(57)【要約】  高電圧のアプリケーションで使用するための、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子および発光方法が開示されている。ＬＥＤの可変配置構成が、本明細書に開示されている。配置構成は、直列に、並列に、および／またはその組合せにより接続された、１つまたは複数のＬＥＤチップを含み得る。ＬＥＤチップは、少なくとも１つの熱素子と、１つまたは複数の電気的要素と、を有するパッケージ本体に配置され得る。
2013540362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）の配置構成であって、該配置構成は、
第１リード要素および第２リード要素を含むリードフレームと、
前記第１リード要素および前記第２リード要素から隔離された熱素子と、
前記熱的要素の上に配置された第１ＬＥＤ群であって、第２ＬＥＤに電気的に直列接続される第１ＬＥＤを含む、第１ＬＥＤ群と、を備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項２】
請求項１に記載の配置構成であって、
前記熱素子の一部、ならびに前記第１リード要素および前記第２リード要素のそれぞれの一部を囲んで形成されたパッケージ本体をさらに備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項３】
請求項２に記載の配置構成であって、
前記熱素子は、前記パッケージ本体の隔離部によって、前記第１リード要素および前記第２リード要素から熱的および電気的に隔離される
ことを特徴とする配置構成。
【請求項４】
請求項３に記載の配置構成であって、
前記パッケージ本体は、成形塑性体を備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項５】
請求項１に記載の配置構成であって、
前記第１ＬＥＤ群は、第２ＬＥＤ群に電気的に並列接続される
ことを特徴とする配置構成。
【請求項６】
請求項５に記載の配置構成であって、
前記第２ＬＥＤ群は、後続のＬＥＤに電気的に直列接続される、先行するＬＥＤを備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項７】
請求項６に記載の配置構成であって、
前記第１群は、第１のジグザグ構成に配置されたＬＥＤを備え、また、前記第２群は、第２のジグザグ構成に配置されたＬＥＤを備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項８】
発光ダイオード（ＬＥＤ）の配置構成であって、該配置構成は、
第２ＬＥＤに電気的に直列接続された第１ＬＥＤを備える第１ＬＥＤ群と、
第２ＬＥＤ群と、を備え、
前記第１ＬＥＤ群は、前記第２ＬＥＤ群に電気的に並列接続される
ことを特徴とする配置構成。
【請求項９】
請求項８に記載の配置構成であって、
前記第２ＬＥＤ群は、後続のＬＥＤに電気的に直列接続される、先行するＬＥＤを備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１０】
請求項８に記載の配置構成であって、
前記第１ＬＥＤ群および前記第２ＬＥＤ群は、第１リード要素および第２リード要素に電気的に接続される
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１１】
請求項１０に記載の配置構成であって、
前記第１ＬＥＤ群および前記第２ＬＥＤ群は、熱素子の上に配置される
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１２】
請求項１１に記載の配置構成であって、該配置構成は、
前記第１リード要素および前記第２リード要素のそれぞれの一部を囲んで成形されたパッケージ本体を備え、
該パッケージ本体は、前記熱素子の側部突起を囲んで成形され、前記パッケージ本体は、前記第１ＬＥＤ群および前記第２ＬＥＤ群を囲んで配置されたキャビティを形成する
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１３】
請求項１２に記載の配置構成であって、
前記パッケージ本体は、前記キャビティの少なくとも一部に、封止剤を備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１４】
請求項１２に記載の配置構成であって、
前記パッケージ本体は、前記パッケージ本体の底部表面に形成された凹部を備える
ことを特徴とする配置構成。
【請求項１５】
発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置する方法であって、該方法は、
第１ＬＥＤ群であって、該第１群における第１ＬＥＤが、該第１群における第２ＬＥＤに電気的に直列接続されている、第１ＬＥＤ群を設けることと、
第２ＬＥＤ群を設けることと、
前記第１ＬＥＤ群を、前記第２ＬＥＤ群に電気的に並列接続することと、
を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記第２ＬＥＤ群を設けることは、後続のＬＥＤに電気的に直列接続される、先行するＬＥＤを備える第２ＬＥＤ群を設けることを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって、該方法は、
前記第１ＬＥＤ群および前記第２ＬＥＤ群のそれぞれを、第１リード要素および第２リード要素に電気的に接続することをさらに含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、該方法は、
前記第１ＬＥＤ群および前記第２ＬＥＤ群のそれぞれがジグザグの直列構成を有するような態様で、前記第１群および前記第２群をパッケージ本体内に配置することをさらに含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記パッケージ本体は成形プラスチックを備える
ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、該方法は、
前記パッケージ本体の少なくとも一部を、蛍光体を備える封止剤で充填することをさらに含む
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１０年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／４０４，９８５号、および２０１１年９月８日に出願された米国一部継続特許出願第１３／２２７，９６１号に基づく優先権を主張するものであり、これらの出願の開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
［発明の分野］
本明細書に開示される主題は、概して発光素子および発光方法に関する。より具体的には、本明細書に開示される主題は、高電圧のアプリケーションで使用するための発光素子および発光方法に関する。
［発明の背景］
