JP3472450B2 - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種ディスプレイ
やＬＣＤあるいは表示パネルのバックライトとして用い
る表面実装用の発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、回路基板に表面実装される発光装
置としてのＬＥＤランプ（チップＬＥＤ）には、以下に
示すようなものがある。
【０００３】（Ａ）リードフレームタイプ 図１１に示すように、一方のリードフレーム１上にＬＥ
Ｄチップ２を導電性ペースト３を介して搭載し、他方の
リードフレーム４とＬＥＤチップ１とを金線５を介して
接続し、エポキシ樹脂等の透光性樹脂からなる封止体６
により樹脂封止したもの。
【０００４】（Ｂ）フレームインサート成型タイプ 図１２に示すように、ＬＥＤチップ２をリードフレーム
７に搭載し、他方のリードフレーム８と金線５を介して
接続し、光照射方向である前方を除くＬＥＤチップ２の
周囲を遮光性樹脂からなる遮光体９で取り囲んで凹部１
０を形成し、この凹部１０に透光性樹脂１１を注入した
ものであり、ＬＥＤチップ２から横方向に出射される光
も有効に活用して、光度を高めている。
【０００５】（Ｃ）基板タイプ 図１３に示すように、表面から裏面にかけて一対の回路
パターン１２，１３を形成した両面基板１４上にＬＥＤ
チップ２を搭載し、基板１４の上面を透光性樹脂からな
る透光体１５により封止したもの。なお、図中、１６は
カソードマーク、網線部は半田付けされる部分である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の各ＬＥＤラ
ンプにおいて、（Ａ）のタイプでは、ＬＥＤチップの光
が横方向にも散乱してしまい、前方への光の照射効率が
悪い。（Ｂ）のタイプでは、遮光体を設けることで光照
射効率は向上できるが、回路基板へ半田付けした後の回
路基板の反りによる外部応力、あるいは回路基板とリー
ドフレームとの熱膨張率との差による外部応力が加わっ
た場合、両リードフレームが離間する方向に動くため、
リードフレームと樹脂との界面に剥離あるいはクラック
が生じ、金線の断線、ＬＥＤチップの破壊等の不良が発
生して製品の信頼性が低下する。なお、（Ａ）のタイプ
でも同様の不良が発生する。
【０００７】また、（Ｃ）のタイプでは、強固な基板上
にＬＥＤチップが搭載されるため上記のような断線等の
問題は生じないが、（Ａ）のタイプのものと同様に光の
照射効率が悪く、（Ｂ）のタイプのものよりも光出力が
弱い。
【０００８】そして、各タイプのＬＥＤランプでは、Ｌ
ＥＤチップ搭載用のリードフレーム側の面積が少ないた
め、印加電流をＤＣで３０ｍＡ程度しか流すことができ
ず、光出力が小さい。一般に、ＬＥＤチップに電流を印
加すると、ＬＥＤチップは発熱するが、印加電流を増大
させると、それに伴ってＬＥＤチップの発熱量も多くな
り、発光効率が低下して、光出力の向上を図れない。そ
のため、光度の上昇がにぶくなり、飽和してしまい、高
い光度が得られない。このように、放熱に関しては何ら
対策が施されていないため、大電流を印加しても大きな
光出力が得られず、光度の上昇を図れない。
【０００９】本発明は、上記に鑑み、外部応力の影響を
受けにくいリードフレームの構造にして、製品の信頼性
を高めることができる発光装置の提供を目的とする。ま
た、放熱性をよくして、大電流の駆動を可能とし、高い
光度を有する発光装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、発光素子と、これを搭載する搭載用リードフレー
ムと、前記発光素子に導線を介して接続される結線用リ
ードフレームと、各リードフレームの大部分を覆う成形
体とを備え、各リードフレームは、互いに対向配置され
て前記成形体を貫通して外部に突出するものである。ま
た、搭載用リードフレームの一部を成形体の外部に露出
させて放熱部としたものである。
【００１１】すなわち、搭載用および結線用リードフレ
ームは、回路基板に実装するために成形体の両側から外
部に突出された一対の外部フレーム部と、両外部フレー
ム部を連結する内部フレーム部とからなり、各内部フレ
ーム部は互いに平行に対向配置され、前記成形体は、遮
光材料により発光素子の前方を除く周囲を取り囲み、か
つ前記内部フレーム部を覆うように成形されてなり、発
光素子は透光体に覆われる。そして、成形体の一部を切
り欠いたり、孔を形成して内部フレーム部を外部に露出
させて、これを放熱部とする。
【００１２】これにより、成形体に外部応力が加わって
も、リードフレームは成形体内部において連続してお
り、かつ成形体を貫通しているので、リードフレームと
成形体との密着力が強固となり、外部応力の影響を受け
ない。ここで、リードフレームと成形体との密着力をさ
らに高めるには、成形体に覆われたリードフレームの内
部フレーム部に貫通孔を形成すればよい。
【００１３】また、発光素子の駆動により発生した熱
は、リードフレームの放熱部から外部に放熱される。さ
らに、成形体の外部に突出した部分からも放熱効果が得
られる。そのため、大電流で駆動して発熱量が増加して
