特開 2018-60932 ＬＥＤパッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-60932(P2018-60932A)

(43)【公開日】2018年4月12日

(54)【発明の名称】ＬＥＤパッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/56 20100101AFI20180316BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20180316BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20180316BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/56

   H01L23/30 F

   H01L23/30 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-197995(P2016-197995)

(22)【出願日】2016年10月6日

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】中西 康夫

【テーマコード（参考）】

4M109

5F142

【Ｆターム（参考）】

4M109AA02

4M109BA02

4M109EA03

4M109EA10

4M109EC01

4M109EC03

4M109EC04

4M109EC09

4M109EC11

4M109GA01

5F142AA44

5F142AA63

5F142AA75

5F142BA14

5F142BA23

5F142CA03

5F142CA13

5F142CC03

5F142CG04

5F142CG05

5F142CG16

5F142CG26

5F142GA01

5F142GA21

(57)【要約】

【課題】 使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップと接合層との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能なＬＥＤパッケージを提供する。
【解決手段】 ＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップ１１を搭載するカップ２１が形成された第１リード２と、ＬＥＤチップ１１とカップ２１との間に介在する接合層と、ＬＥＤチップ１１を覆い、かつカップ２１に充填された第１透光部材５１と、カップ２１を含む第１リード２の一部を覆う第２透光部材５２と、を備え、第１透光部材５１はジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成され、ＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＡで測定した第１透光部材５１の硬度が３０〜７０であるとともに、第２透光部材５２はエポキシ樹脂から構成され、ＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した第２透光部材５２の硬度が８０〜１００である。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを搭載するカップが形成された第１リードと、
前記ＬＥＤチップと前記カップとの間に介在する接合層と、
前記ＬＥＤチップを覆い、かつ前記カップに充填された第１透光部材と、
前記カップを含む前記第１リードの一部を覆う第２透光部材と、を備えるＬＥＤパッケージであって、
前記第１透光部材は、ジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＡで測定した硬度が３０〜７０であり、
前記第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００であることを特徴とする、ＬＥＤパッケージ。

【請求項2】

前記第１透光部材のガラス転移点は、−１３０〜−４０℃であり、
前記第２透光部材のガラス転移点は、１００〜２００℃である、請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項3】

前記第１透光部材のヤング率は、０．１〜１０ＭＰａであり、
前記第２透光部材のヤング率は、２〜４ＧＰａである、請求項１または２に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項4】

ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを搭載するカップが形成された第１リードと、
前記ＬＥＤチップと前記カップとの間に介在する接合層と、
前記ＬＥＤチップを覆い、かつ前記カップに充填された第１透光部材と、
前記カップを含む前記第１リードの一部を覆う第２透光部材と、を備えるＬＥＤパッケージであって、
前記第１透光部材は、一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が３０〜５０であり、
前記第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００であることを特徴とする、ＬＥＤパッケージ。

【請求項5】

前記第１透光部材のガラス転移点は、１０〜４０℃であり、
前記第２透光部材のガラス転移点は、１００〜２００℃である、請求項４に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項6】

前記第１透光部材のヤング率は、５〜１５０ＭＰａであり、
前記第２透光部材のヤング率は、２〜４ＧＰａである、請求項４または５に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項7】

前記ＬＥＤチップは、青色光から紫外線に該当する波長の光を発する、請求項１ないし６のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項8】

前記接合層は、Ａｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂から構成される、請求項７に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項9】

前記カップは、前記ＬＥＤチップを搭載する円形状の底面と、前記底面を取り囲み、かつ前記底面に対して傾斜した内周面と、を有し、
前記接合層は、前記底面に接し、
前記第１透光部材は、前記内周面に接している、請求項７または８に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項10】

前記第１リードとは離間して配置された第２リードを備え、
前記第２リードの一部が前記第２透光部材に覆われている、請求項７ないし９のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項11】

前記第１リードおよび前記第２リードは、同一の材料から構成される、請求項１０に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項12】

前記第１リードおよび前記第２リードは、それぞれ前記第２透光部材から露出した部分が互いに平行になるように配置されるとともに、当該部分を覆う導電層を備える、請求項１０または１１に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項13】

前記導電層は、Ｓｎを主成分とする合金から構成される、請求項１２に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項14】

前記ＬＥＤチップと前記第２リードとを接続するボンディングワイヤを備える、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項15】

