WO2010013396A1 - 発光装置 - Google Patents

発光装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010013396A1
WO2010013396A1 PCT/JP2009/003192 JP2009003192W WO2010013396A1 WO 2010013396 A1 WO2010013396 A1 WO 2010013396A1 JP 2009003192 W JP2009003192 W JP 2009003192W WO 2010013396 A1 WO2010013396 A1 WO 2010013396A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
package
light
light emitting
lead frame
emitting element
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/003192
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
金田守人
朝川英夫
Original Assignee
日亜化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008194918A external-priority patent/JP5444654B2/ja
Priority claimed from JP2008195484A external-priority patent/JP5233478B2/ja
Application filed by 日亜化学工業株式会社 filed Critical 日亜化学工業株式会社
Priority to US13/056,580 priority Critical patent/US8525208B2/en
Priority to CN200980129910.7A priority patent/CN102113139B/zh
Priority to EP09802646.1A priority patent/EP2315263B1/en
Priority to BRPI0916438 priority patent/BRPI0916438B1/pt
Publication of WO2010013396A1 publication Critical patent/WO2010013396A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01021Scandium [Sc]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01322Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device using a light emitting element, and particularly to a thin light emitting device used for a backlight of a liquid crystal display.
  • Such a light emitting device is utilized for, for example, a light source of a mobile phone and a liquid crystal backlight, a light source of various meters, various reading sensors, and the like, taking advantage of features such as small size, low power consumption and light weight.
  • a light source used for a backlight is configured by placing a light emitting element in an opening of a package and filling a light-transmitting resin containing a phosphor so as to cover the light emitting element.
  • the resin used for the package of such a conventional light source has low light resistance. For this reason, the light emitted from the light emitting element toward the side surface of the opening changes the color of the side surface of the opening, thereby reducing the light efficiency. Accordingly, there has been a problem that the product life is shortened.
  • the conventional light emitting device has a problem that the package is deformed or discolored by heat generated from the light emitting element because the resin used for the package has low heat resistance.
  • the above problem can be solved, but the heat of the metal blades 401 and 403 and the package 405 can be obtained only by covering the upper end surface 406 of the blades 401 and 403 with the package 405. There is a concern that peeling may occur at the interface between the blade portion and the package due to the difference in expansion coefficient.
  • the lead frame is excellent in thermal conductivity, heat released from the light emitting element is transmitted to the lead frame along the inner wall of the package.
  • the concave portion of the package is usually sealed with a resin in order to protect the light emitting element or to arrange the wavelength conversion member. Since these sealing resins are in contact with the lead frame, they are adversely affected by heat radiated from the lead frame and heat transmitted to the lead frame. That is, the method as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-53726 is effective for preventing discoloration of the inner wall of the package, but because the contact area between the sealing resin and the lead frame is large, There was a problem that discoloration of the sealing resin was promoted by heat transmitted through the lead frame, and the service life was shortened. Further, since the adhesion between the lead frame and the sealing resin is lower than that between the package and the sealing resin, there is also a problem that peeling easily occurs at the interface between the lead frame and the sealing resin.
  • An object of the present invention is to provide a light-emitting device that can be used.
  • a light emitting device is a light emitting device including a package having an opening having a side surface and a bottom surface, and a lead frame exposed on the bottom surface, wherein the lead frame includes: A bent reflection part is provided on the side surface, and a part of the inner wall surface of the reflection part is located inside the package.
  • the lead frame includes: A bent reflection part is provided on the side surface, and a part of the inner wall surface of the reflection part is located inside the package.
  • the side surface of the opening has an inclination angle with respect to the bottom surface that is smaller than the inclination angle with respect to the bottom surface of the reflection portion on the upper surface side of the opening portion than the portion covering a part of the inner wall surface. It is preferable to have a surface. With such a configuration, the light from the light emitting element can be prevented from being directly applied on the upper surface side of the opening, and the discoloration of the package can be further prevented.
  • this invention has a sealing member containing fluorescent substance in the said opening part, and it is preferable that the said fluorescent substance is arrange
  • a light emitting device includes a package having a recess on a front surface, a lead frame exposed on a bottom surface of the recess, a light emitting element placed on the lead frame, and a seal filled in the recess.
  • a notch portion is provided on the surface opposite to the front surface of the package, and the protruding portion is accommodated in the notch portion.
  • the lead frame has at least a pair of support portions embedded in the package with the bent portion interposed therebetween.
  • the present invention it is possible to further enhance the adhesion between the reflection part obtained by bending a part of the lead frame and the package, and prevent the peeling at the interface between the reflection part and the package, and the package by light from the light emitting element. It is possible to provide a light-emitting device that can prevent discoloration and efficiently dissipate heat generated from the light-emitting element and the phosphor.
  • FIG. 2A It is a perspective view which shows the light-emitting device of this invention. It is a perspective view of the lead frame of the light-emitting device of this invention. It is AA sectional drawing of FIG. 1A. It is a partially expanded view of FIG. 1C. It is a partially expanded view of FIG. 1B. It is a front view which shows the other light-emitting device of this invention. It is a rear view of FIG. 2A. It is a top view of FIG. 2A. It is a bottom view of Drawing 2A. It is a right view of FIG. 2A. It is a left view of FIG. 2A. It is the perspective view which looked at FIG. 2A from diagonally upward. It is the perspective view which looked at FIG.
  • FIG. 2A from diagonally behind. It is AA sectional drawing of FIG. 2A. It is the front view which showed the sealing member of FIG. 2A by the oblique line. It is the front view which showed the state which is not filled with the sealing member of FIG. 2A. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-emitting device of this invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of the light emitting device shown in FIG. 5 taken along the line AA.
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of the light emitting device shown in FIG. 5 taken along the line BB. It is the perspective view which looked at the back side of the light-emitting device which concerns on this invention from diagonally upward. It is a figure which shows the lead frame used for the light-emitting device which concerns on this invention.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the lead frame used for the light-emitting device which concerns on this invention. It is a figure which shows the lead frame used for the light-emitting device which concerns on this invention.
  • (A)-(f) is a 6-plane figure which shows the light-emitting device which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • (A)-(f) is a 6-plane figure which shows the light-emitting device based on Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a light emitting device of the present invention.
  • FIG. 1B is a perspective view of the lead frame of the light emitting device of the present invention.
  • 1C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a partially enlarged view of FIG. 1C.
  • FIG. 1E is a partially enlarged view of FIG. 1B.
  • FIG. 2A is a front view showing another light emitting device of the present invention.
  • FIG. 2B is a rear view of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a plan view of FIG. 2A.
  • FIG. 2E is a right side view of FIG. 2A.
  • FIG. 2D is a bottom view of FIG. 2A.
  • FIG. 2F is a left side view of FIG. 2A.
  • FIG. 2G is a perspective view of FIG. 1A viewed from obliquely above.
  • FIG. 2H is a perspective view of FIG. 2A as viewed obliquely from behind.
  • FIG. 2I is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A.
  • FIG. 2J is a front view of the sealing member in FIG. 2A indicated by oblique lines.
  • FIG. 2K is a front view showing a state where the sealing member of FIG. 2A is not filled.
  • 3A to 3F are schematic cross-sectional views showing the method for manufacturing the light emitting device of the present invention.
  • the light emitting device 1 of the present invention is a light emitting device having a package 4 having an opening 2 having a side surface and a bottom surface, and a lead frame 6 exposed on the bottom surface 7 of the opening 2. is there.
  • the lead frame 6 has a bent reflecting portion 8 on the side surface of the opening, and a part of the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 is located inside the package 4.
  • the inner wall surface 10 is a surface that mainly reflects light emitted from the light emitting element, and refers to a surface that is exposed at the side surface of the opening.
  • the opening 2 is formed in the package 4.
  • the bottom surface 7 of the opening 2 has an exposed lead frame 6.
  • the shape of the opening is rectangular, and on the side surface of the opening close to the light emitting element, the portion covering the inner wall surface of the reflecting portion is formed thicker than the other portions, and the light emission of the opening
  • the side surface far from the element is formed with substantially the same thickness.
  • the shape of the opening may be a circle, an ellipse, a triangle, a square, or the like, as long as a part of the surface of the lead frame 6 that is electrically connected to the bottom surface of the opening is exposed. Any of the shapes approximate to these may be used.
  • the depth of the opening 2 can be adjusted as appropriate depending on the number of light-emitting elements 12 to be placed and the bonding method.
  • the size of the opening 2 is preferably larger in order to obtain a wider light distribution.
  • a bent reflecting portion 8 is provided on the side surface of the opening, and a part of the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 is located inside the package 4.
  • the light from a light emitting element can be reflected by the inner wall surface 10 of the reflection part 8 with high reflectance, and light can be extracted efficiently.
  • the reflecting portion 8 made of a metal material is formed on the side surface of the opening, discoloration of the package 4 due to light emitted from the light emitting element 12 can be prevented.
  • the adhesion between the package and the reflecting portion can be strengthened, and peeling occurs at the interface between the package and the reflecting portion. Can be prevented.
  • the inner wall surface 10 is 10% or more of the entire inner wall surface from the upper end of the inner wall surface, and it is preferable that the inner wall surface 10 is covered with the package from the height of the light emitting element, and even a part of the entire inner wall surface is covered with the package. preferable. As a result, the adhesion between the reflecting portion and the package can be increased, and peeling at the interface between the reflecting portion and the package can be prevented. If the inner wall surface 10 is completely covered with the package, the side surface of the opening is covered with a package molding material having low light resistance, and deterioration due to light from the light emitting element cannot be prevented.
  • the upper surface 24 adjacent to the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 and the outer wall surface 26 adjacent to the upper surface 24 and opposed to the inner wall surface 10 are each covered by the package. .
  • the adhesiveness of a package and a reflection part can be strengthened, and it can prevent peeling at the interface of a package and a reflection part.
  • the side surface of the opening 2 is inclined with respect to the bottom surface of the opening 2 on the upper surface side of the opening rather than a portion that covers a part of the inner wall surface 10 (hereinafter also referred to as a locking portion).
  • the angle ⁇ 1 has a surface 16 (hereinafter also referred to as an inclined surface) smaller than the inclination angle ⁇ 2 with respect to the bottom surface of the opening 2 of the reflecting portion 8.
  • the inclination angle ⁇ 1 with respect to the bottom surface of the opening of the inclined surface 16 is preferably 30 to 90 degrees.
  • the inclination angle ⁇ 2 with respect to the bottom surface of the opening of the reflecting portion 8 is preferably 60 ° to 90 °.
  • the inner wall surface 10 can be supported without directly receiving light from the light emitting element.
  • the inclined surface may have at least one surface and may have a plurality of surfaces.
  • the package 4 in the present invention has an opening 2 and a lead frame 6 on the bottom surface of the opening 2. Further, the package 4 functions as a support for fixing and holding the lead frame 6 on which the light emitting element 12 is placed, and also has a function of protecting the light emitting element 12 from the external environment.
  • the molding material for the package used in the present invention is not particularly limited, and any conventionally known thermoplastic resin such as liquid crystal polymer, polyphthalamide resin, polybutylene terephthalate (PBT), or the like can be used.
  • thermoplastic resin such as liquid crystal polymer, polyphthalamide resin, polybutylene terephthalate (PBT), or the like
  • a semi-crystalline polymer resin containing a high melting point crystal such as polyphthalamide resin
  • a sealing member that can be provided inside the opening and a light guide plate that can be retrofitted with a large surface energy.
  • white pigments such as a titanium oxide
  • the front surface of the package 4 may not be flush and may have a stepped portion. In the present invention, as shown in FIG. 1A, the front surface of the package 4 has a stepped portion.
  • the reflection portion 8 is a part of the lead frame, and is formed by bending on the side surface of the opening.
  • the reflecting portion 8 includes an inner wall surface 10, an upper surface 24 adjacent to the inner wall surface, and an outer wall surface 26 adjacent to the upper surface 24 and facing the inner wall surface 10.
  • the upper surface 24 and the outer wall surface 26 of the reflecting portion 8 are each entirely covered with the package, and a part of the inner wall surface 10 is located inside the package 4.
  • the reflecting portion 8 is formed on both side surfaces closest to the light emitting element so as to sandwich the light emitting element and easily discolored by light from the light emitting element. As a result, on both sides of the package, it is possible to cover the portions that are easily deteriorated by the light from the light emitting elements with the reflecting portions, and thus it is possible to prevent the package from being deteriorated.
  • At least one reflecting portion 8 may be formed, it is preferable to provide two reflecting portions 8. When two are provided, it is preferably formed symmetrically with respect to the light emitting element 12 such as an angle, a width, and a height. When the reflecting portion 8 is formed symmetrically with respect to the light emitting element, it is possible to obtain a symmetrical light distribution. Also, two or more reflecting portions 8 can be formed symmetrically or asymmetrically with respect to the light emitting element.
  • a notch or a groove is provided on the upper surface 24 side of the inner wall surface 10 and the notch or groove is covered with the package.
  • the width W1 of the reflecting portion 8 is preferably 100% or more with respect to the width W2 of the light emitting element.
  • the height H1 of the reflecting part is preferably about 50% to 90% with respect to the height H2 of the package, and from another viewpoint, it is preferably 100% or more with respect to the height H3 of the light emitting element.
  • the portion that is likely to be discolored by the light from the light emitting element is covered by the reflecting portion, so that discoloration of the package can be prevented.
  • the thickness T1 of the reflecting portion is preferably substantially the same as the thickness of the portion other than the reflecting portion of the lead frame, but more preferably thinner than the thickness of the portion other than the reflecting portion of the lead frame. If the thickness T1 of the reflecting portion is made thinner than the thickness of the other lead frame, it becomes easy to bend and form when the reflecting portion is formed by bending a part of the lead frame.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the inner wall surface with respect to the bottom surface of the opening is preferably 60 to 90 degrees.
  • the lead frame 6 is an electrode for electrically connecting to the light emitting element. As described above, the lead frame 6 of the present invention has the bent reflecting portion 8 on the side surface of the opening 2.
  • the lead frame may be substantially plate-shaped, and may be plate-shaped having a corrugated plate shape.
  • the film thickness may be uniform or partially thick or thin.
  • the material is not particularly limited, and it is preferably formed of a material having a relatively large thermal conductivity. By forming with such a material, heat generated in the light emitting element can be efficiently released.
  • a material having a thermal conductivity of about 200 W / (m ⁇ K) or more, a material having a relatively large mechanical strength, or a material that can be easily punched or etched is preferable.
  • Specific examples include metals such as copper, aluminum, gold, silver, tungsten, iron and nickel, and alloys such as iron-nickel alloy and phosphor bronze.
