JP2008103401A - 上下電極型発光ダイオード用パッケージおよび上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法 - Google Patents

上下電極型発光ダイオード用パッケージおよび上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】量産性に優れ、強度の高い上下電極型発光ダイオード用パッケージを提供する。
【解決手段】本発明の発光ダイオード用パッケージは、上下電極型発光ダイオード１１を取り付ける金属基板１２、１４と、前記金属基板１２、１４に設けられたスリット１３と、前記スリット１３を挟んで前記金属基板１２、１４の上に形成されている一対のパッケージ電極１１１（上部電極）、１１２（下部電極）と、前記スリット１３に対応して取り付けられた反射体１６とから少なくとも構成されている。前記スリット１３は、金属基板１２、１４の上に一列または複数列に多数開口されている。前記反射体１６は、底部が狭く先端部に進む従い広くなる傾斜面を備えた筒状体であり、前記底部が前記金属基板１２、１４に取り付けられているとともに、少なくとも一方の幅が前記スリット１３の長さより短く形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、上部電極および下部電極を備えた上下電極型発光ダイオード用パッケージおよび上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法に関するものである。特に、本発明は、前記上下電極型発光ダイオード組立体を作製する前のパッケージであり、前記上下電極型発光ダイオードからなる発光装置を量産するのに適した上下電極型発光ダイオード用パッケージおよび上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法に関するものである。また、本発明は、上下電極型発光ダイオードに流す電流容量、大電流で発生した熱の放熱性、パッケージの強度、熱応力、あるいは発光効率の全てを満す上下電極型発光ダイオード用パッケージおよび上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法に関するものである。
図６（イ）は従来例における発光ダイオード組立体を説明するための概略断面図で、（ロ）は前記従来例における発光ダイオード組立体を説明するための平面図である。図６（イ）および（ロ）において、発光ダイオード組立体６０は、印刷配線基板６１と、当該印刷配線基板６１の上に設けられたサブマウント基板６２と、前記サブマウント基板６２の周囲を囲むプラスチック製筒体６３と、上下電極型発光ダイオード６５と、前記上下電極型発光ダイオード６５を覆う透明封止樹脂６６とから構成される。
前記プラスチック製筒体６３は、たとえば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂により、リードフレーム６４とともに一体成形される。前記印刷配線基板６１は、前記上下電極型発光ダイオード６５を点滅させるための図示されていない制御回路と接続するためのプリント配線６１１がエッチング等により所望のパターンで形成されている。前記サブマウント基板６２は、上面にエッチングまたはマスクを用いて蒸着パターンを成形する等により一対の配線６２２が形成されている。
前記プラスチック製筒体６３は、リードフレーム６４が内部（埋め込み部６４１）を貫通している。また、前記プラスチック製筒体６３は、上下電極型発光ダイオード６５の発光を内部周囲により反射する。さらに、前記プラスチック製筒体６３は、インジェクション成形の際にリードフレーム６４を内部に埋設する、いわゆるインサートまたはアウトサート成形（インジェクション成形）により一体的に作製される。
上下電極型発光ダイオード６５は、下部に二つの電極６２３を備えており、半導体ウエハからなるサブマウント基板６２からダイシングにより切り出され、前記電極が前記サブマウント基板６２の配線６２２と接続される。前記透明封止樹脂６６は、耐熱性を有し、前記プラスチック製筒体６３の内部に充填され、平板状または凸状のレンズを構成する。
特開２００１−２４４５０８号公報に記載されている発光ダイオード用パッケージは、金属基板の一方に上下電極型発光ダイオードの下部電極を取り付け、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極をボンディングワイヤーで他方の絶縁された金属基板に接続している。特開２００３−８０７４号公報に記載されている表面実装型発光装置は、フリップチップ型発光ダイオードを互いに絶縁された金属基板の上に取り付けられている。また、特開２００５−１９６０９号公報に記載されている発光ダイオード用パッケージは、フリップチップ型発光ダイオードを半導体基板の収納凹所に載置し、配線により接続を行っている。
特開２００１−２４４５０８号公報 特開２００３−８０７４号公報 特開２００５−１９６０９号公報
前記サブマウントタイプのフリップチップ型発光ダイオードは、上部に電極がないため、発光した光が全て外部に照射されるという利点がある。しかし、上下電極型発光ダイオードは、近年、前記タイプのフリップチップ型発光ダイオードに勝る性能のものが開発されつつある。前記上下電極型発光ダイオードは、電流を多く流すことができ、照度も向上させることができるが、前記サブマウントタイプの構造にすると、熱により配線が断線したり、発光ダイオードの経年変化による破壊等の欠点があった。また、サブマウントタイプは、量産に対する生産性が悪いという問題があった。
