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JP5867417B2 - 発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイ - Google Patents

発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイ Download PDF

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Description

本発明は、発光素子を備える発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイに関する。
従来、液晶テレビ用バックライト、照明器具、或いは光通信用デバイスなどの光源として、発光素子(例えば、発光ダイオードやレーザーダイオード)を備える発光装置が広く用いられている。
このような発光装置において、発光素子は、リードと成形体によって構成されるパッケージの載置凹部内に配置される。発光素子は、載置凹部の底面に載置され、載置凹部の内周面に取り囲まれている。
ここで、発光素子の出射光による内周面の劣化や変色を抑制するために、載置凹部の内周面にリードを露出させる手法が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1では、本体部と、本体部に連なり載置凹部の開口部方向に屈曲され内周面に露出する羽部と、を有するリード片を金属板から打ち抜いた後に、羽部を折り曲げることによってリードが作製される。
特開2008−53726号公報
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、1枚の金属板から複数のリード片を打ち抜く場合、各リード片が羽部を有しているので、1枚の金属板から打ち抜くことができるリード片の数を増やすのは困難である。その結果、発光装置の製造歩留まりが低下してしまうという問題がある。
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、製造歩留まりの低下を抑制可能な発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の第1の観点に係る発光装置は、発光素子と、成形体と前記成形体に埋設されるリードとによって構成される略直方体形状のパッケージと、を備える。前記パッケージは、光出射面と、前記光出射面の反対に設けられる背面と、前記光出射面に形成されており、前記発光素子が載置される底面と前記底面に連なる内周面とを有する載置凹部と、を有する。前記リードは、前記光出射面側に突出し、前記載置凹部の前記内周面において前記成形体から露出する第1凸部と、前記第1凸部の背面に形成される第1凹部と、を有する。
従って、第1凹部が形成されていることから明らかなように、第1凸部は、背面側からのプレス加工によって形成されている。そのため、1枚のリードフレームから打ち抜かれるリード片の数を増やすことができるので、発光装置の製造歩留まりの低下を抑制することができる。
本発明の第2の観点に係る発光装置は、発光素子と、成形体と前記成形体に埋設されるリードとによって構成される略直方体形状のパッケージと、を備える。前記パッケージは、光出射面と、前記光出射面の反対に設けられる背面と、前記光出射面及び前記背面に連なる下面と、前記光出射面及び前記下面に連なる側面と、前記光出射面に形成されており、前記発光素子が載置される底面を有する載置凹部と、を有する。前記リードは、前記底面の一部を形成する接続部と、前記接続部の前記下面側に連なる端子部と、を有する。前記端子部は、前記光出射面側に突出し、前記下面から前記側面にかけて前記成形体から露出される凸部を有する。
ここで、サイドビュー型の発光装置では、高さに対する奥行きの比率が小さいので立位安定性が低いという問題がある。そのため、発光装置の実装時において、光出射面の反対に設けられる背面を実装面に半田付けすると、発光装置が半田に引っ張られることによって傾いてしまう。
そこで、第2の観点に係る発光装置では、端子部が、パッケージの下面から側面にかけて露出されているため、実装時の溶融半田がパッケージの下面から側面にかけて這い上がらせることによって、半田の表面張力による応力が側面方向にも掛かるようにできる。そのため、発光装置が実装時に傾くことを抑制することができる。
(発明の効果)
本発明によれば、製造歩留まりの低下を抑制可能な発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイを提供することができる。
実施形態に係る発光装置100の正面斜視図である。 実施形態に係る発光装置100の背面斜視図である。 実施形態に係る発光装置100の正面図である。 実施形態に係る発光装置100の背面図である。 第1リード50及び第2リード60の正面斜視図である。 第1リード50及び第2リード60の背面斜視図である。 図3のP−P断面図である。 図3のQ−Q断面図である。 実施形態に係る金属板70の平面図である。 図9のR1−R1線における断面図である。 実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。 図11のR2−R2線における断面図である。 実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。 図13のR3−R3線における断面図である。 実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。 図15のR4−R4線における断面図である。 実施形態に係るパッケージアレイ90の背面側平面図である。 実施形態に係るパッケージアレイ90の光出射面側平面図である。
