JP2006041380A

JP2006041380A - 光源装置

Info

Publication number: JP2006041380A
Application number: JP2004222158A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kume; 一郎久米; Tasuku Fujiwara; 翼藤原; Toshihito Noji; 利仁野地
Original assignee: Nippon Leiz Corp
Current assignee: Nippon Leiz Corp
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】半導体発光素子の安定した発光及び長寿命化を図る光源装置を提供する。
【解決手段】リードフレームは、複数の半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３と、載置リードフレーム３とは別に各半導体発光素子１０を電気接続するボンディングワイヤ１１を中継する中継リードフレーム４とを有する。載置リードフレーム３を反射性樹脂からなる本体２から外部に露出したり、電極とすることにより半導体発光素子１０からのジュール熱を露出した載置リードフレーム３から放出する。これにより、ボンディングワイヤ１１の破損を回避し、半導体発光素子１０の安定した発光および寿命の延命を図り、より多くの電流を流して放出輝度を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体発光素子を直列に接続する時に、複数の半導体発光素子を載置する載置リードフレームと、各半導体発光素子の電極から配線するボンディングワイヤを載置リードフレームに接続せずにボンディングワイヤを互いに中継して接続する中継リードフレームとを設けるとともに、載置リードフレームの一部が反射性樹脂から外部に露出するようにインサートモールド成形する光源装置に関する。

従来の光源装置として、リードフレームを反射性樹脂でインサートモールド成形し、複数の半導体発光素子チップを載置したリードフレームに各半導体発光素子の電極からボンディングワイヤで直接電気接続を行い、複数の半導体発光素子を線状に載置して少なくとも１つ以上の出光部（開口部）を有して一体化されたものが知られてる。

また、従来の光源装置として、基板に複数の半導体発光素子をアレー状に載置し、各半導体発光素子からボンディングワイヤで基板上の配線に接続し、透明樹脂等で一体化したものも知られている。
特開平１１−００４０２２号公報

上述した従来の光源装置は、複数の半導体発光素子を接続する場合、図５に示すように、リードフレーム３に複数の半導体発光素子１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）を載置する。そして、半導体発光素子１０ａの電極１３からボンディングワイヤ１１で例えばアノード側電極１３ａを半導体発光素子１０ａ自身が載置されているリードフレーム３ａにボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。続いて、同じリードフレーム３ａに次（隣）のリードフレーム３ｂに載置された半導体発光素子１０ｂのカソード側電極１３ｂのボンディングワイヤ１１ｂをワイヤーボンディングする。

同様に、半導体発光素子１０ｂを載置したリードフレーム３ｂ自身にアノード側電極１３ａのボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。続いて、同じリードフレーム３ｂに次（隣）のリードフレーム３ｃに載置された半導体発光素子１０ｃのカソード側電極１３ｂのボンディングワイヤ１１ｂをワイヤーボンディングする。

さらに、半導体発光素子１０ｃを載置したリードフレーム３ｃ自身にアノード側電極１３ａのボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングし、電極端子６（アノード側電極）に電気的に接続する。

また、半導体発光素子１０ａのカソード側電極１３ｂのボンディングワイヤ１１ｂをリードフレーム５にワイヤーボンディングし、電極端子８（カソード側電極）に電気的に接続する。

このように、リードフレーム３をインサートモールド成形し、複数の半導体発光素子チップ１０を線状に並列に載置して半導体発光素子１０の電極１３からボンディングワイヤ１１で直接電気接続を行い、複数の半導体発光素子１０を線状に載置して１つまたは複数の出光部（開口部）を有して一体化されたものは、半導体発光素子１０からのジュール熱を吸収することなく半導体発光素子１０からのジュール熱を載置リードフレーム３から外部に放出することができない。このために、リードワイヤ１１の破損の恐れがあり、半導体発光素子１０が安定せず、半導体発光素子１０の発光および寿命に課題がある。

また、図６は従来の光源装置として図５と同様に電極端子６（アノード側電極）の端を一方向の電極端子８（カソード側電極）に寄せて設けたものである。この光源装置では、電極端子６の位置が相違するだけのことで、基本的には図５の構成と概略等しい。従って、上記図５で説明した場合と同様に、ボンディングワイヤ１１の破損の恐れがあり、半導体発光素子１０が安定せず、半導体発光素子１０の発光および寿命に課題がある。なお、図５および図６において、複数の半導体発光素子１０は、リードフレーム３上の接着部９に接着剤等を塗布してダイボンドされている。

