JP7089167B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
[発光装置の構造]
図1は、本開示の発光装置101の斜視図である。発光装置101は、基体11と、発光素子50と、封止部材60とを備える。以下、各構成要素を詳細に説明する。基体11は凹部11rを有しており、凹部11rの底部に発光素子50が配置される。封止部材60は、発光素子50を覆い、凹部11r内に配置されている。
基体11は、発光素子50を保持する筐体として機能する。基体11はパッケージとも呼ばれる。また、発光素子50を発光装置101の外部と電気的に接続するための端子を提供する。図2(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ基体11の平面図、側面図、底面図、背面図であり、図2(e)および(f)は、それぞれ図2(a)における1E-1E線および1F-1F線における基体11の断面図である。
本実施形態では、導電部材30は第1導電部材31および第2導電部材32を含む。第1導電部材31は、上面31aおよび上面31aと反対側に位置する下面31bを有する。第2導電部材32は、上面32aおよび上面32aと反対側に位置する下面32bを有する。第1導電部材31および第2導電部材32は並んで配置され、下面31bおよび下面32bが略同一平面上に位置する。第1導電部材31と第2導電部材32との間には、後述する樹脂体20の分離部21jが位置している。
樹脂体20は、一対の挟持部21c、21dと、一対の連結部21e、21fと分離部21jとを有する。分離部21jは第1導電部材31と第2導電部材32との間に配置されており、第1導電部材31と第2導電部材32とを離間させた状態で、第1導電部材31と第2導電部材32との間隙を保持し、第1導電部材31と第2導電部材32とを分離している。挟持部21c、21dは分離部21jと、導電部材30、つまり、第1導電部材31および第2導電部材32とを挟んで配置されている。連結部21e、21fは、挟持部21c、21dの両端とそれぞれ接続しており、挟持部21c、21dを連結している。また、連結部21e、21fは、第1導電部材31および第2導電部材32を挟んで配置されている。挟持部21c、21dおよび連結部21e、21fは、凹部11rを囲む枠形状を構成しており、凹部11rの底面において、言い換えると、樹脂体20の上側において、第1導電部材31の上面10aおよび第2導電部材32の上面32aの一部と、分離部21jが露出している。樹脂体20の下側では、第1導電部材31の下面31bおよび第2導電部材32の下面32bの一部と、分離部21jが露出している。
繊維部材40は、挟持部21c、21dのうちの少なくとも一方の隣接領域21crまたは隣接領域21drの内部に位置する。繊維部材40は、隣接領域21crまたは隣接領域21drの内部において、挟持部21cまたは挟持部21dの伸びる方向Lと非直交する方向に伸びている。挟持部21c、21dの伸びる方向Lに直交する方向は方向Lに垂直な平面P上における任意の方向であるから、非直交する方向に伸びるとは、平面P上にない任意の方向に伸びることをいう。 つまり、繊維部材40の伸びる方向は、挟持部21cまたは挟持部21dの伸びる方向Lに対して0°以上90°未満の角度θをなす。後述するように、挟持部21c、21dの強度を高めるという観点では、角度θは小さいほうが好ましい。例えば、角度θは、0°以上15°以下であることが好ましく、0°以上10°以下であることがより好ましく、0°以上5°以下であることがさらに好ましい。
発光素子50には、発光ダイオード素子などの半導体発光素子を用いることができる。本実施形態では、発光装置101は、1つの発光素子を備えているが、2つの発光素子を備えていてもよいし、3つ以上の発光素子を備えていてもよい。発光素子50は、特に、紫外~可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1-x-yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)などのIII-V族化合物半導体を含むことが好ましい。
封止部材60は、発光素子50からの光を透過するとともに、発光素子50を外部の環境から保護する。封止部材には、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、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される樹脂またはガラスなどを用いることができる。
