JP7248887B2 - 樹脂パッケージ及び発光装置 - Google Patents
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Description
(1)第1リード及び第2リードと、
該第1リード及び第2リードを保持する樹脂部材と、を備え、
前記第1リードは、第1部と、第2部と、前記第1部と前記第2部の間に位置し第1方向に延長して前記第1部と前記第2部とを連結し、前記第1方向に直交する第2方向において前記第1部及び前記第2部よりも幅狭の連結部と、前記連結部上及び前記第1部上にそれぞれ配置された素子載置領域と、を有し、
前記素子載置領域に隣接する前記第1部及び前記第2部のそれぞれの上面は凹部を有し、
前記凹部内に前記樹脂部材が位置する樹脂パッケージ。
(2)上述した樹脂パッケージ及び、前記連結部上及び前記第1部上の素子載置領域にそれぞれ配置された複数の発光素子を備える発光装置。
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。各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等は、理解を容易にする等のために誇張している場合がある。
図1A~1Fに示すように、本発明の一実施形態の樹脂パッケージ13は、第1リード11及び第2リード12と、これら第1リード11及び第2リード12を保持する樹脂部材14と、を備えている。第1リード11は、第1部11Aと、第2部11Bと、第1部と第2部の間に位置し第1方向に延長して第1部11Aと第2部11Bとを連結する連結部11Cと、連結部11C上及び第1部11A上にそれぞれ配置された素子載置領域と、を有する。樹脂部材14は、第1リード11と第2リード12の間に位置し、第1リード11及び第2リード12を保持している。素子載置領域に隣接する第1部11A及び第2部11Bのそれぞれの上面は、凹部11xを有し、凹部11x内に樹脂部材14が配置されている。このように、樹脂部材14は、第1リード11及び第2リード12を保持するとともに、凹部11x内にも配置される。これにより、第1リード11と樹脂部材14の接触面積を増加させることができるので、第1リード11と樹脂部材14の密着性を向上させることができる。第2方向において第1部及び第2部よりも幅狭の連結部を備えることにより、第2方向において第1部及び/又は第2部よりも幅広の連結部を備える場合よりも、樹脂部材と第1リードが接する面積を大きくしやすくなる。これにより、第1リードと樹脂部材の密着性が向上する。また、第1リード及び第2リード12は、一般的に樹脂部材14よりも強度が高い。このため、第1部11Aと第2部11Bとの間に第1リードの連結部11Cが位置することにより、第1リードが連結部を備えていない場合よりも、樹脂パッケージの強度を向上させることができる。樹脂パッケージの強度が向上することにより、第1部11Aと第2部11Bの間に位置する樹脂部材14のクラックを抑制することができる。
第1リード11及び第2リード12は、発光素子の一対の電極と電気的に接続して発光素子に通電するための部材である。図1Eに示すように、第1リード11及び第2リード12は、離れて配置されている。
第1リード11及び第2リード12は、通常、板状のリードフレームを打ち抜き等の加工によって、複数の樹脂パッケージに対応するように、縦及び/又は横に複数ユニットが繰返して配置され、1つの樹脂パッケージを構成するために1つのユニットごとに切断されて形成される。このため、1つのユニットを構成する第1リード11及び第2リード12は、これらから、一体的にリードフレームに連結するための延伸部が延長している。延伸部は、樹脂パッケージの外側面おいて、樹脂部材と略同一平面であり樹脂部材から露出する。本願においては、第1リード11及び第2リード12の形状を説明する場合には、特に断りのない限り、延伸部S(図1E参照)はその形状には含まないこととする。
連結部11Cは、第1方向に直交する第2方向において、第1部11A及び第2部11Bよりも幅狭である。第1方向において、連結部11Cの長さは、第1部11A及び/又は第2部11Bの長さよりも短いことが好ましい。これにより、第1方向において樹脂パッケージを小型化することができる。
樹脂部材14は、第1リード11及び第2リード12を保持する部材であり、第1リード11と第2リード12の間及び素子載置領域に隣接する凹部内に配置される。樹脂部材14は、凹部11x内の一部に配置されていてもよく、全てに配置されていてもよい。樹脂部材14は、凹部11x内の全てに配置されていることが好ましい。このようにすることで、第1リードと樹脂部材の密着性が向上する。凹部11x内に位置する樹脂部材の上面は、素子載置領域が位置する第1リードの上面と面一であることが好ましい。このようにすることで、平面視において素子載置領域の面積が小さくなることを抑制し、且つ、第1リードと樹脂部材の密着性が向上する。本明細書において面一とは、±10μm以内の変動は許容されるものとする。
