ＬＥＤパッケージフレーム並びにこれを採用するＬＥＤパッケージ

【課題】本発明はＬＥＤパッケージフレーム及びそれを含むＬＥＤパッケージに関するものである。
【解決手段】上記ＬＥＤパッケージフレームは、ＬＥＤチップ、熱伝導率が優れた材料の塊からなって上記ＬＥＤチップが一面に装着され、側部に湾入された収納部が形成された熱伝達部材、一端側が上記熱伝達部材の収納部に収容され上記ＬＥＤチップと電気的に連結されたリード、及び上記熱伝達部材の収納部と上記リードを互いに隔離させるようにこれらの間に密着提供された電気絶縁層を含む。このようにリードを熱伝達部材に挿入することにより、ＬＥＤパッケージフレーム及び高出力ＬＥＤパッケージで高い熱伝導率及び安全性を維持しながらも嵩を減らすことが可能である。また、別途のジグなしにリードを熱伝達部材に固定することにより、ＬＥＤパッケージフレーム及び高出力ＬＥＤパッケージを大量生産することが可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高出力ＬＥＤパッケージに関するものである。より詳しくは、本発明はリードを熱伝達部材に挿入することにより、高い熱伝導率及び安全性を維持しながらも嵩を減らすことができるＬＥＤパッケージフレーム及びそれを採用する高出力ＬＥＤパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(ＬＥＤ: ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ)は電流が加えられると色々な色相の光を発生させる半導体装置である。ＬＥＤから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べて長い寿命、低い電源、優れた初期駆動特性、高い震動抵抗及び反復的な電源断続に対する高い公差などの様々な長所を有するのでその需要が持続的に増加している。
【０００３】
しかし、発光ダイオードもやっぱり電流を１００％光で発生させるのではないので発光ダイオードチップから相当な熱が発生するようになる。従って、熱が適切に放出されなければ発光ダイオードの内部構成要素らはそれらの間の熱膨張係数差によってストレスを受けるようになるため、発光ダイオードの金属製リードフレームを通して発生される熱を放出する。
【０００４】
近年ＬＥＤは照明装置及び大型ＬＣＤ(ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ)用バックライト装置で採用されている。これらはより大きい出力を要するため、このような高出力ＬＥＤにはより優れた放熱性能を有するパッケージ構造が要求される。
【０００５】
しかし、このような高出力ＬＥＤパッケージの例には米国特許出願公開第２００４/００７５１００号に"ＬｅａｄｆｒａｍｅａｎｄＨｏｕｓｉｎｇｆｏｒＲａｄｉａｔｉｏｎ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＣｏｍｐｏｎｅｎｔ、Ｒａｄｉａｔｉｏｎ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＣｏｍｐｏｎｅｎｔ、ａｎｄａＭｅｔｈｏｄｆｏｒＰｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔ"という名称で開示された事がある。
【０００６】
この文献に開示された従来の高出力ＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが装着された金属塊である熱伝達部とリード周りに樹脂を成形してパッケージ本体を形成し、ＬＥＤチップとリードをワイヤなどで連結した構造である。この構造はＬＥＤチップから生じた熱を熱伝達部を通して外部に效果的に放出しながら安全性を確保することが可能である。
【０００７】
しかし、熱伝達部とリードを互いに離隔させた状態で樹脂成形を通じてパッケージ本体を形成するので、全体ＬＥＤパッケージの大きさが増加する短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述した従来技術の問題を解決するために提案されたもので、本発明の目的はリードを熱伝達部材に挿入することにより、高い熱伝導率及び安全性を維持しながらも嵩を減らすことができるＬＥＤパッケージフレームを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、別途のジグなしにリードを熱伝達部材に固定することにより容易に大量生産することができるＬＥＤパッケージフレームを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、リードを熱伝達部材に挿入したＬＥＤパッケージフレームを具備することにより、高い熱伝導率及び安全性を維持しながらも嵩を減らすことが可能である高出力ＬＥＤパッケージを提供するのである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は別途のジグなしにリードを熱伝達部材に固定することにより、容易に大量生産することができる高出力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】
