JP2005033028A - 半導体発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半導体発光素子で発生した熱を外部に良好に放出させることができる半導体発光装置を提供する。
【解決手段】 半導体発光素子2を第1の導体3のカップ状部分11に電気的及び機械的に結合する。半導体素子2の上面の電極をワイヤ22で第2の導体4に接続する。第1及び第2の導体3,4の幅広領域16、17、25を設ける。第1及び第2の導体3,4の回路基板21から突出する部分に溝18、26を設け、複数の突出部分19a〜19e、27a、27bを形成する。絶縁被覆体5を熱伝導率の高い第1の絶縁被覆体6と光透過性を有する第2の絶縁被覆体7とで構成する。第1の絶縁被覆体6を半導体発光素子2に接近させて配置する。
【選択図】 図2
【解決手段】 半導体発光素子2を第1の導体3のカップ状部分11に電気的及び機械的に結合する。半導体素子2の上面の電極をワイヤ22で第2の導体4に接続する。第1及び第2の導体3,4の幅広領域16、17、25を設ける。第1及び第2の導体3,4の回路基板21から突出する部分に溝18、26を設け、複数の突出部分19a〜19e、27a、27bを形成する。絶縁被覆体5を熱伝導率の高い第1の絶縁被覆体6と光透過性を有する第2の絶縁被覆体7とで構成する。第1の絶縁被覆体6を半導体発光素子2に接近させて配置する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、半導体発光素子の熱を良好に放出できる半導体発光装置に関する。
反射板及び放熱板として機能するカップ形状の支持電極に半導体発光素子を固着し、半導体素子と支持電極等を樹脂封止体によって被覆した半導体発光装置は後記特許文献1等で公知である。
このような半導体発光装置において高輝度化を図るためには、半導体発光素子に比較的大きな電流を流す必要がある。このため、高輝度半導体発光装置では、一般に電力損失が大きくなる。また、半導体発光素子の輝度(光度)は温度に対して負の温度係数を有する。即ち、発光素子の温度が高くなると輝度が低下する。このため、点灯初期では、輝度の大きい半導体発光装置が得られても、時間が経過するにつれて半導体発光素子の温度が上昇すると輝度が低下してしまう。
従って、高輝度の半導体発光装置を得るためには、放熱性を向上する必要がある。後記特許文献1に記載の半導体発光装置では、リードフレームを光透過性のエポキシ樹脂によって被覆し、この光透過性エポキシ樹脂の下端部に放熱フィラ−を含有する樹脂体を形成することで放熱特性を向上させている。
しかし、このような半導体発光装置では、異なる樹脂材料から形成された封止体を積層形成した構成である為、2つの封止体の接合部における接着密度が十分に得られず、信頼性が低下する虞がある。また、半導体発光素子が固着されたカップ状支持電極と放熱性の高い封止体との間隔が大きいため、放熱効果が期待するほどに得られない。
特開2001−46668号公報
従って、高輝度の半導体発光装置を得るためには、放熱性を向上する必要がある。後記特許文献1に記載の半導体発光装置では、リードフレームを光透過性のエポキシ樹脂によって被覆し、この光透過性エポキシ樹脂の下端部に放熱フィラ−を含有する樹脂体を形成することで放熱特性を向上させている。
しかし、このような半導体発光装置では、異なる樹脂材料から形成された封止体を積層形成した構成である為、2つの封止体の接合部における接着密度が十分に得られず、信頼性が低下する虞がある。また、半導体発光素子が固着されたカップ状支持電極と放熱性の高い封止体との間隔が大きいため、放熱効果が期待するほどに得られない。
従って、比較的容易に放熱性を向上させることができる半導体発光装置が要求されている。そこで、本発明の目的は、放熱性の良い半導体発光装置を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明は、
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体発光素子に電気的に接続されている第1の部分と前記第1の部分を外部回路に接続するために前記第1の部分に連結され且つ前記第1の部分よりも薄く形成されている第2の部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び前記第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁するものであって、実装面を有し且つこの実装面を基準にしたこの最高の高さ位置が前記第1の導体の前記第1の部分の最低の高さ位置よりも上に決定され且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1の導体の前記第1の部分の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体とを備えていることを特徴とする半導体発光装置に係わるものである。
