JP2006156704A - 樹脂成形体及び表面実装型発光装置並びにそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 青色に発光するGaN系の発光素子10と、発光素子10を載置するための第1のリード20と発光素子10と電気的に接続される第2のリード30とを一体成形してなる第1の樹脂成形体40と、発光素子10を被覆するYAG系蛍光体80を含有する第2の樹脂成形体50とを有する。第1の樹脂成形体40は底面40aと側面40bとを持つ凹部40cを形成しており、凹部40cに第2の樹脂成形体50を配置する。第1の樹脂成形体40はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をトランスファ・モールドにより成形しており、第2の樹脂成形体50はシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いている。
【選択図】 図1
Description
<表面実装型発光装置>
第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置について図面を用いて説明する。図1は、第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略断面図である。図2は、第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略平面図である。図1は、図2のI−Iの概略断面図である。
発光素子10は、基板上にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やPN接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
第1の樹脂成形体40は、底面40aと側面40bとを持つ凹部40cを有している。第1の樹脂成形体40は、凹部40cの底面aから外側に延びる第1のリード20及び第2のリード30を一体成形している。第1のリード20の第1のインナーリード部20aは、凹部40cの底面40aの一部を形成している。第2のリード30の第2のインナーリード部30aは、凹部40cの底面40aの一部を形成しており、第1のインナーリード部20aと所定の間隔離れている。凹部40cの底面40aに相当する第1のインナーリード部20aに発光素子10を載置する。凹部40cの底面40aに相当する第1のインナーリード部20aと、凹部40cの底面40aに相当する第2のインナーリード部30aと、第1のアウターリード部20b、第2のアウターリード部30bは、第1の樹脂成形体40から露出している。裏面側の第1のリード20及び第2のリード30は露出している。これにより裏面側から電気接続することができる。
第1のリード20は、第1のインナーリード部20aと第1のアウターリード部20bとを有する。第1のインナーリード部20aにおける第1の樹脂成形体40の凹部40cの底面40aは露出しており、発光素子10を載置する。この露出された第1のインナーリード部20aは、発光素子10を載置する面積を有していればよいが、熱伝導性、電気伝導性、反射効率などの観点から広面積の方が好ましい。第1のインナーリード部20aは、発光素子10の第1の電極11とワイヤ60を介して電気的に接続されている。第1のアウターリード部20bは、発光素子10が載置されている部分を除く、第1の樹脂成形体40から露出している部分である。第1のアウターリード部20bは、外部電極と電気的に接続されるとともに熱伝達する作用も有する。
第2の樹脂成形体50は、外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子10を保護するために設ける。また、発光素子10から出射される光を効率よく外部に放出することができる。第2の樹脂成形体50は、第1の樹脂成形体40の凹部40c内に配置している。
蛍光物質80は、発光素子10からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
表面実装型発光装置には、さらに保護素子としてツェナーダイオードを設けることもできる。ツェナーダイオードは、発光素子10と離れて凹部40cの底面40aの第1のリード20に載置することができる。また、ツェナーダイオードは、凹部40cの底面40aの第1のリード20に載置され、その上に発光素子10を載置する構成を採ることもできる。□280μmサイズの他、□300μmサイズ等も使用することができる。
上記表面実装型発光装置を用いて、外部電極と電気的に接続した実装状態を示す。図3は、第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置の実装状態を示す概略断面図である。
第2の実施の形態に係る表面実装型発光装置について説明する。第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置と同様な構成を採る部分については説明を省略する。図4は、第2の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略平面図である。
第3の実施の形態に係る表面実装型発光装置について説明する。第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置と同様な構成を採る部分については説明を省略する。図5は、第3の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略断面図である。
