JP2010530635A - 発光素子パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子、リードフレーム及びハウジングを含む発光素子パッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】実施例に係る発光素子パッケージは、前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、及び前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子が含まれ、前記側面開口部の内側には側面開口方向に突出した突出部が形成される。
【選択図】図４
【解決手段】実施例に係る発光素子パッケージは、前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、及び前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子が含まれ、前記側面開口部の内側には側面開口方向に突出した突出部が形成される。
【選択図】図４
Description
本発明は、発光素子パッケージ及びその製造方法に関する。
近年、発光素子としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）が多く使われている。ＬＥＤはＮ型半導体層、活性層及びＰ型半導体層を積層して形成し、前記Ｎ型半導体層とＰ型半導体層にそれぞれ電力を供給することで、前記活性層において電子と正孔の結合により光が発生する。
発光素子パッケージは、発光素子と、前記発光素子に電源を提供するリードフレームと、前記発光素子及び前記リードフレームを支持するハウジングを含む。
本発明は、発光素子、リードフレーム及びハウジングを含む発光素子パッケージ及びその製造方法を提供する。
また、本発明は、製造工程においてリードフレームの成型を円滑に行うことができる発光素子パッケージ及びその製造方法を提供する。
さらに、本発明は、製造工程においてハウジングの損傷を防止できる発光素子パッケージ及びその製造方法を提供する。
本発明に係る発光素子パッケージは、前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、及び前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子と、を備え、前記側面開口部の内側には側面開口方向に突出した突出部が形成される。
また、本発明に係る発光素子パッケージは、前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部及び側面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、及び前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子が含まれる。
本発明に係る発光素子パッケージの製造方法は、金属板を準備する工程と、前記金属板にパンチング加工を行い、第１、２リードフレーム部材及び第１、２支持部材を形成する工程と、前記第１、２リードフレーム部材及び第１、２支持部材の一部分が内側に含まれ、前記第１、２リードフレーム部材の一部が前面に露出するように前面開口部が形成されたハウジングを射出する工程と、前記金属板より前記第１、２リードフレーム部材を分離して前記第１、２リードフレーム部材を折り曲げる工程と、及び前記第１、２支持部材と前記ハウジングから分離することで、前記ハウジングと金属板を分離する工程が含まれる。
本発明の実施例に係る発光素子パッケージ及びその製造方法によれば、製造工程においてリードフレームの成型が円滑におこなわれ、かつハウジングの損傷を防止することができる。
以下、添付された図面を参照しながら実施例に係る発光素子パッケージに対して詳しく説明する。
図１は、実施例に係る発光素子パッケージを下側方向から見た斜視図であり、図２は、実施例に係る発光素子パッケージを前面から見た図である。
図１と図２に示すように、実施例に係る発光素子パッケージは前面開口部１１及び側面開口部１２が形成されたハウジング１０と、ハウジング１０を貫いて一部は前面開口部１１を通じて露出し、一部はハウジング１０の下側に配置される第１、２リードフレーム２１、２２と、第１リードフレーム２１に設置され、ワイヤ４０を通じて第１、２リードフレーム２１、２２と電気的に連結される発光素子３０が含まれる。
具体的に、ハウジング１０は射出可能な樹脂材質からなり、例えば、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）のような材質のプラスチックを用いることができる。ハウジング１０は、第１、２リードフレーム２１、２２が挿入された状態でモールディングして形成される。
第１、２リードフレーム２１、２２は銅などの金属材質からなり、光反射率が向上するように表面にＡｇ、Ａｌのような反射率が高い金属がメッキされる。第１、２リードフレーム２１、２２はハウジング１０によって支持される。
第１、２リードフレーム２１、２２は一部分がハウジング１０の下側に突出するが、ハウジング１０の下側に突出した第１、２リードフレーム２１、２２は外部の電源と電気的に連結される。例えば、ハウジング１０の下側に突出した第１、２リードフレーム２１、２２はプリント回路基板に付着して、プリント回路基板と電気的に連結されることができる。
よって、ハウジング１０の下側に突出した第１、２リードフレーム２１、２２は、プリント回路基板に容易に付着するようにハウジング１０の下側面と平行するように折り曲げられる。
