JP2012049486A - Led package and manufacturing method therefor, and led module device configured of the same led package and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレームを用いてLEDチップのためのパッケージ基板を構成したLEDパッケージとその製造方法、及び該LEDパッケージを用いて構成したLEDモジュール装置とその製造方法に関する。 The present invention relates to an LED package that uses a lead frame to form a package substrate for an LED chip and a manufacturing method thereof, and an LED module device that uses the LED package and a manufacturing method thereof.
LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)は、消費電力が低く二酸化炭素削減、高耐久性という環境と省エネを兼ね備えた素子として普及している。このようなLEDは、チップを搭載したパッケージを実装基板上に装着して、大型ディスプレイ、携帯電話やデジタルビデオカメラ、PDAなどの電子機器のバックライト、道路照明や一般照明などに用いられている。LEDはそれ自体が発光素子であり、熱を放出するので、LEDパッケージは基本的に冷却のための放熱装置を含んでいる。 An LED (Light Emitting Diode) is widely used as an element that has both low power consumption, reduced carbon dioxide, high durability, and energy saving. Such an LED is used for a large display, a backlight of an electronic device such as a mobile phone, a digital video camera, or a PDA, a road lighting, a general lighting, etc. by mounting a chip-mounted package on a mounting substrate. . Since the LED itself is a light emitting element and emits heat, the LED package basically includes a heat dissipation device for cooling.
現行のLEDモジュールではLEDパッケージ基板としてセラミック基板又はシリコン基板、或いは金属基板を用いているが、従来のセラミック基板(特許文献1参照)又はシリコン基板(特許文献2参照)を使用した方法では、セラミックやシリコンの熱伝導が銅などの金属よりも悪いためうまく放熱できないこと、高価なこと、加工が困難などの問題がある。 In the current LED module, a ceramic substrate, a silicon substrate, or a metal substrate is used as the LED package substrate. However, in a method using a conventional ceramic substrate (see Patent Document 1) or silicon substrate (see Patent Document 2), a ceramic substrate is used. There is a problem that heat conduction of silicon and silicon is worse than that of metal such as copper, so that heat cannot be radiated well, it is expensive, and processing is difficult.
また、LEDパッケージ基板として金属基板を用いるものの、金属基板は樹脂で厚く覆われているための配線基板との間に大きな熱抵抗が存在し、放熱性はセラミック等に比べて大きな改善はされていない。図15は、従来公知の発光装置を例示する図である(特許文献3参照)。図示のように、ステンレス基板の表面に、リード電極を構成する銅箔パターンが絶縁膜を介して形成されている。このステンレス基板には貫通孔を形成して、この貫通孔に銅支持体を嵌合させる。銅支持体の先端に形成した凹所内に、LEDチップを配置する。LEDチップの各電極と基板の表面に設けられた銅箔パターンとをワイヤボンディングする。この後、シリコン樹脂等の透光性樹脂をポッティングして硬化させることにより、レンズを形成する。レンズとして機能させているシリコン樹脂は、支持体の突起部及び発光素子、更には電極にボンディングされたワイヤまでを覆うように設けられている。 Also, although a metal substrate is used as the LED package substrate, there is a large thermal resistance between the metal substrate and the wiring substrate because it is thickly covered with resin, and the heat dissipation is greatly improved compared to ceramics etc. Absent. FIG. 15 is a diagram illustrating a conventionally known light emitting device (see Patent Document 3). As shown in the figure, a copper foil pattern constituting a lead electrode is formed on the surface of a stainless steel substrate via an insulating film. A through hole is formed in the stainless steel substrate, and a copper support is fitted into the through hole. The LED chip is placed in a recess formed at the tip of the copper support. Each electrode of the LED chip and a copper foil pattern provided on the surface of the substrate are wire-bonded. Thereafter, a lens is formed by potting and curing a translucent resin such as a silicon resin. The silicon resin functioning as a lens is provided so as to cover the protrusions of the support, the light emitting elements, and even the wires bonded to the electrodes.
LEDチップ電極のボンディング接続部には樹脂封止が施されているが、図示の構成は、必要な箇所のみに効率的に樹脂注入することができないという問題がある。樹脂封止のためのシリコン樹脂等の透光性樹脂は、高価であるので、より限定的に樹脂注入するための構成が求められる。 Although resin sealing is applied to the bonding connection portion of the LED chip electrode, the configuration shown in the drawing has a problem that the resin cannot be efficiently injected only into a necessary portion. A translucent resin such as silicon resin for resin sealing is expensive, and therefore a structure for injecting resin more specifically is required.
図16は、従来公知の発光ダイオードの模式的断面図を示している(特許文献4参照)。ステンレスから構成される金属平板を打ち抜き及び押圧加工により、タイバーで接続されたリード電極が形成される。互いに向き合ったリード電極の一方には、LEDチップが内部に配置される凹部が設けられている。凹部内にLEDチップを取り付けた後、LEDチップの各電極と一対のリード電極とをそれぞれワイヤボンドする。ワイヤボンド後、LEDチップを射出成型用の金型に配置して、エポキシ樹脂を注入させて樹脂モールドする。形成された発光ダイオードは、一対のリード電極が対向して延材された構造となる。 FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a conventionally known light emitting diode (see Patent Document 4). Lead electrodes connected by tie bars are formed by punching and pressing a metal flat plate made of stainless steel. One of the lead electrodes facing each other is provided with a recess in which the LED chip is disposed. After the LED chip is mounted in the recess, each electrode of the LED chip and a pair of lead electrodes are wire bonded. After wire bonding, the LED chip is placed in a mold for injection molding, and an epoxy resin is injected to mold the resin. The formed light emitting diode has a structure in which a pair of lead electrodes are extended to face each other.
しかし、LEDチップが搭載される金属台座は樹脂で厚く覆われるためこの樹脂部が大きな熱抵抗となるだけでなく、樹脂封止のためのシリコン樹脂等の透光性樹脂は、高価であるので、図15を参照して上述したように、より限定的に樹脂注入するための構成が求められる。また、この種LEDパッケージは、照明用として用いる場合のように、特に複数個連結して用いる際には、効率的な相互接続手段及び冷却のための放熱手段が必須であるが、これらについて考慮されていない。 However, since the metal base on which the LED chip is mounted is covered with resin thickly, this resin portion not only has a large thermal resistance, but a translucent resin such as silicon resin for resin sealing is expensive. As described above with reference to FIG. 15, a configuration for injecting resin more specifically is required. In addition, this type of LED package requires efficient interconnection means and heat dissipation means for cooling, especially when a plurality of LED packages are used in connection with each other. It has not been.
