JP2519504Y2 - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード

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JP2519504Y2 JP1989128382U JP12838289U JP2519504Y2 JP 2519504 Y2 JP2519504 Y2 JP 2519504Y2 JP 1989128382 U JP1989128382 U JP 1989128382U JP 12838289 U JP12838289 U JP 12838289U JP 2519504 Y2 JP2519504 Y2 JP 2519504Y2
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は、発光チップがリードフレームに接合され樹
脂成形された発光ダイオードに関する。
【従来技術】
従来、発光ダイオード(以下「LED」という)用リー
ドフレームは、正負一対の電極部が両側面に分かれた発
光チップに適するものとして、第3図及び第4図に示し
たようなものが知られている。 ここで、第3図はリードフレームの斜視図であり、第
4図は第3図のリードフレームに発光チップが接合され
た状態を示した部分縦断面図である。 このリードフレーム30は間隔を隔てて並列に配設され
た正負一対のリード部材31,36により構成されている。
一方のリード部材31はその先端部32に発光チップ38を載
置する平坦部33と載置される発光チップ38の側周面をそ
の近傍で囲むように、すり鉢状の反射部34が一体的に形
成されている。 第4図において、発光チップ38の一方の面側にある電
極部は一方のリード部材31の平坦部33に載置され、導電
性ペーストによって接合されている。そして、発光チッ
プ38の他方の面側にある電極部と他方のリード部材36の
先端部37とは金線39等によりボンディングされ接続され
ている。 ところで、近年、同一面側に正負一対の電極部をもつ
GaN(窒化ガリウム)を用いて発光チップとした青色発
光LEDが開発された。 しかし、この同一面側に正負一対の電極部をもつ所謂
フリップチップ方式の発光チップを使用する場合には、
上述のようなリードフレーム30は使用できない。 そこで、この場合には、第5図に示したように、先端
が平坦な正負一対のリード部材41,46により構成された
リードフレーム40が使用されている。このリードフレー
ム40は両リード部材41,46の平坦な先端面がほぼ同じ位
置になるように並列に配設され、両先端面上に発光チッ
プ48の両電極部が載置され、それぞれ導電性ペーストに
より接合されている。そして、エポキシ樹脂等の透明樹
脂でレンズ部材49を成形してLED50を形成している。
【考案が解決しようとする課題】
ところがGaNを用いた発光チップ48は、絶縁物である
サファイヤ基板上にn-GaN及びi-GaNを積層し、i-GaNの
一部に設けられた孔内にn-GaNを貫通させて、i-GaN側の
表面にi-GaNとn-GaNによる両電極部が形成されている。 そして、通電されてこの発光チップ48が発光した場合
には、その青色光は発光チップ48の低部より出た後、発
光チップ48のサファイヤ基板及びレンズ部材49中を通過
して空気中へ出る。 ここで、一部の光は発光チップ48のサファイヤ基板と
レンズ部材49との界面で入射角が42°を越えると全反射
し、この発光チップ48の側面方向へ逃げるため、光が周
囲に分散され、上記青色光の取り出し効率が非常に悪
く、高輝度化を図ることが難しいという問題があった。 ここで、特開昭63-15483号公報に開示された「発光ダ
イオード用リードフレーム」では、上述の問題点の解決
を目指したリードフレームが提案されている。 このリードフレームにおいては、同一面側に正負一対
の電極部をもつ発光チップに適し、その反射部を設ける
ことにより光の取り出し効率を改善している。 一般に、このリードフレームの反射部は金属製のリー
ドフレームをプレス成形する工程のうち絞り加工工程で
形成される。 しかしながら、絞り加工上の制約からあまり深い形状
や複雑な形状の反射部を形成することができなかった。
又、形成された反射部の表面平滑性が良くないため反射
率が必ずしも高くなかった。 本考案は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、絞り加工を省いた簡
単な形状のリードフレームを用いて光の取り出し効率が
良いLEDを提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための考案の構成は、光を放射す
る発光チップがリードフレームに接合され樹脂成形され
