JP7001814B2 - 発光部品および発光部品を製造するための方法 - Google Patents

Description

発光部品が提供される。単数または複数の発光部品を製造するための対応する方法も提供される。

ハウジングおよび発光半導体チップを有する光電子パッケージは、通常、ハウジングの側壁または発光チップが固定されている実装面における光吸収の結果として効率の低下という問題を抱える。

実現されるべき目的は、増加した効率を有する発光部品を提供することである。実現されるべき別の目的は、単数または複数の発光部品をコスト効率よく製造することができる方法を提供することである。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、部品は、キャリアおよび光源を含み、光源は、キャリアの実装面に機械的に固定されている。発光部品は、例えば半導体部品である。光源は、詳しくは半導体チップ、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）である。例えば、光源は、単数または複数の半導体チップを有する。キャリアは、光源と電気接触するための複数の接続パッドおよび／または導体トラックを含むことがある。詳しくは、接続パッドおよび／または導体トラックは、少なくとも一部または全部が実装面に形成される。少なくとも一部で接続パッドの表面によって実装面が形成されることが可能である。発光部品は、複数の発光チップを有してもよく、これら複数の発光チップは、例えば同じ実装面に配置される。

実装面とは、光源、例えば一つまたは複数の発光チップを受容するためのキャリアの表面を意味すると理解されるべきである。実装面は、異なる電気極性に割り当てられているいくつかの接続パッド、例えば二つの接続パッドを含むことがある。詳しくは、異なる電気極性の接続パッドは、空間的に互いから離される。実装面に固定された光源は、詳しくは全体が実装面の範囲内に位置する。好ましくは、実装面は、実装面の少なくとも３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％または少なくとも９０％が光源、例えば単一もしくは複数の発光チップによって覆われるように光源に適合される。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアは、電気絶縁性基体を有する。電気絶縁性基体は、例えば合成樹脂、詳しくは、エポキシ樹脂成形用コンパウンドなどのキャスト用コンパウンドから形成される。基体は、成形プロセスによって形成されることがある成形体であってよい。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアは、端部領域を含み、端部領域は、面内方向において実装面を囲み、詳しくは境界を定める。キャリアの端部領域は、基体の端部領域によって形成されることがある。端部領域は、詳しくは、実装面に直接隣接し、一つの面内方向に沿ってキャリアの一つの側面まで延在するか、またはすべての面内方向に沿って対応するキャリアの側面まで延在する、キャリアおよび／または基体の領域である。

面内方向とは、実装面に平行に延在する方向を意味すると理解されるべきである。垂直方向とは、実装面に垂直である方向を意味すると理解されるべきである。詳しくは、面内方向と垂直方向とは、互いに直交する。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアまたは基体の端部領域は、凹部を含む。凹部は、面内で基体および／またはキャリアおよび／または発光部品の一つの側面あるいはすべての側面まで延在することがある。凹部は、基底面を有する。詳しくは、凹部の基底面全体は、基体の表面だけによって形成される。凹部は、基体の刻み目または切り欠きのことがある。キャリアの上面図において、実装面は、凹部によって縁取られることがある。例えば、実装面は、全体が凹部によって囲まれる。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、実装面は、少なくとも一部で凹部の基底面に対して垂直方向で高くされる。基底面は、例えば第一の垂直延在区画および第二の面内延在区画を含む。実装面は、詳しくは基底面の第二の区画に対して垂直方向で高くされるが、第一の部分は、垂直方向に沿って第二の面内区画から実装面の垂直レベルまで延在する。例えば、凹部の平均深さは、少なくとも３０μｍ、５０μｍ、７０μｍまたは９０μｍである。凹部の最大深さは、最大１２０μｍ、１５０μｍ、１８０μｍ、２００μｍ、３００μｍまたは４００μｍまたは５００μｍのことがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、部品は、反射層を含む。反射層は、凹部を部分的にまたは全体的に埋める。上面図において、反射層は、詳しくは、凹部の基底面を全部覆う。例えば、凹部および反射層充填レベルは、基体の総前面の４０％以上から８５％以下の間、詳しくは５０％以上から８５％以下の間または６０％以上から７５％以下の間が反射層によって覆われるような方法で形成される。しかし、実装面および／または光源は、好ましくは反射層によって覆われない。従って、凹部を用いて、反射層は、実装面から遠ざけられることがある。

発光部品の一実施形態に従えば、部品は、キャリア、反射層および光源を含む。光源は、キャリアの実装面に機械的に固定される。キャリアは、端部領域を含む電気絶縁性基体を有し、端部領域は、実装面と境を接する。端部領域は、凹部を含み、反射層は、凹部の基底面を覆う。実装面は、少なくとも一部で凹部の基底面に対して垂直方向で高くされ、それによって、反射層は、実装面から遠ざけられる。

