JP4403199B2 - Light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は発光装置に関し、特に、発光特性に優れ、且つ高い信頼性も兼ね備えた発光装置に関する。   The present invention relates to a light-emitting device, and more particularly, to a light-emitting device that has excellent light-emitting characteristics and high reliability.

ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などの半導体発光素子を搭載した発光装置は、安価で長寿命な発光装置として注目され、各種のインジケータ、光源、平面型表示装置、あるいは液晶ディスプレイのバックライトなどとして広く用いられている。   Light emitting devices equipped with semiconductor light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) are attracting attention as inexpensive and long-life light emitting devices, and various indicators, light sources, flat display devices, backlights for liquid crystal displays, etc. Is widely used.

このような発光装置の典型例として、半導体発光素子を樹脂ステムにマウントしたものがある。   A typical example of such a light emitting device is a semiconductor light emitting element mounted on a resin stem.

図３７は、従来の発光装置の典型例を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）はその要部構成を表す平面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。   FIG. 37 is a conceptual diagram illustrating a typical example of a conventional light emitting device. That is, FIG. 4A is a plan view showing the configuration of the main part, and FIG. 4B is a cross-sectional view thereof.

同図に例示した発光装置は、「表面実装型」などと称されるものであり、パッケージ（樹脂ステム）８００と、半導体発光素子８０２と、樹脂からなる封止体８０４とを有する。   The light-emitting device illustrated in FIG. 1 is called a “surface mount type” and includes a package (resin stem) 800, a semiconductor light-emitting element 802, and a sealing body 804 made of resin.

樹脂ステム８００は、リードフレームから成形した一対のリード８０５、８０６を熱可塑性樹脂からなる樹脂部８０３によりモールドした構造を有する。そして、樹脂部８０３には開口部８０１が形成されており、その中に半導体発光素子８０２が載置されている。そして、半導体発光素子８０２を包含するようにエポキシ樹脂８０４により封止されている。   The resin stem 800 has a structure in which a pair of leads 805 and 806 formed from a lead frame are molded with a resin portion 803 made of a thermoplastic resin. An opening 801 is formed in the resin portion 803, and the semiconductor light emitting element 802 is placed therein. Then, it is sealed with an epoxy resin 804 so as to include the semiconductor light emitting element 802.

半導体発光素子８０２は、リード８０６の上にマウントされている。そして、半導体発光素子８０２の電極（図示せず）とリード８０５とが、ワイア８０９により接続されている。２本のリード８０５、８０６を通して半導体発光素子８０２に電力を供給すると発光が生じ、その発光がエポキシ樹脂８０４を通して光取り出し面８１２から取り出される。   The semiconductor light emitting element 802 is mounted on the lead 806. An electrode (not shown) of the semiconductor light emitting element 802 and the lead 805 are connected by a wire 809. When power is supplied to the semiconductor light emitting element 802 through the two leads 805 and 806, light emission occurs, and the light emission is extracted from the light extraction surface 812 through the epoxy resin 804.

しかし、本発明者の検討の結果、図３７に例示したような従来の発光装置は、信頼性や長期的安定性の点で改善の余地があることが判明した。   However, as a result of the study by the inventors, it has been found that the conventional light emitting device as illustrated in FIG. 37 has room for improvement in terms of reliability and long-term stability.

すなわち、このような発光装置に対して、−４０℃〜＋１１０℃の温度範囲で７００サイクルの温度サイクル試験を実施すると、図３８に例示した如くエポキシ樹脂８０４にクラックＣが発生したり、また、樹脂ステム８００との界面Ｉにおいて剥離が生じたりする現象が見出された。また、半導体発光素子８０２に「割れ」が生じたり、半導体発光素子８０２がマウント面から剥離したり、あるいはワイア８０９に断線が生ずる場合もあった。   That is, when a temperature cycle test of 700 cycles is performed on such a light emitting device in a temperature range of −40 ° C. to + 110 ° C., a crack C is generated in the epoxy resin 804 as illustrated in FIG. A phenomenon has been found in which peeling occurs at the interface I with the resin stem 800. In addition, “cracking” may occur in the semiconductor light emitting element 802, the semiconductor light emitting element 802 may be peeled off from the mounting surface, or the wire 809 may be disconnected.

図３７に例示したような発光装置の場合、通常の民生用として要求されている温度サイクル試験のレベルは、１００サイクルであり、車載用としても３００サイクルであることから、現行の要求は満たしてることとなるが、今後、さらなる信頼性の向上を目指すためには、根本的な対処が必要である。   In the case of the light emitting device as illustrated in FIG. 37, the level of the temperature cycle test that is required for ordinary consumer use is 100 cycles, and that for vehicle use is 300 cycles, so the current requirement is satisfied. However, in order to further improve the reliability in the future, fundamental measures are necessary.

そして、同様の事情は図３７に例示した発光装置に限らず、半導体素子をエポキシ樹脂で封止した構造のものに共通して存在する。   The same situation is not limited to the light-emitting device illustrated in FIG. 37, but is common to a structure in which a semiconductor element is sealed with an epoxy resin.

本発明者は、故障のメカニズムを詳細に調べた結果、エポキシ樹脂８０４が物性的に硬くて脆く、硬化時のストレスが大きく、さらに外囲器である熱可塑性樹脂の樹脂部８０３との密着性にも改善の余地があることを知得した。   As a result of examining the failure mechanism in detail, the present inventor has found that the epoxy resin 804 is physically hard and brittle, has a large stress at the time of curing, and further adheres to the resin portion 803 of the thermoplastic resin as the envelope. I learned that there is room for improvement.

また、これとは別に、図３７に例示したような発光装置において、開口部８０１の中に２つ以上のチップを搭載したい場合がある。   Apart from this, in the light emitting device as illustrated in FIG. 37, there are cases where two or more chips are desired to be mounted in the opening 801.

例えば、同一の発光波長の２つ以上の半導体発光素子を搭載すれば、出力を増強することができる。   For example, if two or more semiconductor light emitting elements having the same emission wavelength are mounted, the output can be enhanced.

また、互いに異なる発光波長の２つ以上の半導体発光素子を搭載すれば、それらの混合色が得られ、色表現が多様化できる。この場合には、例えば、補色関係にある２色を用いて白色発光も可能である。   Further, if two or more semiconductor light emitting elements having different emission wavelengths are mounted, a mixed color of them can be obtained and color expression can be diversified. In this case, for example, it is possible to emit white light using two colors having complementary colors.

また、半導体発光素子と、この発光素子を保護するための素子を同一パッケージに搭載したい場合がある。具体的には、窒化物半導体を用いた発光素子の場合、静電気（ＥＳＤ）などから保護するために、ツェナー・ダイオードを並列逆方向に接続することが必要とされる場合が多い。   In some cases, a semiconductor light emitting element and an element for protecting the light emitting element may be mounted in the same package. Specifically, in the case of a light-emitting element using a nitride semiconductor, it is often necessary to connect Zener diodes in the opposite direction in parallel to protect against static electricity (ESD).

しかし、図３７に例示したような発光装置の場合、チップをマウントする十分なスペースがなく、また、ワイアをボンディングするスペースも十分でなかった。さらに、狭い開口部に２つのチップを無理に詰め込んだ場合、発光素子の光軸がが開口部の中心から大幅にずれてしまい、放出される光の強度分布すなわち配光特性が非対称状となってしまう。すると、例えば、液晶ディスプレイのバックライトなどの用途において要求される均一な発光パターンを満たすことができない。   However, in the case of the light emitting device illustrated in FIG. 37, there is not enough space for mounting the chip, and there is not enough space for bonding the wire. Furthermore, when two chips are forcibly packed in a narrow opening, the optical axis of the light emitting element is greatly deviated from the center of the opening, and the intensity distribution of emitted light, that is, the light distribution characteristic becomes asymmetric. End up. Then, for example, a uniform light emission pattern required in applications such as a backlight of a liquid crystal display cannot be satisfied.

図３９は、本発明者が本発明に至る過程で試作した発光装置の平面構成を表す概念図である。   FIG. 39 is a conceptual diagram showing a planar configuration of a light-emitting device that was experimentally manufactured by the inventors in the course of reaching the present invention.

すなわち、同図に例示した発光装置は、樹脂部９０３に略長方形状の開口９０１を設け、その底面において対向するリード９０５、９０６にそれぞれ、チップ９０２Ａ、９０２Ｂをマウントしている。そして、これらチップ９０２Ａ、９０２Ｂから、対向するリード９０６、９０５にワイア９０９Ａ、９０９Ｂがそれぞれ接続される。   That is, in the light emitting device illustrated in the figure, a substantially rectangular opening 901 is provided in the resin portion 903, and the chips 902A and 902B are mounted on the leads 905 and 906 facing each other on the bottom surface thereof. Then, wires 909A and 909B are connected from these chips 902A and 902B to opposing leads 906 and 905, respectively.

しかし、この発光装置を試作評価した結果、以下の問題があることが判明した。   However, as a result of trial evaluation of this light emitting device, it was found that there are the following problems.

第１の問題は、チップ９０２Ａ、９０２Ｂをマウントする際にはみ出した接着剤が原因となって、ワイア９０９Ａ、９０９Ｂのボンディングが不十分となることである。すなわち、チップ９０２Ａ、９０２Ｂをリードにマウントする際には、通常、銀（Ａｇ）ペーストなどのペースト類や、金スズ（ＡｕＳｎ）や金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）などの半田などが用いられる場合が多い。   The first problem is that bonding of the wires 909A and 909B becomes insufficient due to the adhesive that protrudes when the chips 902A and 902B are mounted. That is, when the chips 902A and 902B are mounted on leads, usually, pastes such as silver (Ag) paste, solder such as gold tin (AuSn) and gold germanium (AuGe) are often used.

しかし、マウントの際には、これらの接着剤がリード９０５、９０６の上ではみ出すことが多い。この「はみ出し」がワイアのボンディング領域に達すると、ワイア９０９Ａ、９０９Ｂを熱圧着、あるいは超音波熱圧着することが困難となる。例えば、銀ペーストが付着していると、いわゆる「ブリーディング」が生じてワイアのボンディングが困難にする。また、一旦ボンディングできてもワイアの付着強度が大幅に低下する場合が多い。   However, these adhesives often protrude on the leads 905 and 906 during mounting. When this “protruding” reaches the bonding region of the wire, it becomes difficult to perform thermocompression bonding or ultrasonic thermocompression bonding of the wires 909A and 909B. For example, when a silver paste is attached, so-called “bleeding” occurs, which makes wire bonding difficult. In addition, even if bonding can be performed once, the adhesion strength of the wire is often greatly reduced.

これを防ぐために、ワイアをボンディングする場所をチップから離そうとすると開口部９０１を大きくする必要があり、寸法上の制限と相反する。   In order to prevent this, it is necessary to enlarge the opening 901 when the place where the wire is to be bonded is separated from the chip, which contradicts the size limitation.

第２の問題は、図示した如く開口部９０１を略長方形とすると、樹脂部９０３の側壁の厚みが一様に薄くなり、機械的な強度が不足することである。この問題は、特に、開口部の中に充填する封止体が柔らかい樹脂の場合に深刻となる。例えば、充填する封止体としてシリコーン樹脂などを用いると、エポキシ樹脂を用いた場合と比較して残留ストレスが低減し、封止体のクラックやワイアの断線などを大幅に低減できる。しかし、シリコーン樹脂は比較的柔らかいため、樹脂部９０３の側壁が肉薄になると、横方向からの外力がチップやワイアまで影響を及ぼす場合がある。例えば、アセンブリやテストなどのために、発光装置を側面から挟み込んでピックアップすると、その力がチップやワイアにまで及んでワイアの変形などが生ずる場合があった。   The second problem is that when the opening 901 is substantially rectangular as shown in the drawing, the thickness of the side wall of the resin portion 903 is uniformly reduced, and the mechanical strength is insufficient. This problem is particularly serious when the sealing body filled in the opening is a soft resin. For example, when a silicone resin or the like is used as a sealing body to be filled, residual stress is reduced as compared with the case of using an epoxy resin, and cracks in the sealing body or wire breakage can be significantly reduced. However, since the silicone resin is relatively soft, if the side wall of the resin portion 903 becomes thin, an external force from the lateral direction may affect the chip and the wire. For example, when the light emitting device is sandwiched and picked up from the side surface for assembly or testing, the force may reach the chip or the wire to cause deformation of the wire.

第３の問題は、図示した如く開口部９０１を略長方形とすると、その中に充填する樹脂の量が増えて、樹脂ストレスが増大することである。すなわち、開口部９０１に充填される樹脂は、その硬化の際、あるいはその後の昇温や冷却などにより、ストレスを生ずる。   The third problem is that if the opening 901 is substantially rectangular as shown in the drawing, the amount of resin filled therein increases, and the resin stress increases. That is, the resin filled in the opening 901 is stressed during curing or due to subsequent temperature rise or cooling.

このストレスは、充填される樹脂の量に応じて変化し、充填量が多いと、樹脂ストレスも大きくなる傾向がある。しかも、図３８に関して前述したように、エポキシ樹脂はストレスが大きい。   This stress changes in accordance with the amount of resin to be filled, and when the filling amount is large, the resin stress tends to increase. Moreover, as described above with reference to FIG. 38, the epoxy resin has a large stress.

その結果として、図示した如く略長方形の開口部９０１に封止樹脂を充填すると、樹脂ストレスが大きくなり、チップ９０２Ａ、９０２Ｂの剥離や、ワイア９０９Ａ、９０９Ｂの変形あるいは断線が生じやすくなるという問題があることが判明した。   As a result, if a substantially rectangular opening 901 is filled with a sealing resin as shown in the figure, the resin stress increases, and the chips 902A and 902B are easily peeled off, and the wires 909A and 909B are liable to be deformed or disconnected. It turned out to be.

つまり、発光装置に２つ以上のチップを搭載しようとすると、装置の外法の要請とは相反する問題が生ずる。   That is, when two or more chips are mounted on the light emitting device, there arises a problem that contradicts the requirement of the external method of the device.

以上説明したように、従来の発光装置は、複数のチップを搭載することが容易でなく、また信頼性の点でも改善の余地があった。   As described above, the conventional light emitting device is not easy to mount a plurality of chips, and there is room for improvement in terms of reliability.

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものである。すなわち、その目的は、半導体発光素子を樹脂で封止した発光装置において、信頼性や長期的安定性を大幅に向上させ、複数のチップをコンパクトに搭載できる発光装置を提供することにある。   The present invention has been made based on recognition of such problems. That is, an object of the present invention is to provide a light-emitting device in which a plurality of chips can be mounted in a compact manner by greatly improving reliability and long-term stability in a light-emitting device in which a semiconductor light-emitting element is sealed with resin.

本発明の一態様によれば、第１のリードと、第２のリードと、前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、を備え、前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、互い違い状に形成され、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分が前記開口部の中心に向けてせり出したことを特徴とする発光装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a first lead, a second lead, a first semiconductor light emitting element mounted on the first lead, and a semiconductor element mounted on the second lead, A first wire connecting the first semiconductor light emitting device and the second lead, a second wire connecting the semiconductor device and the first lead, and the first semiconductor light emitting device. and the provided so as to cover the semiconductor element, comprising: a hardness of 50 or more silicone resins of JISA value, and a resin portion embedding at least a portion of said first and second leads, wherein the first The semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin portion, and a portion of the first lead on which the first semiconductor light emitting element is mounted; Second Y There the connection portion, a first notch on one side is open is provided between, in the second lead, the portion in which the semiconductor element is mounted, wherein the first wire is connected A second notch that is open on one side between the first portion and the portion where the first semiconductor light emitting element is mounted; and a portion to which the second wire is connected . The tip of the second lead including the tip of one lead, the portion on which the semiconductor element is mounted, and the portion to which the first wire is connected is formed in a staggered manner. There is provided a light emitting device characterized in that a portion where one semiconductor light emitting element is mounted protrudes toward the center of the opening .

また、本発明の他の一態様によれば、第１のリードと、第２のリードと、前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、を備え、前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、互い違い状に形成され、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分が前記開口部の中心に向けてせり出したことを特徴とする発光装置が提供される。 According to another aspect of the invention, the first lead, the second lead, the first semiconductor light emitting element mounted on the first lead, and the second lead are mounted. A semiconductor device, a first wire connecting the first semiconductor light emitting device and the second lead, a second wire connecting the semiconductor device and the first lead, and the semiconductor light emission. a third wire connecting the said the element first lead, the said first semiconductor light emitting element is provided so as to cover the semiconductor element, and the hardness of 50 or more silicone resins of JISA value, said first And a resin part in which at least a part of the first and second leads are embedded, and the first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part. It is, the first of Lee In the first semiconductor light-emitting element is mounted portion, and the second and third wire is connected portion, a first notch on one side is open is provided between the first In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected, and the first semiconductor light emission and the element is mounted portion, and the second and third wire is connected portion, and the tip of the first lead including a portion in which the semiconductor element is mounted, wherein the first wire is The tip of the second lead including the connected portion is formed in a staggered manner, and the portion on which the first semiconductor light emitting element is mounted protrudes toward the center of the opening. Providing a light-emitting device featuring It is.

また、本発明の他の一態様によれば、第１のリードと、第２のリードと、前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、を備え、前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、前記第１の切り欠きと、前記第２の切り欠きと、は、直線状に揃い、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、直線状に揃い、前記第１の半導体発光素子が前記半導体素子よりも前記開口部の中心に接近したことを特徴とする発光装置が提供される。 According to another aspect of the invention, the first lead, the second lead, the first semiconductor light emitting element mounted on the first lead, and the second lead are mounted. A semiconductor device, a first wire connecting the first semiconductor light emitting device and the second lead, a second wire connecting the semiconductor device and the first lead, and the semiconductor light emission. a third wire connecting the said the element first lead, the said first semiconductor light emitting element is provided so as to cover the semiconductor element, and the hardness of 50 or more silicone resins of JISA value, said first And a resin part in which at least a part of the first and second leads are embedded, and the first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part. It is, the first of Lee In the first semiconductor light-emitting element is mounted portion, and the second and third wire is connected portion, a first notch on one side is open is provided between the first In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected, and the first notch When the second notch, is have a linear two assortment, the comprising a first semiconductor light emitting element is mounted portion, and the second and third wire is connected portion, a The tip of the second lead including the tip of the first lead, the portion on which the semiconductor element is mounted, and the portion to which the first wire is connected is aligned linearly, and the first lead The semiconductor light-emitting element of 1 is more open than the semiconductor element. Emitting device is provided, characterized in that close to the center.

