JP2008282917A - 発光装置および発光装置を作製する基板用リードフレーム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、第1金属基板と、第2金属基板との間に分離部が設けられ、前記分離部の上に反射枠の底面が接着されて、上下電極型発光ダイオードからの光を後方に放射しない効率の優れた発光装置および発光装置を作製する基板用リードフレームに関するものである。
【解決手段】本発明の発光装置は、第1金属基板と第2金属基板が分離部を介して対向するように配置され、第2金属基板の表面に絶縁膜が形成されているとともに、折り返し突部を備えている。開口部を有する絶縁樹脂部材からなる反射枠は、前記第2金属基板の折り返し突部を折り返した状態で、その上から第1金属基板および第2金属基板に跨がって接着される。上下電極型発光ダイオードの下部電極は、前記反射枠の開口部で、第1金属基板上に取り付けられる。前記上下電極型発光ダイオードの上部電極は、導電性接続部材によって、前記第2金属基板の折り返し突部と接続される。
【選択図】図1

Description

本発明は、第1金属基板と、第2金属基板との間に分離部が設けられ、前記分離部の上に反射枠の底面が接着されて、上下電極型発光ダイオードからの光を後方に放射しない効率の優れた発光装置に関するものである。本発明は、前記上下電極型発光ダイオードに大きな電流を流すことができ、その時に発生した熱の放熱、あるいは前記熱による金属部材の熱応力による伸縮等を考慮した発光装置に関するものである。また、本発明は、金線をワイヤーボンディングで接続する代わりの板状の導電性接続部材と共晶ハンダで接続することにより、振動または熱による圧着の際に、発光層の損傷を防止することができる上下電極型発光ダイオードからなる発光装置および発光装置を作製する基板用リードフレームに関するものである。
図7は従来例を説明するためのものであり、上下電極型発光ダイオードを反射枠に設けた例である。図7において、上下電極型発光ダイオード71は、下部電極が一方の金属基板72上に接合されている。前記上下電極型発光ダイオード71の上部電極は、ボンディングワイヤ75により、前記一方の金属基板72と絶縁部材73により分離されている他方の金属基板74に接合されている。前記分離された金属基板72、74は、反射枠76の底面を接着することにより一体に保持されている。
前記上下電極型発光ダイオード71およびボンディングワイヤ75は、封止材料77により、前記反射枠76内に封止されている。前記封止材料77は、前記反射枠76の上面まで充填され、その上に、蛍光膜78と、透明保護膜79が形成されている。
特開2007−27585号公報に記載されている発光装置は、基板上に発光ダイオードを設け、封止材料で前記上下電極型発光ダイオードを封止した後、前記封止材料の上に蛍光体層が設けられている。
特開2007−27585号公報
前記従来例および特許公開公報に記載されている封止材料は、熱等により収縮した場合、蛍光膜との間に空間部が形成される。前記空間部にある空気は、上下電極型発光ダイオードから発生する熱により膨張した場合、逃げ道がなく、前記蛍光膜の亀裂またはめくれ等が発生する。また、前記上下電極型発光ダイオードは、前記封止材料を反射枠全体に充填するのではなく、上部のみを封止した場合、異なる色の蛍光体を通過する光の距離が違うため、色むらが発生し、所望の色で発光しない。
図7に示した、スリットを備えた金属基板に取り付けられた上下電極型発光ダイオードは、透明樹脂で封止され、前記透明樹脂で強度を持たせるために、硬度の高いものが使用されている。しかし、前記硬度の高い封止材料は、上下電極型発光ダイオードから発生する熱応力が大きいという問題があった。前記熱応力は、前記上下電極型発光ダイオードに電力を供給する配線を断線させる恐れがあった。
また、図7に示された発光装置は、封止材料と蛍光膜、前記蛍光膜と透明保護膜がそれぞれ半硬化状態で互いに接着される。前記発光装置は、封止材料、蛍光膜、透明保護膜がそれぞれ良好に接着されるが、硬化状態になる際に、収縮に基づく応力がかかる。すなわち、前記封止材料は、前記収縮に際し、湾曲される。前記蛍光膜は、前記封止材料の湾曲に伴い、引っ張られるため、亀裂の発生、めくれ、あるいは破裂する場合がある。
