JP7174218B2

JP7174218B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP7174218B2
Application number: JP2017250529A
Authority: JP
Inventors: 貴行五十嵐
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2022-11-17
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JP2019117851A

Description

本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a light-emitting device and a manufacturing method thereof.

従来より、照明や自動車のヘッドライト用等に、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, light emitting diodes (LEDs) have been used for lighting, automobile headlights, and the like.

特許文献１に開示される発光装置の断面図を図１０に示す。この図に示す発光装置１０００は、キャビティ１１８を有するベースケーシング１１２と、キャビティ１１８内に配置された半導体チップ１２０と、この半導体チップ１２０と外部電気端子１１４とを電気的に接続するワイヤ１２２と、キャビティ１１８内の半導体チップ１２０とキャビティ側壁との間に充填される充填物質１２８と、半導体チップ１２０をカプセル化するカプセル化物質１３２とを備えている。このようなカプセル化物質１３２には、エポキシド樹脂等が使用されている。 FIG. 10 shows a cross-sectional view of the light emitting device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. The light emitting device 1000 shown in this figure includes a base casing 112 having a cavity 118, a semiconductor chip 120 arranged in the cavity 118, wires 122 electrically connecting the semiconductor chip 120 and external electrical terminals 114, A filling material 128 filled between the semiconductor chip 120 in the cavity 118 and the cavity sidewalls and an encapsulating material 132 encapsulating the semiconductor chip 120 are provided. Epoxide resin or the like is used for such an encapsulating substance 132 .

このように、カプセル化物質１３２で封止された発光装置１０００において、外部電気端子１１４と半導体チップ１２０とを接続するワイヤ１２２の下に溝部が形成されている。この溝部には、光取り出し効率を向上させるため、充填物質１２８を流し込み、溝部を覆うようにしている。 Thus, in the light emitting device 1000 encapsulated with the encapsulant 132 , grooves are formed under the wires 122 connecting the external electrical terminals 114 and the semiconductor chip 120 . In order to improve the light extraction efficiency, a filling material 128 is poured into the groove to cover the groove.

しかしながら、充填物質１２８がワイヤ１２２を伝って半導体チップ１２０に達すると、半導体チップ１２０の発光面に充填物質１２８の樹脂が付着してしまい、取り出し効率が低下する問題があった。 However, when the filling material 128 reaches the semiconductor chip 120 along the wire 122, the resin of the filling material 128 adheres to the light emitting surface of the semiconductor chip 120, resulting in a problem of reduced extraction efficiency.

特開２００４－０４００９９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-040099

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的の一は、ワイヤを伝って樹脂が発光素子に付着することを回避可能な発光装置及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 such a background, and one of its objects is to provide a light-emitting device and a method for manufacturing the same that can prevent resin from adhering to a light-emitting element along a wire. be.

本発明の一形態によれば、発光素子と、前記発光素子を囲むように配置された樹脂製の枠体と、前記発光素子と電気的に接続するための回路基板と、各発光素子を、回路基板と接続するためのワイヤとを備える発光装置であって、前記ワイヤが、前記発光素子と接続される第一端縁と、前記回路基板と接続される第二端縁とを備え、前記第二端縁は前記枠体に被覆されており、前記ワイヤが、その中間部の第一位置で折曲され、該第一位置と前記第二端縁との間の第二位置に、前記ワイヤの他の部分よりも太い外径を有し、該ワイヤと異なる部材で形成された太径部を形成することができる。 According to one aspect of the present invention, a light emitting element, a resin frame arranged so as to surround the light emitting element, a circuit board for electrically connecting to the light emitting element, and each light emitting element, A light emitting device comprising a wire for connection with a circuit board, the wire comprising a first edge connected to the light emitting element and a second edge connected to the circuit board, A second edge is covered by the frame, the wire is bent at a first location in the middle thereof, and the wire is bent at a second location between the first location and the second edge. A large-diameter portion having an outer diameter larger than that of the other portion of the wire and made of a material different from that of the wire can be formed.

また、他の形態に係る発光装置の製造方法によれば、内部に凹部を形成した樹脂製の枠体と、前記凹部内に配置されたサブマウントと、前記サブマウント上に実装された発光素子と、外部と電気的に接続するための回路基板と、各発光素子を、前記回路基板と接続するためのワイヤとを備える発光装置の製造方法であって、前記回路基板の間に、前記発光素子を前記サブマウント上に配置する工程と、前記ワイヤの一方の第一端縁を前記発光素子と、前記ワイヤの他方の第二端縁を前記回路基板と、それぞれ接続すると共に、その中間の第一位置で折曲されるように、ワイヤボンディングを行う工程と、前記第一位置と前記第二端縁との間の第二位置に、前記ワイヤの他の部分よりも太い外径を有し、該ワイヤと異なる部材で形成された太径部を形成する工程と、前記回路基板の上面に、前記枠体を形成する工程とを含むことができる。 According to another aspect of the method for manufacturing a light-emitting device, there is provided a resin frame having a recess formed therein, a submount disposed within the recess, and a light-emitting element mounted on the submount. , a circuit board for electrically connecting to the outside, and wires for connecting each light emitting element to the circuit board, wherein the light emitting device is provided between the circuit boards. placing a device on the submount; connecting a first edge of one of the wires to the light emitting device and a second edge of the wire to the circuit board, respectively, and connecting therebetween; wire bonding such that the wire is bent at a first position; and forming a large-diameter portion made of a material different from the wire; and forming the frame on the upper surface of the circuit board.

本発明の一形態によれば、樹脂がワイヤを伝って発光素子に付着する事態を、太径部でもって抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, the large-diameter portion can prevent the resin from adhering to the light-emitting element along the wire.

本発明の実施形態１に係る発光装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 図１の発光装置の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of the light emitting device of FIG. 1; FIG. 図１の発光装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。2 is a cross-sectional view of the light-emitting device of FIG. 1 taken along line III-III. FIG. 本発明の実施形態２に係る発光装置を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a light emitting device according to Embodiment 2 of the present invention; 図４の発光装置の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the light emitting device of FIG. 4; 実施例１に係る太径部を示す写真である。4 is a photograph showing a large-diameter portion according to Example 1. FIG. 比較例に係るワイヤを示す写真である。It is a photograph showing a wire according to a comparative example. 実施例２に係る太径部を示す模式断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a large-diameter portion according to Example 2; 図９Ａ～図９Ｆはワイヤに太径部を形成する手順を示す要部拡大断面図で9A to 9F are enlarged cross-sectional views of essential parts showing the procedure for forming a large-diameter portion on the wire. 従来の発光装置を示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view showing a conventional light emitting device.

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置及びその製造方法は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the light-emitting device and the manufacturing method thereof described below are for embodying the technical idea of the present invention, and unless there is a specific description, the present invention is not limited to the following. In addition, the contents described in one embodiment and example can also be applied to other embodiments and examples. Note that the sizes and positional relationships of members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation.

なお以下、図中に示す「ｘ」方向を「横」方向、「ｙ」方向を「縦」方向、「ｚ」方向を「上下」方向又は「厚さ」方向と呼ぶことがある。なお、以下に示す実施の形態及び実施例の発光装置は、上面視において、横方向が長手方向となるものであるが、この限りではない。
［実施形態１］ Hereinafter, the "x" direction, the "y" direction, the "vertical" direction, and the "z" direction shown in the drawings may be referred to as the "horizontal" direction, the "vertical" direction, or the "thickness" direction. In the light-emitting devices of the embodiments and examples described below, the longitudinal direction is the horizontal direction when viewed from above, but this is not the only option.
[Embodiment 1]

本発明の実施形態１に係る発光装置を図１～図３に示す。これらの図において、図１は本発明の実施形態１に係る発光装置１００を示す斜視図、図２は図１の発光装置１００の分解斜視図、図３は図１の発光装置１００のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図を、それぞれ示している。 A light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIGS. 1 to 3. FIG. In these figures, FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device 100 according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the light emitting device 100 of FIG. 1, and FIG. A cross-sectional view along line III is shown, respectively.

