JP6354809B2 - 発光装置の製造方法及び複合基板 - Google Patents
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Description
図1Aは実施形態に係る発光装置集合体100の模式的上面図であり、図1Bは図1Aの一点鎖線で囲まれた領域を拡大した部分拡大図である。準備工程は、図1A及び図1Bに示す発光装置集合体100を準備する工程である。発光装置集合体100は、発光装置集合体100を製造することにより準備してもよいし、発光装置集合体100を購入等することにより準備してもよい。
図4は実施形態に係る発光装置1(パッケージ2)をスライドさせる様子を説明する模式的上面図である。取り外し工程は、パッケージ2をリードフレーム3から取り外す工程である。本工程により、発光装置集合体100が個片化され、発光装置集合体100から複数の発光装置1を得ることができる。
上記の発光装置の製造方法により、個片化された発光装置1を得ることができる。個片化された発光装置1は、図2A乃至図2Cに示すように、樹脂成形体5と一対の電極リード32とを有するパッケージ2と、パッケージ2に配置された発光素子4と、封止部材70と、を有している。樹脂成形体5は、少なくとも、第1外側面21と、第1外側面21の反対側に位置する第2外側面22と、第1外側面21と第2外側面22との間に位置する第3外側面23と、第3外側面23の反対側に位置する第4外側面24と、第1外側面21、第2外側面22、第3外側面23、及び第4外側面24に隣接する正面25を有する。また、樹脂成形体5は、第1外側面21と第3外側面23とに開放し、第4外側面24に開放しない第1凹部51と、第2外側面22と第3外側面23とに開放し、第4外側面24に開放しない第2凹部52とを有する。なお、発光装置1の光出射面を上面又は正面という。
パッケージ2は、発光素子4を収容し、発光素子4に外部から給電するための端子(電極リード32)を有する容器である。パッケージ2は、少なくとも、樹脂成形体5と、電極リード32と、により構成される。
樹脂成形体5は、パッケージ2における容器の母体をなす部材である。樹脂成形体5は、パッケージ2の外形の一部を構成している。樹脂成形体5の母材となる樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。以下に示す樹脂材料は、その変性樹脂及びハイブリッド樹脂も含むものする。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べて、耐熱性及び耐光性に優れ、長寿命で、信頼性が高いため好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のうちのいずれか1つが好ましい。特に、不飽和ポリエステル樹脂並びにその変性樹脂及びハイブリッド樹脂は、熱硬化性樹脂の優れた耐熱性及び耐光性を有しながら、射出成形法により成形可能であり量産性にも優れているため好ましい。具体的には、特開2013−153144号公報、特開2014−207304号公報、特開2014−123672号公報などに記載されている樹脂が挙げられる。また、樹脂成形体の母材としては、熱硬化性樹脂に比べ安価な熱可塑性樹脂も好ましい。熱可塑性樹脂としては、脂肪族ポリアミド樹脂、半芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリフタルアミド樹脂、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。なかでも、脂肪族ポリアミド樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートのうちのいずれか1つが好ましい。
リードフレーム3の母体としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデンなどの金属又はこれらの合金の平板に、プレス(打ち抜き含む)、エッチング、圧延など各種の加工を施した板状の部材を用いることができる。リードフレーム3は、これらの金属又は合金の積層体で構成されてもよいが、単層で構成されるのが簡便で良い。特に、銅を主成分とする銅合金(燐青銅、鉄入り銅など)は放熱性や導電性に優れているため好ましい。
支持リード31は、樹脂成形体5の第1凹部51及び第2凹部52と嵌合して、パッケージ2を支持する。支持リード31の厚みは、リードフレーム3と同様のものとすることができ、例えば0.10mm〜0.20mmが好ましい。支持リードの31の厚みが厚い場合には、パッケージ2を強固に支持することができるが、支持リード31とパッケージ2との嵌合を解除しにくくなり、薄い場合には支持リード31とパッケージ2との嵌合を解除しやすいが、リードフレーム3のねじれが発生しやすくなるため、適切な厚みを選択することが好ましい。
発光素子4は、発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子4は、多くの場合に基板を有するが、少なくとも、種々の半導体で構成される素子構造と、正負(pn)一対の電極と、を有するものであればよい。特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1−x−yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)の発光素子が好ましい。発光素子4の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係、蛍光物質の励起効率などの観点から、445nm以上465nm以下の範囲が好ましい。このほか、発光素子4には、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子を用いることもできる。正負一対の電極が同一面側に設けられている発光素子の場合、各電極は、ワイヤで一対の電極リード32と接続されてもよいし、導電性の接着部材で一対の電極リード32と接続されてもよい(フリップチップ実装)。正負一対の電極が互いに反対の面に各々設けられている対向電極構造の発光素子の場合、下面側の電極が導電性の接着部材で一対の電極リード32の一方に接着され、上面側の電極がワイヤで一対の電極リード32の他方と接続される。1つのパッケージ2に実装される発光素子4の個数は1つでも複数でもよい。複数の発光素子を実装する場合は、複数の発光素子をワイヤにより互いに直列又は並列に接続することができる。1つのパッケージ2に、例えば青色・緑色・赤色発光の3つの発光素子、又は青色・緑色の2つの発光素子が実装されてもよい。
