(57)【要約】      （修正有）【課題】極めて薄く具現されても安定性を確保することが可能な樹脂流れ改善用のリードフレーム構造を有する側面型ＬＥＤパッケージを提供する。【解決手段】側面型ＬＥＤパッケージ１００はＬＥＤチップ、上記ＬＥＤチップが一面に装着され側面に凸凹構造を有するストリップ型のリードフレーム１４０、及び上記ＬＥＤチップを受容する空洞がある前半部及び上記リードフレーム１４０により上記前半部から区分される中が満ちている後半部を具備する樹脂からなる一体型のパッケージ本体を含む。上記リードフレームの凸凹構造は樹脂流れを改善しＬＥＤパッケージ１００が極めて薄く具現されてもその安定性を確保することが可能である。【選択図】図７
2006210909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップ、
上記ＬＥＤチップが一面に装着され側面に凸凹構造を有するストリップ型のリードフレーム、及び
上記ＬＥＤチップを受容する空洞がある前半部及び上記リードフレームにより上記前半部と区分される後半部を具備する樹脂からなる一体型パッケージ本体を含むことを特徴とする側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
上記リードフレームの凸凹構造は上記パッケージ本体の後半部から前半部に樹脂が流れることを促進する樹脂流動通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
上記樹脂流動通路は上記リードフレームの両側面から上記空洞の壁を沿って上記パッケージ本体の前面に向かう樹脂流れを促進するよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
上記リードフレームの凸凹構造は上記空洞の底を露出させるよう上記リードフレーム側面に形成された溝を含むことを特徴とする請求項１に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
上記リードフレーム側面溝は上記空洞の底が上記ＬＥＤチップと直接接触しない程まで形成されることを特徴とする請求項４に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
上記リードフレーム側面溝は上記空洞の壁の中に挿入された上記リードフレームの側面の一部が上記リードフレームを安定的に支持する程まで上記空洞内から上記リードフレーム側面の大部分を沿って形成されることを特徴とする請求項４に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
上記リードフレームの残余部の幅は上記リードフレーム厚さの８０％以上であることを特徴とする請求項６に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
上記リードフレームの凸凹構造は上記フレーム本体によりに埋め立てられる溝または穴をさらに含むことを特徴とする請求項２ないし請求項７中いずれか一つに記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
上記リードフレームの凸凹構造はパンチングにより形成されたことを特徴とする請求項２ないし請求項７中いずれか一つに記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
上記リードフレームの凸凹構造は上記フレーム本体により埋め立てられる溝または穴を含むことを特徴とする請求項１に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
上記リードフレームの凸凹構造は上記空洞の内壁から上記リードフレーム側面の方に陥没された溝を含むことを特徴とする請求項１０に記載の側面型ＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＣＤのバックライト装置に使用される側面型ＬＥＤパッケージに関する。より具体的には、極めて薄く具現されても安定性を確保することが可能であるよう樹脂流れ改善用のリードフレーム構造を有する側面型発光ダイオードパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
側面型発光ダイオードすなわち、側面型ＬＥＤは携帯電話及びＰＤＡ等の小型ＬＣＤにおいてバックライト装置の光源として使用される。これら側面型ＬＥＤはパッケージ形態で使用され、その実装高さが段々小さくなりこれからは０．５ｍｍ以下の値数が要求されると予想される。また、ＬＥＤパッケージは高い信頼性を確保すべく、光損失等を最小化し高輝度を具現すべきである。
【０００３】
現在、側面型ＬＥＤパッケージの厚さ減少のための方法として、ＬＥＤ窓の上下の壁厚さを減少させることに注力している。しかし、壁の厚さを減少させることは非常に難しいだけではなく、壁が衰えてしまい信頼性を確保することが不可能になる問題が発生する。
【０００４】
