(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立体であって、
リード線に電気的に接続されるＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイがヒートシンクに対して既知の位置関係を有するように、該ＬＥＤダイが連結されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクを少なくとも部分的に囲む絶縁体と、
前記絶縁体を越えて外方に延びる少なくとも１つのタブと、を備え、
前記少なくとも１つのタブは、前記絶縁体の外側にある少なくとも１つの位置基準構成を含み、
前記少なくとも１つの位置基準構成は、前記組立体が取り付けられる取付け面に対して前記ＬＥＤダイを正確に配置するのを容易にするため、前記ＬＥＤダイの位置のための基準を提供するように前記ヒートシンクに対して固定関係を有する、
ことを特徴とする組立体。
【請求項２】
２つの位置基準構成があり、前記２つの位置基準構成が前記絶縁体のほぼ両側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記位置基準構成が、前記タブに設けられた半円形のノッチ及び「Ｖ」形状のノッチのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
ほぼその中央にアパーチャを有するカラーをさらに備え、前記タブが前記カラーから一体形成され、該カラーは、該カラー内のアパーチャを通して前記ヒートシンクの少なくとも一部を挿入することによって該ヒートシンク上に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記絶縁体が前記位置基準構成を露出させる陥凹部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
サブマウントをさらに備え、前記ＬＥＤダイが前記サブマウント上に取り付けられ、該サブマウントが前記ヒートシンク上に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項７】
取付け面をさらに備え、前記ヒートシンクが前記取付け面に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項８】
前記取付け面に連結された少なくとも１つの位置合わせピンをさらに備え、前記位置合わせピン及び位置基準構成が、前記ヒートシンクを該取付け面上の所望の位置に位置合わせするように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
前記ヒートシンクに連結された第２のＬＥＤダイをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項１０】
ＬＥＤパッケージを組み立てる方法であって、前記方法が、
リード線、及びヒートシンクの位置を示す位置基準構成を含む少なくとも１つのタブを提供し、
前記ヒートシンクに対する基準位置でＬＥＤダイを前記ヒートシンクに取り付け、かつ、前記ＬＥＤダイをリード線に電気的に接続し、
組立体が取り付けられる取付け面に対して前記ＬＥＤダイを正確に配置するのを容易にするよう、前記少なくとも１つのタブが前記絶縁体を越えて延びるように、前記ヒートシンクの少なくとも一部の周りに絶縁体を形成する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
タブを提供する段階が、前記タブを含む要素を前記ヒートシンクに取り付ける段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タブを含む前記要素が、アパーチャを有するカラーであり、該要素を前記ヒートシンクに取り付ける段階が、前記カラー内の前記アパーチャを通して該ヒートシンクの少なくとも一部を挿入する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
タブを提供する段階が、一体形成されたタブを有するヒートシンクを提供する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第２のＬＥＤダイを前記ヒートシンクに取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
タブを有するＬＥＤパッケージ（該タブは、該ＬＥＤパッケージの絶縁体の外側にあり、ＬＥＤダイに電気的に接続されたリード線とは別に構成され、該ＬＥＤパッケージ内の該ＬＥＤダイに対して固定関係を有する位置基準構成を含む）を準備し、前記位置基準構成は、前記絶縁体の位置決め精度とは独立して、実使用のために前記組立体が取り付けられる取付け面に対して前記ＬＥＤダイを正確に配置するのを可能にし、
前記位置基準構成を位置合わせピンと係合させ、
前記ＬＥＤパッケージを前記取付け面に取り付けるために、前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持しながら、該ＬＥＤパッケージが取り付けられることになる表面上に該ＬＥＤパッケージを配置し、
