JP2019079937A - Light emitting device, package, and method for manufacturing them - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、発光装置、パッケージ及びそれらの製造方法に関する。 The present disclosure relates to light emitting devices, packages, and methods of manufacturing them.
近年、高輝度、高出力の発光素子及び小型の発光装置が開発され種々の分野に利用されている。例えば、液晶表示装置のバックライトに用いられる光源は、それを使用する機器の小型化及び軽量化のために、薄型化が求められている。そのために、光源として用いられる発光装置として、例えば、サイドビュータイプと呼ばれる形態の発光装置が種々開発されている。 In recent years, light emitting elements and small light emitting devices with high brightness and high output have been developed and used in various fields. For example, a light source used for a backlight of a liquid crystal display device is required to be thin in order to miniaturize and lighten a device using the light source. Therefore, as a light emitting device used as a light source, for example, various light emitting devices in a form called side view type have been developed.
サイドビュータイプの発光装置は、一般に、正面に開口する凹部が形成されたパッケージに発光素子が載置され、2つのリード電極が外部端子としてパッケージ内部から外部に引き出されて構成されている(例えば、特許文献1)。この発光装置は、2つのリード電極の端部同士がパッケージの凹部の底面において隙間を介して離間して配置される。そして、2つのリード電極のそれぞれは、隙間の両側に沿って延長する第1翼部あるいは第2翼部が形成されている。 In general, the light emitting device is mounted on a package having a concave portion opened in the front, and two lead electrodes are drawn out from the inside of the package as external terminals (for example, a side view type light emitting device). , Patent Document 1). In the light emitting device, the ends of the two lead electrodes are spaced apart from each other on the bottom of the recess of the package with a gap. Each of the two lead electrodes is formed with a first wing or a second wing extending along both sides of the gap.
また、2つのリード電極は、パッケージの底面側に設置され、第1翼部及び第2翼部は、パッケージの内側壁に沿って曲げられ、パッケージのハウジングのモールディング樹脂により第1翼部及び第2翼部の外面が支持されている。したがって、発光装置において2つのリード電極は、第1翼部及び第2翼部により発光ダイオードからの光反射面の領域を増加させている。 Also, the two lead electrodes are disposed on the bottom side of the package, and the first wing and the second wing are bent along the inner side wall of the package, and the molding resin of the package housing is used to form the first wing and the second wing. 2 The outer surface of the wing is supported. Therefore, in the light emitting device, the two lead electrodes increase the area of the light reflection surface from the light emitting diode by the first wing and the second wing.
上記のような発光装置を薄型化するためには、パッケージの側壁を薄くすることが必要である。しかし、パッケージの側壁を薄くすると、強度不足によるパッケージの割れが生じるおそれがある。 In order to make the light emitting device as described above thin, it is necessary to make the side wall of the package thin. However, if the side wall of the package is thinned, the package may be broken due to the lack of strength.
そこで、本開示に係る実施形態は、薄型化を実現しながら、強度に優れたパッケージ、及びそれを用いた発光装置、並びにそれらの製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, an embodiment according to the present disclosure has an object to provide a package excellent in strength, a light emitting device using the same, and a method of manufacturing the same while realizing a reduction in thickness.
本実施形態に係る発光装置は、凹部を有する樹脂部と、前記樹脂部に支持され前記凹部の底面に隙間を空けて配置された一対のリード電極と、前記隙間を跨ぐように前記凹部の側壁に前記一対のリード電極と離間して設けた金属板と、を有するパッケージと、前記パッケージの一対のリード電極に実装される発光素子と、を備える。
また、本実施形態に係る発光装置は、凹部を有する樹脂部と、前記樹脂部に支持され前記凹部の底面に隙間を空けて配置された一対のリード電極と、前記隙間を跨ぐように前記凹部の側壁に前記一対のリード電極と離間して設けた絶縁板と、を有するパッケージと、前記パッケージの一対のリード電極に実装される発光素子と、を備える。
また、本実施形態に係るパッケージは、凹部を有する樹脂部と、前記樹脂部に支持され前記凹部の底面に隙間を空けて配置された一対のリード電極と、前記隙間を跨ぐように 前記凹部の側壁に前記一対のリード電極と離間して設けた金属板又は絶縁板と、を備える。
また、本実施形態に係るパッケージの製造方法は、一対のリード電極を、隙間を空けて対向して形成し、前記一対のリード電極の側端面に仮接続部を介して前記隙間を跨ぐ長さに形成された金属板を有するリードフレームを準備する準備工程と、前記一対のリード電極の接続部を境にして前記金属板を所定角度に曲げる曲げ工程と、前記リードフレームに金型を介して樹脂部を設け、前記一対のリード電極を前記樹脂部の凹部の底面に露出させると共に、前記金属板を前記凹部の内側面に沿って配置させ前記樹脂部で保持するパッケージ形成工程と、前記仮接続部を、切断装置を介して切断することで前記一対のリード電極から前記金属板を切離す切離し工程と、を含む。
さらに、本実施形態に係る発光装置の製造方法は、前記パッケージの製造方法により得られるパッケージを準備する工程と、前記凹部の底面に露出する前記一対のリード電極に発光素子を実装する工程と、前記発光素子を実装したパッケージごとに個片化する工程と、を含むこととした。
The light emitting device according to the present embodiment includes a resin portion having a recess, a pair of lead electrodes supported by the resin portion and disposed at a bottom surface of the recess with a gap, and a sidewall of the recess so as to bridge the gap. And a light emitting device mounted on the pair of lead electrodes of the package.
In the light emitting device according to the present embodiment, the resin portion having a recess, the pair of lead electrodes supported by the resin portion and disposed at a bottom surface of the recess with a gap, and the recess so as to straddle the gap And a light emitting element mounted on a pair of lead electrodes of the package.
The package according to the present embodiment includes a resin portion having a recess, a pair of lead electrodes supported by the resin portion and disposed at a bottom surface of the recess with a gap, and the recess so as to straddle the gap. And a metal plate or an insulating plate provided on the side wall so as to be separated from the pair of lead electrodes.