発光装置１００は、図１及び図２に示すように、筐体側凹部３を備える筐体２と、この筐体２の筐体側凹部３に嵌合される基体４と、この基体４上に設けられたサブマウント５と、このサブマウント５上に設けられた発光素子６と、この発光素子６からワイヤ１（図３参照）を介して接続されサブマウント５の周囲で基体４上に設置された回路基板７を備える。そして、発光装置１００は、一例として、回路基板７に形成された開口部７ａの周縁に枠体９が設けられ、その枠体９の内側に形成された凹部を、封止樹脂部８で封止している。
（筐体２） As shown in FIGS. 1 and 2 , the light emitting device 100 includes a housing 2 having a housing side recess 3 , a base 4 fitted in the housing side recess 3 of the housing 2 , and a base 4 provided on the base 4 . A submount 5 mounted on the submount 5, a light emitting element 6 provided on the submount 5, and a light emitting element 6 connected to the light emitting element 6 via a wire 1 (see FIG. 3) and placed on a substrate 4 around the submount 5. A circuit board 7 is provided. In the light emitting device 100, for example, a frame 9 is provided around the periphery of the opening 7a formed in the circuit board 7, and a recess formed inside the frame 9 is sealed with the sealing resin portion 8. is stopping.
(Case 2)

筐体２は、絶縁性部材で構成される。この筐体２は、発光装置１００を実装する実装部材から、発光素子６及び回路基板７までの沿面距離を確保すると共に、装置のケースの役割をするものである。この筐体２としては、絶縁耐圧性が確保でき、熱伝導率が絶縁物質のなかでも比較的高い材料が必要であり、さらには、耐熱性が高く熱膨張率の低い材料が好ましい。好適にはセラミックスを使用することが望ましい。筐体２を構成する材料として、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素などが挙げられる。 The housing 2 is composed of an insulating member. The housing 2 secures a creepage distance from the mounting member on which the light emitting device 100 is mounted to the light emitting element 6 and the circuit board 7, and also serves as a case for the device. For the housing 2, a material that can ensure dielectric strength and has a relatively high thermal conductivity among insulating substances is required, and a material that has high heat resistance and a low coefficient of thermal expansion is preferable. Ceramics are preferably used. Materials forming the housing 2 include, for example, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, and silicon carbide.

筐体２は、図１～図３に示すように、平面視において一方向に延長した六角形状としている。また六角形状の中央に、筐体側凹部３を形成している。筐体側凹部３は、側壁３ａと底壁３ｂで囲まれた直方体状に形成される。また筐体側凹部３は、基体４を収納して接合するとき、基体４の底面が筐体側凹部３の底壁３ｂの表面に当接するように形成されている。さらに筐体側凹部３の側壁３ａは、基体４の上面までの範囲で形成されており、ここでは、側壁３ａの上面が基体４の上面と略同一平面になるように形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the housing 2 has a hexagonal shape extending in one direction in plan view. A housing-side concave portion 3 is formed in the center of the hexagonal shape. The housing-side recessed portion 3 is formed in a rectangular parallelepiped shape surrounded by a side wall 3a and a bottom wall 3b. Further, the housing-side recessed portion 3 is formed so that the bottom surface of the base body 4 contacts the surface of the bottom wall 3b of the housing-side recessed portion 3 when the base body 4 is accommodated and joined. Furthermore, the side wall 3a of the housing-side concave portion 3 is formed up to the upper surface of the base 4, and here, the upper surface of the side wall 3a and the upper surface of the base 4 are formed to be substantially flush with each other.

また筐体側凹部３の長手方向において、頂部をそれぞれＵ字状に窪ませ、さらに取付部２ｂを形成している。取付部２ｂは取付溝や取付穴等として、発光装置１００を照明器具等の所定位置に固定ボルトＢｔ等で固定できるようにしている。 Moreover, in the longitudinal direction of the housing-side concave portion 3, each top portion is recessed in a U-shape to form a mounting portion 2b. The mounting portion 2b is formed as a mounting groove, a mounting hole, or the like so that the light emitting device 100 can be fixed to a predetermined position of a lighting fixture or the like with a fixing bolt Bt or the like.

筐体側凹部３は、基体４を嵌合するためのものである。この筐体側凹部３は、底壁３ｂの厚みとして、例えば、照明器具として屋外灯具で使う際に要求されるＡＣ５ｋＶ程度の絶縁耐圧性が確保でき、かつ熱伝導をできるだけ妨げないような厚みにすることが望ましい。底壁３ｂは、アルミナを筐体２として用いた場合は、一例として、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みが望ましい。このとき、筐体２は、板状のアルミナに比べ、箱型ケース状に成形されていることから、底壁３ｂの厚みを薄くしても強度が確保しやすく、割れ、反り、ゆがみ等の発生を抑制することができる。 The housing side recess 3 is for fitting the base 4 . The thickness of the bottom wall 3b of the housing-side concave portion 3 is such that, for example, a dielectric strength of about 5 kV AC, which is required when used as an outdoor lighting fixture as a lighting fixture, can be secured, and heat conduction is not hindered as much as possible. is desirable. When alumina is used as the housing 2, the bottom wall 3b preferably has a thickness of 0.3 mm or more and 1 mm or less, for example. At this time, since the housing 2 is formed in a box-shaped case shape compared to plate-shaped alumina, it is easy to secure strength even if the thickness of the bottom wall 3b is reduced, and cracks, warpage, distortion, etc., can be easily secured. The occurrence can be suppressed.

筐体側凹部３は、図３に示すように、底壁３ｂの厚みよりも、側壁３ａの厚みが大きくなるように構成されている。側壁３ａは、厚みをもたせることで、空気中への放熱が効率よく行われる。具体的には、基体４から熱を受け取り、一時的に蓄熱し、側壁内で拡散し、効率的に外側へ熱を放射することができる。また、側壁３ａは、後記する照明器具３０の金属筐体３０ａ側の広い範囲に熱を伝達して拡散放熱の効率を上げると共に、沿面距離を大きく取ることが可能となる。また、底壁３ｂは、側壁３ａより薄くすることで、照明器具等に組み込んだ際に、ヒートシンク等に早く熱を伝達して拡散放熱の効率を上げることができる。
（基体４） As shown in FIG. 3, the housing-side recessed portion 3 is configured such that the side wall 3a is thicker than the bottom wall 3b. The side walls 3a are made thick to efficiently dissipate heat into the air. Specifically, heat can be received from the substrate 4, temporarily stored, diffused within the side wall, and efficiently radiated to the outside. Further, the side wall 3a can transfer heat to a wide area on the side of the metal housing 30a of the lighting fixture 30, which will be described later, to increase the efficiency of diffusion and heat dissipation, and also to secure a large creepage distance. Further, by making the bottom wall 3b thinner than the side wall 3a, when it is incorporated in a lighting fixture or the like, heat can be transferred quickly to a heat sink or the like, and the efficiency of diffusion and heat dissipation can be improved.
(Substrate 4)

図２及び図３に示すように、基体４は、ここでは、上面と下面とが同一形状となる立体形状に、具体的には直方体形状に形成されている。そして、基体４の側面及び底面は、筐体２の筐体側凹部３に嵌合して筐体側凹部３の側壁３ａの内面及び筐体側凹部３の底壁３ｂにそれぞれ接触するように平坦面に形成されている。基体４は、筐体２の筐体側凹部３の深さと同等かそれ以上の厚みとなるように形成されている。このような構成により、基体４から筐体２へ効率よく放熱される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the base body 4 here has a three-dimensional shape in which the upper surface and the lower surface have the same shape, specifically, a rectangular parallelepiped shape. The side and bottom surfaces of the base 4 are flat so as to fit into the housing-side recess 3 of the housing 2 and contact the inner surface of the side wall 3a of the housing-side recess 3 and the bottom wall 3b of the housing-side recess 3, respectively. formed. The base 4 is formed to have a thickness equal to or greater than the depth of the housing-side recess 3 of the housing 2 . With such a configuration, heat is efficiently radiated from the base 4 to the housing 2 .

基体４としては、熱伝導率の高い材料が好ましく、例えばＡｌ、Ｃｕ又はそれらの合金材料などが望ましい。さらに、筐体２やサブマウント５との接合信頼性を考慮すると、熱伝導率が高く、かつ熱膨張率の小さいものが望ましく、例えば、Ｃｕ－Ｍｏ積層材料やＡｌ－Ｃ複合材料、Ａｌ－ＳｉＣ複合材料などを使用することがより好ましい。特に、基体４としてＡｌ－Ｃ複合材料を使用すると、熱伝導率に異方性があるので、熱伝導率の高い方向を厚み方向に用いることにより、底面における熱密度低下を促進することが可能であり、放熱性をさらに高くすることができるために好ましい。 As the substrate 4, a material having a high thermal conductivity is preferable, such as Al, Cu, or an alloy material thereof. Furthermore, considering the reliability of bonding with the housing 2 and the submount 5, materials with high thermal conductivity and low coefficient of thermal expansion are desirable. More preferably, a SiC composite material or the like is used. In particular, when an Al—C composite material is used as the substrate 4, the thermal conductivity is anisotropic. Therefore, by using the direction of high thermal conductivity in the thickness direction, it is possible to promote the reduction of the thermal density at the bottom surface. , which is preferable because the heat dissipation can be further increased.

