JP2010080464A - プラスチックパッケージおよびプラスチックパッケージ作製方法ならびに発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）をパッケージに取り付ける際に、前記発光ダイオードの放熱が優れているプラスチックパッケージおよびプラスチックパッケージ作製方法に関するものである。
【解決手段】本発明のプラスチックパッケージは、第１リード、第２リード、およびこれらをモールドするプラスチックとから構成されている。前記第１リードードは、第１凸部、前記第１凸部に連設された第１リード放熱部、および第１リード端子とから少なくとも構成されている。前記第２リードは、第２凸部、前記第２凸部に連設された第２リード放熱部、および第２リード端子から少なくとも構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）をパッケージに取り付ける際に、前記発光ダイオードの放熱が優れていると同時に、作製、組立が容易なプラスチックパッケージおよびプラスチックパッケージ作製方法ならびに発光装置に関するものである。

従来の表面実装型発光ダイオード素子は、たとえば、特開２００８−３４７９９号公報に記載されている。前記表面実装型発光ダイオード素子は、対になった電極を一つ以上内側に収容し、中央に所定空間を有するとともに、光を放射させるために開放された放射窓を有して形成されたパッケージと、前記パッケージ上に形成されて前記放射窓を覆うレンズと、前記パッケージ内部の電極上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップと前記電極とを通電するためのワイヤーと、前記放射窓と隣接した前記レンズの表面に形成された蛍光体混合層とから構成されている。

特開２００８−３４７９９号公報

前記表面実装型発光ダイオード素子は、合成樹脂製パッケージによってモールドされているため、電極上に設けられた発光ダイオードから発生する熱を放射する面積が少なく、大電流を流すことができなかった。また、前記発光ダイオードの電極とプラスチックパッケージとは、ワイヤーによって接続されているため、大電流を流すことができないだけでなく、振動によって、前記ワイヤーの接続部が離れるという問題があった。前記ワイヤーによる接続は、電流を流すことによる発熱が大きく、接触不良あるいは切断事故の原因にもなっていた。

また、発光装置は、発光ダイオードの電極とパッケージ電極とをハンダにより接合するものがある。前記発光ダイオードの電極とパッケージ電極とのハンダによる接合は、ハンダ付けの際にハンダを溶融させるための熱が、プラスチックパッケージの場合、伝わり難いという問題があった。

以上のような課題を解決するために、本発明は、２つのリードの形状を工夫したプラスチックパッケージとすることにより、ハンダ付けの際にハンダを溶融させる熱を伝わりやすく、また放熱性に優れ、大電流を流すことができるプラスチックパッケージおよびプラスチックパッケージ作製方法ならびに発光装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ワイヤーの代わりに金線リボンまたは薄板状導電部材からなる金属部材によって、プラスチックパッケージと発光ダイオードの電極を接続することにより、大電流を流すことができるだけでなく、放熱性に優れ、かつ、振動に強いプラスチックパッケージおよびプラスチックパッケージ作製方法ならびに発光装置を提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明のプラスチックパッケージは、互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされており、前記プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、発光ダイオードチップを載置する、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、前記第１凸部を囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第１リード放熱部とを備えている第１リードと；
前記第１凸部に対向する位置の表面に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第２リード放熱部とを備えている第２リードと；
少なくとも前記第１リードおよび第２リードにおける第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第２リード放熱部とを除いた部分をモールドしている耐熱性プラスチックと；
から少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第２発明）
第２発明のプラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部と、第２リードにおける第２凸部とが同じ高さであることを特徴とする。

（第３発明）
第３発明のプラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部が上下電極型発光ダイオードの高さだけ第２リードにおける第２凸部より低くなっていることを特徴とする。

（第４発明）
第４発明のプラスチックパッケージにおいて、前記第１リードおよび第２リードは、耐熱性プラスチックでモールドされている対向した幅広部を介して、第１リード端子および第２リード端子が突出するように一体に成形されていることを特徴とする。

（第５発明）
第５発明のプラスチックパッケージにおいて、前記第１リードに成形された第１リード放熱部は、前記第１凸部の裏側に成形された凹部を囲むように成形され、前記第１リード放熱部の裏面と前記耐熱性プラスチックの下端面とが面一となるように成形されていることを特徴とする。

（第６発明）
第６発明のプラスチックパッケージにおいて、前記第２リードに成形されている第２凸部は、前記第１凸部とほぼ同じ高さに切り起こされた切起片から構成されていることを特徴とする。

（第７発明）
第７発明のプラスチックパッケージにおいて、前記第２リードに成形されている第２リード放熱部は、前記切起片と反対の方向に切下げられるように成形され、前記第２リード放熱部の裏面と耐熱性プラスチックの下端とが面一となるように成形されていることを特徴とする。