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体発光素子に電気的に接続されている第1の部分と前記第1の部分を外部回路に接続するために前記第1の部分に連結され且つ前記第1の部分よりも薄く形成されている第2の部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び前記第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁するものであって、実装面を有し且つこの実装面を基準にしたこの最高の高さ位置が前記第1の導体の前記第1の部分の最低の高さ位置よりも上に決定され且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1の導体の前記第1の部分の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体とを備えていることを特徴とする半導体発光装置に係わるものである。
本発明に従う第1の絶縁被覆体は、第1及び第2の導体の機械的支持機能及び相互絶縁機能の他に、放熱機能を有する。放熱機能を有する第1の絶縁被覆体の最高の高さ位置が第1の導体の第1の部分の最低の高さ位置よりも上に決定されているので、第1の部分に支持されている半導体発光素子の熱が放熱性の良い第1の絶縁被覆体を介して外部に良好に放出され、放熱性の良い半導体発光装置を提供することができる。
なお、第1の導体の第1の部分は、光反射機能と放熱機能との両方を有するカップ状部分であることが望ましい。
また、第1の絶縁被覆体は熱伝導率が高いたとえばシリカ等のフィラー(充填材)を含む樹脂から成り、第2の絶縁被覆体はフィラーを含まない又はフィラー含有率が第1の絶縁被覆体よりも少ない樹脂から成ることが望ましい。第1及び第2の絶縁被覆体はエポキシ系樹脂であることが望ましい。第1の絶縁被覆体を第1の導体の前記第1の部分の一部に接触させることができる。
なお、第1の導体の第1の部分は、光反射機能と放熱機能との両方を有するカップ状部分であることが望ましい。
また、第1の絶縁被覆体は熱伝導率が高いたとえばシリカ等のフィラー(充填材)を含む樹脂から成り、第2の絶縁被覆体はフィラーを含まない又はフィラー含有率が第1の絶縁被覆体よりも少ない樹脂から成ることが望ましい。第1及び第2の絶縁被覆体はエポキシ系樹脂であることが望ましい。第1の絶縁被覆体を第1の導体の前記第1の部分の一部に接触させることができる。
請求項2に示すように、半導体発光装置を
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体素子に電気的に接続されている第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁し且つ前記第1及び第2の導体の一端側部分が突出している第1の主面と前記第1及び第2の導体の他端側部分が突出している第2の主面と前記第1及び第2の主面間の側面とを有し且つ前記側面に突出部分を有し且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1及び第2の導体の前記一端側部分及び前記第1の絶縁被覆体の前記第1の主面及び前記突出部分を含む側面の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体と
で構成することができる。
これにより、第1及び第2の絶縁被覆体が突出部分によって強固に結合され、機械的安定性及び放熱性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体素子に電気的に接続されている第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁し且つ前記第1及び第2の導体の一端側部分が突出している第1の主面と前記第1及び第2の導体の他端側部分が突出している第2の主面と前記第1及び第2の主面間の側面とを有し且つ前記側面に突出部分を有し且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1及び第2の導体の前記一端側部分及び前記第1の絶縁被覆体の前記第1の主面及び前記突出部分を含む側面の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体と
で構成することができる。
これにより、第1及び第2の絶縁被覆体が突出部分によって強固に結合され、機械的安定性及び放熱性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
請求項3に示すように、前記第1の導体の前記他端側部分が前記一端側部分よりも広い幅の幅広部分を備えていることが望ましい。これにより、第1の導体の幅広部分からの放熱が多くなり、この放熱性の良い幅広部分と放熱性の良い第1の絶縁被覆体との組み合わせによって半導体発光装置の放熱性が一層向上する。また、前記第2の導体も幅広部分を備えていることが望ましい。
請求項4に示すように、前記第1及び第2の導体の少なくとも一方が角状突出部を有し、この角状突出部分が前記第2の絶縁被覆体で被覆されていることが望ましい。これにより、角状突出部分が第2の絶縁被覆体に係合し、第2の絶縁被覆体と第1及び第2の導体の少なくとも一方との結合強度が大きくなる。
また、請求項5に示すように、半導体発光装置を、
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が取付けられた取付平坦面を有する一端側部分とこの一端側部分を外部回路に接続するための他端側部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記半導体発光素子から発生した光を外部に取り出すための光透過部分を有して前記半導体発光素子と前記第1の導体の一部と前記第2の導体の一部とを被覆する絶縁被覆体とを有し、
前記第1の導体の前記他端側部分が前記取付平坦面の最大幅よりも広い幅を有する幅広部分を備え、