凹部は、反射層のための集積盆地として機能することがあり、反射層の材料が実装面または発光チップの側面上に流れ込むことを防ぐ。発光チップは、体積発光体のことがある。このことは、発光チップによって発生した光が前面だけでなく外側面においても発光チップから出射することがあることを意味する。発光チップの前面および／または側面が反射層のいかなる材料も含まない場合、発光部品の効率の低下を避けることができる。さらに、キャリアの前面は、実装面を囲む端部領域中の反射層によって部分的に覆われているので、発光チップによって発生し、キャリアの前面に衝突する光が、方向を前方に変えることがある。その結果、発光部品の総合効率が高められることがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、端部領域は、スペーサを含み、スペーサは、面内で実装面と凹部との間に配置される。スペーサは、基体の、詳しくは一部として、詳しくは一体部品として形成される。基体は、一体として形成されることがあり、この場合、スペーサは、基体の一体部品である。例えば、スペーサは、実装面に直接隣接する。言い換えると、実装面の面内広がりは、スペーサによって境界を定められる。スペーサは、実装面を全部囲むことがある。詳しくは、スペーサと実装面とは、製造公差の範囲内で同じ垂直高さレベルにある。この場合、スペーサと実装面とは、垂直方向に沿って互いに同一面上のことがある。実装面は、スペーサに対して高くすることが可能であり、スペーサの上面、すなわち面内延在面は、凹部の基底面に対して高くされる。例えば、スペーサの実装面および／または上面は、凹部の基底面に対して垂直に少なくとも５０μｍ高くされる。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、スペーサの面内幅、詳しくは平均面内幅は、少なくとも２０μｍまたは少なくとも３０μｍまたは５０μｍである。スペーサの面内幅とは、スペーサの面内広がり、詳しくは平均面内広がりを意味すると理解されるべきである。スペーサの平均面内広がりは、例えば実装面と凹部との間または実装面と反射層との間の平均距離を定める。スペーサの面内幅は、最大３００μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍまたは７０μｍのことがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、スペーサと凹部とは互いに、詳しくは直接隣接する。実装面への面内方向において、凹部の境界は、例えばスペーサによって定められる。凹部の基底面は、垂直延在区画と面内延在区画とを有することがある。面内延在区画は、垂直延在区画に滑らかに、詳しくはこぶまたは段差を形成せずにつながることがある。基底面が、実装面に対して局所的にまたは全体的に斜めに形成されることが可能である。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、凹部の基底面、詳しくは基底面の垂直延在区画は、垂直方向に沿ってスペーサの面内方向に延在する面まで伸びる。キャリアの上面図において、スペーサの面内方向に延在する面と基底面、詳しくは基底面の垂直延在区画とは、重なり部を含まない。そのような凹部は、簡略化された方法で、例えば、詳しくは硬化プロセス時に基体の押圧または材料除去によって基体に刻み目を形成することにより形成されることがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、凹部の基底面、詳しくは基底面の垂直延在区画は、凸または凹に湾曲している。垂直延在区画は、面内延在区画から垂直方向に沿ってスペーサの面内延在面まで伸びることがある。詳しくは、基底面の垂直延在区画は、全体的に凸または全体的に凹である。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアの上面図において、スペーサの面内延在面と基底面、詳しくは基底面の垂直延在区画とは、一部で互いに重なる。基底面の垂直延在区画は、スペーサ、詳しくはスペーサの上面によって完全に覆われることがある。この場合、たとえ凹部が反射層で埋められていても、反射層の材料がスペーサまたは実装面上に流れ込むことは依然として極めて難しい。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、スペーサと凹部とは、段差を形成する。スペーサの面内延在面と実装面とは、互いに同一面上のことがある。スペーサの面内延在面と実装面とは、凹部に対して、例えば凹部の基底に対して、詳しくは垂直方向で高くされる。段差またはスペーサは、反射層の材料が実装面上に流れ込むことを防ぐダムとして作用することがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアの上面図において、凹部または反射層は、スペーサから少なくとも一つの面内方向に沿って基体またはキャリアまたは部品の側面まで延在する。凹部および／または反射層は、スペーサからすべての面内方向に沿って基体またはキャリアまたは部品の対応する側面まで延在することがある。キャリアの上面図において、電気絶縁性基体の例えば少なくとも３０％、４０％、５０％、６０％、７０％または８０％は、反射層によって覆われる。被覆率は、５０％以上から８５％以下の間のことがある。反射層は、凹部を部分的にまたは全体的に埋めることがある。

