(57)【要約】【課題】  光の混合性が良く、光の色が均一な発光ダイオード構造を提供すること。【解決手段】本考案の発光ダイオード構造は、主にフレーム上に少なくとも２つのチップが結合され、前記２つのチップがチップにチップが重ね合われるように重ね合われ、且つチップごとを電気的接続した後に、均一な混合光を光らせる発光ダイオードが完成する。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
主にフレーム上に少なくとも２つのチップが結合され、
前記２つのチップがチップにチップが重ね合われるように重ね合われ、且つチップごとを電気的接続した後に、均一な混合光を光らせることを特徴とする発光ダイオード構造。
【請求項２】
前記フレームは、金属フレーム、各種の回路板（ＰＣＢ）、アルミ基板、セラミック基板のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項３】
前記チップごとの電気的な接続は、ワイヤボンディングの方式により接続されることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項４】
前記チップごとの電気的な接続は、半田ボールよりかつフリップチップボンディングの方式で接続されることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項５】
前記チップごとの電気的な接続は、ワイヤボンディングの方式と半田ボールフリップチップボンディングの方式の組合であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項６】
前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、光透過物質に覆われなく空気に直接に露出させることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項７】
前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、光透過物質に覆われるように設けられることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項８】
前記光透過物質はシリコン(Silicone)であることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード構造。
【請求項９】
前記光透過物質はエポキシ樹脂(Epoxy、EP)であることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード構造。
【請求項１０】
前記光透過物質はシリコンとエポキシ樹脂の混合体であることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード構造。
【請求項１１】
前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、内蔵式の制御ＩＣを設けることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【請求項１２】
前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、外接式の制御ＩＣを設けることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、均一な混合光を発光できる発光ダイオード構造に係わり、発光ダイオード或は類似物に適応した発光ダイオード構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードＬＥＤの技術は益々進歩され、白光ＬＥＤの応用について、その将来性も徐々に見えて来ているが、白光ＬＥＤの応用がまたも以下の要素、即ち、高価すぎや効率低い並びに色温を制御し難いなどに妨害されている。これは、現在の白光ＬＥＤはブルーライトチップに黄色蛍光粉を加えることで混色してなる。その中に蛍光粉が加えられる変換要素によって影響されるためである。蛍光層は無機ポリマーより構成され、ＬＥＤの表面及びその周辺に塗布される時に、その均一性及び付着性が有効に制御できないので、励起された混合光（白光）同士の混合が均一ではなく、例えば、白光は中央部にややブルーになり、周辺にはやや黄色になることも可能であり、人目で見れば白光に見えるが、この混合光が純白紙に投射されるときに、中央部にややブルー、周辺にはやや黄色のような結果になる。
【０００３】
また、他一つの白光ＬＥＤの製造方法があり、図１１を参照すると、その重要な技術は、赤、青、緑の３色の発光チップＡ１、Ａ２、Ａ３をパッケージＣ内に封止し、さらに一つの制御チップＥが封止され、リード線Ｂは３つの発光チップＡ１、Ａ２、Ａ３及び制御チップＥのリード線に接続し、また接続ピンＤは外部に接続するためのものである。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構造では、３つの発光チップが分別に設置され、その白光が発光できるエリアは３つの発光チップの交差箇所だけであり、各チップの周辺及び２つの発光チップの交差箇所には、光らせるのは各チップ自体の光と両チップの混合光であり、均一な白光ではないこともあり得る。前記従来の欠点を鑑み、本考案の創作者はコストが増加されない条件で、混合発光ダイオードが発光する混合光を均一させる発光ダイオード構造の提供を期し、専念な観察かつ研究をし、さらに学術理論の運用に合せ、合理的に設計且つ組み立てし消費者に提供することは、本創作が創作しようとする動機である。
