JP6717361B2

JP6717361B2 - 発光装置及びその製造方法

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Publication number: JP6717361B2
Application number: JP2018221486A
Authority: JP
Inventors: 耕治阿部
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: JP2019062214A

Description

本開示は、発光装置及びその製造方法に関するものである。

発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）の製造工程の中に、パッケージの成形工程がある。中でも金型でリードフレームを挟み込み、液状の樹脂を注入していく成形方法であるトラスファーモールドが一般的に使用されている。しかしながら、これらの製造方法では、リードフレームと金型との隙間に樹脂が流れ込んで樹脂バリが発生する。これらの樹脂バリは、ＬＥＤ素子やワイヤのボンディング不良を発生させるので、バリを除去する必要がある。そのため、従来、成形工程の次工程にバリ取り工程がある。

こうした製造工程では、成形工程での条件の最適化、例えば金型のクランプ力を増大させる、１枚のリードフレームで成形するＬＥＤ個数を減らす、樹脂の粘度を上げて流れにくくする等の対策が行われている。

また、特許文献１には、表面にめっき層を形成したリードフレームにおいて、金属部を露出させたい部分（ＬＥＤ実装部、ワイヤボンディング部）の境界のめっきを盛り上げて突出させることで、バリの低減が可能であることが開示されている。

特許文献１に記載された金型には、パッケージの凹部に対応する形状の凸部が設けられており、リードフレームを挟み込んだときに、金型の凸部は、ＬＥＤ実装部等の境界に盛り上げられためっきに当接して押圧する。

特開２０１４−２９９９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された製造方法では、事前にリードフレームのめっき層に突出部を形成する工程が必要になる。

本開示は、バリの発生を抑制することのできる発光装置及びそれを簡便に製造する方法を提供する。

本開示に係る発光装置は、金属板からなる一対のリード電極と樹脂成形体とを備えて発光素子を収容するための凹部が形成され前記凹部に前記一対のリード電極が露出したパッケージであって、前記一対のリード電極は、前記樹脂成形体からなる間隙部によって離間しており、前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面に、前記金属板の表面の周縁に沿う溝部と前記溝部に囲まれた中央部分とを有し、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面は、前記溝部と前記中央部分とからなり、前記溝部の一部が、前記中央部分と前記間隙部との境に設けられた前記パッケージと、前記中央部分に実装された前記発光素子と、前記凹部内に前記発光素子と前記溝部とを覆うように設けた封止部材と、を有している。

また、本開示に係る発光装置の製造方法は、金属板からなる一対のリード電極と樹脂成形体とを備えて発光素子を収容するための凹部が形成され前記凹部に前記一対のリード電極が露出したパッケージを備える発光装置の製造方法であって、前記一対のリード電極は、前記樹脂成形体からなる間隙部によって離間しており、前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面に、前記金属板の表面の周縁に沿う溝部と前記溝部に囲まれた中央部分とを有し、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面は、前記溝部と前記中央部分とからなり、前記溝部の一部は、前記中央部分と前記間隙部との境に設けられており、前記凹部に対応した形状の凸部を有する上金型と、前記上金型に対応する下金型とを備え、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面の周縁に対応した位置に沿って突出する突出部が前記凸部の表面に形成された金型を用いて、前記突出部を前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に当接させるように前記一対のリード電極を挟み込み前記突出部により前記リード電極に前記溝部を形成する工程と、前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、前記注入された樹脂を硬化して前記樹脂成形体を生成する工程と、前記上金型と下金型とを取り外すことにより前記パッケージを得る工程と、前記パッケージに形成された前記凹部に前記発光素子を実装する工程と、前記凹部内に前記発光素子と前記溝部とを覆うように封止部材を充填する工程と、を有する。

本開示に係る発光装置によれば、バリの発生を抑制することができる。
また、本開示に係る発光装置の製造方法によれば、バリの発生を抑制した発光装置を簡便に製造することができる。