これを図１ないし図４を参照し説明する。これら図面において、図１は一般的な側面型ＬＥＤパッケージの正面図で、図２は図１のII-II線を沿って切断した面からの樹脂流れを説明する図面であり、図３は従来技術によるリードフレームを有する側面型ＬＥＤパッケージの正面図であり、図４は図３のIV-IV線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【０００５】
まず、図２に図示した通り金型内にストリップ形態のリードフレーム４０を配置した状態から樹脂を注入すると、樹脂は矢印Ａ方向に流れながらＬＥＤパッケージ１０の本体１２、空洞Ｃを形成する壁１４を形成する。樹脂はリードフレーム４０を中心とした本体１２の後半部１２ｂから側方に広がった後、本体１２の両端から本体１２の前半部１２ａ側に進行する。一方、本体１２の前半部１２ａの上下壁部は矢印Ｂで表示された通りリードフレーム４０を沿って超える樹脂が形成される。
【０００６】
リードフレーム４０は図２及び３から分かるように、ＬＥＤパッケージ１０の長さ方向のほぼ全体にわたって配置され、空洞Ｃの底１６より幅が大きい。すなわち、図４に図示した通り、リードフレーム４０と本体１２の外面との間隔が狭いためこの間隔に狭い一種の瓶の首２０を形成するようになる。従って、矢印Ｂ方向への樹脂の流れも円滑ではないことが分かる。
【０００７】
このようになると、上下壁部の中央先端１８には樹脂供給が充分に成されず、Ｖ字形態の空いている空隙が生ずる等の成型不良が発生する。
【０００８】
特に、ＬＥＤパッケージの厚さが薄くなるに伴いその長さは逆に長くなるため、壁部の中央先端１８は成型不良の可能性がより大きくなる。
【０００９】
一方、ＬＥＤチップ３０の駆動により発生する熱はＬＥＤパッケージ１０内部のリードフレーム４０をパッケージ１０の長さ方向に膨張させるようになる。しかし、リードフレーム４０はパッケージ本体１２及び空洞Ｃの密封体と異なる膨張率を有するため、相違な膨張率によりリードフレーム４０を含むＬＥＤパッケージ１０全体にストレスが加われる。
【００１０】
このようなストレスが反復/持続されるとリードフレーム４０がパッケージ本体１２から浮いてしまったり隙間が生じたりすることがあり得、それにより図５に図示した通りワイヤＷとリードフレーム４０の間またはワイヤＷとＬＥＤチップ３０の間に断線Ａが発生することが可能である。
【００１１】
このような問題は前記の通りＬＥＤパッケージ１０の厚さ減少に伴う長さ増加によりさらに深刻になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は前記の従来技術の問題を解決するため案出されたこととして、本発明の目的は極めて薄く具現されても安定性を確保することが可能な樹脂流れ改善用のリードフレーム構造を有するＬＥＤパッケージを提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は高温により加わるストレスにも内部電気接続の安定性を確保するよう構成されたリードフレーム構造を有するＬＥＤパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の本発明の目的を達成するため、本発明はＬＥＤチップ、上記ＬＥＤチップが一面に装着され側面に凸凹構造を有するストリップ型のリードフレーム、及び上記ＬＥＤチップを受容する空洞がある前半部及び上記リードフレームにより上記前半部と区分される中が満ちている後半部を具備する樹脂からなる一体型のパッケージ本体を含む側面型ＬＥＤパッケージを提供することを特徴とする。
【００１５】
上記側面型ＬＥＤパッケージにおいて、上記リードフレームの凸凹構造は上記パッケージ本体の後半部から前半部に樹脂が流れることを促進する樹脂流動通路を形成することを特徴とする。この際、上記樹脂流動通路は上記リードフレームの両側面から上記空洞の壁を沿って上記パッケージ本体前面に向かう樹脂流れを促進するよう構成されることが好ましい。
【００１６】
上記側面型ＬＥＤパッケージにおいて、上記リードフレームの凸凹構造は上記空洞の底を露出させるよう上記リードフレームの側面に形成された溝を含むことを特徴とする。
【００１７】
この際、上記リードフレームの側面溝は上記空洞の底が上記ＬＥＤチップと直接接触しない程度まで形成され得る。また、上記リードフレームの側面溝は上記空洞の壁の中に挿入された上記リードフレームの側面一部が上記リードフレームを安定的に支持する程度まで上記空洞内で上記リードフレーム側面の大部分を沿って形成され得る。この際、上記リードフレームの残余部の幅は上記リードフレーム厚さの８０％以上である。
【００１８】
前記のリードフレーム凸凹構造は上記フレーム本体により完全に埋立てられる溝または穴をさらに含むことが可能である。
【００１９】
また、上記リードフレームの凸凹構造はパンチングにより形成されたことを特徴とする。
【００２０】
