JP3137072U - パッケージ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】第一リードと、第二リードと、カプセル部と、発光素子と、静電放電（ESD）保護素子とを含むパッケージ構造を提供する。
【解決手段】前記第二リードは、前記第一リードのそばに配置され、前記第一リードと前記第二リードの一部は、カプセル部によってパッケージ化される。前記カプセル部は第一空洞部と第二空洞部を備える。前記第一リードと前記第二リードの一部は、前記第一空洞部によって露出されており、前記第一リードと前記第二リードの他の部分は前記第二空洞部によって露出されている。前記発光素子は、前記第一空洞部内に配置され、前記第一リードと前記第二リードとに電気的に接続されている。前記ＥＳＤ保護素子は前記第二空洞部内に配置され、前記第一リードと前記第二リードとに電気的に接続されている。
【選択図】図２Ａ

Description

この発明は、概してパッケージ構造に関し、特に発光素子のパッケージ構造に関する。
従来の電球と比較して、発光ダイオード（ＬＥＤ）は小型で経済的、長寿命、低消費電力、水銀がない(非汚染)、などの特徴がある。輝度効率の進歩によって、蛍光灯および白熱電球の使用は、いくつかの分野では徐々にＬＥＤに取り替えられている。例えば、ＬＥＤは、スキャナの高速光源や、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）のバックライト源、計器板の照明、交通標識および一般的な照明装置で採用されている。
上述の利点にもかかわらず、ＬＥＤは、異常電圧や静電放電（ＥＳＤ）によって、しばしば破損される。慣例的には、ＬＥＤが異常電圧やＥＳＤによって破損されるのを防ぐために、ＬＥＤとツェナーダイオードとが、並列に接続される。
図１Ａは、従来のＬＥＤのパッケージ構造を描いた断面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＬＥＤパッケージ構造の上面図である。図１Ａと図１Ｂを参照すると、従来のＬＥＤパッケージ構造１００は、第一リード１１０と、第二リード１２０と、カプセル部１３０と、ＬＥＤチップ１４０と、ツェナーダイオード１５０とを含む。第一リード１１０は第二リード１２０のそばに配置され、第一リード１１０と第二リード１２０の一部は、カプセル部１３０によってパッケージングされている。カプセル部１３０は、第一リード１１０と第二リード１２０の一部を露出させるために空洞部１３２を備える。
ＬＥＤチップ１４０は空洞部１３２の中で第一リード１１０上に配置される。ＬＥＤチップ１４０のカソードはワイヤー１６２を介して第一リード１１０と電気的に接続され、ＬＥＤチップ１４０のアノードはワイヤー１６４を介して第二リード１２０と電気的に接続される。ツェナーダイオード１５０は空洞部１３２の中で第二リード１２０上に配置される。ツェナーダイオード１５０のカソードは第二リード１２０と直接電気的に接続され、ツェナーダイオード１５０のアノードはワイヤー１６６を介して第一リード１１０と電気的に接続される。
従来技術によれば、ツェナーダイオード１５０の配置によってＬＥＤチップ１４０がＥＳＤによって破損されるのを防いでいる。しかしながら、ツェナーダイオード１５０が、ＬＥＤチップ１４０が放射した光の一部を防ぎ、それによりＬＥＤパッケージ構造１００の発光効率が低下していた。
本発明は発光効率が優れた点に特徴があるパッケージ構造に関する。
本発明は、第一リードと、第二リードと、カプセル部と、発光素子と、静電放電（ESD）保護素子とを含むパッケージ構造を提供する。第二リードは、第一リードのそばに配置され、第一リードと第二リードの一部は、カプセル部によってパッケージングされる。カプセル部は第一空洞部と第二空洞部を備える。ここで、第一リードと第二リードの一部は、第一空洞部によって露出されており、第一リードと第二リードの他の部分は第二空洞部によって露出されている。発光素子は、第一空洞部内に配置され、第一リードと第二リードとに電気的に接続されている。ＥＳＤ保護素子は第二空洞部内に配置され、第一リードと第二リードとに電気的に接続されている。
上述のパッケージ構造によれば、発光素子は、例えば第一リード上に配置され、ＥＳＤ保護素子は、例えば第二リード上に配置される。
上述のパッケージ構造は、さらに２つのワイヤーを含み、第一接触パッドと第二接触パッドとが発光素子の上部に配置される。ここで、上記ワイヤーは第一接触パッドと第一リードとの間、および第二接触パッドと第二リードとの間に接続される。
上述のパッケージ構造はさらにワイヤーを含み、第三接触パッドと第四接触パッドとがＥＳＤ保護素子の底部と上部とにそれぞれ配置される。ここで、第三接触パッドは、第二リードと接触し、第四接触パッドと第一リードとの間に前記ワイヤーが接続される。
上述のパッケージ構造によれば、ＥＳＤ素子は、例えばダイオードである。
上述のパッケージ構造によれば、上記ダイオードは、例えばツェナーダイオード、或いはＬＥＤである。
