(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップパッケージ基板として、金属製のリードフレーム構造を採用しつつ、高価なＬＥＤチップの封止樹脂を、より限定的に注入可能にする。【解決手段】リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載される本体部と、この本体部の両側に位置して本体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壁部を備える。一対の壁部は、リードフレームを分割する開口により互いに分離されて、一対の接続電極として機能する。リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを固定して、このＬＥＤチップの接続電極を分割したリードフレームのそれぞれと接続する。リードフレームの両側の壁部の間のスペースに透明樹脂を用いて樹脂封止する。リードフレームの裏面側に絶縁層を接着剤により貼り付ける。【選択図】        図１
2012049486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームを基板として用い、該基板上にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤパッケージにおいて、
前記リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載される平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して本体部から折曲してＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を、金属板状部材を加工することにより形成し、かつ、前記一対の壁部は、前記本体部を分割する開口により互いに分離されて、一対の接続電極として機能し、かつ、
前記リードフレームと、該リードフレームの本体部のおもて面に固定して、前記分割されたリードフレームのそれぞれと接続したＬＥＤチップと、前記開口を有する前記リードフレームの裏面に付着させた絶縁層と、前記リードフレームの両側の壁部の間のスペースに樹脂封止した透明樹脂により構成したことから成るＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記樹脂封止した透明樹脂には、蛍光体を混合した請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記絶縁層を金属層によって補強した請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記金属層によって補強した絶縁層として、接着剤層、或いは接着剤層付の樹脂膜が用いられる請求項３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤパッケージの絶縁層側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成したＬＥＤモジュール装置。
【請求項６】
リードフレームを基板として用い、該基板上にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤパッケージの製造方法において、
ＬＥＤチップを搭載するための凹所であるキャビティと、このキャビティ両側に左右一対の電極としても機能する壁部と、この一対の電極を電気的に分離するための開口を形成した複数個のリードフレームを、連結した状態で金属板状部材をプレス加工又はエッチング加工することにより作成し、
前記リードフレームの裏面に絶縁層を付着させ、かつ、前記リードフレームの本体部のおもて面に、前記ＬＥＤチップを固定し、
前記ＬＥＤチップを固定した後、前記開口により分割されたリードフレームのそれぞれと、前記ＬＥＤチップの接続電極間を接続し、
前記リードフレーム両側の壁部の間のスペースに、透明樹脂を用いて樹脂封止した後、個々のパッケージ或いは所定個数連結した状態のパッケージに個片化した、
ことから成るＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂封止した後に、前記絶縁層を剥離した請求項６に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記リードフレームのキャビティ内部には、反射材として銀メッキをした請求項６に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項９】
請求項６に記載のＬＥＤパッケージの絶縁層側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成するＬＥＤモジュール装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の前記絶縁層を剥離した前記リードフレームの裏面側に別の絶縁層を付着させ、かつ、その別の絶縁層を介して前記リードフレームを放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成するＬＥＤモジュール装置の製造方法。
【請求項１１】
前記別の絶縁層は、金属層によって補強されており、かつ、その金属層側を放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させた請求項１０に記載のＬＥＤモジュール装置の製造方法。
【請求項１２】
前記金属層によって補強した別の絶縁層として、接着剤層、或いは接着剤層付の樹脂膜を用いた請求項１１に記載のＬＥＤ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、リードフレームを用いてＬＥＤチップのためのパッケージ基板を構成したＬＥＤパッケージとその製造方法、及び該ＬＥＤパッケージを用いて構成したＬＥＤモジュール装置とその製造方法に関する。