また、本発明の他の一態様によれば、第１のリードと、第２のリードと、前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、を備え、前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端は、直線状であり、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端は、直線状であり、前記第１のリードの前記先端と、前記第２のリードの前記先端と、は、幅方向にずれることなく対向し、前記第１の切り欠きと、前記第２の切り欠きと、は、前記第１の半導体発光素子が前記開口部の中心に接近するように互い違い状にずれて形成されていることを特徴とする発光装置が提供される。
According to another aspect of the invention, the first lead, the second lead, the first semiconductor light emitting element mounted on the first lead, and the second lead are mounted. A semiconductor device, a first wire connecting the first semiconductor light emitting device and the second lead, a second wire connecting the semiconductor device and the first lead, and the semiconductor light emission. a third wire connecting the said the element first lead, the said first semiconductor light emitting element is provided so as to cover the semiconductor element, and the hardness of 50 or more silicone resins of JISA value, said first And a resin part in which at least a part of the first and second leads are embedded, and the first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part. It is, the first of Lee In the first semiconductor light-emitting element is mounted portion, and the second and third wire is connected portion, a first notch on one side is open is provided between the first In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected, and the first semiconductor light emission The tip of the first lead including the part where the element is mounted and the part where the second and third wires are connected is linear, the part where the semiconductor element is mounted, The tip of the second lead including the portion to which the first wire is connected is linear, and the tip of the first lead and the tip of the second lead have a width opposed without deviating direction, the first cut Quito, the second notch, the light emitting device is provided, wherein the first semiconductor light emitting element is formed offset alternately shaped so as to approach the center of the opening The

なお、本願において「偏平円形」とは、一対の曲線部が一対の略直線部により接続された形状をいい、ここで、曲線部は円弧状でもよいが、完全な円弧状でなくてもよい。   In the present application, “flat circle” refers to a shape in which a pair of curved portions are connected by a pair of substantially straight portions. Here, the curved portions may be arc-shaped, but may not be completely arc-shaped. .

なお、本願において「シリコーン樹脂」とは、アルキル基やアリール基などの有機基をもつケイ素原子が酸素原子と交互に結合した構造を骨格として有する樹脂をいう。もちろん、この骨格に他の添加元素が付与されたものも「シリコーン樹脂」に含むものとする。   In the present application, “silicone resin” refers to a resin having as a skeleton a structure in which silicon atoms having organic groups such as alkyl groups and aryl groups are alternately bonded to oxygen atoms. Of course, the “silicone resin” includes those having other additive elements added to the skeleton.

なお、本願において「蛍光体」とは、波長変換作用を有するものを包含し、例えば、無機蛍光体のみならず、有機蛍光体あるいは波長変換作用を有する有機色素も含むものとする。   In the present application, the “phosphor” includes those having a wavelength conversion action, and includes, for example, not only an inorganic phosphor but also an organic phosphor or an organic dye having a wavelength conversion action.

本発明は、以上説明した形態で実施され、以下に説明する効果を奏する。   The present invention is implemented in the form described above, and has the effects described below.

まず、本発明によれば、半導体発光素子を封止する樹脂として、従来のエポキシ樹脂に代わってシリコーン樹脂を用いることにより、従来のエポキシ樹脂に生じることがあった、クラックや剥離、あるいはワイアの断線などの可能性を低減することができ、耐候性及び耐光性を改善することもできる。   First, according to the present invention, by using a silicone resin instead of a conventional epoxy resin as a resin for sealing a semiconductor light-emitting element, cracks, peeling, or wire that may have occurred in a conventional epoxy resin may occur. The possibility of disconnection or the like can be reduced, and weather resistance and light resistance can also be improved.

さらに、本発明によれば、シリコーン樹脂の中でも、ゴム状シリコーン樹脂を用いることにより、発光特性、信頼性、機械的強度などをさらに改善できる。   Furthermore, according to the present invention, by using a rubbery silicone resin among the silicone resins, the light emission characteristics, reliability, mechanical strength, and the like can be further improved.

また、本発明によれば、パッケージの開口部に独特の形状を与え、かつ、その内部のリードの形状やチップの配置パターンも独特の構成とすることにより、限られたスペースに複数のチップを紺率良く配置し、しかもワイアボンディングの領域をうまく分離して、ボンディング不良を解消することもできる。その結果として、複数の発光素子を組みあわせ、あるいは発光素子と他の素子とを組み合わせた高性能且つ高信頼性を有する発光装置を実現することが可能となる。   In addition, according to the present invention, a plurality of chips can be formed in a limited space by giving a unique shape to the opening of the package and also having a unique configuration in the shape of the leads inside the package and the arrangement pattern of the chips. It is possible to dispose bonding defects by arranging the wires efficiently and separating the wire bonding regions well. As a result, a high-performance and highly reliable light-emitting device that combines a plurality of light-emitting elements or a combination of a light-emitting element and another element can be realized.

また、本発明によれば、保護用ダイオードと発光素子とを積層させることにより、信頼性に優れた発光装置をコンパクトに実現することができる。   In addition, according to the present invention, by stacking the protective diode and the light emitting element, a highly reliable light emitting device can be realized in a compact manner.

また、本発明によれば、１次光を放出する発光素子と、前記発光素子を覆うように設けられたシリコーン樹脂と、前記シリコーン樹脂に含有され、前記１次光を吸収して可視光を放出する蛍光体と、を備えることにより、搭載する発光素子のばらつき、駆動電流の変化、温度の変化、発光素子の劣化などによる配色バランスの変化を解消することが可能となる。   In addition, according to the present invention, a light emitting element that emits primary light, a silicone resin that is provided so as to cover the light emitting element, and the silicone resin that is included in the silicone resin absorb visible light by absorbing the primary light. By providing the phosphor to be emitted, it is possible to eliminate a change in the color balance due to variations in mounted light emitting elements, changes in driving current, changes in temperature, deterioration of the light emitting elements, and the like.

すなわち、本発明によれば、白色などの各種の色の安定した発光が得られ、コンパクトかつ信頼性の高い発光装置を提供することが可能となり、産業上のメリットは多大である。   That is, according to the present invention, stable light emission of various colors such as white can be obtained, and it is possible to provide a compact and highly reliable light-emitting device, which has a great industrial advantage.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態として、封止体の材料としてシリコーン樹脂を用い、なお且つチップの配置パターンを工夫した発光装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, as a first embodiment of the present invention, a light emitting device in which a silicone resin is used as a material for a sealing body and a chip arrangement pattern is devised will be described.

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を表す模式図である。すなわち、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a main configuration of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA.

本実施形態の発光装置１Ａは、樹脂ステム１００と、その上にマウントされた半導体発光素子１０６Ａと、保護用ツェナー・ダイオード１０６Ｂと、これらを覆うように設けられた封止体１１１と、を有する。   The light emitting device 1A of the present embodiment includes a resin stem 100, a semiconductor light emitting element 106A mounted thereon, a protective Zener diode 106B, and a sealing body 111 provided so as to cover them. .

封止樹脂ステム１００は、リードフレームから形成したリード１０１、１０２と、これと一体的に成形されてなる樹脂部１０３と、を有する。   The sealing resin stem 100 includes leads 101 and 102 formed from a lead frame and a resin portion 103 formed integrally therewith.

樹脂部１０３は、典型的には、熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン系のもので、不活性な結合基を有するものを用いることができる。   The resin portion 103 is typically made of a thermoplastic resin. As the thermoplastic resin, for example, a nylon resin having an inactive bonding group can be used.

熱可塑性樹脂としては、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：熱可塑性プラスチック）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ：結晶性ポリスチレン）などの高耐熱性樹脂を用いることができる。また、樹脂部１０３の外形の平面形状は、例えば、２．０ｍｍ×２．０ｍｍ〜６．０ｍｍ×６．０ｍｍ程度の略正方形、または２．０ｍｍ×３．０ｍｍ〜５．０ｍｍ×７．０ｍｍ程度の略長方形などとすることができる。   As the thermoplastic resin, for example, a high heat-resistant resin such as liquid crystal polymer (LCP), polyphenylene sulfide (PPS: thermoplastic plastic), or syndiotactic polystyrene (SPS: crystalline polystyrene) can be used. The planar shape of the outer shape of the resin portion 103 is, for example, a substantially square of about 2.0 mm × 2.0 mm to 6.0 mm × 6.0 mm, or 2.0 mm × 3.0 mm to 5.0 mm × 7.0 mm. It can be a substantially rectangular shape or the like.

リード１０１、１０２は、それぞれの一端が近接対向するように配置されている。リード１０１、１０２の他端は、互いに反対方向に延在し、樹脂部１０３から外部に導出されている。   The leads 101 and 102 are arranged so that one ends of the leads 101 and 102 face each other. The other ends of the leads 101 and 102 extend in opposite directions and are led out from the resin portion 103 to the outside.

樹脂部１０３には開口部１０５が設けられ、半導体発光素子１０６Ａ及びダイオード１０６Ｂは、その底面にマウントされている。開口部１０５の平面形状は、図示した如く略楕円形あるいは略偏平円形である。そして、素子１０６Ａ、１０６Ｂを取り囲む樹脂部１０３の内壁面は光取り出し方向に向けて傾斜し、光を反射する反射面１０４として作用する。   The resin portion 103 is provided with an opening 105, and the semiconductor light emitting element 106A and the diode 106B are mounted on the bottom surface thereof. The planar shape of the opening 105 is substantially elliptical or substantially flat as shown. The inner wall surface of the resin portion 103 surrounding the elements 106A and 106B is inclined toward the light extraction direction and acts as a reflection surface 104 that reflects light.

図１に例示した本実施形態の発光装置は、（１）封止体１１１の材料、（２）開口部１０５の形状、（３）開口部１０５の中のリードやチップの配置、に特徴を有する。   The light emitting device of this embodiment illustrated in FIG. 1 is characterized by (1) the material of the sealing body 111, (2) the shape of the opening 105, and (3) the arrangement of leads and chips in the opening 105. Have.

まず、封止体１１１の材料について説明する。
本発明においては、開口部１０５内に充填された封止体１１１として、従来の「エポキシ樹脂」の代わりに、「シリコーン樹脂」を用いている。 First, the material of the sealing body 111 will be described.
In the present invention, “silicone resin” is used instead of the conventional “epoxy resin” as the sealing body 111 filled in the opening 105.

すなわち、シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂と比較すると、脆性が低く、クラックが生じにくい。また、本発明において用いるシリコーン樹脂は、熱可塑性樹脂などからなる樹脂部１０３との付着強度も強く、耐湿性が高く温度ストレスによるクラックや剥離も少ない。また、シリコーン樹脂を充填することにより周囲の温度変化による発光素子１０６ＡおよびＡｕワイヤ１０９に対する樹脂ストレスを著しく軽減させることができる。さらに、シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂と比べると、発光素子１０６Ａなどから照射される光に対する耐光性も強い。   That is, the silicone resin is less brittle than an epoxy resin and is less likely to crack. In addition, the silicone resin used in the present invention has high adhesion strength with the resin portion 103 made of thermoplastic resin, etc., has high moisture resistance, and is less susceptible to cracking and peeling due to temperature stress. Further, by filling the silicone resin, the resin stress on the light emitting element 106A and the Au wire 109 due to the ambient temperature change can be remarkably reduced. Further, the silicone resin has higher light resistance to light irradiated from the light emitting element 106A or the like than the epoxy resin.

本発明者は、この観点からさらに検討を進めた結果、シリコーン樹脂の中でも、硬度が高い「ゴム状」のシリコーン樹脂を用いると優れた結果が得られることを見出した。すなわち、シリコーン樹脂としては、通常は、ＪＩＳ規格の硬度であるＪＩＳＡ硬度値がおよそ３０〜４０のものが広く知られている。これは、「ゲル状」に近い物性を有し、物理的に柔らかいものである。以下、このシリコーン樹脂を「ゲル状シリコーン樹脂」と称する。   As a result of further investigation from this viewpoint, the present inventor has found that, among silicone resins, excellent results can be obtained by using a “rubbery” silicone resin having a high hardness. That is, as the silicone resin, those having a JIS hardness value of about 30 to 40, which is the hardness of JIS standard, are widely known. This has physical properties close to “gel” and is physically soft. Hereinafter, this silicone resin is referred to as a “gel silicone resin”.

これに対して、「ゴム状シリコーン樹脂」は、ＪＩＳＡ硬度がおよそ５０〜９０の範囲にある。ちなみに、従来の発光装置の封止体材料として広く用いられているエポキシ樹脂は、ＪＩＳＡ硬度がおよそ９５前後である。   In contrast, the “rubbery silicone resin” has a JISA hardness in the range of about 50 to 90. Incidentally, an epoxy resin widely used as a sealing material of a conventional light emitting device has a JISA hardness of about 95.

本発明者は、「ゴム状シリコーン樹脂」と「ゲル状シリコーン樹脂」とを独自に比較検討した結果、以下の知見を得た。   As a result of independent comparison and examination of “rubber-like silicone resin” and “gel-like silicone resin”, the present inventor has obtained the following knowledge.

（１）図１に例示したような発光装置は、所定領域に半田が被覆された実装基板に対して、リード１０１、１０２の外部に突出した部分（「アウターリード」などと称される）を固定する際に、「リフロー」などと称される半田溶融の工程を経ることが多い。しかし、ゲル状シリコーン樹脂の場合、加熱すると軟化し、樹脂部１０３との界面において剥離などが生ずる場合があった。   (1) A light emitting device as illustrated in FIG. 1 has a portion (referred to as an “outer lead”) protruding outside the leads 101 and 102 with respect to a mounting substrate whose solder is coated in a predetermined region. When fixing, a solder melting process called “reflow” is often performed. However, in the case of a gel-like silicone resin, it may be softened when heated and peeling may occur at the interface with the resin portion 103.

これに対して、ゴム状シリコーン樹脂の場合は、このような現象は見られず、１１０℃を越える条件においても、発光装置が安定した動作を示した。   On the other hand, in the case of the rubber-like silicone resin, such a phenomenon was not observed, and the light-emitting device showed a stable operation even under conditions exceeding 110 ° C.

（２）ゲル状シリコーン樹脂は柔らかいため、発光素子１０６Ａやワイア１０９Ａ、１０９Ｂなどに与えるストレスは小さい反面、外力に対して弱いという欠点を有する。すなわち、図１に例示したような発光装置は、例えば「表面実装型」のランプとして用いられ、アセンブリ装置により実装基板などにマウントされることが多い。この際に、アセンブリ装置の吸着コレットが封止体１１１の表面に圧接される場合が多い。ＪＩＳＡ硬度が３０〜４０のゲル状シリコーン樹脂を用いた場合には、吸着コレットを押し当てることにより、封止体１１１が変形し、これに伴ってワイア１０９Ａ（１０９Ｂ）が変形、断線したり、発光素子１０６Ａ（ダイオード１０９Ｂ）にストレスが与えられる場合がある。   (2) Since the gel-like silicone resin is soft, the stress applied to the light emitting element 106A and the wires 109A and 109B is small, but has a disadvantage that it is weak against external force. That is, the light emitting device illustrated in FIG. 1 is used as, for example, a “surface mount type” lamp, and is often mounted on a mounting substrate or the like by an assembly device. At this time, the suction collet of the assembly apparatus is often pressed against the surface of the sealing body 111. When a gel silicone resin having a JISA hardness of 30 to 40 is used, the sealing body 111 is deformed by pressing the adsorption collet, and the wire 109A (109B) is deformed or disconnected along with this, Stress may be applied to the light emitting element 106A (diode 109B).

これに対して、ＪＩＳＡ硬度が５０〜９０のゴム状シリコーン樹脂を用いた場合には、発光装置の選別やアセンブリ時における選別装置やアセンブリ装置によるシリコーン樹脂の変形を防止できる。   In contrast, when a rubbery silicone resin having a JISA hardness of 50 to 90 is used, it is possible to prevent the silicone resin from being deformed by the sorting device or the assembly device during sorting or assembly of the light emitting device.

以上（１）及び（２）に説明したように、シリコーン樹脂の中でも、ゴム状シリコーン樹脂を用いることにより、発光特性、信頼性、機械的強度などをさらに改善できる。   As described above in (1) and (2), the use of a rubbery silicone resin among silicone resins can further improve the light emission characteristics, reliability, mechanical strength, and the like.

シリコーン樹脂の硬度を上げる方法のひとつとしては、チクソ性付与剤を添加する方法を挙げることができる。   One method for increasing the hardness of the silicone resin is to add a thixotropic agent.

また、シリコーン樹脂を充填する際には、開口の狭いノズルを通して、樹脂ステム１００の開口部１０５の中に滴下する。しかる後に、硬化させて形成する。この際に、特に硬化前の粘度が１００ｃｐ〜１００００ｃｐのシリコーン樹脂を用いると、発光素子１０６Ａ（ダイオード１０９Ｂ）やワイア１０９Ａ（１０９Ｂ）に過度のストレスを与えることなく、狭い開口部にもくまなく充填でき、また硬化の際の残留ストレスも十分に低い範囲に抑制できることが分かった。   Further, when the silicone resin is filled, it is dropped into the opening 105 of the resin stem 100 through a nozzle having a narrow opening. Thereafter, it is cured and formed. At this time, particularly when a silicone resin having a viscosity of 100 cp to 10000 cp before curing is used, the light emitting element 106A (diode 109B) and the wire 109A (109B) are not excessively stressed and filled into a narrow opening. It was also found that residual stress during curing can be suppressed to a sufficiently low range.