上述のパッケージ構造によれば、前記発光素子は、ＬＥＤチップでもよい。
上述のパッケージ構造はさらに、例えば前記第一空洞部を封入する化合物を含む。
上述のパッケージ構造はさらに、例えば前記第二空洞部を封入する化合物を含む。
上述のパッケージ構造によれば、前記カプセル部は、例えば第三空洞部を含む。
上述のパッケージ構造によれば、前記発光素子のアノードとカソードは、それぞれ前記第二リードと前記第一リードとに電気的に接続される。それとは逆に、前記ＥＳＤ保護素子のアノードとカソードは、それぞれ前記第一リードと前記第二リードとに電気的に接続される。
本発明においては、発光素子とＥＳＤ保護素子とがそれぞれ異なる空洞部に配置され、その結果、ＥＳＤ保護素子が、発光素子が放射した光を遮断するのを防ぐことができる。従って、本発明のパッケージ構造は、従来のパッケージ構造と比較して望ましい発光効率を達成することができる。
上述した本発明の他の目的、特徴、利点をより理解できるように、以下、図面を参照しながら、好ましい実施形態について詳細に述べる。
図２Ａは、本発明の一実施形態に係るパッケージ構造を示す断面概略図であり、図２Ｂは、図２Ａのパッケージ構造を示す上面図である。図２Ａ、２Ｂを参照すると、本実施形態のパッケージ構造２００は、第一リード２１０と、第二リード２２０と、カプセル部２３０と、発光素子２４０と、静電放電（ESD）保護素子２５０とを含む。第二リード２２０は、第一リード２１０のそばに配置され、第一リード２１０と第二リード２２０の一部は、カプセル部２３０によってパッケージング（パッケージ化）されている。カプセル部２３０は第一空洞部２３２と第二空洞部２３４を備える。ここで、第一リード２１０と第二リード２２０の一部は、第一空洞部２３２によって露出されており、第一リード２１０と第二リード２２０の他の部分は第二空洞部２３４によって露出されている。さらに、発光素子２４０は、第一空洞部２３２内に配置され、第一リード２１０と第二リード２２０とに電気的に接続されている。ＥＳＤ保護素子２５０は第二空洞部２３４内に配置され、第一リー２１０ドと第二リード２２０とに電気的に接続されている。
上記パッケージ構造２００においては、第一リード２１０と第二リード２２０の材料は、例えば金属である。そして、パッケージ材２３０を形成する方法は、射出成形や押し抜きを含む。発光素子２４０は、例えば第一空洞部２３２内で第一リード２１０上に配置され、ＥＳＤ保護素子２５０は、例えば第二空洞部２３４内で第二リード２２０上に配置される。さらに、第一接触パッド２４２と第二接触パッド２４４が発光素子２４０の上部に配置される。ここで、第一接触パッド２４２は、例えば第一接触パッド２４２と第一リード２１０間に接続されたワイヤー２６２を介して第一リード２１０と電気的に接続される。第二接触パッド２４４は、例えば第二接触パッド２４２と第二リード２２０間に接続されたワイヤー２６４を介して第二リード２２０と電気的に接続される。一方、第三接触パッド（図示せず）と第四接触パッド２５２がＥＳＤ保護素子２５０の底部と上部とにそれぞれ配置される。ここで、第三接触パッドは第二リード２２０に直接接続されており、第四接触パッド２５２は、例えば第四接触パッド２５２と第一リード２１０間に接続されたワイヤー２６６を介して第一リード２１０と電気的に接続されている。
発光素子２４０の第一接触パッド２４２と第二接触パッド２４４は、例えばそれぞれカソードとアノードである。ＥＳＤ保護素子２５０の第三接触パッドと第四接触パッド２５２は、例えばそれぞれカソードとアノードである。換言すれば、発光素子２４０のカソードとアノードは、第一リード２１０と第二リード２２０とにそれぞれ電気的に接続される。また、ＥＳＤ保護素子２５０のカソードとアノードは、第二リード２２０と第一リード２１０とにそれぞれ電気的に接続される。さらに、ワイヤー２６２、２６４，２６６は、例えば金ワイヤー、アルミニウムワイヤー、或いは他の適切な金属ワイヤーである。発光素子２４０は、例えばＬＥＤチップであり、ＥＳＤ保護素子２５０は、ツェナーダイオードあるいはＬＥＤのようなダイオードを含むが、それらに限定されない。
本実施形態によれば、発光素子２４０とＥＳＤ保護素子２５０はそれぞれ異なる空洞部に置かれているので、ＥＳＤ保護素子２５０が、発光素子２４０が発光した光を遮断するのを防ぐことができる。従って、本実施形態のパッケージ構造は従来のパッケージ構造と比較して望ましい発光効率を達成することができる。
本実施形態によれば、第一接触パッド２４２と第二接触パッド２４４は、共に発光素子２４０の上部に配置されているが、本発明によれば、それら二つの接触パッドは、それぞれ発光素子２４０の上部と底部に配置することもできる。また、本実施形態のパッケージ構造２００は、表面実装型デバイス（ＳＭＤ）のＬＥＤパッケージ構造、あるいは平面型（top view）ＬＥＤパッケージ構造でもよい。
