JP2016119405A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を用いた発光装置に関し、より詳細には、保護素子が搭載されている表面実装型発光装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting device using a light-emitting element, and more particularly to a surface-mounted light-emitting device in which a protective element is mounted.
各種光源として使用される発光装置には、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子が利用されている。
このような発光装置において、発光素子を過電圧による破壊から保護するため、発光装置にツェナーダイオードなどの保護素子が搭載されることがある。このような保護素子が発光素子に隣接して配置されると、発光素子からの光が保護素子に吸収されたり、保護素子に遮光されたりすることにより、発光装置全体として光取り出し効率が低下することがある。
そこで、下記特許文献1に開示される発光装置のように、発光素子を載置する面に対して反対側の面に保護素子を載置する凹部を設けることが提案されている。このように構成された発光装置は、発光素子からの光が保護素子に吸収されたり、保護素子に遮光されたりすることがなく、発光素子を発光装置の略中心に配置して輝度を十分に保持しつつ、小型の静電対策表面実装型発光装置とすることができる。
For light emitting devices used as various light sources, light emitting elements such as light emitting diodes and semiconductor lasers are used.
In such a light-emitting device, a protective element such as a Zener diode may be mounted on the light-emitting device in order to protect the light-emitting element from destruction due to overvoltage. When such a protective element is disposed adjacent to the light emitting element, light from the light emitting element is absorbed by the protective element or shielded by the protective element, thereby reducing light extraction efficiency as a whole of the light emitting device. Sometimes.
Therefore, as in the light emitting device disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示の発光装置では、発光素子の直下の領域に設けられた保護素子を載置するための凹部にもモールド樹脂を充填するため、発光装置の放熱性が十分に確保できず、投入電力を制御しなければならないという問題がある。
However, in the light emitting device disclosed in
本発明の実施形態に係る発光装置は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、保護素子が搭載された発光装置において、発光装置の光取り出し効率を低下させることなく、かつ、放熱性が確保された発光装置を提供することを目的とする。 A light-emitting device according to an embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and in a light-emitting device equipped with a protective element, without reducing the light extraction efficiency of the light-emitting device and having heat dissipation properties. An object is to provide a secured light emitting device.
本発明の実施形態に係る発光装置は、リードフレームと、前記リードフレーム上に載置される発光素子と、前記リードフレームを保持する樹脂パッケージと、を備える発光装置であって、前記リードフレームは、前記樹脂パッケージ内で離間して配置された第一リードと第二リードとを備え、前記第一リード及び前記第二リードは、それぞれの一部に第一凹部及び第二凹部を有し、前記第一凹部及び前記第二凹部の少なくとも一方の凹部内には保護素子が載置され、前記保護素子と、前記保護素子とリードフレームとを電気的に接続する保護素子導電部材とが前記樹脂パッケージで覆われていることを特徴とする。 A light-emitting device according to an embodiment of the present invention is a light-emitting device including a lead frame, a light-emitting element placed on the lead frame, and a resin package that holds the lead frame, and the lead frame includes: A first lead and a second lead that are spaced apart from each other in the resin package, the first lead and the second lead each having a first recess and a second recess, A protective element is placed in at least one of the first concave portion and the second concave portion, and the protective element and a protective element conductive member that electrically connects the protective element and the lead frame are the resin. It is covered with a package.
本発明の他の実施形態に係る発光装置は、保護素子と、リードフレームと、前記リードフレーム上に載置される発光素子と、前記リードフレームを保持する樹脂パッケージと、を備える発光装置であって、前記リードフレームは前記保護素子を載置するための凹部を有し、前記凹部および前記保護素子が前記樹脂パッケージで覆われていることを特徴とする。 A light-emitting device according to another embodiment of the present invention is a light-emitting device including a protection element, a lead frame, a light-emitting element placed on the lead frame, and a resin package that holds the lead frame. The lead frame has a recess for mounting the protection element, and the recess and the protection element are covered with the resin package.