た発光ダイオードにおいて、 リードフレームに形成され、発光チップが接合される
平面である平坦部と、リードフレームの平坦部に接合さ
れた発光チップと、平坦部に接合される発光チップの端
面の周囲で該平坦部から外側に発光ダイオードの外形寸
法まで傾斜し、発光チップから放射された光を前面に反
射させるように反射面が形成され、リードフレームをコ
アとして射出成形により、リードフレームと一体的に形
成されると共にその反射面からリードフレームと平行に
縦穴が形成された耐熱性樹脂製で側面が円柱形状をした
基台と、基台の反射面上において、基台の外形寸法と同
一にして樹脂成形された円柱形状で光の放射面が凸状の
レンズ部材とを備えたことを特徴とする。
【作用】
平坦部はリードフレームに形成された発光チップが接
合される平面である。 そして、基台は、側面が円柱形状をしており、上記平
坦部に接合される発光チップの端面の周囲でその平坦部
から外側にLEDの外形寸法まで傾斜し、発光チップから
放射された光を前面に反射させるように反射面を有し、
リードフレームをコアとして射出成形により、リードフ
レームと一体的に形成されると共にその反射面からリー
ドフレームと平行に縦穴を有した耐熱性樹脂で形成され
ている。 よって、リードフレームの平坦部に対する反射部材の
反射面との角度を精度良く所定値にすることができる。 又、基台に形成された縦穴は、レンズ部材を基台の反
射面上に樹脂成形する時に樹脂を逃がす作用をする。 このように、リードフレームをコアとして一体成形さ
れた基台の反射面上に、レンズ部材が樹脂成形されるこ
とから、リードフレームと基台、基台とレンズ部材との
位置決めが極めて正確となり、且つ、製造時の位置ずれ
がなく、製造が極めて容易となる。又、基台の反射面の
面積を最大限に大きくでき、且つ、平滑にできるので、
光の取り出し効率が高くなる。
【実施例】
以下、本考案を具体的な実施例に基づいて説明する。 第2図は本考案の具体的な一実施例に係るLEDのリー
ドフレームを構成するリード部材と基台とを樹脂成形し
た状態を示した縦断面図である。 リードフレーム20は間隔を隔てて並列に配設された正
負一対のリード部材11,16により構成されている。そし
て、両リード部材11,16にはそれらの先端部12,17に平坦
部13,18が形成されている。 21は基台であり、その基台21はリードフレーム20を構
成するリード部材11,16に樹脂の射出成形により形成さ
れている。 上記基台21には、それらリード部材11,16の平坦部13,
18と同一面とならないようにやや低い位置に設定された
底面22を有し、それら平坦部13,18に接合される発光チ
ップ28の端面の周囲で上記平坦部13,18から外側に傾斜
するように反射面23が形成されている。 尚、24は基台21の底部に設けられた穴部であり、その
穴部24は後述のレンズ部材19の成形時における樹脂の逃
げである。 このように基台21が一体的に形成されたリード部材1
1,16の平坦部13,18上にGaN青色発光チップ28が載置さ
れ、導電性ペーストで接合される。 GaN青色発光チップ28はサファイヤ基板281上にn-GaN2
82、更に、Znをドープして補償した高抵抗i-GaN283を成
長させて作られている。 そして、i-GaN283にはその一部に設けられた孔内にn-
GaN282の一部がi-GaN283の表面とほぼ同一となるように
貫通されている。 この一部貫通されたn-GaN282とi-GaN283とにより、同
一面側に正負一対の電極部が形成されている。 このGaN青色発光チップ28はn-GaN282が陰極となるリ
ード部材11の平坦部13上に、i-GaN283が陽極となるリー
ド部材16の平坦部18上に、それぞれ載置され接合されて
いる。 上述のようにして、基台21が成形され、発光チップ28
がリードフレーム20に接合された後、その基台21上に更
にエポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材19を成形し
て、第1図に示したようなLED10を形成する。 そして、LED10のリード部材11,16に電圧を印加し電流
を流した。すると、その発光チップ28からの青色光はそ
の代表的な光路を矢印で示したように、発光チップ28の
表面から出た光に加えて、その発光チップ28の端面から
出た光も基台21に設けられた反射面23により反射されて
LED10から前方へ照射される。 ここで、樹脂成形された基台21は、リード部材11,16
と精度良く位置決めされ、更に、樹脂成形されたレンズ
部材19は基台21に対して精度良く位置決めされるので、
発光チップ28から放射されて基台21の反射面23で反射し
た後、レンズ部材19を通った光は設計された光路を通る
ことになる。 又、基台21の反射面23においては、平滑で鏡面に近づ
