KR101880767B1 - Ｌｅｄ 및 렌즈에 대한 2개의 개구를 가지는 하우징 본체를 구비한 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

Ｌｅｄ 및 렌즈에 대한 2개의 개구를 가지는 하우징 본체를 구비한 ｌｅｄ 모듈 Download PDF

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Abstract

하우징 본체들(106) 및 렌즈들(102)을 갖는 하우징들의 어레이가 몰딩되거나, 하우징 본체들의 어레이가 몰딩되고 렌즈들과 본딩되어, 하우징 본체들 및 렌즈들을 갖는 하우징들의 어레이가 형성된다. 발광 다이오드들(LED들)(116)이 어레이 내의 하우징들에 부착된다. 금속 패드들(112)의 어레이가 어레이의 배면에 본딩되거나 하우징 어레이와 함께 삽입 몰딩되어, 하우징들의 배면 상에 본드 패드들이 형성될 수 있다. 어레이는 개별 LED 모듈들을 형성하도록 개별화된다.

Description

ＬＥＤ 및 렌즈에 대한 2개의 개구를 가지는 하우징 본체를 구비한 ＬＥＤ 모듈{LED MODULE WITH HOUSING BODY HAVING TWO OPENINGS FOR LENS AND LED}
<정부 후원 연구의 진술>
본 발명의 하나 이상의 실시예는 에너지부에 의해 제공된 계약 번호 DE-FC26-08NT01583 하의 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대해 소정의 권리를 갖는다.
<발명의 분야>
본 발명은 발광 다이오드(LED) 모듈에 관한 것이다.
일부 발광 다이오드(LED) 모듈들에서는, LED 위에 렌즈가 본딩되거나 오버-몰딩(over-molding)된다. LED 모듈들은 인쇄 회로 보드와 같은 기판에 솔더링된다. 렌즈와 LED 간의 접촉 영역에 따라, 렌즈는 사용중에 LED 다이로부터 분리될 수 있다.
LED는 서브마운트 상에 실장된 박막 플립 칩들과 같은 다수의 LED 다이를 포함할 수 있다. LED 장치들로부터 가장 많은 광을 추출하기 위한 돔형 렌즈의 경우, 렌즈는 LED 다이들보다 커야 한다. 이것은 렌즈를 수용할 영역을 제공하기 위해 더 큰 서브마운트를 필요로 하며, 결과적으로 기판들이 고가일 수 있으므로 모듈의 가격이 증가할 것이다.
<발명의 개요>
본 발명의 하나 이상의 실시예에서는, 하우징 본체들 및 렌즈들을 갖는 하우징들의 어레이가 몰딩되거나, 하우징 본체들의 어레이가 몰딩되고 렌즈들과 본딩되어, 하우징 본체들 및 렌즈들을 갖는 하우징들의 어레이가 형성된다. 발광 다이오드들(LED들)이 어레이 내의 하우징들에 부착된다. 금속 패드들의 어레이가 어레이의 배면에 본딩되거나 하우징 어레이와 함께 삽입 몰딩되어, 하우징들의 배면 상에 본드 패드들이 형성될 수 있다. 어레이는 개별 LED 모듈들을 형성하도록 개별화된다.
도면들에서:
도 1, 2 및 3은 본 발명의 하나 이상의 실시예의 LED 모듈의 분해도, 조립도 및 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 1의 하우징들의 어레이의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 1의 하우징 내의 LED의 배치의 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 LED를 갖는 하우징의 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 하우징 본체 및 렌즈를 각각 갖는 하우징들의 어레이의 일례의 사시도를 나타낸다.
도 8a 및 8b는 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 7의 어레이 내의 하우징의 일례의 저부 사시도 및 평면도를 나타낸다.
도 9a 및 9b는 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 7의 어레이 내의 하우징의 다른 예의 저부 사시도 및 평면도를 나타낸다.
도 10 및 11은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 7의 어레이의 하우징 내의 발광 다이오드(LED)의 배치의 사시도들을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 11의 채워진 어레이의 배면 상의 금속 스트립들의 어레이의 본딩의 사시도를 나타낸다.
도 13 및 14는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 12의 어레이로부터 개별화된 LED 모듈의 일례의 단면도 및 저부 평면도를 각각 나타낸다.