そして基体４は、複数の発光素子６を集中して実装し、高電力（１０Ｗ以上）を印加した場合においても、基体４の上面から底面への熱拡散移動によって、底面における熱密度を十分に低くすることが可能となる。そのため、基体４の熱伝導特性により、接触している次段の筐体２による熱抵抗が増加する影響を最小限に抑えることが可能となる。従って、発光装置１００として、発光面積が小さいまま高出力化することが可能となるため、配光制御性も高めることができることになる。 Further, even when a plurality of light emitting elements 6 are mounted intensively on the substrate 4 and a high power (10 W or more) is applied, the thermal diffusion transfer from the top surface to the bottom surface of the substrate 4 sufficiently increases the heat density at the bottom surface. can be lowered. Therefore, it is possible to minimize the influence of an increase in thermal resistance due to the contacting next-stage housing 2 due to the heat conduction properties of the base 4 . Therefore, since the light emitting device 100 can have a high output while maintaining a small light emitting area, light distribution controllability can also be improved.

基体４は、少なくとも熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料を用いることが望ましい。さらに、基体４は、上面に実装された発光素子６の熱が底面において均一に拡散可能な厚み、例えば３ｍｍ以上であることが望ましい。 It is desirable to use a material having a thermal conductivity of at least 100 W/(m·K) or more for the substrate 4 . Further, the substrate 4 preferably has a thickness, for example, 3 mm or more, which allows the heat of the light emitting element 6 mounted on the upper surface to be uniformly diffused at the bottom surface.

筐体２と基体４とは、筐体側凹部３の底壁３ｂの表面及び基体４の底面において接合され接触面積が大きいことが望まれる。したがって、接触を確実にするためには、例えば、熱硬化高熱伝導性シリコーン、ＳｎＡｇ（Ｃｕ）ハンダ、ＡｕＳｎ共晶、ＡｌＣｕ共晶などの接合材料を使用することが好ましい。また、接合材料の粘度及び使用量を適時調整することにより、底面のみならず、筐体側凹部３に基体４を嵌合したときに這い上がり効果にて、側面部分まで接合材料による密着を促すことも可能である。また、接合材料が側面部分まで這い上がることで、その領域において、筐体２と基体４とが実質的に当接することになる。 It is desired that the housing 2 and the base 4 are joined at the surface of the bottom wall 3b of the housing-side concave portion 3 and the bottom surface of the base 4 so that the contact area is large. Therefore, in order to ensure contact, it is preferable to use a bonding material such as thermosetting high thermal conductivity silicone, SnAg(Cu) solder, AuSn eutectic, AlCu eutectic, for example. In addition, by adjusting the viscosity and the amount of the bonding material appropriately, it is possible to promote adhesion of the bonding material not only to the bottom surface but also to the side surface portion due to the crawling effect when the base body 4 is fitted into the recessed portion 3 on the housing side. is also possible. In addition, since the bonding material crawls up to the side portion, the housing 2 and the base 4 are substantially brought into contact with each other in that region.

基体４は、その上面が筐体２の筐体側凹部３の深さと同等かそれ以上の高さとなるため、筐体２との接合時の加圧が容易になるばかりでなく、基体４の上面に実装される発光素子６の光を筐体２で遮ることもなくなるため、光の取り出し効率を高めることができる。また基体４は、その上面にサブマウント５及び回路基板７を、熱結合状態で配置している。
（サブマウント５） Since the upper surface of the base body 4 has a height equal to or higher than the depth of the housing-side concave portion 3 of the housing 2, not only is it easy to pressurize when joining with the housing 2, but also the upper surface of the base body 4 Since the housing 2 does not block the light from the light emitting element 6 mounted in the housing 2, the light extraction efficiency can be improved. The substrate 4 also has a submount 5 and a circuit board 7 arranged on its upper surface in a thermally coupled state.
(Submount 5)

図１～図３に示すように、サブマウント５は、基体４の上面に接合され、複数の発光素子６を実装するために用いられる。このサブマウント５は、ここでは、矩形板状に形成され、熱伝導性の高い材料で形成されることが好ましい。サブマウント５は、熱伝導率が高く、熱膨張率が低く、面精度の出しやすい部材が好ましい。例えば、サブマウント５は、シリコン、窒化アルミ、窒化ケイ素、炭化ケイ素などの素材が挙げられる。そして、サブマウント５は、次段の基体４に素早く熱を伝えるために、厚みは十分薄くすることが望ましい。サブマウント５は、例えば、０．２ｍｍ～１ｍｍ程度が望ましい。 As shown in FIGS. 1 to 3, the submount 5 is bonded to the upper surface of the substrate 4 and used to mount a plurality of light emitting elements 6. FIG. This submount 5 is preferably formed in the shape of a rectangular plate here and made of a material with high thermal conductivity. The submount 5 preferably has a high thermal conductivity, a low coefficient of thermal expansion, and a high surface accuracy. For example, the submount 5 may be made of materials such as silicon, aluminum nitride, silicon nitride, and silicon carbide. It is desirable that the submount 5 be sufficiently thin in order to quickly conduct heat to the substrate 4 in the next stage. The submount 5 is desirably about 0.2 mm to 1 mm, for example.

サブマウント５は、基体４の上面の平面度が十分でない場合、基体４に接合部材を介して接合されることで、基体４の上面の凹凸をキャンセルすることができる。発光素子実装面については、例えば、白色樹脂などの、光反射膜が設けられていることが望ましい。サブマウント５と、基体４の接合においては、Ａｇペースト、ＳｎＡｇ（Ｃｕ）半田、ＡｎＳｎ共晶、Ａｇ焼結材料などの接合部材が使用される。また、それぞれの接合部材・方式に応じて適時、接合面に鍍金等の表面処理が施されることが好ましい。
（発光素子６） If the flatness of the upper surface of the base 4 is not sufficient, the submount 5 can cancel the unevenness of the upper surface of the base 4 by bonding to the base 4 via a bonding member. It is desirable that the light emitting element mounting surface is provided with a light reflecting film such as white resin. A joining member such as Ag paste, SnAg(Cu) solder, AnSn eutectic, Ag sintering material, or the like is used for joining the submount 5 and the base 4 . In addition, it is preferable that the joint surface is subjected to surface treatment such as plating as appropriate according to each joining member and method.
(Light emitting element 6)

発光素子６としては、発光ダイオードを用いるのが好ましく、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。発光素子６は、ここでは、複数がサブマウント５に縦横に２次元配列で設けられる。マトリックス状に配置された各発光素子６は、ワイヤ１により電気的に配線されて回路基板７に接続されている（図３参照）。この発光素子６は、例えば、青色（波長４３０ｎｍ～４９０ｎｍの光）の発光素子６としては、窒化物系半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることができる。また、発光素子６は、その上面の一側にｐ電極が、他側にｎ電極が設けられた構造の素子であっても、フリップチップ実装される構造の素子であっても、対向電極構造の発光素子であってもよい。発光素子の成分組成や発光色、サイズ等は上記に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。 A light-emitting diode is preferably used as the light-emitting element 6, and any wavelength can be selected depending on the application. Here, a plurality of light-emitting elements 6 are provided in a two-dimensional array on the submount 5 vertically and horizontally. The light emitting elements 6 arranged in a matrix are electrically wired by wires 1 and connected to a circuit board 7 (see FIG. 3). The light emitting element 6 is, for example, a blue (light having a wavelength of 430 nm to 490 nm) nitride semiconductor (In _X Al _Y Ga _1-XY N, 0≦X, 0≦Y, X+Y≦1 ) can be used. The light-emitting element 6 may have a structure in which a p-electrode is provided on one side of the upper surface and an n-electrode on the other side, or a structure in which the light-emitting element 6 is flip-chip mounted. may be a light emitting element. The component composition, emission color, size, and the like of the light-emitting element are not limited to those described above, and can be appropriately selected according to the purpose.

回路基板７は、図示しない外部の電源からの給電を発光素子６に行うためのものである。この回路基板７は、中央に矩形状に貫通された開口部７ａが形成されている。この開口部７ａは、サブマウント５の外形よりも一回り大きく形成されている。これにより図３の断面図に示すように、基体４上に、サブマウント５と回路基板７とを離間させて配置する。 The circuit board 7 is for supplying power to the light emitting element 6 from an external power source (not shown). The circuit board 7 has a rectangular opening 7a formed in the center thereof. The opening 7 a is formed to be one size larger than the outer shape of the submount 5 . Thereby, as shown in the cross-sectional view of FIG.

