JP2008112966A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】保護素子などの載置不良やワイヤのボンディング不良を低減して信頼性の高い発光素子を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る発光装置の製造方法は、内壁と底面とを有する凹部を備えるパッケージと、該凹部の底面に露出されるとともにパッケージ外部に突出されるリード端子とを有し、前記凹部の底面に露出されるリード端子は、半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子からの導電性ワイヤが接続されるワイヤ接続領域とを有する発光装置であって、前記半導体発光素子載置領域と前記ワイヤ接続領域との間、前記半導体発光素子載置領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、前記溝部は、前記リード端子の凹部底面における露出部端から離間するよう設けられることを特徴とする。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などに利用可能な発光装置に関し、特に、保護素子を搭載することで、高出力な半導体発光素子を搭載しても信頼性の高い発光装置に関する。
例えば、特開平１１−５４８０４号公報に開示されるチップ型発光素子は、絶縁性基板と、その表面の両端に設けられる端子電極と、端子電極の上にマウントされる半導体発光素子と、半導体発光素子に印加され得る少なくとも逆電圧に対して半導体発光素子を保護する保護素子とが設けられている。半導体発光素子と保護素子は、それぞれ端子電極の先端部側にボンディングされており、それらと他の端子電極とを接続するためのワイヤは、電極と一体に形成されたパッド部に設けられている。このような端子電極形状とし、半導体発光素子や保護素子の載置場所とワイヤの接続位置を特定のものとすることで、ワイヤボンディング不良の発生を抑制し、逆方向電圧の印加や静電気による高電圧の印加に対しても損傷することがなく信頼性が向上したチップ型発光素子とすることができる。
特開平１１−５４８０４号公報
しかし、リード電極の先端部に上記のようなパッド部を設けると、その間隔が大きくなってしまう。すなわち、板状金属をプレス加工などによって打ち抜き加工する場合、貫通口を設けるためにはその板の厚みと同程度の幅が必要となる。そのため、板の厚みが大きいほど間隔が大きくなり、素子の載置部を確保するためにはパッケージ自体も大きくする必要がある。間隔を狭くするには板状金属の厚みを小さくすればよいが、そうすると板状金属の強度が低下するだけでなく、パッケージの強度も低下してしまう。さらに、放熱性も低下し高出力化できなくなる。また、板状金属を複雑な形状、特に、特許文献１に開示されているような幅の狭いパッド部のような形状に加工するのは精度が低く、一定の形状に加工しにくい。さらに、端子先端とリード部との間隔が狭いと、射出成形時に樹脂が流れ込み難くなり、成形不良となりやすくなる。
そこで、本発明は、上記の問題を鑑みなされたものであり、板状金属からなるリード端子を、加工が容易で、かつ、射出成形時の成形不良を生じにくい形状とすることで、保護素子などの載置不良やワイヤのボンディング不良を低減して信頼性の高い発光素子を提供することを目的とする。
以上の目的を達成するため、本発明の発光装置は、内壁と底面とを有する凹部を備えるパッケージと、該凹部の底面に露出されるとともにパッケージ外部に突出されるリード端子とを有し、（１）前記凹部の底面に露出されるリード端子は、半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子からの導電性ワイヤが接続されるワイヤ接続領域とを有する発光装置であって、前記半導体発光素子載置領域と前記ワイヤ接続領域との間の領域、前記半導体発光素子搭載領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、前記溝部は、前記リード端子の凹部底面における露出部端から離間するよう設けられるか、（２）前記凹部の底面に露出されるリード端子は、半導体発光素子載置領域と、保護素子素子載置領域と、半導体発光素子又は保護素子からの導電性ワイヤが接続されるワイヤ接続領域とを有する発光装置であって、半導体発光素子載置領域と保護素子載置領域との間、半導体発光素子載置領域とワイヤ接続領域との間、保護素子載置領域とワイヤ接続領域との間、前記半導体発光素子搭載領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、溝部は、リード端子の凹部底面における露出部端から離間するよう設けられることを特徴とする。
これにより、素子載置領域とワイヤ接続領域とを分離することができるため、ダイボンド部材が流動するのを阻止することができ、載置不良やワイヤボンド不良を防止することができる。
これらの発光装置では、溝部は、その周囲に前記リード端子の基準平面よりも高い領域を有することを特徴とする。
これにより、溝部内にパッケージ樹脂が流入するのを防ぐことができ、工程内において不良が発生するのを防止することができる。