保護素子が搭載された発光装置において、光取り出し効率を低下させることなく、かつ、放熱性が確保された発光装置を提供することができる。 In the light emitting device in which the protective element is mounted, it is possible to provide a light emitting device in which heat dissipation is ensured without reducing light extraction efficiency.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
なお、本発明の実施形態において、樹脂パッケージとはリードフレームを保持するための樹脂を持つことを意味する。また、凹部および保護素子が樹脂パッケージで覆われているとは、凹部および保護素子が樹脂パッケージの樹脂部分により覆われていることを意味する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the embodiment of the present invention, the resin package means having a resin for holding the lead frame. Moreover, that the recess and the protection element are covered with the resin package means that the recess and the protection element are covered with the resin portion of the resin package.
[実施形態1に係る発光装置100]
図1A、図1B、図1Cは、それぞれ、実施形態1に係る発光装置100を示す平面図、断面図、底面図である。図1A乃至図1Cに示すように、発光装置100は、リードフレーム10と、リードフレーム10上に載置される発光素子21と、リードフレーム10を保持する樹脂パッケージ31とを備える。さらに、リードフレーム10は、樹脂パッケージ31内で離間して配置された第一リード11と第二リード12とを備え、発光素子21は第一リード11上に載置されている。第一リード11及び第二リード12は、それぞれの一部に第一凹部13及び第二凹部14を有し、第二凹部14内には保護素子41が載置されている。保護素子41と、保護素子41とリードフレームとを電気的に接続する保護素子導電部材51とは樹脂パッケージ31で覆われている。つまり、保護素子41及び保護素子導電部材51は樹脂パッケージに埋設されている。
[
1A, 1B, and 1C are a plan view, a cross-sectional view, and a bottom view, respectively, showing a light-emitting
このような構成とすることにより、保護素子を備えた発光装置において、発光素子21の出射光を保護素子に吸収されることなく外部に取り出すことが可能となるため、発光装置100の光取り出し効率が向上する。さらに、実施形態1に係る発光装置100では、発光素子を載置する第一リードの裏面において、発光素子の直下の領域が樹脂パッケージ31から露出しているため、より放熱性の高い発光装置とすることが可能となる。
With such a configuration, in the light emitting device including the protection element, the light emitted from the
以下、順に説明する。 Hereinafter, it demonstrates in order.
(リードフレーム)
実施形態1に係る発光装置100は、リードフレーム10を備える。リードフレームは、発光素子21を載置する第一リードと第一リードと対となる第二リードとを備え、第一リードと第二リードとは、それぞれの一部に第一凹部13及び第二凹部14を備える。第一凹部13と第二凹部14とは保護素子41及び保護素子とリードフレームとを電気的に接続するための保護素子導電部材51とを収納するために設けられている。実施形態1では、第二凹部内には保護素子41が載置されている。保護素子の載置個所は第二凹部内に限らず、第一凹部内であってもよい。
(Lead frame)
The
リードフレームは平板状のリードフレームであることが好ましい。平板状とは、実質的に板状であればよく、平板状の表面が波型形状、微細な凹凸を有する板状であってもよい。
平板状のリードフレームの第一リード第二リードそれぞれに第一凹部と第二凹部とが形成される。第一凹部および第二凹部内にはそれぞれ保護素子及び保護素子導電部材が収納され、後述する樹脂パッケージにて覆われている。このため、凹部の深さは保護素子と保護素子導電部材とを合わせた高さよりも深いことが好ましい。凹部は、プレスによる打ち抜き加工、エッチング加工等により形成することができる。
The lead frame is preferably a flat lead frame. The plate shape may be substantially plate shape, and may be a plate shape having a corrugated shape and fine irregularities on the surface of the plate shape.
A first recess and a second recess are formed in each of the first lead and the second lead of the flat lead frame. A protection element and a protection element conductive member are accommodated in the first recess and the second recess, respectively, and are covered with a resin package described later. For this reason, it is preferable that the depth of the recess is deeper than the combined height of the protection element and the protection element conductive member. The concave portion can be formed by punching using a press, etching, or the like.
