(57)【要約】【課題】  マザーボードとの電気的接地面を多くして十分な放熱効果を得ることができると共に、実装する際のハンダの塗布範囲や塗布量を最適に規制することのできる側面実装型ＬＥＤを提供することである。【解決手段】  前面、背面及び前面と背面との間に形成される周面を有する基板１２と、基板１２の前面及び背面にそれぞれ形成される前面電極及び背面電極１６ａ，１６ｂと、基板１２の前面に配置される発光素子と、基板１２の周面の一部に形成され前記前面電極と背面電極１６ａ，１６ｂとを導通するスルーホール１４ａ，１４ｂとを備える側面実装型ＬＥＤ１１であって、前記背面電極１６ａ，１６ｂは、基板１２の背面の略全範囲に形成され、該背面電極１６ａ，１６ｂの表面にはレジストパターン２０が形成され、且つこのレジストパターン２０は前記スルーホール１４ａ，１４ｂを囲む一部の背面電極１６ａ，１６ｂを除いたハンダ塗布面２２ａ，２２ｂを露出した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面、背面及び前面と背面との間に形成される周面を有する基板と、
基板の前面及び背面にそれぞれ形成される前面電極及び背面電極と、
基板の前面に配置される発光素子と、
基板の周面の一部に形成され前記前面電極と背面電極とを導通するスルーホールとを備える側面実装型ＬＥＤであって、
前記背面電極は、前記基板の背面の略全範囲に形成され、該背面電極の表面にはレジストパターンが形成され、且つこのレジストパターンは前記スルーホールを囲む一部の背面電極を除いて形成され、該一部の背面電極が露出されていることを特徴とする側面実装型ＬＥＤ。
【請求項２】
前記レジストパターンは、前記背面電極及び背面電極から露出する基板の背面に形成される請求項１に記載の側面実装型ＬＥＤ。
【請求項３】
前記レジストパターンは、前記スルーホールを囲む一部の背面電極を除いて、背面電極の略全面に形成される請求項１に記載の側面実装型ＬＥＤ。
【請求項４】
前記レジストパターンは、前記スルーホールを囲む一部の背面電極を除いて、背面電極にライン状に形成される請求項１に記載の側面実装型ＬＥＤ。
【請求項５】
前記レジストパターンから露出する一部の背面電極の表面に、ＬＥＤ実装には外部接続用のハンダが塗布される請求項１に記載の側面実装型ＬＥＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面に発光素子を備え、側面を介してマザーボード上に実装される側面実装型ＬＥＤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、導光板等の照射対象物の側面に向けて光を照射するための光源として、特許文献１，２に開示されているような側面実装型ＬＥＤが用いられている。図５（ａ）は従来の一般的な側面実装型ＬＥＤ１をマザーボード９上に実装したときの背面図、図５（ｂ）は前記側面実装型ＬＥＤ１の底面図である。この側面実装型ＬＥＤ１は、マザーボード９上に下側面２ｂが載置される四角形状の基板２と、この基板２の前面２ａに実装される発光素子３と、この発光素子３を囲うように前面２ａ側に設けられる反射枠８を備えて構成されている。
【０００３】
前記基板２には、マザーボード９上に載置される下側面２ｂの両端部に一対のスルーホール４が設けられ、このスルーホール４を介して前面２ａ側に一対の前面電極５、背面２ｃ側に一対の背面電極６が回り込むように形成されている。一方、マザーボード９上には、前記一対のスルーホール４に対応した位置に実装電極パターン（図示せず）が設けられ、この実装電極パターン上に前記一対のスルーホール４及び一対の背面電極６が対応するように下側面２ｂを下にして基板２を載置する。そして、前記スルーホール４から背面電極６にかけてハンダ７を塗布することでマザーボード９との電気的接続を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９６１５３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記側面実装型ＬＥＤ１は、図５に示したように、基板２の背面２ｃ側に塗布するハンダ７の量を適正に設定するため、背面電極６の形成領域が制限される。このように背面電極６の形成範囲を規制せずに広くすると、ハンダ７が必要以上に塗布された場合に、ハンダ７が基板２の背面２ｃを這い上がるようにして厚くなる。これによって、ハンダ７が固化した際の収縮によって、基板２が背面２ｃ側に引っ張られ、前面２ａがマザーボード９から浮き上がる場合があった。そのため、前記基板２の背面２ｃに形成する背面電極６をスルーホール４の周辺部に限定して設けるか、あるいは、ハンダ７を塗布する量を基板２の形状やサイズに応じて調整するなどの対策が講じられてきた。
