JP3228321B2 - チップタイプｌｅｄ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種インジケータ、光
センサー、ディスプレイ、ホトカプラ、バックライト光
源や光プリンタヘッドなどに利用される小型化可能な光
電装置に係わり、特に、使用環境によらず安定した光電
変換特性を有する光電装置に関するものである。
センサー、ディスプレイ、ホトカプラ、バックライト光
源や光プリンタヘッドなどに利用される小型化可能な光
電装置に係わり、特に、使用環境によらず安定した光電
変換特性を有する光電装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光電装置の一種であるＬＥＤを用いた発光
装置は、電球など比べ小型化可能であり振動に強くon/o
ff時の発光特性に優れることなどから種々の分野に応用
され始めている。発光装置としてチップタイプＬＥＤの
模式的断面図を図４及び図５に示す。ＬＥＤチップ２０
５は、半田付け時や搬送時などに扱い易くさせるため各
種樹脂やセラミックスなど材質で形成されたパッケージ
２０１で保護されている。パッケージ２０１は、内部に
ＬＥＤチップ２０５が配置可能な開口部があり、パッケ
ージに設けられた外部電極２０６を通して外部から内部
に配置されたＬＥＤチップ２０５に電力が供給できるよ
う電気的に接続されている。
装置は、電球など比べ小型化可能であり振動に強くon/o
ff時の発光特性に優れることなどから種々の分野に応用
され始めている。発光装置としてチップタイプＬＥＤの
模式的断面図を図４及び図５に示す。ＬＥＤチップ２０
５は、半田付け時や搬送時などに扱い易くさせるため各
種樹脂やセラミックスなど材質で形成されたパッケージ
２０１で保護されている。パッケージ２０１は、内部に
ＬＥＤチップ２０５が配置可能な開口部があり、パッケ
ージに設けられた外部電極２０６を通して外部から内部
に配置されたＬＥＤチップ２０５に電力が供給できるよ
う電気的に接続されている。
【０００３】具体的には、ＬＥＤチップ２０５はパッケ
ージ２０１開口部内にＡｇペースト２０８などでダイボ
ンドされている。また、ダイボンドされたＬＥＤチップ
２０５は、Ａｇペーストを介してパッケージに設けられ
た外部電極２０６と電気的に接続されている。ＬＥＤチ
ップの他の電極は、パッケージに設けられた他の外部電
極と金線２０７によりワイヤーボンディングされてい
る。
ージ２０１開口部内にＡｇペースト２０８などでダイボ
ンドされている。また、ダイボンドされたＬＥＤチップ
２０５は、Ａｇペーストを介してパッケージに設けられ
た外部電極２０６と電気的に接続されている。ＬＥＤチ
ップの他の電極は、パッケージに設けられた他の外部電
極と金線２０７によりワイヤーボンディングされてい
る。
【０００４】塵芥などからＬＥＤチップを保護するため
パッケージ開口部内に透光性モールド部材２０３が設け
られる。透光性モールド部材２０３は、パッケージ２０
１開口部内に熱硬化性のエポキシ樹脂などを充填し加熱
硬化させることにより比較的簡単に形成することができ
る。形成されたモールド部材２０３は、ＬＥＤチップ２
０５やパッケージ２０１などと強固に密着させる働きも
する。これにより小型化可能な光電装置とすることがで
きる。
パッケージ開口部内に透光性モールド部材２０３が設け
られる。透光性モールド部材２０３は、パッケージ２０
１開口部内に熱硬化性のエポキシ樹脂などを充填し加熱
硬化させることにより比較的簡単に形成することができ
る。形成されたモールド部材２０３は、ＬＥＤチップ２
０５やパッケージ２０１などと強固に密着させる働きも
する。これにより小型化可能な光電装置とすることがで
きる。
【０００５】放熱性や強度を考慮してパッケージ２０１
の材料にセラミックやＦＲＰなどの材料を用いた場合、
過度の熱サイクル試験や半田付けなど高温に晒されると
光電特性が低下する或いは、発光や受光特性が機能しな
い場合がある。これは、車載用など温度サイクルなどの
より厳しい環境下においても高信頼性が求められている
現在においては特に大きな問題となる。
の材料にセラミックやＦＲＰなどの材料を用いた場合、
過度の熱サイクル試験や半田付けなど高温に晒されると
光電特性が低下する或いは、発光や受光特性が機能しな
い場合がある。これは、車載用など温度サイクルなどの
より厳しい環境下においても高信頼性が求められている
現在においては特に大きな問題となる。
【０００６】このような問題の理由は定かではないが、
モールド部材２０１とパッケージの熱膨張、弾性率が大
きく寄与するものと考えらる。特に、パッケージ２０１
材料の熱膨張率がモールド部材２０３よりも小さく且つ
強度が高いとＬＥＤチップ２０５や導電性ワイヤー２０
７などに過度に力が働く。そのため、ＬＥＤチップ２０
５と外部電極２０６とを接続させる導電性ペースト２０
８のクラックや導電性ワイヤー２０７の断線などにより
電気的特性が低下する或いは非発光になると考えられ
る。これらは、弾性率の高い材料を利用することにより
解決することができる。
モールド部材２０１とパッケージの熱膨張、弾性率が大
きく寄与するものと考えらる。特に、パッケージ２０１
材料の熱膨張率がモールド部材２０３よりも小さく且つ
強度が高いとＬＥＤチップ２０５や導電性ワイヤー２０
７などに過度に力が働く。そのため、ＬＥＤチップ２０
５と外部電極２０６とを接続させる導電性ペースト２０
８のクラックや導電性ワイヤー２０７の断線などにより
電気的特性が低下する或いは非発光になると考えられ
る。これらは、弾性率の高い材料を利用することにより
解決することができる。
【０００７】一方、モールド部材は、上記特性を満たし
つつ、（１）透光性を有すること、（２）耐候性に優れ
ていること、（３）密着性に優れていることなど他の特
性を満足させる必要もある。現在のところ１種類でこれ
ら全ての特性を満足する樹脂は存在しない。本発明者は
これらの特性を比較的満足するモールド部材の材料とし
て、シリコーン樹脂を選択することができるを見いだし
た。
つつ、（１）透光性を有すること、（２）耐候性に優れ
ていること、（３）密着性に優れていることなど他の特
性を満足させる必要もある。現在のところ１種類でこれ
ら全ての特性を満足する樹脂は存在しない。本発明者は
これらの特性を比較的満足するモールド部材の材料とし
て、シリコーン樹脂を選択することができるを見いだし
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ーン樹脂は、粘着性を持つためゴミなどの付着を生じる
が、パッケージとの接着性が十分でない。また、表面張
力によりシリコーン樹脂がパッケージ側壁を這い上がる
傾向にある。パッケージの表面側にもモールド部材が這
い上がるとモールド部材が外部のものと接触し外力がか
かりやすくなる。はみ出たモールド部材は、ゴミの付着
が生じると共に外部のものに引っかかりやすい。例え
ば、発光特性などを分類する選別機や基板上の他の部品
に接触する或いは引っかかるなどして比較的容易にパッ
ケージからモールド部材が剥がれるという問題を有す
る。使用環境の広がりに伴いより信頼性の向上が求めら
れる今日においては、上記構成の光電装置では十分でな
く、より信頼性の高い光電装置が求められている。した
がって、本発明は、より信頼性の高い光電装置を提供す
ることにある。
ーン樹脂は、粘着性を持つためゴミなどの付着を生じる
が、パッケージとの接着性が十分でない。また、表面張
力によりシリコーン樹脂がパッケージ側壁を這い上がる
傾向にある。パッケージの表面側にもモールド部材が這
い上がるとモールド部材が外部のものと接触し外力がか
かりやすくなる。はみ出たモールド部材は、ゴミの付着
が生じると共に外部のものに引っかかりやすい。例え
ば、発光特性などを分類する選別機や基板上の他の部品
に接触する或いは引っかかるなどして比較的容易にパッ
ケージからモールド部材が剥がれるという問題を有す
る。使用環境の広がりに伴いより信頼性の向上が求めら
れる今日においては、上記構成の光電装置では十分でな
く、より信頼性の高い光電装置が求められている。した
がって、本発明は、より信頼性の高い光電装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、開口部を有す
るパッケージと、該パッケージの開口部内と外部とを導
通可能な第1及び第２の外部電極と、パッケージ開口部
内に配置されると共にパッケージ内の第１及び第２の外
部電極と電気的に接続された発光素子と、パッケージ開
口部内で発光素子を保護するモールド部材とを有するチ
ップタイプＬＥＤであって、モールド部材はパッケージ
表面より内部に配置されたシリコーン樹脂であると共
