(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ＬＥＤが収容され反射面を有するＬＥＤ収容部と、前記ＬＥＤ収容部と連通するリード装着部を有する金属材質で形成されたパッケージボディを用意するステップと、
ｂ）前記ＬＥＤ収容部に露出する第１及び第２導体部と、前記導体部の間を絶縁し前記導体部と前記パッケージボディとを絶縁する不導体部を有するリードを製造するステップと、
ｃ）前記リードを前記パッケージボディの装着部に設置するステップと、
ｄ）前記ＬＥＤ収容部に収容されたまま前記第１及び第２導体部のそれぞれに電気的に接続するようＬＥＤを設置するステップと、
を含み、
前記第１及び第２導体部が金属材質で形成され、前記不導体部が前記第１及び第２導体部を形成する金属材質の酸化物からなり、
前記ｂ）ステップは、
ｂ１）金属基板の所定部分を１次酸化させ部分的に不導体化し、互いに絶縁された第１及び第２導体部を形成するステップと、
ｂ２）前記金属基板の所定部分を２次酸化させ部分的に不導体化し、前記互いに絶縁された第１及び第２導体部にそれぞれ、前記ＬＥＤと電気的に接続され前記パッケージボディとは絶縁される第１及び第２電極部と、前記第１及び第２電極部と電気的に接続され前記パッケージボディと絶縁される第１及び第２外部端子部を形成するステップと、
を含むことを特徴とするＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項２】
前記ａ）ステップが、
ａ１）熱伝導性材質で形成されるベースボディを設けるステップと、
ａ２）前記リードを介して前記ベースボディと結合され、前記ＬＥＤ収容部が貫通して形成された反射部材を設けるステップと、
ａ３）前記ベースボディと前記反射部材の対向する面のうちのいずれか一面に前記リード装着部を形成するステップと、
を含むことを特長とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項３】
前記ｂ）ステップは、
ｂ３）前記金属基板の外部に露出した第１及び第２電極部に金属層をパタニングして形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項４】
ｃ）ステップが、
ｃ１）前記ベースボディもしくは前記反射部材に形成されたリード装着部に、前記リードを接着材で接着するステップと、
ｃ２）前記ベースボディと前記反射部材の間に前記リードが介在するよう前記ベースボディと前記反射部材を接着剤で付着するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項５】
前記ｃ１）ステップ及びｃ２）ステップでは、導電性接着剤を使うことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２導体部が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金で形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項７】
前記不導体部が、酸化アルミニウムで形成されることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項８】
ａ）ＬＥＤが収容され反射面を有するＬＥＤ収容部と、前記ＬＥＤ収容部と連通するリード装着部を有する金属材質で形成されたパッケージボディを複数用意するステップと、
ｂ）前記ＬＥＤ収容部に露出する第１及び第２導体部と、前記導体部の間を絶縁し前記導体部と前記パッケージボディとを絶縁する不導体部を有するリードを金属基板に複数製造するステップと、
ｃ）前記複数のリードが前記パッケージボディそれぞれの装着部に介在するよう結合するステップと、
ｄ）前記複数のパッケージボディのＬＥＤ収容部に収容されたまま、前記第１及び第２導体部のそれぞれに電気的に接続するよう複数のＬＥＤを設置するステップと、
ｅ）前記金属基板から前記リードを分離し複数の単位ＬＥＤパッケージを完成するステップと、
を含み、
前記ｂ）ステップは、
ｂ１）金属基板の所定部分を１次酸化し部分的に不導体化し、互いに絶縁された第１及び第２導体部を形成するステップと、
ｂ２）前記金属基板の所定部分を２次酸化して部分的に不導体化し、前記互いに絶縁された第１及び第２導体部にそれぞれ、前記ＬＥＤと電気的に接続され前記パッケージボディとは絶縁される第１及び第２電極部と、前記第１及び第２電極部と電気的に接続され前記パッケージボディと絶縁される第１及び第２外部端子部を形成するステップと、
を含むことを特徴とするＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項９】
