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JP2012134564A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージが開示される。
【解決手段】発光ダイオードパッケージは一対のリード端子を備える。パッケージ本体が一対のリード端子の少なくとも一部を埋め込む。パッケージ本体は一対のリード端子を露出させる開口部を有する。発光ダイオードダイ（ＬＥＤｄｉｅ）が開口部内に実装されて位置する。発光ダイオードダイは一対のリード端子に電気的に連結される。一方、第１のモールド樹脂が発光ダイオードダイを覆う。しかも、第１のモールド樹脂に比べて相対的に硬度が高い第２のモールド樹脂が第１のモールド樹脂の上部を覆う。これにより、発光ダイオードダイに印加されるストレスを減少させることができ、モールド樹脂の変形を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージに関し、より詳しくは、硬度が低いモールド樹脂で発光ダイオードダイ（ｄｉｅ）を覆い、その上部を硬度が高いモールド樹脂で覆うことによって、発光ダイオードダイに印加されるストレスを緩和することができ、且つモールド樹脂の上部面の変形を防止することができる発光ダイオードパッケージに関する。
一般的に、発光ダイオードパッケージは、実装された発光ダイオードダイ（ｄｉｅ）を覆うモールド樹脂を含む。モールド樹脂は、外部環境から発光ダイオードダイを保護する。すなわち、モールド樹脂は、外部から加えられる力がもとで発光ダイオードダイ及びボンディングワイヤーを保護することができ、且つ大気中の水分を遮断して、発光ダイオードダイの損傷を防止することができる。また、モールド樹脂は、発光ダイオードダイから放出された光の波長を変換させる蛍光体を含有することができる。その結果、紫外線又は青色光を放出する発光ダイオードダイを使用して白色光を得ることができる。
一方、発光ダイオードダイが光を放出する時、発光ダイオードダイから熱が発生し、この熱は、発光ダイオードダイの周辺に伝達される。したがって、発光ダイオードダイを覆うモールド樹脂は、発光ダイオードダイが動作を繰り返すことによって、熱サイクルを経るようになる。モールド樹脂の硬度が高い場合、熱サイクルの間にモールド樹脂にクラックが発生することがあり、モールド樹脂が剥離することがある。また、モールド樹脂と発光ダイオードダイとの熱膨張係数の差に起因する熱ストレスによって発光ダイオードが破断したり、ボンディングワイヤーが断線したりすることがある。モールド樹脂のクラック及び剥離は、放出される光の均一性を阻害し、耐湿性を悪化させる。しかも、モールド樹脂が熱可塑性樹脂である場合、硬化後の残留ストレスが大きいため、上記の問題は、さらに深刻である。
熱サイクルに起因するモールド樹脂のクラック及び剥離を防止できる発光ダイオードパッケージが、特許文献１の米国特許第６，７４７，２９３号に“発光装置（Ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）”という発明の名称でニタなど（Ｎｉｔｔａ ｅｔ ａｌ．）により開示されている。図１は、特許文献１に開示された発光ダイオードパッケージ５００を説明する断面図である。
図１を参照すれば、発光ダイオードパッケージ５００は、リードフレームから形成したリード端子５０１、５０２と、これと一体に成形された本体５０３とを備える。本体５０３は、熱可塑性樹脂からなる。リード端子５０１、５０２は、各々の一端が近接して対向するように配置され、他端が、互いに反対方向に延長し、本体５０３の外部に突出する。
一方、本体５０３は、開口部５０５を有し、発光ダイオードダイ（ｄｉｅ）５０６がその底面に実装される。発光ダイオードダイ５０６は、一つのリード端子５０１上に導電性接着剤５０７により取り付けることができ、ボンディングワイヤー５０９を介して他のリード端子５０２に接続される。開口部５０５の内壁５０４は、発光ダイオードダイ５０６から放出された光を外部に反射するように一定の傾斜面を有する。
密封樹脂５１１が発光ダイオードダイ５０６の上部を覆い、開口部５０５内に配置される。密封樹脂５１１は、日本工業規格ＪＩＳのＪＩＳＡ値として５０乃至９０の相対的に大きい（高い）硬度値を有するシリコン樹脂である。密封樹脂５１１の上部にはレンズ部５１３が配置され、集光作用をする。
発光ダイオードパッケージ５００は、ＪＩＳ Ａ値として９５程度のエポキシ樹脂に比べて低い硬度を有するので、エポキシ樹脂に比べてクラックや剥離が発生することを防止することができ、硬度がＪＩＳＡ値として３０乃至４０のシリコン樹脂に比べて相対的に高いため、外部から印加される力が発光ダイオードダイ５０６に及ぼす影響を減少させる長所がある。しかし、シリコン樹脂が相対的に大きい硬度値を有するので、硬化の際に、残留ストレスが相対的に増加し、熱サイクルに起因する熱ストレス（ｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓ）が相対的に大きい。特に、開口部５０５の大きさの増加や、入力電力が増加する場合に、ストレスは、さらに増加し、発光ダイオードダイ５０６の信頼性を減少させることがあり、ボンディングワイヤー５０７の断線を誘発することがある。
一方、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）の光出力は、通常、入力電力（ｉｎｐｕｔ ｐｏｗｅｒ）に比例するので、発光ダイオードに入力される電力を増加させて、高い光出力を得ることができる。しかし、入力電力の増加は、発光ダイオードの接合温度（ｊｕｎｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を増加させる。発光ダイオードの接合温度の増加は、熱ストレスを増加させるだけでなく、入力エネルギーが可視光に変換される程度を示す発光効率（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）の減少につながる。したがって、入力電力の増加による発光ダイオードの接合温度の増加を防止することが必要である。
発光ダイオードの接合温度の増加を防止するために、ヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージの一例が特許文献２の米国特許第６，２７４，９２４（Ｂ１）号（発明の名称：表面実装ＬＥＤパッケージ）に開示されている。これによれば、ＬＥＤダイ（ｄｉｅ）がヒートシンク上に熱的にカップリングされているため、ＬＥＤダイを低い接合温度に維持することができる。したがって、ＬＥＤダイに相対的に大きい入力電力を供給することができるので、高い光出力を得ることができる。
しかし、このような従来のＬＥＤパッケージでは、ヒートシンクがパッケージ本体から容易に分離されることが有り得るので、構造的に不安定である。ヒートシンクがパッケージ本体から分離される場合、ヒートシンクの上部に搭載されたＬＥＤダイとリードとを電気的に連結するボンディングワイヤーが断線するので、発光ダイオードパッケージをリペアすることが不可能である。したがって、ヒートシンクがパッケージ本体から分離されることを防止できる発光ダイオードパッケージが要求される。
本発明の目的は、外力及び水分のような外部環境から発光ダイオードダイ（ＬＥＤ ｄｉｅ）を保護することができ、発光ダイオードダイに及ぼすストレスを緩和することができると共に、選別又はアセンブリーの間にモールド樹脂の変形を防止することができる発光ダイオードパッケージを提供することにある。