に、パッケージはセラミックからなり開口部内部よりも
狭いパッケージ表面側の少なくとも一端部でモールド部
材を保持する保持手段を有するチップタイプＬＥＤであ
る。
るパッケージと、該パッケージの開口部内と外部とを導
通可能な第1及び第２の外部電極と、パッケージ開口部
内に配置されると共にパッケージ内の第１及び第２の外
部電極と電気的に接続された発光素子と、パッケージ開
口部内で発光素子を保護するモールド部材とを有するチ
ップタイプＬＥＤであって、モールド部材はパッケージ
表面より内部に配置されたシリコーン樹脂であると共
に、パッケージはセラミックからなり開口部内部よりも
狭いパッケージ表面側の少なくとも一端部でモールド部
材を保持する保持手段を有するチップタイプＬＥＤであ
る。
【００１０】本発明の請求項２に記載のチップタイプＬ
ＥＤは、モールド部材中に発光素子からの発光を受け
て、それよりも長波長光が発光可能な蛍光体を含むチッ
プタイプＬＥＤである。
ＥＤは、モールド部材中に発光素子からの発光を受け
て、それよりも長波長光が発光可能な蛍光体を含むチッ
プタイプＬＥＤである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者は種々の実験の結果、モ
ールド部材にシリコーン樹脂を選択すると共にパッケー
ジを特定形状とすることにより信頼性を飛躍的に向上さ
せ得ることを見いだし本発明を成すに到った。
ールド部材にシリコーン樹脂を選択すると共にパッケー
ジを特定形状とすることにより信頼性を飛躍的に向上さ
せ得ることを見いだし本発明を成すに到った。
【００１５】即ち、モールド部材にシリコーン樹脂を選
択することにより、光電装置の昇温時におけるＬＥＤチ
ップと外部電極とを接続させる導電性ペーストのクラッ
クや導電性ワイヤーの断線などにより電気的特性が低下
する或いは非発光などを抑制しつつ、シリコーン樹脂の
低接着性をパッケージ形状で改善させたものである。以
下、本発明の一例を図１に示す。図１は、光電素子に受
光素子を用いた光センサーの模式的断面図を示す。
択することにより、光電装置の昇温時におけるＬＥＤチ
ップと外部電極とを接続させる導電性ペーストのクラッ
クや導電性ワイヤーの断線などにより電気的特性が低下
する或いは非発光などを抑制しつつ、シリコーン樹脂の
低接着性をパッケージ形状で改善させたものである。以
下、本発明の一例を図１に示す。図１は、光電素子に受
光素子を用いた光センサーの模式的断面図を示す。
【００１６】パッケージは、一対のリードフレームを外
部電極として配置させたガラス繊維入りポリカーボネー
ト樹脂を用いた。光電素子として硝子基板上にプラズマ
ＣＶＤ法でアモルファスシリコンを堆積させた。光電素
子は、Ｎ型シリコンに一対の電極が設けられている。光
電素子上の電極と外部電極とをそれそれＡｇペーストを
用いて電気的に接続させた。こうして受光素子が配置さ
れたパッケージ内にシリコーン樹脂を流し込むことによ
り光電装置を形成させた。パッケージの開口部表面は、
受光素子が配置された底面よりも狭くなっている。パッ
ケージ開口部側表面の高さよりもシリコーン樹脂表面は
下側に配置されている。
部電極として配置させたガラス繊維入りポリカーボネー
ト樹脂を用いた。光電素子として硝子基板上にプラズマ
ＣＶＤ法でアモルファスシリコンを堆積させた。光電素
子は、Ｎ型シリコンに一対の電極が設けられている。光
電素子上の電極と外部電極とをそれそれＡｇペーストを
用いて電気的に接続させた。こうして受光素子が配置さ
れたパッケージ内にシリコーン樹脂を流し込むことによ
り光電装置を形成させた。パッケージの開口部表面は、
受光素子が配置された底面よりも狭くなっている。パッ
ケージ開口部側表面の高さよりもシリコーン樹脂表面は
下側に配置されている。
【００１７】光電装置をこのような構成とすることによ
り、温度サイクルに強くすると共に外部環境から光電素
子を保護することができる。以下、本発明の各構成につ
いて、詳述する。
り、温度サイクルに強くすると共に外部環境から光電素
子を保護することができる。以下、本発明の各構成につ
いて、詳述する。
【００１８】（パッケージ１０１）パッケージ１０１と
は、少なくとも内部に光電素子１０５を配置し、外部環
境から保護するものである。パッケージ１０１には、内
部に配置された光電素子１０５を外部とを電気的に接続
可能な外部電極１０６が設けられている。したがって、
光電素子１０５の数や大きさにより種々の形状のものが
挙げられる。具体的には、コの字状のパッケージ１０１
先端に対向して受光素子と発光素子とをそれぞれセット
に配置させる開口部を有するホトカプラの如きものも挙
げられる。
は、少なくとも内部に光電素子１０５を配置し、外部環
境から保護するものである。パッケージ１０１には、内
部に配置された光電素子１０５を外部とを電気的に接続
可能な外部電極１０６が設けられている。したがって、
光電素子１０５の数や大きさにより種々の形状のものが
挙げられる。具体的には、コの字状のパッケージ１０１
先端に対向して受光素子と発光素子とをそれぞれセット
に配置させる開口部を有するホトカプラの如きものも挙
げられる。
【００１９】パッケージ１０１に要求される特性として
は、（１）外力から内部の光電素子１０５を保護可能な
ように十分な強度をもつこと、（２）光電素子１０５と
絶縁性が保たれること、（３）モールド部材１０３が保
持可能な形状に形成可能であることが挙げられる。この
ようなパッケージ１０１材料として具体的には、セラミ
ック基板や各種ＦＲＰ（fiber-reinforced plastics）
などが好適に挙げられる。パッケージ１０１材料が無機
材料であるセラミックや硝子繊維中に樹脂注入させたも
のなどは、モールド部材に使用される樹脂と比較して熱
膨張係数が小さく強度が強い。
は、（１）外力から内部の光電素子１０５を保護可能な
ように十分な強度をもつこと、（２）光電素子１０５と
絶縁性が保たれること、（３）モールド部材１０３が保
持可能な形状に形成可能であることが挙げられる。この
ようなパッケージ１０１材料として具体的には、セラミ
ック基板や各種ＦＲＰ（fiber-reinforced plastics）
などが好適に挙げられる。パッケージ１０１材料が無機
材料であるセラミックや硝子繊維中に樹脂注入させたも
のなどは、モールド部材に使用される樹脂と比較して熱
膨張係数が小さく強度が強い。
【００２０】セラミックを利用したパッケージ１０１
は、セラミック焼成前の材料としてグリーンシートを多
層に重ね合わせることにより光電素子１０５を配置させ
る内部空間（パッケージ開口部内）やモールド部材１０
３を保持する形状を比較的簡単に形成することができ
る。また、グリーンシート状にＷ（タングステン）ペー
ストを印刷させておくだけで比較的簡単に外部電極１０
６を形成することができる。特に、発熱量の多いＬＥＤ
やＬＤなどの発光素子の場合、発光素子自体の昇温によ
り発光輝度や発光波長が変化する場合がある。そのた
め、パッケージ１０１自体が放熱性がよく発光素子から
の熱を効率よく外部に放出することが望まれる。特に、
小型化、放熱性や強度の点からセラミックがより優れた
材料として好適に挙げられる。
は、セラミック焼成前の材料としてグリーンシートを多
層に重ね合わせることにより光電素子１０５を配置させ
る内部空間（パッケージ開口部内）やモールド部材１０
３を保持する形状を比較的簡単に形成することができ
る。また、グリーンシート状にＷ（タングステン）ペー
ストを印刷させておくだけで比較的簡単に外部電極１０
６を形成することができる。特に、発熱量の多いＬＥＤ
やＬＤなどの発光素子の場合、発光素子自体の昇温によ
り発光輝度や発光波長が変化する場合がある。そのた
め、パッケージ１０１自体が放熱性がよく発光素子から
の熱を効率よく外部に放出することが望まれる。特に、
小型化、放熱性や強度の点からセラミックがより優れた
材料として好適に挙げられる。
【００２１】なお、セラミックは多孔性を有するためモ
ールド部材を構成する樹脂が孔から漏れ出す場合がある
ためモールド部材の量を少なくし発光観測面側から見て
窪んだ形状（パッケージの縦断面から見ると凹部形状）
とすることが好ましい。
ールド部材を構成する樹脂が孔から漏れ出す場合がある
ためモールド部材の量を少なくし発光観測面側から見て
窪んだ形状（パッケージの縦断面から見ると凹部形状）
とすることが好ましい。
【００２２】（保持手段１０２、１１２、１２２、１３
２）保持手段１０２は、モールド部材１０３をパッケー
ジ１０１から離れ難いように保持するものである。した
がって、保持手段は、パッケージ１０１内部の側壁など
に孔や溝を設けたもの、１２２パッケージ１０１開口部
