JP2014093323A - 発光装置用パッケージ及びそれを用いた発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】信頼性の高い発光装置用パッケージ及びそれを用いた発光装置を提供する。
【解決手段】本発明は、上面視において、長手方向(x)と、該長手方向に直交する短手方向(y)と、を有し、前記長手方向(x)に並べられた２つのリードフレーム(11,12)と、前記２つのリードフレーム(11,12)と一体に成形された樹脂成形体(20)と、を備える発光装置用パッケージ(100)であって、前記２つのリードフレーム(11,12)は其々、上面側及び／又は下面側に設けられた凹みにより肉薄にされ該凹みが前記樹脂成形体(20)に被覆された第１肉薄領域(15)を有し、且つ、他方のリードフレーム側に幅狭になって延伸する延伸部(14)を有し、前記延伸部(14)は、その全部が前記第１肉薄領域(15)内にあって、且つ、その少なくとも一部が上面視で前記短手方向(y)において互いに対向する位置にあることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光装置用パッケージ（以下、単に「パッケージ」と略すことがある）、及び発光装置に関するものである。
例えば特許文献１に記載されているように、表面実装（Surface Mount Device：ＳＭＤ）型の発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）は、２つのリードフレームに、凹部を有する樹脂ケースを一体に成形した発光装置用パッケージを用いて、その凹部内にＬＥＤチップを搭載し、封止樹脂により封止することにより製造されている。
特開２０１１−１３４９０２号公報
しかしながら、特許文献１に記載のような従来の発光装置用パッケージにおいては、外部からの衝撃や荷重或いは周囲環境温度によって、樹脂ケースにクラックや割れが発生したり、樹脂ケースがリードフレームから剥離したりして、長期の信頼性を十分に確保できない虞があった。特に、このような問題は、長細い形状の発光装置用パッケージにおいて発生しやすい。
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い発光装置用パッケージ及びそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、上面視において、長手方向と、該長手方向に直交する短手方向と、を有し、前記長手方向に並べられた２つのリードフレームと、前記２つのリードフレームと一体に成形された樹脂成形体と、を備える発光装置用パッケージであって、前記２つのリードフレームは其々、上面側及び／又は下面側に設けられた凹みにより肉薄にされ該凹みが前記樹脂成形体に被覆された第１肉薄領域を有し、且つ、他方のリードフレーム側に幅狭になって延伸する延伸部を有し、前記延伸部は、その全部が前記第１肉薄領域内にあって、且つ、その少なくとも一部が上面視で前記短手方向において互いに対向する位置にあることを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置用パッケージは、以下のように構成することができる。
前記２つのリードフレームは其々、前記第１肉薄領域を形成する前記凹みが下面側にのみ設けられていてもよい。
前記２つのリードフレームの間の離間領域は、上面視において、前記短手方向の両端部が前記短手方向に略平行に設けられていてもよい。
前記２つのリードフレームは其々、前記延伸部の上面に設けられた窪みを有し、該窪みは前記樹脂成形体に埋められていてもよい。
前記延伸部は、該発光装置用パッケージの略中央に位置していてもよい。
前記２つのリードフレームは其々、前記第１肉薄領域から離間して且つ前記短手方向の両端部に、下面側に設けられた凹みにより肉薄にされ該凹みが前記樹脂成形体に被覆された第２肉薄領域を有していてもよい。
前記２つのリードフレームは其々、前記長手方向における前記延伸部と反対の側に設けられた貫通穴を有し、該貫通穴は前記樹脂成形体に埋められていてもよい。
前記２つのリードフレームの最下面は、前記樹脂成形体の最下面と共に該発光装置用パッケージの下面を構成していてもよい。
さらに、本発明に係る発光装置は、上記のいずれかの発光装置用パッケージと、前記２つのリードフレームのうちの少なくとも一方の上面に載置された発光素子と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置は、以下のように構成することができる。
前記発光装置は、前記２つのリードフレームのうちの前記発光素子が載置されたリードフレームとは異なるリードフレームの前記延伸部の上面と前記発光素子を接続するワイヤを備えていてもよい。
前記発光素子は、前記２つのリードフレームに１つずつ載置されていてもよい。
前記延伸部は、該発光装置用パッケージの略中央に位置しており、前記発光装置は、前記２つのリードフレームのうちのいずれか一方の前記延伸部の上面に載置された保護素子を備えていてもよい。
