CN102113139A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光装置，既能够使引线框架和封装的附着性进一步增强，且防止引线框架和封装的界面剥离，并且能够防止来自发光元件的光造成的封装的变色，高效率地释放从发光元件发生的热量。一种发光装置，其具有：有着具备侧面和底面的开口部的封装、及在底面露出的引线框架，并且，引线框架在侧面具有弯曲的反射部，该反射部的内壁面的一部分位于封装的内部。另外一种发光装置，其具有：在正面具有凹部的封装；从凹部的底面露出的引线框架；载置于引线框架上的发光元件；填充在凹部中的密封树脂，其特征在于，引线框架具有：在凹部内朝向封装的正面侧弯曲的弯曲部；和通过从封装向外部突出并弯曲、且被配置在与封装的正面相反侧的面而构成的突出部。根据本发明能够提供一种发光装置，既能够进一步增强将引线框架的一部分进行了弯曲的反射部和封装的附着性，防止反射部和封装的界面剥离，并且能够防止来自发光元件的光造成的封装的变色，高效率地释放从发光元件和荧光体发生的热量。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及使用了发光元件的发光装置，特别是涉及液晶显示器的背光等所使用的薄型的发光装置。
背景技术
近年来，高亮度、高输出功率的发光元件和小型的发光装置得到开发并被利用于各个领域。这样的发光装置具备小型、低功耗和轻量等的特征，例如被利用于移动电话和液晶背光的光源、各种仪表的光源及各种读取传感器等。
例如背光所使用的光源，其通过如下方式构成：发光元件被载置于封装的开口部，以覆盖该发光元件的方式填充含有荧光体的透光性树脂。
这种现有的光源(发光装置)的封装所使用的树脂其耐光性低。因此，从发光元件向开口部的侧面出射的光导致开口部的侧面变色，由此光效率减少。随之而来的是，制品寿命缩短这样的问题存在。
另外，现有的发光装置因为封装所使用的树脂的耐热性低，所以存在由从发光元件发生的热量导致封装变形或变色的问题。
为此，例如图4所示，将引线框架400的一部分弯曲，将封装的变色显著的部分由叶轮部401、403覆盖，从而防止来自发光元件的光造成的变色，释放从发光元件发生的热量(例如特开2008-53726号公报)。
但是，在图4所示的方式中，虽然能够解决上述的问题，但仅仅是由封装405覆盖叶轮部401、403的上端面406，由于金属的叶轮部401、403和封装405的热膨胀率不同，在叶轮部和封装的界面有可能发生剥离。
另外，因为引线框架热传导性优异，所以从发光元件发出的热会传递到沿着封装内壁的引线框架。在封装的凹部，为了保护发光元件或配置波长转换构件，通常由树脂密封。这些密封树脂与引线框架接触，因此会受到来自引线框架释放的热和传递到引线框架上的热的不利影响。即，上述特开2008-53726号公报这种方法中，对于防止封装内壁的变色虽然有效，但是因为密封树脂与引线框架的接触面积大，所以在引线框架上传递的热量会促进密封树脂的变色，从而使用寿命变短的问题存在。另外，引线框架和密封树脂的附着性比封装和密封树脂的附着性低，因此引线框架和密封树脂的界面易于发生剥离这样的问题还存在。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种发光装置，既能够进一步增强引线框架和封装的附着性，防止引线框架和封装的界面剥离，并且能够防止来自发光元件的光造成的封装的变色，且将从发光元件发生的热量高效率地释放。
基于本发明的第一观点的发光装置，具有：有着具备侧面和底面的开口部的封装；在所述底面露出的引线框架，其中，所述引线框架在所述侧面具有弯曲的反射部，该反射部的内壁面的一部分位于所述封装的内部。
根据这一结构所形成的发光装置，来自发光元件的光被反射率高的反射部反射，能够防止封装变色。另外，反射部的内壁面的一部分处于封装的内部，从而能够进一步强化反射率和封装的附着力。因此，可以防止在反射部和封装的界面发生剥离。
另外在本发明中，优选所述开口部的侧面，在比覆盖所述内壁面的一部分的部分更靠所述开口部的上面侧，具有相对于所述底面的倾角比所述反射部相对于所述底面的倾角小的面。
根据这一结构，能够使开口部上面侧不与来自发光元件的光直接接触，能够进一步防止封装的变色。
另外在本发明中，优选在所述开口部内具有含有荧光体的密封构件，将所述荧光体在比至少覆盖所述内壁面的一部分的部分更靠所述底面侧配置。
根据这样的结构，可以将荧光体所发生的热量，通过从反射部和开口部的底面露出的引线框架释放到外部。
本发明的第二观点的发光装置，具有：在正面具有凹部的封装；从所述凹部的底面露出的引线框架；在所述引线框架所载置的发光元件；在所述凹部中所填充的密封树脂，其中，所述引线框架具有：在所述凹部内朝向所述封装的正面侧弯曲的弯曲部，和通过从所述封装向外部突出并弯曲、且被配置在与所述封装的正面相反侧的面而构成的突出部。
在该发光装置中，优选在所述封装的与正面相反侧的面上具有槽口部，在所述槽口部收纳有所述突出部。
另外，优选所述引线框架至少具有一对支承部，该支承部夹住所述弯曲部、且被埋设在所述封装中。
根据本发明，能够提供一种发光装置，其既能够使引线框架的一部分弯曲的反射部和封装的附着性进一步增强，防止在反射部和封装的界面发生剥离，又能够防止来自发光元件的光造成的封装的变色，高效率地释放从发光元件和荧光体发生的热量。
附图说明
图1A是表示本发明的发光装置的立体图。
图1B是本发明的发光装置的引线框架的立体图。
图1C是图1A的A-A剖面图。
图1D是图1C的局部放大图。
图1E是图1B的局部放大图。
图2A是表示本发明的另一发光装置的正视图。
图2B是图2A的后视图。
图2C是图2A的平面图。
图2D是图2A的仰视图。
图2E是图2A的右侧视图。
图2F是图2A的左侧视图。
图2G是从斜上方观看图2A的立体图。
图2H是从斜后方观看图2A的立体图。
图2I是图2A的A-A的剖面图。
