特許 6651699 側面発光型発光装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6651699

(24)【登録日】2020年1月27日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】側面発光型発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20200210BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/62

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-39535(P2015-39535)

(22)【出願日】2015年2月27日

(65)【公開番号】特開2016-162867(P2016-162867A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2018年1月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074354

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100104949

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康司

(72)【発明者】

【氏名】竹内 嘉一

(72)【発明者】

【氏名】林 忠雄

(72)【発明者】

【氏名】武市 篤

【審査官】 百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０３２７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１９３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６６２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０３８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１７０４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−３０６００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｈ０１Ｌ ２３／２８−２３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の電極を同じ面側に設けた発光素子と、
前記発光素子を収納するための凹部を正面に有し、短手方向に設けられた上面と下面と、長手方向に設けられた一対の側面とを有する樹脂製のハウジングと、
前記凹部内に表出された一方の端部において前記発光素子の電極と電気的かつ物理的に接続され、他方の端部を前記ハウジングの下面から外部に表出させた金属の一対のリード電極と
を備える発光装置の製造方法であって、
前記一対のリード電極となる部分及び一対のハンガーリードとなる部分を有するリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームに、該リード電極となる部分を埋設し、ハンガーリードとなる部分と接触した状態で前記ハウジングを成型する工程と、
前記リードフレームと前記ハウジングの下面側の前記リード電極となる部分とを分離する工程と、
前記リードフレームに前記一対のハンガーリードでもって前記ハウジングの側面を保持した状態で、前記凹部内のリード電極に発光素子をフリップチップ実装する工程と
を、この順に含んでなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の発光装置の製造方法であって、
前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持した状態において、前記ハンガーリードは前記ハウジングの側面に形成された一対の保持部に嵌合していることを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項3】

請求項１または２記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記リード電極に発光素子をフリップチップ実装する工程が、
半田を用いて前記発光素子を前記リード電極にフリップチップ実装してなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記半田が、ペースト状の半田を実装面に供給されてなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか一に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記リードフレームは、前記リード電極と、前記ハンガーリードとが、略同一平面上に設けられてなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する状態が、
前記ハウジングの外面を構成する面の内、長手方向において対向する側面において、一方の側面を保持する第一の位置と、該位置と対応する他方の側面上の位置からオフセットされた第二の位置とを、前記ハンガーリードで保持してなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項7】

請求項１から４のいずれか一に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する状態が、
前記ハウジングの外面を構成する面の内、長手方向において対向する側面において、前記ハンガーリードの先端を傾斜させて各側面の表面から嵌合された状態にて保持してなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項8】

請求項１から４のいずれか一に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する工程が、
前記ハウジングの上面と下面とを、前記ハンガーリードで保持してなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一に記載の側面発光型発光装置の製造方法であって、
前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する工程が、
前記ハンガーリードの先端を屈曲させて、前記ハウジングに沿わせた状態にて保持してなることを特徴とする側面発光型発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リード電極に発光素子等の半導体素子を実装した側面発光型の発光装置の製造方法に関し、例えば液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる薄型の発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を用いた側面発光型の発光装置として、発光素子や保護素子等の電子部品と、発光素子等と電気的に接続される正負一対のリード電極と、それらを保持する樹脂製のパッケージ（ハウジング）とを有するものが知られている。

【0003】

このような側面発光型発光装置は、近年の光出力の向上の要求に伴い、より光取り出し効率を高めることが求められている。このとき、発光素子をワイヤで実装する構成よりも、ワイヤを使用しないことで光取り出しを高めたフリップチップ実装を採用することが考えられる。例えば特許文献１においては、同一面側に正電極と負電極とを有する発光素子をフリップチップ実装する構造が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−３４２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような側面発光型発光装置を製造するには、図１５に示すように金属のリードフレーム１５２４に、樹脂ハウジング１５１０を形成する。成形された樹脂ハウジング１５１０は、リード電極１５２０と一体に形成されている。そして、この状態で発光素子を樹脂ハウジング１５１０内に実装するために、半田を加熱して共晶やリフローなどによって発光素子をリード電極１５２０に固定している。

【0006】

しかしながら、このように発光素子の実装時には半田などを加熱する必要があるところ、この際の熱によって樹脂ハウジングが変形されてしまうという問題があった。例えば、共晶に用いるＡｕ−Ｓｎは溶融温度が約２８０℃であるため、樹脂ハウジングを構成する樹脂が変形する。この際、仮に樹脂ハウジングを単体で加熱すると、樹脂が上下左右に膨張する。しかしながら、リードフレームのリード電極で樹脂ハウジングを固定した状態で加熱すると、樹脂ハウジングがリード電極で固定される結果、横長の樹脂ハウジングが谷状に撓み、変形してしまう。特に樹脂ハウジングは、リード電極を挟んで発光面側よりも発光面側と反対側の面側の樹脂量が多いため、発光装置の背面方向への膨張が大きくなり、樹脂ハウジング全体が凹状に歪んだ状態となることが判明した。このような樹脂ハウジングの変形が生じると、製品の歩留まりが低下することとなって望ましくない。