Further, in the method of manufacturing the package according to the present embodiment, the pair of lead electrodes are formed to face each other with a gap, and the side end surface of the pair of lead electrodes has a length across the gap via the temporary connection portion. A step of preparing a lead frame having a metal plate formed thereon, a bending step of bending the metal plate at a predetermined angle with the connecting portion of the pair of lead electrodes as a boundary, and a die on the lead frame Providing a resin portion, exposing the pair of lead electrodes to the bottom surface of the recess of the resin portion, and disposing the metal plate along the inner side surface of the recess and holding the resin portion by the resin portion; And a separation step of separating the metal plate from the pair of lead electrodes by cutting the connection portion through a cutting device.
Furthermore, in the method of manufacturing a light emitting device according to the present embodiment, a step of preparing a package obtained by the method of manufacturing the package, and a step of mounting a light emitting element on the pair of lead electrodes exposed on the bottom of the recess; And D. separating each package having the light emitting element mounted thereon.
本実施形態に係るパッケージ及び発光装置並びにそれらの製造方法は、薄型化を実現しながら、強度に優れる構造を提供できる。 The package, the light emitting device, and the manufacturing method thereof according to the present embodiment can provide a structure excellent in strength while realizing thinning.
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、以下に説明する形態は、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、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。さらに、図面によってはXYZ方向を図示して説明するが図面上で説明する方向は任意である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the embodiments described below are for embodying the technical concept of the present invention, and the present invention is not limited to the following ones unless there is a specific description. Further, the sizes and positional relationships of members shown in the drawings may be exaggerated in order to clarify the description. Furthermore, in the drawings, the XYZ directions are illustrated and described, but the directions described in the drawings are arbitrary.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るパッケージ及び発光装置を模式的に示す正面図、図2は、図1のII−II線における断面を模式的に示す斜視図、図3は、第1実施形態に係る発光装置に使用されるリード電極と金属板とを取り出して位置関係を模式的に示す斜視図、図4は、第1実施形態に係る発光装置の金属板について凹部の底面に対する設置角度を模式的に示す模式図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a front view schematically showing a package and a light emitting device according to the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view schematically showing a cross section taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view schematically showing the positional relationship by taking out the lead electrode and the metal plate used for the light emitting device according to the embodiment, and FIG. 4 is an installation angle of the metal plate of the light emitting device according to the first embodiment Is a schematic view schematically showing.
発光装置100は、凹部29を有する樹脂部20と、樹脂部20に支持され凹部29の底面25に隙間Dを空けて配置された一対のリード電極(第1リード31及び第2リード32)30と、隙間Dを跨ぐように凹部29の側壁(第1側壁21,第2側壁22)に一対のリード電極30と離間して設けた金属板40(第1金属板41、第2金属板42)と、を有するパッケージ10と、パッケージ10の一対のリード電極30に実装される発光素子50と、を備えている。ここで、「隙間Dを跨ぐように」とは、第1リードの一部から隙間D及び第2リードの一部まで凹部29の側壁に(金属板40が)連続してあることである。つまり、金属板40は、隙間Dに対向する側壁の位置を含むようにカバーして側壁に設置されている。
なお、発光装置100の樹脂部20において、発光面である光取り出し面となる側を正面、その反対側の面を背面と称する。また、発光装置100では、第1リード31及び第2リード32が樹脂部20の側壁から引き出された第1アウターリード31b及び第2アウターリード32bが電気的に接続される側の面を下面とし、その反対側の面を上面と称する。そして、発光装置100の下面側を発光装置100の実装面とする。以下、各構成について説明する。
The
In the
(パッケージ)