第１リードフレーム２１には、発光素子３０が設置される。発光素子３０は、ＬＥＤによって構成されてもよく、第１リードフレーム２１及び第２リードフレーム２２と電気的に連結されてもよい。例えば、発光素子３０と第１、２リードフレーム２１、２２の電気的な連結は、ワイヤ４０を通じて行われてもよい。
ハウジング１０に形成された前面開口部１１には樹脂などのモールディング部材を充填してもよく、モールディング部材には発光素子３０より放出された光の波長を変化させるための蛍光体を含んでもよい。
一方、ハウジング１０の側面に形成された側面開口部１２は、第１、２リードフレーム２１、２２が折れ曲がるようにする成型工程においてハウジング１０を両側から支持する第１、２支持部材が位置していた空間である。側面開口部１２については、以下で、より詳しく説明する。
図３は、実施例に係る発光素子パッケージの製造工程を説明するフローチャートである。
図３に示すように、発光素子パッケージの製造工程は、金属板パンチング加工工程Ｓ１０、ハウジング射出工程Ｓ２０、リードフレームカッティング工程Ｓ３０、リードフレームフォーミング工程Ｓ４０、ハウジング分離工程Ｓ５０を含む。
実施例に係る発光素子パッケージの製造工程は、一つの金属板を利用して複数の発光素子パッケージが同時に製造されるが、説明の便宜を図り実施例では一つの発光素子パッケージの製造過程を例に説明する。
図３に示された発光素子パッケージの製造工程を、図４乃至図１０に関連してより詳しく説明する。
図４乃至図１０は第１実施例に係る発光素子パッケージ及びその製造方法を説明する図である。
図３乃至図１０に示すように、先ず、金属板５０が準備される。金属板５０は例えば銅によって形成されてもよく、表面には反射率が高いＡｇまたはＡｌがコーティングされてもよい。
金属板５０はパンチング加工によって、所定のパターンを持つ形態が選択的に除去されて開口部５９が形成される。そして、パンチング加工によって除去されなかった部分に、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が形成される。
図５に示すように、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が内部に配置されるよう、ハウジング１０を、射出することによって形成する。
即ち、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６を挿入及びモールディングしてハウジング１０を形成する。
この時、ハウジング１０の前面には前面開口部１１が形成され、前面開口部１１を通じて第１、２リードフレーム部材５１、５２が前面に露出する。なお、第１、２支持部材５５、５６はハウジング１０の両側面に一部分が挿入された状態でハウジング１０の射出が行われる。
続いて、第１リードフレーム部材５１に発光素子３０を設置し、ワイヤ４０を通じて発光素子３０と第１、２リードフレーム部材５１、５２を電気的に連結する工程を行うことができる。また、前面開口部１１に蛍光体を含むモールディング部材を注入する工程を行うことができる。
勿論、発光素子３０設置工程、ワイヤ４０連結工程、モールディング部材注入工程は、以後の工程でも行うことができる。
図６に示すように、第１、２リードフレーム部材５１、５２の一部をカッティングして金属板５０から分離させる。
図７と図８に示すように、金属板５０から分離した第１、２リードフレーム部材５１、５２に、フォーミング金型７０を用いて力を加えることによって、ハウジング１０の下側に突出した第１、２リードフレーム部材５１、５２が垂直に折れ曲がるようにする。
この時、第１、２支持部材５５、５６は、ハウジング１０を両側から支持することで、第１、２リードフレーム部材５１、５２に力が加わる時ハウジング１０が動かないようにする。
図９に示すように、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型が完了した後、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離する。
第１、２支持部材５５、５６は、金属板５０との連結部位に力を加えることによってハウジング１０の側面から分離することができる。
図１０に示すように、第１、２支持部材５５、５６がハウジング１０の側面から分離することによって、第１、２支持部材５５、５６が固定されていた部分は側面開口部１２が形成される。側面開口部１２の幅は第１、２支持部材５５、５６の厚さと同一であり、同じく、側面開口部１２の幅は第１、２リードフレーム２１、２２の厚さと同一である。
また、側面開口部１２は、第１、２リードフレーム２１、２２と同一平面上に位置する。
一方、図４及び図５に示されているように、第１、２支持部材５５、５６の端部は、発光素子３０が設置される方向に対して凹状に形成される。このような第１、２支持部材５５、５６の構造は、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型工程時、ハウジング１０を確実に支持する一方、ハウジング１０から第１、２支持部材５５、５６を分離する工程中にハウジング１０の側面が損傷するのを最小化することができる。
よって、図１０に示されているように、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離した場合、第１、２支持部材５５、５６の構造に対するハウジング１０の側面開口部１２には、側面開口部１２の開口方向に中央部が凸状に突出した突出部１３が形成される。