けることができると共に複雑な形状も成形可能であるの
で、反射効率を向上させることが可能となる。 更に、基台21を成形するための樹脂材料を白色等で着
色することにより反射面23の反射率を上昇することも容
易である。 更に、又、基台21の反射面23は発光チップ28の端面の
周囲でリード部材11,16のそれぞれの平坦部13,18から外
側にLED10の外形寸法まであり、反射面23の面積を広く
とれるのでレンズ部材19の側面から逃げる光が少なく、
光を有効に利用することができる。 尚、レンズ部材19の樹脂材料であるエポキシ樹脂の硬
化温度が100℃以上であるので、基台21を成形するため
の樹脂材料としては耐熱性に優れた熱可塑性エンジニア
リングプラスチックである例えば、ポリイミド、ポリカ
ーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート樹脂等
を用いる。 更に、上述の発光チップは同一面側に正負一対の電極
部をもつGaN等に限らず両側面に正負一対の電極をもつ
ものであっても当然適用することができる。 本考案のLEDにおいては、簡単な形状のリードフレー
ムを使用し、反射面をそのリードフレームと一体的な別
の樹脂成形部材に設けるので、光の取り出し効率が良く
高輝度化が図れると共に樹脂成形時の位置決めを常に精
度良く行うことができるので、製品毎のバラツキが少な
く極めて安定した光学的性能を有する。
【考案の効果】
本考案では、基台は、リードフレームの平坦部に接合
される発光チップの端面の周囲で該平坦部から外側に発
光ダイオードの外形寸法まで傾斜し、発光チップから放
射された光を前面に反射させるような反射面を有し、リ
ードフレームをコアとして射出成形により、リードフレ
ームと一体的に形成しているので、リードフレームの平
坦部に対する反射部材の反射面との角度を精度良く所定
値にすることができ、製品間の光の放射方向を均一にす
ることできる。 さらに、レンズ部材は基台の反射面上に樹脂成形によ
り形成されるので、リードフレームと基台、基台とレン
ズ部材との位置決めが極めて正確となり、且つ、製造時
の位置ずれがなく、製造が極めて容易となる。又、基台
の反射面の面積を最大限に大きくでき、且つ、平滑にで
きるので、光の取り出し効率が高くなる。 又、基台に縦穴が形成されているので、レンズ部材を
基台上に形良く樹脂成形することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の具体的な一実施例に係るLED及びその
光路を示した縦断面図。第2図は第1図のLEDで基台が
成形され、発光チップが接合されたリードフレームを示
した縦断面図。第3図は従来のLEDのリードフレームを
示した斜視図。第4図は第3図のリードフレームに発光
チップが接合された状態を示した部分縦断面図。第5図
は従来の他のLEDを示した縦断面図である。 10……発光ダイオード(LED) 11,16……リード部材、13,18……平坦部 19……レンズ部材、20……リードフレーム 21……基台、28……発光チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−15483(JP,A) 特開 平2−234478(JP,A) 実開 昭50−8884(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】光を放射する発光チップがリードフレーム
    に接合され樹脂成形された発光ダイオードにおいて、 前記リードフレームに形成され、前記発光チップが接合
    される平面である平坦部と、 前記リードフレームの前記平坦部に接合された発光チッ
    プと、 前記平坦部に接合される前記発光チップの端面の周囲で
    該平坦部から外側に前記発光ダイオードの外形寸法まで
    傾斜し、前記発光チップから放射された光を前面に反射
    させるように反射面が形成され、前記リードフレームを
    コアとして射出成形により、前記リードフレームと一体
    的に形成されると共にその反射面から前記リードフレー
    ムと平行に縦穴が形成された耐熱性樹脂製で側面が円柱
    形状をした基台と、 前記基台の前記反射面上において、前記基台の外形寸法
    と同一にして樹脂成形された円柱形状で光の放射面が凸
    状のレンズ部材と を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
JP1989128382U 1989-10-31 1989-10-31 発光ダイオード Expired - Fee Related JP2519504Y2 (ja)

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