(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
平面視において、第1の領域と、前記第1の領域の外周全体に形成され、幅が110μm以上であり、前記第1の領域の厚みよりも厚い第2の領域と、前記第2の領域の外周の少なくとも一部に形成され、前記第2の領域の厚みよりも薄い第3の領域と、を持ち、凹部の底面部の一部を構成する第1リード電極と、
前記第1リード電極と離間して配置され、前記凹部の底面部の一部を構成する第2リード電極と、
前記第1リード電極の一部と、前記第2リード電極の一部と、を固定し、前記凹部の側面部の少なくとも一部を構成する樹脂成形体と、
を有し、
前記凹部の側面部は、前記第2の領域の上面と連続して繋がっており、
前記第2リード電極は、平面視において、第4の領域と、前記第4の領域の外周全体に形成され、幅が110μm以上であり、前記第4の領域の厚みよりも厚い第5の領域と、前記第5の領域の外周の少なくとも一部に形成され、前記第5の領域の厚みよりも薄い第6の領域と、を持つパッケージ。
前記第1の領域の前記第1リード電極の厚みと、前記第2の領域の前記第1リード電極の厚みとの差が5μm以上50μm以下である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のパッケージ。
平面視において、第1の領域と、前記第1の領域の外周全体に形成され、幅が110μm以上であり、前記第1の領域の厚みよりも厚い第2の領域と、前記第2の領域の外周の少なくとも一部に形成され、前記第2の領域の厚みよりも薄い第3の領域と、を持ち、凹部の底面部の一部を構成する第1リード電極と、第4の領域と、前記第4の領域の外周全体に形成され、幅が110μm以上であり、前記第4の領域の厚みよりも厚い第5の領域と、前記第5の領域の外周の少なくとも一部に形成され、前記第5の領域の厚みよりも薄い第6の領域と、を持ち、凹部の底面部の一部を構成する第2リード電極と、を準備する工程と、
前記第1リード電極と前記第2リード電極と樹脂成形体とにより前記凹部を形成するため、前記凹部の形状に対応し、前記凹部の側面部が、前記第2の領域の上面と連続して繋がるような凸部を有する上金型と、下金型とを備える金型を用いて、前記第2の領域及び前記第5の領域を前記上金型に当接させるように前記第1リード電極及び前記第2リード電極を挟み込む工程と、
前記第1リード電極と前記第2リード電極を挟み込んだ前記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。
前記上金型と前記下金型とによって前記第1リード電極及び前記第2リード電極を挟み込む工程は、前記上金型の凸部の表面が前記第1の領域の上面に接触しないような金型のクランプ力で前記第1リード電極及び前記第2リード電極を挟み込む請求項11から請求項14のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
前記上金型と前記下金型とによって挟み込む前記第1リード電極及び前記第2リード電極は、前記第1リード電極及び前記第2リード電極を一対のリード電極として、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11から請求項15のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0017】
<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。
【0018】
[第1の実施形態]
図1は、第1の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、第1の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、第1の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4は、
図2のH部分の拡大断面図である。
【0019】
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。
【0020】
樹脂成形体10は、第1リード電極20の一部及び第2リード電極30の一部を固定し、凹部10aの側面部10bの少なくとも一部を構成している。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。
【0021】
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。
【0022】
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楕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。
【0023】
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。
【0024】
第1リード電極20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リード電極20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。
【0025】
第2リード電極30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リード電極30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。
【0026】
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。
【0027】
なお、ここでは、第1リード電極20は、第2リード電極30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を施してもよい。
【0028】
第1リード電極20は、凹部10aの底面部10cの一部を構成する。第1リード電極20は、平面視において、第1の領域R1(以下、第1領域R1という)と、第1領域R1の厚みよりも厚い第2の領域R2(以下、第2領域R2という)と、第2領域R2の外周の少なくとも一部に形成され、第2領域R2の厚みよりも薄い第3の領域R3(以下、第3領域R3という)と、を持つ。
第1領域R1は、発光素子2がダイボンディングされる部分である。第2領域R2は、第1リード電極20において、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との境に形成されている。
具体的には、第2領域R2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。
【0029】
凹部10aの側面部10bは、第2領域R2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、第2領域R2の外側の角部の位置に接して、第2の領域の上面と凹部10aの側面部10bとが連続するように構成されている。
第3領域R3は、第1領域R1と同じ厚みで構成されており、樹脂成形体10が配置されている。
【0030】
第2リード電極30は、凹部10aの底面部10cの一部を構成する。第2リード電極30は、上面が平坦であり、一部に樹脂成形体10が配置されている。
【0031】
ここでは、第2領域R2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1リード電極20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)。
【0032】
第2領域R2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、第2領域R2の素材とは同じものであり、第2領域R2は、一対のリード電極20,30と一体に形成されている。
【0033】
第2領域R2の幅A1は、110μm以上である。第2領域R2の幅A1を110μm以上とすることで、第2領域R2を容易に形成することができる。また、第2領域R2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、仮に樹脂が第2領域R2の上面に侵入しても、第2領域R2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。第2領域R2の幅A1は、前記の各効果をより得やすくするため、好ましくは120μm以上、より好ましくは130μm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上において第2領域R2を除く部分のことである。
【0034】