【０００６】
しかしながら、前記基板２における背面電極６の形成範囲を狭く制限してしまうと、マザーボード９上に形成されている実装電極パターンとの導通が不十分となり、電気的特性が低下する場合がある。また、前記背面電極６は放熱性も有しているため、マザーボード９との接地面が少なくなると、十分な放熱作用が得られなくなるおそれがあった。そのため、放熱性に関しては、基板２に形成される背面電極６は可能な限り広く設定するのが望ましいが、ハンダ７の塗布範囲や塗布量を限定するために、背面電極６の形成範囲を広く設定することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、マザーボードとの電気的接地面を多くして十分な放熱効果を得ることができると共に、実装する際のハンダの塗布範囲や塗布量を最適に規制することのできる側面実装型ＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の側面実装型ＬＥＤは、前面、背面及び前面と背面との間に形成される周面を有する基板と、基板の前面及び背面にそれぞれ形成される前面電極及び背面電極と、基板の前面に配置される発光素子と、基板の周面の一部に形成され前記前面電極と背面電極とを導通するスルーホールとを備える側面実装型ＬＥＤであって、前記背面電極は、前記基板の背面の略全範囲に形成され、該背面電極の表面にはレジストパターンが形成され、且つこのレジストパターンは前記スルーホールを囲む一部の背面電極を除いて形成され、該一部の背面電極が露出されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る側面実装型ＬＥＤによれば、背面電極が基板の背面側の略全域に形成されているので、マザーボードとの接地面を十分確保することができ、電気抵抗の少ない良好な導通性を得ることができる。また、前記背面電極を被覆するレジストパターンによって、スルーホールを中心としたハンダによる接続領域を限定して露出させたことで、発光素子が実装されている基板が傾くことなく、安定した状態でマザーボード上に実装配置することができる。
【００１０】
また、前記レジストパターンが前記スルーホールを囲む一部の背面電極を除いて、ライン状に形成することで、背面電極が直接露出する部分を広くすることができる。これによって、基板の背面側における放熱効果が高められる。
【００１１】
また、前記レジストパターンの形成範囲を調整することで、基板のサイズやマザーボードとの実装範囲に応じて、過剰なハンダの這い上がりを阻止することができる。これによって、発光素子が実装されている前面側がマザーボードから浮き上がらないように、安定した状態で導通固定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の側面実装型ＬＥＤを背面側から見た斜視図である。
【図２】上記側面実装型ＬＥＤを正面側から見た斜視図である。
【図３】上記側面実装型ＬＥＤの背面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図４】第２実施形態の側面実装型ＬＥＤの背面図である。
【図５】従来の側面実装型ＬＥＤの背面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る側面実装型ＬＥＤの実施形態を詳細に説明する。図１乃至図３は、本発明の第１実施形態の側面実装型ＬＥＤ１１を示したものである。この側面実装型ＬＥＤ１１は、略直方体形状の基板１２と、この基板１２の前面１２ａに実装される発光素子１３と、この発光素子１３を囲うように前面１２ａ側に装着される反射枠１８とを有して構成されている。
