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JP4854738B2 - 電子部品 - Google Patents

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JP4854738B2
JP4854738B2 JP2008521140A JP2008521140A JP4854738B2 JP 4854738 B2 JP4854738 B2 JP 4854738B2 JP 2008521140 A JP2008521140 A JP 2008521140A JP 2008521140 A JP2008521140 A JP 2008521140A JP 4854738 B2 JP4854738 B2 JP 4854738B2
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JP
Japan
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electrode
electronic component
circuit board
side edge
electrodes
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JP2008521140A
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English (en)
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洋一 松岡
利典 中原
惠子 瀧川
章寿 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
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Description

本発明は、回路基板の上面に枠体を固定した電子部品に関し、詳しくは、スイッチ内照明、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、光プリンターヘッド、カメラフラッシュ等の光源として用いられる表面実装型ＬＥＤに好適な電子部品に関する。
従来の電子部品として特許文献１には表面実装型ＬＥＤが開示されている。図１４はこの表面実装型ＬＥＤを示す断面図である。表面実装型ＬＥＤは絶縁基板１０１の上面側と下面側に電極１０２、１０３を備えている。電極１０２、１０３はスルホール１０４により導通される。絶縁基板１０１の開孔下には電極１０５が設けられ、電極１０５にはＬＥＤ素子１０６が導電材料で実装される。ＬＥＤ素子１０６の表側電極と電極１０２とは金属細線１０７により接続される。
表面実装型ＬＥＤの周部には枠体である反射枠１０８が設けられる。反射枠１０８は一般に樹脂を材料とした絶縁材料で構成され、絶縁基板１０１の電極１０２、１０５上に接着剤１１０により固定される。反射枠１０８の開孔部には透光性樹脂１０９が充填される。これにより、ＬＥＤ素子１０６及び金属細線１０７が封止される。
また、放熱のために反射枠１０８を金属部材で構成した表面実装型ＬＥＤが知られている。この表面実装型ＬＥＤは有極性電極の短絡防止のために電極１０２、１０５の表面に絶縁膜が施されている。
特開平７−２３５６９６号公報（第８図）
この種の電子部品は絶縁基板１０１の開孔下に設けられた電極１０５にＬＥＤ素子１０６を導電材料で実装し、電極１０５を介してＬＥＤ素子１０６の発熱が放熱される。しかしながら、電極１０５は配置の自由度が少ないので、十分な放熱効果が得られない問題があった。
そこで本発明は、放熱性を向上することのできる電子部品を提供することを目的とする。
上記目的を解決するために本発明は、絶縁基板の上下面に複数の電極を有した回路基板と、前記回路基板の上面に固定した発熱性の回路素子とを備えた電子部品において、
前記回路基板に、前記回路素子が設置される無極性の上面電極と、前記絶縁基板を貫通する貫通孔と、該回路基板の下面側に該回路基板の第１側縁から該第１側縁に対向する第２側縁に亘って形成されるとともに前記貫通孔を介して前記上面電極に導通する下面電極とを設け、
前記下面電極の表面に、前記貫通孔に沿った形状のくぼみを形成し、
該くぼみを、前記第１側縁及び第２側縁に向けて開口させたことを特徴とする。
