JP6947964B2 - 発光装置 - Google Patents

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本発明は、発光装置に関する。
パッケージの凹部内部に載置された発光素子の周囲に、光反射樹脂を備えた発光装置が知られている。光反射樹脂は、凹部の底面に形成されたリードフレーム又は樹脂からなる枠体で堰き止められることで、発光素子の側面を被覆しないようにしている。
(例えば、特許文献1)。
特開2005−136378号公報
目的や用途に応じて、同じパッケージに載置される発光素子の数が変更されることがある。また、発光素子の数が同じであっても、最適な光反射樹脂が配置される位置や形状が異なる場合がある。そのような場合、先行文献1に開示された構成とすると、樹脂成型用の金型や、リードフレームの形状を変更する必要があり、大幅な手間とコストがかかる。
本実施形態は、以下の構成を含む。
側面と底面とを有する凹部を備えたパッケージと、凹部の底面に載置される発光素子と、発光素子から離隔するように発光素子の周囲の底面上に配置され、ボール部とボール部上の延伸部とを備える複数のバンプであって、上面視において、延伸部の上部が延伸部の下部よりも外側に位置するバンプと、バンプと凹部の側面との間に配置され、かつ、バンプと発光素子との間の凹部の底面が露出するように配置される光反射樹脂と、を備える発光装置。
以上により、光反射樹脂の形成領域を容易に画定することができ、光取り出し効率を向上させる。
図1Aは、実施形態に係る発光装置の概略上面図である。 図1Bは、図1Aの1B−1B線における概略断面図である。 図1Cは、図1Bの1C部分の拡大図である。
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を以下に限定するものではない。
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、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は、本発明を実施形態にのみ限定する趣旨ではない。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誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
図1A〜図1Cは、実施形態に係る発光装置100を示す。発光装置100は、主な構成部材として、パッケージ10と、発光素子40と、バンプ20と、光反射樹脂30と、を備える。以下、各構成について詳説する。
(パッケージ)
パッケージ10は、例えば、図1Aに示すような、上面視形状が四角形のパッケージ10とすることができる。パッケージ10の形状、大きさ、厚み等は、特に限定されず、公知のパッケージを用いることができる。パッケージ10は、側面11と底面12とを備えた凹部13を備える。例えば、図1Aに示すような、開口部が四角形の凹部13を備えることができる。凹部13の形状も、特に限定されるものではない。凹部13の底面12には、発光素子40に通電するための導電部材(不図示)を備えている。
このようなパッケージ10としては、例えば、成形樹脂で金属部材を一体的に保持した樹脂パッケージを用いることができる。あるいは、セラミックと配線とを備えたセラミックパッケージや、ガラスエポキシ樹脂と配線とを備えたガラエポパッケージなど公知のパッケージを用いることができる。
(発光素子)
発光素子40は、パッケージ10の凹部13の底面12上に載置される。詳細には、発光素子40は、凹部13の底面12上に、接合部材50を介して載置される。発光素子40は、半導体層を含む積層構造体と、p電極及びn電極と、を備えており、公知の半導体発光素子を用いることができる。例えば、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体を含むIII−V族化合物半導体、あるいはII−VI族化合物半導体などが挙げられる。これらの積層構造体は、発光層を含んでいる。また、積層構造体は、透光性基板を備えていてもよい。透光性の基板としては、サファイアが挙げられる。積層構造体は、上面視が三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、もしくは、これらの一部が欠けた形状等とすることができる。発光素子40は、p電極及びn電極を、パッケージ10の導電部材とワイヤ等によって電気的に接続される。
(バンプ)
バンプ20は、発光素子40から離隔するように、発光素子40の周囲の底面12上に配置される。バンプ20光反射樹脂30を堰き止める部材として用いられる。バンプ20は、パッケージ10の凹部13の底面12上に配置される。バンプ20は複数であり、発光素子40から離隔するように発光素子40の周囲の底面12上に配置される。各バンプ20は、ボール部21とボール部21上の延伸部22とを備える。
