JP2013251384A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射率の低下を回避可能な金属製リフレクタを用いても、リフレクタと基体との確実な接続を可能としつつ、短絡も防止し、さらに安価な発光装置を提供すること。
【解決手段】光を放射するＬＥＤ素子２０と、ＬＥＤ素子２０が搭載されたリードフレーム２１と、ＬＥＤ素子２０を囲むようにしてリードフレーム２１上に重ねられた枠状体であり、内面が反射面３１とされた金属製のリフレクタ３０とを備えた発光装置において、リードフレーム２１は互いに非接触の第１及び第２のリードフレーム２２，２３を有し、少なくとも第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との間が絶縁状態とされており、リードフレーム２１及びリフレクタ３０の少なくとも外周側面２１ｂ，３０ｂには、一体的に形成された成形樹脂５０が当着しており、この成形樹脂５０でリードフレーム２１とリフレクタ３０が位置決めされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、リフレクタとリードフレームを利用した発光装置に関する。

ＬＥＤ素子を利用した発光装置はその寿命や省エネルギー性に優れているため様々な分野で利用されている。
図１３は一般的に普及している発光装置１０の断面図である（例えば特許文献１参照）。この図の装置１０では、リードフレーム４上にＬＥＤ素子１が搭載され、ボンディングワイヤ２によりリードフレーム４とＬＥＤ素子１とが電気的に接続されている。また、発光装置１０は、内面がＬＥＤ素子１の光を反射する反射面とされているリフレクタ６を有し、このリフレクタ６の開口部３から光が出射するようになっている。
そして、リフレクタ６はリードフレーム４を覆うように樹脂で形成されており、これによりリフレクタ６とリードフレーム４とが接合されている。また、リードフレーム４の先端部は底面側に折り曲げられて、実装用の電極とされている。

図１４は他の例の発光装置７であり、この装置７のリフレクタ８は、ＬＥＤ素子９の光を受けることで生ずる劣化を防止するため、樹脂ではなく金属材料から形成されている（例えば特許文献２参照）。
この金属製リフレクタ８は、ＬＥＤ素子９と電気的に接続された基体１１と短絡せずに接合するため、基体１１にはプリント基板が用いられている。具体的には、装置７の分解図である図１４（ａ）に示すように、基体１１の絶縁基材の表面にカソード電極１２とアノード電極１３を有し、これら電極１２，１３はスルーホール等を利用して、装置７の底面図である図１４（ａ）に示すように、互いに短絡しないように底面側の電極パッド部１５，１６まで配線されている。そして、リフレクタ８には突出部１７が設けられ、リフレクタ８と各電極１２，１３，１５，１６等とが短絡しないようにして、突出部１７を基体１１に形成された貫通孔１８に挿入して、基体１１とリフレクタ８とが接合されている。

特開平１０−２８４７５９号公報 特開２０１０−９７９８２号公報

ところで、図１３のような発光装置１０は、リフレクタ６が樹脂製であるため、ＬＥＤ素子１からの強い光により劣化が進み易く、反射面の反射率低下につながる。
この点、図１４の発光装置７はリフレクタ８が金属材料からなるため、このような反射率の低下は問題とならない。ところが、図１４の装置７では、リフレクタ８と基体１１との接合用として突出部１７や貫通孔１８を設け、さらに、各部材が短絡しないように配線が引き回された基板を用いる必要があるため、製造も容易ではなく高価となってしまう。
そこで、本発明は、反射面の反射率低下が回避可能な金属製のリフレクタを用いたとしても、リフレクタと基体との確実な接続を可能としつつ、短絡も防止し、さらに安価な発光装置を提供することを目的とする。

上記目的は、請求項１の発明によれば、光を放射するＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子が搭載され、前記ＬＥＤ素子と電気的に接続されたリードフレームからなる基体と、前記ＬＥＤ素子を囲むようにして前記リードフレーム上に重ねられた枠状体であり、内面が反射面とされた金属製のリフレクタと、を備えた発光装置において、前記リードフレームは互いに非接触の第１及び第２のリードフレームを有し、少なくとも前記第２のリードフレームと前記リフレクタとの間が絶縁状態とされており、前記リードフレーム及び前記リフレクタの少なくとも外周側面には、一体的に形成された成形樹脂が当着しており、この成形樹脂で前記リードフレームと前記リフレクタが位置決めされている発光装置により達成される。

請求項１の発明の構成によれば、リフレクタは金属製であるため、ＬＥＤ素子からの強い光により劣化することなく、反射面の反射率低下を防止できる。
また、リードフレームは互いに非接触の第１及び第２のリードフレームを有し、少なくとも第２のリードフレームとリフレクタの間は絶縁状態であるため、金属製のリフレクタを介した第１のリードフレームと第２のリードフレームとの短絡も防止できる。
さらに、リードフレーム及びリフレクタの少なくとも外周側面には、一体的に形成された成形樹脂が当着しており、この成形樹脂でリードフレームとリフレクタが位置決めされている（ここにいう「当着」とは、互いの部材が隙間なく当たって着いた状態をいう）。このため、リードフレームとリフレクタとを接着するのではなく、外面側の成形樹脂でこれらの動きを封じて固定した結果として、リードフレームとリフレクタとの接続状態をつくれる。
そして、成形樹脂はリードフレームとリフレクタを外面側で位置決めしているため、受光による劣化の恐れを考慮する必要性が省かれ、また、リードフレームとリフレクタとの接着性も考慮しなくてもよい分、成形樹脂の材料選択の幅も広げることもできる。
このようにして、本発明によれば、第１及び第２のリードフレームをそのままアノード電極及びカソード電極として、高価な基板を用いる必要もなく、さらに、従来のようにリフレクタの突出部や基体の貫通孔等を形成する必要もなく、しかも、成形樹脂の材料選択の幅を広げて、安価な発光装置を提供できる。

