JP2007096108A - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 良好な放熱性を得て封止部材の劣化を防止することができるとともに、側面発光用の光源として利用することができる発光装置を提供する。
【解決手段】 ケース底面側から光取出側に向かって広がる収容空間2A及び収容空間2Aに連通するリード挿入孔2B,2Cを有する金属ケース2と、金属ケース2の底面に搭載され、かつ封止部材9によって封止されたLED素子3と、LED素子3に接続され、かつリード挿入孔2B,2Cから金属ケース2外に導出された外部接続用リード4,5と、金属ケース2をそのケース一部が外部に露出するように覆い、外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するための絶縁性樹脂からなるパッケージ6とを備えた。
【選択図】 図1
【解決手段】 ケース底面側から光取出側に向かって広がる収容空間2A及び収容空間2Aに連通するリード挿入孔2B,2Cを有する金属ケース2と、金属ケース2の底面に搭載され、かつ封止部材9によって封止されたLED素子3と、LED素子3に接続され、かつリード挿入孔2B,2Cから金属ケース2外に導出された外部接続用リード4,5と、金属ケース2をそのケース一部が外部に露出するように覆い、外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するための絶縁性樹脂からなるパッケージ6とを備えた。
【選択図】 図1
Description
本発明は、高出力化に伴う発光素子の発熱を効果的に放熱することができる発光装置及びその製造方法に関する。
近年、高出力のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子の開発が進められてきており、既に数ワットの大出力タイプのものも製品化されている。LED素子は、発熱の少ないことが特徴であるが、高出力(高輝度)タイプのLED素子は大電流が流れるため、無視できないレベルの発熱が生じる。
例えば、リードフレームを用いたLED(発光装置)のパッケージ(樹脂ケース)の形成は、リードフレームを射出成形用金型に固定し、次に溶解した熱可塑性樹脂を流し込んだ後、冷却,固体化することにより行われている。この樹脂ケースの機能は、主に次の4つが挙げられる。(1)リードフレームを機械的に固定すること、(2)リード相互及びLED外形部分を絶縁すること、(3)LEDからの発光放射を特定の方向へ出射するための反射板として機能させること、(4)液状の封止材をケース内に留めることである。この樹脂が構造の主要部を占め、白色系樹脂に代表されるような高反射樹脂を用いてLEDパッケージからの光の取り出し効率を上げている発光装置がある。
携帯電話機の液晶表示用光源として用いられている側面出光型のLED装置は、側面入光型の導光板と共に薄型化が要求されている。LED装置を薄くすることは、結果的に樹脂ケース厚を薄くすることになり、樹脂ケースの材料に如何に高反射性樹脂を用いても漏れ光が多くなり、所定の出射方向への光量が減少する。また、ケースの材料が熱可塑性樹脂であり、その厚さが薄いと、半田実装時に変形することがある。高温・高光出力の条件下では、材料劣化を起こして寿命に影響する。
パワー系半導体・トランジスタは、放熱部材として、樹脂で固定された金属ヒートシンクを一般的に用い、この金属ヒートシンクを介して半導体から発生する熱分を逃がしている。この場合の樹脂は熱硬化性樹脂を用いることが多く、トランスファモールドに代表される工法で成形される。色調としては、一般的に黒色〜灰色系のものが多く、このため光の反射率は低く、LEDの反射部材としては使用できない。パワー系半導体のリードフレームを利用してLEDを構成した例もあるが、一般的に先に述べたような樹脂の劣化による寿命の低下は否めない。
一方、樹脂ケース内においては、その底面にLED素子が搭載された後、蛍光材料,拡散材等を混合した透光性樹脂によって封止される。この場合の封止樹脂(透光性樹脂)は、性質の異なる材料(熱可塑性樹脂と金属)によってそれぞれ形成された樹脂ケース(有機材料・線膨張係数大・絶縁物)と金属フレーム(無機材料・線膨張係数小・導体)のどちらにも良好に密着・接着しなければならない。また、広い温度範囲(−40℃〜270℃)において性能が維持されなければならない。これらの条件を満たさない場合には、封止部材の剥離により、断線・光学性能が劣化する可能性が大きくなる。
以上のように、良好な反射機能を有し、ケース材料として熱可塑性樹脂を用いた側面出光型LED装置の高さ(厚さ)を低く(薄く)することはきわめて困難であり、仮に実現できても性能の多くの部分を犠牲にする必要が生じる。
