JP6235998B2 - 発光ダイオードアセンブリ - Google Patents

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Description

本発明は、発光ダイオードアセンブリに関し、特に、赤色発光ダイオードチップを含む発光ダイオードアセンブリに関する。
発光ダイオードは、光源として多様な応用製品に使用されている。特に、バックライト、ディスプレイ、照明装置などの光源として使用されており、多様な色相の発光ダイオードの組み合わせ又は発光ダイオードと蛍光体との組み合わせによって白色光を具現する。特に、青色発光ダイオードと黄色蛍光体との組み合わせによって白色光を具現することができる。しかし、青色発光ダイオードと黄色蛍光体との組み合わせは、赤色成分が脆弱な白色光を具現するので、演色性が相対的に良くなく、色温度が相対的に高いという問題を有する。その結果、蛍光体を組み合わせて白色光を具現する発光ダイオードアセンブリでも、演色性や色温度特性を改善するために赤色発光ダイオードが使用されている。
AlInGaN系列の青色又は紫外線発光ダイオードに比べて、AlInGaP系列の赤色発光ダイオードは相対的に多くの量の熱を放出する。さらに、赤色発光ダイオードの場合、温度によって放出される光のスペクトル移動が大きく表れる。
これによって、赤色発光ダイオードを共に実装した発光ダイオードアセンブリにおいて、赤色発光ダイオードの接合温度が増加するにつれて赤色光のスペクトル移動が発生する。したがって、動作初期に所望の色座標の白色光を具現したとしても、動作時間が増加するにつれて色座標が変わり、所望の白色光を具現できなくなる。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、赤色発光ダイオードチップのスペクトル移動を防止できる発光ダイオードアセンブリを提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、赤色発光ダイオードチップと異なる波長を有する発光ダイオードチップとの間の熱的干渉を減少できる発光ダイオードアセンブリを提供することにある。
本発明の各実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、赤色発光ダイオードチップと、前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、前記短波長発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第1の放熱部材部材と、前記赤色発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第2の放熱部材と、を含む。また、前記第2の放熱部材の熱放出性能が前記第1の放熱部材に比べて相対的に良いことを特徴とする。
第2の放熱部材を通して赤色発光ダイオードチップから放出される熱をより迅速に放出できるので、赤色発光ダイオードチップの接合温度増加を防止することができ、その結果、赤色光のスペクトル移動を防止することができる。
いくつかの実施例において、前記発光ダイオードアセンブリは、ベース基板をさらに含んでもよい。この場合、前記第1の放熱部材は、前記ベース基板上に位置する第1のランディングパッドを含んでもよく、前記第2の放熱部材は、前記ベース基板上に位置する第2のランディングパッドを含んでもよい。さらに、前記短波長発光ダイオードチップは前記第1のランディングパッドに熱的に結合され、前記赤色発光ダイオードチップは前記第2のランディングパッドに熱的に結合される。
また、前記第1の放熱部材は、前記ベース基板の下部に位置する第1の外部パッド、及び前記第1のランディングパッドと前記第1の外部パッドとを接続する第1のビアを含んでもよく、前記第2の放熱部材は、前記ベース基板の下部に位置する第2の外部パッド、及び前記第2のランディングパッドと前記第2の外部パッドとを接続する第2のビアを含んでもよい。
前記第2の放熱部材が前記第1の放熱部材より良い熱放出性能を有するように、前記第2のランディングパッドが前記第1のランディングパッドより広くてもよいし、前記第2の外部パッドが前記第1の外部パッドより広くてもよいし、前記第2の外部パッドの表面積が前記第1の外部パッドの表面積より広くてもよいし、前記第2のビアの体積が前記第1のビアの体積より大きくてもよい。例えば、前記第2のビアの個数が前記第1のビアの個数より多くてもよい。
いくつかの実施例において、前記発光ダイオードアセンブリは、本体をさらに含んでもよい。また、前記第1の放熱部材は、前記本体の内部に位置する第1の内部リードと、前記第1の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第1の外部リードとを含み、前記第2の放熱部材は、前記本体の内部に位置する第2の内部リードと、前記第2の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第2の外部リードとを含んでもよい。このような発光ダイオードアセンブリは、リードフレームを用いて形成することができる。
さらに、前記短波長発光ダイオードチップは前記第1の内部リードに熱的に 結合してもよく、前記赤色発光ダイオードチップは前記第2の内部リードに熱的に結合してもよく、前記第2の放熱部材が前記第1の放熱部材より広い面積を占有する。例えば、前記第2の内部リードが第1の内部リードより広くてもよいし、前記第2の外部リードが前記第1の外部リードより広くてもよい。
いくつかの実施例において、前記第1の放熱部材は第1の放熱スラグを含んでもよく、前記第2の放熱部材は第2の放熱スラグを含んでもよい。前記第2の放熱スラグは前記第1の放熱スラグより大きい体積を有してもよく、その結果、赤色発光ダイオードチップで生成された熱を相対的により迅速に放出することができる。
さらに、前記発光ダイオードアセンブリは、本体と、前記本体の内部に位置する第1の内部リードと、前記第1の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第1の外部リードと、前記本体の内部に位置する第2の内部リードと、前記第2の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第2の外部リードと、をさらに含んでもよい。ここで、前記短波長発光ダイオードチップは前記第1の放熱スラグに熱的に結合され、前記赤色発光ダイオードチップは前記第2の放熱スラグに熱的に結合される。
前記第1の放熱スラグと前記第2の放熱スラグとは互いに隣接して配置される。特定の実施例において、前記第2の放熱スラグは、前記第1の放熱スラグを取り囲むことができる。第2の放熱スラグが第1の放熱スラグの外側に配置されるので、赤色発光ダイオードチップで生成された熱をより迅速に放出することができる。
前記第1の放熱部材と前記第2の放熱部材は互いに離隔させてもよい。したがって、短波長発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップとの間の熱的干渉を減少させることができる。
一方、前記発光ダイオードアセンブリは、前記短波長発光ダイオードチップから放出された光を波長変換させる波長変換器をさらに含んでもよい。例えば、前記波長変換器は、モールディング部内に含有してもよいし、発光ダイオードチップ上にコンフォーマルに提供してもよい。前記発光ダイオードアセンブリは、前記赤色発光ダイオードチップの赤色成分を含む白色光を具現することができる。
また、前記短波長発光ダイオードチップは、青色又は紫外線を放出する発光ダイオードチップであってもよい。前記短波長発光ダイオードチップはAlGaInN系列の発光ダイオードチップであってもよく、前記赤色発光ダイオードチップはAlGaInP系列の発光ダイオードチップであってもよい。