また、請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、前記第１のリードフレームは、前記第２のリードフレームに比べて平面積が大きく、前記リフレクタに対向する領域の全てが前記リフレクタと接触していることを特徴とする。
従って、大きな面積をもってリフレクタと第１のリードフレームとを接触させ、効果的に放熱できる。そして、このようにリフレクタと第１のリードフレームとを大きく接触させられるのは、両者の間を接着剤等で接合するのではなく、請求項１の構成において、外面に配置された成形樹脂でリフレクタ及びリードフレームを固定したためである。このようにして、本発明では優れた結合性と放熱性の双方を図れる。

また、請求項３の発明によれば、請求項１又は２の構成において、前記リードフレームの下面側には、前記ＬＥＤ素子が搭載された上面側に比べて面積が縮小されることで形成された縮小部を有しており、この縮小部に前記成形樹脂が当着していることを特徴とする。このため、成形樹脂をリードフレームから下側に突出させずに、縮小部と係止させることができる。従って、発光素子の低背化を図りつつ、リードフレームの厚み方向の動きを規制できる。

また、請求項４の発明によれば、請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記リフレクタの外周側面に段差を持った異型加工部が形成され、この異型加工部に前記成形樹脂が当着していることを特徴とし、このため、異型加工部の段差と成形樹脂とが係止して、リフレクタの動きを規制できると共に、リフレクタ上面への成形樹脂の当着を不要とし、発光装置の低背化を図ることができる。

また、請求項５の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかの構成において、前記リフレクタは上面が多角形状になっており、その各角部（厚み方向に沿った角部）の少なくとも前記上面側が面取り状部とされ、その面取り状部に当着した前記成形樹脂が、前記リードフレームの外周側面に当着した前記成型樹脂を介して一体となっていることを特徴とする。
そうすると、一箇所の角部の面取り状部は２つの側面にまたがるため、角部毎に成形樹脂と２つの側面とが係止して、リフレクタの平面方向の全ての動きを規制できる。そして、成形樹脂は面取り状部に当着しているため、上面から上側に突出させずに（つまり低背化が可能となる）、高さ方向の動きも規制できる。さらに、各角部の面取り状部に当着した成形樹脂は、リードフレームの外周側面に当着した成型樹脂を介して一体となっているため、リフレクタの角部を除く外面には成形樹脂を配置する必要性がなくなり、当該外面を外部に露出させて、放熱性を向上させることができる。

また、請求項６の発明によれば、請求項１乃至５のいずれかの構成において、前記リフレクタは、第２のリードフレームに対応する領域が切り欠かれており、その切り欠き部に樹脂が配設されて非導電部が形成されていることを特徴とする。
すなわち、リフレクタは第２のリードフレームに対向する領域、及び第２のリードフレームと第１のリードフレームとの間に対向する領域が切り欠かれ、そこが非導電部となる。これにより、切り欠かれた残りのリフレクタと第２のリードフレームとの接触を回避して、リフレクタを介した第１のリードフレームと第２のリードフレームとの短絡を防止できる。そして、このようにリフレクタの一部を非導電部とすれば、第２のリードフレームとリフレクタとの間に絶縁材料を配設するという微細な作業も不要となり、確実な短絡防止が可能となる。
また、この構成では、第２のリードフレームに対向するリフレクタの部分が非導電部になるため、反射面も樹脂製の非導電部となり、ＬＥＤ素子を接続する際のボンディングワイヤが金属製リフレクタに接触する恐れも防止できる。
なお、これによりリフレクタの反射面の一部は樹脂となるが、第２のリードフレームは第１のリードフレームに比べて小さいため、受光による劣化の影響は比較的小さい。

また、請求項７の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記第２のリードフレームは、前記リフレクタに対向する領域の上下面、及びこの上下面に隣接した両側面が括れて、その括れ部の全周に前記成形樹脂が当着していることを特徴とする。
このため、成形樹脂は括れ部の全周を被覆するようにして、第２のリードフレームの上下方向及びこの上下方向と直交する方向の動きを規制し、確実に固定できる。
さらに、括れ部はリフレクタに対向する領域の上面に形成されているため、括れ部に当着した成形樹脂は、第２のリードフレームとリフレクタとの導通を防止する絶縁材料となって、リフレクタを介した第１のリードフレームと第２のリードフレームとの短絡も確実に防止できる。そして、このように短絡を防止できるため、請求項６のようにリフレクタを反射面まで切り欠いて、そこに樹脂を配設する必要性もない。従って、反射面の受光による劣化といった問題も生じない。

また、請求項８の発明によれば、請求項７の構成において、前記第２のリードフレームは、前記リフレクタの外周側面より外側に突出していることを特徴とする。
従って、発光装置を支障なく実装できる。すなわち、請求項７では第２のリードフレームの下面に括れ部が形成され、そこに成形樹脂が当着しているため、発光装置の底面には実装用の半田等を付ける領域が減少してしまう。ところが、請求項８の構成では、第２のリードフレームの外周側面から突出した部分に半田付け等して発光装置を実装できる。
また、このように第２のリードフレームを外周側面から突出させたことで、その突出部からの放熱も可能である。

また、請求項９の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記第２のリードフレームは、前記発光装置の外周側面側の外側部と、前記反射面に囲まれた内側空間に対応した内側部と、前記外側部と前記内側部との間にある中間部とを有し、前記内側部はその上面が前記内側空間に露出し、前記外側部と前記中間部のいずれか一方は、その上下面及びこの上下面に隣接した両側面が前記成形樹脂と当着し、いずれか他方はその下面のみが前記発光装置の底面に露出していることを特徴とする。
そうすると、内側部はその上面が反射面に囲まれた内側空間に露出しているため、この露出した個所にワイヤボンディングして、ＬＥＤ素子と電気的に接続できる。
また、外側部と中間部のいずれか一方は、上下面と両側面が成形樹脂で被覆され、これにより、第２のリードフレームは上下方向とそれに直交する方向の動きが規制される。
また、外側部と中間部のいずれか他方は、下面が発光装置の底面に露出しているため、このいずれか他方に半田付け等して、適切な接合強度をもった実装が可能となる。従って、請求項８のように、第２のリードフレームを外周側面より外側に突出させる必要もなく、製品の小型化も図れる。
さらに、第２のリードフレームの外側部と中間部は、双方とも上面側に成形樹脂が当着することとなり、その成形樹脂が第２のリードフレームとリフレクタとの導通を防止する絶縁材料となって、リフレクタを介した第１のリードフレームと第２のリードフレームとの短絡を確実に防止できる。

