JP2006520097A - ランプ、およびランプを製造する方法 - Google Patents

Abstract

非平面の支持部（１５０６）の所定位置に搭載される１つ以上の光源集合体（１２００）に対し、電気的接続を行うための所定形状を有する１つまたは複数の電気的コネクタ（１７０２，１７０４）を形成することを含むようなランプ（１００）を製造する方法を提供する。上記光源集合体は、電気伝導性のレセプタクル（６０２）周辺部に電気的絶縁部（１３０２）を形成し、上記周辺部に合わせる電気伝導性のコンタクト（９０２）を形成し、上記電気的絶縁部に上記電気伝導性のコンタクトを取り付け、上記レセプタクルに光源（１２０２）を搭載し、上記レセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトと上記光源の第１のコンタクトとの間での第１の電気的接続（１２０４）を形成し、および上記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトと上記光源の第２のコンタクトとの間での第２の電気的接続（１２０６）を形成することで、製造される。

Description

本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略記）のような固体光源を組み込んだランプに関するものであり、かつランプを製造する方法に関するものである。

本発明は、国際出願PCT/AU2003/00724が扱っている主題を改善したものであり、この主題の全体が、参考資料として、本願明細書の中に取り込まれている。

発光ダイオード（ＬＥＤ）のような固体光源は、専門家に対して、また一般的な照明の応用分野において、将来の光源として度々提案されている。固体光源等の素子の発光効率、色彩および発光強度における最近の技術的改良によって、上記固体光源は、多くの照明の応用分野にて採用されるようになってきている。ＬＥＤは、蛍光光源としては未だ効率上充分ではないが、ＬＥＤの非常に長い寿命によって、各国での照明の応用分野での使用が拡大している。

多くの応用分野に対して、光源から充分な光の強度を得る目的で、１台の光源から生成されているような外観を有する高輝度な光のビームを提供するために、多数のＬＥＤを一緒にして、集合体として構成するようなランプが開発されている。ＬＥＤの各々により生成される光線の発散度は比較的小さいので、多数のＬＥＤを、それぞれ、わずかながら異なった方向（例えば、非平面の表面の上）に配置するようにしている。このようなＬＥＤの配置によって、一般的な照明の応用分野に適用するような、比較的大きな角度の発散度を有する合成光を提供することができるようになる。その例が、国際出願PCT/AU2003/00724に開示されている。

残念なことに、そのようなランプを製造する従来の方法は、多くの時間を要すると共に、難しい作業を必要とし、結果として製造コストが高くなっている。特に、そのようなランプを製造する場合、個別の光源に対する電気的な接続を行うときに、非標準的な組み立て工程が必要になり、この組み立て工程はきわめて面倒なものとなる。例えば、各々のＬＥＤに対する電気的接続は、事前にワイヤボンディングマシンを使用して実施されることになる。しかし、ＬＥＤが非平面の表面上に搭載されているような場合、同じ水平面にない箇所で電気的接続を行うことになり、このような電気的接続の組み立て工程は難しい。なぜなら、ワイヤボンディングマシンは、このような電気的接続を簡単に実施することには適していないからである。

現在のランプに関する更なる問題は、固体光源を組み込んだときに、これらの光源から発生する熱の問題である。標準のＬＥＤの場合、１平方ミリメータ当り、１ワットのオーダの発熱量となる。これまでは、標準のＬＥＤは、通常約１００ミリワットの熱量を発生するが、各々のＬＥＤを個別に実装するときは、熱の問題はうまく処理することができる。このような多数のＬＥＤを、高密度で配列して実装しても、放熱に関する問題を上手に解決することができる。しかし、１平方ミリメータを超える面積を持つような大きいＬＥＤが、現在は常識となってきている。このような大きいＬＥＤは、各々が１ワット以上の熱を発生させることになる。このような熱が物理的に小さな容積内で発生した場合、かつ、各々のＬＥＤの表面積が小さい場合、このような熱を効率良く発散することができないと、各々のＬＥＤの温度は急激に上昇することになる。一般に、活性領域の温度が上昇するとＬＥＤの効率が悪くなる。さらに、高温状態での長時間動作によってＬＥＤが老朽化していくことを示唆するような、説得力ある一連の証拠もある。

本発明は、上記のような従来技術の１つまたはそれ以上の問題点を軽減させ、または、有用な代替案を少なくとも提供することが可能なランプ、ランプを製造する方法、電気伝導性のシート、および電気伝導性のレセプタクルのアレイを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、非平面の支持体の所定の位置に搭載される１つまたは複数の光源集合体に対し、電気的接続を行うための、所定の形状を有する１つまたは複数の電気的コネクタを形成することを含むようなランプを製造する方法を提供する。

さらに、本発明は、また１つのランプを製造する方法を提供する。
この方法は、
電気伝導性のレセプタクルの周辺部に、電気的絶縁部を形成することと、
上記周辺部に電気伝導性のコンタクトを形成することと、
上記電気的絶縁部に上記電気伝導性のコンタクトを取り付けることと、
上記レセプタクルに光源を搭載することと、
上記レセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトと上記光源の第１のコンタクトとの間に第１の電気的接続部を形成すると共に、上記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトと上記光源の第２のコンタクトとの間に第２の電気的接続部を形成することとを含む。

さらに、本発明は、複数のランプを製造する方法を提供する。
この方法は、
電気伝導性のレセプタクルの結合部分で相互に接続されるレセプタクルのアレイを形成することと、
上記レセプタクルの各々の部分に電気的絶縁部を形成することと、
上記電気的絶縁部に電気伝導性のコンタクトを取り付けることと、
上記電気伝導性のレセプタクルに光源を搭載することと、
複数の光源集合体を提供するために、各々の光源の第１のコンタクトと上記各々の光源が搭載されたレセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトとの間に第１の電気的接続部を形成すると共に、上記各々の光源の第２のコンタクトと上記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトとの間に第２の電気的接続部を形成することとを含む。

さらに、本発明は、上記方法のいずれかによって製造される光源集合体を提供する。

さらに、本発明は、上記方法のいずれかによって製造されるランプ集合体を提供する。

さらに、本発明は、上記方法のいずれかによって製造されるランプを提供する。

さらに、本発明は、上記方法のいずれかの複数のステップを実施するための構成要素を具備するランプ製造システムを提供する。

さらに、本発明は、結合部分で相互に接続される複数の電気的コネクタを含む電気伝導性のシートを提供する。ここで、上記電気的コネクタは、非平面の支持体の所定の位置に搭載される１つまたは複数の光源集合体に対し電気的接続を行うのに利用される。

さらに、本発明は、個々の光源を受け入れる電気伝導性のレセプタクルのアレイを提供する。ここで、上記レセプタクルは、レセプタクルの結合部分で相互に接続されている。

以下、添付している図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態（実施例）を説明していく。

ランプの一つに、図１〜図３に示すようなランプ集合体１００が含まれる。ここでは、ランプ集合体１００は、電気伝導性の光源支持体１４０６の上に搭載される９つの光源集合体１２００を含んでいる。各々の光源集合体１２００は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる１個の光源を含む。ここで、電流がＬＥＤ内を通過したときに、ＬＥＤの表面から、光のビームを発光するようになっている。各々のＬＥＤは、比較的大きな活性領域（例えば、0.5平方ミリメートル〜1.5平方ミリメートルの範囲）を有しており、350ｍＡ〜400ｍＡの動作電流を必要としているタイプが好ましい。しかし、より小さい活性領域のＬＥＤを、代替として使用することもできる。

ＬＥＤは、光源集合体１２００のくぼんだ側に搭載されており、それゆえに、図１〜図３では見えないようになっている。この図の配置で示されているように、光源集合体１２００は、光源支持体１４０６の出っ張った外側の表面に搭載されており、この光源集合体の基底の部分は、光源支持体１４０６の内側のくぼみの方向に向いている。この結果として、ＬＥＤから発光される光のビームは、あらゆる方向に向かうことになるので、光源の多種の応用分野に適用され得るような、比較的広い角度の発散度による均一の照明を提供することが可能になる。