発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子は、白色光（例えば、白色である、または白色に近い、と知覚される光）を提供するための製品において利用可能であり、白熱灯、蛍光灯、およびメタルハライドランプの製品の代替品として発展しつつある。ＬＥＤランプの代表例は、少なくとも１つのＬＥＤチップを有するパッケージを備えており、ＬＥＤチップの一部は、例えばイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）などの蛍光体で被覆され得る。ＬＥＤチップは、ＬＥＤランプ内で所望の波長の発光を生成することができ、次いで蛍光体は、この発光を受けると、約５５０ｎｍのピーク波長を有する黄色の蛍光を発することができる。ＬＥＤチップからの上記発光の少なくとも一部は、蛍光体を透過することができ、一方、少なくとも一部は、蛍光体によって吸収され得る。蛍光体を透過する光の上記一部は、蛍光体によって発せられた黄色光と混ざり合い、発光の混ざり合ったものは、見た人によって白色光と知覚される。蛍光体変換された白色光に代わるものとして、赤色、青色、および緑色（ＲＧＢ）の発光素子を組み合わせて動作させて、白色と知覚される光を生成してもよい。白色光を生成する従来のＬＥＤ、パッケージ、および方法は、低電圧のアプリケーションのために設計され得る。
【０００２】
多様なＬＥＤおよびＬＥＤパッケージが市場で入手可能であるにもかかわらず、光出力性能の向上、熱性能の向上、デバイスの信頼性の向上、および製造の容易さの助長を目的として、より高い電圧を利用するアプリケーションなどに適した、改良型パッケージの必要性が依然存在する。
［発明の概要］
本開示に従い、多様なアプリケーションおよび電気的要件に適応可能である、新規の発光素子および発光方法が提供される。したがって、高電圧のアプリケーションにおいて向上した信頼性を有する発光素子および発光方法を提供することは、本明細書に開示される主題の目的の１つである。
【０００３】
本明細書の開示から明らかになり得る、本開示の上記および他の目的は、少なくとも全部または一部において、本明細書に記述される主題によって達成される。
本明細書に開示される主題の、最良の形態を含む完全かつ実施可能な、当業者への開示は、付随する以下の図面の参照を含む明細書のこの後の部分によって、より具体的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本明細書の主題の一局面に係る発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージおよびＬＥＤの上面斜視図である。
【図２】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージの構成要素の斜視図である。
【図３】図２に示されるＬＥＤ構成要素の端面図である。
【図４】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージの底面斜視図である。
【図５】図１に示されるＬＥＤパッケージの上面平面図である。
【図６】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤの上面平面図である。
【図７】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤの上面平面図である。
【図８】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤの上面平面図である。
【図９】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージの側面図である。
【図１０】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージの断面図である。
【図１１Ａ−１１Ｂ】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージを示す。
【図１２Ａ−１２Ｂ】本明細書の主題の一局面に係るＬＥＤパッケージを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
［発明の詳細な説明］
１つまたは複数の例が図面に示されている、本明細書における主題の可能な局面または実施形態について、以下詳細に言及する。各例は、主題を説明する目的で提供するものであり、限定する役割を果たすものではない。実際に、１つの局面または実施形態の一部として図示または記述されている特徴は、別の実施形態で用いられることができ、さらに別の実施形態が生じる。本明細書に開示および視覚化された主題は、そのような変形およびバリエーションを網羅することを意図している。
【０００６】
様々な図面に示されるように、構造または部分の寸法のいくつかは、説明の目的で他の構造または部分と比べて誇張されており、そのようにして、本明細書に開示される主題の全体構造を例証するために提供されている。さらに、本明細書に開示される主題の様々な局面は、他の構造、部分、またはその両者の上に形成される構造または部分を参照して説明される。当業者によって理解されるだろうとおり、ある構造が別の構造または部分の「上に」または「上方に」形成されることについての言及は、さらなる構造、部分、またはその両者が介在し得ることを考慮に入れている。ある構造またはある部分が、介在する構造または部分なしに、別の構造または部分「の上に」形成されることについての言及は、本明細書においては、その構造または部分「の上に直接」形成されることとして記述される。同様に、ある要素が別の要素に「接続される」、「取り付けられる」、または「結合される」と言及される場合、その要素は、直接その別の要素に接続、取り付け、または結合されることが可能な場合もあれば、あるいは、介在要素が存在し得る場合もあることが理解されるだろう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続される」「直接取り付けられる」、または「直接結合される」と言及される場合、介在要素は存在しない。
【０００７】
さらに、図面に示されるような、１つの構造または部分の、別の構造または部分に対する関係を記述するために、「〜の上に」、「〜の上方に」、「上方の」、「上部」、「下方の」、または「下部」などの相対的用語が、本明細書において用いられている。「〜の上に」、「〜の上方に」、「上方の」、「上部」、「下方の」、または「下部」などの相対的用語は、図面に示されている向きに加えて、デバイスの別の向きを包含することを意図していることが理解されるだろう。例えば、図面中のデバイスが上下反対にされた場合、他の構造または部分「の上方に」あると記述される構造または部分は、今や当該の他の構造または部分「の下方に」方向付けられることとなる。同様に、図面中のデバイスが軸に沿って回転させられた場合、他の構造または部分「の上方に」あると記述される構造または部分は、今や当該の他の構造または部分「に隣接して」または「の左に」方向付けられることになる。本明細書全体を通して、類似した数字は、類似した要素を指し示す。
【０００８】