【００１２】
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、熱伝導率が優れた材料の塊からなり上記ＬＥＤチップが一面に装着され側部に湾入された収納部が形成された熱伝達部材、一端側が上記熱伝達部材の収納部に収容されて上記ＬＥＤチップと電気的に連結されたリード、及び上記熱伝達部材の収納部と上記リードを互いに隔離させるようにこれらの間に密着提供された電気絶縁層を含む高出力ＬＥＤパッケージに用いられるＬＥＤパッケージフレームを提供することを特徴とする。
【００１３】
上記ＬＥＤパッケージフレームにおいて、上記リード及びこれを収容する上記熱伝達部材の収納部は上記熱伝達部材の柱から"L"字形態を有することを特徴とする。
【００１４】
上記ＬＥＤパッケージフレームにおいて、上記熱伝達部材は湾入された第２収納部を有し、上記ＬＥＤパッケージフレームは上記第２収納部に直接挿入された第２リードを含むことを特徴とする。
【００１５】
上記ＬＥＤパッケージフレームにおいて、上記熱伝達部材は上記ＬＥＤチップと電気的に連結されることを特徴とする。この際、好ましくは上記リード及びそれを収容する上記熱伝達部材の収納部は上記熱伝達部材の柱から"L"字形態を有する。
【００１６】
上記ＬＥＤパッケージフレームにおいて、上記熱伝達部材は上記電気絶縁層を介して上記リードの一端を取り囲むことを特徴とする。
【００１７】
上記ＬＥＤパッケージフレームにおいて、上記熱伝達部材は上記ＬＥＤチップ周りに空洞を形成するよう上記熱伝達部材の縁から上記ＬＥＤチップの向こう側に延長された反射鏡を具備することを特徴とする。
【００１８】
上記ＬＥＤパッケージフレームは上記熱伝達部材の縁と上記リードの一端側を封止するよう上記熱伝達部材周囲に射出された基部をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は前述したＬＥＤパッケージフレーム、及び上記熱伝達部材の上記ＬＥＤチップ反対側の他面が少なくとも一部が露出され、上記リードの他端側が突出するように上記ＬＥＤパッケージフレームを封止する樹脂からなったパッケージ本体を含むＬＥＤパッケージを提供することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明は前述したＬＥＤパッケージフレーム、上記熱伝達部材の縁及びそれに隣接した上記リードの一部を封止しながら内側に空洞を形成するよう射出された外壁、及び上記空洞内に埋め込まれた透明樹脂を含むＬＥＤパッケージを提供することを特徴とする。
【００２１】
上記ＬＥＤパッケージにおいて、上記外壁の内面には高反射率材料の層が形成されたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は上記熱伝達部材が上記ＬＥＤチップ周りに空洞を形成するよう上記熱伝達部材の縁から延長された反射鏡を具備する前述したＬＥＤパッケージフレーム、及び上記空洞内に埋め込まれた透明樹脂を含むＬＥＤパッケージを提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、リードを熱伝達部材に挿入することにより、ＬＥＤパッケージフレーム及び高出力ＬＥＤパッケージから高い熱伝導率及び安全性を維持しながらも嵩を減らすことが可能である。
【００２４】
また、別途のジグなしにリードを熱伝達部材に固定することにより、ＬＥＤパッケージフレーム及び高出力ＬＥＤパッケージを大量生産することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照してより詳しく説明する事にする。
【００２６】
本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第１実施例が図１乃至１１に示す。図１乃至１１に示すように、本発明のＬＥＤパッケージフレーム１００はＬＥＤチップ１０２、該ＬＥＤチップ１０２が装着された熱伝達部材１１０及び該熱伝達部材１１０に嵌め込まれる一対のリード-被服組立体１２０を含む。