（第８発明）
第８発明のプラスチックパッケージにおいて、前記第２リードに成形されている第２リード放熱部は、幅広部の両端が折り曲げられるように成形され、前記第２リード放熱部の裏面と耐熱性プラスチックの下端とが面一となるように成形されていることを特徴とする。

（第９発明）
第９発明のプラスチックパッケージ作製方法は、互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされており、第１リードおよび第２リードの複数対を金属シートから作製するにあたり、第１リードは、発光ダイオードチップを載置し、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、前記第１凸部を囲むように、パッケージの裏面に形成された第１リード放熱部とを有し、第２リードは、前記第１凸部に対向する位置に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、パッケージの裏面に形成さた第２リード放熱部とを有するように、プレス加工によって成形する第１工程と；
前記各一対の第１リードおよび第２リードが、耐熱プラスチックによるモールドされる第２工程とから少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第１０発明）
第１０発明のプラスチックパッケージ作製方法において、前記金属シートは、リードフレームからなり、第１リードおよび第２リードを耐熱プラスチックによるモールドされた後、個々のパッケージに切断されることを特徴とする。

（第１１発明）
第１１発明の発光装置は、互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされたプラスチックパッケージを備えており、前記プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、発光ダイオードチップを載置する、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、前記第１凸部を囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第１リード放熱部と、を少なくとも備えている第１リードと；
前記第１凸部に対向する位置の表面に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第２リード放熱部とを少なくとも備えている第２リードと；
前記第１凸部に載置され、一方の電極がハンダにより接合された発光ダイオードと、前記発光ダイオードの他方の電極と一方がハンダ接合され、前記第２凸部と他方がハンダ接合された金属部材とからなる発光ダイオード組立体と；
少なくとも前記第１リードおよび第２リードにおける第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第１リード放熱部とを除いた部分を耐熱プラスチックによってモールドして成形された反射枠と；
前記反射枠と発光ダイオード組立体との間に空間を介して設けられた蛍光体含有膜体と；
から少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第１２発明）
第１２発明の発光装置において、前記第１リードおよび第２リードを備えたパッケージ電極には、複数の発光ダイオードが並列に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、発光ダイオードを載置する第１凸部を囲む凹溝からなる放熱部が一体に成形されているため、前記発光ダイオードの放熱性が優れている。金属部材を載置する第２凸部は、切り起され、および／または切り下げられて、放熱を効率良くしているため、大電流を流すことができるようになった。

本発明によれば、第１リードと第２リードとの形状および構造を大電流を流すことができるように成形加工することにより、放熱性を向上させることができた。また、前記第１リードと第２リードとの形状および構造は、発光ダイオードに大電流を流す際の放熱と、各部のハンダ接合時に発生する熱を効率良く放熱することができる。

本発明によれば、第１凸部および第２凸部の高さを同じにすることにより、金属部材を直線状に配置することができるため、不所望な部分への接触がなく、ハンダ付け部分の接合品質が良好になり、大電流を流しても、前記接合部分における接触不良、断線等の故障がなくなった。

本発明によれば、第１凸部の上面を水平面としてているため、発光ダイオードの下部電極と前記第１凸部の接合が良好になった。

本発明によれば、第１リードおよび第２リードは、開口部を通して一部のみがモールドされているため、プラスチックパッケージとして一体に成形されているとともに、下部からの放熱性が優れている。

本発明によれば、第１リードおよび第２リードがプレス加工のみにより連続して作製することができるため、安価なプラスチックパッケージを得ることができる。また、前記プラスチックパッケージは、リードフレームから作製することにより、大量生産を行うことができる。

本発明によれば、発光ダイオードの下部電極と一方のプラスチックパッケージとの接合、前記発光ダイオードの上部部分電極と金属部材の一方の接合、および金属部材の他方とプラスチックパッケージの他方の接合が良好であるだけでなく、金属部材の面積を大きくしているため、接合強度の向上、放熱性の改善、良好な光の反射、および大きな電流を流すことができる。

本発明によれば、前記発光ダイオードの電極とプラスチックパッケージとの接続にワイヤボンドによる接合を用いないため、接合部および／または発光層に振動が加わることがなく、不良品の少ない発光装置を得ることができる。

（第１発明）
第１発明のプラスチックパッケージは、互いに絶縁されて対向配置され、たとえば、上下電極型発光ダイオードを載置するための第１凸部、および前記上下電極型発光ダイオードの上部部分電極に接合された金製リボンまたは薄板状導電性部材からなる金属部材を載置するための第２凸部とから少なくとも構成されている。前記第１凸部および第２凸部は、前記上下電極型発光ダイオードを複数個を並列または直列に取り付けることができる。第１リードは、第１凸部および第１リード放熱部とから少なくとも構成されている。前記第１凸部は、プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、前記発光ダイオードの一方の下部電極を載置して、ハンダにより両者を接合するためのものである。

