JP2017103295A - パッケージ、パッケージ中間体、発光装置及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、成型金型においてパッケージ形状に相当するキャビティ内に樹脂を注入し硬化させ、リードと一体に樹脂体を成型することによりパッケ−ジが形成されることが知られている(例えば、特許文献3参照)。
図面を用いて説明する。図1は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の全体を示す斜視図である。図2は、実施形態に係るパッケージの概略を示す図であり、パッケージの平面図である。図3は、実施形態に係るパッケージの概略を示す図であり、図2のIII−III断面矢視図である。図4は、実施形態に係るパッケージの概略を示す図であり、パッケージの下面図である。
発光装置1は、第1の樹脂体30を含むパッケージ100と、発光素子200と、ワイヤ250と、第2の樹脂からなる封止部材300とを備えている。
パッケージ100は、第1の樹脂体30と、第1の電極10と、第2の電極20と、を備え、底部101と、底部101上の載置領域110aを囲う壁部31と、を有している。
パッケージ100には、底部101と壁部31とによって、上方に開口した凹部110が形成されており、凹部110の底面が半導体素子の載置領域110aとなっている。凹部110は、開口方向に拡がる形状となっている。
パッケージ100の底部101には、第1の電極10と、第2の電極20と、第1の樹脂体30と、が配置されている。
保持部32は、パッケージ100の底部101に配置されている。
保持部32は、第1の電極10と第2の電極20との間に設けられた中央部32aと、中央部32aと第1の電極10と第2の電極20とを取り囲む周辺部32bとを備えている。
周辺部32bは、平面視において壁部31から外側に延設された鍔部32cを備えている。
第1の電極10は、平面視において壁部31の外側面31aから鍔部32cの先端よりも外側まで延設されており、同様に、第2の電極20は、平面視において壁部31の外側面31cから鍔部32cの先端よりも外側まで延設されている。
第1の電極10は、第1のアウターリード部11と、第1のインナーリード部12と、を備えている。第1のアウターリード部11は、壁部31の外側面31aから外側に位置するリード部分をいう。第1のインナーリード部12は、凹部110の底面及び壁部31の下に位置するリード部分をいう。
第1のインナーリード部22及び第2のインナーリード部22の形状は平面視では略矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部切り欠きや凹み、貫通孔を設けたものでもよい。
第1の電極10と第2の電極20とは、離間させて配置されており、第1の電極10と第2の電極20との間には、中央部32aが介在している。発光装置として使用される際、第1の電極10と第2の電極20とは、アノード電極、カソード電極にそれぞれ相当し、それぞれ導電性が異なることを意味する。
なお、パッケージ100において、いずれか一方の電極だけ第2凹み部50を有するようにしてもよいし、あるいは、いずれか一方の電極だけアウターリード部を有するようにしてもよい。
鍔部32cは、壁部31の外側面31aから外側に延設されており、第1のアウターリード部11に接して設けられている。第1のアウターリード部11は、上面41及び下面42とも鍔部32cと面一で形成されている。第1のアウターリード部11は、平面視で両隣に鍔部32cを有し、鍔部32cの先端よりも外側まで延設されている。
鍔部32cは、第1のアウターリード部11と同じ厚みTを有している。鍔部32cは、第1のアウターリード部11の第2凹み部50には設けられていない。
また、鍔部32cは、壁部31の外側面31cから外側に延設されており、同様に第2のアウターリード部21に接して設けられている。
第1の樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。
熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、不飽和ポリエステル等を用いることができる。熱可塑性樹脂を加熱、冷却することにより固化する。
熱硬化性樹脂の場合、例えば、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等を用いることができる。熱硬化性樹脂を加熱することにより硬化する。
第1の樹脂体30の壁部31の内周面において光を効率よく反射するために、第1の樹脂体30に光反射部材が含有されていても構わない。光反射部材として、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、ガラスフィラー、シリカ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムは、水分等に対して比較的安定でかつ高屈折率であり、また熱伝導性にも優れるため好ましい。
