JP5630436B2 - 反射型発光ダイオード及び反射型発光ダイオード発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント回路基板等の表面に実装される表面実装型の反射型発光ダイオード及び反射型発光ダイオードを表面実装した反射型発光ダイオード発光装置に関する。

発光素子と、その発光素子が固定され、内部に凹面形状の反射面を有する支持体とを有し、発光素子から出射された光を反射面で反射して外部に出力する反射型発光ダイオードが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような反射型発光ダイオードにおいては、発光素子に電流を流すための１対のリードが支持体の対向する側面に配置され、反射面の上方に配置された発光素子にそれぞれのリードが延伸している。

上記反射型発光ダイオードの出力光の輝度を高めるためには、反射面の上方に複数の発光素子を配置することが有効である。具体的には、支持体の側面に配置された１対のリード間に複数の発光素子を並列に配置することにより、反射型発光ダイオードの出力光の輝度を高めることができる。

しかしながら、並列に接続された複数の発光素子に電流を流すことによってリードに流れる電流が増え、リードでの発熱量が増大するという問題点があった。

特許第３９８２６３５号公報

上記問題点に鑑み、本発明は、複数の発光素子を有し、且つリードでの発熱量の増大を抑制できる反射型発光ダイオード及び反射型発光ダイオード発光装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部に凹面状の反射面を有する支持体と、反射面の上方中央部から支持体の第１の壁面に向けて水平に延びる第１のワイヤ接続用アームを有する第１印加リードと、反射面の上方中央部から支持体の第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平にそれぞれ延びる第１の素子マウント用アーム及び第２のワイヤ接続用アームを有する中間リードと、反射面の上方中央部から支持体の第１の壁面に向けて水平に延びる第２の素子マウント用アームを有する第２印加リードと、反射面の上方中央部において第１の素子マウント用アームの先端部に反射面と対向して搭載された第１の発光素子と、反射面の上方中央部において第２の素子マウント用アームの先端部に反射面と対向して搭載された第２の発光素子と、第１のワイヤ接続用アームにおける反射面の上方中央部に位置する先端部と第１の発光素子とを接続する第１のボンディングワイヤと、第２のワイヤ接続用アームにおける反射面の上方中央部に位置する先端部と第２の発光素子とを接続する第２のボンディングワイヤとを備えた反射型発光ダイオードを特徴とする。

また、本発明は、内部に凹面状の反射面を有する支持体と、前記反射面の上方中央部から前記支持体の第１の壁面に向けて水平に延びるワイヤ接続用アームを有する片側の第１印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に向けて水平に延びる素子マウント用アームを有する片側の第２印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平に延びる素子マウント用アームを有する他側の第２印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平に延びるワイヤ接続用アームを有する他側の第１印加リードと、前記反射面の上方中央部において前記他側の第２印加リードの素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第１の発光素子と、前記反射面の上方中央部において前記片側の第２印加リードの素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第２の発光素子と、前記片側の第１印加リードのワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第１の発光素子とを接続する第１のボンディングワイヤと、前記他側の第１印加リードのワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第２の発光素子とを接続する第２のボンディングワイヤとを備え、前記片側、他側それぞれの第１印加リード及び前記片側、他側それぞれの第２印加リードが、前記支持体の外側面に沿って折り曲げられている反射型発光ダイオードと、前記片側の第１印加リード、片側の第２印加リードそれぞれの前記支持体の底面側に折り曲げられているリード下面部それぞれに接続される互いに分離された電圧印加用の配線パターンと、前記他側の第１印加リード、他側の第２印加リードそれぞれの前記支持体の底面側に折り曲げられているリード下面部それぞれに共に接続される中間配線パターンとを備えた実装基板とから成り、前記片側の第１印加リード、片側の第２印加リードそれぞれのリード下面部それぞれを前記互いに離れた電圧印加用の配線パターンに個別に接続し、前記他側の第１印加リード、他側の第２印加リードそれぞれのリード下面部それぞれを前記中間配線パターンに共に接続し、前記実装基板上の前記電圧印加用配線パターン及び中間配線パターンを介して片側の第１印加リード、他側の第２印加リード、他側の第１印加リード、片側の第２印加リードを直列接続した反射型発光ダイオード発光装置を特徴とする。