本発明は、係る問題点を解決して、LEDチップパッケージ基板として、高効率な排熱を実現することのできる金属製のリードフレーム構造を採用しつつ、パッケージ基板形状を工夫し、かつ裏面に薄い絶縁層を設けたことにより、高価なLEDチップの封止樹脂を、より限定的に、かつ漏れ出ること無く、注入可能にすることを目的としている。 The present invention solves such problems, and as a LED chip package substrate, adopts a metal lead frame structure capable of realizing highly efficient exhaust heat, devises the shape of the package substrate, and on the back surface By providing a thin insulating layer, an object of the present invention is to make it possible to inject a sealing resin for an expensive LED chip more limitedly and without leaking.
また、本発明は、リードフレームからなるパッケージ基板そのものを電極の一部として構成し、かつ、パッケージ基板を装着するヒートシンク或いは筐体から電気接続部を分離することにより、配線基板を用いることなく、特に複数個連結して用いるパッケージ基板相互の電気的接続を簡易に行うことを目的としている。さらに、リードフレームのチップ搭載側を樹脂で覆い、その裏面側を接着層付の薄い絶縁層で覆うことにより、リードフレーム全体を樹脂で包んでリードフレームと樹脂との密着性向上を図り、信頼度を向上することを目的としている。 Further, the present invention comprises a package substrate itself made of a lead frame as a part of an electrode, and separates an electrical connection portion from a heat sink or a housing on which the package substrate is mounted, without using a wiring substrate, In particular, it is an object to simplify electrical connection between package substrates that are used by connecting a plurality of packages. Furthermore, the chip mounting side of the lead frame is covered with resin, and the back side is covered with a thin insulating layer with an adhesive layer, so that the entire lead frame is covered with resin to improve the adhesion between the lead frame and the resin. It aims to improve the degree.
また、本発明は、ヒートシンク或いは筐体から電気接続部を分離することにより、放熱と電気接続のそれぞれのコストパフォーマンスの最適化を図って、総合して安価で高効率な排熱を実現することを目的としている。 In addition, the present invention achieves low cost and highly efficient exhaust heat by optimizing the cost performance of heat dissipation and electrical connection by separating the electrical connection part from the heat sink or the housing. It is an object.
本発明のLEDパッケージは、リードフレームを基板として用い、該基板上にLEDチップを搭載して構成した。リードフレームは、LEDチップが搭載される平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して本体部から折曲してLEDチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を、金属板状部材を加工することにより形成し、かつ、前記一対の壁部は、前記本体部を分割する開口により互いに分離されて、一対の接続電極として機能する。LEDパッケージは、リードフレームと、該リードフレームの本体部のおもて面に固定して、分割リードフレームのそれぞれと接続したLEDチップと、開口を有するリードフレームの裏面側に貼り付けた絶縁層と、リードフレームの両側の壁部により規制されるスペースに樹脂封止した透明樹脂により構成する。 The LED package of the present invention is configured by using a lead frame as a substrate and mounting an LED chip on the substrate. The lead frame has a flat plate-like main body portion on which the LED chip is mounted, and a pair of wall portions that are located on both sides of the main body portion, bent from the main body portion, and extend to the same side as the light emitting direction of the LED chip. The plate member is formed by processing, and the pair of wall portions are separated from each other by an opening that divides the main body portion, and functions as a pair of connection electrodes. The LED package includes a lead frame, an LED chip fixed to the front surface of the main body of the lead frame and connected to each of the divided lead frames, and an insulating layer attached to the back side of the lead frame having an opening. And a transparent resin that is resin-sealed in a space regulated by the wall portions on both sides of the lead frame.
本発明のLEDモジュール装置は、LEDパッケージの絶縁層側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成する。 The LED module device of the present invention is configured by fixing or contacting the insulating layer side of the LED package on a heat sink or a housing.
本発明のLEDパッケージの製造方法は、LEDチップを搭載するための凹所であるキャビティと、このキャビティ両側に左右一対の電極としても機能する壁部と、この一対の電極を電気的に分離するための開口を形成した複数個のリードフレームを、連結した状態で金属板状部材をプレス加工又はエッチング加工することにより作成する。リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁層を付着させ、リードフレームの本体部のおもて面に、LEDチップを固定する。LEDチップを固定した後、開口により分割されたリードフレームのそれぞれと、LEDチップの接続電極間を接続する。リードフレーム両側の壁部により規制されるスペースに、透明樹脂を用いて樹脂封止した後、個々のパッケージ或いは所定個数連結した状態のパッケージに個片化する。樹脂封止した後に、絶縁層を剥離することもできる。また、リードフレームのキャビティ内部には、反射材として銀メッキをすることができる。 The LED package manufacturing method of the present invention electrically separates the pair of electrodes from a cavity that is a recess for mounting the LED chip, wall portions that also function as a pair of left and right electrodes on both sides of the cavity. A plurality of lead frames in which openings are formed are formed by pressing or etching a metal plate member in a connected state. An insulating layer is attached to the back surface of the lead frame using an adhesive, and the LED chip is fixed to the front surface of the main body of the lead frame. After fixing the LED chip, each of the lead frames divided by the opening and the connection electrodes of the LED chip are connected. The resin is sealed with a transparent resin in the space regulated by the wall portions on both sides of the lead frame, and then separated into individual packages or a package in a state where a predetermined number of packages are connected. After the resin sealing, the insulating layer can be peeled off. The lead frame cavity can be silver-plated as a reflective material.
本発明のLEDモジュール装置の製造方法は、LEDパッケージの絶縁層側を、或いは剥離したLEDパッケージの底面側を、放熱板或いは筐体上に固定し或いは接触させることにより構成する。絶縁層として金属層により補強した樹脂膜、或いは接着剤層を用い、その絶縁層側をリードフレームの裏面に付着させる一方、金属層側を放熱板上に固定する。 The LED module device manufacturing method of the present invention is configured by fixing or contacting the insulating layer side of the LED package or the bottom surface side of the peeled LED package on a heat sink or a housing. A resin film reinforced with a metal layer or an adhesive layer is used as the insulating layer, and the insulating layer side is attached to the back surface of the lead frame, while the metal layer side is fixed on the heat sink.
本発明によれば、リードフレーム形状を工夫すると共に、裏面に薄い絶縁層(テープ)を設けたことにより、高価なLEDチップ封止樹脂を、必要とする箇所のみに限定的に注入すると共に、樹脂の漏れ出しを防ぐことができる。また、パッケージ基板そのものを電極の一部として構成したことにより、低コストを実現できる。さらにリードフレームにチップ搭載側は樹脂が覆い、裏面側は接着層付の絶縁層が覆うことにより、リードフレーム全体を樹脂系で包む構造となり、リードフレームと樹脂との密着性向上が期待でき、信頼度が向上する。 According to the present invention, while devising the shape of the lead frame and providing a thin insulating layer (tape) on the back surface, an expensive LED chip sealing resin is injected only in a necessary place, The leakage of the resin can be prevented. Further, since the package substrate itself is configured as a part of the electrode, low cost can be realized. In addition, the lead frame is covered with resin on the chip mounting side, and the back side is covered with an insulating layer with an adhesive layer, so that the entire lead frame is wrapped in a resin system, and improvement in adhesion between the lead frame and the resin can be expected. Reliability is improved.