本発明の一実施形態の発光装置10は、図3Aから3Dに示すように、樹脂パッケージ13と、複数の発光素子21、22、23、24、25を備える。発光装置10は、図1Aから図1Dに示す樹脂パッケージ13を備えている。発光装置10は、さらに、発光素子21、22、23、24、25を被覆する透光性部材15を備えることが好ましい。発光装置10は上述した樹脂パッケージを有することにより、第1リード11及び第2リード12の樹脂パッケージでの密着性を向上させることができる。
発光素子は、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる半導体素子が好適に用いられる。例えば、基板上に、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体、III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体等、種々の半導体によって、発光層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。特に、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)を好適に用いることができる。発光素子は、素子載置領域にフェイスアップ実装されていてもよいし、フリップチップ実装されていてもよい。発光素子の大きさは、意図する発光装置の大きさ、性能等によって適宜設定することができる。1つの発光装置に載置される発光素子は、2以上であればよく、3以上であってもよい。この場合、全て又は一部が同種類のものでもよく、異種類のものでもよい。発光素子は、上面視において、四角形、他の多角形(三角形、六角形等)及び楕円形等の形状が挙げられる。なかでも、正方形及び長方形等の四角形又はこれに近い形状であるものが好ましい。
図3Aに示す発光装置10では、複数の発光素子の全てが直列接続されている。第2リード12と第2発光素子22の一方の電極とがワイヤにより接続されている。第2発光素子の他方の電極と第3発光素子23の一方の電極がワイヤにより接続されている。第3発光素子23の他方の電極と第1発光素子21の一方の電極がワイヤにより接続されている。第1発光素子21の他方の電極と第5発光素子25の一方の電極がワイヤにより接続されている。第5発光素子25の他方の電極と第4発光素子24の一方の電極がワイヤにより接続されている。第4発光素子24の他方の電極と第1リード11がワイヤにより接続されている。このようにして、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子、第4発光素子及び第5発光素子が直列接続される。
発光装置10は、透光性部材15を備えることが好ましい。透光性部材は発光素子の上面を被覆し、発光素子を外力から保護する部材である。透光性部材の材料として、例えば、樹脂を用いることができる。透光性部材に用いることができる樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、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、フッ素系樹脂等が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れているので好ましい。
特に、上述したように、発光ピーク波長が490nm以上570nm以下の範囲及び/又は430nm以上490nmより短い範囲の発光素子を用いる場合には、変換後のピーク波長が580nm以上680nm以下の範囲にある蛍光体を含有することが好ましい。
このような蛍光体は、発光ピーク波長が490nm以上570nm以下の範囲の緑色光を吸収して赤色光を発光することがほとんど無く、かつ発光ピーク波長が430nm以上490nm以下より短い範囲の青色光を吸収して赤色光を発光する。このように、緑色光を波長変換することが少ない蛍光体を用いる場合には、青色光の波長変換のみを考慮するだけで発光装置の出力バランスを設計することができ、発光装置の設計を容易にすることができる。
例えば、式(I)で示される赤色蛍光体、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+で表される蛍光体または、その組成が以下の一般式(II)で示される蛍光体等を用いることが好ましい。
A2MF6:Mn4+ (I)
(式(I)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNH4+からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である。)