この構成によると、回路基板を形成する絶縁基板の上面に上面電極が形成され、絶縁基板の下面には貫通孔を介して上面電極に導通する下面電極が形成される。下面電極は対向する一対の第１、第２側縁に亙って形成される。上面電極上には回路素子が設置され、回路素子の発熱は上面電極及び下面電極を介して放熱される。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記上面電極及び前記下面電極を電気的に無極性にしたことを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた対向する第３、第４側縁に沿って複数の有極性の電極の端子部を配置したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２側縁に亙って形成された下面電極の両側部に有極性の電極が配され、有極性の電極の端子部を介して回路素子に電圧が印加される。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記下面電極は各前記有極性の電極よりも面積が広いことを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた第３側縁に沿って有極性の電極の端子部を配置するとともに第３側縁に対向する第４側縁まで前記下面電極を延設したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２側縁に亙って形成された下面電極の一方の側部に有極性の電極が配され、有極性の電極の端子部を介して回路素子に電圧が印加される。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記上面電極及び前記下面電極が接地されることを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記貫通孔に沿った形状のくぼみを前記下面電極の表面に形成したことを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記上面電極と前記下面電極との接合面が前記貫通孔の上面から成ることを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記くぼみを第１、第２側縁の近傍に配置したことを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記回路素子の周囲を囲むとともに熱良導体から成る枠体を前記上面電極に接して設けたことを特徴としている。
また本発明は上記構成の電子部品において、前記回路素子がＬＥＤ素子から成り、前記ＬＥＤ素子の出射光を前記枠体により反射することを特徴としている。
本発明によると、回路素子が設置された上面電極に貫通孔を介して導通する下面電極を回路基板の対向する第１、第２側縁に亙って形成したので、下面電極の面積を広く確保することができる。その結果、回路素子の発熱を上面電極及び下面電極を介して効率的に放熱することができ、電子部品の放熱性を向上することができる。
また本発明によると、上面電極及び下面電極を電気的に無極性にしたので、有極性の電極に比して上面電極及び下面電極の配置自由度を高くすることができる。従って、放熱性の高い電子部品を容易に実現することができる。
また本発明によると、第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた対向する第３、第４側縁に沿って複数の有極性の電極の端子部を配置したので、有極性の電極の端子部を介して回路素子に電極供給するとともに放熱性の高い電子部品を容易に実現することができる。また、有極性の電極と下面電極とが区別して配置されるため有極性の電極の端子部に容易に配線することができる。従って、電子部品を搭載する装置の組み立て作業性を向上することができる。
また本発明によると、下面電極は各有極性の電極よりも面積が広いので、電子部品の放熱性をより向上することができる。
また本発明によると、第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた第３側縁に沿って有極性の電極の端子部を配置し、第３側縁に対向する第４側縁まで前記下面電極を延設したので、下面電極の面積をより大きくすることができる。従って、電子部品の放熱性をより向上することができる。
また本発明によると、上面電極及び下面電極が接地されるので、回路素子の一方の端子を面積の広い上面電極に接続することができる。従って、電子部品の組み立て作業性を向上することができる。
また本発明によると、貫通孔に沿った形状のくぼみを下面電極の表面に形成したので、放熱面積をより大きくして放熱性をより向上することができる。また、下面電極を半田付けして電子部品を実装する際に半田の接合面積が増加して接合強度を向上することができる。更に、半田付けの際にくぼみの中に半田が埋め込まれるため金属の体積が増加し、熱伝導経路が拡大してスムーズに放熱されるため放熱性をより向上することができる。
