JP2011159825A - Module device for led lighting, and method of manufacturing the same - Google Patents

Module device for led lighting, and method of manufacturing the same Download PDF

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政道 石原
Tsutomu Toyoshima
勉 豊嶋
Yasuyuki Takehara
靖之 竹原
Kazuteru Narasaki
和輝 楢崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a generally inexpensive and highly efficient thermal discharge by attaching a lead frame body mounted with an LED (Light-Emitting Diode) chip onto a heat sink or a housing while separating an electrical connection from the heat sink or the housing, thereby optimizing cost-effectiveness in terms of heat radiation and electrical connection. <P>SOLUTION: Each of a plurality of LED packages includes a body and a lead frame having a pair of electrodes electrically separated from each other, and it is configured by mounting the LED chip on a front surface of the body of the lead frame and electrically connecting a pair of electric terminals of the LED chip to the pair of electrodes, respectively. A rear surface of the lead frame body of each of the plurality of LED packages is fixed onto an outer surface of a single heat sink or housing having an arbitrary shape of the outer surface, thereby connecting a pair of electrodes of the lead frame forming the LED package in series, in parallel, or in series-parallel. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、リードフレーム上にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤパッケージを、実装基板上に装着したＬＥＤ照明用モジュール装置に関する。   The present invention relates to an LED illumination module device in which an LED package having an LED chip mounted on a lead frame is mounted on a mounting substrate.

ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）は、消費電力が低く二酸化炭素削減、高耐久性という環境と省エネを兼ね備えた素子として普及している。このようなＬＥＤは、実装基板上に装着してＬＥＤパッケージにして、携帯電話やデジタルビデオカメラ、PDAなどの電子機器のバックライト、大型ディスプレイ、道路表示器などの表示用等に用いられている。ＬＥＤはそれ自体が発光素子であり、熱を放出するので、ＬＥＤパッケージは基本的に冷却のための放熱装置を含んでいる。   An LED (Light Emitting Diode) is widely used as an element that has both low power consumption, reduced carbon dioxide, high durability, and energy saving. Such an LED is mounted on a mounting substrate to form an LED package, and is used for backlighting of electronic devices such as mobile phones, digital video cameras, and PDAs, large displays, road displays, and the like. . Since the LED itself is a light emitting element and emits heat, the LED package basically includes a heat dissipation device for cooling.

現行のＬＥＤモジュールでは一次実装基板としてセラミック基板やメタルコア（銅、アルミ）基板を用い、かつ、この一次実装基板を、発光面を上にして二次実装基板に実装し、二次実装基板へ熱を伝導させ放熱している。図２０は、従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である（非特許文献１参照）。図示のＬＥＤモジュールは銅板とプリント配線板からなる、専用のユニット基板に実装されるＬＥＤパッケージを有している。ＬＥＤパッケージは、セラミック基板上にＬＥＤチップ、光学部品および蛍光体シートを装着している。ＬＥＤチップはセラミック基板に直接金バンプでフリップチップ接合され、光学部品と蛍光体シートはシリコン樹脂で固定されている。   In the current LED module, a ceramic substrate or a metal core (copper, aluminum) substrate is used as the primary mounting substrate, and this primary mounting substrate is mounted on the secondary mounting substrate with the light emitting surface facing upward, and heat is applied to the secondary mounting substrate. Is conducted to dissipate heat. FIG. 20 is a diagram illustrating an LED module including a heat dissipating device according to the prior art (see Non-Patent Document 1). The illustrated LED module has an LED package that is mounted on a dedicated unit substrate, which includes a copper plate and a printed wiring board. In an LED package, an LED chip, an optical component, and a phosphor sheet are mounted on a ceramic substrate. The LED chip is flip-chip bonded directly to the ceramic substrate with gold bumps, and the optical component and the phosphor sheet are fixed with silicon resin.

従来のセラミック基板を使用した方法では、セラミック基板の熱伝導が銅などの金属よりも悪いためうまく放熱できないこと、高価なこと、二次実装基板（プリント配線板）とのＣＴＥ（熱膨張係数）の差が大きいために接合不良が発生する、加工が困難などの問題がある。またメタルコア基板ではセラミック基板よりも放熱性はよいものの、ガラスエポキシなどからなる二次実装基板の熱伝導率が悪いために多層基板にして熱伝導率を上げるなどの方法を採っているが、放熱が不十分なために出力を小さくして使用しているのが現状である。   In the conventional method using a ceramic substrate, the heat conduction of the ceramic substrate is worse than that of metals such as copper, so that heat cannot be radiated well, it is expensive, and the CTE (thermal expansion coefficient) with the secondary mounting substrate (printed wiring board) Due to the large difference, there are problems such as poor bonding and difficulty in processing. In addition, although the metal core substrate has better heat dissipation than the ceramic substrate, the secondary mounting substrate made of glass epoxy or the like has a poor thermal conductivity, so a multilayer substrate is used to increase the thermal conductivity. However, the current situation is that the output is reduced to be insufficient.

また、図２１は、別の従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である（特許文献１参照）。特許文献１は、プリント配線板に穴を開けて、そこにＬＥＤパッケージを取り付ける構成を開示する。ヒートシンクを備えたＬＥＤパッケージは、熱結合剤を介して放熱板に取り付けられている。この特許文献１は、ＬＥＤパッケージの取付けのために、ＬＥＤパッケージボディ側面から外部に伸びる金属リードを利用する。しかし、この金属リードは、ＬＥＤパッケージボディに通常用いられるセラミックと一体成形する必要があり、その構成は複雑となる。   Moreover, FIG. 21 is a figure which shows the LED module provided with the thermal radiation apparatus by another prior art (refer patent document 1). Patent Document 1 discloses a configuration in which a hole is formed in a printed wiring board and an LED package is attached thereto. The LED package provided with the heat sink is attached to the heat sink via a thermal binder. This Patent Document 1 uses metal leads extending from the side surface of the LED package body to attach the LED package. However, this metal lead needs to be integrally formed with a ceramic that is usually used for the LED package body, and its configuration is complicated.

杉本勝他「照明用高出力白色ＬＥＤ光源」、松下電工技法、Vol.53、No.1、 http://panasonic-denko.co.jp/corp/tech/report/531j/pdfs/531_01.pdfMasaru Sugimoto et al. “High-power white LED light source for lighting”, Matsushita Electric Works, Vol.53, No.1, http://panasonic-denko.co.jp/corp/tech/report/531j/pdfs/531_01.pdf

ＵＳ ６，４２８，１８９ Ｂ１US 6,428,189 B1

従来のＬＥＤモジュールでは、ＬＥＤチップの発光面と反対側をＬＥＤパッケージ基板に実装し、このパッケージ基板を介して放熱しようとしているが、このパッケージ基板やそれを装着する実装基板（プリント配線板）の熱抵抗が大きいためにチップの熱が伝わりにくい。   In a conventional LED module, the side opposite to the light emitting surface of the LED chip is mounted on the LED package substrate, and heat is radiated through the package substrate, but the package substrate and the mounting substrate (printed wiring board) on which the package substrate is mounted are mounted. Chip heat is not easily transmitted due to high thermal resistance.