本発明の各実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、赤色発光ダイオードチップと、前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、前記短波長発光ダイオードチップに熱的に結合された第1の熱伝達経路と、前記赤色発光ダイオードチップに熱的に結合された第2の熱伝達経路と、を含む。ここで、前記第2の熱伝達経路が前記第1の熱伝達経路に比べて熱伝達性能が相対的に良いことを特徴とする。
これによって、赤色発光ダイオードチップで生成された熱を相対的に迅速に外部に伝達することができ、赤色発光ダイオードチップから放出される光のスペクトル移動を防止することができる。
例えば、前記第2の熱伝達経路の全体の体積が前記第1の熱伝達経路の全体の体積に比べて大きくてもよい。又は、前記第2の熱伝達経路の経路数が前記第1の熱伝達経路の経路数より多くてもよい。
本発明によると、動作時間によって赤色発光ダイオードチップの赤色光のスペクトルが移動することを防止することができ、その結果、動作時間による色座標の変化を防止できる発光ダイオードアセンブリを提供することができる。さらに、赤色発光ダイオードチップと短波長発光ダイオードチップとの間の熱的干渉を減少させることによって、短波長発光ダイオードチップで生成された熱によって赤色発光ダイオードチップが影響を受けたり、赤色発光ダイオードチップで生成された熱によって短波長発光ダイオードチップが影響を受けたりすることを減少させ、駆動安定性を向上させることができる。
本発明の一実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な斜視図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。 図12及び図13の多様な変形例を説明するための放熱スラグの平面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。 図15のA―A線に沿った概略的な断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための断面図である。 図17の放熱スラグを説明するための概略的な平面図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。次に紹介する実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下で説明する実施例に限定されるものではなく、他の形態に具体化することができる。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜のために誇張して表現する場合がある。明細書全体にわたる同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
図1は、本発明の一実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図1を参照すると、発光ダイオードアセンブリは、ベース基板21、ハウジング23、第1のランディングパッド25a、第2のランディングパッド27a、第1のビア25b、第2のビア27b、第1の外部パッド25c、第2の外部パッド27c、短波長発光ダイオードチップ31、赤色発光ダイオードチップ33、モールディング部35及び蛍光体36を含む。
ベース基板21はセラミック基板又は印刷回路基板であってもよい。ベース基板21は各ランディングパッド25a、27aを支持し、各ビア25b、27bを形成するための各貫通ホールを提供する。一方、ハウジング23は、キャビティを提供する。ハウジング23は、ベース基板21がセラミック基板である場合、ベース基板21と共にセラミックで形成してもよい。ハウジング23は、光を反射する反射器として機能してもよい。ハウジング23は省略してもよい。
第1のランディングパッド25aは、短波長発光ダイオードチップ31が実装されるパッドで、第2のランディングパッド27aは、赤色発光ダイオードチップ33が実装されるパッドであって、それぞれベース基板21上に位置する。第1及び第2のランディングパッド25a、27aは、導電物質で形成されるので、熱伝導率がベース基板21に比べて相対的に高い。
一方、ベース基板21の下部には、第1の外部パッド25c及び第2の外部パッド27cが位置する。第1及び第2の外部パッド25c、27cは、各発光ダイオードチップ31、33に電力を供給するための接続端子として機能してもよい。一方、第2の外部パッド27cは、第1の外部パッド25cに比べて相対的に広い面積を有する。第2の外部パッド27cの面積は、赤色発光ダイオードチップ33で発生する熱と短波長発光ダイオードチップ31で発生する熱との相対的な割合を考慮して、第1の外部パッド25cの面積に比べて大きくてもよい。例えば、赤色発光ダイオードチップ33で発生する熱が、短波長発光ダイオードチップ31で発生する熱の2倍程度である場合、第2の外部パッド27cの面積が第1の外部パッド25cの面積の約2倍になるように形成してもよい。
第1のランディングパッド25aと第1の外部パッド25cは第1のビア25bを通して互いに接続され、第2のランディングパッド27aと第2の外部パッド27cは第2のビア27bを通して互いに接続される。
短波長発光ダイオードチップ31は、第1のランディングパッド25a上に実装され、第1のランディングパッド25aに熱的に結合される。短波長発光ダイオードチップ31は、AlInGaN系列で青色又は紫外線を放出する発光ダイオードチップであってもよい。一方、赤色発光ダイオードチップ33は、第2のランディングパッド27a上に実装され、第2のランディングパッド27aに熱的に結合される。赤色発光ダイオードチップ33は、AlInGaP系列で赤色光を放出する発光ダイオードチップである。短波長発光ダイオードチップ31の構造は、特別に限定されるものではなく、例えば、水平型又は垂直型構造を有することができる。赤色発光ダイオードチップ33の構造も、特別に限定されるものではなく、例えば、水平型又は垂直型構造を有するものでもよい。これら発光ダイオードチップ31、33は、その構造に応じて多様な方式でボンディングワイヤ(図示せず)を通して各ランディングパッド25a、27aに電気的に接続することができる。また、各発光ダイオードチップ31、33は、互いに直列に接続できるが、これに限定されるものではなく、並列に接続することもできる。
一方、モールディング部35は、短波長発光ダイオードチップ31及び赤色発光ダイオードチップ33を覆うものでもよい。モールディング部35は、水分などから各発光ダイオードチップ31、33及びボンディングワイヤを保護する。また、モールディング部35内に蛍光体36を含有させてもよい。蛍光体36は、短波長発光ダイオードチップ31から放出された光を波長変換させる。例えば、短波長発光ダイオードチップ31が青色発光ダイオードチップである場合、蛍光体36は黄色蛍光体であってもよい。したがって、青色発光ダイオードチップから放出された青色光、黄色蛍光体から放出された黄色光、及び赤色発光ダイオードチップ33から放出された赤色光の混合によって白色光を具現することができる。これと異なり、短波長発光ダイオードチップ31が紫外線発光ダイオードチップである場合、蛍光体36は青色蛍光体及び黄色蛍光体を含んでもよい。
本実施例によると、短波長発光ダイオードチップ31で生成された熱は、主に第1のランディングパッド25a、第1のビア25b及び第1の外部パッド25cを経由して外部に放出され、赤色発光ダイオードチップ33で生成された熱は、主に第2のランディングパッド27a、第2のビア27b及び第2の外部パッド27cを経由して外部に放出される。第1のランディングパッド25a、第1のビア25b及び第1の外部パッド25cが第1の熱伝達経路として第1の放熱部材を構成し、第2のランディングパッド27a、第2のビア27b及び第2の外部パッド27cが第2の熱伝達経路として第2の放熱部材を構成する。一方、第2の外部パッド27cが第1の外部パッド25cより広い面積を有するので、第2の放熱部材が第1の放熱部材に比べて良い熱放出性能を有する。したがって、赤色発光ダイオードチップで生成された熱をより迅速に放出することができ、動作時間による赤色発光ダイオードチップの劣化を防止することができる。
