JP2018182348A - Semiconductor light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子を備える半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device provided with a semiconductor element.
図6および図7は、従来の半導体発光装置の一例を示している(たとえば特許文献1参照)。これらの図に示された半導体発光装置Xは、リードフレーム91、LEDチップ92、ケース93、および透光樹脂94を備えている。リードフレーム91は、略一定の幅とされた2つの帯状部分からなる。リードフレーム91の裏面は、ケース93から露出している。LEDチップ92は、半導体発光装置Xの光源であり、リードフレーム91の一方の帯状部分に含まれるボンディング部91aにボンディングされている。LEDチップ92は、リードフレーム91の他方の帯状部分に対して、ワイヤ95によって接続されている。
6 and 7 show an example of a conventional semiconductor light emitting device (see, for example, Patent Document 1). The semiconductor light emitting device X shown in these figures includes a
半導体発光装置Xの高輝度化を図るには、LEDチップ92への投入電力を大きくする必要がある。これに伴い、LEDチップ92から発せられる熱量が増大する。この熱は、ボンディング部91aを介して、半導体発光装置Xが実装されるたとえば回路基板に逃がすことが好ましい。しかしながら、全体が比較的小型である長矩形状とされた半導体発光装置Xにおいて、ケース93に対するボンディング部91aの大きさを大きくすると、リードフレーム91がケース93から抜け落ちてしまうという問題があった。
In order to increase the brightness of the semiconductor light emitting device X, it is necessary to increase the input power to the
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、適正に小型化を図ることが可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。 The present invention is conceived under the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor light-emitting device which can be properly downsized.
本発明によって提供される半導体発光装置は、第1リードフレームと、上記第1リードフレームと第1方向において離間配置された第2リードフレームと、上記第1リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第2リードフレームに導通する半導体発光素子と、半導体発光素子を開口を介して露出するように環状に囲み、半導体発光素子の光を出射方向に反射させるための枠状部を有するとともに、上記第1リードフレームおよび上記第2リードフレームを支持する樹脂製のケースと、を備え、上記第1リードフレームは、上記ダイボンディング部と一体的に設けられ、その裏面が上記ダイボンディング部の裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記ダイボンディング部から上記第1方向と直交する第2方向に上記枠状部と重なる領域まで延出し、上記ダイボンディング部の上記第1方向の幅よりも小さい上記第1方向の幅を有する第1延出部を具備しており、上記ケースは、上記枠状部により上記第1延出部の表面を密着して覆うと共に、上記ダイボンディング部の裏面を露出させつつ上記第1延出部の上記裏面を密着して覆う第1抱え込み部を有しているとともに、上記第1延出部は、上記半導体発光素子の上記第1方向の幅よりも小さい上記第1方向の幅を有する。 A semiconductor light emitting device provided by the present invention is bonded to a first lead frame, a second lead frame spaced apart from the first lead frame in a first direction, and a die bonding portion of the first lead frame. A semiconductor light emitting element electrically connected to the second lead frame, and a frame portion for annularly surrounding the semiconductor light emitting element so as to be exposed through the opening and reflecting light of the semiconductor light emitting element in the emission direction. And a resin case for supporting the first lead frame and the second lead frame, wherein the first lead frame is integrally provided with the die bonding portion, and a back surface thereof is a back surface of the die bonding portion A second light emitting element disposed on the side closer to the light emitting direction, and orthogonal to the first direction from the die bonding portion in plan view; The case includes a first extending portion having a width in the first direction smaller than a width in the first direction of the die bonding portion and extending in a direction to a region overlapping with the frame-like portion. The frame-shaped portion closely covers the surface of the first extension portion and has a first holding portion closely covering the back surface of the first extension portion while exposing the back surface of the die bonding portion The first extending portion has a width in the first direction smaller than a width in the first direction of the semiconductor light emitting element.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における中央領域において第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における上記第2リードフレーム側の端部領域において上記第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における上記第2リードフレームと反対側の端部領域において上記第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、複数設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、その上記表面が上記ダイボンディング部と面一に形成されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディング部の上記裏面は上記ケースの裏面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1リードフレームは、第1端子部を有しており、且つ上記第1端子部以外の部分の厚みが上記第1端子部の厚み以下の厚みを有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、その表面が上記ケースの開口から露出し、且つその裏面が上記ケースから露出する本体部と、この本体部と一体的に設けられ、その裏面が上記本体部の裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記本体部から上記第2方向に上記枠状部と重なる領域まで延出する第2延出部を具備しており、上記ケースは、上記枠状部により上記第2延出部の上記表面を密着して覆うと共に、上記本体部の上記裏面を露出させつつ上記第2延出部の上記裏面を密着して覆う第2抱え込み部を有している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、上記本体部と一体的に設けられ、その裏面が上記本体部の上記裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記本体部から上記第1方向に延出する第3延出部を具備しており、上記ケースは、上記第3延出部の上記裏面を密着して覆う第3抱え込み部を有している。 In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion is provided to extend in a second direction at least in a central region of the die bonding portion in the first direction. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion is provided to extend in the second direction at least in an end region on the second lead frame side in the first direction of the die bonding portion. ing. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion extends in the second direction at least in an end region of the die bonding portion opposite to the second lead frame in the first direction. It is provided. In a preferred embodiment of the present invention, a plurality of the first extending portions are provided. In a preferred embodiment of the present invention, the surface of the first extension portion is formed flush with the die bonding portion. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of the die bonding portion is flush with the back surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the first lead frame has a first terminal portion, and the thickness of the portion other than the first terminal portion is less than the thickness of the first terminal portion. Have. In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame is provided integrally with a main body portion whose surface is exposed from the opening of the case and whose back surface is exposed from the case, And a second extending portion having a back surface located on the emission direction side of the back surface of the main body portion and extending from the main body portion to the region overlapping the frame-like portion in the second direction in plan view And the case closely covers the surface of the second extending portion with the frame-like portion and closely contacts the back surface of the second extending portion while exposing the back surface of the main body portion. And a second holding portion for covering the In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame is provided integrally with the main body portion, and the back surface thereof is positioned on the side of the light emission direction from the back surface of the main body portion. A third extending portion extending from the main body in the first direction is provided, and the case has a third holding portion closely covering the back surface of the third extending portion.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2延出部と上記第3延出部とは、上記本体部を囲むように連続している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2延出部および上記第3延出部は、その表面が上記本体部の表面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記本体部の上記裏面は上記ケースの裏面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、第2端子部を有しており、且つ上記第2端子部以外の部分の厚みが上記第2端子部の厚み以下の厚みを有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1リードフレームおよび上記第2リードフレームは、曲げ加工のされていないリードフレームからなる。本発明の好ましい実施の形態においては、上記各延出部の先端部は、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記各延出部の上記裏面は、上記各延出部の上記表面と平行な平面を有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記枠状部の上記開口が矩形状である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースは白色樹脂からなる。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、上記ダイボンディング部の上記第2方向両側に、それぞれ少なくとも1つずつ形成されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、上記ダイボンディング部の上記第2方向片側に、複数形成されているものを含む。本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の第1延出部は、上記第2方向に延出する長さが同一である。 In a preferred embodiment of the present invention, the second extension and the third extension are continuous so as to surround the main body. In a preferred embodiment of the present invention, the surfaces of the second extension and the third extension are flush with the surface of the main body. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of the main body is flush with the back surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame has a second terminal portion, and the thickness of the portion other than the second terminal portion is less than the thickness of the second terminal portion. Have. In a preferred embodiment of the present invention, the first lead frame and the second lead frame are non-bent lead frames. In a preferred embodiment of the present invention, the distal end portion of each of the extension portions is contained in the case by being positioned inside the side surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of each of the extension portions has a flat surface parallel to the surface of each of the extension portions. In a preferred embodiment of the present invention, the opening of the frame portion is rectangular. In a preferred embodiment of the present invention, the case is made of white resin. In a preferred embodiment of the present invention, at least one first extending portion is formed on each side of the die bonding portion in the second direction. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion may include a plurality of the first extending portions formed on one side in the second direction of the die bonding portion. In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of first extending portions have the same length extending in the second direction.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1〜図5は、本発明に係る半導体発光装置の一例を示している。本実施形態の半導体発光装置Aは、リードフレーム1、LEDチップ2、ケース3、および透光樹脂4を備えている。半導体発光装置Aは、長さが4mm程度、幅が1mm程度、高さが0.6mm程度の、ごく小型の長矩形状とされている。なお、図1においては、理解の便宜上、透光樹脂4を省略している。
1 to 5 show an example of a semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A of the present embodiment includes the
リードフレーム1は、たとえばCu、Ni、またはこれらの合金からなり、2つの部分に分割されている。図2に示すように、リードフレーム1は、裏面がケース3から露出している。このうち、比較的長手状とされた部分(第1リードフレーム)は、ボンディング部11、複数の薄肉延出部12、および複数の厚肉延出部13を有している。
The
ボンディング部11は、帯状とされており、表面にLEDチップ2がボンディングされる部分である。薄肉延出部12は、ボンディング部11から延びており、本実施形態においては、その厚さがボンディング部11の半分程度の厚さとされている。図4に示すように、薄肉延出部12の表面は、ボンディング部11の表面と面一とされている。薄肉延出部11の裏面は、ボンディング部11の裏面よりもケース3の内方に位置しており、ケース3によって覆われている。図5に示すように、厚肉延出部13は、ボンディング部11から延びており、その厚さがボンディング部11と同じとされている。厚肉延出部13の表面は、ボンディング部11の表面と面一であり、厚肉延出部13の裏面は、ケース3から露出している。本実施形態においては、複数の薄肉延出部12と複数の厚肉延出部13とがフレーム1の長手方向において交互に配置されている。
The
LEDチップ2は、半導体発光装置Aの光源であり、所定の波長の光を発する半導体発光素子である。LEDチップ2は、たとえばGaNなどの半導体材料からなり、n型半導体層とp型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。LEDチップ2は、リードフレーム1のうち比較的短尺である部分(第2リードフレーム)に対して、ワイヤ5によって接続されている。
The
ケース3は、たとえば白色樹脂製であり、全体が長矩形枠状とされている。図3〜図5に示すように、ケース3の内面は、テーパ状のリフレクタ3aとされている。リフレクタ3aは、LEDチップ2から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。図4に示すように、ケース3は、薄肉延出部12を抱え込む格好となっている。また、図2に示すように、ケース3と複数の薄肉延出部12および複数の厚肉延出部13とは、互いに入り込みあう関係となっている。
透光樹脂4は、たとえば透明なエポキシ樹脂製であり、ケース3によって囲われた空間に充填されている。透光樹脂4は、LEDチップ2を覆っており、LEDチップ2を保護しつつ、LEDチップ2からの光を透過させる。
The
次に、半導体発光装置Aの作用について説明する。 Next, the operation of the semiconductor light emitting device A will be described.
