(57)【要約】      （修正有）【課題】リード・フレーム上に熱硬化性樹脂のパッケージ本体を含むモジュールパッケージおよびその形成方法を提供する。【解決手段】発光デバイス用モジュールパッケージは最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域を含むリード・フレームを含んでいる。リード・フレームは第２の領域から横方向に伸びている電気的リードを更に含み、パッケージはリード・フレーム上に、第１の領域を囲んで熱硬化性樹脂のパッケージ本体を更に含んでいる。熱硬化性樹脂のパッケージ本体は第２の領域の最上面および底面の上にある。リーク障壁はリード・フレーム上に合って、パッケージ本体はリーク障壁上にある。【選択図】図２
2008182242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイス用モジュールパッケージであって、最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域を含むリード・フレームを備え、
前記リード・フレームは
前記第２の領域から横方向に伸びている電気的リードと、
前記リード・フレーム上にあり前記第１の領域を囲む熱硬化性樹脂のパッケージ本体であって、前記第２の領域の最上面の上と底面の上にある熱硬化性樹脂のパッケージ本体とを更に含んでいることを特徴とするモジュールパッケージ。
【請求項２】
前記第２の領域は前記リード・フレーム中に凹みを備え、前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は凹みを少なくとも部分的に充填することを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３】
前記第１の領域は搭載用領域を備え、前記電気的リードは前記搭載用領域から絶縁していて、前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記搭載用領域上に光の空洞を区画する上部側壁を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項４】
前記上部側壁は、前記搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含み、前記パッケージは前記反射カップ内に封止剤を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載のモジュールパッケージ。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体の少なくとも１部分が前記リード・フレームを通して伸びていることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項６】
前記第１の領域は中に反射カップを含んでいて、該反射カップは反射カップの上部の角から前記反射カップの基底面に向かって伸びている斜めの側壁を含んでいて、前記反射カップの基底面と前記第１の領域の底面との間の第３の厚さは前記第２の厚さより厚いことを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項７】
前記第１の領域の幅は前記反射カップの基底面の幅よりは大きいことを特徴とする、請求項６に記載のモジュールパッケージ。
【請求項８】
前記第１の領域の幅は、反射カップの、その上部の角での幅より大きいか等しいことを特徴とする、請求項６に記載のモジュールパッケージ。
【請求項９】
前記反射カップの基底面上にサブマウントと、該サブマウント上に固体発光デバイスと、該固体発光デバイスから前記電気的リードへ接続するボンディング線とを更に備えることを特徴とする、請求項６に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１０】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記反射カップの上に光の空洞を区画する上部側壁を含むことを特徴とする、請求項６に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１１】
前記反射カップは第１の反射カップを備え、前記上部側壁は前記第１の反射カップの周りに第２の反射カップを区画する斜めの内側面を含んでいることを特徴とする、請求項１０に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１２】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記第１の領域の底面と実質的に共通の面である底面を有することを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１３】
複数の電気的リードを更に備え、前記第１の領域は前記複数の電気的リードのそれぞれ１つに電気的に接続して、発光デバイスを受け入れるように構成された複数の搭載用パッドを備えることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１４】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は熱硬化性プラスチックを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールパッケージ。
【請求項１５】
固体発光デバイス用のパッケージを形成する方法であって、
最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面，底面、および前記第１のより厚さは薄い第２の厚さを有する第２の領域とを有するリード・フレームであって、前記第２の領域から横に伸びている電気的リードを更に含むリード・フレームを提供するステップと、
モールド空洞を有するモールド中に前記リード・フレームを配置するステップと、
前記モールド空洞中に熱硬化性前駆体材料を配合するステップと、
前記モールドを加圧するステップと、
前記熱硬化性前駆体材料を硬化して前記リード・フレーム上に熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記第１の領域の底面を露出させること、及び前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は少なくとも部分的に前記電気的リードの底面の下に形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の領域は搭載用領域を備え、前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記搭載用領域上に光の空洞を区画し、前記搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含んだ上部側壁を含み、
反射カップ内に封止剤を配合するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は前記第１の領域の周囲に周囲縁をさらに含み、反射カップの上にレンズを配置するステップはレンズをもってきて該周囲縁に接触させるステップを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の領域は反射カップをその中に含んでおり、該反射カップは、該反射カップの上部角から前記反射カップの基底面へ伸びている斜めの側壁を含み、前記反射カップの基底面と前記第１の領域の底面との間の第３の厚さは前記第２の厚さよりも厚く、
前記反射カップの基底面上にサブマウントを配置するステップと、
前記サブマウント上に固体発光デバイスを配置するステップと、
前記固体発光デバイスから前記電気的リードへのボンディング線接続を形成するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成するステップは前記リード・フレームの第１の領域の底面を露出させるための前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成するステップを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記リード・フレームを提供するステップは
リード・フレーム素板をを提供するステップであって、（ａ）最上面と、（ｂ）底面をもち、前記リード・フレーム素板の最上面と前記第１の領域の底面との間に第１の厚さをもつ第１の領域と、（ｃ）前記第１の領域から横に伸びている部分であって、底面と、前記第１の領域の近くで前記リード・フレームの最上面から第１の領域から延びている部分の底面までの厚さが前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さをもつ、前記第１の領域から横に伸びている部分と、を有する前記リード・フレーム素板を提供するステップと、
前記第１の領域に反射カップを刻印するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の領域に前記反射カップを刻印するステップは
前記反射カップの所望の形を規定している形を持つ突起を含んだ印を持ってきて、前記第１の領域上のリード・フレーム素板の上面に接触させるステップと、
前記突起の像を前記リード・フレーム素板の第１の領域に刻印するために前記印に十分なエネルギーを加えるステップと
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記反射カップを刻印している間に搾り出された余分な材料を前記リード・フレーム素板から切り取るステップを更に有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記反射カップは該反射カップの上部角から該反射カップの基底面まで伸びる斜めの側壁を含むこと、及び前記反射カップの基底面から前記第１の領域の底面までの第３の厚さは前記第２の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記リード・フレームを提供するステップは
最上面と底面を持つリード・フレーム素板を提供するステップと、
