(57)【要約】【課題】色度座標の偏差を最小化すると同時に薄型化することができる発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。【解決手段】蛍光体基板１１０を準備するステップと、蛍光体基板１１０上に回路基板１３０を実装するステップと、蛍光体基板１１０上の、回路基板１３０が実装された領域を除く領域にＬＥＤチップ１２０を実装するステップと、ＬＥＤチップ１２０と回路基板１３０とを電極接続部１４０を介して電気的に接続するステップと、ＬＥＤチップ１２０、回路基板１３０および蛍光体基板１１０を覆うように封止材１５０を形成するステップとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板固定装置に蛍光体基板を装着するステップと、
前記蛍光体基板上に回路基板を実装するステップと、
前記蛍光体基板上の、前記回路基板が実装された領域を除く領域にＬＥＤチップを実装するステップと、
前記ＬＥＤチップと前記回路基板とを電極接続部を介して電気的に接続するステップと、
前記基板固定装置の側壁と隣接する前記回路基板の上部の一部分に封止材の充填空間を定義するダムを形成するステップと、
前記ダムを障壁として用いて、前記蛍光体基板上に前記ＬＥＤチップ、前記回路基板および前記蛍光体基板を覆うように封止材を形成するステップと、
個別の発光ダイオードパッケージにダイシングするステップと、
を含む発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体基板を、ガラス基板内に蛍光体を含ませて形成することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記蛍光体基板を、ガラス基板上に蛍光体を塗布して形成することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項４】
前記電極接続部を、ワイヤーで形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項５】
前記封止材として、透明エポキシまたはシリコンのいずれか１つ以上を選択して用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記封止材を、反射物質を含ませて形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記回路基板として、少なくとも一対の電極が形成されたセラミック基板を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードパッケージおよびその製造方法に関し、より詳しくは、色度座標の偏差が小さく、薄型なものとするのに適した発光ダイオードパッケージおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：以下、「ＬＥＤ」と称する）は、半導体のｐ−ｎ接合構造を用いて、注入された少数キャリア（電子または正孔）を作り出し、これらの再結合によって発光する電子部品である。すなわち、特定元素の半導体に順方向の電圧を加えれば、陽極と陰極との接合部分を介して電子と正孔が移動しながら互いに再結合するが、再結合すると、電子と正孔が離れている時よりもエネルギー準位が低くなるため、この時のエネルギー準位の差によって光が放出される。
【０００３】
このような発光ダイオードは低電圧、高効率で光を照射できるため、家電製品、リモコン、電光掲示板、表示器、各種自動化機器などに用いられている。
【０００４】
特に、情報通信機器の小型化、スリム化の傾向により、機器の各種部品の抵抗、コンデンサ、ノイズフィルタなどは、小型化されてきており、発光ダイオードも印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）に直接実装するために表面実装型素子（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、以下、ＳＭＤと称する）として構成されるようになってきている。
【０００５】
このようなＳＭＤ型の発光ダイオードパッケージは、その用途に応じてトップビュータイプとサイドビュータイプに構成されている。
【０００６】
次に、図１を参照しながら従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージについて詳しく説明する。
【０００７】
図１は、従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージの構造を示す断面図である。
【０００８】
図１を参照すると、従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージは、一対のリード端子によって構成されたリードフレーム５０と、リードフレーム５０の一部を内側に受け入れるように合成樹脂材で形成されたパッケージ１０と、パッケージ１０の内部に位置するリードフレーム５０上に実装されたＬＥＤチップ３０と、ＬＥＤチップ３０とリードフレーム５０の通電のための電極接続部４０と、パッケージ１０の内部に充填されてＬＥＤチップ３０および電極接続部４０を保護する、蛍光体を含むモールド材２０とから構成されている。
【０００９】
一方、一般に、ＬＥＤチップの特性を決定する一般的な基準は、色、輝度、輝度の強さ範囲などであり、このようなＬＥＤチップの特性は、主としてＬＥＤチップに用いられる化合物半導体の材料によって決定されるが、副次的にＬＥＤチップを実装するためのパッケージの構造およびそれに満たされた、蛍光体を含むモールド材の影響を受ける。特に、このようなＬＥＤパッケージの内部に充填されたモールド材の蛍光体は、輝度と輝度の各分布に大きな影響を及ぼす。
【００１０】
