JP3139865U - サイドビューｌｅｄパッケージ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】高出力サイドビューＬＥＤの放熱生を向上させる。
【解決手段】サイドビューＬＥＤパッケージ構造は、パッケージハウジング、サイドビューＬＥＤチップおよび熱伝導部材を含む。サイドビューＬＥＤチップは、パッケージハウジングにより囲まれ、サイドビューＬＥＤチップの出射方向は、基板の厚み方向に対して垂直である。サイドビューＬＥＤチップに接続された熱伝導部材は、パッケージハウジング中に配置され、その一部がパッケージハウジングの放熱開口から延伸され、サイドビューＬＥＤチップの放熱を行う。
【選択図】図１Ａ

Description

本考案は、ＬＥＤパッケージ構造に関する。特に、本考案は良好な放熱性を有するサイドビューＬＥＤパッケージ構造に関する。
半導体発光素子（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＬＥＤ）は、汎用照明用途として期待されているデバイスである。ＬＥＤは、優れた耐久性、長い動作寿命、低消費電力、水銀非含有、潜在的な高効率という特徴を備える。白色ＬＥＤは、環境保護性および省エネルギー性に優れた照明光源である。近年、ＬＥＤは、照明分野の電子デバイスとして徐々に使用されてきている。例えば、ＬＥＤは、電気トーチおよび車両用前照灯として使用されることが多い。
ＬＥＤは、その基板上のＬＥＤチップの出射方向により、トップビューＬＥＤおよびサイドビューＬＥＤに分けられる。サイドビューＬＥＤは、高出力に設計すると、放熱性の問題が大きくなる。ＬＥＤは、ＬＥＤチップを流れる電流量に発光が正比例するため、ＬＥＤチップ中を流れる電流が増大するに従い、ＬＥＤチップにより発生される熱も増大することがあった。
そのため、高出力のサイドビューＬＥＤにより発生される熱を放熱させることが求められていた。
本考案の目的は、高出力サイドビューＬＥＤの放熱性を向上させるサイドビューＬＥＤパッケージ構造を提供することにある。
本考案のもう一つの目的は、ＬＥＤの寿命を延長するサイドビューＬＥＤパッケージ構造を提供することにある。
上述およびその他の長所を達成するとともに、本考案の目的を達成するために、本考案はサイドビューＬＥＤパッケージ構造を提供する。サイドビューＬＥＤパッケージ構造は、パッケージハウジング、サイドビューＬＥＤチップおよび熱伝導部材を含む。パッケージハウジングは、出射開口および放熱開口を含む。サイドビューＬＥＤチップは、パッケージハウジング中に配置されている。その上、サイドビューＬＥＤチップの出射方向は、基板の厚み方向に対して垂直であり、出射開口に向かっている。
熱伝導部材は、サイドビューＬＥＤチップに接続され、放熱開口を介して一部の熱伝導部材がパッケージハウジングから露出され、サイドビューＬＥＤチップにより発生される熱を放熱させる。
好適な実施形態において、サイドビューＬＥＤパッケージ構造は、サイドビューＬＥＤチップの正極および負極とそれぞれ電気的に接続され、サイドビューＬＥＤチップへ外部電源を供給する１組の電極リードを含む。電極リードは、ワイヤーボンディング工程を用い、それぞれの導線を介してサイドビューＬＥＤチップと電気的に接続されている。
サイドビューＬＥＤチップに接続された熱伝導部材は、サイドビューＬＥＤチップにより発生された熱を伝導させて外部環境へ熱を放熱する上、残余熱を基板へ伝導して放熱させ、ＬＥＤチップに複式放熱路を提供することができる。
従って、本考案によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造は、高出力サイドビューＬＥＤが高い作動温度により損壊されることを有効に防ぐ上、サイドビューＬＥＤの寿命を延長させることができる。
図１Ａおよび図１Ｂを参照する。図１Ａは、本考案の好適な実施形態によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造を示す正面図であり、図１Ｂは、本考案の好適な実施形態によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造を示す底面図である。本考案によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造は、パッケージハウジング１０４、サイドビューＬＥＤチップ１０２および熱伝導部材１０６を含む。