本発明により、半導体発光素子と、任意に保護素子とを備える発光装置において、リード端子の形状を複雑化することなく半導体発光素子と、任意に保護素子との載置不良やワイヤボンド不良を防ぐことができ、高出力時においても信頼性を向上させることができる。
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。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発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を以下に限定するものではない。
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
図１は、本実施の形態における発光装置１００を示す。図１Ａは発光装置の平面図、図１Ｂは図１ＡのＸ−Ｘ’断面における断面図、図１Ｃは図１Ｂの部分拡大図である。本実施の形態において、発光装置のパッケージ１０１は樹脂からなり、側面と底面を有し上面を開口部とする凹部１０３を有している。凹部１０３の底面には、導電部材としてリード端子１０２Ａ及び１０２Ｂが露出するように設けられている。さらにそれらの一部がパッケージに内包されるとともに、パッケージ１０１の側面から突出するように延在している。これにより、パッケージ１０１に配置された半導体発光素子１０７などの導体配線として機能する。半導体発光素子１０７及び保護素子１０８は、樹脂や金属ペーストなどのダイボンド部材（図示せず）によってリード端子１０２Ａ、１０２Ｂ上に固定される。そして、導電性ワイヤ１０５（以下、単にワイヤと称する場合もある）により半導体発光素子１０７や保護素子１０８のｐ電極及びｎ電極とリード端子１０２Ａ、１０２Ｂとを電気的に接続している。また、これらを被覆するように、凹部１０３の内部には樹脂などの封止部材１０４が設けられている。
また、図５に示すように、３つの半導体発光素子１０７が搭載されているのみで、保護素子が搭載されていない発光装置であってもよい。
そして、本発明においては、半導体発光素子載置領域とワイヤ接続領域との間、任意に、半導体発光素子載置領域と保護素子載置領域との間、保護素子載置領域とワイヤ接続領域との間、半導体発光素子載置領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、その溝部はリード端子の露出部端から離間するよう設けられていることを特徴とするものである。尚、半導体発光素子の載置領域とは、半導体発光素子がダイボンド部材を介して載置される領域であり、半導体発光素子の直下及びその周辺を指す。保護素子の載置領域も同様である。また、ワイヤの接続領域とは、ワイヤとリード端子とが接続される領域である。特に、溝は、半導体発光素子載置領域又は保護素子載置領域とワイヤ接続領域との間に形成されることが好ましい。これによって、ワイヤとリード端子との短絡を有効に防止することができるからである。
（溝部）
本発明において、リード端子に設けられる溝部は、半導体発光素子や保護素子をリード端子上に接続させているダイボンド部材が流動するのを阻止するためのものであり、これにより近接する半導体発光素子や保護素子の接続に影響を与えることを防止するものである。したがって溝部１０６、２０６、３０６Ａ〜３０６Ｃ、５０６Ａ、５０６Ｂ、５０６Ｃ、６０６Ａ、６０６Ｂ、７０６Ａ、７０６Ｂが設けられる位置としては、図１Ａに示すように半導体発光素子１０７の載置領域と保護素子１０８の載置領域との間や、図２Ａに示すように保護素子２０８の載置領域と、半導体発光素子２０７からのワイヤ２０５の接続領域との間、図３に示すように半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子からのワイヤの接続領域との間や、半導体発光素子３０７の載置領域と、保護素子３０８からのワイヤ３０５の接続領域や、図５に示すように半導体発光素子１０７の載置領域間、図６に示すように半導体発光素子５０７の載置領域と、保護素子５０８からのワイヤ５０５の接続領域や、半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子からのワイヤの接続領域との間、図７示すように半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子６０７からのワイヤ６０５の接続領域との間や、半導体発光素子６０７の載置領域と、保護素子６０８からのワイヤ６０５の接続領域、図８に示すように半導体発光素子７０７の載置領域間に設けることができる。このような位置に溝部を設けることで、ダイボンド部材の流動を阻止することができる。また、溝を形成することによって、ダイボンド部材の流動を所定の方向（溝部の方向）に促すことができるため、実装精度及び実装密度を向上させることがきるとともに、ワイヤを短くすることができるために、短絡等の問題を最小限にとどめ、高品質の発光装置を得ることができる。さらに、このような溝部を設けることにより、過度のダイボンド部材の広がりを確実に防止することができるために、ダイボンド部材の使用量を多少多くして、半導体発光素子、任意に保護素子を強固に固定することが可能となる。