以上説明した知見に基づいて本発明者が行った一実施例によれば、硬化前の粘度が１０００ｃｐで硬化後のＪＩＳＡ硬度値が７０のゴム状シリコーン樹脂を用いて図１の発光装置を試作し、−４０℃〜＋１１０℃の温度範囲で温度サイクル試験を実施したところ、１５００サイクルでも、シリコーン樹脂からなる封止体１１１のクラックや剥離、発光素子１０６Ａ（ダイオード１０９Ｂ）の割れや剥離、ワイア１０９Ａ（１０９Ｂ）の断線などの問題は全く生じなかった。なお、この温度サイクル試験は、本願出願時においてさらに継続中である。   According to one embodiment conducted by the present inventor based on the above-described knowledge, the light emitting device of FIG. 1 is prototyped using a rubbery silicone resin having a viscosity before curing of 1000 cp and a JISA hardness value of 70 after curing. Then, when a temperature cycle test was performed in a temperature range of −40 ° C. to + 110 ° C., cracks and peeling of the sealing body 111 made of silicone resin, cracks and peeling of the light emitting element 106A (diode 109B), and wire even at 1500 cycles. No problems such as disconnection of 109A (109B) occurred. This temperature cycle test is still ongoing at the time of filing this application.

これに対して、エポキシ樹脂を用いた発光装置も試作し、同様の評価を行った結果、７００サイクル前後でエポキシ樹脂にクラックが生じた。すなわち、シリコーン樹脂を用いたものは、エポキシ樹脂を用いたものと比較して、大幅に信頼性が向上していることが確認できた。   On the other hand, a light-emitting device using an epoxy resin was also prototyped and subjected to the same evaluation. As a result, cracks occurred in the epoxy resin around 700 cycles. In other words, it was confirmed that the reliability using the silicone resin was greatly improved as compared with the one using the epoxy resin.

本発明者はさらに、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂を用いた場合について、それぞれ半導体発光素子に負荷される応力について定量的な解析を行った。   Furthermore, the present inventor further quantitatively analyzed the stress applied to the semiconductor light emitting element in the case of using a silicone resin and an epoxy resin.

この解析においては、パッケージの樹脂部１０３に深さ０．９ｍｍで直径２．４ｍｍの円形の開口を設け、その底部に半導体発光素子１０６をマウントし、ＪＩＳＡ硬度７０のシリコーン樹脂を充填した発光装置を対象とした。また、比較例として、同様の構成にエポキシ樹脂を充填したものを対象とした。いずれの発光装置においても、半導体発光素子のサイズは、２００μｍ×２００μｍで厚みが１５０μｍとした。   In this analysis, a light emitting device in which a circular opening having a depth of 0.9 mm and a diameter of 2.4 mm is provided in the resin portion 103 of the package, a semiconductor light emitting element 106 is mounted on the bottom thereof, and a silicone resin having a JISA hardness of 70 is filled. Targeted. Further, as a comparative example, the same configuration filled with an epoxy resin was used. In any light-emitting device, the size of the semiconductor light-emitting element was 200 μm × 200 μm and the thickness was 150 μm.

そして、この発光装置を２４０℃に昇温した状態で、半導体発光素子の上面（光出射面）の四隅端部（Ａ点）と下面（マウント面）の四隅端部（Ｂ点）において発光素子に負荷される応力を解析した。その結果を以下に示す。

樹脂 弾性率（MPa） ２４０℃における応力（MPa）
Ａ点 Ｂ点
エポキシ樹脂 ２３７２ ３．５×１０−６ １．１×１０−６
シリコーン樹脂 ４８ １．７×１０−６ ７．８×１０−７

ここで、２４０℃という温度は、発光装置を実装基板などに半田リフローにより固定する際に負荷されうるピーク温度である。このように発光装置を昇温すると、樹脂の熱膨張に応じた応力が発光素子に負荷される。 Then, in a state where the temperature of the light emitting device is raised to 240 ° C., the light emitting elements at the four corner end portions (point A) of the upper surface (light emitting surface) of the semiconductor light emitting device and the four corner end portions (point B) of the lower surface (mounting surface). The stress applied to was analyzed. The results are shown below.

Resin Elastic modulus (MPa) Stress at 240 ° C (MPa)
Point A Point B Epoxy resin 2372 3.5 × 10 −6 1.1 × 10 −6
Silicone resin 48 1.7 × 10 −6 7.8 × 10 −7

Here, the temperature of 240 ° C. is a peak temperature that can be applied when the light emitting device is fixed to a mounting substrate or the like by solder reflow. When the temperature of the light emitting device is increased in this way, stress corresponding to the thermal expansion of the resin is applied to the light emitting element.

エポキシ樹脂において生ずる、３．５×１０−６ という応力レベル、本発明者が行った信頼性試験の統計によれば、−４０℃〜＋１１０℃の温度範囲で温度サイクル試験を実施した時に、約１０００サイクル未満でワイアの断線が生ずるレベルである。 According to the stress level of 3.5 × 10 −6 generated in the epoxy resin and the reliability test conducted by the inventor, when the temperature cycle test is performed in the temperature range of −40 ° C. to + 110 ° C., This is the level at which wire breakage occurs in less than 1000 cycles.

これに対して、シリコーン樹脂の場合、発光素子に負荷される応力は、エポキシ樹脂の場合の応力の半分程度である。このように応力が少ない結果として、発光装置において樹脂のクラックや発光素子の剥離あるいはワイアの変形や断線などか抑制され、１５００サイクルの温度サイクルにおいても、故障が皆無であるという、極めて高い信頼性が得られたものと考えられる。   On the other hand, in the case of silicone resin, the stress applied to the light emitting element is about half of the stress in the case of epoxy resin. As a result of such low stress, resin cracks, light-emitting element peeling, wire deformation and disconnection are suppressed in the light-emitting device, and there is no failure even in a 1500-cycle temperature cycle. Is considered to have been obtained.

以上詳述したように、シリコーン樹脂、特にゴム状シリコーン樹脂を用いることにより、従来のエポキシ樹脂に生じることがあった、クラックや剥離、あるいはワイアの断線などの可能性を低減することができることが確認された。   As described in detail above, the use of silicone resins, particularly rubbery silicone resins, can reduce the possibility of cracks, peeling, or wire breakage that may have occurred in conventional epoxy resins. confirmed.

ところで、シリコーン樹脂を用いると、半導体発光素子１０６から放出される光あるいは発光装置の外部から侵入する光に対する耐久性も改善されるという効果も得られる。すなわち、エポキシ樹脂の場合、光の照射により変色が生じ、当初は透明であっても、長期間の使用のより光透過率が低下するという問題があった。   By the way, when silicone resin is used, there is an effect that durability against light emitted from the semiconductor light emitting element 106 or light entering from the outside of the light emitting device is also improved. That is, in the case of an epoxy resin, discoloration occurs due to light irradiation, and even if it is initially transparent, there is a problem that the light transmittance is lowered due to long-term use.

この現象は、光の波長が短いほど顕著となり、例えば、紫外線が照射された場合には、当初は透明なエポキシ樹脂が変色し、黄色から茶褐色さらには黒色になる。その結果として、光の取り出し効率が大幅に低下するという問題が生ずることがある。このような紫外線は、発光装置の外部から侵入する場合もある。   This phenomenon becomes more prominent as the wavelength of light is shorter. For example, when ultraviolet rays are irradiated, the initially transparent epoxy resin changes color, changing from yellow to brown or even black. As a result, there may be a problem that the light extraction efficiency is greatly reduced. Such ultraviolet rays may enter from the outside of the light emitting device.

これに対して、本発明者は、独自の試作検討の結果、シリコーン樹脂を用いると極めて良好な結果が得られることを知得した。すなわち、シリコーン樹脂を用いた場合、紫外線などの短波長光を長期間照射しても、変色などの劣化は殆ど生じない。その結果として、耐光性あるいは耐候性に優れた発光装置を実現できる。   On the other hand, the present inventor has found out that an extremely good result can be obtained by using a silicone resin as a result of original trial production. That is, when a silicone resin is used, deterioration such as discoloration hardly occurs even when short wavelength light such as ultraviolet rays is irradiated for a long time. As a result, a light emitting device having excellent light resistance or weather resistance can be realized.

なお、図１に例示した発光装置において、樹脂部１０３に、光反射性を付与することもできる。例えば、樹脂部１０３を、６５重量％以上の熱可塑性樹脂と充填量３５重量％以下の充填剤とにより形成する。そして、充填剤が、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化シリコン、酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ等の高反射性の材料を含有し、例えば、酸化チタニウムの含有量を１０〜１５重量％とする。このように光を反射させる拡散材を添加した樹脂部により反射面１０４を構成することにより、素子１０６からの光を上方に反射し、発光装置の高輝度が実現できる。また、反射面１０４の形状を回転放物線形状などとすると、さらに高出力、高品質の発光装置を提供できる。 In the light emitting device illustrated in FIG. 1, light reflectivity can be imparted to the resin portion 103. For example, the resin portion 103 is formed of a thermoplastic resin having a weight of 65% by weight or more and a filler having a filling amount of 35% by weight or less. The filler contains a highly reflective material such as titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide, aluminum oxide, silica, alumina, and the content of titanium oxide is, for example, 10 to 15% by weight. By configuring the reflection surface 104 with the resin portion to which the diffusing material that reflects light is added in this manner, the light from the element 106 is reflected upward, and high luminance of the light emitting device can be realized. Further, when the shape of the reflecting surface 104 is a parabolic shape, a light output device with higher output and higher quality can be provided.

また、シリコーン樹脂からなる封止体１１１にもこのような拡散材を分散させることにより、光の配光特性をブロードに広げることも可能である。   Moreover, it is also possible to broaden the light distribution characteristics of light by dispersing such a diffusing material in the sealing body 111 made of silicone resin.

以上、封止体１１１の材料について詳述した。   The material of the sealing body 111 has been described in detail above.

次に、開口部１０５の形状、及びその中でのリードやチップの配置について詳述する。   Next, the shape of the opening 105 and the arrangement of leads and chips therein will be described in detail.

図１に例示した発光装置においては、開口部１０５は、略楕円形状に形成されている。   In the light emitting device illustrated in FIG. 1, the opening 105 is formed in a substantially elliptical shape.

また、このような開口部の中を見ると、リード１０１とリード１０２とは分離されており、また、分離されたリード１０１の先端付近に切り欠き１０１Ｇが設けられ、領域１０１Ａと１０１Ｂとに分割されている。同様に、分離されたリード１０２の先端付近には１０２Ｇが設けられ、領域１０２Ａと１０２Ｂとに分割されている。   When the inside of such an opening is seen, the lead 101 and the lead 102 are separated, and a notch 101G is provided near the tip of the separated lead 101 and divided into regions 101A and 101B. Has been. Similarly, 102G is provided near the tip of the separated lead 102, and is divided into regions 102A and 102B.

そして、発光素子１０６Ａは、銀（Ａｇ）ペーストなどの接着剤１０７によって、領域１０１Ａにマウントされ、ダイオード１０６Ｂも、同様に銀（Ａｇ）ペーストなどの接着剤１０７によって領域１０２Ｂにマウントされている。   The light emitting element 106A is mounted on the region 101A by an adhesive 107 such as silver (Ag) paste, and the diode 106B is similarly mounted on the region 102B by an adhesive 107 such as silver (Ag) paste.

さらに、発光素子１０６Ａに設けられた電極（図示せず）から対向する領域１０２Ａにワイア１０９Ａが接続され、ダイオード１０６Ｂに設けられた電極（図示せず）から対向する領域１０１Ｂにワイア１０９Ｂが接続されている。   Further, a wire 109A is connected to a region 102A facing from an electrode (not shown) provided on the light emitting element 106A, and a wire 109B is connected to a region 101B facing from an electrode (not shown) provided on the diode 106B. ing.

以上説明した構成により、以下の作用効果が得られる。   With the configuration described above, the following operational effects can be obtained.

まず、本発明によれば、リード１０１、１０２の先端付近に切り込み１０１Ｇ、１０２Ｇを設けるこにとより、チップ１０６Ａ及び１０６Ｂをマウントする部分（１０１Ａ、１０２Ｂ）と、ワイア１０９Ａ及び１０９Ｂをボンディングする部分（１０１Ｂ、１０２Ａ）と、を分離した。こうすることにより、チップをマウントする際に銀ペーストなどがはみ出しても、ワイアをボンディングする部分は清浄に保たれ、ワイアのボンディング不良を解消することができる。   First, according to the present invention, by providing the notches 101G and 102G in the vicinity of the tips of the leads 101 and 102, the portions for mounting the chips 106A and 106B (101A and 102B) and the portions for bonding the wires 109A and 109B (101B, 102A). By doing so, even if silver paste or the like protrudes when the chip is mounted, the wire bonding portion is kept clean, and the bonding defect of the wire can be eliminated.

また、本発明によれば、図１（ａ）に点線Ｐで例示したように従来は略円形であった開口部の形状を、長軸方向の長さが短軸方向の長さよりも長い形状、例えば略楕円形あるいは略偏平円形とすることにより、開口部１０５の面積を効果的に増やして、２以上のチップをマウントし且つそれらからワイアをボンディングするスペースも確保することができる。   In addition, according to the present invention, the shape of the opening that has been generally circular as shown by the dotted line P in FIG. 1A is a shape in which the length in the major axis direction is longer than the length in the minor axis direction. For example, by making a substantially elliptical shape or a substantially flat circle, the area of the opening 105 can be effectively increased, and a space for mounting two or more chips and bonding wires from them can be secured.

さらに、本発明によれば、開口部をこのように略楕円形あるいは略偏平円形とすることにより、発光素子をできるだけ開口部の中心付近に配置することが容易となる。   Furthermore, according to the present invention, by making the opening portion substantially elliptical or substantially flat, the light emitting element can be easily arranged as close to the center of the opening as possible.

さらに、本発明によれば、開口部をこのように略楕円形あるいは略偏平円形とすることにより、樹脂部１０３の側壁のうちで、角（コーナー）の部分１０３Ｃを肉厚にすることができる。その結果として、発光装置の機械的強度が維持され、アセンブリやテストの際に横方向から力を加えてもワイアの変形などの損傷を抑制することができる。   Furthermore, according to the present invention, the corner portion 103 </ b> C of the side wall of the resin portion 103 can be thickened by making the opening portion substantially elliptical or substantially flat circular in this way. . As a result, the mechanical strength of the light emitting device is maintained, and damage such as deformation of the wire can be suppressed even when a force is applied from the lateral direction during assembly or testing.

またさらに、本発明によれば、開口部をこのように略楕円形あるいは略偏平円形とすることにより、内部に充填する樹脂の量の増大を抑制し、樹脂ストレスを抑制することができる。すなわち、図３９に関して前述したように、封止体１１１として充填する樹脂の量が増えると樹脂ストレスが増大する。しかし、本発明によれば、樹脂量の増大を最小限に抑えつつ、複数のチップを配置するスペースを確保できる。その結果として、樹脂ストレスの増大による、チップの剥離や、ワイアの変形あるいは断線という問題を抑制することができる。この効果は、特に封止体１１１としてシリコーン樹脂を用いることにより相乗的な効果として得られる。   Furthermore, according to the present invention, the opening is made into a substantially elliptical shape or a substantially flat circular shape as described above, whereby an increase in the amount of resin filled therein can be suppressed, and resin stress can be suppressed. That is, as described above with reference to FIG. 39, the resin stress increases as the amount of resin filled as the sealing body 111 increases. However, according to the present invention, it is possible to secure a space for arranging a plurality of chips while minimizing an increase in the amount of resin. As a result, problems such as chip peeling, wire deformation or disconnection due to an increase in resin stress can be suppressed. This effect is obtained as a synergistic effect by using a silicone resin as the sealing body 111 in particular.

また、本発明によれば、発光装置の外法をコンパクトに維持しつつ、複数のチップを搭載することが可能となるため、図示したように保護用のダイオード１０６Ｂを発光素子１０６Ａと並列逆方向に接続することにより、信頼性を向上させることができる。また、異なる発光波長の発光素子を組み合わせることにより、従来は困難であった白色発光やその他多様な色の発光を実現できる。   Further, according to the present invention, it is possible to mount a plurality of chips while keeping the outer method of the light emitting device compact, so that the protective diode 106B is parallel to the light emitting element 106A in the reverse direction as shown in the figure. By connecting to, reliability can be improved. In addition, by combining light emitting elements with different emission wavelengths, it is possible to realize white light emission and light emission of various other colors that were difficult in the past.

さらに、本発明によれば、リード１０１、１０２に切り込み１０１Ｇ、１０２Ｇを設けることにより、チップのマウント工程やワイアのボンディング工程の際に、開口部の内部においてリードのパターンの角部を認識しやすくなる。その結果として、チップのマウント位置精度、ワイアのボンディング位置精度を従来よりも向上させることができる。   Furthermore, according to the present invention, by providing the notches 101G and 102G in the leads 101 and 102, the corners of the lead pattern can be easily recognized inside the opening during the chip mounting process and the wire bonding process. Become. As a result, the chip mounting position accuracy and the wire bonding position accuracy can be improved as compared with the prior art.

以下、図１を参照しつつ、本実施形態の発光装置における封止体１１１の材料、開口部１０５の形状、およびその内部の配置パターンについて説明した。   Hereinafter, with reference to FIG. 1, the material of the sealing body 111, the shape of the opening 105, and the arrangement pattern inside the light emitting device of the present embodiment have been described.

次に、これら各要素の変型例について説明する。   Next, modified examples of these elements will be described.

まず、図２乃至図４を参照しつつ、封止体１１１に関する変型例について説明する。   First, a modified example related to the sealing body 111 will be described with reference to FIGS.

図２は、本実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第２の具体例を模式的に表す断面図である。同図については、図１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a second specific example related to the sealing body 111 of the light emitting device of the present embodiment. In the figure, the same elements as those described above with reference to FIG.

本具体例の発光装置１Ｂも、樹脂ステム１００と、その上にマウントされた半導体発光素子１０６と、素子１０６を覆うように設けられたシリコーン樹脂からなる封止体１１１と、を有する。   The light emitting device 1 </ b> B of this specific example also includes a resin stem 100, a semiconductor light emitting element 106 mounted thereon, and a sealing body 111 made of silicone resin provided so as to cover the element 106.