前記ＬＥＤパッケージを前記表面に接合する、
段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記位置合わせピンが前記表面に連結されたことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持しながら、該ＬＥＤパッケージを検査する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）に関し、より具体的には、例えば検査及び取付けのためのＬＥＤの精密な位置合わせに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に高性能の光学系において、ＬＥＤの性能は、ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤダイの位置の精度及び整合性、並びに該ＬＥＤパッケージを電気回路基板又は他の取付け面上に取り付ける精度に制限される。例えば自動車の前照灯といった２次的な光学系が用いられる場合には、光学的センタリング、すなわちＬＥＤパッケージを取付け面上に取り付ける精度が特に重要である。ＬＥＤダイ及びパッケージを位置合わせする従来の技術は、多くの高性能の用途には不十分なものである。
パッケージ内のＬＥＤダイ及びパッケージを取付け面に位置合わせする現在の方法は、標準的な半導体組立て技術に基づいている。したがって、ＬＥＤダイ及びパッケージの位置合わせの正確さを改善する試みは、半導体組立てのばらつきを制御することに重点を置いたものである。非ＬＥＤ型の半導体用途は発光と関係がないので、ダイ及びパッケージを位置合わせする従来の半導体技術は、一般に不正確なものになっている。
【０００３】
例えば、ＬＥＤパッケージの従来のピックアンドプレース・マウントは、該ＬＥＤパッケージの外側エッジ又は該パッケージの電気リード線を使用する。しかしながら、ＬＥＤパッケージの外側エッジは、典型的には、成形されたプラスチック又は鋳造されたエポキシ材料であり、これらは寸法的に不正確なものである。さらに、パッケージの電気リード線は、一般に、高精度の位置合わせに不適切な板金から形成される。したがって、パッケージ内のＬＥＤダイの該ＬＥＤパッケージの外側エッジ又はリード線に対する位置関係は、一般に、高精度の位置合わせのためにはあまりにも不正確である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ＬＥＤパッケージの位置合わせの精度を改善するシステム及び方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ＬＥＤパッケージが、該ＬＥＤパッケージの絶縁体の外側にあり、ヒートシンクに対して既知の固定関係を有する位置基準構成を含む。ＬＥＤダイは、該ＬＥＤダイがヒートシンクに対して固定関係を有するように、該ヒートシンクに取り付けられる。したがって、位置基準構成は、ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤダイの位置にフレームの基準を提供する。位置基準構成は、ヒートシンクに取り付けることができ、又は該ヒートシンクから一体形成することができる。ピックアンドプレース・ヘッドは、例えば位置基準構成を位置合わせピンと係合させることによって、ＬＥＤパッケージを保持する。さらに、ＬＥＤパッケージは、絶縁体内に横方向に延び、ＬＥＤダイの方向に延びるリード線を含み、該リード線と該ＬＥＤダイとの間の垂直方向距離を減少させることができる。
【０００６】
本発明の１つの態様において、組立体が、ＬＥＤダイと、該ＬＥＤダイがヒートシンクに対して既知の位置関係を有するように、該ＬＥＤダイが連結されたヒートシンクとを含む。この組立体は、ヒートシンクを少なくとも部分的に囲む絶縁体と、該絶縁体の外側にある少なくとも１つの位置基準構成とを含む。この位置基準構成は、該位置基準構成がＬＥＤダイの位置のための基準を提供するように、該ヒートシンクに対して固定関係を有する。
別の態様において、ＬＥＤパッケージを組み立てる方法が、ヒートシンクの位置を示す位置基準構成を提供する段階と、ＬＥＤダイを該ヒートシンクに取り付ける段階とを含む。その後、絶縁体が、位置基準構成が該絶縁体の外側にあるように、ヒートシンクの少なくとも一部の周りに形成される。
【０００７】
別の態様において、方法が、ＬＥＤパッケージの絶縁体の外側にあり、該ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤダイに対して固定関係を有する位置基準構成を有するＬＥＤパッケージを準備する段階を含む。この方法は、位置基準構成を位置合わせピンと係合させる段階と、係合した位置基準構成を用いてＬＥＤパッケージを保持する段階とを含む。