本明細書中において「凹部」とは、凹部の底面が連続する内側面に囲まれている場合に限られず、内側面の一部が開放された凹部であってもよく、リードフレームの端部に設けられた薄肉部の場合も含有する意味で使用する。 In the present specification, the “concave portion” is not limited to a case where the bottom surface of the concave portion is surrounded by a continuous inner side surface, and may be a concave portion in which a part of the inner side surface is opened. In the sense that it also contains the case of a thin-walled portion provided in.
第一凹部及び第二凹部は、互いに対向して配置された一対の凹部であることが好ましい。一対の凹部とは、第一凹部と第二凹部とが、互いに対向して配置された第一リード及び第二リードの、それぞれが対向する領域を跨いで形成されていることを意味する。さらに第一凹部と第二凹部とは略対称な形状で形成されていることがより好ましい。
発光装置100において、第一凹部及び第二凹部は、互いに対向して配置された一対の凹部であり、それぞれが第一リード及び第二リードの角部に設けられているため、連続する内壁面に囲まれていない。このような凹部は、保護素子導電部材の長さを短く抑えることができ好ましい。
It is preferable that a 1st recessed part and a 2nd recessed part are a pair of recessed part arrange | positioned facing each other. The pair of concave portions means that the first concave portion and the second concave portion are formed so as to straddle regions where the first lead and the second lead arranged to face each other face each other. Furthermore, it is more preferable that the first recess and the second recess are formed in a substantially symmetrical shape.
In the
第一凹部と第二凹部の凹部深さは必ずしも同じ深さとする必要は無く、保護素子の高さ、保護素子導電部材の材料等によりそれぞれに適した深さを決定できる。なお、正負電極が同一面に配置されている保護素子を用いる場合は、第一凹部及び第二凹部の凹部深さを同じ深さにすることで、保護素子を第一リード及び第二リード上にフリップチップ実装することができ好ましい。 The depths of the recesses of the first recess and the second recess are not necessarily the same depth, and suitable depths can be determined depending on the height of the protection element, the material of the protection element conductive member, and the like. In addition, when using the protective element in which the positive and negative electrodes are arranged on the same surface, the protective element is placed on the first lead and the second lead by setting the concave depth of the first concave portion and the second concave portion to the same depth. Can be flip-chip mounted.
第一凹部及び第二凹部は、平面視で後述する樹脂凹部の底面の外側に配置されていることが好ましい。さらに第一凹部及び第二凹部は、平面視でリードフレームの端部に配置されていることが好ましい。このように配置されることにより、発光素子の直下の領域を広く発光装置の放熱領域とすることができるため好ましい。 It is preferable that the first concave portion and the second concave portion are disposed outside the bottom surface of the resin concave portion described later in plan view. Furthermore, it is preferable that the first recess and the second recess are arranged at the end of the lead frame in plan view. This arrangement is preferable because a region immediately below the light emitting element can be widely used as a heat dissipation region of the light emitting device.
リードフレームの材料は特に限定されないが、発光素子に適当な電力を供給することができるような材料で形成することが好ましい。また、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子21から発生する熱を効率的に逃がすことができる。例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅、鉄入り銅等あるいはこれらの表面に銀、アルミニウム、銅、金等の金属メッキ膜が施されたもの等が挙げられる。
リードフレームの厚みは、特に限定されないが、上述した凹部深さ等を考慮すると、凹部の深さの1.5〜3倍程度の厚みであることが好ましい。具体的には300μm〜600μm程度が挙げられる。
The material of the lead frame is not particularly limited, but it is preferable that the lead frame be formed of a material that can supply appropriate power to the light emitting element. Moreover, it is preferable to form with a material with comparatively large thermal conductivity. By forming with such a material, the heat generated from the
The thickness of the lead frame is not particularly limited, but is preferably about 1.5 to 3 times the depth of the recess in consideration of the above-described recess depth and the like. Specifically, about 300-600 micrometers is mentioned.
