(57)【要約】  ＬＥＤモジュール（１０１）は、Ｓｉからなるサブマウント基板（２１０）、およびサブマウント基板（２１０）上に積層された半導体層（２２０）を有するＬＥＤチップ（２００）と、サブマウント基板（２１０）のうち半導体層（２２０）が積層された面につながる側面の少なくとも一部を覆っており、かつ半導体層（２２０）からの光を透過しない白色樹脂２８０と、を備える。このような構成により、ＬＥＤモジュール（１０１）の高輝度化図ることが可能なＬＥＤモジュールを提供すること。
2012050110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉからなるサブマウント基板、および上記サブマウント基板上に積層された半導体層を有する、１以上のＬＥＤチップと、
上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層された面につながる側面の少なくとも一部を覆っており、かつ上記半導体層からの光を透過しない不透明樹脂と、を備える、ＬＥＤモジュール。
【請求項２】
上記不透明樹脂は、白色である、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の側面のすべてを覆っており、かつ上記半導体層を露出させている、請求項１または２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
上記サブマウント基板には、上記半導体層に過大な逆電圧が印加されることを回避するためのツェナーダイオードが作りこまれている、請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
上記半導体層は、青色光または緑色光を発する、請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
基材および配線パターンを有する基板をさらに備えており、
上記ＬＥＤチップは、上記基板に搭載されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
上記サブマウント基板と上記配線パターンとを接続する２つのワイヤを備えており、
上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記配線パターンとの接合部に達しない領域に設けられている、請求項６に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
上記サブマウント基板と上記配線パターンとを接続する１つのワイヤを備えているとともに、
上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面と上記配線パターンとは導通接合されており、
上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記配線パターンとの接合部に達しない領域に設けられている、請求項６に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面には、２つの電極パッドが形成されているとともに、これらの電極パッドが上記配線パターンと導通接合されている、請求項６に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
上記基板に取り付けられており、かつ上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタと、
上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、をさらに備えている、請求項６ないし９のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
上記基板上に形成されており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂をさらに備える、請求項６ないし９のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
複数のリードを備えており、
上記ＬＥＤチップは、上記複数のリードのいずれかに搭載されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
上記サブマウント基板と上記複数のリードとを接続する２つのワイヤを備えており、
上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記複数のリードとの接合部に達しない領域に設けられている、請求項１２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
上記サブマウント基板と上記複数のリードとを接続する１つのワイヤを備えているとともに、
上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面と上記複数のリードのいずれかとは導通接合されており、
上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記複数のリードとの接合部に達しない領域に設けられている、請求項１２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面には、２つの電極パッドが形成されているとともに、これらの電極パッドが上記複数のリードと導通接合されている、請求項１２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１６】
上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っており、かつ上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタと、
上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、をさらに備えている、請求項１２ないし１５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１７】
上記複数のリードの少なくとも一部ずつおよび上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂をさらに備える、請求項１２ないし１５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１８】
