(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤに対する優れた放熱性と防護性を有することにより，ＬＥＤの寿命をのばすことができる，スケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）のＬＥＤパッケージを提供する。【解決手段】ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ００１は，上部リードフレーム００４２及び下部リードフレーム００４１を有する２層のリードフレームアセンブリ００４と，下部リードフレームに伝導的に取り付けられた（接続した）保護回路及びドライバ回路００５と，上部リードフレームに伝導的に取り付けられた（接続した）ＬＥＤ００２とを含む。下部リードフレームは，放熱用シンクパッドを含む。複数のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージは，様々な照明ソリューションに対応するＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイを形成するように，マトリックス状又は１列に構成することができる。【選択図】図１
2012164969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層のリードフレームアセンブリと，保護回路及びドライバ回路と，マイクロエレクトロニクス照明デバイスと，を含む照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージにおいて，
前記２層のリードフレームアセンブリは，
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージを放熱させる第１のヒートシンクパッドを有する下部リードフレームと，
第２のヒートシンクパッドを有し，前記下部リードフレーム上に電気的かつ熱的に接続する上部リードフレームと，を有し，
ここで，少なくとも前記上部リードフレームは，外部接続用のアノード及びカソードを含むものであり，
前記保護回路及びドライバ回路は，前記２層のリードフレームアセンブリの前記下部リードフレームに電気的かつ熱的に接続し，
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，前記２層のリードフレームアセンブリが，前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記保護回路及びドライバ回路に電気的に接続し，前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記下部リードフレームの前記第１のヒートシンクパッドに熱的に接続することによって，前記上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続する，
放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項２】
２層のリードフレームアセンブリと，保護回路及びドライバ回路と，マイクロエレクトロニクス照明デバイスと，を含む照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージにおいて，
前記２層のリードフレームアセンブリは，
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージを放熱させる第１のヒートシンクパッドを有する下部リードフレームと，
第２のヒートシンクパッドを有し，前記下部リードフレーム上に電気的かつ熱的に接続する上部リードフレームと，を有し，
ここで，少なくとも前記上部リードフレームは，外部接続用のアノード及びカソードを含むものであり，
前記保護回路及びドライバ回路は，前記２層のリードフレームアセンブリの前記上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続し，
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，前記２層のリードフレームアセンブリが，前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記保護回路及びドライバ回路に電気的に接続し，前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記下部リードフレームの前記第１のヒートシンクパッドに熱的に接続することによって，前記上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続する，
放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項３】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，市販の発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求項１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項４】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，市販の発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求項２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項５】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される電気及び熱伝導性材料を用いて，前記上部リードフレームに接続される，請求項１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項６】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される電気及び熱伝導性材料を用いて，前記上部リードフレームに接続される，請求項２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項７】
２層のリードフレームアセンブリと，保護回路及びドライバ回路と，ＬＥＤダイと，を含む照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージにおいて，
前記２層のリードフレームアセンブリは，
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージを放熱させるヒートシンクパッドを有する下部リードフレームと，
前記下部リードフレーム上に熱的に接続する上部リードフレームと，を有し，
ここで，少なくとも前記上部リードフレームは，外部接続用のカソード及びアノードを含むものであり，
前記保護回路及びドライバ回路は，前記２層のリードフレームアセンブリの前記上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続し，
前記ＬＥＤダイは，前記２層のリードフレームアセンブリが，前記ＬＥＤダイを，前記下部リードフレームの前記ヒートシンクパッドに熱的に接続することによって，前記上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続し，かつ前記保護回路及びドライバ回路に電気的に接続し，
前記上部リードフレームにはクリアレンズがモールディングされ，前記クリアレンズは，ＬＥＤダイの光路を作り出すようにＬＥＤダイを覆う， 
放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項８】
前記リードフレームアセンブリは，金属，合金及びセラミックスからなる群から選択される材料で作られる，請求項７に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項９】
前記リードフレームアセンブリは銅から作られる，請求項８に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージ。
【請求項１０】
マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリと，複数の保護回路及びドライバ回路と，複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスと，を含む照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイにおいて，