本実施形態によれば、薄肉延出部12をケース3が抱え込む格好となっている。これにより、ケース3によるリードフレーム1の保持力を高めることが可能である。これにより、リードフレーム1がケース3から抜け出ることを防止することができる。この結果、半導体発光装置Aは、図2に示すように、幅が1mm程度のごく狭幅であるにも関わらず、リードフレーム1のうちケース3から露出する部分の面積を大きくすることができる。したがって、LEDチップ2からの熱を適切に逃がすことが可能であり、半導体発光装置Aの小型化と高輝度化とを図ることができる。
According to the present embodiment, the
薄肉延出部12と厚肉延出部13とを交互に配置することにより、薄肉延出部12をケース3に抱え込ませつつ、ケース3から露出した厚肉延出部13の分だけ、リードフレーム1の露出面積を拡大することが可能である。これは、半導体発光装置Aの小型化と高輝度化とを図るのに好適である。
By alternately arranging the
本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The semiconductor light emitting device according to the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the semiconductor light emitting device according to the present invention can be varied in design in many ways.
A 半導体発光装置
1 リードフレーム
2 LEDチップ(半導体発光素子)
3 ケース
4 透光樹脂
5 ワイヤ
11 ボンディング部
12 薄肉延出部
13 厚肉延出部
A Semiconductor
3
Claims (7)
上記第1リードフレームと第1方向において離間配置され、第2厚肉部と、上記第2厚肉部よりも厚みの小さい第2薄肉延出部とを有する第2リードフレームと、
上記第1リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第2リードフレームに導通する半導体発光素子と、
上記第1リードフレームおよび上記第2リードフレームを支持するとともに、平面視において上記半導体発光素子を囲むテーパ状の内面を有する樹脂製のケースと、
上記ケースの上記内面に囲まれた空間に充填され、上記半導体発光素子を覆う透光樹脂と、を備え、
上記ダイボンディング部、上記第1薄肉延出部、上記第2厚肉部および上記第2薄肉延出部はその上面が同一平面であり、
上記ケースは、上記第1厚肉部および上記第2厚肉部の裏面を露出させつつ上記第1薄肉延出部および上記第2薄肉延出部の裏面を密着して覆う抱え込み部を有しているとともに、上記第1薄肉延出部および上記第2薄肉延出部の上面を密着して覆っており、
上記第1厚肉部の上記ケースからの露出面積は、上記第2厚肉部の上記ケースからの露出面積よりも大きい、半導体発光装置。 A first lead frame having a first thick part having a die bonding part and a first thin extension part having a thickness smaller than the first thick part;
A second lead frame separated from the first lead frame in the first direction and having a second thick portion and a second thin extension portion having a thickness smaller than the second thick portion;
A semiconductor light emitting element bonded to a die bonding portion of the first lead frame and electrically connected to the second lead frame;
A resin case supporting the first lead frame and the second lead frame and having a tapered inner surface surrounding the semiconductor light emitting element in plan view;
A translucent resin filled in a space surrounded by the inner surface of the case and covering the semiconductor light emitting element;
The upper surfaces of the die bonding portion, the first thin extension, the second thick portion, and the second thin extension are flush with each other,
The case has a holding portion closely covering the back of the first thin extension and the second thin extension while exposing the back of the first thick portion and the second thick portion. And closely covering the upper surfaces of the first thin extension and the second thin extension,
The semiconductor light emitting device, wherein the exposed area of the first thick portion from the case is larger than the exposed area of the second thick portion from the case.
上記第1延出部の先端と、上記第2薄肉延出部のうち上記第2方向に延出する部分の先端とは、上記第2方向において同一の位置である、請求項1に記載の半導体発光装置。 The first lead frame includes the first thin extension and includes a first extension extending in the second direction.
The tip of the first extension and the tip of the portion of the second thin extension that extends in the second direction are at the same position in the second direction. Semiconductor light emitting device.
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