图2J是图2A的在密封构件由斜线表示时的正视图。
图2K是图2A的在未填充密封构件的状态下的正视图。
图3A是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图3B是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图3C是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图3D是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图3E是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图3F是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
图4(a)-(c)是表示现有的发光装置的图。
图5是表示本发明的实施方式2的发光装置的正视图。
图6是以A-A线切断图5所示的发光装置时的剖面立体图。
图7是以B-B线切断图5所示的发光装置时的剖面立体图。
图8是从斜上方观看本发明的发光装置的背面的立体图。
图9是表示本发明的发光装置所使用的引线框架的图。
图10是表示本发明的发光装置所使用的引线框架的图。
图11是表示本发明的发光装置所使用的引线框架的图。
图12(a)-(f)是表示本发明的实施方式3的发光装置的6面图。
图13(a)-(f)是表示本发明的实施方式4的发光装置的6面图。
符号说明
1、100 发光装置
2      开口部
4、101 封装
8      反射部
10     内壁面
12、103发光元件
14     密封构件
16     倾斜面
301    引线框架平板
102a   弯曲部
102b、202b、302b 突出部
102c   端子部
102d   发光元件载置部
102e   支承部
102f   凹槽部
104    卡定部
105    凸部
106    导线
108    树脂注入口
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明用于实施本发明的方式。但是，以下所示的方式只是一个示例，本发明并不是由以下的发光装置限定的发光装置。此外，在以下的说明中，同一名称、符号表示同一或同质的构件，适宜省略详细的说明。
(实施方式1)
图1A是表示本发明的发光装置的立体图。图1B是本发明的发光装置的引线框架的立体图。图1C是图1A的A-A剖面图。图1D是图1C的局部放大图。图1E是图1B的局部放大图。图2A是表示本发明的另一发光装置的正视图。图2B是图2A的后视图。图2C是图2A的平面图。图2E是图2A的右侧视图。图2D是图2A的仰视图。图2F是图2A的左侧视图。图2G是从斜上方观看图2A的立体图。图2H是从斜后方观看图2A的立体图。图2I是图2A的A-A的剖面图。图2J是图2A的在密封构件由斜线表示时的正视图。图2K是图2A的在未填充密封构件的状态下的正视图。然后，图3A～图3F是表示本发明的发光装置的制造方法的概略剖面图。
本发明的发光装置1中，如图1所示，具有：有着具备侧面和底面的开口部2的封装4；和在开口部2的底面7露出的引线框架6。在本发明中，引线框架6在开口部的侧面具有弯曲的反射部8，反射部8的内壁面10的一部分位于封装4的内部。
在此，在反射部8中，内壁面10是主要将从发光元件出射的光反射的面，指的是在开口部的侧面露出的这一侧的面。
(开口部2)
开口部2形成于封装4上。在开口部2的底面7上，具有露出的引线框架6。
在本发明中，开口部的形状是长方形，在开口部的靠近发光元件的一侧的侧面，覆盖反射部的内壁面的部分被形成得比其他的部分厚，开口部的远离发光元件的一侧的侧面被形成为大致相同壁厚。但是并不是特别限定，只要在开口部的底面使用于电连接的引线框架6的一部分表面露出，则开口部的形状为圆、椭圆、三角、四方或与之近似的等等任何一种形状均可以。
另外，开口部2的深度能够根据所载置的发光元件12的数量、键合方法适宜调整。为了获得宽配光，优选开口部2的尺寸大。还有，优选该开口部2的底面和/或侧面通过压纹加工或等离子体处理等而使接合表面积增加，使之与密封构件的附着性提高。
在本实施方式中，如图1所示，在开口部的侧面具有弯曲的反射部8，反射部8的内壁面10的一部分位于封装4的内部。由此，能够将来自发光元件的光由反射率高的反射部8的内壁面10反射，且高效率地将光引出。并且，因为开口部的侧面形成有由金属材料形成的反射部8，所以能够防止从发光元件12出射的光造成的封装4的变色。另外，由于反射部8的内壁面10的一部分位于封装4的内部，从而能够强化封装和反射部的粘附力，能够防止在封装和反射部的界面发生剥离。
内壁面10中，优选从内壁面的上端按内壁面整个面的10％以上至比发光元件的高度更靠上为止由封装覆盖，更优选内壁面整个面的一部分也由封装覆盖。
由此，能够提高反射率和封装的粘附力，可以防止在反射部和封装的界面发生剥离。
还有，若内壁面10由封装全部覆盖，则成为开口部的侧面由耐光性低的封装成型材料覆盖的情况，无法防止来自发光元件的光造成的劣化。
另外，如图1所示，优选与反射部8的内壁面10邻接的上部24、和与上面24邻接且与内壁面10对向的外壁面26，全部面由封装分别覆盖。
由此，能够强化封装和反射部的粘附力，能够防止在封装和反射部的界面发生剥离。
另外，如图1D所示，优选开口部2的侧面，在比覆盖内壁面10的一部分(以下也称为卡定部)更靠开口部的上面侧，具有相对于开口部2的底面的倾角θ1比反射部8相对于开口部2的底面的倾角θ2小的面16(以下，称为倾斜面)。由此，能够开口部的上面侧不与来自发光元件的光直接接触，能够进一步防止封装的变色。