また、第2領域R2の幅A1は、200μm以下であることが好ましい。第2領域R2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、第2領域R2にクランプ力がより集中し易くなる。第2領域R2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190μm以下、さらに好ましくは180μm以下である。
【0035】
なお、第2領域R2の幅A1は、めっき層の厚みを除いた幅であり、また、後記するように、第2領域R2が潰れることで形成された金属部14の厚みは含まない。
【0036】
第1領域R1の第1リード電極20の厚みと、第2領域R2の第1リード電極20の厚みとの差(以下、第1の領域と第2の領域との厚みの差という)B1は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。第1領域R1と第2領域R2との厚みの差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の金属露出部に接触する恐れがより低減される。一方、第1領域R1と第2領域R2との厚みの差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。第1領域R1と第2領域R2との厚みの差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、第1領域R1と第2領域R2との厚みの差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。
【0037】
なお、発光装置1における第1領域R1と第2領域R2との厚みの差B1とは、パッケージ90の製造後の第1領域R1と第2領域R2との厚みの差であり、また、めっき層の厚みを除いた厚みの差である。
また、第1リード電極20、第2リード電極30の材質や樹脂成形体10の大きさ等により第2領域R2の幅、厚さは適宜変更される。
【0038】
発光素子2は、パッケージ90の第1リード電極20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、In
XAl
YGa
1-X-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y<1)等を用いることができる。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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(Y
3Al
5O
12:Ce)やシリケート等の黄色蛍光体、CASN(CaAlSiN
3:Eu)やKSF(K
2SiF
6:Mn)等の赤色蛍光体、あるいは、クロロシリケートやBaSiO
4:Eu
2+等の緑色蛍光体、を挙げることができる。
【0042】
封止部材40に含有させるフィラーとしては、例えば、SiO
2、TiO
2、Al
2O
3、ZrO
2、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。
【0043】
[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る発光装置1Aについては、主に、第1の実施形態に係る発光装置1と異なる点について説明する。
図5は、第2の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6は、第2の実施形態に係る発光装置の概略を示す図であり、
図5のVI−VI矢視方向を示した断面図である。
図7は、第2の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。
【0044】
第2リード電極30は、平面視において、第4の領域R4(以下、第4領域R4という)と、第4領域R4の外周全体に形成され、第4領域R4の厚みよりも厚い第5の領域R5(以下、第5領域R5という)と、第5領域R5の外周の少なくとも一部に形成され、第5領域R5の厚みよりも薄い第6の領域R6(以下、第6領域R6という)と、を持つ。
第4領域R4は、ワイヤボンディングされる部分である。第5領域R5は、第2リード電極30において、ワイヤボンディングされる部分と樹脂成形体10との境に設けられている。
具体的には、第5領域R5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。
【0045】
凹部10aの側面部10bは、第5領域R5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、第5領域R5の外側の角部の位置に接して、第5領域R5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。
第6領域R6は、第4領域R4と同じ厚みで構成されており、樹脂成形体10が配置されている。
【0046】
第5領域R5の幅A2は、110μm以上である。第5領域R5の幅A2を110μm以上とすることで、第5領域R5を容易に形成することができる。また、第5領域R5の幅A2が110μm以上であれば、発光装置1Aの製造において、金型に樹脂を注入した際に、仮に樹脂が第5領域R5に侵入しても、第5領域R5の上面の途中で樹脂が止まり易い。そのため、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。第5領域R5の幅A2は、前記の各効果をより得やすくするため、好ましくは120μm以上、より好ましくは130μm以上である。
なお、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上において第5領域R5を除く部分のことである。
【0047】
また、第5領域R5の幅A2は、200μm以下であることが好ましい。第5領域R5の幅A2が200μm以下であれば、発光装置1A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、第5領域R5にクランプ力がより集中し易くなる。第5領域R5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190μm以下、さらに好ましくは180μm以下である。
【0048】
なお、第5領域R5の幅A2は、めっき層の厚みを除いた幅であり、また、後記するように、第5領域R5が潰れることで形成された金属部14の厚みは含まない。
【0049】
第4領域R4の第2リード電極30の厚みと、第5領域R5の第2リード電極30の厚みとの差(以下、第4の領域と第5の領域との厚みの差という)B2は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。第4領域R4と第5領域R5との厚みの差B2が5μm以上であれば、後記するように、発光装置1A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2リード電極30の金属露出部に接触する恐れがより低減される。一方、第4領域R4と第5領域R5との厚みの差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。第4領域R4と第5領域R5との厚みの差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、第4領域R4と第5領域R5との厚みの差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。
【0050】
なお、発光装置1Aにおける第4領域R4と第5領域R5との厚みの差B2とは、パッケージ90の製造後の第4領域R4と第5領域R5との厚みの差であり、また、めっき層の厚みを除いた厚みの差である。
また、第1リード電極20、第2リード電極30の材質や樹脂成形体10の大きさ等により第5領域R5の幅、厚さは適宜変更される。
【0051】
<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。なお、ここでは、第2の実施形態に係る発光装置1Aの製造方法を例にとって説明する。
図8は、第2の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、リードフレームの上面図である。
図9は、第2の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8のIX−IX矢視方向を示したリードフレームの断面図である。
図10は、第2の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5のVI−VI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11は、第2の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12は、第2の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、金型を脱型した後のパッケージの断面図である。