前記幅広部分の少なくとも一部が前記絶縁被覆体から露出している構成とすることができる。即ち、絶縁被覆体が第1及び第2の絶縁被覆体の組み合せ構成であるか否かに拘らず、第1の導体に幅広部分を設けることができる。これにより、半導体発光装置の放熱性が向上する。また、第1の導体の回路基板に対する電気的接続が良好になる。また、第2の導体にも幅広部分を設けることができる。
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が取付けられた取付平坦面を有する一端側部分とこの一端側部分を外部回路に接続するための他端側部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記半導体発光素子から発生した光を外部に取り出すための光透過部分を有して前記半導体発光素子と前記第1の導体の一部と前記第2の導体の一部とを被覆する絶縁被覆体とを有し、
前記第1の導体の前記他端側部分が前記取付平坦面の最大幅よりも広い幅を有する幅広部分を備え、
前記幅広部分の少なくとも一部が前記絶縁被覆体から露出している構成とすることができる。即ち、絶縁被覆体が第1及び第2の絶縁被覆体の組み合せ構成であるか否かに拘らず、第1の導体に幅広部分を設けることができる。これにより、半導体発光装置の放熱性が向上する。また、第1の導体の回路基板に対する電気的接続が良好になる。また、第2の導体にも幅広部分を設けることができる。
請求項6に示すように、前記第1の導体の前記幅広部分の前記絶縁被覆体から露出している領域に溝又は孔を形成することが望ましい。これにより、幅広部分の露出領域の溝又は孔が、回路基板に半導体発光装置を実装する時の半田等の導電性接合材の保持を助け、接合材を十分に付着させることが可能になり、電気的接続の信頼性の向上及び導電性接合材に基づく放熱性向上が達成される。また、幅広部分の溝又は孔にカシメ等のための棒状結合導体を貫通させ、この溝又は孔を幅広部分を回路基板に固定に使用することもできる。前記第2の導体にも溝又は孔を形成することができる。
請求項7に示すように、更に、前記第1及び第2の導体を電気的及び機械的に結合させるための回路基板を有し、
前記回路基板は前記第1の導体の前記幅広部分を挿入させるための第1の貫通孔と前記第1及び第2の導体を接続するための第1及び第2の導体層と前記第1の導体の前記幅広部分を前記第1の導体層に接続するために使用する第2の貫通孔とを有し、
前記第1の導体の前記幅広部分は前記回路基板の前記第1の貫通孔の出口を有する主面に対して重ねるように折り曲げられ、
前記第2の貫通孔と前記幅広部分の前記溝又は孔とを貫通するように棒状結合導体が配置され、
前記棒状結合導体によって前記幅広部分が前記回路基板に機械的に固定され且つ前記第1の導体層に電気的に接続されている構成の半導体発光装置を提供することができる。
この構成によれば、幅広部分の回路基板に対する固定を溝又は孔を使用して容易に達成することができる。
前記回路基板は前記第1の導体の前記幅広部分を挿入させるための第1の貫通孔と前記第1及び第2の導体を接続するための第1及び第2の導体層と前記第1の導体の前記幅広部分を前記第1の導体層に接続するために使用する第2の貫通孔とを有し、
前記第1の導体の前記幅広部分は前記回路基板の前記第1の貫通孔の出口を有する主面に対して重ねるように折り曲げられ、
前記第2の貫通孔と前記幅広部分の前記溝又は孔とを貫通するように棒状結合導体が配置され、
前記棒状結合導体によって前記幅広部分が前記回路基板に機械的に固定され且つ前記第1の導体層に電気的に接続されている構成の半導体発光装置を提供することができる。
この構成によれば、幅広部分の回路基板に対する固定を溝又は孔を使用して容易に達成することができる。
請求項8に示すように、棒状結合導体は加圧変形可能な材料から成り、少なくとも一端部が加圧変形されていることが望ましい。これにより、棒状結合導体の加圧変形即ちカシメによって容易に幅広部分を回路基板に固定できる。
請求項9に示すように、前記第2の導体は前記半導体発光素子を接続する一端側部分とこの一端側部分を開部回路に接続するための他端側部分とを有し、前記他端側部分に前記一端側部分の最大幅よりも広い幅広部分が設けられていることが望ましい。これにより、第2の導体を介しての放熱が大きくなり、放熱性が更に向上する。また、第2の導体の幅広部分を、棒状結合導体を使用して回路基板に固定することができる。
本発明によれば、光透過性を有する第2の絶縁被覆体よりも熱伝導率の高い第1の絶縁被覆体を設け、この第1の絶縁被覆体を半導体発光素子の近くにも配置するので、半導体発光素子で発生した熱が第1の絶縁被覆体を介して外部に良好に放出され、放熱性の良い半導体発光装置が得られる。
本願請求項2の発明に従って第1の絶縁被覆体に突出部分を設けると、第1及び第2の絶縁被覆体の結合強度が大きくなる。即ち、放熱性を重視した第1の絶縁被覆体と光透過性を重視した第2の絶縁被覆体との結合であるにも拘らず、両者の結合が強固になり、放熱性と機械的安定性との両方が優れた半導体発光装置を提供することができる。
請求項5の発明に従って、第1の導体に幅広部分を設けると、ここを介しての放熱が多くなり、放熱性の良い半導体発光装置を提供することができる。
次に、図面を参照して本発明に従う放熱性が優れている半導体発光装置を説明する。
図1〜図9に示す本発明の実施例1に従う半導体発光装置としての発光ダイオ-ドは、半導体発光素子2と、第1及び第2の導体3、4と、絶縁被覆体5とを備えている。絶縁被覆体5は、第1及び第2の絶縁被覆体6,7の組み合せから成る。図1では発光ダイオード1の内部構成を明確にするために第2の絶縁被覆体7が省かれ、これによる被覆位置が鎖線で示されている。