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
なお、以下の実施形態では、発光装置の一例としてサイドビュー型の発光装置について説明する。サイドビュー型の発光装置とは、発光素子の出射光が実装基板の実装面に平行な方向に取り出されるタイプの発光装置である。ただし、以下に開示される技術は、サイドビュー型に限らず、トップビュー型の発光装置にも適用可能である。トップビュー型の発光装置とは、発光素子の出射光が実装基板の実装面に垂直な方向に取り出されるタイプの発光装置である。
また、以下の実施形態では、発光素子の出射光が取り出される方向を“第1方向”と称し、発光装置が実装面に実装された場合に実装面に垂直な方向を“第2方向”と称し、第1方向及び第2方向に垂直な方向を“第3方向”と称する。
〈1〉発光装置100の概略構成
実施形態に係る発光装置100の概略構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る発光装置100の正面斜視図である。図2は、実施形態に係る発光装置100の背面斜視図である。図3は、実施形態に係る発光装置100の正面図である。図4は、実施形態に係る発光装置100の背面図である。
発光装置100は、パッケージ10と、発光素子20と、封止樹脂30と、を備える。発光装置100は、サイドビュー型の発光装置であり、第3方向に沿って延びる略直方体状の外形を有する。発光装置100において、第1方向における奥行きは1mm程度、第2方向における高さは1mm程度、第3方向における幅は3mm程度である。ただし、発光装置100のサイズは、これに限られるものではない。
(i)パッケージ10
パッケージ10は、略直方体状の外形を有しており、発光装置100の外郭を形成する。パッケージ10は、成形体40と、第1リード50と、第2リード60と、によって構成される。
パッケージ10は、光出射面10Aと、背面10Bと、下面10Cと、上面10Dと、第1側面10Eと、第2側面10Fと、載置凹部11と、を有する。
光出射面10Aは、第1方向に対して垂直である。光出射面10Aからは、発光素子20の出射光が取り出される。光出射面10Aは、成形体40によって構成される。背面10Bは、光出射面10Aの反対に設けられる。下面10Cは、第2方向に対して垂直であり、光出射面10A及び背面10Bに連なる。下面10Cは、発光装置100が実装された場合、実装面に当接される。上面10Dは、下面10Cの反対に設けられる。第1側面10Eは、第3方向に対して垂直である。第2側面10Fは、第1側面10Eの反対に設けられる。
載置凹部11は、光出射面10Aに形成される。載置凹部11は、発光素子20を配置するために設けられる窪みである。載置凹部11は、第3方向に沿って延びるように形成される。載置凹部11の底面11Aは、発光素子20を載置するための載置面である。載置凹部11の内周面11Bは、底面11Aと光出射面10Aとに連なり、発光素子20を取り囲んでいる。本実施形態において、載置凹部11は、光出射面10A側から背面10B側に向かってテーパー状に形成されている。そのため、載置凹部11の内周面11Bは、底面11Aに対して傾斜しており、発光素子20の出射光を反射するリフレクターとして機能する。
ここで、図1及び図3に示すように、載置凹部11の内周面11Bでは、第1リード50が有する第1端子内側露出面52S及び第1ヒートシンク内側露出面53Sと、第2リード60が有する第2端子内側露出面62Sとが、成形体40から露出している。本実施形態において、第1端子内側露出面52S、第1ヒートシンク内側露出面53S及び第2端子内側露出面62Sは、「内側露出面」の一例である。
また、図2及び図4に示すように、背面10Bでは、第1リード50が有する第1背側露出面50Sと、第2リード60が有する第2背側露出面60Sとが、成形体40から露出している。
第1端子内側露出面52S、第1ヒートシンク内側露出面53S及び第2端子内側露出面62Sは、載置凹部11の内周面11Bの一部であり、第1背側露出面50S及び第2背側露出面60Sは、パッケージ10の背面10Bの一部である。第1リード50及び第2リード60の構成については後述する。
(ii)発光素子20
発光素子20は、載置凹部11の底面11Aに載置される。発光素子20は、第1ワイヤ21によって第1リード50と電気的に接続され、第2ワイヤ22によって第2リード60と電気的に接続される。発光素子20の出射光は、載置凹部11から第1方向に取り出される。
発光素子20は、例えば、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる半導体発光素子である。発光素子20としては、基板上にGaAlN、ZnS、SnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として有するものが好適に用いられるが、これに限られるものではない。
