JP2008108836A - Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特に、高放熱特性が要求される液晶のバックライト、照明装置および画像読取装置などに使用される半導体発光装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor light emitting device used for a liquid crystal backlight, an illumination device, an image reading device, and the like that require high heat dissipation characteristics and a method for manufacturing the same.
近年、青色LEDに蛍光体を塗布して擬似白色にしたり、赤/緑/青色のLEDを使用して白色にしたりすることにより得られる白色LEDが提供されるようになり、その需要が増大している。液晶のバックライトや照明に用いられるような白色LEDには、非常に大きな光度が要求される。そのため、発光素子の大型化と共に発光効率も考慮して、小型の発光素子の電流を増やしたり、数多く使用することが図られている。たとえば、従来は0.3mm角程度の発光素子に20mA程度の電流が流されていたが、近年では、同程度の大きさの発光素子に50mA程度の電流が流されるようになっている。これを電力に換算すると、近年の発光素子における投入電力(0.18W程度)は従来の発光素子における投入電力(0.07W程度)の2倍以上となっている。また、発光素子の大きさが0.5mm〜0.6mm角のものでは、150mA程度の電流が流される。このように、1mm角程度の素子に350mAの電流を流すような大電力のものではなく、もう少し小さい投入電力(たとえば0.3W〜1W程度)での素子の多様化が図られている。 In recent years, a white LED obtained by applying a phosphor to a blue LED to make it pseudo white or using a red / green / blue LED to become white has been provided, and the demand has increased. ing. A white LED used for a liquid crystal backlight or illumination is required to have a very large luminous intensity. For this reason, taking into account the light emission efficiency as well as the increase in the size of the light emitting element, the current of a small light emitting element is increased or many are used. For example, in the past, a current of about 20 mA was passed through a light emitting element of about 0.3 mm square, but in recent years, a current of about 50 mA has been passed through a light emitting element of the same magnitude. When this is converted into electric power, the input power (about 0.18 W) in recent light emitting elements is more than twice the input power (about 0.07 W) in conventional light emitting elements. In addition, when the size of the light emitting element is 0.5 mm to 0.6 mm square, a current of about 150 mA is passed. In this way, diversification of elements with a slightly smaller input power (for example, about 0.3 W to 1 W) is attempted instead of a large power that causes a current of 350 mA to flow through an element of about 1 mm square.
発光素子の一般的な特性として、発光ダイオードや半導体レーザなどにおいて、光出力が大きくなるほど、デバイスの温度上昇に伴う光出力および寿命の低下がおこる。そのため、光出力や寿命の低下を抑制する観点から、放熱特性の高いパッケージが求められる。 As a general characteristic of a light-emitting element, in a light-emitting diode, a semiconductor laser, or the like, as the light output increases, the light output and the lifetime decrease with increasing device temperature. For this reason, a package with high heat dissipation characteristics is required from the viewpoint of suppressing the light output and the life reduction.
表面実装型のLEDのパッケージでは、特開2006−49442号公報(特許文献1)および特開2004−214436号公報(特許文献2)に記されているように、放熱特性の高い金属などをリードフレームの下側に配置する方法が知られている。 In a surface-mount type LED package, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49442 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-214436 (Patent Document 2), lead a metal having high heat dissipation characteristics. A method of placing the frame under the frame is known.
また、特開2003−115615号公報(特許文献3)では、リード端子と反射板を高熱伝導樹脂で接続することによって熱を反射板に逃がす方法が述べられている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-115615 (Patent Document 3) describes a method of releasing heat to the reflector by connecting the lead terminal and the reflector with a high thermal conductive resin.
また、特開2006−13323号公報(特許文献4)では、発熱する半導体素子が搭載されているリードフレームと発熱が小さいリードフレームとの間で熱伝導率が高いゲル状の熱伝導部材を介して熱を伝達することによって、モールド樹脂全体の温度分布の偏りを小さくする方法が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2006-13323 (Patent Document 4), a gel-like heat conduction member having a high thermal conductivity is provided between a lead frame on which a semiconductor element that generates heat is mounted and a lead frame that generates little heat. A method for reducing the temperature distribution bias of the entire mold resin by transferring heat is disclosed.