また、請求項１０の発明によれば、請求項１乃至９のいずれかの構成において、前記リフレクタの外周側面は、複数の凹凸を繰り返す第１の凹凸面と、さらに前記第１の凹凸面上に形成され、前記凹凸に比べて小さな凹凸からなる第２の凹凸面とを有し、前記第１の凹凸面及び前記第２の凹凸面は金型による射出成形で形成されていることを特徴とする。従って、一種類の凹凸のみとするのに比べ、リフレクタと成形樹脂とが当着する表面積をさらに増やし、アンカー効果をもって両者の密着性を高めることができる。
特に、本発明の成形樹脂は接着成分をもってリフレクタとリードフレームとを接続しているわけではないので、このようなアンカー効果による密着性向上は好ましい。また、請求項６の発明のように、金属製のリフレクタの切り欠き部に樹脂製の非導電部を配置した場合、両者の熱膨張率の差からリフレクタが膨張収縮して、微細な一種類の凹凸面だけだと密着性が悪化する恐れがあるが、その危険性も払拭できる。

以上、本発明は、反射面の反射率低下が回避可能な金属製のリフレクタを用いたとしても、リフレクタと基体との確実な接続を可能としつつ、短絡も防止し、さらに安価な発光装置を提供することができる。

本発明の第一の実施形態に係る発光装置の平面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２の変形例に係る断面図。 図３の第一の変形例に係る断面図。 図３の第二の変形例に係る断面図。 本発明の第二の実施形態に係る発光装置であって、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶ方向から見た側面図。 図６（ａ）のＢ−Ｃ−Ｄ組合せ断面図。 本発明の第三の実施形態に係る発光装置の斜視図。 図８のＥ−Ｆ−Ｇ組合せ断面図。 図８の発光装置であって、図９のＩ−Ｉの位置で切断した場合の断面図。 本発明の第三の実施形態の変形例に係る発光装置の斜視図。 図１１のＪ−Ｋ−Ｍ組合せ断面図。 従来の発光装置の断面図。 図１３以外の従来の発光装置であって、図１４（ａ）は分解図、図１４（ｂ）は底面図。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１は本発明の第一の実施形態に係る発光装置１２の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図１の網掛けの部分は理解の便宜のために図示したもので、樹脂を表している。

発光装置（ＬＥＤ装置とも呼ばれる）１２は全体が略矩形状とされた表面実装型であり、ＬＥＤ素子２０と、このＬＥＤ素子２０を搭載する基体としてのリードフレーム２１と、このリードフレーム２１上に重ねられたリフレクタ３０とを有している。
ＬＥＤ素子２０は可視光（赤色光、緑色光、青色光、等）を放射する発光ダイオード素子であり、本実施形態ではリードフレーム２１上に一つのみが搭載されているが、本発明はこれに限られず、二つ以上のＬＥＤ素子２０であってもよい。

リードフレーム２１は電気伝導性があって熱伝導率の高い金属材料が好適に用いられ、例えば銅及び銅合金が利用できる。
また、リードフレーム２１はこれらの金属材料に、後述するワイヤボンディングや耐食性を考慮して、所定のめっき厚を有するめっき加工を施して形成される。めっき加工は、例えば電気めっきの場合、ニッケルめっき、金めっきの順に行うのが好ましいが、ニッケルめっき、パラジウムめっき、金めっきの順に行っても構わない。また、化学めっきの場合、ニッケルめっきを下地とした金めっきを行い、電気めっきと同様、ニッケルめっきと金めっきとの間にパラジウムめっきを行ってもよい。
図のリードフレーム２１の板厚は例えば１．０ｍｍ〜２ｍｍであり、機械的強度と放熱性を考慮して決められる。

このようなリードフレーム２１は、平面方向（ＸＹ方向）の寸法に比べて厚み（Ｚ方向の寸法）が小さい薄板状であって、互いに非接触の第１及び第２のリードフレーム２２，２３により、全体外形が略矩形状に形成されている。
具体的には、第１のリードフレーム２２は第２のリードフレーム２３に比べて平面積が大きく、端面から中心に向かって舌片状に切り欠かれたような切り欠き状部２２ｃを有し、平面視がコの字又はＵの字状に形成されている。この切り欠き状部２２ｃの内側には、所定の間隔Ｗ１をあけて第２のリードフレーム２３が配設され、この間隔Ｗ１を有する第１のリードフレーム２２と第２のリードフレーム２３との間には絶縁材料４０が設けられている。

第１のリードフレーム２２の上面２２ａ上には、例えば熱伝導性のシリコーン樹脂や金錫半田を用いてＬＥＤ素子２０が接合され、このＬＥＤ素子２０と第１のリードフレーム２２及び第２のリードフレーム２３とは、それぞれＡｕ線等のワイヤ４１を介して電気的に接続されている。このようにして、図では第１のリードフレーム２２をカソード電極、第２のリードフレーム２３をアノード電極とし、互いの短絡を防止しつつ、これらを実装端子として、図示しない基板に半田等で表面実装できる。
なお、本実施形態の絶縁材料４０は成形樹脂で構成されているが、この成形樹脂については後で詳細に説明する。
また、本実施形態では、第１のリードフレーム２２をカソード電極、第２のリードフレーム２３をアノード電極としているが、本発明はこれに限られず、第１のリードフレーム２２をアノード電極、第２のリードフレーム２３をカソード電極としてもよい。