封止部材70は、発光素子4を封止して、埃や水分、外力などから発光素子4を保護する部材である。封止部材70を設けることで、発光素子4等の部材を保護し、発光装置1の信頼性を高めることができる。封止部材70は、電気的絶縁性を有し、発光素子4から出射される光に対して透光性(発光素子4の発光ピーク波長における光透過率が60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがよりいっそう好ましい)を有する部材であればよい。封止部材70は、母材中に、少なくとも蛍光物質を含有することが好ましいが、これに限定されない。
封止部材70には蛍光物質が含有されていてもよい。蛍光物質は、発光素子4から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光(例えば白色光)を出射する発光装置とすることができる。蛍光物質は、以下に示す具体例のうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。緑色光乃至黄色光を発する蛍光体の具体例としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばY3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばLu3(Al,Ga)5O12:Ce)、シリケート系蛍光体(例えば(Ba,Sr)2SiO4:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えばCa8Mg(SiO4)4Cl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6−zAlzOzN8−z:Eu(0<Z<4.2))などが挙げられる。赤色光を発する蛍光体の具体例としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウム系蛍光体(例えばK2SiF6:Mn)がある。このほか、蛍光物質は量子ドットを含んでもよい。量子ドットは、粒径1nm以上100nm以下程度の粒子であり、粒径によって発光波長を変えることができる。量子ドットとしては、例えば、セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化鉛、セレン化鉛、又はテルル化カドミウム・水銀などが挙げられる。
10 複合基板
1 発光装置
2 パッケージ
21 第1外側面
22 第2外側面
23 第3外側面
24 第4外側面
3 リードフレーム
31 支持リード
311 第1支持リード
312 第2支持リード
32 電極リード
33 枠体
4 発光素子
5 樹脂成形体
51 第1凹部
52 第2凹部
6 開口部
7 素子収容部
Claims (14)
- 第1支持リードと第2支持リードとが対を成す複数対の支持リードを有する板状のリードフレームと、
前記複数対の支持リードに支持される複数のパッケージと、
前記複数のパッケージに実装される複数の発光素子と、を備えた発光装置集合体を準備する準備工程と、
前記複数のパッケージを前記リードフレームから取り外す取り外し工程と、を有する発光装置の製造方法であって、
前記準備工程において、
前記パッケージは樹脂成形体を備え、
前記樹脂成形体は、
前記第1支持リードに支持される第1外側面と、
前記第1外側面の反対側に位置し、前記第2支持リードに支持される第2外側面と、
前記第1外側面と前記第2外側面との間に位置する第3外側面と、
前記第3外側面の反対側に位置する第4外側面と、
前記第1外側面と前記第3外側面とに開放した第1凹部と、
前記第2外側面と前記第3外側面とに開放した第2凹部と、を有し、
前記第1支持リード及び前記第2支持リードは、前記第1凹部及び前記第2凹部にそれぞれ嵌合し、
前記取り外し工程において、前記第3外側面を押すことにより前記パッケージを前記リードフレームから取り外す発光装置の製造方法。 - 前記準備工程において、前記リードフレームは複数の開口部を有し、
前記取り外し工程において、前記パッケージを前記リードフレームから取り外した後、前記開口部を介して前記リードフレームの上面側から下面側へ前記パッケージを落とす請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1凹部及び前記第2凹部はさらに前記第4外側面に開放している請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記パッケージは前記発光素子が収容される素子収容部を有し、
前記リードフレームは複数対の電極リードを有し、
前記電極リードは前記素子収容部の底面において一部が露出する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記電極リードは、前記第3外側面及び/又は前記第4外側面から延出する請求項4に記載の発光装置の製造方法。
- 第1支持リードと第2支持リードとが対を成す複数対の支持リードを有する板状のリードフレームと、前記複数対の支持リードに支持される複数のパッケージと、を有する複合基板であって、
前記パッケージは樹脂成形体を有し、
前記樹脂成形体は、
前記第1支持リードに支持される第1外側面と、
前記第1外側面の反対側に位置し、前記第2支持リードに支持される第2外側面と、
前記第1外側面と前記第2外側面との間に位置する第3外側面と、
前記第3外側面の反対側に位置する第4外側面と、
前記第1外側面と前記第3外側面とに開放し、前記第4外側面に開放しない第1凹部と、
前記第2外側面と前記第3外側面とに開放し、前記第4外側面に開放しない第2凹部と、を有し、
前記第1支持リード及び前記第2支持リードは、前記第1凹部及び前記第2凹部にそれぞれ嵌合する複合基板。 - 前記リードフレームは複数の開口部を有する請求項6に記載の複合基板。
- 前記パッケージは素子収容部を有し、
前記リードフレームは複数対の電極リードを有し、
前記電極リードは前記素子収容部の底面において一部が露出する、
請求項6または7に記載の複合基板。 - 前記電極リードは、前記第3外側面及び/又は前記第4外側面から延出する請求項8に記載の複合基板。
- 前記第1外側面と前記第2外側面の最大距離は1.5mm以下である請求項6から9のいずれか1項に記載の複合基板。
- 前記樹脂成形体の樹脂材料は熱硬化性樹脂である請求項6から10のいずれか1項に記載の複合基板。
- 前記樹脂成形体の樹脂材料は不飽和ポリエステル系樹脂である請求項6から11のいずれか1項に記載の複合基板。
- 前記樹脂成形体の樹脂材料はエポキシ系樹脂である請求項6から11のいずれか1項に記載の複合基板。
- 前記樹脂成形体は白色顔料及び/又は充填剤を含有する請求項6から13のいずれか1項に記載の複合基板。
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