また本発明によると、上面電極と下面電極との接合面が貫通孔の上面から成るので、貫通孔が形成された絶縁基板上に下面電極を形成することにより、容易にくぼみを形成することができる。
また本発明によると、くぼみを第１、第２側縁の近傍に配置したので、下面電極を半田付けして電子部品を実装する際に半田がくぼみに浸透しやすくなり、半田付けの作業性を向上することができる。
また本発明によると、回路素子の周囲を囲むとともに熱良導体から成る枠体を上面電極に接して設けたので、回路素子の発熱が枠体を介して放熱される。従って、電子部品の放熱性をより向上することができる。
本発明の第１実施形態の電子部品を示す斜視断面図 本発明の第１実施形態の電子部品を示す上面図 本発明の第１実施形態の電子部品を示す下面図 本発明の第１実施形態の電子部品の被膜を省略した下面図 本発明の第１実施形態の電子部品の製造方法の一例を示す工程図 本発明の第２実施形態の電子部品を示す上面図 本発明の第２実施形態の電子部品を示す下面図 本発明の第２実施形態の電子部品の被膜を省略した下面図 本発明の第３実施形態の電子部品を示す上面図 本発明の第３実施形態の電子部品を示す下面図 本発明の第３実施形態の電子部品の被膜を省略した下面図 本発明の第４実施形態の電子部品を示す斜視断面図 本発明の第５実施形態の電子部品を示す斜視断面図 従来の電子部品を示す断面図
符号の説明
１ 表面実装型ＬＥＤ
２ 回路基板
３ 枠体
４ 電極（無極性）
５、６ 電極（有極性）
７、１０６ ＬＥＤ素子
８、９、１０７ 金属細線
１０ 開孔
１１ 透光性樹脂
１２ 絶縁基板
１３、１４ 貫通孔
１５ 電極（放熱用）
１６、１７ 電極（配線用）
１８ くぼみ
１９ 被膜
２０ 側面
２１ カット面
２２ 空所
２３ 被覆材料
２４ 絶縁層
２５ 接着剤
２６ アルミニウム薄板
２７ 枠体集合体
２８ 溝
２９ 基板集合体
３０ ダイシングソー
３１、３２ 接地電極
４１ 側面
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電子部品である表面実装型ＬＥＤ（発光ダイオード）１を示す斜視断面図である。図２は表面実装型ＬＥＤ１の透光性樹脂１１を省略した状態を示す上面図である。図３は表面実装型ＬＥＤ１を示す下面図である。図４は図３の被膜１９（ハッチング部）を省略した状態を示す下面図である。
表面実装型ＬＥＤ１は回路基板２の上面に枠体３を固定した構造になっている。枠体３は上下に貫通する開孔１０が形成され、回路基板２の周部に配される。開口１０内には無極性の電極４（上面電極）及び有極性の電極５、６が配される。電極４、５、６は回路基板２の絶縁基板１２の上面側に形成される。電極５は正負の一方の極性を有し、電極６は他方の極性を有する。電極５は後述する複数の各ＬＥＤ素子７に対応して電極５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを有している。電極６は各ＬＥＤ素子７に対応して電極６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを有している。電極４は電極５、６と電気的に分離されて極性を持たない無極性（中性）になっている。
正負の極性を持つ複数の電極５（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）、６（６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ）は枠体３の開孔１０内の回路基板２の上面に配置される。無極性の電極４は枠体３の開孔１０内の電極５、６以外の領域に配置されるとともに、枠体３の下面と回路基板２との間に配置される。即ち、電極４は電極５、６とその周囲の絶縁溝を除いて回路基板２の上面のほぼ全面を覆うように広範囲にわたって形成されている。
無極性の電極４上には回路素子としてのＬＥＤ素子７が搭載される。ＬＥＤ素子７の一方の電極は金属細線８により有極性の電極５に接続される。ＬＥＤ素子７の他方の電極は金属細線９により有極性の電極６に接続される。開孔１０には透光性樹脂１１が充填され、透光性樹脂１１によりＬＥＤ素子７及び金属細線８、９が封止される。
回路基板２の絶縁基板１２には電極４の下方に貫通孔１３が設けられ、電極５、６の下方に貫通孔１４が設けられる。絶縁基板１２の下面側には電極１５、１６、１７が形成される。電極１６は各ＬＥＤ素子７に対応して電極１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂを有している。電極１７は各ＬＥＤ素子７に対応して電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを有している。
