上部電極と他方の金属基板が、たとえば、板状の導電性接続部材によって接続されているため、大電流を流すことができるだけでなく、放熱性に優れ、熱応力が発生しても緩和することができる。特に、本発明は、各接続部に共晶ハンダを使用した場合、接合部および/または発光層に振動が加わることがなく、不良品のない上下電極型発光ダイオードからなる発光装置を得ることができるようになった。 According to the present invention, since the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diodes connected to one metal substrate and the other metal substrate are connected by, for example, a plate-like conductive connecting member, a large current flows. In addition to being excellent in heat dissipation, it can be relieved even if thermal stress occurs. In particular, according to the present invention, when eutectic solder is used for each connection portion, it is possible to obtain a light emitting device composed of upper and lower electrode type light emitting diodes without vibrations applied to the joint portion and / or the light emitting layer and free from defective products. I can do it now.
本発明によれば、上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記金属基板との接続にワイヤーボンディングを使用しないため、長期間にわたって大電流を流しても、金属基板と導電性接続部材および/または発光層が損傷されない信頼性の高い発光装置となった。 According to the present invention, since the wire bonding is not used for the connection between the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and the metal substrate, the metal substrate and the conductive connection member and / or the light emission even when a large current is passed over a long period of time. A reliable light-emitting device was obtained in which the layers were not damaged.
本発明によれば、絶縁された2つの金属基板を筒型リフレクタまたは硬質の硬化性樹脂によって接続するため、所定の間隔で堅固に保持することができる。また、前記筒型リフレクタは、透明にしたり、あるいは蛍光体含有膜体を入れることにより、発光ダイオードユニットからの光を側部に照射できる。 According to the present invention, since the two insulated metal substrates are connected by the cylindrical reflector or the hard curable resin, it can be firmly held at a predetermined interval. Moreover, the said cylindrical reflector can irradiate the light from a light emitting diode unit to a side part by making transparent or putting a fluorescent substance containing film body.
本発明によれば、上下電極型発光ダイオードは、蛍光体含有膜体の種類を変えるだけで、所望の色に変換することが容易にできる。 According to the present invention, the upper and lower electrode type light emitting diode can be easily converted into a desired color only by changing the kind of the phosphor-containing film body.
本発明によれば、断面ほぼコ字状金属製型材に発光ダイオードユニットを取り付ける際に、熱伝導性のよい一液縮合型シリコーン接着剤を用いるため、長尺発光装置からの放熱性が良く、生産性を向上させることができる。 According to the present invention, when a light emitting diode unit is attached to a metal mold material having a substantially U-shaped cross section, since a one-liquid condensation type silicone adhesive having good thermal conductivity is used, heat dissipation from a long light emitting device is good. Productivity can be improved.
(第1発明)
第1発明の長尺発光装置は、断面ほぼコ字状金属製型材上に複数の発光ダイオードユニットが直列および/または並列に設置されている。前記断面ほぼコ字状金属製型材の内部には、絶縁された少なくとも2つの、たとえば、銅または銅合金からなる金属基板が絶縁された状態で設けられている。上下電極型発光ダイオードは、下部電極が前記金属基板の一方に接合され、上部電極と前記金属基板の他方とが導電性接続部材によって互いに接合さている。前記導電性接続部材は、板状とすることで、大電流を流すことができるだけでなく、放熱効果を向上させることができる。また、前記上下電極型発光ダイオードは、前記断面ほぼコ字状金属製型材の内部に装着され、その周囲が封止材料によって封止されている。
(First invention)
In the long light emitting device of the first invention, a plurality of light emitting diode units are arranged in series and / or in parallel on a metal mold having a substantially U-shaped cross section. At least two insulated metal substrates made of, for example, copper or a copper alloy are provided in an insulated state inside the metal mold having a substantially U-shaped cross section. In the vertical electrode type light emitting diode, the lower electrode is joined to one of the metal substrates, and the upper electrode and the other of the metal substrates are joined to each other by a conductive connecting member. By making the said conductive connection member into plate shape, not only can a large current flow, but it can also improve the heat dissipation effect. Further, the upper and lower electrode type light emitting diodes are mounted inside the metal mold material having a substantially U-shaped cross section, and the periphery thereof is sealed with a sealing material.
発光ダイオードユニットは、前記分離された2つの金属基板と、前記一つの上下電極型発光ダイオードと、前記導電性接続部材と、これらを接合する共晶ハンダと、これらの周囲を封止する封止材料とから少なくとも構成されている。前記発光ダイオードユニットは、前記断面ほぼコ字状金属製型材上の絶縁層を介して所望の数だけ、直列および/または並列に接続され、長尺発光装置となる。前記上下電極型発光ダイオードは、発生した熱を、たとえば、熱伝導性の高い、熱硬化性の一液縮合型シリコーン接着剤からなる絶縁層と金属基板の両方から放熱することにより、大電流(たとえば、350mmA以上)を流することができるため、輝度の高い長尺発光装置となった。 The light emitting diode unit includes the two separated metal substrates, the one upper and lower electrode type light emitting diode, the conductive connecting member, the eutectic solder for joining them, and the sealing for sealing the periphery thereof. And at least the material. A desired number of the light emitting diode units are connected in series and / or in parallel via an insulating layer on the metal mold having a substantially U-shaped cross section to form a long light emitting device. The upper and lower electrode type light emitting diodes dissipate the generated heat, for example, from both an insulating layer made of a thermosetting, one-pack condensation type silicone adhesive and a metal substrate with a high current ( For example, 350 mmA or more) can be applied, so that the long light emitting device with high luminance was obtained.