但し、本具体例においては、封止体１１１は、発光素子１０６の周囲のみを覆い、その外側には、光透過性樹脂からなる第２の封止体２１３が設けられている。   However, in this specific example, the sealing body 111 covers only the periphery of the light emitting element 106, and a second sealing body 213 made of a light-transmitting resin is provided on the outside thereof.

第２の封止体２１３の材料としては、エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂などの各種の材料を用いることが可能である。また、第２の封止体２１３に着色しても良い。この場合にも、色素や着色剤に対する適応性の良い材料を自由に選択することが可能である。   As a material of the second sealing body 213, various materials such as an epoxy resin and a silicone resin can be used. Further, the second sealing body 213 may be colored. Also in this case, it is possible to freely select a material having good adaptability to the pigment and the colorant.

さらに、第２の封止体２１３に光を散乱する拡散材を分散させても良い。このようにすれば、光を拡散させ、ブロードな配光特性を得ることができる。   Further, a diffusion material that scatters light may be dispersed in the second sealing body 213. In this way, it is possible to diffuse light and obtain a broad light distribution characteristic.

また、第２の封止体２１３としてシリコーン樹脂を用いれば、封止体１１１との密着性が増し耐湿性が向上する。   In addition, when a silicone resin is used as the second sealing body 213, the adhesion with the sealing body 111 is increased and the moisture resistance is improved.

なお、本具体例においては、シリコーン樹脂からなる封止体１１１がＡｕワイヤ１０９の全体を包囲しているので、樹脂ストレスによる断線がなく信頼性の高い発光装置が実現できる。すなわち、ワイアの一部が第２の封止体２１３まで突出していると、封止体１１１と２１３との界面で生ずるストレスにより断線などが生じやすくなる。これに対して、本具体例においては、ワイア１０９の全体が封止体１１１に包含されているので、断線の心配がない。   In this specific example, since the sealing body 111 made of silicone resin surrounds the entire Au wire 109, a highly reliable light-emitting device without disconnection due to resin stress can be realized. That is, if a part of the wire protrudes to the second sealing body 213, disconnection or the like is likely to occur due to stress generated at the interface between the sealing bodies 111 and 213. On the other hand, in this specific example, since the entire wire 109 is included in the sealing body 111, there is no fear of disconnection.

図３は、本実施形態の発光装置の封止体に関する第３の具体例を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図２に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a third specific example related to the sealing body of the light emitting device of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置１Ｃも、樹脂ステム１００と、その上にマウントされた半導体発光素子１０６と、素子１０６を覆うように設けられた封止体１１１と、を有する。   The light emitting device 1 </ b> C of this specific example also includes a resin stem 100, a semiconductor light emitting element 106 mounted thereon, and a sealing body 111 provided so as to cover the element 106.

そして、第２具体例と同様に、封止体１１１は、発光素子１０６の周囲のみを覆っている。但し、本具体例においては、封止体１１１の外側は、開放空間とされ、さらなる封止体は設けられていない。   As in the second specific example, the sealing body 111 covers only the periphery of the light emitting element 106. However, in this specific example, the outside of the sealing body 111 is an open space, and no further sealing body is provided.

本具体例においても、開口部１０５の底面にマウントされた発光素子１０６の近傍のみを、封止体１１１で包囲することにより、発光部分のサイズを小さくすることにより、輝度が上昇し、さらに、反射面１０４による集光作用もさらに高くなる。   Also in this specific example, by enclosing only the vicinity of the light emitting element 106 mounted on the bottom surface of the opening 105 with the sealing body 111, the luminance is increased by reducing the size of the light emitting portion, The light condensing effect by the reflecting surface 104 is further enhanced.

特に、本具体例においては、略半球状の封止体１１１が発光点となり、その周囲を反射面１０４が取り囲む構成とされているので、従来のランプと同様の光学的な集光効果が得られる。   In particular, in this specific example, the substantially hemispherical sealing body 111 serves as a light emitting point, and the reflection surface 104 surrounds the light emitting point. Therefore, the same optical condensing effect as a conventional lamp can be obtained. It is done.

さらに、第２具体例と同様に、封止体１１１がＡｕワイヤ１０９の全体を包囲しているので、樹脂ストレスによる断線がなく高い信頼性も確保することができる。   Furthermore, as in the second specific example, since the sealing body 111 surrounds the entire Au wire 109, there is no disconnection due to resin stress, and high reliability can be ensured.

図４は、本実施形態の発光装置の第４の具体例を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図３に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a fourth specific example of the light emitting device of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置１Ｄは、第１具体例のものと同様に、樹脂ステム１００と、その上にマウントされた半導体発光素子１０６と、素子１０６を覆うように設けられた封止体１１１と、を有する。   As in the first specific example, the light emitting device 1D of this specific example includes a resin stem 100, a semiconductor light emitting element 106 mounted thereon, and a sealing body 111 provided to cover the element 106. Have.

そして、本具体例においては、封止体１１１の上に、凸状の透光体４１３が設けられている。このような凸状透光体４１３によって集光作用が得られる。透光体４１３の材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。特に、シリコーン樹脂を用いると、封止体１１１との屈折率の差を小さくすることができ、封止体１１１との界面での反射による損失を低減できる。   In this specific example, a convex translucent body 413 is provided on the sealing body 111. A light condensing effect is obtained by such a convex translucent body 413. As a material of the light transmitting body 413, for example, a resin can be used. In particular, when a silicone resin is used, a difference in refractive index from the sealing body 111 can be reduced, and loss due to reflection at the interface with the sealing body 111 can be reduced.

また、透光体４１３の凸状形状は球面状には限定されず、必要とされる集光率あるいは光度分布に応じて適宜決定することができる。   Further, the convex shape of the light transmitting body 413 is not limited to a spherical shape, and can be appropriately determined according to a required light collection rate or luminous intensity distribution.

次に、図５乃至図１５を参照しつつ、開口部１０５の形状及びその内部の配置パターンに関する変型例について説明する。   Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 15, a modified example related to the shape of the opening 105 and the arrangement pattern inside the opening 105 will be described.

図５は、本実施形態の発光装置の第５の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 5 is a plan view illustrating a fifth specific example of the light-emitting device of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置は、２つの半導体発光素子１０６Ａ、１０６Ｃを搭載している。同図の配置パターンにより、２つの素子を並列に接続する際には、素子１０６Ａおよび１０６Ｃの導電型を反転させたものを用いれば良い。すなわち、いずれか一方をｎサイドダウン構成とし、他方をｐサイドダウン構成とすればよい。   The light emitting device of this specific example includes two semiconductor light emitting elements 106A and 106C. When the two elements are connected in parallel according to the arrangement pattern shown in FIG. 6, the elements 106A and 106C in which the conductivity type is inverted may be used. That is, either one may have an n-side down configuration and the other may have a p-side down configuration.

本具体例においては、２つの発光素子１０６Ａ、１０６Ｃとして発光波長が同一のものを用いた場合には、光出力を倍増できる。   In this specific example, when two light emitting elements 106A and 106C having the same emission wavelength are used, the light output can be doubled.

また、互いに異なる発光波長とした場合には、混合色の発光が得られる。この際に、例えば、互いに補色関係にある青色の発光素子と、黄色の発光素子とを組み合わせると、白色の発光が得られる。また、赤色の発光素子と青緑色の発光素子とを組み合わせても白色の発光が得られる。   When different emission wavelengths are used, mixed color emission is obtained. At this time, for example, when a blue light emitting element and a yellow light emitting element which are complementary to each other are combined, white light emission can be obtained. Further, white light emission can be obtained by combining a red light emitting element and a blue-green light emitting element.

図６は、図１あるいは図６に例示した構成において用いることができる半導体発光素子の構造を模式的に表す断面図である。この構造について簡単に説明すると、同図に例示した発光素子１０６Ａ（あるいは１０６Ｃ）は、導電性基板１２１上に、バッファ層１２２、ｎ型コンタクト層１２３、発光層１２４、ｐ型クラッド層１２５、ｐ型コンタクト層１２６が順次形成されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a semiconductor light emitting element that can be used in the configuration illustrated in FIG. 1 or FIG. Briefly describing this structure, the light-emitting element 106A (or 106C) illustrated in the figure includes a buffer layer 122, an n-type contact layer 123, a light-emitting layer 124, a p-type cladding layer 125, p on a conductive substrate 121. A mold contact layer 126 is sequentially formed.

発光層１２４は、例えば、バリア層とウエル層とを交互に積層した量子井戸（Quantum Well：ＱＷ）構造を有するものとすることができる。   The light emitting layer 124 may have, for example, a quantum well (QW) structure in which barrier layers and well layers are alternately stacked.

また、導電性基板１２１は、例えば、ｎ型半導体からなるものとすることができる。各層の材料は、例えば、III-Ｖ族系化合物半導体、II-IV 族系化合物半導体、IV-VI族系化合物半導体などをはじめとした各種の材料を用いることが可能である。   In addition, the conductive substrate 121 can be made of, for example, an n-type semiconductor. As the material of each layer, various materials including, for example, III-V group compound semiconductors, II-IV group compound semiconductors, IV-VI group compound semiconductors, and the like can be used.

基板１２１の裏面側には、ｎ側電極１２７が設けられている。一方、ｐ型コンタクト層１２６上には、透光性のｐ側電極１２８、及びこれに接続された金（Ａｕ）からなるボンディングパッド１２９が設けられている。さらに、素子の表面は、ＳｉＯ２からなる保護膜１３０により覆われている。 An n-side electrode 127 is provided on the back side of the substrate 121. On the other hand, on the p-type contact layer 126, a translucent p-side electrode 128 and a bonding pad 129 made of gold (Au) connected thereto are provided. Further, the surface of the element is covered with a protective film 130 made of SiO 2 .

このような発光素子１０６Ａ（１０６Ｃ）のｎ側電極１２７とｐ側電極１２８に電圧を印加すると、発光層１２４において発生した光が表面１３１から放出される。そして、その発光波長は、発光層の材料や膜厚を調節することにより、広範な範囲で調節することが可能である。   When voltage is applied to the n-side electrode 127 and the p-side electrode 128 of the light emitting element 106A (106C), light generated in the light emitting layer 124 is emitted from the surface 131. The emission wavelength can be adjusted in a wide range by adjusting the material and film thickness of the light emitting layer.

本実施形態においては、このような半導体発光素子を用いて様々な発光色を実現することができる。   In the present embodiment, various light emission colors can be realized using such a semiconductor light emitting element.

図７は、本実施形態の第６の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図５に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 7 is a plan view illustrating a sixth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本変型例の発光装置は、保護用ダイオード１０６Ｂと、半導体発光素子１０６Ｄとを有する。発光素子１０６Ｄは、絶縁性基板の上に形成した構造を有し、その表面側にｐ側及びｎ側電極（図示せず）を有する。そして、これら電極からワイア１０９Ｂ及び１０９Ｃによって、リード１０１Ｂと１０２Ａにそれぞれ接続されている。保護用ダイオード１０６Ｂと発光素子１０６Ｄとは逆方向並列に接続されている。   The light emitting device of this modification has a protective diode 106B and a semiconductor light emitting element 106D. The light emitting element 106D has a structure formed on an insulating substrate, and has p-side and n-side electrodes (not shown) on its surface side. These electrodes are connected to leads 101B and 102A by wires 109B and 109C, respectively. The protective diode 106B and the light emitting element 106D are connected in parallel in the reverse direction.

図８は、半導体発光素子１０６Ｄの構造の一例を表す断面図である。すなわち、同図に例示したものは、絶縁性基板１３３の上に半導体層を積層したものであり、絶縁性基板１３３上にバッファ層１２２、ｎ型コンタクト層１２３、発光層１２４、ｐ型クラッド層１２５、ｐ型コンタクト層１２６が順次形成されている。この場合も、発光層１２４は、バリア層とウエル層とを交互に積層した量子井戸（Quantum Well：ＱＷ）構造を有するものとすることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of the structure of the semiconductor light emitting element 106D. That is, what is illustrated in the figure is a semiconductor layer laminated on an insulating substrate 133, and a buffer layer 122, an n-type contact layer 123, a light emitting layer 124, a p-type cladding layer on the insulating substrate 133. 125 and a p-type contact layer 126 are sequentially formed. Also in this case, the light emitting layer 124 may have a quantum well (QW) structure in which barrier layers and well layers are alternately stacked.

この積層構造体を表面からエッチング除去して露出したｎ型コンタクト層１２３上に、ｎ側電極１２７が設けられている。一方、ｐ型コンタクト層１２６上には、例えば厚さ数１０ｎｍのＮｉ／Ａｕ薄膜からなる透光性のｐ側電極１２８、及びこれに接続された金（Ａｕ）からなるボンディングパッド１２９が設けられている。さらに、素子の表面は、ＳｉＯ２からなる保護膜１３０により覆われている。 An n-side electrode 127 is provided on the n-type contact layer 123 exposed by etching away the laminated structure from the surface. On the other hand, on the p-type contact layer 126, for example, a translucent p-side electrode 128 made of a Ni / Au thin film having a thickness of several tens of nm and a bonding pad 129 made of gold (Au) connected thereto are provided. ing. Further, the surface of the element is covered with a protective film 130 made of SiO 2 .

このような発光素子１０６Ｄのｎ側電極１２７とｐ側電極１２８に電圧を印加すると、発光層１２４の組成や構造に応じて紫外線乃至緑色の範囲において強い発光が得られる。   When voltage is applied to the n-side electrode 127 and the p-side electrode 128 of such a light emitting element 106D, strong light emission can be obtained in the ultraviolet to green range depending on the composition and structure of the light emitting layer 124.

図７に例示した具体例によれば、このような絶縁性基板上に形成した半導体発光素子１０６Ｄと保護用のダイオード１０６Ｂとを限られたスペースの中にコンパクトに収容し、所定のワイア１０９Ａ〜１０９Ｃをボンディングすることも確実且つ容易となる。しかも、これらチップとワイアのボンディング部分とは、切り欠き１０１Ｇ、１０２Ｇにより分離されているので、接着剤の「しみ出し」によるボンディング不良も解消することができる。   According to the specific example illustrated in FIG. 7, the semiconductor light emitting device 106D and the protective diode 106B formed on such an insulating substrate are compactly accommodated in a limited space, and predetermined wires 109A to 109A are arranged. Bonding 109C is also reliable and easy. In addition, since these chip and wire bonding portions are separated by the notches 101G and 102G, bonding failure due to adhesive “bleeding” can also be eliminated.

図９は、本実施形態の第７の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図７に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 9 is a plan view illustrating a seventh specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置も、保護用ダイオード１０６Ｂと、半導体発光素子１０６Ｄとを有する。但し、本変型例においては、開口部１０５が楕円形ではなく略偏平円形とされている。ここで、本願において、「略偏平円形」とは、図９に例示した開口部１０５の形状のように、対向する一対の略円弧状の曲線部が設けられ、これら曲線部が略直線部により接続されてなる形状をいうものとする。但し、ここで両側の曲線部は、厳密な円弧状である必要はない。すなわち、一対の曲線部が２本の略直線部によって接続された形状を「略偏平円形」というものとする。   The light emitting device of this example also includes a protective diode 106B and a semiconductor light emitting element 106D. However, in this modification, the opening 105 is not an ellipse but a substantially flat circle. Here, in the present application, the “substantially flat circle” means that a pair of substantially arcuate curved portions facing each other are provided as in the shape of the opening 105 illustrated in FIG. The connected shape shall be said. However, the curved portions on both sides do not need to be strictly arcuate. That is, a shape in which a pair of curved portions are connected by two substantially straight portions is referred to as a “substantially flat circle”.

樹脂部１０３に開口部１０５を形成する際に、このような略偏平円形とすると加工が容易となる場合が多く、この点で有利である。しかも、四隅の角部（コーナー）１０３Ｃは、肉厚であるので、横方向からの応力や衝撃に対しても十分な機械的強度を確保できる。   When the opening 105 is formed in the resin portion 103, such a substantially flat circular shape is often easy to process, which is advantageous in this respect. In addition, since the corners (corners) 103C at the four corners are thick, sufficient mechanical strength can be ensured against stress and impact from the lateral direction.

また、本変型例においては、一対のリード１０１、１０２の先端形状が互いに非対称である。つまり、発光素子１０６Ｄがマウントされる部分１０２Ｂが開口部１０５の中心に向けてせり出すように形成されている。このようにすれば、発光素子１０６Ｄを、開口部１０５の中央に配置することができ、放出光の強度分布すなわち配光特性を均一ないし対称に近づけることができる。また、輝度を高めることもできる。ここで、「中央に配置」とは、発光素子１０６Ｄのどこかの部分が開口部１０５の中心軸上にあることとする。   In this modification, the tip shapes of the pair of leads 101 and 102 are asymmetric with each other. That is, the portion 102B on which the light emitting element 106D is mounted is formed so as to protrude toward the center of the opening 105. In this way, the light emitting element 106D can be disposed at the center of the opening 105, and the intensity distribution of the emitted light, that is, the light distribution characteristic can be made uniform or nearly symmetrical. In addition, the luminance can be increased. Here, “arranged in the center” means that some part of the light emitting element 106 </ b> D is on the central axis of the opening 105.

なお、本変型例において発光素子１０６Ｄの代わりに、図６に例示したような導電性基板を用いた発光素子１０６Ａ（あるいは１０６Ｃ）を用いても良いことはもちろんである。   In this modification, it is needless to say that a light emitting element 106A (or 106C) using a conductive substrate as illustrated in FIG. 6 may be used instead of the light emitting element 106D.

図１０は、本実施形態の第８の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図９に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 10 is a plan view illustrating an eighth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置も、保護用ダイオード１０６Ｂと、半導体発光素子１０６Ｄとを有する。但し、本変型例においては、一対のリード１０１、１０２の対向する先端部が「互い違い状」ではなく、直線状に揃っている。そして、ダイオード１０６Ｂと発光素子１０６Ｄは、それぞれ対角の位置にマウントされている。   The light emitting device of this example also includes a protective diode 106B and a semiconductor light emitting element 106D. However, in this modified example, the opposed tip portions of the pair of leads 101 and 102 are not “alternate” but are aligned in a straight line. The diode 106B and the light emitting element 106D are mounted at diagonal positions.