発光装置101において、樹脂体20の分離部21jは、第1導電部材31と第2導電部材32との間隙に位置するため、発光装置101の実装時におけるチップマウンターの吸着等によって、発光装置の基体11が応力を受けると、分離部21jの位置において、亀裂や割れなどが生じやすい。本開示の発光装置101によれば、挟持部21c、21dの分離部21jに隣接する隣接領域21cr、21drに繊維部材40が配置されていることによって、挟持部21c、21dの隣接領域21cr、21drの強度が高められ、応力による亀裂や割れが抑制される。また、繊維部材40が挟持部21c、21dおよび連結部21e、21fのそれぞれの全体に配置されることによって、樹脂体20全体の強度が高められる。よって、本開示の発光装置101によれば、外力による故障が抑制され、信頼性を高めることが可能となる。また、樹脂体20に光反射性、遮光性などの機能を付与するため種々の充填材を十分に添加することができ、発光装置101の光学特性をより高めることが可能である。
発光装置101は、上述した基体11が集積された樹脂付きリードフレームを製造する工程(A)と、樹脂付リードフレームにおける各基体11の凹部11rに、発光素子50を配置し、第1導電部材31となる第1導電部および第2導電部材32となる第2導電部と、発光素子とを電気的に接続する工程(B)と、凹部11rに発光素子50を被覆する封止部材60を配置する工程(C)と、切断予定線に沿って樹脂付リードフレームを切断することにより個片化し、発光装置101を得る工程(D)とによって、製造することができる。以下各工程を順に説明する。
[樹脂付リードフレームの構造および樹脂付リードフレームの製造方法]
図4Aおよび図4Bは、樹脂付リードフレーム151の上面図および下面図である。図4Cは、樹脂付リードフレームの一部を拡大し、かつ、内部の構造を破線で示した上面拡大部である。図5Aは、樹脂付リードフレーム151に用いられるリードフレームの上面図である。これらの図において、分かりやすさのため、右手直交座標系で3次元の方向を示す。具体的には、各図の鉛直方向の下に向かう方向をx軸とし、x軸に垂直で右へ向かう方向をy軸とする。また、x軸およびy軸に垂直で紙面に対して手前に向かう方向をz軸とする。これらは、第1、第2および第3軸と呼んでもよい。第1軸と第2軸は直交していなくてもよい。また、x軸方向への配列を列と呼び、y軸方向への配列を行と呼ぶ。x軸方向に平行な方向を第1方向と呼び、y軸方向に平行な方向を第2方向と呼び、z軸方向に平行な方向を第3方向と呼ぶことがある。
発光素子50をリードフレーム201に配置する。樹脂付リードフレーム151の各凹部211r内に露出した第1導電部分231に発光素子50を接合する。さらに、発光素子50と、第1導電部分231および第2導電部分232とをワイヤ51、52で接続する。
さらに発光素子50およびワイヤ51、52を覆って各凹部211r内に封止部材60の未硬化の材料を充填し、その後硬化させることによって、封止部材60を凹部211r内に配置する。
図4Cにおいて一点鎖線で示す切断予定線に沿って樹脂付リードフレーム151を切断することにより個片化する。樹脂付リードフレーム151の樹脂部材220、繊維部材40およびリードフレーム201の接続部231h、232h、235hが同時に切断される。切断には例えば、ダイシングソーを用いることができる。これにより、個片化された複数の発光装置101が製造される。
本開示の発光装置の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態の発光装置は、基体の構造が異なる点を除いて、第1の実施形態の発光装置と同じである。このため、基体の構造を主として説明する。
本開示の発光装置の第3の実施形態を説明する。第3の実施形態の発光装置は、主として基体の構造が異なる点を除いて、第1の実施形態の発光装置と同じである。このため、基体の構造を主として説明する。
本開示の発光装置の第4の実施形態を説明する。第4の実施形態の発光装置は、主として基体の構造が異なる点を除いて、第1の実施形態の発光装置と同じである。このため、基体の構造を主として説明する。
本開示の発光装置の第5の実施形態を説明する。第5の実施形態の発光装置は、主として基体の構造が異なる点を除いて、第1の実施形態の発光装置と同じである。このため、基体の構造を主として説明する。
10b 下面
10c~10f 外側面
10m アノードマーク
11 基体
11r 凹部
12~15 基体
20 樹脂体
