JP2010527158A - 半田無し発光ダイオード組立品 - Google Patents

半田無し発光ダイオード組立品 Download PDF

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発光ダイオード（ＬＥＤ）組立品の形の電気デバイス。複数のＬＥＤが形成され、各々は陽極および陰極を有している。ベースがこの複数のＬＥＤを実質的に固定された関係で保持する。そして、１つまたは複数の陽極導体各々が、如何なる半田材料も含まないことを特徴とするやり方で、１つまたは複数のＬＥＤ陽極に電気的に接続する。同様に、１つまたは複数の陰極導体各々が、同じく如何なる半田材料も含まないことを特徴とするやり方で１つまたは複数のＬＥＤ陰極に電気的に接続する。

Description

本発明は、一般的に発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイおよびその組立に関し、より詳細には、半田を使用しない発光ダイオードアレイおよびその組立に関するが、これらに限らない。
電子製品の組立、より具体的に言えば、プリント回路基板に電子部品を恒久的に組み立てることは、エレクトロニクス産業の初期から、ある種の比較的低融点の半田合金（例えば、錫／鉛またはＳｎ６３／Ｐｂ３７）を使用すること含んでいる。その理由は多種多様であるが、最も重要なものは、プリント回路と多くの電子部品のリード線との間の数千のエレクトロニクス相互接続を大量接合することの容易さである。
鉛は毒性の高い物質であり、その作用を受けると、広範なよく知られた健康上の悪影響が生じることがある。これに関連して重要なことであるが、半田付け作業で生じるガスは作業者にとって危険である。このプロセスは、鉛酸化物（鉛をベースにした半田から）とロジン（半田フラックスから）との組合せであるガスを発生することがある。これらの成分の各々は、潜在的に危険あることが証明されている。さらに、エレクトロニクスにおいて鉛の量が減少すれば、鉛を採掘し溶解すべきだという圧力も減少するだろう。鉛の採掘は、局地的な地下水供給源を汚染することがある。溶解は、工場、作業者、および環境の汚染をもたらすことがある。
鉛の流れを減少させると、廃棄電子デバイス中の鉛の量も減少して、埋立地および他の安全でない場所の鉛のレベルが下がるだろう。廃棄物輸出に関する法律の緩い施行だけでなく使用済みエレクトロニクスを再利用することの難しさおよびコストのために、大量の使用済みエレクトロニクスが、環境基準が低く労働条件が良くない中国、インド、およびケニヤのような国に送られている。
従って、錫／鉛半田を減少させるべきだというマーケティングおよび立法府の圧力がある。特に、電気および電子機器での特定危険物質の使用の制限に関する指令（一般に、危険物質制限指令またはＲｏＨＳと呼ばれる）が、２００３年２月に欧州連合によって採択された。ＲｏＨＳ指令は２００６年６月１日に発効し、各加盟国において施行され法律になるように定められている。この指令は、様々な種類の電子および電気機器の製造において鉛を含んだ６つの危険材料を使用することを制限している。この指令は、電気商品に関して収集、再利用、および回収対象を定める廃棄電気電子装置指令（ＷＥＥＥ）２００２／９６／ＥＣと密接に関連しており、膨大な量の有毒な電子デバイス廃棄物の問題を解決するための立法府イニシアチブの一部分である。
ＲｏＨＳは、全ての電子デバイスで鉛を使用することを無くするわけではない。医療デバイスなどの高信頼性を必要とする特定のデバイスでは、鉛合金の使用継続が許される。従って、エレクトロニクスにおける鉛は依然として問題である。エレクトロニクス産業は、錫／鉛半田に代わる実用的な代替品を探している。現在使用されている最も一般的な代替品は、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、および銅（Ｃｕ）を含む合金であるいろいろな種類のＳＡＣである。
ＳＡＣ半田は、また、環境上の重要な影響をもたらす。例えば、錫の採掘は局地的にも地球的にも災害を引き起こす。アマゾン雨林で錫の大きな鉱床が発見された。ブラジルで、このことが、道路の敷設、森林の皆伐、先住民の移動、土壌悪化、ダムの新設、選鉱廃物の池および山、および溶解作業を引き起こした。ことによると、ブラジルでの採掘の最も深刻な環境上の影響は、川および支流のシルト堆積である。この悪化は、動物および植物の分布を恒久的に変え、遺伝子銀行を破壊し、土壌構造を変え、害虫および病気を持ち込み、さらに、回復不可能な生態学的損失を引き起こす。
全世界的な生態学的問題がブラジルの環境の誤った管理から生じていることは、よく知られている。これらの問題は、雨林の破壊による全地球的な温暖化に対する圧力から動物および植物多様性の破壊による製薬産業に対する長期的な損害にまで及んでいる。ブラジルでの採掘は、錫産業の破壊的な影響の一例に過ぎない。大きな鉱床および採掘作業は、また、経済発展に対する姿勢が生態系保護に対する懸念を圧倒している発展途上国であるインドネシア、マレーシヤ、および中国にも存在している。
ＳＡＣ半田には、その他の問題がある。ＳＡＣ半田は、高温を必要とし、エネルギーを浪費し、壊れやすく、さらに信頼性の問題を引き起こす。その融点は、部品および回路基板が損傷を受ける可能性があるようなものである。このことは、使用されるエポキシの溶融温度が組立に必要な温度に耐えるのが困難であるので、ＬＥＤのような特定の種類の発光部品にとっては非常に重要な問題である。さらに、動作中に部品から熱を取り去るために望ましく使用されるような熱拡散基板にデバイスを組み立てることは、特に厄介である。
適正な量の個々の合金成分の複合物は依然として研究中であり、その長期安定性は知られていない。さらに、ＳＡＣ半田プロセスは、表面が適切に処理されないと短絡（例えば、「錫ウィスカ」）および開路を形成しがちである。錫／鉛半田が使用されても１つの種類のＳＡＣが使用されても、高密度金属のために回路組立品の重さと高さの両方が増す。
従って、半田付けプロセスおよびこれに付随する環境上および実用上の欠点を克服するものが必要とされている。