(発光素子)
発光素子21は、通常、発光ダイオードが用いられる。発光素子は、その組成、発光色又は波長、大きさ、個数等、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ZnSe、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaPなどの半導体層を用いたもの、赤色の発光素子としては、GaAlAs、AlInGaPなどの半導体層を用いたものが挙げられる。
(Light emitting element)
The
発光素子は、通常、成長用基板(例えば、サファイア基板)上に、半導体層を積層させて形成される。成長用基板は半導体層との接合面に凹凸を有していてもよい。これにより半導体層から出射された光が、基板に当たるときの臨界角を意図的に変えて、基板の外部に光を容易に取り出すことができる。
発光素子は、成長用基板が半導体層の積層後に除去されていてもよい。除去は、例えば、研磨、LLO(Laser Lift Off)等で行うことができる。
発光素子は、活性層に対して同一面側に正負対の電極を有するものや、活性層に対して異なる側に正負電極をそれぞれ有するもののいずれであってもよい。
The light emitting element is usually formed by stacking a semiconductor layer on a growth substrate (for example, a sapphire substrate). The growth substrate may have irregularities on the bonding surface with the semiconductor layer. This makes it possible to intentionally change the critical angle when the light emitted from the semiconductor layer hits the substrate and easily extract the light to the outside of the substrate.
In the light emitting element, the growth substrate may be removed after the semiconductor layers are stacked. The removal can be performed by, for example, polishing, LLO (Laser Lift Off), or the like.
The light emitting element may be either one having a pair of positive and negative electrodes on the same surface side with respect to the active layer or one having positive and negative electrodes on different sides with respect to the active layer.
発光素子は、通常リード上に載置され、そのために接合部材が用いられる。例えば、青及び緑発光を有し、サファイア基板上に窒化物系半導体層を成長させて形成された発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面に金属メッキをしてもよいし、樹脂を使用せず、Au−Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いてもよい。さらに、GaAs等からなり、赤色発光を有する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によってダイボンディングしてもよい。 The light emitting element is usually placed on a lead, and a joining member is used for that purpose. For example, in the case of a light-emitting element having blue and green light emission and formed by growing a nitride-based semiconductor layer on a sapphire substrate, epoxy resin, silicone, or the like can be used. In consideration of deterioration from light or heat from the light emitting element, the back surface of the light emitting element may be metal-plated, or solder such as Au—Sn eutectic, low melting point metal, etc., without using resin. A material may be used. Furthermore, in the case of a light emitting element made of GaAs or the like and having electrodes formed on both sides thereof, such as a light emitting element that emits red light, die bonding may be performed using a conductive paste such as silver, gold, or palladium.
発光素子は、平面視で前記樹脂パッケージの略中央に配置されることが好ましい。発光素子を略中央に配置することで、発光装置の指向特性の中心からのずれを抑えることができる。さらに発光素子が載置される樹脂凹部内には、保護素子が露出しないため、発光素子からの発光が保護素子に吸収されることなく外部に取り出すことが可能となるため、発光装置100の光取り出し効率が向上する。
発光素子は、1つの発光装置において1つのみ載置されていてもよいが、複数載置されていてもよい。発光素子が複数載置されている場合には、並列、直列又はこれらの組み合わせなど、接続形態は特に限定されない。複数載置することによって発光面積を大きくすることができ、光束を向上させることができる。
It is preferable that the light emitting element is disposed at substantially the center of the resin package in a plan view. By disposing the light emitting element substantially at the center, deviation from the center of the directivity of the light emitting device can be suppressed. Further, since the protective element is not exposed in the resin recess in which the light emitting element is placed, light emitted from the light emitting element can be extracted outside without being absorbed by the protective element. Extraction efficiency is improved.
Only one light emitting element may be placed in one light emitting device, but a plurality of light emitting elements may be placed. When a plurality of light emitting elements are mounted, the connection form is not particularly limited, such as parallel, series, or a combination thereof. By mounting a plurality of light emitting areas, the light emitting area can be increased, and the luminous flux can be improved.