本発明によれば、複数の発光素子を有し、且つリードでの発熱量の増大を抑制できる反射型発光ダイオード及び反射型発光ダイオード発送装置を提供できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの構成を示す斜視図である。 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの上面図、図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの支持体の第２の壁面方向から見た側面図、図２（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの支持体の第１の壁面方向から見た側面図、図２（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの底面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの支持体の斜視図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの１組のリードに発光素子を取り付け、ワイヤボンディングした状態を示す斜視図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの回路図である。 図６は、図２（ａ）に示した反射型発光ダイオードのＶＩ−ＶＩ方向に沿った断面図である。 図７（ａ）は、比較例の反射型発光ダイオードの発光素子マウント部分の構成図、図７（ｂ）は、比較例の反射型発光ダイオードの回路図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの製造において使用するリードフレームの一部破断した平面図である。 図９は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型発光ダイオードの製造方法を説明するための工程図である。 図１０（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型発光ダイオード発光装置における反射型発光ダイオードの上面図、図１０（ｂ）は、同反射型発光ダイオードの支持体の第２の壁面方向から見た側面図、図１０（ｃ）は、同反射型発光ダイオードの支持体の第１の壁面方向から見た側面図、図１０（ｄ）は、同反射型発光ダイオードの底面図である。 図１１（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型発光ダイオード発光装置におけるＬＥＤ実装基板の一部破断せる平面図、図１１（ｂ）は同反射型発光ダイオード発光装置における反射型発光ダイオードの底面図である。 図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型発光ダイオード発光装置の分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。尚、以下の説明では、同一又は類似する構成要素には同一又は類似の符号を用いて説明する。

（第１の実施の形態―反射型発光ダイオード）
本発明の一つの実施の形態に係る反射型発光ダイオード１は、図１に示すように、内部に凹面状の反射面２を有する支持体６と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第１のワイヤ接続用アーム７ａを有する第１印加リード７と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平にそれぞれ延びる第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂを有する中間リード８と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１の壁面に向けて水平に延びる第２の素子マウント用アーム９ａを有する第２印加リード９と、反射面２の上方中央部において第１の素子マウント用アーム８ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、且つ第１のワイヤ接続用アーム７ａと電気的に接続された第１の発光素子１１と、反射面２の上方中央部において第２の素子マウント用アーム９ａの先端部に反射面２と対向して搭載され、且つ第２のワイヤ接続用アーム８ｂと電気的に接続された第２の発光素子１２とを備えている。

つまり、反射型発光ダイオード１は、第１印加リード７と第２印加リード９との間に、中間リード８を介して第１の発光素子１１と第２の発光素子１２が直列接続された構成である。図１に示した反射型発光ダイオード１では、第１のワイヤ接続用アーム７ａにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と、第１の発光素子１１とが、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続される。また、第２のワイヤ接続用アーム８ｂにおける反射面２の上方中央部に位置する先端部と、第２の発光素子１２とが、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続される。尚、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２との中央の隣接面間のギャップは０．１ｍｍ程度に設定されている。これにより、第１、第２の発光素子１１，１２それぞれが発光するときに光出力方向の前方において、ギャップに対応する部分だけ縞状に暗くなる現象を防止している。

図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、第１印加リード７は、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部７１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部７２を有する。中間リード８は、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部８１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部８２を有する。第２印加リード９は、第２の素子マウント用アーム９ａ、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部９１、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部９２とを有する。即ち、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９のそれぞれは、基板に実装できるように、支持体６の外側面に沿ってコの字状に折り曲げられている。

図３に示すように、支持体６は、凹面状の反射面２を囲む周囲の壁部３のうち、第１の壁面の上部に溝３７、３９ａ、３９ｂが形成され、第１の壁面に対向する第２の壁面の上部に溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃが形成された構造である。支持体６はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂のような材料で一体物として形成されている。尚、支持体６の上面側に形成された放物凹曲面に、銀蒸着若しくはアルミニウム蒸着することにより、反射面２が形成されている。例えば、ＰＥＥＫ樹脂が採用された支持体６の凹部底面に銀を蒸着すれば、反射面２の鏡面仕上げが良好になる。