内に突起、内部に鈎がついているもの１３２などが挙げ
られる。更には、光電素子１０５が配置された開口部内
部よりも狭いパッケージ表面側の少なくとも一端部１０
２を設けるなど種々の形状を採ることができる。保持手
段１０２は、複数設けることもできるし、所望の形状を
複数組み合わせることもできる。このような保持手段１
０２の一例を図３(Ａ)、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図３
(Ａ)、（Ｂ）、（Ｃ）は、いずれも光電装置の模式的縦
断面図である。図１及び図２と同じ材料には同じ番号が
付けてある。図３（Ａ）には、パッケージ１０１表面側
が全て光電素子が配置された開口部内部よりも狭い保持
手段１１２を示してある。これにより、外部からの損傷
をより少なくしつつ、比較的簡単な構成で保持手段１１
２を構成することができる。図３（Ｂ）は、パッケージ
開口部の内部側壁に溝１２２が設けられモールド部材が
溝１２２内部にまで入り込んでいる。この溝が保持手段
１２２として働く。これにより、開口面積を大きくしつ
つモールド部材を保持することができる。図３（Ｃ）に
は、パッケージ１０１開口部内の側壁にくさび形の保持
手段１３２を深さ方向に２段に設けたものを示してあ
る。これにより、より強固にモールド部材１０３を保持
することができる。
２）保持手段１０２は、モールド部材１０３をパッケー
ジ１０１から離れ難いように保持するものである。した
がって、保持手段は、パッケージ１０１内部の側壁など
に孔や溝を設けたもの、１２２パッケージ１０１開口部
内に突起、内部に鈎がついているもの１３２などが挙げ
られる。更には、光電素子１０５が配置された開口部内
部よりも狭いパッケージ表面側の少なくとも一端部１０
２を設けるなど種々の形状を採ることができる。保持手
段１０２は、複数設けることもできるし、所望の形状を
複数組み合わせることもできる。このような保持手段１
０２の一例を図３(Ａ)、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図３
(Ａ)、（Ｂ）、（Ｃ）は、いずれも光電装置の模式的縦
断面図である。図１及び図２と同じ材料には同じ番号が
付けてある。図３（Ａ）には、パッケージ１０１表面側
が全て光電素子が配置された開口部内部よりも狭い保持
手段１１２を示してある。これにより、外部からの損傷
をより少なくしつつ、比較的簡単な構成で保持手段１１
２を構成することができる。図３（Ｂ）は、パッケージ
開口部の内部側壁に溝１２２が設けられモールド部材が
溝１２２内部にまで入り込んでいる。この溝が保持手段
１２２として働く。これにより、開口面積を大きくしつ
つモールド部材を保持することができる。図３（Ｃ）に
は、パッケージ１０１開口部内の側壁にくさび形の保持
手段１３２を深さ方向に２段に設けたものを示してあ
る。これにより、より強固にモールド部材１０３を保持
することができる。
【００２３】特に、パッケージ１０１表面の一部を光電
素子１０５が配置された内部よりも狭くすることにより
モールド部材１０３のはい上がりを防止することができ
る。そのため、モールド部材１０３を構成するシリコー
ン樹脂にゴミが付着することが少なくすることができ
る。また、外部に引っかかることを防止することもでき
る。
素子１０５が配置された内部よりも狭くすることにより
モールド部材１０３のはい上がりを防止することができ
る。そのため、モールド部材１０３を構成するシリコー
ン樹脂にゴミが付着することが少なくすることができ
る。また、外部に引っかかることを防止することもでき
る。
【００２４】（モールド部材１０３）モールド部材１０
３は、パッケージ１０１内部に設けられた光電素子１０
５や導電性ワイヤー１０７などを塵芥、水分や外力など
から保護するものである。本発明においては、モールド
部材１０３としてシリコーン樹脂を選択している。シリ
コーン樹脂は、エポキシ樹脂などと比べて物理的強度が
弱いと共に、接着性が弱い。また、熱膨張率が高い。し
かし耐熱性に優れると共に撥水性がある。また、ある程
度の強度と共に透光性を持たせることができる。さら
に、弾性率が高く、内部に水分をため込まないと考えら
れるなど優れた特性を有する。
３は、パッケージ１０１内部に設けられた光電素子１０
５や導電性ワイヤー１０７などを塵芥、水分や外力など
から保護するものである。本発明においては、モールド
部材１０３としてシリコーン樹脂を選択している。シリ
コーン樹脂は、エポキシ樹脂などと比べて物理的強度が
弱いと共に、接着性が弱い。また、熱膨張率が高い。し
かし耐熱性に優れると共に撥水性がある。また、ある程
度の強度と共に透光性を持たせることができる。さら
に、弾性率が高く、内部に水分をため込まないと考えら
れるなど優れた特性を有する。
【００２５】そのため半田付けなどモールド部材１０１
の熱膨張や熱収縮の繰り返しが行われたとしても、光電
素子１０５と外部電極１０６との電気的接続部材である
導電性ペーストやダイボンド樹脂１０８などを損傷する
ことがない。
の熱膨張や熱収縮の繰り返しが行われたとしても、光電
素子１０５と外部電極１０６との電気的接続部材である
導電性ペーストやダイボンド樹脂１０８などを損傷する
ことがない。
【００２６】一方、シリコーン樹脂は、粘着性を持つた
めゴミなどの付着を生じるが、パッケージ１０１との接
着性が十分でない。また、モールド部材１０３が表面張
力によりパッケージ１０１側壁を這い上がる傾向にあ
る。パッケージ１０１開口部外にもモールド部材１０３
が這い上がるとモールド部材１０３に外力がかかりやす
くなる。はみ出たモールド部材１０３は、ゴミの付着が
生じると共に外部のものに引っかかりやすく、外力によ
って比較的容易に剥がれる。
めゴミなどの付着を生じるが、パッケージ１０１との接
着性が十分でない。また、モールド部材１０３が表面張
力によりパッケージ１０１側壁を這い上がる傾向にあ
る。パッケージ１０１開口部外にもモールド部材１０３
が這い上がるとモールド部材１０３に外力がかかりやす
くなる。はみ出たモールド部材１０３は、ゴミの付着が
生じると共に外部のものに引っかかりやすく、外力によ
って比較的容易に剥がれる。
【００２７】したがって、パッケージ１０１内に収容さ
れたシリコーン樹脂は、パッケージ１０１表面よりも内
部に配置されることが好ましい。これにより外部からの
塵芥などの付着を少なくすると共に何らかの突起物でパ
ッケージ１０１からはみ出たシリコーン樹脂が引っかけ
られることにより剥がれることがより少ない。特に、パ
ッケージ１０１としてセラミックを用いた場合は、セラ
ミックパッケージ１０１自体が多孔性を持つている。そ
のためパッケージ１０１表面に滲み出てきにくいように
モールド部材１０３の樹脂量を少なくする。結果とし
て、パッケージ１０１から露出したモールド部材１０３
が発光観測面側から見て窪んだ形状とすることがより好
ましい。
れたシリコーン樹脂は、パッケージ１０１表面よりも内
部に配置されることが好ましい。これにより外部からの
塵芥などの付着を少なくすると共に何らかの突起物でパ
ッケージ１０１からはみ出たシリコーン樹脂が引っかけ
られることにより剥がれることがより少ない。特に、パ
ッケージ１０１としてセラミックを用いた場合は、セラ
ミックパッケージ１０１自体が多孔性を持つている。そ
のためパッケージ１０１表面に滲み出てきにくいように
モールド部材１０３の樹脂量を少なくする。結果とし
て、パッケージ１０１から露出したモールド部材１０３
が発光観測面側から見て窪んだ形状とすることがより好
ましい。
【００２８】モールド部材１０３は、所望に応じて着色
剤、光安定化剤、蛍光体など種々のものを含有させるこ
ともできる。具体的には、発光素子の発光波長や受光波
長に応じて、不要な波長をカットする目的で顔料や染料
などの着色剤を含有させる。また、発光素子から放出さ
れる光や外部から照射される紫外光を吸収させたり赤外
線を反射させる目的でベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤などや赤外線反射部材として働く酸化チタンなどを挙
げることができる。
剤、光安定化剤、蛍光体など種々のものを含有させるこ
ともできる。具体的には、発光素子の発光波長や受光波
長に応じて、不要な波長をカットする目的で顔料や染料
などの着色剤を含有させる。また、発光素子から放出さ
れる光や外部から照射される紫外光を吸収させたり赤外
線を反射させる目的でベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤などや赤外線反射部材として働く酸化チタンなどを挙
げることができる。
【００２９】（蛍光体１０４）蛍光体１０４は、発光素
