(57)【要約】ＬＥＤパッケージが開示される。開示されるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが実装されるベースと、ＬＥＤチップを封止するように透光性樹脂で形成された封止材と、封止材の上部を露出させ、封止材の側面を取り囲む形状に形成されたハウジングとを備え、封止材は、予め定められた形状を有するように、金型を用いたトランスファー成形プロセスによって形成される。また、ハウジングは、透光性を有してもよい。
2011507228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載されるベースと、
透光性樹脂で形成され前記ＬＥＤチップを封止し、金型を用いた成形プロセスにより
所望の上部面の形状に形成された封止材と、
前記封止材の上部を露出させ、前記封止材の側面を取り囲む形状に形成されたハウジングと
を備えることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記封止材の形成前または形成後にトランスファー成形プロセスによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記ハウジングは、透光性を有することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記ハウジングは、指向角の調整のための拡散剤が含まれたレフレクターとして使用される半透明のハウジングであることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記封止材の上部は、平面またはレンズ形に形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記金形を用いた成形プロセスは、トランスファー成形プロセスであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
ＬＥＤチップが搭載されるベースと、
透光性樹脂で形成され前記ＬＥＤチップを封止する封止材と、
前記封止材の上部を露出させ、前記封止材の側面を取り囲む形状に形成され、透光性を有するハウジングと
を備えることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記ハウジングは、指向角の調整のための拡散剤が含まれたレフレクターとして使用される半透明のハウジングであることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
前記ハウジングと前記封止材とは、トランスファー成形プロセスによって形成されることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１０】
前記ベースの上面には、ＬＥＤチップまたはボンディングワイヤのボンディングパッドを収容する少なくとも一つの凹部が形成されることを特徴とする請求項１または７に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１１】
ベースにＬＥＤチップを搭載するステップと、
前記ベースを支持するハウジングを形成するステップと、
前記ハウジングによって側面が取り囲まれ、前記ＬＥＤチップを封止する透光性の封止材を形成するステップと、を含み、
前記封止材を形成するステップは、金型を用いて前記封止材をモールド成形して前記封止材を所望の上部面の形状とすることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１２】
ベースにＬＥＤチップを搭載するステップと、
前記ＬＥＤチップを封止し、前記ベースを支持する透光性の封止材を形成するステップと、
前記封止材の側面を取り囲むハウジングを形成するステップと、を含み、
前記封止材を形成するステップは、金型を用いて前記封止材をモールド成形して前記封止材を所望の上部面の形状とすることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記ハウジングを形成するステップは、トランスファー成形プロセスを用いることを特徴とする請求項１１または１２に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記ハウジングを形成するステップは、透明樹脂に拡散剤が混合された成形材料を用いてなることを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記ハウジングを形成するステップは、前記拡散剤の混合比率を調整して指向角が調整されることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記拡散剤は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺＮＯ、Ｙ２Ｏ３からなる群より選ばれた少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記封止材を形成するステップは、トランスファー成形プロセスを用いることを特徴とする請求項１１または１２に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記封止材を形成するステップまたは前記ハウジングを形成するステップは、多重トランスファー成形プロセスを用いることを特徴とする請求項１１または１２に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１９】
ＬＥＤチップが搭載されるベースと、
前記ＬＥＤチップを封止するように透光性樹脂で形成された封止材と、
前記封止材の上部を露出させ、前記封止材の側面を取り囲む形状に形成されたハウジングとを備え、
前記ハウジングは、金型を用いたトランスファー成形プロセスによって形成されることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２０】
前記封止材は、前記ハウジングに形成されたキャビティに液相の透光性樹脂をドット方式で注入して形成されることを特徴とする請求項１９に記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ及びその製造方法に関し、より詳しくは、ＬＥＤチップを封止する透光性封止材と、その封止材を取り囲む構造のハウジングとを備えるＬＥＤパッケージの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、電流を供給し半導体のｐｎ接合において電子と正孔とが再結合して光を発する半導体発光装置である。通常、ＬＥＤは、ＬＥＤチップを含むパッケージ構造に作製され、そのような構造の発光装置は「ＬＥＤパッケージ」と称される。
【０００３】
一般に、ＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが実装されるとともに電気端子が設けられたベースと、ＬＥＤチップの保護のために形成された透光性の封止材とを備える。ＬＥＤチップが実装されるベースとしては、リードフレームやＰＣＢ（Printed Circuit Board）が主に用いられている。このベースの種類に応じて、ＬＥＤパッケージは、リードフレームタイプのＬＥＤパッケージとＰＣＢタイプのＬＥＤパッケージとに分けられる。また、ヒートシンクのような追加の部品が、ＬＥＤチップが実装されるベースとして用いられることもある。
【０００４】
リードフレームタイプのＬＥＤパッケージは、封止材が形成されるキャビティを定めるハウジングを含む。このようなハウジングは、指向角を狭めるために、すなわち、一般に、光を集めるために、光を反射させる働きをするので、「レフレクター」と称されている。このようなＬＥＤパッケージは、不透明の樹脂材料を用いる射出成形によってハウジングを形成し、次に、液相の透光性樹脂をハウジングのキャビティ内にドット方式で注入して封止材を形成する。
【０００５】
従来、光の指向角を多様に変化させてＬＥＤパッケージを設計作製することが困難である。その理由は、ハウジングの光指向角の設計が、そのハウジングの反射面の形状（特に、反射面角度）に主に依存するからである。また、従来は、ハウジングの成形方式と封止材の成形方式との大きな相違性により、ＬＥＤパッケージの連続的な作製が困難であり、その作製工程が煩わしく複雑である。
【０００６】
射出成形されたハウジングのキャビティ内に液相の樹脂をドット方式で注入して封止材を形成する技術では、液相の樹脂に作用する表面張力のため、封止材が、上に凸の好ましくない形状となる。このような封止材の形状は、光学的な側面において、ＬＥＤパッケージの様々な性能を阻害する。例えば、作製されたＬＥＤパッケージをバックライト用途に適用する場合、封止材の凸部が導光板に面し、ホットスポット現象、すなわち、他の領域に比べて点状に明る過ぎる領域が生じる現象を引き起こす。この際、上記した封止材の凸状は、光の指向角の調整のために意図通りに設計された凸レンズの形状とは異なる意味であることに注意すべきである。それに対して、キャビティに注入される液相樹脂の量を減らすと、好ましくない凹状に形成されるが、これは、ＬＥＤパッケージの発光効率を落としてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ハウジングの内側において、ＬＥＤチップを封止する封止材の形状を所望の形状に容易に設計することができるＬＥＤパッケージ及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、他の目的は、ハウジングを、透明度及び指向角の調整が可能な透光性材質で形成し、その透明度の調整により、光の指向角について、設計の幅を広げるＬＥＤパッケージ及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