ランプ１００は、図４に示すようなランプ製造工程の実施により製造される。このランプ製造工程は、１種のバッチプロセスである。これによって、ランプ１００の多くの作業ステップは、アレイの形で同時に進行していくことになる。このランプ製造工程は、光源集合体１２００を形成するところから始まる。図５に示すカップ集合体の製造プロセス４０２を使用して、カップ集合体１２００は以下で説明するようにして形成される。このカップ集合体の製造プロセスは、図６に示すような、カップのアレイ６００の形成、または、後で説明するカップ６０２となるボウル（bowl）の形状のレセプタクル６０２の形成から始まる。カップのアレイ６００は、比較的薄い（例えば、少なくとも0.3ｍｍ）金属シートから製造され、これによって、カップ６０２から充分な熱の流れが得られるような、電気伝導性のカップが提供されるようになっている。しかし、カップ６０２は、代替として、充分な電気的および熱的な伝導性ならびに充分な機械的強度を有している他の金属から製造することも可能であることは明らかであろう。図６に示すように、カップのアレイ６００は、適切な材料のシートから、連続したロール形状にて製造することができるし、また一方で、代替として個別の長さを有するシート状にしても製造することができる。

図７に示すように、各々のカップ６０２は、標準の刻印技術を使用して、カップ状の窪みもしくはキャビティが設けられるようにシートを変形させることにより、そして、シートから部分７０２を除去することにより形成される。カップ６０２は、結合部分７０４によって、シートに接続された状態のままになっている。後で説明するように、後のプロセスで、カップ６０２は、パス７０６に沿って結合部分７０４が切断されることにより、カップのアレイ６００から切り離される。説明の都合上、切り離されたカップ６０２の平面図と断面ＡＡの側面図を、図８に示す。カップ６０２は、一般に、ボウルまたは浅いカップのような形状を有しており、平らな底面８０２と斜面８０６に接続されている外側の周縁部８０４とによって規定されるような、凹部を有している。上記カップは、結合部分７０４の残りの部分８０８と、コンタクト部、すなわち、周縁部８０４から外側へ延びたタブ８１０とを含んでいる。

カップのアレイ６００が製造された後、コンタクト用の環状のアレイ９００、またはリング９０２が、プロセス５０４にて製造される。このような環状のアレイ９００、または、リング９０２は、刻印、エッチング、レーザー切断、または他のいくつかの機械加工による方法、または今までにカップのアレイ６００の作製に使用された方法のいずれか１つによって、製造することができる。カップのアレイ６００の作製に使用された方法で行う場合は、例外として、コンタクト用のリング９０２から製造される金属シートは、カップ６０２で使用した金属シートより薄くする。なぜならば、コンタクト用のリング９０２は、熱を伝導する必要がないからである。図１０に示すように、各々のコンタクト用のリング９０２は、シートから１００２の部分を除去することにより、すなわち、当該リング９０２の結合部分１００４から、アレイ９００に付着しているコンタクト用のリングを切り離すことにより形成される。後のプロセスで、切断工具を使用しながら、切断パス１００６を追従することにより、コンタクト用のリング９０２は、アレイ９００から切り離される。また、切断工具が、第２の切断パス１００８を追従することにより、コンタクト用のリング９０２から中央部を除去することができる。これによって、中央部が穴１０１０となる環状のループまたはリング状の構造を規定することができるようになる。図１１は、切断した後のコンタクト用のリング９０２の平面図と断面ＢＢの側面図を示している。コンタクト用リング９０２は、このリングの平面内に、外側に延びる突起したコンタクト部、すなわち、タブ１１０２を含んでいる。

各々のコンタクト用のリング９０２の外側の寸法は、カップ６０２の周縁部８０４の外側の寸法、および上記カップのコンタクト用のタブ８１０の外側の寸法と同一である。カップ６０２の周縁部８０４と、コンタクト用のループ、すなわち、リング９０２とは、通常、輪郭が明確で外側に延びている突起部のコンタクト部８１０、１１０２を含むような、環状の円形状のループからなる鍵穴のような形状を有しているが、他の形状でも代替として利用することができる。ただし、カップの周縁部とコンタクト用のループとは、お互いを一直線上に配置することを容易にできるようにするために、少なくとも同一の外形を有することが望ましい。例えば、環状のカップの周縁部とコンタクト用のループの形状が、円形状のループではなく、例えば、楕円、四角、または長方形の環状のループである場合、代替の実施例が考えられる。さらには、上記のループは閉じているほうが好ましいが、小さなギャップを含んだ閉じないループにすることも考えられる。

ステップ５０６では、ループまたはリングの形状を有する絶縁部１３０２（図１３参照）のアレイ（図示していない）は、コンタクト用のリング６０２と同一の寸法（厚さの例外は許される）と同一の方向性とを有し、ポリイミドのような電気的絶縁性のシートから製造される。代替例としては、絶縁材としての絶縁性のシートは、コンタクト用のリング６０２の内径と同一の直径を有する円形の穴を含むアレイとして、製造することが可能である。いずれの例でも、後の処理において、余分な絶縁材が組み立て品から切り取られるが、これは後で説明する。

図１２および図１３は、連続的なステップ５０８〜５１８により製造されるような、カップ集合体１２００のアレイの中にあるカップ集合体１２００の平面図と断面ＣＣの側面図を示している。図６〜図１１以外の他の図面では、カップの周縁部８０４の絶縁部１３０２、コンタクト用のループ、すなわち、リング９０２は、図６〜図１１に示す鍵穴のような形状の代替例として、共通の外側への涙滴のような形状を有していることがわかる。

カップのアレイ６００からカップ集合体１２００を製造するステップ、およびコンタクト用のリングのアレイ９００および絶縁部のアレイを製造するステップは、下記のごとくである。ステップ５０８では、絶縁体アレイの絶縁体１３０２は、カップのアレイ６００のそれぞれの周縁部に取り外せないように貼り付けられる。そして、ステップ５１０では、コンタクト用のリングのアレイ９００のコンタクト用のリング９０２は、絶縁部のアレイの絶縁部１３０２に取り外せないように貼り付けられる。これらの絶縁部およびコンタクト用のリングを貼り付ける作業は、感圧タイプや熱硬化性タイプのような標準の接着剤を使用して遂行される。この結果、コンタクト用のリング９０２は周縁部８０４上に配置され、そして、カップ６０２の周縁部８０４からは電気的に絶縁される。

代替例としては、パッドが浸るまで適切な液相の絶縁物を充填しながら、カップの周縁部８０４を拭き取ることによって、絶縁部を形成することが可能である。さもなければ、直接スクリーン印刷を行うことによって、絶縁部を形成することも可能である。適切な絶縁材料としては、比較的低い温度で重合化する未硬化状態のエポキシ樹脂、または、半硬化状態の熱硬化性のエポキシ樹脂が該当する。この場合、コンタクト用のリングのアレイ９００は、絶縁材料が未硬化状態であろうと半硬化状態であろうと、この絶縁材料に付着されることが可能である。これは、絶縁物を熱硬化させるプロセスが、絶縁物を介して、コンタクト用のリング９０２をカップ６０２の周縁部８０４に接着させるからである。

ステップ５１２では、コンタクト用のリングのアレイ９００の結合部分１００４が、コンタクト用のリングのアレイ９００からコンタクト用のリング９０２を切り離すために切断される。ステップ５１４では、ＬＥＤ１２０２は、導電性の接着剤によって、各々のカップ６０２のベース部８０２に貼り付けられる。ＬＥＤ１２０２に電流を供給できるように、各々のＬＥＤ１２０２は、２つの端子またはコンタクトを有する。ステップ５１６では、第１の極性となる１つまたは複数の電気的コンタクトは、第１の金のワイヤ１２０４によって、コンタクト用のリング９０２に対応するコンタクト用のタブ１１０２に電気的に接続される。第２の極性の１つまたは複数のコンタクトは、第２の金のワイヤ１２０６によって、対応するカップ６０２の内側の表面に接続される。金のワイヤ１２０４、１２０６の電気的接続は、標準のボンディング方法により形成される。上記のステップの結果は、カップ集合体の中間物に係るものである。

代替例として、各々のＬＥＤ１２０２が下面側にコンタクト用のパッドを有している場合は、ＬＥＤのチップとカップとの間にある第２のボンディング用ワイヤが必要なくなることは明らかであろう。このような場合、ＬＥＤのチップ１２０２をカップ６０２に貼り付けるための電気伝導性の接着剤は、第２の極性の電気的接続を形成することになる。

ステップ５１８では、ＬＥＤ１２０２と接続用のワイヤ１２０４、１２０６を保護するために、ＬＥＤ１２０２および当該ＬＥＤに対応する接続用のワイヤ１２０４、１２０６が、光学的に透明な媒介物１２０８の中に封入される。図１２に示すように、平面図においては、封入材１２０８は、涙滴のような形状を有しており、第１の金のワイヤ全てを取り込んでいる。

