LED安装用基板、LED的制作方法

本发明涉及一种供安装型LED被安装的LED安装用基板及LED。

背景技术：

表面安装型电子零件被载置于预先涂布有焊膏等的焊垫上，例如通过回流焊加以钎焊，由此安装在基板上。另外，焊垫与电子零件的端子接合面通常在大小上存在些许差异(设计说明书中推荐将焊垫设计得比电子零件的端子接合面大)，结果，在回流焊工序中，在软钎料已熔化时，电子零件有时会在焊垫上移动而产生难以预料的错位。当然，也会考虑如下情况，即，若使焊垫形状高精度地与电子零件的端子接合面形状一致，则不会产生这种错位，但实际上，各电子零件的端子形状存在偏差，使焊垫形状与所有电子零件的端子接合面形状一致是不可能的，因此，结果是无法消除错位。

为了解决该问题，例如在专利文献1中，构成为特意使焊垫(金属化层)的形状与端子形状不一样，只有焊垫的一部分与电子零件的端子接合面的彼此的一部分相重合，由此，利用软钎料的表面张力来防止电子零件的错位。

然而，例如在电子零件为LED的情况下，这种防错位结构一方面产生可高精度地使光轴一致这一优点，另一方面，在散热方面有可能发生不良情况。即，在特别重视散热的LED的情况下，若为前文所述那样的焊垫与端子接合面只有一部分相重合的结构，则会发生焊垫的散热功能得不到充分发挥这一不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-56399号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明是鉴于这种不良情况而成，其目的在于做到可容易地进行表面安装型LED的钎焊时的防错位而不会有损于散热功能。

解决问题的技术手段

即，本发明的LED安装用基板供具有多个端子的表面安装型LED被安装，该LED安装用基板的特征在于，具备供所述各端子分别被钎焊的多个焊垫，且异形焊垫呈与对应于该异形焊垫的端子的形状不一样的形状，所述异形焊垫为所述多个焊垫中除散热性焊垫之外的至少1个焊垫，所述散热性焊垫为散热功能最强的焊垫，该LED安装用基板具有在所述LED被安装在规定的正规位置上的状态下对应于所述异形焊垫的端子与所述异形焊垫不重叠的不重合部分，所述不重合部分是以如下方式设置：只在所述LED被安装在所述正规位置上的状态下，因熔融后的软钎料的表面张力而作用于所述焊垫与所述端子相重合的部分的交界的力的合力达到平衡。

若为这种LED安装用基板，则在以例如与正规位置错开一定程度的状态将LED载置于基板上的情况下，当软钎料在回流焊工序中熔化时，因熔融后的软钎料的表面张力而使得力作用于焊垫与端子相重合的部分的交界、即多个焊垫与一一对应于这些焊垫的多个端子分别重合的部分的交界，这些力的合力使得LED发生移动。继而，在供LED被安装的正规位置上，对应于异形焊垫的端子与异形焊垫不重叠的不重合部分使得上述合力达到平衡，因此LED的移动停在正规位置。因此，LED可通过经过钎焊工序而可靠地配置在正规位置，从而可防止错位。

此外，由于将散热性焊垫以外的焊垫设置成异形，因此在散热性焊垫与对应于散热性焊垫的端子之间形成不重合部分的情况得以防止，从而可防止散热性受损。

再者，本发明中的所谓“异形焊垫”，包括形状本身不同于端子的焊垫、形状与端子相同但其大小不同的相似形焊垫。

此外，若是以如下方式构成，即，在已将所述LED安装在规定正规位置的情况下，对应于所述散热性焊垫的端子接合面的大致整面载放于该散热性焊垫上，则在正规位置上，散热用端子的大致整个接合面与散热性焊垫重合，因此可确保在搭载LED的情况下较为重要的散热功能。