倾斜面16相对于开口部的底面的倾角θ1优选为30～90度。而且，反射部8相对于开口部的底面的倾角θ2优选为60～90度。由此，能够在不直接接触来自发光元件的光下支承内壁面10。
还有，倾斜面至少有一面即可，也可以有多个面。
(封装4)
本发明的封装4，如图1所示具有开口部2，在开口部2的底面具有引线框架6。此外，封装4作为将载置有发光元件12的引线框架固定保持的支承体而发挥作用，也具有保护发光元件12不受外部环境影响的功能。
本发明所使用的封装的成形材料没有特别限定，能够使用液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)树脂、聚对苯二酸丁二酯(PBT)等历来已知的所谓热塑性树脂。特别是若使用如聚邻苯二甲酰胺树脂这样含有高熔点结晶而成的半结晶聚合物树脂，则能够得到在表面能大的状态下与能够设于开口内部的密封构件和能够附属的导光板等的附着性良好的封装。由此，在将密封构件填充并进行硬化的工序中，能够抑制冷却过程中在封装和密封构件的界面发生剥离。另外为了高效率地反射来自发光元件的光，可以在封装成形构件中混合氧化钛等的白色颜料等。
封装4的正面也可以不在同一面，也可以具有梯级部。还有在本发明中，如图1A所示，封装4的正面具有梯级部。
(反射部8)
反射部8是引线框架的一部分，在开口部的侧面弯曲形成。反射部8具有：内壁面10；与内壁面邻接的上面24；与上述上面24邻接，并且与内壁面10对向的外壁面26。而且，反射部8的上面24和外壁面27全部面分别由封装覆盖，内壁面10的一部分位于封装4的内部。
在本发明中，反射部8以夹住发光元件的方式形成，并且形成在容易因来自发光元件的光而变色的最靠近发光元件的两个侧面。
由此，在封装的两个侧面，能够由反射部覆盖容易因来自发光元件的光而劣化的部分，因此可以防止封装的劣化。
反射部8至少形成1个即可，但优选设有2个。设置2个时，优选相对于发光元件12，角度、宽度、高度等形成得对称。若相对于发光元件对称地形成反射部8，则可以得到具有对称性的配光。
另外，反射部8也可以相对于发光元件对称/或不对称地形成2个以上。
另外，优选在反射部8的外壁面26上设有凹槽或凹凸，以增加封装和反射部8接触的表面积。由此，可以提高封装和反射部的附着性，可以解决在封装和反射部的界面发生剥离的问题。
另外，优选在内壁面10的上面24侧设置槽口或凹槽，该槽口或凹槽被封装覆盖。由此，可以增加封装4和反射部8接触的表面积，封装和反射部的附着性进一步提高，可以解决在封装和反射部的界面发生剥离的问题。
如图1所示，优选反射部8的宽度W1相对于发光元件的宽度W2为100％以上。由此，能够由反射部覆盖因来自发光元件的光而造成封装容易变色的地方，因此可以防止封装的变色。
另外，优选反射部的高度H1相对于封装的高度H2为50％～90％左右，从另外的观点出发，优选相对于发光元件的高度H3为100％以上。由此，因为通过反射部覆盖了因来自发光元件的光而造成封装容易变色的地方，所以能够防止封装的变色。
另外，优选反射部的厚度T1与线线框架的反射部以外的部分的厚度大致相同，但更优选比引线框架的反射部以外的部分的厚度薄。若使反射部的厚度T1比其以外的引线框架的厚度薄，则在形成使引线框架的一部分弯曲了的反射部时，容易弯曲并容易成形。
另外如图1D所示，优选内壁面相对于开口部的底面的倾角θ2为60～90度。由此，既能够实现期望的配光性能，又能够借助内壁面反射来自发光元件的光，从而防止封装的变色。
(引线框架6)
引线框架6是用于与发光元件进行电连接的电极。本发明的引线框架6如前述，在开口部2的侧面具有弯曲的反射部8。
引线框架实质上为板状即可，也可以是具有波形板状的板状。
其膜厚可以是均匀的，也可以部分性的为厚膜或薄膜。材料没有特别限定，优选由热导率比较大的材料形成。由这样的材料形成，能够有效率地释放由发光元件发生的热量。例如优选具有200W/(m·k)程度以上的热导率的材料，具有比较大的机械的强度的材料，或者冲孔冲压加工或蚀刻加工等容易的材料。具体来说，可列举铜、铝、金、银、钨、铁、镍等金属或铁镍合金、磷青铜等的合金等。另外，为了高效率地引出来自所搭载的发光元件的光，优选对引线框架的表面实施反射镀敷。
另外，如图1A所示，优选在开口部2的底面的引线框架6设置槽口9，在开口部的底面使封装露出。由此，填充在开口部的后述的密封构件和封装的附着性提高。若密封构件和封装的附着性良好，则能够防止硫化性气体从发光装置的外部浸入，能够取得防止硫化性气体造成引线框架变色的效果。另外，也可以防止水由外部浸入。
还有，优选槽口9设置1个，但如图1A所示，更优选设置多个。通过设置多个槽口9，在开口部的底面露出的封装和密封构件的附着性进一步提高。
另外，如图2所示，优选在引线框架上设置散热端子220。
通过设置散热端子，能够更有效率地释放由发光元件212和荧光体(未图示)发生的热量。
还有，散热端子优选被形成在装配时进行装配侧的面。
(发光元件12)
载置于开口部2的发光元件12，只要是所谓的被称为发光二极管的元件，则由哪一种半导体材料构成都可以。例如，可列举出在基板上由InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等氮化物半导体，Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体、Ⅱ-Ⅳ族化合物半导体等各种半导体形成的含有活性层的层叠结构。
在本发明中，发光元件12可以不只1个，也可以搭载多个。这种情况下，为了提高发光度，也可以使多个发出同一发光色的光的发光元件组合。另外，例如通过与RGB对应而组合发光色不同的多个发光元件，则能够提高色再现性。
这些发光元件12如图1所示，通过接合构件(未图示)被搭载在位于封装4的开口部2的底面的引线框架6上。这样的接合构件，例如在绝缘性基板(蓝宝石基板)上使氮化物半导体生长而形成的发光元件时，能够使用环氧树脂、硅酮树脂等。另外，考虑到来自发光元件的光和热造成的劣化，也可以在发光元件的背后面实施镀Al，使用Au-Sn共晶等的焊料、低熔点金属等的钎料、导电性膏等作为接合构件。另外，由导电性基板(GaAs等)构成，如发出红色的发光元件，在两面形成有电极的发光元件的情况下，通过银、金、钯等导电性膏等载置。