前記リード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行って、底面を持ち、前記リード・フレーム素板の最上面と前記第１の領域の底面との間に第１の厚さをもつ第１の領域と、底面を持ち、前記リード・フレームの最上面から前記第２の領域の底面までの間に前記第１の厚さより薄い第２の厚さをもつ第２の領域と、を実現するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記リード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行うステップは前記リード・フレームに凹みを形成するために前記リード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行うステップを含んでいることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記熱硬化性前駆体材料を配合するステップは熱硬化性プラスチック前駆体材料を配合するステップを含んでいることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
発光デバイス用のモジュールパッケージであって、
最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域を含むリード・フレームであって、前記第２の領域から横方向に広がる電気的リードと、前記第１の領域の表面上或は前記第２の領域の表面上にリーク障壁とをさらに含んだリード・フレームと、
前記リード・フレーム上にあり、前記第１の領域の周りを囲んでいるパッケージ本体とを備え、
前記パッケージ本体は前記第２の領域の最上面上と底面上とにあり、かつ前記リーク障壁上にあることを特徴とするモジュールパッケージ。
【請求項２９】
前記リーク障壁は前記リード・フレームの中の刻み目または溝を含んでおり、前記パッケージ本体は少なくとも部分的には前記刻み目または溝の内部にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３０】
前記リーク障壁は前記リード・フレーム上の突起を含んでおり、前記パッケージ本体は前記突起上にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３１】
前記パッケージ本体は熱硬化性樹脂を含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３２】
前記第２の領域は前記リード・フレーム内に凹みを含み、前記熱硬化性樹脂のパッケージ本体は少なくとも部分的に前記凹みを満たすことを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３３】
前記第１の領域はその最上面上に搭載用領域を備え、前記リーク障壁は前記第１の領域の最上面上でかつ前記搭載用領域の外側であり、前記パッケージ本体は前記リーク障壁の上にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３４】
前記パッケージ本体は前記搭載用領域上に光の空洞を区画する上部側壁を含み、該上部側壁は前記搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含み、前記パッケージは前記反射カップ内に封止剤を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３５】
前記リーク障壁が前記電気的リードの上にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３６】
前記リード・フレームは支持リードを含み、前記リーク障壁が前記支持リード上にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３７】
前記第１の領域はその最上面と底面の間に側壁を含み、前記リーク障壁は前記側壁上にあることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３８】
前記リーク障壁は前記側壁からの突起を含んでいることを特徴とする、請求項３７に記載のモジュールパッケージ。
【請求項３９】
前記第１の領域はその最上面と底面の間に側壁を含み、前記パッケージは前記第１の領域の角において、その底面の近くに、周辺部の刻み目を更に備え、前記パッケージ本体は前記周辺部の刻み目を少なくとも部分的に満たして、前記第１の領域の底面を露出させることを特徴とする、請求項２８に記載のモジュールパッケージ。
【請求項４０】
固体発光デバイス用のパッケージを形成する方法であって、
最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面，底面、および前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域とを有するリード・フレームであって、前記第２の領域から横に伸びている電気的リードと、前記第１の領域または前記第２の領域の表面上にリーク障壁とを更に含むリード・フレームを提供するステップと、
モールド空洞を有するモールド中に前記リード・フレームを配置するステップと、
前記モールド空洞中に前駆体材料を配合するステップと、
前記モールドを加圧するステップと、
前記前駆体材料を硬化して前記リード・フレーム上にパッケージ本体を形成するステップとを有し、
前記パッケージ本体は前記リーク障壁の上にあることを特徴とする方法。
【請求項４１】
前記パッケージ本体は熱硬化性樹脂を含んでいることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記パッケージ本体が前記第１の領域の底面を露出させ、前記パッケージ本体が少なくとも部分的に前記電気的リードの底面の下に形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１の領域はその最上面上に搭載用領域を備え、前記パッケージ本体は前記搭載用領域上に光の空洞を区画し、前記搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含む上部側壁を含み、
前記反射カップ内に封止剤を配合するステップを更に有することを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記リーク障壁は前記リード・フレーム内に刻み目または溝を含んでおり、前記パッケージ本体が少なくとも部分的に前記刻み目または溝内に形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記リーク障壁は前記リード・フレーム上の突起を含んでおり、前記パッケージ本体は前記突起上に形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
前記第２の領域は前記リード・フレーム内に凹みを含んでおり、前記パッケージ本体が少なくとも部分的に前記凹みを満たすことを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の領域はその最上面上に搭載用領域を備え、前記リーク障壁は前記第１の領域の最上面上の前記搭載用領域の外側にあり、前記パッケージ本体が前記リーク障壁の上に形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記リーク障壁が前記電気的リードの上にあることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４９】
前記リード・フレームは支持リードを含み、前記リーク障壁が前記支持リードの上にあることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１の領域はその最上面と底面の間に側壁を含み、前記リーク障壁が側壁上に形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項５１】
前記リーク障壁が側壁からの突起を含んでいることを特徴とする、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１の領域はその最上面と底面の間に側壁を含み、前記第１の領域の角であり前記第１の領域の底面付近に、周辺部の刻み目を形成するステップを更に有し、
前記パッケージ本体は少なくとも部分的に前記周辺部の刻み目を満たして、前記第１の領域の底面を露出させるように形成されることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体発光デバイスに関し、より具体的には固体発光デバイス用のパッケージと固体発光デバイス用のパッケージを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光デバイスのような固体光源を、発光デバイスによる発光に対して保護、色選択，結像作用などを提供するパッケージ内に搭載することはよく知られている。固体発光デバイスは例えば有機または無機の発光ダイオード （ＬＥＤ）である。発光ダイオード用のパッケージのいくつかは特許文献１〜特許文献３に記述されている。これらは本発明の譲受人に譲渡されたものであり、その内容は参照することによりあたかもここに全て開示されているかのように取り込まれるものとする。
【０００３】
上記の特許文献に記載のパッケージは高出力、固体照明応用に適したものである。しかしながらそこに記載された進歩にもかかわらず、多数のＬＥＤが搭載できるようにパッケージを改良する必要性が残っている。特にいくつかの一般的な照明への応用においては、ＬＥＤパッケージが可視スペクトルの異なる領域において発光する複数のＬＥＤを含むことが望まれている。ＬＥＤによる発光は組み合わせることにより、所望の強度および／または白色光やその他任意の所望の色の光を作り出すことが出来る。その場合、パッケージ中のＬＥＤはお互いに比較的近くに搭載されるのが望ましい。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００７９９５７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／０１２６９１３号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２６９５８７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０２１８４２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常のリード・フレーム・ベースのＬＥＤパッケージはＬＥＤパッケージを電気的に外部回路に接続する電気的リード、電極、或は線を含んでいる。図１（ａ）に示した典型的なＬＥＤパッケージ１０では、ＬＥＤチップ１２は反射カップ１３上に半田付け或は導電樹脂によって搭載される。１つ以上のボンディング線１１はＬＥＤチップ１２のオーミック電極を、反射カップ１３に取り付けられているか一体になっているリード１５Ａおよび／または１５Ｂへ接続する。反射カップ１３は燐光剤のような波長変換材料を含んでいる封止剤１６で満たされている。ＬＥＤから発光する第１の波長の光は燐光剤によって吸収され、燐光剤はそれに応じて第２の波長の光を発する。アセンブリの全体は、ＬＥＤチップ１２からの発光を平行光線するためのレンズの形に成型された透明保護樹脂１４の中に封じられる。しかしながら、図１（ａ）に示したパッケージ１０のようなパッケージでは、リード１５Ａ，１５Ｂを通して熱を引き出すことは困難であるので、熱の停留が問題である。なぜならば両方のリード１５Ａ，１５Ｂをヒートシンクに接続できないからであり、接続すれば電気的に短絡になるからである。更に、両方のリード１５Ａ，１５Ｂは通常は最大でも厚さが０．５０ｍｍの薄い金属シートで出来ていて、それより厚くなると製造や操作が困難になる。
