(57)【要約】      （修正有）【課題】封止の歩留まりを改善し生産コストを削減し、生産効率を向上する。【解決手段】発光ダイオードデバイス１００は基板２００と、発光ダイオード３００と、封止体４００とを備えている。表面実装型発光ダイオード（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｌｉｇｈｔ-ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＳＭＤ ＬＥＤ）３００は基板２００上に配置されている。封止体４００は発光ダイオード３００上に配置され、発光ダイオード３００を被覆している。封止体４００の上面は基板２００の表面と平行している。この平坦な表面は発光ダイオード３００の光を均一に拡散できるので、光源の均一性の要求が高い液晶ディスプレイには適している。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置されている表面実装型の発光ダイオードと、前記発光ダイオード上に配置されて前記発光ダイオードを被覆している封止体とを備えたことを特徴とする発光ダイオードの封止構造。
【請求項２】
前記基板の材質がエポキシ樹脂、グラスファイバ、酸化チタン、酸化カルシウム、液晶高分子、セラミックスまたは上記材料の組合わせであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項３】
前記発光ダイオードは白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項４】
前記発光ダイオードの表面積が０.４インチ×０.２インチであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項５】
前記発光ダイオードの表面積が０.６インチ×０.６インチであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項６】
前記封止体の材質がエポキシ樹脂、アクリル、シリコンまたは上記材料の組合わせである、ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項７】
前記封止体の上面が前記基板の表面と平行している、ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【請求項８】
前記封止体の上面が円弧状となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの封止構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は発光ダイオードの封止構造に関し、しかも特に白色発光ダイオードの封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最初の発光ダイオードは６０年代にＨｏｌｏｎｙａｋによりガリウム砒素リンで製造されたものである。当時は赤色で表示され、効率は相当に弱くわずかに０.１ ｌｍ／Ｗであった。１９９６年に日本において青色発光ダイオードが開発されるに至り技術的なボトルネックを突破した後、発光ダイオードは照明分野にて注目を集める新興的な光源となった。
発光ダイオードは化合物半導体の一種であり、Ｐ型およびＮ型半導体中の電子とホールが結合したときに発光するようにして放出されたエネルギーを利用するものである。発光ダイオードは小型で、寿命が長く、駆動電圧が低く、消費電力が少なく、反応速度が早く、耐振性に優れているなどの長所を備えている。現在、発光ダイオードはすでに光学表示装置、交通信号機、データ記憶装置、通信装置、照明装置および医療機器に広く応用されており、日常生活にはなくてはならない光電素子となっている。
【考案の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本考案の目的は発光ダイオードの封止構造を提供するものである。この封止構造では封止の歩留まりを改善して、生産コストを削減し、生産工程の手順を簡素化し、生産速度を向上することができる。
【０００４】
本考案の上記目的によれば、基板と、表面実装型発光ダイオード（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｌｉｇｈｔ-ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＳＭＤ ＬＥＤ）および封止体とを備えた発光ダイオードの封止構造を提供するものである。発光ダイオードは基板上に配置されている。封止体は発光ダイオード上に配置され、発光ダイオードを被覆している。
【０００５】
本考案の一好ましい実施例によれば、封止体の上面は基板表面と平行している。本考案の他の好ましい実施例によれば、封止体の上面は円弧状をなし、集光能力を向上させている。
【考案の効果】
【０００６】
本考案の封止構造においては、封止前に、封止する発光ダイオードに対して予め品質の検査・選別を行い、品質に適合しない発光ダイオードを早めに排除しておく。したがって、完成品の不良率を減らし、材料コストの無駄を低減することができる。また、本考案の封止構造は製造工程の手順を簡素化できるので、生産の速度を高めることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
一般的な白色発光ダイオードの製造方法では、光を混合させる方法を採用している。つまり、青色発光ダイオードチップに黄色の蛍光パウダーを付加して、両者で生じる光を混合して白色発光ダイオードを作り出している。
したがって、白色発光ダイオードの封止工程ではダイアタッチおよびワイヤボンディングなどといった従来の発光ダイオードの製造工程が含まれる以外に、蛍光パウダーを添加する製造工程が更に含まれる。高い効率を持つ発光ダイオードなどの製造工程においては、蛍光パウダーを収容するための孔を発光ダイオード基板上に形成するものが含まれる。よって完全な白色発光ダイオードの封止の製造工程はかなり煩雑であり、このうちのいずれかの時点で不具合が生じると、白色発光ダイオードの機能に影響を及ぼしてしまう。
【０００８】
本考案においては、封止後の白色発光ダイオードの歩留まりを改善し、生産コストを削減するために、白色発光ダイオードの封止工程全体を前後の二段階の工程に分けている。第１の段階の製造工程において、まず発光ダイオードに対して一次封止を行う。
この段階における製造工程には、基板への孔の形成、ダイアタッチ、ワイヤボンディングおよび蛍光パウダーの添加などのステップが含まれる。後続の第２の段階の製造工程において、第１の段階の製造工程で封止された半製品に更なる封止を行う。
