JP6262578B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置に関し、特にリードフレームと樹脂部とで構成されたパッケージ内に半導体発光素子を備えた半導体発光装置に関する。
特許文献１には、リードフレームと反射性樹脂部とで構成されたパッケージ内に半導体発光素子を配置し、半導体発光素子を透明樹脂部で覆った発光装置が記載されている。特許文献１のような発光装置においては、リードフレームに溝を形成して溝内を反射性樹脂部の樹脂材を充填することにより、リードフレームと反射性樹脂部との密着性を向上している。
しかし、リードフレームと反射性樹脂部、リードフレームと透明樹脂部との密着性をより高ることが求められていた。
特に、特許文献１のような発光装置は、製造工程において、多面付された状態で工程を経てから分割されるが、分割の際にリードフレームとそれぞれの樹脂部（反射性樹脂部、透明樹脂部）とに起こり易い剥離を防止することが課題となっていた。
剥離が生じると水分が浸入するおそれがあり、発光装置の信頼性を低下させる懸念があった。水分が浸入すると電気特性不良や、配線パターンに銀を用いた場合には、銀の硫化による発光装置の光束低下や外観不良を起こすという問題があった。
そこで、本発明は、上記課題を解決して、信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。
本発明の発光装置は、凹部の設けられた略直方体状のパッケージと、凹部内に配置された発光素子と、凹部内に充填されて前記発光素子を覆う透光性の封止樹脂部とを有する。 パッケージは、第一リードと、第一リードの一端部に端部を対向配置した第二リードと、第一リードおよび第二リードとを一体に保持するとともに、記第一リードおよび第二リード上に凹部を画成する枠部を備える成形樹脂部と、を有する。
第一リードおよび第二リードは、下面の一部がパッケージの底面に露出しており、下面に形成された下面溝を有する。下面溝は、成形樹脂部の一部が充填される第一下面溝と、成形樹脂部から露出される第二下面溝とからなる。
第一下面溝は、第一リードの外周部および第二リードの外周部に形成された外周溝と、第一リードと第二リードの少なくとも一方に形成された内部溝とを備えている。
第二下面溝は、パッケージの対向する二つの側面に露出している。
第一リードおよび第二リードは、上面に形成された上面溝を有し、上面溝は成形樹脂部の一部が充填され、枠部の直下に形成されると共に、内部溝より外側に形成される。
上面溝および内部溝は、第二下面溝の露出するパッケージの側面に平行に直線状に形成される。
第一リードおよび第二リードは、下面の一部がパッケージの底面に露出しており、下面に形成された下面溝を有する。下面溝は、成形樹脂部の一部が充填される第一下面溝と、成形樹脂部から露出される第二下面溝とからなる。
第一下面溝は、第一リードの外周部および第二リードの外周部に形成された外周溝と、第一リードと第二リードの少なくとも一方に形成された内部溝とを備えている。
第二下面溝は、パッケージの対向する二つの側面に露出している。
第一リードおよび第二リードは、上面に形成された上面溝を有し、上面溝は成形樹脂部の一部が充填され、枠部の直下に形成されると共に、内部溝より外側に形成される。
上面溝および内部溝は、第二下面溝の露出するパッケージの側面に平行に直線状に形成される。
本発明の発光装置によれば、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
具体的には、リードに内部溝と上面溝とを併せて備えることにより、パッケージの凹部内におけるリードと樹脂部（成形樹脂部および/または封止樹脂部）との剥離を効率よく抑制することができる。
上面溝と下面溝の一部である内部溝には成形樹脂部の一部である樹脂が充填されることにより、ダイシングなどの外部からの衝撃でリードが振動するのをリードを挟み込む位置で効率よく抑制するからである。また、上面溝を枠部直下に配置することにより、個片化による切断面となるパッケージの外側側面から剥離が生じた場合にも凹部内への剥離の到達を抑制することができるためである。
特に、個片化による切断面であって第二の下面溝を露出させて端子形成側面となるパッケージ側面に対し平行な直線状に形成することにより、個片化工程に起因するリードと樹脂部（成形樹脂部および封止樹脂部）との剥離を効果的に抑制することができる。
具体的には、リードに内部溝と上面溝とを併せて備えることにより、パッケージの凹部内におけるリードと樹脂部（成形樹脂部および/または封止樹脂部）との剥離を効率よく抑制することができる。
上面溝と下面溝の一部である内部溝には成形樹脂部の一部である樹脂が充填されることにより、ダイシングなどの外部からの衝撃でリードが振動するのをリードを挟み込む位置で効率よく抑制するからである。また、上面溝を枠部直下に配置することにより、個片化による切断面となるパッケージの外側側面から剥離が生じた場合にも凹部内への剥離の到達を抑制することができるためである。
特に、個片化による切断面であって第二の下面溝を露出させて端子形成側面となるパッケージ側面に対し平行な直線状に形成することにより、個片化工程に起因するリードと樹脂部（成形樹脂部および封止樹脂部）との剥離を効果的に抑制することができる。
以下、この発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
以下に、本発明の実施例１に係る発光装置１０について、図１〜４を参照しつつ説明する。
図１（ａ）は実施例１の発光装置１０を光放射面側から見た平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う概略断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う概略断面図である。図１（ｅ）実施例１の発光装置１０の内部構造を示す部分斜視図である。図１（ａ）および（ｅ）においては、説明の明瞭化のため、封止樹脂部５を省略して示している。
