JP4108318B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は立体回路成形体にＬＥＤ等の発光素子を実装して成る発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体回路成形体にＬＥＤやＬＤ等の発光素子を実装して成る発光装置が提案されており、本出願人も特開２００１−３６１５０号公報においてこの構造を提案している。図６は前記特開２００１−３６１５０号公報に開示された従来技術における立体回路成形体を用いた発光装置を示す斜視面図、図７はその断面図である。
【０００３】
以下、従来技術における立体回路成形体を用いた発光装置を説明する。図６及び図７において２０は樹脂成形された絶縁性基体である絶縁基板であり、概絶縁基板２０の上面部２１の中央位置には上面側に開口したすり鉢状の凹部２２が設けられている。
【０００４】
前記絶縁基板２０の上面部２１には中央のスリット２３を挟んで左右にカソード電極２４とアノード電極２５が形成されており、さらに前記カソード電極２４とアノード電極２５とは前記絶縁基板２０の側面を経由して裏面まで延長され、外部接続を行うための下面電極２４ａ、２５ａを一体形成している。また前記凹部２２の内周面には前記カソード電極２４及びアノード電極２５と一体形成された反射面２６が形成されている。上記のごとく絶縁基板２０の表面に金属層よりなる各電極が形成されることにより立体回路成形体を構成している。
【０００５】
前記立体回路成形体の凹部２２の底面には発光素子である発光ダイオード３０（以下ＬＥＤと略記する）が接着材によって固着されており、前記ＬＥＤ３０の一対の電極と、前記カソード電極２４及びアノード電極２５とはボンディングワイヤ３１，３２によって接続されている。そして前記ＬＥＤ３０及びボンディングワイヤ３１，３２は、前記絶縁基板２０の凹部２２を含む上面部２１に形成された樹脂封止体である透明樹脂３３によって保護されて発光装置４０を構成する。
【０００６】
前記絶縁基板２０の表面に形成されるカソード電極２４、アノード電極２５及び前記凹部２２の内周面に形成される反射面２６はすべて光沢性Ａｇ等の光沢性金属層が形成されている。これは発光装置としての発光効率を高めることを考慮してのことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における発光装置４０においては、絶縁基板２０の表面に形成される金属層は、ＬＥＤ３０の電極であると同時に前記凹部２２の内周面に形成された反射面２６としての機能を有するため、一般に反射面の機能を優先して光沢性金属層（例えば光沢性Ａｇ層）を形成していた。
【０００８】
しかし、前記光沢性Ａｇ層等の光沢性金属層は、光沢性を有するため反射面としての性能は優れているが、反面、前記ＬＥＤ３０の一対の電極をボンディングワイヤ３１，３２で接続する時のボンディング性が劣るという問題があり、この結果、実装後の発光装置において電気的な接続の不安定さによる発光特性の劣化が問題となっていた。
【０００９】
又、前記発光装置４０においては、透明な樹脂封止体３３を形成するのに金型を用いて成形することになるが、このことは製造装置が大掛かりになるとともに、ＬＥＤ３０からの発光が前記絶縁基板２０の上面部２１を覆う樹脂封止体３３の側面から漏れることによって、発光効率が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、反射特性とボンディング性の両者に優れ、かつ加工が容易で、漏れ光による発光効率の低下を減少させた発光装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明における発光装置は、凹部と、該凹部の周囲の上面部とを有する絶縁性基体の表面に金属層を形成して立体回路成型体を構成し、該立体回路成型体の凹部内に発光素子を実装するとともに、前記上面部に形成された金属層に前記発光素子をワイヤーボンディングし、かつ前記凹部内を含む上面側を透明樹脂にて封止してなる発光装置において、前記金属層として、前記立体回路成型体の凹部内と前記上面部を含む外面にボンディング性の良好な金属層にてカソード電極とアノード電極を形成し、前記凹部の内周面に反射面を構成する光沢金属層を積層して形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ボンディング性の良好な金属層は前記立体回路成型体の上面部に前記発光素子をワイヤーボンディングするための電極を形成するとともに、前記立体回路成型体の裏面部に外部接続用の下面電極を形成することを特徴とする。
