JP2006202894A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子チップを備えた光源、特に、照明用器具の光源として搭載することができる半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a light source provided with a semiconductor light emitting element chip, and more particularly to a semiconductor light emitting device that can be mounted as a light source of a lighting fixture.
半導体発光素子チップを搭載した半導体発光装置において、半導体発光素子チップを外部環境から保護するため、その半導体発光素子チップを樹脂により被覆した半導体装置が提案されている。例えば、特許文献1において従来例として開示された発光ダイオードは、LEDチップが正負一対のリード電極の一方に載置されており、そのLEDチップの電極が導電性ワイヤを介して他方のリード電極に電気的に接続されている。さらに、LEDチップおよび導電性ワイヤは、透光性樹脂にて被覆されている。このような発光ダイオードは、発光および消灯を繰り返すことで、LEDチップの発熱による透光性樹脂の膨張および収縮が繰り返され、LEDチップや導電性ワイヤの剥がれが生じることがある。また、透光性樹脂の黄変やヒビ割れという劣化により、発光効率が低下したり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするという問題もある。
2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting device having a semiconductor light emitting element chip mounted thereon has been proposed in which the semiconductor light emitting element chip is covered with a resin in order to protect the semiconductor light emitting element chip from the external environment. For example, in a light emitting diode disclosed as a conventional example in
このような問題点を解決するために、特開平8−153896号公報では、半導体素子を収納する中空部に不活性ガスが封入された半導体装置が提案されている。すなわち、特許文献1に開示された半導体装置は、LEDチップと、そのLEDチップに電流を供給するリード電極と、LEDチップを収納するための封止部と、その封止部の内部に封入された不活性ガスとを有している。より具体的には、リード電極は、LEDチップがボンディングされる逆L字形状の第1リード電極と、I字形状の第2リード電極とからなり、それらのリード電極の上端部は中空部に露出されている。さらに、第1リード電極の上端部にはLEDチップがボンディングされ、LEDチップの電極と第2リード電極の上端部とは導電性ワイヤで接続されている。
In order to solve such problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-153896 proposes a semiconductor device in which an inert gas is sealed in a hollow portion that houses a semiconductor element. That is, the semiconductor device disclosed in
また、封止部は、LEDチップの発光が外部に放射されるキャップ部と、第1リード電極及び第2リード電極を保持し、キャップ部を固定する支持体とを有している。そして、封止部は、キャップ部と支持体とで密封された中空部を形成している。キャップ部は、LEDチップ側に空洞を有するようなドーム状に形成されており、光透過性の良い透光性樹脂からなる。なお、キャップ部と支持体とはいずれも樹脂材料で形成されている。
しかしながら、上述したような従来の中空構造を有する半導体発光装置は、密封された封止構造を必要としていたために、高価であるという問題点があった。
また、気密封止構造であったために、所望の配光特性を得ることが困難な場合もあった。
そこで、本発明は、特に、光半導体素子を搭載した半導体装置において、安価でかつ所望の光の指向特性が得られる半導体装置を提供することを目的とする。
However, the conventional semiconductor light emitting device having a hollow structure as described above has a problem that it is expensive because it requires a sealed structure.
In addition, because of the hermetic sealing structure, it may be difficult to obtain desired light distribution characteristics.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device which can obtain a desired light directivity characteristic at low cost, particularly in a semiconductor device on which an optical semiconductor element is mounted.
以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、正のリード電極と負のリード電極とを有する支持体と、該支持体に実装される発光素子と、該発光素子を覆う透光性カバーとを有する発光装置であって、
前記発光素子は、半導体発光素子チップが保護被膜によって覆われてなり、前記発光素子は前記透光性カバーと前記支持体とによって構成される中空部の中に配置されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light-emitting device according to the present invention includes a support having a positive lead electrode and a negative lead electrode, a light-emitting element mounted on the support, and a transparent covering the light-emitting element. A light emitting device having a light cover,
The light emitting element is characterized in that a semiconductor light emitting element chip is covered with a protective film, and the light emitting element is disposed in a hollow portion constituted by the light transmitting cover and the support.
