JP2015032738A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発光素子と、前記発光素子が収納される凹部を正面に有する成形体と、前記成形体に埋設されるとともに、一部が前記凹部の底面に露出され、一部が前記成形体の下面側に配置される第1および第2のリード電極とを有するパッケージと、を備えた発光装置であって、前記発光素子は、前記凹部底面に露出した前記第1および第2のリード電極の実装部に実装され、前記第1および第2のリード電極は、前記凹部底面において前記成形体の上下方向に並んで設けられ、前記実装部をはさむ前記成形体の凹部側面方向の両側において、前記成形体に埋設されていることを特徴とする発光装置である。
【選択図】 図1
Description
本実施の形態では、まず第一の工程として、金属板に対し打ち抜き加工を施して、第1および第2のリード電極2a、2bとなる端部を複数対有するリードフレームを形成し、該リードフレーム表面に金属メッキを施す。なお、リード電極2のカットフォーミング工程から発光装置80の分離工程までパッケージ1の外表面に設けられたハンガーリードにかん合して、パッケージ1を支持するハンガーリードをリードフレームの一部に設けることができる。
本実施の形態におけるリード電極2は、発光素子4に電力を供給するとともに、該発光素子4を実装可能な導電体である。特に、本実施の形態に係るリード電極2は、一方の端部(インナーリード部50)がパッケージ1下面から成形体40に埋設され、他方の端部(アウターリード部60)がパッケージ1下面から突出するように成形体40の成形時に一体成形される。また、成形体40に埋設されたリード電極2の実装部52には、成形用型の一部をリード電極2に接触させることにより、パッケージ1の凹部底面44から露出するように一体成形することができる。
本実施の形態におけるパッケージ1は、発光素子4が実装可能で、発光素子4が実装されるリード電極2を固定保持する支持体として働く。
本発明で用いられるパッケージ1の成形材料は特に限定されず、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、6Tナイロン(登録商標)、9Tナイロン(登録商標)等の熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のように高融点結晶が含有されてなる半結晶性ポリマー樹脂を用いると、表面エネルギーが大きく、開口内部に設けることができる封止樹脂や後付することができる導光板31等との密着性が良好なパッケージ1が得られる。これにより、封止樹脂を充填し硬化する工程において、冷却過程でのパッケージ1と封止樹脂との界面に剥離が発生することを抑制することができる。また、発光素子4チップからの光を効率良く反射させるために、パッケージ1の成形体40中に、発光素子や後述する蛍光物質の光を効率良く反射する材料、例えば、酸化チタン・酸化亜鉛・酸化アルミなどの白色顔料などを混合させて、成形体を白色にすることが好ましい。
次に、パッケージ1に設けた凹部底面44に露出されたリード電極2に対し、半導体素子を固定する。本実施の形態では、半導体素子として特に発光素子4について説明するが、本発明に使用することができる半導体素子は、発光素子4に限られず、受光素子、静電保護素子(ツェナーダイオード、コンデンサ等)、あるいはそれらを少なくとも二種以上組み合わせたものを使用することができる。
本実施の形態において使用される発光素子4として、LEDチップを用いることができる。本実施の形態におけるLEDチップは、凹部底面44の大きさに合わせて複数用いてもよいし、凹部底面44の形状に合わせて種々の形状とすることができる。
本実施の形態において、発光素子4を、同一面側に設けられた1対の電極をパッケージ1の成形体40の凹部43より露出された1対のリード電極2と対向させてなるフリップチップ方式にて実装すると、発光面84側に光を遮るものが存在せず、均一な発光を得ることができる。接合部材6の材料は、導電性であれば特に限定されないが、発光素子4の正負両電極およびリード電極2のメッキ材料に含まれる材料の少なくとも1種を含有することが好ましい。接合部材6の材料として、例えばAu−Sn系、Sn−Ag−Cu系、Pb−Sn系等のはんだを挙げることができる。
次に、発光素子4を外部環境から保護するため透光性の封止部材を設ける。発光素子4あるいはリード電極2等を覆うようにパッケージ1の凹部43内に、封止部材の材料を充填し、硬化させることにより発光素子4等を被覆する。
封止部材の材料は透光性であれば特に限定されず、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂を少なくとも1種以上含むハイブリッド樹脂等、耐候性に優れた透光性樹脂を用いることができる。耐光性の高い材料(例えばジメチルシリコーン)、ガスバリア性の高いもの(例えばフェニルシリコーン)が好ましい。また、封止部材は有機物に限られず、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。また、本実施の形態において封止部材は、粘度増量剤、光拡散剤、顔料、蛍光物質等、使用用途に応じてあらゆる部材を添加することができる。光拡散剤として例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、二酸化珪素、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、および、それらを少なくとも1種以上含む混合物等を挙げることができる。さらにまた、封止部材の発光面84側を所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができ、発光素子4のチップからの発光を集束させたりすることができる。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる。封止部材は1層でもよいが、2層以上に形成されてもよい。
本発明の発光装置80では、発光素子4、封止部材、アンダフィルおよびパッケージ1等の各構成部材中および/またはその周辺に無機蛍光物質や有機蛍光物質のような種々の蛍光物質を配置させることができる。また、本実施の形態における蛍光物質は、封止部材の発光観測面側表面を被覆するように封止部材の外部に設けられる他、封止部材の発光観測面側表面および発光素子4から離間させた位置に、蛍光体を含む層あるいはフィルターとして封止部材の内部に設けることもできる。