本発明の他の目的は、ヒートシンクを採用して、ＬＥＤダイ（ｄｉｅ）から発生した熱を外部に円滑に放出することができ、且つヒートシンクがパッケージ本体から分離されることを防止することができる発光ダイオードパッケージを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージを提供する。発光ダイオードパッケージは一対のリード端子を含む。前記一対のリード端子の少なくとも一部が本体に埋め込まれる。前記本体は、前記一対のリード端子を露出させる開口部を有する。前記開口部内に発光ダイオードダイ（ｄｉｅ）が実装されて位置する。前記発光ダイオードダイは、前記一対のリード端子に電気的に連結される。一方、第１のモールド樹脂が前記発光ダイオードダイを覆う。しかも、前記第１のモールド樹脂に比べて硬度が高い第２のモールド樹脂が、前記第１のモールド樹脂の上部を覆う。
これにより、前記第１のモールド樹脂は、発光ダイオードダイに及ぼすストレスを緩和し、前記第２のモールド樹脂は、外力によるモールド樹脂の変形を防止する。
前記第１のモールド樹脂は、デュロメーターショア（Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｓｈｏｒｅ）値が５０Ａ未満であり、前記第２のモールド樹脂は、デュロメーターショア値が５０Ａ以上であることができる。
前記第１又は第２のモールド樹脂は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることができる。一方、前記第１及び第２のモールド樹脂のいずれかは、蛍光体を含有することができる。
また、前記第１のモールド樹脂は、前記第２のモールド樹脂に比べて相対的に厚くてもよい。その結果、前記第１のモールド樹脂の下部の発光ダイオードダイに印加されるストレスをさらに減少させることができる。
ヒートシンクが前記パッケージ本体の下部に結合されるようにすることができる。前記ヒートシンクの一部は、前記開口部により露出される。前記発光ダイオードダイは、前記ヒートシンクの露出された上部面に実装される。
これにより、前記発光ダイオードダイから生成された熱を、前記ヒートシンクを介して外部に円滑に放出することができる。
前記ヒートシンクは、基底部と、該基底部の中央部から上向きに突出する突出部とを有することができる。したがって、発光ダイオードパッケージの大きさを増加させることなく、熱放出表面を増加させることができ、熱放出効率を増加させることができる。
前記ヒートシンクは、前記基底部及び／又は前記突出部の外側面のうち少なくとも一側に結合突起を有することができる。前記結合突起が前記パッケージ本体に結合され、前記ヒートシンクが前記パッケージ本体から分離されることを防止することができる。
本発明の他の形態による多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージは、ヒートシンク支持リングを含む。ヒートシンクが前記支持リングに挿入される。２つのリード端子は、前記支持リング及びヒートシンクから離隔され、前記支持リングの両側に配置される。パッケージ本体が前記ヒートシンク及び前記リード端子をモールドして支持する。前記パッケージ本体は、前記ヒートシンクの上端部及び前記リード端子の一部分を露出させる開口部を有する。少なくとも一つの発光ダイオードダイ（ｄｉｅ）が前記ヒートシンクの上部面に搭載される。ボンディングワイヤーが前記発光ダイオードダイと前記リード端子とを電気的に連結する。一方、第１のモールド樹脂が前記発光ダイオードダイを覆い、第２のモールド樹脂が前記第１のモールド樹脂の上部を覆う。前記第２のモールド樹脂は、前記第１のモールド樹脂に比べて相対的に硬度が高い。これにより、前記第１のモールド樹脂は、発光ダイオードダイに及ぼすストレスを緩和し、前記第２のモールド樹脂は、外力によるモールド樹脂の変形を防止する。また、前記ヒートシンクが前記支持リングに挿入されて固定されるので、前記パッケージ本体から分離されることが防止される。
前記第１のモールド樹脂は、デュロメーターショア（Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｓｈｏｒｅ）値が５０Ａ未満であり、前記第２のモールド樹脂は、デュロメーターショア値が５０Ａ以上であることができる。
前記第１又は第２のモールド樹脂は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることができる。一方、前記第１及び第２のモールド樹脂のいずれかは、蛍光体を含有することができる。
また、前記第１のモールド樹脂は、前記第２のモールド樹脂に比べて相対的に厚くてもよい。その結果、前記第１のモールド樹脂の下部の発光ダイオードダイに印加されるストレスをさらに減少させることができる。
一方、前記ヒートシンクは、基底部と、該基底部の中央部から上向きに突出する突出部とを含むことができ、前記突出部が前記支持リングに挿入される。
前記ヒートシンクは、前記突出部の側面に、前記支持リングを収容溝に固定するための、支持リング収容溝を有することができる。したがって、前記ヒートシンクが前記パッケージ本体から分離されることをさらに防止することができる。
本発明によれば、外力及び水分のような外部環境から発光ダイオードダイ（ＬＥＤ ｄｉｅ）を保護することができ、発光ダイオードダイに及ぼすストレスを緩和することができると共に、選別又はアセンブリーの間にモールド樹脂の変形を防止することができる発光ダイオードパッケージを提供することができる。また、ヒートシンクを採用してＬＥＤダイから発生する熱を外部に円滑に放出することができ、且つヒートシンクがパッケージ本体から分離されることを防止することができる発光ダイオードパッケージを提供することができる。
従来の発光ダイオードパッケージを説明する断面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを説明する断面図である。 本発明の他の実施の形態による発光ダイオードパッケージを説明する断面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを量産するためのＬＥＤリードパネルを示す平面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを説明する分解斜視図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージがＬＥＤリードパネルに形成された状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを示す上部斜視図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを示す下部斜視図である。 本発明の一実施の形態によるヒートシンクを有する発光ダイオードパッケージを示す断面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージに形成されたモールド樹脂及びレンズを説明する断面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージに形成されたモールド樹脂及びレンズを説明する断面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージに形成されたモールド樹脂及びレンズを説明する断面図である。 本発明の他の実施の形態によるリードフレームを説明するための斜視図である。 本発明の他の実施の形態による発光ダイオードパッケージ製造方法を説明する工程順序図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージ１０を説明する断面図である。
