(57)【要約】【課題】発光素子パッケージ用リードフレーム、発光素子パッケージ、及び発光素子パッケージを採用した照明装置を提供する。【解決手段】発光素子パッケージ用リードフレーム、発光素子パッケージ、及び発光素子パッケージを採用した照明装置が開示され、該リードフレームは、複数の発光素子チップを搭載する搭載部と、搭載される発光素子チップを回路連結する連結部と、連結部から延びた端子部と、を含み、該発光素子パッケージは、かようなリードフレーム上に複数の発光素子チップが直接実装されてパッケージングされたものであり、該リードフレームは、複数の発光素子チップを回路連結する連結部と、回路の一部が外部に露出される端子部と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子チップがそれぞれ搭載される複数の搭載部と、
搭載される複数の発光素子チップを回路連結する複数の連結部と、
前記複数の連結部のうち少なくともいずれか一つから延びた端子部と、
前記複数の搭載部、前記複数の連結部及び前記端子部を連結しつつ、複数の発光素子チップが搭載された後で切断される複数の切断部と、を含む発光素子パッケージ用リードフレーム。
【請求項２】
前記複数の連結部は、搭載される複数の発光素子チップ間を直列に連結させる中間連結部と、搭載される複数の発光素子チップのうち直列回路の前端に位置した発光素子チップの第１電極に電気的に連結される第１連結部と、搭載される複数の発光素子チップのうち直列回路の後端に位置した発光素子チップの第２電極に電気的に連結される第２連結部と、を含み、
前記端子部は、前記第１連結部から延びて形成された第１端子と、前記第２連結部から延びて形成された第２端子と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用リードフレーム。
【請求項３】
前記第１連結部、前記中間連結部及び前記第２連結部は、一列配列され、
前記第１端子は、前記一列配列の前端側の第１前端子と、前記一列配列の後端側の第１後端子と、を含み、
前記第２端子は、前記一列配列の前端側の第２前端子と、前記一列配列の後端側の第２後端子と、を含み、
前記複数の連結部は、前記一列配列の一側に沿って、前記第１連結部から前記第１後端子に延びて形成された第１延長部と、前記一列配列の他側に沿って、前記第２連結部から前記第２前端子に延びて形成された第２延長部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の発光素子パッケージ用リードフレーム。
【請求項４】
前記複数の連結部は、搭載される複数の発光素子チップそれぞれの第１電極を共通して連結する第１連結部と、搭載される複数の発光素子チップそれぞれの第２電極を共通して連結する第２連結部と、を含んで搭載される複数の発光素子チップを並列連結させることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用リードフレーム。
【請求項５】
複数の発光素子チップと、
前記複数の発光素子チップがそれぞれ搭載される複数の搭載部、前記複数の発光素子チップを回路連結する複数の連結部、及び前記複数の連結部のうち少なくともいずれか一つから延びた端子部を含むリードフレームと、を含む発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記複数の発光素子チップは、第１発光素子チップ及び第２発光素子チップを含み、
前記複数の連結部は、前記第１発光素子チップの第１電極に電気的に連結される第１連結部と、前記第１発光素子チップの第２電極と前記第２発光素子チップの第１電極を電気的に連結される中間連結部と、前記第２発光素子チップの第２電極に電気的に連結される第２連結部と、を含み、
前記端子部は、前記第１連結部から延びた第１端子と、前記第２連結部から延びた第２端子と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記複数の連結部は、前記複数の発光素子チップ間を電気的に直列連結する中間連結部と、前記複数の発光素子チップのうち直列回路の前端に位置した発光素子チップの第１電極と電気的に連結される第１連結部と、前記複数の発光素子チップのうち直列回路の後端に位置した発光素子チップの第２電極と電気的に連結される第２連結部と、を含み、
前記端子部は、前記第１連結部から延びて形成された第１端子と、前記第２連結部から延びて形成された第２端子と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
前記複数の発光素子チップは、一列に配列されたことを特徴とする請求項７に記載の発光素子パッケージ。
【請求項９】
前記第１端子は、前記複数の発光素子チップの一列配列の前端側の第１前端子と、前記複数の発光素子チップの一列配列の後端側の第１後端子と、を含み、
前記第２端子は、前記複数の発光素子チップの一列配列の前端側の第２前端子と、前記複数の発光素子チップの一列配列の後端側の第２後端子と、を含み、
前記複数の連結部は、前記複数の発光素子チップの一列配列の一側に沿って、前記第１連結部から前記第１後端子に延びて形成された第１延長部と、前記複数の発光素子チップの一列配列の他側に沿って、前記第２連結部から前記第２前端子に延びて形成された第２延長部と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１０】
前記リードフレームは、前記第１延長部及び第２延長部の延長方向に長いバー状であることを特徴とする請求項９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１１】
前記第１延長部及び第２延長部それぞれは、前記中間連結部と絶縁性材質によって形成された結合部材によって結合されたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１２】