前記第１リード放熱部は、前記第１凸部に連設されているとともに、前記第１凸部を凹部で囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面に成形されている。第１リード端子は、幅の狭い部分から幅広部を介して、前記第１リード放熱部に連設され、電力を前記発光ダイオードの電極に供給できる構成となっている。前記第１リード放熱部の形状は、前記第１凸部を囲む位置の近傍で面積が大きく、前記第１リード端子近傍で、幅が狭く成形されている。

前記第２リードは、第２凸部および第２リード放熱部とから少なくとも構成されている。前記第２凸部は、一方が発光ダイオード、たとえば、上下電極型発光ダイオードの上部部分電極に接合された金属部材の他方が載置され、ハンダにより両者間が接合される。前記第２リード放熱部は、プラスチックパッケージの裏面に成形されていると同時に、前記第２凸部に連設されているとともに、前記第２凸部を囲むように一体に成形されている。前記第２リード端子は、幅の狭い部分から幅広部を介して、前記第２リード放熱部に連設されている。前記第２リード放熱部の形状は、前記第２凸部を囲む位置で面積が大きく、前記第２リード端子近傍で、幅が狭く成形されている。

前記第１リードおよび第２リードは、前記第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第２リード放熱部を除いた部分を耐熱プラスチックによってモールドされる。また、第２リード放熱部は、第１凸部と対向しない側の両端が折り曲げられて、この部分がモールドされずに放熱の効率を向上させている。さらに、前記第１リードおよび第２リードの構成は、ハンダ付けに際し、発光ダイオードに熱が伝達するのを最小限にして、迅速に外部に逃がすことができる形状になっている。

（第２発明）
第２発明のプラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部と、第２リードにおける第２凸部との高さを同じにしている。すなわち、上下電極型発光ダイオードの上部部分電極と前記第２凸部とを接続する金属部材は、ほぼ水平に設けることができるので、前記上下電極型発光ダイオードにおける他の領域（ｎ型またはｐ型等）と接触することがなくハンダによる接合品質を向上させることができる。

（第３発明）
第３発明のプラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部と、前記第２リードにおける第２凸部の高さを前記上下電極型発光ダイオードの厚さだけ異なるようにしているため、前記金属部材を完全に水平に接合することができる。前記プラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部を水平面に成形するとともに、前記第１リード放熱部より高く成形されている。前記第１凸部は、成形された水平面に前記上下電極型発光ダイオードの下部電極が載置され、ハンダにより接合されるため、接合品質を良くすることができる。

前記プラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部の周囲が前記第１リード放熱部における広い面積となっている放熱部より低い凹部で囲まれている。前記第１リード放熱部は、前記上下電極型発光ダイオードから発生する熱を、前記プラスチックパッケージの凹凸により、効率良く放熱している。前記プラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部を水平面とするために、上部を押圧する際に、上部水平面から下端部に向かって狭くなるように押し潰されている。

（第４発明）
第４発明の第１リード放熱部および第２リード放熱部は、耐熱性プラスチックモールドされている対向した幅広部から突出して幅の狭い第１リード端子および第２リード端子が一体に成形されている。また、前記第１リード端子および第２リード端子は、耐熱性プラスチックモールドから突出しており、電源への接続が容易な形状に成形されている。さらに、前記第１リード端子および第２リード端子は、電源を接続する基板等に載置し易い小さな面積となるように折り曲げられている。

（第５発明）
第５発明のプラスチックパッケージは、前記第１リードにおける第１凸部の裏側に凹部が成形されている。前記凹部は、前記第１凸部の裏側であり、前記第１凸部に載置された上下電極型発光ダイオードの熱を効率良く放熱することができる。また、前記凹部の端面と第１リード端子の下面とは、同じ高さになっている。前記プラスチックパッケージは、前記第１リードおよび第２リードの下面において、前記第１凸部と第１リード端子の間、および前記第２凸部と第２リード端子との間に凹部が設けられ、耐熱性プラスチックをモールドする際に充填することができる。前記第１凸部の裏側、すなわち、第１リード放熱部の裏面と前記耐熱性プラスチックモールドの裏面とは、面一となっている。

（第６発明）
第６発明のプラスチックパッケージは、前記第２リードに成形されて、第２凸部となる部分の両端部に切り溝が設けられ、この部分を起こすことにより金属部材を載置する第２凸部が成形される。

（第７発明）
第７発明のプラスチックパッケージは、前記第２リードに成形されている第２凸部が前記第１凸部とほぼ同じ高さに切り起こされている。前記切り起こされた切起片は、反対方向に切下げられた切下片が一体となるように構成されている。前記上方または下方に切り起こされた切起片は、ハンダ付けおよび大電流を流す際に、効率の良い放熱を行なうことができる。