本明細書に記述される実施形態に係る発光素子は、ノースカロライナ州ダラムのクリー・インコーポレイテッドによって製造販売されているデバイスなどの、ＩＩＩ〜Ｖ族の窒化物（例えば、窒化ガリウム）をベースとする発光ダイオード（ＬＥＤ）、または炭化ケイ素基板上に作製されたレーザを含んでいてもよい。例えば、本明細書で論じられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板／層は、４Ｈ型ポリタイプの炭化ケイ素基板／層であってもよい。しかしながら、３Ｃ型、６Ｈ型、および１５Ｒ型のポリタイプなど、他の炭化ケイ素候補のポリタイプが用いられてもよい。適切なＳｉＣ基板は、本明細書における主題の譲受人である、ノースカロライナ州ダラムのクリー・インコーポレイテッドから入手可能であり、上記基板の製造方法は、科学文献に記載されているとともに、同譲受人に譲渡された多数の米国特許にも記載されている。その中には、米国特許再発行第３４，８６１号、米国特許第４，９４６，５４７号、および米国特許第５，２００，０２２号が含まれるが、それらに限られるものではなく、また、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００９】
本明細書に用いられる場合、「ＩＩＩ族窒化物」という用語は、窒素と、通例アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、およびインジウム（Ｉｎ）である周期表ＩＩＩ族の１つまたは複数の元素と、の間で形成される半導体化合物のことを指す。この用語はまた、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、およびＡｌＩｎＧａＮなどの二元化合物、三元化合物、および四元化合物のことも指す。ＩＩＩ族元素は、窒素と結合して二元化合物（例えば、ＧａＮ）、三元化合物（例えば、ＡｌＧａＮ）、および四元化合物（例えば、ＡｌＩｎＧａＮ）を形成することが可能である。これらの化合物は、１モルの窒素が計１モルのＩＩＩ族元素と結合する、実験式を有し得る。したがって、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ただし、１＞ｘ＞０とする）などの式が、これらの化合物を記述するためにしばしば用いられる。ＩＩＩ族窒化物のエピタキシャル成長の技術は相当によく発展しており、しかるべき科学文献、および同譲受人に譲渡された米国特許において報告されている。その中には、米国特許第５，２１０，０５１号、米国特許第５，３９３，９９３号、および米国特許第５，５２３，５８９号が含まれ、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００１０】
本明細書に開示されるＬＥＤの様々な実施形態は基板を備え得るが、ＬＥＤを備えたエピタキシャル層を表面に成長させた、結晶エピタキシャル成長基板を除去してもよいこと、および、元の基板より良好な熱的、電気的、構造的、および／または光学的特性を有し得る、代替キャリア基板またはサブマウント上に、自立型エピタキシャル層が実装されてもよいことは、当業者によって理解されるだろう。本明細書に開示される主題は、結晶エピタキシャル成長基板を有する構造に限定されることはなく、エピタキシャル層が元の成長基板から除去され、代替キャリア基板に接合された構造と関連して用いられてもよい。
【００１１】
本主題のいくつかの実施形態に係るＩＩＩ族窒化物ベースのＬＥＤは、例えば、（炭化ケイ素基板などの）成長基板上に作製されて、（両電気接点がＬＥＤの同じ側にある）横型デバイス、または（電気接点がＬＥＤの両側にある）縦型デバイスを提供してもよい。さらに、成長基板は、作製後、ＬＥＤ上に維持されてもよいし、または、（例えば、エッチング、研削、研磨等によって）除去されてもよい。成長基板は、例えば、得られたＬＥＤの厚さを減少させるため、および／または、縦型ＬＥＤの順方向電圧を低下するために、除去されてもよい。（成長基板の有無に関わらず）横型デバイスは、例えば、キャリア基板またはプリント回路基板に（例えば、はんだを使用して）フリップチップ実装されてもよいし、または、ワイヤボンディングされてもよい。（成長基板の有無に関わらず）縦型デバイスは、キャリア基板またはプリント回路基板にはんだ接合された第１の端子と、そのキャリア基板またはプリント回路基板にワイヤボンディングされた第２の端子と、を有してもよい。縦型および横型のＬＥＤチップ構造の例は、一例として、バーグマンらによる米国特許出願公開第２００８／０２５８１３０号、およびエドモンドらによる米国特許第７，７９１，０６１号にて論じられており、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００１２】
さて、図１〜図１２Ｂを参照すると、図１は、発光素子およびパッケージ（例えば、総じて１０にて示されるＬＥＤパッケージ）の一つの局面または実施形態の上面斜視図である。ＬＥＤパッケージ１０は、本体１２を備え得る。本体１２は、反射キャビティ１８を規定することができ、また、１つまたは複数の熱素子上面の上に実装される、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４を収納することができる。ＬＥＤチップ１４は、熱素子に直接実装されるか、または、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４と熱素子との間にある、１つまたは複数の介在基板（図示せず）上に実装されるか、のいずれかが可能である。ＬＥＤチップ１４は、１つまたは複数の熱素子に、熱的に接続し得る。ＬＥＤチップ１４は、１つまたは複数の電気的要素に電気的に接続し得る。ＬＥＤパッケージ１０は、電気的要素上面の上に実装される静電放電（ＥＳＤ）保護デバイス１６をさらに備え得る。例えば、ＥＳＤ保護デバイス１６は、ツェナーダイオード、セラミックコンデンサ、過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ）ダイオード、多層バリスタ、ショットキーダイオード、および／または、当技術分野で周知の他の任意のＥＳＤデバイスを含み得る。ＥＳＤ保護デバイス１６は、ワイヤボンディング技術を用いて、例えば導電性ワイヤ２０を介して、第１および第２の電気的要素と電気的に連絡し得る。
【００１３】
さらに図１を参照すると、本体１２は、上面１１と、下面１３と、少なくとも１つの外側壁と、を備え得る。上面１１は、例えば、カソードおよび／またはアノードを備えた本体１２の側面の、パッケージの電気的特性を伝達することができる、コーナーノッチ２３を備え得る。下面は、総じて８０にて示される１つまたは複数の凹部を備え得る。一局面では、本体１２は、４つの外側壁、それぞれ１５、１７、１９、および２１を備え得る。他の局面では、本体１２はただ１つの外壁を備え、それにより実質的に円形の本体を形成し得る。外壁１５、１７、１９、および２１は、ＬＥＤパッケージ１０が実質的に正方形のフットプリントを有するように、実質的に同様の長さ寸法、および／または実質的に等しい長さ寸法を有し得る。他の局面では、本体１２が長方形のフットプリント、および／または、メーカーおよび／またはエンドユーザが所望する他の任意の形状のフットプリントを有するように、上記１つまたは複数の外壁の長さは等しくなくてもよい。例えば、本体１２は、実質的に円形のフットプリント、または、規則的および／または不規則な多角形からなるフットプリントを有し得る。
【００１４】