実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の全体を示す斜視図である。実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、図１のII−II矢視方向を示した断面図である。実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の上面図である。実施形態に係る発光装置の製造に用いるパッケージ製造用金型の一例を示した斜視図である。実施形態に係る発光装置の製造工程の概略を示す図であり、図１のII−II線に対応した位置におけるリード電極と金型の配置を模式的に示す断面図である。実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型と下金型でリード電極を挟持する工程を模式的に示す断面図である。実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、樹脂注入及び硬化後の断面図である。実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型を脱型する工程を模式的に示す断面図である。実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図１のIX−IX線に対応した位置における樹脂注入及び硬化後の断面図である。

＜実施形態＞
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、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、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。尚、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に誇張していることがある。

図１は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の全体を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、図１のII−II矢視方向を示した断面図である。図３は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の上面図である。発光装置１は、パッケージ９０と、発光素子２と、ワイヤＷと、封止部材４０と、を備えている。

パッケージ９０は、金属板からなる一対のリード電極２０，３０と樹脂成形体１０とを備えている。発光素子２を収容するための凹部１０ａが形成され、凹部１０ａに一対のリード電極２０，３０が露出している。
パッケージ９０は、全体の形状が略直方体であって、上面に発光素子２を収容するためのカップ状の凹部（キャビティ）１０ａが形成されている。このパッケージ９０は、金属板からなる一対のリード電極２０，３０が凹部１０ａの底面部１０ｃに露出するように樹脂成形体１０によって一体的に保持されてなる。

樹脂成形体１０は、第１リード電極２０及び第２リード電極３０を固定している。また、樹脂成形体１０は、平面視で矩形の対向する２辺から、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の一端部が突出するように形成されている。また、樹脂成形体１０は、平面視で矩形の他の対向する２辺により、第１リード電極２０及び第２リード電極３０を挟み込むように形成されている。これにより、樹脂成形体１０は、第１リード電極２０及び第２リード電極３０を凹部１０ａの底面部１０ｃに離間して固定している。

また、樹脂成形体１０の外側面１１ａにはゲート痕５０が成形されている。ゲート痕５０は、金型の注入口から樹脂を注入する際に、注入口部分に成形される樹脂成形体（ゲート）のうち、二次加工の切削工程によって残った突起物をいう。ここでは、後記する注入口７７の断面形状が半円形状であるため、ゲート痕５０は、断面半円の柱状体を呈するものとした。即ち、ゲート痕５０の形状は、注入口の断面形状に従って成形される。

樹脂成形体１０は、平面視で円形の凹部１０ａを中央に形成している。この樹脂成形体１０の高さ、長さ、幅は特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。

樹脂成形体１０の材質としては、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどを用いることができる。熱硬化性樹脂の場合、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができる。

凹部１０ａは、側面部１０ｂ及び底面部１０ｃを有し、底面部１０ｃに向けて幅狭となる円錐台形状を呈する。発光素子２から発光された光は、側面部１０ｂによって反射され、側面部１０ｂの角度を適宜変えることで、光を集中又は拡散させることができる。底面部１０ｃは、第１リード電極２０と、第２リード電極３０と、樹脂成形体１０の一部である間隙部１０ｅとからなる。間隙部１０ｅは、第１リード電極２０と第２リード電極３０が短絡しないように、第１リード電極２０と第２リード電極３０の間に設けられている。

凹部１０ａの側面部１０ｂにおいて光を効率よく反射するために、樹脂成形体１０に光反射部材が含有されていても構わない。光反射部材は、例えば、酸化チタン、ガラスフィラー、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の白色フィラーなどの光反射率の高い材料である。反射率は可視光の反射率が７０％以上、若しくは８０％以上が好ましい。特に、発光素子の出射する波長域において反射率が７０％以上、若しくは８０％以上が好ましい。酸化チタン等の配合量は５重量％以上、５０重量％以下であればよく、１０重量％〜３０重量％が好ましいが、これに限定されない。

第１リード電極２０は、第１インナーリード部２０ａと、第１アウターリード部２０ｂと、を備えている。
第１インナーリード部２０ａは、平面視において樹脂成形体１０の内側及び樹脂成形体１０の下に位置するリード部分をいう。第１インナーリード部２０ａの形状は平面視では略矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第１アウターリード部２０ｂは、平面視において樹脂成形体１０の外側に位置するリード部分をいう。第１アウターリード部２０ｂの形状は平面視では矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。