また、発光素子20には、フェイスアップ構造やフェイスダウン構造を採用することができる。発光素子20のサイズは特に限定されないが、350μm角、500μm角、1mm角程度であればよい。
(iii)封止樹脂30
封止樹脂30は、載置凹部11に充填されており、発光素子20を封止する。封止樹脂30としては、透光性を有する樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂(PMMA等)、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂等から選択される少なくとも1種の樹脂を用いることができる。また、このような材料には、例えば、WO2006/038502号、特開2006−229055号に記載の蛍光体又は顔料、フィラー又は拡散材等が含有されていてもよい。
〈2〉成形体40
成形体40は、パッケージ10の外形を成す。成形体40は、第1リード50及び第2リード60を覆うことによって、第1リード50及び第2リード60を支持している。
成形体40は、発光素子20の出射光や外光などが透過しにくい絶縁性材料によって構成されており、耐熱性と適度な強度を有している。このような絶縁性材料としては、熱硬化性樹脂であるトリアジン誘導体エポキシ樹脂が好適である。熱硬化性樹脂としては、酸無水物、酸化防止剤、離型材、光反射部材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、滑剤が含有されていてもよい。光反射部材としては、0〜90wt%、好ましくは10〜60wt%充填される二酸化チタンを用いることができる。ただし、成形体40を構成する材料はこれに限られるものではなく、例えば、熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される少なくとも1種の樹脂を用いることができる。特に、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂は、成形体40の材料として好適である。また、成形体40を構成する材料として、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もできる。
〈3〉第1リード50
図5は、第1リード50及び第2リード60の正面斜視図である。図6は、第1リード50及び第2リード60の背面斜視図である。図5及び図6では、成形体10の外郭が破線で示されている。
第1リード50は、第1接続部51と、第1端子部52と、第1ヒートシンク部53と、を有する。ただし、第1接続部51と、第1端子部52と、第1ヒートシンク部53とは、一体的に形成されており、互いの境界は明確には定められていない。
第1リード50は、発光素子20から発生する熱の放散性を考慮して、大きな熱伝導率(例えば、200W/(m・K)程度以上)を有する材料によって構成されることが好ましい。このような第1リード50は、例えば、Ni、Au、Cu、Ag、Mo、W、アルミニウム、金、鉄等の金属、又は、鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅などの合金の単板或いは積層板を用いて作製することができる。なお、第1リード50の表面には、Agメッキが施されている。
(i)第1接続部51
第1接続部51は、板状に形成されており、第2方向及び第3方向に沿って配置される。第1接続部51は、載置凹部11の底面11Aの一部を形成する。具体的に、第1接続部51は、底面11Aの一部である第1接続面51Sを有する。第1接続面51Sには、発光素子20が載置されるとともに、第1ワイヤ21を介して発光素子20が電気的に接続される。
(ii)第1端子部52
第1端子部52は、発光装置100のカソードである。第1端子部52は、第1接続部51のうち下面10C側の外縁に連なる「外縁部」の一例である。本実施形態において、第1端子部52は、第1接続部51のうち第1側面10E側の下隅に連結されている。第1端子部52は、背面10B、下面10C及び第1側面10Eにおいて成形体40から露出する。
第1端子部52は、図5及び図6に示すように、第1端子凸部520(「凸部」の一例)と第1端子凹部521(「凹部」の一例)とを有する。第1端子凸部520と第1端子凹部521とは、後述するように、プレス加工によって形成される。なお、発光装置100の実装時、第1端子凹部521には半田フィレットの一部が充填される。
ここで、図7は、図3のP−P断面図である。図7に示すように、第1端子部52は、延出部520a、第1凸部520b、第2凸部520c、第1凹部521a、及び第2凹部521bを有する。延出部520a、第1凸部520b及び第2凸部520cは、第1端子凸部520を構成し、第1凹部521a及び第2凹部521bは、第1端子凹部521を構成する。
延出部520aは、第1接続部51のうち下面10C側の外縁からパッケージ10の背面10Bに向かって延出する。本実施形態において、延出部520aは、第1ヒートシンク部53の外縁に連なっている。延出部520aは、背面10Bにおいて成形体40から露出する。延出部520aは、第1リード50の第1背側露出面50Sの一部を形成している。