前記ボンディングワイヤは、前記ＬＥＤチップに接続されるボールボンディング部を有し、前記ボールボンディング部を含む前記ボンディングワイヤの一部が前記第１透光部材に覆われている、請求項１４に記載のＬＥＤパッケージ。

【請求項16】

前記第２透光部材は、前記ＬＥＤチップから発せられた光が外部に出射する出射面を有し、前記出射面は、当該光の出射方向に向かって膨出した曲面である、請求項１ないし１５のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光色が主に青色であり、かつ砲弾型のスルーホール実装のＬＥＤパッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

いわゆる砲弾型（縦型ランプ型）のスルーホール実装型のＬＥＤパッケージは、様々な機器のインジケータや簡易照明などに使用される。当該ＬＥＤパッケージは、高輝度、かつ低コストという利点を有する。発光色が青色であるＬＥＤチップの普及により、青色の光が外部に出射される当該ＬＥＤパッケージが広く使用されている。

【0003】

このような砲弾型のスルーホール実装型のＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップおよびＬＥＤチップを搭載するリードの一部が透明なエポキシ樹脂から構成される透光部材によって覆われていることが一般的である。ＬＥＤチップから発せられる光の発光色が青色である場合、当該光の波長が紫外線に近いため、透光部材が使用に伴う経年劣化により着色し、外部に出射される光の光束量が低下するという課題がある。このため、特許文献１に開示されているように、透光部材を構成するエポキシ樹脂に化合物を添加させることによって、透光部材が経年劣化により着色することを防止する方策が提案されている。

【0004】

また、特許文献２に開示されているように、カップが一体形成されたリードを備え、当該カップにＬＥＤチップを搭載した砲弾型のスルーホール実装型のＬＥＤパッケージが普及している。当該カップには、透光部材が充填されている。ここで、当該ＬＥＤパッケージの使用時において、ＬＥＤチップから熱が発生する。合金から構成されるリードの熱膨張率よりもエポキシ樹脂から構成される透光部材の熱膨張率の方が高いため、ＬＥＤチップから発生する熱によって透光部材に熱応力が発生する。ＬＥＤチップの周辺に位置する透光部材は、当該カップにより拘束されているため、当該熱応力が光の出射方向へＬＥＤチップを押し上げようとする。このため、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップとリードとの間に介在する接合層（Ａｇペースト）との境界において引張応力が発生する。当該引張応力が繰り返して作用することによって、ＬＥＤチップと接合層との剥離が発生して通電状態が悪化することから、当該ＬＥＤパッケージから外部に出射される光の光束量が低下する問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−７３４５２号公報

【特許文献2】特開２００５−９３９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記事情に鑑み、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップと接合層との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能なＬＥＤパッケージを提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の側面によって提供されるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載するカップが形成された第１リードと、前記ＬＥＤチップと前記カップとの間に介在する接合層と、前記ＬＥＤチップを覆い、かつ前記カップに充填された第１透光部材と、前記カップを含む前記第１リードの一部を覆う第２透光部材と、を備えるＬＥＤパッケージであって、前記第１透光部材は、ジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＡで測定した硬度が３０〜７０であり、前記第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００であることを特徴としている。

【0008】

本発明の実施において好ましくは、前記第１透光部材のガラス転移点は、−１３０〜−４０℃であり、前記第２透光部材のガラス転移点は、１００〜２００℃である。

【0009】

本発明の実施において好ましくは、前記第１透光部材のヤング率は、０．１〜１０ＭＰａであり、前記第２透光部材のヤング率は、２〜４ＧＰａである。

【0010】

本発明の第２の側面によって提供されるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載するカップが形成された第１リードと、前記ＬＥＤチップと前記カップとの間に介在する接合層と、前記ＬＥＤチップを覆い、かつ前記カップに充填された第１透光部材と、前記カップを含む前記第１リードの一部を覆う第２透光部材と、を備えるＬＥＤパッケージであって、前記第１透光部材は、一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が３０〜５０であり、前記第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００であることを特徴としている。

【0011】

本発明の実施において好ましくは、前記第１透光部材のガラス転移点は、１０〜４０℃であり、前記第２透光部材のガラス転移点は、１００〜２００℃である。

【0012】

本発明の実施において好ましくは、前記第１透光部材のヤング率は、５〜１５０ＭＰａであり、前記第２透光部材のヤング率は、２〜４ＧＰａである。

【0013】

本発明の実施において好ましくは、前記ＬＥＤチップは、青色光から紫外線に該当する波長の光を発する。

【0014】

本発明の実施において好ましくは、前記接合層は、Ａｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂から構成される。

