WO2011136358A1 - Ｌｅｄモジュール - Google Patents

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WO2011136358A1
WO2011136358A1 PCT/JP2011/060436 JP2011060436W WO2011136358A1 WO 2011136358 A1 WO2011136358 A1 WO 2011136358A1 JP 2011060436 W JP2011060436 W JP 2011060436W WO 2011136358 A1 WO2011136358 A1 WO 2011136358A1
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led module
lead
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led chip
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小早川　正彦
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ローム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an LED module incorporating an LED chip.
  • FIG. 12 shows an example of a conventional LED module (see, for example, Patent Document 1).
  • the LED unit 92 is mounted at the center of the surface of the substrate 91 with a bonding material (not shown).
  • the substrate 91 is an insulating substrate made of ceramics such as alumina or alumina nitride.
  • the LED unit 92 is connected to the leads 94 and 95 by wires 93.
  • the LED module X includes a resin cover 96 made of a transparent epoxy resin that covers the LED unit 92 and the wire 93.
  • the LED unit 92 is formed to be transparent, for example.
  • the surface of the substrate 91 is white, and the light traveling toward the surface of the substrate 91 through the back surface of the LED unit 92 is reflected, so that the light emitted from the LED unit 92 can be efficiently used. It has become.
  • the present invention has been conceived under the circumstances described above, and is an LED module that can dissipate the heat of a built-in LED chip more efficiently and can effectively use the light emitted from the LED chip.
  • the issue is to provide.
  • the LED module provided by the first aspect of the present invention includes a first lead having a die bonding portion in which an opening penetrating in the thickness direction is formed, and a second lead spaced from the first lead.
  • An LED chip having a first electrode terminal electrically connected to the first lead and a second electrode terminal electrically connected to the second lead, wherein the die bonding is performed so as to at least partially overlap the opening.
  • An LED unit mounted on the one surface in the thickness direction, a wire connecting the second lead and the second electrode terminal, the first and second leads, and the die And a support member in contact with the surface on the other side in the thickness direction of the bonding portion.
  • heat generated when the light emitting element emits light is quickly transmitted to the die bonding portion, and is transmitted to the outside through the first lead.
  • part of the light emitted from the light emitting element toward the die bonding portion in the thickness direction is reflected by the white support member filled in the opening. For this reason, in the light emitting element module of this invention, heat dissipation and high brightness can be made compatible.
  • the LED module provided by the second aspect of the present invention is the LED module provided by the first aspect of the present invention, wherein at least a part of the opening is a part of the LED chip in the thickness direction view. It overlaps with.
  • the LED module provided by the third aspect of the present invention is the LED module provided by the first or second aspect of the present invention, wherein the support member is made of a white resin.
  • the LED module provided by the fourth aspect of the present invention is the LED module provided by the third aspect of the present invention, wherein the opening is filled with a part of the support member.
  • the LED module provided by the fifth aspect of the present invention is the LED module provided by any one of the second to fourth aspects of the present invention, wherein the opening is more than the LED chip in the thickness direction view. And the entire LED chip is included in the LED chip.
  • the LED module provided by the sixth aspect of the present invention is the LED module provided by any one of the second to fourth aspects of the present invention, wherein the opening portion is formed with the LED chip in the thickness direction view. Has non-overlapping parts.
  • the LED module provided by the seventh aspect of the present invention is the LED module provided by any one of the sixth aspect of the present invention, wherein the first and second electrode terminals are the LEDs in the thickness direction.
  • the opening is formed on one end face of the chip, and the opening is formed so that one end in a direction orthogonal to the direction in which the wire extends does not overlap the LED chip in the thickness direction view.
  • the LED module provided by the eighth aspect of the present invention is the LED module provided by either the fifth or sixth aspect of the present invention, wherein the second electrode terminal is the LED in the thickness direction. It is formed on one end face of the chip, and the first electrode terminal is formed on the other end face of the LED chip in the thickness direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. It is a figure which shows the relationship between the performance of the LED module shown in FIG. 1, and the area of an opening part. It is a principal part enlarged plan view which shows another Example of the LED module shown in FIG. It is a top view which shows the LED module in 2nd Embodiment of this invention. It is a top view which shows the LED module in 3rd Embodiment of this invention. It is a top view which shows the LED module in 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 9. It is sectional drawing which shows the LED module in 6th Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows an example of the conventional LED module.
  • the LED module A1 of this embodiment includes a lead 1, a lead 2 spaced from the lead 1, and an LED unit 3 electrically connected to each of the leads 1 and 2, and the leads 1 and 2 are externally connected.
  • the LED unit 3 emits light when connected to the electrical circuit.
  • the LED unit 3 is connected to the lead 1 by a wire 51 and to the lead 2 by a wire 52.
  • the LED module A1 further includes a support member 6 that fixes the leads 1 and 2 and a protective member 7 that protects the LED unit 3. In FIG. 1, the protective member 7 is omitted.
  • the LED module A1 is formed in a long rectangular shape in which the x direction is the long side direction and the y direction is the short side direction when viewed in the z direction.
  • the lead 1 includes a die bonding part 11 having an opening 11 a and a terminal part 12 extending from the die bonding part 11.
  • the lead 1 is formed, for example, by performing a punching process for forming an opening 11a on a copper plate having a thickness of 0.15 to 0.20 mm and then performing silver plating on the surface.
  • the die bonding part 11 is a part on which the LED unit 3 is mounted.
  • the opening 11a is formed near the center of the die bonding part 11 in the y direction.
  • the position, shape, and size of the opening 11a can be set as appropriate when performing punching.
  • the opening 11a in the present embodiment is formed in a rectangular shape having an x-direction dimension of 0.3 mm and a y-direction dimension of 0.2 mm.
  • the opening 11a is filled with a support member 6 as shown in FIG.
  • the terminal portion 12 is a portion exposed to the outside from one end of the support member 6 in the x direction, and is used to connect the lead 1 to an external electric circuit.
  • the terminal portion 12 is formed by bending a portion of the lead 1 protruding from the support member 6 after the support member 6 is formed.
  • the lead 2 includes a wire bonding portion 21 that is separated from the die bonding portion 11 in the x direction and a terminal portion 22 that extends from the wire bonding portion 21.
  • the lead 2 is formed, for example, by applying silver plating to the surface of a copper plate having a thickness of 0.15 to 0.20 mm.
  • the terminal portion 22 is a portion exposed to the outside from the other end in the x direction of the support member 6 and is used to connect the lead 2 to an external electric circuit.
  • the terminal portion 22 is formed by bending a portion of the lead 2 protruding from the support member 6 after the support member 6 is formed.
  • the LED unit 3 includes an LED chip 30 formed by laminating a semiconductor material such as gallium nitride on the surface of a substrate made of sapphire (Al 2 O 3 single crystal), for example.