本体１２は、例えば、成形プラスチック、熱硬化性プラスチック、熱可塑性物質、高分子物質、セラミックス、ナイロン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、強化ポリマー（繊維、セラミックス、または複合材料を含むポリマー）、およびポリフタルアミド（ＰＰＡ）からなる群から選択される材料などの、任意の適切な材料を含み得る。また、本体１２は、熱的要素および電気的要素を囲んで配置されることができ、それによりこれらの要素が保持される。例えば、本体１２は、伝熱材３２を含む熱素子を囲んで形成され得る。本体１２は、例えば、第１電気リード要素２２および第２電気リード要素２４を備える、１つまたは複数の電気的要素を囲んで同時に形成され得る。一局面では、本体１２は、電気的に絶縁可能な熱可塑性材料および／または熱硬化性材料を射出成形するような成形プロセスを用いて、形成され得る。しかしながら、当技術分野で周知の他の任意の形成方法が用いられてもよく、それには、焼結、および／または、焼結と組み合わせた成形が含まれる。本体１２は、ＬＥＤパッケージ１０によって吸収される光を最小限にするために、白色または明色であり得る。さらに、本体１２は、上部本体部１２Ａおよび下部本体部１２Ｂを備え得るが、これらは、例えば、上部成形ダイ部および下部成形ダイ部（図示せず）でそれぞれ形成されてもよい。反射キャビティ１８は、例えば、上部成形ダイの中央突起と正反対のものとして形成され得る。本体の１つまたは複数の隔離部が、熱的要素および電気的要素それぞれの間に形成されてもよい。１つまたは複数の熱素子を、１つまたは複数の電気的要素から電気的および／または熱的に隔離することが可能な、例えば第１隔離部２６および第２隔離部２８が形成され得る。本体の形成中または形成後に、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４が、伝熱材３２の上に実装され、導電性ワイヤ２０を用いて第１リード要素２２および第２リード要素２４の１つまたは両方に、電気的に接続され得る。
【００１５】
さて、図２および図３を参照すると、総じて３０にて示されるリードフレーム要素が示されている。リードフレーム要素３０は、少なくとも１つの熱素子と、１つまたは複数の電気的要素と、を含み得る。熱素子は、伝熱材３２、または例えばヒートスラグなどの基板を含み得る。熱素子は、１つまたは複数の電気的要素から電気的および／または熱的に隔離され得る。電気的要素は、第１リード要素２２および第２リード要素２４を含み得る。第１リード要素２２および第２リード要素２４は、総称して「リード」と称されてもよい。熱素子３２は、第１リード要素２２および第２リード要素２４の、それぞれの内側端３８と内側端５８との間に任意に配置され得る。伝熱材３２が反射キャビティ１８の底床上に配置され得るように、本体１２は、リードフレーム要素３０を囲んで成形、配置、または形成され得る。本体１２は、リードフレーム要素３０の少なくとも一部を包み込むことができ、それにより伝熱材３２の一部と、第１リード要素２２および第２リード要素２４の一部と、を保持する。伝熱材の、１つまたは複数の突起部３４は、本体１２の外壁１５および１９に沿って露出させることができ、伝熱材３２を保持する一助となる。
【００１６】
１つまたは複数のリードフレーム要素３０は、複数の要素からなる１枚の薄板（図示せず）を当初は構成し得る。リードフレーム要素３０は、任意の適切な方法を用いて、薄板から形成および／または単体化され得る。その方法とは、例えば、薄板の１つまたは複数の部分、および／または、薄板内のリードフレーム要素３０の、打ち抜き加工、切断、および／または、曲げ加工である。ＬＥＤパッケージ１０の本体１２は、リードフレーム要素３０の少なくとも一部を囲んで形成されることができ、多数のＬＥＤパッケージサブアセンブリが、リードフレーム要素３０の薄板を囲んで形成され得る。多数のＬＥＤパッケージサブアセンブリは、外壁１５および１９、ならびに、第１リード要素２２および第２リード要素２４の終端４０および６０に隣接して切断、剪断、または分離することによって、複数の要素からなる薄板から、個々のＬＥＤパッケージ１０に分離され得る。そのように分離することで、各ＬＥＤパッケージ１０の外壁１５および１９に沿って、伝熱材３２の突起部３４を露出することができる。
【００１７】
さらに図２〜３を参照すると、リードフレーム要素３０から形成される、第１リード要素２２および第２リード要素２４を含む電気的要素が開示されている。第１リード要素２２および第２リード要素２４は、発光を引き起こすのに十分な電流をＬＥＤチップ１４に供給する、それぞれアノード接続およびカソード接続としての機能を果たし得る。第１リード要素２２および第２リード要素２４は、金属、または当技術分野で周知の任意の他の適切な導電性材料を含み得る。第１リード要素２２は、それぞれの基板部３６、内側端３８、対向する終端４０、タブ部４２、少なくとも１つの開口部４４、および、１つまたは複数の湾曲部、例えば第１湾曲部４６および第２湾曲部４８、を備え得る。第１開口部４４は、第１リード要素２２内に、１つまたは複数のリードセグメントを形成し得る。例えば一局面では、第１リード要素２２は、１つの開口部４４と、２つのリードセグメント５０および５２と、を備える。第２リード要素２４は、第１リード要素２２に対して隣接し、また対称であり得る。さらに、第２リード要素２４は、形態および機能の両面において、第１電気リード要素２２の特徴と同様の特徴を備え得る。例えば、第２リード要素２４は、基板部５６、内側端５８、対向する終端６０、タブ部６２、少なくとも１つの開口部６４、および、１つまたは複数の湾曲部、例えば第１湾曲部６６および第２湾曲部６８、をそれぞれ備え得る。各リード要素２２および／または２４のそれぞれは、外壁１５および１９において本体１２内に保持されるようになり得る、１つまたは複数のノッチＮを備え得る。１つまたは複数のノッチＮは、ＬＥＤパッケージ１０の取扱いおよび載置の一助となり得る。例えば、ノッチＮは、ＬＥＤパッケージ１０が単体化される適当な時まで、配列したパッケージハウジングを有するリードフレームがハウジングを適所に保持する領域を提供し得る。１つまたは複数の湾曲部、例えば、第１および第２湾曲部４６、４８、６６、および／または６８のそれぞれは、ＬＥＤパッケージ１０の本体１２を形成する前、途中、または好ましくは後に、リード要素２２および２４において、規定され得る。第２リード要素２４に関しては、第２開口部６４は、１つまたは複数のリードセグメントを第２リード要素２４内に形成し得る。例えば一局面では、第２リード要素２４は、１つの開口部６４と、２つのリードセグメント６１および６３と、を備える。所定の電気リード要素において、任意の数の開口部および／またはリードセグメントが存在し得る。
【００１８】