前記上下電極型発光ダイオードは、大型で、発光効率が良く、照度の高いものが得られるようになって来た。しかし、前記上下電極型発光ダイオードは、照明に使用すると、多くの電流を流すことができるが、放熱および熱応力による歪みで配線が断線するという問題があった。また、スリットを備えた金属基板に取り付けられた発光ダイオードは、透明樹脂で封止され、前記透明樹脂で強度を持たせるために、硬度の高いものが使用されている。しかし、前記硬度の高い封止材料は、発光ダイオードから発生する熱応力が大きいという問題があった。前記熱応力は、発光ダイオードに電力を供給する配線を断線させる恐れがあった。
以上のような課題を解決するために、本発明は、スリットが設けられた金属基板と、前記金属基板に設けられた反射膜を備えた反射体とから少なくとも構成された上下電極型発光ダイオード用パッケージを提供することを目的とする。本発明は、量産性に優れた形状からなるとともに、強度の高い上下電極型発光ダイオード用パッケージを提供することを目的とする。
（第１発明）
第１発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、一列または複数列に上下電極型発光ダイオードの取り付け位置を有する金属基板と、前記上下電極型発光ダイオードを取り付け位置に対応するように、一列または複数列に前記金属基板の上に開口されている多数のスリットと、前記スリットを挟んで前記金属基板の上に多数形成されている一対のパッケージ電極と、前記金属基板に取り付けられているとともに、前記スリットに対応して取り付けられ、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短い多数の反射体と、で構成された上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体を、各スリットの内側で切断し、前記スリットで分割された一対のパッケージ電極が前記反射体で保持されていることを特徴とする。
（第２発明）
第２発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明の反射体がアルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミックからなり、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、ガラス系、ロウ材系の接着剤で前記金属基板に接合されていることを特徴とする。
（第３発明）
第３発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明または第２発明の金属基板に設けられたスリットの集合体が直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状などのいずれかであることを特徴とする。
（第４発明）
第４発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第３発明のスリットに予め絶縁樹脂が充填されていることを特徴とする。
（第５発明）
第５発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第４発明の金属基板が銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金から選択された材料であることを特徴とする。
（第６発明）
第６発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第５発明の金属基板が銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、その表面に、銀メッキ層が形成されていることを特徴とする。
（第７発明）
第７発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第６発明の金属基板の一方に凹部または平面が、他方に平面または凸部が形成されていることを特徴とする。
（第８発明）
第８発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第７発明の銀メッキ層が形成された金属基板上の前記パッケージ電極に金メッキ層が形成されていることを特徴とする。
（第９発明）
第９発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第８発明のスリットまたは十字状スリットが反射体の内部中心から偏心していることを特徴とする。
（第１０発明）
第１０発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第９発明の反射体内部の発光ダイオードを封止する透明封止樹脂の硬度がショアＡ（ゴムの硬さ）で１５から８５、好ましくは２０から８０であることを特徴とする。
（第１１発明）
第１１発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第１０発明のパッケージ電極間に流す電流値が、３５０ｍＡ以上であることを特徴とする。
（第１２発明）
第１２発明における上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法は、一列または複数列に上下電極型発光ダイオードの取り付け位置を有する金属基板の前記上下電極型発光ダイオードを取り付け位置に対応するように、一列または複数列に前記金属基板の上に開口されている多数のスリットまたは十字状スリット等を形成する工程と、前記金属基板に取り付けられているとともに、前記スリットに対応して取り付けられ、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短い反射体を取り付ける工程と、で作られた上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体を、スリットで分離された複数のパッケージ電極を有するように前記金属基板をパッケージ単位に分割する工程とからなる、スリットで分離された複数のパッケージ電極が前記反射体で保持されていることを特徴とする。
