JP5122172B2 - 半導体発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体発光素子を備える半導体発光装置に関する。
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。
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。
特開２００５−３５３９１４号公報
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、小型化と高輝度化と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。
本発明によって提供される半導体発光装置は、ボンディング部を有する第１リードフレームと、上記第１リードフレームとは分離された第２リードフレームと、上記ボンディング部の表面に搭載された半導体発光素子と、上記半導体発光素子と上記第２リードフレームの表面とを接続するワイヤと、上記第１リードフレームの裏面および上記第２リードフレームの裏面を面一状に露出させつつ上記第１リードフレームの一部および上記第２リードフレームの一部を覆うケースと、を備える半導体発光装置であって、上記第１リードフレームは、上記第２リードフレームに対向する位置を避けた位置に、上記ボンディング部から延びており、裏面が上記ボンディング部の裏面よりも上記ケース内方に位置する薄肉延出部をさらに備えており、かつ、上記第２リードフレームは、上記ボンディング部に対向する位置に上記ボンディング部よりも厚さが薄い追加の薄肉延出部を有しており、上記ケースは、上記薄肉延出部の下面に回り込む抱え込み部を有しており、当該抱え込み部は、上記第１リードフレームに密着しているとともに、当該抱え込み部の下面は上記第１リードフレームの裏面と面一状となっていることを特徴としている。
このような構成によれば、上記薄肉延出部を上記ケースが抱え込む格好となる。これにより、上記第１リードフレームのうち上記ケースから露出する部分の面積を大きくしても、上記第１リードフレームが上記ケースから抜け出ることを防止することができる。したがって、上記半導体発光装置からの熱を適切に逃がすことが可能であり、上記半導体発光装置の小型化と高輝度化とを図ることができる。
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、上記ボンディング部から延びており、上記薄肉延出部と隣り合っており、かつ、厚さが上記ボンディング部と同じであり、裏面が上記ケースから露出している厚肉延出部をさらに備えている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームは、複数の上記薄肉延出部を有している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームは、金属からなり、露出した金属表面上に上記半導体発光素子が直接搭載されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームには、１つのみの上記半導体発光素子が搭載されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームは、複数の上記薄肉延出部と、複数の上記厚肉延出部とを有しており、上記複数の薄肉延出部は上記複数の厚肉延出部に対して交互に配置されており、上記ケースは、上記各薄肉延出部とそれに隣接する上記厚肉延出部との間に位置する部分を有している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームの上記ボンディング部は長状であり、上記複数の薄肉延出部と上記複数の厚肉延出部とが突出形成された長手縁部を備えている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームには、互いに隣接する上記薄肉延出部の間に位置する凹部が形成されており、この凹部は、上記ボンディング部の幅方向において、上記隣接する薄肉延出部よりも凹んだ構成とされている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の薄肉延出部は、互いに等間隔で配置されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２リードフレームは、上記第１リードフレームとは反対側に上記ケースから突出する端子部を有しており、この端子部と上記追加の薄肉延出部との間には、上記追加の薄肉延出部よりも凹んだ構成の追加の凹部が形成されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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に対して、ワイヤ５によって接続されている。
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。
次に、半導体発光装置Ａの作用について説明する。
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。
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。
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。
本発明に係る半導体発光装置の一例を示す要部平面図である。 本発明に係る半導体発光装置の一例を示す底面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 従来の半導体発光装置の一例を示す断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
符号の説明
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

Claims (10)

  1. ボンディング部を有する第１リードフレームと、
    上記第１リードフレームとは分離された第２リードフレームと、
    上記ボンディング部の表面に搭載された半導体発光素子と、
    上記半導体発光素子と上記第２リードフレームの表面とを接続するワイヤと、
    上記第１リードフレームの裏面および上記第２リードフレームの裏面を面一状に露出させつつ上記第１リードフレームの一部および上記第２リードフレームの一部を覆うケースと、を備える半導体発光装置であって、
    上記第１リードフレームは、上記第２リードフレームに対向する位置を避けた位置に、上記ボンディング部から延びており、裏面が上記ボンディング部の裏面よりも上記ケース内方に位置する薄肉延出部をさらに備えており、かつ、
    上記第２リードフレームは、上記ボンディング部に対向する位置に上記ボンディング部よりも厚さが薄い追加の薄肉延出部を有しており、
    上記ケースは、上記薄肉延出部の下面に回り込む抱え込み部を有しており、当該抱え込み部は、上記第１リードフレームに密着しているとともに、当該抱え込み部の下面は上記第１リードフレームの裏面と面一状となっていることを特徴とする、半導体発光装置。
  2. 上記第１リードフレームは、上記ボンディング部から延びており、上記薄肉延出部と隣り合っており、かつ、厚さが上記ボンディング部と同じであり、裏面が上記ケースから露出している厚肉延出部をさらに備えている、請求項１に記載の半導体発光装置。
  3. 上記第１リードフレームは、複数の上記薄肉延出部を有している、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
  4. 上記第１リードフレームは、金属からなり、露出した金属表面上に上記半導体発光素子が直接搭載されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体発光装置。
  5. 上記第１リードフレームには、１つのみの上記半導体発光素子が搭載されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体発光装置。
  6. 上記第１リードフレームは、複数の上記薄肉延出部と、複数の上記厚肉延出部とを有しており、
    上記複数の薄肉延出部は上記複数の厚肉延出部に対して交互に配置されており、
    上記ケースは、上記各薄肉延出部とそれに隣接する上記厚肉延出部との間に位置する部分を有している、請求項２に記載の半導体発光装置。
  7. 上記第１リードフレームの上記ボンディング部は長状であり、上記複数の薄肉延出部と上記複数の厚肉延出部とが突出形成された長手縁部を備えている、請求項２または６に記載の半導体発光装置。
  8. 上記第１リードフレームには、互いに隣接する上記薄肉延出部の間に位置する凹部が形成されており、この凹部は、上記ボンディング部の幅方向において、上記隣接する薄肉延出部よりも凹んだ構成とされている、請求項７に記載の半導体装置。
  9. 上記複数の薄肉延出部は、互いに等間隔で配置されている、請求項６ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
  10. 上記第２リードフレームは、上記第１リードフレームとは反対側に上記ケースから突出する端子部を有しており、この端子部と上記追加の薄肉延出部との間には、上記追加の薄肉延出部よりも凹んだ構成の追加の凹部が形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
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