JP2011066169A

JP2011066169A - Ｌｅｄパッケージ

Info

Publication number: JP2011066169A
Application number: JP2009215079A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Minato; 達也湊; Shintaro Hakamada; 新太郎袴田
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-03-31

Abstract

【課題】透光性カバーが基板に接合されるＬＥＤパッケージにおいて、透光性カバーと基板とを接合する接着材のはみ出しが防止される構成を提供する。
【解決手段】基板１０と、該基板に実装されるＬＥＤ素子２０と、前記基板に接着材５０を介して取り付けられ、前記ＬＥＤ素子を囲繞するドーム状の透光性カバー３０とを、備えるＬＥＤパッケージであって、前記透光性カバーの前記基板に対する接合部３１が傾斜部３２と平面部３３とを備え、前記傾斜部は前記基板に対して傾斜し、該接合部の内縁及び／又は外縁に沿い、前記平面部は前記傾斜部に連続し、前記基板に当接する。
【選択図】図２

Description

本発明は、透光性カバーを有するＬＥＤパッケージの改良に関する。

従来、基板に実装されたＬＥＤ素子を囲繞する透光性カバーが基板に接合されたＬＥＤパッケージにおける、透光性カバーの取り付け態様の例が、特許文献１〜４に開示されている。特許文献１〜３に開示のＬＥＤパッケージではいずれも、接着材を使用して基板と透光性カバーを取り付けている。一方、特許文献４に開示のＬＥＤパッケージでは基板のカバーに対する接合部に接着材の逃がし用の溝を備える。

特開２００７−２５０８１７号公報特開２００６−３５１３３３号公報特開２００８−１６３６２号公報特開２００６−３０３１２２号公報

特許文献１〜３のＬＥＤパッケージでは、透光性カバー取り付け用の接着材が、透光性カバーと基板との間から透光性カバーの内側（ＬＥＤ素子側）にはみ出してＬＥＤ素子のボンディングワイヤに干渉したり、透光性カバーの外側にはみ出してＬＥＤパッケージの電極パッドに干渉したりするなどの問題があった。このような問題に対して、引用文献４に開示のように、基板に接着材の逃がし用の溝を設けて接着材のはみ出しを防止することが行われる。しかし、基板を放熱性の高いセラミック基板やＡｌ基板であると、このような溝を設けることは手間がかかるものであり、コスト面で不利となる。
そこで、本発明は、透光性カバーが基板に接合されるＬＥＤパッケージにおいて、透光性カバーと基板とを接合する接着材のはみ出しが防止される構成を提供することを目的の一つとする。また、コスト面で有利となる構成を提供することを目的の一つとする。

以上の目的を達成するため、本発明の構成からなる。即ち、
基板と、該基板に実装されるＬＥＤ素子と、前記基板に接着材を介して取り付けられ、前記ＬＥＤ素子を囲繞するドーム状の透光性カバーとを、備えるＬＥＤパッケージであって、
前記透光性カバーの前記基板に対する接合部が傾斜部と平面部とを備え、
前記傾斜部はその内縁及び／又は外縁に沿って前記基板に対して傾斜し、
前記平面部は前記傾斜部に連続して前記基板に当接する、ことを特徴とするＬＥＤパッケージである。

本発明のＬＥＤパッケージによれば、透光性カバーの基板に対する接合部において、傾斜部はその内縁及び／又は外縁に沿って基板に対して傾斜しているため透光性カバーと基板とを接合する接着材の逃がしの空間が確保され、当該接着材が透光性カバーの内側または外側にはみ出して、ボンディングワイヤや電極パッド等に干渉することが防止される。さらに、傾斜部に連続する平面部が備えられることにより、透光性カバーと基板との接合面積が確保され、十分な接着強度が得られる。また、接着材を逃がすための溝や凹部を基板に形成する必要がないため、手間がかからない。

図１は本発明の実施例であるＬＥＤパッケージ１の上面図である。図２Ａは図１のＡ−Ａ線断面図であり、図２Ｂは図２Ａの要部Ｂの拡大図であり、図２Ｃは図２Ａの要部Ｃの拡大図である。図３は本発明の変形例を示す図である。

以下、本発明のＬＥＤパッケージについて詳述する。本発明では基板に実装されるＬＥＤ素子を透光性カバーで囲繞する。基板の種類は限定されず、公知のものを使用することができる。中でも、Ａｌ基板、セラミック基板などの放熱の高いものが好ましい。装置の信頼性が向上するからである。基板にはＬＥＤ素子が実装される。ＬＥＤ素子の種類は時に限定されない。