前記結合部材は、前記第１延長部及び第２延長部の少なくとも一部分の外側まで延びて形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記結合部材は、前記発光素子チップから放出された光を反射させる反射キャビティと一体に形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記発光素子チップから放出された光を反射させる反射キャビティをさらに含み、前記反射キャビティは、前記第１連結部、前記中間連結部及び前記第２連結部を相互結合させることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記複数の連結部は、前記複数の発光素子チップそれぞれの第１電極を共通して連結する第１連結部と、前記複数の発光素子チップそれぞれの第２電極を共通して連結する第２連結部と、を含み、前記複数の発光素子チップを並列連結させ、
前記端子部は、前記第１連結部から延びた第１端子と、前記第２連結部から延びた第２端子と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１６】
前記リードフレームの少なくとも一部分は、絶縁コーティングされたことを特徴とする請求項５ないし請求項１５のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１７】
前記複数の搭載部は、前記複数の連結部の一部に設けられたことを特徴とする請求項５ないし請求項１６のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１８】
前記複数の搭載部、前記複数の連結部及び前記端子部は、同一材質によって形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１９】
前記複数の搭載部は、前記複数の連結部間に設けられ、前記複数の搭載部と前記複数の連結部は、絶縁性材質によって形成された結合部材によって結合されたことを特徴とする請求項５ないし請求項１６のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２０】
前記複数の搭載部は、熱伝導性材質によって形成されたことを特徴とする請求項１９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２１】
前記複数の発光素子チップそれぞれは、前記複数の連結部にワイヤ・ボンディングされたことを特徴とする請求項５ないし請求項２０のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２２】
前記複数の発光素子チップそれぞれは、前記複数の連結部にフリップチップ・ボンディングされたことを特徴とする請求項５ないし請求項２０のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２３】
前記複数の発光素子チップから放出された光を反射させる反射キャビティをさらに含むことを特徴とする請求項５ないし請求項２２のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２４】
前記複数の発光素子チップから放出された光を屈折させるレンズをさらに含むことを特徴とする請求項５ないし請求項２３のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２５】
前記複数の発光素子チップは、透過性樹脂で塗布されたことを特徴とする請求項５ないし請求項２４のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２６】
前記透過性樹脂は、蛍光体を含むことを特徴とする請求項２３に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２７】
前記複数の発光素子チップそれぞれは、発光ダイオードチップであることを特徴とする請求項５ないし請求項２６のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２８】
前記発光ダイオードチップは、ＧａＮ系化合物半導体であることを特徴とする請求項２７に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２９】
請求項５ないし請求項２８のうち、いずれか１項に記載の発光素子パッケージと、
前記発光素子パッケージに電源を供給する電源供給部と、を含む照明装置。
【請求項３０】
前記電源供給部は、
電源を入力されるインターフェースと、
前記発光素子パッケージに供給される電源を制御する電源制御部と、を含むことを特徴とする請求項２９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子チップをパッケージングするのに使われる発光素子パッケージ用リードフレーム、発光素子パッケージ及び発光素子パッケージを採用した照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）は、化合物半導体（compound semiconductor）のＰＮ接合を介して、発光源を構成することにより、多様な色の光を具現することができる半導体素子をいう。かようなＬＥＤは、寿命が長く、小型化及び軽量化が可能であり、光の指向性が強く、低電圧駆動が可能であるという長所がある。また、かようなＬＥＤは、衝撃及び振動に強く、予熱時間及び複雑な駆動が不要であり、多様な形態にパッケージングが可能であり、さまざまな用途に適用が可能である。
【０００３】
一般的に、ＬＥＤのような発光素子チップは、蛍光体やレンズなどをリードフレームに実装する一次パッケージングと、このように設けられた多数の発光素子チップを他の素子と共に回路を設けるために、回路基板に実装する二次パッケージング過程とを経る。
【０００４】
一方、かようなＬＥＤのような発光素子チップの照明化のために、その製造コストを低減させることができる方法が要請されている。このために、材料費を減らして製造工程を単純化しようとする多くの研究が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、発光素子チップのパッケージ構造を改善し、パッケージ工程を単純化することができる発光素子パッケージ用リードフレーム、発光素子パッケージ及び発光素子パッケージを採用した照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一類型による発光素子パッケージ用リードフレームは、複数の発光素子チップがそれぞれ搭載される複数の搭載部；搭載される複数の発光素子チップを回路連結する複数の連結部；複数の連結部のうち少なくともいずれか一つから延びた端子部；複数の搭載部、複数の連結部、及び端子部を連結しつつ、複数の発光素子チップが搭載された後で切断される複数の切断部；を含む。