本発明によれば、LEDチップを搭載したリードフレーム本体部を、電気接続のための配線から離して、放熱と電気接続のそれぞれがコストパフォーマンスの最適化を図れ、総合で安価で高効率な排熱を実現することができる。リードフレーム本体部の裏面にヒートシンクを備えることもできるが、本体部裏面に直接筐体を接触させれば、筐体をヒートシンクとすることもできるので、安価な構成とすることができる。 According to the present invention, the lead frame main body portion on which the LED chip is mounted is separated from the wiring for electrical connection, so that heat dissipation and electrical connection can be optimized for cost performance, and the overall cost-effective and highly efficient discharge can be achieved. Heat can be realized. Although a heat sink can be provided on the back surface of the lead frame main body portion, if the housing is brought into direct contact with the back surface of the main body portion, the housing can be used as a heat sink, so that an inexpensive configuration can be achieved.
本発明は、放熱性が促進されるために、従来よりも高出力とすることができる(明るくすることができる)。または従来と同出力で長寿命化を図ることができる。さらには一般的な金属材料を使用するために安価に作製することができる。 Since heat dissipation is promoted in the present invention, the output can be higher than before (it can be brightened). Or, it is possible to extend the life with the same output as the conventional one. Furthermore, since a general metal material is used, it can be manufactured at low cost.
以下、例示に基づき本発明を説明する。図1(A)は、エッチング加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のLEDモジュールの第一の例を示す側面断面図であり、(B)は、(A)に示すLEDパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、(C)は平面図である。また、図2(A)は、プレス加工により製造したリードフレームを用いてパッケージ基板を構成した本発明のLEDモジュールの第二の例を示す側面断面図であり、(B)は、(A)に示すLEDパッケージのみを取り出して詳細に示す側面断面図であり、(C)は平面図である。リードフレームは、周知のように、エッチング加工とかプレス加工により製造される。リードフレーム材質としては、従来より通常に用いられている材質、例えば、銅又は銅合金あるいは鉄合金を用いることができる。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. FIG. 1A is a side cross-sectional view showing a first example of an LED module of the present invention in which a package substrate is configured using a lead frame manufactured by etching, and FIG. 1B is a side view of FIG. It is side surface sectional drawing which takes out only an LED package and shows it in detail, (C) is a top view. FIG. 2A is a side cross-sectional view showing a second example of the LED module of the present invention in which a package substrate is formed using a lead frame manufactured by press working, and FIG. It is side surface sectional drawing which takes out only the LED package shown to and shows in detail, (C) is a top view. As is well known, the lead frame is manufactured by etching or pressing. As the lead frame material, a conventionally used material such as copper, a copper alloy, or an iron alloy can be used.
図1(B)に例示のリードフレームは、エッチング加工により形成されているのに対して、図2(B)に例示のリードフレームは、プレス加工により形成されている点で相違している。図1(A)及び図2(A)のいずれにおいても、リードフレームは放熱板の上に高熱伝導性の接着剤(例えば東レ製:高熱伝導接着シートTSA)を用いて接着されるものとして例示しているが、後述の図10(C)に示すような積層絶縁テープとか、図11(B)に示すような裏面補強接着剤も用いることができる。一対の接続電極間の絶縁は、封止樹脂および絶縁膜により行われる。 The lead frame illustrated in FIG. 1B is formed by etching, whereas the lead frame illustrated in FIG. 2B is different in that it is formed by pressing. In both FIG. 1 (A) and FIG. 2 (A), the lead frame is exemplified as being bonded on the heat sink using a high heat conductive adhesive (for example, Toray: high heat conductive adhesive sheet TSA). However, a laminated insulating tape as shown in FIG. 10C, which will be described later, or a back surface reinforcing adhesive as shown in FIG. 11B can also be used. Insulation between the pair of connection electrodes is performed by a sealing resin and an insulating film.
放熱板(ヒートシンク)としては、例えば、銅板、アルミ板、あるいはアルミと炭素の混合材などの放熱板を接着する。或いは、放熱板を取り付けること無く、直接筐体に固定し或いは接触させることもできる。これによって、LEDチップから発生した熱は、リードフレームを介し、さらに、放熱板を介して放熱される。但し、放熱板に代えて、LEDパッケージを装着する筐体を、放熱板として利用することができる。 As the heat sink (heat sink), for example, a heat sink such as a copper plate, an aluminum plate, or a mixed material of aluminum and carbon is bonded. Alternatively, it can be directly fixed or brought into contact with the housing without attaching a heat sink. Thereby, the heat generated from the LED chip is radiated through the lead frame and further through the heat sink. However, it replaces with a heat sink and the housing | casing which mounts an LED package can be utilized as a heat sink.
図1(B)及び図2(B)に示すいずれのリードフレームも、LEDチップが搭載されることになる平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して平板部とは直交する方向に、LEDチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を備えている。この一対の壁部の先端面が、接続電極として機能する。少なくとも一対の接続電極は、開口により、互いに分離される。 Each of the lead frames shown in FIGS. 1B and 2B has a flat plate-like main body portion on which the LED chip is mounted, and is positioned on both sides of the main body portion and orthogonal to the flat plate portion. A pair of wall portions extending in the same direction as the light emitting direction of the LED chip are provided. The tip surfaces of the pair of wall portions function as connection electrodes. At least a pair of connection electrodes are separated from each other by an opening.
リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁膜(絶縁テープ)を貼り付ける。リードフレームの本体部のおもて面に、LEDチップを、接着剤を用いて固定する。このLEDチップは、LED発光面を上面に有し、かつ、その周辺に、ボンディングワイヤ接続電極が形成されている。LEDチップをリードフレームの本体部の上に固着した後、2分割リードフレームのそれぞれと、LEDチップの接続電極間を、ボンディングワイヤによりワイヤボンド接続する。次に、透明樹脂を用いて樹脂封止する。封止樹脂の横方向は、リードフレームの両側の壁部(接続電極)により規制される。封止樹脂の高さは、接続電極として機能するリードフレーム壁部先端面と同平面である。壁部は、封止樹脂を閉じこめる機能を果たす。リードフレームの裏面(底面)側に絶縁膜を設けたことにより、開口を通して樹脂が漏れ出ることが無い。また、絶縁膜を設けたことにより、放熱板(又は筐体)上に組み立てた際に、LEDモジュール接続電極の絶縁を図ることができる。 An insulating film (insulating tape) is attached to the back surface of the lead frame using an adhesive. An LED chip is fixed to the front surface of the main body of the lead frame using an adhesive. This LED chip has an LED light emitting surface on the upper surface, and a bonding wire connection electrode is formed around the LED light emitting surface. After the LED chip is fixed on the main body of the lead frame, wire bonding is performed between each of the two-part lead frames and the connection electrodes of the LED chip with bonding wires. Next, resin sealing is performed using a transparent resin. The lateral direction of the sealing resin is regulated by the wall portions (connection electrodes) on both sides of the lead frame. The height of the sealing resin is the same plane as the leading end surface of the lead frame wall that functions as a connection electrode. The wall portion functions to confine the sealing resin. By providing the insulating film on the back surface (bottom surface) side of the lead frame, the resin does not leak through the opening. Further, by providing the insulating film, it is possible to insulate the LED module connection electrode when assembled on the heat sink (or housing).