【0007】

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、加熱時のリードフレームの変形を抑制して発光素子の実装性を向上させた側面発光型発光装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0008】

以上の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、一対の電極を同じ面側に設けた発光素子と、前記発光素子を収納するための凹部を正面に有し、短手方向に設けられた上面と下面と、長手方向に設けられた一対の側面とを有する樹脂製のハウジングと、前記凹部内に表出された一方の端部において前記発光素子の電極と電気的かつ物理的に接続され、他方の端部を前記ハウジングの下面から外部に表出させた金属の一対のリード電極とを備える発光装置の製造方法であって、前記一対のリード電極となる部分及び一対のハンガーリードとなる部分を有するリードフレームを準備する工程と、前記リードフレームに、該リード電極となる部分を埋設し、ハンガーリードとなる部分と接触した状態で前記ハウジングを成型する工程と、前記リードフレームと前記ハウジングの下面側の前記リード電極となる部分とを分離する工程と、前記リードフレームに前記一対のハンガーリードでもって前記ハウジングの側面を保持した状態で、前記凹部内のリード電極に発光素子をフリップチップ実装する工程とを、この順に含むことができる。これにより、リード電極を切り離すことで、リード電極からリードフレームにかかる熱膨張を低減できるため、ハウジングとリード電極の変形を抑制することができ、発光素子を歩留まりよく実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る側面発光型発光装置を示す概略斜視図である。

【図2】図２Ａは図１に示す側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図、図２Ｂは図２Ａの概略断面図である。

【図3】立体配線を用いた発光素子の概略平面図である。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ線における概略垂直断面図である。

【図5】発光素子の電極とリード電極との間の隙間を示す概略水平断面図である。

【図6】図６Ａ〜Ｄはハウジング付きリードフレームの製造工程を示す概略断面図である。

【図7】ハウジング付きリードフレームの概略斜視図である。

【図8】ハンガーリード付きリードフレームの切断位置を示す概略斜視図である。

【図9】ハウジング付きリードフレームに発光素子を実装した状態を示す概略平面図である。

【図10】実施形態２に係る側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図である。

【図11】図１１Ａは実施形態３に係る側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図、図１１Ｂは図１１Ａの概略断面図である。

【図12】図１２Ａは実施形態４に係る側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図、図１２Ｂは図１２Ａの概略断面図である。

【図13】図１３Ａは実施形態５に係る側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図、図１３Ｂは図１３Ａの概略断面図である。

【図14】図１４は実施形態６に係る側面発光型発光装置の側面をハンガーリードで保持した状態を示す概略正面図である。

【図15】従来の側面発光型発光装置の製造時における樹脂ハウジングがハンガーリードでリードフレームに保持された状態を示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための側面発光型発光装置の製造方法を例示するものであって、本発明は側面発光型発光装置の製造方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。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は、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、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誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一つの部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一つの部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

【0011】

本発明の第１の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、上述の通り、一対の電極を同じ面側に設けた発光素子と、前記発光素子を収納するための凹部を正面に有し、上面と下面と一対の側面とを有する樹脂製のハウジングと、前記凹部内に表出された一方の端部において前記発光素子の電極と電気的かつ物理的に接続され、他方の端部を前記ハウジングの外部に表出させた金属の一対のリード電極とを備える発光装置の製造方法であって、前記一対のリード電極となる部分及び一対のハンガーリードとなる部分を有するリードフレームを準備する工程と、前記リードフレームに、該リード電極となる部分を埋設し、ハンガーリードとなる部分と接触した状態で前記ハウジングを成型する工程と、前記リードフレームと前記リード電極となる部分とを分離する工程と、前記リードフレームに前記一対のハンガーリードでもって前記ハウジングを保持した状態で、前記凹部内のリード電極に発光素子をフリップチップ実装する工程とを、この順に含むことができる。これにより、リード電極を切り離すことで、リード電極からリードフレームにかかる熱膨張を低減できるため、ハウジングとリード電極の変形を抑制することができ、発光素子を歩留まりよく実装することができる。

【0012】

また、第２の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持した状態において、前記ハンガーリードを前記ハウジングの側面に形成された一対の保持部に嵌合させることができる。