も、これに対応できるように放熱することができる。し
たがって、発光素子を大電流で駆動することが可能とな
り、光度を高めることができる。
【００１４】さらに、光度を高めるためには、成形体
に、発光素子を取り囲むように凹部を形成して、凹部の
壁面を反射面とする。これにより、発光素子から横方向
に出た光を前方に向けて反射させることができ、光を有
効に利用できる。あるいは、凹部内または凹部の前方
に、レンズを設ける。これにより、発光素子からの光を
集光できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の発光装置で
あるＬＥＤランプを図面に基づいて説明する。図１にＬ
ＥＤランプの構造を示す。このＬＥＤランプは、発光素
子であるＬＥＤチップ２０と、これを搭載するカソード
側の搭載用リードフレーム２１と、ＬＥＤチップ２０に
金線（１０〜３０μｍφ）からなる導線２２を介して接
続されるアノード側の結線用リードフレーム２３と、各
リードフレーム２１，２３の大部分を覆う成形体２４と
を備えている。
【００１６】搭載用および結線用リードフレーム２１，
２３は、図２，３に示すように、回路基板２５に実装す
るために成形体２４の両側から外部に突出された一対の
外部フレーム部２６と、両外部フレーム部２６を連結す
る内部フレーム部２７とからなる。内部フレーム部２７
は、互いに平行に対向配置されている。そして、Ｃｕ合
金、４２アロイ等の材料をスタンピングあるいはエッチ
ングにより成形して作製される。なお、放熱の点では、
放熱性に優れているＣｕ合金を用いるとよい。
【００１７】各外部フレーム部２６は、Ｌ字状に内側に
向けて折曲され、成形体２４の裏面に達するようにされ
ている。また、成形体２４の側面に接触しないように外
側に突出しており、空気に触れる表面積が広くなり、放
熱効果を高めている。
【００１８】搭載用リードフレーム２１の内部フレーム
部２７には、その中央にＬＥＤチップ２０を搭載するた
めの搭載部２８が突出形成され、搭載部２８とは反対側
に向かって幅広の放熱部２９が突出形成されている。そ
して、両者の中間に、円形の貫通孔３０が形成されてい
る。なお、貫通孔３０は円形に限らず、三角形、四角
形、星形等でもよく、形状は問わない。
【００１９】結線用リードフレーム２３の内部フレーム
部２７にも、その中央に結線部３１が突出形成されてい
る。なお、結線用リードフレーム２３は、放熱を考慮し
なくてよいので搭載用リードフレーム２１に比べて幅を
狭くして、スペースを取らないように表面積をできるだ
け小さくしている。また、この内部フレーム部２７に貫
通孔３０が形成されていてもよい。
【００２０】成形体２４は、液晶ポリマー、ＰＰＳ（ポ
リフェニレンサルファイド）、ナイロン等の遮光性樹脂
材料をトランスファーモールドあるいはインジェクショ
ンモールドにより、表面の中央に円錐台状の凹部３２を
有する直方体状に成形してなるものである。
【００２１】この凹部３２内にＬＥＤチップ２０が配置
され、ＬＥＤチップ２０は光出射方向である前方を除く
周囲が成形体２４により取り囲まれることになる。凹部
３２内には、ＬＥＤチップ２０を保護するために、エポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂による透光体
３３が形成されている。
【００２２】ここで、成形体２４は遮光性を有している
ため、光を透過せず反射させる特性がある。そのため、
凹部３２の壁面が、ＬＥＤチップ２０から横方向に出射
された光を前方に向けて反射する反射面となる。なお、
凹部３２の壁面を金属メッキ等により鏡面化することに
より、反射効率をさらに高めることができる。
【００２３】そして、各内部フレーム部２７は、それぞ
れの搭載部２８あるいは結線部３１を除いて成形体２４
により覆われ、これにより各リードフレーム２１，２３
の内部フレーム部２７は幅方向に成形体２４を貫通し、
外部フレーム部２６が成形体２４の両側から外側に向か
って突出する。
【００２４】また、成形体２４の搭載用リードフレーム
２１側の側面の一部が内部フレーム部２７に達するよう
に切り欠かれており、内部フレーム部２７のうち放熱部
２９が成形体２４の外部に露出する。
【００２５】次に、上記のＬＥＤランプの製造手順を説
明する。まず、所定の形状に成形された搭載用および結
線用リードフレーム２１，２３を平行に対向するように
位置合わせをして、遮光性樹脂により内部フレーム部２
７の大部分を覆うように成形体２４を形成する。
【００２６】成形体２４に形成された凹部３２の底面に
は内部フレーム部２７の搭載部２８および結線部３１が
露出しているので、ＬＥＤチップ２０を導電性ペースト
３４を用いて搭載部２８に搭載し、導線２２をボンディ
ングしてＬＥＤチップ２０と結線部３１とを接続する。
【００２７】次に、凹部３２内に透光性樹脂を注入し
て、透光体３３を形成し、ＬＥＤチップ２０を覆う。こ
のようにして、製品のＬＥＤランプは完成する。ＬＥＤ
ランプの寸法は、長さ６ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ３ｍｍと