また、特開2006−514434号公報(特許文献5)では、パッケージボディの表面が金属被覆される部分領域と金属被覆されない部分領域とを有しており、かつパッケージボディが少なくとも2つの異なるプラスチックを有しており、該プラスチックのうちの1つが金属被覆不能であり、もう一つが金属被覆可能なプラスチックでできている素子が開示されている。ここで、上記金属被覆は、電気的な導電性や光の反射に利用される。
一般に、投入電力の大きくない半導体発光装置においては、発光素子の熱は、該発光素子がダイボンドされたリードフレームおよび外部に露出したリード端子を介して回路基板に放熱される。しかし、リードフレームの厚みは0.3〜0.4mm程度であるのに対し、そのリード端までの長さは数mm〜10mm程度におよぶ。このように、リードフレームの厚みはその長さに対して小さく、リードフレームが熱伝導性の非常に高い銅あるいは銅合金で製作されていても、効果的に熱を伝えることができない。リードフレームを介した熱伝達効率を向上させる観点からは、リードフレームの厚みを厚くすればよいが、小型のパッケージで複数個の発光素子を搭載するような複雑な形状では、リードフレームの厚みをリードフレーム間の隙間より大きくすることはできず、リードフレームの厚みは制限される。 In general, in a semiconductor light emitting device that does not have a large input power, heat of the light emitting element is radiated to the circuit board through a lead frame to which the light emitting element is die-bonded and a lead terminal exposed to the outside. However, while the thickness of the lead frame is about 0.3 to 0.4 mm, the length to the lead end is about several mm to 10 mm. Thus, the thickness of the lead frame is small with respect to its length, and even if the lead frame is made of copper or copper alloy having very high thermal conductivity, heat cannot be transferred effectively. From the viewpoint of improving the heat transfer efficiency through the lead frame, the lead frame can be made thicker, but for complex shapes such as mounting multiple light emitting devices in a small package, the thickness of the lead frame should be reduced. It cannot be larger than the gap between the lead frames, and the thickness of the lead frame is limited.
そのため、特許文献1,2においては、熱伝導率を高くするために高熱伝導の金属やセラミックの放熱部材を樹脂のパッケージに内蔵している。この構造においては、樹脂と金属あるいは樹脂とセラミックというように熱膨張率の差が大きい組み合わせが生じるために、パッケージの信頼性が十分でない場合があるという問題があった。他方、特許文献1,2に記載の構造において、パッケージの信頼性を確保するためには、パッケージサイズが大きくなったり、構造が複雑になったりする傾向にある。この結果、パッケージを低コストで作製することが困難になる。特に、リードフレーム上に複数個の発光素子を搭載する場合に、各素子間の絶縁を行なえるような放熱部材の作製が非常に困難である。さらに、パッケージの大きさに対して、外部に露出している放熱部材の面積は小さいため、パッケージからパッケージ外部の基板などへの熱伝達効率の向上は制限される。以上のように、熱伝導率が100W/m・K以上の熱伝導の良い放熱部材を使用しても、パッケージ外部への放熱効率を必ずしも効果的に向上させることができない。 For this reason, in Patent Documents 1 and 2, a heat radiating member made of a highly heat conductive metal or ceramic is incorporated in a resin package in order to increase the thermal conductivity. In this structure, there is a problem that the reliability of the package may not be sufficient because there is a combination with a large difference in thermal expansion coefficient such as resin and metal or resin and ceramic. On the other hand, in the structures described in Patent Documents 1 and 2, in order to ensure the reliability of the package, the package size tends to increase or the structure becomes complicated. As a result, it becomes difficult to manufacture the package at a low cost. In particular, when a plurality of light emitting elements are mounted on a lead frame, it is very difficult to manufacture a heat dissipation member that can insulate each element. Furthermore, since the area of the heat radiating member exposed to the outside is small with respect to the size of the package, improvement in heat transfer efficiency from the package to a substrate outside the package is limited. As described above, even if a heat radiating member having a heat conductivity of 100 W / m · K or higher is used, the heat radiating efficiency to the outside of the package cannot always be effectively improved.
また、特許文献3,4で述べられている手法では、リードフレームに熱的に接続する熱伝導部材の接触面積や体積が小さいため、効果的に熱伝導を行なうことができない。ここでは、金属に比べて熱伝導率が一桁小さい樹脂などを熱伝導部材に使用する場合、接触面積の少なさは大きく影響する。 Further, the methods described in Patent Documents 3 and 4 cannot effectively conduct heat because the contact area and volume of the heat conducting member that is thermally connected to the lead frame are small. Here, when a resin having a thermal conductivity that is an order of magnitude smaller than that of metal is used for the heat conducting member, the small contact area greatly affects.