リ−ド部材と呼ぶこともできる第1及び第2の導体3、4は、金属板を使用した周知のリ−ドフレ−ムに基づいて形成されている。図2、図4及び図6では、第1及び第2の導体3、4が既に分離されているが、分離前は図10に示すようにタイバと呼ばれている連結部分8、9を有するリ−ドフレ−ム10によって相互に連結されている。また、同一形状の多数の発光ダイオードを同時に製造するために、リードフレーム10によって多数の発光ダイオードが連結されている。
第1のリード部材とも呼ぶことができる第1の導体3は、図3〜図5に示すようにカップ状電極からなる第1の部分11とこれに連続している第2の部分12とこれに連続している角状突出部分13とから成る。
第1の導体3の一端側に配置されている第1の部分11は周知のプレス加工等でカップ状に形成され、発光ダイオードから成る半導体発光素子2を取り付けるための平面形状円形の取付平坦面14とロート状傾斜面15とを有する。取付平坦面14の直径即ち最大幅W1は半導体発光素子2を配置できる大きさに設定されている。取付平坦面11の最大幅W1及び第1の部分11の上端面外周の径又は最大幅W1´は第2の部分12の厚みT1よりも大きい。従って、第1の導体3の第2の部分12の厚みよりも外径の大きいカップ状部分を第1の部分11と定義する。
第1の導体3の他端側に配置されている第2の部分12は平板状に形成され、図4に示すように幅W2を有する第1の領域16と、幅W3を有する第2の領域17と複数(4個)の溝18によって分離されている複数の突出部分19a、19b、19c、19d、19eと、第1の絶縁被覆体6に対する結合強度を増大させるため凹部20とを有する。第1の導体3の各部の幅の大小関係は次の通りである。
W1<W1´<W2<W3
W1<W1´<W2<W3
幅W2の第1の領域16はカップ状電極から成る第1の部分11に隣接配置され、図2に示すようにこの大部分が第1の絶縁被覆体6で被覆されている。凹部20は幅W2の第1の領域16の側面に設けられており、第1の絶縁被覆体6によって充填される部分である。第1の領域16に凹部20の代わりに凸部を設け、第1の絶縁被覆体6との結合強度を高めることもできる。幅W2の第1の領域16の高さは、第1の絶縁被覆体6の最大高さと同一又はこれよりも低く決定される。第2の領域17の幅W3は平面形状円形の第2の絶縁被覆体7の直径即ち最大幅W5以下となり、且つ楕円形の第1の絶縁被覆体6の長径即ち最大幅W6未満と成るように決定されている。幅W3の領域17の高さは、図2で鎖線で示す回路基板21の厚さと同一又はこれよりも低く決定される。
第1の導体3の角状突出部分13は第2の部分11の上端から上方に円弧状に突出し、図2に示すように第2の絶縁被覆体7に食い込み、第1の導体3と第2の絶縁被覆体7との結合強度の向上に寄与する。また、角状突出部分13は金属からなるので、放熱性向上にも寄与する。この角状突出部分13は半導体発光素子2の光を取り出す領域から離れた位置に配置され且つ第2の部分12の厚みと同一又はこれよりも薄く形成されている。従って、角状突出部分13は光の取り出しをほとんど妨害しない。なお、角状突出部分13をコ字状又は鉤状等に変形できる。
第2のリ−ド部材と呼ぶこともできる第2の導体4は、ワイヤ22の接続部分23と、上側領域24と、幅広領域25と、溝26で分離した突出部分27a、27bと、角状突出部分28と、凹部29とを有する。ワイヤ接続部分23は第1の導体3の上端の近くに配置され、ワイヤ22によって半導体発光素子2に接続されている。幅広部分25は第1の導体3の幅W3の第2の領域17と同一の高さに設けられ且つ平面的に見て第1及び第2の絶縁被覆体6、7の内側に配置されている。突出部分27a、27bは第1の導体4の突出部分19a〜19eと同一の高さ位置に設けられている。角状突出部分28は、光路を妨害しないように第1の導体3の角状突出部分13に対向配置され且つ第2の絶縁被覆体7に収まるように形成されており、第1の導体3の角状突出部分13と同一の機能を有する。なお、角状突出部分28をコの字状等に変形することができる。凹部29は第1の絶縁被覆体6で被覆される位置に設けられ、図2に示すように第1の絶縁被覆体6と強固に結合されている。なお、凹部29の代りに凸部を設けることもできる。第1及び第2の導体3、4の先端部分の幅W4は第1の絶縁被覆体6の最大幅W6以下且つ第2の絶縁被覆体7の最大幅W5以下に設定されている。従って、第1及び第2の導体3、4の先端部分が発光ダイオードの搬送及び実装を妨害しない。
第1の絶縁被覆体6はフィラーを含むエポキシ系樹脂から成る。フィラ−(充填材)はエポキシ系樹脂よりも熱伝導率の大きいシリカ等の絶縁材料から選択される。第1の絶縁被覆体6はフィラ−を含むので、第2の絶縁被覆体7よりも熱伝導率が大きく、放熱体としての機能も有する。この第1の絶縁被覆体6には光透過性が要求されていないので、光非透過性を有するように形成することが望ましい。第1の絶縁被覆体6は、平面形状が楕円の柱状部分30と、この柱状部分30に同心配置され且つこれよりも大きい楕円形状を有している鍔状部分31とから成り、第1及び第2の導体3、4の中間部分を被覆し且つこれ等を電気的に絶縁している。従って、第1の絶縁被覆体6の第1の主面32から第1及び第2の導体3、4の一端側部分が突出し、平坦な第2の主面33から第1及び第2の導体3、4の他端側部分が突出している。更に詳しく説明すると、半導体発光素子2を含む第1の導体3の上端部分、角状突出部分13、幅W3の領域17、突出部分19a〜19eは第1の絶縁被覆体6で被覆されず、幅W2を有する領域16及びこの近傍のみが第1の絶縁被覆体6で被覆されている。