【0015】

本発明の実施において好ましくは、前記カップは、前記ＬＥＤチップを搭載する円形状の底面と、前記底面を取り囲み、かつ前記底面に対して傾斜した内周面と、を有し、前記接合層は、前記底面に接し、前記第１透光部材は、前記内周面に接している。

【0016】

本発明の実施において好ましくは、前記第１リードとは離間して配置された第２リードを備え、前記第２リードの一部が前記第２透光部材に覆われている。

【0017】

本発明の実施において好ましくは、前記第１リードおよび前記第２リードは、同一の材料から構成される。

【0018】

本発明の実施において好ましくは、前記第１リードおよび前記第２リードは、それぞれ前記第２透光部材から露出した部分が互いに平行になるように配置されるとともに、当該部分を覆う導電層を備える。

【0019】

本発明の実施において好ましくは、前記導電層は、Ｓｎを主成分とする合金から構成される。

【0020】

本発明の実施において好ましくは、前記ＬＥＤチップと前記第２リードとを接続するボンディングワイヤを備える。

【0021】

本発明の実施において好ましくは、前記ボンディングワイヤは、前記ＬＥＤチップに接続されるボールボンディング部を有し、前記ボールボンディング部を含む前記ボンディングワイヤの一部が前記第１透光部材に覆われている。

【0022】

本発明の実施において好ましくは、前記第２透光部材は、前記ＬＥＤチップから発せられた光が外部に出射する出射面を有し、前記出射面は、当該光の出射方向に向かって膨出した曲面である。

【発明の効果】

【0023】

本発明にかかるＬＥＤパッケージによれば、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを搭載するカップが形成された第１リードと、カップに充填された第１透光部材と、カップを含む第１リードの一部を覆う第２透光部材とを備える。第１透光部材５１がジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成される場合、２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＡで測定した硬度が３０〜７０である。この場合において、第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００である。このような構成をとることによって、カップに充填された第１透光部材に発生し、かつ光の出射方向へＬＥＤチップを押し上げようとする熱応力を低減させることが可能である。このため、ＬＥＤチップと接合層との境界において発生する引張応力が低減される。したがって本発明によれば、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップと接合層との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能となる。

【0024】

また、第１透光部材が一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂から構成される場合、２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が３０〜５０である。この場合において、第２透光部材は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００である。このような構成をとることによっても、第１透光部材がジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成される場合と同じく、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップと接合層との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能となる。

【0025】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明にかかるＬＥＤパッケージの斜視図である。

【図2】図１に示すＬＥＤパッケージの平面図（第２透光部材を透過）である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図３の部分拡大図である。

【図6】従来のＬＥＤパッケージと本発明にかかるＬＥＤパッケージとの通電時間に対するΔＶＦ変動率の試験結果である。

【図7】従来のＬＥＤパッケージの通電時間に対する光束維持率の試験結果である。

【図8】本発明にかかるＬＥＤパッケージの通電時間に対する光束維持率の試験結果である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、添付図面に基づいて説明する。

【0028】

図１〜図５に基づき、本発明にかかるＬＥＤパッケージＡ１０について説明する。ＬＥＤパッケージＡ１０は、ＬＥＤチップ１１、接合層１２、第１リード２、第２リード３、ボンディングワイヤ４、第１透光部材５１、第２透光部材５２および導電層６を備える。

【0029】

図１は、ＬＥＤパッケージＡ１０の斜視図である。図２は、ＬＥＤパッケージＡ１０の平面図であり、理解の便宜上、第２透光部材５２を透過して示している。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３の部分拡大図である。なお、図２において透過している第２透光部材５２の外形を想像線（二点鎖線）で示している。

【0030】

これらの図に示すＬＥＤパッケージＡ１０は、様々な機器のインジケータや簡易照明などに使用され、かつ使用対象機器の回路基板にスルーホール実装される形式のものである。本実施形態にかかるＬＥＤパッケージＡ１０は、いわゆる砲弾型（縦型ランプ型）である。ここで、説明の便宜上、ＬＥＤチップ１１から発せられる光が出射する方向を出射方向Ｅと呼ぶ。