子からの発光波長を受けて他の波長が発光可能なもの
や、外部からの特定波長を受けて受光素子の受光感度に
合わせることができるものである。特に、紫外光から比
較的短波長の可視光が発光可能な窒化物系化合物半導体
発光素子からの発光波長を受けてそれよりも長波長光を
発光可能な蛍光体との組み合わせにより白色系を含め任
意の発光色を得ることができる。具体的には、蛍光体と
して、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット系蛍光体（具体的には、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：
Ｃｅであり、ＹをＧｄ、Ｌａで全部置換させてもよくＡ
ｌをＩｎやＧａと全部置換させても良い。）やペリレン
系誘導体などと高エネルギー光が発光可能な窒化物系化
合物半導体（ＩｎpＧａqＡｌ rＮ、０≦ｐ≦１、０≦ｑ
≦１、０≦ｒ≦１、ｐ＋ｑ＋ｒ＝１）を発光層にもつ半
導体発光素子との組み合わせにより高輝度発光装置とす
ることができる。特に、発光素子からの発光が青色光で
あり、蛍光体からの発光が黄色光であれば混色により白
色系が発光可能な発光装置とすることができる。蛍光体
は、シリコーン樹脂中に混合させパッケージ１０１開口
部に注入することで蛍光体入りモールド部材１０３を構
成することができる。
子からの発光波長を受けて他の波長が発光可能なもの
や、外部からの特定波長を受けて受光素子の受光感度に
合わせることができるものである。特に、紫外光から比
較的短波長の可視光が発光可能な窒化物系化合物半導体
発光素子からの発光波長を受けてそれよりも長波長光を
発光可能な蛍光体との組み合わせにより白色系を含め任
意の発光色を得ることができる。具体的には、蛍光体と
して、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット系蛍光体（具体的には、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：
Ｃｅであり、ＹをＧｄ、Ｌａで全部置換させてもよくＡ
ｌをＩｎやＧａと全部置換させても良い。）やペリレン
系誘導体などと高エネルギー光が発光可能な窒化物系化
合物半導体（ＩｎpＧａqＡｌ rＮ、０≦ｐ≦１、０≦ｑ
≦１、０≦ｒ≦１、ｐ＋ｑ＋ｒ＝１）を発光層にもつ半
導体発光素子との組み合わせにより高輝度発光装置とす
ることができる。特に、発光素子からの発光が青色光で
あり、蛍光体からの発光が黄色光であれば混色により白
色系が発光可能な発光装置とすることができる。蛍光体
は、シリコーン樹脂中に混合させパッケージ１０１開口
部に注入することで蛍光体入りモールド部材１０３を構
成することができる。
【００３０】（光電素子１０５）光電素子１０５とは、
光を受けて電気抵抗が変化する光センサー、起電力を生
ずる太陽電池、電気を受けて光を発するＬＥＤやＬＤ
（レーザーダイオード）などが挙げられる。このよう
な、光電素子１０５は、所望に応じて２個以上配置させ
ることができるし、２種類以上配置させることもでき
る。具体的には、光センサーとＬＥＤを組み合わせたフ
ォトカプラーやＲＧＢが発光可能なフルカラー発光ダイ
オードなどが挙げられる。
光を受けて電気抵抗が変化する光センサー、起電力を生
ずる太陽電池、電気を受けて光を発するＬＥＤやＬＤ
（レーザーダイオード）などが挙げられる。このよう
な、光電素子１０５は、所望に応じて２個以上配置させ
ることができるし、２種類以上配置させることもでき
る。具体的には、光センサーとＬＥＤを組み合わせたフ
ォトカプラーやＲＧＢが発光可能なフルカラー発光ダイ
オードなどが挙げられる。
【００３１】受光素子としては、単結晶や非単結晶であ
る多結晶、微結晶、非晶質であるシリコン、ゲルマニウ
ムなどを用いたものが挙げられる。受光素子は、ＰＩ
Ｎ、ＰＮ、ＩＮなどの半導体接合を形成していてもよ
く、また半導体接合などを形成していなくとも良い。非
晶質シリコンを受光素子として利用する場合は、硝子基
板上にシリコン薄膜をプラズマＣＶＤ法などにより形成
することができる。形成された半導体表面に一対の電極
を蒸着することにより、比較的簡単に光センサーを形成
することができる。
る多結晶、微結晶、非晶質であるシリコン、ゲルマニウ
ムなどを用いたものが挙げられる。受光素子は、ＰＩ
Ｎ、ＰＮ、ＩＮなどの半導体接合を形成していてもよ
く、また半導体接合などを形成していなくとも良い。非
晶質シリコンを受光素子として利用する場合は、硝子基
板上にシリコン薄膜をプラズマＣＶＤ法などにより形成
することができる。形成された半導体表面に一対の電極
を蒸着することにより、比較的簡単に光センサーを形成
することができる。
【００３２】他方、発光素子としては、ＭＯＣＶＤ法な
どにより基板上に窒化ガリウム、ガリウム燐、ガリウム
砒素燐、ガリウムアルミニウム砒素、ガリウムアルミニ
ウムインジュウム燐、窒化インジュムガリウムや窒化イ
ンジュウムアルミニウムガリウムなどを発光層として形
成させたものが挙げられる。半導体の構造としては、Ｍ
ＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有するホモ構造、ヘ
テロ構造やダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導
体層の材料やその混晶度により発光波長を種々選択する
ことができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる
薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造
とすることもできる。
どにより基板上に窒化ガリウム、ガリウム燐、ガリウム
砒素燐、ガリウムアルミニウム砒素、ガリウムアルミニ
ウムインジュウム燐、窒化インジュムガリウムや窒化イ
ンジュウムアルミニウムガリウムなどを発光層として形
成させたものが挙げられる。半導体の構造としては、Ｍ
ＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有するホモ構造、ヘ
テロ構造やダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導
体層の材料やその混晶度により発光波長を種々選択する
ことができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる
薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造
とすることもできる。
【００３３】（外部電極１０６）外部電極１０６は、パ
ッケージ１０１外部と内部に配置された光電素子１０５
とを電気的に接続させるためのものである。そのためパ
ッケージ１０６上に設けられた導電性を有するパターン
やパッケージ１０１中に埋め込まれたリードフレームを
利用したものなど種々のものが挙げられる。また、外部
電極１０６は放熱性、電気伝導性、光電素子の特性など
を考慮して種々の大きさに形成させることができる。外
部電極１０６は、各光電素子１０５を配置すると共に光
電素子１０５から放出された熱を外部に放熱させるため
熱伝導性がよいことが好ましい。外部電極１０６の具体
的な電気抵抗としては３００μΩ・ｃｍ以下が好まし
く、より好ましくは、３μΩ・ｃｍ以下である。また、
具体的な熱伝導度は、０．０１ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）
（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは ０．５
ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。
ッケージ１０１外部と内部に配置された光電素子１０５
とを電気的に接続させるためのものである。そのためパ
ッケージ１０６上に設けられた導電性を有するパターン
やパッケージ１０１中に埋め込まれたリードフレームを
利用したものなど種々のものが挙げられる。また、外部
電極１０６は放熱性、電気伝導性、光電素子の特性など
を考慮して種々の大きさに形成させることができる。外
部電極１０６は、各光電素子１０５を配置すると共に光
電素子１０５から放出された熱を外部に放熱させるため
熱伝導性がよいことが好ましい。外部電極１０６の具体
的な電気抵抗としては３００μΩ・ｃｍ以下が好まし
く、より好ましくは、３μΩ・ｃｍ以下である。また、
具体的な熱伝導度は、０．０１ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）
