JP2017050570A - 発光装置、樹脂パッケージ、樹脂成形体並びにこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1リード、第2リード及び樹脂部を有する樹脂パッケージと、発光素子10とを備える発光装置の製造方法において、樹脂成形体付リードフレームを準備する工程であって、樹脂成形体付リードフレームの上側に凹部が複数設けられ、凹部の底面にリードフレーム21が露出し、リードフレーム21は樹脂成形体24が入り込んだ切り欠き部21aを備え、切り欠き部21aは、樹脂パッケージの対向する2つの外側面の双方に達する第1の切り欠き部を有する、工程と、発光素子10を載置する工程と、樹脂成形体付リードフレームを切断して、2つの外側面において第1及び第2リードが露出すると共に第1リード、第2リード及び第1の切り欠き部に入り込んだ樹脂部が略同一面である複数の発光装置を得る工程と、を有する。
【選択図】図4
Description
、リードフレームと熱硬化性樹脂との密着面積が大きくなり、リードフレームと熱硬化性樹脂との密着性を向上することができる。また、熱可塑性樹脂よりも粘度が低い熱硬化性樹脂を用いるため、空隙が残ることなく、切り欠き部に熱硬化性樹脂を充填することができる。また、一度に多数個の樹脂パッケージを得ることができ、生産効率の大幅な向上を図ることができる。さらに、廃棄されるランナーを低減することができ、安価な樹脂パッケージを提供することができる。
法に関する。かかる構成によれば、一度に多数個の発光装置を得ることができ、生産効率の大幅な向上を図ることができる。
(発光装置)
第1の実施の形態に係る発光装置を説明する。図1は、第1の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。図2は、第1の実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。図2は図1に示すII−IIの断面図である。図3は、第1の実施の形態に用いられるリードフレームを示す平面図である。
している。発光素子10は、ワイヤ50を介してリード20と電気的に接続している。樹脂パッケージ20の外上面20cはリード20が配置されていない。
(発光素子)
発光素子は、基板上にGaAlN、ZnS、SnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成したものが好適に用いられるが、これに特に限定されない。発光ピーク波長が360nm〜520nmにあるものが好ましいが、350nm〜800nmのものも使用することができる。特に、発光素子10は420nm〜480nmの可視光の短波長領域に発光ピーク波長を有するものが好ましい。
造のものも使用することができる。発光素子の大きさは特に限定されず、□350μm、□500μm、□1mmのものなども使用することができる。また発光素子は複数個使用することができ、全て同種類のものでもよく、光の三原色となる赤・緑・青の発光色を示す異種類のものでもよい。
(樹脂パッケージ)
樹脂パッケージは、熱硬化性樹脂からなる樹脂部とリードとを有し、一体成形している。樹脂パッケージは、350nm〜800nmにおける光反射率が70%以上であるが、420nm〜520nmの光反射率が80%以上であることが特に好ましい。また、発光素子の発光領域と蛍光物質の発光領域とにおいて高い反射率を有していることが好ましい。
(樹脂部、樹脂成形体)
樹脂部及び樹脂成形体の材質は熱硬化性樹脂であるトリアジン誘導体エポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、熱硬化性樹脂は、酸無水物、酸化防止剤、離型材、光反射部材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、滑剤を含有できる。光反射部材は二酸化チタンを用い、10〜60wt%充填されている。
(リード、リードフレーム)
リードフレームは平板状の金属板を用いることができるが、段差や凹凸を設けた金属板も用いることができる。
(封止部材)
封止部材の材質は熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。封止部材は、発光素子を保護するため硬質のものが好ましい。また、封止部材は、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂を用いることが好ましい。封止部材は、所定の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質からなる群から選択される少なくとも1種を混合することもできる。封止部材中には拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等を好適に用いることができる。また、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。さらに、封止部材は、発光素子からの光を吸収し、波長変換する蛍光物質を含有させることもできる。
(蛍光物質)
蛍光物質は、発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、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・サイアロン系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
発光装置には、さらに保護素子としてツェナーダイオードを設けることもできる。ツェナーダイオードは、発光素子と離れて凹部の内底面のリードに載置することができる。また、ツェナーダイオードは、凹部の内底面のリードに載置され、その上に発光素子を載置する構成を採ることもできる。□280μmサイズの他、□300μmサイズ等も使用することができる。
(第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法)
第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法について説明する。図4は、第1の実施の
形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図である。図5は、第1の実施の形態に係る樹脂成形体を示す平面図である。