さらに、また他の目的は、封止材形成工程と同一または類似した方式を用いてハウジングを形成することにより、連続かつ簡単な方式で製造が可能なＬＥＤパッケージ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面によるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが搭載されるベースと、透光性樹脂で形成され前記ＬＥＤチップを封止する封止材と、前記封止材の上部を露出させ、前記封止材の側面を取り囲む形状に形成されたハウジングとを備え、前記封止材は、金型を用いた成形によって形成され、所望の上部面の形状を有する。この際、前記封止材の上部は、平面またはレンズ形に形成される。ここで、前記金型を用いた成形プロセスは、トランスファー成形プロセスであることが好ましい。
【００１１】
好ましくは、前記ハウジングは、前記封止材の形成前または形成後にトランスファー成形プロセスによって形成されてもよい。また、前記ハウジングは、透光性を有する。より好ましくは、透明度の調整のための拡散剤が含まれたレフレクターとして使用される半透明のハウジングである。
【００１２】
本発明の他の側面によるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが搭載されるベースと、透光性樹脂で形成され前記ＬＥＤチップを封止する封止材と、前記封止材の上部を露出させ、前記封止材の側面を取り囲む形状に形成されたハウジングとを備え、前記ハウジングは透光性を有する。この際、前記ハウジングと前記封止材とは、トランスファー成形プロセスによって形成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の一側面によるＬＥＤパッケージの製造方法は、ベースにＬＥＤチップを搭載するステップと、前記ベースを支持するハウジングを形成するステップと、前記ハウジングによって側面が取り囲まれ、前記ＬＥＤチップを封止する透光性の封止材を形成するステップと、を有し、前記封止材を形成するステップは、金型を用いて封止材を、予め定められた所望の上部面の形状とするモールド成形を含む。前記モールド成形は、トランスファーモールド成形プロセスであることが好ましい。
【００１４】
本発明の他の側面によるＬＥＤパッケージの製造方法は、ベースにＬＥＤチップを搭載するステップと、前記ＬＥＤチップを封止し、前記ベースを支持する透光性の封止材を形成するステップと、前記封止材の側面を取り囲むハウジングを形成するステップと、を有し、前記封止材を形成するステップは、金型を用いて封止材をモールド成形する。前記モールド成形は、トランスファーモールド成形プロセスであることが好ましい。
【００１５】
好ましくは、前記ハウジングを形成するステップは、前記拡散剤の混合比率を調整し指向角の調整をすることを含む。
【００１６】
また、上述したハウジングを形成するステップは、トランスファー成形を２回以上行い、複数のハウジングが積層された構造を作るものであってもよい。このトランスファー成形を多重トランスファー成形という。また、上述した封止材を形成するステップは、トランスファー成形を２回以上行い、複数の封止材が積層された構造を作るものであってもよい。このトランスファー成形を多重トランスファー成形という。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施例によると、ＬＥＤパッケージの光指向角の調整幅が広がり、所望の光指向角でより容易にＬＥＤパッケージを設計することができる。また、ＬＥＤパッケージの製造時には意図しなかった封止材の形状によって引き起こされる問題点、例えば、バックライトに用いられるとき、導光板とＬＥＤパッケージの封止材が接した部分が明るくなり過ぎるホットスポット現象や、封止材の凹状によって引き起こされる発光効率の低下のような問題点を解決することができる。また、本発明の一実施例によると、封止材とハウジングは、トランスファー成形プロセスによって形成され、これは、成形設備をそのままにして金型のみを交替して封止材とハウジングを全て形成することができるので、従来に比べて経済的である。また、本発明の実施例によると、ドット方式を用いて封止材を個別的に形成した既存の技術とは異なり、封止材の形成のための多数の空間を有する一つの金型を用い、その多数の空間に液相化した樹脂を一度に満たし、それを急速に硬化させることにより、多数のＬＥＤパッケージを短時間内に作製可能であり、これにより、ＬＥＤパッケージの生産性が大いに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージを示す断面図である。