封入材１２０８は、熱硬化性の封入材料を使用して、トランスファ成形、ブック成形、またはプレート成形のような標準の成形方法により、製造することができる。封入材１２０８を成形するために使用される型（図示していないが）は、カップ６０２、絶縁部１３０２、コンタクト用のリング９０２と、貼り付けられたＬＥＤ１２０２接続用のワイヤ１２０４、１２０６とを完全に一体化することにより形成された複合アレイを受け入れるような寸法の型穴のアレイを有している。

代替の実施例においては、コンタクト用のリング３０００が製造される。図３０および図３１に示すように、このリング３０００は、完全に円形ではなく、内側に開口部を有するように形成される。さらに、このリング３０００では、コンタクト用のリング３０００のコンタクト部３００２の近傍の開口部の一部が切断されて、この結果として、コンタクト用のリング３０００を絶縁部１３０２に取り付けたときに、コンタクト用のリング３０００は、カップの周縁部８０４の内径の内側に突出するために、カップのくぼみから僅かに突き出るようになる。これは、ボンディングワイヤ３００４が、カップの周縁部の内径の内側に納まることを許容している。換言すれば、この実施例では、平面図において、封入材３００６が円形状を有することを可能にしており、図１２に示すような涙滴の形状を有する封入材１２０８への対抗案となるものである。

いずれの実施例においても、封入材の材料としては、高い熱伝導性、高い電気的抵抗、低い熱の拡散係数、可視光の高い透過性、高い屈折率、近紫外放射に対する高い許容性、温度に対する高い安定性、および低い水分の吸収性を有するものが選択されている。熱硬化性以外の物質を使用する成形のプロセスは、さまざまな理由で一般には望ましくない。特に、熱可塑性の成形品は壊れやすい部品であり、過大な圧力および/または熱量（すなわち、温度と時間との組み合わせ）に晒されることにより、機能しなくなる。このような問題に対処するために、代替的な方法として、封入材１２０８のアレイが、事前に成形されたり、カップ集合体の中間製品に取り付けられたりしている。このような代替的な方法によって、適切な封入材料の範囲が大きく拡大している。なぜならば、上記のような事前に形成される封入材のモジュールは、高い温度および/または圧力が要求されるような、比較的広い範囲で使用される材料および製造プロセスから、製造することができるからである。

ステップ５２０では、切断パス７０６に沿って、カップのアレイ９００の結合部分７０４の金属シート、コンタクト用のリングの結合部分１００４、および、余分な絶縁部が切断される。これによって、最終的に得られるカップ集合体１２００のアレイ内にある各々のカップ集合体１２００は、上記アレイから分離されることになる。ステップ５２２では、各々のカップ集合体１２００は、こうして、テープによる処理システムに取り付けられる。ここで、カップ集合体の製造プロセス４０２が完了する。

各々のカップ集合体１２００は、個別に操作可能な光源を構成する。この光源は、取り扱うのに容易であり、ここで説明するランプの使用に加えて、種々の応用分野にて使用され得る。ＬＥＤ１２０２の２つのコンタクト部は、カップ６０２の本体部分およびコンタクト用のリング９０２に対して、それぞれ電気的に接続されているので、カップ６０２の本体部分およびコンタクト用のリング９０２に対する電気的コンタクトを使用することによって、ＬＥＤ１２０２に電力を供給するに必要な更なる電気的接続が、容易に形成されるようになっている。これらの電気用コンタクトは、ＬＥＤ１２０２のコンタクト部で形成される電気的接続とは異なり、肉眼で見える程度のコネクタにより形成され、高精度にて配置される必要がない。金の接続用ワイヤ１２０４、１２０６とＬＥＤ１２０２は、封入材１２０８によって保護されているので、カップ集合体１２００は頑丈である。

カップ集合体１２００は、電流がＬＥＤ１２０２を通過するときに、光を発光する。このような光の発光は、コンタクト用のリング２４のコンタクト用のタブ１１０２に、適切な第１の極性の電気的エネルギーを印加し、これと同時に、電気伝導性のカップ６０２に、第１の極性とは反対になる、第２の極性の電気エネルギーを印加することによって達成され得る。

カップ集合体１２００は、カップ６０２の本体部分を介して、効果的な電気と熱の伝導手段を提供することができる。カップ集合体１２００を通して流れる電流の作用によって発生した熱が、ＬＥＤ１２０２から効率良く伝導されるのは、いろいろな理由で重要なことである。例えば、ＬＥＤ１２０２における発光の効率は、温度上昇とともに低下することになる。更には、高い温度は、ランプ集合体の各構成部品の故障を発生させることになる。例えば、故障の原因としては、ボンディングワイヤ１２０４、１２０６の断線や、熱膨張率が異なることによって、カップのベース部８０２からＬＥＤチップ１２０２が剥離することが挙げられる。たとえ、カップ集合体１２００に壊滅的な故障が起らなくとも、ＬＥＤ１２０２の発光効率は、過度な高温状態での動作では、恒久的に低下していくことになる。

上記の観点より、カップ集合体１２００は、余分な熱を放出するような熱伝導用の経路を提供することができるような熱伝導性の支持体の上に搭載することが望ましい。また一方で、カップ集合体１２００への電気的接続を簡単にするためには、支持体は電気的伝導性を有することが望ましい。

図４に戻って、非平面の支持体を含むランプ用リードフレームのアレイは、ランプ製造工程のステップ４０４で製造される。図１４は、ランプ用リードフレーム１４０２の１次元のアレイ１４００の一部の平面図を示しており、１個のランプ用リードフレーム１４０２を図示している。アレイ１４００は、連続したストリップとして作製されるか、または、金属シートに対して、図示している２４個の部分１４０４、もしくは、リードフレームを交互に配列したような同数の部分を除去するための機械加工がなされた個別の長さのシートとして作製される。代替例としては、アレイ１４００は、充分な電気的および熱的な伝導性を有する他の金属から製造されることが可能である。

リードフレーム１４０２は、中央部、すなわち、アレイ１４００の平面から変形した支持部１４０６を有する。この場合、中央部１４０６は、非平面であり、半球形または球形の一部のように湾曲している。このような支持部の変形は、部分１４０４を除去するステップ（例えば、刻印作業による）と同時に実施され得るか、または、別のステップで実施され得る。

ステップ４０６では、２個の仕切り部１５００が、半球状の中央部、すなわち、支持体１４０６から切り離され、図１５に示す３個の支持部１５０２、１５０４および１５０６に分離される。各々の支持部１５０２、１５０４および１５０６のいずれかの端となる細長い電気的コンタクト用のリード１５０８、１５１０および１５１２は、支持部１５０２、１５０４および１５０６に対する電気的接続部を形成するのに便利な手段を提供する。リードフレーム１４０２が、後のプロセスで、アレイ１４００から切り離されるまで、コンタク用のリード１５０８は、電気的には他から切り離されていない。なぜならば、横方向の結合部分１５１４と縦方向の結合部分１５１６の存在が、先のとがったコンタクト用のリード１５０８〜１５１２の各々と金属シートの周辺部とを接続させているからである。横方向のコンタクト用のリード１５１８は、後で説明するように、端子１５２０に対する電気的コンタクトを行う手段を提供している。

２つの仕切り部分１５００および９つの穴１５２２の切断は、レザービームによる機械加工または他の高精度の切断プロセスによって実施される。各々のランプのリードフレーム１４０２は、多軸のインデキシングシステム（Indexing system）を備えたテーブルの上に設置される。切断ツールは、その動作が開始されると、上記インデキシングシステムと同期しながら、移動動作と回転動作とを行って、ランプ用リードフレーム１４０２に配置されているコンタクト用のリードに対応する仕切り部分１５００を製造していく。

ステップ４０８では、３つの円形の開口部、すなわち、穴１５２２は、カップ集合体１２００を受け入れる各々の支持部１５０２、１５０４、および１５０６の中で切り取られる。カップ集合体１２００を受け入れた状態を、図１５の左側の支持部１５０２に示す。ステップ４１０では、良好な電気伝導性の接着剤（例えば、銀のコロイド粒子を含むペースト）、はんだ、溶接、または良好な電気および伝熱の連続性を確立している他の手段を用いて、カップ集合体１２００を支持部１５０２、１５０４、および１５０６に取り付けるステップが実行される。