本発明の発光装置用パッケージによれば、特に２つのリードフレームの間の離間領域付近に掛かる応力に対する耐性を高めて、樹脂成形体のクラックや割れ、剥離を抑制することができ、信頼性の高いパッケージとすることができる。また、それにより、信頼性の高い発光装置を作製することができる。
本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面における概略断面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置用パッケージの概略上面図（ａ）及び概略下面図（ｂ）と、そのＢ−Ｂ断面，Ｃ−Ｃ断面を各々拡大して示す概略断面図（ｃ），（ｄ）である。
以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置用パッケージ及びそれを用いた発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、実施の形態１に係る発光装置を示す概略上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。また、図２（ａ）及び（ｂ）は其々、実施の形態１に係る発光装置用パッケージの概略上面図と概略下面図であり、図２（ｃ）及び（ｄ）は其々、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面，Ｃ−Ｃ断面を拡大して示す概略断面図である。なお、便宜上、図１と図２は縮尺が異なっている。
図１に示すように、実施の形態１に係る発光装置２００は、主として、図２に示す発光装置用パッケージ１００に、発光素子３０が搭載され、封止部材６０により封止されて構成されている。本例の封止部材６０は、蛍光体７０を含有しているが、省略することもできる。
図１，２に示すように、パッケージ１００は、上面視において一方向に長尺な形状を有している。すなわち、パッケージ１００は、上面視において、長手方向と、該長手方向に直交する短手方向と、を有する。より厳密に定義すると、長手方向は、上面視において、リードフレームのパッケージ長手方向に延びる端面つまり短手方向の端面に平行な方向である。図１，２中では、パッケージの長手方向がｘ方向、短手方向がｙ方向であり、上下方向がｚ方向である。また、ｘ方向を横方向、ｙ方向を縦方向、ｚ方向を厚さ方向とする。
図２に示すように、パッケージ１００は、２つのリードフレーム１１，１２と、この２つのリードフレームと一体に成形された樹脂成形体２０と、を備えている。２つのリードフレーム１１，１２は、パッケージ１００の長手方向に並べられている。リードフレーム１１，１２は其々、パッケージ１００と同様に、パッケージの長手方向に長尺な形状を有している。２つのリードフレーム１１，１２は、互いを離間する離間領域１３を樹脂成形体２０に埋められて、この離間領域１３を電気的絶縁領域として、樹脂成形体２０に一体的に保持されている。なお、発光素子が載置されるのは、パッケージ１００の上面側である。図１，２中では、左側のリードフレームを第１のリードフレーム１１、右側のリードフレームを第２のリードフレーム１２とする。
なお、２つのリードフレーム１１，１２は、最大幅（短手方向の最大幅；例えばリードフレームの幅が略一定である主要部の幅）が異なっていてよいが、最大幅（短手方向の最大幅）が略同じであることが好ましい。また、２つのリードフレーム１１，１２は、上面視において互いに斜めの関係に配置されていてもよいが、略平行に配置されていることが好ましい。更には、２つのリードフレーム１１，１２は、上面視において長手方向に平行な中心軸が短手方向に互いに変位した関係に配置されていてもよいが、上面視において長手方向に平行な中心軸が略一致するように配置されていることが好ましい。
樹脂成形体２０は、上面視においてパッケージの長手方向に長い長方形状を有している。また、樹脂成形体２０は、２つのリードフレーム１１，１２の短手方向の両端面の一部を被覆している（ここでは一部であるが全部でもよい）。また、樹脂成形体２０は、２つのリードフレーム１１，１２の上面の一部（特に周縁部）も被覆している。さらに、樹脂成形体２０は、２つのリードフレーム１１，１２と共に、発光素子を収容する凹部を形成している。具体的には、凹部の底面は、リードフレーム１１，１２の上面と、離間領域１３を埋める樹脂成形体２０の表面と、により構成されている。本例では、凹部の底面は略平坦であるが、例えば離間領域１３上に突起が設けられていてもよい。この突起は、発光素子から出射される光を効率良く取り出すために、凹部底面に近づくにつれて幅広になっていることが好ましい。また、この突起は、樹脂成形体２０と一体に成形されていてもよいし、樹脂成形体２０とは別に設けられていてもよい。凹部の側壁面は、樹脂成形体２０の表面により構成されている。凹部の側壁面は、垂直であってもよいが、発光素子から出射される光を効率良く取り出すために、凹部底面に近づくにつれて開口が幅狭となるように傾斜していることが好ましい。