本発明で使用する透光性カバーは基板に実装されたＬＥＤ素子を囲繞するように設けられる。透光性カバーの材質は透光性を有するものであれば特に限定されず、ガラス、アクリル樹脂など、公知の材料から適宜選択できる。透光性カバーの形状はドーム状であって、その外形は半球型、楕円半球型、部分球型、部分楕円球型とすることができる。透光性カバーは基板に接着材を介して接合される。接着材の種類は基板の材質、透光性カバーの材質等を考慮して決定することができる。ＡｌＮ製の基板とガラス製の透光性カバーを使用する場合、例えば、エポキシ樹脂系の接着材を使用することができる。

透光性カバーの基板に対する接合部は傾斜部と平面部とを備える。傾斜部は接合部の内縁及び／又は外縁に沿って基板に対して傾斜している。傾斜部の形状は平面状であってよいことはもちろん、曲面状であっても良い。傾斜部を接合部の内縁に沿って設けることにより、当該接合部の内縁に沿って接合部と基板との間に接着材の逃がしの空間が形成されることとなる。これにより、透光性カバーの内側、即ちＬＥＤ素子側に接着材が過度にはみ出さず、ＬＥＤ素子のボンディングワイヤやＬＥＤ素子自体に干渉することが防止される。一方、傾斜部を接合部の外縁に沿って設けることにより、当該接合部の外縁に沿って接合部と基板との間に接着材の逃がしの空間が形成されることとなる。これにより、透光性カバーの外側、即ちＬＥＤ素子の反対側に接着材が過度にはみ出さず、電極パッド、配線パターン等に干渉することが防止される。傾斜部を接合部の内縁及び外縁のそれぞれに沿って設けることにより、透光性カバーの内側及び外側の両方から接着剤が過度にはみ出さず、ボンディングワイヤ、ＬＥＤ素子、電極パッド、配線パターン等に干渉することが防止される。

傾斜部の傾斜角度は例えば、基板に対して約１０°〜約６０°、好ましくは約１５°〜約４５°、好ましくは約２０°〜約４０°である。接着材の逃がしの空間が十分に形成されて、接着材のはみ出しが効果的に防止されるからである。平面部は傾斜部に連続して基板に当接する。例えば、平面部は基板に平行な面とすることができる。傾斜部及び平面部は接合部の全域に形成されていることが好ましい。接合部の全域において接着材のはみ出しが防止されるからである。

接合部における、傾斜部と平面部の面積の割合は特に限定されないが、平面部に対して傾斜部が少なすぎれば、接着材の逃がしの空間が十分に形成されず、はみ出し防止の効果が十分に発揮されない。一方、平面部に対して傾斜部が多すぎれば、接合強度の低下や加工の容易性の低下を引き起こす。例えば、傾斜部の面積は平面部の面積に対して、約０．１倍〜約５．０倍、好ましくは約０．５倍〜約３．０倍、より好ましくは約１．０倍〜約２．０倍である。この範囲であれば、接着材の逃がしの空間が十分に形成されて、はみ出し防止の効果が十分に発揮されるとともに、十分な接合強度と、高い加工容易性が得られる。

本発明の基板には配線パターンが形成され、該配線パターンのエッジの一部が、透光性カバーと基板との接合部に対向することが好ましい。このようにすれば、当該接合部から接着材がはみ出したとしても、当該エッジの一部がこれを堰き止める壁面として機能するため、接着材が電極パッドやボンディングワイヤに干渉することがより一層防止されるからである。このような堰き止め用の配線パターンは、通電用として設けられる配線パターンを利用しても良いし、通電には利用されない、いわゆるダミーの配線パターンを設けて利用しても良い。
以下本発明の実施例について、より詳細に説明する。

本発明の実施例であるＬＥＤパッケージ１の上面図を図１に示す。図１に示すように、ＬＥＤパッケージ１は基板１０、ＬＥＤ素子２０、透光性カバー３０、電極パッド４０、配線パターン４１、ダミーパターン４２を備える。基板１０はＡｌＮ製の放熱性基板である。基板１０には配線パターン４１が形成されている。配線パターン４１のチップマウント部（図示せず）にＬＥＤ素子２０が実装され、ワイヤボンディングされている（符号２１参照）。透光性カバー３０はＬＥＤ素子２０を囲繞している。また、ダミーパターン４２は透光性カバー３０の内側、及び外側の基板１０上に設けられる。

図１のＡ−Ａ線断面図を図２Ａに示す。図２Ａに示すように、透光性カバー３０の形状はドーム状であって、ＬＥＤ素子２０を囲繞するように基板１０に取り付けられている。透光性カバー３０は、基板１０に対する接合部３１において接着材５０を介して基板１０と接合されている。接着材５０はエポキシ樹脂系の接着材である。接合部３１は透光性カバー３０の端面全域に形成されている。