【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、チップを搭載したパッケージを実装基板上に装着して、大型ディスプレイ、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、道路照明や一般照明などに用いられている。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ＬＥＤパッケージ基板としてセラミック基板又はシリコン基板、或いは金属基板を用いているが、従来のセラミック基板（特許文献１参照）又はシリコン基板（特許文献２参照）を使用した方法では、セラミックやシリコン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、加工が困難などの問題がある。
【０００４】
また、ＬＥＤパッケージ基板として金属基板を用いるものの、金属基板は樹脂で厚く覆われているための配線基板との間に大きな熱抵抗が存在し、放熱性はセラミック等に比べて大きな改善はされていない。図１５は、従来公知の発光装置を例示する図である（特許文献３参照）。図示のように、ステンレス基板の表面に、リード電極を構成する銅箔パターンが絶縁膜を介して形成されている。このステンレス基板には貫通孔を形成して、この貫通孔に銅支持体を嵌合させる。銅支持体の先端に形成した凹所内に、ＬＥＤチップを配置する。ＬＥＤチップの各電極と基板の表面に設けられた銅箔パターンとをワイヤボンディングする。この後、シリコン樹脂等の透光性樹脂をポッティングして硬化させることにより、レンズを形成する。レンズとして機能させているシリコン樹脂は、支持体の突起部及び発光素子、更には電極にボンディングされたワイヤまでを覆うように設けられている。
【０００５】
ＬＥＤチップ電極のボンディング接続部には樹脂封止が施されているが、図示の構成は、必要な箇所のみに効率的に樹脂注入することができないという問題がある。樹脂封止のためのシリコン樹脂等の透光性樹脂は、高価であるので、より限定的に樹脂注入するための構成が求められる。
【０００６】
図１６は、従来公知の発光ダイオードの模式的断面図を示している（特許文献４参照）。ステンレスから構成される金属平板を打ち抜き及び押圧加工により、タイバーで接続されたリード電極が形成される。互いに向き合ったリード電極の一方には、ＬＥＤチップが内部に配置される凹部が設けられている。凹部内にＬＥＤチップを取り付けた後、ＬＥＤチップの各電極と一対のリード電極とをそれぞれワイヤボンドする。ワイヤボンド後、ＬＥＤチップを射出成型用の金型に配置して、エポキシ樹脂を注入させて樹脂モールドする。形成された発光ダイオードは、一対のリード電極が対向して延材された構造となる。
【０００７】
しかし、ＬＥＤチップが搭載される金属台座は樹脂で厚く覆われるためこの樹脂部が大きな熱抵抗となるだけでなく、樹脂封止のためのシリコン樹脂等の透光性樹脂は、高価であるので、図１５を参照して上述したように、より限定的に樹脂注入するための構成が求められる。また、この種ＬＥＤパッケージは、照明用として用いる場合のように、特に複数個連結して用いる際には、効率的な相互接続手段及び冷却のための放熱手段が必須であるが、これらについて考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2005-158957号公報
【特許文献２】特開2000-106458号公報
【特許文献３】特開2002-335019号公報
【特許文献４】特許第3255284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、係る問題点を解決して、ＬＥＤチップパッケージ基板として、高効率な排熱を実現することのできる金属製のリードフレーム構造を採用しつつ、パッケージ基板形状を工夫し、かつ裏面に薄い絶縁層を設けたことにより、高価なＬＥＤチップの封止樹脂を、より限定的に、かつ漏れ出ること無く、注入可能にすることを目的としている。
【００１０】
また、本発明は、リードフレームからなるパッケージ基板そのものを電極の一部として構成し、かつ、パッケージ基板を装着するヒートシンク或いは筐体から電気接続部を分離することにより、配線基板を用いることなく、特に複数個連結して用いるパッケージ基板相互の電気的接続を簡易に行うことを目的としている。さらに、リードフレームのチップ搭載側を樹脂で覆い、その裏面側を接着層付の薄い絶縁層で覆うことにより、リードフレーム全体を樹脂で包んでリードフレームと樹脂との密着性向上を図り、信頼度を向上することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、ヒートシンク或いは筐体から電気接続部を分離することにより、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】
【００１２】
本発明のＬＥＤパッケージは、リードフレームを基板として用い、該基板上にＬＥＤチップを搭載して構成した。リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載される平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して本体部から折曲してＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を、金属板状部材を加工することにより形成し、かつ、前記一対の壁部は、前記本体部を分割する開口により互いに分離されて、一対の接続電極として機能する。ＬＥＤパッケージは、リードフレームと、該リードフレームの本体部のおもて面に固定して、分割リードフレームのそれぞれと接続したＬＥＤチップと、開口を有するリードフレームの裏面側に貼り付けた絶縁層と、リードフレームの両側の壁部により規制されるスペースに樹脂封止した透明樹脂により構成する。