另外，这种表面安装型LED有如下类型：在其封装体的侧端面设置有从背面朝上切出的有底槽。构成为粘贴在封装体的背面的端子的一部分延伸于该有底槽，软钎料顺着该延伸部来到封装体的侧周面。通过该结构，得以形成所谓的焊脚，使得LED的保持力提高，且多余的软钎料被该有底槽吸收，使得钎焊性提高。

在安装这种LED的情况下，若是以如下方式设定异形焊垫的形状，即，在所述正规位置上，异形焊垫与对应于该异形焊垫的端子的接合面的不重合部分中，对应的端子的接合面从异形焊垫朝其相邻焊垫侧超出，则所述超出部分、即软钎料不接触的部分是设置在不同于有底槽和延伸部的其他地方，从而可维持良好的钎焊性而不会有损有底槽和延伸部的功能。

作为更具体的实施方式，可列举一种LED安装用基板，其运用于LED，所述LED具备LED芯片、搭载有该LED芯片的封装体、以及形成于该封装体的背面的多个矩形状端子，该LED安装用基板中，所述焊垫呈对应于所述端子而并排设置的概略矩形状，其中的异形焊垫设为在其相邻隣焊垫侧的角部或边上设置有切口的形状。

作为可维持良好的钎焊性的具体实施方式，可列举一种LED安装用基板，其运用于LED，所述LED具备LED芯片、搭载有该LED芯片的封装体、以及形成于该封装体的背面的多个矩形状端子，且所述端子的一部分形成延伸至封装体的侧端面的延伸部，该LED安装用基板中，所述焊垫呈对应于所述端子而并排设置的概略矩形状，其中的异形焊垫设为在1个角部或边上设置有切口的形状，该切口是以避开所述延伸部的方式设置。

若焊垫有锐角部分，则熔融软钎料容易积留在此处，且软钎料有可能从此处溢出而导致短路等，为了避免这种不良情况于未然，较理想为所述异形焊垫的角部的角度全部设定为90度以上。

此外，本发明的LED是会被安装至LED安装用基板上的表面安装型LED，所述LED安装用基板具备包括散热性焊垫在内的多个焊垫，所述散热性焊垫为散热功能最强的焊垫，该表面安装型LED的特征在于，具备分别会被钎焊至所述各焊垫的多个端子，且异形端子呈与对应于该异形端子的焊垫的形状不一样的形状，所述异形端子为所述多个端子中除对应于所述散热性焊垫的端子之外的至少1个端子，具有在所述LED被安装在规定的正规位置上的状态下对应于所述异形端子的焊垫与所述异形端子不重叠的不重合部分，所述不重合部分是以如下方式设置：只在所述LED被安装在所述正规位置上的状态下，因熔融后的软钎料的表面张力而作用于所述焊垫与所述端子相重合的部分的交界的力的合力达到平衡。

即便在像这样将端子侧而不是焊垫侧构成为异形的情况下，由于设置有如下异形端子，即，在以例如与正规位置错开一定程度的状态将LED载置于基板上的情况下，只在正规位置上使合力达到平衡，因此，当软钎料在回流焊工序中熔化时，因熔融后的软钎料的表面张力而使得LED朝正规位置移动，并且，LED的移动会停在合力达到平衡的正规位置。因此，可将LED可靠地配置在正规位置，从而可防止错位。