  • the LED chip 30 emits blue light, green light, red light, and the like by recombination of electrons and holes in an active layer sandwiched between an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer.
  • the LED unit 3 is formed in a rectangular shape in the z-direction view length, for example, having an x-direction dimension of 0.8 mm and a y-direction dimension of 0.4 mm.
  • the LED unit 3 is fixed to the die bonding part 11 using a bonding material 4 so as to overlap the opening part 11a when viewed in the z direction.
  • the LED unit 3 is arranged to block the opening 11a.
  • the bonding material 4 is, for example, a transparent epoxy resin.
  • the bonding material 4 is applied to the region where the LED unit 3 is to be installed in the die bonding unit 11, and then the LED unit is overlapped with the bonding material 4. 3 is installed.
  • the LED unit 3 includes an electrode terminal 31 at one end in the x direction on the upper end surface in the z direction and an electrode terminal 32 at the other end.
  • the electrode terminal 31 is connected to the n-type semiconductor layer and is connected via a wire 51 to It is electrically connected to the bonding unit 11.
  • the electrode terminal 32 is connected to the p-type semiconductor layer and is conductively connected to the wire bonding portion 21 via the wire 52.
  • the wires 51 and 52 are, for example, gold wires.
  • the support member 6 is made of, for example, a white epoxy resin to which titanium oxide is added, and is formed in a substantially rectangular shape in plan view as shown in FIG.
  • the support member 6 covers both of the leads 1 and 2 and fixes them together.
  • the support member 6 is formed so that the center part is recessed, and as shown in FIG. 2, the support member 6 has a reflection surface 61 that is inclined in a direction away from the LED unit 3 in the x direction toward the upper side in the z direction.
  • the reflection surface 61 is formed in a z-direction frame shape surrounding the LED unit 3.
  • the reflecting surface 61 is for reflecting light emitted from the LED unit 3 in a direction orthogonal to the z direction upward in the z direction.
  • Such a support member 6 is formed by a so-called insert molding technique using a mold. Specifically, the support member 6 is formed by placing the leads 1 and 2 in a mold and pouring the liquefied epoxy resin into the mold and curing it. According to such a forming method, since the liquefied epoxy resin flows into the opening 11a, the opening 11a is partially filled with the support member 6. If the epoxy resin does not flow into the entire opening 11a and only the support member 6 is filled into a part of the opening 11a, the transparent bonding material 4 may flow into the opening 11a. .
  • the protective member 7 is formed so as to fill a region surrounded by the reflective surface 61, and covers the die bonding part 11, the wire bonding part 21, the LED unit 3, and the wires 51 and 52.
  • This protective member 7 is made of, for example, a transparent epoxy resin.
  • LED module A1 is excellent in heat dissipation, and it can suppress the deterioration by the temperature rise of LED unit 3, and can aim at the improvement of reliability.
  • part of the light emitted downward from the LED unit 3 in the z direction is reflected by the white support member 6 filled in the opening 11a and travels upward in the z direction.
  • the white support member 6 is disposed on the lower side of the LED unit 3, it is possible to obtain a higher reflectance than when the entire lower side of the LED unit 3 is the metal lead 1. For this reason, the LED module A1 can efficiently change light traveling downward in the z direction into light traveling upward in the z direction.
  • the LED module A1 is configured to have high heat dissipation using the metal lead 1, but at the same time, the LED module A1 is emitted from the LED unit 3 with high efficiency close to that when the LED unit 3 is mounted on a white non-metallic material. Light is available.
  • FIG. 3 shows the relationship between the viewing area of the opening 11a in the z direction, the heat dissipation of the LED module A1, and the utilization efficiency of the light emitted from the LED unit 3.
  • the viewing area in the z direction of the opening 11a is determined.
  • the case where the area of the opening 11a is minimized is when the shape of the opening 11a viewed in the z direction is a square in which the length of one side is the thickness of the lead 1.
  • the area of the opening part 11a becomes the maximum, it is a case where the opening part 11a just overlaps with the LED unit 3 in the z direction.
  • the opening part 11a may be divided
  • the opening 11a is not simply divided, but may be a combination of a plurality of through holes.
  • FIG. 5 shows an LED module A2 according to the second embodiment of the present invention.
  • an opening 11b larger than the opening 11a of the above-described embodiment is formed in the die bonding part 11, and other configurations are the same as those of the LED module A1.
  • the opening 11 b is formed in a rectangular shape whose y-direction dimension is longer than the y-direction dimension of the LED unit 3. As shown in FIG. 5, the LED unit 3 is disposed so as to be sandwiched between both ends of the opening 11b in the y direction in the y direction. The opening 11b is filled with the support member 6 in the same manner as the opening 11a.
  • LED module A2 has favorable heat dissipation.
  • the electrode terminals 31 and 32 are disposed at both ends of the LED unit 3 in the x direction, and light is hardly emitted upward in the z direction from these portions.
  • the lower side of the LED unit 3 in the z direction is white in almost all regions except the portion where light is not easily emitted upward in the z direction.
  • the LED module A2 for example, the light emitted downward from the LED unit 3 in the z direction with a relatively close efficiency as when the LED unit 92 is mounted on the white substrate 91 as in the conventional LED module X, in the z direction. It is possible to change to upward light. Therefore, the LED module A2 can use the light emitted from the LED unit 3 with high efficiency while maintaining good heat dissipation.
  • FIG. 6 shows an LED module A3 according to the third embodiment of the present invention.
  • the die bonding portion 11 is formed with a notched opening 11c, and the other configuration is the same as that of the LED module A1.
  • the opening 11c is formed so as to extend downward from the upper end in the y direction in FIG.
  • the opening 11c is also filled with the white support member 6.
  • the LED module A3 also has high heat dissipation when a part of the LED unit 3 touches the metal die bonding part 11. At the same time, the white support member 6 filled in the opening 11c can change the light emitted from the LED unit 3 downward in the z direction with high efficiency into light directed upward in the z direction.
  • the LED module A4 includes leads 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, LED units 3A, 3B, 3C, a support member 6, a protective member 7, and two Zener diodes 8.
  • the LED module A4 is configured as a side-view type LED module that emits light mainly in the z direction.
  • the leads 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, and 2C are each made of copper and, for example, plated with silver.
  • the lead 1 ⁇ / b> A includes a die bonding portion 11, a terminal portion 12, and an elongated belt portion 13 that connects the die bonding portion 11 and the terminal portion 12.
  • An opening 11d is formed in the die bonding portion 11, and the LED unit 3A is mounted using a bonding material (not shown).
  • the opening 11d is filled with a support member 6.
  • the LED unit 3A has an electrode terminal 31 on one end surface in the z direction in FIG. 8 and an electrode terminal 32 on the other end surface in the z direction.
  • the electrode terminal 31 is electrically connected to the lead 1 ⁇ / b> A by being in contact with the die bonding portion 11.
