KR20110013401A

KR20110013401A - Ｌｅｄ 패키지, 리드 프레임 및 그 제조법

Info

Publication number: KR20110013401A
Application number: KR1020107025564A
Authority: KR
Inventors: 다츠히코 사카이; 쇼자브로 가메다
Original assignee: 가부시키가이샤 메이오 카세이
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2011-02-09
Also published as: WO2009139453A1; TW201007988A; CN102027607A

Abstract

LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부와, 리드부와 방열판부를 절연 수지로 분리하는 절연 구획부가 표출되어 LED 유지면과, 그 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재를 구비하고, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉한 LED 장치를 구성하기 위한 패키지로써, LED 유지면의 이면측은 방열판부의 이면이 상기 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출되어 있기 때문에, 방열성과 반사 효율을 향상시키고, 또한 두께가 얇은 LED 패키지를 얻을 수 있다.

Description

ＬＥＤ 패키지, 리드 프레임 및 그 제조법{LED PACKAGE, LEAD FRAME AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 방열성과 반사 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 얇은 형상으로 할 수 있는 LED 장치의 패키지(package)의 제조법에 관한 것이다. 특히, 고출력 LED나 백색 LED의 용도에 주안점을 둔 LED 장치용 패키지를 낮은 비용으로 제공하기 위한 리드 프레임, 리드 프레임의 제조법 및 LED용 패키지의 제조법에 관한 것이다.

발광 다이오드(Light Emitting Diode: 「LED」라고 부른다) 장치는, 청색 발광 다이오드의 발명에 의해, 다른 적색, 녹색의 발광 다이오드 등과 함께 이용함으로써, 조명용으로서 사용 가능한 장치이다. 이 LED에 투입할 수 있는 전력(電力)으로서는 자연히 한계가 있다. 그 한계는, 소자(素子)의 성능에 의한 바가 크지만, 패키지의 방열성도 관계되어 있다. 우선, 반도체 소자의 동작 영역은 온도로 제한되어 있어서, 한계 온도를 초과하면 반도체 소자는 파괴되거나, 현저하게 수명이 짧아지거나 한다.

LED 소자의 경우, 투입 전력의 일부가 광 에너지로 변환되고, 나머지는 열로 변환되기 때문에, LED는, 예를 들면, 백열 전구에 비하여, 발열이 적은 것이 특징이지만, 고출력(고휘도) 타입의 LED 소자는 대용량의 전류가 흐르기 때문에, 무시할 수 없는 레벨의 발열·온도 상승이 발생한다. 한편, 장치의 소형화, 박형화에 대한 요구가 높아서, 소형·박형의 LED 장치의 개발이 진행되고 있으며, LED 장치로서는, 소형·박형이고 또한, 방열 효과가 큰 패키지의 개발 경쟁이 전개되고 있다.

또 하나의 배경은, 반사 효율이 높은 패키지에 관한 요구이다. LED 소자는 소자 상면 방향에 소정의 방사각으로 광이 방사되지만, 소자의 가로 방향에도 무시할 수 없는 양의 광을 방사한다. 가로 방향의 광을 낭비하지 않고, 유효하게 이용하기 위해서 소자의 옆에 반사판을 배치하는 방법이 종래부터 채용되어 왔다.

가장 단순한 반사판으로서는, 패키지를 구성하는 플라스틱의 수지 프레임 부재에 있어서, LED 소자를 탑재하는 측면에 경사를 만들고, 또한, 백색 플라스틱을 채용하는 것이었다. 백색 플라스틱은 비교적 반사 특성이 우수하기는 하지만, 고출력 LED나 백색 LED에 대해서는 다음과 같은 문제를 안고 있었다. 즉,

(1) 플라스틱 자체의 광흡수율이 높고, 금속 반사판에 비해서 반사 효율은 낮다.

(2) 단파장의 청색, 자외선의 흡수율은 현저하게 높기 때문에, 단시간에 다갈색으로 변색되고, 이 변색에 의해 반사율의 저하와 백색광의 색 변이가 발생한다.

이상의 배경으로부터, 금속에 의한 하면(下面)으로부터의 방열과 반사판을 겸한 리드 프레임에 의한 여러 가지의 패키지가 개발되어 왔다. 예를 들면, 리드 프레임으로부터 한 쌍의 리드 부재를 서로 대향시켜, 한쪽의 리드부의 선단을 컵 형상으로 형성한 LED 발광 장치가 제안되고 있다(특허문헌 1 참조). 이 제안에 있어서는, 컵 저부(底部)의 이면(裏面)이 노출되어서 방열하는 것, 및 컵 내면의 반사를 기대할 수 있다고 하는 이점이 있지만, 다음과 같은 문제를 안고 있다. 즉,

(1) 컵 형상의 둘레에 슬릿을 형성했을 경우에는, 커핑(cupping) 공정에서 그 슬릿이 확장되기 때문에, 컵 형상으로 하기 위해서, 프레스의 블랭크(blank) 공정(블랭크 레이아웃)에서는, 여유를 갖게 할 필요가 있어, 리드부 간의 거리가 커지고, 소형화가 어렵다.

(2) LED 소자를 컵 위에 탑재해서 다이 본딩(die bonding) 및 와이어 본딩(wire bonding)한 후에, 밀봉 수지를 주입해서 LED 장치를 형성하기 때문에, 밀봉 공정 시에, 반사부의 저면부가 하형(下型)으로부터 떠오르는 경우가 있기 때문에(특허문헌 1 단락번호 0083 참조), 방열 효과를 악화시킨다.

(3) 1회의 밀봉 공정으로 LED 소자 및 리드재 전체를 밀봉해서 LED 발광 장치를 형성시키기 위해서, 1종류의 투명한 수지를 사용할 필요가 있다. 이 때문에, 수지부에서의 광의 굴절이 일어나지 않고 반사는 컵 형상의 금속 부분만으로 하지 않으면 안 되어, 반사 효율은 낮아진다.

(4) 또한, 광투과성의 내열 수지는 재료가 한정된다.

(5) 본딩 공정에서는, 각 리드 부재의 이면에 지지 부재를 필요로 하고, 특히 컵에 있어서는, 그 이면을 지지하는 지지 부재를 장착시켜 두어도 불안정해져서, 본딩 공정에서의 실패나 불량품 증가가 상상된다.

또한, 다른 제안으로서, 한 쌍의 리드재의 한쪽에 오목부를 설치해서 LED 소자를 탑재시킨 반도체 발광 장치가 있다(특허문헌 2 참조). 이 제안에 있어서는, 리드 이면이 노출되어 있는 점에서는 전술한 특허문헌 1과 유사하지만, 다음과 같은 문제를 안고 있다. 즉,

(1) 리드의 납땜부와 LED 소자 탑재부의 두께가 다른 구조이기 때문에, 미리 판 두께가 부분적으로 다른 이형 와이어를 준비해야 한다. 이형 와이어는 절삭법이나 압연법 등이 있지만, 어느 방법으로 하든 재료가 고가이어서, 비용이 높아진다.

(2) 리드재의 판 두께의 두꺼운 부분에 압인 가공(coining) 등에 의해 형성된 오목부의 깊이에는, 리드재의 압연 강도(경도)와, 재료의 가로 방향에의 도피·변형 등에 의해, 한계가 있어, 프레스 기계의 회전수를 올리는 것도 곤란하고 생산성이 낮다.

(3) 이 리드재의 오목부의 요면(凹面)이 얕기 때문에, 반사는 오목부의 주위의 수지제의 오목부가 담당하고 있으며, 전술한 바와 같이, 플라스틱 자체의 광흡수율이 높고, 금속 반사판에 비해서 반사 효율은 낮은 것, 단파장의 청색, 자외선의 흡수율은 현저하게 높기 때문에, 단시간에 다갈색으로 변색되고, 이 변색에 의해 반사율의 저하와 백색광의 색 변이가 발생하는 폐해가 있다.

일본국 특허 제4009097호 공보 JP2005-353914 A

본 발명은, 고출력의 자외선 LED나 청색 LED를 이용했다고 해도, 절연 수지를 열화시킬 우려가 없고, 방열성과 반사 효율을 향상시키고, 또한 두께가 얇은 LED 패키지를 얻는 것을 목적으로 하고, 후프재(hoop material)와 같은 박판 금속 와이어를 이용하여, 통상의 전단, 굽힘, 드로잉의 프레스 기술에 의한 고속 프레스로 생산성이 높고, 저렴한 리드 프레임을 얻는 것을 목적으로 한다. 이 리드 프레임은, 컵 형상의 LED 소자 탑재부와 리드부의 간극을 전술한 통상의 프레스 기술을 이용하여, 극한까지 좁힐 수 있어, 이 리드 프레임을 이용한 LED 장치를 소형화하는 것이 가능해진다.