タブ部４２および６２は、第１内側端３８および第２内側端５８に対置し得る。本体１２が形成されると、第１タブ部４２および第２タブ部６２は、ＬＥＤパッケージ１０の中心から外側へ離れる方向へ延出し、それぞれの遠位端４０および６０にて終端し得る。リード要素２２および２４それぞれの開口部４４および６４は、基板部３６および４５を複数の電気リードセグメント、例えば、５０、５２、６１、および６３に分離し得る。一実施形態では、リード要素２２および２４のそれぞれは、これら要素を２を超える（例えば、３またはそれ以上の）電気リードセグメントに分離する働きをする、複数の開口部を備え得る。各開口部４４および６４の第１の部分は、本体１２を形成している材料と同じ材料で充填され得る。各開口部４４および６４の第２の部分は、個々の電気リードセグメント５０、５２、６１、および６３が、開口部４４および６４によって、本体１２の外壁１７および２１に沿って残りのリードセグメント５０、５２、６１、および６３のそれぞれから分離され得るように、本体１２の外壁１７および２１の外側に配置され得る。各リード要素２２および２４は、それぞれ第１および第２湾曲部４６、４８、６６、および６８を備え得る。湾曲部４６、４８、６６、および６８は、第１屈曲部４７および第２屈曲部６７を備え得る。屈曲部４７および６７は、第１リード要素２２および第２リード要素２４の、それぞれの基板部３６および５６、ならびにそれぞれのタブ部４２および６２に、それぞれ直交し得る。屈曲部４７および６７は、対応する基板部３６とタブ部４２との間、および、対応する基板部５６とタブ部６２との間に配置され得る。さらに、屈曲部４７および６７は、本体１２の外壁１７および２１に下方向に沿って、垂直要素を備え得る。屈曲部４７および６７は、第１リード要素２２および第２リード要素２４の直線状の基板部３６および５６を、それぞれの直線状のタブ部４２および６２に垂直に移行させる、移行領域を備え得る。タブ部４２および６２は、対応する基板部３６および５６とは異なる平面に沿って、平行に位置付けられ得る。屈曲部４７および６７は、それぞれの基板部３６および５６をそれぞれのタブ部１０および６２に移行させ得る。
【００１９】
１つまたは複数の開口部、例えば開口部４４および６４は、それぞれのリード要素の第１湾曲部４８および６８に、少なくとも部分的に延在し得る。開口部４４および６４は、本体内におけるリード要素２２および２４の確実な保持を助長することを含む、多様な利益をもたらし得る。さらに、開口部４４および６４は、第１湾曲部４６および６６を形成するために曲げ加工を施されるリード材料（例えば、金属）の量を削減させ得る。これにより、パッケージ全体のコストを削減することができ、また、第１湾曲部４６および６６を形成する際に必要となる、曲げ力の量を削減することができる。曲げることで、各電気リード要素２２および２４の少なくとも一部を、本体１２の第１テーパ部２５および第２テーパ部２７（図９参照）の中に位置付けることが可能になる。
【００２０】
図３が示すように、伝熱材３２は、上面７０と、下面７２と、１つまたは複数の側部突起、例えば第１側部突起７４および第２側部突起７６と、を備え得る。伝熱材３２は、下面７２を有する下部突起７８を任意に備え得る。下部突起７８は、ＬＥＤパッケージ１０の下面１３に配置された凹部８０から延出し得る。側部突起７４および７６は、伝熱材３２が本体１２によって確実に保持されることを助長し得る。また、側部突起７４および７６は、本体１２と伝熱材３２との間の接触面に沿って（例えば、はんだおよび／または封止剤が）漏出する可能性を減少させることもできる。このような側部突起７４および７６は、数、寸法、形状、および／または方向において、多様であり得る（図１２Ａおよび１２Ｂ参照）。伝熱材３２は、ＬＥＤチップ１４およびＬＥＤパッケージ１０から熱を奪うことができ、それらの放熱特性を向上させる。
【００２１】
図４は、総じて１０にて示されるＬＥＤパッケージの底面斜視図である。この底面図はまた、高電圧ＬＥＤパッケージ９０を表すものでもあり得る（図６〜８参照）。ＬＥＤパッケージ１０は、リードフレーム要素３０を囲んで形成される本体１２と、伝熱材３２と、を備え得る。伝熱材３２は、ＬＥＤパッケージ１０の下面１３に形成された凹部８０から延出し得る。一局面では、伝熱材３２は、ＬＥＤパッケージ１０の凹部８０と同一平面である底面７２を備え得る。他の局面では、伝熱材３２は、ＬＥＤパッケージ１０の凹部８０から延出する、下部突起部７８を備え得る。下部突起７８は、当技術分野で周知の任意の高さ寸法および幅寸法を有し得る。凹部８０は、例えばはんだおよび／またはフラックスなどの取り付け材料のいかなる溢流（図示せず）も凹部８０に流れ込めるようにする空間を、提供し得る。この特徴により、例えば「クリーニング不要タイプの」はんだを用いて、取り付けプロセスによって後に残された残留物をクリーニングする必要を排除または削減し得る。凹部８０はまた、例えば、クリーニングプロセスを経なければならない「クリーニングタイプの」はんだを用いた場合、リフロープロセス後にフラックスをクリーニングするために溶剤がアクセスしやすくなることも可能にする。プロセスにばらつきがあるため、伝熱材３２、および、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）などの外部回路（図示せず）のような構成要素を接続するために分散し得る、はんだおよび／またはフラックスの量は、大きく変動し得る。はんだおよび／またはフラックスは、ＰＣＢなどの基板から除去するのが非常に困難になり得るため、凹部８０は、あらゆる余剰のはんだおよび／またはフラックスが流れ込むための空間を提供し、それにより、後のクリーニングを必要とする領域を生み出している。伝熱材３２の、１つまたは複数の露出部（図１０参照）もまた、凹部８０内に配置または位置付けされ得る。
【００２２】
さらに図４を参照すると、第１リード要素２２および第２リード要素２４それぞれの第１タブ部４２および第２タブ部６２は、ＬＥＤパッケージ１０の略中央部から外向きに延出し、外部へと湾曲して実質的に水平な要素を構成し得る。別の方法では、タブ部４２および６２がＬＥＤパッケージ１０から延出して、互いの方に向かって内側に湾曲することが可能である。よって、タブ部４２および６２は、「Ｊ字湾曲」および／または当技術分野で周知の「ガルウィング（ｇｕｌｌ−ｗｉｎｇ）」タイプの方向性を有していてもよい。タブ部４２および６２は、ＬＥＤパッケージの下面１３と実質的に同一平面であり得る。タブ部４２および６２は、例えば、所望の任意の取り付け方法および取り付け材料を用いたＰＣＢなど、外部回路およびヒートシンク（図示せず）と電気的に接続することができ、また、それらの上に実装され得る。例えば、標準的なはんだ付け技術によって、伝熱要素３２と同様にタブ部４２および６２を、外部回路または基板に接続することができ、その際、はんだは各要素の底部表面を濡らし得る。伝熱材３２は、ヒートシンクおよび／または外部回路と熱的に接続でき、また、それらの上に実装され得る。このような取り付け方法には、例えば、ＬＥＤパッケージ１０とＰＣＢとをリフロー炉内ではんだ付けすること、または、ＬＥＤパッケージ１０とＰＣＢとを熱板上に載置すること、をさらに含み得る。熱的要素および電気的要素、すなわち、伝熱材３２、ならびにリード要素２２および２４それぞれのタブ４２および６２をＰＣＢに固定することが可能な、所望される任意の適切なはんだ材料を使用してもよい。例えば、取り付け材料は、金、スズ、銀、鉛、および／もしくは銅（Ａｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｐｂ、および／またはＣｕ）のはんだペースト、リフローはんだフラックス、ならびに／またはそれらの任意の組合せを含み得る。例えば、Ｓｎ９６.５／Ａｇ３.０／Ｃｕ０.５は、Ｓｎ９５.５／Ａｇ３.８／Ｃｕ０.７と同様に、一般的なＰｂフリーはんだである。
【００２３】