本発明のさらに別の実施形態において、ＬＥＤパッケージは、ＬＥＤダイと、該ＬＥＤダイが連結されるヒートシンクとを含む。絶縁体がヒートシンクを少なくとも部分的に囲み、レンズが該絶縁体に取り付けられる。複数のリード線が絶縁体から延び、少なくとも１つのリード線が、ＬＥＤダイからの第１の垂直方向距離だけ該絶縁体内に横方向に延びる。リード線は、ＬＥＤダイからの、第１の垂直方向距離よりも少ない第２の垂直方向距離まで絶縁体を通して延びる。ボンドワイヤが、リード線及びＬＥＤダイを電気的に連結させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】位置基準構成を含むＬＥＤパッケージの平面図を示す。
【図１Ｂ】位置基準構成を含むＬＥＤパッケージの側面図を示す。
【図２】図１Ａ及び１ＢのＬＥＤパッケージの断面図を示す。
【図３】外側に延びる位置基準構成を含むカラー及びヒートシンクの分解斜視図を示す。
【図４】ヒートシンクの別の実施形態の斜視図を示す。
【図５Ａ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の平面図を示す。
【図５Ｂ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の側面図を示す。
【図６Ａ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の平面図を示す。
【図６Ｂ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の側面図を示す。
【図６Ｃ】ＬＥＤパッケージと共に用いることができるカラー及びヒートシンクを示す。
【図７Ａ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の平面図を示す。
【図７Ｂ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の側面図を示す。
【図７Ｃ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の底面図を示す。
【図８Ａ】位置基準構成を有するＬＥＤパッケージの別の実施形態の平面図を示す。
【図８Ｂ】図８Ａの線ＡＡに沿ったＬＥＤパッケージの断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの線ＢＢに沿ったＬＥＤパッケージの断面図である。
【図９】図８Ａ、図８Ｂ、及び図８ＣのＬＥＤパッケージの分解斜視図を示す。
【図１０Ａ】ＬＥＤパッケージ、及び該ＬＥＤパッケージを保持するために用いられるピックアンドプレース・ヘッドの斜視図を示す。
【図１０Ｂ】ＬＥＤパッケージ、及びＬＥＤパッケージの正しい位置合わせを確実にするために用いられる位置合わせピンを有する取付け面の斜視図を示す。
【図１１】図８Ｂに示されるＬＥＤパッケージからのリード線の１つの拡大図である。
【図１２】図８Ｃに示されるＬＥＤパッケージからのリード線の１つのより詳細な斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の１つの実施形態によると、ＬＥＤが、ＬＥＤパッケージの外側にあるが、該パッケージ内のＬＥＤダイの位置に正確な基準を提供する１つ又はそれ以上の位置基準構成を含む。位置基準構成を用いると、ＬＥＤパッケージの検査及び取付け精度、光学的センタリングが著しく改善される。ＬＥＤの所望の位置への光学的にセンタリングは、自動車の前照灯のような高輝度の用途において特に重要である。
図１Ａ及び図１Ｂは、単に基準構成と呼ばれることもある、ＬＥＤパッケージ１００を正確に位置決めするのに用いることができる位置基準構成１０２を含むＬＥＤパッケージ１００の平面図及び側面図を示す。図２は、ＬＥＤパッケージ１００の断面図を示す。ＬＥＤパッケージ１００は、絶縁体１０４、該絶縁体１０４から延びる複数のリード線１０６、及び該絶縁体１０４上に嵌められたレンズ１０８を含む。４本のリード線１０６が図１Ａ及び図１Ｂに示されるが、必要に応じて、２本のリード線を用い得ることを理解すべきである。
【００１０】
図２の断面図に示されるように、ＬＥＤパッケージ１００は、サブマウント１１２上に取り付けられたＬＥＤダイ１１０を含む。サブマウント１１２は、導電性としてもよく、絶縁性としてもよい。サブマウント１１２は、シリコン、銅、銀、ダイヤモンド、アルミニウム、タングステン、モリブデン、ベリリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、又は他の熱伝導性材料、化合物又は複合物から作ることができる。この実施形態において、ＬＥＤダイ１１０は、はんだを用いてサブマウント１１２上のボールグリッドアレイをＬＥＤダイ１１０上のコンタクトパッドにはんだ付けすることによって、該サブマウント１１２に接合される。サブマウント１１２は、ＬＥＤダイ１１０をボンドワイヤ・コンタクト１１４に連結させる導電性トレースと共に形成される。静電放電を防ぐために、トレースの経路内にツェナーダイオードを形成することができる。ボンドワイヤ１１５は、サブマウント１１２上のボンドワイヤ・コンタクト１１４をリード線１０６に連結させる。４本のリード線１０６を用いる場合には、必要に応じて複数のＬＥＤダイスを用いることができる。簡単化するために、単一のＬＥＤダイ１１０だけが図２に示される。
【００１１】
