JP3743186B2 - 発光ダイオード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発光ダイオードは、順方向に電流を流すとチップの発光部（ｐｎ接合部の近傍）から光を放射し、この電流を増加させると光出力が増加する。ただし、順方向の電流を増加させても光出力が際限なく増加するわけではなく、光出力はある電流値で最大になり、それ以上電流を増加させても以後は光出力が減少する。また、一般に市販されている発光ダイオードの定格最大電流は、光出力を最大とする電流値よりも小さく設定されており、発光ダイオードの光出力に関する性能を十分に引き出しているとは言えない。
【０００３】
定格最大電流が光出力を最大とする電流値よりも小さく設定されているのは、定格最大電流が発光部の温度によって制限されるからである。すなわち、順方向電流が増加するにつれて発光部の温度が上昇するから、仮に、定格最大電流以上の順方向電流を流し続けたとすると、発光部の温度が上昇して発光部が急速に劣化し、結果的に寿命特性、特に光束寿命特性が十分に満足されなくなる。そこで、発光ダイオードのメーカーは、光出力よりも寿命特性を優先させ、発光部が所定温度以下に保たれるように定格最大電流を定めているのである。
【０００４】
逆に言うと、発光部の温度を十分に低減させることができれば、定格最大電流を大きくすることができるので、寿命特性を維持しながらも光出力がより大きい高輝度の発光ダイオードが得られる。
【０００５】
そこで、例えば実開平２−５２４６５号公報に記載されているように放熱部を設けた発光ダイオードが提案されている。上記公報に記載された発光ダイオードは、図１４に示すように、発光部を形成するチップ５が透明樹脂のモールド部１で覆われ、モールド部１の内部でリード端子２，３の一端部がチップ５に電気的に接続されるとともに、リード端子２，３の他端部がモールド部１の外部に引き出されている。さらに、各リード端子２，３においてモールド部１の外部に露出している部位には、それぞれリード端子２，３の一部の幅を他の部位よりも広幅に形成することにより表面積を大きくした放熱部２ａ，３ａが形成されている。
【０００６】
このような放熱部２ａ，３ａを設けることによって、チップ５から発生しリード端子２，３に伝達される熱は放熱部２ａ，３ａを通して放熱されるから、チップ５の温度上昇が抑制されることになり、定格最大電流を引き上げることが可能になる。その結果、寿命特性を維持しつつ光出力を大きくすることが可能になると考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４に示す構成の発光ダイオードであっても、光出力を最大にするような順方向電流を流したときの寿命特性は十分ではない。これは、発光部から発生する熱によりモールド部１は経時的に黄変し、モールド部１の透過率が減少して光出力が低下することに起因している。また、モールド部１の黄変部分は通電時間の経過とともに広がりかつ濃くなるから、通電時間が長くなれば光出力は一層低下することになる。
【０００８】
ここで、図１４に示す構成の発光ダイオードでは、リード端子３にチップ５が取り付けられ、かつチップ５とリード端子２とが金ワイヤ６を介して接続されている。金ワイヤ６はチップ５から放射される光を妨げないように断面積の小さいものが用いられているから、チップ５で発生した熱はリード端子２には伝達されにくいが、リード端子３にはチップ５が取り付けられているからチップ５で発生した熱が伝達されやすく、モールド部１のうちリード端子３の近傍部位では他の部位よりも黄変しやすくなる。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、チップの発熱によって生じるモールド部の黄変による光出力の低下を防止し、寿命特性を改善した高輝度の発光ダイオードを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、一端部がモールド部の中に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものである。この構成によれば、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、結果的に通電電流を増加させて従来構成よりも高輝度で点灯させることが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出する複数のリード端子と、一端部がモールド部の内部で各リード端子にそれぞれ一体に結合され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものである。この構成によれば、リード端子に一体に結合された放熱板を備え、各放熱板の一端部がモールド部の内部に位置し他端部がモールド部の外部に引き出されていることによって、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱することができるので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、寿命特性を改善することができる。しかも、チップで生じた熱はリード端子を通して放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をさらに低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力の一層の高出力化が可能になる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記放熱板の一部を覆う絶縁材料よりなる絶縁膜を設けたものである。この構成では、請求項２の発明と同様の作用を奏するとともに、他の電子部品を近接して配置しても絶縁膜によって放熱板との絶縁を保ちやすく、他の電子部品と誤って接触することによる電気事故の発生を防止することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、チップよりも後方に位置し一端部がモールド部の内部に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の外周に沿う形状に形成された放熱板とを備えるものである。この構成によれば、放熱板がモールド部の外周に沿う形状に形成されているので、放熱板の放熱性能をほとんど損なわずに放熱板を含む全体の占有スペースが比較的小さくなり、他の電子部品を近接して配置する際に他の電子部品との間隔を小さくすることが可能になる。
【００１４】
