JP2011119402A - Light source unit - Google Patents
Light source unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011119402A JP2011119402A JP2009274701A JP2009274701A JP2011119402A JP 2011119402 A JP2011119402 A JP 2011119402A JP 2009274701 A JP2009274701 A JP 2009274701A JP 2009274701 A JP2009274701 A JP 2009274701A JP 2011119402 A JP2011119402 A JP 2011119402A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- led element
- light
- light source
- fluorescent material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
この発明は、発光源に発光ダイオード(以下LEDという)を使用し、これを樹脂でモールドして封止した光源ユニットに関する。 The present invention relates to a light source unit in which a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) is used as a light emitting source, which is molded and sealed with a resin.
LED素子を樹脂でモールドして構成した光源ユニットとして、特許文献1に示されるように、LED素子を封止する樹脂中にLED素子の発光光により励起されて励起光の波長とは異なる波長の可視光に変換する蛍光材料を添加したものが知られている。 As a light source unit configured by molding an LED element with a resin, as shown in Patent Document 1, it is excited by light emitted from the LED element in a resin that seals the LED element and has a wavelength different from the wavelength of the excitation light. A material to which a fluorescent material that converts visible light is added is known.
図3に、この種の従来の光源ユニット20の構成を示す。21はLED素子、22はリードフレームで構成された金属ベース、23および24は、同様にリードフレームで構成された金属リードである。25は、リードフレームに結合された状態で金属ベース22および金属リード23、24を樹脂によりインサート成形して形成したカップ状の樹脂ケースである。この樹脂ケース25内の金属ベース22の露出面上にLED素子21を固着し、LED素子21の2つの表面電極(図示せず)と金属リード23,24とに金線等からなる接続線26をワイヤーボンディング法により接続する。その後、樹脂ケース25のLED素子21の納められた空所内に蛍光材料27の添加された透明の封止樹脂を充填して形成した樹脂封止層28によりLED素子21を封止することにより光源ユニット20が形成される。1つのリードフレーム上には複数の光源ユニットが形成されるが、リードフレームのステーから切断して個々に分離される。
FIG. 3 shows the configuration of a conventional
このような光源ユニット20は、金属リード23、24間に、直流の電圧を加えることにより、LED素子21が発光し、このLED光により、封止樹脂層28中に添加された蛍光材料27が励起されてLED光とは異なる波長の可視光に変換して白色光を発生する。
In such a
ところで、このような波長変換により白色発光を行うようにした光源ユニット20において、樹脂封止層28を熱硬化性樹脂で構成した場合、樹脂ケース25に充填された封止樹脂を加熱して硬化する過程で、封止樹脂が一時的に流動化して液状化する。封止樹脂がこのように液状化することにより封止樹脂に添加された蛍光材料27は、樹脂に対して比重が重いため、封止樹脂中で沈降し、ほとんどが樹脂ケース5の空所の底部に堆積して層をなす。この結果、封止樹脂が硬化して形成された樹脂封止層28中の蛍光材料27は、ほとんどが図3に示すように樹脂封止層28の底部に偏在した層となる。
By the way, in the
このように、蛍光材料27が樹脂封止層28の底部に偏在するようになるとLED素子21の主に周囲側面からの発光光が蛍光材料27へ当たらないで直接外部へ放射されるようになるため、LED素子21による蛍光材料の励起効率が低下するとともに、発光色に色むらが生じ、均一な白色光を得ることができないという不都合が生じる。
As described above, when the
このような光源ユニットの発光色の色むらの発生を解消するために、特許文献2では、図4に示すように、LED素子21を封止する樹脂封止層28を、第1樹脂封止層28aと第2樹脂封止層28bとに区分して2段構成にした光源ユニット30が提案されている。
In order to eliminate the occurrence of the uneven color of the light emission color of the light source unit, in