도 15는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 렌즈들의 어레이의 일례의 사시도를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 15의 어레이 내의 렌즈의 일례의 단면도를 나타낸다.
도 17 및 18은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 하우징 본체들의 어레이의 상부 및 저부 사시도들을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 15 및 17의 렌즈 및 하우징 어레이들의 본딩으로부터의 결합된 어레이 및 결합된 어레이의 하우징들 내의 LED의 배치의 저부 사시도를 나타낸다.
도 20 및 21은 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 19의 어레이로부터 개별화된 LED 모듈의 일례의 상부 및 저부 사시도들을 나타낸다.
도 22는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 도 21의 LED 모듈들의 배면에 본딩될 금속 패드들의 어레이의 사시도를 나타낸다.
도 23은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 금속 패드들의 어레이의 상부 사시도를 나타낸다.
도 24는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 하우징에 본딩된 도 23의 어레이로부터의 금속 패드의 일례의 저부 사시도를 나타낸다.
상이한 도면들 내의 동일 참조 번호들의 사용은 유사 또는 동일한 요소들을 지시한다.
도 1, 2 및 3은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 발광 다이오드(LED) 모듈(100)의 분해도, 사시 조립도 및 단면 조립도를 각각 나타낸다. 모듈(100)은 렌즈(102), 파장 변환 요소(104), 저부 개구(110)에 결합된 상부 개구(108)를 갖는 하우징 본체(106), 몰딩 태브(tab)들(114)을 갖는 금속 쉼(shim)(112), 및 하나 이상의 LED 다이(117)를 갖는 LED(116)를 포함한다.
렌즈(102)는 통상적으로 몰딩된 유리 렌즈일 수 있다. 일반적인 몰딩 가능 유리 재료들은 B270, Pyrex, Tempax, Borofloat 33 및 F2 유리를 포함한다. 대안으로서, 렌즈(102)는 고 굴절률(RI) 유리(예로서, S-LAH51), 사파이어, 큐빅 지르코니아 또는 다이아몬드와 같은 1.5 이상(예로서, 1.7 이상)의 RI를 갖는 다른 재료일 수 있다. 렌즈(102)는 또한, 파장 변환 요소가 렌즈에 부착되지 않는 경우에는 1.4 이상의 RI를 갖는 하드 또는 소프트 실리콘 수지(silicone)로 제조될 수 있다. 렌즈(102)는 파장 변환 요소(104) 및 LED 다이(116)로부터 광을 추출하는 것을 돕는 돔형 등의 형상을 갖는다.
파장 변환 요소(104)는 렌즈(102)의 저면에 고정된다. 파장 변환 요소(104)는 LED 다이들(117)의 방출 스펙트럼을 변경하여 원하는 컬러를 제공한다. 파장 변환 요소는 일반 양도되고 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,361,938호에 설명된 바와 같은 하나 이상의 세라믹 형광체 판일 수 있다. 파장 변환 요소(104)는 동시에 출원되고 일반 양도되고 참고로 포함되는, "Molded Lens Incorporating a Window Element"라는 제목의 미국 특허 출원 일련 번호 XX/XXX,XXX, 대리인 사건 번호 PH012893US1에 설명된 바와 같은 고굴절률 본드에 의해 렌즈(102)의 저면에 고정될 수 있다.
하우징 본체(106)는 파장 변환 요소(104)와 함께 렌즈(102)를 수용하기 위한 리세스(118) 및 상부 개구(108)를 포함한다. 렌즈(102)는 하우징 본체(106)에 정렬되며, 따라서 파장 변환 요소(104)는 상부 개구(108)를 완전히 커버한다. 렌즈(102)는 정렬을 유지하도록 리세스(118)에 본딩될 수 있다. 접착제가 렌즈(102), 리세스(118) 또는 이들 양자의 저부에 도포될 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. 클램프들(120)이 리세스(118) 주위에 배치된다. 클램프들(120)은 "히트 스테이킹(heat staking)"이라고 하는 프로세스에서 열에 의해 소성 변형되어, 렌즈(102)의 림 또는 플랜지(122)를 조일 수 있다. 렌즈(102)가 하우징 본체(106)에 본딩되고 고정될 때, 렌즈는 하우징 본체로부터 분리되지 않아야 한다. 렌즈(102)가 하우징 본체(106)에 고정될 때, 그의 크기는 LED(116)의 서브마운트의 크기에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 렌즈(102)는 LED(116)의 상면보다 큰 저면을 가질 수 있다. 하우징 본체(106)는 통상적으로 몰딩된 백색 플라스틱일 수 있다. 예를 들어, 하우징 본체(106)는 DuPont으로부터의 Zytel, Solvay Advanced Polymers로부터의 Amodel과 같은 폴리프탈아미드(PPA), 또는 액정 폴리머(LCP)일 수 있다.