（第８発明）
第８発明のプラスチックパッケージは、前記第２リードに成形されている第２凸部の両側部および前記第２リード端子を折り曲げ、同じ高さになっている。前記第２リードにおける裏面凹部の一部には、合成樹脂がモールドできるような形状になっている。前記プラスチックパッケージは、前記第１リードおよび第２リードを絶縁された位置に対向するように耐熱性プラスチックによってモールドされる。前記第２リード放熱部の裏面と、モールドされた部分の裏側は、面一になるように成形されている。前記モールドは、第１凸部および第２凸部が互い絶縁され、上下電極型発光ダイオードおよび金属部材をハンダ接合できるような配置になっている。

前記プラスチックパッケージは、前記第１リードおよび第２リードの放熱部における幅広部に開口部が設けられ、前記開口部を通して、前記合成樹脂によってモールドされる。前記合成樹脂は、前記第１リードおよび第２リードの開口部を通して、反対側の凹部にわたって充填される。

（第９発明）
第９発明のプラスチックパッケージ作製方法は、互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードが複数対プラスチックによってモールドされて、ハンダ付けおよび電流を流す際に、効率のよい放熱ができるようになパッケージ電極を作製する。本発明のプラスチックパッケージ作製方法は、第１リードおよび第２リードの複数対を金属シートから作製するにあたり、第１工程および第２工程から構成されている。

第１工程において、第１リードは、発光ダイオードチップを載置し、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、前記第１凸部を囲むように、パッケージの裏面に形成された第１リード放熱部とを有している。第２リードは、前記第１凸部に対向する位置に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、パッケージの裏面に形成さた第２リード放熱部とを有している。前記第１凸部および第２凸部は、プレス加工を複数回連続して行なうことにより成形される。

第２工程は、所定の放熱部および金属部材等を載置する近傍を残し、前記複数対のリードに対し、各一対毎に、第１リードおよび第２リードが、耐熱プラスチックによるモールドされる。その後、複数対のパッケージがモールドされている部分は、一つのプラスチックパッケージとなるように切断される。前記切断は、発光ダイオードチップを取り付ける前または後とすることができる。

（第１０発明）
第１０発明のプラスチックパッケージ作製方法は、前記金属シートがリードフレームから構成されている。前記第１リードおよび第２リードは、必要部分が耐熱プラスチックによってモールドされた後、前記リードフレームにおける脆弱部から分断され、個々のパッケージになる。

（第１１発明）
第１１発明の発光装置は、互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製のパッケージ電極となる一対のリードと、発光ダイオード組立体と、反射枠と、蛍光体含有膜体とから少なくとも構成されている。前記発光ダイオード組立体を搭載したプラスチックパッケージは、たとえば、耐熱性プラスチックによってモールドされた反射体となる。前記プラスチックパッケージにおいて、第１リードは、第１凸部と、第１リード放熱部とから少なくとも構成されている。前記第１凸部は、前記プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、発光ダイオードチップが載置され、一方のパッケージ電極となる。

第１リード放熱部は、少なくとも前記第１凸部を囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面となるように成形され、ハンダ付けおよび発光ダイオードに電流を流した際の放熱性を良くしている。第２リードは、第２凸部と第２リード放熱部から少なくとも構成されている。前記第２凸部は、前記第１凸部に対向する位置の表面に成形された、他方のパッケージ電極となる。第２リード放熱部は、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、前記プラスチックパッケージの裏面になるように成形され、ハンダ付けおよび発光ダイオードに電流を流した際の放熱性を良くしている。前記第２リード放熱部は、第１凸部と対向する面と異なる両端がモールドされていない。

前記発光ダイオードは、前記第１凸部に載置され、一方の電極がハンダにより接合される。前記発光ダイオードの他方の電極は、金属部材の一方とハンダ接合される。前記金属部材の他方は、前記第２凸部とハンダ接合される。前記金属部材は、金製リボンまたは薄板状の導電部材からなる。前記導電部材は、銅、アルミニウム、ニッケル、あるいはこれらの合金からなり、金および／または銀がメッキされている。

反射枠は、少なくとも前記第１リードおよび第２リードにおける第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第１リード放熱部とを除いた部分を耐熱性プラスチックによってモールドして成形される。前記反射枠は、前記発光ダイオード、パッケージ電極、および金属部材の上に空間を介して蛍光体含有膜体が設けられている。

（第１２発明）
第１２発明の発光装置は、第１リードに成形された第１凸部と複数の発光ダイオードの下部電極とがハンダにより接合される。たとえば、前記複数の発光ダイオードの上部部分電極は、複数の金属部材を介して前記第２リードに成形された第２凸部とハンダにより接合される。すなわち、複数の発光ダイオードは、前記パッケージ電極に並列に接続されている。

図１は本発明の実施例で、発光ダイオードをプラスチックパッケージに組み込んだ発光装置を説明するための平面図である。図２は本発明の実施例で、発光ダイオードをプラスチックパッケージに組み込んだ発光装置を説明するための断面図である。図３は本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための平面図である。図４は本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための断面図である。図５は本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための斜視図である。図６は本発明の実施例で、プラスチックパッケージの底面を説明するたの底面図である。