そして、２つのリードフレーム１１，１２は其々、他方のリードフレーム側に幅狭になって延伸する延伸部１４を有している。また、その延伸部１４の少なくとも一部（本例では一部）は、上面視でパッケージの短手方向において互いに対向する位置にある。さらに、２つのリードフレーム１１，１２は其々、下面側に設けられた凹みにより肉薄にされて、その凹みが樹脂成形体２０に被覆された第１肉薄領域１５を有している。特に本例では、第１肉薄領域１５は、各リードフレーム１１，１２の互いに対向する側の端部において、短手方向の端から端まで連続して設けられている。つまり、本例の第１肉薄領域１５を形成する凹みは、他方のリードフレーム側及び短手方向の両端面側に開放している。そして、延伸部１４の全部は、第１肉薄領域１５内にある。なお、第１肉薄領域１５を形成する凹みは、リードフレーム１１，１２の上面側及び／又は下面側に設けられていてもよい。また、２つのリードフレーム１１，１２の延伸部１４は、上面視で短手方向において互いに対向する位置にあれば、上下方向（図１，２中でｚ方向）においては異なる位置にあってもよい。
ここで、「肉薄」とは、リードフレーム１１，１２の厚さが部分的に小さくなっていることである。つまり、例えばリードフレームが下面側に設けられた凹みにより肉薄にされると、下面側に肉薄領域と肉厚領域の段差を生じていることになる。なお、リードフレームの肉薄領域、窪みや溝、貫通穴などの諸形状は、リードフレーム１１，１２を構成する板材に、プレスや圧延、エッチングなどの加工を施すことで形成することができる。
以上のように構成されたパッケージ１００は、延伸部１４が上面視で短手方向に互いに対向する位置にあるため、２つのリードフレーム１１，１２の間の離間領域１３が、上面視において、例えば屈曲した形状など、単に短手方向に平行な一直線状とは異なる形状として設けられる。したがって、離間領域が単に短手方向に平行な一直線状に設けられる場合に比べて、例えばパッケージを離間領域で折ろうとするような、離間領域付近に掛かる応力に対するパッケージの強度を高めることができる。また、延伸部１４の全部が第１肉薄領域１５内にあることで、両リードフレームの第１肉薄領域１５を被覆するように連続的に形成された樹脂成形体２０によって延伸部１４を支持して、パッケージの強度を更に高めることができる。
特に本例のように、２つのリードフレーム１１，１２は其々、第１肉薄領域１５を形成する凹みが下面側にのみ設けられていることが好ましい。これにより、延伸部１４の下面の略全てを樹脂成形体２０で被覆することができ、両リードフレームの第１肉薄領域１５を被覆するように連続的に形成された樹脂成形体２０によって延伸部１４を下面側から支持できるので、パッケージの強度を高めやすい。また、２つのリードフレーム１１，１２が樹脂成形体２０から下方に離脱するのを抑制することができる。なお、特に、２つのリードフレーム１１，１２の第１肉薄領域１５は、圧延加工によって、「異形条」として設けられることが、面精度が高く且つ薄くしやすいので、好ましい。
また、一方のリードフレームの延伸部１４が他方のリードフレーム側に延伸しているので、この延伸部１４の上面に発光素子３０や保護素子８０用のワイヤ５０の接続点を設けることで、ワイヤ５０を比較的短く形成することができる。これにより、ワイヤ５０による光吸収を軽減でき、光の取り出し効率を高めることができる。
以下、発光装置用パッケージ１００及び発光装置２００の好ましい形態について説明する。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレームの間の離間領域１３は、上面視において、短手方向の両端部が短手方向に略平行に設けられている。これにより、２つのリードフレーム１１，１２の離間領域１３の短手方向の端部において、両リードフレーム１１，１２が短手方向に略平行に対向するようになるので、離間領域１３の短手方向の端部の幅を小さくしやすく、パッケージの強度を高めやすい。特に、離間領域１３の幅は、全域において略一定であることが好ましい。また、図２に示すパッケージ１００では、２つのリードフレームの延伸部１４は、幅を徐々に狭めながら延伸して設けられている。したがって、２つのリードフレーム１１，１２の延伸部１４の互いに対向する端面（上面視における辺）の一部は、短手方向に対して斜めに、すなわち上面視でパッケージの短手方向においても長手方向においても互いに対向するように、設けられている。このようにすれば、離間領域１３を小型に設けやすく、小さい領域において延伸部１４を長く延伸させて設けやすい。なお、２つのリードフレーム１１，１２の延伸部１４の互いに対向する端面（上面視における辺）の一部が長手方向に平行に近づくほど、離間領域付近に掛かる応力に対するパッケージの強度を高めやすい。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレーム１１，１２の延伸部１４は、パッケージの略中央に設けられている。このように、延伸部１４がパッケージの略中央に位置していることにより、２つのリードフレーム１１，１２の其々に発光素子を載置しやすく、それにより好ましい配光特性が得られやすい。