JP2011176270A - Ledパッケージ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LEDパッケージ1は、相互に離隔した第1及び第2のリードフレーム11,12と、前記第1及び第2のリードフレームの上方に設けられ、一方の端子が前記第1のリードフレームに接続され、他方の端子が前記第2のリードフレームに接続されたLEDチップ14と、前記一方の端子を前記第1のリードフレームに接続するワイヤ15と、前記第1及び第2のリードフレーム、前記LEDチップ、並びに前記ワイヤを覆う樹脂体17を備える。前記第1のリードフレームは、下面の一部、上面及び端面が前記樹脂体によって覆われ、前記下面の残部が前記樹脂体の下面に露出したベース部と、前記ベース部から延出し、下面及び上面が前記樹脂体によって覆われ、先端面が前記樹脂体の側面に露出した複数本の吊ピンを有する。樹脂体17の外形が前記LEDパッケージの外形をなしている。
【選択図】図1
Description
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図2(a)は図1に示すA−A’線による断面図であり、(b)は図1に示すB−B’線による断面図であり、
図3は、本実施形態におけるリードフレームを例示する平面図であり、
図4は、本実施形態のリードフレーム等を例示する平面図である。
(2−x−y)SrO・x(Bau,Cav)O・(1−a−b−c−d)SiO2・aP2O5bAl2O3cB2O3dGeO2:yEu2+
但し、0<x、0.005<y<0.5、x+y≦1.6、0≦a、b、c、d<0.5、0<u、0<v、u+v=1である。
(RE1−xSmx)3(AlyGa1−y)5O12:Ce
但し、0≦x<1、0≦y≦1、REはY及びGdから選択される少なくとも1種の元素である。
サイアロン系の赤色蛍光体は、例えば下記一般式で表すことができる。
(M1−x,Rx)a1AlSib1Oc1Nd1
但し、MはSi及びAlを除く少なくとも1種の金属元素であり、特に、Ca及びSrの少なくとも一方であることが望ましい。Rは発光中心元素であり、特にEuが望ましい。x、a1、b1、c1、d1は、0<x≦1、0.6<a1<0.95、2<b1<3.9、0.25<c1<0.45、4<d1<5.7である。
このようなサイアロン系の赤色蛍光体の具体例を以下に示す。
Sr2Si7Al7ON13:Eu2+
(M1−x,Rx)a2AlSib2Oc2Nd2
但し、MはSi及びAlを除く少なくとも1種の金属元素であり、特にCa及びSrの少なくとも一方が望ましい。Rは発光中心元素であり、特にEuが望ましい。x、a2、b2、c2、d2は、0<x≦1、0.93<a2<1.3、4.0<b2<5.8、0.6<c2<1、6<d2<11である。
このようなサイアロン系の緑色蛍光体の具体例を以下に示す。
Sr3Si13Al3O2N21:Eu2+
図5は、本実施形態に係るLEDパッケージの製造方法を例示するフローチャート図であり、
図6(a)〜(d)、図7(a)〜(c)、図8(a)及び(b)は、本実施形態に係るLEDパッケージの製造方法を例示する工程断面図であり、
図9(a)は、本実施形態におけるリードフレームシートを例示する平面図であり、(b)は、このリードフレームシートの素子領域を例示する一部拡大平面図である。
本実施形態においては、リードフレームシート23及び透明樹脂板29のダイシング面がそのままLEDパッケージ1の側面となり、この側面においてリードフレーム11及び12の一部が露出するため、この露出部分を起点としてリードフレームと透明樹脂体17とが剥離しないような対策を講じることが好ましい。リードフレームと透明樹脂体とが剥離して開口部が形成されると、LEDパッケージの特性が劣化してしまう。例えば、リードフレームと透明樹脂体との間に空気層が形成されることによって光の反射効率が低下したり、開口部から水分等が侵入することによってリードフレームの腐食が進行したり、開口部から侵入した水分等がワイヤに到達することによってワイヤが腐食したりする。例えば、開口部から侵入した酸素及び水分等によってリードフレームの銀めっき層が酸化又は硫化されると、リードフレームによる光の反射率が低下してしまう。このように、リードフレームと透明樹脂体とが剥離すると、LEDパッケージの特性及び信頼性が低下してしまう。
図10は、横軸に比(W/t)の値をとり、縦軸にダイシング後のLEDパッケージの外観の判定結果をとって、リードフレームの板厚tに対する樹脂厚さWの比がLEDパッケージの外観に及ぼす影響を例示するグラフ図である。
図10の縦軸は、100個のLEDパッケージを製造し、その外観を評価したときの良品率を表している。
複数枚の銅板21aを用意し、これらの銅板21aの上下面上に相互に異なる条件で銀めっき層21bを形成することにより、表面の粗化度が相互に異なる複数枚の導電シート21を作製した。次に、これらの導電シート21をそれぞれ使用して、上述の方法により、LEDパッケージ1を製造した。そして、加速試験を行い、これらのLEDパッケージ1の信頼性を評価した。評価結果を表1に示す。
本変形例は、リードフレームシートの形成方法の変形例である。
すなわち、本変形例においては、図6(a)に示すリードフレームシートの形成方法が、前述の第1の実施形態と異なっている。
図11(a)〜(h)は、本変形例におけるリードフレームシートの形成方法を例示する工程断面図である。
図12は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図13は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する側面図である。
図14は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図15は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する断面図である。