또한, 컵 저면의 이면은 평탄하고, 또한, 수지부와 동일면이 되는 것, 또한, 컵 이면의 면적은 방열 효과를 향상시키기 위해서 가능한 한 큰 것, 또한, 컵 내면은, 주된 반사면이 되기 때문에, 프레스 공정 중에 경면(鏡面) 처리가 되도록 하는 것, 또한, 컵의 깊이는 가능한 한 깊게 하는 것, 또한, 리드 프레임을 삽입 성형하는 공정까지 실행하여, 패키지 완성도를 향상하여, 후(後)공정에 대하여 견고하고 안정한 치수의 신뢰성이 높은 LED용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 제1항에 기재된 발명에 의한 LED 장치용 패키지는, LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재를 구비하고, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉한 LED 장치를 구성하기 위한 패키지로써,

상기 LED 유지면에는,

LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와,

LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부와,

상기 리드부와 방열판부를 절연 수지로 분리하는 절연 구획부가 표출되고,

상기 LED 유지면의 이면측은,

상기 방열판부의 이면이 상기 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제2항에 기재된 발명에 의한 LED 장치용 패키지는, 청구항 제1항에 기재한 리드부의 LED 유지면에서의 표면 높이 위치가 방열판부의 LED 유지면에서의 표면 높이 위치보다도 상위에 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제3항에 기재된 발명에 의한 LED 장치용 패키지는, 청구항 제1항 또는 제2항에 기재한 방열판부가 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재이며,

상기 컵 형상 부재는, LED 소자에 열전도적으로 접촉하는 저판부(底板部)와, 이 저판부의 둘레 가장자리부에 형성된 반사면부를 구비하고,

상기 반사면부는, 이 반사면부의 내측의 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자의 방사광이, 이 반사면부를 통한 외측의 상기 LED 유지면과 프레임 부재에 조사(照射)되는 것을 저지하는 높이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제4항에 기재된 발명에 의한 LED 장치용 패키지는, 청구항 제3항에 기재한 컵 형상 부재의 내측면에는, 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전(全)파장 영역에 대하여 높은 반사율을 구비하는 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제5항에 기재된 발명에 의한 LED 패키지용 리드 프레임은, LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재와, 이 수지 프레임 부재의 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 밀봉한 광투과성 수지를 구비한 LED 장치를 구성하는 상기 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지 중, 상기 LED 유지면과 리드부를 구성하기 위한 리드 프레임으로써,

상기 LED 유지면으로서 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재와, 상기 리드부를 1개 이상 구비한 서브 리드 프레임부와, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부를 연결하는 연결대를 구비하고,

상기 연결대에, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부의 간극을 미리 정해진 간극 거리로 단축하는 굽힘 가공부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제6항에 기재된 발명에 의한 LED 패키지용 리드 프레임은, 청구항 제5항에 기재한 1세트의 서브 리드 프레임부가, 상기 컵 형상 부재를 사이에 두고 대향해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제7항에 기재된 발명에 의한 LED 패키지용 리드 프레임의 제조법은, LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재와, 이 수지 프레임 부재의 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 밀봉한 광투과성 수지를 구비한 LED 장치를 구성하는 상기 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지 중, 상기 LED 유지면과 리드부를 구성하기 위한 리드 프레임을 제조하는 방법에 있어서,

상기 LED 유지면으로서 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재와, 상기 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부를 1개 이상 구비한 서브 리드 프레임부와, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부를 연결하는 연결대의 구성 요소로 이루어지는 리드 프레임을, 드로잉 가공 및 전단 가공으로 금속 박판에 형성하는 리드 프레임 형성 공정과,

상기 연결대에 굽힘 가공을 실시하여, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부의 간극 거리를 미리 정해진 거리로 단축하는 굽힘 가공 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제8항에 기재된 발명에 의한 LED용 패키지의 제조법은, 청구항 7에 의해 얻어진 리드 프레임을 이용한 LED용 패키지의 제조법에 있어서,

상기 컵 형상 부재의 컵 저부 이면과, 상기 수지 프레임 부재의 이면이 동일평면으로 되도록 삽입 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은, 방열성을 향상시킬 수 있고, 또한 얇은 형상으로 할 수 있는 LED 장치를 제공할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 청색 LED나 자외선 LED를 이용했다고 해도, 절연 수지를 열화시킬 우려가 없고, 방열성을 향상시킬 수 있으며, LED 장치의 광출력을 향상시키고, 또한 얇은 형상으로 할 수 있는 LED 장치용 패키지를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 후프재와 같은 박판 금속 와이어를 이용하여, 통상의 전단, 굽힘, 드로잉의 프레스 기술에 의한 고속 프레스로 생산성이 높고, 저렴한 리드 프레임을 얻을 수 있다는 효과가 있다. 이 리드 프레임은, 컵 형상의 LED 소자 탑재부와 리드부의 간극을 전술한 통상의 프레스 기술을 이용하여, 극한까지 좁힐 수 있어, 이 리드 프레임을 이용한 LED 장치를 소형화할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 컵 저면의 이면은 평탄하고 또한, 수지부와 동일면이 되는 것, 또한, 컵 이면의 면적은 방열 효과를 향상시키기 위해서 가능한 한 큰 것, 또한, 컵 내면은, 주된 반사면이 되기 때문에, 프레스 공정 중에 경면 처리가 되도록 하는 것, 또한, 컵의 깊이는 가능한 한 깊게 하는 것, 또한, 리드 프레임을 삽입 성형하는 공정까지 실행하여, 패키지 완성도를 높이고, 후공정에 대하여 견고하고 안정한 치수의 신뢰성이 높은 LED용 패키지를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 하나의 실시예의 구성을 나타내는 평면도.
도 2는 도 1의 저면도.
도 3a는 도 1의 A-A 단면도.
도 3b는 도 1의 B-B 단면도.
도 3c는 도 1의 C-C 단면도.
도 4a는 도 1의 D-D 단면도.
도 4b는 도 1의 E-E 단면도.
도 4c는 도 1의 F-F 단면도.
도 5는 본 발명의 LED 장치용 패키지의 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도.
도 6은 도 5의 저면도.
도 7a는 도 5의 A-A 단면도.
도 7b는 도 5의 B-B 단면도.
도 7c는 도 5의 C-C 단면도.
도 8a는 도 5의 D-D 단면도.
도 8b는 도 5의 E-E 단면도.
도 8c는 도 5의 F-F 단면도.
도 9는 도 5의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도.
도 10은 도 5의 LED 장치용 패키지 및 이 패키지를 이용한 LED 장치의 제작 공정을 나타내는 설명도.
도 11은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도.
도 12는 도 11의 저면도.
도 13은 도 11의 정면도.
도 14는 도 11의 우측면도.
도 15는 도 11의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도.
도 16은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 또 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도.
도 17은 도 16의 저면도.
도 18은 도 16의 정면도.
도 19는 도 16의 우측면도.
도 20은 도 16의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도.
도 21a는 본 발명의 LED 패키지용 리드 프레임의 하나의 실시예의 드로잉 성형 및 전단 성형해서 컵 형상 부재를 형성한 후의 평면도.
도 21b는 도 21a의 정면도.
도 21c는 도 21a의 측면도.
도 22a는 도 21의 리드 프레임에 전단 성형해서 컵 형상 부재의 외측에 서브 리드 프레임부 및 연결대가 되는 부분을 형성한 후의 평면도.
도 22b는 도 22a의 정면도.
도 22c는 도 22a의 측면도.
도 23a는 도 22의 리드 프레임의 서브 리드 프레임부 및 연결대의 미리 정해진 개소를 굽힘 가공한 후의 평면도.
도 23b는 도 23a의 정면도.
도 23c는 도 23a의 측면도.
도 23d는 도 23a의 A-A 단면도.
도 23e는 도 23a의 B-B 단면도.
도 23f는 도 23a의 저면도.
도 24a는 도 23의 리드 프레임을 삽입 성형 금형에 장착한 상태를 나타내는 평면도.
도 24b는 도 24a의 A-A 단면도.
도 24c는 도 24a의 B-B 단면도.
도 24d는 도 24a의 C-C 단면도.
도 25a는 도 24의 금형을 이용해서 삽입 성형을 실행한 후의 LED용 패키지의 평면도.
도 25b는 도 25a의 정면도.
도 25c는 도 25a의 측면도.
도 25d는 도 25a의 A-A 단면도.
도 25e는 도 25a의 B-B 단면도.
도 25f는 도 25a의 저면도.
도 26a는 본 발명의 LED 패키지용 리드 프레임의 다른 실시예의 드로잉 성형 및 전단 성형해서 컵 형상 부재, 서브 리드 프레임부 및 살부를 형성한 후의 평면도.
도 26b는 도 26a의 정면도.
도 26c는 도 26a의 측면도.
도 27a는 도 26의 리드 프레임의 서브 리드 프레임부의 리드부를 굽힘 가공한 후의 평면도.
도 27b는 도 27a의 정면도.
도 27c는 도 27a의 측면도.
도 27d는 도 27a의 A-A 단면도.
도 27e는 도 27a의 B-B 단면도.
도 27f는 도 27a의 저면도.
도 28a는 도 27의 리드 프레임의 연결대의 소정 개소를 꺽임 가공 및 굽힘 가공한 후의 평면도.
도 28b는 도 28a의 정면도.
도 28c는 도 28a의 측면도.
도 28d는 도 28a의 A-A 단면도.
도 28e는 도 28a의 B-B 단면도.
도 28f는 도 28a의 저면도.
도 29a는 도 27의 리드 프레임을 삽입 성형 금형에 장착한 상태를 나타내는 저면도.
도 29b는 도 29a의 A-A 단면도.
도 29c는 도 29a의 B-B 단면도.
도 30a는 도 29의 금형을 이용해서 삽입 성형을 실행한 후의 LED용 패키지의 평면도.
도 30b는 도 30a의 정면도.
도 30c는 도 30a의 측면도.
도 30d는 도 30a의 A-A 단면도.
도 30e는 도 30a의 B-B 단면도.
도 30f는 도 30a의 저면도.