光源が基体の中間部を覆い、中間部が反射層によって覆われていないことが可能である。基体の中間部は、例えば異なるリードフレームまたは異なる接続パッドを互いから電気絶縁するように構成される。実装面は、一部で基体の中間部の表面によって形成されることがある。キャリアの上面図において、電気絶縁性基体の少なくとも４０％、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％が反射層または光源によって覆われることが可能である。この場合の被覆率は、６０％以上から９５％以下の間のことがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、反射層は、電気絶縁性である。例えば、反射層は、内部に埋め込まれた白色粒子を有するマトリックス材料を含む。好ましくは、マトリックス材料中の白色粒子の割合は、反射層の反射率が可視光に対して例えば９０％強、９２％、または９５％強になるように選ばれる。マトリックス材料は、詳しくは放射透過性、好ましくは可視光に透明である。例えば、白色粒子は、体積および／または重量で最大４０％、５０％、６０％、７０％または８０％までの割合で反射層中に提供される。好ましくは、白色粒子は、体積および／または重量で少なくとも５０％、４０％、３０％、２５％または１０％までの割合で反射層中に提供される。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、白色粒子は、ＴｉＯ２粒子である。マトリックス材料は、シリコーンで形成されるかまたはシリコーンである。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、電気絶縁性基体は、エポキシ樹脂成形コンパウンドである。エポキシ樹脂成形コンパウンドでできた基体に白色粒子を導入することによって、基体の反射率を８０％または９０％に増加する一方で、同時に必要な基体および／またはキャリアの機械的安定性を維持することは、ほとんど可能ではないことが分かっている。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、電気絶縁性基体と反射層との材料組成は、異なる。例えば、基体と反射層とは、異なるマトリックス材料および／または異なる割合の白色粒子を含む。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、キャリアは、第一リードフレームおよび第二リードフレームを含む。基体は、詳しくは一体として形成され、面内方向において第一リードフレーム並びに第二リードフレームを囲む。例えば、第一リードフレームと第二リードフレームとは、面内で基体の中間部によって分離される。実装面は、一部で第一リードフレーム、第二リードフレームおよび基体の中間部の表面によって形成されることがある。第一リードフレームの表面および第二リードフレームの表面は、実装面の第一接続パッドおよび第二接続パッドをそれぞれ形成することがある。光源は、光源が第一接続パッドだけ、第二接続パッドだけ、または第一接続パッドと第二接続パッドとの両方を覆うような方法で実装面に配置されることがある。光源が基体の中間部を覆うことが可能である。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、第一リードフレームおよび／または第二リードフレームは、基体全体に延在する。キャリアは、実装面を含む前面から離れている背面を含む。第一リードフレームおよび／または第二リードフレームは、好ましくはキャリアの背面または部品の背面で電気的に接触可能である。実装面は、背面から離れて、キャリアの前面において一部で第一リードフレームの表面および／または第二リードフレームの表面によって形成されることがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、基体、第一リードフレームおよび第二リードフレームは、実装面および／またはキャリアの背面において少なくとも一部で互いに同一面上にある。第一リードフレームおよび／または第二リードフレームは、実装面におけるスペーサと、および／またはキャリアの前面および／または背面における基体の中間部と同一面上に形成されることがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、実装面は、キャリアの全面積の３０％以上から８０％以下の間、例えば３０％以上から７０％以下の間または３０％以上から５０％以下の間を占める。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、電気絶縁性基体と反射層とは、面内で互いに同一面上にある。詳しくは、部品の側面は、一部で基体の側面によって形成される。反射層は、実装面または基体のスペーサから面内で基体または部品の側面まで延在することがある。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、部品は、放射透過性、詳しくは透明な封止層を含む。上面図において、封止層は、キャリア、反射層および光源を完全に覆うことがある。封止層内に散乱性粒子および／または蛍光体粒子が分散されることが可能である。部品の側面は、一部で封止層および／または反射層および／または基体の側面によって形成されることがある。

好ましくは、封止層は、シリコーンを含むか、またはシリコーンでできている。反射層は、シリコーンと、その中に分散された白色粒子とを含むことがある。詳しくは、封止層は、反射層に隣接する。封止層と反射層との間の界面は、詳しくはシリコーン－シリコーン界面である。そのような界面は、シリコーン－エポキシ界面と比較してより高い接着強さを有し、封止層が部品から剥離することを防ぐ。

発光部品の少なくとも一つの実施形態によれば、部品は、クァドフラットノーリード（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ－ｌｅａｄ）パッケージ（ＱＦＮパッケージ）である。部品は、詳しくは、部品の側面において、リード線を含まない。部品は、例えば、表面実装可能である。詳しくは、部品は、部品の背面を介してだけ電気的に接触可能である。

発光部品を製造するための、詳しくは、本明細書に記載される発光部品を製造するための方法の一実施形態に従えば、光源は、キャリアの実装面に固定される。反射層は、詳しくは、定量供給プロセスによって、例えば、光源が電気的に接触される前または後に、電気絶縁性基体の端部領域上に施用される。好ましくは、反射層は、反射層が実装面および／または光源を覆わないような方法で形成される。

複数の発光部品を製造するための方法の一実施形態に従えば、共通キャリアの基体に複数の凹部が形成される。凹部は、共通キャリア上の複数の実装面を囲むように形成されることがある。複数の実装面に複数の光源が固定される。凹部は、光源の固定の後または前に反射層で埋められることがある。

本方法の少なくとも一つの実施形態によれば、成形プロセスによって、詳しくは圧縮成形プロセスによって共通キャリア上に共通封止層が施用され、それによって、共通封止層は、光源および反射層を完全に覆う。例えば、封止層は、シリコーン層である。

詳しくは、反射層および／または共通封止層が施用され、硬化された後に、共通封止層および共通キャリアは、凹部の所で複数の発光部品に切り分けられることがあり、各発光部品は、一つのキャリア、一つの光源および一つの反射層を含むことがある。

本明細書に記載される方法によってそのような発光部品が製造されることがある。従って、単数または複数の発光部品を製造するための方法に関連して記載される特徴は、発光部品についても用いることができ、その逆も成立する。

図１Ａから５Ｂと併せて以下に説明する実施形態から、発光部品の、および／または発光部品を製造するための方法のさらなる好ましい実施形態および発展形が明らかになる。

発光部品の比較実施形態の概略図を断面図および上面図で示す。 発光部品の比較実施形態の概略図を断面図および上面図で示す。 発光部品の例示実施形態の概略図を断面図および上面図で示す。 発光部品の例示実施形態の概略図を断面図および上面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 発光部品のさらなる例示実施形態の概略図を断面図で示す。 複数の発光部品を製造するための方法の例示実施形態の様々なステップの概略図を断面図で示す。 複数の発光部品を製造するための方法の例示実施形態の様々なステップの概略図を断面図で示す。