実施形態1に係る発光装置100は、発光素子とリードとを接続するワイヤを備えている。発光素子に形成された一対の電極が、発光素子への電力供給のために、ワイヤによってリードと電気的に接続される。この際のワイヤの材料、直径などは特に限定されるものではなく、当該分野で通常使用されているものを利用することができる。特に、発光素子の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接合性が良好であるか、電気伝導性及び熱伝導性が良好なものであることが好ましい。
The
ワイヤは、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いたもの、ワイヤ表面に銀又は銀合金を被覆したもの等を用いることができる。なかでも、反射率が高い材料を選択する場合には、銀、銅、鉛、アルミニウム、白金又はこれらの合金が好ましく、銀又は銀合金がより好ましい。ワイヤの直径は、特に限定されるものではないが、10μm〜70μm程度が挙げられる。好ましくは15〜50μm程度、より好ましくは18〜30μm程度である。 As the wire, for example, a wire using a metal such as gold, silver, copper, platinum, or aluminum and an alloy thereof, or a wire coated with silver or a silver alloy can be used. Especially, when selecting a material with a high reflectance, silver, copper, lead, aluminum, platinum, or these alloys are preferable, and silver or a silver alloy is more preferable. Although the diameter of a wire is not specifically limited, About 10 micrometers-70 micrometers are mentioned. Preferably it is about 15-50 micrometers, More preferably, it is about 18-30 micrometers.
(樹脂パッケージ)
樹脂パッケージは、リードフレームを保持するための部材である。樹脂パッケージは、発光素子を収納する樹脂凹部を備える。発光素子は樹脂凹部の底面に配置される。具体的には、発光素子は、樹脂凹部の底面に露出するリードフレーム上に載置される。樹脂凹部の底面は、主として第一リードと第二リードと、第一リードと第二リードとの離間領域を埋める樹脂パッケージの表面とにより構成されている。実施形態1では樹脂凹部の底面は略平坦であるが、例えば離間領域上に突起が設けられていてもよい。樹脂凹部の側壁面は、樹脂凹部の底面に対して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よく取り出すために、樹脂凹部の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。なお、樹脂凹部、つまり凹部側壁は省力することもでき、例えば樹脂パッケージはリードフレームの厚みと同じ厚さの平板状に形成することもできる。
(Resin package)
The resin package is a member for holding the lead frame. The resin package includes a resin recess that houses the light emitting element. The light emitting element is disposed on the bottom surface of the resin recess. Specifically, the light emitting element is placed on a lead frame exposed at the bottom surface of the resin recess. The bottom surface of the resin recess is mainly composed of a first lead, a second lead, and a surface of the resin package that fills the space between the first lead and the second lead. In the first embodiment, the bottom surface of the resin recess is substantially flat, but, for example, a protrusion may be provided on the separation region. The side wall surface of the resin recess may be perpendicular to the bottom surface of the resin recess, but in order to efficiently extract the light emitted from the light emitting element, the opening becomes narrower as it approaches the bottom surface of the resin recess. It is preferable to be inclined. The resin recess, that is, the side wall of the recess can be saved, and for example, the resin package can be formed in a flat plate shape having the same thickness as the lead frame.
樹脂パッケージの母材は、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、不飽和ポリエステル、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、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂、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。 The base material of the resin package is aliphatic polyamide resin, semi-aromatic polyamide resin, polyethylene terephthalate, polycyclohexane terephthalate, unsaturated polyester, liquid crystal polymer, polycarbonate resin, syndiotactic polystyrene, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyether sulfone resin Thermosetting resins such as thermoplastic resins such as polyether ketone resins and polyarylate resins, epoxy resins, epoxy modified resins, silicone resins, silicone modified resins, polybismaleimide triazine resins, polyimide resins, polyurethane resins, etc. . In these base materials, as a filler or a coloring pigment, glass, silica, titanium oxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium silicate, magnesium silicate, wollastonite, Mica, zinc oxide, barium titanate, potassium titanate, aluminum borate, aluminum oxide, zinc oxide, silicon carbide, antimony oxide, zinc stannate, zinc borate, iron oxide, chromium oxide, manganese oxide, carbon black, etc. Particles or fibers can be incorporated.
(保護素子)
保護素子とは、(1)発光素子に印加され得る逆方向電圧を抑制する。(2)発光素子の動作電圧より高い所定の電圧以上の順方向電圧が発光素子に印加されるのを抑制する。という2つの機能のうち少なくとも一方の機能を有する素子を意味する。保護素子を用いることにより発光装置の静電耐圧を向上させることができる。
(Protective element)
The protection element (1) suppresses a reverse voltage that can be applied to the light emitting element. (2) Suppressing application of a forward voltage equal to or higher than a predetermined voltage higher than the operating voltage of the light emitting element to the light emitting element. This means an element having at least one of the two functions. By using the protective element, the electrostatic withstand voltage of the light emitting device can be improved.