電極１５（下面電極）は貫通孔１３を介して電極４と接続される。貫通孔１４を介して電極５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと電極１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとが接続される。また、貫通孔１４を介して電極６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと電極１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂとが接続される。
図４において有極性の電極５、６に接続された電極１６（１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ）、１７（１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ）と、無極性の電極４に接続された電極１５とをクロスハッチングによって示している。有極性の電極５、６に接続された電極１６（１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ）、１７（１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ）は主に配線用で有極性の電極として機能しする。無極性の電極４に接続された電極１５は主に放熱用で無極性の電極として機能する。
放熱用の電極１５には絶縁基板１２に設けた貫通孔１３の平面形状が反映されたくぼみ１８が形成される。貫通孔１３は電極４を絶縁基板１２に設けた後、レーザ加工による微細加工によって形成される。その後、絶縁基板１２の下面に電極１５を形成することによって貫通孔１３の上面で電極４、１５が導通し、貫通孔１３に沿った形状のくぼみ１８が形成される。くぼみ１８によって回路基板２の裏面には幾何学的な模様が形成されている。
貫通孔１３をレーザ加工による微細加工によって形成することにより、くぼみ１８の幅を０．１ｍｍ〜０．５ｍｍに形成することができる。従って、ドリル等の機械加工によって金属に幾何学的な模様を形成すると約０．５ｍｍよりも幅を狭くすることが困難であるが、レーザ加工によってくぼみ１８の幅を狭く形成することができる。
絶縁基板１２には液晶ポリマー、絶縁樹脂、ガラスエポキシ、セラミック等を用いることができる。絶縁基板１２として液晶ポリマーを用いると、微細加工に適しているためより好ましい。絶縁基板１２の厚さは強度、絶縁性や放熱性を考慮して０．０１〜０．１ｍｍの範囲から選択することができる。絶縁基板１２の厚さを例えば０．０２５ｍｍに設定すると、強度、絶縁性及び放熱性を高く維持できるため好ましい。
放熱用の電極１５を多数の貫通孔１３を介して無極性の電極４と直接接続しているので、ＬＥＤ素子７で発生した熱を放熱用の電極１５を介して効率的に放熱することができる。これにより、ＬＥＤ素子７の放熱が促進されるため、ＬＥＤ素子７の温度上昇による発光効率の低下を低減して電流量に比例した高い輝度を得ることができる。従って、表面実装型ＬＥＤ１の機能性の向上及び寿命の向上の効果が得られる。
尚、配線用の電極１６、１７は図３に示すように、端子部分を除いて絶縁性の被膜１９で被覆されている。放熱用の電極１５は絶縁性の被膜１９で一部を被覆することもできるが、放熱性を高めるために絶縁性の被膜１９で被覆することなく全て露出されている。
配線用の電極１６、１７の端子部分は、半田などの導電材料で別の回路基板の端子部分に固定される。放熱用の電極１５も半田などの導電材料で別の回路基板の端子部分やヒートシンク部に固定される。
枠体３は熱伝導性に優れる材料で構成され、本実施形態ではアルミニウムを用いているがマグネシウムやその他の金属材料を用いることもできる。また、金属材料以外にも樹脂表面やセラミック表面に金属材料を被膜した部材、複数の金属材料やセラミック材料を樹脂や金属などの接着材料で連結した部材、樹脂に金属を分散させた部材などを用いることもできる。また、枠体３が樹脂のみから成ってもよい。
電極１６、１７の端子部が露出する側の表面実装型ＬＥＤ１の側面４１は図１に示すように枠体３の側面２０と同一面から成り、枠体３の下部には溝から成る空所２２が形成される。空所２２は枠体３の側面２０と下面に跨るカット面２１により形成される。カット面２１による空所２２は断面形状が１／４円になっているが、絶縁距離を保つことができれば断面形状を三角形や四角形等の他の形状にしてもよい。
カット面２１によって枠体３の側面２０と下面に跨る角部分に形成される空所２２には被覆材料２３が充填される。被覆材料２３は絶縁材料から成るが、他の実施形態として後述するように、空所２２を充填せずに被覆材料２３を所定厚みでカット面２１に形成する場合は導電性の材料にしてもよい。また、カット面２１を被覆することなく露出しておいてもよい。