【0013】

さらに、第３の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記リード電極に発光素子をフリップチップ実装する工程を、半田を用いて前記発光素子を前記リード電極にフリップチップ実装させる工程とできる。

【0014】

さらにまた、第４の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記半田として、ペースト状の半田を実装面に供給させることができる。

【0015】

さらにまた、第５の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記リードフレームは、前記リード電極と、前記ハンガーリードとが、略同一平面上に設けられている。

【0016】

さらにまた、第６の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する状態が、前記ハウジングの外面を構成する面の内、長手方向において対向する側面において、一方の側面を保持する第一の位置と、該位置と対応する他方の側面上の位置からオフセットされた第二の位置とを、前記ハンガーリードで保持することができる。これにより、ハウジングの両側を、側面発光型発光装置の製造時にハウジングを保持するハンガーリードの保持位置として利用でき、実装性を向上できる。また、ハンガーリードでハウジングの側面を突っ張ることにより、ハウジングに発光素子を共晶で実装する際等に、樹脂製のハウジングが側面方向に膨張することを抑制できる。加えて、ハンガーリードの固定位置をオフセットさせることで、ハンガーリードをオフセットさせて保持することにより、熱でハウジングが変形、拡張しようとする事態を、保持位置をオフセットさせたことで応力を分散させて抑制できる。

【0017】

さらにまた、第７の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する状態が、前記ハウジングの外面を構成する面の内、長手方向において対向する側面において、前記ハンガーリードの先端を傾斜させて各側面の表面から嵌合された状態にて保持することができる。これにより、ハウジングの両側を、側面発光型発光装置の製造時にハウジングを保持するハンガーリードの保持位置として利用でき、実装性を向上できる。

【0018】

さらにまた、第８の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する工程が、前記ハウジングの上面と下面とを、前記ハンガーリードで保持することができる。

【0019】

さらにまた、第９の側面に係る側面発光型発光装置の製造方法によれば、前記ハンガーリードでもって前記ハウジングを保持する工程が、前記ハンガーリードの先端を屈曲させて、前記ハウジングに沿わせた状態にて保持することができる。これにより、ハウジングの両側を、側面発光型発光装置の製造時にハウジングを保持するハンガーリードの保持位置として利用でき、実装性を向上できる。また、ハンガーリードをハウジングの側面において奥行き方向に延長させたことで、ハンガーリードの先端を折曲させて側面表面に沿わせるようにして保持でき、押圧部分の面積を広くして圧力を低減させることにより、変形を抑制できる。
（実施形態１）

【0020】

本発明の実施形態１に係る側面発光型発光装置１００の概略斜視図を図１に、またこの側面発光型発光装置１００の製造時において、側面１８をハンガーリード２６で保持した状態の概略正面図を図２Ａに、概略断面図を図２Ｂに、それぞれ示す。これらの図に示す側面発光型発光装置１００は、扁平な略直方体状のハウジング１０と、ハウジング１０の下面１６から側面１８に沿って曲げられるリード電極２０とを備えている。ハウジング１０の正面は発光面１９になっており、長手方向と短手方向を有する。また発光面１９に開口されて背面１７方向に延長された凹部１２が形成されている。凹部１２の開口部分は発光窓を構成する。また凹部１２には透光性樹脂４０が充填されており、図２Ｂの断面図に示すように、凹部１２の中に実装された半導体発光素子３０を封止している。

【0021】

半導体発光素子３０は、一対の電極を同じ面側に設けており、いわゆるフリップチップ型又はフェイスダウン型の発光素子３０としている。また発光素子３０の各電極は、一対のリード電極２０のそれぞれと接続されている。リード電極２０は、一方の端縁である先端部２２を凹部１２内に表出させて、発光素子３０の電極と電気的かつ物理的に接続される。また他方の端縁は、ハウジング１０の外部に表出させて、外部接続用の端子としている。
（ハウジング１０）

【0022】

ハウジング１０は、半導体発光素子３０とリード電極２０の先端部２２を保持する支持体であり、パッケージ等とも呼ばれる。このハウジング１０は、樹脂材料を含んで構成される。なお、本件明細書において、「扁平形状」のハウジングとは、ハウジングの幅及び奥行きに比べて、高さが寸法的に小さい形状を指す。

【0023】

ハウジング１０の成形材料には、例えば、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、６Ｔナイロン、９Ｔナイロンなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のような高融点結晶を含有する半結晶性ポリマー樹脂は、表面エネルギーが大きく、ハウジング１０の凹部１２に充填する封止樹脂との密着性が良好であるので、好適である。これにより、封止樹脂を充填し硬化する工程において、樹脂の冷却過程の間にハウジング１０と封止樹脂との界面が剥離し難くなる。また、ハウジング１０が半導体発光素子３０からの光を効率よく反射できるように、成形部材中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合してもよい。