第1の絶縁被覆体6の平坦な第2の主面33は回路基板21に対する取付面として機能する。第1の絶縁被覆体6の第2の主面33を基準として、第1の主面32の最高の高さH2は、図6から明らかなようにカップ状電極から成る第1の部分11の最低の高さH1と最高の高さH3との間に設定されている。従って、第1の絶縁被覆体6は従来の発光ダイオ−ドよりも半導体発光素子2の近くまで延びており、放熱性向上に寄与している。この実施例1では、第1の主面32に凹部32aが設けられているが、この凹部32aを設けないで第1の主面32を図6で点線で示すように平坦面にすることもできる。即ち、カップ状電極から成る第1の部分11の外周面に第1の絶縁被覆体6を直接に接触させることができる。このように構成すると第1の絶縁被覆体6による放熱効果は更に良くなる。第1の絶縁被覆体6の第1及び第2の導体3、4に対する接着力は、第2の絶縁被覆体7の第1及び第2の導体3、4に対する接着力よりも劣るので、半導体発光素子2の外部からの保護を考慮して第1の絶縁被覆体6の第1の主面32の位置が決定される。
第1の絶縁被覆体6の鍔部分31の最大幅W6は、既に説明したように第1及び第2の導体3,4の他端部分の合計の幅W4よりも大きく決定されているので、図1の平面図にて第1及び第2の導体3、4は鍔状部分31の内側に配置されている。また、鍔状部分31は図8に示すように回路基板21の第1の主面36から第2の主面37に貫通している第1及び第2のリ−ド用貫通孔34、35に第1及び第2の導体3,4の他端部を挿入した時に回路基板21の主面36に係合するように形成されている。なお、第1及び第2のリ−ド用貫通孔34、35は図9に示すように細長く形成されているので、第1の絶縁絶縁被覆体6の第2の主面33の大部分が回路基板21の第1の主面36に接触する。
第1の絶縁被覆体6の側面38に図1、図6及び図7に示すように4個の突出部分39が設けられている。この突出部分39は第2の絶縁被覆体7に食い込んで第1及び第2の絶縁被覆体6、7の結合強度の向上に寄与する。
第2の絶縁被覆体7は、フィラ−を含まないか、又はフィラ−の量が第1の絶縁被覆体6よりも大幅に少ないエポキシ系樹脂から成る。従って、第2の絶縁被覆体7は半導体発光素子2から放出された光を透過させることができる光透過性を有し且つ第1及び第2の導体3、4に対して第1の絶縁性被覆体6よりも大きい接着力を有する。第2の絶縁被覆体7はフィラ−を含まないので、第1の絶縁被覆体6よりも低い熱伝導率を有する。熱伝導率は、第2の絶縁被覆体7、第1の絶縁性被覆体6、第1及び第2の導体3,4の順番に大きくなる。
第2の絶縁被覆体7は、図2及び図3から明らかなように半導体発光素子2、第1及び第2の導体3、4の第1の絶縁被覆体6の第1の主面32から突出した部分及びワイヤ22を含むように配置され且つ第1の絶縁被覆体6の突出部分39を有する側面38の一部を覆うように配置され且つレンズ効果が得られるように半球状に形成されている。
図8及び図9は回路基板21に対して発光ダイオ−ド1を実装した状態を示す。回路基板21の第1及び第2のリ−ド貫通孔34、35に挿通された第1及び第2の導体3,4の突出部分19a〜19e及び27a、27bは回路基板21の第2の主面37側に折り曲げられ、第2の主面37上に形成されている第1及び第2の導体層40、41に半田から成る第1及び第2の導電性接合材42、43で接続される。第1の導体3の第1の突出部分19aは図9でリ−ド貫通孔34の延びる方向(水平方向)に折り曲げられ、第2及び第4の突出部分19b、19dはリ−ド貫通孔34の延びる方向に対して直角に折り曲げられ、第3及び第5の突出部分19c、19eはリ−ド貫通孔34の延びる方向に対して直角且つ第2及び第4の突出部19b、19dと反対方向に折り曲げられている。このため、回路基板21に対する第1の導体3の電気的及び機械的結合を強固に達成することができる。また、従来の1本のリ−ドよりも多い複数のリ−ドとして機能する第1〜第5の突出部分19a〜19eを有し、これ等の相互間に導電性接合材42が付着するので、電気的接続が確実に達成できるばかりでなく、第1及び第2の絶縁被覆体6、7よりも熱伝導率の高い導電性接合材42が放熱体として機能し、放熱性が向上する。
第2の導体4の第1の突出部分27aはリ−ド貫通孔35の延びる方向に対して直角に折り曲げられ、第2の突出部分27bはリ−ド貫通孔35の延びる方向に折り曲げられている。従って、第2の導体4の結合構成も第1の導体3の結合構成と同一の効果を有する。
図10は、図1〜図3に示す発光ダイオ−ド1の完成前の状態を示す。なお、図10において、第2の絶縁被覆体7の表面に他の部分と区別するための点線が付されている。この実施例1では、既に説明したように図10のリ−ドフレ−ム10を使用して発光ダイオ−ド1を製造している。図2〜図6の第1及び第2の導体3、4を得る時に突出部分19a〜19e、27a、27bを相互連結部分に結合したリ−ドフレ−ムとすることが可能である。しかし、この実施例1では第1及び第2の導体3、4を後述する実施例2の第1及び第2の導体3a、4aと共通のリ−ドフレ−ム10によって得るために第1及び第2の連結部8、9によって区画された第1の列の孔51と第2の列の孔52とを有するものを使用している。図10のリ−ドフレ−ムを垂直方向に延びている鎖線53と水平方向に延びている鎖線54とで切断すると図4の第1及び第2の導体3、4が得られる。複数の実施例で共用できるリ−ドフレ−ム10を使用するとコストの低減を図ることができる。