リードフレームは開口により物理的に分かれているので、絶縁膜が無い場合、この両側部分は樹脂の剛性によってのみ保持される。即ち、フレームと樹脂の密着力と樹脂の剛性でパッケージが構成される。これに対して、裏面を接着層付の絶縁膜(絶縁テープ)で固定すれば、チップ側の樹脂と接着層を介してテープがフレームを上下に固定するので熱膨張係数差による左右の応力は小さくなり、その分応力は上方向に分散されて、ボンディングワイヤに掛かる左右の応力が小さくなり、信頼度の向上が見込める。但し、接着剤と放熱板の密着性が十分で絶縁テープと同等以上の固定力があれば、テープは無くても構わない(図8参照)。 Since the lead frame is physically separated by the opening, when there is no insulating film, both side portions are held only by the rigidity of the resin. That is, the package is constituted by the adhesion between the frame and the resin and the rigidity of the resin. On the other hand, if the back surface is fixed with an insulating film (insulating tape) with an adhesive layer, the tape fixes the frame up and down via the resin and adhesive layer on the chip side, so the stress on the left and right due to the difference in thermal expansion coefficient is Since the stress is reduced and the stress is distributed upward, the left and right stress applied to the bonding wire is reduced, and the reliability can be improved. However, the tape may not be provided as long as the adhesive and the heat sink have sufficient adhesion and have a fixing force equal to or greater than that of the insulating tape (see FIG. 8).
次に、図1のLEDパッケージに用いるエッチング加工によるリードフレームの形成を、図3及び図4を参照して説明する。図3(A)は、複数個アレイ状に連結した状態で示すリードフレームの上面図を示し、(B)は、(A)に示す左1ブロックのみを示すX−X’ラインで切断した断面図を示している。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。図示の例において、LEDパッケージ間の連結部は、リードフレームのハーフカットにより形成されている。複数個(例えば、3個)連結した状態で使用することもできるし、この連結部を切断することにより、個々に分離して使用することもできる。 Next, formation of a lead frame by etching used for the LED package of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3A shows a top view of the lead frame shown in a state of being connected in a plurality of arrays, and FIG. 3B is a cross section taken along the line XX ′ showing only one left block shown in FIG. The figure is shown. In the illustrated example, 3 × 9 lead frames are illustrated as being simultaneously formed on a plate-like member. In the illustrated example, the connecting portion between the LED packages is formed by half-cutting a lead frame. It can also be used in a state where a plurality (for example, three) are connected, or can be used separately by cutting the connecting portion.
次に、図3に示すリードフレームについて、その1個のみを取り出して詳細に示す図4を参照して、さらに説明する。図4(A)は、リードフレームの側面図であり、(B)はその上面図である。ここでは、1個のみのリードフレームを示しているが、実際の製造においては、図3に例示したように複数個連結した状態で、LEDパッケージが組み立てられる。各リードフレームは、LEDチップを搭載するための凹所であるキャビティが形成される。このキャビティ両側には、左右一対の電極としても機能する壁部、及びこの一対の電極を電気的に分離するための開口が形成されている。この開口は、エッチングにより形成される。壁部は、電極として機能するだけでなく、封止樹脂を閉じこめる機能を果たす。 Next, the lead frame shown in FIG. 3 will be further described with reference to FIG. 4 showing only one of the lead frames in detail. 4A is a side view of the lead frame, and FIG. 4B is a top view thereof. Here, only one lead frame is shown, but in actual manufacturing, the LED package is assembled in a state where a plurality of lead frames are connected as illustrated in FIG. Each lead frame is formed with a cavity that is a recess for mounting the LED chip. On both sides of the cavity, a wall portion that also functions as a pair of left and right electrodes and an opening for electrically separating the pair of electrodes are formed. This opening is formed by etching. The wall portion not only functions as an electrode but also functions to confine the sealing resin.
このように、リードフレームは、LEDチップが搭載されることになる平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して平板部から折曲して立ち上がる方向に、LEDチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を備えている。この一対の壁部の先端面が、接続電極として機能する。また、この一対の壁部の上部外面を、接続電極として用いることも可能である(図13参照)。図示の例では、平板部から壁部が直交する方向に立ち上がるものとして例示しているが、必ずしも直交する必要はなく、接続電極が平板状の本体部より上方に位置できるように、例えば、斜め上方に直線的に、或いは湾曲させて立ち上がらせても良い。少なくとも一対の接続電極は、開口により、互いに分離される。図示の例では、平板状の本体部を開口により2分割することにより、一対の接続電極を互いに分離している。後述するように(図7参照)、2分割した本体部の一方の上にLEDチップを装着して一方のワイヤボンド接続をする一方、本体部の他方には他方のワイヤボンド接続をする。 As described above, the lead frame has a flat plate-like main body portion on which the LED chip is to be mounted, and a light emitting direction of the LED chip in a direction rising from the flat plate portion located on both sides of the main body portion. A pair of walls extending on the same side is provided. The tip surfaces of the pair of wall portions function as connection electrodes. Moreover, it is also possible to use the upper outer surface of this pair of wall part as a connection electrode (refer FIG. 13). In the illustrated example, the wall portion is illustrated as rising from the flat plate portion in a direction orthogonal to the flat plate portion. It may be raised linearly or curved upward. At least a pair of connection electrodes are separated from each other by an opening. In the illustrated example, the pair of connection electrodes are separated from each other by dividing the flat plate-like main body portion into two by openings. As will be described later (see FIG. 7), an LED chip is mounted on one of the two divided main body parts to make one wire bond connection, while the other wire bond connection is made to the other of the main body part.
次に、図2のLEDパッケージに用いる金型を用いたプレス加工によるリードフレームの形成を、図5及び図6を参照して説明する。図5(A)は、複数個アレイ状に連結した状態で示すリードフレームの上面図を示し、(B)は、(A)中のラインSで切断した左1ブロックのみを示す断面図である。最初に、加工されるべき板状部材は、スリット穿孔される(図中のスリットP,Q)。スリットQにより一対の電極が互いに分離される(図5(B)に示す開口)。スリットPはリードフレーム端のパッケージの電極部を、垂直方向に曲げ易くするためのものである。次に、この板状部材には、キャビティが形成されると同時に曲げ加工される。キャビティは、LEDチップを搭載するための凹所である。 Next, formation of a lead frame by press working using a mold used in the LED package of FIG. 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a top view of the lead frame shown in a state of being connected in a plurality of arrays, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing only the left block cut along the line S in FIG. . First, a plate-like member to be processed is slit-pierced (slits P and Q in the figure). The pair of electrodes are separated from each other by the slit Q (opening shown in FIG. 5B). The slit P is for making it easy to bend the electrode part of the package at the end of the lead frame in the vertical direction. Next, the plate member is bent at the same time as the cavity is formed. The cavity is a recess for mounting the LED chip.