特許文献5では、2種類の樹脂でパッケージを製作することが述べられているが、放熱に寄与するのは金属被覆の部分のみであり、必ずしも十分な放熱特性を得ることができない。 In Patent Document 5, it is described that a package is manufactured with two kinds of resins, but only the metal-covered portion contributes to heat dissipation, and sufficient heat dissipation characteristics cannot always be obtained.
このように、金属やセラミックをパッケージに内蔵する方法では、たとえば1mm角の大きさの高出力素子で、たとえば1W以上の投入電力を使用する場合には放熱性とコスト面で効果が期待できるが、信頼性を確保しつつさらに小さなパッケージ(たとえば0.3mm〜0.6mm程度の大きさの発光素子を複数使用し、投入電力がたとえば0.3W〜1W程度であるパッケージ)を低コストで製作するためには十分でない。 As described above, the method of incorporating metal or ceramic in the package can be expected to be effective in terms of heat dissipation and cost, for example, when a high-power element having a size of 1 mm square is used and, for example, an input power of 1 W or more is used. Manufacturing a smaller package (for example, a package that uses a plurality of light emitting elements with a size of about 0.3 mm to 0.6 mm and has an input power of about 0.3 W to 1 W, for example) at low cost while ensuring reliability. Not enough to do.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低コストで、かつ、放熱特性が高い小型の半導体発光装置およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a small-sized semiconductor light-emitting device with low cost and high heat dissipation characteristics and a method for manufacturing the same.
本発明に係る半導体発光装置は、発光素子と、主表面を有し、該主表面上に発光素子が搭載されるリードフレームと、発光素子からの光を反射させる反射面を形成する第1樹脂部と、リードフレームを固定する第2樹脂部とを備え、第1樹脂部は第1の樹脂を含んで構成され、第2樹脂部は第1の樹脂と異なる第2の樹脂を含んで構成される。 A semiconductor light-emitting device according to the present invention includes a light-emitting element, a main surface, a lead frame on which the light-emitting element is mounted, and a first resin that forms a reflective surface that reflects light from the light-emitting element. And a second resin part for fixing the lead frame, the first resin part includes a first resin, and the second resin part includes a second resin different from the first resin. Is done.
上記構成によれば、反射面を形成する第1樹脂部とリードフレームを固定する第2樹脂部とをともに樹脂により形成することができ、両者の熱膨張率を近づけることができるので、半導体発光装置の信頼性が向上する。他方、リードフレームを固定する第2樹脂部の樹脂の材質を適宜選択することで、半導体発光装置の放熱特性を向上させることができる。ここで、半導体発光装置の構造が複雑になったり大型化したりすることは抑制されている。したがって、上記構成によれば、低コストで、かつ、放熱特性が高い小型の半導体発光装置を得ることができる。 According to the above configuration, both the first resin portion that forms the reflecting surface and the second resin portion that fixes the lead frame can be formed of the resin, and the thermal expansion coefficient of both can be made closer. The reliability of the device is improved. On the other hand, the heat dissipation characteristics of the semiconductor light emitting device can be improved by appropriately selecting the resin material of the second resin portion for fixing the lead frame. Here, it is suppressed that the structure of the semiconductor light emitting device is complicated or enlarged. Therefore, according to the above configuration, a small-sized semiconductor light emitting device with low cost and high heat dissipation characteristics can be obtained.
上記半導体発光装置において、好ましくは、第2の樹脂の熱伝導率は、第1の樹脂の熱伝導率よりも高い。また、好ましくは、第2の樹脂の熱伝導率は、2W/m・K以上20W/m・K以下である。これにより、半導体発光装置の放熱特性を効果的に向上させることができる。 In the semiconductor light emitting device, preferably, the thermal conductivity of the second resin is higher than the thermal conductivity of the first resin. Preferably, the thermal conductivity of the second resin is 2 W / m · K or more and 20 W / m · K or less. Thereby, the heat dissipation characteristics of the semiconductor light emitting device can be effectively improved.
