ＬＥＤハウジング及びその製造方法
【課題】
本発明はＬＥＤハウジング及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】
上記ＬＥＤハウジングは、ＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなったハウジング本体とを含む。
本発明はＬＥＤハウジング及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】
上記ＬＥＤハウジングは、ＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなったハウジング本体とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤハウジングに関するものであり、さらに詳しくは結合構造が簡単、かつ大量作業に容易なＬＥＤハウジング及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(ＬＥＤ： Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)は電流が流れると様々な色相の光を発生させるための半導体装置である。ＬＥＤで発生される光の色相は主にＬＥＤの半導体を構成する化学成分によって決まる。このようなＬＥＤはフィラメントに基づいた発光素子に比して長い寿命、低い電源、優れた初期駆動特性、高い振動抵抗及び反復的な電源断続に対する高い公差などの多くの長所を有するので、その需要が遅速的に増加している。
【０００３】
近年、ＬＥＤは照明装置及び大型ＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)用バックライト(Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ)装置に採用されている。 これらは大きな出力を要するのでこのような高出力ＬＥＤには優れた放熱性能を有するパッケージ構造が要求される。
【０００４】
図１と図２は、従来技術による高出力ＬＥＤパッケージ及びこの高出力ＬＥＤパッケージが回路基板に装着された状態を表す図面である。
【０００５】
予め、図１を参照すれば、ＬＥＤパッケージ１０はＬＥＤチップ１２を安着させながら熱案内手段の役割を果たす熱伝達部材(hｅａｔ ｓｌｕｇ)１４を具備する。ＬＥＤチップ１２は電源を供給する一対のワイヤ１６及び一対の端子１８を通して外部電源(図示せず)から電気の供給を受ける。ＬＥＤチップ１２を含んで熱伝達部材１４の上部は普通シリコンからなる封止材２０で密封され、該封止材２０にはレンズ２２がかぶせられる。ハウジング２４が熱伝達部材１４の周縁に普通成形によって形成され熱伝達部材１４及び端子１８を支持する。
【０００６】
このような図１のＬＥＤパッケージ１０は図２に示すように、ヒートシンクである回路基板３０に装着されてＬＥＤアセンブリ４０を構成する。この際、ソルダのような熱伝導パッド３６がＬＥＤパッケージ１０の熱伝達部材１４と回路基板３０の金属放熱基板３２の間に介在されこれらの間の熱伝導を促進する。また、同じく端子１８もソルダ３８によって回路基板３０の回路パターン３４と安定的に連結される。
【０００７】
このように、図１と図２に示すＬＥＤパッケージ１０及びこれを回路基板３０に装着したＬＥＤアセンブリ４０は熱を良く放出するが、すなわち放熱に焦点が合わせられている。すなわち、ＬＥＤパッケージ１０はＬＥＤチップ１２で発生する熱を吸収し外部に放出するためにヒートシンク、すなわち熱伝達部材１４が熱伝導パッド３６を通して、あるいは接回路基板３０の放熱基板３２に連結される。このようになれば、ＬＥＤチップ１２で発生する熱は大部分伝導によって熱伝達部材１４を介して回路基板３０の放熱基板３２に抜出されるようになり、少量の熱だけがＬＥＤパッケージ１０の表面、すなわちハウジング２４またはレンズ２２などを通して空気中に放出される。
【０００８】
しかし、このような従来技術の放熱構造は複雑なため自動化が難しいだけでなく、多くの部品を組み立てなければならないので、生産原価が高いという短所を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は前述した従来技術の問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は電気連結部を熱伝逹部から隔離させることにより、ＬＥＤハウジング及びパッケージの用例の制約を克服することができるＬＥＤハウジング及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、電気連結部及び熱伝逹部ホルダー部を有するフレームを利用してＬＥＤハウジングを製造することにより作業を単純化し、かつ効率を上げることができるＬＥＤハウジング及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した本発明の目的を成し遂げるために、本発明はＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部の溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなるハウジング本体とを含むＬＥＤハウジングを提供することを特徴とする。
【００１２】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記電気連結部は上記ＬＥＤチップにそれぞれワイヤで連結される一対のリードであることを特徴とする。
【００１３】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記熱伝逹部は上記ＬＥＤチップに電気的に連結されることを特徴とする。
【００１４】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記チップ装着領域は外周が反射鏡型で光放出方向へ延長されたことを特徴とする。
【００１５】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝逹領域、並びに上記電気連結部のワイヤ連結領域を露出させることを特徴とする。この際、上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と上記電気連結部のワイヤ連結領域の周縁がこれらの越しに延長されて空洞を形成することが可能である。
【００１６】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記熱伝逹部は上記チップ装着領域と上記溝の間の外周に添って首部が形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームを備える段階と、(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレームに装着する段階と、(ｄ)上記熱伝逹部及び上記フレームを金型に装着する段階と、(ｅ)上記金型中に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるよう一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、(ｆ)上記電気連結部を上記フレームから切断し上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むＬＥＤハウジング製造方法を提供することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームアレイシートを備える段階と、(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレーム領域にそれぞれ装着する段階と、(ｄ)上記フレームアレイシートを金型に装着する段階と、(ｅ)上記金型の中に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるよう一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、(ｆ)上記電気連結部を上記フレームアレイシートから切断し、上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むＬＥＤハウジング製造方法を提供することを特徴とする。
【００１９】
上記製造方法において、上記(ｂ)フレームまたはフレームアレイシート準備段階はパンチングによって行われることを特徴とする。この際、上記準備段階は上記電気連結部を切曲させると良い。
【００２０】