상부 개구(108)가 하우징 본체(106) 내의 저부 개구(110)보다 작을 때, 저부 개구의 천장은 상부 개구의 둘레 주위에 스톱(302)(도 3 및 5)을 형성한다. 스톱(302)은 LED(116)가 저부 개구(110) 내에 얼마나 깊이 배치되는지 그리고 LED가 저부 개구로부터 얼마나 멀리 돌출하는지를 정의한다. LED(116)는 저부 개구(110) 내에 배치되고, 파장 변화 요소(104) 및 스톱(302)에 본딩된다. LED가 배치되기 전에, 파장 변환 요소(104)의 저부, LED(116)의 상부 또는 이들 양자에 접착제가 도포될 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. 하나 이상의 접착제 오버플로우 채널(502)(도 5)이 스톱(302) 내에 정의되어, 접착제(602)(도 6)가 LED 다이들(117)의 손상 없이 팽창 또는 수축할 수 있게 한다.
LED(116) 상의 LED 다이들(117)이 상부 개구(108) 내로 약간 돌출할 수 있거나, 파장 변환 요소(104)가 저부 개구(110) 내로 약간 돌출할 수 있다. 어느 경우에나, 파장 변환 요소(104)의 저부와 LED 다이들(117)의 상부 사이에는 접착제로 채워진 작은 갭이 존재할 수 있다. LED 다이들(117)로부터 파장 변환 요소(104)로 광을 추출하기 위해 그리고 LED 다이들 및 파장 변환 요소로부터의 어떠한 에지 발광도 방지하기 위해, 개구(108) 및 저부 개구(110)의 측벽들은 반사성이거나 산란성이다.
LED 다이들(117)은 서브마운트 또는 인터포저(interposer)(일반적으로 참조 번호 116으로 지시됨) 상에 실장된다. 각각의 LED 다이는 n형 층, n형 층 위의 발광 층(일반적으로 "액티브 영역"이라 함), 및 발광 층 위의 p형 층을 포함한다. 서브마운트는 LED 다이들(117)의 금속 패턴의 스루-비아(through-via) 또는 온-서브마운트(on-submount) 재분포를 갖는 기판을 포함한다. 서브마운트는 LED 다이들(117)을 직렬 또는 병렬로 결합하거나, 금속 본드 패드 패턴을 재분포시키거나, 이들 양자를 행할 수 있다. 서브마운트는 LED(116)의 배면 상에 둘 이상의 본드 패드(304)(도 3 및 5)를 포함한다.
금속 쉼(112)이 하우징 본체(106)와 함께 삽입 몰딩된다. 금속 쉼(112)은 하우징 재료가 통합 구조를 형성하도록 통과하여 흐를 수 있게 하는 구멍들을 갖는 몰딩 태브들(114)을 구비한다. 금속 쉼(112)은 하우징 본체(106)의 저부 상에 금속 본드 패드들을 형성한다. 하우징 본체(106)의 본드 패드들(일반적으로 참조 번호 112로 지시됨)은 LED(116)의 본드 패드들(304)(도 3 및 5)이 모듈(100)을 인쇄 회로 보드와 같은 기판에 고정하는 것을 돕는다.
모듈(100)은 다음과 같이 제조될 수 있다. 렌즈(102)가 개별적으로 또는 어레이로 몰딩된 후에 개별 렌즈들로 분리될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징 본체들(106)(하나만이 라벨링됨)을 갖는 어레이(400)가 쉼들(112)(하나만이 라벨링됨)의 어레이와 함께 삽입 몰딩될 수 있다. 어레이(400)는 임의의 크기일 수 있으며, 대형 어레이는 더 쉬운 취급 및 처리를 위해 더 작은 어레이들로 분리(예를 들어, 톱으로 절단)될 수 있다. 개별 렌즈들(102)은 어레이(400) 내의 하우징 본체들(106) 상에 본딩되고 히트 스테이킹될 수 있다. 어레이(400)는 뒤집힐 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 개별 LED들(116)은 저부 개구(110) 내에 배치되고, 하우징(106)과 본딩될 수 있다.