パッケージ10は、発光素子50を収容し、その発光素子50に外部から給電するための端子(一対のリード電極30)を有する容器である。パッケージ10は、少なくとも、樹脂部20と、一対のリード電極30である第1リード31及び第2リード32と、を備えている。なお、パッケージ10は、側面発光型の発光装置用として用いられるものを一例として説明する。
(package)
The
(樹脂部)
樹脂部20は、パッケージ10における容器の母体をなす樹脂成形体である。樹脂部20は、凹部29を備え、第1リード31及び第2リード32を有する一対のリード電極30を支持するように形成される。
樹脂部20は、その中央に凹部29が形成され正面に開口部28を有している。樹脂部20の開口部28は、正面視において横長の形状である。凹部29を構成する側壁は、短手方向(Z方向)に対向する第1側壁21及び第2側壁22と、長手方向(X方向)で対向する第3側壁23及び第4側壁24とにより形成されている。第1側壁21及び第2側壁22は、第3側壁23及び第4側壁24と比較して薄肉に形成され、その内部に第1金属板41及び第2金属板42が設けられている。凹部29の底面25には、樹脂部20の長手方向に並ぶ第1リード31及び第2リード32が互いに隙間Dを介して離間して露出している。また、後記する発光素子50は、凹部29の底面25に露出する第1リード31に載置される。
(Resin part)
The
The
凹部29は、側壁で囲まれることで形成されている。つまり、凹部29は、正面側においてZ軸方向で対向して形成された第1側壁21及び第2側壁22と、正面側においてX軸方向で対向して設けられた第3側壁23及び第4側壁24とで囲まれることによって形成されている。なお、凹部29は、外側に向かうにしたがって開口部28が広がるような傾斜面を側壁に形成してもよく、ここでは、第3側壁23及び第4側壁24に傾斜面が形成されている。
また、樹脂部20は、前方への光取り出し効率の観点から、発光素子50の発光ピーク波長における光反射率が、70%以上である材料で形成されることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。また、樹脂部20は、白色であることが好ましい。樹脂部20は、硬化若しくは固化前には流動性を有する状態、つまり液状(ゾル状又はスラリー状を含む)を経る材料が用いられる。樹脂部20は、射出成形法、トランスファー成形法などにより成形することができる。
The
In addition, the
樹脂部20の母材は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、以下に示す樹脂は、その変性樹脂(ハイブリッド樹脂を含む)も含むものとする。樹脂部20の母材としては、射出成形法により成形しやすく、熱硬化性樹脂に比べて安価な観点において、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、脂肪族ポリアミド樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートのうちのいずれか1つが好ましい。また、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べ、耐熱性及び耐光性に優れ、長寿命で、信頼性が高い観点で好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のうちのいずれか1つが好ましい。特に、不飽和ポリエステル樹脂及びその変性樹脂は、熱硬化性樹脂の優れた耐熱性及び耐光性を有しながら、射出成形法により成形可能であるため好ましい。樹脂部20は、光反射性、機械的強度、熱伸縮性などの観点から、母材中に、酸化チタン等の白色顔料と充填剤を含有することが好ましいが、これに限定されない。
A thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used as a base material of the
また、樹脂部20の第1側壁21及び第2側壁22は、厚みがより薄くなるように形成されている。具体的には、第1側壁21及び第2側壁の一部の厚みが、例えば、100μm以下、更には50μm以下とすることが望まれている。樹脂部20は、樹脂のみで形成されている部分の強度を高めるために、金属板40によりここでは補強している。なお、樹脂部20の第2側壁22は、中央が第1側壁21と平行に形成され、正面視において左右の傾斜面22aを介して段差部分が形成された形状として示しているが、第1側壁21と同様に直線状に形成されていてもよい。ここでは、第1側壁21に平行な第2側壁22の中央の外壁面は、左右の傾斜面22aにより第3側壁23及び第4側壁24の外壁面までに段差を有している。したがって、第2側壁22の中央の外壁面は、第1アウターリード31b及び第2アウターリード32bが壁面から突出した状態であっても段差部分に収められ、第2側壁22の中央の外壁面と第1アウターリード31b及び第2アウターリード32bの下面との高さの差を小さくしている。
Further, the
(リード電極)
樹脂部20に支持されている一対のリード電極30は、第1リード31と、第2リード32を有している。そして、第1リード31は、樹脂部20の凹部29内に配置される第1インナーリード31aと、この第1インナーリードに連続して樹脂部20の側壁を貫通した後に外壁面に沿って曲げられて形成される第1アウターリード31bと、を備えている。同様に、第2リード32は、樹脂部20の凹部29内に配置される第2インナーリード32aと、この第2インナーリード32aに連続して樹脂部20の側壁を貫通した後に外壁面に沿って曲げられて形成される第2アウターリード32bとを備えている。第1リード31の第1アウターリード31b及び第2リード32の第2アウターリード32bは、パッケージ10の実装面である下面側に配置され、外部の回路基板などと接合される。また、第1インナーリード31a及び第2インナーリード32aは、凹部29の底面25において、第1側壁21及び第2側壁22の立ち上がり際まで設けられている。第1インナーリード31a及び第2インナーリード32aは、第1側壁21及び第2側壁22から離間する大きさであってもよく、また、金属板40との電気的な接続がされない状態であれば、第1側壁21及び第2側壁22に接する位置までの大きさであっても構わない。
(Lead electrode)
The pair of
なお、リード電極30は、樹脂部20の形状に応じて、どのような形状とすることもでき、例えば、板状、塊状、膜状であってもよく、波形状や凹凸を有するものであってもよい。リード電極30の厚さは一定であってもよいし、部分的に厚い部分又は部分的に薄い部分があってもよい。リード電極30の幅は、特に限定されないが、放熱性が向上するので、より広い方が好ましい。リード電極30の材料は特に限定されず、電気伝導率及び熱伝導率の比較的大きな材料で形成する方が好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子50から発生する熱を効率的に外部に逃がすことができる。例えば、リード電極30の材料は、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工などが容易なものが好ましい。具体的なリード電極30の材料としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケルなどの金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅などの合金が挙げられる。また、リード電極30の表面には、搭載される発光素子50からの光を効率よく取り出すために銀、アルミニウムなどの、光反射性の良好な金属のメッキが施されていることが好ましい。
The
(金属板)
金属板40は、第1リード31と第2リード32との隙間Dを跨ぐように第1側壁21と第2側壁22とに、第1リード31及び第2リード32から離間して設けられている。金属板40は、ここでは、第1金属板41及び第2金属板42を備え、第1リード31及び第2リード32を挟んで対向する位置に設けられている。第1金属板41及び第2金属板42は、リード電極30と同等の金属で形成されている。第1金属板41及び第2金属板42は、第1リード31に仮接続部3a(図3参照)を介して接続されており、樹脂部20を形成した後に、第1リード31から切離されることで設置される。第1金属板41及び第2金属板42は、第1リード31と第2リード32の隙間Dを跨ぎ、第1リード31から第2リード32に亘る長さに形成されており、ここでは、一例として長方形に形成されている。第1金属板41及び第2金属板42は、同じ形状で同じ厚みに形成され、第1側壁21及び第2側壁22の内部に埋設できる側壁に沿った角度に形成されている。第1金属板41及び第2金属板42は、樹脂部20の強度を高めるために設けられることから、第1リード31及び第2リード32との隙間Dを跨ぐ位置をカバーし、かつ、第1リード31の一部と第2リード32の一部との両方に対向する大きさであれば、その形状や厚み等は限定されるものではない。