在本发明的发光装置中，除了发光元件以外，也可以搭载保护元件。保护元件可以搭载在载置有发光元件的开口部内，也可以搭载在封装上形成的其他开口部。也可以在搭载有发光元件的引线框架的背后面搭载，由封装成形材料被覆而与封装形成为一体。另外，保护元件可以是1个，也可以是2个以上的多个。在此，保护元件没有特别限定，可以是发光装置所搭载的公知的任意一种。具体来说，能够利用齐纳二极管、晶体管的二极管等。
发光元件通常经由导电性导线分别与基板上所形成于的正极和负极连接。
就导电性导线而言，要求与发光元件的电极的欧姆性、机构的连接性、导电性和导热性良好。作为热传导系数，优选为0.01cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上，更优选为0.5cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上。另外，考虑到作业性等，导电性导线的直径优选为φ10μm以上、φ45以下。导电性导线的直径更优选为25μm以上，从确保发光元件的发光面积和易于处理的观点出发更优选为35μm以下。作为这样的导电性导线，具体可列举使用了金、铜、白金、铝等金属及其合金的导电性导线。
发光元件除了引线键合以外，也可以使用焊料等导电性的粘接构件进行倒装芯片装配。
(密封构件14)
密封构件保护发光元件12不受外部环境影响。通过使以覆盖发光元件12的方式填充在封装的开口部2内的密封构件的材料硬化，从而由密封构件被覆发光元件12等。
另外在本发明中，如图1C所示，优选在开口部形成有含有荧光体的密封构件14，荧光体在比至少覆盖内壁面10的一部分的部分更靠开口部的底面7侧存在。
由此，能够将从荧光体发生的热量传导到反射部8，通过引线框架6向外部释放。
密封构件例如能够使用硅酮树脂、环氧树脂、尿素树脂、氟树脂以及至少含有这些树脂的一种以上的混合树脂等耐老化性优异的树脂。另外，密封树脂并不限于有机物，也可以使用玻璃、硅胶等耐光性优异的无机物。另外在本发明中，能够根据用途在密封构件中添加粘度增量剂、光扩散剂等所谓的构件。作为光扩散剂，例如可列举钛酸钡、氧化钛、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙以及至少含有其一种以上的混合物等。此外，通过使密封构件的光出射面侧成为期望的形状，还能够使之具有透镜效果。具体来说，能够成为凸透镜形状、凹透镜形状，还有从发光观测面看成为椭圆形状，或将其多种加以组合的形状。
(荧光体)
在本发明中，能够含有对来自发光元件的光的波长进行转换的荧光体。作为这样的荧光体的一例，有以下所述的含有稀土类元素的荧光体。
具体来说，可列举具有从Y、Lu、Sc、La、Gd、Tb和Sm的群中选出的至少一种元素、和从Al、Ga和In的群中选出的至少一种元素的石榴石(garnet)型荧光体。特别是铝石榴石系荧光体，是含有Al和从Y、Lu、Sc、La、Gd、Tb和Sm的群中选出的至少一种元素，并且由从稀土类元素中选出的至少一种元素激活的荧光体，是被从发光元素出射的可视光或紫外线激发而发光的荧光体。例如除钇铝氧化物系荧光(YAG系荧光体)以外，还可列举Tb2.95Ce0.05Al5O12、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al5O12、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al5O12、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al5O12等。其中，特别是在本发明中，利用的是含有Y、且由Ce或Pr激活，组成不同的两种以上的钇铝氧化物系荧光体。
另外，就氮化物系荧光体而言，是含有N，并且含有从Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn之中选出的至少一种元素，和从C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf中选出的至少一种元素，且由从稀土类元素中选出的至少一种元素激活的荧光体。作为氮化物系荧光体，可列举例如(Sr0.97Eu0.03)2Si5N8、(Ca0.985Eu0.015)2Si5N8、(Sr0.679Ca0.291Eu0.03)2Si5N8等。
以下，一边参照图3A～图3F，一边说明本发明的发光装置1的制造方法。
首先，对金属平板实施冲孔加工，对其表面实施金属镀敷，如图3A所示，形成之后构成引线框架的引线框架平板201。其次，将之后构所反射部的部分在实线B的位置沿Z方向弯曲，得到图3B所示的引线框架平板201。接着，如图3C所示，将引线框架6和作为引线框架的一部分的反射部8在上下分割的封装成型用的金属模具346、348之间配置并夹持。上侧的金属模具中形成有用于之后覆盖反射部8的内壁面10的一部分的凹部(未图示)。其后，如图3D所示，由下侧的金属模具348的材料注入口，向金属模具346、348的空洞内注入成形材料。接着，如图3E所示，使金属模具346、348内的成形材料硬化，如图3F所示，首先移除下侧的金属模具348，并且将上侧的金属模具346沿箭头的方向取下。
(实施方式2)
在图5～图10中，示出本实施方式2的发光装置100的外观和剖面图，以及可以适用于本发明的引线框架102。在这些图中，图5是表示从正面观看发光装置100的图，图6是图5的A-A线剖面立体图，图7是图5的B-B线剖面立体图，图8是从斜上方观看正面相反侧的面(以下也称“背面”)的立体图，图9和图10是本实施方式的发光装置所使用的引线框架102的图。