前記マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリは，マトリックス状の複数の下部リードフレーム及びマトリックス状の複数の上部リードフレームを有し，
前記マトリックス状の複数の下部リードフレームの各々は，第１のシンクパッドを有し，複数の下部連携バーによって相互に接続され，
前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの各々は，第２のシンクパッドを有し，複数の上部連携バーによって相互に接続され，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームは，前記マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に熱的かつ電気的に接続し，
ここで，少なくとも前記マトリックス状の複数の上部リードフレームは，外部接続用のアノード及びカソードを含むものであり，
前記複数の保護回路及びドライバ回路の各々は，前記マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリの複数の前記上部リードフレームの各々に，電気的に接続するよう取り付けられ，
前記複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスは，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームに電気的に接続し，前記複数の保護回路及びドライバ回路の各々に電気的に接続する，
放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１１】
マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリと，複数の保護回路及びドライバ回路と，複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスと，を含む照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイにおいて，
前記マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリは，マトリックス状の複数の下部リードフレーム及びマトリックス状の複数の上部リードフレームを有し，
前記マトリックス状の複数の下部リードフレームの各々は，第１のシンクパッドを有し，複数の下部連携バーによって相互に接続され，
前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの各々は，第２のシンクパッドを有し，複数の上部連携バーによって相互に接続され，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームは，前記マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に伝導的に接続するよう取り付けられ，
ここで，少なくとも前記マトリックス状の複数の上部リードフレームは，外部接続用のアノード及びカソードを含むものであり，
前記複数の保護回路及びドライバ回路の各々は，前記マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリの複数の前記下部リードフレームの各々に，電気的に接続するよう取り付けられ，
前記複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスは，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームに電気的に接続し，前記複数の保護回路及びドライバ回路の各々に電気的に接続する，
放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１２】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，市販の発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求項１０に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１３】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，市販の発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求項１１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１４】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリは，金属，合金，及びセラミックスからなる群から選択される材料で作られる，請求項１０に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１５】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリは銅から作られる，請求項１４に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１６】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリは，金属，合金，及びセラミックスからなる群から選択される材料で作られる，請求項１１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１７】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリは銅から作られる，請求項１６に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１８】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，ハンダ及び粘着性材料からなる群から選択される電気伝導性及び熱伝導性材料を用いて，前記複数の上部リードフレームの各々に，電気的かつ熱的に接続される，請求項１０に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項１９】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，ハンダ及び粘着性材料からなる群から選択される電気伝導性及び熱伝導性材料を用いて，前記複数の上部リードフレームの各々に，電気的かつ熱的に接続される，請求項１１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項２０】
前記複数の保護回路及びドライバ回路は，ハンダ及び粘着性材料からなる群から選択される電気伝導性及び熱伝導性材料を用いて，前記複数の上部リードフレームの各々に接続される，請求項１０に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項２１】
前記複数の保護回路及びドライバ回路は，ハンダ及び粘着性材料からなる群から選択される電気伝導性及び熱伝導性材料を用いて，前記複数の上部リードフレームの各々に接続される，請求項１１に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイ。
【請求項２２】
複数のヒートシンクを有し，下部連携バーによって相互に接続されるマトリックス状の複数の下部リードフレームを提供するステップと，
複数の保護回路デバイスを，マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に熱的かつ電気的に取り付けるステップと，
複数の上部リードフレームの各々が外部接続用のアノード及びカソードを含み，複数の上部連携バーによって相互に接続するマトリックス状の複数の上部リードフレームを，マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成するために，マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に，熱的かつ電気的に取り付けるステップと，