【００１４】
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によって形成され、図３（ｂ）に示すように、前面１２ａの両端部に発光素子１３を接続するためのカソード及びアノードからなる一対の前面電極１５ａ，１５ｂが設けられ、周面の一つである下側面１２ｂに前面電極１５ａ，１５ｂと導通する一対のスルーホール１４ａ，１４ｂが設けられる。このスルーホール１４ａ，１４ｂは、前記下側面１２ｂの角部を円弧状に切り欠いたもので、基板１２の厚み方向に沿って形成される。そして、基板１２の背面１２ｃには、前記スルーホール１４ａ，１４ｂと導通する一対の背面電極１６ａ，１６ｂが形成される。この一対の背面電極１６ａ，１６ｂは、基板１２の一部が露出する絶縁領域２１を隔てて対向するように背面１２ｃ全体に形成される。
【００１５】
前記一対の背面電極１６ａ，１６ｂは、基板１２の下側面１２ｂに露出する断面領域を広くし、マザーボード１９と接地する部分をより多くすることで放熱性を高めることができる。このため、本実施形態では前記絶縁領域２１をマザーボード１９に対して直交する方向に延ばし、この絶縁領域２１を隔てた左右方向を二分するようにして前記一対の背面電極１６ａ，１６ｂを形成した。なお、前記一対の背面電極１６ａ，１６ｂは、左右対称に形成する必要はなく、マザーボード１９に形成される実装電極パターンの形状に応じて左右非対象であってもよい。それによって、前記絶縁領域２１を設ける位置が設定される。このようにして形成された背面電極１６ａ，１６ｂには、マザーボード１９とハンダ１７を介して接合するためのハンダ塗布面２２ａ，２２ｂが設定される。このハンダ塗布面２２ａ，２２ｂは、基板１２の背面１２ｃを被覆する絶縁性のレジストパターン２０の一部を露出させたものであり、各スルーホール１４ａ，１４ｂを囲む所定範囲の背面電極１６ａ，１６ｂを四角形状あるいは円弧状に露出させたものとなっている。
【００１６】
前記レジストパターン２０は、図３（ａ）に示したように、基板１２の一対のスルーホール１４ａ，１４ｂが設けられている下側面１２ｂをマザーボード１９上に形成されている実装電極パターン（図示せず）とハンダ接合する際、過剰なハンダ１７の這い上がりを阻止する役割を有している。このレジストパターン２０は、フォトレジスト，スクリーン印刷レジスト，エッチングレジスト，メッキレジストあるいはソルダーレジストなどによって形成される。このようにして形成されたレジストパターン２０によって、ハンダ１７の這い上がりが規制されることで、ハンダ１７が固化する際の収縮に伴う基板１２の背面１２ｃ側への引っ張り応力を抑えることができる。これによって、発光素子１３が実装されている基板１２の前面１２ａ側の浮き上がり現象が防止される。
【００１７】
このような浮き上がり現象を有効に抑えるために、図３（ａ）に示したように、前記レジストパターン２０が設けられる高さ位置は、少なくとも基板１２の全体高さの半分以下であることが望ましく、また、幅に関しては、最小限、ハンダ１７が乗り超えないだけのサイズであればよい。
【００１８】
前記基板１２の前面１２ａに実装される発光素子１３は、上面に一対の素子電極を備えた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、Ｐ層とＮ層との接合部分であるＰＮ接合層から最も強い光を発する。このＰＮ接合層から発せられる光による照射範囲は、発光素子１３を中心とした前面１２ａの全体に及んでいる。この発光素子１３を実装した後、一対の素子電極と対応する一対の前面電極１５ａ，１５ｂとをボンディングワイヤ（図示せず）によって接続する。
【００１９】
図１に示したように、前記基板１２の前面１２ａ側には、発光素子１３から発せられる光の照射方向を定めるための反射枠１８が装着される。この反射枠１８には、発光素子１３を保護するためのエポキシあるいはシリコン等による透明又は半透明の樹脂材２３が充填成形される。なお、前記樹脂材２３に蛍光粒子の原料となるイットリウム・アルミニウム・ガーネットや、色素粒子の原料となる染料を分散し、発光素子１３を青色発光素子とすることで、多色あるいは中間色で発光させることができる。