第1凸部520bは、延出部520aの光出射面10A側に配置され、第1接続部51の光出射面10A側に突出する。第1凸部520bの光出射面10A側には、成形体40が配置されている。第1凸部520bは、載置凹部11の内周面11Bにおいて成形体40から露出する第1端子内側露出面52Sを有する。第1端子内側露出面52Sは、載置凹部11の底面11A(第1接続面51S)に連なっており、底面11Aに対して斜めに配置されている。
第2凸部520cは、第1凸部520bの光出射面10A側に配置され、第1接続部51の光出射面10A側に突出している。第2凸部520cの光出射面10A側は、成形体40によって覆われている。また、第2凸部520cは、パッケージ10の下面10Cに露出する。
第1凹部521aは、パッケージ10の背面10Bから第1凸部520bに向かって形成される窪みである。本実施形態において、第1凹部521aは、延出部520a及び第1凸部520bの内側に設けられる。第1凹部521aは、パッケージ10の背面10B、下面10C及び第1側面10Eのそれぞれに連なって開口する。
第2凹部521bは、第1凹部521aから第2凸部520cに向かって形成される。本実施形態において、第2凹部521bは、第2凸部520cの内側に設けられる。第2凹部521bは、パッケージ10の下面10C及び第1側面10Eのそれぞれに連なって開口する。
(iii)第1ヒートシンク部53
第1ヒートシンク部53は、発光装置100の放熱部である。第1ヒートシンク部53は、第1接続部51のうち下面10C側の外縁に連なる「外縁部」の一例である。本実施形態において、第1ヒートシンク部53は、第1接続部51の背面10B側及び下面10C側に連結されている。第1ヒートシンク部53は、背面10B及び下面10Cにおいて成形体40から露出する。
第1ヒートシンク部53は、図5及び図6に示すように、第1ヒートシンク凸部530と第1ヒートシンク凹部531とを有する。第1ヒートシンク凸部530(「凸部」の一例)と第1ヒートシンク凹部531(「凹部」の一例)とは、後述するように、プレス加工によって形成される。なお、発光装置100の実装時、第1ヒートシンク凹部531の内部には半田フィレットが配置される。
ここで、図8は、図3のQ−Q断面図である。図8に示すように、第1ヒートシンク部53は、延出部530a、第1凸部530b、第2凸部530c、背部530d、第1凹部531a、及び第2凹部531bを有する。延出部530a、第1凸部530b及び第2凸部530cは、第1端子凸部530を構成し、第1凹部531a及び第2凹部531bは、第1端子凹部531を構成する。
延出部530aは、第1接続部51のうち下面10C側の外縁からパッケージ10の背面10Bに向かって延出する。本実施形態において、延出部530aは、背部530dのうち下面10C側の外縁に連なっている。延出部530aは、背面10Bにおいて成形体40から露出する。延出部530aは、第1リード50の第1背側露出面50Sの一部を形成している。
第1凸部530bは、延出部530aの光出射面10A側に配置され、第1接続部51の光出射面10A側に突出する。第1凸部530bの光出射面10A側には、成形体40が配置されている。第1凸部530bは、載置凹部11の内周面11Bにおいて成形体40から露出する第1ヒートシンク内側露出面53Sを有する。本実施形態において、第1凸部530bは、発光素子20の下面10C側に配置されており、第1ヒートシンク内側露出面53Sは、発光素子20の下端部に隣接して対向する。第1ヒートシンク内側露出面53Sは、載置凹部11の底面11Aに斜めに連なる。第1ヒートシンク内側露出面53Sは、底面11Aに対して鈍角αを成している。
第2凸部530cは、第1凸部530bの光出射面10A側に配置され、第1接続部51の光出射面10A側に突出している。第2凸部530cの外面(第2凸部530cの光出射面10A側を含む)は、成形体40によって覆われている。また、第2凸部530cは、パッケージ10の下面10Cに露出する。
背部530dは、第1接続部51の背面10B側に配置される。背部530dは、背面10Bにおいて成形体40から露出する。背部530dは、第1リード50の第1背側露出面50Sの一部を形成している。背部530dは、発光素子20から第1接続部51を介して伝達される熱を第1背側露出面50Sから空気中に放出する。
第1凹部531aは、パッケージ10の背面10Bから第1凸部530bに向かって形成される窪みである。本実施形態において、第1凹部531aは、延出部530a及び第1凸部530bの内側に設けられる。第1凹部531aは、パッケージ10の背面10B及び下面10Cのそれぞれに連なって開口する。
第2凹部531bは、第1凹部531aから第2凸部530cに向かって形成される。本実施形態において、第2凹部531bは、第2凸部530cの内側に設けられる。第2凹部531bは、パッケージ10の下面10Cに開口する。
〈4〉第2リード60
第2リード60は、図5及び図6に示すように、第2接続部61と、第2端子部62と、第2ヒートシンク部63と、を有する。第2リード60の表面には、Agメッキが施されている。