図２を参照すれば、発光ダイオードパッケージ１０は、リードフレームから形成した一対のリード端子１１、１３と、パッケージ本体１５とを備える。本体１５は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を挿入モールド（ｉｎｓｅｒｔｍｏｌｄｉｎｇ）して形成することができる。一般的に、発光ダイオードパッケージ１０を量産するために、複数のリードフレームが整列されたリードパネル上に複数のパッケージ本体１５が形成される。モールド樹脂部の硬化後に、リードフレームを切断して個々の発光ダイオードパッケージ１０に分離し、その結果、リード端子１１、１３が形成される。リード端子１１、１３は、各々の一端が近接して対向するように配置され、他端は、互いに反対方向に延長し、本体１５の外部に突出する。
パッケージ本体１５は、リード端子１１、１３の少なくとも一部を埋め込む。すなわち、本体１５は、リード端子１１、１３の少なくとも一部を取り囲み、リード端子１１、１３を固定する。また、パッケージ本体１５は、リード端子１１、１３を露出（ｅｘｐｏｓｅ）させる開口部２６を有する。開口部２６の内壁１４は、発光ダイオードダイ（ＬＥＤｄｉｅ）から放出された光を外部に反射するように一定の傾斜面を有することができる。
発光ダイオードダイ（ＬＥＤ ｄｉｅ）１７が開口部２６の底面に実装される。この時、図示するように、発光ダイオードダイ１７は、一つのリード端子１１上に導電性接着剤１９により取り付けることができる。導電性接着剤は、銀エポキシ（Ａｇｅｐｏｘｙ）であることができる。さらに、発光ダイオードダイ１７は、ボンディングワイヤー２１を介して他のリード端子１３に接続できる。これにより、発光ダイオードダイ１７は、リード端子１１、１３に電気的に連結される。
一方、第１のモールド樹脂２３が発光ダイオードダイ１７の上部を覆う。また、第１のモールド樹脂２３は、ボンディングワイヤー２１を覆うことができる。第１のモールド樹脂２３は、デュロメーターショア（Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒｓｈｏｒｅ）値が５０Ａ未満で、相対的に硬度値が小さいことが好ましい。より好ましくは、１０Ａ以下であることができる。第１のモールド樹脂２３は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることができる。第１のモールド樹脂２３は、図示するように、発光ダイオードダイ１７及びボンディングワイヤー２１を覆い、本体１５の内壁に接着できる。これと異なって、第１のモールド樹脂２３は、発光ダイオードダイ１７を覆い、且つパッケージ本体１５の内壁まで延長されずに、開口部の所定領域に限定されるようにすることもできる。
さらに、第２のモールド樹脂２５が第１のモールド樹脂２３の上部を覆う。第２のモールド樹脂２５は、開口部２６を満たし、開口部２６の内壁１４に接着される。第２のモールド樹脂２５の上部面は、扁平な面であってもよく、一定の曲率を有してもよい。第２のモールド樹脂２５は、デュロメーターショア（Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒｓｈｏｒｅ）値が５０Ａ以上で、第１のモールド樹脂２３に比べて相対的に硬度値が大きいことが好ましい。また、第２のモールド樹脂２５と第１のモールド樹脂２３との間に他のモールド樹脂（図示せず）が介在できる。第２のモールド樹脂２５は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることができる。第２のモールド樹脂２５及び他のモールド樹脂は、第１のモールド樹脂２３と同じ種類の材質であることができる。例えば、第１のモールド樹脂２３がシリコン樹脂である場合、第２のモールド樹脂２５はシリコン樹脂である。第１のモールド樹脂２３と第２のモールド樹脂２５とが同じ材質である場合、第１のモールド樹脂と第２のモールド樹脂との間の界面において反射による光の損失を減少させることができ、モールド樹脂の密着性が増加し、耐湿性を向上させることができる。しかも、第１のモールド樹脂２３は、第２のモールド樹脂２５よりさらに厚くてもよい。ここで、第１のモールド樹脂２３及び第２のモールド樹脂２５の厚さは、発光ダイオードダイ１７の上部面を基準にして垂直方向に測定された値とする。硬度値が小さい第１のモールド樹脂２３が第２のモールド樹脂２５に比べて相対的に厚いので、発光ダイオードダイ１７に印加されるストレスを最小化することができる。
第１のモールド樹脂２３及び第２のモールド樹脂２５は、モールドカップ（ｍｏｌｄ ｃｕｐ）又はディスペンサー（ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）を用いて形成されるか、移送成形（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｌｄｉｎｇ）技術を使用して形成できる。
一方、デュロメーターショア値が１０Ａ以下のモールド樹脂を使用して発光ダイオードダイを保護するパッケージが特許文献２の米国特許第６，２７４，９２４号に開示されている。特許文献２に開示されたパッケージは、硬度が相対的に低いモールド樹脂を使用して熱ストレスを緩和する長所がある。しかし、硬度が低いモールド樹脂は、外力により容易に変形され得るという短所がある。
一般的に、発光ダイオードパッケージ内にモールド樹脂が形成された後に、上述したように、リードフレームを切断し、個別パッケージに分離する。その後、分離されたパッケージを選別又はアセンブリーする。この時、硬度が低いモールド樹脂は、外力により容易に変形される。特に、モールド樹脂の上部面の変形は、発光ダイオードダイから放出された光が外部に均一に放出されることを妨害する。
これに対し、本発明の実施の形態は、硬度値が相対的に大きい第２のモールド樹脂２５が第１のモールド樹脂２３の上部を覆うため、外力による変形、特にモールド樹脂の上部面の変形を防止することができる。また、硬度値が相対的に小さい第１のモールド樹脂２３が第２のモールド樹脂２５と発光ダイオードダイ１７との間に介在し、熱ストレス及びモールド樹脂の残留ストレスを緩和させる。このようなストレス緩和は、結果的にモールド樹脂２３、２５において発生し得るクラック及び剥離を防止して水分侵入を防止し、発光ダイオードパッケージの信頼性を向上させる。
一方、第１のモールド樹脂２３及び／又は第２のモールド樹脂２５は、蛍光体を含有することができる。蛍光体は、発光ダイオードダイから放出された光の波長を変換させるために採用される。また、レンズ部２７が第２のモールド樹脂２５の上部を覆うことができる。レンズ部２７は、発光ダイオードダイ１７から放出された光が所望の視野角で放出されるようにする。これとは異なって、第２のモールド樹脂２５をレンズ形状で形成することができ、例えば半円形状又はフレネル（ｆｒｅｓｎｅｌ）レンズ形状で形成することができる。
図３は、本発明の他の実施の形態による発光ダイオードパッケージ５０を説明する断面図である。
