JPH0410670A - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード

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JPH0410670A
JPH0410670A JP2114194A JP11419490A JPH0410670A JP H0410670 A JPH0410670 A JP H0410670A JP 2114194 A JP2114194 A JP 2114194A JP 11419490 A JP11419490 A JP 11419490A JP H0410670 A JPH0410670 A JP H0410670A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、発光チップがリードフレームに接合され樹脂
封止された発光ダイオードに関する。
【従来技術】
従来、発光ダイオード(以下rLED」という)用リー
ドフレームは、正負一対の電極部が両側面に分かれた発
光チップに適するものとして、第4図及び第5図に示し
たようなものが知られている。 ここで、第4図はリードフレームの斜視図であり、第5
図は第4図のリードフレームに発光チップが接合された
状態を示した部分縦断面図である。 このリードフレーム30は間隔を隔てて並列に配設され
、正負一対の電極を形成するリード部材31.36によ
り構成されている。一方のリード部材31にはその先端
部32に発光チップ38を載置する平坦部33と載置さ
れる発光チップ38の側周面をその近傍で囲むように、
すり林状の反射部34が一体的に形成されている。 発光チップ38め一方の面側にある電極部は一方のリー
ド“部材31の平坦部33に載置され、導電性ペースト
によって接合されている。そして、発光チップ38の他
方の面側にある電極部と他方のリード部材36の先端部
37とは金線39等によりワイヤボンディングされ接続
されている。 ところで、近年、同一面側に正負一対の電極部をもつ所
謂フリップチップ方式のにaN (窒化ガリウム)を用
いて発光チップとした青色発光LEDが開発された。 上記発光チップを用いたLEDのリードフレームとして
は、第6図に示したように、先端が平坦な正負一対の電
極を形成するリード部材41,46により構成されたリ
ードフレーム40が使用されている。このリードフレー
ム40には両リード部材41.46の平坦な先端面がほ
ぼ同じ位置になるように並列に配設されている。そして
、それら両リード部材41.46の先端面上に発光チッ
プ48の両電極部が載置され、それぞれ導電性ペースト
により接合されている。 この後、エポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材49を
成形してLED50を形成している。
【発明が解決しようとする課題】
上述のGaNを用いた発光チップ48は、絶縁物である
サファイヤ基板上にn−GaN及びIGaNを積層し、
1−GaHの一部に設けられた孔内に電極金属を蒸着し
、その上にはんだをバンプさせてn−GaNまで電極部
通じさせることにより、1−GaN側の表面に形成した
電極部1GaNとn−GaNまで通じた電極部による両
電極部が形成され、この発光チップ48がサファイヤ基
板側を上にして、1−GaN層上の両電極部がリード部
材41.46にそれぞれ接合されている。 そして、通電されてこの発光チップ48が発光し、その
青色光は、発光チップ48を構成しているサファイヤ基
板及びレンズ部材49中を通過して空気中へ放射される
。 ところが、一部の光は発光チップ48のサファイヤ基板
とレンズ部材49との界面で入射角が42°を越えると
全反射し、この発光チップ48の側面方向へ逃げるため
、光が周囲に分散され、上記青色光の取り出し効率が非
常に悪く、高輝度化を図ることが難しいという問題があ
った。 ここで、特開昭63−15483号公報「発光ダイオー
ド用リードフレーム」にて開示されたように、上述の問
題点の解決を目指したリードフレームが提案されている
。 このリードフレームにおいては、同一面側に正負一対の
電極部をもつ発光チップに適し、その先端部に設けられ
た反射部により光の取り出し効率を改善している。 一般に、このリードフレームの反射部は金属製のリード
フレームをプレス成形する工程のうち絞り加工工程で形
成される。 しかしながら、絞り加工上の制約からあまり深い形状や
複雑な形状の反射部を形成することができなかった。又
、絞り加工にて形成された反射部の表面平滑性を良くす
ることには限界があり、反射率が必ずしも高くなかった
。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、絞り加工を省いた簡単