前記ａ）ステップが、
ａ１）熱伝導性材質で形成されるベースボディを設けるステップと、
ａ２）前記リードを介して前記ベースボディと結合し、前記ＬＥＤ収容部が貫通して形成された反射部材を設けるステップと、
ａ３）前記ベースボディと前記反射部材の対向する面のうち、いずれか一面に前記リード装着部を形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項１０】
前記ｂ）ステップは、
ｂ３）前記金属基板の外部に露出した第１及び第２電極部に金属層をパタニングして形成するステップと、
ｂ４）前記金属基板を部分的に除去し複数のリードを互いに離間させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項１１】
ｃ）ステップが、
ｃ１）前記ベースボディもしくは前記反射部材に形成されたリード装着部に、前記リードを接着材で接着するステップと、
ｃ２）前記ベースボディと前記反射部材の間に前記リードが介在するよう前記ベースボディと前記反射部材とを接着剤で付着するステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項１２】
前記ｃ１）ステップ及びｃ２）ステップでは導電性接着剤を使うことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【請求項１３】
前記ｂ４ステップでは、前記第１及び第２外部端子部の幅が前記パッケージボディに結合される部分の幅よりも狭い幅を有するよう前記金属基板をパンチング加工することを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤパッケージ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）などのバックライトユニット（Back  Light  Unit）及び照明用として使用可能な発光素子（Light  Emitting  Diode：以下ＬＥＤと称する）パッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは寿命が長く、且つ消費電力も少ない利点から、電気、電子分野のみならず広告分野においても盛んに使われている。最近、ＬＥＤを、例えば、液晶表示装置のバックライトユニットとして利用しようとする試みが進められ、今後屋内外の照明として日常生活にも幅広く使用されるのであろう。このようにＬＥＤの適用範囲が拡大されることによって小型ながらも熱の放出が容易なＬＥＤパッケージに対する関心が高まっている。
【０００３】
ＬＥＤを液晶表示装置のバックライトユニットや照明用として使用するためには高いパワーが求められる。しかし、ＬＥＤの性能は温度上昇につれ指数関数的に急激に減少するので、ＬＥＤパッケージの放熱は極めて重要に扱われるべき問題である。
図１は一般のＬＥＤパッケージの一例を概略的に示す断面図である。
同図に示すように、ＬＥＤパッケージはＬＥＤ１、このＬＥＤ１が搭載されている放熱部材２、リード３、３'、ＬＥＤ１とリード３、３'を電気的に接続するワイヤ４、４'、及び放熱部材２、リード３、３'を取り囲むボディ５を備える。
【０００４】
前記放熱部材２は、その上部および下部が露出しており、放熱部材２の上部には絶縁層６が配置されている。絶縁層６の中央部にＬＥＤ１が接着材７によってボンディングされ、絶縁層６の両側にはリード３、３'の一端が配置されている。リード３、３'の他端はボディ５の両側において外部に突出している。ワイヤ４、４'はＬＥＤ１とリード３、３'の一端を接続すべく設けられている。図示していないが、ボディ５の上部にはＬＥＤ１を密封するためのキャップを設けることができる。
【０００５】
一般的なＬＥＤパッケージは、基板１０のパッド１１、１１'とリード３、３'の他端部を半田付けすることによって基板にマウントされる。さらに、ＬＥＤパッケージの放熱部材２と基板１０との間に半田１２が介在され、ＬＥＤ１で発生した熱が放熱部材２、半田１２及び基板１０を介して外部に放出される。
しかし、前述したような一般的なＬＥＤパッケージは、相異する材質間の接触によりなされる比較的長い熱伝達経路（ＬＥＤ→絶縁層→放熱部材→半田→基板）を有するので、熱抵抗の増加により放熱性能が落ちてしまうことから、ハイパワーＬＥＤのパッケージに適しない。
【０００６】