複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，マトリックス状の複数の上部リードフレームに熱的かつ電気的に接続するステップと，を含む，
照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２３】
複数のヒートシンクを有し，下部連携バーによって相互に接続されるマトリックス状の複数の下部リードフレームを提供するステップと，
複数の上部リードフレームの各々が外部接続用のアノード及びカソードを含み，複数の上部連携バーによって相互に接続するマトリックス状の複数の上部リードフレームを，マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成するために，マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に，熱的かつ電気的に取り付けるステップと，
複数の保護回路デバイスを，前記マトリックス状の複数の上部リードフレーム上に熱的かつ電気的に接続するように取り付けるステップと，
複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，マトリックス状の複数の上部リードフレームに熱的かつ電気的に接続するステップと，を含む，
照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２４】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求２２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２５】
前記マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（ＳＳＬ）又は他の光学デバイスからなる群から選択される，請求２３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２６】
複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，マトリックス状の複数の上部リードフレームに熱的かつ電気的に接続する前記ステップは，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにわたって，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される熱伝導性材料を施すステップを含むか，または，前記複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにワイヤボンディングするステップを含む，請求２２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２７】
複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，マトリックス状の複数の上部リードフレームに熱的かつ電気的に接続する前記ステップは，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにわたって，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される熱伝導性材料を施すステップを含むか，または，前記複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにワイヤボンディングするステップを含む，請求２３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２８】
複数の保護回路及びドライバ回路を，マトリックス状の下部リードフレーム上に取り付ける前記ステップは，前記マトリックス状の複下部リードフレームにわたって，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される熱伝導性材料を施すステップを含むか，または，前記複数の保護回路及びドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の下部リードフレームにワイヤボンディングするステップを含む，請求２２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項２９】
複数の保護回路及びドライバ回路を，マトリックス状の複数の上部リードフレーム上に取り付ける前記ステップは，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにわたって，ハンダ，接着剤及び熱粘着性材料からなる群から選択される熱伝導性材料を施すステップを含むか，または，前記複数の保護回路及びドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームにワイヤボンディングするステップを含む，請求２３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３０】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリをモールディングするステップと，
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイの電気的接続を，直列，並列，非並列又はそれらのいくつかの組み合せで構成するように，前記複数の上下の連携バーの一部をトリミングするステップと，をさらに含む，請求項２２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３１】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリをモールディングするステップと，
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイの電気的接続を，直列，並列，非並列又はそれらのいくつかの組み合せで構成するように，前記複数の上下の連携バーの一部をトリミングするステップと，をさらに含む，請求項２３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３２】
前記マトリックス状のリードフレームアセンブリは，金属，合金，及びセラミックスからなる群から選択される材料で作られる，請求項２２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３３】
前記マトリックス状のリードフレームアセンブリは，金属，合金，及びセラミックスからなる群から選択される材料で作られる，請求項２３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３４】
前記マトリックス状のリードフレームアセンブリは銅から作られる，請求項３２に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３５】
前記マトリックス状のリードフレームアセンブリは銅から作られる，請求項３３に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３６】
複数のヒートシンクを有し，下部連携バーによって相互に接続されるマトリックス状の複数の下部リードフレームを提供するステップと，
外部接続用のアノード及びカソードを有し，複数の上部リードフレームが各々複数の上部連携バーによって相互に接続されるマトリックス状の複数の上部リードフレームを提供するステップと，
マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成し，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームを，前記マトリックス状の複数の下部リードフレームに熱的に取り付けるステップと，
複数の保護回路及ドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリの前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記カソードに電気的に取り付けるステップと，
複数のＬＥＤダイを，前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリの前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記カソードに電気的に取り付けるステップと，