リフレクタ３０は全体外形が略矩形状であり、リードフレーム２１の上面２２ａ，２３ａに重ねた際、平面視における外形がリードフレーム２１の外形と略一致するようになっており、本実施形態の場合、平面視の外形が約５ｍｍ角の四角形状である。また、厚み（Ｚ方向の寸法）は例えば０．５〜１．０ｍｍである。
このリフレクタ３０は、その中央領域の厚み方向に貫通した円形状の孔を有する枠状体であり、リードフレーム２１上に重ねられて、上面３０ａ側に開口部３２が形成されるようになっている。本実施形態の開口部３２の直径は３ｍｍ程度である。
このような枠状体からなるリフレクタ３０は、その枠状の内側にＬＥＤ素子２０、及び第２のリードフレーム２３のワイヤボンディングされる領域を囲むように配置され、そのＬＥＤ素子２０を囲む内面が、ＬＥＤ素子２０から放射された光を反射させる反射面３１とされている。
反射面３１は平面視が円形状であって、リードフレーム２１から開口部３２側に向かうに従って徐々に直径を大きくするように傾斜している。これにより、ＬＥＤ素子２０から放射された光は、反射面３１により集光されるように出射される。
この反射面３１に囲まれた内側空間Ｓには、ＬＥＤ素子２０やワイヤ４１を封止するための封止部材２５が充填されている。封止部材２５には、光が透過又は透光でき、さらに耐熱性や熱伝導性に優れた材料を用いるのが好ましく、例えば白・透明色のシリコーン系樹脂などが利用できる。

このようなリフレクタ３０は、放射された光を受けて劣化しないように金属材料から形成されている。また、この金属製のリフレクタ３０は熱伝導性も良いため、優れた放熱性を有する発光装置１２を提供することもできる。
本実施形態のリフレクタ３０はアルミニウム又はアルミニウム合金を加工して形成され、光の反射率を高めるために反射面３１に化学研磨処理が施されている。具体的には、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いて金型によりプレス成型して、上述した形状を形成し、その後、例えば燐酸−硝酸−水系化学研磨液を用いて、所定の液温の条件で数十秒処理することで、反射面３１に均一な酸化アルミニウムの皮膜を形成している。
なお、リフレクタ３０には、リードフレーム２１との熱膨張率の違いを考慮して、リードフレーム２１と同じ材料を用いてもよい。本実施形態の場合、リフレクタ３０を銅や銅合金で形成してもよく、この際、反射面３１に銀又は金めっき処理を行うとよい。

ここで、第１及び第２のリードフレーム２２，２３の双方の上に搭載される一つのリフレクタ３０は金属製であって、リフレクタ３０を介して第１のリードフレーム２２と第２のリードフレーム２３とが導通してしまうため、第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との間は絶縁状態とされている。
具体的には、リフレクタ３０の第２のリードフレーム２３に対応する領域に窪み部３７が形成され、この窪み部３７に絶縁部４５が配置されている。絶縁部４５は、第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との接着性を考慮する必要がなく、より耐熱性及び熱伝導性の優れた材料を適宜選択することができ、本実施形態の場合、後述する成形樹脂５０と一体的に形成された樹脂である。
これに対して、第１のリードフレーム２２とリフレクタ３０とは接触しており、具体的に、リフレクタ３０は、第１のリードフレーム２２と対向する全領域が、第１のリードフレーム２２と接触している。そうすると、第１のリードフレーム２２は第２のリードフレーム２３よりも大きな平面積を有することもあって、大きな面積をもってリフレクタ３０と第１のリードフレーム２２とを接触させることができる。従って、リフレクタ３０の熱は、第１のリードフレーム２２を介して効果的に放熱できる。

そして、本実施形態では、このように第１のリードフレーム２２とリフレクタ３０とを接着せず、かつ、第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との間の絶縁部４５に接着性をもたせない場合であっても、これら各部材どうしを接続させている。すなわち、リードフレーム２１及びリフレクタ３０の少なくとも外周側面２１ｂ，３０ｂには、一体的に形成された成形樹脂５０が当着しており、この成形樹脂５０でリードフレーム２１とリフレクタ３０が位置決めされている。

本実施形態の場合、リードフレーム２１とリフレクタ３０の双方の外周側面２１ｂ，３０ｂに連続して成形樹脂５０が当着し、成形樹脂５０が外周側面２１ｂ，３０ｂの全周を囲んでいる。これにより、リードフレーム２１及びリフレクタ３０は、その重ねられた方向と直交する全方向（ＸＹ面方向）の動きが封じられて固定された結果、リードフレーム２１とリフレクタ３０とは接合状態となる。
また、成形樹脂５０は、リフレクタ３０の上面（リードフレーム２１とは反対側の先端部）３０ａに当着し、これにより、上面３０ａと成形樹脂５０とが係止して、リフレクタ３０とリードフレーム２１の重ねられた方向（Ｚ方向）の上側への抜けが防止される。
さらに、リードフレーム２１の外周側面２１ｂの下面２２ｂ，２３ｂ側には、ＬＥＤ素子２０が搭載された上面２２ａ，２３ａ側に比べて面積が縮小されることで形成された縮小部２９を有している。図の縮小部２９は、外周側面２１ｂが上面２２ａ，２３ａから下面２２ｂ，２３ｂ側に向うに従って中心に向かう傾斜面とされている。この縮小部２９には成形樹脂５０が当着し、これにより縮小部２９と成形樹脂５０とが係止して、温度変化の繰り返しにより生ずる膨張収縮によって、リードフレーム２１が下側へ抜けて脱落することを防止できる。
なお、上述したように、第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との間の絶縁部４５は成形樹脂５０と同じ材料から形成されており、外周側面２１ｂ，３０ｂの成形樹脂５０と一体的に形成されている。

成形樹脂５０には、従来のようにリフレクタ３０とリードフレーム２１との接着性を基本的に考慮する必要がないため、熱可塑性および熱硬化性の別を問わず、様々な樹脂を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂ではポリフタルアミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド等、また、熱硬化性樹脂ではエポキシ樹脂やフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂や熱硬化性ポリイミド樹脂などを用いることができる。或いは、無機高分子材料としてのフッ素樹脂やシリコーン樹脂を使用しても構わない。
そして、このような樹脂はリードフレーム２１とリフレクタ３０を金型に配置して、例えば射出成型して作られる。