本発明は、係る問題点を解決して、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部をヒートシンク或いは筐体の上に装着し、一方電気接続はヒートシンク或いは筐体から分離し、放熱と電気接続のそれぞれのコストパフォーマンスの最適化を図って、総合して安価で高効率な排熱を実現することを目的としている。   The present invention solves such problems and mounts the lead frame main body mounted with the LED chip on the heat sink or the housing, while the electrical connection is separated from the heat sink or the housing, and each of the heat dissipation and the electrical connection The objective is to optimize the cost performance of the system and to achieve low-cost and high-efficiency exhaust heat overall.

本発明のＬＥＤ照明用モジュール装置及びその製造方法は、それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備える。複数個のＬＥＤパッケージは、それぞれ、本体部、及び互いに電気的に分離された一対の電極部を有するリードフレームを備え、かつ、該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載して、このＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ一対の電極部に電気的に接続することにより構成する。任意の外表面形状を有する１個のヒートシンク或いは筐体を備え、かつ、このヒートシンク或いは筐体の外表面に沿うようにこの外表面上に、複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれのリードフレーム本体部の裏面を固定し或いは接触させて、ＬＥＤパッケージを構成するリードフレームの一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続する。   An LED lighting module device and a manufacturing method thereof according to the present invention each include a plurality of LED packages each mounted with an LED chip, and use light emitted from the LED chip and dissipate heat released from the LED chip. The structure for is provided. Each of the plurality of LED packages includes a lead frame having a main body portion and a pair of electrode portions electrically separated from each other, and an LED chip is mounted on the front surface of the main body portion of the lead frame. The pair of electrical terminals of the LED chip are electrically connected to the pair of electrode portions, respectively. One heat sink or housing having an arbitrary outer surface shape is provided, and the lead frame main body portion of each of the plurality of LED packages is provided on the outer surface along the outer surface of the heat sink or housing. The back surface is fixed or brought into contact, and the pair of electrode portions of the lead frame constituting the LED package are connected in series, parallel, or series-parallel.

一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続することができる。或いは、一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続することができ、この連結部は、ハーフカットが形成されて、この連結部によって、電気的に直列に接続すると共に、柔軟性を付与する。   The pair of electrode portions can be connected by flexible wiring in which a wiring layer is formed on an insulating tape. Alternatively, the connection of the pair of electrode portions can be connected by linking the lead frame itself, and this linking portion is formed in a half cut and is electrically connected in series by this linking portion, Gives flexibility.

また、樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを空洞内に装着することにより行うことができる。また、一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続することができる。   In addition, the resin plate includes a socket-like connection structure constituted by a cavity corresponding to each of the plurality of LED packages and a pair of external electrodes provided in the cavity, and the connection between the pair of electrode portions is the LED package. Can be carried out by mounting in the cavity. The pair of electrode portions can be connected by a copper wire soldered to the side surface of the electrode portion or the upper surface of the electrode portion.

本発明によれば、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部を、電気接続のための配線から離して、放熱と電気接続のそれぞれがコストパフォーマンスの最適化を図れ、総合で安価で高効率な排熱を実現することができる。リードフレーム本体部の裏面にヒートシンクを備えることもできるが、本体部裏面に直接筐体を接触させれば、筐体をヒートシンクとすることもできるので、安価な構成とすることができる。   According to the present invention, the lead frame main body portion on which the LED chip is mounted is separated from the wiring for electrical connection, so that heat dissipation and electrical connection can be optimized for cost performance, and the overall cost-effective and highly efficient discharge can be achieved. Heat can be realized. Although a heat sink can be provided on the back surface of the lead frame main body portion, if the housing is brought into direct contact with the back surface of the main body portion, the housing can be used as a heat sink, so that an inexpensive configuration can be achieved.

本発明は、放熱性が促進されるために、従来よりも高出力とすることができる（明るくすることができる）。または従来と同出力で長寿命化を図ることができる。さらには一般的な金属材料を使用するために安価に作製することができる。   Since heat dissipation is promoted in the present invention, the output can be higher than before (it can be brightened). Or, it is possible to extend the life with the same output as the conventional one. Furthermore, since a general metal material is used, it can be manufactured at low cost.

