JP7057490B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本開示は、発光装置に関する。

特許文献１には、発光素子側の素子電極と、基板側の基板電極とをペースト状の接合部材を介して接合する発光装置が開示されている。
特許文献２には、発光素子がダイボンド材を介して実装部に接合される発光装置が開示されている。

特開２００５－１３６３９９号公報 特開２００８－１９８９６２号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２の発光装置では、接合部材またはダイボンド材の量が過剰である場合、発光素子が傾いて配置されたり、発光素子が意図しない方向にずれて配置されたりする可能性がある。

そこで、本発明の一実施形態では、発光素子の実装精度を向上した発光装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態の発光装置は、樹脂部と、第１リードおよび第２リードを含むリード部とを有し、リード部の上面の一部が樹脂部から露出した底面を有する凹部を備える樹脂パッケージと、下面に金属部材を備える発光素子と、を備える発光装置であって、凹部の底面に位置するリード部の上面は、平面視において、発光素子の金属部材の形状と略同じ形状を有する実装部と、実装部の縁部の一部と接続する一対の幅狭部と、を備え、凹部の底面において、発光素子は、金属部材が接合部材を介してリード部の実装部と対向して配置される。

本発明の一実施形態により、発光素子の実装精度を向上した発光装置を提供することが可能となる。

第１実施形態に係る発光装置の模式的上面図である。 第１実施形態に係る発光装置の模式的下面図である。 図１Ａ中の１Ｃ－１Ｃ線における模式的端面図である。 第１実施形態に係る発光素子の模式的下面図である。 図２Ａ中の２Ｂ－２Ｂ線における模式的端面図である。 第１実施形態に係る樹脂パッケージの模式的上面図である。 図３Ａ中の凹部２の底面を部分的に拡大した部分拡大図である。 第１リードおよび第２リードを示す模式的上面図である。 実装部および幅狭部の変形例を示す模式的上面図である。 実装部および幅狭部の変形例を示す模式的上面図である。 実装部および幅狭部の変形例を示す模式的上面図である。 実装部および幅狭部の変形例を示す模式的上面図である。 第２実施形態に係る発光装置の模式的上面図である。 図６Ａ中の６Ｂ－６Ｂ線における模式的断面図である。 第２実施形態に係る樹脂パッケージの模式的上面図である。

以下、図面に基づいて詳細に説明する。複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下は、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、本発明を以下に限定するものではない。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、例示することを意図したものである。また、以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置をわかり易さのために用いているに過ぎない。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、理解を容易にする等のために誇張している場合がある。

（実施形態１）
図１Ａは実施形態１に係る発光装置１００の模式的上面図であり、図１Ｂは発光装置１００の模式的下面図であり、図１Ｃは図１Ａ中の１Ｃ－１Ｃ線における模式的端面図である。図１Ａにおいて、ハッチングを施した部分は、凹部２の底面に位置するリード部５を示す。また、図１Ａでは、封止部材４０は省略して図示している。発光装置１００は、リード部５を含む樹脂パッケージ１０と、下面に金属部材１ａを有する発光素子１と、リード部５と金属部材１ａとの間に位置する接合部材７とを備える。実施形態１に係る発光装置１００では、金属部材１ａは発光素子１の第１電極１０１および第２電極１０２である。

樹脂パッケージ１０は、発光素子１を載置するための基台である。樹脂パッケージ１０は、樹脂部３０と、第１リード５１および第２リード５２を含むリード部５とを有する。樹脂パッケージ１０は、上面８０ａにおいて開口を有する凹部２を有する。

図１Ａおよび図１Ｂで示す樹脂パッケージ１０は、上面８０ａおよび上面８０ａと反対側に位置する下面８０ｂとを有する。また、樹脂パッケージ１０は、上面視において略矩形の外形形状を有し、第１外側面８１、第１外側面８１と反対側に位置する第２外側面８２、第３外側面８３、および第３外側面８３と反対側に位置する第４外側面８４を有する。
樹脂パッケージ１０の下面８０ｂは、実装基板に実装する実装面として機能する。樹脂パッケージ１０の下面８０ｂにおいて、第１リード５１および第２リード５２は樹脂部３０から露出している。

図１Ｃで示すように、発光素子１の第１電極１０１は第１リード５１の上面と接合部材７を介して対向して配置され、第２電極１０２は第２リード５２の上面と接合部材７を介して対向して配置されている。発光素子１は、例えば、金と錫を主成分とする共晶合金からなる接合部材７を介して、第１リード５１および第２リード５２と電気的に接続される。