される。なお、ＬＥＤチップ２０の大きさは、０．１〜
０．６ｍｍ角サイズで、放熱部２９の露出面積は１ｍｍ
2以上とする。
【００２８】そして、図３に示すように、ＬＥＤランプ
の外部フレーム部２６が回路基板２５の半田パターン３
５上に載せられ、半田付けされることにより表面実装さ
れる。
【００２９】ここで、基板２５に半田付けされると、こ
の熱の影響によって生じる基板２５の反り、あるいは基
板２５とリードフレーム２１，２３との熱膨張率の差に
よりリードフレーム２１，２３に外部応力が加わる。
【００３０】ところが、上記の構造のＬＥＤランプで
は、例えばリードフレーム２１，２３が成形体２４を貫
通する方向であるＡ方向に応力が加わる場合、リードフ
レーム２１，２３が同方向に連続しているため、この応
力の影響を受けない。
【００３１】また、２本のリードフレーム２１，２３が
平行に並んでいる方向であるＢ方向に応力が加わる場合
でも、この応力と直交する方向にリードフレーム２１，
２３が成形体２４を貫通しているので、リードフレーム
２１，２３と成形体２４との接触面積が大となって強固
に密着し、この応力の影響を受けない。すなわち、この
応力の方向に対してリードフレーム２１，２３と成形体
２４との界面の面積が大となり、応力に強固に対抗でき
るためである。しかも、一方の内部フレーム部２７には
貫通孔３０が形成されているので、より一層成形体２４
との密着性が高まり、外部応力に対抗できる。
【００３２】したがって、リードフレーム２１，２３と
成形体２４との界面での剥離、クラックが発生せず、ま
た導線２２やＬＥＤチップ２０は外部応力の影響を受け
ないので、導線２２の断線、ＬＥＤチップ２０の破壊等
が発生せず、製品の信頼性を高めることができる。
【００３３】次に、ＬＥＤランプを使用する場合、ＬＥ
Ｄチップ２０にＤＣの順電流を印加してＬＥＤチップ２
０を駆動する。ＬＥＤチップ２０から前方に出射された
光は、透光体３３を通してそのまま前方に照射される。
一方、横方向に出射された光は、凹部３２の壁面で反射
されて、前方に向けて照射されるので、ＬＥＤチップ２
０からの光を有効に利用できて、照射効率がよくなり光
度を高めることができる。
【００３４】ここで、凹部３２内あるいは凹部３２の前
方に集光用のレンズを設けると、拡散する光が集められ
て、光度を高めることができる。すなわち、図４に示す
ように、透光体３３の前方に、透光性樹脂あるいはガラ
ス製の半球状のレンズ４０を配置する。あるいは、図５
に示すように、透光体３３の一部を成形体２４の表面か
ら突出させて形成し、その中央を凹ませてレンズ４０を
形成する。この場合、透光体３３の突出部分を掴むこと
により、回路基板２５に自動装着しやすくなる。あるい
は、図６に示すように、凹部３２内に形成する透光体３
３の表面を半球状にしてレンズ４０を形成する。この場
合、成形体２４よりも外部に突出しないので、製品の大
型化を防げる。
【００３５】そして、使用を続けていくうちに、ＬＥＤ
チップ２０は発熱する。この熱は搭載部２８から放熱部
２９に伝導され、放熱部２９は成形体２４の外部に露出
しているので、ここから放熱される。したがって、放熱
部２９がＬＥＤチップ２０から近いところにあるので、
熱が成形体２４あるいは透光体３３の樹脂に伝導する前
に放熱部２９に達し、放熱量を大きくすることができ
る。また、熱は内部フレーム部２７から両側の外部フレ
ーム部２６に達し、さらに外部フレーム部２６から回路
基板２５にも熱が伝導して、外部フレーム部２６および
回路基板２５から放熱される。このように、外部フレー
ム部２６が２方向から突出されているので、回路基板２
５との接触面積を増大させることになり、外部フレーム
部２６を介しての放熱を増大させることができ、放熱性
がさらによくなる。
【００３６】放熱性について、従来のＬＥＤランプでも
製品サイズを大きくすればリードフレームを大きくする
ことができ、放熱性がよくなる。しかし、一方で小型薄
型化の要望も強く、大きさの制約がある。同一サイズで
放熱性をよくするためにできるだけリードフレームを大
きくする場合、リードフレームと成形体の樹脂との密着
性（リードフレームの成形体に対する引き抜き強度）を
確保する必要があるため、従来のリードフレーム構造で
は小型化と放熱性との両立を図ることができなかった
が、本発明のリードフレーム構造、さらに樹脂との密着
性を高める貫通孔３０を採用することにより、小型薄型
化を図りながら放熱性も高めるという効果を発揮する。
【００３７】なお、放熱部の面積が大きい場合、回路基
板２５へ実装するときの半田ディップ時に半田が過剰に
付着して、放熱性が損なわれることがある。そこで、こ
れを防ぐために、放熱部２９にウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂等の薄い樹脂コートをして、半田の付着を防止す
ればよい。
【００３８】ここで、ＬＥＤランプの光度を高めるに
は、大きな順電流を印加すればよい。しかし通常、順電
流の定格値がＩF＝２０ｍＡに設定されている。ＩFを増
大させると、図７において正方形で示す従来の（Ａ）タ
イプのＬＥＤランプでは、４０ｍＡ以上で光度の上昇が