図２は、実施例１の発光装置１０の（ａ）平面図（ｂ）正面図（ｃ）底面図（ｄ）右側面図である。
図３は、実施例１の発光装置１０のリードの（ａ）平面図である（ｂ）透視平面図、（ｃ−１）および（ｃ−２）は、下面溝を示す透視下面図、である。（ｂ）、（ｃ−１）、および（ｃ−２）においては、成形樹脂部３を点線で示している。
図２は、実施例１の発光装置１０の（ａ）平面図（ｂ）正面図（ｃ）底面図（ｄ）右側面図である。
図３は、実施例１の発光装置１０のリードの（ａ）平面図である（ｂ）透視平面図、（ｃ−１）および（ｃ−２）は、下面溝を示す透視下面図、である。（ｂ）、（ｃ−１）、および（ｃ−２）においては、成形樹脂部３を点線で示している。
発光装置１０は、凹部１Ａの設けられた略直方体状のパッケージと、凹部１Ａ内に配置された発光素子４と、凹部１Ａ内に充填されて発光素子４を覆う透光性の封止樹脂部５とを有する。
パッケージは、成形樹脂部３、成形樹脂部３に保持されたリード２（第一リード２１および第二リード２２）、とから構成される。
パッケージは、外形が略直方体形状に形成されており、本実施例では、長手方向と短手方向を有する直方体形状に形成されている。
パッケージは、外形が略直方体形状に形成されており、本実施例では、長手方向と短手方向を有する直方体形状に形成されている。
成形樹脂部３は、酸化チタンや酸化亜鉛などの光散乱性粒子を分散した樹脂から構成される。樹脂材料としては、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂などが用いられる。また成形樹脂部３には、強度や熱膨張率を調整するためにガラスフィラーなどの機能性粒子を混合することができる。
本実施例においては、酸化チタン粒子とガラスフィラーとをシリコーン樹脂に対して７０〜９０ｗｔ％混合した樹脂により成形樹脂部３を構成し、可視光反射率が９０％以上、、リードを構成する銅と熱膨張率が比較的近似した成形樹脂とすることができた（銅の熱膨張係数：１７．７ｐｐｍ／Ｋ、成形樹脂部の熱膨張率：１４〜１８ｐｐｍ／Ｋ）。
本実施例においては、酸化チタン粒子とガラスフィラーとをシリコーン樹脂に対して７０〜９０ｗｔ％混合した樹脂により成形樹脂部３を構成し、可視光反射率が９０％以上、、リードを構成する銅と熱膨張率が比較的近似した成形樹脂とすることができた（銅の熱膨張係数：１７．７ｐｐｍ／Ｋ、成形樹脂部の熱膨張率：１４〜１８ｐｐｍ／Ｋ）。
成形樹脂部３は、凹部１Ａを画成する枠部３１を有し、枠部３１の内周面は反射面として機能する。
成形樹脂部３は、第一リード２１および第二リード２２とを一体的に保持する。成形樹脂部３は、凹部１Ａの外側において、第一リード２１および第二リード２２を挟み込むように形成される。
成形樹脂部３は、第一リード２１および第二リード２２とを一体的に保持する。成形樹脂部３は、凹部１Ａの外側において、第一リード２１および第二リード２２を挟み込むように形成される。
第一リード２１および第二リード２２は、鉄、リン青銅、銅などの平板状の金属材料から構成される。また、適宜、めっき処理を施すことができる。
本実施例では、平板状のＣｕを図３（ａ）に示すように所定形状に加工したものに、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕを順にめっき処理して構成した。
第一リード２１および第二リード２２は、電極対をなし、図１（ａ）および図３（ａ）に示すようにそれぞれのリードの一端部が離間して対向配置されている。
第一リード２１および第二リード２２の他端部は、図１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、それぞれパッケージの対向する側面まで導出されている。
第一リード２１および第二リード２２の下面２１ａおよび２２ａの一部は、図１（ｂ）〜（ｄ）、および図２（ｃ）に示すようにパッケージ底面１Ｂに露出しており、発光装置１０の実装面となる。
本実施例では、平板状のＣｕを図３（ａ）に示すように所定形状に加工したものに、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕを順にめっき処理して構成した。
第一リード２１および第二リード２２は、電極対をなし、図１（ａ）および図３（ａ）に示すようにそれぞれのリードの一端部が離間して対向配置されている。
第一リード２１および第二リード２２の他端部は、図１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、それぞれパッケージの対向する側面まで導出されている。
第一リード２１および第二リード２２の下面２１ａおよび２２ａの一部は、図１（ｂ）〜（ｄ）、および図２（ｃ）に示すようにパッケージ底面１Ｂに露出しており、発光装置１０の実装面となる。
第一リード２１は、発光素子搭載部２０１を有し、該発光素子搭載部２０１に発光素子４が搭載されている。本実施例では、第一リード２１上に導電性接着剤を介して発光素子４が接合されており、発光素子４と電気的に接続されている。
第二リード２２上には、一端部が発光素子４と電気的に接続された導電ワイヤ７の他端部が接続されている。
第一リード２１は、第二リード２２よりも大きいサイズで形成されている。第一リード２１側に発光素子搭載部２０１を形成したためである。
第二リード２２上には、一端部が発光素子４と電気的に接続された導電ワイヤ７の他端部が接続されている。
第一リード２１は、第二リード２２よりも大きいサイズで形成されている。第一リード２１側に発光素子搭載部２０１を形成したためである。
第一リード２１と第二リード２２は、隣接する発光装置１０の第一リード２１と第二リード２２と一体化して、製造工程における多面取り状態を形成するための連結部２０２を有している。そのため、連結部２０２は、パッケージの４つの側面にそれぞれ到達するように、つまり、図１（ｅ）に示すように連結部２０２の断面が露出するように形成されている。