第2接続部61は、第1リード50の第1接続部51と同様に、載置凹部11の底面11Aの一部である第2接続面61Sを有する。第2接続面61Sには、第2ワイヤ22を介して発光素子20が電気的に接続される。
第2端子部62は、発光装置100のアノードである。第2端子部62は、第2端子凸部620と第2端子凹部621とを有する。第2端子凸部620及び第2端子凹部621の構成は、第1端子凸部520及び第1端子凹部521の構成と同様であるので説明を省略する。なお、発光装置100の実装時、第2端子凹部621には半田フィレットの一部が充填される。
第2ヒートシンク部63は、発光装置100の放熱部である。第2ヒートシンク部63は、第2接続部61の背面10B側に連結され、背面10Bにおいて成形体40から露出する。第2ヒートシンク部63の構成は、第1ヒートシンク部53の背部530dの構成と同様であるので説明を省略する。
なお、第2端子部62は、第2接続部61のうち下面10C側の外縁に連なる「外縁部」の一例である。
〈5〉発光装置100の製造方法
次に、実施形態に係る複数の発光装置100を一括して製造する方法について、図9〜図18を参照しながら説明する。
(i)打ち抜き工程
図9は、本実施形態に係る金属板70の平面図である。図10は、図9のR1−R1線における断面図である。図11は、本実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。図12は、図11のR2−R2線における断面図である。
まず、図9及び図10に示すように、第1面70Aと、第1面70Aの反対に設けられる第2面70Bとを有する金属板70(本実施形態では、Agメッキが予め施されたCu板)を準備する。金属板70は、第1厚みt1(例えば、0.5mm程度)を有する。
次に、図11及び図12に示すように、所定の金型で打ち抜き加工することによって、金属板70に複数の打ち抜き孔Uを形成する。これによって、所定形状のリードフレーム80を形成する。本実施形態において、リードフレーム80は、第1リード片81Aと第2リード片81Bとを含む一対のリード片81(図11において破線にて囲まれた領域)がマトリクス状に交互に連結された形状を有する。
(ii)プレス工程
図13は、本実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。図14は、図13のR3−R3線における断面図である。図15は、本実施形態に係るリードフレーム80の平面図である。図16は、図15のR4−R4線における断面図である。
まず、図13及び図14に示すように、リードフレーム80の第1面70Aにプレス加工を施すことによって、第1面70Aに複数の第1凹部82A及び複数の第1凹部82Bを形成するとともに、第2面70Bから突出する複数の第1凸部83A及び複数の第1凸部83Bを形成する。この際、図示しないが、第1凸部83Aの側面には、第1ヒートシンク内側露出面53Sに対応する斜面が形成される。
また、この際、図13に示すように、所定の金型でリードフレーム80を半抜き加工することによって、第1リード片81A及び第2リード片81Bそれぞれの外縁の厚みを第1厚みt1よりも薄い第2厚みt2(例えば、0.3mm程度)とする。これにより、後述するパッケージアレイ90(図17参照)において、リードフレーム80と樹脂材料との密着面積を増大することができる。
次に、図15及び図16に示すように、第1凹部82A及び第1凹部82Bの略中心にプレス加工を施すことによって、複数の第2凹部84を形成するとともに、第1凹部82A及び第1凹部82Bそれぞれから突出する複数の第2凸部85を形成する。
(iii)トランスファモールド工程
次に、所定の上金型と下金型との間にリードフレーム80を固定して、上金型と下金型との間に樹脂材料を注入する。続いて、樹脂材料を所定温度で加熱硬化させることによって、パッケージアレイ90を作製する。
図17は、本実施形態に係るパッケージアレイ90の背面側平面図である。図18は、本実施形態に係るパッケージアレイ90の光出射面側平面図である。
図17及び図18に示すように、パッケージアレイ90は、上述のパッケージ10と同じ構成を有する複数のパッケージ10'( 図17及び図18において破線にて囲まれた領域)が互いに連結された構成を有する。
具体的に、各パッケージ10'では、第1リード片81Aと第2リード片81Bとを含む一対のリード片81が成型樹脂板40'に埋設されている。各パッケージ10'は、光出射面10Aと、背面10Bと、光出射面10Aに形成された載置凹部11'とを有する。第1リード片81Aは、載置凹部11'の内周面に露出する第1凸部82A(第1ヒートシンク部53の第1凸部530bに対応)及び第1凸部82B(第1端子部52の第1凸部520bに対応)を有している。
(iv)発光素子接続工程
次に、各載置凹部11'内に発光素子20を接続することによって、発光装置アレイを作製する。具体的には、第1リード片81A上に発光素子20を載置し、発光素子20と第1リード片81Aとを第1ワイヤ21で接続するとともに、発光素子20と第2リード片81Bとを第2ワイヤ22で接続する。
(v)ダイシング工程
次に、ダイシングソーにより発光装置アレイを切断することによって、発光装置アレイから複数の発光装置100を切り出す。その後、発光装置アレイのダイシングソーによる切断面にAgメッキを施すことによって、リード片と成形体との間の隙間をAgで埋めるとともに、露出したCu部分をAgで覆う。これによって、隙間からの水分の浸潤が抑制されるとともに、リードの半田濡れ性が向上される。