第２リード電極３０は、第２インナーリード部３０ａと、第２アウターリード部３０ｂと、を備えている。
第２インナーリード部３０ａは、平面視において樹脂成形体１０の内側及び樹脂成形体１０の下に位置するリード部分をいう。第２インナーリード部３０ａの形状は平面視では略矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第２アウターリード部３０ｂは、平面視において樹脂成形体１０の外側に位置するリード部分をいう。第２アウターリード部３０ｂの形状は平面視では矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。

第１リード電極２０と第２リード電極３０とは、パッケージ９０の底面において、樹脂成形体１０の外側に露出して形成されている。パッケージ９０の外側底面は、外部の基板に実装される側の面である。第１リード電極２０と第２リード電極３０は、樹脂成形体１０の間隙部１０ｅにより離間させて配置されており、発光装置として使用される際、アノード電極、カソード電極として使用される。

なお、ここでは、第２リード電極３０は、第１リード電極２０よりも長く形成されているが、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の長さ、幅、厚さは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。第１リード電極２０、第２リード電極３０は、例えば、鉄、銅、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて形成される。また、発光素子２からの光の反射率を高めるため、第１リード電極２０及び第２リード電極３０に、金、銀、銅又はアルミニウム等の金属めっきを施してもよい。

第１リード電極２０は、金属を露出させる部分（ワイヤボンディングされる部分）と樹脂成形体１０との境に溝部４が設けられている。
第２リード電極３０は、金属を露出させる部分（発光素子２がダイボンディングされる部分）と樹脂成形体１０との境に溝部５が設けられている。

これら溝部４，５は、凹部１０ａの底面部１０ｃに露出した金属板の表面の周縁に沿って形成されている。ここでは、溝部５は、発光素子２を実装するための領域を囲むように環状に形成されていることとした。発光素子２を実装するための領域とは、具体的には、第２インナーリード部３０ａにおいて凹部１０ａの底面部１０ｃに露出した領域のことである。

このような溝部４，５は、例えば後記する上金型７０に設けられた突出部７８，７９を第１リード電極２０及び第２リード電極３０に押し付けることで形成される。溝部４，５が形成されることで、パッケージ製造用金型により固定されて注入される樹脂が溝部４，５を越えて凹部１０ａの底面部１０ｃの中央に入り込むことを防止できる。第１リード電極２０、第２リード電極３０の材質や樹脂成形体１０の大きさ等により溝部４、５の幅、深さは適宜変更される。溝部４、５の幅は５μｍ〜３００μｍが好ましく、特に５０μｍ〜１５０μｍが好ましい。また、溝部４、５の深さは５μｍ〜３００μｍが好ましく、特に１０μｍ〜１００μｍが好ましい。

発光素子２は、パッケージ９０の第２リード電極３０の上に実装されている。ここで用いられる発光素子２は形状や大きさ等が特に限定されない。発光素子２の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０〜４９０ｎｍの光）の発光素子としては、ＧａＮ系やＩｎＧａＮ系を用いることができる。ＩｎＧａＮ系としては、Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ＜１）等を用いることができる。

ワイヤＷは、発光素子２や保護素子等の電子部品と、第１リード電極２０や第２リード電極３０を電気的に接続するための導電性の配線である。ワイヤＷの材質としては、Ａｕ、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属、及び、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたＡｕを用いるのが好ましい。なお、ワイヤＷの太さは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。

封止部材４０は、パッケージ９０の凹部１０ａ内に発光素子２等を覆うように設けられている。封止部材４０は、発光素子２等を、外力、埃、水分などから保護すると共に、発光素子２等の耐熱性、耐候性、耐光性を良好なものとするために設けられている。封止部材４０の材質としては、熱硬化性樹脂、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等の透明な材料を挙げることができる。このような材料に加えて、所定の機能を持たせるために、蛍光体や光反射率が高い物質等のフィラーを含有させることもできる。

封止部材４０は、例えば蛍光体を混合することで、発光装置１の色調調整を容易にすることができる。なお、蛍光体としては、封止部材４０よりも比重が大きく、発光素子２からの光を吸収し、波長変換するものを用いることができる。蛍光体は、封止部材４０よりも比重が大きいと、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の側に沈降するので好ましい。具体的には、例えば、ＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ）やシリケート等の黄色蛍光体、あるいは、ＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ）やＫＳＦ（Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ）等の赤色蛍光体、を挙げることができる。