21c、21d、26c、26f 挟持部
21cr、21dr、26cr、26fr 隣接領域
21e、21f、26d、26e 連結部
21j、21k 分離部
30 導電部材
31 第1導電部材
31a 上面
31b 下面
31c~31f、32c~32f 側部
31g、32g 側縁溝部
31h、32h 延伸部
32 第2導電部材
32a 上面
32b 下面
33 第3導電部材
33a 上面
33b 下面
33h 延伸部
40 繊維部材
40a 第1繊維部
40b 第2繊維部
50 発光素子
51、52 ワイヤ
60 封止部材
101、105 発光装置
151、152、153 樹脂付リードフレーム
201~205 リードフレーム
201a 上面
201b 下面
202b 下面
211r 凹部
220 樹脂部材
221 第1部分
231h、232h、233h 接続部
222 第2部分
223 分離部分
230 導電部
230j 間隙
231 第1導電部分
231a 上面
231b 下面
231g 側面溝部
231h、232h、233h 接続部
231r 隣接領域
232 第2導電部分
232a 上面
232b 下面
232g 側面溝部
233 第3導電部分
234 格子部
234h、235h、236h 接続部
240 外枠部
241 フック
242 凹部
261 上金型
262 下金型
Claims (7)
- 上面および下面をそれぞれ有する2つの導電部材と、前記導電部材の一部を被覆する樹脂体と、前記樹脂体内に配置された繊維部材とを含む基体であって、前記上面の一部が前記基体の上側で前記樹脂体から露出し、前記下面の一部が前記基体の下側で前記樹脂体から露出されている基体と、
前記2つの導電部材と電気的に接続された発光素子と、
を備え、
前記樹脂体は、
前記2つの導電部材間に位置する分離部と、
前記分離部を挟む一対の挟持部と、
前記挟持部と接続された一対の連結部と、
を有し、
前記繊維部材の一部は、前記一対の挟持部の少なくとも一方のうちの、少なくとも前記分離部に隣接する隣接領域に位置しており、
前記繊維部材の前記一部は、前記2つの導電部材間の距離よりも大きい長さを有し、かつ、前記隣接領域において、前記挟持部の伸びる方向と非直交する方向に伸びており、
前記繊維部材の他の一部は、前記連結部において、前記連結部の伸びる方向と非直交する方向に伸びている、発光装置。 - 前記挟持部は外側面を有し、
前記2つの導電部材のうちの少なくとも1つは、前記外側面に向かって伸び、端面が前記外側面に露出している延伸部を有し、
前記繊維部材は、前記延伸部の下方に位置する、請求項1に記載の発光装置。 - 前記挟持部は外側面を有し、
前記2つの導電部材のうちの少なくとも1つは、前記外側面に向かって伸び、端面が前記外側面に露出している延伸部を有し、
前記繊維部材は、前記延伸部の上方に位置する、請求項1に記載の発光装置。 - 前記一対の連結部は、それぞれ外側面を有し、
前記繊維部材の端面は、前記外側面において露出している、請求項1に記載の発光装置。 - 前記繊維部材の前記一部は、前記繊維部材の前記他の一部に接している、請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 上面および下面をそれぞれ有する2つの導電部材と、前記導電部材の一部を被覆する樹脂体と、前記樹脂体内に配置された繊維部材とを含む基体であって、前記上面の一部が前記基体の上側で前記樹脂体から露出し、前記下面の一部が前記基体の下側で前記樹脂体から露出されている基体と、
前記2つの導電部材と電気的に接続された発光素子と、
を備え、
前記樹脂体は、
前記2つの導電部材間に位置する分離部と、
前記分離部を挟む一対の挟持部と、
を有し、
前記繊維部材は、前記2つの導電部材間の距離よりも大きい長さを有し、前記一対の挟持部の少なくとも一方のうちの、少なくとも前記分離部に隣接する隣接領域に位置しており、
前記繊維部材は、前記隣接領域において、前記挟持部の伸びる方向と非直交する方向に伸びており、
前記挟持部は、外側面を有し、
前記2つの導電部材は、前記外側面に向かって伸び、端面が前記外側面で露出している延伸部をそれぞれ有し、
前記繊維部材は、
前記延伸部の下方に位置する第1繊維部と、
前記延伸部の上方に位置する第2繊維部と、
を有し、
前記第1繊維部および前記第2繊維部は、前記2つの導電部材の前記延伸部の間で接している、発光装置。 - 前記繊維部材の端面は、前記樹脂体内部に位置する、請求項6に記載の発光装置。
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