本実施例において、第1のランディングパッド25aと第2のランディングパッド27a、第1のビア25bと第2のビア27b、第1の外部パッド25cと第2の外部パッド27cは、互いに同一の材料で形成できるが、これに限定されるものではなく、熱伝導率が互いに異なる物質で形成してもよい。例えば、第2のランディングパッド27aは第1のランディングパッド25aに比べて熱伝導率の高い材料で形成してもよく、第2のビア27bは第1のビア25bに比べて熱伝導率の高い材料で形成してもよく、第2の外部パッド27cは第1の外部パッド25cに比べて熱伝導率の高い材料で形成してもよい。
一方、本実施例において、第1の放熱部材と第2の放熱部材は互いに離隔させてもよく、その結果、各発光ダイオードチップ31、33間の熱的干渉を減少させることができる。
図2は、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図2を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図1を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、蛍光体36が短波長発光ダイオードチップ31上のみに提供された点において異なっている。
すなわち、蛍光体を含有するモールディング部44が短波長発光ダイオードチップ31を覆い、赤色発光ダイオードチップはモールディング部44の外部に位置する。一方、モールディング部45は、蛍光体を含有せずに各発光ダイオードチップ31、33を覆う。
本実施例によると、蛍光体36を短波長発光ダイオードチップ31領域の周囲に限定することによって、赤色発光ダイオードチップ33から放出された光が蛍光体36によって損失されることを防止することができ、蛍光体の使用量を減少させることができる。
図3は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図3を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図1を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、図1の蛍光体36がコンフォーマルコーティング層54として提供される点において異なっている。
すなわち、蛍光体を含有するコンフォーマルコーティング層54が短波長発光ダイオードチップ31を覆い、赤色発光ダイオードチップはコンフォーマルコーティング層54から離れて位置する。一方、モールディング部45は、蛍光体を含有せずに各発光ダイオードチップ31、33を覆う。
本実施例によると、蛍光体を短波長発光ダイオードチップ31領域の周囲に限定することによって、赤色発光ダイオードチップ33から放出された光が蛍光体によって損失されることを防止することができ、蛍光体の使用量を減少させることができる。さらに、蛍光体をコンフォーマルコーティング層54として提供することによって、均一な波長変換を達成することができる。
図4は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図4を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図1を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、第2のランディングパッド27aが第1のランディングパッド25aより広い点において異なっている。
すなわち、ベース基板21上に位置する第2のランディングパッド27aが第1のランディングパッド25aに比べて広い面積を占める。したがって、第2の放熱部材は、赤色発光ダイオードチップ33で生成された熱を相対的により迅速に放出することができる。
一方、本実施例において、蛍光体36がモールディング部35内に含有された場合を示したが、蛍光体36は、図2の実施例のようにモールディング部44内に含有させてもよく、図3の実施例のようにコンフォーマルコーティング層54として提供してもよい。
図5は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図5を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図1を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、第2のビア27bに加えて、更に他の第2のビア27dが提供された点において異なっている。
すなわち、本実施例によると、第1のビア25bの個数に比べて第2のビア27b、27dの個数をより多く配置することによって、赤色発光ダイオードチップ33からより迅速に熱を放出できる手段を提供する。一方、第2のビアの個数を増加させる代わりに、第2のビアのサイズ、すなわち、体積を増加させることもできる。
一方、本実施例において、蛍光体36がモールディング部35内に含有された場合を示したが、蛍光体36は、図2の実施例のようにモールディング部44内に含有させてもよく、図3の実施例のようにコンフォーマルコーティング層54として提供してもよい。
図6は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図6を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図5を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、第2の外部パッド27cに加えて、ダミーパッド37cが提供され、第2のビア27dがダミーパッド37cに接続された点において異なっている。
ダミーパッド37cは、追加の熱伝達経路を提供し、赤色発光ダイオードチップ33から熱を放出することを助ける。
一方、第2のランディングパッド27aの他に、ボンディングパッド(図示せず)をさらに配置し、第2の外部パッド27cを第2のビア27bを通してボンディングパッドに接続してもよい。この場合、ボンディングパッドにボンディングワイヤを接続することができ、各発光ダイオードチップ31、33の電気的接続を容易に行うことができる。これについては、図9を参照して再度説明する。
図7は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図である。
図7を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図1を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、第2の外部パッド27cの表面に凹凸を形成した点において異なっている。
すなわち、第2の外部パッド27cの表面に凹凸を形成することによって、同一の幅の第2の外部パッド27cを形成しながらも、その表面積を増加させることができる。表面積が増加するにつれて、第2の外部パッド27cを通した熱放出性能を改善することができる。
一方、本実施例において、蛍光体36がモールディング部35内に含有された場合を示したが、蛍光体36は、図2の実施例のようにモールディング部44内に含有させてもよく、図3の実施例のようにコンフォーマルコーティング層54として提供してもよい。
図8は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。