（第１３発明）
第１３発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法は、金属基板に設けられたスリットの集合体が直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状などのいずれかであることを特徴とする。
本発明によれば、金属基板にスリットまたは十字状スリット等が設けられており、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短く、上方に向かって広い開口部を有する筒状反射体が前記金属基板に取り付けられているため、分離して１個の上下電極型発光ダイオード用パッケージとした場合、前記反射体の金属基板に対する取り付けによって十分な強度を得ることができる。特に、前記反射体内部の発光ダイオードを封止するエラストマー系の透明封止樹脂が充填された上下電極型発光ダイオード用パッケージは、上下電極型発光ダイオードを取り付けて、大電流を流しても、前記反射体に充填されたエラストマータイプの透明封止樹脂により、十分に熱応力を吸収することができる。また、本発明によれば、一枚の金属基板から多数のパッケージが得られ、生産性が向上する。
（第１発明）
第１発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、上下電極型発光ダイオードを取り付ける金属基板と、前記金属基板に設けられたスリットと、前記スリットを挟んで前記金属基板の上に形成されている一対のパッケージ電極と、前記スリットに対応して取り付けられた反射体とから少なくとも構成されている。前記スリットは、金属基板の上に予め、プレス、あるいは、エッチッング等によって、一列または複数列に多数開口されている。前記スリットは、縦横同じ数または異なる数にすることができる。前記反射体は、底部が狭く先端部に進む従い広くなる傾斜面を備えた筒状体であり、前記底部が前記金属基板に取り付けられているとともに、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短く形成されている。前記金属基板は、上部に向かって広がった筒体からなる反射体により固定されるため、前記スリットで分離された複数のパッケージ電極を保持でき、パッケージとしての強度を十分に維持できるだけでなく、上下電極型発光ダイオードから発生する熱による応力を吸収することができる。
前記上下電極型発光ダイオード用パッケージは、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短いため、前記反射体の周囲を切断することにより、単体とすることができる。前記反射体の反射面、および前記反射体の内部における金属基板の表面には、たとえば、金または銀メッキが形成されて、前記上下電極型発光ダイオードの光を効率的に反射する。前記上下電極型発光ダイオード用パッケージは、この状態で出荷され、上下電極型発光ダイオードを取り付け、透明封止樹脂を充填した後、所望の配線が施されている印刷配線基板に取り付けられる。
（第２発明）
第２発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、反射体がアルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミックからなり、必要に応じて、表面に光を反射する膜がコーティングされている。また、前記反射体は、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、ガラス系、ロウ材系の接着剤で前記金属基板に接合されている。前記膜および接着剤は、たとえば、自動機等によりサイズの小さい部分に塗布することが容易である。
（第３発明）
第３発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明の金属基板上に設けられたスリットの集合体が直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状、その他変形したスリットのいずれかに開口されている。たとえば、２個の上下電極型発光ダイオードは、十字状スリットを挟んで、前記反射体の内部に並列に配置される。したがって、前記上下電極型発光ダイオード用パッケージは、２個の上下電極型発光ダイオードを並列に取り付けた場合、１個と比較して２倍の光量を得る発光装置とすることができる。
（第４発明）
第４発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第３発明のスリットに予め絶縁材料が充填されている。また、前記絶縁材料は、セラミックや樹脂材料を用いることができる。
（第５発明）
第５発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第４発明の金属基板が銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金から選択された材料である。前記金属基板は、製造および経年変化による強度、大電流を流した場合の電気抵抗、放熱性を考慮して、所望の特性の材料を選択することができる。
（第６発明）
第６発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第５発明における銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属基板の表面に、銀メッキ層が形成されている。前記銀メッキ層は、電気抵抗の減少、放熱性、光の反射効率等を向上させることができる。
（第７発明）