請求項５の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆う合成樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の外部に引き出された複数枚の放熱板とを備え、一つのチップに電気的に接続された２枚の放熱板のうちの一方には雄連結部が形成され他方には雄連結部に嵌合可能な雌連結部が形成されているものである。この構成によれば、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止し寿命特性を改善することができる。しかも、チップで生じた熱は放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をより低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力を高出力化することが可能になる。加えて、放熱板には互いに嵌合可能となる雄連結部と雌連結部とがそれぞれ形成されているので、複数個の発光ダイオードの雄連結部と雌連結部とを互いに嵌合させることによって、複数個の発光ダイオードを機械的に結合すると同時に電気的に接続することが可能になり、複数個の発光ダイオードをアレイ状に接続するのが容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態の発光ダイオードは、図１に示すように、透明樹脂を砲弾形に成形したモールド部１に２枚の放熱板７の一端部を埋入したものである。モールド部１は発光部を形成する半導体のチップ５を覆っており、チップ５はアルミニウムのような導電性の高い材料により形成したリード端子２，３に電気的に接続される。リード端子２，３はリードフレームにより形成される。
【００１７】
チップ５は、半導体のｐｎ接合により電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子であって、図１（ｂ）における下面側がｎ形半導体、上面側がｐ形半導体になっている。図示する構成ではｐ形半導体側から光出力を取り出すから図１（ｂ）の上方を前方とする。このチップ５の下面はリード端子３の前端部に取り付けられたミラー４に対してダイボンドによって接合され、チップ５の上面には金ワイヤ６がワイヤボンディングにより接続され、この金ワイヤ６を介してチップ５とリード端子２とが電気的に接続される。金ワイヤ６はチップ５から放射される光を妨げないように断面積の小さいものが用いられる。
【００１８】
ミラー４はチップ５の側面および後面から放射された光を前方に反射する機能を有し、チップ５から前方に放射された光およびミラー４により前方に反射された光は、半球状に形成されレンズとして機能するモールド部１の前端部を通してモールド部１から前方に放射される。モールド部１は、ミラー４、金ワイヤ６、リード端子２，３の一部とともに、チップ５を覆っており、チップ５が大気中の水分などと反応することによる特性の劣化が防止されている。各リード端子２，３の後端部はそれぞれモールド部１の後面から外部に突出する。
【００１９】
ところで、上述したように、モールド部１の後部両側面には短冊状に形成された放熱板７の長手方向の一端部が埋入され、放熱板７の長手方向の他端部はモールド部１から外部に突出している。また、放熱板７の幅方向は前後方向にほぼ一致する。しかして、チップ５への通電による発熱に伴ってモールド部１が加熱されるが、上述のように放熱板７の一端部がモールド部１に埋入されていることによって、モールド部１の熱は両放熱板７を通して放熱されることになる。その結果、放熱板７を設けていない場合に比較してモールド部１の温度を引き下げることができ、モールド部１の黄変を抑制することができる。すなわち、モールド部１の黄変による光出力の低下が防止され長寿命になる。また、モールド部１の黄変が抑制されるから、放熱板７を設けていない場合と同程度の寿命とするのであれば、チップ５への通電電流を大きくして発光輝度を高めることができる。
【００２０】
（実施形態２）
本実施形態は、図２のように、実施形態１と同様の発光ダイオードにおいて、各放熱板９，１０（実施形態１の放熱板７に相当する）のうちモールド部１に埋入されている部位を各リード端子２，３とそれぞれ一体化したものである。
【００２１】
本実施形態の構成では、両放熱板９，１０がそれぞれリード端子２，３と連続一体に結合されているから、放熱板９，１０はモールド部１の熱を放熱するだけではなく、リード端子２，３から直接伝導した熱も効率よく放熱することができる。つまり、チップ５からミラー４や金ワイヤ６を通してリード端子２，３に伝導した熱が効率よく放熱されることになり、チップ５の温度上昇を抑制することができる。その結果、モールド部１の黄変が抑制されるだけではなく、チップ５の温度上昇による劣化も抑制され、実施形態１に比較して一層の長寿命化や高輝度化が可能になる。ここに、本実施形態の放熱板９，１０はリード端子２，３と連続一体であるから、リードフレームを用いてリード端子２，３を作製する際に放熱板９，１０も同時に作製することができ、しかもモールド部１に埋入する際にリード端子２，３と放熱板９，１０とを一部品として扱うことが可能になって製造が容易になる。
【００２２】
ところで、本実施形態の構成では、各放熱板９，１０がそれぞれリード端子２，３と一体であるから、放熱板９，１０はリード端子２，３に電気的に接続されていることになる。すなわち、チップ５への通電時には放熱板９，１０には電圧が印加されるから、複数個の発光ダイオードを近接して配列すると、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０が互いに接触し短絡などの電気事故が発生する可能性がある。
【００２３】
そこで、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０同士の電気的接触を防止する必要があるときには、図３のように、放熱板９，１０におけるモールド部１からの露出部位のうち、放熱板９，１０の厚み方向の一面と長手方向の一端部とを絶縁膜１１，１２で覆えばよい。絶縁膜１１，１２はモールド部１の成形時に同時に形成すればよく、この場合は絶縁膜１１，１２はモールド部１に連続し、かつ透明樹脂により形成される。なお、両放熱板９，１０を厚み方向の一面側から見たときに、一方の絶縁膜１１が放熱板９の背面側を覆うとすれば、他方の絶縁膜１２は放熱板１０の前面側を覆うように絶縁膜１１，１２を設けている。このような関係とすれば、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０間に絶縁膜１１，１２を介在させることができ、放熱板９，１０間の電気的接触を防止することができるとともに、放熱板９，１０の片面が開放されていることにより放熱性も確保される。
【００２４】
また、放熱板９，１０を絶縁する際には、図４のように、放熱板９，１０の全周を覆う形で絶縁膜１３，１４を設けてもよい。ただし、放熱板９，１０の放熱性を確保するために、絶縁膜１３，１４には放熱板９，１０の一部を露出させるように多数の通気孔１３ａ，１４ａを形成しておく。この構成によっても、放熱板９，１０の絶縁性と放熱性とを確保することが可能である。
【００２５】
（実施形態３）
本実施形態は、図５に示すように、放熱板１５，１６（実施形態２における放熱板９，１０に相当する）においてモールド部１から露出する部位をモールド部１の外周に沿うように曲成したものである。ここに、各放熱板１５，１６は実施形態２と同様にそれぞれリード端子２，３と連続一体に結合されている。また、各放熱板１５，１６は、互いに接触することがないように、モールド部１の周方向の長さがモールド部１の外周長の半分以下に設定されている。
【００２６】
本実施形態の構成では、モールド部１からの放熱板１５，１６の突出寸法が実施形態２に比較して小さくなるから、放熱板１５，１６の占有スペースを小さくすることができ、複数個の発光ダイオードを並設する場合に実施形態２の構成よりも実装密度を高めることができる。
【００２７】