加えて、ダイボンド部材によって、接続に影響しないリード端子の領域を最大限に被覆することができるために、例えば、リード端子が銀等で形成されている場合においても、酸化や硫化等の反応性を防止することができる。
溝部は、これらの位置に少なくとも設けられていれば良いため、それらの領域から延在するように設けられていてもよい。例えば図３に示すように、半導体発光素子３０７の載置領域と導電性ワイヤ３０５の接続領域の間に溝部３０５Ａが設けられているが、この溝部３０５Ａは、他の溝部３０５Ｂや３０６Ｃと、幅は同程度であるが長さが長くなるように形成されている。そのため、溝部３０５Ａの端部付近は半導体発光素子３０７の載置領域とワイヤ３０５の接合領域の間から外れる部分にまで延在するように設けられている。このように大きく（長く）設けられていることで、ダイボンド部材を多く用いた場合であっても、その流動を阻止することができる。
さらに、本発明において、溝部は上記の位置に設けることに加え、リード端子のうち、凹部の底面に露出している部分の端に達しないように設ける必要がある。溝部がリード端子の露出部端にまで達していると、パッケージを射出成形にて成形する際に、溝部にパッケージ樹脂が入りこもうとする。ここで溝部に入り込んだ樹脂が、成形後にもその溝内部に位置していれば問題とはならないが、本発明のように溝部の深さが浅い場合や幅が狭い場合などは入り込む樹脂自体が少なく、リード端子と樹脂との密着性が良くないため剥がれ易い。そのため、製造工程内において、溝部内に浸入した樹脂が剥がれて不良の原因となる場合がある。本発明のように溝部がリード端子の露出部端から離間するように設けることで、射出成形時にパッケージ樹脂が溝部に入り込むのを防ぐことができる。
さらに、溝部を設けることで、凹部内に充填される封止樹脂とリード端子の接触面積が増えるため、密着性を向上させることもできる。
このような溝部は、板状金属からリード端子を所定の形状に加工する際に形成することができる。すなわち、所定の外形形状となるよう打ち抜き加工を施した後に、例えばマイナスのドライバーの先端部のような形状の加工器具を用い、板状金属の表面から押圧する（叩く）ことで、直線状の溝部を形成することができる。このようにすることで、リード端子を貫通しない溝部を形成することができ、その結果、溝部の下にも金属（リード端子）を存在させることができるため、放熱性を向上させることができる。また、半導体発光素子の周囲を取り囲むように溝部を形成することができ、実装精度及び実装密度を向上させることができるとともに、ワイヤを短くすることができるために、短絡等の問題を最小限にとどめ、高品質の発光装置を得ることができる。さらに、リード端子として、異型材（部分的に厚いリード端子で、底面から露出させてヒートシンクを兼用させる等の材料）を用いた場合でも、簡便な加工により溝部を確保することができ、放熱性の低下を回避することができる。
このとき、押圧する加重や回数などは任意に選択することができ、また、角度なども任意に選択することができる。また、加工器具の先端形状を変更することで、溝部の形状（平面視形状や深さ方向の形状）や深さなどを変更することができる。図１Ｃでは、断面がＶ字状（三角形）になるように形成しているがこれに限るものではなく、四角形、長方形、台形などの多角形や、側面や溝部底面が曲面となるような形状とすることもできる。
また、上記のように押圧によって溝部を形成することで、溝部の周囲にリード端子の基準平面よりも高い領域を形成することができる。これは板状金属を押圧することで押圧部の周囲が盛り上がるようになるためであり、リード端子の基準平面よりも高い領域を形成することができる。
例えば、押圧部の近傍に板状金属が盛り上がらないような固定具を用いると、図４（ｂ）のように溝部４０６の周囲に、基準平面（Ｚ−Ｚ線）よりも高い領域４０９Ｂとして突起部を設けることができる。また、このような固定具を用いず、押圧のみで溝部４０６を形成する場合は図４（ａ）のように、基準平面よりも高い領域４０９Ａは、徐々に盛り上がった状態のものとして形成することができる。このように溝部だけでなくさらに基準平面よりも高い領域を形成させることで、ダイボンド部材の流動をより効率良く阻止することができる。
また、溝部の形成は上記の押圧による方法のほか、レーザ光照射によっても可能である。レーザ光の熱によって板状金属が溶融されることで、溝部を形成することができる。このとき、溶融された金属が溝部の周囲に飛散して、それによってリード端子の基準平面よりも高い領域が形成される。これにより、上記と同様にダイボンド部材やワイヤボンド部材の流動を阻止することができる。
なお、溝部を後述するように複数個設ける場合、特に、図７及び図８のように、向きの異なる溝部を設ける場合、両者を交差させないように配置することが好ましい。向きの異なる溝部を交差させると、上述した盛り上がり状態が過度になり、これによって、パッケージの形成の際に、金型との間に隙間が形成され、パッケージ樹脂がその隙間に流れ込むことがあるからである。従って、溝部の深さ、溝部間の距離等を考慮して、基準平面よりも高い領域がオーバーラップしないように配置することが好ましい。