【０００６】
従来の表面実装可能なリード・フレーム・ベースのパッケージ２０を図１（ｂ）に示す。パッケージ２０は反射カップ２３上に搭載されたＬＥＤチップ２２を含む。１つ以上のボンディング線２１はＬＥＤチップ２２のオーミック電極を、反射カップ２３に取り付けられた、或は一体となっているリード２５Ａおよび／または２５Ｂに接続する。透明保護樹脂２４がアセンブリの周りに配される。リード・フレームが形成されるときに薄い金属シートを刻印することによって反射カップ２３が形成される。反射カップ２３を刻印するステップはカップ２３の基底面および／または側壁を薄くすることになり、これによってカップの底に搭載された半導体チップによる発熱を放散する熱放散特性とその容量を低減することになってしまう。この結果、パッケージからリード２５Ａ，２５Ｂを通して引き出される熱は少なくなり、その結果、熱抵抗は増大し、デバイスの特性を制限することになる。この種のパッケージは通常は操作できる最大パワーは高々約０．５Ｗａｔｔまでである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例は発光デバイスのモジュールパッケージを提供するものである。モジュールパッケージは最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域を含むリード・フレームを含んでいる。リード・フレームは第２の領域から横方向に伸びている電気的リードを更に含み、パッケージはリード・フレーム上の、および第１の領域を囲んで熱硬化性樹脂のパッケージ本体を更に含んでいる。熱硬化性樹脂のパッケージ本体は第２の領域の最上面および底面の上にあってもよい。
【０００８】
第２の領域はリード・フレーム中に凹みを備え、熱硬化性樹脂のパッケージ本体は凹みを少なくとも部分的に満たしている。 
第１の領域はダイ搭載用領域を備え、電気的リードは搭載用領域から絶縁していて、熱硬化性樹脂のパッケージ本体は搭載用領域上に光の空洞を区画する上部側壁を含む。上部側壁はダイ搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含み、パッケージは反射カップ内に封止剤を更に備える。
【０００９】
いくつかの実施例では、熱硬化性樹脂のパッケージ本体の少なくとも１部分がリード・フレームを通して伸びている。
【００１０】
第１の領域は中に反射カップを含んでいて、その反射カップは反射カップの上部の角から反射カップの基底面にのびている斜めの側壁を含んでいる。反射カップの基底面と第１の領域の底面との間の第３の厚さは前記第２の厚さより厚い。
【００１１】
第１の領域の幅は反射カップの基底面の幅よりは大きい。更に、第１の領域の幅は反射カップの、その上部の角での幅より大きいか等しい。
【００１２】
モジュールパッケージは反射カップの基底面上にサブマウントと、サブマウント上に固体発光デバイスと、固体発光デバイスから電気的リードへ接続するボンディング線とを更に含む。
【００１３】
熱硬化性樹脂のパッケージ本体は反射カップの上に光の空洞を区画する上部側壁を含む。特に、反射カップは第１の反射カップを含み、上部側壁は第１の反射カップの周りに第２の反射カップを区画する斜めの内側面を含む。
【００１４】
熱硬化性樹脂のパッケージ本体は第１の領域の底面と実質的に共通の面である底面を有する。
【００１５】
モジュールパッケージは複数の電気的リードを更に含み、第１の領域は複数の電気的リードのそれぞれ１つに電気的に接続し、発光デバイスを受け入れるように構成された複数のダイ搭載用パッドを含む。
【００１６】
本発明のいくつかの実施例による固体発光デバイス用のパッケージを形成する方法は最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域と、第２の領域から横に伸びている電気的リードを含むリード・フレームを提供するステップを含む。モールド空洞を有するモールド中にリード・フレームが配置される。モールド空洞中に熱硬化性前駆体材料が配合される。モールドが加圧されて、熱硬化性前駆体材料を硬化してリード・フレーム上に熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成する。
【００１７】
熱硬化性樹脂のパッケージ本体は第１の領域の底面を露出させ、及び熱硬化性樹脂のパッケージ本体は少なくとも部分的に電気的リードの底面の下に形成される。
【００１８】
第１の領域はダイ搭載用領域を含み、熱硬化性樹脂のパッケージ本体はダイ搭載用領域上に光の空洞を区画し、ダイ搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含んだ上部側壁を含み、該方法は反射カップ内に封止剤を配合するステップをさらに含む。
【００１９】
熱硬化性樹脂のパッケージ本体は第１の領域の周囲に周囲縁をさらに含み、反射カップの上にレンズを配置するステップはレンズを持ってきて該周囲縁に接触させるステップを含む。
【００２０】
第１の領域は反射カップの上部角から反射カップの基底面へ伸びている斜めの側壁を含んでいる反射カップを中に含む。反射カップの基底面と第１の領域の底面との間の第３の厚さは前記第２の厚さよりも厚い。該方法は反射カップの基底面上にサブマウントを配置するステップと、サブマウント上に固体発光デバイスを配置するステップと、固体発光デバイスから電気的リードへのボンディング線の接続を形成するステップとをさらに含む。
【００２１】
熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成するステップはリード・フレームの第１の領域の底面を露出させるための熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成するステップを含む。
【００２２】
いくつかの実施例において、リード・フレームを提供するステップは、（ａ）最上面と、（ｂ）底面をもち、リード・フレーム素板の最上面と第１の領域の底面との間に第１の厚さをもつ第１の領域と、（ｃ）第１の領域から横に伸びている部分であって、底面と、第１の領域の近くでリード・フレームの最上面から第１の領域から延びている部分の底面までの厚さが第１の厚さよりも薄いことを特徴とする第２の厚さをもつ、第１の領域から横に伸びている部分と、を有するリード・フレーム素板を提供するステップをふくむ。第１の領域に反射カップが刻印される。
【００２３】
第１の領域に反射カップを刻印するステップは、反射カップの所望の形を規定している形を持つ突起を含んだ印をもってきて第１の領域上のリード・フレーム素板の上面に接触させるステップと、突起の像をリード・フレーム素板の第１の領域に刻印するために印に十分なエネルギーを加えるステップとを含む。
【００２４】
該方法は反射カップを刻印している間に搾り出された余分な材料をリード・フレーム素板から切り取るステップを更に含む。
【００２５】
反射カップは反射カップの上部角から反射カップの基底面まで伸びる斜めの側壁を含み、反射カップの基底面から第１の領域の底面までの第３の厚さは前記の第２の厚さよりも厚い。
【００２６】
いくつかの実施例では、リード・フレームを提供するステップは、最上面と底面を持つリード・フレーム素板を提供するステップと、底面を持ち、リード・フレーム素板の最上面と第１の領域の底面との間に第１の厚さをもつ第１の領域と、底面を持ち、リード・フレームの最上面から第２の領域の底面までの間に第１の厚さより薄い第２の厚さをもつ第２の領域と、を実現するためにリード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行うステップとを含む。リード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行うステップはリード・フレームに凹みを形成するためにリード・フレーム素板を選択的にエッチング、圧延、および／または切削を行うステップを含む。
【００２７】
本発明のいくつかの実施例は発光デバイス用のモジュールパッケージを提供する。パッケージは、最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面、底面、および第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域を含むリード・フレームを含む。リード・フレームは第２の領域から横方向に広がる電気的リードと、第１の領域の表面上或は第２の領域の表面上にリーク障壁とをさらに含む。パッケージ本体はリード・フレーム上にあり、第１の領域上にある。パッケージ本体は第２の領域の最上面と底面の上にあり、リーク障壁の上にもある。
【００２８】
リーク障壁はリード・フレームの中の刻み目または溝を含み、パッケージ本体は少なくとも部分的には刻み目または溝の内部にある。いくつかの実施例では、リーク障壁はリード・フレーム上の突起を含む。パッケージ本体は該突起上にあり、突起はパッケージ本体の中へモールドされる。
【００２９】
パッケージ本体は熱硬化性プラスチックのような熱硬化性樹脂を含む。
【００３０】
第２の領域はリード・フレーム内に凹みを含み、熱硬化性樹脂のパッケージ本体は少なくとも部分的に該凹みを満たしている。
【００３１】
第１の領域はその最上面上に搭載用領域を備え、リーク障壁は第１の領域の最上面上でかつ搭載用領域の外側にあり、パッケージ本体はリーク障壁上にある。