以上のような課題を解決するために、本発明は、前記応力により、あるいは封止材料と蛍光体含有膜との間にできた空間部に溜まる空気の膨張によって、蛍光体含有膜が亀裂またはめくれ等が起きないようにするとともに、金属基板の分離部から上下電極型発光ダイオードの光が漏洩するのを防止することができる発光装置を提供することを目的とする。本発明は、量産性に優れ、大電流および熱応力に耐えるとともに、高い強度で保持される発光装置および発光装置を作製する基板用リードフレームを提供することを目的とする。
(第1発明)
第1発明の発光装置は、大面積の第1金属基板と、折り返し突部を備えた小面積の第2金属基板と、前記第1金属基板と第2金属基板との一辺が対向するようにして形成された分離部と、少なくとも前記折り返し突部の表面および/または前記第1金属基板の折り返し突部が接する部分に形成された絶縁膜と、前記第2金属基板の折り返した状態で、前記分離部を覆い、第1金属基板および第2金属基板に跨がって接着された、開口部を有する絶縁樹脂部材からなる反射枠と、前記反射枠の開口部内部における第1金属基板上に取り付けられている少なくとも一つの上下電極型発光ダイオードの下部電極と、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記第2金属基板の折り返し突部とを接続する少なくとも一つの導電性接続部材と、前記金属基板と前記上下電極型発光ダイオードの下部電極、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記導電性接続部材、および前記導電性接続部材と前記導電性膜とを接合する共晶ハンダとから少なくとも構成されていることを特徴とする。
(第2発明)
第2発明の発光装置は、第1発明の導電性接続部材が金線リボンであることを特徴とする。
(第3発明)
第3発明は、第1発明または第2発明の発光装置における発光部が直列、並列、あるいは直並列に接続されていることを特徴とする。
(第4発明)
第4発明の発光装置は、第1発明から第3発明における反射枠の開口部内に封止材料が封止されていることを特徴とする。
(第5発明)
第5発明の発光装置は、第1発明から第4発明における反射枠の開口部を覆うように蛍光体含有膜を取り付けた蛍光体含有膜取付枠が設けられていることを特徴とする。
(第6発明)
第6発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、リード接続部および切り落とし空間によって囲まれている第1金属基板と、第1金属基板と対向するように配置されるとともに、折り返し突部を備え、リードフレームまたはリード接続部と切り落とし空間とによって囲まれている第2金属基板と、第1金属基板および第2金属基板が対になって、行方向および/または列方向に連続して複数個配置されていることを特徴とする。
(第7発明)
第7発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、リード接続部および切り落とし空間によって囲まれている第1金属基板と、第1金属基板と対向するように配置されるとともに、折り返し突部を備え、リードフレームまたは前記第1金属基板と切り落とし空間とによって囲まれている第2金属基板と、第1金属基板および第2金属基板が対になって、行方向および/または列方向に連続して複数個配置されていることを特徴とする。
(第8発明)
第8発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、第6発明または第7発明におけるリード接続部が脆弱部から構成され、容易に分離できることを特徴とする。
(第9発明)
第9発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、第6発明または第7発明のリード接続部に下死点制御により制御された深さの溝からなる切断部が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第1金属基板と第2金属基板の間にできる分離部の上に、反射枠の底面が接着されているため、上下電極型発光ダイオードから照射される光が発光装置の後方に漏洩することがない。