上記に説明した実施例では、カップ集合体１２００は適切な位置に配置されるので、各々のカップ６０２は、支持部１５０２、１５０４、および１５０６に直接取り付けられることが可能になり、かつ、電気的にも接続されることが可能になる。そして、カップ集合体１２００から発光される光は、上の方向を指すことになる（すなわち、一般には、図１５の観測者に向かう方向）。しかし、カップ集合体１２００は、代替例として、反対方向に搭載されることが可能である。これによって、コンタクト用のリング９０２は、支持部１５０２、１５０４、および１５０６に直接取り付けられることが可能になり、電気的にも接続されることができる。この場合、カップ集合体１２００から発光される光は、下の方向に向かい、支持部１５０２、１５０４、および１５０６のくぼみの側に向かうことになる（すなわち、一般には、図１５の観測者から離れる方向）。

電気伝導性の取り付け用の媒介物を使用して、カップ集合体１２００を直接支持部１５０２、１５０４、および１５０６上に実装することによって、各々の支持部と当該支持部の上に搭載されるカップ集合体１２００のカップ６０２（または、上で説明したように反対方向に搭載される場合は、コンタクト用のリング６０２）との間の電気的接続部が形成される。そして、対応するカップ集合体１２００が搭載されている支持部のコンタクト用のリードのいずれかへの第１の電気的接続部と、カップ集合体１２００のコンタクト用のリング６０２に対して形成される第２の電気的接続部とを介して、各々のＬＥＤ１２０２に電流が供給される。代替例としては、カップ集合体１２００を反対方向に実装することも可能である。このような実装は、コンタクト用のリング６０２を支持部１５０２、１５０４、および１５０６に接続し、さらに、第２の電気的接続部をカップ６０２に接続することによって、実施することが可能である。

国際特許出願PCT/AU2003/00724に説明されているが、第２の電気的接続部は、カップ１２００に対し、細い（直径が約２５μｍ）金のワイヤを接合させるための、ワイヤボンディングマシンを使用して形成することができる。しかしながら、このワイヤは、比較的小規模のＬＥＤ（例えば、２０〜５０ｍＡ）に使用するには充分であるが、ランプで使用するような大きなＬＥＤ１２０２の各々が必要とする大きな電流（例えば、３５０〜４００ｍＡ）は、断面積で少なくとも８〜２０倍、または直径においては少なくとも３〜５倍の金のワイヤを必要とする。または、複数の平行な接続部を形成する場合でも、金のワイヤの使用量は上記と等価な数値（例えば、断面積で８〜２０倍）になることが要求される。また一方、そのことで、より多くの金を使用することは、高価なものとなる。他方、アルミニウムは、金ほど高価ではないが、金に比べて電気伝導性は良くない。そのため、アルミニウムによるワイヤボンディングは、同一電流を流すのに、金のボンディングよりも大きい直径が必要となる。大きな面積のＬＥＤ１２０２を使用する場合、充分な電流許容量を有するアルミニウムのワイヤボンディングを実施するに際しては、充分大きな直径を確保しようとするために、効率良いボンディングを実施することが困難になっている。複数のワイヤを平行に接続するような、複数のワイヤの取り付け方法は、時間がかかり、不便な作業となり、結果として高価なものとなる。

これまで、説明した実施例では、所定の形状を有する電気的コネクタを使用することによって、湾曲している支持部１５０２、１５０４、および１５０６（以下、曲面の支持部と表記）に搭載されているカップ集合体１２００のカップ６０２に対し、電気的接続を行うための第２の電気的接続部が形成される。ステップ４１２では、電気的コネクタ１６０２、１６０４のアレイ１６００は、図１６に示すような金属シートから形成される。アレイ１６００は、連続したシートとして製造される。

図１７に示すように、金属シートから部分１７００を切り離し、第１の環状の内側のコネクタ１７０２と、第２の環状のコネクタ１７０４とを形成することによって、電気的コネクタ１６０２、１６０４が形成される。第１の環状のコネクタ１７０２は、第２の環状のコネクタ１７０４より小さい。上記の２つのコネクタ１６０２、１６０４の対は、アレイ１６００の中に同心円状に配置され、そして、放射状に直進する連結用のバー１７０６によって、互いに結合されるように配置されている。したがって、以下では、第１の環状のコネクタ１７０２は、内側のコネクタ１７０２と呼び、第２の環状のコネクタ１７０４は、外側のコネクタ１７０４と呼ぶこととする。外側の環状のコネクタ１７０４は、周囲のシート材料の外側の結合部分１７０８における３箇所の部分で取り付けられて、アレイ１６００に連結されている。

ステップ４１４では、環状のコネクタ１６０２、１６０４はアレイ１６００から切り離される。さらに、連結用のバー１７０６が除去され、外側の結合部分１７０８が切断されることにより、環状のコネクタ１６０２、１６０４は、互いに切り離されることになる。図１８に示すように、内側の環状のコネクタ１７０２は、内部方向に突起したコンタクト用のタブ１８０２を１つ有しており、このタブは、アナログ時計の表示時刻３時に相当する角度の位置にある。さらに、内側の環状のコネクタ１７０２は、外側に突起したコンタクト用のタブ１８０４、１８０６を４つ有しており、各々のタブは、時計の表示時刻で言えば、ほぼ１２時、２時、４時と６時に相当する角度の位置にある。

図１９に示すように、外側の環状のコネクタ１７０４は、以下の構成要素（１）〜（４）を含む。
（１）内側に突起した３つのコンタクト用のタブ１９０２からなる第１のグループ。各々の角度は、アナログ時計の表示時刻で、ほぼ７時３０分、９時００分、１０時３０分に相当する位置にある。
（２）内側に突起した３つのコンタクト用のタブ１９０４からなる第２のグループ。各々の角度は、ほぼ１時３０分、３時００分、４時３０分に相当する位置にある。
（３）外側に突起したコンタクト用のタブ１９０６からなる第１の対。各々の角度は、１２時００分、６時００分に相当する位置にある。
（４）外側に突起したコンタクト用のタブ１９０８からなる第２の対。各々の角度は、１時３０分、４時３０分に相当する位置にある。

ステップ４１５では、環状のコネクタ１６０２、１６０４のコンタクト用のタブ１８０４〜１９０８（内側に突起しているコンタクト用のタブ１８０２は除く）は、コネクタ１６０２、１６０４の平面の外側を、以下で説明するように変形させる。ステップ４１６では、カップ集合体１２００が取り付けられた後で、環状のコネクタ１６０２、１６０４は、ランプ用リードフレーム１４０２の曲面の支持体１４０６の上に、同心円状に配置される。そして、変形したコンタクト用のタブ１８０４〜１９０８は、以下で説明するような電気的接続部を形成する。

図１に示すような、曲面からなる支持部１５０２、１５０４、および１５０６上へのカップ集合体１２００の搭載は、ステップ４１０で、以下の（１）〜（３）のように実施される。
（１）最も外側に曲がった２つの曲面の支持部１５０２、１５０６に搭載されたカップ集合体１２００のコンタクト用のタブ８１０、１１０２は、曲面の支持体１４０６から、放射状に外側に向かわせる。
（２）中央の曲面の支持部１５０４に搭載されたカップ集合体１２００のコンタクト用のタブ８１０、１１０２は、曲面の支持体１４０６から、放射状に内側に向かわせる。
（３）中央のカップ集合体１２００のコンタクト用のタブ８１０、１１０２は、右側の曲面の支持部１５０６の方向に向かわせる。

外側に突起しているコンタクト用のタブが２時と４時の角度の位置にある、内側の環状のコネクタ１７０２内のコンタクト用のタブ１８０４は、内側の環状のコネクタ１７０２の平面に対し、直角の角度で下方向に変形されるために、外側に湾曲している支持体１５０６の右側に接触するようになる。別の外側に突起しているコンタクト用のタブが１２時と６時の角度にあるコンタクト用のタブ１８０６は、下方向に小さな角度（約３０度）で変形される。また、上記のコンタクト用のタブと、変形していない内側へ突起しているコンタクト用のタブ１８０２は、中央の曲面の支持部１５０４に取り付けられている３つのカップ集合体１２００のカップコンタクト用のタブ８１０の３次元的な、場所、方向および位置に対応することができるように配置される。

外側の環状のコネクタ１７０４のコンタクト用のタブ１９０２〜１９０８に関していえば、ここでは、内側に突起している６個のコンタクト用のタブ１９０２、１９０４の各々は、上方向に階段のような形で変形されている。そして、これらのコンタクト用のタブは、それぞれ２つの外側に最も曲がっている支持部１５０２，１５０６の上に搭載されていて、６つのカップ集合体の、外方向を示すカップコンタクト用のタブ８１０に接触している。