第4の実施の形態に係る表面実装型発光装置について説明する。第3の実施の形態に係る表面実装型発光装置と同様な構成を採る部分については説明を省略する。図6は、第4の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略断面図である。
第5の実施の形態に係る表面実装型発光装置について説明する。第3の実施の形態に係る表面実装型発光装置と同様な構成を採る部分については説明を省略する。図7は、第5の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略断面図である。図8は、第5の実施の形態に係る表面実装型発光装置の実装状態を示す概略断面図である。
第6の実施の形態に係る表面実装型発光装置について説明する。第3の実施の形態に係る表面実装型発光装置と同様な構成を採る部分については説明を省略する。図9は、第6の実施の形態に係る表面実装型発光装置を示す概略断面図である。
本発明に係る表面実装型発光装置の製造方法について説明する。本製造方法は、上述の表面実装型発光装置についてである。図10(a)〜(e)は、第1の実施の形態に係る表面実装型発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
11 第1の電極
12 第2の電極
20 第1のリード
20a 第1のインナーリード部
20b 第1のアウターリード部
30 第2のリード
30a 第2のインナーリード部
30b 第2のアウターリード部
40 第1の樹脂成形体
40a 底面
40b 側面
40c 凹部
50 第2の樹脂成形体
60 ワイヤ
70 フィラー
80 蛍光物質
90 絶縁部材
100 放熱接着剤
110 放熱部材
120 上金型
121 下金型
210 発光素子
220 搭載用のリードフレーム
230 結線用のリードフレーム
240 成形体
250 透光性封止樹脂
Claims (18)
- 発光素子と、発光素子を載置するための第1のリードと発光素子と電気的に接続される第2のリードとを一体成形してなる第1の樹脂成形体と、発光素子を被覆する第2の樹脂成形体と、を有する表面実装型発光装置であって、
第1の樹脂成形体は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、第1の樹脂成形体の凹部の底面から第1のリードが露出されており、その露出部分に発光素子が載置されており、
第1の樹脂成形体と第2の樹脂成形体とは熱硬化性樹脂であることを特徴とする表面実装型発光装置。 - 発光素子と、発光素子を載置するための第1のリードと発光素子と電気的に接続される第2のリードとを一体成形してなる第1の樹脂成形体と、発光素子を被覆する第2の樹脂成形体と、を有する表面実装型発光装置であって、
第1のリードは第1のインナーリード部と第1のアウターリード部とを有しており、第1のインナーリード部は発光素子が載置されており、かつ、発光素子が持つ第1の電極と電気的に接続されており、並びに第1のアウターリード部は第1の樹脂成形体から露出されており、
第2のリードは第2のインナーリード部と第2のアウターリード部とを有しており、第2のインナーリード部は発光素子が持つ第2の電極と電気的に接続されており、並びに第2のアウターリード部は第1の樹脂成形体から露出されており、
第1の樹脂成形体は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、第1の樹脂成形体の凹部の底面から第1のインナーリード部が露出されており、その露出部分に発光素子が載置されており、
第1の樹脂成形体と第2の樹脂成形体とは熱硬化性樹脂であることを特徴とする表面実装型発光装置。 - 発光素子が載置されている主面側と反対の第1のリードの裏面側は、第1の樹脂成形体から露出されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 発光素子が載置されている主面側と反対の第1のリード及び第2のリードの裏面側は、第1の樹脂成形体から露出されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1のリードの裏面側の露出部分と第2のリードの裏面側の露出部分とは、実質的に同一平面上にあることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1のインナーリード部の裏面側の露出部分は、放熱部材が接触するように配置されていることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1の樹脂成形体は、トランスファ・モールドにより成形されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1の樹脂成形体は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種により形成されてなることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1の樹脂成形体は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質からなる群から選択される少なくとも1種が混合されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第2の樹脂成形体は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質からなる群から選択される少なくとも1種が混合されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表面実装型発光装置。