連結部２０２は、隣接する発光装置１０の第一リード２１どうしおよび第二リード２２どうしを連結する第一連結部２０２ａと、隣接する発光装置１０の第一リード２１と第二リード２２とを連結する第二連結部２０２ｂとから構成される。連結部２０２は、製造工程における個片化する際の切断線１１上にあるため、個片化後においては、その断面が、発光装置１０の切断面であるパッケージ側面１Ｃまたは１Ｄに露出する。第一連結部２０２ａは、長手側のパッケージ側面１Ｄにその断面が露出し、第二連結部２０２ｂは、短手側のパッケージ側面１Ｃにその断面が露出する。
また、第一の連結部２０２ａは、上面および下面が成形樹脂部３により覆われて保持され、第二の連結部２０２ｂは、上面が成形樹脂部３により覆われて下面が成形樹脂部３より露出している。
連結部２０２は、隣接する発光装置１０の第一リード２１どうしおよび第二リード２２どうしを連結する第一連結部２０２ａと、隣接する発光装置１０の第一リード２１と第二リード２２とを連結する第二連結部２０２ｂとから構成される。連結部２０２は、製造工程における個片化する際の切断線１１上にあるため、個片化後においては、その断面が、発光装置１０の切断面であるパッケージ側面１Ｃまたは１Ｄに露出する。第一連結部２０２ａは、長手側のパッケージ側面１Ｄにその断面が露出し、第二連結部２０２ｂは、短手側のパッケージ側面１Ｃにその断面が露出する。
また、第一の連結部２０２ａは、上面および下面が成形樹脂部３により覆われて保持され、第二の連結部２０２ｂは、上面が成形樹脂部３により覆われて下面が成形樹脂部３より露出している。
第一リード２１および第二リード２２は、下面に形成された下面溝２２０、上面に形成された上面溝２１０を有する。
下面溝２２０は、樹脂が充填される第一下面溝２２１と、樹脂が充填されずに空間を保持する第二下面溝２２２から構成される。
上面溝２１０には、樹脂が充填され、該上面溝２１０に充填された樹脂（上面溝充填部３２）は成形樹脂部３の一部を構成する。
下面溝２２０は、樹脂が充填される第一下面溝２２１と、樹脂が充填されずに空間を保持する第二下面溝２２２から構成される。
上面溝２１０には、樹脂が充填され、該上面溝２１０に充填された樹脂（上面溝充填部３２）は成形樹脂部３の一部を構成する。
第一下面溝２２１は、樹脂が充填されて成形樹脂部３の一部（外周溝充填部３３および内部溝充填部３４）を構成する。
第一下面溝２２１は、第一リード２１および第二リード２２の外周部（パッケージ側面近傍を除く、図３（ｃ−２）において右上がり斜線部で示す）、および、第一リード２１における発光素子搭載部２０１と第二下面溝２２２との間（図３（ｃ−２）において格子部で示す）に形成されている。
第一下面溝２２１は、第一リード２１および第二リード２２の外周部（パッケージ側面近傍を除く、図３（ｃ−２）において右上がり斜線部で示す）、および、第一リード２１における発光素子搭載部２０１と第二下面溝２２２との間（図３（ｃ−２）において格子部で示す）に形成されている。
第一下面溝２２１のうち、第一リード２１および第二リード２２の外周部に形成された外周溝２２１ａには、樹脂が充填されて成形樹脂部３の一部である外周溝充填部３３を構成し、第一リード２１および第二リード２２がパッケージの底面から脱落するのを防止している。外周溝２２１ａは、第一連結部全体にも形成されている。
第一下面溝２２１のうち、第一リード２１における発光素子搭載部２０１と第二下面溝２２２との間に形成された内部溝２２１ｂは、外周溝２２１ａと同様、樹脂が充填されて成形樹脂部３の一部である内部溝充填部３４を構成し、第一リード２１および第二リード２２がパッケージから脱落するのを防止する。
さらに、内部溝２２１ｂは、内部溝充填部３４を備えることにより、外部からの衝撃でリードフレームが振動するのを効率よく抑制して、リードフレームが成形樹脂部３や封止樹脂部５から剥離するのを抑制する。
内部溝２２１ｂは、パッケージ底面における第二下面溝２２２が接する辺に平行に形成されている。そのため、内部溝２２１ｂに充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４）により、ダイシング時に発生する衝撃によりリードフレームを効率よく制振することができる。特に第二下面溝２２２の接する辺は、個片化工程における切断線上に存在しているが、第二下面溝２２２は、溝内部が成形樹脂部３から露出しているため、残りの二辺を切断する際と比較してダイシング時のリードフレームへの衝撃が大きいためである。
また、内部溝２２１ｂは、第一リード２１における発光素子搭載部２０１と切断面との間に位置している。特に内部溝２２１ｂは、第一リード２１における発光素子搭載部２０１近傍であって、発光素子搭載部２０１に重ならないように形成されている。そのため、内部溝２２１ｂに充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４）により、発光素子搭載部２０１におけるリードフレームの振動を効率よく制振することができる。
そして、内部溝２２１ｂは、後述する上面溝２１０と、第一リード２１を厚み方向で挟み込む関係で配置されている。そのため、内部溝２２１ｂと上面溝２１０に充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４と上面溝充填部３２と）により、リードフレームの振動を効率よく制振することができる。
さらに、内部溝２２１ｂは、内部溝充填部３４を備えることにより、外部からの衝撃でリードフレームが振動するのを効率よく抑制して、リードフレームが成形樹脂部３や封止樹脂部５から剥離するのを抑制する。
