JP6566092B2 - パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法 - Google Patents

パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6566092B2
JP6566092B2 JP2018127021A JP2018127021A JP6566092B2 JP 6566092 B2 JP6566092 B2 JP 6566092B2 JP 2018127021 A JP2018127021 A JP 2018127021A JP 2018127021 A JP2018127021 A JP 2018127021A JP 6566092 B2 JP6566092 B2 JP 6566092B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
lead electrode
pair
light emitting
package
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018127021A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018157232A (ja
Inventor
耕治 阿部
耕治 阿部
塩田 勇樹
勇樹 塩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP2018127021A priority Critical patent/JP6566092B2/ja
Publication of JP2018157232A publication Critical patent/JP2018157232A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6566092B2 publication Critical patent/JP6566092B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8538Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85385Shape, e.g. interlocking features

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は、パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法に関するものである。
発光ダイオード(以下、LED)は、その製造工程の中に、パッケージの成形工程があり、その成形工程を経ることで製造される。中でもLEDの製造工程では、金型でリードフレームを挟み込み、液状の樹脂を注入していく成形方法であるトラスファーモールドが一般的に使用されている。しかしながら、前記したLEDの製造方法では、リードフレームと金型との隙間に樹脂が流れ込んで樹脂バリが発生する。これらの樹脂バリは、LED素子やワイヤのボンディング不良を発生させるので、除去する必要がある。そのため、従来、LEDの製造方法では、成形工程の次工程にバリ取り工程が必ず行われている。
こうしたLEDの製造工程では、樹脂バリを防ぐ対策として、例えば、成形工程での条件の最適化、金型のクランプ力を増大させる、1枚のリードフレームで成形するLED個数を減らす、樹脂の粘度を上げて流れにくくする等が行われている。
また、特許文献1には、表面にめっき層を形成したリードフレームにおいて、金属部を露出させたい部分(LED実装部、ワイヤーボンディング部)の境界のめっき自体を盛り上げて突出させる、あるいは、リードフレーム本体の一部を盛り上げ、その上にめっきを被覆して突出させることで、バリの低減が可能であることが開示されている。
特許文献1に記載された金型には、パッケージの凹部に対応する形状の凸部が設けられている。したがって、金型は、リードフレームを挟み込んだときに、金型の凸部が、LED実装部等の境界に盛り上げられためっき、あるいは、リードフレーム自体を盛り上げた部位をめっきで被覆した突出部に当接して押圧することでバリとなる樹脂の流入を防ぐ構成を備えている。
特開2014−29995号公報
しかしながら、特許文献1に記載された製造方法では、めっき自体を盛り上げて突出させる場合、金型でクランプした際に、突出しためっきが押しつぶされ、LED実装部にも金型が接触することがある。そのため、接触部位に金型の加工痕が残り、めっきの光沢度が低下し、LEDの出力低下につながるという問題がある。
本発明に係る実施形態は、バリの発生を抑制することのできるパッケージ、発光装置及びそれらを製造する方法を提供する。
本開示に係る実施形態のパッケージは、凹部が形成され、前記凹部の底面部に露出した一対のリード電極と、前記一対のリード電極の表面を被覆するめっき層と、前記一対のリード電極を保持し、前記凹部の底面部の前記一対のリード電極間及び前記凹部の側面部を形成する樹脂成形体と、を備え、前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部の前記樹脂成形体に沿って、及び、前記凹部の底面部の周縁に沿って、線状に形成された突出部である表面突出部を有し、かつ、前記表面突出部の位置に相対する裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部を有し、前記表面突出部及び前記裏面突出部の少なくとも先端が前記めっき層から露出している。
また、本開示に係る実施形態のパッケージは、凹部が形成され、前記凹部の底面部に露出した一対のリード電極と、前記一対のリード電極の表面を被覆するめっき層と、前記一対のリード電極を保持し、前記凹部の底面部の前記一対のリード電極間及び前記凹部の側面部を形成する樹脂成形体と、を備え、前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部の前記樹脂成形体に沿って、及び、前記凹部の底面部の周縁に沿って、線状に形成された突出部である表面突出部を有し、かつ、前記表面突出部の位置に相対する裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部を有し、前記表面突出部の幅が110μm以上である。
また、本開示に係る実施形態の発光装置は、前記パッケージと、前記パッケージの前記凹部に収容されて前記一対のリード電極の一方のリード電極に実装された発光素子とを備えている。
また、本開示に係る実施形態のパッケージの製造方法は、金属板からなる一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に、前記金属板の母材自体を加工して、発光素子を実装するための領域を囲むように環状に形成された突出部である表面突出部と、前記表面突出部の位置に相対する前記金属板の裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部と、を形成した前記一対のリード電極を準備する工程と、前記表面突出部及び前記裏面突出部の少なくとも先端が露出するように前記一対のリード電極の表面にめっき層を形成する工程と、前記一対のリード電極と樹脂成形体とにより凹部を形成するため、前記凹部の形状に対応した凸部を有する上金型と、下金型とを備える金型を用いて、露出した前記表面突出部の前記先端を前記上金型に当接させるとともに、露出した前記裏面突出部の前記先端を前記下金型に当接させるように前記一対のリード電極を挟み込む工程と、前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、前記注入された樹脂を硬化し前記樹脂成形体を形成する工程と、前記上金型と前記下金型とを取り外す工程と、を有する。
また、本開示に係る実施形態のパッケージの製造方法は、金属板からなる一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に、前記金属板の母材自体を加工して、発光素子を実装するための領域を囲むように線状かつ環状に形成された突出部である表面突出部と、前記表面突出部の位置に相対する前記金属板の裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部と、を形成した前記一対のリード電極を準備する工程と、前記一対のリード電極の表面にめっき層を形成する工程と、前記一対のリード電極と樹脂成形体とにより凹部を形成するため、前記凹部の形状に対応した凸部を有する上金型と、下金型とを備える金型を用いて、前記表面突出部の先端を前記上金型に当接させるとともに、前記裏面突出部の先端を前記下金型に当接させるように前記一対のリード電極を挟み込む工程と、前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、前記注入された樹脂を硬化し前記樹脂成形体を形成する工程と、前記上金型と前記下金型とを取り外す工程と、を有する。
また、本開示に係る実施形態の発光装置の製造方法は、前記パッケージの製造方法でパッケージを製造する工程と、前記パッケージに形成された前記凹部に発光素子を実装する工程と、を有する。