図２Ａは発光素子１を下面側から見た模式的下面図であり、図２Ｂは図２Ａ中の２Ｂ－２Ｂ線における模式的端面図である。図２Ａにおいてハッチングを施した部分は、発光素子１の第１電極１０１および第２電極１０２を示す。発光素子１は、半導体積層体９ａと、半導体積層体９ａと接続する第１電極１０１および第２電極１０２を少なくとも有する。図２Ａで示す発光素子１では、第１電極１０１は略矩形の形状を有し、第２電極１０２は外形の一部に１つ以上の窪み部８を有する櫛形形状を有する。図２Ａで示す発光素子１では、第２電極１０２は、３つの窪み部８を有する。窪み部８は、上面視において、第１電極１０１から第２電極１０２に向かう方向において、内側に窪んでいる。発光素子１は、例えば、発光素子１において熱応力が集中する部位に窪み部８を有することが好ましい。これにより、熱応力が集中する部位に電極が形成されないので、例えば熱応力に起因した発光素子のクラックを効果的に抑制することができる。

次に、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、発光素子１を載置する前の樹脂パッケージ１０を説明する。図３Ａは実施形態１に係る樹脂パッケージ１０の模式的上面図であり、図３Ｂは図３Ａ中の凹部２の底面を部分的に拡大した部分拡大図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、ハッチングを施した部分は凹部２の底面に位置するリード部５を示す。

凹部２の底面において、リード部５の上面の一部が樹脂部３０から露出する。図３Ａで示す樹脂パッケージ１０では、凹部２の底面において、リード部５の上面のうち実装部５ａと一対の幅狭部５ｂのみが樹脂部３０から露出している。実装部５ａは、接合部材７を介して発光素子１が載置される部分であり、一対の幅狭部５ｂは、それぞれ実装部５ａの縁部の一部と接続し、接合部材７の一部が配置する部分である。実施形態１に係る樹脂パッケージ１０では、実装部５ａは、第１実装部５１ａと第２実装部５２ａとを有する。第１実装部５１ａは第１リード５１の上面に位置し、第２実装部５２ａは第２リード５２の上面に位置する。また、一対の幅狭部５ｂは、第１幅狭部５１ｂと第２幅狭部５２ｂとを有する。第１幅狭部５１ｂは第１リード５１の上面に位置し、第２幅狭部５２ｂは第２リード５２の上面に位置する。

実装部５ａの平面形状は、発光素子１の金属部材１ａの平面形状と略同じ形状である。これにより、接合部材７を介して発光素子１を実装部５ａに実装した時に、発光素子１にセルフアライメントが効果的に働き、発光素子１の実装精度を向上させることができる。

上述したように、図３Ａで示す樹脂パッケージ１０では、凹部２の底面において、実装部５ａおよび一対の幅狭部５ｂのみが樹脂部３０から露出している。これにより、たとえ凹部２内に酸素や硫黄等が侵入したとしても、第１リード５１および第２リード５２が酸素や硫黄等に曝露される領域を低減することができ、樹脂パッケージ１０における光反射率の急激な低下を招く可能性を減らすことができる。その結果、樹脂パッケージ１０は、長期間において発光素子からの光を効率良く外部に取り出すことができる。樹脂部３０は、光や熱により劣化しにくく、かつ、光反射性の高い部材を用いることが好ましい。このような樹脂部３０として、例えば、エポキシ系またはシリコーン系の樹脂材料に酸化チタン等の光反射性物質を含有したものを用いることができる。また、凹部２の底面の総面積に対して、実装部５ａおよび一対の幅狭部５ｂが占める面積の割合は、７５％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。

図３Ｂで示す凹部２の底面は、上面視において、第１内辺２１、第１内辺２１の反対側に位置する第２内辺２２、第１内辺２１と第２内辺２２とを接続する第３内辺２３および第３内辺２３と反対側に位置する第４内辺２４を有する。また、第１実装部５１ａは、上面視において略矩形の外形形状を有し、第１辺５１１、第２辺５１２、第３辺５１３および第４辺５１４を有する。第１辺５１１は凹部２の第１内辺２１と対向する位置にあり、第２辺５１２は凹部２の第２内辺２２と対向する位置にあり、第３辺５１３および第４辺５１４はそれぞれ第１辺５１１と第２辺５１２と接続している。第１幅狭部５１ｂは、第１実装部５１ａの第３辺５１３の一部と接続している。換言すると、第１幅狭部５１ｂは、第１実装部５１ａの第３辺５１３の全てと接続していない。
第２実装部５２ａは、第５辺５２５、第６辺５２６、第７辺５２７および第８辺５２８を有する。第５辺５２５は凹部２の第１内辺２１と対向する位置にあり、第６辺５２６は凹部２の第２内辺２２と対向する位置にあり、第７辺５２７および第８辺５２８はそれぞれ第５辺５２５と第６辺５２６と接続している。第２幅狭部５２ｂは、第２実装部５２ａの第７辺５２７の一部と接続している。換言すると、第２幅狭部５２ｂは、第２実装部５２ａの第７辺５２７の全てと接続していない。また、第８辺５２８は、上面視において、複数の凹み部５３０を有する。凹み部５３０は、上面視において、第８辺５２８から第７辺５２７側に凹んでいる。第２実装部５２ａの１つ以上の凹み部５３０は、発光素子１の１つ以上の窪み部８に対応し、凹み部５３０と窪み部８とは対向して配置される。