【００２７】
先ず、図６乃至９を参照すれば、熱伝達部材１１０は熱伝導率が優れた材料の塊であり、真ん中が突出した円盤形を有する。その材質にはＣｕ、Ａｇ、Ａl、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｗ及びこれを一つ以上含んだ合金が用いられることができる。また、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ及びこれを一つ以上含んだ合金を熱伝達部材１１０にメッキまたはコーティングすることができる。
【００２８】
熱伝達部材１１０の中には、円筒形の柱１１２が形成され、該柱１１２周りには一対の外周部１１４及び一対の連結部１１６が形成されている。外周部１１４は柱１１２から一体で外側に延長され、収納部１１８は柱１１２の側部に外周部１１４の間に形成されており、連結部１１６は収納部１１８によって柱１１２から分離されるが、外周部１１４の間に連結される。従って、熱伝達部材１１０は一体型構造で形成される。
【００２９】
収納部１１８はＬ字形態の空間であって、柱１１２と連結部１１６の間の開放領域１１８ａと連結部１１６の下の収納領域１１８ｂに区分することができる。
【００３０】
次いで、図１０と１１を参照すれば、リード−被服組立体１２０は伝導率の優れた金属からなったリード１２２と該リード１２２の先端１２２ａに隣接した部分にコーティングされた隔離層又は絶縁被服１２４を具備する。また、絶縁被服１２４の先端部１２４ａがリード１２２の先端１２２ａが上から露出されるように先端１２２ａの全面と側面にもコーティングされる。
【００３１】
リード１２２はその材質として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ及びこれを一つ以上含んだ合金を用い、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ及びこれを一つ以上含んだ合金でメッキされ得る。絶縁被服１２４はガラス、ＬＣＰ(ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ)、エポキシ(ｅｐｏｘｙ)などで構成され、好ましくは高温変形可能なものから選択される。
【００３２】
次に、結合された状態の全体ＬＥＤパッケージフレーム１００を探れば、リード１２２はその先端１２２ａが開放領域１１８ａを通して上から露出されるよう収納領域１１８bに嵌め合わせられる。この際、絶縁被服１２４はリード１２２と外周部及び連結部１１４、１１６の間に介されてこれらの間の接触を防止し、絶縁被服先端部１２４ａはリード先端１２２ａと柱１１２の間に介されこれらの間の接触を防止する。従って、リード１２２は熱伝達部材１１０と直接接触しない。また、絶縁被服１２４は高温で変形されリード１２２と熱伝逹部材１１０の間を密封及び結合させる機能も遂行する。
【００３３】
ＬＥＤチップ１０２は熱伝達部材１１０の柱上面１１２ａに安着されて好ましくは接着剤などによって柱上面１１２ａに固定される。また、ＬＥＤチップ１０２はワイヤ１０４によってリード-被服組立体１２０のリード先端１２２ａに電気的に連結される。この際、ワイヤ１０４は収納部１１８の開放領域１１８ａを通してリード先端１２２ａに連結される。
【００３４】
これとは違って、柱上面１１２ａにパターンが印刷されたパッドを装着し、該パッドにＬＥＤチップ１０２をワイヤまたはソルダバンプで連結した後、再びパッドのパターンをワイヤでリード先端１２２ａに連結することもできる。この際、パッドは外部衝撃がＬＥＤチップ１０２に加えられるのを防止するよう柔軟な材料で構成すれば良い。
【００３５】
本発明のパッケージフレーム１００はリード−被服組立体１２０が熱伝達部材１１０の収納部１１８の収納領域１１８bに挿入されて熱伝達部材１１０と結合されるので、全体大きさを減らすことができる。また、リード−被服組立体１２０のリード先端１２２ａは絶縁被服１２４及び絶縁被服先端部１２４ａによって熱伝達部材１１０との直接的な接触が防止されるので、複数個の本発明パッケージフレーム１００が金属基板に装着される際短絡を生じなくなる。
【００３６】
図１２乃至１４は、本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第２実施例を示す。図１２乃至１４に示すように、第２実施例のＬＥＤパッケージフレーム１００−１はＬＥＤチップ１０２、該ＬＥＤチップ１０２が装着された熱伝達部材１１０−１及び該熱伝達部材１１０に嵌め込まれるリード−被服組立体１２０及びリード１２２を含む。ＬＥＤパッケージフレーム１００−１の第１実施例のＬＥＤパッケージフレーム１００とその構成が類似であるので、同一な構成要素には同一な図面符号を付与し、その説明は省略する。