本発明に係る発光装置において、前記発光素子は、前記発光装置を発光素子の側面に直交する方向から見たときに、前記発光装置の側面が前記透光性カバーを介して視認可能な位置に配置することができる。
このようにすると、発光素子の側面方向から出射する光を利用した配光が可能な発光装置を構成できる。
In the light emitting device according to the present invention, when the light emitting device is viewed from a direction perpendicular to the side surface of the light emitting element, the side surface of the light emitting device is in a position where the side surface can be visually recognized through the light transmitting cover. Can be arranged.
Thus, a light emitting device capable of light distribution using light emitted from the side surface direction of the light emitting element can be configured.
本発明に係る発光装置は、前記支持体は、凹部とその凹部の底面から突出するように設けられた実装台とを有し、該実装台の上に前記発光素子を実装するようにしてもよい。 In the light emitting device according to the present invention, the support has a recess and a mounting base provided so as to protrude from the bottom surface of the recess, and the light emitting element is mounted on the mounting base. Good.
本発明に係る発光装置において、第1部材を第2部材の中央部に組み合わすようにして構成することもできる。ここで、前記第1部材は前記実装台を有し、前記第2部材は前記支持体の側壁部を構成し前記リード電極を保持する。 In the light emitting device according to the present invention, the first member may be combined with the central portion of the second member. Here, the first member has the mounting base, and the second member constitutes a side wall portion of the support body and holds the lead electrode.
本発明に係る発光装置において、前記第1部材は、前記第2部材に比較して熱伝導率が高いことが好ましい。 In the light emitting device according to the present invention, it is preferable that the first member has a higher thermal conductivity than the second member.
本発明に係る発光装置において、前記透光性カバーの外形は半球形状にすることができる。
この場合、前記透光性カバーの内壁面は、半球形状であってもよいし、前記半導体発光素子チップからの光を、前記半導体発光素子チップの載置面に対して略平行となるように反射させる反射面が形成されていてもよい。その反射面は、錐形状であることが好ましい。
In the light emitting device according to the present invention, the outer shape of the translucent cover may be hemispherical.
In this case, the inner wall surface of the translucent cover may be hemispherical, and the light from the semiconductor light emitting element chip is substantially parallel to the mounting surface of the semiconductor light emitting element chip. A reflective surface for reflection may be formed. The reflecting surface is preferably conical.
以上のように構成された本発明に係る発光装置によれば、光半導体素子を搭載した半導体装置において、安価でかつ所望の光の指向特性が得られる半導体装置を提供することができる。 According to the light emitting device according to the present invention configured as described above, a semiconductor device can be provided that is inexpensive and can obtain desired light directivity characteristics in a semiconductor device on which an optical semiconductor element is mounted.
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態について説明する。
ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための半導体装置を例示するものであって、本発明を以下の実施の形態に限定するものではない。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
However, the form shown below exemplifies a semiconductor device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
実施の形態1.