这些图所示的发光装置100具有：在其正面具有凹部的封装101；从凹部的底面露出的引线框架102；载置于引线框架102上的发光元件103。凹部由密封树脂(未图示)密封。还有，在此所说的“凹部”是实施方式1中的“开口部2”。
在本实施方式中，如图6所示，引线框架102具有：在封装101的凹部内向着封装101的正面侧弯曲的弯曲部102a；如图7所示，从封装101的底面向外部突出并弯曲两次，配置在所述封装101的背面而构成的突出部102b。发光元件103通过导线106等导电性构件，与引线框架102电连接。
如此，载置发光元件103的引线框架102中，将能够防止在封装101上所形成的凹部的内壁的变色的弯曲部102a、和在封装101的外面且能够释放搭载于引线框架上的发光元件103所产生的热量的突出部102b，一体地形成于一个引线框架上，从而能够构成散热性高的发光装置。由此，在凹部内使引线框架102的面积形成得宽阔，即使在密封树脂与引线框架大量接触时，也能够抑制密封树脂(未图示)的劣化和变色，成为可靠性高的发光装置。
在本实施方式中，就突出部102b而言，如图7和图8所示，从封装101的底面突出，沿其底面(构成装配面的面)弯曲，进一步还沿封着封装101的背面弯曲。突出部102b如此弯曲，即使为小型的发光装置例如侧发光型的发光装置时，也不会增大发光装置的外型尺寸，却能够增加有助于散热的引线框架的面积。还有，也可以不是从底面，而是从顶面使突出部102b突出且沿着顶面弯曲并沿背面配置。也可以从顶面和底面双方突出。
以下，对于本实施方式的发光装置100的各构件及构造进行说明。
(引线框架102)
在封装101的内部埋设有引线框架102，按照使引线框架102的顶面即发光元件103的载置面在后述的凹部的底面露出的方式，与封装101经由树脂成形等被一体地形成。
引线框架102实质上为板状即可，也可以是波形板状、具有凹凸的板状。其厚度可以均匀，也可以部分性地变厚或变薄。构成引线框架102的材料没有特别限定，但优选由热导率比较大的材料形成。通过由这样的材料形成，能够高效率地将发光元件103发生的热量传导至后述的突出部102b，释放到外部。
例如，优选具有200W/(m·k)程度以上的热导率的材料，具有比较大的机械的强度的材料，或者冲孔冲压加工或蚀刻加工等容易的材料。具体来说，可列举铜、铝、金、银、钨、铁、镍等金属或铁镍合金、磷青铜等的合金等。另外，为了高效率地引出来自所搭载的发光元件的光，优选对引线框架102的表面实施反射镀敷。
还有，就引线框架而言，除了载置有发光元件103的引线框架以外，还至少设置有1个以上，通过导线106等与发光元件103电连接。
(弯曲部102a)
载置发光元件103的引线框架102，具有从封装101的凹部底面现出的部分朝向封装101的正面即光出射面方向弯曲而形成的弯曲部102a。从发光元件103放出的光由弯曲部102a遮断，由此能够防止、抑制封装101的凹部内壁的变色。另外，通过对弯曲部102a实施反射镀敷，能够高效率地反射来自发光元件103的光，提高光引出效率。还有，为了在载置发光元件的引线框架上形成弯曲部，并且在未载置发光元件的引线框架上也同样抑制封装101的变色，也可以沿着封装的凹部内壁使引线框架弯曲。还有，该弯曲部102a在前述的实施方式1中，是称为反射部8的部分。
图9是表示本实施方式所使用的引线框架102的图，图10是表示将图9所示的引线框架进行了弯曲的图。通常，对于图9所示这样的板状的引线框架的位于弯曲部102a的部分进行弯曲，将具有凹部的封装成型，搭载发光元件103，在凹部内填充密封树脂后，再将向封装外部突出的突出部102b和端子部102c沿着封装弯曲，而在图10中为了方便，表示的是从完成的发光装置100上提取引线框架102、发光元件103、导线106的图。
如图9所示，弯曲部102a以连接于发光元件载置部102d的方式形成，该发光元件载置部102d被设置在通过板状的金属板的加工所制作的引线框架102上。为了防止封装101的变色，弯曲部102a被形成在从发光元件发出的光会覆盖封装内壁的地方。弯曲部102a的宽度和高度根据封装的凹部的大小等被适宜调节。例如，如图9所示，作为弯曲部102a的宽度的尺寸α和尺寸β可以是同等长度，也可以是不同长度。
就弯曲部102a而言，从防止封装101的变色的观点出发，优选在弯曲后，在与发光元件103对向的位置被设置得大。但是，作为引线框架的一部分的弯曲部102a和在凹部内所填充的密封树脂的附着性，比封装和密封树脂的附着性低，因此在弯曲部102a和密封树脂的界面容易发生剥离。因此，优选在凹部现出的弯曲部102a的宽度设定为发光元件的宽度以上，另外在凹部现出的弯曲部的高度设定为发光元件的高度以上，并且，在凹部的内壁现出的是未由弯曲部102a覆盖的封装部。这时，若在凹部的开口部的顶面的全周有封装部现出，则更优选。由此，既能够防止封装的变色，又能够确保密封树脂和凹部的内壁的附着性。
弯曲部102a的折曲角度可适宜调整，但为了保持作为反射体的功能，优选以朝向封装上所形成的凹部的开口部扩展这样的角度形成。另外，优选弯曲部102a的端部被埋入封装101中。由此，能够防止弯曲部102a和封装101的剥离。在本实施例中，如图5和图6所示，将在凹部的内壁卡定弯曲部102a的端部的卡定部104与封装101形成为一体。这样的卡定部104，例如能够在对于引线框架实施夹物模压时，通过在金属模具侧设置对应的掘口而形成。
(突出部102b)
载置发光元件103的引线框架102，具有从封装101向外部突出且弯曲、被配置在封装101的背面而构成的突出部102b。在此，所谓突出部102b是指从封装突出且被露出到外部的部分，包括封装的底面或沿着顶面配置的部分。还有，实施方式1的散热端子220相当于突出部102b。