図１に示すように、第１印加リード７の第１のワイヤ接続用アーム７ａが溝３７に嵌合されている。中間リード８の第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂが、溝３８ａ及び溝３８ｂにそれぞれ嵌合されている。第２印加リード９の第２の素子マウント用アーム９ａが、溝３９ａに嵌合されている。尚、溝３８ｃに中間リード８の上辺の一部の位置固定部８ｃが嵌合され、溝３９ｂに第２印加リード９の上辺の一部の位置固定部９ｂが嵌合されている。

また、支持体６の溝３７において、第１印加リード７の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０７が形成されている。同様に、支持体６の溝３８ａ〜３８ｃにおいて、中間リード８の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０８が形成されている。そして、支持体６の溝３９ａ〜３９ｂにおいて、第２印加リード９の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０９が形成されている。堰止め３０７〜３０９は、例えばＵＶ硬化性樹脂を段差部分に詰めて硬化させることにより形成される。これにより、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ及び第２の素子マウント用アーム９ａの基部が固定される。

さらに、支持体６の凹部内に、例えばカチオン重合型透明エポキシ樹脂等の透明エポキシ樹脂若しくは透明シリコン樹脂のような透明樹脂１４を、支持体６の上縁面に達する深さに充填して硬化させる。これにより、第１の発光素子１１、第２の発光素子１２、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、第２の素子マウント用アーム９ａ、第１のボンディングワイヤ１０１、及び第２のボンディングワイヤ１０２を、透明樹脂１４の中に埋没させた状態で固定している。

第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２は、図４に示すように、光を出射する面（出力面）を支持体６の凹面状の反射面２に向けて、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ搭載される。図４は、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２の搭載箇所を、反射面２側から見た図である。

ここで、発光素子のカソード側が出力面とすると、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２のアノード側を、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部にそれぞれ接触させる。そして、例えば発光素子のカソード（出力面）に透明電極を配置し、第１の発光素子１１のカソード側と第１のワイヤ接続用アーム７ａの先端部とを、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続する。また、第２の発光素子１２のカソード側と第２のワイヤ接続用アーム８ｂの先端部とを、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続する。

図２（ｄ）に示したように、第１印加リード７の広幅リード下面部７２、及び第２印加リード９の広幅リード下面部９２は支持体６の下面に配置されており、広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２を、図示を省略した実装基板上の配線パターンに接続するように反射型発光ダイオード１を実装基板に表面実装する。広幅リード下面部７２及び広幅リード下面部９２と実装基板との接続には、例えば半田等が使用可能である。これにより、実装基板上の配線パターンを介して第１印加リード７と第２印加リード９との間に所定の電圧が印加される。

例えば、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２がカソード側を出力面とする場合、第１印加リード７にマイナス電圧を印加し、第２印加リード９にプラス電圧を印加する。この結果、図５に示すように、第１印加リード７と第２印加リード９間に中間リード８を介して直列接続された第１の発光素子１１と第２の発光素子１２に、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２から光を出射させる同じ大きさの駆動電流Ｉ１が流れる。

第１の発光素子１１と第２の発光素子１２から出射された光Ｌは、図６において矢印線で示すように大部分が下方に向かうため、放物曲面の反射面２で反射される。反射面２で反射された後、光Ｌはほぼ平行光線となって、支持体６の上面から、この上面に垂直な方向に出射される。このため、反射型発光ダイオード１から出射される光Ｌは、砲弾型の出力面の発光ダイオード等に比べて、向きが揃った指向性の強い光である。

したがって、反射型発光ダイオード１によれば、光Ｌが照射された位置における輝度の高い光を得ることができる。さらに、反射型発光ダイオード１によれば、発光素子が１個の場合に比べて出射される光Ｌの輝度を高くすることができる。

さらに、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２との中央の隣接面間のギャップを０．１ｍｍ程度に狭く設定することにより、光出力方向の前方において第１、第２の発光素子１１，１２からの光の前記ギャップに対応する中央部分で縞状に暗くなる現象が発生するのを防止することができる。

一方、図７（ａ）に示した比較例である反射型発光ダイオードは、第２印加リード８００上に搭載され、第１印加リード７００とボンディングワイヤで接続された第１の発光素子１１と第２の発光素子１２を有している。この比較例の反射型発光ダイオードが出射する光の輝度を高くする場合には、並列接続された第１の発光素子１１と第２の発光素子１２それぞれに、図７（ｂ）に示すように駆動電流Ｉ１を流す必要がある。このため、第１印加リード７００と第２印加リード８００に、Ｉ１×２の大きさの電流が流れる。その結果、第１印加リード７００と第２印加リード８００での発熱量が大きくなる。また、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２から出射される光の輝度を上げるために駆動電流Ｉ１を大きくするほど、第１印加リード７００と第２印加リード８００での発熱量が増大する。