【０００７】
複数の連結部は、搭載される複数の発光素子チップ間を直列に連結させる中間連結部と、搭載される複数の発光素子チップのうち直列回路の前端に位置した発光素子チップの第１電極に電気的に連結される第１連結部と、搭載される複数の発光素子チップのうち直列回路の後端に位置した発光素子チップの第２電極に電気的に連結される第２連結部と、を含み、端子部は第１連結部から延びて形成された第１端子と、第２連結部から延びて形成された第２端子と、を含むことができる。
【０００８】
第１連結部、中間連結部及び第２連結部は一列配列され、第１端子は、一列配列の前端側の第１前端子と、一列配列の後端側の第１後端子と、を含み、第２端子は、一列配列の前端側の第２前端子と、一列配列の後端側の第２後端子と、を含み、複数の連結部は、一列配列の一側に沿って、第１連結部から第１後端子に延びて形成された第１延長部と、一列配列の他側に沿って、第２連結部から第２前端子に延びて形成された第２延長部と、を含むことができる。
【０００９】
複数の連結部は、搭載される複数の発光素子チップそれぞれの第１電極を共通して連結する第１連結部と、搭載される複数の発光素子チップそれぞれの第２電極を共通して連結する第２連結部と、を含んで搭載される複数の発光素子チップを並列連結させることができる。
【００１０】
一類型による発光素子パッケージは、複数の発光素子チップ；複数の発光素子チップを外部に電気的に連結させるものであり、複数の発光素子チップがそれぞれ搭載される複数の搭載部と、複数の発光素子チップを回路連結する複数の連結部と、複数の連結部のうち少なくともいずれか一つから延びた端子部と、を含むリードフレーム；を含む。
【００１１】
かような発光素子パッケージは、複数の発光素子チップは、第１発光素子チップ及び第２発光素子チップを含み、複数の連結部は、第１発光素子チップの第１電極に電気的に連結される第１連結部；第１発光素子チップの第２電極と、第２発光素子チップの第１電極と、を電気的に連結させる中間連結部；第２発光素子チップの第２電極に電気的に連結される第２連結部；を含み、端子部は、第１連結部から延びた第１端子と、第２連結部から延びた第２端子と、を含むことができる。
【００１２】
複数の連結部は、複数の発光素子チップ間を電気的に直列連結する中間連結部と、複数の発光素子チップのうち直列回路の前端に位置した発光素子チップの第１電極と電気的に連結される第１連結部と、複数の発光素子チップのうち直列回路の後端に位置した発光素子チップの第２電極と電気的に連結される第２連結部と、を含み、端子部は、第１連結部から延びて形成された第１端子と、第２連結部から延びて形成された第２端子と、を含むことができる。
【００１３】
複数の発光素子チップは、一列に配列されうる。
【００１４】
第１端子は、複数の発光素子チップの一列配列の前端側の第１前端子と、複数の発光素子チップの一列配列の後端側の第１後端子と、を含み、第２端子は、複数の発光素子チップの一列配列の前端側の第２前端子と、複数の発光素子チップの一列配列の後端側の第２後端子と、を含み、連結部は、複数の発光素子チップの一列配列の一側に沿って、第１連結部から第１後端子に延びて形成された第１延長部と、複数の発光素子チップの一列配列の他側に沿って、第２連結部から第２前端子に延びて形成された第２延長部と、を含むことができる。
【００１５】
リードフレームは、第１延長部及び第２延長部の延長方向に長いバー状でありうる。
【００１６】
第１延長部及び第２延長部それぞれは、中間連結部と、絶縁性材質によって形成された結合部材によって結合されうる。
【００１７】
結合部材は、第１延長部及び第２延長部の少なくとも一部分の外側まで延びて形成されうる。さらに結合部材は、発光素子チップら放出された光を反射させる反射キャビティと一体に形成されうる。
【００１８】
発光素子チップら放出された光を反射させる反射キャビティをさらに含み、反射キャビティは、第１連結部、中間連結部及び第２連結部を相互結合させることができる。
【００１９】
複数の連結部は、複数の発光素子チップそれぞれの第１電極を共通して連結する第１連結部と、複数の発光素子チップそれぞれの第２電極を共通して連結する第２連結部と、を含んで複数の発光素子チップを並列連結させ、端子部は、第１連結部から延びた第１端子と、第２連結部から延びた第２端子と、を含むことができる。
【００２０】
リードフレームの少なくとも一部分は、絶縁コーティングされうる。
【００２１】
複数の搭載部は、複数の連結部の一部に設けられる。さらに、複数の搭載部、複数の連結部及び端子部は、同一材質から形成されうる。
【００２２】
複数の搭載部は、複数の連結部間に設けられ、複数の搭載部と複数の連結部は、絶縁性材質によって形成された結合部材によって結合されうる。かような複数の搭載部は、熱伝導性材質から形成されうる。
【００２３】
複数の発光素子チップそれぞれは、複数の連結部にワイヤ・ボンディングされうる。または複数の発光素子チップそれぞれは、複数の連結部にフリップチップ・ボンディングされうる。
【００２４】
複数の発光素子チップから放出された光を反射させる反射キャビティがさらに設けられる。
【００２５】
複数の発光素子チップから放出された光を屈折させるレンズがさらに設けられる。
【００２６】
複数の発光素子チップは、透過性樹脂で塗布されうる。さらに、透過性樹脂は、蛍光体を含むことができる。
【００２７】
前述の複数の発光素子チップそれぞれは、発光ダイオードチップでありうる。かような発光ダイオードチップは、たとえばＧａＮ系化合物半導体でありうる。
【００２８】
他の類型による照明装置は、前述の類型による発光素子パッケージと、発光素子パッケージに電源を供給する電源供給部と、を含む。
【００２９】
電源供給部は、電源を入力されるインターフェースと、照明モジュールに供給される電源を制御する電源制御部と、を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図である。