内部溝２２１ｂは、パッケージ底面における第二下面溝２２２が接する辺に平行に形成されている。そのため、内部溝２２１ｂに充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４）により、ダイシング時に発生する衝撃によりリードフレームを効率よく制振することができる。特に第二下面溝２２２の接する辺は、個片化工程における切断線上に存在しているが、第二下面溝２２２は、溝内部が成形樹脂部３から露出しているため、残りの二辺を切断する際と比較してダイシング時のリードフレームへの衝撃が大きいためである。
また、内部溝２２１ｂは、第一リード２１における発光素子搭載部２０１と切断面との間に位置している。特に内部溝２２１ｂは、第一リード２１における発光素子搭載部２０１近傍であって、発光素子搭載部２０１に重ならないように形成されている。そのため、内部溝２２１ｂに充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４）により、発光素子搭載部２０１におけるリードフレームの振動を効率よく制振することができる。
そして、内部溝２２１ｂは、後述する上面溝２１０と、第一リード２１を厚み方向で挟み込む関係で配置されている。そのため、内部溝２２１ｂと上面溝２１０に充填された成形樹脂部３（すなわち内部溝充填部３４と上面溝充填部３２と）により、リードフレームの振動を効率よく制振することができる。
本実施例では、面積の小さい方の第二リード２２には内部溝２２１ｂを形成する空間的余裕がないため、内部溝２２１ｂが形成されていない。しかし、本実施例の発光装置１０は、少なくとも発光素子４が搭載される側の面積の大きい方のリード（すなわち第一リード２１）に内部溝２２１ｂを形成することにより、発光装置１０が大型化するのを抑制しつつ効率よく剥離を抑制している。
第二下面溝２２２は、樹脂が充填されず、空間が保持される。この空間は、図１（ｄ）に示すように、発光装置１０を実装する際に、はんだなどの接合材料が充填されて接合材フィレットを形成するのに利用される。図１（ｄ）に、実装パターンの形成された実装基板８上に、はんだなどの接合材料９を用いて発光装置１０を実装した状態を示している。つまり、実装時において、第二下面溝２２２により形成した空間に接合材フィレットを形成することにより発光装置１０の実装強度を向上し、実装安定性を向上することができる。
第二下面溝２２２は、第二連結部に形成されている。第二下面溝２２２は、図１（ｅ）に示すように第二連結部に溝内壁２２２ａが残るように形成される。そのため、第二連結部の下面の一部は、パッケージ底面１Ｂに露出する。溝内壁２２２ａが形成されることにより、上記はんだフィレットを安定的に形成して実装安定性を向上することができる。
第二下面溝２２２は、第二連結部に形成されている。第二下面溝２２２は、図１（ｅ）に示すように第二連結部に溝内壁２２２ａが残るように形成される。そのため、第二連結部の下面の一部は、パッケージ底面１Ｂに露出する。溝内壁２２２ａが形成されることにより、上記はんだフィレットを安定的に形成して実装安定性を向上することができる。
第二下面溝２２２は、パッケージ底面１Ｂにおいて対向する二つの辺のそれぞれに重なるように形成する。一方、第二下面溝２２２は、パッケージ底面１Ｂにおいて残りの二つの辺には重ならないように形成する。
つまり、第二下面溝２２２は、対向する二つのパッケージ側面１Ｃに露出する。第二下面溝２２２は、パッケージ側面１Ｃまで達するように（パッケージ側面１Ｃまで延在するように）形成されて、接合材フィレット形成領域を形成している。一方、第二下面溝２２は、パッケージ側面１Ｃに直交するパッケージ側面１Ｄからは離間して形成される。
本実施例では、パッケージ底面１Ｂにおけるそれぞれの短辺に対し、二つの第二下面溝２２２（合計で四つの第二下面溝２２２）を形成した。
すなわち、第二下面溝２２２は、パッケージの相互に対向する二つの側面１Ｃおよび底面１Ｂに露出している。
従って、第一リード２１および第二リード２２は、下面における下面溝２２０の形成されていない領域と第二下面溝２２２とで実装端子を構成している。
つまり、第二下面溝２２２は、対向する二つのパッケージ側面１Ｃに露出する。第二下面溝２２２は、パッケージ側面１Ｃまで達するように（パッケージ側面１Ｃまで延在するように）形成されて、接合材フィレット形成領域を形成している。一方、第二下面溝２２は、パッケージ側面１Ｃに直交するパッケージ側面１Ｄからは離間して形成される。
本実施例では、パッケージ底面１Ｂにおけるそれぞれの短辺に対し、二つの第二下面溝２２２（合計で四つの第二下面溝２２２）を形成した。
すなわち、第二下面溝２２２は、パッケージの相互に対向する二つの側面１Ｃおよび底面１Ｂに露出している。
従って、第一リード２１および第二リード２２は、下面における下面溝２２０の形成されていない領域と第二下面溝２２２とで実装端子を構成している。
上面溝２１０は、第一リード２１および第二リード２２のそれぞれに、成形樹脂部３の枠部３１の直下に位置するように形成されている。
上面溝２１０は、第一リード２１および第二リード２２において、第二下面溝２２２が露出するパッケージの側面と平行に直線状に形成されている。つまり、本実施例において、上面溝２１０は、第一リード２１および第二リード２２において、パッケージ底面の短辺に平行に直線状に形成されている。
上面溝２１０は、パッケージの側面に露出しないようにパッケージの側面から離間して設けられている。
上面溝２１０には、樹脂が充填されて成形樹脂の一部を構成する。
上面溝２１０に樹脂が充填されることにより、リードフレームと成形樹脂部３との間に剥離が発生した場合にも、該剥離が凹部１Ａ内へ延伸することを抑制することができる。上面溝２１０を形成しない場合と比較して、パッケージ側面から凹部１Ａ内までのリードと成形樹脂界面を経由しての経路を長くすることができるためである。特に、発光装置１０の製造工程における個片化の際に生じやすい、パッケージの外側側面からの剥離が発生した場合に、リードフレームと成形樹脂部３との剥離が凹部１Ａ内へ到達するのを抑制することが有効なためである。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂと上面溝２１０とは、平行に形成されている。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂは、上面溝２１０と発光素子搭載部２０１との間に位置する。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂは、第二下面溝２２２と発光素子搭載部２０１との間に位置する。