本実施の形態1の発光装置は、正負のリード電極113を有する支持体110上に、マウント1を介して発光素子10を実装して、その発光素子10を覆うように透光性カバー120を取り付けることにより構成されている(図1,図2等)。
ここで、特に、本実施の形態1の発光装置において、発光素子10は、半導体ベアチップからなる半導体発光素子チップ2が保護被膜3によって覆われており、気密封止することなく透光性カバー120と支持体110によって構成される中空部の中に配置されていることを特徴とする。このように実施の形態1の発光装置は、気密封止構造に比較して極めて安価な構造となっている。
In the light emitting device of the first embodiment, the
Here, in particular, in the light emitting device of the first embodiment, the
特に、本実施の形態1においては、保護被膜3は、半導体発光素子チップ2の上面及び側面並びに実装面(半導体発光素子チップ2が実装される面、例えば、以下の具体例ではマウント1の上面)の一部まで被覆して、中空部を気密封止することなく高い信頼性が得られるようにしている。
In particular, in the first embodiment, the
また、本実施の形態1では、保護被膜3中に、蛍光物質6を混入させており、これにより、所望の発光色を得ている。尚、蛍光物質6は、保護被膜3中にほぼ均一に混合されていることが好ましい。また、保護被膜3中には、所望の用途に応じて、顔料、拡散剤などを混入することもできる。
Moreover, in this
さらに、本実施の形態1の発光装置では、支持体110は、凹部110rとその凹部110rの底面から突出するように設けられた実装台111aとを有し、該実装台111aの上にマウント1を介して発光素子10が実装されている。このようにして、実施の形態1の発光装置において、発光素子10は、発光装置を横方向(発光素子10の側面に直交する方向)から見たときに、発光素子10の側面が透光性カバー120を介して視認できるような位置に配置され、発光素子10の側面から出射される光を効果的に利用できるようにしている。
Furthermore, in the light emitting device of the first embodiment, the
以下、本実施の形態1の発光装置の構成についてより具体的に説明する。
以下の具体例では、マウント一体型発光素子101を作製し、そのマウント一体型発光素子101を透光性カバー120と支持体110によって構成される中空部の中に配置している。本具体例では、マウント一体型発光素子101は、マウント1上に半導体発光素子チップ2を実装して、半導体発光素子チップ2の上面と側面及びマウント1の上面の一部を保護被膜3で被覆することにより構成されており、この構成により高い信頼性を確保して、透光性カバー120と支持体110によって構成される中空部の中に気密封止することなく配置することを可能にしている。
Hereinafter, the configuration of the light-emitting device of
In the following specific example, the mount-integrated light-
<マウント一体型発光素子101>
図5Aは、マウント1に半導体発光素子チップをフリップチップ実装した後の平面図であり、図5Bは、図5AのA−A’線についての断面図である。
本実施の形態1では、マウント1の上面に半導体発光素子チップ2を載置して、半導体発光素子チップ2の上面及び側面並びにマウント1の上面の一部を保護被膜3で被覆している。マウント1には、半導体発光素子チップ2の電極パターンに対向する電極4が形成されており、半導体発光素子チップ2は、マウント1の上面にフリップチップ(フェイスダウン)実装されている。半導体発光素子チップ2の正負の電極はそれぞれ対向するマウント1の電極4と接合部材5を介して電気的に接続されている。その接続方法として、例えば、電極4側に半田バンプを設け、その半田バンプの上に半導体発光素子チップ2を載置して超音波振動を加えながら固着させる方法を用いることができる。接合部材として、例えばAu、共晶材(Au−Sn、Ag−Sn)、ハンダ(Pb−Sn)、鉛フリーハンダなどを用いることができる。
<Mount-integrated
5A is a plan view after the semiconductor light emitting element chip is flip-chip mounted on the
In the first embodiment, the semiconductor light
電極4は、半導体発光素子チップ2との接続部分と支持体の正負のリード電極と接続するためのワイヤーボンディング用のパッド部分がマウントの実装面に露出されている他はマウント内部に埋め込まれている。半導体発光素子チップ2とマウント1の隙間には、短絡防止のため絶縁性のアンダーフィル2uが挿入されている。また、保護被膜3には、半導体発光素子チップ2からの光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を放出する蛍光物質6が混入されている。また、接合部材5には、はんだ、金バンプを導電パターンとパッド電極との間に超音波接合したもの、金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性ペースト、カーボンペースト、ITOペースト、異方性導電ペーストなどを用いることができる。使用する半導体発光素子チップ2の大きさは、特に限定されないが、1mm角のものや、0.5mm角のもの、2mm角のもの、2mm×1mmのものなどを用いることができる。
The
このマウント1として、ガラスエポキシ積層基板、液晶ポリマー基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板などを用いることができる。
また、マウント1の材料として、SiC、GaAs、BN、C(ダイヤモンド)などを使用することもできる。マウント1の材料としては、半導体発光素子チップと熱膨張係数がほぼ等しいものが好ましく、例えば窒化物半導体発光素子チップを用いる場合には、窒化アルミニウム(AlN)が好ましい。このように、半導体発光素子チップと熱膨張係数がほぼ等しい材料を使用することにより、支持基板と半導体素子との間に発生する熱応力の影響を緩和することができる。