鈍くなり、６０ｍＡ以上では飽和してしまい、大きな電
流で使用しても、ＬＥＤチップ２０の発熱により発光効
率が低下するため、十分な光度が得られなくなり、寿命
も低下する。なお、図中、ＩF＝２０ｍＡでの光度を１
００％としている。
【００３９】これに対して、上記のような放熱性に優れ
ている本実施形態のＬＥＤランプでは、同図中の菱形で
示すように、ＩFを８０ｍＡに上げても光度の上昇は鈍
ることがなく、ＩF＝２０ｍＡのときの約３．５倍の光
度が得られる。これにより、従来のＬＥＤランプを３個
使用したときの光度を１個のＬＥＤランプで賄うことが
できる。したがって、通常よりも大きな電流で使用する
ことが可能となり、光度の高いＬＥＤランプを提供する
ことができる。
【００４０】次に、他の実施形態のＬＥＤランプを図８
に示す。このＬＥＤランプでは、リードフレーム２１，
２３の内部フレーム部２７が、ＬＥＤチップ２０の搭載
部２８および結線部３１に対して垂直になっており、外
部応力に対する成形体２４との接触面積を増大させてお
り、大きな外部応力に対して対抗できる。そして、外部
フレーム部２６は、成形体２４の裏面から外部に突出し
て裏面に接するように平行に配されている。これによ
り、成形体２４の側面からは外部にリードフレーム２
１，２３が突出していないので、製品の小型化を図れ
る。また、成形体２４の側面には、横方向に複数の孔４
１が形成され、この孔４１を通して内部フレーム部２７
が成形体２４の外部に露出することになる。その他の構
成は、上記実施形態のものと同じである。このＬＥＤラ
ンプにおいても、上記のＬＥＤランプと同様の作用効果
を奏する。
【００４１】また、図９に示すように、凹部３２の周縁
を楕円形状とする。ただし、Ｌ1≧１．１Ｌ2とする。そ
の他の構成は上記実施形態と同じである。このようにす
ることにより、光の指向特性を楕円状にすることができ
る。したがって、ＬＥＤランプを多数個並べて使用する
情報表示板に有効となる。
【００４２】さらにまた、図１０に示すように、搭載用
リードフレーム２１の内部フレーム部２７の両側に一対
の搭載部２８を形成して、ＬＥＤチップ２０をそれぞれ
搭載する。そして、２本の結線用リードフレーム２３が
搭載用リードフレーム２１を挟んで互いに平行に配され
る。外部フレーム部２６は成形体２４の長手方向に沿っ
て配列され、各リードフレーム２１，２３は成形体２４
を短手方向に貫通する。その他の構成は上記実施形態と
同じである。
【００４３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。上記実
施形態において、外部フレーム部を大きくすることによ
り放熱性を高めて、放熱部をなくしてもよい。すなわ
ち、リードフレーム構造のみとする。
【００４４】逆に、リードフレームが成形体を貫通しな
いような形状、例えば従来のリードフレーム構造のよう
に形成し、放熱部を成形体に対して垂直に形成して、成
形体の表面、側面あるいは裏面から外部に露出させる。
すなわち、放熱部のみを設けた構造にして、放熱部によ
って外部応力に対抗させるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、搭載用および結線用リードフレームは、大部分
を成形体に覆われ、しかも互いに対向配置されて成形体
を貫通して外部に突出しているので、リードフレームと
成形体との密着性が増し、外部応力に対し強固に対抗す
ることができ、リードフレームは外部応力の影響を受け
ない。そのため、導線の断線、発光素子の破壊といった
不良が発生せず、製品の信頼性を向上できる。
【００４６】ここで、リードフレームの成形体に覆われ
た内部フレーム部に、貫通孔を形成しておくと、成形体
との密着性をさらに高めることができ、大きな外部応力
にも対抗することができる。
【００４７】そして、搭載用リードフレームの一部を成
形体の外部に露出させて放熱部とすることにより、発光
素子からの発熱を外部に放出できる。したがって、大電
流で駆動することが可能となり、光度を高めることがで
きる。
【００４８】また、成形体に、発光素子を取り囲むよう
に形成された凹部の壁面を反射面とされるので、発光素
子から前方以外に出射された光を前方に向けて反射する
ことができ、出射された光を有効に利用でき、光度をさ
らに高めることができる。あるいは、凹部内または凹部
の前方にレンズを設けても、発光素子からの光を集光で
きるので、光度をさらに高めることができる。
【００４９】また、凹部の周縁を楕円形状にすると、光
の指向特性を楕円状とすることができる。したがって、
この発光装置を多数個並べて使用する用途、例えば情報
表示板に有用な発光装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＬＥＤランプを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図２】同じくリードフレームを示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図
【図３】回路基板に実装されたＬＥＤランプの斜視図
【図４】レンズを設けたＬＥＤランプの正面図