その反面、２つのリードフレーム１１，１２の両方が中央の離間領域１３から長手方向に略均等に延伸して設けられるので、離間領域１３に応力が掛かりやすくなるが、本発明の構成によりそれを補強することができる。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレーム１１，１２は其々、第１肉薄領域１５から離間して、且つ短手方向の両端部に、下面側に設けられた凹みにより肉薄にされて、その凹みが樹脂成形体２０に被覆された第２肉薄領域１６を有している。これにより、リードフレーム１１，１２の下面側において、第１肉薄領域１５と第２肉薄領域１６の間に肉厚領域が形成され、この肉厚領域と第２肉薄領域１６の段差が第２肉薄領域１６を形成する凹みを被覆する樹脂成形体２０に係止するように作用し、リードフレーム１１，１２が樹脂成形体２０から長手方向に離脱するのを抑制することができる。また、２つのリードフレーム１１，１２が樹脂成形体２０から下方に離脱するのを抑制することができる。なお、第２肉薄領域１６を形成する凹みは、リードフレーム１１，１２の下面側において、短手方向の端面側に開放して設けられる。第２肉薄領域１６の上面視形状は、点状や破線状などでもよいが、長手方向に延伸して直線状に設けられることが、比較的小さい領域において小型に且つ効果的に形成でき、好ましい。第２肉薄領域１６の断面形状は、矩形状が形成しやすく好ましい。また、第２肉薄領域１６の加工方法は、プレスが簡便で良い。
図２に示すパッケージ１００において、第１肉薄領域１５は、第２肉薄領域１６より薄くなっている。第１肉薄領域１５が薄く設けられることで、第１肉薄領域１５を形成する凹みを被覆する樹脂成形体２０が厚く設けられやすくなる。これにより、離間領域１３付近に掛かる応力に対するパッケージの強度を高めやすく、また２つのリードフレーム１１，１２が樹脂成形体２０から下方に離脱するのをより抑制しやすい。一方、第２肉薄領域１６を形成する凹みを被覆する樹脂成形体２０によるリードフレーム１１，１２の離脱抑制効果は、第１肉薄領域１５のそれに対して補助的に奏するものであり、第２肉薄領域１６は厚く、つまりそれを形成する凹みは浅く設けられるほうが、加工によるバリの発生などが少なく、好ましい。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレーム１１，１２は其々、延伸部１４の上面に設けられた窪み１７を有している。そして、この窪み１７は、樹脂成形体２０に埋められている。これにより、樹脂成形体２０の延伸部１４に対する密着性を高めて、樹脂成形体２０がリードフレーム１１，１２から剥離するのを抑制することができる。この窪み１７の上面視形状は、点状や破線状などでもよいが、長手方向に延伸して直線状に設けられることが、比較的小さい領域において小型に且つ効果的に形成でき、好ましい。断面形状は、半円形状、矩形状、逆台形状などでもよいが、逆三角形状（Ｖ字状）が形成しやすく好ましい。また、本例のように、窪み１７は、延伸部１４以外の第１肉薄領域１５の上面や、第２肉薄領域１６の上面まで連続して形成されていてもよい。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレーム１１，１２は其々、長手方向における延伸部１４と反対の側に設けられた貫通穴１８を有している。そして、この貫通穴１８は、樹脂成形体２０に埋められている。これにより、貫通穴１８の内面が樹脂成形体２０に係止するように作用し、リードフレーム１１，１２が樹脂成形体２０から長手方向に離脱するのを抑制することができる。この貫通穴１８は、リードフレーム１１，１２の長手方向の端面側（延伸部１４と反対の側）に開放していてもよいが、本例のように、その長手方向の端面から離間してリードフレーム１１，１２の内側に設けられていることが好ましい。これにより、貫通穴１８の内面が上面視における面内全方向に対して樹脂成形体２０に係止するように作用し、リードフレーム１１，１２の樹脂成形体２０からの離脱を抑制しやすい。貫通穴１８の上面視形状は、矩形状（角が丸みを帯びていてもよい）や円形状でよい。なお、この貫通穴１８は、樹脂成形体２０を成形する際、その構成材料の注入口として利用することができる。
図２に示すパッケージ１００において、リードフレーム１１，１２の長手方向の端部は、樹脂成形体２０から延出している。これにより、パッケージ１００又は発光装置２００の半田付け等の実装性を高めることができる。更には、そのリードフレーム１１，１２の延出部は、中央部が切り欠かれて、二股に分かれている。これにより、半田付け等の実装性をよりいっそう高めることができる。なお、このリードフレーム１１，１２の延出部の外側の角は、面取りが施されている。これにより、多数のパッケージや発光装置を袋に詰めて保管、運搬等する際に、他のパッケージや発光装置の損傷を抑制することができる。