一対の幅狭部５ｂは、接合部材７の一部が配置される。樹脂パッケージ１０が一対の幅狭部５ｂを備えることで、接合部材７の量が過剰であったとしても、接合部材７の一部が一対の幅狭部５ｂに流れ込み、発光素子１が傾いて配置されたりする可能性を減らすことができる。また、接合部材７が過剰である場合、接合部材７が第１電極１０１または第２電極１０２に這い上がり、第１電極１０１または第２電極１０２と半導体積層体９ａとの接続部分に応力が集中し、発光素子１にクラックが発生する可能性がある。しかし、一対の幅狭部５ｂを備える本開示の発光装置１００では、接合部材７の一部が一対の幅狭部５ｂに流れ込み、接合部材７が第１電極１０１または第２電極１０２に這い上がる可能性を減らすことができる。その結果、発光素子１のクラックを効果的に抑制することができる。

一対の幅狭部５ｂは、互いに線対称となる位置に配置されることが好ましい。これにより、接合部材７がそれぞれの幅狭部に均一に流れ込むので、発光素子１が一方側にずれて配置したり、発光素子１が回転して配置される可能性を減らすことができる。図３Ａで示す一対の幅狭部５ｂは、第１リード５１から第２リード５２に向かう方向において、それぞれ同一直線上に配置されている。幅狭部が接続する実装部５ａの縁部が延びる方向において、一対の幅狭部５ｂのうち、一方の幅狭部の幅と、他方の幅狭部の幅とは略同じであることが好ましい。これにより、接合部材７が実装部５ａからそれぞれの幅狭部へ入り込む入口側の幅が略同じになるので、接合部材７の流入速度が一定となりやすく、発光素子１のセルフアライメント性を向上させることができる。また、幅狭部は、実装部５ａの縁部から凹部２の側面に向かって延伸する。一対の幅狭部５ｂのうち、一方の幅狭部の延伸方向の長さは、他方の幅狭部の延伸方向の長さと略同じとすることができる。

次に、図４を参照して、第１リード５１および第２リード５２について説明する。図４においてハッチングを施した部分は、第１リード５１および第２リード５２の上面のうち厚みが薄い部分（溝部３に相当する部分）を示す。図４において、破線Ｘは凹部２の底面の外縁を示す。第１リード５１は、第１リード５１の上面において溝部３を備える。溝部３は、上面視において、第１内辺２１と重なる位置にある部分と、第２内辺２２と重なる位置にある部分と、第３内辺２３と重なる位置にある部分とを有する。また、溝部３は、第１リード５１の第２リード５２と対向する端面に達している。第２リード５２も、第１リード５１と同様に、溝部３を備えている。

溝部３は、例えば、第１リード５１および第２リード５２の上面に設けられる非貫通の溝である。溝部３の深さは、例えば、第１リード５１および第２リード５２の厚みに対して、０．２～０．８倍である。例えば、第１リード５１および第２リード５２の厚みが０．２ｍｍである場合、溝部３の深さは、０．０４ｍｍ～０．１６ｍｍである。

溝部３内には樹脂部３０となる樹脂材料（以下、単に樹脂材料という）が供給され、樹脂材料を固化させることによって、溝部３内に樹脂部３０が配置される。溝部３は、上面視において、凹部２の底面の外縁を示す破線Ｘに対して外側に位置する部分と内側に位置する部分とを有する。破線Ｘに対して外側に位置する部分は、凹部２の内側面を形成する樹脂部３０からなる側壁の下方に位置する。外側に位置する部分は、樹脂部３０となる樹脂材料を設ける際に、樹脂材料が内部に入り込む。また、破線Ｘに対して内側に位置する部分は、樹脂材料を設ける際に、外側に位置する部分を経由して、樹脂材料が内部に入り込む。そして、溝部３の内側に位置する部分における樹脂材料は、固化工程を経ることで樹脂部３０の一部となり、凹部２の底面の一部を形成する。つまり、外側に位置する部分に位置する樹脂部３０と、内側に位置する部分に位置する樹脂部３０とは連続して接続する。溝部３を破線Ｘに対して外側に位置する部分と内側に位置する部分の両方に跨って配置することで、凹部２内に位置する溝部３内に効率良く樹脂部３０を配置させることができる。なお、溝部３内には、第１リード５１または第２リード５２の端面側からも樹脂材料が供給される。