図４に示される伝熱材３２は、一体型として一体的に形成された単一の部品を備え得る。あるいは、当技術分野で所望および／または周知の任意の組み立てプロセスを用いて組み立てられた、いくつかの部品を備え得る。例えば、下部突起部７８は、一体型の伝熱材３２として一体的に形成され得るか、または、伝熱材３２の基部から延出するように、伝熱材３２に組み付けられ得る。一局面では、伝熱材３２は、さらなる放熱のための伝熱層またはヒートシンクのような別の構造に熱を伝えるための、中間熱構造を備え得る。本局面では、伝熱材３２は、実際のヒートシンクなどのさらなる伝熱装置に熱的に効率よく接続されていない場合に非常に迅速に昇温できる、熱容量の限られた熱構造を備え得る。
【００２４】
図５〜８は、総じて１０および９０にて示される、ＬＥＤパッケージの上面図であり、このパッケージは、ＬＥＤチップ１４の可変配置構成を含んでいる。１つまたは複数のＬＥＤチップ１４は、例えば伝熱材３２のような熱的要素の上に配置されることができ、この配置構成は、アプリケーションによって変化し得る。図５は、第１リード要素２２および第２リード要素２４のそれぞれと電気的に連絡するように配置された、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４を示している。ＬＥＤチップ１４の第１の部分８２Ａが第１電気リード要素２２と電気的に接続し、また、ＬＥＤチップの第２の部分８２Ｂが第２電気リード要素２４と電気的に接続するような態様で、ＬＥＤチップ１４は、導電性ワイヤ２０を用いて、第１リード要素２２および第２リード要素２４に電気的に接続し得る。ＬＥＤチップ１４の第１の部分８２Ａおよび第２の部分８２Ｂは、異なる電気極性を有し得る。すなわち、電流が各ＬＥＤチップ１４を介して駆動され、それにより発光を引き起こし得るように、第１の部分８２Ａおよび第２の部分８２Ｂのうちの１つがアノードとして機能し、残りの部分がカソードとして機能する。図５が示すように、複数のチップのうちの１つまたは複数のＬＥＤチップ１４のそれぞれを、第１リード要素２２および第２リード要素２４のそれぞれに接続することは、第１の配置構成または電気的構成を構成する。この電気的構成では、各ＬＥＤチップ１４は、残りの複数のＬＥＤチップ１４と並列に配置され得る。つまり、各ＬＥＤチップ１４は、ほぼ同じかそれ未満の電圧を電源から受電することができ、それにより低電圧電源の使用が可能になる。並列に配置される場合、ＬＥＤチップ１４は、伝熱材３２の上に実装されることも可能である。一局面では、ＬＥＤチップは伝熱材３２に直接実装され得る。別様には、ＬＥＤチップ１４は、ＬＥＤチップ１４と伝熱材３２との間に配置される、１つまたは複数の介在基板（図示せず）に実装され得る。
【００２５】
図５によって説明および図示されるＬＥＤ構成は、例えば約３．２ボルト（Ｖ）の電源で、パッケージが動作できるようにする。アプリケーションによっては、例えば約１．５〜２Ｖまたは約２〜３．２Ｖのように、例えば約３．２Ｖ未満の低電圧でＬＥＤパッケージが動作することが望ましい場合がある。他のアプリケーションでは、より高い電圧でＬＥＤパッケージが動作することが望ましい場合がある。図６〜８は、限定するものではないが、総じて９０にて示されるＬＥＤパッケージの例を示しており、これらのＬＥＤパッケージは、約３．２Ｖを上回る電圧を有するアプリケーションに対して動作可能となり得る。例えば、一局面では、ＬＥＤパッケージ９０は、約３．２〜５Ｖの範囲内で動作可能であってもよい。他の局面では、ＬＥＤパッケージ９０は、５〜１０Ｖの範囲内で動作可能であり得る。他の局面では、ＬＥＤパッケージ９０は、約１０〜２０Ｖの範囲内で動作可能であり得る。さらなる局面では、ＬＥＤパッケージ９０は、２０Ｖを上回る電圧で動作可能であり得る。ＬＥＤパッケージ９０は、パッケージ内にＬＥＤチップ１４の可変配置構成を備えることができ、このパッケージは、ＬＥＤパッケージ１０に関して記述されたものと同様の形状および機能を有するＬＥＤパッケージ９０の、残りの特徴を有する。例えば、ＬＥＤパッケージ９０は、リードフレーム要素３０を囲んで、成形された本体１２を備えることができ（図１〜４参照）、当該リードフレームは、伝熱材３２と、第１リード要素２２および第２リード要素２４と、を備える。
【００２６】
図６〜８は、ＬＥＤパッケージ９０などの高電圧パッケージを図示している。本明細書における主題に従って、一つにはパッケージ内のＬＥＤチップ１４の配置構成または電気的構成を変化させることによって、高電圧パッケージは完成され得る。例えば、図６〜８は、少なくとも１つの他のＬＥＤチップ１４と電気的に直列接続された、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４を備えたＬＥＤパッケージ９０を図示している。ＬＥＤパッケージ９０は、第１リード要素２２および第２リード要素２４を備え得る。第１リード要素２２および第２リード要素２４のうちの１つは、カソードとして動作可能であり、残りの１つは、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４に電流を供給するためのアノードとして動作可能である。第１リード要素２２および第２リード要素２４は、本体から（例えばＬＥＤパッケージ９０の側面および／または底部表面から）外向きに突出および／または延出し得る。リード要素２２および２４は、外部で曲げることができ、下向きで外側面１７および２１に平行に延出し得る、屈曲部４７および６７が形成される。ＬＥＤパッケージ９０は、本体の中心部から延出して外部で曲がり、直線状で外向きに延出する第１タブ部４２および第２タブ部６２を形成する、第１リード要素２２および第２リード要素２４を備え得る。１つまたは複数のＬＥＤチップ１４は、１つまたは複数の電気的導電性ワイヤ２０を用いることによって、第１リード要素２２および／または第２リード要素２４と、電気的に連絡し得る。第１リード要素２２および第２リード要素２４はまた、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４が直接的または間接的に実装され得る伝熱材３２から、電気的および／または 熱的に隔離されることも可能である。ＬＥＤパッケージ９０の、１つまたは複数の隔離部２６および２８は、第１リード要素２２および第２リード要素２４から、伝熱材３２を熱的および／または電気的に隔離し得る。
【００２７】
図６〜８は、可変配置構成を備えるＬＥＤチップ１４と、ＬＥＤパッケージ９０内の電気的構成と、を図示している。すなわち、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４は、第１リード要素２２および第２リード要素２４に、直列に、並列に、および／またはその組合せにより接続され得る。これを達成可能にするのは、ワイヤボンディングプロセスを用いてであり、このプロセスは、１つまたは複数の導電性ワイヤ２０を用いて、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４が別のＬＥＤチップ１４に電気的に直列接続することを可能にするものである。所定の直列における最初のＬＥＤチップ１４および最後のＬＥＤチップ１４は、続いて、ＬＥＤチップ１４を介して電流を駆動するための導電性ワイヤ２０を用いて、第１リード要素２２および第２リード要素２４に接続し得る。ＬＥＤチップ１４が直列に配線されると、電源からの電圧は、ＬＥＤチップ１４の間で分割または分散され得る。すなわち、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４の直列全体にわたって電圧が分割されることになるため、ＬＥＤ、ＬＥＤパッケージ、および方法において、より高い電源が用いられ得る。この電源によって生成された高電圧は、個々のＬＥＤチップ１４のそれぞれを通る一連の各低電圧を構成し得る。先に開示したように、電源電圧は、アプリケーションによっては、５〜２０Ｖの範囲で動作可能であり、その他のアプリケーションでは、２０Ｖを上回る電圧で動作することが望ましい場合がある。