また、前記光沢金属層は光沢性Ａｇ層であり、前記ボンディング性の良好な金属層はＡｕ層であることを特徴とする。
【００１３】
前記立体回路成型体の上面部の外周には前記透明樹脂の流れ出しを防止すると共に側方への漏れ光を防止するための遮光性の壁部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により詳述する。
図１は本発明の第１の実施の形態である立体回路成形体を用いた発光装置を示す斜視図、図２はその断面図であり、図６、図７に示す発光装置の各要素と同一の要素には同一番号を付し、説明を省略する。
【００１５】
図１及び図２において図６及び図７の従来技術と異なるところは、従来技術が前記絶縁基板２０の表面に形成されるカソード電極２４、アノード電極２５及び前記凹部２２の内周面に形成される反射面２６はすべて光沢性Ａｇ等の光沢性金属層が形成されているのに対し、本発明では前記金属層として前記凹部２２の内部には反射面２６を構成する光沢性金属層として光沢性Ａｇ層１２が形成され、前記上面部２１にはボンディング性の良好な金属層としてＡｕ層１１が形成されていることである。
【００１６】
さらに、前記スリット２３を前記絶縁基板２０の中央に設けずに上面部２１に設けたものであり、この構成ではスリット２３が前記凹部２２の内周面を避けて形成されていることにより、前記凹部２２の内周面に形成された反射面２６の面積が大きくなって反射効率を高めている。そして前記ＬＥＤ３０に接続された一方のボンディングワイヤー３２は前記スリット２３を飛び越してアノード電極２５にボンディングされている。
【００１７】
上記構成によれば、前記ＬＥＤ３０の発光は前記凹部２２の内部に光沢性Ａｇ層１２によって形成された、反射面２６により効率よく反射されると同時に、前記ＬＥＤ３０に接続されたボンディングワイヤ３１、３２はボンディング性の良好なＡｕ層１１に対して確りとボンディングされる。又、前記スリット２３が前記凹部２２の内周面を避けて形成されていることにより、前記凹部２２内の反射面２６の面積が大きくなっているため、さらに出射効率を高めることが出来る。
【００１８】
図３は本発明における他の実施の形態である発光装置１８の断面図であり、図２の発光装置１０と異なるところは前記絶縁基板２０の上面部２１の外周部に前記透明樹脂３３の流れ出しを防止するための壁部１５を形成し、概壁部１５の内側に透明樹脂３３を流して前記ＬＥＤ３０及びボンディングワイヤ３１，３２を保護したものである。
【００１９】
前記壁部１５の形成方法としては、前記絶縁基板２０の上面部２１に電極膜を形成した後に、エポキシ樹脂等の耐熱樹脂をスクリーン印刷して０，１ｍｍ〜１ｍｍの高さの壁部を形成する。尚この壁部１５は透明樹脂３３の流れを防止すると同時に、側方への漏れ光を防ぐ機能を必要とするため、遮光効果のある白色等にすることが望ましい。
【００２０】
図4、図５は本発明の絶縁基板２０に金属膜を形成する工程を説明するための立体回路成形体の断面図である。図４は絶縁基板２０にスリット２３を設けた状態で、前記ボンディング性の良好なＡｕ層１１にて、カソード電極２４、アノード電極２５を形成した後、レジスト膜（図示せず）で前記凹部２２以外の部分を覆い、凹部２２の内周面のＡｕ層１１面上に光沢性Ａｇ層１２を積層して反射面２６を形成した後、レジスト膜を剥離したものである。
【００２１】
又、図５は絶縁基板２０にスリット２３を設けた状態で、前記光沢性Ａｇ層１２にて、カソード電極２４、アノード電極２５を形成した後、レジスト膜で前記凹部２２の部分を覆い、凹部２２以外の光沢性Ａｇ層１２面上に前記ボンディング性の良好なＡｕ層１１を積層した後、レジスト膜を剥離したものである。
【００２２】
上記図4、図５のいずれの方法でも、前記凹部２２内には反射面２６を構成する光沢性金属層が形成され、前記上面部２１にはボンディング性の良好な金属層が形成されていることになる。そして上記立体回路成形体を用いると、比較的耐蝕性の劣る光沢性Ａｇ層１２は透明樹脂３３で保護され、耐蝕性に優れたＡｕ層１１が外部接続電極として露出する構成となるため、耐蝕性に優れた発光装置となる。
【００２３】
【発明の効果】
