(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現。【解決手段】ＬＥＤ本体12と、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材14を備えた発光ダイオード10であって、上記ＬＥＤ本体12は、貫通孔16が形成された枠体18と、先端部20ａが上記枠体18を貫通して貫通孔16内に露出すると共に、後端部20ｂが枠体18の外方に取り出されるリードフレーム20と、上記リードフレーム20の先端部20ａに配置されるＬＥＤチップ24を有しており、また、上記放熱部材14は、その本体部32に上記ＬＥＤ本体12を収納する凹部34を有しており、上記ＬＥＤ本体12を、放熱部材14の上記凹部34内に収納することにより、ＬＥＤチップ24の配置された上記リードフレーム20の底面が、放熱部材14と接続するよう構成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ本体と、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材を備えた発光ダイオードであって、上記ＬＥＤ本体は、貫通孔が形成された枠体と、先端部が上記枠体を貫通して貫通孔内に露出すると共に、後端部が枠体の外方に取り出されるリードフレームと、上記リードフレームの先端部に配置されるＬＥＤチップを有しており、また、上記放熱部材は、その本体部に上記ＬＥＤ本体を収納する凹部を有しており、上記ＬＥＤ本体を、放熱部材の上記凹部内に収納することにより、ＬＥＤチップの配置された上記リードフレームの底面が、放熱部材と接続するよう構成されていることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
上記放熱部材の本体部は、底面及び側周面を有しており、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
【請求項３】
上記放熱部材が、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属粉末を樹脂に混合して成る絶縁性の高熱伝導性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
上記放熱部材が、アルミニウムで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。
【請求項５】
上記放熱部材に、その本体部を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部を設け、該切欠部は、上記リードフレームの枠体からの取出箇所と対応する位置に形成すると共に、リードフレームより幅広と成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の発光ダイオード。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）の発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来のＬＥＤを示すものであり、このＬＥＤ60は、絶縁基板62の表面に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ64を形成して成る。
【０００３】
上記絶縁基板62の表面には、第１の導体パターン66と第２の導体パターン68とが相互に絶縁状態で被着形成されており、上記リフレクタ64の底面において、ＬＥＤチップ70を第１の導体パターン66にダイボンドすることにより、上記第１の導体パターン66と、ＬＥＤチップ66底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２の導体パターン68と、上記ＬＥＤチップ70上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ72を介して電気的に接続して成る。
【０００４】
上記第１の導体パターン66には第１のリードフレーム74が接続され、第２の導体パターン68には第２のリードフレーム76が接続されている。第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76は、絶縁基板62の表面から側面を通って絶縁基板62の外方へ延設されている。
また、上記絶縁基板62の表面は、先端に凸レンズ部78を有する透光性の蓋部材80によって封止されている。
【０００５】
而して、上記第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76を介してＬＥＤチップ70に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ70から所定波長の光が発光し、蓋部材80の凸レンズ部78によって集光されて外部へ放射されるようになっている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来のＬＥＤ60にあっては、ＬＥＤ60を長時間駆動させたり、発光輝度を高めるために高電流駆動させた場合には、ＬＥＤチップ70が著しく発熱して高温状態となり、ＬＥＤチップ70の熱劣化を生じていた。
【０００７】
本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本考案に係る発光ダイオードは、ＬＥＤ本体と、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材を備えた発光ダイオードであって、上記ＬＥＤ本体は、貫通孔が形成された枠体と、先端部が上記枠体を貫通して貫通孔内に露出すると共に、後端部が枠体の外方に取り出されるリードフレームと、上記リードフレームの先端部に配置されるＬＥＤチップを有しており、また、上記放熱部材は、その本体部に上記ＬＥＤ本体を収納する凹部を有しており、上記ＬＥＤ本体を、放熱部材の上記凹部内に収納することにより、ＬＥＤチップの配置された上記リードフレームの底面が、放熱部材と接続するよう構成されていることを特徴とする。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成し、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成しても良い。