次にパッケージ100の製造方法について、図5から図12を参照して説明する。図5は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、リードフレームの平面図である。図6は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図8のIX−IX線に対応した位置におけるリードフレームと金型の配置を模式的に示す断面図である。図7は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図8のX−X線に対応した位置におけるリードフレームと金型の配置を模式的に示す断面図である。図8は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型と下金型で挟まれたリードフレームの平面図である。図9は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、第1の樹脂注入後の図8のIX−IX断面矢視図である。図10は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、第1の樹脂注入後の図8のX−X断面矢視図である。図11は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、注入痕を切除する前の第1の樹脂体の概略平面図である。図12は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、注入痕を切除した後の第1の樹脂体の概略平面図である。
リードフレーム705において、第1の空間706a、第2の空間706b、第3の空間706c及び第4の空間706dは、第1の電極10及び第2の電極20の周囲の隙間部と連通している。
第2の縁部602及び第4の縁部604は、直線状で、リードフレーム705の隙間部の縁部に一致している。
第2の縁部602と第4の縁部604との間の距離V1は、成型後のパッケージの保持部32の幅となるよう予めに設定されている。
第1の縁部601と第3の縁部603との間の距離H1は、成型後のパッケージの保持部32の長さとなるよう予め設定されている。
なお、第1の縁部601は、第1の貫通孔713を横切るように第1の接続部708側に突出した箇所を有し、第3の縁部603は一部が第2の貫通孔714を横切るように第2の接続部709側に突出した箇所を有する。
この工程では、リードフレーム705を上金型550と下金型560で挟み込んだ金型500内に、平面視において、第1の電極10(第1のアウターリード部11)の隣となるゲート555から第1の樹脂を注入している。ここで、第1の電極10の隣とは、リードフレーム705の第1の空間706aが設けられた位置である。また、上金型550が備えるゲート555は、上金型550の空間503への注入口である。金型500とリードフレーム705とを位置合わせしたときに、上金型550の空間503は、リードフレーム705の第1の空間706aが設けられた位置に連通する。この場合、平面視では、上金型550が備えるゲート555は、第1の電極10の隣に配置される。
第1の樹脂を硬化又は固化した後、第1の電極10の隣又は第1の接続部708の隣から第1の樹脂の注入痕を切除する。この工程では、リードフレーム705の第1の空間706a等に充填された余分な樹脂体をパンチにより分離除去する。これにより、図12に示すように、パッケージ中間体400の表面には注入痕が残らない。
発光装置の製造方法では、パッケージ100を製造する工程のうち例えば前記したパッケージを個片化する工程の前に、パッケージ100の中に、発光素子200を実装する。すなわち、リードフレーム705から分離されていないパッケージ100の第2の電極20の上に発光素子200を実装する。
実施例に係るパッケージ100の大きさは、縦約2.2mm×横約1.4mm×高さ約0.7mmである。この大きさは、第1の電極10と第2の電極20も含んだ大きさである。対向する壁部31の外側面31a,31c間の距離(縦)は約2.0mmであり、第1の電極10のアウターリード部11、第2の電極20のアウターリード部21の幅は壁部31から約0.1mmである。第1の電極10、第2の電極20の隣に位置する鍔部32cの幅W1は0.05mmである。第1の電極10のアウターリード部11、第2の電極20のアウターリード部21の先端は鍔部32cの先端より約0.05mm外側まで延設されている。第2の凹み部50は先端から約0.05mm内側に入る。第1の電極10、第2の電極の厚みは約0.2mmである。壁部31の内側面の距離は縦約1.65mm×横1.1mmの角部に丸みを有する略四角形である。
第1の電極10、第2の電極20は、銅を母材としており、第1の樹脂体30から露出する部分に銀メッキが施されている。第1の樹脂体30は光反射部材が含有されたポリアミド樹脂を用い、光反射部材として酸化チタンを用いる。封止部材300はシリコーン樹脂を用いる。発光素子200はサファイア基板に窒化物半導体が積層されたものを用いる。発光素子200と第1の電極10、第2の電極20とを電気的に接続するワイヤ250は主成分に金を含むものを用いる。
10 第1の電極
20 第2の電極
30 第1の樹脂体
31 壁部
32 保持部
32c 鍔部
43 第1のアウターリード部の端面
50 第2凹み部
100 パッケージ
101 底部
110a 載置領域
155 ゲート痕(注入痕)
200 発光素子
300 封止部材
400 パッケージ中間体
500 金型
501 第1凹み部
503 空間
555 ゲート(注入口)
600 パッケージの形成予定領域
705 リードフレーム
706a 第1の空間
707 フレーム