【図３】透光性ハウジングの拡散剤の含量により透明度が調整されるＬＥＤパッケージを示す写真である。
【図４】透光性ハウジングの拡散剤の含量により透明度が調整されるＬＥＤパッケージを示す写真である。
【図５】透光性ハウジングの拡散剤の含量により透明度が調整されるＬＥＤパッケージを示す写真である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の他の実施例によるＬＥＤパッケージを示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージの製造工程を説明するための図である。
【図８】図７に示したＬＥＤパッケージの製造工程におけるハウジングと封止材のトランスファー成形工程を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施例によるＬＥＤパッケージの製造工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の一実施例による封止材のトランスファー成形工程を説明するための図であり、厚さが薄いハウジングを備えたＬＥＤパッケージの封止材の形成に適合した方式のトランスファー成形プロセスを示す図である。
【図１１】本発明のまた他の一実施例による封止材のトランスファー成形プロセスを説明するための図である。
【図１２】本発明のさらに他の一実施例によるＬＥＤパッケージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照し、本発明の好適な実施例について詳述する。以下の実施例は、本発明の思想を当業者に充分伝達するために、例として提供されるものである。従って、本発明は、後述する実施例に限定されず、他の形態に具体化され得る。なお、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は、説明の便宜のために誇張して表現されることもある。明細書の全体にわたって、同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージを示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージを示す断面図である。
【００２１】
図１及び図２を参照すると、本実施例によるＬＥＤパッケージ１は、第１及び第２のリード端子１２、１４を有するリードフレーム１０を備え、リードフレーム１０は、ＬＥＤチップ２が実装されるベースとして機能する。前記リードフレーム１０は、互いに離隔した第１及び第２のリード端子１２、１４を提供するために、パターニングされた一つの大きな金属薄板から切断されて形成される。この際、前記金属薄板からは、複数のＬＥＤパッケージのための複数のリードフレーム１０が得られる。また、前記リードフレーム１０の切断は、後述するハウジング２０と封止材３０の形成後に行われる。
【００２２】
前記リードフレーム１０の第１のリード端子１２の上面には、ＬＥＤチップ２がダイアタッチされ、前記第１のリード端子１２上のＬＥＤチップ２は、ボンディングワイヤによって第２のリード端子１４と電気的に連結される。
【００２３】
また、本実施例のＬＥＤパッケージ１は、ハウジング２０と封止材３０とを有する。前記封止材３０は、透光性材質からなり、ＬＥＤチップ２等を保護するように前記ＬＥＤチップ２を封止する。前記ハウジング２０は、レフレクターの機能をするものであり、前記封止材３０の側面を取り囲み、かつ、前記封止材３０の上部を露出させる形状に形成される。本実施例において、前記ハウジング２０は、リードフレーム１０、すなわち、第１及び第２のリード端子１２、１４を支持する機能を有する。
【００２４】
以下に詳述するように、前記封止材３０とハウジング２０は、トランスファー成形プロセスによって形成される。本実施例において、前記ハウジング２０は、前記封止材３０の形成前に、リードフレーム１０を支持するために、ＥＭＣ（Epoxy Molding Compound）を用いたトランスファー成形プロセスによって形成される。この際、前記ハウジング２０は、その底面が前記リードフレーム１０の底面と実質的に同一の平面上にあり、これにより、前記リードフレーム１０の第１及び第２のリード端子１２、１４は、折曲のプロセスが無くても、ハウジング２０の底面の近くから外部に露出する。
【００２５】
前記ハウジング２０は、レフレクターとして機能するために、ＴｉＯ２、またはＳｉＯ２、ＺＮＯ、Ｙ２Ｏ３等が混合されて白色、乳白色及び／または灰白色を有する拡散剤２１（図２参照）であるＥＭＣ材料によって形成される。これにより、前記ハウジング２０には、拡散剤２１が含まれ、透明なＥＭＣに混合される拡散剤２１の量によって、ハウジング２０の透明度とＬＥＤパッケージ１の指向角が調整され得る。
【００２６】