上面溝２１０は、第一リード２１および第二リード２２において、第二下面溝２２２が露出するパッケージの側面と平行に直線状に形成されている。つまり、本実施例において、上面溝２１０は、第一リード２１および第二リード２２において、パッケージ底面の短辺に平行に直線状に形成されている。
上面溝２１０は、パッケージの側面に露出しないようにパッケージの側面から離間して設けられている。
上面溝２１０には、樹脂が充填されて成形樹脂の一部を構成する。
上面溝２１０に樹脂が充填されることにより、リードフレームと成形樹脂部３との間に剥離が発生した場合にも、該剥離が凹部１Ａ内へ延伸することを抑制することができる。上面溝２１０を形成しない場合と比較して、パッケージ側面から凹部１Ａ内までのリードと成形樹脂界面を経由しての経路を長くすることができるためである。特に、発光装置１０の製造工程における個片化の際に生じやすい、パッケージの外側側面からの剥離が発生した場合に、リードフレームと成形樹脂部３との剥離が凹部１Ａ内へ到達するのを抑制することが有効なためである。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂと上面溝２１０とは、平行に形成されている。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂは、上面溝２１０と発光素子搭載部２０１との間に位置する。
第一下面溝２２１における内部溝２２１ｂは、第二下面溝２２２と発光素子搭載部２０１との間に位置する。
凹部１Ａ内の底面には、第一リード２１と第二リード２２の表面が露出している。
凹部１Ａ内に露出した第一リード２１の発光素子搭載部２０１上には、発光素子４が接着剤６を介して配置されている。
また凹部１Ａ内において、第一リード２１および第二リード２２と発光素子４とは電気的に接続されている。
発光素子４は、所望の発光色の半導体レーザ素子、ＬＥＤ素子、などを用いることができる。
接着剤６としては、エポキシ樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、などを用いることができる。
本実施例では、発光素子４として青色発光のＬＥＤ素子を用い、ＬＥＤ素子を導電性の樹脂接着剤を用いて第一リード２１上に搭載して第一リード２１と電気的に接続した。また、半導体発光素子４と第二リード２２とをＡｕからなる導電ワイヤ７を介して電気的に接続した。
尚、発光素子搭載部２０１の下面側は、図２（ｃ）に示すように、成形樹脂部３で覆われずに露出して、下面２１ａを形成する。
凹部１Ａ内に露出した第一リード２１の発光素子搭載部２０１上には、発光素子４が接着剤６を介して配置されている。
また凹部１Ａ内において、第一リード２１および第二リード２２と発光素子４とは電気的に接続されている。
発光素子４は、所望の発光色の半導体レーザ素子、ＬＥＤ素子、などを用いることができる。
接着剤６としては、エポキシ樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、などを用いることができる。
本実施例では、発光素子４として青色発光のＬＥＤ素子を用い、ＬＥＤ素子を導電性の樹脂接着剤を用いて第一リード２１上に搭載して第一リード２１と電気的に接続した。また、半導体発光素子４と第二リード２２とをＡｕからなる導電ワイヤ７を介して電気的に接続した。
尚、発光素子搭載部２０１の下面側は、図２（ｃ）に示すように、成形樹脂部３で覆われずに露出して、下面２１ａを形成する。
凹部１Ａ内には、発光素子４を覆う封止樹脂部５が形成されている。
封止樹脂部５は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などから構成することができる。
封止樹脂部５には、蛍光体粒子を分散することができる。蛍光体粒子は、発光素子４からの発光の一部または全部を吸収して異なる波長へ変換する。
本実施例においては、青色発光ＬＥＤ素子からの発光の一部を吸収して黄色へ波長変換するＥｕを付活したオルトシリケートからなる蛍光体粒子を分散した。そのため、本実施例の発光装置１０は、封止樹脂部５を透過する青色光と蛍光体粒子により波長変換された黄色光の合成光である白色光を放出する。
封止樹脂部５は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などから構成することができる。
封止樹脂部５には、蛍光体粒子を分散することができる。蛍光体粒子は、発光素子４からの発光の一部または全部を吸収して異なる波長へ変換する。
本実施例においては、青色発光ＬＥＤ素子からの発光の一部を吸収して黄色へ波長変換するＥｕを付活したオルトシリケートからなる蛍光体粒子を分散した。そのため、本実施例の発光装置１０は、封止樹脂部５を透過する青色光と蛍光体粒子により波長変換された黄色光の合成光である白色光を放出する。
［本発明の実施例１の製造方法］
次に、本発明の実施例１の半導体発光装置１０の製造方法について、図４を参照して説明する。
本発明の実施例１の半導体発光装置１０の製造方法は、（ａ）リード形成工程、（ｂ）成形樹脂部形成工程、（ｃ）発光素子配置工程、（ｄ）封止樹脂部形成工程、（ｅ）個片化工程とを有する。以下、各工程について説明する。尚、図４においては、個片化工程における切断線を点線で示している。
次に、本発明の実施例１の半導体発光装置１０の製造方法について、図４を参照して説明する。