본 발명에 있어서는, LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재를 구비하고, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉한 LED 장치를 구성하기 위한 패키지이며, 상기 LED 유지면에는, LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부와, 상기 리드부와 방열판부를 절연 수지로 분리하는 절연 구획부가 표출되고, 상기 LED 유지면의 이면측은, 상기 방열판부의 이면이 상기 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출되어 있기 때문에, 방열성을 향상시킬 수 있고, 또한 얇은 형상으로 할 수 있는 LED 장치를 제작하기 위한 패키지를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명의 패키지는, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부의 이면이 절연 수지에 의한 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출된 것이다. 따라서, LED 소자에서 발생하는 열을 방열판부의 이면으로부터 기판에 방출할 수 있다. 또한, 방열판부의 두께를 얇게 함으로써, 패키지나 LED 장치의 두께를 얇게 할 수 있다.

본 발명의 방열판부는 리드부와 동일한 두께로 하여, 리드부를 구성하는 금속판으로부터 리드부의 펀칭 가공 시에, 방열판부도 리드부와 동시에 펀칭 가공할 수 있다. 이에 따라, 방열판부와 리드부를 동시에 제작할 수 있기 때문에, 부품 수도 적고, 용이하면서도 대량으로 제작 가능해진다. 또한 일반적으로 리드부를 구성하는 금속판의 두께가 0.3mm 정도이기 때문에, 방열판부도 동일한 두께로 구성할 수 있고, 결과적으로 LED 장치의 두께를 0.8mm 정도로 하는 것이 가능해진다.

본 발명에서는, 방열판부의 이면이 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출되어 있어, 방열판부의 이면에, 외부 방열 부재나 프린트 기판의 도전체부를 밀착시키면, 방열 효과는 양호해진다. 특히, LED와 전기적으로 절연된 본 발명의 패키지나 LED 장치에서는, 금속 등의 도전성 재료의 방열 부재를 접촉시켜도 문제가 없기 때문에, 양호한 방열 효과를 용이하게 실현할 수 있다.

따라서, 프레임 부재는 바람직하게는 패키지의 모든 방열판부와 리드부의 일부에, 프레임 부재의 일부가 겹치도록 설비된다. 이 프레임 부재는, 광투과성 수지로 밀봉되는 소자 유지 공간을 간단히 구획해서 구성할 뿐만 아니라, 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉하는 공정 전까지는, 절연 수지에 의한 절연 구획부와 함께 방열판부와 리드부를 유지하는 역할을 가진다.

프레임 부재를 구성하는 수지와 방열판부와 리드부의 사이에 형성된 절연 구획부는 다른 수지로 구성해도 좋지만, 바람직하게는 동일한 수지로 한다. 이는, 동일한 수지이면 하나의 삽입 성형 공정으로 용이하게 형성할 수 있기 때문이다. 이용되는 수지는 삽입 성형에서 사용할 수 있는 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, LED 소자를 방열판부 상에 다이 본딩에 의해 열전도가 양호하도록 접착시키고, LED 소자에 와이어 본딩 등으로 전기적인 접속을 안전하게 실행할 수 있는 만큼의 공정에서의 강도가 확보되도록 강성과 내충격 강도가 우수한 수지가 선택된다. 예를 들면, 나일론계 수지나 액정 폴리머계 수지 등이 이용된다.

본 발명의 방열판부는 리드부와 달라서 전기적인 결합은 되지 않고, 리드부와는 절연 구획부에 의해 절연된다. 이는 이 패키지를 이용한 LED 장치를 탑재하는 기판상에 방열판부의 방열을 촉진시키는 방열 수단을 강구했을 경우에, 방열판부에 전기적인 결합을 실시하면, 기판의 방열 수단에 대해서도 전기적인 제한이 생기기 때문이다. 따라서, 방열판부의 표면상에 열전도적으로 접촉되는 LED 소자의 전극과 리드부는 와이어 본딩 등에 의해 전기적으로 결합되지만, 방열판부와는 전기적으로 결합되지 않는 구조를 실현할 수 있다.

본 발명의 리드부는 방열판부의 표면에 접촉해서 배치되는 LED 소자 1개에 대하여 애노드(anode)측 및 캐소드(cathode)측의 2개의 단자부를 구비한다. 또한, LED 소자는 1개의 패키지에 복수 개 배치해도 좋은데, LED 소자를 직렬로 접속할 경우에는, 적어도 2개의 방열판부와 이것에 인접한 리드부를 구비하는 것이 표준적이다. 인접하는 2개의 방열판부의 사이에는, 리드부로서 각각의 방열판부에 배치된 LED 소자끼리 접속하기 위한 중계부를 구비하는 것이 표준적이다.

또한, 직렬로 접속한 LED 소자를 복수 행(行) 병설시켜도 좋다. 이에 따라, 복수 행의 직렬 접속에 의해 발광 광도가 높고 소형이며 극히 얇은 액정 디스플레이용 백라이트 유닛이나 조명용 광원이 제조 가능해진다. 또한, 직렬 접속을, 각각, 적색 LED군(群), 녹색 LED군, 청색 LED군으로 하면, 각 색에서의 점멸이나 광도 조정이 가능해서, 컬러 필터가 필요하지 않은 액정 디스플레이나, 광도나 색 온도를 가변할 수 있는 조명용 광원을 실현할 수 있다. 또한, 직렬 접속으로 함으로써, 각 색의 LED군에 인가(印加)하는 전압이 높아지기 때문에, 전원의 효율이 높아지는 이점도 있다.

본 발명의 방열판부에 열전도적으로 접촉되는 LED 소자는, 백색 LED, 청색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 황색 LED 등의 단색의 LED 소자만을 단수 또는 복수 탑재해도 좋다. 또한, 백라이트로서 이용되는 것이라면, 복수 행 및 복수 열을 배치가능하기 때문에, 백색 LED뿐만 아니라, 청색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 황색 LED 등을 조합하여, 1개의 LED 장치로 백색을 나타내도록 해도 좋다.

본 발명의 패키지로서의 기계적 강도는, LED 소자를 방열판부 상에 다이 본딩에 의해 열전도적으로 접촉시키고, LED 소자에 와이어 본딩 등으로 전기적인 접촉을 실행하고, 광투과성 수지를 밀봉하는 공정의 강도가 필요하다. 또한, 프린트 기판 등에 실장하기 때문에, 리플로(reflow soldering)나 납땜의 작업에도 문제를 일으키지 않는 강도가 필요하다. 이 때문에, 패키지로서의 강도를 높이는 여러 가지의 연구를 실행해도 좋다. 예를 들면, 리드부 및 방열판부와, 이들 사이에 형성된 절연 구획부의 수지 및 프레임 부재의 수지와의 접합 강도를 향상시키기 위해서, 리드부 또는 방열판부에 표리를 관통하는 천설(穿設) 구멍을 설치해서 그 천설 구멍에 수지를 흘려 넣도록 하거나, 리드부 또는 방열판부의 주위의 일부에 노치(notch)나 주위를 직선 형상이 아니라, 예를 들면 지그재그 형상으로 형성해서 절연 구획부의 수지 및 프레임 부재의 수지와의 접촉 면적을 향상시키거나 할 수 있다.

또한, 본 발명의 리드부의 LED 유지면에서의 높이 위치가 방열판부의 LED 유지면에서의 높이 위치보다도 상위에 배치되어도 좋다. 즉, 방열판부와 동일한 금속판으로부터 펀칭한 리드부의 일부를 곡절해서 리드부의 표면은 방열판부의 표면 높이 위치보다도 상위에 배치했을 경우에는, 리드부의 이면측에 절연 수지가 돌아 들어감으로써, LED 소자를 다이 본딩이나 와이어 본딩으로 열적·전기적인 접속을 실행하는 공정을 견디어낼 수 있도록 패키지의 강도를 증가할 수 있다. 또한, 리드부의 표면의 높이 위치는 프레임 부재를 초과하지 않고, LED 소자의 전극의 높이 위치와 동등하게 함으로써, LED 소자와 리드부의 와이어 본딩을 양호하게 실행할 수 있는 이점도 있다. 또한, 방열판부 이면의 근방에는 전기적으로 접속된 리드부가 노출되지 않아서, 방열판부 이면과 외부 방열 구조체를 직접 접촉시키는 것이 가능하기 때문에, 용이하게 효과적인 방열 구조를 실현할 수 있다.