〈6〉作用及び効果
(i)実施形態に係る発光装置100において、第1リード50は、第1接続部51に連なる第1ヒートシンク部53を有する。第1ヒートシンク部53は、載置凹部11の内周面11Bにおいて成形体40から露出する第1凸部530bと、第1凸部530bの背面に形成される第1凹部531aとを含む。
このように、内周面11Bに第1凸部530bが露出しているので、発光素子20の出射光を第1凸部530bで受けることができる。そのため、発光素子20の出射光による内周面11Bにおける樹脂の劣化や変色を抑制することができる。
また、第1凹部531aが形成されていることから明らかなように、第1凸部530bは、背面10B側からのプレス加工によって形成されている。具体的に、本実施形態では、リードフレーム80の第1面70Aにプレス加工を施すことによって、第1リード片81Aに第1凹部82Aと第1凸部83Aとが形成される。そのため、1枚のリードフレーム80から打ち抜かれるリード片の数を増やすことができるので、発光装置100の製造歩留まりの低下を抑制することができる。
また、第1リード50は、載置凹部11の底面11Aの一部を形成する第1接続部51と、第1接続部51の外縁に連なる第1端子部52(外縁部の一例)と、を有する。第1端子部52は、第1凸部520b及び第1凹部521aは第1端子部52を有する。従って、第1端子部52においても、上述と同様の効果を奏することができる。
(ii)第1ヒートシンク部53は、第1凸部530bの光出射面10A側に突出する第2凸部530cをさらに含む。第2凸部530cの光出射面10A側は、成形体40に覆われている。
このように、第1凸部530b上に階段状に形成された第2凸部530cを成形体40で覆うことによって、第1リード50と成形体40との密着力を向上させることができる。
(iii)成形体40は、第1凸部530bの光出射面10A側に設けられている。従って、第1リード50と成形体40との密着力をさらに向上させることができる。
(iv)第1凸部530bは、第1接続部51の下面10C側に配置されている。従って、第1凸部530bが第1接続部51の第1側面10E側や上面10D側に配置される場合に比べて、第1リード50の重心を下方かつ前方に移動させることができる。そのため、サイドビュー型の発光装置100の立位安定性を向上させることができる。
(v)第1凸部530bは、載置凹部11の底面11Aに対して鈍角αを成す第1ヒートシンク内側露出面53Sを有する。従って、第1ヒートシンク内側露出面53Sをリフレクターとして利用することによって、発光装置100から取り出される光量を増大させることができる。
なお、以上の効果は、第1接続部51に連なる第1端子部52、及び第2接続部61に連なる第2端子部62においても同様に得ることができる。
(vi)第1凸部530bは、発光素子20の下面10C側に配置されており、第1ヒートシンク内側露出面53Sは、発光素子20の下端部に隣接して対向する。従って、発光素子20の出射光を第1ヒートシンク内側露出面53Sにおいて受けやすいため、内周面11Bにおける樹脂の劣化や変色をより抑制できるとともに、発光素子20の出射光を効率よく反射できる。
(vii)また、第1リード50は、載置凹部11の底面11Aの一部を形成する第1接続部51と、第1接続部51の下面10C側に連なる第1端子部52と、を有する。第1端子部52は、光出射面10A側に突出し、下面10Cから側面10Eにかけて成形体40から露出される第1凸部520(凸部の一例)を有する。
このように、第1端子部52が、パッケージ10の下面10Cから側面10Eにかけて露出されているため、実装時の溶融半田がパッケージ10の下面10Cから側面10Eにかけて這い上がらせることによって、半田の表面張力による応力が側面方向にも掛かるようにできる。そのため、発光装置100が実装時に傾くことを抑制することができる。
(viii)第1端子部52は、背面10Bにおいて成形体40から露出している。従って、発光素子20から発生する熱を第1端子部52の背面10B側から空気中に効率的に放散させることができる。
(iv)第1端子部52は、第1凸部520b及び第2凸部520cの背面に形成される第1端子凹部521(凹部の一例)を含む。従って、半田フィレットの一部を第1端子凹部521に充填させることによって、発光装置100を強固に実装できるとともに、発光素子20から発生する熱を半田フィレットを介して実装基板に効率的に伝達させることができる。
(v)第1端子凸部520(具体的には、第1凸部520b)は、載置凹部11の内周面11Bにおいて成形体40から露出している。従って、発光素子20の出射光を第1凸部520bで受けることができるので、発光素子20の出射光による内周面11Bの劣化や変色を抑制することができる。
なお、以上の効果は、第1接続部51に連なる第1ヒートシンク部53、及び第2接続部61に連なる第2端子部62においても同様に得ることができる。
また、第1ヒートシンク部53では、第1ヒートシンク凸部530が成形体40に埋設されているので、第1リード50と成形体40との密着力を向上させることができる。