図２に示すパッケージ１００において、２つのリードフレーム１１，１２の最下面は、樹脂成形体２０の最下面と共にパッケージ１００の下面を構成している。これにより、２つのリードフレーム１１，１２の最下面を、パッケージ１００の実装面とすることができ、リードフレーム１１，１２から効率良く放熱することができる。それにより、樹脂成形体２０の劣化やリードフレーム１１からの剥離を抑制したり、発光素子３０や保護素子８０の放熱性を高めたり、することができる。
図１に示す発光装置２００において、発光素子３０は、パッケージ１００における、第１のリードフレーム１１と、第２のリードフレーム１２と、の両方の上面に其々、接着剤４０により接着されている。第１のリードフレーム１１に接着されている発光素子３０は、第２のリードフレーム１２の延伸部１４の上面とワイヤ５０で接続されている。第２のリードフレーム１２に接着されている発光素子３０は、第１のリードフレーム１１の延伸部１４の上面とワイヤ５０で接続されている。
このように、発光装置２００は、パッケージ１００と、２つのリードフレーム１１，１２のうちの少なくとも一方の上面に載置された発光素子３０と、を備えている。これにより、信頼性の高いパッケージを用いて、信頼性の高い発光装置とすることができる。また、発光装置２００は、２つのリードフレーム１１，１２のうちの発光素子３０が載置されたリードフレームとは異なるリードフレームの延伸部１４の上面と発光素子３０を接続するワイヤ４０を備えていることが好ましい。パッケージ１００では、一方のリードフレームの延伸部１４が他方のリードフレーム側に延伸して設けられているため、他方のリードフレームに接続するワイヤ５０を比較的短く形成でき、ワイヤ５０による光吸収を軽減でき、光の取り出し効率を高めやすい。
図１に示す発光装置２００において、発光素子３０は、２つのリードフレーム１１，１２に１つずつ載置されている。発光素子３０を２つのリードフレーム１１，１２の其々に載置することで、２つの発光素子３０の距離を大きくしやすく、それにより輝度分布を制御しやすい。また、パッケージ１００では、一方のリードフレームの延伸部１４が他方のリードフレーム側に延伸して設けられているため、発光素子３０を２つのリードフレームの其々に載置しても、他方のリードフレームに接続するワイヤ５０を比較的短く形成でき、ワイヤ５０による光吸収を軽減でき、光の取り出し効率を高めやすい。
図１に示す発光装置２００において、パッケージ１００の略中央に位置する第２のリードフレーム１２の延伸部１４の上面に、保護素子８０が導電性の接着剤４５により接着されている。また、その保護素子８０は、第１のリードフレーム１１の延伸部１４の上面とワイヤ５０で接続されている。
このように、延伸部１４がパッケージ１００の略中央に位置しており、発光装置２００は、２つのリードフレーム１１，１２のうちのいずれか一方の延伸部１４の上面に載置された保護素子８０を備えていることが好ましい。これにより、発光素子３０と保護素子８０の距離を大きくしやすく、保護素子８０による光吸収を軽減して、光の取り出し効率を高めやすい。また、発光装置２００は、２つのリードフレーム１１，１２のうちの保護素子８０が載置されたリードフレームとは異なるリードフレームの延伸部１４の上面と保護素子８０を接続するワイヤ５０を備えていることが好ましい。これにより、保護素子８０と他方のリードフレームを接続するワイヤ５０を比較的短く形成できるため、ワイヤ５０による光吸収を軽減でき、光の取り出し効率を更に高めやすい。
図１に示す発光装置２００において、各リードフレーム１１，１２にある２つの第２肉薄領域１６は、長手方向に延伸して発光素子３０を挟んで設けられている。このように、２つの第２肉薄領域１６が発光素子３０を挟んで設けられることにより、発光素子３０の近隣における樹脂成形体２０のリードフレーム１１，１２からの剥離を抑制し、樹脂成形体２０の凹部の側壁面を光反射面として安定して機能させることができる。また、リードフレーム１１，１２の発光素子３０が載置されている領域の直下に位置する下面が樹脂成形体２０から露出されていることで、このリードフレームの露出面を発光装置２００の実装面とすることができ、発光素子３０の放熱性を高めやすい。
以下、本発明の発光装置用パッケージ及び発光装置の各構成要素について説明する。
（リードフレーム１１，１２）
リードフレームは、発光素子や保護素子に接続されて導電可能な金属部材を用いることができる。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅などの金属板に各種の加工を施したものが挙げられる。また、その表層に、銀、アルミニウム、ロジウム、金、銅、又はこれらの合金などの鍍金や光反射膜が設けられていてもよく、なかでも光反射性に最も優れる銀が好ましい。
（樹脂成形体２０）