複数の発光素子６同士は、中間ワイヤ１’で電気的に接続されている。回路基板７は、各発光素子６の外部に接続されるワイヤ１を複数接続して、ワイヤ１、１’を介して全ての発光素子６に給電できるように配線が形成されている。回路基板７は、基体４上で基体４に接合材を介して当接するように設置されている。回路基板７は、基体４に当接する面が通電しないように構成され、板厚がほぼサブマウント５と同等に形成されている。また、ここで使用される接合材は、サブマウント５を接合する接合部材であってもよく、一般的なものであってもよい。
（波長変換部１０） The plurality of light emitting elements 6 are electrically connected by intermediate wires 1'. The circuit board 7 is formed with wiring so that a plurality of wires 1 connected to the outside of each light emitting element 6 can be connected and power can be supplied to all the light emitting elements 6 via the wires 1 and 1'. The circuit board 7 is placed on the base 4 so as to be in contact with the base 4 via a bonding material. The circuit board 7 is configured so that the surface that abuts against the base 4 is not electrically conductive, and has a thickness substantially equal to that of the submount 5 . Also, the bonding material used here may be a bonding member for bonding the submount 5, or may be a general one.
(Wavelength converter 10)

図３に示すように、サブマウント５及び発光素子６の上面を、波長変換部１０で層状に被覆している。波長変換部１０は、発光素子６が発する光の波長を、異なる波長の光に変換する部材である。このような波長変換部１０は、蛍光物質が好適に利用できる。発光素子６を波長変換部１０で被覆した状態で、封止樹脂部８に封止されている。この波長変換部１０は、単層とする他、複数層とすることもできる。また波長変換部１０を構成する蛍光物質の種類を、１種とすることもできるし、複数種とすることもできる。蛍光物質としては、用いる発光素子６の出射光の波長、得ようとする光の色などを考慮して、公知のもののいずれをも用いることができる。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ－Ａｌ₂Ｏ₃－ＳｉＯ₂）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄）、βサイアロン蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ）などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色系）を出射する発光装置、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。特に、青色発光素子に組み合わせて白色発光させる蛍光体としては、青色で励起されて黄色のブロードな発光を示す蛍光体を用いることが望ましい。 As shown in FIG. 3, the upper surfaces of the submount 5 and the light emitting element 6 are covered with a wavelength conversion section 10 in a layered manner. The wavelength converter 10 is a member that converts the wavelength of light emitted by the light emitting element 6 into light of a different wavelength. A fluorescent material can be suitably used for such a wavelength conversion unit 10 . The light emitting element 6 is sealed with the sealing resin part 8 while being covered with the wavelength conversion part 10 . The wavelength conversion section 10 may be of a single layer or may be of multiple layers. Also, the type of the fluorescent substance that constitutes the wavelength conversion section 10 can be one type, or can be a plurality of types. As the fluorescent substance, any known substance can be used in consideration of the wavelength of the light emitted from the light emitting element 6 to be used, the color of the light to be obtained, and the like. Specifically, cerium-activated yttrium aluminum garnet (YAG), cerium-activated lutetium aluminum garnet (LAG), europium and/or chromium-activated nitrogen-containing calcium aluminosilicate (CaO- Al ₂ O ₃ —SiO ₂ ), europium-activated silicate ((Sr, Ba) ₂ SiO ₄ ), β-sialon phosphor, KSF-based phosphor (K ₂ SiF ₆ :Mn), and the like. As a result, a light-emitting device that emits a mixed color light (for example, white light) of primary light and secondary light of visible wavelengths, and a light-emitting device that emits secondary light of visible wavelengths upon being excited by primary light of ultraviolet light can be obtained. can. In particular, as a phosphor that emits white light in combination with a blue light emitting element, it is desirable to use a phosphor that emits broad yellow light when excited by blue.

波長変換部１０は、複数の種類の蛍光体を組み合わせて用いてもよい。例えば、Ｓｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-Z：Ｅｕ、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｚｎ：Ｃｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ）₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＢ_xＮ_3+x：Ｅｕ、Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ及びＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕなどの蛍光体を所望の色調に適した組み合わせや配合比で用いて、演色性や色再現性を調整することもできる。 The wavelength conversion unit 10 may use a combination of multiple types of phosphors. For example, _Si6 _- _ZAlZOZN8 _-Z _: Eu, _Lu3Al5O12 :Ce, _BaMgAl10O17 : _Eu , _BaMgAl10O17 : _Eu , Mn, ₍ Zn,Cd)Zn:Cu , (Sr, Ca) ₁₀ (PO ₄ ) ₆ Cl ₂ : Eu, Mn, (Sr, Ca) ₂ Si ₅ N ₈ : Eu, CaAlSiB _x N _3+x : Eu, K ₂ SiF ₆ : Mn and CaAlSiN ₃ : It is also possible to adjust color rendering properties and color reproducibility by using phosphors such as Eu in a combination or compounding ratio suitable for a desired color tone.

発光素子６を被覆する封止樹脂部８中に波長変換部１０を含める構成において、波長変換部１０は層状に単層又は複数層を設けてもよいし、あるいは封止樹脂部に分散させてもよい。この場合、発光素子周囲の波長変換部は、封止樹脂部中に蛍光物質を混合して封止と同時に沈降／分散状態として実現させてもよいし、透光性材料に蛍光物質をあらかじめ混合し成形された板材料などを封止樹脂部上面に接合させて使用してもよい。また、樹脂封止前にスプレー塗布等で散在させてもよい。
（封止樹脂部８） In the configuration in which the wavelength conversion section 10 is included in the sealing resin section 8 covering the light emitting element 6, the wavelength conversion section 10 may be provided in a single layer or a plurality of layers, or may be dispersed in the sealing resin section. good too. In this case, the wavelength conversion part around the light emitting element may be realized by mixing a fluorescent substance in the sealing resin part and realizing a sedimentation/dispersion state at the same time as sealing, or mixing the fluorescent substance in the translucent material in advance. A molded plate material or the like may be bonded to the upper surface of the sealing resin portion for use. Alternatively, the particles may be dispersed by spray coating or the like before resin encapsulation.
(sealing resin portion 8)

図３に示すように、封止樹脂部８は、発光素子６を保護するものである。この封止樹脂部８は、発光素子６で発光された光及び波長変換部１０で波長変換された光を透過することができる樹脂で形成されている。この樹脂を、第三線膨張係数を有する第三樹脂材製とする。第三樹脂材としては、例えばシリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等、発光素子６からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。さらにシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも、１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。さらにまた、これらの有機物に限られず、ガラス、シリカゲル等の無機物も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、波長変換部材（蛍光部材）等を含有させることもできる。封止部材の充填量は、発光素子６が被覆される量であればよい。この封止樹脂部８は、その周りに形成された枠体９の内側に充填されて設けられている。
（枠体９） As shown in FIG. 3, the sealing resin portion 8 protects the light emitting element 6. As shown in FIG. The sealing resin portion 8 is made of a resin that can transmit the light emitted by the light emitting element 6 and the light wavelength-converted by the wavelength conversion portion 10 . This resin is made of a third resin material having a third coefficient of linear expansion. As the third resin material, for example, a silicone resin composition, a modified silicone resin composition, an epoxy resin composition, a modified epoxy resin composition, an acrylic resin composition, or the like, having translucency that allows the light from the light emitting element 6 to pass therethrough. An insulating resin composition having Furthermore, silicone resins, epoxy resins, urea resins, fluorine resins, and hybrid resins containing at least one of these resins can also be used. Furthermore, it is not limited to these organic substances, and inorganic substances such as glass and silica gel can also be used. In addition to such materials, colorants, light diffusing agents, fillers, wavelength converting members (fluorescent members), and the like can be contained as desired. The filling amount of the sealing member may be an amount that covers the light emitting element 6 . The encapsulating resin portion 8 is provided by filling the inside of a frame 9 formed around it.
(Frame body 9)

枠体９は、第一樹脂材製とする。第一樹脂材としては、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡ等が好適に利用できる。これら母体となる樹脂に、発光素子６からの光を吸収し難く、かつ母体となる樹脂に対して屈折率差の大きい光反射性部材の粉末を分散することで、効率よく光を反射させることができる。光反射性部材としては、例えばＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＭｇＯ等が利用できる。このように枠体９に光反射性樹脂を用いることで、発光素子６からの光の外部取り出し効率を高めることができる。 The frame body 9 is made of the first resin material. As the first resin material, silicone resin, phenol resin, epoxy resin, BT resin, PPA, or the like can be suitably used. Light can be efficiently reflected by dispersing powder of a light-reflecting member that does not easily absorb light from the light-emitting element 6 and has a large difference in refractive index with respect to the base resin in these base resins. can be done. TiO ₂ , Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , MgO, etc. can be used as the light reflecting member. By using the light reflecting resin for the frame body 9 in this manner, the efficiency of extracting light from the light emitting element 6 to the outside can be enhanced.