本開示に係る実施形態のパッケージ及び発光装置によれば、LEDの出力を低下させることなくバリの発生を抑制することができる。また、本開示に係るパッケージ及び発光装置の製造方法によれば、LEDの出力を低下させることなくバリの発生を抑制したパッケージ及び発光装置を製造することができる。
実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の全体を示す斜視図である。 実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、図1のII−II矢視方向を示した断面図である。 実施形態に係る発光装置の一部の概略を示す図であり、めっき層の状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の上面図である。 実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の下面図である。 実施形態に係る発光装置の製造工程の概略を示す図であり、図1のII−II線に対応した位置におけるリード電極と金型の配置を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型と下金型でリード電極を挟持する工程を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、樹脂注入及び硬化後の断面図である。 実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型を脱型する工程を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図1のX−X線に対応した位置における樹脂注入及び硬化後の断面図である。 実施形態に係る発光装置の表面突出部の概略を示す図であり、表面突出部をエッチングにより形成した場合の断面図である。 実施形態に係るパッケージにおいて、クランプ前とクランプ後の表面突出部の状態の概略を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置において、金属部が形成された表面突出部と封止部材との関係の概略を示す断面図である。 変形例1に係る発光装置の一部の概略を示す図であり、めっき層の状態を示す断面図である。 変形例2に係るリード電極の概略を示す図であり、側面突出部が形成されたリード電極の断面図である。 変形例2に係るリード電極の概略を示す図であり、側面突出部が形成されたリード電極の上面図である。 変形例3に係る発光装置の表面突出部と樹脂成形体の位置関係の概略を示す断面図である。 変形例3に係る発光装置の表面突出部及び樹脂成形体と、金型の位置関係の概略を示す断面図である。 変形例4に係る発光装置において、クランプ前とクランプ後の溝部が形成された表面突出部の状態の概略を示す断面図である。 変形例5に係る発光装置の概略を示す図であり、発光素子を実装するための領域にダイボンド部材を充填した発光装置の断面図である。
<実施形態>
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。尚、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に誇張していることがある。
図1は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の全体を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、図1のII−II矢視方向を示した断面図である。図3は、実施形態に係る発光装置の一部の概略を示す図であり、めっき層の状態を示した断面図である。図4は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の上面図である。図5は、実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、発光装置の下面図である。
発光装置1は、パッケージ90と、発光素子2と、ワイヤWと、封止部材40と、を備えている。
パッケージ90は、金属板からなる一対のリード電極20,30と、一対のリード電極20,30の表面を被覆するめっき層60と、樹脂成形体10とを備えている。パッケージ90は、発光素子2を収容するための凹部10aが形成され、凹部10aの底面部10cに一対のリード電極20,30が露出している。
パッケージ90は、全体の形状が略直方体であって、上面に発光素子2を収容するためのカップ状の凹部(キャビティ)10aが形成されている。このパッケージ90は、金属板からなる一対のリード電極20,30が凹部10aの底面部10cにおいて樹脂成形体10から露出するように、樹脂成形体10によって一体的に保持されてなる。
樹脂成形体10は、凹部10aの底面部10cの第1リード電極20と第2リード電極30との間及び凹部10aの側面部10bを形成し、一対のリード電極20,30を保持している。これにより、樹脂成形体10は、第1リード電極20及び第2リード電極30を固定している。また、樹脂成形体10は、平面視で矩形の対向する2辺から、第1リード電極20及び第2リード電極30の一端部が突出するように形成されている。また、樹脂成形体10は、平面視で矩形の他の対向する2辺により、第1リード電極20及び第2リード電極30を挟み込むように形成されている。これにより、樹脂成形体10は、第1リード電極20及び第2リード電極30を凹部10aの底面部10cに離間して固定している。
また、樹脂成形体10の外側面11aにはゲート痕50が成形されている。ゲート痕50は、金型の注入口から樹脂を注入する際に、注入口部分に成形される樹脂成形体(ゲート)のうち、二次加工の切削工程によって残った突起物をいう。ここでは、後記する注入口77の断面形状が半円形状であるため、ゲート痕50は、断面半円の柱状体を呈するものとした。即ち、ゲート痕50の形状は、注入口の断面形状に従って成形される。
樹脂成形体10の高さ、長さ、幅は特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。樹脂成形体10の材質としては、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、不飽和ポリエステルなどを用いることができる。熱硬化性樹脂の場合、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができる。
凹部10aは、側面部10b及び底面部10cを有し、底面部10cに向けて幅狭となる円錐台形状を呈する。発光素子2から発光された光は、側面部10bによって反射され、側面部10bの角度を適宜変えることで、光を集中又は拡散させることができる。底面部10cは、第1リード電極20と、第2リード電極30と、樹脂成形体10の一部である間隙部10eとからなる。間隙部10eは、第1リード電極20と第2リード電極30が短絡しないように、第1リード電極20と第2リード電極30の間に設けられている。
凹部10aの側面部10bにおいて光を効率よく反射するために、樹脂成形体10に光反射部材が含有されていても構わない。光反射部材は、例えば、酸化チタン、ガラスフィラー、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の白色フィラーなどの光反射率の高い材料である。反射率は可視光の反射率が70%以上、若しくは80%以上が好ましい。特に、発光素子の出射する波長域において反射率が70%以上、若しくは80%以上が好ましい。酸化チタン等の配合量は5重量%以上、50重量%以下であればよく、10重量%〜30重量%が好ましいが、これに限定されない。
第1リード電極20は、第1インナーリード部20aと、第1アウターリード部20bと、を備えている。
第1インナーリード部20aは、平面視において樹脂成形体10の内側及び樹脂成形体10の下に位置するリード部分をいう。第1インナーリード部20aの形状は平面視では略矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第1アウターリード部20bは、平面視において樹脂成形体10の外側に位置するリード部分をいう。第1アウターリード部20bの形状は平面視では矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第2リード電極30は、第2インナーリード部30aと、第2アウターリード部30bと、を備えている。
第2インナーリード部30aは、平面視において樹脂成形体10の内側及び樹脂成形体10の下に位置するリード部分をいう。第2インナーリード部30aの形状は平面視では略矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第2アウターリード部30bは、平面視において樹脂成形体10の外側に位置するリード部分をいう。第2アウターリード部30bの形状は平面視では矩形であるが、形状はこれに限定されず、一部に切り欠き、凹み、凸部等を設けたものでもよい。
第1リード電極20と第2リード電極30とは、パッケージ90の底面において、樹脂成形体10の外側に露出して形成されている。パッケージ90の外側底面は、外部の基板に実装される側の面である。第1リード電極20と第2リード電極30は、樹脂成形体10の間隙部10eにより離間させて配置されており、発光装置として使用される際、アノード電極、カソード電極として使用される。