（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは ０．５
ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。
【００３４】外部電極１０６の具体的材料としては、銅
やりん青銅板表面に銀、パラジウム或いは金などの金属
メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられ
る。ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの基板上など
に設けられた外部電極１０６としては、銅箔やタングス
テン層の上に貴金属メッキさせたものが好適に挙げられ
る。セラミックに外部電極を形成させる場合は、タング
ステンが含有された樹脂ペーストをグリーンシート上に
スクリーン印刷すると共に焼成することにより比較的簡
単に形成することができる。なお、グリーンシート表面
にタングステンの導体ペーストを部分的に付着させ外部
電極形成と同時に正極及び負極がわかるマーキング１０
９を形成させることもできる。
やりん青銅板表面に銀、パラジウム或いは金などの金属
メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられ
る。ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの基板上など
に設けられた外部電極１０６としては、銅箔やタングス
テン層の上に貴金属メッキさせたものが好適に挙げられ
る。セラミックに外部電極を形成させる場合は、タング
ステンが含有された樹脂ペーストをグリーンシート上に
スクリーン印刷すると共に焼成することにより比較的簡
単に形成することができる。なお、グリーンシート表面
にタングステンの導体ペーストを部分的に付着させ外部
電極形成と同時に正極及び負極がわかるマーキング１０
９を形成させることもできる。
【００３５】（導電性ワイヤー１０７）導電性ワイヤー
１０７としては、光電素子１０５の電極とのオーミック
性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいもの
が求められる。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／(ｓ)
(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは
０．５ｃａｌ／(ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。
また、作業性などを考慮して導電性ワイヤーの直径は、
好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。
このような導電性ワイヤー１０７として具体的には、
金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金
を用いたものが好適に挙げられる。導電性ワイヤー１０
７は、各光電素子１０５の電極と、外部電極１０６をワ
イヤーボンディング機器によって容易に接続させること
ができる。
１０７としては、光電素子１０５の電極とのオーミック
性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいもの
が求められる。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／(ｓ)
(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは
０．５ｃａｌ／(ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。
また、作業性などを考慮して導電性ワイヤーの直径は、
好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。
このような導電性ワイヤー１０７として具体的には、
金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金
を用いたものが好適に挙げられる。導電性ワイヤー１０
７は、各光電素子１０５の電極と、外部電極１０６をワ
イヤーボンディング機器によって容易に接続させること
ができる。
【００３６】（ダイボンド樹脂１０８）光電素子１０５
とパッケージ１０１との接着は、熱硬化性樹脂などのダ
イボンド樹脂１０８によって行うことができる。具体的
には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド樹脂などが
挙げられる。光電素子１０５をダイボンドさせると共に
パッケージ１０１の外部電極と電気的に接続させるため
にはＡｇペースト、カーボンペースト、ＩＴＯペース
ト、金属バンプ等を用いることもできる。以下、本発明
の具体的実施例について詳述するがこれのみに限られる
ものでないことはいうまでもない。
とパッケージ１０１との接着は、熱硬化性樹脂などのダ
イボンド樹脂１０８によって行うことができる。具体的
には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド樹脂などが
挙げられる。光電素子１０５をダイボンドさせると共に
パッケージ１０１の外部電極と電気的に接続させるため
にはＡｇペースト、カーボンペースト、ＩＴＯペース
ト、金属バンプ等を用いることもできる。以下、本発明
の具体的実施例について詳述するがこれのみに限られる
ものでないことはいうまでもない。
【００３７】
（実施例１）パッケージは、セラミックによって形成さ
せた。セラミック材料として、アルミナを主成分とする
グリーンシートを所定の形状にカットさせた。カットさ
せたグリーンシートはＬＥＤチップを配置させるキャビ
ティーとなる開口部を構成させるために長径約２．５ｍ
ｍ、短径約１．５ｍｍのトラック状スルーホールを形成
させた。同様にキャビティー内部を構成させる一片が約
２．５ｍｍ、約１．５ｍｍの長方形のスルーホールを形
成させた。また、外部電極の一部が形成できるよう発光
素子が配置されるパッケージ底面となるグリーンシート
にもスルーホールを形成させた。
せた。セラミック材料として、アルミナを主成分とする
グリーンシートを所定の形状にカットさせた。カットさ
せたグリーンシートはＬＥＤチップを配置させるキャビ
ティーとなる開口部を構成させるために長径約２．５ｍ
ｍ、短径約１．５ｍｍのトラック状スルーホールを形成
させた。同様にキャビティー内部を構成させる一片が約
２．５ｍｍ、約１．５ｍｍの長方形のスルーホールを形
成させた。また、外部電極の一部が形成できるよう発光
素子が配置されるパッケージ底面となるグリーンシート
にもスルーホールを形成させた。
【００３８】次に、発光素子としてＬＥＤチップを搭載
しない側からスクリーン印刷法によりタングステンの導
体ペーストでスルーホールの穴埋め、及び配線部分の印
刷を行った。
しない側からスクリーン印刷法によりタングステンの導
体ペーストでスルーホールの穴埋め、及び配線部分の印
刷を行った。
【００３９】同様に、グリーンシートのＬＥＤチップを
搭載する側にタングステンの導体ペーストをスクリーン
印刷法により導電体層を印刷する。導体印刷が形成され
たグリーンシートとモールド部材が配置されるキャビテ
ィーを構成するグリーンシートとを積層加圧させること
により成形体を得る。（なお、パッケージ表面となるグ
リーンシート上にタングステンの導体ペーストを部分的
に付着させて正極及び負極がわかるようにマーキングさ
せてある。）グリーンシートを焼成後、タングステン層
の上にＡｇ層を電気メッキさせ外部電極を有し、開口部
の深さが約０．７ｍｍであるパッケージを形成させた。
搭載する側にタングステンの導体ペーストをスクリーン
印刷法により導電体層を印刷する。導体印刷が形成され
たグリーンシートとモールド部材が配置されるキャビテ
ィーを構成するグリーンシートとを積層加圧させること
により成形体を得る。（なお、パッケージ表面となるグ
リーンシート上にタングステンの導体ペーストを部分的
に付着させて正極及び負極がわかるようにマーキングさ
せてある。）グリーンシートを焼成後、タングステン層
の上にＡｇ層を電気メッキさせ外部電極を有し、開口部
の深さが約０．７ｍｍであるパッケージを形成させた。
【００４０】一方、ＬＥＤチップとして主発光波長が４
６０ｎｍのＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ半導体を用いた。ＬＥＤチ
ップは、洗浄されたサファイヤ基板上にＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジュウ
ム）ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガス
と共に流し、ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系化合物半導
体を成膜させることにより形成させた。ドーパントガス
としてＳｉＨ4とＣｐ2Ｍｇと、を切り替えることによっ
てＮ型導電性を有する窒化ガリウム系半導体とＰ型導電
性を有する窒化ガリウム系半導体を形成しＰＮ接合を形
成させる。
６０ｎｍのＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ半導体を用いた。ＬＥＤチ
ップは、洗浄されたサファイヤ基板上にＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジュウ
ム）ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガス
と共に流し、ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系化合物半導
体を成膜させることにより形成させた。ドーパントガス
としてＳｉＨ4とＣｐ2Ｍｇと、を切り替えることによっ
てＮ型導電性を有する窒化ガリウム系半導体とＰ型導電
性を有する窒化ガリウム系半導体を形成しＰＮ接合を形
成させる。
【００４１】半導体発光素子としては、Ｎ型導電性を有
する窒化ガリウム半導体であるコンタクト層と、Ｐ型導
電性を有する窒化ガリウムアルミニウム半導体であるク
ラッド層、Ｐ型導電性を有する窒化ガリウム半導体であ
るコンタクト層を形成させた。Ｎ型導電性を有するコン
タクト層とＰ型導電性を有するクラッド層との間に厚さ
約３ｎｍであり、単一量子井戸構造とされるノンドープ
ＩｎＧａＮの活性層を形成させた。（なお、サファイア
基板上には低温で窒化ガリウム半導体を形成させバッフ
ァ層とさせてある。また、Ｐ型導電性を有する半導体
は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。） エッチングによりサファイア基板上のＰＮ各コンタクト
層表面を露出させた後、スパッタリングにより各電極を
それぞれ形成させた。こうして出来上がった半導体ウエ
ハーをスクライブラインを引いた後、外力により分割さ
せ３５０μｍ角のＬＥＤチップを形成させた。
する窒化ガリウム半導体であるコンタクト層と、Ｐ型導
電性を有する窒化ガリウムアルミニウム半導体であるク
ラッド層、Ｐ型導電性を有する窒化ガリウム半導体であ
るコンタクト層を形成させた。Ｎ型導電性を有するコン
タクト層とＰ型導電性を有するクラッド層との間に厚さ
約３ｎｍであり、単一量子井戸構造とされるノンドープ
ＩｎＧａＮの活性層を形成させた。（なお、サファイア
基板上には低温で窒化ガリウム半導体を形成させバッフ
ァ層とさせてある。また、Ｐ型導電性を有する半導体
は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。） エッチングによりサファイア基板上のＰＮ各コンタクト
層表面を露出させた後、スパッタリングにより各電極を
それぞれ形成させた。こうして出来上がった半導体ウエ
ハーをスクライブラインを引いた後、外力により分割さ
せ３５０μｍ角のＬＥＤチップを形成させた。
【００４２】パッケージ開口部の中央にＬＥＤチップを
エポキシ樹脂によりダイボンディングさせる。ダイボン
ド樹脂を１４０度２時間で硬化後、ＬＥＤチップの電極
とパッケージの外部電極とを直径３０μの金線でそれぞ
れワイヤーボンディングさせた。
エポキシ樹脂によりダイボンディングさせる。ダイボン
ド樹脂を１４０度２時間で硬化後、ＬＥＤチップの電極
とパッケージの外部電極とを直径３０μの金線でそれぞ
れワイヤーボンディングさせた。
【００４３】他方、蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅの希土類
元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈さ
せた。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アル
ミニウムと混合して混合原料を得る。これにフラックス
としてフッ化アンモニウムを混合して坩堝に詰め、空気
中１４００°Ｃの温度で３時間焼成して焼成品を得た。
焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最
後に篩を通して形成させた。形成された（Ｙ0.8Ｇ
ｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03蛍光体をエポキシ樹脂中
に含有させた。
元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈さ
せた。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アル
ミニウムと混合して混合原料を得る。これにフラックス
としてフッ化アンモニウムを混合して坩堝に詰め、空気
中１４００°Ｃの温度で３時間焼成して焼成品を得た。
焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最
後に篩を通して形成させた。形成された（Ｙ0.8Ｇ
ｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03蛍光体をエポキシ樹脂中
に含有させた。
【００４４】シリコーン樹脂中に（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａ
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03蛍光体を重量比で１０：１に混合撹
拌させたものをＬＥＤチップが配置されたパッケージ開
口部内に充填した。塗布量は、表面が窪んだ凹部形状
（表面から約０．２５ｍｍの深さ）としシリコーン樹脂
がパッケージ表面を濡らさないようにした。シリコーン
樹脂を１５０℃２時間で硬化後蛍光体が含有されたシリ
コーン樹脂は、パッケージの表面側から見てすり鉢状に
形成された。また、セラミック製のパッケージ表面にも
シリコーン樹脂は、しみ出ていなかった。こうして形成
された発光ダイオードを５００個形成された。
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03蛍光体を重量比で１０：１に混合撹
拌させたものをＬＥＤチップが配置されたパッケージ開
口部内に充填した。塗布量は、表面が窪んだ凹部形状
（表面から約０．２５ｍｍの深さ）としシリコーン樹脂
がパッケージ表面を濡らさないようにした。シリコーン
樹脂を１５０℃２時間で硬化後蛍光体が含有されたシリ
コーン樹脂は、パッケージの表面側から見てすり鉢状に
形成された。また、セラミック製のパッケージ表面にも
シリコーン樹脂は、しみ出ていなかった。こうして形成
された発光ダイオードを５００個形成された。
【００４５】形成された発光ダイオードは、全て発光可
能であり平均光度約２ｃｄであり平均色度点は（ｘ，
ｙ）＝（０．３１０、０．３００）であった。２５０個
の発光ダイオードにつきヒートサイクル試験を行った。
ヒートサイクル試験は、−５℃１０分、８０℃１５分を
１サイクルの条件として３０００サイクルさせた。ヒー
トサイクル試験後の発光ダイオードは、全て発光可能で
あり光度も色度点も変化がなかった。
能であり平均光度約２ｃｄであり平均色度点は（ｘ，
ｙ）＝（０．３１０、０．３００）であった。２５０個
の発光ダイオードにつきヒートサイクル試験を行った。
ヒートサイクル試験は、−５℃１０分、８０℃１５分を
１サイクルの条件として３０００サイクルさせた。ヒー
トサイクル試験後の発光ダイオードは、全て発光可能で
あり光度も色度点も変化がなかった。
【００４６】次に、残りの２５０個の発光ダイオードに
つき引っ張り試験を行った。引っ張り試験は、フック状
の先端に５０ｇの加重をかけパッケージ表面を開口部を
横断するように２０ｍｍ／ｓで走らせた。引っ張り試験
後、残りの全ての発光ダイオードに異常はなく試験前と
同様発光可能であった。なお、この試験の結果は、蛍光
体を含有させない光電装置においても同様の結果が得ら
れる。
つき引っ張り試験を行った。引っ張り試験は、フック状
の先端に５０ｇの加重をかけパッケージ表面を開口部を
横断するように２０ｍｍ／ｓで走らせた。引っ張り試験
後、残りの全ての発光ダイオードに異常はなく試験前と
同様発光可能であった。なお、この試験の結果は、蛍光