封止部材４０に含有させるフィラーとしては、例えば、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＭｇＯ等の光反射率が高い物質を好適に用いることができる。また、所望外の波長をカットする目的で、例えば、有機や無機の着色染料や着色顔料を用いることができる。

＜金型＞
次に、本実施形態に係る発光装置のパッケージの製造に用いる金型について説明する。図４は、実施形態に係る発光装置の製造に用いるパッケージ製造用金型の一例を示した斜視図である。パッケージ製造用金型Ｋは、上金型７０と下金型７１とを備えている。
上金型７０は、上金型７０の上部を構成する平板の本体部７２と、本体部７２の端部から枠状に形成された外壁部７３と、外壁部７３に成形された第１切欠き部７４ａ及び第２切欠き部７４ｂと、樹脂成形体１０の凹部１０ａを成形する凸部７５と、外壁部７３と凸部７５の間に形成される凹溝部７６と、外壁部７３の一部を水平方向に連通して切り欠いた注入口７７とを有する。

凸部７５の底面には、第１底面部７５ａと、第２底面部７５ｂと、第３底面部７５ｃと、突出部７８と、突出部７９とが設けられている。
第１底面部７５ａは、ワイヤＷが接合される第１リード電極２０の側に配置されており、平坦に形成されている。
第２底面部７５ｂは、発光素子２が載置される第２リード電極３０の側に配置されており、平坦に形成されている。

第３底面部７５ｃは、第１底面部７５ａと第２底面部７５ｂとの間に配置されて平坦に形成されており、樹脂成形体１０の一部である間隙部１０ｅを成形するものである。この第３底面部７５ｃは、第１底面部７５ａ及び第２底面部７５ｂよりも突出している。

突出部７８は、第２底面部７５ｂを取り囲むようにその周縁に沿って突出しており、後記する第１工程において第２リード電極３０に当接される。突出部７８は、パッケージ９０の凹部１０ａの底面部１０ｃに露出した第２リード電極３０の表面の周縁に対応した位置に沿って突出している。この突出部７８は第３底面部７５ｃよりも突出している。

突出部７９は、第１底面部７５ａを取り囲むようにその周縁に沿って突出しており、後記する第１工程において第１リード電極２０に当接される。突出部７９は、パッケージ９０の凹部１０ａの底面部１０ｃに露出した第１リード電極２０の表面の周縁に対応した位置に沿って突出している。この突出部７９は第３底面部７５ｃよりも突出している。

下金型７１は、所定の厚みを有する板材であって、表面が平坦に形成されている。下金型７１は、上金型７０と当接されることにより、所定の空間部を成形するものである。

＜発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。図５は、実施形態に係る発光装置の製造工程の概略を示す図であり、図１のII−II線に対応した位置におけるリード電極と金型の配置を模式的に示す断面図である。図６は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型と下金型でリード電極を挟持する工程を模式的に示す断面図である。図７は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、樹脂注入及び硬化後の断面図である。図８は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型を脱型する工程を模式的に示す断面図である。図９は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図１のIX−IX線に対応した位置における樹脂注入及び硬化後の断面図である。

ここでは、図示を省略するが、一対の第１リード電極２０及び第２リード電極３０となる金属板の組が吊りリードによって複数個接続されたリードフレームを用いることとする。また、このリードフレーム上の前記金属板の組のことを、第１リード電極２０及び第２リード電極３０と呼ぶ。

まず、図５に示すように、上金型７０及び下金型７１の間に第１リード電極２０及び第２リード電極３０を配置する。第１リード電極２０及び第２リード電極３０は、短絡を防ぐための間隙部１０ｅ（図２参照）の間隔を開けて配置する。

本実施形態の発光装置１の製造方法は、一例として下記第１工程から第９工程を有する。
第１工程は、例えばパッケージ製造用金型Ｋを用いて、突出部７８，７９を一対のリード電極２０，３０に当接させるように一対のリード電極２０，３０を挟み込む工程である。ここでは、図６に示すように、上金型７０と下金型７１で第１リード電極２０及び第２リード電極３０を挟持する。