従来、高出力化に伴う発光素子の発熱を効果的に放熱できるようにした発光装置としては、放熱器として機能する銅製の金属ベース部と、この金属ベース部にサブマウントを介して搭載されたLED素子と、このLED素子を封止する封止部材とを備えたものが提案されている(例えば特許文献1)。
また、従来の発光装置には、凹部を有する金属製のステムと、このステムの凹部底面に搭載されたLED素子と、このLED素子及びステムの一部を封止する封止部材とを備えたものが採用されている。このステム型式の発光装置は、現在では放熱性の必要なレーザダイオードに使用されているが、以前はトランジスタのパッケージ等に広く使用されていた。
特開2005−116990号公報
しかし、特許文献1に記載されたLED装置によると、金属ベース部上に形成された凹部底面に位置するサブマウント上にLED素子が搭載されているため、金属ベース部がヒートシンクとして十分に機能せず、その結果、上記凹部内の封止樹脂が劣化する不都合がある。
また、金属製のステムの凹部底面にLED素子を搭載したLED装置によると、ステムの体積を大きくできないことと、ステムがリードの一端に設けられていることから、ステムがヒートシンクとして十分に機能せず、また、上記凹部が深いため、側面発光用として利用することができない不都合がある。
従って、本発明の目的は、良好な放熱性を得て封止部材の劣化を防止することができるとともに、側面発光用の光源として利用することができる発光装置及びその製造方法を提供することにある。
(1)本発明は、上記目的を達成するために、底面に発光素子を搭載する素子搭載領域を有する凹状の素子収容空間を形成し、前記素子搭載領域の近傍で前記金属ケースを貫通して前記素子収容空間に通じる1対のリード挿入孔を有する金属ケースと、前記1対のリード挿入孔に対してその先端を絶縁部材を介して固定された1対のリードと、前記素子搭載領域に搭載され、前記1対のリードとボンディングワイヤを介して接続された発光素子と、前記素子収容空間に充填されて前記発光素子を封止する封止部材と、前記1対のリードの他端を外部に露出して前記金属ケースと前記1対のリードとを埋め込んだパッケージ部材とを備えたことを特徴とする発光装置を提供する。
(2)本発明は、上記目的を達成するために、ケース底面側から光取出側に向かって広がる収容空間及び前記収容空間に連通するリード挿入孔を有する金属ケースと、前記金属ケースの底面に搭載され、かつ封止部材によって封止された発光素子と、前記発光素子に接続され、かつ前記リード挿入孔から前記金属ケース外に導出された外部接続用リードと、前記金属ケースをそのケース一部が外部に露出するように覆い、前記外部接続用リードを前記金属ケースに固定するための絶縁性樹脂からなるパッケージとを備えた発光装置の製造方法であって、前記金属ケースとなるケースフレームと前記外部接続用リードとなるリードフレームとを互いに接触しない状態に組み付けてパッケージ成形用金型内で保持する第1工程と、前記パッケージ成形用金型内に絶縁性樹脂を注入することにより前記パッケージを形成する第2工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。
本発明によると、良好な放熱性を得て封止部材の劣化を防止することができるとともに、側面発光用の光源として利用することができる。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置を説明するために示す図である。図1(a)は正面図、図1(b)は平面図、図1(c)は側面図、図1(d)は図1(b)のA−A断面図である。図2は、図1(a)の要部を拡大して示す正面図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の回路基板への実装状態を模式的に示す図である。図3(a)は平面図、図3(b)は断面図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置を説明するために示す図である。図1(a)は正面図、図1(b)は平面図、図1(c)は側面図、図1(d)は図1(b)のA−A断面図である。図2は、図1(a)の要部を拡大して示す正面図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の回路基板への実装状態を模式的に示す図である。図3(a)は平面図、図3(b)は断面図である。
〔発光装置の全体構成〕
図1において、符号1で示す発光装置は、放熱機能付きの金属ケース2と、発光素子としてのLED素子3と、このLED素子3に電源を供給するための1対の外部接続用リード4,5と、これら1対の外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するためのパッケージ6とから大略構成されている。そして、図3(a)及び(b)に示すように回路基板7の配線パターン7A上に半田8を介して実装される。なお、図3(a)及び(b)において、符号7Bは回路基板7のレジストパターンである。