また、放熱板１５，１６によりモールド部１を囲んでいるから、放熱板１５，１６が配置されている部位ではモールド部１から光出力を取り出すことができない。そこで、図５（ｂ）に示すように、両放熱板１５，１６をチップ５よりも後方に位置させることによって、放熱板１５，１６による配光特性の変化を防止している。
【００２８】
本実施形態においても実施形態２と同様に放熱板１５，１６がリード端子２，３と電気的に接続されているから、複数個の発光ダイオードを隣接して配置するときには互いに短絡することがないように絶縁する必要がある。そこで、図６に示すように、モールド部１の外周面における放熱板１５，１６の前後両側（図６の上下両側）にそれぞれ鍔状のスペーサ１７を突設するのが望ましい。スペーサ１７はモールド部１と連続一体に形成される。この構成によれば、隣接する発光ダイオードのスペーサ１７同士が当接することによって、放熱板１５，１６同士は互いに接触することがなく、放熱板１５，１６間の絶縁性が確保される。
【００２９】
（実施形態４）
以上説明した各実施形態ではモールド部１が砲弾形である発光ダイオードを示したが、本実施形態では図７のようにモールド部が直方体状である例を示す。本実施形態におけるモールド部は、非透光性の合成樹脂よりなるパッケージ１９と、パッケージ１９の前面中央部に埋め込まれた透明樹脂よりなる窓部１８とを備える。本実施形態ではチップ５（図２参照）は窓部１８に覆われる。
【００３０】
実施形態２と同様に、本実施形態では放熱板２２，２３がチップ５に電気的に接続されているが、放熱板２２，２３がリード端子として兼用されており、モールド部からは放熱板２２，２３とは別のリード端子は突設されていない。この構成でも実施形態２とほぼ同様の放熱性能を得ることが可能である。
【００３１】
ところで、本実施形態における各放熱板２２，２３は窓部１８の表面に平行な断面がＬ字状であって、窓部１８の表面の中心を通り窓部１８の表面に直交する対称軸の回りに２回回転対称となるように配置されている。すなわち、図７のパッケージ１９の右側面における放熱板２２はパッケージ１９の奥側から突出して手前側に延設され、パッケージ１９の左側面における放熱板２３はパッケージ１９の手前側から突出して奥側に延設されている。各放熱板２２，２３においてパッケージ１９の側面と対向する部位は、パッケージ１９の側面との距離が放熱板２２，２３の厚み寸法にほぼ一致する。したがって、両放熱板２２，２３は互いに嵌合可能な雄連結部と雌連結部とを形成していることになる。ここに、本実施形態における発光ダイオードを複数個並設し、隣接する発光ダイオードの放熱板２２，２３同士を嵌合させると、パッケージ１９の周面のうち放熱板２２，２３を設けていない面同士がほぼ同一平面上に並ぶように放熱板２２，２３の寸法が設定されている。
【００３２】
上述の発光ダイオードは、プリント基板において回路パターンが形成されている面に半田を用いて表面実装される。また、複数個の発光ダイオードをアレイ状に配列する際には、放熱板２２，２３を互いに嵌合させた状態で、プリント基板に表面実装すればよい。このとき、隣接する各一対の発光ダイオードは放熱板２２，２３同士が嵌合することにより機械的に結合され位置決めが容易になる。また、発光ダイオード同士が電気的に接続されているから、電気的接続状態の信頼性の向上につながる。しかも、隣接する各一対の発光ダイオードの放熱板２２，２３が互いに嵌合することによって、両発光ダイオード間の距離が比較的小さくなり、面積当たりの実装密度を高めることができる。
【００３３】
たとえば、プリント基板に表面実装される発光ダイオードとしては、図８に示すように、パッケージ１９の両側部にリード端子２０，２１を備えるものがあるが、アレイ状に配列しようとすれば、個々の発光ダイオードをプリント基板に対して位置決めする必要になり、実装作業が本実施形態の構成に比較すると面倒である。また、隣接する各一対の発光ダイオードはリード端子２０，２１の突出寸法の合計分だけ離れることになり、本実施形態の構成に比較すると面積当たりの実装密度が低くなる。すなわち、アレイ状に配列する際には本実施形態の構成のほうが、実装作業および実装密度の点で優れている。
【００３４】
放熱板の形状としては、図７に示したもののほか、図９のように、雄結合部となる一方の放熱板２４をパッケージ１９の側面中央付近から突設して窓部１８の表面に平行な断面がＴ字状となるように形成し、雌結合部となる他方の放熱板２５をパッケージ１９の側面両端部から突設して放熱板２４と嵌合可能となる形状に形成することもできる。ここに、各放熱板２４，２５と発光ダイオードの極性とを対応付けておけば、発光ダイオード同士は必ず直列接続されることになり、接続時における極性の誤りが防止される。
【００３５】
また、図１０に示すように、一方の放熱板２６の先端部をパッケージ１９の後方に折曲し、他方の放熱板２７の先端部をパッケージ１９の前方に折曲してもよい。
【００３６】
あるいはまた、図１１に示すように、放熱板２８，２９の一部をパッケージ１９において嵌合に寄与しない面に延長した形とすれば、放熱板２８，２９の表面積が図７に示した構成よりも大きくなり、放熱性能が一層高くなる。
【００３７】
（実施形態５）
本実施形態は、モールド部に複数個のチップを収納し、各チップごとに一対の放熱板を設けた例を示す。たとえば、図１２のように実施形態４と同様の直方体状のパッケージ１９を用いると、パッケージ１９の側面は４面になるから各側面に放熱板を１枚ずつ設けるとすれば、４枚の放熱板を設けることができる。そこで、パッケージ１９の各側面にそれぞれ放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂを突設し、２個のチップ５ａ，５ｂをパッケージ１９に収納してある。また、パッケージ１９の側面のうち互いに離れた側面に設けた各一対の放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂがそれぞれ各チップ５ａ，５ｂに対応する。各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは窓部１８の表面に平行な断面がＬ字状であり、窓部１８の中心を通る対称軸の回りで４回回転対称となるように配置されている。実施形態４と同様に、各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは互いに嵌合可能になっている。
【００３８】
また、図１３に示すように、六角柱状のパッケージ１９を用いると、パッケージ１９に６側面が形成できるから、各側面にそれぞれ放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃを設けると、６枚の放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃを設けることが可能であり、１つのパッケージ１９に３個のチップ５ａ，５ｂ，５ｃを設けることができる。放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃは窓部１８の中心を通る対称軸の回りで６回回転対称となるように配置され、各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃは互いに嵌合可能になっている。この構成では、たとえば発光色の異なる３色のチップ５ａ，５ｂ，５ｃを用いると、可変色の発光ダイオードを実現できる。
【００３９】
