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特表2021-504975高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2021-504975(P2021-504975A)
(43)【公表日】2021年2月15日
(54)【発明の名称】高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 33/62 20100101AFI20210118BHJP
H01L 33/58 20100101ALI20210118BHJP
【ＦＩ】
H01L33/62
H01L33/58
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2020-545839(P2020-545839)
(86)(22)【出願日】2018年8月20日
(85)【翻訳文提出日】2020年5月22日
(86)【国際出願番号】CN2018101282
(87)【国際公開番号】WO2020010669
(87)【国際公開日】20200116
(31)【優先権主張番号】201810768905.1
(32)【優先日】2018年7月13日
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201821110133.4
(32)【優先日】2018年7月13日
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201821109407.8
(32)【優先日】2018年7月13日
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201821109422.2
(32)【優先日】2018年7月13日
(33)【優先権主張国】CN
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】520180253
【氏名又は名称】深▲せん▼市藍譜里克科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】張 河生
【テーマコード（参考）】
5F142
【Ｆターム（参考）】
5F142AA03
5F142AA33
5F142AA34
5F142AA81
5F142BA02
5F142DB32
5F142DB44
5F142EA02
5F142EA06
5F142EA18
5F142EA34
5F142GA40
(57)【要約】
【課題】高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールを提供することを課題とする。【解決手段】基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含む高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、レンズ支持枠体は基板の上方に設けられると共に基板を包み、レンズ支持枠体にレンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、レンズが保持用空洞部内に設けられると共にレンズ支持枠体に接続され、基板は、順次接続される第１配線層と、第１セラミック層と、第１金属層と、を含み、第１金属層の両端に第１電極接続パッドが設けられ、第１電極接続パッドが第１配線層に接続され、第１配線層に複数の第１ＬＥＤチップユニットが設けられ、レンズは、第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含み、
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板を包み、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、第１配線層と、第１セラミック層と、第１金属層と、を含み、前記第１配線層が前記第１セラミック層の上方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層が前記第１セラミック層の下方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層の両端に第１電極接続パッドが設けられ、前記第１電極接続パッドが前記第１配線層に接続され、前記第１電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記第１配線層に複数の第１ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板を包み、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、第１配線層と、第１セラミック層と、第１金属層と、を含み、前記第１配線層が前記第１セラミック層の上方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層が前記第１セラミック層の下方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層の両端に第１電極接続パッドが設けられ、前記第１電極接続パッドが前記第１配線層に接続され、前記第１電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記第１配線層に複数の第１ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項2】