본 발명의 바람직한 형태로서는, 상기 방열판부가 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재이고,

상기 컵 형상 부재는, LED 소자에 열전도적으로 접촉하는 저판부와, 이 저판부의 둘레 가장자리부에 형성된 반사면부를 구비하고,

상기 반사면부는, 이 반사면부의 내측의 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자의 방사광이, 이 반사면부를 통한 외측의 상기 LED 유지면과 프레임 부재에 조사되는 것을 저지하는 높이로 형성되어 있기 때문에, 청색 LED나 자외선 LED를 이용했다고 해도, 절연 수지를 열화시킬 우려가 없고, 방열성을 향상시킬 수 있고, 또한 얇은 형상으로 할 수 있는 LED 장치를 제작하기 위한 패키지를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명의 패키지는, LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재가, LED 소자에 열전도적으로 접촉하는 저판부와, 이 저판부의 둘레 가장자리부에 형성된 반사면부를 구비하고 있고, 반사면부에 의해 LED 소자의 방사광이 프레임 부재에 조사되는 것이 저지되기 때문에, 청색 LED나 자외선 LED를 이용했다고 해도, 반사면부의 외측에 배치된 절연 수지의 광반사 특성을 열화시킬 우려가 없다. 또한, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 컵 형상 부재의 저판부의 이면이 절연 수지에 의한 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출된 것이다. 따라서, LED 소자에서 발생하는 열을 컵 형상 부재의 저판부의 이면으로부터 기판에 방출할 수 있다. 또한, 컵 형상 부재의 반사면부의 기립 높이를 가능한 한 얇게 함으로써, 패키지나 LED 장치의 두께를 얇게 할 수도 있다.

예를 들면, 펀칭 가공과 동시에 또는 펀칭 가공 공정 후에 프레스 가공에 의해 컵 형상 부재의 주위를 곡절하여, 저판부와 반사면부를 형성한다. 이때에, 반사면부의 기립 높이를, 반사면부의 내측의 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자의 방사광이, 이 반사면부를 통한 외측의 상기 LED 유지면과 프레임 부재에 조사되는 것을 대략 저지하거나, 그 이상의 높이가 필요하다.

본 발명의 반사면부로서는, 저판부의 전체 둘레 가장자리에 환상(環狀)으로 형성된 것이, 방사광이 프레임 부재에 조사되는 것을 저지하기 위해서는 가장 바람직하지만, 저판부의 주위의 일부에 형성된 복수의 컵 형상 부재를 병설시켜서 복수의 반사면부로 복수의 저판부의 가장자리를 둘러싸서 형성된 것으로 할 수도 있다.

본 발명의 패키지는, 1개 이상의 LED 소자를 방열판부 또는 컵 형상 부재에 다이 본딩에 의해 열전도적으로 접촉시켜서 탑재하고, 이 LED 소자의 2개의 전극을 리드부에 와이어 본딩으로 연결한 후, LED 소자를 유지한 LED 유지면과 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉해서 LED 장치를 얻는다.

광투과성 수지로서는, LED 소자의 발광을 감쇠시키지 않고 외부에 방사거나,또는, 형광재를 광투과성 수지에 함유시킴으로써, 청색 LED, 자색 LED 혹은 자외선 LED로부터의 발광을, 이들보다 긴 파장의 가시광의 광으로 변환하고, LED 장치 전체로서의 발광을 백색으로 하는 등의 광원색을 변화시키는 것도 가능하다. 또한, 광투과성 수지의 형상을 적절하게 연구함으로써, 특정한 방향으로의 방사광을 강하게 하는, 렌즈(lens)의 효과를 갖게 할 수도 있다. 또한, 밀봉되어 있는 LED 소자를 습도 등으로부터 지키는 역할도 있다. 광투과성 수지로서는, 예를 들면, 아크릴계 수지나, 실리콘계 투명 수지 등이 사용되고 있다.

바람직하게는, 본 발명의 방열판부 또는 컵 형상 부재의 내측면은 광의 반사율이 높아지는 처리를 실시한다. 구체적으로는, 컵 형상 부재의 내측면에는, 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 구비하는 반사층이 형성된다. 금속면은 평활도가 높을수록 광의 반사율이 높아지므로, 경면 가공됨으로써, LED 소자로부터 방사되는 광에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다.

본 발명의 패키지는, LED 소자를 탑재하기 위한 LED 유지면과 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재를 구비하고, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉한 LED 장치를 구성하기 위한 패키지의 제조법에 있어서, 상기 LED 소자와 전기적으로 접속되고, 상기 LED 유지면의 일부를 구성하는 리드부와, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부를 가지는 리드 프레임 판재를 동일한 금속판으로부터 떼어내는 공정과, 상기 펀칭된 리드 프레임 판재에, 상기 프레임 부재와, 상기 리드부와 방열판부의 사이의 절연 구획부를 형성하는 절연 수지를 삽입 성형하는 삽입 성형 공정을 구비하고, 상기 삽입 성형 공정에서는, 프레임 부재가 형성되는 이면측에, 상기 방열판부의 이면이 상기 절연 수지에 의한 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출된다. 이에 따라, 방열성을 향상시키고, 또한 두께가 얇은 LED 장치를 용이하게 대량으로, 또한 염가로 얻을 수 있다.

본 발명의 방열판부와 리드부를 펀칭 가공하는 금속판으로서는 후프재를 이용할 수 있고, 이 후프재를 이용해서 프레임 부재와, 상기 리드부와 방열판부의 사이에 형성되는 절연 구획부를 삽입 성형함으로써, 용이하게 대량으로, 또한 염가로 제조하는 것이 가능해진다.

바람직하게는, 본 발명의 삽입 성형 공정 전에 리드부를 곡절하는 곡절 공정을 더 구비함으로써, 리드부의 이면측에 절연 수지가 돌아 들어가게 되고, LED 소자를 방열판부상에 열전도적으로 접촉시키고, LED 소자에 와이어 본딩 등으로 전기적인 접속을 실행하는 동안의 패키지의 강도를 증가시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 이 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재와, 이 수지 프레임 부재의 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 밀봉한 광투과성 수지를 구비한 LED 장치를 구성하는 상기 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지 중, 상기 LED 유지면과 리드부를 구성하기 위한 리드 프레임이다.

즉, 본 발명은 리드 프레임에 관한 것이다. 이 리드 프레임은 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지를, 예를 들면 삽입 성형으로 형성할 때에 이용된다. 얻어진 LED용 패키지는 LED 유지면에 LED 소자가 탑재되고, 리드부와 와이어 본딩한 후에, LED 유지면과 그 주위의 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉해서 LED 장치를 얻는다.

본 발명의 리드 프레임은, LED 유지면으로서 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재와, 리드부를 1개 이상 구비한 서브 리드 프레임부와, 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부를 연결하는 연결대를 구비하고, 연결대에 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부의 간극을 미리 정해진 간극 거리로 단축하는 굽힘 가공부를 더 구비한다. 이에 따라, 후프재와 같은 박판 금속 와이어를 이용하여, 통상의 전단, 굽힘, 드로잉의 프레스 기술에 의한 고속 프레스로 생산성이 높고, 저렴한 리드 프레임을 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 굽힘 가공부에 의해, 간극을 단축하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 통상의 전단 가공에서는 불가능하다고 여겨졌던 금속 박판의 두께보다도 짧은 간극 거리로 단축하는 것도 가능해져서 LED용 패키지를 소형화할 수 있는 리드 프레임을 실현할 수 있다.

본 발명의 리드 프레임으로서는, 통상의 전단, 굽힘, 드로잉의 프레스 성형이 가능한 금속 박판이 이용된다. 더욱 바람직하게는 금속 후프재를 이용함으로써, 연속해서 성형이 가능해진다. 금속 박판은 적어도 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부에 전도성을 가지는 것이면 좋다.

본 발명의 서브 리드 프레임부가, 바람직하게는, 컵 형상 부재를 사이에 두고 1세트가 대향해서 배치되는 것에서는, 컵 형상 부재에 대하여 마주보는 긴 변에 대하여 각각에 리드부가 배치 가능해져서, 다수의 LED 소자를 컵 형상 부재에 배치할 수 있기 때문에, 소형이고 발광 성능이 높은 LED 장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 컵 형상 부재는, 컵 형상 내부가 LED 유지면이 되고, 컵의 저면 및 측면부가 주된 반사부가 되기 때문에, 바람직하게는, 반사 효율을 향상시키도록 내면을 경면 처리한다. 이 경우에도, 드로잉 성형에 의해, 경면 처리한 금형의 전사(轉寫) 작용에 의해, 반사면의 경면을 얻을 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 하나의 실시예의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 저면도, 도 3은 도 1의 종단면도이며, 도 3a는 A-A 단면도, 도 3b는 B-B 단면도, 도 3c는 C-C 단면도이다. 도 4는 도 1의 횡단면도이고, 도 4a는 D-D 단면도, 도 4b는 E-E 단면도, 도 4c는 F-F 단면도이다.

본 실시예의 패키지(10)는, LED 소자를 유지하는 LED 유지면(11)과, LED 유지면(11)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(12)로 구성되는 소자 유지 공간(13)을 광투과성 수지로 밀봉하는 LED 장치에 이용하는 것이다. 구체적으로는, LED 유지면(11)은, LED 소자(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되는 리드부(14)와, LED 소자를 표면에서 열전도적으로 접촉시키는 방열판부(15)가, 절연 수지에 의한 절연 구획부(16)를 통해서 표출되어 있다.

리드부(14)와 방열판부(15)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 판 두께가 0.3mm의 금속판(17)으로부터 펀칭 형성되어 있다. 방열판부(15)는 4매(枚), 리드부(14)는 12매이다. 리드부(14) 중, 중간 위치에 배치된 4매의 리드부는 LED 소자를 직렬로 연결하는 중계부(14b)이다.