  • it is preferable that the surface of the lead frame is subjected to reflection plating in order to efficiently extract light from the light emitting element to be mounted.
  • a notch 9 in the lead frame 6 on the bottom surface of the opening 2 so that the package is exposed on the bottom surface of the opening.
  • the adhesiveness of the sealing member mentioned later with which an opening part is filled, and a package improves.
  • the adhesion between the sealing member and the package is good, it is possible to prevent the entry of the sulfide gas from the outside of the light emitting device, and the effect of preventing the lead frame from being discolored by the sulfide gas can be obtained. It is also possible to prevent water from entering from the outside.
  • it is preferable to provide one notch 9, as shown to FIG. 1A it is more preferable to provide two or more.
  • the heat dissipation terminal 220 on the lead frame as shown in FIG.
  • the heat generated from the light emitting element 212 and the phosphor can be efficiently dissipated.
  • the light emitting element 12 placed in the opening 2 may be made of any semiconductor material as long as it is an element called a light emitting diode.
  • a laminated structure including an active layer is formed on a substrate by various semiconductors such as nitride semiconductors such as InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, and InGaAlN, III-V compound semiconductors, II-IV compound semiconductors, and the like. What was formed is mentioned.
  • not only one light emitting element 12 but also a plurality of light emitting elements 12 may be mounted.
  • a plurality of light emitting elements that emit light of the same emission color may be combined.
  • color reproducibility can be improved by combining a plurality of light emitting elements having different emission colors so as to correspond to RGB.
  • These light emitting elements 12 are mounted on a lead frame 6 on the bottom surface of the opening 2 of the package 4 by a joining member (not shown), as shown in FIG.
  • a joining member (not shown), as shown in FIG.
  • an epoxy resin or silicone can be used as such a bonding member.
  • the back surface of the light emitting element is plated with Al, solder such as Au—Sn eutectic, brazing material such as low melting point metal, conductive paste, etc. as a joining member. It may be used.
  • a light emitting device comprising a conductive substrate (such as GaAs) and having electrodes formed on both sides thereof, such as a light emitting device that emits red light
  • a conductive paste such as silver, gold, or palladium. Is done.
  • a protective element may be mounted in addition to the light emitting element.
  • the protective element may be mounted in the opening where the light emitting element is placed, or may be mounted by forming another opening in the package. It may be mounted on the back surface of the lead frame on which the light emitting element is mounted, and covered with a package molding material to be formed integrally with the package.
  • the number of protective elements may be one, or two or more.
  • the protective element is not particularly limited, and may be any known element mounted on the light emitting device. Specifically, a Zener diode, a transistor diode, or the like can be used.
  • the light emitting element is usually connected to a positive electrode and a negative electrode formed on a substrate, respectively, by conductive wires.
  • the conductive wire is required to have good ohmic properties, mechanical connectivity, electrical conductivity, and thermal conductivity with the electrode of the light emitting element.
  • the thermal conductivity 0.01cal / (s) (cm 2) (°C / cm) or more, is more preferably 0.5cal / (s) (cm 2 ) (°C / cm) or more.
  • the diameter of the conductive wire is preferably ⁇ 10 ⁇ m or more and ⁇ 45 ⁇ m or less.
  • the diameter of the conductive wire is more preferably 25 ⁇ m or more, and more preferably 35 ⁇ m or less from the viewpoint of securing the light emitting area of the light emitting element and ease of handling.
  • Specific examples of such conductive wires include conductive wires using metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof.
  • the light emitting element may be flip-chip bonded using a conductive adhesive member such as solder in addition to wire bonding.
  • the sealing member protects the light emitting element 12 from the external environment.
  • the light emitting element 12 and the like are covered with the sealing member by curing the material of the sealing member filled in the opening 2 of the package so as to cover the light emitting element 12.
  • a sealing member 14 including a phosphor is formed in the opening, and the phosphor is located closer to the bottom surface 7 of the opening than a portion covering at least a part of the inner wall surface 10. It is preferable to have it. Thereby, the heat generated from the phosphor can be transferred to the reflecting portion 8 and radiated to the outside through the lead frame 6.
  • the sealing member for example, a silicone resin, an epoxy resin, a urea resin, a fluororesin, and a hybrid resin including at least one kind of those resins can be used.
  • the sealing member is not limited to an organic material, and an inorganic material having excellent light resistance such as glass and silica gel can also be used.
  • all members such as a viscosity extender, a light diffusing agent, and a pigment, can be added to a sealing member according to a use.
  • the light diffusing agent include barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon dioxide, calcium carbonate, and a mixture containing at least one of them.
  • a lens effect can be given by making the light emission surface side of the sealing member a desired shape. Specifically, it can be a convex lens shape, a concave lens shape, an elliptical shape when viewed from the light emission observation surface, or a shape obtained by combining a plurality of them.
  • the fluorescent substance which converts the wavelength of the light from a light emitting element can be contained.
  • a phosphor containing a rare earth element described below.
  • a garnet having at least one element selected from the group of Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, and Sm, and at least one element selected from the group of Al, Ga, and In (Steorite) type phosphor.
  • the aluminum garnet phosphor includes Al and at least one element selected from Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, Ga, In, and Sm, and is selected from rare earth elements. It is a phosphor activated by at least one element, and is a phosphor that emits light when excited by visible light or ultraviolet light emitted from a light emitting element.
  • yttrium / aluminum oxide phosphor (YAG phosphor)
  • Tb 2.95 Ce 0.05 Al 5 O 12 Y 2.90 Ce 0.05 Tb 0.05 Al 5 O 12
  • Y 2.94 Ce 0.05 Pr 0.01 Al 5 O 12 Y 2.90 Ce 0.05 Pr 0.05 Al 5 O 12 and the like.
  • two or more kinds of yttrium / aluminum oxide phosphors containing Y and activated by Ce or Pr and having different compositions are used.
  • the nitride-based phosphor contains N and at least one element selected from Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf And a phosphor activated by at least one element selected from rare earth elements.
  • nitride phosphors include (Sr 0.97 Eu 0.03 ) 2 Si 5 N 8 , (Ca 0.985 Eu 0.015 ) 2 Si 5 N 8 , (Sr 0.679 Ca 0.291 Eu 0.03 ) 2 Si 5 N 8 , and the like. It is done.
  • a method for manufacturing the light-emitting device 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3F.
  • a metal flat plate is punched and the surface thereof is subjected to metal plating to form a lead frame flat plate 201 to be a lead frame later as shown in FIG. 3A.
  • a portion that will later become a reflective portion is bent in the Z direction at the position of the solid line B to obtain the lead frame flat plate 201 shown in FIG. 3B.
  • the lead frame 6 and the reflecting portion 8 which is a part of the lead frame are disposed between the mold 346 and 348 for molding a package divided into upper and lower parts and sandwiched.
  • the upper mold is formed with a recess (not shown) for later covering a part of the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8.
  • the molding material is injected into the cavities of the molds 346 and 348 from the material injection gate of the lower mold 348.
  • the molding material in the molds 346 and 348 is cured, and as shown in FIG. 3F, the lower mold 348 is first removed, and the upper mold 346 is moved in the direction of the arrow. remove.
  • FIG. 5 to 10 show an appearance, a cross-sectional view, and a view of a lead frame 102 applicable to the present invention, of the light emitting device 100 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 5 is a front view of the light emitting device 100
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view taken along line AA of FIG. 5
  • FIG. 7 is a cross-sectional perspective view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 9 and FIG. 10 are views showing a lead frame 102 used in the light emitting device according to the present embodiment, with the surface opposite to the surface (hereinafter also referred to as “rear surface”) seen obliquely from above. .
  • the light emitting device 100 shown in these drawings includes a package 101 having a recess on the front surface thereof, a lead frame 102 exposed on the bottom surface of the recess, and a light emitting element 103 mounted on the lead frame 102.
  • the recess is sealed with a sealing resin (not shown).
  • the “recessed portion” here refers to the “opening 2” in the first embodiment.
  • the lead frame 102 includes a bent portion 102 a bent toward the front side of the package 101 in the recess of the package 101, and a package 101 as shown in FIG. 7. And a protruding portion 102b which is protruded to the outside from the bottom surface and bent twice and disposed on the back surface of the package 101.
  • the light emitting element 103 is electrically connected to the lead frame 102 by a conductive member such as a wire 106.
  • the lead frame 102 on which the light emitting element 103 is mounted is mounted on the lead frame outside the package 101 and the bent portion 102 a that can prevent discoloration of the inner wall of the recess formed in the package 101.
  • the protrusion 102b capable of radiating the heat generated from the light emitting element 103 integrally on one lead frame a light emitting device with high heat dissipation can be obtained.
  • the lead frame 102 has a large area in the recess, and even when the sealing resin and the lead frame are in contact with each other, deterioration and discoloration of the sealing resin (not shown) are suppressed, and the reliability is high. A light-emitting device can be obtained.
  • the protruding portion 102 b protrudes from the bottom surface of the package 101, is bent along the bottom surface (surface that becomes the mounting surface), and further, the back surface of the package 101. Bend along.
  • the lead frame contributes to heat dissipation without increasing the external size of the light-emitting device.
  • the area can be increased.
  • the protruding portion 102b may protrude from the upper surface instead of the bottom surface, bend along the upper surface, and be disposed along the rear surface. You may protrude from both the upper surface and the bottom surface.
  • a lead frame 102 is embedded inside the package 101, and the package 101 and the resin 101 are integrally formed by resin molding or the like so that the upper surface of the lead frame 102, that is, the mounting surface of the light emitting element 103 is exposed at the bottom surface of the recess described later. It is formed.
  • the lead frame 102 only needs to be substantially plate-shaped, and may be corrugated plate-shaped or plate-shaped having irregularities. The thickness may be uniform or partially thickened or thinned.
  • the material constituting the lead frame 102 is not particularly limited, but it is preferably formed of a material having a relatively large thermal conductivity.
  • the heat generated in the light emitting element 103 can be efficiently transmitted to the protrusion 102b described later and radiated to the outside.
  • a material having a thermal conductivity of about 200 W / (m ⁇ K) or more, a material having a relatively large mechanical strength, or a material that can be easily punched or etched is preferable.
  • Specific examples include metals such as copper, aluminum, gold, silver, tungsten, iron and nickel, and alloys such as iron-nickel alloy and phosphor bronze.
  • the surface of the lead frame 102 is preferably subjected to reflection plating in order to efficiently extract light from the light emitting element 103 to be mounted.
  • At least one lead frame other than the lead frame on which the light emitting element 103 is placed is provided, and is electrically connected to the light emitting element 103 by a wire 106 or the like.
  • bent portion 102a The lead frame 102 on which the light emitting element 103 is mounted has a bent portion 102a formed by being bent in the direction from the portion exposed on the bottom surface of the concave portion of the package 101 to the front surface of the package 101, that is, the light emitting surface direction. The light emitted from the light emitting element 103 is blocked by the bent portion 102a, thereby preventing or suppressing discoloration of the inner wall of the recess of the package 101. In addition, by applying reflection plating to the bent portion 102a, light from the light emitting element 103 can be efficiently reflected and light extraction efficiency can be increased.
  • a bent portion is formed in the lead frame on which the light emitting element is placed, and the lead frame is bent along the inner wall of the concave portion of the package in order to suppress discoloration of the package 101 in the lead frame on which the light emitting element is not placed. May be.
  • the bent portion 102a is a portion that is the reflecting portion 8 in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram of the lead frame 102 used in the present embodiment
  • FIG. 10 is a diagram in which the lead frame shown in FIG. 9 is bent.
  • a portion corresponding to the bent portion 102a of the plate-like lead frame as shown in FIG. 9 is bent, a package having a recess is molded, the light emitting element 103 is mounted, and the recess is filled with a sealing resin.
  • the protruding portion 102b protruding from the package and the terminal portion 102c are bent along the package.
  • FIG. 10 shows a diagram in which the lead frame 102, the light emitting element 103, and the wire 106 are extracted from the completed light emitting device 100. ing.
  • the bent portion 102a is formed to be continuous with the light emitting element mounting portion 102d provided on the lead frame 102 produced by processing a plate-shaped metal plate.
  • the bent portion 102a is formed at a location that covers the inner wall of the package from light emitted from the light emitting element.
  • the width and height of the bent portion 102a are adjusted as appropriate depending on the size of the recess of the package. For example, as shown in FIG. 9, the dimension ⁇ and the dimension ⁇ , which are the width of the bent portion 102a, may be the same length or different lengths.
  • the bent portion 102 a is preferably provided at a position facing the light emitting element 103 when bent, from the viewpoint of preventing discoloration of the package 101.
  • the adhesion between the bent portion 102a, which is a part of the lead frame, and the sealing resin filled in the recess is lower than that between the package and the sealing resin, the bent portion 102a and the sealing resin Peeling easily occurs at the interface. Therefore, the width of the bent portion 102a exposed at the concave portion is set to be equal to or larger than the width of the light emitting element, and the height of the bent portion exposed at the concave portion is set to be equal to or higher than the height of the light emitting element.
  • the package part which is not covered with the bending part 102a is exposed to the inner wall of a recessed part. At this time, it is more preferable that the package portion is exposed over the entire circumference of the upper surface of the opening of the recess. Thereby, the adhesiveness of sealing resin and the inner wall of a recessed part is securable, preventing discoloration of a package.
  • the bending angle of the bent portion 102a can be adjusted as appropriate.
  • the bent portion 102a is preferably formed at an angle that spreads toward the opening surface of the recess formed in the package.
  • the end of the bent portion 102 a is preferably embedded in the package 101. Thereby, peeling between the bent portion 102a and the package 101 can be prevented.
  • a locking portion 104 that locks the end of the bent portion 102 a is formed integrally with the package 101 on the inner wall of the recess.
  • Such a locking portion 104 can be formed, for example, by providing a digging corresponding to the mold side when insert molding the lead frame.
  • the lead frame 102 on which the light emitting element 103 is mounted has a protruding portion 102 b that protrudes outward from the package 101 and is bent, and is disposed on the back surface of the package 101.
  • the protruding portion 102b refers to a portion protruding from the package and exposed to the outside, and includes a portion arranged along the bottom surface or the top surface of the package.
  • the thermal radiation terminal 220 in Embodiment 1 is equivalent to the protrusion part 102b.
  • the protrusion 102b is preferably larger in area because it can improve heat dissipation.
  • the area of the protruding portion 102b is preferably 30% or more of the entire area of the lead frame 102 on which the light emitting element 103 is placed, for example. Thereby, the heat from the light emitting element 103 can be efficiently radiated.
  • the protruding portion 102b is enlarged and a surface other than the back surface is used as the mounting surface, it is considered that the balance when mounting the light emitting device is deteriorated due to the weight of the protruding portion 102b.
  • the protruding portion 102b and the bent portion 102a are bent in opposite directions, the light emitting device can be prevented from being extremely biased in center of gravity, and a light emitting device with excellent mountability can be obtained. it can.
  • a cutout portion 107 that can accommodate the protruding portion 102 b disposed along the back surface of the package is provided on the back surface of the package 101. If the protruding portion 102b having a relatively large area protrudes outward from the end portion of the package 101, the protruding portion 102b may be bent by an external force generated in a mounting process of the light emitting device. By forming the notch and storing the protrusion 102b in the notch 107, it is possible to prevent the protrusion 102b from being bent or deformed by an external force.