さらに、従来の光源装置として、基板に複数の半導体発光素子をアレー状に載置し、各半導体発光素子からボンディングワイヤで基板上の配線に接続し、透明樹脂等で一体化したものでは、基板自体が金属製でないために、半導体発光素子の輝度の上昇を図るためには供給電流を多くしなければならない。その反面、電流の増加に伴って各半導体発光素子からのジュール熱がより多く発生し、このジュール熱の吸収・放出することが困難となる。その結果、各半導体発光素子自身に熱が籠もってしまい、半導体発光素子の安定発光や劣化および寿命に課題がある。

さらに、これら一体化モールド成形されたものでは、各半導体発光素子チップからのジュール熱を外部に放出することができず、光源装置内に熱が籠もってしまう。このため、例えば蛍光材により白色発光させるものでは、熱による蛍光材の劣化を招いてしまう恐れがある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の半導体発光素子を載置する載置リードフレームとは別に、各半導体発光素子を電気接続するボンディングワイヤを中継する中継リードフレームを有するとともに、載置リードフレームの一部を反射性樹脂から外部に露出したり、電極とすることにより、各半導体発光素子チップからのジュール熱を露出したリードフレームから放出することができ、ボンディングワイヤの破損を回避でき、半導体発光素子の安定した発光および寿命の延命を図ることができるとともに、より多くの電流を流して放出輝度を高めることができる光源装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、請求項１記載の光源装置は、複数の半導体発光素子を載置し、一部が本体から外部に露出した載置リードフレームと、
載置リードフレームとは別に、複数の半導体発光素子を各々電気接続するボンディングワイヤを中継する中継リードフレームとを有することを特徴とする。

請求項１に係る光源装置は、複数の半導体発光素子を載置し、一部が本体から外部に露出した載置リードフレームと、
載置リードフレームとは別に、複数の半導体発光素子を各々電気接続するボンディングワイヤを中継する中継リードフレームとを有するので、載置リードフレーム上にボンディングワイヤを設けないため、各半導体発光素子からのジュール熱を吸収することなく各半導体発光素子からのジュール熱を載置リードフレームから外部に放出することができる。

請求項２記載の光源装置は、載置リードフレームが、互いに電気的および機械的に接続され、一端を電極とすることを特徴とする。

請求項２に係る光源装置は、載置リードフレームが、互いに電気的および機械的に接続され、一端を電極とするので、電極部分が外部に露出するために半導体発光素子からジュール熱を外部に放出することができる。

請求項３記載の光源装置は、少なくとも最初または最終の中継リードフレームを本体から外部に露出するとともに電極とすることを特徴とする。

請求項３に係る光源装置は、少なくとも最初または最終の中継リードフレームを本体から外部に露出するとともに電極とするので、半導体発光素子からのジュール熱を外部に放出することができる電極から電源を供給することができる。

請求項４記載の光源装置は、半導体発光素子が、１表面部に陽陰、両方の電極を有することを特徴とすることを特徴とする。

請求項４に係る光源装置は、半導体発光素子が、１表面部に陽陰、両方の電極を有するので、電極を載置リードフレームに接続することなく１表面部からボンディングワイヤによって中継リードフレームに接続することができる。

以上のように、請求項１に係る光源装置は、複数の半導体発光素子を載置し、一部が本体から外部に露出した載置リードフレームと、
載置リードフレームとは別に、複数の半導体発光素子を各々電気接続するボンディングワイヤを中継する中継リードフレームとを有するので、載置リードフレーム上にボンディングワイヤを設けないため、各半導体発光素子からのジュール熱を吸収することなく各半導体発光素子からのジュール熱を載置リードフレームから外部に放出することができる。これにより、ボンディングワイヤの破損を回避でき、半導体発光素子の安定した発光および寿命の延命を図ることができるとともに、各半導体発光素子への供給電源を多く流せるために放出輝度を高めることができる。

また、請求項２に係る光源装置は、載置リードフレームが、互いに電気的および機械的に接続され、一端を電極とするので、電極部分が外部に露出するために各半導体発光素子からのジュール熱を外部に放出することができる。これにより、ボンディングワイヤの破損を回避でき、半導体発光素子の安定した発光および寿命の延命を図ることができる。