図8を参照すると、発光ダイオードアセンブリは、ベース基板51、第1のランディングパッド55a、第2のランディングパッド57a、第1のビア55b、第2のビア57b、第1の外部パッド55c、第2の外部パッド57c、短波長発光ダイオードチップ61、及び赤色発光ダイオードチップ63を含む。さらに、発光ダイオードアセンブリは、図示してはいないが、短波長発光ダイオードチップ61から放出される光を波長変換させる波長変換器、例えば、蛍光体を含有するモールディング部(図1又は図2参照)又はコンフォーマルコーティング層(図3参照)をさらに含んでもよく、ベース基板51上に位置するハウジングをさらに含んでもよい。
ベース基板51は、図1を参照して説明したベース基板21と同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
第1のランディングパッド55aは短波長発光ダイオードチップ61が実装されるパッドで、第2のランディングパッド57aは赤色発光ダイオードチップ63が実装されるパッドであって、それぞれベース基板51上に位置する。第1及び第2のランディングパッド55a、57aは、導電物質で形成されるので、熱伝導率がベース基板51に比べて相対的に高い。
第2のランディングパッド57aは、第1のランディングパッド55aより広い面積を有してもよく、図示したように、第1のランディングパッド55aの3面を取り囲むように配置してもよい。一方、第1のランディングパッド55aは、ベース基板51の一側縁部から中央領域にわたって配置される。第2のランディングパッド57aがベース基板51の縁部に沿って配置されることによって、赤色発光ダイオードチップ63で生成された熱をより効果的に放出することができる。さらに、第2のランディングパッド57aを第1のランディングパッド55aより相対的に広く配置することによって、第2のビア57bを第1のビア55bに比べて多く形成してもよい。
一方、ベース基板51の下部に第1の外部パッド55c及び第2の外部パッド57cが位置する。第1及び第2の外部パッド55c、57cは、各発光ダイオードチップ31、33に電力を供給するための接続端子として機能することができる。一方、第2の外部パッド57cは、第1の外部パッド55cに比べて相対的に広い面積を有してもよい。
第1のランディングパッド55aと第1の外部パッド55cは第1のビア55bを通して互いに接続され、第2のランディングパッド57aと第2の外部パッド57cは第2のビア57bを通して互いに接続される。第1のビア55bは、第1のランディングパッド55aから第1の外部パッド55cに熱を伝達し、第2のビア57bは、第2のランディングパッド57aから第2の外部パッド57cに熱を伝達する。
短波長発光ダイオードチップ61及び赤色発光ダイオードチップ63は、図1を参照して説明した各発光ダイオードチップ31、33とそれぞれ同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。ただし、本実施例において、短波長発光ダイオードチップ61は、水平型構造、すなわち、二つの電極パッド(図示せず)がチップの上面に位置する構造であって、赤色発光ダイオードチップ63は、垂直型構造、すなわち、n―電極パッドとp―電極パッドがそれぞれチップの上面及び下面に位置する構造である場合を示している。
例えば、赤色発光ダイオードチップ63のn―電極パッドがチップの上面に位置する場合、第2の外部パッド57cが正の端子として機能し、第1の外部パッド55cが負の端子として機能する。赤色発光ダイオードチップ63のn―電極パッドは、ボンディングワイヤWを通して短波長発光ダイオードチップ61のp―電極パッドに接続され、短波長発光ダイオードチップ61のn―電極パッドは、他のボンディングワイヤWを通して第1のランディングパッド55aに接続される。これによって、第1の外部パッド55cと第2の外部パッド57cとの間で短波長発光ダイオードチップ61及び赤色発光ダイオードチップ63が直列に接続される。
本実施例において、第1のランディングパッド55aに比べて第2のランディングパッド57aを相対的に広く形成することによって、第2のビア57bをより多く形成することができ、その結果、赤色発光ダイオードチップ63で生成された熱をより迅速に放出することができる。さらに、第2の外部パッド57cを第1の外部パッド55cより広く形成することによって、熱放出性能をさらに改善することができる。
一方、本実施例において、短波長発光ダイオードチップ61及び赤色発光ダイオードチップ63を直列に接続した場合を説明したが、これらは並列に接続するものでもよい。
本実施例によると、短波長発光ダイオードチップ61で生成された熱は、主に第1のランディングパッド55a、第1のビア55b及び第1の外部パッド55cを経由して外部に放出され、赤色発光ダイオードチップ63で生成された熱は、主に第2のランディングパッド57a、第2のビア57b及び第2の外部パッド57cを経由して外部に放出される。第1のランディングパッド55a、第1のビア55b及び第1の外部パッド55cが第1の熱伝達経路として第1の放熱部材を構成し、第2のランディングパッド57a、第2のビア57b及び第2の外部パッド57cが第2の熱伝達経路として第2の放熱部材を構成する。第2の放熱部材が第1の放熱部材に比べて良い熱放出性能を有するので、赤色発光ダイオードチップで生成された熱をより迅速に放出することができ、動作時間による赤色発光ダイオードチップの劣化を防止することができる。特に、第2のビア57bを第1のビア55bに比べて多く形成することによって、熱伝達経路の数を増加させ、熱伝達性能を向上させることができる。
本実施例において、第1のランディングパッド55aと第2のランディングパッド57a、第1のビア55bと第2のビア57b、第1の外部パッド55cと第2の外部パッド57cは、互いに同一の材料で形成してもよいが、これに限定されるものではなく、熱伝導率が互いに異なる物質で形成してもよい。
一方、本実施例において、第1の放熱部材と第2の放熱部材は互いに離隔ささせてもよく、その結果、各発光ダイオードチップ31、33間の熱的干渉を減少させることができる。
図9は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図である。
図9を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、図8を参照して説明した発光ダイオードアセンブリと概して類似するが、短波長発光ダイオードチップ61が垂直型構造である点において異なっている。ここで、短波長発光ダイオードチップ61は、n―電極パッドがチップの上面に位置する。
第1のランディングパッド55a、第2のランディングパッド57aに加えて、ベース基板51上にボンディングパッド59aが位置する。一方、ベース基板51の下部に第3の外部パッド59cがさらに位置し、ボンディングパッド59aと第3の外部パッド59cは第3のビア59bを通して接続される。
一方、短波長発光ダイオードチップ61の上面に位置するn―電極パッドは、ボンディングワイヤWを通して第2のランディングパッド57aに接続され、赤色発光ダイオードチップ63の上面に位置するn―電極パッドは、他のボンディングワイヤWを通してボンディングパッド59aに接続される。
本実施例において、第1の外部パッド55cが正の端子になり、第3の外部パッド59cが負の端子になり、第1の外部パッド55cと第3の外部パッド59cとの間で短波長発光ダイオードチップ61及び赤色発光ダイオードチップ63が互いに直列に接続される。
本実施例によると、ベース基板51上にボンディングパッド59aをさらに配置することによって、多様な構造の各発光ダイオードチップ61、63を選択できる自由度を増加させ得る発光ダイオードアセンブリを提供することができる。例えば、図8の実施例で説明したように、水平型短波長発光ダイオードチップと垂直型赤色発光ダイオードチップをそれぞれ第1のランディングパッド55aと第2のランディングパッド57a上に実装してもよく、この場合、ボンディングパッド59aは使用せずに残してもよい。
図10及び図11は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な断面図及び平面図である。