  • the portions of the protruding portion 102b protruding from the package are provided symmetrically. Furthermore, it is preferable to provide the groove 102f at a location protruding from the package, whereby the adhesion between the package 101 and the lead frame 102 can be improved. As shown in FIG. 9, it is preferable that the protrusion part 102b is a left-right symmetrical shape, and is provided so that it may extend from the both sides of the light emitting element mounting part 102d. By forming in this way, the heat generated from the light emitting element can be diffused symmetrically and effectively radiated to the outside.
  • the protruding portion 102 b is electrically connected to the light emitting element 103. That is, the lead frame 102 has a bent portion 102a and a protruding portion 102b, and further has a terminal portion 102c for connecting to an external power source.
  • the terminal portion 102c branches from the lead frame 102 and protrudes from the package bottom surface. Since the protruding portion 102b is electrically connected to the light emitting element 103, the protruding portion 102b can be used to connect to an external power source. However, the connecting terminal portion 102c is separate from the protruding portion 102b.
  • a side fillet can be formed when the light emitting device is mounted with solder, and a light emitting device having excellent mountability and heat dissipation can be obtained. it can. Further, since the area of the lead frame 102 on which the light emitting element is mounted includes the area of the terminal portion 102c, the light emitting device can be further improved in heat dissipation.
  • the lead frame 102 having the protruding portion 102 b can be connected to the adjacent lead frame with a wire without being used for electrical connection with the light emitting element 103. In this way, since the adjacent lead frames do not have different polarities, it is possible to prevent the adjacent lead frames from short-circuiting even if they are conducted for some reason such as migration. it can.
  • the lead frame 102 is substantially opposed to a position where the bent portion 102a is sandwiched, or a portion of the projecting portion that projects from the package, with the light emitting element mounting portion 102d interposed therebetween. It is preferable to provide at least a pair of support portions 102e at the positions. Such a support portion 102 e is embedded in the package 101. Thereby, it is possible to prevent the lead frame 102 from being peeled from the package 101 due to the stress applied when the protruding portion 102b is bent outside the package 101.
  • a semiconductor light emitting element such as an LED
  • a semiconductor such as ZnS, SiC, GaN, GaP, InN, AlN, ZnSe, GaAsP, GaAlAs, InGaN, GaAlN, AlInGaP, and AlInGaN is formed as a light emitting layer on a substrate by a liquid phase growth method, HDVPE method, or MOCVD method. What was made to use is used suitably.
  • the light emission wavelength of the light-emitting element 103 can be variously selected from ultraviolet light to infrared light by selecting the material of the semiconductor layer and the crystallinity thereof.
  • the material of the light emitting layer for example, In X Al Y Ga 1-XY N (0 ⁇ X ⁇ 1, 0 ⁇ Y ⁇ 1, X + Y ⁇ 1) can be used.
  • a light-emitting element in which such a light-emitting element and various phosphors that emit light having a wavelength different from the emission wavelength of the light-emitting element are excited by the light emission can be combined. It is preferable to select a gallium / aluminum / arsenic semiconductor or an aluminum / indium / gallium / phosphorous semiconductor as a material of a light emitting element emitting red light.
  • LED chips having a red emission wavelength of 610 nm to 700 nm, green of 495 nm to 565 nm, and blue emission wavelength of 430 nm to 490 nm.
  • the light emitting element 103 is electrically connected to a terminal portion 102 c that supplies power to the light emitting element 103.
  • the number of the light emitting elements 103 mounted on the lead frame 102 may be one or a plurality. In this case, in order to improve luminous intensity, a plurality of light emitting elements that emit light of the same emission color may be combined. Further, for example, color reproducibility can be improved by combining a plurality of light emitting elements having different emission colors so as to correspond to RBG. When a plurality of light emitting elements 103 are mounted, it is preferable that all of the light emitting elements are mounted so as to face the bent portion 102a.
  • a wavelength conversion member may be disposed around the light emitting element 103 to convert the light wavelength of the light emitting element, and convert the light to a different wavelength for output.
  • the wavelength conversion member is formed, for example, by mixing in a translucent resin a phosphor that emits fluorescence when excited by light from a light emitting element. Thereby, the light of the light emitting element can be converted into light having a longer wavelength, and mixed color light of the light of the light emitting element and the long wavelength light converted by the wavelength conversion member can be extracted to the outside.
  • the light emitting element 103 is fixed to the surface of the lead frame 102 by die bonding using a bonding member.
  • a bonding member for example, in the case of the light emitting element 103 which has blue and green light emission and is formed by growing a nitride semiconductor on a sapphire substrate, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be used.
  • Al plating is applied to the back surface of the light emitting element, solder such as Au—Sn eutectic, brazing material such as low melting point metal, conductive paste, etc. May be used as a bonding material.
  • die bonding may be performed using a conductive paste such as silver, gold, or palladium.
  • Electrode bonding or wire bonding Electrical connection between the light-emitting element 103 and the lead frame 102 can be performed by flip chip mounting (face-down mounting) using a conductive member or face-up mounting using a conductive wire.
  • the conductive member for flip chip mounting include metal bumps such as Au, solder such as Au—Sn eutectic, anisotropic conductive material, and conductive paste such as Ag.
  • the conductive wire has a good ohmic property with the electrode of the light emitting element, a good mechanical connectivity, or a good electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the thermal conductivity preferably 0.01cal / S ⁇ cm 2 ⁇ °C / than about cm further 0.5cal / S ⁇ cm 2 ⁇ °C / cm or higher order is more preferable.
  • the diameter of the wire is preferably about 10 ⁇ m to 45 ⁇ m. Examples of such a wire material include metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof.
  • the sealing resin has translucency.
  • the sealing resin that can be used for such a sealing resin include transparent resins having excellent weather resistance, such as epoxy resins, silicone resins, acrylic resins, and urea resins.
  • the transparent resin contains moisture in the translucent coating material during the process or during storage, the moisture contained in the resin is removed from the outside air by baking at 100 ° C. for 14 hours or more. Can escape. Therefore, it is possible to prevent rupture due to water vapor and peeling between the light emitting element and the mold member, which is preferable.
  • a filler, a scattering material, a diffusion material, and the like can be appropriately dispersed in the sealing resin.
  • a wavelength conversion layer in which a wavelength conversion member such as a phosphor is mixed can be provided.
  • the diffusing material diffuses light, can reduce the directivity from the light emitting element, and can increase the viewing angle.
  • the fluorescent substance converts light from the light emitting element, and can convert the wavelength of light emitted from the light emitting element to the outside of the package.
  • the light from the light-emitting element is high-energy short-wavelength visible light
  • white light is obtained in a light-emitting device, in particular, when a YAG: Ce phosphor is used, light from a blue light-emitting element and a yellow-colored system that complements by partially absorbing the light can be emitted depending on its content. Can be formed relatively easily and reliably.
  • the package 101 is formed by a method such as injection molding so that the front surface thereof has a recess and the above-described lead frame is exposed on the bottom surface of the recess.
  • a thermoplastic resin such as a liquid crystal polymer, a polyphthalamide resin, or polybutylene terephthalate (PBT) can be used.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • a semi-crystalline polymer resin containing a high-melting-point crystal such as a polyphthalamide resin is suitable because it has a large surface energy and good adhesion to the sealing resin that fills the recesses of the package 101. .
  • the convex part 105 may be formed in the bottom face (mounting surface) of a package between the protrusion part 102b and the terminal part 102c. Such a convex portion can prevent the adjacent lead frames having different polarities from being short-circuited during mounting.
  • FIG. 12 shows an example of a light emitting device in which the shape of the protruding portion is changed.
  • A is a front view
  • (b) is a rear view
  • (c) is a plan view
  • (d) is a bottom view
  • (e) is a left side view
  • (f) is a right side view.
  • the protruding portion 202b disposed on the back side of the package is shaped so as not to contact the resin injection port (gate) 108 used during the injection molding of the package. Also with this configuration, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 13 shows an example of a light emitting device in which the shape of the protruding portion is changed as in the third embodiment.
  • A is a front view
  • (b) is a rear view
  • (c) is a plan view
  • (d) is a bottom view
  • (e) is a left side view
  • (f) is a right side view.
  • the area of the protrusion 302b disposed on the back side of the package is provided as large as possible. Also with this configuration, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • the light emitting device 1 of the present embodiment is a light emitting device having a package 4 having an opening 2 and a lead frame 6 on the bottom surface of the opening 2 as shown in FIG. 1C.
  • the lead frame 6 has a bent reflection part 8 with a part of the lead frame on the side surface of the opening, and a part of the inner wall surface 10 of the reflection part 8 is located inside the package 4.
  • the side surface of the opening portion has an inclination angle ⁇ 1 with respect to the bottom surface of the opening portion on the upper surface side of the opening portion rather than a portion covering a part of the inner wall surface 10 of the reflection portion 8.
  • the inclined surface 16 is smaller than ⁇ 2 .
  • a lead frame flat plate is formed by applying silver plating to the surface of a metal plate made of iron-containing copper having a thickness of 0.11 mm. Then, a portion that will later become a reflective portion is bent and formed at 60 degrees with respect to the surface of the lead frame flat plate.
  • the lead frame flat plate thus obtained is placed in a mold, polyphthalamide resin is injected as a molding material, and cured to remove the mold. Then, the light emitting element 12 made of a nitride semiconductor is bonded and fixed to the lead frame of the obtained package with an epoxy resin. Next, the electrode of the fixed light emitting element and the lead frame are connected by a conductive wire whose main material is Au.
  • YAG phosphor is mixed with a modified silicone resin in which an epoxy resin and a silicone resin are mixed at a predetermined ratio (5 to 30% by weight), filled in the opening 2, and cured in a hot air oven (curing conditions: 150 degreeC, 4 hours), and the sealing member 14 was formed.
  • the width W1 of the reflecting portion was 0.85 mm
  • the height H1 of the reflecting portion was 0.23 mm
  • the thickness of the reflecting portion was 0.11 mm.
  • the width W2 of the light emitting element was 0.5 mm
  • the height H3 was 0.12 mm.
  • the package height H2 was 1 mm.
  • the obtained light emitting device 1 has an opening 2, and has a lead frame 6 on the bottom surface of the opening.
  • the lead frame 6 has a bent reflecting portion 8 on a side surface of the opening.
  • a part of the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 is located inside the package 4.
  • the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 covers 10% of the entire inner wall surface with the package from the upper end of the inner wall surface. Thereby, the light from the light emitting element is reflected by the reflective portion 8 having a high reflectance, and the package 4 can be prevented from being discolored.
  • the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 since the inner wall surface 10 of the reflecting portion 8 is inside the package 4, the adhesion between the reflecting portion 8 and the package 4 can be further strengthened, and peeling at the interface between the reflecting portion 8 and the package 4 is prevented. It becomes possible to do.
  • the side surface of the opening portion has an inclination angle ⁇ 1 with respect to the bottom surface of the opening portion on the upper surface side of the opening portion rather than a portion covering a part of the inner wall surface, and the inclination angle with respect to the bottom surface of the opening portion of the reflecting portion is inclined.
  • the inclined surface 16 is smaller than the angle ⁇ 2 .
  • the inclination angle ⁇ 1 with respect to the bottom surface of the opening of the inclined surface was 30 degrees
  • the inclination angle ⁇ 2 with respect to the bottom surface of the opening of the reflection section was 60 degrees.
  • a sealing member 14 including a phosphor is formed in the opening 2 and the phosphor is provided on the bottom side of the opening rather than a portion covering at least a part of the inner wall surface.
  • FIG. 2A is a front view showing another light emitting device of the present invention.
  • FIG. 2B is a rear view of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a plan view of FIG. 2A.
  • FIG. 2E is a right side view of FIG. 2A.
  • FIG. 2F is a left side view of FIG. 2A.
  • FIG. 2G is a perspective view of FIG. 1A viewed from obliquely above.
  • FIG. 2H is a perspective view of FIG. 2A as viewed obliquely from behind.
  • FIG. 2I is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A.
  • FIG. 2J is a front view of the sealing member in FIG. 2A indicated by oblique lines.
  • FIG. 2K is a front view showing a state where the sealing member of FIG. 2A is not filled.
  • a heat radiating terminal 220 is formed.
  • the heat radiating terminal 220 is formed on the surface on the mounting side. High heat dissipation can be obtained by forming a heat dissipation terminal on the surface on the mounting side. Thereby, the heat generated from the light emitting element can be efficiently radiated, and discoloration can be prevented.
  • the mountability is improved.
  • Other parts are substantially the same as those of the light emitting device of Example 1.
  • Example 3 Next, a light emitting device according to Example 3 will be described. The description overlapping with the light emitting device according to Embodiment 2 may be omitted.
  • FIG. 5 is a front view showing the light emitting device 100 according to Example 3, the dimensions of which are approximately 1.0 mm in thickness ⁇ 3.4 mm in width ⁇ 1.0 mm in depth, and the depth of the recess formed in the package is as follows. 0.3 mm.
  • a lead frame 102 in which a bent portion 102a and a protruding portion 102b are integrally formed with a light emitting element mounting portion 102d is prepared.
  • the dimension ⁇ of the bent portion 102a is 0.85 mm, the dimension ⁇ is 0.7 mm, and the dimension ⁇ is 0.2 mm.
  • the lead frame 102 is formed of a plate-like body made of an iron-containing copper alloy, and the surface of the lead frame 102 is silver-plated to reflect light from the light emitting element.
  • the bent portion 102b of the lead frame is bent at the broken line portion so that the angle formed by the light emitting element mounting portion 102d and the surface to be the reflective surface of the bent portion is approximately 60 °.
  • a package 101 having a recess on the front is injection molded.
  • three convex portions are formed in the lower portion of the package 101.
  • the protruding portion 102b and the terminal portion 102c are accommodated in the concave portion.
  • the light emitting element 103 having a width of 0.5 mm and a height of 0.12 mm is placed on the light emitting element mounting portion of the lead frame exposed on the bottom surface of the concave portion of the package, using a translucent epoxy resin as a bonding member. , Fix.
  • the light-emitting element 103 is a light-emitting element having a light-emitting layer of a gallium nitride-based semiconductor that emits blue light having an emission peak wavelength of about 470 nm.
  • a buffer layer made of gallium nitride, an n-type contact / cladding layer made of GaN, a p-type cladding layer made of GaAlN, and a p-type contact layer made of GaN are stacked on a sapphire substrate.
  • An InGaN layer having a multiple quantum well structure is formed between the n-type contact layer and the p-type cladding layer.
  • a part of the nitride semiconductor is etched to expose the n-type contact layer, thereby forming a negative electrode.
  • a translucent conductive film is used as an ohmic electrode on the p-type contact layer, and a positive electrode is further formed thereon.
  • the light emitting element 103 is electrically connected to the lead frame 102 via a wire 106.
  • a silicone resin is used as the sealing resin that fills the recesses.
  • This silicone resin contains (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce (YAG) phosphor having a particle diameter of 10 ⁇ m to 20 ⁇ m as a wavelength conversion member.
  • a light emitting device that emits white light can be obtained.
  • the lead frame 102 protruding portion 102b and terminal portion 102c protruding outward from the package is bent along the package to obtain the light emitting device according to this embodiment.
  • the light emitting device formed in this manner has a remarkable effect that the package is less discolored and the sealing resin is less deteriorated.
  • the semiconductor device of the present invention can be used for a liquid crystal backlight light source, various indicator light sources, panel meters, indicator lamps, surface emitting switches, optical sensors, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