上記側面型ＬＥＤパッケージにおいて、上記リードフレームの凸凹構造は上記フレーム本体により完全に埋立てられる溝または穴を含むことを特徴とする。この際、上記リードフレームの凸凹構造は上記空洞の内壁から上記リードフレームの側面に陥没された溝を含むことが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるＬＥＤパッケージは樹脂流れ改善用のリードフレーム構造を有することにより、極めて薄く具現されても空洞上下の壁部における安定性を確保することが可能である。
【００２２】
また、ＬＥＤ動作による高温により加わるストレスにも内部電気接続の安定性を確保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】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照しより詳細に説明する。
図６は本発明によるリードフレームの装着以前の状態を示す平面図である。
図６を参照すると、本発明の好ましい実施例による一組のリードフレーム１４０ａ、１４０ｂの平面形状が図示される。これらリードフレーム１４０ａ、１４０ｂはＬＥＤパッケージを得るため金型に装着される以前の広がれた状態として、金型に装着する時は外部端子部１４４を内部端子部１４２に対し折曲させ装着するようになる。
【００２４】
第１及び第２リードフレーム１４０ａ、１４０ｂは凸凹形状を有する。すなわち、第１リードフレーム１４０ａのストリップ形態の内部端子部１４２に両側面に半円型の第１樹脂流動溝１４６が形成されており、第２リードフレーム１４０ｂのストリップ形態の内部端子部１４２には片方の側面に半円型の第１樹脂流動溝１４６が形成されている。この第１樹脂流動溝１４６は長方形、正方形、三角形、半楕円及びスリット等の多様な形態に具現され得る。
【００２５】
第１樹脂流動溝１４６はその直径または幅Ｗがリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さの８０％以上が好ましい。より好ましくはリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さと同じかまたは大きいことが好ましい。隣接した第１樹脂流動溝１４６の間の間隔Ｓもリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さの８０％以上が好ましい。より好ましくは、リードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さと同じであるか大きいことが好ましい。
【００２６】
一方、第１樹脂流動溝１４６がスリット形態に形成される際(図１１参照)、残留する内部端子部１４２の幅はリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さの８０％以上、好ましくはリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さと同じかまたは大きいことが好ましい。
【００２７】
また、内部端子部１４２と外部端子部１４４の中間にもまた半円形の第２樹脂流動溝１４８が形成されている。第２樹脂流動溝１４８は第１樹脂流動溝１４６と同様に長方形、正方形、三角形、半楕円及びスリット等の多様な形態に具現され得る。一方、第２樹脂流動溝１４８は第１樹脂流動溝１４６以上の大きさに形成されることが好ましい。これと違って、第２樹脂流動溝１４８を穴に代替し樹脂流動穴を形成することも可能である。穴の形状は円、長方形、正方形及び楕円等から多様に選択することが可能である。
【００２８】
一方、第２樹脂流動溝１４８もその直径または幅Ｗがリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さの８０％以上が好ましい。より好ましくはリードフレーム１４０ａ、１４０ｂ厚さと同じかまたは大きいことが好ましい。第１及び第２樹脂流動溝１４６、１４８は多様な方式で形成され得る。これらはリードフレーム１４０ａ、１４０ｂを製作する際、例えばパンチングにより形成され得る。これと違って、既に製作したリードフレームにパンチングを通じ形成することも可能である。
【００２９】
一方、これらリードフレーム１４０ａ、１４０ｂは一定の間隔Ｇを有するが、これらは図７に図示したＬＥＤパッケージ１００においてもこの間隔Ｇを維持するようになる。
【００３０】
次いで、図７ないし図１０を参照し図６のリードフレーム１４０ａ、１４０ｂを具備した本発明による側面ＬＥＤパッケージを説明する。これら図面から、図７は本発明によるリードフレームを装着した側面ＬＥＤパッケージの正面図であり、図８は図７のVIII-VIII線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面であり、図９は図７のIX-IX線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面であり、図１０は図７のX-X線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【００３１】