(Metal plate)
The
なお、第1金属板41及び第2金属板42は、図面上では、第1側壁21及び第2側壁22に覆われて埋設された状態で示しているが、第1リード31及び第2リード32との電気的な接続がないので、第1側壁21及び第2側壁22の内側壁面から板表面が露出して設けられるようにしてもよい。第1金属板41及び第2金属板42は、第1側壁21及び第2側壁22において、壁内に位置させるか、板表面を壁面から露出させるように位置させるかを、仮接続部3aの曲げる位置及び曲げる角度の条件によって設定されるように形成されている(図4参照)。つまり、第1金属板41及び第2金属板42は、製造工程において予め設定された仮接続部3aの位置、例えば、仮接続部3aの金属板40側の端部で90度〜110度の範囲に仮接続部3aを境に曲げられることで、第1側壁21及び第2側壁22の内部に位置してその角度も調整される。
Although the
また、一例として、第1金属板41及び第2金属板42は、仮接続部3aの第1リード31側の端部で側壁と同じ角度に仮接続部3aを境に曲げられることで板表面を露出することができる。したがって、第1金属板41及び第2金属板42は、底面25に対する角度が90度であっても、第1側壁21及び第2側壁22の側壁面から露出した状態とすることや、また、第1側壁21及び第2側壁22の内部に埋没させることもできる。さらに、第1金属板41及び第2金属板42は、第1側壁21及び第2側壁22の側壁面の角度に合せて同じ角度にすることや、異なる角度にすることも可能となる。
Also, as an example, the
なお、第1金属板41及び第2金属板42は、リード電極30よりも熱伝導率が高くなるように形成してもよい。図7に示すように、第1金属板41及び第2金属板42は、リード電極30が銅あるいは銅合金である銅を主成分とする材料で形成されていた場合、その銅を主成分とする材料よりも伝導率が高い材質、例えばAg等の高熱伝導部材43を板表面に設けることで熱伝導率を上げることができる。第1金属板41及び第2金属板42をリード電極30よりも熱伝導率を高くすることで、発光素子50に対する熱の影響を小さくすることができる。なお、高熱伝導部材43は、金属板40の全面を完全に被覆する必要はなく、熱伝導率が高くなれば部分的であってもよい。また、高熱伝導部材43は、リードフレームを準備する工程において、金属板40の部分に設けられることで形成されることになる。
The
(仮接続部)
仮接続部3aは、金属板40をリード電極30に仮に接続させるものである。仮接続部3aは、一例として、第1金属板41及び第2金属板42を、第1リード31の左右の側端面に接続させた状態として、樹脂部20が設けられるまで維持できるように形成されている。仮接続部3aは、金属板40及びリード電極30と同じ材料で形成されている。
仮接続部3aは、例えば、曲げ装置で曲げられ、樹脂部20が形成され、その後、レーザ加工装置からのレーザの照射により切断あるいは分断されることで、金属板40とリード電極30とを切離す。そのため、仮接続部3aは、所定角度に曲げられた後に第1金属板41及び第2金属板42が側壁に沿って設けることができる長さ及び幅で形成されている。一例として、仮接続部3aは、第1リード31側のみに形成される。第1リード31側のみに仮接続部3aが設けられることで、リード電極30の短絡の原因を小さくすることができる。仮接続部3aの数や、形状あるいは大きさは、特に限定されるものではない。なお、仮接続部3aは、板長手方向の中心に対して同距離となるように左右対称に形成されることが好ましい。仮接続部3aは、第1金属板41あるいは第2金属板42の長手方向の中心から左右対称に形成されることで、製造工程において曲げ装置からの曲げ方向の力がかかった場合、第1金属板41及び第2金属板42を第1リード31に対して均等な位置に配置でき易くなる。
(Temporary connection part)
The
The
(発光素子)
発光素子50は、サファイアなどの基板上にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaNなどの半導体を発光層として形成させたものが用いられる。この内、紫外領域から可視光の短波長領域(360nm〜550nm)に発光ピーク波長を有する窒化物系化合物半導体素子を用いることができる。なお、可視光の長波長領域(551nm〜780nm)に発光ピーク波長を有する発光素子も用いることもできる。
発光素子50は、複数個用いるようにしてもよく、異なる発光色を有する発光素子50を用いることにより広い色再現範囲を有する発光装置100を提供することができる。例えば、緑色系が発光可能な発光素子50を2個、青色系及び赤色系が発光可能な発光素子50をそれぞれ1個ずつとすることができる。
なお、フルカラー表示装置の画素用に発光装置100を利用するためには、赤色系の発光素子50の発光波長が610nm〜700nm、緑色系の発光素子50の発光波長が495nm〜565nm、青色系の発光素子50の発光波長が430nm〜490nmであることが好ましい。発光装置100において白色系の混色光を発光させる場合は、発光素子50と、封止部材60に含有させる蛍光物質との発光波長における補色関係や、発光素子50の光出力による封止部材60の劣化などを考慮して、発光素子50の発光波長は400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましい。
(Light emitting element)
The
A plurality of
Note that in order to use the
(封止部材)
封止部材60は、パッケージ10の凹部29内に設けられ、凹部29内に配置されている発光素子50、リード電極30、及び発光素子50とリード電極30とを電気的に接続するためのワイヤWaなどを覆う部材である。封止部材60は設けなくともよいが、設けることで前記の封止した部材を水分やガスによる劣化や機械的な接触による損傷から保護することができる。また、封止部材60は、仮接続部3aの切断時の小口と第1リード31との間を埋めることになるので、金属板40と第1リード31との電気的な短絡の可能性をより抑制することができる。加えて、アンカー効果によって封止部材60とパッケージ10、封止部材60とリード電極30の接合強度を向上させることができる。
封止部材60として用いることができる材料は、特に限定されないが、良好な透光性を有することが好ましい。このような材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料、ガラスなどの無機材料を挙げることができる。
また、封止部材60には、発光素子50からの光を波長変換させる蛍光物質や、発光素子50からの光を散乱させる光反射性物質を含有してもよい。
(Sealing member)
The sealing
Although the material which can be used as the sealing
In addition, the sealing
光反射性物質としては、絶縁性を有することが好ましく、例えば、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)などの粒子を用いることができる。
また、蛍光物質としては、発光素子50からの光を吸収して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、アルミニウムガーネット系蛍光体等、蛍光物質として一般に使用されるものであればよい。
The light reflective material preferably has insulating properties, and for example, particles of titanium oxide (TiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and the like can be used.