前記基板は、ＤＰＣ基板又はＤＢＣ基板である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項3】
前記レンズは、１段レンズであり、
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項4】
前記レンズは、２段レンズであり、
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項5】
前記第１セラミック層の材料は、窒化アルミニウム又は酸化アルミニウムである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項6】
前記レンズ支持枠体の材料は、金属又はセラミックである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
ことを特徴とする、請求項１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項7】
高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含み、
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板と焼結接続し、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、ダイボンド層、第２セラミック層と、第２金属層と、を含み、前記ダイボンド層が前記第２セラミック層の上方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、前記第２金属層が前記第２セラミック層の下方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、第２配線層が前記ダイボンド層又は前記第２セラミック層に設けられ、前記第２金属層の両端に第２電極接続パッドが設けられ、前記第２電極接続パッドが前記ダイボンド層に接続され、前記第２電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記ダイボンド層に複数の第２ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第２ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第２ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板と焼結接続し、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、ダイボンド層、第２セラミック層と、第２金属層と、を含み、前記ダイボンド層が前記第２セラミック層の上方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、前記第２金属層が前記第２セラミック層の下方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、第２配線層が前記ダイボンド層又は前記第２セラミック層に設けられ、前記第２金属層の両端に第２電極接続パッドが設けられ、前記第２電極接続パッドが前記ダイボンド層に接続され、前記第２電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記ダイボンド層に複数の第２ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第２ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第２ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項8】
前記基板は、焼結多層セラミック基板である、
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項9】
前記レンズは、１段レンズであり、
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【請求項10】
前記レンズは、２段レンズであり、
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、請求項７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の高出力ＬＥＤチップパッケージモジュールの電極接続パッドは、すべて配線層、すなわちＬＥＤチップの光出射面側に設けられ、はんだ付け方法により外部に接続される。この欠点は、電極接続パッドが外部に露出し、外部の異物によって汚染されやすく、更に電極接続パッド間の短絡を引き起こすことで、ＬＥＤチップを損傷させるため、安全上の懸念が存在する点にあった。
【0003】