このように、リードフレームの形成を、金型を用いたプレス加工により行うことができる。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。このLEDパッケージを、連結部で3個連結することにより、連結構成LEDパッケージが構成されるものとして例示しているが、3個に限らず、任意の複数個連結することができる。LEDパッケージ1個当たりのサイズは、例えば3.2x2.8x0.5mm程度である。また、連結部の中央部はダイシングラインとなる。ダイシングラインは、後の工程で個々のパッケージに切り分ける個片化のための切断領域であり、また、この切断領域が切断されずに残される場合は、複数個のLEDパッケージを連結するための連結部として機能する。この連結部によって、電気的に直列に接続されると同時に、連結構成LEDパッケージに柔軟性を付与して、例えば、図14を参照して後述するように、凸面形状或いは凹面形状などの任意の外表面形状を有するヒートシンク或いは筐体の上に装着することができる。 In this way, the lead frame can be formed by pressing using a mold. In the illustrated example, 3 × 9 lead frames are illustrated as being simultaneously formed on a plate-like member. The LED package is illustrated as being configured by connecting three LED packages at the connecting portion, but the LED package is not limited to three, and any number of LED packages can be connected. The size per LED package is, for example, about 3.2 × 2.8 × 0.5 mm. Moreover, the center part of a connection part becomes a dicing line. The dicing line is a cutting area for dividing into individual packages in a later process, and when this cutting area is left uncut, it is a connection for connecting a plurality of LED packages. It functions as a part. The connecting portion is electrically connected in series at the same time, and at the same time imparts flexibility to the connected configuration LED package, for example, an arbitrary shape such as a convex shape or a concave shape as described later with reference to FIG. It can be mounted on a heat sink or housing having an outer surface shape.
次に、図5に示すリードフレームについて、その1個のみを取り出して詳細に示す図6を参照して、さらに説明する。図6(A)は、リードフレームの側面図であり、(B)はその上面図である。ここでは、1個のみのリードフレームを示しているが、実際の製造においては、図5に例示したように複数個連結した状態で、LEDパッケージが組み立てられる。各リードフレームは、左右一対の壁部(電極部)を電気的に分離するための開口が本体部に形成されている。この開口は、上述のように、スリット穿孔により形成される。 Next, the lead frame shown in FIG. 5 will be further described with reference to FIG. 6A is a side view of the lead frame, and FIG. 6B is a top view thereof. Here, only one lead frame is shown, but in actual manufacture, the LED package is assembled in a state where a plurality of lead frames are connected as illustrated in FIG. Each lead frame has an opening in the main body for electrically separating a pair of left and right wall portions (electrode portions). This opening is formed by slit perforation as described above.
このように、リードフレームは、LEDチップが搭載されることになる平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して平板部から折曲して斜め上方に、略直交する方向に、LEDチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を備えている。この一対の壁部は、後述のように、封止樹脂の規制面として機能するだけでなく、電極部としても機能して、その先端面が接続電極となる。 In this way, the lead frame is a flat plate-like main body portion on which the LED chip is to be mounted, and bends from the flat plate portion on both sides of the main body portion, obliquely upward, in a direction substantially orthogonal, A pair of wall portions extending on the same side as the light emitting direction of the LED chip are provided. As will be described later, the pair of wall portions not only function as a regulating surface of the sealing resin but also function as an electrode portion, and the tip surfaces thereof become connection electrodes.
図7(A)は、LEDパッケージ組立ての第一の例を示す図であり、(B)は1チップ/パッケージの場合の上面図を、(C)は複数チップ/パッケージの場合の上面図を示している。なお、ここでは、エッチング加工によるリードフレーム(図3及び図4参照)を例として説明するが、プレス加工によるリードフレーム(図5及び図6参照)についても、同様な組立を行うことができる。最初に、テープ貼付け工程において、リードフレームの裏面に接着剤を用いて絶縁膜(絶縁テープ)を貼り付ける。接着剤付テープを用いても良い。或いは、後述の図10(C)に示すような積層絶縁テープとか、図11(B)に示すような裏面補強接着剤も用いても良い。このように、リードフレームの裏面(底面)側に絶縁膜を設けることにより、樹脂封止の際に開口を通して樹脂が漏れ出ることがないので、製造時の樹脂無駄も排除でき、また、接着剤が樹脂と絶縁膜を一体化し、等価的に樹脂がリードフレームを表裏両面から包むことになり、結果として樹脂とリードフレームの密着性改善を図ることができる。 FIG. 7A is a diagram showing a first example of LED package assembly, where FIG. 7B is a top view in the case of one chip / package, and FIG. 7C is a top view in the case of multiple chips / package. Show. Here, a lead frame by etching (see FIGS. 3 and 4) will be described as an example, but a similar assembly can be performed for a lead frame by press working (see FIGS. 5 and 6). First, in the tape attaching process, an insulating film (insulating tape) is attached to the back surface of the lead frame using an adhesive. An adhesive tape may be used. Alternatively, a laminated insulating tape as shown in FIG. 10C described later, or a back surface reinforcing adhesive as shown in FIG. 11B may be used. Thus, by providing an insulating film on the back surface (bottom surface) side of the lead frame, the resin does not leak through the opening during resin sealing, so that waste of resin at the time of manufacture can be eliminated, and the adhesive However, the resin and the insulating film are integrated, and the resin wraps the lead frame from both the front and back surfaces. As a result, the adhesion between the resin and the lead frame can be improved.
次に、チップ搭載工程において、リードフレームの本体部のおもて面に、LEDチップを、接着剤を用いて固定する。このLEDチップは、LED発光面を上面に有し、かつ、その周辺に、ボンディングワイヤ接続電極が形成されている。また、キャビティ内部には、反射材として銀メッキをすることにより、この銀メッキをワイヤボンディング性向上にも機能させることができる。なお、LEDチップは、1個のみとすることも(図7(B))、複数チップを搭載することもできる(図7(C))。 Next, in the chip mounting step, the LED chip is fixed to the front surface of the main body portion of the lead frame using an adhesive. This LED chip has an LED light emitting surface on the upper surface, and a bonding wire connection electrode is formed around the LED light emitting surface. Moreover, by silver plating as a reflecting material inside the cavity, this silver plating can also function to improve wire bonding properties. Note that only one LED chip can be used (FIG. 7B) or a plurality of chips can be mounted (FIG. 7C).
