JP2011091126A - Light emitting device (cob module) - Google Patents
Light emitting device (cob module) Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011091126A JP2011091126A JP2009242030A JP2009242030A JP2011091126A JP 2011091126 A JP2011091126 A JP 2011091126A JP 2009242030 A JP2009242030 A JP 2009242030A JP 2009242030 A JP2009242030 A JP 2009242030A JP 2011091126 A JP2011091126 A JP 2011091126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- light emitting
- light
- emitting device
- cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光装置(COBモジュール)に関し、特には、新たに開発したパッケージ体を用いた発光装置(COBモジュール)に関する。 The present invention relates to a light emitting device (COB module), and more particularly to a light emitting device (COB module) using a newly developed package.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)は、表示装置(特許文献1参照)や発光装置(特許文献2参照)を始めとして、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などとして、広く利用されてきている。
LEDから光を取り出すには、ダイオード素子と、ダイオードに通電する導線とが必要であるが、発光した光を無駄にしないための反射材および光を減衰させることの少ない光透過材、更には所望の方向に指向させるための集光体(レンズ等)・取り出される光の色相を調節するための蛍光材等が用いられ、電気を光に変換するに際して発生する熱を伝導・放熱する方策を施すことも欠かすことができない。
2. Description of the Related Art Light emitting diodes (LEDs) have been widely used as display light sources (see Patent Document 1) and light emitting devices (see Patent Document 2), as well as lighting fixtures, displays, backlight light sources for liquid crystal displays, and the like. ing.
In order to extract light from an LED, a diode element and a conducting wire for energizing the diode are required. However, a reflecting material for preventing wasted light and a light transmitting material that does not attenuate the light, and further desired. Concentrators (lenses, etc.) for directing in the direction of light, fluorescent materials for adjusting the hue of the extracted light, etc. are used, and measures are taken to conduct and dissipate heat generated when converting electricity into light It is indispensable.
LEDを利用した発光装置に1例を、図3に基づいて、特許文献2は次のように記述している。
「発光装置(COBモジュール)21は、パッケージ基板、例えば装置基板22と、この装置基板22上に搭載された複数好ましくは多数の半導体発光素子である、素子基板23上の青色LEDチップ24と、回路パターン25と、蛍光体含有樹脂層26と、反射層27と、接着層28と、光拡散部材29と、リフレクタ30とを備えている。蛍光体含有樹脂層26は封止部材としても機能する。」
One example of a light emitting device using LEDs is described in
“The light emitting device (COB module) 21 includes a package substrate, for example, a
さらに、「装置基板22は、金属または絶縁材、例えば合成樹脂製の平板からなり、発光装置21に必要とされる発光面積を得るために、所定形状、例えば長方形状をなしている。装置基板1を合成樹脂製とする場合、例えば、ガラス粉末入りのエポキシ樹脂などで形成することができる。」
「蛍光体層は、蛍光体を保持する層であり、前記1種類または2種類以上の蛍光体を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂に混合・分散させた層として形成することができる。蛍光体層は、発光素子の外側を直接覆うように形成することができるが、発光素子を直接覆うように透明樹脂層を形成し、その上に前記した蛍光体を含む層を設けることも可能である。さらに、蛍光体含有樹脂をシート状に成形し加熱硬化させた蛍光体シートを、発光素子を直接覆うように形成された透明樹脂層の上に配置することもできる。」
Furthermore, “the
“A phosphor layer is a layer that holds a phosphor, and can be formed as a layer in which one or more phosphors are mixed and dispersed in a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. The phosphor layer can be formed so as to directly cover the outside of the light-emitting element, but a transparent resin layer may be formed so as to directly cover the light-emitting element, and a layer containing the above-described phosphor may be provided thereon. Furthermore, a phosphor sheet obtained by forming a phosphor-containing resin into a sheet shape and heat-curing it can be disposed on a transparent resin layer formed so as to directly cover the light emitting element.