一方、上記製造方法において、上記(ｂ)準備段階は上記ホルダー部を切曲させ、上記製造方法は上記切断及び分離段階以後に上記電気連結部を切曲させる段階をさらに含むことができる。
【００２１】
上記(ｃ)熱伝逹部装着段階は上記ホルダー部の末端を互いに向かい合うようにしながら上記熱伝逹部の溝に嵌め込むことを特徴とする。
【００２２】
上記製造方法において、上記(ｄ)金型装着段階は上記フレームの穴をガイド穴で使用することを特徴とする。
【００２３】
上記製造方法において、上記(ｅ)ハウジング本体形成段階は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝達領域、上記電気連結部の末端の一面及び上記ホルダー部末端の上記熱伝達領域側の一面を露出させることを特徴とする。
【００２４】
上記製造方法において、上記(ｆ)ホルダー部分離段階は上記熱伝逹部の溝から上記ハウジング本体の下部に沿って側面に繋がった複数の溝を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電気連結部が熱伝逹部から隔離されるのでＬＥＤハウジング及びパッケージの用例の制約を克服することができる。また、電気連結部及び熱伝逹部ホルダー部を有するフレームを利用してＬＥＤハウジングを製造することにより作業を単純化し、かつ効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましき実施例を添付図面を参照してより詳しく説明する。
【００２７】
予め、図３乃至７を参照すれば、本発明のＬＥＤハウジング１００は熱伝逹部１１０、一対の電気連結部１２０及びハウジング本体１３０を含む。
【００２８】
熱伝逹部１１０は、好ましくは熱伝導率の良い金属の固まりからなる。熱伝逹部１１０は、ＬＥＤチップ１０２が装着されるチップ装着領域１１２、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域１１４及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝１１８が形成され、溝１１８とチップ装着領域１１２の間には幅が狭くなった首部１１６が形成されている。
【００２９】
各々の電気連結部１２０は電気連結のためのストリップ形態のリードからなり、熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２に隣接配置されたワイヤ連結領域１２０ａ及びこのワイヤ連結領域１２０ａと連結された外部電源連結領域１２０ｂを有する。
【００３０】
ＬＥＤチップ１０２は、接着剤などによってチップ装着領域１１２に固定され、ワイヤ１０４によって電気連結部１１０のワイヤ連結領域１２０ａに連結される。
【００３１】
ハウジング本体１３０は封止材(ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ)からなり、上記熱伝逹部１１０及び上記電気連結部１２０の周縁に一体で成形される。ハウジング本体１３０は上記熱伝逹部１１０と上記電気連結部１２０を互いに隔離する。また、上記熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２及び上記電気連結部１２０のワイヤ連結領域１２０ａを露出させるよう円形の開放部１３２が形成される。
【００３２】
この際、ハウジング本体１３０は上記熱伝逹部１１０の溝１１８を部分的に埋め込み、溝１１８の一部を外部に露出させるように側面まで繋がった凹部１３４が形成される。凹部１３４は後続する工程において、ＬＥＤハウジング１００を基板に半田付けする際、半田を収容することにより、ＬＥＤハウジング１００と基板の間の結合力を強化することができる。
【００３３】
図８と９を参照すれば、本発明のＬＥＤハウジング１００に透明なカバー１４０がかぶせられＬＥＤパッケージを具現している。カバー１４０は透明プラスチックなどで射出成形し、ＬＥＤチップ１０２で発生された光を反射するための反射面１４２、反射された光を外部に放出する上部放出面１４４ 及び上部放出面１４４で下向きに延長されてＬＥＤチップ１０２で直接届いた光を外部へ放出する下部放出面１４６が形成されている。カバー１４０は軸線(Ａ)に対して線対称、すなわち回転対称である形態を有する。
【００３４】
カバー１４０とＬＥＤハウジング１００の間には、好ましくは弾性樹脂からなった透明密封体１５０が提供される。弾性樹脂はシリコンなどのゼル状の樹脂を言い、黄変(ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ)のような短波長の光による変化が非常に少なく、屈折率も高いので優れた光学的特性を有する。また、エポキシとは違って硬化作業以後にもゼルや弾性体(ｅｌａｓｔｏｍｅｒ) 状態を維持するので、熱によるストレス、振動及び外部衝撃などからチップ１０２をより安定的に保護することができる。
【００３５】
勿論、上記カバー１４０の形態は例示であって、様々な形態のレンズ及びカバーを使用することが可能である。例えば、図１に示すようなドーム形態のレンズ２２を採用することが可能である。また、同じく上記弾性樹脂からなる透明密封体１５０も必要に応じて省略可能である。
【００３６】
図１０は、本発明によるＬＥＤハウジングの第２実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング２００をよく見ると、ＬＥＤチップ２０２は電気連結部２２０及び熱伝逹部２１０に各々のワイヤ２０４によって電気的に繋がっている。そのため、熱伝逹部２１０自体が電気連結部機能を行われるようになる。従って、点線で示したリード２２２を省略することも可能である。これらを除いた残り構成は第１実施例のＬＥＤハウジング１００と同一であるので該構成要素には２００台の対応する図面符号を付与し、その説明は省略する。
【００３７】
図１１は、本発明によるＬＥＤハウジングの第３実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング３００をよく見ると、熱伝逹部３１０はチップ装着領域３１２の外周が上記ＬＥＤチップ３０２を取り囲むように突出されて反射鏡３１２ａを形成する。反射鏡３１２ａはＬＥＤチップ３０２で発生した光を図面の上方に反射するように内側が凹鏡形を有する。これらを除いた残り構成は第１実施例のＬＥＤハウジング１００と同一であるので該構成要素には３００台の対応する図面符号を付与しその説明は省略する。
【００３８】
図１２は、本発明によるＬＥＤハウジングの第４実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング４００をよく見ると、ハウジング本体４００は外周が熱伝逹部４１０のチップ装着領域４１２とＬＥＤチップ４０２越しに延長されてこれらの周縁に空洞４３２を形成する。空洞４３２縁の内面には傾斜面４３４が形成され、外側には曲面４３６が形成される。
【００３９】
選択的に、ハウジング本体４００を高反射率重合体で形成することができる。このようにすると、傾斜面４３４を反射面で使用してＬＥＤチップ４０２で発生した光を上方へ反射することが可能である。
【００４０】
高反射率重合体の例には、大塚化学株式会社の製品名ＮＭ１１４ＷＡ及びＮＭ０４ＷＡなどがある。具体的に、ＮＭ１１４ＷＡは４７０ｎｍ波長に対して初期８８．３％、２時間経過後に７８．０％の反射率を維持する。ＮＭ０４ＷＡは４７０ｎｍ波長に対して初期８９．０％、２時間経過後に８９．０％の反射率を維持する。また、反射率の優れた射出物にはＴｉＯ２を含んだものが公知されている。
【００４１】
これと違って、ハウジング本体４００を低い反射率の重合体または金属から構成し、傾斜面４３４に高反射率材料を膜形で提供することも可能である。この膜は高反射率金属又は前述した高反射率重合体で具現され得る。
【００４２】
一方、図１３は図１２のＬＥＤハウジング４００に透明なカバー４４０をかぶせＬＥＤパッケージを具現したものを表す。
【００４３】
具体的には、ＬＥＤハウジング４００の空洞４３２内には透明な樹脂からなった透明密封体４５０が形成され、その上面には透明なカバー４４０が取り付けられている。透明密封体４５０の材料にはエポキシ樹脂を使用することができ、好ましくは前述した弾性樹脂を使用することが可能である。
【００４４】
透明カバー４４０は反射面４４２及び反射された光を外部に放出する放出面４４４が形成されている。カバー４４０は軸線(Ａ)に対して線対称、すなわち回転対称である形態を有する。
【００４５】