本実施形態の構成を採用すれば、１つのパッケージ１９に複数個のチップを設けるとともに、各チップごとに別系統として発光させることが可能になり、複数系統の発光制御が可能になる。なお、本実施形態においても放熱板を図９や図１０に示す形状に形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、一端部がモールド部の中に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものであり、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、結果的に通電電流を増加させて従来構成よりも高輝度で点灯させることが可能になるという効果がある。
【００４１】
請求項２の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出する複数のリード端子と、一端部がモールド部の内部で各リード端子にそれぞれ一体に結合され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものであり、リード端子に一体に結合された放熱板を備え、各放熱板の一端部がモールド部の内部に位置し他端部がモールド部の外部に引き出されていることによって、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱することができるので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、寿命特性を改善することができるという効果がある。しかも、チップで生じた熱はリード端子を通して放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をさらに低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力の一層の高出力化が可能になるという効果がある。
【００４２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、放熱板の一部を覆う絶縁材料よりなる絶縁膜を設けたものであり、請求項２の発明と同様の効果を奏するとともに、他の電子部品を近接して配置しても絶縁膜によって放熱板との絶縁を保ちやすく、他の電子部品と誤って接触することによる電気事故の発生を防止することができるという効果がある。
【００４３】
請求項４の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、チップよりも後方に位置し一端部がモールド部の内部に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の外周に沿う形状に形成された放熱板とを備えるものであり、放熱板がモールド部の外周に沿う形状に形成されているので、放熱板の放熱性能をほとんど損なわずに放熱板を含む全体の占有スペースが比較的小さくなり、他の電子部品を近接して配置する際に他の電子部品との間隔を小さくすることが可能になるという効果がある。
【００４４】
請求項５の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆う合成樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の外部に引き出された複数枚の放熱板とを備え、一つのチップに電気的に接続された２枚の放熱板のうちの一方には雄連結部が形成され他方には雄連結部に嵌合可能な雌連結部が形成されているものであり、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止し寿命特性を改善することができるという効果がある。しかも、チップで生じた熱は放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をより低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力を高出力化することが可能になるという効果がある。さらに、放熱板には互いに嵌合可能となる雄連結部と雌連結部とがそれぞれ形成されているので、複数個の発光ダイオードの雄連結部と雌連結部とを互いに嵌合させることによって、複数個の発光ダイオードを機械的に結合すると同時に電気的に接続することが可能になり、複数個の発光ダイオードをアレイ状に接続するのが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の実施形態２を示す断面図である。
【図３】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図４】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態３を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図６】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態４を示す斜視図である。
【図８】同上の比較例を示す斜視図である。
【図９】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１０】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１１】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態５を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は内部配線図である。
【図１３】同上の他の構成例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は内部配線図である。
【図１４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ モールド部
２，３ リード端子
５ チップ
５ａ，５ｂ，５ｃ チップ
７ 放熱板
９，１０ 放熱板
１１，１２ 絶縁膜
１３，１４ 絶縁膜
１５，１６ 放熱板
１８ 窓部
１９ パッケージ
２２，２３ 放熱板
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 放熱板
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 放熱板
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発光ダイオードは、順方向に電流を流すとチップの発光部（ｐｎ接合部の近傍）から光を放射し、この電流を増加させると光出力が増加する。ただし、順方向の電流を増加させても光出力が際限なく増加するわけではなく、光出力はある電流値で最大になり、それ以上電流を増加させても以後は光出力が減少する。また、一般に市販されている発光ダイオードの定格最大電流は、光出力を最大とする電流値よりも小さく設定されており、発光ダイオードの光出力に関する性能を十分に引き出しているとは言えない。
【０００３】
