(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部をヒートシンク或いは筐体の上に装着し、一方電気接続はヒートシンク或いは筐体から分離し、放熱と電気接続のそれぞれのコストパフォーマンスの最適化を図って、総合して安価で高効率な排熱を実現する。【解決手段】複数個のＬＥＤパッケージは、それぞれ、本体部、及び互いに電気的に分離された一対の電極部を有するリードフレームを備え、かつ、該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載して、このＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ一対の電極部に電気的に接続することにより構成する。任意の外表面形状を有する１個のヒートシンク或いは筐体の外表面上に、複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれのリードフレーム本体部の裏面を固定して、ＬＥＤパッケージを構成するリードフレームの一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備えたＬＥＤ照明用モジュール装置において、
前記複数個のＬＥＤパッケージは、それぞれ、本体部、及び互いに電気的に分離されたＬＥＤチップの発光方向と同じ側に一対の電極部を有するリードフレームを備え、かつ、該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載し、前記ＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ前記一対の電極部に電気的に接続することにより構成し、
複数個の前記ＬＥＤパッケージのリードフレーム本体部の裏面を、任意の外表面形状を有するヒートシンク或いは筐体の外表面に沿うようにこれらの外表面上に固定し或いは接触させて、前記ＬＥＤパッケージを構成する前記一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続したことから成るＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項２】
前記一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項３】
前記一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項４】
前記リードフレームの一対の電極部は、金型を用いたプレス加工により形成された請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項５】
樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、前記一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを前記空洞内に装着することにより行う請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項６】
前記一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。
【請求項７】
それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備えたＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法において、
本体部、及び互いに電気的に分離された一対の電極部を有するリードフレームを形成し、
該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載し、かつ、前記ＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ前記一対の電極部に電気的に接続することによりＬＥＤパッケージを構成し、
任意の外表面形状を有する１個のヒートシンク或いは筐体の外表面上に、それらの外表面に沿うように複数個の前記ＬＥＤパッケージのそれぞれの前記リードフレーム本体部の裏面を固定し或いは接触させて、
前記ＬＥＤパッケージを構成する前記一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続したことから成るＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【請求項９】
前記一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【請求項１０】
前記リードフレームの連結部には、ハーフカット或いはダイシングラインが形成されて、この連結部によって、電気的に直列に接続すると共に、柔軟性を付与している請求項９に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【請求項１１】
樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、前記一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを前記空洞内に装着することにより行う請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【請求項１２】