図10及び図11を参照すると、発光ダイオードアセンブリは、本体71、第1の内部リード75a、第1の外部リード75b、第2の内部リード77a、第2の外部リード77b、短波長発光ダイオードチップ81、赤色発光ダイオードチップ83、モールディング部85及び蛍光体36を含む。
本体71は、プラスチックで形成することがあってもよく、例えば、リードフレームをインサートモールディングして形成することがあってもよい。本体71は、各内部リード75a、77aを露出させるキャビティを有し、キャビティは、傾斜した側壁を有して反射面71aを形成することがあってもよい。
本体71のキャビティの底に第1の内部リード75a及び第2の内部リード77aが位置し、第1の外部リード75bは、第1の内部リード75aから延長されて本体71の外部に露出し、第2の外部リード77bは、第2の内部リード77aから延長されて本体71の外部に露出する。第1及び第2の外部リード75b、77bは、本体の外部で折り曲げることがあってもよい。
一方、第2の内部リード77aは、第1の内部リード75aに比べて広い面積を占有することがあってもよく、第2の外部リード77bは、第1の外部リード75bに比べて広い面積を占有することがあってもよい。例えば、図11に示したように、第2の内部リード77aは、第1の内部リード75aの3面を取り囲むように配置することがあってもよく、第2の外部リード77bを第1の外部リード75bより広く形成することがあってもよい。
一方、第1の内部リード75aに短波長発光ダイオードチップ81が実装されて熱的に結合され、第2の内部リード77a上に赤色発光ダイオードチップ83が実装されて熱的に結合される。短波長発光ダイオードチップ81及び赤色発光ダイオードチップ83は、各ボンディングワイヤ(図示せず)を通して互いに直列又は並列に接続することがあってもよい。
本実施例によると、第1の内部リード75a及び第1の外部リード75bが第1の放熱部材を構成し、第2の内部リード77a及び第2の外部リード77bが第2の放熱部材を構成する。すなわち、短波長発光ダイオードチップ81で生成された熱は、主に第1の内部リード75a及び第1の外部リード75bを通して外部に放出され、赤色発光ダイオードチップ83で生成された熱は、主に第2の内部リード77a及び第2の外部リード77bを通して外部に放出される。ここで、第2の内部リード77a及び第2の外部リード77bの少なくとも一方が、対応する第1の内部リード75aや第1の外部リード75bに比べて相対的に広く形成されるので、赤色発光ダイオードチップ83で生成された熱をより効果的に放出することができる。
一方、モールディング部85は、短波長発光ダイオードチップ81及び赤色発光ダイオードチップ83を覆うことがあってもよい。また、モールディング部85内に蛍光体36を含有させることがあってもよい。モールディング部85は、図1を参照して説明したモールディング部35と同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
本実施例において、モールディング部85内に蛍光体36が含有された場合を説明したが、蛍光体36は、図2の実施例のようにモールディング部44内に含有させるのもよし、図3の実施例のようにコンフォーマルコーティング層54として提供するのもいい。
図12及び図13は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な斜視図及び平面図で、図14は、図12及び図13の多様な変形例を説明するための放熱スラグの平面図である。
図12及び図13を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、本体91、第1の内部リード92a、94a、第1の外部リード92b、94b、第2の内部リード96a、98a、第2の外部リード96b、98b、第1の放熱スラグ95、第2の放熱スラグ97、短波長発光ダイオードチップ101、及び赤色発光ダイオードチップ103を含み、図示してはいないが、モールディング部及び蛍光体を含むことがあってもよい。
本体91は、プラスチックで形成することがあってもよく、例えば、リードフレームと各放熱スラグ95、97をインサートモールディングして形成することがあってもよい。本体91は、各内部リード92a、94a、96a、98a及び各放熱スラグ95、97を露出させるキャビティを有することがあってもよい。
本体91のキャビティの底に第1の放熱スラグ95及び第2の放熱スラグ97が位置し、各放熱スラグ95、97の周囲に第1の内部リード92a、94a及び第2の内部リード96a、98aが位置する。一方、第1の内部リード92a、94aからそれぞれ第1の外部リード92b、94bが延長されて本体91の外部に露出し、第2の内部リード96a、98aからそれぞれ第2の外部リード96b、98bが延長されて本体91の外部に露出する。第1及び第2の外部リード92b、94b、96b、98bは、本体の外部で折り曲げることがあってもよい。
一方、第2の放熱スラグ97は、第1の放熱スラグ95に比べて大きい体積を有する。例えば、第1の放熱スラグ95と第2の放熱スラグ97は、円柱を分割して離隔させた形状を有することがあってもよく、図11及び図12に示したように、第2の放熱スラグ97の上面が第1の放熱スラグ95の上面に比べてより広くてもよい。
第1の放熱スラグ95上に短波長発光ダイオードチップ101が実装されて熱的に結合され、第2の放熱スラグ97上に赤色発光ダイオードチップ103が実装されて熱的に結合される。短波長発光ダイオードチップ101及び赤色発光ダイオードチップ103は、各ボンディングワイヤWを通して互いに直列又は並列に接続することがあってもよい。例えば、短波長発光ダイオードチップ101及び赤色発光ダイオードチップ103が水平型構造である場合、短波長発光ダイオードチップ101のp電極パッド及びn電極パッドをそれぞれ第1の内部リード92a及び第2の内部リード98aに接続することがあってもよく、赤色発光ダイオードチップ103のp電極パッド及びn電極パッドをそれぞれ第1の内部リード94a及び第2の内部リード96aに接続することがあってもよい。これによって、短波長発光ダイオードチップ101と赤色発光ダイオードチップ103とを互いに並列に接続することができ、また、個別的に駆動することもできる。また、短波長発光ダイオードチップ101と赤色発光ダイオードチップ103をボンディングワイヤで接続して直列に接続することがあってもよい。短波長発光ダイオードチップ101及び赤色発光ダイオードチップ103の構造及び内部リードと外部リードの構造によって多様な接続が可能である。
本実施例によると、第1の放熱スラグ95が第1の放熱部材を構成し、第2の熱スラグ97が第2の熱部材を構成する。すなわち、短波長発光ダイオードチップ101で生成された熱は、主に第1の放熱スラグ95を通して外部に放出され、赤色発光ダイオードチップ103で生成された熱は、主に第2の放熱スラグ97を通して外部に放出される。ここで、第2の放熱スラグ97が第1の放熱スラグ95に比べて大きい体積を有するので、赤色発光ダイオードチップ103で生成された熱をより効果的に放出することができる。
一方、モールディング部(図示せず)は、短波長発光ダイオードチップ101及び赤色発光ダイオードチップ103を覆うことがあってもよい。また、このモールディング部内に蛍光体を含有させることがあってもよい。モールディング部は、図1を参照して説明したモールディング部35と同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
本実施例において、モールディング部内に蛍光体が含有された場合を説明したが、蛍光体は、図2の実施例のようにモールディング部44内に含有させることがあってもよく、図3の実施例のようにコンフォーマルコーティング層54として提供することがあってもよい。
また、本実施例において、第1の内部リード及び第2の内部リードがそれぞれ二つずつ備えられる場合を図示及び説明したが、これらの個数は特別に限定されるものではなく、それぞれ一つであってもよいし、又は三つ以上であってもよい。
