(57)【要約】【課題】  発光素子が実装される素子電極パターンと独立した検査用のダミー電極パターンを同一のパッケージ内に備えることで、前記発光素子に影響を及ぼすことなく、簡易に複数の電気的及び光学的な検査を実施することが可能なＬＥＤパッケージを提供することである。【解決手段】  基板１２と、この基板１２上に形成される素子電極パターン１６ａ，１６ｂと、この素子電極パターンと電気的に接続される発光素子１５と、この発光素子１５を封止する封止体２３とを備えるＬＥＤパッケージ１１において、前記基板１２上には、素子電極パターン１６ａ，１６ｂと電気的に独立して設けられる第１ダミー電極パターン１７ａ，１７ｂ及び第２ダミー電極パターン１８ａ，１８ｂと、各ダミー電極パターン間に配線され、試験電流を流したときに断線する第１金属細線２１及び第２金属細線２２とを設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板上に形成される一対の素子電極パターンと、前記基板上に実装され一対の素子電極パターンと電気的に接続される発光素子と、この発光素子を封止する封止体とを備えるＬＥＤパッケージにおいて、
前記基板上には、前記一対の素子電極パターンと電気的に独立して設けられる少なくとも一対のダミー電極パターンと、この一対のダミー電極パターン間に配線され、一対のダミー電極パターン間に試験電流を流したときに断線する金属細線とが設けられていることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記一対のダミー電極パターン間に試験電流を流すことによって、前記発光素子が備えている特性を検査する請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記発光素子が備えている特性のうち、検査される特性は、発光素子の電気的特性及び光学的特性のいずれかである請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記試験電流は、前記発光素子に流し得る最大定格電流値に近い電流値に設定される請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記金属細線は、前記一対のダミー電極パターン間に試験電流を流した時に発生するジュール熱によって溶断する請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記一対のダミー電極パターンは、前記一対の素子電極パターンを挟んでその両側にそれぞれ設けられる一対の第１ダミー電極パターンと一対の第２ダミー電極パターンとからなる請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
前記一対の第１ダミー電極パターン間に配線される第１金属細線と、一対の第２ダミー電極パターン間に配線される第２金属細線とは、異なる試験電流値によって断線する請求項６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記異なる試験電流は、一方が前記発光素子に流し得る最大定格電流値に近い値、他方が前記発光素子の定格電流値に近い値に設定される請求項７に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
前記一対の第１ダミー電極パターン間及び一対の第２ダミー電極パターン間にそれぞれ電流を流したときに、一対の第１ダミー電極パターン間に配線された第１金属細線及び一対の第２ダミー電極パターン間に配線された第２金属細線が断線し又は非断線である場合の導通・非導通状態を検出することで、発光素子の特性がランク分けされる請求項７に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
前記発光素子の特性は、第１金属細線及び第２金属細線のいずれか一方が断線し、又は双方が断線し、あるいは双方とも断線しない場合における導通・非導通状態を検出することで、４段階にランク分けされる請求項９に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
前記一対のダミー電極パターン及び金属細線は、前記基板の縁部に沿って形成される請求項１又は６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１２】
前記封止体は、前記素子電極パターン及び発光素子を封止する封止本体部と、この封止本体部の外周に設けられ前記ダミー電極パターン及び金属細線を封止する封止枠部とで形成される請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１３】
前記封止本体部が透光性の樹脂材で形成され、前記封止枠部が遮光性の樹脂材で形成される請求項１２に記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤの備える特性、例えば電気的特性や光学的特性などを検査するための検査部を備えたＬＥＤパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の発光ダイオードデバイス（ＬＥＤ）の定格電流値や最大定格電流値等の電気的特性や発光輝度や発光色等の光学的特性に関わる検査は、製造されたＬＥＤに対して所定範囲の電圧を印加し、そのときの特性を逐次計測及び記録することによって行われていた。そして、前記検査結果のデータに基づいて、製造されたＬＥＤの電気的及び光学的特性によるランク分けや不良品等の選別をしていた。
【０００３】
