JP2008172194A - Ｌｅｄのセラミックパッケージ - Google Patents

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Abstract

【課題】セラミック基盤に取り付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を提供する。
【解決手段】セラミックＬＥＤパッケージは、１対の離れた反射壁２４１１、２４１２を有し、ＬＥＤ２２はその間に配置される。セラミック基盤２１の第１の側に金属領域２２１、２２２が配置され、ＬＥＤの２個の上部表面電極はそれぞれこの金属領域に結合線２３で結合される。ＬＥＤの周囲の２個の向かい合う反射壁と２個の向かい合う開口により、セラミックパッケージから放出された光は展開され得る。
【選択図】図８

Description

本願は、台湾特許出願番号０９６１００６１２、２００７年１月８日出願に基づき、及び当該特許出願の優先権を主張する。当該特許出願の開示は、参照されることにより全体が本願明細書に組み込まれる。
本開示は、ＬＥＤ、特に光放出を展開するＬＥＤのためのセラミックパッケージに関する。
図１は従来技術である。特許文献１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のセラミックパッケージを開示している。ＬＥＤ１２は、第１のセラミック基盤１１に取り付けられる。第１のセラミック基盤１１は、上部金属領域（示されない）、底部金属領域（示されない）、及び壁に金属を備える垂直半貫通穴１３１を有する。金属壁は、上部金属領域を底部金属領域と結合する。底部金属領域は、パッケージの表面実装のために作られる。第２のセラミック基盤１４は、開口１４１を有する。第２のセラミック基盤１４は、第１のセラミック基盤１１の上に積層にされる。開口１４１は、ダイオード１２の収容のためである。
図２は、図１のＡＡ’に沿った断面図である。第１のセラミック基盤１１は、第１の金属領域１１１及び第２の金属領域１１２を第１の側又は上部側に、並びに第３の金属領域１１３及び第４の金属領域１１４を第２の側又は底部側に有する。第１の垂直接続穴の壁の金属１３１は、第１の金属領域１１１を第３の金属領域１１３と結合する。また第２の垂直接続穴の壁の金属１３２は、第２の金属領域１１２を第４の金属領域１１４と結合する。ＬＥＤ１２は、第２の金属領域１１２に取り付けられる。ＬＥＤ１２は、第１の金属領域１１１と結合線１３を通じて結合する上部電極線を有する。ＬＥＤ１２は、第２の金属領域１１２と導電性接着剤を備えた直接接触結合を通じて結合する下部電極を有する。第２のセラミック基盤１４は、第１のセラミック基盤１１の上部に積層にされた凹み領域１４１を有する。凹み領域１４１は、ＬＥＤダイオード１２の収容のためである。第１の金属領域１１１は、第１の垂直接続穴の壁の金属１３１を通じ、第３の金属領域１１３と電気的に結合する。第２の金属領域１１２は、第２の垂直接続穴の壁の金属１３２を通じ、第４の金属領域１１４と電気的に結合する。
中国特許第１５８８６５２号明細書
本発明は、セラミック基盤に取り付けられたＬＥＤを開示する。
上部セラミック基盤は１対の反射壁を有し当該ＬＥＤからの光を反射する。ある態様によると、向かい合う反射壁と組み合わされて、向かい合う片開は、ＬＥＤの光放出を展開する。
図３乃至図７は、本発明の実施例による製造過程を示す。
図３は、最初に第１のセラミック基盤２１の準備を示す。第１のセラミック基盤２１は、水平線Ｈに沿った第１の複数の貫通穴２３１、垂直線Ｖに沿った第２の複数の貫通穴２３２を有する。
図４Ａは、セラミック基盤２１の上部側、及び第１の金属領域２２１と第２の金属領域２２２を第１のセラミック基盤２１の第１の側に形成する段階、を示す。金属領域２２１と２２２は、隣接する貫通穴２３１と２３２とを電気的に結合する。各貫通穴２３２と２３１は、当該貫通穴の壁を金属化するよう、又は代案として金属材料を満たし導電体を形成するよう作られる。
図４Ｂは、第１のセラミック基盤２１の底部側、及び第３の金属領域２２３と第４の金属領域２２４を第１のセラミック基盤２１の第２の側に形成する段階、を示す。金属領域２２３と２２４は、隣接する貫通穴２３１と２３２を電気的に結合する。従って、第１の金属領域２２１は第３の金属領域２２３と電気的に結合する。また第２の金属領域２２２は、第４の金属領域２２４と貫通穴２３１と２３２内の金属を通じ電気的に結合する。
図５は、第２のセラミック基盤２４、及び第２のセラミック基盤２４を準備する段階を示す。第２のセラミック基盤２４は次に、第１のセラミック基盤２１の上に積層にされる。第２のセラミック基盤２４は、開領域２４１を有する。開領域２４１は、開領域の周囲に反射壁を有する。開領域２４１は、第１の金属領域２２１の一部及び第２の領域２２２の一部を露呈する。
図６は、ＬＥＤがどのように取り付けられるか、及びそれぞれ第１の金属領域２２１に取り付けられる複数のＬＥＤ２２を準備する段階を示す。各ＬＥＤ２２は、この図の例のように２個の上部電極、つまり第１及び第２の表面電極を有する。第１及び第２の表面電極は、それぞれ第１の金属領域２２１及び第２の金属領域２２２と結合線２３を通じて結合される。ＬＥＤ２２が２個の底部電極を有する場合、フリップチップボンディングは、底部電極を第１の金属２２１及び第２の金属２２２と結合するために使用され得る。ＬＥＤ２２が上部表面電極及び底部電極を有する場合、上部電極は、結合線により第２の金属領域２２２と接続され得る。また、ＬＥＤが第１の金属領域２２１に取り付けられる場合、底部電極は第１の金属領域２２１と直接金属接触を通じ結合される。図６に示されるように積層構造を切断した後、ＬＥＤからの光放出を反射する一対の反射壁がＬＥＤ２２のパッケージに形成される。向かい合う開口と組み合わされて、光放出はパッケージから展開する。透明接着剤２５は、ＬＥＤチップ２２及び結合線２３を保護するため、開領域２４１に適用され得る。