上記のごとく本発明によれば、立体回路成形体の凹部内には反射層を構成する光沢性金属層を形成し、上面部にはボンディング性の良好な金属層を形成することにより、反射特性とボンディング性の両者を満足させるとともに、上面部の外周部には透明樹脂の流れ出しを防止するための壁部を形成することにより、加工が容易で、漏れ光による発光効率の低下を減少させた発光装置の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の実施の形態の斜視図である。
【図２】図１の発光装置の断面図である。
【図３】本発明の発光装置の実施の形態の断面図である。
【図４】本発明の立体回路成形体の断面図である。
【図５】本発明の立体回路成形体の断面図である。
【図６】従来の発光装置の斜視図である。
【図７】図６の発光装置の断面図である。
【符号の説明】
１０，１８，４０ 発光装置
１１ Ａｕ層
１２ 光沢性Ａｇ層
１５ 壁部
２０ 絶縁基板
２１ 上面部
２２ 凹部
２６ 反射面
３０ 発光素子
３３ 透明樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は立体回路成形体にＬＥＤ等の発光素子を実装して成る発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体回路成形体にＬＥＤやＬＤ等の発光素子を実装して成る発光装置が提案されており、本出願人も特開２００１−３６１５０号公報においてこの構造を提案している。図６は前記特開２００１−３６１５０号公報に開示された従来技術における立体回路成形体を用いた発光装置を示す斜視面図、図７はその断面図である。
【０００３】
以下、従来技術における立体回路成形体を用いた発光装置を説明する。図６及び図７において２０は樹脂成形された絶縁性基体である絶縁基板であり、概絶縁基板２０の上面部２１の中央位置には上面側に開口したすり鉢状の凹部２２が設けられている。
【０００４】
前記絶縁基板２０の上面部２１には中央のスリット２３を挟んで左右にカソード電極２４とアノード電極２５が形成されており、さらに前記カソード電極２４とアノード電極２５とは前記絶縁基板２０の側面を経由して裏面まで延長され、外部接続を行うための下面電極２４ａ、２５ａを一体形成している。また前記凹部２２の内周面には前記カソード電極２４及びアノード電極２５と一体形成された反射面２６が形成されている。上記のごとく絶縁基板２０の表面に金属層よりなる各電極が形成されることにより立体回路成形体を構成している。
【０００５】
前記立体回路成形体の凹部２２の底面には発光素子である発光ダイオード３０（以下ＬＥＤと略記する）が接着材によって固着されており、前記ＬＥＤ３０の一対の電極と、前記カソード電極２４及びアノード電極２５とはボンディングワイヤ３１，３２によって接続されている。そして前記ＬＥＤ３０及びボンディングワイヤ３１，３２は、前記絶縁基板２０の凹部２２を含む上面部２１に形成された樹脂封止体である透明樹脂３３によって保護されて発光装置４０を構成する。
【０００６】
前記絶縁基板２０の表面に形成されるカソード電極２４、アノード電極２５及び前記凹部２２の内周面に形成される反射面２６はすべて光沢性Ａｇ等の光沢性金属層が形成されている。これは発光装置としての発光効率を高めることを考慮してのことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における発光装置４０においては、絶縁基板２０の表面に形成される金属層は、ＬＥＤ３０の電極であると同時に前記凹部２２の内周面に形成された反射面２６としての機能を有するため、一般に反射面の機能を優先して光沢性金属層（例えば光沢性Ａｇ層）を形成していた。
【０００８】
しかし、前記光沢性Ａｇ層等の光沢性金属層は、光沢性を有するため反射面としての性能は優れているが、反面、前記ＬＥＤ３０の一対の電極をボンディングワイヤ３１，３２で接続する時のボンディング性が劣るという問題があり、この結果、実装後の発光装置において電気的な接続の不安定さによる発光特性の劣化が問題となっていた。
【０００９】