半田合金が最も一般的になっているが、１つの形の導電性接着剤であるいわゆる「重合体半田」のような他の接合材料が提案され、および／または使用されている。さらに、部品用のソケットを設けることによって接続を切り離し可能にしようとする努力がなされている。また、様々な弾性コンタクト構造で説明される電気および電子コネクタが、電力および信号を伝える導体を連結するために開発されているが、その弾性コンタクト構造の全ては、一定の印加力または圧力を必要とする。
同時に、より多くのエレクトロニクスをいっそう小さな体積の中へ入れようとする絶え間のない努力がなされている。その結果として、過去数年にわたって、エレクトロニクス産業内では、全てＺ軸すなわち縦軸の組立寸法を減少させるという意図を持って、パッケージ内での集積回路（ＩＣ）チップ積重ねおよびＩＣパッケージ自体の積重ねに関する様々な方法に対して関心が持たれている。このことは、照明用途のＬＥＤ組立品にとってもやはり重要である。
また、特定の部品を、大抵は受動デバイスを回路基板の中に埋め込むことによって、プリント回路基板（ＰＣＢ）上の表面実装部品の数を減少させようとする努力が継続している。
ＩＣパッケージの作製では、パッケージしない複数のＩＣデバイスを直接基板の内部に配置し、それから穴をあけてチップコンタクトに直接メッキしてそれらのＩＣデバイスを相互接続することによって、能動デバイスを埋め込もうとする努力がなされている。特定の用途ではそのような解決策は利益をもたらすが、チップの入力／出力（Ｉ／Ｏ）端子が非常に小さく、そのような接続を正確に行うのが非常に難しいことがある。ＬＥＤは、最初にパッケージして動作するかどうかを決定しなければならないので、この方法は、ＬＥＤに関して余り実用的でない。さらに、製造後のデバイスがバーンイン試験をうまく通過せず、完成後に全て徒労となる可能性がある。
ＬＥＤなどの高密度パッケージされた半導体デバイスは、組立品の信頼性を低下させることがある高エネルギー密度を生じさせる可能性があるので、関心のある他の分野は熱の管理である。
従って、改善された発光ダイオード（ＬＥＤ）組立品を提供することが本発明の目的である。
簡単に言うと、本発明の１つの好ましい実施形態は、発光ダイオード（ＬＥＤ）組立品の形の電気デバイスである。陽極および陰極を有する複数のＬＥＤの組が形成される。ベースがＬＥＤを実質的に固定することで保持し、一方で、如何なる半田材料も含まないことを特徴とする方法で、１つまたは複数の陽極導体を１つまたは複数のＬＥＤ陽極に電気的に接続する。同様に、如何なる半田材料も含まないことを特徴とする方法で、１つまたは複数の陰極導体各々を１つまたは複数のＬＥＤ陰極に電気的に接続する。
簡単に言うと、本発明の他の好ましい実施形態は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の組立品を作るための方法であり、各ＬＥＤは陽極および陰極を有している。複数のＬＥＤは、実質的に固定されてベースに取り付けられる。ＬＥＤの陽極は各々陽極導体に電気的に接続され、１つまたは複数の陽極導体が存在することがあり、それらの陽極導体の陽極への接続は、如何なる半田材料も含まないことを特徴とする方法で行われる。同様に、ＬＥＤ陰極は各々陰極導体に電気的に接続され、同じく、１つまたは複数の陰極導体が存在することがあり、それらの陰極導体の陰極への接続もまた、如何なる半田材料も含まないことを特徴とする方法で行われる。
本発明の利点を全て備えたものは、ＬＥＤ組立品中での半田の使用およびＬＥＤ組立品の製造での半田付けを無くすることで得られる。
半田の使用を無くすることによる利点は、半田中の金属がＬＥＤ組立品で最早必要とされないことである。従来、これらの金属は、とても高くつく傾向があった。しかし、特に現在関心のあることであるが、本発明はＬＥＤ組立品の環境コストを減少させることができる。半田中の金属の採掘、精錬、取扱い、および最終的な処分は、全て、環境と、これらの仕事に何らかの方法で携わる人たちとを害する傾向がある。
ＬＥＤ組立品を作るために半田付けを無くすることによる利点は、半田付けに関連した直接および周辺作業およびコストが必要でないことである。半田付けは、半田付けされる加工品用部品を加熱することを必ず必要とする。一般に、必要に応じて熱を加えまた除去することによる熱の取扱いは、製造を複雑にし、さらにより高価にする傾向がある。ＬＥＤ組立品の場合、熱は、組立品の要素を損傷する傾向があり、また、半田付けのプロセスにおいて熱を加えることおよび除去することは、特に、ＬＥＤ組立品に応力を加え、さらに損傷する傾向がある。さらに、いったん半田付けが終わると、洗浄の１つまたは複数の段階がしばしば必要とされ、環境的に有害でありがちな高価な化学薬品がしばしば使用される。
さらに、ＬＥＤ組立品を作るために半田および半田付けを無くすることによる他の利点は、最終製品をよりコンパクトにすることができることである。ＬＥＤの端子および電力供給導体などの加工品用部品間の半田は、必ずいくらかのスペースを占有するので、半田を無くすることでこのスペースを購うことができる。さらに、半田が液体であるとき表面張力および流動効果によって、半田接続は「太く」なる傾向があり、半田が最終的には加工品用部品の必要な接合箇所よりも大きなスペースを占有するようになる。従って、本発明を使用することで、部品の「設置面積」を大きくする必要が無くなる。
本発明のこれらおよび他の目的および利点は、本発明実施の現在知られた最良の形態についての説明と、本明細書で説明されまた図面の図に示されるような好ましい実施形態の産業応用性とを考慮して、当業者には明らかになるであろう。
本発明の目的および利点は、図面の添付の図に関連した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
図面の様々な図では、同じ参照は同じまたは類似の要素またはステップを示すために使用される。