도 7은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 하우징 본체 및 렌즈를 각각 구비하는 하우징들(702)(하나만이 라벨링됨)의 어레이(700)의 일례를 나타낸다. 어레이(700)는 통상적으로 몰딩된 유리일 수 있다. 일반적인 몰딩 가능 유리 재료들은 B270, Pyrex, Tempax, Borofloat 33 및 F2 유리를 포함한다. 대안으로서, 어레이(700)는 사파이어, 다이아몬드, 알루미나 또는 큐빅 지르코니아와 같은 1.5 이상(예로서, 1.7 이상)의 RI를 갖는 다른 고굴절률 재료일 수 있다. 어레이(700)는 또한, 1.4 이상의 RI를 갖는 하드 또는 소프트 실리콘 수지로 제조될 수 있다. 어레이(700)는 임의의 크기일 수 있으며, 대형 어레이는 더 쉬운 취급 및 처리를 위해 더 작은 어레이들로 분리(예를 들어, 톱으로 절단)될 수 있다.
도 8a 및 8b는 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 어레이(700) 내의 하우징(702)의 일례의 저부 사시도 및 평면도를 나타낸다. 하우징(702)은 LED를 수용하기 위한 저부 개구(804)를 정의하는 하우징 본체(802), 및 하우징 본체 위의 렌즈(806)를 포함한다. 하우징 본체(802)는 저부 개구(804) 내에 4개의 랜딩 패드/코너 스톱(808)(도 8b)을 포함한다. 코너 스톱들(808)은 LED의 상면과 렌즈(806)의 저면 사이에 에어 갭(1304)(도 13)을 제공한다. 코너 스톱들(808)은 또한 LED가 저부 개구(204) 내에 얼마나 깊이 배치되는지 그리고 LED가 저부 개구로부터 얼마나 멀리 돌출하는지를 정의한다. 렌즈(806)는 LED로부터의 광의 추출을 돕는 돔형 등의 형상을 갖는다. 렌즈(806)가 하우징 본체(802)의 일부일 때, 그의 크기는 LED의 서브마운트의 크기에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 렌즈(806)는 LED의 상면보다 큰 저면을 가질 수 있다.
도 9a 및 9b는 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 대안 실시예 하우징(702)(이하, 하우징(902))의 저부 사시도 및 저부 평면도를 나타낸다. 하우징(902)은 LED를 수용하기 위한 저부 개구(904)를 정의하는 하우징 본체(802), 및 하우징 본체 위의 렌즈(806)를 포함한다. 하우징(702)과 달리, 하우징(902)은 저부 개구(904) 내에 어떠한 코너 스톱도 갖지 않으며, LED는 개구의 천장에 대해 배치되어, LED의 상면과 렌즈(806)의 저면 사이에는 에어 갭이 존재하지 않는다.
도 10은 LED들(1000)(하나만이 라벨링됨)이 저부 개구들(804)(도 8a 및 8b) 내에 배치되고 하우징들(702)의 코너 스톱들(808)(도 8b)에 본딩되는 것을 도시한다. LED가 배치되기 전에, 접착제가 코너 스톱들(808), LED(1000)의 코너들 또는 이들 양자에 도포될 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. LED들(1000)은 또한 저부 개구들(904) 내에 배치되고, 개구의 천장에 본딩될 수 있다.
LED(1000)는 서브마운트 또는 인터포저 상에 실장된 하나 이상의 LED 다이를 포함한다. 각각의 LED 장치는 n형 층, n형 층 위의 발광 층(일반적으로, "액티브 영역"이라 함), 및 발광 층 위의 p형 층을 포함한다. 각각의 LED 장치는 n형 층 위에 파장 변환 요소를 포함할 수 있다. 파장 변환 요소는 LED 장치의 방출 스펙트럼을 변경하여, 원하는 컬러를 제공한다. 파장 변환 요소는 하나 이상의 형광체 층 또는 하나 이상의 세라믹 형광체 판일 수 있다. 세라믹 형광체 판들은 일반 양도되고 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,361,938호에 설명되어 있다. LED 장치들의 에지들은 에지 발광을 줄이기 위해 측면 코팅에 의해 커버될 수 있다.