各々の角度が１２時と６時の位置で、外側に突起しているコンタクト用のタブ１９０６の第１の対は、外側の環状のコネクタ１７０４の平面と一緒に、下方向に直角に変形される。このような変形は、中央の曲面の支持部１５０４に接続されているコンタクト用のリードに接触させるために行われる。

最後に、各々の角度が１時３０分と４時３０分の位置で、外側に突起しているコンタクト用のタブ１９０８の第２の対もまた、外側の環状のコネクタ１７０４の平面と一緒に、下方向に直角に変形される。しかし、これらのコンタクト用のタブは、端子１５２０に接触している。

コンタクト用のタブ１８０２〜１９０８は、導電性の接着剤、はんだ付け、溶接、または既に確立している信頼性ある電気的接続の他の適切な手段によって、各々の目的にあわせて電気的に接続される。

ステップ４１８において、外側の環状のコネクタ１７０４は、レーザー切断ツールによって、左側の部分１０４と右側の部分１０６とを形成するために、２つに切断される。そして、ランプ集合体１００における望ましい電気的接続を完成させるために、仕切り部分１０４が、除去されることになる。

上記の記述からして、ランプ集合体１００の構成要素は、電気的には以下のように接続されることが明らかになるであろう。また、図１〜図３に示す結合部分１５１４のコンタクト用のリードを、後のステップで除去することを心に留めておくべきである。図１に関連して、コンタクト用のリード１５１８を通して供給される電流は、外側の環状のコネクタ１７０４の下方向に突起しているコンタクト用のピン１９０８を流れ、内側に突起したコンタクト用のタブ１９０４を経由して、右側の曲面の支持部１５０６に搭載されているカップ集合体１２００のカップ６０２まで到達する。この到達した電流は、集合体１２００に搭載されているＬＥＤを経由して流れ、電気伝導性の右側の曲面の支持部１５０６自身から、流れ出る。

そこから、電流の流れは、２つのコンタクト用のタブ１８０４を経由して、内側の環状のコネクタ１７０２の右側部分の１０６へ向かう。そして、上記電流は、内側の環状のコネクタ１７０２の右側部分の１０６を通過し、中央にある曲面の支持部１５０４に搭載されているカップ集合体１２００のカップ６０２に流れ込む。さらに、上記電流は、再度、カップ集合体１２００に搭載されているＬＥＤを経由して、電気伝導性の曲面の支持部１５０４自身から流れ出る。中央の曲面の支持部１５０４への電気的なアクセスは、このアクセスに対応するコンタクト用のリード１５１０と、このコンタクト用のリード１５１０から、変形したコンタクト用のタブ１９０６を経由して、外側の環状のコネクタ１７０４の左側部分１０４から流れ出るまでの電流の流れとによって達成される。上記電流は、外側の環状のコネクタ１７０４の左側部分１０４を通過して流れ、左側にある曲面の支持部１５０２に搭載されているカップ集合体１２００に流れ込み、これらのカップ集合体と電気伝導性の左側の曲面の支持部１５０２とを経由して、最終的には、左側の曲面の支持部１５０８から、ランプ集合体１００を離れていくことになる。電流の流れる方向は、ＬＥＤが、各々のカップ集合体１２００のカップ６０２のいずれに接続されているかによって決定されることが明らかであろう。

ランプ集合体１００は、９つのカップ集合体１２００を具備している。これらの９つのカップ集合体カップは、３つの並列に接続されたカップ集合体１２００からなる１つのグループを、３つ直列に接続することによって、３つの直列に接続されているグループとして構成される。さらに、一方の端子をターミナルコンタクト１５１８としており、他方の端子を、左側の曲面の支持部１５０２における左側のコンタクト用のリード１５０８としている。３つのカップ集合体１２００の各々のグループが、並列に接続されていること、および、曲面の支持部１５０２、１５０４および１５０６のいずれか１つに接続されていることによって、各々のコンタクト用のリード１５０８、１５１０および１５１２に適切な電位を付与することで、他の２つのグループから独立して制御されることが可能となる。

代替となる実施例においては、図３２〜図３４に示すように、事前に切断したワイヤ片、または、上記で説明した環状のコネクタと同様の比較的大きな断面積を有する薄い金属シート３２０２、３２０４が、上記で説明した環状のコネクタの代わりに、電気的コネクタとして使用される。レーザー切断ツール、刻印、エッチングまたは他の手段を使用して事前に望ましい長さに切断した後で、所望の形状に変形させる追加作業によって、これらのコネクタ３２０２、３２０４は、所定の形状に形成される。この結果として得られるコネクタ３２０２、３２０４の各々は、ランプ集合体への取り付け箇所が同一であり、この取り付け箇所の両端に配置されることになる。上記コネクタの取り付けは、レーザーによるスポット溶接、またはその他の適切な手段により実施される。

図３２〜図３４に示すように、供給ターミナル１５１０を、右側の曲面の支持部１５１２に取り付けられている３つのカップ集合体の各々に接続することは、３つの長い導体を組み込むことによって達成される。これらの長い導体３２０２は、図１〜図３に示すように、外側に突起したコンタクト用のタブ１９０８と、内側に突起したコンタクト用のタブ１９０４とによって行われる接続と、同等の接続を行っている。同様に、６つの短い導体３２０４は、左側の曲面の支持部１５０８と中央の曲面の支持部１５１０とに取り付けられているカップ集合体１２００に接続することができるように組み込まれ、コンタクト用のタブ１９０２、１９０６およびコンタクト用のタブ１８０２、１８０４および１８０６の各々と電気的には等価である。このようにして、上記２つの実施例は電気的には等しいものとなる。

図１〜図３に示すような単独のランプ集合体１００によって代表されるランプ集合体１００のアレイが用意されると、ステップ４２０では、図２０に示すように、光学パッケージ２０００は、各々のランプ集合体１００の曲面の支持体１４０６、およびカップ集合体１２００に適用される。図２０は、光学パッケージ内に封入されたランプ集合体を横断面にして示す側面図である。図２０では、ランプのリードフレーム１４０２の曲面の支持体１４０６の半径部分と、パッケージの下側にある球形の半径ｒとが示されている。環状のコネクタ１７０２、１７０４とカップ集合体１２００とは、ランプ集合体の構成を明確にするために省略されている。コンタクト用のリード１５０８、１５１０および１５１２は、これらのリードと光学パッケージ２０００との空間での関係を示すために、最終的に変形された状態で示されている。ランプのリードフレーム１４０２の上部、通過部分、および真下部にて、光学パッケージ２０００が型により成形される。この光学パッケージは、既に説明したように、カップ集合体１２００を成形したものと物理的性質が類似しており、光学的に透明な材料から作製されている。できれば、上記の光学パッケージは、同一または類似のプロセスにより形成されることが望ましい。

ステップ４２２において、各々のランプ集合体１００と光学パッケージ２０００は、アレイから切り離される。さらに、コンタクト用のリード１５０８，１５１０および１５１２は、結合部分１５１４を除去することによって切り離された状態になり、リードフレーム１４０２に対して垂直になるように成形される。ステップ４２４において、各々のランプ集合体１００のコンタクト用のリード１５０８，１５１０および１５１２は、外側のパッケージ２１００のカバー２１０２とベース２１０４との間に挟まれる。このようにしてコンタクト用のリードが挟まれた状態を、図２１〜図２７に示す。外側のパッケージ２１００は、別のプロセスで事前に用意されており、図２１に示すように、ランプのリードフレーム１４０２と光学パッケージ２０００の周辺部に配置される。

図２０に戻って、半径ｒは、光学パッケージ２０００における部分的な球形体の値を表しており、この値は、ランプの構成部品の過熱を避けるために、各々のランプからの熱の経路を拡大するときに使用することが可能である。このようにして形成されたキャビティは、光学パッケージの物質より高い熱伝導率の物質により充てんすることが可能であり、ランプからの熱の放散を促進することが可能である。例えば、このキャビティに適合するような金属の挿入物は、光学パッケージ２０００と外側のパッケージ２１００の基底部２１０４の両方に接した状態で配置され得る。代替の実施例においては、外側のパッケージの基底部が、光学パッケージ２０００の下側に接するような部分的な球形体を含むことが可能である。