図２に見られるように、サブマウント１１２は、ヒートシンク１１６（「スラグ」とも呼ばれる）の上部嵌合面上に取り付けられる。スラグ１１６は、シリコン、銅、銀、ダイヤモンド、アルミニウム、タングステン、モリブデン、ベリリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、又は他の熱伝導性材料、化合物又は複合物から作ることができる。サブマウント１１２、よってＬＥＤダイ１１０が、スラグ１１６に正確に位置合わせされ、接合されるように、該サブマウント１１２の該スラグ１１６への取付けを行うべきである。ＬＥＤダイが、サブマウント１１２を介してスラグ１１６に正確に位置合わせされ接合された状態で、該ＬＥＤダイ１１０は、該スラグ１１６に対して既知の固定関係を有し、例えば、（１つのＬＥＤダイが用いられる場合）該ＬＥＤダイ１１０を該スラグ１１６のほぼ中心にすることができる。
【００１２】
１つの実施形態において、サブマウント１１２及びスラグ１１６は、ほぼ同じ形状及び面積を有する接合面を有する。その後、はんだリフロー工程を用いて、溶融はんだの表面張力によってサブマウント１１２の接合面をスラグ１１６の接合面に位置合わせすることができる。ＬＥＤダイ１１０をスラグ１１６に正確に位置合わせし接合する１つの方法が、２００３年１月１６日に出願され、本開示と同じ譲受人を有する、Ｃｒｅｓｅｎｔｅ  Ｓ．Ｅｌｐｅｄｅｓ他による「ＬＥＤ組立体の正確な位置合わせ」という名称の米国出願番号１０／３４６，５３５号に記載されており、この特許は引用によりここに組み入れられる。必要に応じて、ＬＥＤダイ１１０をスラグ１１６に正確に位置合わせする他の方法を用いることもできる。
位置基準構成１０２は、スラグ１１６に対して既知の固定位置関係を有するように構成される。サブマウント１１２、よってＬＥＤダイ１１０は、スラグ１１６に対して既知の位置を有するので、位置基準構成１０２は、例えばスラグ１１６及びサブマウント１１２を介して、このようにＬＥＤダイ１１０の位置のための基準を提供する。
【００１３】
例として、位置基準構成は、スラグ１１６に取り付けられた要素から形成することができる。図３は、位置基準構成１０２を含む外側に延びるタブ１２１をもつカラー１２０の分解斜視図を示す。図３はまた、スラグ１１６の斜視図を示す。図３に示されるように、スラグ１１６は、ディスク部分１１７と、該ディスク部分１１７の中央から延びる隆起部分１１８とを含む。カラー１２０は、例えば六角形のような、スラグ１１６の隆起部分１１８と同じ幾何学的形状を有する中央アパーチャ１２２を含み、この中央アパーチャ１２２は、該カラー１２０が該スラグ１１６に圧力嵌めされるか、又は他の方法で取り付けられることを可能にする。当然、必要に応じて他の幾何学的形状を用いることもできる。一旦カラー１２０がスラグ１１６に取り付けられると、位置基準構成１０２は、該スラグ１１６に対して既知の固定位置関係を有する。
カラー１２０は、鋼、ステンレス鋼、めっきされた銅、真鍮のような熱的に安定した材料、又は、他の何らかの熱的に安定した材料、化合物又は複合物から製造することができる。カラー１２０は、０．０１０”の厚さとし、例えばスタンピング又はエッチングによって製造することができる。
【００１４】
本発明の範囲から逸脱することなく、スラグ１１６及びカラー１２０の構成が、示されるものと異なり得ることを理解すべきである。例えば、カラー１２０は、上術のサブマウント１１２とほぼ同じ方法でスラグ１１６に取り付けることができる中央アパーチャを有していなくてもよい。さらに、必要に応じて、サブマウント１１２がカラー１２０に取り付けられてもよく、該カラー１２０はスラグ１１６に取り付けられる。サブマウント１１２がカラー１２０に取り付けられる場合には、該カラー１２０は、ヒートシンク特性も提供すべきである。
スラグ１１６ａの別の実施形態が、図４の斜視図に示される。スラグ１１６ａは、図３に示されるスラグ１１６と類似しているが、位置基準構成１０２がスラグ１１６ａのディスク部分１１７ａに一体に作られる。このように、一体の位置基準構成を有するスラグ１１６ａを用いる場合、位置基準構成は、別箇のカラー１２０を必要とすることなく、ＬＥＤダイ１１０に対して既知の固定位置を有する。
【００１５】
再び図１Ａ、図１Ｂ、及び図２を参照すると、スラグ１１６は、絶縁体１０４内に少なくとも部分的に配置される。絶縁体１０４は、プラスチック又はエポキシのような何らかの誘電体から作ることができる。例えば、スラグ１１６、リード線１０６、及びカラー１２０のような種々の部品を所望の構成で配置し、絶縁体材料を金型に注入することによって、絶縁体１０４を従来の方法で形成することができる。ＬＥＤパッケージのための絶縁体を形成することは、当該技術分野において公知である。図１Ａ、図１Ｂ、及び図２に示されるように、リード線１０６及び位置基準構成１０２は、絶縁体１０４から外側に延びる。このように、位置基準構成１０２は、外部にアクセス可能である。形成された絶縁体１０４を用いて、レンズ１０８が、該絶縁体１０４上に嵌められる。カプセルの材料がレンズ１０８を満たし、ＬＥＤダイ１１０を保護することができる。
【００１６】