708 第1の接続部
709 第2の接続部
713 第1の貫通孔
714 第2の貫通孔
Claims (32)
- フレームと、第1の電極と、第2の電極と、前記フレームと前記第1の電極とを繋ぐ第1の接続部と、前記フレームと前記第2の電極とを繋ぐ第2の接続部と、を有し、さらに、前記第1の電極と前記第1の接続部との間に第1の貫通孔を有し、前記第2の電極と前記第2の接続部との間に第2の貫通孔を有するリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームが配置された金型内に、前記第1の電極の隣にある注入口から第1の樹脂を注入する工程と、
前記注入された第1の樹脂を硬化又は固化する工程と、
前記第1の樹脂を硬化又は固化した後、前記第1の電極の隣から前記第1の樹脂の注入痕を切除する工程と、
前記第1の接続部と前記第2の接続部とを切断することによってパッケージを個片化する工程と、を有するパッケージの製造方法。 - パッケージの形成予定領域に、第1の電極と、前記第1の電極とは極性が異なる第2の電極と、を有するリードフレームを準備する工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極とを、上下に分割された金型の上金型と下金型で挟み込む工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極とが挟み込まれた前記金型内に、当該金型のパッケージの形成予定領域の外側であり前記第1の電極の隣に形成される注入口から第1の樹脂を注入する工程と、
前記注入された第1の樹脂を硬化又は固化する工程と、
前記第1の樹脂を硬化又は固化した後、前記第1の電極の隣から前記第1の樹脂の注入痕を切除する工程と、
前記リードフレームを切断することによってパッケージを個片化する工程と、を有するパッケージの製造方法。 - 前記パッケージを個片化する工程において、前記リードフレームのみを切断する請求項1又は請求項2に記載のパッケージの製造方法。
- 前記注入痕を切除する工程において、前記注入痕とともに前記リードフレームの一部も切除する請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記準備されたリードフレームには、前記第1の電極の隣に第1の空間が形成されており、前記第1の空間から前記第1の樹脂を注入する請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記準備されたリードフレームは、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間している請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記金型は、前記第1の電極及び前記第2の電極の上に形成する壁部に相当する第1凹み部を有し、前記第1凹み部に前記第1の樹脂を注入する請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 平面視において、前記金型は、前記第1凹み部の外側に空間が設けられ、前記空間に前記第1の樹脂を注入する請求項7に記載のパッケージの製造方法。
- 前記金型を用いて成型される第1の樹脂からなる第1の樹脂体は、
前記第1の電極及び前記第2の電極を保持する保持部と、
前記保持部上の載置領域を囲う壁部と、を有し、
前記保持部は、平面視において前記壁部の外側面から外側に延設された鍔部を有し、
前記第1の電極及び前記第2の電極は、平面視において前記壁部の外側面から前記鍔部の先端よりも外側まで延設される請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。 - 前記第1の樹脂を注入する工程は、トランスファーモールドである請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記第1の樹脂には、光反射部材が混合されている請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記準備されたリードフレームは、前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくとも一方において前記パッケージの形成予定領域の外縁に跨る位置に貫通孔を有しており、
前記パッケージを個片化する工程において、前記パッケージの形成予定領域の外縁で前記リードフレームを切断する請求項2に記載のパッケージの製造方法。 - 前記第1樹脂を硬化又は固化した後、かつ、前記パッケージを個片化する工程の前に前記リードフレームをメッキする工程を含む請求項12に記載のパッケージの製造方法。
- 請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載の前記パッケージの製造方法における全工程と、
前記第1の樹脂を硬化又は固化した後であって前記注入痕を切除する工程の前又は後のいずれかのタイミングで、前記第1の電極又は前記第2の電極に発光素子を実装する工程と、を有する発光装置の製造方法。 - 前記発光素子を実装する工程後、さらに、第2の樹脂を塗布し、前記発光素子を封止する工程を有する請求項14に記載の発光装置の製造方法。