[課題]リードフレームとパッケージとの密着性をより強くし、リードフレームとパッケージとの界面剥離を防止しつつ、且つ発光素子からの光によるパッケージの変色防止、発光素子から発生した熱を効率よく放熱できる発光装置を提供する。 [解決手段]側面と底面を備えた開口部を有するパッケージと、底面に露出されたリードフレームと、を備えた発光装置であって、リードフレームは、側面に、屈曲された反射部を有し、反射部の内壁面の一部がパッケージの内部に位置する事を特徴とする。また、正面に凹部を有するパッケージと、凹部の底面に露出するリードフレームと、リードフレームに載置された発光素子と、凹部に充填される封止樹脂と、を有する発光装置であって、リードフレームは、凹部内にて前記パッケージの正面側に向かって屈曲された屈曲部と、パッケージから外部に突出されて屈曲されパッケージの正面と反対側の面に配置されてなる突出部と、を有することを特徴とする。本発明の発光装置によれば、リードフレームの一部を屈曲した反射部とパッケージとの密着性をより強くでき、反射部とパッケージとの界面において剥離するのを防止しつつ、発光素子からの光によるパッケージの変色防止、発光素子及び蛍光体から発生した熱を効率よく放熱できる発光装置を提供する事ができる。

Description

発光装置
 本発明は、発光素子を用いた発光装置に関し、特に液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる薄型の発光装置に関する。
 近年、高輝度、高出力の発光素子及び小型の発光装置が開発され種々の分野に利用されている。このような発光装置は、小型、低消費電力や軽量等の特徴を生かして、例えば、携帯電話及び液晶バックライトの光源、各種メータの光源及び各種読み取りセンサ等に利用されている。
 例えば、バックライトに用いられる光源は、パッケージの開口部に発光素子が載置され、この発光素子を覆うように蛍光体を含む透光性樹脂を充填することにより構成される。
このような従来の光源(発光装置)のパッケージに用いられる樹脂は耐光性が低い。そのため、発光素子から開口部の側面に向けて出射された光により、開口部の側面が変色する事で、光効率が減少する。それに伴い、製品寿命が短くなるという問題があった。
 また、従来の発光装置は、パッケージに用いられる樹脂の耐熱性が低いため、発光素子から発生した熱によって、パッケージが変形したり、変色したりするという問題があった。
 そのために、例えば図4に示したように、リードフレーム400の一部を屈曲し、パッケージの変色の顕著であった部分を羽根部401、403で覆って、発光素子からの光による変色防止、発光素子から発生した熱を放熱している(例えば特開2008-53726号公報)。
 しかし、図4に示した形態では、上記の問題を解決できるが、羽根部401、403の上端面406をパッケージ405により覆ったのみでは、金属である羽根部401、403とパッケージ405との熱膨張率の違いにより、羽根部とパッケージとの界面において、剥離する懸念がある。
 また、リードフレームは熱伝導性に優れているため、発光素子から放出された熱は、パッケージ内壁に沿わせたリードフレームに伝わることになる。パッケージの凹部は、発光素子を保護するため、あるいは波長変換部材を配置するために、通常、樹脂で封止される。これらの封止樹脂は、リードフレームと接しているため、リードフレームから放熱される熱や、リードフレームに伝わる熱によって悪影響を受けてしまう。すなわち、上述した特開2008-53726号公報のような方法は、パッケージ内壁の変色を防止することに対しては効果的であるが、封止樹脂とリードフレームとの接触面積が大きいために、リードフレームを伝わる熱によって封止樹脂の変色が促進され、使用寿命が短くなるという問題があった。また、リードフレームと封止樹脂との密着性は、パッケージと封止樹脂とのそれよりも低いため、リードフレームと封止樹脂との界面で剥離が起こりやすくなるという問題もあった。
 そこで、リードフレームとパッケージとの密着性をより強くし、リードフレームとパッケージとの界面剥離を防止しつつ、且つ発光素子からの光によるパッケージの変色防止、発光素子から発生した熱を効率よく放熱できる発光装置を提供する事を目的とする。
本発明の第1の観点に基づく発光装置は、側面と底面を備えた開口部を有するパッケージと、前記底面に露出されたリードフレームと、を備えた発光装置であって、前記リードフレームは、前記側面に、屈曲された反射部を有し、該反射部の内壁面の一部が前記パッケージの内部に位置する事を特徴とする。
このような構成により形成された発光装置は、発光素子からの光は、反射率の高い反射部により反射され、パッケージが変色するのを防止することができる。また、反射部の内壁面の一部が、パッケージの内部にあることで、反射部とパッケージとの密着力がより強化できる。従って、反射部とパッケージとの界面において、剥離するのを防止する事が可能となる。
 また、本発明において、前記開口部の側面は、前記内壁面の一部を覆う部分よりも前記開口部の上面側において、前記底面に対する傾斜角が、前記反射部の前記底面に対する傾斜角より小さい面を有する事が好ましい。
このような構成により、開口部上面側において、発光素子からの光が直接当たらないようにする事ができ、よりパッケージの変色を防止する事ができる。
 また、本発明において、前記開口部内に蛍光体を含む封止部材を有し、前記蛍光体は、少なくとも前記内壁面の一部を覆う部分よりも前記底面側に配置される事が好ましい。
 このような構成により、蛍光体より発生した熱を反射部及び開口部の底面に露出されたリードフレームを通して外部へと放熱する事が可能となる。
 本件発明の第2の観点における発光装置は、正面に凹部を有するパッケージと、前記凹部の底面に露出するリードフレームと、前記リードフレームに載置された発光素子と、前記凹部に充填される封止樹脂と、を有する発光装置であって、前記リードフレームは、前記凹部内にて前記パッケージの正面側に向かって屈曲された屈曲部と、前記パッケージから外部に突出されて屈曲され前記パッケージの正面と反対側の面に配置されてなる突出部と、を有することを特徴とする。
 この発光装置においては、前記パッケージの正面と反対側の面に切欠部を有し、前記切欠部に前記突出部が収納されることが好ましい。
 また、前記リードフレームは、前記屈曲部を挟んで、前記パッケージに埋設される支持部を少なくとも一対有することが好ましい。
 本発明によれば、リードフレームの一部を屈曲した反射部とパッケージとの密着性をより強くでき、反射部とパッケージとの界面において剥離するのを防止しつつ、発光素子からの光によるパッケージの変色防止、発光素子及び蛍光体から発生した熱を効率よく放熱できる発光装置を提供する事ができる。
本発明の発光装置を示す斜視図である。 本発明の発光装置のリードフレームの斜視図である。 図1AのA-A断面図である。 図1Cの一部拡大図である。 図1Bの一部拡大図である。 本発明の他の発光装置を示す正面図である。 図2Aの背面図である。 図2Aの平面図である。 図2Aの底面図である。 図2Aの右側面図である。 図2Aの左側面図である。 図2Aを斜め上から見た斜視図である。 図2Aを斜め後ろから見た斜視図である。 図2AのA-A断面図である。 図2Aの封止部材を斜線で示した正面図である。 図2Aの封止部材が充填されていない状態を示した正面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 (a)―(c)は、従来の発光装置を示す図である。 本発明の実施形態2に係る発光装置を示す正面図である。 図5に示す発光装置をA-A線で切断したときの断面斜視図である。 図5に示す発光装置をB-B線で切断したときの断面斜視図である。 本発明に係る発光装置の背面側を斜め上から見た斜視図である。 本発明に係る発光装置に使用されるリードフレームを示す図である。 本発明に係る発光装置に使用されるリードフレームを示す図である。 本発明に係る発光装置に使用されるリードフレームを示す図である。 (a)―(f)は、本発明の実施形態3に係る発光装置を示す6面図である。 (a)―(f)は、本発明の実施形態4に係る発光装置を示す6面図である。
 1、100 発光装置
 2   開口部
 4、101 パッケージ
 6、102 リードフレーム
 8   反射部
 10  内壁面
 12、103 発光素子
 14  封止部材
 16  傾斜面
 301 リードフレーム平板
 102a 屈曲部
 102b、202b、302b 突出部
 102c 端子部
 102d 発光素子載置部
 102e 支持部
 102f 溝部
 104 係止部
 105 凸部
 106 ワイヤ
 107 切欠部
 108 樹脂注入口
 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。但し、以下に示す形態は、一例であって、本発明は、発光装置を以下の発光装置に限定するものではない。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若しくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。
 (実施の形態1)
図1Aは、本発明の発光装置を示す斜視図である。図1Bは、本発明の発光装置のリードフレームの斜視図である。図1Cは、図1AのA-A断面図である。図1Dは、図1Cの一部拡大図である。図1Eは、図1Bの一部拡大図である。図2Aは、本発明の他の発光装置を示す正面図である。図2Bは、図2Aの背面図である。図2Cは、図2Aの平面図である。図2Eは、図2Aの右側面図である。図2Dは、図2Aの底面図である。図2Fは、図2Aの左側面図である。図2Gは、図1Aを斜め上から見た斜視図である。図2Hは、図2Aを斜め後ろから見た斜視図である。図2Iは、図2AのA-A断面図である。図2Jは、図2Aの封止部材を斜線で示した正面図である。図2Kは、図2Aの封止部材が充填されていない状態を示した正面図である。そして、図3A~図3Fは、本発明の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。
 本発明の発光装置1は、図1に示したように、側面と底面を備えた開口部2を有するパッケージ4と、開口部2の底面7に露出されたリードフレーム6とを有する発光装置である。本発明において、リードフレーム6は、開口部の側面に、屈曲された反射部8を有し、反射部8の内壁面10の一部がパッケージ4の内部に位置する。
 ここで、反射部8において、内壁面10は、主として発光素子から出射された光を反射する面であり、開口部の側面において露出される側の面を言う。
(開口部2)
開口部2は、パッケージ4に形成される。開口部2の底面7には、露出されたリードフレーム6を有する。
本発明では、開口部の形状は、長方形状であり、開口部の発光素子に近い方の側面において、反射部の内壁面を覆う部分をその他の部分より肉厚に形成され、開口部の発光素子に遠い方の側面は略同じ肉厚に形成されてある。しかし、特に限定されるものではなく、開口部の底面に電気的な接続をとるリードフレーム6の一部表面を露出するものであれば、開口部の形状が、円、楕円、三角、四角又はこれらに近似する形状等いずれでもよい。
 また、開口部2の深さは、載置する発光素子12の数、ボンディング方法によって適宜調整することができる。開口部2の大きさは、より広配光を得るため、大きい方が好ましい。なお、この開口部2の底面及び/又は側面は、エンボス加工又はプラズマ処理などで、接着表面積を増加させ、封止部材との密着性を向上させる事が好ましい。
本実施形態において、図1に示すように、開口部の側面に、屈曲された反射部8を有し、反射部8の内壁面10の一部はパッケージ4の内部に位置する。これにより、発光素子からの光を反射率の高い反射部8の内壁面10で反射し、効率よく光を取り出すことができる。それと共に、開口部の側面は金属材料より形成された反射部8が形成されるため、発光素子12から出射された光によるパッケージ4の変色を防止する事ができる。また、反射部8の内壁面10の一部がパッケージ4の内部に位置する事により、パッケージと反射部との密着力を強化する事ができ、パッケージと反射部との界面において、剥離するのを防止する事ができる。
内壁面10は、内壁面の上端から内壁面全面の10%以上であり、発光素子の高さより上までパッケージにより覆われる事が好ましく、内壁面全面の一部でも、パッケージにより覆われる事がより好ましい。
これにより、反射部とパッケージとの密着力を上げることができ、反射部とパッケージとの界面において剥離するのを防止する事が可能となる。
なお、内壁面10は、パッケージにより全て覆われてしまうと、開口部の側面は、耐光性の低いパッケージ成型材料により覆われる事となり、発光素子からの光による劣化を防げない。
 また、図1に示すように、反射部8の内壁面10と隣接する上面24と、上面24と隣接し、且つ内壁面10と対向する外壁面26はパッケージにより各々全面を覆われる事が好ましい。
これにより、パッケージと反射部との密着性を強化でき、パッケージと反射部との界面において、剥離する事を防止する事ができる。
また、図1Dに示すように、開口部2の側面は、内壁面10の一部を覆う部分(以下、係止部とも言う)よりも開口部の上面側において、開口部2の底面に対する傾斜角θ1が、反射部8の開口部2の底面に対する傾斜角θ2より小さい面16(以下、傾斜面とも言う)を有することが好ましい。これにより、開口部の上面側において、発光素子からの光が直接当たらないようにする事ができ、よりパッケージの変色を防止する事ができる。
傾斜面16の開口部の底面に対する傾斜角θ1は30度~90度が好ましい。そして、反射部8の開口部の底面に対する傾斜角θ2は、60度~90度が好ましい。これにより、発光素子からの光を直接当たることなく、内壁面10を支持する事ができる。
なお、傾斜面は少なくとも一面有していればよく複数面有していても良い。
(パッケージ4)
 本発明におけるパッケージ4は、図1に示すように、開口部2を有し、開口部2の底面にリードフレーム6を有する。さらに、パッケージ4は、発光素子12が載置されるリードフレーム6を固定保持する支持体として働き、発光素子12を外部環境から保護する機能も有する。
