JP2012054280A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光装置1Aは、発光素子2と、発光素子2を収容する凹部5を有するパッケージ4と、パッケージ4に支持され、パッケージ4の裏面側に露出し、発光素子2と電気的に導通する位置に設けた2つの電極15と、凹部5に充填される封止樹脂21とを備え、パッケージ4は、その裏面に、裏面と電極15との境界部の少なくとも一部と接するように形成される電極用溝部を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1〜図3に示すように、発光装置1Aは、発光素子2と、パッケージ4と、2つの電極15と、封止樹脂21とを備え、パッケージ4が、電極用溝部11を有することを特徴とする。以下、各構成について説明する。
発光素子2は、パッケージ4の凹部5に収容され、任意の波長の光を出力するもので、半導体発光素子が好ましい。半導体発光素子は、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。
パッケージ4は、発光素子2を収容する凹部5を有し、2つの電極15を支持するもので、発光素子2を保護するとともに、電極15と一体的に成形される成形物である。パッケージ4の形状は、平面視において四角形また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、三角形、多角形また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4は、その表面(上面)に凹部5を有し、凹部5から離間する角部に、一段下がった段差部6を設けることが好ましい。この段差部6は、パッケージ成形時に、成形型から取り出す際のピン押し領域などとして利用することができるほか、各角部の形状を異ならせることによって、電極15の極性を示すカソードマークとして利用することができる。このような段差部6は、パッケージ4の4角全てに設けることもできるほか、パッケージ4の1角のみに設けてもよい。さらに、パッケージ4の形状や大きさに応じて、角部以外の領域などの任意の部分にも設けることもできる。
2つの電極15は、パッケージ4の凹部5に収容される発光素子2や保護素子等の電子部品に外部からの電流を供給するためのもので、パッケージ4に支持され、パッケージ4の裏面側に露出し、発光素子2と電気的に導通する位置に設けられている。具体的には、2つの電極15は、発光素子2と導電性ワイヤ3を介して電気的に導通する位置として、パッケージ4の相対する側面8に配置されていることが好ましい(図1参照)。また、2つの電極15は、凹部5の底部において、ほぼ一定の間隔で離間するように配置され、一方または両方の電極15の上に発光素子2が載置されていることが好ましい。
図2に示すように、電極用溝部11は、パッケージ4の裏面9に、その裏面9と電極15との境界部10Aの少なくとも一部と接するように形成される。そして、封止樹脂21は、このような電極用溝部11を形成することによって、パッケージ4の凹部5の内部に発光素子2を封止した際に、境界部10Aから染み出しても電極用溝部11に誘導される。したがって、封止樹脂21は、基板30(図3参照)との実装面となる電極露出面20、すなわち、電極15の突出領域18の裏面に広がることがないため、突出領域18の裏面の一部に当該封止樹脂21が付着することが抑制される。その結果、発光装置1Aを半田等の導電性接合部材31を用いて基板30に安定性よく実装できる。図2に示すように、電極用溝部11が境界部10Aに沿うように接して形成されていれば、境界部10Aから染み出る封止樹脂21を電極用溝部11に効率よく誘導できる。
封止樹脂21は、パッケージ4の凹部5に充填され、凹部5の内部に収容された発光素子2や導電性ワイヤ3等を、塵芥、水分や外力などから保護するもので、発光素子2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、蛍光部材などを含有させることもできる。蛍光部材としては、発光素子2からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換させるもので、例えば、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や、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・酸窒化物系蛍光体等が挙げられる。また、封止樹脂21は、凹部全体を充填するように設けるのが好ましいが、目的に応じて凹部の途中までを充填することもできる。
(電極用補助溝部)
電極用補助溝部12は、電極用溝部11と連続し、かつ、パッケージ4の裏面側に露出した電極15から遠ざかるように延在、または、電極15から離れた位置に延在している。