前記一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム上にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤパッケージを、実装基板上に装着したＬＥＤ照明用モジュール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）は、消費電力が低く二酸化炭素削減、高耐久性という環境と省エネを兼ね備えた素子として普及している。このようなＬＥＤは、実装基板上に装着してＬＥＤパッケージにして、携帯電話やデジタルビデオカメラ、PDAなどの電子機器のバックライト、大型ディスプレイ、道路表示器などの表示用等に用いられている。ＬＥＤはそれ自体が発光素子であり、熱を放出するので、ＬＥＤパッケージは基本的に冷却のための放熱装置を含んでいる。
【０００３】
現行のＬＥＤモジュールでは一次実装基板としてセラミック基板やメタルコア（銅、アルミ）基板を用い、かつ、この一次実装基板を、発光面を上にして二次実装基板に実装し、二次実装基板へ熱を伝導させ放熱している。図２０は、従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である（非特許文献１参照）。図示のＬＥＤモジュールは銅板とプリント配線板からなる、専用のユニット基板に実装されるＬＥＤパッケージを有している。ＬＥＤパッケージは、セラミック基板上にＬＥＤチップ、光学部品および蛍光体シートを装着している。ＬＥＤチップはセラミック基板に直接金バンプでフリップチップ接合され、光学部品と蛍光体シートはシリコン樹脂で固定されている。
【０００４】
従来のセラミック基板を使用した方法では、セラミック基板の熱伝導が銅などの金属よりも悪いためうまく放熱できないこと、高価なこと、二次実装基板（プリント配線板）とのＣＴＥ（熱膨張係数）の差が大きいために接合不良が発生する、加工が困難などの問題がある。またメタルコア基板ではセラミック基板よりも放熱性はよいものの、ガラスエポキシなどからなる二次実装基板の熱伝導率が悪いために多層基板にして熱伝導率を上げるなどの方法を採っているが、放熱が不十分なために出力を小さくして使用しているのが現状である。
【０００５】
また、図２１は、別の従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である（特許文献１参照）。特許文献１は、プリント配線板に穴を開けて、そこにＬＥＤパッケージを取り付ける構成を開示する。ヒートシンクを備えたＬＥＤパッケージは、熱結合剤を介して放熱板に取り付けられている。この特許文献１は、ＬＥＤパッケージの取付けのために、ＬＥＤパッケージボディ側面から外部に伸びる金属リードを利用する。しかし、この金属リードは、ＬＥＤパッケージボディに通常用いられるセラミックと一体成形する必要があり、その構成は複雑となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】杉本勝他「照明用高出力白色ＬＥＤ光源」、松下電工技法、Vol.53、No.1、 http://panasonic-denko.co.jp/corp/tech/report/531j/pdfs/531_01.pdf
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ  ６，４２８，１８９  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のＬＥＤモジュールでは、ＬＥＤチップの発光面と反対側をＬＥＤパッケージ基板に実装し、このパッケージ基板を介して放熱しようとしているが、このパッケージ基板やそれを装着する実装基板（プリント配線板）の熱抵抗が大きいためにチップの熱が伝わりにくい。
【０００９】
本発明は、係る問題点を解決して、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部をヒートシンク或いは筐体の上に装着し、一方電気接続はヒートシンク或いは筐体から分離し、放熱と電気接続のそれぞれのコストパフォーマンスの最適化を図って、総合して安価で高効率な排熱を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のＬＥＤ照明用モジュール装置及びその製造方法は、それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備える。複数個のＬＥＤパッケージは、それぞれ、本体部、及び互いに電気的に分離された一対の電極部を有するリードフレームを備え、かつ、該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載して、このＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ一対の電極部に電気的に接続することにより構成する。任意の外表面形状を有する１個のヒートシンク或いは筐体を備え、かつ、このヒートシンク或いは筐体の外表面に沿うようにこの外表面上に、複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれのリードフレーム本体部の裏面を固定し或いは接触させて、ＬＥＤパッケージを構成するリードフレームの一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続する。
【００１１】
一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続することができる。或いは、一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続することができ、この連結部は、ハーフカットが形成されて、この連結部によって、電気的に直列に接続すると共に、柔軟性を付与する。
【００１２】