図１および図２において、発光装置１１は、第１リード１２、第２リード１３、反射枠体１４、発光ダイオード１５、金属部材１６、蛍光体含有膜体１７、およびレンズ１８とから少なくとも構成されている。前記金属部材１６は、金属製リボンまたは薄板状導電部材からなり、前記発光ダイオード１５の上部部分電極（符号なし）と前記第２リード１３とを電気的に接続している。また、前記発光ダイオード１５および金属部材１６と前記蛍光体含有膜体１７の間は、空間となっている。

プラスチックパッケージは、第１リード１２および第２リード１３が互いに絶縁されて対向配置されている。少なくとも一つの発光ダイオード１５、たとえば、上下電極型発光ダイオードは、前記プラスチックパッケージに装着され、電力が供給される。前記上下電極型発光ダイオード１５、１５′は、複数個を並列または直列に前記プラスチックパッケージに取り付けることができる。前記プラスチックパッケージは、第１リード１２および第２リードを耐熱性プラスチックによってモールドされている。前記耐熱性プラスチックは、たとえば、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、耐熱性ポリアミド樹脂などを挙げることができる。

図３から図５は、パッケージ電極が示されている。前記パッケージ電極において、第１リード１２は、第１凸部１２１と、第１リード放熱部１２２と、第１リード端子１２３とから少なくとも構成されている。前記第１凸部１２１は、前記発光ダイオード１５の一方の下部電極が載置され、ハンダにより両者の間が接合される。前記第１リード放熱部１２２は、前記第１凸部１２１と前記第１凸部１２１を囲む面積の広い領域とから構成され、幅広部および幅狭部を介して、前記第１リード端子１２３に接続されている。

前記第１リード放熱部１２２は、前記第１凸部１２１に連設されているとともに、前記第１凸部１２１を第１リード環状溝（凹部）１２６によって囲むように一体に成形されている。前記第１リード端子１２３は、第１リード放熱部１２２に連設された幅広部および幅狭部を介して、途中から幅が狭くなるように成形され、電力を前記発光ダイオード１５の電極に供給する。

前記第２凸部１３１は、前記発光ダイオード１５の他方の電極（上部部分電極）と接続する金属部材１６、たとえば、金線リボン、薄板状導電性金属部材が載置されてハンダにより接合される。前記第２リード１３は、第２凸部１３１と、第２リード放熱部１３２、１３２′と、第２リード端子１３３とから少なくとも構成されている。

前記第２リード放熱部１３２、１３２′は、前記第２凸部１３１に連設されているとともに、前記第２凸部１３１を囲むように一体に成形されている。前記第２リード端子１３３は、幅広部および幅狭部を介して、前記第２リード放熱部１３２、１３２′に連設されている。前記第２リード放熱部１３２、１３２′の形状は、前記第２凸部１３１を囲む位置で面積が大きく、前記第２リード端子１３３近傍で、幅が狭く成形されている。前記第２リード放熱部１３２、１３２′は、第１凸部１２１と対向する面と異なる両端部が折り曲げられている。前記第１リード放熱部１２２および第２リード放熱部１３２、１３２′は、下部がモールドされずに、大電流を流した際の放熱性が良好であるとともに、上下電極型発光ダイオードをハンダ接合する際、リフロー炉からの熱を伝えることができ、素早くハンダを溶融することができるという利点がある。

前記第１リード放熱部１２２および第２リード放熱部１３２、１３２′の裏面と、前記各リード放熱部と各リード端子の間の耐熱性プラスチックからなるモールド部の裏面は、図２に示されているように面一になっている。

プラスチックパッケージは、前記第１リード１２における第１凸部１２１と、第２リード１３における第２凸部１３１との高さをほぼ同じにしている。前記上下電極型発光ダイオード１５の上部部分電極と前記第２凸部１３１とを接続する金属部材１６は、水平になるので、前記上下電極型発光ダイオード１５の電極以外の領域にハンダが流出することがなく、少ないハンダによって接合品質を向上させることができる。

前記第１リード１２における第１凸部１２１と、第２リード１３における第２凸部１３１との高さは、前記上下電極型発光ダイオード１５の厚さだけ異なるようにすることができる。すなわち、前記金属部材１６は、完全に水平に配置して接合することができるため、信頼性の高い接合が可能になる。

前記第１リードにおける第１凸部１２１は、前記第１リード放熱部１２２より高く成形され、その上面を水平面にすることができる。水平に成形された前記第１凸部１２１は、前記水平面に前記上下電極型発光ダイオード１５の下部電極が載置され、ハンダにより接合されるため、ハンダの量を少なく、かつ、接合品質を良くすることができる。