図1において、符号1で示す発光装置は、放熱機能付きの金属ケース2と、発光素子としてのLED素子3と、このLED素子3に電源を供給するための1対の外部接続用リード4,5と、これら1対の外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するためのパッケージ6とから大略構成されている。そして、図3(a)及び(b)に示すように回路基板7の配線パターン7A上に半田8を介して実装される。なお、図3(a)及び(b)において、符号7Bは回路基板7のレジストパターンである。
(金属ケース2の構成)
金属ケース2は、ケース底面側から光取出側に向かって広がる略截頭四角錐状の収容空間2A及びこの収容空間2Aに連通するリード挿入孔2B,2Cを有し、全体が略矩形状の箱体によって形成されている。収容空間2Aの光取出側には光取出口として矩形状の開口部2aが設けられている。リード挿入孔2B,2Cは金属ケース2の底面部に配置されている。金属ケース2の材料としては、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導性材料が用いられる。金属ケース2の高さ寸法は例えば0.8mmに設定されている。
金属ケース2は、ケース底面側から光取出側に向かって広がる略截頭四角錐状の収容空間2A及びこの収容空間2Aに連通するリード挿入孔2B,2Cを有し、全体が略矩形状の箱体によって形成されている。収容空間2Aの光取出側には光取出口として矩形状の開口部2aが設けられている。リード挿入孔2B,2Cは金属ケース2の底面部に配置されている。金属ケース2の材料としては、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導性材料が用いられる。金属ケース2の高さ寸法は例えば0.8mmに設定されている。
金属ケース2の内面は、図2に示すように、アルミニウム(Al)や銀(Ag)の金属めっき処理を施すことにより、LED素子3からの放射光を光取出方向に反射するための光反射面2D〜2Hで形成されている。また、光反射面2Dは金属ケース2の開口面と平行な面で、光反射面2E〜2Hは傾斜面(光反射面2Dを基準面とする傾斜面)でそれぞれ形成されている。光反射面2E,2Fの傾斜角は、光反射面2G,2Hの傾斜角より小さい角度に設定されている。金属ケース2には、放熱用のリブ2I,2Jがそのリブ先端部をパッケージ6外にケース開口端面及びケース側面(長辺側側面)と共に露出させて一体に設けられている。
リブ2I,2Jは、その基端部(中間部)がパッケージ6中にインサート成形によって埋設され、全体が銅(Cu)製のケースフレームを打ち抜き・プレス加工を施すことにより形成されている。リブ2I,2Jには、図1(a)に示すように貫通孔2d,2dが設けられている。これにより、パッケージ形成時に貫通孔2d,2d内にパッケージ6の一部が充填され、パッケージ6に対するリブ2I,2Jの良好な密着性が得られる。リブ2I,2Jの先端部片側端面は、図1(a)に示すようにパッケージ6の下端部側面から空隙Gをもって離間する位置に配置されている。これにより、リブ2I,2Jの先端部に半田実装時にフィレットが形成されることになり、発光装置1の半田実装時の信頼性が向上する。また、溶融半田の表面張力により半田実装時の発光装置1の位置ずれを自動的に修正するセルフアライメントの働きを得ることができる。
(LED素子3の構成)
LED素子3は、GaNやAlInGaP等の半導体材料を用いて形成された高出力・フェイスアップ(FU)型の青色LED素子からなり、収容空間2Aに収容され、かつ光反射面2D〜2Hのうち光反射面2D(ケース底面)に搭載されている。また、LED素子3は、収容空間2Aにおいて封止部材9によって金(Au)等のボンディングワイヤ10と共に封止されている。LED素子3の平面サイズは例えば0.3×0.3mm程度の寸法に設定されている。
LED素子3は、GaNやAlInGaP等の半導体材料を用いて形成された高出力・フェイスアップ(FU)型の青色LED素子からなり、収容空間2Aに収容され、かつ光反射面2D〜2Hのうち光反射面2D(ケース底面)に搭載されている。また、LED素子3は、収容空間2Aにおいて封止部材9によって金(Au)等のボンディングワイヤ10と共に封止されている。LED素子3の平面サイズは例えば0.3×0.3mm程度の寸法に設定されている。
封止部材9は、例えばシリコーンやエポキシ樹脂等の合成樹脂材料によって形成されている。封止部材9には、LED素子3からの放射光(青色光)を受けて励起されることにより波長変換光(黄色光)を放射するYAG(YttriumAluminum Garnet)等の蛍光体が含有されている。
(外部接続用リード4,5の構成)