도 2, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, LED 유지면(11)의 이면은, 리드부(14)와 방열판부(15)의 이면이 절연 수지에 의한 절연 구획부(16)의 이면과 동일 평면에 표출되어 있다. 이 패키지(10)는 1개의 방열판부(15)에 2개의 LED 소자를 탑재하고, 각 LED 소자의 전극과 리드부(14)를 와이어 본딩으로 전기적으로 접속하고, 소자 유지 공간(13)을 광투과성 수지로 밀봉한 후 또는 그 전에 금속판(17)으로부터 떼어내어져, LED 장치가 된다.

또한, 금속판(17)의 상하에 형성된 한 쌍의 구멍은, 후프재로서 가공될 경우 등에 이용되는 위치 결정 구멍(18)이다. 또한, 리드부(14) 및 방열판부(15)의 프레임 부재(12)의 바로 아래에 형성된 4개의 작은 구멍은, 리드부(14) 및 방열판부(15)와, 이들의 절연 수지에 의한 절연 구획부(16) 및 프레임 부재(12)의 수지의 접합 강도를 향상시키기 위한 천설 구멍(19)이다.

도 5는 본 발명의 LED 장치용 패키지의 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 6은 도 5의 저면도, 도 7은 도 5의 종단면도이며, 도 7a는 A-A 단면도, 도 7b는 B-B 단면도, 도 7c는 C-C 단면도이다. 도 8은 도 5의 횡단면도이고, 도 8a는 D-D 단면도, 도 8b는 E-E 단면도, 도 8c는 F-F 단면도이다. 도 9는 도 5의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도이다.

본 실시예의 패키지(50)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, LED 소자(61)를 유지하는 LED 유지면(51)과, LED 유지면(51)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(52)로 구성되는 소자 유지 공간(53)을 광투과성 수지(63)로 밀봉하는 LED 장치(60)에 이용하는 것이다. 구체적으로는, LED 유지면(51)에는, LED 소자(61)와 와이어(62)로 전기적으로 접속되는 리드부(54)와, LED 소자를 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부(55)가 절연 수지에 의한 절연 구획부(56)를 통해서 표출되어 있다.

리드부(54)와 방열판부(55)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 판 두께가 0.3mm의 금속판(57)으로부터 떼어내어져 형성되어 있다. 방열판부(55)는 4매, 리드부(54)는 12매이다. 리드부(54) 중, 중간 위치에 배치된 4매의 리드부는 LED 소자를 직렬로 연결하는 중계부(54b)이다.

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 리드부(54)(중계부(54b))는 프레임 부재(52)의 아래쪽 위치에서 곡절되어 있고, 리드부(54)의 LED 유지면(51)의 표면 높이 위치가 방열판부(55)의 표면 높이 위치보다도 상위가 되어 있다. 이 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, LED 유지면(51)의 이면은, 방열판부(55)의 이면만이 표출되고, 절연 수지에 의한 절연 구획부(56)의 이면과 동일 평면에 표출되어 있다.

또한, 금속판(57)의 상하에 형성된 한 쌍의 구멍은, 후프재(65)로서 가공될 경우 등에 이용되는 위치 결정 구멍(58)이다. 또한, 리드부(54) 및 방열판부(55)의 프레임 부재(52)의 바로 아래에 형성된 4개의 작은 구멍은, 리드부(54) 및 방열판부(55)와, 이들의 절연 수지에 의한 절연 구획부(56) 및 프레임 부재(52)의 수지의 접합 강도를 향상시키기 위한 천설 구멍(59)이다.

도 10은 도 5의 LED 장치용 패키지 및 이 패키지를 이용한 LED 장치의 제작 공정을 나타내는 설명도이다. 도 10a에 나타내는 바와 같이, 금속판(57)은 삽입 성형에서 사용되는 후프재(87)가 이용된다. 도 10b에 나타내는 바와 같이, 후프재(87)를 펀칭 성형해서 리드부(54)와 방열판부(55)를 잘라낸다.

이어서, 도 10c에 나타내는 바와 같이, 프레임 부재(52)의 아래쪽 위치의 리드부(54)를 곡절한다. 도 10d에 나타내는 바와 같이, 프레임 부재(52)와 절연 수지(56)를 삽입 성형에 의해 제작한다. 이때에, 프레임 부재(52)가 형성된 이면은 방열판부(55)가 절연 수지(56)와 동일 평면에 표출된다. 도 10e에 나타내는 바와 같이, 후프재(87)를 절단하여, 주위에 금속판(57)이 남은 패키지(50)를 얻는다. 도 10f에 나타내는 바와 같이, 금속판(57)으로부터 떼어내어 패키지(50)를 얻는다.

그 후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 패키지(50)는 1개의 방열판부(55)에 2개의 LED 소자(61)를 열전도적으로 접촉시키고, 각 LED 소자(61)의 전극과 리드부(54)를 와이어(62)로 전기적으로 접속하고, 소자 유지 공간(53)을 광투과성 수지(63)로 밀봉하여, LED 장치(60)가 된다. 또한, LED 소자(61)의 탑재, 와이어 본딩(62)의 접속, 광투과성 수지(63)의 밀봉은 도 10e나 도 10f에 나타내는 공정으로 실행해도 좋다.

또한, 도 10의 제조 공정에서는 도 10c에 나타낸 바와 같이, 리드부를 곡절하는 공정을 포함하지만, 이 공정을 생략함으로써 도 1의 LED 장치용 패키지 및 이 패키지를 이용한 LED 장치를 제조하는 것이 가능하다.

도 11은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 또 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 12는 도 11의 저면도이다. 도 13은 도 11의 정면도이고, 도 14는 도 11의 우측면도이다. 도 15는 도 11의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도이다.

본 실시예의 패키지(110)는, LED 소자를 유지하는 LED 유지면(111)과, LED 유지면(111)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(112)로 구성되는 소자 유지 공간(113)을 광투과성 수지로 밀봉하는 LED 장치에 이용하는 것이다. 구체적으로는, LED 유지면(111)은, LED 소자와 전기적으로 접속되는 8개의 리드부(114)와, LED 소자를 표면에 열전도적으로 접촉시키는 평면 형상이 대략 직사각형인 1개의 컵 형상 부재(115)가, 절연 수지에 의한 절연 구획부(117)를 통해서 표출되어 있다.

본 실시예의 패키지(110)는, 도 15에 나타내는 바와 같이, LED 소자(121)를 유지하는 LED 유지면(111)과, LED 유지면(111)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(112)로 구성되는 소자 유지 공간(113)을 광투과성 수지(123)로 밀봉하는 LED 장치(120)에 이용하는 것이다. 또한, 도 15에 있어서 절연 수지에 의한 절연 구획부(117)를 나타내는 패턴 선(線)은 생략하고 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 대략 직사각형의 컵 형상 부재(115)는, LED 소자(121)에 열전도적으로 접촉하는 저판부(115a)와, 이 저판부(115a)의 가장자리에 형성된 반사면부(115b)를 구비한다. 반사면부(115b)는 저판부(115a)의 전체 둘레 가장자리에 환상으로 형성되고, 반사면부(115b)는, 이 반사면부(115b)의 내측의 저판부(115a)에 열전도적으로 접촉된 LED 소자(121)의 방사광이, 이 반사면부(115b)를 통한 외측의 LED 유지면(111)과 프레임 부재(112)에 직접 조사되는 것을 저지할 정도의 높이로 형성되어 있다.

또한, 도 12, 도 13, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, LED 유지면(111)의 이면은, 컵 형상 부재(115)의 저판부(115a)의 이면이 절연 수지에 의한 절연 구획부(117)의 이면과 동일 평면에 표출되어 있다. 이 패키지(110)는 1개의 컵 형상 부재(115)에 4개의 LED 소자(121)를 탑재하고, 각 LED 소자(121)의 전극과 리드부(114)를 와이어(22)로 전기적으로 접속하고, 소자 유지 공간(113)을 광투과성 수지(123)로 밀봉하여, LED 장치(120)가 된다.

또한, 컵 형상 부재(115)의 내측면은, 전술한 바와 같이, 광의 반사율이 높아지는 처리가 필요하고, 경면 가공하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 알루미늄제나 표면이 은제의 컵 형상 부재에서는, LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다. 또한, 구리제 등의 금속제의 컵 형상 부재에 있어서는, 예를 들면 은제의 반사층을 형성해서 표면을 경면 가공함으로써, 마찬가지로, LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다.

도 16은 본 발명의 LED 장치용 패키지의 다른 실시예의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 17은 도 16의 저면도, 도 18은 도 16의 정면도이고, 도 19는 도 16의 우측면도이다. 도 20은 도 16의 LED 장치용 패키지를 이용한 LED 장치의 사시도이다.

본 실시예의 패키지(160)는, LED 소자를 유지하는 LED 유지면(161)과, LED 유지면(161)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(162)로 구성되는 소자 유지 공간(163)을 광투과성 수지(173)로 밀봉하는 LED 장치에 이용하는 것이다. 구체적으로는, LED 유지면(161)에는, LED 소자를 와이어로 전기적으로 접속하는 2개의 리드부(164)와, LED 소자를 표면에서 열전도적으로 접촉하는 평면 형상이 대략 원형인 1개의 컵 형상 부재(165)가 절연 수지에 의한 절연 구획부(167)를 통해서 표출되어 있다.