熱抵抗（Ｒth）はＲ＝Ｌ／（ｋ×Ａ）の式で表すことができる。前記式によると、熱抵抗は厚さあるいは熱伝達経路（Ｌ）が短いほど、そして、熱伝導度（ｋ）と放熱面積（Ａ）が大きいほど減少する。しかし、従来のＬＥＤパッケージは相異する材質の接触部を有し、さらにパッケージと基板の厚さにより上記のような熱伝達経路が長くなるにつれ熱抵抗が増加する。ＬＥＤパッケージの放熱性能が優れていなければ、ＬＥＤの寿命が短縮すると同時に、高温により周辺部品が劣化し、熱変形することによってシステムの致命的な損傷を与える。
【０００７】
一方、前述したＬＥＤパッケージは別のワイヤボンディング工程が必要であり、ＬＥＤパッケージでＬＥＤアレイモジュールを構成する場合、多数のパッケージを基板に半田付けする工程が増加することから、組立工数及び製造コストの上昇といった問題がある。
また、最近はＬＥＤの光効率及び性能向上のために、ＬＥＤ上の電極パターンを複雑にすることにより、導線を利用して多数の電極をリードと接続する工程が困難になるという問題がある。
【特許文献１】韓国公開特許２００４−０９２５１２号明細書
【特許文献２】韓国公開特許２００５−０２９３８４号明細書
【特許文献３】特開２００２−２２３００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、放熱性能が優れてハイパワーＬＥＤのパッケージに適し、複雑な電極を有するＬＥＤに対しても簡単な構成で適用できるよう構造改善された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】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＥＤパッケージは、反射面を有するＬＥＤ収容部を備えたパッケージボディと、前記ＬＥＤ収容部に設置されるＬＥＤと、前記ＬＥＤに電気的に接続される第１及び第２導体部と、前記第１及び第２導体部を絶縁する不導体部を有し、両端が前記パッケージボディの外部に露出するよう前記ボディの内部に設置されるリードとを含むことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記パッケージボディは、ベースボディと、前記リードを介して前記ベースボディの上部に結合され、前記ＬＥＤ収容部を有する反射部材とを含むことが好ましい。
また、前記ベースボディと前記反射部材の対向する面のうち、少なくともいずれか一面には前記リードが装着されるリード装着部が形成されることが好ましい。
また、前記ベースボディと前記反射部材は、熱伝導性材質で形成され、前記不導体部により前記第１及び第２導体部と絶縁されることが好ましい。
【００１１】
また、前記第１導体部は、前記ＬＥＤ収容部に露出して前記ＬＥＤに電気的に接続される第１電極部と、前記パッケージボディの外部に露出する第１外部端子部を有し、前記第２導体部は、前記ＬＥＤ収容部に露出して前記ＬＥＤに電気的に接続する第２電極部と、前記パッケージボディの外部に露出する第２外部端子部を有することが好ましい。
また、前記第１及び第２電極部のそれぞれは、前記ＬＥＤ収容部に露出して前記ＬＥＤに電気的に接続し、互いに離間した１つ以上の露出面を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記第１及び第２電極部に電気的に接続するよう前記リードの外側面に設けられ、前記ＬＥＤと電気的に接続する第１及び第２金属層を更に含むことが好ましい。
また、前記ベースボディと前記反射部材及び前記リードは接着剤によって互いに結合することが好ましい。
また、前記ＬＥＤ収容部を覆うよう設置されるレンズを更に含むことができる。
【００１３】
また、前記ＬＥＤは、半田によって前記第１及び第２導電体と電気的に接続することが好ましい。
また、前記目的を達成するための本発明のＬＥＤパッケージ製造方法は、ａ）ＬＥＤが収容され反射面を有するＬＥＤ収容部と、前記ＬＥＤ収容部と連通されるリード装着部を有するパッケージボディを用意するステップと、ｂ）前記ＬＥＤ収容部に露出する第１及び第２導体部と、前記導体部の間を絶縁し前記導体部と前記パッケージボディとを絶縁する不導体部を有するリードを製造するステップと、ｃ）前記リードを前記パッケージボディの装着部に設置するステップと、ｄ）前記ＬＥＤ収容部に収容されたまま前記第１及び第２導体部のそれぞれに電気的に接続するようＬＥＤを設置するステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記ａ）ステップは、ａ１）熱伝導性材質で形成されるベースボディを設けるステップと、ａ２）前記リードを介して前記ベースボディと結合され、前記ＬＥＤ収容部が貫通して形成された反射部材を設けるステップと、ａ３）前記ベースボディと前記反射部材の対向する面のうちのいずれか一面に前記リード装着部を形成するステップとを含むことが好ましい。