チップ搭載工程において、LEDチップをリードフレームの本体部の上に固着した後、2分割リードフレームのそれぞれと、LEDチップの接続電極間を、ボンディングワイヤによりワイヤボンド接続する。次に、樹脂封止工程において、透明樹脂(材質は、例えばエポキシ系)を用いて樹脂封止(トランスファーモールドあるいはポッティング)する。この透明樹脂には、蛍光体を混合しても良い。一般的に白色LEDの場合は、青色発光LEDチップを用いてLEDチップ上に黄色の蛍光体を配置し、この蛍光体が青色を受けて白く光っている。通常、この蛍光体は透明樹脂に混入されている場合が多い。樹脂封止は、連結状態のパッケージを金型内に配置して行われる。それ故に、図7(B)或いは(C)に示すLEDパッケージの縦方向には連結状態の別のLEDパッケージが位置し、最両外側の樹脂は、金型によって規制される。或いは樹脂封止はディスペンサーやスクリーン印刷で行なっても良い。この場合、リードフレームの最両端は樹脂止め用の、例えばダム形成等の細工を施しておく。樹脂封止の横方向スペースは、リードフレームの両側の壁部(接続電極)により規制される。封止樹脂の高さは、接続電極として機能するリードフレーム壁部先端面と同平面まで注入する。この後、例えば、3個ずつ連結した状態のパッケージに個片化することによって、連結構成LEDパッケージが完成する。 In the chip mounting process, after the LED chip is fixed on the main body of the lead frame, each of the two-part lead frame and the connection electrode of the LED chip are wire-bonded with a bonding wire. Next, in the resin sealing step, resin sealing (transfer molding or potting) is performed using a transparent resin (a material is, for example, an epoxy type). The transparent resin may be mixed with a phosphor. In general, in the case of a white LED, a yellow phosphor is disposed on an LED chip using a blue light emitting LED chip, and this phosphor receives blue and glows white. Usually, this phosphor is often mixed in a transparent resin. Resin sealing is performed by placing the connected package in a mold. Therefore, another LED package in a connected state is located in the vertical direction of the LED package shown in FIG. 7B or 7C, and the outermost resin is regulated by the mold. Alternatively, resin sealing may be performed by a dispenser or screen printing. In this case, the outermost ends of the lead frame are provided with a work for resin fixing, such as dam formation. The lateral space for resin sealing is regulated by the wall portions (connection electrodes) on both sides of the lead frame. The height of the sealing resin is injected up to the same plane as the front end surface of the lead frame wall that functions as a connection electrode. After that, for example, the connected LED package is completed by separating into three packages that are connected three by three.
図8は、LEDパッケージ組立ての第二の例を示す図である。テープ貼付け工程、チップ搭載工程、樹脂封止工程までは、図7(A)を参照して説明した通りである。この第二の例においては、テープ剥離工程において、樹脂封止工程後に、絶縁膜(絶縁テープ)を剥離する。この絶縁膜は、樹脂注入時に開口を通って樹脂が漏れ出るのを防ぐことができるが、樹脂硬化後は、剥離しても問題はない。また、この絶縁膜は、リードフレームが放熱板のような導電体上に固定されるとき、一対の接続電極を互いに電気的に絶縁する機能を有しているが、後述のように代替え手段(図9参照)があれば、剥離しても問題はない。 FIG. 8 is a diagram showing a second example of LED package assembly. The processes up to the tape attaching process, the chip mounting process, and the resin sealing process are as described with reference to FIG. In the second example, in the tape peeling step, the insulating film (insulating tape) is peeled after the resin sealing step. This insulating film can prevent the resin from leaking through the opening at the time of resin injection, but there is no problem even if it is peeled after the resin is cured. The insulating film has a function of electrically insulating the pair of connection electrodes from each other when the lead frame is fixed on a conductor such as a heat sink. If there is, see FIG. 9), there is no problem even if it peels.
図9(A)は、本発明のLEDモジュールの第三の例を示す側面断面図であり、図8を参照して説明したように最終工程で絶縁膜を剥離したLEDパッケージ(エッチング加工によるリードフレーム)の放熱板への取付けを示し、(B)は、本発明のLEDモジュールの第四の例を示す側面断面図であり、絶縁膜を剥離したLEDパッケージ(プレス加工によるリードフレーム)の放熱板への取付けを、それぞれ示している。いずれにおいても、リードフレームは放熱板の上に高熱伝導性の接着剤を用いて接着されるものとして例示しており、一対の接続電極間の絶縁は、この接着剤層により行われる。但し、図1(A)及び図2(A)と同様に、放熱板に代えて、LEDモジュールを装着する筐体を、放熱板として利用することができる。 FIG. 9A is a side sectional view showing a third example of the LED module of the present invention. As described with reference to FIG. 8, the LED package (lead by etching process) from which the insulating film has been peeled off in the final process is shown. (B) is a side cross-sectional view showing a fourth example of the LED module of the present invention, and heat dissipation of the LED package (lead frame by press working) from which the insulating film has been peeled is shown. The attachment to the board is shown respectively. In any case, the lead frame is illustrated as being bonded onto the heat sink using a highly heat conductive adhesive, and the insulating layer is insulated by the adhesive layer. However, as in FIGS. 1A and 2A, a housing in which the LED module is mounted can be used as a heat sink instead of the heat sink.
図10(A)は、本発明のLEDモジュールの第五の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のLEDパッケージ(エッチング加工によるリードフレーム)の放熱板への取付けを示し、(B)は、本発明のLEDモジュールの第六の例を示す側面断面図であり、積層絶縁テープ付のLEDパッケージ(プレス加工によるリードフレーム)の放熱板への取付けを示し、(C)は、積層絶縁テープの詳細を、それぞれ示している。積層絶縁テープは、図7(A)に例示したようなテープ貼付け工程において、図中の絶縁膜に代えて貼り付けられる。積層絶縁テープの詳細は、図10(C)に示すように、樹脂付き銅箔(ポリイミド膜を貼り付けた銅箔:例えば日立化成工業のMCF-5000IR、この材料はポリイミドの厚さが僅か5μmであり、熱抵抗的には非常に有利な材料である)のポリイミド膜側を、接着剤を用いてリードフレーム底面に貼り付ける。ポリイミド膜及び接着剤層により、リードフレームの一対の接続電極間の絶縁を行うだけでなく、裏面の銅箔により、放熱板に対して半田付けにより固定することができ、高放熱のモジュール組立てが可能となる。半田付けに代えて、高熱伝導性の接着剤(例えば東レ製:高熱伝導接着シートTSA)を用いて貼り付けることもでき、また、銅箔に限らず、アルミのような高熱伝導性の金属箔(金属層)を用いることができる。 FIG. 10 (A) is a side sectional view showing a fifth example of the LED module of the present invention, showing attachment of an LED package with laminated insulating tape (lead frame by etching process) to a heat sink, (B ) Is a side sectional view showing a sixth example of the LED module of the present invention, showing attachment of an LED package with a laminated insulating tape (lead frame by pressing) to a heat sink, and (C) is a laminated layer. Details of the insulating tape are shown respectively. The laminated insulating tape is attached in place of the insulating film in the drawing in the tape attaching step illustrated in FIG. As shown in FIG. 10C, the details of the laminated insulating tape are as follows. Copper foil with resin (copper foil with polyimide film attached: for example, MCF-5000IR manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) This material has a polyimide thickness of only 5μm The polyimide film side of the material (which is very advantageous in terms of thermal resistance) is attached to the bottom surface of the lead frame using an adhesive. The polyimide film and adhesive layer not only provide insulation between the pair of connection electrodes of the lead frame, but also can be fixed to the heat sink by soldering with the copper foil on the back surface. It becomes possible. Instead of soldering, it can also be affixed using a high thermal conductive adhesive (for example, Toray: high thermal conductive adhesive sheet TSA), and is not limited to copper foil, but also a high thermal conductive metal foil such as aluminum. (Metal layer) can be used.