図７は、切断工程を示す。水平線Ｈに沿った切断により、直列接続された複数の光ユニット７１が生産される。垂直線Ｖに沿った切断により、並列接続された複数の光ユニット７２が生産される。水平線Ｈに沿って切断し、そして次に垂直線Ｖに沿って切断することにより、複数の単一光ユニット７３が生産される。場合によっては、光ユニットがマザーボードに横方向に取り付けられ、結果としてマザーボードと平行に光を放出する場合、第３の金属領域２２３、第４の金属領域２２４、及び貫通穴２３１と２３２は省略され得る。
図８は、本発明のある態様による標準的な製品の斜視図を示す。光ユニットは、第１のセラミック基盤２１を有する。セラミック基盤２１は、第１の金属領域２２１と第２の金属領域２２２とが配置される第１の側又は上部側を有する。セラミック基盤２１は、第３の金属領域２２３と第４の金属領域２２４とが配置される第２の側又は底部側を有する。
第１の金属領域２２１は、第３の金属領域２２３と、貫通穴２３１又は２３２内の接続金属を通じて結合される。また、第２の金属領域２２２は、第４の金属領域２２４と、穴２３１又は２３２内の接続金属を通じて結合される。
第２のセラミック基盤２４が準備され、第１のセラミック基盤２１の上に積層にされる。第２のセラミック基盤２４は、１対の離れた反射壁２４１１及び２４１２を標準的な単一光ユニット７３内に有する。また、ＬＥＤ２２は、２個の反射壁２４１１及び２４１２の間に配置される。従ってＬＥＤ２２からの光放出は、傾斜した反射壁２４１１及び２４１２により反射され得る。ＬＥＤ２２は、第１の金属領域２２１に取り付けられ、及び２個の上部表面電極を有する。２個の上部表面電極は、それぞれ第１の金属領域２２１と第２の金属領域２２２に結合される。透明接着剤は、ＬＥＤ２２及び結合線２３を保護するため、２個の反射壁２４１１及び２４１２の間を満たす。向かい合う開領域及び向かい合う反射壁がＬＥＤ２２の周囲に存在し、それらによりＬＥＤ２２から放出された光は成形されそして展開される。
図９Ａは、本発明の第１の単一光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置され、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置されない場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直切断線Ｖに沿った切断の後、図９Ａに示されるように複数の単一光ユニットが得られる。
図９Ｂは、本発明の第２の単一光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置されず、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置される場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直線Ｖに沿った切断の後、図９Ｂに示されるように複数の単一光ユニットが得られる。
図９Ｃは、本発明の第３の単一光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置されず、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置されない場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直線Ｖに沿った切断の後、図９Ｃに示されるように複数の単一光ユニットが得られる。
図１０Ａは、本発明の第１の直列接続された光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置され、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置されない場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直線Ｖに沿った切断の後、図１０Ａに示されるように複数の直列接続された光ユニットが得られる。
図１０Ｂは、本発明の第２の直列接続された光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置されず、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置される場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直線Ｖに沿った切断の後、図１０Ｂに示されるように複数の直列接続された光ユニットが得られる。
図１０Ｃは、本発明の第３の直列接続された光ユニットの実施例を示す。第１の複数の貫通穴２３１が水平切断線Ｈに配置されず、また一方で第２の複数の貫通穴２３２が垂直切断線Ｖに配置されない場合、水平線Ｈに沿った切断、及び垂直線Ｖに沿った切断の後、図１０Ｃに示されるように複数の直列接続された光ユニットが得られる。
実施例が例として記載されたが、当業者には、請求の範囲に定められた本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更がなされて良いことが明らかであろう。
従来技術の装置を示す。 線Ａ−Ａ’に沿って取られた図１の断面図を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明の実施例による製造過程を示す。 本発明のある態様による標準的なユニットの立面図を示す。 本発明の第１の実施例のユニットの立面図を示す。 本発明の第２の実施例のユニットの立面図を示す。 本発明の第３の実施例のユニットの立面図を示す。 本発明の第１の実施例の複数ユニットの立面図を示す。 本発明の第２の実施例の複数ユニットの立面図を示す。 本発明の第３の実施例の複数ユニットの立面図を示す。
符号の説明
２１、２４ セラミック基盤
２２ ＬＥＤ
２３ 結合線
２５ 透明接着剤
７１、７２ 複数の光ユニット
７３ 単一光ユニット
２２１、２２２、２２３、２２４ 金属領域
２３１、２３２ 貫通穴
２４１ 開領域
２４１１、２４１２ 反射壁
Ｈ 水平線
Ｖ 垂直線