なお、ここでは、第2リード電極30は、第1リード電極20よりも長く形成されているが、第1リード電極20及び第2リード電極30の長さ、幅、厚さは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。第1リード電極20、第2リード電極30は、例えば、鉄、銅、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて形成される。また、発光素子2からの光の反射率を高めるため、第1リード電極20及び第2リード電極30に、金、銀、銅又はアルミニウム等の金属めっきが施されている。
第1リード電極20は、凹部10aの底面部10cの樹脂成形体10に沿って、及び、凹部10aの底面部10cの周縁に沿って、線状に形成された突出部である表面突出部4を有している。すなわち、第1リード電極20は、ワイヤボンディングされる部分と樹脂成形体10との境に表面突出部4が設けられている。
具体的には、表面突出部4は、一部が凹部10aの側面部10bを構成する樹脂成形体10の側面に沿って形成され、一部が、第1リード電極20と第2リード電極30を接続する間隙部10eに沿って形成されている。
また、凹部10aの側面部10bは、表面突出部4の外側の角部と連続して繋がっている。すなわち、断面視において、凹部10aの側面部10bの下部が、表面突出部4の外側の角部の位置に接して、表面突出部4の上面と凹部10aの側面部10bとが連続するように構成されている。また、凹部10aの側面部10bと繋がる最下面と表面突出部4,5の上面とが同一平面となっていてもよい。上金型70と、一対のリード電極20,30と、が位置ずれした場合でも、凹部10aの底面部10cを容易に形成することができる。
また、第1リード電極20は、表面突出部4の位置に相対する裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部6を有する。すなわち、裏面突出部6は、第1リード電極20の裏面に、表面突出部4が形成された位置に沿って形成されている。
第2リード電極30は、凹部10aの底面部10cの樹脂成形体10に沿って、及び、凹部10aの底面部10cの周縁に沿って、線状に形成された突出部である表面突出部5を有している。すなわち、第2リード電極30は、発光素子2がダイボンディングされる部分と樹脂成形体10との境に表面突出部5が設けられている。
具体的には、表面突出部5は、一部が凹部10aの側面部10bを構成する樹脂成形体10の側面に沿って形成され、一部が、第1リード電極20と第2リード電極30を接続する間隙部10eに沿って形成されている。
また、凹部10aの側面部10bは、表面突出部5の外側の角部と連続して繋がっている。すなわち、断面視において、凹部10aの側面部10bの下部が、表面突出部5の外側の角部の位置に接して、表面突出部5の上面と凹部10aの側面部10bとが連続するように構成されている。
また、第2リード電極30は、表面突出部5の位置に相対する裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部7を有する。すなわち、裏面突出部7は、第2リード電極30の裏面に、表面突出部5が形成された位置に沿って形成されている。
ここでは、表面突出部5は、発光素子2を実装するための領域を囲むように環状に形成されていることとした。発光素子2を実装するための領域とは、具体的には、第2インナーリード部30aにおいて凹部10aの底面部10cに露出した領域のことである(以下、発光素子の実装領域という)。
表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、金属板の母材自体を加工して形成することができる。本実施形態では、一対のリード電極20,30の素材と、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の素材とは同じものであり、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、一対のリード電極20,30と一体に形成されている。
一対のリード電極20,30の表面は、めっき層60で被覆されている。なお、ここでの一対のリード電極20,30の表面とは、一対のリード電極20,30の上面及び裏面を意味する。ただし、本実施形態では、第1リード電極20と第2リード電極30とが相対する側の側面にもめっき層60が形成されているものとする。そして、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、先端がめっき層60から露出している。すなわち、表面突出部4,5の上面、及び、裏面突出部6,7の下面には、めっき層60が設けられておらず、金属板が露出した状態となっている。このように、本実施形態では、一対のリード電極20,30は、第1リード電極20の外側の側面及び第2リード電極30の外側の側面、表面突出部4,5の上面及び裏面突出部6,7の下面以外に、めっき層60が設けられている。
表面突出部4,5の幅A1は、110μm以上とすることが好ましい。表面突出部4,5の幅A1を110μm以上とすることで、表面突出部4,5を容易に形成することができる。また、表面突出部4,5の幅A1が110μm以上であれば、発光装置1の製造において、金型に樹脂を注入した際に、仮に樹脂が表面突出部4,5の上面に侵入しても、表面突出部4,5の上面の途中で樹脂が止まり易い。そのため、第1リード電極20及び第2リード電極30上の金属露出部に樹脂が流れ込みにくくなり、樹脂バリの発生を抑制する効果が高くなる。表面突出部4,5の幅A1は、前記の各効果をより得やすくするため、より好ましくは130μm以上、さらに好ましくは150μm以上である。
なお、第1リード電極20上の金属露出部とは、凹部10aの底面部10cの第1リード電極20上において表面突出部4を除く部分のことであり、第2リード電極30上の金属露出部とは、凹部10aの底面部10cの第2リード電極30上において表面突出部5を除く部分のことである。
また、表面突出部4,5の幅A1は、200μm以下であることが好ましい。表面突出部4,5の幅A1が200μm以下であれば、発光装置1の製造において、一対のリード電極20,30を金型でクランプした際に、表面突出部4,5にクランプ力がより集中し易くなる。表面突出部4,5の幅A1は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは180μm以下、さらに好ましくは150μm以下である。
なお、表面突出部4,5の幅A1は、めっき層60の厚みを除いた幅であり、また、後記するように、表面突出部4,5が潰れることで形成された金属部14の厚みは含まない。裏面突出部6,7の幅A2についても同様である。
表面突出部4,5の厚みB1は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。表面突出部4,5の厚みB1が5μm以上であれば、後記するように、発光装置1の製造において、一対のリード電極20,30を金型でクランプした際に、上金型が第1リード電極20及び第2リード電極30上の金属露出部に接触する恐れがより低減される。一方、表面突出部4,5の厚みB1が50μm以下であれば、一対のリード電極20,30の全体の厚みを薄くすることができる。表面突出部4,5の厚みB1は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは15μm以上である。また、表面突出部4,5の厚みB1は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは45μm以下、さらに好ましくは40μm以下である。
なお、発光装置1における表面突出部4,5の厚みB1とは、パッケージ90の製造後の表面突出部4,5の厚みであり、また、めっき層60の厚みを除いた厚みである。裏面突出部6,7の厚みB2についても同様である。
裏面突出部6,7の幅A2は、110μm以上とすることが好ましい。裏面突出部6,7の幅A2を110μm以上とすることで、裏面突出部6,7を容易に形成することができる。また、裏面突出部6,7の幅A2を110μm以上とすることで、発光装置1を外部の基板に実装した際に、裏面突出部6,7が基板の実装面と広範囲で接触するため、熱引きが良好となる。さらには、発光装置1の実装の際に、第1リード電極20と第2リード電極30との間に接合部材がより侵入しにくくなる。裏面突出部6,7の幅A2は、前記の各効果をより得やすくするため、より好ましくは130μm以上、さらに好ましくは150μm以上である。
また、裏面突出部6,7の幅A2は、200μm以下であることが好ましい。裏面突出部6,7の幅A2が200μm以下であれば、発光装置1の製造において、一対のリード電極20,30を金型でクランプした際に、裏面突出部6,7にクランプ力がより集中し易くなる。裏面突出部6,7の幅A2は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは180μm以下、さらに好ましくは150μm以下である。
