JP5458910B2

JP5458910B2 - 発光装置

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Inventors: 才気山本
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-01-28
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Description

本発明は、半導体発光素子を用いた発光装置に関し、特に、保護素子が搭載されている発光装置に関する。

近年、小型・薄型化を目的として、表面実装型の発光装置が、ランプ型の発光装置に代わって多く使用されるようになっている。

この表面実装型の発光装置は、支持体（パッケージ）の内部に発光素子が備えられ、発光素子の正負の電極がそれぞれ接続される正及び負の電極としてリードフレーム端子が一体成形されて構成されている。この発光装置は、例えば、静電気が生じやすい環境で用いられる場合には、静電耐圧に対してより強いものが要求されるため、発光素子に加えて、ツェナーダイオード等の保護素子が、発光素子に近接するように設けられている（例えば、特許文献１等）。

特開平１１−５４８０４号公報

しかしながら、支持体上において、保護素子を発光素子に近接して併設すると、保護素子の載置領域や、ワイヤをボンディングするための充分な領域を確保しなければならず、このため、リードフレームや支持体を大きくする必要があり、発光装置の小型化には限界があった。また、発光素子からの光が保護素子に吸収されたり、保護素子に遮光されたりすることにより、発光装置全体として光取り出し効率が低下するという問題があった。

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、保護素子が内蔵された支持体において、小型で光取り出し効率の高い発光装置を提供することにある。

以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、導電部材に載置された保護素子と、前記導電部材上に設けられる台座部とを有し、前記保護素子の少なくとも一部が前記台座部により覆われ、前記台座部の上面に発光素子が載置されていることを特徴とする。

前記保護素子は前記台座部に内包されていることが好ましい。

この発光装置においては、前記導電部材は支持体上に配置されており、前記台座部は前記支持体から突出するように形成されていることが好ましい。

さらに、前記支持体と前記台座部とが同じ材料により一体に形成されていてもよい。

また、前記支持体と前記台座部とが別の材料により形成されていてもよい。

また、前記支持体は開口を有し、前記台座部は前記開口に収納されていることが好ましい。

また、前記開口の底面に前記導電部材の一部が露出されており、該露出された導電部材と前記発光素子とがワイヤにより接続されていることが好ましい。

また、前記台座部の側面の一部は、前記開口を形成する壁面と結合されて一体に形成されていることが好ましい。

本発明の発光装置によれば、保護素子が内蔵された支持体において、小型で光取り出し効率の高い発光装置を提供することができる。

本発明の発光装置の実施形態を示す斜視図である。本発明の発光装置の実施形態を示す概略断面斜視図である。本発明の発光装置の一部を示す部分断面図である。本発明の発光装置の別の実施形態を示す概略断面斜視図である。本発明の発光装置のさらに別の実施形態を示す斜視図である。本発明の発光装置の製造方法の一例を示す図である。本発明の発光装置のまたさらに別の実施形態を示す概略断面斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

＜実施の形態１＞
図１から図３は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は発光装置の概略外観斜視図、図２は発光装置の断面斜視図、図３は発光装置の部分断面斜視図である。

図２に示すように、発光装置１００は、導電部材１０３ａに載置された保護素子１０６と、導電部材１０３ａ上に設けられる台座部１０５を有する。ここで、保護素子１０６は、台座部１０５に内包されており、台座部１０５の上面には、発光素子１０４が載置されている。このように、保護素子１０６を台座部１０５に内包することにより、以下のような効果が得られる。まず、保護素子１０６の載置面と発光素子１０４の載置面とが、同一面上にないため、保護素子１０６の載置領域や、ワイヤ１０７をボンディングするための充分な領域を確保する必要がなく、これにより一対の導電部材１０３ａ、１０３ｂおよび支持体１０１を大きくする必要がない。また、保護素子１０６に発光素子１０４の光が吸収されることもなく、小型で光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。

