(57)【要約】【課題】本発明は、安全性が高い発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る発光ダイオードパッケージは、基板と、前記基板内に埋め込まれた第一電極構造体及び第二電極構造体と、前記第一電極構造体及び前記第二電極構造体に電気的に接続される複数の発光ダイオードチップと、を備える。前記第一電極構造体は、互いに離間して設置された第一電極及び第二電極を備え、前記第一電極及び第二電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面が前記基板から露出され、前記第二電極構造体は、前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第三電極を備え、前記第三電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面は前記基板の内部に位置し、前記発光ダイオードチップは、第一電極、第二電極及び第三電極に電気的にそれぞれ接続される。【選択図】図１
2014064006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板内に埋め込まれた第一電極構造体及び第二電極構造体と、
前記第一電極構造体及び前記第二電極構造体に電気的に接続される複数の発光ダイオードチップと、を備える発光ダイオードパッケージにおいて、
前記第一電極構造体は、互いに離間して設置された第一電極及び第二電極を備え、前記第一電極及び第二電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面は前記基板から露出され、前記第二電極構造体は、前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第三電極を備え、前記第三電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面は前記基板の内部に位置し、前記発光ダイオードチップは、第一電極、第二電極及び第三電極に電気的にそれぞれ接続されることを特徴とする発光ダイオードパッケージ。
【請求項２】
前記第二電極構造体は、前記第三電極と離間して設置される第四電極をさらに備え、前記第四電極は、前記第一電極と前記第二電極との間に位置し、且つ連接バーによって前記第三電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項３】
前記第一電極、第二電極、第三電極及び第四電極の頂面と前記基板の頂面とは同じ平面上に位置し、前記第一電極の底面と前記第二電極の底面とは同じ平面上に位置することを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項４】
係合フレームを提供するステップであって、前記係合フレームは、内空のリードフレームと、リードフレームによって囲まれ、且つ互いに離間して設置された第一電極構造体及び第二電極構造体と、前記第一電極構造体及び第二電極構造体と前記リードフレームとを連接する金属バーと、を備え、前記第一電極構造体は互いに離間して設置された第一電極及び第二電極を備え、前記第二電極構造体は前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第三電極を備えるステップと、
前記係合フレーム内に基板を形成するステップであって、前記第一電極構造体及び第二電極構造体は前記基板内にそれぞれ埋め込まれ、且つ前記第一電極及び第二電極の底面は前記基板から露出され、前記第三電極の底面は前記基板の内部に位置するステップと、
複数の発光ダイオードチップを提供し、且つこれらの発光ダイオードチップを前記第一電極構造体及び第二電極構造体にそれぞれ接続させるステップと、
前記係合フレーム及び基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、
を備えることを特徴とする発光ダイオードパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子及びその製造方法に関し、特に発光ダイオードパッケージ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（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、電流を特定の波長の光に変換できる半導体素子からできており、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。
【０００３】
従来の発光ダイオードパッケージは、基板と、基板に設置される複数の電極と、電極に設置され、且つ電極に電気的に接続される複数の発光ダイオードチップと、を備える。発光ダイオードパッケージを外部のプリント回路基板に実装した場合、発光ダイオードパッケージの各電極は、半田付けによってプリント回路基板上の対応する接合パッドに溶接される。しかし、隣接する電極間の距離は非常に近いため、溶接する過程において、隣接する電極が、各電極上の半田によって互いに粘着する場合があるため短絡が発生しやすい。従って、発光ダイオードを損傷する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明は、安全性が高い発光ダイオードパッケージ及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る発光ダイオードパッケージは、基板と、前記基板内に埋め込まれた第一電極構造体及び第二電極構造体と、前記第一電極構造体及び前記第二電極構造体に電気的に接続される複数の発光ダイオードチップと、を備える。前記第一電極構造体は、互いに離間して設置された第一電極及び第二電極を備え、前記第一電極及び第二電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面が前記基板から露出され、前記第二電極構造体は、前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第三電極を備え、前記第三電極は、前記基板内に埋め込まれ、且つその底面は前記基板の内部に位置し、前記発光ダイオードチップは、第一電極、第二電極及び第三電極に電気的に接続される。