As the
Further, as a material of the
さらに、マウント1の材料として、Si(シリコン)を用いることもでき、このSi基板に、半導体発光素子チップを静電破壊から保護する保護素子を形成してもよい。例えば、n型シリコン基板内に選択的に不純物イオンの注入を行うことによりp型半導体領域を形成し、逆方向ブレークダウン電圧を所定の電圧に設定することにより、Siダイオード素子が構成できる。
導電パターンには、銅、リン青銅、鉄、ニッケルなどの電気良導体を用いることができる。また、導電パターンの表面に銀、金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属メッキを施すこともできる。
Furthermore, Si (silicon) can also be used as the material of the
For the conductive pattern, a good electrical conductor such as copper, phosphor bronze, iron or nickel can be used. Moreover, noble metal plating, such as silver, gold | metal | money, palladium, rhodium, can also be given to the surface of a conductive pattern.
本具体例において、保護被膜3は、半導体発光素子チップ2の上面及び側面並びにその側面に続くマウント1の上面の少なくとも一部を被覆している。
保護被膜3の材料として、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物を用いることが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物などの透光性を有する絶縁樹脂組成物を用いることができる。
本具体例では、保護被膜3中に、蛍光物質6を混入させているが、所望の用途に応じて、さらに顔料、拡散剤などを混入することもできる。
また、例えば、蛍光体を含む保護被膜は、蛍光体を含む透光性材料を用いて、孔版印刷あるいはスクリーン印刷などにより形成することができる。
In this specific example, the
Although it is preferable to use a silicone resin composition or a modified silicone resin composition as a material for the
In this specific example, the
Further, for example, the protective film containing the phosphor can be formed by stencil printing or screen printing using a translucent material containing the phosphor.
マウント1を支持体(放熱部材)に固着させる接合部材としては、例えばAuペースト、Agペーストなどの導電性接着剤を用いることが好ましく、これにより、半導体発光素子チップが発生する熱の放熱性を向上させることができる。
As a bonding member for fixing the
<支持体>
本実施の形態1において、図3等に示すように、支持体110は、側壁部を構成し前記正及び負のリード電極を保持する第2部材112と、実装台111aを持っていて第2部材112の中央部に組み合わされる第1部材111によって構成されている。ここで、第2部材112は、例えば、熱可塑性樹脂からなり、第1部材111は、例えば、金属からなる。このような支持体は、トランスファーモールド成型、インサート成形などにより比較的簡単に形成することができる。
<Support>
In the first embodiment, as shown in FIG. 3 and the like, the
第2部材112を構成する熱可塑性材料として、芳香族ナイロン系樹脂、ポリフタルアミド樹脂(PPA)、サルホン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリケトン樹脂(PK)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、PBT樹脂等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。なお、これらの熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させたものを、第2部材112を構成する材料として、使用しても構わない。このようにガラス繊維を含有させることにより、高剛性を有し、高強度な支持体を形成することが可能である。
As the thermoplastic material constituting the
また、本発明に係る発光装置を複数個配列させてディスプレイを構成するような場合には、支持体には遮光性を持たせるために黒や灰色などの暗色系に着色されることが好ましい。支持体を暗色系に着色させる着色剤として、熱可塑性樹脂に種々の染料や顔料を混合して用いてもよい。具体的には、染料や顔料として、Cr2O3、MnO2、Fe2O3やカーボンブラックなどが挙げられる。 Further, when a display is configured by arranging a plurality of light emitting devices according to the present invention, the support is preferably colored in a dark color system such as black or gray in order to provide light shielding properties. As a colorant for coloring the support in a dark color system, various dyes and pigments may be mixed with the thermoplastic resin. Specifically, examples of the dye and pigment include Cr2O3, MnO2, Fe2O3, and carbon black.