この際、ハウジング本体４００を透明な樹脂に形成することも可能である。このようにすると、ハウジング本体４００の曲面４３６はＬＥＤチップ４０２で発生した光を側方へ放出する下部放出面の機能を行うようになる。このようにすると、全体ＬＥＤパッケージから得る光放出パターンは図８と９を参照して前述したものと実質的に同一である。
【００４６】
以下、図１４乃至２２を参照して本発明のＬＥＤハウジング１００を製造する方法について説明する。
【００４７】
［熱伝逹部及びフレーム準備］
先に、金属固まりから図３乃至７を参照して前述した熱伝逹部１１０を備え、板金または板金を、好ましくはプレス作業及びパンチングによって図１４、１４ａ及び１４ｂに示すようなフレーム１２８を備える。上記フレーム１２８は外周部１２６から中心に向かってリード形態で延長された一対の電気連結部１２０及び一対のホルダー部１２４を有するようになる。電気連結部１２０、ホルダー部１２４及び外周部１２６の間には開放領域が形成される。
【００４８】
図１４Ａに断面で示すように、各々の電気連結部１２０はフレーム１２８から切曲されて延長される。フレーム１２８に隣接した端部には外部電源連結領域１２０ｂがその反対側の末端にはワイヤ装着領域１２０ａが形成される。これと違って、図１６に点線で示すようにフレーム１２８から平坦に延長されることも可能である。
【００４９】
各々のホルダー部１２４は、隣接端部１２４ｂによってフレーム１２８から平坦に延長され、隣接端部１２４ｂ反対側の末端１２４ａは電気連結部１１０の溝１１８に嵌め込まれ熱伝達部１１０を位置維持するためのホルダーとして形成される。ホルダー部末端１２４ａは熱伝達部１１０の溝１１８と対応する形態を有する。これと違って、図１７に点線で示すようにフレーム１２８から切曲されて延長されることも可能である。
【００５０】
また、フレーム１２８のかどにはフレーム１２８の位置を決め維持するための穴(Ｈ)があいている。勿論、該穴(Ｈ)は後続する工程においてフレーム１２８を金型(図示せず)に装着する際、金型のガイドピンを差し込むガイド穴の役割を果たすことも可能である。
【００５１】
［熱伝逹部フレーム装着］
次に、図１５乃至１７に示すように、熱伝逹部１１０をフレーム１２８に装着する。 具体的には、ホルダー部１２４の末端１２４ａを熱伝逹部の溝に嵌め込み、電気連結部１２０のワイヤ装着領域１２０ａを熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２に隣接配置する。この際、電気連結部１２０は熱伝逹部１１０から一定間隔を維持する。このようにすると、ホルダー部１２４は熱伝達部１１０を安定されるように把持することにより後続する金型装着工程及び樹脂注入工程において熱伝達部１１０がその位置を維持することが可能である。
【００５２】
［金型装着及び樹脂注入］
次に、フレーム１２８の穴(Ｈ)を金型(図示せず)のガイドピンをかけてフレームを金型に装着する。そのようにした後、金型の中に封止材を射出して熱伝逹部１１０及びこれに隣接したフレーム１２８部分を一体で成形して図１８乃至２１に示すような熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２と電気連結部１２０のワイヤ装着領域１２０ａを露出させる開放部１３２を有するハウジング本体１３０を形成する。
【００５３】
これを具体的に説明すれば、ハウジング本体１３０は電気連結部１２０のワイヤ連結領域１２０ａに隣接した部分及びホルダー部１２４の末端１２４ａに隣接した部分を熱伝逹部１１０と共に一体で封止する。これによって、熱伝逹部１１０はチップ装着領域１１２と熱伝達領域１１４を除いた部分が封止され、電気連結部１２０はワイヤ装着領域１２０ａが外部に露出され、外部電源連結領域１２０ｂがハウジング本体１３０で突出するようになる。
【００５４】
［電気連結部切断及びホルダー部分離］
次に、図２２に示すように、切断線(Ｌｃ)に沿って電気連結部１２０の外部電源連結領域１２０ａをフレーム１２８から切断しホルダー部１２４を熱伝逹部１１０の溝１１８から分離する。分離されたホルダー部１２４はハウジング本体１３０に図６に示すような凹部１３４を残し、これは前述したように後続する工程においてＬＥＤハウジング１００を基板に半田付けする際、半田を収容することにより、ＬＥＤハウジング１００と基板の間の結合力を強化する。
【００５５】
一方、点線で示すように、電気連結部１２０が平坦な場合にはこれを実線で示した形態で切曲させる。
【００５６】
そのようにした後、チップ装着領域１１２にＬＥＤチップ１０２を接着剤などで付着し、ワイヤ１０４でＬＥＤチップ１０２と電気連結部１２０の間を電気的に連結する。
【００５７】
［透明カバー装着］
図２２のＬＥＤハウジング１００には図８と９の透明カバー１４０を結合することが可能である。この場合、カバー１４０を引っ繰り返してその中にシリコンなどからなる透明密封体１５０を埋め込んだ後、ＬＥＤチップ１０２が下になるようにＬＥＤハウジング１００を引っ繰り返してカバー１４０に結合させる。この状態において透明密封体１５０が硬化されれば図８と９に示すようなＬＥＤパッケージを得ることが可能である。
【００５８】
［フレームアレイシート上の作業］
図２３は、多数のフレーム領域１２８´が配列されたフレームアレイシート１６０を示す。各々のフレーム領域１２８´は前述したフレーム１２８と同一な形態を有する。
【００５９】
従って、このフレームアレイシート１６０を利用すれば、前述したものと同様な工程で多数のフレーム領域１２８´に多数のＬＥＤハウジング本体１３０を形成することが可能である。この際、フレームアレイシート１６０の端に形成された穴(Ｈ)をガイド穴または位置調整穴で使用する。
【００６０】
このようにＬＥＤハウジング１００を形成した後、切断線(Ｌｃ)に沿ってフレームアレイシート１６０を切断し各々のＬＥＤハウジング本体１３０と熱伝逹部１１０の溝１１８でホルダー部１２４を取り出して多数のＬＥＤハウジング１００を完成することができる。
【００６１】
このようにすると、一つのフレームアレイシート１６０を使用して多数のＬＥＤハウジング１００を自動で製造することが可能になる。
【００６２】
このようなＬＥＤハウジング及びこれを具備するＬＥＤパッケージ製造工程は第１実施例のＬＥＤハウジング１００のみならず、第２乃至第３実施例の ＬＥＤハウジング２００、３００を製造するのに同様に適用することが可能である。
【００６３】
第４実施例の場合には、ＬＥＤハウジング４００の製造工程には同一に適用されるが、ＬＥＤハウジング４００にカバー４４０を取り付ける過程において違いが出る。第４実施例のＬＥＤハウジング４００の場合には図１３を参照して前述したように、予め透明密封体４５０を空洞４３２内に注入した後透明カバー４４０をその上に取り付けるようになる。
【００６４】
上記において、本発明の好ましき実施例を参照し説明したが、当技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内において本発明を様々に修正及び変更することができることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術による高出力ＬＥＤパッケージの断面を示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤパッケージが装着された状態を示す断面図である。
【図３】本発明によるＬＥＤハウジングの第１実施例を示す斜視図である。
【図４】図３に示したＬＥＤハウジングの平面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図６】図４のＶＩ-ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】図３に示したＬＥＤハウジングの底部斜視図である。
【図８】図３に示したＬＥＤハウジングにカバーをかぶせた状態を示す斜視図である。
【図９】図８のIＸ-IＸ線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明によるＬＥＤハウジングの第２実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１１】本発明によるＬＥＤハウジングの第３実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１２】本発明によるＬＥＤハウジングの第４実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１３】図１２に示したＬＥＤハウジングにカバーをかぶせた状態を示す断面図ある。