これによって、従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージは、パッケージの、モールド材を充填するための空間が一定であるため、蛍光体塗布量を一定に維持して色度座標の偏差を最小化でき、その結果、高輝度を実現することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年では、画面の高輝度化だけでなく、ＬＣＤパネルの厚さをより薄くする要求が強くなり、そのため、発光ダイオードパッケージの超薄型化が危急の課題となってきている。
【００１２】
しかし、上述のリードフレーム・モールド方式の発光ダイオードパッケージは、蛍光体を含むモールド材の充填空間を確保するために、パッケージの高さを低くするのに限界があるため薄型化が難しい。
【００１３】
すなわち、従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージは、色度座標の偏差は最小化できる一方、薄型化するにあたり限界があるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、既存のリードフレームとモールドを用いたパッケージ構造から脱却して、色度座標の偏差を最小化できると同時に薄型化することができる発光ダイオードパッケージを提供することにその目的がある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、上記のような発光ダイオードパッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的を達成するために、本発明は、蛍光体基板と、蛍光体基板上に実装されたＬＥＤチップと、蛍光体基板上の、ＬＥＤチップが実装された領域を除く領域に実装された回路基板と、ＬＥＤチップと回路基板の通電のための電極接続部と、ＬＥＤチップ、回路基板および蛍光体基板を覆う封止材とを含む発光ダイオードパッケージを提供する。
【００１７】
また、本発明の発光ダイオードパッケージにおいて、蛍光体基板はガラス基板内に蛍光体が含まれた基板またはガラス基板上に蛍光体が塗布された基板であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の発光ダイオードパッケージにおいて、電極接続部はワイヤーからなることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の発光ダイオードパッケージにおいて、封止材は透明エポキシまたはシリコンのうち選択されたいずれか１つ以上からなることが好ましく、より好ましくは反射物質をさらに含んでいる。
【００２０】
また、本発明の発光ダイオードパッケージにおいて、回路基板は少なくとも一対の電極が形成されたセラミック基板であることが好ましい。
【００２１】
上記の他の目的を達成するために、本発明は、蛍光体基板を準備するステップと、蛍光体基板上に回路基板を実装するステップと、蛍光体基板上の、回路基板が実装された領域を除く領域にＬＥＤチップを実装するステップと、ＬＥＤチップと回路基板とをワイヤーを用いてボンディングするステップと、ＬＥＤチップ、回路基板および蛍光体基板を覆うように封止材を形成するステップとを含む発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
【００２２】
また、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法において、蛍光体基板は、ガラス基板内に蛍光体を含ませて形成するか、ガラス基板上に蛍光体を塗布して形成することが好ましい。
【００２３】
また、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法において、封止材としては、透明エポキシまたはシリコンのいずれか１つ以上を選択して用いることが好ましく、より好ましくは反射物質をさらに含んでいる。
【００２４】
また、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法において、回路基板としては、少なくとも一対の電極が形成されたセラミック基板を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、リードフレームとモールドを用いたパッケージング方式から脱却して、一定の量の蛍光体が含有または塗布された蛍光体基板上にＬＥＤチップを直接実装することによって、色度座標の偏差を最小化すると同時に、薄型化された発光ダイオードパッケージを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の発光ダイオードパッケージおよびその製造方法に係る具体的な技術的構成に関する事項は、本発明の好ましい実施形態を示した図面を参照しての下記の詳細な説明によって明確に理解できるはずである。
【００２７】
各図では、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。
【００２８】
（発光ダイオードパッケージの構造）
図２を参照して、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの構造について詳細に説明する。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの構造を示す断面図である。
【００３０】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１００は、蛍光体基板１１０と、蛍光体基板１１０の一面に実装された１つ以上のＬＥＤチップ１２０、および蛍光体基板１１０上の、ＬＥＤチップ１２０が実装された領域を除く領域に実装された回路基板１３０を含んでいる。
【００３１】
蛍光体基板１１０は、好ましくは蛍光体が含まれたガラス基板または蛍光体が塗布されたガラス基板によって構成することができる。