此外，由于将对应于散热性焊垫的端子以外的端子设置成异形，因此在散热性焊垫与对应于散热性焊垫的端子之间形成不重合部分的情况得以防止，从而可防止散热性受损。

发明的效果

根据本发明，可容易地进行表面安装型LED的钎焊时的定位而不会有损于散热功能。

附图说明

图1为本发明的一实施方式中的LED的从上方观察的立体图。

图2为该实施方式中的LED的从下方观察的立体图。

图3为表示该实施方式中的基板的焊垫的俯视图。

图4为表示该实施方式中的直至LED被定位为止的运动的LED的定位过程图。

图5为将图4中的端子及焊垫放大而成的放大图。

图6为表示图4中的定位后的力的平衡的俯视图。

图7为表示本发明的另一实施方式中的焊垫的俯视图。

图8为表示本发明的又一实施方式中的焊垫的俯视图。

图9为表示本发明的又一实施方式中的直至LED被定位为止的运动的LED的定位过程图。

符号说明

1 LED

2 异形焊垫

3 散热性焊垫

4 电极用焊垫

16 不重合部分

具体实施方式

本实施方式的LED安装用基板100(以下也称为“基板100”)为在其表面形成有焊垫2、3、4的印刷电路板，所述焊垫2、3、4用以钎焊表面安装型LED 1(以下也称为“LED 1”)的端子13、14、15。

在说明该基板100之前，首先对会被安装至本基板100的LED 1的概要进行说明。

如图1、图2所示，该LED 1为呈平板矩形状(此处为正方形状)的表面安装型LED，具备封装体11、LED芯片12以及多个(此处为3个)端子13、14、15，所述封装体11呈平板正方形状，所述LED芯片12接合于在该封装体11的表面侧开口的有底圆形孔的中央，所述多个端子13、14、15是通过镀金而形成于所述封装体11的背面。

端子13、14、15呈如下概略矩形状：以空出一定宽度的间隙的方式并排设置成横向一排，纵向尺寸相等，横向尺寸不同。再者，以下，将端子13、14、15的并排方向称为横向，将与横向正交的方向称为纵向。

这些端子13、14、15中，宽度(横向尺寸)较窄的两端的端子13、15分别为电极(正极及负极)端子，宽度较宽、面积最大的中央的端子14为散热用端子。这各端子13、14、15不仅在背面延伸，还延伸至封装体11的各侧端面。设置有如此使端子13、14、15延伸至侧端面而成的延伸部A是为了使软钎料顺着该延伸部A来到封装体11的侧端面而形成所谓的焊脚，从而提高保持力。

在该实施方式中，在封装体11的各侧端面分别设置有从背面朝表面延伸的有底槽B，在该有底槽B的底面形成有由镀金得到的所述延伸部A。设置有底槽B还有将多余的软钎料排放至该有底槽B的目的。在平行于封装体11的纵向的各侧端面各设置有2个有底槽B，在有底槽B内形成有电极端子13、15的延伸部A。此外，在平行于封装体11的横向的各侧端面各设置有1个有底槽B，在有底槽B内形成有散热用端子14的延伸部A。

另一方面，如上所述，在所述基板100上，在对应于所述LED 1的各端子13、14、15的位置设置有焊垫2、3、4(参考图3)。

对应于两侧的电极端子13、15的焊垫2、4(以下，也称为电极用焊垫2、4)分别呈窄幅矩形状，其横向尺寸X1形成为与电极端子13、15的最大容许横向尺寸大致相同或者大于电极端子13、15的最大容许横向尺寸，其纵向尺寸Y1形成为与电极端子13、15的最大容许纵向尺寸大致相同或者大于电极端子13、15的最大容许纵向尺寸。

另一方面，对应于中央的散热用端子14的焊垫3(以下，也称为散热性焊垫3)呈宽幅矩形状，横向尺寸X3及纵向尺寸Y3均形成为与散热用端子14的最大容许尺寸大致相同或者大于散热用端子14的最大容许尺寸。

在如此能够吸收每一LED 1的端子13、14、15的尺寸误差的偏差的电极用焊垫2、4以及散热性焊垫3上例如涂布焊膏，并在其上载置所述LED 1的各端子13、14、15而进行回流焊，由此，LED 1会被钎焊在基板100上。