金型60内に設けられた空間に、注入口から光反射性物質26が含有される熱硬化性樹脂23を注入して、所定の温度と圧力とを加えてトランスファ・モールドする。上金型61と下金型62とで切り欠き部21a付近のリードフレーム21を挟み込んでいるため、熱硬化性樹脂23をトランスファ・モールドする際に、リードフレーム21がバタつかず、凹部27の内底面27aにおいてバリの発生を抑制できる。
複数の凹部27が形成された樹脂成形体24は、隣接する凹部27の間にある側壁を略中央で分離されるように長手方向及び短手方向に切断する。切断方法はダイシングソーを用いて樹脂成形体24側からダイシングする。これにより切断面は樹脂成形体24とリードフレーム21とが略同一面となっており、リードフレーム21が樹脂成形体24から露出している。このように切り欠き部21aを設けることにより、切断されるリードフレーム21は少なくなりリードフレーム21と樹脂成形体24との剥離を抑制することができる。また、リードフレーム21の上面だけでなく、切り欠き部21aに相当する側面も樹脂成形体24と密着するため、リードフレーム21と樹脂成形体24との密着強度が向上する。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態に係る発光装置について説明する。図6は、第2の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。図7は、第2の実施の形態に用いられるリードフレームを示す平面図である。図8は、第2の実施の形態に係る樹脂成形体を示す平面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略することもある。
(第2の実施の形態に係る発光装置の製造方法)
第2の実施の形態に係る発光装置の製造方法において、リードフレーム121には切り欠き部121a及び孔部121bを設ける。この孔部121bの形状は円形状であることが好ましいが、四角形状、六角形状などの多角形状や楕円形状などを採ることができる。リードフレーム121における孔部121bの位置は切り欠き部121aの延長線上であって、互いに交差する点付近に設けることが好ましい。孔部121bの大きさは特に問わないが、電極として用い導電性部材との接合強度を高める場合、広口の方が好ましい。また、導電性部材との密着面積を拡げ、接合強度を高めることができる。
第3の実施の形態に係る発光装置について説明する。図9は、第3の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。図10は、第3の実施の形態に用いられるリードフレームを示す平面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略することもある。
(第3の実施の形態に係る発光装置の製造方法)
第3の実施の形態に係る発光装置の製造方法において、リードフレーム221には発光装置の外底面側に相当する側に略直線上の溝221cを設ける。この溝221cの深さはリードフレーム221の厚みの半分程度であることが好ましいが、1/4〜4/5程度の深さでもよい。この溝221cの幅は、隣り合う凹部までの距離、発光装置の大きさ等により、種々変更されるが、その溝の中心を切断した場合に発光装置に段差があると認識できる程度のものであればよい。
第4の実施の形態に係る発光装置について説明する。図11は、第4の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略することもある。
<第5の実施の形態>
第5の実施の形態に係る発光装置について説明する。図12は、第5の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略することもある。
<第6の実施の形態>
第6の実施の形態に係る樹脂パッケージについて説明する。図13は、第6の実施の形態に係る樹脂パッケージを示す斜視図である。第1の実施の形態に係る樹脂パッケージ、第5の実施の形態に係る樹脂パッケージとほぼ同様の構成を採るところは説明を省略することもある。
20、120、220、320、420、520 樹脂パッケージ
20a、120a、220a、320a、420a、520a 外底面
20b、120b、220b、320b、420b、520b 外側面
20c、120c、220c、320c、420c、520c 外上面
21、121、221 リードフレーム
21a、121a、221a 切り欠き部
121b 孔部
221c 溝
22、122、222、322、422、522 リード
23 熱硬化性樹脂
24 樹脂成形体
25、125、225、325、425、525 樹脂部
26 光反射性物質
27 凹部
27a 内底面
27b 内側面
30 封止部材
40 蛍光物質
50 ワイヤ
60 金型
61 上金型
62 下金型
70 ダイシングソー
100 発光装置
Claims (20)
- 第1リード、第2リード及び樹脂部を有する樹脂パッケージと、前記樹脂パッケージに載置された発光素子とを備え、上側から見た外形が略矩形である発光装置の製造方法において、
リードフレーム及び樹脂成形体を有する樹脂成形体付リードフレームを準備する工程であって、
前記樹脂成形体付リードフレームの上側には凹部が複数設けられ、
前記凹部の底面には前記リードフレームが前記樹脂成形体で前記第1リードとなる部分と前記第2リードとなる部分とに分割されて露出されており、
前記リードフレームは、前記樹脂成形体が入り込んだ切り欠き部を備え、
当該切り欠き部は、前記第1リードとなる部分と前記第2リードとなる部分との間に設けられた、切断後に得られる前記樹脂パッケージの対向する2つの外側面の双方に達する第1の切り欠き部を有し、
上側から見て、前記2つの外側面となる部分に沿う方向において、前記2つの外側面となる部分における前記第1の切り欠き部の幅が、前記凹部の底面における前記第1の切り欠き部の幅よりも広い、樹脂成形体付リードフレームを準備する工程と、
前記凹部の底面に発光素子を載置する工程と、