本発明を白熱電球形状の照明装置に具体化したＬＥＤ照明用モジュール装置を示す図であり、（Ａ）はその全体の概念図を、（Ｂ）は、（Ａ）に示す曲面状に連結した連結構成ＬＥＤパッケージを平坦化して示す図であり、（Ｃ）は、その１個のＬＥＤパッケージを拡大して示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the module apparatus for LED lighting which actualized this invention to the incandescent-bulb-shaped illuminating device, (A) connected the whole conceptual diagram, (B) connected in the curved surface shape shown to (A). It is a figure which planarizes and shows a connection structure LED package, (C) is sectional drawing which expands and shows the one LED package. 白熱電球形状の照明装置の種々の形態を例示する図であり、（Ａ）は、上述の図１（Ａ）と同一のものであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す照明装置に光透過カバーを装着した例を示し、（Ｃ）は、連結構成ＬＥＤパッケージを、凹面形状外表面を有するヒートシンク（或いは筐体）に装着した例を示している。It is a figure which illustrates various forms of an incandescent-bulb-shaped illuminating device, (A) is the same as that of above-mentioned FIG. 1 (A), (B) is light-transmitting to the illuminating device shown to (A). An example in which a cover is attached is shown, and (C) shows an example in which the connected configuration LED package is attached to a heat sink (or a casing) having a concave outer surface. 直管蛍光灯形状の照明装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the illuminating device of a straight tube | pipe fluorescent lamp shape. （Ａ）は、加工されるべき板状部材を示す側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。(A) is a side view which shows the plate-shaped member which should be processed, (B) is the top view. （Ａ）及び（Ｂ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、それぞれ、（Ｃ）に示すラインＰ及びラインＱにおける１ブロックのＰ部断面及びＱ部断面を示し、（Ｃ）はスリット穿孔加工された後の板状部材の上面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows the plate-shaped member in a metal mold | die, respectively shows the P section cross section and Q section cross section of 1 block in the line P and line Q which are shown to (C), ( C) is a top view of the plate-like member after slit perforation. （Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＲにおける１ブロックの断面を示し、（Ｂ）はダイシングライン形成された後の板状部材の上面図である。(A) is sectional drawing which shows the plate-shaped member in a metal mold | die, shows the cross section of 1 block in the line R shown to (B), (B) is the upper surface of the plate-shaped member after dicing line formation. FIG. （Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＳにおけるＳ部断面を示し、（Ｂ）は加工後の板状部材の上面図である。(A) is sectional drawing which shows the plate-shaped member in a metal mold | die, shows the S section cross section in the line S shown to (B), (B) is a top view of the plate-shaped member after a process. （Ａ）は、（Ｂ）に示す左１ブロックのみを示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図を示し、（Ｂ）は、複数個連結した状態で示すリードフレームの上面図を示している。(A) shows a cross-sectional view taken along line XX ′ showing only the left one block shown in (B), and (B) shows a top view of the lead frame shown in a connected state. . 図７或いは図８に示すリードフレームの１個のみを取り出して詳細に示す図である。FIG. 9 is a diagram showing in detail only one of the lead frames shown in FIG. 7 or FIG. ＬＥＤチップを搭載した状態で示す断面図である。It is sectional drawing shown in the state which mounted the LED chip. ＬＥＤチップをリードフレームに接続した状態で示す断面図である。It is sectional drawing shown in the state which connected the LED chip to the lead frame. 樹脂封止した状態で示す図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。It is a figure which shows in the state sealed with resin, (A) shows side surface sectional drawing, (B) is a top view in the case of 1 chip / package, (C) is a top view in the case of multiple chips / package Show. ３個連結のリードフレームの断面図である。It is sectional drawing of a lead frame of 3 connection. １パッケージのみを取り出して示す詳細図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。4A and 4B are detailed views showing only one package, (A) is a side sectional view, (B) is a top view in the case of one chip / package, and (C) is a top view in the case of multiple chips / package. Is shown. （Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ｃ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。(A) is a figure which shows the state before LED package mounting | wearing, (B) is sectional drawing cut | disconnected by the XX 'line shown to (C), (C) is a top view of the whole LED module. . 図１５とは異なる別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）はヒートシンクの装着を示す図であり、（Ｃ）は（Ｄ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｄ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。It is a figure which shows another socket structure different from FIG. 15, (A) is a figure which shows the state before LED package mounting | wearing, (B) is a figure which shows mounting | wearing of a heat sink, (C) is (D) (D) is a top view of the entire LED module. 図１５及び図１６とは異なるさらに別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｂ）はＬＥＤパッケージの装着を示す図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）に示すラインＹ−Ｙ’で切断した断面図である。FIG. 17 is a view showing still another socket structure different from FIGS. 15 and 16, (A) is a cross-sectional view taken along line XX ′ shown in (B), and (B) is a mounting of the LED package. (C) is a top view of the entire LED module, and (D) is a cross-sectional view taken along line YY ′ shown in (C). （Ａ）はヒートシンク上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）は銅線接続位置を電極部の側面から上面に変更した例を示す図である。(A) is a top view of the LED module arranged on the heat sink, (B) is a cross-sectional view cut along the line XX ′ shown in (A), (C) is an electrode at the copper wire connection position It is a figure which shows the example changed into the upper surface from the side surface of the part. （Ａ）は、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュールを示す図であり（上述の図１（Ｃ）と事実上同じ）、（Ｂ）は、従来構造を示す図である。(A) is a figure which shows the LED module comprised based on this invention (it is practically the same as above-mentioned FIG.1 (C)), (B) is a figure which shows a conventional structure. 従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である。It is a figure which shows the LED module provided with the thermal radiation apparatus by a prior art. 別の従来技術による放熱装置を備えたＬＥＤモジュールを示す図である。It is a figure which shows the LED module provided with the thermal radiation apparatus by another prior art.

以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明を白熱電球形状の照明装置に具体化したＬＥＤ照明用モジュール装置を示す図であり、（Ａ）はその全体の概念図を、（Ｂ）は、（Ａ）に示す曲面状に連結した連結構成ＬＥＤパッケージを平坦化して示す図であり、（Ｃ）は、その１個のＬＥＤパッケージを拡大して示す断面図である。図１に例示の照明装置の複数個のＬＥＤパッケージ間は、フレキシブル配線を用いて接続する本発明の第１の例の連結構成によって相互に接続されている。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a diagram showing an LED lighting module device in which the present invention is embodied in an incandescent bulb-shaped lighting device, where (A) is a conceptual diagram of the whole, and (B) is a curved surface shown in (A). It is the figure which planarizes and shows the connection structure LED package connected in the shape, (C) is sectional drawing which expands and shows the one LED package. A plurality of LED packages of the lighting device illustrated in FIG. 1 are connected to each other by the connection configuration of the first example of the present invention that is connected using flexible wiring.

図１（Ｃ）に示すように、ＬＥＤパッケージは、電気的には左右に２分割したリードフレームの一方の上に、ＬＥＤチップを搭載して、その一対の電気端子をそれぞれ２分割したリードフレームのそれぞれに接続し、さらに樹脂封止することにより構成される。２分割したリードフレームのそれぞれの上端側端面が一対の電気接続部となる。複数個のＬＥＤパッケージの接続電極間を、フレキシブル配線により相互に接続し、かつ、両端に位置することになる接続電極を電源端子に接続する。例示のフレキシブル配線は、絶縁テープの上に配線層を形成したものである。さらに、連結構成のＬＥＤパッケージは、１個のヒートシンクの上に装着される。   As shown in FIG. 1 (C), the LED package is electrically a lead frame in which an LED chip is mounted on one of the left and right lead frames, and the pair of electric terminals is divided into two. It connects with each of these, Furthermore, it comprises by resin sealing. The upper end side end surfaces of each of the two divided lead frames form a pair of electrical connection portions. The connection electrodes of the plurality of LED packages are connected to each other by flexible wiring, and the connection electrodes that are positioned at both ends are connected to the power supply terminals. In the illustrated flexible wiring, a wiring layer is formed on an insulating tape. Furthermore, the connected LED package is mounted on one heat sink.