本実施の形態においては、図１および図２に示すように、導電部材１０３ａおよび１０３ｂは、支持体１０１の表面上に配置され、支持体１０１には開口１０２が形成されている。また、支持体１０１により一体的に固定された正負の導電部材１０３ａおよび１０３ｂ（即ち、電極部材１０３ａおよび１０３ｂの少なくとも一部を支持体１０１の内部に含むように固定）を有している。さらに、本実施の形態に係る発光装置１００は、図２に示すように、支持体１０１の開口１０２内に台座部１０５が、支持体１０１と一体的に形成されており（即ち、台座部１０５を支持体１０１に対して動かないように固定）、この台座部１０５の内部に保護素子１０６および保護素子と導電部材１０３ｂとを電気的に接続するワイヤ１０７とが内包されている。さらに、この台座部１０５の上部には、発光素子１０４が載置されており、開口１０２の底面から露出された導電部材１０３ａおよび１０３ｂと、ワイヤ１０７により電気的に接続されている。このように、開口１０２内に台座部１０５を収納することにより、発光素子１０４の載置位置を、開口１０２の開口側に近づけることができる。言い換えると、開口１０２の底面に発光素子１０４を載置する場合と比べて、高い位置に発光素子１０４を配置することができるため、開口１０２内で吸収される光量を減少させ、光の取り出し効率を向上させることができる。

また、正負の導電部材１０３ａと１０３ｂとの間に台座部１０５を設けることにより、導電部材１０３ａと１０３ｂとの間が支持体を形成する部材により完全に遮断されるため、導電部材１０３ａと１０３ｂとの間の表面上距離が、台座部１０５を設けない場合とは比べ物にならない程遠くなる。これにより、導電部材、例えば、リードフレーム材料のイオンマイグレーションへの耐性を飛躍的に向上させることが可能となり、従来では使用不可能だった環境での使用も可能な発光装置となる。
以下、本実施の形態の発光装置１００の各構成について詳述する。

（支持体１０１）
支持体は、導電部材１０３ａ、１０３ｂをその表面に配置し、その上に保護素子１０６を載置させ、発光素子１０４、保護素子１０６、導電部材１０３ａ、１０３ｂに対して絶縁性を確保できるものであれば、どのような材料によって形成されていてもよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等、具体的には、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂、さらに、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン、セラミック等が挙げられる。好適には、熱可塑性樹脂を用いる。またこれらの樹脂は、適当な強化充填材を配合した組成物であってもよい。例えば、ガラス繊維が一般的であるが、炭素繊維、ポリアミド繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊維、黄銅繊維、スチール繊維、セラミック繊維、ボロンウイスカー等を配合した繊維強化組成物のほか、粉状、粒状、板状、フレーク状、ビーズ状等種々の形状のアスベスト、マイカ、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス、クレー、ワラステナイト、酸化チタン等を配合したその他の無機充填材強化組成物が挙げられる。

支持体１０１には、発光素子１０４が載置された台座部１０５を収納する開口１０２が形成されていてもよい。このとき、開口１０２の側面が、開口端縁に向かって末広がりとなるテーパー状に形成されていることが好ましい。開口１０２の底面には、リードフレーム１０３ａおよび１０３ｂの一部が露出されており、この露出面と発光素子１０４の正負の電極とをワイヤ１０７にて接続することで、電気的導通をとることができる。

支持体１０１は、開口１０２を有さなくてもよい。この場合、支持体１０１は板状に形成され、その板状の支持体１０１の表面から、台座部１０５が突出して形成される。

（台座部１０５）
台座部１０５は、保護素子１０６を内包（または包含）し、発光素子１０４の搭載部として機能する部分である。台座部１０５は、支持体１０１と別の工程において同じ部材もしくは別の部材により形成されてもよいし、支持体１０１と同時に、一体に形成することもできる。台座部１０５の内部は、空洞であってもよいし、成形部材で埋まっていてもよい。尚、ここでいう「内包（または包含）」とは、保護素子１０６の外表面が完全に覆われている状態をいい、保護素子１０６の底面が導電部材に実装されている場合においては、保護素子の側面と上面とが外部に露出しない状態で覆われていることをいう。
保護素子１０６が、台座１０５の開口１０２内で露出していないことにより、保護素子１０６に発光素子１０４の光が吸収されることがない。このため発光装置１００では、発光素子１０４からの光をより高い効率で取り出すことができる。

