JP3128614U - 発光ダイオード - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現。ＬＥＤチップにリードフレームを接続した場合に、リードフレームの取出し方向の自由度の高い発光ダイオードを実現。
【解決手段】表面にＬＥＤチップ20を配置した絶縁基板12と、ＬＥＤチップ20と電気的に接続されると共に絶縁基板12の外方に取り出されるリードフレーム24，26と、放熱部材32を備えた発光ダイオード10であって、放熱部材32は、凹部36が形成された本体部34と、該本体部34を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部38を有し、上記絶縁基板12を、放熱部材32の上記凹部36内に収納することにより、絶縁基板12の底面及び側面が放熱部材32と接触するよう構成され、また、放熱部材32の切欠部38が、リードフレーム24，26の絶縁基板12からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、リードフレーム24，26より幅広と成されている。
【選択図】図１

Description

この考案は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）の発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。

図１０は、従来のＬＥＤを示すものであり、このＬＥＤ60は、絶縁基板62の表面に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ64を形成して成る。

上記絶縁基板62の表面には、第１の導体パターン66と第２の導体パターン68とが相互に絶縁状態で被着形成されており、上記リフレクタ64の底面において、ＬＥＤチップ70を第１の導体パターン66にダイボンドすることにより、上記第１の導体パターン66と、ＬＥＤチップ66底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２の導体パターン68と、上記ＬＥＤチップ70上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ72を介して電気的に接続して成る。

上記第１の導体パターン66には第１のリードフレーム74が接続され、第２の導体パターン68には第２のリードフレーム76が接続されている。第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76は、絶縁基板62の表面から側面を通って絶縁基板62の外方へ延設されている。
また、上記絶縁基板62の表面は、先端に凸レンズ部78を有する透光性の蓋部材80によって封止されている。

而して、上記第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76を介してＬＥＤチップ70に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ70から所定波長の光が発光し、蓋部材80の凸レンズ部78によって集光されて外部へ放射されるようになっている。

上記した従来のＬＥＤ60にあっては、ＬＥＤ60を長時間駆動させたり、発光輝度を高めるために高電流駆動させた場合には、ＬＥＤチップ70が著しく発熱して高温状態となり、ＬＥＤチップ70の熱劣化を生じていた。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現することにある。
また、本考案は、ＬＥＤチップにリードフレームを接続した場合に、該リードフレームの取出し方向の自由度の高い発光ダイオードを実現することを他の目的としている。

上記の目的を達成するため、本考案に係る発光ダイオードは、表面にＬＥＤチップを配置した絶縁基板と、上記ＬＥＤチップと電気的に接続されると共に絶縁基板の外方に取り出されるリードフレームと、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材を備えた発光ダイオードであって、上記放熱部材は、凹部が形成された本体部と、該本体部を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部を有しており、上記絶縁基板を、放熱部材の上記凹部内に収納することにより、絶縁基板の底面及び側面が放熱部材と接触するよう構成され、また、放熱部材の上記切欠部が、上記リードフレームの絶縁基板からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、リードフレームより幅広と成されていることを特徴とする。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成し、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成しても良い。
上記放熱部材は、例えば、アルミニウムで構成することができる。

本考案の発光ダイオードにあっては、表面にＬＥＤチップを配置した絶縁基板を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材の本体部に形成した凹部内に収納すると、絶縁基板の底面及び側面が放熱部材と接触するよう構成されているため、ＬＥＤチップの発熱が、絶縁基板を介して放熱部材へと伝導して発光ダイオード外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成した場合に、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を他の放熱部材へと放熱することができる。

また、本考案の発光ダイオードは、放熱部材に形成した切欠部が、リードフレームの絶縁基板からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、リードフレームより幅広と成されていることから、切欠部内において、リードフレームを屈曲させて所望の方向へ取出すことができる。

以下、図面に基づき、本考案に係るＬＥＤ10の実施形態を説明する。
図１は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す概略断面図、図２は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す平面図、図３は、図１のＡ−Ａ概略断面図である。
本考案のＬＥＤ10は、白色セラミックより成る絶縁基板12の表面に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ14を形成して成る。

上記絶縁基板12の表面には、第１の導体パターン16と第２の導体パターン18とが相互に絶縁状態で被着形成されており、上記リフレクタ14の底面において、ＬＥＤチップ20を第１の導体パターン16にダイボンドすることにより、上記第１の導体パターン16と、ＬＥＤチップ20底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２の導体パターン18と、上記ＬＥＤチップ20上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ22を介して電気的に接続して成る。
上記ＬＥＤチップ20は、電圧が印加されると所定波長の光を発光し、例えば、窒化ガリウム系半導体結晶で構成されている。

上記第１の導体パターン16には第１のリードフレーム24が接続され、第２の導体パターン18には第２のリードフレーム26が接続されている。この結果、第１の導体パターン16を介してＬＥＤチップ20の一方の電極（図示せず）と第１のリードフレーム24とが電気的に接続され、第２の導体パターン18を介してＬＥＤチップ20の他方の電極（図示せず）と第２のリードフレーム26とが電気的に接続される。
第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26は、絶縁基板12の外方へ向かって水平方向に取り出されている。
また、上記絶縁基板12の表面は、先端に凸レンズ部28を有する透光性の蓋部材30によって封止されている。