外側のパッケージ２１００を製造するのに使用される材料およびプロセスは、主として、外側のパッケージ２１００が必要とする物理的特性によって決定される。外側のパッケージ２１００を製造するための材料は、実際にはセラミックになるであろう。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、優れた熱伝導性によって好まれているが、作業するのが困難である。代替例として、熱に関する条件によっては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）またはプラスチック材料を使用することが可能である。例えば、各々が５０ｍＡ程度の電流を必要とするＬＥＤを使用するランプでは、比較的小さな熱量を放散させればよいので、ほんの小さなヒートシンクしか必要としない。上記で説明した実施例では、使用するＬＥＤは１ワット相当の電気エネルギーに等しいと思われるので、プラスチックによる成形品が、満足できる外側のパッケージとして使用され得る。しかし、より大きなＬＥＤのチップを使用するようなときには、放散すべき熱の総量は、ほぼ１０ワットに等しくなり、セラミック材料によって実施できるような、高い熱伝導率を有する熱の経路が必要となるであろう。

外側のパッケージ２１００のカバー２１０２およびベース２１０４は、封止材料２１０６によって一緒に封止され、これによって、ランプのリードフレーム１４０２が内部にしっかりと保持されるようになる。封止材料として、半硬化状態のエポキシ樹脂が使用可能であるが、セラミックパッケージを固定するために通常使用されるような他の材料を、代替に使用することも可能である。

図２２は、カバー２１０２の平面図と側面図を示している。図２３は、ベース２１０４の平面図と２つの側面図を示している。ベース２１０４は、４つの側壁２３０４のうちで３つの側壁中に、７つの凹部２３０２を含んでいる。外側のパッケージ２１００のカバー２１０２とベース２１０４とが一緒に封止されるときに、凹部２３０２は、ランプのリードフレーム１４０２のコンタクト用のリード１５０８〜１５１２にぴったり適合するように、位置決めされ寸法が規定されている。代替例としては、対応する凹部は、ベース２１０４よりも、むしろカバー２１０２の方に設けるか、または完全に省略することもできる。しかしながら、全ての場合において、ランプのリードフレーム１４０２とコンタクト用のリード１５０８〜１５１２との配置に関係なく、カバー２１０２およびベース２１０４は、コンタクト用のリード１５０８〜１５１２と密着した状態になっている。

図２４および図２５は、更に、パッケージに封止されたランプを表している。なお、ここでは、説明を明確にするために、ランプのリードフレーム１４０２の外観のみを示しており、いろいろな詳細事項は省略している。図２６および図２７では、ランプのリードフレーム１４０２に適用される外側のパッケージ２１００の平面図と側面図とが、別々に示されている。図２８および図２９は、ランプのリードフレームの代替となるアレイの側面図と対応するコンタクト用のリードの側面図である。

代替の実施例において、ランプのリードフレーム３５００は、１２に分割されている部分を有する電気伝導性の曲面の支持体３５０８を具備している。分割されている部分の各々は、図３５に示すような対応するカップ集合体１２００を受け入れる、開口部を有している。ランプのリードフレーム３５００は、曲面の支持部の各々に接続される１２個あるコンタクト用のリード３５０２と、カップ集合体１２００の全てに接続される８つの共通のコンタクト用のリード３５０４とを有している。このようにして、１２個のカップ集合体１２００の各々は、共通のコンタクト用のリード３５０４のいずれかと当該カップ集合体に対応するコンタクト用のリードとを通過していく電流の流れを制御することによって、個別に制御できることが可能となる。

共通のコンタクト用のリード３５０４は、コンタクト用のアーム３５１０によって、共有の円形状のリングコンタクト３５０６に取り付けられる。共有の円形状のリングコンタクト３５０６は、また各々のカップ集合体１２００のコンタクト用のリング９０２にも取り付けられ、この結果として、共通のコンタクト用のリード３５０４と、各々のカップ集合体１２００の内側にあるＬＥＤのチップ１２０２の第１の極性のコンタクトとの間で、電気的接続が確立されることになる。ＬＥＤの第２の極性のコンタクト用のパッドが、順々にカップ６０２に接続されていれば、コンタクト用のリード３５０２の各々に対し電気的に接続されることになる。

更に、代替による実施例としては、図３６に示すように、ランプのリードフレーム３６００は、電気伝導性を有する曲面の支持体３６０２を含むようになっており、この曲面の支持体は、カップ集合体１２００の各々を受け入れる１２の開口部を有している。この実施例では、曲面の支持体３６０２は分割されることなく、その代わりに、カップ集合体のコンタクト用のリード３６０４が、曲面の支持体から切り離れることになる。カップ６０２は、共通のコンタクト用のリード３６０６に接続されるので、上記カップ６０２は、また支持体３６０２にも接続されることになる。

上記のような配置は、ＬＥＤの第１の極性のコンタクト用のパッドと共通のコンタクト用のリード３６０６との間の電気的接続を確立させることになる。各々の第２の極性の接続は、カップ集合体１２００のコンタクト用のリング９０２と個別のコンタクト用のリード３６０４との間で形成されることになる。より詳しくいえば、この接続は、第１のコンタクト用のリードフレームが、部分３６０８、３６１０および３６１２を含み、第２のコンタクト用のリードフレームが、部分３６１４、３６１６および３６１８を含むことから形成される。これらの２種類のコンタクト用のリードフレームは、初期の状態では、単品として形成され、個々のカップ集合体のコンタクト部に対応するような３次元空間の相対位置に適合することができるように加工されるようにことによって、所定の形状になるように形成されていく。各々のカップ集合体に対して、個別の電気回路が確立されることを可能にするために、コンタクト用のリードフレームが取り付けられた後で、レーザー切断ツールにより、コンタクト用のリードフレームを切断することによって、仕切り３６２０が、順々に製造されていく。

上記で説明したように、ここで説明しているカップ集合体１２００はランプ集合体として、有用であるばかりでなく、他の処理や応用分野にも幅広く使用され得る。例えば、カップ集合体１２００を金属コアのプリント基板（ＭＣＰＣＢ）に実装することが可能である。このＭＣＰＣＢは、金属コアから電気的に絶縁された基板の１つの面に、回路の配線を有するようにしているので、標準の方法で、コンタクト用のリング９０２のコンタクト部１１０２に対し、第１の電気的接続を行うために、電気的に接続されることが可能である。第２の電気的接続は、ＭＣＰＣＢ上のカップ６０２の全てと、ＭＣＰＣＢの金属コアとの間で、確立することが可能である。金属コアは、２つの機能を有している。この金属コアは、カップ集合体１２００との電気的接続を実現する手段を提供するだけでなく、基板に接近した状態で、熱的に接触しているＬＥＤ１２０２のヒートシンクとしての役割を果たしている。

これまで、添付図面に参照しながら説明してきた本発明の適用範囲から逸脱することなく、多くの変形例が考えられることは、当業者にとっては明らかであろう。

本発明の好ましい１つの実施例に従って組み立てられたランプ集合体の透視図である。 本発明の好ましい１つの実施例に従って組み立てられたランプ集合体の側面図である。 本発明の好ましい１つの実施例に従って組み立てられたランプ集合体の平面図である。 本発明の好ましい１つの実施例によるランプ製造工程を説明するためのフローダイアグラム図である。 図４のランプ製造工程の中で、カップ集合体を形成する工程を説明するためのフローダイアグラム図である。 図１〜図３に示すタイプのランプ集合体に使用されるカップのアレイの平面図である。 カップのアレイ内にある、１つのカップを示す平面図である。 カップのアレイから分離された、カップの平面図と断面にて示す側面図である。 ランプ集合体におけるカップのコンタクト用のリングのアレイの平面図である。 カップのコンタクト用のリングのアレイ内にある、１つのカップのコンタクト用のリングの平面図である。 カップのコンタクト用のリングのアレイから分離された、カップのコンタクト用のリングの平面図と切断にて示す側面図である。 ランプ集合体内にあるカップ集合体の平面図である。 カップ集合体の横切断図である。 ランプ用カップ支持体のリードフレームの平面図である。 曲面の部分が３つの部分に分割され、分割された３つの部分の各々にて３つの開口部が切断された後のカップ支持体のリードフレームの平面図であって、左側の部分で上記開口部に搭載されている３つのカップ集合体を示す図である。 ランプ用環状のコネクタの対のアレイの平面図である。 環状のコネクタのアレイ内にある、単一の環状のコネクタの対の平面図である。 環状のコネクタの対の中で、内側の環状のコネクタの平面図である。 環状のコネクタの対の中で、外側の環状のコネクタの平面図である。 光学的パッケージ内に封入されたカップ支持体のリードフレームの側面図である。 外部パッケージのカバーの構成部分とベースの構成部分との間に挟まれて封入されたカップ支持体のリードフレームの側面図である。 外部パッケージのカバーの平面図と側面図である。 外部パッケージのベースの平面図と側面図である。 外部パッケージ内に封入されたランプ集合体の平面図と側面図である。 リード形成後に、封入され実装されたランプ集合体の側面図である。 リードフレームシートの不必要な部分を除去する前の、実装され封入されたカップ支持体のリードフレームの平面図である。 リードフレームシートの不必要な部分を除去する前の、実装され封入されたカップ支持体のリードフレームの側面図である。 ランプの側面図である。 代替のコンタクトリードの配列を有するランプの代替的な実施例の側面図である。 円形の封入材を含む代替例なカップ集合体の平面図である。 円形の封入材を含む代替例なカップ集合体の切断した側面図である。 更なる代替的なランプ集合体の透視図である。 更なる代替的なランプ集合体の側面図である。 更なる代替的なランプ集合体の平面図である。 個々のカップの集合体を支持するために１２の部分に仕切られ、かつ、代替のコンタクトの構成を使用しているような、更なる代替的なカップ支持体のリードフレームの平面図である。 各々のカップ集合体を互いに独立して制御することが可能なコンタクトの構成を有するような、更なる、別の代替的なカップ支持体のリードフレームであって、１２のカップ集合体を支持するための仕切りのないカップ支持体のリードフレームの平面図である。