図２は、白熱電球形状の照明装置の種々の形態を例示する図であり、（Ａ）は、上述の図１（Ａ）と同一のものであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す照明装置に光透過カバーを装着した例を示し、（Ｃ）は、連結構成ＬＥＤパッケージを、凹面形状外表面を有するヒートシンク（或いは筐体）に装着した例を示している。このように、本発明によれば、電気接続と放熱を分離させたことにより、任意（凸部や凹部）の外表面形状を有する放熱構造に対して実装可能である。   FIG. 2 is a diagram illustrating various forms of an incandescent light bulb-shaped lighting device, where (A) is the same as FIG. 1 (A) described above, and (B) is the illumination shown in (A). An example in which a light transmission cover is attached to the apparatus is shown, and (C) shows an example in which the connected configuration LED package is attached to a heat sink (or housing) having a concave outer surface. As described above, according to the present invention, by separating the electrical connection and the heat dissipation, it can be mounted on a heat dissipation structure having an arbitrary outer surface shape (projection or recess).

図３は、直管蛍光灯形状の照明装置を例示する図である。図示の例において、中央の接続部により直列に接続した２個の連結構成の（３個ずつ連結した）ＬＥＤパッケージを、１個のヒートシンク（例えば、アルミニウム）の上に配置することにより構成している。３個ずつ連結したＬＥＤパッケージは、以下に述べるように、リードフレーム自体を連結することにより接続する本発明の第２の例の連結構成によって相互に接続されている。リードフレームとヒートシンクは絶縁する必要がある。例えば、リードフレームとヒートシンクの間に極薄い絶縁膜を挟む構造にする。この連結構成ＬＥＤパッケージは、両端で電源端子に配線して接続されている。このように、本発明の照明装置は、平坦面外表面の放熱構造（ヒートシンク）にも実装することができる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a straight tube fluorescent lamp-shaped illumination device. In the example shown in the figure, two LED packages connected in series (connected in groups of three) connected in series by a central connection portion are arranged on one heat sink (for example, aluminum). Yes. As described below, the LED packages that are connected three by three are connected to each other by the connection configuration of the second example of the present invention in which the lead frames themselves are connected. The lead frame and heat sink must be insulated. For example, a very thin insulating film is sandwiched between the lead frame and the heat sink. This connected configuration LED package is wired and connected to power supply terminals at both ends. Thus, the illuminating device of the present invention can also be mounted on a heat radiating structure (heat sink) on the outer surface of the flat surface.

次に、図４〜図１２を参照して、上述した第２の例の連結構成を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。リードフレームは、周知のように、プレス加工とかエッチング加工により製造される。リードフレーム材質としては、従来より通常に用いられている材質、例えば、銅又は銅合金あるいは鉄合金を用いることができる。   Next, with reference to FIGS. 4-12, manufacture of the connection structure LED package provided with the connection structure of the 2nd example mentioned above is demonstrated. As is well known, the lead frame is manufactured by pressing or etching. As the lead frame material, a conventionally used material such as copper, a copper alloy, or an iron alloy can be used.

最初に、金型を用いたプレス加工による場合を、図４〜図７を参照して説明する。図４（Ａ）は、加工されるべき板状部材を示す側面図であり、（Ｂ）はその上面図である。次に、この板状部材は、スリット穿孔される。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、それぞれ、（Ｃ）に示すラインＰ及びラインＱにおける１ブロック（３個のＬＥＤパッケージに相当）のみのＰ部断面及びＱ部断面を示している。（Ｃ）はスリット穿孔加工された後の板状部材を示している。このスリット穿孔により一対の電極が互いに分離される（図９参照）。ラインＰのスリットはリードフレーム端のパッケージの電極部を、垂直方向に曲げ易くするためのものである（図７参照）。次に、この板状部材には、ダイシングラインが形成される。図６（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＲにおける１ブロックの断面を示している。（Ｂ）はダイシングライン形成された後の板状部材を示している。次に、この板状部材には、キャビティが形成されると同時に曲げ加工される。キャビティは、ＬＥＤチップを搭載するための凹所である（図９参照）。図７（Ａ）は、金型内の板状部材を示す断面図であり、（Ｂ）に示すラインＳにおける１ブロックのＳ部断面を示している。（Ｂ）は加工後の板状部材を示している。   First, the case of press working using a mold will be described with reference to FIGS. FIG. 4A is a side view showing a plate-like member to be processed, and FIG. 4B is a top view thereof. Next, the plate member is slit perforated. FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing plate-like members in the mold, and only one block (corresponding to three LED packages) in line P and line Q shown in FIG. 5C, respectively. The P section cross section and Q section cross section are shown. (C) shows the plate-like member after slit perforation. A pair of electrodes are separated from each other by the slit perforation (see FIG. 9). The slit of the line P is for making it easy to bend the electrode part of the package at the end of the lead frame in the vertical direction (see FIG. 7). Next, a dicing line is formed on the plate member. FIG. 6A is a cross-sectional view showing a plate-like member in the mold, and shows a cross section of one block in line R shown in FIG. (B) has shown the plate-shaped member after dicing line formation. Next, the plate member is bent at the same time as the cavity is formed. The cavity is a recess for mounting the LED chip (see FIG. 9). FIG. 7A is a cross-sectional view showing a plate-like member in the mold, and shows a cross section of S part of one block in line S shown in FIG. (B) has shown the plate-shaped member after a process.

このように、リードフレームの形成を、金型を用いたプレス加工により行うことができる。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。このＬＥＤパッケージを、３個連結することにより、連結構成ＬＥＤパッケージが構成されることになるが、本発明の連結構成ＬＥＤパッケージは、３個に限らず、任意の複数個連結することができる。LEDパッケージ１個当たりのサイズは、例えば3.2x2.8x0.5mm程度である。ダイシングラインは、後の工程で個々のパッケージに切り分ける個片化のために、予め形成するハーフカットであり、また、このハーフカットが残される場合は、複数個のＬＥＤパッケージを連結するための連結部として機能する。この連結部によって、電気的に直列に接続されると同時に、連結構成ＬＥＤパッケージに柔軟性を付与して、例えば、図２を参照して説明したように、凸面形状或いは凹面形状などの任意の外表面形状を有するヒートシンク或いは筐体の上に装着することができる。   In this way, the lead frame can be formed by pressing using a mold. In the illustrated example, 3 × 9 lead frames are illustrated as being simultaneously formed on a plate-like member. A connected configuration LED package is configured by connecting three LED packages. However, the number of connected configuration LED packages of the present invention is not limited to three, and any number of LED packages can be connected. The size per LED package is, for example, about 3.2 × 2.8 × 0.5 mm. The dicing line is a half-cut formed in advance for separation into individual packages in a later process, and if this half-cut remains, it is a connection for connecting a plurality of LED packages. It functions as a part. By this connection part, it is electrically connected in series, and at the same time, it gives flexibility to the connection configuration LED package. For example, as described with reference to FIG. 2, an arbitrary shape such as a convex shape or a concave shape can be used. It can be mounted on a heat sink or housing having an outer surface shape.