枠体３はその下面が無極性の電極４に直接接するように、接着剤２５によって回路基板２に固定される。回路基板２の上面の外周部には接着剤２５を無極性の電極４の上面とほぼ同一面内に配置するためのくぼみが形成される。このくぼみに接着剤２５を収めているので、接着剤２５の厚みによって枠体３と回路基板２の直接接触が妨げられることを防止することができる。接着剤２５配置用のくぼみの下面側は絶縁樹脂等の絶縁層２４で覆われている。
このように構成された表面実装型ＬＥＤ１の電極４、５、６、１５、１６、１７には、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、などの導電性、放熱性の良い金属や合金を用いる。また、電極４、５、６、１５、１６、１７の表面にはＮｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｓｎメッキやこれらを複数積層させたメッキを行う事が好ましい。また、ＬＥＤ素子７の各電極と電極５、６とを電気的に接続する金属細線８、９にはＡｇ、Ａｕ、Ａｌ等が用いられる。
上記構成の表面実装型ＬＥＤ１において、有極性の電極５、６に電極１６、１７の端子部を通じて所定の電圧を加えると、金属細線８、９を通じてＬＥＤ素子７に電流が流れる。これにより、ＬＥＤ素子７が固有の波長で発光する。ＬＥＤ素子７から出射された光は透光性樹脂１１を通じて外部に取り出される。
ＬＥＤ素子７は複数設けられ、３原色である赤、緑、青の各発光ダイオードを用いることができる。これ以外に、２色、あるいは、１色の発光ダイオードを用いてもよく、４色以上の発光ダイオードを用いることもできる。ＬＥＤ素子７が複数の発光色を有してこれらが同時に発光する場合は、各色が混色されて透光性樹脂１１を通じて外部に取り出される。
また、透光性樹脂１１の上面を一部を凹欠する加工や上面に別部材を付加することによって上面形状を半円柱状や半球状に形成してもよい。これにより、ＬＥＤ素子７から発せられる光が集光され、上方への光の出射効率がさらに向上する。
図５の（１）〜（９）は表面実装型ＬＥＤ１の代表的な製造工程を示す工程図である。ここで、回路基板２や枠体３の構造は一部を省略して簡素化した表現としている。図５（１）に示す第１工程ではアルミニウム製の薄板２６が供給される。アルミニウム製の薄板２６の厚さは、０．５ｍｍから２ｍｍ、あるいは０．５ｍｍから３ｍｍの範囲の厚さから選択される。
図５（２）に示す第２工程ではアルミニウム製の薄板２６には上下に貫通したすり鉢状の開孔１０がＸ方向とＹ方向（図１参照）にマトリックス状に複数形成される。開孔１０はエッチングやドリル加工等によって形成することができる。開孔１０が形成されたアルミニウム製の薄板２６は複数の枠体３（図１参照）が形成された枠体集合体２７を構成する。
枠体集合体２７はＸ方向の切断予定線と、Ｘ方向に対して所定角度で交差したＹ方向の切断予定線とに沿って後述するように切断される。上記例では図５の紙面と平行な方向をＸ方向とし、紙面に直交する方向をＹ方向（図中、円の中心にドットを含む記号によってＹ方向の切断予定線を示している）としている。
図５（３）に示す第３工程では開孔１０が形成されたアルミニウム薄板２６の下面に、Ｙ方向の切断予定線と一致する溝２８が所定の深さで形成される。溝２８は後述する切断幅よりも幅が広くなっている。溝２８はエッチングによる化学加工やダイシングソーによる機械加工など、種々の公知の方法によって形成することができる。溝２８の深さは薄板２６を貫通しない深さであればよい。
図５（４）に示す第４工程では第３工程で形成された溝２８に被覆材料２３を充填する。溝２８を完全に塞ぐ場合は被覆材料２３としてレジスト等の絶縁材料を用いる。
図５（５）に示す第５工程では回路基板集合体２９が供給される。この回路基板集合体２９はＸ、Ｙ方向の切断予定線に沿って切断されることによって複数の回路基板２（図１参照）が形成されることになる。
図５（６）に示す第６工程では枠体集合体２７と回路基板集合体２９が切断予定線を一致して固定される。枠体集合体２７と回路基板集合体２９の固定は絶縁性の接着剤２５によって行われる。絶縁の不要な箇所において導電性の接着剤や半田等の導電接合材を用いて固定してもよく、その他の固定手段を用いてもよい。
図５（７）に示す第７工程では回路基板集合体２９にＬＥＤ素子７を搭載し、ワイヤーボンドによって金属細線８、９の配線が行われる。
図５（８）に示す第８工程ではＬＥＤ素子７や金属細線８、９を埋めるように光を透過する透光性樹脂１１が開孔１０に充填され、開孔１０を硬化させる。