【図２】図１の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示する図面である。
【図３】図１の発光素子パッケージのＡ−Ａ’線に沿って切り取って見た概略的な側断面図である。
【図４】図３のＢ部分を拡大した断面図である。
【図５】図１の発光素子パッケージの回路図である。
【図６】図１の発光素子パッケージに発光素子チップが実装される多様な変形例を図示する図面である。
【図７】図１の発光素子パッケージに発光素子チップが実装される多様な変形例を図示する図面である。
【図８】図１の発光素子パッケージに発光素子チップが実装される多様な変形例を図示する図面である。
【図９】図１の発光素子パッケージに発光素子チップが実装される多様な変形例を図示する図面である。
【図１０】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図である。
【図１１】図１０の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示する図面である。
【図１２】図１０の発光素子パッケージのＣ−Ｃ’線に沿って切り取って見た概略的な側断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図である。
【図１４】図１３の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示する図面である。
【図１５】図１３の発光素子パッケージの回路図である。
【図１６Ａ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｃ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｄ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｅ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｆ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１６Ｇ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示する図面である。
【図１７Ａ】発光素子パッケージの製造工程中のリードフレーム・シートを示す図面である。
【図１７Ｂ】発光素子パッケージの製造工程中のリードフレーム・シートを示す図面である。
【図１７Ｃ】発光素子パッケージの製造工程中のリードフレーム・シートを示す図面である。
【図１８】本発明の一実施形態による発光素子パッケージを採用した照明装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。図面で、同じ参照符号は、同じ構成要素を指し、各構成要素の大きさや厚さは、説明の明瞭性のために誇張されていることがある。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図であり、図２は、図１の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示している。一方、図３は、図１の発光素子パッケージのＡ−Ａ’線に沿って切り取って見た概略的な側断面図であり、図４は、図３のＢ部分を拡大した断面図である。図５は、図１の発光素子パッケージの回路図である。
【００３３】
図１ないし図５を参照すれば、本実施形態の発光素子パッケージは、複数の発光素子チップ１３０、複数の発光素子チップ１３０を外部に電気的に連結するリードフレーム１１０、リードフレーム１１０の分離された部分を固定させる結合部材１２０、複数の発光素子チップ１３０それぞれから放出される光を反射させ、外部にガイドする反射キャビティ１５０を含む。
【００３４】
リードフレーム１１０は、アルミニウム、銅のような金属板材が、プレス加工、エッチング加工などを介して、図２に図示された形状に形成されうる。かようなリードフレーム１１０は、互いに分離された第１フレーム部１１１と、第２フレーム部１１２と、中間連結部１１３と、を含み、それら分離された第１フレーム部１１１と、第２フレーム部１１２と、中間連結部１１３は、絶縁性樹脂からなる結合部材１２０と反射キャビティ１５０と、によって結合固定される。
【００３５】
第１フレーム部１１１は、第１連結部１１１ａと、第１前端子（front terminal）１１１ｂと、第１延長部１１１ｃと、第１後端子（rear terminal）１１１ｄと、を含む。第１連結部１１１ａは、一列配列された複数の発光素子チップ１３０のうち最も前端に位置した第１発光素子チップ１３０ａの負極に連結される。一方、第１前端子１１１ｂは、第１連結部１１１ａから前端側に延長されて形成され、第１後端子１１１ｄは、第１連結部１１１ａから後端側に延長されて形成される。第１連結部１１１ａと第１後端子１１１ｄとを連結する第１延長部１１１ｃは、複数の発光素子チップ１３０の一列配列の一側に沿って、中間連結部１１３と所定距離ほど離隔されている。
【００３６】
第２フレーム部１１２は、第２連結部１１２ａと、第２後端子１１２ｂと、第２延長部１１２ｃと、第２前端子１１１ｄと、を含む。第２連結部１１２ａは、一列配列された複数の発光素子チップ１３０のうち最も後端に位置した第６発光素子チップ１３０ｆの正極に連結される。一方、第２後端子１１２ｂは、第２連結部１１２ａから後端側に延長されて形成され、第２前端子１１２ｄは、第２連結部１１２ａから前端側に延長されて形成される。第２連結部１１２ａと第２前端子１１２ｄとを連結する第２延長部１１２ｃは、複数の発光素子チップ１３０の一列配列の他側に沿って、中間連結部１１３と所定距離ほど離隔されている。
【００３７】
第１前端子１１１ｂと第２前端子１１２ｄは、発光素子パッケージ１００の前端に位置し、負極端子と正極端子とになり、第１後端子１１１ｄと第２後端子１１２ｂは、発光素子パッケージ１００の後端に位置し、負極端子と正極端子とになり、発光素子パッケージ１００の端子部をなす。本実施形態の発光素子パッケージ１００は、露出された端子部を介して、ソケットやそれ以外の多様な形式のコネクタに嵌め込まれ、照明装置の照明モジュールとして使われ、別途のＰＣＢ（printed circuit board）基板にハンダ付けしたりする過程が不要である。本実施形態の端子部は、前端子１１１ｂ，１１２ｄと、後端子１１１ｄ，１１２ｂとがいずれも設けられた場合を例にとって説明しているが、いずれか一方が省略されもする。