【００１３】
本発明のＬＥＤモジュール装置は、ＬＥＤパッケージの絶縁層側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成する。
【００１４】
本発明のＬＥＤパッケージの製造方法は、ＬＥＤチップを搭載するための凹所であるキャビティと、このキャビティ両側に左右一対の電極としても機能する壁部と、この一対の電極を電気的に分離するための開口を形成した複数個のリードフレームを、連結した状態で金属板状部材をプレス加工又はエッチング加工することにより作成する。リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁層を付着させ、リードフレームの本体部のおもて面に、ＬＥＤチップを固定する。ＬＥＤチップを固定した後、開口により分割されたリードフレームのそれぞれと、ＬＥＤチップの接続電極間を接続する。リードフレーム両側の壁部により規制されるスペースに、透明樹脂を用いて樹脂封止した後、個々のパッケージ或いは所定個数連結した状態のパッケージに個片化する。樹脂封止した後に、絶縁層を剥離することもできる。また、リードフレームのキャビティ内部には、反射材として銀メッキをすることができる。
【００１５】
本発明のＬＥＤモジュール装置の製造方法は、ＬＥＤパッケージの絶縁層側を、或いは剥離したＬＥＤパッケージの底面側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成する。絶縁層として金属層により補強した樹脂膜、或いは接着剤層を用い、その絶縁層側をリードフレームの裏面に付着させる一方、金属層側を放熱板上に固定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リードフレーム形状を工夫すると共に、裏面に薄い絶縁層（テープ）を設けたことにより、高価なＬＥＤチップ封止樹脂を、必要とする箇所のみに限定的に注入すると共に、樹脂の漏れ出しを防ぐことができる。また、パッケージ基板そのものを電極の一部として構成したことにより、低コストを実現できる。さらにリードフレームにチップ搭載側は樹脂が覆い、裏面側は接着層付の絶縁層が覆うことにより、リードフレーム全体を樹脂系で包む構造となり、リードフレームと樹脂との密着性向上が期待でき、信頼度が向上する。
【００１７】
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。
【００１８】
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】
【００１９】
【図１】（Ａ）は、エッチング加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のＬＥＤモジュールの第一の例を示す側面断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＬＥＤパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、（Ｃ）は平面図である。
【図２】（Ａ）は、プレス加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のＬＥＤモジュールの第二の例を示す側面断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＬＥＤパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、（Ｃ）は平面図である。
【図３】（Ａ）は、複数個アレイ状に連結した状態で示すエッチング加工によるリードフレームの上面図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）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である。
【図４】（Ａ）は、リードフレームの側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。
【図５】（Ａ）は、複数個アレイ状に連結した状態で示すプレス加工によるリードフレームの上面図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）中のラインＳで切断した左１ブロックのみを示す断面図である。
【図６】（Ａ）は、リードフレームの側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。
【図７】（Ａ）は、ＬＥＤパッケージ組立ての第一の例を示す図であり、（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８】ＬＥＤパッケージ組立ての第二の例を示す図である。
【図９】（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第三の例を示す側面断面図であり、図８を参照して説明したように最終工程で絶縁膜を剥離したＬＥＤパッケージ（エッチング加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第四の例を示す側面断面図であり、絶縁膜を剥離したＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを、それぞれ示している。