【００３７】
熱伝達部材１１０−１は一側に形成された収納部１１８の構造が第１実施例の物と同一であるが、その反対側の第２連結部１１６−１がリード１２２と直接接触する。一方、ＬＥＤチップ１０２はワイヤ１０４によってリード先端１２２ａと柱１１２に電気的に連結される。従って、熱伝達部材１１０−１がリードの役割をすることが可能となる。
【００３８】
これとは違って、一方のリードを省略し、熱伝達部材１１０−１を直接外部電源と連結することも可能である。
【００３９】
図１５は、本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第３実施例を示す。図１５に図示したように、ＬＥＤパッケージフレーム１００−２の第１実施例のＬＥＤパッケージフレーム１００とその構成が類似であるので、同一な構成要素には同一な図面符号を付与し、その説明は省略する。
【００４０】
本実施例のＬＥＤパッケージフレーム１００−２において、柱１１２の下端１１２−２はリード−被服組立体１２２と重なるように半径方向に延長されており、リード１２２が柱下端１１２-２と接触しないように絶縁被服１２４−２がリード１２２の先端に隣接した部分を取り囲んでいる。このように構成すれば、リード−被服組立体１２２は熱伝達部材１１０−２とより堅固に結合されることができる。
【００４１】
図１６と１７は、本発明によるＬＥＤパッケージの第１実施例を示す。本実施例のＬＥＤパッケージ１５０は図１乃至５に示したＬＥＤパッケージフレーム１００とそれを封止する透明な樹脂からなったパッケージ本体１３０を含む。パッケージ本体１３０はＬＥＤチップ１０２などを外部から保護しながら熱伝達部材１１０とリード−被服組立体１２０の結合をより堅固に維持することができる。
【００４２】
図１８乃至２０は、本発明によるＬＥＤパッケージの第２実施例を示す。図１８乃至２０に示すように、本実施例のＬＥＤパッケージ２００はＬＥＤチップ２０２、該ＬＥＤチップ２０２が装着されたパッケージフレーム２１０及び該パッケージフレーム２１０に嵌め込まれる一対のリード−被服組立体１２０を含む。
【００４３】
本実施例のＬＥＤパッケージ２００を図１６と１７のＬＥＤパッケージ１５０及びその一部である図１乃至１１に示したＬＥＤパッケージフレーム１００と比べた時、パッケージフレーム２１０は外周部２１４及び連結部２１６がさらに外側に延長され、その対面に反射鏡Ｒは一体で形成されたことを除けば、ＬＥＤパッケージフレーム１００の熱伝達部材１１０と同一な構造を有する。そのため、対応する構成要素には同一な図面符号を付与し。その説明は省略する。
【００４４】
反射鏡Ｒは内側に凹んだ半球型空洞Ｃを形成し、この空洞Ｃには透明な樹脂が埋め込まれＬＥＤチップ２０２を外部から保護するようになる。反射鏡Ｒの材質には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａl、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｗ及びこれを一つ以上含んだ合金が用いられることができる。また、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｕ中の一つ以上を含んだ材質を反射鏡Ｒにメッキまたはコーティングすることができる。
【００４５】
一方、パッケージフレーム２１０の下部周りには成形などによって基部２４０が形成されて全体パッケージ２００が、例えば金属基板などに装着される時、安定的に装着されることができるようにする。
【００４６】
図２１は、本発明によるＬＥＤパッケージの第３実施例を示す。図２１に示すように、本実施例のＬＥＤパッケージ２００−１は伝熱部材２１２及びリード−被服組立体２２０が図１乃至１１に示したＬＥＤパッケージフレーム１００の熱伝達部材１１０及びリード−被服組立体１２０と実質的に同一である。そのため、対応する構成要素には同一な図面符号を付与し、その説明は省略する。
【００４７】
一方、図１８乃至２０のＬＥＤパッケージ２００と違って、本実施例の反射鏡Ｒは、射出物からなった外壁２３０の内面に形成される。外壁２３０は、樹脂などの不導体から構成され、内面にはＮｉ、Ａｇ及びＡｕ中の一つ以上を含んだ材質をメッキまたはコーティングして反射鏡Ｒを形成することができる。また、外壁２３０内側の空洞Ｃにはこの空洞Ｃには透明な樹脂が埋め込まれＬＥＤチップ２０２を外部から保護するようになる。
【００４８】