Claims (19)

  1. セラミックＬＥＤパッケージであって：
    第１のセラミック基盤を有し、前記第１のセラミック基盤は：
    第１の金属領域と第２の金属領域とを有する第１の側；
    第３の金属領域と第４の金属領域とを有する第２の側；
    前記第１の金属領域を前記第３の金属領域に結合する第１の接続金属；及び
    前記第２の金属領域を前記第４の金属領域に結合する第２の接続金属；を有し、
    前記セラミックＬＥＤパッケージは、
    前記第１のセラミック基盤の上に積層にされ、及び１対の離れた反射壁を有する第２のセラミック基盤；及び
    前記第１のセラミック基盤に取り付けられ、及びそれぞれ前記第１の金属領域と前記第２の金属領域と結合される電極を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）、を更に有し、前記ＬＥＤは前記反射壁の間に取り付けられる、セラミックＬＥＤパッケージ。
  2. 前記電極の少なくとも１つと個々の金属領域との間の前記結合は、ワイヤーボンディングである、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  3. 前記電極の少なくとも１つと個々の金属領域との間の前記結合は、フリップチップボンディングである、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  4. 前記反射壁は傾斜した表面である、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  5. 前記壁の間に密閉された透明接着剤、を更に有する請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  6. セラミックＬＥＤ部品であって、それぞれ請求項１記載の複数のセラミックＬＥＤパッケージを有し、前記パッケージは直列に接続されている、セラミックＬＥＤ部品。
  7. セラミックＬＥＤ部品であって、それぞれ請求項１記載の複数のセラミックＬＥＤパッケージを有し、前記パッケージは並列に接続されている、セラミックＬＥＤ部品。
  8. 前記接続金属の少なくとも１つは、貫通穴の金属壁である、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  9. 前記接続金属の少なくとも１つは、金属で満たされた貫通穴である、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  10. 前記第１の接続金属は、前記第１のセラミック基盤の端に配置される、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  11. 前記第２の接続金属は、前記第１のセラミック基盤の端に配置される、請求項１記載のセラミックＬＥＤパッケージ。
  12. セラミックＬＥＤパッケージの製造方法であって、前記方法は：
    第１のセラミック基盤を準備する段階を有し、前記第１のセラミック基盤は：
    第１の金属領域と第２の金属領域とを有する第１の側；
    第３の金属領域と第４の金属領域とを有する第２の側；
    前記第１の金属領域を前記第３の金属領域に結合する第１の接続金属；及び
    前記第２の金属領域を前記第４の金属領域に結合する第２の接続金属；を有し、
    前記方法は、
    前記第１のセラミック基盤の上に、１対の離れた反射壁を有する第２のセラミック基盤を積層にする段階；及び
    発光ダイオード（ＬＥＤ）の電極がそれぞれ前記第１の金属領域と前記第２の金属領域と結合されるよう、前記第１のセラミック基盤に前記ＬＥＤを取り付ける段階；を更に有し、
    前記ＬＥＤは前記反射壁の間に取り付けられる、方法。
  13. 前記ＬＥＤを保護するため透明接着剤を密閉する過程、を更に有する請求項１２記載の方法。
  14. 前記接続金属の少なくとも１つは、貫通穴の金属壁である、請求項１２記載の方法。
  15. 前記接続金属の少なくとも１つは、貫通穴に満たされた金属である、請求項１２記載の方法。
  16. 直列接続された複数のパッケージを得るための切断過程、を更に有する請求項１２記載の方法。
  17. 並列接続された複数のパッケージを得るための切断過程、を更に有する請求項１２記載の方法。
  18. 前記切断過程は、前記第１の接続金属に沿って切断する段階を有する、請求項１６記載の方法。
  19. 前記切断過程は、前記第２の接続金属に沿って切断する段階を有する、請求項１６記載の方法。
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