【図１０】（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第五の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のＬＥＤパッケージ（エッチング加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第六の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｃ）は、積層絶縁テープの詳細を、それぞれ示している。
【図１１】（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第七の例を示す側面断面図であり、裏面補強接着剤（接着剤層を付着させた銅箔）付きのＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、裏面補強接着剤の詳細を、それぞれ示している。
【図１２】（Ａ）は、連結構成ＬＥＤパッケージの接続例を示す図であり、放熱板上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）はその電気的接続を示す等価回路図である。
【図１３】（Ａ）は、ＬＥＤパッケージの外部接続を例示する図であり、電極部上面で接続する場合を示し、（Ｂ）は電極部側面で接続する場合をそれぞれ示している。
【図１４】（Ａ）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、（Ｂ）は直管蛍光灯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る。
【図１５】従来公知の発光装置を例示する図である。
【図１６】従来公知の発光ダイオードを例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１（Ａ）は、エッチング加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のＬＥＤモジュールの第一の例を示す側面断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＬＥＤパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、（Ｃ）は平面図である。また、図２（Ａ）は、プレス加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のＬＥＤモジュールの第二の例を示す側面断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＬＥＤパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、（Ｃ）は平面図である。リードフレームは、周知のように、エッチング加工とかプレス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】
図１（Ｂ）に例示のリードフレームは、エッチング加工により形成されているのに対して、図２（Ｂ）に例示のリードフレームは、プレス加工により形成されている点で相違している。図１（Ａ）及び図２（Ａ）のいずれにおいても、リードフレームは放熱板の上に高熱伝導性の接着剤（例えば東レ製：高熱伝導接着シートTSA）を用いて接着されるものとして例示しているが、後述の図１０（Ｃ）に示すような積層絶縁テープとか、図１１（Ｂ）に示すような裏面補強接着剤も用いることができる。一対の接続電極間の絶縁は、封止樹脂および絶縁膜により行われる。
【００２２】
放熱板（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、放熱板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、放熱板を介して放熱される。但し、放熱板に代えて、ＬＥＤパッケージを装着する筐体を、放熱板として利用することができる。
【００２３】
図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）に示すいずれのリードフレームも、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壁部を備えている。この一対の壁部の先端面が、接続電極として機能する。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。
【００２４】
リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁膜（絶縁テープ）を貼り付ける。リードフレームの本体部のおもて面に、ＬＥＤチップを、接着剤を用いて固定する。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。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。次に、透明樹脂を用いて樹脂封止する。封止樹脂の横方向は、リードフレームの両側の壁部（接続電極）により規制される。封止樹脂の高さは、接続電極として機能するリードフレーム壁部先端面と同平面である。壁部は、封止樹脂を閉じこめる機能を果たす。リードフレームの裏面（底面）側に絶縁膜を設けたことにより、開口を通して樹脂が漏れ出ることが無い。また、絶縁膜を設けたことにより、放熱板（又は筐体）上に組み立てた際に、ＬＥＤモジュール接続電極の絶縁を図ることができる。
【００２５】
リードフレームは開口により物理的に分かれているので、絶縁膜が無い場合、この両側部分は樹脂の剛性によってのみ保持される。即ち、フレームと樹脂の密着力と樹脂の剛性でパッケージが構成される。これに対して、裏面を接着層付の絶縁膜（絶縁テープ）で固定すれば、チップ側の樹脂と接着層を介してテープがフレームを上下に固定するので熱膨張係数差による左右の応力は小さくなり、その分応力は上方向に分散されて、ボンディングワイヤに掛かる左右の応力が小さくなり、信頼度の向上が見込める。但し、接着剤と放熱板の密着性が十分で絶縁テープと同等以上の固定力があれば、テープは無くても構わない（図８参照）。