并且，在该实施方式中，对于一电极用焊垫2(以下，也称为异形焊垫2)，将其内侧的2个角部中的一角部倾斜地切割而形成切口C，从而将该异形焊垫2设为五边形。

接着，参考图4，对在如此构成的基板100上载置LED 1而进行回流焊时的LED 1的行为进行说明。

首先，在以与规定正规位置错开一定程度的方式将LED 1载置于基板100上的情况下(参考图4的(a))，当软钎料在回流焊工序中熔化时，熔融软钎料的表面张力以熔融软钎料的表面积变小的方式起作用，因此，由表面张力引起的力作用于端子13、14、15的分别与异形焊垫2、散热性焊垫3、电极用焊垫4相重合的部分(图中斜线所示的部分)的交界。此时，由于焊垫2、3、4分别被固定而不会移动，因此，因表面张力而起作用的力作用于端子13、14、15侧。

于是，如图4的(b)所示，这些力的合力使得LED 1朝与切口C相对的角部方向(纸面左下方向)移动，且LED 1的移动停在这些力的合力达到平衡的位置。该合力达到平衡的位置为正规位置。

此处，以端子13为例进行列举，使用图5对因表面张力而起作用的力进行说明。图5为将图4所示的异形焊垫2和端子13放大而成的放大图。再者，为了进行说明，如图5所示，将与异形焊垫2的设置有切口C的横向的边相对应的端子13的边设为Z1，将与边Z1相对的横向的边设为Z2，将与焊垫2的设置有切口C的纵向的边相对应的端子13的边设为Z3，将与边Z3相对的纵向的边设为Z4，将与异形焊垫2的设置有切口C的纵向的边相重合的端子13的部分设为Z11。

如图5所示，当异形焊垫2和端子13被载置于与正规位置错开的位置时，因熔融软钎料的表面张力而使得力分别作用于位于异形焊垫2与端子13相重合的部分的交界的端子13的边Z1、Z2、Z4以及部分Z11。从边Z2朝向边Z1的纵向的力作用于边Z1，从边Z1朝向边Z2的纵向的力作用于边Z2，从边Z3朝向边Z4的横向的力作用于边Z4以及与部分Z11相对应的部分。

上述的这些力全部都是在垂直于异形焊垫2与端子13相重合的部分的交界的边的方向上起作用，并且与该边的长度成正比。

再者，虽未图示，但在散热性焊垫3与端子14之间以及电极用焊垫4与端子15之间也因熔融软钎料的表面张力而作用有同样的力。

此处，在端子13的与异形焊垫2的构成切口C的斜边相重合的部分也作用有由熔融软钎料的表面张力引起的力，该力的方向垂直于构成切口C的边。

于是，如图6所示，LED 1朝上述的力达到平衡的位置也就是正规位置移动。在该正规位置上，构成切口C的部分成为端子13与异形焊垫2不重叠的不重合部分16，端子13成为从异形焊垫2超出的状态。

并且，由于该不重合部分被设置为，只在正规位置上，因熔融软钎料的表面张力而起作用的力的合力达到平衡，因此，LED 1被定位在正规位置。本实施方式中的所谓正规位置，是指端子13的边Z2及Z4与异形焊垫2的对应的边恰好重叠或者略微超出的位置。再者，在该位置，表面张力变弱，因此作用于边的力也变弱。

如此，通过在正规位置上设置端子13与异形焊垫2不重叠、且被设为因熔融软钎料的表面张力而起作用的力的合力达到平衡的不重合部分16的结构，能使LED 1移动至正规位置并对LED 1进行定位，并且，由于在正规位置上合力达到平衡，因此可防止LED 1的错位。

此外，由于用于防错位和定位的切口C只设置在电极用焊垫2上而没有设置在散热性焊垫3上，因此散热性焊垫3隔着软钎料与散热用端子14的大致整个接合面接触，从而也能可靠地确保散热性能。

进而，由于切口C设置在异形焊垫2的内侧角部、即相邻散热性焊垫3侧，因此不会与有底槽B产生干涉，从而也不会阻碍设置在该有底槽B内的延伸部A的形成焊脚和吸出多余软钎料的功能。