部品の同一要素、同等要素または同様に作用する要素は、図において同一の参照符号が付されている。図は、それぞれ概略図であり、従って必ずしも真の比率になっていない。比較的小さな要素、特に、層厚は、分かりやすくするために誇張されて示されることがある。

図１Ａは、発光部品１０の比較実施形態の概略図を断面図で示す。部品１０は、キャリア１とキャリア１の実装面１１Ｍに配置されている光源２とを含む。光源２は、例えば発光チップ、特に半導体チップである。

部品１０は、発光チップ２の前面２１によって形成され得る前面１０１を有する。部品１０の背面１０２は、キャリア１の背面１２によって形成される。キャリア１は、第一リードフレーム３、第二リードフレーム４、および基体５を含む。第一リードフレーム３および第二リードフレーム４は、面内で基体５によって完全に囲まれることがある。第一リードフレーム３および／または第二リードフレーム４は、詳しくはこれらリードフレームのすべての側面において、段差状構造を有することがある。このようにして、基体５とリードフレーム３および／または４との間の界面が拡大し、結果として基体５とリードフレームとの間の強力な接着が得られる。

例えば、第一リードフレーム３および第二リードフレーム４は、部品１０の異なる電気極性に割り当てられ、リードフレーム３と４とは、基体５の中間部５４によって空間的に分離される。基体５の端部領域５０は、面内でリードフレーム３および４ならびに中間部５４を囲む。端部領域５０および／または中間部は、リードフレーム３または４に面する側面において段差状構造を有することがある。中間部５４および端部領域５０を含む基体５は、一体として形成されることがある。部品１０は、光源２の側面２３およびキャリア１の側面１３によって形成され得る側面１０３を有する。詳しくは、キャリア１の側面１３は、基体５の側面によって形成される。

第一リードフレーム３は、基体５によって部分的に覆われている前面３１を有する。前面３１のうち覆われていない部分は、第一接続パッド３０を形成する。第一リードフレーム３は、前面３１から離れた背面３２を有し、第一リードフレーム３の背面３２は、キャリア１の背面１２または部品１０の背面１０２において少なくとも部分的に露出している。垂直方向に沿って、第一リードフレーム３は、基体５全体にわたって延在する。

第二リードフレーム４は、基体５によって部分的に覆われている前面４１を有する。前面４１のうち覆われていない部分は、第二接続パッド４０を形成する。第二リードフレーム４は、前面４１から離れた背面４２を有し、第二リードフレーム４の背面４２は、キャリア１の背面１２または部品１０の背面１０２において少なくとも部分的に露出している。垂直方向に沿って、第二リードフレーム４は、基体５全体にわたって延在する。

キャリア１は、光源２の背面２２に面する前面１１を有し、基体５ならびにリードフレーム３および４の表面を含む。前面１１は、実装面１１Ｍを形成する部分区画を有する。実装面１１Ｍは、第一接続パッド３０、第二接続パッド４０、および特に基体５の中間部５４の表面を、例えば占有して含む。実装面１１Ｍは、面内で端部領域５０と直接隣接することがある。上面図において、実装面１１Ｍは、基体５の端部領域５０によって囲まれ、境界を定められることがある。

光源２または発光チップ２は、詳しくは、上面図において光源２が第一接続パッド３０、第二接続パッド４０および基体５の中間部５４と重なるように、実装面１１Ｍに固定される。例えばボンディングワイヤの形の配線７を用いて、光源２は、接続パッド３０および４０および／またはリードフレーム３および４に電気的に接続されることがある。リードフレーム３および４は、キャリア１の背面１２または部品１０の背面１０２において外部電源と電気的に接続することができる。

図１Ｂは、発光部品１０の比較実施形態の概略図を上面図で示す。光源２、詳しくは、発光チップ２は、複数の導体トラックを含むコンタクトレベル８を有し、これらの導体トラックは、前面２１において規則的に分布している。同じ電気極性に割り当てられた導体トラックは、櫛形構造を形成する。異なる電気極性に割り当てられた導体トラックは、前面２１において異なる配線７に電気的に接続される。

部品１０の効率を改善するために、光源２によって覆われていないキャリア１の前面１１の領域は、高反射性となるように形成されることがある。例えば、光源２が実装面１１Ｍに固定された後および／または接続パッド３０および４０に電気的に接続された後に、白色粒子を含む反射層が前側１１上に施用されることがある。しかし、反射層の高反射性材料が光源２のいかなる部分、例えば光源２の側面２３または前面２１、を覆うことも好ましくない。他方、実装面１１Ｍと基体５、特に基体５の端部領域５０の表面とが同じ垂直レベルまたは実質的に同じ垂直レベルにある場合、反射層を施用するプロセス時、詳しくはキャリア１の前面１１への塗布プロセス時に、材料の流れおよび被覆区域は、調節することが難しい。この場合、反射層の材料が光源２の底端へ流れ、側面２３に流れ込むことがある。

図２Ａは、発光部品１０の例示的な実施形態を断面図で概略図示する。この例示的な実施形態は、図１Ａおよび１Ｂの部品１０の比較実施形態と実質的に一致する。この意味で、図１Ａおよび１Ｂの部品１０と関連して記載した特徴は、図２Ａに示す発光部品１０についても用いることができる。このことは、図２Ｂから４に開示される部品１０のさらなる実施形態にも適用される。

