(57)【要約】 【課題】  従来、反射型発光ダイオードでは難しかったフリップチップ型発光素子を容易に搭載できることを可能とする。  さらには、白色発光ダイオードなど発光素子からの光を波長変換する際において発光素子周囲に蛍光体層を一定の形状、厚さに形成することを可能とした。【解決手段】  本発明は金属リードフレームを金型打ち抜き或いはエッチングによって得られる反射型発光ダイオードにおいて、フリップチップ型発光素子を一旦セラミック或いはガラスエポキシ樹脂回路基板にフリップ実装した後に金属リードフレームに搭載することによって反射型発光ダイオードにおいてフリップチップ型発光素子を搭載できなかったが、このような構成とすることによって容易に搭載が可能となりより優れた反射型発光ダイオードを提供するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を一旦回路基板にフリップチップ接続をし、その回路基板のフリップチップ側と裏面とがスルーホールにより各フリップチップ部と電気的に回路基板の裏面で接続されている発光部を金属板からなる一対のリードフレームを用いて、その発光部裏面とリードフレームを導電性ロウ材或いは導電性接着剤を用いて電気的に接続した後に、その発光部を反射面と対向して配置し、発光部から放射された殆どの光を一旦反射面で受けた後に外部へ放射する反射型発光ダイオード。
【請求項２】
上記発光部周囲をあらかじめ蛍光体を含有した透明樹脂でコーティングしたものを搭載した第１項記載の発光部。
【請求項３】
その発光部は発光素子を一枚の基板に多数個をフリップチップ実装したたものに一定の厚さの蛍光体層を形成した後に個々に切断し切り出すことによって得られたことを特長とする第２項記載の発光部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、照光式スイッチ及び各種インジケータ、特殊照明などに利用される反射型発光ダイオード及び反射型発光ダイオードの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からある表面実装型発光ダイオードの構成例として良く知られているものとしては図５に示すようなものであり、基本構成として発光素子５１と樹脂基板５２とモールド樹脂部５３からなり、前記樹脂基板を形成するに当たっては基板の表裏両面に導体箔が敷設された両面プリント基板を素材として、切断側面に無電解銀メッキなどを施すことによって表裏の導体箔を電気的に接続し、その後に表面側に発光素子を搭載し電気的な接続をするためにエッチング法によって回路パターン５７ａ、ｂを形成し、同様に裏面においても発光素子のアノード、カソードを分離した端子部５６ａ、ｂをエッチング法によって形成する。
このように用意された基板の表面側に発光素子５１を一方の極に導電性接着剤５４を介して搭載し、他の一方の極と金線５５を介してワイヤーボンドによって電気的に接続される。このようにして得られた搭載済みの基板を発光素子を透明樹脂５３にて覆うようにケースを形成することによって表面実装型発光ダイオードを得ている。
【０００３】
さらに、特開平１１−１６３４１１号及び特開平０７−２１１９４０号に開示されているように前記したような基板を用いない方法即ち金属板からなるリードフレームを用いて反射型発光ダイオードを得る構成例として図６に示す。
エッチング或いは金型によって抜かれた一対のリードフレーム６６ａ，ｂの一方の極に発光素子６１を導電性接着剤６２を介して搭載し、さらに他の一方の極に金線６３を介してワイヤーボンドにより電気的に接続して得られたリードフレーム６６ａ，ｂの発光素子部を凹状枠体６５内に納めた後に透明樹脂６４を充填したり、枠体を用いない場合は透明樹脂によるトランスファーモールド成形によって直接成形体を得る方法が考案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８３８０３号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００３−００８０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年発光素子の外部放射効率を上げる手段として特開平０９−２８３８０３号に見られるようなフリップチップ型発光素子が開発され一般的に使用されるように成りつつあるといえる。この時、図５に示す表面実装型発光ダイオードにおいては一体化された基板を用い且つ通常の回路パターン微細形成技術によってアノードパットとカソードパットの間隔及び高さ関係を含めた位置関係が精度良く形成する事ができるので発光素子に設けられた一対のアノードとカソードの電極間距離が約１００μｍという間隔にも対応して発光素子を所定の位置に実装することは容易であるが、図６に示すような反射型発光ダイオードの場合は基本構成上２対の金属板からなるリードフレームを採用しているためにフリップチップ型発光素子を実装しようとするとリードフレームの板厚が実用上から０．２〜０．３ｍｍの厚さであるために一対のリード間隔を少なくとも０．２ｍｍ以上にする必要が生じ、そのために加工精度及び加工のための金型の技術的な限界からリードフレーム上に直接フリップチップ型発光素子を搭載できないという実装上の問題点が発生する。