図３乃至図５は、拡散剤の量によりハウジングの透明度が異なるＬＥＤパッケージの実際の製品の写真である。図３に示すＬＥＤパッケージは、ＴｉＯ２拡散剤を全く含んでいない透明なＥＭＣによって形成されたハウジングを有する。前記ハウジングは、実質的に透明であり、ハウジングからの光放出量が多く、指向角が相対的に広い。図４に示すＬＥＤパッケージは、ＴｉＯ２拡散剤が０．３％混合されたＥＭＣによって形成されたハウジングを有する。前記ハウジングは、半透明であり、そのハウジングの内側面から封止材に向かって光を反射させる量が多いので、図３に示したＬＥＤパッケージに比べて指向角が狭い。図５に示すＬＥＤパッケージは、ＴｉＯ２拡散剤が３％混合されたＥＭＣによって形成されたハウジングを有する。透明度が最も小さく、バックライトユニットに適合した略１２０°の狭い光指向角で光を放出することができる。
【００２７】
さらに図１及び図２を参照すると、前記ハウジング２０は、封止材３０の側面を全体的に取り囲み、封止材３０の上部を露出する形状を有する。本実施例では、リードフレーム１０を支持するハウジング２０が封止材３０よりも先に形成されるので、ハウジング２０は、次に形成される封止材３０の位置を定めるキャビティを有する構造となる。本実施例において、前記封止材３０は、エポキシまたはシリコーン等の透光性樹脂を用いてモールド形成されるものであり、所望の形状を得るために、金型を用いた成形プロセス、特にトランスファー成形プロセスによって形成される。
【００２８】
前記封止材３０は、金型を用いた成形プロセス、特にトランスファー成形プロセスによって形成されることが好ましく、前記金型を用いた成形プロセスは、光の放出が主に行われる上部面３１の形状を所望の形態に作ることができる。例えば、トランスファー成形によって平面である上部面を有する封止材３０の形成が可能である。ハウジングのキャビティに液相の樹脂を注入して封止材を形成する場合、表面張力によって上記の所望の平面形状が得られない。しかし、本願発明は、キャビティ内に液相の樹脂をドット方式で注入することを完全に排除するものではないことに留意する。
【００２９】
前記封止材３０内には、特定の波長の光によって励起され、異なる波長の光を発する蛍光体が含まれてもよい。
【００３０】
前記封止材３０の形状は、前記平面形状に制限されず、前記封止材３０をトランスファー成形プロセスのような、金型を用いた成形プロセスを用いて、例えば、半球形の凸または凹レンズ状、またはフレネルパターンを有する様々なレンズ形状の封止材３０を形成することが可能である。フレネルパターンは、レンズの指向角が広がるのに寄与する。
【００３１】
図６（ａ）は、本発明の他の実施例によるＬＥＤパッケージ１の構造を示し、上部面が半球形であるレンズ状封止材３０がトランスファー成形プロセスで形成されている。
【００３２】
一方、上記した実施例のリードフレーム１０ではなく、ＬＥＤチップ２が実装される他のベースが用いられてもよい。一例として、図６（ｂ）に示したＬＥＤパッケージ１においては、ＬＥＤチップ２が実装されるベースとしてプリント回路基板（ＰＣＢ）１００が用いられる。図６（ｂ）を参照すると、ＰＣＢ１００の上面の中央領域には、ＬＥＤチップ２が実装される。また、前記ＰＣＢ１００の上面には、ボンディングワイヤによってＬＥＤチップ２と電気的に連結される第１及び第２の電極パターン１０２、１０３を有し、前記第１及び第２の電極パターン１０２、１０３は、電気めっきによって形成されてもよい。本実施例において、封止材３０とハウジング２０は、全てトランスファー成形プロセスによって形成される。
【００３３】
上記において、ハウジング２０を先ずトランスファー成形し、次に封止材３０をトランスファー成形すると説明したが、封止材３０を先にトランスファー成形し、ハウジング２０を後でトランスファー成形することも考えられる。順序にかかわらず、ハウジングと封止材を個別的にトランスファー成形することは、ハウジングと封止材の両方を、エポキシまたはシリコーンのような熱硬化性樹脂を用いるとき、特に容易である。これは、先に形成される部分が後で形成される部分の溶融温度に影響されないからである。また、トランスファー成形プロセスによってキャビティを有するハウジングを形成し、そのキャビティ内に液相の樹脂をドット方式で注入し、封止材３０を形成することも考えられる。
【００３４】
トランスファー成形を用いると、ハウジングの形成時に、２回以上トランスファー成形を繰り返し、複数の部分的なハウジングが積層された構造の一体化したハウジング２０を作ることが可能である。また、前記トランスファー成形を用いると、２回以上トランスファー成形を行い、複数の部分的な封止材が積層された構造の一体化した封止材３０を作ることも可能である。このように２回以上行われるトランスファー成形を多重トランスファー成形と定義する。
【００３５】
以下、上記したＬＥＤパッケージを製造する方法の様々な実施例について説明する。