〈7〉その他の実施形態
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(A)上記実施形態において、発光装置100は、1つの発光素子20を備えることとしたが、これに限られるものではない。発光装置100は、複数の発光素子20を備えていてもよい。この場合、複数の発光素子20それぞれに対応するように、第1端子部52、第1ヒートシンク部53及び第2端子部62それぞれの凸部を配置してもよい。これによって、発光素子20の数を多くした場合においても、成形体40の劣化や変色を抑制することができる。
(B)上記実施形態において、外縁部は、2回のプレス加工によって形成される2段の凸部を有することとしたが、これに限られるものではない。複数回のプレス加工によって1段の凸部を形成してもよいし、1回のプレス加工によって複数段の凸部を形成してもよい。
(C)上記実施形態において、凸部の断面形状を矩形にすることとしたが、これに限られるものではない。凸部の断面形状は、台形や半円形などであってもよい。凸部の断面形状は、リードフレーム80の第2面70B側に当接される金型の形状に応じて適宜変更可能である。
(D)上記実施形態では、トランスファモールド法によって成型樹脂板40'を形成することしたが、これに限られるものではない。成型樹脂板40'は、加熱されて粘土状になった樹脂材料を用いる圧縮成形法によって形成してもよい。
(E)上記実施形態では、プレス加工によってリードフレーム80を半抜き加工することとしたが、これに限られるものではない。リードフレーム80の半抜き加工には、エッチング法(ハーフエッチング法を含む)を用いることができる。
(F)上記実施形態では、発光装置100は、第1端子凹部521に対応する第1端子凸部520と、第1ヒートシンク凹部531に対応する第1ヒートシンク凸部530と、第2端子凹部621に対応する第2端子凸部620とを備えることとしたが、これらのうち少なくとも一つの凸部を備えていればよい。この際、例えば、発光装置100が第1端子凸部520を備えない場合であっても、エッチング法(ハーフエッチング法を含む)によって第1端子凹部521を形成することができる。
(G)上記実施形態では、第1ヒートシンク部53は、背部530dを備えることとしたが、これに限られるものではない。第1ヒートシンク部53は、背部530dを備えていなくてもよい。
(H)上記実施形態では、外縁部の一例として、第1端子部52、第1ヒートシンク部53、及び第2接続部61を例に挙げて説明したが、外縁部の位置はこれに限られるものではない。また、外縁部は、第1接続部51及び第2接続部61それぞれを取り囲むように形成されていてもよい。
(I)上記実施形態では、各第1凸部及び各第2凸部の光出射面10A側には、成形体40が配置されることとしたが、これに限られるものではない。各第1凸部及び各第2凸部は、光出射面10Aに露出していてもよい。この場合には、内周面11Bに露出する「内側露出面」の高さを大きくできるので、内周面11Bの劣化や変色をより抑制することができる。
(J)上記実施形態では、外縁部は、背面に形成される凹部を有することとしたが、これに限られるものではない。外縁部は、凹部を有していなくてもよい。
(K)上記実施形態では、第1凹部82A及び第1凹部82Bの略中心にプレス加工を施すことによって、複数の第2凹部84を形成するとともに、第1凹部82A及び第1凹部82Bそれぞれから突出する複数の第2凸部85を形成することとしたが、これに限られるものではない。プレス加工によって第2凹部84及び第2凸部85を形成した後、第2凹部84の周辺をプレス加工することによって、第2凹部84よりも径の大きい第1凹部82A及び第1凹部82Bを形成するとともに、第1凸部83A及び第1凸部83Bを形成することができる。
(L)上記実施形態では、リードフレーム80を半抜き加工することによって、第1リード片81A及び第2リード片81Bそれぞれの外縁の厚みを第1厚みt1よりも薄い第2厚みt2(例えば、0.3mm程度)とすることとしたが、これに限られるものではない。リードフレーム80を半抜き加工する工程は省略してもよい。
(M)上記実施形態では、第1凸部530bは、発光素子20の下面10C側に配置されることとしたが、これに限られるものではない。第1凸部530bは、発光素子20の上面10D側に配置されてもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
10 パッケージ
20 発光素子
21 第1ワイヤ
22 第2ワイヤ
30 封止樹脂
40 成形体
50 第1リード
51 第1接続部
52 第1端子部(「外縁部」の一例)
520 第1端子凸部
520a 延出部
520b 第1凸部
520c 第2凸部
521 第1端子凹部
521a 第1凹部
521b 第2凹部
52S 第1端子内側露出面
53 第1ヒートシンク部(「外縁部」の一例)
530 第1端子凸部
530a 延出部
530b 第1凸部
530c 第2凸部
531 第1端子凹部
531a 第1凹部
531b 第2凹部
53S 第1ヒートシンク内側露出面
60 第2リード
61 第2接続部
62 第2端子部(「外縁部」の一例)
63 第2ヒートシンク部
70 金属板
80 リードフレーム
90 パッケージアレイ
10A 光出射面
10B 背面