裏面突出部6,7の厚みB2は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。裏面突出部6,7の厚みB2が5μm以上であれば、後記するように、発光装置1の製造において、一対のリード電極20,30を金型でクランプした際に、下金型が一対のリード電極20,30に接触する恐れがより低減される。また、発光装置1の実装の際に、第1リード電極20と第2リード電極30との間に接合部材がより侵入しにくくなる。一方、裏面突出部6,7の厚みB2が50μm以下であれば、一対のリード電極20,30の全体の厚みを薄くすることができる。裏面突出部6,7の厚みB2は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは15μm以上である。また、裏面突出部6,7の厚みB2は、前記の効果をより得やすくするため、より好ましくは45μm以下、さらに好ましくは40μm以下である。
なお、第1リード電極20、第2リード電極30の材質や樹脂形成体の大きさ等により表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の幅、厚さは適宜変更される。
発光素子2は、パッケージ90の第2リード電極30の上に実装されている。ここで用いられる発光素子2は形状や大きさ等が特に限定されない。発光素子2の発光色としては、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。例えば、青色(波長430〜490nmの光)の発光素子としては、GaN系やInGaN系を用いることができる。InGaN系としては、InXAlYGa1-X-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y<1)等を用いることができる。
ワイヤWは、発光素子2や保護素子等の電子部品と、第1リード電極20や第2リード電極30を電気的に接続するための導電性の配線である。ワイヤWの材質としては、Au、Ag(銀)、Cu(銅)、Pt(白金)、Al(アルミニウム)等の金属、及び、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたAuを用いるのが好ましい。なお、ワイヤWの太さは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。
封止部材40は、パッケージ90の凹部10a内に発光素子2等を覆うように設けられている。封止部材40は、発光素子2等を、外力、埃、水分などから保護すると共に、発光素子2等の耐熱性、耐候性、耐光性を良好なものとするために設けられている。封止部材40の材質としては、熱硬化性樹脂、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等の透明な材料を挙げることができる。このような材料に加えて、所定の機能を持たせるために、蛍光体や光反射率が高い物質等のフィラーを含有させることもできる。
封止部材40は、例えば蛍光体を混合することで、発光装置1の色調調整を容易にすることができる。なお、蛍光体としては、封止部材40よりも比重が大きく、発光素子2からの光を吸収し、波長変換するものを用いることができる。蛍光体は、封止部材40よりも比重が大きいと、第1リード電極20及び第2リード電極30の側に沈降するので好ましい。具体的には、例えば、YAG(YAl12:Ce)やシリケート等の黄色蛍光体、CASN(CaAlSiN3:Eu)やKSF(K2SiF6:Mn)等の赤色蛍光体、あるいは、クロロシリケートやBaSiO:Eu2+等の緑色蛍光体、を挙げることができる。
封止部材40に含有させるフィラーとしては、例えば、SiO2、TiO2、Al23、ZrO2、MgO等の光反射率が高い物質を好適に用いることができる。また、所望外の波長をカットする目的で、例えば、有機や無機の着色染料や着色顔料を用いることができる。
<発光装置の製造方法>
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。図6は、実施形態に係る発光装置の製造工程の概略を示す図であり、図1のII−II線に対応した位置におけるリード電極と金型の配置を模式的に示す断面図である。図7は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型と下金型でリード電極を挟持する工程を模式的に示す断面図である。図8は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、樹脂注入及び硬化後の断面図である。図9は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、上金型を脱型する工程を模式的に示す断面図である。図10は、実施形態に係るパッケージの製造工程の概略を示す図であり、図1のX−X線に対応した位置における樹脂注入及び硬化後の断面図である。図11は、実施形態に係る発光装置の表面突出部の概略を示す図であり、表面突出部をエッチングにより形成した場合の断面図である。図12は、実施形態に係るパッケージにおいて、クランプ前とクランプ後の表面突出部の状態の概略を示す断面図である。図13は、実施形態に係る発光装置において、金属部が形成された表面突出部と封止部材との関係の概略を示す断面図である。
ここでは、図示を省略するが、一対の第1リード電極20及び第2リード電極30となる金属板の組が吊りリードによって複数個接続されたリードフレームを用いることとする。また、このリードフレーム上の前記金属板の組のことを、第1リード電極20及び第2リード電極30と呼ぶ。
本実施形態の発光装置1の製造方法は、一例として下記第1工程から第11工程を有する。
第1工程は、第1リード電極20及び第2リード電極30を準備する工程である。
第1リード電極20及び第2リード電極30の構成については、前記したとおりであり、予め、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7を形成しておく。
表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、例えば、エッチングやプレスにより金属板の母材自体を加工することで形成することができる。
表面突出部4,5及び裏面突出部6,7をエッチングにより形成する場合は、一対のリード電極20,30を所定形状のマスクで覆い、エッチング液に浸けるため、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の側面がやや丸みを帯びた形状となる(図11参照)。一方、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7をプレスにより形成する場合は、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の側面が垂直で、角を有する形状とすることができる(図3参照)。
また、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、クランプする圧力によっては金型でクランプした際に潰れる。そのため、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の厚みは、クランプする圧力を考慮して、クランプした際に、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の厚みB1,B2が5μm以上50μm以下となるように設計することが好ましい。
第2工程は、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の少なくとも先端が露出するように一対のリード電極20,30の表面にめっき層60を形成する工程である。めっき層60の形成箇所については、前記したとおりである。
めっき層60は、無電解めっきあるいは電解めっきにより形成することができる。また、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端をめっき層60から露出させるには、例えば、マスクを用いたり、めっき層60の形成後に、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端のめっき層60をエッチングにより除去したりすればよい。無電解めっき、電解めっきの方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法で行えばよい。
そして、第3工程を行う前に、図6に示すように、上金型70及び下金型71の間に第1リード電極20及び第2リード電極30を配置する。第1リード電極20及び第2リード電極30は、短絡を防ぐための間隙部10e(図2参照)の間隔を開けて配置する。この際、下金型71が第2リード電極30の裏面突出部7の先端に当接すると共に、下金型71が第1リード電極20の裏面突出部6の先端に当接する。なお、上金型70は、一対のリード電極20,30と樹脂成形体10とにより発光素子2を収容するための凹部10aを形成するため、凹部10aの形状に対応した凸部75を有している。
第3工程は、例えばパッケージ製造用金型Kを用いて、露出した表面突出部4,5の先端を上金型70に当接させるとともに、露出した裏面突出部6,7の先端を下金型71に当接させるように一対のリード電極20,30を挟み込む工程である。ここでは、図7に示すように、上金型70と下金型71で第1リード電極20及び第2リード電極30を挟持する。