本発明によるＬＥＤパッケージ１００をみると、樹脂からなる本体１０２が形成され、本体１０２はリードフレーム１４０ａ、１４０ｂを基準とした時前半部１０２ａと後半部１０２ｂに区分される。前半部１０２ａのヘリには壁部１０４が形成されその内側にＬＥＤチップ１３０を装着する空間を提供しつつＬＥＤチップ１３０から発生した光を外部に放出するＬＥＤ窓機能をする空洞Ｃが形成される。
【００３２】
一方、ＬＥＤチップは複数個が空洞Ｃ内に装着され得る。この場合、図面符号１３０はＬＥＤチップの装着領域を示す。
【００３３】
空洞Ｃ内の底１０６にはリードフレーム１４０ａ、１４０ｂの内部端子部(図６の１４２参照)が配置され、底１０６はリードフレーム１４０ａ、１４０ｂに覆われ一部のみ露出される。リードフレーム１４０ａ、１４０ｂ上にはＬＥＤチップ１３０が装着されこれらと電気的に連結される。
【００３４】
ＬＥＤチップ１３０はフリップチップまたはワイヤボンディング方式で装着され得る。フリップチップ装着の場合はソルダバンプでリードフレーム１４０ａ、１４０ｂに固定され電気的に連結される。ワイヤボンディング方式の場合はリードフレーム１４０ａ、１４０ｂに例えば接着により付着されワイヤにより電気的に連結される。
【００３５】
この際、図示してはいないがこの空洞Ｃを透明な埋立体に埋め込み内部のＬＥＤチップ１３０、リードフレーム１４０ａ、１４０ｂ及びこれらを相互連結する電気的な連結手段、例えばソルダバンプまたはワイヤを封じ外部から保護する。
【００３６】
この際、リードフレーム１４０ａ、１４０ｂは相互一定の間隔Ｇを維持し、各々側部が本体１０２内に固定され第１樹脂流動溝１４６が壁部１０４側の底１０６を部分的に露出させる。また、第２樹脂流動溝１４８はパッケージ本体１０２の側部に完全に埋め立てられる。
【００３７】
このようなＬＥＤパッケージ１００はまず図６のリードフレーム１４０ａ、１４０ｂを金型に装着し金型の中に図８ないし図１０の矢印Ａ方向に樹脂を注入し成型するようになる。
【００３８】
注入された樹脂はＬＥＤパッケージ１００の上部では図８のような流れを示し、下部の構成要素らは便宜上点線で図示した。
【００３９】
まず、リードフレーム１４０ａ、１４０ｂを基準に本体１０２の後半部１０２ｂでは主に本体１０２の両端に流れる。一方、図２に図示した従来技術とは違って、リードフレーム１４０ａ、１４０ｂの第１樹脂流動溝１４６を通じ後半部１０２ｂから前半部１０２ａへの矢印Ａ１４６で表示した樹脂流れも発生する。
【００４０】
有体流れＡ１４６は第１樹脂流動溝１４６により成される。これを図９と図１０を比較してみると、図９のリードフレーム１４０の下部と図１０のリードフレーム１４０の上下部には従来技術のように瓶の首１１０ａが形成されている。これはリードフレーム１４０の側面が本体１０２の中に挿入されているからである。しかし、図９のリードフレーム１４０の上部は第１樹脂流動溝１４６がありこれを通じ樹脂が流れることが可能な樹脂流動通路１１０ｂが形成される。
【００４１】
従って、樹脂は本体１０２の後半部１０２ｂから前半部１０２ａに矢印Ａ１４６を沿って流れ前半部１０２ａの末端まで到達する。従って、図２と４に図示した通り樹脂が上下壁部の中央先端１８に到達することが不可能になり空隙等の成型不良を引き起こす従来技術の短所を克服することが可能となる。
【００４２】
一方、矢印Ａ１４６方向の樹脂流れは矢印Ａ'１４６方向の派生樹脂流れを引き起こすことも可能である。このようになると前半部１０２ａの空洞Ｃの上下領域全体にわたって効果的な樹脂供給を確保することが可能である。
【００４３】
一方、第２樹脂流動溝１４８はパッケージ本体１０２の両端に位置し、前記の第１樹脂流動溝１４８と同様に樹脂流動通路を形成するようになる。従って、本体後半部１０２ｂから本体前半部１０２ａへの樹脂の流動が本体１０２の両極端ではなく多少中央側に移動した部分からも形成される。従って、本体後半部１０２ｂから本体前半部１０２ａへの樹脂流動がより活発になり、これによって本体前半部１０２ａの全体領域で円滑な樹脂供給を確保することが可能である。
【００４４】
一方、第１樹脂流動溝１４６が多すぎるとＬＥＤチップ１３０がパッケージ本体１０２の底１０６と直接接触することがあり得、このようになるとＬＥＤチップ１３０の熱放出を低下させることがあり得る。これはＬＥＤチップ１３０が多くの熱を発生する場合特に好ましくない。従って、第１樹脂流動溝１４６はＬＥＤチップ１３０と直接接触しないことが好ましい。また、リードフレーム１４０はＬＥＤチップ１３０から発生した光を空洞Ｃを通じ外部に放出する反射鏡の機能も遂行するが、リードフレーム１４０の空洞Ｃ内の部分に大き過ぎる溝が生じるとリードフレーム１４０の反射機能が低下されこれはＬＥＤパッケージ１００の発光効率を低下させ得る。
【００４５】
一方、リードフレーム１４０に形成された樹脂流動溝１４６、１４８は次のような長所を有する。
【００４６】
ＬＥＤチップ１３０の駆動に伴い発生する熱はＬＥＤパッケージ１００内部のリードフレーム１４０をパッケージ１００の長さ方向に膨張させるようになる。しかし、リードフレーム１４０はパッケージ本体１０２及び空洞Ｃの密封体と違う膨張率を有するため、相違な膨張率によりリードフレーム１４０を含むＬＥＤパッケージ１００全体にストレスが加わることが可能である。