バンプ20は、以下のようにして形成される。まず、キャピラリに挿通され、ワイヤクランプで挟持されたワイヤの先端を電気放電等によって溶融させることでイニシャルボールを形成する。電気放電等の条件は、ワイヤの組成、径、目的とするイニシャルボールの大きさ等に応じて適宜選択することができる。このイニシャルボールを、パッケージ10の凹部13の底面12上に当接し、熱及び超音波を印加して圧着接続させる。これにより、イニシャルボールがボール部21となる。図1Aでは、超音波の振動の方向を一方向(図1Aでは左右方向)とすることで、上面視形状が左右方向に長軸を有する楕円形状であるバンプ20を例示している。尚、バンプ20の上面視形状は、円形とすることもできる。
次に、ワイヤクランプを開いた状態でキャピラリを上昇させて、その上昇させた位置でワイヤクランプを閉じてワイヤを挟持する。そして、ワイヤクランプでワイヤを挟持した状態でキャピラリを上昇させることで、ワイヤが切断される。詳細には、キャピラリをボール部の直上に移動させた後、発光素子と反対側の方向の横方向に移動させ、その位置から直上に移動させる。これにより、ボール部21から斜め方向に延伸する延伸部22が形成される。つまり、延伸部22の上部22aが、延伸部22の下部22bの直上ではなく、延伸部22の下部22bよりも外側に位置する。このように延伸部22を外側に傾斜させることで、後述の光反射樹脂30の広がりを、効率よく抑制することができる。
バンプ20の中心と発光素子40(発光素子40の側面)の距離は、例えば、80μm〜500μm程度とすることができる。図1Aでは、上面視形状が正方形の発光素子40の周囲に、長方形状に配置されたバンプ20を例示している。バンプ20は、発光素子40に沿うように配置することが好ましい。例えば、上面視形状が正方形の発光素子40の周囲に、バンプ20を正方形状に配置してもよい。
ボール部21の厚みは、例えば、最も厚い部分の厚みを1μm〜15μm程度とすることができる。また、図1Aに示すように、発光素子40に近い側(内側)のボール部21を、発光素子40から離れた側(外側)のボール部21よりも薄くすることができる。これにより、発光素子40からの光を上方に反射し易くすることができる。このような形状のボール部21は、発光素子40に近い側のボール部21をキャピラリで押圧することで変形させて形成することができる。このような変形は、各バンプ20毎に行ってもよく、あるいは、複数のバンプ20をまとめて変形させてもよい。ボール部21の径は、例えば、30μm〜150μm程度とすることができる。ボール部を楕円形状とする場合は、例えば、長径を30μm〜150μm程度、短径を20μm〜140μm程度とすることができる。
延伸部22は、上部22aの高さが、例えば、パッケージ10の底面12から15μm〜50μm程度とすることができる。また、延伸部22の上部22aの高さを、発光素子40をパッケージ10に固定させるための接合部材50の厚みよりも小さくすることが好ましい。これにより、発光素子40からの光を光反射樹脂30で反射し易くすることができる。尚、接合部材50は、発光素子40の側面に這い上がっている場合があり、その場合は、発光素子40の直下の接合部材50の厚みよりも、低い位置に延伸部22の上部22aが位置するようにすることが好ましい。
延伸部22の長さ(上部22aから下部22bの距離)は、例えば、10μm〜50μm程度とすることができる。また、延伸部22の上部22aは、ボール部21の外周よりも内側に位置することが好ましい。延伸部22の傾斜角度は、底面12に対して30度〜90度とすることができる。また、延伸部22が傾斜する方向は、上面視において発光素子40の中心と各バンプ20の中心とを結んだ直線上であって、発光素子40から離れる方向に傾斜させることが好ましい。
また、各バンプ20は、図1Aに示すように、隣接するバンプ20と、それぞれ接していることが好ましい。
バンプ20の材料としては、Au、Al、Ag等を挙げることができる。
(光反射樹脂)
光反射樹脂30は、パッケージ10の凹部13の側面11とバンプ20の間の底面12に配置される。光反射樹脂30は、液状の光反射樹脂30を、ディスペンスノズル等を用いて供給し、硬化させることで形成することができる。液状の光反射樹脂30は、バンプ20によって堰き止められるため、発光素子40に接しないように形成される。換言すると、バンプ20と発光素子40との間の凹部13の底面12が露出するように、光反射樹脂30が配置される。これにより、発光素子40からの光を効率よく反射させることができる。
光反射樹脂30を構成する材料としては、発光素子からの光を吸収しにくく、且つ、効率よく反射する部材が好ましい。具体的な反射率としては、少なくとも50%以上とすることが好ましく、より好ましくは70%以上である。また、絶縁性部材が好ましく、発光素子からの光や、外光によって劣化しにくい部材が好ましい。また、ある程度の強度を有するもので、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、BTレジン、PPAやシリコーン樹脂などが挙げられる。これら母体となる樹脂に、発光素子からの光を反射する反射部材(例えばTiO、Al、ZrO,MgO、ZnO)などを添加することで、効率よく光を反射させることができる。
(封止部材)