このようなＬＥＤの検査あるいは調整手段については、いくつかの提案がなされている。特許文献１には、発光素子が実装される電極パターンの一部に狭い部分（狭窄部）を形成し、ショートモードで発生する電流のジュール熱によって前記狭窄部を断線させることで、許容電流値を超える電流が流れた際に電子部品を保護する接続装置が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、発光素子と並列にワイヤボンディングによる可変抵抗が実装されたＬＥＤパッケージが示されている。前記可変抵抗は、発光素子の色偏差を補正するために設けられたものであり、ＬＥＤをパッケージ化した後においても調整ができる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３７５１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１１０１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のＬＥＤは、発光素子が実装される電極パターンから直接所定の電圧を印加して電気特性や光学特性を検査していたが、最大定格電流値に近いところの特性を検査する際に許容値を超えてしまう場合がある。これによって、製品化する前の検査段階で発光素子が劣化したり、場合によっては発光しなくなったりするなどの製品不良を引き起こすことがあった。一方、製品を劣化させずに検査するには、検査用として印加する電圧やそのときに流れる電流を制限しなければならず、最大定格電流値等の検査が不十分なものとなり、製品出荷後に発光不良等の問題を引き起こすおそれがあった。
【０００７】
特許文献１に開示されている発明では、電子部品が配線されている電極パターンに流れる電流値が許容値を超えた場合に、前記電極パターンの一部に形成されている狭窄部が断線することによって、電子部品を過電流から保護することができる。しかしながら、これは単に電子部品を保護するためだけの構成であり、電子部品の電気的特性等を検査するものではない。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている発明では、発光素子と並行して設けられているワイヤボンディングは可変抵抗となっているため、発光素子の光学的な調整をするには適している。しかしながら、印加された電流によって断線等を生じさせるような構成にはなっていないので、許容値を超える電流が流れた際に、電流の供給停止等を伴うような導通・非導通による検出はできない。
【０００９】
さらに、前記特許文献１，２は共に、狭窄部や可変抵抗といった検査部位が発光素子や電子部品に接続される電極パターンと共用しているため、検査パターンをいくつか設定するといったことができない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、発光素子が実装される素子電極パターンと独立した検査用のダミー電極パターンを同一のパッケージ内に備えることで、前記発光素子に影響を及ぼすことなく、簡易に複数の電気的及び光学的な検査を実施することが可能なＬＥＤパッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤパッケージは、基板と、この基板上に形成される一対の素子電極パターンと、前記基板上に実装され一対の素子電極パターンと電気的に接続される発光素子と、この発光素子を封止する封止体とを備えるＬＥＤパッケージにおいて、前記基板上には、前記一対の素子電極パターンと電気的に独立して設けられる少なくとも一対のダミー電極パターンと、この一対のダミー電極パターン間に配線され、一対のダミー電極パターン間に試験電流を流したときに断線する金属細線とが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るＬＥＤパッケージによれば、試験電流を一対のダミー電極パターン間に流し、このときの金属細線の状態を確認することで、前記発光素子に直接試験電流を流すことなく、発光素子が有する電気的、光学的特性を予め検知することができる。また、前記金属細線は、所定の試験電流が流れることで断線するように設定されているため、試験電流を流した後における一対のダミー電極パターン間の導通チェックを行うだけで発光素子に流し得る最大定格電流値等の特性を測ることが可能となる。
【００１３】
また、前記一対のダミー電極パターンを基板上に複数配置することによって、ＬＥＤの電気的及び光学的特性を数段階に選別することができ、製品の細かなランク分けができると共に、検査工程の短縮化も図られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る第１実施形態のＬＥＤパッケージの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図２】本発明に係る第２実施形態のＬＥＤパッケージの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて本発明に係るＬＥＤパッケージの実施形態を詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施形態のＬＥＤパッケージ１１を示したものである。このＬＥＤパッケージ１１は、基板１２上に発光素子１５が実装される発光部１３と、この発光部１３に並行して設けられる２つの検査部１４ａ，１４ｂとを有して構成されている。
【００１６】
前記基板１２は、一般的なエポキシ樹脂やＢＴレジン等の絶縁材料で四角形状に形成され、前記発光部１３には、アノードとカソードからなる一対の素子電極パターン１６ａ，１６ｂが形成されている。また、発光部１３を挟んでその両側に設けられる２つの検査部のうち、一方の検査部１４ａには一対の第１ダミー電極パターン１７ａ，１７ｂが、他方の検査部１４ｂには一対の第２ダミー電極パターン１８ａ，１８ｂがそれぞれ形成されている。
【００１７】
前記発光素子１５は、一例として、上面にアノードとカソードからなる一対の電極部を備えたＰ層及びＮ層（図示せず）からなる四角形状の積層チップ体であり、ボンディングワイヤ１９ａ，１９ｂを介して、それぞれ素子電極パターン１６ａ，１６ｂに電気的に接続される。このような発光素子１５からなる発光部１３は、一般的な発光ダイオードの構成であるので、ボンディングワイヤ接続に限らず、バンプによって表面実装するタイプの発光素子であってもよい。
【００１８】