また、樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを空洞内に装着することにより行うことができる。また、一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部を、電気接続のための配線から離して、放熱と電気接続のそれぞれがコストパフォーマンスの最適化を図れ、総合で安価で高効率な排熱を実現することができる。リードフレーム本体部の裏面にヒートシンクを備えることもできるが、本体部裏面に直接筐体を接触させれば、筐体をヒートシンクとすることもできるので、安価な構成とすることができる。
【００１４】
本発明は、放熱性が促進されるために、従来よりも高出力とすることができる（明るくすることができる）。または従来と同出力で長寿命化を図ることができる。さらには一般的な金属材料を使用するために安価に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を白熱電球形状の照明装置に具体化したＬＥＤ照明用モジュール装置を示す図であり、（Ａ）はその全体の概念図を、（Ｂ）は、（Ａ）に示す曲面状に連結した連結構成ＬＥＤパッケージを平坦化して示す図であり、（Ｃ）は、その１個のＬＥＤパッケージを拡大して示す断面図である。
【図２】白熱電球形状の照明装置の種々の形態を例示する図であり、（Ａ）は、上述の図１（Ａ）と同一のものであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す照明装置に光透過カバーを装着した例を示し、（Ｃ）は、連結構成ＬＥＤパッケージを、凹面形状外表面を有するヒートシンク（或いは筐体）に装着した例を示している。
【図３】直管蛍光灯形状の照明装置を例示する図である。
【図４】（Ａ）は、加工されるべき板状部材を示す側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、それぞれ、（Ｃ）に示すラインＰ及びラインＱにおける１ブロックのＰ部断面及びＱ部断面を示し、（Ｃ）はスリット穿孔加工された後の板状部材の上面図である。
【図６】（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＲにおける１ブロックの断面を示し、（Ｂ）はダイシングライン形成された後の板状部材の上面図である。
【図７】（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＳにおけるＳ部断面を示し、（Ｂ）は加工後の板状部材の上面図である。
【図８】（Ａ）は、（Ｂ）に示す左１ブロックのみを示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図を示し、（Ｂ）は、複数個連結した状態で示すリードフレームの上面図を示している。
【図９】図７或いは図８に示すリードフレームの１個のみを取り出して詳細に示す図である。
【図１０】ＬＥＤチップを搭載した状態で示す断面図である。
【図１１】ＬＥＤチップをリードフレームに接続した状態で示す断面図である。
【図１２】樹脂封止した状態で示す図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。
【図１３】３個連結のリードフレームの断面図である。
【図１４】１パッケージのみを取り出して示す詳細図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。
【図１５】（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ｃ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。
【図１６】図１５とは異なる別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）はヒートシンクの装着を示す図であり、（Ｃ）は（Ｄ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｄ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。
【図１７】図１５及び図１６とは異なるさらに別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｂ）はＬＥＤパッケージの装着を示す図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）に示すラインＹ−Ｙ’で切断した断面図である。
【図１８】（Ａ）はヒートシンク上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）は銅線接続位置を電極部の側面から上面に変更した例を示す図である。
【図１９】（Ａ）は、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュールを示す図であり（上述の図１（Ｃ）と事実上同じ）、（Ｂ）は、従来構造を示す図である。
【図２０】従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である。
【図２１】別の従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明を白熱電球形状の照明装置に具体化したＬＥＤ照明用モジュール装置を示す図であり、（Ａ）はその全体の概念図を、（Ｂ）は、（Ａ）に示す曲面状に連結した連結構成ＬＥＤパッケージを平坦化して示す図であり、（Ｃ）は、その１個のＬＥＤパッケージを拡大して示す断面図である。図１に例示の照明装置の複数個のＬＥＤパッケージ間は、フレキシブル配線を用いて接続する本発明の第１の例の連結構成によって相互に接続されている。
【００１７】