LED素子21を直接覆う下段の第1樹脂封止層28aは、蛍光材料の添加されてない透明な封止樹脂のみを充填して形成され、上段の樹脂封止層28bは、第1樹脂封止層28aの封止樹脂が硬化した後に、その上から、蛍光材料27bの添加された透明な封止樹脂を充填して形成される。
The lower first
このような構成の光源ユニット30によれば、樹脂封止層28の封止樹脂を加熱硬化する過程で、樹脂中に添加された蛍光材料27bが沈降しても、樹脂封止層28の第1樹脂封止層28aの下段の第1樹脂封止層28aとの境界付近の底部にとどまるので、図4に示すように、蛍光材料27bがLED素子21の上面より上方の樹脂封止層28の中間部付近に堆積して層をなすようになる。
According to the
このため、この光源ユニット30は、蛍光材料27bの層がLED素子21の上面より上方の位置に存在ることにより、LED素子21の発光光のほとんどが蛍光材料27bに当たるようになり、LED素子21による蛍光材料の励起効率が増大し、蛍光材料7による発光光の波長変換効率が高まり、図3に示す従来の光源ユニット20より発光色の色むらの発生が抑制され、白色光の均一性を高めることができる。
For this reason, in the
しかしながら発光色の色むら発生が改善された図4に示す従来の光源ユニット30においても、次のような不都合がある。
However, the conventional
すなわち、光源ユニット30のLED素子21の上面電極(図示せず)上に、LED素子21へ電流を供給するために一端の接続された接続線26が他端を金属リード23、24上に接続されるとき、中間部が弧状に湾曲される。このような接続線26の湾曲部の頂部が樹脂封止層28の第1樹脂封止層28aの上面から突出することがある。このような場合、第1樹脂封止層28aが加熱硬化過程で液状化したとき、樹脂の表面張力により接続線26に沿って頂部付近まで這い上がるため、第1樹脂封止層28aの上面を平坦面とすることができない。第1樹脂封止層28aの接続線26に沿って這い上がった部分と接する第2樹脂封止層28bの底部に隆起する部分が生じ、この隆起部分には、樹脂中に添加された蛍光材料7が堆積され難くなり、蛍光材料27bが分布しないか、分布しても希な分布となり、この部分でのLED素子1の発光光の波長変換効率が低下する。この結果、LED素子21に接続された接続線26の湾曲部、すなわち光源ユニット30の中心部において発光色にむらが生じ、均一な白色光とすることができないのである。
That is, on the upper surface electrode (not shown) of the
この発明は、このような不都合を解消して、より均一な白色光を発生する光源ユニットを提供することを課題とするものである。 An object of the present invention is to provide a light source unit that eliminates such disadvantages and generates more uniform white light.
この発明は、このような課題を解決するために、金属ベースおよび金属リードをインサート成形により一体的に保持するカップ状の樹脂ケースを備え、この樹脂ケース内の前記金属ベース上にLED素子を固着し、この樹脂ケース内において前記LED素子の電極と前記金属リードとを接続線により接続するとともに、励起する光をこの光の波長とは異なる波長の可視光に変換する蛍光材料を添加した透明な封止樹脂を充填して形成した樹脂封止層により前記LED素子を封止してなる光源ユニットおいて、前記樹脂封止層を上下2層に区分して構成し、前記区分した各層を前記蛍光材料の添加された透明の封止樹脂で形成することを特徴とするものである。 In order to solve such problems, the present invention includes a cup-shaped resin case that integrally holds a metal base and a metal lead by insert molding, and an LED element is fixed on the metal base in the resin case. In the resin case, the electrode of the LED element and the metal lead are connected by a connecting line, and a transparent material to which a fluorescent material that converts the excitation light into visible light having a wavelength different from the wavelength of the light is added. In the light source unit formed by sealing the LED element with a resin sealing layer formed by filling a sealing resin, the resin sealing layer is divided into two upper and lower layers, and each of the divided layers is It is formed by a transparent sealing resin to which a fluorescent material is added.