Moreover, as a fluorescent substance, what is necessary is to be what absorbs the light from the
以上のような構成を備える発光装置100は、第1リード31及び第2リード32の隙間Dを跨ぐ位置で第1側壁21及び第2側壁22に沿って第1金属板41及び第2金属板42が設けられる。そのため、発光装置100は、パッケージ10の樹脂部20の強度が向上され小型化しても割れの生じることを防ぐことができる。
The
次に、発光装置100の製造方法において以下に、図5、図6Aから図6Cを参照して説明する。図5は、第1実施形態に係る発光装置の製造方法を示すフローチャート、図6Aは、第1実施形態に係る発光装置においてリード電極と金属板とが仮接続部を介して接続されている状態の一部を模式的に示す平面図、図6Bは、第1実施形態に係る発光装置においてリード電極と接続している金属板を、仮接続部を境に曲げた状態を模式的に示す平面図、図6Cは、第1実施形態に係る発光装置においてリード電極と接続している金属板の仮接続部を切離した状態を模式的に示す平面図である。
Next, a method of manufacturing the
発光装置の製造方法は、ここでは、リードフレームを準備する準備工程S1と、リードフレームの一部を曲げ加工する曲げ工程S2と、リードフレームに樹脂部を設けるパッケージ形成工程S3と、パッケージに形成された仮接続部を切断してリード電極から切離す切離し工程S4と、を含むパッケージを準備する工程を先に行う。そして、発光装置の製造方法は、パッケージが準備された後に、発光素子を一対のリード電極に実装する実装工程S5と、リードフレームをパッケージ毎に切断して個片化する個片化工程S7と、を含むように行っている。なお、発光装置の製造方法は、実装工程S5の後で個片化工程S7の前に樹脂部の凹部に封止部材を形成する封止部材形成工程S6を行うこととして説明する。 Here, the method of manufacturing the light emitting device includes a preparation step S1 of preparing a lead frame, a bending step S2 of bending a part of the lead frame, a package forming step S3 of providing a resin portion on the lead frame, and a package The step of preparing the package including the step S4 of disconnecting the separated temporary connection portion and separating it from the lead electrode is performed first. Then, the method of manufacturing the light emitting device includes a mounting step S5 of mounting the light emitting element on the pair of lead electrodes after the package is prepared, and a singulation step S7 of cutting the lead frame into pieces for each package. Is going to include. In addition, the manufacturing method of a light-emitting device is demonstrated as performing sealing member formation process S6 which forms a sealing member in the recessed part of a resin part after individualization process S7 after mounting process S5.
(準備工程)
準備工程S1は、一対のリード電極30を、隙間Dを空けて対向して複数形成し、一対のリード電極30の側端面に仮接続部3aを介して隙間Dを跨ぐ長さに形成された金属板40を有するリードフレームを準備する工程である。なお、リードフレームは、リード電極30の部分及びそれに伴う金属板40の部分を、行列方向に複数形成しているものである。
準備工程S1において、リードフレームには、金属の平板に打ち抜き加工やエッチング加工等を行ったもので、一対のリード電極30及び金属板40を形成した部分が複数整列して設けられている。つまり、リードフレームには、所定のパターンで貫通孔が形成され、個片化した際に一対のリード電極30となるように2つのリード領域に分かれた部分と、リード電極30に仮接続部3aを介して仮接続された金属板40が形成された部分と、を備えている。準備工程では、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。
そして、リードフレームに形成された金属板40は、一対のリード電極30の隙間Dを跨ぐ長さに形成されている。そして、リードフレームでは、金属板40である第1金属板41及び第2金属板42を仮接続部3aにより第1リード31の側端面に仮に接続した状態で形成される。
(Preparation process)
In the preparation step S1, a pair of
In the preparation step S1, in the lead frame, a metal flat plate is subjected to punching processing, etching processing and the like, and a plurality of portions in which the pair of
The
なお、リードフレームは、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、又はこれらの合金の平板に、プレス(打ち抜きを含む)、エッチング、圧延など各種の加工を施したものが母体となる。また、リードフレームは、これらの金属又は合金の積層体で構成されてもよいが、単層で構成されるのが簡単で良い。特に、銅を主成分とする銅合金(燐青銅、鉄入り銅など)が好ましい。さらに、リードフレームの少なくともリード電極30となる部分の表面に、銀、アルミニウム、ロジウム又はこれらの合金などの光反射膜が設けられていてもよく、なかでも光反射性に優れる銀又は銀合金が好ましい。
なお、金属板40に熱電導率が高い高熱伝導部材43を設けるようにしてリードフレームを準備してもよい。高熱伝導部材43を設ける場合には、マスク等を用いてスプレー塗布等が行われる。
The lead frame is a flat plate of copper, aluminum, gold, silver, tungsten, iron, nickel, cobalt, molybdenum, or alloys of these, subjected to various processes such as pressing (including punching), etching, and rolling. Is the mother. Also, the lead frame may be composed of a laminate of these metals or alloys, but it may be simple to be composed of a single layer. In particular, copper alloys (phosphor bronze, iron-containing copper, etc.) mainly composed of copper are preferable. Furthermore, a light reflecting film such as silver, aluminum, rhodium, or an alloy thereof may be provided on the surface of at least a portion of the lead frame to be the
The lead frame may be prepared by providing the
(曲げ工程)
リードフレームが準備されると、次に、曲げ工程が行われる。この曲げ工程S2は、第1金属板41及び第2金属板42を、仮接続部3aを境に所定角度に曲げる工程である。なお、第1金属板41及び第2金属板42は、用いられる曲げ加工装置により、予め曲げる位置及び角度が設定されており、1回の曲げ加工あるいは2回以上の曲げ加工で、設定された位置及び角度で曲げられる。第1金属板41及び第2金属板42は、例えば、凹部29の底面25に対して90度〜110度の範囲で曲げられ、凹部29の内側壁に沿って設けられる。第1金属板41及び第2金属板42の底面25に対する角度が90度よりも小さくなると、発光素子50からの有効な光の取り出す光量を減少させてしまう。また、第1金属板41及び第2金属板42の底面25に対する角度が110度よりも大きくなると、樹脂部20の側壁の形成角度との差が生じ、厚みを厚くしないと樹脂部20の側壁面から突出する可能性がある。
(Bending process)
Once the lead frame is prepared, a bending process is then performed. The bending step S2 is a step of bending the
(パッケージ形成工程)
曲げ工程S2が終了すると、次に、パッケージ形成工程S3が行われる。
パッケージ形成工程S3は、上下の金型を用いて、リードフレームの一対のリード電極30の部分と、第1金属板41及び第2金属板42の部分とを含む領域に、樹脂部20を設けてパッケージ10を形成する工程である。パッケージ形成工程S3では、パッケージ10が、リード電極30となるリードフレームに、凹部29を有する樹脂部20が設けられ、一度に所定の数が形成される。より具体的には、リード電極30及び金属板40の領域を、上下に分割される金型に挟み込み、金型内に溶融した樹脂組成物を注入することで樹脂部20を形成することができる。パッケージ形成工程S3では、樹脂部20の外側面から第1リード31の第1アウターリード31bの部分と、第2リード32の第2アウターリード32bの部分とが突出した状態であると共に、樹脂部20の凹部29の底面25に、第1リード31の第1インナーリード31aの部分と、第2リード32の第2インナーリード32a部分とが隙間Dを介して露出して配置された状態となって樹脂部20が形成される。また、パッケージ形成工程S3では、樹脂部20の第1側壁21の内部に第1金属板41が設けられ、第2側壁22の内部に第2金属板42が設けられた状態となって樹脂部20が形成される。
(Package formation process)
When the bending step S2 ends, next, a package forming step S3 is performed.