【００４７】
しかし、本発明のリードフレーム１４０は樹脂流動溝１４６、１４８が形成された凸凹構造のため、熱による膨張を吸収することが可能で、それによるストレスを無くすか少なくとも最小化することが可能である。従って、本発明のリードフレーム１４０はパッケージ本体１０２から浮いたり隙間が生じたりすることが無くなる。その結果、図５を参照し前記した通り、ワイヤやソルダバンプ等とリードフレームとの間またはワイヤやソルダバンプとＬＥＤチップとの間の断線が発生しないようになる。
【００４８】
この長所は熱によりリードフレーム１４０に加わるストレスがリードフレーム１４０が長いほど増加しＬＥＤパッケージ１００の厚さ減少により全体長さが増加することを考慮すると特に有用である。
【００４９】
一方、第１樹脂流動溝を大きく形成した実施例を図１１を参照し説明する。図１１のＬＥＤパッケージ２００において、リードフレーム２４０ａ、２４０ｂの内部端子部２４２を除いた残りの構成は図６ないし図１１を参照し前記のＬＥＤパッケージ１００と同一なため対応する構成要素には２００代の図面符号を付与し反復説明は省略する。
【００５０】
図１１において、各々のリードフレーム２４０ａ、２４０ｂはＴ字形の内部端子部２４２を有し内部端子部２４２の両側面を沿ってスリット形態の開放領域２４６が形成されており固定段２４６ａが壁部２０４の中に挿入され内部端子部２４２を固定するようになる。
【００５１】
この際、内部端子部２４２の幅はリードフレーム２４０ａ、２４０ｂ厚さの８０％以上が好ましい。より好ましくはリードフレーム２４０ａ、２４０ｂの厚さと同じかまたは大きいことが好ましい。また、固定段２４６ａは必要によって二組以上形成することも可能である。
【００５２】
このようにすると、開放領域２４６によりもっと大きい樹脂流動通路が確保されるため、壁部２０４の上下領域全体にわたってより効果的な樹脂流動を確保することが可能である。このような構成は樹脂の粘土が大きい場合特に必要である。また、樹脂が比較的熱伝導率を有する場合はより好ましい。
【００５３】
上記では本発明の好ましい実施例を参照し説明したが、該当技術分野において通常の知識を有した者であれば、下記の特許請求の範囲に記載され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多様に修正及び変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】一般的な側面型ＬＥＤパッケージの正面図である。
【図２】図１のII-II線を沿って切断した面からの樹脂流れを説明する図面である。
【図３】従来技術によるリードフレームを有する側面型ＬＥＤパッケージの正面図である。
【図４】図３のIV-IV線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【図５】従来技術によるリードフレームにおいてワイヤボンディング領域からの断線を示す写真である。
【図６】本発明によるリードフレームの装着以前の状態を示す平面図である。
【図７】本発明によるリードフレームを装着した側面型ＬＥＤパッケージの正面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【図９】図７のIX-IX線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【図１０】図７のX-X線を沿って切断した断面からの樹脂流れを説明する図面である。
【図１１】本発明の他の実施例によるリードフレームを有する側面型ＬＥＤパッケージの正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、２００ ＬＥＤパッケージ        １０２、２０２ パッケージ本体
１０４、２０４ 壁部                １０６、２０６ 底
１３０、２３０ ＬＥＤチップ
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂ リードフレーム
１４６、１４８、２４６、２４８ 樹脂流動溝
Ｃ 空洞
Ａ１４６ 第１樹脂流動溝による樹脂流れ
Ａ１４８ 第２樹脂流動溝による樹脂流れ
【図１】
2006210909.tif 000003
【図２】
2006210909.tif 000004
【図３】
2006210909.tif 000005
【図４】
2006210909.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006210909.tif 000009
【図８】
2006210909.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006210909.tif 000012
【図１１】
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