さらに、請求項３に係る光源装置は、少なくとも最初または最終の中継リードフレームを本体から外部に露出するとともに電極とするので、各半導体発光素子からのジュール熱を外部に放出する電極から電源を供給することができ。これにより、半導体発光素子に安定した電力を供給でき安定した発光および寿命の延命を図ることができる。

また、請求項４に係る光源装置は、半導体発光素子が、１表面部に陽陰、両方の電極を有するので、電極を載置リードフレームに接続することなく１表面部からボンディングワイヤによって中継リードフレームに接続することができる。これにより、ボンディングワイヤを半導体発光素子から載置リードフレームに伝導するジュール熱から隔離することができ、安定した光源装置を得ることできる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、本発明は、リードフレームを反射性樹脂等でインサートモールド成形し複数の半導体発光素子を直列接続した光源装置において、１表面部に陽陰の両方の電極を有する複数の半導体発光素子を載置する載置リードフレームと、載置リードフレームとは別に各半導体発光素子を電気接続するリードワイヤを中継する中継リードフレームとを有しており、載置リードフレームの一部を反射性樹脂から外部に露出し、載置リードフレームの１端を電極としたり、また中継リードフレームの最端を反射性樹脂から外部に露出して電極とする構造である。このため、各半導体発光素子からのジュール熱をボンディングワイヤが吸収することなく、各半導体発光素子からのジュール熱を載置リードフレームから外部に放出することができる。これにより、本発明では、ボンディングワイヤの破損を回避でき、半導体発光素子からの放出輝度を高めるために半導体発光素子への供給電流を多く流せるとともに半導体発光素子の安定した発光および寿命の延命を図ることができる光源装置を提供している。

図１は本発明に係る光源装置の略斜視図、図２は本発明に係る光源装置の一形態を示す略正面断面図、図３は本発明に係る光源装置の他の形態を示す略正面断面図、図４は本発明に係る光源装置のさらに他の形態を示す略正面断面図である。

まず、光源装置１の概略構成について図１を参照しながら説明する。本例の光源装置１は、図１に示すように、インジェクションやトランスファーモルドにより反射性樹脂からなる本体２が略四角柱の形状に成形される。反射性樹脂からなる本体２の正面側２ａには、半導体発光素子１０上方出射方向に開口部１５が設けられる。そして、この開口部１５に平行になるとともに開口部１５内側の底部になるようにリードフレーム３，４，５等を配置する。リードフレーム５は、半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３と、載置リードフレーム３上の複数の半導体発光素子１０間をボンディングワイヤ１１を介して中継接続するための中継リードフレーム４とを有する。そして、個々に半導体発光素子１０を接着固定する接着部９載置リードフレーム３に設け、各半導体発光素子１０の電極１３からボンディングワイヤ１１で接続するために中継リードフレーム４に接続配線する。そして、本例の光源装置１は、載置リードフレーム３と中継リードフレーム４および半導体発光素子１０とを複数シリーズに接続し、載置リードフレームの一部を本体２から外部に露出させて電極とした構成である。

また、図示しないが、光源装置１は、インジェクションやトランスファーモルドタイプのもので、半導体発光素子の配置を考慮して所定のパターン形状に形成した燐青銅材等からなるリードフレームを、インサート成形によって反射性樹脂に挿入し、リードフレーム上に反射性樹脂からなる成型樹脂によって本体２を形成することができる。

なお、本体２を形成する樹脂は、例えば変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン４６や芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性を有する材料に、光の反射性を良くするとともに遮光性を得るためにチタン酸バリウム等の白色粉体を混入させたものである。そして、これらの材料を加熱射出成形して本体２を形成する。

半導体発光素子１０は、どのようなタイプのものでも良いが、特に４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の半導体チップ等からなる高輝度発光素子が有効である。

また、半導体発光素子１０には、半導体発光素子１０の上面部にＩｎ₂Ｏ₃やＳｎＯ₂やＩＴＯ等からなる電導性透明電極１３をスパッタリングや真空蒸着や化学蒸着等により生成させて設ける。

そして、半導体発光素子１０は、電極１３から例えばアノード電極１３ａにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをカソード側にカソードボンディングワイヤ１１ｂをワイヤーボンダで接続する。