図4(b)では、電極用補助溝部12は、その端部が電極用溝部11と連続し、電極15の電極露出面20である突出領域18の裏面から遠ざかるように延在、例えば、パッケージ4の裏面9の中央部に向って延在している。また、電極用補助溝部12の延在方向は、裏面9の辺に対して平行、斜めのいずれでもよい。さらに、電極用補助溝部12の深さは、裏面9の中央に行くにしたがって深くなるようにしてもよい。なお、電極用補助溝部12の形状、寸法は、前記した電極用溝部11と同様である。なお、電極用補助溝部12の長手方向の長さは、パッケージ4の裏面9の長さの1/3程度であることが好ましい。
第1裏面領域9Aは、パッケージ4の裏面9において、第2裏面領域9Cに挟まれて裏面9の中央に区分けされる領域であり、第2裏面領域9Cより凹んでいる。第1裏面領域9Aが第2裏面領域9Cから椀状に傾斜して凹んでいる場合は、凹みまで連続して第2裏面領域9C上に形成される電極用溝部11または電極用補助溝部12の一端より凹んでいる領域が第1裏面領域9Aである。また、段差9Bによって第1裏面領域9Aと第2裏面領域9Cが区分けされていてもよい。第2裏面領域9Cに形成される電極用溝部11または電極用補助溝部12が段差9Bまで連続することにより、電極用溝部11または電極用補助溝部12が第1裏面領域9Aにつながる。段差9Bによって第1裏面領域9Aと第2裏面領域9Cが区分けされていれば、第1裏面領域9A内に誘導された封止樹脂21は第2裏面領域9Cにまで這い上がりにくいため、第2裏面領域9Cにある電極露出面20の一部に封止樹脂21が付着することがさらに抑制される。また、第1裏面領域9Aの大きさは、特に限定されるものではないが、パッケージ4の裏面9の面積に対して30%程度の面積率で形成されることが好ましい。第1裏面領域9Aの凹みの深さ、すなわち、段差9Bの高さは、特に限定されるものではないが、0.5mm程度が好ましい。第1裏面領域9Aの形状は、特に限定されるものではないが、段差9Bが境界部10Aと平行となる直線状に形成される長方形状、または、段差9Bが境界部10Aと平行でない曲線状に形成される第2裏面領域9C側が凹状または凸状の形状(図示せず)であることが好ましい。
第2裏面領域9Cは、パッケージ4の裏面9において、凹みにより第1裏面領域9Aの左右に区分けされる領域で、電極用溝部11および電極用補助溝部12が形成される。第2裏面領域9Cの大きさ、形状は、第1裏面領域9Aに応じたものとなる。第2裏面領域9Cは、パッケージ4の裏面9において、段差9Bにより第1裏面領域9Aの左右に区分けされることが好ましい。
例えば、発光装置1Aは、図6、図7に示すように、電極15が屈曲部17(図3参照)を有さない平坦な板状の電極15で構成され、その電極15の端部がパッケージ4の側面側に突出するように、パッケージ4の裏面9に支持されているものであってもよい。また、このような発光装置1Aは、電極15に貫通孔19を形成し、この貫通孔19をパッケージ4で充填することによって、パッケージ4と電極15の密着性を向上させたものであってもよい。貫通孔19は、その形状、大きさは特に限定されるものではないが、電極15の強度が低下しない範囲で、平面視で四角形状、楕円を含む円形状等に、電極15の露出面積との面積率で20%以下に形成することが好ましい。
なお、このような発光装置1Aの各構成、すなわち、発光素子2、パッケージ4、電極15、封止樹脂21、電極用溝部11の詳細については、前記と同様であるので、説明を省略する。また、このような発光装置1Aは、前記した電極用補助溝部12を有してもよい。
図9、図10に示すように、発光装置1Bは、発光素子2と、パッケージ4と、2つの電極15と、放熱体22と、封止樹脂21とを備え、パッケージ4が、放熱体用溝部13を有することを特徴とする。
なお、発光素子2、パッケージ4、電極15および封止樹脂21については第1の実施形態と同様であるので説明を省略し、放熱体22、放熱体用溝部13について説明する。
放熱体22は、パッケージ4に支持され、パッケージ4の裏面側に露出し、発光素子2が載置されたものである。具体的には、放熱体22は、パッケージ4の凹部5の底部に露出する端面と、パッケージ4の裏面9に露出する端面を有する柱状体、好ましくは角柱状体である。このように、パッケージ4の裏面9から放熱体22を露出させることで、放熱体22の上に載置されている発光素子2から生じる熱を効率よく外部へ放出することができる。
放熱体用溝部13は、パッケージ4の裏面9に、その裏面9と放熱体22との境界部10Bの少なくとも一部と接するように形成される。具体的には、放熱体用溝部13は、境界部10Bに沿って形成される。放熱体用溝部13の形状、寸法は、前記した電極用溝部11と同様である。なお、放熱体用溝部13の長さは、境界部10Bの長さにほぼ等しい長さであることが好ましい。