【0024】

ハウジング１０の凹部１２は、その底面に実装した半導体発光素子３０の光が、ハウジング１０の発光面１９側に出やすい形状にするのが好ましく、例えば、発光面に向かって徐々に広がるテーパ形状などが好適である。
（発光素子３０）

【0025】

発光素子３０は、例えば、まずサファイア基板等の成長基板５上にｎ型層を積層後、ｎ型層の一部をエッチングして露出させ、ｐ層とｎ層の露出部それぞれにＩＴＯ等の電極層を積層することで形成される。これに加えて、バリア層、金属層２、絶縁膜６、最後に実装用のパッド電極を積層してもよい。

【0026】

発光素子３０は、ハウジング１０に収納され、ハウジング１０の凹部１２の底面に表出されたリード電極２０に実装される。半導体発光素子３０としては、様々な発光波長の発光ダイオードを利用することができる。特に、白色の発光を得るには、青色を発光する窒化物半導体発光素子と、青色光を吸収して黄色光や緑色光や赤色光を発する蛍光体と組み合わせる方法が好ましい。
（立体配線構造）

【0027】

発光装置の一実施形態においては、発光素子に、ｎ電極とｐ電極とが層間絶縁膜を介してオーバーラップするように配置された立体配線構造を採用することで、本来であればｎ側電極３ａのようにｎ電極が小さいところ、図３のｎ側パッド電極３Ａのように広い面積に拡大できるので、電極面積を広く取ることができ、はんだでの実装性を向上させることができる。さらに誘電体膜４を層間絶縁膜として利用した立体配線構造とすることで、光取出しの高い発光素子とできる。

【0028】

側面発光型発光装置１００は、小型の液晶のバックライト等の用途に好適に利用される。このような小型の側面発光型発光装置１００では、ハウジング１０やハウジングの凹部１２も小型化されており、小さい凹部１２内に発光素子３０を共晶や半田で実装するために、実装用パッドを大きくした立体配線の発光素子３０が好ましい。立体配線を採用した半導体発光素子３０の例を、図３、図４に示す。これらの図において、図３は発光素子３０の概略平面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線における概略垂直断面図を、それぞれ示している。

【0029】

立体配線においては、ｐ側電極３ｂ、ｎ側電極３ａを一旦電極絶縁膜６で被覆した後、この電極被覆膜に開口された貫通孔を通じて、ｐ側パッド電極３Ｂ、ｎ側パッド電極３Ａを設ける。このようにすることで、パッド電極を広くしても、その下面が電極絶縁膜６で絶縁されているため短絡することがなく、結果的に電極面積を広く確保でき、共晶などによって固定、導通に十分な面積を容易に確保できる利点が得られる。例えば、図４の断面図に示す例では、ｎ側電極３ａを、電極絶縁膜６を介して広いｎ側パッド電極に拡大させることができ、共晶のための面積を広く確保でき安定した実装が実現される。共晶以外の実装、例えばＡｕスタッドバンプを用いた超音波接合を行う場合は、バンプ数を増やすことができるため、放熱性および接合性が改善する。この結果、高電流を通電することが可能となる。
（半田供給方法）

【0030】

発光素子３０を実装する際の半田の供給方法は、半田の粒子をフラックス等に混合させたペースト状の半田をリード電極上に供給する他、スパッタ等の成膜方法で半田をリード電極上（実装面）または発光素子のパッド電極に付着させる方法も利用できる。具体的には、例えば発光素子３０のパッド電極にＡｕ−Ｓｎ等の半田をスパッタ等で所定の厚さ（例えば１０μｍ）設けておき、一方、リード電極２０の表面にフラックスを設けておき、この上に発光素子３０を配置し、加熱して半田を溶融させることで実装することができる。この方法は、ペースト状の半田を用いる場合に比べ半田の流動を抑制できるので、実装精度を向上できる利点が得られる。さらに本発明は発光素子３０を加熱する方法は、例えばリフローやレーザ照射等、既知の方法を適宜利用できる。