上述から明らかなように実施例1は次の効果を有する。
(1) 放熱性の良い第1の絶縁被覆体6を半導体発光素子2に接近することにより放熱性が向上する。
(2) 第1及び第2の導体3、4に幅広部分を設けたので放熱性が向上する。
(3) 第1及び第2の導体3、4の先端部分に溝18、26が設けられているので、導電性接合材42、43が充分に付着し、電気的接続が確実に達成されるのみでなく、放熱性が向上する。
(4) 溝18、26により、突出部分19a〜19e、27a、27bが折り曲げ易くなり、回路基板21に対する取り付けが容易になる。
(5) 第1の絶縁被覆体6に突出部分39が設けられているので、第2の絶縁被覆体7との結合が強固になる。
(6) 第2の絶縁被覆体7を第1の絶縁被覆体6の側面38まで被覆するので、両者の結合が強固になる。
(7) 第1及び第2の導体3、4に凹部20、29が設けられているので、第1の絶縁被覆体6との結合が強固になる。
(8) 第1及び第2の導体3、4に角状突出部分13、28が設けられているので、第2の絶縁被覆体7との結合が強固になる。
(1) 放熱性の良い第1の絶縁被覆体6を半導体発光素子2に接近することにより放熱性が向上する。
(2) 第1及び第2の導体3、4に幅広部分を設けたので放熱性が向上する。
(3) 第1及び第2の導体3、4の先端部分に溝18、26が設けられているので、導電性接合材42、43が充分に付着し、電気的接続が確実に達成されるのみでなく、放熱性が向上する。
(4) 溝18、26により、突出部分19a〜19e、27a、27bが折り曲げ易くなり、回路基板21に対する取り付けが容易になる。
(5) 第1の絶縁被覆体6に突出部分39が設けられているので、第2の絶縁被覆体7との結合が強固になる。
(6) 第2の絶縁被覆体7を第1の絶縁被覆体6の側面38まで被覆するので、両者の結合が強固になる。
(7) 第1及び第2の導体3、4に凹部20、29が設けられているので、第1の絶縁被覆体6との結合が強固になる。
(8) 第1及び第2の導体3、4に角状突出部分13、28が設けられているので、第2の絶縁被覆体7との結合が強固になる。
次に、図11〜図14を参照して実施例2の半導体発光装置を説明する。但し、図11〜図14において図1〜図10と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図11において、第2の絶縁被覆体7の表面に他の部分と区別するための点線が付されている。
図11に示す発光ダイオ−ド1aは、図1〜図3の発光ダイオ−ド1の第1及び第2の導体3、4を変形した第1及び第2の導体3a、4aを設け、且つ回路基板21に対する取付け構造を変形した他は、図1〜図3と同一に構成したものである。
図11の第1及び第2の導体3a、3bは、回路基板21から下側に突出している結合部61、62が変形されている他は図1〜図3の第1及び第2の導体3,4と同一に構成されている。即ち、図2の第1及び第2の導体3、4は複数のリ−ド端子としての突出部分19a〜19e、27a、27bを有するが、図11の第1及び第2の導体3a、4aはこれ等の代りに第1列の孔51と第2列の孔52とを有する。第1列の孔51は回路基板21との境界部に沿って配列され、第1及び第2の導体3a、4aの折り曲げを助ける機能及び半田等の導電性接合材の付着量を増大させる機能を有する。第2列の孔52は導電性接合材の付着量を増大させるために使用され且つ回路基板21にカシメで固定する時に使用される。実施例2の第1及び第2の導体3a、4aは、実施例1の第1及び第2の導体3、4と同様に図10のリ−ドフレ−ム10を図11に示すように切断することによって形成されている。
第1の導体3aの結合部61の先端の幅は図4と同一のW3である。第2の導体4の結合部62の先端の幅は図4の突出部分27a、27bの先端の一方の端から他方の端までの幅と同一である。
発光ダイオ−ド1aを回路基板21に実装する時には、図11に示すように題1及び第2の導体3a、4aの結合部61,62を回路基板21の貫通孔34,35に挿通し、回路基板21の第2の主面37から突出した部分を図12に示すように直角に折り曲げる。第1列の孔51によって結合部61、62の折り曲げ部分が複数の細い帯に分割されているので、容易に折り曲げることができる。
次に、図14に示すように回路基板21の貫通孔64と第2列の孔51とにカシメによる結合用の金属製の棒状結合導体63を挿入し、この端部を加圧変形させて頭部63a又は63bを作り、回路基板21に対して第1及び第2の導体3a、4aを固定する。なお、棒状結合導体63の頭部63a、63bのいずれか一方が予め形成されている場合には、他方のみがカシメによる変形で形成される。回路基板21と結合部61、62との間には導体層40、41が介在しているので、カシメによって機械的及び電気的結合が成立するが、実施例2では接続の信頼性を高めるために半田等の導電性接合材42、43によって結合部61、62を導体層40、41に接続している。結合部61、62の孔51、52には導電性接合材42、43が充填されているので、強固な接続が可能になり且つ導電性接合材42、43も放熱向上に寄与する。
実施例2は実施例1と同一の効果を有する他に、棒状結合導体63によって一層強固に第1及び第2の導体3a、4aを回路基板21に固定できるという効果を有する。
本発明の半導体発光装置は表示装置、照明装置等に利用できる。
