CN101523620A - 半导体发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体发光装置，该半导体发光装置(A1)包含箱体(1)和配置在该箱体内的多个半导体发光元件(3)。在箱体(1)中，形成有将上述多个半导体发光元件(3)独立地包围的圆锥状的多个反射器(11)。对于各半导体发光元件(3)，通过两根导线(6)通电。各导线(6)具有第一端和与其相反一侧的第二端。第一端与半导体发光元件(3)连接，第二端配置在由上述反射器(11)包围的空间外。

Description

半导体发光装置
技术领域
本发明涉及具备多个半导体发光元件的半导体发光装置。
背景技术
图15表示现有的半导体发光装置的一例(例如参照下述的专利文献1)。图15所示的半导体发光装置X具备：印刷配线基板91、多个LED芯片92、多根导线93、多个荧光树脂部件94和透明树脂部件95。多个LED芯片92在印刷配线基板91上搭载为矩阵状。各LED芯片92对于印刷配线基板91的配线图案(图示略)，通过两根导线93导通。在印刷配线基板91，形成有多个反射器91a。各反射器91a将LED芯片92和两根导线93包围，其表面具有较高的反射率。被反射器91a包围的空间中填充有荧光树脂部件94。透明树脂部件95覆盖印刷配线基板91和荧光树脂部件94。在透明树脂部件95上，形成多个透镜95a。各透镜95a位于相对应的一个LED芯片92的正面。在半导体发光装置X中，通过设置在印刷配线基板91的端子(图示略)向多个LED芯片92供给电力。由此，从各LED芯片92发光，该光透过透镜95a向外部射出。
专利文献1：日本特开平11-237850号公报
如图15所示的结构中，存在以下缺陷。即，在半导体发光装置X中，各导线93整体被反射器91a包围。由此，从LED芯片92发出的光的一部分被导线93遮蔽，妨碍了半导体发光元件X的高亮度化。进而，在被反射器91a包围的区域，导线93与印刷配线基板91的配线图案焊接(bonding)。由此，需要考虑焊接导线93的空间，决定反射器91a的形状和大小。但是，如此设定的形状和大小，存在引起反射器91a的光反射效率低下的情况。
发明内容
本发明鉴于上述问题而完成，其课题在于提供一种能够实现高亮度化的半导体发光装置。
本发明提供的半导体发光装置，其具备：沿平面配置的多个半导体发光元件；将上述多个半导体发光元件独立地包围的圆锥状的多个反射器；和用于对上述多个半导体发光元件通电的多根导线，上述各导线，其第一端与上述半导体发光元件连接，与上述第一端相反一侧的第二端位于由上述反射器包围的空间外。与各半导体发光元件连接的导线的数量，可以为一根也可以为多根。
在上述结构中，各导线的一端和与其连接的部分位于由上述反射器包围的空间外。由此，不需要在由上述反射器包围的空间内设置焊接上述导线的场所，此外，能够抑制从上述半导体发光元件发出的光被上述导线遮蔽的情况。进而，能够使上述反射器成为适于将来自上述半导体发光元件的光反射并适当地射出的大小和形状。
本发明的半导体发光装置，优选还具备至少一个散热部件，上述散热部件具有搭载有上述多个半导体发光元件的第一面和与此相反一侧的第二面。并且，上述散热部件的上述第二面露出于该半导体发光装置的外部。根据上述结构，由上述半导体发光元件产生的热能够经由上述散热部件向上述半导体发光装置外发散。这一点有利于实现上述半导体发光元件的高输出化。
本发明的半导体发光装置，优选还具备夹住该半导体发光装置的中央并相互分离配置的两个散热部件。各散热部件具有搭载有上述多个半导体发光元件的第一面和与此相反一侧的第二面，该第二面露出于该半导体发光装置的外部。
上述多个反射器的各个，优选具有共有边缘部分和非共有边缘部分，各反射器相对于邻接的反射器通过上述共有边缘部分部分地连接。此外，上述共有边缘部分，以上述平面为基准，构成为高度比上述非共有边缘部分低。
本发明的半导体发光装置，优选还具备填充在由上述多个反射器包围的空间的波长变换用树脂，该波长变换用树脂以跨越各反射器的上述共有边缘部分的方式设置。
本发明的其他特征和优点，以下参照附图详细说明便能够更加清晰了解。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的半导体发光装置的立体图。
图2是表示图1的半导体发光装置的平面图。
图3是表示图1的半导体发光装置的底面图。
图4是图2的IV-IV线截面图。
图5是图2的V-V线截面图。
图6是表示图1的半导体发光装置的主要部分的截面图。
图7是表示图1的半导体发光装置的变形例的平面图。
图8是表示本发明的第二实施方式的半导体发光装置的截面图。
图9是表示本发明的第三实施方式的半导体发光装置的立体图。
图10是表示图9的半导体发光装置的平面图。
图11是表示图9的半导体发光装置的底面图。
图12是图10的XII-XII线截面图。
图13是表示图9的半导体发光装置的变形例的平面图。