上記半導体発光装置において、好ましくは、第1の樹脂の可視光に対しての光反射率は、第2の樹脂の可視光に対しての光反射率よりも高い。また、好ましくは、第1の樹脂の可視光に対しての光反射率は85%以上である。これにより、半導体発光素子の光学特性を効果的に向上させることができる。 In the semiconductor light emitting device, preferably, the light reflectance of the first resin with respect to visible light is higher than the light reflectance of the second resin with respect to visible light. Preferably, the light reflectance of the first resin with respect to visible light is 85% or more. Thereby, the optical characteristics of the semiconductor light emitting device can be effectively improved.
なお、上記半導体発光装置において、1つの例として、第1と第2の樹脂は非導電性である。 In the semiconductor light emitting device, as one example, the first and second resins are non-conductive.
本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、リードフレームを固定する樹脂部を形成する工程と、リードフレームの主表面上に発光素子を搭載する工程とを備え、樹脂部を形成する工程は、第1の樹脂を含み、発光素子からの光を反射させる反射面を形成する第1樹脂部と、第1の樹脂と異なる第2の樹脂を含み、リードフレームを固定する第2樹脂部とを形成する工程を含む。 The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention includes a step of forming a resin portion for fixing a lead frame, and a step of mounting a light emitting element on the main surface of the lead frame, and the step of forming the resin portion includes: A first resin portion that includes a first resin and forms a reflective surface that reflects light from the light emitting element; and a second resin portion that includes a second resin different from the first resin and fixes the lead frame. Forming.
上記方法によれば、反射面を形成する第1樹脂部とリードフレームを固定する第2樹脂部とをともに樹脂により形成することができ、両者の熱膨張率を近づけることができるので、半導体発光装置の信頼性が向上する。他方、リードフレームを固定する第2樹脂部の樹脂の材質を適宜選択することで、半導体発光装置の放熱特性を向上させることができる。ここで、半導体発光装置の構造が複雑になったり大型化したりすることは抑制されている。したがって、上記方法によれば、低コストで、かつ、放熱特性が高い小型の半導体発光装置を得ることができる。 According to the above method, both the first resin part that forms the reflecting surface and the second resin part that fixes the lead frame can be formed of the resin, and the thermal expansion coefficient of both can be made closer. The reliability of the device is improved. On the other hand, the heat dissipation characteristics of the semiconductor light emitting device can be improved by appropriately selecting the resin material of the second resin portion for fixing the lead frame. Here, it is suppressed that the structure of the semiconductor light emitting device is complicated or enlarged. Therefore, according to the above method, a small-sized semiconductor light-emitting device with low cost and high heat dissipation characteristics can be obtained.
1つの局面では、第1と第2樹脂部を形成する工程は、該第1と第2樹脂部を一体で成型する工程を含む。また、他の局面では、第1と第2樹脂部を形成する工程は、別々に成型された第1樹脂部と第2樹脂部とを接合する工程を含む。 In one aspect, the step of forming the first and second resin portions includes a step of integrally molding the first and second resin portions. In another aspect, the step of forming the first resin portion and the second resin portion includes a step of joining the first resin portion and the second resin portion that are separately molded.
上記いずれの局面においても、低コストで、かつ、放熱特性が高い小型の半導体発光装置を得ることができる。 In any of the above aspects, it is possible to obtain a small-sized semiconductor light emitting device with low cost and high heat dissipation characteristics.
上記半導体発光装置の製造方法において、1つの局面では、第1と第2樹脂部の接合は、超音波を用いた溶着により行なわれる。また、他の局面では、第1と第2樹脂部の接合は、接着剤を用いた接着により行なわれる。 In the semiconductor light emitting device manufacturing method, in one aspect, the first and second resin portions are joined by welding using ultrasonic waves. In another aspect, joining of the 1st and 2nd resin parts is performed by adhesion using an adhesive.