一方、本実施例において、第1の放熱スラグ95と第2の放熱スラグ97がそれぞれ一つである場合を説明したが、使用される発光ダイオードチップの個数によって放熱スラグの個数が変わってもいい。例えば、1個の短波長発光ダイオードチップ101と2個の赤色発光ダイオードチップ103a、103bを使用する場合、図14の(a)に示したように、一つの第1の放熱スラグ95と二つの第2の放熱スラグ97a、97bとに分けることがあってもよい。この場合、第2の放熱スラグ97a、97bは、それぞれ第1の放熱スラグ95より大きい体積を有する。また、1個の短波長発光ダイオードチップ101と3個の赤色発光ダイオードチップ103a、103b、103cを使用する場合、図14の(b)に示したように、一つの第1の放熱スラグ95と三つの第2の放熱スラグ97a、97b、97cとに分けることがあってもよい。この場合、第2の放熱スラグ97a、97b、97cは、それぞれ第1の放熱スラグ95より大きい体積を有する。
本実施例において、複数の赤色発光ダイオードチップがそれぞれ互いに分離された第2の放熱スラグ上に位置する場合を説明したが、各赤色発光ダイオードチップは単一の第2の放熱スラグ上に位置することがあってもよい。この場合、単一の第2の放熱スラグは、その上に熱的に結合された各赤色発光ダイオードチップの個数(n個)を考慮して、そのサイズが第1の放熱スラグより大きい。例えば、図14の(a)の場合、第2の放熱スラグ97a、97bを互いに分離せずに単一の第2の放熱スラグとして提供することがあってもよい。
図15は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための概略的な平面図で、図16は、図15のA―A線に沿った概略的な断面図である。ここでは、チップ―オン―ボード(COB)タイプの発光ダイオードアセンブリを説明する。
図15及び図16を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードアセンブリは、金属ベース基板201、絶縁層203、第1のランディングパッド205、第2のランディングパッド207(207a、207b、207c、207d)、ソルダーレジスト209、ダム部211、短波長発光ダイオードチップ221(221a、221b、221c、221d)、赤色発光ダイオードチップ223(223a、223b、223c、223d)及びボンディングパッド213a、213bを含む。
金属ベース基板201は、例えば、アルミニウム基板であってもよい。絶縁層203は、例えば、プリ―プレグ(pre―preg)で形成することがあってもよく、金属層204と金属ベース基板201とを絶縁させる。
各ランディングパッド205、207は、それぞれ金属層204及び反射層206を含むことがあってもよい。金属層204は銅(Cu)を含むことがあってもよく、反射層206は銀(Ag)を含むことがあってもよい。各ランディングパッド205、207は、金属層204、又は金属層204と反射層206をパターニングして絶縁層203上に形成することがあってもよい。
ソルダーレジスト209は、金属層204と反射層206を覆い、ソルダリング工程で半田によって電気的断線が発生することを防止する。ソルダーレジスト209は、被覆電線を接続するための各ボンディングパッド213a、213bを露出させ、各発光ダイオードチップ221、223を実装するための各ランディングパッド領域を露出させる。また、ソルダーレジスト209は、ボンディングワイヤを接続するための各ランディングパッド領域215を露出させることがあってもよい。
各短波長発光ダイオードチップ221a、221b、221c、221dは、第1のランディングパッド205上に配置され、第1のランディングパッド205に熱的に結合される。本実施例において、一つの第1のランディングパッド205上に複数の短波長発光ダイオードチップ221が実装された場合を示したが、第1のランディングパッド205が複数の領域に分割され、それぞれの領域に短波長発光ダイオードチップが実装される場合もある。例えば、各短波長発光ダイオードチップ221a、221b、221c、221dは、それぞれ互いに分離された第1のランディングパッド205の各領域上に実装することがあってもよい。
一方、各赤色発光ダイオードチップ223a、223b、223c、223dは、それぞれ第2のランディングパッド207a、207b、207c、207d上に実装されて熱的に結合される。第2のランディングパッド207は、第1のランディングパッド205に比べて相対的に大きい面積を有するように形成される。例えば、第1のランディングパッド205上に4個の短波長発光ダイオードチップ221が実装された場合、第2のランディングパッド207a、207b、207c、207dのそれぞれは、少なくとも第1のランディングパッド205を4等分したものよりもその面積が大きい。また、第2のランディングパッド207は第1のランディングパッド205の周囲に配置される。したがって、第1のランディングパッド205に比べて第2のランディングパッドを通した熱放出性能を改善することができる。
短波長発光ダイオードチップ221は、AlInGaN系列の発光ダイオードチップ、例えば、青色又は紫外線発光ダイオードチップであって、赤色発光ダイオードチップ223は、AlInGaP系列の発光ダイオードチップであってもよい。
図15において、各短波長発光ダイオードチップ221及び各赤色発光ダイオードチップ223が各ボンディングワイヤWを通して互いに直列に接続された場合を示している。ここでは、これら発光ダイオードチップ221、223が全て水平型構造である場合を例示する。しかし、本発明は、各発光ダイオードチップ221、223の特定構造に限定されるものではなく、全て垂直型構造である場合、垂直型構造と水平型構造とが組み合わされた場合などを含む。多様な構造の発光ダイオードチップを互いに接続するために、各ランディングパッド205、207の他に、追加のボンディングパッド(図示せず)を配置することがあってもよい。
一方、ダム部211は、発光ダイオードチップ221、223を取り囲む。ダム部211は、モールディング部217を発光ダイオードチップの実装領域に限定するために形成し、例えば、シリコン樹脂で円環状に形成することがあってもよい。ダム部211の位置を制御するために、ダム部整列マーキング(図示せず)をソルダーレジスト209上に形成することがあってもよい。
モールディング部217は、ダム部211内で発光ダイオードチップ221、223を覆う。モールディング部217は、シリコン樹脂で形成することがあってもよく、蛍光体を含有することがあってもよい。発光ダイオードチップ221、223と蛍光体との組み合わせによって白色光を具現することができる。
一方、蛍光体は、図2で説明したように、短波長発光ダイオードチップ221上に限定して位置させることがあってもよく、又は、図3で説明したように、コンフォーマルコーティング層として提供することがあってもよい。
図17は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードアセンブリを説明するための断面図で、図18は、図17の放熱スラグを説明するための概略的な平面図である。ここでは、発光ダイオード電球タイプの発光ダイオードアセンブリを説明する。
図17及び図18を参照すると、発光ダイオードアセンブリは、第1の放熱スラグ305、第2の放熱スラグ307、ケーシング320、ソケットベース325及びキャップ330を含む。ケーシング320は、上側開放部を有する上部開放型のケーシングであって、上側開放部を通して第1及び第2の放熱スラグ305、307を収容することがあってもよい。