In the package forming step S3, using the upper and lower molds, the
なお、樹脂部20は、ここではサイドビュー型に適した形状に形成されるように予め金型が選択されている。また、樹脂部20を形成する樹脂成形法としては、トランスファー成形法、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法などの公知の樹脂成形法を用いることができる。樹脂部20に用いられる樹脂の種類が熱硬化性樹脂か熱可塑性樹脂か、あるいはパッケージ10の形態などに応じて、適宜に樹脂成形法を選択することができる。
例えば、樹脂が熱可塑性樹脂であり、パッケージ10がリード電極30を樹脂部20で保持される形態である場合は、射出成形法を用いることができる。
Here, a mold is selected in advance so that the
For example, when the resin is a thermoplastic resin and the
(切離し工程)
リードフレームに樹脂部20が形成された後に、切離し工程S4が行われる。
切離し工程S4は、樹脂部20に支持されているリードフレームのリード電極30の部分から金属板40の部分を、仮接続部3aを切断することで切離す工程である。切離し工程S4は、例えば、レーザ加工装置等によりレーザを仮接続部3aに照射して仮接続部3aの部分を切断し、リード電極30の部分から金属板40の部分を切離す。ここでは、第1リード31に仮接続部3aが4カ所形成されているので、レーザを各仮接続部3aに照射して仮接続部3aを切断し第1リード31から第1金属板41及び第2金属板42を切離している。なお、仮接続部3aは、切断された小口の部分が凹部29の側壁から露出した状態となっているが、後に、凹部29の内部に封止部材60が充填されることで、第1リード31から電気的に絶縁される。
以上の工程により、パッケージが製造される。
(Separating process)
After the
The separating step S4 is a step of separating the portion of the
The package is manufactured by the above steps.
(実装工程)
切離し工程S4の後には、実装工程S5が行われる。実装工程S5は、切離し工程S4で金属板40を切離したリード電極30に、発光素子50を配置して実装する工程である。発光素子50は、パッケージ10の凹部29の底面25に、樹脂や半田などのダイボンド部材を用いて接合され、ワイヤWaなどの配線部材を用いて発光素子50のパッド電極とリード電極30とが電気的に接続される。なお、実装工程S5では、発光素子50を複数配置することとしてもよい。
(Mounting process)
After the separation step S4, a mounting step S5 is performed. The mounting step S5 is a step of arranging and mounting the
(封止部材形成工程)
封止部材形成工程S6は、パッケージ10の凹部29内に封止部材60を形成することで、凹部29内に配置されている発光素子50やリード電極30を封止する工程である。封止部材形成工程S6では、溶融状態の封止部材60が、例えば、ポッティングにより、凹部29に充填される。また、封止部材60は、切離し工程S4で第1側壁21及び第2側壁22から露出している仮接続部3aの小口部分と第1リード31の側端面との間に入り込んで絶縁性を確実に担保することができる。
(Sealing member formation process)
The sealing member forming step S6 is a step of sealing the
(個片化工程)
封止部材形成工程S6の後に個片化工程S7が行われる。
個片化工程S7は、リードフレームの所定位置をパッケージ10ごとに切断することで、個々の発光装置100を形成する工程である。個片化工程S7では、予め設定されている切断部分を、切断装置を使用して切断することで、発光装置100ごとに個片化している。
以上説明したように、準備工程S1〜切離し工程S4を含む工程を行うことでパッケージ10を製造することができる。また、準備工程S1〜個片化工程S7を含む工程を行うことで、発光装置100を製造することができる。
(Dividing process)
A singulation step S7 is performed after the sealing member formation step S6.
The singulation step S7 is a step of forming the individual
As described above, the
次に、第2実施形態について、図8を参照して説明する。なお、既に説明した構成については同じ符号を付して説明を省略する。図8は、第2実施形態に係る発光装置の一部を断面にして模式的に示す斜視図である。
発光装置200は、パッケージ10Aと、発光素子50とを備えている。そして、パッケージ10Aは、凹部29を有する樹脂部20と、樹脂部20に支持され凹部29の底面25に隙間Dを空けて配置された一対のリード電極30と、リード電極30に離間して凹部29の側壁に設けた絶縁板140とを備えている。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The same reference numerals are given to the configurations already described, and the description will be omitted. FIG. 8 is a perspective view schematically showing a cross section of a part of the light emitting device according to the second embodiment.