突出部１３はハウジング１０の形成時同時に形成されるので、突出部１３とハウジング１０の材質は同一である。
図１１乃至図１５は第２実施例に係る発光素子パッケージ及びその製造方法を説明する図である。
第２実施例の説明において、第１実施例の説明と重複する内容は適宜省略する。
図１１に示すように、先ず、金属板５０が準備される。金属板５０は例えば銅によって形成されてもよく、表面には反射率が高いＡｇまたはＡｌがコーティングされてもよい。
金属板５０はパンチング加工によって、所定のパターンを持つ形態で選択的に除去されて開口部５９が形成される。そして、パンチング加工によって除去されていない部分には、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が形成される。
第２実施例では、第１実施例とは違い、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６が連結し、連結される部分の幅が狭くなるように切り欠き５４が形成される。
図１２に示すように、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が内部に配置されるように、ハウジング１０を、射出することによって形成する。
即ち、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６を挿入及びモールディングしてハウジング１０を形成する。
この時、ハウジング１０の前面には前面開口部１１が形成され、前面開口部１１を通じて第１、２リードフレーム部材５１、５２が前面に露出する。なお、第１、２支持部材５５、５６はハウジング１０の両側面に挿入された状態でハウジング１０の射出が行われる。
続いて、第１リードフレーム部材５１に発光素子３０を設置し、ワイヤ４０を通じて発光素子３０と第１、２リードフレーム部材５１、５２を電気的に連結する工程を行うことができる。また、前面開口部１１に蛍光体を含むモールディング部材を注入する工程を行うことができる。
勿論、発光素子３０設置工程、ワイヤ４０連結工程、モールディング部材注入工程は、以後の工程でも行うことができる。
以後、第１実施例で説明したように、第１、２リードフレーム部材５１、５２の一部をカッティングして折り曲げるフォーミング工程を行う。
そして、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型が完了した後、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離する。
第１、２支持部材５５、５６は、金属板５０との連結部位に力を加えることによってハウジング１０の側面から分離することができる。
この時、切り欠き５４が形成された部分が切れることで、ハウジング１０が金属板５０から分離することができる。
図１３に示すように、第１、２支持部材５５、５６がハウジング１０の側面から分離することによって、第１、２支持部材５５、５６が固定されていた部分は側面開口部１２が形成される。
一方、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２は相互連結して形成されるので、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型工程時、ハウジング１０を確実に支持することができる一方、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２の連結部分に切り欠き５４が形成されるので、ハウジング１０より第１、２支持部材５５、５６を分離する工程中ハウジング１０の側面が損傷するのを最小化することができる。
よって、図１３に示されているように、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離した場合、第１、２支持部材５５、５６の構造に対応されるハウジング１０の側面開口部１２は、外側よりも内側の面積が小さく形成される。これは、切り欠き５４が形成された部分にもハウジングを形成する射出物が形成されるためである。
また、側面開口部１２の面積は、側面開口部１２を通じて露出する第１、２リードフレーム５１、５２の面積より大きく形成される。
また、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離した場合、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２の連結部分が切断されるので、側面開口部１２の内側終端部には第１、２リードフレーム２１、２２の切断面、即ち、第１、２支持部材５５、５６との分離面が露出することができる。
第１、２リードフレーム２１、２２の切断面はＡｇ、Ａｌのような反射率が高い金属がメッキされていない状態に見えることがある。
図１４と図１５は第２実施例に係る発光素子パッケージ及びその製造方法の他の例を図示した図である。
図１１乃至図１３には、切り欠き５４が金属板５０の厚さ方向に形成されたものが例示されているが、図１４と図１５には、切り欠き５４が金属板５０の板面方向に形成されたものが例示されている。
図示されてはないが、切り欠き５４は、金属板５０の厚さ方向及び板面方向に形成されることも可能である。
図１６乃至図２０は第３実施例に係る発光素子パッケージ及びその製造方法を説明する図である。
第３実施例の説明において、第１実施例の説明と重複する内容は適宜省略する。
図１６に示すように、先ず、金属板５０が準備される。金属板５０は例えば銅によって形成されてもよく、表面には反射率が高いＡｇまたはＡｌがコーティングされてもよい