図13は、第2の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、金型を脱型した後のパッケージの上面図である。
図14は、第2の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、発光素子を実装した状態を示す断面図である。
図15は、第2の実施形態に係る発光装置の第2の領域の概略を示す図であり、第2の領域をエッチングにより形成した場合の断面図である。
図16は、第2の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第2の領域の状態の概略を示す断面図である。
図17は、第2の実施形態に係る発光装置において、金属部が形成された第2の領域と封止部材との関係の概略を示す断面図である。
【0052】
ここでは、1個のパッケージを製造する場合について説明する。
本実施形態の発光装置1Aの製造方法は、一例として下記第1工程から第8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、
図8、
図9に示すように、予め、第2領域R2及び第5領域R5を形成しておく。
【0053】
第2領域R2及び第5領域R5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。
第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5の側面がやや丸みを帯びた形状となる(
図15参照)。一方、第2領域R2及び第5領域R5をプレスにより形成する場合は、第2領域R2及び第5領域R5の側面が垂直で、角を有する形状とすることができる(
図6参照)。
【0054】
また、第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5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、第1領域R1と第2領域R2との厚みの差B1及び第4領域R4と第5領域R5との厚みの差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。
【0055】
そして、第2工程を行う前に、
図10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。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。
【0056】
第2工程は、例えばパッケージ製造用金型Kを用いて、第2領域R2及び第5領域R5を上金型70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11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。
【0057】
具体的には、上金型70の凸部75に形成された底面部75aが、第1リード電極20の第2領域R2及び第2リード電極30の第5領域R5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。
【0058】
第2工程では、上金型70の凸部75に形成された底面部75aが第1リード電極20の金属露出部及び第2リード電極30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、第2領域R2及び第5領域R5は、クランプ圧によってはクランプした際に潰れるが、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82が形成される。同様に、底面部75a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83が形成される。
第2工程では、製造後の発光装置1Aにおいて、第1領域R1と第2領域R2との厚みの差B1及び第4領域R4と第5領域R5との厚みの差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。
【0059】
第3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に樹脂を注入する工程である。ここでは、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を注入する。この第3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には第2領域R2及び第5領域R5が設けられているため、樹脂は空間部82,83に入り込みにくくなっている。
【0060】
第4工程は、パッケージ製造用金型Kに注入された樹脂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。
【0061】
第5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12に示すように上金型70と下金型71とを脱型する。これにより、
図12、
図13に示すように、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。
【0062】
なお、前記第4工程にて樹脂を硬化させたとき、金型の注入口77部分にゲートが成形される。このゲートは、金型を脱型した後で、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5工程)。
なお、
図12、
図13では、ゲートを切削した後のパッケージを図示している。
【0063】
第6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、
図14に示すように、発光素子2は、その裏面が絶縁性のダイボンド部材45で第1リード電極20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。
【0064】
第7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14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。
【0065】
第8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。
以上の方法により、発光装置1Aを形成することができる。
【0066】
前記実施形態では、1個のパッケージを製造する場合にいて図示したが、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てもよい。この場合、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。
そして、複数個接続されたリードフレームを用いた場合は、前記した第1工程から第8工程に続いて、以下の第9工程を行う。
【0067】
第9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。
これにより、発光装置1Aを形成することができる。
【0068】
なお、前記製造方法では、第2の実施形態に係る発光装置1Aの製造方法について説明したが、第1の実施形態に係る発光装置1を製造する場合には、第5領域R5が形成されていない第2リード電極30を用いる。したがって、第2工程では、上金型70の凸部75に形成された底面部75aが第2リード電極30に接触し、空間部83が形成されない。その他については、発光装置1Aの製造方法と同様である。
【0069】
以上説明したように実施形態に係るパッケージの製造に用いるパッケージ製造方法では、
図11及び
図12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、樹脂を注入させるときに、リード電極に第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5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。
したがって、樹脂が、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、第2の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。
【0070】
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。
【0071】