前記複数のＬＥＤダイの各々と前記複数の保護回路及びドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記アノードにワイヤボンディングするステップと，
前記複数のＬＥＤダイを保護し，さらにその光路を作り出すために，前記複数のＬＥＤダイと前記複数の保護回路及びドライバ回路を，クリアレンズで封止するステップと，を含む，
照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３７】
前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成した後に，前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリをモールディングするステップをさらに含む，請求項３６に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【請求項３８】
前記放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイの電気的接続を，直列，並列，非並列，又はそれらのいくつかの組み合せで構成するように，複数の上下の連携バーの一部をトリミングするステップをさらに含む，請求項３６に記載の放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は，２０１０年１２月２２日に出願された米国仮出願第６１／４２６４９７号，及び２０１１年３月１４日に出願された米国仮出願第６１／４５２６３２号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は，集積マイクロエレクトロニクスデバイスに関する。特に，本発明は照明アプリケーションに使用され，優れた放熱能力により長い寿命を有するスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）及びその製造方法を提供する。
【背景技術】
【０００３】
照明アプリケーションにおける集積マイクロエレクトロニクスデバイスの応用として，固体照明（ＳＳＬ）アプリケーション，発光ダイオード（ＬＥＤ），有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ），光学デバイス等が挙げられる。現在，照明アプリケーションにおける集積マイクロエレクトロニクスデバイスの利用可能な製造方法は，コストがかかり，標準化されていない。例として，ＬＥＤ照明ソリューションを提供するために，ＬＥＤダイの製造業者及び／又は集積回路業者は，複数の単一ＬＥＤチップをＬＥＤアレイへ製造し，構成する。同時に，半導体メーカーは，ＬＥＤアレイの電力変換器を製造し，さらに独立した半導体パッケージにＬＥＤ保護デバイスを実装することになる。そして，ＬＥＤの構成部品のすべては，ＬＥＤ照明ソリューションを構築するためにすべての構成部品を使用するＬＥＤ照明器具製造業者に供給される。したがって，このような複雑な製造工程から，ＬＥＤ照明ソリューションは，高い製造コストに悩まされており，非常に信頼性に欠ける。ＬＥＤダイ（ｄｉｅｓ）は長い寿命を有するという事実にもかかわらず，ＬＥＤ照明アプリケーションの初期不良は実際に避けられないものとなっている。
【０００４】
高い製造コストと不十分な製造プロセスに加えて，照明アプリケーションにおける集積マイクロエレクトロニクスデバイスを扱った別の重要な問題として，デバイスから発生する熱とこれらの放熱システムに関係するものがある。不十分な放熱は，性能に影響を与え，照明アプリケーション向けの集積マイクロエレクトロニクスデバイスの寿命を低下させる。不十分な熱放散は，薄暗さにつながるだけでなく，照明アプリケーション用の多くの集積マイクロエレクトロニクスデバイスの初期故障も招く。
【０００５】
米国出願公開第２００６／００５４９１５号は，熱伝導性基板及びその上に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤパッケージを開示している。熱伝導性基板は熱を放散するように機能している。ＬＥＤパッケージはさらに，熱伝導性基板を取り囲む，下部の不透明層上に配置されたコンタクト電極を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国出願公開第２００６／００５４９１５号
【発明の概要】
【０００７】
本発明の１つの側面は，ＳＨＤＭＩＰパッケージの放熱システムに関する第１のヒートシンクパッドを有する下部リードフレーム及び第２のヒートシンクパッドを有する上部リードフレームを有する，２層のリードフレームアセンブリを含む，拡張可能な放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージを提供する。ここで，上部リードフレームは，下部リードフレーム上に電気的に接続されている。ＳＨＤＭＩＰパッケージはさらに，２層のリードフレームアセンブリの下部リードフレームに電気的に接続した保護回路及びドライバ回路と，２層のリードフレームアセンブリの上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続したマイクロエレクトロニクス照明デバイスを含む。これにより，リードフレームアセンブリは，マイクロエレクトロニクス照明デバイスを保護回路及びドライバ回路に接続する。マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，発光ダイオード（ＬＥＤｓ），有機発光ダイオード，赤外発光ダイオード，固体照明（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ：ＳＳＬ）又はその他の光学デバイスからなる群から選択される。
【０００８】
本発明の他の態様では，保護回路及びドライバ回路が２層のリードフレームアセンブリの上部リードフレームに電気的に接続されている，ＳＨＤＭＩＰパッケージを提供する。
【０００９】
本発明の他の態様は，ＳＨＤＭＩＰパッケージの放熱システムに関する第１のヒートシンクパッドを有する下部リードフレーム及び第２のヒートシンクパッドを有する上部リードフレームを有する，２層のリードフレームアセンブリを含む，照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）パッケージを提供する。上部リードフレームは，外部接続用のカソード及びアノードを含む。ＳＨＤＭＩＰパッケージはさらに，リードフレームアセンブリの上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続した保護回路及びドライバ回路と，２層のリードフレームアセンブリにより，下部リードフレームのヒートシンクに熱的に接続するように，上部リードフレームに電気的かつ熱的に接続され，さらに保護回路及びドライバ回路に電気的に接続したＬＥＤダイと，ＬＥＤダイの光路を作り出すようにＬＥＤダイを上部リードフレームにモールディングしたクリアレンズとを含む。
【００１０】
本発明のさらなる側面は，マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリを含むスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを提供する。マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリは，マトリックス状の複数の下部リードフレーム及びマトリックス状の複数の上部リードフレームを含む。各下部リードフレームは，第１のヒートシンクパッドを有し，さらに複数の下部連携バー（ｔｉｅ  ｂａｒｓ）によって相互に接続し，各上部リードフレームは，第２のヒートシンクパッドを有し，さらに複数の上部連携バーによって相互に接続している。マトリックス状の複数の上部リードフレームはさらに，外部接続用のアノード及びカソードを含み，熱的かつ電気的にマトリックス状の複数の下部リードフレームに接続されている。ＳＨＤＭＩＰアレイはさらに，複数の保護回路及びドライバ回路と，マイクロエレクトロニクス照明デバイスを含む。複数の保護回路及びドライバ回路の各々は，マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリの複数の上部リードフレーム上に電気的に取り付けられており，マイクロエレクトロニクス照明デバイスは，マトリックス状の複数の上部リードフレームに取り付けられ，さらに複数の保護回路及びドライバ回路の各々に取り付けられている。
【００１１】