【００３８】
中間連結部１１３は、第１連結部１１１ａと第２連結部１１２ａとの間に位置する。中間連結部１１３は、複数の発光素子チップ１３０間で、正極と負極とを連結するものであり、複数の発光素子チップ１３０の個数より一つ少なく設けられる。たとえば、図面に図示されているように、複数の発光素子チップ１３０が６つある場合、中間連結部１１３は、５つが設けられる。
【００３９】
かような中間連結部１１３は、第１連結部１１１ａ及び第２連結部１１２ａと共に、複数の発光素子チップ１３０を直列回路連結する。かような複数の発光素子チップ１３０の回路は、図５でのように回路図で表示されうる。
【００４０】
複数の中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａには、複数の発光素子チップ１３０がそれぞれ搭載される複数の搭載部１１５が設けられる。すなわち、複数の搭載部１１５は、複数の中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａそれぞれの一部領域に設けられ、複数の発光素子チップ１３０の接合を容易にするボンディング・パッド（図示せず）が付着されている。一方、図２で、参照番号１１６は、反射キャビティ１５０が設けられる領域、すなわち反射キャビティ形成部を表示する。かような反射キャビティ形成部１１６は、第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３、第２連結部１１２ａの隣接した領域にわたって設けられるので、反射キャビティ１５０によって、第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａが固定結合される。
【００４１】
さらに、リードフレーム１１０で、複数の発光素子チップ１３０の電気的連結のための部分や端子部を除外した残りの部分には、絶縁性材質でコーティングし、絶縁膜（図示せず）を形成することもできる。かような絶縁膜は、反射キャビティ１５０と同一材質から形成され、反射キャビティ１５０形成時に共に形成されうる。
【００４２】
複数の発光素子チップ１３０は、２つの電極を素子として、正極と負極とを具備した発光ダイオードチップ（light emitting diode chip）でありうる。発光ダイオードチップは、発光ダイオードチップをなす化合物半導体の材質によって、青色、緑色、赤色などを発光することができる。さらに、発光ダイオードチップの表面に蛍光コーティングを施し、白色光を発光させることもできる。例えば、青色発光ダイオードチップは、ＧａＮとＩｎＧａＮとが交互に形成された複数の量子ウェル層構造の活性層を有することができ、かような活性層の上下部に、ＡｌＸＧａＹＮＺの化合物半導体によって形成されたＰ型クラッド層と、Ｎ型クラッド層とが形成されうる。それ以外に、韓国出願出願第２０１０−０１５４２２号や同第２０１０−０１８２５９号に開示された光ダイオードチップが、本実施形態の発光素子チップとして使われうる。本実施形態は、発光素子チップが発光ダイオードチップである場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、複数の発光素子チップ１３０は、ＵＶ（ultraviolet）光ダイオードチップ、レーザダイオードチップ、有機発光ダイオードチップでありうる。
【００４３】
複数の発光素子チップ１３０は、一列配列され、リードフレーム１１０によって直列に回路連結される。かような複数の発光素子チップ１３０それぞれは、図４に図示されているように、複数の発光素子チップ１３０の基板面が、リードフレーム１１０の中間連結部１１３や第２連結部１１２ａに接合され、ワイヤ１４１，１４２によって、互いに離隔されている第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａに電気的に配線されている。第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａが離隔されているギャップＧは、反射キャビティ１５０と同じ材質で充填されたり、空隙になっている。
【００４４】
本実施形態は、発光素子チップ１３０が６つ設けられた場合を例にとって説明しているが、これに限定されるものではない。発光素子チップ１３０の個数は、発光素子パッケージ１００が利用される照明装置の電源によって適切に選択されうる。一方、本実施形態において、リードフレーム１１０は、発光素子チップ１３０の一列配列方向に沿って、反復的なパターンであるので、要求される発光素子チップ１３０の個数によって、中間連結部１１３の個数を容易に変更できる。
【００４５】
反射キャビティ１５０は、複数の発光素子チップ１３０それぞれに設けられる。かような反射キャビティ１５０は、複数の発光素子チップ１３０から放出される光を反射面１５０ａに反射させ、所定の角度範囲で出射させ、複数の発光素子チップ１３０から放出される光の外部への抽出効率を向上させる。反射キャビティ１５０は、結合部材１２０と共に射出工程を介して同時に形成されうる。この場合、反射キャビティ１５０は、結合部材１２０と同じ絶縁性部材によって形成される。かような絶縁性部材として、例えばエポキシ樹脂、シリコン樹脂、プラスチックなどでありうる。
【００４６】
反射キャビティ１５０の内部空間には、発光素子チップ１３０が実装された後、発光素子チップ１３０を保護するように、透過性樹脂１６０で充填される。さらに、透過性樹脂１６０は蛍光体を含み、所定の蛍光光を放出させることができる。例えば、発光素子チップ１３０が青色発光ダイオードチップや紫外線（ＵＶ）光ダイオードチップである場合、透過性樹脂１６０に、黄色、赤色及び緑色の蛍光体粉末を含めるようにし、白色光を放出させることが可能である。かような蛍光体は、例えば、窒化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、ケイ酸塩系蛍光体や、量子点を利用した蛍光体のうち選択された少なくとも一つでありうる。
【００４７】