具体的には、上金型７０の第２切欠き部７４ｂが、第２リード電極３０の第２アウターリード部３０ｂに相当する部分に当接すると共に、上金型７０の突出部７８が、第２リード電極３０の第２インナーリード部３０ａに相当する部分に当接する。また、上金型７０の第１切欠き部７４ａが、第１リード電極２０の第１アウターリード部２０ｂに相当する部分に当接すると共に、上金型７０の突出部７９が、第１リード電極２０の第１インナーリード部２０ａに相当する部分に当接する。これにより、上金型７０と下金型７１によって空間部８０，８１が形成される。

第１工程では、上金型７０の凸部７５に形成された第２底面部７５ｂが第２リード電極３０に接触しないように、また、第１底面部７５ａが第１リード電極２０に接触しないような金型のクランプ力で第１リード電極２０及び第２リード電極３０を挟み込む。このとき、上金型７０の凸部７５に形成された突出部７８の先端は第２リード電極３０に入り込むが、突出部７８に周囲が囲まれた第２底面部７５ｂは、第２リード電極３０に当接しないので、空間部８２が形成される。同様に、突出部７９の先端は第１リード電極２０に入り込むが、突出部７９に周囲が囲まれた第１底面部７５ａは、第１リード電極２０に当接しないので、空間部８３が形成される。

第２工程は、一対のリード電極２０，３０を挟み込んだパッケージ製造用金型Ｋに樹脂Ｊを注入する工程である。ここでは、図６、図７に示すように、上金型７０と下金型７１によって形成された空間部８０，８１に、注入口７７からトランスファーモールドにより樹脂Ｊを注入する。この第２工程では、第１リード電極２０及び第２リード電極３０は、上金型７０及び下金型７１によって挟持されているため、樹脂Ｊを注入する際に第１リード電極２０及び第２リード電極３０がバタつかず、バリの発生を抑制することができる。なお、上金型７０の凸部７５には突出部７８，７９が設けられているため、樹脂Ｊは空間部８２，８３に入り込みにくくなっている。

第３工程は、パッケージ製造用金型Ｋに注入された樹脂Ｊを硬化して樹脂成形体１０を生成する工程である。ここでは、樹脂Ｊとして例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を注入した場合、上金型７０及び下金型７１を加熱して樹脂Ｊを所定の時間加熱して硬化させる。なお、例えばポリフタルアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を注入する場合、射出成形で成形することができる。この場合、熱可塑性樹脂を高温にして溶融させ、低温の金型に入れて冷却により硬化させればよい。

第４工程は、上金型７０と下金型７１とを取り外す工程である。ここでは、例えば図８に示すように上金型７０を脱型する。これにより、第１リード電極２０及び第２リード電極３０が樹脂成形体１０によって一体的に保持されてなるパッケージが完成する。

なお、前記第３工程にて樹脂Ｊを硬化させたとき、上金型７０の注入口７７を含む断面、つまり、図１のIX−IX矢視方向に相当する断面では、図９に示すように、注入口７７部分にゲート８４が成形される。このゲート８４は、上金型７０を脱型した後で、樹脂成形体１０の外側面１１ａに沿って公知の切削機械で切削される（第５工程）。これにより、ゲート８４の切削痕としてゲート痕５０が成形される。

第６工程は、パッケージ９０に形成された凹部１０ａに発光素子２を実装する工程である。本実施形態において、発光素子２は、上面に一対のｎ電極及びｐ電極が形成された片面電極構造の素子であるものとした。この場合、発光素子２は、その裏面が絶縁性のダイボンド部材で第２リード電極３０に接合され、上面の一方の電極がワイヤＷによって第１リード電極２０に接続され、上面の他方の電極がワイヤＷによって第２リード電極３０に接続される。

第７工程は、パッケージ９０の凹部１０ａ内に発光素子２を覆うように封止部材４０を充填する工程である。ここでは、図２に示すように、パッケージ９０の樹脂成形体１０に囲まれた凹部１０ａ内に封止部材４０を塗布し、発光素子２を封止する。このとき、封止部材４０を樹脂成形体１０の凹部１０ａの上面まで滴下する。樹脂成形体１０の凹部１０ａ内に封止部材４０を充填する方法は、例えば、射出、圧縮や押出などを用いることもできる。封止部材４０には、蛍光体を混合させておくことが好ましい。これにより、発光装置の色調節を容易に行うことができる。