定格最大電流が光出力を最大とする電流値よりも小さく設定されているのは、定格最大電流が発光部の温度によって制限されるからである。すなわち、順方向電流が増加するにつれて発光部の温度が上昇するから、仮に、定格最大電流以上の順方向電流を流し続けたとすると、発光部の温度が上昇して発光部が急速に劣化し、結果的に寿命特性、特に光束寿命特性が十分に満足されなくなる。そこで、発光ダイオードのメーカーは、光出力よりも寿命特性を優先させ、発光部が所定温度以下に保たれるように定格最大電流を定めているのである。
【０００４】
逆に言うと、発光部の温度を十分に低減させることができれば、定格最大電流を大きくすることができるので、寿命特性を維持しながらも光出力がより大きい高輝度の発光ダイオードが得られる。
【０００５】
そこで、例えば実開平２−５２４６５号公報に記載されているように放熱部を設けた発光ダイオードが提案されている。上記公報に記載された発光ダイオードは、図１４に示すように、発光部を形成するチップ５が透明樹脂のモールド部１で覆われ、モールド部１の内部でリード端子２，３の一端部がチップ５に電気的に接続されるとともに、リード端子２，３の他端部がモールド部１の外部に引き出されている。さらに、各リード端子２，３においてモールド部１の外部に露出している部位には、それぞれリード端子２，３の一部の幅を他の部位よりも広幅に形成することにより表面積を大きくした放熱部２ａ，３ａが形成されている。
【０００６】
このような放熱部２ａ，３ａを設けることによって、チップ５から発生しリード端子２，３に伝達される熱は放熱部２ａ，３ａを通して放熱されるから、チップ５の温度上昇が抑制されることになり、定格最大電流を引き上げることが可能になる。その結果、寿命特性を維持しつつ光出力を大きくすることが可能になると考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４に示す構成の発光ダイオードであっても、光出力を最大にするような順方向電流を流したときの寿命特性は十分ではない。これは、発光部から発生する熱によりモールド部１は経時的に黄変し、モールド部１の透過率が減少して光出力が低下することに起因している。また、モールド部１の黄変部分は通電時間の経過とともに広がりかつ濃くなるから、通電時間が長くなれば光出力は一層低下することになる。
【０００８】
ここで、図１４に示す構成の発光ダイオードでは、リード端子３にチップ５が取り付けられ、かつチップ５とリード端子２とが金ワイヤ６を介して接続されている。金ワイヤ６はチップ５から放射される光を妨げないように断面積の小さいものが用いられているから、チップ５で発生した熱はリード端子２には伝達されにくいが、リード端子３にはチップ５が取り付けられているからチップ５で発生した熱が伝達されやすく、モールド部１のうちリード端子３の近傍部位では他の部位よりも黄変しやすくなる。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、チップの発熱によって生じるモールド部の黄変による光出力の低下を防止し、寿命特性を改善した高輝度の発光ダイオードを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、一端部がモールド部の中に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものである。この構成によれば、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、結果的に通電電流を増加させて従来構成よりも高輝度で点灯させることが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出する複数のリード端子と、一端部がモールド部の内部で各リード端子にそれぞれ一体に結合され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものである。この構成によれば、リード端子に一体に結合された放熱板を備え、各放熱板の一端部がモールド部の内部に位置し他端部がモールド部の外部に引き出されていることによって、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱することができるので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、寿命特性を改善することができる。しかも、チップで生じた熱はリード端子を通して放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をさらに低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力の一層の高出力化が可能になる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記放熱板の一部を覆う絶縁材料よりなる絶縁膜を設けたものである。この構成では、請求項２の発明と同様の作用を奏するとともに、他の電子部品を近接して配置しても絶縁膜によって放熱板との絶縁を保ちやすく、他の電子部品と誤って接触することによる電気事故の発生を防止することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、チップよりも後方に位置し一端部がモールド部の内部に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の外周に沿う形状に形成された放熱板とを備えるものである。この構成によれば、放熱板がモールド部の外周に沿う形状に形成されているので、放熱板の放熱性能をほとんど損なわずに放熱板を含む全体の占有スペースが比較的小さくなり、他の電子部品を近接して配置する際に他の電子部品との間隔を小さくすることが可能になる。
【００１４】
請求項５の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆う合成樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の外部に引き出された複数枚の放熱板とを備え、一つのチップに電気的に接続された２枚の放熱板のうちの一方には雄連結部が形成され他方には雄連結部に嵌合可能な雌連結部が形成されているものである。この構成によれば、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止し寿命特性を改善することができる。しかも、チップで生じた熱は放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をより低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力を高出力化することが可能になる。加えて、放熱板には互いに嵌合可能となる雄連結部と雌連結部とがそれぞれ形成されているので、複数個の発光ダイオードの雄連結部と雌連結部とを互いに嵌合させることによって、複数個の発光ダイオードを機械的に結合すると同時に電気的に接続することが可能になり、複数個の発光ダイオードをアレイ状に接続するのが容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態の発光ダイオードは、図１に示すように、透明樹脂を砲弾形に成形したモールド部１に２枚の放熱板７の一端部を埋入したものである。モールド部１は発光部を形成する半導体のチップ５を覆っており、チップ５はアルミニウムのような導電性の高い材料により形成したリード端子２，３に電気的に接続される。リード端子２，３はリードフレームにより形成される。