以上の欠点は、改善される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、従来技術の欠点を克服する、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、本発明では、次のような技術的手段が講じられる。高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含み、前記レンズ支持枠体は前記基板の上方に設けられると共に前記基板を包み、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、前記レンズが前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、第１配線層と、第１セラミック層と、第１金属層と、を含み、前記第１配線層が前記第１セラミック層の上方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層が前記第１セラミック層の下方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層の両端に第１電極接続パッドが設けられ、前記第１電極接続パッドが前記第１配線層に接続され、前記第１電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記第１配線層に複数の第１ＬＥＤチップユニットが設けられ、前記レンズは、前記第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する。
【0006】
さらに、前記基板は、ＤＰＣ基板又はＤＢＣ基板である。
【0007】
さらに、前記レンズは、１段レンズであり、前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである。
【0008】
さらに、前記レンズは、２段レンズであり、前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、前記２次レンズは、フラットレンズである。
【0009】
さらに、前記第１セラミック層の材料は、窒化アルミニウム又は酸化アルミニウムである。
【0010】
さらに、前記レンズ支持枠体の材料は、金属又はセラミックである。
【0011】
本発明の別の目的は、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含む高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールをさらに提供することにある。前記レンズ支持枠体は前記基板の上方に設けられると共に前記基板と焼結接続し、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、前記レンズが前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、前記基板は、ダイボンド層、第２セラミック層と、第２金属層と、を含み、前記ダイボンド層が前記第２セラミック層の上方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、前記第２金属層が前記第２セラミック層の下方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、第２配線層が前記ダイボンド層又は前記第２セラミック層に設けられ、前記第２金属層の両端に第２電極接続パッドが設けられ、前記第２電極接続パッドが前記ダイボンド層に接続され、前記第２電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記ダイボンド層に複数の第２ＬＥＤチップユニットが設けられ、前記レンズは、前記第２ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第２ＬＥＤチップユニットの位置に対応する。
【0012】
さらに、前記基板は、焼結多層セラミック基板である。
【0013】
さらに、前記レンズは、１段レンズであり、前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである。
【0014】
さらに、前記レンズは、２段レンズであり、前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、前記２次レンズは、フラットレンズである。
【発明の効果】
【0015】
上記技術的手段によると本発明は、次の有利な効果を奏する。（１）本発明において、構造が単純で堅固であり、かつ組立てが簡単であり、交換も便利なため、時間の節約になる。
（２）セラミック層の設置により、放熱効果が向上し、動作の安定性も高め、かつ耐高温性と耐老化性を持つことで、寿命が延びる。
（３）電極接続パッドが外部から隔離されることを実現し、外部の異物による電極接続パッドの汚染を防ぐことで、電極接続パッドがより一層保護され、製品の寿命が延び、製品をより安全に使用でき、製品の安定性が高められ、電子製品の高圧絶縁要件が満たされる。
（４）電極接続パッドと外部部品とが圧着により接続されることで、プロセスがより簡単で、迅速になる。
（５）ガラスで作られたレンズが設置されることによって、光出射の効率が確保されるだけでなく、ＬＥＤチップがより一層保護され、経年劣化しにくくなり、製品の構造が簡素化され、クリーニングが便利になることで、コストが節約される。
【0016】
以下に図面を参照して、本発明の実施例の技術的手段を詳細に説明する。説明する実施例は、本発明の一例であり、全てでないことは言うまでもない。当業者は、創造性を働かせないで、本実施例中の添付図面に基づいて他の添付図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の基板の構造を示す模式図（一）である。
【図2】本発明の基板の構造を示す模式図（二）である。
【図3】本発明の応用実施例の構造を示す模式図（一）である。
【図4】本発明の応用実施例の構造を示す模式図（二）である。
【図5】本発明の応用実施例の構造を示す模式図（三）である。
【図6】本発明の応用実施例の構造を示す模式図（四）である。