２つのリードを備えており、
一方の上記リードの先端には、上記ＬＥＤチップが搭載されており、
他方の上記リードの先端には、上記サブマウント基板と導通させるワイヤが接合されており、
上記２つのリードの先端および上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させ、かつ上記ＬＥＤチップからの光の指向性を高めるレンズを有する封止樹脂を備える、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１９】
上記一方のリードの先端には、底面に上記ＬＥＤチップが搭載されたカップ部が形成されており、
上記底面のうち上記ＬＥＤチップに覆われていない部分は、上記不透明樹脂によって覆われている、請求項１８に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２０】
２つの上記ＬＥＤチップと、
一方の面が導通接続される電極面とされ、この一方の面と反対側を向く面にワイヤが接続された追加のＬＥＤチップと、を備えており、
上記不透明樹脂は、上記追加のＬＥＤチップを露出させている、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤモジュール。
【請求項２１】
２つの上記ＬＥＤチップの一方は青色光を発し、他方は緑色光を発するとともに、
上記追加のＬＥＤチップは、赤色光を発する、請求項２０に記載のＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてＬＥＤチップを備えるＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３３は、従来のＬＥＤモジュールの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤモジュール９００は、基板９０１にＬＥＤチップ９０２が搭載されている。ＬＥＤチップ９０２は、枠状のリフレクタ９０５によって囲まれている。リフレクタ９０５によって囲まれた空間には、封止樹脂９０６が充填されている。ＬＥＤチップ９０２は、Ｓｉからなるサブマウント基板９０３とサブマウント基板９０３上に積層された半導体層９０４を有する。半導体層９０４は、サブマウント基板９０３を介して基板９０１に導通している。【０００３】
しかしながら、サブマウント基板９０３の材質であるＳｉは、半導体層９０４から発せられるたとえば青色光を吸収しやすい。このため、半導体層９０４から発せられた光のうち、サブマウント基板９０３へと進行した光は、サブマウント基板９０３に吸収されてしまう。したがって、ＬＥＤモジュール９００の高輝度化が妨げられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１９７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高輝度化図ることが可能なＬＥＤモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるＬＥＤモジュールは、Ｓｉからなるサブマウント基板、および上記サブマウント基板上に積層された半導体層を有する、１以上のＬＥＤチップと、上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層された面につながる側面の少なくとも一部を覆っており、かつ上記半導体層からの光を透過しない不透明樹脂と、を備える。【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記不透明樹脂は、白色である。【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の側面のすべてを覆っており、かつ上記半導体層を露出させている。【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板には、上記半導体層に過大な逆電圧が印加されることを回避するためのツェナーダイオードが作りこまれている。【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体層は、青色光または緑色光を発する。【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、基材および配線パターンを有する基板をさらに備えており、上記ＬＥＤチップは、上記基板に搭載されている。【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板と上記配線パターンとを接続する２つのワイヤを備えており、上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記配線パターンとの接合部に達しない領域に設けられている。【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板と上記配線パターンとを接続する１つのワイヤを備えているとともに、上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面と上記配線パターンとは導通接合されており、上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記配線パターンとの接合部に達しない領域に設けられている。【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面には、２つの電極パッドが形成されているとともに、これらの電極パッドが上記配線パターンと導通接合されている。【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板に取り付けられており、かつ上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタと、上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、をさらに備えている。【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板上に形成されており、かつ上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂をさらに備える。【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、複数のリードを備えており、上記ＬＥＤチップは、上記複数のリードのいずれかに搭載されている。【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板と上記複数のリードとを接続する２つのワイヤを備えており、上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記複数のリードとの接合部に達しない領域に設けられている。【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板と上記複数のリードとを接続する１つのワイヤを備えているとともに、上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面と上記複数のリードのいずれかとは導通接合されており、上記不透明樹脂は、上記サブマウント基板の上記側面から上記ワイヤと上記複数のリードとの接合部に達しない領域に設けられている。【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記サブマウント基板のうち上記半導体層が積層されている面と反対側の面には、２つの電極パッドが形成されているとともに、これらの電極パッドが上記複数のリードと導通接合されている。【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のリードの少なくとも一部ずつを覆っており、かつ上記ＬＥＤチップを囲む反射面を有するリフレクタと、
上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂と、をさらに備えている。【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のリードの少なくとも一部ずつおよび上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる封止樹脂をさらに備える。【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、２つのリードを備えており、一方の上記リードの先端には、上記ＬＥＤチップが搭載されており、他方の上記リードの先端には、上記サブマウント基板と導通させるワイヤが接合されており、上記２つのリードの先端および上記ＬＥＤチップを覆っているとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させ、かつ上記ＬＥＤチップからの光の指向性を高めるレンズを有する封止樹脂を備える。【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記一方のリードの先端には、底面に上記ＬＥＤチップが搭載されたカップ部が形成されており、上記底面のうち上記ＬＥＤチップに覆われていない部分は、上記不透明樹脂によって覆われている。【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、２つの上記ＬＥＤチップと、一方の面が導通接続される電極面とされ、この一方の面と反対側を向く面にワイヤが接続された追加のＬＥＤチップと、を備えており、上記不透明樹脂は、上記追加のＬＥＤチップを露出させている。【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、２つの上記ＬＥＤチップの一方は青色光を発し、他方は緑色光を発するとともに、上記追加のＬＥＤチップは、赤色光を発する。【００２７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図６】図５のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】図８のＬＥＤモジュールを示す要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図１６】図１５のＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図１９】本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図２０】本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。
【図２２】本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図２３】本発明の第１２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す断面図である。
【図２４】本発明の第１３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図２５】図２４のＬＥＤモジュールを示す底面図である。
【図２６】図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図２７】図２４のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図２８】本発明の第１４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図２９】図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線に沿う断面図である。
【図３０】図２８のＸＸＸ−ＸＸＸ線に沿う断面図である。
【図３１】本発明の第１５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図３２】図３１のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図３３】従来のＬＥＤモジュールの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図４は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０１は、基板３００、ＬＥＤチップ２００、２つのワイヤ５００、白色樹脂２８０、リフレクタ６００、および封止樹脂７００を備えている。なお、理解の便宜上、図１および図２においては、封止樹脂７００を省略している。