サイドビューＬＥＤチップ１０２は、パッケージハウジング１０４中に配置され、サイドビューＬＥＤチップ１０２がパッケージハウジング１０４により囲まれて保護されている。その上、パッケージハウジング１０４は、ＬＥＤチップ１０２により発生された光をＬＥＤチップ１０２の出射方向１３４へ直接放射させる出射開口１１２を含む。ＬＥＤチップ１０２がサイドビューＬＥＤチップであるため、その出射方向１３４は、その上にＬＥＤが固着された基板１２０の厚み方向１３２に対して垂直である。
熱伝導部材１０６は、ＬＥＤチップ１０２に接続され、熱伝導部材１０６およびＬＥＤチップ１０２は、パッケージハウジング１０４によりパッケージされる。熱伝導部材１０６の一部は、放熱開口１１４を介してパッケージハウジング１０４から露出され、基板１２０へ接続されている。或いは、本考案の精神と範囲から逸脱することなく、まず、熱伝導部材１０６の一部を付加的熱伝導部材に接続してから、付加的熱伝導部材を基板１２０に接続してもよい。ＬＥＤチップ１０２により発生された熱は、熱伝導部材１０６へ伝導されて放熱される上、熱伝導部材１０６が基板１２０へ残余熱を伝導して放熱を行う。
好適な実施形態において、サイドビューＬＥＤパッケージ構造は、サイドビューＬＥＤチップ１０２と、ＬＥＤチップ１０２に接続された熱伝導部材１０６と、サイドビューＬＥＤチップ１０２の正極および負極とそれぞれ接続され、サイドビューＬＥＤチップ１０２に電源を供給する１組の電極リード１０８と、を含む。ＬＥＤを製造する際、導線１１０は、ワイヤーボンディング工程において、電極リード１０８へサイドビューＬＥＤチップ１０２を電気的に接続する。パッケージハウジング１０４は、サイドビューＬＥＤチップ１０２および熱伝導部材１０６をホールドしてサイドビューＬＥＤチップ１０２を保護する上、サイドビューＬＥＤチップ１０２により発生された光を反射させてＬＥＤの発光効率を向上させる。
熱伝導部材１０６の一部は、放熱開口１１４を介してパッケージハウジング１０４から露出される。好適な実施形態において、放熱開口１１４は、その上に出射開口１１２が配置された第１の表面１０４ａに対して垂直な第２の表面１０４ｂ上に配置されている。放熱開口１１４を介してＬＥＤの光漏れが発生することを防ぐために、熱伝導部材１０６は、放熱開口１１４全体を占有することが好ましい。
パッケージハウジングは、射出成形工程により形成されてＬＥＤチップを囲み、その材料は、例えば、高反射率を有する金属材料、非金属材料、高分子材料及びこれらの結合物質などの高反射率物質でもよい。導線の材料は、金、銀、アルミニウムおよび合金からなる群から選択してもよい。その上、電極リードの材料は、銀、銀合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金および金または銀で覆われた金属材料からなる群から選択してもよい。
サイドビューＬＥＤパッケージ構造は、ＬＥＤチップ１０２が発生する熱をＬＥＤチップ１０２に接続された熱伝導部材１０６へ伝導させることができる。その上、熱の少なくとも一部は、熱伝導部材１０６を介して外部環境へ直接放熱させることができる上、残余熱を基板１２０へ伝導して放熱させることもできる。これにより、熱伝導部材１０６および基板１２０を介し、ＬＥＤチップ１０２の温度を低減させ、高出力ＬＥＤチップの作業温度が高くなることを有効に防ぎ、ＬＥＤチップ１０２が損壊することを防ぐことができる。
図２は、本考案のもう一つの好適な実施形態によるＬＥＤパッケージ構造を示す断面図である。熱伝導部材は、ＬＥＤ製品の必要に応じて変えることができる。この好適な実施形態において、熱伝導部材２０６は、Ｌ字状の導電材料により形成される。若しくは、熱伝導部材２０６は、もう一つの熱伝導部材に接続され、Ｌ字状の熱伝導部材に形成される。このＬ字状の熱伝導部材は、さらに基板２２０に接続される。これにより、Ｌ字状の導電部材は、パッケージハウジング２０４および基板２２０中に配置されたサイドビューＬＥＤチップ２０２と有効に接続させることができる。熱伝導部材２０６は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の材料により形成されることが好ましい。
その上、熱伝導部材２０６は、ＬＥＤの反射効率を向上させるために、さらに金または銀などの高反射層２０８により覆い、パッケージハウジング２０４中に良好な反射路を提供してもよい。
従って、本考案によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造は、高出力サイドビューＬＥＤが損壊することを有効に防いでサイドビューＬＥＤの寿命を延長させることができる上、サイドビューＬＥＤの反射効率を向上させることもできる。
当該技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができ、本請求範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