図２２乃至図３２は、本発明の第４実施例によるさらに他のＬＥＤパッケージフレームを示す。図２２乃至３２に示すように、本実施例によるＬＥＤパッケージフレーム３００はＬＥＤチップ３０２、このＬＥＤチップ３０２が装着された熱伝達部材３１０及びこの熱伝達部材３１０に嵌め込まれる一対のリード−被服組立体３２０を含む。
【００４９】
先ず、図２７乃至３０を参照すれば、熱伝達部材３１０は熱伝導率が優れた材料の塊として、中が突出した円盤形で構成される。その材質にはＣｕ、Ａｇ、Ａl、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｗ及びそれを一つ以上含んだ合金が用いられることができる。また、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｕ中の一つ以上を含んだ材質を熱伝達部材３１０にメッキまたはコーティングすることができる。
【００５０】
熱伝達部材３１０の中には円筒形の柱３１２が形成され、該柱３１２の周りには一対の外周部３１４及び一対の段差３１６が形成されている。外周部３１４は柱３１２から一体で外側に延長されて収納部３１８によって互いに分離され、段差３１６は外周部３１４を互いに連結させる。収納部３１８はリード−被服組立体３２０を収容する収納部の機能を遂行する。
【００５１】
次いで、図３１と３２を参照すれば、リード−被服組立体３２０は伝導率の優れた金属からなったリード３２２と該リード３２２の先端３２２ａにコーティングされた隔離層または絶縁被服３２４を具備する。リード３２２は先端３２２ａ側に階段形態で屈折され上がる形状であり、絶縁被服３２４はリード先端３２２ａの側面、底面及び前面に付着される。とりわけ、リード先端３２２ａの全面に付着された絶縁被服３２４の一部を絶縁被服先端部３２４ａと称する。
【００５２】
リード３２２はその材質として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ及びこれを一つ以上含んだ合金を用い、Ｎｉ、Ａｇ、Ｇｏ及びこれを一つ以上含んだ合金でメッキされ得る。絶縁被服３２４はガラス、ＬＣＰ、エポキシなどで構成され、好ましくは高温変形可能なものから選択される。
【００５３】
次いで、結合された状態の全体ＬＥＤパッケージフレーム３００を探れば、リード３２２は熱伝達部材３１０の収納部３１８に嵌め込まれる。この際、絶縁被服３２４はリード先端３２２ａと外周部３１４の間に介されこれらの間の接触を防止し、絶縁被服先端部３２４ａはリード先端３２２ａと柱３１２及び段差３１６の間に介されこれらの間の接触を防止する。従って、リード３２２は熱伝達部材３１０と直接接触しなくなる。また、絶縁被服３２４は高温で変形されてリード３２２と熱伝逹部材３１０の間を密封及び結合させる機能も遂行する。
【００５４】
ＬＥＤチップ３０２は、熱伝達部材３１０の柱上面３１２ａに安着され好ましくは、接着剤などによって柱上面３１２ａに固定される。また、ＬＥＤチップ３０２はワイヤ３０４によって、リード−被服組立体３２０のリード先端３２２ａに電気的に連結される。
【００５５】
これとは違って、柱上面３１２ａにパターンが印刷されたパッドを装着し、該パッドにＬＥＤチップ３０２をワイヤまたはソルダバンプで連結した後再びパッドのパターンをワイヤでリード先端３２２ａに連結することも可能である。この際、パッドは外部衝撃がＬＥＤチップ３０２に加えられるのを防止するように柔軟な材料で構成すれば良い。
【００５６】
本実施例のパッケージフレーム３００は、リード−被服組立体３２０が熱伝達部材３１０の収納部３１８に挿入されて熱伝達部材３１０と結合されるので、全体大きさを減らすことができる。また、リード−被服組立体３２０のリード先端３２２ａは絶縁被服３２４及び絶縁被服先端部３２４ａによって熱伝達部材３１０との直接的な接触が防止されるので、複数個の本発明パッケージフレーム３００が金属基板に装着される際、短絡を生じなくなる。
【００５７】
本実施例のパッケージフレーム３００は、図１４のパッケージフレーム１００−１のような形態に変形され得る。すなわち、一つのリード１２２で絶縁被服を省いてリード１１２を熱伝達部材３１０と直接接触するようにしＬＥＤチップ１０２はワイヤ１０４によって熱伝達部材３１０の柱３１２に電気的に連結される。このようにすれば、熱伝達部材３１０がリード機能を遂行することが可能となる。
【００５８】
図１６と１７のＬＥＤパッケージ１５０に本実施例のパッケージフレーム３００を適用して樹脂からなったパッケージ本体１３０でＬＥＤチップ３０２などを外部から保護しながら熱伝達部材３１０とリード−被服組立体３２０の結合をより堅固に維持することができる。
【００５９】