【００３６】
図７は、本発明の一実施例によるＬＥＤパッケージの製造方法を工程ごとに説明するための平面図である。
【００３７】
先ず、図７（ａ）に示すように、第１及び第２のリード端子１２、１４で構成されたリードフレーム１０が準備される。この際、リードフレーム１０は、ＬＥＤチップが実装され、ボンディングワイヤが連結されるものであるが、図示の便宜のために、ＬＥＤチップとボンディングワイヤは、その図示を省略する。また、前記リードフレーム１０についても、切断されていない状態の複数のリードフレームを有するパターン型金属薄板の一部であるが、図示及び説明の便宜のために、一つのリードフレーム１０を切断された状態で示す。
【００３８】
次に、図７（ｂ）に示すように、リードフレーム１０上に、ハウジング２０がトランスファー成形プロセスによって形成される。前記ハウジング２０は、自身のキャビティから第１及び第２のリード端子１２、１４を上側に露出させる。また、前記リードフレーム１０上に形成されたハウジング２０は、前記リードフレーム１０を支持する。この際、前記ハウジング２０のトランスファー成形に用いられる成形材料は、粉末状の透明なＥＭＣ材料に拡散剤を添加したものをタブレット型に作った固形のＥＭＣであることが好ましい。しかし、エポキシを主成分とせず、シリコーンのような透光性樹脂が用いられてもよい。
【００３９】
次に、図７Ｃに示すように、ＬＥＤチップ（図７では図示せず）を封止するエポキシまたはシリコーン材質の封止材３０が、トランスファー成形プロセスによって、ハウジング２０のキャビティの内側に形成される。前記封止材３０のトランスファー成形は、固相のＥＭＣ（特に、タブレット型の固形のＥＭＣ）を用いる。金型を用いた他のモールド成形を用いてもよく、例えば、液相のエポキシまたは液相のシリコーン等を用いた射出成形プロセスによって、前記封止材が形成されてもよい。また、金型を用いて成形された封止材３０は、予め設計された金型によって、その形状が予め定められ、その形状は、平面またはレンズ状であることが好ましい。この際、前記封止材３０の形成は、前記ハウジング２０のキャビティ内で行われるので、前記ハウジング２０は、前記封止材３０の側面を全体的に取り囲む形状を有するようになる。
【００４０】
図８（ａ）は、ハウジング２０のトランスファー成形プロセスを説明するための図であり、図８（ｂ）は、封止材３０のトランスファー成形プロセスを説明するための図である。
【００４１】
図８（ａ）を参照すると、注入口Ｉを有するハウジング形成用金型Ｍ１内に高温高圧下で樹脂を注入し、前記金型Ｍ１内に樹脂を充填し、その充填された樹脂が硬化することにより、前記ハウジング２０が作製される。この際、前記ハウジング２０には、次に行われる封止材３０のトランスファー成形に用いられるゲートＧ（図８Ｂ参照）が予め形成される。また、前記ゲートＧの代わりに、ハウジング２０のキャビティの上端に予め形成された溝を樹脂注入用ゲートとして用いてもよい。
【００４２】
図８（ｂ）を参照すると、樹脂は、封止材用金型Ｍ２の注入口Ｉとハウジング２０に予め形成されたゲートＧを通じて、ハウジング２０のキャビティと金型Ｍ２によって限定された空間内に注入される。この際、封止材の上部面は、金型Ｍ２によって、その形状が、例えば、平面形またはレンズ状に決定される。
【００４３】
図７及び図８に示した工程は、リードフレーム１０に対して行われるが、リードフレーム１０の代わりにＰＣＢのような他種のベースに対して行われてもよい。リードフレームの代わりに他種のベースが用いられる以外は、図７及び図８に示した工程にそのまま従ってもよい。
【００４４】
図９は、本発明の他の実施例によるＬＥＤパッケージの製造方法を工程ごとに説明するための平面図である。
【００４５】
先ず、図９（ａ）に示すように、第１及び第２のリード端子１２、１４で構成されたリードフレーム１０が準備される。この際、リードフレーム１０は、ＬＥＤチップが実装され、ボンディングワイヤが連結されるものであるが、図示の便宜のために、ＬＥＤチップとボンディングワイヤは、その図示を省略する。また、実際のＬＥＤパッケージの製造工程では、前記リードフレーム１０は、切断されていない状態の多くのリードフレームを有するパターン型金属薄板の一部であるが、図示及び説明の便宜のために、一つのリードフレーム１０を切断された状態で示す。
【００４６】
次に、図９（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ（図９では図示せず）を封止する封止材３０が、ハウジング２０の形成前に予め形成される。前記封止材３０は、第１及び第２のリード端子１２、１４で構成されたリードフレーム１０を支持するように形成される。前記封止材３０は、トランスファー成形用金型によって、予め定められた形状に形成される。前記封止材３０のトランスファー成形工程において固相のＥＭＣ（特に、タブレット型のＥＭＣ）が用いられてもよく、その固相のＥＭＣには、蛍光体が含まれてもよい。代案として、前記封止材３０の形成にトランスファー成形の代わりに射出成形を用いてもよく、射出成形プロセスにおいては、液相のエポキシ樹脂または液相のシリコーン樹脂を金型に直接注入する。液相のエポキシ樹脂または液相のシリコーン樹脂には、蛍光体が含まれてもよい。