【０００９】
上記放熱部材は、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属粉末を樹脂に混合して成る絶縁性の高熱伝導性樹脂で構成することができる。また、アルミニウムで構成しても良い。
【００１０】
上記放熱部材に、その本体部を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部を設けるのが好ましく、この場合、該切欠部は、上記リードフレームの枠体からの取出箇所と対応する位置に形成すると共に、リードフレームより幅広と成される。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤ本体を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材の本体部に形成した凹部内に収納すると、ＬＥＤチップの配置されたリードフレームの底面が、放熱部材と接続するよう構成されているため、ＬＥＤチップの発熱が、リードフレームを介して放熱部材へと伝導して発光ダイオード外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成した場合に、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を他の放熱部材へと放熱することができる。
【００１２】
また、放熱部材に、その本体部を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部を設けた場合、該切欠部は、リードフレームの枠体からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、リードフレームより幅広と成されていることから、切欠部内において、リードフレームを屈曲させて所望の方向へ取出すことができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本考案に係るＬＥＤ10の実施形態を説明する。
図１は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す概略断面図、図２は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す平面図、図３は、図１のＡ−Ａ概略断面図である。
本考案のＬＥＤ10は、ＬＥＤ本体12と放熱部材14を備えて成る。ＬＥＤ本体12は、図４及び図５に示すように、樹脂より成り、貫通孔16が形成された略リング状の枠体18と、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22を有しており、第１のリードフレーム20の先端部20ａ及び第２のリードフレーム22の先端部22ａは、上記枠体18を貫通して貫通孔16内に露出している。第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22は相互に絶縁されている。
【００１４】
また、貫通孔16内に露出した第１のリードフレーム20の先端部20ａに、ＬＥＤチップ24をダイボンドすることにより、第１のリードフレーム20とＬＥＤチップ24底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２のリードフレーム22の先端部22ａと、上記ＬＥＤチップ24上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ26を介して電気的に接続して成る。
上記ＬＥＤチップ24は、電圧が印加されると所定波長の光を発光し、例えば、窒化ガリウム系半導体結晶で構成されている。
【００１５】
上記第１のリードフレーム20の後端部20ｂ及び第２のリードフレーム22の後端部22ｂは枠体18の外方へ向かって水平方向に取り出されている。
また、上記枠体18の表面は、先端に凸レンズ部28を有する透光性の蓋部材30によって封止されている。
【００１６】
上記放熱部材14は、熱伝導性が良好な絶縁材料で構成されており、図６乃至図８に示すように、底面32ａ及び側周面32ｂを有する略円柱状の本体部32に、上記ＬＥＤ本体12を収納するための凹部34を形成すると共に、該凹部34内に、上記第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の底面と接続される凸部36を形成して成る。
また、上記本体部32を上端から下端に至るまで切欠いて形成した一対の切欠部38を有している。該切欠部38は、上記第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の上記枠体18からの取出箇所と対応する位置に形成されており（図２参照）、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22より幅広と成されている。
【００１７】
放熱部材14を構成する熱伝導性が良好な絶縁材料としては、例えば、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属粉末を、エポキシ等の樹脂に混合して成る高熱伝導性樹脂が該当する。
【００１８】
放熱部材14の凹部34に上記ＬＥＤ本体12を収納する（図９参照）と、図１及び図３に示すように、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の底面が、放熱部材14の凸部36と直接接続する。また、上記切欠部38と対応する箇所を除く枠体18の外周面が、放熱部材14と接触することとなる。
【００１９】