대략 원형의 컵 형상 부재(165)는, 도 20에 나타내는 바와 같이, LED 소자(171)를 유지하는 LED 유지면(161)과, LED 유지면(161)의 주위를 둘러싸는 프레임 부재(162)로 구성되는 소자 유지 공간(163)을 광투과성 수지(173)로 밀봉하는 LED 장치(170)에 이용하는 것이다. 또한, 도 20에 있어서 절연 수지에 의한 절연 구획부(167)를 나타내는 패턴 선은 생략하고 있다. 도 20에 나타내는 바와 같이, 컵 형상 부재(165)는, LED 소자(171)에 열전도적으로 접촉하는 저판부(165a)와, 이 저판부(165a)의 가장자리에 형성된 반사면부(165b)를 구비한다. 반사면부(165b)는 저판부(165a)의 전체 둘레 가장자리에 환상으로 형성되고, 반사면부(165b)는, 이 반사면부(165b)의 내측의 저판부(165a)에 열전도적으로 접촉된 LED 소자(171)의 방사광이, 이 반사면부(165b)를 통한 외측의 LED 유지면(161)과 프레임 부재(162)에 직접 조사되는 것을 저지하는 높이로 형성되어 있다.

또한, 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, LED 유지면(161)의 이면은, 컵 형상 부재(165)의 이면만이 표출되고, 절연 수지에 의한 절연 구획부(167)의 이면과 동일 평면에 표출되어 있다. 이 패키지(160)는 1개의 컵 형상 부재(165)에 1개의 LED 소자(171)를 탑재하고, LED 소자(171)의 전극과 리드부(164)를 와이어(172)로 전기적으로 접속하고, 소자 유지 공간(163)을 광투과성 수지(173)로 밀봉하여, LED 장치(170)가 된다.

또한, 컵 형상 부재(165)의 내측면은, 전술한 바와 같이, 광의 반사율이 높아지는 처리가 필요하고, 경면 가공하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 알루미늄제나 표면이 은제의 컵 형상 부재에서는, LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다. 또한, 구리제 등의 금속제의 컵 형상 부재에 있어서는, 예를 들면 은제의 반사층을 형성해서 표면을 경면 가공함으로써, 마찬가지로, LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다.

도 21은 본 발명의 LED 패키지용 리드 프레임의 하나의 실시예의 펀칭 성형 공정 후의 설명도이고, 도 21a는 평면도, 도 21b는 정면도, 도 21c는 측면도이다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 후프 형상의 금속 박판인 리드 프레임(211)의 한 구획의 대략 중앙부에 컵 형상 부재(212)가 드로잉 가공되어 있고, 그 컵 형상 부재(212)의 상하부의 각각에 컵 주변 슬릿(213)이 전단 가공되어 있다.

본 실시예의 리드 프레임(211)은, 예를 들면 0.15mm 정도의 구리 합금이나 철-니켈 합금으로 이루어지는 리드 프레임이 채용되어 있다. 드로잉 가공과 전단 가공은 어느 것을 먼저 해도 좋지만, 드로잉 가공 후에 전단 가공을 실행함으로써, 컵 형상 부재(212)의 외형의 변화가 적어진다. 컵 형상 부재(212)의 양측부는 리드 프레임(211)에 연결되는 연결부(214)가 된다.

컵 형상 부재(212)의 컵 저면과 컵 사면은 반사부가 되기 때문에, 프레스 금형의 다이 및 펀치(punch)에 의해 면 거칠기로서 1㎛ 이하의 경면으로 처리했다. 또한, 리드 프레임(211)의 상하 가장자리부에 천설된 구멍은 파일럿 구멍(215)이다. 또한, 도 21은 후프 형상의 금속 박판의 한 구획만을 기재하고 있으므로, 도 21a의 좌우에 연속하고 있다. 또한, 도 21에서는 리드 프레임(211)에 대하여 가로 일렬로 배치하고 있지만, 폭이 넓은 리드 프레임을 이용하거나, 더욱 소형의 패키지를 작성하는 것이라면, 2열 이상 배치해도 좋다.

도 22는 도 21의 리드 프레임에 전단 성형해서 컵 형상 부재의 외측에 서브 리드 프레임부 및 연결대가 되는 부분을 형성한 후의 설명도이고, 도 22a는 평면도, 도 22b는 정면도, 도 22c는 측면도이다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 컵 형상 부재(212)의 외측에 컵 형상 부재(212)를 사이에 둔 대향 위치에 ㄷ자 형상의 서브 리드 프레임부(216)가 형성되어 있다.

각각의 서브 리드 프레임부(216)의 내측은, 도 21에서 형성한 1세트의 컵 주변 슬릿(213)을 더 전단 가공한 2개의 리드부(217)가 컵 형상 부재(212)의 방향으로 연장 설치되어 있다. 또한, 서브 리드 프레임부(216)의 외측에는, ㄷ자 형상의 서브 리드 프레임부 외측 슬릿(219)을 전단 가공함으로써, 컵 연결부(214)에 연결해서 연결대(218)가 형성된 ㄷ자 형상의 서브 리드 프레임부(216)가 형성된다.

또한, 서브 리드 프레임부(216)로부터 연장 설치된 리드부(217)는 선단부 앞에서 L자 형상으로 구부려 세워진 구부림부(220)가 형성되어서, 리드부(217)의 면의 높이 위치가 리드 프레임(211)의 면보다도 높아져 있다. 서브 리드 프레임부(216)의 컵 형상 부재(212)를 사이에 둔 대향 위치에는 서브 리드 프레임부(216)의 파일럿 구멍(215)이 천설되어 있다.

도 23은 도 22의 리드 프레임의 서브 리드 프레임부 및 연결대의 미리 정해진 개소를 굽힘 가공한 후의 설명도이고, 도 23a는 평면도, 도 23b는 정면도, 도 23c는 측면도, 도 23d는 A-A 단면도, 도 23e는 B-B 단면도, 도 23f는 저면도이다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 도 22의 서브 리드 프레임부(216)와 컵 연결부(214)를 연결하는 1세트의 연결대(218)의 각각을 볼록 형상으로 구부린 굽힘 가공부(222)가 형성되어 있다.

즉, 도 22에 나타낸 4개의 연결대(218)의 각각에 볼록 형상의 굽힘 가공부(222)를 형성함으로써, 리드부(217)와 연락(連絡)되어 있는 서브 리드 프레임부(216)를 컵 형상 부재(212) 방향으로 끌어당긴 것이다.

굽힘 가공부(222)는, 2개의 기립부가 동일한 길이가 아니고, 컵 형상 부재(212)로부터 먼 쪽의 기립부의 길이를 크게 함으로써, 서브 리드 프레임부(216)의 이면의 높이 위치를 컵 형상 부재(212)의 이면과 동일 평면이 되는 깊이로 하고 있다. 또한, 이에 따라, 서브 리드 프레임부(216)에 연결되어 있는 리드부(217)의 높이 위치가 컵 형상 부재(212)의 가장자리 높이와 동일한 높이 위치가 되도록 도 22에 있어서의 구부림부(220)의 기립부의 높이를 미리 조정해 둔다.

서브 리드 프레임부(216)를 컵 형상 부재(212) 방향으로 끌어당기기 위한 굽힘 가공부(222)의 굽힘 깊이(굽힘의 크기)는, 리드부(217)의 선단 위치와, 컵 형상 부재(212)의 끝쪽 가장자리의 위치의 갭 L이 미리 정해진 간극 거리가 되도록 설계하면 좋다. 이 굽힘 가공부(222)에 의해, 갭 L을 단축하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 통상의 전단 가공에서는 불가능하게 여겨졌던 금속 박판의 두께보다도 짧은 간극 거리로 단축하는 것도 가능해진다.

또한, 굽힘 가공부(222)는 볼록 형상으로 굽힘 가공한 실시예를 나타냈지만, R 형상으로 굽힘 가공해도 같은 효과를 나타낸다.

도 24는 도 23의 리드 프레임을 삽입 성형 금형에 장착한 상태를 나타내는 설명도이고, 도 24a는 평면도, 도 24b는 A-A 단면도, 도 24c는 B-B 단면도, 도 24d는 C-C 단면도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 도 23의 리드 프레임(211)의 내측에 형성된 서브 리드 프레임부(216)를 상하 금형(223, 224)으로 끼워서 유지하고, 컵 형상 부재(212)와 4개의 리드부(217)를 포함하는 1세트의 서브 리드 프레임부(216)를 상하 금형(223, 224)의 내부에 장착한다.

또한, 도시하고 있지 않지만, 하금형(224)에 핀을 설치하고, 거기에 서브 리드 프레임부(216)의 파일럿 구멍(221)을 끼워 넣어서, 하금형(224)과 리드 프레임(211)의 수평 방향의 위치 결정을 실행한다. 수직 방향의 위치 결정은 리드부(217)를 상하 금형(223, 224)으로 고정함과 동시에 컵 형상 부재(212)의 저부의 이면을 상금형(223)으로 누르고, 컵 형상 부재(212)의 가장자리부를 하금형(224)으로 떠받침으로써 위치 결정된다. 또한, 도면에 있어서는, 컵 형상 부재(212)의 저부의 이면을 상면으로 하고 있다.