前記第１リード１２における第１凸部１２１は、前記第１リード放熱部１２２における広い面積となっている放熱部より低い凹部からなる第１リード環状溝１２６で囲むことができる。前記第１リード放熱部１２２は、前記上下電極型発光ダイオード１５から発生する熱を、前記プラスチックパッケージの凹凸により、効率良く放熱している。

前記第１リードにおける第１凸部１２１は、プレス等による押圧成形により上部を水平面とする際に、上部水平面から下端部に向かって狭くなるような形状にすることができる。

前記第１リードにおける第１凸部１２１は、凸部を成形する際に、裏側に凹部１２８を成形することができる。前記凹部１２８は、前記第１凸部１２１に載置された上下電極型発光ダイオード１５の熱を効率良く放熱することができる。また、前記凹部１２８の下端面、第１リード端子１２３の下面、前記凹部１２８の下端面と前記第１リード端子１２３のモールド下面、および第２リード端子１３３の下面、第２リード放熱部１３２、１３２′の下面、前記第リード端子１３２、１３２′のモールド下面は、面一になっている。

前記第１リード放熱部１２１および第２リード放熱部１３２、１３２′に連設された幅広部は、第１リード端子１２３および第２リード端子１３３の凸の間に凹部が設けられている。前記凹部は、耐熱性プラスチックによってモールドに際し、充填されているとともに、前記反射枠１４が一体に構成できる。前記凹部は、前記プラスチックを全面に成形するのではなく、放熱性を考慮して一部となっている。

図６は本発明の実施例で、プラスチックパッケージの底面を説明するたの底面図である。図６において、前記プラスチックは、ハッチングが設けられていない部分に充填されている。前記図６におけるハッチングが設けられている部分は、露出されており、放熱性が優れた部分である。

図７（イ）および（ロ）は本発明のパッケージ電極の他の例を説明するための斜視図および断面図である。第７図（イ）および（ロ）において、前記第２リード１３に成形されている第２凸部１３１は、両端に第２電極リード切込部１３６を設けることにより、金属部材１６を載置することができるように成形される。また、前記第２電極リード切込部１３６′は、第２凸部１３１′を切り下げることにより成形されている。

前記第２リード１３に成形されている第２リード放熱部１３２に連設された領域は、端部が折り曲げられておらず、第１リード１２の幅広部と同じ高さになっている。前記領域は、裏面にプラスチックがモールドされ、第１リード１２の第１リード放熱部１２２以外の部分、および第１および第２リード端子１２３、１３３と面一に成形されている。

前記第１リード１２および第２リード１３は、互いに絶縁された位置に対向配置して、前記耐熱性プラスチックによってモールドすることができる。前記第１凸部１２１と第１リード放熱部１２２、および第２凸部１３１と第２リード放熱部１３２は、モールドされずに、放熱性を良好にしている。また、前記第１凸部１２１および第２凸部１３１は、互い空間によって絶縁され、上下電極型発光ダイオード１５および金属部材１６をハンダ接合できるような配置にする。

前記第１リード１２および第２リード１３の放熱部には、開口部１２７、１３５、１３５′を設けることができる。モールドする耐熱性プラスチックは、前記開口部１２７、１３５、１３５′および第２電極リード切込部１３６等を通して、前記第１リード１２および第２リード１３を一体に成形するとともに、反射枠１４を成形する。前記耐熱性プラスチックは、前記第１リード１２および第２リード１３の開口部１２７および第２電極リード切込部１３６を通して、反対側における幅広部に成形されている凹部にわたって充填される。

次に、互いに絶縁されて配置されたリードに載置された発光ダイオードに電力を供給するプラスチックパッケージ作製方法を説明する。前記プラスチックパッケージは、プレス加工によって、前記発光ダイオード１５の一方の電極を載置して接合する第１凸部１２１と、前記第１凸部１２１を囲むように一体に成形された第１リード放熱部１２２と、前記第１リード放熱部１２２に連設された第１リード端子１２３とを備えている第１リード１２を同時に成形する。前記プレス加工は、一つの金型あるいは複数の金型によって作製される。

また、前記工程と同時に、前記プラスチックパッケージは、前記第１凸部１２１の上表面を金型によって加圧し、精度の高い水平面が成形される。前記第１凸部１２１は、一つの金型によって連続して成形する。前記水平面は、前記上下電極型発光ダイオード１５の下部電極とハンダ付けされる場合に、ハンダが少なく、かつ、接合強度を向上させることができる。

前記プラスチックパッケージは、前記工程と同時に、前記発光ダイオード１５の他方電極と接続する金属部材１６を載置して接続する第２凸部１３１と、前記第２凸部１３１を囲むように一体に成形された第２リード放熱部１３２、１３２′と、前記第２リード放熱部１３２、１３２′に連設された第２リード端子１３３とを備えている第２リード１３をプレス加工によって成形する。前記プレス加工は、一つ複数の金型によって連続して作製される。