発光装置１００は、波長変換部１０を設けている場合、発光素子６からの光が波長変換部１０で変換されて外部に放出される。また、回路基板７が筐体側凹部３の側壁３ａの内側である基体４の上面に設けられていることから、沿面距離を大きく取ることができ、高い電圧が必要な場合でも短絡することがない。
［実施形態２］ When the light emitting device 100 is provided with the wavelength conversion section 10, the light from the light emitting element 6 is converted by the wavelength conversion section 10 and emitted to the outside. Further, since the circuit board 7 is provided on the upper surface of the base body 4 inside the side wall 3a of the housing-side recessed portion 3, a large creepage distance can be secured, and short-circuiting does not occur even when a high voltage is required. .
[Embodiment 2]

サブマウント５は、一又は複数設けることができる。図１、図２の例では、サブマウント５を１つ用いる構成を説明したが、本発明はこの構成に限らず、サブマウントを２以上としてもよい。またサブマウントの数に応じて、回路基板７には開口部７ａが形成される。実施形態２として、サブマウントを３つ設けた発光装置２００の例を、図４及び図５に示す。これらの図に示す発光装置２００は、回路基板７に３つの開口部７ａが、所定間隔で矩形状に貫通して形成されている。開口部７ａは、サブマウント５の数に対応して形成される。
（溝部１５） One or a plurality of submounts 5 can be provided. Although the configuration using one submount 5 has been described in the examples of FIGS. 1 and 2, the present invention is not limited to this configuration, and two or more submounts may be used. Further, openings 7a are formed in the circuit board 7 according to the number of submounts. As Embodiment 2, an example of a light emitting device 200 provided with three submounts is shown in FIGS. 4 and 5. FIG. In the light emitting device 200 shown in these figures, three rectangular openings 7a are formed through the circuit board 7 at predetermined intervals. The openings 7 a are formed corresponding to the number of submounts 5 .
(Groove 15)

サブマウント５と回路基板７の間には、溝部１５が形成される。図１、図２に示す例では、回路基板７の開口部７ａの内面と、サブマウント５の外面との間に、基体４を底面とする溝部１５が形成されている。溝部１５には、図３の断面図に示すように、ワイヤ１の下方で、溝用樹脂部１１が充填される。
（ワイヤ１） A groove 15 is formed between the submount 5 and the circuit board 7 . In the example shown in FIGS. 1 and 2, between the inner surface of the opening 7a of the circuit board 7 and the outer surface of the submount 5, a groove 15 having the base 4 as its bottom surface is formed. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the groove portion 15 is filled with the groove resin portion 11 below the wire 1 .
(wire 1)

ワイヤ１は、発光素子６の電極と回路基板７上の接続箇所である配線部とを電気的に接続する部材である。ワイヤ１は、発光素子６と接続される第一端縁１ａと、回路基板７と接続される第二端縁１ｂとを備える。またワイヤ１の第二端縁１ｂは、枠体９に被覆されている。このワイヤ１の第一端縁１ａ及び第二端縁１ｂは、発光素子６、及び回路基板７の接続箇所に対し、上面から接続されている。具体的には、図３の断面図に示すように、回路基板７から斜め上方向にワイヤ１が延び、溝部１５を越えた後、下向きに折曲されて発光素子６の電極に向かって下り勾配に傾斜されている。このようにワイヤ１の形状は、中間部の折曲位置である第一位置１ｃで湾曲された山形に形成されている。ワイヤ１として、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ又はこれらの合金の金属線を用いることができる。特に封止部材からの応力による破断が生じにくく、熱抵抗等に優れるＡｕが好ましい。あるいは、ワイヤは、光の取り出し効率を高めるために、少なくとも表面がＡｇ又はその合金で構成されてもよい。 The wire 1 is a member that electrically connects an electrode of the light emitting element 6 and a wiring portion that is a connection portion on the circuit board 7 . The wire 1 has a first edge 1 a connected to the light emitting element 6 and a second edge 1 b connected to the circuit board 7 . A second edge 1 b of the wire 1 is covered with a frame 9 . A first edge 1a and a second edge 1b of the wire 1 are connected to connection points of the light emitting element 6 and the circuit board 7 from above. Specifically, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the wire 1 extends obliquely upward from the circuit board 7, passes over the groove 15, and is then bent downward toward the electrode of the light emitting element 6. Slanted to a slope. Thus, the shape of the wire 1 is formed in a chevron shape that is curved at the first position 1c, which is the bending position of the intermediate portion. As the wire 1, metal wires of Au, Cu, Ag, Pt, Al, or alloys thereof can be used. In particular, Au is preferable because it is less susceptible to breakage due to stress from the sealing member and is excellent in heat resistance and the like. Alternatively, the wire may be composed of Ag or its alloy at least on the surface in order to increase the light extraction efficiency.

なお、波長変換部１０として蛍光体をスプレー塗布により形成すると、溝部１５にも蛍光体が散在することがある。そこで、この溝部１５に光反射性を備える溝用樹脂部１１を充填する。蛍光体のスプレー塗布後に、溝用樹脂部１１を溝部１５に充填することで、溝部１５での不要な蛍光体の励起を抑えることができると共に、溝部１５に向かう光を溝用樹脂部１１で反射させて、光の外部取り出し効率を高めることができる。
（溝用樹脂部１１） If the phosphor is formed as the wavelength conversion section 10 by spray coating, the phosphor may also be scattered in the grooves 15 . Therefore, the groove portion 15 is filled with the groove resin portion 11 having light reflectivity. By filling the groove portion 15 with the groove resin portion 11 after the phosphor is sprayed, unnecessary excitation of the fluorescent substance in the groove portion 15 can be suppressed, and the light directed toward the groove portion 15 can be blocked by the groove resin portion 11 . It can be reflected to enhance the efficiency of light extraction.
(Groove resin portion 11)

溝用樹脂部１１は、第二線膨張係数を有する第二樹脂材製とする。第二樹脂材としては、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡ等が挙げられる。これら母体となる樹脂に、発光素子６からの光を吸収し難く、かつ母体となる樹脂に対して屈折率差の大きい光反射性部材の粉末を分散することで、効率よく光を反射させることができる。光反射性部材としては、例えばＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＭｇＯ等が利用できる。このように溝用樹脂部１１に光反射性樹脂を用いることで、発光素子６からの光の外部取り出し効率を高めることができる。また溝用樹脂部１１を構成する第二樹脂材を、枠体９を構成する第一樹脂材と同じ樹脂としてもよい。
（第三線膨張係数） The groove resin portion 11 is made of a second resin material having a second coefficient of linear expansion. Examples of the second resin material include silicone resin, phenol resin, epoxy resin, BT resin, and PPA. Light can be efficiently reflected by dispersing powder of a light-reflecting member that does not easily absorb light from the light-emitting element 6 and has a large difference in refractive index with respect to the base resin in these base resins. can be done. TiO ₂ , Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , MgO, etc. can be used as the light reflecting member. By using the light-reflective resin for the groove-forming resin portion 11 in this way, the efficiency of extracting light from the light-emitting element 6 to the outside can be enhanced. The second resin material forming the groove resin portion 11 may be the same resin as the first resin material forming the frame body 9 .
(Third coefficient of linear expansion)

一方、図３の断面図に示すように回路基板７の上面には、第一樹脂製の枠体９が形成される。枠体９は、ワイヤ１と回路基板７との接続箇所を覆うように形成される。ただし回路基板７の側面は、枠体９で被覆されずに表出されている。ここで枠体９と溝用樹脂部１１とは、連続するように形成されている。さらに、枠体９と溝用樹脂部１１をそれぞれ構成する第一樹脂材及び第二樹脂材の第一線膨張係数及び第二線膨張係数を、封止樹脂部８を構成する第三樹脂材の第三線膨張係数よりもそれぞれ大きくしている。これにより、熱により封止樹脂部８が変形が生じても、枠体９及び溝用樹脂部１１の変形量がこれよりも大きいので、枠体９の上面側や側面側に膨張して、封止樹脂の変形量を吸収することができる。 On the other hand, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, a frame 9 made of a first resin is formed on the upper surface of the circuit board 7. As shown in FIG. The frame 9 is formed so as to cover the connecting portion between the wire 1 and the circuit board 7 . However, the side surface of the circuit board 7 is exposed without being covered with the frame 9 . Here, the frame body 9 and the groove resin portion 11 are formed so as to be continuous. Further, the first and second linear expansion coefficients of the first resin material and the second resin material respectively constituting the frame body 9 and the groove resin part 11 are compared with the third resin material constituting the sealing resin part 8. is larger than the third linear expansion coefficient of As a result, even if the sealing resin portion 8 is deformed by heat, the amount of deformation of the frame 9 and the groove resin portion 11 is greater than that, so that the frame 9 expands toward the upper surface side and the side surface side. It is possible to absorb the amount of deformation of the sealing resin.