【００３２】
パッケージ本体は搭載用領域上に光の空洞を区画する上部側壁を含み、上部側壁は搭載用領域の周囲に反射カップを区画する斜めの内側面を含む。パッケージは反射カップ内に封止剤を更に含む。
【００３３】
リード・フレームは支持リードを含み、リーク障壁が支持リードの上および／または電気的リードの上にある。
【００３４】
第１の領域はその最上面と底面の間に側壁を含む。リーク障壁が該側壁の上にある。特に、リーク障壁は側壁からの突起を含んでもよい。
【００３５】
パッケージは第１の領域の角で、その底面の近くに、周辺部の刻み目を更に含む。パッケージ本体は該周辺部の刻み目を少なくとも部分的に満たして、第１の領域の底面を露出させる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施例による固体発光デバイス用のパッケージを形成する方法は、最上面、底面、および第１の厚さを有する第１の領域と、最上面，底面、および第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域とを含むリード・フレームを提供するステップを含む。リード・フレームは第２の領域から横に伸びている電気的リードと、第１の領域または第２の領域の表面上にリーク障壁とを更に含む。該方法は、モールド空洞を有するモールド中にリード・フレームを配置するステップと、モールド空洞中に前駆体材料を配合するステップと、モールドを加圧するステップと、および前駆体材料を硬化してリード・フレーム上にパッケージ本体を形成するステップと、を更に含む。パッケージ本体がリーク障壁の上に形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の実施例を示している添付の図面を参照して、本発明を以下により完全に記述する。しかしながら、本発明は色々異なる形態で実現され、ここに開示される実施例だけに限定しようとするものではない。むしろこれらの実施例は、この開示が完璧で完全なものとなり、本発明の技術範囲を当業者に完全に伝達するように提供されている。図においては層や領域のサイズおよび相対寸法は、記述を明確にするために誇張して示されている。図においては全体を通して、同様の数字は同様の要素を指している。
【００３８】
層、領域あるいは基板のような或る要素が他の要素「の上にある」あるいは「の上に拡がっている」といわれる場合は、他の要素の直接上にある、或は直接上に拡がっている場合もあれば、介在する要素が存在していてもよい、ということは理解されよう。これに対して、或る要素が他の要素「の直接上にある」あるいは「の直接上に拡がっている」といわれる場合には、介在する要素は存在しない。 或る要素が他の要素に「接続している」或は「結合している」といわれる場合は、他の要素に直接的に接続していたり、結合していたりしてもよいし、介在する要素が存在していてもよい、ということも理解されよう。これに対して、或る要素が他の要素に「直接接続している」あるいは「直接結合している」といわれる場合には、介在する要素は存在しない。
【００３９】
「より下に」あるいは「より上に」あるいは「の上部の」あるいは「の下部の」あるいは「水平に」および「横の」あるいは「垂直の」などという相対関係を表す用語は、図に示されたような１つの要素、層，あるいは領域の他の要素、層あるいは領域に対する関係を記述するためにここでは用いられる。これらの用語は、図に示された方位に加えて、デバイスの異なる方位に広げることも意図されているものと理解されよう。
【００４０】
「第１の」、「第２の」、などの用語はここでは色々な要素、部品、領域、層および／または区画を記述するために用いられているが、これらの要素、部品、領域、層および／または区画はこれらの用語によって制限されるべきではないと理解されたい。これらの用語は１つの要素、部品、領域、層または区画を他の領域、層、あるいは区画と区別するために用いられているに過ぎない。このように、本発明の教えるところを逸脱すること無しに、以下に議論する第１の要素、部品、領域、層または区画は第２の要素、部品、領域、層または区画と呼ぶことも出来るであろう。
【００４１】
そうでないと規定された場合を除いては、（技術用語及び科学用語を含んで）ここで用いる全ての用語は本発明が属する技術分野の通常の技術を持つ者が共通して理解するようなものと同じ意味を持つものである。さらに、ここに用いられる用語は、関連技術文献および本明細書における文脈と矛盾のない意味を持つものと解釈されるべきであり、ここで明確に規定されていない場合は、理想化された、或いは過度に公式的な意味で解釈されるべきではない、ということは理解されよう。
【００４２】
本発明の実施例は本発明の理想化された実施例（及び中間構造）の概略的な図面である断面図を参照してここに記述される。図中の層や領域の厚さは記述を明瞭にするために誇張されている。さらに、たとえば製造技術および／または公差の結果として、図示の形からの変形が起こることが予想される。このように、本発明の実施例は、ここに図示したような領域の特定の形に制限されているものと考えるべきではなく、たとえば、製造過程の結果としての変形を含むべきものである。
【００４３】
ここに用いられるように、半導体発光デバイスという用語は発光ダイオード、レーザ・ダイオードおよび／またはその他の半導体デバイスを含むものであり、それはシリコン、炭化珪素、窒化ガリウム、および／または他の半導体材料を含む１つ以上の半導体層と、サファイヤ、シリコン、炭化珪素、および／または他の微小電子回路用基板を含む基板と、を金属および／または他の導電層を含む１つ以上の電極層と、を含んでいる。いくつかの実施例では紫外、青色、および／または緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）が提供される。赤色および／または黄色のＬＥＤが提供されてもよい。半導体発光デバイスの設計と作製は当業者にはよく知られており、ここに詳しく説明する必要はない。
【００４４】
本発明の実施例によればパッケージに入れられる半導体発光デバイスは、例えば、ノースカロライナ州のダーラム（Ｄｕｒｈａｍ）にあるクリー社（Ｃｒｅｅ，Ｉｎｃ．）によって製造販売されているデバイスのような、炭化珪素基板上に作製される窒化ガリウム・ベースのＬＥＤあるいはレーザである。ＬＥＤおよび／またはレーザは発光が基板を通して、いわゆる「フリップ・チップ」の方位に起こるように動作するように構成されている。
【００４５】
さて、図２（ａ）−２（ｃ）を参照すると、本発明のいくつかの実施例によるリード・フレーム１００が示されている。図２ａはリード・フレーム１００の上面図であり、図２（ｂ）と２（ｃ）は図２（ａ）の線Ａ−Ａに沿って切り出した断面である。リード・フレーム１００は中央領域１０２と、中央領域１０２から伸びている複数のリード１０４，１０６とを含んでいる。電気的リード１０４，１０６は相互に電気的に絶縁されていて、および／またはリード・フレーム１００の中央領域１０２からも絶縁されている。反対の極性（例えば陽極または陰極）のリードはリード・フレーム１００の反対側に備えられるようにリードが配列されている。これによってリード・フレーム１００を用いたパッケージの直列接続を可能にしている。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、リード・フレーム１００はさらに上面１００ａをもつ。リード・フレーム１００の中央領域１０２は実質的に平坦な下面１０２ｂをもち、この下面はリード１０４，１０６の下面１０４ｂ,１０６ｂから側壁１０２ｃによって隔てられている。中央領域１０２は（リード・フレーム １００の上面１００ａと中央領域１０２の下面１０２ｂの間の距離である）第１の厚さを有し、電気的リード１０４，１０６は（リード・フレーム１００の上面１００ａと各リード１０４，１０６の下面１０４ｂ，１０６ｂの間の距離である）第２の厚さを有し、この厚さは第１の厚さより薄い。
【００４７】
反射カップ１２４は中央領域１０２の中に形成される。反射カップ１２４はリード・フレーム１００の上面１００ａから中央領域１０２内に位置している基底面１２４ｂに伸びている斜めの側壁を含んでいる。反射カップ１２４は任意の周囲形状を持っていてよい。しかしながら図２（ａ）−２（ｃ）に示した実施例では、反射カップ１２４は一般に円形の周囲形状を持つ。このように、反射カップ１２４の斜めの側壁は一般に円形の上部縁１２４ａを形成し、そこで反射カップ１２４はリード・フレーム１００の上面１００ａと交差する。図２（ａ）−（ｃ）に示した反射カップ１２４の側壁は円錐片（たとえば、錐台）の形を持つ。しかしながら反射カップ１２４の側壁は他の形状、例えば放物面体片であってもよい。
【００４８】
反射カップ１２４の基底面１２４ｂの直径は中央領域１０２の幅（すなわち中央領域１０２の側壁１０２ｃ間の距離）よりも小さい。さらに、反射カップ１２４の上部縁１２４ａの直径は中央領域１０２の幅よりも小さいか、等しい。更に、反射カップ１２４の基底面１２４ｂと中央領域１０２の下面１０２ｂとの間の中央領域１０２の厚さは電気的リード１０４，１０６よりも厚い。以下により詳しく説明するように、固体発光デバイス用のパッケージは熱をリード１０４，１０６を通して逃がすより、リード・フレーム１００の中央領域１０２を通して逃がす。このように中央領域１０２の物理的寸法の相対的な関係がパッケージの熱抵抗を低減することによってパッケージの熱散逸特性を改良する。
【００４９】
一般に、熱抵抗は熱が伝導する表面積に反比例する。すなわち、単純なモデルでは熱抵抗は次式で定義される。  
ＲＴＨ＝Ｌ／ｋＡ                            （１）  
ここでｋは熱伝導率であり、Ｌは熱が放散されるために通過する材料の長さであり、Ａは熱が放散されるべく通過する面積を表す。
【００５０】
半導体パッケージでは、熱は比較的小さなチップからはるかに大きな面積のダイ取り付けパッドへ流れる。このように、熱の広がりと伝導は式（１）のような単純な１次元の公式では適当にモデル化することが出来ない。むしろ、パッケージデバイスの熱抵抗はチップとダイ取り付けパッドの３次元的な寸法とその境界条件を考慮に入れている熱拡がり抵抗係数を用いてモデル化するのがより正確である。この形の解析のよると、ダイ取り付けパッドすなわち（図２（ｃ）〜図３（ｂ）における中央領域１０２のような）熱拡散器の熱伝導率とは別に、チップの周りと下の表面積およびその厚さが、熱拡散器と外部の（金属コアのＰＣＢ（プリント回路ボード）或は筐体である）熱吸収源との間の半田接合のような他の界面を通して伝わって逃げる前の、良好な熱拡がりを与える２つの最も重要なパラメータである。それゆえに、双対ゲージのリード・フレームの設計においては、中央領域１０２が比較的大きな表面積となるというより好ましい利点を得るためには、中央領域１０２が効率よく熱拡がりを達成するためには十分な大きさと厚さを持つべきであり、これにより全体の熱特性が良好となる。