도 24에 나타내는 상태에서 상금형(223)의 수지 주입 게이트(225)로부터 수지를 주입하면, 상하 금형 내부의 캐비티(공극)(226)에 수지가 충전되어 패키지 제작 공정이 완료한다. 또한, 상금형(223)의 컵 형상 부재(212)의 저부 이면측을 둘러싸서 돌출 설치된 돌기 부재(227)는 이 부분에 수지가 돌지 않게 하기 위한 것이므로, 컵 형상 부재(212)의 이면에 수지가 타고 올라오는 것을 방지해서 이면의 노출을 확실히 함과 더불어, LED 장치를 최종 사용자가 기반(基盤) 등에 납땜 시에, 납땜 플럭스(flux)를 유도해서 LED 장치가 떠오르는 것도 방지하기 위한 것이다.

도 25는 도 24의 금형을 이용해서 삽입 성형을 실행한 후의 LED용 패키지의 설명도이고, 도 25a는 평면도, 도 25b는 정면도, 도 25c는 측면도, 도 25d는 A-A 단면도, 도 25e는 B-B 단면도, 도 25f는 저면도이다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 리드 프레임(211)으로부터 패키지(230)를 잘라낸 도면이다.

본 실시예의 패키지(230)는, 컵 형상 부재(212)의 내측면으로서의 LED 유지면(228)과, 이 LED 유지면(228)의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재(229)와, 수지 프레임 부재(229)의 내측면에 표출한 리드부(217)로 이루어진다. 이 패키지(230)는, LED 유지면(228)에 LED 소자를 탑재하고, 탑재된 LED 소자와 리드부를 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속한 후, LED 유지면과 수지 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉함으로써, LED 장치를 얻는다.

또한, 도 25에 있어서, 컵 형상 부재(212)의 가장자리부와 리드부(217)의 높이 위치는 동일해지지만, 실질적으로는 동일 높이일 필요는 없다. 컵 형상 부재(212)의 저부에 LED 소자를 탑재하고, 소자 상면의 전극과 리드부(217)를 본딩 와이어로 접속할 때에, 최적의 높이로 리드부(217)의 높이를 설정하면 좋지만, 실용상, 대체로 동일한 높이가 된다.

또한, 컵 형상 부재(212)의 저면에 대한 주위의 컵 사면의 경사는 수평 방향의 방사광에 대해서는 45°가 이상적이지만, LED 소자로부터의 방사 각도는 특정할 수 없기 때문에, 패키지(230)의 세로폭 W를 작게 하고자 하는 요구와의 균형으로부터 45°∼80°의 범위에서 선택된다.

수지 프레임 부재(229)의 컵 형상 부재(212)의 주위에 설치된 수지 사면(231)은, 컵 형상 부재(212)의 저면 및 컵 사면에서 반사된 광의 일부가 누설되었을 경우에, 누설된 광을 재반사하기 위해서 부(副)반사판이 되기 때문에, 백색과 같은 반사하기 쉬운 색의 수지(예를 들면, 나일론계 수지나 액정 폴리머계 수지 등)가 이용된다.

갭 간극 L은, 패키지(230)의 세로폭을 작게 하고자 하는 요구나 본딩 와이어를 짧게 하고자 하는 요구로부터는 작은 것이 바람직하지만, 갭 사이에 확실히 수지를 충전하고자 하는 점에서는 큰 쪽이 바람직하다. 또한, 본 성형 기술에서는 갭 간극 L을 0.1mm까지 좁히는 것이 가능해지고 있다.

도 24 및 도 25에 나타낸 바와 같이, 각각의 리드 프레임(211)은 떼어내어 가공했지만, 떼어내지 않고 도 24 또는 도 25에 나타낸 가공 공정이 종료한 시점에서 떼어내도 좋다.

도 26은 본 발명의 LED 패키지용 리드 프레임의 다른 실시예의 드로잉 성형 및 전단 성형해서 컵 형상 부재, 서브 리드 프레임부 및 연결대부를 형성한 후의 설명도이고, 도 26a는 평면도, 도 26b는 정면도, 도 26c는 측면도이다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 본 실시예는 전술한 실시예에 비하여, 리드의 수가 적은, 더욱 소형의 패키지에 대한 응용예이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 후프 형상의 금속 박판인 리드 프레임(261)의 한 구획의 대략 중앙부에 컵 형상 부재(262)가 드로잉 가공되어 있고, 그 컵 형상 부재(262)의 주위에 컵 주변 슬릿(263)이 전단 가공되어 있다.

컵 주변 슬릿(263)은, 2개의 리드부(267)를 형성하는 1개의 서브 리드 프레임부(266)와, 이 서브 리드 프레임부(266)를 컵 형상 부재(262)의 상부 가장자리부에 연결하는 연결대(268)와, 컵 형상 부재(262)의 하부 가장자리부로부터 리드 프레임(261)에 연결하는 연결부(264)와, 리드 프레임부(261)의 내측에 형성된 2개의 리드부(267)를 구성하고 있다.

본 실시예의 리드 프레임(261)도, 0.15mm 정도의 구리 합금이나 철-니켈 합금으로 이루어지는 리드 프레임이 채용되고 있다. 드로잉 가공과 전단 가공은 어느 것을 먼저 실행해도 좋지만, 드로잉 가공 후에 전단 가공을 실행함으로써, 컵 형상 부재(262)의 외형의 변화가 적어진다.

또한, 전술한 실시예와 마찬가지로, 컵 형상 부재(262)의 컵 저면과 컵 사면은 반사부가 되기 때문에, 프레스 금형의 다이 및 펀치(punch)에 의해 면 거칠기로서 1㎛ 이하의 경면으로 처리했다. 또한, 리드 프레임(261)의 상하 가장자리부 및 서브 리드 프레임부(266)에 천설된 구멍은 파일럿 구멍(265)이다. 또한, 도 26은 후프 형상의 금속 박판의 한 구획만을 기재하고 있으며, 도 26a의 좌우에 연속하고 있다. 또한, 도 26에서는 리드 프레임(261)에 대하여 가로 일렬로 배치하고 있지만, 폭이 넓은 리드 프레임을 이용하거나, 더욱 소형의 패키지를 작성하는 것이라면, 2열 이상 배치해도 좋다.

도 27은 도 26의 리드 프레임의 서브 리드 프레임부의 리드부를 굽힘 가공한 후의 설명도이고, 도 27a는 평면도, 도 27b는 정면도, 도 27c는 측면도, 도 27d는 A-A 단면도, 도 27e는 B-B 단면도, 도 27f는 저면도이다. 도 27에 나타내는 바와 같이, 컵 형상 부재(262)의 주위에 배치되어 있었던 리드부(267)의 선단부 앞을 L자 형상으로 구부려 세운 구부림부(270)가 형성되어서, 리드부(267)의 면의 높이 위치가 리드 프레임(261)의 면보다도 높아져 있다.

즉, 도 27에 있어서, 리드 프레임(261)에 대하여 컵 형상 부재(262)의 가장자리부가 동일면이 되고, 컵 형상 부재(262) 전체가 가라앉은 상태, 또는, 리드부(267)가 떠오른 상태로 되어 있다.

도 28은 도 27의 리드 프레임의 연결대의 소정 개소를 꺽임 가공 및 굽힘 가공한 후의 설명도이고, 도 28a는 평면도, 도 28b는 정면도, 도 28c는 측면도, 도 28d는 A-A 단면도, 도 28e는 B-B 단면도, 도 28f는 저면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 연결부(264)와 연결대(268)의 컵 형상 부재(262)에 가까운 위치에서 단부(段部) 부착 굽힘 가공부(271)가 형성되고, 먼 위치에서 볼록 형상으로 구부린 굽힘 가공부(272)가 형성되어 있다.

즉, 연결부(264)와 연결대(268)에 단부를 부착하여 구부려서 단부 부착 굽힘 가공부(271)를 형성함으로써, 리드 프레임(261)이 수직 하방향으로 내려가고, 동시에 리드부(267)도 동일한 치수만큼 내려간다. 단부 부착 굽힘 치수는, 리드 프레임(211)의 이면과, 컵 형상 부재(262)의 이면이 동일 평면이 되는 치수로 한다.

또한, 연결부(264)와 연결대(268)에 R 형상 또는 볼록 형상의 굽힘 가공을 해서, 굽힘 가공부(272)를 형성함으로써, 서브 리드 프레임부(261)의 리드부(267) 및 리드 프레임(261)의 내측에 형성된 리드부(267)와, 컵 형상 부재(262)의 간극 거리가 좁아지게 된다. 또한, 단부 부착 굽힘 가공부(271)와 R 형상 또는 볼록 형상의 굽힘 가공부(272)의 형성 순번은 어느 쪽이 먼저라도 좋다.

리드부(267)와, 컵 형상 부재(262)의 사이를 좁히기 위한 연결부(264)와 연결대(268)에 형성되는 굽힘 가공부(272)의 굽힘 깊이(굽힘의 크기)는, 리드부(267)의 선단 위치와, 컵 형상 부재(262)의 끝쪽 가장자리 위치와의 갭 간극 L이 미리 정해진 간극 거리가 되도록 설계하면 좋다. 이 굽힘 가공부(272)에 의해, 갭 간극 L을 축소시키는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 통상의 전단 가공에서는 불가능하다고 여겨졌던 금속 박판의 두께보다도 짧은 간극 거리로 단축하는 것도 가능해진다.