位置基準構成１０２が外部にアクセス可能であり、ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤダイの位置に正確なフレームの基準を提供するので、基準構成１０２は、検査及び取付けの際にＬＥＤダイを正確に位置合わせするための手段を有利に提供する。例として、位置基準構成１０２を有するＬＥＤパッケージの位置公差は約±０．２ｍｍ以内であり、こうした位置基準構成を有していないＬＥＤパッケージは約±０．５ｍｍの位置公差を有する。
図１Ａに見られるように、位置基準構成１０２は、半円形の陥凹部として構成される。しかしながら、必要に応じて、他の型の陥凹部又は突起部を含む他の構成を位置基準構成に用いることができる。
【００１７】
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、「Ｖ」形状の位置基準構成２０２を含むＬＥＤパッケージ２００の別の実施形態の平面図及び側面図を示す。ＬＥＤパッケージ２００は、ＬＥＤパッケージ１００と類似しており、同じ符号が付けられた要素は同じものである。しかしながら、ＬＥＤパッケージ２００は、リード線１０６に対して９０度の位置で絶縁体１０４上に配向された「Ｖ」形状の基準構成２０２を含む。
図６Ａ及び６Ｂは、それぞれ、位置基準構成３０２を含むＬＥＤパッケージ３００の別の実施形態の平面図及び側面図を示す。ＬＥＤパッケージ３００は、ＬＥＤパッケージ１００と類似しており、同じ符号が付けられた要素は同じものである。図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、位置基準構成３０２は絶縁体１０４から外側に延びていないが、代わりに、該絶縁体１０４が該基準構成３０２を露出させる凹形部分３０５を含む。基準構成３０２は、凹形部分３０５によって露出された半円形の陥凹部と共に示されている。
【００１８】
図６Ｃは、ＬＥＤパッケージ３００と共に用いることができるカラー３２０及びスラグ１１６を示す。見られるように、基準構成３０２は、カラー３２０から延びるタブから形成される必要はないが、該カラー３２０内の陥凹部とすることができる。カラー３２０内の陥凹部は、絶縁体１０４の凹形部分３０５によって露出される。
図６Ａに示されるように、位置基準構成３０２は、リード線１０６に対して約４５度の位置で絶縁体１０４上に配向される。さらに、絶縁体１０４は、付加的な凹形部分３０７であり、カラー３２０の一部を露出させ得る配向構成３０７を含む。この配向構成３０７は、ユーザが、アノード及びカノード・リード線を容易に定めることを可能にする。
上述のように、位置基準構成３０２は、スラグ１１６のディスク１１７の一部として一体形成することができ、これにより別箇のカラー３２０への必要性がなくなる。言い換えれば、スラグ自体又はその構成を基準構成として用いることができる。
【００１９】
図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、それぞれ、スラグ１１６から一体形成された基準構成４０２を含むＬＥＤパッケージ４００の別の実施形態の平面図、側面図、及び底面図を示す。ＬＥＤパッケージ４００は、ＬＥＤパッケージ１００と類似しており、同じ符号が付けられた要素は同じものである。図７Ｃに見られるように、スラグ１１６の底部は、例えば六角形のような幾何学的形状を有する。スラグ１１６の１つ又はそれ以上のコーナー部、又は該コーナー部に隣接する２つの壁が、ＬＥＤパッケージ４００の位置基準構成４０２として用いられる。絶縁体４０４の凹形部分４０５により、スラグ１１６上の基準構成４０２にアクセスすることが可能になる。
【００２０】
図８Ａは、基準構成５０２を含むＬＥＤパッケージ５００の別の実施形態の平面図を示す。図８Ｂ及び８Ｃは、それぞれ、図８Ａ内の線ＡＡ及び線ＢＢに沿ったＬＥＤパッケージ５００の断面図である。図９は、ＬＥＤパッケージ５００の分解斜視図を示す。
ＬＥＤパッケージ５００は、ＬＥＤパッケージ１００と類似しており、同じ符号が付けられた要素は同じものである。しかしながら、図８Ａ乃至図８Ｃ及び図９に示されるように、ＬＥＤパッケージ５００は、例えば正方形のような矩形状の絶縁体５０４を含み、２本のリード線５０６及び２本のトリミングされたリード線５０７を含む。図９に示されるように、単一のＬＥＤダイ１１０が用いられ、よってリード線５０７は不必要であり、示されるようにトリミングすることができる。当然、必要に応じて付加的なＬＥＤダイス及びリード線を用いることができる。
【００２１】
ＬＥＤパッケージ５００は、図６Ａ及び図６Ｂに示される基準構成３０２と類似した基準構成５０２を含む。基準構成５０２は、半円形の形状であり、絶縁体５０４の凹形部分５０３によって露出される。基準構成５０２は、必要に応じて他の形状を有することもできる。基準構成５０２は、正方形の絶縁体５０４のコーナー部上に配置されるものとして示されるが、必要に応じて該絶縁体５０４の両側に沿って配置することができる。図９に示されるように、基準構成５０２は、カラー１２０上のタブ１２１内の陥凹部として形成することができる。