本発明の実施例１の半導体発光装置１０の製造方法は、（ａ）リード形成工程、（ｂ）成形樹脂部形成工程、（ｃ）発光素子配置工程、（ｄ）封止樹脂部形成工程、（ｅ）個片化工程とを有する。以下、各工程について説明する。尚、図４においては、個片化工程における切断線を点線で示している。
（ａ）リード形成工程
本工程において、第一リード２１および第二リード２２をパターン形成して備えた多面取り状態のリードフレームを準備する（図４（ａ）参照）。
本実施例では、銅からなる平板状のリードフレームを、エッチングにより所定形状に形成した。このエッチングにおいて、上面溝２１０および下面溝２２０を形成した。エッチングにより形成された上面溝２１０および下面溝２２０には、丸みが形成されている。
その後、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕのめっき処理を順次行った。
なお、リードフレームの加工は、切削、圧延、打ち抜き、押し出し等を併用してもよく、これら方法で加工後にエッチングにより上面溝２１０および下面溝２２０を形成してもよい。
本工程において、第一リード２１および第二リード２２をパターン形成して備えた多面取り状態のリードフレームを準備する（図４（ａ）参照）。
本実施例では、銅からなる平板状のリードフレームを、エッチングにより所定形状に形成した。このエッチングにおいて、上面溝２１０および下面溝２２０を形成した。エッチングにより形成された上面溝２１０および下面溝２２０には、丸みが形成されている。
その後、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕのめっき処理を順次行った。
なお、リードフレームの加工は、切削、圧延、打ち抜き、押し出し等を併用してもよく、これら方法で加工後にエッチングにより上面溝２１０および下面溝２２０を形成してもよい。
（ｂ）成形樹脂部形成工程
本工程において、インサート成形、トランスファ成形などの成形により成形樹脂部３を形成する。金型のキャビティ内にリードフレームを配置して、樹脂を流し込んで成形樹脂部３を形成する（図４（ｂ）参照）。
本工程において、枠部３１が形成されている。
本工程において、上面溝２１０および第一下面溝２２１にも樹脂が充填される。
本工程において、リードフレームの下面、おおび凹部１Ａ内におけるリードフレームの上面は金型に接しているため樹脂により覆われることがない。
本実施例では、酸化チタン粒子とガラスフィラーを含有したシリコーン樹脂によりインサート成形した。
本工程において、インサート成形、トランスファ成形などの成形により成形樹脂部３を形成する。金型のキャビティ内にリードフレームを配置して、樹脂を流し込んで成形樹脂部３を形成する（図４（ｂ）参照）。
本工程において、枠部３１が形成されている。
本工程において、上面溝２１０および第一下面溝２２１にも樹脂が充填される。
本工程において、リードフレームの下面、おおび凹部１Ａ内におけるリードフレームの上面は金型に接しているため樹脂により覆われることがない。
本実施例では、酸化チタン粒子とガラスフィラーを含有したシリコーン樹脂によりインサート成形した。
（ｃ）発光素子配置工程
本工程において、第一リード２１上に接着剤６等を介して発光素子４を実装する（図４（ｃ）参照）。
本実施例では、Ａｇの粒子を含有したエポキシ樹脂接着剤６を介して、青色発光ＬＥＤ素子を実装した。その後、ＬＥＤ素子の上部電極と第二リード２２をＡｕワイヤ７で接続して、電気的接続を得た。
本工程において、第一リード２１上に接着剤６等を介して発光素子４を実装する（図４（ｃ）参照）。
本実施例では、Ａｇの粒子を含有したエポキシ樹脂接着剤６を介して、青色発光ＬＥＤ素子を実装した。その後、ＬＥＤ素子の上部電極と第二リード２２をＡｕワイヤ７で接続して、電気的接続を得た。
（ｄ）封止樹脂部形成工程
本工程において、凹部１Ａ内に発光素子４を覆うように、透光性樹脂からなる封止樹脂部５を形成する（図４（ｄ）参照）。
本実施例では、Ｃｅを不活したＹＡＧからなる蛍光体粒子を含有するシリコーン樹脂を充填後、加熱炉へ投入し、シリコーン樹脂を熱硬化して封止樹脂部５を形成した。
本工程において、凹部１Ａ内に発光素子４を覆うように、透光性樹脂からなる封止樹脂部５を形成する（図４（ｄ）参照）。
本実施例では、Ｃｅを不活したＹＡＧからなる蛍光体粒子を含有するシリコーン樹脂を充填後、加熱炉へ投入し、シリコーン樹脂を熱硬化して封止樹脂部５を形成した。
（ｅ）個片化工程
本工程において、多面取り状態で形成された多数の発光装置１０を個片化する（図４（ｅ−１）および（ｅ−２）参照）。
枠部３１上面を保護テープに貼り付け、パッケージの底面側からダイシングブレードを切断線上に掃引することで個片化した。ダイシングは、パッケージの底面側からブレードを当てて行った。パッケージの底面側からダイシングすることにより、発光面上にダイシング時に発生するごみの付着を低減することができる、ダイシング時に発生するリードのバリが第二下面溝２２２の空間を埋めてしまうことがない、という利点がある。
本工程により、本工程による切断面であるパッケージ側面１Ｃおよび１Ｄが形成される。パッケージの対向する二つの側面には、第二下面溝２２２が露出する。残りの二つの側面には、隣接する発光装置１０と多面取り状態を形成するための第一リード２１と第二リード２２の連結部２０２が露出し、第二下面溝２２２は露出しないものとなっている。
本工程において、多面取り状態で形成された多数の発光装置１０を個片化する（図４（ｅ−１）および（ｅ−２）参照）。
枠部３１上面を保護テープに貼り付け、パッケージの底面側からダイシングブレードを切断線上に掃引することで個片化した。ダイシングは、パッケージの底面側からブレードを当てて行った。パッケージの底面側からダイシングすることにより、発光面上にダイシング時に発生するごみの付着を低減することができる、ダイシング時に発生するリードのバリが第二下面溝２２２の空間を埋めてしまうことがない、という利点がある。
