JP6398563B2 - 発光装置 - Google Patents
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- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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Description
また特許文献2には、1単位領域に6枚のリードを備え、6枚のリードが単位領域を囲む連結部に6枚のリードがそれぞれ複数の吊ピンで連結されたリードフレームが開示されている。
以上のように構成された本発明に係る発光装置の製造方法によれば、樹脂成形体のクラックや割れを抑制することができ、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
図3に示すように、本発明の実施形態にかかる発光装置100は、第1および第2の発光素子と、第1および第2の発光素子を個別に駆動する複数のリードと、複数のリードと一体に成形される上面視略矩形状の樹脂成形体と、を含む発光装置である。発光装置100が備える複数のリードは、第1の発光素子21とワイヤで接続される第1リード11と、第2の発光素子22とワイヤで接続される第2リード12と、第1および第2の発光素子を載置する第3リード13とを含む。第1リード11は、上面視で前記樹脂成形体31の第1角部近傍に配置され、第1角部を共有する2つの側面のうちの一方の側面側において、該側面から露出する第1露出部51を備えるとともに、他方の側面側において樹脂成形体に埋設される。第2リード12は、上面視で前記樹脂成形体の第2角部近傍に配置され、第2角部を共有する2つの側面のうちの一方の側面側において、側面から露出する第2露出部52を備えるとともに、他方の側面側において樹脂成形体に埋設されている。
発光素子は、通常半導体発光素子であり、いわゆる発光ダイオード素子と呼ばれる素子であれば、どのようなものでもよい。発光素子は少なくとも2つ以上搭載され、2つ以上の発光素子がそれぞれ個別に駆動される。2つ以上の発光素子はそれぞれ同じ色を発する発光素子を用いても良いし、異なる色を発する発光素子を用いても良い。
半導体素子は、活性層に対して同一面側に正負対の電極を有するものや、活性層に対して異なる側に正負電極をそれぞれ有するもののいずれであってもよい。
図4Aに示すように、樹脂成形体31は上面視略矩形状である。さらに、樹脂成形体31は複数のリードと共に成形されて、発光素子を収容する凹部32を形成している。具体的には、凹部32の底面は、主として、第1、第2、第3リード11、12、13を含む複数のリードの上面と、これら複数のリードの離間領域を埋める樹脂成形体31の表面と、により構成されている。本実施形態では、凹部の底面は略平坦であるが、例えば離間領域上に突起が設けられていてもよい。この突起は、発光素子から出射される光を効率良く取り出すために、凹部の底面に近づくにつれて幅広になっていることが好ましい。また、この突起は、樹脂成形体31と一体に成形されていてもよいし、樹脂成形体31とは別に設けられていてもよい。凹部の側壁面は、樹脂成形体31の表面により構成されている。凹部の側壁面は、凹部の底面に対して垂直であってもよいが、発光素子から出射される光を効率良く取り出すために、凹部の底面に近づくにつれて開口が幅狭となるように傾斜していることが好ましい。第1および第2の発光素子が、発光色の異なる発光素子の場合、発光色の配光ばらつきを改善するために、第1の発光素子側と第2の発光素子側との凹部側壁面の凹部底面に対する傾斜角度を異ならせても良い。なお、凹部つまり凹部側壁は省略することもでき、例えば樹脂成形体は平板状に形成することもできる。
熱硬化性樹脂は、熱や化学的な影響に対しての耐性を備えているが、硬化後、熱可塑性樹脂に比べると硬質なものが多く、クラックや割れが発生しやすい。このため、本件発明の実施形態の構成が特に効果を奏する。中でも、エポキシ樹脂又はエポキシ変性樹脂が特に好適である。
本実施形態に係る発光装置100は、第1の発光素子21および第2の発光素子22を個別に駆動する複数のリードを備える。具体的には、第1の発光素子21とワイヤで接続される第1リード11と、第2の発光素子22とワイヤで接続される第2リード12と、第1および第2の発光素子を載置する第3リード13とを備えており、第1リード11、第2リード12、第3リード13は、それぞれ離間した状態で、樹脂成形体31と一体に成形される。言い換えると、第1、第2、第3リード11、12、13は、互いを離間する離間領域を樹脂成形体に埋められて、この離間領域を電気的絶縁領域として、樹脂成形体31により一体的に保持されている。
本実施形態に係る発光装置100では、第3露出部53は、複数の発光素子の配列方向において、対向する側面からそれぞれ露出している。言い換えると、第3リードは、発光素子の配列方向に対向する側面間において、樹脂成形体31を縦断するように樹脂成形体31を貫いて配置されている。これにより、発光装置自体の機械的強度を向上させることができる。