【００１７】
チップ５は、半導体のｐｎ接合により電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子であって、図１（ｂ）における下面側がｎ形半導体、上面側がｐ形半導体になっている。図示する構成ではｐ形半導体側から光出力を取り出すから図１（ｂ）の上方を前方とする。このチップ５の下面はリード端子３の前端部に取り付けられたミラー４に対してダイボンドによって接合され、チップ５の上面には金ワイヤ６がワイヤボンディングにより接続され、この金ワイヤ６を介してチップ５とリード端子２とが電気的に接続される。金ワイヤ６はチップ５から放射される光を妨げないように断面積の小さいものが用いられる。
【００１８】
ミラー４はチップ５の側面および後面から放射された光を前方に反射する機能を有し、チップ５から前方に放射された光およびミラー４により前方に反射された光は、半球状に形成されレンズとして機能するモールド部１の前端部を通してモールド部１から前方に放射される。モールド部１は、ミラー４、金ワイヤ６、リード端子２，３の一部とともに、チップ５を覆っており、チップ５が大気中の水分などと反応することによる特性の劣化が防止されている。各リード端子２，３の後端部はそれぞれモールド部１の後面から外部に突出する。
【００１９】
ところで、上述したように、モールド部１の後部両側面には短冊状に形成された放熱板７の長手方向の一端部が埋入され、放熱板７の長手方向の他端部はモールド部１から外部に突出している。また、放熱板７の幅方向は前後方向にほぼ一致する。しかして、チップ５への通電による発熱に伴ってモールド部１が加熱されるが、上述のように放熱板７の一端部がモールド部１に埋入されていることによって、モールド部１の熱は両放熱板７を通して放熱されることになる。その結果、放熱板７を設けていない場合に比較してモールド部１の温度を引き下げることができ、モールド部１の黄変を抑制することができる。すなわち、モールド部１の黄変による光出力の低下が防止され長寿命になる。また、モールド部１の黄変が抑制されるから、放熱板７を設けていない場合と同程度の寿命とするのであれば、チップ５への通電電流を大きくして発光輝度を高めることができる。
【００２０】
（実施形態２）
本実施形態は、図２のように、実施形態１と同様の発光ダイオードにおいて、各放熱板９，１０（実施形態１の放熱板７に相当する）のうちモールド部１に埋入されている部位を各リード端子２，３とそれぞれ一体化したものである。
【００２１】
本実施形態の構成では、両放熱板９，１０がそれぞれリード端子２，３と連続一体に結合されているから、放熱板９，１０はモールド部１の熱を放熱するだけではなく、リード端子２，３から直接伝導した熱も効率よく放熱することができる。つまり、チップ５からミラー４や金ワイヤ６を通してリード端子２，３に伝導した熱が効率よく放熱されることになり、チップ５の温度上昇を抑制することができる。その結果、モールド部１の黄変が抑制されるだけではなく、チップ５の温度上昇による劣化も抑制され、実施形態１に比較して一層の長寿命化や高輝度化が可能になる。ここに、本実施形態の放熱板９，１０はリード端子２，３と連続一体であるから、リードフレームを用いてリード端子２，３を作製する際に放熱板９，１０も同時に作製することができ、しかもモールド部１に埋入する際にリード端子２，３と放熱板９，１０とを一部品として扱うことが可能になって製造が容易になる。
【００２２】
ところで、本実施形態の構成では、各放熱板９，１０がそれぞれリード端子２，３と一体であるから、放熱板９，１０はリード端子２，３に電気的に接続されていることになる。すなわち、チップ５への通電時には放熱板９，１０には電圧が印加されるから、複数個の発光ダイオードを近接して配列すると、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０が互いに接触し短絡などの電気事故が発生する可能性がある。
【００２３】
そこで、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０同士の電気的接触を防止する必要があるときには、図３のように、放熱板９，１０におけるモールド部１からの露出部位のうち、放熱板９，１０の厚み方向の一面と長手方向の一端部とを絶縁膜１１，１２で覆えばよい。絶縁膜１１，１２はモールド部１の成形時に同時に形成すればよく、この場合は絶縁膜１１，１２はモールド部１に連続し、かつ透明樹脂により形成される。なお、両放熱板９，１０を厚み方向の一面側から見たときに、一方の絶縁膜１１が放熱板９の背面側を覆うとすれば、他方の絶縁膜１２は放熱板１０の前面側を覆うように絶縁膜１１，１２を設けている。このような関係とすれば、隣接する発光ダイオードの放熱板９，１０間に絶縁膜１１，１２を介在させることができ、放熱板９，１０間の電気的接触を防止することができるとともに、放熱板９，１０の片面が開放されていることにより放熱性も確保される。
【００２４】
また、放熱板９，１０を絶縁する際には、図４のように、放熱板９，１０の全周を覆う形で絶縁膜１３，１４を設けてもよい。ただし、放熱板９，１０の放熱性を確保するために、絶縁膜１３，１４には放熱板９，１０の一部を露出させるように多数の通気孔１３ａ，１４ａを形成しておく。この構成によっても、放熱板９，１０の絶縁性と放熱性とを確保することが可能である。
【００２５】
（実施形態３）
本実施形態は、図５に示すように、放熱板１５，１６（実施形態２における放熱板９，１０に相当する）においてモールド部１から露出する部位をモールド部１の外周に沿うように曲成したものである。ここに、各放熱板１５，１６は実施形態２と同様にそれぞれリード端子２，３と連続一体に結合されている。また、各放熱板１５，１６は、互いに接触することがないように、モールド部１の周方向の長さがモールド部１の外周長の半分以下に設定されている。
【００２６】
本実施形態の構成では、モールド部１からの放熱板１５，１６の突出寸法が実施形態２に比較して小さくなるから、放熱板１５，１６の占有スペースを小さくすることができ、複数個の発光ダイオードを並設する場合に実施形態２の構成よりも実装密度を高めることができる。
【００２７】
また、放熱板１５，１６によりモールド部１を囲んでいるから、放熱板１５，１６が配置されている部位ではモールド部１から光出力を取り出すことができない。そこで、図５（ｂ）に示すように、両放熱板１５，１６をチップ５よりも後方に位置させることによって、放熱板１５，１６による配光特性の変化を防止している。
【００２８】
本実施形態においても実施形態２と同様に放熱板１５，１６がリード端子２，３と電気的に接続されているから、複数個の発光ダイオードを隣接して配置するときには互いに短絡することがないように絶縁する必要がある。そこで、図６に示すように、モールド部１の外周面における放熱板１５，１６の前後両側（図６の上下両側）にそれぞれ鍔状のスペーサ１７を突設するのが望ましい。スペーサ１７はモールド部１と連続一体に形成される。この構成によれば、隣接する発光ダイオードのスペーサ１７同士が当接することによって、放熱板１５，１６同士は互いに接触することがなく、放熱板１５，１６間の絶縁性が確保される。
【００２９】
（実施形態４）