【０００６】
本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、係合フレームを提供するステップであって、前記係合フレームは、内空のリードフレームと、リードフレームによって囲まれ、且つ互いに離間して設置された第一電極構造体及び第二電極構造体と、前記第一電極構造体及び第二電極構造体と前記リードフレームとを連接する金属バーと、を備え、前記第一電極構造体は互いに離間して設置された第一電極及び第二電極を備え、前記第二電極構造体は前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第三電極を備えるステップと、前記係合フレーム内に基板を形成するステップであって、前記第一電極構造体及び第二電極構造体は前記基板内にそれぞれ埋め込まれ、且つ前記第一電極及び第二電極の底面は前記基板から露出され、前記第三電極の底面は前記基板の内部に位置するステップと、複数の発光ダイオードチップを提供し、且つこれらの発光ダイオードチップを前記第一電極構造体及び第二電極構造体にそれぞれ接続させるステップと、前記係合フレーム及び基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と異なり、本発明の発光ダイオードパッケージにおいては、第一電極構造体の第一電極及び第二電極の底面は基板から露出されるが、第二電極構造体の第三電極の底面は基板の内部に収容されるので、第一電極及び第二電極の露出された底面が外部の回路基板に半田付けされた場合、第三電極は、基板によって隔離されているため半田に粘着されない。また、第二電極構造体は第一電極と第二電極との間に位置し、第一電極と第二電極と間の距離は比較的遠いので、第一電極上の半田と第二電極上の半田は互いに粘着し難い。従って、発光ダイオードパッケージが短絡を発生することを防止することができ、発光ダイオードパッケージの安全性及び品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの斜視図である。
【図２】図１に示した発光ダイオードパッケージのＩＩ―ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１は、基板２０と、基板２０に埋め込まれた第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３と、第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３にそれぞれ電気的に接続される複数の発光ダイオードチップ３０と、基板２０に設置され、且つ第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３を覆う反射体４０と、を備える。
【００１１】
図２を参照すると、第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３は、互いに離間して設置され、且つ発光ダイオードパッケージ１の長手方向に沿って同軸線上に設置される。第一電極構造体１１は、互いに離間して設置された第一電極１１１及び第二電極１１３を備える。第二電極構造体１３は、第一電極１１１と第二電極１１３との間に位置し、且つ互いに離間して設置された第三電極１３１及び第四電極１３３を備える。第一電極１１１及び第二電極１１３の高さは、第三電極１３１及び第四電極１３３の高さより高い。第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３の発光ダイオードパッケージ１のＩＩ―ＩＩに沿う断面は、略Ｔ字形をそれぞれ呈する。
【００１２】
第一電極１１１の厚さと第二電極１１３の厚さ（基板２０の頂面から基板２０の底面までの高さ）とは同じである。第一電極１１１及び第二電極１１３の上表面と下表面は基板２０の頂面及び底面からそれぞれ露出され、第一電極１１１及び第二電極１１３の露出された下表面は半田付けによって外部の回路基板に固定するために用いられる。
【００１３】
第一電極１１１は、第一本体部１１１１及び第一本体部１１１１の下表面の中央から下方へ延伸する第一支持部１１１３を備える。第一本体部１１１１は矩形の板状を呈する。第一支持部１１１３の発光ダイオードパッケージ１の長手方向或いは短手方向に沿う断面は逆台形を呈する。第一支持部１１１３の幅は、第一本体部１１１１の底面から離れる方向に向かって徐々に小さくなる。
【００１４】
第二電極１１３と第一電極１１１との構造は類似している。第二電極１１３の発光ダイオードパッケージ１の長手方向に沿う長さは、第一電極１１１の発光ダイオードパッケージ１の長手方向に沿う長さより長い。第二電極１１３の発光ダイオードパッケージ１の短手方向に沿う幅は、第一電極１１１の発光ダイオードパッケージ１の短手方向に沿う幅と等しい。
【００１５】