Claims (72)

1. ランプを製造するための方法であって、非平面の支持体の所定の位置に搭載される１つまたは複数の光源集合体に対し電気的接続を行うための、所定の形状を有する１つまたは複数の電気的コネクタを形成することを含むことを特徴とするランプを製造する方法。
2. 前記光源集合体が、
   レセプタクル内に搭載される光源と、
   前記光源の第１のコンタクトと、前記光源集合体の第１の電気伝導性のコンタクトとの間における第１の電気的接続部と、
   前記光源の第２のコンタクトと、前記光源集合体の第２の電気伝導性のコンタクトとの間における第２の電気的接続部とを具備する請求項１に記載の方法。
3. 前記レセプタクルが電気伝導性を有しており、前記第２の電気伝導性のコンタクトが、前記レセプタクルを有する請求項２に記載の方法。
4. 前記支持体が、複数の電気伝導性の支持部分を有しており、前記第１および第２の電気的接続部が、前記支持部分と、前記第１のコンタクトまたは前記第２のコンタクトとの間に、１つまたは複数の電気的接続部を有する請求項２に記載の方法。
5. 前記支持体と前記１つまたは複数の光源集合体のコンタクトとの間に、１つまたは複数の電気的接続を形成するために、前記１つまたは複数の電気的コネクタを前記１つまたは複数の光源集合体および前記支持体に取り付けることを含む請求項２に記載の方法。
6. 前記１つまたは複数の電気的コネクタを１つまたは複数の光源集合体に取り付けた後で、前記１つまたは複数の電気的コネクタの各々を２つまたは３つ以上に分割することを含む請求項５に記載の方法。
7. 前記複数の光源集合体を個別に制御することができるようにするために、前記電気的コネクタの各々の分割は、各々の前記光源集合体の間で、前記１つまたは複数の電気的コネクタの１つまたは複数の部分を、除去させることを含む請求項６に記載の方法。
8. 前記電気的コネクタの各々は、前記複数の光源集合体にそれぞれ接触するための複数の突起部を有する請求項１に記載の方法。
9. 前記電気的コネクタの各々は、前記１つまたは複数の光源集合体および前記支持体に接触するための複数の突起部を有する請求項１に記載の方法。
10. 前記電気的コネクタの各々は、少なくとも１つの内側に突起したコンタクト、および、少なくとも１つの外側に突起したコンタクトを含む環状の部分を有する請求項１に記載の方法。
11. 前記環状の部分が実質上平面であり、前記の内側および外側に突起したコンタクトが、前記環状の部分の平面から突起している請求項１０に記載の方法。
12. 前記環状の部分が実質上平面であり、
    前記方法は、前記環状の部分の平面から突起している前記の突起したコンタクトを変形させることを含む請求項１０に記載の方法。
13. 前記１つまたは複数の電気的コネクタを形成するステップは、前記電気的コネクタの結合部分で相互に接続されている前記電気的コネクタのアレイを形成することを含み、前記方法は、前記アレイから前記電気的コネクタを分離するために、前記電気的コネクタの結合部分を除去することを含む請求項１に記載の方法。
14. 電気的コネクタのアレイが、複数の非平面の支持体の中央部の近傍に電気的接続部を形成するための複数の内側の環状コンタクトと、前記支持体の周辺部の近傍に電気的接続部を形成するための複数の外側の環状コンタクトとを具備している請求項１３に記載の方法。
15. 前記環状コンタクトの各々が、前記光源集合体および対応する支持体に接触するための複数の突起部と、前記複数の突起部を相互に接続するための環状部分とを有する請求項１４に記載の方法。
16. 前記環状部分が実質上平面であり、
    前記環状部分が、前記光源集合体の対応する部分と前記支持体とに接触することができるようにするために、前記方法は、前記環状部分の平面から突起している１つまたは複数の突起部を変形させることを含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記環状部分が、実質上円形である請求項１５に記載の方法。
18. 前記電気的コネクタでの過度の熱発生を回避しながら、前記電気的コネクタが、選択された電流を前記光源に供給することができるようにするために、前記１つまたは複数の電気的コネクタの断面の面積が選択される請求項１に記載の方法。
19. 前記電気的コネクタが、金属シートから形成される請求項１に記載の方法。
20. 前記電気的コネクタが、レーザー切断によって形成される請求項１に記載の方法。
21. 請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法よって形成される電気的コネクタ。
22. 結合部分で相互に接続される複数の電気的コネクタを含む電気的伝導シートであって、前記電気的コネクタは、非平面の支持体の所定の位置に搭載される１つまたは複数の光源集合体に対し電気的接続を形成するようになっている電気伝導性のシート。
23. 前記複数の電気的コネクタが、前記支持体の中央部の近傍に電気的接続部を形成するための複数の内側の環状のコンタクトと、前記支持体の周辺部の近傍に電気的接続部を形成するための複数の外側の環状のコンタクトとを有する請求項２２に記載の電気伝導性のシート。
24. 前記環状のコンタクトの各々は、前記光源集合体および前記支持体に接触するための複数の突起部と、前記複数の突起部を相互に接続するための環状のコンタクトとを有する請求項２３に記載の電気伝導性のシート。
25. 前記環状のコンタクトが、実質上円形である請求項２３に記載の電気伝導性のシート。
26. ランプを製造するための方法であって、
    電気伝導性のレセプタクルの周辺部に電気的絶縁部を形成することと、
    前記周辺部に電気伝導性のコンタクトを形成することと、
    前記電気的絶縁部に前記電気伝導性のコンタクトを取り付けることと、
    前記レセプタクルの中に光源を搭載することと、
    前記レセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトと前記光源の第１のコンタクトとの間に第１の電気的接続部を形成すると共に、前記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトと前記光源の第２のコンタクトとの間に第２の電気的接続部を形成することとを含むことを特徴とするランプを製造する方法。
27. 前記レセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトが、前記レセプタクルを含み、かつ、前記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトが、前記電気的絶縁部に取り付けられる電気伝導性のコンタクトを含む請求項２６に記載の方法。
28. 前記電気的絶縁部を形成するステップは、前記電気的絶縁部を形成することと、形成された電気的絶縁部を前記周辺部に取り付けることとを含む請求項２６に記載の方法。
29. 前記電気的絶縁部は、電気的絶縁材料に対し機械加工を行うことによって形成される請求項２８に記載の方法。
30. 電気伝導性の支持体に対し電気的接続を行うために、前記電気伝導性の支持体の上に、前記レセプタクル、または前記電気的絶縁部に取り付けられる電気伝導性のコンタクトを搭載することを含む請求項２７に記載の方法。
31. 複数のランプを製造するための方法であって、
    レセプタクルの結合部分で相互に接続される電気伝導性のレセプタクルのアレイを形成することと、
    前記レセプタクルの各々の部分に電気的絶縁部を形成することと、
    前記電気的絶縁部に電気伝導性のコンタクトを取り付けることと、
    前記レセプタクルに光源を搭載することと、
    複数の光源集合体を提供するように、各々の光源の第１のコンタクトと前記各々の光源が搭載されたレセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトとの間に第１の電気的接続部を形成すると共に、前記各々の光源の第２のコンタクトと、前記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトとの間に、第２の電気的接続部を形成することと含むことを特徴とする複数のランプを製造する方法。
32. 前記レセプタクルの第１の電気伝導性のコンタクトが、前記レセプタクルを含み、かつ、前記レセプタクルの第２の電気伝導性のコンタクトが、前記電気的絶縁部に取り付けられる電気伝導性のコンタクトを含む請求項３１に記載の方法。