図４において、破線Ｙは樹脂パッケージ１０の外側面の位置を示す。第１リード５１および第２リード５２は、外側面において、樹脂部３０から露出し、且つ、樹脂部３０と略同一面になっている。このように、外側面において、第１リード５１および第２リード５２が樹脂部３０から外側に延出しないことで、占有面積の小さい小型の樹脂パッケージ１０を提供することができる。

以下、本発明の樹脂パッケージ１０および発光装置１００に用いられる各部材について詳細に説明する。

（樹脂パッケージ）
樹脂パッケージ１０は、発光素子を配置するための基台である。樹脂パッケージ１０は、樹脂部３０と、第１リード５１および第２リード５２とを備える。樹脂パッケージ１０は、凹部２を有する。樹脂パッケージ１０の上面視における外形形状は、例えば、３．０ｍｍ×１．４ｍｍ、２．５ｍｍ×２．５ｍｍ、３．０ｍｍ×３．０ｍｍ、４．５ｍｍ×４．５ｍｍの四角形である。なお、樹脂パッケージ１０の外形形状は、上面視において、四角形に限られず、他の多角形や楕円形等の形状であってもよい。また、凹部２の深さは、例えば、樹脂パッケージ１０の高さに対して、０．５～０．７倍である。例えば、樹脂パッケージ１０の高さが０．６ｍｍである場合、凹部２の深さは０．４ｍｍである。樹脂パッケージ１０は、図１Ａで示すように、例えば角部近傍にリードの極性を示すアノードマークまたはカソードマークＭを備えることができる。図１Ａで示すアノードマークまたはカソードマークＭは、樹脂パッケージ１０の上面８０ａにある樹脂部３０の一部が上面８０ａ側から下面８０ｂ側に窪んだ部分である。

また、図１Ａで示す樹脂パッケージ１０では、樹脂パッケージ１０の外側面において、第１リード５１および第２リード５２は樹脂部３０から外側に延出していないが、本実施形態の樹脂パッケージはこれに限られない。つまり、樹脂パッケージ１０の外側面において、第１リード５１および第２リード５２は樹脂部３０から外側に延出していてもよい。これにより、発光素子が発する熱を効率的に外側に放熱することができる。

（樹脂部）
樹脂部３０は、母材となる樹脂材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、変成シリコーン樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物等の硬化体、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂を用いることができる。特に、樹脂部３０の樹脂材料として、耐熱性および耐光性に優れたエポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。

樹脂部３０は、上記の母材となる樹脂材料に、光反射性物質を含有することが好ましい。光反射性物質としては、発光素子からの光を吸収しにくく、且つ、母材となる樹脂材料に対して屈折率差の大きい部材を用いることが好ましい。このような光反射性物質は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等である。

また、樹脂部３０は、発光装置１００のコントラストを向上させるために、発光装置１００の外光（多くの場合、太陽光）に対して光反射率が低い充填剤を含有してもよい。この場合、樹脂部３０は、例えば、黒色ないしそれに近似した色である。充填剤としては、アセチレンブラック、活性炭、黒鉛などのカーボンや、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化コバルト、酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物、もしくは有色有機顔料などを目的に応じて利用することができる。

（第１リード、第２リード）
第１リード５１および第２リード５２は、導電性を有し、発光素子に給電するための電極として機能する。第１リード５１および第２リード５２は、母材として、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、鉄、ニッケル、又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅などの金属を用いることができる。これらは単層であってもよいし、積層構造（例えば、クラッド材）であってもよい。特に、母材には安価で放熱性が高い銅を用いることが好ましい。また、第１リード５１および第２リード５２は、母材の表面に金属層を有していてもよい。金属層は、例えば、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、金、銅、又はこれらの合金などを含む。なお、金属層は、第１リード５１および第２リード５２の全面に設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。また、金属層は、リードの上面に形成される領域と、リードの下面に形成される領域とで異なる層にすることができる。例えば、リードの上面に形成される金属層は、ニッケルおよび銀の金属層を含む複数層からなる金属層であり、リードの下面に形成される金属層は、ニッケルの金属層を含まない金属層である。また、例えば、リードの上面に形成される銀等の金属層は、リードの下面に形成される銀等の金属層よりも薄くすることができる。