前記検査部１４ａの第１ダミー電極パターン１７ａ，１７ｂ間には第１金属細線２１が接続され、前記検査部１４ｂの第２ダミー電極パターン１８ａ，１８ｂ間には第２金属細線２２が接続される。前記第１金属細線２１と第２金属細線２２は、発光素子１５が備える電気的特性に模して形成されており、通常は各ダミー電極パターン間を電気的に繋ぐ導体として作用するが、ここに所定の試験電流が流れると、この電流によって発生したジュール熱によって、自らを溶かして断線、すなわち溶断する。これによって、各ダミー電極パターン間に印加する電圧を段階的に上げていき、第１金属細線２１又は第２金属細線２２が溶断して導通が遮断されたときの試験電流値によって、発光素子１５に流し得る定格電流値や最大定格電流値がどの程度であるかを予め検知することができる。また、前記試験電流を流した後においても、各ダミー電極パターン間の導通チェックをするだけで、発光素子１５が安定して発光可能であるものか、あるいは、製品として出荷できないものであるかどうかの選別を簡易且つ容易にすることができる。なお、前記第１金属細線２１及び第２金属細線２２は、導通チェックによらずとも、目視によっても溶断・非溶断の判別が可能である。
【００１９】
本実施形態では、２つの検査部１４ａ，１４ｂを備えているので、例えば、第１金属細線２１には発光素子１５の定格電流値を超えた場合に溶断可能な材質や太さのものを選択し、第２金属細線２２には発光素子１５の最大定格電流値を超えた場合に溶断可能な材質や太さのものを選択することができる。これによって、発光素子１５の定格電流値や最大定格電流値を同時に測ることができ、この定格電流値や最大定格電流値による駆動電流を素子電極パターン１６ａ，１６ｂに印加させることによって、実際に発光させた状態での発光素子１５の光量や輝度等の光学的特性を安全に測ることができる。
【００２０】
また、２つの検査部１４ａ，１４ｂを備えたことによって、第１金属細線２１と第２金属細線２２の双方が非溶断の導通状態、いずれか一方が非溶断の導通状態で他方が溶断の非導通状態、双方とも溶断の非導通の４パターンによるＬＥＤの特性を示すランク分けを行うことが可能となる。本実施形態では、２つの検査部を備えたが、ＬＥＤの種類に応じて、１つの検査部による導通と非導通の２パターンの検査や３つ以上の検査部を備えることでさらに細かくランク分けすることも可能となる。
【００２１】
前記素子電極パターン１６ａ，１６ｂ、第１ダミー電極パターン１７ａ，１７ｂ及び第２ダミー電極パターン１８ａ，１８ｂはそれぞれ電気的に独立して設けられているため、検査する際に発光素子１５やボンディングワイヤ１９ａ，１９ｂに影響を及ぼすことがない。また、前記各電極パターンは、スルーホールを介して基板１２の表面から裏面に導通させているため、図１（ｂ）に示したように、ＬＥＤパッケージ１１をマザーボード２０上や検査用の基板（図示せず）に実装した状態で外部から検査用の電圧を印加して検査することができる。
【００２２】
前記検査部１４ａ，１４ｂは、発光部１３を挟んだ基板１２の両側縁部に沿ってそれぞれが設けられる。また、この検査部１４ａ，１４ｂ及び発光部１３は基板１２上に設けられた封止体２３によって封止されている。この封止体２３は透光性を有する樹脂材からなり、発光素子１５から出射される光を拡散させたり、照明用途に応じて発光色を変換させたりするため、拡散剤や蛍光剤等が混入されている。このように、前記検査部１４ａ，１４ｂは、基板１２の略中央部に実装された発光素子１５から離れた基板１２の側縁部等の空きスペースを利用して設けることができるので、基板１２自体も大型化することがなく、また、発光部１３における発光作用を妨げることがない。
【００２３】
図２（ａ），（ｂ）には、上記ＬＥＤパッケージ１１の検査部１４ａ，１４ｂを外部から遮蔽するための構成を備えた第２実施形態のＬＥＤパッケージ３１が示されている。このＬＥＤパッケージ３１は、発光部１３及び２つの検査部１４ａ，１４ｂを備えた第１実施形態のＬＥＤパッケージ１１と基本構成は同じであるが、封止体３２が発光部１３を封止する封止本体部３３と、この封止本体部３３の外周を取り囲むようにして設けられ、前記検査部１４ａ，１４ｂを封止する封止枠部３４とで構成されている。前記封止本体部３３は発光素子１５から発せられる光の透過率の高い樹脂材を用い、封止枠部３４には遮光性を有した不透明の樹脂材を用いるか、着色した樹脂材を用いることによって、各ダミー電極パターンや各金属細線を目立たなくさせることができる。
【００２４】
以上説明したように、本発明のＬＥＤパッケージによれば、素子電極パターン及び発光素子からなる発光部と、この発光部から電気的に独立させたダミー電極パターン及び前記発光素子の特性に模した金属細線からなる検査部とが同一基板上に設けられているので、試験電流をダミー電極パターンに流し、このときの金属細線の断線・非断線をチェックすることで、発光部が備える特性を事前に検知することが可能となった。これによって、発光素子を劣化させることなく、電気的特性や光学的特性によるランク分けや良品・非良品の選別を安全且つ簡易に行うことができ、検査工程での作業の短縮化が図られることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態ではＬＥＤを検査の対象としたが、ＬＥＤ以外の半導体素子を実装したパッケージにも採用することができ、これによって、簡易に電気的特性や信頼性等の検査や選別を行うことができる。
【符号の説明】
【００２６】
１１  ＬＥＤパッケージ
１２  基板
１３  発光部
１４ａ，１４ｂ  検査部
１５  発光素子
１６ａ，１６ｂ  素子電極パターン
１７ａ，１７ｂ  第１ダミー電極パターン
１８ａ，１８ｂ  第２ダミー電極パターン
１９ａ，１９ｂ  ボンディングワイヤ
２０  マザーボード
２１  第１金属細線
２２  第２金属細線
２３  封止体
３１  ＬＥＤパッケージ
３２  封止体
３３  封止本体部
３４  封止枠部
【図１】
2012175054.tif 000003
【図２】
2012175054.tif 000004