【図１４】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１４Ａ】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１４Ｂ】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１５】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１６】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１７】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１８】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１９】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２０】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２１】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２２】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２３】フレームアレイシートを利用した本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を示す図面である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ ＬＥＤパッケージ
１２ ＬＥＤチップ
１４ 熱伝達部材
１６ ワイヤ
１８ 端子
２０ 封止材
２２ レンズ
２４ ハウジング
３０ 回路基板
３２ 金属放熱基板
３６ 熱伝導パッド
３８ ソルダ
４０ ＬＥＤアセンブリ
１００ ＬＥＤハウジング
１０２ ＬＥＤチップ
１１０ 熱伝達部
１１２ チップ装着領域
１１４ 熱伝達領域
１１６ 首部
１１８ 溝
１２０ 電気連結部
１２０ａ ワイヤ連結領域
１２０ｂ 外部電源連結領域
１３０ ハウジング本体
１３２ 開放部
１３４ 凹部
１４０ カバー
１４２ 反射面
１４４ 上部放出面
１４６ 下部放出面
１５０ 透明密封体
２００ ＬＥＤハウジング
２０２ ＬＥＤチップ
２０４ ワイヤ
２１０ 熱伝達部
２２０ 電気連結部
２２２ リード
３００ ＬＥＤハウジング
３０２ ＬＥＤチップ
３１０ 熱伝達部
３１２ チップ装着領域
３１２ａ 反射鏡
４００ ＬＥＤハウジング
４０２ ＬＥＤチップ
４１０ 熱伝達部
４１２ チップ装着領域
４３２ 空洞
４３４ 傾斜面
４３６ 曲面
４４０ カバー
４４２ 反射面
４４４ 放出面
４５０ 透明密封体
１２４ ホルダー部
１２６ 外周部
１２８ フレーム
１２８´ フレーム領域
１６０ フレームアレイシート
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤハウジングに関するものであり、さらに詳しくは結合構造が簡単、かつ大量作業に容易なＬＥＤハウジング及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(ＬＥＤ： Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)は電流が流れると様々な色相の光を発生させるための半導体装置である。ＬＥＤで発生される光の色相は主にＬＥＤの半導体を構成する化学成分によって決まる。このようなＬＥＤはフィラメントに基づいた発光素子に比して長い寿命、低い電源、優れた初期駆動特性、高い振動抵抗及び反復的な電源断続に対する高い公差などの多くの長所を有するので、その需要が遅速的に増加している。
【０００３】
近年、ＬＥＤは照明装置及び大型ＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)用バックライト(Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ)装置に採用されている。 これらは大きな出力を要するのでこのような高出力ＬＥＤには優れた放熱性能を有するパッケージ構造が要求される。
【０００４】
図１と図２は、従来技術による高出力ＬＥＤパッケージ及びこの高出力ＬＥＤパッケージが回路基板に装着された状態を表す図面である。
【０００５】
予め、図１を参照すれば、ＬＥＤパッケージ１０はＬＥＤチップ１２を安着させながら熱案内手段の役割を果たす熱伝達部材(hｅａｔ ｓｌｕｇ)１４を具備する。ＬＥＤチップ１２は電源を供給する一対のワイヤ１６及び一対の端子１８を通して外部電源(図示せず)から電気の供給を受ける。ＬＥＤチップ１２を含んで熱伝達部材１４の上部は普通シリコンからなる封止材２０で密封され、該封止材２０にはレンズ２２がかぶせられる。ハウジング２４が熱伝達部材１４の周縁に普通成形によって形成され熱伝達部材１４及び端子１８を支持する。
【０００６】
このような図１のＬＥＤパッケージ１０は図２に示すように、ヒートシンクである回路基板３０に装着されてＬＥＤアセンブリ４０を構成する。この際、ソルダのような熱伝導パッド３６がＬＥＤパッケージ１０の熱伝達部材１４と回路基板３０の金属放熱基板３２の間に介在されこれらの間の熱伝導を促進する。また、同じく端子１８もソルダ３８によって回路基板３０の回路パターン３４と安定的に連結される。
【０００７】
このように、図１と図２に示すＬＥＤパッケージ１０及びこれを回路基板３０に装着したＬＥＤアセンブリ４０は熱を良く放出するが、すなわち放熱に焦点が合わせられている。すなわち、ＬＥＤパッケージ１０はＬＥＤチップ１２で発生する熱を吸収し外部に放出するためにヒートシンク、すなわち熱伝達部材１４が熱伝導パッド３６を通して、あるいは接回路基板３０の放熱基板３２に連結される。このようになれば、ＬＥＤチップ１２で発生する熱は大部分伝導によって熱伝達部材１４を介して回路基板３０の放熱基板３２に抜出されるようになり、少量の熱だけがＬＥＤパッケージ１０の表面、すなわちハウジング２４またはレンズ２２などを通して空気中に放出される。
【０００８】
しかし、このような従来技術の放熱構造は複雑なため自動化が難しいだけでなく、多くの部品を組み立てなければならないので、生産原価が高いという短所を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は前述した従来技術の問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は電気連結部を熱伝逹部から隔離させることにより、ＬＥＤハウジング及びパッケージの用例の制約を克服することができるＬＥＤハウジング及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、電気連結部及び熱伝逹部ホルダー部を有するフレームを利用してＬＥＤハウジングを製造することにより作業を単純化し、かつ効率を上げることができるＬＥＤハウジング及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した本発明の目的を成し遂げるために、本発明はＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部の溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなるハウジング本体とを含むＬＥＤハウジングを提供することを特徴とする。
【００１２】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記電気連結部は上記ＬＥＤチップにそれぞれワイヤで連結される一対のリードであることを特徴とする。
【００１３】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記熱伝逹部は上記ＬＥＤチップに電気的に連結されることを特徴とする。
【００１４】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記チップ装着領域は外周が反射鏡型で光放出方向へ延長されたことを特徴とする。
【００１５】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝逹領域、並びに上記電気連結部のワイヤ連結領域を露出させることを特徴とする。この際、上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と上記電気連結部のワイヤ連結領域の周縁がこれらの越しに延長されて空洞を形成することが可能である。
【００１６】