33. 前記第１および第２の電気的接続部は、ワイヤボンディングの使用によって形成される請求項３１に記載の方法。
34. 光学的に透明な封入材の中に、前記光源および電気的接続部を封入することを含む請求項３１に記載の方法。
35. 前記光源および電気的接続部を封入するステップが、封入材のアレイを形成することと、前記複数の光源集合体に前記封入材のアレイを取り付けることとを有する請求項３４の方法。
36. 前記複数の光源集合体を含むアレイから前記複数の光源集合体を分離するために、前記結合部分を除去することによって、個別の光源集合体を複数形成することを含む請求項３１に記載の方法。
37. 前記個別の光源集合体を、当該光源集合体の搭載用の基材に対して、当該光源集合体の表面または裏面いずれの面でも取り付けることを含む請求項３６に記載の方法。
38. 前記基材による処理システムが、テープまたはリールによる処理システムを含む請求項３７に記載の方法。
39. 前記方法が、前記コンタクトの結合部分で、相互に接続される、電気伝導性のコンタクトのアレイを形成することを含み、
    前記電気伝導性のコンタクトを取り付ける前記ステップは、前記アレイの前記コンタクトを前記電気的絶縁部に取り付けることを含み、さらに、前記方法は、前記アレイから前記コンタクトを分離するために、前記コンタクトの結合部分を除去することを含む請求項３１に記載の方法。
40. 前記方法が、前記電気的絶縁部の結合部分で、相互に接続されている、前記電気的絶縁部のアレイを形成することを含み、
    前記電気的絶縁部を取り付ける前記ステップは、前記レセプタクルの各々の部分に前記アレイの前記電気的絶縁部を取り付けることを含み、
    さらに、前記方法は、前記アレイから前記電気的絶縁部を分離するために、前記電気的絶縁部の結合部分を除去することを含む請求項３９に記載の方法。
41. ２つまたは３つ以上の光源により生成される、光の発散度を増加させるために、非平面の支持体の上に２つまたは３つ以上の前記光源を搭載することを含む請求項４０に記載の方法。
42. 前記方法が、非平面の支持体のアレイを形成することを含み、前記支持体の各々が、複数のカップ集合体の各々を受け入れるための穴を有する請求項３１に記載の方法。
43. 前記非平面の支持体のアレイを形成するステップは、平面の支持体のアレイを製造することと、前記非平面の支持体のアレイを形成するために前記平面の支持体を変形させることとを含む請求項４２に記載の方法。
44. 前記非平面の支持体が電気伝導性を有しており、前記方法が、前記支持体と前記レセプタクルとの間、または、前記支持体と前記光源集合体の前記電気的絶縁部に取り付けられる前記電気伝導性のコンタクトとの間に、電気的接続部を形成することを含む請求項４１に記載の方法。
45. 前記電気伝導性の支持体の上に各々の前記光源集合体を搭載することが、前記レセプタクルまたは前記光源集合体の前記電気的絶縁部に取り付けられる電気伝導性のコンタクトとの電気的接続部を形成することになる請求項４４に記載の方法。
46. 前記非平面の支持体が、少なくとも２つの支持部分に分割され、各々の前記支持部分に、電気的に接続される１つまたは複数の光源を個別に制御することができるようになっている請求項４５に記載の方法。
47. 前記非平面の支持体のアレイを形成するステップは、前記支持体と前記支持体に電流を供給するためのコンタクト用リードとを有する前記支持体のリードフレームのアレイを形成することを含む請求項４２に記載の方法。
48. 前記非平面の支持体が半球体の形状を有する請求項４７に記載の方法。
49. ２つまたは３つ以上の光源集合体と、光学的に透明な封入材の中に前記２つまたは３つ以上の光源集合体が搭載されている少なくとも前記支持体の部分とを、封入することを含む請求項４１に記載の方法。
50. 充分な熱伝導性を有する電気的絶縁性のパッケージの中に、前記支持体を含む前記支持体のリードフレームに直接接触している前記支持体を搭載することを含む請求項４１に記載の方法。
51. 前記コンタクト用リードが、前記パッケージのカバーの部分とベースの部分との間に収容されている請求項５０に記載の製造する方法。
52. 前記カバーの部分および前記ベースの部分の少なくとも１つは、前記コンタクト用リードを収容するための適切な凹部を有する請求項５１に記載の方法。
53. 前記電気的接続部を形成するステップは、
    各々の前記光源集合体の１つまたは複数の対応する部分を前記支持体に接続するために、所定の形状を有する複数の電気的コネクタを形成することと、
    前記電気的接続を形成するために、前記電気的コネクタを前記光源集合体および前記支持体に取り付けることを含む請求項４１に記載の方法。
54. 少なくとも１つの電気的コネクタを前記光源集合体および前記支持体に取り付けた後で、少なくとも１つの前記電気的コネクタを２つまたは３つ以上の部分に分割することを含む請求項５３に記載の方法。
55. 前記電気的コネクタの各々は、前記光源集合体、前記支持体、および前記複数の突起部を相互に接続する環状の部分に接触するために、前記複数の突起部を含む請求項５３に記載の方法。
56. 前記環状の部分が実質上平面であり、前記複数の突起部は、前記環状の部分の平面から突起している請求項５５に記載の方法。
57. 前記環状の部分が実質上円形である請求項５５に記載の方法。
58. 前記複数の電気的コネクタを形成するステップは、前記電気的コネクタの結合部分で相互に接続される前記電気的コネクタのアレイを形成することを含み、
    前記方法は、前記アレイから前記電気的コネクタを分離するために、前記電気的コネクタの結合部分を除去することを含む請求項５３に記載の方法。
59. 電気的コネクタのアレイは、前記支持体の中央部の近傍に電気的接続部を形成するために、複数の内側の環状のコンタクトを具備すると共に、前記支持体の周辺部の近傍に電気的接続部を形成するために、複数の外側の環状のコンタクトを具備する請求項５８に記載の方法。
60. 前記環状のコンタクトの各々は、前記光源集合体、前記支持体、および複数の突起部と相互に接続する環状の部分に接触するために、前記複数の突起部を含む請求項５９に記載の方法。
61. 前記環状の部分が実質上平面であり、前記方法は、前記環状のコンタクトが、前記光源集合体および前記支持体に対応する部分と係合することができるようにするために、前記環状の部分の平面から突起している前記環状のコンタクトの１つまたは複数の突起部を変形させることを含む請求項６０に記載の方法。
62. 前記環状のコンタクトが、実質上円形である請求項５９に記載の方法。
63. 前記電気伝導性のコンタクトが、前記周辺部に嵌合している請求項２６に記載の方法。
64. 前記電気的絶縁部が、前記レセプタクルの周辺部に形成され、前記電気伝導性のコンタクトは、前記周辺部に嵌合している請求項３１に記載の方法。
65. 請求項２６から６３のいずれか一項に記載の方法によって製造される光源集合体。
66. 請求項１から２０、または請求項２６から６４、または請求項７２のいずれか一項に記載の方法によって製造されるランプ集合体。
67. 請求項１から２０、または請求項２６から６４、または請求項７２のいずれか一項に記載の方法によって製造されるランプ。
68. 請求項１から２０、または請求項２６から６４、または請求項７２のいずれか一項に記載の方法の複数のステップを実施するための構成要素を具備する製造システム。
69. 個々の光源を受け入れる電気伝導性のレセプタクルのアレイであって、前記レセプタクルは、レセプタクルの結合部分で相互に接続されるようになっているレセプタクルのアレイ。
70. 要求される動作温度の範囲内で前記光源を維持することができるように、前記光源により発生する熱に対して充分な熱伝導条件を提供するために、各々の前記レセプタクルの厚さが選択される請求項６９に記載の電気伝導性のレセプタクルのアレイ。
71. 前記光源への電気的接続を容易にするために、各々の前記レセプタクルが、電気的絶縁部を取り付けるための実質上平面からなる周辺部を有している請求項６９に記載の電気伝導性のレセプタクルのアレイ。
72. 前記方法が、金属コアを含むプリント回路基板の開口部に前記レセプタクルを搭載することを含み、前記プリント回路基板の金属コアの部分は、前記レセプタクルに電気的に接続される請求項２６に記載の方法。

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