【0031】

また、図５に示すように、発光素子３０とリード電極２０との接合部分において、発光素子３０の一方の電極の少なくとも一部と、リード電極２０の表面との間に、空隙ＧＰを形成することもできる。特に半田を立体配線の発光素子３０のパッド電極上に一定の厚みで設ける場合、設ける半田層の厚みによっては、ｎ型半導体層の段差部分が大きいため、パッド電極が共晶接合に用いるＡｕ−Ｓｎ等の実装面まで届かず、発光素子３０のｎ型半導体層が露出されている部分がリード電極２０と接合されず、空隙ＧＰが形成される。この隙間によって、ハウジング１０の応力を軽減できる利点が得られる。すなわち、正極、負極のリード電極２０間においては、ハウジング１０を構成する樹脂が膨張することで、上方向への応力が発生すると共に、正負のリード電極２０間が横方向に広がる方向にも応力が印加される。このような応力が印加される部分の中間に隙間を設けたことで、この隙間でもって応力が緩和されて、ハウジング１０の変形が抑制される効果が得られる。
（第一固定部１４）

【0032】

ハウジング１０の一対の側面１８には、それぞれ第一固定部１４が形成される。第一固定部１４は、側面発光型発光装置１００の製造時において後述するリードフレーム２４のハンガーリード２６の先端を挿入して、ハウジング１０をリードフレーム２４に保持する目的で利用される、ハウジング１０の表面に開口された凹状の窪みである。特に側面発光型発光装置１００は、後述する通り製造時において、先にリードフレーム２４からリード電極２０を切断した上で、半導体発光素子３０をハウジング１０の凹部１２内に共晶やリフロー等の方法で実装するため、実装時の熱によってリード電極２０やリードフレーム２４からの応力によって樹脂製のハウジング１０が変形する事態を回避できる。その一方で、リード電極２０を切断したことによって発光素子３０の実装の時点ではリードフレーム２４にリード電極２０によってハウジング１０を固定できなくなる問題を、一対のハンガーリード２６でもってハウジング１０の左右の側面１８から保持することで回避している。この結果、製造時に発光素子を歩留まりよく実装でき、高品質な側面発光型発光装置が提供される。

【0033】

このように、側面発光型発光装置の製造時において、ハウジング１０が加熱される際にはハウジング１０の長手方向の側面１８をリードフレーム２４と接触させて保持しつつ、短手方向の端面（下面１６側）ではリードフレーム２４と物理的に分離することで、ハウジング１０がリードフレーム２４からの応力を受けて変形される事態を回避できる。特に、矩形状のハウジングの長手方向は、強度的にも剛性が高いことを利用し、変形を抑制しつつもこの部分での保持のみを残して、安定的なハウジングの保持が図られる。
（リード電極２０）

【0034】

リード電極２０の材料は、導電性であれば特に限定されないが、例えば鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀をメッキしたアルミニウム、鉄、銅等が好適である。
（ハンガーリード２６）

【0035】

ハンガーリード２６は、リードフレームと連続するよう形成され、製造工程を通してハウジング１０をリードフレームに保持する部材である。

【0036】

さらに、ハンガーリード２６でハウジング１０の側面１８を突っ張ることにより、ハウジング１０に発光素子３０を共晶で実装する際等に、樹脂製のハウジング１０が側面１８方向に膨張することを抑制できる。
（透光性樹脂４０）

【0037】

この側面発光型発光装置１００では、ハウジング１０の凹部１２に透光性樹脂４０を充填してあると、ハウジング１０の凹部１２内に固定した半導体発光素子３０やリードフレーム２２等を外部環境から保護することができるので好ましい。また、側面発光型発光装置１００によって、半導体発光素子３０の発光色とは異なる色を発光させたい場合には、透光性樹脂４０に蛍光体を混ぜることにより、効率よく発光波長を変換することができる。

【0038】

透光性樹脂４０に適した材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等の耐候性に優れた透光性樹脂４０が挙げられる。また、透光性樹脂４０に代えて、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。

【0039】

また、白色の側面発光型発光装置１００を得るために、青色発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせることもできる。その場合、透光性樹脂４０に蛍光体の混合を分散させることができる。

【0040】

蛍光体としては、青色光を吸収して黄色光を発する希土類系蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体）、緑色光を発するＬＡＧ蛍光体、β-ＳｉＡｌＯＮ系蛍光体、赤色光を発するＣＡＳＮ，ＳＣＡＳＮ，ＫＳＦ蛍光体等を好適に用いることができる。
（側面発光型発光装置１００の製造方法）

【0041】

以下に、本発明の一実施形態に係る側面発光型発光装置１００の製造方法を、図６〜図９を参照しながら説明する。まず、リードフレーム２４を準備する。リードフレーム２４は、例えば、金属平板にＡｇメッキを施し、その金属平板に打ち抜き加工を施すことで、作製することができる。リードフレーム２４は、一対のリード電極２０（２０ａ及び２０ｂ）を有しており、それらの先端部２２（２２ａ、２２ｂ）は、隙間をあけて対向している。また、一対のハンガーリードを有している。通常は、１枚の金属平板に、多数のリード電極２０とハンガーリードを形成する。