【００１５】
また、前記ｂ）ステップは、ｂ１）金属基板の所定部分を１次酸化して部分的に不導体化し、互いに絶縁された第１及び第２導体部を形成するステップと、ｂ２）前記金属基板の所定部分を２次酸化して部分的に不導体化し、前記ＬＥＤと電気的に接続し前記パッケージボディとは絶縁する第１及び第２電極部と、前記第１及び第２電極部と電気的に接続し前記パッケージボディと絶縁する第１及び第２外部端子部と形成するステップと、ｂ３）前記金属基板の外部に露出した第１及び第２電極部に金属層をパタニングして形成するステップとを含むことが好ましい。
【００１６】
また、ｃ）ステップは、ｃ１）前記ベースボディもしくは前記反射部材に形成されたリード装着部に、前記リードを接着材で接着するステップと、ｃ２）前記ベースボディと前記反射部材の間に前記リードが介在するよう前記ベースボディと前記反射部材を接着剤で付着するステップとを含むことが好ましい。
また、前記ｃ１）ステップ及びｃ２）ステップでは導電性接着剤を使うことが好ましい。
【００１７】
また、前記パッケージボディは金属材質で形成され、前記リードの導体部はアルミニウム材質で形成されることが好ましい。
また、前記目的を達成するための本発明のＬＥＤパッケージ製造方法は、ａ）ＬＥＤが収容され反射面を有するＬＥＤ収容部と、前記ＬＥＤ収容部と連通するリード装着部を有するパッケージボディを複数用意するステップと、ｂ）前記ＬＥＤ収容部に露出する第１及び第２導体部と、前記導体部の間を絶縁して前記導体部と前記パッケージボディとを絶縁する不導体部を有するリードを金属基板に複数製造するステップと、ｃ）前記複数のリードが前記パッケージボディそれぞれの装着部に介在するよう結合するステップと、ｄ）前記複数のパッケージボディのＬＥＤ収容部に収容されたまま、前記第１及び第２導体部のそれぞれに電気的に接続するよう複数のＬＥＤを設置するステップと、ｅ）前記金属基板から前記リードを分離し複数の単位ＬＥＤパッケージを完成するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記ａ）ステップは、ａ１）熱伝導性材質で形成されるベースボディを設けるステップと、ａ２）前記リードを介して前記ベースボディと結合し、前記ＬＥＤ収容部が貫通して形成された反射部材を設けるステップと、ａ３）前記ベースボディと前記反射部材の対向する面のうち、いずれか一面に前記リード装着部を形成するステップとを含むことが好ましい。
【００１９】
また、前記ｂ）ステップは、ｂ１）金属基板の所定部分を１次酸化して部分的に不導体化し、互いに絶縁した第１及び第２導体部を形成するステップと、ｂ２）前記金属基板の所定部分を２次酸化して部分的に不導体化し、前記ＬＥＤと電気的に接続して前記パッケージボディとは絶縁する第１及び第２電極部と、前記第１及び第２電極部と電気的に接続し前記パッケージボディと絶縁する第１及び第２外部端子部を形成するステップと、ｂ３）前記金属基板の外部に露出した第１及び第２電極部に金属層をパタニングして形成するステップと、ｂ４）前記金属基板を部分的に除去し複数のリードと互いに離間させるステップとを含むことが好ましい。
【００２０】
また、ｃ）ステップは、ｃ１）前記ベースボディもしくは前記反射部材に形成されたリード装着部に、前記リードを接着材で接着するステップと、ｃ２）前記ベースボディと前記反射部材の間に前記リードが介在するよう前記ベースボディと前記反射部材を接着剤で付着するステップとを含むことが好ましい。
また、前記ｃ１）ステップ及びｃ２）ステップでは導電性接着剤を使うことが好ましい。
【００２１】
また、前記ｂ４ステップでは、前記第１及び第２外部端子部の幅が前記パッケージボディに結合される部分と相異する幅を有するよう前記金属基板をパンチング加工することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のＬＥＤパッケージ及びその製造方法によると、簡単な製造工程を介して、放熱性能が優れながらも軽薄短小型のＬＥＤパッケージを製造することができる。従って、液晶表示装置のバックライトユニットや照明用として使用されているハイパワーＬＥＤパッケージを低価格で容易に具現でき、また、信頼度の高いＬＥＤアレイモジュールを提供することができる。
【００２３】
さらに、ＬＥＤをワイヤのような導線を利用して電気的に接続する必要なく、フリップチップボンディングによってパッケージングが可能なのでパッケージング工程が容易であり、構成が複雑な電極パッド構造を有するＬＥＤに対しても、別のサブマウントなくボンディングによってパッケージングが可能なので、製作コストを削減させ、生産性を高めることができる。
【００２４】