（背景技術）従来のＬＥＤ組立品または本発明に合ったＬＥＤ組立品のどちらでも使用されることがある一般的なＬＥＤを示す断面側面図である。 （従来技術）図１のＬＥＤを含む従来のＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 本発明を踏まえたＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 同じく本発明を踏まえた代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 本発明を踏まえた大きなＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 本発明を踏まえたさらにより大きなＬＥＤ組立品の図であり、ＬＥＤ組立品の上面図を示す。 本発明を踏まえたさらにより大きなＬＥＤ組立品の図であり、ＬＥＤ組立品の側面断面図を示す。 本発明を踏まえた大きな３次元ＬＥＤ組立品を遠近法で示す図であり、通常の要素関係を持ったＬＥＤ組立品を示す。 本発明を踏まえた大きな３次元ＬＥＤ組立品を遠近法で示す図であり、部分分解組立図で示されたＬＥＤ組立品を示す。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。 一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品を示す断面側面図である。
本発明の好ましい実施形態は、発光ダイオード（ＬＥＤ）組立品である。本明細書の様々な図面、特に図３の図に示されるように、本発明の好ましい実施形態は、一般的な参照符号１００、２００、３００、４００、５００、６００、および７００で示される。
図１（背景技術）は、従来のＬＥＤ組立品または本発明に合ったＬＥＤ組立品で使用されることがある一般的なＬＥＤ１０の断面側面図である。ＬＥＤ１０は、複数の役割を果たす本体１２を備える。例えば、本体１２は、ＬＥＤ１０の他の要素を固定することで物理的に保持する。本体１２は、ＬＥＤ１０の内部要素を損傷から守り、ＬＥＤ１０の外部連絡要素を必要に応じて配置し、さらにＬＥＤ１０をＬＥＤ組立品中へ取り付けるときＬＥＤ１０の取扱いを全体的に容易にする働きをする。本体１２は、また、ＬＥＤ１０が放射する光波長を全体的に通過させるように光学的に働く。このために、本体１２には、特に、ＬＥＤ１０から光が主に放射される面１４がある。面１４に、本体１２は、光を方向付けするためのレンズおよび／または、外部受光要素と（例えば、光ファイバと）結合するためのハウジングのような特徴（図示せず）を随意に含むことができる。本体１２は、また、ＬＥＤ１０の内部要素から熱を伝導除去する働きをすることができる。従来、この熱伝導の役は通常重要なものではなかったが、今では、特に、新たに出現する高出力ＬＥＤ用途のために変化している。これらの役割の全てを考慮して、ＬＥＤ１０の本体１２は一般にプラスチック単一材料であり、時にはガラス、石英、または複数の材料の混成物も使用されることがある。
本体１２以外のＬＥＤ１０の外部要素は、陽極１６と陰極１８である。ＬＥＤ１０の内部要素は、上部コンタクト２０、Ｐ層２２、Ｐ−Ｎ接合２４、Ｎ層２６、および下部コンタクト２８である。図１に示されたＬＥＤ１０では、上部コンタクト２０を陽極１６に接続する陽極リード線３０がさらに形成され、また下部コンタクト２８は陰極１８と一体化している。図１において、陽極１６および陰極１８はコンタクト（または「パッド」または「端子」）として示されているが、全てのＬＥＤについてそうであるとは限らず、リード線（または「電線」）もまた一般的である。さらに言えば、ＬＥＤ１０はただ単にＬＥＤ全般を表しているだけであること留意されたい。
動作中に、ＬＥＤ１０は、陽極１６に入り、陽極リード線３０を通って上部コンタクト２０に至り、さらにＰ層２２の中へ入り、Ｐ−Ｎ接合２４を横切ってＮ層２６の中へ入って下部コンタクト２８に至り、そして陰極１８から外へ出る電流を受け取る。これによって、ＬＥＤ１０は、Ｐ−Ｎ接合２４の面内で特有の仕組みで光を発生するようになる。留意すべきことであるが、ＬＥＤ１０のこの端部放射特性は、ＬＥＤ１０の面１４から外へより最適に光を送り出すように本体１２を設計する（または、本体１２に追加の構造を加える）動機となることがある。
図２（従来技術）は、図１のＬＥＤ１０を含む従来のＬＥＤ組立品５０の断面側面図である。ここでは、ＬＥＤ組立品５０は、一般に製造されるように、またしばしば使用されるように、すなわちＬＥＤ１０の発光面１４が上方にある状態で方向付けされている。
この向きで、ＬＥＤ組立品５０は、今や、一般にボトムアップで「組み立てられている」と述べられる。図示されるように陽極トレース５４および陰極トレース５６を物理的に支持するためだけの理由であっても、通常、電気絶縁基板５２が常に形成される。しかし、随意の要素が基板５２の下の副領域５８の中に形成されることがある。例えば、基板５２がプリント回路基板（ＰＣＢ）の最上非導電層である場合、この副領域５８の中に他の層もまた存在することがある（例えば、プリント回路基板が両面であれば、接地面または「反対面」の特徴）。
いくつかの新たに出現する用途では、基板５２の下の副領域中に特に存在することがある特徴はヒートスプレッダである。基板５２は、一般に、ある程度まで熱を伝達する働きをするが、このために最適でないことがある。はっきり言うと、ヒートシンクの役割（これは、当技術分野の多くの人がもっとよく知っている）とヒートスプレッダの役割は違っている。これらの要素は、ある程度まで同様に動作するが、ヒートシンクは特定の場所、一般に点または小さな場所から熱エネルギーを除去するように最適化されるが、ヒートスプレッダは、ある面積または大きな場所全体にわたって熱エネルギーを分散させ均一にするように最適化される。
図２について続けると、陽極トレース５４および陰極トレース５６は、基板５２より上にある。再び、ここで共通ＰＣＢが有用な例として役立つ。ＰＣＢでは、基板５２は通常電気絶縁材料であり、トレース５４、５６は銅箔であり、さらに基板５２上のトレース５４、５６の必要なパターンは、シルクスクリーン印刷、フォトリソグラフィ、ミリング、または他の適切なプロセスを用いて実現される。
本明細書で特に関心のあるのは、ＬＥＤ組立品５０中の次のより高い特徴、すなわち一組の半田パッド６０である。これらの半田パッドは、陽極トレース５４をＬＥＤ１０の陽極１６に、陰極トレース５６を陰極１８に電気的に接続する。半田パッド６０は、また、ＬＥＤ１０をＬＥＤ組立品５０の残部に物理的に接続して、ＬＥＤ１０を所定の位置に保持する。
半田パッド６０の可能な材料は、本明細書のどこか他のところで既に述べられており、広く知られている。しかし、ここでさらに注意を払うべきことは、半田パッド６０が本質的に追加のレベルまたは変位層６２を全ＬＥＤ組立品５０に付け加えることである。ＬＥＤ組立品５０の全厚さが決定的に重要である用途では、この変位層６２が問題になることがあり、これを最小限にするか無くすることが次に重要な目標になることがある。