The
(絶縁板)
絶縁板140は、第1リード31と第2リード32との隙間Dを跨ぐように第1側壁21と第2側壁22とに、第1リード31及び第2リード32から離間して設けられている。絶縁板140は、第1絶縁板141及び第2絶縁板142を備え、第1リード31及び第2リードを挟んで対向する位置に、第1側壁21及び第2側壁22から板表面が露出するように設けられている。第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、リード電極30と同等の金属の第1金属板41及び第2金属板42で形成され、その第1金属板41及び第2金属板42の表面に絶縁膜44が設けられている。
(Insulation plate)
The insulating
第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、第1リード31に仮接続部3a(図3参照)を介して仮に接続されており、樹脂部20を形成した後に、第1リード31から切離されることで設置される。第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、第1リード31と第2リード32の隙間Dを跨ぎ、第1リード31の一部から第2リード32の一部に亘る長さに形成されている。なお、第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、第1金属板41及び第2金属板42と同じ形状で同じ厚みに形成され、第1側壁21及び第2側壁22のから板表面が露出する角度に設けられている。第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、樹脂部20の強度を高めるために設けられることから、第1リード31及び第2リード32との隙間Dを跨ぐ位置で、かつ、第1リード31の一部と第2リード32の一部との両方に対向する大きさであれば、その形状や厚み等は限定されるものではない。
The first insulating
第1絶縁板141及び第2絶縁板142は、一例として、仮接続部3aを境に曲げられる前に、第1金属板41及び第2金属板42に絶縁膜44が設けられることで形成されてもよい。ここで使用される絶縁膜44の絶縁材料は、樹脂部20と同様に白色で光を反射することができる材料であることが好ましい。絶縁膜44で使用される絶縁部材は、反射率をいっそう高くするために、樹脂材料に、発光素子50が発光した光を吸収し難く、かつ母材である樹脂に対して屈折率差のある反射材料(例えばTiO2,SiO2,Al2O3,ZrO2,MgO等)の粉末を、予め分散させて形成してもよい。また、絶縁膜44は、発光素子50の発光した光や外光の透過し難い光透過率の低い材料で形成されることが好ましい。絶縁膜44は、液状の材料を固化させて形成することができ、かつ、耐薬品性を有する材料がより好ましい。このような材料として熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジン、PPA、シリコーン樹脂等が挙げられる。
As an example, the first insulating
発光装置200は、第1絶縁板141及び第2絶縁板142を第1リード31と第2リード32との隙間Dを跨ぐように第1側壁21と第2側壁22とに設けるため(板表面を露出してあるいは埋設して)、樹脂部20の強度を向上させ短絡の原因にもなり難い。また、樹脂部20を設けるときに絶縁膜44が樹脂材料で形成されることから樹脂部20と絶縁板140との接合強度を向上させることができる。
発光装置の製造方法では、準備工程S1で準備するリードフレームにおいて、金属板40となる第1金属板41及び第2金属板42の表面に絶縁膜44を設けて第1絶縁板141及び第2絶縁板142を形成した状態として準備する。その後第1実施形態と同様の曲げ工程S2から個片化工程S7を行うことで発光装置200を形成することができる。
In the
In the method of manufacturing the light emitting device, in the lead frame prepared in the preparation step S1, the insulating
(変形例)
なお、金属板40及び仮接続部3aについて、変形例1〜3を図面を用いて説明する。変形例1として、図9Aを用いる。図9Aは、発光装置に用いる金属板の形状、及び、仮接続部の位置についての変形例を模式的に示す平面図である。
図9Aに示すように、金属板240は、第1リード31と第2リード32との隙間Dを跨ぐ位置で、凹部29の側壁(第1側壁21,第2側壁22)に、第1リード31及び第2リード32から離間して設けられている。金属板240である第1金属板241及び第2金属板242は、2つの角部分が丸みを有する形状に形成されている。また、仮接続部3bは、第1リード31の側端面に第2リード32から離れた位置になるように形成されている。金属板240は、角部分が丸みを有することで、側壁に埋設する場合、所定角度に曲げられたときに、第1金属板241又は第2金属板242の角が側壁面から突出し難くなる。さらに、仮接続部3bが第2リード32から離れた位置になることで短絡し難くなる。なお、仮接続部3bの設置される間隔は、金属板240を支持することができれば、特に限定されない。
(Modification)
In addition, about the
As shown in FIG. 9A, the
変形例2として、図9Bを用いる。図9Bは、発光装置に用いる金属板の配置と形状、及び、仮接続部の位置についての変形例を模式的に示す平面図である。金属板340は、第1リード31と第2リード32との隙間Dを跨ぐように、かつ、第1リード31の一部と第2リード32の一部に対向する大きさに形成されてもよい。また、仮接続部3cは、第1リード31の側端面と、第2リード32の側端面とに設けられており、金属板340の長手方向の中心から左右対称となる位置に形成されている。金属板340である第1金属板341及び第2金属板342は、同じ大きさで同じ厚さに形成されている。さらに、第1金属板341及び第2金属板342は、隙間Dを跨ぐようにして第1リード31の一部及び第2リード32の一部に対向する最小の長さに形成されている。このように、金属板340では、金属板340の材料を最小にして樹脂部20の強度を向上させることができる。
As a second modification, FIG. 9B is used. FIG. 9B is a plan view schematically showing a modification of the arrangement and shape of the metal plate used for the light emitting device and the position of the temporary connection portion. The
変形例3として、図9Cを用いる。図9Cは、発光装置に用いる金属板の形状、及び、仮接続部の形状並びに位置についての変形例を模式的に示す平面図である。金属板440は、第1金属板441と、第2金属板442との長手方向における長さが異なるように形成されている。第2金属板442が第1金属板441よりも短く形成されていることで、装置全体の形状が第1金属板441側と第2金属板442側で異なっても対応することが可能となる。また、仮接続部3dは、第1金属板441と第1リード31の側端面とに一カ所で仮に接続され、かつ、第2金属板442と第1リード31の側端面とに一カ所で仮に接続されるように形成されている。仮接続部3dは、一カ所で第1金属板441あるいは第2金属板442を仮に接続できるように、仮接続部3a,3b,3cよりも幅が広く形成されている。仮接続部3dは、一カ所で第1金属板441あるいは第2金属板442を仮に接続しているので、切断時の切断加工装置側の操作が少なくて済む。
As a third modification, FIG. 9C is used. FIG. 9C is a plan view schematically showing a modification of the shape of the metal plate used for the light emitting device, and the shape and position of the temporary connection portion. The
なお、変形例1乃至3の各構成は、適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、変形例2の仮接続部3cの形成位置を変形例1のように第1リード31側のみにしてもよいことや、変形例3のように一カ所としてもよい。また、金属板240のように丸みを有するように、金属板340,440を形成してもよい。さらに、変形例3のように、金属板240,340を長さが異なるように形成してもよい。
さらに、金属板240,340,440の板表面に図7で示したように高熱伝導部材43を設ける構成や、絶縁膜44を設ける構成としてもよい。
そして、金属板40,240,340,440及び絶縁板140は、多角形、半円形、半楕円形、扇形等、様々な形状とすることができる。
The configurations of the first to third modifications may be used in combination as appropriate. For example, the formation position of the