金属板５０はパンチング加工によって、所定のパターンを持つ形態で選択的に除去されて開口部５９が形成される。そして、パンチング加工によって除去されていない部分には、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が形成される。
第３実施例では、第１実施例とは違い、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６が連結し、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６の一部分のみが連結されるように形成される。
図１７と図１８に示すように、金属板５０に対するパンチング加工を通じて開口部５９を形成した後、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６の連結部分に、プレスのような装備によってA方向及びB方向に力を加え、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６が一部分のみ連結されるようにする。金属板５０は柔軟性を有するため、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６は完全に分離せず一部分が連結される。
図１９に示すように、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６が内部に配置されるように、ハウジング１０を、射出することによって形成する。
即ち、第１、２リードフレーム部材５１、５２及び第１、２支持部材５５、５６を挿入及びモールディングしてハウジング１０を形成する。
この時、ハウジング１０の前面には前面開口部１１が形成され、前面開口部１１を通じて第１、２リードフレーム部材５１、５２が前面に露出する。なお、第１、２支持部材５５、５６はハウジング１０の両側面に挿入された状態でハウジング１０の射出が行われる。
続いて、第１リードフレーム部材５１に発光素子３０を設置し、ワイヤ４０を通じて発光素子３０と第１、２リードフレーム部材５１、５２を電気的に連結する工程を行うことができる。また、前面開口部１１に蛍光体を含むモールディング部材を注入する工程を行うことができる。勿論、発光素子３０設置工程、ワイヤ４０連結工程、モールディング部材注入工程は、以後の工程でも行うことができる。
以後、第１実施例で説明しているように、第１、２リードフレーム部材５１、５２の一部をカッティングして折り曲げるフォーミング工程を行う。
そして、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型が完了した後、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離する。
第１、２支持部材５５、５６は、金属板５０との連結部位に力を加えることによってハウジング１０の側面から分離することができる。
この時、第１、２リードフレーム部材５１、５２と第１、２支持部材５５、５６の連結の部分が切れ、ハウジング１０が金属板５０から分離することができる。
図２０に示すように、第１、２支持部材５５、５６がハウジング１０の側面から分離することによって、第１、２支持部材５５、５６が固定されていた部分には側面開口部１２が形成される。
一方、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２は一部分が相互連結して形成されるので、第１、２リードフレーム部材５１、５２に対する成型工程時、ハウジング１０を確実に支持することができる一方、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２が一部分のみ連結されるので、ハウジング１０から第１、２支持部材５５、５６を分離する工程中ハウジング１０の側面が損傷するのを最小化することができる。
よって、図２０に示されているように、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離した場合、ハウジング１０の側面開口部１２を通じて第１、２リードフレーム２１、２２の端部の少なくとも一部が露出する。
また、第１、２支持部材５５、５６をハウジング１０から分離した場合、第１、２支持部材５５、５６と第１、２リードフレーム部材５１、５２の連結部分が切断されるので、側面開口部１２の内側終端部には第１、２リードフレーム２１、２２の切断面、即ち、第１、２支持部材５５、５６との分離面が露出することができる。
第１、２リードフレーム２１、２２の切断面は、Ａｇ、Ａｌのような反射率が高い金属がメッキされていない状態に見えることがある。
以上、実施例を中心として説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではない。本発明が属する分野の通常の知識を持つ者ならば、本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で、以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であることは自明である。例えば、実施例において具体的に示された各構成要素は変形して実施することができる。また、このような変形と応用に係る差異点は、本発明の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
実施例に係る発光素子パッケージは電子機器または照明装置の光源に使用することができる。