一方、第1の放熱スラグ305は長い円柱状を有することがあってもよく、第1の放熱スラグ305上に短波長発光ダイオードチップ311が配置される。第2の放熱スラグ307は、第1の放熱スラグ305を取り囲み、第1の放熱スラグ305が内部に挿入され得る貫通ホールを有する。第2の放熱スラグ307上には各赤色発光ダイオードチップ313を配置することがあってもよい。各赤色発光ダイオードチップ313は、短波長発光ダイオードチップ311を取り囲むように一定の間隔で配置することがあってもよい。
また、短波長発光ダイオードチップ311及び各赤色発光ダイオードチップ313は、印刷配線ボード310上に実装して各放熱スラグ305、307上に配置することがあってもよく、パッケージ形態で配置することがあってもよい。
第1の放熱スラグ305は、短波長発光ダイオードチップ311で生成された熱を主に放出し、第2の放熱スラグ307は、各赤色発光ダイオードチップ313で生成された熱を主に放出する。第2の放熱スラグ307は、第1の放熱スラグ305に比べて熱放出性能が良い構造的特徴又は配列特徴を有する。例えば、第2の放熱スラグ307は、その上面の面積が第1の放熱スラグ305に比べて相対的に広く、また、全体の表面積が第1の放熱スラグ305に比べて広い。例えば、図18に示したように、1個の短波長発光ダイオードチップ311が第1の放熱スラグ305上に位置し、6個の赤色発光ダイオードチップ313が第2の放熱スラグ307上に位置する場合、第2の放熱スラグ307の上面の面積は、第1の放熱スラグ305の上面の面積の6倍を超える。さらに、第2の放熱スラグ307は、凹凸パターン324、326を有することがあってもよく、このような凹凸パターンは螺旋として使用することがあってもよい。
一方、図示してはいないが、モールディング部が各発光ダイオードチップ311、313を覆うことがあってもよく、モールディング部内に蛍光体306を含有させることがあってもよい。これと異なり、コンフォーマルコーティング層を短波長発光ダイオードチップ311上に提供することがあってもよい。又は、蛍光体コーティング層をキャップ330の表面上に提供することがあってもよい。
本実施例によると、第2の放熱スラグ307を第1の放熱スラグ305に比べて相対的に大きくすることによって、各赤色発光ダイオードチップ313で生成された熱を第2の放熱スラグ307を通して迅速に放出することができる。さらに、第2の放熱スラグ307が第1の放熱スラグ305の周囲を取り囲むので、第2の放熱スラグ307を通した熱放出性能をさらに向上させることができる。

Claims (13)

  1. 赤色発光ダイオードチップと、
    前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、
    前記短波長発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第1の放熱部材と、
    前記赤色発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第2の放熱部材と、
    ベース基板と、を含み、
    前記第2の放熱部材の熱放出性能が前記第1の放熱部材に比べて相対的に良く、
    前記第1の放熱部材は、前記ベース基板上に位置する第1のランディングパッドを含み、
    前記第2の放熱部材は、前記ベース基板上に位置する第2のランディングパッドを含み、
    前記短波長発光ダイオードチップは、前記第1のランディングパッドに熱的に結合され、
    前記赤色発光ダイオードチップは、前記第2のランディングパッドに熱的に結合され、
    前記第1の放熱部材は、前記ベース基板の下部に位置する第1の外部パッド、及び前記第1のランディングパッドと前記第1の外部パッドとを接続する第1のビアを含み、
    前記第2の放熱部材は、前記ベース基板の下部に位置する第2の外部パッド、及び前記第2のランディングパッドと前記第2の外部パッドとを接続する第2のビアを含み、
    前記第2のビアの個数が前記第1のビアの個数より多い発光ダイオードアセンブリであって、
    前記第2のランディングパッドは前記ベース基板の縁部に沿って配置され、前記第2のランディングパッドが沿う前記ベース基板の縁部の数は前記第1のランディングパッドが沿う前記ベース基板の縁部の数よりも多く、
    かつ、前記第2のランディングパッドは、前記第1のランディングパッドの3面を取り囲むように配置されていることを特徴する発光ダイオードアセンブリ。
  2. 前記第2のランディングパッドが前記第1のランディングパッドより広い、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  3. 前記第2の外部パッドが前記第1の外部パッドより広い、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  4. 前記第2のビアの体積が前記第1のビアの体積より大きい、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  5. 前記第2の外部パッドの表面積が前記第1の外部パッドの表面積より広い、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  6. 本体と、
    前記本体のキャビティの底に配置される第1の内部リード及び第2の内部リードと、
    前記第1の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第1の外部リードと、
    前記第2の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第2の外部リードと、
    前記第2の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される赤色発光ダイオードチップと、
    前記第1の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、を含む発光ダイオードアセンブリであって、
    前記第2の内部リードは前記キャビティの底において前記第1の内部リードに比べて広い面積を占有し、
    かつ、前記第2の内部リードは、前記第1の内部リードの3面を取り囲むように配置されていることを特徴する発光ダイオードアセンブリ。
  7. 本体と、
    前記本体のキャビティの底に配置される第1の内部リード及び第2の内部リードと、
    前記第1の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第1の外部リードと、
    前記第2の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第2の外部リードと、
    前記第2の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される赤色発光ダイオードチップと、
    前記第1の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、を含む発光ダイオードアセンブリであって、
    前記第2の内部リードは前記第1の内部リードの3面を取り囲むように配置されていることを特徴とする発光ダイオードアセンブリ。
  8. 本体と、
    前記本体のキャビティの底に配置される第1の内部リード及び第2の内部リードと、
    前記第1の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第1の外部リードと、
    前記第2の内部リードから延長されて前記本体の外部に露出した第2の外部リードと、
    前記第2の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される赤色発光ダイオードチップと、
    前記第1の内部リードに接続され、尚且つ熱的に結合される前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、を含む発光ダイオードアセンブリであって、