体を含有させない光電装置においても同様の結果が得ら
れる。
【００４７】（比較例１）モールド部材の材料をエポキ
シ樹脂とした以外は、実施例１と全く同様にした。実施
例１と同様にして発光ダイオードを５００個形成させ
た。形成された発光ダイオードは全て発光可能であり、
ほぼ実施例１と同様の発光特性を示した。実施例１と同
様の条件でヒートサイクル試験及び引っ張り試験を行っ
た。ヒートサイクル試験後、発光可能であったものは、
６個しかなくほとんどが発光不能であった。不点灯にな
った発光ダイオードを分解したところ外部電極やＬＥＤ
チップの電極上に形成されたボンディング部においてワ
イヤーが切断されているものがほとんどであった。引っ
張り試験においては、実施例１と同様発光ダイオードに
異常はなく試験前と同様発光可能であった。なお、ヒー
トサイクル試験の回数を減らしヒートサイクル試験をし
たところ約１００サイクルから不点灯になるものがあ
り、１０００サイクルでは全て不点灯になった。
シ樹脂とした以外は、実施例１と全く同様にした。実施
例１と同様にして発光ダイオードを５００個形成させ
た。形成された発光ダイオードは全て発光可能であり、
ほぼ実施例１と同様の発光特性を示した。実施例１と同
様の条件でヒートサイクル試験及び引っ張り試験を行っ
た。ヒートサイクル試験後、発光可能であったものは、
６個しかなくほとんどが発光不能であった。不点灯にな
った発光ダイオードを分解したところ外部電極やＬＥＤ
チップの電極上に形成されたボンディング部においてワ
イヤーが切断されているものがほとんどであった。引っ
張り試験においては、実施例１と同様発光ダイオードに
異常はなく試験前と同様発光可能であった。なお、ヒー
トサイクル試験の回数を減らしヒートサイクル試験をし
たところ約１００サイクルから不点灯になるものがあ
り、１０００サイクルでは全て不点灯になった。
【００４８】（比較例２）パッケージ開口部に開口部先
端の少なくとも一部が内端部よりも狭いモールド部材保
持手段がないほかは、実施例１と同様にして発光ダイオ
ードを５００個形成させた。形成された発光ダイオード
は全て発光可能であり、ほぼ実施例１と同様の発光特性
を示した。実施例１と同様の条件でヒートサイクル試験
及び引っ張り試験を行った。ヒートサイクル試験後も、
試験前とほぼ同等の発光特性を示した。また、引っ張り
試験では、２５０個中１６４個までがシリコーン樹脂が
とれた。その結果、白色発光することができないばかり
でなく不点灯となったものが大部分であった。
端の少なくとも一部が内端部よりも狭いモールド部材保
持手段がないほかは、実施例１と同様にして発光ダイオ
ードを５００個形成させた。形成された発光ダイオード
は全て発光可能であり、ほぼ実施例１と同様の発光特性
を示した。実施例１と同様の条件でヒートサイクル試験
及び引っ張り試験を行った。ヒートサイクル試験後も、
試験前とほぼ同等の発光特性を示した。また、引っ張り
試験では、２５０個中１６４個までがシリコーン樹脂が
とれた。その結果、白色発光することができないばかり
でなく不点灯となったものが大部分であった。
【００４９】
【発明の効果】本発明の構成とすることにより、加熱、
外力さらには、水分に対して信頼性が高い光電装置を提
供することができる。したがって、車載用など振動、ヒ
ートサイクルや小型化の要望の厳しい環境下においても
使用可能な発光ダイオードなどを構成することができ
る。
外力さらには、水分に対して信頼性が高い光電装置を提
供することができる。したがって、車載用など振動、ヒ
ートサイクルや小型化の要望の厳しい環境下においても
使用可能な発光ダイオードなどを構成することができ
る。
【００５０】特に、請求項１記載の構成とすることで、
半田付け時などモールド部材の熱膨張に伴う大きな力が
光電素子などにかからない。そのため、光電素子がパッ
ケージの所望の箇所からずれることがない。また、光電
素子と外部電極とを電気的に接続させる導電性ペースト
のクラックや導電性ワイヤーの断線がない。そのため温
度サイクルに伴っても光電特性の低下や非発光などとな
ることがなくなる。また、シリコーン樹脂は、エポキシ
樹脂などと比較して樹脂内外に水分が比較的自由に出入
りすることができる。そのため、シリコーン樹脂で被覆
された光電素子自体が樹脂内部に含まれた水分により損
傷することが極めて少ない。
半田付け時などモールド部材の熱膨張に伴う大きな力が
光電素子などにかからない。そのため、光電素子がパッ
ケージの所望の箇所からずれることがない。また、光電
素子と外部電極とを電気的に接続させる導電性ペースト
のクラックや導電性ワイヤーの断線がない。そのため温
度サイクルに伴っても光電特性の低下や非発光などとな
ることがなくなる。また、シリコーン樹脂は、エポキシ
樹脂などと比較して樹脂内外に水分が比較的自由に出入
りすることができる。そのため、シリコーン樹脂で被覆
された光電素子自体が樹脂内部に含まれた水分により損
傷することが極めて少ない。
【００５１】さらに、パッケージに保持手段を設けるこ
とにより、低接着性を持つシリコーン樹脂がパッケージ
から離れることがない。なお、パッケージ開口部表面よ
り低く配置されたモールド部材とすることにより、低粘
着性を持つシリコーン樹脂であっても外部のゴミなどが
付着しにくい。そればかりでなく外部のものにモールド
部材が付着してパッケージからモールド部材が剥がれ難
くなる。
とにより、低接着性を持つシリコーン樹脂がパッケージ
から離れることがない。なお、パッケージ開口部表面よ
り低く配置されたモールド部材とすることにより、低粘
着性を持つシリコーン樹脂であっても外部のゴミなどが
付着しにくい。そればかりでなく外部のものにモールド
部材が付着してパッケージからモールド部材が剥がれ難
くなる。
【００５２】モールド樹脂のはい上がりを抑制すると共
に機械的に保持されることとなる。そのため、所望の光
学特性を維持しつつ、熱衝撃などに強い光電装置とする
ことができる。また、シリコーン樹脂の低接着性という
弱点をカバーしつつ信頼性の高いチップタイプＬＥＤを
比較的簡単に形成することができる。
に機械的に保持されることとなる。そのため、所望の光
学特性を維持しつつ、熱衝撃などに強い光電装置とする
ことができる。また、シリコーン樹脂の低接着性という
弱点をカバーしつつ信頼性の高いチップタイプＬＥＤを
比較的簡単に形成することができる。
【００５３】
【００５４】発光素子からの発光波長を受けて異なる発
光波長が発光可能なチップタイプＬＥＤとすることがで
きる。特に、本発明は、熱特性に強く且つモールド部材
を保持することができるため、蛍光体を含有させたモー
ルド部材が剥がれることで所望の光電特性を持つチップ
タイプＬＥＤとして機能しなくなることもない。
光波長が発光可能なチップタイプＬＥＤとすることがで
きる。特に、本発明は、熱特性に強く且つモールド部材
を保持することができるため、蛍光体を含有させたモー
ルド部材が剥がれることで所望の光電特性を持つチップ
タイプＬＥＤとして機能しなくなることもない。
【００５５】
【図１】図１は、本発明の光電装置であるチップタイプ
ＬＥＤの模式的平面図である。
ＬＥＤの模式的平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａにおける模式的断面図で
ある。
ある。
【図３】図３は、本発明に用いられる保持手段例を示し
た光電装置の模式的断面図であり、図３（Ａ）は、パッ
ケージ表面の開口部全面が内部より狭く、図３（Ｂ）
は、パッケージ開口部内部の側壁に溝が設けられ、図３
（Ｃ）は、パッケージ開口部内の側壁にくさび形の突起
を形成させたものである。
た光電装置の模式的断面図であり、図３（Ａ）は、パッ
ケージ表面の開口部全面が内部より狭く、図３（Ｂ）
は、パッケージ開口部内部の側壁に溝が設けられ、図３
（Ｃ）は、パッケージ開口部内の側壁にくさび形の突起
を形成させたものである。
【図４】図４は、本発明と比較のために示したチップタ
イプＬＥＤの模式的平面図である。
イプＬＥＤの模式的平面図である。
【図５】図５は、図４のＢ−Ｂにおける模式的断面図で
ある。
ある。
１０１・・・パッケージ １０２、１１２、１２２、１３２・・・保持手段 １０３・・・モールド部材 １０４・・・蛍光体 １０５・・・光電素子 １０６・・・外部電極 １０７・・・導電性ワイヤー １０８・・・ダイボンド樹脂 １０９・・・マーキング ２０１・・・パッケージ ２０３・・・モールド部材 ２０５・・・光電素子 ２０６・・・外部電極 ２０７・・・導電性ワイヤー ２０８・・・ダイボンド樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/50
Claims (2)
- 【請求項１】 開口部を有するパッケージ（１０１）