さらに、発光素子１０６Ｄがダイオード１０６Ｂよりも開口部１０５の中心に接近するように形成されている。つまり、光軸を開口部１０５の中心に接近させることにより、より均一な配光特性を得ることができる。   Further, the light emitting element 106D is formed so as to be closer to the center of the opening 105 than the diode 106B. That is, by bringing the optical axis closer to the center of the opening 105, more uniform light distribution characteristics can be obtained.

図１１は、本実施形態の第９の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１０に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 11 is a plan view illustrating a ninth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本変型例の発光装置も、保護用ダイオード１０６Ｂと、半導体発光素子１０６Ｄとを有する。そして、一対のリード１０１、１０２の対向する先端部が「互い違い状」ではなく、直線状に揃っている。但し、本変型例においては、切り欠き１０１Ｇと１０２Ｇが「互い違い状」にずれて形成されている。このようにして、発光素子１０６Ｄを開口部１０５の中心に近づけることもできる。   The light emitting device of this modification also includes a protective diode 106B and a semiconductor light emitting element 106D. And the front-end | tip part which a pair of lead | read | reeds 101 and 102 oppose is not "alternate shape", but is aligning in linear form. However, in this modification, the notches 101G and 102G are formed so as to be shifted in an “alternate shape”. In this manner, the light emitting element 106D can be brought close to the center of the opening 105.

図１２は、本実施形態の第１０の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 12 is a plan view illustrating a tenth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例においては、２つのチップが同じリードにマウントされている。さらに、これら２つのチップは略楕円形あるいは略偏平円形の開口部１０５において、開口の長手方向に沿って配列される。   In this specific example, two chips are mounted on the same lead. Further, these two chips are arranged along the longitudinal direction of the opening in the opening portion 105 having a substantially elliptical shape or a substantially flat circular shape.

すなわち、本具体例の場合、半導体発光素子１０６Ａと１０６Ｃが、リード１０１の上に横方向に並んでマウントされている。そして、開口部１０５の短軸方向に対向配置されたリード１０２にそれぞれのワイア１０９Ａ、１０９Ｂが接続されている。   That is, in the case of this specific example, the semiconductor light emitting elements 106A and 106C are mounted side by side on the lead 101 in the horizontal direction. The wires 109 </ b> A and 109 </ b> B are connected to the leads 102 arranged opposite to each other in the short axis direction of the opening 105.

略楕円形あるいは略偏平円形の開口部１０５において、複数のチップをこのように長軸すなわち長手方向に沿って配置すると、限られたスペースを有効に利用することが可能となる。   If a plurality of chips are arranged along the major axis, that is, the longitudinal direction in the substantially elliptical or substantially flat opening 105, a limited space can be used effectively.

図１３は、本実施形態の第１１の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１２に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 13 is a plan view illustrating an eleventh example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の場合、絶縁性基板の上に形成した発光素子１０６Ｄからの第２のワイア１０９Ｃをリード１０１に接続する必要がある。そこで、リード１０１に切り欠き１０１Ｇを設け、この切り欠き１０１Ｇを跨いでワイア１０９Ｃを接続する。このようにすれば、発光素子１０６Ｄやダイオード１０６Ｂのマウントの際の接着剤の「はみ出し」から、ボンディング領域を分離することができる。   In this specific example, it is necessary to connect the second wire 109C from the light emitting element 106D formed on the insulating substrate to the lead 101. Therefore, a notch 101G is provided in the lead 101, and the wire 109C is connected across the notch 101G. In this way, the bonding region can be separated from the “protruding” of the adhesive when the light emitting element 106D and the diode 106B are mounted.

図１４は、本実施形態の第１２の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１３に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 14 is a plan view illustrating a twelfth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態においても、２つのチップが同一のリードにマウントされている。但し、これら２つのチップは、略楕円形あるいは略偏平円形の開口部１０５において、開口の短軸方向に沿って配列されている。そして、開口部１０５の長軸方向に対向配置されたリード１０２にそれぞれのワイア１０９Ａ、１０９Ｂが接続されている。   Also in this embodiment, two chips are mounted on the same lead. However, these two chips are arranged along the short axis direction of the opening in the opening portion 105 having a substantially elliptical shape or a substantially flat circular shape. The wires 109 </ b> A and 109 </ b> B are connected to the leads 102 arranged opposite to each other in the long axis direction of the opening 105.

略楕円形あるいは略偏平円形の開口部１０５において、複数のチップをこのように短軸方向に沿って配置しても、限られたスペースを有効に利用することが可能となる。   Even if the plurality of chips are arranged along the minor axis direction in the substantially elliptical or substantially flat opening 105, a limited space can be used effectively.

図１５は、本実施形態の第１３の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 15 is a plan view illustrating a thirteenth specific example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

同図に表した具体例の場合、発光素子１０６Ｄからの第２のワイア１０９Ｃをリード１０１に接続する必要がある。そこで、リード１０１に切り欠き１０１Ｇを設け、この切り欠き１０１Ｇを跨いでワイア１０９Ｃを接続する。このようにすれば、ダイオード１０６Ｂや発光素子１０６Ｄのマウントの際の接着剤の「はみ出し」から、ボンディング領域を分離することができる。   In the case of the specific example shown in the figure, it is necessary to connect the second wire 109C from the light emitting element 106D to the lead 101. Therefore, a notch 101G is provided in the lead 101, and the wire 109C is connected across the notch 101G. In this way, it is possible to separate the bonding region from the “protruding” of the adhesive when the diode 106B and the light emitting element 106D are mounted.

図１６は、本実施形態の第１４の具体例を表す平面図である。同図についても、図１乃至図１５に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 16 is a plan view illustrating a fourteenth example of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 15 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

同図に表した具体例の場合、リード１０１に切り欠き１０１Ｇが設けられ、２つの部分１０１Ａ及び１０１Ｂに分割されている。また、リード１０２は、リード１０２Ａと１０２Ｂとに分割されて開口部１０５内に延出している。   In the specific example shown in the figure, the lead 101 is provided with a notch 101G, which is divided into two parts 101A and 101B. The lead 102 is divided into leads 102A and 102B and extends into the opening 105.

発光素子１０６Ｄと保護用ダイオード１０６Ｂは、リード１０１Ａの上に、開口部１０５の長軸に沿って配置されている。   The light emitting element 106D and the protective diode 106B are disposed along the long axis of the opening 105 on the lead 101A.

ダイオード１０６Ｂからリード１０２Ｂにワイア１０９Ａが接続されている。また、発光素子１０６Ｄからは、リード１０２Ａにワイア１０９Ｂが接続され、また、切り欠き１０１Ｇを跨いでリード１０１Ｂにワイア１０９Ｃが接続されている。   A wire 109A is connected from the diode 106B to the lead 102B. Further, from the light emitting element 106D, the wire 109B is connected to the lead 102A, and the wire 109C is connected to the lead 101B across the notch 101G.

本具体例のチップ配置によれば、発光素子１０６Ｄを開口部１０５の中央に配置することが可能である。さらに、切り欠き１０１Ｇを跨いでワイア１０９Ｃを接続することにより、ダイオード１０６Ｂや発光素子１０６Ｄのマウントの際の接着剤の「はみ出し」から、ワイア１０９Ｃのボンディング領域を分離保護することができる。   According to the chip arrangement of this specific example, the light emitting element 106 </ b> D can be arranged in the center of the opening 105. Further, by connecting the wire 109C across the notch 101G, it is possible to separate and protect the bonding region of the wire 109C from the “protruding” of the adhesive when the diode 106B or the light emitting element 106D is mounted.

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態として、複数のチップを積層して搭載した発光装置について説明する。 (Second Embodiment)
Next, a light emitting device in which a plurality of chips are stacked and mounted will be described as a second embodiment of the present invention.

図１７は、本発明の第２の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図１６に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態においては、半導体発光素子１０６Ｆが保護用ツェナー・ダイオード１０６Ｅの上に積層されている。すなわち、リード１０１の上にダイオード１０６Ｅがマウントされ、その上に発光素子１０６Ｆがフリップ・チップ・マウントされている。そして、ダイオード１０６Ｅからリード１０２にワイア１０９が接続されている。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting element 106F is stacked on the protective Zener diode 106E. That is, the diode 106E is mounted on the lead 101, and the light emitting element 106F is flip-chip mounted thereon. A wire 109 is connected from the diode 106E to the lead 102.

ここで、封止体１１１として、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂を用いると、信頼性などの各種の点で優れた結果が得られる点は、第１実施形態に関して前述した通りである。   Here, as described above with respect to the first embodiment, when a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less is used as the sealing body 111, excellent results in various points such as reliability can be obtained. .

図１８は、本実施形態の発光装置のチップ部分を拡大した要部断面図である。保護用ダイオード１０６Ｅは、ｎ型シリコン基板１５０の表面にｐ型領域１５２が形成されたプレーナ構造を有する。そして、ｐ型領域１５２にはｐ側電極１５４が形成され、基板１５０の裏面側にはｎ側電極１５６が形成されている。さらに、ダイオードの表面側にもｎ側電極１５８が形成され、上下のｎ側電極１５６及び１５８を接続する配線層１６０がダイオードの側面に亘って形成されている。   FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the chip portion of the light emitting device of this embodiment. The protective diode 106E has a planar structure in which a p-type region 152 is formed on the surface of an n-type silicon substrate 150. A p-side electrode 154 is formed in the p-type region 152, and an n-side electrode 156 is formed on the back side of the substrate 150. Furthermore, an n-side electrode 158 is formed also on the surface side of the diode, and a wiring layer 160 that connects the upper and lower n-side electrodes 156 and 158 is formed over the side surface of the diode.

さらに、ダイオードの表面には高反射膜１６２が形成されている。高反射膜１６２は、発光素子１０６Ｆから放出される光に対して高い反射率を有する膜であり、例えば、金属膜としたり、あるいは、互いに屈折率が異なる２種類以上の薄膜を交互に積層したブラッグ反射膜とすることができる。   Further, a highly reflective film 162 is formed on the surface of the diode. The high reflection film 162 is a film having a high reflectance with respect to the light emitted from the light emitting element 106F. For example, the high reflection film 162 is a metal film, or two or more kinds of thin films having different refractive indexes are alternately stacked. It can be a Bragg reflective film.

一方、半導体発光素子１０６Ｆは、透光性基板１３８の上（図面では下方向となる）にバッファ層１２２、ｎ型コンタクト層１２３、ｎ型クラッド層１３２、活性層（発光層）１２４、ｐ型クラッド層１２５、ｐ型コンタクト層１２６がこの順に積層され、さらにｎ側電極１２７とｐ側電極１２８とがそれぞれ設けられた構造を有する。活性層１２４から放出される光は、透光性基板１３８を透過して図面上方に取り出される。   On the other hand, the semiconductor light emitting element 106F has a buffer layer 122, an n-type contact layer 123, an n-type cladding layer 132, an active layer (light-emitting layer) 124, and a p-type on a transparent substrate 138 (downward in the drawing). The clad layer 125 and the p-type contact layer 126 are stacked in this order, and an n-side electrode 127 and a p-side electrode 128 are provided. The light emitted from the active layer 124 passes through the translucent substrate 138 and is extracted upward in the drawing.

そして、このような構造の発光素子１０６Ｆは、バンプ１４２、１４４によって、それぞれの電極がダイオード１０６Ｅの電極と接続されている。バンプ１４２、１４４は、例えば、金（Ａｕ）やインジウム（Ｉｎ）などを用いて形成することができる。   In the light emitting element 106F having such a structure, each electrode is connected to the electrode of the diode 106E by the bumps 142 and 144. The bumps 142 and 144 can be formed using, for example, gold (Au) or indium (In).

さらに、ダイオードのｐ側電極１５４にはワイア１０９がボンディングされ、リード１０２と接続されている。   Further, a wire 109 is bonded to the p-side electrode 154 of the diode and connected to the lead 102.

図１８（ｂ）は、この発光装置の等価回路を表す回路図である。このように保護用ダイオード１０６Ｅを発光素子１０６Ｆに対して逆方向並列に接続することにより、サージあるいは静電気などに対して発光素子１０６Ｆを保護することができる。   FIG. 18B is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of the light emitting device. Thus, by connecting the protective diode 106E in reverse direction parallel to the light emitting element 106F, the light emitting element 106F can be protected from surges or static electricity.

本実施形態によれば、保護用ダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆとを積層することにより、極めて狭いスペースに収容することができる。従って、発光装置の外寸を大きく必要がなくなり、図３７に例示したような従来の樹脂ステム（パッケージ）をそのまま使うことも可能となる。   According to the present embodiment, the protective diode 106E and the light emitting element 106F can be stacked to accommodate in a very narrow space. Therefore, it is not necessary to increase the outer size of the light emitting device, and the conventional resin stem (package) illustrated in FIG. 37 can be used as it is.

また、本実施形態によれば、ダイオード１０６Ｅの表面に高反射膜１６２を設けることより、発光素子１０６Ｆから放出される光を取り出し方向に反射して光取り出し効率を向上させることもできる。同時に、発光素子１０６Ｆからの光゛によりダイオード１０６Ｅの動作が影響を受けたり劣化したりするという問題も防ぐことができる。さらに、高反射膜１６２を設けることにより、ダイオード１０６Ｅの下に塗布されるペースト１０７の光による劣化も防ぐことができる。   Further, according to the present embodiment, by providing the highly reflective film 162 on the surface of the diode 106E, it is possible to improve the light extraction efficiency by reflecting the light emitted from the light emitting element 106F in the extraction direction. At the same time, the problem that the operation of the diode 106E is affected or deteriorated by the light from the light emitting element 106F can be prevented. Furthermore, by providing the highly reflective film 162, it is possible to prevent deterioration of the paste 107 applied under the diode 106E due to light.

さらに、本実施形態によれば、透光性基板１３８の屈折率を、活性層１２４の屈折率と封止体１１１の屈折率の間の値とすることにより、界面での反射損失を低減して、光取り出し効率を向上させることもできる。   Furthermore, according to the present embodiment, the reflection loss at the interface is reduced by setting the refractive index of the translucent substrate 138 to a value between the refractive index of the active layer 124 and the refractive index of the sealing body 111. Thus, the light extraction efficiency can be improved.

さらに、本実施形態によれば、チップからリードに接続するワイアを１本に減らすことができる。その結果として、ワイアの変形や断線に伴う問題を抑制し、信頼性をさらに向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the number of wires connected from the chip to the leads can be reduced to one. As a result, problems associated with wire deformation and disconnection can be suppressed, and reliability can be further improved.

また、本実施形態によれば、発光素子１０６Ｆの発光層１２４に接近して熱伝導の良好なバンプ１４２を設け、電極１５８、配線層１６０を介した放熱経路を確保することができる。つまり、発光素子１０６Ｆの放熱性を高めることができ、動作温度範囲が広く、長期信頼性も良好な発光装置を実現することができる。   Further, according to the present embodiment, the bump 142 having good thermal conductivity is provided close to the light emitting layer 124 of the light emitting element 106F, and a heat dissipation path through the electrode 158 and the wiring layer 160 can be secured. That is, the heat dissipation of the light-emitting element 106F can be improved, and a light-emitting device with a wide operating temperature range and favorable long-term reliability can be realized.

なお、本発明において、高反射膜１６２が設けられる場所はダイオード１０６Ｅの表面には限定されず、発光素子１０６Ｆの裏面側に設けても良く、あるいはダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆとの間に挿入しても良い。   Note that in the present invention, the place where the highly reflective film 162 is provided is not limited to the surface of the diode 106E, and may be provided on the back side of the light emitting element 106F, or may be inserted between the diode 106E and the light emitting element 106F. May be.

ところで、開口部１０５の中において、ダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆとを積み上げると、その部分だけ封止体１１１の厚みが薄くなる。その結果として、チップ上部の封止体１１１の強度が不足したり、樹脂ストレスが高くなる虞がある。その結果として、従来のエポキシ樹脂を用いた場合には、図３８に例示したようにチップの上の部分にクラックが生じやすくなったり、チップの剥離や割れが生ずる虞もある。   By the way, when the diode 106E and the light emitting element 106F are stacked in the opening 105, the thickness of the sealing body 111 is reduced only in that portion. As a result, there is a possibility that the strength of the sealing body 111 at the top of the chip is insufficient or the resin stress becomes high. As a result, when a conventional epoxy resin is used, as illustrated in FIG. 38, cracks are likely to occur in the upper part of the chip, and chip peeling or cracking may occur.

これに対して、本発明によれば、封止体１１１として、シリコーン樹脂を用いることにより、樹脂のクラックを防止し、樹脂ストレスを低減することができる。 以下に、封止体としてシリコーン樹脂を用いた構造の変型例について説明する。   On the other hand, according to the present invention, by using a silicone resin as the sealing body 111, it is possible to prevent resin cracks and reduce resin stress. Below, the modification of the structure using a silicone resin as a sealing body is demonstrated.

図１９は、本実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第２の具体例を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図１８に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing a second specific example relating to the sealing body 111 of the light emitting device of the present embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 18 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例においては、図２に表したものと同様に、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる封止体１１１は、ダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆの積層体の周囲のみを覆い、その外側には、光透過性樹脂からなる第２の封止体２１３が設けられている。   In this specific example, as shown in FIG. 2, the sealing body 111 made of a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less covers only the periphery of the laminate of the diode 106E and the light emitting element 106F. A second sealing body 213 made of a light transmissive resin is provided on the outside.

このようにすれば、図２に関して前述したように、高い信頼性を維持しつつ第２の封止体２１３の材料や混合物に関する自由度が増す。   In this way, as described above with reference to FIG. 2, the degree of freedom regarding the material or mixture of the second sealing body 213 is increased while maintaining high reliability.