図２は、また、ＬＥＤ１０からＬＥＤ組立品５０の中への熱流路６４も様式的に示す。ここに見られるように、ＬＥＤ１０で生じた熱エネルギーの大部分は半田パッド６０を通過し、そのほとんどが陰極１８および陰極トレース５６を流れている。いくつかの用途では、この熱流が深刻な問題を引き起こすことがある。例えば、あまりにも多量の熱がＬＥＤ１０中に蓄積した場合、ＬＥＤ１０が内部損傷を受けることがある。半田パッド６０は、熱伝導性である傾向があるが、それにもかかわらず熱エネルギーがＬＥＤ１０を出るために通らなければならないその主要な経路を長くし複雑にする。さらに、ＬＥＤ１０の構造中および全ＬＥＤ組立品５０中の熱エネルギーの流れは瞬間的でないので、局所的な加熱が起こることがある（例えば、図２のＬＥＤ１０の陰極端に）。この局所的な加熱はＬＥＤ組立品５０に熱的に応力を加えることがあり、これによって、極端な状況では、陽極１６、陰極１８、またはトレース５４、５６からの半田パッド６０の分離、またはＬＥＤ１０の本体１２の破損さえも起こることがある。
図２において、ＬＥＤ１０の上面および側面から外への熱流路６４は極めて小さい（より小さな重みの矢印で様式的に示されている）。ＬＥＤ１０の上面に関してできることはほとんどない。その理由は、ここではＬＥＤ１０の面１４は、生じた光を放射する必要があるからである。しかし、ＬＥＤ１０の側面は別の問題である。しかし、ここで半田パッド６０は、なし得ることを妨げる傾向がある。ＬＥＤ１０がＬＥＤ組立品５０中へ半田付けされるとき、特に、ＬＥＤ１０の位置付けを手助けするように液体半田の表面張力効果が利用される、ＬＥＤ組立品５０の表面実装デバイス（ＳＭＤ）実施形態では、ＬＥＤ１０の側面を空いた状態にすることが望ましい（図２に示されるように）。しかし、半田付けの後、通常、半田パッド６０に芯領域６６（同様に半田が液体であるとき表面張力効果によって生じる）が残っていて、いったんＬＥＤ１０がＬＥＤ組立品５０中に入れられるとＬＥＤ１０の側面に熱導体を付け加えるのを妨げることがある。
半田ベースの電子組立技術は、これまで一世紀にわたって我々の役に立ち、この期間のほぼ半分くらいでＬＥＤに使用されている。しかし、たった今述べた例並びに多くの他のもので示されるように、次第にこれらの技術は我々の要求には程遠いものになっており、さらに、新しい応用、特により高出力のＬＥＤおよび近接した多数のＬＥＤが今では我々の要求を高めている。このことを考慮して、本発明者は、特に半田ベースでない技術を含んだ、改善された電子組立技術を開発した。
図３は、本発明に合ったＬＥＤ組立品１００の断面側面図である。特に関係がない新しい詳細を過度に持ち込まないで本発明をここではっきり示すために、図１のＬＥＤ１０が再び例のために使用される。それでも、ＬＥＤ設計の多くの変形物が存在するが、全般的に、他の設計を使用するように本発明を変更することは、いったん以下の原理を理解すると比較的簡単明瞭な設計問題であることを、当業者は理解することであろう。
図３の発明ＬＥＤ組立品１００は、故意に、図２の従来技術のＬＥＤ組立品５０と逆に向けて示されている。これは、ＬＥＤ組立品１００を製造することができる１つの方法をここで議論し易くするためである。もちろん、動作中に後で必要に応じてＬＥＤ組立品１００を適切な方向に向けることができる。
従って、図３の下から始めると、随意の副領域１０２が形成されることがある（すぐに、例が述べられる）。次に、その上方にＬＥＤ１０がある。再び、この例はここで、既に詳細に述べられた図１の従来のＬＥＤ１０を使用している。しかし、ここではさらにＬＥＤ１０は、随意のマトリックス１０４で囲繞されて示されている。
マトリックス１０４は多くの役割を果たすことができる。例えば、マトリックス１０４は、ＬＥＤ１０を所定の位置に恒久的に保持するのを助けることができ、または組立の初期段階の間に一時的に囲い、後で除去されることがある。マトリックス１０４が最終ＬＥＤ組立品１００の一部分である場合、マトリック１０４はまた、熱エネルギーを均一に分散させて除去するのを助け、またＬＥＤ組立品１００全体をより頑丈にするのを助けることができる。例えば、マトリックス１０４は、ＬＥＤ組立品１００が物理的な歪みに耐え、さらにＬＥＤ１０の陽極１６および陰極１８から腐食性短絡汚染物を遠ざけるのを助けることができる。マトリックス１０４は、また、ＬＥＤ１０の面１４から外へ光を向けるのを助けることもできる。光は、Ｐ−Ｎ接合２０も面の端に沿って放射され、従って通常ＬＥＤ１０の面１４の方に向けてまっすぐに放射されないことを思い出して頂きたい。再びしばらく図２を参照して、理解できることであるが、本体１２とＬＥＤ１０のまわりの周囲領域（一般に、空気）との屈折率の相対的な差がある状態でも、生成された光の相当な部分がここでＬＥＤ１０の面１４を通ってではなく側面から外に出る可能性がある。対照的に、図３のマトリックス１０４は、如何なる光でもＬＥＤ１０の側面を通って外に出るのを効果的に防ぎ、光の大部分が確実に望み通りにＬＥＤ１０の面１４を通って外に出るようにする。
図３のボトムアップから続けて、ここではＬＥＤ１０の上に、ベース１０６、陽極導体１０８、絶縁層１１０、および陰極導体１１２がある。これらの層に過度の暗黙の限定が推定されるべきでない。例えば、無電解メッキ、電解メッキ、スパッタリング、導体（例えば電線）の超音波結合、導体の抵抗溶接、導体充満重合体（例えば、金属微粉またはナノ粒子で満たされた）、同様に充満された導電性インク、触媒添加インク、本質的に導電性の重合体を含んで、様々な製造プロセスを使用してこれらの導体層を作ることができる。機能的には、これらの結果は、ほとんど同じであるが、構造がかなり異なることがある。これに関連して、留意すべきことであるが、図３は側面図であり、この図を安易に解釈すると間違った印象につながることがある。例えば、陽極導体１０８および陰極導体１１２は、ここでは層であるように見えるが、ＬＥＤ組立品１００を３次元で見たとき（例えば、この点を詳細に示す実施例の図７ａ〜ｂを参照されたい）それらの導体は、そうではなく単に導電線またはトレースであることがある。