上記ＬＥＤハウジングにおいて、上記熱伝逹部は上記チップ装着領域と上記溝の間の外周に添って首部が形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームを備える段階と、(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレームに装着する段階と、(ｄ)上記熱伝逹部及び上記フレームを金型に装着する段階と、(ｅ)上記金型中に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるよう一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、(ｆ)上記電気連結部を上記フレームから切断し上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むＬＥＤハウジング製造方法を提供することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームアレイシートを備える段階と、(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレーム領域にそれぞれ装着する段階と、(ｄ)上記フレームアレイシートを金型に装着する段階と、(ｅ)上記金型の中に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるよう一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、(ｆ)上記電気連結部を上記フレームアレイシートから切断し、上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むＬＥＤハウジング製造方法を提供することを特徴とする。
【００１９】
上記製造方法において、上記(ｂ)フレームまたはフレームアレイシート準備段階はパンチングによって行われることを特徴とする。この際、上記準備段階は上記電気連結部を切曲させると良い。
【００２０】
一方、上記製造方法において、上記(ｂ)準備段階は上記ホルダー部を切曲させ、上記製造方法は上記切断及び分離段階以後に上記電気連結部を切曲させる段階をさらに含むことができる。
【００２１】
上記(ｃ)熱伝逹部装着段階は上記ホルダー部の末端を互いに向かい合うようにしながら上記熱伝逹部の溝に嵌め込むことを特徴とする。
【００２２】
上記製造方法において、上記(ｄ)金型装着段階は上記フレームの穴をガイド穴で使用することを特徴とする。
【００２３】
上記製造方法において、上記(ｅ)ハウジング本体形成段階は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝達領域、上記電気連結部の末端の一面及び上記ホルダー部末端の上記熱伝達領域側の一面を露出させることを特徴とする。
【００２４】
上記製造方法において、上記(ｆ)ホルダー部分離段階は上記熱伝逹部の溝から上記ハウジング本体の下部に沿って側面に繋がった複数の溝を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電気連結部が熱伝逹部から隔離されるのでＬＥＤハウジング及びパッケージの用例の制約を克服することができる。また、電気連結部及び熱伝逹部ホルダー部を有するフレームを利用してＬＥＤハウジングを製造することにより作業を単純化し、かつ効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましき実施例を添付図面を参照してより詳しく説明する。
【００２７】
予め、図３乃至７を参照すれば、本発明のＬＥＤハウジング１００は熱伝逹部１１０、一対の電気連結部１２０及びハウジング本体１３０を含む。
【００２８】
熱伝逹部１１０は、好ましくは熱伝導率の良い金属の固まりからなる。熱伝逹部１１０は、ＬＥＤチップ１０２が装着されるチップ装着領域１１２、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域１１４及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝１１８が形成され、溝１１８とチップ装着領域１１２の間には幅が狭くなった首部１１６が形成されている。
【００２９】
各々の電気連結部１２０は電気連結のためのストリップ形態のリードからなり、熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２に隣接配置されたワイヤ連結領域１２０ａ及びこのワイヤ連結領域１２０ａと連結された外部電源連結領域１２０ｂを有する。
【００３０】
ＬＥＤチップ１０２は、接着剤などによってチップ装着領域１１２に固定され、ワイヤ１０４によって電気連結部１１０のワイヤ連結領域１２０ａに連結される。
【００３１】
ハウジング本体１３０は封止材(ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ)からなり、上記熱伝逹部１１０及び上記電気連結部１２０の周縁に一体で成形される。ハウジング本体１３０は上記熱伝逹部１１０と上記電気連結部１２０を互いに隔離する。また、上記熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２及び上記電気連結部１２０のワイヤ連結領域１２０ａを露出させるよう円形の開放部１３２が形成される。
【００３２】
この際、ハウジング本体１３０は上記熱伝逹部１１０の溝１１８を部分的に埋め込み、溝１１８の一部を外部に露出させるように側面まで繋がった凹部１３４が形成される。凹部１３４は後続する工程において、ＬＥＤハウジング１００を基板に半田付けする際、半田を収容することにより、ＬＥＤハウジング１００と基板の間の結合力を強化することができる。
【００３３】
図８と９を参照すれば、本発明のＬＥＤハウジング１００に透明なカバー１４０がかぶせられＬＥＤパッケージを具現している。カバー１４０は透明プラスチックなどで射出成形し、ＬＥＤチップ１０２で発生された光を反射するための反射面１４２、反射された光を外部に放出する上部放出面１４４ 及び上部放出面１４４で下向きに延長されてＬＥＤチップ１０２で直接届いた光を外部へ放出する下部放出面１４６が形成されている。カバー１４０は軸線(Ａ)に対して線対称、すなわち回転対称である形態を有する。
【００３４】
カバー１４０とＬＥＤハウジング１００の間には、好ましくは弾性樹脂からなった透明密封体１５０が提供される。弾性樹脂はシリコンなどのゼル状の樹脂を言い、黄変(ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ)のような短波長の光による変化が非常に少なく、屈折率も高いので優れた光学的特性を有する。また、エポキシとは違って硬化作業以後にもゼルや弾性体(ｅｌａｓｔｏｍｅｒ) 状態を維持するので、熱によるストレス、振動及び外部衝撃などからチップ１０２をより安定的に保護することができる。
【００３５】
勿論、上記カバー１４０の形態は例示であって、様々な形態のレンズ及びカバーを使用することが可能である。例えば、図１に示すようなドーム形態のレンズ２２を採用することが可能である。また、同じく上記弾性樹脂からなる透明密封体１５０も必要に応じて省略可能である。
【００３６】
図１０は、本発明によるＬＥＤハウジングの第２実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング２００をよく見ると、ＬＥＤチップ２０２は電気連結部２２０及び熱伝逹部２１０に各々のワイヤ２０４によって電気的に繋がっている。そのため、熱伝逹部２１０自体が電気連結部機能を行われるようになる。従って、点線で示したリード２２２を省略することも可能である。これらを除いた残り構成は第１実施例のＬＥＤハウジング１００と同一であるので該構成要素には２００台の対応する図面符号を付与し、その説明は省略する。
【００３７】
図１１は、本発明によるＬＥＤハウジングの第３実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング３００をよく見ると、熱伝逹部３１０はチップ装着領域３１２の外周が上記ＬＥＤチップ３０２を取り囲むように突出されて反射鏡３１２ａを形成する。反射鏡３１２ａはＬＥＤチップ３０２で発生した光を図面の上方に反射するように内側が凹鏡形を有する。これらを除いた残り構成は第１実施例のＬＥＤハウジング１００と同一であるので該構成要素には３００台の対応する図面符号を付与しその説明は省略する。
【００３８】