しかし、図１に示した本発明の実施の形態に係る反射型発光ダイオード１では、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２とが直列接続されるので、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９には駆動電流Ｉ１が流れるだけである。例えば駆動電流Ｉ１が５００ｍＡである場合、比較例の場合、図７（ａ）に示した第１印加リード７００と第２印加リード８００に流れる電流は１［Ａ］である。一方、本実施の形態の場合、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９に流れる電流は５００［ｍＡ］である。このため、本実施の形態の反射型発光ダイオード１によれば、図７（ａ）に示した比較例に比べて各リードでの発熱量の増大を抑制しつつ、出射光の輝度を高くすることができる。

以上に説明したように、本発明の実施の形態に係る反射型発光ダイオード１では、第１印加リード７と第２印加リード９間に、中間リード８を介して第１の発光素子１１と第２の発光素子１２が直列接続される。このため、反射型発光ダイオード１によれば、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２を並列接続する場合に比べて、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９に流れる電流を小さくすることができる。これにより、複数の発光素子を有して出射光の輝度が高く、且つリードでの発熱量の増大を抑制できる反射型発光ダイオードを実現することができる。

また、本実施の形態の反射型発光ダイオード１では、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２で発生した熱が、支持体６の側面に沿って配置された広幅リード側面部７１、８１、９１を通じて反射型発光ダイオード１の外部に放熱される。このため、反射型発光ダイオード１の熱抵抗を低減させることができ、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２の大電流の通電が可能になる。そのため、反射型発光ダイオード１の高出力化が可能という利点がある。

図８及び図９の工程（ａ）〜工程（ｄ）を用いて、本発明の実施の形態に係る反射型発光ダイオード１の製造方法を説明する。尚、以下に述べる反射型発光ダイオード１の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。

大量生産においては、図８に示すような、第１印加リード７及び第２印加リード９と、中間リード８とが両側に対向して多数横並びになるように形成されたリードフレーム２０を使用する。具体的には、良導電性の材料、例えば、銅（Ｃｕ）を主成分として９８％〜９９％含み、若干の鉄（Ｆｅ）、硫黄（Ｓ）を含み、さらに２μｍ〜６μｍ厚に銀メッキが施された薄板を材料とし、これにエッチングあるいは打ち抜き加工にてリードフレーム２０を形成する。

リードフレーム２０において、第１印加リード７の広幅リード側面部７１となる部分と広幅リード下面部７２となる部分との境目に相当する部分に、曲げ応力を緩和するための応力逃がし穴を形成してもよい。同様に、中間リード８の広幅リード側面部８１となる部分と広幅リード下面部８２となる部分との境目に相当する部分、及び第２印加リード９の広幅リード側面部９１となる部分と広幅リード下面部９２となる部分との境目に相当する部分に、応力逃がし穴を形成してもよい。

尚、図８において、第１印加リード７の広幅リード下面部７２、中間リード８の広幅リード下面部８２、及び第２印加リード９の広幅リード下面部９２それぞれの端部に相当する位置に形成されている扁平楕円形の穴２１、２２は、破断線２３、２４にて切断加工する時の切断抵抗を小さくするためのものである。

上記のリードフレーム２０において、図４に示したように、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａに、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２をそれぞれ搭載し、ワイヤボンディングを行う。例えば、第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２の素子マウント用アーム９ａの先端部に、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２の一方の電極を銀ペーストにて固着する。次いで、この固着された第１の発光素子１１の他側の電極と第１のワイヤ接続用アーム７ａの先端部とを第１のボンディングワイヤ１０１により接続し、第２の発光素子１２の他側の電極と第２のワイヤ接続用アーム８ｂの先端部とを第２のボンディングワイヤ１０２により接続する。第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２には金線等が使用可能である。

図９の工程（ａ）〜工程（ｄ）に、リードフレーム２０の各１組の第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９それぞれを支持体６に取り付ける手順を示す。