樹脂成形体の母材は、脂肪族ポリアミド樹脂、半芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリカーボネート樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーン変成樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、これらの母材中に、充填剤又は着色顔料として、ガラス、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ワラストナイト、マイカ、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、酸化アンチモン、スズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、カーボンブラックなどの粒子又は繊維を混入させることができる。
（発光素子３０）
発光素子は、ＬＥＤ素子や半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子は、種々の半導体で構成される素子構造に正負一対の電極が設けられているものであればよい。特に、蛍光体を効率良く励起可能な窒化物半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の発光素子が好ましい。このほか、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子でもよい。正負一対の電極が同一面側に設けられている発光素子の場合、各電極をワイヤでリードフレームと接続してフェイスアップ実装される。正負一対の電極が互いに反対の面に各々設けられている対向電極構造の発光素子の場合、下面電極が導電性接着剤でリードフレームに接着され、上面電極がワイヤでリードフレームと接続される。後述の保護素子の実装形態も同様である。また、発光素子の実装面側に、銀やアルミニウムなどの金属層や誘電体反射膜が設けられることで、光の取り出し効率を高めることができる。１つの発光装置用パッケージに搭載される発光素子の個数は１つでも複数でもよく、その大きさや形状、発光波長も任意に選べばよい。複数の発光素子は、リードフレームやワイヤにより直列又は並列に接続することができる。また、１つの発光装置用パッケージに、例えば青色発光と赤色発光の２つ、青色発光と緑色発光の２つ、青色・緑色・赤色発光の３つなどの組み合わせの発光素子が搭載されてもよい。３つの発光素子を搭載する場合、例えば図１における保護素子の位置に発光素子を載置してもよい。
（接着剤４０，４５）
接着剤は、発光素子又は保護素子をリードフレームに接着する部材である。絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれらの変性樹脂やハイブリッド樹脂などを用いることができる。導電性接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、金−錫などの半田、低融点金属などのろう材を用いることができる。
（ワイヤ５０）
ワイヤは、発光素子の電極又は保護素子の電極と、リードフレームと、を接続する導線である。具体的には、金、銅、銀、白金、アルミニウム又はこれらの合金の金属線を用いることができる。特に、封止部材からの応力による破断が生じにくく、熱抵抗などに優れる金線が好ましい。また、光反射性を高めるために、少なくとも表面が銀で構成されているものでもよい。
（封止部材６０）
封止部材は、発光素子や保護素子、ワイヤなどを封止して、埃や水分、外力などから保護する部材である。封止部材の母材は、電気的絶縁性を有し、発光素子から出射される光を透過可能（好ましくは透過率７０％以上）であればよい。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、これらの変性樹脂、又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。ガラスでもよい。なかでも、シリコーン樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、固化後の体積収縮が少ないため、好ましい。また、封止部材は、その母材中に、充填剤や蛍光体など、種々の機能を持つ粒子が添加されてもよい。充填剤は、拡散剤や着色剤などを用いることができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、ガラス、カーボンブラックなどが挙げられる。充填剤の粒子の形状は、破砕状でも球状でもよい。また、中空又は多孔質のものでもよい。
（蛍光体７０）
蛍光体は、発光素子から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色系）を出射する発光装置や、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。なお、蛍光体は、パッケージの凹部底面側に沈降していてもよいし、凹部内において分散していてもよい。
（保護素子８０）
保護素子は、静電気や高電圧サージから発光素子を保護するための素子である。具体的には、ツェナーダイオードが挙げられる。保護素子は、光吸収を抑えるために、白色樹脂などの光反射部材により被覆されていてもよい。