本発明によれば、第1金属基板に接続された上下電極型発光ダイオードの上部電極と第2金属基板が、ボンディングワイヤによらずに、たとえば、板状または棒状導電性接続部材、あるいは金線リボンによって接続されているため、大電流を流すことができるだけでなく、放熱性に優れ、熱応力が発生しても緩和することができる。特に、本発明は、各接続部に共晶ハンダを使用した場合、接合部および/または発光層に振動が加わることがなく、不良品のない上下電極型発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットを得ることができるようになった。
本発明によれば、ボンディングワイヤを使用しないため、長期間に渡り、信頼性が高いだけでなく、安価で量産の優れた発光装置を得ることができる。また、前記上下電極型発光ダイオードと金属基板との接続は、板状または棒状導電性接続部材、あるいは金線リボンを使用しているため、振動に対して強く、封止材料を省略することができる。
本発明によれば、蛍光体含有膜および封止材料、あるいは蛍光体含有膜を設けた場合、その間に空間部があるため、前記蛍光体含有膜および封止材料が半硬化状態から硬化する際に発生する熱応力があっても、蛍光体含有膜に亀裂、めくれ、破裂等を無くすことができる。
本発明によれば、一対の金属基板、上下電極型発光ダイオード、導電性接続部材(または金線リボン)、反射枠、前記反射枠内に封止された封止材料、前記反射枠に取り付けられた蛍光体含有膜が取り付けられた蛍光体含有膜取付枠からなる発光装置であるため、放熱性が良く、大電流を流すことができ、高輝度を発光するだけでなく、上下電極型発光ダイオードの熱による内部の空気が熱せられて前記蛍光体含有膜の亀裂またはめくれ等を防止することができる。
本発明によれば、蛍光体含有膜は、透明保護膜とともに、蛍光体含有膜取付枠に予め取り付け、反射枠に嵌合するだけで組み立てができるため、量産性に優れた発光装置となる。
本発明によれば、上下電極型発光ダイオードは、蛍光体含有膜の種類を変えるだけで、所望の色に変換することが容易にできる。
(第1発明)
第1発明の発光装置は、大面積の第1金属基板と、小面積の折り返し突部を備えている第2金属基板が分離部を介して対向するように配置されている。第2金属基板は、折り返し突部の表面、および/または前記第1金属基板と接する部分に絶縁膜が形成されているとともに、折り返し突部を備えている。前記第2金属基板の折り返し突部は、折り返された場合、前記分離部を越えて第1金属基板にまで伸びる長さである。第1金属基板および第2金属基板は、前記第2金属基板の折り返し突部を折り返した場合、前記第2金属基板の表面に形成された絶縁膜により、互いに絶縁状態になっている。
開口部を有する絶縁樹脂部材からなる反射枠は、前記第2金属基板の折り返し突部を折り返した状態で、その上から第1金属基板および第2金属基板に跨がって接着される。上下電極型発光ダイオードの下部電極は、前記反射枠の開口部における内部で、第1金属基板上に取り付けられる。前記上下電極型発光ダイオードの上部電極は、板状または棒状部材からなる導電性接続部材によって、前記第2金属基板の折り返し突部と接合される。前記上下電極型発光ダイオードおよび導電性接続部材は、少なくとも一つであり、必要に応じて、複数個を並列にして、一つの反射枠内に設けることができる。前記反射枠の形状は、円形、楕円形、正方形、長方形等上下電極型発光ダイオードの光を効率良く反射するものであれば、任意である。
前記金属基板と前記上下電極型発光ダイオードの下部電極、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記導電性接続部材、および前記導電性接続部材と前記導電性膜とは、共晶ハンダによって同時に接合される。前記上下電極型発光ダイオードの上下電極、金属基板、導電性接続部材、導電性膜等の接続は、共晶ハンダ、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、金−錫共晶ハンダペースト、インジウム系共晶ハンダ等、公知または周知のものを使用することができる。前記共晶ハンダは、たとえば、金と錫(20%)、金と錫(90%)、金とシリカ(3.15%)、金とゲルマニウム(12%)、その他、錫−銅−ニッケル系、錫−銀系、錫−銀−銅系、錫−銀−ビスマス−インジウム系、錫−亜鉛系共晶ハンダがある。