而して、上記第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22を介してＬＥＤチップ24に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ24から所定波長の光が発光し、蓋部材30の凸レンズ部28によって集光されて外部へ放射されるようになっている。
【００２０】
本考案のＬＥＤ10にあっては、放熱部材14の凹部34にＬＥＤ本体12を収納すると、ＬＥＤチップ24が配置された第１のリードフレーム20の底面が、放熱部材14の凸部36と直接接続されるため、ＬＥＤチップ24の発熱が、第１のリードフレーム20を介して放熱部材14へと伝導してＬＥＤ10外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。
また、放熱部材14の凹部34にＬＥＤ本体12を収納すると、ＬＥＤ本体12の枠体18の外周面も放熱部材14と接触するため、ＬＥＤチップ24の発熱で枠体18が高温となった場合に、枠体18の熱を放熱部材14を介してＬＥＤ10外部へ効率良く放熱することができる。
【００２１】
本考案の上記放熱部材14に一対の切欠部38を形成したのは、ＬＥＤチップ24に接続されたリードフレーム20，22の取出し方向の自由度を高めるためである。
すなわち、放熱部材14の切欠部38は、上記の通り、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の枠体18からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22より幅広と成されていることから、切欠部38内において、リードフレーム20，22を屈曲させて所望の方向へ取出すことができる。
【００２２】
例えば、図１０に示すように、リードフレーム20，22を切欠部38内において、枠体18及び放熱部材14の本体部32の側周面32ｂに沿うよう下方に屈曲させた後、放熱部材14の底面と略面一となるよう放熱部材14外方へ９０度屈曲させれば、リードフレーム20，22を回路基板等（図示せず）へ表面実装することが可能となる。この場合、放熱部材14の本体部32の底面32ａを、他の放熱部材（図示省略）上に載置することにより本体部底面32ａを他の放熱部材に接触させれば、ＬＥＤチップ24の発熱を、放熱部材14を介して、他の放熱部材へと効率良く放熱することができる。
また、図１１に示すように、リードフレーム20，22を切欠部38内において、枠体18及び放熱部材14の本体部32の側周面32ｂに沿うよう屈曲させて垂直下方向に取り出せば、放熱パイプ（他の放熱部材）の筒状体40内部に収納して使用することができる。この場合、放熱部材14の本体部32の側周面32ｂを、放熱パイプの筒状体40の内周面と接触させることにより、ＬＥＤチップ24の発熱を、放熱部材14を介して、放熱パイプへと効率良く放熱することができる。
【００２３】
上記においては、放熱部材14を熱伝導性が良好な「絶縁材料」で構成した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、アルミニウム等の熱伝導性が良好な「導電材料」で放熱部材14を構成しても良い。
この場合、リードフレーム20，22間の絶縁性を確保するため、放熱部材14の凸部36と、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の底面とを、上記高熱伝導性樹脂等の熱伝導性が良好な絶縁材料を間に介して接続すれば良い。ＬＥＤチップ24の発熱は、第１のリードフレーム20及び熱伝導性が良好な絶縁材料を介して放熱部材14へと伝導してＬＥＤ10外部へ効率良く放熱することができる。
【００２４】
また、上記においては、放熱部材14の凸部36が、第１のリードフレーム20及び第２のリードフレーム22の底面と接触する場合を例に挙げて説明したが、上記凸部36を、第１のリードフレーム20の底面とのみ直接接続するように構成しても良い。この場合は、放熱部材14を導電材料で構成しても、リードフレーム20，22間の絶縁性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。
【図２】本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ概略断面図である。
【図４】ＬＥＤ本体を模式的に示す概略断面図である。
【図５】ＬＥＤ本体を模式的に示す平面図である。
【図６】本発考案に係る放熱部材を模式的に示す概略断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ概略断面図である。
【図８】本発考案に係る放熱部材を模式的に示す平面図である。
【図９】ＬＥＤ本体を放熱部材の凹部に収納する状態を示す説明図である。
【図１０】本考案に係る発光ダイオードのリードフレームの取出し方向を変化させた状態を模式的に示す概略断面図である。
【図１１】本考案に係る発光ダイオードのリードフレームの取出し方向を変化させた状態を模式的に示す概略断面図である。
【図１２】従来の発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
10  発光ダイオード
12  ＬＥＤ本体
14  放熱部材
16  ＬＥＤ本体の貫通孔
18  ＬＥＤ本体の枠体
20  第１のリードフレーム
20ａ第１のリードフレームの先端部
20ｂ第１のリードフレームの後端部
22  第２のリードフレーム
22ａ第２のリードフレームの先端部
22ｂ第２のリードフレームの後端部
24  ＬＥＤチップ
26  ボンディングワイヤ
30  蓋部材
32  放熱部材の本体部
34  放熱部材の凹部
36  放熱部材の凸部
38  放熱部材の切欠部
【図１】
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【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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