  • the electrode terminal 32 is connected to the wire joint portion 21 of the lead 2 ⁇ / b> A by a wire 53.
  • an opening 11d is formed so as to avoid the electrode terminal 31.
  • the LED units 3B and 3C mounted on the leads 1B and 1C have the same configuration as the LED unit 3 in the LED module A1.
  • the LED unit 3B is connected to the lead 1B via the wire 51 and to the lead 2B via the wire 52.
  • the LED unit 3 ⁇ / b> C is connected to the lead 1 ⁇ / b> C via the wire 51 and to the lead 2 ⁇ / b> C via the wire 52.
  • each die bonding portion 11 of the leads 1B and 1C for example, an opening 11a similar to that in the LED module A1 is formed.
  • terminal portions 12 and 22 of the leads 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, and 2C all extend from the lower side in the y direction in FIG.
  • the two Zener diodes 8 are mounted on the leads 2B and 2C, respectively, and are connected to the leads 1B and 1C via wires 54 and 55, respectively.
  • Each zener diode 8 is for preventing an excessive reverse voltage from being applied to the LED units 3B and 3C, and current flows in the reverse voltage direction only when a reverse voltage of a predetermined voltage or higher is applied. Allow that.
  • the LED module A4 since the LED units 3A, 3B, and 3C are mounted on the metal leads 1A, 1B, and 1C, the heat dissipation is excellent. At the same time, the light emitted from the LED units 3A, 3B, 3C to one side in the z direction in FIG. 8 by the white support member 6 filled in the openings 11a, 11d formed in the leads 1A, 1B, 1C is z direction. Reflected efficiently to the other side.
  • the LED module A5 of the present embodiment is different from the LED module A1 in the configuration of the LED unit 3.
  • the LED unit 3 includes an LED chip 30 and a submount substrate 33 that supports the LED chip 30.
  • the LED chip 30 is formed by laminating a semiconductor material such as gallium nitride on the surface of a substrate made of sapphire, for example.
  • the LED chip 30 emits blue light, green light, red light, and the like by recombination of electrons and holes in an active layer sandwiched between an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer.
  • the LED chip 30 includes an electrode terminal 31 that is electrically connected to the n-type semiconductor layer and an electrode terminal 32 that is electrically connected to the p-type semiconductor layer. As shown in FIG. 9, the LED chip 30 is disposed so as to enclose the entire opening 11a when viewed in the z direction.
  • the submount substrate 33 is a transparent substrate made of, for example, Si, and is mounted on the lead 1 by the transparent bonding material 4.
  • An electrode pad 34 is provided near one end in the x direction of the upper end surface in the z direction, and an electrode pad 35 is provided near the other end. As shown in FIG. 9, the electrode pads 34 and 35 are formed so as not to overlap the opening 11a when viewed in the z direction.
  • the electrode pad 34 is electrically connected to the die bonding part 11 via the wire 51.
  • the electrode pad 35 is electrically connected to the wire bonding portion 21 via the wire 52.
  • the LED chip 30 is mounted on the submount substrate 33 so that the electrode terminal 31 is electrically connected to the electrode pad 34 and the electrode terminal 32 is electrically connected to the electrode pad 35.
  • the electrode terminals 31 and 32 and the electrode pads 34 and 35 are joined by eutectic bonding, for example.
  • LED module A5 is excellent in heat dissipation, and can improve degradation by suppressing deterioration due to temperature rise of LED chip 30.
  • the LED module A5 can efficiently change light traveling downward in the z direction into light traveling upward in the z direction. Accordingly, the LED module A5 is configured to have high heat dissipation using the metal lead 1, but at the same time, the LED module A5 is emitted from the LED chip 30 with high efficiency close to that when the LED unit 3 is mounted on a white non-metallic material. Light is available.
  • FIG. 11 shows an LED module according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the LED module A6 of this embodiment is different from the LED module A5 in the mounting method of the LED unit 3, and the other configuration is the same as that of the LED module A5.
  • the submount substrate 33 is mounted on the lead 1 with a conductive bonding material 41 such as silver paste.
  • an electrode terminal 31 that is electrically connected to the p-type semiconductor layer is provided at one end in the x direction on the lower end surface in the z direction, and an electrode terminal 32 that is electrically connected to the n type semiconductor layer is provided on the lower end surface in the z direction. It is provided at the other end in the x direction.
  • the submount substrate 33 of this embodiment includes a through hole 33a filled with a conductor 36 instead of the electrode pad 34.
  • the conductor 36 is electrically connected to the lead 1 through the bonding material 41. With this structure, the wire 51 is not provided in this embodiment.
  • the LED chip 30 of this embodiment is mounted on the submount substrate 33 so that the electrode terminal 31 is electrically connected to the conductor 36 and the electrode terminal 32 is electrically connected to the electrode pad 35.
  • the electrode pad 35 and the wire bonding portion 21 are connected by a wire 52.
  • the bonding material 41 is formed so as not to overlap the opening 11a.
  • the LED module A6 a part of the light emitted downward from the LED chip 30 in the z direction passes through the transparent submount substrate 33 and is reflected by the white support member 6 filled in the opening 11a. , Proceed upward in the z direction. For this reason, the LED module A6 can efficiently change light traveling downward in the z direction into light traveling upward in the z direction. Therefore, the LED module A6 is configured to have high heat dissipation using the metal lead 1, but at the same time, the LED module A6 is emitted from the LED chip 30 with high efficiency close to that when the LED unit 3 is mounted on a white nonmetallic material. Light is available.
  • the LED module according to the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the specific configuration of each part of the LED module according to the present invention can be changed in various ways.
  • aluminum nitride or the like may be added as a heat radiation filler to the bonding material 4 of the LED modules A1 to A3. By improving the thermal conductivity of the bonding material 4, heat is easily transmitted from the LED unit 3 to the lead 1.
  • the openings 11a, 11b, and 11d are rectangular when viewed in the z direction, but may be circular, elliptical, or other polygonal shapes.
  • the leads 1, 2, 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, and 2C are made of copper and silver-plated, but even if other metals are used. I do not care.
  • the support member 6 is a white resin, but the effect of the present invention can be expected even with an LED module having a structure using a white ceramic substrate as in the conventional LED module X. .
  • opening 11a is provided in the LED modules A5 and A6, an opening similar to the opening 11b in the LED module A2 and the opening 11c in the LED module A3 may be provided.