本発明の他の態様において，複数の保護回路及びドライバ回路の各々は，マトリックス状の２層のリードフレームアセンブリの下部リードフレームの各々に接続されている。
【００１２】
本発明のある側面は，照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法を提供する。
本方法は，複数の下部リードフレームの各々が複数の下部連携バーによって相互に接続している，複数のヒートシンクを有するマトリックス状の複数の下部リードフレームを提供するステップと，複数の保護回路デバイスを，マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に熱的かつ電気的に取り付けるステップと，複数の上部リードフレームの各々が外部接続用のアノード及びカソードを含み，複数の上部連携バーによって相互に接続するマトリックス状の複数の上部リードフレームを，マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成するために，マトリックス状の複数の下部リードフレーム上に熱的かつ電気的に取り付けるステップと，複数のマイクロエレクトロニクス照明デバイスを，マトリックス状の複数の上部リードフレームに熱的かつ電気的に接続するステップとを含む。
【００１３】
さらなる態様において，保護回路及びドライバ回路は，２層のリードフレームアセンブリの上部リードフレームに取り付けられている。
【００１４】
本発明の他の側面は，照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォーム（ＳＨＤＭＩＰ）アレイを製造する方法を提供する。
本方法は，複数の下部リードフレームの各々が複数の下部連携バーによって相互に接続している，複数のヒートシンクを有するマトリックス状の複数の下部リードフレームを提供するステップと，複数の上部リードフレームが各々，複数の上部連携バーによって相互に接続している，外部接続用のアノード及びカソードを有するマトリックス状の複数の上部リードフレームを提供するステップと，マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリを形成するために，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームを，前記マトリックス状の複数の下部リードフレームに熱的に取り付けるステップと，複数の保護回路及ドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリの前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記カソードに電気的に取り付けるステップと，複数のＬＥＤダイを，前記マトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリの前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記カソードに電気的に取り付けるステップと，前記複数のＬＥＤダイの各々と前記複数の保護回路及びドライバ回路を，前記マトリックス状の複数の上部リードフレームの前記アノードにワイヤボンディングするステップと，前記複数のＬＥＤダイを保護し，さらにその光路を作り出すために，前記複数のＬＥＤダイと前記複数の保護回路及びドライバ回路を，クリアレンズで封止するステップとを含む。
【００１５】
本発明を，図面を参照して，非限定的な態様によって説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は，本発明の１つの態様に係る，単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージの斜視図を示している。
【図１Ａ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｂ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｃ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｄ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｅ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｆ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図１Ｇ】図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，図１のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤの製造プロセスのフロー図を示している。
【図２】図２は，本発明の１つの態様に係る単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージの斜視図を示している。
【図２Ａ】図２Ａは，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージの下部リードフレームと，その上に搭載された保護回路を示す平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは，本発明の１つの態様に係る，マトリックス状の複数の下部リードフレームの例示的な配置設計を示している。
【図３Ｂ】図３Ｂは，本発明の１つの態様に係る，マトリックス状の複数の上部リードフレームの例示的な配置設計を示している。
【図４Ａ】図４Ａは，本発明の１つの態様に係る，例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの斜視図を示している。
【図４Ｂ】図４Ｂは，本発明の他の態様に係る，他の例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの斜視図を示している。
【図５Ａ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図５Ｂ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図５Ｃ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図５Ｄ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図５Ｅ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図５Ｆ】図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造プロセスのフロー図を示している。
【図６】図６は，本発明の他の態様に係る，例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの斜視図を示している。
【図７】図７は，本発明の他の態様に係る，例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの斜視図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の特徴を理解するために，以下の複数の具体的な態様及び代替的な態様により説明する。しかしながら本発明は，このような具体的な詳細が無くても実施できることは，当業者には明らかであろう。詳細の一部は，本発明を曖昧にしないように，十分に記載されていない場合がある。参照を容易にするために，図に共通する同一又は類似の特徴を参照するとき，その図においては共通した参照番号を使用している。
【００１８】
本発明は，照明ソリューション用のスケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォームを提供する。スケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォームは，２層のリードフレームのアセンブリを含む。２層のリードフレームのアセンブリは，下部リードフレームと上部リードフレームを含む。２層のリードフレームアセンブリは，照明アプリケーションにおいて，信頼性があり，堅牢なマイクロエレクトロニクスデバイスのアセンブリに不可欠な多くの電子部品を収容することができる。
【００１９】