前記発光装置は、反射枠の底部が前記分離部を覆うように上部に熱硬化性樹脂接着剤等により取り付けられる。前記上下電極型発光ダイオードから照射する光は、下部に設けられている分離部から漏れないように第2金属基板の折り返し突部によって覆われている。
(第2発明)
第2発明の発光装置は、導電性接続部材がほぼ矩形状の金線リボンから構成されている。前記金線リボンは、たとえば、二本の腕状接続部を有する代わりに、厚さの薄い短冊状とすることができる。前記金線リボンは、銅を金メッキするものと比較して、加工手間が少なく、曲げ易く、また、共晶ハンダが付き易い。また、前記金線リボンは、共晶ハンダ処理がし易い狭い幅であるため、上下電極型発光ダイオードから発する光の影を作らないだけでなく、大電流を確実に流すことができるという利点がある。なお、前記金線リボンは、たとえば、幅が0.15mmから0.1mm、厚さが0.025mmである。
(第3発明)
前記一つの反射枠から構成される発光部は、複数個が直列、並列、あるいは直並列に接続される。前記発光部を電気的に直列、並列、あるいは直並列に接続することで、所望の明るさ、または所望の大きさの発光装置とすることが容易にできる。また、前記発光部は、複数組を行状および/または列状に取り付けることができ、線光源または面光源とすることができる。
(第4発明)
第4発明の発光装置は、反射枠内に上下電極型発光ダイオードを封止する材料が充填されている。本発明の発光装置は、板状または棒状導電性接続部材、あるいは金線リボンを使用することにより、封止材料を省略できるが、振動がある場所に使用できるように前記反射枠内に封止材料を充填して、前記上下電極型発光ダイオードおよび前記導電性接続部材を封止することにより、信頼性をより一層高いものにすることができる。
(第5発明)
第5発明の発光装置は、上下電極型発光ダイオードから発する光をほぼ白色光に変換する少なくとも一つの蛍光体を含有する蛍光膜が反射枠内または前記反射枠の上面に設けられている。前記蛍光膜を設けた発光装置は、前記上下電極型発光ダイオードの光を白色に変換するため、通常の照明装置として使用できる。前記上下電極型発光ダイオードは、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードであり、青色発光ダイオードの場合、青色を吸収して緑色と赤色を発色する蛍光体を含む蛍光膜を用いることにより、青色発光ダイオードの青色と合わせてほぼ白色光が出るようになっている。また、紫外線発光ダイオードの場合、紫外線を吸収して青色、緑色、および赤色を発色する蛍光体を含む蛍光膜を用いてほぼ白色を出したり、あるいは紫外線を吸収して青色を発色する蛍光体と、紫外線および前記青色を吸収して緑色と赤色を発色する蛍光体を用いてもほぼ白色光を出すことができる。
(第6発明)
第6発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、第1金属基板および第2金属基板を作製するためのリードフレームである。第1金属基板は、リードフレームから伸びるリード接続部および切り落とし空間によって囲まれている。第2金属基板は、前記第1金属基板と一辺によって対向するように配置されるとともに、折り返し突部を備えている。また、前記第2金属基板は、リードフレームまたはリード接続部と切り落とし空間とによって囲まれている。また、発光装置を作製する基板用リードフレームは、第1金属基板および第2金属基板が対になって多数が行方向および/または列方向に連続して配置されている。
(第7発明)
第7発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、第1金属基板と対にならない第2金属基板の折り返し突部の端部が接続されている点で第7発明と異なっている。第8発明は、切り落とし空間の面積が少ないため、リードフレームの材料を節約できる。
(第8発明)
第8発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、前記リード接続部が脆弱部から構成されている。前記脆弱部は、前記発光部を作製する際に、分離されずに、完成後に容易に分離できる強度を有している。
(第9発明)