以上説明した各実施形態ではモールド部１が砲弾形である発光ダイオードを示したが、本実施形態では図７のようにモールド部が直方体状である例を示す。本実施形態におけるモールド部は、非透光性の合成樹脂よりなるパッケージ１９と、パッケージ１９の前面中央部に埋め込まれた透明樹脂よりなる窓部１８とを備える。本実施形態ではチップ５（図２参照）は窓部１８に覆われる。
【００３０】
実施形態２と同様に、本実施形態では放熱板２２，２３がチップ５に電気的に接続されているが、放熱板２２，２３がリード端子として兼用されており、モールド部からは放熱板２２，２３とは別のリード端子は突設されていない。この構成でも実施形態２とほぼ同様の放熱性能を得ることが可能である。
【００３１】
ところで、本実施形態における各放熱板２２，２３は窓部１８の表面に平行な断面がＬ字状であって、窓部１８の表面の中心を通り窓部１８の表面に直交する対称軸の回りに２回回転対称となるように配置されている。すなわち、図７のパッケージ１９の右側面における放熱板２２はパッケージ１９の奥側から突出して手前側に延設され、パッケージ１９の左側面における放熱板２３はパッケージ１９の手前側から突出して奥側に延設されている。各放熱板２２，２３においてパッケージ１９の側面と対向する部位は、パッケージ１９の側面との距離が放熱板２２，２３の厚み寸法にほぼ一致する。したがって、両放熱板２２，２３は互いに嵌合可能な雄連結部と雌連結部とを形成していることになる。ここに、本実施形態における発光ダイオードを複数個並設し、隣接する発光ダイオードの放熱板２２，２３同士を嵌合させると、パッケージ１９の周面のうち放熱板２２，２３を設けていない面同士がほぼ同一平面上に並ぶように放熱板２２，２３の寸法が設定されている。
【００３２】
上述の発光ダイオードは、プリント基板において回路パターンが形成されている面に半田を用いて表面実装される。また、複数個の発光ダイオードをアレイ状に配列する際には、放熱板２２，２３を互いに嵌合させた状態で、プリント基板に表面実装すればよい。このとき、隣接する各一対の発光ダイオードは放熱板２２，２３同士が嵌合することにより機械的に結合され位置決めが容易になる。また、発光ダイオード同士が電気的に接続されているから、電気的接続状態の信頼性の向上につながる。しかも、隣接する各一対の発光ダイオードの放熱板２２，２３が互いに嵌合することによって、両発光ダイオード間の距離が比較的小さくなり、面積当たりの実装密度を高めることができる。
【００３３】
たとえば、プリント基板に表面実装される発光ダイオードとしては、図８に示すように、パッケージ１９の両側部にリード端子２０，２１を備えるものがあるが、アレイ状に配列しようとすれば、個々の発光ダイオードをプリント基板に対して位置決めする必要になり、実装作業が本実施形態の構成に比較すると面倒である。また、隣接する各一対の発光ダイオードはリード端子２０，２１の突出寸法の合計分だけ離れることになり、本実施形態の構成に比較すると面積当たりの実装密度が低くなる。すなわち、アレイ状に配列する際には本実施形態の構成のほうが、実装作業および実装密度の点で優れている。
【００３４】
放熱板の形状としては、図７に示したもののほか、図９のように、雄結合部となる一方の放熱板２４をパッケージ１９の側面中央付近から突設して窓部１８の表面に平行な断面がＴ字状となるように形成し、雌結合部となる他方の放熱板２５をパッケージ１９の側面両端部から突設して放熱板２４と嵌合可能となる形状に形成することもできる。ここに、各放熱板２４，２５と発光ダイオードの極性とを対応付けておけば、発光ダイオード同士は必ず直列接続されることになり、接続時における極性の誤りが防止される。
【００３５】
また、図１０に示すように、一方の放熱板２６の先端部をパッケージ１９の後方に折曲し、他方の放熱板２７の先端部をパッケージ１９の前方に折曲してもよい。
【００３６】
あるいはまた、図１１に示すように、放熱板２８，２９の一部をパッケージ１９において嵌合に寄与しない面に延長した形とすれば、放熱板２８，２９の表面積が図７に示した構成よりも大きくなり、放熱性能が一層高くなる。
【００３７】
（実施形態５）
本実施形態は、モールド部に複数個のチップを収納し、各チップごとに一対の放熱板を設けた例を示す。たとえば、図１２のように実施形態４と同様の直方体状のパッケージ１９を用いると、パッケージ１９の側面は４面になるから各側面に放熱板を１枚ずつ設けるとすれば、４枚の放熱板を設けることができる。そこで、パッケージ１９の各側面にそれぞれ放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂを突設し、２個のチップ５ａ，５ｂをパッケージ１９に収納してある。また、パッケージ１９の側面のうち互いに離れた側面に設けた各一対の放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂがそれぞれ各チップ５ａ，５ｂに対応する。各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは窓部１８の表面に平行な断面がＬ字状であり、窓部１８の中心を通る対称軸の回りで４回回転対称となるように配置されている。実施形態４と同様に、各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは互いに嵌合可能になっている。
【００３８】
また、図１３に示すように、六角柱状のパッケージ１９を用いると、パッケージ１９に６側面が形成できるから、各側面にそれぞれ放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃを設けると、６枚の放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃを設けることが可能であり、１つのパッケージ１９に３個のチップ５ａ，５ｂ，５ｃを設けることができる。放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃは窓部１８の中心を通る対称軸の回りで６回回転対称となるように配置され、各放熱板２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂ，２２ｃ，２３ｃは互いに嵌合可能になっている。この構成では、たとえば発光色の異なる３色のチップ５ａ，５ｂ，５ｃを用いると、可変色の発光ダイオードを実現できる。
【００３９】
本実施形態の構成を採用すれば、１つのパッケージ１９に複数個のチップを設けるとともに、各チップごとに別系統として発光させることが可能になり、複数系統の発光制御が可能になる。なお、本実施形態においても放熱板を図９や図１０に示す形状に形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、一端部がモールド部の中に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものであり、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、結果的に通電電流を増加させて従来構成よりも高輝度で点灯させることが可能になるという効果がある。
【００４１】