な形状のリードフレームと別に樹脂成形した反射部材を
用いて光の取り出し効率が良いLEDを提供することで
ある。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための発明の構成は、発光チップと
、前記発光チップから放射される光を前方に反射する略
円錐状の反射面と、該反射面に続く底面から前記反射面
の反対側に開口した長大とが成形された反射部材き、前
記反射部材の長穴に嵌合した先端部と、該先端部の上部
端面に設けられた平坦部と、前記先端部の根本に設けら
れた段部とから成る正負一対の電極を形成するリード部
材と、前記発光チップを前記平坦部に接合し、少なくと
も前記発光チップ及び前記反射部材の一部を樹脂により
封止して成るレンズ部材とを備えたことを特徴とする。
【作用】
反射部材には発光チップから放射される光を前方に反射
する略円錐状の反射面と、その反射面に続く底面から反
対側に開口した長穴とが成形される。 又、正負一対のリード部材には上記反射部材の長穴に嵌
合する先端部と、その先端部の上部端面に設けられた平
坦部と、その先端部の根本に設けられた段部とが形成さ
れる。 そして、上記発光チップを上記平坦部に接合し、レンズ
部材は少なくとも上記発光チップ及び上記反射部材の一
部をその樹脂により封止する。 このため、リードフレームを構成する正負一対の電極を
形成するリード部材自身の形状は簡単で、これらリード
部材の先端部は反射部材の長大に嵌合し、その段部が当
接するまで反射部材に挿入されて位置決めされるので、
挿入後におけるリード部材と反射部材との相対位置が正
確となる。 又、反射部材はリード部材とは別に成形されるので、そ
の反射面は平滑にでき、その設計形状の自由度が大きい
のでリード部材に接合された発光チップから放射される
光の取り出し効率が良いLEDとなる。
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第2図は本発明の具体的な一実施例に係るLEDのリー
ドフレームを構成するリード部材を樹脂成形された反射
部材に挿入し、リード部材先端に発光チップを接合した
状態を示した縦断面図である。 リードフレーム10は間隔を隔てて並列に配設された正
負一対の電極を形成するリード部材11゜16により構
成されている。そして、両リード部材11.16にはそ
れらの先端部12.17の上部端面には発光チップ28
を載置する平坦部13゜18が形成されている。又、先
端部12.17の根本には段部14,19が形成されて
いる。 21は反射部材であり、その反射部材21は第3図(a
)、第3図(b)及び第3図(C)にその平面図、正面
中央縦断面図及び側面中央縦断面図をそれぞれ示したよ
うに樹脂の射出成形により形成されている。 上記反射部材21はリード部材11.16の先端部12
..17の幅及び厚みに嵌合する長穴22を有し、その
長穴22の一方の端部には、その周囲から外側に傾斜し
た反射面23が形成されている。又、長穴22の他方の
端部には、リード部材11.16の段部14,19に対
する当接面24゜25が形成されている。 このように成形された反射部材21の長穴22にリード
部材11.16の先端部12.17が挿入され、リード
部材11.16の段部14.19が反射部材21の当接
面24.25に当接して各々の相対位置が決定される。 G’a N青色発光チップである発光チップ28はす7
フイヤ基板281上にn−GaN層282、更に、Zn
をドープして補償した高抵抗1−GaN層283を成長
させて作られている。 そして、1−GaN層283の一端側にはその部に1−
GaN層283を貫通して設けられた孔内に電極部が1
−GaN層283の表面とほぼ同一となるように設けら
れており、他端側には1GaN層283上に電極部が形
成されている。 この発光チップ28はn−GaN層282の電極部が負
極となるリード部材11の平坦部13上に、1−GaN
層283の電極部が正極となるリード部材16の平坦部
18上に載置されそれぞれはんだバンブにより接合され
ている。 上述のようにして、反射部材21が成形され、その反射
部材21の長穴22にリード部材11゜16の先端部1
2.17が挿入され、発光チップ28・がリード部材1
1.16の平坦部13.18に接合された後、その反射
部材21の全周を囲むように、更にエポキシ樹脂等の透
明樹脂でレンズ部材29を成形して、第1図に示したよ
うなLED20を形成する。 そして、LED20のリード部材11.16に電圧を印
加し電流を流した。すると、その発光チップ28からの
青色光はその代表的な光路を矢印で示したように、発光
チップ28の表面から出た光に加えて、その発光チップ
28の端面から出た光も反射部材21に設けられた反射
面23により反射されてL’ED20から前方へ照射さ