台座部１０５が保護素子１０６を内包する上述の実施形態は、本発明のより好適な実施形態である。本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、台座部１０５が保護素子１０６の少なくとも一部を覆う実施形態を含む。
すなわち、台座部１０５が保護素子１０６の一部を含み、保護素子１０６の残りの部分が台座１０５の外側に位置する実施形態も本発明に含まれる。
この場合、保護素子１０６の過半（例えば保護素子１０６の表面積の５０％より多く）が、台座１０５の内部に含まれ（または台座１０５に覆われ）、残りの部分（例えば保護素子１０６の表面積の５０％未満）が台座１０５の外側に位置することが好ましい。

保護素子１０６の一部が台座部１０５の外側に位置して台座部１０５から露出している場合、保護素子１０６は台座部１０５の上面および／または側面から露出してもよい。しかし、好ましくは、台座部１０５の最上面からは保護素子１０６が露出しないことが好ましい。
台座部１０５の最上面は発光素子１０４の載置面となり、この載置面に光吸収体となる保護素子１０６の一部が位置すると発光素子１０４からの光が吸収されるからである。そこで、保護素子１０６の一部を露出させる場合は、発光素子の載置面よりも下部で露出させることが好ましい。

図４は、保護素子１０６の一部が台座部１０５の外側に位置する場合の好ましい実施形態に係る発光装置１００Aを示す概略断面斜視図である。
発光装置１００Aでは、台座部１０５の側面は階段状に形成されており、その階段面（台座部１０５の最上面（載置面）と略平行な面）において、保護素子１０６の上面の一部が露出している。
すなわち、保護素子１０６の上面の一部が台座部１０５の外側に位置している一方で、保護素子の１０６の過半の部分が、台座１０５の内部に含まれている。換言すると保護素子１０６は、保護素子１０６の上面の一部以外の部分が台座部１５０により覆われている。

保護素子１０６の一部が台座部１０５から露出している場合、保護素子１０６の露出部は、図４のように保護素子１０６の上面であってもよく、また側面であってもよい。

なお、図４に示す実施形態では保護素子１０６と導電部材１０３ｂとを電気的に接続するワイヤ１０７には、台座部１０５に内包されている。
しかし、当該ワイヤ１０７の一部は台座部１０５の外側に位置してもよい。図５は、保護素子１０６と導電部材１０３ｂとを電気的に接続するワイヤ１０７の一部が台座部の外に位置している発光装置１００Ｂを示す斜視図である。
発光装置１００Bでは、台座部１０５の最上面である発光素子の載置面においてワイヤ１０７が露出している。

ワイヤ１０７が台座部１０５の最上面（載置面）から露出することで発光素子の載置面において、無機部材であるワイヤの占める面積が多くなるため、全面が樹脂からなる台座部よりも、劣化しにくいという効果を有する。
また、保護素子やワイヤを露出させることで、保護素子の実装不良（例えば載置忘れなど）を外観で検出することができる。
なお、ワイヤ１０７は台座部１０５の上面だけでなく、側面から露出してもよい。

台座部１０５の形状は、図２のような台錐形のほか、例えば、上面が円形の台円錐形、上面が開口の形状と相似なトラック形状からなるような台円錐形、直方体など、上面に平坦面を有する形状であれば、特に限定されない。