本発明によれば、放熱特性が高い小型の半導体発光装置を低コストで得ることができる。 According to the present invention, a small semiconductor light emitting device having high heat dissipation characteristics can be obtained at low cost.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。 Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置の上面図であり、図2は、図1におけるII−II断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a top view of the semiconductor light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
図1,図2を参照して、本実施の形態に係る半導体発光装置は、発光素子10と、主表面上に発光素子10が搭載されるリードフレーム20と、ワイヤ30と、第1と第2樹脂部40,50と、封止樹脂部60とを含んで構成される。
1 and 2, the semiconductor light emitting device according to the present embodiment includes a
リードフレーム20上に搭載される発光素子10は、たとえばLED(Light Emitting Diode)である。より具体的には、リードフレーム20は、2つのリードフレーム21,22を含む。発光素子10はリードフレーム21上に搭載され、発光素子10とリードフレーム22とは、Auなどからなるワイヤ30を介して電気的に接続される。リードフレーム20の主表面上には、発光素子10を取り囲むように第1樹脂部40が設けられ、発光素子に面する側には反射面41が形成されている。このようにすることで、発光素子10から出射された光が反射面41で反射し、出射角度の調整が行なわれる。リードフレーム20の周辺及び下部には、第2樹脂部50が形成される。リードフレーム20における第2樹脂部50から外部に露出した部分はリード端子21A,22Aとなる。
The
リードフレーム20としては、たとえば、Fe−Ni−P系化合物を微細に分散析出させた銅合金などが使用可能である。このようにすることで、強度および耐熱性に優れたリードフレーム20が得られる。また、上記素材を用いた場合、リードフレームの熱伝導度は310(W/m・K)程度となる。この熱伝導度は、銅の400(W/m・K)程度および銀の420(W/m・K)程度と比較すると劣るが、金の310(W/m・K)程度と同程度である。また、この熱伝導度は、セラミックである窒化アルミニウム(AlN)の150〜200(W/m・K)程度、および、アルミナ(Al2O3)の20〜40(W/m・K)程度と比較すると非常に優れている。
As the
リードフレーム20(21,22)の厚みについては、適宜変更が可能であるが、たとえば0.2mm以上0.4mm以下程度の厚みとすることが考えられる。一般に、パッケージに複数の発光素子10を搭載する場合、リードフレーム20のパターンが複雑になる傾向にある。リードフレーム20のパターンが複雑な場合、リードフレーム20を薄く形成する必要がある。
Although the thickness of the lead frame 20 (21, 22) can be changed as appropriate, it can be considered to be, for example, about 0.2 mm or more and 0.4 mm or less. In general, when a plurality of
また、上記とは別の観点では、パッケージの小型化が要請されるところ、リードフレーム20の折曲げ加工性を十分に確保するためにも、リードフレーム20の厚みを薄くすることが求められる。
Further, from a viewpoint different from the above, it is required to reduce the size of the package. In order to sufficiently secure the bending workability of the
リードフレーム20の主表面(図2における上側の面)上には、Agめっきなどが施されている。これにより、発光素子10から出射された光が効率よく前方(図2における上側)に向けて反射される。
On the main surface (the upper surface in FIG. 2) of the
リードフレーム20と発光素子10とを接合する導電層を形成するろう材としては、たとえば、はんだ、樹脂が配合されたAgペースト、金および錫を含む化合物(以下、「AuSn」と称する場合がある。)などが使用可能である。
Examples of the brazing material for forming the conductive layer that joins the
リードフレーム20の周囲に位置する第2樹脂部50を構成する樹脂としては、熱伝導率の高い樹脂が使用される。熱伝導を高くするためには、熱伝導の高い部材を細かい粉末にして、母材である樹脂にフィラーとして混入させる。そのため、熱伝導率はフィラーの材質と充填の量で決定される。ここで使用される高熱伝導樹脂の熱伝導率は、2〜20(W/m・K)程度である。それに対して、熱伝導率の高いフィラーを混入させない樹脂では、0.2〜0.5(W/m・K)程度であり、これは、高熱伝導樹脂の値の約1/10の値である。しかしながら、一般に、樹脂にフィラーなどを混入させる場合、母材となる樹脂の選択肢も限られるために、フィラー混入の影響も併せて考慮した結果、反射率が低くなる傾向にある。
As the resin constituting the
本実施の形態では、発光素子10から出射された光が当たる反射面41を構成する第1樹脂部40については、可視光での反射率の高い(たとえば85%以上)樹脂で成型を行なう。反射率の高い樹脂としては、ポリフタルアミド(PPA)や半芳香族ポリアミド(ジェネスタ(登録商標))などが使用される。このように、本実施の形態では、熱伝導率の異なる2つの樹脂部(第1と第2樹脂部)を、2色成型法によりリードフレームと共に成型を行なう。
In the present embodiment, the