れる。 ここで、樹脂成形された反射部材21においては、リー
ド部材11.16と正確に位置決めされているので、発
光チップ28から出た光のうち反射部材210反射面2
3にて反射された光おいても設計された光路を通ること
になる。 又、反射部材2工の反射面23を平滑で鏡面に近づける
ことができると共に複雑な形状も成形可能であるので、
反射効率を向上させることが可能となる。 更に、反射部材21を成形するための樹脂材料を白色等
に着色することにより反射面23の反射率を上昇するこ
とも容易である。 尚、レンズ部材29の樹脂材料であるエポキシ樹脂の硬
化温度が高温のものを使用する場合には、反射部材21
を成形するための樹脂材料としては耐熱性に優れた熱可
塑性エンジニアリングプラスチックである例えば、ポリ
イミド、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート樹脂等を用いる。 更に、上述の発光チップとしては同一面側に正負一対の
電極部をもつGaN等に限らず両側面に正負一対の電極
をもつものであっても当然適用することができる。 本発明のLEDにおいては、リードフレームを構成する
簡単な形状の正負一対の電極を形成するリード部材を反
射部材の長穴に嵌合させ、上記リード部材の段部を反射
部材の当接面に当接する位置まで挿入することにより各
々位置決めが完了する。 従って、金属製のリードフレームを構成するリド部材に
プラスチックの反射部材を一体的に成形(インサート成
形)等する場合のように、リードフレームを固定する複
雑な形状の金型を必要としないので、コストダウンを図
ることが可能となる。 又、反射部材のみを樹脂成形する金型は簡単な構造にて
構成できるので、形状変更が容易であると共に反射面の
精度が向上され、更に、パリ等の発生も抑えることがで
きる。
【発明の効果】
本発明は、反射面と長穴とが樹脂成形された反射部材と
、その反射部材の長穴に嵌合する先端部と、その先端部
の上部端面に設けられた平坦部と、その先端部の根本に
設けられた段部とから成り、正負一対の電極を形成する
リード部材と、発光チップを平坦部に接合し、少なくと
も発光チップ及び反射部材の一部を樹脂により封止して
成るレンズ部材とを備えており、別々にリード部材と反
射部材とを構成し、リード部材を反射部材に挿入するの
みで相対位置が正確に決定される。そして、リード部材
の平坦部に発光チップを接合した後、レンズ部材の樹脂
により少なくとも発光チップ及び反射部材の一部が封止
される。 従って、リード部材に接合される発光チップ2反射部材
の反射面との相対位置関係が正確となり、光の取り出し
効率が良く高輝度化が図れると共に製品毎のバラツキが
少なく極めて安定した性能を有するLEDが構成できる
。 又、反射部材等の単体の金型は簡単な構造にて構成でき
、形状変更も容易であり、安価なLEDを提供できると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な一実施例に係るLED及びそ
の光路を示した縦断面図。第2図は第1図のLEDでリ
ードフレームを構成するリード部材を樹脂成形された反
射部材に挿入し、リード部材の先端部に設けられた平坦
部に発光チップを接合した状態を示した部分縦断面図。 第3図(a)、第3図の)及び第3図(C)は同実施例
に係る反射部材の平面図、正面中央縦断面図及び側面中
央縦断面図。 第4図は従来のLEDのリードフレームを示した斜視図
。第5図は第4図のリードフレームに発光チップが接合
された状態を示した部分縦断面図。 第6図は従来の他のLEDを示した縦断面図である。 10 °リードフレーム 11,16  °°リード部
材12.17”°先端部 13,18−平坦部14.1
9°段部 2O−LED(発光ダイオード) 21 反射部材 22−長穴 23−反射面24.25
  当接面 28 発光チップ29°°゛レンズ部材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  発光チップと、 前記発光チップから放射される光を前方に反射する略円
    錐状の反射面と、該反射面に続く底面から前記反射面の
    反対側に開口した長穴とが成形された反射部材と、 前記反射部材の長穴に嵌合した先端部と、該先端部の上
    部端面に設けられた平坦部と、前記先端部の根本に設け
    られた段部とから成る正負一対の電極を形成するリード
    部材と、 前記発光チップを前記平坦部に接合し、少なくとも前記
    発光チップ及び前記反射部材の一部を樹脂により封止し
    て成るレンズ部材と を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
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