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Abstract

　厚み方向に貫通する開口部１１ａが形成されたダイボンディング部１１を有するリード１と、リード１から離間するリード２と、リード１と導通する電極端子３１およびリード２と導通する電極端子３２を有するＬＥＤチップ３０を具備し、開口部１１ａと重なるようにダイボンディング部１１のｚ方向一方側の面に搭載されたＬＥＤユニット３と、リード２と電極端子３２とを接続するワイヤ５２と、リード１，２を支持し、ダイボンディング部１１のｚ方向他方側の面に接する支持部材４と、を備える。このような構成により、ＬＥＤチップ３０の熱をより効率よく放熱可能であり、かつ、ＬＥＤチップ３から出る光を有効利用可能である。

Description

ＬＥＤモジュール
　本発明は、ＬＥＤチップを内蔵するＬＥＤモジュールに関する。
　図１２には、従来のＬＥＤモジュールの一例を示している（たとえば特許文献１参照）。図１２に示すＬＥＤモジュールＸでは、基板９１表面の中央部にＬＥＤユニット９２が図示しないボンディング材によりマウントされている。基板９１は、たとえばアルミナ、チッ化アルミナなどのセラミックスからなる絶縁性の基板である。ＬＥＤユニット９２は、ワイヤ９３によりリード９４，９５に接続されている。さらに、ＬＥＤモジュールＸは、ＬＥＤユニット９２およびワイヤ９３を覆う透明なエポキシ樹脂からなる樹脂カバー９６を備えている。ＬＥＤユニット９２は、たとえば透明に形成されている。
　ＬＥＤモジュールＸでは、基板９１の表面を白色とし、ＬＥＤユニット９２の裏面を通って基板９１の表面へ向かう光を反射させることにより、ＬＥＤユニット９２から出る光を効率的に利用することが可能となっている。
　しかしながら、ＬＥＤユニット９２を基板９１に直接搭載する場合、たとえば金属製の配線パターンにＬＥＤユニット９２を搭載した場合と比較してＬＥＤユニット９２の発光時に生じる熱が発散されにくい問題がある。一方で、金属製の配線パターンは放熱性に優れる反面、経年変化によって表面が暗黒色に変色することがある。この場合、ＬＥＤユニット９２からの光を効率的に利用しにくいという問題があった。
特開平１１－１１２０２５号公報
　本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、内蔵するＬＥＤチップの熱をより効率よく放熱可能であり、かつ、ＬＥＤチップから出る光を有効利用可能なＬＥＤモジュールを提供することをその課題とする。
　本発明の第１の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、厚み方向に貫通する開口部が形成されたダイボンディング部を有する第１のリードと、上記第１のリードから離間する第２のリードと、上記第１のリードと導通する第１の電極端子および上記第２のリードと導通する第２の電極端子を有するＬＥＤチップを具備し、上記開口部と少なくとも一部が重なるように上記ダイボンディング部の上記厚み方向一方側の面に搭載されたＬＥＤユニットと、上記第２のリードと上記第２の電極端子とを接続するワイヤと、上記第１および第２のリードを支持し、上記ダイボンディング部の上記厚み方向他方側の面に接する支持部材と、を備える。
　このような構成によれば、上記発光素子が発光時に生じる熱は上記ダイボンディング部に速やかに伝達され、第１のリードを伝わって外部に放出される。同時に、上記発光素子から上記厚み方向の上記ダイボンディング部側に出射される光の一部は、上記開口部に充填された白色の上記支持部材によって反射されることになる。このため、本発明の発光素子モジュールでは、放熱性と、高輝度化とを両立させることができる。
　本発明の第２の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第１の側面によって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記厚み方向視において、上記開口部の少なくとも一部が上記ＬＥＤチップの一部と重なっている。
　本発明の第３の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第１または第２の側面によって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記支持部材は白色樹脂からなるである。
　本発明の第４の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第３の側面によって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記開口部には上記支持部材の一部が充填されている。
　本発明の第５の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第２ないし第４の側面のいずれかによって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記開口部は、上記厚み方向視において上記ＬＥＤチップよりも小さく、かつその全体が上記ＬＥＤチップに含まれる。
　本発明の第６の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第２ないし第４の側面のいずれかによって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記開口部は、上記厚み方向視において上記ＬＥＤチップと重ならない部分を有する。
　本発明の第７の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第６の側面のいずれかによって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記第１および第２の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの一方の端面に形成されており、上記開口部は、上記厚み方向視において、上記ワイヤが延びる方向と直交する方向における一方の端部が上記ＬＥＤチップと重ならないように形成されている。
　本発明の第８の側面によって提供されるＬＥＤモジュールは、本発明の第５または第６の側面のいずれかによって提供されるＬＥＤモジュールにおいて、上記第２の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの一方の端面に形成されており、上記第１の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの他方の端面に形成されている。
　本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本発明の第１実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示すＬＥＤモジュールの性能と開口部の面積との関係を示す図である。 図１に示すＬＥＤモジュールの別の実施例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第２実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す平面図である。 本発明の第３実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す平面図である。 本発明の第４実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す平面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の第５実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す平面図である。 図９のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。 本発明の第６実施形態におけるＬＥＤモジュールを示す断面図である。 従来のＬＥＤモジュールの一例を示す斜視図である。
　以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
　図１および図２は、本発明の第１実施形態におけるＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ１は、リード１と、リード１から離間したリード２と、リード１，２のそれぞれと電気的に接続されたＬＥＤユニット３とを備えており、リード１，２を外部の電気回路と接続させることでＬＥＤユニット３が発光する構成となっている。ＬＥＤユニット３はワイヤ５１によってリード１に、ワイヤ５２によってリード２に接続されている。さらにＬＥＤモジュールＡ１は、リード１，２を固定する支持部材６と、ＬＥＤユニット３を保護する保護部材７とを備えている。なお、図１では保護部材７を省略している。ＬＥＤモジュールＡ１は、ｚ方向視において、ｘ方向を長辺方向とし、ｙ方向を短辺方向とする長矩形状に形成されている。
　リード１は、開口部１１ａを有するダイボンディング部１１と、ダイボンディング部１１から延出する端子部１２とを備えている。リード１は、たとえば厚さが０．１５～０．２０ｍｍの銅板に開口部１１ａを形成する打ち抜き加工を行った後に表面に銀メッキを施すことにより形成される。