図１（Ｃ）に示すように、ＬＥＤパッケージは、電気的には左右に２分割したリードフレームの一方の上に、ＬＥＤチップを搭載して、その一対の電気端子をそれぞれ２分割したリードフレームのそれぞれに接続し、さらに樹脂封止することにより構成される。２分割したリードフレームのそれぞれの上端側端面が一対の電気接続部となる。複数個のＬＥＤパッケージの接続電極間を、フレキシブル配線により相互に接続し、かつ、両端に位置することになる接続電極を電源端子に接続する。例示のフレキシブル配線は、絶縁テープの上に配線層を形成したものである。さらに、連結構成のＬＥＤパッケージは、１個のヒートシンクの上に装着される。
【００１８】
図２は、白熱電球形状の照明装置の種々の形態を例示する図であり、（Ａ）は、上述の図１（Ａ）と同一のものであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す照明装置に光透過カバーを装着した例を示し、（Ｃ）は、連結構成ＬＥＤパッケージを、凹面形状外表面を有するヒートシンク（或いは筐体）に装着した例を示している。このように、本発明によれば、電気接続と放熱を分離させたことにより、任意（凸部や凹部）の外表面形状を有する放熱構造に対して実装可能である。
【００１９】
図３は、直管蛍光灯形状の照明装置を例示する図である。図示の例において、中央の接続部により直列に接続した２個の連結構成の（３個ずつ連結した）ＬＥＤパッケージを、１個のヒートシンク（例えば、アルミニウム）の上に配置することにより構成している。３個ずつ連結したＬＥＤパッケージは、以下に述べるように、リードフレーム自体を連結することにより接続する本発明の第２の例の連結構成によって相互に接続されている。リードフレームとヒートシンクは絶縁する必要がある。例えば、リードフレームとヒートシンクの間に極薄い絶縁膜を挟む構造にする。この連結構成ＬＥＤパッケージは、両端で電源端子に配線して接続されている。このように、本発明の照明装置は、平坦面外表面の放熱構造（ヒートシンク）にも実装することができる。
【００２０】
次に、図４〜図１２を参照して、上述した第２の例の連結構成を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。リードフレームは、周知のように、プレス加工とかエッチング加工により製造される。リードフレーム材質としては、従来より通常に用いられている材質、例えば、銅又は銅合金あるいは鉄合金を用いることができる。
【００２１】
最初に、金型を用いたプレス加工による場合を、図４〜図７を参照して説明する。図４（Ａ）は、加工されるべき板状部材を示す側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。次に、この板状部材は、スリット穿孔される。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、それぞれ、（Ｃ）に示すラインＰ及びラインＱにおける１ブロック（３個のＬＥＤパッケージに相当）のみのＰ部断面及びＱ部断面を示している。（Ｃ）はスリット穿孔加工された後の板状部材を示している。このスリット穿孔により一対の電極が互いに分離される（図９参照）。ラインＰのスリットはリードフレーム端のパッケージの電極部を、垂直方向に曲げ易くするためのものである（図７参照）。次に、この板状部材には、ダイシングラインが形成される。図６（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＲにおける１ブロックの断面を示している。（Ｂ）はダイシングライン形成された後の板状部材を示している。次に、この板状部材には、キャビティが形成されると同時に曲げ加工される。キャビティは、ＬＥＤチップを搭載するための凹所である（図９参照）。図７（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＳにおける１ブロックのＳ部断面を示している。（Ｂ）は加工後の板状部材を示している。
【００２２】
このように、リードフレームの形成を、金型を用いたプレス加工により行うことができる。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。このＬＥＤパッケージを、３個連結することにより、連結構成ＬＥＤパッケージが構成されることになるが、本発明の連結構成ＬＥＤパッケージは、３個に限らず、任意の複数個連結することができる。LEDパッケージ１個当たりのサイズは、例えば3.2x2.8x0.5mm程度である。ダイシングラインは、後の工程で個々のパッケージに切り分ける個片化のために、予め形成するハーフカットであり、また、このハーフカットが残される場合は、複数個のＬＥＤパッケージを連結するための連結部として機能する。この連結部によって、電気的に直列に接続されると同時に、連結構成ＬＥＤパッケージに柔軟性を付与して、例えば、図２を参照して説明したように、凸面形状或いは凹面形状などの任意の外表面形状を有するヒートシンク或いは筐体の上に装着することができる。
【００２３】
次に、リードフレームの形成を、エッチング加工による場合を説明する。図８（Ａ）は、（Ｂ）に示す左１ブロックのみを示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図を示し、（Ｂ）は、複数個連結した状態で示すリードフレームの上面図を示している。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。図示の例において、ＬＥＤパッケージ間の連結部は、リードフレームのハーフカットにより形成されている。
【００２４】