図３を参照すれば、発光ダイオードパッケージ５０は、図２を参照して説明したように、一対のリード端子５１、５３と、本体５５と、発光ダイオードダイ（ＬＥＤｄｉｅ）５７と、導電性接着剤５９と、第１のモールド樹脂６３と、第２のモールド樹脂６５とを含む。また、本体５５は、図２を参照して説明したように、開口部６６を有し、開口部６６の内壁５４は、傾斜することができる。
さらに、発光ダイオードパッケージ５０は、本体５５の下部に結合された熱伝逹スラグ（ｓｌｕｇ）又はヒートシンク５６を含む。ヒートシンク５６は、図示するように、開口部６６により一部が露出され、発光ダイオードダイ５７は、露出されたヒートシンク５６の上部面に実装される。ヒートシンクは、基底部と、基底部の中央部から上向きに突出した突出部とを有することができる。突出部が開口部６６により露出される。また、ヒートシンク５６の下部面は、熱放出を容易にするために、突出した上部面に比べて幅が広い。
発光ダイオードダイ５７は、ヒートシンク５６の上部面に導電性接着剤５９により取り付けられる。一つのボンディングワイヤー６２がヒートシンク５６と一つのリード端子５１とを連結し、他のボンディングワイヤー６１が発光ダイオードダイ５７と他のリード端子５３とを連結する。その結果、発光ダイオードダイ５７は、一対のリード端子５１、５３に電気的に連結される。
本実施の形態によれば、ヒートシンク５６を採用して発光ダイオードダイ５７から発生した熱を外部に容易に放出することができるので、熱サイクルに起因する熱ストレスをさらに緩和することができる。
以下、ヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージの他の実施の形態を詳細に説明する。
図４乃至図１２は、本発明の一実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図であり、図１３乃至図２５は、本発明の他の実施の形態によるヒートシンクを採用した発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を説明する図である。
図４は、本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを量産するためのＬＥＤリードパネルを示す平面図であり、図５は、本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを説明する分解斜視図であり、図６は、本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージがＬＥＤリードパネルに形成された状態を示す平面図である。
図４を参照すれば、本発明の一実施の形態による発光ダイオードパッケージを製造するためのＬＥＤリードパネル１０１は、一定の間隔で整列する複数のリードフレームを有する。リードフレームは、リード端子１４０と、リード端子を連結する連結フレーム１４１とを含む。連結フレーム１４１は、一対からなり、左右対称構造を形成し、中央部に所定の形状の中空部１４４を形成する。
また、連結フレーム１４１は、リード端子１４０及び支持リード１４２を介して連結フレーム１４１を取り囲む外部フレームに固定される。
一方、本発明の実施の形態では、左右対称構造をなす連結フレーム１４１の中央に形成される中空部１４４を六角形形状で示したが、これに限定されるものではなく、円形又は四角形などの他の多角形の形状で形成することができる。
図５を参照すれば、ＬＥＤリードパネル１０１が形成された後に、ＬＥＤリードパネル１０１に第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１からなるパッケージ本体及びヒートシンク１５３が順次に固定される。
すなわち、ＬＥＤリードパネル１０１にリード端子１４０と一体型で形成された一対の連結フレーム１４１の上部には、所定の形状、例えば四角形状の第１パッケージハウジング１５０が位置するようになり、連結フレーム１４１の下部には、第２パッケージハウジング１５１が位置するようになる。
第１パッケージハウジング１５０の中央部は、モールド樹脂を収容するために、凹設され、その底部に連結フレーム１４１の端子部及び中空部１４４を露出させる貫通孔１５８を有する。貫通孔１５８は、凹設された部分と同じ面積を有することができるが、図示するように、それより狭い面積を有することができる。凹設された部分及び貫通孔１５８は、以後パッケージ本体の開口部を形成する。凹設された部分の内壁には、後述するＬＥＤパッケージのモールド樹脂を収容することができるように段差部１５９が形成されている。
第２パッケージハウジング１５１の上部面に連結フレーム１４１と同一形状の収容溝１５２が形成されることによって、連結フレーム１４１を収容し、その下部面には、後述するヒートシンク１５３が挿入装着され得るヒートシンク載置溝１５７が形成されている。
また、第２パッケージハウジング１５１は、中央にヒートシンク１５３の挿入突出部１５４が収容され得る円形の貫通孔１５５を有する。挿入突出部１５４の上部面は、凹設でき、後述するＬＥＤチップ１６０が載置され固定されるＬＥＤ載置部１５６となる。
一方、第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１は、その材質として熱伝導性プラスチック（ＴｈｅｒｍａｌＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）又はセラミックス（Ｈｉｇｈ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）を利用することができる。熱伝導性プラスチックとしては、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ＰＰＳ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ）、ＴＰＥ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）などが挙げられ、高熱伝導性セラミックスとしては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などが挙げられる。窒化アルミニウムＡｌＮは、アルミナと同等な物性を有し、熱伝導性の観点からアルミナより優れていて、多く活用されている。
第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１が熱伝導性プラスチックである場合、第１パッケージハウジング１５０及び第２パッケージハウジング１５１をＬＥＤリードパネル１０１の左右対称構造で形成される連結フレーム１４１の上・下部に位置させ、高温で圧着してＬＥＤリードパネル１０１に取り付け、固定することができる。ここで、第１パッケージハウジング１５０の内部に形成される貫通孔１５８及び段差部１５９は、第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１をＬＥＤリードパネル１０１に位置させた後に、貫通孔１５８及び段差部１５９の形状に対応する突出部を有する圧着手段で高温圧着することによって形成することができる。これとは異なって、第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１は、挿入モールド技術（ｉｎｓｅｒｔｍｏｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を使用して一体に形成することができる。