１０ ハウジング、 １１ 前面開口部、 １２ 側面開口部、 ２１ 第１リードフレーム、 ２２ 第２リードフレーム、 ３０ 発光素子、 ４０ ワイヤ。
Claims (20)
- 前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、
前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子と、
を備え、
前記側面開口部の内側に、側面開口方向に突出した突出部が形成されたことを特徴とする発光素子パッケージ。 - 前記突出部は、中央部分が凸状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記突出部は、前記ハウジングと同一材質から形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームの厚さと前記側面開口部の幅は同一であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームは、前記ハウジングの下側方向に突出して折り曲げられたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記発光素子は、前記第１リードフレーム上に設置され、ワイヤを通じて前記第１、２リードフレームと電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームと前記側面開口部は、同一平面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前面開口部及び側面開口部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングを貫通して外部に延長され、前記前面開口部及び側面開口部を通じて一部分が露出する第１、２リードフレームと、
前記前面開口部の内側に設置されて前記第１、２リードフレームと電気的に連結される発光素子と、
を備えることを特徴とする発光素子パッケージ。 - 前記側面開口部は、外側よりも内側の面積が小さく形成されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記側面開口部を通じて露出された第１、２リードフレームは、メッキ層がない切断面が側面に露出されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームの厚さと前記側面開口部の幅は同一であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームは、前記ハウジングの下側方向に突出して折り曲げられたことを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記発光素子は、前記第１リードフレーム上に設置され、ワイヤを通じて前記第１、２リードフレームと電気的に連結されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１、２リードフレームと前記側面開口部は、少なくとも一部分が同一平面上に位置することを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記側面開口部の面積は、前記側面開口部を通じて露出される前記第１、２リードフレーム部材の面積より大きいことを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 金属板を準備する工程と、
前記金属板にパンチング加工を行い、第１、２リードフレーム部材及び第１、２支持部材を形成する工程と、
前記第１、２リードフレーム部材及び第１、２支持部材の一部分が内側に含まれ、前記第１、２リードフレーム部材の一部が前面に露出するように前面開口部が形成されたハウジングを射出する工程と、
前記金属板から前記第１、２リードフレーム部材を分離して前記第１、２リードフレーム部材を折り曲げる工程と、
前記第１、２支持部材と前記ハウジングから分離することによって、前記ハウジングと金属板を分離する工程と、
を備えることを特徴とする発光素子パッケージの製造方法。 - 前記第１、２支持部材と前記第１、２リードフレーム部材は相互連結して形成され、前記第１、２支持部材と前記第１、２リードフレーム部材を分離することによって前記ハウジングの側面に側面開口部が形成され、前記側面開口部を通じて前記第１、２リードフレーム部材の一部が露出されることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
- 前記第１、２支持部材と前記第１、２リードフレーム部材が連結された境界面は、分離することを考慮し、境界面の幅が狭くなるように切り欠きを形成、又は境界面にライン形態の屈曲を形成することを特徴とする請求項１６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
- 前記ハウジングを射出する工程後又は前記ハウジングと金属板を分離する工程後に、前記前面開口部の内側に発光素子を設置し、前記第１、２リードフレーム部材と電気的に連結する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
- 前記第１、２支持部材と前記第１、２リードフレーム部材は相互分離して形成され、前記第１、２支持部材の終端部には凹状の溝が形成されることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
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