（イ）図９の工程（ａ）に示すように、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２が搭載され、第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２によって接続された１組の第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９を、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２の出力面を反射面２に向けて、支持体６に取り付ける。このとき、第１印加リード７の第１のワイヤ接続用アーム７ａを溝３７に嵌合し、中間リード８の第１の素子マウント用アーム８ａ及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂを溝３８ａ及び溝３８ｂにそれぞれ嵌合し、さらに、第２印加リード９の第２の素子マウント用アーム９ａを溝３９ａに嵌合する。これにより、支持体６の内部において、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ及び第２の素子マウント用アーム９ａが反射面２の上方に位置する。そして、広幅リード側面部７１、８１、９１、及び広幅リード下面部７２、８２、９２が、支持体６の外部に位置する。

（ロ）図９の工程（ｂ）に示すように、第１印加リード７の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように堰止め３０７を形成し、中間リード８の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように堰止め３０８を形成し、第１印加リード７の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように堰止め３０９を形成する。既に述べたように、堰止め３０７〜３０９にはＵＶ硬化性樹脂等が採用可能である。

（ハ）図９の工程（ｃ）に示すように、硬化触媒を含む高粘度の透明エポキシ樹脂や透明シリコン樹脂等の透明樹脂１４を、支持体６の凹部にその上縁面まで充填する。その後、透明樹脂１４を８０〜１３０℃での雰囲気炉で硬化させる。これにより、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、第２の素子マウント用アーム９ａ、第１の発光素子１１、第２の発光素子１２、第１のボンディングワイヤ１０１、及び第２のボンディングワイヤ１０２を支持体６と一体化する。

（ニ）図９の工程（ｄ）に示すように、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９の支持体６の外側に出ている部分に曲げ加工を施す。この曲げ加工では、広幅リード側面部７１、８１、９１に相当する部分とそれぞれ連結する、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、及び第２の素子マウント用アーム９ａの基部を、支持体６の側面に沿うように下面側に折り曲げることで垂直にする。さらに、支持体６の下面に広幅リード下面部７２、８２、９２に相当する部分が接するように、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９を内側に折り曲げる。このようにして、１組の第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９それぞれがコの字状をなすように折り曲げられて、曲げ加工が完了する。この曲げ加工が完了すると、図１に示した反射型発光ダイオード１が完成する。尚、必要に応じて、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９それぞれの広幅リード下面部７２、８２、９２は、支持体６の下面に半田で固定してもよい。

図１に示した反射型発光ダイオード１では、第１のワイヤ接続用アーム７ａ、第１の素子マウント用アーム８ａ、第２のワイヤ接続用アーム８ｂ、及び第２の素子マウント用アーム９ａそれぞれの先端部が、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９が配置された壁面と平行な方向に沿って配置されている。このため、第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２は、第１のワイヤ接続用アーム７ａや第２のワイヤ接続用アーム８ｂが延伸する方向（以下において「アーム延伸方向」という。）と垂直な方向（以下において「ボンディング方向」という。）に沿って配線されている。このため、以下のような効果がある。

反射型発光ダイオード１の製造においては、透明樹脂１４を硬化させて第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２等を支持体６の凹部内に固定した後に、支持体６の外側において第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９を折り曲げる加工を行う。この折り曲げる加工の際に発生する応力により、第１のワイヤ接続用アーム７ａと第１の素子マウント用アーム８ａ間、及び第２のワイヤ接続用アーム８ｂと第２の素子マウント用アーム９ａ間に、それぞれの先端部を引き離す力がアーム延伸方向に働く。しかし、第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２は、アーム延伸方向に対して垂直なボンディング方向に沿って配線されている。このため、第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２は、折り曲げる加工の際に発生する先端部を引き離す力により引っ張られることがない。この結果、第１印加リード７、中間リード８、及び第２印加リード９をコの字状に曲げ加工する際に発生していた第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２の断線を効果的に防止でき、反射型発光ダイオード１の製造歩留まりが向上する。

また、支持体６の凹部内に配置された中間リード８の上辺の一部の位置固定部８ｃ、及び第２印加リード９の上辺の一部の位置固定部９ｂは曲げ加工時に大きな抵抗となって、中間リード８及び第２印加リード９が透明樹脂１４内で位置ずれするのを効果的に抑制し、結果として、製品歩留まりのいっそうの向上が図れる。