 本発明で用いられるパッケージの成形材料は特に限定されず、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等、従来から知られているあらゆる熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のように高融点結晶が含有されてなる半結晶性ポリマー樹脂を用いると、表面エネルギーが大きく、開口内部に設けることができる封止部材や後付することができる導光板等との密着性が良好なパッケージが得られる。これにより、封止部材を充填し硬化する工程において、冷却過程でのパッケージと封止部材との界面に剥離が発生することを抑制することができる。また、発光素子からの光を効率よく反射させるために、パッケージ成形部材中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合させることができる。
 パッケージ4の正面は面一でなくてもよく、段差部を有するものであってもよい。なお、本発明では、図1Aに示すように、パッケージ4の正面は段差部を有している。
(反射部8)
 反射部8は、リードフレームの一部であり、開口部の側面に、屈曲して形成されている。反射部8は、内壁面10と、内壁面と隣接する上面24と、上面24と隣接し、且つ内壁面10と対向する外壁面26と、を有する。そして、反射部8の上面24及び外壁面26は、パッケージにより各々全面を覆われ、内壁面10の一部は、パッケージ4の内部に位置する。
 本発明において、反射部8は、発光素子を挟むように、且つ発光素子からの光により変色されやすい、発光素子に最も近い両側面に形成される。
 これにより、パッケージ両側面において、発光素子からの光による劣化されやすい部分を反射部により覆う事ができるため、パッケージの劣化を防止する事が可能となる。
 反射部8は、少なくも1つ形成されればよいが、2つ設けられるのが好ましい。2つ設ける場合、発光素子12に対して角度、幅、高さ等対称に形成される事が好ましい。反射部8を発光素子に対して対称に形成すると、対称性を有する配光を得ることが可能となる。
 また、反射部8は、発光素子に対して対称/若しくは非対称に2つ以上形成する事もできる。
 また、反射部8の外壁面26に溝若しくは凹凸を設けてパッケージと反射部8とが接触する表面積を多くする事が好ましい。これにより、よりパッケージと反射部との密着性を上げる事が可能となり、パッケージと反射部との界面において剥離する問題を解決する事が可能となる。
 また、内壁面10の上面24側に切欠き又は溝を設けて、その切欠き又は溝がパッケージにより覆われる事が好ましい。これにより、パッケージ4と反射部8とが接触する表面積を多くする事が可能となり、よりパッケージと反射部との密着性が上がり、パッケージと反射部との界面において剥離する問題を解決する事が可能となる。
 図1に示したように、反射部8の幅W1は、発光素子の幅W2に対して、100%以上が好ましい。これにより、発光素子からの光によるパッケージの変色されやすい箇所を反射部により覆うことができるため、パッケージの変色を防止する事が可能となる。
 また、反射部の高さH1は、パッケージの高さH2に対して、50%~90%程度、別の観点から、発光素子の高さH3に対して、100%以上が好ましい。これにより、発光素子からの光によるパッケージの変色されやすい箇所を反射部により覆うため、パッケージの変色を防止する事ができる。
 また、反射部の厚さT1は、リードフレームの反射部以外の部分の厚さと略同じにする事が好ましいが、リードフレームの反射部以外の部分の厚さより薄くする事がより好ましい。反射部の厚さT1を、それ以外のリードフレームの厚さよりも薄くすると、リードフレームの一部を屈曲した反射部を形成する際に、屈曲しやすくなると共に成形しやすくなる。
 また、図1Dに示すように、内壁面の開口部の底面に対する傾斜角θ2は、60度~90度が好ましい。これにより、所望の配光特性を実現しつつ、内壁面により、発光素子からの光を反射する事で、パッケージの変色を防止する事ができる。
 (リードフレーム6)
 リードフレーム6は、発光素子と電気的に接続するための電極である。
本発明のリードフレーム6は、前述したように、開口部2の側面に、屈曲された反射部8を有する。
リードフレームは、実質的に板状であればよく、波形板状を有する板状であってもよい。
その膜厚は均一であってもよいし、部分的に厚膜又は薄膜であってもよい。材料は特に限定されず、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子で発生する熱を効率的に逃がすことができる。例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄-ニッケル合金、燐青銅等の合金等が挙げられる。また、リードフレームの表面には、搭載される発光素子からの光を効率よく取り出すために反射メッキが施されていることが好ましい。
 また、図1Aに示すように、開口部2の底面のリードフレーム6に切欠き9を設けて、開口部の底面において、パッケージが露出するようにする事が好ましい。これにより、開口部に充填される後述する封止部材とパッケージとの密着性が向上する。封止部材とパッケージとの密着性が良いと、発光装置の外部より、硫化性ガスの浸入を防ぐ事ができ、硫化性ガスによるリードフレームの変色を防止する効果が得られる。また、外部より水の浸入を防ぐ事も可能である。
 なお、切欠き9は、1つ設けることが好ましいが、図1Aに示すように、複数設けるとより好ましい。複数の切欠き9を設ける事で、開口部の底面において露出したパッケージと封止部材との密着性がより向上する。
 また、リードフレームに、図2に示すように、放熱端子220を設ける事が好ましい。
放熱端子を設ける事で、より発光素子212及び蛍光体(図示せず)から発生した熱を効率的に放熱する事ができる。
なお、放熱端子は、実装する際に、実装される側の面に形成されることが好ましい。
(発光素子12)
 開口部2に載置される発光素子12は、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる素子であればどのような半導体材料からなるものでもよい。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―IV族化合物半導体等、種々の半導体によって、活性層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。
 本発明においては、発光素子12は、一つのみならず、複数個搭載されてもよい。この場合、光度を向上させるために、同じ発光色の光を発する発光素子を複数個組み合わせても良い。また、例えば、RGBに対応するように、発光色の異なる発光素子を複数個組み合わせることにより、色再現性を向上させることができる。
 これらの発光素子12は、図1に示すように、パッケージ4の開口部2の底面にあるリードフレーム6に、接合部材(図示せず)によって載置される。このような接合部材は、例えば、絶縁性基板(サファイア基板)上に窒化物半導体を成長させて形成された発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にAlメッキをし、Au-Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材、導電性ペーストなどを接合部材として用いてもよい。また、導電性基板(GaAs等)からなり、赤色に発光する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によって載置される。
 本発明の発光装置には、発光素子の他、保護素子が搭載されていてもよい。保護素子は発光素子が載置される開口部内に搭載されてもよいし、パッケージに別の開口部を形成して搭載してもよい。発光素子が搭載されるリードフレームの裏面に搭載して、パッケージ成形材料で被覆してパッケージと一体に形成してもよい。また、保護素子は、1つでもよいし、2つ以上の複数個でもよい。ここで、保護素子は、特に限定されるものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。具体的には、ツェナーダイオード、トランジスタのダイオード等が利用できる。
 発光素子は、通常、基板上に形成された正極及び負極に、それぞれ導電性ワイヤにより接続されている。
導電性ワイヤは、発光素子の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導度としては、0.01cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは0.5cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ10μm以上、Φ45μm以下である。導電性ワイヤの直径は、25μm以上がより好ましく、発光素子の発光面積の確保や扱い易さの観点から35μm以下がより好ましい。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。
発光素子は、ワイヤーボンディングの他、半田等の導電性接着部材を用いてフリップチップボンディングしてもよい。
(封止部材14)
 封止部材は、発光素子12を外部環境から保護するものである。発光素子12を覆うようにパッケージの開口部2内に充填した封止部材の材料を硬化させることにより発光素子12等を封止部材にて被覆する。
また、本発明において、図1Cに示すように、開口部に蛍光体を含む封止部材14が形成され、蛍光体は、少なくとも内壁面10の一部を覆う部分より開口部の底面7側に有する事が好ましい。
これにより、蛍光体から発生した熱を反射部8へと伝熱し、リードフレーム6を通して外部へと放熱する事ができる。
封止部材は、例えば、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、それらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等、耐候性に優れたものを用いることができる。また、封止部材は、有機物に限られず、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。また、本発明において、封止部材に、粘度増量剤、光拡散剤、顔料など、用途に応じてあらゆる部材を添加する事ができる。光拡散剤として例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸化珪素、炭酸カルシウム、及び、それらを少なくとも一種以上含む混合物などを挙げることができる。更にまた、封止部材の光出射面側を所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができる。具体的には凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる
(蛍光体)
 本発明において、発光素子からの光の波長を変換させる蛍光体を含有させる事ができる。このような蛍光体の一例として、以下に述べる希土類元素を含有する蛍光体がある。
 具体的には、Y、Lu、Sc、La、Gd、TbおよびSmの群から選択される少なくとも1つの元素と、Al、Ga、およびInの群から選択される少なくとも1つの元素とを有するガーネット(石榴石)型蛍光体が挙げられる。特に、アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、AlとY、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu、Ga、In及びSmから選択された少なくとも一つの元素とを含み、かつ希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、発光素子から出射された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。例えば、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体(YAG系蛍光体)の他、Tb2.95Ce0.05Al512、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al512、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al512、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al512等が挙げられる。これらのうち、特に本発明において、Yを含み、かつCeあるいはPrで付活され組成の異なる2種類以上のイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が利用される。
 また、窒化物系蛍光体は、Nを含み、かつBe、Mg、Ca、Sr、Ba、及びZnから選択された少なくとも一つの元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びHfから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体である。窒化物系蛍光体として、例えば、(Sr0.97Eu0.032Si58、(Ca0.985Eu0.0152Si58、(Sr0.679Ca0.291Eu0.032Si58、等が挙げられる。
以下に本発明の発光装置1の製造方法を図3A~図3Fを参照しながら説明する。
 まず、金属平板に打ち抜き加工を施して、その表面に金属メッキを施して、図3Aに示すように、後にリードフレームとなるリードフレーム平板201を形成する。次に、後に反射部となる部分を実線Bの位置でZ方向に屈曲して、図3Bに示すリードフレーム平板201が得られる。続いて、図3Cに示すように、リードフレーム6及びリードフレームの一部である反射部8を、上下に分割されたパッケージ成型用のモールド金型346、348の間に配置して、挟み込む。上側の金型は、後に反射部8の内壁面10の一部を覆われるようにするための凹部(図示せず)が形成されている。その後、図3Dのように、下側の金型348の材料注入ゲートより、金型346、348の空洞内へ成形材料を注入する。次に、図3Eに示すように、金型346、348内の成形材料を硬化させ、図3Fに示すように、まず下側の金型348を外し、上側の金型346を矢印の方向に外す。