さらに、半導体発光素子１０から白色の出射光を出射する場合には、半導体発光素子１０の赤色発光（Ｒ）、青色発光（Ｂ）、緑色発光（Ｇ）の３原色を載置リードフレーム３上に極めて近接して設けて各単色の出射光を混合させて白色の出射光を得ることができる。

また、同様に白色光を出射する場合に、半導体発光素子１０と波長変換材とによって構成することもできる。例えば接着部９に無色透明の接着剤に黄色発光の波長変換材料である蛍光材を混入させた接着剤を設け、さらにその上部に青色発光の半導体発光素子１０を設ける。この構成により、青色発光の半導体発光素子１０自身からの青色の光を直接開口部１５方向に出射させる。同時に、青色発光の半導体発光素子１０から接着部９の底部方向に出射した光が波長変換材料に達して半導体発光素子１０の青色光によって励起し、黄色発光の蛍光材により黄色の発光した光が接着部９底部で反射して再度半導体発光素子１０を通過して開口部１５方向に出射する。これにより、黄色の発光色と青色の発光色との混合によって開口部１５から白色の光が出射する。

なお、図１では図示しないが、光源装置１は、電気的接続をするための図２に示すような電極端子６や電極端子８を開口部１５の反対側や本体２の後方側面に設けたり、載置リードフレーム３やリードフレーム５の端子から直接リード線を接続してリード線を設けても良い。

開口部１５は、インサート成形を行なったときには、４方に傾斜面を有した空洞状態である。このため、開口部１５の底面には、載置リードフレーム３や中継リードフレーム４が露出している。そして、インサート成形後にダイボンダ等により載置リードフレーム３に蛍光材（接着剤を含んだ波長変換材等）や接着剤を接着部９に設け、その上に半導体発光素子１０を載置する。その後、ワイヤボンダ等によってボンディングワイヤ１１ａやボンディングワイヤ１１ｂをボンディングする。

そして、これらの電気的接合の後に透明な樹脂（エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等）を充填する。これにより、半導体発光素子１０やボンディングワイヤ１１等を固定するとともに外気に触れないようにし、劣化等を予防する。

なお、充填する透明な樹脂は、無色または単色発光時には出射光と同色に着色されても良い。

また、図１では開口部１５を１つとし、複数の半導体発光素子１０から出射光の１つの開口部１５から出射する構成としたが、各半導体発光素子１０に対応した複数の開口部１５としても良い。

ボンディングワイヤ１１は、細い金線等の導電性からなる。このボンディングワイヤ１１は、例えば半導体発光素子１０のアノード側電極１３ａにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンダで接続し、カソード側電極１３ｂにカソードボンディングワイヤ１１ｂをワイヤーボンダで接続する。

接着部９は、無色透明なエポキシ樹脂や無色透明なシリコーン樹脂からなる。この接着部９に半導体発光素子１０を載置して、単色発光としたり、Ｒ（赤色発光）、Ｇ（緑色発光）、Ｂ（青色発光）の３種の半導体発光素子１０を１ユニットとして載置して白色光を得ることができる。

また、この無色透明なエポキシ樹脂や無色透明なシリコーン樹脂に波長変換材料を混合したものを接着剤として用いれば、半導体発光素子１０と波長変換材料とによって異なる発光色等を得ることができる。

さらに、この無色透明なエポキシ樹脂や無色透明なシリコーン樹脂に波長変換材料を混合したものを一度、接着部９に塗布や印刷を行なった上に無色透明なエポキシ樹脂や無色透明なシリコーン樹脂等で接着しても良い。

さらにまた、無色透明なエポキシ樹脂や無色透明なシリコーン樹脂の代わりに粘性の高いシアノアクリルレート系の透明接着剤でも良い。

図示しないが、波長変換材料は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系統からなる。

例えば、青色発光の半導体発光素子１０からの出射光によって励起され、黄色の発光色を出射し、この波長変換材料による発光色と半導体発光素子１０自身の青色発光色とによって混合され、白色光を得ることができる。