第9発明の発光装置を作製する基板用リードフレームは、前記金属基板およびセラミック基板嵌合孔を作製する際に、リード接続部に下死点制御により制御された深さの溝からなる切断部が設けられる。前記深さを制御された溝は、前記金属基板およびセラミック基板嵌合孔に上下電極型発光ダイオード等の部品が取り付けられた後、容易に分離することができる。第8発明および第9発明におけるリードフレームおよびリード接続部の第1金属基板および第2金属基板に接続している部分の幅は、任意であるが、細い場合、脆弱部として、広い場合、下死点制御による溝からなる切断部を設けると都合が良い。
図1(イ)から(ニ)は本発明の第1実施例で、(イ)は一対の金属基板を説明するための概略断面図、(ロ)は(イ)の断面図、(ハ)は金属基板を折り返した状態を説明するための平面図、(ニ)は金属基板に反射体を接着した場合の断面図である。図1(イ)から(ニ)に示された概略図は、実際の寸法比と異なっている場合がある。図1(イ)および(ロ)において、第1実施例における一対の第1金属基板11および第2金属基板12は、鉄、アルミニウムまたは銅、あるいはこれらの合金からなり、必要に応じて、金および/または銀メッキが施される。
また、前記第1金属基板11は、少なくとも一つの上下電極型発光ダイオード15および反射枠14を載置する大きさのものである。第2金属基板12は、前記第1金属基板11に一辺が絶縁状態で対向するように分離部13を設けるとともに、他の対向面に折り返し突部122が設けられている。また、前記第2金属基板12は、その上面に絶縁膜121が形成されている。さらに、前記第2金属基板12は、前記折り返し突部122が第1金属基板11の上に折り返されるように折り曲げられている。第1金属基板11および第2金属基板12は、折り返された場合であっても、前記第2金属基板12上の絶縁膜121と前記分離部13により、互いに絶縁状態になっている。
図1(ニ)において、前記第1金属基板11と第2金属基板12、および前記両者によって形成された電気的に絶縁された分離部13の上には、内部に開口を有するとともに反射面を有する反射枠14の底面が、たとえば、熱硬化性樹脂接着剤17、123によって接着される。前記反射枠14は、前記折り返し突部122の部分に予め凹部が成形されている。前記第1金属基板11、第2金属基板12、反射枠14からなるパッケージは、その後、図1に示されていない上下電極型発光ダイオード15等が取り付けられて発光装置となる。前記上下電極型発光ダイオード15からの光は、反射枠14により上方にのみ照射されて、前記反射枠14により、前記分離部13から後方に光が照射されることがなく、より効率的である。
図2(イ)から(ハ)はパッケージに上下電極型発光ダイオード等を組み込んだ状態を説明するための図で、(イ)が平面図、(ロ)が(イ)の断面図、(ハ)が(イ)の底面図である。図2(イ)において、前記パッケージにおける反射枠14の中央部には、少なくとも一つの上下電極型発光ダイオード15の下部電極が取り付けられる。前記上下電極型発光ダイオード15の上部電極は、板状または棒状導電性接続部材、特に、金線リボン16によって、第2金属基板12の折り返し突部122に取り付けられる。前記第1金属基板11と前記上下電極型発光ダイオード15の下部電極、前記上下電極型発光ダイオード15の上部電極と第2金属基板12の折り返し突部122とは、前記接合部に共晶ハンダを置き、リフロー炉を通過させることにより同時に接合される。
前記反射枠14内には、上下電極型発光ダイオード15および導電性接続部材(金線リボン)16を封止する封止材料18が必要に応じて充填されている。前記金属基板11、12は、たとえば、正方形の10mm×10mmで、その間にある分離部13の幅は、0.5mmである。また、前記上下電極型発光ダイオード15の大きさは、1.5mm×1.5mm、1.0mm×1.0mm、0.7mm×0.7mm、あるいは0.5mm×0.5mmで、厚さ0.1mmから1.0mmである。
前記封止材料18は、熱伝導性を高めるために、特殊フィラーを配合した一液または二液縮合型液状シリコーン接着剤を使用すると、未硬化時にペースト状で、空気中の湿気と反応し微量の縮合物を放出しながら硬化する。また、前記封止材料18は、たとえば、信越化学工業株式会社製のフォトデバイス用透明封止樹脂SCR−1011を使用することができる。