請求項２の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出する複数のリード端子と、一端部がモールド部の内部で各リード端子にそれぞれ一体に結合され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えるものであり、リード端子に一体に結合された放熱板を備え、各放熱板の一端部がモールド部の内部に位置し他端部がモールド部の外部に引き出されていることによって、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱することができるので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止することができ、寿命特性を改善することができるという効果がある。しかも、チップで生じた熱はリード端子を通して放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をさらに低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力の一層の高出力化が可能になるという効果がある。
【００４２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、放熱板の一部を覆う絶縁材料よりなる絶縁膜を設けたものであり、請求項２の発明と同様の効果を奏するとともに、他の電子部品を近接して配置しても絶縁膜によって放熱板との絶縁を保ちやすく、他の電子部品と誤って接触することによる電気事故の発生を防止することができるという効果がある。
【００４３】
請求項４の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、チップよりも後方に位置し一端部がモールド部の内部に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の外周に沿う形状に形成された放熱板とを備えるものであり、放熱板がモールド部の外周に沿う形状に形成されているので、放熱板の放熱性能をほとんど損なわずに放熱板を含む全体の占有スペースが比較的小さくなり、他の電子部品を近接して配置する際に他の電子部品との間隔を小さくすることが可能になるという効果がある。
【００４４】
請求項５の発明は、発光部を形成するチップと、チップを覆う合成樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の外部に引き出された複数枚の放熱板とを備え、一つのチップに電気的に接続された２枚の放熱板のうちの一方には雄連結部が形成され他方には雄連結部に嵌合可能な雌連結部が形成されているものであり、モールド部の熱を複数枚の放熱板を通してモールド部の外部に放熱するので、モールド部の温度上昇を抑制してモールド部の黄変による光出力の低下を防止し寿命特性を改善することができるという効果がある。しかも、チップで生じた熱は放熱板に伝達されるから、チップの温度上昇をより低減することができ、寿命特性を維持しながらもチップへの通電電流を大きくして光出力を高出力化することが可能になるという効果がある。さらに、放熱板には互いに嵌合可能となる雄連結部と雌連結部とがそれぞれ形成されているので、複数個の発光ダイオードの雄連結部と雌連結部とを互いに嵌合させることによって、複数個の発光ダイオードを機械的に結合すると同時に電気的に接続することが可能になり、複数個の発光ダイオードをアレイ状に接続するのが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の実施形態２を示す断面図である。
【図３】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図４】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態３を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図６】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態４を示す斜視図である。
【図８】同上の比較例を示す斜視図である。
【図９】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１０】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１１】同上の他の構成例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態５を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は内部配線図である。
【図１３】同上の他の構成例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は内部配線図である。
【図１４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ モールド部
２，３ リード端子
５ チップ
５ａ，５ｂ，５ｃ チップ
７ 放熱板
９，１０ 放熱板
１１，１２ 絶縁膜
１３，１４ 絶縁膜
１５，１６ 放熱板
１８ 窓部
１９ パッケージ
２２，２３ 放熱板
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 放熱板
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 放熱板
Claims (5)
- 発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、一端部がモールド部の中に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えて成ることを特徴とする発光ダイオード。
- 発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出する複数のリード端子と、一端部がモールド部の内部で各リード端子にそれぞれ一体に結合され他端部がリード端子と離隔してモールド部の後面に延設される側面から外部に引き出された複数枚の放熱板とを備えて成ることを特徴とする発光ダイオード。
- 上記放熱板の一部を覆う絶縁材料よりなる絶縁膜を設けたことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード。
- 発光部を形成するチップと、チップを覆いチップからの光を前端部を通して前方に放射する透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の後面から外部に露出するリード端子と、チップよりも後方に位置し一端部がモールド部の内部に埋入され他端部がリード端子と離隔してモールド部の外周に沿う形状に形成された放熱板とを備えることを特徴とする発光ダイオード。
- 発光部を形成するチップと、チップを覆う透明樹脂のモールド部と、モールド部の中で一端部がチップに電気的に接続され他端部がモールド部の外部に引き出された複数枚の放熱板とを備え、一つのチップに電気的に接続された２枚の放熱板のうちの一方には雄連結部が形成され他方には雄連結部に嵌合可能な雌連結部が形成されて成ることを特徴とする発光ダイオード。
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