本考案の好適な実施形態によるサイドビューＬＥＤパッケージ構造を示す正面図である。 本考案の好適な実施形態による図１ＡのＬＥＤパッケージ構造を示す底面図である。 本考案のもう一つの好適な実施形態によるＬＥＤパッケージ構造を示す断面図である。
符号の説明
１０２ サイドビューＬＥＤチップ
１０４ パッケージハウジング
１０４ａ 第１の表面
１０４ｂ 第２の表面
１０６ 熱伝導部材
１０８ 電極リード
１１０ 導線
１１２ 出射開口
１１４ 放熱開口
１２０ 基板
１３２ 厚み方向
１３４ 出射方向
２０２ サイドビューＬＥＤチップ
２０４ パッケージハウジング
２０６ 熱伝導部材
２０８ 高反射層
２２０ 基板

Claims (15)

  1. 出射開口および放熱開口を有するパッケージハウジングと、前記パッケージハウジング中に配置され、出射方向が基板の厚み方向に対して垂直で、前記出射開口へ向かうサイドビューＬＥＤチップと、前記サイドビューＬＥＤチップに接続され、前記放熱開口を介して前記パッケージハウジングから一部が露出され、前記サイドビューＬＥＤチップが発生する熱を放熱させる熱伝導部材と、を備えることを特徴とするサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  2. 前記熱伝導部材はＬ字状の熱伝導部材であることを特徴とする請求項１に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  3. 前記熱伝導部材は金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  4. 前記熱伝導部材は前記放熱開口を占有することを特徴とする請求項１に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  5. 前記熱伝導部材は高反射層で覆われることを特徴とする請求項１に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  6. 前記高反射層は、金または銀からなることを特徴とする請求項５に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  7. 前記パッケージハウジングは、高反射材料からなることを特徴とする請求項１に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  8. 出射開口および放熱開口を有するパッケージハウジングと、前記パッケージハウジング中に配置され、出射方向が基板の厚み方向に対して垂直で、前記出射開口へ向かうサイドビューＬＥＤチップと、前記サイドビューＬＥＤチップの正極および負極とそれぞれ電気的に接続され、前記サイドビューＬＥＤチップ中へ外部電源を提供し、前記パッケージハウジング上に固着された２つの電極リードと、前記サイドビューＬＥＤチップに接続され、前記放熱開口を介して前記パッケージハウジングから一部が露出され、前記サイドビューＬＥＤチップが発生する熱を放熱させる熱伝導部材と、を備えることを特徴とするサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  9. 前記電極リードは、導線の各々を介して前記サイドビューＬＥＤチップと電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  10. 前記熱伝導部材はＬ字状の熱伝導部材であることを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  11. 前記熱伝導部材は金属材料からなることを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  12. 前記熱伝導部材は前記放熱開口を占有することを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  13. 前記熱伝導部材は高反射層で覆われていることを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  14. 前記高反射層は、金または銀からなることを特徴とする請求項１３に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
  15. 前記パッケージハウジングは、高反射材料からなることを特徴とする請求項８に記載のサイドビューＬＥＤパッケージ構造。
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