図５（９）に示す第９工程ではダイシングソー３０を用いて、Ｘ方向とＹ方向の切断予定線に沿って枠体集合体２７及び回路基板集合体２９が切断される。これにより、複数の表面実装型ＬＥＤ１が分離して得られる。
このようにして、前述の図１〜図４に示す電子部品としての表面実装型ＬＥＤ１が製造される。表面実装型ＬＥＤ１は上面が数ｍｍ角で、厚さが０．３〜３ｍｍ程度のサイズに形成される。この表面実装型ＬＥＤ１は４側面がダイシングソー３０によって同時に切断されるので、回路基板２とそれに固定された枠体３は同一面から成る４つの側面４１（共通側面）を持つ。
尚、枠体３やＬＥＤ素子７が一列に配列したものをダイシングソー３０で個々に切断する場合は、対面する２側面がダイシングソー３０によって同時に切断される。従って、回路基板２とそれに固定された枠体３は同一面から成る対面した２つの側面（共通側面）を持つことになる。
ダイシングソー３０により切断する第９工程において、表面実装型ＬＥＤ１は有極性の電極５、６に接続された端子部が引き出される側の側面が形成される。この時、金属製の枠体３の切断面（枠体３の側面２０）の下縁に沿って切断による金属バリが発生することがある。しかしながら、第３工程において形成した溝２８による空所２２の存在によって、枠体３と回路基板２との間に所定の距離が確保されている。このため、金属バリが回路基板２の電極５、６に導通する端子部に接触することが未然に防止される。
空所２２のみでも枠体３と回路基板２の絶縁距離が確保されるが、空所２２に絶縁性の被覆材料２３を充填することによって絶縁が強化されるとともに金属バリの発生も抑制される。空所２２に絶縁性の被覆材料２３を塗布してもよい。また、空所２２と対面する回路基板２の上面には絶縁層２４が形成され、さらにその上に絶縁性の接着剤２５が位置している。このため、金属バリによる影響をより確実に排除することができる。
また、回路基板２の有極性の電極５、６に接続された端子部は、回路基板２の下面に配置されている。このため、枠体３の下面と端子とをより離れて配置して金属バリの接触の危険性を回避することができる。更に、回路基板２の上面の枠体３を搭載する領域を無極性の電極４としているので、仮に金属バリが回路基板２の上面に接触しても回路に与える影響は殆どない。
また、ＬＥＤ素子７で発生した熱は回路基板２の上下の面で効果的に放熱される。まず、回路基板２の上面では無極性の電極４（上面電極）と、電極４に直接接している金属製の枠体３とによって広範囲に放熱される。回路基板２の下面では電極４に絶縁基板の貫通孔１３を通して直接接続された電極１５（下面電極）を通じて広範囲に放熱される。
図４に示すように、表面実装型ＬＥＤ１の下面に形成した放熱用の電極１５は下面の中央部からその両側の端まで延びているので広い面積となっている。即ち、放熱用の電極１５は回路基板２の下面の対向する一対の側縁２０Ａ、２０Ｂの一方の側縁２０Ａ（第１側縁）から他方の側縁２０Ｂ（第２側縁）に至る範囲に形成している。
電極１５の側縁２０Ａ、２０Ｂの近傍には、貫通孔１３の平面形状に沿って櫛状にまとめてグループ化されたくぼみ１８がそれぞれ配置される。また、側縁２０Ａ、２０Ｂ間の中央部である電極１５の中央部にもフィッシュボーン状にまとめてグループ化されたくぼみ１８が配置される。
くぼみ１８によって電極１５に段差を形成して電極１５の放熱面積をより大きくすることができる。また、電極１５を半田付けして表面実装型ＬＥＤ１を実装する際にくぼみ１８により半田の接合面積が増加して接合強度を向上することができる。更に、半田付けの際にくぼみ１８の中に半田が埋め込まれるため金属の体積が増加し、熱伝導経路が拡大してスムーズに放熱される。
また、くぼみ１８を側縁２０Ａ、２０Ｂの近傍に配置したので、半田がくぼみ１８に浸透しやすくなる。従って、表面実装型ＬＥＤ１の半田付けの作業性を向上することができる。
尚、表面実装型ＬＥＤ１を取り付ける際にくぼみ１８の中には半田に限らず、熱伝導性に優れる導電材料を充填することによって、電極１５の放熱性を高めることができる。ここで、くぼみ１８の中に半田を充填して半田付けすると、くぼみ１８へ熱伝導性の高い材料を充填する工程と、表面実装型ＬＥＤ１を半田付けする工程とを兼ねることができる。従って、表面実装型ＬＥＤ１を搭載した装置の組み立て工程の作業性向上を図ることができる。
グループ化されたくぼみ１８は回路基板２の下面の側縁２０Ａ、２０Ｂと中央部に独立して配置されるが、これらの３つのグループ化されたくぼみ１８を連結して形成してもよい。即ち、ＬＥＤ素子７の直下に配されるくぼみ１８を回路基板２の下面の側縁２０Ａ、２０Ｂまで繋がるように中央から側縁に延長することもできる。このようにくぼみ１８を延長することで、くぼみ１８に充填される導電材料による放熱性を更に高めることができる。