外部接続用リード4,5は、図1(b)及び図1(c)に示すように、リブ2I,2Jと同様にその大部分がパッケージ6中にインサート成形によって埋設され、かつそれぞれリード挿入孔4,5から金属ケース2外に導出され、全体が銅(Cu)製のリードフレームを打ち抜き・プレス加工することにより形成されている。また、外部接続用リード4,5は、図1(d)に示すように略Z状の屈曲部を有する折曲片によって形成されている。これにより、パッケージ6に対する外部接続用リード4,5の移動規制が行われ、ボンディングワイヤ10の断線が防止される。
外部接続用リード4,5は、図1(b)及び図1(c)に示すように、リブ2I,2Jと同様にその大部分がパッケージ6中にインサート成形によって埋設され、かつそれぞれリード挿入孔4,5から金属ケース2外に導出され、全体が銅(Cu)製のリードフレームを打ち抜き・プレス加工することにより形成されている。また、外部接続用リード4,5は、図1(d)に示すように略Z状の屈曲部を有する折曲片によって形成されている。これにより、パッケージ6に対する外部接続用リード4,5の移動規制が行われ、ボンディングワイヤ10の断線が防止される。
外部接続用リード4,5の素子接続側端部とリード挿入孔2B,2Cの内面との間には、エポキシ樹脂等の絶縁部材11が介装されている。外部接続用リード4,5の先端部はパッケージ6外に露出されている。外部接続用リード4,5には、図1(b)に示すように貫通孔4A,5Aが設けられている。これにより、パッケージ形成時に貫通孔4A,5A内にパッケージ6の一部が充填され、パッケージ6に対する外部接続用リード4,5の良好な密着性が得られる。外部接続用リード4は、LED素子3のp側電極3Aにボンディングワイヤ10を介して接続されている。外部接続用リード5は、LED素子3のn側電極3Bにボンディングワイヤ10を介して接続されている。
(パッケージ6の構成)
パッケージ6は、全体がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって形成されている。そして、金属ケース2をそのケース一部が外部に露出するように覆い、外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するように構成されている。
パッケージ6は、全体がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって形成されている。そして、金属ケース2をそのケース一部が外部に露出するように覆い、外部接続用リード4,5を金属ケース2に固定するように構成されている。
〔発光装置1の動作〕
LED素子3に電源から電圧が印加されると、LED素子3の発光層で発光し、この光が封止部材9内に放射される。この場合、封止部材9には蛍光体が含有されているため、LED素子3から放射される放射光(青色光)を受けて励起されることにより黄色の波長変換光を放射する。このため、LED素子3から放射される青色の放射光と封止部材9から放射される黄色の波長変換光とが混合して白色光となる。しかる後、封止部材9の光出射面から白色光(光反射面2D〜2Hで反射した光を含む)として光取出側(照明対象側)に照射される。
LED素子3に電源から電圧が印加されると、LED素子3の発光層で発光し、この光が封止部材9内に放射される。この場合、封止部材9には蛍光体が含有されているため、LED素子3から放射される放射光(青色光)を受けて励起されることにより黄色の波長変換光を放射する。このため、LED素子3から放射される青色の放射光と封止部材9から放射される黄色の波長変換光とが混合して白色光となる。しかる後、封止部材9の光出射面から白色光(光反射面2D〜2Hで反射した光を含む)として光取出側(照明対象側)に照射される。
次に、本実施の形態に係る発光装置の製造方法につき、図4,図5及び図6(a)〜(e)を用いて説明する。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法に用いるケースフレームを示す図である。図4(a)は平面図、図4(b)は正面図である。図5は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法に用いるリードフレームの一部を示す図である。図5(a)は、リードフレームに絶縁部材を取り付ける前の状態を示す平面図である。図5(b)は、リードフレームに絶縁部材を取り付けた後の状態を示す平面図である。図6(a)〜(e)は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明するために示す図である。図6(a)は、フレームの保持工程を説明するために示す平面図である。図6(b)は、パッケージの形成工程を説明するために示す平面図である。図6(c)は、LED素子の搭載工程を説明するために示す正面図である。図6(d)は、LED素子の封止工程を説明するために示す正面図である。図6(e)は、外部接続用リード・リブの形成工程を説明するために示す正面図である。