1, 1a 発光ダイオ−ド
2 半導体発光素子
3,3a 第1の導体
4,4a 第2の導体
5 絶縁被覆体
6 第1の絶縁被覆体
7 第2の絶縁被覆体
13 角状突出部分
14 取付平坦面
16 第1の領域(W2)
17 第2の領域(W3)
18 溝
19a〜19e 突出部分
21 回路基板
30 柱状部分
31 鍔状部分
32 第1の主面
33 第2の主面
39 突出部分
2 半導体発光素子
3,3a 第1の導体
4,4a 第2の導体
5 絶縁被覆体
6 第1の絶縁被覆体
7 第2の絶縁被覆体
13 角状突出部分
14 取付平坦面
16 第1の領域(W2)
17 第2の領域(W3)
18 溝
19a〜19e 突出部分
21 回路基板
30 柱状部分
31 鍔状部分
32 第1の主面
33 第2の主面
39 突出部分
Claims (9)
- 半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体発光素子に電気的に接続されている第1の部分と前記第1の部分を外部回路に接続するために前記第1の部分に連結され且つ前記第1の部分よりも薄く形成されている第2の部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び前記第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁するものであって、実装面を有し且つこの実装面を基準にしたこの最高の高さ位置が前記第1の導体の前記第1の部分の最低の高さ位置よりも上に決定され且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1の導体の前記第1の部分の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体と
を備えていることを特徴とする半導体発光装置。 - 半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を支持し且つ前記半導体素子に電気的に接続されている第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記第1の導体の一部及び第2の導体の一部を被覆し且つ前記第1及び第2の導体を電気的に絶縁し且つ前記第1及び第2の導体の一端側部分が突出している第1の主面と前記第1及び第2の導体の他端側部分が突出している第2の主面と前記第1及び第2の主面間の側面とを有し且つ前記側面に突出部分を有し且つ放熱性を有している第1の絶縁被覆体と、
前記半導体発光素子及び前記第1及び第2の導体の前記一端側部分及び前記第1の絶縁被覆体の前記第1の主面及び前記突出部分を含む側面の少なくとも一部を被覆し且つ光透過性を有し且つ前記第1の絶縁被覆体よりも小さい熱伝導率を有している第2の絶縁被覆体と
を備えていることを特徴とする半導体発光装置。 - 前記第1の導体の前記他端側部分が前記一端側部分よりも広い幅の幅広部分を備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体発光装置。
- 前記第1及び第2の導体の少なくとも一方が角状突出部分を有し、この角状突出部分が前記第2の絶縁被覆体で被覆されていることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体発光装置。
- 半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が取付けられた取付平坦面を有する一端側部分とこの一端側部分を外部回路に接続するための他端側部分とを有する第1の導体と、
前記半導体発光素子に接続された第2の導体と、
前記半導体発光素子から発生した光を外部に取り出すための光透過部分を有して前記半導体発光素子と前記第1の導体の一部と前記第2の導体の一部とを被覆する絶縁被覆体とを有し、
前記第1の導体の前記他端側部分が前記取付平坦面の最大幅よりも広い幅を有する幅広部分を備え、
前記幅広部分の少なくとも一部が前記絶縁被覆体から露出していることを特徴とする半導体発光装置。 - 前記第1の導体の前記幅広部分の前記絶縁被覆体から露出している領域に溝又は孔が形成されていることを特徴とするっ請求項5記載の半導体発光装置。
- 更に、前記第1及び第2の導体を電気的及び機械的に結合させるための回路基板を有し、
前記回路基板は前記第1の導体の前記幅広部分を挿入させるための第1の貫通孔と前記第1及び第2の導体を接続するための第1及び第2の導体層と前記第1の導体の前記幅広部分を前記第1の導体層に接続するために使用する第2の貫通孔とを有し、
前記第1の導体の前記幅広部分は前記回路基板の前記第1の貫通孔の出口を有する主面に対して重ねるように折り曲げられ、
前記第2の貫通孔と前記幅広部分の前記溝又は孔とを貫通するように棒状結合導体が配置され、
前記棒状結合導体によって前記幅広部分が前記回路基板に機械的に固定され且つ前記第1の導体層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項6記載の半導体発光装置。 - 棒状結合導体は加圧変形可能な材料から成り、少なくとも一端部が加圧変形されていることを特徴とする請求項7記載の半導体発光装置。