凹部内に配置される保護素子としては、特に限定され得るものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。例えば、ツェナーダイオード、コンデンサ、バリスタ、赤色発光ダイオード等が挙げられる。保護素子の正負電極が上面側と裏面側とに設けられていると、一方の電極をリードフレームに接合部材を介してダイボンディングすることができるため、比較的容易に形成することができ、好ましい。同一面側に正負電極を有する場合には、ワイヤボンディングもしくはバンプ等を介してフリップチップ実装することができる。フリップチップ実装は、第一リード及び第二リードに跨ってそれぞれの電極をリードフレームに接続するようにして導通をとることができる。 The protective element disposed in the recess is not particularly limited and may be any known element mounted on the light emitting device. For example, a Zener diode, a capacitor, a varistor, a red light emitting diode, and the like can be given. If the positive and negative electrodes of the protective element are provided on the upper surface side and the back surface side, one electrode can be die-bonded to the lead frame via a bonding member, which is preferable because it can be formed relatively easily. . When positive and negative electrodes are provided on the same surface side, flip chip mounting can be performed via wire bonding or bumps. The flip chip mounting can be conducted by connecting each electrode to the lead frame across the first lead and the second lead.
(保護素子導電部材)
保護素子導電部材とは、保護素子をリードフレーム上に実装する際の接合部材、保護素子とリードフレームとを電気的に接続するためのワイヤ等である。
保護素子をリードフレーム上に実装する際の接合部材、保護素子とリードフレームとを電気的に接続するためのワイヤとしては、上述した発光素子の接合部材およびワイヤと同様の部材を用いることができる。
(Protective element conductive member)
The protective element conductive member is a bonding member for mounting the protective element on the lead frame, a wire for electrically connecting the protective element and the lead frame, or the like.
As a bonding member for mounting the protective element on the lead frame and a wire for electrically connecting the protective element and the lead frame, the same member as the bonding member and the wire of the light emitting element described above can be used. .
(封止樹脂)
実施形態1に係る発光装置100では、樹脂パッケージは発光素子を収容する樹脂凹部を有しており、樹脂凹部内に封止樹脂61が充填されている。封止樹脂は、発光素子やワイヤ、リードの一部を封止して、塵芥や煙、水分、外力などから保護する部材である。封止樹脂の材料としては、絶縁性を有し、発光素子から出射される光を透過可能な材料(好ましくは透過率70%以上)であることが好ましい。具体的にはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、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、又はこれらの樹脂を1種類以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。なかでもシリコーン樹脂またはエポキシ樹脂が好ましい。
(Sealing resin)
In the
封止樹脂には、拡散剤又は蛍光体を含有させても良い。拡散材は、光を拡散させるものであり、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。蛍光体は、発光素子から出射される光の波長を変換することができる。
拡散材としては、当該分野で公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、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、ケイ酸カルシウム、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、カーボンブラック等が挙げられる。
The sealing resin may contain a diffusing agent or a phosphor. The diffusing material diffuses light, can reduce the directivity from the light emitting element, and can increase the viewing angle. The phosphor can convert the wavelength of light emitted from the light emitting element.
As the diffusing material, those known in the art can be used. Specifically, silica, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium silicate, zinc oxide, barium titanate, aluminum oxide, iron oxide, chromium oxide, Examples thereof include manganese oxide, glass, and carbon black.
