JP2007329249A - 表面実装型発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発光素子10と、発光素子10が載置される回路基板20と、回路基板20に形成され、発光素子10からの光を反射させる壁部50と、発光素子10が被覆される透光性封止部材70と、を有する表面実装型発光装置である。壁部50は熱硬化性樹脂により成形されており、壁部50は回路基板20に密着しており、壁部50はトランスファーモールドにより成形されている。
【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。
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。
回路基板20は第1のプリント配線部30及び第2のプリント配線部40を有する。第1のプリント配線部30は第1の外部端子部31と電気的に接続されており第1の外部端子部31は回路基板20より露出している。第2のプリント配線部40は第2の外部端子部41と電気的に接続されており第2の外部端子部41は回路基板20より露出している。第1の外部端子31と第2の外部端子41はそれぞれ外部電極と電気的に接続可能である。第1のプリント配線部30と第2のプリント配線部40は所定の距離を持って電気的に絶縁されている。
壁部50は、熱硬化性樹脂を用いる。耐光性については3次元架橋している熱硬化性樹脂が耐熱性を損なうことなく容易に組成を変更できるため耐光性の劣悪な芳香族成分を簡単に排除できる。一方、壁部を熱可塑性樹脂で成形した場合、耐熱性と芳香族成分は事実上同義語であり、芳香族成分なくしてリフロー半田熱に耐えうる壁部を得ることができない。
透光性封止樹脂70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。透光性封止樹脂70は、壁部50の凹部内に配置している。また、透光性封止樹脂70は、所定のレンズ形状とすることもできる。
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蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、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蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又は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と離れて凹部の底面の第1のプリント配線部30に載置することができる。また、ツェナーダイオードは、凹部の底面の第1のプリント配線部30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。また、保護素子を回路基板20の表面若しくは裏面に配置することもできる。さらに、保護素子を壁部50内部に配置することもできる。□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断面図である。
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2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。
11 第1の電極
12 第2の電極
20 回路基板
21 第1の回路基板
22 スルーホール
30 第1のプリント配線部
31 外部端子部
40 第2のプリント配線部
41 外部端子部
50、51 壁部
60 ワイヤー
70、71 透光性封止樹脂
80、81 蛍光物質
90 電子素子
91 第1の電子素子
100、101 パッケージ
110 第2の回路基板
111 スルーホール
120 金属ジョイント
130 電子素子
140 外部端子
150 ヒートシンク
501 LED素子
502 基板
503 反射枠
504 透光性樹脂
505 接着剤
Claims (17)
- 発光素子と、前記発光素子が載置される回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させる壁部と、前記発光素子が被覆される透光性封止部材と、を有する表面実装型発光装置であって、
前記壁部は熱硬化性樹脂により成形されており、
前記壁部は前記回路基板に密着されていることを特徴とする表面実装型発光装置。 - 前記壁部は、前記発光素子から出射された光の反射率が70%以上であることを特徴とする請求項1に記載の表面実装型発光装置。
- 前記壁部は、光反射部材がほぼ均一に分散されていることを特徴する請求項1又は請求項2に記載の表面実装型発光装置。
- 前記壁部は、前記回路基板の上面及び/又は側面に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記壁部は、テーパー形状を成していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記回路基板は、上面若しくは下面に電子素子が実装されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記回路基板は、さらに下面側にも前記熱硬化性樹脂が成形されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記壁部は、トランスファー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乃至7のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記熱硬化性樹脂は、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、ポリイミド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乃至8のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記熱硬化性樹脂は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤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乃至9のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記透光性封止樹脂は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤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乃至10のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記回路基板は、ヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 前記回路基板は、2層以上の多層構造になっており、前記多層構造の少なくとも1層に電子素子が実装されていることを特徴する請求項1乃至12のいずれか一項に記載の表面実装型発光装置。
- 回路基板と、前記回路基板に形成される壁部と、を有するパッケージであって、
前記壁部は熱硬化性樹脂により成形されており、前記壁部は、460nmの反射率が50%以上であり、
前記壁部は前記回路基板に密着されていることを特徴とするパッケージ。 - 壁部が形成されている回路基板を持つパッケージの製造方法であって、
上金型は前記壁部に相当する凹みを形成しており、前記上金型と下金型とで前記回路基板を挟み込む第1の工程と、
前記上金型と前記回路基板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ーモールドにより流し込む第2の工程と、
流し込まれた前記熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ、前記壁部を成形する第3の工程と、
を有するパッケージの製造方法。 - 壁部が形成されている回路基板に発光素子が載置されており、前記発光素子が透光性封止部材により被覆されている表面実装型発光装置の製造方法であって、
上金型は前記壁部に相当する凹みを形成しており、前記上金型と下金型とで前記回路基板を挟み込む第1の工程と、
前記上金型と前記回路基板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ーモールドにより流し込む第2の工程と、
流し込まれた前記熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ、前記壁部を成形する第3の工程と、
前記回路基板に前記発光素子を載置する第4の工程と、
前記発光素子を透光性封止部材により被覆する第5の工程と、
を有する表面実装型発光装置の製造方法。 - 前記第5の工程は、トランスファーモールドにより透光性封止部材を成形することを特徴とする請求項16に記載の表面実装型発光装置の製造方法。
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