具体的には、上金型70の第2切欠き部74bが、第2リード電極30の第2アウターリード部30bに相当する部分に当接すると共に、上金型70の凸部75に形成された第2底面部75bが、第2リード電極30の表面突出部5に当接する。また、上金型70の第1切欠き部74aが、第1リード電極20の第1アウターリード部20bに相当する部分に当接すると共に、上金型70の凸部75に形成された第1底面部75aが、第1リード電極20の表面突出部4に当接する。これにより、上金型70と下金型71によって空間部80,81が形成される。
上金型の凸部75に形成された第3底面部75cは第1底面部75aと第2底面部75bとの間に凸状に形成する。これは第1リード20と第2リード30との隙間を防ぐためである。
ただし、上金型70の凸部75を平坦とし、第1底面部75a、第2底面部75b、第3底面部75cが面一とすることもできる。この場合は、第1リード20の表面突出部4と第2リード30の表面突出部5と間隙部10eとは同一平面、面一となる。また、下金型71も第1リード20の裏面突出部6と第2リード30の裏面突出部7との間に相当する間隙部10eを平坦とし、下金型71の上面を面一とすることもできる。この場合は、第1リード20の裏面突出部6と第2リード30の裏面突出部7と間隙部10eとは同一平面、面一となる。
第3工程では、上金型70の凸部75に形成された第2底面部75bが第2リード電極30の金属露出部に接触しないように、また、第1底面部75aが第1リード電極20の金属露出部に接触しないような金型のクランプ力で第1リード電極20及び第2リード電極30を挟み込む。このとき、表面突出部4,5は、クランプ圧によってはクランプした際に潰れるが、第2底面部75bは、第2リード電極30の金属露出部に当接しないので、空間部82が形成される。同様に、第1底面部75aは、第1リード電極20の金属露出部に当接しないので、空間部83が形成される。
また、裏面突出部6,7は、クランプ圧によってはクランプした際に潰れるが、下金型71は、第2リード電極30の金属露出部に当接しないので、空間部85が形成される。同様に、下金型71は、第1底面部75aは、第1リード電極20の金属露出部に当接しないので、空間部84が形成される。なお、一対のリード電極20,30の裏面における金属露出部とは、一対のリード電極20,30の裏面において裏面突出部6,7を除く部分のことである。
第3工程では、製造後の発光装置1において、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の厚みB1,B2が5μm以上50μm以下となるように、クランプすることが好ましい。
第4工程は、一対のリード電極20,30を挟み込んだパッケージ製造用金型Kに樹脂Jを注入する工程である。ここでは、図7、図8に示すように、上金型70と下金型71によって形成された空間部80,81に、注入口77からトランスファーモールドにより樹脂Jを注入する。この第4工程では、第1リード電極20及び第2リード電極30は、上金型70及び下金型71によって挟持されているため、樹脂Jを注入する際に第1リード電極20及び第2リード電極30がバタつかず、バリの発生を抑制することができる。なお、一対のリード電極20,30には表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が設けられているため、樹脂Jは空間部82,83,84,85に入り込みにくくなっている。
第5工程は、パッケージ製造用金型Kに注入された樹脂Jを硬化して樹脂成形体10を生成する工程である。ここでは、樹脂Jとして例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を注入した場合、上金型70及び下金型71を加熱して樹脂Jを所定の時間加熱して硬化させる。なお、例えばポリフタルアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を注入する場合、射出成形で成形することができる。この場合、熱可塑性樹脂を高温にして溶融させ、低温の金型に入れて冷却により固化させればよい。
第6工程は、上金型70と下金型71とを取り外す工程である。ここでは、例えば図9に示すように上金型70を脱型する。これにより、第1リード電極20及び第2リード電極30が樹脂成形体10によって一体的に保持されてなるパッケージが完成する。
なお、前記第5工程にて樹脂Jを硬化させたとき、上金型70の注入口77を含む断面、つまり、図1のX−X矢視方向に相当する断面では、図10に示すように、注入口77部分にゲート86が成形される。このゲート86は、上金型70を脱型した後で、樹脂成形体10の外側面11aに沿って公知の切削機械で切削される(第7工程)。これにより、ゲート86の切削痕としてゲート痕50が成形される。
第8工程は、パッケージ90に形成された凹部10aに発光素子2を実装する工程である。本実施形態において、発光素子2は、上面に一対のn電極及びp電極が形成された片面電極構造の素子であるものとした。この場合、発光素子2は、その裏面が絶縁性のダイボンド部材で第2リード電極30に接合され、上面の一方の電極がワイヤWによって第1リード電極20に接続され、上面の他方の電極がワイヤWによって第2リード電極30に接続される。
第9工程は、パッケージ90の凹部10a内に発光素子2を覆うように封止部材40を充填する工程である。ここでは、図2に示すように、パッケージ90の樹脂成形体10に囲まれた凹部10a内に封止部材40を塗布し、発光素子2を封止する。このとき、封止部材40を樹脂成形体10の凹部10aの上面まで滴下する。樹脂成形体10の凹部10a内に封止部材40を充填する方法は、例えば、射出、圧縮や押出などを用いることもできる。封止部材40には、蛍光体を混合させておくことが好ましい。これにより、発光装置の色調節を容易に行うことができる。
第10工程は、凹部10aに充填された封止部材40を硬化する工程である。ここでは、封止部材40として例えばシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を注入した場合、樹脂を所定の時間加熱して硬化させる。
第11工程は、リードフレームからパッケージ90を切り離す工程である。ここでは、リードフレームから樹脂成形体10と一対のリード電極20,30とを切断し、パッケージ90を個片化する。ここで、リードフレームの吊りリードを切断する治具は、例えばリードカッターを用いることができる。
以上の方法により、発光装置1を形成することができる。
以上説明したように実施形態に係るパッケージの製造方法では、図7及び図8に示すように上金型70と下金型71によって第1リード電極20及び第2リード電極30をクランプし、樹脂Jを注入させるときに、リード電極に表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が存在しない場合に比べてクランプする面積が減少する。そのため、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7にクランプ力が集中し、上金型70及び下金型71と第1リード電極20及び第2リード電極30とが密に密着する。また、表面突出部4,5と裏面突出部6,7とを、第1リード電極20及び第2リード電極30の表裏で同じ位置に設けているため、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7にクランプ力がより集中しやすくなる。さらに、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端にめっき層60が形成されていないため、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7にクランプ力がより集中しやすくなる。
したがって、樹脂Jが、空間部82,83、すなわち、第1リード電極20及び第2リード電極30上の金属露出部へと流れ出しにくくなる。これにより、実施形態に係るパッケージ及び発光装置は、バリの発生を抑制することができる。
このことから、パッケージの成形工程後に従来必要としている、凹部10aの底面部10cのバリを除去する工程を不要にすることができる。したがって、実施形態に係るパッケージ及び発光装置の製造方法によれば、バリの発生を抑制することのできるパッケージ及び発光装置を簡便に製造することができる。その結果、コストダウン、リードタイムの短縮につながる。
さらには、樹脂Jが、空間部84,85へと流れ出しにくくなる。これにより、実施形態に係るパッケージ及び発光装置は、パッケージの裏面のバリを除去する工程を不要にすることができる。
加えて、リード電極において、従来のように表面突出部4,5が存在しない場合、金型でリードフレームを挟持した場合、金型による加工の痕跡が生じると共に、金型のクランプ圧と熱により、第1リード電極20及び第2リード電極30上のめっき層60の表面の光沢度が変化してしまう。このため、成形前に、第1リード電極20及び第2リード電極30上のめっき層60の表面の光沢度を上げていたとしても、成形後には光沢度が下がり、LEDの光束が低下し、出力も下がってしまう。
しかしながら、実施形態に係る第1リード電極20及び第2リード電極30には表面突出部4,5が存在するので、上金型70の凸部75に形成された第1底面部75a及び第2底面部75bと、第1リード電極20及び第2リード電極30の金属露出部との接触がなくなる。そのため、第1リード電極20及び第2リード電極30のめっきの光沢度を低下させずに成形することができる。これにより、従来のLEDの出力が低下する問題を解消することができる。