本実施の形態1において、第1部材111は、発光素子が発生する熱を効果的に放熱するために、第2部材112に比較して熱伝導率が高い材料により構成することが好ましく、例えば、その材料として、金属が用いられる。
本実施の形態1の第2部材112は、支持体の凹部側において発光素子を載置すると同時に、発光素子から放出される熱を背面から放熱させる機能を有する。
In the first embodiment, the
The
したがって、第1部材111の材料は、放熱部材として効率良く熱を外部に放出するために熱伝導性がよい、例えば、金属であることが好ましい。第2部材112の材料の熱伝導度は、0.01cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは 0.5cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上である。
Therefore, it is preferable that the material of the
このような第1部材111の材料として、銅やりん青銅板表面に銀、パラジュウム或いは銀、金などの金属メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられる。このように銀メッキした場合にあっては、発光素子から出射された光の反射率が高くなり、発光装置の光取り出し効率が向上するという効果もある。また、第1部材111の形状は円柱状、角柱状等の種々の形状が適用できるが、導電性ワイヤが第1部材111に接触しないような形状とする。
As the material of the
また、第1部材111は、第2部材112から分離しないように(抜け防止のために)、図1及び図2等に示すように側面に環状の鍔部又は複数の配列された突起を形成することが好ましく、これにより信頼性の高い半導体装置とすることができる。
In addition, the
第2部材112は、図3,図4等に示されるように、透光性カバーの端部が接合される断面形状がV字型の溝112bと、支持体110の凹部を構成するために側壁上端面より順次低くなるように形成された第1ステップ112s1と第2ステップ112s2とを有している。尚、正負のリード電極113は、その上面が第2ステップ112s2とほぼ同じ高さになるように第1部材111に挿入されて保持されており、第1ステップ112s1の一部に切り欠き部112aを形成することにより露出されている。
As shown in FIGS. 3, 4, and the like, the
また、第1部材111は、実装台111aと、支持体110の凹部110rの底面の最も低い部分を構成する第3ステップ111bとを有しており、第2部材112の中央部に組み合わされる。具体的には、例えば、金属からなる第1部材111を金型内に保持して第2部材112を構成する樹脂を金型内に射出するインサート成型を用いて、第1部材111と第2部材112は組み合わされる。
The
支持体におけるリード電極は、半導体装置の外部の電極と、支持体に配された半導体素子とを電気的に接続させるための部材である。本形態におけるリード電極は、支持体の側面から突出している部分であるアウターリード部と、支持体の外壁面を貫通し支持体の凹部内まで延伸し、その端部が露出しているインナーリード部とからなる。また、リード電極は放熱性、電気伝導性、半導体素子の特性などを考慮して種々の大きさに形成させることができる。リード電極の具体的な電気抵抗としては300μΩ・cm以下が好ましく、より好ましくは、3μΩ・cm以下である。また、具体的な熱伝導度は、0.01cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは 0.5cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上である。 The lead electrode in the support is a member for electrically connecting an external electrode of the semiconductor device and a semiconductor element disposed on the support. In this embodiment, the lead electrode includes an outer lead portion that protrudes from the side surface of the support, and an inner lead that extends through the outer wall surface of the support and into the recess of the support, and has an exposed end. It consists of parts. The lead electrode can be formed in various sizes in consideration of heat dissipation, electrical conductivity, characteristics of the semiconductor element, and the like. The specific electric resistance of the lead electrode is preferably 300 μΩ · cm or less, more preferably 3 μΩ · cm or less. The specific thermal conductivity is preferably 0.01 cal / (s) (cm 2) (° C./cm) or more, more preferably 0.5 cal / (s) (cm 2) (° C./cm) or more. .