ＬＥＤパッケージ５００はまた、ユーザが該ＬＥＤパッケージ５００の配向を容易に定めることを可能にする、すなわちアノード及びカノード・リード線のための基準を提供する配向構成５０５も含む。さらに、配向構成５０５は、ピックアンドプレース工程中のデバイスの修正配向を確実なものにする。配向構成５０５は、絶縁体５０４のベベル状コーナー部として図８Ａに示される。
【００２２】
図１０Ａは、ＬＥＤパッケージ５００と、検査のために該ＬＥＤパッケージ５００を持ち上げ、例えば矢印５７１で示されるような、電気回路基板５７０又は他の取付け面上の所望の位置に、該ＬＥＤパッケージ５００を配置するのに用いることができるピックアンドプレース・ヘッド５６０の斜視図を示す。ヘッド５６０は、基準構成５０２と共に用いられる位置合わせピン５６２を含む。位置合わせピン５６２は、絶縁体５０４の凹部５０３に挿入され、基準構成５０２と位置合わせするように構成される、すなわち該位置合わせピン５６２は、位置基準構成５０２に接触することができる。位置合わせピン５６２は、基準構成５０２に対して位置決めするのを助けるように先細にすることができる。位置合わせピン５６２が位置基準構成５０２と位置合わせされる間、ヘッド５６０がＬＥＤパッケージ５００を保持するので、該ヘッド５６０に対するＬＥＤダイ１１０の位置は、既知のものであり、該ＬＥＤパッケージ５００を配置し検査する際に用いることができる。例えば、ＬＥＤパッケージ５００を持ち上げるための真空をもたらすために、アパーチャ５６４が設けられる。ヘッド５６０はまた、配向構成５０５と対応するピン（図示せず）を含むこともでき、これにより、該ヘッド５６０によって保持された時に、該ＬＥＤパッケージ５００が正しい配向を有することが保証される。
【００２３】
作動において、位置合わせピン５６２が位置基準構成５０２に位置合わせされるように、ロボット・アーム（図示せず）によって保持できるヘッド５６０が、ＬＥＤパッケージ５００上に下げられる。必要に応じて、絶縁体５０４の上面がヘッド５６０の底面と接触するまで、該ヘッド５６０を下げることができる。このように、レンズ５０８をヘッド５６０に挿入することができる。ヘッド５６０（及びロボット・アーム）は、例えば基板５７０のような所望の位置にＬＥＤパッケージ５００を正確に移動させ、これを配置することができ、そこで、例えばはんだによって、該ＬＥＤパッケージ５００を接合することができる。
さらに、ＬＥＤパッケージ５００がヘッド５６０内に保持された状態で、ＬＥＤを検査することもできる。例として、ヘッド５６０（及びロボット・アーム）は、適切な電流をリード線５０６に与えることによって該ＬＥＤのスイッチが入る検査ステーションに、ＬＥＤパッケージ５００を移動させることができる。
【００２４】
図１０Ｂは、ＬＥＤパッケージ５００と、該ＬＥＤパッケージ５００の取付け面５８０上への正しい位置合わせを確実にするために用いられる位置合わせピン５６３とを含む取付け面５８０の斜視図である。矢印５７１で示されるように、ＬＥＤパッケージ５００が取付け面５８０上に配置された時に、該取付け面５８０に取り付けられた位置合わせピン５６３が該ＬＥＤパッケージ５００の正しい位置合わせを確実にするので、ピックアンドプレース・ヘッド５６１は、位置合わせピンを含む必要がない。
本発明の別の態様において、リード線５０６は、該リード線５０６とＬＥＤダイ１１０との間の垂直方向距離を最小にするように構成され、これによりボンドワイヤの長さが減少される。ボンドワイヤの長さを減少させることにより、ワイヤの応力が有利に減少され、これによりＬＥＤの故障率が減少される。
【００２５】
図１１は、図８Ｂからのリード線５０６のうちの１つの拡大図を示し、図１２は、リード線１０６のうちの１つのより詳細な斜視図である。図１１に見られるように、絶縁体５０４の外側では、リード線５０６が長さ５３０に沿ってほぼ水平方向に延びる。絶縁体５０４の外側では、リード線５０６は、「Ｚ」形状とすることができる湾曲部分５３２を含むように曲げることができる、すなわち、該リード線５０６は、ほぼ下向きの長さ５３４とほぼ水平方向の別の長さ５３６とを有することができる。「Ｚ」形状の部分５３２は、従来から、例えば、表面の取付けのために使用される。当然、リード線５０６の外側部分は、異なる構成を有してもよく、例えば、部分５３２は、例えばスルーホール取付けのような他の型の取付けのために下向きの長さ５３４だけを有することができる。
下向き、上向き、水平方向、及び垂直方向といった、ここで用いられる方向の用語は、ＬＥＤパッケージ５００が、全体的に上向きの配向で、すなわち該ＬＥＤパッケージ５００の発光が、ページの上の方向に向けられた状態で示される、ＬＥＤ５００の図に関するものであることを理解すべきである。
【００２６】
リード線５０６の水平方向の長さ５３０は、絶縁体５０４内、すなわちＬＥＤパッケージ５００内に延びる。図１１に示されるように、水平方向の長さ５３０は、レンズ５０８の下方に延び、リード線５０６がＬＥＤダイ１１０及びサブマウント１１２に向けて垂直方向に延びる隆起部分５４０を含む。このように、水平方向の長さ５３０は、ＬＥＤダイ１１０から垂直方向距離Ｄｖ１（例えば、１．３ｍｍ）だけ絶縁体５０４内に延び、ＬＥＤダイ１１０から第２の垂直方向距離Ｄｖ２（例えば、０．４ｍｍ）だけ垂直方向に延び、ここで、Ｄｖ２はＤｖ１より少ない。リード線５０６は、隆起部分５４０の中に「Ｚ」形状を有することができ、すなわちリード線５０６は、ほぼ上向きの長さ５４２とほぼ水平方向の別の長さ５４４を有する。