次に、図７或いは図８に示すリードフレームについて、その１個のみを取り出して詳細に示す図９を参照して、さらに説明する。ここでは、１個のみのリードフレームを示しているが、実際の製造においては、図７或いは図８に例示したように複数個連結した状態にある。各リードフレームは、左右一対の電極部を電気的に分離するための開口が形成されている。この開口は、上述したように、金型を用いたスリット穿孔（図５参照）とかエッチング（図８参照）により形成される。また、裏面段差を形成する。これは、開口によって両側に分けられたリードフレーム部分の内の少なくとも一方と、裏面に取り付けられることになるヒートシンク（図１参照）との間に絶縁層を確保するためのものであり、プレス加工による曲げ加工とかエッチングにより所定厚さ切除することにより形成する。
【００２５】
このように、リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載されることになる平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して平板部とは直交する方向に、ＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の電極部を備えている。この一対の電極部の先端面が、接続電極として機能する。また、後述するように、この一対の電極部の外面を、接続電極として用いることも可能である。少なくとも一対の接続電極は、開口により、互いに分離される。図示の例では、本体部と一方（図９に示す左側）の電極部は一体であるが、後述するように（図１４参照）、分離することも可能である。
【００２６】
図１０は、ＬＥＤチップを搭載した状態で示す断面図である。リードフレームの本体部のおもて面に、ＬＥＤチップが接着剤を用いて固定される。このＬＥＤチップは、ＬＥＤ発光面を上面に有し、かつ、その周辺に、ボンディングワイヤ接続電極が形成されている。なお、図中に、１個のみのＬＥＤチップを図示しているが、複数チップを搭載することができる（図１２（Ｃ）参照）。
【００２７】
図１１は、ＬＥＤチップをリードフレームに接続した状態で示す断面図である。ＬＥＤチップをリードフレームの本体部の上に固着した後、２分割リードフレームのそれぞれと、ＬＥＤチップの接続電極間を、ボンディングワイヤによりワイヤボンド接続する。
【００２８】
図１２は、樹脂封止した状態で示す図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。ＬＥＤチップを搭載して電気的接続をした後、この状態で、ＬＥＤチップを搭載したリードフレームの上面は、接続電極として機能するリードフレーム先端面と同平面まで透明液状樹脂（材質は、例えばエポキシ系）を用いて樹脂封止（トランスファーモールドあるいはポッティング）される。この後、例えば、３個ずつ連結した状態のパッケージに個片化することによって、連結構成ＬＥＤパッケージが完成する。分割した連結構成ＬＥＤパッケージは、その裏面が、ヒートシンク上に取り付けられて（例えば、図３参照）、ＬＥＤモジュール装置が構成された後、連結構成ＬＥＤパッケージ相互の電気的接続（図中の接続部）及び電源端子との接続を行うことにより完成する。
【００２９】
リードフレーム裏面に形成された段差（及びそこに注入された封止樹脂）により、分割リードフレームの一方と、ヒートシンクの間の絶縁が確保される。ヒートシンクとしては、例えば、銅板、アルミ板、あるいはアルミと炭素の混合材などの放熱板を接着する。或いは、ヒートシンクを取り付けること無く、直接筐体に固定し或いは接触させることもできる。これによって、ＬＥＤチップから発生した熱は、リードフレームを介し、さらに、ヒートシンクを介して放熱される。但し、ヒートシンクに代えて、ＬＥＤモジュール装置を装着する筐体を、放熱板として利用することができる。
【００３０】
図１３及び図１４を参照して、図１２とは別の連結構成ＬＥＤパッケージについて説明する。図１３は、３個連結のリードフレームの断面図であり、上述した図８（Ａ）と同様な図であるが、図１３に示すリードフレームは、１個のリードフレームが２つの開口により、３分割されている点でのみ、図８（Ａ）のリードフレームとは相違している。図１４は、１パッケージのみを取り出して示す詳細図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。この例の３分割されたリードフレームの本体部にＬＥＤチップが搭載され、かつ、左右両側に位置する電極部の先端面が接続電極として機能する。また、左右両側の電極部の裏面には、それぞれ絶縁層確保のための段差が形成されている。ＬＥＤチップから発生した熱は、リードフレーム本体部を介し、さらに、ヒートシンクを介して放熱される。一方、左右両側の電極部は相互に、かつ段差を介してヒートシンクから完全に絶縁することが可能になる。
【００３１】
次に、図１５〜図１７を参照して、第３の例の連結構成（ソケットタイプ）を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。図１５（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ｃ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。図示のように、板状のヒートシンクの上面は樹脂で覆われると共に、この樹脂には、装着される複数個のＬＥＤパッケージにそれぞれ対応した空洞が設けられている。この空洞内の側面には一対の外部電極が備えられており、その一方（図中の左側）は、ヒートシンクに電気的及び機械的に接続されており、他方（図中の右側）は、ヒートシンクからは絶縁するように、空洞内側面に固定されている。この他方の電極は、それに接続された配線により、ＬＥＤパッケージ相互を接続している。
【００３２】