第二電極１１３は、第二本体部１１３１及び第二本体部１１３１の底面の中央から下方へ延伸する第二支持部１１３３を備える。第二本体部１１３１は矩形の板状を呈する。第二支持部１１３３の発光ダイオードパッケージ１の長手方向或いは短手方向に沿う断面は逆台形を呈する。第二支持部１１３３の幅は、第二本体部１１３１の底面から離れる方向に向かって徐々に小さくなる。第二本体部１１３１の厚さと第一本体部１１１１の厚さとは同じであり、第二支持部１１３３の高さ（第二本体部１１３１の下表面から下方へ延伸した高さ）と第一支持部１１１３の高さ（第一本体部１１１１の下表面から下方へ延伸した高さ）とは等しい。
【００１６】
第三電極１３１と第四電極１３３とは、金属バー５０によって接続される。第三電極１３１と第四電極１３３との厚さは同じであり、且つ第一電極１１１及び第二電極１１３の厚さより薄い。第三電極１３１と第四電極１３３の上表面は基板２０の頂面からそれぞれ露出され、第三電極１３１と第四電極１３３の下表面は基板２０の内部にそれぞれ位置される。第三電極１３１の露出された上表面は発光ダイオードチップ３０を設置するために用いられる。
【００１７】
第三電極１３１は、第二電極１１３の構造と類似し、第三本体部１３１１及び第三本体部１３１１の底面の中央から下方へ延伸する第三支持部１３１３を備える。第三本体部１３１１の厚さは、第一本体部１１１１及び第二本体部１１３１の厚さと等しい。第三支持部１３１３の高さ（第三本体部１３１１の下表面から下方へ延伸した高さ）は、第二支持部１１３３の高さ（第二本体部１１３１の下表面から下方へ延伸した高さ）より小さい。
【００１８】
第四電極１３３は、第一電極１１１の構造と類似し、第四本体部１３３１及び第四本体部１３３１の底面の中央から下方へ延伸する第四支持部１３３３を備える。第四本体部１３３１の厚さは、第一本体部１１１１及び第二本体部１１３１の厚さと等しい。第四支持部１３３３の高さ（第四本体部１３３１の下表面から下方へ延伸した高さ）は、第一支持部１１１３の高さ（第一本体部１１１１の下表面から下方へ延伸した高さ）より低い。これにより、第一電極１１１の下表面と第二電極１１３の下表面とは同じ平面上に位置し、第三電極１３１の下表面と第四電極１３３の下表面とは同じ平面上に位置し、且つこの２つの平面は高低差を有する。
【００１９】
基板２０は細長い板体であり、第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３は、該基板２０内に埋め込まれる。
【００２０】
発光ダイオードチップ３０の数量は２つである。１つの発光ダイオードチップ３０は、ワイヤ３０１、３０３を介して第一電極１１１と第三電極１３１とにそれぞれ接続される。他の発光ダイオードチップ３０は、ワイヤ３０１、３０３を介して第二電極１１３と第四電極１３３とにそれぞれ接続される。他の実施形態において、発光ダイオードチップ３０の数量は複数個であっても良く、これに対応して、第二電極構造体１３の電極の数量も発光ダイオードチップ３０の数量に応じて変更することができる。また、発光ダイオードチップ３０は、異なる色及びパワーの発光ダイオードチップを選択しても良い。
【００２１】
反射体４０は、シリコーン樹脂、エポキシ又はポリマー材料からなる。反射体４０は、基板２０の頂面を覆い、また、反射体４０の各側面と基板２０における該反射体４０に対応する各側面とは同じ平面上に位置する。反射体４０には、複数の貫通孔４１が設けられている。本実施形態において、貫通孔４１の数量は２つである。第一電極１１１及び第三電極１３１の一部は、１つの貫通孔４１の底面からそれぞれ露出され、第二電極１１３及び第四電極１３３の一部は、他の貫通孔４１の底面からそれぞれ露出される。発光ダイオードチップ３０は、貫通孔４１内に収容され、反射体４０に囲まれる。
【００２２】
前記金属バー５０は金属材料からなり、基板２０内に埋め込まれ、且つ第三電極１３１及び第四電極１３３を接続する。
【００２３】
他の実施形態において、第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３の形状及び構造は完全に同じであることもできる。また、第二電極構造体１３は第三電極１３１或いは第四電極１３３のみを備えても良い。
【００２４】
図３〜図９を参照すると、本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１の製造方法は、以下のステップ１〜ステップ５を備える。
【００２５】
ステップ１において、図３〜図５を参照すると、係合フレーム２を提供する。図４は係合フレーム２のＩＶ−ＩＶに沿った断面図であり、図５は係合フレーム２のＶ−Ｖに沿った断面図である。
【００２６】
係合フレーム２は、矩形状のリードフレーム２２と、リードフレーム２２によって囲まれ、且つ互いに離間して設置された第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３と、第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３とリードフレーム２２とを連接する金属バー５０と、を備える。リードフレーム２２は、銅などの金属材料からなる。
【００２７】
本実施形態において、リードフレーム２２内の第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３の数量はそれぞれ４つである。４つの第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３は、リードフレーム２２の縦方向（図３に示すように上下方向）に沿って４列に配列されている。第一電極構造体１１は、互いに離間して設置される第一電極１１１及び第二電極１１３を備え、第二電極構造体１３は、互いに離間して設置される第三電極１３１及び第四電極１３３を備える。第一電極１１１、第三電極１３１、第四電極１３３及び第二電極１１３は、互いに離間しており、リードフレーム２２の横方向（図３に示すように左右方向）に、且つ同軸上に沿って順次に配置されている。