【００５１】
例えばケネディーの熱拡がり抵抗グラフに基づくコンピュータ・モデル化のようなコンピュータ・モデル化によって、低い熱抵抗を持つパッケージが、特定の厚さを有する銅の基板の２つの対向する面上に（熱源として作用する）半導体チップの底面と（熱吸収源として働く）半田パッドを持たせることによって、実際的で経費のかからない方法で設計できる、ということがわかった。このように、本発明のいくつかの実施例によれば、双対ゲージ （厚さ）の銅合金シートが提供される。シートの薄い区画は刻印されて電気的リードに、一方、シートの厚い部分は刻印されて前面上にダイ取り付けパッドを形成し、裏面上に半田パッドを形成する。本発明の特定の実施例では、電流は薄いリードによって適宜電導され、熱エネルギーは、ダイ取り付けパッドが中に形成され、チップの土台の数倍の表面積を持つ厚い部分によって有効に拡げられる。いくつかの実施例では薄い区画の厚さは約２５０μｍであり、一方、厚い区画の厚さは約５５０μｍである。
【００５２】
図２（ｃ）を参照すると、複数の固体発光デバイス１１４を含んでいるサブマウント１１６は反射カップ１２４内のその基底面１２４ｂ上に搭載される。サブマウント１１６は窒化アルミニウム、炭化珪素、および／または化学気相法で成膜した（ＣＶＤ）ダイヤモンドのような非導電性の材料を含んでいて、その上には（不図示の）複数の電気的配線が形成されている。窒化アルミニウムと炭化珪素の熱伝導率は約２００Ｗ／ＭＫであり、一方、（ＣＶＤ）ダイヤモンドの熱伝導率は約８００Ｗ／ＭＫである。サブマウント１１６の厚さは約１５０μｍから約４００μｍの範囲であるが、他の厚さを用いてもよい。複数のボンディング線接続１１２がサブマウント１１６と一方はデバイス１１４と他方は電気的リード１０４，１０６のそれぞれとの間で行われる。
【００５３】
リード・フレーム１００を含んでいるパッケージ１６０が図３（ａ）と３（ｂ）に示されている。この図は１つ以上の発光デバイス用のパッケージ１６０の、それぞれ側面図および断面図である。図３（ａ）と３（ｂ）を参照すると、パッケージ１６０はリード・フレーム１００の周りに鋳型成形されたパッケージ本体１３０と、リード・フレーム１００の中央領域１０２上に搭載されたレンズ１４０を含んでいる。電気的リード１０４，１０６がパッケージ本体１３０の側面から伸びている。反射器、拡散器、などの他の光学的な特徴物をレンズ１４０に代わって、或は追加して備えてもよい。
【００５４】
パッケージ本体１３０は、例えば、トランスファー成形或は射出成形法を用いてリード・フレーム１００の回りに熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂で形成される。熱可塑性樹脂はチコナ・エンジニアリング・ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）から入手可能なベクトラ（Ｖｅｃｔｒａ，登録商標）シリーズポリマーＡ１３０および／またはＳ１３５のような液晶ポリマーを含む。他の適当な液晶ポリマーはソルヴェイ・アドバンスト・ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）から入手可能である。ジーイー・ポリマー（ＧＥ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）からのレキサン（Ｌｅｘａｎ、登録商標）やソルヴェイ・アドバンスト・ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）からのＰＰＡ（ポリフタルアミド）のようなポリカーボネートもパッケージ本体１３０用の熱可塑性樹脂として用いられる。熱硬化性樹脂のパッケージ本体を含んだ実施例は以下により詳しく記述される。パッケージ本体１３０はリード・フレーム１００の中央領域１０２の底面１０２ｂを露出させる。パッケージ本体１３０はリード１０４，１０６の下面１０４ｂ，１０６ｂとリード・フレーム１００の中央領域１０２の下面１０２ｂの間に少なくとも部分的に伸びていて、一方、中央領域１０２の下面１０２ｂの少なくとも１部分を露出させている。更に、パッケージ本体１３０はリード・フレーム１００の中央領域１０２の底面１０２ｂと同一平面をなす底面１３０ｂを持つ。しかしながらいくつかの実施例では、リード・フレーム１００の中央領域１０２の底面１０２ｂとパッケージ本体１３０の底面１３０ｂとは同一平面でなくてもよい。例えば、パッケージ本体１３０の底面１３０ｂはリード・フレーム１００の中央領域１０２の底面１０２ｂから離れて伸びていてもよい。他の実施例では、中央領域１０２はパッケージ本体１３０から離れて伸びていてもよい。パッケージ１６０が搭載されると、リード・フレーム１００の露出表面１０２ｂは例えば外部の（不図示の）熱吸収源と熱的な接触をとるように配置される。
【００５５】
図３（ｂ）に示すように、パッケージ本体１３０は反射カップ１２０を含むリード・フレーム１００の中央領域１０２の上面を露出するように形成される。パッケージ本体１３０は反射カップ１２０とサブマウント１１６との上に光の空洞１５０を区画する対向する上部側壁１３４を含んでいる。上部側壁１３４は第１の反射カップ１２４を囲んで、その上に第２の反射カップ１３８を区画するように斜めの内側面を含んでいる。レンズ１４０は反射カップ１２０上の、少なくとも部分的に光の空洞１５０内に配置される。反射カップ１２０とパッケージ本体１３０によって区画された光の空洞１５０は、例えば、燐光剤のような波長変換材料を内蔵する、液体シリコーンおよび／またはエポキシのような液体封止剤で満たされる。
【００５６】
レンズ１４０は、図３（ｂ）に示すように側壁１３４内に区画された、および／またはパッケージ本体１３０の別の特徴物である、周囲の縁１３６に接して配置される。周囲の縁１３６は反射カップ１２０内の固体発光デバイス１１４に対するレンズ１４０の垂直位置を決定する。更に、側壁１３４は周囲の縁１３６の外側に周囲の堀１３２を含む。周囲の堀１３２は、以下に説明するように、パッケージ１６０用の封止剤としてシリコーンのような液体封止剤を用いるときに特に有用である。
【００５７】
本発明のいくつかの実施例によるパッケージの組み立て工程においては、パッケージ本体１３０によって区画された空洞１５０の中へ液体封止剤が配合される。そこでレンズ１４０が空洞１５０の中へ下降され、レンズが液体封止剤と接触する。液体が硬化すると、それはパッケージ１６０内の所定位置にレンズ１４０を保持する接着剤として働く。レンズ１４０が液体封止剤と接して置かれると、封止剤のいくらかはレンズ１４０の周りに絞り上げられ、パッケージ１６０の光学的・機械的な特性の妨げとなるであろう。周囲の縁１３６の周りに周囲の堀１３２を含んでいる本発明の実施例では、レンズ１４０が周囲の縁１３６に接するまで空洞１５０内に挿入される。このように、周囲の縁１３６の高さはレンズ１４０と固体発光デバイス１１４との間隔を正確に決定する。このことによってパッケージ間の光学的な一様性を改良することになる。過剰の液体封止剤はレンズ１４０の上および回りに流れ上がるのではなく、選択的に周囲の堀１３２へ流れる。封止剤とレンズの配置の制御のために周囲のエッジおよび堀を用いることは特許文献４に詳述されている。この文献は本発明の譲受人に譲渡されたものであり、その開示内容は参照することによってここに取り込まれていることにする。
【００５８】
本発明の実施例によるリード・フレーム１００の形成ステップは図４（ａ）と図４（ｂ）に示されている。そこに示されているように、リード・フレーム素板１００’は中央領域１０２’と、中央領域 １０２’から離れる方向に伸びているリード１０４，１０６を含む。素板は、例えば銅、アルミニウム、または他の大きな熱伝導率をもつ金属で形成されている。中央領域１０２’は約５５０μｍの厚さを有していて、一方、リード１０４，１０６は約２５０μｍの厚さを有する。中央領域１０２’はリード１０４，１０６の厚さよりも厚い厚さを有する。素板１００’は素板１００’を受け入れるような形を持つ支持部材３２０内に配置される。突起３１５を含むスタンプ３１０を素板１００’に接するように持ってきて、（例えば力および／または熱のような）十分なエネルギーを加えて突起３１５の像を中央領域１０２’に刻印する。突起３１５は傾斜した側壁をもち、中央領域１０２’の幅よりも小さい幅を持つので、突起３１５が中央領域１０２’の中に反射カップ１２４を作ることになる。反射カップ１２４が形成されるときに絞り出される（不図示の）過剰な材料は完成したリード・フレーム１００から削り取られる。
【００５９】
本発明の更なる実施例による固体発光パッケージ２６０は図５に示されている。パッケージ２６０はリード・フレーム２００の中央領域に位置する複数のダイ搭載用領域２０２と、ダイ搭載用領域から離れるように伸びている複数の電気的リード２０４、２０６とを含んでいるリード・フレーム２００を含む。ダイ搭載用領域２０２の上面と下面の両方とも露出している。図５に示した実施例では、第１の電気的リード２０６のそれぞれ１つはダイ搭載用領域２０２の対応する１つと一体で形成され、一方、第２の電気的リード２０４はダイ搭載用領域２０２から電気的に絶縁されている。
【００６０】
リード・フレーム素板２００’は図６に上面図で示されている。リード・フレーム素板２００’は４つの対応するリード２０６ａ−ｄと一体で形成された４つのダイ搭載用領域２０２ａ−ｄを含んでいる。素板２００’は更にダイ搭載用領域２０２ａ−ｄから絶縁した４つの電気的リード２０４ａ−ｄを含んでいる。ダイ搭載用領域２０２ａ−ｄとリード２０４ａ−ｄおよび２０６ａ−ｄは、パッケージ本体がリード・フレーム素板２００’上にモールドされた後に削り取られる外部フレーム２０１によって位置が保持されている。リード・フレーム素板２００’は銅のような熱抵抗の小さな金属で出来ていて、厚さは約３０ｍｉｌ未満である。いくつかの実施例では、リード・フレームは厚さが約１５ｍｉｌ未満である。以下に説明するように、発光デバイス２１４が搭載されるリード・フレーム２００のダイ搭載用領域２０２ａ−ｄの表面の反対側の大表面積を通過してリード・フレームから熱が引き出されるように、リード・フレーム２００は外部の熱吸収源上に直接搭載されるので、リード・フレーム２００は通常のリード・フレームに比べてはるかに薄い。
【００６１】