上記のように溝部の周囲に形成されるリード端子の基準平面よりも高くなった領域は、後で除去することで基準平面と同一面としてもよい。
さらに、溝部の形成方法については、上記のほか、エッチングや切削によっても形成することができる。
溝部の平面視形状としては、特に限られるものではなく、図１Ａに示すような直線状のものや、あるいは曲線状のものなどを用いることができる。好ましくは直線状である。また、その幅や深さについても特に限られるものではなく、加工の精度や容易性などを考慮して任意に選択することができる。
また、溝部はひとつでもよく、あるいは２以上の複数個設けてもよい。この場合、図３に示すように、溝部３０５Ａ、３０５Ｂをリード端子３０２Ａに、また、溝部３０６Ｃをリード端子３０２Ｂに設けるなど、両方のリード端子に分けて設けてもよく、あるいは一方のリード端子に複数設けてもよい。また、その場合、全て同じ形状及び大きさでもよく、あるいは異なる形状及び大きさとしてもよい。
（リード端子）
リード端子の形状は、特に限定されるものではない。半導体発光素子と電気的に接続可能で、かつ、一部が基体に内包されるとともに基体の外部から突出するように延設され、この延設部によって外部と電気的な接続がとれるような機能を有していればよい。また、凹部の底面に露出されるリード端子は、貫通孔を有していてもよい。例えば、図１Ａではリード端子１０２Ａはパッケージ１０１と同一の樹脂で形成された露出部１０１Ａが形成されているが、この部分はリード端子の開口部であり、射出成形時に樹脂が開口部内に充填されることで形成されるものである。この露出部によって凹部底面においてリード端子１０２Ａは分離されているが、パッケージ内部では連続している。このように半導体発光素子１０７の載置領域と、半導体発光素子１０７からのワイヤ１０５の接合領域との間に、広いスペースがある場合は溝部ではなく、貫通孔を設けることでダイボンド部材の流動を阻止することができる。また、この露出部１０１Ａは、さらに突起部１０１Ａ‘を設けることもでき、これによりダイボンド部材の流動をより確実に阻止することができる。突起部は図１Ａのようにパッケージの露出部１０１Ａの幅よりも小さくてもよく、あるいは図２に示すように露出部全体を突起部２０１Ａ’としてもよい。
リード端子の材料としては、鉄伝導率の比較的大きな材料を用いるものが好ましい。このような材料で形成することにより、半導体発光素子で発生する熱を効率的に逃すことができる。例えば、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上の熱伝導率を有しているもが好ましい。さらに、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅等が挙げられる。
（パッケージ）
パッケージは半導体発光素子や保護素子などの電子部品を保護するとともに、これら電子部品に外部からの電流を供給するための導電部材を備えているものである。パッケージの形状は、平面視において四角形又はこれに近い形状を有するものが好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、平面視において三角形、四角形、多角形又はこれらに近い形状とすることができる。
また、パッケージには半導体発光素子や保護素子を載置可能な凹部を有している。この凹部は側面と底面を有しており、底面にはリード端子が露出されており、露出されたリード端子に半導体発光素子載置領域と保護素子載置領域とワイヤ接続領域とが設けられている。凹部の位置によって図１Ａに示すような上面から発光する発光装置や、図２及び図３に示すような側面から発光する発光装置とすることができる。凹部の形状は任意に選択することができ、その底面の形状や側面形状についても、種々選択することができる。
パッケージを構成する樹脂の具体的な材料としては絶縁性部材が好ましく、また、半導体発光素子からの光や、外光などが透過しにくい部材が好ましい。また、ある程度の強度を有するもので、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡなどが挙げられる。
（封止部材）
封止部材は、凹部を有するパッケージに載置された半導体発光素子や保護素子などを、塵芥、水分や外力などから保護する部材であり、半導体発光素子からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やユリア樹脂を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、色変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。
封止部材の充填量は、半導体発光素子、ツェナーダイオードなどの保護素子、導電性ワイヤなどが被覆される量であればよい。
（ダイボンド部材）