図１Ａおよび１Ｂに示した部品１０と対比すると、図２Ａによる発光部品１０は、反射層６を含む。反射層６は、詳しくは基体５の凹部５２内に限定される。凹部５２は、基体５の端部領域５０に位置する。上面図において、凹部５２は、面内で実装面１１Ｍを完全に囲むことがある。

基体の端部領域５０は、スペーサ５１を含み、図２Ｂに示すように、上面図においてスペーサ５１は、実装面１１Ｍを完全に囲んでいる。スペーサ５１は、実装面１１Ｍおよび／または反射層６と直接隣接することがある。詳しくは、反射層６は、面内方向に沿ってスペーサ５１からキャリア１の側面１３または部品１０の側面１０３まで延在する。

スペーサ５１は、基体５の中間部５４と共に一体として形成されることがある。上面図において、スペーサ５１は、反射層６と実装面１１Ｍとの間に配置される。スペーサ５１の面内幅Ｗまたは平均面内幅Ｗは、例えば少なくとも２０μｍまたは少なくとも５０μｍである。反射層６とリードフレーム３または４との間のこの面内距離またはこのギャップを有するスペーサ５１は、リードフレーム３または４の表面における凹凸に適応することがある。前記凹凸は、金属エッチング公差の結果として発生することがある。さらに、少なくとも５０μｍのギャップも、現行成形ツール設計に適合する。反射層６の反射率は、通常、実装面１１Ｍまたは基体５の反射率より高いので、スペーサ５１を狭く保つことが望ましい。例えば、スペーサ５１の面内幅は、最大３００μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍまたは７０μｍである。

スペーサ５１は、上面５１Ｓを有する。上面５１Ｓと実装面１１Ｍとは、同じ、または実質的に同じ垂直レベルにある。従って、製造公差の範囲内で、スペーサ５１の上面５１Ｓと実装面１１Ｍとは、垂直方向に沿って互いに同一面上にある。製造公差は、最大数ミクロン、例えば１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍまたは５０μｍのことがある。言い換えると、二つの面または層は、最大１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍまたは５０μｍの公差で互いに一つの面内にある近さのとき、互いに同一面上にあると言える。

凹部５２は、基底面５３を有する。基底面５３は、面内方向に沿ってスペーサ５１から詳しくはキャリア１の側面１３まで延在する。基底面５３は、第一の垂直延在区画５３Ｖおよび第二の面内延在区画５３Ｌを含むことがある。第一の区画５３Ｖは、垂直方向に沿って例えば第二の区画５３Ｌからスペーサ５１の上面５１Ｓ、すなわちスペーサ５１の面内延在面５１Ｓまで延在する。スペーサ５１の上面５１Ｓおよび／または実装面１１Ｍは、少なくとも一部で凹部５２の基底面５３に対して垂直方向で高くなっている。例えば、上面５１Ｓおよび／または実装面１１Ｍは、基底面５３の面内延在区画５３Ｌに対して少なくとも３０μｍ、５０μｍ、７０μｍまたは９０μｍ、および／または最大１８０μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍまたは５００μｍ垂直方向で高くなっている。これは、凹部５２の深さＤと一致する。上面５１Ｓは、反射層６によって覆われていない。このようにして、反射層６の材料は、実装面１１Ｍまたは光源２に流れ込むことを妨げられる。言い換えると、光源２および実装面１１Ｍは、反射層６によって覆われていない。

図２Ｂにおいて、スペーサ５１と凹部５２とは、基体の表面に段差を形成する。基体の段差は、スペーサ５１の上面５１Ｓによって形成された上部テラス、基底面５３の面内延在区画５３Ｌによって形成された底部テラス、および基底面５３の垂直延在区画５３Ｖによって形成された垂直部分を有し、垂直部分は、底部テラスを上部テラスに接続する。区画５３Ｌと区画５３Ｖとは、最大５°または１０°の公差で直角すなわち９０°の角度を形成する。リードフレーム３または４も前面３１もしくは４１またはその側面にある段差を含み、リードフレーム３または４の段差も上部テラス、底部テラスおよび垂直部分を含む。詳しくは、上部テラスは、実着面１１Ｍの一部のことがある。上面図において、基体５の段差は、第一リードフレーム３および／または第二リードフレーム４の段差の底部テラスに形成される。

反射層６によって覆われる基体５の総表面を最大にするために、第一リードフレーム３および／または第二リードフレーム４は、第一接続パッド３０および／または第二接続パッド４０が光源２のサイズに適合するような方法で、構築されることがある。例えば、接続パッド３０および４０は、接続パッド３０および４０の総表面の少なくとも６０％、７０％、８０％、８５％または少なくとも９０％が光源２によって覆われるような方法で、光源２に適合される。

接続パッド３０および４０は、金属製であり、通常、最大反射率は、８８％以下である。他方、反射層６の反射率は、９０％、９２％以上のことがある。詳しくは、反射層６の材料組成は、反射層６の反射率が接続パッド３０および４０の反射率より、例えば少なくとも２％、４％、６％または少なくとも１０％高くなるように選ばれることがある。接続パッド３０および４０の表面を小さくすることによって、反射層６によって覆われる総表面を拡げることができる。好ましくは、光源２は、上面図において光源２が第一および第二リードフレーム３および４および／または第一および第二接続パッド３０および４０と重なるような方法で、実装面１１Ｍに固定される。このようにして、第一および第二接続パッド３０および４０の総表面を小さくすることができる。