【図５】他のレンズを設けたＬＥＤランプの正面図
【図６】他のレンズを設けたＬＥＤランプの正面図
【図７】ＬＥＤランプの順電流と光度との関係を示す図
【図８】他の実施形態のＬＥＤランプを示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）は平面図
【図９】他の実施形態のＬＥＤランプの平面図
【図１０】他の実施形態のＬＥＤランプの平面図
【図１１】従来のリードフレームタイプのＬＥＤランプ
の断面図
【図１２】従来のフレームインサート成型タイプのＬＥ
Ｄランプを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は断面図
【図１３】従来の基板タイプのＬＥＤランプを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は底面図
【符号の説明】
２０ ＬＥＤチップ ２１ 搭載用リードフレーム ２２ 導線 ２３ 結線用リードフレーム ２４ 成形体 ２５ 回路基板 ２６ 外部フレーム部 ２７ 内部フレーム部 ２８ 搭載部 ２９ 放熱部 ３０ 貫通孔 ３１ 結線部 ３２ 凹部 ３３ 透光体 ４０ レンズ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−15045（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243442（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190908（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−155279（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−291629（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13661（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−111343（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−11771（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−29686（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−306501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−205776（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−31846（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−256447（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−191647（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−146483（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−5652（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−38925（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−34258（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−8070（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−17759（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−170560（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−140758（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 H01L 23/28

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光素子と、これを搭載する搭載用リー
    ドフレームと、前記発光素子に導線を介して接続される
    結線用リードフレームと、各リードフレームの大部分を
    覆う成形体とを備え、各リードフレームは、互いに対向
    配置されて前記成形体を貫通して外部に突出し、前記搭
    載用リードフレームに、前記成形体を貫通する方向と直
    交する方向で前記結線用リードフレームに向かって前記
    発光素子を搭載するための搭載部が形成され、該搭載部
    とは反対側に向かって放熱部が突出形成され、前記搭載
    部と放熱部との間の前記搭載用リードフレームに貫通孔