図３は、本発明の他の実施形態に係るパッケージ構造を示す断面概略図である。図３を参照すると、本実施形態のパッケージ構造２００’は、上記パッケージ構造２００と類似している。異なる点は、このパッケージ構造２００’は、さらに第一空洞部２３２を封入する（密封する、カプセル化する）化合物２７０ａと第二空洞部２３４を封入する（密封する、カプセル化する）化合物２７０ｂをさらに含む点にある。化合物２７０ａと２７０ｂは、発光素子２４０とＥＳＤ保護素子２５０をシールドするために使用される。さらに、化合物２７０ａは、例えば透明化合物で、その上部の形状は凸形、凹形、或いは望ましい放射パターンに基づいた他の形状である。
図４は、本発明のさらに他の実施形態に係るパッケージ構造を示す断面概略図である。図４を参照すると、本実施形態のパッケージ構造２００’’は、上記パッケージ構造２００と類似している。異なる点は、このパッケージ構造２００’’は、さらに他の素子を配置することのできる第三空洞部２３６を含む点にある。さらに、本発明は空洞部の数にいかなる制限をも設けていない。
要約すれば、本発明のパッケージ構造によれば、発光素子とＥＳＤ素子が同じ空洞部ではなく異なる空洞部にそれぞれ配置されているので、ＥＳＤ保護素子が発光素子によって放射された光を遮断しない。従って、本発明のパッケージ構造は、従来のパッケージ構造と比較して望ましい発光効率を達成することができる。
本発明を特定の実施形態について述べたが、同じ分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の精神から離れることなしに、ここで述べた実施形態に変形を加えることができることは明らかである。従って、本発明の範囲は、上述の細かな記述ではなく、添付の請求項によって規定されるべきである。
従来のＬＥＤパッケージ構造を描いた断面図である。 図１ＡのＬＥＤパッケージ構造を描いた上面図である。 本発明の一実施形態に係るパッケージ構造を描いた断面概略図である。 図２Ａのパッケージ構造を描いた上面図である。 本発明の他の実施形態に係るパッケージ構造を描いた断面概略図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るパッケージ構造を描いた断面概略図である。

Claims (11)

  1. 第一リードと、
    前記第一リードのそばに配置された第二リードと、
    前記第一リードと第二リードの一部をカプセル化し、第一空洞部と第二空洞部とを備え、前記第一空洞部が前記第一リードと第二リードの一部を露出させ、前記第二空洞部が前記第一リードと第二リードの他の部分を露出させるカプセル部と、
    前記第一空洞部内に配置され、前記第一リードと第二リードとに電気的に接続された発光素子と、
    前記第二空洞部内に配置され、前記第一リードと第二リードとに電気的に接続された静電放電（ＥＳＤ）保護素子とを含むことを特徴とするパッケージ構造。
  2. 請求項１に記載のパッケージ構造において、前記発光素子は前記第一リード上に配置され、前記ＥＳＤ保護素子は前記第二リード上に配置される。
  3. 請求項２に記載のパッケージ構造において、
    さらに２つのワイヤーと、前記発光素子の上部に配置された第一接触パッドおよび第二接触パッドとを備え、
    前記ワイヤーは、前記第一接触パッドと前記第一リードとの間、および前記第二接触パッドと前記第二リードとの間に接続される。
  4. 請求項２に記載のパッケージ構造において、
    さらにワイヤーを含み、第三接触パッドと第四接触パッドがそれぞれ前記ＥＳＤ保護素子の底部と上部とに配置され、前記第三接触パッドは前記第二リードと接触し、前記ワイヤーは前記第四接触パッドと前記第一リードとの間に接続される。
  5. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    前記ＥＳＤ保護素子はダイオードである。
  6. 請求項５に記載のパッケージ構造において、
    前記ダイオードはツェナーダイオード、或いはＬＥＤである。
  7. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    前記発光素子はＬＥＤチップである。
  8. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    さらに、前記第一空洞部を封入する化合物を備える。
  9. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    さらに、前記第二空洞部を封入する化合物を備える。
  10. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    前記カプセル部は、さらに第三空洞部を備える。
  11. 請求項１に記載のパッケージ構造において、
    前記発光素子のアノードとカソードは、それぞれ前記第二リードと前記第一リードとに電気的に接続され、前記ＥＳＤ保護素子のアノードとカソードは、それぞれ前記第一リードと前記第二リードとに電気的に接続される。
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