図２０は、本実施形態の発光装置の封止体に関する第３の具体例を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図１９に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 20 is a cross-sectional view schematically illustrating a third specific example relating to the sealing body of the light emitting device of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 19 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例においては、図３に表したものと同様に、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる封止体１１１は、ダイオード１６Ｅと発光素子１０６Ｆの周囲のみを覆い、その外側は、開放空間とされ、さらなる封止体は設けられていない。   In this specific example, as shown in FIG. 3, the sealing body 111 made of a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less covers only the periphery of the diode 16E and the light emitting element 106F. It is an open space, and no further sealing body is provided.

このようにすれば、図３に関して前述したように、発光部分のサイズを小さくすることにより、輝度が上昇し、さらに、反射面１０４による集光作用もさらに高くなり、従来のランプと同様の光学的な集光効果が得られる。   In this way, as described above with reference to FIG. 3, by reducing the size of the light emitting portion, the luminance is increased, and the light condensing effect by the reflecting surface 104 is further increased. A condensing effect can be obtained.

図２１は、本実施形態の発光装置の第４の具体例を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図２０に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a fourth specific example of the light-emitting device of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 20 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例においては、図４に表したものと同様に、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる封止体１１１の上に、凸状の透光体４１３が設けられている。このような凸状透光体４１３によって集光作用が得られる。透光体４１３の材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。特に、シリコーン樹脂を用いると、封止体１１１との屈折率の差を小さくすることができ、封止体１１１との界面での反射による損失を低減できる。   In this specific example, as in the case shown in FIG. 4, a convex translucent body 413 is provided on a sealing body 111 made of a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less. A light condensing effect is obtained by such a convex translucent body 413. As a material of the light transmitting body 413, for example, a resin can be used. In particular, when a silicone resin is used, a difference in refractive index from the sealing body 111 can be reduced, and loss due to reflection at the interface with the sealing body 111 can be reduced.

また、透光体４１３の凸状形状は球面状には限定されず、必要とされる集光率あるいは光度分布に応じて適宜決定することができる。   Further, the convex shape of the light transmitting body 413 is not limited to a spherical shape, and can be appropriately determined according to a required light collection rate or luminous intensity distribution.

本実施形態によれば、発光素子１０６Ｆを開口部１０５の中心に配置することができるので、このような凸状透光体４１３による集光効果をさらに効果的に得ることができる。   According to the present embodiment, since the light emitting element 106F can be disposed at the center of the opening 105, the light condensing effect by the convex light transmitting body 413 can be obtained more effectively.

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態として、前述した第１及び第２実施形態の発光装置において封止体１１１に蛍光体を含有させ、発光素子から放出された光を蛍光体により波長変換して取り出すことができるようにした発光装置について説明する。 (Third embodiment)
Next, as a third embodiment of the present invention, the phosphor 111 is contained in the sealing body 111 in the light emitting devices of the first and second embodiments described above, and the light emitted from the light emitting element has a wavelength by the phosphor. A light-emitting device that can be converted and taken out will be described.

図２２は、本発明の第３の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図２１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a light emitting device according to the third embodiment of the present invention. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 21 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置は、図１に例示したものと類似した全体構成を有する。但し、本実施形態においては、開口部１０５内に充填された封止体１１１は、蛍光体１１０を含有している。蛍光体１１０は、発光素子１０６から放出される１次光を吸収し、波長変換して２次光を放出する。蛍光体１１０の材質は、発光素子１０６から放出される１次光の波長と、要求される２光の波長などを考慮して適宜決定することができる。   The light emitting device of this example has an overall configuration similar to that illustrated in FIG. However, in this embodiment, the sealing body 111 filled in the opening 105 contains the phosphor 110. The phosphor 110 absorbs primary light emitted from the light emitting element 106, converts the wavelength, and emits secondary light. The material of the phosphor 110 can be appropriately determined in consideration of the wavelength of the primary light emitted from the light emitting element 106 and the required wavelength of the two lights.

また、本発明においては、発光素子１０６から放出される１次光のうちの一部のみを蛍光体１１０によって２次光に波長変換し、未変換の１次光との混合光として取り出しても良いし、または、発光素子１０６から放射される１次光を全て蛍光体１１０に吸収させて実質的に２次光のみを取り出すようにしても良い。   Further, in the present invention, even if only a part of the primary light emitted from the light emitting element 106 is wavelength-converted to secondary light by the phosphor 110, it can be extracted as mixed light with unconverted primary light. Alternatively, all of the primary light emitted from the light emitting element 106 may be absorbed by the phosphor 110 so that substantially only the secondary light is extracted.

前者の方法による場合は、例えば、発光素子１０６から青色光が放出され、蛍光体１１０がその一部を黄色光に波長変換すると、青色光と黄色光とが混合して白色光を取り出すことが可能となる。ただし、これ以外にも１次光と２次光との多様な組み合わせが同様に可能である。白色光を得る場合には、１次光と２次光とが補色関係にあるようにすればよい。   In the former method, for example, when blue light is emitted from the light emitting element 106 and the phosphor 110 converts a part of the light into yellow light, the blue light and the yellow light are mixed to extract white light. It becomes possible. However, various combinations of primary light and secondary light are possible in the same manner. In order to obtain white light, the primary light and the secondary light may be in a complementary color relationship.

一方、後者の方法による場合は、２次光のみを取り出すので、１次光と２次光とのバランスに左右されにくいという利点がある。つまり、発光素子１０６と蛍光体１１０の発光特性の「ずれ」や「ばらつき」による変色などの問題を解消することができる。例えば、発光素子１０６の波長が素子毎にばらついたり、温度条件や経年変化などの要因によって発光素子１０６の波長がシフトしても、それが各蛍光体に与える影響は微小であり、蛍光体から得られる混合色のバランスは殆ど変化しない。その結果として、幅広い温度範囲、幅広い動作時間範囲に亘って、発光特性が極めて安定した発光装置を実現することができる。   On the other hand, in the latter method, since only the secondary light is extracted, there is an advantage that it is not easily influenced by the balance between the primary light and the secondary light. That is, problems such as discoloration due to “deviation” and “variation” in the light emission characteristics of the light emitting element 106 and the phosphor 110 can be solved. For example, even if the wavelength of the light emitting element 106 varies from element to element, or even if the wavelength of the light emitting element 106 shifts due to factors such as temperature conditions and aging, the influence on each phosphor is very small. The balance of the obtained mixed color hardly changes. As a result, a light-emitting device with extremely stable light emission characteristics can be realized over a wide temperature range and a wide operating time range.

一方、いずれの方法においても、蛍光体１１０は、１種類のもののみを用いてもよいが、例えば、赤色に発光する蛍光体１１０Ａと、緑色に発光する蛍光体１１０Ｂと、青色に発光する蛍光体１１０Ｃと、を組み合わせてもよい。この場合、白色光が得られる。但し、後に詳述するように、これ以外にも多様な組み合わせが可能である。   On the other hand, in any method, only one type of phosphor 110 may be used. For example, phosphor 110A that emits red light, phosphor 110B that emits green light, and fluorescence that emits blue light. The body 110C may be combined. In this case, white light is obtained. However, as described in detail later, various combinations other than this are possible.

以下、本実施形態において用いることができる蛍光体１１０と、封止体１１１についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the phosphor 110 and the sealing body 111 that can be used in this embodiment will be described in more detail.

（蛍光体１１０について）
本発明において用いる蛍光体１１０は、発光素子１０６から放出された１次光を吸収して発光する蛍光体、あるいは他の蛍光体から放出された発光を吸収して発光する材料である。蛍光体の変換効率は、１ルーメン／ワット以上であることが望ましい。 (About phosphor 110)
The phosphor 110 used in the present invention is a phosphor that emits light by absorbing primary light emitted from the light emitting element 106 or a material that emits light by absorbing light emitted from other phosphors. The conversion efficiency of the phosphor is desirably 1 lumen / watt or more.

白色発光は、赤色 （Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）の３原色の混合か、あるいは補色関係にある２色の混合により実現できる。３原色による白色発光は、発光素子１０６が放出した１次光を吸収して赤色を発光する第１の蛍光体と、緑色を発光する第２の蛍光体と、青色を放出する第３の蛍光体と、を用いることにより実現できる。   White light emission can be realized by mixing three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), or by mixing two colors that are complementary. The white light emission by the three primary colors absorbs the primary light emitted from the light emitting element 106 and emits red light, the second phosphor that emits green light, and the third fluorescence that emits blue light. Can be realized by using the body.

または、青色光を放出する発光素子１０６と、その青色光を吸収して赤色を発光する第１の蛍光体と、緑色を発光する第２の蛍光体とを用いて、１次光と２次光とを混合させても実現できる。   Alternatively, the primary light and the secondary light are generated using the light emitting element 106 that emits blue light, the first phosphor that absorbs the blue light and emits red light, and the second phosphor that emits green light. It can also be realized by mixing with light.

補色による白色発光は、上述した具体例の他に、例えば、発光素子１０６からの１次光を吸収して青色を発光する第１の螢光体とその青色発光を吸収して黄色を発光する第２の螢光体とを用いるか、発光素子１０６からの発光を吸収して緑色を発光する第１の螢光体とその緑色光を吸収して赤色に発光する第２の螢光体を用いることなどにより実現できる。   In addition to the specific example described above, white light emission by complementary color is, for example, a first phosphor that emits blue light by absorbing primary light from the light emitting element 106 and a yellow light by absorbing the blue light emission. Or a second phosphor that absorbs light emitted from the light-emitting element 106 and emits green light and a second phosphor that absorbs the green light and emits red light. It can be realized by using it.

また、発光波長の変化が−４０℃〜１００℃の温度範囲で波長変化が５０ｎｍ以下の螢光体を用いることで発光素子の温度特性に依存しない発光装置が実現できる。また発光素子１０６の実用的な駆動電流範囲において５０ｎｍ以下の波長変化を有する螢光体を用いることで素子駆動電流に伴う発光スペクトルの変化に依存しない発光装置が実現できる。   In addition, a light-emitting device that does not depend on the temperature characteristics of the light-emitting element can be realized by using a phosphor having a light emission wavelength change of −40 ° C. to 100 ° C. and a wavelength change of 50 nm or less. In addition, by using a phosphor having a wavelength change of 50 nm or less in the practical driving current range of the light emitting element 106, a light emitting device that does not depend on a change in emission spectrum accompanying the element driving current can be realized.

青色光を発光する螢光体としては、例えば以下のものを挙げることができる。

ＺｎＳ：Ａｇ
ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｐｉｇｍｅｎｔ
ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ
ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３
ＺｎＳ：Ｚｎ＋Ｉｎ２Ｏ３
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７
（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ

緑色光を発光する螢光体としては，例えば以下のものを挙げることができる。

ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋Ｐｉｇｍｅｎｔ
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，＋ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ
ＺｎＳ：Ｃｕ
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋Ｉｎ２Ｏ３
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３，
（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４
ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ
ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
ＺｎＳ：Ｃｕ
３（Ｂａ，Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ２Ｏ３
Ｌａ２Ｏ３・０．２ＳｉＯ２・０．９Ｐ２Ｏ５：Ｃｅ，Ｔｂ
ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ

赤色光を発光する螢光体としては、例えば次のものを用いることができる。

Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ
Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３
ＹＶＯ４：Ｅｕ
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ

黄色光を発光する螢光体としては、例えば次のものを用いることができる。

ＹＡＧ：Ｃｅ

上記したような赤色螢光体、緑色螢光体及び青色螢光体について、それらの重量比Ｒ：Ｇ：Ｂを調節することにより、任意の色調を実現できる。例えば、白色電球色から白色蛍光灯色までの白色発光は、Ｒ：Ｇ：Ｂ重量比が、１：１：１〜７：１：１及び１：１：１〜１：３：１及び１：１：１〜１：１：３のいずれかとすることで実現できる。 Examples of the phosphor that emits blue light include the following.

ZnS: Ag
ZnS: Ag + Pigment
ZnS: Ag, Al
ZnS: Ag, Cu, Ga, Cl
ZnS: Ag + In 2 O 3
ZnS: Zn + In 2 O 3
(Ba, Eu) MgAl 10 O 17
(Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu
Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu
(Ba, Sr, Eu) (Mg, Mn) Al 10 O 17
10 (Sr, Ca, Ba, Eu) · 6PO 4 · Cl 2
BaMg2Al16O25: Eu

Examples of the phosphor that emits green light include the following.

ZnS: Cu, Al
ZnS: Cu, Al + Pigment
(Zn, Cd) S: Cu, Al
ZnS: Cu, Au, Al, + pigment
Y 3 Al 5 O 12 : Tb
Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb
Y 2 SiO 5 : Tb
Zn 2 SiO 4 : Mn
(Zn, Cd) S: Cu
ZnS: Cu
Zn 2 SiO 4 : Mn
ZnS: Cu + Zn 2 SiO 4 : Mn
Gd 2 O 2 S: Tb
(Zn, Cd) S: Ag
ZnS: Cu, Al
Y 2 O 2 S: Tb
ZnS: Cu, Al + In 2 O 3
(Zn, Cd) S: Ag + In 2 O 3 ,
(Zn, Mn) 2 SiO 4
BaAl 12 O 19 : Mn
(Ba, Sr, Mg) O.aAl 2 O 3 : Mn
LaPO 4: Ce, Tb
Zn 2 SiO 4 : Mn
ZnS: Cu
3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O.8Al 2 O 3
La 2 O 3 · 0.2SiO 2 · 0.9P 2 O 5: Ce, Tb
CeMgAl11O19: Tb

As the phosphor that emits red light, for example, the following can be used.

Y 2 O 2 S: Eu
Y 2 O 2 S: Eu + pigment
Y 2 O 3 : Eu
Zn 3 (PO 4 ) 2 : Mn
(Zn, Cd) S: Ag + In 2 O 3
(Y, Gd, Eu) BO 3
(Y, Gd, Eu) 2 O 3
YVO 4 : Eu
La 2 O 2 S: Eu, Sm

As the phosphor that emits yellow light, for example, the following can be used.

YAG: Ce

By adjusting the weight ratio R: G: B of the red phosphor, the green phosphor and the blue phosphor as described above, an arbitrary color tone can be realized. For example, white light emission from a white light bulb color to a white fluorescent light color has R: G: B weight ratios of 1: 1: 1 to 7: 1: 1 and 1: 1: 1 to 1: 3: 1 and 1. It can be realized by setting any one of 1: 1 to 1: 1: 3.

また、混合した螢光体の総重量比を螢光体を含有する封止体の重量に対して１重量％〜５０重量％にすることで実質的な波長変換が実現でき、１０重量％〜３０重量％にすることで高輝度の発光装置が実現できる。   Moreover, substantial wavelength conversion can be realized by setting the total weight ratio of the mixed phosphor to 1 to 50% by weight with respect to the weight of the sealing body containing the phosphor. By setting the content to 30% by weight, a light emitting device with high luminance can be realized.

さらに、これらのＲＧＢ蛍光体を適宜選択して配合した場合、封止体１１１の色調を白色とすることができる。つまり、白色に光る発光装置が、非点灯時においても白色に見える点で、「見栄え」が良く、視覚的、デザイン的にも優れた発光装置を提供することができる。   Furthermore, when these RGB phosphors are appropriately selected and blended, the color tone of the sealing body 111 can be white. That is, the light emitting device that emits white light can be white even when not lit, so that it can provide a light emitting device that has good “look” and that is excellent in visual and design.

ここで、本発明において用いる螢光体は上記した無機螢光体に限定するものではなく、以下に例示する有機色素体も同様に用いて高輝度の発光装置を実現できる。

キサニセン系色素
オキサジン系色素
シアニン系色素
ローダミンＢ（６３０ｎｍ）
クマリン１５３（５３５ｎｍ）
ポリパラフェニレンビニレン（５１０ｎｍ）
クマリン１（４３０ｎｍ）
クマリン１２０（４５０ｎｍ）
トリスー（８−ヒドロキシノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３又はＡｌＱ）（緑色発光）
４−ジシアノメチレン−２−メチル−６（ｐ−ジメチルアミノスチリン）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）（オレンジ色／赤色発光）

複数種類の色素体を用いる場合でも、封止体であるシリコーン樹脂にそれぞれの色素体を添加して攪拌することによりそれぞれの色素を樹脂中にほぼ均一に分散させることができ、色素の励起効率を高くすることができる。 Here, the phosphor used in the present invention is not limited to the inorganic phosphor described above, and a high-luminance light-emitting device can be realized using the organic pigments exemplified below as well.

Xanicene dye Oxazine dye Cyanine dye Rhodamine B (630 nm)
Coumarin 153 (535nm)
Polyparaphenylene vinylene (510nm)
Coumarin 1 (430nm)
Coumarin 120 (450nm)
Tris (8-hydroxynoline) aluminum (Alq3 or AlQ) (green light emission)
4-Dicyanomethylene-2-methyl-6 (p-dimethylaminostyrin) -4H-pyran (DCM) (orange / red emission)

Even when multiple types of pigments are used, the pigments can be dispersed almost uniformly in the resin by adding the pigments to the silicone resin that is the sealant and stirring them. Can be high.

本発明によれば、発光装置の発光色は、発光素子１０６の１次光と、封止体１１１に含有させる螢光体（色素体も含む）１１０の組み合わせにより多種多様のものが実現できる。つまり、赤色、緑色、青色、および黄色系などの蛍光体（色素体も含む）を配合することで任意の色調が実現できる。   According to the present invention, a wide variety of emission colors of the light emitting device can be realized by combining the primary light of the light emitting element 106 and the phosphor 110 (including the pigment body) included in the sealing body 111. That is, an arbitrary color tone can be realized by blending phosphors (including pigments) such as red, green, blue, and yellow.

一方、本発明によれば、単一の蛍光体を用いた場合でも、従来の半導体発光素子では実現できなかった発光波長の安定性が実現できる。すなわち、通常の半導体発光素子は、駆動電流や周囲温度や変調条件などに応じて発光波長がシフトする傾向を有する。これに対して、本発明の発光装置により、実質的に２次光のみを取り出すものとすれば、発光波長が駆動電流や温度などの変化に依存せず、極めて安定するという効果が得られる。   On the other hand, according to the present invention, even when a single phosphor is used, stability of the emission wavelength that cannot be realized by a conventional semiconductor light emitting device can be realized. That is, a normal semiconductor light emitting element has a tendency that the emission wavelength shifts according to the drive current, the ambient temperature, the modulation condition, and the like. On the other hand, if substantially only secondary light is taken out by the light emitting device of the present invention, an effect that the emission wavelength does not depend on changes in driving current, temperature, etc. and is extremely stable can be obtained.