図１乃至図３において、32は放熱部材であり、該放熱部材32は熱伝導性が良好なアルミニウム等の材料で構成されており、図４乃至図７に示すように、底面34ａ及び側周面34ｂを有する略円盤状の本体部34に、上記絶縁基板12を収納するための凹部36を形成すると共に、上記本体部34を上端から下端に至るまで切欠いて形成した一対の切欠部38を有している。
上記切欠部38は、上記第１の導体パターン16及び第２の導体パターン18と接続された第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26の絶縁基板12からの取出箇所と対応する位置に形成されており（図２参照）、第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26より幅広と成されている。

図１及び図３に示すように、放熱部材32の凹部36に上記絶縁基板12を収納すると、絶縁基板12の底面と、上記切欠部38と対応する箇所を除く絶縁基板12の側面が放熱部材32と接触することとなる。

而して、上記第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26を介してＬＥＤチップ20に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ20から所定波長の光が発光し、蓋部材30の凸レンズ部28によって集光されて外部へ放射されるようになっている。

本考案のＬＥＤ10にあっては、表面にＬＥＤチップ20が配置された絶縁基板12を、放熱部材32の凹部36内に収納すると、絶縁基板12の底面と側面が放熱部材32と接触するため、ＬＥＤチップ20の発熱が、絶縁基板12を介して放熱部材32へと伝導してＬＥＤ10外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。

本考案の上記放熱部材32に一対の切欠部38を形成したのは、導体パターン16，18を介してＬＥＤチップ20に接続されたリードフレーム24，26の取出し方向の自由度を高めるためである。
すなわち、放熱部材32の切欠部38は、上記の通り、第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26の絶縁基板12からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、第１のリードフレーム24及び第２のリードフレーム26より幅広と成されていることから、切欠部38内において、リードフレーム24，26を屈曲させて所望の方向へ取出すことができる。

例えば、図８に示すように、リードフレーム24，26を切欠部38内において、絶縁基板12及び放熱部材32の本体部34の側周面34ｂに沿うよう下方に屈曲させた後、放熱部材32の底面と略面一となるよう放熱部材32外方へ９０度屈曲させれば、リードフレーム24，26を回路基板（図示せず）等へ表面実装することが可能となる。この場合、放熱部材32の本体部34の底面34ａを、他の放熱部材（図示省略）上に載置することにより本体部底面34ａを他の放熱部材に接触させれば、ＬＥＤチップ20の発熱を、放熱部材32を介して、他の放熱部材へと効率良く放熱することができる。
また、図９に示すように、リードフレーム24，26を切欠部38内において、絶縁基板12及び放熱部材32の本体部34の側周面34ｂに沿うよう屈曲させて垂直下方向に取り出せば、放熱パイプ（他の放熱部材）の筒状体40内部に収納して使用することができる。この場合、放熱部材32の本体部34の側周面34ｂを、放熱パイプの筒状体40の内周面と接触させることにより、ＬＥＤチップ20の発熱を、放熱部材32を介して、放熱パイプへと効率良く放熱することができる。

本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。 本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す平面図である。 図１のＡ−Ａ概略断面図である。 本考案に係る放熱部材を模式的に示す正面図である。 本考案に係る放熱部材を模式的に示す平面図である。 図４のＢ−Ｂ概略断面図である。 図６のＣ−Ｃ概略断面図である。 本考案に係る発光ダイオードのリードフレームの取出し方向を変化させた状態を模式的に示す概略断面図である。 本考案に係る発光ダイオードのリードフレームの取出し方向を変化させた状態を模式的に示す概略断面図である。 従来の発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。

符号の説明

10 発光ダイオード
12 絶縁基板
14 リフレクタ
16 第１の導体パターン
18 第２の導体パターン
20 ＬＥＤチップ
22 ボンディングワイヤ
24 第１のリードフレーム
26 第２のリードフレーム
30 蓋部材
32 放熱部材
34 放熱部材の本体部
36 放熱部材の凹部
38 放熱部材の切欠部

Claims (3)

1. 表面にＬＥＤチップを配置した絶縁基板と、上記ＬＥＤチップと電気的に接続されると共に絶縁基板の外方に取り出されるリードフレームと、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材を備えた発光ダイオードであって、上記放熱部材は、凹部が形成された本体部と、該本体部を上端から下端に至るまで切欠いて形成した切欠部を有しており、上記絶縁基板を、放熱部材の上記凹部内に収納することにより、絶縁基板の底面及び側面が放熱部材と接触するよう構成され、また、放熱部材の上記切欠部が、上記リードフレームの絶縁基板からの取出箇所と対応する位置に形成されると共に、リードフレームより幅広と成されていることを特徴とする発光ダイオード。
2. 上記放熱部材の本体部は、底面及び側周面を有しており、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
3. 上記放熱部材がアルミニウムで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。

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