【００２０】
図３に示したように、側面実装型ＬＥＤ１１は、発光素子１３が実装されている前面１２ａがマザーボード１９と平行となるように、下側面１２ｂを下にしてマザーボード１９上の所定位置に載置される。このとき、マザーボード１９の実装電極パターン（図示せず）上に塗布されたハンダ１７の上に下側面１２ｂ側に露出する一対のスルーホール１４ａ，１４ｂ及び一対の背面電極１６ａ，１６ｂの断面が接合された後、マザーボード１９全体をリフロー処理する。このリフロー処理によるハンダ１７の固化によって、側面実装型ＬＥＤ１１がマザーボード１９上に固定され、電気的接続が図られる。
【００２１】
このようにして、実装配置された側面実装型ＬＥＤ１１は、図３（ａ）に示したように、一対の背面電極１６ａ，１６ｂの下断面全体がマザーボード１９上の実装パターン上に広い範囲で密着した状態となっているため、前記一対の背面電極１６ａ，１６ｂから発生した熱を有効にマザーボード１９に逃がすことができる。また、前記レジストパターン２０によって表面が被覆されている一対の背面電極１６ａ，１６ｂが基板１２の背面１２ｃ全体の略全面に形成されているため、基板１２の背面１２ｃ側からも発光素子１３の発光に伴う発熱を有効に外部に放出させることができる。
【００２２】
さらに、前記リフロー処理によってハンダ１７が固化される際の収縮によって、ハンダ１７が盛られている背面１２ｃ側に基板１２を引き寄せるような力が作用するが、背面電極１６ａ，１６ｂの中でマザーボード１９との接合面となるハンダ塗布面２２ａ，２２ｂがレジストパターン２０によって一定範囲に制限されているので、ハンダ１７の這い上がりが阻止される。これによって、基板１２、特に発光素子１３が実装されている前面１２ａ側がマザーボード１９上から浮き上がるのを防止することができ、発光方向がずれることなく、導光板の側面に向けて真っすぐ光を照射させることができる。
【００２３】
図４は第２実施形態の側面実装型ＬＥＤ３１の背面構造を示したものである。上記第１実施形態の側面実装型ＬＥＤ１１では、ハンダ塗布面２２ａ，２２ｂを除いた基板１２の背面１２ｃ全体をレジストパターン２０で被覆したが、この第２実施形態の側面実装型ＬＥＤ３１におけるレジストパターン３２は、ハンダ塗布面２２ａ，２２ｂを囲むようにしてライン状に形成されている。これによって、ハンダの塗布領域が規制されると共に、レジストパターンで被覆されていない背面電極１６ａ，１６ｂが広く露出するため、放熱作用がより高められることとなる。前記レジストパターン３２は、ハンダ塗布面２２ａ，２２ｂからはみ出るハンダを阻止するだけの最小幅であればよい。なお、背面電極１６ａ，１６ｂは、第１実施形態と共通しているので、マザーボード１９との接地面における放熱効果も十分得られる。
【００２４】
以上、説明したように、本発明の側面実装型ＬＥＤは、実装するマザーボードに対して背面電極の接地面が広く設定されているため、発光時における熱を効率よくマザーボードや外気に放出することができる。また、前記背面電極をレジストパターンでマスクすることによって、ハンダを塗布するための領域を制限することができるので、接合不良や基板の傾きが生じることなく、安定した状態でマザーボードに実装することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１１  側面実装型ＬＥＤ
１２  基板
１２ａ  前面
１２ｂ  下側面
１２ｃ  背面
１３  発光素子
１４ａ，１４ｂ  スルーホール
１５ａ，１５ｂ  前面電極
１６ａ，１６ｂ  背面電極
１７  ハンダ
１８  反射枠
１９  マザーボード
２０  レジストパターン
２１  絶縁領域
２２ａ，２２ｂ  ハンダ塗布面
２３  樹脂材
３１  側面実装型ＬＥＤ
３２  レジストパターン
【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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