このようなリード電極としては、銅やりん青銅板表面に銀、パラジュウム或いは金、銀などの金属メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられる。このように銀メッキした場合にあっては、発光素子から出光した光の反射率が高くなり、半導体発光装置の光取り出し効率が向上するため好ましい。本形態にあっては、電気伝導度、熱伝導度によって種々利用できるが加工性の観点から板厚0.1mm〜2.0mmが好ましい。 As such a lead electrode, a copper or phosphor bronze plate surface that is subjected to metal plating such as silver, palladium, gold, silver or solder plating is preferably used. Such silver plating is preferable because the reflectance of the light emitted from the light emitting element is increased and the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device is improved. In the present embodiment, various thicknesses of 0.1 mm to 2.0 mm are preferable from the viewpoint of workability although they can be variously used depending on electric conductivity and thermal conductivity.
図3等に示す形態では、支持体は、インサート成形により第1部材111、第2部材112及びリード電極113が一体的に成型されるが、第2部材112に、第1部材111及びリード電極113がはめ込みなどにより作製されていてもよい。
なお、本明細書に添付される図面において支持体の外形は、上面から見て円形としたが、本発明では、楕円形、直方体あるいは多角形など任意の立体的形状で構わない。
In the form shown in FIG. 3 and the like, the
In the drawings attached to the present specification, the outer shape of the support is circular when viewed from above, but in the present invention, any three-dimensional shape such as an ellipse, a rectangular parallelepiped, or a polygon may be used.
<透光性カバー>
本実施の形態1において、透光性カバー120は、透光性を有する樹脂が例えばドーム形状(半球形状)に成型されてなり、その端部(支持体との接合部分)はV字型の溝112bの形状に合わせて尖った形状に加工されている。
本形態において透光性カバーは、発光素子や導電性ワイヤなどを主として外力による破壊から保護するため、それらの部材を覆うように支持体に配されるものであり、好ましくは半球状の球面を有する透光性のレンズである。
<Translucent cover>
In the first embodiment, the
In this embodiment, the translucent cover is disposed on the support so as to cover the members mainly to protect the light emitting element, the conductive wire, and the like from destruction by an external force, and preferably has a hemispherical spherical surface. A translucent lens.
本形態にかかる透光性カバー120の材料は、透光性を有するエポキシ樹脂やシリコーン樹脂とすることができる。あるいは、ソーダガラス、シリカガラス、ホウ珪酸塩ガラス、アルミノホウ珪酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、オキシナイトライドガラス、カルコゲナイドガラスから選択された少なくとも一種を含む透光性無機材料により構成されていてもよい。このような材料で構成することにより、耐光性の高い半導体装置とすることができる。また、透光性カバー120の材料として、支持体110(特に、..第2部材112)の材料と線膨張係数の等しい材料を選択することにより、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
The material of the
また、透光性カバー120を支持体110に接着するための接着剤は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系エラストマー、ガラス、ホットメルト系材料、変性シリコーンおよび有機無機ハイブリッド樹脂から選択された少なくとも一種を含む材料とすることができる。
The adhesive for bonding the
本実施の形態1では、以上のように構成された支持体110の実装台111aにマウント一体型発光素子101を実装した後、透光性カバー120の端部を支持体110の溝112bに合わせて接着剤により固定する。
ここでは、マウント一体型発光素子101は、実装台111aの中央部にダイボンディングされた後、マウント1の上面に露出された2つの電極4がそれぞれ、切り欠き部112aが形成されることによって露出された正負のリード電極113にワイヤーボンディングにより電気的に接続される。
ここで、実装台111a上のマウント一体型発光素子101の接着は、熱硬化性樹脂などによって行うことができる。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド樹脂などが挙げられる。
In the first embodiment, the mount-integrated