第８工程は、凹部１０ａに充填された封止部材４０を硬化する工程である。ここでは、封止部材４０として例えばシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を注入した場合、樹脂を所定の時間加熱して硬化させる。

第９工程は、リードフレームからパッケージ９０を切り離す工程である。ここでは、リードフレームから樹脂成形体１０と一対のリード電極２０，３０とを切断し、パッケージ９０を個片化する。ここで、リードフレームの吊りリードを切断する治具は、例えばリードカッターを用いることができる。
以上の方法により、発光装置１を形成することができる。

以上説明したように実施形態に係るパッケージの製造に用いるパッケージ製造用金型Ｋでは、図６及び図７に示すように上金型７０と下金型７１によって第１リード電極２０及び第２リード電極３０をクランプし、樹脂Ｊを注入させるときに、上金型７０に突出部７８，７９が存在しない場合に比べてクランプする面積が減少する。そのため、上金型７０の突出部７８，７９にクランプ力が集中し、上金型７０の突出部７８，７９と第１リード電極２０及び第２リード電極３０とが密に密着する。したがって、樹脂Ｊが、空間部８２，８３、すなわち、第１リード電極２０及び第２リード電極３０上の金属露出部へと流れ出しにくくなる。これにより、実施形態に係るパッケージ及び発光装置は、バリの発生を抑制することができる。

このことから、パッケージの成形工程後に従来必要としている、凹部１０ａの底面部１０ｃのバリを除去する工程を不要にすることができる。したがって、実施形態に係るパッケージ及び発光装置の製造方法によれば、バリの発生を抑制することのできるパッケージ及び発光装置を簡便に製造することができる。その結果、コストダウン、リードタイムの短縮につながる。

加えて、従来のように上金型の凸部に突出部が存在しない場合、金型でリードフレームを挟持した場合、金型による加工の痕跡が生じると共に、金型のクランプ圧と熱により、第１リード電極２０及び第２リード電極３０のめっきの光沢度が変化してしまう。このため、成形前に、第１リード電極２０及び第２リード電極３０のめっきの光沢度を上げていたとしても、成形後には光沢度が下がり、ＬＥＤの光束が低下し、出力も下がってしまう。
しかしながら、実施形態に係るパッケージの製造に用いるパッケージ製造用金型Ｋの上金型７０には突出部７８，７９が存在するので、上金型７０の凸部７５に形成された第１底面部７５ａ及び第２底面部７５ｂと、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の金属露出部との接触がなくなる。そのため、第１リード電極２０及び第２リード電極３０のめっきの光沢度を低下させずに成形することができる。これにより、従来のＬＥＤの出力が低下する問題を解消することができる。

また、パッケージ製造用金型Ｋの上金型７０には突出部７８，７９が存在するので、クランプする面積が従来よりも小さく、上金型７０の突出部７８，７９のみにクランプ圧が集中するため、１枚のリードフレームから製造できるＬＥＤの取り個数を増やすこともできる。

また、上金型７０の突出部７８，７９のみにクランプ圧が集中するため、パッケージ製造用金型Ｋ自体のクランプ圧を従来の金型に比べて例えば半分ほどの値に低減することができる。その結果、金型装置の寿命が長くなる効果もある。

また、発光装置１のパッケージ９０は、第１リード電極２０及び第２リード電極３０に溝部４，５が形成されているので、封止部材４０との接触面積が増加し、封止部材４０との密着性が向上する。さらに、パッケージ９０は、凹部１０ａに露出した第１リード電極２０及び第２リード電極３０の金属露出部のめっきの光沢度を低下させずに成形されるので、発光装置１の光束の低下を抑制し、出力低下を防止することができる。

＜実施例１＞
以下に、本発明の実施例を説明する。図４に示すような、突出部７８，７９を設けた凸部７５を組み込んだパッケージ製造用金型Ｋを使用してトランスファーモールド機を使用して成形を行った。
突出部７８，７９がない形状の凸部７５を組み込んだ従来の金型を使用したときに樹脂バリが発生した従来のクランプ圧条件及び注入圧条件にて、パッケージ製造用金型Ｋを使用して成形を行いバリの発生の確認を行った。