さらに、本実施形態では、リフレクタ３０の外周側面３０ｂに凹凸を形成して、成形樹脂５０との密着性を高めている。具体的には、図２の一点鎖線で囲った拡大図に示すように、リフレクタ３０の外周側面３０ｂには、複数の凹凸を繰り返す第１の凹凸面３７と、さらに第１の凹凸面３７上に形成され、第１の凹凸面３７の凹凸に比べて小さな凹凸からなる第２の凹凸面３８とを有している。
図２の第１の凹凸面３７は断面が小さな三角形状であり、凹凸の高さｈ１が１〜１００μｍ、各凸部間の幅Ｗ２が１〜２００μｍとされている。これに対して、第２の凹凸面３８は、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１〜２００μｍとされている。これら第１及び第２の凹凸面３７，３８の凹凸はいずれもプレス加工による粗化処理により形成可能であるが、微細な凹凸を容易に形成するため、金型による射出成形で形成するのがより好ましく、この場合、金属粉末とバインダーを混合して、これを金型に射出成型し、その後脱脂・焼結するとよい。
このように第１の凹凸面３７上にさらに第２の凹凸面３８を形成することで、リフレクタ３０の外周側面３０ｂの表面積をさらに増やして、アンカー効果をもって成形樹脂５０との密着性を高めることができる。

本発明の第一の実施形態に係る発光装置１２は以上のように構成されており、リードフレーム２１とリフレクタ３０とを接着剤を用いて接合しなくても、外面に当着した成形樹脂５０により、図のＺ方向およびＸＹ面方向について、リードフレーム２１とリフレクタ３０の動きを規制して、これらを一体化することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば、図２の変形例に係る断面図である図３に示すように、縮小部２９については、段部２９ａを有するように段付き加工としてもよく、段部２９ａに成形樹脂５０を当着させて、リフレクタ３０及びリードフレーム２１の脱落を防止できる。
また、図３の第一の変形例である図４に示すように、第１のリードフレーム２２上にダイパッド（不図示）を設け、このダイパッドにＬＥＤ素子２０をバンプを用いて搭載して、ＬＥＤ素子２０と第１のリードフレーム２２とを電気的機械的に接続してもよい。

図５は図３の第二の変形例に係る発光装置１３である。この図で図１乃至図４の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
発光装置１３が図３の発光装置と主に相違するのは、リフレクタ３０の外周側面の形状であり、リフレクタ３０の外周側面３０ｂに段差３６ａを持った異型加工部３６が形成されている。
図５の異型加工部３６は、外周側面３０ｂの各面から外側に向かった複数の突状部であり、各外周側面の夫々に断続的に設けられている。なお、本発明の異型加工部３６はこのような形態に限られず、例えば外周側面３０ｂの全周にわたって形成されたリング状の突状部、或いは溝であっても構わない。そして、この異型加工部３６の段差３６ａには成形樹脂５０が当着している。

本第二の変形例は以上のように構成されており、このため、少なくとも異型加工部３６の上下方向の段差３６ａと成形樹脂５０とが係止して、リフレクタ３０の上下方向（リフレクタ３０とリードフレーム２１とが重なった方向）の動きを規制できる。そして、上下方向について、外周側面３６側でリフレクタ３０の動きを規制できるために、図２のようにリフレクタ３０の上面３０ａに成形樹脂５０を当着させる必要がなくなり、発光装置１２の低背化を図ることができる。また、図５では外周側面３０ｂの各面に断続的に配設されているため、成形樹脂５０は異型加工部３６の水平方向の段差とも係止して、水平方向の動きも規制できる。

図６及び図７は本発明の第二の実施形態に係る発光装置１４であり、図６（ａ）はその斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶ方向から見た側面図、図７は図６（ａ）のＢ−Ｃ−Ｄ組合せ断面図である。なお、図６（ａ）の一点鎖線で囲った図は、成形樹脂を切り欠いて内側のリフレクタの角部を露出させた状態を示している。これらの図で図１乃至図５の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
これらの図の発光装置１４が上述した発光装置１２，１３と主に相違するのは、成型樹脂５０の形態、及びリフレクタ３０の形状である。

先ず、第二の実施形態では、リフレクタ３０及びリードフレーム２１の夫々の外周側面３０ｂ,２１ｂの全周を囲むように成型樹脂５０を当着させないでも、リフレクタ３０及びリードフレーム２１を効果的に固定するように工夫してある点が特徴である。
すなわち、リードフレーム２１の外周側面２１ｂ、及びリフレクタ３０の外周側面３０ｂの各側面２１ｂ−１，２１ｂ−２，２１ｂ−３，２１ｂ−４，３０ｂ−１，３０ｂ−２，３０ｂ−３，３０ｂ−４の夫々の全体又は一部に成型樹脂５０が当着しており、これら各側面の成型樹脂５０どうしが繋がって一体的に形成されている。

具体的には、平面視が多角形状（図６では四角形状）であるリフレクタ３０は、厚み方向Ｚに沿った全ての角部４６（図６では四隅の全ての角部）の上面３０ａ側に、中心に向かって切り取られたような面取り状部４６ａを有する。面取り状部４６ａは正対視が三角形状であり、互いに隣接する２つの側面にまたがるように面取りされている。
なお、図の面取り状部４６ａは、互いに隣接する２つの側面の接点である角４７を残すように面取り状とされているが、本発明はこれに限られず、例えば角部４６について、角４７を残さないように厚み方向全体を切り取ったようなテーパー状としてもよい。