次に、リードフレームの形成を、エッチング加工による場合を説明する。図８（Ａ）は、（Ｂ）に示す左１ブロックのみを示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図を示し、（Ｂ）は、複数個連結した状態で示すリードフレームの上面図を示している。図示の例において、3×9個のリードフレームを、板状部材の上に同時作成するものとして例示している。図示の例において、ＬＥＤパッケージ間の連結部は、リードフレームのハーフカットにより形成されている。   Next, the case where the lead frame is formed by etching will be described. FIG. 8A shows a cross-sectional view taken along line XX ′ showing only the left one block shown in FIG. 8B, and FIG. 8B shows a top view of the lead frame shown in a connected state. ing. In the illustrated example, 3 × 9 lead frames are illustrated as being simultaneously formed on a plate-like member. In the illustrated example, the connecting portion between the LED packages is formed by half-cutting a lead frame.

次に、図７或いは図８に示すリードフレームについて、その１個のみを取り出して詳細に示す図９を参照して、さらに説明する。ここでは、１個のみのリードフレームを示しているが、実際の製造においては、図７或いは図８に例示したように複数個連結した状態にある。各リードフレームは、左右一対の電極部を電気的に分離するための開口が形成されている。この開口は、上述したように、金型を用いたスリット穿孔（図５参照）とかエッチング（図８参照）により形成される。また、裏面段差を形成する。これは、開口によって両側に分けられたリードフレーム部分の内の少なくとも一方と、裏面に取り付けられることになるヒートシンク（図１参照）との間に絶縁層を確保するためのものであり、プレス加工による曲げ加工とかエッチングにより所定厚さ切除することにより形成する。   Next, the lead frame shown in FIG. 7 or FIG. 8 will be further described with reference to FIG. Although only one lead frame is shown here, in actual manufacturing, a plurality of lead frames are connected as illustrated in FIG. 7 or FIG. Each lead frame has an opening for electrically separating a pair of left and right electrode portions. As described above, the opening is formed by slit drilling using a mold (see FIG. 5) or etching (see FIG. 8). Further, a back surface step is formed. This is for securing an insulating layer between at least one of the lead frame portions divided on both sides by the opening and the heat sink (see FIG. 1) to be attached to the back surface. It is formed by cutting a predetermined thickness by bending or etching.

このように、リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載されることになる平板状の本体部と、この本体部の両側に位置して平板部とは直交する方向に、ＬＥＤチップの発光方向と同じ側に伸びる一対の電極部を備えている。この一対の電極部の先端面が、接続電極として機能する。また、後述するように、この一対の電極部の外面を、接続電極として用いることも可能である。少なくとも一対の接続電極は、開口により、互いに分離される。図示の例では、本体部と一方（図９に示す左側）の電極部は一体であるが、後述するように（図１４参照）、分離することも可能である。   In this way, the lead frame is the same side as the light emitting direction of the LED chip, in the direction of the flat plate-like main body portion on which the LED chip is to be mounted, and on the both sides of the main body portion and perpendicular to the flat plate portion. A pair of electrode portions extending in the vertical direction. The tip surfaces of the pair of electrode portions function as connection electrodes. As will be described later, the outer surfaces of the pair of electrode portions can be used as connection electrodes. At least a pair of connection electrodes are separated from each other by an opening. In the illustrated example, the main body portion and one (left side in FIG. 9) electrode portion are integrated, but can be separated as will be described later (see FIG. 14).

図１０は、ＬＥＤチップを搭載した状態で示す断面図である。リードフレームの本体部のおもて面に、ＬＥＤチップが接着剤を用いて固定される。このＬＥＤチップは、ＬＥＤ発光面を上面に有し、かつ、その周辺に、ボンディングワイヤ接続電極が形成されている。なお、図中に、１個のみのＬＥＤチップを図示しているが、複数チップを搭載することができる（図１２（Ｃ）参照）。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing an LED chip mounted thereon. An LED chip is fixed to the front surface of the main body of the lead frame using an adhesive. This LED chip has an LED light emitting surface on the upper surface, and a bonding wire connection electrode is formed around the LED light emitting surface. Although only one LED chip is shown in the figure, a plurality of chips can be mounted (see FIG. 12C).

図１１は、ＬＥＤチップをリードフレームに接続した状態で示す断面図である。ＬＥＤチップをリードフレームの本体部の上に固着した後、２分割リードフレームのそれぞれと、ＬＥＤチップの接続電極間を、ボンディングワイヤによりワイヤボンド接続する。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing the LED chip connected to the lead frame. After the LED chip is fixed on the main body of the lead frame, wire bonding is performed between each of the two-part lead frames and the connection electrodes of the LED chip with bonding wires.

図１２は、樹脂封止した状態で示す図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。ＬＥＤチップを搭載して電気的接続をした後、この状態で、ＬＥＤチップを搭載したリードフレームの上面は、接続電極として機能するリードフレーム先端面と同平面まで透明液状樹脂（材質は、例えばエポキシ系）を用いて樹脂封止（トランスファーモールドあるいはポッティング）される。この後、例えば、３個ずつ連結した状態のパッケージに個片化することによって、連結構成ＬＥＤパッケージが完成する。分割した連結構成ＬＥＤパッケージは、その裏面が、ヒートシンク上に取り付けられて（例えば、図３参照）、ＬＥＤモジュール装置が構成された後、連結構成ＬＥＤパッケージ相互の電気的接続（図中の接続部）及び電源端子との接続を行うことにより完成する。   12A and 12B are views showing a resin-sealed state, in which FIG. 12A is a side sectional view, FIG. 12B is a top view in the case of one chip / package, and FIG. FIG. After the LED chip is mounted and electrically connected, in this state, the top surface of the lead frame on which the LED chip is mounted is transparent liquid resin (the material is, for example, epoxy) up to the same plane as the lead frame tip surface that functions as a connection electrode. System) is used for resin sealing (transfer molding or potting). After that, for example, the connected LED package is completed by separating into three packages that are connected three by three. After the back surface of the divided connected LED package is mounted on a heat sink (see, for example, FIG. 3) and the LED module device is configured, the electrical connection between the connected LED packages (the connection portion in the figure) ) And the connection with the power supply terminal.