次に、前記第１リード１２および第２リード１３は、耐熱性プラスチックによってモールド成形し、一体化して、モールド反射枠１４を設ける。前記モールドは、前記第１リード１２および第２リード１３を一体化するだけでなく、前記上下電極型発光ダイオード１５の光を所望の方向に照射する反射面１４２、蛍光体含有膜体１７の取付溝１４３、レンズ等を取り付ける取付部１４４を同時に作製することができる。

第１リード１２は、第１凸部１２１、第１リード放熱部１２２、およびリード端子１２３をプレス加工によって成形した後、続いて、前記第１凸部１２１の上面が水平面となるように金型で押圧する。なお、第１リード１２および第２リード１３は、一つの金型または複数個の金型により、複数回の押圧により、切断部も含めて最終の電極が成形される。

図８は本発明のプラスチックパッケージをリードフレームから作製するための平面図である。図８において、プラスチックパッケージ作製方法は、前記第１リード１２および／または第２リード１３が一枚のリードフレーム８１に複数個を同時に成形することができる。前記第１リード１２および／または第２リード１３は、前記リードフレーム８１に連続して成形される。耐熱性プラスチックによるモールドは、前記リードフレーム８１に前記第１リード１２および／または第２リード１３が連続して成形された後に行われる。その後、一対のプラスチックパッケージは、前記リードフレーム８１から切断されて分離される。

前記金属部材１６は、たとえば、短冊状をした金製リボン、あるいは銅、アルミニウム、ニッケル、またはこれらの合金の一層または多層の上に金および／または銀メッキが施されている。前記金属部材１６は、電気抵抗が少なく、大電流を流すことができるとともに、放熱性が優れているだけでなく、形状を容易に変えることができるため、各電極の接合が容易にできる。

前記金属部材１６は、通常のワイヤーボンディング等の配線と比較して、面積が広いため、取り付けも容易で、かつ、堅固に接合できる。前記金属部材１６は、金製または金または銀メッキとすることにより、前記上下電極型発光ダイオード１５からの光を良好に反射させる。前記接合部における金および／または銀メッキは、ハンダの濡れ性を向上させるだけでなく、電流の導電性向上、光反射性の３つを同時に達成することができる。

また、前記金属部材１６は、厚さを１５μｍから３５μｍ、好ましくは、２０μｍから３０μｍとすることで、大電流を流すことができるとともに、放熱性を向上させるだけでなく、組立体とした場合の強度も向上させている。本出願人は、前記金属部材１６の厚さを１５μｍより薄くした場合、流す電流の量が少なく、放熱効果も少なく、前記厚さを電流容量および放熱効果を考慮した際に、３５μｍより厚くしても、材料が無駄であり、意味がないことが判った。

前記発光装置１１は、前記モールド反射枠１４に前記上下電極型発光ダイオード１５の間に空気層を介して蛍光体含有膜体１７が設けられている。前記蛍光体含有膜体１７は、空気層を介して上下電極型発光ダイオード１５から放射される紫外線を白色光に変換することがきるものであるが、所望の色の光を得たい場合、蛍光体含有膜体１７の蛍光材を任意に選択することができる。

前記モールド反射枠１５は、上部に向かって広がるように傾斜した反射部分１４２を有するほぼ筒状体からなる。前記プラスチックパッケージの表面は、たとえば、金および／または銀によってメッキ処理される。前記前記プラスチックパッケージ、およびモールド反射枠１４は、円形、正方形、長方形、楕円形等、任意に変形することができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の発光素子は、実施例として記載された形状以外の公知または周知のものを使用することができる。本発明の発光ダイオード、パッケージ電極、蛍光体含有膜体、耐熱性プラスチック、ハンダの材質は、公知または周知のものを使用することができる。

本発明の実施例で、発光ダイオードをプラスチックパッケージに組み込んだ発光装置を説明するための平面図である。（実施例１） 本発明の実施例で、発光ダイオードをプラスチックパッケージに組み込んだ発光装置を説明するための断面図である。 本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための平面図である。 本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための断面図である。 本発明の実施例で、パッケージ電極を説明するための斜視図である。 本発明の実施例で、プラスチックパッケージの底面を説明するたの底面図である。 （イ）および（ロ）は本発明のパッケージ電極の他の例を説明するための斜視図および断面図である。 本発明のプラスチックパッケージをリードフレームから作製するための平面図である。

符号の説明

１１・・・発光装置
１２・・・第１リード
１２１・・・第１凸部
１２２・・・第１リード放熱部
１２３・・・第１リード端子
１２４、１２４′、１２４″・・・第１リード底部
１２５・・・傾斜立部
１２６・・・第１リード環状溝
１２７・・・開口部
１２８・・・凹部
１３・・・第２リード
１３１・・・第２凸部
１３２・・・第２リード放熱部
１３３・・・第２リード端子
１３４・・・第２リード底部
１３５・・・開口部
１３６・・・第２リード切込部
１３７・・・第２リード放熱足部
１４・・・モールド反射枠
１４２・・・反射面
１４３・・・取付溝
１４４・・・取付部
１５・・・発光ダイオード（上下電極型発光ダイオード）
１６・・・金属部材
１７・・・蛍光体含有膜体
１８・・・レンズ