放熱体用補助溝部14は、その端部が放熱体用溝部13と連続し、パッケージ4の裏面側に露出した放熱体22の端面23から遠ざかるように延在、例えば、放熱体用溝部13からパッケージ4の裏面9の端部に向って円形状に延在している。また、放熱体用補助溝部14は、その一部が放熱体用溝部13と連続し、かつ、放熱体22から離れた位置に延在、例えば、放熱体用溝部13と連続した一部からパッケージ4の裏面9の端部に向って、境界部10Bに沿って延在したものであってもよい。放熱体用補助溝部14の形状、寸法は、前記した電極用溝部11と同様である。なお、放熱体用補助溝部14は、放熱体22の端面23の形状が多角形状である場合には、その角部から延在し、その長さは端面23の長辺長さの1/2程度であることが好ましい。
図12に示すように、発光装置1Cは、前記した第1の実施形態の発光装置1Aのパッケージ4が、その裏面9に、第2の実施形態と同様の放熱体用溝部13をさらに有することを特徴とする。すなわち、発光装置1Cは、パッケージ4が、その裏面9に電極用溝部11と放熱体用溝部13との両者を有することを特徴とする。また、発光装置1Cは、発光装置1Aおよび発光装置1Bと同様に、パッケージ4の裏面9に電極用補助溝部12および放熱体用補助溝部14をさらに有することが好ましい。
2 発光素子
4 パッケージ
5 凹部
9 裏面
9A 第1裏面領域
9C 第2裏面領域
10A、10B 境界部
11 電極用溝部
12 電極用補助溝部
13 放熱体用溝部
14 放熱体用補助溝部
15 電極
21 封止樹脂
22 放熱体
23 端面
Claims (10)
- 発光素子と、
前記発光素子を収容する凹部を有するパッケージと、
前記パッケージに支持され、前記パッケージの裏面側に露出し、前記発光素子と電気的に導通する位置に設けた2つの電極と、
前記凹部に充填される封止樹脂とを備え、
前記パッケージは、その裏面に当該裏面と前記電極との境界部の少なくとも一部と接するように形成される電極用溝部を有することを特徴とする発光装置。 - 前記パッケージは、その裏面に前記電極用溝部と連続し、かつ、当該裏面側に露出した前記電極から遠ざかるように延在、または、当該電極から離れた位置に延在した電極用補助溝部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記裏面は、中央に区分けされる第1裏面領域、および、その第1裏面領域の左右に区分けされる第2裏面領域を備え、
前記第2裏面領域は前記電極用溝部が形成され、
前記第1裏面領域は、前記第2裏面領域より凹み、前記電極用溝部が当該凹みまで連続することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記裏面は、中央に区分けされる第1裏面領域、および、その第1裏面領域の左右に区分けされる第2裏面領域を備え、
前記第2裏面領域は前記電極用溝部および前記電極用補助溝部が形成され、
前記第1裏面領域は、前記第2裏面領域より凹み、前記電極用補助溝部が当該凹みまで連続することを特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 前記凹みは、段差によって形成されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の発光装置。
- 前記パッケージに支持され、前記パッケージの裏面側に露出し、前記発光素子が載置された放熱体をさらに備え、
前記パッケージは、その裏面に当該裏面と前記放熱体との境界部の少なくとも一部と接するように形成される放熱体用溝部をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発光装置。 - 前記パッケージに支持され、前記パッケージの裏面側に露出し、前記発光素子が載置された放熱体をさらに備え、
前記パッケージは、その裏面に当該裏面と前記放熱体との境界部の少なくとも一部と接するように形成される放熱体用溝部をさらに有し、
前記放熱体用溝部は、前記第1裏面領域に形成されることを特徴とする請求項3ないし請求項5に記載の発光装置。 - 発光素子と、
前記発光素子を収容する凹部を有するパッケージと、
前記パッケージに支持され、前記発光素子と電気的に導通する位置に設けた2つの電極と、
前記パッケージに支持され、前記パッケージの裏面側に露出し、前記発光素子が載置された放熱体と、
前記凹部に充填される封止樹脂とを備え、
前記パッケージは、その裏面に当該裏面と前記放熱体との境界部の少なくとも一部と接するように形成される放熱体用溝部を有することを特徴とする発光装置。 - 前記パッケージは、その裏面に前記放熱体用溝部と連続し、当該裏面側に露出した前記放熱体から遠ざかるように延在、または、当該放熱体から離れた位置に延在した放熱体用補助溝部をさらに有することを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記放熱体は、前記裏面に露出する側の端面の形状が多角形状であって、
前記放熱体用補助溝部は、前記放熱体の端面の角部から延在することを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
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