リードフレーム裏面に形成された段差（及びそこに注入された封止樹脂）により、分割リードフレームの一方と、ヒートシンクの間の絶縁が確保される。ヒートシンクとしては、例えば、銅板、アルミ板、あるいはアルミと炭素の混合材などの放熱板を接着する。或いは、ヒートシンクを取り付けること無く、直接筐体に固定し或いは接触させることもできる。これによって、ＬＥＤチップから発生した熱は、リードフレームを介し、さらに、ヒートシンクを介して放熱される。但し、ヒートシンクに代えて、ＬＥＤモジュール装置を装着する筐体を、放熱板として利用することができる。   Insulation between one of the divided lead frames and the heat sink is ensured by the step formed on the back surface of the lead frame (and the sealing resin injected therein). As the heat sink, for example, a heat radiating plate such as a copper plate, an aluminum plate, or a mixed material of aluminum and carbon is bonded. Alternatively, it can be directly fixed or brought into contact with the housing without attaching a heat sink. Thereby, the heat generated from the LED chip is radiated through the lead frame and further through the heat sink. However, it can replace with a heat sink and can utilize the housing | casing which mounts an LED module apparatus as a heat sink.

図１３及び図１４を参照して、図１２とは別の連結構成ＬＥＤパッケージについて説明する。図１３は、３個連結のリードフレームの断面図であり、上述した図８（Ａ）と同様な図であるが、図１３に示すリードフレームは、１個のリードフレームが２つの開口により、３分割されている点でのみ、図８（Ａ）のリードフレームとは相違している。図１４は、１パッケージのみを取り出して示す詳細図であり、（Ａ）は側面断面図を示し、（Ｂ）は１チップ／パッケージの場合の上面図を、（Ｃ）は複数チップ／パッケージの場合の上面図を示している。この例の３分割されたリードフレームの本体部にＬＥＤチップが搭載され、かつ、左右両側に位置する電極部の先端面が接続電極として機能する。また、左右両側の電極部の裏面には、それぞれ絶縁層確保のための段差が形成されている。ＬＥＤチップから発生した熱は、リードフレーム本体部を介し、さらに、ヒートシンクを介して放熱される。一方、左右両側の電極部は相互に、かつ段差を介してヒートシンクから完全に絶縁することが可能になる。   With reference to FIG.13 and FIG.14, the connection structure LED package different from FIG. 12 is demonstrated. FIG. 13 is a cross-sectional view of three connected lead frames, which is similar to FIG. 8A described above, but the lead frame shown in FIG. 13 has one lead frame having two openings, It differs from the lead frame in FIG. 8A only in that it is divided into three. FIG. 14 is a detailed view showing only one package, (A) shows a side sectional view, (B) shows a top view in the case of one chip / package, and (C) shows a plurality of chips / package. A top view of the case is shown. The LED chip is mounted on the main body portion of the lead frame divided into three in this example, and the tip surfaces of the electrode portions located on the left and right sides function as connection electrodes. Further, steps for securing an insulating layer are formed on the back surfaces of the left and right electrode portions. The heat generated from the LED chip is dissipated through the lead frame main body and further through the heat sink. On the other hand, the left and right electrode portions can be completely insulated from each other and from the heat sink via a step.

次に、図１５〜図１７を参照して、第３の例の連結構成（ソケットタイプ）を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。図１５（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ｃ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。図示のように、板状のヒートシンクの上面は樹脂で覆われると共に、この樹脂には、装着される複数個のＬＥＤパッケージにそれぞれ対応した空洞が設けられている。この空洞内の側面には一対の外部電極が備えられており、その一方（図中の左側）は、ヒートシンクに電気的及び機械的に接続されており、他方（図中の右側）は、ヒートシンクからは絶縁するように、空洞内側面に固定されている。この他方の電極は、それに接続された配線により、ＬＥＤパッケージ相互を接続している。   Next, with reference to FIGS. 15-17, manufacture of the connection structure LED package provided with the connection structure (socket type) of the 3rd example is demonstrated. FIG. 15A is a view showing a state before the LED package is mounted, FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line XX ′ shown in FIG. It is. As shown in the figure, the upper surface of the plate-shaped heat sink is covered with resin, and the resin is provided with cavities respectively corresponding to the plurality of LED packages to be mounted. A pair of external electrodes are provided on the side surface in the cavity, one of which (left side in the figure) is electrically and mechanically connected to the heat sink, and the other (right side in the figure) is the heat sink. It is fixed to the inner surface of the cavity so as to insulate it. The other electrode connects the LED packages to each other by wiring connected thereto.

各ＬＥＤパッケージは、一対の外部電極を備えた樹脂空洞部に差し込むことにより、装着される。装着により、ＬＥＤパッケージの一対の電極部が一対の外部電極に接触することにより、電気的接続が行われる。このように、ここで用いるＬＥＤパッケージ自体は個々に個片化されたものであり、樹脂空洞により形成されたソケット内に装着することにより、複数個連結した連結構成ＬＥＤパッケージが構成される。はんだ付け工程は不要であり、コストダウンとなる。樹脂とヒートシンクの形状を変えることでどんな形のモジュールも作ることができる。故障したパッケージの交換が容易であり、メンテナンス性に優れている。さらに、一対の外部電極とは直交する方向の樹脂空洞部側面を円弧状に形成することで光反射面（図１５（Ｃ）参照）とすることができ、これによって光の有効利用ができる。また、この光反射面を設けることで、ＬＥＤパッケージの装着及び取り出しが容易となる。   Each LED package is mounted by being inserted into a resin cavity having a pair of external electrodes. As a result of the mounting, the pair of electrode portions of the LED package come into contact with the pair of external electrodes, whereby electrical connection is performed. Thus, the LED packages themselves used here are individually separated, and a plurality of connected configuration LED packages are configured by being mounted in a socket formed by a resin cavity. A soldering process is unnecessary, and the cost is reduced. Modules of any shape can be made by changing the shape of the resin and heat sink. It is easy to replace a broken package and has excellent maintainability. Furthermore, by forming the resin cavity side surface in a direction orthogonal to the pair of external electrodes in an arc shape, it can be used as a light reflecting surface (see FIG. 15C), thereby making it possible to effectively use light. Further, by providing this light reflecting surface, it is easy to mount and take out the LED package.