第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１がセラミックスである場合、第１パッケージハウジング１５０及び第２パッケージハウジング１５１を正確な寸法及び形態であらかじめ製作する。その後、セラミック材質の第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１をＬＥＤリードパネル１０１の連結フレーム１４１の上・下部に位置させ、接着力が大きい接着剤などを用いてＬＥＤリードパネル１０１に取り付け固定する。
図６を参照すれば、発光ダイオードパッケージは、ＬＥＤリードパネル１０１に形成されたリードフレームに形成され、複数の発光ダイオードパッケージがＬＥＤリードパネル１０１に形成される。
ヒートシンク１５３の中央部であるＬＥＤ載置部１５６に一つ以上のＬＥＤダイ（ｄｉｅ）１６０が実装され、ボンディングワイヤー１６２を介して連結フレーム１４１に電気的に連結される。
ＬＥＤ載置部１５６に実装されたＬＥＤダイ１６０を電気的に保護するようにツェナーダイオード（ＺｅｎｅｒＤｉｏｄｅ）１６１が実装され得る。このツェナーダイオード１６１は、定電圧を維持することができ、静電気あるいは急激な電流が供給された場合、ＬＥＤダイ１６０を保護し、製品の信頼性を増大させる。
図７及び図８は、本実施の形態による発光ダイオードパッケージを示す上部斜視図及び下部斜視図であり、図９は、本発明によるヒートシンクを有する発光ダイオードパッケージを示す断面図であり、図１０乃至図１２は、発光ダイオードパッケージに形成されたモールド樹脂及びレンズを説明する断面図である。
発光ダイオードパッケージは、ＬＥＤリードパネル１０１上に多数個形成され、形成された各々の発光ダイオードパッケージは、第１及び第２パッケージハウジング１５０、１５１を中心としてＬＥＤリードパネル１０１から切断される。
図７を参照すれば、ＰＣＢ基板（図示せず）に表面実装されるように、リード端子１４０は、所定の長さ及び角度をもって折り曲げられる。
また、図８に示したように、ヒートシンク１５３は、第２パッケージハウジング１５１の下部から挿入固定され、パッケージ本体に結合される。この時、ヒートシンク１５３は、第２パッケージハウジング１５１の下部面より下方に突出できる。したがって、下方に突出したヒートシンク１５３の面がＰＣＢ基板に直接接触することができるので、放熱効果を最大化させることができる。
図９を参照すれば、第１パッケージハウジング１５０の内部空間に段差部１５９ａ、１５９ｂが二重で形成されている。段差部は、後述するモールド樹脂又はレンズを形成する時、固定突起として作用する。
さらに、ヒートシンク１５３は、第２パッケージハウジング１５１の貫通孔１５５の内壁に形成された凹溝部に挿入固定され得るように、突出部１５４の側面に係止突起１５４ａを有することができる。したがって、第２パッケージハウジング１５１の貫通孔１５５にヒートシンク１５３の突出部１５４が固定され、ヒートシンク１５３がパッケージ本体から分離されることが防止される。係止突起１５４ａは、ヒートシンクの基底部に形成できる。係止突起１５４ａは、突出部１５４の最上側の縁部に形成でき、この時、係止突起１５４ａは、第２パッケージハウジング１５１の上面に結合され、ヒートシンク１５３をパッケージ本体に固定する。
図１０を参照すれば、第１パッケージハウジング１５０の内部空間にＬＥＤダイ１６０及びボンディングワイヤー１６２を保護すると共に、ＬＥＤダイ１６０から発光される光を透過させる第１のモールド樹脂１６５が形成される。
第１のモールド樹脂１６５は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることができ、ＬＥＤダイ１６０から発光される光を変換するための蛍光体を含有することができる。しかも、第１のモールド樹脂１６５は、光の均一な分布のためにディフューザー（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）を含有することができる。
図１１を参照すれば、第２のモールド樹脂１６７が第１のモールド樹脂１６５の上部を覆う。第２のモールド樹脂１６７は、第１のモールド樹脂１６５に比べて硬度が大きいエポキシ樹脂又はシリコン樹脂である。第２のモールド樹脂１６７は、蛍光体及び／又はディフューザーを含有することができる。
第１のモールド樹脂１６５及び第２のモールド樹脂１６７は、モールドカップ（ｍｏｌｄｃｕｐ）又はディスペンサー（ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）を用いて第１パッケージハウジング１５０の内部空間に形成されるか、移送成形（ｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｌｄｉｎｇ）技術を使用して形成できる。
図１２を参照すれば、第２のモールド樹脂１６７の上部にレンズ１６６が装着される。レンズは、ＬＥＤダイ１６０から放出された光を一定の指向角内に屈折させる凸レンズであることができ、要求される指向角によって曲率が選択される。レンズ１６６は、第１パッケージハウジング１５０の段差部１５９ｂに固定される。
以下、図１３乃至図２６を参照して本発明の他の実施の形態による発光ダイオードパッケージを説明する。
図１３は、本発明の他の実施の形態によるリードフレーム２１０を説明するための斜視図である。
図１３を参照すれば、リードフレーム２１０は、内部にヒートシンクを挿入できるヒートシンク支持リング２１３を有する。支持リング２１３は、図示するように、円形の環状であることができるが、これに限定されるものではなく、多角形の環状であることもできる。
一方、外部フレーム（ｏｕｔｅｒ ｆｒａｍｅ）２１１が支持リング２１３を取り囲む。外部フレーム２１１は、支持リング２１３から離隔されて位置する。外部フレーム２１１は、図示するように、正四角形であることができるが、これに限定されるものではなく、円形又は他の多角形であることができる。
外部フレーム２１１と支持リング２１３とは、少なくとも２つの支持リード２１５ａ、２１５ｂにより連結される。支持リード２１５ａ、２１５ｂは、支持リング２１３の対向する両側面に位置し、支持リング２１３を外部フレーム２１１に固定する。支持リード２１５ａ、２１５ｂ以外に追加的な支持リードが支持リング２１３と外部フレーム２１１とを連結することができる。
また、少なくとも２つのリード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃが外部フレーム２１１から支持リング２１３に向かって延長される。但し、リード端子は、支持リング２１３から離隔される。図示するように、リード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃは、支持リング２１３の近くにおいて面積がさらに広い終端部を有することができる。一方、リード端子は、支持リング２１３の対向する両側に配置されることが好ましい。
リード端子は、搭載される発光ダイオードダイの種類及び個数とボンディングワイヤー連結方式によって必要な数が定められるが、多様な場合に使われることができるように、リードフレーム２１０は、多数のリード端子を有することが好ましい。リード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃは、図示するように、支持リード２１５ａ、２１５ｂと直交する方向に配置され、同一方向に多数のリード端子が配置できる。