LED用の基板やレンズ作用を有した保護部材、絶縁材としては、通常、主としてエポキシ樹脂(エポキシ樹脂を含浸された不織ガラス繊維)が、主として用いられてきたが、近時の青色LEDの台頭に伴って、主流がシリコーン樹脂へと移行し始めている。シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂に比べて、短波長領域における光透過率が格段に優位であることに基づく。 In general, epoxy resin (nonwoven glass fiber impregnated with epoxy resin) has been mainly used as a substrate for LED, a protective member having a lens action, and an insulating material. With the rise, the mainstream has begun to shift to silicone resin. Silicone resin is based on the fact that light transmittance in a short wavelength region is remarkably superior to epoxy resin.
LEDは、画像表示用に限られず、照明関係等のハイパワー用にも広まってきている。しかしながら、ハイパワー品になると、従来使用されていたパッケージに不具合が目立ち始めてきた。
従来のパッケージは、可塑性樹脂(主としてポリフタルアミド(A))に金属薄層(薄板)の回路パターンをインサートして成形したものが主流で、回路パターンには、銅が用いられる関係から、光反射率を考慮して銀メッキが施されることが一般的であった。ハイパワー品にも使用され始めると、その銀メッキの硫化の問題が目立つようになってきた。
LEDs are not limited to image display, but are also widely used for high power such as illumination. However, when it comes to high power products, defects have been noticeable in the packages that have been used in the past.
Conventional packages mainly consist of plastic resin (mainly polyphthalamide (A)) molded with a metal thin layer (thin plate) circuit pattern, and copper is used for the circuit pattern. In general, silver plating is applied in consideration of reflectance. When it started to be used for high power products, the problem of sulfidation of silver plating became noticeable.
銀メッキの硫化は、外部からの硫黄との反応の結果であり、パッケージ中の、回路パターンとそれを囲繞する絶縁樹脂(Aが用いられることが多い)との隙間部分を通して硫黄が浸入することに起因するものと考えられる。
回路パターンと絶縁樹脂とは、接着剤等を介在させると熱伝導を阻害することを嫌って、貼着するだけであるので、隙間は避けられなかったが、封止材料に埋め込む段階で埋められている。封止材料がエポキシ系の樹脂である場合には、硫黄の浸入が押さえられていたが、封止材料がシリコーン樹脂に移行すると、シリコーン樹脂を通しての硫黄の透過が硫化の要因として浮かび上がってきている。
The sulfurization of silver plating is the result of reaction with sulfur from the outside, and sulfur penetrates through the gap between the circuit pattern and the insulating resin (A is often used) surrounding it in the package. It is thought to be caused by
The circuit pattern and the insulating resin are not adhered to the circuit pattern and the insulating resin because they do not obstruct the heat conduction when an adhesive or the like is interposed, and are only stuck. ing. When the sealing material is an epoxy resin, the infiltration of sulfur was suppressed, but when the sealing material shifted to the silicone resin, the permeation of sulfur through the silicone resin emerged as a factor of sulfurization. Yes.
また、ハイパワー化に伴って、LEDからの発熱の問題が、喫緊の課題となってきている。LEDにおいては、入力エネルギーの9割が熱として消費される。従来も、使用合成樹脂の耐熱性としては、LED組込にリフロー処理が用いられる関係から、リフロー温度(270℃程度)の耐熱性が要求されてきたが、リフロー処理はその短時間を耐えれば、例え若干軟化しても、要求を満足するとされてきたが、使用中のLEDからの発熱は、長時間持続することから、使用樹脂の黄変や、軟化による継時的な変形の虞も考慮されなければならなくなり、熱伝導・放熱を強化する必要も意識され始めてきている。 In addition, with the increase in power, the problem of heat generation from LEDs has become an urgent issue. In the LED, 90% of the input energy is consumed as heat. Conventionally, as the heat resistance of the synthetic resin used, the heat resistance at the reflow temperature (about 270 ° C.) has been required because the reflow process is used for incorporating the LED. Although it has been said that the requirement is satisfied even if it is slightly softened, the heat generated from the LED in use lasts for a long time, so there is a risk of yellowing of the resin used and continuous deformation due to softening There is a need to consider it, and the need to enhance heat conduction and heat dissipation is beginning to be realized.
本発明は、上記の問題を解決するもので、十分な耐熱性と熱伝導性とを備えたLED用パッケージを開発し、発光ダイオードディスプレイパネル装置を提供することを課題とする。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to develop an LED package having sufficient heat resistance and thermal conductivity and to provide a light emitting diode display panel device.