【図7】本発明の応用実施例の構造を示す模式図（五）である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明が解決しようとする技術的課題、本発明の技術的手段及び有利な効果をより明確にするため、添付図面及び実施例を参照しつつ、本発明をさらに詳細に説明する。ここで描写される具体的な実施例は、本発明を説明するためにのみ使用されるものであって、本発明を限定するものでないことが理解されるべきである。
【0019】
ある要素が別の要素に「接続された」又は「結合された」と称される場合は、ある要素は、別の要素に直接的或いは間接的に接続されることに留意されたい。なお、用語「第一」、「第二」は、単に描写的な目的で使われており、相対的な重要性を示したり、示された技術特徴の数を暗に示すものと理解してはいけない。「第一」、「第二」と限定されている特徴は、この特徴を１つ以上含むことを示すものである。
【0020】
図１、図３乃至図７を参照すると、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板１と、レンズ支持枠体２と、ガラスで作られたレンズと、を含み、レンズ支持枠体２は基板１の上方に設けられると共に基板１を包み、レンズ支持枠体２にはレンズを収容するための保持用空洞部３が設けられ、レンズが保持用空洞部３内に設けられると共にレンズ支持枠体２に接続され、基板１は、第１配線層１１１と、第１セラミック層１１２と、第１金属層１１３と、を含み、第１配線層１１１が第１セラミック層１１２の上方に設けられると共に第１セラミック層１１２に接続され、第１金属層１１３が第１セラミック層１１２の下方に設けられると共に第１セラミック層１１２に接続され、第１金属層１１３の両端に第１電極接続パッド１１３１が設けられ、第１電極接続パッド１１３１が第１配線層１１１に接続され、第１電極接続パッド１１３１と外部部品が圧着によって接続され、
第１配線層１１１に複数の第１ＬＥＤチップユニット（図示せず、以下同じ）が設けられ、レンズは、第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する。
【0021】
基板１は、ＤＰＣ基板であることが好ましい。
【0022】
基板１は、ＤＢＣ基板であることが好ましい。
【0023】
第１電極接続パッド１１３１は、導電性金属を第１セラミック層１１２に通すことによって第１配線層１１１に接続されることが好ましい。
【0024】
第１金属層１１３と第１配線層１１１の厚さは、同じであることが好ましい。このような設計により、主に基板１の反りが防止され、基板１の平坦性が確保される。
【0025】
複数の第１ＬＥＤチップユニットは、第１配線層１１１上に均等に配置されることが好ましい。
【0026】
複数の第１ＬＥＤチップユニットは、第１配線層１１１上に不均等に配置されることが好ましい。
【0027】
第１配線層１１１及び第１金属層１１３の材料は、いずれも銅であることが好ましい。銅は、導電媒体であり、導電性に優れ、かつ価格性能比が高い。
【0028】
第１セラミック層１１２の材料は、窒化アルミニウムであることが好ましい。窒化アルミニウムは、熱伝導性に優れている。窒化アルミニウムの電気絶縁性により、絶縁電圧要件を満たすことができる。、窒化アルミニウム材料で作られた第１セラミック層１１２は、出力の高いＬＥＤチップに使用することができる。
【0029】
第１セラミック層１１２の材料は、酸化アルミニウムであることが好ましい。酸化アルミニウムは、熱伝導性に優れている。酸化アルミニウムの電気絶縁性により、絶縁電圧要件を満たすことができる。酸化アルミニウム材料で作られた第１セラミック層１１２は、出力の低いＬＥＤチップに使用されることができる。
【0030】
図２乃至図７を参照すると、本発明の別の目的は、基板１と、レンズ支持枠体２と、ガラスで作られたレンズと、を含む、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールをさらに提供することにある。レンズ支持枠体２は基板１の上方に設けられると共に基板１と焼結接続し、レンズ支持枠体２にはレンズを収容するための保持用空洞部３が設けられ、レンズが保持用空洞部３内に設けられると共にレンズ支持枠体２に接続され、基板１は、ダイボンド層１２１、第２セラミック層１２２と、第２金属層１２３と、を含み、ダイボンド層１２１が第２セラミック層１２２の上方に設けられると共に第２セラミック層１２２に接続され、第２金属層１２３が第２セラミック層１２２の下方に設けられると共に第２セラミック層１２２に接続され、第２配線層（図示せず、以下同じ）がダイボンド層１２１又は第２セラミック層１２２に設けられ、第２金属層１２３の両端に第２電極接続パッド１２３１が設けられ、第２電極接続パッド１２３１がダイボンド層１２１に接続され、第２電極接続パッド１２３１と外部部品が圧着によって接続され、
ダイボンド層１２１に複数の第２ＬＥＤチップユニット（図示せず、以下同じ）が設けられ、レンズは、第２ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、第２ＬＥＤチップユニットの位置に対応する。
【0031】
基板１とレンズ支持枠体２の外形寸法は、同じであることが好ましい。
【0032】
基板１は、焼結多層セラミック基板であることが好ましい。
【0033】
第２電極接続パッド１２３１は、導電性金属を第２セラミック層１２２に通すことによってダイボンド層１２１に接続されることが好ましい。
【0035】