照明デバイスの構成要素としてのＬＥＤとともに，スケーラブルな放熱性マイクロエレクトロニクス集積プラットフォームの以下の例を参照して本発明をさらに説明する。アセンブリは，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージとみなすこととする。以下の例は，決して本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００２０】
図１は，本発明の１つの態様に係る，単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ００１の斜視図を示している。この態様のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ００１は，クリアレンズ００３で封止したＬＥＤダイ００２及び２層のリードフレームアセンブリ００４を含む。この態様の２層のリードフレームアセンブリ００４は，放熱用ヒートシンクを有する下部リードフレーム００４１と，カソード００４２Ａ及びアノード００４２Ｂを有する上部リードフレーム００４２を含む。上部リードフレーム００４２は，熱伝導性はあるが，電気的に絶縁した材料により下部リードフレーム００４１上に取り付けられ，その後上部リードフレーム００４２は，下部リードフレーム００４１と共にモールディングされる。
【００２１】
１つの態様において，上部リードフレーム００４２は上部連携バー００４２Ｃをさらに含む。
【００２２】
さらなる態様において，下部リードフレーム００４１は下部連携バーを含んでもよい。
【００２３】
ＬＥＤダイ００２は，カソード００４２Ａと電気的に接続するように，上部リードフレーム００４２に伝導的に取り付けられている。この態様では，ＬＥＤダイ００２が上部リードフレーム００４２にハンダ付けされていることが望ましいが，これに限定されるものではない。
【００２４】
保護回路及びドライバ回路００５は，ＬＥＤダイ００２を保護するために，上部リードフレーム００４２と一体化している。ＬＥＤダイ００２及び保護回路００５は，アノード００４２Ｂと電気的に接続するように，上部リードフレーム００４２のアノード００４２Ｂにワイヤボンディングされている。さらに，クリアレンズ００３は，ＬＥＤダイ００２と保護回路及びドライバ回路００５を覆うように圧縮成形され，ＬＥＤダイ００２と保護回路及びドライバ回路００５の光路を作り出している。
【００２５】
上部リードフレーム００４２が，下部リードフレーム００４１と熱的に接続していることから，上部リードフレーム００４２に取り付けられたＬＥＤダイ００２から発生する熱は，下部リードフレーム００４１のヒートシンクに放散される。このように，２層のリードフレームアセンブリ００４は，ＬＥＤダイ００２に良好な熱と電力消費をもたらし，ＬＥＤダイ００２の寿命をのばすことになる。
【００２６】
図１Ａ〜図１Ｇは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰＥ・ＬＥＤパッケージ００２の製造プロセスのフロー図を示している。
【００２７】
図１Ａでは，ヒートシンク００４１Ａを有する下部リードフレーム００４１が提供されている。
【００２８】
図１Ｂでは，熱伝導性だが電気的に絶縁した接着材料００４１Ｂが，下部リードフレーム００４１のヒートシンク００４１Ａにわたって施されている。
【００２９】
図１Ｃでは，上部リードフレーム００４２が，下部リードフレーム００４１上に取り付けられ，２層のリードフレームアセンブリ００４を形成している。上部リードフレーム００４２は，外部接続用のアノード００４２Ｂとカソード００４２Ａを含む。熱伝導性はあるが電気的に絶縁した接着材料００４１Ｂによって，上部リードフレーム００４２は，下部リードフレーム００４１と，熱的に接続しているが，電気的には絶縁している。
【００３０】
図１Ｄでは，２層のリードフレームアセンブリ００４がモールディングされている。
【００３１】
図１Ｅでは，ＬＥＤダイ００２と保護回路及びドライバ回路００５が，２層のリードフレームアセンブリ００４の上部リードフレーム００４２に，電気的に接続されている。これにより，２層のリードフレームアセンブリ００４の上部リードフレームの００４２のカソード００４２Ａと電気的に接続している。１つの態様において，ＬＥＤダイ００２と，保護回路及びドライバ回路００５を上部リードフレーム００４２に取り付けるために，ハンダを使用する。
【００３２】
図１Ｆでは，ＬＥＤダイ００２と，保護回路及びドライバ回路００５は，上部リードフレーム００４２のアノード００４２Ｂにワイヤボンディングされている。これは，ＬＥＤダイ００２とアノード００４２Ｂとの間の電気的な接続だけでなく，保護回路及びドライバ回路００５とアノード００４２Ｂとの間の電気的な接続を確立する。
【００３３】
図１Ｇでは，クリアレンズ００３が，ＬＥＤダイ０１５を保護し，光路を作り出すために，上部リードフレーム００４２上に圧縮成形されており，これにより，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ００１が提供されている。
【００３４】
図２は，本発明の１つの態様に係る，単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００の斜視図を示している。図２を参照すると，この態様のＳＨＤＭＩＰパッケージ１００は，市販のＬＥＤダイ１０３及び２層のリードフレームアセンブリ１０５を含んでいる。リードフレームアセンブリ１０５は，第１のシンクパッドを有する下部リードフレーム１０１，及び下部リードフレーム１０１に熱的かつ電気的に接続された上部リードフレーム１０２を含む。上部リードフレーム１０２は，第２のヒートシンクパッド１０２３と外部接続用電極のアノード１０２１及びカソード１０２２を含む。
【００３５】
他の態様において，下部リードフレームはさらに，外部接続用電極のアノード及びカソードを含んでもよい。
【００３６】
ＬＥＤダイ１０３は，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００を形成するように，リードフレームアセンブリ１０５の上部リードフレーム１０２上に配置され，熱的かつ電気的にそれらに取り付けられている。アノード１０２１とカソード１０２２は，２層のリードフレームアセンブリ１０５をＬＥＤ１０３に電気的に接続するだけでなく，リードフレームアセンブリ１０５及びＬＥＤ１０３に外部との電気的接続も提供している。
【００３７】
ＬＥＤダイ１０３をリードフレームアセンブリ１０５の上部リードフレーム１０２に熱的かつ電気的に接続するために，ハンダや接着剤などの熱的かつ電気的な伝導性材料が上部リードフレーム１０２上に施されていることが好ましい。他の態様において，ＬＥＤダイ１０３と上部リードフレーム１０２との間の電気的な接続は，ワイヤボンディングを介して達成することもできる。ＬＥＤ１０３とリードフレームアセンブリ１０５との間の熱的かつ電気的な接続は，両者間の熱伝導を促進する。
【００３８】
また，本発明のＳＨＤＭＩＰパッケージ１００は，保護回路を含むことが望ましい。保護回路は，ＬＥＤ１０３をさらに保護するため，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００の信頼性と保護を向上させる。１つの態様において，保護回路は上部リードフレーム１０２の下に配置され，それと電気的に接続している。他の態様では，保護回路は，リードフレームアセンブリ１０５の下部リードフレーム１０１上に配置されている。図２Ａは，下部リードフレームと，その上に置かれた保護回路を示す平面図である。保護回路２０１は，下部リードフレーム１０１に電気的に接続するように，ハンダや接着剤２０２，又はワイヤボンディングなどの熱的かつ電気的な伝導性材料によって，下部リードフレーム上に取り付けられている。このとき，保護デバイス回路２０１と下部リードフレームとの間には熱伝導性がある。
【００３９】
また，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００は，ハンダや接着剤２０２，又はワイヤボンディングなどの熱的かつ電気的な伝導性材料によって，リードフレームアセンブリの下部リードフレームに一体化したドライバ回路をさらに含む。ドライバ回路は，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００内の全ての構成部品を制御する。
【００４０】
他の態様において，ドライバ回路はさらに，リードフレームアセンブリの上部リードフレームに取り付けることもできる。
【００４１】