第１リード５１および第２リード５２の最表面に銀を含む金属層が形成される場合は、銀を含む金属層の表面に酸化ケイ素等の保護層を設けることが好ましい。これにより、銀を含む金属層が大気中の硫黄成分等によって変色することを抑制することができる。保護層の成膜方法は、例えばスパッタ等の真空プロセスによって成膜することができるが、その他の既知の方法を用いてもよい。

樹脂パッケージ１０は、少なくとも第１リード５１、第２リード５２を備えていればよい。なお、樹脂パッケージ１０は、３つ以上のリードを備えていてもよく、例えば、第１リード５１および第２リード５２に加えて第３リードを備えることができる。第３リードは、放熱部材として機能してもよいし、第１リード５１等と同様に電極として機能してもよい。また、図４で示すように、第１リード５１は溝部３を有する。なお、図４で示すように、第１リード５１に加えて、第２リード５２に溝部３が設けられてもよい。これにより、凹部２の底面に位置するリード部５の面積が小さくなるので、酸素や硫黄等の耐性が高い発光装置とすることができる。

（実装部、幅狭部）
実装部５ａは、接合部材７を介して発光素子１が載置される部分である。実装部５ａの平面形状は、発光素子１の金属部材の平面形状と略同じ形状を有する。なお、ここでの略同じ形状とは、直線／曲線の程度の差、角の丸み等が許容されることを意味し、実装部５ａの平面形状の寸法は、発光素子１の金属部材の平面形状の寸法の±１０％程度の変動が許容されることを意味する。金属部材１ａの平面形状と実装部５ａの平面形状とを略同じ形状にすることで、接合部材７を介して発光素子１を実装部５ａに実装した時に、発光素子１にセルフアライメントが効果的に働き、発光素子１の実装精度を向上させることができる。また、図３Ａで示す実装部５ａは、２つの部分（第１実装部５１ａおよび第２実装部５２ａ）を有するが、本実施形態の発光装置はこれに限られない。実装部５ａは、後述する第２実施形態のように１つの部分であってもよく、また３つ以上の部分を有していてもよい。

一対の幅狭部５ｂは、実装部５ａの縁部の一部と接続し、接合部材７の一部が配置される。凹部２の底面に位置するリード部５は、少なくとも２つの幅狭部を有していればよく、３つ以上の幅狭部を有していてもよい。幅狭部が接続する実装部５ａの縁部が延びる方向において、幅狭部の幅は、実装部５ａの幅よりも狭く設けられる。幅狭部の幅は、例えば、実装部５ａの幅の２０％～６０％である。また、幅狭部は、例えば、上面視において実装部５ａの縁部から凹部２の側面に向かって延伸する。幅狭部の延伸方向の長さは、例えば、１００μｍ～３００μｍである。

例えば、図５Ａで示す実装部５ａおよび一対の幅狭部５ｂの形状の一例では、第１実装部５１ａおよび第１幅狭部５１ｂの形状と、第２実装部５２ａおよび第２幅狭部５２ｂの形状とが線対称の形状となっている。これにより、接合部材７が第１リード５１側と第２リード５２側とで均一に配置しやすくなり、発光素子１の実装精度を容易に向上させることができる。また、一対の幅狭部５ｂの外形形状は、上面視において矩形の形状に限られず、例えば図５Ｂで示すようにそれぞれ三角形の形状を有していてもよい。図５Ｂで示す幅狭部は、上面視において、実装部の縁部から凹部２の底面の外縁に向かって幅が狭くなる形状となっている。これにより、接合部材７が実装部から幅狭部へ入り込む入口側の幅を広くとりつつ、凹部２の底面に位置するリード部５の露出面積を低減することができる。その結果、接合部材７の流動を妨げる可能性を減らすことで発光素子１の実装精度を高くしつつ、さらに光反射性の高い発光装置とすることができる。

図３Ｂで示すように、一対の幅狭部５ｂのそれぞれは、凹部２の底面の外縁に達することが好ましい。一対の幅狭部５ｂが凹部２の底面の外縁に達することで、一対の幅狭部５ｂの上面は、樹脂部３０と封止部材４０の双方と接する。そのため、たとえ、樹脂部３０または封止部材４０の一方が密着強度の弱い材料であったとしても、他方の部材で一対の幅狭部５ｂを保持することができる。その結果、発光装置の強度低下を招く可能性を減らすことができる。