また、この場合、発光特性が発光素子１０６の特性に依存することなく添加する蛍光体１１０の特性で決まるため、発光装置ごとの特性が安定し歩留まり高く生産することができる。   Further, in this case, since the light emission characteristics are determined by the characteristics of the phosphor 110 to be added without depending on the characteristics of the light emitting element 106, the characteristics of each light emitting device can be stabilized and high yield can be produced.

（封止体１１１の表面形状について）
本発明者は、封止体１１１に関して独自の試作検討を行った結果、その表面形状ついて新たな知見を得た。 (About the surface shape of the sealing body 111)
The present inventor obtained a new knowledge about the surface shape as a result of conducting an original prototype study on the sealing body 111.

図２３は、封止体の表面の形状による放出光の強度分布を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は封止体１１１の表面がほぼ平坦な場合、同図（ｂ）は封止体１１１の表面が凹状に窪んで形成された場合、同図（ｃ）は封止体１１１の表面が凸状に膨らんで形成された場合の発光装置からの放出光の強度分布Ｐをそれぞれ表す。   FIG. 23 is a conceptual diagram showing the intensity distribution of emitted light according to the shape of the surface of the sealing body. That is, FIG. 4A shows the case where the surface of the sealing body 111 is substantially flat, FIG. 5B shows the case where the surface of the sealing body 111 is formed in a concave shape, and FIG. Each of the intensity distributions P of the light emitted from the light emitting device when the surface of the body 111 bulges in a convex shape is shown.

図２３（ａ）に例示した平面形状の場合と比べて、同図（ｂ）に表した凹状の場合には放出光の強度分布すなわち配光特性は、垂直軸Ｚ方向に収束していることが分かる。これに対して、同図（ｃ）に表した凸状の場合には、放出光はｘｙ平面方向に広がった配光特性を有する。これは、封止体１１１を凸状に形成した場合には、その凸部付近に含有される蛍光体から放出された光がｘｙ平面方向に拡がるのに対して、凹状に形成した場合には封止体の表面付近に含有される蛍光体から放出された光も側壁の反射面１０４により反射されてｚ軸方向に進む割合が増加するためであると考えられる。   Compared to the planar shape illustrated in FIG. 23A, the intensity distribution of the emitted light, that is, the light distribution characteristic, converges in the vertical axis Z direction in the concave shape illustrated in FIG. I understand. On the other hand, in the case of the convex shape shown in FIG. 5C, the emitted light has a light distribution characteristic spreading in the xy plane direction. This is because when the sealing body 111 is formed in a convex shape, the light emitted from the phosphor contained in the vicinity of the convex portion spreads in the xy plane direction, whereas in the case where it is formed in a concave shape. It is considered that the light emitted from the phosphor contained in the vicinity of the surface of the sealing body is also reflected by the reflecting surface 104 on the side wall and increases in the rate of proceeding in the z-axis direction.

ここで、封止体１１１の表面形状を凸状とするか、それとも凹状とするかは、その充填量により調節することができる。つまり、封止体１１１の充填量を調節することにより、所望する放出光の配光特性を得ることが可能である。   Here, whether the surface shape of the sealing body 111 is convex or concave can be adjusted by the filling amount. That is, by adjusting the filling amount of the sealing body 111, it is possible to obtain a desired light distribution characteristic of emitted light.

但し、通常は、収束性が高く、ｚ軸上において輝度が高い発光装置が要求される場合が多い。封止体１１１の表面を凹状に形成すれば、このような要求に確実かつ容易に応ずることができる。   However, usually, a light emitting device with high convergence and high luminance on the z-axis is often required. If the surface of the sealing body 111 is formed in a concave shape, it is possible to meet such a request reliably and easily.

また、平面型画像表示装置のように複数の発光装置を並列配置する場合に、封止体１１１の表面が凸状に形成されていると、凸部の蛍光体が、隣接する発光装置からの発光を受けて不必要な励起発光を生ずる虞がある。従って、このような用途においても、封止体１１１の表面は凹状とすることが望ましい。   In addition, when a plurality of light emitting devices are arranged in parallel as in a flat-type image display device, if the surface of the sealing body 111 is formed in a convex shape, the fluorescent material in the convex portion is separated from the adjacent light emitting device. There is a possibility of generating unnecessary excitation light emission upon receiving light emission. Therefore, it is desirable that the surface of the sealing body 111 be concave in such applications.

本発明によれば、これらの要求に対しても、封止体１１１の充填量を調節することにより、確実かつ容易に応ずることができる。   According to the present invention, it is possible to meet these requirements reliably and easily by adjusting the filling amount of the sealing body 111.

（封止体１１１の材質について）
封止体１１１は、発光素子１０６からの１次光を変換する蛍光体１１０を含む部材である。このため、封止体１１１は、発光素子１０６からの１次光のエネルギーよりも大きな結合をエネルギーを有する材料からなることが望ましく、さらに、発光素子１０６からの１次光を透過し、蛍光体１１０により波長変換された発光も透過する特性を有するものであることが望ましい。 (About the material of the sealing body 111)
The sealing body 111 is a member including a phosphor 110 that converts primary light from the light emitting element 106. For this reason, the sealing body 111 is preferably made of a material having an energy that is larger than the energy of the primary light from the light emitting element 106, and further transmits the primary light from the light emitting element 106, It is desirable that the light having the wavelength converted by 110 be transmitted.

しかし、封止体１１１の材料として従来のエポキシ樹脂を用いると、発光素子１０６から放出される１次光に対する耐光性が十分でない場合がある。具体的には、発光素子からの１次光を長期間に亘って受けると、当初は透明なエポキシ樹脂が変色し、黄色から茶褐色さらには黒色になる。その結果として、光の取り出し効率が大幅に低下するという問題が生ずることが判明した。この問題は、１次光の波長が短いほど、顕著となる。   However, when a conventional epoxy resin is used as the material of the sealing body 111, the light resistance to the primary light emitted from the light emitting element 106 may not be sufficient. Specifically, when primary light from a light emitting element is received over a long period of time, the initially transparent epoxy resin changes color, changing from yellow to brown or even black. As a result, it has been found that there arises a problem that the light extraction efficiency is greatly reduced. This problem becomes more prominent as the wavelength of the primary light is shorter.

これに対して、本発明者は、独自の試作検討の結果、第１実施形態に関して前述したシリコーン樹脂を用いると極めて良好な結果が得られることを知得した。すなわち、シリコーン樹脂を用いた場合は、比較的短波長の光を長期間照射しても、変色などの劣化は殆ど生じない。その結果として、短波長光を１次光とした発光装置に用いて、高い信頼性を実現することができた。   On the other hand, as a result of original trial examination, the present inventor has found that an extremely good result can be obtained by using the silicone resin described above with respect to the first embodiment. That is, when a silicone resin is used, even when a relatively short wavelength light is irradiated for a long period of time, deterioration such as discoloration hardly occurs. As a result, it was possible to achieve high reliability by using a light emitting device using short wavelength light as primary light.

例えば、シリコーン樹脂は、紫外線から可視光のほぼ全ての波長範囲の光に対して高い透過率を有し、しかも、この波長範囲において、実用的なＬＥＤの発光を１０００時間照射しても、透過率は初期値の６０％以上保持する特性を有している。   For example, silicone resin has a high transmittance for light in almost all wavelength ranges from ultraviolet to visible light, and even in this wavelength range, light emitted from a practical LED is irradiated for 1000 hours. The rate has a characteristic of maintaining 60% or more of the initial value.

ここで、図２２に例示した構造を製造する際には、シリコーン樹脂は、所定の（複数の）蛍光体１１０を混合、攪拌しながら開口の狭いノズルを通して、開口部１０５にマウントされた発光素子１０６の上に塗布される。しかる後に、硬化させて形成する。   Here, when the structure illustrated in FIG. 22 is manufactured, the silicone resin is a light emitting element mounted on the opening 105 through a nozzle having a narrow opening while mixing and stirring predetermined (plural) phosphors 110. 106 is applied. Thereafter, it is cured and formed.

この際に、特に硬化前の粘度が１００ｃｐ〜１００００ｃｐのシリコーン樹脂を用いると、蛍光体１１０が樹脂内に均一に分散された後に、沈降や偏析を生ずることがない。このため、励起された蛍光体から放出された発光が他の蛍光体で過度に散乱、吸収されること無く、屈折率の大きな蛍光体で適度に均一に散乱され、光の混合も均一に生ずるため色調の「むら」も抑制できる。   At this time, particularly when a silicone resin having a viscosity of 100 cp to 10000 cp before curing is used, no precipitation or segregation occurs after the phosphor 110 is uniformly dispersed in the resin. For this reason, the light emitted from the excited phosphor is not scattered and absorbed excessively by other phosphors, but is scattered moderately and uniformly by a phosphor having a large refractive index, and light is mixed evenly. Therefore, “unevenness” in color tone can also be suppressed.

さらに、本発明において用いるシリコーン樹脂は、第１実施形態に関して前述したように、樹脂部１０３との付着強度も強く、耐湿性が高く温度ストレスによるクラック等も少ない。また、シリコーン樹脂を充填することにより周囲の温度変化による発光素子１０６およびＡｕワイヤに対する樹脂ストレスを著しく軽減させることができる。   Furthermore, as described above with reference to the first embodiment, the silicone resin used in the present invention has high adhesion strength with the resin portion 103, high moisture resistance, and few cracks due to temperature stress. Further, by filling the silicone resin, the resin stress on the light emitting element 106 and the Au wire due to a change in ambient temperature can be remarkably reduced.

またさらに、本発明者は、「ゴム状シリコーン樹脂」と「ゲル状シリコーン樹脂」とを独自に比較検討した結果、以下の知見を得た。すなわち、ゲル状シリコーンを用いた場合、通電動作中に蛍光体１１０が樹脂中を拡散し、色調が変化する現象が見られた。ＲＧＢ３色混合型の場合、赤色（Ｒ）蛍光体の比重が大きいため、この蛍光体が鉛直下方にマイグレートし、色度座標のｘ値が大きくなる現象が見られた。   Furthermore, as a result of independent comparison and examination of “rubber-like silicone resin” and “gel-like silicone resin”, the present inventor has obtained the following knowledge. That is, when gel-like silicone was used, a phenomenon was observed in which the phosphor 110 diffused in the resin during the energization operation and the color tone changed. In the case of the RGB three-color mixed type, since the specific gravity of the red (R) phosphor is large, a phenomenon has been observed in which this phosphor migrates vertically downward and the x value of the chromaticity coordinates increases.

図２４は、通電時間に対して色度ｘの変化を測定した結果を表すグラフである。
同図に表したように、封止体１１１の材料としてゲル状シリコーン樹脂を用いた場合、通電時間が１００時間付近から色度ｘが上昇し始め、１０００時間を超えると加速度的に上昇する。これに対して、ゴム状のシリコーン樹脂を用いた場合は、通電動作により発光装置の温度が上昇した状態で１００００時間近く動作させても、色調の変化は観察されなかった。これは、ゴム状のシリコーン樹脂の場合は、硬度が高く緻密なため、蛍光体の拡散が生じにくいためであると考えられる。 FIG. 24 is a graph showing the result of measuring the change in chromaticity x with respect to the energization time.
As shown in the figure, when a gel-like silicone resin is used as the material of the sealing body 111, the chromaticity x starts to increase from around 100 hours and increases at an accelerated rate when it exceeds 1000 hours. On the other hand, when the rubber-like silicone resin was used, no change in color tone was observed even when operated for nearly 10,000 hours in a state where the temperature of the light emitting device was increased by the energization operation. This is considered to be because, in the case of a rubber-like silicone resin, the hardness is high and dense, so that the diffusion of the phosphor hardly occurs.

つまり、ゲル状シリコーン樹脂の代わりにゴム状シリコーン樹脂を用いることにより、発光特性の変動を解消できることが判明した。   That is, it has been found that the use of a rubbery silicone resin instead of the gel silicone resin can eliminate fluctuations in light emission characteristics.

ここで、封止体１１１としてのシリコーン樹脂に、蛍光体１１０とともに、散乱剤を添加すると、発光素子１０６からの１次光を散乱して蛍光体に均等に当てることができるとともに、蛍光体１１０からの発光を散乱することにより均一な混色状態を実現できる。その結果として、より少ない量の螢光体１１０を用いても所望の発光特性を実現できる。   Here, when a scattering agent is added to the silicone resin as the sealing body 111 together with the phosphor 110, the primary light from the light emitting element 106 can be scattered and applied equally to the phosphor, and the phosphor 110. A uniform color mixture state can be realized by scattering light emitted from the. As a result, desired light emission characteristics can be realized even with a smaller amount of the phosphor 110.

以上詳述したように、本発明によれば、特定の硬度を有するシリコーン樹脂からなる封止体１１１に蛍光体１１０を含有させることにより、発光特性や信頼性を大幅に向上させることが可能となる。   As described above in detail, according to the present invention, it is possible to greatly improve the light emission characteristics and reliability by including the phosphor 110 in the sealing body 111 made of a silicone resin having a specific hardness. Become.

本実施形態は、本発明の第１及び第２実施形態の発光装置に適用して同様の作用効果を奏する。   This embodiment is applied to the light emitting devices of the first and second embodiments of the present invention, and provides the same operational effects.

以下、図面にこれらの具体例を表す。   Hereinafter, specific examples of these are shown in the drawings.

図２５乃至図２７は、それぞれ図２乃至図４に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。これらの図についても、図１乃至図２４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図示した具体例においては、蛍光体１１０Ａと１１０Ｂと１１０Ｃとを混合した場合を表したが、本発明はこれに限定されず、他のいかなる組み合わせも同様に可能である。   FIGS. 25 to 27 are the same as those shown in FIGS. 2 to 4 except that the sealing body 111 contains the phosphor 110. Also in these drawings, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 24 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the illustrated example, the case where the phosphors 110A, 110B, and 110C are mixed is shown, but the present invention is not limited to this, and any other combination is possible as well.

このように本発明の第１実施形態として前述した独特の開口部形状及びチップ配置パターンにより複数のチップを搭載した発光装置に蛍光体を組み合わせることにより、発光特性をさらに向上させ、任意の発光色を得ることも可能となる。   As described above, by combining the phosphor with the light emitting device having a plurality of chips mounted according to the unique opening shape and chip arrangement pattern described above as the first embodiment of the present invention, the light emission characteristics can be further improved, and any light emission color can be obtained. Can also be obtained.

図２８乃至図３１は、それぞれ図１７、図１９乃至図２１に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。これらの図についても、図１乃至図２７に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、これらの図示した具体例においても、蛍光体１１０Ａと１１０Ｂと１１０Ｃとを混合した場合を表したが、本発明はこれに限定されず、他のいかなる組み合わせも同様に可能である。   FIGS. 28 to 31 are the same as those shown in FIGS. 17 and 19 to 21, respectively, in which the sealing body 111 contains the phosphor 110. Also in these drawings, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 27 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Also, in these illustrated specific examples, the case where the phosphors 110A, 110B, and 110C are mixed is shown, but the present invention is not limited to this, and any other combination is possible as well.

このように本発明の第２実施形態として前述した独特のチップ積層構造により複数のチップを搭載した発光装置に蛍光体を組み合わせることにより、高い信頼性を確保しつつ、コンパクトで発光特性をさらに向上させた発光装置を実現することが可能となる。   As described above, the phosphor is combined with the light emitting device in which a plurality of chips are mounted by the unique chip stacking structure described above as the second embodiment of the present invention, thereby further improving the light emitting characteristics in a compact manner while ensuring high reliability. It is possible to realize the light emitting device.

さらに、本実施形態は、本発明の第１乃至第２実施形態において封止体１１１に蛍光体を含有させたものには限定されない。以下、他の具体例のいくつかを紹介する。   Further, the present embodiment is not limited to the one in which the sealing body 111 contains a phosphor in the first or second embodiment of the present invention. Hereafter, some other specific examples are introduced.

図３２は、本実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図３１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 32 is a cross-sectional view schematically illustrating a main configuration of a light emitting device according to a specific example of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 31 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

本具体例の発光装置も、樹脂ステム１００と、その上にマウントされた保護用ダイオード１０６Ｅと半導体発光素子１０６Ｆとの積層体と、これらを覆うように設けられた封止体１１１と、を有する。封止体１１１は、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなり、その中に蛍光体１１０が含有される。   The light emitting device of this specific example also includes a resin stem 100, a stacked body of a protective diode 106E and a semiconductor light emitting element 106F mounted thereon, and a sealing body 111 provided so as to cover them. . The sealing body 111 is made of a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less, and the phosphor 110 is contained therein.

但し、本具体例においては、封止体１１１の周囲には樹脂部１０３の側壁が設けられていない。このようにすると、蛍光体１１０からの２次光は、上方のみでなく横方向にも放出され、広い光度分布を実現できる。従って、幅広い視野角度や幅広い放射角度が要求されるような用途に応用して好適である。   However, in this specific example, the side wall of the resin portion 103 is not provided around the sealing body 111. In this way, the secondary light from the phosphor 110 is emitted not only upward but also laterally, and a wide luminous intensity distribution can be realized. Therefore, it is suitable for application where a wide viewing angle and a wide radiation angle are required.

なお、本具体例における封止体１１１や樹脂ステム１００の形状は図示した具体例には限定されない。例えば、図３３に例示したように、封止体１１１を略半球状とし、また、樹脂ステム１００において、樹脂部１０３がリード１０１、１０２を埋め込んで素子周囲に低い側壁を有するものでも良い。   In addition, the shape of the sealing body 111 and the resin stem 100 in this specific example is not limited to the illustrated specific example. For example, as illustrated in FIG. 33, the sealing body 111 may be substantially hemispherical, and in the resin stem 100, the resin portion 103 may embed the leads 101 and 102 and have a low side wall around the element.