本実施の形態に示す発光装置の製造方法は、「フレームの保持」及び「パッケージの形成」・「LED素子の搭載」・「LED素子の封止」・「外部接続用リード・リブの形成」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
なお、ケースフレーム41には図4に示すように金属ケース2の収容空間2A及びリード挿入孔2B,2Cが予め設けられているものとする。また、リードフレーム51の中間部には図5(a)に示すように外部接続用リード4,5の貫通孔4A,5Aが設けられ、またその基端部(素子接続側端部)には図5(b)に示すように絶縁部材11が取り付けられているものとする。
「フレームの保持」
先ず、ケースフレーム41のリード挿入孔2B,2C内にリードフレーム51の各素子接続側端部を挿入してケースフレーム41とリードフレーム51とを組み付けることにより、図6(a)に2点鎖線で示すようにフレーム組付体52を形成する。この場合、リード挿入孔2B,2C内にリードフレーム51の各素子接続側端部を挿入すると、リードフレーム51の各素子接続側端面51a,51bが収容空間2Aに露出される。また、リードフレーム51の各素子接続側端部とリード挿入孔2B,2Cの内面との間に絶縁部材11が介在しているため、ケースフレーム41とリードフレーム51とが互いに接触しない状態に組み付けられる。
先ず、ケースフレーム41のリード挿入孔2B,2C内にリードフレーム51の各素子接続側端部を挿入してケースフレーム41とリードフレーム51とを組み付けることにより、図6(a)に2点鎖線で示すようにフレーム組付体52を形成する。この場合、リード挿入孔2B,2C内にリードフレーム51の各素子接続側端部を挿入すると、リードフレーム51の各素子接続側端面51a,51bが収容空間2Aに露出される。また、リードフレーム51の各素子接続側端部とリード挿入孔2B,2Cの内面との間に絶縁部材11が介在しているため、ケースフレーム41とリードフレーム51とが互いに接触しない状態に組み付けられる。
次いで、型開き状態のパッケージ成形用金型(図示せず)内にフレーム組付体52をその一部が外部に露出するように保持(装填)する。この場合、フレーム組付体52を保持するに際し、ケースフレーム41及びリードフレーム51を屈曲させるとともに、パッケージ成形用金型のパーティング面aと同一の面上にケースフレーム41及びリードフレーム51の各先端部片側面を配置する。なお、この配置作業は次工程(パッケージの形成工程)で実行してもよい。しかる後、リードフレーム51を所定の位置で切断する。この場合、リードフレーム51を切断すると、図6(a)に実線で示すようにリード挿入孔2B,2Cから外部に導出されたリード中間体51A,51B(折り曲げ形成前の外部接続用リード4,5)が形成される。
「パッケージの形成」
パッケージ成形用金型を型閉めし、そのキャビティ内にエポキシ系の絶縁性樹脂(溶融樹脂)を注入して固化することによりパッケージ6を形成する。この場合、パッケージ6が形成されると、図6(b)に示すように、金属ケース2及びリブ中間体2a,2bがその一部を外部に露出してパッケージ6で覆われ、金属ケース2に外部接続用リード4,5が固定される。
パッケージ成形用金型を型閉めし、そのキャビティ内にエポキシ系の絶縁性樹脂(溶融樹脂)を注入して固化することによりパッケージ6を形成する。この場合、パッケージ6が形成されると、図6(b)に示すように、金属ケース2及びリブ中間体2a,2bがその一部を外部に露出してパッケージ6で覆われ、金属ケース2に外部接続用リード4,5が固定される。
「LED素子の搭載」
金属ケース2の収容空間2AにLED素子3を収容して光反射面2D(ケース底面)上に接着剤等によって搭載する。次に、図6(c)に示すように、ボンディングワイヤ10によってLED素子3のp側電極3A,n側電極3Bとリード中間体51A,51Bの素子接続側端部とを接続する。
金属ケース2の収容空間2AにLED素子3を収容して光反射面2D(ケース底面)上に接着剤等によって搭載する。次に、図6(c)に示すように、ボンディングワイヤ10によってLED素子3のp側電極3A,n側電極3Bとリード中間体51A,51Bの素子接続側端部とを接続する。
「LED素子の封止」
金属ケース2の収容空間2Aに封止部材9を充填させ、図6(d)に示すようにLED素子3及びボンディングワイヤ10を封止する。
金属ケース2の収容空間2Aに封止部材9を充填させ、図6(d)に示すようにLED素子3及びボンディングワイヤ10を封止する。
「外部接続用リード・リブの形成」