上記のような本発明の実施の形態に係る反射型発光ダイオード１の製造方法によれば、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２とを縦続接続することにより、複数の発光素子を有し、且つリードでの発熱量の増大を抑制でき、したがって高輝度発光が可能な反射型発光ダイオード１を提供することができる。

（第２の実施の形態―反射型発光ダイオード発光装置）
本発明の第２の実施の形態に係る反射型発光ダイオード発光装置について、図１０〜図１２を用いて説明する。本実施の形態の反射型発光ダイオード発光装置は、反射型発光ダイオード１Ａを実装基板５０に実装して成るものである。反射型発光ダイオード１Ａは、図１に示した第１の実施の形態の反射型発光ダイオード１とはリードの構造が異なっている。そして、実装基板５０側の電極５１〜５３により反射型発光ダイオード１Ａにマウントされている２個の発光素子１１，１２を直列接続とする点を特徴としている。

図１０に示すように、反射型発光ダイオード１Ａは、内部に凹面状の反射面２を有する支持体６と、反射面２の上方中央部から支持体６の相対向する第１、第２の壁面それぞれに向けて水平に延びるワイヤ接続用アーム７ａ１，７ａ２を有する第１印加リード７−１，７−２と、反射面２の上方中央部から支持体６の第１、第２の壁面それぞれに向けて水平に延びる素子マウント用アーム９ａ１，９ａ２を有する第２印加リード９−１，９−２と、反射面２の上方中央部において他側の素子マウント用アーム９ａ２の先端部に反射面２と対向して搭載され、且つ片側のワイヤ接続用アーム７ａ１と電気的に接続された第１の発光素子１１と、反射面２の上方中央部において片側の素子マウント用アーム９ａ１の先端部に反射面２と対向して搭載され、且つ他側のワイヤ接続用アーム７ａ２と電気的に接続された第２の発光素子１２とを備えている。

図１０に示した反射型発光ダイオード１Ａでは、片側のワイヤ接続用アーム７ａ１における反射面２の上方中央部に位置する先端部と第１の発光素子１１とが、第１のボンディングワイヤ１０１によって電気的に接続される。また、他側のワイヤ接続用アーム７ａ２における反射面２の上方中央部に位置する先端部と第２の発光素子１２とが、第２のボンディングワイヤ１０２によって電気的に接続される。尚、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２との中央の隣接面間のギャップは０．１ｍｍ程度に設定されている。これにより、第１、第２の発光素子１１，１２それぞれが発光するときに光出力方向の前方において、ギャップに対応する部分だけ縞状に暗くなる現象を防止している。

図１０に示すように、第１印加リード７−１，７−２それぞれは、第１のワイヤ接続用アーム７ａ１，７ａ２、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部７１−１，７１−２、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部７２−１，７２−２を有する。第２印加リード９−１，９−２それぞれは、第２の素子マウント用アーム９ａ１９ａ２、支持体６の壁面に沿って配置された広幅リード側面部９１−１，９１−２、及び支持体６の下面に沿って配置された広幅リード下面部９２−１，９２−２とを有する。即ち、第１印加リード７−１，７−２及び第２印加リード９−１，９−２のそれぞれは、実装基板５０に実装できるように、支持体６の外側面に沿ってコの字状に折り曲げられている。

図１２に示すように、支持体６そのものの構造は図１に示した第１の実施の形態と同様であり、図１２において図１と共通する部分には共通の符号を付して示してある。図１２に示すように、片側の第１印加リード７−１の第１のワイヤ接続用アーム７ａ１が溝３７に嵌合されている。また、片側の第２印加リード９−１の素子マウント用アーム９ａ１が、溝３９ａに嵌合されている。他側の第２印加リード９−２の素子マウント用アーム９ａ２と他側の第１印加リード７−２のワイヤ接続用アーム７ａ２が、溝３８ａ及び溝３８ｂにそれぞれ嵌合されている。尚、溝３９ｂに片側の第２印加リード９−１の上辺の一部の位置固定部９ｂ１が嵌合され、溝３８ｃに他側の第２印加リード９−２の上辺の一部の位置固定部９ｂ２が嵌合されている。

また、支持体６の溝３７において、片側の第１印加リード７−１の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０７が形成されている。そして、支持体６の溝３９ａ，３９ｂにおいて、片側の第２印加リード９−１の嵌合部分の上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０９が形成されている。同様に、支持体６の溝３８ａ〜３８ｃにおいて、他側の第２印加リード９−２、第１の印加リード７−２の嵌合部分それぞれの上面から支持体６の上縁面までの段差を塞ぐように、堰止め３０８が形成されている。