就突出部102b而言，其面积宽阔的方式能够使散热性提高，因此优选。突出部102b的面积优选为，例如是载置有发光元件103的引线框架102的整体的面积的30％以上。由此，能够高效率地释放来自发光元件103的热量。
考虑到若增大突出部102b且将背面以外的面作为装配面，则由于突出部102b的重量会导致在装配发光装置时的平衡变差，但在本实施例中，如图10所示，因为突出部102b和弯曲部102a彼此朝相反方向弯曲，所以能够防止发光装置的重心极端失衡，能够成为装配性优异的发光装置。
在本实施方式中，如图8所示，将能够收纳沿着封装背面配置的突出部102b的槽口部107，设置在封装101的背面。若面积比较大的突出部102b比封装101的端部更向外侧突出，则由于发光装置的装配工序等所产生的外力，有可能导致突出部102b弯曲。通过形成槽口部，在槽口部107收纳突出部102b，能够防止因外力造成的突出部102b的弯曲和变形。
突出部102b的从封装突出之处，优选设置得左右对称。此外，还优选在从封装突出的地方设置槽部102f，从而能够提高封装101和引线框架102的附着力。如图9所示，突出部102b优选以左右对称形状，从发光元件载置部102d的两侧延伸出的方式设置。通过如此形成，能够将从发光元件产生的热量左右对称地扩散，且有效地向外部散热。
另外，突出部102b的从封装突出的部分，优选被设置在距发光元件载置部尽可能近的地方。这样能够将发光元件103所发光的热量更快地释放到外部。
如图10所示，在本实施方式中，突出部10b与发光元件103电连接。即，引线框架102具有弯曲部102a和突出部102b，此外还具有用于与外部的电源连接的端子部102c。端子部102c从引线框架102分岔，从封装底面突出。突出部102b与发光元件103电连接，因此也可以将突出部102b用于与外部的电源进行连接，但与突出部102b加以区分，将连接用的端子部102c沿着封装101的左右的侧面形成一对，从而能够在以焊料装配发光装置时形成侧面角焊缝(side fillet)，能够成为装配性、散热性优异的发光装置。此外，由于搭载有发光元件的引线框架102的面积包含端子部102c的面积而变得更大，因此能够成为散热性更优异的发光装置。
另一方面，如图11所示，具有突出部102b的引线框架102也能够不用于与发光元件103的电连接，而是对于邻接的引线框架由导线进行连接。若是如此，则相邻的引线框架不会分别具有不同的极性，因此相邻的引线框架即使例如因迁移(migration)等任意一种原因而导电时，也能够防止短路。
就引线框架102而言，如图9至图11所示，优选在夹隔弯曲部102a的位置，或者在突出部之中的、与从封装突出的部分在夹隔发光元件载置部102d下大致对向的位置，至少设有一对支承部102e。这样的支承部102e被埋设于封装101中。由此，借助在使突出部102b在封装101外部弯曲时施加的应力，能够防止引线框架102从封装101剥离。
(发光元件103)
作为发光元件103，能够适当地利用LED等半导体发光元件。其适合使用的有，通过液相生长法、HDVPE法和MOCVD法，在基板上形成ZnS、SiC、GaN、GaP、InN、AlN、ZnSe、GaAsP、GaAlAs、InGaN、GaAlN、AlInGaP、AlInGaN等的半导体作为发光层。通过选择半导体层的材料及其混晶度，能够将发光元件103的发光波长从紫外光到红外光进行选择。作为发光层的材料，例如能够利用InXAlYGa1-X-YN(0≤X≤1，0≤Y≤1，X+Y≤1)等。另外，也可以是将这样的发光元件、和由其发光所激发且发出具有与发光元件的发光波长不同的波长的光的各种荧光体加以组合的发光元件。作为发出红色系的发光元件的材料，优选镓、铝、砷系的半导体和铝、铟、镓、磷系的半导体。还有，为了构成彩色显示装置，优选将红色系的发光波长为610nm～700nm、绿色为495nm～565nm、蓝色的发光波长为430nm～490nm的LED芯片加以组合。
发光元件103与向该发光元件103供给电力的端子部102c电连接。
装配在引线框架102上的发光元件103的数量可以是1个，也可以搭载多个。这时为了提高发光度，也可以将多个发出同一发光色的光的发光元件进行组合。另外，例如通过与RBG对应而组合发光色不同的多个发光元件，则能够提高色再现性。在装配多个发光元件103时，优选将该全部的发光元件以与弯曲部102a对向的方式装配。
另外根据需要，也可以在发光元件103的周围配置波长转换构件，转换发光元件的光的波长，转换成不同的波长的光进行输出。就波长转换构件而言，例如通过在透光性树脂中，混入由发光元件的光激发而发出荧光的荧光体。由此，可以将发光元件的光转换成波长更长的光，将发光元件的光和由波长转换构件转换的长波长的光的混色光引出到外部。
(半导体元件的装配)
发光元件103通过使用了接合构件的芯片焊接被固定在引线框架102表面。作为这样的接合构件，在例如具有蓝和绿发光且通过在蓝宝石基板上使氮化物半导体生长所形成的发光元件103的情况下，能够使用环氧树脂、硅酮树脂等。另外，考虑到来自发光元件103的光和热造成的接合构件的劣化，也可以在发光元件的背后面实施镀Al，使用Au-Sn共晶等的焊料、低熔点金属等的钎料、导电性膏等作为接合构件。此外，在由GaAs等构成且具有红色发光的发光元件这样的在两面形成有电极的发光元件的情况下，也可以通过银、金、钯等导电性膏进行芯片焊接。
(倒装芯片装配和引线键合)
发光元件103和引线框架102的电连接，通过使用了导电构件的倒装芯片装配(面朝下(face down)装配)和使用了导电导线的面朝上装配而进行。
作为倒装芯片装配用的导电构件，可列举Au等金属焊盘、Au-Sn共晶等的焊料、各向异性导电性材料、Ag等导电性膏等。另外作为导电导线，优选与发光元件的电极的欧姆性良好，或机械的连接性良好，或导电性和导热性良好。作为热传导系数，优选为0.01cal/S·cm2·℃/cm的程度以上，更优选为0.5cal/S·cm2·℃/cm)以上。若考虑到作业性等，导线的直径优选为φ10μm～φ45左右。作为这样的导线，例如可列举金、铜、白金、铝等金属及其合金。