- 第1のリードと第2のリードとを一体成形してなる樹脂成形体であって、
第1のリードは第1のインナーリード部と第1のアウターリード部とを有しており、第1のインナーリード部は樹脂成形体中に配置されており、第1のアウターリード部は樹脂成形体から露出されており、
第2のリードは第2のインナーリード部と第2のアウターリード部とを有しており、第2のインナーリード部は樹脂成形体中に配置されており、第2のアウターリード部は樹脂成形体から露出されており、
樹脂成形体は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、樹脂成形体の凹部の底面から第1のインナーリード部及び第2のインナーリード部が露出されており、
樹脂成形体は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする樹脂成形体。 - 第1のリードと第2のリードとを一体成形してなる樹脂成形体であって、
第1のリードは第1のインナーリード部と第1のアウターリード部とを有しており、第1のインナーリード部は樹脂成形体中に配置されており、第1のアウターリード部は樹脂成形体から露出されており、
第2のリードは第2のインナーリード部と第2のアウターリード部とを有しており、第2のインナーリード部は樹脂成形体に配置されており、第2のアウターリード部は樹脂成形体から外部に露出しており、
樹脂成形体は、底面と側面とを持つ凹部が形成されており、樹脂成形体の凹部の底面から第1のインナーリード部及び第2のインナーリード部が露出されており、凹部が形成されている主面側と反対の第1のインナーリード部の裏面側は樹脂成形体から露出されており、
樹脂成形体は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする樹脂成形体。 - 第1のリードの裏面側の露出部分と第2のリードの裏面側の露出部分とは、実質的に同一平面上にあることを特徴とする請求項12に記載の樹脂成形体。
- 熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項11又は請求項12のいずれかに記載の樹脂成形体。
- 樹脂成形体は、トランスファ・モールドにより成形されていることを特徴とする請求項11又は請求項12のいずれかに記載の樹脂成形体。
- 樹脂成形体は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質からなる群から選択される少なくとも1種が混合されていることを特徴とする請求項11又は請求項12のいずれかに記載の樹脂成形体。
- 第1のリードと第2のリードとを一体成形してなる、底面と側面とを持つ凹部が形成されている樹脂成形体の製造方法であって、
上金型は樹脂成形体の凹部に相当する凹みを形成しており、第1のリードは第1のインナーリード部と第1のアウターリード部とを有しており、第2のリードは第2のインナーリード部と第2のアウターリード部とを有しており、
樹脂成形体の凹部の底面に相当する第1のインナーリード部と第2のインナーリード部並びに第1のアウターリード部と第2のアウターリード部は上金型と下金型とで挟み込まれる第1の工程と、
上金型と下金型とで挟み込まれた凹み部分に熱硬化性樹脂をトランスファ・モールド工程により流し込まれる第2の工程と、
流し込まれた熱硬化性樹脂は加熱して硬化され、樹脂成形体が成形される第3の工程と、
を有する樹脂成形体の製造方法。 - 第1のリードと第2のリードとを一体成形してなる、底面と側面とを持つ凹部が形成されている第1の樹脂成形体と、第1のリードに載置される発光素子と、発光素子を被覆する第2の樹脂成形体と、を有する表面実装型発光装置の製造方法であって、
上金型は第1の樹脂成形体の凹部に相当する凹みを形成しており、第1のリードは第1のインナーリード部と第1のアウターリード部とを有しており、第2のリードは第2のインナーリード部と第2のアウターリード部とを有しており、
第1の樹脂成形体の凹部の底面に相当する第1のインナーリード部と第2のインナーリード部並びに第1のアウターリード部と第2のアウターリード部は上金型と下金型とで挟み込まれる第1の工程と、
上金型と下金型とで挟み込まれた凹み部分に第1の熱硬化性樹脂がトランスファ・モールド工程により流し込まれる第2の工程と、
流し込まれた第1の熱硬化性樹脂は加熱して硬化され、第1の樹脂成形体が成形される第3の工程と、
上金型が取り外される第4の工程と、
発光素子は第1のインナーリード部に載置されるとともに、発光素子が持つ第1の電極と第1のインナーリード部とが電気的に接続され、発光素子が持つ第2の電極と第2のインナーリード部とが電気的に接続される第5の工程と、
発光素子が載置された凹部内に第2の熱硬化性樹脂が配置される第6の工程と、
第2の熱硬化性樹脂は加熱して硬化され、第2の樹脂成形体が成形される第7の工程と、
を有する表面実装型発光装置の製造方法。
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