発光素子10で発生した熱は、ろう材を介してリードフレーム21に伝わる。しかし、リードフレーム21の厚みが薄い場合、たとえその熱伝導率が高くても、熱はパッケージ外部のリード端子21A,22Aまで伝わりにくい。また、発光素子10が搭載されていないリードフレーム22は、放熱に関してほとんど利用されにくい傾向にある。
The heat generated in the
これに対し、本実施の形態では、リードフレーム20の周辺を熱伝導率の高い樹脂で覆うことによって、パッケージ外部への放熱効率を向上させている。ここで、第2樹脂部50の熱伝導率はリードフレーム20の熱伝導率の1/10程度であるが、第2樹脂部50の厚みがリードフレーム20の10倍程度あれば、第2樹脂部50は実質的にリードフレーム20と同程度の伝熱特性を持つことになる。また、図2に示すように、パッケージの下面全体を熱伝導率の高い第2樹脂部50とリードフレーム20とで構成することで、半導体発光装置を搭載する基板への放熱面積が大きくなり、効果的な熱伝達を行なえるようになる。
On the other hand, in this embodiment, the heat dissipation efficiency to the outside of the package is improved by covering the periphery of the
本実施の形態に係る半導体発光装置によれば、反射面41を形成する第1樹脂部40とリードフレーム20を固定する第2樹脂部50とをともに樹脂により形成することができ、両者の熱膨張率を近づけることができるので、半導体発光装置の信頼性が向上する。また、リードフレーム20を固定する第2樹脂部50を比較的熱伝達率の高い樹脂で構成することで、半導体発光装置の放熱特性を向上させることができる。さらに、反射面41を形成する第1樹脂部40を比較的反射率の高い樹脂で構成することで、半導体発光装置の光学特性を向上させることができる。なお、本実施の形態に係る半導体発光装置においては、該装置の構造が複雑になったり大型化したりすることは抑制されている。したがって、本実施の形態によれば、低コストで、かつ、放熱特性が高い小型の半導体発光装置を得ることができる。
According to the semiconductor light emitting device according to the present embodiment, both the
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る半導体発光装置は、発光素子10と、主表面を有し、該主表面上に発光素子10が搭載されるリードフレーム20と、発光素子10からの光を反射させる反射面41を形成する「第1樹脂部」としての第1樹脂部40と、リードフレーム20を固定する第2樹脂部50とを備え、第1樹脂部40は、可視光に対しての光反射率が85%以上程度である樹脂(第1の樹脂)を含んで構成され、第2樹脂部50は、上記第1の樹脂とは異なる、熱伝達率が2W/m・K以上20W/m・K以下程度である樹脂(第2の樹脂)を含んで構成される。なお、第1樹脂部40を構成する「第1の樹脂」の可視光に対しての光反射率は、第2樹脂部50を構成する「第2の樹脂」の可視光に対しての光反射率よりも高く、第2樹脂部50を構成する「第2の樹脂」の熱伝導率は、第1樹脂部を構成する「第1の樹脂」の熱伝導率よりも高い。
The above contents are summarized as follows. That is, the semiconductor light emitting device according to the present embodiment has a
また、本実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法は、リードフレーム20を固定する樹脂部を形成する工程と、リードフレーム20の主表面上に発光素子10を搭載する工程とを備え、樹脂部を形成する工程は、第1の樹脂を含み、発光素子10からの光を反射させる反射面41を形成する第1樹脂部40と、第1の樹脂と異なる第2の樹脂を含み、リードフレーム20を固定する第2樹脂部50とを形成する工程を含む。なお、本実施の形態では、第1と第2樹脂部40,50は一体で成型される。
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present embodiment includes a step of forming a resin portion for fixing the
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置の断面図である。図3を参照して、本実施の形態に係る半導体発光装置は、実施の形態1に係る半導体発光装置の変形例であって、相対的に反射率の高い第1樹脂部40と相対的に熱伝導率の高い第2樹脂部50の成型を別々に行ない、その後、第1と第2樹脂部40,50を超音波による溶着や接着剤により接合することを特徴とする。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 3, the semiconductor light emitting device according to the present embodiment is a modification of the semiconductor light emitting device according to the first embodiment, and is relatively relative to
一般に、樹脂の特性、特に成型温度や流動性が大きく異なる場合に、1つの金型での2色成型が困難な場合がある。そのために、反射面41を持つ反射率の高い第1樹脂部とリードフレームを固定する熱伝導率の高い第2樹脂部50とを別々の金型で作り、後から超音波を印加しながら接合面を熱で溶かして溶着する方法や、接着剤を使用する方法により、2つの成型品を接合する。この接合のタイミングは、リードフレーム20に発光素子10を搭載し、ワイヤボンドを行なった後でもよい。
Generally, two-color molding with one mold may be difficult when the characteristics of the resin, particularly the molding temperature and fluidity, are greatly different. For this purpose, the first resin part with