次に、本例の光源装置１の一形態の略正面断面図（リードフレーム）を図２に示す。図２に示す光源装置１のリードフレーム部分は、載置リードフレーム３と中継リードフレーム４とが交互にくるように設ける。その際、中継リードフレーム４が互いに隔離され、載置リードフレーム３同士がリードフレーム（連結部）７ｂによって連結接続される。また、接着剤に波長変換材を混合させたものや接着剤によって電気的絶縁された接着部９を載置リードフレーム３上に設け、この接着部９上にダイボンダによって各半導体発光素子１０を載置しボンディングする。

さらに図２の光源装置１の構成について例えば右側から順に説明すると、半導体発光素子１０ａに電気結合（電力供給）するために電極端子８を有したリードフレーム５から載置リードフレーム３の接着部９に載置した半導体発光素子１０ａのカソード側電極１３ｂにカソード側ボンディングワイヤ１１ｂでワイヤーボンディングする。

次に、半導体発光素子１０ａのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ａにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。続いて、同じ中継リードフレーム４ａからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次の半導体発光素子１０ｂのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。その後、半導体発光素子１０ｂのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ｂにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをボンディングする。

さらに、中継リードフレーム４ｂからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次の半導体発光素子１０ｃのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。そして、半導体発光素子１０ｃのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ｃにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。

このように、図２の光源装置１では、半導体発光素子１０のアノード側電極１３ａとカソード側電極１３ｂとをアノード側ボンディングワイヤ１１ａおよびカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次々にシリーズに接続する。そして、最後の中継リードフレーム４ｃから共通の載置リードフレーム３に接続ボンディングワイヤ１１ｃでリードフレーム（連結部）７ｂにワイヤーボンディングして接続し、この端部を電極端子６（アノード側電極）として電気的に接続する。

なお、図２の光源装置１において、各々半導体発光素子１０を載置した３つの載置リードフレーム３は、括れ部分を介してリードフレーム（連結部）７ｂと一体化されている。また、図示はしないが、図２の光源装置１において、載置リードフレーム３とリードフレーム（連結部）７ｂとの間の括れ部分で折り曲げ、開口部１５とは反対側（光源装置の裏面方向）に電極端子６と電極端子８を設けることができる。

さらに、このリードフレーム（連結部）７ｂ部分を光源装置１の外部（樹脂成形部の外側）に設けて、より放熱を良くすることができる。図示しないが、中継リードフレーム４ｃとリードフレーム（連結部）７ｂとの間に抵抗を挿入することができる。この抵抗を挿入することによって、端子電圧（電極端子６と電極端子８との間の負荷電圧）に対する調整を行うことができる。

以上のように、図２の光源装置１は１、表面部に陽陰、両方の電極１３を有した複数の半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３とは別に、各半導体発光素子１０を電気接続するボンディングワイヤ１１を中継する中継リードフレーム４を有し、載置リードフレーム３および載置リードフレーム３の１端や最終の中継リードフレーム４を電極部分６，８等として外部に露出する。従って、載置リードフレーム３上にボンディングワイヤ１１を設けない構成なので、半導体発光素子１０からのジュール熱を吸収することなく各半導体発光素子１０からのジュール熱を載置リードフレーム３や電極部分６，８から外部に放出することができる。これにより、ボンディングワイヤ１１の破損を回避でき、半導体発光素子１０の安定した発光および寿命の延命を図ることができる。しかも、各半導体発光素子１０への供給電源を多く流せるので、放出輝度を高めることができる。

次に、本例の光源装置１の他の形態の略正面断面図（リードフレーム）を図３に示す。図３に示す光源装置１のリードフレーム部分は、載置リードフレーム３と中継リードフレーム４とを交互に隔離して設ける。そして、接着剤に波長変換材を混合させたものや接着剤によって電気的絶縁された接着部９を載置リードフレーム３上に設け、この接着部９上にダイボンダによって各半導体発光素子１０を載置しボンディングする。また、両端の中継リードフレーム４を電極端子６および電極端子８とする。

さらに図３の光源装置１の構成について例えば右側から順に説明すると、半導体発光素子１０ａに電気結合（電力供給）するために電極端子８を有したリードフレーム５から載置リードフレーム３ａの接着部９に載置した半導体発光素子１０ａのカソード側電極１３ｂにカソード側ボンディングワイヤ１１ｂでワイヤーボンディングする。