図6(d)に示すリブ中間体2a,2bをパッケージ6の側面側に折り曲げた後、その先端部をパッケージ6の実装面側に折り曲げ、また図6(d)に示すリード中間体51A,51Bをパッケージ6の実装面側に折り曲げた後、その先端部をパッケージ6の背面側に折り曲げ、図6(e)に示すようにリブ2I,2J及び外部接続用リード4,5を形成する。
このようにして、発光装置1を製造することができる。
図6(d)に示すリブ中間体2a,2bをパッケージ6の側面側に折り曲げた後、その先端部をパッケージ6の実装面側に折り曲げ、また図6(d)に示すリード中間体51A,51Bをパッケージ6の実装面側に折り曲げた後、その先端部をパッケージ6の背面側に折り曲げ、図6(e)に示すようにリブ2I,2J及び外部接続用リード4,5を形成する。
このようにして、発光装置1を製造することができる。
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
(1)外部にケース一部が露出する金属ベース2の光反射面2DにLED素子3が搭載されているため、金属ベースがヒートシンクとして十分に機能し、良好な放熱性を得ることができる。この場合、リブ2I,2Jの一部が外部に露出されているため、LED素子3からの発生熱が金属ケース2のみならずリブ2I,2Jを介して外部に効果的に放散される。このため、収容空間2Aの封止部材9の劣化を防止することができ、発光装置1の長寿命化を図ることができる。
(2)LED素子3が収容される金属ケース2の収容空間2Aがケース底面側から光取出側に向かって広がる構造であるため、LED素子3からの放射光が広角な方向に出射され、側面発光(出光)用の光源として利用することができる。
(3)LED素子3が金属ケース2内に収容されているため、LED素子3から放射される光の漏れ量が低減され、光取出効率を高めることができる。この場合、金属ケース2の内面が光反射面2D〜2Hで形成されているため、金属ケース2外に漏洩する光量を効果的に低減することができる。
(4)パッケージ6が熱硬化性樹脂によって形成されているため、パッケージ6の熱変形を抑制することができ、発光装置1の半田実装時における信頼性を高めることができる。
(5)金属ケース2には、ケース底面側から光取出(ケース開口)側に向かって広がる截頭角錐状の収容空間2Aが設けられているため、封止部材9を金属ケース2内に充填し易くなり、封止部材9の良好な充填作業性を得ることができる。
(6)携帯電話機における側面入光型導光板の側面に対応する位置に発光装置1を配置することができるため、薄型化が要求されている携帯電話機の液晶表示用光源として利用することができる。
(7)トランスファモールド技術を利用して発光装置1を製造することができるため、量産性にすぐれ、コストの低廉化を図ることができる。
以上、本発明の発光装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
(1)本実施の形態では、ケースフレーム41とリードフレーム51とをパッケージ成形用金型内で保持する工程(保持工程)がリード挿入孔2B,2Cの内面とリードフレーム51の素子接続側端部との間に絶縁部材11を介在させて実行される場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図8に示すようにリードフレーム51に予め設けられた貫通孔4A,5Aに例えば合成樹脂製の保持ピン81を取り付け、この保持ピン81を用いて保持工程を実行してもよい。また、パッケージ成形用金型に予め設けられた保持部(図示せず)を用いて保持工程を実行してもよい。
(2)本実施の形態では、LED素子3から放射される放射光(青色光)を受けて励起されることにより黄色の波長変換光を放射する蛍光体含有の封止部材9である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、LED素子から放射される放射光(紫色光:波長370〜390nm)を受けて励起されることにより白色の波長変換光を放射する蛍光体含有の封止部材であってもよい。
(3)本実施の形態では、蛍光体を用いた発光装置である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、蛍光体を用いない発光装置であっても勿論よい。
1…発光装置、2…金属ケース、2A…収容空間、2B,2C…リード挿入孔、2D〜2H…光反射面、2I,2J…リブ、2a,2b…リブ中間体、3…LED素子、3A…p側電極、3B…n側電極、4,5…外部接続用リード、4A,5A…貫通孔、6…パッケージ、7…回路基板、7A…銅箔部、7B…レジストパターン、8…半田、9…封止部材、10…ボンディングワイヤ、11…絶縁部材、41…ケースフレーム、51…リードフレーム、51A,51B…リード中間体、51a,51b…素子接続側端面、52…フレーム組付体、a…パーティング面
Claims (12)