封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の、発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。また、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも1種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、波長変換部材(蛍光体)などを含有させることもできる。
蛍光体としては、例えば、酸化物系、硫化物系、窒化物系の蛍光体などが挙げられる。例えば、発光素子として青色発光する窒化ガリウム系発光素子を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するYAG系、LAG系、緑色発光するSiAlON系(βサイアロン)、赤色発光するSCASN、CASN系、KSF系蛍光体(KSiF:Mn)、硫化物系蛍光体、ナノ蛍光体等の少なくとも1種、又は2種以上を用いることができる。
(接合部材)
接合部材50は、発光素子40をパッケージ10に固定させるための部材である。接合部材としては、絶縁性の接合部材、導電性の接合部材のいずれでも用いることができる。絶縁性の接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、導電性の接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Au−Sn共晶Sn−Ag−Cuなどのはんだ材料、低融点金属等のろう材、Cu、Ag、Auなどが挙げられる。
本発明の実施形態に係る発光装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、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、広範囲の用途に利用することができる。
100…発光装置
10…パッケージ
11…側面
12…底面
13…凹部
20…バンプ
21…ボール部
22…延伸部
22a…延伸部の上部
22b…延伸部の下部
30…光反射樹脂
40…発光素子
50…接合部材
60…封止部材

Claims (6)

  1. 側面と底面とを有する凹部を備えたパッケージと、
    前記凹部の底面に載置される発光素子と、
    前記発光素子から離隔するように前記発光素子の周囲の前記底面上に配置され、ボール部と前記ボール部上の延伸部とを備える複数のバンプであって、上面視において、前記延伸部の上部が前記延伸部の下部よりも外側に位置する前記バンプと、
    前記バンプと前記凹部の側面との間に配置され、かつ、前記バンプと前記発光素子との間の前記凹部の前記底面が露出するように配置される光反射樹脂と、
    を備え、
    前記バンプの前記ボール部は、それぞれ隣接する前記バンプの前記ボール部と接している発光装置。
  2. 前記バンプと、前記発光素子との距離は、80μm〜500μmである、請求項1記載の発光装置。
  3. 前記延伸部の上部の高さは、前記凹部の前記底面から15μm〜50μmに位置する、請求項1又は請求項2記載の発光装置。
  4. 前記発光素子は、接合部材を介して前記凹部の前記底面に固定されており、前記延伸部の上部の高さは、前記接合部材の厚みよりも小さい、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
  5. 前記延伸部の長さは、10μm〜50μmである、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 前記ボール部は、前記発光素子に近い側の前記ボール部の高さが、前記発光素子から離れた側の前記ボール部の高さよりも薄い、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3344235B2 (ja) * 1996-10-07 2002-11-11 株式会社デンソー ワイヤボンディング方法
JP3490906B2 (ja) * 1998-09-22 2004-01-26 日亜化学工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3913134B2 (ja) * 2002-08-08 2007-05-09 株式会社カイジョー バンプの形成方法及びバンプ
JP4774201B2 (ja) * 2003-10-08 2011-09-14 日亜化学工業株式会社 パッケージ成形体及び半導体装置
JP5029308B2 (ja) * 2007-11-20 2012-09-19 大日本印刷株式会社 Icモジュール、icモジュールの作製方法
CN101919051B (zh) * 2008-04-03 2012-05-23 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 元件装置和制造元件装置的方法
US9497861B2 (en) * 2012-12-06 2016-11-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods and apparatus for package with interposers
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