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が存在するので、金型によってクランプする面積が従来よりも小さく、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7にクランプ圧が集中するため、1枚のリードフレームから製造できるLEDの取り個数を増やすこともできる。
また、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7のみにクランプ圧が集中するため、パッケージ製造用金型K自体のクランプ圧を従来の金型に比べて例えば半分ほどの値に低減することができる。その結果、金型装置の寿命が長くなる効果もある。
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には表面突出部4,5が形成されているので、封止部材40との接触面積が増加し、封止部材40との密着性が向上する。また、図12に示すように、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7は、クランプの際に潰れることで、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の金属の一部が横方向にはみ出て金属部14が形成される。図13に示すように、この金属部14の下部に封止部材40が入り込むことで、封止部材40が上方へ抜けることが防止される。なお、表面突出部4,5が環状となっていることも封止部材40の抜けの防止に寄与する。
さらに、パッケージ90は、凹部10aに露出した第1リード電極20及び第2リード電極30上のめっき層60の表面の光沢度を低下させずに成形されるので、発光装置1の光束の低下を抑制し、出力低下を防止することができる。
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には表面突出部4,5が存在するので、発光素子2を実装する際のダイボンド部材の流れだし(ブリード)を抑制することができる。特に複数の発光素子2を実装する場合は横方向へのダイボンド部材の流れだしが問題となる。しかしながら、表面突出部4,5の幅A1が110μm以上であれば、ダイボンド部材が表面突出部4,5を超えて流れにくくなる。
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には裏面突出部6,7が存在するので、発光装置1の実装の際に、裏面突出部6,7に囲まれた領域に半田ペースト等の接合部材を注入することができる。これにより、接合強度を向上させることができる。また、接合部材の横方向への漏れが防止され、第1リード電極20と第2リード電極30との間に接合部材が侵入することでショートすることが防止される。裏面突出部6,7の幅A2が110μm以上であれば、接合部材が裏面突出部6,7を超えて流れにくくなる。さらに、裏面突出部6,7の厚みを全て同じとすることで、発光装置1の実装の際の安定性が向上する。
<実施例1>
以下に、本発明の実施例を説明する。図2、図3に示すような、第1リード電極20及び第2リード電極30の金属露出部と樹脂成形体10の境に表面突出部4,5を設け、表面突出部4,5の位置に相対する裏面の位置に裏面突出部6,7を設けた第1リード電極20及び第2リード電極30を用いてトランスファーモールド機を使用して成形を行った。
表面突出部4,5及び裏面突出部6,7がない従来の形状のリード電極を使用したときに樹脂バリが発生した従来のクランプ圧条件及び注入圧条件にて成形を行いバリの発生の確認を行った。
その結果、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7がある第1リード電極20及び第2リード電極30では、第1リード電極20及び第2リード電極30の双方の金属露出部へのバリの発生がないことが確認できた。また、第1リード電極20及び第2リード電極30の双方の裏面へのバリの発生がないことが確認できた。
また、上金型70の凸部75に形成された第2底面部75bが、パッケージ90の凹部10aに露出した第2リード電極30の金属露出部に接触しなかったことを確認できた。この金属露出部は表面突出部5を除く第2インナーリード部30aの中央部分のことである。
また、上金型70の凸部75に形成された第1底面部75aが、パッケージ90の凹部10aに露出した第1リード電極20の金属露出部に接触しなかったことを確認できた。この金属露出部は表面突出部4を除く第1インナーリード部20aの中央部分のことである。
<変形例>
次に、本実施形態に係る発光装置の変形例について説明する。
[変形例1]
図14は、変形例1に係る発光装置の一部の概略を示す図であり、めっき層の状態を示す断面図である。
前記した実施形態では、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端がめっき層60から露出しているが、変形例1では、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端がめっき層60で被覆されている。さらには、前記した実施形態では、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の幅A1,A2は、好ましくは110μm以上としたが、変形例1では、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の幅A1,A2が110μm以上であることを必須の構成とする。その他の構成は、前記した実施形態と同様である。
このような構成によれば、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端がめっき層60から露出していること以外について、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7を有する効果、及び、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の幅A1,A2が110μm以上であることの効果を得ることができる。
また、変形例1のパッケージの製造方法では、第2の工程において、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端をめっき層60で被覆する。
[変形例2]
図15は、変形例2に係るリード電極の概略を示す図であり、側面突出部が形成されたリード電極の断面図である。図16は、変形例2に係るリード電極の概略を示す図であり、側面突出部が形成されたリード電極の上面図である。
第1リード電極20及び第2リード電極30は、互いに相対する側のそれぞれの側面において、側面の高さ方向の中央に、側面の幅方向に沿って形成された突出部である側面突出部8,9を備えてもよい。すなわち、第1リード電極20及び第2リード電極30は、これらの一対のリード電極20,30が樹脂成形体10により接続される部位において、それぞれ水平方向に突出した側面突出部8,9を有している。
第1リード電極20の側面突出部8は、断面視で、高さ方向に中央に、所定の厚みで形成されている。また、第1リード電極20の側面突出部8は、上面視で、第1リード電極20の幅方向、すなわち第1リード電極20と第2リード電極30とを接続する間隙部10eの長手方向と並行方向に、第1リード電極20の幅方向の全てに形成されている。
第2リード電極の側面突出部9は、断面視で、高さ方向に中央に、所定の厚みで形成されている。また、第2リード電極30の側面突出部9は、上面視で、第2リード電極30の幅方向、すなわち第1リード電極20と第2リード電極30とを接続する間隙部10eの長手方向と並行方向に、第2リード電極30の幅方向の全てに形成されている。
側面突出部8,9は、第1リード電極20及び第2リード電極30において、例えば、エッチングやプレスにより金属板の母材自体を加工することで形成することができる。
パッケージ90は、側面突出部8,9を有することで、第1リード電極20及び第2リード電極30と樹脂成形体10との密着性が向上し、第1リード電極20と第2リード電極30とがより強固に固着する。なお、側面突出部8,9の厚さ及び長さは、特に規定されるものではなく、適宜調整すればよい。
[変形例3]
図17は、変形例3に係る発光装置の表面突出部と樹脂成形体の位置関係の概略を示す断面図である。図18は、変形例3に係る発光装置の表面突出部及び樹脂成形体と、金型の位置関係の概略を示す断面図である。
凹部10aの側面部10bは、表面突出部4,5上にあり、表面突出部4,5の上面と連続して繋がっていてもよい。すなわち、パッケージ90は、表面突出部4,5の一部が、樹脂成形体10に被覆されており、断面視において、凹部10aの側面部10bの下部が、表面突出部4,5の上面の位置に接して、表面突出部4,5の上面と凹部10aの側面部10bが連続して繋がっている。
このような構成とすることで、一対のリード電極20,30への樹脂成形体10の密着性をより向上させることができる。
このパッケージの製造方法は、第1リード電極20及び第2リード電極30を金型で挟み込む工程において、表面突出部4,5の上面の所定の位置に、上金型70の凸部75の外周端部が配置されるように、第1リード電極20及び第2リード電極30を挟み込む。