- 底面に発光素子を搭載する素子搭載領域を有する凹状の素子収容空間を形成し、前記素子搭載領域の近傍で前記金属ケースを貫通して前記素子収容空間に通じる1対のリード挿入孔を有する金属ケースと、
前記1対のリード挿入孔に対してその先端を絶縁部材を介して固定された1対のリードと、
前記素子搭載領域に搭載され、前記1対のリードとボンディングワイヤを介して接続された発光素子と、
前記素子収容空間に充填されて前記発光素子を封止する封止部材と、
前記1対のリードの他端を外部に露出して前記金属ケースと前記1対のリードとを埋め込んだパッケージ部材とを備えたことを特徴とする発光装置。 - 前記外部接続用リードは、リード移動規制用の屈曲部を有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記金属ケースの内面は、前記発光素子からの放射光を光取出方向に反射するための光反射面で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記絶縁性部材は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記金属ケースは、前記パッケージ部材より先端を外部に露出した1対のリブを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光装置。
- 前記封止部材は、前記パッケージ部材と材質が異なることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の発光装置。
- 前記封止部材は、前記パッケージ部材と同一の材質であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の発光装置。
- ケース底面側から光取出側に向かって広がる収容空間及び前記収容空間に連通するリード挿入孔を有する金属ケースと、
前記金属ケースの底面に搭載され、かつ前記収容空間で封止部材によって封止された発光素子と、
前記発光素子に接続され、かつ前記リード挿入孔から前記金属ケース外に導出された外部接続用リードと、
前記金属ケースをそのケース一部が外部に露出するように覆い、前記外部接続用リードを前記金属ケースに固定するための絶縁性樹脂からなるパッケージとを備えた発光装置の製造方法であって、
前記金属ケースとなるケースフレームと前記外部接続用リードとなるリードフレームとを互いに接触しない状態に組み付けてパッケージ成形用金型内で保持する第1工程と、
前記パッケージ成形用金型内に絶縁性樹脂を注入することにより前記パッケージを形成する第2工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記第2工程は、前記パッケージ成形用金型のパーティング面と同一の面上に前記ケースフレーム及び前記リードフレームの各先端部片側面を配置して実行される請求項8に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1工程は、前記リード挿入孔の内面と前記リードフレームの素子接続側端部との間に絶縁部材を介在させて実行される請求項8又は9に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1工程は、前記リードフレームに予め設けられた貫通孔に保持ピンを取り付け、前記保持ピンを用いて実行される請求項8又は9に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1工程は、前記パッケージ成形用金型に予め設けられた保持部を用いて実行される請求項8又は9に記載の発光装置の製造方法。
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JP2005285288A JP2007096108A (ja) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | 発光装置及びその製造方法 |
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US8399902B2 (en) | 2009-08-05 | 2013-03-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting device and method of manufacturing light emitting device |
US8431952B2 (en) | 2010-08-27 | 2013-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting device |
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