서브마운트는 LED 다이들의 금속 패턴의 스루-비아 또는 온-서브마운트 재분포를 갖는 기판을 포함한다. 서브마운트는 또한 LED 다이들을 직렬 또는 병렬로 결합할 수 있다. 서브마운트는 LED(1000)의 배면 상에 둘 이상의 본드 패드(1002)를 포함한다.
도 11은 LED들(1000)로 완전히 채워진 하우징들(702)을 갖는 어레이(700)를 도시한다. 도 12는 어레이(700)의 배면에 본딩된 금속 스트립들의 어레이(1200)를 도시한다. 금속 스트립들은 그리드 패턴을 형성할 수 있다. 2개의 어레이를 본딩하기 위해 접착제가 어레이(700, 1200) 또는 이들 양자에 도포될 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. 이어서, 결합된 어레이는 개별 LED 모듈들을 형성하도록 개별화된다.
도 13 및 14는 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 결합된 어레이로부터 개별화된 모듈(1300)의 일례의 측단면도 및 저부 평면도를 나타낸다. 개별화되면, 어레이(1200)의 금속 스트립들은 각각의 하우징(702)의 둘레를 따라 하나 이상의 본드 패드(1302)를 형성한다. 하우징(702)의 본드 패드들(1302)은 LED(1000)의 본드 패드들(1002)이 모듈(1300)을 인쇄 회로 보드와 같은 기판에 고정시키는 것을 돕는다.
통합된 하우징 본체와 렌즈를 갖는 하우징 대신에, 본 발명의 하나 이상의 실시예에서 하우징 본체 및 렌즈는 개별 어레이로 제조된 후에 함께 본딩될 수 있다. 도 15는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 렌즈(1502)(하나만이 라벨링됨)의 어레이(1500)의 일례를 도시한다. 어레이(1500)는 통상적으로 몰딩된 유리일 수 있다. 일반적인 몰딩 가능 유리 재료들은 B270, Pyrex, Tempax, Borofloat 33 및 F2 유리를 포함한다. 대안으로서, 어레이(1500)는 사파이어, 다이아몬드, 알루미나, 큐빅 지르코니아와 같은 1.5 이상(예로서, 1.7 이상)의 RI를 갖는 다른 고굴절률 재료일 수 있다. 어레이(1500)는 또한, 1.4 이상의 RI를 갖는 하드 또는 소프트 실리콘 수지로 제조될 수 있다. 어레이(1500)는 임의의 크기일 수 있으며, 대형 어레이는 더 쉬운 취급 및 처리를 위해 더 작은 어레이들로 분리(예를 들어, 톱으로 절단)될 수 있다.
도 16은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 어레이(1500) 내의 렌즈(1502)의 일례의 측단면도를 도시한다. 렌즈(1502)는 렌즈 부분(1602) 및 편평한 저부(1606)를 갖는 마운트 부분(1604)을 포함한다. 렌즈 부분(1602)은 LED 다이로부터의 광 추출을 돕는 돔형 등의 형상을 갖는다.
도 17은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 하우징 본체들(1702)(하나만이 라벨링됨)의 어레이(1700)의 평면도를 도시한다. 하우징 본체들(1702)은 렌즈들(1502)을 수용하기 위한 편평한 상면(1704)을 갖는다. 도 18은 하우징 본체들(1702)(하나만이 라벨링됨)의 어레이(1700)의 저면도를 나타낸다. 하우징 본체들(1702)은 각각 4개의 랜딩 패드/코너 스톱(1804)을 갖는 저부 개구(1802)를 정의한다. 코너 스톱들(1804)은 LED의 상면과 렌즈(1502)(도 15 및 16)의 저면(1606)(도 16) 사이에 에어 갭을 제공한다. 코너 스톱들(1804)은 또한 LED가 저부 개구(1802)(도 18) 내에 얼마나 깊게 배치되는지 그리고 LED가 저부 개구로부터 얼마나 멀리 돌출하는지를 정의한다. 어레이(1700)는 통상적으로 몰딩된 백색 플라스틱일 수 있다. 예로서, 어레이(1700)는 DuPont으로부터 입수 가능한 Zytel, Solvay Advanced Polymers로부터의 Amodel과 같은 폴리프탈아미드(PPA), 또는 LCP일 수 있다. 어레이(1700)는 임의 크기일 수 있으며, 대형 어레이는 더 쉬운 취급 및 처리를 위해 더 작은 어레이들로 분리(예를 들어, 톱으로 절단)될 수 있다.