一方、図１３に６つのリード端子が示されているが、さらに少ない数のリード端子が配置でき、追加的なリード端子がさらに配置できる。追加的なリード端子は、支持リード２１５ａ、２１５ｂと同じ方向に配置できる。
本発明の一実施の形態によるリードフレーム２１０は、銅合金である燐青銅板を、金型技術を使用してプレス加工することによって製造することができる。一方、図１３には、一つのリードフレーム２１０が示されているが、複数のリードフレーム２１０が一つの燐青銅板で製造されて整列されるようにすることができる。特に、発光ダイオードパッケージを量産するために、一つの燐青銅板に製造された複数のリードフレーム２１０が使われる。
図１４は、本発明の他の実施の形態による発光ダイオードパッケージ製造方法を説明する工程順序図であり、図１５乃至図２６は、工程順序図によって発光ダイオードパッケージを製造する方法を説明する斜視図及び平面図である。
図１４を参照すれば、図１３を参照して説明したリードフレーム２１０を用意する（ステップＳ０１）。リードフレーム２１０は、上述したように、燐青銅板をプレス加工することによって製造することができ、多数のリードフレーム２１０が同じ燐青銅板で製造されて整列されるようにすることができる。
図１４及び図１５を参照すれば、リードフレーム２１０の支持リング２１３に挿入されて固定されることができるヒートシンク２２０を用意する。ヒートシンク２２０は、発光ダイオードダイを搭載できる上部面を有する。ヒートシンク２２０の上部面は、支持リング２１３に容易に挿入されるように、支持リング２１３の内径より小さいことが好ましい。また、ヒートシンク２２０の側面の外径は、支持リング２１３の内径より大きいことが好ましい。
また、ヒートシンク２２０は、支持リング２１３に固定されるための支持リング収容溝２２３ａを有することができる。さらに、支持リング収容溝２２３ａは、支持リング２１３に容易に固定されるために、螺旋状溝で設けることができる。
ヒートシンク２２０は、基底部２２１と、基底部の中央部から上向きに突出する突出部２２３とを有することができる。この時、支持リング収容溝２２３ａは、突出部２２３の側面に位置する。基底部２２１及び突出部２２３は、図示するように、円筒状であることができるが、これに限定されるものではなく、多角の筒状であることができる。突出部２２３は、支持リング２１３の内部形状と類似の形状であることができるが、これに限定されるものではない。すなわち、支持リング２１３は、円形の環状であり、突出部２２３は、四角の筒状であることができる。
ヒートシンク２２０は、熱伝導率が高い金属又は熱伝導性樹脂でプレス加工技術又はモールド技術を使用して製造できる。また、ヒートシンク２２０は、リードフレーム２１０と別個の工程を使用して製造される。したがって、リードフレーム２１０を用意する段階（ステップＳ０１）とヒートシンク２２０を用意する段階（ステップＳ０３）とは、互いに順序が変わることもでき、同時に進行されるようにすることもできる。
図１４及び図１６を参照すれば、リードフレーム２１０の支持リング２１３にヒートシンク２２０を挿入して固定する（ステップＳ０５）。ヒートシンク２２０の側面の外径が支持リング２１３の内径より大きいため、ヒートシンク２２０を強制挿入して、支持リング２１３に固定することができる。
一方、支持リング収容溝２２３ａが形成された場合、支持リング２１３は、支持リング収容溝２２３ａに収容され、ヒートシンク２２０を支持する。この時、支持リング２１３の一部が支持リング収容溝２２３ａに収容され、残りは、図示するように、突出部２２３の外部に突出されることが好ましい。また、支持リング収容溝２２３ａが螺旋状の溝である場合、ヒートシンク２２０を回転させて、支持リング２１３に固定することができる。
図１４及び図１７を参照すれば、リードフレーム２１０にヒートシンク２２０を固定した後、挿入モールド技術を使用してパッケージ本体２３０を形成する（ステップＳ０７）。パッケージ本体２３０は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形して形成することができる。
パッケージ本体２３０は、ヒートシンク２２０の周辺に形成され、支持リング２１３、支持リード２１５ａ、２１５ｂ、リード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ、及びヒートシンク２２０を支持する。支持リード及びリード端子の一部は、パッケージ本体２３０の外部に突出する。また、パッケージ本体２３０は、ヒートシンク２１０の上端部及びリード端子を露出させる開口部を有する。
図１７に示したように、開口部により支持リング２１３及び支持リード２１５ａ、２１５ｂの一部が露出されるようにすることができる。これにより、パッケージ本体２３０内に溝又は窪みが形成される。これとは異なって、図１８に示したように、パッケージ本体２３０ａは、ヒートシンク２２０の上端部を除いた大部分を覆い、リード端子の一部のみを露出させることができる。したがって、開口部は、複数個で形成できる。この場合にも、パッケージ本体２３０ａ内に、図示するように、パッケージ本体２３０ａの側壁で取り囲まれるように溝又は窪みが形成されることが好ましい。
また、ヒートシンク２２０の下部面は、外部に露出される。しかも、基底部２２１の側面も露出できる。これにより、ヒートシンク２２０を介した熱放出を促進させることができる。
一方、パッケージ本体２３０は、図１７及び図１８に示したように、円筒状であるが、これに限定されるものではなく、四角の筒状などの多角の筒状であることができる。
ヒートシンク２２０をリードフレーム２１０に結合した後、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を射出成形してパッケージ本体２３０を形成するので、ヒートシンク２２０とパッケージ本体２３０とが強く結合される。
図１４及び図１９を参照すれば、パッケージ本体２３０の外部に突出した支持リード２１５ａ、２１５ｂを切断して除去する（ステップＳ０９）。その結果、切断された支持リード２１６ａ、２１６ｂは、パッケージ本体２３０に残され、この支持リードと支持リング２１３は、ヒートシンク２２０がパッケージ本体２３０から分離されることを一層防止する。
一方、支持リードを切断する間、パッケージ本体２３０の外部に突出したリード端子のうち電流を供給するために使われるリード端子を除いて残りのリード端子を共に切断して除去することができる。例えば、図２０に示したように、２つのリード端子２１７ｃ、２１９ｃのみが必要な場合、残りのリード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１９ａ、２１９ｂを切断して除去する。また、図２１に示したように、４つのリード端子２１７ａ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｃが必要な場合、残りのリード端子２１７ｂ、２１９ｂを切断して除去する。
リード端子を切断して除去することは、発光ダイオードパッケージにおいて要求されるリード端子よりさらに多数のリード端子がリードフレーム２１０に設けられる場合に行われる工程である。したがって、発光ダイオードパッケージにおいて要求されるリード端子とリードフレーム２１０に設けられたリード端子との数が一致する場合、リード端子を切断して除去する工程は行われない。また、余分のリード端子が残っていても、発光ダイオードパッケージの動作に影響を与えるわけではないので、余分のリード端子を切断して除去することが必ず要求される工程ではない。