第1リード電極20及び第2リード電極30を金型で挟み込む際に、金型の熱によるリード電極の熱膨張や、リード電極の寸法のバラツキ等により、表面突出部4,5の上面で、上金型70と一対のリード電極20,30を精度良くセットすることが出来ない場合がある。そのため、表面突出部4,5の幅が狭いと、表面突出部4,5の上面の所定の位置に、上金型70の凸部75の外周端部が配置されない場合がある。しかしながら、表面突出部4,5の幅を110μm以上とすることで、表面突出部4,5の上面の所定の位置に、上金型70の凸部75の外周端部を配置することができ、表面突出部4,5上に、凹部10aの側面部10bを配置することができる。
なお、樹脂成形体10から露出した表面突出部4,5の幅が110μm以上となるように設定することが好ましい。
[変形例4]
図19は、変形例4に係る発光装置において、クランプ前とクランプ後の溝部が形成された表面突出部の状態の概略を示す断面図である。
発光装置は、表面突出部4,5の先端に、表面突出部4,5の長手方向(図19の紙面に垂直な方向であり、凹部10aの底面部10cの周縁に沿って延びる方向)に沿って形成された溝部15を有し、裏面突出部6,7の先端に、裏面突出部6,7の長手方向(表面突出部4,5の長手方向に対応する方向)に沿って形成された溝部15を有する構成としてもよい。
表面突出部4,5には、上面の幅方向の中央に、表面突出部4,5の長手方向に沿って形成された所定深さ及び形状の溝部15が形成されている。同様に、裏面突出部6,7には、下面の幅方向の中央に、裏面突出部6,7の長手方向に沿って形成された所定深さ及び形状の溝部15が形成されている。この溝部15には、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が潰れるようなクランプ力でクランプした場合には、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が潰れることで横方向にはみ出た金属が埋設されている。
このような発光装置の製造方法では、まず、一対のリード電極20,30を準備する工程で、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端に溝部15を形成する。そして、一対のリード電極20,30をクランプした際に、クランプ圧によっては表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が潰れ、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の金属の一部が横方向にはみ出る。これにより、溝部15に前記のはみ出た金属が埋設され、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の外側に金属部14が生じることが防止される。したがって、製造されたパッケージには、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7に金属が埋設された溝部15が残るものの、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が金属部14を有するものとならない。
よって、発光装置において、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の形状を保ちたい場合には、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端に溝部15を有する構成とすることが好ましい。
溝部15の深さ、形状、及び形成される位置等は限定されるものではなく、適宜調整すればよい。また、溝部15は、表面突出部4,5及び裏面突出部6,7のいずれか一方に形成されたものであってもよい。
[変形例5]
図20は、変形例5に係る発光装置の概略を示す図であり、発光素子を実装するための領域にダイボンド部材を充填した発光装置の断面図である。
発光装置は、封止部材40が第1蛍光体を含有し、発光素子2の実装領域に第1蛍光体の発光波長と異なる発光波長の第2蛍光体を含有した樹脂が充填された構成としてもよい。
例えば、第1蛍光体として緑色の光を発光する蛍光体を封止部材40に混ぜ合わせ、第2蛍光体として赤色の光を発光する蛍光体をダイボンド部材45に混ぜ合わせる。そして、第2蛍光体を含有したダイボンド部材45を発光素子2の実装領域(第2リード電極30の金属露出部)に充填して発光素子2を実装した後、第1蛍光体を含有した封止部材40をパッケージ90の凹部10aに充填して発光装置とする。これにより、発光装置を鮮やかな白色光源とすることができる。なお、図20に示すように、第1リード電極20の金属露出部にも蛍光体含有したダイボンド部材45を充填してもよい。
第1蛍光体、第2蛍光体の種類及び組み合わせは、所望に応じて適宜、選択すればよい。
[その他の変形例]
パッケージ90の第1リード電極20及び第2リード電極30の双方にそれぞれ表面突出部4,5及び裏面突出部6,7が形成されているものとして説明したが、いずれか一方のリード電極にだけ表面突出部及び裏面突出部を設けるようにしてもよい。
また、表面突出部4,5の金属露出面側の側面は、断面視で下部から上部へ向けて外側に傾斜させてもよい。このような構成によれば、光取り出し効率が向上する。
パッケージ90の凹部10aは、傾斜を設けず円筒形状を呈するように形成してもよい。
また、凹部10aの側面部10bは、必ずしも平坦である必要はなく、側面部10bを凸凹に成形することにより、樹脂成形体10と封止部材40との界面の密着性を向上させるように成形してもよい。また、凹部10aは、本実施形態においては平面視円形に成形したが、楕円形を呈するように成形してもよい。また、樹脂成形体10は、本実施形態においては長方形に成形したが、平面視円形、楕円形、他の多角形状としてもよい。
リード電極は、本実施形態のように、少なくとも正負一対の電極(第1リード電極20及び第2リード電極30)が一組あればよいが、3つ以上のリード電極を設けてもよい。
発光素子2は、第2リード電極30の代わりに第1リード電極20の上に実装することもできる。発光装置1が例えば2個の発光素子2を備える場合、第1リード電極20及び第2リード電極30の上にそれぞれ発光素子2を実装することもできる。発光素子を実装していないインナーリード部に、保護素子を実装してもよい。例えば、表面突出部4,5の幅を110μm以上とすることで、第1リード電極20の表面突出部4上又は表面突出部5上に保護素子を実装することができる。
発光素子2は、例えば、n電極(又はp電極)が素子基板の裏面に形成された対向電極構造(両面電極構造)の素子であってもよい。また、発光素子2は、フェイスアップ型に限らず、フェイスダウン型でもよい。フェイスダウン型の発光素子を用いるとワイヤを不要とすることができる。
発光装置1の製造方法では、予め発光素子2をパッケージ90に実装した後に個片化して製造したが、個片化されたパッケージ90に発光素子2を実装するようにしてもよい。
ワイヤWを接続する位置は、表面突出部4,5の上面としてもよい。ワイヤWを張る場合、発光素子2の上面とワイヤWを張る位置との高低差が少ない方が、すなわち、ワイヤWを張る位置が高い方がワイヤWを張り易い。なお、表面突出部4,5の幅が110μm以上であれば、ワイヤWを表面突出部4,5の上面に接続する場合にワイヤWを接続し易くなる。
表面突出部4,5及び裏面突出部6,7の先端をめっき層60から露出させる場合には、めっき層60は、一対のリード電極20,30の上面のみに設けてもよい。
本発明に係る実施形態の発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。
1 発光装置
2 発光素子
4,5 表面突出部
6,7 裏面突出部
8,9 側面突出部
10 樹脂成形体
10a 凹部
10b 側面部
10c 底面部
10e 間隙部
11a 外側面
14 金属部
15 溝部
20 第1リード電極
20a 第1インナーリード部
20b 第1アウターリード部
30 第2リード電極
30a 第2インナーリード部
30b 第2アウターリード部
40 封止部材
45 ダイボンド部材
50 ゲート痕
60 めっき層
70 上金型
71 下金型
74a 第1切欠き部
74b 第2切欠き部
75 凸部
75a 第1底面部
75b 第2底面部
75c 第3底面部
77 注入口
80,81,82,83,84,85 空間部
86 ゲート
90 パッケージ
J 樹脂
K パッケージ製造用金型
W ワイヤ

Claims (13)

  1. 凹部が形成され、前記凹部の底面部に露出した一対のリード電極と、
    前記一対のリード電極の表面を被覆するめっき層と、
    前記一対のリード電極を保持し、前記凹部の底面部の前記一対のリード電極間及び前記凹部の側面部を形成する樹脂成形体と、を備え、
    前記一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極は、前記凹部の底面部の前記樹脂成形体に沿って、及び、前記凹部の底面部の周縁に沿って、線状に形成された突出部である表面突出部を有し、かつ、前記表面突出部の位置に相対する裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部を有し、
    前記表面突出部の幅が110μm以上であるパッケージ。
  2. 前記表面突出部の厚みが5μm以上50μm以下である請求項1に記載のパッケージ。