Here, the mount-integrated
Here, the mounting-integrated
そして、マウント一体型発光素子101を支持体110に実装した後、透光性カバー120の端部を支持体110のV字型の溝112bにより位置決めして、接着剤で透光性カバー120を支持体110に固定する。
本実施の形態1では、支持体110における透光性カバー120との接合部分には、図4において112c,112dの符号を付して示すように、接着剤貯まり部が形成されており、余分な接着剤のはみ出しを防止している。
Then, after the mount-integrated
In the first embodiment, an adhesive reservoir portion is formed at the joint portion of the
以上のように構成された実施の形態1の発光装置は、支持体110と透光性カバー120の接合部分、支持体110における第1部材111と第2部材112との境界部分を気密封止する必要がないので、安価に製造することができる。
In the light emitting device of the first embodiment configured as described above, the joint portion between the
以上のように構成された本実施の形態1の発光装置100は、図6に示すように、懐中電灯の豆電球に代えて使用することができる。すなわち、筐体200の中に設けられた円錐形状の反射鏡201の中央部に配置され、発光した光のうち横方向に出射された光が主として反射鏡201で反射されて前方に向けて出射される。
The
また、例えばサファイアや窒化物半導体基板等のような透光性基板上に窒化物半導体層を成長させることにより構成された窒化物半導体発光素子は、比較的多くの光が素子の側面から出射されるが、実施の形態1で示した構造とすることにより発光素子の側面から出射される光をより効果的に利用できる。
また、図1に示す基本構造を変形することにより、本発明に係る発光装置は、所望の光の指向特性を得ることが可能である。
In addition, a nitride semiconductor light-emitting device configured by growing a nitride semiconductor layer on a light-transmitting substrate such as sapphire or a nitride semiconductor substrate emits a relatively large amount of light from the side surface of the device. However, with the structure shown in
In addition, by modifying the basic structure shown in FIG. 1, the light emitting device according to the present invention can obtain desired light directivity characteristics.
さらに、本実施の形態1の発光装置では、凹部110rの底面から突出するように設けられた実装台111aの上に発光素子10が実装されて、発光素子10が発光装置を真横からから見たときに、発光素子10の側面が透光性カバー120を介して視認できるような位置に配置されているので、発光素子の側方から出射された光は、支持体の側壁に遮光されることなく出射される。
また、第1ステップ112s1の一部に切り欠き部112aを形成することにより露出された第1ステップ112s1より一段低い位置でワイヤボンディングされているので、リード電極の端部の形状及びボンディング部分の光学特性に与える影響を抑えることができ、横方向における指向特性の均一性が保たれる。
Further, in the light emitting device of the first embodiment, the
In addition, since wire bonding is performed at a position one step lower than the first step 112s1 exposed by forming the
実施の形態2.
本発明に係る実施の形態2の発光装置は、実施の形態1の発光装置における透光性カバー120に代えて、内壁面に反射面を121aを有する透光性カバー121を用いて構成した以外は、実施の形態1の発光装置と同様に構成される。すなわち、本実施の形態2における透光性カバー121の内壁面は、半導体発光素子チップからの光を半導体発光素子チップの載置面に対して略平行となるように反射させる反射面を有している。
The light emitting device according to the second embodiment of the present invention is configured by using a
具体的には、透光性カバー121は、その半球面の中心を通りかつ半導体発光素子チップの載置面に直交する直線を中心軸とする円錐形状の突起121aが透光性カバー121の内壁面に形成されており、その円錐面に反射膜121bが形成されている。
Specifically, the
以上のように構成された実施の形態2の発光装置は、図8に示すように、実施の形態1の発光装置に比較してより横方向に強い光が出射されるようになる。この横方向に強い光が出射される実施の形態2の発光装置を図6に示す懐中電灯に用いると、より前方に強い光を放射させることができ、指向性の高い懐中電灯を構成できる(図7)。
As shown in FIG. 8, the light emitting device of the second embodiment configured as described above emits stronger light in the lateral direction than the light emitting device of the first embodiment. When the light-emitting device of
変形例.