【００３１】
基板３００は、基材３１０および基材３１０に形成された配線パターン３２０からなる。基材３１０は、矩形状であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。配線パターン３２０は、たとえばＣｕまたはＡｇなどの金属からなり、ボンディング部３２１，３２２、迂回部３２３，３２４、および実装端子３２５，３２６を有する。ボンディング部３２１，３２２は、基材３１０の上面に形成されている。迂回部３２３，３２４は、ボンディング部３２１，３２２につながっており、基材３１０の両側面に形成されている。実装端子３２５，３２６は、基材３１０の下面に形成されており、迂回部３２３，３２４につながっている。実装端子３２５，３２６は、ＬＥＤモジュール１０１をたとえば回路基板に実装するために用いられる。
【００３２】
ＬＥＤチップ２００は、Ｓｉからなるサブマウント基板２１０とたとえばＧａＮ系半導体からなるｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が積層された半導体層２２０とを有する構造とされており、たとえば青色光を発する。図４に示すように、半導体層２２０には、サブマウント基板２１０側に２つの電極パッド２３０（２３０Ａ，２３０Ｂ）が形成されている。これらの電極パッド２３０は、サブマウント基板２１０に形成された配線パターン（図示略）に導電性ペースト２３１やバンプ２３４によって接合されている。サブマウント基板２１０は、絶縁性ペースト２５１によってボンディング部３２１に接合されている。サブマウント基板２１０には２つの電極（図示略）が形成されている。これらの電極には、２つのワイヤ５００それぞれの一端がボンディングされており、ＬＥＤチップ２００は、いわゆる２ワイヤタイプとして構成されている。一方のワイヤ５００の他端は、ボンディング部３２１にボンディングされており、他方のワイヤ５００の他端は、ボンディング部３２２にボンディングされている。また、サブマウント基板２１０には、半導体層２２０に過大な逆電圧が印加されることを防止するためのツェナーダイオード（図示略）が作りこまれている。
【００３３】
白色樹脂２８０は、ＬＥＤチップ２００からの光を透過しない、白色を呈する樹脂材料からなり、本発明で言う不透明樹脂の一例に相当する。白色樹脂２８０は、サブマウント基板２１０の側面のすべてを覆っている。一方、半導体層２２０は、白色樹脂２８０によっては覆われていない。また、図２〜図４から理解されるように、白色樹脂２８０は、平面視でＬＥＤチップ２００を囲んでおり、その外周縁がワイヤ５００とボンディング部３２１，３２２との接合部からＬＥＤチップ２００側に若干退避している。このため、ワイヤ５００は、白色樹脂２８０によっては覆われていない。
【００３４】
リフレクタ６００は、たとえば白色樹脂からなり、ＬＥＤチップ２００を囲む枠状である。リフレクタ６００には、反射面６０１が形成されている。反射面６０１は、ＬＥＤチップ２００を囲んでいる。本実施形態においては、反射面６０１は、基板３００の厚さ方向において基板３００から離間するほど、基板３００の厚さ方向に対して直角である方向においてＬＥＤチップ２００から遠ざかるように傾斜している。
【００３５】
封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ２００を覆っており、反射面６０１によって囲まれた空間を埋めている。封止樹脂７００は、たとえば透明なエポキシ樹脂に蛍光体材料が混入された材質からなる。この蛍光体材料は、たとえばＬＥＤチップ２００の半導体層２２０から発せられる青色光によって励起されることにより黄色光を発する。これらの青色光と黄色光とを混色することにより、ＬＥＤモジュール１０１は、白色光を発する。なお、上記蛍光体材料としては、青色光によって励起されることにより赤色光を発するものと、緑色光を発するものを用いてもよい。
【００３６】
ＬＥＤモジュール１０１の製造方法の一例を挙げる。まず、サブマウント基板２１０に半導体層２２０を接合する。ついで、基板３００にリフレクタ６００を形成する。ついで、基板３００にＬＥＤチップ２００を搭載する。ついで、ＬＥＤチップ２００にワイヤ５００をボンディングする。次いで、白色の液体樹脂材料を塗布することにより、白色樹脂２８０を形成する。そして、封止樹脂７００を形成することにより、ＬＥＤモジュール１０１が完成する。なお、ワイヤ５００をボンディングする前に、白色樹脂２８０を形成してもよい。あるいは、ボンディング部３２１のうちＬＥＤチップ２００が接合される領域に液状の絶縁樹脂材料を塗布し、その周辺に液状の白色樹脂材料を塗布した後に、ＬＥＤチップ２００を搭載してもよい。
【００３７】
次に、ＬＥＤモジュール１０１の作用について説明する。
【００３８】
本実施形態によれば、半導体層２２０からの光のうち、サブマウント基板２１０の側面へと向かう光は、白色樹脂２８０によって遮蔽される。これにより、これらの光がサブマウント基板２１０に吸収されることを抑制することができる。しかも、白色樹脂２８０は、たとえばＳｉと比べて反射率が高いため、半導体層２２０からの光を好適に反射する。したがって、ＬＥＤチップ２００から発せられた光のうち封止樹脂７００から出射される割合を高めることが可能であり、ＬＥＤモジュール１０１の高輝度化を図ることができる。
【００３９】
サブマウント基板２１０に作りこまれたツェナーダイオードにより、半導体層２２０に過大な逆電圧が印加されることを防止することができる。特に、青色光を発する半導体層２２０は、一般的にＧａＮ系の半導体からなり、逆電圧の印加によって損傷を受けやすい。本実施形態によれば、青色光を発するＬＥＤチップ２００を適切に保護することができる。
【００４０】
反射面６０１を有するリフレクタ６００を備えることにより、ＬＥＤモジュール１０１の直上方向をより明るく照らすことができる。
【００４１】
図５〜図３２は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００４２】
図５〜図７は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０２は、ＬＥＤチップ２００の構成、および白色樹脂２８０の形成範囲が、上述したＬＥＤモジュール１０１と異なっている。
【００４３】