この発明においては、前記カップ状の樹脂ケースの内周面ならびに金属ベースおよび金属リードの露出面に光の反射面を形成するのがよい。また、前記金属ベースおよび金属リードはリードフレームで構成することができる。 In the present invention, a light reflecting surface is preferably formed on the inner peripheral surface of the cup-shaped resin case and on the exposed surfaces of the metal base and the metal lead. Further, the metal base and the metal lead can be constituted by a lead frame.
この発明は、光源ユニットのLED素子を封止する樹脂封止層を蛍光材料を添加した透明樹脂で形成する場合に、樹脂封止層を上下2層に区分して構成し、区分した各層をそれぞれ蛍光材料を添加した透明樹脂で形成することにより、樹脂封止層の区分された2層にともに蛍光材料の分散層が形成され、各層の蛍光材料が相互に補完しあって、全体において蛍光材料の波長変換が効果的に行われるようになるため、色むらの発生が抑制され、均一性の高い白色光を発生することが可能となる。 In the present invention, when the resin sealing layer for sealing the LED element of the light source unit is formed of a transparent resin to which a fluorescent material is added, the resin sealing layer is divided into two upper and lower layers. By forming each with a transparent resin to which a fluorescent material is added, a dispersed layer of the fluorescent material is formed on each of the two separated layers of the resin sealing layer, and the fluorescent materials of each layer complement each other, so that the entire fluorescent layer is fluorescent. Since the wavelength conversion of the material is effectively performed, the occurrence of color unevenness is suppressed and white light with high uniformity can be generated.
以下にこの発明を図に示す実施例について説明する。 Embodiments of the present invention shown in the drawings will be described below.
図1は、照光式押しボタンスイッチ等に組み込まれる表示灯の光源に適用したこの発明の光源ユニットの実施例の構成を示す縦断面図、図2は、この表示灯の光源ユニットの部分を拡大して示す縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an embodiment of a light source unit of the present invention applied to a light source of an indicator lamp incorporated in an illuminated push button switch or the like, and FIG. 2 is an enlarged view of the light source unit portion of the indicator lamp. It is a longitudinal cross-sectional view shown.
図1および図2において、50は表示灯、10はこの表示灯50に組み込まれた光源ユニットである。光源ユニット10を保持する表示灯50のホルダ51には、外部接続端子52、53が設けられ、電流制限抵抗54、55を介して光源ユニットの金属リード13、14に接続される。
In FIGS. 1 and 2,
光源ユニット10は、金属ベース12および金属リード13、14をインサート成形により一体構成したカップ状の樹脂ベース15を備え、この樹脂ベース15の空所内の金属ベース12の露出面上にLED素子11を固着する。LED素子11の表面電極(図示せず)上に金線等からなる接続線16の一端を接合し、この接続線16の中間部を弧状に湾曲させながら他端を金属リード13、14の樹脂ベース15から露出した面に接合することによりLED素子11の電極と金属リード13、14とを接続する。これにより、LED素子11の電極が電流制限抵抗54、55を介して外部接続端子52.53に接続される。
The
LED素子11の収められたカップ状の樹脂ベース15の空所内に、励起光をその波長と異なる波長の可視光に変換する蛍光材料17の添加された透明の封止樹脂を充填することによりLED素子11を密封する樹脂封止層18を形成する。封止樹脂としては例えばエポキシ樹脂のような熱硬化性の透明樹脂を用いる。
By filling the empty space of the cup-
樹脂封止層18は、上下2層に区分された第1樹脂封止層18aおよび第2樹脂封止層18bにより構成される。この2層の樹脂封止層18は、蛍光材料の添加された透明の封止樹脂を2回に分けて充填することにより形成することができる。
The