図１４及び図２２を参照すれば、ヒートシンク２２０の上部面に発光ダイオードダイ２４０を搭載する。発光ダイオードダイ２４０は、上面及び下面に各々電極を有する１ボンドダイ又は上面に２つの電極を有する２ボンドダイであることができる。
発光ダイオードダイ２４０が１ボンドダイである場合、ヒートシンク２２０は、電気伝導性の金属材質であることが好ましい。この時、ダイ２４０は、銀エポキシのような電気伝導性接着剤を介してヒートシンク２２０上に搭載される。これとは異なって、ヒートシンク２２０上に搭載される発光ダイオードダイ２４０が全て２ボンドダイである場合、ヒートシンク２２０は、電気伝導性である必要がなく、発光ダイオードダイ２４０は、銀（Ａｇ）エポキシ以外にも、多様な熱伝導性接着剤を介してヒートシンク２２０上に搭載できる。
一方、ヒートシンク２２０上に搭載される発光ダイオードダイ２４０は、複数個であることができる。また、複数の発光ダイオードダイ２４０は、異なる波長の光を放出する発光ダイオードダイであることができる。例えば、図２２に示したように、３つの発光ダイオードダイ２４０が搭載できる。この時、発光ダイオードダイ２４０は、各々赤色、緑色、青色の光を放出する発光ダイオードダイであることができる。これにより、発光ダイオードダイ２４０を使用して全ての色相の光を放出する発光ダイオードパッケージを提供することができる。
図１４及び図２３を参照すれば、発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５とリード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃとをボンディングワイヤーで電気的に連結する（ステップＳ１３）。発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５が全て２ボンドダイである場合、各発光ダイオードダイは、２つのボンディングワイヤーを介して２つのリード端子に連結される。一方、図示するように、発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５は、各々異なる一対のリード端子に電気的に連結できる。また、一つの共通リード端子（例えば、２１７ｂ）と発光ダイオードダイとを各々ボンディングワイヤーで連結し、共通リード端子に対向して位置する異なるリード端子（例えば、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ）と発光ダイオードダイとを他のボンディングワイヤーで連結することができる。この場合、発光ダイオードダイは、各々異なる電流により駆動できる。
一方、図２４に示すように、１ボンドダイ２４１ａ及び２ボンドダイ２４３、２４５が共に搭載されるようにすることができる。この時、リード端子のうちの一つのリード端子２１７ｂは、ボンディングワイヤーを介してヒートシンク２２０に電気的に連結される。したがって、リード端子２１７ｂは、ボンディングワイヤー及びヒートシンク２２０を介して１ボンドダイ２４１ａの下面に電気的に連結される。１ボンドダイ及び２ボンドダイの組み合わせは、多様であり、各組み合わせに対してボンディングワイヤーを連結する方式も多様に採用することができる。
また、リード端子と発光ダイオードダイとを連結する方式も多様に選択することができ、複数の発光ダイオードダイを直列、並列、又は直列並列構造で連結することができる。
ボンディングワイヤーで発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５とリード端子とを連結した後、第１及び第２のモールド樹脂（図示せず）を使用して発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５を密封する（ステップＳ１５）。モールド樹脂は、パッケージ本体２３０の開口部を満たし、発光ダイオードダイ及びボンディングワイヤーを密封することができる。
また、第１及び／又は第２のモールド樹脂は、蛍光体を含有することができる。例えば、蛍光体は、青色の光を黄色に変換することや、或いは緑色及び赤色に変換する蛍光体であることができる。したがって、ヒートシンク２２０上に青色を放出する発光ダイオードダイを搭載する場合、発光ダイオードダイから放出された光の一部が黄色、又は緑色及び赤色に変換され、白色光が外部に放出される発光ダイオードパッケージを提供することができる。しかも、封止材は拡散剤（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）をさらに含有することができる。拡散剤は、発光ダイオードダイから放出された光を分散させて発光ダイオードダイ及びボンディングワイヤーが外部で観察されることを防止し、光が均一に外部に放出されるようにする。
モールド樹脂で発光ダイオードダイを密封した後、図２６に示すように、パッケージ本体２３０の上部にレンズ２５０を形成する（ステップＳ１７）。レンズは、光を一定の指向角内に放出するために使われるもので、レンズを使用する必要がない場合に省略することができる。特に、第２のモールド樹脂がレンズ形状で硬化され、レンズの役目をすることができ、この時、レンズを形成する工程は省略される。
図１４及び図２５を参照すれば、リード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃを外部フレーム２１１から切断し、折り曲げる（ステップＳ１９）。その結果、表面実装が可能な発光ダイオードパッケージが完成する。一方、支持リードを切断して除去する段階（ステップＳ０９）は、ステップＳ１９で共に行うこともできる。
以下、本実施の形態による発光ダイオードパッケージを、図２５を参照して詳細に説明する。
再び図２５を参照すれば、発光ダイオードパッケージは、ヒートシンク支持リング２１３を含む。支持リング２１３は、燐青銅のような銅合金で製造される。支持リング２１３は、図示するように、円形の環状であることができるが、これに限定されるものではなく、多角形の環状であることができる。支持リング２１３の外側に切断された支持リード２１６ａ、２１６ｂが延長されて位置する。切断された支持リード２１６ａ、２１６ｂは、支持リング２１３の対向する両側に位置することができる。
支持リング２１３には、図１５を参照して説明したようなヒートシンク２２０が挿入されて位置する。
一方、少なくとも２つのリード端子２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃが支持リング２１３及びヒートシンク２２０から離隔され、支持リングの両側に配置される。リード端子は、表面実装が可能なように折り曲げることができる。
さらに、パッケージ本体２３０がヒートシンク２２０及びリード端子をモールドして支持する。パッケージ本体２３０は、上部にヒートシンク２２０の上端部及びリード端子の一部分を露出させる開口部を有する。一方、リード端子の一部は、パッケージ本体２３０の側壁を貫通して外部に突出する。