次に、半導体発光素子１０ａのアノード側電極１３ａからの中継リードフレーム４ａにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。続いて、同じ中継リードフレーム４ａからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次の載置リードフレーム３ｂの接着部９に載置した半導体発光素子１０ｂのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。そして、半導体発光素子１０ｂのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ｂにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。

さらに、中継リードフレーム４ｂからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで対の載置リードフレーム３ｃの接着部９に載置した半導体発光素子１０ｃのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。そして、半導体発光素子１０ｃのアノード側電極１３ａから電極端子６を有したリードフレーム５ｂにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディグする。

このように、図３の光源装置１では、半導体発光素子１０のアノード側電極１３ａとカソード側電極１３ｂとをアノード側ボンディングワイヤ１１ａおよびカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次々にシリーズに接続する。そして、最後のリードフレーム５ｂにワイヤーボンディングして接続し、リードフレーム５ｂの電極端子６（アノード側電極）として接続する。

なお、最初のリードフレーム５の電極端子８と、最後のリードフレーム５ｂの電極端子６とは図示しないが出っ張った部分で折り曲げ、開口部１５とは反対側（光源装置１の裏面方向）に電極端子６と電極端子８を設けることができる。

また、同様にこの載置リードフレーム３の舌状露出部７を光源装置１の外部（樹脂成形部の外側）に設けて、より放熱を良くすることができる。

以上のように、図３の光源装置１は、１表面部に陽陰、両方の電極１３を有した複数の半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３とは別に、各半導体発光素子１０を電気接続するボンディングワイヤ１１を中継する中継リードフレーム４を有し、載置リードフレーム３の舌状露出部７および最初のリードフレーム５の電極端子８と、最後のリードフレーム５ｂの電極端子６等を外部に露出させる。従って、載置リードフレーム３上にボンディングワイヤ１１を設けない構成なので、各半導体発光素子１０からのジュール熱を吸収することなく半導体発光素子１０からのジュール熱を載置リードフレーム３や電極部分６，８から外部に放出することができる。これにより、ボンディングワイヤ１１の破損を回避でき、半導体発光素子１０の安定した発光および寿命の延命を図ることができる。しかも、各半導体発光素子１０への供給電源を多く流せるので、放出輝度を高めることができる。

次に、本例の光源装置１のさらに他の形態の略正面断面図（リードフレーム）を図４に示す。図４に示す光源装置１のリードフレーム部分は、載置リードフレーム３と隔離した中継リードフレーム４とを交互に設け、接着剤に波形変換材を混合させたものや接着剤によって電気的絶縁された接着部９を載置リードフレーム３上に設け、この接着部９上にダイボンダによって半導体発光素子１０を載置しボンディングする。

なお、最終の載置リードフレーム３ｂ以外の載置リードフレーム３同士は接続されている。また、載置リードフレーム３の一部とリードフレーム５を電極端子６および電極端子８とする。

さらに図４の光源装置１の構成について例えば右側から順に説明すると、半導体発光素子１０ａに電気結合（電力供給）するために電極端子８を有したリードフレーム５から載置リードフレーム３ａの接着部９に載置した半導体発光素子１０ａのカソード側電極１３ｂにカソード側ボンディングワイヤ１１ｂでワイヤーボンディングする。

次に、半導体発光素子１０ａのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ａにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。続いて、同じ中継リードフレーム４ａからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次の同じ載置リードフレーム３ａの接着部９に載置した半導体発光素子１０ｂのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。そして、半導体発光素子１０ｂのアノード側電極１３ａから中継リードフレーム４ｂにアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤーボンディングする。

さらに、中継リードフレーム４ｂからカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次の載置リードフレーム３ａと隔離した載置リードフレーム３ｂの接着部９に載置した半導体発光素子１０ｃのカソード側電極１３ｂにワイヤーボンディングする。そして、半導体発光素子１０ｃのアノード側電極１３ａから前の載置リードフレーム３ａの一端にアノード側ボンディングワイヤ１１ａをワイヤボンディングする。この載置リードフレーム３ａには電極端子６を有している。

このように、図４の光源装置１では、半導体発光素子１０のアノード側電極１３ａとカソード側電極１３ｂとをアノード側ボンディングワイヤ１１ａおよびカソード側ボンディングワイヤ１１ｂで次々にシリーズに接続する。そして、最後に他の載置リードフレーム３ａと隔離したリードフレーム３ｂにワイヤーボンディングして接続し、さらに最後の半導体発光素子１０のアノード側電極１３ａから電極端子６（アノード側電極）を有する一つ前の載置リードフレーム３ａに接続する。