(第2発明)
第2発明の長尺発光装置は、所望数の発光ダイオードユニットを装着し、前記断面ほぼコ字状金属製型材または前記封止材料の上面に蛍光体含有膜が設けられている。前記封止材料は、前記断面ほぼコ字状金属製型材の内部に充填するか、あるいは、前記発光ダイオードユニットの周囲にのみ設けるかのいずれかまたは両方行うことができる。また、前記蛍光体含有膜体は、必要に応じて、前記封止材料の表面に設けられ、前記上下電極型発光ダイオードから発光する光を所望の色に変換する。
(Second invention)
The long light emitting device of the second invention is provided with a desired number of light emitting diode units, and a phosphor-containing film is provided on the upper surface of the metal mold material having a substantially U-shaped cross section or the sealing material. The sealing material can be filled either inside the metal mold having a substantially U-shaped cross section, or provided only around the light emitting diode unit, or both. Moreover, the said fluorescent substance containing film body is provided in the surface of the said sealing material as needed, and converts the light emitted from the said upper-and-lower electrode type light emitting diode into a desired color.
(第3発明)
第3発明の断面ほぼコ字状金属製型材は、アルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金とし、両端部および上部が開放され、断面コ字状または上方に向かって広がる形状に成形される。アルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金からなる断面ほぼコ字状金属製型材は、特別に反射膜を形成することなく、上下電極型発光ダイオードの光を所望方向に照射することができる。
(Third invention)
The metal mold material having a substantially U-shaped cross section according to the third aspect of the invention is made of aluminum, iron, copper, or an alloy thereof, and is formed into a U-shaped cross section or a shape that expands upward, with both ends and upper portions being open. A metal mold having a substantially U-shaped cross section made of aluminum, iron, copper, or an alloy thereof can irradiate light from the upper and lower electrode type light emitting diodes in a desired direction without forming a reflective film.
(第4発明)
第4発明の長尺発光装置は、金属基板、上下電極型発光ダイオードの上下部電極、導電性接続部材との接続部を共晶ハンダにより接合している。前記長尺発光装置は、複数個の発光ダイオードユニットを配線に取り付ける場合、通常のハンダを使用しても、前記共晶ハンダの融点がより高いため、発光ダイオードユニットの接合部分が離れることがない。
(Fourth invention)
In the long light emitting device according to the fourth aspect of the present invention, the connection portion between the metal substrate, the upper and lower electrodes of the upper and lower electrode type light emitting diodes, and the conductive connecting member is joined by eutectic solder. In the long light emitting device, when a plurality of light emitting diode units are attached to the wiring, even if normal solder is used, the melting point of the eutectic solder is higher, so that the junction of the light emitting diode units does not leave. .
(第5発明)
第5発明の長尺発光装置は、断面ほぼコ字状金属製型材と金属基板とを絶縁するために、前記断面ほぼコ字状金属製型材上に、全面または前記金属基板の下部のみに絶縁層が設けられている。前記絶縁層は、熱伝導性のよい、熱硬化性一液縮合型シリコーン接着剤が使用されることにより、前記断面ほぼコ字状金属製型材と前記金属基板とを絶縁状態に短時間で接着させることが容易にできるだけでなく、放熱性が良いため、上下電極型発光ダイオードに多くの電流を流し、高い輝度のものを得ることができる。
(Fifth invention)
The long light emitting device according to the fifth aspect of the invention insulates the substantially U-shaped metal mold from the metal substrate and the entire surface of the substantially U-shaped metal mold or the lower part of the metal substrate. A layer is provided. The insulating layer uses a thermosetting, one-component condensation type silicone adhesive with good thermal conductivity, so that the metal plate with a substantially U-shaped cross section is bonded to the metal substrate in an insulating state in a short time. Not only can it be made easy, but also its heat dissipation is good, so that a high luminance can be obtained by passing a large amount of current through the upper and lower electrode type light emitting diodes.
(第6発明)
第6発明の長尺発光装置は、断面ほぼコ字状金属製型材の両端部に他の断面ほぼコ字状金属製型材における発光ダイオードユニットまたは電源と電気的に接続するためのコネクタが設けられている。前記コネクタは、互いに接続できる凹凸を有するもの、あるいは、リード線またはケーブルを介して接続できるような構造にすることができる。前記コネクタは、前記長尺の断面ほぼコ字状金属製型材の一端および他端に設けることができ、これらを接続するリード線を前記長尺の断面ほぼコ字状金属製型材の内部あるいは外部に沿わせて設けることができる。
(Sixth invention)
In the long light emitting device of the sixth aspect of the present invention, connectors for electrically connecting to light emitting diode units or power sources in other substantially U-shaped metal mold members are provided at both ends of the approximately U-shaped metal mold material. ing. The connector may have a structure that can be connected to each other, or a structure that can be connected via a lead wire or a cable. The connector can be provided at one end and the other end of the long cross-sectional substantially U-shaped metal mold material, and lead wires for connecting these are provided inside or outside the long cross-section approximately U-shaped metal mold material. It can be provided along.