図７に示すように、本実施形態においては、ＬＥＤチップ２００のサブマウント基板２１０には、１つのワイヤ５００のみがボンディングされており、サブマウント基板２１０は、いわゆる１ワイヤタイプとして構成されている。このワイヤ５００は、ボンディング部３２２に接続されている。サブマウント基板２１０の下面には、図示しない電極が形成されている。この電極は、導電性ペースト２５２によって、ボンディング部３２１に導通接合されている。
【００４４】
白色樹脂２８０は、図５〜図７に示すように、外周縁の図中左側部分がサブマウント基板２１０とワイヤ５００のボンディング部３２２への接合部分との間に位置している。白色樹脂２８０の外周縁のその他の部分は、リフレクタ６００の反射面６０１に到達している。このため、図５において、ＬＥＤチップ２００から反射面６０１へと図中上下方向および右方向に広がる領域は、白色樹脂２８０によって埋められている。
【００４５】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０２の高輝度化を図ることができる。また、白色樹脂２８０の面積がより大きいことは、ＬＥＤモジュール１０２の高輝度化に有利である。
【００４６】
図８〜図１０は、本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０３は、ＬＥＤチップ２００の構成、および白色樹脂２８０の形成範囲が、上述したＬＥＤモジュール１０１，１０２と異なっている。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態においては、ＬＥＤチップ２００のサブマウント基板２１０の下面には、２つの電極パッド２３２が形成されている。これらの電極パッド２３２は、サブマウント基板２１０内に形成された導通経路（図示略）を介して、２つの電極パッド２３０と導通している。２つの電極パッド２３２は、導電性ペースト２５２を介してボンディング部３２１，３２２に導通接続されている。このような構成のサブマウント基板２１０は、いわゆるフリップチップタイプと称される。
【００４８】
白色樹脂２８０は、図８および図９に示すように、サブマウント基板２１０からリフレクタ６００の反射面６０１にいたる環状領域のすべてを覆っている。
【００４９】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０３の高輝度化を図ることができる。特に、反射面６０１に囲まれた領域は、ＬＥＤチップ２００が占める領域を除き、白色樹脂２８０によって覆われている。これにより、ＬＥＤチップ２００の半導体層２２０からの光をより多く反射することが可能である。これは、ＬＥＤモジュール１０３の高輝度化に好適である。
【００５０】
図１１および図１２は、本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０４は、リフレクタ６００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０１，１０２，１０３と異なっている。
【００５１】
封止樹脂７００は、平面視矩形状であり、基板３００よりも若干小とされている。封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ２００および２つのワイヤ５００を覆っている。
【００５２】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０４の高輝度化を図ることができる。また、ＬＥＤチップ２００によって発せられた光は、封止樹脂７００の上面および側面から出射する。これにより、ＬＥＤモジュール１０４の照射範囲を拡げることができる。
【００５３】
図１３は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０５は、ＬＥＤチップ２００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０４と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図７に示されたいわゆる１ワイヤタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁右端は、封止樹脂７００の右端に近い位置にある。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０５の高輝度化を図ることができる。
【００５４】
図１４は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０６は、ＬＥＤチップ２００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０４，１０５と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図１０に示されたいわゆるフリップチップタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁両端は、封止樹脂７００の両端に近い位置にある。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０６の高輝度化を図ることができる。
【００５５】
図１５〜図１７は、本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０７は、リード４１０，４２０を備える点、およびリフレクタ６００の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０１〜１０３と異なる。
【００５６】
リード４１，４２０は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなるプレートに対して打ち抜き加工および曲げ加工を施すことによって形成されている。リード４１０は、ボンディング部４１１、迂回部４１２、実装端子４１３を有している。リード４２０は、ボンディング部４２１、迂回部４２２、実装端子４２３を有している。ボンディング部４１１には、ＬＥＤチップ２００がボンディングされている。ボンディング部４１１と実装端子４１３とは互いに略平行であり、迂回部４１２によって互いに連結されている。ボンディング部４２１と実装端子４２３とは互いに略平行であり、迂回部４２２によって互いに連結されている。本実施形態のＬＥＤチップ２００は、図４に示された２ワイヤタイプとして構成されている。２つのワイヤ５００の一方はボンディング部４１１にボンディングされており、他方はボンディング部４２１にボンディングされている。