【0031】

ＬＥＤチップ１１は、ＬＥＤパッケージＡ１０の光源となる発光素子であるとともに、たとえばｐｎ接合により複数の半導体層が互いに積層された半導体素子である。ＬＥＤパッケージＡ１０に電流が流れるとＬＥＤチップ１１が発光する。本実施形態にかかるＬＥＤチップ１１は、青色光から紫外線に該当する波長の光を発する。たとえば青色光を発する場合、ＬＥＤチップ１１の主たる材料はＧａＮ（窒化ガリウム）で、発光層（図示略）にＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）が使用される。図５に示すように、ＬＥＤチップ１１は、出射方向Ｅを向くチップ主面１１１と、その反対側を向くチップ裏面１１２を有する。チップ主面１１１において、当該発光層およびアノードとなるｐ側電極（図示略）が設けられている。当該ｐ側電極にボンディングワイヤ４が接続されている。当該ｐ側電極は、ボンディングワイヤ４を介して第２リード３に導通している。チップ裏面１１２において、カソードとなるｎ側電極（図示略）が設けられている。当該ｎ側電極は、接合層１２を介して第１リード２に導通している。

【0032】

接合層１２は、図３〜図５に示すように、ＬＥＤチップ１１と後述する第１リード２のカップ２１との間に介在し、かつ導電体である部分である。本実施形態にかかる接合層１２は、Ａｇを含むエポキシ樹脂を主剤とした合成樹脂（いわゆるＡｇペースト）から構成される。接合層１２によって、ＬＥＤチップ１１はダイボンディングによりカップ２１に搭載されている。

【0033】

第１リード２は、図１〜図４に示すように、ＬＥＤチップ１１を搭載し、かつＬＥＤパッケージＡ１０の実装にあたってアノード端子となる導電部材である。第１リード２は、Ｃｕを主成分とする合金から構成される。第１リード２は、カップ２１、支持部２２および第１端子部２３を有する。

【0034】

図１〜図４に示すように、カップ２１は、第１リード２の支持部２２および第１端子部２３と一体的に形成された部分であり、ＬＥＤチップ１１を搭載する。第１リード２に形成された部分である。カップ２１は、ＬＥＤチップ１１を搭載する円形状の底面２１１と、底面２１１と取り囲み、かつ底面２１１に対して傾斜した内周面２１２とを有し、出射方向Ｅにおいて開口している。底面２１１および内周面２１２によって構成されるカップ２１の内部は、形状が円錐台状の中空領域となっている。当該中空領域にＬＥＤチップ１１および接合層１２が収容されるととともに、第１透光部材５１が充填されている。接合層１２は、底面２１１に接している。また、第１透光部材５１は、内周面２１２に接している。

【0035】

図１〜図４に示すように、支持部２２は、形状が平板状の部分であり、カップ２１を支持する。カップ２１および支持部２２は、全て第２透光部材５２に覆われている。また、図１〜図３に示すように、第１端子部２３は、支持部２２から出射方向Ｅとは反対側に延出する形状が棒状の部分である。第１端子部２３の一部は、第２透光部材５２から外部に露出し、露出した第１端子部２３がＬＥＤパッケージＡ１０の実装にあたってカソード端子となる部分である。

【0036】

第２リード３は、図１〜図３に示すように、ＬＥＤパッケージＡ１０において第１リード２とは離間して配置された導電部材である。本実施形態にかかる第２リード３は、第１リード２と同一の材料から構成される。第２リード３は、ボンディング部３１および第２端子部３２を有する。

【0037】

図１〜図３に示すように、ボンディング部３１は、形状が平板状の部分であり、ボンディングワイヤ４が接続される。ボンディング部３１は、全て第２透光部材５２に覆われている。また、図１〜図４に示すように、第２端子部３２は、ボンディング部３１から出射方向Ｅとは反対側に延出する形状が棒状の部分である。第２端子部３２の一部は、第２透光部材５２から外部に露出し、露出した第２端子部３２がＬＥＤパッケージＡ１０の実装にあたってアノード端子となる部分である。図１〜図３に示すように、第１リード２および第２リード３は、それぞれ第２透光部材５２から外部に露出した部分である第１端子部２３および第２端子部３２が互いに平行になるように配置されている。