도 29는 도 28의 리드 프레임을 삽입 성형 금형에 장착한 상태를 나타내는 설명도이고, 도 29a는 저면도, 도 29b는 A-A 단면도, 도 29c는 B-B 단면도이다. 도 29에 나타내는 바와 같이, 도 28의 리드 프레임(261)을 떼어내고, 상하 금형(273, 274)에 컵 형상 부재(262)와 4개의 리드부(267)를 내부에 장착한다.

도 29에 나타내는 상태에서 상금형(273)의 수지 주입 게이트(275)로부터 수지를 주입하면, 상하 금형 내부의 캐비티(공극)(276)에 수지가 충전되어 패키지 제작 공정이 완료한다. 또한, 상금형(273)의 컵 형상 부재(262)의 저부 이면측을 둘러싸서 돌출 설치된 돌기 부재(277)는 이 부분으로 수지가 돌지 않게 하기 위한 것으로, 컵 형상 부재(262)의 이면에 수지가 타고 올라오는 것을 방지해서 이면의 노출을 확실하게 함과 더불어, LED 장치를 최종 사용자가 기반 등에 납땜할 때에, 납땜 플럭스를 유도해서 LED 장치가 떠오르는 것도 방지하기 위한 것이다.

또한, 리드 프레임(261)의 파일럿 구멍(265)은 리드 프레임(261)을 순차로 이송 프레스로 이송할 때의 기준 구멍이지만, 리드 프레임(261)을 상하 금형(273, 274)에 장착해서 수평 방향의 위치 결정의 기준 구멍으로서도 사용한다.

도 30은 도 29의 금형을 이용해서 삽입 성형을 실행한 후의 LED용 패키지의 설명도이고, 도 30a는 평면도, 도 30b는 정면도, 도 30c는 측면도, 도 30d는 A-A 단면도, 도 30e는 B-B 단면도, 도 30f는 저면도이다. 도 30에 나타내는 바와 같이, 리드 프레임(261)으로부터 패키지(280)를 떼어낸 도면이다.

또한, 컵 형상 부재(262)의 저면에 대한 주위의 컵 사면의 경사에 대해서는, 전술한 실시예와 마찬가지로, 패키지(280)의 세로폭 W를 작게 하고자 하는 요구와의 균형으로부터 45°∼80°의 범위에서 선택되고, 갭 간극 L에 대해서도, 패키지(280)의 세로폭을 작게 하고자 하는 요구나 본딩 와이어를 짧게 하고자 하는 요구로부터는 작은 것이 바람직하지만, 갭 사이에 확실하게 수지를 충전하고자 하는 점에서는 큰 쪽이 바람직하다. 또한, 본 성형 기술에서는 갭 간극 L을 0.1mm까지 좁히는 것이 가능해지고 있다.

본 실시예의 패키지(280)는, 컵 형상 부재(262)의 내측면으로서의 LED 유지면(278)과, 이 LED 유지면(278)의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재(279)와, 수지 프레임 부재(279)의 내측면에 표출한 리드부(267)로 이루어진다. 이 패키지(280)는, LED 유지면(278)에 LED 소자를 탑재하고, 탑재된 LED 소자와 리드부를 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속한 후, LED 유지면과 수지 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉함으로써, LED 장치를 얻는다.

10, 50 …패키지,
11, 51 …LED 유지면,
12, 52 …프레임 부재,
13, 53 …소자 유지 공간,
14, 54 …리드부,
14b, 54b …중계부,
15, 55 …방열판부,
16, 56 …절연 수지,
17, 57 …금속판,
18, 58 …위치 결정 구멍,
19, 59 …천설 구멍,
60 …LED 장치,
61 …LED 소자,
62 …와이어(wire),
63 …광투과성 수지,
65 …후프재,
110, 160 …패키지,
111, 161 …LED 유지면,
112, 162 …프레임 부재,
113, 163 …소자 유지 공간,
114, 164 …리드부,
115, 165 …컵 형상 부재,
115a, 165a …저판부,
115b, 165b …반사면부,
117, 167 …절연 구획부,
120, 170 …LED 장치,
121, 171 …LED 소자,
122, 172 …와이어,
123, 173 …광투과성 수지,
211, 261 …리드 프레임 부재,
212, 262 …컵 형상 부재,
213, 263 …컵 주변 슬릿,
214 …컵 연결부,
264 …연결부,
215, 265 …파일럿 구멍,
216, 266 …서브 리드 프레임부,
217, 267 …리드부,
218, 268 …연결대,
219 …서브 리드 프레임부 외측 슬릿,
220, 270 …구부려 세워진 구부림부,
221 …파일럿 구멍,
271 …단부 부착 굽힘 가공부,
222 …연결대의 굽힘 가공부,
272 …굽힘 가공부,
L …컵 가장자리부와 리드부의 캡 간극,
223, 273 …상금형,
224, 274 …하금형,
225, 275 …수지 주입 게이트,
226, 276 …캐비티(상하 금형의 내부 공극),
227, 277 …돌기 부재,
228, 278 …LED 유지면,
229, 279 …수지 프레임 부재,
230, 280 …패키지,
231 …수지 사면,
W …세로폭,

Claims

LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 상기 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 프레임 부재를 구비하고, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 광투과성 수지로 밀봉한 LED 장치를 구성하기 위한 패키지로써,
상기 LED 유지면에는, LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, LED 소자에 표면에서 열전도적으로 접촉하는 방열판부와, 상기 리드부와 방열판부를 절연 수지로 분리하는 절연 구획부가 표출되고,
상기 LED 유지면의 이면측은, 상기 방열판부의 이면이 상기 절연 구획부의 이면과 동일 평면에 표출되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 장치용 패키지.
청구항 1에 있어서,
상기 리드부의 LED 유지면에서의 표면 높이 위치가 상기 방열판부의 LED 유지면에서의 표면 높이 위치보다도 상위(上位)에 있는 것을 특징으로 하는 LED 장치용 패키지.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 방열판부가 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재이며,
상기 컵 형상 부재는, LED 소자에 열전도적으로 접촉하는 저판부와, 상기 저판부의 둘레 가장자리부에 형성된 반사면부를 구비하고,
상기 반사면부는, 상기 반사면부의 내측의 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자의 방사광이, 상기 반사면부를 통한 외측의 상기 LED 유지면과 프레임 부재에 조사(照射)되는 것을 저지하는 높이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 장치용 패키지.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컵 형상 부재의 내측면에는, 저판부에 열전도적으로 접촉된 LED 소자로부터 방사되는 광의 거의 전파장 영역에 대하여 높은 반사율을 구비하는 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 장치용 패키지.
LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 상기 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재와, 상기 수지 프레임 부재의 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 밀봉한 광투과성 수지를 구비한 LED 장치를 구성하는 상기 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지 중, 상기 LED 유지면과 리드부를 구성하기 위한 리드 프레임으로써,
상기 LED 유지면으로서 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재와, 상기 리드부를 1개 이상 구비한 서브 리드 프레임부와, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부를 연결하는 연결대를 구비하고,
상기 연결대에, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부의 간극을 미리 정해진 간극 거리로 단축하는 굽힘 가공부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 LED 패키지용 리드 프레임.
청구항 5에 있어서,
1세트의 상기 서브 리드 프레임부가, 상기 컵 형상 부재를 사이에 두고 대향해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 패키지용 리드 프레임.
LED 소자의 유지 영역을 포함하는 LED 유지면과, 상기 LED 유지면의 주위를 둘러싸는 수지 프레임 부재와, 상기 수지 프레임 부재의 LED 유지면에 표출된 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부와, 상기 LED 유지면과 상기 프레임 부재로 구성되는 소자 유지 공간을 밀봉한 광투과성 수지를 구비한 LED 장치를 구성하는 상기 LED 유지면과 수지 프레임 부재와 리드부로 이루어지는 LED용 패키지 중, 상기 LED 유지면과 리드부를 구성하기 위한 리드 프레임을 제조하는 방법에 있어서,
상기 LED 유지면으로서 LED 소자를 내측에 유지하는 컵 형상 부재와, 상기 LED 소자와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속되는 리드부를 1개 이상 구비한 서브 리드 프레임부와, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부를 연결하는 연결대의 구성 요소로 이루어지는 리드 프레임을, 드로잉 가공 및 전단 가공으로 금속 박판에 형성하는 리드 프레임 형성 공정과,
상기 연결대에 굽힘 가공을 실시하여, 상기 컵 형상 부재와 서브 리드 프레임부의 간극 거리를 미리 정해진 거리로 단축하는 굽힘 가공 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 LED 패키지용 리드 프레임의 제조법.
청구항 7에 의해 얻어진 리드 프레임을 이용한 LED용 패키지의 제조법에 있어서,
상기 컵 형상 부재의 컵 저부 이면과, 상기 수지 프레임 부재의 이면이 동일 평면으로 되도록 삽입 성형하는 것을 특징으로 하는 LED용 패키지의 제조법.