【００２６】
次に、図１のＬＥＤパッケージに用いるエッチング加工によるリードフレームの形成を、図３及び図４を参照して説明する。図３（Ａ）は、複数個アレイ状に連結した状態で示すリードフレームの上面図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）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。複数個（例えば、３個）連結した状態で使用することもできるし、この連結部を切断することにより、個々に分離して使用することもできる。
【００２７】
次に、図３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４を参照して、さらに説明する。図４（Ａ）は、リードフレームの側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。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３に例示したように複数個連結した状態で、ＬＥＤパッケージが組み立てられる。各リードフレームは、ＬＥＤチップを搭載するための凹所であるキャビティが形成される。このキャビティ両側には、左右一対の電極としても機能する壁部、及びこの一対の電極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、エッチングにより形成される。壁部は、電極として機能するだけでなく、封止樹脂を閉じこめる機能を果たす。
【００２８】
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から折曲して立ち上がる方向に、ＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を備えている。この一対の壁部の先端面が、接続電極として機能する。また、この一対の壁部の上部外面を、接続電極として用いることも可能である（図１３参照）。図示の例では、平板部から壁部が直交する方向に立ち上がるものとして例示しているが、必ずしも直交する必要はなく、接続電極が平板状の本体部より上方に位置できるように、例えば、斜め上方に直線的に、或いは湾曲させて立ち上がらせても良い。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、平板状の本体部を開口により２分割することにより、一対の接続電極を互いに分離している。後述するように（図７参照）、２分割した本体部の一方の上にＬＥＤチップを装着して一方のワイヤボンド接続をする一方、本体部の他方には他方のワイヤボンド接続をする。
【００２９】
次に、図２のＬＥＤパッケージに用いる金型を用いたプレス加工によるリードフレームの形成を、図５及び図６を参照して説明する。図５（Ａ）は、複数個アレイ状に連結した状態で示すリードフレームの上面図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）中のラインＳで切断した左１ブロックのみを示す断面図である。最初に、加工されるべき板状部材は、スリット穿孔される（図中のスリットＰ，Ｑ）。スリットＱにより一対の電極が互いに分離される（図５（Ｂ）に示す開口）。スリットＰ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。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。
【００３０】
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、連結部で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ものとして例示しているが、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。また、連結部の中央部はダイシングラインとなる。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の切断領域であり、また、この切断領域が切断されずに残される場合は、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１４を参照して後述するように、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。
【００３１】
次に、図５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６を参照して、さらに説明する。図６（Ａ）は、リードフレームの側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。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５に例示したように複数個連結した状態で、ＬＥＤパッケージが組み立てられる。各リードフレームは、左右一対の壁部（電極部）を電気的に分離するための開口が本体部に形成されている。この開口は、上述のように、スリット穿孔により形成される。
【００３２】
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から折曲して斜め上方に、略直交する方向に、ＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を備えている。この一対の壁部は、後述のように、封止樹脂の規制面として機能するだけでなく、電極部としても機能して、その先端面が接続電極となる。