【００２８】
図６は、ＬＥＤチップ１４の配置構成を図示しており、その配置構成は総じて９２にて示される。配置構成９２は、１つの電気的構成に配置された３つのＬＥＤチップ１４を備える。ここでは、ＬＥＤチップ１４は、直列配置構成で電気的に接続されたものとして図示されている。直列の最初のＬＥＤチップ１４は、第１リード要素２２に接続可能であり、直列配置構成の最後のＬＥＤチップは、第２リード要素２４に接続可能である。これは、図７に示される、ＬＥＤパッケージ９０内のＬＥＤチップ１４の、総じて９４にて示される代替の配置構成と同様である。配置構成９４は、ＬＥＤパッケージ９０内で直列配置構成で電気的に接続された、６つのＬＥＤチップを備える。直列の最初のＬＥＤチップ１４は、第１リード要素２２に電気的に接続可能であり、配置構成９４を構成する直列の、最後のＬＥＤチップ１４は、第２リード要素２４に電気的に接続可能である。直列内の最初のＬＥＤチップ１４および最後のＬＥＤチップ１４のそれぞれは、電流がＬＥＤチップ１４の直列全体に供給され得るように、リード要素に接続する。本明細書に例示される配置構成９２および９４は、任意の数またはタイプのＬＥＤチップ１４を備え得る。一般に、電圧が直列の各チップを介して一様かつ均等に分配または分散するように、同一タイプのＬＥＤチップ１４が用いられる場合には、直列配置構成はより効率的になり得る。
【００２９】
図８は、直列と並列の両方の電気的構成を利用して、組み合わせて実装されたＬＥＤチップ１４を備えた配置構成を図示している。例えば、図８は、総じて９６にて示される配置構成を図示している。配置構成９６は、例えば３つのＬＥＤチップ１４からなる２つの群を備え得る。その群において、各群を構成する少なくとも１つのＬＥＤチップ１４ は、各群内の少なくとも１つの他のＬＥＤチップ１４に電気的に直列接続され得る。総じて９８Ａにて示される第１ＬＥＤチップ群は、続いて、総じて９８Ｂにて示される第２ＬＥＤチップ群と電気的に並列接続し得る。第１群９８Ａおよび第２群９８Ｂのそれぞれは、電気的に直列接続された１つまたは複数のＬＥＤチップ１４を備え得る。また、各直列を構成する、最初のＬＥＤチップ１４および最後のＬＥＤチップ１４は、第１リード要素２２および第２リード要素２４にそれぞれ接続し得る。よって、配置構成９６は、直列構成および並列構成のそれぞれを含む電気的構成を利用し、それにおいて、第１群９８Ａおよび第２群９８Ｂのそれぞれは、直列接続された１つまたは複数のＬＥＤチップ１４を備える一方、第１群９８Ａは、第２群９８Ｂに並列接続可能である。図６〜８に示される配置構成９２、９４、および９６は、図示された配置構成に限定されることなく、直列に実装された任意の数のチップを備え得ることに注目されたい。配置構成９６は、並列に接続された任意の数の群を同様に備え得る。直列に配線する際に、チップを電気的に接続するために、確実にそれぞれのＬＥＤチップ１４の正しいＬＥＤ端子がワイヤボンディングされるように、注意を払うべきである。先に示されたように、ＬＥＤチップ１４は、異なる電気極性を有する、第１の部分８２Ａと第２の部分８２Ｂとを備え得る。すなわち、第１の部分８２Ａは負端子を、第２の部分８２Ｂは正端子を備えることが可能であり、または逆の場合もある。ＬＥＤチップを直列に接続する際には、先行するＬＥＤチップ１４の第１の部分８２Ａが、後続のＬＥＤチップ１４の第２の部分８２Ｂに、好ましくはワイヤボンディングされて電気的に接続されるべきである。そうでない場合、電流が上記直列に適切に供給されない場合があるため、ＬＥＤチップ１４は点灯しない可能性がある。先に開示したように、配置構成９６は、任意の数の群を備えることが可能であり、示されている第１群９８Ａおよび第２群９８Ｂに限定されるものではない。直列と並列の両方により実装されたＬＥＤチップの組合せは、所与のアプリケーションおよび／または所望の電圧源に応じて調整され得る。よって、ＬＥＤチップ１４は、様々な電圧アプリケーションに順応するために、並列に、直列に、またはそれらの組合せを用いて、のいずれかで有利に接続され得る。
【００３０】
ＬＥＤチップの任意の適切な配列または構成が用いられ得るが、例証目的であって限定されるものではなく、図６〜８をさらに参照すると、ＬＥＤチップ１４は、直列の配列または設計のジグザグ構成にて、直列に配置されたものとして図示されている。例えば、限定されるものではないが、ＬＥＤチップ１４は、碁盤の目状に、もしくはアレイ状に、またはそれらの組合せでさえあっても、水平方向および／または垂直方向に、直列に配置されてもよい。また、ＬＥＤパッケージを用いた異なるアプリケーションに関して、また概して、並列の配線オブジェクトは、直列の配線オブジェクトより速やかに電源を消耗させ得る。なぜならば、並列のオブジェクトは、電源からより多くの電流を引き出してしまうことになり得るからである。使用されているＬＥＤチップの全てが同一の電力仕様を有している場合には、それは有益にもなり得る。
【００３１】
図９は、総じて９０にて示されるＬＥＤパッケージの側面図である。ＬＥＤパッケージ１０および９０のそれぞれは、パッケージ内のＬＥＤチップ１４の配置構成を除いては、類似した形態および機能を有する同様な特徴を備え得るため、図９は、ＬＥＤパッケージ１０を図示しているともいえる。図９は、例えば、上部成形ダイ部および下部成形ダイ部（図示せず）にてそれぞれ形成され得る、上部本体部１２Ａおよび下部本体部１２Ｂを備える、本体１２を図示している。１つまたは複数のテーパ部、例えば第１テーパ部２５および第２テーパ部２７は、本体１２の外側壁１７および２１によって規定されることができ、第１リード要素２２および第２リード要素２４が外側壁１７および２１を貫いて延出する位置に隣接（例えば、下方に）し得る。このような第１テーパ部２５および第２テーパ部２７は、第１リード要素２２および第２リード要素２４の屈曲部４７および６７を、または屈曲部４７および６７の厚さの少なくとも一部を、受容するために配置され得る。第１テーパ部２５および第２テーパ部２７のそれぞれは、対応する外側壁１７および２１に対して深さを有し得る。第１テーパ部２５および第２テーパ部２７それぞれの深さは、好ましくは、第１電気リード要素２２および第２電気リード要素２４の平均厚さと実質的に同じかそれを上回る厚さの深さを有し得る。第１テーパ部２５および第２テーパ部２７は、多面的な利益をもたらし得る。例えば、第１テーパ部２５および第２テーパ部２７は、第１湾曲部４６および６６の直下に配置される材料の存在を実質的に排除することが可能であり、それによって、本体１２に保持されているリードフレーム要素３０に続いて形成され得る第１湾曲部４６および６６の形成中に本体１２に加えられる応力量を削減できる。第１テーパ部２５および第２テーパ部２７の別の利益は、第１湾曲部４６および６６のそれぞれがより小さい曲げ半径を有することを可能にすることである。これによって、外壁１７および２１に実質的に平行であり得て、また、下面１３ならびに第１リード要素２２および第２リード要素２４に少なくとも実質的に垂直である、屈曲部４７および６７の外側への延出を削減または排除することが可能になり、それによってＬＥＤパッケージ１０の有効フットプリントが縮小される。ＬＥＤパッケージの有効フットプリントの縮小は、当該のパッケージ１０が、より高い密度で外部基板（図示せず）上に実装されること、および／または、ランバートリフレクタ、または穴間隔を減少させたディフューザを用いて（例えば、ＬＣＤディスプレイなどのバックライト付き表示装置の内部で）任意に重ねて実装されることを可能にし得る。よって、テーパ部２５および２７は、より高いフラックス濃度、および／または、より大きい光均一性を可能にすることによって、１０および９０などのＬＥＤパッケージが高度な照明性能を発揮することを可能にし得る。