本工程により、本工程による切断面であるパッケージ側面１Ｃおよび１Ｄが形成される。パッケージの対向する二つの側面には、第二下面溝２２２が露出する。残りの二つの側面には、隣接する発光装置１０と多面取り状態を形成するための第一リード２１と第二リード２２の連結部２０２が露出し、第二下面溝２２２は露出しないものとなっている。
リードに内部溝２２１ｂと上面溝２１０とを併せて備える本実施例の発光装置１０によれば、パッケージの凹部１Ａ内におけるリードと樹脂部との剥離を効率よく抑制することができる。内部溝２２１ｂと上面溝２１０には成形樹脂部３の一部である樹脂が充填されることにより、ダイシングなどの外部からの衝撃でリードが振動するのをリードを挟み込む位置で効率よく抑制する。併せて、上面溝２１０を枠部３１直下に配置することにより、個片化による切断面となるパッケージの外側側面から剥離が生じた場合にも凹部１Ａ内への進展を抑制することができる。
特に、個片化による切断面であって第二下面溝２２２が露出して端子形成側面となるパッケージ側面に対し平行な直線状に形成することにより、個片化工程に起因するリードと樹脂部（成形樹脂部３および/または封止樹脂部５）との剥離を効果的に抑制することができる。第二下面溝２２２の形成された第二連結部２０２ｂは、第一連結部２０２ａとは異なりその下面が成形樹脂部３から露出されているため、第二連結部２０２ｂを通る切断線上を切断する際においては、第一連結部２０２ａを通る切断線上を切断するのと比較して、リード２と樹脂部との剥離の要因となりなる衝撃が大きいためである。
特に、個片化による切断面であって第二下面溝２２２が露出して端子形成側面となるパッケージ側面に対し平行な直線状に形成することにより、個片化工程に起因するリードと樹脂部（成形樹脂部３および/または封止樹脂部５）との剥離を効果的に抑制することができる。第二下面溝２２２の形成された第二連結部２０２ｂは、第一連結部２０２ａとは異なりその下面が成形樹脂部３から露出されているため、第二連結部２０２ｂを通る切断線上を切断する際においては、第一連結部２０２ａを通る切断線上を切断するのと比較して、リード２と樹脂部との剥離の要因となりなる衝撃が大きいためである。
以下に、本発明の実施例２に係る発光装置について、図５を参照して説明する。実施例１と同じ要素については、同じ符号で示す。図５（ａ）は、本発明の実施例２に係る発光装置２０の概略平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う概略断面図である。
実施例２に係る発光装置２０は、成形樹脂部３が凹部１Ａ内の第一リード２１上まで形成されている点で、実施例１の発光装置１０と異なる。それに伴い、発光素子４が第一リード２１上に形成された成形樹脂部３上に配置され、発光素子４の両電極とリードとが導電ワイヤ７を介して接続されている点で実施例１の発光装置１０と異なる。それ以外の構成については実施例１の発光装置と同様である。
実施例２に係る発光装置２０は、成形樹脂部３が凹部１Ａ内の第一リード２１上まで形成されている。
実施例２に係る発光装置２０によれば、第一リード２１の発光素子搭載部２０１が成形樹脂部３で覆われている。以下、凹部１Ａ内で第一リード２１上に形成された領域を薄膜部３５と呼称する。薄膜部３５は第一リード２１の発光素子搭載部２０１を被覆しており、発光素子４は、薄膜部３５上に樹脂接着剤６を介して接合される。そのため、樹脂接着剤６との親和性がリード（金属）と比較して高いため、実施例１の発光装置と比較してダイボンディング強度を向上することができる。
また、実施例２に係る発光装置２０によれば、成形樹脂部３に反射率の高い樹脂を用いることにより、発光素子４の搭載する周囲領域の反射率を高めることができるため、光取出し効率を向上することができる。そのため、リードにＡｕめっきが施される場合にもリードによる光吸収量を低減することができ、リードにＡｇめっきが施される場合にもＡｇめっき変色による光度低下を抑制することができる。
Ａｕめっきを施したリード（反射率４０％）と、ニ酸化チタンとガラスフィラーを含有したシリコーン樹脂からなる成形樹脂部３（反射率９０％以上）とから実施例１と実施例２に係る発光装置を構成した。その結果、実施例２の発光装置２０は、実施例１の発光装置１０と比較して光度が８％〜１１％向上した。
さらに、実施例２に係る発光装置２０によれば、厚み方向において、第一リード２１を成形樹脂部３で挟みこむ構造となるため、発光装置全体の強度が向上し、厚み方向の応力による発光装置の破壊を防ぐことができる。
実施例２に係る発光装置２０によれば、第一リード２１の発光素子搭載部２０１が成形樹脂部３で覆われている。以下、凹部１Ａ内で第一リード２１上に形成された領域を薄膜部３５と呼称する。薄膜部３５は第一リード２１の発光素子搭載部２０１を被覆しており、発光素子４は、薄膜部３５上に樹脂接着剤６を介して接合される。そのため、樹脂接着剤６との親和性がリード（金属）と比較して高いため、実施例１の発光装置と比較してダイボンディング強度を向上することができる。
また、実施例２に係る発光装置２０によれば、成形樹脂部３に反射率の高い樹脂を用いることにより、発光素子４の搭載する周囲領域の反射率を高めることができるため、光取出し効率を向上することができる。そのため、リードにＡｕめっきが施される場合にもリードによる光吸収量を低減することができ、リードにＡｇめっきが施される場合にもＡｇめっき変色による光度低下を抑制することができる。
Ａｕめっきを施したリード（反射率４０％）と、ニ酸化チタンとガラスフィラーを含有したシリコーン樹脂からなる成形樹脂部３（反射率９０％以上）とから実施例１と実施例２に係る発光装置を構成した。その結果、実施例２の発光装置２０は、実施例１の発光装置１０と比較して光度が８％〜１１％向上した。