本発明の発光装置(COBモジュール)は、回路パターンを包摂して一体化された(回路)ベースと(回路)カバーとを合わせて、パッケージ体の凹所にLEDチップを受け入れ、それらが素子基板上に設けられていることを特徴とする。
前記(回路)ベースと前記(回路)カバーとがPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)からなることが好ましく、また、リフレクタおよび封止材が付加させることができる。
The light emitting device (COB module) of the present invention combines an (circuit) base and a (circuit) cover, which are integrated by incorporating a circuit pattern, and receives an LED chip in a recess of the package body. It is provided above.
The (circuit) base and the (circuit) cover are preferably made of PEEK (polyetheretherketone), and a reflector and a sealing material can be added.
本発明によれば、導線パターン(回路パターン)を保持するパターン層PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)を使用することにより、高耐熱性、特に耐変色性が実現できる。また、回路パターンを挟んで両面を覆うパターン層とカバー材とを同じPEEKとするので、PEEKの金属との親和性に基づき、回路パターンとPEEKとの間に隙間ができず、この部分を通しての硫黄の浸透、その結果としての銀(メッキ)の黒化が起こらない。さらに、パターン層とカバー材とを同じ材料とすることによって、接着層を介することなく、直接相互の融着によって一体化できるので、厚みを削減することができ、伝熱・放熱により効果を発揮することができる。 According to the present invention, by using a pattern layer PEEK (polyetheretherketone) that holds a conductive wire pattern (circuit pattern), high heat resistance, particularly discoloration resistance can be realized. In addition, since the pattern layer covering both sides with the circuit pattern and the cover material are made the same PEEK, there is no gap between the circuit pattern and PEEK based on the affinity of PEEK with the metal. Sulfur penetration and the resulting blackening of silver (plating) does not occur. Furthermore, by using the same material for the pattern layer and the cover material, they can be integrated directly by mutual fusion without using an adhesive layer, so the thickness can be reduced, and heat transfer and heat dissipation are effective. can do.
加えて、表面を鏡面化した“アルミニウム金属基板”を用い、LED素子をその“アルミニウム金属基板”に隣接配置しているので、LED素子からの発光の上方への反射と、LED素子からの発熱の下方への伝熱・放熱とを同時に有効に機能させることができる。 In addition, an “aluminum metal substrate” with a mirror-finished surface is used, and the LED element is disposed adjacent to the “aluminum metal substrate”. The heat transfer and heat dissipation downward can be effectively functioned simultaneously.
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
本発明の発光装置(COBモジュール)1は、装置基板2と、発光体たる素子基板3上のLEDチップ4と、導電路たる回路パターン5と、回路パターン5を保持する(回路)ベース6と、回路パターン5の(回路)カバー7とからなり、LEDチップ4と回路パターン5とはワイヤ8で結線されている。
本発明の単位発光装置を拡大して示す図2に示すように、(回路)カバー7との上にはリフレクタ9が設けられ、LEDチップ4、回路パターン5、ワイヤ8を包摂して封止材10が設けられることを基本とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A light emitting device (COB module) 1 of the present invention includes a
As shown in FIG. 2 showing the unit light emitting device of the present invention in an enlarged manner, a
装置基板2としては、発光体からの発光光を上方へと反射する機能を発揮させ、かつ、発光体からの発熱を効率的に伝導する機能をも発揮させるために、少なくとも発光体側を鏡面仕上げとしたアルミニウム板を用いることが好ましい。
回路パターン5としては、通例どおり、導電性を得るために銅合金とし、表面に銀メッキを施す。回路パターン5は、(回路)ベース6と積層する薄体とし、所望のパターンを、例えばエッチング等により形成する。蒸着等によってパターンを形成することもできる。
As the
As the
(回路)ベース6には、従来は、耐熱性と強度とに着目して、エポキシ系の樹脂が用いられる例が殆どであるが、本発明においては、金属材との接合性を重視し、耐熱性、封止材との融合性をも有するPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)を使用する。(回路)カバー7についても、同様の理由により、PEEKを使用する。(回路)ベース6と(回路)カバー7とを同じ材料とすることにより、接着層を介することなく、直接相互を熱融着によって一体化できるという有利性をも併せて実現することができる。
回路パターン5を包摂して一体化された(回路)ベース6と(回路)カバー7とを合わせて、パッケージ体とも言う。パッケージ体には素子基板3上のLEDチップ4を受け入れる凹所11が設けられている。
(Circuit)
The (circuit)
リフレクタ9は、発光体から発せられた光を所望の方向に指向させるもので、図示例の如くに装置基板に垂直に設けられるものに限られることなく、適宜の角度に傾斜されるものとすることができる。傾斜面は、平面を組み合わせたものであっても、球面・回転放物面等の凹または凸の適宜の面とすることができる。リフレクタ9としては、通例どおりのものが用いられ得る。
The
封止材10は、LEDチップ4、回路パターン5、ワイヤ8を包摂して外界からの干渉から保護するものであるが、蛍光剤が分散配合され、発光体から発せられる光の色調を所望のものに調光する役割も担っている。また、発光光の指向のために、レンズの役割を担わせることもできる。
封止材10としては、光透過性に勝るものであれば特に限定される訳ではないものの、青色の透過性の面から、シリコーン系の樹脂が好ましい。