Furthermore, as shown in FIG. 7, the high
The
以上説明した発光装置では、機械的強度が比較的低い隙間Dを跨ぐ位置に第1金属板41,241,341,441及び第2金属板42,242,342,442、あるいは、第1絶縁板141及び第2絶縁板142を設けることで、パッケージ10,10Aの第1側壁21及び第2側壁22の厚みを薄くしたとしても、パッケージ10の強度を確保することができるため、薄型化を実現しながら、パッケージの強度に優れた発光装置とすることができる。
In the light emitting device described above, the
また、パッケージ10、10Aでは、第1金属板41,241,341,441及び第2金属板42,242,342,442のいずれか一方のみ、あるいは、第1絶縁板141及び第2絶縁板142のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。
さらに、金属板40,240,340,440あるいは絶縁板140は、リードフレームに仮接続部3a,3b,3c,3dのいずれかにより仮に接続された状態で後に切断されることとして説明したが、別部材として準備して樹脂部20を形成するときに側壁の表面から設けるようにしてもよい。
そして、第2金属板42,242,342,442あるいは第2絶縁板142は、直線の平面の部分から第2側壁22の傾斜面22aに沿って曲げられた形状を備えていてもよい。つまり、第2金属板42,242,342,442あるいは第2絶縁板142は、隙間Dを跨ぐ位置に第2側壁22に沿って形成されていればその形状は限定されない。
また、金属板40,240,340,440は、リード電極30よりも熱伝導率が高くなる構成として板厚をリード電極30よりも薄くすることとしてもよい。
Further, in the
Further, although the
The
Further, the
3a,3b,3c,3d 仮接続部
10,10A パッケージ
20 樹脂部
21 第1側壁
22 第2側壁
23 第3側壁
24 第4側壁
25 底面
28 開口部
29 凹部
30 リード電極
31 第1リード
32 第2リード
40,240,340,440 金属板
41,241,341,441 第1金属板
42,242,342,442 第2金属板
43 高熱伝導部材
44 絶縁膜
50 発光素子
60 封止部材
100,200 発光装置
140 絶縁板
141 第1絶縁板
142 第2絶縁板
3a, 3b, 3c, 3d
Claims (14)
前記パッケージの一対のリード電極に実装される発光素子と、を備える発光装置。 A resin portion having a recess, a pair of lead electrodes supported by the resin portion and disposed with a gap in a bottom surface of the recess, and a gap between the pair of lead electrodes on a side wall of the recess so as to straddle the gap A package having a metal plate provided thereon;
A light emitting device mounted on a pair of lead electrodes of the package.
前記パッケージの一対のリード電極に実装される発光素子と、を備える発光装置。 A resin portion having a recess, a pair of lead electrodes supported by the resin portion and disposed with a gap in a bottom surface of the recess, and a gap between the pair of lead electrodes on a side wall of the recess so as to straddle the gap A package having an insulating plate provided thereon;
A light emitting device mounted on a pair of lead electrodes of the package.
前記一対のリード電極の仮接続部を境にして前記金属板を所定角度に曲げる曲げ工程と、
前記リードフレームに金型を介して樹脂部を設け、前記一対のリード電極を前記樹脂部の凹部の底面に露出させると共に、前記金属板を前記凹部の内側面に沿って配置させ前記樹脂部で保持するパッケージ形成工程と、
前記仮接続部を、切断装置を介して切断することで前記一対のリード電極から前記金属板を切離す切離し工程と、を含むパッケージの製造方法。 A pair of lead electrodes are formed facing each other with a gap, and a lead frame having a metal plate formed to have a length straddling the gap on the side end surface of the pair of lead electrodes via a temporary connection portion is prepared. Preparation process,
A bending step of bending the metal plate at a predetermined angle with the temporary connection portion of the pair of lead electrodes as a boundary;
A resin portion is provided on the lead frame via a mold, and the pair of lead electrodes is exposed on the bottom of the recess of the resin portion, and the metal plate is disposed along the inner side surface of the recess. A package forming step to hold;
And a separation step of separating the metal plate from the pair of lead electrodes by cutting the temporary connection portion through a cutting device.
前記切離し工程は、前記第1金属板及び前記第2金属板の仮接続部を、前記切断装置により一対のリード電極から切離す請求項11に記載のパッケージの製造方法。 The metal plate is a first metal plate connected to the side end surface, which is one side of the pair of lead electrodes, through a temporary connection portion, and the side that is the other side of the pair of lead electrodes. And a second metal plate connected to the end face via the temporary connection portion,
The method for manufacturing a package according to claim 11, wherein in the disconnecting step, the temporary connection portions of the first metal plate and the second metal plate are disconnected from the pair of lead electrodes by the cutting device.
前記凹部の底面に露出する前記一対のリード電極に発光素子を実装する実装工程と、
前記発光素子を実装したパッケージごとに個片化する個片化工程と、を含む発光装置の製造方法。 Preparing a package obtained by the method of manufacturing a package according to any one of claims 11 to 13.
Mounting the light emitting element on the pair of lead electrodes exposed on the bottom surface of the recess;
A method of manufacturing a light emitting device, comprising: a singulation step of singulating the respective packages in which the light emitting element is mounted.
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