前記封止材料18は、エラストマーまたはレジンタイプにすることができる。前記エラストマーまたはレジンタイプの樹脂の硬度は、ショアA(ゴムの硬さ)で15から85、好ましくは20から80のものを使用することが望ましい。さらに、前記封止材料18は、シリコン系樹脂からなるエラストマーまたはレジンタイプであることが望ましい。
図3は本発明の発光装置を作製するためのリードフレームを説明する図である。図3において、リードフレーム35は、1対からなる第1金属基板31と第2金属基板32が多数組設けられている。たとえば、第1金属基板31は、リードフレーム35または他の第1金属基板31′によって、図3の上下部が取り付けられている。前記第1金属基板31の両側部は、切り落とし空間364、365によって囲まれている。また、一つの第2金属基板32は、上下で接続リード部381、381′に接続され、その他3方を切り落とし空間361、362、364によって囲まれている。
前記リードフレーム35は、第1金属基板31および第2金属基板32が対になって、所望の数が行状および/または列状となって設けられている。また、第1金属基板31および第2金属基板32は、前記リードフレーム35または隣り合った金属基板の間にプレスによる下死点制御で形成された溝382、383が設けられている。前記溝382、383は、反射枠、上下電極型発光ダイオード等を取り付けた後、容易に分離することができる。前記リードフレーム35は、作製上強度が必要な場合、前記リードフレーム35の一部を構成するリードフレーム37を設けることができる。
図4は本発明の発光装置を作製するための他のリードフレームを説明する図である。図4において、リードフレーム45は、1対からなる第1金属基板41と第2金属基板42が多数組設けられている。たとえば、第1金属基板41は、リードフレーム45または他の第1金属基板41′によって、図4の上下部で取り付けられている。前記第1金属基板41の両側部は、切り落とし空間464、465、466によって囲まれているとともに、他の第1金属基板41′と接続されている。また、一つの第2金属基板42は、上下でリードフレーム45または他の第2金属基板42′にリード接続部481、481′によって接続され、その他3辺の周囲を切り落とし空間461、462、464によって囲まれている。下死点制御溝482、484は、前記同様に、反射枠、上下電極型発光ダイオード等を取り付けた後、容易に分離することができるように設けられている。
図5(イ)は実施例1の発光装置における反射枠に蛍光体含有膜取付枠を設けた例を説明するための図で、(ロ)は蛍光体含有膜取付枠を説明するための図である。図5(イ)および(ロ)において、蛍光体含有膜取付枠19は、任意の場所で作製され、前記反射枠14に嵌合し、接着剤等によって固定することができる。また、空間部181は、封止材料18が硬化した際に収縮するためにできる。前記空間部181は、前記蛍光体含有膜取付枠19に設けられた図示されていない孔または切欠き部等によって外気と繋がっている。前記孔または切欠き部は、前記空間部181の圧力を一定にできるため、蛍光体含有膜191等に亀裂、破裂、またはめくれるようなことがない。また、前記蛍光体含有膜191は、所望のものを入れることにより所望の色の光を上下電極型発光ダイオード15から照射することができる。
また、前記蛍光体は、封止材料18または透明シリコン樹脂膜192、193に混入させて、上下電極型発光ダイオード15から放射される光の色を所望の色に変換することができる。また、前記蛍光体含有膜取付枠19は、異なる蛍光体を有する蛍光体含有膜191を複数種類備えておけば、所望の色の光に対する要望に即座に答えることができる。
図5(ロ)において、蛍光体含有膜取付枠19は、環状枠部19−1と、前記環状枠部19−1の下部に連設されているほぼ水平な蛍光体含有膜載置部19−2と、前記蛍光体含有膜載置部19−2に連設し、反射枠14の内部凹部に嵌合する反射枠内部嵌合凸部19−3と、前記反射枠内部嵌合凸部19−3に連設するとともに、前記蛍光体含有膜載置部19−2の裏側になる反射枠載置部19−4とから構成されている。前記蛍光体含有膜載置部19−2には、蛍光体含有膜191の上下面を保護するように透明シリコン樹脂膜192、193が取り付けられている。