第4族元素はチタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)である。第14族元素は、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)および鉛(Pb)である。具体的には、K2SiF6:Mn4+、K2(Si,Ge)F6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+等が挙げられる。
(x-a)MgO・a(Ma)O・b/2(Mb)2O3・yMgF2・c(Mc)X2・(1-d-e)GeO2・d(Md)O2・e(Me)2O3:Mn4+ (II)
(式(II)中、Maは、Ca,Sr,Ba,Znから選択された少なくとも1種であり、Mbは、Sc,La,Luから選択された少なくとも1種であり、Mcは、Ca,Sr,Ba,Znから選択された少なくとも1種であり、Xは、F,Clから選択された少なくとも1種であり、Mdは、Ti,Sn,Zrから選択された少なくとも1種であり、Meは、B,Al,Ga,Inから選択された少なくとも1種である。また、x、y、a、b、c、d、eは、2≦x≦4、0<y≦2、0≦a≦1.5、0≦b<1、0≦c≦2、0≦d≦0.5、0≦e<1である。)
透光性部材に含有する蛍光体として、例えば、緑色の蛍光体として、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6-zAlzOzN8-z:Eu(0<z<4.2))が挙げられ、赤の蛍光体として、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)と、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体(例えばK2SiF6:Mn)が挙げられる。
11、31、41 第1リード
11A、31A、41A 第1部
11B 第2部
11C 連結部
11a1、31a1、41a1 第1素子載置領域
11a2、31a2、41a2 第2素子載置領域
11a3、31a3、41a3 第3素子載置領域
11a4 第4素子載置領域
11m 延長部
11x 凹部
11z 窪み部
12、32、42 第2リード
13 樹脂パッケージ
14、34、44 樹脂部材
14A 開口部
15 透光性部材
21 第1発光素子
22 第2発光素子
23 第3発光素子
24 第4発光素子
25 第5発光素子
S 延伸部
Claims (9)
- 第1リード及び第2リードと、
該第1リード及び第2リードを保持し、光反射性物質を含有する樹脂部材と、を備え、
前記第1リードは、第1部と、第2部と、前記第1部と前記第2部の間に位置し第1方向に延長して前記第1部と前記第2部とを連結し、前記第1方向に直交する第2方向において前記第1部及び前記第2部よりも幅狭の連結部と、前記連結部上及び前記第1部上にそれぞれ配置された素子載置領域と、を有し、
前記第1部上の素子載置領域は複数あり、
該素子載置領域に隣接する前記第1部及び前記第2部のそれぞれの上面は凹部を有し、
前記凹部は前記第1部上の複数の素子載置領域の間に配置され、
前記凹部内に前記樹脂部材が配置されている樹脂パッケージ。 - 前記連結部上及び前記第1部上にそれぞれ配置された素子載置領域のうち、前記連結部上の素子載置領域は前記第1部上にまたがって位置する請求項1に記載の樹脂パッケージ。
- 前記第1部は、さらに離れて位置する複数の前記素子載置領域を有し、前記素子載置領域の少なくとも1つは外周が前記凹部に囲まれている請求項1又は2に記載の樹脂パッケージ。
- 前記第2リードは、平面視において、前記第1部と第2部とに対向して配置されている請求項1~3のいずれか1つに記載の樹脂パッケージ。
- 請求項1~4のいずれか1つに記載の樹脂パッケージ及び、
前記連結部上及び前記第1部上の前記素子載置領域にそれぞれ配置された発光素子を備える発光装置。 - さらに、前記発光素子を被覆する透光性部材を備える請求項5に記載の発光装置。
- 第2方向において、前記連結部上に配置される前記発光素子の幅は、前記連結部の幅の0.8倍以上1.2倍以下である請求項5又は6に記載の発光装置。
- 前記素子載置領域は、前記連結部及び前記第1部上にまたがる第1素子載置領域を有し、前記第1素子載置領域上の前記連結部及び前記第1部上にそれぞれ離れて配置される発光素子を備える請求項5~7のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記複数の発光素子は、
前記第1部に載置され、発光ピーク波長が490nm以上570nm以下の範囲にある第1発光素子と、
前記第1部と前記連結部とに載置され、発光ピーク波長が430nm以上490nm未満の範囲にある複数の第2発光素子と、を含み、
前記透光性部材は、発光ピーク波長が580nm以上680nm以下の範囲にある蛍光体を含有する請求項6、請求項6を引用する請求項7または請求項6を引用する請求項8のいずれか1つに記載の発光装置。
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