図１Ｂの部品１０と比べると、図２Ｂに示すリードフレーム３および４は、詳しくは、光源２を固定するかまたは電気的に接触するために用いられていない領域において、例えばエッチングプロセスを用いて、構築される。これによって、接続パッド３０および４０の総面積は、約１７％縮小されることがある。その結果、反射層６によって覆われ得る端部領域５０の総表面は、増加する。図２Ｂにおいて、第一および第二接続パッド３０および４０のそれぞれは、配線７が終端する単一ワイヤ取り付け区画を一つのみ有し、ワイヤ取り付け区画は、対応する接続パッドの残りを超えて面内に突き出る。図２Ｂによれば、基体５の総表面の約６３％が反射層６によって覆われている。この被覆率は、図１Ｂによる実施形態のものより高い。

図３Ａは、図２Ａの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、湾曲、詳しくは凹に湾曲している。例えば、基底面５３および／または基底面５３の垂直延在区画５３Ｖの曲率半径は、５０μｍ以上、例えば５０μｍ以上から３００μｍ以下の間である。

図３Ｂは、図２Ａの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、スペーサ５１の上面５１Ｓおよび／または基底面５３の面内延在区画５３Ｌに対して傾斜している。言い換えると、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、面取りを形成する。面取りの傾斜角は、２０°以上から７０°以下の間、例えば４５°のことがある。この場合、区画５３Ｖと区画５３Ｌ、または区画５３Ｖと上面５１Ｓとは、１３５°±２５°の角度を形成することがある。

図３Ｃは、図３Ｂの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、スペーサ５１の上面５１Ｓに対して基底面５３全体が傾斜している。スペーサと凹部５２とは、一緒になってＶ字溝段差の形を有する。基底面５３と上面５１Ｓとは、１３５°±２５°の角度を形成することがある。

図３Ｄは、図３Ａの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、凸に湾曲している。例えば、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖの曲率半径は、５０μｍ以上、例えば５０μｍ以上から３００μｍ以下の間である。

図３Ｅは、図３Ａの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄでは、キャリア１の上面図において上面５１Ｓ、すなわちスペーサ５１の面内延在面５１Ｓと基底面５３とは、重ならないが、図３Ｅでは、スペーサ５１の上面５１Ｓと凹部５２の基底面５３とは、一部で互いに重なる。詳しくは、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、上面５１Ｓによって完全に覆われる。しかし、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖが、スペーサ５１の上面５１Ｓによって一部においてのみ覆われることも可能である。

図３Ｆは、図３Ｂの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、区画５３Ｖと区画５３Ｌまたは区画５３Ｖと上面５１Ｓとは、４５°±２５°の角度を形成することがある。さらに、図３Ｅに開示した実施形態と同様に、キャリア１の上面図において、基底面５３の垂直延在区画５３Ｖは、スペーサ５１の上面５１Ｓによって完全にまたは一部においてのみ覆われることがある。

図４は、図２Ａの実施形態と実質的に一致する発光部品１０のさらなる例示的な実施形態を断面図で概略図示する。対比すると、部品は、―上面図において―キャリア１、反射層６および光源２を完全に覆うことがある放射透過性封止層９を含む。面内方向において、光源２は、封止層９によって完全に囲まれることがある。この場合、部品１０の前面１０１は、封止層９の表面によって形成される。部品１０の側面１０３は、封止層９の側面およびキャリア１の側面１３によって形成されることがある。キャリア１の側面１３は、基体５および／または反射層６の表面によって形成されることがある。

好ましくは、封止層９は、シリコーンで形成される。封止層９の中に散乱用粒子および／または光変換用粒子を埋め込むことが可能である。詳しくは、反射層６も、シリコーンを含む。封止層９は、好ましくは、シリコーン－シリコーン界面を形成するために反射層６と隣接する。

さらに図２Ａと対比すると、光源２または発光チップ２を背面２２において電気的に接続できるようにすることが可能である。言い換えると、光源２は、光源２と実装面１１Ｍとの間の重なり領域において接続パッド３０および４０および／またはリードフレーム３および４と電気的に接続され得る表面実装可能光源である。この場合、光源の前面２１にいかなる電気コンタクトもないようにすることがある。さらに、配線７は省略されることがある。

図２Ａから３Ｆに開示した発光部品１０のすべての実施形態は、図４に開示した封止層９および表面実装できる光源２を含むことが可能である。

図５Ａおよび５Ｂは、複数の発光部品１０を製造するための方法の例示的な実施形態のいくつかの工程を断面図で示す。

図５Ａにおいて、複数の実装面１１Ｍを有する共通キャリア１Ｃが設けられる。共通キャリア１Ｃは、複数のリードフレーム３および４を含む。例えば、共通キャリア１Ｃは、面内でリードフレーム３および４を囲む基体５、詳しくは共通基体５を有する。基体５は、一体として形成されることがある。好ましくは、基体５は、キャスト用コンパウンド、詳しくはエポキシ樹脂成形コンパウンドから形成される。