第７発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第６発明の金属基板の一方には、凹部が成形され、内部に上下電極型発光ダイオードが収納される。また、金属基板の他方は、平面となっており、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と同じ高さになっている。さらに、前記金属基板の一方は、平面で、他方に凸部が形成されている。この場合も、前記金属基板の上面と、上下電極型発光ダイオードの上部電極の高さは、同じであるため、接続部材を一枚の金属板とすることができる。
（第８発明）
第８発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第７発明における銀メッキ層が形成された金属基板上で、前記上下電極型発光ダイオードが取り付けられる位置となるパッケージ電極に金メッキ層が形成されている。たとえば、前記銀メッキ層と上下電極型発光ダイオードの電極との間に形成された前記金メッキ層は、導電性を良くするだけでなく、共晶ハンダを使用する際に、接着を堅固に行うことができるようになる。
（第９発明）
第９発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第８発明におけるスリットまたは十字状スリット等が反射体の内部中心から偏心していることにより、上下電極型発光ダイオードの光が反射体のほぼ中心から照射されるような位置になっている。
（第１０発明）
第１０発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第９発明における反射体内部の発光ダイオードを封止する透明封止樹脂の硬度がショアＡ（ゴムの硬さ）で１５から８５、好ましくは２０から８０のものを採用している。前記硬度の絶縁性樹脂は、パッケージ電極間に大きな電流をながしても、その際に発生する熱の応力を吸収できる硬さになっている。
（第１１発明）
第１１発明の上下電極型発光ダイオード用パッケージは、第１発明から第１０発明におけるパッケージ電極間に流す電流を３５０ｍＡ以上であることを定格としている。前記パッケージ電極間を流れる電流が３５０ｍＡ以下の場合、熱の発生が少なく、前記反射体の内部に充填される透明封止樹脂の硬度を考慮する必要がない。
（第１２発明）
第１２発明における上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法は、金属基板にスリットを形成する工程と、前記金属基板に反射体を取り付ける工程の二つから構成されている。まず、第１工程は、前記金属基板の上に、一列または複数列に開口される多数のスリットまたは十字状スリット等が形成される。前記スリットまたは十字状スリットは、一列または複数列に上下電極型発光ダイオードが取り付けられる金属基板の位置に対応している。第２工程は、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短い反射体がそれぞれの前記スリットに対応して前記金属基板に取り付けられる。第３工程は、前記上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体を、スリットで分離された複数のパッケージ電極を有するように前記金属基板をパッケージ単位に分割する。前記分割されたパッケージは、スリットで分離された複数のパッケージ電極が前記反射体で堅固に保持されている。
（第１３発明）
第１３発明における上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法は、金属基板に設けられたスリットの形状を、直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状、その他変形などの多数のスリットを設けた上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体とすることができる。大型の金属基板は、複数種類の形状の異なったスリットを成形した上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体として作製した後、単体のパッケージとして切断することができる。
図１（イ）から（ハ）は本発明の第１実施例で、（イ）はパッケージに上下電極型発光ダイオードを取り付けた状態を示す断面図、（ロ）は（イ）の拡大図、（ハ）はパッケージおよび上下電極型発光ダイオードの平面図である。図１（イ）から（ハ）において、本実施例における上下電極型発光ダイオード用パッケージは、金属基板１２、１４と、前記金属基板１２と１４との間に設けられているスリットまたは絶縁部材１３と、前記金属基板１２、１４に取り付けられ、反射膜１６１が形成されている傾斜した反射面を有するとともに、上部に向かってより広がるように成形された筒状の反射体１６とから少なくとも構成されている。前記金属基板１２は、スリットまたは絶縁部材１３によって金属基板１４と電気的に分離されている。
金属基板１２、１４は、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金とすることができる。前記金属基板１２、１４は、たとえば、銅である場合、亜鉛を微量含有させ、強度を上げている。前記金属基板１２、１４は、表面に銀メッキ層が形成された後、上下電極型発光ダイオードの電極が配置される位置に金メッキ層が形成されている。前記金属基板１２、１４が銅基板の場合、前記銅基板は、ニッケルメッキが形成された後、銀メッキが形成され、マスクをして前記上下電極型発光ダイオードが載置される位置に金メッキ層が形成される。また、前記金メッキ層は、前記銀メッキが形成された上の全面に形成することもできる。