도 19는 어레이들(1500, 1700)이 하우징들(1902)(하나만이 라벨링됨)의 결합된 어레이(1900)를 형성하도록 본딩되고, LED(1000)가 저부 개구들(1802)(도 18) 내에 배치되고 하우징 본체들(1702)(도 17 및 18)의 코너 스톱들(1804)(도 18)에 본딩되는 것을 도시한다. LED들이 배치되기 전에, 접착제가 코너 스톱들(1804), LED들(1000)의 코너들 또는 이들 양자에 도포될 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. 이어서, 결합된 어레이(1900)는 개별 LED 모듈들을 형성하도록 개별화된다.
도 20 및 21은 각각 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 결합된 어레이(1900)로부터 개별화된 LED 모듈(2000)의 일례의 측단면도 및 저부 평면도를 나타낸다. 렌즈(1502)가 하우징 본체(1702)에 본딩될 때, 렌즈는 하우징 본체로부터 분리되지 않아야 한다. 렌즈(1502)가 하우징 본체(1702)에 고정될 때, 그의 크기는 LED(1000)의 서브마운트의 크기에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 돔형 렌즈(102)는 LED(116)의 상면보다 큰 저면을 가질 수 있다. 도 22는 LED 모듈(2000)의 저부에 본딩된 금속 본드 패드(2202)를 도시한다. 접착제가 모듈(2000), 본드 패드(2202) 또는 이들 양자에 도포되어 이들을 함께 본딩할 수 있다. 접착제는 실리콘 수지, 에폭시 또는 다른 접착제일 수 있다. 대안으로서, 결합된 어레이가 개별 모듈들을 형성하도록 개별화되기 전에, 금속 패드들(2202)의 어레이(2200)가 결합된 어레이(1900)의 배면에 본딩된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 전술한 모듈들의 배면 상의 금속 본드 패드들은 LED들을 유지하는 태브들을 포함할 수 있다. 도 23은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 금속 본드 패드들(2302)(하나만이 라벨링됨)의 어레이(2300)를 도시한다. 어레이(2300)는 임의의 크기일 수 있으며, 대형 어레이는 더 쉬운 취급 및 처리를 위해 더 작은 어레이들로 분리(예로서, 톱으로 절단)될 수 있다. 도 24는 하우징(902)에 본딩되거나 삽입 몰딩된 본드 패드(2302)의 일례의 확대도를 나타낸다. 본드 패드(2302)는 LED를 수용 및 배치하기 위한 가이드를 정의하는 하나의 직선 수직 태브(2402) 및 2개의 L자형 수직 태브(2404)를 포함한다. 본드 패드(2302)와 함께 가이드 태브들(2402, 2404)을 제공함으로써, 어레이(2300)가 하우징 어레이와 일관되게 정렬되는 한, LED는 LED 모듈마다 일관되게 배치될 수 있다. 본드 패드(2302)는 또한 하우징들(702, 1902)과 함께 사용될 수 있다.
개시된 실시예들의 특징들의 다양한 다른 적응들 및 조합들은 본 발명의 범위 내에 있다. 아래의 청구항들에 의해 다양한 실시예들이 포함된다.