以上の実施の形態では、支持体110の外周部分に溝112bを形成して、透光性カバー120を位置決めして接着剤により固定するようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、図9に示すように、溝112bに代えて透光性カバー120を位置決めするための外周ガイド112gを形成するようにして透光性カバー120を支持体110に固定するようにしてもよい。
Modified example.
In the above embodiment, the
For example, as shown in FIG. 9, the
また、図10に示すように、透光性カバーの端部の外周に凸部120kを形成し、その凸部120kが嵌り合う凹部112kを溝112bに代えて支持体110に形成して、嵌合により、透光性カバーと支持体110とを固定するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 10, a
本発明に係る発光装置では、支持体内に、発光素子に代えて受光素子などの発光素子以外の半導体素子を実装するようにすることもできる。
また、本発明に係る発光装置では、支持体内に、発光素子と共に、例えば、半導体発光素子が静電気やサージ電圧等によって損傷するのを防ぐための保護素子(ツェナーダイオード、コンデンサー等)を設けることもできる。
In the light emitting device according to the present invention, a semiconductor element other than a light emitting element such as a light receiving element may be mounted in the support body instead of the light emitting element.
In the light emitting device according to the present invention, a protective element (such as a Zener diode or a capacitor) for preventing the semiconductor light emitting element from being damaged by static electricity, surge voltage or the like may be provided in the support body together with the light emitting element. it can.
本発明に係る発光装置では、中空部には、不活性ガスを封入することもできる。これにより、リード電極及び導電性ワイヤなどの酸化を防止できより信頼性を向上させることができる。不活性ガスとして、例えばアルゴンやヘリウムなどが利用できる。 In the light emitting device according to the present invention, an inert gas can be enclosed in the hollow portion. Thereby, oxidation of the lead electrode and the conductive wire can be prevented and the reliability can be further improved. For example, argon or helium can be used as the inert gas.
1…マウント、
2…半導体発光素子チップ、
2u…アンダーフィル、
3…保護被膜、
4…電極、
5…接合部材、
6…蛍光物質、
10…発光素子、
100…発光装置、
101…マウント一体型発光素子、
110…支持体、
110r…凹部、
111…第1部材、
111a…実装台、
111b…第3ステップ、
112…第2部材、
112s1…第1ステップ、
112s2…第2ステップ、
112a…切り欠き部、
112b…V字型の溝、
113…リード電極、
120…透光性カバー、
121a…反射面、
121b…反射膜、
200…筐体、
201…反射鏡。
1 ... Mount,
2 ... Semiconductor light emitting device chip,
2u ... underfill,
3 ... Protective coating,
4 ... Electrodes,
5 ... Joining member,
6 ... Fluorescent substance,
10: Light emitting element,
100: light emitting device,
101 ... Light-emitting element with an integrated mount,
110 ... support,
110r ... concave portion,
111 ... 1st member,
111a ... mounting base,
111b ... the third step,
112 ... second member,
112s1 ... 1st step,
112s2 ... 2nd step,
112a ... notch,
112b ... V-shaped groove,
113 ... Lead electrode,
120 ... translucent cover,
121a ... reflective surface,
121b ... reflective film,
200 ... housing,
201: Reflector.
Claims (9)
前記発光素子は、半導体発光素子チップが保護被膜によって覆われてなり、前記発光素子は前記透光性カバーと前記支持体とによって構成される中空部の中に配置されたことを特徴とする発光装置。 A light emitting device having a support having a positive lead electrode and a negative lead electrode, a light emitting element mounted on the support, and a translucent cover covering the light emitting element,
The light emitting device is characterized in that a semiconductor light emitting device chip is covered with a protective film, and the light emitting device is disposed in a hollow portion constituted by the translucent cover and the support. apparatus.
The light emitting device according to claim 8, wherein the reflecting surface has a conical shape.
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