すなわち、最初に樹脂ベース15のLED素子11の収められた空所内に蛍光材料17aの添加された透明の封止樹脂を空所のほぼ半分の深さまで充填し、これを加熱硬化して第1樹脂封止層18aを形成する。そして次に、樹脂ベース15のLED素子11の収められた空所内にこの第1樹脂封止層18aの上から残りの空所一杯に蛍光材料17bの添加された透明の封止樹脂を充填し、これを加熱硬化することにより第2樹脂封止層18bを形成する。第1樹脂封止層18a、第2樹脂封止層18bを構成する封止樹脂および蛍光材料は必ずしも同じ材料にする必要はなく、異なる材料であってもよい。
That is, first, a transparent sealing resin to which the
こうして完成した光源ユニット10における樹脂封止層18内の2層に区分された第1樹脂封止層18aおよび第2樹脂封止層18bには、図2に示すようにそれぞれの層の底部に蛍光材料17a、17bの堆積して蛍光材料層が形成される。このように第1および第2の樹脂封止層18a、18bの底部に蛍光材料層が形成されるのは、樹脂封止層を形成する透明の封止樹脂全体に分散して添加されていた蛍光材料が、熱硬化性の封止樹脂の加熱硬化過程で、一時的に封止樹脂が流動化して液状となったとき、蛍光材料の比重が樹脂より重いことにより沈降して堆積するためである。
As shown in FIG. 2, the first
第1樹脂封止層18aにおいては、その底部とLED素子11の表面に堆積した蛍光材料17aが蛍光材料層を形成する。第2樹脂封止層18bでは、第1樹脂封止層18aと第2樹脂封止層18bとの境界部となる第2樹脂封止層18bの底部に堆積した蛍光材料17bが蛍光材料層を形成する。第1樹脂封止層18aの接続線6の突出する部分では、封止樹脂の表面張力により接続線16に沿って引き上げられるため、上面が隆起するようになる。このため第2樹脂封止層18bの第1樹脂封止層18aの上面と接する底面も接続線16の侵入する部分で隆起する。この第2樹脂封止層18bの隆起部分では蛍光材料の堆積がほとんどないか、堆積しても僅かで、蛍光材料の分布が希薄となる。
In the first
なお、前記の金属ベース12、金属リード13、14は、これらを多数組み備えたリードフレームにより構成するのが最適である。そして、樹脂ベース15のLED素子11の収容された空所の内周壁面15aおよび金属ベース12および金属リード13、14の上表面は光の反射面となるように仕上げるのがよい。
The
このように構成された光源ユニット10は、外部接続端子52、53に外部電源から直流電圧を印加することによりLED素子11が発光する。このLED素子11の発光光は周囲へ放射され樹脂封止層18の2層の樹脂封止層18aおよび18bの中を直進、又は樹脂ベース15の内周面15a等で反射されながら進行し外部へ放射される。
In the
LED素子11の発光光が封止樹脂層18a、18b中を進行する過程で、各樹脂封止層の底部に形成された蛍光材料層を蛍光材料17a、17bに当たってこれを励起すると、蛍光材料17a、17bがLED素子11の発光光をこれとは異なる波長の可視光に変換する作用を行い、白色光が発生される。
When the emitted light of the
樹脂封止層18の上段の第2樹脂封止層18bの底部のLED素子11と金属リード13、14との間に接続された接続線16の湾曲部の頂部付近まで接続線16に沿って引き上げられた部分には蛍光材料17bの堆積がほとんどないので、この付近では、LED素子11の発光光が波長変換が行われないまま外部へ放射される。
Along the
しかしながら、この発明では、下段の第1樹脂封止層18aにも蛍光材料17aが添加されており、この蛍光材料17aが沈降し、底部へ堆積する過程で、LED素子11の上表面上に堆積するようになる。このLED素子11の上表面上に堆積された蛍光材料17aがLED素子11の発光光により励起され、LED素子11の発光光の波長変換を行うので、波長変換された可視光がここから上方へ進行し、上段の第2樹脂封止層18bのLED素子11の上方に位置する蛍光材料17bの堆積のない部分を通って外部へ出射するようになるため、この部分での色むらの発生が抑制され、より均一な白色光を得ることができる。
However, in the present invention, the
このように、この発明によれば、LED素子を封止する樹脂封止層を構成する上下2層の樹脂封止層をともに蛍光材料の添加された透明樹脂で形成することにより、樹脂封止層の区分された2層の樹脂封止層の蛍光材料が相互に補完しあって、全体において蛍光材料による波長変換を効果的に行うことができるため、色むらの発生が抑制され、均一性の高い白色光を発生することが可能となる。 As described above, according to the present invention, both the upper and lower two resin sealing layers constituting the resin sealing layer for sealing the LED element are formed of the transparent resin to which the fluorescent material is added, thereby encapsulating the resin. Since the fluorescent materials of the two resin-encapsulated layers separated from each other complement each other and wavelength conversion by the fluorescent material can be effectively performed as a whole, the occurrence of color unevenness is suppressed and uniformity is achieved. High white light can be generated.