なお、最初のリードフレーム５の電極端子８と、載置リードフレーム３ａの電極端子６とは図示しないが出っ張った部分で折り曲げ、開口部１５とは反対側（光源装置１の裏面方向）に電極端子６と電極端子８を設けることができる。

また、同様にこの載置リードフレーム３ａの舌状露出部７を光源装置１の外部（樹脂成形部の外側）に設けて、より放熱を良くすることができる。

以上のように、図４の光源装置１は、１表面部に陽陰、両方の電極１３を有した複数の半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３ａと載置リードフレーム３ｂとは別に、各半導体発光素子１０を電気接続するボンディングワイヤ１１を中継する中継リードフレーム４を有し、載置リードフレーム３ａの舌状露出した電極端子６および最初のリードフレーム５の電極端子８等を外部に露出させる。従って、載置リードフレーム３上にボンディングワイヤ１１を設けない構成なので、各半導体発光素子１０からのジュール熱を吸収することなく半導体発光素子１０からのジュール熱を載置リードフレーム３や電極部分６，８から外部に放出することができる。これにより、ボンディングワイヤ１１の破損を回避でき、半導体発光素子１０の安定した発光および寿命の延命を図ることができる。しかも、半導体発光素子１０への供給電源を多く流せるので、放出輝度を高めることができる。

このように、本発明は、光源装置１に用いる半導体発光素子１０と、この半導体発光素子１０を電気的に接続配線するボンディングワイヤ１１とを各々専用に半導体発光素子１０を載置する載置リードフレーム３とボンディングワイヤ１１を中継する中継リードフレーム４とに分離して設け、これら載置リードフレーム３と中継リードフレーム４とによって複数の半導体発光素子１０のアノードとカソードとをシリーズに接続した光源装置である。

本発明は、高輝度な出射光を得ることができる半導体発光素子に対して十分な電流を与えた場合であっても、外部に露出させたリードフレームおよび半導体発光素子のみを載置させた載置リードフレームと配線等に係る中継リードフレーム４とを設けて半導体発光素子からのジュール熱を外部に逃がすように対応させた光源装置である。このため、例えば各種ディスプレ、プロジェクタ、信号機等、光源を必要とするあらゆるものに応用することができる。

本発明に係る光源装置の略斜視図である。本発明に係る光源装置の一形態を示す略正面断面図である。本発明に係る光源装置の他の形態を示す略正面断面図である。本発明に係る光源装置のさらに他の形態を示す略正面断面図である。従来の光源装置の略正面断面図である。従来の光源装置の略正面断面図である。

符号の説明

１光源装置
２本体
２ａ正面側
３載置リードフレーム
３ａ載置リードフレーム
３ｂ載置リードフレーム
３ｃ載置リードフレーム
４中継リードフレーム
４ａ中継リードフレーム
４ｂ中継リードフレーム
４ｃ中継リードフレーム
５リードフレーム
５ｂリードフレーム
６電極部分
７舌状露出部
８電極部分
９接着部
１０半導体発光素子
１０ａ半導体発光素子
１０ｂ半導体発光素子
１０ｃ半導体発光素子
１１ボンディングワイヤ
１１ａアノード用ボンディングワイヤ
１１ｂカソード用ボンディングワイヤ
１３電極
１３ａアノード用電極
１３ｂカソード用電極
１５開口部

Claims

リードフレームを本体をなす反射性樹脂でインサートモールド成形し複数の半導体発光素子を直列接続した光源装置において、
前記複数の半導体発光素子を載置し、一部が前記本体から外部に露出した載置リードフレームと、
該載置リードフレームとは別に、前記複数の半導体発光素子を各々電気接続するボンディングワイヤを中継する中継リードフレームとを有することを特徴とする光源装置。
前記載置リードフレームは、互いに電気的および機械的に接続され、一端を電極とすることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
前記中継リードフレームは、少なくとも最初または最終の前記中継リードフレームを前記本体から外部に露出するとともに電極とすることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
前記半導体発光素子は、１表面部に陽陰、両方の電極を有することを特徴とする請求項１記載の光源装置。