また溝用樹脂部１１は、一層とする他、複数層で構成することもできる。溝用樹脂部１１を２層以上の積層構造とすることで、一度で溝部１５を埋めずに複数回に分けて溝部１５に充填して、充填する樹脂量の調整を容易にして、溝部１５から樹脂材を溢れ難くできる。また溝用樹脂部１１の形状が、枠体９と一体となるように調整し易くなる。
（太径部１６） Further, the groove resin portion 11 may be composed of a single layer or a plurality of layers. By making the groove resin part 11 to have a laminated structure of two or more layers, the groove part 15 is not filled at once, but is filled into the groove part 15 in a plurality of times. It is possible to prevent the resin material from overflowing. Further, the shape of the groove resin portion 11 can be easily adjusted so as to be integrated with the frame body 9 .
(large diameter portion 16)

ワイヤ１は、図３に示すように、その中間部の第一位置１ｃで折曲されている。さらにこの第一位置１ｃと第二端縁１ｂとの間の第二位置１ｄに、太径部１６が形成されている。太径部１６は、ワイヤ１の他の部分よりも太い外径を有する。また太径部１６は、ワイヤ１とは異なる部材で形成されている。好ましくは樹脂製とする。太径部１６を構成する第四樹脂材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも、１種以上含むハイブリッド樹脂等が利用できる。また、これらの有機物に限られず、ガラス、シリカゲル等の無機物を用いてもよい。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、波長変換部材（蛍光部材）等を含有させることもできる。 The wire 1 is bent at its intermediate first position 1c, as shown in FIG. Further, a large-diameter portion 16 is formed at a second position 1d between the first position 1c and the second edge 1b. The large diameter portion 16 has an outer diameter larger than that of the other portions of the wire 1 . Also, the large-diameter portion 16 is formed of a material different from that of the wire 1 . It is preferably made of resin. Silicone resin, epoxy resin, urea resin, fluorine resin, hybrid resin containing at least one of these resins, or the like can be used as the fourth resin material forming the large-diameter portion 16 . Moreover, it is not limited to these organic substances, and inorganic substances such as glass and silica gel may be used. In addition to such materials, colorants, light diffusing agents, fillers, wavelength converting members (fluorescent members), and the like can be contained as desired.

このように太径部１６を設けたことで、溝用樹脂部１１を溝部１５に充填する際等に、第二樹脂材等の樹脂材がワイヤ１を伝って発光素子６に付着する事態を、太径部１６でもって抑制できる。また第二樹脂材を洗い流すような状態で硬化できるので、毛細管現象が生じ難く、第二樹脂材がワイヤ１を伝って発光素子６に付着する事態を抑制できる。 By providing the large-diameter portion 16 in this way, when the groove portion 15 is filled with the groove resin portion 11, the resin material such as the second resin material is prevented from adhering to the light emitting element 6 along the wire 1. , can be suppressed by the large-diameter portion 16 . In addition, since the second resin material can be cured in such a manner that the second resin material is washed away, capillary action is less likely to occur, and the second resin material can be prevented from adhering to the light emitting element 6 along the wire 1 .

太径部１６の効果を確認すべく、本発明者らは太径部１６を設けた実施例１に係る発光装置１００、及び比較のため太径部１６を設けない発光装置を試作し、その性能を比較した。ここで実施例１に係る太径部１６の写真を図６に、比較例に係るワイヤ７０１の写真を図７に、それぞれ示す。これらの写真から判るとおり、太径部を設けないワイヤ７０１では、溝用樹脂部等を充填する際に、毛細管現象によって第二樹脂材がワイヤ７０１を伝って枠体７０９から発光素子７０６側（図７において下方）に至っており、蛍光体７１０で被覆された発光素子７０６の上面の一部に樹脂ＲＮが点在していることが確認できる。このような樹脂は、発光素子７０６が発する光を遮ることとなって、光取り出し効率が低下する。一方、実施例１に係る発光装置１００では、図６に示すように太径部１６によって枠体９から発光素子６側に向かう樹脂材の移動が阻止されており、発光素子６の上面に樹脂材が点在する様子が確認されず、高い光取り出し効率を発揮できることが判った。 In order to confirm the effect of the large-diameter portion 16, the present inventors manufactured a light-emitting device 100 according to Example 1 provided with the large-diameter portion 16 and a light-emitting device without the large-diameter portion 16 for comparison. compared performance. Here, a photograph of the large-diameter portion 16 according to Example 1 is shown in FIG. 6, and a photograph of the wire 701 according to the comparative example is shown in FIG. As can be seen from these photographs, with the wire 701 having no large-diameter portion, when filling the resin portion for the groove, etc., the second resin material runs along the wire 701 due to capillary action, and from the frame 709 to the light emitting element 706 side ( 7), and it can be confirmed that a part of the upper surface of the light emitting element 706 covered with the phosphor 710 is dotted with the resin RN. Such a resin blocks the light emitted by the light emitting element 706, thereby lowering the light extraction efficiency. On the other hand, in the light emitting device 100 according to Example 1, as shown in FIG. It was found that a high light extraction efficiency can be exhibited without confirming that the material is scattered.

ワイヤ１を発光素子６と接続する第一端縁１ａは、回路基板７と接続する第二端縁１ｂよりも高い位置に配置されている。そして太径部１６を設けたワイヤ１の第二位置１ｄは、ワイヤ１の折曲位置である第一位置１ｃから第二端縁１ｂに向かって傾斜されている。これにより、発光装置の製造時に樹脂が枠体９からワイヤ１を伝って発光素子６側に流れようとする事態を、上り勾配の途中に設けられた太径部１６でもって効果的に阻止できる。 The first edge 1a connecting the wire 1 to the light emitting element 6 is located at a higher position than the second edge 1b connecting to the circuit board 7 . The second position 1d of the wire 1 provided with the large-diameter portion 16 is inclined from the first position 1c, which is the bending position of the wire 1, toward the second edge 1b. As a result, the large-diameter portion 16 provided in the middle of the upward slope can effectively prevent the resin from flowing from the frame 9 along the wire 1 toward the light emitting element 6 when manufacturing the light emitting device. .

また第二位置１ｄは、ワイヤ１上において発光素子６側よりも枠体９側に近接する位置としている。これにより、発光装置の製造時に樹脂が枠体９からワイヤ１を伝って発光素子６側に流れようとする事態を、発光素子６から遠い側に設けられた太径部１６でもって効果的に阻止できる。 The second position 1 d is a position closer to the frame body 9 side than the light emitting element 6 side on the wire 1 . As a result, the large-diameter portion 16 provided on the far side from the light emitting element 6 effectively prevents the resin from flowing from the frame 9 along the wire 1 toward the light emitting element 6 when manufacturing the light emitting device. can be prevented.

太径部１６は、ワイヤ１よりも径を太くした任意の形状が採用できる。図３の例では球状としているが、卵状や矩形状としてもよい。 The large-diameter portion 16 can adopt any shape having a diameter larger than that of the wire 1 . Although it is spherical in the example of FIG. 3, it may be egg-shaped or rectangular.

また太径部１６を配置する第二位置１ｄは、溝部１５の上方とすることが好ましい。上述の通り溝部１５には、光反射性部材を含む溝用樹脂部１１が充填されている。よって発光素子６が発する光のうち、溝部１５に照射される光が溝用樹脂部１１で反射されて、溝部１５の上方に位置する太径部１６によりさらに散乱されることで出射光に拡散効果をもたらすこともできる。
（第二波長変換部１７） Moreover, the second position 1 d where the large-diameter portion 16 is arranged is preferably above the groove portion 15 . As described above, the groove portion 15 is filled with the groove resin portion 11 including the light reflecting member. Therefore, of the light emitted from the light emitting element 6, the light irradiated to the groove portion 15 is reflected by the groove resin portion 11 and further scattered by the large diameter portion 16 positioned above the groove portion 15, thereby being diffused into the emitted light. can also have an effect.
(Second wavelength converter 17)

太径部１６は、その表面の少なくとも一部に蛍光体等の第二波長変換部１７を形成することができる。これにより、発光素子６が発した光が太径部１６に照射された際、この光を第二波長変換部１７で波長変換して外部に取り出すことにより取り出し効率を向上できる。太径部１６に形成される第二波長変換部１７は、波長変換部１０と同じ材質とできる。これにより、製造工程を簡略化できる。
［実施形態３] The large-diameter portion 16 can form a second wavelength converting portion 17 such as a phosphor on at least part of its surface. As a result, when the light emitted from the light emitting element 6 irradiates the large-diameter portion 16, the wavelength of the light is converted by the second wavelength conversion portion 17 and extracted to the outside, thereby improving the extraction efficiency. The second wavelength converting portion 17 formed in the large diameter portion 16 can be made of the same material as the wavelength converting portion 10 . This can simplify the manufacturing process.
[Embodiment 3]