10:光源ユニット
11:LED素子
12:金属ベース
13、14:金属リード
15:樹脂ベース
16:接続線
17、17a、17b:蛍光材料
18、18a、18b:樹脂封止層
50:表示灯
10: Light source unit 11: LED element 12:
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009274701A JP2011119402A (en) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Light source unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009274701A JP2011119402A (en) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Light source unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011119402A true JP2011119402A (en) | 2011-06-16 |
Family
ID=44284406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009274701A Pending JP2011119402A (en) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Light source unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011119402A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2661154A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-11-06 | Panasonic Corporation | Illumination device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033523A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Toshiba Electronic Engineering Corp | Semiconductor light emitting device |
JP2004111882A (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | Light emitting apparatus |
JP2006080565A (en) * | 2001-09-03 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor light emitting device |
JP2007049114A (en) * | 2005-05-30 | 2007-02-22 | Sharp Corp | Light emitting device and method of manufacturing the same |
-
2009
- 2009-12-02 JP JP2009274701A patent/JP2011119402A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033523A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Toshiba Electronic Engineering Corp | Semiconductor light emitting device |
JP2006080565A (en) * | 2001-09-03 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor light emitting device |
JP2004111882A (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | Light emitting apparatus |
JP2007049114A (en) * | 2005-05-30 | 2007-02-22 | Sharp Corp | Light emitting device and method of manufacturing the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2661154A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-11-06 | Panasonic Corporation | Illumination device |
US9252387B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-02-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Illumination device having light-transmitting resin defining appearance of illumination device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8922101B2 (en) | Light-emitting device | |
JP4846498B2 (en) | Optical semiconductor device and method for manufacturing optical semiconductor device | |
JP4504056B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor light emitting device | |
JP4389126B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2007324220A (en) | Optical semiconductor device | |
US8476664B2 (en) | Light emitting diode package having multiple luminescent conversion layers | |
JP2006100543A (en) | Method for manufacturing semiconductor light-emitting device | |
JP2005197329A (en) | Surface-mounting semiconductor device and its lead-frame structure | |
JP2013138204A (en) | Light-emitting diode manufacturing method | |
JP6065408B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2007142413A (en) | Led package | |
JP2014049764A (en) | Side emission type light-emitting diode package and manufacturing method therefor | |
CN101997076A (en) | Light emitting diode package | |
KR101186648B1 (en) | Light emitting diode package and method for fabricating the same diode | |
KR101111985B1 (en) | Light emitting device package | |
JP2008072043A (en) | Optical semiconductor device | |
US8076692B2 (en) | LED package | |
JP2011119402A (en) | Light source unit | |
JP2000101148A (en) | Light emitting diode | |
JP4679917B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2011101019A (en) | Package housing and package structure of edge-light type light emitting element | |
JP2006261292A (en) | Light emitting element storage package | |
KR20130043899A (en) | Light emitting device package and manufacturing method using the same | |
KR20100010102A (en) | Light emitting device package and method for fabricating the same | |
KR101657266B1 (en) | LED Package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20120713 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130430 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130903 |