(第7発明)
第7発明における長尺発光装置の製造方法は、断面ほぼコ字状金属製型材上に複数の発光ダイオードユニットを設置するために次の工程が少なくとも必要である。第1工程は、アルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金を金型から押し出し加工により、上面および端面が開放された断面ほぼコ字状金属製型材が成形される。特に、アルミニウム合金の押し出し加工に使用する金型は、合成樹脂を成形する金型と比較して、非常に安価であるため、前記断面ほぼコ字状金属製型材を安価に製造することができるだけでなく、特別な反射膜を設けることなく、発光ダイオードからの光を所望の方向に照射することができる。
(Seventh invention)
In the method for manufacturing a long light emitting device according to the seventh aspect of the present invention, at least the following steps are required to install a plurality of light emitting diode units on a metal mold having a substantially U-shaped cross section. In the first step, an aluminum, iron, copper, or alloy thereof is extruded from a mold to form a substantially U-shaped metal mold having an open top and end faces. In particular, since the mold used for the extrusion process of aluminum alloy is very inexpensive as compared with the mold for molding synthetic resin, the metal mold material having a substantially U-shaped cross section can be produced at low cost. In addition, light from the light emitting diode can be irradiated in a desired direction without providing a special reflective film.
また、前記断面ほぼコ字状金属製型材の内部底面には、たとえば、熱硬化性接着剤である熱伝導性の高い一液縮合型シリコーン接着剤からなる絶縁層が設けられる。前記絶縁層は、前記断面ほぼコ字状金属製型材の底部全面に、あるいは、前記分離された2つの金属基板の部分にのみ設けることができる。さらに、前記長尺の断面ほぼコ字状金属製型材と金属基板とは、前記一液縮合型シリコーン接着剤により同時に接着することができる。前記絶縁層は、熱硬化性接着剤を使用することにより、熱伝導性に富んだ材料を使用しているため、上下電極型発光ダイオードの熱を前記金属基板、絶縁層、断面ほぼコ字状金属製型材を介して容易に放熱させることができ、前記上下電極型発光ダイオードに大電流を流すことができる。 In addition, an insulating layer made of, for example, a one-pack condensation type silicone adhesive having a high thermal conductivity, which is a thermosetting adhesive, is provided on the inner bottom surface of the metal mold member having a substantially U-shaped cross section. The insulating layer can be provided on the entire bottom surface of the metal mold having a substantially U-shaped cross section or only on the two separated metal substrates. Furthermore, the long cross-section substantially U-shaped metal mold material and the metal substrate can be simultaneously bonded with the one-component condensation type silicone adhesive. Since the insulating layer uses a material with high thermal conductivity by using a thermosetting adhesive, the heat of the upper and lower electrode type light emitting diodes is substantially U-shaped in cross section. Heat can be easily dissipated through the metal mold, and a large current can flow through the upper and lower electrode type light emitting diodes.
また、前記金属基板の一方と上下電極型発光ダイオードの下部電極との接合、および前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記金属基板の他方とを金属板状の導電性接続部材を介した接合に共晶ハンダを用いる。前記接合は、接合部に共晶ハンダを置き、その上に接続する部材を載せ、リフロー炉を通過させることにより、同時に接合するのが望ましい。このようにして、発光ダイオードユニットは、作製される。 Also, one of the metal substrates and the lower electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode are joined, and the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and the other of the metal substrate are joined via a metal plate-like conductive connecting member. Eutectic solder is used for the above. It is desirable that the bonding is performed simultaneously by placing eutectic solder on the bonding portion, placing a member to be connected on the eutectic solder, and passing it through a reflow furnace. In this way, the light emitting diode unit is manufactured.
第2工程は、前記工程で作製された発光ダイオードユニットを断面ほぼコ字状金属製型材に前記接着剤を介して所望の数と位置に取り付ける。その後、前記発光ダイオードユニットの周囲には、封止材料が封止される。前記発光ダイオードユニットと発光ダイオードユニットとの間隔が離れている場合、前記封止材料は、断面ほぼコ字状金属製型材の全体に充填する必要はない。 In the second step, the light emitting diode units produced in the step are attached to a metal mold having a substantially U-shaped cross section at a desired number and position via the adhesive. Thereafter, a sealing material is sealed around the light emitting diode unit. When the light emitting diode unit and the light emitting diode unit are spaced apart from each other, the sealing material does not need to be filled in the entire metal mold having a substantially U-shaped cross section.
(第8発明)
第8発明における長尺発光装置の製造方法は、第7発明によって作製された発光ダイオードユニットにおける封止材料の上に、蛍光体含有膜体を形成する。前記蛍光体含有膜体は、上下電極型発光ダイオードから発する光の色を所望の色に変換することができる。
(Eighth invention)
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a long light emitting device, wherein a phosphor-containing film body is formed on a sealing material in a light emitting diode unit manufactured according to the seventh aspect of the invention. The phosphor-containing film body can convert the color of light emitted from the upper and lower electrode type light emitting diodes into a desired color.