したがって、第２の段階の製造工程に入る前に、予め第１の段階の製造工程で封止済みの半製品に対して品質の検査・選別を行い、品質に適合しない半製品を排除することができる。よって最終的な完成品の不良率が低減し、材料コストの無駄を削減できる。第１の段階の製造工程に含まれる封止構造および方法はいずれも公知の技術であるため、説明は省略する。ここでは第２の段階の製造工程における封止構造および方法にのみ説明を行う。
【０００９】
図１は本考案の一好ましい実施例に係る発光ダイオードの封止構造を示す概略図である。本考案の概念説明の便宜を図るために、第１の段階の製造工程にて封止が完了した半製品を発光ダイオード３００とし、第２の段階の製造工程にて封止が完了した完成品を発光ダイオードデバイス１００とするが、両者は実質的にはいずれも発光ダイオードであって、相違点は両者の封止程度が異なるところである。
【００１０】
図１において、発光ダイオードデバイス１００は基板２００と、発光ダイオード３００と、封止体４００とを備えている。表面実装型発光ダイオード（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｌｉｇｈｔ-ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＳＭＤ ＬＥＤ）３００は基板２００上に配置されている。
封止体４００は発光ダイオード３００上に配置され、発光ダイオード３００を被覆している。封止体４００の上面は基板２００の表面と平行している。この平坦な表面は発光ダイオード３００の光を均一に拡散できるので、光源の均一性の要求が高い液晶ディスプレイには適している。
【００１１】
図２は本考案の一好ましい実施例に係る液晶ディスプレイのバックライトモジュールにおける光源モジュールを示している。光源モジュールにおいて、発光ダイオードデバイス１００は一列に配列されて、液晶ディスプレイに必要な光源を提供している。
【００１２】
好ましい実施例において、発光ダイオード３００は白色発光ダイオードである。その他実施例においては、発光ダイオード３００はその他任意の色の発光ダイオードとしてもよい。本考案においては、発光ダイオード３００の体積が小さいほど本考案の封止構造に適している。
好ましい実施例において、発光ダイオード３００の表面積は０.４インチ×０.２インチ、または０.６インチ×０.６インチとなっている。基板２００の材質はエポキシ樹脂、グラスファイバ、酸化チタン、酸化カルシウム、液晶高分子、セラミックスまたは上記材料の組合わせである。封止体４００はエポキシ樹脂、アクリル、シリコンまたは上記材料の組合わせである。
【００１３】
図３は本考案の他の好ましい実施例に係る発光ダイオードの封止構造を示す概略図である。この実施例における基板２００、発光ダイオード３００および封止体４００の材質および幾何的位置はいずれも図１における実施例と同じであるので、再度説明はしない。
最大の相違点は封止体４００の外形である。好ましい実施例において、封止体４００の上面が円弧状となっている。この円弧状表面はレンズの機能を備え、発光ダイオード３００で発生した光の拡散程度を低減するとともに、発光ダイオード３００の光を特定の角度に集光することで、その輝度を高めることができる。よって高い輝度が求められるカメラのフラッシュに適用するに十分である。
【００１４】
図４は本考案の一好ましい実施例に係るカメラを示している。カメラへの応用においては、フラッシュは瞬間的に極めて高い輝度を発生する必要があるため、用いられる発光ダイオードデバイス１００は高い電力以外に、高い集光性も必要となる。
【００１５】
図５は本考案の一好ましい実施例に係る発光ダイオードデバイスの製造フローチャートである。図１または図３を同時に参照されたい。まず、表面実装技術（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の製造工程を行う。表面実装技術の製造工程には、基板２００上にクリームはんだを塗布した後、発光ダイオード３００を基板２００のクリームはんだ上に載置して、クリームはんだにリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）の作業を行い、発光ダイオード３００を基板２００上にしっかりと固定する。
表面実装技術の製造工程が完了した後、更に発光ダイオード３００を封止体４００で封止して、基板２００をダイシングして、一つ一つが単独の発光ダイオードデバイス１００を作製する。最後に、試験およびパッキングを経て、発光ダイオードデバイスの製造工程全体が完了する。
【００１６】
上記本考案の好ましい実施例から理解できるように、本考案を応用すると下記のような長所がある。
（１）本考案の封止構造は、完成品の不良率を低減し、材料コストの無駄を削減できる。
（２）本考案の封止構造では表面実装技術の製造工程のみで大部分の封止が完了するので、製造工程が簡易で、生産速度も速い。
【００１７】
確かに本考案では好ましい一実施例を上記のように開示したが、これは本考案を限定するためのものではなく、当業者であれば、本考案の主旨および範囲を逸脱することなく、各種の変更および付加を行うことができるので、本考案の保護範囲は別紙の実用新案登録請求の範囲による限定を基準と見なす。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本考案の上記およびその他目的、特徴、長所および実施例をより明確に理解できるよう、添付の図面の詳細な説明を下記のとおり行う。
【図１】本考案の一好ましい実施例に係る発光ダイオードの封止構造を示す概略図である。
【図２】本考案の一好ましい実施例に係る液晶ディスプレイのバックライトモジュールにおける光源モジュールを示す図である。
【図３】本考案の他の好ましい実施例に係る発光ダイオードの封止構造を示す概略図である。
【図４】本考案の一好ましい実施例に係るカメラを示す図である。
【図５】本考案の一好ましい実施例に係る発光ダイオードデバイスの製造フローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
１００ 発光ダイオードデバイス、２００ 基板、３００ 発光ダイオード、４００ 封止体
【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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