【0042】

次に、図６Ａに示すように、リードフレーム２４を上下に分割されたハウジング成型用の上下のモールド金型４６、４８の間に配置して、挟み込む。このとき、一対のリード電極２０の先端部２２（２２ａ、２２ｂ）とハンガーリードの一部であって、第一保持部と嵌合する部分を、ハウジング１０の形状を有するモールド金型４６、４８の空洞６２の中に配置する。

【0043】

その後、図６Ｂのように、下側モールド金型４８の材料注入ゲート６４より、モールド金型４６、４８の空洞６２内へ成形材料６８を注入する。上側モールド金型４６には、ハウジング１０の凹部１２に対応する突出部６６が形成されており、この突出部６６がリード電極２０の先端部２２の上面に接触した状態で成形材料を注入すれば、その先端部２２の上面には成形材料が付着せず、得られたハウジング１０の凹部１２の底面に先端部２２を露出させることができる。

【0044】

この例では、ハウジング１０の凹部１２の底面には、リード電極２０の先端部２２が完全に露出しているが、必ずしも完全に露出している必要はない。つまり、凹部１２の底面において、リード電極２０の一部がハウジング１０の材料に埋設されていてもよい。

【0045】

次に、図６Ｃのように、モールド金型４６、４８内の成形材料６８を硬化させる。その後、図６Ｄに図示するように、まず下側モールド金型４８を外し、次いで上側モールド金型４６を外す。上側モールド金型４６を外す際には、上側モールド金型４６にスライド可能に挿通してある押出しピン６０をＰ方向に押し出せば、ハウジング１０を取り出しやすい。

【0046】

図６に示す一連の工程により、図７に示すようなハウジング１０付きリードフレーム２４が得られる。成型されたハウジング１０の側面１８には、リードフレーム２４の開口部２５に形成されたハンガーリード２６の一部が食い込んで、第一固定部１４が形成される。この第一固定部１４により、側面発光型発光装置１００の製造工程全体にわたって、ハウジング１０がリードフレーム２４に支持される。

【0047】

なお、１枚のリードフレーム２４には多数のハウジング１０を形成できる。図７の例では、縦３個×横２個の計６個のハウジング１０を形成している。多数のハウジング１０を製造する場合には、リードフレーム２４に多数のリード電極２０および開口部２５を形成し、それに対応する多数のハウジング用空洞６２を有するモールド金型４６、４８を使用して、それらの空洞６２に成形材料を注入することにより、全てのハウジング１０を形成することができる。

【0048】

次に、リードフレーム２４からリード電極２０を切断する。これにより、リード電極２０を介してリードフレーム２４からハウジング１０に押圧力が印加される状態が回避される。具体的には、発光装置の外部接続端子として用いられる部分を形成するように切断することが、工程削減の点から好ましい。たとえば、ハウジングの下面から突出したリード電極の図８の概略斜視図において破線で示す位置を切断する。一方で、リードフレーム２４の側面においては、ハンガーリード２６が両側からハウジング１０に突出された状態となっており、この間でハウジング１０が保持される。

【0049】

そして、ハウジング１０の凹部１２に発光素子３０を実装する。図９にハウジング１０の凹部１２の内部に発光素子３０を実装した概略平面図を示す。この図に示すように、ハウジング１０は、ハウジング１０の下面１６から凹部１２に貫通する一対のリード電極２０（２０ａ及び２０ｂ）を有する。そして、凹部１２の底面には、リード電極２０の一対の先端部２２（２２ａ、２２ｂ）が、互いに対向した状態で露出する。上述したように、ハウジング１０は、長手方向の側面１８において一対のハンガーリード２６によってリードフレーム２４に支持されている。

【0050】

このハウジング１０に半導体発光素子３０を実装する。ここでは、ハウジング１０の凹部１２内で、一対のリード電極２０ａ、２０ｂの先端部２２ａ、２２ｂに、半導体発光素子３０をフリップチップ実装する。フリップチップ実装とは、発光素子の一面側に設けられた正負の電極を正負のリード電極と対向させて接合する実装方式である。発光素子３０のパッド電極を、実装面に設けたＡｕ−Ｓｎ等のはんだを用いた共晶接合により、実装、固定する。予めリード電極２０をリードフレーム２４から分離しておくことで、この実装の際に加えられる熱によってリードフレーム２４に生じる熱膨張の影響がハウジング１０に伝わりづらくなるため、ハウジング１０の変形を抑制することができる。この結果、発光素子の実装性を高めることができる。