【００３３】
図７（Ａ）は、ＬＥＤパッケージ組立ての第一の例を示す図であり、（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。なお、ここでは、エッチング加工によるリードフレーム（図３及び図４参照）を例として説明するが、プレス加工によるリードフレーム（図５及び図６参照）についても、同様な組立を行うことができる。最初に、テープ貼付け工程において、リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁膜（絶縁テープ）を貼り付ける。接着剤付テープを用いても良い。或いは、後述の図１０（Ｃ）に示すような積層絶縁テープとか、図１１（Ｂ）に示すような裏面補強接着剤も用いても良い。このように、リードフレームの裏面（底面）側に絶縁膜を設けることにより、樹脂封止の際に開口を通して樹脂が漏れ出ることがないので、製造時の樹脂無駄も排除でき、また、接着剤が樹脂と絶縁膜を一体化し、等価的に樹脂がリードフレームを表裏両面から包むことになり、結果として樹脂とリードフレームの密着性改善を図ることができる。
【００３４】
次に、チップ搭載工程において、リードフレームの本体部のおもて面に、ＬＥＤチップを、接着剤を用いて固定する。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。また、キャビティ内部には、反射材として銀メッキをすることにより、この銀メッキをワイヤボンディング性向上にも機能させることができる。なお、ＬＥＤチップは、１個のみとすることも（図７（Ｂ））、複数チップを搭載することもできる（図７（Ｃ））。
【００３５】
チップ搭載工程において、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。次に、樹脂封止工程において、透明樹脂（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）する。この透明樹脂には、蛍光体を混合しても良い。一般的に白色ＬＥＤの場合は、青色発光ＬＥＤチップを用いてＬＥＤチップ上に黄色の蛍光体を配置し、この蛍光体が青色を受けて白く光っている。通常、この蛍光体は透明樹脂に混入されている場合が多い。樹脂封止は、連結状態のパッケージを金型内に配置して行われる。それ故に、図７（Ｂ）或いは（Ｃ）に示すＬＥＤパッケージの縦方向には連結状態の別のＬＥＤパッケージが位置し、最両外側の樹脂は、金型によって規制される。或いは樹脂封止はディスペンサーやスクリーン印刷で行なっても良い。この場合、リードフレームの最両端は樹脂止め用の、例えばダム形成等の細工を施しておく。樹脂封止の横方向スペースは、リードフレームの両側の壁部（接続電極）により規制される。封止樹脂の高さは、接続電極として機能するリードフレーム壁部先端面と同平面まで注入する。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。
【００３６】
図８は、ＬＥＤパッケージ組立ての第二の例を示す図である。テープ貼付け工程、チップ搭載工程、樹脂封止工程までは、図７（Ａ）を参照して説明した通りである。この第二の例においては、テープ剥離工程において、樹脂封止工程後に、絶縁膜（絶縁テープ）を剥離する。この絶縁膜は、樹脂注入時に開口を通って樹脂が漏れ出るのを防ぐことができるが、樹脂硬化後は、剥離しても問題はない。また、この絶縁膜は、リードフレームが放熱板のような導電体上に固定されるとき、一対の接続電極を互いに電気的に絶縁する機能を有しているが、後述のように代替え手段（図９参照）があれば、剥離しても問題はない。
【００３７】
図９（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第三の例を示す側面断面図であり、図８を参照して説明したように最終工程で絶縁膜を剥離したＬＥＤパッケージ（エッチング加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第四の例を示す側面断面図であり、絶縁膜を剥離したＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを、それぞれ示している。いずれにおいても、リードフレームは放熱板の上に高熱伝導性の接着剤を用いて接着されるものとして例示しており、一対の接続電極間の絶縁は、この接着剤層により行われる。但し、図１（Ａ）及び図２（Ａ）と同様に、放熱板に代えて、ＬＥＤモジュールを装着する筐体を、放熱板として利用することができる。
【００３８】
図１０（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第五の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のＬＥＤパッケージ（エッチング加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第六の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｃ）は、積層絶縁テープの詳細を、それぞれ示している。積層絶縁テープは、図７（Ａ）に例示したようなテープ貼付け工程において、図中の絶縁膜に代えて貼り付けられる。積層絶縁テープの詳細は、図１０（Ｃ）に示すように、樹脂付き銅箔（ポリイミド膜を貼り付けた銅箔：例えば日立化成工業のMCF-5000IR、この材料はポリイミドの厚さが僅か5μmであり、熱抵抗的には非常に有利な材料である）のポリイミド膜側を、接着剤を用いてリードフレーム底面に貼り付ける。ポリイミド膜及び接着剤層により、リードフレームの一対の接続電極間の絶縁を行うだけでなく、裏面の銅箔により、放熱板に対して半田付けにより固定することができ、高放熱のモジュール組立てが可能となる。半田付けに代えて、高熱伝導性の接着剤（例えば東レ製：高熱伝導接着シートTSA）を用いて貼り付けることもでき、また、銅箔に限らず、アルミのような高熱伝導性の金属箔（金属層）を用いることができる。