複数の実装面１１Ｍは、マトリックス状構造、すなわち行と列とに配置されることがある。基体５は、実装面１１Ｍの行および／または列の間に形成されている単数または複数の凹部５２を有することがある。凹部５２は、互いに接続され、上面図から見ると結果としてマトリックス状構造となることがある。実装面１１Ｍの隣接する二つの行または列に沿って、凹部５２は、隣接する二つの、リードフレーム３または４の行または列を覆うことがある。

単数または複数の凹部５２は、詳しくは複数の光源２が実装面１１Ｍに機械的に固定された後および／または例えばリードフレーム３および４に電気的に接続された後に、例えば塗布プロセスによって高反射性材料で埋められることがある。好ましくは、高反射性材料は、凹部５２の基底面５３を覆うためにのみ施用される。このようにして、反射層６は、実装面１１Ｍの外側だけに形成される。

詳しくは、反射層６が硬化された後に、例えば圧縮成形などの成形プロセスによって共通キャリア１Ｃに共通封止層９Ｃが施用される。共通封止層９Ｃは、光源２および反射層６を完全に覆うことがある。

図５Ｂによれば、共通封止層９Ｃおよび共通キャリア１Ｃは、分離線Ｓに沿って複数の発光部品１０に切り分けられることがあり、各発光部品１０は、一つのキャリア１、少なくとも一つの光源２および一つの反射層６を含むことがある。好ましくは、分離線Ｓのそれぞれは、反射層６によって覆われている単数または複数の凹部５２を通る。さらに、分離線Ｓのそれぞれは、二つの、リードフレーム３および４の線の間を通ることがある。このようにして、共通キャリア１Ｃは、反射層６および基体５を分離することによってだけ、複数のキャリア１に分離される。部品１０のそれぞれは、切り分け痕を示す側面１０３を有することがある。詳しくは、反射層６は、一部で側面１０３において露出されている。

現行パッケージは、依然、少なくとも２００ｌｍ／Ｗという目標を満たすことができない。この目標は、現行設計から約２％の上積みである。通常は８８％以下の反射率を有する接続パッド３０および４０の総表面を小さくすることおよび／またはより大きなキャリア１の表面に接続パッド３０および４０より高い反射率を有する反射層６を施用することによって、詳しくはフラット成形パッケージにおいて上積み分の２％ルーメン出力を提供し、少なくとも２００ｌｍ／Ｗの効率を実現可能にすることができる。

本発明は、上記の例示的な実施形態に基づく本発明の記載の結果として、例示的な実施形態に限定されない。むしろ、本発明は、いかなる新規の特徴および特徴の任意な組み合わせ、特に請求項中の特徴の任意の組み合わせを、たとえこの特徴またはこの組み合わせ自体が、請求項または例示的な実施形態中に明示的に特定されていなくても、含むものである。

１０ 発光部品
１０１ 部品の前面
１０２ 部品の背面
１０３ 部品の側面
１ キャリア
１Ｃ 共通キャリア
１１ キャリアの前面
１１Ｍ キャリアの実装面
１２ キャリアの背面
１３ キャリアの側面
２ 光源
２１ 光源の前面
２２ 光源の背面
２３ 光源の側面
３ 第一リードフレーム
３０ 第一接続パッド
３１ 第一リードフレームの前面
３２ 第一リードフレームの背面
４ 第二リードフレーム
４０ 第二接続パッド
４１ 第二リードフレームの前面
４２ 第二リードフレームの背面
５ キャリアの基体
５０ 基体の端部領域
５１ スペーサ
５１Ｓ スペーサの面内延在面
５２ 凹部
５３ 凹部の基底面
５３Ｖ 基底面の垂直延在区画
５３Ｌ 基底面の面内延在区画
５４ 基体の中間部
６ 反射層
７ 接合ワイヤ
８ 光源のコンタクトレベル
９ 封止層
９Ｃ 共通封止層
Ｄ 凹部の垂直深さ
Ｗ スペーサの面内幅
Ｓ 分離線

Claims (18)