本発明のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージは，優れた放熱効果だけでなく，ＬＥＤダイの保護ももたらす。リードフレームのアセンブリの上部及び下部リードフレームは，優れた放熱効果のあるヒートシンクパッドが取り付けられている。ＬＥＤダイから発生する熱が第２のシンクパッドに伝導するように，ＬＥＤダイは，上部リードフレームの第２のヒートシンクパッドに熱的に接続しており，第２のヒートシンクパッドを含む上部リードフレームは，第１のヒートシンクパッドを有する下部リードフレームに伝導的に接続している。この態様により，ＬＥＤダイから発生する熱を下部リードフレームにさらに伝導することができ，ＬＥＤダイに優れた放熱性を提供し，これによりＬＥＤダイの寿命がのびることになる。
【００４２】
リードフレームアセンブリはさらに，ＬＥＤダイとリードフレームのアセンブリの下部リードフレームに配置された保護回路との間の電気的接続をもたらし，これによりＬＥＤダイが保護されることになる。ＬＥＤダイと保護回路間の電気的接続は，以下のように説明できる。つまり，ＬＥＤダイが上部リードフレームと電気的に接続しているとき，事実上ＬＥＤダイは下部リードフレームと電気的に接続しているため，保護デバイスの回路に接続している。したがって，ＬＥＤダイは，保護回路により電気的に保護されている。
【００４３】
様々な照明ソリューション用のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイを実現するために，いくつかの単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージ１００を，１列又はマトリックス状に配置することが一般的に望ましい。図３Ａは，本発明の１つの態様に係る，マトリックス状の複数の下部リードフレーム３００の例示的な配置を示している。この態様において，複数の下部リードフレーム３００は銅で作られている。マトリックス状の複数の下部リードフレーム３００は，複数の下部連携バー３０１によって相互に接続された複数の下部リードフレーム３０２を含む。複数の下部連携バー３０１は，複数の内部の下部連携バー３０３Ａ及びの複数の端部の下部連携バー３０３Ｂを含む。
【００４４】
図３Ｂは，本発明の１つの態様に係る，マトリックス状の複数の上部リードフレームの例示的な配置設計を示している。この態様において，マトリックス状の複数の上部リード
フレーム３１０は銅で作られている。マトリックス状の複数の上部リードフレーム３１０は，複数の上部連携バー３１２によって相互に接続された複数の上部リードフレーム３１１を含む。複数の上部連携バー３１２は，複数の内部の上部連携バー３１２Ａ及び複数の端部の上部連携バー３１２Ｂを含む。
【００４５】
複数の下部連携バーと複数の上部連携バーは，複数のＬＥＤダイを電気的に相互に接続する。連携バーは，複数のＬＥＤダイを，直列，平列，非並列又はそれらの組み合わせで配置するのに応じてトリミングされる。
【００４６】
マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリを形成するときに，完全に合致できるように，マトリックス状の複数の下部リードフレームとマトリックス状の複数の上部リードフレームの寸法は等しいことが好ましい。
【００４７】
この態様の上部リードフレーム及び下部リードフレームにおける銅の選択は，単なる例であり，これに制限されるものではないことを理解されたい。上部リードフレーム及び下部リードフレームは，任意の金属，合金，セラミックス又はセラミックなどの他の好適な材料で作ることができる。
【００４８】
図４Ａは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ４００の斜視図を示している。ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ４００は，複数の下部リードフレーム４０２の各々が複数の下部連携バー４０３によって相互に接続した，マトリックス状の複数の下部リードフレーム４０２と，複数の上部連携バー４０５によって相互に接続した複数の上部リードフレーム４０４の各々に，電気的に接続された複数の保護デバイス回路と，マトリックス状の複数の上部リードフレーム４０４に電気的にワイヤボンディングされた複数のＬＥＤダイ４０６とを含む。複数の上部リードフレーム４０４の各々は，複数のＬＥＤ４０６が放熱するように，複数の下部リードフレーム４０２の各々に熱的に接続している。
【００４９】
図４Ｂは，本発明の他の態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの斜視図を示している。この態様において，複数の市販のＬＥＤ４２１が，マトリックス状の複数の下部リードフレーム４２４に熱的に取り付けられたマトリックス状の複数の上部リードフレーム４２３を含むマトリックス状の複数の２層のリードフレームアセンブリに取り付けられている。ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイは，マトリックス状の複数の下部リードフレーム４２４に電気的に接続した複数の保護回路及びドライバ回路をさらに含む。
【００５０】
さらなる態様において，マトリックス状の複数の上部リードフレームは，熱的かつ電気的にマトリックス状の複数の上部リードフレームに接続している。
【００５１】
他のさらなる態様において，複数の保護回路及びドライバ回路をマトリックス状の複数の上部リードフレームと一体化することができる。
【００５２】
また本発明は，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの製造方法も提供する。
一般的に本方法は，複数の下部連携バーで相互に接続されたマトリックス状の複数の下部リードフレーム及び複数の上部連携バーで相互に接続されたマトリックス状の複数の上部リードフレームを提供するステップと，複数のドライバ回路を，マトリックス状の複数の下部リードフレーム又はマトリックス状の上部リードフレームに電気的に一体化するステップと，複数の保護デバイス回路を，マトリックス状の複数の下部リードフレーム又はマトリックス状の複数の上部リードフレームに電気的に接続するステップと，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリを形成するために，マトリックス状の複数の上部リードフレームとマトリックス状の複数の下部リードフレームとを電気的に接続するステップと，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリに，複数のＬＥＤダイを電気的に接続するステップとを含む。
【００５３】
図５Ａ〜図５Ｆは，本発明の１つの態様に係る，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ４００の製造プロセスのフロー図を示している。
【００５４】
図５Ａはでは，複数の下部連携バー５０２で相互に接続されたマトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１が示されている。さらに，マトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１にわたって，ハンダや接着剤などの熱伝導性材料が施されている。
【００５５】
図５Ｂでは，複数の保護回路５１１がそれぞれ，ハンダ又は他の熱伝導性材料を用いて，マトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１の各々に接続されている。他の態様において，複数の保護回路デバイス５１１をワイヤボンディングにより，マトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１の各々に取り付けることができる。
【００５６】
さらなる態様において，複数のドライバ回路が，マトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１の各々に，電気的に単独で接続される。
【００５７】
図５Ｃでは，複数の上部連携バー５２２により相互に接続された複数の上部リードフレーム５２１が，下部リードフレーム上の複数の保護回路デバイス５１１を覆うように，マトリックス状の複数の下部リードフレーム５０１上に取り付けられている。上部リードフレーム５２１を下部リードフレーム５０１に取り付けることで，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ５３１が形成される。
【００５８】