【0051】

その後、発光素子３０等を外部環境から保護するため、ハウジング１０の凹部１２を透光性樹脂４０で封止する。発光素子３０を覆うようにハウジング１０の凹部１２内に、透光性樹脂４０の材料を充填し、硬化させることにより半導体発光素子３０等を被覆する。
（リードフォーミング）

【0052】

この後、リード電極２０を折曲する。ここではハウジング１０の下面から突出されたリード電極２０を、ハウジングの下面１６に沿って、ハウジングの背面１７側に向かって折曲げ、さらにハウジングの側面１８方向に突出した突出部をハウジング１０の下面１６から側面１８にかけて沿うように折曲げ、図１の概略斜視図に示すようにハウジング１０の表面に密着させる。このようにして、外部接続端子が形成される。なお、このリード電極２０の折曲げ加工は、発光面１９に向けて折曲げてもよい。

【0053】

リード電極２０の折曲げ加工が終わったら、最後に、ハウジング１０をリードフレーム２４から分離する。ここでは、ハウジング１０をリードフレームから治具等を用いて突き落すことで、ハウジング１０の側面１８の第一固定部１４からハンガーリード２６を外し、側面発光型発光装置１００を得る。
（実施形態２）

【0054】

上述の実施形態において、第一固定部１４は、図２Ｂの概略断面図においては、ハウジング１０の左右の側面１８において対応する位置、すなわち略同一平面上に設けられている。ただ、この構成に限らず、保持位置を異ならせることもできる。例えば実施形態２として図１０に示す側面発光型発光装置２００のように、ハウジング２１０の互いに対向する側面２１８において、第一固定部２１４を高さ方向にオフセットさせて形成することができる。より詳細には、第一固定部２１４の一方は、ハウジング２１０の一方の側面を保持する第一の位置に設けられ、ハウジング２１０の他方の面においては、第一の位置と対応する他方の側面上の位置からオフセットされた第二の位置に設けられる。第一固定部２１４をこのような構成とすることで、リード電極２２０が予め切断されたことに加え、ハンガーリード２２６でハウジング２１０を狭持する位置がオフセットされることとなり、加熱によってハウジング２１０が変形、拡張しようとする応力を分散させて抑制できる効果が期待できる。また、この例では、ハウジング２１０を正面から見た場合の高さ方向に、ハンガーリード２２６の保持位置すなわち第一固定部２１４を上下にオフセットさせているが、この例に限らず、奥行き方向（平面図における前後方向）に第一固定部をオフセットさせてもよい。
（実施形態３）

【0055】

さらに本発明者の行った試験によれば、ハンガーリードでハウジング側面を保持することによる実装性の向上は、ハンガーリードがハウジング側面に挿入される体積又は接触面積が大きい程、高くなることが判明した。これは、リード電極を切断して、この部分でのハウジングの保持力が失われる分、ハンガーリードでハウジングを保持していることから、ハウジングとハンガーリードとの接触部分を大きくすることで、保持力を高め、変形を抑制できるためと考えられる。このような例を、実施形態３に係る側面発光型発光装置３００として、図１１Ａ、図１１Ｂに示す。この例でも、リード電極３２０の先端部３２２に、発光素子３３０をフリップチップ実装しており、さらに凹部３１２に透光性樹脂３４０を充填している。また第一固定部３１４は、ハウジング側面３１８の表面に対して、図２Ｂ等に示すような、ほぼ直交した状態から傾斜して開口させるように形成する。ここでは、図において下向き、すなわちハウジング３１０の背面３１７に向かう方向に傾斜させている。また、これに応じてハンガーリード３２６の形状も、ハウジング側面３１８に対して鉛直方向から傾斜させた姿勢に変形させる。このように形成することで、ハンガーリード３２６の先端がハウジング側面３１８から斜めに傾斜して嵌合された状態で、ハウジング３１０を突っ張る状態となって、ハウジング３１０が加熱されても樹脂が側面３１８方向に膨張することを抑制して、変形を抑制できる。
（実施形態４）

【0056】

加えて、ハンガーリードを厚く又は太くすることでも、同様にハウジング側面の押圧力を高めて、ハウジング樹脂の変形を抑制できる。このような例を実施形態４に係る側面発光型発光装置４００、として図１２Ａ、図１２Ｂに示す。この例でも、リード電極４２０の先端部４２２に、発光素子４３０をフリップチップ実装しており、さらに凹部４１２に透光性樹脂４４０を充填している。また、図１２Ｂに示すように、ハウジング４１０に形成された第一固定部４１４は、水平断面視における厚さを、リード電極４２０の厚さよりも厚く形成している。またこれに応じて、ハンガーリード４２６の水平断面視における厚さを厚くする。このようにすることで、押圧部分の面積を広くしてハウジング側面４１８を保持でき、ハウジング４１０の変形を抑制できる。
（実施形態５）