さらに、不導体部を一体に有する１つのリードのみでＬＥＤの電極に電気信号を印加することができるため、部品数が減少し組立性が向上する。
さらに、ＬＥＤをリードと半田によって接続し、パッケージボディも金属物質で形成することにより、周囲にＬＥＤの駆動熱を円滑に放熱できる利点がある。
また、リード自体に絶縁部分があるため、リードとパッケージボディとの結合時、熱伝導性が優れた導電性接着剤を使うことができ、パッケージの放熱性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
（実施形態１）
図２に示すように、第１実施形態に係るＬＥＤパッケージは、パッケージボディ１０と、ＬＥＤ２０と、ＬＥＤ２０が搭載されパッケージボディ１０に結合されるリード３０を備える。
【００２６】
パッケージボディ１０はベースボディ１１とベースボディ１１の上部に結合される反射部材１３を備える。ベースボディ１１はほぼ円形の断面形状を有し、熱伝導性の優れた金属材質で形成される。そして、ベースボディ１１の反射部材１３と対向する一面１１ａにはリード装着部１１ｂが形成される。リード装着部１１ｂはベースボディ１１の一面１１ａに対して所定の深さの溝を構成するようにエッチングにより形成される。
【００２７】
反射部材１３はベースボディ１１に対応する形状を有する。
この反射部材１３はＬＥＤ２０を収容し、光反射面１３ａを有するＬＥＤ収容部１３ｂを有する。ＬＥＤ収容部１３ｂは図３Ａに示すように、上下に貫通して形成された構成を有する。また、反射面１３ａはＬＥＤ収容部１３ｂの内周面であって、その内径が光の進行方向に向かって徐々に拡張する構造を有する。ＬＥＤ収容部１３ｂにＬＥＤ２０が完全に収容されるよう反射部材１３の厚さは、ＬＥＤ２０より厚く形成される。こうした構造を有する反射部材１３も金属材質で形成される。
【００２８】
ＬＥＤ２０は、電極が少なくとも一面に形成され、リード３０とは半田４０によって、いわゆるフリップチップボンディング（flip-chip  bonding）によって電気的に接続される。
リード３０は、ベースボディ１１と反射部材１３の間に介在した状態で、ＬＥＤ収容部１３ｂに収容されるＬＥＤ２０と電気的に接続するよう設置される。このリード３０は図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、第１及び第２導体部３１、３３と導体部３１、３３を絶縁させる不導体部３５を有する。
【００２９】
導体部３１、３３と不導体部３５は、一体に形成され、不導体部３５は導体部３１、３３と同一の金属部分を部分的に酸化して不導体化することによって形成される。
第１導体部３１は、ＬＥＤ２０に電気的に接続するための第１電極部３１ａと、第１電極部３１ａに電気的に接続してパッケージボディ１０の外側に延長される第１外部端子部３１ｂを有する。第１電極部３１ａは、一部がリード３０の上面、即ちＬＥＤ収容部１３ｂに露出し、あとは不導体部３５によって外部から絶縁された構成を有する。第１外部端子部３１ｂはＬＥＤパッケージを回路基板などに設置する時、回路基板上の端子と接続するためのものである。
【００３０】
第２導体部３３はＬＥＤ２０に電気的に接続する第２電極部３３ａと、第２電極部３３ａと電気的に接続する第２外部端子部３３ｂを有する。
第２電極部３３ａは不導体部３５によって第１電極部３１ａと絶縁され、ＬＥＤ２０と電気的に接続するよう所定部分がリード３０の上面に露出する。そして、第２電極部３３ａは不導体部３５によって取り囲まれた状態でパッケージボディ１０とは電気的に絶縁される。第２外部端子部３３ｂは第２電極部３３ａと電気的に接続され、第１外部端子部３１ｂの反対側に位置する。この第２外部端子部３３ｂもパッケージボディ１０の外部に露出する。この構成のリード３０はベースボディ１１の装着部１１ｂに装着される。この時、リード３０とベースボディ１１の接触部分は不導体部３５に該当するため、第１及び第２導体部３１、３３はベースボディ１１と絶縁された状態で結合することができる。ここで、リード３０をベースボディ１１と反射部材１３に接着する時、熱伝導性の優れた導電性接着剤、例えばシルバーエポキシ（Ag-epoxy）、シルバーペースト（Silver  paste）、Au-Sn、Pb-Snのような半田物質を利用することができる。
【００３１】
また、不導体部３５は、具体的に第１及び第２導体部３１、３３を絶縁させるための第１絶縁部３５ａと、第１及び第２導体部３１、３３のそれぞれをパッケージボディ１０と絶縁させるための第２絶縁部３５ｂに区分することができる。