图14是表示本发明的第四实施方式的半导体发光装置的截面图。
图15是表示现有的半导体发光装置的一例的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。
图1～图6表示本发明的第一实施方式相关的半导体发光装置。图示的半导体发光装置A1具备箱体1、两个散热部件2、多个LED芯片3、荧光树脂4、透明树脂5、多根导线6、和多个引脚7。半导体发光装置A1，通过使多个LED芯片3同时发光，作为能够面发光的光源装置构成。此外，在图4～图6中，省略了导线6。此外，在图6中，还省略了荧光树脂4和透明树脂5。
箱体1呈扁平的大致长方体形，例如由白色的树脂组成。箱体1作为半导体发光装置A1的底座使用。在箱体1，形成有多个反射器11。各反射器11，为圆锥状的锥面，将一个LED芯片3包围。反射器11具有反射率较高的面，使从LED芯片3发出的光朝向上方(图4和图5中的上方)。相邻的反射器11彼此部分连接(参照图2)。具体来说，各反射器11具有两种边缘部分，即非共有边缘部分11a和共有边缘部分11b。并且各反射器11和与其相邻的反射器11经由共有边缘部分11b相互连接。另一方面，各反射器11的非共有边缘部分11a不与其他的反射器11连接。如图6所示，共有边缘部分11b的高度比非共有边缘部分11a低。上述边缘部分11a、11b的高度例如能够以散热部件2的上表面为基准进行测量，或者也能够以与该散热部件2的上表面平行的假想的平面作为基准进行测量。
两个散热部件2，例如为Cu制的棒状部件，用于搭载多个LED芯片3。两个散热部件共同被埋入箱体1中，如图3所示，夹住半导体发光装置A1的中央，在箱体1的宽度方向上分离配置。各散热部件2，其搭载LED芯片3的上表面和与此相对的下表面从箱体1露出(参照图4)。
多个LED芯片3，作为半导体发光装置A1的光源发挥功能。当然，也可以将LED芯片以外的其他半导体发光元件作为光源使用。各LED芯片3，其大小例如为0.3mm见方。多个LED芯片3通过搭载在两个散热部件2，配置为沿着一个假想平面的两列的矩阵状。此外，还可以将该假想的平面作为测量反射器11的边缘部分的高度的基准面。
荧光树脂4由混入有荧光物质的树脂构成，如图4和图5所示，填充于被反射器11包围的空间。荧光树脂4与上述荧光物质的种类相对应，用于将来自LED芯片3的光适当地进行波长变换。如图5所示，荧光树脂4跨越反射器11的共有边缘部分11b。即，荧光树脂4不是被分割为被各反射器11包围的每个空间，而是作为遍及被多个反射器11包围的全体空间的整体而形成。
透明树脂5是例如使用透明的环氧树脂模具成型的，覆盖箱体1和荧光树脂4。在透明树脂5，形成有多个透镜5a。各透镜5a配置在对应的一个LED芯片3的正面，具有通过将来自LED芯片3的光折射提高指向性的功能。
多个引脚7例如由Cu制成，其各一部分被埋入箱体1。在各引脚7中，在与反射器11相邻的位置露出的部分，作为衬垫7a。衬垫7a为用于焊接导线6的部分。在本实施方式中，在配置为两列的多个LED芯片3之间配置的衬垫7a，成为作为共通电极的阴极，配置在多个LED芯片3的外侧的衬垫7a，成为作为个别电极的阳极。各引脚7中从箱体1延伸出的部分作为端子7b。端子7b用于将半导体发光装置A1例如在回路基板上进行面安装。如图2所示，衬垫7a被反射器11的内侧部分包围。由于反射器11为圆锥状，反射器11的内侧部分为弯曲的形状。由此，衬垫7a设置在较大尺寸的截面为大致菱形、或者截面为大致五角形的空间的底部。
多个导线6，例如由Au构成，用于对多个LED芯片3通电。如图1和图2所示，在各LED芯片3，连接有两个导线6。如图2所示，上述两根导线6的其中一根，与在配置为两列的多个LED芯片3之间配置的衬垫7a连接。两根导线6的另一根与配置在多个LED芯片3的外侧的衬垫7a连接。
接着，对于半导体发光装置A1的作用进行说明。
根据上述结构，用于焊接导线6的衬垫7a，全部配置在反射器11的外侧。由此，在被反射器11包围的区域中，不存在用于焊接从LED芯片3延伸的导线6的场所。由此，能够抑制从LED芯片3发出的光被导线6遮蔽。此外，使反射器11中与散热部件2接触的部分为接近LED芯片3的正圆形等能够使反射器11的形状和大小适于将来自LED芯片3的光朝向透镜5a反射。因此，能够实现半导体发光装置A1的高亮度化。
两个散热部件2，任一个都从箱体2露出其各一部分。由此，通过LED芯片3发光产生的热能够向半导体发光装置A1外适当地发散。因此，能够实现LED芯片3的高输出化，有利于半导体装置A1的高亮度化。
在半导体发光装置A1的制造工序中，形成箱体1时，例如在将两个散热部件插入金属模的状态下将白色的树脂材料注入上述金属模内。该树脂材料硬化时，两个散热部件2被施力。但是，两个散热部件2由于夹住半导体发光装置A1的中央分离配置，能够分散该力。因此，在半导体发光装置A1的制造工序中，能够防止在散热部件产生裂缝。