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１に示す例の構造を有する、トップビュー式のＳＭＤ型ＬＥＤである。
パッケージ１００は、大きさが横７．０ｍｍ、縦２．０ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍであり、正極・負極を構成する２つのリードフレーム１１，１２に、樹脂成形体２０が一体に成形されて構成されている。なお、このパッケージ１００は、複数組のリードフレーム１１，１２が縦横に連なって成る加工金属板を、金型内に設置して、流動性を有する状態の樹脂成形体２０の構成材料を注入して固化、離型させた後、各パッケージに分離（個片化）することで作製される。
２つのリードフレーム１１，１２は其々、表面に銀の鍍金が施された、幅（縦）１．５ｍｍ、最大厚３．０ｍｍの銅合金の板状小片である。２つのリードフレーム１１，１２は其々、互いに対向する側における両端の角が略直角になっている。また、２つのリードフレーム１１，１２の間の離間領域１３は、幅が０．３ｍｍで略一定であり、上面視で２回屈曲した形状に設けられている。つまり、離間領域１３の短手方向の両端部は、上面視で短手方向に略平行に設けられている。また、離間領域１３の中央部は、上面視で短手方向に対して斜めに設けられている。よって、この斜めの辺を有する部位が延伸部１４となっている。第１肉薄領域１５は、２つのリードフレーム１１，１２の互いに対向する側（パッケージ中央部）において、離間領域１３の中心（パッケージ中心）を挟んで横幅１．４３ｍｍの範囲を厚さ０．１２ｍｍに、下面側から圧延加工された領域である。なお、離間領域１３は、プレスによる打ち抜きで形成されており、延伸部１４の全部は第１肉薄領域１５内にある（第１肉薄領域１５の端から０．２ｍｍ程度内側）。第２肉薄領域１６を形成する凹みは、各リードフレーム１１，１２の下面側において、第１肉薄領域１５から０．１３ｍｍ程度離間して、短手方向の端面側に開放する、長さ（横）１．３５ｍｍ、幅（縦）０．１５ｍｍ、深さ０．１ｍｍの略直方体状に設けられている。第２肉薄領域１６は、プレス加工により形成されている。また、各リードフレーム１１，１２の上面には、中心が短手方向の端面から０．１ｍｍ内側にあり、幅０．０５ｍｍ、深さ０．０１〜０．０４ｍｍのＶ字溝である窪み１７が長手方向に延伸して設けられ、この窪み１７は樹脂成形体２０に埋められている。さらに、各リードフレーム１１，１２は、長手方向の外側寄りに、端面から離間して、横０．７ｍｍ、縦１．０ｍｍの角が丸みを帯びた上面視矩形状の貫通穴１８が設けられ、この貫通穴１８は樹脂成形体２０に埋められている。また、一方のリードフレームの貫通穴１８は、樹脂成形体２０の構成材料の注入口として利用され、その貫通穴１８内に充填された樹脂成形体２０の下面には「ゲート痕」と呼ばれる突起が形成されている。なお、貫通穴１８の近隣には、窪み１７と同様のＶ字溝である、短手方向に延伸した窪みが設けられ、この窪みも樹脂成形体２０に埋められている。また、２つのリードフレーム１１，１２は其々、長手方向において、樹脂成形体２０の外側に延出して、更に二股に分かれており、この延出部が外部接続用の端子として機能する。
樹脂成形体２０は、上面視の外形が横６．２ｍｍ、縦２．０ｍｍの長方形状であり、酸化チタンを含有する脂肪族ポリアミド樹脂製の成形体である。樹脂成形体２０の上面側の略中央には、横６．０ｍｍ、縦１．６ｍｍ、深さ０．３５ｍｍの上面視トラック形状（矩形の両側に半円が付いたような形状）の凹部が形成されている。凹部底面は、横４．２ｍｍ、縦１．１ｍｍの同様形状である（側壁面の傾斜角度は、長手方向が凹部底面から１５８．７°、短手方向が凹部底面から１２５．５°である）。
パッケージ１００の凹部底面を構成する各リードフレーム１１，１２の上面には、２つの発光素子３０が、シリコーン樹脂である接着剤４０で接着されている。この発光素子３０は、サファイア基板上に、窒化物半導体のｎ型層、活性層、ｐ型層が順次積層された、青色（中心波長約４６０ｎｍ）発光可能な、縦６５０μｍ、横６５０μｍ、厚さ１５０μｍのＬＥＤ素子である。２つの発光素子３０の中心間距離は２．５ｍｍである。また、各発光素子３０は、ｐ，ｎ電極の一方がその素子が載置されているリードフレームにワイヤ５０で接続され、ｐ，ｎ電極の他方が他方のリードフレームの延伸部１４にワイヤ５０で接続されている。これにより、２つの発光素子３０は、並列接続されている。ワイヤ５０は、線径２５μｍの金線である。
また、一方のリードフレームの延伸部１４の上面には、対向電極構造のツェナーダイオードである保護素子８０が、銀ペーストである接着剤４５で接着されている。また、保護素子８０は、その上面電極がワイヤ５０で他方のリードフレームの延伸部１４に接続されている。
上記２つの発光素子３０と保護素子８０が収容されたパッケージ１００の凹部には、封止部材６０が充填され、各素子を被覆している。封止部材６０は、シリコーン樹脂を母材とし、その中にＹＡＧ：Ｃｅの蛍光体と、シリカの充填材と、を含有している。封止部材６０の上面は、樹脂成形体２０の上面と略同一面であり、ほぼ平坦面になっている。この封止部材６０は、流動性を有する状態において、ディスペンサを用いてパッケージ１００の凹部内に充填され、加熱などにより固化させることで形成される。