本実施形態で、発光素子チップ１３０の実装は、反射キャビティ１５０内でワイヤ・ボンディングされた場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。
【００４８】
図６ないし図９は、前述の実施形態の発光素子チップ実装の多様な変形例を図示している。
【００４９】
図６を参照すれば、発光素子チップ１３０が収容される反射キャビティ１５０上には、レンズ１７０がさらに設けられる。レンズ１７０は、発光素子チップ１３０から放出される光を集束させたり発散させ、配光分布を適切に設計できるようにする。かようなレンズ１７０は、透明樹脂やガラスで形成でき、反射キャビティ１５０上に直接形成したり、別途に形成した後で付着させることができる。透過性樹脂１６０とレンズ１７０は、一体に形成されもする。レンズ１７０がさらに設けられるという点を除いては、前述の実施形態と実質的に同一であるので、重複説明は省略する。
【００５０】
前述の実施形態では、反射キャビティ１５０が設けられた場合を例にとって説明しているが、これに限定されるものではない。図７や図８に図示されているように、反射キャビティが省略されもする。
【００５１】
図７は、透過性樹脂１６１が、ワイヤ・ボンディングされた発光素子チップ１３０に、反射キャビティなしに、じかに塗布される場合を図示している。かような透過性樹脂１６１には、多様な蛍光体が添加され、白色やその他の蛍光色を放出させることもできる。さらに、図示されているように、透過性樹脂１６１上には、レンズ１７１がさらに設けられ、発光素子チップ１３０から放出された光の集束または発散を調節することができる。透過性樹脂１６１とレンズ１７１は、一体に形成されもする。
【００５２】
図８は、発光素子チップ１３１が、基板にフリップチップ・ボンディングされた場合を図示している。この場合、発光素子チップ１３１は、リードフレーム１１０に、金のような導電性材質のバンプ（bump）１４５，１４６で接合されると共に、電気的に連結される。一方、かようなフリップチップ・ボンディングの場合、発光素子チップ１３１は、接合された面の反対側面を介して光が放出される。フリップチップ・ボンディングされた発光素子チップ１３１の上部は、透過性樹脂１６２でコーティングされうる。かような透過性樹脂１６２には、蛍光体が分散されもする。透過性樹脂１６２は、フィルム状に発光素子チップ１３１の上部を覆いもする。さらに、透過性樹脂１６２上には、レンズ１７２がさらに設けられる。
【００５３】
図７や図８に図示された場合のように、反射キャビティがない場合、リードフレーム１１０の第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３及び第２連結部１１２ａは、透過性樹脂１６１，１６２やレンズ１７１，１７２で結合され、または別途の結合部材（図示せず）を介して固定結合されうる。
【００５４】
図１ないし図８を参照した実施形態では、複数の発光素子チップ１３０，１３１がそれぞれ搭載される複数の搭載部が、電気的連結のための連結部１１１ａ，１１２ａ，１１３に設けられた場合を例にとって説明しているが、これらに限定されるものではなく、搭載部が連結部間に設けられもする。図９を参照すれば、リードフレーム１１０’は、折曲部１１０’ａを有し、折曲部１１０’ａによって設けられた空間に、折曲部１１０’ａに離隔された状態で、ヒートスラッグ（heat slug）１１８が配され、かようなヒートスラッグ１１８は、リードフレーム１１０’に、固定部材１１９を介して固定結合される。ヒートスラッグ１１８が、複数の発光素子チップ１３０が搭載される搭載部になる。すなわち、複数の発光素子チップ１３０は、ヒートスラッグ１１８に付着され、ワイヤ１４１，１４２を介して、リードフレーム１１０’の折曲部１１０’ａに電気的に連結される。ヒートスラッグ１１８は、熱伝導性が良好である金属から形成され、発光素子チップ１３０で発生する熱を放出する通路となる。一方、搭載された発光素子チップ１３０は、透過性樹脂１６３でコーティングされ、かような透過性樹脂１６３には、蛍光体が含まれもする。さらに、反射キャビティ１５０’によって囲まれ、上部には、レンズ１７３が設けられる。本変形例は、ヒートスラッグ１１８を利用して放熱性を向上させているが、それ以外の多様な公知の放熱構造が採用されうる。
【００５５】
図１０は、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図であり、図１１は、図１０の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示し、図１２は、図１０の発光素子パッケージのＣ−Ｃ’線に沿って切り取って見た概略的な側断面図である。図１２で、ワイヤの図示は省略してある。
【００５６】
本実施形態の発光素子パッケージで、反射キャビティ１５１を除外した残りの構成要素は、図１ないし図５を参照して説明した実施形態の構成要素であるか、あるいはそれらの変形例と実質的に同一であるので、反射キャビティ１５１を中心に説明する。
【００５７】
図１０ないし図１２を参照すれば、反射キャビティ１５１は、発光素子チップ１３０の配列方向の垂直方向に延長し、第１延長部１１１ｃ及び第２延長部１１２ｃを覆う。すなわち、反射キャビティ形成部１１６’は、第１延長部１１１ｃ及び第２延長部１１２ｃの外側を含み込む。反射キャビティ１５１は、絶縁性樹脂から形成されうる。反射キャビティ１５１が、第１延長部１１１ｃ及び第２延長部１１２ｃまで延びて設けられることによって、第１連結部１１１ａ、中間連結部１１３、第２連結部１１２ａだけではなく、第１延長部１１１ｃ及び第２延長部１１２ｃまで包括的に固定結合させることができる。従って、本実施形態の場合、別途の結合部材１２０（図１）なしに、反射キャビティ１５１によって、リードフレーム１１０が一体に固定結合される。さらに、反射キャビティ１５１が、第１延長部１１１ｃ及び第２延長部１１２ｃの外側を覆うことによって、発光素子パッケージ１０１の絶縁性を向上させることができる。
【００５８】
かような反射キャビティ１５１は、図１２に図示されるように、発光素子チップ１３０が搭載されるリードフレーム１１０の上部にのみ設けられる。この場合、リードフレーム１１０の下部は露出され、発光素子チップ１３０から放出される熱を効果的に放出させることができる。場合によっては、反射キャビティ１５１が、リードフレーム１１０の下部まで覆い包むように形成されもする。