また、別の形態では、図５Ｂで示すように、一対の幅狭部５ｂのそれぞれは、凹部２の底面の外縁と離間していることが好ましい。凹部２の底面に位置する一対の幅狭部５ｂを含むリード部５の露出領域は、樹脂パッケージ１０の製造に起因して、上下方向または左右方向に位置がずれて配置される可能性がある。その場合に、一対の幅狭部５ｂの配置を、一対の幅狭部５ｂが凹部２の底面の外縁と離間するように設計することで、凹部２の底面に位置する実装部５ａおよび一対の幅狭部５ｂの面積が一定となる。これにより、例えば、接合部材７が意図しない領域に流れ込んだりする可能性を減らすことができ、発光素子１の実装をより確実にすることができる。

また、図３Ｂで示す一対の幅狭部５ｂは、第１実装部５１ａの第３辺５１３と、第２実装部５１aの第７辺５２７とに接続している。しかし、本開示の樹脂パッケージ１０の幅狭部の配置および数等はこれに限られない。幅狭部は、例えば、図５Ｃおよび図５Ｄで示すように、第３辺５１３および第７辺５２７以外の部分と接続して配置していてもよく、３つ以上の幅狭部を有していてもよい。

（発光素子）
発光素子は、発光装置１００の光源として機能する。発光素子には、発光ダイオード素子などを用いることができ、可視域の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１－ｘ－ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を好適に用いることができる。図１Ａで示す発光装置１００は、１つの発光素子を備えているが、本実施形態の発光装置はこれに限られない。発光装置１００は、少なくとも１つの発光素子を備えていればよく、発光素子の個数は目的や用途に応じて変更可能である。

図１Ａおよび図１Ｃで示す発光装置１００では、発光素子１はフリップチップ実装されている。具体的には、発光装置１００の発光素子１は、一の面に正負の電極を有し、正負の電極が第１リード５１および第２リード５２と対向するように発光素子１が配置されている。ワイヤを用いずに発光素子を配置することで、凹部２の底面にワイヤを接続する領域を設ける必要はなく、上面視における外形が大きな発光素子を用いることができる。

発光装置１００が複数の発光素子を備える場合は、複数の発光素子は、例えば、青色光を出射する複数の青色発光素子、青色光、緑色光および赤色光をそれぞれ出射する３つの発光素子、または、青色光を出射する発光素子と緑色光を出射する発光素子とを組み合わせたものを含むことができる。発光装置１００を液晶表示装置等の光源として用いる場合、発光素子として、青色光を出射する発光素子、または、青色光を出射する発光素子と緑色光を出射する発光素子との組み合わせを用いることが好ましい。青色光を出射する発光素子と緑色光を出射する発光素子は、いずれも半値幅が４０ｎｍ以下の発光素子を用いることが好ましく、半値幅が３０ｎｍ以下の発光素子を用いることがより好ましい。これにより、青色光および緑色光が容易に鋭いピークを持つことができる。その結果、例えば、発光装置を液晶表示装置等の光源として用いる場合、液晶表示装置は高い色再現性を達成することができる。発光装置１００が複数の発光素子を備える場合、複数の発光素子は、すべて直列または並列に接続されてもよく、また、直列と並列とを組み合わせて接続されていてもよい。また、発光装置１００が複数の発光素子を備える場合、一部の実装部のみに一対の幅狭部を設けてもよく、すべての実装部にそれぞれ一対の幅狭部を設けてもよい。

（接合部材）
接合部材７は、発光素子１の金属部材１ａとリード部５の実装部５ａとを接合する部材である。図１Ｃで示す接合部材７は、発光素子１の第１電極１０１と第１リード５１の上面との間と、第２電極１０２と第２リード５２の上面との間に位置する。接合部材７としては、例えば、発光素子１とリード部５とを電気的に導通させることができる材料や、発光素子１が発する熱を効率よく放熱することができる放熱性の高い材料が好適に用いられる。接合部材７は、例えば錫－ビスマス系、錫－銅系、錫－銀系、金－錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。接合部材７として、共晶合金を用いることが好ましく、金と錫を主成分とする合金を用いることが特に好ましい。

（封止部材）
発光装置１００は、発光素子を被覆する封止部材４０を備える。封止部材４０は、発光素子等を外力や埃、水分などから保護することができる。封止部材４０は、発光素子から出射される光の６０％以上を透過するもの、さらに９０％以上を透過するものが好ましい。封止部材４０の母材としては、樹脂部３０で用いられる樹脂材料を用いることができる。母材となる樹脂材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはこれらを１つ以上含む樹脂を用いることができる。封止部材は単一層から形成することもでき、また、複数層から構成することもできる。また、封止部材４０には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの光散乱粒子を分散させることができる。