    が形成されたことを特徴とする発光装置。
  2. 【請求項２】 成形体の搭載用リードフレーム側の側面
    の一部が切り欠かれたことを特徴とする請求項１記載の
    発光装置。
  3. 【請求項３】 放熱部が外部に露出するように、成形体
    の搭載用リードフレーム側の側面の一部が切り欠かれ、
    露出した前記放熱部に樹脂コートがされたことを特徴と
    する請求項１記載の発光装置。
  4. 【請求項４】 成形体に、発光素子を取り囲むように凹
    部が形成され、凹部の壁面が前記発光素子からの光を前
    方に向けて反射する反射面とされたことを特徴とする請
    求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
  5. 【請求項５】 凹部内または凹部の前方に、発光素子か
    らの光を集光するレンズが設けられたことを特徴とする
    請求項４記載の発光装置。
  6. 【請求項６】 凹部の周縁が楕円形状にされ、光の指向
    特性を楕円状とすることを特徴とする請求項４または５
    記載の発光装置。
  7. 【請求項７】 搭載用および結線用リードフレームは、
    回路基板に実装するために成形体の両側から外部に突出
    された一対の外部フレーム部と、両外部フレーム部を連
    結して搭載部および放熱部が形成された内部フレーム部
    とからなり、前記成形体は、遮光材料により発光素子の
    前方を除く周囲を取り囲み、かつ前記内部フレーム部を
    覆うように成形されてなり、発光素子は透光体に覆われ
    たことを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
  8. 【請求項８】 成形体の外部に突出した各リードフレー
    ムの外部フレーム部は、前記成形体の側面に接触しない
    ように外側に突出し、内側に向けて折曲され 、前記成形
    体の裏面に達したことを特徴とする請求項１〜７のいず
    れかに記載の発光装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106796894A (zh) * 2014-10-13 2017-05-31 皇家飞利浦有限公司 模制封装件及制造方法

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4625997B2 (ja) * 1999-07-22 2011-02-02 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
DE10020465A1 (de) * 2000-04-26 2001-11-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
JP4926337B2 (ja) * 2000-06-28 2012-05-09 アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド 光源
JP3614776B2 (ja) 2000-12-19 2005-01-26 シャープ株式会社 チップ部品型ｌｅｄとその製造方法
JP3659635B2 (ja) * 2001-04-10 2005-06-15 株式会社東芝 光半導体装置
JP2003075690A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Matsushita Electric Works Ltd トランスミッタ及びレシーバ
US7497596B2 (en) * 2001-12-29 2009-03-03 Mane Lou LED and LED lamp
US20030218417A1 (en) * 2002-05-22 2003-11-27 Unity Opto Technology Co., Ltd. Light emitting diode lamp with light emitting diode module having improved heat dissipation
US7264378B2 (en) * 2002-09-04 2007-09-04 Cree, Inc. Power surface mount light emitting die package
US7692206B2 (en) * 2002-12-06 2010-04-06 Cree, Inc. Composite leadframe LED package and method of making the same
JP4048164B2 (ja) 2003-01-10 2008-02-13 シャープ株式会社 発光装置
EP1484802B1 (en) 2003-06-06 2018-06-13 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device
JP2005317661A (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Sharp Corp 半導体発光装置およびその製造方法