図１７を参照して説明したように、開口部により支持リング２１３及び支持リード２１５ａ、２１５ｂの一部も露出できる。これにより、パッケージ本体２３０の上部に溝が形成される。また、図１８を参照して説明したように、パッケージ本体（図１８の２３０ａ）は、ヒートシンク２２０の上端部を除いた大部分を覆い、リード端子の一部のみを露出させることができる。したがって、開口部は、複数個で形成できる。この場合にも、パッケージ本体２３０ａは、図１８に示したように、パッケージ本体の側壁で取り囲まれる溝を有することが好ましい。
パッケージ本体２３０は、ヒートシンク２２０を支持リング２１３に挿入して固定させた後、熱硬化性樹脂を射出成形して形成されたプラスチック樹脂である。
さらに、ヒートシンク２２０の上部面に発光ダイオードダイ２４１、２４３、２４５が搭載されて位置する。図２５に示した発光ダイオードダイは、２ボンドダイを示すが、これに限定されるものではなく、発光ダイオードダイは、１ボンドダイであることができ、１ボンドダイと２ボンドダイとの組み合わせであることができる。
発光ダイオードダイは、ボンディングワイヤーを介してリード端子に電気的に連結される。発光ダイオードダイが２ボンドダイである場合、各発光ダイオードダイは、２つのボンディングワイヤーを介して２つのリード端子に電気的に連結される。一方、発光ダイオードダイのうち少なくとも一つが１ボンドダイである場合、ヒートシンクは、ボンディングワイヤーを介して少なくとも一つのリード端子に電気的に連結される。
発光ダイオードダイとリード端子とを連結する方式は多様であり、要求される発光ダイオードパッケージの特性に応じて選択することができる。
一方、第１及び第２密封樹脂（図示せず）が発光ダイオードダイを覆って密封する。密封樹脂は、パッケージ本体２３０上部に形成された溝を満たす。また、密封樹脂は、蛍光体及び／又は拡散剤を含有することができる。図２６に示すように、パッケージ本体２３０にレンズ２５０が追加的に形成されるようにすることができる。これとは異なって、第２密封樹脂がレンズ２５０の形状で形成され、レンズの役目をすることができる。
１０、５０、５００ 発光ダイオードパッケージ
１１、１３、５１、５３、１４０、２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ、５０１、５０２リード端子
１４、５４、５０４ 開口部の内壁
１５、５５、２３０、２３０ａ、５０３ パッケージ本体
１７、５７、１６０、２４０、２４１、２４１ａ、２４３、２４５、５０６ 発光ダイオードダイ（ＬＥＤ ｄｉｅ）
１９、５９、５０７ 導電性接着剤
２１、６１、６２、１６２、５０９ ボンディングワイヤー
２３、６３、１６５ 第１のモールド樹脂
２５、６５、１６７ 第２のモールド樹脂
２６、６６、５０５ 開口部
２７、６７、５１３ レンズ部
５６、１５３、２２０ ヒートシンク
１０１ ＬＥＤリードパネル
１４１ 連結フレーム
１４２、２１５ａ、２１５ｂ、２１６ａ、２１６ｂ 支持リード
１４４ 中空部
１５０ 第１パッケージハウジング
１５１ 第２パッケージハウジング
１５２ 収容溝
１５４ ヒートシンクの挿入突出部
１５４ａ 係止突起
１５５、１５８ 貫通孔
１５６ ＬＥＤ載置部
１５７ ヒートシンク載置溝
１５９、１５９ａ、１５９ｂ 段差部
１６１ ツェナーダイオード（ＺｅｎｅｒＤｉｏｄｅ）
１６６、２５０ レンズ
２１０ リードフレーム
２１１ 外部フレーム（ｏｕｔｅｒｆｒａｍｅ）
２１３ ヒートシンク支持リング
２２１ 基底部
２２３ 突出部
２２３ａ 支持リング収容溝
５１１ 密封樹脂

Claims (12)

  1. 少なくとも一対のリード端子と、
    前記一対のリード端子に電気的に接続された発光ダイオードダイと、
    前記一対のリード端子を露出させる開口部が形成された第１パッケージハウジングと第２パッケージハウジングとを備え、前記第１パッケージハウジング及び前記第２パッケージハウジングの間に、前記一対のリード端子及び前記発光ダイオードダイが配置されたパッケージ本体と、
    前記発光ダイオードダイを覆うように前記パッケージ本体内に形成され、蛍光体を含有する、多重モールド樹脂と、
    前記第２パッケージハウジングの下部に結合されたヒートシンクと、を具備することを特徴とする多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  2. 前記多重モールド樹脂は、発光ダイオードダイを覆う第１のモールド樹脂と、前記第１のモールド樹脂の上部を覆い、且つ前記第１のモールド樹脂に比べて相対的に硬度が高い第２のモールド樹脂と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  3. 前記第１パッケージハウジングは、その内壁面に少なくとも２つの段差部が形成されており、前記第１のモールド樹脂及び前記第２のモールド樹脂は、それぞれ段差部に固定されることを特徴とする請求項２に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  4. 前記第１のモールド樹脂は、デュロメーターショア（Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｓｈｏｒｅ）値が５０Ａ未満であり、
    前記第２のモールド樹脂は、デュロメーターショア値が５０Ａ以上であることを特徴とする請求項２又は３に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  5. 前記第１又は第２のモールド樹脂は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂であることを特徴とする請求項２又は３に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  6. 第２のモールド樹脂の上部を覆うレンズ部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  7. 前記ヒートシンクは、アルミナ、炭化ケイ素及び窒化アルミニウムのうち、少なくとも１種以上の材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  8. 前記発光ダイオードダイは、前記ヒートシンクの上部面に実装されることを特徴とする請求項１又は７に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  9. 前記ヒートシンクは、基底部と、該基底部の中央部から上向きに突出する突出部とを有することを特徴とする請求項８に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  10. 前記ヒートシンクは、前記基底部及び／又は前記突出部の外側面のうち少なくとも一側に結合突起を有することを特徴とする請求項９に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  11. 前記ヒートシンクの底面は、前記第２パッケージハウジングから露出していることを特徴とする、請求項１に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。
  12. 前記リードフレーム及び前記ヒートシンクは、平面状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の多重モールド樹脂を有する発光ダイオードパッケージ。

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