これら全ての面取り状部４６ａには成形樹脂５０が当着しており、これにより、成形樹脂５０は角４７に隣接する２つの側面に当着することになる。例えば、図６（ａ）の左側の面取り状部４６ａに成形樹脂５０を当着させれば、リフレクタ３０の二つの側面３０ｂ−３，３０ｂ−４に成形樹脂５０が当着することになる。
これに対して、リフレクタ３０は各面取り状部４６ａ，４６ａどうしの間には成形樹脂５０が当着しておらず、側面３０ｂ−１〜３０ｂ−４の中央領域は外部に露出している。
なお、本実施形態では、図７に示すように、リードフレーム２１の下面２２ｂ，２３ｂ側についても、リフレクタ３０と同様に、各角部が中心に向かって切り取られたような面取り状部４８とされ、全ての面取り状部４８に成形樹脂５０が当着している。また、上側の面取り状部４６ａと下側の面取り状部４８との間にも成形樹脂５０が当着しており、発光装置１４の厚み方向Ｚに沿った角部については、成形樹脂５０がリードフレーム２１とリフレクタ３０に連続して当着している。

そして、角部４６の面取り状部４６ａに当着した成型樹脂５０の夫々は、リードフレーム２１の外周側面２１ｂに当着した成型樹脂５０とつながって一体的に形成されている。
これにより、各面取り状部４６ａに当着した樹脂５０は、協力し合ってリフレクタ３０の平面方向（ＸＹ面方向）の全ての動きを規制できる。また、成型樹脂５０を上面３０ａより上側に突出させずに（図の場合は上面３０ａと同一面）、リフレクタ３０の上下方向（Ｚ方向）の動きも規制できる。
また、この各角部４６の面取り状部４６ａに当着した成形樹脂５０は、リードフレーム２１の外周側面に当着した成型樹脂５０を介してつながっているため、リフレクタ３０の角部４６を除く外面には成形樹脂を配置する必要性がなくなり、側面３０ｂ−１〜３０ｂ−４の中央領域を外部に露出させて、放熱性を上げている。

なお、本実施形態の発光装置１４はバッチ処理で複数個を同時に製造するため、次のような製造方法とされている。すなわち、図６の成形樹脂５０が当着していない中央領域ＥＲに繋がった連結部（不図示）を介して、複数のリードフレームが連結して、全体がシート状とされたリードフレームの集まりを用意する。また、これとは別に、同様に複数のリフレクタが連結して全体がシート状とされ、上述した面取り状部４６ａ等を既に形成してあるリフレクタの集まりを用意する。次いで、シート状のリードフレームの上に、シート状のリフレクタを載置して金型内に収容し、樹脂を射出して成形樹脂５０を所定の位置に充填する（そうすると、図６の中央領域ＥＲには不図示の連結部が繋がっているため、そこには成形樹脂は当着しない）。次いで、金型内から製品を取り出して、ＬＥＤ素子を搭載したりボンディングワイヤしたりした後に、上述した連結部等を切断して個片化し、これにより複数の発光装置１４を同時に形成している。
本実施形態の発光装置１４は以上のように製造しているため、完成後、リードフレーム２１は、対向する側面２１ｂ−１，２１ｂ−３の中央領域ＥＲに成型樹脂５０が当着していない。そこで、リードフレーム２１の外周側面だけでは、各側面の成型樹脂５０を一体的に形成できないため、一つの側面２１ｂ−３については、図６（ｂ）に示すように、リフレクタ３０側の樹脂５２を介して成形樹脂５０が一体となっている。なお、上記製造方法では、シート状のリードフレームの上にシート状のリフレクタを載置しているが、本発明の製造方法はこれに限られず、例えば、シート状のリードフレームの上に個片化されたリフレクタを載置するようにしてもよい。

図６のリフレクタ３０の中央領域の樹脂５２は、面取り状部４６ａやリードフレーム２１の外周側面２１ｂに当着した成形樹脂５０と同じ材料であり、上述した製造時に金型内に同時に充填されて一体的に形成されるものであり、さらに、リフレクタ３０の一部も構成している。
すなわち、リフレクタ３０は、第２のリードフレーム２３に対応する領域について、厚み方向全体が切り欠かれており、この切り欠き部５５に樹脂５２が配設されて非導電部が形成されている。これが第２の実施形態の次の主な特徴である（以下、「樹脂５２」を「非導電部５２」という）。

ここで、切り欠き部５５を形成する範囲である「第２のリードフレーム２３に対応する領域」とは、第２のリードフレーム２３に対向する領域を包含する領域（ワイヤボンディングされる領域を除く）であって、図の場合、Ｘ方向については、リフレクタ３０の外周側面３０ｂから反射面３１に至まで切り欠かれており、また、このＸ方向と直交するＹ方向（幅方向）については、第２のリードフレーム２３の幅Ｗ３よりも大きく、絶縁材料４０に対向する領域に至るまで切り欠かれている。

切り欠き部５５には、成形樹脂５０を充填する際の樹脂が充填されて、その内側全体に非導電部５２が配設される。なお、絶縁材料４０も成形樹脂５０を充填する際に充填される同じ樹脂からなるため、本実施形態では、非導電部５２と絶縁材料４０と成形樹脂５０とは一体的に形成されている。そして、図２に示す絶縁部４５は存在せず、第２のリードフレーム２３上には直接、非導電部５２が載置され、また、第２のリードフレーム２３の外周側面２１ｂ−３を除く端面には絶縁材料４０が当着している。
これにより、非導電部５２は絶縁材料４０と協力し合って第２のリードフレーム２３を囲むようにし、リフレクタ３０と第２のリードフレーム２３との接触を確実に防止している。すなわち、薄いリフレクタ３０について、図２のように第２のリードフレーム２３に対応する部位を窪ませて、そこに絶縁部４５を配置するという微細な作業を行わなくても短絡を防止できる。さらに、非導電部５２は、絶縁材料４０や成形樹脂５０と協力し合って、第２のリードフレーム２３を確実に固定している。

なお、この非導電部５２の内側端面５２ａはリフレクタ３０の反射面３１の役割を有することになる。このため、非導電部５２を構成する樹脂には、光の反射性や耐熱性に優れた樹脂を用いるのがより好ましく、外周側面２１ｂ，３０ｂに当着する成形樹脂５０とは別材料にして、別々に形成してもよい。
一方、本実施形態のように、非導電部５２と成形樹脂５０を一体的に形成する場合、非導電部５２はリフレクタ３０の反射面３１の一部を構成する樹脂となるが、非導電部５２の内側端面５２ａは比較的に小さな領域であるため、受光による劣化の影響は小さい。