【００５７】
リフレクタ６００は、枠状部６０２と土台部６０３とを有している。枠状部６０２は、反射面６０１が形成された部分であり、ＬＥＤチップ２００を囲んでいる。土台部６０３は、枠状部６０２の下方につながっており、リード４１０，４２０によって抱え込まれた格好となっている。
【００５８】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０７の高輝度化を図ることができる。また、金属プレートからなるリード４１０，４２０は、比較的熱伝導に優れる。このため、ＬＥＤチップ２００から発せられた熱をより効率よくＬＥＤモジュール１０７外へと放散することができる。
【００５９】
図１８は、本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０８は、サブマウント基板２１０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０７と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図７に示された１ワイヤタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁右端は、反射面６０１に到達している。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０８の高輝度化を図ることができる。また、白色樹脂２８０の面積が大きい分、ＬＥＤモジュール１０７よりもさらに高輝度化を促進することができる。
【００６０】
図１９は、本発明の第９実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１０９は、サブマウント基板２１０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１０７，１０８と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図１０に示されたいわゆるフリップチップタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁両端は、ともに反射面６０１に到達している。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１０９の高輝度化を図ることができる。また、白色樹脂２８０の面積が大きい分、ＬＥＤモジュール１０８よりもさらに高輝度化を促進することができる。
【００６１】
図２０および図２１は、本発明の第１０実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１０は、リード４１０，４２０の構成、ベース樹脂を備える点、およびリフレクタ６００を備えない点が、上述したＬＥＤモジュール１０７〜１０９と異なっている。
【００６２】
本実施形態においては、リード４１０は、ボンディング部４１１、実装端子４１３、ひさし部４１４、延出部４１５を有しており、リード４２０は、ボンディング部４２１、実装端子４２３、ひさし部４２４、延出部４２５を有している。リード４１０，４２０のうちボンディング部４１１，４２１および実装端子４１３，４２３を除く部分のほとんどは、ベース樹脂７０１によって覆われている。ベース樹脂７０１は、たとえば白色の樹脂からなる。
【００６３】
ひさし部４１４は、ボンディング部４１１から、リード４２０に向かって延出しているものと、リード４２０とは反対側に延出しているものがある。ひさし部４２４は、ボンディング部４２１からリード４１０に向かって延出しているものと、リード４１０とは反対側に延出しているものがある。ひさし部４１４，４２４は、ベース樹脂７０１内に埋まっている。延出部４１５，４２５は、ボンディング部４１１，４２１から延出しており、その先端面がベース樹脂７０１から露出している。
【００６４】
ボンディング部４１１，４２１には、Ａｇ層４１８，４２８が形成されている。Ａｇ層４１８，４２８は、その表面が比較的粗い面とされている。
【００６５】
封止樹脂７００は、ベース樹脂７０１と平面視において一致する形状およびサイズとなっており、ＬＥＤチップ２００およびワイヤ５００を覆っている。
【００６６】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１０の高輝度化を図ることができる。また、リード４１０，４２０によって、ＬＥＤチップ２００からの放熱を好適に促進することができる。さらに、ひさし部４１４，４２４と延出部４１５，４２５とが形成されていることにより、リード４１０，４２０がベース樹脂７０１から抜け落ちてしまうことを防止することができる。
【００６７】
図２２は、本発明の第１１実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１１は、サブマウント基板２１０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１１０と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図７に示されたいわゆる１ワイヤタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁右端は、封止樹脂７００の右端に近い位置にある。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１１の高輝度化を図ることができる。
【００６８】
図２３は、本発明の第１２実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１２は、サブマウント基板２１０の構成が、上述したＬＥＤモジュール１１０，１１１と異なっている。本実施形態においては、サブマウント基板２１０は、図１０に示されたいわゆるフリップチップタイプとして構成されている。白色樹脂２８０の外周縁両端は、封止樹脂７００の両端に近い位置にある。このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１２の高輝度化を図ることができる。
【００６９】