それと共に、図１８乃至２０のＬＥＤパッケージ２００及び図２１のＬＥＤパッケージ２００−１に本実施例のパッケージフレーム３００を適用することもやっぱり可能である。
【００６０】
図３３乃至図３７は、本発明の第５実施例によるさらに他のＬＥＤパッケージフレームを示す。図３３乃至３７に示すように、本実施例によるＬＥＤパッケージフレーム４００は、ＬＥＤチップ４０２、該ＬＥＤチップ４０２が装着された熱伝達部材４１０及び該熱伝達部材４１０に嵌め込まれるリード−被服組立体４２０とリード４２２を含む。
【００６１】
ＬＥＤチップ４０２は、熱伝達部材４１０の柱４１２上端に好ましくは接着剤などによって付着されてワイヤ４０４によって柱４１２とリード４２２の先端４２２ａと電気的に連結される。
【００６２】
熱伝達部材４１０は、熱伝導率が優れた材料の塊として、中が突出した円盤形で構成される。その材質には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａl、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｗ及びこれを一つ以上含んだ合金が用いられることができる。また、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｕ中の一つ以上を含んだ材質を熱伝達部材４１０にメッキまたはコーティングすることができる。
【００６３】
熱伝達部材４１０の中には円筒形の柱４１２が形成され、該柱４１２の周りには環状の外周部４１４が形成されている。外周部４１４は図面の右側に"L"字形の第１収納部４１８aが形成され、第１収納部４１８aの上側にストッパ４１６が形成されている。
【００６４】
第１収納部４１８は、柱４１２の側面に沿って外周部４１４を上下で貫通した後、外周部４１４の下部を開放して形成される。柱４１２を中心に上記収納部４１８の反対側位置には外周部４１４の下部に形成された第２収納部４１８ｂが形成される。第１収納部４１８は、リード−被服結合体４２０を収容し、第２収納部４１８ｂはリード４２２のみを収容する。
【００６５】
リード−被服組立体４２０は、伝導率が優れた金属からなったリード４２２とこのリード４２２の先端４２２ａにコーティングされた隔離層または絶縁被服４２４を具備する。リード４２２は先端４２２ａ側に"L"字形で屈折され上がる形状であり、絶縁被服４２４はリード先端４２２ａを上端を除いて取り囲むように付着される。特に、リード先端４２２ａの前面に付着された絶縁被服４２４の一部を絶縁被服先端部４２４ａと称する。
【００６６】
リード４２２はその材質として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ及びこれを一つ以上含んだ合金を用い、Ｎｉ、Ａｇ、Ｇｏ及びこれを一つ以上含んだ合金でメッキされ得る。絶縁被服４２４はガラス、ＬＣＰなどで構成され、好ましくは高温変形可能なものから選択される。
【００６７】
次いで、結合された状態の全体ＬＥＤパッケージフレーム４００を探れば、リード−被服結合体４２０はその先端が熱伝達部材４１０の第１収納部４１８ａに嵌め込まれる。この際、図３７に示したようにリード-被服結合体４２０は下から熱伝達部材４１０の第１収納部４１８ａに嵌め込まれる。
【００６８】
この際、絶縁被服４２４はリード４２２及びリード先端４２２ａを柱４１０及び外周部４１４と接触しないように防止する。また、絶縁被服４２４は高温で変形されリード４２２と熱伝逹部材４１０の間を密封及び結合させる機能も遂行する。
【００６９】
このように結合されれば、図３５に示すように、外周部４１４のストッパ４１６はリード-被服組立体４２０が矢印Ｂ方向に移動することを防止することにより、リード−被服組立体４２０が第１収納部４１８により堅固に維持されることが可能となる。
【００７０】
一方、第２収納部４１８ｂはリード４２２を直接収容する。図３７に示すように、リード４２２は水平方向に第２収納部４１８ｂに嵌め込まれ熱伝達部材４１０と直接接触する。そのため、リード４２２は熱伝達部材４１０及びワイヤ４０４を通してＬＥＤチップ４０２に電源を供給するようになる。また、熱伝達部材４１０に直接外部電源を連結してリードの役割をするようにすることも可能である。
【００７１】
本実施例のパッケージフレーム４００をこのように構成すれば、リード-被服結合体４２０は挿入が容易であるだけでなく熱伝達部材４１０に安定的に維持されるので、作業能率が良くなり生産性が向上される。
【００７２】
また、リード−被服組立体４２０が熱伝達部材４１０の第１収納部４１８に挿入されて熱伝達部材４１０と結合されるので、本実施例のパッケージフレーム４００の全体大きさを減らすことができる。