【０００５】
本考案の主な目的は、光の混合性が良く、光の色が均一な発光ダイオード構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本考案は、主にフレーム上に少なくとも２つのチップが結合され、前記２つのチップがチップにチップが重ね合われるように重ね合われ、且つチップごとを電気的接続した後に、均一な混合光を光らせる発光ダイオードが完成する。
即ち、本願の第1考案は、主にフレーム上に少なくとも２つのチップが結合され、前記２つのチップがチップにチップが重ね合われるように重ね合われ、且つチップごとを電気的接続した後に、均一な混合光を光らせることを特徴とする発光ダイオード構造である。
本願の第２考案は、前記フレームは、金属フレーム、各種の回路板（ＰＣＢ）、アルミ基板、セラミック基板のうちいずれか一つであることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第３考案は、前記チップごとの電気的な接続は、ワイヤボンディングの方式により接続されることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第４考案は、前記チップごとの電気的な接続は、半田ボールよりかつフリップチップボンディングの方式で接続されることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第５考案は、前記チップごとの電気的な接続は、ワイヤボンディングの方式と半田ボールフリップチップボンディングの方式の組合であることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第６考案は、前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、光透過物質に覆われなく空気に直接に露出させることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第７考案は、前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、光透過物質に覆われるように設けられることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第８考案は、前記光透過物質はシリコン(Silicone)であることを特徴とする前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第９考案は、前記光透過物質はエポキシ樹脂(Epoxy、EP)であることを特徴とする前記第７考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第１０考案は、前記光透過物質はシリコンとエポキシ樹脂の混合体であることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード構造前記第７考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第１１考案は前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、内蔵式の制御ＩＣを設けることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
本願の第１２考案は、前記堆積結合した少なくとも２つのチップは、外接式の制御ＩＣを設けることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード構造前記第1考案に記載の発光ダイオード構造である。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の装置は以下のような利点を備える。
１．異なる波長を発するチップは堆積の方式で結合されることにより、従来の混合発光ダイオードが各チップの光の交差箇所に生じる光の混合性が悪いや均一な発光できない欠点を有効に改善できる。
２．該チップは従来と異なる結合方式で、チップとチップの交差、重ね合う範囲が拡大し、発光する混合光を均一にさせる。
３．チップ結合の方式を変わることにより、コストが増加されない条件で、混合発光性の良い且つ混合光を均一させる発光ダイオードを得られる。  
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
本考案の他の目的及び利点は、後続の説明及び図示より詳しく説明する。
図１を参照すると、本考案の発光ダイオードは、主にチップを設置するためのフレーム１０と、全体をパッケージする光透過物質２０とを設け、フレーム１０は、金属フレーム、各種の回路板（ＰＣＢ）、アルミ基板、セラミック基板或は他型のフレームであっても良い。フレーム１０の上に一つ以上のチップが設けられ、本実施例は白光ダイオードを例として説明するので、フレーム１０の上に異なる色の光（赤、緑、青）を光らせる３つのチップ３０、４０、５０が設けられる。３つのチップが堆積の方式で結合され、即ち、チップ４０がチップ３０に結合される。また、チップ５０がチップ４０に重ね合われ、チップ３０、４０、５０の堆積配列を形成する。また各チップ３０、４０、５０の間には透明ペーストで接着される。