前記第1の切り欠き部に入り込んだ前記樹脂成形体が露出するように前記樹脂成形体付リードフレームを切断することにより、前記2つの外側面それぞれにおいて、前記第1リード及び前記第2リードの双方が前記樹脂部から露出するとともに、前記第1リード、前記第2リード及び前記第1の切り欠き部に入り込んだ樹脂部が略同一面である複数の発光装置を得る工程と、を有することを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記切り欠き部は、前記第1の切り欠き部に加えて、切断後に得られる前記樹脂パッケージの外側面を通るように設けられた第2の切り欠き部をさらに含む、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1の切り欠き部および前記第2の切り欠き部は、上側から見て、製造される前記発光装置の全包囲周の1/2以上にわたって設けられている、請求項2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記発光素子が載置された前記複数の凹部内に、前記発光素子を被覆する封止部材を配置する工程をさらに有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂成形体が光反射性物質を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂成形体付リードフレームを準備する工程において、
切断後に得られる前記樹脂パッケージにおいて、前記第1リードが3つの外側面に露出し、且つ前記第2リードが3つの外側面に露出するように、前記切り欠き部を設けておくことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体付リードフレームを準備する工程において、
切断後に得られる前記樹脂パッケージにおいて、前記第1リードが、前記2つの外側面以外の2つの外側面のうち一方において少なくとも2か所にて露出し、且つ前記第2リードが、前記2つの外側面以外の2つの外側面のうち他方において少なくとも2か所にて露出するように、前記切り欠き部を設けておくことを特徴とする、請求項2又は請求項2を引用する請求項3〜6のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体付リードフレームを準備する工程は、
前記切り欠き部が設けられたリードフレームを上金型と下金型とで挟み込む工程と、
前記リードフレームを前記上金型と前記下金型とで挟み込むことにより形成された、前記切り欠き部を含めた空間内に前記樹脂成形体となる樹脂を入り込ませた後、前記樹脂を固体化することで、前記リードフレームが底面に露出した複数の凹部が形成され、且つ前記リードフレームの底面が露出した、樹脂成形体付リードフレームを得る工程と、
を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体付リードフレームは、
前記切り欠き部が設けられたリードフレームを上金型と下金型とで挟み込む工程と、
前記リードフレームを前記上金型と前記下金型とで挟み込むことにより形成された、前記切り欠き部を含めた空間内に前記樹脂成形体となる樹脂を入り込ませた後、前記樹脂を固体化することで、前記リードフレームが底面に露出した複数の凹部が形成され、且つ前記リードフレームの底面が露出した、樹脂成形体付リードフレームを得る工程と、
を経て製造されたものである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体付リードフレームを準備する工程において、前記リードフレームは、全面に銀メッキ処理が施されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 樹脂部と、第1リード及び第2リードを含むリードとを有し、前記第1リードの上面の一部及び前記第2リードの上面の一部のそれぞれが前記樹脂部から露出した底面を有する凹部が設けられた樹脂パッケージと、
前記凹部の底面に載置された発光素子と、を備え、上側から見た外形が略矩形である発光装置であって、
前記リードは、前記樹脂部が入り込んだ切り欠き部を備え、
当該切り欠き部は、前記第1リード及び前記第2リードの間に設けられた、前記樹脂パッケージの対向する2つの外側面の双方に達する第1の切り欠き部を有し、
前記2つの外側面それぞれにおいて、前記第1リード及び前記第2リードの双方が前記樹脂部から露出しているとともに、前記第1リード、前記第2リード及び前記切り欠き部に入り込んだ樹脂部が略同一面となっており、
上側から見て、前記2つの外側面に沿う方向において、前記2つの外側面における前記第1の切り欠き部の幅が、前記凹部の底面における前記第1の切り欠き部の幅よりも広いことを特徴とする発光装置。 - 前記切り欠き部は、前記第1の切り欠き部に加えて、前記樹脂パッケージの外側面に達する第2の切り欠き部をさらに含む、請求項12に記載の発光装置。
- 前記第1の切り欠き部および前記第2の切り欠き部は、上側から見て、前記発光装置の全包囲周の1/2以上にわたって設けられている、請求項13に記載の発光装置。
- 前記凹部内において前記発光素子を被覆する封止部材をさらに備える、請求項12〜14のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記樹脂部が光反射性物質を含有する、請求項12〜15のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1リードが3つの外側面に露出し、
前記第2リードが3つの外側面に露出している、請求項12〜16のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記第1リードが、前記2つの外側面以外の2つの外側面のうち一方において少なくとも2か所にて露出し、
前記第2リードが、前記2つの外側面以外の2つの外側面のうち他方において少なくとも2か所にて露出する、請求項13又は請求項13を引用する請求項14〜17のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記リードは、前記外側面を除く全面に銀メッキ処理が施されている、請求項12〜18のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記樹脂部は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む、請求項12〜19のいずれか1項に記載の発光装置。
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