Claims (19)

  1. 리세스, 상기 리세스 내의 상부 개구, 상기 리세스 주위에 배치된 클램프들 및 상기 상부 개구에 결합된 저부 개구를 포함하는 하우징 본체;
    상기 하우징 본체의 저부 상에 본드 패드를 형성하는 금속 쉼;
    렌즈;
    상기 렌즈의 저부에 고정된 세라믹 형광체 판; 및
    서브마운트 및 상기 서브마운트 상에 실장된 하나 이상의 LED 다이들을 포함하는 LED - 각각의 LED 다이는 n형 층, 발광 층 및 p형 층을 포함하고, 상기 서브마운트는 저부 패드들을 포함함 -
    을 포함하고,
    상기 클램프들은 상기 리세스 내에 수용된 상기 렌즈를 조이도록 소성 변형되고,
    상기 렌즈는 상기 하우징 본체에 정렬되어, 상기 세라믹 형광체 판은 상기 상부 개구를 완전히 커버하고,
    상기 서브마운트는 상기 저부 개구 내에 완전히 배치되는 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 개구 및 상기 저부 개구 중 하나 이상은 반사성 또는 산란성 측벽들을 포함하는 LED 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 서브마운트는 저부 본드 패드들을 갖는 LED 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속 쉼은 상기 LED를 수용하고 배치하기 위한 가이드를 정의하는 수직 태브(tab)들을 갖는 LED 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 LED의 상면보다 큰 저면을 갖는 LED 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징 본체는 상기 LED의 상면과 상기 렌즈의 저면 사이에 에어 갭을 정의하는 상기 저부 개구 내의 4개의 코너 스톱들을 포함하는 LED 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 저부 개구는 천장을 포함하고, 상기 천장은 접착제 오버플로우 채널들을 정의하는 LED 모듈.
  8. 발광 다이오드(LED) 모듈들을 병렬로 제조하기 위한 방법으로서,
    하나의 유닛에서 복수의 미리 형성된(preformed) 유리 렌즈들의 유리 렌즈 어레이를 몰딩하는 단계;
    상기 유리 렌즈 어레이와는 별개의 다른 유닛에서 복수의 미리 형성된 플라스틱 하우징 본체들의 플라스틱 하우징 어레이를 몰딩하는 단계;
    결합된 어레이를 형성하기 위해 상기 유리 렌즈 어레이와 상기 플라스틱 하우징 어레이의 상면을 본딩하는 단계;
    상기 플라스틱 하우징 본체들에 LED들을 부착하는 단계; 및
    상기 결합된 어레이를 개별화하여, 개별 LED 모듈들을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 금속 패드 어레이와 상기 플라스틱 하우징 어레이를 본딩하여 상기 플라스틱 하우징 본체들의 배면 상에 금속 패드들을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, LED들을 배치하기 위한 수직 태브들을 갖는 금속 패드 어레이를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 LED들 각각은 서브마운트 및 상기 서브마운트 상의 하나 이상의 LED 다이를 포함하고, 상기 유리 렌즈들 각각은 각각의 LED의 상면보다 큰 저면을 갖는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 유리 렌즈 어레이 내의 상기 유리 렌즈들의 저부에 파장 변환 요소들을 고정하는 단계
    를 더 포함하고,
    각각의 플라스틱 하우징 본체는 상부 개구 및 상기 상부 개구에 결합된 저부 개구를 포함하고, 상기 상부 개구 및 상기 저부 개구는 반사성 또는 산란성 측벽들을 포함하며,
    상기 유리 렌즈 어레이와 상기 플라스틱 하우징 어레이를 본딩하는 단계는 상기 플라스틱 하우징 본체들의 상부 개구를 완전히 커버하도록 상기 파장 변환 요소들을 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 결합된 어레이 내의 상기 플라스틱 하우징 본체들에 상기 LED들을 부착하는 단계는 상기 플라스틱 하우징 본체들의 저부 개구들 내에 상기 LED를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제8항에 있어서, 하나 이상의 상기 유리 렌즈 어레이 및 상기 플라스틱 하우징 어레이를 더 작은 어레이들로 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 플라스틱 하우징 본체들에 상기 LED들을 부착하는 단계는 각각의 LED를 플라스틱 하우징 본체 내의 저부 개구의 코너 스톱들에 본딩하는 단계를 포함하고, 상기 코너 스톱들은 상기 LED의 상면과 유리 렌즈의 저면 사이에 에어 갭을 제공하는 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제8항에 있어서, 상기 복수의 유리 렌즈들 각각은 렌즈 부분 및 마운트 부분을 포함하고, 상기 마운트 부분은 상기 렌즈 부분을 둘러싸며 상기 복수의 렌즈들의 표면에 대향하는(opposite) 평평한 저면을 갖고, 상기 복수의 플라스틱 하우징 본체들 각각은 개구를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 유리 렌즈 어레이의 적어도 하나의 렌즈 부분을 상기 플라스틱 하우징 어레이의 적어도 하나의 개구 위에 정렬하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 각각의 개구는 상기 개구의 측벽으로부터 상기 개구 안으로 돌출하는(projecting into) 적어도 하나의 코너 스톱을 포함하는 방법.
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