図１２は、本発明によるＬＥＤハウジングの第４実施例を示す。本実施例のＬＥＤハウジング４００をよく見ると、ハウジング本体４００は外周が熱伝逹部４１０のチップ装着領域４１２とＬＥＤチップ４０２越しに延長されてこれらの周縁に空洞４３２を形成する。空洞４３２縁の内面には傾斜面４３４が形成され、外側には曲面４３６が形成される。
【００３９】
選択的に、ハウジング本体４００を高反射率重合体で形成することができる。このようにすると、傾斜面４３４を反射面で使用してＬＥＤチップ４０２で発生した光を上方へ反射することが可能である。
【００４０】
高反射率重合体の例には、大塚化学株式会社の製品名ＮＭ１１４ＷＡ及びＮＭ０４ＷＡなどがある。具体的に、ＮＭ１１４ＷＡは４７０ｎｍ波長に対して初期８８．３％、２時間経過後に７８．０％の反射率を維持する。ＮＭ０４ＷＡは４７０ｎｍ波長に対して初期８９．０％、２時間経過後に８９．０％の反射率を維持する。また、反射率の優れた射出物にはＴｉＯ２を含んだものが公知されている。
【００４１】
これと違って、ハウジング本体４００を低い反射率の重合体または金属から構成し、傾斜面４３４に高反射率材料を膜形で提供することも可能である。この膜は高反射率金属又は前述した高反射率重合体で具現され得る。
【００４２】
一方、図１３は図１２のＬＥＤハウジング４００に透明なカバー４４０をかぶせＬＥＤパッケージを具現したものを表す。
【００４３】
具体的には、ＬＥＤハウジング４００の空洞４３２内には透明な樹脂からなった透明密封体４５０が形成され、その上面には透明なカバー４４０が取り付けられている。透明密封体４５０の材料にはエポキシ樹脂を使用することができ、好ましくは前述した弾性樹脂を使用することが可能である。
【００４４】
透明カバー４４０は反射面４４２及び反射された光を外部に放出する放出面４４４が形成されている。カバー４４０は軸線(Ａ)に対して線対称、すなわち回転対称である形態を有する。
【００４５】
この際、ハウジング本体４００を透明な樹脂に形成することも可能である。このようにすると、ハウジング本体４００の曲面４３６はＬＥＤチップ４０２で発生した光を側方へ放出する下部放出面の機能を行うようになる。このようにすると、全体ＬＥＤパッケージから得る光放出パターンは図８と９を参照して前述したものと実質的に同一である。
【００４６】
以下、図１４乃至２２を参照して本発明のＬＥＤハウジング１００を製造する方法について説明する。
【００４７】
［熱伝逹部及びフレーム準備］
先に、金属固まりから図３乃至７を参照して前述した熱伝逹部１１０を備え、板金または板金を、好ましくはプレス作業及びパンチングによって図１４、１４ａ及び１４ｂに示すようなフレーム１２８を備える。上記フレーム１２８は外周部１２６から中心に向かってリード形態で延長された一対の電気連結部１２０及び一対のホルダー部１２４を有するようになる。電気連結部１２０、ホルダー部１２４及び外周部１２６の間には開放領域が形成される。
【００４８】
図１４Ａに断面で示すように、各々の電気連結部１２０はフレーム１２８から切曲されて延長される。フレーム１２８に隣接した端部には外部電源連結領域１２０ｂがその反対側の末端にはワイヤ装着領域１２０ａが形成される。これと違って、図１６に点線で示すようにフレーム１２８から平坦に延長されることも可能である。
【００４９】
各々のホルダー部１２４は、隣接端部１２４ｂによってフレーム１２８から平坦に延長され、隣接端部１２４ｂ反対側の末端１２４ａは電気連結部１１０の溝１１８に嵌め込まれ熱伝達部１１０を位置維持するためのホルダーとして形成される。ホルダー部末端１２４ａは熱伝達部１１０の溝１１８と対応する形態を有する。これと違って、図１７に点線で示すようにフレーム１２８から切曲されて延長されることも可能である。
【００５０】
また、フレーム１２８のかどにはフレーム１２８の位置を決め維持するための穴(Ｈ)があいている。勿論、該穴(Ｈ)は後続する工程においてフレーム１２８を金型(図示せず)に装着する際、金型のガイドピンを差し込むガイド穴の役割を果たすことも可能である。
【００５１】
［熱伝逹部フレーム装着］
次に、図１５乃至１７に示すように、熱伝逹部１１０をフレーム１２８に装着する。 具体的には、ホルダー部１２４の末端１２４ａを熱伝逹部の溝に嵌め込み、電気連結部１２０のワイヤ装着領域１２０ａを熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２に隣接配置する。この際、電気連結部１２０は熱伝逹部１１０から一定間隔を維持する。このようにすると、ホルダー部１２４は熱伝達部１１０を安定されるように把持することにより後続する金型装着工程及び樹脂注入工程において熱伝達部１１０がその位置を維持することが可能である。
【００５２】
［金型装着及び樹脂注入］
次に、フレーム１２８の穴(Ｈ)を金型(図示せず)のガイドピンをかけてフレームを金型に装着する。そのようにした後、金型の中に封止材を射出して熱伝逹部１１０及びこれに隣接したフレーム１２８部分を一体で成形して図１８乃至２１に示すような熱伝逹部１１０のチップ装着領域１１２と電気連結部１２０のワイヤ装着領域１２０ａを露出させる開放部１３２を有するハウジング本体１３０を形成する。
【００５３】
これを具体的に説明すれば、ハウジング本体１３０は電気連結部１２０のワイヤ連結領域１２０ａに隣接した部分及びホルダー部１２４の末端１２４ａに隣接した部分を熱伝逹部１１０と共に一体で封止する。これによって、熱伝逹部１１０はチップ装着領域１１２と熱伝達領域１１４を除いた部分が封止され、電気連結部１２０はワイヤ装着領域１２０ａが外部に露出され、外部電源連結領域１２０ｂがハウジング本体１３０で突出するようになる。
【００５４】
［電気連結部切断及びホルダー部分離］
次に、図２２に示すように、切断線(Ｌｃ)に沿って電気連結部１２０の外部電源連結領域１２０ａをフレーム１２８から切断しホルダー部１２４を熱伝逹部１１０の溝１１８から分離する。分離されたホルダー部１２４はハウジング本体１３０に図６に示すような凹部１３４を残し、これは前述したように後続する工程においてＬＥＤハウジング１００を基板に半田付けする際、半田を収容することにより、ＬＥＤハウジング１００と基板の間の結合力を強化する。
【００５５】
一方、点線で示すように、電気連結部１２０が平坦な場合にはこれを実線で示した形態で切曲させる。
【００５６】
そのようにした後、チップ装着領域１１２にＬＥＤチップ１０２を接着剤などで付着し、ワイヤ１０４でＬＥＤチップ１０２と電気連結部１２０の間を電気的に連結する。
【００５７】
［透明カバー装着］
図２２のＬＥＤハウジング１００には図８と９の透明カバー１４０を結合することが可能である。この場合、カバー１４０を引っ繰り返してその中にシリコンなどからなる透明密封体１５０を埋め込んだ後、ＬＥＤチップ１０２が下になるようにＬＥＤハウジング１００を引っ繰り返してカバー１４０に結合させる。この状態において透明密封体１５０が硬化されれば図８と９に示すようなＬＥＤパッケージを得ることが可能である。
【００５８】
［フレームアレイシート上の作業］
図２３は、多数のフレーム領域１２８´が配列されたフレームアレイシート１６０を示す。各々のフレーム領域１２８´は前述したフレーム１２８と同一な形態を有する。
【００５９】
従って、このフレームアレイシート１６０を利用すれば、前述したものと同様な工程で多数のフレーム領域１２８´に多数のＬＥＤハウジング本体１３０を形成することが可能である。この際、フレームアレイシート１６０の端に形成された穴(Ｈ)をガイド穴または位置調整穴で使用する。
【００６０】
このようにＬＥＤハウジング１００を形成した後、切断線(Ｌｃ)に沿ってフレームアレイシート１６０を切断し各々のＬＥＤハウジング本体１３０と熱伝逹部１１０の溝１１８でホルダー部１２４を取り出して多数のＬＥＤハウジング１００を完成することができる。
【００６１】
このようにすると、一つのフレームアレイシート１６０を使用して多数のＬＥＤハウジング１００を自動で製造することが可能になる。
【００６２】
このようなＬＥＤハウジング及びこれを具備するＬＥＤパッケージ製造工程は第１実施例のＬＥＤハウジング１００のみならず、第２乃至第３実施例の ＬＥＤハウジング２００、３００を製造するのに同様に適用することが可能である。
【００６３】
第４実施例の場合には、ＬＥＤハウジング４００の製造工程には同一に適用されるが、ＬＥＤハウジング４００にカバー４４０を取り付ける過程において違いが出る。第４実施例のＬＥＤハウジング４００の場合には図１３を参照して前述したように、予め透明密封体４５０を空洞４３２内に注入した後透明カバー４４０をその上に取り付けるようになる。
【００６４】