図３に示すように、薄型の発光装置を形成する際には、台座部１０５の側面の一部は、開口１０２を形成する壁面と結合されて一体に形成されることが好ましい。開口を有する支持体の小型化には、支持体を形成する際の樹脂流動性の悪化によるショートモールドの発生、樹脂射出圧の上昇による金型離型性の悪化や樹脂バリの増加等、安定量産を阻害する問題を伴う。そこで、図３に示すように、支持体のなかで、最も成形性の悪い開口１０２を形成する薄壁部１０８の一部を、台座１０５と結合させ、樹脂により射出成形することにより、薄壁部１０８への樹脂流動性を向上させることができ、薄壁部１０８を安定に量産することができる。また、従来では実現できなかったレベルの薄壁を形成することができるため、限られた外形サイズのなかで、発光素子１０４の載置面を広く取ることができる。これにより、同じ外形サイズの発光装置であっても、より発光面積の大きい発光素子を搭載することができるため、明るい発光装置とすることができる。さらに、台座部１０５が樹脂が射出される際の入り口であるゲートと接する面に形成される、ゲート痕１０９上に配置されることで、成形性を更に向上させることができる。特に、開口１０２を形成する面の短手寸法（開口１０２の幅の短い方）が２ｍｍ以下となるような、射出成形難易度が高い支持体について、効果的である。

図２に示す実施の形態において、台座部１０５は、開口１０２の底面を底面とし、先端が平坦面とされ、側面が底面に対して傾斜して形成され、上方に向かってその断面積が小さくなる四角錐台である。このような形状とすることにより、発光素子１０４の電極と、導電部材１０３ａ、１０３ｂとをワイヤ１０７にて接続する際に、ワイヤ１０７が台座部に干渉しないようにワイヤボンディングできるため、好ましい。また、台座部１０５の底面には、導電部材が配置されることが好ましい。導電部材１０３ａの上面に保護素子１０６を載置し、導電部材１０３ｂと保護素子１０６とをワイヤ１０７にてワイヤボンディングし、その保護素子１０６およびワイヤ１０７を被覆するようにして台座部を形成することで、比較的容易に保護素子を内包することができる。また、台座部１０５に導電部材１０３ａ、１０３ｂが埋入されることで、発光素子１０４から生じた熱を導電部材１０３ａ、１０３ｂを通じて放熱することができる。

なお、台座部１０５の高さは、例えば、５０〜４００μｍである。

（導電部材１０３ａ、１０３ｂ）
導電部材１０３ａ、１０３ｂは、保護素子１０６及び発光素子１０４と電気的に接続されるものである。支持体上に形成される配線パターンであってもよく、また、支持体に埋設されるリードフレームであってもよい。リードフレームは、実質的に板状であればよく、波形板状、凹凸を有する板状であってもよい。その厚みは均一であってもよいし、部分的に厚くなる又は薄くなってもよい。リードフレームを構成する材料は特に限定されず、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、半導体素子で発生する熱を効率的に外部に伝達、放熱することができる。例えば、発光装置用に用いられる場合は、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等が挙げられる。また、リードフレームの表面には、搭載される発光素子１０４からの光を効率よく取り出すために反射メッキが施されていることが好ましい。反射メッキのされたリードフレーム表面の光沢度は、望ましくは０．２以上、より望ましくは１．０以上である。かかる光沢度は、ＧＡＭ社製のＤｅｎｓｉｔｍｅｔｅｒＭｏｄｅｌ１４４の光度計を用いてその値を検出したときの値であり、そのＧＡＭ値が１．０に近いほど光沢度が高く且つＧＡＭ値が０に近いほど光沢度が低いことを示す。

また、発光装置が小型、薄型化されるのに伴い、支持体１０１内部にてリードフレームが埋め込まれ、固定される部分が小さくなるため、支持体内部に埋め込まれる部分に、アンカー形状を設けておくことが好ましい。特に、リードフレームが支持体の外表面から突出している方向に対して、アンカー効果を持たせることのできる位置に、切欠、凸などの形状を設けておくことで、リードフレームが固定され、強度が増すため、好ましい。