樹脂成形体を貫くように配置された第3リードが、第1リードと一体化され、大きな上面積を有するような場合、樹脂成形体の下面から露出する下面露出部を複数備えることにより、つまり露出部同士を離間させることにより、連続した1つの露出部を有する場合に比べて、樹脂成形時に金型内に注入される樹脂材料の流れがスムーズになり、金型内で隅々まで流動されやすくなる。このため、製造工程中における樹脂成形体の成形不良を低減することができる。さらに、リードと樹脂成形体とが接触する面積が増えるため、リードと樹脂成形体との固定力を増加することができる。同じような観点から、発光装置直下の下面露出部(放熱部)を、さらに分離して離間させても良い。
実施形態1に係る発光装置100は、発光素子とリードとを接続するワイヤを備えている。発光素子に形成された一対の電極が、発光素子への電力供給のために、ワイヤによってリードと電気的に接続される。ワイヤの材料、直径などは特に限定されるものではなく、当該分野で通常使用されているものを利用することができる。特に、発光素子の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接合性が良好であるか、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。
本発明の実施形態にかかる発光装置100では、樹脂成形体31は発光素子を収容する凹部を有しており、凹部内に封止樹脂61が充填されている。封止樹脂は、発光素子やワイヤ、リードの一部を封止して、塵芥や煙、水分、外力などから保護する部材である。封止樹脂の材料としては、絶縁性を有し、発光素子から出射される光を透過可能な材料(好ましくは透過率70%以上)であることが好ましい。具体的にはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、TPX樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの樹脂を1種類以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。なかでもシリコーン樹脂またはエポキシ樹脂が好ましい。
拡散材としては、当該分野で公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、ガラス、カーボンブラック等が挙げられる。
蛍光体としては、当該分野で公知のものを使用することができる。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)、ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CaO−Al2O3−SiO2)、ユウロピウムで賦活されたシリケート((Sr,Ba)2SiO4)などが挙げられる。
なお、必要に応じて、2種類以上の封止樹脂を用いても良い。
本発明の実施形態に掛かる発光装置の製造方法は、以下の工程を含む。
(i)第1リードと第2リードと第3リードとをそれぞれ含む複数の単位領域が、単位領域間を連結する吊りピンにより連結されたリードフレームと、リードフレームと一体に成形された樹脂成形体とを準備する工程。
この工程で準備されるリードフレーム及びリードフレームと一体に成形された樹脂成形体は、個々の単位領域に含まれる第1リードと第2リードとが、それぞれ、上面視で個片化後の樹脂成形体の角部近傍に配置されるよう配置されている。さらに、第1リードと第2リードとがそれぞれ1本の延伸部で吊りピンに連結されている。
(ii)第3リードの上面に第1および第2の発光素子を載置する工程。
(iii)第1の発光素子と第1リード、第2の発光素子と第2リード、とをそれぞれワイヤで接続する工程。
(iv)樹脂成形体を単位領域ごとに個片化する工程。
これにより、個片化時における樹脂成形体のクラックや割れを抑制することができ、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
本発明の第2の実施形態にかかる発光装置200は、図6、図7に示すように、第1露出部と第2露出部とが、樹脂成形体の側面のうち、第3露出部を備える側面と同じ側面に配置されている。また、発光装置200は第3露出部を2つ備えるが、うち1つの第3露出部は樹脂成形体側面の略中央部ではなく角部近傍に配置されている。
また、リードフレーム10の個々の単位領域が備える発光装置200においては、延伸部の数を少なくすることにより、樹脂成形時に金型内に注入される樹脂材料の流れがよりスムーズになり、金型内で隅々まで流動されやすくなり、製造工程中における樹脂成形体の成形不良をさらに低減することができる。
101、201 単位領域
10、70 リードフレーム
11、71 第1リード
12、72 第2リード
13、73 第3リード
14 延伸部
15 吊りピン
21 第1の発光素子
22 第2の発光素子
23 第3の発光素子
30、31 樹脂成形体
32 凹部
41 第1角部
42 第2角部
51 第1露出部
52 第2露出部
53 第3露出部