堰止め３０７〜３０９の材質、働きは第１の実施の形態と同様である。また、支持体６の凹部内に充填する材料とその役目についても第１の実施の形態と共通である。さらに、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２に対するワイヤボンディング形態や発光特性も第１の実施の形態と同様である。

図１０（ｄ）に示すように、第１印加リード７−１，７−２の広幅リード下面部７２−１，７２−２及び第２印加リード９−１，９−２の広幅リード下面部９２−１，９２−２は支持体６の下面に配置されている。そして、図１１、図１２に詳しいように、これらの広幅リード下面部７２−１，７２−２及び広幅リード下面部９２−１，９２−２を、実装基板５０上の配線パターン５１〜５３に接続するように反射型発光ダイオード１Ａを実装基板５０に表面実装することによって本実施の形態の反射型発光ダイオード発光装置が形成される。

実装基板５０の配線パターン５１，５３それぞれには、片側の第１印加リード７−１の広幅リード下面部７２−１、片側の第２印加リード９−１の広幅リード下面部９２−１それぞれが例えば半田等により接続され、実装基板５０の中間配線パターン５２には、他側の第１印加リード７−２の広幅リード下面部７２−２と他側の第２印加リード９−２の広幅リード下面部９２−２とが、例えば半田等により同時に接続されている。これにより、実装基板５０上の配線パターン５１〜５３を介して片側の第１印加リード７−１、他側の第２印加リード９−２、他側の第１印加リード７−２、片側の第２印加リード９−１が直列接続され、第１、第２の発光素子１１，１２に直列に所定の電圧が印加されるようにしてある。

本実施の形態における反射型発光ダイオード１Ａの電気的特性は第１の実施の形態と同様であり、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２がカソード側を出力面とする場合、片側の第１印加リード７−１にマイナス電圧を印加し、片側の第２印加リード９−１にプラス電圧を印加すると、図５に示すように、片側の第１印加リード７−１と片側の第２印加リード９−１間に他側の第２印加リード９−２と他側の第１印加リード７−２を介して直列接続された第１の発光素子１１と第２の発光素子１２に同じ大きさの駆動電流Ｉ１が流れる。

第１の発光素子１１と第２の発光素子１２から出射された光Ｌの発光態様も第１の実施の形態と同様、図６に示したものであり、本実施の形態の反射型発光ダイオード発光装置によっても、反射型発光ダイオード１Ａから出射される光Ｌは、砲弾型の出力面の発光ダイオード等に比べて、向きが揃った指向性の強い光である。

加えて、本実施の形態に係る反射型発光ダイオード発光装置でも、反射型発光ダイオード１Ａの第１の発光素子１１と第２の発光素子１２とが直列接続されているので、第１の発光素子１１と第２の発光素子１２を並列接続するＬＥＤ発光装置に比べて、第１印加リード７−１，７−２及び第２印加リード９−１，９−２に流れる電流を小さくすることができ、これにより、複数の発光素子を有して出射光の輝度が高く、且つリードでの発熱量の増大を抑制できる反射型発光ダイオード発光装置を実現できる。

また、本実施の形態の反射型発光ダイオード発光装置にあっても、反射型発光ダイオード１Ａの第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２で発生した熱が、支持体６の側面に沿って配置された広幅リード側面部７１−１，７１−２、９１−１，９１−２を通じて反射型発光ダイオード１Ａの外部に放熱される。このため、反射型発光ダイオード１Ａの熱抵抗を低減させることができ、第１の発光素子１１及び第２の発光素子１２の大電流の通電が可能になり、その結果として、反射型発光ダイオード１Ａの高出力化が可能という利点がある。

尚、本実施の形態の反射型発光ダイオード発光装置に使用する反射型発光ダイオード１Ａの製造方法は、第１の実施の形態と同様に図８及び図９に示したものが採用できる。また、それにより、第１の実施の形態における反射型発光ダイオード１Ａの製造においても、第１の実施の形態の反射型発光ダイオード１の製造の場合と同様に、第１印加リード７−１，７−２及び第２印加リード９−１，９−２をコの字状に曲げ加工する際に発生していた第１のボンディングワイヤ１０１及び第２のボンディングワイヤ１０２の断線を効果的に防止でき、反射型発光ダイオード１の製造歩留まりが向上する。