【００５９】
一方、図面に図示された反射キャビティ１５１は、発光素子チップ１３０別に、それぞれ設けられて互いに離隔されているが、これに限定されるものではない。例えば、反射キャビティ１５１は、フレーム１１０で、発光素子チップ１３０の搭載部と端子部とを除外した残りの全体を覆うように形成することもできる。
【００６０】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの概略的な平面図であり、図１４は、図１３の発光素子パッケージに使われたリードフレームと、発光素子チップ部との位置関係を概略的に図示している。一方、図１５は、図１３の発光素子パッケージの回路図である。
【００６１】
本実施形態の発光素子パッケージ２００は、発光素子チップ２３０が並列配列された場合である。図１３ないし図１５を参照すれば、発光素子パッケージ２００は、リードフレーム２１０と、複数の発光素子チップ２３０と、反射キャビティ２５０と、を含む。
【００６２】
リードフレーム２１０は、図１４に図示されているように、第１フレーム部２１１と、第２フレーム部２１２と、を含み、長いバー状を有する。一方、第１フレーム部２１１の両端は、長く延びて、第１前端子２１１ａ及び第１後端子２１１ｂを形成し、第２フレーム部２１２の両端もやはり長く延びて、それぞれ第２前端子２１２ａ及び第２後端子２１２ｂを形成する。第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２は、所定距離ほど離隔されたまま配され、いずれか一方に、複数の搭載部２１５が設けられる。発光素子チップ２３０は、搭載部２１５に搭載され、ワイヤ・ボンディングやフリップチップ・ボンディングなどの多様な公知の接合方法で電気的配線がなされる。一方、反射キャビティ２５０は、第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２との両側にまたがっている。従って、反射キャビティ２５０は、発光素子チップ２３０から放出された光を、所定方向に反射させるだけではなく、第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２とを結合させる機能を行うことができる。
【００６３】
発光素子チップ２３０は、正極と負極とを具備した発光ダイオードチップであって、例えば、発光素子チップ２３０の正極は、第１フレーム部２１１に共通して電気的に連結され、負極は、第２フレーム部２１２に共通して電気的に連結されうる。これにより、発光素子チップ２３０は、図１５に図示されるように、第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２とによって並列連結される。
【００６４】
図１６Ａないし図１６Ｇは、本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を図示し、図１７Ａないし図１７Ｃは、発光素子パッケージの製造工程中のリードフレームをシートを図示した図面である。
【００６５】
まず、図１６Ａ及び図１６Ｂに図示されているようなリードフレーム１１０を準備する。図１６Ａは、リードフレーム１１０の平面図であり、図１６Ｂは、リードフレーム１１０の側断面図である。リードフレーム１１０の材質や厚さは、公知のところでありうる。例えば、リードフレーム１１０は、subｍｍ厚を有するアルミニウム、銅などの金属板材が、プレス工程やエッチング工程などを介して、図１６Ａに図示されたパターンを形成したものでありうる。現段階でのリードフレーム１１０は、第１フレーム部１１１、第２フレーム部１１２及び中間連結部１１３が、切断部１１７によって連結されて支持される。
【００６６】
図１６Ａ及び図１６Ｂに図示されたリードフレーム１１０は、１つの発光素子パッケージ単位のものである。かようなリードフレーム１１０は、図１７Ａに図示されているように、１つのリードフレーム・シート３００で複数個が形成されうる。
【００６７】
次に、図１６Ｃ及び図１６Ｄに図示されているように、リードフレーム１１０上に、反射キャビティ１５０を形成する。かような反射キャビティは、シリコン樹脂やエポキシ樹脂のようなプラスチックで射出成形して形成できる。反射キャビティ１５０の形成時、第１フレーム部１１１及び中間連結部１１３、第２フレーム部１１２及び中間連結部１１３を固定結合させる結合部材１２０も共に形成できる。場合によっては、図１０に図示された場合のように、反射キャビティ１５０を延長形成し、結合部材１２０を削除することも可能である。かような反射キャビティ１５０及び結合部材１２０は、図１７Ｂに図示されるように、リードフレーム・シート３００単位で形成されうる。
【００６８】
次に、図１６Ｅ及び図１６Ｆに図示されているように、リードフレーム１１０に、発光素子チップ１３０を搭載する。発光素子チップ１３０は、リードフレーム１１０の搭載部１１５（図２）に、ダイ・アタッチング（die attaching）されうる。次に、発光素子チップ１３０にワイヤで電気的配線を施し、反射キャビティ１５０の内部を透明性樹脂で充填する。場合によっては、レンズをさらに付着させることもできる。
【００６９】
次に、図１６Ｇのように、リードフレーム１１０の切断部１１７を除去することによって、個別的なリードフレーム１１０を分離させ、発光素子パッケージ１００を完成する。図１７Ｃは、リードフレーム・シート３００単位から、切断部１１７が除去された形状を図示している。
【００７０】
場合によっては、発光素子チップ１３０を搭載して電気的に配線した後、透明性樹脂を充填する前に、じかに発光素子パッケージ１００の切断部１１７が除去されもする。切断部１１７が除去されれば、発光素子チップ１３０は、回路連結されるので、現状態で電源を入力し、発光素子チップ１３０の電気配線状態や発光状態をテストすることができる。この場合、個別発光素子パッケージ１００は、リードフレーム・シート３００内に、公知の手段（例えば、タイバー（tie bar））を介して付着されもする。
【００７１】
図１８は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージを採用した照明装置の構成図である。