(第9発明)
第9発明における長尺発光装置の製造方法は、第7発明または第8発明の絶縁された少なくとも2つの金属基板に対して、前記絶縁された部分を跨ぐようなほぼ筒型リフレクタが接合されて、2つ金属基板が一体に保持される。前記2つの金属基板は、互いに分離されない程度の強度を有する絶縁部材からなる筒型リフレクタによって一体に保持される。
(9th invention)
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a long light emitting device, wherein a substantially cylindrical reflector that straddles the insulated portion is joined to at least two insulated metal substrates of the seventh or eighth invention. Two metal substrates are held together. The two metal substrates are integrally held by a cylindrical reflector made of an insulating member having a strength that is not separated from each other.
(第10発明)
第10発明における長尺発光装置の製造方法は、第9発明の筒型リフレクタがセラミック材または樹脂材から構成されているため、発光ダイオードユニットから出る光が断面ほぼコ字状金属製型材の長さ方向にも照射される。
(10th invention)
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a long light emitting device. Since the cylindrical reflector according to the ninth aspect is made of a ceramic material or a resin material, the light emitted from the light emitting diode unit has a substantially U-shaped cross section. Irradiated in the vertical direction.
(第11発明)
第11発明における長尺発光装置の製造方法は、第7発明から第9発明の絶縁された少なくとも2つの金属基板に対して、前記絶縁部を跨ぐように硬質の硬化性樹脂を円形、直線状、あるいは一部を囲むように塗布した後、硬化させる。前記硬質の硬化性樹脂は、前記2つの金属基板を所定間隔を保持するとともに、必要な絶縁性を保ちながら、一体に保持されている。
(11th invention)
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a long light emitting device, wherein a hard curable resin is circularly or linearly formed so as to straddle the insulating portion with respect to at least two insulated metal substrates according to the seventh to ninth aspects. Alternatively, it is applied so as to surround a part and then cured. The hard curable resin is held integrally with the two metal substrates while maintaining a predetermined interval and maintaining necessary insulation.
(第12発明)
第12発明における長尺発光装置の製造方法は、第10発明の筒型リフレクタを構成するセラミック材または硬化性樹脂材に蛍光体含有膜体を入れることにより、発光ダイオードユニットからの光を所望の色に変換した後、前記断面ほぼコ字状金属製型材の長さ方向に照射することができる。
(Twelfth invention)
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a long light emitting device, wherein a phosphor-containing film body is placed in a ceramic material or a curable resin material constituting the cylindrical reflector according to the tenth aspect of the invention, so After conversion to color, the cross-sectional substantially U-shaped metal mold can be irradiated in the length direction.
図1(イ)から(ニ)は本発明の第1実施例で、(イ)は3個の上下電極型発光ダイオードが3対の金属基板に取り付けられた長尺発光装置の概略平面図、(ロ)は(イ)の長手方向の概略断面図、(ハ)は一対の金属基板を二本の絶縁部材で接続した例、(ニ)は一対の金属基板を円形の筒状部材により接続した例、(ホ)は一対の金属基板を発光ダイオードを囲む形の絶縁部材で接続した例である。図1(イ)および(ロ)に示された概略図は、実際の寸法比と異なっている。特に、長さ方向は、縮められて描かれている。図1(イ)および(ロ)において、本実施例における長尺発光装置11は、たとえば、アルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金を図示されていない金型で一方に押し出しすることで得られた、断面ほぼコ字状、あるいは、上方に行くにしたがって広がり、前記上方および端面が開放された断面ほぼコ字状金属製型材111が作製される。
FIGS. 1A to 1D are first embodiments of the present invention, and FIG. 1A is a schematic plan view of a long light emitting device in which three upper and lower electrode type light emitting diodes are attached to three pairs of metal substrates, (B) is a schematic sectional view in the longitudinal direction of (a), (c) is an example in which a pair of metal substrates are connected by two insulating members, and (d) is a pair of metal substrates connected by a circular cylindrical member. In this example, (e) is an example in which a pair of metal substrates are connected by an insulating member surrounding the light emitting diode. The schematics shown in FIGS. 1A and 1B are different from the actual dimensional ratio. In particular, the length direction is drawn in a contracted manner. 1 (a) and 1 (b), the long