54 第4露出部
55 下面露出部
61 封止樹脂
Claims (11)
- 第1、第2及び第3の発光素子と、
前記第1、第2及び第3の発光素子を個別に駆動する複数のリードと、
前記複数のリードと一体に成形される上面視略矩形状の樹脂成形体と、を含む発光装置であって、
前記複数のリードは、前記第1の発光素子とワイヤで接続される第1リードと、前記第2の発光素子とワイヤでそれぞれ接続される2つの第2リードと、前記第1、第2、第3の発光素子を載置する第3リードと、前記第3の発光素子とワイヤでそれぞれ接続される2つの第4のリードと、を含み、
前記第1リードは、上面視で前記樹脂成形体の第1角部近傍に配置され、該第1角部を共有する2つの側面のうちの一方の側面側において、該側面から露出する第1露出部を備えるとともに、他方の側面側において前記樹脂成形体に埋設され、
前記第2リードは、上面視で前記樹脂成形体の第2角部近傍に配置され、該第2角部を共有する2つの側面のうちの一方の側面側において、該側面から露出する第2露出部を備えるとともに、他方の側面側において前記樹脂成形体に埋設され、
前記第3リードは、前記樹脂成形体の側面のうち、前記第1、第2の発光素子の配列方向において、対向する側面からそれぞれ露出する第3露出部を備え、
前記第4のリードの少なくとも一方は、上面視で前記第1リードと前記第2リードとの間に配置され、前記樹脂成形体の側面から露出する第5露出部を備える発光装置。 - 前記第1露出部と前記第2露出部とは、前記樹脂成形体の側面とともに、前記発光装置の側面を構成している請求項1に記載の発光装置。
- 前記第3露出部は、前記樹脂成形体の側面とともに、前記発光装置の側面を構成している請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記第1露出部と前記第2露出部とは、前記樹脂成形体の側面のうち、前記第3露出部を備える側面とは異なる側面に配置されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第1露出部と前記第2露出部とは、前記樹脂成形体の側面のうち、前記第3露出部を備える側面に配置されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第3リードは、前記第3露出部を前記樹脂成形体の側面の略中央部に備え、さらに前記第3露出部が露出する側面と異なる側面から露出する第4露出部をさらに備える請求項1〜5のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第3リードは、前記樹脂成形体の下面から露出する下面露出部を複数備える請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第1、第2及び第3の発光素子は、それぞれ発光波長が異なる発光素子である請求項1〜7のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第1の発光素子は赤色系の発光波長を有する発光素子であり、
前記第2の発光素子は青色系の発光波長を有する発光素子であり、
前記第3の発光素子は緑色の発光波長を有する発光素子であり、
前記第1、第3、第2の発光素子は、前記第3リード上に、この順に一列に載置されている請求項8に記載の発光装置。 - 前記第3リードは、上面視L字状または逆L字状である請求項1〜9のいずれか1つに記載の発光装置。
- 第1、第2及び第3の発光素子と、
前記第1、第2及び第3の発光素子を個別に駆動する複数のリードと、
前記複数のリードと一体に成形される上面視略矩形状の樹脂成形体と、を含む発光装置の製造方法であって、
第1リード、第2リード、第3リード及び第4リードをそれぞれ含む複数の単位領域が、該単位領域それぞれを囲む上面視略矩形状の吊りピンにより連結されたリードフレームと、前記リードフレームと一体に成形された樹脂成形体とを準備する工程と、
前記第3リードの上面に第1、第2及び第3の発光素子を載置する工程と、
前記第1の発光素子と前記第1リードとをワイヤで接続する工程と、
前記第2の発光素子と2つの前記第2リードとをそれぞれワイヤで接続する工程と、
前記第3の発光素子と2つの前記第4リードとをそれぞれワイヤで接続する工程と、
前記樹脂成形体を前記単位領域ごとに個片化する工程と、を有し、
前記第1リードと前記第2リードとは、それぞれ、上面視で個片化後の前記樹脂成形体の角部近傍に配置され、かつ、前記第1リードと前記第2リードとがそれぞれ1本の延伸部で前記吊りピンに連結されており、
前記第3リードは、前記第1及び第2の発光素子の配列方向にそれぞれ延伸する2本の延伸部で前記吊りピンに連結されており、
前記第4リードの少なくとも一方は、上面視で前記第1リードと前記第2リードとの間に配置され、かつ1本の延伸部で前記吊りピンに連結されており、
前記個片化する工程は、
前記樹脂成形体を前記吊りピンごと切断することを特徴とする発光装置の製造方法。
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