上記において、本発明の好ましき実施例を参照し説明したが、当技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内において本発明を様々に修正及び変更することができることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術による高出力ＬＥＤパッケージの断面を示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤパッケージが装着された状態を示す断面図である。
【図３】本発明によるＬＥＤハウジングの第１実施例を示す斜視図である。
【図４】図３に示したＬＥＤハウジングの平面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図６】図４のＶＩ-ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】図３に示したＬＥＤハウジングの底部斜視図である。
【図８】図３に示したＬＥＤハウジングにカバーをかぶせた状態を示す斜視図である。
【図９】図８のIＸ-IＸ線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明によるＬＥＤハウジングの第２実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１１】本発明によるＬＥＤハウジングの第３実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１２】本発明によるＬＥＤハウジングの第４実施例の図５に対応する断面を示す図面である。
【図１３】図１２に示したＬＥＤハウジングにカバーをかぶせた状態を示す断面図ある。
【図１４】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１４Ａ】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１４Ｂ】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１５】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１６】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１７】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１８】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図１９】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２０】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２１】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２２】本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を段階別に示す図面である。
【図２３】フレームアレイシートを利用した本発明によるＬＥＤハウジング製造方法を示す図面である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ ＬＥＤパッケージ
１２ ＬＥＤチップ
１４ 熱伝達部材
１６ ワイヤ
１８ 端子
２０ 封止材
２２ レンズ
２４ ハウジング
３０ 回路基板
３２ 金属放熱基板
３６ 熱伝導パッド
３８ ソルダ
４０ ＬＥＤアセンブリ
１００ ＬＥＤハウジング
１０２ ＬＥＤチップ
１１０ 熱伝達部
１１２ チップ装着領域
１１４ 熱伝達領域
１１６ 首部
１１８ 溝
１２０ 電気連結部
１２０ａ ワイヤ連結領域
１２０ｂ 外部電源連結領域
１３０ ハウジング本体
１３２ 開放部
１３４ 凹部
１４０ カバー
１４２ 反射面
１４４ 上部放出面
１４６ 下部放出面
１５０ 透明密封体
２００ ＬＥＤハウジング
２０２ ＬＥＤチップ
２０４ ワイヤ
２１０ 熱伝達部
２２０ 電気連結部
２２２ リード
３００ ＬＥＤハウジング
３０２ ＬＥＤチップ
３１０ 熱伝達部
３１２ チップ装着領域
３１２ａ 反射鏡
４００ ＬＥＤハウジング
４０２ ＬＥＤチップ
４１０ 熱伝達部
４１２ チップ装着領域
４３２ 空洞
４３４ 傾斜面
４３６ 曲面
４４０ カバー
４４２ 反射面
４４４ 放出面
４５０ 透明密封体
１２４ ホルダー部
１２６ 外周部
１２８ フレーム
１２８´ フレーム領域
１６０ フレームアレイシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、
上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、
上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなるハウジング本体と
を含むことを特徴とするＬＥＤハウジング。
【請求項２】
上記電気連結部は上記ＬＥＤチップにそれぞれワイヤで連結される一対のリードであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項３】
上記熱伝逹部は上記ＬＥＤチップに電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項４】
上記チップ装着領域は外周が反射鏡形態で光放出方向へ延長されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項５】
上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝逹領域及び上記電気連結部のワイヤ連結領域を露出させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項６】
上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と上記の電気連結部のワイヤ連結領域の周縁がこれらの越しに延長され空洞を形成することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項７】
上記熱伝逹部は上記チップ装着領域と上記溝の間の外周に添って首部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項８】
(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域を沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、
(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームを備える段階と、
(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置し上記熱伝逹部を上記フレームに装着する段階と、
(ｄ)上記熱伝逹部及び上記フレームを金型に装着する段階と、
(ｅ)上記金型内に封止材を射出し上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるように一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、
(ｆ)上記電気連結部を上記フレームから切断し上記ホルダー部を上記熱伝達部から分離する段階とを含むことを特徴とするＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項９】
(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する複数の熱伝逹部を備える段階と、
(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有する複数のフレームを有するフレームアレイシートを備える段階と、
(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレーム領域にそれぞれ装着する段階と、
(ｄ)上記フレームアレイシートを金型に装着する段階と、
(ｅ)上記金型内に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるように一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、
(ｆ)上記電気連結部を上記フレームアレイシートから切断し、上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むことを特徴とするＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１０】