    前記第2の外部リードは前記第1の外部リードに比べて広く形成され
    かつ、前記第2の内部リードは、前記第1の内部リードの3面を取り囲むように配置されていることを特徴する発光ダイオードアセンブリ。
  9. 赤色発光ダイオードチップと、
    前記赤色発光ダイオードチップから放出される光に比べて相対的に短波長の光を放出する短波長発光ダイオードチップと、
    前記短波長発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第1の放熱部材と、
    前記赤色発光ダイオードチップで生成された熱を主に放出する第2の放熱部材と、
    ベース基板と、を含み、
    前記第1の放熱部材は第1の放熱スラグを含み、
    前記第2の放熱部材は第2の放熱スラグを含み、
    前記短波長発光ダイオードチップは、前記第1の放熱スラグに熱的に結合され、
    前記赤色発光ダイオードチップは、前記第2の放熱スラグに熱的に結合され、
    前記第2の放熱スラグの熱放出性能が前記第1の放熱スラグに比べて相対的に良く、
    前記第2の放熱スラグは前記第1の放熱スラグを取り囲むことを特徴する発光ダイオードアセンブリ。
  10. 前記第2の放熱スラグは前記第1の放熱スラグより大きい体積を有する、請求項9に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  11. 前記第1の放熱部材と前記第2の放熱部材は互いに離隔した、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  12. 前記短波長発光ダイオードチップから放出された光を波長変換させる波長変換器をさらに含み、
    白色光を具現する、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
  13. 前記短波長発光ダイオードチップは、青色又は紫外線を放出する発光ダイオードチップである、請求項1に記載の発光ダイオードアセンブリ。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5963001B2 (ja) * 2013-03-28 2016-08-03 東芝ライテック株式会社 照明装置
TWI556478B (zh) * 2014-06-30 2016-11-01 億光電子工業股份有限公司 發光二極體裝置
US10203096B2 (en) * 2017-06-28 2019-02-12 Conservation Technology of Illinois LLC Powering and fastening a light emitting diode or chip-on-board component to a heatsink
CN107331658B (zh) * 2017-07-27 2018-09-25 旭宇光电(深圳)股份有限公司 多腔体植物照明led封装结构
US10615321B2 (en) 2017-08-21 2020-04-07 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device package

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4645071B2 (ja) * 2003-06-20 2011-03-09 日亜化学工業株式会社 パッケージ成型体およびそれを用いた半導体装置
JP2005191135A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd 半導体パッケージ
JP2006108517A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Citizen Watch Co Ltd Led接続用基板及びそれを用いた照明装置及びそれを用いた表示装置
JP2006128512A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子用セラミック基板
JP4670323B2 (ja) * 2004-11-19 2011-04-13 ソニー株式会社 発光装置及びこれを用いた液晶表示装置用バックライト装置、照明装置
KR100703218B1 (ko) 2006-03-14 2007-04-09 삼성전기주식회사 발광다이오드 패키지
JP5010203B2 (ja) * 2006-07-31 2012-08-29 パナソニック株式会社 発光装置
JP4689637B2 (ja) * 2007-03-23 2011-05-25 シャープ株式会社 半導体発光装置
JP5431688B2 (ja) * 2007-06-29 2014-03-05 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド マルチledパッケージ
KR100877877B1 (ko) * 2007-08-28 2009-01-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP2009117536A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Towa Corp 樹脂封止発光体及びその製造方法
JP5388441B2 (ja) * 2007-11-08 2014-01-15 キヤノン株式会社 発光制御装置及び発光制御方法
CN101463985B (zh) * 2007-12-21 2010-12-08 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 发光二极管灯具
CN101463986B (zh) * 2007-12-21 2011-01-05 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 发光二极管灯具
JP2009194213A (ja) 2008-02-15 2009-08-27 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品
JP2009283214A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Toshiba Lighting & Technology Corp Led照明装置
KR100982994B1 (ko) 2008-10-15 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 Led 패키지 모듈
JP4544361B2 (ja) * 2008-11-26 2010-09-15 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2010212508A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Sony Corp 発光素子実装用パッケージ、発光装置、バックライトおよび液晶表示装置
EP2462797B1 (en) * 2009-08-07 2019-02-27 Showa Denko K.K. Multicolor LED lamp for use in plant cultivation, illumination appratus and plant cultivation method
US9039216B2 (en) * 2010-04-01 2015-05-26 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device package and light unit having the same

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