第１絶縁部３５ａは、リード３０の所定部分をこのリード３０の厚さ分だけ酸化することによって形成される。そして、第２絶縁部３５ｂは、リード３０の上下両側面に所定の厚さで形成され、第１絶縁部３５ａを酸化工程を通じて形成した後、２次酸化工程を通じて形成することができる。
【００３２】
この構成を有するリード３０の第１及び第２導体部３１，３３は金属で形成され、不導体部３５と一体に形成された単一部品である。不導体部３５は第１及び第２導体部３１、３３を形成する金属の酸化物で構成することが好ましい。また、リード３０の第１及び第２導体部３１、３３はアルミニウム（Al）もしくはアルミニウム合金で形成され、不導体部３５はアルミニウム基板を部分的に酸化して不導体化した酸化アルミニウム（Al2O3）であることが好ましい。
【００３３】
また、本発明は前記第１及び第２電極部３１ａ、３３ａに電気的に接続されるよう設置される第１及び第２金属層３６、３７を更に備える。この第１及び第２金属層３６、３７はリード３０の外側面に金属物質を所定の厚さでパタニングして形成される。金属層３６、３７の上部にＬＥＤ２０が半田４０によって電気的にボンディングされる。ここで、第１及び第２金属層３６、３７は、アルミニウム（Al）、銅（Cu）、白金（Pt）、銀（Ag）、チタニウム（Ti）、クロム（Cr）、金（Au）、ニッケル（Ni）を含む金属物質の中から選択された少なくともいずれか１つの物質で、単層もしくは複合層に構成でき、蒸着、スパッタリング、メッキのような方法により形成することができる。
【００３４】
以下、添付された図面に基づいて、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤパッケージ製造方法について詳述する。
まず、リード装着部１１ｂをエッチングしたベースボディ１１を用意し、ＬＥＤ収容部１３ｂを形成した反射部材１３を用意する。
次に、リード３０を製造するが、その詳細方法は次の通りである。
【００３５】
つまり、図４Ａに示すように、リードの母材となる金属基板１１０の両面にマスク１２０をパタニングして金属基板１１０の所定部分１１１を露出させる。
露出された部分１１１は図４Ｂに示すように、陽極酸化工程を通じて部分的に不導体化されるが、金属基板１１０が酸化され不導体化された部分１１２によって、互いに絶縁された一対の導体部１１３、１１４に区分される。
【００３６】
次に、図４Ｃに示すように、金属基板１１０の両面をまた所定の形状にマスク１３０でパタニングして所定部分１１５、１１６を露出させる。露出した部分１１５、１１６は、図４Ｄに示すように、２次陽極酸化工程を通じて部分的に不導体化される。最終的に金属基板１１０には、図３Ｃに示すように、第１及び第２導体部３１、３３に対応する第１及び第２導体部３１'、３３'と不導体部３５'が形成される。
【００３７】
次に、図４Ｅに示すように、金属基板１１０の上面にマスク１４０をパタニングし、第１及び第２電極部３１ａ、３３ａに対応する部分を露出する。
次に、図４Ｆに示すように、パタニングされたマスク１４０に金属物質１５０を蒸着した後、マスク１４０を除去すると、図３Ｃに示すように第１及び第２金属層３６、３７が形成される。
【００３８】
上記のように金属基板１１０をマスクパタニングし酸化する１次工程及び２次工程を繰り返すことで、金属基板１１０を導体部と不導体部に区分して形成することができる。その後、１次及び２次酸化処理された金属基板に金属層を蒸着、スパッタリング、メッキなどの方法で形成することで、図３Ｃに示すようなリード３０を容易に製造することができる。
【００３９】
一方、前述のように形成されたリード３０は、まずベースボディ１１のリード装着部１１ｂにボンディングして接合する。この時、ボンディングする接着剤としては前述したように熱伝導性の良い導電性接着剤を使うことが好ましい。
次に、反射部材１３をベースボディ１１の上部に導電性接着材を使って接合する。次に、半田４０を用いてＬＥＤ２０を第１及び第２金属層３６、３７にボンディングすると、ＬＥＤ２０の下面に設けられた電極を第１及び第２電極部３１ａ、３３ａにそれぞれ電気的に接続することができ、パッケージングが完了する。ここで、ベースボディ１１と反射部材１３は金属材質であるため、ボンディングもしくは溶接によって互いに接合することができる。
【００４０】
また、必要に応じて、図３Ａに示すように、ＬＥＤ２０を搭載した後、反射部材１３にレンズ５０を最終的に設置することができる。このレンズ５０もボンディングによって接合することができる。そして、リード３０はパッケージボディ１０の外側へ露出された部分を所定の外力によって曲げ及び変形が可能であるため、自在に変形させ外部端子と接続させることができる。
【００４１】