図6(イ)は実施例1の発光装置における反射枠に蛍光体含有膜取付枠を設けた他の例を説明するための図で、(ロ)は蛍光体含有膜取付枠を説明するための図である。図6(イ)に示された発光装置は、図5(イ)と同じであるため、説明を省略する。図6(ロ)において、前記蛍光体含有膜取付枠61は、環状枠部611と、前記環状枠部611の下部に連設されているほぼ水平な蛍光体含有膜載置部612と、前記蛍光体含有膜載置部612に連設し、反射枠14に載置する載置部614と、前記反射枠14の外側に嵌合する嵌合部613とから構成されている。前記蛍光体含有膜載置部612には、蛍光体含有膜191の上下面を保護するように透明シリコン樹脂膜192、193が取り付けられている。図5および図6における反射枠14は、内部が円形で、周囲が方形であるが、方形の筒状に限らず、円形、楕円形、正方形、長方形、その他、変形した形状のものを含む。
前記上下電極型発光ダイオード15は、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードが使用され、たとえば、p型窒化ガリウム半導体層とn型窒化ガリウム半導体層との間に活性層を有する。前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、大電流を流すことにより、高い輝度を得ることができる。
比較例
従来例の金線を超音波で接続した窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードと、共晶ハンダと金属部材とによって接合した本発明の窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードとを比較する。従来例は、径が30μmの金線2本を用い、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードの上部電極と金属基板の他方を超音波ワイヤーボンディングで接続したワイヤーボンダの超音波振動により、発光不良の不良品が約10%発生した。さらに、350mAを通電した場合、約4%の通電異常による焼けが発生した。本発明の実施例では、接続工程および350mAから500mAの通電においても、不良品の発生がなかった。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例は、絶縁された一対の金属基板または基板電極で説明されているが、発光ダイオードおよび金属基板等を複数個にして、直列および/または並列に接続した発光装置にできることはいうまでもないことである。本発明の上下電極型発光ダイオードの上下電極、金属基板、金属部材等の接続は、共晶ハンダ、共晶ハンダペースト、共晶ハンダとフラックス、金−錫共晶ハンダペースト、インジウム系共晶ハンダ等、公知または周知のものを使用することができる。前記共晶ハンダは、たとえば、金と錫(20%)、金と錫(90%)、金とシリカ(3.15%)、金とゲルマニウム(12%)、その他、錫−銅−ニッケル系、錫−銀系、錫−銀−銅系、錫−銀−ビスマス−インジウム系、錫−亜鉛系共晶ハンダがある。本発明の上下電極型発光ダイオードは、前記同様に、公知または周知のものを使用することができる。本発明に使用した硬質樹脂部、封止材料、蛍光体含有膜、上下電極型発光ダイオードは、公知または周知のものを使用することができる。
(イ)から(ニ)は本発明の第1実施例で、(イ)は一対の金属基板を説明するための概略断面図、(ロ)は(イ)の断面図、(ハ)は金属基板を折り返した状態を説明するための平面図、(ニ)は金属基板に反射体を接着した場合の断面図である。(実施例1) (イ)から(ハ)はパッケージに上下電極型発光ダイオード等を組み込んだ状態を説明するための図で、(イ)が平面図、(ロ)が(イ)の断面図、(ハ)が(イ)の底面図である。 本発明の発光装置を作製するためのリードフレームを説明する図である。(実施例2) 本発明の発光装置を作製するための他のリードフレームを説明する図である。 (イ)は実施例1の発光装置における反射枠に蛍光体含有膜取付枠を設けた例を説明するための図で、(ロ)は蛍光体含有膜取付枠を説明するための図である。(実施例3) (イ)は実施例1の発光装置における反射枠に蛍光体含有膜取付枠を設けた他の例を説明するための図で、(ロ)は蛍光体含有膜取付枠を説明するための図である。 従来例を説明するためのものであり、上下電極型発光ダイオードを反射枠に設けた例である。