加えて、リード電極において、従来のように第2領域R2及び第5領域R5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のめっき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のめっき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、第2の実施形態に係る第1リード電極20及び第2リード電極30には第2領域R2及び第5領域R5が存在するので、上金型70の凸部75に形成された底面部75a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。
【0072】
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5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。
【0073】
また、第2領域R2及び第5領域R5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。
【0074】
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には第2領域R2及び第5領域R5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16に示すように、第2領域R2及び第5領域R5は、クランプの際に潰れることで、第2領域R2及び第5領域R5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17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、第2領域R2及び第5領域R5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の金属露出部のめっきの光沢度を低下させずに成形されるので、発光装置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。
【0075】
また、第1リード電極20及び第2リード電極30には第2領域R2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45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45の流れだしが問題となる。しかしながら、第2領域R2の幅A1が110μm以上であれば、ダイボンド部材45が第2領域R2を超えて流れにくくなる。
【0076】
なお、前記した第2実施形態に係る発光装置1Aについての効果は、第1実施形態に係る発光装置1においても、発光装置1Aが第5領域R5を有することの効果以外について、同様に得ることができる。
【実施例】
【0077】
<実施例1>
以下に、本発明の実施例を説明する。
図6に示すような、第2領域R2及び第5領域R5において、幅を150μm、高さを25μmとした第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。
第2領域R2及び第5領域R5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。
【0078】
その結果、第2領域R2及び第5領域R5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、上金型70の凸部75に形成された底面部75a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。この金属露出部は第5領域R5を除く第2リード電極30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。この金属露出部は第2領域R2を除く第1リード電極20の中央部分のことである。
なお、第2領域R2及び第5領域R5がある第1リード電極20及び第2リード電極30は、第2領域R2及び第5領域R5の形成を容易に行うことができた。
【0079】
<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18は、変形例1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19は、変形例1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。
図18、
図19に示すように、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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
[変形例2]
図20は、変形例2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第2の領域の状態の概略を示す断面図である。
発光装置は、第2領域R2の先端に、第2領域R2の長手方向(
図20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、第5領域R5の先端に、第5領域R5の長手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。
第2領域R2及び第5領域R5には、上面の幅方向の中央に、第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5が潰れるようなクランプ力でクランプした場合には、第2領域R2及び第5領域R5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。
【0083】
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、第2領域R2及び第5領域R5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第2領域R2及び第5領域R5が潰れ、第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5に金属が埋設された溝部15が残るものの、第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5の形状を保ちたい場合には、第2領域R2及び第5領域R5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。
【0084】
[変形例3]
図21は、変形例3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1リード電極20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21に示すように、第2リード電極30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。
【0085】
[その他の変形例]
また、第2領域R2及び第5領域R5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。
【0086】
パッケージ90の凹部10aは、傾斜を設けず楕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楕円形に成形したが、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。
【0087】
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1リード電極20の代わりに第2リード電極30の上に実装することもできる。発光装置が例えば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、第2領域R2及び第5領域R5の幅を110μm以上とすることで、第1リード電極20の第2領域R2上又は第2リード電極30の第5領域R5上に保護素子を実装することができる。
【0088】
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。
発光装置の製造方法では、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た場合、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。
【0089】
ワイヤWを接続する位置は第2領域R2及び第5領域R5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、第2領域R2及び第5領域R5の幅が110μm以上であるので、ワイヤWを第2領域R2及び第5領域R5の上面に接続する場合にワイヤWを接続し易くなる。