(密封树脂，未图示)
在发光元件103装配于凹部内的引线框架102的状态下，由密封树脂填充凹部。由此，可保护发光元件103不受外力和水分等的影响，并且保护导线106等的导电性构件。为了引出来自发光元件的光，密封树脂具有透光性。作为这样的密封树脂所能够利用的密封树脂，可列举环氧树脂、硅酮树脂、丙烯酸树脂、尿素树脂等耐老化性优异的透明树脂等。特别是透明树脂，在工序中或保管中在透光性被覆材内含有水分这样的情况下，通过以100℃进行14小时以上的烘焙，能够将树脂内所含有的水分驱除到外部空气中。因此，能够防止因水蒸气造成的破裂，以及发光元件和铸模构件的剥离，故优选。
另外，在密封树脂中，也可以适宜分散填料、散射材料、扩散材料等。
此外，也可以设置荧光体等的混入有波长转换构件的波长转换层。扩散材是使光扩散的材料，能够使来自发光元件的指向性缓和，增大视场角。荧光物质是使来自发光元件的光发生转换的物质，能够转换从发光元件向封装的外部出射的光的波长。来自发光元件的光为能量高的短波长的可视光时，作为有机荧光体的二萘嵌苯系衍生物、ZnCdS:Cu、YAG:Ce、由Eu和/或Cr激活的含氮CaO-Al2O3-SiO2等的无机荧光体等各种都适合使用。在发光装置中获得白色光时，特别是若利用YAG:Ce荧光体，则根据其含量来自蓝色发光元件的光和通过吸收该光的一部分而作为补色的黄色系的光可以发出，能够比较简单而高可靠性地形成白色系。同样，如果利用由Eu和/或Cr激活的含氮CaO-Al2O3-PSiO2荧光体，则根据含量来自蓝色发光元件的光和通过吸收该光的一部分而作为补色的红色系的光可以发出，能够比较简单而高可靠性地形成白色系。另外，为了完全地使荧光体沉积，通过除去气泡能够降低色斑。
(封装101)
封装101在其正面具有凹部，以在该凹部的底面使前述的引线框架露出的方式，由注射成型等方法形成。
封装101的成形材料例如能够使用液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺树脂、聚对苯二酸丁二酯(PBT)等热塑性树脂。特别是聚邻苯二甲酰胺树脂这样含有高熔点结晶的半结晶聚合物树脂，其表面能大，与填充到封装101的凹部的密封树脂的附着性良好，因此适合。由此，在填充密封树脂并使之硬化的工序中，在树脂的冷却过程期间封装和密封树脂的界面难以发生剥离。另外，也可以在成形构件中混合氧化钛等的白色颜料等。
另外，在封装的底面(装配面)，如图5所示，也可以在突出部102b和端子部102c之间形成凸部105。利用这样的凸部，能够防止相邻的极性不同的引线框架在装配时可能发生的短路。
(实施方式3)
发光装置的形状并不限于上述的结构，而是能够得用各种形状。作为一例，将突出部变更了形状的发光装置的示例表示在图12中。(a)是正视图，(b)是后视图，(c)是平面图，(d)是仰视图，(e)是左侧视图，(f)是右侧视图。如图12(b)所示，配置于封装的背面侧的突出部202b，是在封装的注射成型时与所使用的树脂注入口(浇口gate)108不接触的形状。根据本结构，也能够得到与实施方式2同样的效果。
(实施方式4)
作为其他的方式，与实施方式3同样，将突出部变更了形状的发光装置的示例表示在图13中。(a)是正视图，(b)是后视图，(c)是平面图，(d)是仰视图，(e)是左侧视图，(f)是右侧视图。配置于封装的背面侧的突出部302b的面积设置得尽可能大。根据本结构，也能够得到与实施方式2同样的效果。
实施例1
以下，对于本发明的实施例进行详述。还有，也不是说本发明只限定于以下所示的实施例。
本实施例的发光装置1，如图1C所示，是具有有着开口部2的封装4、和在开口部2的底面具有引线框架6的发光装置。在本实施例中，引线框架6中，在以引线框架的一部分作为开口部的侧面，具有弯曲的反射部8，反射部8的内壁面10的一部分位于封装4的内部。而且，开口部的侧面，在比覆盖反射部8的内壁面10的一部分的部分更靠开口部上面侧，具有相对于开口部的底面的倾角θ1比反射部相对于开口部的底面的倾角θ2小的倾斜面16。
在本实施例中，首先，形成对于由厚0.11mm的铜铁合金构成的金属板的表面实施镀银的引线框架平板。然后，将之后构成反射部的部分按照相对于引线框架平板的表面成60度的方式进行弯曲形成。将如此得到的引线框架平板配置在金属模具内，作为成型材料注入聚邻苯二甲酰胺树脂，使之硬化并脱模。然后，在所得到的封装的引线框架上，通过环氧树脂粘接固定由氮化物半导体构成的发光元件12。接着，分别以Au为主要材料的导电性导线将所固定的发光元件的电极和引线框架连接。
其次，在混合有环氧树脂和硅酮树脂的变性硅酮树脂中，以既定的比例(5～30重量％)混合YAG荧光体，填充在开口部2，用热风烘箱使之硬化(硬化条件：150℃，4小时)，形成密封构件14。
在本实施例中，以0.85mm形成反射部的宽度W1，以0.23mm形成反射部的高度H1，以0.11mm形成反射部的厚度。
另外，以0.5mm形成发光元件的宽度W2，以0.12mm形成高度H3。
然后，以1mm形成封装的高度H2。
所得到的发光装置1具有开口部2，在开口部的底面具有引线框架6，引线框架6在开口部的侧面具有弯曲的反射部8，反射部8的内壁面10的一部分位于封装4的内部。反射部8的内壁面10从内壁面10的上端有内壁面整体的10％由封装覆盖。
由此，来自发光元件的光由反射率高的反射部8反射，能够防止封装4变色。另外，反射部8的内壁面10位于封装4的内部，反射部8和封装4的附着力能够进一步强化，可以防止在反射部8和封装4的界面发生剥离。
另外在本实施例中，开口部的侧面，在比覆盖内壁面的一部分的部分更靠开口部上面侧，具有相对于开口部的底面的倾角θ1比反射部相对于开口部的底面的倾角θ2小的倾斜面16。倾斜面相对于开口部的底面的倾角θ1形成为30度，反射部相对于开口部的底面的倾角θ2形成为60度。