又、前記発光装置４０においては、透明な樹脂封止体３３を形成するのに金型を用いて成形することになるが、このことは製造装置が大掛かりになるとともに、ＬＥＤ３０からの発光が前記絶縁基板２０の上面部２１を覆う樹脂封止体３３の側面から漏れることによって、発光効率が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、反射特性とボンディング性の両者に優れ、かつ加工が容易で、漏れ光による発光効率の低下を減少させた発光装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明における発光装置は、凹部と、該凹部の周囲の上面部とを有する絶縁性基体の表面に金属層を形成して立体回路成型体を構成し、該立体回路成型体の凹部内に発光素子を実装するとともに、前記上面部に形成された金属層に前記発光素子をワイヤーボンディングし、かつ前記凹部内を含む上面側を透明樹脂にて封止してなる発光装置において、前記金属層として、前記立体回路成型体の凹部内と前記上面部を含む外面にボンディング性の良好な金属層にてカソード電極とアノード電極を形成し、前記凹部の内周面に反射面を構成する光沢金属層を積層して形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ボンディング性の良好な金属層は前記立体回路成型体の上面部に前記発光素子をワイヤーボンディングするための電極を形成するとともに、前記立体回路成型体の裏面部に外部接続用の下面電極を形成することを特徴とする。
また、前記光沢金属層は光沢性Ａｇ層であり、前記ボンディング性の良好な金属層はＡｕ層であることを特徴とする。
【００１３】
前記立体回路成型体の上面部の外周には前記透明樹脂の流れ出しを防止すると共に側方への漏れ光を防止するための遮光性の壁部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により詳述する。
図１は本発明の第１の実施の形態である立体回路成形体を用いた発光装置を示す斜視図、図２はその断面図であり、図６、図７に示す発光装置の各要素と同一の要素には同一番号を付し、説明を省略する。
【００１５】
図１及び図２において図６及び図７の従来技術と異なるところは、従来技術が前記絶縁基板２０の表面に形成されるカソード電極２４、アノード電極２５及び前記凹部２２の内周面に形成される反射面２６はすべて光沢性Ａｇ等の光沢性金属層が形成されているのに対し、本発明では前記金属層として前記凹部２２の内部には反射面２６を構成する光沢性金属層として光沢性Ａｇ層１２が形成され、前記上面部２１にはボンディング性の良好な金属層としてＡｕ層１１が形成されていることである。
【００１６】
さらに、前記スリット２３を前記絶縁基板２０の中央に設けずに上面部２１に設けたものであり、この構成ではスリット２３が前記凹部２２の内周面を避けて形成されていることにより、前記凹部２２の内周面に形成された反射面２６の面積が大きくなって反射効率を高めている。そして前記ＬＥＤ３０に接続された一方のボンディングワイヤー３２は前記スリット２３を飛び越してアノード電極２５にボンディングされている。
【００１７】
上記構成によれば、前記ＬＥＤ３０の発光は前記凹部２２の内部に光沢性Ａｇ層１２によって形成された、反射面２６により効率よく反射されると同時に、前記ＬＥＤ３０に接続されたボンディングワイヤ３１、３２はボンディング性の良好なＡｕ層１１に対して確りとボンディングされる。又、前記スリット２３が前記凹部２２の内周面を避けて形成されていることにより、前記凹部２２内の反射面２６の面積が大きくなっているため、さらに出射効率を高めることが出来る。
【００１８】
図３は本発明における他の実施の形態である発光装置１８の断面図であり、図２の発光装置１０と異なるところは前記絶縁基板２０の上面部２１の外周部に前記透明樹脂３３の流れ出しを防止するための壁部１５を形成し、概壁部１５の内側に透明樹脂３３を流して前記ＬＥＤ３０及びボンディングワイヤ３１，３２を保護したものである。
【００１９】
前記壁部１５の形成方法としては、前記絶縁基板２０の上面部２１に電極膜を形成した後に、エポキシ樹脂等の耐熱樹脂をスクリーン印刷して０，１ｍｍ〜１ｍｍの高さの壁部を形成する。尚この壁部１５は透明樹脂３３の流れを防止すると同時に、側方への漏れ光を防ぐ機能を必要とするため、遮光効果のある白色等にすることが望ましい。
【００２０】
図4、図５は本発明の絶縁基板２０に金属膜を形成する工程を説明するための立体回路成形体の断面図である。図４は絶縁基板２０にスリット２３を設けた状態で、前記ボンディング性の良好なＡｕ層１１にて、カソード電極２４、アノード電極２５を形成した後、レジスト膜（図示せず）で前記凹部２２以外の部分を覆い、凹部２２の内周面のＡｕ層１１面上に光沢性Ａｇ層１２を積層して反射面２６を形成した後、レジスト膜を剥離したものである。
【００２１】