【００２７】
上述のように、サブマウント１１２は、ＬＥＤダイ１１０をボンドワイヤ・コンタクト１１４に連結させる導電性トレースと共に形成される。ボンドワイヤ５５０は、サブマウント１１２上のボンドワイヤ・コンタクト１１４を、ＬＥＤダイ１１０からＤｖ２の垂直方向距離を有するリード線５０６に連結させる。リード線５０６とボンドワイヤ・コンタクト１１４との間の垂直方向距離を減少させることによって、ボンドワイヤ５５０の長さは、従来の構成と比べて実質的に減少される。従来から、リード線とボンドワイヤ・コンタクトとの間の垂直方向距離は、約１．６ｍｍである。より短いボンドワイヤ５５０を用いることにより、該ボンドワイヤ５５０の降伏、或いはボンドワイヤ・コンタクト１１４又はリード線５０６の何れかとの接触を失うといった、リード線をＬＥＤダイに接続することに関連した接触の問題が減少される。
【００２８】
さらに、図１２に見られるように、リード線５０６の水平方向の長さ５３０は、該リード線５０６がＬＥＤダイ１１０の少なくとも一部の周りに横方向に延びるように、横方向に湾曲するか又は曲がることができる。このように、リード線５０６の隆起部分５４０は、例えば湾曲部分５３０のような該リード線５０６の外側部分に対する角度とするこができる。リード線５０６の１つ又はそれ以上に横方向の湾曲を用いることにより、該リード線５０６が、異なる側からＬＥＤダイ１１０及び／又はサブマウント１１２にアクセスすることが可能になり、このことは、４本のリード線構成が用いられる場合、及び／又はサブマウント１１２が非正方形の構成を有する場合に特に有利である。
【００２９】
本発明は、説明目的のために特定の実施形態に関連して示されるが、本発明はこれに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、種々の適合及び修正をなすことができる。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、上記の説明に制限されるべきではない。
【００３０】
なお、好ましい実施態様として、本発明を次のように構成することもできる。
１．  ＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイがヒートシンクに対して既知の位置関係を有するように、該ＬＥＤダイが連結されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクを少なくとも部分的に囲む絶縁体と、
前記ＬＥＤダイの位置のための基準を提供するように前記ヒートシンクに対して固定関係を有し、前記絶縁体の外側にある少なくとも１つの位置基準構成と、
を備えることを特徴とする組立体。
２．  ２つの位置基準構成があり、前記２つの位置基準構成が前記絶縁体のほぼ両側に配置されたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
３．  前記位置基準構成が、半円形のノッチ及び「Ｖ」形状のノッチのうちの１つであることを特徴とする上記１に記載の組立体。
４．  ほぼその中央にアパーチャを有するカラーをさらに備え、前記位置基準構成が前記カラーから一体形成され、該カラーは、該カラー内のアパーチャを通して前記ヒートシンクの少なくとも一部を挿入することによって該ヒートシンク上に取り付けられたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
５．  前記カラーがタブを含み、前記位置基準構成が前記タブの少なくとも一部によって形成されたことを特徴とする上記４に記載の組立体。
６．  前記位置基準構成が前記カラー内の陥凹部によって形成されたことを特徴とする上記４に記載の組立体。
７．  前記位置基準構成が前記ヒートシンクから一体形成されたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
８．  前記絶縁体が前記位置基準構成を露出させる陥凹部分を含むことを特徴とする上記１に記載の組立体。
９．  前記絶縁体がコーナー部を含み、前記位置基準構成が該絶縁体のコーナー部に配置されたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
１０．  サブマウントをさらに備え、前記ＬＥＤダイが前記サブマウント上に取り付けられ、該サブマウントが前記ヒートシンク上に取り付けられたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
１１．  取付け面をさらに備え、前記ヒートシンクが前記取付け面に連結されたことを特徴とする上記１に記載の組立体。
１２．  前記取付け面に連結された少なくとも１つの位置合わせピンをさらに備え、前記位置合わせピン及び位置基準構成が、前記ヒートシンクを該取付け面上の所望の位置に位置合わせするように構成されたことを特徴とする上記１１に記載の組立体。