前記断面ほぼコ字状金属製型材111は、内部底面に絶縁層または絶縁フィルム15が形成される。前記絶縁層15は、接着、塗布、蒸着法、あるいはスパッタ法等の公知の技術により、少なくとも1層を設けることができる。また、前記絶縁シート15は、少なくとも一枚を接着剤により貼着することができる。また、前記絶縁層15は、熱伝導性を高めるために、特殊フィラーを配合した一液縮合型液状シリコーン接着剤を使用すると、未硬化時にペースト状で、空気中の湿気と反応し微量の縮合物を放出しながら硬化する。さらに、前記絶縁層15は、フェイスチェンジ(PCS)層、グラファイト層、熱伝導層、熱伝導性加硫シート層からなる多層構造をした放熱用シートを用いることができる。前記接着剤およびシートは、信越化学から販売されているものである。
The
前記絶縁層、絶縁フィルム、または接着剤15の上には、複数の金属基板121、122、123が所定の幅のスリットまたは空隙を介して直列および/または並列に配置される。前記金属基板121、122、123には、上下電極型発光ダイオード131、132、133の下部電極(図示されていない)が、たとえば、共晶ハンダにより接合されている。前記上下電極型発光ダイオード131の上部電極(符号なし)は、板状金属部材からなる導電性接続部材141、142、143により、スリット(符号なし)を介して隣に配置されている金属基板等に共晶ハンダによって接合される。
On the insulating layer, insulating film, or adhesive 15, a plurality of
図1(イ)および(ロ)における上下電極型発光ダイオード131、132、133は、3個が断面ほぼコ字状金属製型材111に絶縁層15を介して設けられているが、3個に限定されるものではない。しかし、前記長尺発光装置11は、3個のものを基本にして3個の倍数にすると都合が良い。前記上下電極型発光ダイオード、二つの金属基板、導電性接続部材は、一つの発光ダイオードユニットを構成している。前記発光ダイオードユニットは、配線144、145、146、147によって直列にコネクタ161、164に接続されている。コネクタ161および163は、リード線171によって接続されている。また、前記コネクタ162は、コネクタ164とリード線172によって接続されている。
Three upper and lower electrode type
図1(イ)に示されるように接続された長尺発光装置11は、上下電極型発光ダイオード131、132、133が直列に接続されている。なお、前記コネクタ161から164は、4箇所に設けることにより、両端部のいずれでも電源または他の長尺発光装置に接続できるようになっている。さらに、前記コネクタ161とコネクタ163、コネクタ162とコネクタ164は、リード線171、172により接続されているため、前記上下電極型発光ダイオードを並列接続することもできる。前記コネクタ161、162、163、164は、たとえば、イルミネーション等の接続に使用されている、凹凸で嵌合するもの、あるいはリード線により接続するものが適用できる。
In the long
絶縁された2つの金属基板121、121′は、図1(ハ)に示されているように、これらの間を跨ぐような絶縁部材181、182によって接続される。また、絶縁された2つの金属基板121、121′は、図1(ニ)に示されているように、これらの間を跨ぐようなほぼ円形の筒型リフレクタ183によって、それぞれを接合することにより、一体に保持することができる。前記筒型リフレクタは、透明樹脂材から構成することにより、発光ダイオードユニットから照射される光を側部方向に照射させることができる。さらに、前記筒型リフレクタは、前記透明樹脂材に蛍光体含有膜体を入れることにより、上下電極型発光ダイオードからの光を所望の色に変換できる。前記絶縁された少なくとも2つの金属基板121、121′は、前記絶縁部を跨ぐように硬質の硬化性樹脂を円形、直線状、一部を囲む(図1(ホ)参照)ように塗布した後、硬化させることにより、それぞれが一体に保持される。
As shown in FIG. 1C, the two
前記直列に接続された複数個の上下電極型発光ダイオードは、封止材料が前記断面ほぼコ字状金属製型材111内に充填されて封止される。前記封止材料の上には、たとえば、蛍光体含有膜体が設けられ、前記上下電極型発光ダイオードの光の色を所望の色に変換する。
The plurality of upper and lower electrode type light emitting diodes connected in series are sealed with a sealing material filled in the
前記上下電極型発光ダイオードは、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードが使用され、たとえば、p型窒化ガリウム半導体層とn型窒化ガリウム半導体層との間に活性層を有する。前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、大電流を流すことにより、高い輝度を得ることができる。 As the upper and lower electrode type light emitting diode, a gallium nitride based upper and lower electrode type light emitting diode is used. For example, an active layer is provided between a p-type gallium nitride semiconductor layer and an n-type gallium nitride semiconductor layer. The gallium nitride-based upper / lower electrode type light emitting diode can obtain high luminance by flowing a large current.
前記一対の金属基板121、122、123は、たとえば、銅に亜鉛を微量含有させ、強度を上げているとともに、表面を銀メッキした後に金メッキすることができる。また、前記断面ほぼコ字状金属製型材111の内部には、封止材料を充填することができる。さらに、前記封止材料は、前記上下電極型発光ダイオードの周囲のみを封止することもできる。前記封止材料17は、エラストマータイプにすることができる。前記エラストマータイプの樹脂の硬度は、ショアA(ゴムの硬さ)で15から85、好ましくは20から80のものを使用することが望ましい。前記硬度の封止材料は、接続部等にかかる熱応力を緩和することができる。
The pair of
図2(イ)から(ハ)は本発明の第2実施例で、長尺発光装置の幅方向の概略断面図である。図2(イ)において、断面ほぼコ字状金属製型材111は、断面が上部にしたがって広がり、底部にフランジ111−1ができるように押し出し成形されている。前記断面ほぼコ字状金属製型材111の底部には、第1実施例と同じ絶縁層15が形成されている。そして、前記絶縁層15の上には、金属基板121、上下電極型発光ダイオード13、導電性接続部材142が図1と同様に共晶ハンダ等により接合されている。前記断面ほぼコ字状金属製型材111の内部には、封止材料18が封止されているとともに、前記封止材料18の上に蛍光体含有膜体19が設けられている。前記断面ほぼコ字状金属製型材111のフランジ111−1は、上部にリード線171、172が設けられている。
2 (a) to 2 (c) are schematic cross-sectional views in the width direction of the long light emitting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2 (a), a
図2(ロ)において、断面ほぼコ字状金属製型材211は、断面がコ字状であり、底部にフランジ211−1ができるように押し出し成形されている。図2(ロ)に示された実施例は、断面コ字状である点、および封止材料28と蛍光体含有膜体29の間に、たとえば、レンズ26が設けられている点で図2(イ)に示された長尺発光装置と異なっている。コネクタと接続されるリード線271および272は、前記フランジ211−1上に設けられている。
In FIG. 2 (b), a