又、図５は絶縁基板２０にスリット２３を設けた状態で、前記光沢性Ａｇ層１２にて、カソード電極２４、アノード電極２５を形成した後、レジスト膜で前記凹部２２の部分を覆い、凹部２２以外の光沢性Ａｇ層１２面上に前記ボンディング性の良好なＡｕ層１１を積層した後、レジスト膜を剥離したものである。
【００２２】
上記図4、図５のいずれの方法でも、前記凹部２２内には反射面２６を構成する光沢性金属層が形成され、前記上面部２１にはボンディング性の良好な金属層が形成されていることになる。そして上記立体回路成形体を用いると、比較的耐蝕性の劣る光沢性Ａｇ層１２は透明樹脂３３で保護され、耐蝕性に優れたＡｕ層１１が外部接続電極として露出する構成となるため、耐蝕性に優れた発光装置となる。
【００２３】
【発明の効果】
上記のごとく本発明によれば、立体回路成形体の凹部内には反射層を構成する光沢性金属層を形成し、上面部にはボンディング性の良好な金属層を形成することにより、反射特性とボンディング性の両者を満足させるとともに、上面部の外周部には透明樹脂の流れ出しを防止するための壁部を形成することにより、加工が容易で、漏れ光による発光効率の低下を減少させた発光装置の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の実施の形態の斜視図である。
【図２】図１の発光装置の断面図である。
【図３】本発明の発光装置の実施の形態の断面図である。
【図４】本発明の立体回路成形体の断面図である。
【図５】本発明の立体回路成形体の断面図である。
【図６】従来の発光装置の斜視図である。
【図７】図６の発光装置の断面図である。
【符号の説明】
１０，１８，４０ 発光装置
１１ Ａｕ層
１２ 光沢性Ａｇ層
１５ 壁部
２０ 絶縁基板
２１ 上面部
２２ 凹部
２６ 反射面
３０ 発光素子
３３ 透明樹脂
Claims (2)
- 凹部と、該凹部の周囲の上面部とを有する絶縁性基体の表面に金属層を形成して立体回路成型体を構成し、該立体回路成型体の凹部内に発光素子を実装するとともに、前記上面部に形成された金属層に前記発光素子をワイヤーボンディングし、かつ前記凹部内を含む上面側を透明樹脂にて封止してなる発光装置において、前記金属層として、前記立体回路成型体の凹部内と前記上面部及び裏面部を含む外面にボンディング性の良好なＡｕ層にて、前記上面部にカソード電極とアノード電極、前記裏面部に外部接続用の下面電極を形成し、前記凹部の内周面に反射面を構成するＡｇ層を積層して形成し、かつ前記Ａｇ層は前記透明樹脂の封止領域内にのみ形成されていることを特徴とする発光装置。
- 前記立体回路成型体の上面部の外周には前記透明樹脂の流れ出しを防止すると共に側方への漏れ光を防止するための遮光性の壁部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
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| JP2001348117A JP4108318B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 発光装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2001348117A JP4108318B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 発光装置 |
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|---|---|
| JP2003152226A JP2003152226A (ja) | 2003-05-23 |
| JP4108318B2 true JP4108318B2 (ja) | 2008-06-25 |
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ID=19160992
Family Applications (1)
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| JP2001348117A Expired - Lifetime JP4108318B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 発光装置 |
Country Status (1)
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