【００４７】
次に、図９（ｃ）に示すように、封止材３０の側面を取り囲む形状にハウジング２０が形成される。この際、トランスファー成形が用いられてもよい。前記ハウジング２０のトランスファー成形に用いられる成形材料としては、粉末状の透明なＥＭＣ材料に拡散剤を添加したものをタブレット型に作った固形のＥＭＣまたは液相のエポキシまたはシリコーンが用いられてもよい。
【００４８】
図１０は、本発明の他の実施例において、上下が逆のハウジング２０のキャビティ内に直接樹脂を注入するトランスファー成形プロセスを説明するための図である。金型Ｍ３は、ハウジング２０のキャビティを塞いでいる。また、前記金型Ｍ３には、注入口Ｉが前記ハウジング２０のキャビティと直接連結されている。このようなトランスファー成形プロセスは、例えば、ハウジング２０の厚さが薄く、ハウジング２０が破損しやすいサイドビュー型ＬＥＤパッケージの封止材の形成に好適に用いられる。
【００４９】
図１１は、本発明のまた他の実施例による封止材のトランスファー成形プロセスを示す図である。図１１を参照すると、ハウジング２０には、ＬＥＤチップが収容されるキャビティ２０１が形成されており、そのキャビティ２０１は、上側に位置した板状の金型Ｍ３によって塞がれている。また、キャビティ２０１の角（より好ましくは、キャビティの頂点の近く）には、溝２０２が形成されている。その溝２０２は、金型Ｍ４によってキャビティ２０１が塞がれた状態で、金型Ｍ４に形成された注入口Ｉと一致し、キャビティ２０１内に樹脂の注入通路を区画形成する。
【００５０】
前記注入口Ｉと溝２０２から樹脂が注入され、その注入された樹脂が硬化すると、前記キャビティ２０１内には、封止材３０が形成される。前記封止材３０の上部形状は、金型Ｍ４によって決定される。例えば、キャビティ２０１を塞ぐ面が平面である金型Ｍ４を用いる場合、上部が平面である封止材３０が形成される。キャビティ２０１を塞ぐ金型Ｍ４の面の形状に沿って多様な形状を有するレンズ、すなわち、球形レンズ、フレネルレンズ、または他の形状のレンズを形成することができる。レンズ表面に形成されるパターン、粗さ及び／または凹凸は規則的または非規則的であってもよい。
【００５１】
図示してはいないが、ハウジングまたはそれを含むＬＥＤパッケージと、前記成形に用いられる金型Ｍ４とを一緒に収容して支持する上型と下型が前記金型Ｍ４とセットをなし、前記封止材のモールド成形に用いられてもよい。
【００５２】
図１２は、本発明のまた他の実施例によるＬＥＤパッケージを示す平面図である。図１２を参照すると、リードフレーム、ＰＣＢ、またはその他の基板であってもよいベース１０上に、ＬＥＤチップ２を収容する複数の凹部１０２が形成される。さらには、前記ベース１０上には、ボンディングワイヤのボンディングパッド（またはワイヤボール）を収容する他の複数の凹部１０３がさらに形成される。前記凹部１０２は、ＬＥＤチップ２またはボンディングパッド（またはワイヤボール）の厚さの増加により、ＬＥＤパッケージのスリム化（またはコンパクト化）が阻害することを防ぐ。特に、前記ＬＥＤチップ２が収容された凹部１０２には、劣化防止用及び／または蛍光体を含めた樹脂（好ましくは、シリコーン樹脂）が満たされてもよい。また、前記凹部１０２、１０３には、封止材３０とベース１０との間の接合力を高めるのに寄与することができる。前記接合力を高めるために、ＬＥＤチップの位置及びボンディングパッドの位置にかかわらず、前記ベース１０上に、封止材と接して接合力を高める複数の凹部を形成することが考えられる。
【００５３】
本発明は、上記した実施例に限定されず、封止材とハウジングを有する全ての種類のＬＥＤパッケージに適用可能であり、例えば、トップ型ＬＥＤパッケージはもとより、サイドビュー型ＬＥＤパッケージ、ＰＣＢ型またはチップＬＥＤパッケージ、ランプ型ＬＥＤパッケージ、またはハイフラックス型ＬＥＤパッケージ等に適用可能なものである。
【図１】
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【図２】
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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３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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