本発明の第二の実施形態に係る発光装置１４は以上のように構成されており、少なくともリフレクタ３０の各角部４６の上面３０ａ側に面取り状部４６ａが形成され、そこに当着した成形樹脂５０が、リードフレーム２１の外周側面２１ｂに当着した成型樹脂５０を介して一体化されている。このため、リフレクタ３０の平面方向（ＸＹ面方向）、及び厚み方向（Ｚ方向）を位置決めできる。さらに、リフレクタ３０の角部４６を除く外周側面を露出させて、放熱性を向上させることができる。
また、リフレクタ３０は、第２のリードフレーム２３に対応する領域に設けられた切り欠き部５５を有し、そこに非導電部５２が形成されているため、切り欠かれた残りのリフレクタ３０と第２のリードフレーム２３との接触を確実に回避できる。
また、本実施形態のワイヤ４１と対向する反射面は樹脂製の非導電部５２となり、ボンディングワイヤ４１に接触したとしても短絡を防止できる。

図８乃至図１０は本発明の第三の実施形態に係る発光装置１６であり、図８はその斜視図、図９は図８のＥ−Ｆ−Ｇ組合せ断面図、図１０は図９のＩ−Ｉ線の位置で切断した場合の断面図である。これらの図で図１乃至図７の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
これらの図の発光装置１６が第一及び第二の実施形態の発光装置１２，１３，１４と主に相違するのは、リフレクタ３０と第２のリードフレーム２３の形状、及び成型樹脂５０の形態である。

すなわち、第２のリードフレーム２３は、リフレクタ３０に対向する領域の上面２３ｃ、下面２３ｄ、及びこの上下面２３ｃ，２３ｄに隣接した両側面２３ｅ，２３ｆが連続して括れて、括れ部５９が形成されている。
換言すれば、第２のリードフレーム２３のリフレクタ３０に対応する領域は、露出する端面（本実施形態の場合、後述する突出部５７の端面）とボンディングワイヤされる領域ＡＰとを結ぶ仮想線（図８のＥ−Ｆ線）と直交する方向の全周が括れている。なお、このような括れ部５９は押圧加工により形成できる。

そして、この括れ部５９の全周に成形樹脂５０が当着している。この括れ部５９への成形樹脂５０の当着方法を説明すると次の通りである。
リフレクタ３０は、第２のリードフレーム２３に対向する領域に応じた外周側面３０ｂに、反射面３１まで届かないように凹状部６２が形成されている。凹状部６２は、成形樹脂５０を括れ部５９まで充填するための注入口であり、図の場合、外周側面３０ｂの厚み方向全体を反射面３１に向かって窪ませて形成されている。そして、凹状部６２に囲まれた空間は、括れ部５９の周辺空間と空間的に繋がっており、凹状部６２から成形樹脂５０を充填して、括れ部５９の全周に成形樹脂５０を当着させている。この括れ部５９に当着した成形樹脂５０は、凹状部６２内の成形樹脂５０を介して、外周側面２１ｂ，３０ｂ（面取り状部４６ａを含む）に当着した成形樹脂５０と繋がって一体的に形成されている。

このようにして、成形樹脂５０は第２のリードフレーム２３の括れ部５９の全周を被覆して、厚み方向（Ｚ方向）及びこの厚みと直交するＺＹ面方向の動きを規制し、さらに、括れ部５９により形成された段部５９ａにも成形樹脂５０が当着することで、Ｘ方向の動きも規制できる。従って、確実に第２のリードフレーム２３を位置決めできる。
さらに、括れ部５９はリフレクタ３０と対向する上面２３ｃに形成され、その上面２３ｃに成形樹脂５０が当着しているため、第２のリードフレーム２３とリフレクタ３０との導通を防止する絶縁材料ともなる。
そして、このように上面２３ｃに当着した成形樹脂５０で短絡を防止できるため、図６の発光装置１４のように、リフレクタ３０の反射面３１に至まで樹脂製の非導電部５２を配設する必要もない。従って、第三の実施形態の反射面３１は全てが金属製からなり、受光による劣化といった問題も生じない。

また、第三の実施形態の第２のリードフレーム２３は、リフレクタ３０の外周側面３０ｂより外側に突出した突出部５７を有している。突出部５７は、第２のリードフレーム２３の固定性を向上させるために下面２３ｄに成形樹脂５０を当着させたとしても、半田ＳＢを付ける領域を確保して、発光装置１６を支障なく表面実装するためのものである。また、突出部５７を設けたことで、そこからの放熱も可能となる。なお、突出部５７は、製品寸法を考慮して、括れ部５９のＸ方向の長さＬ１を越えないようにして、外周側面３０ｂから外側に突出させるのが好ましい。

図１１及び図１２は本発明の第三の実施形態の変形例に係る発光装置１８であり、図１１はその斜視図、図１２は図１１のＪ−Ｋ−Ｍ組合せ断面図である。これらの図で図１乃至図１０の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
発光装置１８が図１乃至図１０の発光装置１２，１３，１４，１６と主に相違するのは、第２のリードフレーム２３の形状、及び成型樹脂５０の形態である。

すなわち、これらの図の第２のリードフレーム２３は、第１のリードフレーム２２の厚みＤ１に比べて、各部位の厚みＤ２が薄くなっており、第１のリードフレーム２２の厚みＤ１の範囲内において折り曲げ加工されている。
この折り曲げ加工によって、第２のリードフレーム２３は、外周側面２１ｂ側の外側部６３と、反射面３１に囲まれた内側空間Ｓに対応した内側部６５と、外側部６３と内側部６５との間にある中間部６４とに画され、これら各部位６３，６４，６５は互いに厚み方向Ｚの位置が異なっている。