【0038】

ボンディングワイヤ４は、図１、図２および図５に示すように、ＬＥＤチップ１１のチップ主面１１１に設けられたｐ側電極と、第２リード３のボンディング部３１とを接続する金属配線である。ボンディングワイヤ４は、たとえばＡｕから構成される。ボンディングワイヤ４は、図５に示すように、ＬＥＤチップ１１の当該ｐ側電極に接続されるボールボンディング部４１を有する。ボンディングワイヤ４は、一般的なワイヤボンディングによって形成され、ボールボンディング部４１は、ボンディングワイヤ４のうち最初に形成される部分である。本実施形態においては、ボールボンディング部４１を含むボンディングワイヤ４の一部が第１透光部材５１に覆われている。

【0039】

第１透光部材５１は、図３〜図５に示すように、ＬＥＤチップ１１を覆い、第１リード２に形成されたカップ２１に充填された透光性のある部材である。本実施形態にかかる第１透光部材５１は、ジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴム、またはメチルフェニルシリコーンレジンなど一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂から構成される。

【0040】

第２透光部材５２は、図１〜図５に示すように、第１透光部材５１が充填されたカップ２１を含む第１リード２の一部と、第２リード３の一部と、ボンディングワイヤ４とを覆う透光性のある部材である。本実施形態にかかる第２透光部材５２は、エポキシ樹脂から構成される。第２透光部材５２は、ＬＥＤチップ１１から発せられた光が外部に出射する出射面５２１を有する。出射面５２１は、出射方向Ｅに向かって膨出した曲面である。

【0041】

第１透光部材５１を構成する物質として、ジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムである場合について説明する。第１透光部材５１は、それを２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５（プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法）に準拠したタイプＡで測定した硬度が３０〜７０になるようにする。この場合において、第２透光部材５２は、それを２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００になるようにする。この場合において、第１透光部材５１のガラス転移点が−１３０〜−４０℃であり、第２透光部材５２のガラス転移点が１００〜２００℃であることが好ましい。また、第１透光部材５１のヤング率が０．１〜１０ＭＰａであり、第２透光部材５２のヤング率が２〜４ＧＰａであることが好ましい。

【0042】

第１透光部材５１を構成する物質として、一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂である場合について説明する。第１透光部材５１は、それを２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が３０〜５０になるようにする。この場合において、第２透光部材５２は、それを２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００になるようにする。この場合において、第１透光部材５１のガラス転移点が１０〜４０℃であり、第２透光部材５２のガラス転移点が１００〜２００℃であることが好ましい。また、第１透光部材５１のヤング率が５〜１５０ＭＰａであり、第２透光部材５２のヤング率が２〜４ＧＰａであることが好ましい。

【0043】

導電層６は、図３に示すように、第２透光部材５２から外部に露出した第１リード２の第１端子部２３および第２リード３の第２端子部３２を覆う部分である。導電層６は、Ｓｎを主成分とする合金から構成され、当該合金として具体的には、Ｓｎ−Ｓｂ系合金またはＳｎ−Ａｇ合金などの鉛フリーはんだである。導電層６は、第１端子部２３および第２端子部３２を溶融された当該合金に浸漬させることにより形成される。

【0044】

次に、ＬＥＤパッケージＡ１０の作用効果について説明する。

【0045】

ＬＥＤパッケージＡ１０は、ＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップ１１を搭載するカップ２１が形成された第１リード２と、カップ２１に充填された第１透光部材５１と、カップ２１を含む第１リード２の一部を覆う第２透光部材５２とを備える。第１透光部材５１がジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから構成される場合、２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＡで測定した硬度が５０〜７０である。この場合において、第２透光部材５２は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００である。このような構成をとることによって、カップ２１に充填された第１透光部材５１に発生し、かつ出射方向ＥへＬＥＤチップ１１を押し上げようとする熱応力を低減させることが可能である。このため、ＬＥＤチップ１１と接合層１２との境界において発生する引張応力が低減される。したがって本発明によれば、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップ１１と接合層１２との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能となる。