図５に戻って、リード・フレーム２００は、リード・フレーム２００内に凹み２２６を区画する、薄い厚さを持つ領域２２４を更に含む。薄い厚さの領域２２４, ２２６は、例えばリード・フレーム２００の１部を選択エッチングすることによって形成される。パッケージ本体２３０がリード・フレームの上および回りに、例えばトランスファー成形、或は射出成形法によって形成される。
【００６２】
パッケージ本体２３０は、リード・フレーム２００の底面の他の部分と同様に、ダイ搭載用領域２０２の底面２０２ｂを露出させる。更にパッケージ本体２３０はリード・フレーム２００の底面２００ｂと同一平面をなす底面２３０ｂを有する。しかしながらいくつかの実施例では、リード・フレーム２００のダイ搭載用領域２０２の底面２０２ｂとパッケージ本体２３０の底面２３０ｂとは同一平面ではなくてよい。例えば、パッケージ本体２３０の底面２３０ｂはリード・フレーム２００のダイ搭載用領域２０２の底面２０２ｂを超えて伸びている。他の実施例では、ダイ搭載用領域２０２はパッケージ本体２３０を超えて伸びている。パッケージ２６０が搭載されるときに、リード・フレーム２００の露出面２００ｂは例えば（不図示の）外部熱吸収源と熱的に接触して配置される。
【００６３】
パッケージ本体２３０はリード・フレーム２００の薄い厚さの領域２２４によって区画された凹み２２６を満たすように更に形成される。このように、パッケージ本体２３０は薄い厚さの領域２２４の下面からリード・フレーム２００の下面２００ｂへ少なくとも部分的に拡がっている。凹み２２６をパッケージ本体２３０で満たすことによって、パッケージ本体２３０は接着剤を必要とせずにリード・フレーム２００と強い機械的結合を形成する。しかしながら、液体封止剤が光の空洞２５０からパッケージ本体のプラスチック材料とリード・フレーム２００との縫い目または空間を通って流れ出すのを防ぎ、或は低減するために、接着剤をパッケージ本体２３０を形成するプラスチックに加えてもよい。
【００６４】
パッケージ本体２３０はリード・フレーム２００のダイ搭載用領域２０２の上面を露出するように形成されている。パッケージ本体２３０はダイ搭載用領域２０２上に光の空洞２５０を区画する対向する上部側壁２３４を含む。上部側壁２３４はダイ搭載用領域２０２の上および回りに反射カップを区画する斜めの内側面２３８を含んでもよい。レンズ２４０が少なくとも部分的にはダイ搭載用領域２０２上の光の空洞２５０の内部に配置される。パッケージ本体２３０によって区画される光の空洞２５０は例えば液体シリコーンおよび／またはエポキシのような液体封止剤で満たされる。その液体封止剤は燐光剤のような波長変換材料を内蔵してもよい。
【００６５】
レンズ２４０は図５に示したように側壁２３４の中に区画されているところの、および／またはパッケージ本体２３０の別の特徴物である周囲の縁２３６の上に配置される。パッケージ本体２３０が熱硬化性樹脂で形成される実施例のようないくつかの実施例では、レンズ２４０がパッケージ本体２３０に直接接触していないことが望ましい。更に、側壁２３４は周囲の縁２３６の外に周囲の堀２３２を含んでもよい。上に説明したように、周囲の堀２３２はシリコーンのような液体封止剤がパッケージ２６０の封止剤として用いられるときは、パッケージの組み立て中或はその後に封止剤が絞り出るのを低減し、或は防ぐために特に有用である。
【００６６】
複数の固体発光デバイス２１４が、第１の電気的リード２０６のそれぞれ１つに電気的に接続されているダイ搭載用領域２０２のそれぞれ１つの上に搭載される。発光デバイス２１４と第２の電気的リード２０４のそれぞれ１つとの間でボンディング線接続２１６が形成される。 
図７は、本発明の実施例によるパッケージ２６０の１部をカットした透視図であり、リード・フレーム２００上にモールドしたパッケージ本体２３０を示している。４個の固体発光デバイス２１４がリード・フレーム２００上で、パッケージ本体２３０の側壁２３４によって区画された光の空洞２５０の内部に搭載される。固体発光デバイスはボンディング線２１６によって、パッケージの第１の電気的リード２０６の反対側から伸びている第２の電気的リード２０４のそれぞれ１つに接続される。レンズ２４０が光の空洞２５０の上に配置される。
【００６７】
図８は本発明の更なる実施例による固体発光デバイス用のパッケージ３６０の断面図である。図５に示したものと同じ参照番号を持つパッケージ３６０の特徴物は、図５に示したパッケージ２６０の対応する特徴物と同じである。パッケージ３６０では、パッケージに挿入された個別のレンズ要素を提供する代わりに、レンズ３４０は側壁２３０によって形成した空洞中に液体封止剤を配合して、その液体封止剤を硬化させることによって形成される。配合によって作られたレンズは米国特許出願第１１／１９７．０９６号、発明の名称「配合された封止剤を用いた半導体発光デバイス用パッケージとそのパッケージングの方法（Ｐａｃｋａｇｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅｄ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ））」、２００５年８月４日出願、において論じられている。この文献は本発明の譲受人に譲渡されたものであり、その開示内容は参照することによってここに取り込まれているものとする。
【００６８】
特に、発光デバイス２１４がダイ取り付け領域２０２上に搭載された後、封止剤３３０の第１の配合が行われてデバイス２１４を被覆する。第１の配合の材料は燐光剤のような波長変換材料を含んでもよい。第１の封止剤３３０は、三日月形の形成を可能とする鋭利なエッジを備えている側壁部分２３４の周囲の縁２３６によって区画された、凸型、平坦、或は凹型の三日月形を形成する。封止剤３３０が少なくとも部分的に硬化した後に、封止剤３３５の第２の配合が行われる。第２の封止剤３３５は、側壁部分２３４の上部エッジ３４４によって区画され、配合された材料の量に依存して凹型、平坦、或は凸型の三日月を持つように形成される。第２の封止剤３３５はそこで硬化され、光の空洞２５０上にレンズ３４０を形成する。
【００６９】
本発明の実施例は多くの高出力デバイスが密に配置されている固体発光デバイス用のパッケージの形成を可能とし、その結果、改良された色混合度を持つ、光学的品質がより高い発光を実現する。更に、パッケージ本体が射出成形技術を用いて形成されるので、本発明の実施例によるパッケージの組み立てが簡単化される。
【００７０】
本発明のいくつかの実施例によれば、１つ以上の固体発光デバイス用のリード・フレーム・ベースのパッケージは、発光デバイスが熱吸収源（リードフレーム）の片面に搭載され、リード・フレームの反対側は外部熱吸収源に接触するように用いられているので、固体発光デバイスと外部熱吸収源との間の熱経路が短い。更に、熱が引き出されるリード・フレームの表面積はダイ搭載領域より大きく、このことが熱の引き出し効率を改善している。
【００７１】
上記したように、射出成形された熱可塑性樹脂をリード・フレーム上のパッケージ本体を形成するために用いることは一般目的のデバイスパッケージのＬＥＤパッケージを低経費で作製する手法を提供するものである。しかしながら射出成形プラスチックは全ての目的に適するわけではない。例えば、射出成形プラスチックは内部にパッケージされた半導体チップに対するより強固な熱特性および／またはより環境耐性を必要とするパッケージには適してはいないかも知れない。
【００７２】
したがって、本発明のいくつかの実施例は、双対ゲージ金属リード・フレーム上に熱硬化性樹脂で形成されたパッケージ本体を含む、より強固で高い熱特性を持つ複合基板を含む高出力半導体パッケージを提供するものである。リード・フレームの厚さが変化しているリード・フレーム内の角および／または凹みは、他の方法では、液体および／または気体をパッケージの内／外へ通過させる不要な経路を造ってしまうことになりかねないが、その角および／または凹みを熱硬化性樹脂は満たすことが出来るゆえに、双対ゲージのリード・フレームと一緒に熱硬化性樹脂を用いることは特別の利点を提供するものである。熱硬化性樹脂を用いて形成されるパッケージ本体は、１部にはリード・フレームの双対ゲージの性質によってリード・フレームと強い機械的な結合を形成でき、またリード・フレームの双対ゲージの性質にもかかわらず、液体／気体がパッケージの中へ、および／または外へ流れるのを低減および／または防ぐような気密封止をリード・フレーム上に形成出来る。このように、双対ゲージのリード・フレーム上に熱硬化性樹脂を含むパッケージは機械的に安定であり、および／または高度の密閉性を持つものである。熱硬化性樹脂は熱硬化性重合体、共重合体、オリゴマー、および／またはエラストマー（或は可塑剤）、或はそれらの混合を含んでいる。
【００７３】
したがって、本発明のいくつかの実施例によるパッケージは多数チップで、高性能のハイブリッドＬＥＤパッケージを提供するものであり、高温の半田リフロー共晶点を持つダイ取り付け工程と融合するものである。本発明の更なる実施例は、高い動作電力で、かつ厳しい環境下での動作条件に打ち勝つことが出来、過度のひずみ、破損、漏洩および／または欠損のない、強固で高熱デバイスのパッケージを提供するものである。 
本発明のいくつかの実施例によって用いられる熱硬化性樹脂は任意のエポキシ、ポリイミド、フェノール樹脂、および／または他の任意の熱硬化性材料を含む。本発明のいくつかの実施例において用いられる熱硬化性樹脂は、刻印された或はエッチングされた双対ゲージのリード・フレームのようなリード・フレーム上にトランスファー成形される。射出成形法および／または鋳型成形のような他のタイプのモールド法をリード・フレーム上にパッケージ本体を形成するために用いることも出来る。
【００７４】
熱硬化性樹脂が化学的に架橋（すなわち硬化）するとき、リード・フレームに化学的に結合して強固な３次元の固い熱硬化性樹脂のパッケージ本体を形成する。パッケージ本体／リード・フレームの組み合わせは、例えば図５に関連して示すような金属製ダイ接着パッド、熱吸収源と電気的リード、プラスチック空洞、レンズ保持台など１つ以上の機能的な特徴物を含むように形成してもよい。
【００７５】
上記したようにＬＣＰ（液晶ポリマー）のような熱可塑性樹脂をモールド成形されるパッケージ本体の形成に用いてもよいが、熱硬化性樹脂のパッケージ本体はパッケージ内に搭載されたデバイスに対する構造的および／または環境的な保護特性を向上させるものである。
【００７６】