Claims (12)

1. 互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされたプラスチックパッケージにおいて、
   前記プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、発光ダイオードチップを載置する、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、
   前記第１凸部を囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第１リード放熱部と、
   を備えている第１リードと；
   前記第１凸部に対向する位置の表面に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、
   前記第２凸部の近傍を折り曲げ、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第２リード放熱部と、
   を備えている第２リードと；
   少なくとも前記第１リードおよび第２リードにおける第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第２リード放熱部とを除いた部分をモールドしている耐熱性プラスチックと；
   から少なくとも構成されていることを特徴とするプラスチックパッケージ。
2. 前記第１リードにおける第１凸部と、第２リードにおける第２凸部とは、同じ高さであることを特徴とする請求項１に記載されたプラスチックパッケージ。
3. 前記第１リードにおける第１凸部は、上下電極型発光ダイオードの高さだけ第２リードにおける第２凸部より低くなっていることを特徴とする請求項１に記載されたプラスチックパッケージ。
4. 前記第１リードおよび第２リードは、耐熱性プラスチックでモールドされている対向した幅広部を介して、第１リード端子および第２リード端子が突出するように一体に成形されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたプラスチックパッケージ。
5. 前記第１リードに成形された第１リード放熱部は、前記第１凸部の裏側に成形された凹部を囲むように成形され、前記第１リード放熱部の裏面と前記耐熱性プラスチックの下端面とが面一となるように成形されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたプラスチックパッケージ。
6. 前記第２リードに成形されている第２凸部は、前記第１凸部とほぼ同じ高さに切り起こされた切起片から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたプラスチックパッケージ。
7. 前記第２リードに成形されている第２リード放熱部は、前記切起片と反対の方向に切下げられるように成形され、前記第２リード放熱部の裏面と耐熱性プラスチックの下端とが面一となるように成形されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載されたプラスチックパッケージ。
8. 前記第２リードに成形されている第２リード放熱部は、幅広部の両端が折り曲げられるように成形され、前記第２リード放熱部の裏面と耐熱性プラスチックの下端とが面一となるように成形されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載されたプラスチックパッケージ。
9. 互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされたプラスチックパッケージ作製方法において、
   第１リードおよび第２リードの複数対を金属シートから作製するにあたり、
   第１リードは、発光ダイオードチップを載置し、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、前記第１凸部を囲むように、パッケージの裏面に形成された第１リード放熱部とを有し、
   第２リードは、前記第１凸部に対向する位置に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、前記第２凸部の近傍を折り曲げ、パッケージの裏面に形成さた第２リード放熱部とを有するように、プレス加工によって成形する第１工程と；
   前記各一対の第１リードおよび第２リードが、耐熱プラスチックによるモールドされる第２工程と、
   から少なくとも構成されていることを特徴とするプラスチックパッケージ作製方法。
10. 前記金属シートは、リードフレームからなり、第１リードおよび第２リードを耐熱プラスチックによるモールドされた後、個々のパッケージに切断されることを特徴とする請求項９に記載されたプラスチックパッケージ作製方法。
11. 互いに絶縁されて配置され、発光ダイオードの電極に電力を供給する金属製の一対のリードがプラスチックによってモールドされたプラスチックパッケージを備えた発光装置において、
    前記プラスチックパッケージの表面のほぼ中央部に成形され、発光ダイオードチップを載置する、一方のパッケージ電極となる第１凸部と、
    前記第１凸部を囲むように一体に成形され、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第１リード放熱部と、
    を少なくとも備えている第１リードと；
    前記第１凸部に対向する位置の表面に成形された、他方のパッケージ電極となる第２凸部と、
    前記第２凸部の近傍を折り曲げ、前記プラスチックパッケージの裏面に成形された第２リード放熱部と、
    を少なくとも備えている第２リードと；
    前記第１凸部に載置され、一方の電極がハンダにより接合された発光ダイオードと、
    前記発光ダイオードの他方の電極と一方がハンダ接合され、前記第２凸部と他方がハンダ接合された金属部材と、
    からなる発光ダイオード組立体と；
    少なくとも前記第１リードおよび第２リードにおける第１凸部および第２凸部と、第１リード放熱部および第１リード放熱部とを除いた部分を耐熱プラスチックによってモールドして成形された反射枠と；
    前記反射枠と発光ダイオード組立体との間に空間を介して設けられた蛍光体含有膜体と；
    から少なくとも構成されていることを特徴とする発光装置。
12. 前記第１リードおよび第２リードを備えたパッケージ電極には、複数の発光ダイオードが並列に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載された発光装置。

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