【００３２】
回路基板１３０は、少なくとも一対の電極１３０ａを形成されており、本実施形態ではセラミックからなり、これは素子の特性および工程条件によって変更可能である。
【００３３】
そして、ＬＥＤチップ１２０と回路基板１３０の電極１３０ａとは、電極接続部１４０によって電気的に接続されている。
【００３４】
この時、電極接続部１４０は、ＬＥＤチップ１２０と電極１３０ａとを電気的に接続するための接続手段であり、本実施形態ではワイヤーによって形成されている。
【００３５】
ＬＥＤチップ１２０が実装された蛍光体基板１１０上には、ＬＥＤチップ１２０と蛍光体基板１１０および回路基板１３０を覆う封止材１５０が形成されている。ここで、封止材１５０は、透明エポキシまたはシリコンのうち選択されたいずれか１つ以上からなり、蛍光体基板１１０に実装されたＬＥＤチップ１２０で生成された光が封止材１５０内に吸収または散乱して消滅することを抑制するためにＴｉＯ２等のような反射物質がさらに含まれていてよい。
【００３６】
また、封止材１５０は、ＬＥＤチップ１２０で発生する熱の一部分を外部に放熱する役割もまた果たす。
【００３７】
（発光ダイオードパッケージの製造方法）
本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法について、図３ａ〜３ｅを参照して詳細に説明する。
【００３８】
図３ａ〜３ｅは、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【００３９】
まず、図３ａに示すように、基板固定装置２００に蛍光体基板１１０を装着する。
【００４０】
この時、本発明に係る蛍光体基板１１０は、ガラス粉末と蛍光体粉末を混合したものからホットプレスによって形成された、蛍光体が含まれたガラス基板か、スプレーによって一面に蛍光体が塗布されたガラス基板によって構成されている。
【００４１】
特に、スプレーによって一面に蛍光体が塗布されたガラス基板からなる蛍光体基板１１０の場合、蛍光体塗布工程を、後述するＬＥＤチップを実装するパッケージングの主要工程と別に進めることができるため、パッケージングの主要工程に関わらず蛍光体の厚さの精度の高い塗布工程を適用することができる。
【００４２】
すなわち、本発明は蛍光体の量を、蛍光体基板１１０を介して一定に保つことができ、それによって色度座標の偏差を最小化でき、別に色度座標の調整を行う必要がないため、発光ダイオードパッケージの製造効率を向上させることができる。
【００４３】
次に、図３ｂに示すように、蛍光体基板１１０の一面に回路基板１３０を実装する。
【００４４】
回路基板１３０は、一対の電極１３０ａを有するセラミックから構成することができ、接着剤によって蛍光体基板１１０に固定することができる。
【００４５】
続いて、図３ｃに示すように、回路基板１３０が実装された蛍光体基板１１０のうち回路基板１３０が実装されない領域上にＬＥＤチップ１２０を実装する。
【００４６】
次に、ＬＥＤチップ１２０と回路基板１３０の電極１３０ａをワイヤーなどのような電極接続部１４０によって電気的に互いに接続する。
【００４７】
続いて、図３ｄに示すように、回路基板１３０の上部の、基板固定装置２００の側壁と隣接する部分に封止材１５０の充填空間を形成するダム３００（ｄａｍ）を形成する。
【００４８】
次に、ダム３００を障壁として用いて、ＬＥＤチップ１２０が実装された蛍光体基板１１０上にＬＥＤチップ１２０と蛍光体基板１１０および回路基板１３０をすべて覆うように封止材１５０を満たす。
【００４９】
ここで、封止材１５０としては、透明エポキシまたはシリコンのいずれか１つ以上を選択して用いることができ、蛍光体基板１１０に実装されたＬＥＤチップ１２０で生成された光が封止材１５０内に吸収または散乱されて消滅するのを抑制するためにＴｉＯ２等のような反射物質をさらに含ませることが好ましい。
【００５０】
このような、封止材１５０は、ＬＥＤチップ１２０で発生する熱の一部分を外部に放熱する役割もまた果たす。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これからの多様な変形および均等な他の形態を想到可能であるということが理解される。したがって、本発明の権利範囲は、実施形態の詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定する本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の技術に係わる発光ダイオードパッケージの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの構造を示す断面図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【図３ｄ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【図３ｅ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法の各工程を順次示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００      発光ダイオードパッケージ
１２０      ＬＥＤチップ
１３０      回路基板
１３０ａ    電極
１４０      電極接続部
１５０      封止材
２００      基板固定装置
３００      ダム
【図１】
2011244017.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2011244017.tif 000006
【図３ｃ】
2011244017.tif 000007
【図３ｄ】
2011244017.tif 000008
【図３ｅ】
2011244017.tif 000009