とくに、上記したように双対ゲージのリード・フレームと組み合わせて熱硬化性樹脂を用いることは予想しなかった改良特性を実現することが出来る。上に注記したように、図３（ａ）と図３（ｂ）に示したリード・フレーム１００および／または図５に示したリード・フレーム２００の様な双対ゲージのリード・フレームは、異なった断面の厚さをもつ領域を有するリード・フレームを形成するために金属細線を、例えば切削し、刻印し、および／または圧延することによって作られる。次に、リード、熱吸収源、ダイ取り付けパッドその他のようなリード・フレームの異なった機能をもつ領域は、所望の機能性および／または特性を備えるように、リード・フレームの異なる区画に形成および／または刻印される。
【００７７】
熱硬化性プラスチックのような熱硬化性樹脂材料は、樹脂のような前駆体の形態で配合され、そこで（一般に２００℃近くの）熱或は光のようなエネルギーを与えることによってより強固な形態に硬化するポリマー材料である。硬化の過程は、材料の分子鎖が化学的に活性なサイトにおいて反応して架橋し、強固な３次元の構造となる架橋工程によって樹脂を固体のプラスチックに変形する。架橋過程はより大きな分子量を持つ分子を形成し、その結果、融点のより高い材料にするか、溶かすことなく単に炭素と残留物に変える。このように熱硬化性樹脂材料は溶けることなく、硬化した後に形を変える。架橋中に結合の３次元網が形成される結果、熱硬化性樹脂材料は一般には熱可塑性樹脂材料よりも強い。このように、熱硬化性樹脂材料は熱可塑性樹脂材料よりも高温応用には適している。
【００７８】
エポキシおよび／またはポリイミドのような大抵の熱硬化性樹脂は架橋（硬化）工程において接する有機物および／または無機物の表面と結合を作る。表面でのこの結合は非常に強く、および／または流体や気体に対して不浸透性であり、それゆえパッケージ内に搭載される半導体デバイスの周囲の柔らかなゲル状の封止剤が漏れ出ることはない。更に熱硬化性樹脂およびリード・フレームの間の結合は、デバイスの故障に繋がりかねない湿気がパッケージ内へ進入するのを低減或は防ぐ。
【００７９】
対照的に、熱可塑性樹脂でモールドされたパッケージ本体を含むパッケージでは、プラスチックのパッケージ本体と、それが上でモールドされるリード・フレームとの間の結合はない。それゆえ、流体および／または気体は熱可塑性樹脂とリード・フレームの間の界面を通して双方向に通過する。したがって、エポキシやフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を用いる利点は、その上にモールドされる有機物および／または無機物の表面との界面での熱硬化性樹脂の結合特性および密封特性に見られる。この結合は湿気および／または他の流体或は気体が界面を通して通過するのを低減或は防ぐ。このように、熱硬化性樹脂は熱プラスチックよりも界面でのより高度な気密性を提供する。
【００８０】
多くの熱硬化性樹脂は変形したり歪んだりすることなしに３５０℃を超える温度まで耐えられる。 一般に、約２８０℃迄の温度に耐えることしか出来ない（例えばアモデル（Ａｍｏｄｅｌ  登録商標）のような）ＰＰＡおよび／または（例えばヴェクトラ（Ｖｅｃｔｒａ  登録商標）のような）ＬＣＰのような通常の熱可塑性樹脂材料よりは、熱硬化性樹脂は高い温度まで耐えることが出来る。したがって、いくつかのＬＥＤパッケージを搭載するために用いられ、表面実装技術によく用いられる半田リフローの高い温度には大抵の熱可塑性樹脂材料は耐えることが出来ない。
【００８１】
多くのエポキシのような熱硬化性樹脂はトランスファー成形、圧縮成形、および／または鋳型成形工程によって大変細かな細部および／または込み入った設計を持つプラスチック体を作るためにモールド成形できる。モールド／鋳型成形工程中は、熱硬化性樹脂は通常はまず流体に変形し、その後、硬化させて固体にする。この流体の状態で、材料に高圧が加えられ、流体状の樹脂が鋳型中の非常に小さな割れ目をも満たすようになる。熱可塑性樹脂用の射出成形は通常は熱可塑性樹脂の融点以下の温度で設定され、モールド空洞に入ると同時に熱可塑性樹脂の冷却が始まって固体になるので、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂ほど小さな空間を埋めることは出来ない。
【００８２】
したがって、双対ゲージのリード・フレームで熱硬化性樹脂を用いることは、熱硬化性樹脂がリード・フレームの厚さが変化するリード・フレーム内の角および／または凹みを満たすことが出来るので、特異な利点を提供する。図５に関連して注記したように、リード・フレーム内の凹み２２６のような凹みをパッケージ本体２３０で満たすことによって、接着剤を必要とせずにパッケージ本体２３０はリード・フレーム２００と強い機械的な接続を形成する。熱硬化性樹脂を用いることによってパッケージ本体はリード・フレームと強い機械的接続を形成し、リード・フレーム上に漏れのない封止をも形成し、液体／気体がパッケージ内へ、および／またはパッケージから流れるのを低減および／または防止する。このように、上に注記したように、双対ゲージのリード・フレーム上に熱硬化性樹脂のパッケージ本体を含むパッケージは機械的に安定であり、および／または高度の気密性を持つものである。
【００８３】
トランスファー成形熱硬化性樹脂を用いてリード・フレーム本体を形成する経費は熱可塑性樹脂を用いるよりも高価であるが、パッケージングの経費の全体の増加は無視できる程度である。更に、より良好な熱特性、パッケージ品質および／または信頼性を希望する応用分野においては、熱硬化性樹脂を用いることは経済的に正当化されるであろう。
【００８４】
図９は本発明のいくつかの実施例による操作９００を示す流れ図である。ここに示すように、双対ゲージのリード・フレームが提供される（ブロック９１０）。双対ゲージのリード・フレームは、例えば、上記したように、リード・フレームがその中に凹み部分および／またはより厚い部分をもつように、金属素板を切削、エッチング、圧延、および／または刻印することによって形成される。
【００８５】
双対ゲージのリード・フレームは次に、リード・フレーム上にモールドされるプラスチックパッケージ本体の形を持つモールド空洞中に置かれる（ブロック９２０）。
【００８６】
熱硬化性樹脂材料の例は日東電工からのエポキシ樹脂とフェノール・ノボラック樹脂である。このような材料は熱膨張係数（ＣＴＥ）、曲げ弾性率、光学的表面反射率、熱たわみ温度（ＨＤＴ）などのような所望の物理的特性を得るために、球形溶融石英および／または凸凹したＴｉ０２（２酸化チタン）固体粒子、および／または所定の重量％の炭素繊維のような充填粒子と一緒に装填される。
【００８７】
次に、熱硬化性樹脂樹脂は、固体または液体形状で、（通常は約１７５℃の）高温に設定されたモールド空洞中に装填すなわち配合される（ブロック９３０）。（数１００ｐｓｉａの）圧力が熱硬化性樹脂に加えられ、樹脂をモールドのランナー・システムへ押し込む。このとき、固体の樹脂は溶けて非常に粘性の低い溶液となる。そこで、液体樹脂はモールド・ランナーを通ってモールド空洞中へ容易に流れ、双対ゲージのリード・フレームの小さな割れ目、角、および凹みを満たす（ブロック９４０）。圧力を約１，０００ ｐｓｉａに上昇してモールド中のもっとも小さい隙間にも樹脂を詰める。
【００８８】
モールド空洞の中では、液体熱硬化性樹脂は約１７５℃以上の高いモールド温度と約１，０００ｐｓｉａという高い材料圧力を連続的に受ける。この条件下で液体熱硬化性樹脂は約３−５分内に固化／硬化する（ブロック９５０）。上に注記したように、熱硬化性樹脂が硬化するときに、架橋プロセスが起こり、その構成モノマー或はポリマーは相互に化学的に反応して大きな３次元分子を形成し、固体熱硬化性樹脂材料に固さと高融点を与える。架橋反応は熱硬化性樹脂が双対ゲージのリード・フレームに化学的に貼り付く、すなわち結合することになり、その結果できるパッケージ本体／リード・フレーム構造に高い機械的安定性を付与し、リード・フレームに気密封止を実現する。封止剤が内部に含まれ、パッケージから外へ漏れることなく内部に保持されるので、この結合の現象は半導体発光ダイオード用のパッケージには望ましいものである。
【００８９】
熱硬化性樹脂は表面と結合しやすいので、モールド空洞は強化モールド鋼材で作られ、研磨して鏡面仕上げとして、硬化した熱硬化性樹脂がモールド空洞と結合しにくくする。更に、モールドされた部分をモールド空洞から取り出すために強力な取り出し器を用いてもよい。
【００９０】
図１０−１３は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂材料を用いるのが特に適していて、液体またはソフト・ゲル状の封止剤がパッケージから漏れるのを低減して、パッケージの信頼性を向上させたＬＥＤパッケージを示す。例えば、図１０（ａ）、１０（ｂ）および１０（ｃ）は双対ゲージのリード・フレーム４００の、それぞれ前面および裏面の等寸法投影図であり、上面図であり、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の等寸法投影図に示すパッケージ本体４２０の様なパッケージ本体と一緒に用いるのが特に適している。
【００９１】
特に、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）までを参照すると、リード・フレーム４００は熱吸収源として働くと同時に、図１２に示すサブマウント４５０のようなサブマウントが搭載される搭載面４０４を備えている、より厚い中央部４０２を含んでいる。複数の比較的薄いリード４０６が中央部４０２へ伸びている。特にリード・フレーム４００の中央部は厚さが約０．５ｍｍであり、一方、リード４０６は厚さが約０．２５ｍｍである。いくつかの実施例では、リード・フレーム４００の中央部は厚さが約０．５５ｍｍである。リード・フレーム４００は、約３７０−４００Ｗ／ｍＫという高い熱伝導率を有する、例えば銅および／または銅合金を含んでいる。
【００９２】
パッケージ本体を形成する前に、中央部４０２とリード４０６は支持枠 ４１０による位置に保持される。リード４０６は支持枠 ４１０に直接貼り付けられる。一方、中央部４０２は１つ以上の支持リード４１２によって支持枠４１０に貼り付けられる。パッケージ本体がリード・フレーム ４００上に形成されると、リード４０６と中央部４０２は支持枠４１０から切り離される。
【００９３】