 (実施の形態2)
図5~図10に、本発明の実施の形態2に係る発光装置100の外観と、断面図、本発明に適用可能なリードフレーム102の図を示す。これらの図において、図5は発光装置100を正面から見た図、図6は図5のA-A線断面斜視図、図7は図5のB-B線断面斜視図、図8は正面と反対側の面(以下、「背面」ともいう)側を斜め上から見た斜視図、図9および図10は本実施の形態に係る発光装置に使用されるリードフレーム102を示す図である。
 これらの図に示す発光装置100は、その正面に凹部を有するパッケージ101と、凹部の底面に露出するリードフレーム102と、リードフレーム102に載置された発光素子103とを有している。凹部は、封止樹脂(図示せず)によって封止される。なお、ここでいう「凹部」は、実施の形態1における「開口部2」のことである。
本実施の形態において、図6に示すように、リードフレーム102は、パッケージ101の凹部内にてパッケージ101の正面側に向かって屈曲された屈曲部102aと、図7に示すように、パッケージ101の底面から外部に突出されて2度屈曲され、前記パッケージ101の背面に配置されてなる突出部102bとを有する。発光素子103は、ワイヤ106等の導電性部材により、リードフレーム102と電気的に接続されている。
 このように、発光素子103を載置するリードフレーム102は、パッケージ101に形成される凹部の内壁の変色を防止することができる屈曲部102aと、パッケージ101の外部にて、リードフレームに搭載された発光素子103から生じる熱を放熱することのできる突出部102bを、1つのリードフレームに一体に形成することにより、放熱性の高い発光装置とすることができる。これにより、凹部内にてリードフレーム102の面積を広く形成し、封止樹脂とリードフレームが多く接する場合においても、封止樹脂(図示せず)の劣化および変色を抑制し、信頼性の高い発光装置とすることができる。
 本実施の形態において、突出部102bは、図7および図8に示すように、パッケージ101の底面から突出され、その底面(実装面となる面)に沿って屈曲され、さらに、パッケージ101の背面に沿って屈曲される。突出部102bがこのように屈曲されることにより、小型の発光装置、例えばサイドビュー型の発光装置の場合であっても、発光装置の外形サイズを大きくすることなく、放熱に寄与するリードフレームの面積を増やすことができる。なお、底面ではなく、上面から突出部102bを突出させ、上面に沿って屈曲し、背面に沿って配置されてもよい。上面と底面の双方から突出していてもよい。
 以下に、本実施の形態における発光装置100の各部材及び構造について説明する。
(リードフレーム102)
パッケージ101の内部には、リードフレーム102が埋設され、リードフレーム102の上面すなわち発光素子103の載置面を、後述する凹部の底面で露出させるように、パッケージ101と樹脂成形などにより一体的に形成される。
リードフレーム102は、実質的に板状であればよく、波形板状、凹凸を有する板状であってもよい。その厚みは均一であってもよいし、部分的に厚くなる又は薄くなってもよい。リードフレーム102を構成する材料は特に限定されないが、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子103で発生する熱を効率的に後述の突出部102bに伝達し、外部に放熱することができる。
例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄-ニッケル合金、燐青銅等の合金等が挙げられる。また、リードフレーム102の表面には、搭載される発光素子103からの光を効率よく取り出すために反射メッキが施されていることが好ましい。
 なお、リードフレームは、発光素子103が載置されるリードフレーム以外に、少なくとも1つ以上設けられ、発光素子103とワイヤ106等により電気的に接続される。
 (屈曲部102a)
発光素子103を載置するリードフレーム102は、パッケージ101の凹部底面に表出する部分からパッケージ101の正面、すなわち、光出射面方向に屈曲されて形成される屈曲部102aを有する。発光素子103から放出された光が、屈曲部102aで遮断されることにより、パッケージ101の凹部内壁の変色が防止・抑制される。また、屈曲部102aに反射メッキを施すことにより、発光素子103からの光を効率よく反射し、光取り出し効率を高めることができる。なお、発光素子を載置するリードフレームに屈曲部を形成するとともに、発光素子を載置しないリードフレームにもパッケージ101の変色を抑制するために、パッケージの凹部内壁に沿ってリードフレームを屈曲させてもよい。なお、この屈曲部102aは、前述の実施の形態1においては、反射部8とされている部分である。
 図9は、本実施の形態に用いられるリードフレーム102の図であり、図10は図9に示すリードフレームを屈曲した図である。通常、図9に示すような板状のリードフレームの屈曲部102aにあたる部分を屈曲し、凹部を有するパッケージを成型し、発光素子103を搭載し、凹部内に封止樹脂を充填したのちに、パッケージ外部に突出した突出部102bや、端子部102cをパッケージに沿って屈曲するが、図10では便宜上、完成した発光装置100から、リードフレーム102、発光素子103、ワイヤ106を抽出した図を示している。
 図9に示されるように、屈曲部102aは、板状の金属板を加工して作製されるリードフレーム102に設けられる発光素子載置部102dに連続するように形成される。パッケージ101の変色を防止するために、屈曲部102aは、発光素子が発する光からパッケージ内壁を覆うような場所に形成される。屈曲部102aの幅および高さは、パッケージの凹部の大きさ等により、適宜調節される。例えば、図9に示すように、屈曲部102aの幅である、寸法αと寸法βは、同じ長さでもよいし、異なる長さでもよい。
 屈曲部102aは、パッケージ101の変色防止の観点から、屈曲された際に、発光素子103と対向する位置に大きく設けられることが好ましい。しかしながら、リードフレームの一部である屈曲部102aと、凹部内に充填される封止樹脂との密着性は、パッケージと封止樹脂とのそれよりも低いため、屈曲部102aと封止樹脂との界面で剥離が起こりやすくなる。したがって、凹部にて表出される屈曲部102aの幅は、発光素子の幅以上となるよう、また、凹部にて表出される屈曲部の高さは、発光素子の高さ以上となるように設定し、かつ、凹部の内壁に屈曲部102aで覆われないパッケージ部が表出されることが好ましい。このとき、凹部の開口部の上面の全周にわたってパッケージ部が表出されていると、より好ましい。これにより、パッケージの変色を防止しつつ、封止樹脂と凹部の内壁との密着性を確保することができる。
 屈曲部102aの折り曲げ角度は、適宜調整できるが、リフレクタとしての機能を持たせるために、パッケージに形成された凹部の開口面に向かって広がるような角度で形成されることが好ましい。また、屈曲部102aの端部は、パッケージ101に埋め込まれていることが好ましい。これにより、屈曲部102aとパッケージ101との剥離を防止することができる。本実施例においては、図5および図6に示すように、凹部の内壁に屈曲部102aの端部を係止する係止部104をパッケージ101と一体に形成している。このような係止部104は、例えばリードフレームをインサート成形する際に、金型側に対応する掘り込みを設けることで形成することができる。
 (突出部102b)
発光素子103を載置するリードフレーム102は、パッケージ101から外部に突出されて屈曲され、パッケージ101の背面に配置されてなる突出部102bを有する。ここで、突出部102bとは、パッケージから突出し、外部に露出されている部分をいい、パッケージの底面、もしくは上面に沿って配置されている部分を含むものとする。なお、実施の形態1における放熱端子220は、突出部102bに相当する。
突出部102bは、その面積が広いほうが放熱性を向上させることができるため、好ましい。突出部102bの面積は、例えば、発光素子103が載置されるリードフレーム102の全体の面積の30%以上であることが好ましい。これにより、発光素子103からの熱を、効率的に放熱することができる。
 突出部102bを大きくし、背面以外の面を実装面とすると、突出部102bの重量によって、発光装置を実装する際のバランスが悪くなるということが考えられるが、本実施例においては、図10に示すように、突出部102bと屈曲部102aが互いに反対方向に屈曲されているため、発光装置の重心が極端に偏ることを防止することができ、実装性に優れた発光装置とすることができる。
 本実施の形態においては、図8に示すように、パッケージ背面に沿って配置される突出部102bを収納することのできる切欠部107を、パッケージ101の背面に設けている。比較的面積の大きい突出部102bが、パッケージ101の端部よりも外側に突出していると、発光装置の実装工程などに生じる外力により、突出部102bが曲がるおそれがある。切欠部を形成して、切欠部107に突出部102bを収納することにより、外力による突出部102bの曲がりや変形を防止することができる。
 突出部102bの、パッケージから突出する箇所は、左右対称に設けられることが好ましい。さらに、パッケージから突出する箇所に、溝部102fを設けることにより、パッケージ101とリードフレーム102との密着力を向上させることができ、好ましい。図9に示すように、突出部102bは、左右対称形状で、発光素子載置部102dの両側から延出するように設けられることが好ましい。このように形成することにより、発光素子から生じた熱を左右対称に拡散し、効果的に外部に放熱することができる。
 また、突出部102bのパッケージから突出する部分は、発光素子載置部からなるべく近い箇所に設けられることが好ましい。発光素子103から発生する熱を、より早く外部に放熱することができるからである。
 図10に示すように、本実施の形態において、突出部102bは、発光素子103と電気的に接続されている。すなわち、リードフレーム102は、屈曲部102aと突出部102bを有し、さらに、外部の電源と接続するための端子部102cを有している。端子部102cは、リードフレーム102から分岐し、パッケージ底面から突出される。突出部102bが発光素子103と電気的に接続されているため、突出部102bを外部の電源と接続するために用いることも可能であるが、突出部102bとは別に、接続用の端子部102cを、パッケージ101の左右の側面に沿うように一対形成することにより、発光装置を半田で実装する際にサイドフィレットを形成することができ、実装性、放熱性に優れた発光装置とすることができる。さらに、発光素子が搭載されるリードフレーム102の面積が、端子部102cの面積を含むことによって、より大きくなるので、さらに放熱性に優れた発光装置とすることができる。
一方、図11に示すように、突出部102bを有するリードフレーム102は、発光素子103との電気的接続に使用することなく、隣接されたリードフレームに対してワイヤで接続することもできる。このようにすると、隣り合うリードフレームが、それぞれ別の極性を持っていないため、隣り合うリードフレームが、例えばマイグレーションなどの何らかの原因で導通した場合であっても、ショートすることを防止することができる。
 リードフレーム102は、図9乃至11に示すように、屈曲部102aを挟んだ位置に、もしくは、突出部のうち、パッケージから突出される部分と、発光素子載置部102dを挟んで略対向する位置に、支持部102eを少なくとも一対設けることが好ましい。このような支持部102eは、パッケージ101に埋設される。これにより、突出部102bをパッケージ101外部にて屈曲させる際にかかる応力により、パッケージ101からリードフレーム102が剥離することを防止することができる。
 (発光素子103)
発光素子103としては、LED等の半導体発光素子が好適に利用できる。これらは、液相成長法、HDVPE法やMOCVD法により基板上にZnS、SiC、GaN、GaP、InN、AlN、ZnSe、GaAsP、GaAlAs、InGaN、GaAlN、AlInGaP、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものが好適に用いられる。半導体層の材料やその混晶度の選択により、発光素子103の発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層の材料としては、例えばInXAlYGa1-X-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y≦1)等が利用できる。また、このような発光素子と、その発光により励起され、発光素子の発光波長と異なる波長を有する光を発する種々の蛍光体とを組み合わせた発光素子とすることもできる。赤色系の発光する発光素子の材料として、ガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジウム・ガリウム・燐系の半導体を選択することが好ましい。なお、カラー表示装置とするためには、赤色系の発光波長が610nmから700nm、緑色が495nmから565nm、青色の発光波長が430nmから490nmのLEDチップを組み合わせることが好ましい。
 発光素子103は、その発光素子103に電力を供給する端子部102cと電気的に接続される。
 リードフレーム102に実装する発光素子103の数は、1つであってもよいし、複数個搭載してもよい。この場合、光度を向上させるために、同じ発光色の光を発する発光素子を複数個組み合わせてもよい。また、例えばRBGに対応するように、発光色の異なる発光素子を複数個組み合わせることにより、色再現性を向上させることができる。発光素子103を複数個実装する場合は、その全ての発光素子が、屈曲部102aと対向するように実装されるのが好ましい。
 また必要に応じて、発光素子103の周囲に波長変換部材を配置し、発光素子の光の波長を変換して、異なる波長の光に変換して出力することもできる。波長変換部材は、例えば透光性樹脂に、発光素子の光で励起されて蛍光を発する蛍光体を混入することにより形成させたものである。これにより、発光素子の光をより長波長の光に変換し、発光素子の光と波長変換部材で変換された長波長の光との混色光を外部に取り出すことが可能となる。