蛍光体としては、当該分野で公知のものを使用することができる。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)系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)系蛍光体、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)系蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート((Sr,Ba)2SiO4)系蛍光体、βサイアロン蛍光体、CASN系やSCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(K2SiF6:Mn)、硫化物系蛍光体などが挙げられる。発光装置が液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる場合、青色光によって励起され、赤色発光する蛍光体(例えば、KSF系蛍光体)と、緑色発光する蛍光体(例えば、βサイアロン蛍光体)を用いることが好ましい。これにより、発光装置を用いたディスプレイの色再現範囲を広げることができる。また、照明等に用いられる場合、青緑色に発光する素子と赤色蛍光体とを組み合わせて用いることができる。 As the phosphor, those known in the art can be used. Specifically, yttrium-aluminum-garnet (YAG) phosphors activated with cerium, lutetium-aluminum-garnet (LAG) phosphors activated with cerium, nitrogen-containing with europium and / or chromium Calcium aluminosilicate (CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 ) phosphor, europium activated silicate ((Sr, Ba) 2 SiO 4 ) phosphor, β sialon phosphor, CASN phosphor and SCASN phosphor And nitride-based phosphors such as KSF-based phosphors (K 2 SiF 6 : Mn) and sulfide-based phosphors. When the light emitting device is used for a backlight of a liquid crystal display or the like, a phosphor that is excited by blue light and emits red light (for example, KSF phosphor) and a phosphor that emits green light (for example, β sialon phosphor) are used. It is preferable. Thereby, the color reproduction range of the display using a light-emitting device can be expanded. Moreover, when used for illumination etc., the element which light-emits blue-green, and a red fluorescent substance can be used in combination.
蛍光体は、例えば、中心粒径が50μm以下であるものが好ましい。中心粒径は、市販の粒子測定器又は粒度分布測定器等によって測定及び算出することができる。特に、蛍光体としてYAG等を用いる場合には、これらの超微粒子を極めて均一に分散して焼結されたバルク体(例えば、板状体)であることが好ましい。このような形態によって、単結晶構造及び/又は多結晶構造として、ボイド、不純物層を低減することによって高度な透明性を確保することができる。 For example, the phosphor preferably has a center particle size of 50 μm or less. The central particle size can be measured and calculated by a commercially available particle measuring device or particle size distribution measuring device. In particular, when YAG or the like is used as the phosphor, a bulk body (for example, a plate-like body) in which these ultrafine particles are dispersed and sintered extremely uniformly is preferable. With such a form, a high degree of transparency can be ensured by reducing voids and impurity layers as a single crystal structure and / or a polycrystalline structure.
また、蛍光体は、例えば、いわゆるナノクリスタル、量子ドットと称される発光物質でもよい。これらの材料としては、半導体材料、例えば、II−VI族、III−V族、IV−VI族半導体、具体的には、CdSe、コアシェル型のCdSxSe1−x/ZnS、GaP等のナノサイズの高分散粒子が挙げられる。このような蛍光体は、例えば、粒径1〜20nm程度(原子10〜50個)程度が挙げられる。このような蛍光体を用いることにより、内部散乱を抑制することができ、光の透過率をより一層向上させることができる。なお、量子ドット蛍光体は、不安定であるため、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)などの樹脂で表面修飾又は安定化してもよい。これらは透明樹脂(例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等)に混合され成形されたバルク体(例えば、板状体)であってもよいし、ガラス板の間に透明樹脂とともに封止された板状体であってもよい。 The phosphor may be, for example, a so-called nanocrystal or a light-emitting substance called a quantum dot. Examples of these materials include semiconductor materials such as II-VI, III-V, and IV-VI semiconductors. Specifically, CdSe, core-shell CdS x Se 1-x / ZnS, and GaP Examples include highly dispersed particles of size. Examples of such a phosphor include a particle size of about 1 to 20 nm (10 to 50 atoms). By using such a phosphor, internal scattering can be suppressed and the light transmittance can be further improved. Since the quantum dot phosphor is unstable, it may be surface modified or stabilized with a resin such as PMMA (polymethyl methacrylate). These may be a bulk body (for example, a plate-like body) mixed and molded with a transparent resin (for example, an epoxy resin, a silicone resin, etc.), or a plate-like body sealed with a transparent resin between glass plates. May be.
なお、必要に応じて、2種類以上の封止樹脂を用いても良い。 In addition, you may use 2 or more types of sealing resin as needed.