【００３９】
図１１（Ａ）は、本発明のＬＥＤモジュールの第七の例を示す側面断面図であり、裏面補強接着剤（接着剤層を付着させた銅箔）付きのＬＥＤパッケージ（プレス加工によるリードフレーム）の放熱板への取付けを示し、（Ｂ）は、裏面補強接着剤の詳細を、それぞれ示している。裏面補強接着剤は、図７（Ａ）に例示したようなテープ貼付け工程において、図中の絶縁膜に代えて貼り付けられる。銅箔に付着させた接着剤層が、接着機能と絶縁機能を兼ね備えることになる。図１１（Ｂ）に示すような接着剤層付き銅箔の接着剤層側を、追加の接着剤を用いること無くリードフレーム底面部に貼り付ける。この接着剤層（金属と密着性の強い接着剤）により、リードフレームの一対の接続電極間の絶縁を行うだけでなく、裏面の銅箔により、放熱板に対して半田付け等により固定することができ、高放熱のモジュール組立てが可能となる。なお、上述のように、銅箔に限らず、アルミのような金属箔（金属層）を用いることができる。
【００４０】
図１１に例示のモジュール組立ては次のように行う。最初に、ＬＥＤパッケージに相当する開口部を有する実装基板（例えば、１層ガラスエポキシ基板）を、放熱板の上に接着などにより取り付けると共に、この開口部に位置するように、上述した裏面補強接着剤を付着させたＬＥＤパッケージを放熱板に対して半田接続する。この半田接続に代えて、高熱伝導性の接着剤を用いて接着することも可能である。次に、ＬＥＤパッケージ側面と実装基板の間の隙間を接着剤で埋めて、この接着剤の上で、リードフレームの一対の外部電極を、実装基板上面の配線に半田付け、或いはインクジェットによる銅や銀等により接続する。ＬＥＤチップ発光面は、図中の上面側に向けられていて、実装基板に遮られること無く上面に向けて発光する。
【００４１】
図１２（Ａ）は、連結構成ＬＥＤパッケージの接続例を示す図であり、放熱板上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）はその電気的接続を示す等価回路図である。図示の例は、１枚の放熱板（ヒートシンク）の上に、複数個（５×５）のＬＥＤパッケージを配置して、直列接続の５個のパッケージを一組として、その５組を並列接続した場合を示している。複数個のＬＥＤパッケージの裏面が、放熱板上に絶縁シートを介して取り付けられて、ＬＥＤモジュール装置が構成された後、ＬＥＤパッケージ相互の電気的接続（図中の直列接続部及び並列接続部）及び電源端子との接続（図中の外部接続部、図１３参照）を行うことにより完成する。この電気的接続は、ワイヤボンド或いは銅配線或いは半田ディスペンサー或いは銅インクジェット配線により行うことができる。インクジェット配線の場合は、隙間を絶縁材で少し埋めた後に配線する。直列接続部については、リードフレーム間連結部（図３（Ｂ）、図５（Ｂ）参照）を利用して接続することもできる。なお、図１２は、直列接続の５個のパッケージを一組として、その５組を並列接続した場合を例示したが、逆に、並列接続のパッケージを直列接続すること、全てのＬＥＤパッケージを直列接続、又は並列接続すること等、任意数のパッケージの任意の接続形態が可能である。
【００４２】
図１３（Ａ）は、ＬＥＤパッケージの外部接続を例示する図であり、電極部上面で半田接続する場合を示し、（Ｂ）は電極部側面で接続する場合をそれぞれ示している。図示のように、電源端子との外部接続は、ＬＥＤパッケージの電極部に対して、電極部上面或いは側面に半田付けした銅線により行うことができる。
【実施例】
【００４３】
図１４（Ａ）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、（Ｂ）は直管蛍光灯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る。図１４（Ａ）において、白熱電球形状の照明装置の連結構成ＬＥＤパッケージは、凸面形状外表面を有するヒートシンク（或いは筐体）に装着する場合を例示している。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。
【００４４】
図１４（Ｂ）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、リードフレーム自体を連結することにより相互に接続されている。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。
【００４５】
以上、本開示にて幾つかの実施の形態を単に例示として詳細に説明したが、本発明の新規な教示及び有利な効果から実質的に逸脱せずに、その実施の形態には多くの改変例が可能である。
【図１】
2012049486.tif 000003
【図２】
2012049486.tif 000004
【図３】
2012049486.tif 000005
【図４】
2012049486.tif 000006
【図５】
2012049486.tif 000007
【図６】
2012049486.tif 000008
【図７】
2012049486.tif 000009
【図８】
2012049486.tif 000010
【図９】
2012049486.tif 000011
【図１０】
2012049486.tif 000012
【図１１】
2012049486.tif 000013
【図１２】
2012049486.tif 000014
【図１３】
2012049486.tif 000015
【図１４】
2012049486.tif 000016
【図１５】
2012049486.tif 000017
【図１６】
2012049486.tif 000018