形成荧光树脂4时，对被反射器11包围的空间注入混入有荧光物质的液状的树脂材料。此时，注入到使被某个反射器11包围的空间全部填满的程度的上述树脂材料，超过高度相对比较低的共有边缘部分11b，流入被相邻的反射器11包围的空间。由此，关于被多个反射器11包围的所有的空间，能够将上述树脂材料均匀地注入使其液面达到非共有边缘11a的程度。因此，能够将来自所有的LED芯片3的光进行波长变换成为需要的统一波长的光。
为了将导线6与衬垫7a焊接，例如使用毛细管。衬垫7a位于上述的截面为大致菱形或者截面为大致五角形的尺寸较大的空间的底部。因此，能够避免上述毛细管与箱体1中包围衬垫7a的部分相互干涉。能够简易地实行导线6的焊接作业。
图7是表示上述半导体发光装置A1的变形例的平面图。如图7所示的半导体发光装置A1’的结构，除与各LED芯片3焊接的导线为一根之外(以及与此相伴的需要变更的地方)，实际上与上述半导体发光装置A1的结构相同。在如图7所示的示例的情况下，各LED芯片3，例如在其底面连接有电力供给用配线。根据上述结构，能够进一步减少从LED芯片3射出的光被导线遮蔽的几率。
图8～图14表示本发明其他的实施方式。此外，在上述图中，对于与上述第一实施方式相同或者类似的要素，标注与上述第一实施方式相同的符号。此外，在图8、图12和图14中，省略了导线6。
图8表示本发明的第二实施方式的半导体发光装置。在图示的半导体发光装置A2中，在透明树脂5没有形成上述透镜5a的一点与第一实施方式不同。根据上述结构，能够与上述第一实施方式相同地实现半导体发光装置A2的高亮度化。此外，半导体发光装置A2与半导体发光装置A1相比能够实现薄型化。
图9～图12表示本发明的第三实施方式相关的半导体发光装置。在图示的半导体发光装置A3中，多个LED芯片3的个数和配置与上述第一和第二实施方式不同。如图9和图10所示，多个LED芯片3配置为同心圆状。此外，一个衬垫7a设置在被多个LED芯片3包围的位置。该衬垫7a被用作作为共通电极的阴极。此外，如图11所示，两个散热部件2与多个LED芯片3的配置配合成为弯曲的形状。根据上述结构，与上述第一和第二实施方式相同，能够实现半导体发光装置A3的高亮度化。此外，能够缩小作为阴极使用的衬垫7a，有利于半导体发光装置A3的小型化。
图13是表示上述半导体发光装置A3的变形例的平面图。图13所示的半导体发光装置A3’的结构，除去与各LED芯片3焊接的导线为一根之外(以及与此相伴的需要变更的地方)，实际上与上述半导体发光装置A3的结构相同。在如图13所示的示例的情况下，各LED芯片3例如在其底面连接有电力供给用配线。利用上述结构，能够进一步降低从LED芯片3射出的光被导线遮蔽的几率。
图14表示本发明的第四实施方式的半导体发光装置。图示的半导体发光装置A4与上述第三实施方式同样地将多个LED芯片3配置为同心圆状，在透明树脂5没有形成透镜5a这一点与第三实施方式不同。根据该结构同样能够实现半导体发光装置A4的高亮度化、小型化，进而实现薄型化。

Claims (6)

1.一种半导体发光装置，其特征在于，包括：
沿平面配置的多个半导体发光元件；
将所述多个半导体发光元件独立地包围的圆锥状的多个反射器；和
用于对所述多个半导体发光元件通电的多根导线，
所述各导线，其第一端与所述半导体发光元件连接，与所述第一端相反一侧的第二端位于由所述反射器包围的空间外。
2.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于：
在还具备至少一个散热部件的结构中，其中，所述散热部件具备搭载有所述多个半导体发光元件的第一面和与此相反一侧的第二面，所述散热部件的所述第二面露出于该半导体发光装置的外部。
3.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于：
在还具备夹住该半导体发光装置的中央相互分离配置的两个散热部件的结构中，各散热部件具备搭载有所述多个半导体发光元件的第一面和与此相反一侧的第二面，该第二面露出于该半导体发光装置的外部。
4.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于：
所述多个反射器的各个具有共有边缘部分和非共有边缘部分，各反射器对于邻接的反射器通过所述共有边缘部分部分地接触，所述共有边缘部分以所述平面作为基准，其高度比所述非共有边缘部分低。
5.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于：
还具备填充在被所述多个反射器包围的空间的波长变换用树脂，该波长变换用树脂以跨越各反射器的所述共有边缘部分的方式设置。
6.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于：
各半导体发光元件中仅连接有一根导线。
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