前記反射体１６は、少なくとも一方の幅が前記スリットまたは絶縁部材１３の長さより短く、それぞれの前記スリットまたは絶縁部材１３に対応して前記金属基板に取り付けられる。前記反射体１６は、たとえば、アルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミックからなる。前記反射体１６は、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、ガラス系、ロウ材系の接着剤により、前記金属基板１２、１４に接合される。また、前記スリットは、直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状等任意の形状に変形させることができる。さらに、前記スリットには、予め絶縁材料が充填されてもよい。
前記絶縁部材１３は、たとえば、セラミック材料、あるいは１液性または２液性のエポキシ系樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂、あるいはシリコン系樹脂からなる樹脂を充填できるが、単なる空間として絶縁性を持たせることもできる。前記上部に向かって広がった筒状の反射体１６は、前記金属基板１２、１４と接着剤により接合しているため、前記スリットを備えた金属基板１２、１４の強度を維持することができる。また、上下電極型発光ダイオードを設置した反射体の内部に充填する透明封止樹脂は、エラストマータイプとすることができる。前記エラストマータイプの硬度は、ショアＡ（ゴムの硬さ）で１５から８５、好ましくは２０から８０のものを使用することが望ましい。前記透明封止樹脂は、特に、シリコン系樹脂からなるエラストマーであることが望ましい。
図１（イ）および（ロ）において、前記金属基板１２には、上下電極型発光ダイオード１１が収納できる収納凹部１２１が形成されている。前記上下電極型発光ダイオード１１は、上部電極１１１と下部電極１１２が設けられている。前記金属基板１２は、前記上下電極型発光ダイオード１１の下部電極１１２と、たとえば、共晶ハンダにより接合される。前記上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１は、接続金属板１５により、前記金属基板１４と、たとえば、共晶ハンダにより接続される。前記上下電極型発光ダイオード１１および接続金属板１５が存在していない金属基板１２、１４の表面には、後述する反射体の内部に相当する領域に銀メッキ１６２、１６３が施され、上下電極型発光ダイオード１１の発光を効率良く反射させる。
図１（ハ）において、上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１は、目の字状に開口部１１３を有し、この部分から光を効率良く外部に照射する。前記開口部１１３は、目の字状以外に、日の字状、ロの字状、コの字状等がある。また、接続金属板１５は、たとえば、２本の接続部１５１を有し、前記上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１の一部に接続されている。前記接続部１５１は、その太さを変えたり、あるいは本数を変えることができる。また、前記接続金属板１５の金属基板１４側は、広い面積を有し、前記金属基板１４と接続される。前記接続金属板１５は、金属基板１２、１４と同様に、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金から選択された材料である。また、前記接続金属板１５は、たとえば、４本ないし６本の金線に変えることができる。前記金線は、本数を増加することにより、大電流を流すことが容易にできる。
前記上下電極型発光ダイオード１１の側部１１４から出る光は、前記接続金属板１５の開口部を通して外部に照射される。前記接続金属板１５は、前記上部電極１１１および前記金属基板１４と、たとえば、共晶ハンダにより接続される。前記共晶ハンダによる接続は、互いに金メッキを施すことにより、接合強度を強くすることができる。前記金属基板１４は、配線である１本の金線と比較して、大容量の電流を流すことができるだけでなく、断面および表面の形状により強度および放熱性を向上させることができる。さらに、前記接続金属板１５の接続部１５１の形状および本数は、任意に変えることができる。
図２は上下電極型発光ダイオードを金属基板上に取り付けた他の例を説明するための断面図である。図２において、金属基板１２には、上下電極型発光ダイオード１１を収納する収納凹部がない。したがって、接続金属板２５は、ほぼＬ字状に形成されて、上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１と、金属基板１４とを接続している。前記上下電極型発光ダイオード１１の大きさは、約１．０ｍｍ×１．０ｍｍ程度であるため、前記厚さの前記収納凹部を作製するより、前記接続金属板２５を作製した方が良い場合が多い。
図３（イ）から（ハ）は接続金属板の変形例を説明するための図で、（ニ）は上下電極型発光ダイオードの上部電極の平面図である。図３（イ）において、接続金属板１５は、図１に示されたものと同じであり、金属基板１２に設けられた収納凹部１２１に上下電極型発光ダイオード１１を収納した場合のもので、前記上下電極型発光ダイオード１１の電極と接続する二本の接続部１５１、１５２と、これらの間に形成され、前記上下電極型発光ダイオード１１の側部１１４から照射される光を通す開口部１５５が設けられている。
図３（ロ）において、接続金属板３１５は、図１に示された例に使用するものであり、前記上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１と接続する３本の接続部３１１、３１２、３１３と、これらの間に形成され、前記上下電極型発光ダイオード１１の側部１１４から照射される光を通す開口部３５５、３５６が設けられている。図３（ハ）において、接続金属板３２５は、２本の接続部３５１が互いに外方向に向けた湾曲をしているとともに、先端部３５２が前記接続部３５１より面積を大きくしている。前記湾曲した接続部３５１は、前記上下電極型発光ダイオード１１の側部１１４から照射される光を多く通すような開口部３５３が設けられている。