図５Ｄでは，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ５３１は，流し込み成形工程５３２を経た後，マトリックス状の複数のリードフレーム５３１にわたって，ハンダ等の熱導電性材料５３３が施されている。流し込み成形は，複数の連携バーをモールディングすることなく，複数のＬＥＤダイのそれぞれに個別にパッケージ成形する。ＬＥＤの場合にはこの構成が適している。
【００５９】
図５Ｅでは，ハンダが付された後，複数のＬＥＤダイ５４１がそれぞれ，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ５３１全体に取り付けられ，本発明の１つの態様に係るＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイを形成している。
【００６０】
図５Ｆでは，複数の下部連携バー５０２の一部及び複数の上部連携バー５２２の一部が，どんな照明ソリューションにおいても，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ５２２が電気的接続を構成するようにトリミングされている。ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの電気的接続は，直列，並列，非並列又はそれらのいくつかの組合せで構成することができる。
【００６１】
前述のように，他の異なる態様において，複数の保護回路デバイスを複数の上部リードフレームに取り付けることができる。同様に，複数のドライバ回路を複数の上部リードフレームに取り付けることができる。
【００６２】
図６は，本発明の他の態様に係る，例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイを示している。この態様において，いったんマトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ６０２が形成されると，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ６０２は，流し込み成形されないが，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ６０１の電気的接続を構成するように，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ６０２の上下の連携バーが速やかにトリミングされる。その後，トリミングされたマトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ６０２は，パネル成形６０３され，その後，複数のＬＥＤダイ６０４がそこに取り付けられる。パネル成形６０３は，複数の連携バーによるすべての相互接続を封止することになる。この構成は，ＬＥＤパッケージをフラット面に実装できるように，ネジ又はナット／ボルトに適応する穴を含むことができる，フラットＬＥＤパッケージを提供する。
【００６３】
図７は，本発明の他の態様に係る，例示的なＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ７０１を示している。この態様では，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ７０１のマトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ７０２は，いずれのモールディングも全く行われていない。マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ７０２が形成された後，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ７０２の複数の下部連携バー７０３及び複数の上部連携バー７０４のいくつかは，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイ７０１の電気的接続を構成するように，速やかにトリミングされる。その後複数のＬＥＤダイ７０５は，マトリックス状の複数のリードフレームアセンブリ７０２にわたって直接配置される。
【００６４】
本発明は，従来技術に比べて寿命がのびるＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージを提供する。本発明のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージは，優れた放熱性を有しており，さらにＬＥＤへのより良い保護を与えるため，ＬＥＤの寿命と性能を保証する。
【００６５】
さらに，本発明のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージを製造する方法は，標準化された方法であり，ＬＥＤダイと他の回路デバイス間の高い集積度をもたらす。本発明の単一のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージは，インバータ，電流／電圧保護デバイス及びＬＥＤダイのような複数の回路デバイスを収容することができるが，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージのサイズを，縦５ｍｍ，横６ｍｍと小さくすることができる。
【００６６】
複数の連携バーで相互に接続され，リードフレームがマトリックス状又は１列に配置された本発明のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージによって，様々な照明ソリューションを実現することができる。複数のＬＥＤダイは，直列，並列，非並列に又はそれらのいくつかの組み合わせで，電気的に接続することができる。複数のＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイの電気的接続を構成するために，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤアレイのリードフレームに存在する連携バーの一部を，その構成に応じてトリミングする必要がある。リードフレームアセンブリは，１００個以上のＬＥＤを収容し，相互に接続することができるため，このような高密度のリードフレームアセンブリを使用することで費用効果がある。高密度リードフレームを有することによって，ＳＨＤＭＩＰ・ＬＥＤパッケージは，経済的に製造することができ，しかも効果的で信頼性が高い。
【００６７】
上記の説明は，本発明の側面を実施することができる方法の例に沿って，本発明の様々な態様を示している。具体的な態様が説明および図示されているが，多くの変更，修正，変形及びそれらの組み合わせによって，本発明の範囲から逸脱することなく，本発明を実施できることを理解されたい。上記の例，態様，説明の意味，及び図面は，唯一の態様とみなされるべきではなく，以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の柔軟性と利点を説明するために提示するものである。
【図１】
2012164969.tif 000003
【図１Ａ】
2012164969.tif 000004
【図１Ｂ】
2012164969.tif 000005
【図１Ｃ】
2012164969.tif 000006
【図１Ｄ】
2012164969.tif 000007
【図１Ｅ】
2012164969.tif 000008
【図１Ｆ】
2012164969.tif 000009
【図１Ｇ】
2012164969.tif 000010
【図２】
2012164969.tif 000011
【図２Ａ】
2012164969.tif 000012
【図３Ａ】
2012164969.tif 000013
【図３Ｂ】
2012164969.tif 000014
【図４Ａ】
2012164969.tif 000015
【図４Ｂ】
2012164969.tif 000016
【図５Ａ】
2012164969.tif 000017
【図５Ｂ】
2012164969.tif 000018
【図５Ｃ】
2012164969.tif 000019
【図５Ｄ】
2012164969.tif 000020
【図５Ｅ】
2012164969.tif 000021
【図５Ｆ】
2012164969.tif 000022
【図６】
2012164969.tif 000023
【図７】
2012164969.tif 000024
【外国語明細書】
2012164969000001.pdf