次に、リードフレームから各リード電極2との連結部分を切断して個々の発光装置80に分離する。なお、パッケージ1を支持するハンガーリードを設けた場合は、以下に述べるフォーミングを行った後、ハンガーリードによる支持を取り除き、図1に示されるようなパッケージ1とする。ハンガーリードを利用することにより、フォーミング工程が各1対のリード電極2に対してまとめて行えるため、発光装置80の形成工程数を減らし作業性を向上させることができる。
次に、図13に示すように、パッケージ1の端面から突出した第1および第2のリード電極2を、パッケージ1の下面にそって折り曲げる。
図11は、本発明の発光装置80を用いた面状光源の一実施例を示す模式的な斜視図であり、図12は、図11に示す発光装置80の断面図である。なお、図11において影になる部分は点線で示す。
2 リード電極
2a 第1のリード電極
2b 第2のリード電極
4 発光素子
6 接合部材(バンプ)
14 サファイア基板
16 n型半導体層
17 活性層
18 p型半導体層
19 p側全面電極
20 n側電極
21 p側パッド電極(第2電極)
22 n側パッド電極(第1電極)
23 絶縁層
31 導光板
33 装着面
34 光入射部
35 光出射面
40 成形体
41 第1の凹部側面
42 第2の凹部側面
43 凹部
44 凹部底面
45 電極埋設部
47 第1の成形体側面
48 第2の成形体側面
50、50a、50b インナーリード部
51、51a、51b 接続部
52、52a、52b 実装部
53、53a、53b 電極端部
60、60a、60b アウターリード部
80 発光装置
82 主面
84 発光面
Claims (13)
- 発光素子と、
前記発光素子が収納される凹部を正面に有する成形体と、前記成形体に埋設されるとともに、一部が前記凹部の底面に露出され、一部が前記成形体の下面側に配置される第1および第2のリード電極とを有するパッケージと、を備えた発光装置であって、
前記発光素子は、前記凹部底面に露出した前記第1および第2のリード電極の実装部に実装され、
前記第1および第2のリード電極は、前記凹部の底面において前記成形体の上下方向に並んで設けられ、前記実装部をはさむ前記成形体の凹部側面方向の両側において、前記成形体に埋設されていることを特徴とする発光装置。 - 前記発光素子が、フリップチップ実装された請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1および第2のリード電極は、前記成形体に埋設されその一部が前記凹部の底面に露出するインナーリード部と、前記パッケージの下面側に配置されるアウターリード部を有し、
前記インナーリード部は、電極端部と、前記発光素子が実装される実装部と、前記実装部と前記アウターリード部との間にある接続部とを有し、前記電極端部の少なくとも一部と前記接続部とは前記成形体に埋設されており、前記第1のリード電極は、前記接続部を前記成形体の第1の凹部側面側に有し、前記電極端部を前記成形体の第1の凹部側面の反対側の第2の凹部側面側に有し、前記第2のリード電極は、接続部を前記成形体の第2の凹部側面側に有し、前記電極端部を前記成形体の第1の凹部側面側に有することを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。 - 前記凹部は、前記成形体の凹部側面方向の長さよりも前記成形体の上下方向の長さが短いことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1および第2のリード電極の前記実装部がそれぞれ長辺を有し、前記それぞれの長辺の少なくとも一部が略平行に配置される、請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1および第2のリード電極の一方の前記接続部と他の一方の前記電極端部が、対向して配置される、請求項3から5のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1および第2のリード電極のそれぞれの前記接続部の上下方向の幅が、前記電極端部と対向する部分において、前記電極端部の上下方向の幅の0.8〜1.2倍である、請求項3から6のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記電極端部の上下方向の幅は、前記実装部の上下方向の幅よりも狭いことを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記発光素子は、はんだを用いて前記実装部に実装されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の発光装置。
- 発光素子と、
前記発光素子が収納される凹部を正面に有する成形体と、前記成形体に埋設され、第1および第2のリード電極とを有するパッケージと、を備えた発光装置であって、
前記第1および第2のリード電極は、前記成形体に埋設されその一部が前記凹部の底面に露出するインナーリード部と、前記パッケージの下面側に配置されるアウターリード部とを有し、
前記インナーリード部は、電極端部と、前記発光素子が実装される実装部と、前記実装部と前記アウターリード部との間にある接続部とを有し、前記電極端部と前記接続部とは前記成形体に埋設されており、前記発光素子は実装部にフリップチップ実装されていることを特徴とする発光装置。 - 前記第1および第2のリード電極は、前記凹部の底面において前記成形体の上下方向に並んで設けられていることを特徴とする請求項10に記載の発光装置。
- 前記第1のリード電極は、前記接続部を前記成形体の第1の凹部側面側に有し、前記電極端部を前記成形体の第1の凹部側面の反対側の第2の凹部側面側に有し、前記第2のリード電極は、接続部を前記成形体の第2の凹部側面側に有し、前記電極端部を前記成形体の第1の凹部側面側に有することを特徴とする請求項10から11のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記凹部は、前記成形体の凹部側面方向よりも前記成形体の上下方向に狭いことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項に記載の発光装置。
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