図３に示されるもののような実施形態では、ベース１０６は絶縁体であって、ＬＥＤ１０の陽極１６と陰極１８の間の電気的分離を維持する。そうでなければ、陽極１６と陰極１８の両方のところに、またはこれらの一方のところに、ベース１０６を貫通する大きな開口部が必要とされ、さらに、ベース１０６は、陽極導体１０８か陰極導体１１２かのどちらかとなるように縮退する。特に、ベース１０６は、いくつかの製造プロセス（例えば、フォトリソグラフィ）において上の層の基板として働くことができ、および／またはヒートスプレッダとして働くことができる。
対照的に、陽極導体１０８および陰極導体１１２は、両方とも必ず導電性である必要がある。その理由は、これらの導体の主な役割は電流を伝導することだからである。陽極導体１０８はＬＥＤ１０の陽極１６に電流を伝導し、陰極導体１１２はＬＥＤ１０の陰極１８から電流を伝導する。図３において、陽極導体１０８は陰極導体１１２より下に示されているが、これは限定ではなく、この逆のものが代替実施形態の事例であり得ない理由はない。
その表示が暗示するように、絶縁層１１０は絶縁体である必要がある。その理由は、これの役割が陽極導体１０８を陰極導体１１２から電気的に分離することだからである。随意に、適切な材料選択によって、絶縁層１１０をヒートスプレッダとして役立つように最適化することができる。
一般に、ベース１０６および絶縁層１１０は平面層であり、かつ陽極導体１０８または陰極導体１１２の一方もまた平面層であることがあり、または陽極導体１０８と陰極導体１１２の両方が単に線状導体であることがある（再び、例えば、図７ａ〜ｂを参照されたい）。これらの導体１０８、１１２の一方が平面であれば、これは電磁遮蔽を行うことができる。さらに、これらの導電性導体１０８、１１２は、また、熱伝導性である傾向があるので、一方が平面であるとき、それはヒートスプレッダとして働くことができる。
図４は、同じく本発明に合った代替ＬＥＤ組立品２００の断面側面図である。ここでは、図３のベースと同等な分離層は存在しない。代わりに、陽極導体１０８は、導体であることに加えてＬＥＤ１０のベースとして働いている。これの直接変形物は、陰極導体１１２を一番下の導体にしてこれをさらにＬＥＤ１０のベースとして働かせることであろう。
ここまで簡単な単一ＬＥＤの実施形態を使用して、あまりにも詳細すぎて事実を曖昧にすることなく本発明の基本原理を紹介した。今やこれらの原理を取り扱ったので、これから、特に多数のＬＥＤを含むＬＥＤ組立品を本発明がどのようにして形成することができるかを示す、いくつかの例について説明する。
図５は、本発明に合ったより大きなＬＥＤ組立品３００の断面側面図である。ここでは、５個のＬＥＤ１０が直線配列で示されている。前の議論を考慮して、ＬＥＤ組立品３００の特徴および動作の大部分は簡単明瞭なはずである。しかし、留意すべき新しい１つの態様は、ここでは単一陽極層３０２および単一陰極層３０４が各々ＬＥＤ１０の全てに共通であることである（さらに、共通ベース層３０６もまたここで使用されている）。従って、ここではＬＥＤ１０は全て一斉に動作し、全てが同時に点灯し、または暗くなる。しかし、当業者は容易に理解することであろうが、複数の陽極線および／または複数の陰極線、および適切な絶縁層または同等なメカニズムを形成することができ、それからＬＥＤを望み通りに個々にまたは共通に動作させることができる。
図６ａ〜ｂは、本発明に合ったさらに大きなＬＥＤ組立品４００の図であり、図６ａはＬＥＤ組立品４００の上面図であり、図６ｂはＬＥＤ組立品４００の側面断面図である。ここでは１０個のＬＥＤ１０が、２線の５配列で示されている。再び、このＬＥＤ組立品４００の特徴の大部分および動作も簡単明瞭なはずである。しかし、留意すべき異なる態様は、ここでは陽極導体４０２と陰極導体４０４の両方が同じ平面内にあるがＬＥＤ１０の全てに共通なので、絶縁層が形成されていないことである。ここで留意すべき他の態様は、陽極層３０２か陰極層３０４かのどちらかをここで「ベース」と見なすことができることである。その理由は、両方がＬＥＤ１０の全てに共通であり、かつある程度までそれらのＬＥＤを支持する働きをするからである。また、ここで特に図６ｂから理解できることであるが、ＬＥＤ組立品４００はかなり薄く、側面外形が非常に低いことがある（例えば、図２の従来技術のＬＥＤ組立品５０よりもさらに薄い）。
しばらく図５に戻り、図６ａ〜ｂを続けると、これらは、本発明を剛体形状だけで具体化できることを意味するものとして間違って解釈されてはならない。例えば、複数のＬＥＤ１０は名目上直線状に配列されることあるが（図５でそうであるように）、文字通り幾何学的な線でないことがある。例えば、２５個のＬＥＤ１０は、円、オープンエンドの曲線、螺旋、その他に物理的に配列されることがある。代わりに、複数のＬＥＤ１０は、名目上アレイ状に配列されることがあるが（図６ａ〜ｂでそうであるように）、文字通り幾何学的な平面内に配置されていないことがある。例えば、２５個のＬＥＤ１０は、また、完全または部分的な円柱、半球、または多くの他の３次元湾曲形状のいずれかに物理的に配列されることがある。
図７ａ〜ｂは、本発明に合った大きな３次元ＬＥＤ組立品５００を遠近法で示し、図７ａは通常の要素関係を持ったＬＥＤ組立品５００を示し、図７ｂは部分分解組立図で示されたＬＥＤ組立品５００を示す。
ＬＥＤ組立品５００が、ここで、製造中に向けられる方向と同じ方向に向けられている状態で、再びボトムアップから始めると、透明な副層５０２が形成され、ＬＥＤ１０の全ての面（ここでは見えない。例えば、図１を参照されたい）がこの副層５０２に接している。ここでは、ＬＥＤ１０は、全てここで同じ向きで示され、すなわち全て陽極１６が左にあり陰極１８が右にあるが、このことは必要条件ではない。例えば、そうではなく、ＬＥＤ１０の２線の陽極１６が隣り合うように（図６ａのように）、ＬＥＤ１０の２線の陰極１８が隣り合うなどのように、ＬＥＤ１０は配列されることがある。これは、陽極トレース５０４および陰極トレース５０６（ここでは、図３〜５の陽極導体１０８および陰極導体１１２と機能的に同じように使用される）のレイアウトを容易にすることができる。ここでは、図３〜５のベース１０６および絶縁層１１０は図７ａ〜ｂでは省略され、それらが他の要素を隠すことがないようにしている。