以上で説明したように、酸化工程によってリード３０を製造すると、第１及び第２導体部３１、３３及び不導体部３５を一体に形成することができ、製造工程が簡単になり、パッケージボディ１０との結合が簡単になって生産性を高めることができる。
また、リード３０がパッケージボディ１０と絶縁された状態であるため、熱伝導性の良い導電性接着剤を利用してリード３０が結合でき、ＬＥＤ２０で発生する駆動熱をリード３０とパッケージボディ１０を介して外部に放熱させる効率を高めることができる。
【００４２】
一方、前記図４Ａ及び図４Ｂでは、金属基板１１０の上部に設けられたマスクのみパタニングして、金属基板１１０の上面のみ露出して酸化したことを示したが、それは単に例示に過ぎない。つまり、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、金属基板１１０の両面に設けられたマスク１２０それぞれをパタニングして金属基板１１０の上下面それぞれの一定部分を露出した後、酸化工程を通じて不導体部１１２'を形成することもできる。
（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係ＬＥＤパッケージ製造方法は次の通りである。つまり、ＬＥＤパッケージを大量生産する場合は、まず図６Ａに示すように、複数のリードが形成できる程度に十分大きい金属基板１１０を用意する。次に、この金属基板１１０に前述の図４Ａ〜図４Ｄに示すように、１次及び２次の酸化工程を通じて互いに離間した複数の部分を不導体化する。図６Ｂにおいて図面符号２１０は、部分的に不導体化された部分を示す。次に、図６Ｃに示すように、部分的に不導体化された部分２１０には、露出する導体部２２０が形成されており、この導体部２２０に金属層２３０を形成する。金属層２３０は図４Ｅ及び図４Ｆを通じて説明した方法を利用して形成することができる。
【００４３】
次に、図６Ｄに示すように、金属基板１１０の所定部分をパンチングして除去する。図６Ｄにおいて図面符号１１７は、パンチングにより除去された部分を示す。パンチングにより除去された部分によって個別単位のリード３０が複数設けられ、それぞれは金属基板１１０によって互いに所定距離だけ離間した状態で一体に接続されている。
前述のように複数のリード３０を同時に形成した後、複数のリード３０のそれぞれにパッケージボディ１０とＬＥＤ２０を接合してパッケージングし、複数のＬＥＤパッケージを形成する。次に、各リード３０の両端を切断することで、単位別ＬＥＤパッケージが完成する。このように、複数のリード３０を１つの金属基板１１０を利用して同時に形成し、複数形成されたリード３０にＬＥＤ２０とパッケージボディ１０をパッケージングすることにより、製造時間を短縮することができ、大量生産が容易になる。
【００４４】
一方、図６Ｄにおいて金属基板１１０をパンチングにより除去する時、除去された部分１１７の形状を適切に調節することにより、リード３０の幅を調節し形状を適切に調整することができる。
つまり、図７に示すように、リード３０の両端部側が中央部より狭い幅を有するよう形成することができる。こうした構成のリード３０は、パンチング過程でパンチングにより除去される部分を適切に設計することによって可能になる。つまり、パッケージボディ１０と接触する不導体部３５の幅を相対的に広くし、パッケージボディ１０との接触面積を広くすることにより、熱伝達及び放熱の効率を高めることができる。
【００４５】
一方、パッケージボディ１０の外部に露出する第１及び第２外部端子部３１ｂ、３３ｂはその幅を不導体部３５より狭く形成することにより、ＬＥＤパッケージを回路基板などに設置する時、周囲部品や端子との接触を回避することができ、狭い設置空間を克服することができる。
また、図２では、リード装着部１１ｂをベースボディ１１に形成した例を示したが、それは単に例示に過ぎない。つまり、図８に示すように、反射部材１３'の下面に所定の深さの溝を形成して、リード装着部１３ｃを構成することもできる。
【００４６】
また、図示していないが、ベースボディ１１と反射部材１３が接合される面のそれぞれにリード装着部を形成してリード３０が介在するように構成することもできる。
また、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、少なくともいずれか１つの電極部２３１は外部に露出する複数の露出面Ｓ１を有することができる。