図３４は、本実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図３３に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 34 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a light emitting device according to a specific example of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 33 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置も、リードフレームから形成した一対のリード１０１、１０２を有する。但し、第１のリード１０１の先端にはその一部としてのカップ部６０１が設けられ、保護用ダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆとの積層体は、カップ部６０１の底にマウントされている。そして、ダイオード１０６Ｅからリード１０２ワイア１０９が接続されている。さらに、これらを包囲するように蛍光体１１０を含有する封止体１１１が設けられている。封止体１１１としては、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂を用いる。   The light emitting device of this specific example also has a pair of leads 101 and 102 formed from a lead frame. However, a cup portion 601 as a part thereof is provided at the tip of the first lead 101, and a laminated body of the protective diode 106E and the light emitting element 106F is mounted on the bottom of the cup portion 601. A lead 102 wire 109 is connected to the diode 106E. Further, a sealing body 111 containing a phosphor 110 is provided so as to surround them. As the sealing body 111, a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less is used.

カップ部６０１の内壁側面は、反射面として作用し、発光素子１０６から放出される１次光を上方に反射する。そして、この１次光を受けた蛍光体１１０が所定の波長の２次光を放出する。   The inner wall side surface of the cup portion 601 acts as a reflecting surface and reflects the primary light emitted from the light emitting element 106 upward. Then, the phosphor 110 that has received the primary light emits secondary light having a predetermined wavelength.

本具体例の発光装置は、従来のランプ型半導体発光装置に代わるものであり、比較的広い放射角度を有し、汎用性の高い発光装置となる。   The light emitting device of this specific example is an alternative to the conventional lamp-type semiconductor light emitting device, has a relatively wide radiation angle, and becomes a highly versatile light emitting device.

図３５は、本実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。同図についても、図１乃至図３４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 35 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a light emitting device according to a specific example of this embodiment. Also in this figure, the same elements as those described above with reference to FIGS. 1 to 34 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本具体例の発光装置は、図３４に例示した発光装置と類似した構成を有する。すなわち、本具体例の発光装置も、第１のリード１０１の先端にカップ部６０１が形成され、この底に保護用ダイオード１０６Ｅと発光素子１０６Ｆとの積層体がマウントされている。そして、ダイオード１０６Ｅからリード１０２にワイア１０９が接続されている。さらに、これらを包囲するように蛍光体１１０を含有する封止体１１１が設けられている。   The light emitting device of this example has a configuration similar to that of the light emitting device illustrated in FIG. That is, in the light emitting device of this specific example, the cup portion 601 is formed at the tip of the first lead 101, and the laminated body of the protective diode 106E and the light emitting element 106F is mounted on the bottom. A wire 109 is connected from the diode 106E to the lead 102. Further, a sealing body 111 containing a phosphor 110 is provided so as to surround them.

但し、本実施形態においては、ＪＩＳＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる封止体１１１は小さく形成され、それを包囲するように透光体７１３が設けられている。   However, in this embodiment, the sealing body 111 made of a silicone resin having a JISA hardness of 50 or more and 90 or less is formed small, and a light transmitting body 713 is provided so as to surround it.

蛍光体１１０を含有する封止体１１１を小さく形成することにより、発光部分を小さくして輝度を高くすることができる。そして、透光体７１３の上面がレンズ状の集光作用を有し、収束光を取り出すことも可能となる。   By forming the sealing body 111 containing the phosphor 110 small, the light emitting portion can be reduced and the luminance can be increased. And the upper surface of the translucent body 713 has a lens-shaped condensing function, and it becomes possible to take out convergent light.

また、透光体７１３によって封止体１１１を取り囲むことにより、蛍光体１１０を外気雰囲気から遮断し、湿気や腐食性雰囲気に対する耐久性が向上する。透光体７１３の材料としては樹脂を用いることができる。特に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いると、封止体１１１との密着性も良好となり、優れた耐候性、機械的強度が得られる。   Further, by enclosing the sealing body 111 with the translucent body 713, the fluorescent body 110 is shielded from the outside air atmosphere, and durability against moisture and a corrosive atmosphere is improved. A resin can be used as the material of the light transmitting body 713. In particular, when an epoxy resin or a silicone resin is used, the adhesion with the sealing body 111 is also improved, and excellent weather resistance and mechanical strength can be obtained.

なお、本具体例も図示したものには限定されない。例えば、図３６に例示したように、蛍光体１１０を含有した封止体１１１をカップ部６０１の上に限定しても良い。このようにすると、さらに発光部分が小さくなり、輝度が上昇する。この場合に、ワイア１０９が封止体１１１と透光体７１３との界面を貫通することとなるが、封止体１１１と透光体７１３の材料を類似したものとすれば、界面でのストレスを抑制して断線を防止することも可能である。   This specific example is not limited to the illustrated example. For example, as illustrated in FIG. 36, the sealing body 111 containing the phosphor 110 may be limited on the cup portion 601. In this way, the light emitting part is further reduced and the luminance is increased. In this case, the wire 109 penetrates the interface between the sealing body 111 and the translucent body 713. If the material of the sealing body 111 and the translucent body 713 is similar, the stress at the interface It is also possible to prevent disconnection by suppressing.

以上、具体例を参照しつつ本発明の第１乃至第３の実施の形態について説明した。しかし、本発明のこれらの具体例に限定されるものではない。例えば、蛍光体の材質、発光素子の発光波長あるいは具体的な構造や材質、リードや封止体１１１の形状、各要素の寸法関係などに関しては、当業者が適宜設計変更したものも本発明の範囲に含まれる。   The first to third embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, it is not limited to these specific examples of the present invention. For example, with respect to the material of the phosphor, the emission wavelength or specific structure and material of the light emitting element, the shape of the lead and the sealing body 111, the dimensional relationship of each element, etc. Included in the range.

本発明の第１の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を表す模式図である。すなわち、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。It is a schematic diagram showing the principal part structure of the light-emitting device concerning the 1st Embodiment of this invention. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第２の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 2nd specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第３の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 3rd specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第４の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 4th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第５の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 5th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 図１あるいは図６に例示した構成において用いることができる半導体発光素子の構造を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the structure of the semiconductor light-emitting device which can be used in the structure illustrated in FIG. 1 or FIG. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第６の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 6th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 半導体発光素子１０６Ｄの構造の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the structure of semiconductor light-emitting device 106D. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第７の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 7th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第８の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 8th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第９の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 9th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第１０の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 10th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第１１の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 11th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第１２の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 12th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第１３の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 13th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第１４の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 14th specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the principal part structure of the light-emitting device concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態の発光装置のチップ部分を拡大した要部断面図である。It is principal part sectional drawing to which the chip | tip part of the light-emitting device of 2nd Embodiment was expanded. 第２実施形態の発光装置の封止体１１１に関する第２の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 2nd specific example regarding the sealing body 111 of the light-emitting device of 2nd Embodiment. 第２実施形態の発光装置の第３の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 3rd specific example of the light-emitting device of 2nd Embodiment. 第２実施形態の発光装置の第４の具体例を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the 4th specific example of the light-emitting device of 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施の形態にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the principal part structure of the light-emitting device concerning the 3rd Embodiment of this invention. 封止体の表面の形状による放出光の強度分布を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は封止体１１１の表面がほぼ平坦な場合、同図（ｂ）は封止体１１１の表面が凹状に窪んで形成された場合、同図（ｃ）は封止体１１１の表面が凸状に膨らんで形成された場合の発光装置からの放出光の強度分布Ｐをそれぞれ表す。It is a conceptual diagram showing the intensity distribution of the emitted light by the shape of the surface of a sealing body. That is, FIG. 4A shows the case where the surface of the sealing body 111 is substantially flat, FIG. 5B shows the case where the surface of the sealing body 111 is formed in a concave shape, and FIG. Each of the intensity distributions P of the light emitted from the light emitting device when the surface of the body 111 bulges in a convex shape is shown. 通電時間に対して色度ｘの変化を測定した結果を表すグラフである。It is a graph showing the result of having measured change of chromaticity x to energization time. 図２に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 2, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図３に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 3, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図４に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 4, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図１７に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 17, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図１９に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 19, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図２０に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 20, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 図２１に表したものにおいて、封止体１１１に蛍光体１１０を含有させたものである。In the structure shown in FIG. 21, the sealing body 111 contains the phosphor 110. 第３実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the principal part structure of the light-emitting device concerning the specific example of 3rd Embodiment. 封止体１１１を略半球状とし、また、樹脂ステム１００において、樹脂部１０３がリード１０１、１０２を埋め込んで素子周囲に低い側壁を有する発光装置を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a light emitting device in which a sealing body 111 is substantially hemispherical and a resin portion 103 has leads 101 and 102 embedded in a resin stem 100 and has low sidewalls around the element. 第３実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the principal part structure of the light-emitting device concerning the specific example of 3rd Embodiment. 第３実施形態の具体例にかかる発光装置の要部構成を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the principal part structure of the light-emitting device concerning the specific example of 3rd Embodiment. 蛍光体１１０を含有した封止体１１１をカップ部６０１の上に限定した発光装置を表す断面図である。It is sectional drawing showing the light-emitting device which limited the sealing body 111 containing the fluorescent substance 110 on the cup part 601. FIG. 従来の発光装置の典型例を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）はその要部構成を表す平面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。It is a conceptual diagram showing the typical example of the conventional light-emitting device. That is, FIG. 4A is a plan view showing the configuration of the main part, and FIG. 4B is a cross-sectional view thereof. エポキシ樹脂８０４にクラックＣが発生したり、また、樹脂ステム８００との界面Ｉにおいて剥離が生ずる様子を表す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a state in which a crack C occurs in an epoxy resin 804 and peeling occurs at an interface I with a resin stem 800. 本発明者が本発明に至る過程で試作した発光装置の平面構成を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the plane structure of the light-emitting device which this inventor made as an experiment in the process leading to this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 樹脂ステム
１０１、１０２ リード
１０１Ｇ、１０２Ｇ 切り欠き
１０３ 樹脂部
１０４ 反射面
１０５ 開口部
１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｄ 半導体発光素子
１０６Ｂ 保護用ダイオード
１０７ 接着剤
１０９ ボンディングワイヤ
１１０、１１０Ａ〜１１０Ｃ 螢光体
１１１ 封止体（シリコーン樹脂）
１２１ 光取り出し面
１２０ 発光素子
１２１ 導電性基板
１２２ バッファ層
１２３ コンタクト層
１２４ 発光層
１２５ クラッド層
１２６ コンタクト層
１２７ ｎ側電極
１２８ ｐ側電極
１２９ ボンディングパッド
１３０ 保護膜
１３１ 光取り出し面
１３３ 絶縁性基板
２１３ 第２の封止体 100 Resin stem 101, 102 Lead 101G, 102G Notch 103 Resin part 104 Reflecting surface 105 Opening part 106A, 106C, 106D Semiconductor light emitting element 106B Protection diode 107 Adhesive 109 Bonding wire 110, 110A-110C Phosphor 111 Sealing Body (silicone resin)
121 light extraction surface 120 light emitting element 121 conductive substrate 122 buffer layer 123 contact layer 124 light emitting layer 125 clad layer 126 contact layer 127 n side electrode 128 p side electrode 129 bonding pad 130 protective film 131 light extraction surface 133 insulating substrate 213 first 2 sealed body

Claims (5)

第１のリードと、
第２のリードと、
前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、
前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、
前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、
前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、
前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
を備え、
前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、
前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、
前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、
前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、互い違い状に形成され、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分が前記開口部の中心に向けてせり出したことを特徴とする発光装置。 The first lead,
A second lead,
A first semiconductor light emitting device mounted on the first lead;
A semiconductor element mounted on the second lead;
A first wire connecting the first semiconductor light emitting element and the second lead;
A second wire connecting the semiconductor element and the first lead;
A silicone resin provided so as to cover the first semiconductor light emitting element and the semiconductor element, and having a JISA hardness of 50 or more;
A resin portion in which at least a part of the first and second leads are embedded;
With
The first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part,
In the first lead, a first notch opened on one side is provided between a portion where the first semiconductor light emitting element is mounted and a portion where the second wire is connected,
In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected,
Said first semiconductor light emitting element is mounted portion, and the portion where the second wire is connected, the tip of the first lead including a portion in which the semiconductor element is mounted, the first The tip of the second lead including the wire connected portion is formed in a staggered manner, and the portion on which the first semiconductor light emitting element is mounted protrudes toward the center of the opening. A light emitting device characterized by that. 第１のリードと、
第２のリードと、
前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、
前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、
前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、
前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、
前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、
前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
を備え、
前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、
前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、
前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、
前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、互い違い状に形成され、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分が前記開口部の中心に向けてせり出したことを特徴とする発光装置。 The first lead,
A second lead,
A first semiconductor light emitting device mounted on the first lead;
A semiconductor element mounted on the second lead;
A first wire connecting the first semiconductor light emitting element and the second lead;
A second wire connecting the semiconductor element and the first lead;
A third wire connecting the semiconductor light emitting element and the first lead;
A silicone resin provided so as to cover the first semiconductor light emitting element and the semiconductor element, and having a JISA hardness of 50 or more;
A resin portion in which at least a part of the first and second leads are embedded;
With
The first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part,
In the first lead, a first notch opened on one side is provided between a portion where the first semiconductor light emitting element is mounted and a portion where the second and third wires are connected. Provided,
In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected,
A portion of the first semiconductor light emitting element is mounted, a portion in which the second and third wire is connected, the tip of the first lead including a portion in which the semiconductor element is mounted, The tip of the second lead including the portion to which the first wire is connected is formed in a staggered manner, and the portion on which the first semiconductor light emitting element is mounted is at the center of the opening. A light emitting device characterized by protruding toward the surface. 第１のリードと、
第２のリードと、
前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、
前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、
前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、
前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、
前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、
前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
を備え、
前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、
前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、
前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、
前記第１の切り欠きと、前記第２の切り欠きと、は、直線状に揃い、
前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端と、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端と、は、直線状に揃い、前記第１の半導体発光素子が前記半導体素子よりも前記開口部の中心に接近したことを特徴とする発光装置。 The first lead,
A second lead,
A first semiconductor light emitting device mounted on the first lead;
A semiconductor element mounted on the second lead;
A first wire connecting the first semiconductor light emitting element and the second lead;
A second wire connecting the semiconductor element and the first lead;
A third wire connecting the semiconductor light emitting element and the first lead;
A silicone resin provided so as to cover the first semiconductor light emitting element and the semiconductor element, and having a JISA hardness of 50 or more;
A resin portion in which at least a part of the first and second leads are embedded;
With
The first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part,
In the first lead, a first notch opened on one side is provided between a portion where the first semiconductor light emitting element is mounted and a portion where the second and third wires are connected. Provided,
In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected,
Wherein the first notch, the second notch, is have a linear two assortment,
A tip of the first lead including a portion where the first semiconductor light emitting element is mounted; a portion where the second and third wires are connected; a portion where the semiconductor element is mounted; The tip of the second lead including the portion to which the first wire is connected is aligned in a straight line, and the first semiconductor light emitting element is closer to the center of the opening than the semiconductor element. A light emitting device characterized by that. 第１のリードと、
第２のリードと、
前記第１のリードにマウントされた第１の半導体発光素子と、
前記第２のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２のリードとを接続した第１のワイアと、
前記半導体素子と前記第１のリードとを接続した第２のワイアと、
前記半導体発光素子と前記第１のリードとを接続した第３のワイヤと、
前記第１の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように設けられ、ＪＩＳＡ値の硬度が５０以上のシリコーン樹脂と、
前記第１及び第２のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
を備え、
前記第１の半導体発光素子、前記半導体素子及び前記シリコーン樹脂は、前記樹脂部に設けられた開口部の中に設けられ、
前記第１のリードにおいて、前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第１の切り欠きが設けられ、
前記第２のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、の間に片側が開放された第２の切り欠きが設けられ、
前記第１の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第２及び第３のワイアが接続された部分と、を含む前記第１のリードの先端は、直線状であり、
前記半導体素子がマウントされた部分と、前記第１のワイアが接続された部分と、を含む前記第２のリードの先端は、直線状であり、
前記第１のリードの前記先端と、前記第２のリードの前記先端と、は、幅方向にずれることなく対向し、
前記第１の切り欠きと、前記第２の切り欠きと、は、前記第１の半導体発光素子が前記開口部の中心に接近するように互い違い状にずれて形成されていることを特徴とする発光装置。 The first lead,
A second lead,
A first semiconductor light emitting device mounted on the first lead;
A semiconductor element mounted on the second lead;
A first wire connecting the first semiconductor light emitting element and the second lead;
A second wire connecting the semiconductor element and the first lead;
A third wire connecting the semiconductor light emitting element and the first lead;
A silicone resin provided so as to cover the first semiconductor light emitting element and the semiconductor element, and having a JISA hardness of 50 or more;
A resin portion in which at least a part of the first and second leads are embedded;
With
The first semiconductor light emitting element, the semiconductor element, and the silicone resin are provided in an opening provided in the resin part,
In the first lead, a first notch opened on one side is provided between a portion where the first semiconductor light emitting element is mounted and a portion where the second and third wires are connected. Provided,
In the second lead, a second notch opened on one side is provided between a portion where the semiconductor element is mounted and a portion where the first wire is connected,
The tip of the first lead including the portion where the first semiconductor light emitting element is mounted and the portion where the second and third wires are connected is linear.
The tip of the second lead including the portion where the semiconductor element is mounted and the portion where the first wire is connected is linear.
The tip of the first lead and the tip of the second lead face each other without shifting in the width direction ,
The first cutout and the second cutout are formed so as to be staggered so that the first semiconductor light emitting element approaches the center of the opening. Light emitting device. 前記開口部において、前記第１及び第２のリードは前記樹脂部の上に設けられ、
前記第１の及び第２の切り欠きにおいて露出した前記樹脂部は、光を反射する拡散材が添加されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。 In the opening, the first and second leads are provided on the resin portion,
5. The light emitting device according to claim 1 , wherein a diffusion material that reflects light is added to the resin portion exposed in the first and second cutouts .
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