10C 下面
10D 上面
10E 第1側面
10F 第2側面
11 載置凹部
11A 載置凹部11の底面
11B 載置凹部11の内周面

Claims (14)

  1. 発光素子と、
    成形体と前記成形体に埋設されるリードとによって構成される略直方体形状のパッケージと、を備え、
    前記パッケージは、光出射面と、前記光出射面の反対に設けられる背面と、前記光出射面と前記背面とに連なる下面と、前記光出射面に形成されており、前記発光素子が載置される底面と前記底面に連なる内周面とを有する載置凹部と、を有し、
    前記リードは、前記光出射面側に突出し、前記載置凹部の前記内周面において前記成形体から露出する第1凸部と、前記第1凸部の背面に形成される第1凹部と、を有し、
    前記第1凹部は、前記背面と前記下面に連なって開口する、
    発光装置。
  2. 前記リードは、前記載置凹部の前記底面の一部を形成する接続部と、前記接続部の外縁に連なる外縁部と、を有し、前記第1凸部及び第1凹部は前記外縁部に形成される、
    請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記外縁部は、前記第1凸部の前記光出射面側に突出する第2凸部と、前記第1凹部から前記第2凸部に向かって形成される第2凹部と、をさらに含み、
    前記第2凸部の前記光出射面側は、前記成形体に覆われており
    前記第2凹部は、前記背面と前記下面に連なって開口する、
    請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記成形体は、前記第1凸部の前記光出射面側に設けられる、
    請求項1乃至3のいずれかに記載の発光装置。
  5. 前記第1凸部は、前記光出射面において前記成形体から露出する、
    請求項1に記載の発光装置。
  6. 前記第1凸部は、前記接続部の前記下面側に配置される、
    請求項2に記載の発光装置。
  7. 前記第1凸部は、前記載置凹部の前記底面に対して鈍角を成し、前記内周面において前記成形体から露出する内側露出面を有する、
    請求項1乃至6のいずれかに記載の発光装置。
  8. 前記パッケージは、前記光出射面と前記背面とに連なる下面と、前記下面の反対に設けられる上面と、をさらに有しており、
    前記第1凸部は、前記発光素子の前記下面側又は前記上面側に配置される、
    請求項1乃至7のいずれかに記載の発光装置。
  9. 請求項1に記載の発光装置の製造方法であって、
    第1面と前記第1面の反対に設けられる第2面とを有するリード片にプレス加工を施すことによって、前記第1面に第1凹部を形成するとともに、前記第2面から突出する第1凸部を形成するプレス工程と、
    前記リード片を成形体に埋設して、底面と前記底面に連なる内周面とを含む載置凹部を有するパッケージを形成する埋設工程と、
    前記載置凹部の前記底面に発光素子を載置する載置工程と、
    を備え、
    前記埋設工程では、前記載置凹部の前記内周面において前記第1凸部を前記成形体から露出させる、
    発光装置の製造方法。
  10. 請求項1に記載の発光装置を製造するためのパッケージアレイであって、
    成形樹脂板と前記成形樹脂板に埋設されるリード片とによってそれぞれ構成されており、光出射面と、前記光出射面の反対に設けられる背面と、前記光出射面に形成されており、底面と前記底面及び前記光出射面に連なる内周面とを含む載置凹部とをそれぞれ有し、互いに連結された複数のパッケージを備え、
    前記リード片は、前記光出射面側に突出し、前記載置凹部の前記内周面において前記成形体から露出する第1凸部と、前記第1凸部の背面に形成される第1凹部と、を有する、
    パッケージアレイ。
  11. 発光素子と、成形体と前記成形体に埋設されるリードとによって構成される略直方体形状のパッケージと、を備え、
    前記パッケージは、光出射面と、前記光出射面の反対に設けられる背面と、前記光出射面及び前記背面に連なる下面と、前記光出射面及び前記下面に連なる側面と、前記光出射面に形成されており、前記発光素子が載置される底面を有する載置凹部と、を有し、
    前記リードは、前記底面の一部を形成する接続部と、前記接続部の前記下面側に連なる端子部と、を有し、
    前記端子部は、前記光出射面側に突出し、前記下面から前記側面にかけて前記成形体から露出される凸部と、前記凸部の背面に形成される凹部とを有し、
    前記凹部は、前記背面と前記下面に連なって開口する、
    発光装置。
  12. 前記端子部は、前記背面において前記成形体から露出している、
    請求項11に記載の発光装置。
  13. 前記端子部は、前記凸部の背面に形成された凹部を含む、
    請求項12に記載の発光装置。
  14. 前記凸部は、前記載置凹部の内周面において前記成形体から露出する、
    請求項11乃至13のいずれかに記載の発光装置。
JP2012556859A 2011-02-10 2012-02-03 発光装置、発光装置の製造方法、及びパッケージアレイ Active JP5867417B2 (ja)

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