- 前記第2の導体は前記半導体発光素子を接続する一端側部分とこの一端側部分を開部回路に接続するための他端側部分とを有し、前記他端側部分に前記一端側部分の最大幅よりも広い幅広部分が設けられていることを特徴とする請求項5又は6又は7又は8記載の半導体発光装置。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006229151A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Kyocera Corp | 発光素子用配線基板ならびに発光装置 |
JP2006313896A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-16 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 発光素子パッケージ |
JP2007288198A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 発光ダイオードパッケージ及びその製造方法 |
JP2011159768A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Ledパッケージ及びledパッケージの製造方法 |
JP2011176264A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Ledパッケージ |
CN102214768A (zh) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 顺德工业股份有限公司 | 高可靠度发光装置封装支架结构 |
CN102214767A (zh) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 顺德工业股份有限公司 | 高可靠度发光装置封装支架结构 |
JP2011211151A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Sdi Corp | 向上した信頼性を備えた発光装置パッケージフレーム |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003271261A patent/JP2005033028A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4699042B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2011-06-08 | 京セラ株式会社 | 発光素子用配線基板ならびに発光装置 |
JP2006229151A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Kyocera Corp | 発光素子用配線基板ならびに発光装置 |
JP2006313896A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-16 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 発光素子パッケージ |
US8168453B2 (en) | 2006-04-17 | 2012-05-01 | Samsung Led Co., Ltd. | Light emitting diode package and fabrication method thereof |
JP2007288198A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 発光ダイオードパッケージ及びその製造方法 |
US8735931B2 (en) | 2006-04-17 | 2014-05-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting diode package and fabrication method thereof |
JP2011159768A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Ledパッケージ及びledパッケージの製造方法 |
JP2011176264A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Ledパッケージ |
US8487418B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED package |
US8525202B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED package, method for manufacturing LED package, and packing member for LED package |
JP2011211151A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Sdi Corp | 向上した信頼性を備えた発光装置パッケージフレーム |
CN102214768A (zh) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 顺德工业股份有限公司 | 高可靠度发光装置封装支架结构 |
CN102214767A (zh) * | 2010-04-07 | 2011-10-12 | 顺德工业股份有限公司 | 高可靠度发光装置封装支架结构 |
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