　ダイボンディング部１１は、ＬＥＤユニット３を搭載する部分である。開口部１１ａは、ダイボンディング部１１のｙ方向中央付近に形成されている。この開口部１１ａの位置、形状および大きさは、打ち抜き加工を行う際に適宜設定可能である。本実施形態における開口部１１ａは、ｘ方向寸法が０．３ｍｍであり、ｙ方向寸法が０．２ｍｍである矩形状に形成されている。この開口部１１ａには、図２に示すように支持部材６が充填されている。
　端子部１２は、支持部材６のｘ方向一端から外側に露出する部分であり、リード１を外部の電気回路と接続させるのに用いられる。この端子部１２は、支持部材６の形成後に、リード１の支持部材６から突出する部分を折り曲げることにより形成される。
　リード２は、図１および図２に示すように、ｘ方向においてダイボンディング部１１から離間するワイヤ接合部２１と、ワイヤ接合部２１から延出する端子部２２とを備えている。リード２は、たとえば厚さが０．１５～０．２０ｍｍの銅板の表面に銀メッキを施すことにより形成される。端子部２２は、支持部材６のｘ方向他端から外側に露出する部分であり、リード２を外部の電気回路と接続させるのに用いられる。この端子部２２は、支持部材６の形成後に、リード２の支持部材６から突出する部分を折り曲げることにより形成される。
　ＬＥＤユニット３は、たとえばサファイア（Ａｌ2Ｏ3単結晶）からなる基板の表面にチッ化ガリウムなどの半導体材料を積層することで形成されたＬＥＤチップ３０により構成されている。このＬＥＤチップ３０は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。このようなＬＥＤユニット３では、サファイア基板が発光した光をほとんど吸収しないため、ほぼ全方位に向けて光が出射される。ＬＥＤユニット３は、たとえばｘ方向寸法が０．８ｍｍであり、ｙ方向寸法が０．４ｍｍであるｚ方向視長矩形状に形成されている。図１に示すように、ＬＥＤユニット３はｚ方向視において開口部１１ａに重なるようにダイボンディング部１１にボンディング材４を用いて固定されている。本実施形態では、ＬＥＤユニット３が開口部１１ａを封鎖するような配置となっている。ボンディング材４は、たとえば透明なエポキシ樹脂である。
　ＬＥＤユニット３をダイボンディング部１１に固定する際には、まず、ダイボンディング部１１のＬＥＤユニット３を設置する予定の領域にボンディング材４を塗布し、その後にボンディング材４と重なるようにＬＥＤユニット３を設置する。
　ＬＥＤユニット３は、ｚ方向上端面のｘ方向一端に電極端子３１を、他端に電極端子３２を備えている。電極端子３１はｎ型半導体層に接続されており、ワイヤ５１を介してダ

イボンディング部１１と導通接続されている。電極端子３２はｐ型半導体層に接続されており、ワイヤ５２を介してワイヤ接合部２１と導通接続されている。ワイヤ５１，５２は、たとえば金線である。
　支持部材６は、たとえば酸化チタンが添加された白色のエポキシ樹脂からなり、図１に示すように平面視略矩形状に形成されている。支持部材６は、リード１，２の一部を覆って両者を固定させている。支持部材６は中央部が凹むように形成されており、図２に示すようにｚ方向上方ほどｘ方向においてＬＥＤユニット３から遠ざかる方向に傾斜する反射面６１を有している。図１に示すように、反射面６１は、ＬＥＤユニット３を囲むｚ方向視枠状に形成されている。この反射面６１は、ＬＥＤユニット３からｚ方向と直交する方向に出射された光をｚ方向上方に向けて反射するためのものである。このような支持部材６は、金型を用いたいわゆるインサート成形の手法によって形成される。具体的には、リード１，２を金型に設置して液状化した状態のエポキシ樹脂を金型に流し込んで硬化させることにより支持部材６は形成される。このような形成方法によると、開口部１１ａに液状化したエポキシ樹脂が流れ込むため、開口部１１ａに支持部材６の一部が充填された構造となる。なお、開口部１１ａの全体にまでエポキシ樹脂が流れ込まず、開口部１１ａの一部にしか支持部材６が充填されなかった場合には、開口部１１ａに透明なボンディング材４を流れ込ませてもよい。
　保護部材７は、反射面６１に囲まれた領域を埋めるように形成されており、ダイボンディング部１１、ワイヤ接合部２１、ＬＥＤユニット３、および、ワイヤ５１，５２を覆っている。この保護部材７は、たとえば透明なエポキシ樹脂製である。
　次に、ＬＥＤモジュールＡ１の作用について説明する。
　本実施形態によれば、ＬＥＤユニット３は金属製のリード１に搭載されているため、ＬＥＤユニット３が発光する際に生じる熱は速やかにリード１へ伝達される。リード１は端子部１２が支持部材６の外側の露出しているため、リード１へ伝達された熱は外気に放出されやすくなっている。このため、ＬＥＤモジュールＡ１は放熱性に優れており、ＬＥＤユニット３の温度上昇による劣化を抑えて信頼性の向上を図ることができる。
　さらに本実施形態によれば、ＬＥＤユニット３からｚ方向下方へ出射した光の一部は、開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このようにＬＥＤユニット３の下側に白色の支持部材６を配置すると、ＬＥＤユニット３の下側全体を金属製のリード１とした場合よりも高い反射率を得ることができる。このため、ＬＥＤモジュールＡ１は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、ＬＥＤモジュールＡ１は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤユニット３から出射される光を利用可能となっている。
　図３には、開口部１１ａのｚ方向視面積と、ＬＥＤモジュールＡ１の放熱性およびＬＥＤユニット３から出射される光の利用効率との関係を示している。図３に示すように、開口部１１ａの面積が増加すると、ＬＥＤユニット３から出射される光の利用効率が上昇する一方で、ＬＥＤモジュールＡ１の放熱性は低下する。ＬＥＤモジュールＡ１の用途あるいはＬＥＤユニット３の性能に応じて、開口部１１ａのｚ方向視面積は決定される。開口部１１ａの面積が最小となる場合は、開口部１１ａのｚ方向視形状が一辺の長さがリード１の厚み長さの正方形となる場合である。逆に、開口部１１ａの面積が最大となる場合は、開口部１１ａがｚ方向においてＬＥＤユニット３と丁度重なる場合である。
　なお、開口部１１ａは、たとえば図４に示すように分割されていても構わない。またさらに、開口部１１ａは、単に分割されているだけではなく、複数の貫通孔の組み合わせであっても構わない。
　以下に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
　図５には、本発明の第２実施形態におけるＬＥＤモジュールＡ２を示している。ＬＥＤモジュールＡ２は、ダイボンディング部１１に上記実施形態の開口部１１ａよりも大きな開口部１１ｂが形成されており、その他の構成はＬＥＤモジュールＡ１と同様となっている。
　開口部１１ｂは、そのｙ方向寸法がＬＥＤユニット３のｙ方向寸法より長くなる矩形状に形成されている。図５に示すように、ＬＥＤユニット３は、ｙ方向において、開口部１１ｂのｙ方向両側端に挟まれるように配置されている。開口部１１ｂには、開口部１１ａと同様に支持部材６が充填されている。
　本実施形態では、ＬＥＤユニット３の発光時に生じた熱は、ＬＥＤユニット３のｘ方向両端部からダイボンディング部１１に伝達される。このため、ＬＥＤモジュールＡ２は良好な放熱性を有している。
　ＬＥＤユニット３のｘ方向両端部には、電極端子３１，３２が配置されており、この部分からはもともとｚ方向上方に光が出射されにくくなっている。本実施形態では、このｚ方向上方に光が出射されにくい部分を除くほとんど全部の領域において、ＬＥＤユニット３のｚ方向下側が白色となる。このため、ＬＥＤモジュールＡ２では、たとえば従来のＬＥＤモジュールＸのようにＬＥＤユニット９２を白色の基板９１に載せた場合に比較的近い効率でＬＥＤユニット３からｚ方向下方に出射される光をｚ方向上方に向かう光へと変えることが可能である。従ってＬＥＤモジュールＡ２は、良好な放熱性を保持しつつ、ＬＥＤユニット３から出射される光を高い効率で利用可能である。
　図６には、本発明の第３実施形態におけるＬＥＤモジュールＡ３を示している。ＬＥＤモジュールＡ３は、ダイボンディング部１１には切れ込み状の開口部１１ｃが形成されており、その他の構成はＬＥＤモジュールＡ１と同様となっている。
　開口部１１ｃは、ダイボンディング部１１の図６におけるｙ方向上端から下方へ延びるように形成されている。開口部１１ｃにも白色の支持部材６が充填されている。
　ＬＥＤモジュールＡ３も、ＬＥＤユニット３の一部が金属製のダイボンディング部１１に触れることにより高い放熱性を有している。同時に、開口部１１ｃに充填された白色の支持部材６により、高い効率でＬＥＤユニット３からｚ方向下方に出射される光をｚ方向上方に向かう光へと変えることが可能である。
　図７および図８には、本発明の第４実施形態におけるＬＥＤモジュールＡ４を示している。ＬＥＤモジュールＡ４は、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、ＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、支持部材６、保護部材７、および２つのツェナーダイオード８を備えている。ＬＥＤモジュールＡ４は、主にｚ方向に光を出射するサイドビュー型のＬＥＤモジュールとして構成されている。
　リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃはそれぞれ銅製であり、たとえば銀メッキが施されたものである。