リード・フレーム４００は出来上がったパッケージの品質向上に役立つ更なる特徴物を含んでいる。例えば、複数のリーク障壁４０８がリード・フレーム４００の中央領域 ４０２の搭載用表面４０４上または内部に形成される。リーク障壁４０８はリード・フレーム４００中へエッチングされた、および／または刻印された刻み目または溝のような特徴物を含むものである。パッケージ本体がリード・フレーム上に形成されると、パッケージ本体の材料がリーク障壁４０８内に流れこんで、硬化のときにリーク障壁４０８上或は内部で固化する。リーク障壁４０８はパッケージ本体をリード・フレーム４００に結合する時に３次元表面を提供する。更には、リーク障壁４０８はありうるリークの通過経路を長くし、それによってパッケージの光の空洞へ出入りする実際のリークの起こりやすさを可能性として低減することになる。（例えばＬＥＤパッケージ内の柔らかいゲルの封止剤が加熱または冷却によって膨張あるいは収縮するときにリークは起こりやすい。）
リーク障壁４０８は、図１０（ａ）〜１０（ｃ）までに更に示すように、支持リード４１２上ばかりでなくリード４０６上に形成してもよい。
【００９４】
支持リード４１２は割れ目４０９を更に含んでもよい。割れ目は支持リード４１２内の深い刻み目および／または溝を含んでいて、その割れ目で支持リードは容易に割れ、或は剪断され、中央部４０２を支持枠４１０から分離するために用いられる。いくつかの実施例では、支持リード４１２が割られたときにパッケージ本体の周囲から外に伸びる支持リード４１２の部分が残らないように、割れ目４０９の位置はパッケージ本体の周囲の中にある。 
図１１（ａ）と図１１（ｂ）を参照すると、パッケージ本体４２０はリード・フレーム４００上に形成される。とくに、パッケージ本体４２０はリード・フレーム４００の中央部４０２の搭載用表面４０４の少なくとも１部分を露出するように形成される。
【００９５】
パッケージ本体４２０は例えば、熱硬化性プラスチックのような熱硬化性樹脂を含んで構成される。リークを抑制するために、リード・フレーム４００の出来るだけ大部分を熱硬化性樹脂で封止し、ダイの取り付け、ボンディング線および熱吸収源のための適切な表面だけを露出するようにするのが望ましい。パッケージ本体４２０は搭載用表面４０４上に光の空洞４１５を区画する側壁４２５を更に含んでいる。更に、リード４０６のそれぞれの少なくとも１部分は空洞４１５内に露出される。搭載用表面４０４の反対側の中央部４０２の底面４０５もパッケージ本体４２０によって露出される。底面４０５はパッケージの熱の発散の役目を果たす。このように底面４０５の出来るだけ多くが露出されることが望ましい。
【００９６】
図１２は本発明の実施例によるリード・フレーム４００上に形成されたパッケージ本体４２０’の概略的な断面である。パッケージ本体４２０’とリード・フレーム４００のいくつかの寸法および／または特徴物は例示のために誇張されている。図１２に示すように、サブマウント４５０はリード・フレーム４００の中央部の搭載用表面４０４上に搭載される。複数のＬＥＤチップ４６０がサブマウント４５０上の（不図示の）電気配線上に搭載される。サブマウント４５０は例えば、窒化アルミニウムのような電気的には絶縁性で、熱的には伝導性をもつ材料を含んでいる。
【００９７】
ＬＥＤチップはボンディング線４１９を経てサブマウント４５０上の（不図示の）電気的なボンディング・パッドに接続され、そこで今度はボンディング線４１７を経てリード４０６に接続される。したがって、サブマウント／ＬＥＤチップの組み立て物は前もって組み立てられて、モジュ−ル単位でリード・フレーム４００上に搭載される。
【００９８】
パッケージ本体４２０’はリード・フレーム４００上を伸びていて、ＬＥＤチップ４６０上に光の空洞４１５を区画している側壁４２５を含んでいる。側壁４２５の少なくとも１部分はリーク障壁４０８を含んでいるリード４０６と中央部４０２の表面上に形成される。それ故に、パッケージ本体４２０’はリード・フレームと強い機械的な接続を形成し、上記したように、光の空洞 ４１５の内および外への漏れを低減或は抑制するような接続を形成する。
【００９９】
更に、リード・フレーム４００の中央部４０２は、出来上がったパッケージの機械的な安定性とリーク抵抗とを増大するような他の特徴物を含んでもよい。例えば、リード・フレーム４００の中央部４０２は、中央部４０２の側壁上でその搭載用表面４０４と底面４０５の間に、エッチングおよび／または刻印によって作られた、突起４１８のような特徴物を含んでもよい。リーク障壁４０８と同様に、突起４１８は光の空洞４１５の内外へのリークに対する経路長を増大することによってリークを低減或は抑制する。突起４１８は更にパッケージ本体４２０’とリード・フレーム４００間の機械的な接続を更に改良するものである。 
さらに、周辺部の刻み目４１６をリード・フレーム４００の中央部４０２の底面の角で、その底面４０５の近くに形成してもよい。周辺部の刻み目４１６は、例えば、刻印法によって形成してもよい。更に、周辺部の刻み目４１６をリード・フレーム４００の中央部４０２に刻印する行為はリード・フレーム４００の中央部４０２の側壁内に有益な突起４１８を作製するという二次的な効果を持つ。
【０１００】
リード・フレームとパッケージ本体との組み立て物の１部分の部分断面図である図１３にてリーク障壁４０８はより詳しく示されている。そこに示されるように、リーク障壁４０８はリード・フレーム４００のリード４０６の内部へ刻印された刻み目を含んでいる。パッケージ本体４２０は少なくとも部分的にリーク障壁４０８の内部へ拡がっている。上に注記したように、熱硬化性樹脂は非常に小さな空間を満たすために用いることが出来る。このようにして、熱硬化性樹脂がリーク障壁として用いられる小さな刻み目を有効に満たして結合するので、リーク障壁４０８を含む実施例において、パッケージ本体を形成するために熱硬化性樹脂材料を用いることは特に有利である。
【０１０１】
出来上がったパッケージがリークに対しての抵抗を更に増加させるためには、パッケージ本体４２０、４２０’はリード・フレーム４００の熱膨張係数と実質的に一致した熱膨張係数を持つ熱硬化性樹脂で形成される。例えば、いくつかの熱硬化性のプラスチックは熱膨張係数が約１７．７ｐｐｍ／℃であり、一方、リード・フレーム４００を形成するために用いられる銅は熱膨張係数が約１８ｐｐｍ／℃である。
【０１０２】
上記の記述は本発明を例示するためのものであり、本発明を制限しようとするものと把えるべきではない。本発明の代表的ないくつかの実施例を記述したが、当業者にはすぐに理解されるように、本発明の新たに教えるところと利点から実質的に逸脱することなしに、この代表的な実施例には多くの改良が可能である。したがって、そのような改良の全ては、請求項にて規定したような本発明の技術範囲の中に含まれるものと意図されている。それゆえに、前記のものは本発明を例示しているだけで、開示された特別の実施例にだけ制限しようとするものではなく、開示された実施例や他の実施例の改良形は付属の請求項の技術範囲内に含まれるものと意図されていると理解すべきである。本発明は次の請求項によって規定され、請求項の等価物はそこに含まれるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、発光デバイス用の従来のパッケージを示す断面側面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のいくつかの実施例による１つ以上の発光デバイス用のリード・フレームを示す上面図であり、（ｂ）は、本発明のいくつかの実施例による１つ以上の発光デバイス用のリード・フレームを示す断面図であり、（ｃ）は、本発明のいくつかの実施例による１つ以上の発光デバイス用のリード・フレームを示す断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明のいくつかの実施例による１つ以上の発光デバイス用のパッケージの側面図であり、（ｂ）は、本発明のいくつかの実施例による１つ以上の発光デバイス用のパッケージの断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームの形成過程を示す概略図であり、（ｂ）は、本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームの形成過程を示す概略図である。
【図５】本発明の実施例による１つ以上の発光デバイス用のパッケージの断面図である。
【図６】本発明の実施例によるパッケージに用いられるように構成されたリード・フレームの上面図である。
【図７】本発明の実施例による１つ以上の発光デバイス用のパッケージの截断図である。
【図８】本発明の実施例による１つ以上の発光デバイスのパッケージの断面図である。
【図９】本発明のいくつかの実施例による操作を示す流れ図である。
【図１０】（ａ）は、本発明のいくつかの実施例による双対ゲージのリード・フレームの前面同寸法投影図であり、（ｂ）は、本発明のいくつかの実施例による双対ゲージのリード・フレームの裏面の同寸法投影図であり、（ｃ）は、本発明のいくつかの実施例による双対ゲージのリード・フレームの上面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームとパッケージ本体の組み立て物の前面の同寸法投影図であり、（ｂ）は、本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームとパッケージ本体の組み立て物の裏面の同寸法投影図である。
【図１２】本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームとパッケージ本体の組み立て物の断面図である。
【図１３】本発明のいくつかの実施例によるリード・フレームとパッケージ本体の間の界面の詳細断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００、２００、４００    リード・フレーム
１０２、４０２    中央領域
１０４、１０６、２０４、２０６、４０６    リード
１１４、２１４    固体発光デバイス
１１６    サブマウント
１２４、１３８    反射カップ
１３０、２３０、４２０    パッケージ本体
１３２、２３２    堀
１３４、２３４  側壁
１３６、２３６    周囲の縁
１４０、２４０    レンズ
１５０、２５０    光の空洞
２０２    ダイ搭載用領域
２２４、２２６  薄い厚さを持つ領域
２６０    パッケージ
４０４    搭載面
４０８    リーク障壁
４１０    支持枠
４１２    支持リード
４１５    空洞
【図１】
2008182242.tif 000003
【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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