図11(A)は、本発明のLEDモジュールの第七の例を示す側面断面図であり、裏面補強接着剤(接着剤層を付着させた銅箔)付きのLEDパッケージ(プレス加工によるリードフレーム)の放熱板への取付けを示し、(B)は、裏面補強接着剤の詳細を、それぞれ示している。裏面補強接着剤は、図7(A)に例示したようなテープ貼付け工程において、図中の絶縁膜に代えて貼り付けられる。銅箔に付着させた接着剤層が、接着機能と絶縁機能を兼ね備えることになる。図11(B)に示すような接着剤層付き銅箔の接着剤層側を、追加の接着剤を用いること無くリードフレーム底面部に貼り付ける。この接着剤層(金属と密着性の強い接着剤)により、リードフレームの一対の接続電極間の絶縁を行うだけでなく、裏面の銅箔により、放熱板に対して半田付け等により固定することができ、高放熱のモジュール組立てが可能となる。なお、上述のように、銅箔に限らず、アルミのような金属箔(金属層)を用いることができる。 FIG. 11A is a side sectional view showing a seventh example of the LED module of the present invention, and is an LED package with a back reinforcing adhesive (copper foil with an adhesive layer attached) (lead frame by press working). ) Is attached to the heat sink, and (B) shows details of the back surface reinforcing adhesive, respectively. The back surface reinforcing adhesive is attached in place of the insulating film in the drawing in the tape attaching process as illustrated in FIG. The adhesive layer adhered to the copper foil has both an adhesive function and an insulating function. The adhesive layer side of the copper foil with an adhesive layer as shown in FIG. 11B is attached to the bottom surface of the lead frame without using an additional adhesive. This adhesive layer (adhesive with strong adhesion to metal) not only insulates between the pair of connection electrodes of the lead frame, but also fixes it to the heat sink with the copper foil on the back surface by soldering etc. It is possible to assemble a module with high heat dissipation. In addition, as above-mentioned, not only copper foil but metal foil (metal layer) like aluminum can be used.
図11に例示のモジュール組立ては次のように行う。最初に、LEDパッケージに相当する開口部を有する実装基板(例えば、1層ガラスエポキシ基板)を、放熱板の上に接着などにより取り付けると共に、この開口部に位置するように、上述した裏面補強接着剤を付着させたLEDパッケージを放熱板に対して半田接続する。この半田接続に代えて、高熱伝導性の接着剤を用いて接着することも可能である。次に、LEDパッケージ側面と実装基板の間の隙間を接着剤で埋めて、この接着剤の上で、リードフレームの一対の外部電極を、実装基板上面の配線に半田付け、或いはインクジェットによる銅や銀等により接続する。LEDチップ発光面は、図中の上面側に向けられていて、実装基板に遮られること無く上面に向けて発光する。 The module assembly illustrated in FIG. 11 is performed as follows. First, a mounting substrate (for example, a single-layer glass epoxy substrate) having an opening corresponding to the LED package is attached to the heat sink by adhesion or the like, and the above-described back surface reinforcing adhesion is performed so as to be positioned at the opening. The LED package with the agent attached is soldered to the heat sink. Instead of this solder connection, it is also possible to bond using a highly heat conductive adhesive. Next, the gap between the LED package side surface and the mounting substrate is filled with an adhesive, and on this adhesive, a pair of external electrodes of the lead frame are soldered to the wiring on the upper surface of the mounting substrate, or copper or Connect with silver etc. The LED chip light emitting surface is directed to the upper surface side in the figure, and emits light toward the upper surface without being blocked by the mounting substrate.
図12(A)は、連結構成LEDパッケージの接続例を示す図であり、放熱板上に配置したLEDモジュールの上面図であり、(B)はその電気的接続を示す等価回路図である。図示の例は、1枚の放熱板(ヒートシンク)の上に、複数個(5×5)のLEDパッケージを配置して、直列接続の5個のパッケージを一組として、その5組を並列接続した場合を示している。複数個のLEDパッケージの裏面が、放熱板上に絶縁シートを介して取り付けられて、LEDモジュール装置が構成された後、LEDパッケージ相互の電気的接続(図中の直列接続部及び並列接続部)及び電源端子との接続(図中の外部接続部、図13参照)を行うことにより完成する。この電気的接続は、ワイヤボンド或いは銅配線或いは半田ディスペンサー或いは銅インクジェット配線により行うことができる。インクジェット配線の場合は、隙間を絶縁材で少し埋めた後に配線する。直列接続部については、リードフレーム間連結部(図3(B)、図5(B)参照)を利用して接続することもできる。なお、図12は、直列接続の5個のパッケージを一組として、その5組を並列接続した場合を例示したが、逆に、並列接続のパッケージを直列接続すること、全てのLEDパッケージを直列接続、又は並列接続すること等、任意数のパッケージの任意の接続形態が可能である。 FIG. 12A is a diagram illustrating a connection example of the LED package having the connection configuration, and is a top view of the LED module disposed on the heat sink, and FIG. 12B is an equivalent circuit diagram illustrating the electrical connection. In the example shown in the figure, a plurality of (5 × 5) LED packages are arranged on a single heat sink (heat sink), and five sets of series connection are made into one set, and the five sets are connected in parallel. Shows the case. After the back surfaces of the plurality of LED packages are mounted on the heat sink via an insulating sheet to form the LED module device, the LED packages are electrically connected to each other (series connection portion and parallel connection portion in the figure). And it completes by connecting with a power supply terminal (the external connection part in a figure, refer FIG. 13). This electrical connection can be made by wire bonding, copper wiring, solder dispenser, or copper inkjet wiring. In the case of inkjet wiring, wiring is performed after the gap is slightly filled with an insulating material. About a serial connection part, it can also connect using the connection part (refer FIG. 3 (B) and FIG. 5 (B)) between lead frames. Note that FIG. 12 illustrates the case where five packages connected in series are taken as one set, and the five sets are connected in parallel, but conversely, connecting the packages connected in parallel is connected in series, and all LED packages are connected in series. Any connection form of any number of packages is possible, such as connection or parallel connection.