図７を参照すると、レンズは、２段レンズであることが好ましい。２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含む。２次レンズは、１次レンズの上方に設けられると共に１次レンズの位置に対応している。１次レンズは、レンズ群７、一体型レンズアレイ６又はシリンドリカルレンズ５であり、２次レンズは、フラットレンズ４である。１次レンズは、レンズ群７、一体型レンズアレイ６又はシリンドリカルレンズ５であり、集光の役割を果たす。２次レンズは、フラットレンズ４であり、保護及び光スポットの均一性の調整の役割を果たす。
【0036】
基板１とレンズ支持枠体２は、接着、はんだ付け又は螺着によって接続されることが好ましい。
【0037】
図３を参照すると、一実施例において、１段レンズがフラットレンズ４である場合、フラットレンズは、至近距離で使用される。フラットレンズは、安価で、クリーニングしやすい。
【0038】
保持用空洞部３の側壁には、凹溝３１が設けられることが好ましい。凹溝３１の設置により、モジュールの内外圧力が平衡し、ＬＥＤ動作時の発熱により、モジュール内の圧力が過剰にならない。
【0039】
凹溝３１の数は、４個であり、保持用空洞部３の側壁の両側に２個ずつ凹溝３１が設けられることが好ましい。
【0040】
ＬＥＤチップユニットの数は、複数であることが好ましい。
【0041】
ＬＥＤチップユニットの数は、４０個であることが好ましい。
【0042】
基板１上には第１取付け穴１３１が設けられ、レンズ支持枠体２には第２取付け穴２１が設けられ、第１取付け穴１３１と第２取付け穴２１の位置は対応していることが好ましい。第１ネジ（図示せず、以下同じ）は、第２取付け穴２１、第１取付け穴１３１を順番に通って、フラットレンズ４付き基板１をヒートシンクに固定する。このような配置により、基板モジュールとヒートシンク間の接続がより安定する。着脱に便利であるため、基板モジュールの取り付け又は交換が非常に便利になり、時間を節約できる。
【0043】
第２取付け穴２１及び第１取付け穴１３１の数は、いずれも複数であることが好ましい。
【0044】
第２取付け穴２１及び第１取付け穴１３１の数は、いずれも４個であり、４個の第１取付け穴１３１が基板１の隅に設けられ、４個の第２取付け穴２１がレンズ支持枠体２の隅に設けられることが好ましい。このような配置は、モジュールの固定をより強固にし、モジュールの放熱に役立つ。
【0045】
図４を参照すると、一実施例において、１次レンズ又は１段レンズは、シリンドリカルレンズ５である。シリンドリカルレンズ５の断面は、半円形状を呈する。シリンドリカルレンズ５は、中間にある円弧面部５１と、円弧面部の両側にある平面部５２、とを備え、円弧面部５１と平面部５２は、一体構造となっている。保持用空洞部３の側壁に傾斜部３２が設けられる。シリンドリカルレンズ５が保持用空洞部３内に設けられ、平面部５２が傾斜部３２に連接される。
【0046】
シリンドリカルレンズ５の断面は、円形状、楕円形状又は放物線状を呈することが好ましい。
【0047】
基板１に第３取付け穴１３２が設けられ、レンズ支持枠体２に第４取付け穴２２が設けられることが好ましい。第２ネジ（図示せず、以下同じ）は、第４取付け穴２２、第３取付け穴１３２を順番に通って、シリンドリカルレンズ５付き基板１をヒートシンクに固定する。
【0048】
第４取付け穴２２及び第３取付け穴１３２の数は、いずれも複数であることが好ましい。
【0049】
第４取付け穴２２及び第３取付け穴１３２の数は、いずれも６個であることが好ましい。第３取付け穴１３２は、基板１の隅に設けられた４個の第３取付け穴１３２と、基板１の中央に設けられた２個の第３取付け穴１３２と、を含む。第４取付け穴２２は、レンズ支持枠体２の隅に設けられた４個の第４取付け穴２２と、レンズ支持枠体２の中央に設けられた２個の第４取付け穴２２と、を含む。
【0050】
図５を参照すると、一実施例において，１次レンズ又は１段レンズは、一体型レンズアレイ６である。すなわち、隣接するレンズユニットが、一体的に連接される。一体型レンズアレイ６は、同じガラス上で加工される。一体型レンズアレイ６の各レンズユニットの間に隙間がないため、ほこりやその他の汚染物質がレンズユニットの下方に入ってＬＥＤチップを汚染するのを防ぎ、ＬＥＤチップをよりよく保護できる。一体型レンズアレイ６の設計は、使用距離及び光の均一性の要件に応じて変化する。一体型レンズアレイの使用により、モジュールの応用範囲が広がる。一体型レンズアレイの交換により、異なる使用距離及び光の均一性の要件を達成できる。
【0051】
一体型レンズアレイ６の上方には、レンズ押え部材６１が設けられることが好ましい。レンズ押え部材６１は、一体型レンズアレイ６を押さえると共にレンズ支持枠体２に接続される。
【0052】
一体型レンズアレイ６は、レンズ接続受台６２と、レンズアレイユニット６３と、を含むことが好ましい。レンズアレイユニット６３は、レンズ接続受台６２に設けられて、レンズ接続受台６２に接続される。レンズ接続受台６２は、保持用空洞部３内に設けられ、レンズ支持枠体２に接続される。このような配置により、レンズ支持枠体２と一体型レンズアレイ６の接続はより強固になり、着脱が便利になる。
【0053】
レンズ押え部材６１の数は、２枚であり、２枚のレンズ押え部材６１は、対向配置されていることが好ましい。
【0054】
各レンズユニットは、１個のＬＥＤチップユニット又は一組のＬＥＤチップに対応していることが好ましい。
【0055】
各組内のＬＥＤチップユニットの波長は、個別に異なっていることが好ましい。このような配置により、本製品は、従来のＵＶ接着剤又はインクを硬化させることができる。従来の接着剤又はインク内には、複数の波帯の光開始剤が含まれているため、複数の波帯を含むＬＥＤチップは、従来の接着剤又はインクの硬化に使用することができる。水銀灯で接着剤又はインクを硬化する従来技術に比べると、ＬＥＤ灯はより省エネかつ高効率である。