　リード１Ａは、ダイボンディング部１１、端子部１２、および、ダイボンディング部１１と端子部１２とを繋ぐ細長状の帯部１３を備えている。ダイボンディング部１１には、開口部１１ｄが形成されており、ＬＥＤユニット３Ａが図示しないボンディング材を用いて搭載されている。開口部１１ｄには支持部材６が充填されている。
　ＬＥＤユニット３Ａは、図８におけるｚ方向一端面に電極端子３１を有し、ｚ方向他端面に電極端子３２を有している。電極端子３１は、ダイボンディング部１１と接することにより、リード１Ａと導通している。電極端子３２は、ワイヤ５３によりリード２Ａのワイヤ接合部２１に接続されている。
　本実施形態では、図８に示すように、電極端子３１を回避するように開口部１１ｄが形成されている。
　リード１Ｂ，１Ｃに搭載されたＬＥＤユニット３Ｂ，３ＣはＬＥＤモジュールＡ１におけるＬＥＤユニット３と同様の構成である。ＬＥＤユニット３Ｂは、ワイヤ５１を介してリード１Ｂに、ワイヤ５２を介してリード２Ｂと接続されている。ＬＥＤユニット３Ｃは、ワイヤ５１を介してリード１Ｃに、ワイヤ５２を介してリード２Ｃと接続されている。
　リード１Ｂ，１Ｃの各ダイボンディング部１１には、たとえばＬＥＤモジュールＡ１におけるものと同様の開口部１１ａが形成されている。
　本実施形態では、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各端子部１２，２２は、全て図７におけるｙ方向下側から支持部材６の外側に延出している。
　２つのツェナーダイオード８は、それぞれリード２Ｂ，２Ｃに搭載されており、ワイヤ５４，５５を介してリード１Ｂ，１Ｃと接続されている。各ツェナーダイオード８は、ＬＥＤユニット３Ｂ，３Ｃに過大な逆電圧が負荷されることを防止するためのものであり、所定電圧以上の逆電圧が印加されたときのみ、逆電圧方向に電流が流れることを許容する。
　ＬＥＤモジュールＡ４においても、ＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃが金属製のリード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに搭載されているため放熱性に優れている。同時に、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに形成された開口部１１ａ，１１ｄに充填された白色の支持部材６によりＬＥＤユニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃから図８におけるｚ方向一方側に出射される光がｚ方向他方側に効率よく反射される。
　図９および図１０は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ５は、ＬＥＤユニット３の構成がＬＥＤモジュールＡ１と異なっている。本実施形態において、ＬＥＤユニット３は、ＬＥＤチップ３０と、それを支持するサブマウント基板３３とを備えている。
　ＬＥＤチップ３０は、たとえばサファイアからなる基板の表面にチッ化ガリウムなどの半導体材料を積層することで形成されている。ＬＥＤチップ３０は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。このようなＬＥＤチップ３０では、サファイア基板が発光した光をほとんど吸収しないため、ほぼ全方位に向けて光が出射される。ＬＥＤチップ３０は、ｎ型半導体層と導通する電極端子３１と、ｐ型半導体層と導通する電極端子３２とを備えている。図９に示すように、ｚ方向視においてＬＥＤチップ３０は、開口部１１ａの全体を内包するように配置されている。
　サブマウント基板３３は、たとえばＳｉからなる透明な基板であり、透明なボンディング材４によりリード１に搭載されている。ｚ方向上端面のｘ方向一端寄りに電極パッド３４を、他端寄りに電極パッド３５を備えている。電極パッド３４，３５は、図９に示すように、ｚ方向視において、開口部１１ａと重ならないように形成されている。電極パッド３４は、ワイヤ５１を介してダイボンディング部１１と導通接続されている。電極パッド３５はワイヤ５２を介してワイヤ接合部２１と導通接続されている。
　図１０に示すように、ＬＥＤチップ３０は、電極端子３１が電極パッド３４と導通し、電極端子３２が電極パッド３５と導通するようにサブマウント基板３３に搭載されている。電極端子３１，３２と電極パッド３４，３５とは、たとえば共晶接合によって接合されている。
　サブマウント基板３３は金属製のリード１に搭載されているため、ＬＥＤチップ３０が発光する際に生じる熱はリード１へ伝達されやすくなっている。リード１は端子部１２が支持部材６の外側の露出しているため、リード１へ伝達された熱は外気に放出されやすくなっている。このため、ＬＥＤモジュールＡ５は放熱性に優れており、ＬＥＤチップ３０の温度上昇による劣化を抑えて信頼性の向上を図ることができる。
　さらに本実施形態によれば、ＬＥＤチップ３０からｚ方向下方へ出射した光の一部は、透明なサブマウント基板３３を通り抜けて開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このため、ＬＥＤモジュールＡ５は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、ＬＥＤモジュールＡ５は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤチップ３０から出射される光を利用可能となっている。
　図１１は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤモジュールを示している。本実施形態のＬＥＤモジュールＡ６は、ＬＥＤユニット３の実装方法がＬＥＤモジュールＡ５と異なっており、その他の構成はＬＥＤモジュールＡ５と同様である。また、本実施形態では、のサブマウント基板３３が、たとえば銀ペーストのような導電性のボンディング材４１によってリード１に搭載されている。
　本実施形態のＬＥＤチップ３０では、ｐ型半導体層と導通する電極端子３１がｚ方向下端面のｘ方向一端に設けられており、ｎ型半導体層と導通する電極端子３２がｚ方向下端面のｘ方向他端に設けられている。
　本実施形態のサブマウント基板３３は、電極パッド３４を備えるかわりに、導電体３６が充填されたスルーホール３３ａを備えている。導電体３６はボンディング材４１を介してリード１と導通している。なお、この構造に伴って、本実施形態ではワイヤ５１が設けられていない。
　本実施形態のＬＥＤチップ３０は、電極端子３１が導電体３６と導通し、電極端子３２が電極パッド３５と導通するようにサブマウント基板３３に搭載されている。電極パッド３５とワイヤ接合部２１はワイヤ５２で接続されている。
　図１１に示すように、ボンディング材４１は、開口部１１ａと重ならないように形成されている。
　このようなＬＥＤモジュールＡ６においても、ＬＥＤチップ３０からｚ方向下方へ出射した光の一部は、透明なサブマウント基板３３を通り抜けて開口部１１ａに充填された白色の支持部材６によって反射されて、ｚ方向上方へ向かって進行する。このため、ＬＥＤモジュールＡ６は、ｚ方向下方に向かう光を効率よくｚ方向上方に向かう光へ変えることができる。従って、ＬＥＤモジュールＡ６は、金属製のリード１を用いて高い放熱性を有する構成でありながら、同時にＬＥＤユニット３を白色の非金属素材に載せた場合に近い高効率でＬＥＤチップ３０から出射される光を利用可能となっている。
　本発明に係るＬＥＤモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、ＬＥＤモジュールＡ１～Ａ３のボンディング材４にチッ化アルミニウムなどを放熱フィラーとして添加しても構わない。ボンディング材４の熱伝導率を向上させることでＬＥＤユニット３からリード１へ熱が伝わりやすくなる。
　上記実施形態では、開口部１１ａ，１１ｂ，１１ｄはｚ方向視矩形状であるが円形や楕円形あるいはその他の多角形であっても構わない。
　またさらに、上記実施形態では、リード１，２，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃが銅製のものに銀メッキを施したものであるが、他の金属を用いたものであっても構わない。
　またさらに、上記実施形態では、支持部材６は白色樹脂であるが、従来のＬＥＤモジュールＸと同様に白色セラミック基板を用いた構造のＬＥＤモジュールであっても本発明の効果を期待することができる。
　またさらに、ＬＥＤモジュールＡ５，Ａ６では開口部１１ａが設けられているが、ＬＥＤモジュールＡ２における開口部１１ｂやＬＥＤモジュールＡ３における開口部１１ｃと同様の開口部を設けてもよい。

Claims (8)

  1. 　厚み方向に貫通する開口部が形成されたダイボンディング部を有する第１のリードと、
    　上記第１のリードから離間する第２のリードと、
    　上記第１のリードと導通する第１の電極端子および上記第２のリードと導通する第２の電極端子を有するＬＥＤチップを具備し、上記開口部と少なくとも一部が重なるように上記ダイボンディング部の上記厚み方向一方側の面に搭載されたＬＥＤユニットと、
    　上記第２のリードと上記第２の電極端子とを接続するワイヤと、
    　上記第１および第２のリードを支持し、上記ダイボンディング部の上記厚み方向他方側の面に接する支持部材と、
    を備える、ＬＥＤモジュール。