内側部６５はその上面６５ａのみが反射面３１に囲まれた内側空間Ｓに露出するよう配置され、その他の下面６５ｂ等には成形樹脂５０が当着している。従って、内側空間Ｓに露出した上面６５ａにワイヤボンディングして、ＬＥＤ素子２０と第２のリードフレーム２３とを電気的に接続できる。
これに対し、外側部６３と中間部６４のいずれか一方（図では外側部６３）は、その上下面６３ａ，６３ｂ及び厚み方向と直交するＹ方向の両側面（不図示）が成形樹脂５０と当着している。つまり、外側部６３は、露出した端面２３ｇとボンディングワイヤされる領域ＡＰとを結ぶ仮想線（図１１のＪ−Ｋ線）と直交する全方向（ＺＹ面方向）の全周に成形樹脂５０が当着し、端面２３ｇを除き成形樹脂５０で被覆されている。
また、外側部６３と中間部６４のいずれか他方（図では中間部６４）については、その下面６４ｂが発光装置１８の底面に露出し、図８に示す突出部５７を設けなくても、下面６４ｂに半田付け等して支障なく表面実装できるようになっている。

そして、外側部６３の全周に当着した成形樹脂５０は、図８乃至図１０と同様、リフレクタ３０の凹状部６２内の成形樹脂５０を介して、各外周側面（面取り状部４６ａ，４８を含む）に当着した成形樹脂５０と一体的に形成され、第２のリードフレーム２３はＺＹ面方向の動きが規制される。また、第２のリードフレーム２３は、厚み方向（Ｚ方向）に折り曲げ加工されているため、折り曲げられた部位ＢＥにも成形樹脂５０が当着し、これにより、露出する端面２３ｇとワイヤーボンディングする領域ＡＰとを結ぶ方向（Ｘ方向）の動きも規制される。このようにして、第２のリードフレーム２３は、全方向（ＸＹＺ方向）に対して位置決めされる。

さらに、第２のリードフレーム２３は、内側部６５以外の外側部６３と中間部６４は、双方とも上面６３ａ，６４ａ側に成形樹脂５０が当着しているため、リフレクタ３０との絶縁も図れる。
なお、第２のリードフレーム２３に当着する成形樹脂５０は、第三の実施形態と同様、リフレクタ３０に設けられた凹状部６２から充填される。

ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明は様々な修正と変更が可能であり、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形が可能である。
例えば、上述した発光装置１２，１３，１４，１６，１８の全体外形は略矩形状とされているが、平面視が三角形状の柱体、又は平面視が五角形状以上の柱体、或いは円柱状であってもよい。
また、図１及び図２の成型樹脂５０は、発光装置１２の外周側面２１ｂ，３０ｂの全周に当着しているが、外周側面２１ｂ，３０ｂの一部に当着していなくてもよい。
また、図６及び図７の面取り状部４６ａ，４８の面は平坦面とされているが、本発明はこれに限られず、例えば、面取り状部４６ａに段部を形成して、成形樹脂５０と面取り状部４６ａ，４８との密着性を向上させてもとよい。

１２，１３，１４，１６，１８・・・発光装置、２０・・・ＬＥＤ素子，２１・・・リードフレーム、２２・・・第１のリードフレーム、２３・・・第２のリードフレーム、３０・・・リフレクタ、３１・・・反射面、５０・・・成形樹脂、５２・・・非導電部、５５・・・切り欠き部

Claims (10)

1. 光を放射するＬＥＤ素子と、
   前記ＬＥＤ素子が搭載され、前記ＬＥＤ素子と電気的に接続されたリードフレームからなる基体と、
   前記ＬＥＤ素子を囲むようにして前記リードフレーム上に重ねられた枠状体であり、内面が反射面とされた金属製のリフレクタと、
   を備えた発光装置において、
   前記リードフレームは互いに非接触の第１及び第２のリードフレームを有し、少なくとも前記第２のリードフレームと前記リフレクタとの間が絶縁状態とされており、
   前記リードフレーム及び前記リフレクタの少なくとも外周側面には、一体的に形成された成形樹脂が当着しており、この成形樹脂で前記リードフレームと前記リフレクタが位置決めされている
   ことを特徴とする発光装置。
2. 前記第１のリードフレームは、前記第２のリードフレームに比べて平面積が大きく、前記リフレクタに対向する領域の全てが前記リフレクタと接触していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記リードフレームの下面側には、前記ＬＥＤ素子が搭載された上面側に比べて面積が縮小されることで形成された縮小部を有しており、この縮小部に前記成形樹脂が当着していることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記リフレクタの外周側面に段差を持った異型加工部が形成され、この異型加工部に前記成形樹脂が当着していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光装置。
5. 前記リフレクタは上面が多角形状になっており、その各角部の少なくとも前記上面側が面取り状部とされ、その面取り状部に当着した前記成形樹脂が、前記リードフレームの外周側面に当着した前記成型樹脂を介して一体となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。
6. 前記リフレクタは、第２のリードフレームに対応する領域が切り欠かれており、その切り欠き部に樹脂が配設されて非導電部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置。
7. 前記第２のリードフレームは、前記リフレクタに対向する領域の上下面、及びこの上下面に隣接した両側面が括れて、その括れ部の全周に前記成形樹脂が当着していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置。
8. 前記第２のリードフレームは、前記リフレクタの外周側面より外側に突出していることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
9. 前記第２のリードフレームは、前記発光装置の外周側面側の外側部と、前記反射面に囲まれた内側空間に対応した内側部と、前記外側部と前記内側部との間にある中間部とを有し、
   前記内側部はその上面が前記内側空間に露出し、
   前記外側部と前記中間部のいずれか一方は、その上下面及びこの上下面に隣接した両側面が前記成形樹脂と当着し、いずれか他方はその下面のみが前記発光装置の底面に露出している
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置。
10. 前記リフレクタの外周側面は、複数の凹凸を繰り返す第１の凹凸面と、さらに前記第１の凹凸面上に形成され、前記凹凸に比べて小さな凹凸からなる第２の凹凸面とを有し、前記第１の凹凸面及び前記第２の凹凸面は金型による射出成形で形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の発光装置。
    

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