【0046】

図６は、比較例のＬＥＤパッケージとＬＥＤパッケージＡ１０との通電時間（ｈ）に対するΔＶＦ変動率（％）の試験結果である。ここでΔＶＦ（Ｖ）とは、ＬＥＤチップ１１への短パルス高電流（ＩＦＰ）の印加前後における電圧（ＶＦ）の差の絶対値である。一般に、ＬＥＤチップ１１は温度が上昇すると、ＶＦが低下する。たとえば、ＬＥＤチップ１１と接合層１２との剥離が進行している場合、ＬＥＤチップ１１から第１リード２への放熱が阻害される。このため、ＬＥＤチップ１１の温度が上昇し、かつＶＦが低下するとともに、ΔＶＦが上昇する。すなわち、ＬＥＤチップ１１と第１リード２との接合状態が悪化するとΔＶＦが上昇する。また、ΔＶＦ変動率は、初期時のΔＶＦに対する任意の通電時間経過時のΔＶＦの変化率を示している。たとえばΔＶＦ変動率が１００％の状態は、任意の通電時間経過時のΔＶＦが初期時のΔＶＦの２倍に上昇していることを示している。したがって、ΔＶＦ変動率は、ＬＥＤチップ１１と第１リード２との接合状態の経時変化を示し、ΔＶＦ変動率が上昇するとＬＥＤチップ１１と第１リード２との接合状態が悪化していることがいえる。

【0047】

図６に示すように、比較例のＬＥＤパッケージは、ＬＥＤパッケージＡ１０と比較して通電時間の経過とともにΔＶＦ変動率が急激に上昇している。これは、比較例のＬＥＤパッケージにおいて、ＬＥＤチップ１１と接合層１２との剥離がこれらを覆う透光部材に作用する熱応力の影響により進行しているためであると考えられる。一方、ＬＥＤパッケージＡ１０は、通電時間の経過にかかわらずΔＶＦ変動率がほとんど上昇しない。したがって、ＬＥＤパッケージＡ１０は、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップ１１と接合層１２との剥離を防止する効果があるといえる。

【0048】

図７は、比較例のＬＥＤパッケージの通電時間（ｈ）に対する光束維持率（％）の試験結果である。通電条件は、気温が８５℃、湿度が８５％、ＬＥＤパッケージのＬＥＤチップ１１に印加される電流（ＩＦ）が２０ｍＡである。図７に示すように、比較例のＬＥＤパッケージでは、通電時間の経過とともに光束維持率が著しく低下する。通電時間が１０００ｈとなったとき、光束維持率が約２０％まで低下する。

【0049】

図８は、ＬＥＤパッケージＡ１０の通電時間（ｈ）に対する光束維持率（％）の試験結果である。通電条件は、図７に示す比較例のＬＥＤパッケージの試験結果における条件と同一である。ＬＥＤパッケージＡ１０では、通電時間の経過にかかわらず光束維持率が１００％以上を保っている。なお、光束維持率が１００％を越える状態は、ＬＥＤチップ１１に含まれる不純物（ドナーおよびアクセプタ）が経時変化により活性化され、初期時に対してＬＥＤパッケージＡ１０の輝度が上昇していることを示している。よって、ＬＥＤパッケージＡ１０によれば、外部に出射される光の光束量の維持が図られることが確認される。

【0050】

一方、第１透光部材５１が一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂から構成される場合、２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が３０〜５０である。この場合において、第２透光部材５２は、エポキシ樹脂から構成され、かつ２ｍｍ厚の硬化物としたときに、当該硬化物のＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠したタイプＤで測定した硬度が８０〜１００である。このような構成とすることによっても、第１透光部材５１が先述のシリコーンゴムから構成される場合と同じく、使用時の熱応力に起因したＬＥＤチップ１１と接合層１２との剥離を防止し、外部に出射される光の光束量の維持を図ることが可能となる。

【0051】

また、第１透光部材５１を構成する物質として、一部の置換基がフェニル基に置換されたシリコーン樹脂である場合、当該シリコーン樹脂は、湿気やガスなどの透過性がジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムよりも低い。このため、ＬＥＤパッケージＡ１０の吸湿耐性の向上を図ることができる。

【0052】

第２透光部材５２は、ＬＥＤチップ１１から発せられた光が外部に出射する出射面５２１を有する。出射面５２１は、出射方向Ｅに向かって膨出した曲面である。このような構成をとることによって、出射面５２１がレンズとなり、ＬＥＤチップ１１から発せられた光を集光し、ＬＥＤパッケージＡ１０から外部に出射される光の指向性を高めることができる。

【0053】

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0054】

Ａ１０：ＬＥＤパッケージ
１１：ＬＥＤチップ
１１１：チップ主面
１１２：チップ裏面
１２：接合層
２：第１リード
２１：カップ
２１１：底面
２１２：内周面
２２：支持部
２３：第１端子部
３：第２リード
３１：ボンディング部
３２：第２端子部
４：ボンディングワイヤ
４１：ボールボンディング部
５１：第１透光部材
５２：第２透光部材
５２１：出射面
Ｅ：出射方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】