以上のように構成された実施例１の発光装置２００は、順電流２６０ｍＡにて、順電圧３．１５Ｖ、光束８６．６ルーメン（色度（ｘ、ｙ）＝（０．２５９，０．２２３））で発光可能である。
＜評価＞
実施例１の発光装置２００において、パッケージ１００の強度等を評価する。１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）に発光装置を実装して、その基板を裏から５秒間押し込む基板曲げ試験では、押し込み量５ｍｍを超えるまでクラックの発生はない。抗折強度試験におけるパッケージ破壊時の荷重は、１６．５Ｎである。また、インク浸入試験では、パッケージ凹部内へのインクの浸入がなく、リードフレーム１１，１２と樹脂成形体２０の高い密着性が得られている。
本発明に係る発光装置用パッケージは、ＳＭＤ型ＬＥＤのパッケージとして好適に利用することができる。また、本発明に係るパッケージを用いた発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。
１００…発光装置用パッケージ（１１，１２…リードフレーム、１３…離間領域、１４…延伸部、１５…第１肉薄領域、１６…第２肉薄領域、１７…窪み、１８…貫通穴、２０…樹脂成形体）
３０…発光素子
４０，４５…接着剤
５０…ワイヤ
６０…封止部材
７０…蛍光体
８０…保護素子
２００…発光装置

Claims (12)

  1. 上面視において、長手方向と、該長手方向に直交する短手方向と、を有し、
    前記長手方向に並べられた２つのリードフレームと、
    前記２つのリードフレームと一体に成形された樹脂成形体と、を備える発光装置用パッケージであって、
    前記２つのリードフレームは其々、上面側及び／又は下面側に設けられた凹みにより肉薄にされ該凹みが前記樹脂成形体に被覆された第１肉薄領域を有し、且つ、他方のリードフレーム側に幅狭になって延伸する延伸部を有し、
    前記延伸部は、その全部が前記第１肉薄領域内にあって、且つ、その少なくとも一部が上面視で前記短手方向において互いに対向する位置にあることを特徴とする発光装置用パッケージ。
  2. 前記２つのリードフレームは其々、前記第１肉薄領域を形成する前記凹みが下面側にのみ設けられている請求項１に記載の発光装置用パッケージ。
  3. 前記２つのリードフレームの間の離間領域は、上面視において、前記短手方向の両端部が前記短手方向に略平行に設けられている請求項２に記載の発光装置用パッケージ。
  4. 前記２つのリードフレームは其々、前記延伸部の上面に設けられた窪みを有し、該窪みは前記樹脂成形体に埋められている請求項２又は３に記載の発光装置用パッケージ。
  5. 前記延伸部は、該発光装置用パッケージの略中央に位置している請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置用パッケージ。
  6. 前記２つのリードフレームは其々、前記第１肉薄領域から離間して且つ前記短手方向の両端部に、下面側に設けられた凹みにより肉薄にされ該凹みが前記樹脂成形体に被覆された第２肉薄領域を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置用パッケージ。
  7. 前記２つのリードフレームは其々、前記長手方向における前記延伸部と反対の側に設けられた貫通穴を有し、該貫通穴は前記樹脂成形体に埋められている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置用パッケージ。
  8. 前記２つのリードフレームの最下面は、前記樹脂成形体の最下面と共に該発光装置用パッケージの下面を構成している請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置用パッケージ。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置用パッケージと、
    前記２つのリードフレームのうちの少なくとも一方の上面に載置された発光素子と、を備える発光装置。
  10. 前記発光装置は、前記２つのリードフレームのうちの前記発光素子が載置されたリードフレームとは異なるリードフレームの前記延伸部の上面と前記発光素子を接続するワイヤを備える請求項９に記載の発光装置。
  11. 前記発光素子は、前記２つのリードフレームに１つずつ載置されている請求項９又は１０に記載の発光装置。
  12. 前記延伸部は、該発光装置用パッケージの略中央に位置しており、
    前記発光装置は、前記２つのリードフレームのうちのいずれか一方の前記延伸部の上面に載置された保護素子を備える請求項１１に記載の発光装置。
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