さらに、実施例２に係る発光装置２０によれば、厚み方向において、第一リード２１を成形樹脂部３で挟みこむ構造となるため、発光装置全体の強度が向上し、厚み方向の応力による発光装置の破壊を防ぐことができる。
尚、本発明の発光装置は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは勿論である。
例えば、上記実施例において、発光素子は１つを第一リード上にのみに搭載したが、発光素子は複数でもよく、第二リード上に搭載してもよい。
例えば、上記実施例において第一下面溝の内部溝は第一リードのみに形成したが、第二リードに形成してもよい。
例えば、上記実施例１においては、発光素子とリードとの電気的接続を導電性接着剤と導電ワイヤにより行ったが、導電ワイヤのみで行うものであってもよい。また、発光素子についても、一対の電極を上下面に備えたものだけでなく、上面のみに備えたものなど、適宜選択することができる。
例えば、上記実施例においては、封止樹脂部にＥｕを付活したオルトシリケートからなる蛍光体粒子を分散したが、蛍光体粒子の分散の有無、蛍光体粒子の種類は任意である。例えば、Ｃｅを付活したＹＡＧなどのガーネット蛍光体、サイアロンやカズンなどの窒化物蛍光体など適宜な蛍光体を使用、併用することができる。
例えば、上記実施例において、発光素子は１つを第一リード上にのみに搭載したが、発光素子は複数でもよく、第二リード上に搭載してもよい。
例えば、上記実施例において第一下面溝の内部溝は第一リードのみに形成したが、第二リードに形成してもよい。
例えば、上記実施例１においては、発光素子とリードとの電気的接続を導電性接着剤と導電ワイヤにより行ったが、導電ワイヤのみで行うものであってもよい。また、発光素子についても、一対の電極を上下面に備えたものだけでなく、上面のみに備えたものなど、適宜選択することができる。
例えば、上記実施例においては、封止樹脂部にＥｕを付活したオルトシリケートからなる蛍光体粒子を分散したが、蛍光体粒子の分散の有無、蛍光体粒子の種類は任意である。例えば、Ｃｅを付活したＹＡＧなどのガーネット蛍光体、サイアロンやカズンなどの窒化物蛍光体など適宜な蛍光体を使用、併用することができる。
１：パッケージ
１Ａ：凹部
１Ｂ：パッケージ底面
１Ｃ：短手側パッケージ側面
１Ｄ：長手側パッケージ側面
２：リード
２１：第一リード
２１ａ：第一リード下面
２２：第二リード
２２ａ：第二リード下面
２０１：発光素子搭載部
２０２：連結部
２０２ａ：第一連結部
２０２ｂ：第二連結部
２１０：上面溝
２２０：下面溝
２２１：第一下面溝
２２１ａ：外周溝
２２１ｂ：内部溝
２２２：第二下面溝
２２２ａ：第二下面溝内壁
３：成形樹脂部
３１：枠部
３２：上面溝充填部
３３：外周溝充填部
３４：内部溝充填部
３５：薄膜部
４：発光素子
５：封止樹脂部
６：接着剤
７：導電ワイヤ
８：実装基板
９：接合材料
９ａ：接合材フィレット
１０、２０：発光装置
１１：切断線
１Ａ：凹部
１Ｂ：パッケージ底面
１Ｃ：短手側パッケージ側面
１Ｄ：長手側パッケージ側面
２：リード
２１：第一リード
２１ａ：第一リード下面
２２：第二リード
２２ａ：第二リード下面
２０１：発光素子搭載部
２０２：連結部
２０２ａ：第一連結部
２０２ｂ：第二連結部
２１０：上面溝
２２０：下面溝
２２１：第一下面溝
２２１ａ：外周溝
２２１ｂ：内部溝
２２２：第二下面溝
２２２ａ：第二下面溝内壁
３：成形樹脂部
３１：枠部
３２：上面溝充填部
３３：外周溝充填部
３４：内部溝充填部
３５：薄膜部
４：発光素子
５：封止樹脂部
６：接着剤
７：導電ワイヤ
８：実装基板
９：接合材料
９ａ：接合材フィレット
１０、２０：発光装置
１１：切断線
Claims (4)
- 凹部の設けられた略直方体状のパッケージと、
前記凹部内に配置された発光素子と、
前記凹部内に充填されて前記発光素子を覆う透光性の封止樹脂部とを有し、
前記パッケージは、
第一リードと、
前記第一リードの一端部に端部を対向配置した第二リードと、
前記第一リードおよび前記第二リードとを一体に保持するとともに、
前記第一リードおよび前記第二リード上に前記凹部を画成する枠部を備える成形樹脂部と、を有し、
前記第一リードの下面および前記第二リードの下面は、前記パッケージの底面に露出し、
前記第一リードおよび前記第二リードは、下面に形成された下面溝を有し、
前記下面溝は、前記成形樹脂部の一部が充填される第一下面溝と、前記成形樹脂部から露出される第二下面溝とを有し、
前記第二下面溝は、前記パッケージの対向する二つの側面に露出し、
前記第一下面溝は、前記第一リードの外周部および前記第二リードの外周部に形成された外周溝と、前記第一リードと前記第二リードの少なくとも一方に形成された内部溝とを備え、
前記第一リードおよび前記第二リードは、上面に形成された上面溝を有し、
前記内部溝および前記上面溝は、前記第二下面溝の露出する前記パッケージの側面に平行に直線状に形成され、
前記上面溝は、前記成形樹脂部の一部が充填され、前記枠部の直下に形成されると共に、前記内部溝より外側に形成される発光装置。 - 前記発光素子は、前記第一リードの発光素子搭載部上に搭載され、
前記内部溝は、前記発光素子搭載部と前記上面溝との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 - 前記凹部内において、前記第一リード上に、成形樹脂部の一部としての薄膜部が形成され、
前記発光素子は、前記発光素子搭載部上の前記薄膜部に樹脂接着剤を介して接合されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。 - 前記パッケージの側面は、前記発光装置の製造工程で形成された切断面であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発光装置。
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