図16は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図17は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する断面図である。
図18は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図19は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する断面図である。
図20は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図21は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する断面図である。
図22は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、
図23は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する断面図である。
図24(a)は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、(b)はその断面図である。
図24(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係るLEDパッケージ8は、前述の第1の実施形態に係るLEDパッケージ1(図1参照)と比較して、LEDチップ14が複数個、例えば8個設けられている点が異なっている。これらの8個のLEDチップ14は、同じ色の光を出射する同じ規格のチップである。
図25は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する斜視図であり、
図26(a)は本変形例に係るLEDパッケージのリードフレーム、LEDチップ及びワイヤを例示する平面図であり、(b)はLEDパッケージを例示する下面図であり、(c)はLEDパッケージを例示する断面図である。
なお、図25においては、ワイヤは図示を省略されている。
図27は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する斜視図である。
図27に示すように、本変形例に係るLEDパッケージ8bは、前述の第8の実施形態の第1の変形例に係るLEDパッケージ8a(図25参照)と比較して、+X方向側の列に属する各LEDチップ14の端子14aが、各ワイヤ67を介して、−X方向側の列に属する各LEDチップ14の端子14bに接続されている点が異なっている。これにより、リードフレーム11とリードフレーム12との間に、2個のLEDチップ14が直列に接続された回路が、4本並列に接続されている。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第8の実施形態の第1の変形例と同様である。
図28(a)は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、(b)はその断面図である。
図28(a)及び(b)に示すように、本変形例に係るLEDパッケージ8cにおいては、前述の第8の実施形態に係るLEDパッケージ8(図24参照)の構成に加えて、1個のツェナーダイオードチップ36が設けられている。ツェナーダイオードチップ36は、導電性のダイマウント材37を介して、リードフレーム11上に搭載されている。ツェナーダイオードチップ36の下面端子(図示せず)はダイマウント材37を介してリードフレーム11に接続されており、上面端子はワイヤ38を介してリードフレーム12に接続されている。これにより、ツェナーダイオードチップ36は、リードフレーム11とリードフレーム12との間に、8個のLEDチップ14に対して並列に接続されている。本変形例によれば、ツェナーダイオードチップ36を設けることにより、ESDに対する耐性を向上させることができる。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第8の実施形態と同様である。
図29(a)は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、(b)はその断面図である。
図29(a)及び(b)に示すように、本変形例に係るLEDパッケージ8dは、前述の第8の実施形態の第3の変形例に係るLEDパッケージ8c(図28参照)と比較して、ツェナーダイオードチップ36がリードフレーム12に搭載されている点が異なっている。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第8の実施形態の第3の変形例と同様である。
図30(a)は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、(b)はその断面図である。
図30(a)及び(b)に示すように、本変形例は、前述の第5の実施形態と第8の実施形態とを組み合わせた例である。すなわち、本変形例に係るLEDパッケージ8eは、前述の第8の実施形態に係るLEDパッケージ8(図24参照)と比較して、8個の上面端子型のLEDチップ14の代わりに、8個の上下導通タイプのLEDチップ41が設けられている点が異なっている。そして、第5の実施形態と同様に、各LEDチップ41の下面端子(図示せず)は導電性のダイマウント材42を介してリードフレーム11に接続されており、各LEDチップ41の上面端子41aはワイヤ16を介してリードフレーム12に接続されている。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第5及び第8の実施形態と同様である。
図31(a)は、本変形例に係るLEDパッケージを例示する平面図であり、(b)はその断面図である。