ここで、陽極トレース５０４および陰極トレース５０６は、図５に示された配列の僅かな変形物である。図７ａ〜ｂでは、ＬＥＤ１０のいくつかの組合せは、制御可能に電力を供給することができない。例えば、左下から右上に斜めに延びる一組のＬＥＤ１０は、存在するＬＥＤ１０の全てに同時に電力を供給することなしに電力を供給することができない。しかし、これを克服することは比較的簡単明瞭なことである。直線状組立品中の個々のＬＥＤを選択的に動作させることに関して上で述べられたものと同様に、３次元組立品中のＬＥＤをアドレス指定可能に電力供給するためには、トレースを取り替え（一般に、追加のトレースを加える）、さらにそれらのトレースを絶縁することが必要とされるだけである。
図８ａ〜ｊは、一連の製造段階におけるＬＥＤ組立品６００の断面側面図である。図８ａにおいて、ベース６０２が形成され、いくつかのＬＥＤ１０が結合材６０４でベース６０２に既に取り付けられ、さらに１つのＬＥＤ１０（一番右のもの）は、結合剤６０４でベース６０２に結合される過程にある。ここで、ベース６０２は、やがて明らかになる理由のために、一般に電気絶縁材料である。副次的に、ここでベース６０２はまた、望ましい場合、熱伝導性材料であることが電気絶縁体であることと過度に矛盾しない程度に、熱伝導性材料であってもよい。ここで結合剤６０４は、特に強力な接着剤である必要はない。その理由は、結合剤６０４は結合のために一時的に利用されるだけだからである。しかし、ここで結合剤６０４は必ず電気絶縁体であり、さらに結合剤６０４は、熱伝導性でもある材料であるように選ばれることがある。
図８ｂにおいて、ＬＥＤ１０の全てはベース６０２に取り付けられ（結合され）、ＬＥＤ組立品６００の現在最上面の上に被覆層６０６が付けられている。ＬＥＤ１０によって放射される光の実質的な部分が被覆層６０６を通過しなければならないという明らかな理由のために、この被覆層６０６は、ＬＥＤ１０によって放射される光波長に対して必ずいくらか透明（すなわち、光学的に伝導性）である。被覆層６０６が比較的薄く作られ、例えばＬＥＤ１０およびそれの面１４（図１）を完全には覆っていない場合には、そのとき被覆層６０６は、代わりに不透明材料であることがある。発明のＬＥＤ組立品６００のいくつかの実施形態では、被覆層６０６用の１つの特定の適切な材料選択は、その材料がＬＥＤ１０の本体で使用されるまさに同じ材料であるようにすることである。その理由は、このことによって、ＬＥＤ１０の本体と被覆層６０６の屈折率が本質的に同じであること、および光がＬＥＤ１０から被覆層６０６の中へ最小限の反射および損失で効率的に進むことが保証されるからである。しかし、発明のＬＥＤ組立品６００の代替実施形態では、ＬＥＤ１０からの光を拡散させて、ＬＥＤ組立品６００から光を全体としてより均一に放射するために、ＬＥＤ１０の本体で使用されるものと異なる被覆層６０６用の材料が意図的に選ばれることがある。被覆層６０６の他の選択肢は、不均質な材料、例えば小さな空気またはガスの泡、または銀かアルミニウムの粒子を注入されたものを使用することである。そのような不均質材料を使用することは、一般に、ＬＥＤ組立品６００からの光を拡散させるのに役立つ。さらに、ＬＥＤ１０のＰ−Ｎ接合２４（図１）が光を端から放射することを思い出すと、不均質材料の使用は、生じた光をＬＥＤ組立品６００から外へ（すなわち、図８ａ〜ｂに示されるようなＬＥＤ組立品６００の向きに対して上の方へ）より適切に向けるのを助ける。
被覆層６０６の材料に関して続けると、この材料は、また、熱伝導性でもあるように選ばれたものであることがある。ここで図８ａ〜ｊの発明のＬＥＤ組立品６００の特定の実施形態では、被覆層６０６の材料が電気絶縁体であるかどうかは重要ではないが、他の実施形態では、このことに対して然るべき配慮が払われることがある。
図８ｃにおいて、ＬＥＤ組立品６００は残りの製造段階で材料を追加し易くするために引っくり返されて、次の段階が行われ、そこでヒートスプレッダ領域６０８がＬＥＤ１０の陽極１６の近くに付けられた。これらのヒートスプレッダ領域６０８に入れられた材料は、随意に結合剤６０４の材料と同じであってもよく、ここで示されたのがそうである。
図８ｄにおいて、陰極層６１０（または、一組の陰極導体またはトレース）が付けられている。陰極層６１０はここに示された複数のＬＥＤ１０の陰極１８を電気的に接続し、この陰極層６１０は最終的には、ＬＥＤ組立品６００が使用状態にあるとき、本明細書内で説明された方法で電流を伝える。従って、陰極層６１０は電導性材料である（図８ａ〜ｊでは、導体はより太い重み線で示されている）。
図８ｅにおいて、ＬＥＤ１０の陽極１６の上の陰極層６１０の部分は除去されている。さらに、図８ｆでは、絶縁体層６１２が付けられている。
図８ｇにおいて、ヒートスプレッダ層６１４が付けられている。これは、必ずではないが一般に、ヒートスプレッダ領域６０８で使用された同じ材料であり、ここで示されるのがそうである。
図８ｈにおいて、開口部６１６がＬＥＤ１０の陽極１６まで形成されており、図８ｉでは、ここに示される複数のＬＥＤ１０の陽極を電気的に接続する陽極層６１８（または、一組の陽極導体またはトレース）が付けられている。この陽極層６１８も最終的には、ＬＥＤ組立品６００が使用状態にあるとき、本明細書内で説明された方法で電流を伝える。
最後に、図８ｊでは、随意の保護層６２０が付けられている。これは、一般に、物理的に硬い電気絶縁材料である。ここで、ＬＥＤ組立品６００は完成である。
図９ａ〜ｅは、一連の製造段階における代替ＬＥＤ組立品７００の断面側面図である。図９ａにおいて、ベース７０２が形成され、いくつかのＬＥＤ１０が既にベース７０２の中へ配置（取り付け）されており、１つのＬＥＤ１０が配置される過程にある。ここで、ＬＥＤ１０の陽極１６を受け入れるヒートスプレッダ領域７０４が形成されているが、これらの領域は、ＬＥＤ１０を所定の位置に保持するためには主に利用されない。代わりに、ここでベース７０２には、ＬＥＤ１０の陰極１８が締り嵌めで係合するように大きさが作られた開口部７０６が既にある。図９ａにおいて、ＬＥＤ組立品７００は、ＬＥＤ１０がベース７０２より上にある状態で方向付けされているが、これは完全に選択の問題である。その理由は、図８ｂ〜ｉのＬＥＤ組立品６００の被覆層６０６と同等のものは、ここでは形成されないからである。
図９ｂにおいて、残りの製造段階で材料を追加し易くするために、ＬＥＤ組立品７００は引っくり返されている。［注記、製造中の組立品の向きは、本発明の限定ではない。特定のプロセスの特定の段階において最良である向きがあることもないこともあるが、本発明の実施形態を製造するために本明細書の教示を応用するときこの向きのことに対処することは、一般的な製造プロセスの当業者にとって簡単明瞭なはずである。］