【００７２】
図１８を参照すれば、本実施形態の照明装置４００は、照明モジュール４９０と、照明モジュール４９０に電源を供給する電源供給部４１０と、を含む。
【００７３】
照明モジュール４９０としては、図１ないし図１５を参照して説明した実施形態の発光素子パッケージが採用されうる。
【００７４】
電源供給部４１０は、電源を入力されるインターフェース４２０と、照明モジュール４９０に供給される電源を制御する電源制御部４３０と、を含むことができる。インターフェース４２０は、過電流を遮断するヒューズと、電磁波障害信号を遮蔽する電磁波遮蔽フィルタと、を含むことができる。電源は、外部から供給されたり、内蔵された電池から供給されうる。電源として交流電源が入力される場合、電源制御部４３０は、交流を直流に変換する整流部と、照明モジュール４９０に適した電圧に変換させる定電圧制御部と、をさらに具備できる。もし電源自体が照明モジュール４９０に適した電圧を有する直流源（例えば、電池）であるならば、整流部や定電圧制御部を省略させることができるのである。また、照明モジュール４９０の発光素子チップとして、ＡＣ（alternating current）−ＬＥＤのような素子を採用する場合、交流電源が直接照明モジュール４９０に供給され、この場合にも、整流部や定電圧制御部を省略させることができるのである。さらに、電源制御部４３０は、色温度などを制御し、人間感性による照明演出を可能にすることもできる。
【００７５】
照明モジュール４９０として使われる発光素子パッケージは、十分な光量を確保するために、複数の発光素子チップを１つのモジュールにパッケージングしうる。従来の照明モジュールでは、発光素子チップ（例えば、発光ダイオードチップ）を蛍光体及びレンズと共に、リードフレーム上に一次パッケージングし、かような一次パッケージングされた発光素子チップを、直列及び／または並列に連結して１つの印刷回路ボードに実装し、二次パッケージングしたものが使われた。しかし、本実施形態の照明装置４００は、前述の通り、複数の発光素子チップ１３０，２３０（図１，図１３）が一度にリードフレーム１１０，２１０（図１，図１３）上に、直列及び／または並列で連結されてパッケージングされた発光素子パッケージ１００，１０１，２００（図１，図１０，図１３）を照明モジュールとして使用する。蛍光灯のような廉価な光源を代替し、発光ダイオードを新しい照明装置の光源として使用する実用化において、製造コストを下げることは非常に重要な問題である。本実施形態は、リードフレーム１１０，２１０単位で、発光素子チップの回路を具現することによって、発光素子パッケージ１００，１０１，２００）は、一回のパッケージングでもって照明装置の照明モジュールとして直接使われうるので、パッケージング工程を簡素化し、照明モジュールの製造コストを下げることができる。
【００７６】
前述の本発明である発光素子パッケージ用リードフレーム、発光素子パッケージ、及び発光素子パッケージを採用した照明装置は、理解を助けるために図面に図示された実施形態を参考にして説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、当分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるものである。
【符号の説明】
【００７７】
１００，１０１，２００    発光素子パッケージ  
１１０，１１０’，２１０    リードフレーム
１１０ａ’    折曲部
１１１，２１１    第１フレーム部
１１１ａ    第１連結部
１１１ｂ，２１１ａ    第１前端子
１１１ｃ    第１延長部
１１１ｄ，２１１ｂ    第１後端子
１１２，２１２    第２フレーム部
１１２ａ    第２連結部
１１２ｂ，２１２ｂ    第２後端子
１１２ｃ    第２延長部
１１２ｄ，２１２ａ    第２前端子
１１３    中間連結部
１１５，１１５’，２１５    搭載部
１１６，１１６’，２１６    反射キャビティ形成部
１１７    切断部
１１８    ヒートスラッグ
１１９    固定部材
１２０    結合部材
１３０，１３１，２３０    発光素子チップ
１４１，１４２   ワイヤ
１４５，１４６    ポンプ
１５０，１５０’，１５１，２５０    反射キャビティ
１５０ａ    反射面  
１６０，１６１，１６２，１６３    透過性樹脂
１７０，１７１，１７２，１７３    レンズ
３００    リードフレーム・シート
４００    照明装置
４１０    電源供給部
４２０    インターフェース
４３０    電源制御部
４９０    照明モジュール
Ｇ    ギャップ
【図１】
2011233892.tif 000003
【図２】
2011233892.tif 000004
【図３】
2011233892.tif 000005
【図４】
2011233892.tif 000006
【図５】
2011233892.tif 000007
【図６】
2011233892.tif 000008
【図７】
2011233892.tif 000009
【図８】
2011233892.tif 000010
【図９】
2011233892.tif 000011
【図１０】
2011233892.tif 000012
【図１１】
2011233892.tif 000013
【図１２】
2011233892.tif 000014
【図１３】
2011233892.tif 000015
【図１４】
2011233892.tif 000016
【図１５】
2011233892.tif 000017
【図１６Ａ】
2011233892.tif 000018
【図１６Ｂ】
2011233892.tif 000019
【図１６Ｃ】
2011233892.tif 000020
【図１６Ｄ】
2011233892.tif 000021
【図１６Ｅ】
2011233892.tif 000022
【図１６Ｆ】
2011233892.tif 000023
【図１６Ｇ】
2011233892.tif 000024
【図１７Ａ】
2011233892.tif 000025
【図１７Ｂ】
2011233892.tif 000026
【図１７Ｃ】
2011233892.tif 000027
【図１８】
2011233892.tif 000028