【0057】

あるいは、さらに広い面積でハウジング側面をハンガーリードで把持できるよう、ハンガーリードの先端を折曲させることもできる。このような例を実施形態５に係る側面発光型発光装置５００として図１３Ａ、図１３Ｂに示す。これらの図に示す例でも、リード電極５２０の先端部５２２に、発光素子５３０をフリップチップ実装しており、さらに凹部５１２には透光性樹脂５４０を充填している。またハウジング５１０を保持するハンガーリード５２６は、その先端をＬ字状に折曲させて、折曲された折曲部でもってハウジング５１０の両側側面５１８を把持する。また第一固定部５１４は、これに応じて発光素子３０の出射方向に沿って幅広となるよう、図１２Ｂよりもさらに奥行きを厚くするよう延長して形成されている。この構成によれば、同一のハンガーリードを使用しつつも、先端部分でハウジングを把持する面積を広く取ることができ、押圧部分の面積を広くして把持することで、ハウジングを構成する樹脂の変形を抑制できる。
（実施形態６）
（第二固定部６１５）

【0058】

以上の例では、いずれもハウジングの一対の側面をハンガーリードで把持する構成を説明した。ただ本発明は、ハウジングの側面に限らず上下面でこれを把持することも可能である。このような構成を実施例６に係る側面発光型発光装置６００として、図１４に示す。本実施形態でも、実施形態１と同様に、リード電極６２０の先端部に、発光素子をフリップチップ実装しており、さらに凹部６１２に透光性樹脂６４０を充填している。またハウジング６１０は、その外面を構成する面の内、長手方向と交差する方向において対向する側面すなわち上下面６１６に、それぞれ第二固定部６１５を形成している。このような構成により、ハウジング６１０の上下面６１６に形成した第二固定部６１５を、側面発光型発光装置の製造時にハウジング６１０を上下から保持する第二ハンガーリード６２６の保持位置として利用でき、実装性を向上できる。また、第二ハンガーリード６２６でハウジング６１０の上下面６１６を突っ張ることにより、ハウジング６１０に発光素子３０を共晶時で実装する際等に、樹脂製のハウジング６１０が上下面６１６方向に膨張することを、直接的に抑制できる。特にハウジング６１０の左右の面に加えて、上下面６１６においてもハンガーリード６２６でもってリードフレームに固定でき、安定して保持できるようになる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

以上のように、本発明に係る側面発光型発光装置の製造方法は、液晶ディスプレイのバックライト等のように、極めて薄型の発光部品を必要とする装置を使用する装置に利用可能である。また、ＬＥＤディスプレイとして大型テレビ、ビルボード、広告、交通情報、立体表示器、照明器具等に利用できる。特に装置の小型化、低コスト化、自動化及び設計自由度を高めるのに適している。また本発明は半導体発光素子に代えて、受光素子を実装した受光装置とすることもでき、光学センサなどに好適に利用できる。このように本明細書において発光装置とは、受光装置を含む意味で使用する。

【符号の説明】

【0060】

１００、２００、３００、４００、５００、６００…側面発光型発光装置
２…金属層
３Ａ…ｎ側パッド電極；３Ｂ…ｐ側パッド電極
３ａ…ｎ側電極；３ｂ…ｐ側電極
４…誘電体膜
５…成長基板
６…電極絶縁膜
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…ハウジング
１２、３１２、４１２、５１２、６１２…凹部
１４、２１４、３１４、４１４、５１４…第一固定部
１６…下面；６１６…上下面
１７、３１７…背面
１８、２１８、３１８、４１８、５１８…側面
１９…発光面
２０、２０ａ、２０ｂ、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０…リード電極
２２、２２ａ、２２ｂ、３２２、４２２、５２２…リード電極の先端部
２４…リードフレーム
２５…リードフレームの開口部
２６、２２６、３２６、４２６、５２６…ハンガーリード；６２６…第二ハンガーリード
３０、３３０、４３０、５３０…発光素子
４０、３４０、４４０、５４０、６４０…透光性樹脂
４６…ハウジング成型用の上側モールド金型
４８…ハウジング成型用の下側モールド金型
６０…押出しピン
６２…モールド金型の空洞
６４…材料注入ゲート
６６…突出部
６８…成形材料
６１５…第二固定部
１５１０…樹脂ハウジング
１５２０…リード電極
１５２４…リードフレーム
ＧＰ…空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】