図３（ニ）において、上下電極型発光ダイオード１１は、上部に上部電極１１１が目の字状に形成されている。また、前記上部電極１１１の接続金属板側には、面積の大きい接続端部３６が形成されている。前記接続端部３６は、たとえば、前記接続金属板３２５の先端部３５２の面積をほぼ同じにすることにより、互いの電気的接合をより向上させることができる。
図４（イ）から（ニ）は接続金属板の他の変形例を説明するための図である。図４（イ）において、接続金属板４５は、ほぼ中央部４５１で湾曲部を有し、上下電極型発光ダイオード１１の電極に先端部４５２で接続されている。前記接続金属板４５は、前記上下電極型発光ダイオード１１が、金属基板１２の収納凹部に収納されていない場合の例である。図４（ロ）において、接続金属板４６は、ほぼ中央部４６１で上に盛り上がった湾曲部４６１と、前記上下電極型発光ダイオード１１の電極に接続する先端部４６２を備えている。
図４（ハ）において、接続金属板４７は、図２に示された例のように、ほぼＬ字状とした後、ほぼ中央部に湾曲部４７１を設けた例である。図４（ニ）において、接続金属板４８は、金属基板１２に設けられた収納凹部１２１に前記上下電極型発光ダイオード１１が収納されており、前記金属基板１４と、前記上下電極型発光ダイオード１１の上部電極とを接続する際に、湾曲部４８１を備えている。図４（ロ）から（ニ）における接続金属板の湾曲部は、電流を多く流すことによる熱応力を吸収し易いような形状にしている。また、前記湾曲部は、図４において、上下方向に設けられているが、図３（ハ）に示されているように、平面方向に設けることもでき、前記上下電極型発光ダイオード１１の側部からの光を多く照射できるよう構造になっている。
図５（イ）は本発明の第２実施例を説明するための断面図で、図２（ロ）および（ハ）は上下電極型発光ダイオード用パッケージをマトリクス状に配置した例を説明する平面図である。図５（イ）において、実施例１と異なるところは、金属基板２２に収納凹部が設けられていない点と、金属基板５４に接続金属板５５を取り付ける凸部５６が成形されている点にある。上下電極型発光ダイオード１１は、下部電極１１２が金属基板２２上に接続されている。接続金属板５５は、板状に成形されており、一方が前記上下電極型発光ダイオード１１の上部電極１１１に、他方が金属基板５４の上面に成形された凸部５６にそれぞれ接合されている。第２実施例の発明は、前記金属基板５４の形状を工夫することにより、金属基板２２に収納凹部を設ける必要がなくなるだけでなく、接続金属板５５の形状を単純化することができる。
図５（ロ）および（ハ）において、マトリクス状に配置された上下電極型発光ダイオード用パッケージは、図１（イ）から（ハ）、および図５（イ）に示すように、スリット５１１の位置が反射体１６の中央部から偏心して設けられている。前記配置は、上下電極型発光ダイオード１１を前記反射体１６（図１（ハ）参照）の中心に配置でき、前記反射体１６の反射膜１６１から効率良く光を外部に照射できる。また、前記上下電極型発光ダイオード用パッケージは、上下電極型発光ダイオード（図示されていない）が取り付けられた後、切断線５１２、５１３により、それぞれが分離される。前記切断は、カッターで切る場合、あるいは金型でプレスする場合があり、一個一個、列毎、全部同時に切断する場合がある。前記金属基板１２、１４（２２、５４）は、それぞれの上下電極型発光ダイオードの電極および前記接続金属板５５が配置される位置にパッケージ電極として、金メッキ層５１４、５１５が形成される。
前記金属基板は、ほぼマトリクス状に十字状スリットが設けられる。前記十字状スリットは、たとえば、空間、あるいは絶縁材料が予め充填またはインサート成形される。前記絶縁材料は、エポキシ系樹脂、あるいはセラミック等が使用できる。前記上下電極型発光ダイオード用パッケージは、十字状スリットを挟んで、２個の上下電極型発光ダイオードが並列に配置され、照度の高い照明装置等に利用することができる。
前記反射体は、前記十字状スリットがほぼ中心に来るように配置することもできる。前記十字状スリットの長さは、前記反射体の少なくとも一方の幅より長く、一部が突出するように配置される。前記反射体が取り付けられた金属基板は、パッケージとして出荷されて、上下電極型発光ダイオードが接続されるとともに、前記反射体内にエラストマータイプの透光封止樹脂部材が充填されて、上下電極型発光ダイオード組立体ができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の上下電極型発光ダイオードの上下電極、金属基板、接続金属板等の接続は、共晶ハンダ、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、金−錫共晶ハンダペースト等、公知または周知のものを使用することができる。本発明の反射体の部材および反射膜は、前記同様に、公知または周知のものを使用することができる。
（イ）から（ハ）は本発明の第１実施例で、（イ）はパッケージに上下電極型発光ダイオードを取り付けた状態を示す断面図、（ロ）は（イ）の拡大図、（ハ）はパッケージおよび上下電極型発光ダイオードの平面図である。（実施例１） 上下電極型発光ダイオードを金属基板上に取り付けた他の例を説明するための断面図である。 （イ）から（ハ）は接続金属板の変形例を説明するための図で、（ニ）は上下電極型発光ダイオードの上部電極の平面図である。 （イ）から（ニ）は接続金属板の他の変形例を説明するための図である。 （イ）は本発明の第２実施例を説明するための断面図で、図２（ロ）および（ハ）は上下電極型発光ダイオード用パッケージをマトリクス状に配置した例を説明する平面図である。 （イ）は従来例における発光ダイオード組立体を説明するための概略断面図で、（ロ）は前記従来例における発光ダイオード組立体を説明するための平面図である。