その結果、パッケージ製造用金型Ｋを使用した場合、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の双方の金属露出部へのバリの発生がないことが確認できた。
また、上金型７０の凸部７５に形成された第２底面部７５ｂが、パッケージ９０の凹部１０ａに露出した第２リード電極３０の金属露出部に接触しなかったことを確認できた。この金属露出部は、溝部５を除く第２インナーリード部３０ａの中央部分のことである。
また、上金型７０の凸部７５に形成された第１底面部７５ａが、パッケージ９０の凹部１０ａに露出した第１リード電極２０の金属露出部に接触しなかったことを確認できた。この金属露出部は、溝部４を除く第１インナーリード部２０ａの中央部分のことである。

＜変形例＞
パッケージ９０の第１リード電極２０及び第２リード電極３０の双方にそれぞれ溝部４，５が形成されているものとして説明したが、いずれか一方のリード電極にだけ溝部を設けるようにしてもよい。このような溝部は、パッケージ製造用金型Ｋにおいて、上金型７０に突出部７８又は突出部７９だけを形成して一対のリード電極２０，３０のうちのいずれか一方に当接させるように一対のリード電極２０，３０を挟み込めばよい。なお、パッケージ製造用金型Ｋにおいて上金型７０及び下金型７１は、図４に示した形状に限定されず、適宜変更が可能である。

パッケージ９０の凹部１０ａは、傾斜を設けず円筒形状を呈するように形成してもよい。また、凹部１０ａの側面部１０ｂは、必ずしも平坦である必要はなく、側面部１０ｂを凸凹に成形することにより、樹脂成形体１０と封止部材４０との界面の密着性を向上させるように成形してもよい。また、凹部１０ａは、本実施形態においては平面視円形に成形したが、楕円形を呈するように成形してもよい。また、樹脂成形体１０は、本実施形態においては長方形に成形したが、平面視円形、楕円形、他の多角形状としてもよい。

リード電極は、本実施形態のように、少なくとも正負一対の電極（第１リード電極２０及び第２リード電極３０）が一組あればよいが、３つ以上のリード電極を設けてもよい。
発光素子２は、第２リード電極３０の代わりに第１リード電極２０の上に実装することもできる。発光装置１が例えば２個の発光素子２を備える場合、第１リード電極２０及び第２リード電極３０の上にそれぞれ発光素子２を実装することもできる。発光素子を実装していないインナーリード部に、保護素子を実装してもよい。

発光素子２は、例えば、ｎ電極（又はｐ電極）が素子基板の裏面に形成された対向電極構造（両面電極構造）の素子であってもよい。また、発光素子２は、フェイスアップ型に限らず、フェイスダウン型でもよい。フェイスダウン型の発光素子を用いるとワイヤを不要とすることができる。
発光装置１の製造方法では、予め発光素子２をパッケージ９０に実装した後に個片化して製造したが、個片化されたパッケージ９０に発光素子２を実装するようにしてもよい。

本発明に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。

１発光装置
２発光素子
４，５溝部
１０樹脂成形体
１０ａ凹部
１０ｂ側面部
１０ｃ底面部
１０ｅ間隙部
１１ａ外側面
２０第１リード電極
２０ａ第１インナーリード部
２０ｂ第１アウターリード部
３０第２リード電極
３０ａ第２インナーリード部
３０ｂ第２アウターリード部
４０封止部材
５０ゲート痕
７０上金型
７１下金型
７２本体部
７３外壁部
７４ａ第１切欠き部
７４ｂ第２切欠き部
７５凸部
７５ａ第１底面部
７５ｂ第２底面部
７５ｃ第３底面部
７６凹溝部
７７注入口
７８，７９突出部
８０，８１，８２，８３空間部
８４ゲート
９０パッケージ
Ｊ樹脂
Ｋパッケージ製造用金型
Ｗワイヤ