本実施形態において、導電部材はリードフレームであり、導電部材１０３ａ、１０３ｂは、支持体１０１内部に埋設され、その表面の一部を開口１０２内に露出させ、該露出部分にワイヤボンディングすることで、発光素子１０４との接続をとっている。このようなワイヤ１０７としては、発光素子１０４の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接続性が良好であるか、電気伝導性及び熱伝導性が良好なものであることが好ましい。熱伝導率としては、０．０１ｃａｌ／Ｓ・ｃｍ２・℃／ｃｍ程度以上が好ましく、さらに０．５ｃａｌ／Ｓ・ｃｍ２・℃／ｃｍ程度以上がより好ましい。作業性などを考慮すると、ワイヤの直径は、１０μｍ〜４５μｍ程度であることが好ましい。このようなワイヤの材料としては、例えば、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金が挙げられる。

図１に示すように、導電部材１０３ａ、１０３ｂは、支持体１０１の開口１０２の長手方向の端部側であって、短手方向に面する外表面の一方側から、支持体１０１の外部に突出して屈曲され、外部端子として機能させる領域とされている。このような導電部材として、リードフレームの形状や突出部、延出方向は、特に限定されるものではなく、実装のタイプ（例えば、サイドビュータイプ、トップビュータイプ等）を考慮して、適宜調整することができる。

（発光素子１０４）
発光素子としては、ＬＥＤ等の半導体発光素子が好適に利用できる。

発光素子１０４は、その発光素子１０４に電力を供給する導電部材１０３ａ、１０３ｂと電気的に接続される。発光素子１０４は、成長基板上に半導体層をエピタキシャル成長させた半導体発光素子が好適に利用できる。成長基板は、例えば、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓ等、公知の材料を用いることができる。また、サファイアのような絶縁性基板でなく、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓ等の導電性基板を用いることにより、ｐ電極及びｎ電極を対向して配置させることもできる。

また必要に応じて、発光素子１０４の周囲に波長変換部材を配置し、発光素子の光の波長を変換して、異なる波長の光に変換して出力することもできる。波長変換部材は、例えば開口１０２内に充填させる透光性部材に、発光素子の光で励起されて蛍光を発する蛍光体を混入することにより形成させたものである。これにより、発光素子の光をより長波長の光に変換し、発光素子の光と波長変換部材で変換された長波長の光との混色光を外部に取り出すことが可能となる。

発光素子１０４は、台座部１０５の表面に接合部材を用いたダイボンディングによって固定される。このような接合部材として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。

（透光性部材）
開口１０２は、透光性部材により封止されていることが好ましい。透光性部材は、外力、水分等から発光素子１０４を保護することができるとともに、ワイヤ１０７を保護することもできる。透光性部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂等の耐候性に優れた透明樹脂又は硝子等が挙げられる。

また、透光性部材には、適宜フィラーや散乱材、拡散材等を適宜分散させることもできる。さらに、蛍光体などの波長変換部材を混入した波長変換層を設けることもできる。拡散材は、光を拡散させるものであり、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。蛍光物質は、発光素子１０４からの光を変換させるものであり、発光素子１０４から支持体１０１の外部へ出射される光の波長を変換することができる。発光素子１０４からの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、有機蛍光体であるペリレン系誘導体、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ、ＹＡＧ：Ｃｅ、Ｅｕ及び／又はＣｒで賦活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２などの無機蛍光体など、種々好適に用いられる。発光装置において白色光を得る場合、特にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を利用すると、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる黄色系が発光可能となり白色系が比較的簡単に信頼性良く形成できる。同様に、Ｅｕ及び／又はＣｒで賦活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２蛍光体を利用した場合は、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる赤色系が発光可能であり白色系が比較的簡単に信頼性よく形成できる。

透光性部材は、通常、樹脂を滴下することにより開口１０２に充填される。開口１０２内で吸収される光量を減少させ、光の取り出し効率を向上させるために開口１０２の厚みを薄くするほど、開口１０２内の体積が小さくなることから、樹脂充填量にばらつきが生じやすくなる。本実施の形態によれば、発光素子１０４の載置部は台座部１０５により、開口の深さをある程度確保した状態で、開口に光が吸収されにくい位置まで発光素子を上方向に配置させることができるため、樹脂充填量のばらつきが影響しにくく、好ましい。透光性部材に蛍光体を含有させる場合、樹脂量のばらつきにより、蛍光体量もばらつくことから、色ばらつきの問題が生じやすいため、この点でも、樹脂充填量のばらつきが少ないほうが好ましい。