The sealing
Although it will not specifically limit as the sealing
本発明においては、パッケージLEDチップ4は、凹所11に挿入されて、装置基板2に素子基板3を介して設置されるので、パッケージLEDチップ4において発生する熱は、熱の良導体であるアルミニウム製の装置基板2に迅速に伝導され、放熱される。
In the present invention, the
以上の説明において、特に図1では複数のLEDチップは同種のものを配置して用いる照明器具を想定してきたが、本発明はそれに限られることなく、赤・緑青を一組として、一列に、または三角形状に、配列して、ディスプレイ装置用とすることもできるものであることは言うまでもない。 In the above description, particularly in FIG. 1, a plurality of LED chips have been assumed to be used by arranging the same kind of LED chips, but the present invention is not limited thereto, and red, green and blue as a set, It goes without saying that the display device can be arranged in a triangular shape.
以上の通りであるので、本発明は、銀メッキの黒化もなく、封止材等の使用樹脂の黄変の極めて少ない、長寿命の発光装置(COBモジュール)が提供され得るので、LEDの利用技術分野への貢献に見るべきものがあると言える。 As described above, the present invention can provide a long-life light-emitting device (COB module) without blackening of silver plating and extremely low yellowing of a resin used as a sealing material. It can be said that there is something to be seen in the contribution to the field of utilization technology.
1:発光装置(COBモジュール)
2:装置基板
3:素子基板
4:(発光体たる)LEDチップ
5:(導電路たる)回路パターン
6:(回路パターンを保持する)(回路)ベース
7:(回路パターンの)(回路)カバー
8:ワイヤ
9:リフレクタ
10:封止材
11:(LEDチップQ3を受け入れる)凹所
21:発光装置(COBモジュール)
22:装置基板
23:素子基板
24:青色LEDチップ
25:回路パターン
26:蛍光体含有樹脂層
27:反射層
28:接着層
29:光拡散部材
30:リフレクタ
1: Light emitting device (COB module)
2: device substrate 3: element substrate 4: LED chip 5: (light emitting body) LED chip 5: (conductive path) circuit pattern 6: (holds circuit pattern) (circuit) base 7: (circuit pattern) (circuit) cover 8: Wire 9: Reflector 10: Sealing material 11: (Receiving LED chip Q3) Recess 21: Light emitting device (COB module)
22: Device substrate 23: Element substrate 24: Blue LED chip 25: Circuit pattern 26: Phosphor-containing resin layer 27: Reflective layer 28: Adhesive layer 29: Light diffusion member 30: Reflector
Claims (3)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009242030A JP2011091126A (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Light emitting device (cob module) |
KR1020100091647A KR20110043437A (en) | 2009-10-21 | 2010-09-17 | Light emitting device(cob module) |
CN 201010511601 CN102074557A (en) | 2009-10-21 | 2010-10-13 | Light emitting device |
TW99135054A TW201143151A (en) | 2009-10-21 | 2010-10-14 | Light emitting device (chip on board module) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009242030A JP2011091126A (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Light emitting device (cob module) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011091126A true JP2011091126A (en) | 2011-05-06 |
Family
ID=44033024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009242030A Pending JP2011091126A (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Light emitting device (cob module) |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011091126A (en) |
KR (1) | KR20110043437A (en) |
CN (1) | CN102074557A (en) |
TW (1) | TW201143151A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016119381A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | シチズン電子株式会社 | LED light-emitting module |
US11442310B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-09-13 | Nichia Corporation | Light-emitting device and liquid crystal display device |
JP2023009160A (en) * | 2016-12-15 | 2023-01-19 | ルミレッズ ホールディング ベーフェー | LED module with high near-field contrast ratio |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104051603B (en) * | 2014-03-20 | 2017-06-09 | 苏州东山精密制造股份有限公司 | A kind of manufacturing process of the LED light bar of double-side |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3969192B2 (en) * | 2002-05-30 | 2007-09-05 | 株式会社デンソー | Manufacturing method of multilayer wiring board |