- フレームと、第1の電極と、第2の電極と、前記フレームと前記第1の電極とを繋ぐ第1の接続部と、前記フレームと前記第2の電極とを繋ぐ第2の接続部と、を有し、さらに、前記第1の電極と前記第1の接続部との間に第1の貫通孔を有し、前記第2の電極と前記第2の接続部との間に第2の貫通孔を有するリードフレームと、
前記第1の電極及び前記第2の電極を保持する第1の樹脂体と、を有し、
底部と、前記底部上の載置領域を囲い複数の外側面を備える壁部と、を持つパッケージの中間体であって、
前記第1の電極及び前記第2の電極は、前記底部に配置され、
前記第1の樹脂体は、前記壁部と、前記底部において前記第1の電極及び前記第2の電極を保持する保持部と、を備え、
前記保持部は、前記壁部の外側面から外側に延設された鍔部を備え、
前記第1の接続部と前記第2の接続部は、平面視において前記鍔部の先端よりも外側に配置されている、パッケージの中間体。 - 第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極及び前記第2の電極を保持する第1の樹脂体と、を有し、底部と、前記底部上の載置領域を囲い複数の外側面を備える壁部と、を持つパッケージであって、
前記第1の電極及び前記第2の電極は、前記壁部の対向する2つの外側面からそれぞれ外側に延びたアウターリード部を備え、
前記第1の樹脂体は、前記壁部と、前記アウターリード部が配置された前記壁部の外側面から外側にそれぞれ延設された鍔部と、を備え、
前記アウターリード部は、平面視において前記鍔部の先端よりも外側まで延設されている、パッケージ。 - 平面視において前記壁部の外縁形状は矩形であり、前記第1の電極及び前記第2の電極が配置された外側面とは異なる少なくとも1つの外側面に前記鍔部が配置された、請求項17に記載のパッケージ。
- 前記第1の電極及び前記第2の電極が配置された外側面とは異なる2つの外側面に前記鍔部がそれぞれ配置された、請求項18に記載のパッケージ。
- 前記壁部の外側面毎に、平面視において前記壁部の外側面から前記鍔部の先端までの長さは、当該外側面に沿って一定である、請求項17乃至請求項19のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記鍔部は、前記第1の電極及び前記第2の電極に接して設けられている、請求項17乃至請求項20のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記鍔部は、前記第1の電極及び前記第2の電極と同じ厚みを有する、請求項17乃至請求項21のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 平面視において前記壁部の外側面から前記鍔部の先端までの長さは少なくとも5μmである、請求項17乃至請求項22のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 平面視において前記アウターリード部の先端に第2凹み部を有する、請求項17乃至請求項23のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記第2凹み部には前記鍔部が設けられていない、請求項24に記載のパッケージ。
- 前記アウターリード部は、前記壁部の外側面から最も離間した端面を除いて、表面にメッキ層を備える請求項17乃至請求項25のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記アウターリード部は、平面視において両隣に前記鍔部を有する、請求項17乃至請求項26のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記壁部と前記鍔部とが同一材料で一体的に形成された請求項17乃至請求項27のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 請求項17乃至請求項28のいずれか一項に記載のパッケージと、
前記パッケージの前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくとも一方に載置された発光素子と、を有する発光装置。 - 前記発光素子が第2の樹脂で封止された請求項29に記載の発光装置。
- フレームと、第1の電極と、第2の電極と、前記フレームと前記第1の電極とを繋ぐ第1の接続部と、前記フレームと前記第2の電極とを繋ぐ第2の接続部と、を有し、さらに、前記第1の電極と前記第1の接続部との間に第1の貫通孔を有し、前記第2の電極と前記第2の接続部との間に第2の貫通孔を有するリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームが配置された金型内に、前記第1の電極の隣又は前記第1の接続部の隣にある注入口から第1の樹脂を注入する工程と、
前記注入された第1の樹脂を硬化又は固化する工程と、
前記第1の樹脂を硬化又は固化した後、前記第1の電極の隣又は前記第1の接続部の隣から前記第1の樹脂の注入痕を切除する工程と、
を有するパッケージ中間体の製造方法。 - 請求項31に記載の製造方法で製造された前記パッケージ中間体を準備する工程と、
前記パッケージ中間体における前記リードフレームの前記第1の接続部と前記第2の接続部とを切断することによってパッケージを個片化する工程と、を有するパッケージの製造方法。
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