図９ｂにおいて、また、陰極層７０８（または、陰極導体またはトレース）が、ＬＥＤ１０のベース７０２および陰極１８の上に付けられている（図９ａ〜ｅで、導体は、より太い重み線で示されている）。しかし、ここに見られるように、この陰極層７０８は、また、ヒートスプレッダ領域７０４を覆っていない。これは、例えば、陰極層７０８の材料がヒートスプレッダ領域７０４の材料に付着しないものであるから、または陰極層７０８の材料がヒートスプレッダ領域７０４の材料を「避ける」ものでさえあることがあるからである（例えば、意図的に選ばれた表面張力特性のために）。もちろん、陰極層７０８は、ヒートスプレッダ領域７０４の上にも付けられ、次に、同様にその領域から選択的に除去されることがある（例えば、レーザアブレーションによって）。
再びしばらく脇道にそれるが、図９ａ〜ｅのＬＥＤ組立品７００の場合に示された特定の配列では、ベース７０２が導電性材料から作られ、陰極層を用いてＬＥＤ１０から電流を伝えるのに適している場合、陰極層７０８は、簡単に完全に省くことができる。
続けて、図９ｃでは、ヒートスプレッダ層７１０が付けられている。この層は、ヒートスプレッダ領域７０４と同じ材料であって（図示のように）もなくてもよい。
図９ｄにおいて、開口部７１２がＬＥＤ１０の陽極１６まで形成されている。これらの開口部７１２はいくつかの製造プロセスでは「ビア」と呼ばれることがあるが、これらは、レーザ、電子ビーム、または研磨剤アブレーションを用いて、またはフォトリソグラフィエッチングを用いて、または任意の他の適切なプロセスによって得ることができる。従って、限定的な解釈を避けるために、本明細書では「開口部」というより広い用語が使用される。
最後に、図９ｅにおいて、陽極層７１４（または、陽極導体またはトレース）が付けられている。陽極層７１４および陰極層７０８の１つまたは複数の材料は必ず導電性であり、さらに、ヒートスプレッダ層７１０はこれらの両方と接触するので、当然、ここでヒートスプレッダ層７１０は電気絶縁材料でなければならないということになる。ここで、ＬＥＤ組立品７００は完成である。
様々な実施形態が上で説明されたが、理解されなければならいことであるが、それらの実施形態はただ単に例として示されただけであり、本発明の広さおよび範囲は、上述の例示の実施形態のどれによっても限定されるべきでなく、そうではなく以下の特許請求の範囲およびそれの同等物に従ってのみ限定されるべきである。

Claims (30)

  1. 複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、各ＬＥＤが陽極および陰極を有している複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
    前記複数のＬＥＤを実質的に固定して保持するベースと、
    如何なる半田材料も含まないことを特徴とする方法で、前記ＬＥＤの１つまたは複数の前記陽極に各々電気的に接続する１つまたは複数の陽極導体と、
    如何なる前記半田材料も含まないことを特徴とする前記方法で、前記ＬＥＤの１つまたは複数の前記陰極に各々電気的に接続する１つまたは複数の陰極導体と
    を備え、これらによってＬＥＤ組立品が形成されていることを特徴とする電気デバイス。
  2. １つの前記陽極導体が前記ベースをなし、または、１つの前記陰極導体が前記ベースをなすことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  3. 前記１つまたは複数の陽極導体を前記１つまたは複数の陰極導体から分離する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  4. 前記複数のＬＥＤからの熱を前記ＬＥＤ組立品の全体にわたって分散させるスプレッダ層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  5. 前記各ＬＥＤは、光が所望の主に放出される面と、前記陽極および前記陰極が電気的に接続するところ以外の少なくとも１つの側面とを有し、
    前記デバイスは、前記複数のＬＥＤの前記側面の少なくとも一部分を囲繞するマトリックスの材料をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  6. 前記マトリックスの材料は、前記複数のＬＥＤの前記側面で前記光を反射するのに適した型のものであり、それによって、前記複数のＬＥＤの前記面から外へ放射される前記光を増加させることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  7. 前記マトリックスの材料は、前記複数のＬＥＤの前記側面を完全に囲繞し、さらに前記複数のＬＥＤの前記面を覆っていることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  8. 前記マトリックスの材料は、前記光を拡散させるのに適した型のものであることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  9. 前記複数のＬＥＤは、直線状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  10. 前記複数のＬＥＤは、アレイ状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  11. 複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の組立品を作るための方法であって、各ＬＥＤが陽極および陰極を有し、前記方法は、
    （ａ）前記ＬＥＤを実質的に固定してベースに取り付けるステップと、
    （ｂ）如何なる半田材料も含まないことを特徴とする仕方で、前記ＬＥＤの陽極各々を陽極導体に電気的に接続するステップであって、前記陽極導体が１つまたは複数存在することがある、陽極に接続するステップと、
    （ｃ）如何なる前記半田材料も含まないことを特徴とする前記仕方で、前記ＬＥＤの陰極各々を陰極導体に電気的に接続するステップであって、前記陰極導体が１つまたは複数存在することがある、陰極に接続するステップとを含むことを特徴とする方法。