JP4360858B2 (en) * | 2003-07-29 | 2009-11-11 | シチズン電子株式会社 | Surface mount type LED and light emitting device using the same |
US7800124B2 (en) * | 2005-06-30 | 2010-09-21 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Light-emitting device |
CN100505348C (en) * | 2006-03-28 | 2009-06-24 | 东芝照明技术株式会社 | light emitting device |
JP2007280996A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multilayer printed-wiring board |
US7989840B2 (en) * | 2006-08-29 | 2011-08-02 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Illumination apparatus having a plurality of semiconductor light-emitting devices |
-
2009
- 2009-10-21 JP JP2009242030A patent/JP2011091126A/en active Pending
-
2010
- 2010-09-17 KR KR1020100091647A patent/KR20110043437A/en not_active Application Discontinuation
- 2010-10-13 CN CN 201010511601 patent/CN102074557A/en active Pending
- 2010-10-14 TW TW99135054A patent/TW201143151A/en unknown
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016119381A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | シチズン電子株式会社 | LED light-emitting module |
JP2023009160A (en) * | 2016-12-15 | 2023-01-19 | ルミレッズ ホールディング ベーフェー | LED module with high near-field contrast ratio |
US11442310B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-09-13 | Nichia Corporation | Light-emitting device and liquid crystal display device |
US11774798B2 (en) | 2019-12-27 | 2023-10-03 | Nichia Corporation | Light-emitting device and liquid crystal display device |
US11982903B2 (en) | 2019-12-27 | 2024-05-14 | Nichia Corporation | Light-emitting device and liquid crystal display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102074557A (en) | 2011-05-25 |
KR20110043437A (en) | 2011-04-27 |
TW201143151A (en) | 2011-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7125636B2 (en) | light emitting device | |
CN107833879B (en) | Light emitting device | |
JP7177331B2 (en) | light emitting device | |
KR101114719B1 (en) | Light emitting device and lighting system having same | |
US7736044B2 (en) | Indirect lighting device for light guide illumination | |
KR101495580B1 (en) | Leadframe, wiring board, light emitting unit, and illuminating apparatus | |
US9022613B2 (en) | Semiconductor light emitting device comprising cut-and-bent portions | |
JP4238681B2 (en) | Light emitting device | |
JP2023052790A (en) | Light-emitting device | |
WO2006067885A1 (en) | Light-emitting device and illuminating device | |
WO2010123052A1 (en) | Light-emitting device | |
JP4683013B2 (en) | Light emitting device | |
KR102063482B1 (en) | Light emitting device and light apparatus having thereof | |
JP6158341B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing light emitting device | |
WO2011077900A1 (en) | Light emitting diode element, light source device, surface light source illumination device, and liquid crystal display device | |
KR102131345B1 (en) | Light emitting device | |
JP2011091126A (en) | Light emitting device (cob module) | |
KR102063531B1 (en) | Light emitting module and lighting apparatus | |
KR20170043126A (en) | High power led package and method of the same improved color coordinates and thermal conductivity | |
KR20120020601A (en) | Light emitting device and lighting system | |
KR100993252B1 (en) | Light emitting diode module | |
JP2018032693A (en) | Light-emitting device, and illumination apparatus | |
US9068710B2 (en) | Light emitting diode automobile lamp | |
KR20130096095A (en) | Light emitting device package and lighting systme having thereof | |
KR102053287B1 (en) | Light emitting device and lighting system |