此外，若异形焊垫2上有锐角部分，则容易在此处发生软钎料积留，熔融软钎料有时也会从此处溢出而到达至例如相邻的散热性焊垫3而引起短路等，所以所述异形焊垫2的角部角度全部设为90度以上而不存在锐角部分，因此也可防止由软钎料溢出引起的短路等不良情况于未然。

再者，本发明并不限于所述实施方式。

例如，也可像图7所示那样将切口C设置在电极用焊垫2的外侧角部。在该情况下，若设为切口C不会到达至有底槽B的延伸部A，则更佳。切口C的形状并不限于三角形，也可为部分圆弧状或部分椭圆状，另外，也可为由多条曲线、直线构成的不定形状。

此外，在所述实施方式中，是以异形焊垫2的角部与端子13的角部相吻合的方式来进行定位，但也可构成为以焊垫2与端子13的中心线彼此相吻合的方式进行定位。例如，若像图8的(a)所示那样将切口C对称地设置在焊垫2的两个内侧角部，并且将该切口C的形状设为部分圆形，则能以纵向中央为基准来进行定位。

此外，异形焊垫并不限于1个，也可为2个。例如，也可像图8的(b)所示那样在各电极用焊垫2、4上分别对称地设置切口C而将它们设为异形焊垫。如此一来，能以横向中央为基准进行定位。

此外，作为设置多个异形焊垫的另一构成，例如可列举像图9所示那样将配置在散热性焊垫3的两端的焊垫2、4均设为异形焊垫的构成。

在该实施方式中，异形焊垫2、4呈配置为相对于散热性焊垫3而对称的大致三角形状，具体而言，呈如下钝角等腰三角形：3个顶点中的1个内角呈90度以上的钝角，并且，夹住呈钝角的顶点的两边长度相同。该异形焊垫2、4的呈钝角的顶点均朝向配置散热性焊垫3的方向。

若以如此方式构成，则如图9的(a)所示，因熔融软钎料的表面张力而使得力作用于异形焊垫2、4及散热性焊垫3与端子13、14、15相重合的部分的交界，该合力使得LED1朝纸面右下方向移动。

于是，如图9的(b)所示，在合力达到平衡的正规位置，异形焊垫2、4与端子13、15分别不重叠的不重合部分16A固定LED 1的横向的移动，并且半圆形状的有底槽B部分(不重合部分16B)固定LED 1的纵向的移动，因此能以LED 1的纵向中央及横向中央为基准进行定位。

进而，本发明也可运用于只具有电极端子的2端子LED。在这种LED的情况下，由于任一端子的接合面设定得较大，该端子主要承担散热功能，因此切口优选设置在散热功能较弱一方的端子、即接合面较小的端子上。

此外，若以将切口设置在避开了延伸部的位置这一内容为最优先课题，则也可将切口设置在散热性焊垫上。

异形焊垫也可为通常不称为所谓的设置有切口的形状这样的形状，总之，以如下方式构成即可：在正规位置上设置端子与焊垫不重叠的不重合部分，从而使LED固定在正规位置。由此，在软钎料熔融时，LED的位置得以唯一地规定下来，从而可防止难以预料的错位。

此外，在上述实施方式中，是将焊垫侧设置成异形，但也可将端子侧设置成异形。

在该情况下，可列举一种表面安装型LED，其会被安装至具有多个焊垫的表面安装用基板，该表面安装型LED具备分别会被钎焊至各焊垫的多个端子，并且对应于散热功能最强的焊垫(以下称为“散热性焊垫”)的端子除外的至少1个端子(以下称为“异形端子”)呈与对应于该端子的焊垫的形状不一样的形状。

此外，本发明并不限定于所述实施方式，当然可在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。

产业上的可利用性

本发明的主要课题在于提供一种可容易地进行表面安装型LED的钎焊时的防错位而不会有损散热功能的LED安装用基板。