【００３２】
図１０は、ＬＥＤパッケージ９０の断面図である。反射キャビティ１８は、封止剤Ｅで充填、塗布、または被覆され得る。封止剤Ｅは、当技術分野で周知の任意の適切な材料を含むことができ、また、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４によって発せられる光と相互作用し、それに反応して所望の波長スペクトルの光を発する、蛍光体またはルミファ（ｌｕｍｉｐｈｏｒ）を任意に備え得る。例証する目的で、封止剤Ｅは、本体１２の上面１１と本質的に同一平面に配置されて反射キャビティ１８を充填しているものとして、図示されている。しかしながら、封止剤Ｅは、反射キャビティ１８内の任意の適切なレベルまで充填されてよく、あるいは、反射キャビティ１８を超えてその上方に延出さえしてよい。
【００３３】
図１０は、伝熱材１４の１つまたは複数の露出部を図示している。例えば、伝熱材３２は、ＬＥＤパッケージ９０の、総じて８０にて示される凹部から突出してその内部に配置される、露出部７３、７５、７７、７２、８１、８３、および８５を備え得る。各露出部７３、７５、７７、７２、８１、８３、および８５は、伝熱材３２の外表面を備え得るが、この外表面は、一体型として一体的に形成され得るか、または、図３および４に示される突起部７８のような部分の２つ以上から形成され得る。図１０はまた、本体１２の下部１２Ｂの全厚に延在する伝熱材３２を図示している。第１リード要素２２および第２リード要素２４は、本体１２の下部１２Ｂの上方に位置して、本体１２のそれぞれ上部１２Ａおよび下部１２Ｂの間に配置され得る。図３および４に示されるように、第１リード要素２２および第２リード要素２４は、各タブ部４２および６２上方の平行面上に位置し、屈曲部４７および７７に対して直行して配置され得る基板３６および５６を備え得る。
【００３４】
図１１Ａおよび１１Ｂは、ＬＥＤパッケージ１０および／または９０を形成し得る本体１２の、簡略化した概略断面図である。ＬＥＤパッケージは、床面Ｆによって境界を定められる反射キャビティ１８を備え得る。床面Ｆは、伝熱材３２の上面７０とともに、第１リード要素２２および第２リード要素２４の一部、ならびに隔離部２６および２８を含み得る。反射キャビティ１８は、外側壁１５、１７、１９、および２１によって、端部に沿って境界を定められ得る。反射キャビティ１８は、任意の形状を有することができ、例えば、反射キャビティ１８は、丸みを帯びた反射キャビティ１８を規定する、丸みを帯びた１つの壁を備え得る。あるいは、反射キャビティ１８は、実質的に正方形である反射キャビティ１８を規定する、内壁を備え得る。反射キャビティ１８は、当技術分野で周知の任意の寸法および／または形状を有し得る。反射キャビティ１８は、傾斜した部分、および／または、外壁１５、１７、１９および２１に垂直な壁を有する実質的に真っ直ぐな部分から移行し得る、１つまたは複数の部分を備え得る。例えば、反射キャビティ１８は、床面Ｆに垂直な平面に対して角度θを有する、第１の部分を備え得る。同様に、そして場合によっては同じパッケージで、反射キャビティ１８は、床面Ｆに垂直な平面に対して角度φを有し得る。一局面では、反射キャビティ１８は、少なくとも約２０度の傾斜角θを有する。別の局面では、角θは、少なくとも約３０度をなし得る。さらなる局面では、角θは、少なくとも約４０度をなし得る。傾斜角θはまた、少なくとも約４５度、または少なくとも約５０度をもなし得る。
【００３５】
図１１Ｂを参照すると、反射キャビティは、少なくとも約３０度、少なくとも約４０度、または少なくとも約５０度の角度φで傾いた部分を備え得る。さらなる実施形態では、角度φは、約５５度、または少なくとも約６０度をなし得る。このような角度θおよびφは、従来のＬＥＤパッケージに典型的に採用されている角度より大きな角度であり得る。本明細書に記載される反射キャビティ１８の部分は、キャビティの床面からパッケージの上縁まで角度が付けられた真っ直ぐな壁を備え得るが、代替実施形態では、区分けおよび／または湾曲した横断面を備えていてもよい。すなわち、床面Ｆからパッケージの上縁まで延出する壁は、少なくともその一部に沿って非直線状の横断面を備え得る。当該の壁が湾曲または区分けされている場合、上述の傾斜角は、湾曲または区分けした壁の平均角度、または当該の壁の端点間の角度に対応し得る。角度が変動する反射キャビティ１８は、反射キャビティ１８の正面面積が、正方形状の上面１１に対して最大になることを可能にする一方、特に複数のＬＥＤが反射キャビティ１８内に配置された際に、望ましく拡散する出力ビーム特性を提供する。
【００３６】
図１２Ａおよび１２Ｂを参照すると、伝熱材３２の代替実施形態が図示されている。伝熱材３２は、上面７０、下面７２、下部突起部７８、ならびに、当該材の側部側壁から外方向に突出する側部突起７４および７６を備え得る。図１２Ａは、非直線的で上方に湾曲し得る側部突起７４および７６を開示している。図１２Ｂは、伝熱材３２が、上向きに角度の付いた、またはテーパの付いた、側部突起７４および７６を備える代替実施形態を図示しており、側部突起７４および７６は、伝熱材３２の側壁から外方向および上方向に延出している。側部突起７４および７６は、所望される任意の寸法、形状、および／または配置構成を有し得る。例えば、下向きに湾曲した、および／または角度の付いた、側部突起が用いられてもよい。同様に、前述の側部突起の任意の組合せが用いられてもよい。側部突起は、当技術分野で周知の任意の適切な製造方法を用いて形成されてもよい。例えば、打ち抜き加工、鍛造、押出加工、フライス加工、および／または機械加工が、側部突起７４および７６を形成するのに用いられてもよい。場合によって、側部突起７４および７６は、伝熱材３２の外側壁にある凹部（図示せず）によって置換えまたは補完されて、同様の封止用益を提供し得る。この凹部は、上に略述したのと同様の方法を用いて形成可能である。伝熱材７２は、１つまたは複数のＬＥＤチップ１４が上に実装され得る表面を備え得る。また、その表面では、ＬＥＤチップ１４を囲んで反射キャビティ１８が配置され得る。
【００３７】
図面に示され上述された本開示の実施形態は、付随する請求項の範囲内で実行され得る多数の実施形態の例示である。高電圧のアプリケーションが可能なＬＥＤデバイス、方法、およびパッケージの構成は、具体的に開示されているものとは別の多数の構成を備え得ることが意図されている。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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