符号の説明
11・・・第1金属基板
12・・・第2金属基板
121・・・絶縁膜
122・・・折り返し突部
123・・・接着剤
13・・・分離部
14・・・反射枠
141・・・反射面
15・・・上下電極型発光ダイオード
16・・・導電性接続部材(金線リボン)
17・・・接着剤
18・・・封止材料
181・・・空間部
19、61・・・蛍光体含有膜取付枠
191・・・蛍光体含有膜
192、193・・・透明シリコン樹脂膜

Claims (9)

  1. 大面積の第1金属基板と、
    折り返し突部を備えた小面積の第2金属基板と、
    前記第1金属基板と第2金属基板との一辺が対向するようにして形成された分離部と、
    少なくとも前記折り返し突部の表面および/または前記第1金属基板において前記折り返し突部が接する部分に形成された絶縁膜と、
    前記第2金属基板の折り返し突部を折り返した状態で、前記分離部を覆い、第1金属基板および第2金属基板に跨がって接着された、開口部を有する絶縁樹脂部材からなる反射枠と、
    前記反射枠の開口部内部における第1金属基板上に取り付けられている少なくとも一つの上下電極型発光ダイオードの下部電極と、
    前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記第2金属基板の折り返し突部とを接続する少なくとも一つの導電性接続部材と、
    前記金属基板と前記上下電極型発光ダイオードの下部電極、前記上下電極型発光ダイオードの上部電極と前記導電性接続部材、および前記導電性接続部材と前記導電性膜とを接合する共晶ハンダと、
    から少なくとも構成されていることを特徴とする発光装置。
  2. 前記導電性接続部材は、金線リボンであることを特徴とする請求項1に記載された発光装置。
  3. 前記発光装置は、発光部が直列、並列、あるいは直並列に接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された発光装置。
  4. 前記反射枠の開口部内に封止材料が封止されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載された発光装置。
  5. 前記反射枠の開口部を覆うように蛍光体含有膜を取り付けた蛍光体含有膜取付枠が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載された発光装置。
  6. リード接続部および切り落とし空間によって囲まれている第1金属基板と、
    第1金属基板と対向するように配置されるとともに、折り返し突部を備え、リードフレームまたはリード接続部と切り落とし空間とによって囲まれている第2金属基板と、
    第1金属基板および第2金属基板が対になって、行方向および/または列方向に連続して複数個配置されていることを特徴とする発光装置を作製する基板用リードフレーム。
  7. リード接続部および切り落とし空間によって囲まれている第1金属基板と、
    第1金属基板と対向するように配置されるとともに、折り返し突部を備え、リードフレームまたは前記第1金属基板と切り落とし空間とによって囲まれている第2金属基板と、
    第1金属基板および第2金属基板が対になって、行方向および/または列方向に連続して複数個配置されていることを特徴とする発光装置を作製する基板用リードフレーム。
  8. 前記リード接続部は、脆弱部から構成され、容易に分離できることを特徴とする請求項6または請求項7に記載された発光装置を作製する基板用リードフレーム。
  9. 前記リード接続部には、下死点制御により制御された深さの溝からなる切断部が設けられていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載された発光装置を作製する基板用リードフレーム。
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