 (半導体素子の実装)
発光素子103は、リードフレーム102表面に接合部材を用いたダイボンディングによって固定される。このような接合部材として、例えば青及び緑発光を有し、サファイア基板上に窒化物半導体を成長させて形成された発光素子103の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、発光素子103からの光や熱による接合部材の劣化を考慮して、発光素子裏面にAlメッキを施し、Au-Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材、導電性ペーストなどを接合材料として用いてもよい。さらに、GaAs等からなり、赤色発光を有する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によってダイボンディングしてもよい。
 (フリップチップボンディング又はワイヤボンディング)
発光素子103とリードフレーム102との電気的に接続は、導電部材を用いたフリップチップ実装(フェイスダウン実装)や、導電ワイヤを用いたフェイスアップ実装によって行える。
フリップチップ実装用の導電部材としては、Auなどの金属バンプ、Au-Sn共晶などの半田、異方導電性材料、Agなどの導電性ペーストなどが挙げられる。また導電ワイヤとしては、発光素子の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接続性が良好であるか、電気伝導性及び熱伝導性が良好なものであることが好ましい。熱伝導率としては、0.01cal/S・cm2・℃/cm程度以上が好ましく、さらに0.5cal/S・cm2・℃/cm程度以上がより好ましい。作業性などを考慮すると、ワイヤの直径は、10μm~45μm程度であることが好ましい。このようなワイヤの材料としては、例えば、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金が挙げられる。
 (封止樹脂 図示せず)
発光素子103を凹部内のリードフレーム102に実装した状態で、凹部を封止樹脂で充填する。これにより、外力や水分等から発光素子103を保護すると共に、ワイヤ106等の導電性部材を保護する。発光素子からの光を取り出すために、封止樹脂は透光性を有している。このような封止樹脂に利用できる封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂等の耐候性に優れた透明樹脂等が挙げられる。特に透明樹脂は、工程中あるいは保管中に透光性被覆材内に水分が含まれるような場合においても、100℃で14時間以上のベーキングを行うことによって、樹脂内に含有された水分を外気へ逃がすことができる。従って、水蒸気による破裂や、発光素子とモールド部材との剥がれを防止することができ、好ましい。
 また封止樹脂には、適宜フィラーや散乱材、拡散材等を適宜分散させることもできる。
さらに、蛍光体などの波長変換部材を混入した波長変換層を設けることもできる。拡散材は、光を拡散させるものであり、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。蛍光物質は、発光素子からの光を変換させるものであり、発光素子からパッケージの外部へ出射される光の波長を変換することができる。発光素子からの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、有機蛍光体であるペリレン系誘導体、ZnCdS:Cu、YAG:Ce、Eu及び/又はCrで賦活された窒素含有CaO-Al23-Si02などの無機蛍光体など、種々好適に用いられる。発光装置において白色光を得る場合、特にYAG:Ce蛍光体を利用すると、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる黄色系が発光可能となり白色系が比較的簡単に信頼性良く形成できる。同様に、Eu及び/又はCrで賦活された窒素含有CaO-Al23PSiO2蛍光体を利用した場合は、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる赤色系が発光可能であり白色系が比較的簡単に信頼性よく形成できる。また、蛍光体を完全に沈降させ、気泡を除くことで色むらを低減させることができる。
 (パッケージ101)
パッケージ101は、その正面に凹部を有し、該凹部の底面に前述のリードフレームが露出するように、射出成形などの方法で形成される。
パッケージ101の成形材料には、例えば、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のような高融点結晶を含有する半結晶性ポリマー樹脂は、表面エネルギーが大きく、パッケージ101の凹部に充填する封止樹脂との密着性が良好であるので、好適である。これにより、封止樹脂を充填し硬化する工程において、樹脂の冷却過程の間にパッケージと封止樹脂との界面が剥離しにくくなる。また、成形部材中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合してもよい。
また、パッケージの底面(実装面)には、図5に示すように、突出部102bと端子部102cとの間に、凸部105が形成されてもよい。このような凸部により、隣り合う極性の異なるリードフレームが、実装時にショートするおそれを防止することができる。
 (実施の形態3)
 発光装置の形状は、上記の構成に限られず、種々の形状のものが利用できる。一例として、突出部の形状を変更した発光装置の例を図12に示す。(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は平面図、(d)は底面図、(e)は左側面図、(f)は右側面図である。図12(b)に示すように、パッケージの背面側に配置される突出部202bは、パッケージの射出成形時に用いられる樹脂注入口(ゲート)108と接触しないような形状にしている。本構成によっても、実施の形態2と同様の効果が得られる。
 (実施の形態4)
 さらに別の形態として、実施の形態3と同様に、突出部の形状を変更した発光装置の例を図13に示す。(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は平面図、(d)は底面図、(e)は左側面図、(f)は右側面図である。パッケージの背面側に配置される突出部302bの面積を、できるだけ大きく設けている。本構成によっても、実施の形態2と同様の効果が得られる。
実施例1
 以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例にのみ限定されないことは言うまでもない。
本実施例の発光装置1は、図1Cに示すように、開口部2を有するパッケージ4と、開口部2の底面にリードフレーム6を有する発光装置である。本実施例においては、リードフレーム6は、リードフレームの一部を開口部の側面に、屈曲した反射部8を有し、反射部8の内壁面10の一部がパッケージ4の内部に位置する。そして、開口部の側面は、反射部8の内壁面10の一部を覆う部分よりも開口部上面側において、開口部の底面に対する傾斜角θ1が、反射部の開口部の底面に対する傾斜角θ2よりも小さい傾斜面16を有する。
 本実施例において、まず、厚さ0.11mm鉄入り銅からなる金属板の表面に銀メッキを施したリードフレーム平板を形成する。そして、後に反射部となる部分をリードフレーム平板の表面に対して60度となるよう屈曲形成する。このようにして得られたリードフレーム平板を金型内に配置し、成型材料として、ポリフタルアミド樹脂を注入し、硬化させて金型を外す。そして、得られたパッケージのリードフレームに窒化物半導体からなる
発光素子12をエポキシ樹脂により接着し固定する。次に、固定された発光素子の電極と、リードフレームとをそれぞれAuを主な材料とする導電性ワイヤにて接続する。
 次に、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂を混ぜた変性シリコーン樹脂にYAG蛍光体を所定の割合(5~30重量%)で混合し、開口部2に充填し、熱風オーブンにて硬化し(硬化条件:150℃、4時間)、封止部材14を形成した。
 本実施例において、反射部の幅W1は、0.85mm、反射部の高さH1は、0.23mm、反射部の厚さは、0.11mmで形成された。
 また、発光素子の幅W2は、0.5mm、高さH3は、0.12mmで形成された。
 そして、パッケージの高さH2は、1mmで形成された。
得られた発光装置1は、開口部2を有しており、開口部の底面にリードフレーム6を有し、リードフレーム6は、開口部の側面に、屈曲された反射部8を有し、反射部8の内壁面10の一部がパッケージ4の内部に位置している。反射部8の内壁面10は、内壁面の上端から内壁面全体の10%をパッケージにより覆っている。
これにより、発光素子からの光は、反射率の高い反射部8により反射され、パッケージ4が変色するのを防止することができる。また、反射部8の内壁面10がパッケージ4の内部にあることで、反射部8とパッケージ4との密着力がより強化でき、反射部8とパッケージ4との界面において、剥離するのを防止する事が可能となる。
また、本実施例において、開口部の側面は、内壁面の一部を覆う部分よりも開口部の上面側において、開口部の底面に対する傾斜角θ1が、反射部の開口部の底面に対する傾斜角θ2より小さい傾斜面16を有する。傾斜面の開口部の底面に対する傾斜角θ1は、30度で、反射部の開口部の底面に対する傾斜角θ2は、60度で形成された。
このような構成により、開口部の上面側において、発光素子からの光が直接当たらないようにする事ができ、よりパッケージの変色を防止する事ができる。
 さらに、本実施例において、開口部2に蛍光体を含む封止部材14が形成され、蛍光体は、少なくとも内壁面の一部を覆う部分よりも開口部の底面側に有する事が好ましい。これにより、蛍光体から発生した熱を反射部8へと伝熱し、リードフレームを通して外部へと放熱する事ができる。
実施例2
 図2Aは、本発明の他の発光装置を示す正面図である。図2Bは、図2Aの背面図である。図2Cは、図2Aの平面図である。図2Eは、図2Aの右側面図である。図2Fは、図2Aの左側面図である。図2Gは、図1Aを斜め上から見た斜視図である。図2Hは、図2Aを斜め後ろから見た斜視図である。図2Iは、図2AのA-A断面図である。図2Jは、図2Aの封止部材を斜線で示した正面図である。図2Kは、図2Aの封止部材が充填されていない状態を示した正面図である。
 実施例2の発光装置201は、放熱端子220が形成されている。放熱端子220は、発光装置201を実装する際に、実装される側の面に形成されている。実装される側の面に放熱端子を形成する事で、高い放熱性を得ることができる。これにより、発光素子から発生した熱を効率的に放熱する事ができ、変色を防止する事が可能となる。また、放熱端子220が実装される側の面に設けられる分、実装される面側に重心がくるため、実装性が良くなる。
それ以外の部分については実施例1の発光装置と実質的に同様の構成である。
実施例3
次に、実施例3に係る発光装置を説明する。実施の形態2に係る発光装置と重複するところは説明を省略することもある。
 図5は、実施例3に係る発光装置100を示す正面図であり、その寸法はおおよそ厚み1.0mm×幅3.4mm×奥行き1.0mmであり、パッケージに形成された凹部の深さが0.3mmである。
 まず、図9に示すように屈曲部102aおよび突出部102bを、発光素子載置部102dと一体に形成したリードフレーム102を準備する。屈曲部102aの寸法αは0.85mm、寸法βは0.7mm、寸法γは0.2mmである。リードフレーム102は、鉄入り銅の合金からなる板状体により形成されており、リードフレーム102の表面には、発光素子からの光を反射させるために、銀メッキが施されている。このリードフレームの屈曲部102bを、破線部にて、発光素子載置部102dと屈曲部の反射面となる面とのなす角度が略60°となるように屈曲する。このようにして形成されたリードフレームと、ポリフタルアミド樹脂とを用いて、正面に凹部を備えるパッケージ101を射出成形する。正面視において、パッケージ101の下部には、3つの凸部が形成されており、凸部がなく、凹となっている部分に突出部102bおよび端子部102cが収納されている。
 次に、パッケージの凹部に底面に露出された、リードフレームの発光素子搭載部に、幅0.5mm、高さ0.12mmの発光素子103を、透光性エポキシ樹脂を接合部材として載置し、固定する。発光素子103は約470nmに発光ピーク波長を持つ青色に発光する窒化ガリウム系半導体を発光層に持つ発光素子を用いる。発光素子103はサファイア基板上に窒化ガリウムからなるバッファ層、GaNからなるn型コンタクト兼クラッド層、GaAlNからなるp型クラッド層、GaNからなるp型コンタクト層が積層されている。n型コンタクト層およびp型クラッド層との間には多重量子井戸構造となるInGaN層が形成されている。サファイア基板上に形成された半導体層側から負極の電極を形成させるために窒化物半導体の一部をエッチングさせてn型コンタクト層を露出させ、負極の電極を形成させている。p型コンタクト層上には透光性導電膜をオーミック電極とし、さらにその上に正極の電極を形成させている。発光素子103はワイヤ106を介してリードフレーム102と電気的に接続されている。
 凹部に充填する封止樹脂として、シリコーン樹脂を使用する。このシリコーン樹脂には、波長変換部材として、粒径が10μm~20μmの(Y,Gd)3Al512:Ce(YAG)蛍光体を含有させている。これにより、白色系に発光する発光装置とすることができる。
 最後に、パッケージから外部に突出しているリードフレーム102(突出部102bおよび端子部102c)を、パッケージに沿うように屈曲させ、本実施例に係る発光装置とする。このようにして形成された発光装置は、パッケージの変色が少なく、封止樹脂の劣化も少ないという顕著な効果を有する。
 本発明の半導体装置は、液晶のバックライト用光源、各種インジケーター用光源、パネルメーター、表示灯や面発光スイッチおよび光学センサなどに利用可能である。