図１６は、図１５とは異なる別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤパッケージ装着前の状態を示す図であり、（Ｂ）はヒートシンクの装着を示す図であり、（Ｃ）は（Ｄ）に示すＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｄ）はＬＥＤモジュール全体の上面図である。図１５と類似の構成を有しているが、図１５とはソケット形状及び組立方法を異にしている。（Ａ）に示すように、樹脂製ソケットは、内部に段差のある空洞を形成し、かつ、この空洞内側面に一対の配線付の外部電極を備えている。このソケットの下から、ＬＥＤパッケージを空洞内段差に当たるまで差し込む。次に、（Ｂ）に示すように、ＬＥＤパッケージの下からヒートシンクを接着して取り付ける。これによって、ＬＥＤパッケージとヒートシンクの密着性が良くなる。図示の構成によっても、図１５を参照して前述した第３の例の連結構成と同様な効果を得ることができる。   16A and 16B are diagrams showing another socket structure different from that shown in FIG. 15, FIG. 16A is a diagram showing a state before the LED package is mounted, and FIG. 16B is a diagram showing the mounting of the heat sink. ) Is a cross-sectional view taken along line XX ′ shown in (D), and (D) is a top view of the entire LED module. Although the configuration is similar to that of FIG. 15, the socket shape and the assembly method are different from those of FIG. 15. As shown to (A), the resin-made socket forms the cavity with a level | step difference inside, and is equipped with a pair of external electrode with wiring in this cavity inner surface. From below the socket, the LED package is inserted until it hits the step in the cavity. Next, as shown in (B), a heat sink is attached and attached from below the LED package. This improves the adhesion between the LED package and the heat sink. Even with the illustrated configuration, it is possible to obtain the same effect as the connection configuration of the third example described above with reference to FIG.

図１７は、図１５及び図１６とは異なるさらに別のソケット構造を示す図であり、（Ａ）は（Ｂ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｂ）はＬＥＤパッケージの装着を示す図であり、（Ｃ）はＬＥＤモジュール全体の上面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）に示すラインＹ−Ｙ’で切断した断面図である。   FIG. 17 is a view showing another socket structure different from FIGS. 15 and 16, (A) is a cross-sectional view taken along line XX ′ shown in (B), and (B) is shown in FIG. It is a figure which shows mounting | wearing of an LED package, (C) is a top view of the whole LED module, (D) is sectional drawing cut | disconnected by the line YY 'shown to (C).

図１７（Ｄ）に見られるように、６角形状ヒートシンクの上に装着された樹脂製ソケット内にＬＥＤパッケージを側面より差し込む。例えば、ガラスエポキシを用いて構成された樹脂製ソケットは、内部に段差を有して、その上面に一対の配線付き外部電極を備えている。このソケット内空洞は、横方向に連通したレール形状に形成されており、このレールに沿って横から差し込んで、所定の位置に配置する。横から差し込むことのみによって、ＬＥＤパッケージはヒートシンクの上面に当接した状態で、かつ、電気的にも接続される。直線状に発光させるタイプの器具に適していて、はんだ付け工程が不要で、構造が簡単で安価に製作できる。ＬＥＤパッケージの交換が容易でメンテナンス性に優れている。   As seen in FIG. 17D, the LED package is inserted from the side into a resin socket mounted on a hexagonal heat sink. For example, a resin socket made of glass epoxy has a step inside and includes a pair of external electrodes with wiring on the upper surface thereof. The socket cavity is formed in a rail shape communicating in the lateral direction, and is inserted from the side along the rail and arranged at a predetermined position. Only by inserting from the side, the LED package is in contact with the upper surface of the heat sink and is also electrically connected. It is suitable for devices that emit light in a straight line, does not require a soldering process, has a simple structure, and can be manufactured at low cost. The LED package can be easily replaced and has excellent maintainability.

次に、図１８を参照して、第４の例の連結構成（銅線接続構成）を備えた連結構成ＬＥＤパッケージの製造について説明する。図１８（Ａ）はヒートシンク上に配置したＬＥＤモジュールの上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すラインＸ−Ｘ’ラインで切断した断面図であり、（Ｃ）は銅線接続位置を電極部の側面から上面に変更した例を示す図である。図示の例は、１枚のヒートシンクの上に、複数個（４×４）のＬＥＤパッケージを配置して、各パッケージにはんだ付けした銅線により、全てのＬＥＤパッケージを直列接続した場合を示している。ＬＥＤパッケージの一対の電極部と一対の銅線の接続は、（Ｂ）に示すように電極部側面で接続することも、或いは（Ｃ）に示すように電極部上面で接続することもできる。   Next, with reference to FIG. 18, manufacture of the connection structure LED package provided with the connection structure (copper wire connection structure) of the 4th example is demonstrated. 18A is a top view of the LED module disposed on the heat sink, FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line XX ′ shown in FIG. It is a figure which shows the example which changed from the side of the electrode part to the upper surface. In the example shown in the figure, a plurality of (4 × 4) LED packages are arranged on one heat sink, and all LED packages are connected in series by copper wires soldered to each package. Yes. The connection between the pair of electrode portions of the LED package and the pair of copper wires can be made on the side surface of the electrode portion as shown in (B) or on the upper surface of the electrode portion as shown in (C).

図示の例は、電源が印加されることになるVcc端子とGND端子の間に、全てのＬＥＤパッケージを直列接続した場合を例示しているが、全てを並列接続することも、或いは、直並列（例えば、並列接続した縦４個を、４列直列）に接続することも可能である。   The illustrated example illustrates the case where all LED packages are connected in series between the Vcc terminal and the GND terminal to which power is applied. However, it is also possible to connect all in parallel or in series-parallel. It is also possible to connect (for example, four vertically connected four columns in series).

次に、図１９を参照しつつ、本発明の放熱作用について説明する。図１９（Ａ）は、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュールを示す図であり（上述の図１（Ｃ）と事実上同じ）、（Ｂ）は、従来構造を示す図である。図１９（Ｂ）に示す従来構造において、ＬＥＤチップから発生した熱は、ＬＥＤ実装基板を通り、かつプリント配線板を通ってヒートシンクに排熱される。このように、従来構造は、ＬＥＤ実装基板とプリント配線板が一緒或いは複合的に一体となっているため排熱が限られる、あるいは複合のためコストの高い基板となっている。   Next, the heat radiation action of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19A is a view showing an LED module configured according to the present invention (in effect, the same as FIG. 1C described above), and FIG. 19B is a view showing a conventional structure. In the conventional structure shown in FIG. 19B, heat generated from the LED chip passes through the LED mounting board and is discharged to the heat sink through the printed wiring board. Thus, in the conventional structure, the LED mounting substrate and the printed wiring board are integrated together or combined so that the heat exhaust is limited, or the combined structure is a high cost substrate.