回路基板２の下面には側縁２０Ａ、２０Ｂに交差する方向に延びる一対の対向した側縁２０Ｃ、２０Ｄ（第３、第４側縁）まで電極１６、１７の端子部が引き出されている。これにより、有極性の電極５、６に導通する電極１６、１７の端子部が側縁２０Ｃ、２０Ｄに沿うように配列されている。
放熱用の電極１５は回路基板２の下面に配された電極１５、１６、１７のなかで最も大きな面積を有している。また、放熱用の電極１５の面積は、正負の極性を持つ電極５、６と接続されて下面に位置する電極１６、１７のそれぞれの面積よりも広く、更に電極１６、１７の総面積よりも広くなっている。
枠体３は開孔１０の周囲に上側に向けて広がった周面を備えている。枠体３の周面によってＬＥＤ素子７から発せられた光が反射される。従って、枠体３の周面は反射面として機能し、光の利用効率を高めることができる。
次に、図６は第２実施形態の電子部品である表面実装型ＬＥＤ１を示す上面図である。図７は表面実装型ＬＥＤ１を示す下面図である。図８は図７の被膜１９（ハッチング部）を省略した状態を示す下面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。
本実施形態は電極４（図１参照）を電極６と一体化して接地電極３１を形成している。また、電極１５、１７を一体化して接地電極３２を形成している。これにより、電極１６の端子部が側縁２０Ｃ（第３側縁）に沿って設けられ、電極１５（下面電極）は側縁２０Ｄ（第４側縁）まで延設される。その他の部分は第１実施形態と同様である。
ＬＥＤ素子７の一方の端子は電極５に接続され、他方の端子は接地電極３１に接続される。接地電極３１、３２は貫通孔１３、１４（図１参照）を介して導通し、表面実装型ＬＥＤ１を搭載する装置の接地部に接地電極３２が接続される。
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ＬＥＤ素子７の発熱が接地電極３１、３２を介して放熱される。このため、放熱面積を広く確保することができ、表面実装型ＬＥＤ１の放熱性をより向上することができる。
次に、図９は第３実施形態の電子部品である表面実装型ＬＥＤ１を示す上面図である。図１０は表面実装型ＬＥＤ１を示す下面図である。図１１は図１０の被膜１９（ハッチング部）を省略した状態を示す下面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。
本実施形態は電極１６、１７の端子部を回路基板２の側縁２０Ｃ（第３側縁）に沿って配置し、下面側の電極１５を回路基板２の側縁２０Ｄ（第４側縁）まで延設している。１つのＬＥＤ素子７には側縁２０Ｃに沿う電極１６、１７の端子部を介して電圧が印加される。また、側縁２０Ｄには電極４と電極１５とを導通させる貫通孔１３が設けられる。これにより、貫通孔１３の平面形状に沿った櫛状のくぼみ１８が側縁２０Ｄに沿って形成される。その他の部分は第１実施形態と同様である。
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、電極４、１５の面積を広く確保することができ、表面実装型ＬＥＤ１の放熱性をより向上することができる。特に、ＬＥＤ素子７の搭載個数が少ない場合に端子部を表面実装ＬＥＤ１の一辺に容易にまとめることができるため、本実施形態によって放熱性を向上することができる。
次に、図１２は第４実施形態の電子部品である表面実装型ＬＥＤ１を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して空所２２に充填していた被覆材料２３（図１参照）を省略した点が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
本実施形態は前述の図５に示す表面実装型ＬＥＤ１の製造工程において、第４工程の樹脂充填工程を省略することで実施することができる。被覆材料２３が省略されるため第１実施形態に比して絶縁性が低下するが、空所２２によって枠体３と回路基板２との絶縁距離を確保して充分実用に供することができる、
前述の図５の第３工程における溝２８の形成時に、溝２８の深さを回路基板２の厚さよりも浅くしてもよい。しかし、溝２８の深さを回路基板２の厚さと同じかそれよりも深くすると、絶縁性が向上するためより望ましい。また、溝２８の深さは枠体３を貫通しない深さに設定すればよい。メタルマスクなどを用いて半田ペーストを塗布した箇所に回路基板２が固定される場合は、この半田ペーストの厚さ（高さ）よりも高く（深く）なるように溝２８の深さを設定するとよい。これにより、半田による絶縁不良を防ぐことができ、より好ましい。
尚、第２実施形態と同様の接地電極３１、３２（図６、図７参照）を設けてもよく、第３実施形態と同様に側縁２０Ｄに電極１６、１７の端子部を設けてもよい。