【０００９】
前記チップ３０、４０、５０は、その堆積順番が制限されなく、且つ堆積結合したチップの外は、光透過物２０に覆われ、或は光透過物２０に覆われなく空気に直接に露出させ、また、光透過物２０に覆われるときに、この光透過物２０はシリコン(Silicone)、エポキシ樹脂(Epoxy、EP)或はシリコンとエポキシ樹脂の混合体であれば良い。
【００１０】
図２を参照すると、チップ３０、４０、５０ごとは、ボンディングワイヤ６０により他の異なる極性のフレーム（図を示さず）に接続する必要があるので、ボンディングワイヤ６０をボンディングし易いため、チップ３０、４０、５０の外形は下から上に向け減少される。即ち、最上層に重ね合われるチップ５０は、二層目のチップ４０にボンディングワイヤ６０をボンディングするためのスペースを予め残らせるため、その外形が二層目のチップ４０より小さくする必要がある。同様に、三層目のチップ３０の周辺にボンディングワイヤ６０をボンディングするためのスペースを予め残らせるため、二層目のチップ４０の外形は、またも最下層のチップ３０より小さくする必要がある。さらに、複数のボンディングワイヤ６０より互いに重ね合わない領域に接続させることができる。
【００１１】
図３を参照すると、このチップ３０はフリップチップボンディング（半田ボール或は金ボール）の方式でフレーム１０に接合しても良い、本実施例は半田ボール７０を例として、チップ４０の外形はチップ３０外形と同じ或はそれより小さくし、チップ５０の外形がまたもチップ４０より小さくする必要があり、同様に二層目及び三層目のチップ４０、５０がボンディングワイヤ６０により接続される。
【００１２】
または、図４に示されるように、３つのチップ３０、４０、５０の外形は、ともに同じ大きさに設けられ、チップ３０、４０、５０ごとは、ともに半田ボール７０よりフリップチップボンディングの方式で結合されると、チップ３０、４０、５０がボンディングワイヤ６０で他のピンに接続する必要がない。
【００１３】
図５を参照すると、フレーム１０上にチップが重ね合われ、この最上層のチップ５０と二層目のチップ４０とは交互に重ね合うもので、二層目のチップ４０の両側を最上層のチップ５０に突出させ、ボンディングワイヤ６０をボンディングするための予め残らせるスペースを形成し、最下層のチップ３０（図を示さず）はボンディングワイヤをボンディングするためのスペースを設置できないため、フリップチップボンディングの方式で結合させる。また、図６に示されるように、二層目のチップ４０と最上層のチップ５０とはそれぞれ半田ボール７０を介してフリップチップボンディングの方式で結合される。
【００１４】
また、フレーム１０上に重ね合われるチップは、図８を参照すると、最も下層のチップ３０の上方には２つのチップ４０、４０’が平行に重ね合われ、２つのチップ４０、４０’の間に隙間が設けられ、２つのチップ４０、４０’の上方にチップ５０がさらに重ね合われる。且つ、各層のチップの外形は、上から下に向き徐々に増やしても、上から下に向き徐々に減らしても、或は上下が小さく中央が大きくしても（図７に示されるように）、いずれも良い。
【００１５】
また、図９、図１０に示されるように、３つのチップ３０、４０、５０に接続する制御ＩＣ８０は、接続線により接続でき、封止する際に一緒に封入し或は一緒に封入しない方法で、内蔵式或は外接式の制御ＩＣ８０を形成する。
【００１６】
以上に開示されたそれぞれの具体的な構成は、単に本考案の実施可能な実施例に過ぎず、本考案の特徴を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の実施例の部分を示す図である。
【図２】本考案の実施例１の第１応用例図である。
【図３】本考案の実施例１の第２応用例図である。
【図４】本考案の実施例１の第３応用例図である。
【図５】本考案の第２実施例のチップの平面図である。
【図６】本考案の実施例２の第２応用例図である。
【図７】本考案の実施例３の第１応用例図である。
【図８】本考案の実施例３の第２応用例図である。
【図９】本考案の外接制御ＩＣを示すブロック図である。
【図１０】本考案の内蔵式制御ＩＣを示すブロック図である。
【図１１】従来の白光ダイオードの平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０・・・フレーム
２０・・・光透過物質
３０、４０、４０’、５０・・・チップ
６０・・・ボンディングワイヤ
７０・・・半田ボール
８０・・・制御ＩＣ
Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・発光チップ
Ｂ・・・リード線
Ｃ・・・パッケージ
Ｄ・・・接続ピン
Ｅ・・・制御チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003115042.tif 000010
【図９】
0003115042.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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