JP5122062B2 (ja) * 2004-09-22 2013-01-16 株式会社光波 発光装置
KR100867515B1 (ko) * 2004-12-06 2008-11-07 삼성전기주식회사 발광소자 패키지
JP4744178B2 (ja) 2005-04-08 2011-08-10 シャープ株式会社 発光ダイオード
JP2006352047A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Rohm Co Ltd 光半導体装置
JP2007142044A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置及びそれを用いた面光源
KR100735325B1 (ko) * 2006-04-17 2007-07-04 삼성전기주식회사 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR100775574B1 (ko) * 2006-04-20 2007-11-15 알티전자 주식회사 고효율 발광 다이오드 패키지
US7365407B2 (en) * 2006-05-01 2008-04-29 Avago Technologies General Ip Pte Ltd Light emitting diode package with direct leadframe heat dissipation
US9502624B2 (en) 2006-05-18 2016-11-22 Nichia Corporation Resin molding, surface mounted light emitting apparatus and methods for manufacturing the same
JP5023781B2 (ja) * 2006-11-13 2012-09-12 日亜化学工業株式会社 発光装置
TWM315886U (en) * 2006-12-28 2007-07-21 Everlight Electronics Co Ltd Light emitting diode structure
JP5380774B2 (ja) 2006-12-28 2014-01-08 日亜化学工業株式会社 表面実装型側面発光装置及びその製造方法
US8604506B2 (en) 2007-02-22 2013-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Surface mounting type light emitting diode and method for manufacturing the same
US8421088B2 (en) 2007-02-22 2013-04-16 Sharp Kabushiki Kaisha Surface mounting type light emitting diode
JP2008218764A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
JP4976168B2 (ja) * 2007-03-06 2012-07-18 豊田合成株式会社 発光装置
JP4976167B2 (ja) * 2007-03-06 2012-07-18 豊田合成株式会社 発光装置
US8610143B2 (en) 2007-03-12 2013-12-17 Nichia Corporation High output power light emitting device and package used therefor
JP2007184643A (ja) * 2007-03-28 2007-07-19 Toshiba Electronic Engineering Corp 光半導体パッケージ
JP2007184642A (ja) * 2007-03-28 2007-07-19 Toshiba Electronic Engineering Corp 光半導体パッケージ
JP5233170B2 (ja) * 2007-05-31 2013-07-10 日亜化学工業株式会社 発光装置、発光装置を構成する樹脂成形体及びそれらの製造方法
TWM329244U (en) * 2007-10-01 2008-03-21 Everlight Electronics Co Ltd Light emitting diode device
JP2009111140A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置及びその製造方法
KR101365622B1 (ko) * 2007-11-29 2014-02-24 서울반도체 주식회사 방습 ｌｅｄ 패키지
KR100981214B1 (ko) * 2008-01-28 2010-09-10 알티전자 주식회사 발광다이오드 패키지
CN101939858B (zh) * 2008-02-08 2013-02-13 日亚化学工业株式会社 发光装置