【００２８】
金属バー５０は、複数の連接バー５１、５３、５５を備える。第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３は、これらの連接バー５１、５３、５５によってリードフレーム２２内に固定される。その中で、リードフレーム２２の内側の周縁に近い第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３の外側は、連接バー５１によってリードフレーム２２の内側にそれぞれ連接される。リードフレーム２２の縦方向に沿って間隔をあけて配列された第三電極１３１とリードフレーム２２の縦方向に沿って間隔をあけて配列された第四電極１３３とは、連接バー５３によって互いに連接されている。第一電極１１１間、第二電極１１３間、第三電極１３１間及び第四電極１３３間は、それぞれ連接バー５５によって互いに連接されている。
【００２９】
ステップ２において、図６を参照すると、係合フレーム２内に基板２０を形成し、且つ第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３はこの基板２０内にそれぞれ埋め込まれる。その中で、第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３の頂面は、基板２０の頂面と同じ平面上に位置し、且つ基板２０の頂面からそれぞれ露出される。第一電極１１１及び第二電極１１３の底面は、基板２０の底面と同じ平面上にそれぞれ位置し、且つ基板２０の底面からそれぞれ露出される。第三電極１３１及び第四電極１３３の底面は、基板２０の内部に収容される。第一電極１１１及び第二電極１１３の露出された底面は外部の回路基板と半田付けするために用いられる。第一電極１１１、第二電極１１３、第三電極１３１及び第四電極１３３の露出された頂面は発光ダイオードチップ３０と接続するために用いられる。本実施形態において、基板２０はプラスチック材料を成型して形成される。
【００３０】
ステップ３において、図７を参照すると、基板２０上に第一電極構造体１１及び第二電極構造体１３を覆う反射体４０を形成する。本実施形態において、反射体４０は、第一電極１１１及び第三電極１３１に対応する貫通孔４１及び第二電極１１３及び第四電極１３３に対応する貫通孔４１を有している。第一電極１１１及び第三電極１３１の一部は、１つの貫通孔４１の底面からそれぞれ露出され、第二電極１１３及び第四電極１３３の一部は、他の貫通孔４１の底面からそれぞれ露出される。
【００３１】
ステップ４において、図８を参照すると、複数の発光ダイオードチップ３０を提供し、これらの発光ダイオードチップ３０を反射体４０の貫通孔４１内にそれぞれ収容させ、且つワイヤ３０１、３０３を介して第一電極１１１と第三電極１３１及び第二電極１１３と第四電極１３３とをそれぞれ接続させる。反射体４０の貫通孔４１内には、発光ダイオードチップ３０を覆う封止層（図示せず）をさらに形成して良く、この封止層の内部には、発光ダイオードチップ３０からの光に対して所望の色変換を行うために蛍光物質を含ませることができる。
【００３２】
ステップ５において、図９を参照すると、係合フレーム２及び基板２０を切断して、複数の発光ダイオードパッケージ１を得る。本実施形態において、係合フレーム２及び基板２０は、図９に示す点線に沿って切断される。
【００３３】
本発明の発光ダイオードパッケージ１において、第一電極構造体１１の第一電極１１１及び第二電極１１３の底面は基板２０から露出されるが、第二電極構造体１３の第三電極１３１及び第四電極１３３の底面は基板２０の内部に収容されるので、第一電極１１１及び第二電極１１３の露出された底面が外部の回路基板に半田付けされる場合、第三電極１３１及び第四電極１３３は、基板２０によって隔離されているため半田に粘着されない。また、第二電極構造体１３は第一電極１１１と第二電極１１３との間に位置し、第一電極１１１と第二電極１１３と間の距離は比較的遠いので、第一電極１１１上の半田と第二電極１１３上の半田は互いに粘着し難い。従って、発光ダイオードパッケージ１が短絡を発生することを防止することができ、発光ダイオードパッケージ１の安全性及び品質を向上することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  発光ダイオードパッケージ
２  係合フレーム
１１  第一電極構造体
１３  第二電極構造体
２０  基板
３０  発光ダイオードチップ
４０  反射体
２２  リードフレーム
４１  貫通孔
５０  金属バー
５１、５３、５５  連接バー
１１１  第一電極
１１３  第二電極
１３１  第三電極
１３３  第四電極
３０１、３０３  ワイヤ
１１１１  第一本体部
１１１３  第一支持部
１１３１  第二本体部
１１３３  第二支持部
１３１１  第三本体部
１３１３  第三支持部
１３３１  第四本体部
１３３３  第四支持部
【図１】
2014064006.tif 000003
【図２】
2014064006.tif 000004
【図３】
2014064006.tif 000005
【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】
2014064006.tif 000011