次に、図１３は第５実施形態の電子部品である表面実装型ＬＥＤ１を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して空所２２に充填していた被覆材料２３（図１参照）を所定の厚さの被膜にした点が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
空所２２と被覆材料２３によって絶縁距離が確保できるので、第１実施形態と同等の絶縁性を確保することができる。被覆材料２３は第１実施形態と同様に絶縁材料としてもよく、導電性の材料としてもよい。
枠体３を構成する材料よりも被覆材料２３を硬質な材料とすると、金属バリの発生を抑制できるためより好ましい。被覆材料２３として導電性の材料を用いる場合は、枠体３の金属バリの発生を抑制できる金属材料を用いることができる。このような金属材料として、ニッケル、クロム、チタン等の硬質金属材料を用いることができる。
また、枠体３の主材料がアルミニウムやマグネシウム等から成る場合は、枠体３の表面を化成処理（アルマイト処理）して絶縁体から成る被覆材料２３を形成してもよい。例えば、枠体３がアルミニウムの場合は一般的なアルマイト処理後のビッカース硬度（Ｈｖ）は２００〜２５０になり、硬質アルマイト処理後のビッカース硬度（Ｈｖ）は４００〜４５０になる。従って、アルマイト部分を被覆材料２３として利用することができる。
また、アルマイトの一般的な膜厚は２０μｍ程度であるが１００μｍ程度まで厚膜化することが可能である。このため、被覆材料２３として厚膜のアルマイトを用いることによって、絶縁効果や金属バリ予防の効果をより高くすることができる。
尚、第２実施形態と同様の接地電極３１、３２（図６、図７参照）を設けてもよく、第３実施形態と同様に側縁２０Ｄに電極１６、１７の端子部を設けてもよい。
第１〜第５実施形態において、ＬＥＤ素子以外にもチップ抵抗やＩＣなどの抵抗成分を有する回路素子を発熱素子として配置した電子部品についても本発明を適用することができる。
本発明によると、回路基板の上面に枠体を固定した電子部品に利用することができる。より詳しくは、スイッチ内照明、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、光プリンターヘッド、カメラフラッシュ等の光源として用いられる表面実装型ＬＥＤに利用することができる。

Claims (8)

  1. 絶縁基板の上下面に複数の電極を有した回路基板と、前記回路基板の上面に固定した発熱性の回路素子とを備えた電子部品において、
    前記回路基板に、前記回路素子が設置される無極性の上面電極と、前記絶縁基板を貫通する貫通孔と、該回路基板の下面側に該回路基板の第１側縁から該第１側縁に対向する第２側縁に亘って形成されるとともに前記貫通孔を介して前記上面電極に導通する下面電極とを設け、
    前記下面電極の表面に、前記貫通孔に沿った形状のくぼみを形成し、
    該くぼみを、前記第１側縁及び第２側縁に向けて開口させたことを特徴とする電子部品。
  2. 前記第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた互いに対向する第３、第４側縁に沿って、複数の有極性の電極の端子部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品
  3. 前記下面電極は、各前記有極性の電極よりも面積が広いことを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
  4. 前記第１、第２側縁に対して交差する方向に延びた第３側縁に沿って有極性の電極の端子部を配置するとともに第３側縁に対向する第４側縁まで前記下面電極を延設したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
  5. 前記上面電極及び前記下面電極が接地されることを特徴とする請求項４に記載の電子部品
  6. 前記上面電極と前記下面電極との接合面が前記貫通孔の上面から成ることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
  7. 前記回路素子の周囲を囲むとともに熱良導体から成る枠体を前記上面電極に接して設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電子部品。
  8. 前記回路素子がＬＥＤ素子から成り、前記ＬＥＤ素子の出射光を前記枠体により反射することを特徴とする請求項７に記載の電子部品。
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