図31(a)及び(b)に示すように、本変形例は、前述の第6の実施形態と第8の実施形態とを組み合わせた例である。すなわち、本変形例に係るLEDパッケージ8fは、前述の第8の実施形態に係るLEDパッケージ8(図24参照)と比較して、8個の上面端子型のLEDチップ14の代わりに、5個のフリップタイプのLEDチップ46が設けられている点が異なっている。そして、第6の実施形態と同様に、各LEDチップ46はリードフレーム11とリードフレーム12とを跨ぐようにブリッジ状に設けられており、一方の下面端子はリードフレーム11に接続されており、他方の下面端子はリードフレーム12に接続されている。これにより、リードフレーム11とリードフレーム12との間に、5個のLEDチップ46が相互に並列に接続されている。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第6及び第8の実施形態と同様である。
本変形例は、前述の第8の実施形態及びその変形例の製造方法の例である。
図32(a)〜(e)は、本変形例において使用するリードフレームシートの素子領域を例示する平面図であり、(a)は1つのLEDパッケージに1個のLEDチップを搭載する場合を示し、(b)は2個のLEDチップを搭載する場合を示し、(c)は4個のLEDチップを搭載する場合を示し、(d)は6個のLEDチップを搭載する場合を示し、(e)は8個のLEDチップを搭載する場合を示す。
なお、図32(a)〜(e)は、同じ縮尺で描かれている。また、各図において、素子領域Pは1つのみ示されているが、実際には多数の素子領域Pがマトリクス状に配列されている。更に、ダイシング領域Dは図示を省略されている。
図33は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する上面斜視図であり、
図34は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する下面斜視図であり、
図35は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する上面図であり、
図36は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示する下面図であり、
図37は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示するY方向から見た側面図であり、
図38は、本実施形態に係るLEDパッケージを例示するX方向から見た側面図である。
図39は、本実施形態におけるリードフレームシートを例示する平面図である。
本実施形態に係るLEDパッケージの製造方法は、概ね、前述の第1の実施形態又はその変形例と同様である。但し、前述の第1の実施形態又はその変形例と比較して、リードフレームシートを作製する際に、上面側からのハーフエッチングによって溝74及び75を形成する点が異なっている。
本実施形態においては、リードフレーム71とリードフレーム72との間に、2個のLEDチップ81及び82が並列に接続されているため、LEDチップを1個のみ設けた場合と比較して、大きな光量を得ることができる。また、本実施形態においては、LEDチップ81及び82が相互に斜めの位置に配置されており、LEDチップ81の側面とLEDチップ82の側面とが対向していない。このため、一方のLEDチップから出射した光が他方のLEDチップに入射することが少なく、LEDパッケージ9全体の光の取出効率が高い。また、一方のLEDチップから出射した熱が他方のLEDチップに入射することが少なく、他方のLEDチップの温度が上昇して発光効率が低下することを抑制できる。
また、本実施形態においては、ツェナーダイオードチップ83が設けられているため、ESD耐性が高い。
(RE1−xSmx)3(AlyGa1−y)5O12:Ce
但し、0≦x<1、0≦y≦1であり、REは、Y及びGdから選択される少なくとも1種である。
ZnS:Ag
ZnS:Ag+pigment
ZnS:Ag,Al
ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl
ZnS:Ag+In2O3
ZnS:Zn+In2O3
(Ba,Eu)MgAl10O17
(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu
Sr10(PO4)6Cl2:Eu
(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al10O17
10(Sr,Ca,Ba,Eu)・6PO4・Cl2
BaMg2Al16O25:Eu
ZnS:Cu,Al
ZnS:Cu,Al+pigment
(Zn,Cd)S:Cu,Al
ZnS:Cu,Au,Al+pigment
Y3Al5O12:Tb
Y3(Al,Ga)5O12:Tb
Y2SiO5:Tb
Zn2SiO4:Mn
(Zn,Cd)S:Cu
ZnS:Cu
ZnS:Cu+Zn2SiO4:Mn
Gd2O2S:Tb
(Zn,Cd)S:Ag
Y2O2S:Tb
ZnS:Cu,Al+In2O3
(Zn,Cd)S:Ag+In2O3
(Zn,Mn)2SiO4
BaAl12O19:Mn
(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3:Mn
LaPO4:Ce,Tb
3(Ba,Mg,Eu,Mn)O・8Al2O3
La2O3・0.2SiO2・0.9P2O5:Ce,Tb
CeMgAl11O19:Tb
CaAlSiN3:Eu2+
Y2O2S:Eu
Y2O2S:Eu+pigment
Y2O3:Eu
Zn3(PO4)2:Mn
(Zn,Cd)S:Ag+In2O3
(Y,Gd,Eu)BO3
(Y,Gd,Eu)2O3
YVO4:Eu
La2O2S:Eu,Sm