上記(ｂ)準備段階はパンチングによって行うことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１１】
上記(ｂ)準備段階は上記電気連結部を切曲させることを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１２】
上記(ｂ)準備段階は上記ホルダー部を切曲させ、上記製造方法は上記(ｆ)段階以後に(ｇ)上記電気連結部を切曲させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１３】
上記(ｃ)熱伝逹部装着段階は上記ホルダー部の末端を互いに向かい合うようにしながら上記熱伝逹部の溝に嵌め込むことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１４】
上記(ｄ)金型装着段階は上記フレームの穴をガイド穴で使用することを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１５】
上記(ｅ)ハウジング本体形成段階は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝達領域、上記電気連結部の末端の一面及び上記ホルダー末端の上記熱伝達領域側の一面を露出させることを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１６】
上記(ｆ)ホルダー部分離段階は上記熱伝逹部の溝から上記ハウジング本体の下部に沿って側面に繋がった複数の溝を形成することを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１】
ＬＥＤチップが装着されるチップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝逹領域及び上記熱伝逹領域に沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部と、
上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置されたワイヤ連結領域及び上記ワイヤ連結領域と連結された外部電源連結領域を有する電気連結部と、
上記電気連結部を上記熱伝逹部から隔離しながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部を一体で封止し、上記熱伝逹部溝の一部から側面まで繋がった凹部を有する封止材からなるハウジング本体と
を含むことを特徴とするＬＥＤハウジング。
【請求項２】
上記電気連結部は上記ＬＥＤチップにそれぞれワイヤで連結される一対のリードであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項３】
上記熱伝逹部は上記ＬＥＤチップに電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項４】
上記チップ装着領域は外周が反射鏡形態で光放出方向へ延長されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項５】
上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝逹領域及び上記電気連結部のワイヤ連結領域を露出させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項６】
上記ハウジング本体は上記熱伝逹部のチップ装着領域と上記の電気連結部のワイヤ連結領域の周縁がこれらの越しに延長され空洞を形成することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項７】
上記熱伝逹部は上記チップ装着領域と上記溝の間の外周に添って首部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤハウジング。
【請求項８】
(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域を沿って隣接形成された溝を有する熱伝逹部を備える段階と、
(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有するフレームを備える段階と、
(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置し上記熱伝逹部を上記フレームに装着する段階と、
(ｄ)上記熱伝逹部及び上記フレームを金型に装着する段階と、
(ｅ)上記金型内に封止材を射出し上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるように一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、
(ｆ)上記電気連結部を上記フレームから切断し上記ホルダー部を上記熱伝達部から分離する段階とを含むことを特徴とするＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項９】
(ａ)チップ装着領域、上記チップ装着領域に対向された熱伝達領域及び上記熱伝達領域に沿って隣接形成された溝を有する複数の熱伝逹部を備える段階と、
(ｂ)板金を加工して外周部、上記外周部から中心に向かって延長された一つ以上の電気連結部と複数のホルダー部及び上記外周部に形成された穴を有する複数のフレームを有するフレームアレイシートを備える段階と、
(ｃ)上記ホルダー部の末端を上記熱伝逹部の溝に嵌め込み、ワイヤ装着領域を有する上記電気連結部の末端を上記熱伝逹部のチップ装着領域に隣接配置して上記熱伝逹部を上記フレーム領域にそれぞれ装着する段階と、
(ｄ)上記フレームアレイシートを金型に装着する段階と、
(ｅ)上記金型内に封止材を射出して上記熱伝逹部を上記電気連結部から隔離させながら上記熱伝逹部及び上記電気連結部とホルダー部の末端側を一部が露出されるように一体で封止するハウジング本体を形成する段階と、
(ｆ)上記電気連結部を上記フレームアレイシートから切断し、上記ホルダー部を上記熱伝逹部から分離する段階とを含むことを特徴とするＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１０】
上記(ｂ)準備段階はパンチングによって行うことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１１】
上記(ｂ)準備段階は上記電気連結部を切曲させることを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１２】
上記(ｂ)準備段階は上記ホルダー部を切曲させ、上記製造方法は上記(ｆ)段階以後に(ｇ)上記電気連結部を切曲させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１３】
上記(ｃ)熱伝逹部装着段階は上記ホルダー部の末端を互いに向かい合うようにしながら上記熱伝逹部の溝に嵌め込むことを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１４】
上記(ｄ)金型装着段階は上記フレームの穴をガイド穴で使用することを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１５】
上記(ｅ)ハウジング本体形成段階は上記熱伝逹部のチップ装着領域と熱伝達領域、上記電気連結部の末端の一面及び上記ホルダー末端の上記熱伝達領域側の一面を露出させることを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【請求項１６】
上記(ｆ)ホルダー部分離段階は上記熱伝逹部の溝から上記ハウジング本体の下部に沿って側面に繋がった複数の溝を形成することを特徴とする請求項８又は９に記載のＬＥＤハウジング製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００６−２２９２０４（Ｐ２００６−２２９２０４Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３６２４（Ｐ２００６−３６２４）
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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