  3. 前記裏面突出部の幅が110μm以上である請求項1又は請求項2に記載のパッケージ。
  4. 前記表面突出部は、発光素子を実装するための領域を囲むように環状に形成されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のパッケージ。
  5. 前記一対のリード電極は、互いに相対する側のそれぞれの側面において、前記側面の高さ方向の中央に、前記側面の幅方向に沿って形成された突出部である側面突出部を備える請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のパッケージ。
  6. 前記凹部の側面部は、前記表面突出部上にあり、前記表面突出部の上面と連続して繋がっている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のパッケージ。
  7. 前記表面突出部の先端に、前記表面突出部の長手方向に沿って形成された溝部を有し、前記裏面突出部の先端に、前記裏面突出部の長手方向に沿って形成された溝部を有する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のパッケージ。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のパッケージと、前記パッケージの前記凹部に収容されて前記一対のリード電極の一方のリード電極に実装された発光素子とを備えている発光装置。
  9. 前記凹部内に前記発光素子を覆うように設けた封止部材を有する請求項8に記載の発光装置。
  10. 金属板からなる一対のリード電極の少なくとも一方のリード電極に、前記金属板の母材自体を加工して、発光素子を実装するための領域を囲むように線状かつ環状に形成された突出部であり、幅が110μm以上である表面突出部と、前記表面突出部の位置に相対する前記金属板の裏面の位置に形成された突出部である裏面突出部と、を形成した前記一対のリード電極を準備する工程と、
    前記一対のリード電極の表面にめっき層を形成する工程と、
    前記一対のリード電極と樹脂成形体とにより凹部を形成するため、前記凹部の形状に対応した凸部を有する上金型と、下金型とを備える金型を用いて、前記表面突出部の先端を前記上金型に当接させるとともに、前記裏面突出部の先端を前記下金型に当接させるように前記一対のリード電極を挟み込む工程と、
    前記一対のリード電極を挟み込んだ金型に樹脂を注入する工程と、
    前記注入された樹脂を硬化し前記樹脂成形体を形成する工程と、
    前記上金型と前記下金型とを取り外す工程と、
    を有するパッケージの製造方法。
  11. 前記上金型と前記下金型とによって挟み込む前記一対のリード電極は、複数の前記一対のリード電極が接続されたリードフレームに一体的に設けられたものであり、
    前記リードフレームから前記パッケージを切り離す工程を有する請求項10に記載のパッケージの製造方法。
  12. 請求項10又は請求項11に記載のパッケージの製造方法でパッケージを製造する工程と、
    前記パッケージに形成された前記凹部に発光素子を実装する工程と、を有する発光装置の製造方法。
  13. 前記凹部内に前記発光素子を覆うように封止部材を充填する工程と、を有する請求項12に記載の発光装置の製造方法。
JP2018127021A 2018-07-03 2018-07-03 パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法 Active JP6566092B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018127021A JP6566092B2 (ja) 2018-07-03 2018-07-03 パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018127021A JP6566092B2 (ja) 2018-07-03 2018-07-03 パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014263694A Division JP6387824B2 (ja) 2014-12-25 2014-12-25 パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018157232A JP2018157232A (ja) 2018-10-04
JP6566092B2 true JP6566092B2 (ja) 2019-08-28

Family

ID=63715824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018127021A Active JP6566092B2 (ja) 2018-07-03 2018-07-03 パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6566092B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022131885A1 (ko) * 2020-12-18 2022-06-23 서울바이오시스주식회사 발광 다이오드 패키지

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7126614B2 (ja) * 2019-06-06 2022-08-26 日立Astemo株式会社 樹脂成形体及び樹脂成形体の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022131885A1 (ko) * 2020-12-18 2022-06-23 서울바이오시스주식회사 발광 다이오드 패키지

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018157232A (ja) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11043623B2 (en) Package including lead component having recess
TWI484666B (zh) 發光裝置
US20220102592A1 (en) Light emitting device package having lead electrode with varying height
US9893258B2 (en) Package, light emitting device, and methods of manufacturing the package and the light emitting device
US10074783B2 (en) Package and light emitting device
US20090122554A1 (en) Light-emitting element mounting substrate and manufacturing method thereof, light-emitting element module and manufacturing method thereof, display device, lighting device, and traffic light
US10177282B2 (en) Method for manufacturing package, method for manufacturing light emitting device, package, and light emitting device
JP6566092B2 (ja) パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法
TW201618325A (zh) 封裝之製造方法及發光裝置之製造方法、與封裝及發光裝置
JP7417150B2 (ja) 発光装置
JP6733786B2 (ja) パッケージ、発光装置及びそれらの製造方法
JP2015015327A (ja) Ledモジュール及びそれを備える照明装置
JP6717361B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP2019186381A (ja) 基板及びそれを用いた発光装置の製造方法
US10847700B2 (en) Package, light emitting device, method of manufacturing package, and method of manufacturing light emitting device
JP2004179430A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP6604193B2 (ja) 発光装置、並びにパッケージ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190611

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6566092

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250