（保護素子１０６）
保護素子とは、（１）発光素子に印加され得る逆方向電圧を抑制する。（２）発光素子の動作電圧より高い所定の電圧以上の順方向電圧が動作素子に印加されるのを抑制する。という２つの機能のうち少なくとも一方の機能を有する素子を意味する。保護素子を用いることにより発光装置の静電耐圧を向上させることができる。
台座部１０５内部に配置される保護素子１０６としては、特に限定されるものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。例えば、ツェナーダイオード、アバランシダイオード、スイッチングダイオード、ショットキーダイオードなどである。保護素子１０６の正負電極が上面側と裏面側に設けられていると、一方の電極をリードフレームに導電性の接着剤を介してダイボンディングすることができるため、比較的容易に形成することができ、好ましい。同一面側に正負電極を有する場合には、ワイヤボンディングもしくはバンプ等を介してフリップチップボンディングをすることができる。フリップチップボンディングは、並置されるリードフレームに跨ってそれぞれの電極をリードフレームに接続するようにして導通をとることができる。

これらの保護素子は、支持体１０１を射出成形する前に、予め台座部１０５となる部分に搭載し、ワイヤボンディングもしくはバンプ等を介してフリップチップボンディングして導通させておくことが好ましい。図６に示すように、台座部１０５は、支持体を成形するための金型１１１に、台座部１０５に対応する凹部を設け、該凹部に支持体を形成する樹脂を射出成形することで形成することができる。このとき、保護素子１０６の上部についてみると、金型１１１の凹部の底面１１０（台座部の上面）となる部分まで成形樹脂が充填される。保護素子１０６と導通をとるためのワイヤ１０７は、射出成形時の樹脂の流れにより、断線するおそれがあるが、このように金型の凹部の底面１１０で遮断されているため、ワイヤがそれ以上保護素子１０６の上面方向に引っ張られることがなく、ワイヤ１０７の曲がりや断線を抑制することができる。なお、たとえ台座部１０５の上面からワイヤの一部が露出したとしても、絶縁性の基板の上に半導体層が形成された発光素子を使用することで、ショートなどのおそれもなく、発光素子を搭載することができる。

以下、本発明に係る実施例を本発明の製造方法にそって詳述する。以下に示す製造方法は、例示であって、上記発光装置は、別の方法で製造することもできる。

＜実施例１＞
実施例１として、図１〜３に示す発光装置を製造する方法を、図２〜４を用いて説明する。本実施例の発光装置１００は、縦３．８ｍｍ、横１．２ｍｍ、厚み０．６ｍｍ、開口１０２の深さが０．６ｍｍの表面実装型のサイドビュー型発光装置である。

（第一の工程）
まず、導電部材として、予めプレス成形により所定の形に形成し、表面にＡｇメッキが施されたリードフレームを用いる（以下、導電部材１０３ａ、１０３ｂをリードフレームという）。保護素子１０６の裏面電極をＡｇペーストを用いてリードフレーム１０３ａにダイボンディングし、保護素子１０６の上面電極とリードフレーム１０３ｂとをワイヤにてワイヤボンディングする。保護素子１０６は、□０．２４ｍｍ、厚み０．１４ｍｍのものを用い、ワイヤはＡｕからなる、直径は、２５μｍ程度のものを用いる。リードフレーム１０３ａと１０３ｂとの間隔は０．６ｍｍ程度に設定させている。