更に、LEDパッケージには、蛍光体が設けられていなくてもよい。この場合は、LEDチップから出射された光が、LEDパッケージから出射される。
Claims (13)
- 相互に離隔した第1及び第2のリードフレームと、
前記第1及び第2のリードフレームの上方に設けられ、一方の端子が前記第1のリードフレームに接続され、他方の端子が前記第2のリードフレームに接続されたLEDチップと、
前記一方の端子を前記第1のリードフレームに接続するワイヤと、
前記第1及び第2のリードフレーム、前記LEDチップ、並びに前記ワイヤを覆う樹脂体と、
を備え、
前記第1のリードフレームは、
下面の一部、上面及び端面が前記樹脂体によって覆われ、前記下面の残部が前記樹脂体の下面に露出したベース部と、
前記ベース部から延出し、下面及び上面が前記樹脂体によって覆われ、先端面が前記樹脂体の側面に露出した複数本の吊ピンと、
を有し、
上方から見て、前記ワイヤの接合位置は、2本以上の前記吊ピンの根本を結ぶ多角形の領域の内部に位置しており、
前記樹脂体の外形がその外形をなしていることを特徴とするLEDパッケージ。 - 前記第1のリードフレームには、相互に異なる3つの方向に延出する3本以上の前記吊ピンが設けられており、
上方から見て、前記ワイヤの接合位置は、3本の前記吊ピンの根本を結ぶ多角形の領域の内部に位置していることを特徴とする請求項1記載のLEDパッケージ。 - 上方から見て、前記ワイヤの接合位置は、複数の前記多角形の領域が重なる領域であって、前記第1のリードフレームの下面における前記樹脂体の下面に露出した領域の内部に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載のLEDパッケージ。
- 前記他方の端子を前記第2のリードフレームに接続する他のワイヤをさらに備え、
前記第2のリードフレームは、
下面の一部、上面及び端面が前記樹脂体によって覆われ、前記下面の残部が前記樹脂体の下面に露出したベース部と、
前記ベース部から延出し、下面及び上面が前記樹脂体によって覆われ、先端面が前記樹脂体の側面に露出した複数本の吊ピンと、
を有し、
上方から見て、前記他のワイヤの接合位置は、前記第2のリードフレームの2本以上の前記吊ピンの根本を結ぶ多角形の領域の内部に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。 - 相互に離隔した第1及び第2のリードフレームと、
前記第1及び第2のリードフレームの上方に設けられ、一方の端子が前記第1のリードフレームに接続され、他方の端子が前記第2のリードフレームに接続されたLEDチップと、
前記第1及び第2のリードフレーム並びに前記LEDチップを覆う樹脂体と、
を備え、
前記第1のリードフレームは、
下面の一部、上面及び端面が前記樹脂体によって覆われ、前記下面の残部が前記樹脂体の下面に露出したベース部と、
前記ベース部から延出し、下面及び上面が前記樹脂体によって覆われ、先端面が前記樹脂体の側面に露出した吊ピンと、
を有し、
前記ベース部の端面と前記樹脂体の側面との間の最短距離は、前記第1のリードフレームの最大厚さの50%以上であり、
前記樹脂体の外形がその外形をなしていることを特徴とするLEDパッケージ。 - 前記第1及び第2のリードフレームの上面及び下面のうち少なくとも一方の面の粗化度は1.20以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。
- 前記第1のリードフレームの下面及び前記第2のリードフレームの下面における相互に対向する端縁から離隔した領域にはそれぞれ凸部が形成されており、
前記凸部の下面は前記樹脂体の下面において露出し、前記凸部の側面は前記樹脂体によって覆われていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。 - 前記樹脂体内に配置された蛍光体をさらに備え、
前記LEDチップは青色の光を出射し、前記蛍光体は前記青色の光を吸収して緑色の光を発光する蛍光体、及び前記青色の光を吸収して赤色の光を発光する蛍光体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。 - 前記LEDチップは複数個設けられており、互い違いに配列されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。
- 前記LEDチップは2個設けられており、前記LEDチップの側面同士が対向しないように配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。
- 前記第1及び第2のリードフレームの上方に設けられ、一方の端子が前記第1のリードフレームに接続され、他方の端子が前記第2のリードフレームに接続されたツェナーダイオードチップをさらに備え、
前記LEDチップは前記第1のリードフレームに搭載されており、
前記第1のリードフレームの上面における前記LEDチップが搭載された領域と前記ワイヤが接合された位置との間には、溝が形成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。 - 前記一方の端子は前記LEDチップの上面に設けられており、
前記第1のリードフレームの上面に対して、前記ワイヤにおける前記一方の端子に接合された部分が延びる方向がなす角度は、前記第1のリードフレームの上面に対して、前記ワイヤにおける前記第1のリードフレームに接合された部分が延びる方向がなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。 - 前記ベース部の形状は、角部が落とされた矩形であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載のLEDパッケージ。
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