【００７３】
それと共に、リード-被服組立体４２０のリード先端４２２ａは絶縁被服４２４及び絶縁被服先端部４２４ａによって熱伝達部材４１０との直接的な接触が防止されるので、複数個の本発明パッケージフレーム４００が金属基板に装着される際、短絡を生じなくなる。
【００７４】
本実施例のパッケージフレーム４００を様々な形に変形することができる。例えば、第２収納部４１８ｂを第１収納部４１８ａと同一な形にして一対のリード−被覆組立体を挿入することができる。この場合、これらリード-被服組立体を端子で使用し、熱伝達部材は熱伝達機能のみを遂行するようにすることができる。あるいは、熱伝達部材を一つの端子で使用し、これらリード-被服組立体をさらに他の一つの端子で共に使用することもできる。また、一つの"L"字形収納部にはリード-被服組立体を挿入し、他の"L"字形収納部には"L"字形リードを収納することも可能である。
【００７５】
一方、本実施例のパッケージフレーム４００を図１６と１７のＬＥＤパッケージ１５０に適用して樹脂からなったパッケージ本体１３０でＬＥＤチップ４０２などを外部から保護しながら熱伝達部材４１０とリード-被服組立体４２０及びリード４２２の間の結合をより堅固に維持することができる。
【００７６】
それと共に、図１８乃至２０のＬＥＤパッケージ２００及び図２１のＬＥＤパッケージ２００‐１に本実施例のパッケージフレーム４００を適用することもやっぱり可能である。
【００７７】
上記においては、本発明の好ましき実施例らを参照し説明したが、該技術分野において通常の知識を有する者なら下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を様々に修正及び変更することが可能であることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示したＬＥＤパッケージフレームの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】図１に示したＬＥＤパッケージフレームの底面図である。
【図５】図１に示すＬＥＤパッケージフレームの分解斜視図である。
【図６】図５に示すＬＥＤパッケージフレームの熱伝達部材の斜視図である。
【図７】図６に示す熱伝達部材の平面図である。
【図８】図７のＩＩＸ−ＩＩＸ線に沿って切断した断面図である。
【図９】図６に示した熱伝達部材の底面図である。
【図１０】図５に示したＬＥＤパッケージフレームのリード-被服組立体の斜視図である。
【図１１】図１０に示したリード-被服組立体の平面図である。
【図１２】本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第２実施例を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示したＬＥＤパッケージフレームの平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿って切断した断面図である。
【図１５】本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第３実施例を図３に対応する形で示した断面図である。
【図１６】本発明によるＬＥＤパッケージの第１実施例を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ-ＸＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図１８】本発明によるＬＥＤパッケージの第２実施例を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示したＬＥＤパッケージの平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ-ＸＸ線に沿って切断した断面図である。
【図２１】本発明によるＬＥＤパッケージの第３実施例を図２０に対応する形で示した断面図である。
【図２２】本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第４実施例を示した斜視図である。
【図２３】図２２に示したＬＥＤパッケージフレームの平面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ-ＸＸＩＶ線に沿って切断した断面図である。
【図２５】図２２に示したＬＥＤパッケージフレームの底面図である。
【図２６】図２２に示したＬＥＤパッケージフレームの分解斜視図である。
【図２７】図２６に示したＬＥＤパッケージフレームの熱伝達部材の斜視図である。