図2(ハ)において、断面ほぼコ字状金属製型材311は、断面がコ字状となるように押し出し成形されている。図2(ハ)に示された実施例は、底部にフランジ部が設けらていない点、および封止材料28と蛍光体含有膜体29の間に、たとえば、光反射部材36が設けられている点で図2(イ)および(ロ)に示された長尺発光装置と異なっている。コネクタと接続されるリード線371および372は、前記断面ほぼコ字状金属製型材311の内部に設けられている。
In FIG. 2C, a
前記長尺発光装置31において、乱反射部材36は、光が所望の方向に拡散できれば、特に、形状および材質が限定されるものではない。たとえば、前記乱反射部材36は、小型のレンズ集合体、エンボスレンズが連続して設けられた部材、あるいはエンボスシートのようなものでも良い。なお、前記断面ほぼコ字状金属製型材111、211、311の形状、レンズ、乱反射部材、上下電極型発光ダイオードの種類等は、図2の(イ)から(ハ)における例を任意に組み合わせることができる。また、前記上下電極型発光ダイオード13、231、331の大きさは、約1.0mm×1.0mm、厚さ0.1mm程度である。
In the long
図3(イ)から(ハ)は本発明の第3実施例で、発光ダイオードユニットの接続例を示す概略平面図である。図3(イ)において、長尺発光装置31は、発光ダイオードユニットが3個、コネクタ161および163を結ぶリード線371と、コネクタ162および164を結ぶリード線372の間に並列に接続されている。前記3個の発光ダイオードユニットからなる長尺発光装置31は、一つの単位になって、互いに接続することができる。
FIGS. 3A to 3C are schematic plan views showing connection examples of light emitting diode units according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3A, the long
図3(ロ)において、長尺発光装置31′は、発光ダイオードユニットが3個直列に接続されて一つの単位になったものが、直列に接続されている。図3(ハ)において、長尺発光装置31″は、リード線371およびリード線372の間に、直列に発光ダイオードユニットが接続された単位長尺発光装置が並列に接続されている。前記長尺発光装置31、31′、31″は、任意の長さに接続することができるため、広告用のバックライト、あるいは照明装置として最適である。
In FIG. 3 (b), a long light emitting device 31 'is formed by connecting three light emitting diode units in series to form one unit. 3C, in the long
図4(イ)から(ハ)は一方の金属基板に接合された上部電極と他の金属基板への接続を説明するための断面図である。図4(イ)において、発光装置は、断面ほぼコ字状金属製型材41、前記断面ほぼコ字状金属製型材41上の絶縁膜42、前記絶縁膜42上の金属基板43、46、前記金属基板43上の上下電極型発光ダイオード44、前記上下電極型発光ダイオード44の上部電極442と、前記金属基板46とを接続する導電性接続部材45とから構成されている。
4A to 4C are cross-sectional views for explaining the connection between the upper electrode bonded to one metal substrate and the other metal substrate. 4A, the light emitting device includes a
前記金属基板46は、折り曲げられた凸部461および凹部462が設けられている。前記金属基板46は、前記のようにほぼL字状に折り曲げる代わりに、プレスによって上部に凸部を設けることができる。前記金属基板46の形状は、前記上下電極型発光ダイオード44の上部電極442と同じ高さになれば良い。前記導電性接続部材45は、同じ高さで配線できるため、最短距離の配線となるだけでなく、大電流を流しても、電気抵抗が少なく、放熱性の優れたものとなる。
The metal substrate 46 is provided with bent
図4(ロ)において、導電性接続部材451は、ほぼL字状に折り曲げて上下電極型発光ダイオード44に取り付けられた上部電流442と他の金属基板46′とを接続している。図4(ハ)において、金属基板43′には、凹部47が成形されており、前記凹部47の内部に上下電極型発光ダイオード44を挿入し、下部電極441が接合されている。前記導電性接続部材451は、前記上下電極型発光ダイオード44の上部電極442と同じ高さの金属基板46′と接合される。
In FIG. 4B, the conductive connecting
図5は上下電極型発光ダイオードの上部電極と他方の金属基板を接続する導電性接続部材を説明するための拡大平面図である。図5において、一方の金属基板51と他方の金属基板52の間にスリットまたは空隙53が設けられている。上下電極型発光ダイオード54の上部電極55は、目字状に開口部551および導電性接続部材56と接続する広がり領域552を有を有している。前記開口部551は、目字状以外に、日字状、ロ字状、コ字状等、各種変形があり、この間から光を効率よく上方に照射することができる。
FIG. 5 is an enlarged plan view for explaining a conductive connecting member for connecting the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and the other metal substrate. In FIG. 5, a slit or
また、前記導電性接続部材56は、たとえば、一体化された2本の接続部561を有し、その端部が前記上下電極型発光ダイオード54の上部電極55の広がり領域552に接続されている。また、前記導電性接続部材56の金属基板52側は、広い面積を有し、前記金属基板52と接続される。前記導電性接続部材56は、前記上下電極型発光ダイオード54の上部電極54および前記金属基板52とを、たとえば、共晶ハンダにより接続される。前記共晶ハンダによる接続は、互いに金メッキを施すことにより、接合強度を強くすることができる。
In addition, the
たとえば、図1に示す長尺発光装置は、3個の上下電極型発光ダイオードが断面ほぼコ字状金属製型材に組み込まれている。前記3個の上下電極型発光ダイオードからなる長尺発光装置は、金属基板を接続することにより、3n個の上下電極型発光ダイオードが直列および/または並列に接続することができる。この場合、金属基板は、3n+1個となる。しかし、金属基板の両端を半分の大きさとすることで、発光装置の全長は、ほぼ金属基板の長さ×3nとなる。ただし、n=1、2、3、・・・である。 For example, in the long light emitting device shown in FIG. 1, three upper and lower electrode type light emitting diodes are incorporated in a metal mold material having a substantially U-shaped cross section. In the long light emitting device composed of the three upper and lower electrode type light emitting diodes, 3n upper and lower electrode type light emitting diodes can be connected in series and / or in parallel by connecting a metal substrate. In this case, the number of metal substrates is 3n + 1. However, when the both ends of the metal substrate are halved, the total length of the light emitting device is approximately the length of the metal substrate × 3n. However, n = 1, 2, 3,...