また第二波長変換部１７は、図８に示す実施形態３に係る発光装置３００のように、太径部１６の内、少なくとも発光素子６に面する側に形成することが好ましい。これにより、発光素子６が発する光を効率良く受けて波長変換することができる。
（ツェナーダイオード） Moreover, it is preferable to form the second wavelength converting portion 17 at least on the side facing the light emitting element 6 in the large diameter portion 16 as in the light emitting device 300 according to Embodiment 3 shown in FIG. Thereby, the light emitted from the light emitting element 6 can be efficiently received and wavelength-converted.
(Zener diode)

さらに発光装置１００、２００、３００は、保護素子２０を備えることができる。保護素子２０は、静電気や高電圧サージ等、過電流による破壊から発光素子６を保護する。保護素子２０としては、例えば、ツェナーダイオードやコンデンサなどを用いることができる。片面電極のものであれば、ワイヤレスでフェイスダウン実装できるため好ましい。保護素子２０は、枠体９に埋設されていてもよい。
（発光装置１００の製造方法） Furthermore, the light emitting device 100 , 200 , 300 can comprise a protective element 20 . The protective element 20 protects the light emitting element 6 from destruction due to overcurrent such as static electricity and high voltage surge. As the protection element 20, for example, a Zener diode, a capacitor, or the like can be used. Single-sided electrodes are preferred because they can be wirelessly mounted face-down. The protective element 20 may be embedded in the frame 9 .
(Manufacturing method of light emitting device 100)

最後に、発光装置１００の製造方法を説明する。まず、回路基板７やサブマウント５を基体４上に固定する。例えば基板接着シートを用いて回路基板７を基体４に接着する。このとき回路基板７の開口部７ａの内面と、サブマウント５との間に、溝部１５が形成されるように配置する。 Finally, a method for manufacturing the light emitting device 100 will be described. First, the circuit board 7 and submount 5 are fixed on the base 4 . For example, the circuit board 7 is adhered to the base 4 using a board adhesive sheet. At this time, the submount 5 is arranged so that the groove 15 is formed between the inner surface of the opening 7a of the circuit board 7 and the submount 5 .

次に保護素子２０や発光素子６を実装する。保護素子２０は回路基板７上に、発光素子６はサブマウント５上に、それぞれ実装される。保護素子２０にツェナーダイオードを用いる場合は、Ａｇペースト等で回路基板７に接着する。また発光素子６にＬＥＤを用いる場合は、樹脂や金属等を含むダイボンド材等でサブマウント５に接着する。 Next, the protective element 20 and the light emitting element 6 are mounted. The protective element 20 and the light emitting element 6 are mounted on the circuit board 7 and the submount 5, respectively. When a Zener diode is used as the protective element 20, it is adhered to the circuit board 7 with Ag paste or the like. When an LED is used as the light emitting element 6, it is bonded to the submount 5 with a die bonding material containing resin, metal, or the like.

次に、回路基板７と発光素子６を、ワイヤ１で接続する。ワイヤ１にはＡｕ線等を用いてワイヤボンダを用いてワイヤボンディングを行う。 Next, the circuit board 7 and the light emitting element 6 are connected with the wire 1 . Wire bonding is performed using a wire bonder using an Au wire or the like for the wire 1 .

さらに、波長変換部１０を塗布により形成する。例えば蛍光体をバインダ樹脂に溶剤と共に混合して、スプレー法やポッティング法で塗布する。ここで、ワイヤ１に太径部１６を形成する（詳細は後述）。 Furthermore, the wavelength conversion part 10 is formed by coating. For example, a phosphor is mixed with a binder resin together with a solvent, and the mixture is applied by spraying or potting. Here, a large-diameter portion 16 is formed in the wire 1 (details will be described later).

次に、回路基板７の上面に枠体９を形成する。ここでは第一樹脂材に光反射性部材を混合して、溝部１５を囲む枠状の内部に凹部を形成する。続いて溝部１５に溝用樹脂部１１を充填する。ここでは第二樹脂材に光反射性部材を混合して形成し、溝用樹脂部１１と枠体９とが連続するように形成する。 Next, the frame 9 is formed on the upper surface of the circuit board 7 . Here, a concave portion is formed in the frame-shaped interior surrounding the groove portion 15 by mixing the first resin material with the light reflecting member. Subsequently, the groove portion 15 is filled with the groove resin portion 11 . Here, the groove resin portion 11 and the frame body 9 are formed so as to be continuous by mixing a light reflecting member with the second resin material.

さらに、封止樹脂部８を枠体９で囲まれた凹部に充填する。このようにして、溝用樹脂部１１と枠体９とが一体となり、高温時には、上面の封止樹脂部８の膨張による変化を吸収しつつ、枠体９の側面側に膨らむことで、ワイヤ１にかかる負担を軽減して、断線する事態を抑制することが可能となる。
（ワイヤ１に太径部１６を形成する手順） Furthermore, the recess surrounded by the frame 9 is filled with the sealing resin portion 8 . In this way, the groove resin portion 11 and the frame 9 are integrated, and when the temperature is high, the change caused by the expansion of the sealing resin portion 8 on the upper surface is absorbed, and the frame 9 swells toward the side surface, thereby preventing the wire from breaking. It is possible to reduce the load on 1 and suppress disconnection.
(Procedure for forming large-diameter portion 16 on wire 1)

ここで、ワイヤ１に太径部１６を形成する手順を、図９Ａ～図９Ｆの拡大断面図に基づいて説明する。これらの図は、図３において右側のワイヤ１に太径部１６を形成する手順を示している。予め、太径部１６を構成する材料として、第四樹脂材（例えばシリコーン樹脂）、蛍光体の粒子、ｎ－ヘキサンや、ｎ－ヘプタン、トルエン、アセトン等の揮発性の溶剤を混合したスラリー１８を準備しておく。 Here, the procedure for forming the large-diameter portion 16 on the wire 1 will be described with reference to the enlarged cross-sectional views of FIGS. 9A to 9F. These figures show the procedure for forming the large-diameter portion 16 in the wire 1 on the right side in FIG. A slurry 18 in which a fourth resin material (for example, silicone resin), phosphor particles, and a volatile solvent such as n-hexane, n-heptane, toluene, or acetone are mixed in advance as materials for forming the large-diameter portion 16. be prepared.

まず、スラリー１８をワイヤ１に対してスプレー法やポッティング法等の方法で塗布する。図９Ａに示す例では、スプレー装置内に発光装置を置き、ワイヤ１に向けてスラリー１８をスプレーガンＳＧから吹き付けている。この状態で、ワイヤ１上にスラリー粒子１９が付着する。 First, the slurry 18 is applied to the wire 1 by a method such as a spray method or a potting method. In the example shown in FIG. 9A, a light-emitting device is placed in a spray device, and slurry 18 is sprayed toward the wire 1 from a spray gun SG. In this state, slurry particles 19 adhere to the wire 1 .

次に、発光装置をスプレー装置から取り出し、樹脂硬化用のオーブンに移し、加熱して樹脂の硬化を開始する。まず、図９Ｂに示すようにスラリー粒子１９に含まれる溶剤は、加熱により徐々に揮発していく。このとき溶剤の揮発する量は、スラリー粒子１９の中央部よりも、表面積の大きい両端の方が多くなると思われる。 Next, the light-emitting device is removed from the spray device, transferred to a resin-curing oven, and heated to initiate curing of the resin. First, as shown in FIG. 9B, the solvent contained in the slurry particles 19 is gradually volatilized by heating. At this time, it is thought that the amount of solvent volatilized is greater at both ends of the slurry particles 19 where the surface area is larger than at the central portion.

そして図９Ｃに示すように、溶剤は両端から揮発されると同時に、下方のワイヤ１から熱せられているため、対流（ベナール・セル）が生じる。また蛍光体の粒径差で易動度が異なり、スラリー粒が流動的になる。 Then, as shown in FIG. 9C, the solvent is volatilized from both ends and at the same time heated from the lower wire 1, so convection (Bénard cell) occurs. In addition, the mobility differs depending on the particle size difference of the phosphor, and the slurry particles become fluid.

さらに図９Ｄに示すように溶剤蒸発が進むと、粘度増加し表面張力が大きくなり、濡れ性がよくなる結果、スラリー粒子１９がワイヤ１の下方向に向かって流れ出す。 Further, as the solvent evaporates further, as shown in FIG. 9D, the viscosity increases, the surface tension increases, and the wettability improves.

そして図９Ｅに示すように、スラリー粒子１９がある程度流れたところで溶剤の揮発がなくなり、スラリー粒はこの位置で止まる。 Then, as shown in FIG. 9E, when the slurry particles 19 have flowed to some extent, the solvent stops volatilizing and the slurry particles stop at this position.