フリップチップ実装或いはフリップチップ接続とは基板に設けられた一対の電極に対して発光素子に設けられた一対の電極（カソード、アノード電極）を向かい合わせて接続する方法のことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記した金属リードフレームを金型打ち抜き或いはエッチングによって得られる反射型発光ダイオードにおいて、そのリードフレームの加工精度から直接フリップチップ型発光素子をリードフレーム上に搭載することはできず一旦セラミック或いはガラスエポキシ樹脂回路基板上に実装した後に金属リードフレームに搭載することによって可能となる。このような構成とすることによって搭載が可能となりより優れた反射型発光ダイオードを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明により従来反射型発光ダイオードにおいてはリードフレームに関連した技術構成からフリップチップ型発光素子の搭載が困難とされていたものであったが、一旦発光素子を基板に搭載した後にリードフレームに接続することによって、微細な精度を要求されるフリップチップ実装において従来方法と変わらない技術で実装することが可能になりさらなる反射型発光ダイオードの高光度化が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
金属リードフレームを金型打ち抜き或いはエッチングによって得られる反射型発光ダイオードにおいて、フリップチップ型発光素子を一旦セラミック或いはガラスエポキシ樹脂回路基板にフリップ実装した後に金属リードフレームに搭載する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明を第１〜３図において説明する。第１図において、１１はフリップチップ接続に対応した発光素子であり、１２ａ，ｂは厚さ０．１ｍｍのガラスエポキシ樹脂基板１４の同一面上に設けられた一対の発光素子搭載用ラウンド電極であり、１２ａと１２ｂとの間隔は約１００μｍ前後であった。
発光素子１１は、ガラスエポキシ樹脂基板１４上の上記電極１２ａ，ｂ上の所定の位置に設けられた素子搭載用ラウンドの部位に発光素子１１に設けられた一対の電極１３ａ，ｂとを導電性ロウ材１７ａ，ｂを介してフリップチップ実装することによって固定され、発光素子１１とガラスエポキシ樹脂基板１４とが一体化されている。
そして、このガラスエポキシ樹脂基板はスルーホール１６ａ，ｂによって基板の裏側にも設けられた各電極１５ａ，ｂに電気的に接続されたものになっている。
このように構成された基板に実装された発光素子を裏面側の電極を介して反射型発光ダイオードのリードフレームに接続することになる。
さらに具体的には、第２、３図において説明をする。
２１は図１で得られた基板と一体になった発光素子（発光部）であり、２２ａ，ｂはリ−ドフレ−ム、２３ａ，ｂは導電性ロウ材を用いたバンプである。使用したリードフレームの板厚は０．２５ｍｍであり、従ってリードフレーム２３ａと２３ｂとの間隔は加工精度上０．２５ｍｍ以上の間隔とした。
発光部２１の裏面に設けられた各スルーホール電極２４ａ，ｂは、リ−ドフレ−ム２２ａ，ｂ上にの所定の位置に設けられた発光部搭載用ラウンドの部位に精度良く置かれることになるがリードフレームの搭載部位には事前に導電性ロウ材２３ａ，ｂがスタンピング法によって接着されている。
このように用意されたリードフレーム２３ａ，ｂをロウ材２３ａ，ｂが溶融する温度で加熱し電気的接続及び機械的強度を得る。
次に第３図に示すようなアルミニウム或いは銀からなる蒸着或いはメッキ層からなる反射面３２を内側に備えた反射枠体３１を用意する。
この時に反射枠体３１には前記リードフレームを填め込むためのリード位置に合わせた填め込み部位３３ａ，ｂを対向する辺の一対に形成しておく。
図２にて説明したような発光部３４を搭載したリードフレーム３５ａ，ｂと凹面状反射面を持つ反射枠体３１とを発光部が凹面状反射面に対向するように配置し反射体端面に設けた溝にリードフレームを勘合させる。
次にこの発光素子と反射枠体との間の隙間に硬化触媒を含む高粘度のチクソ性透明エポキシ樹脂を反射枠体の縁面まで充填させた後に８０〜１０５℃の雰囲気炉にて樹脂を硬化させ完成させる。
【実施例２】
【００１１】
図２において発光素子の周囲を波長変換蛍光体を含有した透明樹脂にてコーティングした発光部を使用することによって発光素子とは異なる波長或いは発光素子からの第一の波長と蛍光体からの第二の波長の光を混合放射できるようにした。
具体的な方法としては、実施例１に加えるに基本構成として図３に示すようにして、460-470nmにピークを持つ発光素子と(YGd)3Al5O12からなる黄色蛍光体を使用し、蛍光体をＵＶ硬化型エポキシ樹脂中に重量比でエポキシ樹脂：蛍光体を１：０．３の比率で撹拌混合したものを発光素子の周囲にコーティングするが、その際図４に示すように一定の蛍光体層４１を確保するために発光部を一枚の基板に多数個整列配置したものを作成して各発光部を４２ａ、４２ｂ・・・箇所において切り出すと同時に蛍光体層も同時にダイシング法で切り出すことによって安定した層厚と形状を持つ発光部が得られるようにした。
このようにして得られた発光部を図３に示す反射型発光ダイオードに仕上げることによって本実施例においては色むらのない白色反射型発光ダイオードが得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に関わる構造説明図
【図２】本発明に関わる構造断面図
【図３】本発明に関わる説明図
【図４】本発明に関わる実施例２の説明図
【図５】従来技術に関わる説明図
【図６】従来技術に関わる説明図
【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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