以上説明したように、実施形態1にかかる発光装置100では、発光素子21の出射光を保護素子に吸収されることなく外部に取り出すことが可能となるため、光取り出し効率が向上する。さらに、発光素子を載置する第一リードの裏面において、発光素子の直下の領域が樹脂パッケージ31から露出しているため、より放熱性の高い発光装置とすることが可能となる。
As described above, in the
[実施形態2に係る発光装置200]
図2A、図2B、図2Cは、それぞれ、実施形態2に係る発光装置200を示す平面図、断面図、底面図である。図2A乃至図2Cに示すように、発光装置200は、保護素子41が載置される凹部15が発光装置の発光面側に設けられている点、凹部15の底面が連続する内側面に囲まれている点が、第一凹部および第二凹部が発光装置の発光面と対向する裏面側に設けられている実施形態1に係る発光装置100と相違する。
[
2A, 2B, and 2C are a plan view, a cross-sectional view, and a bottom view, respectively, showing the light-emitting
実施形態2に係る発光装置200によっても、実施形態1に係る発光装置100と同様に、発光素子21の出射光を保護素子に吸収されることなく外部に取り出すことが可能となるため、光取り出し効率が向上する。さらに、発光素子を載置する第一リードの裏面において、発光素子の直下の領域が樹脂パッケージ31から露出しているため、より放熱性の高い発光装置とすることが可能となる。
Similarly to the
以上、実施形態について説明したが、これらの説明は一例であり、特許請求の範囲に記載された構成を何ら限定するものではない。 Although the embodiments have been described above, these descriptions are merely examples, and do not limit the configurations described in the claims.
本発明の実施形態に係る発光装置は、照明用光源、LEDディスプレイ、携帯電話機等のバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、車載用光源、アミューズメント、各種センサ及び各種インジケータ等の種々の照明装置に利用することができる。 The light emitting device according to the embodiment of the present invention is applied to various lighting devices such as a light source for illumination, a backlight light source such as an LED display and a mobile phone, a traffic light, an illumination type switch, an in-vehicle light source, an amusement, various sensors and various indicators. Can be used.
10 リードフレーム
11 第一リード
12 第二リード
13 第一凹部
14 第二凹部
15 凹部
21 発光素子
31 樹脂パッケージ
32 樹脂凹部
41 保護素子
51 保護素子導電部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
リードフレームと、
前記リードフレーム上に載置される発光素子と、
前記リードフレームを保持する樹脂パッケージと、を備える発光装置であって、
前記リードフレームは前記保護素子を載置するための凹部を有し、
前記凹部および前記保護素子が前記樹脂パッケージで覆われていることを特徴とする発光装置。 A protective element;
A lead frame,
A light emitting element placed on the lead frame;
A resin package for holding the lead frame,
The lead frame has a recess for mounting the protection element;
The light emitting device, wherein the recess and the protection element are covered with the resin package.
前記リードフレーム上に載置される発光素子と、
前記リードフレームを保持する樹脂パッケージと、を備える発光装置であって、
前記リードフレームは、前記樹脂パッケージ内で離間して配置された第一リードと第二リードとを備え、
前記第一リード及び前記第二リードは、それぞれの一部に第一凹部及び第二凹部を有し、
前記第一凹部及び前記第二凹部の少なくとも一方の凹部内には保護素子が載置され、
前記保護素子と、前記保護素子とリードフレームとを電気的に接続する保護素子導電部材とが前記樹脂パッケージで覆われていることを特徴とする発光装置。 A lead frame,
A light emitting element placed on the lead frame;
A resin package for holding the lead frame,
The lead frame includes a first lead and a second lead that are spaced apart in the resin package,
The first lead and the second lead each have a first recess and a second recess in a part thereof,
A protective element is placed in at least one of the first recess and the second recess,
The light-emitting device, wherein the protective element and a protective element conductive member that electrically connects the protective element and the lead frame are covered with the resin package.
前記発光素子は前記樹脂凹部の底面に配置され、
前記第一凹部及び第二凹部は、平面視で前記樹脂凹部の底面の外側に配置されている請求項2または3に記載の発光装置。 The resin package includes a resin recess that houses the light emitting element,
The light emitting element is disposed on the bottom surface of the resin recess,
4. The light emitting device according to claim 2, wherein the first recess and the second recess are disposed outside the bottom surface of the resin recess in plan view.
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