  2. 　上記厚み方向視において、上記開口部の少なくとも一部が上記ＬＥＤチップの一部と重なっている、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  3. 　上記支持部材は白色樹脂からなるである、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  4. 　上記開口部には上記支持部材の一部が充填されている、請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
  5. 　上記開口部は、上記厚み方向視において上記ＬＥＤチップよりも小さく、かつその全体が上記ＬＥＤチップに含まれる、請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
  6. 　上記開口部は、上記厚み方向視において上記ＬＥＤチップと重ならない部分を有する、請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
  7. 　上記第１および第２の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの一方の端面に形成されており、
    　上記開口部は、上記厚み方向視において、上記ワイヤが延びる方向と直交する方向における一方の端部が上記ＬＥＤチップと重ならないように形成されている、請求項６に記載のＬＥＤモジュール。
  8. 　上記第２の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの一方の端面に形成されており、上記第１の電極端子は、上記厚み方向における上記ＬＥＤチップの他方の端面に形成されている、請求項５に記載のＬＥＤモジュール。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5528900B2 (ja) * 2010-04-30 2014-06-25 ローム株式会社 発光素子モジュール
KR101908656B1 (ko) * 2012-04-09 2018-10-16 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
JP6107136B2 (ja) * 2012-12-29 2017-04-05 日亜化学工業株式会社 発光装置用パッケージ及びそれを備える発光装置、並びにその発光装置を備える照明装置
JP6221403B2 (ja) * 2013-06-26 2017-11-01 日亜化学工業株式会社 発光装置
TWI651871B (zh) * 2013-06-27 2019-02-21 晶元光電股份有限公司 發光組件及製作方法
JP6484396B2 (ja) 2013-06-28 2019-03-13 日亜化学工業株式会社 発光装置用パッケージ及びそれを用いた発光装置
TWD160299S (zh) * 2013-09-16 2014-05-01 雷盟光電股份有限公司 發光二極體模組
DE102013114345A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
JP6374723B2 (ja) * 2014-07-25 2018-08-15 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP2016162971A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Ｌｅｄモジュール
JP6507779B2 (ja) * 2015-03-26 2019-05-08 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器
JP6633881B2 (ja) * 2015-09-30 2020-01-22 ローム株式会社 Ｌｅｄ照明器具およびその製造方法
JP6776855B2 (ja) * 2016-12-06 2020-10-28 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6973727B2 (ja) * 2017-03-15 2021-12-01 ローム株式会社 電子装置
KR102129674B1 (ko) * 2017-09-26 2020-07-02 주식회사 엘지화학 투명 발광소자 디스플레이용 전극 기판 및 이의 제조방법
CN110429080B (zh) * 2019-08-12 2021-01-12 厦门多彩光电子科技有限公司 一种Mini LED的封装方法和Mini LED

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007405A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2005159296A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Sharp Corp オプトデバイスのパッケージ構造
WO2009051093A1 (ja) * 2007-10-17 2009-04-23 Rohm Co., Ltd. 半導体発光モジュール

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590967A (ja) 1991-09-25 1993-04-09 Sharp Corp デイジタル／アナログ変換器
JPH0786640A (ja) 1993-06-17 1995-03-31 Nichia Chem Ind Ltd 発光デバイス
JPH0888393A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Fujitsu Ltd 半導体光検出装置およびその製造方法
JPH08204239A (ja) 1995-01-31 1996-08-09 Rohm Co Ltd 樹脂封止型発光装置
DE19621124A1 (de) * 1996-05-24 1997-11-27 Siemens Ag Optoelektronischer Wandler und dessen Herstellungsverfahren
US6054716A (en) * 1997-01-10 2000-04-25 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device having a protecting device
US5990498A (en) * 1997-09-16 1999-11-23 Polaroid Corporation Light-emitting diode having uniform irradiance distribution
JPH11112021A (ja) 1997-10-02 1999-04-23 Matsushita Electron Corp 半導体発光装置
JP3253265B2 (ja) 1997-10-03 2002-02-04 ローム株式会社 チップ型発光素子
DE19829197C2 (de) * 1998-06-30 2002-06-20 Siemens Ag Strahlungsaussendendes und/oder -empfangendes Bauelement
EP1107321A4 (en) * 1999-06-23 2006-08-30 Citizen Electronics LIGHT-EMITTING DIODE
JP2001223388A (ja) 2000-02-09 2001-08-17 Nippon Leiz Co Ltd 光源装置
AU3226101A (en) 2000-02-09 2001-08-20 Nippon Leiz Corporation Light source
JP2002314143A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toshiba Corp 発光装置
JP2002314138A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toshiba Corp 発光装置
JP3455191B2 (ja) 2001-04-10 2003-10-14 岡谷電機産業株式会社 半導体素子及び発光ダイオードランプ
JP2003158301A (ja) 2001-11-22 2003-05-30 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2004079619A (ja) 2002-08-12 2004-03-11 Koha Co Ltd Ｌｅｄ装置
TW578280B (en) * 2002-11-21 2004-03-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and package scheme and method thereof
DE10259946A1 (de) 2002-12-20 2004-07-15 Tews, Walter, Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.habil. Leuchtstoffe zur Konversion der ultravioletten oder blauen Emission eines lichtemittierenden Elementes in sichtbare weiße Strahlung mit sehr hoher Farbwiedergabe