根据这样的结构，在开口部的上面侧，能够使之与来自发光元件的光不发生直接接触，能够进一步防止封装的变色。
此外，在本实施例中，优选形成在开口部2含有荧光体的密封构件14，并且荧光体在比至少覆盖内壁面的一部分的部分更靠开口部的底面侧具有。由此，从荧光体发生的热量向反射部8传导，能够通过引线框架向外部散热。
实施例2
图2A是表示本发明的另一发光装置的正视图。图2B是图2A的后视图。图2C是图2A的平面图。图2E是图2A的右侧视图。图2F是图2A的左侧视图。图2G是从斜上方观看图1A的立体图。图2H是从斜后方观看图2A的立体图。图2I是图2A的A-A的剖面图。图2J是图2A的在密封构件由斜线表示时的正视图。图2K是图2A的在未填充密封构件的状态下的正视图。
实施例2的发光装置201形成有散热端子220。散热端子220在装配发光装置201时，形成于进行装配一侧的面上。通过在进行装配一侧的面上形成散热端子，能够得到高散热性。由此，能够高效率地释放从发光元件发生的热量，可以防止变色。另外，散热端子220设于进行装配一侧的面的量，在装配面一侧保持重心，因此装配性良好。
除此以外的部分实质上均与实施例1的发光装置为相同的结构。
实施例3
接着，说明实施例3的发光装置。与实施方式2的发光装置重复的地方省略说明。
图5是表示实施例3的发光装置100的正视图，其尺寸大致为厚1.0mm×宽3.4mm×深1.0mm，封装中所形成的凹部的深度为0.3mm。
首先，如图9所示，准备将弯曲部102a和突出部102b与发光元件载置部102d形成为一体的引线框架102。弯曲部102a的尺寸α为0.85mm，尺寸β为0.7mm，尺寸γ为0.2mm。引线框架102由铜铁合金所构成的板状体形成，在引线框架102的表面，为了使来自发光元件的光反射而实施镀银。该引线框架的弯曲部102b在虚线部按照使发光元件载置部102d和构成弯曲部的反射面的面的夹角大致为60°的方式弯曲。使用如此形成的引线框架和聚邻苯二甲酰胺树脂，注射成型在正面具有凹部的封装101。在正视下，在封装101的下部形成有3个凸部，在未形成凸部而形成凹的部分，收纳有突出部102b和端子部102c。
接着，在封装的凹部在底面露出的引线框架的发光元件搭载部，以透光性环氧树脂为接合构件，将宽0.5mm、高0.12mm的发光元件103载置并加以固定。发光元件103使用的发光元件是，在发光层中具有在约470nm有发光峰值波长的发出蓝色光的氮化镓系半导体。发光元件103中，在蓝宝石基板上层叠由氮化镓构成的缓冲层、由GaN构成的n型接触兼包覆层、由GaAlN构成的p型包覆层、由GaN构成的p型接触层。n型接触层和p型包覆层之间形成有作为多重量子井结构的InGaN层。为了从蓝宝石基板上所形成的半导体层侧形成负极的电极，对于氮化物半导体的一部分进行蚀刻而使n型接触层露出，形成负极的电极。在p型接触层上将透光性导电膜作为欧姆电极，再在其上形成正极的电极。发光元件103经由导线106与引线框架102电连接。
作为填充在凹部的密封树脂，使用硅酮树脂。在该硅酮树脂中，作为波长转换构件而含有粒径为10μm～20μm的(Y、Gd)3Al5O12:Ce(YAG)荧光体。由此，能够成为发出白色系光的发光装置。
最后，使从封装向外部突出的引线框架102(突出部102b和端子部102c)沿着封装弯曲，成为本实施例的发光装置。如此形成的发光装置具有封装的变色少，密封树脂的劣化也少这样显著的效果。
产业上的可利用性
本发明的半导体装置，可利用于液晶的背光用光源、各种指示器用光源、配电板式仪表、指示灯和表面发光开关以及光学传感器等。

Claims (9)

1.一种发光装置，具有：有着具备侧面和底面的开口部的封装、及在所述底面露出的引线框架，其特征在于，
所述引线框架在所述侧面具有弯曲的反射部，该反射部的内壁面的一部分位于所述封装的内部。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述内壁面具有槽口或凹槽，该槽口或凹槽位于所述封装的内部。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述开口部的侧面，在比覆盖所述内壁面的一部分的部分更靠所述开口部的上面侧，具有相对于所述底面的倾角比所述反射部的相对于所述底面的倾角小的面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其中，在所述开口部内具有含有荧光体的密封构件，将所述荧光体在比至少覆盖所述内壁面的一部分的部分更靠所述底面侧配置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，所述引线框架具有突出部，该突出部通过从所述封装向外部突出并弯曲、且被配置在与所述封装的正面相反侧的面上而构成。
6.一种发光装置，具有：在正面具有凹部的封装；从所述凹部的底面露出的引线框架；在所述引线框架所载置的发光元件；在所述凹部中所填充的密封树脂，其特征在于，
所述引线框架具有：
在所述凹部内朝向所述封装的正面侧弯曲的弯曲部；和
通过从所述封装向外部突出并弯曲、且被配置在与所述封装的正面相反侧的面而构成的突出部。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其中，在所述封装的与正面相反侧的面上具有槽口部，在所述槽口部收纳所述突出部。
8.根据权利要求6或7所述的发光装置，其中，所述引线框架具有至少一对支承部，该支承部夹住所述弯曲部、且被埋设在所述封装中。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的发光装置，其中，所述弯曲部的内壁面的一部分位于所述封装的内部。
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