【図２８】図２７に示した熱伝達部材の平面図である。
【図２９】図２８のＸＸＩＸ-ＸＸＩＸ線に沿って切断した断面図である。
【図３０】図２７に示した熱伝達部材の底面図である。
【図３１】図２６に示したＬＥＤパッケージフレームのリード-被服組立体の斜視図である。
【図３２】図３１に示したリード-被服組立体の平面図である。
【図３３】本発明によるＬＥＤパッケージフレームの第５実施例を示す斜視図である。
【図３４】図３３に示したＬＥＤパッケージフレームの平面図である。
【図３５】図３４のＸＸＸＶ-ＸＸＸＶ線に沿って切断した断面図である。
【図３６】図３３に示したＬＥＤパッケージフレームの分解斜視図である。
【図３７】図３３に示したＬＥＤパッケージフレームの組み立て作業を説明する分解断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００、１００-１、１００-２、３００、４００パッケージフレーム
１０２、２０２、３０２、４０２ＬＥＤチップ
１１０、１１０-１、１１０-２、２１０、２１０-１、３１０、４１０熱伝達部材
１１８、２１８、３１８、４１８ａ、４１８ｂ収納部
１２０、２２０、３２０、４２０リード-被服結合体
１２２、２２２、３２２、４２２リード
１２４、２２４、３２４、４２４絶縁被服
１５０、２００、２００-１ＬＥＤパッケージ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップ、
熱伝導率が優れた材料の塊からなって上記ＬＥＤチップが一面に装着され、側部に湾入された収納部が形成された熱伝達部材、
一端側が上記熱伝達部材の収納部に収容されて上記ＬＥＤチップと電気的に連結されたリード、及び
上記熱伝達部材の収納部と上記リードを互いに隔離させるようにこれらの間に密着して提供された電気絶縁層を含む高出力ＬＥＤパッケージに用いられるＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項２】
上記リード及びそれを収容する上記熱伝達部材の収納部は上記熱伝達部材の柱から"L"字形を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項３】
上記熱伝達部材は湾入された第２収納部を有し、
上記ＬＥＤパッケージフレームは上記第２収納部に直接挿入された第２リードを含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項４】
上記リード及びそれを収容する上記熱伝達部材の収納部は上記熱伝達部材の柱から"L"字形を有することを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項５】
上記熱伝達部材は上記電気絶縁層を介して上記リードの一端を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項６】
上記熱伝達部材は上記ＬＥＤチップの周りに空洞を形成するよう上記熱伝達部材の縁から上記ＬＥＤチップの向こう側に延長された反射鏡を具備することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項７】
上記熱伝達部材の縁と上記リードの一端側を封止するように上記熱伝達部材周囲に射出された基部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージフレーム。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＬＥＤパッケージフレーム、及び
上記熱伝達部材の上記ＬＥＤチップ反対側の他面が少なくとも一部が露出され、上記リードの他端が突出するよう上記ＬＥＤパッケージフレームを封止する樹脂からなったパッケージ本体を含むＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５中のいずれか１項に記載のＬＥＤパッケージフレーム、
上記熱伝達部材の縁及びそれに隣接した上記リードの一部を封止ながら内側に空洞を形成するよう射出された外壁、及び
上記空洞内に埋め込まれた透明樹脂を含むＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
上記外壁の内面には高反射率材料の層が形成されたことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
請求項６又は７に記載のＬＥＤパッケージフレーム、及び
上記空洞内に埋め込まれた透明な樹脂を含むＬＥＤパッケージ。

【図１】