Claims

金属板からなる一対のリード電極と樹脂成形体とを備えて発光素子を収容するための凹部が形成され前記凹部に前記一対のリード電極が露出したパッケージであって、
前記一対のリード電極は、前記樹脂成形体からなる間隙部によって離間しており、
前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面に、前記金属板の表面の周縁に沿う溝部と前記溝部に囲まれた中央部分とを有し、
前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面は、前記溝部と前記中央部分とからなり、
前記溝部の一部が、前記中央部分と前記間隙部との境に設けられ前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極と前記間隙部とからなる前記パッケージと、
前記中央部分に実装された前記発光素子と、
前記凹部内に前記発光素子と前記溝部とを覆うように設けた封止部材と、を有している発光装置。
前記凹部は、前記底面部と、前記樹脂成形体からなる側面部と、を有し、
平面視で、前記溝部が前記樹脂成形体の側面部と前記間隙部とに隣接して環状に設けられている請求項１に記載の発光装置。
前記溝部は、前記発光素子を実装するための領域を囲むように環状に形成されている請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記溝部の幅が５〜３００μｍである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
前記溝部の深さが５〜３００μｍである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
金属板からなる一対のリード電極と樹脂成形体とを備えて発光素子を収容するための凹部が形成され前記凹部に前記一対のリード電極が露出したパッケージを備える発光装置の製造方法であって、
前記一対のリード電極は、前記樹脂成形体からなる間隙部によって離間しており、
前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面に、前記金属板の表面の周縁に沿う溝部と前記溝部に囲まれた中央部分とを有し、
前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面は、前記溝部と前記中央部分とからなり、
前記溝部の一部は、前記中央部分と前記間隙部との境に設けられ、前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極と前記間隙部とからなり、
前記凹部に対応した形状の凸部を有する上金型と、前記上金型に対応する下金型とを備え、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面の周縁に対応した位置に沿って突出する突出部が前記凸部の表面に形成された金型を用いて、前記突出部を前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に当接させて前記金属板の表面の周縁に段差を形成するように前記一対のリード電極を挟み込み前記突出部により前記リード電極に前記溝部を形成する工程と、
前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、
前記注入された樹脂を硬化して前記樹脂成形体を生成する工程と、
前記上金型と下金型とを取り外すことにより前記パッケージを得る工程と、
前記パッケージに形成された前記凹部に前記発光素子を実装する工程と、
前記凹部内に前記発光素子と前記溝部とを覆うように封止部材を充填する工程と、
を有する発光装置の製造方法。
前記上金型と前記下金型とによって前記一対のリード電極を挟み込む工程は、
環状の前記突出部に囲まれた前記凸部の表面が前記一対のリード電極に接触しないような金型のクランプ力で前記リード電極を挟み込む請求項６に記載の発光装置の製造方法。
前記上金型と前記下金型とによって挟み込む前記一対のリード電極は、複数の前記一対のリード電極が接続されたリードフレームに一体的に設けられたものであり、
前記リードフレームから前記パッケージを切り離す工程を有する請求項６又は請求項７に記載の発光装置の製造方法。
金属板からなる一対のリード電極と樹脂成形体とを備えて発光素子を収容するための凹部が形成され前記凹部に前記一対のリード電極が露出したパッケージを備える発光装置の製造方法であって、
前記一対のリード電極は、前記樹脂成形体からなる間隙部によって離間しており、
前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面に、前記金属板の表面の周縁に沿う溝部と前記溝部に囲まれた中央部分とを有し、
前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面は、前記溝部と前記中央部分とからなり、
前記溝部の一部は、前記中央部分と前記間隙部との境に設けられており、
前記凹部に対応した形状の凸部を有する上金型と、前記上金型に対応し表面が平坦な下金型とを備え、前記凹部の底面部に露出した前記金属板の表面の周縁に対応した位置に沿って突出する突出部が前記凸部の表面に形成された金型を用いて、前記突出部を前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に当接させるように前記一対のリード電極を挟み込み前記突出部により前記リード電極に前記溝部を形成する工程と、
前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、
前記注入された樹脂を硬化して前記樹脂成形体を生成する工程と、
前記上金型と下金型とを取り外すことにより前記パッケージを得る工程と、
前記パッケージに形成された前記凹部に前記発光素子を実装する工程と、
前記凹部内に前記発光素子と前記溝部とを覆うように封止部材を充填する工程と、を備え、
前記上金型と前記下金型とによって前記一対のリード電極を挟み込む工程は、
環状の前記突出部に囲まれた前記凸部の表面が前記一対のリード電極に接触しないような金型のクランプ力で前記リード電極を挟み込む発光装置の製造方法。