JP5217800B2 (ja) 2008-09-03 2013-06-19 日亜化学工業株式会社 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
JP5471244B2 (ja) * 2009-09-29 2014-04-16 豊田合成株式会社 照明装置
JP5347953B2 (ja) * 2009-12-28 2013-11-20 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
JP5667820B2 (ja) * 2010-09-14 2015-02-12 東芝電子エンジニアリング株式会社 光半導体装置
US9062198B2 (en) 2011-04-14 2015-06-23 Ticona Llc Reflectors for light-emitting diode assemblies containing a white pigment
US9284448B2 (en) 2011-04-14 2016-03-15 Ticona Llc Molded reflectors for light-emitting diode assemblies
US9453119B2 (en) 2011-04-14 2016-09-27 Ticona Llc Polymer composition for producing articles with light reflective properties
US8480254B2 (en) * 2011-04-14 2013-07-09 Ticona, Llc Molded reflective structures for light-emitting diodes
JPWO2012169147A1 (ja) 2011-06-07 2015-02-23 パナソニック株式会社 光半導体パッケージおよびその製造方法
CN103262269B (zh) * 2011-11-24 2018-06-19 惠州科锐半导体照明有限公司 Led封装件
CN103178191B (zh) * 2011-12-24 2015-10-28 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管
CN104204055B (zh) 2011-12-30 2016-05-25 提克纳有限责任公司 用于发光装置的反射器
TWI469405B (zh) * 2012-08-17 2015-01-11 Fusheng Electronics Corp 熱固型發光二極體的支架結構製作方法
WO2014099745A1 (en) 2012-12-18 2014-06-26 Ticona Llc Molded reflectors for light-emitting diode assemblies
JP6252023B2 (ja) * 2013-08-05 2017-12-27 日亜化学工業株式会社 発光装置
US8999737B2 (en) 2013-08-27 2015-04-07 Glo Ab Method of making molded LED package
US9142745B2 (en) 2013-08-27 2015-09-22 Glo Ab Packaged LED device with castellations
US9257616B2 (en) 2013-08-27 2016-02-09 Glo Ab Molded LED package and method of making same
JP5740458B2 (ja) * 2013-12-02 2015-06-24 東芝電子エンジニアリング株式会社 光半導体パッケージ
WO2016143151A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 三菱電機株式会社 発光素子及び映像表示装置
JPWO2016143152A1 (ja) * 2015-03-12 2017-08-31 三菱電機株式会社 発光素子及び映像表示装置
JP6849030B2 (ja) 2018-08-31 2021-03-24 日亜化学工業株式会社 半導体装置およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106796894A (zh) * 2014-10-13 2017-05-31 皇家飞利浦有限公司 模制封装件及制造方法
US10629456B2 (en) 2014-10-13 2020-04-21 Koninklijke Philips N.V. Molded package and method of manufacture
US10879084B2 (en) 2014-10-13 2020-12-29 Koninklijke Philips N.V. Molded package

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JPH1187780A (ja) 1999-03-30

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