JP4306247B2 (ja) 2002-12-27 2009-07-29 日亜化学工業株式会社 半導体発光装置
EP1603170B1 (en) 2003-03-10 2018-08-01 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for manufacturing a solid-state optical element device
JP4303550B2 (ja) 2003-09-30 2009-07-29 豊田合成株式会社 発光装置
JP4357311B2 (ja) * 2004-02-04 2009-11-04 シチズン電子株式会社 発光ダイオードチップ
KR101131259B1 (ko) * 2004-03-24 2012-03-30 스탄레 덴끼 가부시키가이샤 발광 장치의 제조방법 및 발광 장치
US7161188B2 (en) * 2004-06-28 2007-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element
JP4571139B2 (ja) * 2004-08-10 2010-10-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
KR100587020B1 (ko) * 2004-09-01 2006-06-08 삼성전기주식회사 고출력 발광 다이오드용 패키지
US8569939B2 (en) * 2004-09-15 2013-10-29 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Luminous device with heat pipe and method of manufacturing heat pipe lead for luminous device
JP4773755B2 (ja) 2005-07-01 2011-09-14 ローム株式会社 チップ型半導体発光素子
JP5065057B2 (ja) * 2005-07-15 2012-10-31 パナソニック株式会社 発光モジュール及びこれに用いる実装基板
JP4739842B2 (ja) * 2005-07-25 2011-08-03 スタンレー電気株式会社 表面実装型ｌｅｄ
JP5038623B2 (ja) * 2005-12-27 2012-10-03 株式会社東芝 光半導体装置およびその製造方法
JP2008066691A (ja) 2006-03-10 2008-03-21 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
JP4922663B2 (ja) * 2006-05-18 2012-04-25 スタンレー電気株式会社 半導体光学装置
JP4300223B2 (ja) * 2006-06-30 2009-07-22 株式会社 日立ディスプレイズ 照明装置および照明装置を用いた表示装置
KR100817274B1 (ko) * 2006-08-21 2008-03-27 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
JP4846498B2 (ja) * 2006-09-22 2011-12-28 株式会社東芝 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法
US7800304B2 (en) * 2007-01-12 2010-09-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Multi-chip packaged LED light source
CN101325193B (zh) * 2007-06-13 2010-06-09 先进开发光电股份有限公司 发光二极管封装体
TWI442595B (zh) 2007-07-25 2014-06-21 Everlight Electronics Co Ltd 發光二極體裝置
JP2009032850A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
US20100254119A1 (en) * 2007-11-20 2010-10-07 Showa Denko K.K. Light source connection member, light emitting device and display device
CN101878280B (zh) * 2007-11-30 2013-05-01 日亚化学工业株式会社 荧光体及使用其的发光装置以及荧光体的制造方法
KR101088910B1 (ko) * 2008-05-29 2011-12-07 삼성엘이디 주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
KR101438826B1 (ko) * 2008-06-23 2014-09-05 엘지이노텍 주식회사 발광장치
CN101350390B (zh) * 2008-08-21 2010-06-02 旭丽电子(广州)有限公司 一种led封装结构
US8791471B2 (en) * 2008-11-07 2014-07-29 Cree Hong Kong Limited Multi-chip light emitting diode modules
KR101047791B1 (ko) * 2008-11-18 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
US8288785B2 (en) * 2008-12-03 2012-10-16 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Lead frame having light-reflecting layer, light emitting diode having the lead frame, and backlight unit having the light emitting diode
JP2010245481A (ja) * 2009-04-10 2010-10-28 Sharp Corp 発光装置
JP2011023557A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Toshiba Corp 発光装置
JP5383611B2 (ja) * 2010-01-29 2014-01-08 株式会社東芝 Ｌｅｄパッケージ
WO2011093174A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 日本航空電子工業株式会社 Ｌｅｄデバイス、その製造方法、及び発光装置
US8525213B2 (en) * 2010-03-30 2013-09-03 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device having multiple cavities and light unit having the same
KR101039879B1 (ko) * 2010-04-12 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
CN102893418B (zh) * 2010-04-26 2015-07-22 松下电器产业株式会社 发光单元、照明装置
JP5507330B2 (ja) * 2010-04-27 2014-05-28 ローム株式会社 Ｌｅｄモジュール
JP5528900B2 (ja) * 2010-04-30 2014-06-25 ローム株式会社 発光素子モジュール
JP5748496B2 (ja) * 2011-02-10 2015-07-15 ローム株式会社 Ｌｅｄモジュール
DE102011018921B4 (de) * 2011-04-28 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Träger, optoelektronisches Bauelement mit Träger und Verfahren zur Herstellung dieser
US9184149B2 (en) * 2014-02-12 2015-11-10 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor device with an interlocking wire bond

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007405A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2005159296A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Sharp Corp オプトデバイスのパッケージ構造
WO2009051093A1 (ja) * 2007-10-17 2009-04-23 Rohm Co., Ltd. 半導体発光モジュール

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