各ＬＥＤパッケージは、一対の外部電極を備えた樹脂空洞部に差し込むことにより、装着される。装着により、ＬＥＤパッケージの一対の電極部が一対の外部電極に接触することにより、電気的接続が行われる。このように、ここで用いるＬＥＤパッケージ自体は個々に個片化されたものであり、樹脂空洞により形成されたソケット内に装着することにより、複数個連結した連結構成ＬＥＤパッケージが構成される。はんだ付け工程は不要であり、コストダウンとなる。樹脂とヒートシンクの形状を変えることでどんな形のモジュールも作ることができる。故障したパッケージの交換が容易であり、メンテナンス性に優れている。さらに、一対の外部電極とは直交する方向の樹脂空洞部側面を円弧状に形成することで光反射面（図１５（Ｃ）参照）とすることができ、これによって光の有効利用ができる。また、この光反射面を設けることで、ＬＥＤパッケージの装着及び取り出しが容易となる。
【００３３】
図１６は、図１５とは異なる別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）はヒートシンクの装着を示す図であり、（Ｃ）は（Ｄ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｄ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。図１５と類似の構成を有しているが、図１５とはソケット形状及び組立方法を異にしている。（Ａ）に示すように、樹脂製ソケットは、内部に段差のある空洞を形成し、かつ、この空洞内側面に一対の配線付の外部電極を備えている。このソケットの下から、ＬＥＤパッケージを空洞内段差に当たるまで差し込む。次に、（Ｂ）に示すように、ＬＥＤパッケージの下からヒートシンクを接着して取り付ける。これによって、ＬＥＤパッケージとヒートシンクの密着性が良くなる。図示の構成によっても、図１５を参照して前述した第３の例の連結構成と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
図１７は、図１５及び図１６とは異なるさらに別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｂ）はＬＥＤパッケージの装着を示す図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）に示すラインＹ−Ｙ’で切断した断面図である。
【００３５】
図１７（Ｄ）に見られるように、６角形状ヒートシンクの上に装着された樹脂製ソケット内にＬＥＤパッケージを側面より差し込む。例えば、ガラスエポキシを用いて構成された樹脂製ソケットは、内部に段差を有して、その上面に一対の配線付き外部電極を備えている。このソケット内空洞は、横方向に連通したレール形状に形成されており、このレールに沿って横から差し込んで、所定の位置に配置する。横から差し込むことのみによって、ＬＥＤパッケージはヒートシンクの上面に当接した状態で、かつ、電気的にも接続される。直線状に発光させるタイプの器具に適していて、はんだ付け工程が不要で、構造が簡単で安価に製作できる。ＬＥＤパッケージの交換が容易でメンテナンス性に優れている。
【００３６】
次に、図１８を参照して、第４の例の連結構成（銅線接続構成）を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。図１８（Ａ）はヒートシンク上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）は銅線接続位置を電極部の側面から上面に変更した例を示す図である。図示の例は、１枚のヒートシンクの上に、複数個（４×４）のＬＥＤパッケージを配置して、各パッケージにはんだ付けした銅線により、全てのＬＥＤパッケージを直列接続した場合を示している。ＬＥＤパッケージの一対の電極部と一対の銅線の接続は、（Ｂ）に示すように電極部側面で接続することも、或いは（Ｃ）に示すように電極部上面で接続することもできる。
【００３７】
図示の例は、電源が印加されることになるVcc端子とGND端子の間に、全てのＬＥＤパッケージを直列接続した場合を例示しているが、全てを並列接続することも、或いは、直並列（例えば、並列接続した縦４個を、４列直列）に接続することも可能である。
【００３８】
次に、図１９を参照しつつ、本発明の放熱作用について説明する。図１９（Ａ）は、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュールを示す図であり（上述の図１（Ｃ）と事実上同じ）、（Ｂ）は、従来構造を示す図である。図１９（Ｂ）に示す従来構造において、ＬＥＤチップから発生した熱は、ＬＥＤ実装基板を通り、かつプリント配線板を通ってヒートシンクに排熱される。このように、従来構造は、ＬＥＤ実装基板とプリント配線板が一緒或いは複合的に一体となっているため排熱が限られる、あるいは複合のためコストの高い基板となっている。
【００３９】
これに対して、図１９（Ａ）に示すように、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュール装置は、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部を、電気接続のための配線層から離したために、排熱は一番コストパフォーマンスの良い手段を選べる。例えば、ヒートシンクとして、安いアルミあるいは銅の単板を使用することもできるし、筐体をヒートシンクとしても使うことができる。またリードフレーム本体部を、配線層から離すことによりヒートシンクの表面積が従来構造に比べ２倍近く増加することにより、排熱（放熱）効果が増大する。
【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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