ダイボンド部材は、基体や導電部材に半導体発光素子や保護素子などを載置させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、ダイボンド部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、ＳｉＣ基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、半導体発光素子裏面にＡｌ膜などの反射率の高い金属層を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。
（導電性ワイヤ）
半導体発光素子の電極と、パッケージに設けられる導電部材とを接続する導電性ワイヤは、導電部材とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導度としては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。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。
（波長変換部材）
上記透光性部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。
蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、より長波長に変換させるものの方が効率がよい。蛍光部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。
蛍光部材としては、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子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、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賦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賦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。
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は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕのほか、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
また、Ｅｕ等の希土類元素により賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がＭｗＡｌｘＳｉｙＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ）：Ｅｕで示され、さらに添加元素として希土類元素及び４価の元素、３価の元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種である。
上記一般式において、ｗ、ｘ、ｙの範囲は好ましくは０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８とする。またｗ、ｘ、ｙの範囲は０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７としてもよく、より好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７としても良い。
また窒化物蛍光体は、ホウ素Ｂを追加した一般式ＭｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕとすることもできる。上記においても、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種であり、０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５である。ホウ素を添加する場合、そのモル濃度ｚは、上述の通り０．５以下とし、好ましくは０．３以下、さらに０．０００５よりも大きく設定される。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。
またこれらの窒化物蛍光体は、さらにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕの群から選ばれる少なくとも１種、又はＳｃ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１種、又はＧｅ、Ｚｒのいずれか１種、が含有されている。これらを含有することによりＧｄ、Ｎｄ、Ｔｍよりも同等以上の輝度、量子効率又はピーク強度を出力することができる。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
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賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。
アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体には、（Ｓｒ１−ａ−ｂ−ｘＢａａＣａｂＥｕｘ）２ＳｉＯ４（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．００５≦ｘ≦０．１）などがある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部もしくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ３をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ２Ｏ３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物又は遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンのほかに増感剤となるほかの希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。
（半導体発光素子）
本発明においては、半導体発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いるのが好ましい。これにより、導光部材に効率良く光を導入することができる。
半導体発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。
蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、半導体発光素子とともに、受光素子などを搭載することができる。
本発明に係る発光装置は、保護素子を搭載することで高出力化が可能な発光装置とできるため、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、などにも利用することができる。
図１Ａは、本発明に係る発光装置の例を示す平面図である。 図１Ｂは、図１ＡのＸ−Ｘ‘断面における断面図である。 図１Ｃは、図１Ｂの部分拡大図である。 図２は、本発明に係る発光装置の例を示す平面図である。 図３は、本発明に係る発光装置の例を示す平面図である。 図４は溝部の形状を説明するための断面図である。 本発明に係る発光装置の別の例を示す平面図である。 本発明に係る発光装置のさらに別の例を示す平面図である。 本発明に係る発光装置のさらに別の例を示す平面図である。 本発明に係る発光装置のさらに別の例を示す平面図である。
符号の説明
１００、２００、３００、５００、６００、７００・・・発光装置
１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１・・・パッケージ
１０２Ａ、１０２Ｂ、２０１Ａ、２０２Ｂ、３０２Ａ、３０２Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂ、６０２Ａ、６０２Ｂ、７０２Ａ、７０２Ｂ・・・リード端子
１０３、２０３、３０３・・・凹部
１０４・・・封止部材
１０５、２０５、３０５、５０５、６０５、７０５・・・導電性ワイヤ
１０６、２０６、３０６Ａ、３０６Ｂ、３０６Ｂ、４０６、５０６Ａ、５０６Ｂ、５０６Ｃ、６０６Ａ、６０６Ｂ、７０６Ａ、７０６Ｂ・・・溝部
１０７、２０７、３０７、５０７、６０７、７０７・・・半導体発光素子
１０８、２０８、３０８、５０８、６０８・・・保護素子
４０９Ａ、４０９Ｂ・・・リード端子の基準平面よりも高い領域

Claims (3)

  1. 内壁と底面とを有する凹部を備えるパッケージと、該凹部の底面に露出されるとともにパッケージ外部に突出されるリード端子とを有し、
    前記凹部の底面に露出されるリード端子は、半導体発光素子載置領域と、半導体発光素子からの導電性ワイヤが接続されるワイヤ接続領域とを有する発光装置であって、
    前記半導体発光素子載置領域と前記ワイヤ接続領域との間、前記半導体発光素子載置領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、
    前記溝部は、前記リード端子の凹部底面における露出部端から離間するよう設けられることを特徴とする発光装置。
  2. 内壁と底面とを有する凹部を備えるパッケージと、該凹部の底面に露出されるとともにパッケージ外部に突出されるリード端子とを有し、
    前記凹部の底面に露出されるリード端子は、半導体発光素子載置領域と、保護素子素子載置領域と、半導体発光素子又は保護素子からの導電性ワイヤが接続されるワイヤ接続領域とを有する発光装置であって、
    前記半導体発光素子載置領域と前記保護素子載置領域との間、前記半導体発光素子載置領域と前記ワイヤ接続領域との間、前記保護素子載置領域と前記ワイヤ接続領域との間、前記半導体発光素子載置領域間、の少なくとも１つの領域に溝部を有し、
    前記溝部は、前記リード端子の凹部底面における露出部端から離間するよう設けられることを特徴とする発光装置。
  3. 前記溝部は、その周囲に前記リード端子の基準平面よりも高い領域を有する請求項１又は２に記載の発光装置。

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