本発明の発光装置の製造方法は、アルミニウム、鉄、銅、あるいはこれらの合金を金型により、たとえば、断面コ字状に押し出して断面ほぼコ字状金属製型材を作製する。前記断面ほぼコ字状金属製型材は、予め決められた長さに切断するとともに、内部の底部に絶縁膜が形成される。前記絶縁膜は、熱伝導性で熱硬化型接着剤とすることができる。前記絶縁膜の上には、所望の数の金属基板が直列に所定間隔離して配置される。前記金属基板の一方は、上下電極型発光ダイオードの下部電極が共晶ハンダにより接合される。前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と、前記金属基板の他方とは、共晶ハンダにより導電性接続部材を接合する。その後、封止材料および蛍光体含有膜体が前記断面ほぼコ字状金属製型材の上部に設けられる。 In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, aluminum, iron, copper, or an alloy thereof is extruded with a die, for example, in a U-shaped cross section to produce a metal mold material having a substantially U-shaped cross section. The metal mold having a substantially U-shaped cross section is cut to a predetermined length, and an insulating film is formed on the bottom of the inside. The insulating film may be a heat conductive and thermosetting adhesive. On the insulating film, a desired number of metal substrates are arranged in series at a predetermined interval. One of the metal substrates is bonded to the lower electrode of the upper / lower electrode type light emitting diode by eutectic solder. The upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and the other of the metal substrate are joined with a conductive connecting member by eutectic solder. Thereafter, a sealing material and a phosphor-containing film body are provided on the upper part of the metal mold member having a substantially U-shaped cross section.
予め決められた長さの発光装置は、多数量産されるのに好都合である。前記断面ほぼコ字状金属製型材は、前記金属基板を突出させるか、または接続可能な形状に成形する。前記予め決められた長さの発光装置を連続する場合、前記金属基板は、封止材料を封止する前に接続する場合と、前記封止材料を封止した後に接続する場合とがある。前記封止材料を封止した後の金属基板の接続は、封止する際に、接続する部分が露出するような金型で封止する必要がある。 The light emitting device having a predetermined length is convenient for mass production. The metal mold member having a substantially U-shaped cross section is formed so that the metal substrate protrudes or can be connected. When the light emitting device having the predetermined length is continued, the metal substrate may be connected before sealing the sealing material or may be connected after sealing the sealing material. The connection of the metal substrate after sealing the sealing material needs to be sealed with a mold that exposes the portion to be connected when sealing.
前記方法により作製された上下電極型発光ダイオードが3個で一組となる長尺発光装置は、たとえば、金属基板の長さが90mm、金属基板と金属基板の間が0.5mm、全体の長さが約300mm程度の大きさとすることにより、液晶表示装置の導光板用、あるいは広告表示装置等のバックライトに使用できる。また、前記発光装置は、前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードに定格350mmA以上の電力を供給することができ、従来のものより、輝度を高くすることができた。 The long light emitting device in which the upper and lower electrode type light emitting diodes made by the above method are a set of three, for example, has a metal substrate length of 90 mm, a space between the metal substrate of 0.5 mm, and the entire length. By setting the size to about 300 mm, it can be used for a light guide plate of a liquid crystal display device or a backlight of an advertisement display device or the like. In addition, the light emitting device can supply a power of 350 mmA or more to the gallium nitride-based upper / lower electrode type light emitting diode, and the luminance can be higher than that of the conventional device.
従来例の金線を超音波で接続した窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードと、共晶ハンダと金属部材とによって接合した本発明の窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードとを比較する。従来例は、径が30μmの金線2本を用い、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードの上部電極と金属基板の他方を超音波ワイヤーボンディングで接続したワイヤボンダの超音波振動により、発光不良の不良品が約10%発生した。さらに、350mAを通電した場合、約4%の通電異常による焼けが発生した。本発明の実施例では、接続工程および350mAから500mAの通電においても、不良品の発生がなかった。 The conventional gallium nitride upper / lower electrode type light emitting diode in which gold wires are connected by ultrasonic waves and the gallium nitride upper / lower electrode type light emitting diode of the present invention joined by eutectic solder and a metal member will be compared. In the conventional example, two gold wires with a diameter of 30 μm are used, and the defect of light emission is not caused by ultrasonic vibration of a wire bonder in which the upper electrode of the gallium nitride based upper and lower electrode type light emitting diode and the other of the metal substrate are connected by ultrasonic wire bonding. About 10% of non-defective products were generated. Furthermore, when 350 mA was energized, burning due to an energization abnormality of about 4% occurred. In the examples of the present invention, no defective product was generated even in the connection step and in the energization of 350 mA to 500 mA.