面Ｓ１はリード２３０の外側面から分離して形成され、他の電極部２３３とは不導体部２３５によって絶縁されている。そして、複数の露出面Ｓ１それぞれには金属層２３６が所定の厚さで形成される。もちろん、他の電極部２３３の露出面Ｓ２にも金属層２３７が所定の厚さで形成される。このような構成によると、図９Ａに示すように、ＬＥＤ２０が電気的に接続される電極パターンを様々な構造に形成することができる。従って、最近、光パワーの向上のために複雑なパッド形状を有するＬＥＤチップに能動的に対処することができる。特に、電極部２３３の場合は、不導体部２３５上で他の電極部２３１と絶縁される範囲内で所定のパターンに形成することができるため、多様なパターンを形成することができる。図９Ａの場合は、１つの金属層２３７の周囲に他の金属層２３６が分散して形成されたパターン構造を示す。
【００４７】
これとは異なり、他の電極部よって取り囲まれている、いわゆる島形状（Island  type）のパッドを有するＬＥＤチップが搭載できるよう図１０Ａ〜図１０Ｃに示すようなリード３３０も製造することができる。
つまり、第１電極部３３１の露出面Ｓ１を複数形成した後、この露出面Ｓ１に隣接するよう第２電極部３３３の露出面Ｓ２を形成する。その後、露出面Ｓ１上に金属層３３６を所定の厚さで形成し外部では互いに離間した構造にする。それから、他の露出面Ｓ２上に金属層３３７を形成し、金属層３３６の一部を取り囲むよう不導体部３３５の外側面にも金属層３３７をパターン形成することで、図１０Ａに示すような電極パターンを形成させることができる。
【００４８】
以上の説明のように、金属基板を部分的に酸化する工程と、金属を酸化処理した金属基板上に部分的に蒸着する工程を通じて多様な形態の電極パターンを形成することが可能になる。従って、構成が複雑なＬＥＤの場合にもリードを容易に接続することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一般のＬＥＤパッケージの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＥＤパッケージを示す分離斜視図である。
【図３Ａ】図２に示されたＬＥＤパッケージの結合断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されたＬＥＤパッケージの要所を抜粋して示す平面図である。
【図３Ｃ】図３ＢのI-I線に沿って切断した断面図である。
【図４Ａ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図４Ｂ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図４Ｃ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図４Ｄ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図４Ｅ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図４Ｆ】本発明におけるＬＥＤパッケージのリード製造工程を説明するための図面である。
【図５Ａ】リード製造工程の他の例を説明するための図面である。
【図５Ｂ】リード製造工程の他の例を説明するための図面である。
【図６Ａ】本発明におけるリードを大量に製造する方法を説明するための図面である。
【図６Ｂ】本発明におけるリードを大量に製造する方法を説明するための図面である。
【図６Ｃ】本発明におけるリードを大量に製造する方法を説明するための図面である。
【図６Ｄ】本発明におけるリードを大量に製造する方法を説明するための図面である。
【図７】本発明におけるリードの他の例を示す概略的な平面図である。
【図８】本発明における反射部材の他の例を示す概略的な断面図である。
【図９Ａ】本発明におけるリードの他の実施形態を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９ＡのII-IIに沿って切断した断面図である。
【図９Ｃ】図９ＡのIII-IIIに沿って切断した断面図である。
【図１０Ａ】本発明におけるリードの他の実施形態を示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのIV-IVに沿って切断した断面図である。
【図１０Ｃ】図１０ＡのV-Vに沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  パッケージボディ
１１  ベースボディ
１３  反射部材
２０  ＬＥＤ
３０  リード
３１、３３  導体部
３５  不導体部
３６、３７  第１、第２金属層
４０  半田
５０  レンズ
１１０  金属基板
３３１、３３３  第１、第２電極部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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