  12. 前記ベースは、電気絶縁体であり、
    前記（ｂ）のステップは、
    前記ＬＥＤの前記陽極に到達する、前記ベースを貫通する陽極開口部を形成するステップと、
    前記陽極開口部を通して前記陽極導体を堆積させるステップとを含み、
    前記（ｃ）のステップは、
    前記ＬＥＤの前記陰極に到達する、前記ベースを貫通する陰極開口部を形成するステップと、
    前記陰極開口部を通して前記陰極導体を堆積させるステップとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記陽極導体および前記陰極導体を前記ベース上に別々に経路設定するステップ、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  14. （ｄ）前記１つまたは複数の前記陽極導体と前記１つまたは複数の前記陰極導体との間に絶縁層を形成するステップ、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  15. 単一の前記陽極導体が存在し、
    前記ベースは、電気導体であり、かつ前記単一の前記陽極導体であり、
    前記（ｃ）のステップは、
    前記ベースが前記ＬＥＤの前記陰極に電気的に接続しないように前記ベースを貫通する隙間開口部を形成するステップを含み、
    前記（ｄ）のステップは、
    前記ＬＥＤの前記陽極に到達する、前記絶縁層を貫通する陽極開口部を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 単一の前記陰極導体が存在し、
    前記ベースは、電気導体であり、かつ前記単一の前記陰極導体であり、
    前記（ｃ）のステップは、
    前記ベースが前記ＬＥＤの前記陽極に電気的に接続しないように前記ベースを貫通する隙間開口部を形成するステップを含み、
    前記（ｄ）のステップは、
    前記ＬＥＤの前記陰極に到達する、前記絶縁層を貫通する陰極開口部を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  17. １つの前記陽極導体が存在し、前記ベースであり、または１つの前記陰極が存在し、前記ベースであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  18. 前記各ＬＥＤは、光が望ましく主に放出される面と、前記陽極および前記陰極が電気的に接続する部分以外の少なくとも１つの側面とを有し、前記方法は、
    前記複数のＬＥＤの前記側面を光反射材料で囲繞するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  19. 前記各ＬＥＤは、光が望ましく主に放出される面と、前記陽極および前記陰極が電気的に接続する部分以外の少なくとも１つの側面とを有し、前記方法は、
    前記複数のＬＥＤの少なくとも前記面を光拡散材料で覆うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  20. 複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、各ＬＥＤが陽極および陰極を有している複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
    前記複数のＬＥＤを実質的に固定して保持するベース手段と、
    如何なる半田材料も含まないことを特徴とする仕方で、前記ＬＥＤの１つまたは複数の前記陽極に各々電気的に接続する１つまたは複数の陽極導体手段と、
    如何なる前記半田材料も含まないことを特徴とする前記仕方で、前記ＬＥＤの１つまたは複数の前記陰極に各々電気的に接続する１つまたは複数の陰極導体手段とを備え、それによってＬＥＤ組立品を形成することを特徴とする電気デバイス。
  21. 複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、各ＬＥＤが陽極および陰極を有している複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
    第１の複数の開口を有するベースと、
    前記第１の複数の開口を通して前記ＬＥＤの前記陽極か前記陰極かのどちらかに接続された１つまたは複数の第１の導体と、を備えることを特徴とする電気デバイス。
  22. 前記ベースの中の第２の複数の開口と、前記第２の複数の開口を通して前記ＬＥＤの前記陰極の１つまたは複数に接続された１つまたは複数の第２の導体とをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の電気デバイス。
  23. 前記複数の開口は、１つのパターンで配列されていることを特徴とする請求項２１に記載の電気デバイス。
  24. 前記第１の導体と前記第２の導体の間に絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の電気デバイス。
  25. 前記１つまたは複数の導体は、無電解メッキ金属、電解メッキ金属、スパッタ金属、超音波結合金属、抵抗溶接金属、導電性重合体、および導電性インクから成る一群から選ばれることを特徴とする請求項２１に記載の電気デバイス。
  26. 前記ベースは、熱伝導性材料から成ることを特徴とする請求項２１に記載の電気装置。
  27. 前記ベースは、導電性材料から成ることを特徴とする請求項２１に記載の電気装置。
  28. 前記ベースは、電気絶縁性材料から成ることを特徴とする請求項２１に記載の電気装置。
  29. 前記ベースは、１つまたは複数の前記陽極か前記陰極かのどちらかに電気的に接続され、他方の前記陽極または前記陰極から電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項２７に記載の電気装置。
  30. 前記ＬＥＤを前記ベースに取り付ける接着剤をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の電気装置。
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