【0056】
隣接するレンズユニットの間隔は、レンズユニットの直径以上であることが好ましい。
【0057】
隣接するレンズユニット間の間隔は、レンズユニットの直径よりも小さいことが好ましい。
【0058】
一体型レンズアレイ６に含まれる複数のレンズユニットは、均しく球面レンズ又は非球面レンズであることが好ましい。
【0059】
各組ＬＥＤチップは、４個のＬＥＤチップユニットを備え、４個のＬＥＤチップユニットの波長は異なっていることが好ましい。
【0060】
ＬＥＤチップユニットの数は８０個であり、２０組のＬＥＤチップの各組が４個のＬＥＤチップユニットを備えることが好ましい。２０組のＬＥＤチップは、マトリクス状に配置されることが好ましい。
【0061】
基板１上には第５取付け穴１３３が設けられ、レンズ支持枠体２には第６取付け穴２３が設けられ、レンズ押え部材６１には第７取付け穴６１１が設けられることが好ましい。第３ネジ６４は、第７取付け穴６１１、第６取付け穴２３及び第５取付け穴１３３を順番に通って、一体型レンズアレイ６付き基板１をヒートシンクに固定する。このような配置により、製品全体の接合構造がより安定する。着脱に便利であるため、基板モジュールの取り付け又は交換が非常に便利になり、時間を節約できる。
【0062】
第５取付け穴１３３、第６取付け穴２３及び第７取付け穴６１１の数は、いずれも４個であり、第３ネジ６４の数は、４本であることが好ましい。
【0063】
４個の第５取付け穴１３３が基板１の隅に設けられ、４個の第６取付け穴２３がレンズ支持枠体２の隅に設けられ、４個の第７取付け穴６１１がレンズ押え部材６１の隅に設けられることが好ましい。このような配置は、モジュールの固定をより強固にし、モジュールの放熱に役立つ。
【0064】
レンズ押え部材６１には第８取付け穴６１２が設けられ、レンズ支持枠体２には第９取付け穴２４が設けられることが好ましい。第４ネジ（図示せず、以下同じ）は、第８取付け穴６１２、第９取付け穴２４を順番に通って、レンズ押え部材６１をレンズ支持枠体２に接続し、一体型レンズアレイの固定を実現する。このような配置により、製品全体の接合構造がより安定し、着脱が便利になるため、時間を節約できる。
【0065】
図６を参照すると、一実施例において、１次レンズ又は１段レンズは、レンズ群７であり、すなわち、隣接するレンズユニットが互いに独立している。保持用空洞部３が複数あり、各レンズユニットが各々の保持用空洞部３内に設けられる。
【0066】
保持用空洞部３の数は、５４個であることが好ましい。
【0067】
複数のＬＥＤチップユニットは、直列、並列又は直並列に接続されることが好ましい。
【0068】
レンズは、石英ガラスであることが好ましい。石英ガラスは、紫外線透過性に優れ、光出射の効率を確保する。
【0069】
レンズは、紫外線透過性ガラスであるため、光出射効率を確保することが好ましい。
【0070】
レンズと保持用空洞部３は、接着剤で接着されていることが好ましい。軽く静的なレンズは、レンズと保持用空洞部との間を接着剤で接着することができる。
【0071】
レンズと保持用空洞部３は、固定構造及び接着方法を組み合わせて接合されることが好ましい。このような接合方法は、重く動的なレンズに用することができる。
【0072】
レンズ支持枠体２の材料は、金属であることが好ましい。金属材料を用いたレンズ支持枠体２は、一方では加工に便利であり、他方では放熱に役立つ。
【0073】
レンズ支持枠体２の材料は、セラミックであることが好ましい。セラミック材料を用いた放熱支持枠体の利点は、絶縁性に優れることである。
【0074】
本実施例によって提案される高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールの有利な効果は、次の通りである。（１）本発明において、構造が単純で堅固であり、かつ組み立てが簡単であり、交換も便利なため、時間の節約になる。
（２）セラミック層の設置により放熱効果が向上し、動作の安定性も高め、かつ耐高温性と耐老化性を持つことで、寿命が延びる。
（３）電極接続パッドが外部から隔離されることを実現し、外部の異物による電極接続パッドの汚染を防ぐことで、電極接続パッドがより一層保護され、製品の寿命が延び、製品をより安全に使用でき、製品の安定性が高められ、電子製品の高圧絶縁要件が満たされる。
（４）電極接続パッドと外部部品とが圧着により接続されることで、プロセスがより簡単で、迅速になる。
（５）ガラスで作られたレンズが設置されることによって、光出射の効率が確保されるだけでなく、ＬＥＤチップがより一層保護され、経年劣化しにくくなり、製品の構造が簡素化され、クリーニングが便利になることで、コストが節約される。
【0075】
上記は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の精神および原理の範囲内で行われる修正、均等範囲内の置換又は改善などは、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【0076】
［付記］［付記１］
高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含み、