封止部材４０は、発光素子からの光の波長を変換する１種または複数種の蛍光体を含むことができる。蛍光体は、発光素子の光で励起する蛍光体であればよく、例えば、（Ｃａ,Ｓｒ,Ｂａ）_５（ＰＯ_４）_３（Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）_２：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ、（ｘ-ｓ）ＭｇＯ・（ｓ/２）Ｓｃ_２Ｏ_３・ｙＭｇＦ_２・ｕＣａＦ_２・（１-ｔ）ＧｅＯ_２・（ｔ/２）Ｍ^ｔ _２Ｏ_３：ｚＭｎ、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ、（Ｌａ，Ｙ）_３Ｓｉ_６Ｎ_１１：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_３Ｓｉ_６Ｏ_９Ｎ_４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、Ｋ_２（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｇｅ）Ｆ_６：Ｍｎの蛍光体を用いることができる。

特に、蛍光体として、Ｓｉ_６－ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）とＫ_２（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｇｅ）Ｆ_６：Ｍｎとの２種の蛍光体を組み合わせたものを用いることが好ましい。これらの２種の蛍光体と青色発光素子とを組み合わせることで、色再現性が良好な発光装置とすることができる。また、Ｓｉ_６－ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）とＫ_２（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｇｅ）Ｆ_６：Ｍｎとの２種の蛍光体に加えて、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕの蛍光体を組み合わせることがより好ましい。蛍光体として、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕの蛍光体を組み合わせることで、発光装置の残光を低減することができる。

光散乱粒子および／又は蛍光体の含有量は、例えば、封止部材４０の全重量に対して１０～１５０重量％程度であることが好ましい。

（第２実施形態）
図６Ａは第２実施形態に係る発光装置２００の模式的上面図であり、図６Ｂは図６Ａ中の６Ｂ－６Ｂ線における模式的断面図であり、図６Ｃは樹脂パッケージ１０の模式的上面図である。図６Ａおよび図６Ｃにおいて、ハッチングを施した部分は、凹部２の底面に位置するリード部５を示す。図６Ａでは、凹部２の内部が分かりやすいように封止部材４０を省略して図示している。発光装置２００は、金属部材１ａが発光素子１の基板９ｂの下面に位置している点で、第１実施形態に係る発光装置１００と主に異なる。従って、発光装置２００について、発光素子１を中心に説明する。

発光装置２００は、リード部５を含む樹脂パッケージ１０と、下面に金属部材１ａを有する発光素子１と、リード部５と金属部材１ａとの間に位置する接合部材７とを備える。実施形態２に係る発光装置２００では、金属部材１ａは発光素子１の基板９ｂの下面に位置する。

図６Ａで示す発光装置２００では、凹部２の底面において、第１幅狭部５１ｂおよび第２幅狭部５２ｂと、２つのワイヤ接続領域Ｗが位置している。ワイヤ接続領域Ｗには、発光素子１の上面電極と接続するワイヤの一端が接続する。凹部２の底面の大部分に樹脂部３０が位置することで、たとえ凹部２内に酸素や硫黄等が侵入したとしても、リード部５が酸素や硫黄等に曝露される領域を低減することができ、樹脂パッケージ１０における光反射率の急激な低下を招く可能性を減らすことができる。その結果、樹脂パッケージ１０は、長期間において発光素子からの光を効率良く外部に取り出すことができる。

実施形態２に係る発光素子１は、上面側から、発光層を含む半導体積層体９ａ、基板９ｂおよび金属部材１ａが順に位置する。金属部材１ａは、例えば、アルミニウムや銀等であり、基板９ｂの下面に蒸着やスパッタ法等により形成されている。発光素子１の下面側に金属部材１ａを設けることで、発光素子１の発光層から出射される光のうち下側に進む光を金属部材１ａで上面側に反射させることができる。これにより、光取り出しが良好な発光装置とすることができる。また、例えば、金属部材１ａを設けることで、発光素子１が発する熱を効率よく外部に放熱することができる。

図６Ｃで示す樹脂パッケージ１０は、凹部２の底面において、実装部５ａと、実装部５ａの縁部の一部と接続する幅狭部５１ｂおよび幅狭部５２ｂとを備える。実装部５ａの平面形状は、発光素子１の金属部材１ａの平面形状と略同じ形状である。これにより、接合部材７を介して、発光素子１を実装部５ａに実装した時に、発光素子１にセルフアライメントが効果的に働き、発光素子１の実装精度を向上させることができる。また、接合部材７の一部は、幅狭部５１ｂおよび幅狭部５２ｂそれぞれに配置される。これにより、接合部材７の量が過剰であったとしても、接合部材７の一部が幅狭部５１ｂおよび幅狭部５２ｂに流れ込み、発光素子１が傾いて配置されたりする可能性を減らすことができる。