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の上下電極型発光ダイオードの上下電極、金属基板、金属部材等の接続は、共晶ハンダ、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、金−錫共晶ハンダペースト、インジウム系共晶ハンダ等、公知または周知のものを使用することができる。前記共晶ハンダは、たとえば、金と錫(20%)、金と錫(90%)、金とシリカ(3.15%)、金とゲルマニウム(12%)、その他、錫−銅−ニッケル系、錫−銀系、錫−銀−銅系、錫−銀−ビスマス−インジウム系、錫−亜鉛系共晶ハンダがある。本発明の上下電極型発光ダイオードは、前記同様に、公知または周知のものを使用することができる。本発明に使用したコネクタ、封止材料、蛍光体含有膜体、絶縁層、接着剤等は、公知または周知のものを使用することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example. The present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the claims. The upper and lower electrodes of the upper and lower electrode type light emitting diode of the present invention, the metal substrate, the metal member, etc. are connected by eutectic solder, eutectic solder paste, eutectic solder and flux, gold-tin eutectic solder paste, indium eutectic solder A publicly known or well-known thing can be used. The eutectic solder includes, for example, gold and tin (20%), gold and tin (90%), gold and silica (3.15%), gold and germanium (12%), and others, tin-copper-nickel system , Tin-silver, tin-silver-copper, tin-silver-bismuth-indium, and tin-zinc eutectic solder. As the upper and lower electrode type light emitting diodes of the present invention, known or known ones can be used as described above. As the connector, sealing material, phosphor-containing film body, insulating layer, adhesive, and the like used in the present invention, known or well-known ones can be used.
11、21、31・・・長尺発光装置
111・・・断面ほぼコ字状金属製型材
121、122、123・・・金属基板
131、132、133・・・上下電極型発光ダイオード
141、142、143、144、145・・・導電性接続部材
15・・・絶縁層(絶縁シート、絶縁膜、接着剤)
161、162、163、164、165、166・・・コネクタ
171、172、271、272、371、372・・・蛍光体含有膜体
18、28、38・・・封止材料
19、29、39・・・蛍光体含有膜体
26・・・レンズ
36・・・光反射体
DESCRIPTION OF
161, 162, 163, 164, 165, 166 ...
Claims (12)
絶縁された少なくとも2つの金属基板と、
前記金属基板の一方に下部電極が接合された上下電極型発光ダイオードと、
前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記金属基板の他方とを接合する導電性接続部材と、
前記上下電極型発光ダイオードの周囲を封止する封止材料と、
から少なくとも構成された発光ダイオードユニットは、
前記長尺の断面ほぼコ字状金属製型材上の絶縁層を介して設置され、直列および/または並列に接続されていることを特徴とする長尺発光装置。 In a long light-emitting device in which a plurality of light-emitting diode units are installed on a long-shaped substantially U-shaped metal mold,
At least two insulated metal substrates;
An upper and lower electrode type light emitting diode having a lower electrode bonded to one of the metal substrates;
A conductive connecting member for joining the upper electrode of the upper and lower electrode type light emitting diode and the other of the metal substrate;
A sealing material for sealing the periphery of the upper and lower electrode type light emitting diodes;
The light emitting diode unit composed at least from
A long light emitting device, wherein the long light emitting device is installed through an insulating layer on a metal mold having a substantially U-shaped cross section and is connected in series and / or in parallel.
絶縁された少なくとも2つの金属基板を有し、前記金属基板の一方に上下電極型発光ダイオードを共晶ハンダで接合するとともに、前記上下電極型発光ダイオードと前記金属基板の他方とを導電性接続部材を介してそれぞれ共晶ハンダで接合し、さらに、前記上下電極型発光ダイオードの周囲を封止材料で封止することにより発光ダイオードユニットを製造する工程と、
前記金属製型材の内部底面に、複数の前記発光ダイオードユニットを絶縁性接着層で接着する工程とからなり、
前記各発光ダイオードユニットは、直列および/または並列に接続されていることを特徴とする長尺発光装置の製造方法。 In the manufacturing method of a long light emitting device in which a plurality of light emitting diodes are installed on the inner bottom surface of a metal mold material having a substantially U-shaped cross section,
And having at least two insulated metal substrates, and joining upper and lower electrode type light emitting diodes to one of the metal substrates with eutectic solder, and connecting the upper and lower electrode type light emitting diodes to the other of the metal substrates. Bonding with eutectic solder through each, and further manufacturing the light emitting diode unit by sealing the periphery of the upper and lower electrode type light emitting diode with a sealing material;
A step of adhering a plurality of the light emitting diode units with an insulating adhesive layer to the inner bottom surface of the metal mold material;
Each of the light emitting diode units is connected in series and / or in parallel.
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CN112563385A (en) * | 2014-02-11 | 2021-03-26 | 晶元光电股份有限公司 | Light emitting device and method for manufacturing the same |
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