Claims (9)

  1. 側面と底面を備えた開口部を有するパッケージと、前記底面に露出されたリードフレームと、を備えた発光装置であって、
    前記リードフレームは、前記側面に、屈曲された反射部を有し、該反射部の内壁面の一部が前記パッケージの内部に位置する事を特徴とする発光装置。
  2. 前記内壁面は切欠き又は溝を有し、該切欠き又は溝が前記パッケージの内部に位置する請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記開口部の側面は、前記内壁面の一部を覆う部分よりも前記開口部の上面側において、前記底面に対する傾斜角が、前記反射部の前記底面に対する傾斜角より小さい面を有する請求項1または2に記載の発光装置。
  4.  前記開口部内に蛍光体を含む封止部材を有し、前記蛍光体は、少なくとも前記内壁面の一部を覆う部分よりも前記底面側に配置される請求項1~3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5.  前記リードフレームは、前記パッケージから外部に突出されて屈曲され前記パッケージの正面と反対側の面に配置されてなる突出部を有する請求項1~4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6.  正面に凹部を有するパッケージと、前記凹部の底面に露出するリードフレームと、前記リードフレームに載置された発光素子と、前記凹部に充填される封止樹脂と、を有する発光装置であって、
     前記リードフレームは、前記凹部内にて前記パッケージの正面側に向かって屈曲された屈曲部と、
     前記パッケージから外部に突出されて屈曲され前記パッケージの正面と反対側の面に配置されてなる突出部と、を有することを特徴とする発光装置。
  7.  前記パッケージの正面と反対側の面に切欠部を有し、前記切欠部に前記突出部が収納される請求項6に記載の発光装置。
  8.  前記リードフレームは、前記屈曲部を挟んで、前記パッケージに埋設される支持部を少なくとも一対有する請求項6または7に記載の発光装置。
  9.  前記屈曲部の内壁面の一部が前記パッケージの内部に位置する請求項6~8のいずれか1項に記載の発光装置。
PCT/JP2009/003192 2008-07-29 2009-07-08 発光装置 WO2010013396A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/056,580 US8525208B2 (en) 2008-07-29 2009-07-08 Light emitting device
CN200980129910.7A CN102113139B (zh) 2008-07-29 2009-07-08 发光装置
EP09802646.1A EP2315263B1 (en) 2008-07-29 2009-07-08 Light-emitting device
BRPI0916438 BRPI0916438B1 (pt) 2008-07-29 2009-07-08 dispositivo emissor de luz

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-195484 2008-07-29
JP2008194918A JP5444654B2 (ja) 2008-07-29 2008-07-29 発光装置
JP2008195484A JP5233478B2 (ja) 2008-07-29 2008-07-29 発光装置
JP2008-194918 2008-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010013396A1 true WO2010013396A1 (ja) 2010-02-04

Family

ID=41610112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/003192 WO2010013396A1 (ja) 2008-07-29 2009-07-08 発光装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8525208B2 (ja)
EP (1) EP2315263B1 (ja)
KR (1) KR101602977B1 (ja)
CN (1) CN102113139B (ja)
BR (1) BRPI0916438B1 (ja)
TW (1) TWI456784B (ja)
WO (1) WO2010013396A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447048A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 丰田合成株式会社 发光装置
CN103460416A (zh) * 2011-02-10 2013-12-18 日亚化学工业株式会社 发光装置、发光装置的制造方法及封装阵列
JP2017135380A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ及びこれを備えた発光装置
US11112555B2 (en) 2019-09-30 2021-09-07 Nichia Corporation Light-emitting module with a plurality of light guide plates and a gap therein
US11561338B2 (en) 2019-09-30 2023-01-24 Nichia Corporation Light-emitting module

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651443B (zh) * 2011-02-28 2015-01-07 展晶科技(深圳)有限公司 用于发光二极管封装的导电基板
TWI451605B (zh) * 2011-03-08 2014-09-01 Lextar Electronics Corp 具有金屬反射面與散熱塊之發光二極體結構
TWI419384B (zh) * 2011-03-24 2013-12-11 Lextar Electronics Corp 發光二極體封裝結構
CN102694103B (zh) 2011-03-25 2015-07-08 展晶科技(深圳)有限公司 Led封装结构
TWI455379B (zh) * 2011-04-19 2014-10-01 Lextar Electronics Corp 發光二極體封裝結構
KR101830717B1 (ko) * 2011-06-30 2018-02-21 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
JP5796394B2 (ja) * 2011-07-29 2015-10-21 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP5978572B2 (ja) * 2011-09-02 2016-08-24 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP5698633B2 (ja) * 2011-09-21 2015-04-08 株式会社東芝 半導体発光装置、発光モジュール、および半導体発光装置の製造方法
JP5931410B2 (ja) * 2011-11-15 2016-06-08 株式会社小糸製作所 発光モジュールとその製造方法及び車両用灯具
DE102013201363A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Nichia Corp. Lichtemittierendes Bauelement
JP6064606B2 (ja) * 2012-01-31 2017-01-25 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN104241262B (zh) * 2013-06-14 2020-11-06 惠州科锐半导体照明有限公司 发光装置以及显示装置
JP6236999B2 (ja) * 2013-08-29 2017-11-29 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6414427B2 (ja) * 2013-10-03 2018-10-31 日亜化学工業株式会社 発光装置実装構造体
JP6318844B2 (ja) * 2014-05-20 2018-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6661890B2 (ja) * 2014-05-21 2020-03-11 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6374339B2 (ja) 2015-03-26 2018-08-15 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6168096B2 (ja) * 2015-04-28 2017-07-26 日亜化学工業株式会社 発光装置、パッケージ及びそれらの製造方法
KR102417181B1 (ko) * 2015-11-09 2022-07-05 삼성전자주식회사 발광 패키지, 반도체 발광 소자, 발광 모듈 및 발광 패키지의 제조 방법
US10424699B2 (en) * 2016-02-26 2019-09-24 Nichia Corporation Light emitting device
JP6354809B2 (ja) * 2016-08-16 2018-07-11 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法及び複合基板
JP6583297B2 (ja) * 2017-01-20 2019-10-02 日亜化学工業株式会社 発光装置用複合基板および発光装置の製造方法
KR20190019691A (ko) 2017-08-18 2019-02-27 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 패키지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222382A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Nichia Chem Ind Ltd 半導体装置及び半導体装置の形成方法
JP2006253551A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2007311549A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Stanley Electric Co Ltd 半導体光学装置
JP2007317974A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Enomoto Co Ltd サイドビュータイプledデバイス及びそれを製造する方法
JP2008053726A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Seoul Semiconductor Co Ltd 発光ダイオードパッケージ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3461332B2 (ja) * 1999-09-10 2003-10-27 松下電器産業株式会社 リードフレーム及びそれを用いた樹脂パッケージと光電子装置
MY145695A (en) * 2001-01-24 2012-03-30 Nichia Corp Light emitting diode, optical semiconductor device, epoxy resin composition suited for optical semiconductor device, and method for manufacturing the same
DE10216008A1 (de) 2001-04-12 2002-10-24 Toyoda Gosei Kk LED-Lampe
JP3708026B2 (ja) 2001-04-12 2005-10-19 豊田合成株式会社 Ledランプ
JP4269709B2 (ja) * 2002-02-19 2009-05-27 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
JP3991961B2 (ja) 2002-09-05 2007-10-17 日亜化学工業株式会社 側面発光型発光装置
TWI292961B (en) 2002-09-05 2008-01-21 Nichia Corp Semiconductor device and an optical device using the semiconductor device
KR100550856B1 (ko) * 2003-06-03 2006-02-10 삼성전기주식회사 발광 다이오드(led) 소자의 제조 방법
JP4914710B2 (ja) 2006-12-27 2012-04-11 日立ケーブルプレシジョン株式会社 発光素子実装パッケージ用リードフレームおよびその製造方法
TWI329934B (en) * 2007-01-17 2010-09-01 Chi Mei Lighting Tech Corp Lead frame structure of light emitting diode
JP5060172B2 (ja) * 2007-05-29 2012-10-31 岩谷産業株式会社 半導体発光装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222382A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Nichia Chem Ind Ltd 半導体装置及び半導体装置の形成方法
JP2006253551A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2007311549A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Stanley Electric Co Ltd 半導体光学装置
JP2007317974A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Enomoto Co Ltd サイドビュータイプledデバイス及びそれを製造する方法
JP2008053726A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Seoul Semiconductor Co Ltd 発光ダイオードパッケージ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447048A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 丰田合成株式会社 发光装置
US8698187B2 (en) 2010-09-30 2014-04-15 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting device
CN103460416A (zh) * 2011-02-10 2013-12-18 日亚化学工业株式会社 发光装置、发光装置的制造方法及封装阵列
JP2017135380A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ及びこれを備えた発光装置
KR20170090094A (ko) * 2016-01-28 2017-08-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 발광 장치
KR102486035B1 (ko) 2016-01-28 2023-01-06 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 발광 장치
US11112555B2 (en) 2019-09-30 2021-09-07 Nichia Corporation Light-emitting module with a plurality of light guide plates and a gap therein
US11561338B2 (en) 2019-09-30 2023-01-24 Nichia Corporation Light-emitting module

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0916438B1 (pt) 2019-11-26
EP2315263A4 (en) 2014-08-20
US8525208B2 (en) 2013-09-03
US20110175127A1 (en) 2011-07-21
CN102113139B (zh) 2016-01-06
TW201021249A (en) 2010-06-01
BRPI0916438A2 (pt) 2016-02-16
EP2315263A1 (en) 2011-04-27
CN102113139A (zh) 2011-06-29
KR20110036759A (ko) 2011-04-08
KR101602977B1 (ko) 2016-03-11
EP2315263B1 (en) 2020-06-24
TWI456784B (zh) 2014-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010013396A1 (ja) 発光装置
JP5444654B2 (ja) 発光装置
US8217414B2 (en) Light emitting device, package, light emitting device manufacturing method, package manufacturing method and package manufacturing die
US7422338B2 (en) Light emitting device
JP5233170B2 (ja) 発光装置、発光装置を構成する樹脂成形体及びそれらの製造方法
TWI525848B (zh) 發光裝置、樹脂封裝體、樹脂成形體及此等之製造方法
TWI484666B (zh) 發光裝置
US20060054913A1 (en) Light emitting device and method of producing same
JP5978572B2 (ja) 発光装置
JP2007329219A (ja) 樹脂成形体及び表面実装型発光装置並びにそれらの製造方法
JP4288931B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP5233478B2 (ja) 発光装置
JP4544361B2 (ja) 発光装置
JP5294741B2 (ja) 樹脂成形体及び表面実装型発光装置並びにそれらの製造方法
JP5722759B2 (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980129910.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09802646

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13056580

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009802646

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1299/CHENP/2011

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117004530

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0916438

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20110128