これに対して、図１９（Ａ）に示すように、本発明に基づき構成したＬＥＤモジュール装置は、ＬＥＤチップを搭載したリードフレーム本体部を、電気接続のための配線層から離したために、排熱は一番コストパフォーマンスの良い手段を選べる。例えば、ヒートシンクとして、安いアルミあるいは銅の単板を使用することもできるし、筐体をヒートシンクとしても使うことができる。またリードフレーム本体部を、配線層から離すことによりヒートシンクの表面積が従来構造に比べ２倍近く増加することにより、排熱（放熱）効果が増大する。
On the other hand, as shown in FIG. 19A, the LED module device configured according to the present invention has a lead frame main body mounted with an LED chip separated from the wiring layer for electrical connection. Heat is the most cost-effective way to choose. For example, a cheap aluminum or copper veneer can be used as the heat sink, and the housing can also be used as the heat sink. Further, by separating the lead frame main body portion from the wiring layer, the surface area of the heat sink is increased almost twice as compared with the conventional structure, so that the exhaust heat (heat dissipation) effect is increased.

Claims (12)

それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備えたＬＥＤ照明用モジュール装置において、
前記複数個のＬＥＤパッケージは、それぞれ、本体部、及び互いに電気的に分離されたＬＥＤチップの発光方向と同じ側に一対の電極部を有するリードフレームを備え、かつ、該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載し、前記ＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ前記一対の電極部に電気的に接続することにより構成し、
複数個の前記ＬＥＤパッケージのリードフレーム本体部の裏面を、任意の外表面形状を有するヒートシンク或いは筐体の外表面に沿うようにこれらの外表面上に固定し或いは接触させて、前記ＬＥＤパッケージを構成する前記一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続したことから成るＬＥＤ照明用モジュール装置。 In a module device for LED lighting comprising a plurality of LED packages each mounted with an LED chip, utilizing light emitted from the LED chip, and having a configuration for radiating heat released from the LED chip,
Each of the plurality of LED packages includes a main body part and a lead frame having a pair of electrode parts on the same side as the light emitting direction of the LED chips electrically separated from each other, and the main body part of the lead frame An LED chip is mounted on the front surface, and a pair of electrical terminals of the LED chip are electrically connected to the pair of electrode portions, respectively.
The back surface of the lead frame main body portion of the plurality of LED packages is fixed or brought into contact with the outer surface of the heat sink or the casing having an arbitrary outer surface shape, and the LED package is mounted. A module device for LED illumination, comprising the pair of electrode portions constituting a series, parallel, or series-parallel connection. 前記一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。 The LED lighting module device according to claim 1, wherein the pair of electrode portions are connected by flexible wiring in which a wiring layer is formed on an insulating tape. 前記一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。 The LED lighting module device according to claim 1, wherein the pair of electrode portions are connected by connecting lead frames themselves. 前記リードフレームの一対の電極部は、金型を用いたプレス加工により形成された請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。 The LED lighting module device according to claim 1, wherein the pair of electrode portions of the lead frame are formed by pressing using a mold. 樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、前記一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを前記空洞内に装着することにより行う請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。 A resin plate is provided with a socket-like connection structure constituted by a cavity corresponding to each of a plurality of LED packages and a pair of external electrodes provided in the cavity, and the connection of the pair of electrode portions is performed by connecting the LED package. The LED lighting module device according to claim 1, wherein the LED lighting module device is mounted in the cavity. 前記一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置。 The LED lighting module device according to claim 1, wherein the pair of electrode portions are connected by a copper wire soldered to the side surface of the electrode portion or the upper surface of the electrode portion. それぞれＬＥＤチップを搭載した複数個のＬＥＤパッケージを備え、該ＬＥＤチップからの発光を利用すると共に、該ＬＥＤチップから放出される熱を放熱するための構成を備えたＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法において、
本体部、及び互いに電気的に分離された一対の電極部を有するリードフレームを形成し、
該リードフレームの本体部のおもて面にＬＥＤチップを搭載し、かつ、前記ＬＥＤチップの一対の電気端子をそれぞれ前記一対の電極部に電気的に接続することによりＬＥＤパッケージを構成し、
任意の外表面形状を有する１個のヒートシンク或いは筐体の外表面上に、それらの外表面に沿うように複数個の前記ＬＥＤパッケージのそれぞれの前記リードフレーム本体部の裏面を固定し或いは接触させて、
前記ＬＥＤパッケージを構成する前記一対の電極部を直列、並列、或いは直並列に接続したことから成るＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。 A method of manufacturing a module device for LED lighting, comprising a plurality of LED packages each mounted with an LED chip, and utilizing a light emission from the LED chip and dissipating heat emitted from the LED chip In
Forming a lead frame having a body portion and a pair of electrode portions electrically separated from each other;
An LED package is configured by mounting an LED chip on the front surface of the main body portion of the lead frame, and electrically connecting a pair of electrical terminals of the LED chip to the pair of electrode portions, respectively.
A back surface of each lead frame main body of each of the plurality of LED packages is fixed or brought into contact with the outer surface of one heat sink or housing having an arbitrary outer surface shape along the outer surface. And
A method of manufacturing a module device for LED lighting comprising connecting the pair of electrode portions constituting the LED package in series, parallel, or series-parallel. 前記一対の電極部の接続は、絶縁テープの上に配線層を形成したフレキシブル配線により接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。 The method of manufacturing a module device for LED lighting according to claim 7, wherein the pair of electrode portions are connected by flexible wiring in which a wiring layer is formed on an insulating tape. 前記一対の電極部の接続は、リードフレーム自体を連結することにより接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。 The method of manufacturing a module device for LED lighting according to claim 7, wherein the pair of electrode portions are connected by connecting lead frames themselves. 前記リードフレームの連結部には、ハーフカット或いはダイシングラインが形成されて、この連結部によって、電気的に直列に接続すると共に、柔軟性を付与している請求項９に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。 The LED lighting module according to claim 9, wherein a half cut or a dicing line is formed in the connecting portion of the lead frame, and the connecting portion is electrically connected in series and given flexibility. Device manufacturing method. 樹脂製板内に複数個のＬＥＤパッケージのそれぞれ対応した空洞及び該空洞内に設けた一対の外部電極により構成されるソケット状の連結構成を備え、前記一対の電極部の接続は、ＬＥＤパッケージを前記空洞内に装着することにより行う請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。 A resin plate is provided with a socket-like connection structure constituted by a cavity corresponding to each of a plurality of LED packages and a pair of external electrodes provided in the cavity, and the connection of the pair of electrode portions is performed by connecting the LED package. The manufacturing method of the module apparatus for LED lighting of Claim 7 performed by mounting | wearing in the said cavity. 前記一対の電極部の接続は、電極部側面或いは電極部上面にはんだ付けされる銅線により接続されている請求項７に記載のＬＥＤ照明用モジュール装置の製造方法。
The method of manufacturing a module device for LED lighting according to claim 7, wherein the connection between the pair of electrode portions is connected by a copper wire soldered to the side surface of the electrode portion or the upper surface of the electrode portion.
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