図13(A)は、LEDパッケージの外部接続を例示する図であり、電極部上面で半田接続する場合を示し、(B)は電極部側面で接続する場合をそれぞれ示している。図示のように、電源端子との外部接続は、LEDパッケージの電極部に対して、電極部上面或いは側面に半田付けした銅線により行うことができる。 FIG. 13A is a diagram illustrating the external connection of the LED package, showing a case of solder connection on the upper surface of the electrode part, and FIG. 13B showing a case of connection on the side surface of the electrode part. As shown in the figure, the external connection with the power supply terminal can be made with a copper wire soldered to the upper surface or side surface of the electrode portion with respect to the electrode portion of the LED package.
図14(A)は、本発明を白熱電球形状の照明装置に具体化したLED照明用モジュール装置を示す図であり、(B)は直管蛍光灯形状の照明装置に具体化したLED照明用モジュール装置を示す図である。図14(A)において、白熱電球形状の照明装置の連結構成LEDパッケージは、凸面形状外表面を有するヒートシンク(或いは筐体)に装着する場合を例示している。本発明によれば、電気接続と放熱を分離させたことにより、任意(凸部や凹部)の外表面形状を有する放熱構造に対して実装可能である。 FIG. 14A is a diagram showing an LED lighting module device in which the present invention is embodied in an incandescent bulb-shaped lighting device, and FIG. 14B is an LED lighting device in which a straight tube fluorescent lamp-shaped lighting device is embodied. It is a figure which shows a module apparatus. In FIG. 14A, the connection configuration LED package of the incandescent light bulb-shaped lighting device is illustrated as being mounted on a heat sink (or a housing) having a convex outer surface. According to the present invention, by separating the electrical connection and the heat dissipation, it can be mounted on a heat dissipation structure having an arbitrary outer surface shape (a convex portion or a concave portion).
図14(B)は、直管蛍光灯形状の照明装置を例示する図である。図示の例において、中央の接続部により直列に接続した2個の連結構成の(3個ずつ連結した)LEDパッケージを、1個のヒートシンク(例えば、アルミニウム)の上に配置することにより構成している。3個ずつ連結したLEDパッケージは、リードフレーム自体を連結することにより相互に接続されている。リードフレームとヒートシンクの間に極薄い絶縁膜を挟む構造にする。この連結構成LEDパッケージは、両端で電源端子に配線して接続されている。このように、本発明の照明装置は、平坦面外表面の放熱構造(ヒートシンク)にも実装することができる。 FIG. 14B is a diagram illustrating a straight tube fluorescent lamp-shaped illumination device. In the example shown in the figure, two LED packages connected in series (connected in groups of three) connected in series by a central connection portion are arranged on one heat sink (for example, aluminum). Yes. The LED packages connected three by three are connected to each other by connecting the lead frames themselves. A very thin insulating film is sandwiched between the lead frame and the heat sink. This connected configuration LED package is wired and connected to power supply terminals at both ends. Thus, the illuminating device of the present invention can also be mounted on a heat radiating structure (heat sink) on the outer surface of the flat surface.
以上、本開示にて幾つかの実施の形態を単に例示として詳細に説明したが、本発明の新規な教示及び有利な効果から実質的に逸脱せずに、その実施の形態には多くの改変例が可能である。
Although several embodiments have been described in detail in the present disclosure by way of example only, many modifications may be made to the embodiments without substantially departing from the novel teachings and advantages of the present invention. Examples are possible.
Claims (12)
前記リードフレームは、LEDチップが搭載される平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して本体部から折曲してLEDチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の壁部を、金属板状部材を加工することにより形成し、かつ、前記一対の壁部は、前記本体部を分割する開口により互いに分離されて、一対の接続電極として機能し、かつ、
前記リードフレームと、該リードフレームの本体部のおもて面に固定して、前記分割されたリードフレームのそれぞれと接続したLEDチップと、前記開口を有する前記リードフレームの裏面に付着させた絶縁層と、前記リードフレームの両側の壁部の間のスペースに樹脂封止した透明樹脂により構成したことから成るLEDパッケージ。 In an LED package using a lead frame as a substrate and mounting an LED chip on the substrate,
The lead frame includes a flat plate-like main body portion on which the LED chip is mounted, and a pair of wall portions that are located on both sides of the main body portion and bent from the main body portion and extend to the same side as the light emitting direction of the LED chip. Formed by processing a metal plate member, and the pair of wall portions are separated from each other by an opening that divides the main body portion, and functions as a pair of connection electrodes; and
The lead frame, the LED chip fixed to the front surface of the main body of the lead frame and connected to each of the divided lead frames, and the insulation adhered to the back surface of the lead frame having the opening An LED package comprising a layer and a transparent resin resin-sealed in a space between the wall portions on both sides of the lead frame.
LEDチップを搭載するための凹所であるキャビティと、このキャビティ両側に左右一対の電極としても機能する壁部と、この一対の電極を電気的に分離するための開口を形成した複数個のリードフレームを、連結した状態で金属板状部材をプレス加工又はエッチング加工することにより作成し、
前記リードフレームの裏面に絶縁層を付着させ、かつ、前記リードフレームの本体部のおもて面に、前記LEDチップを固定し、
前記LEDチップを固定した後、前記開口により分割されたリードフレームのそれぞれと、前記LEDチップの接続電極間を接続し、
前記リードフレーム両側の壁部の間のスペースに、透明樹脂を用いて樹脂封止した後、個々のパッケージ或いは所定個数連結した状態のパッケージに個片化した、
ことから成るLEDパッケージの製造方法。 In a manufacturing method of an LED package using a lead frame as a substrate and mounting an LED chip on the substrate,
A plurality of leads in which a cavity that is a recess for mounting an LED chip, wall portions that also function as a pair of left and right electrodes on both sides of the cavity, and openings for electrically separating the pair of electrodes are formed Create the frame by pressing or etching the metal plate members in a connected state,
An insulating layer is attached to the back surface of the lead frame, and the LED chip is fixed to the front surface of the main body of the lead frame,
After fixing the LED chip, each of the lead frames divided by the opening and the connection electrodes of the LED chip are connected,
After resin sealing using a transparent resin in the space between the wall portions on both sides of the lead frame, it was separated into individual packages or a package in a state where a predetermined number of the packages were connected.
An LED package manufacturing method comprising:
The method for manufacturing an LED module device according to claim 11, wherein an adhesive layer or a resin film with an adhesive layer is used as another insulating layer reinforced by the metal layer.
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