と、該パッケージの開口部内と外部とを導通可能な第1
及び第２の外部電極（１０６）と、前記パッケージ開口
部内に配置されると共にパッケージ内の第１及び第２の
外部電極と電気的に接続された発光素子（１０５）と、
前記パッケージ開口部内で発光素子を保護するモールド
部材（１０３）とを有するチップタイプＬＥＤであっ
て、 前記モールド部材（１０３）はパッケージ表面より内部
に配置されたシリコーン樹脂であると共に、前記パッケ
ージはセラミックからなり開口部内部よりも狭いパッケ
ージ表面側の少なくとも一端部でモールド部材を保持す
る保持手段（１０２）を有することを特徴とするチップ
タイプＬＥＤ。 - 【請求項２】 前記モールド部材（１０３）中に前記発
光素子からの発光を受けて、それよりも長波長光が発光
可能な蛍光体を含む請求項１に記載のチップタイプＬＥ
Ｄ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23472897A JP3228321B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | チップタイプｌｅｄ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23472897A JP3228321B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | チップタイプｌｅｄ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174561A JPH1174561A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3228321B2 true JP3228321B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=16975444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23472897A Expired - Lifetime JP3228321B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | チップタイプｌｅｄ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3228321B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP4010299B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2007-11-21 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光装置とその形成方法 |
| TWI237546B (en) * | 2003-01-30 | 2005-08-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor-component sending and/or receiving electromagnetic radiation and housing-basebody for such a component |
| EP1484802B1 (en) | 2003-06-06 | 2018-06-13 | Stanley Electric Co., Ltd. | Optical semiconductor device |
| JP2005197369A (ja) | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Toshiba Corp | 光半導体装置 |
| JP2005243795A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光半導体装置 |
| US8975646B2 (en) | 2004-05-31 | 2015-03-10 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic semiconductor component and housing base for such a component |
| JP4802533B2 (ja) | 2004-11-12 | 2011-10-26 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体装置 |
| US7700885B2 (en) | 2005-04-25 | 2010-04-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wiring board |
| JP4938255B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2012-05-23 | 京セラ株式会社 | 発光素子収納用パッケージ、光源および発光装置 |
| KR100780176B1 (ko) * | 2005-11-25 | 2007-11-27 | 삼성전기주식회사 | 측면 방출 발광다이오드 패키지 |
| JP5082427B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2012-11-28 | 東芝ライテック株式会社 | 発光装置 |
| CN101636675B (zh) * | 2007-03-16 | 2011-11-23 | 欧姆龙株式会社 | 光传输路径封装、光传输模块、电子设备及光传输模块的制造方法 |
| JP2009182072A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体発光装置 |
| JP5422906B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2014-02-19 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| WO2009133870A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | アルプス電気株式会社 | 照光装置およびその製造方法 |
| US8659106B2 (en) * | 2009-10-29 | 2014-02-25 | Nichia Corporation | Light emitting device and method of manufacturing the light emitting device |
| JP5278301B2 (ja) * | 2009-12-19 | 2013-09-04 | 豊田合成株式会社 | Ｌｅｄ発光装置用ケースの製造方法 |
| JPWO2013035529A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2015-03-23 | 京セラ株式会社 | 発光装置 |
| JP6753051B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2020-09-09 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| US10374134B2 (en) * | 2015-05-29 | 2019-08-06 | Nichia Corporation | Light emitting device, method of manufacturing covering member, and method of manufacturing light emitting device |
| JP6183486B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2017-08-23 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置、被覆部材の製造方法及び発光装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23472897A patent/JP3228321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1174561A (ja) | 1999-03-16 |
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