符号の説明
１１・・・上下電極型発光ダイオード
１１１・・・上部電極
１１２・・・下部電極
１１３・・・開口部
１２、１４、２２、５１、５４・・・金属基板
１２１・・・収納凹部
１３、５１１・・・スリットまたは絶縁部材
１５、２５、５５・・・接続金属板
１５１・・・接続部
１６・・・反射体
１６１・・・反射膜
１６２、１６３・・・銀メッキ
５１２、５１３・・・切断線
５１４、５１５・・・パッケージ電極（金メッキ層）

Claims (13)

  1. 一列または複数列に上下電極型発光ダイオードの取り付け位置を有する金属基板と、
    前記上下電極型発光ダイオードを取り付け位置に対応するように、一列または複数列に前記金属基板の上に開口されている多数のスリットと、
    前記スリットを挟んで前記金属基板の上に多数形成されている複数のパッケージ電極と、
    前記金属基板に取り付けられているとともに、前記スリットに対応して取り付けられ、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短い多数の反射体と、
    で構成された上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体を、
    スリットで分離された複数のパッケージ電極を有するように前記金属基板をパッケージ単位に分割し、前記スリットで分離された複数のパッケージ電極が前記反射体で保持されていることを特徴とする上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  2. 前記反射体は、アルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミックからなり、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、ガラス系、ロウ材系の接着剤で前記金属基板に接合されていることを特徴とする請求項１に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  3. 前記金属基板に設けられたスリットの集合体は、直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状などのいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  4. 前記スリットには、予め絶縁材料が充填されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  5. 前記金属基板は、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金から選択された材料であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  6. 前記金属基板は、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、その表面に、銀メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  7. 前記金属基板は、一方に凹部または平面が、他方に平面または凸部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  8. 前記銀メッキ層が形成された金属基板上の前記パッケージ電極に金メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  9. 前記スリットまたは十字状スリットは、反射体の内部中心から偏心していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  10. 前記発光ダイオード用パッケージの反射体内部の発光ダイオードを封止する透明封止樹脂の硬度は、ショアＡ（ゴムの硬さ）で１５から８５、好ましくは２０から８０であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  11. 前記パッケージ電極間に流す電流値は、３５０ｍＡ以上であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージ。
  12. 一列または複数列に上下電極型発光ダイオードの取り付け位置を有する金属基板の前記上下電極型発光ダイオードを取り付け位置に対応するように、一列または複数列に前記金属基板の上に開口されている多数のスリットまたは十字状スリット等を形成する工程と、
    前記金属基板に取り付けられているとともに、前記スリットに対応して取り付けられ、少なくとも一方の幅が前記スリットの長さより短い反射体を取り付ける工程と、
    で作られた上下電極型発光ダイオード用パッケージ集合体を、
    スリットで分離された複数のパッケージ電極を有するように前記金属基板をパッケージ単位に分割する工程と、
    からなる、スリットで分離された複数のパッケージ電極が前記反射体で保持されていることを特徴とする上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法。
  13. 前記金属基板に設けられたスリットの集合体は、直線状、曲線状、あるいは十字状、Ｔ字状、Ｈ字状などのいずれかであることを特徴とする請求項１２に記載された上下電極型発光ダイオード用パッケージの製造方法。
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