１３．  前記ヒートシンクに連結された第２のＬＥＤダイをさらに備えることを特徴とする上記１に記載の組立体。
１４．  ＬＥＤパッケージを組み立てる方法であって、前記方法が、
ヒートシンクの位置を示す位置基準構成を提供し、
ＬＥＤダイを前記ヒートシンクに取り付け、
前記位置基準構成が前記絶縁体の外側になるように、前記ヒートシンクの少なくとも一部の周りに絶縁体を形成する、
段階を含むことを特徴とする方法。
１５．  位置基準構成を提供する段階が、前記位置基準構成を含む要素を前記ヒートシンクに取り付ける段階を含むことを特徴とする上記１４に記載の方法。
１６．  前記位置基準構成を含む前記要素が、アパーチャを有するカラーであり、該要素を前記ヒートシンクに取り付ける段階が、前記カラー内の前記アパーチャを通して該ヒートシンクの少なくとも一部を挿入する段階を含むことを特徴とする上記１５に記載の方法。
１７．  位置基準構成を提供する段階が、一体形成された位置基準構成を有するヒートシンクを提供する段階を含むことを特徴とする上記１４に記載の方法。
１８．  第２のＬＥＤダイを前記ヒートシンクに取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする上記１５に記載の方法。
１９．  ＬＥＤパッケージの前記絶縁体の外側にあり、ＬＥＤパッケージ内の前記ＬＥＤダイに対して固定関係を有する位置基準構成を有するＬＥＤパッケージを準備し、
前記位置基準構成を位置合わせピンと係合させ、
前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持する、
段階を含むことを特徴とする方法。
２０．  前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持しながら、該ＬＥＤパッケージが取り付けられることになる表面上に該ＬＥＤパッケージを配置し、
前記ＬＥＤパッケージを前記表面に接合する、
段階をさらに含むことを特徴とする上記１９に記載の方法。
２１．  前記位置合わせピンが前記表面に連結されたことを特徴とする上記２０に記載の方法。
２２．  前記係合した位置基準構成を用いて前記ＬＥＤパッケージを保持しながら、該ＬＥＤパッケージを検査する段階をさらに含むことを特徴とする上記２１に記載の方法。
２３．  ＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイが連結されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクを少なくとも部分的に囲む絶縁体と、
前記絶縁体に取り付けられたレンズと、
前記絶縁体から延び、少なくとも１つが前記ＬＥＤダイからの第１の垂直方向距離だけ該絶縁体内に横方向に延び、前記第１の垂直方向距離より少ない該ＬＥＤダイからの第２の垂直方向距離まで該絶縁体を通して延びる複数のリード線と、
前記リード線及び前記ＬＥＤダイを電気的に連結させるボンドワイヤと、
を備えることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
２４．  前記レンズがベースを有し、前記リード線が該レンズの前記ベースの下方に横方向に延びることを特徴とする上記２３に記載のＬＥＤパッケージ。
２５．  サブマウントをさらに備え、前記ＬＥＤダイが前記サブマウント上に取り付けられ、該サブマウントが前記ヒートシンク上に取り付けられ、前記ボンドワイヤが該サブマウント及び前記リード線に直接連結されたことを特徴とする上記２３に記載のＬＥＤパッケージ。
２６．  前記リード線が、前記第２の垂直方向距離だけ横方向にさらに延びることを特徴とする上記２３に記載のＬＥＤパッケージ。
２７．  前記リード線が、前記絶縁体の中に「Ｚ」形状を有することを特徴とする上記２６に記載のＬＥＤパッケージ。
２８．  前記ワイヤボンドが前記第２の垂直方向距離だけ前記リード線の横方向の範囲で、少なくとも１つのリード線に連結されたことを特徴とする上記２６に記載のＬＥＤパッケージ。
２９．  前記リード線が、前記ＬＥＤダイの少なくとも一部の周りに横方向に延びることを特徴とする上記２３に記載のＬＥＤパッケージ。
３０．  前記ヒートシンクに連結された第２のＬＥＤダイをさらに備えることを特徴とする上記２３に記載のＬＥＤパッケージ。
【符号の説明】
【００３１】
１００、２００、３００、４００、５００：ＬＥＤパッケージ
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２：位置基準構成
１０４、４０４、５０４：絶縁体
１０６、５０６、５０７：リード線
１０８、５０８：レンズ
１１０：ＬＥＤダイ
１１２：サブマウント
１１４：ボンドワイヤ・コンタクト
１１５、５５０：ボンドワイヤ
１１６、１１６ａ：ヒートシンク（スラグ）
１２０、３２０：カラー
３０７、５０５：配向構成
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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