図２Ａの要部Ｂの拡大図を図２Ｂに示す。図２Ｂに示すように接合部３１は傾斜部３２と平面部３３とからなる。傾斜部３２は接合部３１の内縁に沿って形成されている。平面部３３は傾斜部３２に連続して形成されている。透光性カバー３０が基板１０に取り付けられた状態において、傾斜部３２は基板１０とのなす角が約３０°となるように基板１０に対して傾斜しており、平面部３３は基板１０と略平行となっている。このように、接合部３１が傾斜部３２を備えることにより、接合部３１と基板１０（図２Ｂにおいては配線パターン４１）との間に、接着材５０が逃げる空間が確保されることとなる。これにより、接合時に接着材５０が透光性カバー３０の内側（ＬＥＤ素子２０側）に過度にはみ出さないため、当該接着材５０がボンディングワイヤ２１に干渉することが防止される。一方、接合部３１が平面部３３を備えることにより、基板１０（図２Ｂにおいては配線パターン４１）への接合面積が確保されるため、十分な接合強度が得られる。また、画像認識により透光性カバー３０の配置を設定したり、透光性カバー３０の配置状態を検査する場合に、当該接合部３１の平面部３３により接合部３１の配置の識別精度が高まる。これらにより、ＬＥＤパッケージ１の信頼性が向上する。
なお、接合時に、基板１０において接着材５０が塗布される領域は適宜設置できるが、少なくとも接合部３１の平面部３３に対向する領域を含む領域とする。これにより、平面部３３と基板１０との接合が確保され、十分な接着強度が得られる。

図２Ａの要部Ｃの拡大図を図２Ｃに示す。図２Ｃに示すように、接合部３１の近傍にはダミーパターン４２が設けられており、ダミーパターン４２のエッジ４２ａが接合部３１に対向している。これにより、接合部３１と基板１０との間から接着材５０がはみ出したとしても、エッジ４２ａがこれを堰き止める壁面として機能する。その結果、接着材５０が電極パッド４２やボンディングワイヤ２１に干渉することが防止される。これにより、ＬＥＤパッケージ１の信頼性が向上する。また、透光性カバー３０の接合部３１に傾斜部３２を設けて接着剤５０の逃がしの空間が形成されるため、基板１０に当該逃がしの空間としての溝や凹部を設ける必要がなく、手間がかからず、コスト面で有利となる。

本実施例では、接合部３１において傾斜部３２を接合部３１の内縁に沿って設けたが、図３Ａに示す変形例のように、接合部３１の傾斜部３４０を接合部３１０の外縁に沿って設け、平面３３を当該傾斜部３４０に連続して設けることとしてもよい。このようにすれば、接着剤５０が透光性カバー３０の外側に過度にはみ出さず、透光性カバー３０の外側の電極パッド４０や配線パターン４１に干渉することが防止される。
また、図３Ｂに示す変形例のように、第１の傾斜部３２０を接合部３１０の内縁に沿って設けるとともに、第２の傾斜部３４０を接合部３１１の外縁に沿って設け、第１の傾斜部３２０と第２の傾斜部３４０の間に平面３３０を当該第１の傾斜部３２０及び第２の傾斜部３４０に連続して設けることとしてもよい。このようにすれば、透光性カバー３０の内側及び外側の両方に対して、接着材５０のはみ出しが防止され、接着材５０がボンディングワイヤ２１、電極パッド４２、配線パターン４１に干渉することが防止される。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

１ＬＥＤパッケージ１０基板
２０ＬＥＤ素子
２１ボンディングワイヤ
３０透光性カバー
３１、３１０、３１１接合部
３２傾斜部
３２０第１の傾斜部
３４０第２の傾斜部
３３平面部
４０電極パッド
４１配線パターン
４２ダミーパターン

Claims

基板と、該基板に実装されるＬＥＤ素子と、前記基板に接着材を介して取り付けられ、前記ＬＥＤ素子を囲繞するドーム状の透光性カバーとを、備えるＬＥＤパッケージであって、
前記透光性カバーの前記基板に対する接合部が傾斜部と平面部とを備え、
前記傾斜部は前記基板に対して傾斜し、該接合部の内縁及び／又は外縁に沿い、
前記平面部は前記傾斜部に連続し、前記基板に当接する、ことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
前記傾斜部及び前記平面部が、前記接合部の全域に形成されている、請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
前記基板には配線パターンが形成され、該配線パターンのエッジの一部が前記接合部に対向する、請求項１又は２に記載のＬＥＤパッケージ。