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板を包み、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、第１配線層と、第１セラミック層と、第１金属層と、を含み、前記第１配線層が前記第１セラミック層の上方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層が前記第１セラミック層の下方に設けられると共に前記第１セラミック層に接続され、前記第１金属層の両端に第１電極接続パッドが設けられ、前記第１電極接続パッドが前記第１配線層に接続され、前記第１電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記第１配線層に複数の第１ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第１ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第１ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0077】
［付記２］前記基板は、ＤＰＣ基板又はＤＢＣ基板である、
ことを特徴とする、付記１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0078】
［付記３］前記レンズは、１段レンズであり、
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、付記１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0079】
［付記４］前記レンズは、２段レンズであり、
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、付記１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0080】
［付記５］前記第１セラミック層の材料は、窒化アルミニウム又は酸化アルミニウムである、
ことを特徴とする、付記１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0081】
［付記６］前記レンズ支持枠体の材料は、金属又はセラミックである、
ことを特徴とする、付記１に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0082】
［付記７］高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュールであって、基板と、レンズ支持枠体と、ガラスで作られたレンズと、を含み、
前記レンズ支持枠体は、前記基板の上方に設けられると共に前記基板と焼結接続し、前記レンズ支持枠体には、前記レンズを収容するための保持用空洞部が設けられ、
前記レンズは、前記保持用空洞部内に設けられると共に前記レンズ支持枠体に接続され、
前記基板は、ダイボンド層、第２セラミック層と、第２金属層と、を含み、前記ダイボンド層が前記第２セラミック層の上方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、前記第２金属層が前記第２セラミック層の下方に設けられると共に前記第２セラミック層に接続され、第２配線層が前記ダイボンド層又は前記第２セラミック層に設けられ、前記第２金属層の両端に第２電極接続パッドが設けられ、前記第２電極接続パッドが前記ダイボンド層に接続され、前記第２電極接続パッドと外部部品が圧着によって接続され、
前記ダイボンド層に複数の第２ＬＥＤチップユニットが設けられ、
前記レンズは、前記第２ＬＥＤチップユニットの上方に設けられ、前記第２ＬＥＤチップユニットの位置に対応する、
ことを特徴とする、高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0083】
［付記８］前記基板は、焼結多層セラミック基板である、
ことを特徴とする、付記７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0084】
［付記９］前記レンズは、１段レンズであり、
前記１段レンズは、フラットレンズ、シリンドリカルレンズ、レンズ群又は一体型レンズアレイである、
ことを特徴とする、付記７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【0085】
［付記１０］前記レンズは、２段レンズであり、
前記２段レンズは、１次レンズと、２次レンズと、を含み、
前記２次レンズは、前記１次レンズの上方に設けられると共に前記１次レンズの位置に対応しており、
前記１次レンズは、レンズ群、一体型レンズアレイ又はシリンドリカルレンズであり、
前記２次レンズは、フラットレンズである、
ことを特徴とする、付記７に記載の高出力ＬＥＤチップの支持枠体付き裏面電極集積パッケージモジュール。
【符号の説明】
【0086】
１ 基板１１１ 第１配線層
１１２ 第１セラミック層
１１３ 第１金属層
１１３１ 第１電極接続パッド
１２１ ダイボンド層
１２２ 第２セラミック層
１２３ 第２金属層
１２３１ 第２電極接続パッド
１３１ 第１取付け穴
１３２ 第３取付け穴
１３３ 第５取付け穴
２ レンズ支持枠体
２１ 第２取付け穴
２２ 第４取付け穴
２３ 第６取付け穴
２４ 第９取付け穴
３ 保持用空洞部
３１ 凹溝
３２ 傾斜部
４ フラットレンズ
５ シリンドリカルレンズ
５１ 円弧面部
５２ 平面部
６ 一体型レンズアレイ
６１ レンズ押え部材
６１１ 第７取付け穴
６１２ 第８取付け穴
６２ レンズ接続受台
６３ レンズアレイユニット
６４ 第３ネジ
７ レンズ群
【国際調査報告】