このような塗布と乾燥が繰り返されると、図９Ｆに示すようにスラリー粒子１９が塊状に成長していき、最終的に太径部１６が形成される。なお、硬化温度を高くして急峻な加熱とすることで、溶剤揮発が早まり、塊状の成長も顕著になる。例えば、太径部１６の形成工程において、第四樹脂材を硬化させる際に溶剤の沸点以上の温度に設定した硬化炉で加熱することが好ましい。また付着しているスラリー量を多くすることでも、塊状の成長を促進できる。 When such application and drying are repeated, the slurry particles 19 grow in a mass as shown in FIG. 9F, and finally the large diameter portion 16 is formed. By increasing the curing temperature and heating rapidly, the solvent volatilizes more quickly and the growth of lumps becomes more pronounced. For example, in the step of forming the large-diameter portion 16, when curing the fourth resin material, it is preferable to heat in a curing furnace set to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent. Also, by increasing the amount of adhering slurry, it is possible to promote the growth of lumps.

本発明に係る発光装置及びその製造方法によれば、照明、舞台等のスポット照明、橋等の構造物や建築物を照らす景観照明、投光器等に好適に利用可能な発光装置が得られる。またベースライト、スポットライト、ダウンライトなどの一般照明用の照明器具や、街路灯、道路灯、駐車場灯、投光器、看板照明、高天井灯等の種々の商業照明用の照明器具などにも好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the light emitting device and the manufacturing method thereof according to the present invention, it is possible to obtain a light emitting device that can be suitably used for lighting, spot lighting for stages and the like, landscape lighting for illuminating structures such as bridges and buildings, floodlights and the like. It can also be used for lighting fixtures for general lighting such as base lights, spotlights, and downlights, and lighting fixtures for various commercial lighting such as street lights, road lights, parking lot lights, floodlights, signboard lights, and high ceiling lights. It can be used conveniently.

１００、２００、３００、１０００…発光装置
１、７０１…ワイヤ；１’…中間ワイヤ；
１ａ…第一端縁；１ｂ…第二端縁；１ｃ…第一位置；１ｄ…第二位置
２…筐体；２ｂ…取付部
３…筐体側凹部；３ａ…側壁；３ｂ…底壁
４…基体
５…サブマウント
６、７０６…発光素子
７…回路基板；７ａ…開口部
８…封止樹脂部
９、７０９…枠体
１０…波長変換部；７１０…蛍光体
１１…溝用樹脂部
１５…溝部
１６…太径部
１７…第二波長変換部
１８…スラリー
１９…スラリー粒子
２０…保護素子
１１２…ベースケーシング
１１４…外部電気端子
１１８…キャビティ
１２０…半導体チップ
１２２…ワイヤ
１２８…充填物質
１３２…カプセル化物質
Ｂｔ…固定ボルト
ＲＮ…樹脂
ＳＧ…スプレーガン 100, 200, 300, 1000...light-emitting device 1, 701...wire; 1'...intermediate wire;
1a First edge; 1b Second edge; 1c First position; 1d Second position 2 Housing; Substrate 5 Submount 6, 706 Light emitting element 7 Circuit board 7a Opening 8 Sealing resin portion 9, 709 Frame 10 Wavelength conversion portion 710 Phosphor 11 Groove resin portion 15 Groove portion 16 Large-diameter portion 17 Second wavelength converting portion 18 Slurry 19 Slurry particles 20 Protective element 112 Base casing 114 External electric terminal 118 Cavity 120 Semiconductor chip 122 Wire 128 Filling substance 132 Capsule Chemical substance Bt... Fixing bolt RN... Resin SG... Spray gun

Claims

one or more light emitting elements;
a resin frame arranged to surround the light emitting element;
a circuit board for electrically connecting to the light emitting element;
a wire for connecting each light emitting element to the circuit board;
A light emitting device comprising
the wire comprises a first edge connected to the light emitting element and a second edge connected to the circuit board;
The second edge is covered with the frame,
the wire is bent at a first location in its middle portion and has a larger outer diameter at a second location between the first location and the second edge than the rest of the wire; forming a large-diameter portion formed of a material different from the wire,
A light-emitting device in which the large-diameter portion is spherical or egg-shaped.

The light emitting device according to claim 1,
A light-emitting device in which the wire has a region including at least the second location slanted toward the second edge.

The light emitting device according to claim 2,
A light-emitting device in which the first edge is positioned higher than the second edge.

The light emitting device according to any one of claims 1 to 3,
The light-emitting device, wherein the second position is closer to the frame side than the light-emitting element side on the wire.

one or more light emitting elements;
a resin frame arranged to surround the light emitting element;
a circuit board for electrically connecting to the light emitting element;
a wire for connecting each light emitting element to the circuit board;
A light emitting device comprising
the wire comprises a first edge connected to the light emitting element and a second edge connected to the circuit board;
The second edge is covered with the frame,
the wire is bent at a first location in its middle portion and has a larger outer diameter at a second location between the first location and the second edge than the rest of the wire; forming a large-diameter portion formed of a material different from the wire,
A groove is formed between the light emitting element and the circuit board below the wire,
A light-emitting device in which the groove portion is filled with a groove resin portion.

The light emitting device according to claim 5, further comprising:
A light-emitting device comprising a wavelength conversion section formed by covering the upper surfaces of the one or more light-emitting elements.

A light emitting device according to claim 6,
A light-emitting device in which the large-diameter portion has a second wavelength converting portion formed on at least a part of its surface.

The light emitting device according to any one of claims 5 to 7,
A light-emitting device in which the large-diameter portion is positioned above the groove.

The light emitting device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
A light-emitting device comprising a sealing resin portion for covering the light-emitting element and the wire to seal the recess of the frame.

The light emitting device according to any one of claims 1 to 9, further comprising:
A light-emitting device comprising a sub-mount for mounting the one or more light-emitting elements on the upper surface within the recess of the frame.

11. The light emitting device of claim 10, further comprising:
A light-emitting device comprising a substrate having the submount disposed thereon in a thermally bonded state.

The light emitting device according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
A light-emitting device comprising an intermediate wire for electrically connecting the light-emitting elements.

a resin frame having a concave portion formed therein;
a submount positioned within the recess;
a light emitting element mounted on the submount;
a circuit board for electrically connecting to the outside;
a wire for connecting each light emitting element to the circuit board;
A method for manufacturing a light-emitting device comprising
disposing the light emitting element on the submount between the circuit boards;
a first edge of one of the wires is connected to the light emitting element, and a second edge of the other of the wires is connected to the circuit board, respectively, and the wire is bent at a first position in between; a step of bonding;
At a second position between the first position and the second edge, the wire has a larger outer diameter than the rest of the wire, and is made of a material different from the wire and has an oval or spherical large diameter. forming a portion;
forming the frame on the upper surface of the circuit board;
A method of manufacturing a light emitting device comprising:

a resin frame having a concave portion formed therein;
a submount positioned within the recess;
a light emitting element mounted on the submount;
a circuit board for electrically connecting to the outside;
a wire for connecting each light emitting element to the circuit board;
A method for manufacturing a light-emitting device comprising
disposing the light emitting element on the submount between the circuit boards;
a first edge of one of the wires is connected to the light emitting element, and a second edge of the other of the wires is connected to the circuit board, respectively, and the wire is bent at a first position in between; a step of bonding;
A step of forming, at a second position between the first position and the second edge, a large-diameter portion having an outer diameter larger than that of other portions of the wire and made of a material different from that of the wire. a step of applying a slurry containing a fourth resin material and an organic solvent onto the wire and volatilizing the organic solvent to form the large-diameter portion;
forming the frame on the upper surface of the circuit board;
forming a groove resin portion by filling a groove portion formed between the light emitting element and the circuit board below the wire with a groove resin portion;
A method of manufacturing a light emitting device comprising:

A method for manufacturing a light emitting device according to claim 14,
A method of manufacturing a light-emitting device, wherein the large-diameter portion is positioned above the groove.

A method for manufacturing a light-emitting device according to claim 14 or 15,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein in the step of forming the large-diameter portion, the fourth resin material is heated in a curing furnace set to a temperature equal to or higher than the boiling point of a solvent when the fourth resin material is cured.

A method for manufacturing a light-emitting device according to any one of claims 14 to 16,
In the step of forming the large-diameter portion,
A method of manufacturing a light-emitting device, wherein the large-diameter portion is formed by applying the slurry onto the wire by a spray method or a potting method .

A method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 14 to 17,
The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the fourth resin material is a silicone resin.

A method for manufacturing a light emitting device according to claim 18,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the slurry further contains phosphor particles.