図２４〜図２７は、本発明の第１３実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１３は、３つのＬＥＤチップ２００，２０１を備えている点が、上述したＬＥＤモジュール１０１〜１１２と異なっている。ＬＥＤモジュール１１３は、リード４３０，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５、３つのＬＥＤチップ２００，２０１、リフレクタ６００、および樹脂パッケージ６００を備えている。なお、図２４および図２５においては、理解の便宜上封止樹脂７００を省略している。
【００７０】
リード４３０，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなり、その一部ずつがリフレクタ６００に覆われている。
【００７１】
２つのＬＥＤチップ２００は、図７に示した２ワイヤタイプのものであり、一方が青色光を発し、他方が緑色光を発する。ＬＥＤチップ２０１は、本発明で言う追加のＬＥＤチップの一例であり、赤色光を発する。３つのＬＥＤチップ２００，２０１は、リード４３０に一列に搭載されている。
【００７２】
図２４中上方のＬＥＤチップ２００にボンディングされた２つのワイヤ５００は、リード４３１，４３２にボンディングされている。図２４中下方のＬＥＤチップ２００にボンディングされた２つのワイヤ５００は、リード４３３，４３４にボンディングされている。
【００７３】
ＬＥＤチップ２０１は、下面が電極が形成された電極面とされており、リード４３０と導通接合されている。ＬＥＤチップ２０１の上面には、ワイヤ５００の一端がボンディングされている。このワイヤ５００の他端は、リード４３５にボンディングされている。
【００７４】
白色樹脂２８０は、各ＬＥＤチップ２００の周囲に設けられており、各サブマウント基板２１０の側面を覆っている。一方、ＬＥＤチップ２０１は、白色樹脂２８０によって覆われていない。
【００７５】
封止樹脂７００は、たとえば透明なエポキシ樹脂からなる。本実施形態においては、封止樹脂７００には、蛍光体材料は混入されていない。
【００７６】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１３の高輝度化を図ることができる。また、３つのＬＥＤチップ２００，２０１からの赤色光、緑色光、青色光を混色させることにより、白色光を出射することができる。また、３つのＬＥＤチップ２００，２０１に流れる電流の大きさを個別に調整することにより、さまざまな色調の光を出射することができる。白色樹脂２８０は、サブマウント基板２１０に光が吸収させることを防止する一方、ＬＥＤチップ２０１からの赤色光の進行を不当に妨げるおそれが少ない。
【００７７】
図２８〜図３０は、本発明の第１４実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１４は、リフレクタ６００に、ボンディングパッド４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６，４５７，４５８と、貫通導体部４６１，４６２，４６３，４６４，４６５，４６６，４６７，４６８（貫通導体部４６４，４６５，４６６は図示略）と、実装端子４７１，４７２とが形成されている点が、上述したＬＥＤモジュール１１３と異なる。
【００７８】
ボンディングパッド４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６，４５７，４５８は、たとえばＡｇまたはＣｕからなる。ボンディングパッド４５１，４５４には、２つのＬＥＤチップ２０１が各別に搭載されている。ボンディングパッド４５２，４５３には、一方のＬＥＤチップ２００につながる２つのワイヤ５００がボンディングされている。ボンディングパッド４５５，４５６には、他方のＬＥＤチップ２００につながる２つのワイヤ５００がボンディングされている。ボンディングパッド４５７には、ＬＥＤチップ２００が搭載されており、ボンディングパッド４５８には、ＬＥＤチップ２０１につながるワイヤ５００がボンディングされている。
【００７９】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１４の高輝度化を図ることができる。また、３つのＬＥＤチップ２００，２０１からの赤色光、緑色光、青色光を混色させることにより、白色光を出射することができる。
【００８０】
図３１および図３２は、本発明の第１５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュール１１５は、２つのリード４４１，４４２と、ＬＥＤチップ２００と、樹脂パッケージ７００と、を備えており、いわゆる砲弾タイプのＬＥＤモジュールとして構成されている点が上述したＬＥＤモジュール１０１〜１１４と異なる。
【００８１】
リード４４１，４４２は、互いに略平行に延びる棒状であり、一部ずつが樹脂パッケージ７００から露出している。これらの露出した部分は、ＬＥＤモジュール１１５を回路基板などに実装するために用いられる。
【００８２】
リード４４１には、カップ部４４３およびボンディング部４４４が形成されている。カップ部４４３は、リード４４１の上端付近に形成されており、その底面にＬＥＤチップ２００が搭載されている。この底面のうちＬＥＤチップ２００によって覆われていない部分は、白色樹脂２８０によって覆われている。ボンディング部４４４は、カップ部４４３に隣り合った位置にあり、ＬＥＤチップ２００に接続された２つのワイヤ５００の一方がボンディングされている。
【００８３】
リード４４２の上端には、ボンディング部４４５が形成されている。ボンディング部４４５には、ＬＥＤチップ２００に接続された２つのワイヤ５００の他方がボンディングされている。
【００８４】
封止樹脂７００は、ＬＥＤチップ２００とリード４４１，４４２の一部ずつとを覆っており、円柱状の部分とドーム状の部分とを有する。このドーム状の部分は、レンズ７０２とされている。レンズ７０２は、ＬＥＤチップ２００からの光の指向性を高めるためのものである。
【００８５】
このような実施形態によっても、ＬＥＤモジュール１１５の高輝度化を図ることができる。
【００８６】
本発明に係るＬＥＤモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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