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置の上面図である。図4を参照して、本実施の形態に係る半導体発光装置は、実施の形態1,2に係る半導体発光装置の変形例であって、1つのパッケージ内に発光素子を複数個搭載することを特徴とする。図4の例では、それぞれ青色、緑色、赤色の発光素子である3つ発光素子11,12,13が1つのパッケージ内に設けられている。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a top view of the semiconductor light emitting device according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the semiconductor light emitting device according to the present embodiment is a modification of the semiconductor light emitting device according to the first and second embodiments, and a plurality of light emitting elements are mounted in one package. Features. In the example of FIG. 4, three
青色、緑色、赤色の発光素子11,12,13により白色を作る場合には、それぞれの素子に流す電流が異なり、駆動電圧も素子に使用されている材料で大きく異なる。また、発光素子11,12,13は、それぞれアノード/カソードの2つの電極を有するため、発光素子11,12,13をそれぞれ独立で駆動させるためには6つの端子(リード端子部21A〜26A)が必要である。なお、アノードおよびカソードのどちらか一方を共通にすることによって、4つの端子で済む場合もある。
When white is produced by the blue, green, and red
本実施の形態のように、複数の発光素子11,12,13を1つのパッケージ上に搭載する場合、投入電力が大きくなって発熱量を増加させるばかりでなく、リードフレーム20(21〜26)のパターンが細かく複雑になる。そのため、リードフレーム20の厚みは薄くしなければならなくなり、リードフレームを介した放熱だけでは放熱効率が低くなりやすい傾向にある。これに対し、本実施の形態に係る半導体発光装置では、実施の形態1,2と同様に、リードフレーム20の周囲およびその下部に熱伝導率の高い樹脂部を形成することでパッケージからの放熱効率を向上させている。
When a plurality of
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10〜13 発光素子、20〜23 リードフレーム、21A〜26A リード端子部、30 ワイヤ、40 第1樹脂部、41 反射面、50 第2樹脂部、60 封止樹脂部、70 接合部。 10-13 light emitting element, 20-23 lead frame, 21A-26A lead terminal part, 30 wire, 40 1st resin part, 41 reflective surface, 50 2nd resin part, 60 sealing resin part, 70 joint part.
Claims (11)
主表面を有し、該主表面上に前記発光素子が搭載されるリードフレームと、
前記発光素子からの光を反射させる反射面を形成する第1樹脂部と、
前記リードフレームを固定する第2樹脂部とを備え、
前記第1樹脂部は第1の樹脂を含んで構成され、前記第2樹脂部は前記第1の樹脂と異なる第2の樹脂を含んで構成される、半導体発光装置。 A light emitting element;
A lead frame having a main surface on which the light emitting element is mounted;
A first resin portion that forms a reflection surface that reflects light from the light emitting element;
A second resin portion for fixing the lead frame;
The semiconductor light emitting device, wherein the first resin portion includes a first resin, and the second resin portion includes a second resin different from the first resin.
前記リードフレームの主表面上に発光素子を搭載する工程とを備え、
前記樹脂部を形成する工程は、第1の樹脂を含み、前記発光素子からの光を反射させる反射面を形成する第1樹脂部と、前記第1の樹脂と異なる第2の樹脂を含み、前記リードフレームを固定する第2樹脂部とを形成する工程を含む、半導体発光装置の製造方法。 Forming a resin portion for fixing the lead frame;
A step of mounting a light emitting element on the main surface of the lead frame,
The step of forming the resin portion includes a first resin, a first resin portion that forms a reflection surface that reflects light from the light emitting element, and a second resin that is different from the first resin, A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: forming a second resin portion for fixing the lead frame.
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