（第二の工程）
次に、前述のリードフレーム１０３ａ、１０３ｂを金型１１１内に配置させ、支持体を形成する樹脂を射出成形する。図６に示すように、金型１１１には、台座部１０５に対応する凹部が形成されており、該凹部内に保護素子１０６およびワイヤ１０７が収納される状態にて、樹脂が注入される。これにより、保護素子１０６が埋め込まれた台座部１０５を形成させることができる。樹脂の注入口となるゲート痕１０９は、台座部１０５の下部に設けられている。支持体の開口１０２の底面、すなわち、台座部１０５の底面と面一な面であって、台座部を挟んでその両横には、リードフレーム１０３ａおよび１０３ｂの一部が露出している。台座部１０５の一対の側面は、開口１０２を形成する壁部１０８と接合された状態で一体に形成されており、薄壁部の成形性を向上させている。なお、台座部１０５の突出高さは０．３ｍｍ程度であり、薄壁部の厚みは、０．１ｍｍ程度である。台座部１０５は、上方に向かって断面積が小さくなるようにその一対の側面に傾斜面を有する四角錐台とされている。これにより、台座部の成形時には抜きテーパーとして働き、成形性が良く、得られた台座部１０５としては、発光素子１０４の電極とリードフレーム１０３ａ、１０３ｂとの接続をとるためのワイヤが、台座部１０５の角に当たって干渉することを抑制できるため好ましい。

（第三の工程）
次に、台座部１０５の上面に発光素子１０４をエポキシ樹脂にてダイボンディングし、発光素子１０４の電極と、支持体開口底面にて露出されたリードフレーム１０３ａ、１０３ｂとをＡｕワイヤにてワイヤボンディングする。リードフレームとワイヤとの接続箇所が、発光素子１０４の載置面よりも下部に設けられるため、発光素子１０４の載置面と同じ面にワイヤボンディングする場合に比べて、上方、すなわち開口１０２の開口端面側にワイヤループが突出しないため、発光素子１０４の上面と開口端面とを近くすることが可能となる。

（第四の工程）
次に、開口１０２内を、ＹＡＧ蛍光体を含有させたシリコーン樹脂からなる透光性部材（図示せず）にて封止する。

（第五の工程）
最後に、支持体１０１の外表面から外部に突出させたリードフレーム１０３ａ、１０３ｂの端部を支持体に沿うように折り曲げ加工して、サイドビュー型の発光装置とする。

このようにして得られた発光装置は、超薄型で光取り出し効率が高く、保護素子が内蔵されているため、優れた信頼性を有している。

＜実施例２＞
リードフレーム１０３ａおよび１０３ｂが対向する部分において、段差を設け、開口底面において露出させる面よりも低い面に位置するような下段に保護素子１０６を載置し、保護素子１０６とワイヤ１０７とをワイヤボンディングした以外は、実施例１と同様に形成すると、図７に示すような発光装置とすることができる。

照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に使用することができる。

１００、１００Ａ、１００Ｂ発光装置
１０１支持体
１０２開口
１０３ａ、１０３ｂ導電部材
１０４発光素子
１０５台座部
１０６保護素子
１０７ワイヤ
１０８薄壁部
１０９ゲート痕
１１０金型の凹部の底面
１１１金型

Claims

開口を有する支持体と、
導電部材に載置された保護素子と、
前記導電部材上に設けられ、かつ前記支持体の前記開口に収納された台座部と、
を有し、
前記保護素子の少なくとも一部が前記台座部により覆われ、
前記台座部の上面に発光素子が載置され、
前記台座部の側面の一部は、前記開口を形成する壁面と結合されて一体に形成されていることを特徴とする発光装置。
前記保護素子が前記台座部に内包されている請求項１に記載の発光装置。
前記導電部材は前記支持体上に配置されており、前記台座部は前記支持体から突出するように形成されている請求項１または２に記載の発光装置。
前記支持体と前記台座部とが同じ材料により一体に形成されてなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記支持体と前記台座部とが別の材料により形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記開口の底面に前記導電部材の一部が露出されており、該露出された導電部材と前記発光素子とがワイヤにより接続されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
前記導電部材が、正負一対の導電部材であり、
前記正負一対の導電部材の一方が前記保護素子を載置し、他方がワイヤにより前記保護素子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置。
前記台座部が上方に向かって断面積が小さくなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。