1. キャリア（１）、反射層（６）および光源（２）を含む発光部品（１０）であって、
   前記光源（２）は、前記キャリア（１）の実装面（１１Ｍ）に機械的に固定され、
   前記キャリア（１）は、端部領域（５０）を含む電気絶縁性基体（５）を有し、前記端部領域（５０）は、前記実装面（１１Ｍ）と境を接し、
   前記端部領域（５０）は、凹部（５２）を含み、前記反射層（６）は、前記凹部（５２）の基底面（５３）を覆い、
   前記実装面（１１Ｍ）は、少なくとも一部で前記凹部（５２）の前記基底面（５３）に対して垂直方向で高くなっており、それによって、前記反射層（６）は、前記実装面（１１Ｍ）から遠ざけられる、
   発光部品（１０）。
2. 前記端部領域（５０）は、前記電気絶縁性基体（５）の一部としてスペーサ（５１）を含み、前記スペーサ（５１）は、面内で前記実装面（１１Ｍ）と前記凹部（５２）との間に配置される、請求項１に記載の部品。
3. 前記スペーサ（５１）と前記凹部（５２）とは、互いに隣接し、
   前記凹部（５２）の前記基底面（５３）は、垂直方向に沿って前記スペーサ（５１）の面内延在面（５１Ｓ）まで延在し、
   前記キャリア（１）の上面図において、前記スペーサ（５１）の前記面内延在面（５１Ｓ）と前記基底面（５３）とは、重なり部を含まない、請求項２に記載の部品。
4. 前記スペーサ（５１）と前記凹部（５２）とは、互いに隣接し、
   前記凹部（５２）の前記基底面（５３）は、垂直方向に沿って前記スペーサ（５１）の面内延在面（５１Ｓ）まで延在し、
   前記キャリア（１）の一部において、前記スペーサ（５１）の前記面内延在面（５１Ｓ）と前記凹部（５２）の前記基底面（５３）とは、一部で重なる、
   請求項２に記載の部品。
5. 前記基底面（５３）は、垂直延在区画（５３Ｖ）と面内延在区画（５３Ｌ）とを含み、
   前記垂直延在区画（５３Ｖ）は、前記面内延在区画（５３Ｌ）から垂直方向に沿って前記スペーサ（５１）の面内延在面（５１Ｓ）まで伸び、
   前記垂直延在区画（５３Ｖ）は、凸または凹に湾曲している、
   請求項２に記載の部品。
6. 前記スペーサ（５１）と前記凹部（５２）とは、段差を形成し、
   前記スペーサ（５１）の面内延在面（５１Ｓ）と前記実装面（１１Ｍ）とは、互いに同一面上にある、
   請求項２から５のいずれか一項に記載の部品。
7. 前記スペーサ（５１）は、少なくとも２０μｍの平均面内幅（Ｗ）を有する、請求項２から６のいずれか一項に記載の部品。
8. 前記キャリア（１）の上面図において、前記凹部（５２）は、少なくとも一つの面内方向に沿って前記スペーサ（５１）から前記キャリア（１）の側面（１３）まで延在し、前記電気絶縁性基体（５）の少なくとも６０％は、前記凹部（５２）を少なくとも部分的に埋める前記反射層（６）によって覆われる、請求項２から７のいずれか一項に記載の部品。
9. 前記反射層（６）は、電気絶縁性であり、埋め込まれた白色粒子を内部に有するマトリックス材料を含み、
   前記マトリックス材料内の白色粒子の割合は、前記反射層が９０％より大きな反射率を有するように選ばれる、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の部品。
10. 前記白色粒子は、ＴｉＯ２粒子であり、前記マトリックス材料は、シリコーンで形成される、請求項９に記載の部品。
11. 前記電気絶縁性基体（５）は、エポキシ樹脂成形コンパウンドである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の部品。
12. 前記キャリア（１）は、第一リードフレーム（３）および第二リードフレーム（４）を含み、前記電気絶縁性基体（５）は、一体として形成され、面内方向で前記第一リードフレーム（３）並びに前記第二リードフレーム（４）を囲み、
    垂直方向に沿って、前記第一リードフレーム（３）および前記第二リードフレーム（４）は、前記電気絶縁性基体（５）全体に延在し、前記キャリア（１）の背面（１２）において電気接触可能であり、
    前記実装面（１１Ｍ）は、前記背面から離れて、一部で前記第一リードフレーム（３）の表面（３１）および／または前記第二リードフレーム（４）の表面（４１）によって形成される、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の部品。
13. 前記電気絶縁性基体（５）、前記第一リードフレーム（３）および前記第二リードフレーム（４）は、少なくとも一部で前記実装面（１１Ｍ）と互いに同一面上にある、請求項１２に記載の部品。
14. 前記実装面（１１Ｍ）は、前記キャリア（１）の総表面の３０％から６０％の間を占める、請求項１から１３のいずれか一項に記載の部品。
15. 前記電気絶縁性基体（５）と前記反射層（６）とは、面内で互いに同一面上にある、請求項１から１４のいずれか一項に記載の部品。
16. 前記キャリア（１）、前記反射層（６）および前記光源（２）を完全に覆う放射透過性封止層（９）を含み、
    前記封止層（９）は、シリコーンで形成され、
    前記反射層（６）は、内部に分散したシリコーンおよび白色粒子を含み、
    前記封止層（９）は、前記反射層（６）に隣接する、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の部品。
17. 前記キャリア（１）の前記実装面（１１Ｍ）に前記光源（２）を固定することと、
    前記光源（２）を電気的に接触させた後に、前記反射層（６）が前記実装面（１１Ｍ）および／または前記光源（２）を覆わないような方法で、前記電気絶縁性基体（５）の前記端部領域（５０）上に前記反射層（６）を施用することと、
    を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の発光部品（１０）を製造するための方法。
18. 共通キャリア（１Ｃ）の前記電気絶縁性基体（５）上に複数の凹部（５２）を形成し、それによって、前記凹部（５２）は、前記共通キャリア（１Ｃ）上で複数の実装面（１１Ｍ）を囲むことと、
    前記複数の実装面（１１Ｍ）に複数の光源（２）を固定することと、
    前記凹部（５２）を前記反射層（６）で充填することと、
    成形プロセスによって前記共通キャリア（１Ｃ）に共通封止層（９Ｃ）を施用し、それによって、前記共通封止層（９Ｃ）が前記光源（２）および前記反射層（６）を完全に覆うことと、
    前記共通封止層（９Ｃ）および前記共通キャリア（１Ｃ）を前記凹部（５２）の所で、各発光部品が一つのキャリア（１）、一つの光源（２）および一つの反射層（６）を含む複数の発光部品（１０）に切り分けることと、
    を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の複数の発光部品（１０）を製造するための方法。

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