１００ 発光装置
２００ 発光装置
１０ 樹脂パッケージ
１ 発光素子
１ａ 金属部材
１０１ 第１電極
１０２ 第２電極
２ 凹部
３ 溝部
２１ 第１内辺
２２ 第２内辺
２３ 第３内辺
２４ 第４内辺
３０ 樹脂部
４０ 封止部材
５ リード部
５１１ 第１辺
５１２ 第２辺
５１３ 第３辺
５１４ 第４辺
５２５ 第５辺
５２６ 第６辺
５２７ 第７辺
５２８ 第８辺
５３０ 凹み部
５１ 第１リード
５２ 第２リード
５ａ 実装部
５１ａ 第１実装部
５２ａ 第２実装部
５ｂ 一対の幅狭部
５１ｂ 第１幅狭部
５２ｂ 第２幅狭部
５１ｃ 幅狭部
５２ｃ 幅狭部
５１ｄ 幅狭部
５２ｄ 幅狭部
７ 接合部材
８ 窪み部
８０ａ 上面
８０ｂ 下面
８１ 第１外側面
８２ 第２外側面
８３ 第３外側面
８４ 第４外側面
９ａ 半導体積層体
９ｂ 基板
Ｍ アノードマークまたはカソードマーク
Ｘ 凹部の底面の外縁
Ｙ 樹脂パッケージの外側面の位置
Ｗ ワイヤ接続領域

Claims (9)

1. 樹脂部と、第１リードおよび第２リードを含むリード部とを有し、前記リード部の上面の一部が前記樹脂部から露出した底面を有する凹部を備える樹脂パッケージと、
   下面に金属部材を備える発光素子と、を備える発光装置であって、
   前記凹部の底面は、上面視において、第１内辺と、前記第１内辺と反対側に位置する第２内辺と、前記第１内辺と前記第２内辺とに接続する第３内辺と、前記第３内辺と反対側に位置する第４内辺とを有し、
   前記凹部の底面に位置する前記リード部の上面は、平面視において、前記発光素子の前記金属部材の形状と略同じ形状を有する実装部と、平面視において前記実装部を挟んで対向して配置され、前記実装部の縁部の一部と接続する一対の幅狭部と、を備え、
   前記凹部の底面において、前記発光素子は、前記金属部材が接合部材を介して前記リード部の前記実装部と対向して配置され、
   前記凹部の底面において、前記リード部は上面に溝部を有し、前記溝部内に前記樹脂部の一部が配置し、前記リード部は前記実装部および前記幅狭部のみが前記樹脂部から露出し、
   前記溝部は、上面視において、前記第１内辺と重なる位置にある部分と、前記第２内辺と重なる位置にある部分と、前記第３内辺または前記第４内辺と重なる位置にある部分と、を有する発光装置。
2. 前記幅狭部は、前記凹部の底面の外縁に達する、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記幅狭部は、前記凹部の底面の外縁と離間する、請求項１に記載の発光装置。
4. 前記一対の幅狭部は、線対称に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記幅狭部は、上面視において、前記実装部の縁部から前記凹部の底面の外縁に向かって幅が狭くなる、請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記発光装置は、複数の発光素子を備え、
   前記複数の発光素子は、青色光を出射する発光素子と緑色光を出射する発光素子とを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記金属部材は一対の電極であり、
   前記発光素子はフリップチップ実装される、請求項１～６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記発光素子は、下面側から順に、基板と、前記基板上に配置された発光層を含む半導体積層体と、を有し、
   前記金属部材は、前記基板の下面に位置する、請求項１～７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記発光素子は、第１電極と前記第１電極と隣り合う第２電極を有し、
   前記第２電極は、前記第１電極から前記第２電極に向かう方向で内側に窪む少なくとも１つの窪み部を外形に有し、
   前記実装部は、第１実装部と前記第１実装部と隣り合う第２実装部を有し、
   前記第２実装部は、前記第１実装部から前記第２実装部に向かう方向で内側に窪む少なくとも１つの凹み部を外形に有し、
   前記発光素子は、前記第１電極と前記第１実装部が対向し、かつ、前記第２電極と前記第２実装部が対向して前記リード部上に配置される、請求項１～８のいずれか１項に記載の発光装置。

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