また、支持体６の凹部内に配置された第２印加リード９−１，９−２の上辺の一部の位置固定部９ｂ１，９ｂ２が曲げ加工時に大きな抵抗となって第２印加リード９−１，９−２が透明樹脂１４内で位置ずれするのを効果的に抑制し、結果として、この面でも製品歩留まりの向上が図れる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、既に述べた実施の形態の説明においては２個の発光素子が実装されていたが、３個以上の発光素子が直列接続されて実装された反射型発光ダイオードを実現することができる。また、第１印加リード７と第２印加リード９が支持体６の同一の壁面に配置された例を示したが、支持体６の異なる壁面に第１印加リード７と第２印加リード９を配置してもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

Claims (4)

1. 内部に凹面状の反射面を有する支持体と、
   前記反射面の上方中央部から前記支持体の第１の壁面に向けて水平に延びる第１のワイヤ接続用アームを有する第１印加リードと、
   前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平にそれぞれ延びる第１の素子マウント用アーム及び第２のワイヤ接続用アームを有する中間リードと、
   前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に向けて水平に延びる第２の素子マウント用アームを有する第２印加リードと、
   前記反射面の上方中央部において前記第１の素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第１の発光素子と、
   前記反射面の上方中央部において前記第２の素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第２の発光素子と、
   前記第１のワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第１の発光素子とを接続する第１のボンディングワイヤと、
   前記第２のワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第２の発光素子とを接続する第２のボンディングワイヤとを備えたことを特徴とする反射型発光ダイオード。
2. 前記第１のワイヤ接続用アーム、前記第２のワイヤ接続用アーム、前記第１の素子マウント用アーム、及び前記第２の素子マウント用アームのそれぞれの前記先端部が、前記第１及び前記第２の壁面と平行方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の反射型発光ダイオード。
3. 前記第１印加リード、前記中間リード、及び前記第２印加リードのそれぞれが、前記支持体の外側面に沿って折り曲げられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型発光ダイオード。
4. 内部に凹面状の反射面を有する支持体と、前記反射面の上方中央部から前記支持体の第１の壁面に向けて水平に延びるワイヤ接続用アームを有する片側の第１印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に向けて水平に延びる素子マウント用アームを有する片側の第２印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平に延びる素子マウント用アームを有する他側の第２印加リードと、前記反射面の上方中央部から前記支持体の前記第１の壁面に対向する第２の壁面に向けて水平に延びるワイヤ接続用アームを有する他側の第１印加リードと、前記反射面の上方中央部において前記他側の第２印加リードの素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第１の発光素子と、前記反射面の上方中央部において前記片側の第２印加リードの素子マウント用アームの先端部に前記反射面と対向して搭載された第２の発光素子と、前記片側の第１印加リードのワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第１の発光素子とを接続する第１のボンディングワイヤと、前記他側の第１印加リードのワイヤ接続用アームにおける前記反射面の上方中央部に位置する先端部と前記第２の発光素子とを接続する第２のボンディングワイヤとを備え、前記片側、他側それぞれの第１印加リード及び前記片側、他側それぞれの第２印加リードが、前記支持体の外側面に沿って折り曲げられている反射型発光ダイオードと、
   前記片側の第１印加リード、片側の第２印加リードそれぞれの前記支持体の底面側に折り曲げられているリード下面部それぞれに接続される互いに分離された電圧印加用の配線パターンと、前記他側の第１印加リード、他側の第２印加リードそれぞれの前記支持体の底面側に折り曲げられているリード下面部それぞれに共に接続される中間配線パターンとを備えた実装基板とから成り、
   前記片側の第１印加リード、片側の第２印加リードそれぞれのリード下面部それぞれを前記互いに離れた電圧印加用の配線パターンに個別に接続し、前記他側の第１印加リード、他側の第２印加リードそれぞれのリード下面部それぞれを前記中間配線パターンに共に接続し、前記実装基板上の前記電圧印加用配線パターン及び中間配線パターンを介して片側の第１印加リード、他側の第２印加リード、他側の第１印加リード、片側の第２印加リードを直列接続したことを特徴とする反射型発光ダイオード発光装置。

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