(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本開示の樹脂パッケージ及び発光装置を詳細に説明する。本開示の樹脂パッケージ及び/又は発光装置は、例示であり、以下で説明する樹脂パッケージ及び/又は発光装置に限られない。以下の説明では、特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向や位置を、分かり易さのために用いているに過ぎない。また、図面が示す構成要素の大きさや位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の樹脂パッケージ及び/又は発光装置における大きさあるいは、実際の樹脂パッケージ及び/又は発光装置における構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。
【0010】
[樹脂パッケージ10]
図1Aから
図4Bに基づいて、本開示の第1の実施形態である樹脂パッケージ10を説明する。
【0011】
[樹脂パッケージ10]
図1Aに示すように、樹脂パッケージ10は、底面11aと内側面11bとを有する凹部11を有する。樹脂パッケージ10は、リード20と、樹脂体30と、を備える。リード20は、素子載置領域211aを有する第1リード21と、ワイヤ接続領域221aを有する第2リード22と、を含んでいる。樹脂体30は、第1樹脂部31、第2樹脂部32、及び、第3樹脂部33を含んでいる。樹脂体30は、第1リード21及び第2リード22と一体的に形成されている。樹脂パッケージ10の凹部11の底面11aは、素子載置領域211a、ワイヤ接続領域221a及び第1樹脂部31を含んでいる。凹部11の内側面11bは、第2樹脂部32を含んでいる。第3樹脂部33は、凹部11の底面11aより上側に位置し、凹部11の内側面11bから離れて素子載置領域211aを囲んでいる。ワイヤ接続領域221aは、第3樹脂部33の外側に位置している。第1リード21及び第2リード22は表面にめっき層200を備える。めっき層200は第1めっき層201と、第1めっき層201の一部を覆う第2めっき層202と、を備えている。第1めっき層201は、ワイヤ接続領域221aの最表面に位置する。第2めっき層202は、素子載置領域211aの最表面に位置する。第1めっき層は、Au、Au合金、Pd、Pd合金から選択される少なくとも1種である。第3樹脂部33に沿うように、ワイヤ接続領域221aが第1めっき層201の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層202に挟まれる。素子載置領域211aとは、発光素子が配置される領域であり、最表面が第2めっき層で、第3樹脂部33の内側に位置する第1リード21の上面21aのことである。ワイヤ接続領域221aとは、ワイヤが接続される領域であり、最表面が第1めっき層で、第2樹脂部32と第3樹脂部33との間に位置する第2リードの上面である。
【0012】
ワイヤ接続領域221aは、凹部11の内側面11bと、第3樹脂部33との間に位置するので、ワイヤ接続領域221aと接する樹脂部材を形成する場合に、樹脂部材が凹部11の内側面11b及び第3樹脂部33と接しやすくなる。このため、樹脂部材と樹脂パッケージとが接する面積が大きくなるので、ワイヤ接続領域と接する樹脂部材との密着性が高い樹脂パッケージとすることができる。また、ワイヤ接続領域221aは、第3樹脂部33に沿うように、ワイヤ接続領域221aが第1めっき層201の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層202に挟まれている。このため、ワイヤ接続領域221aと接する樹脂部材を形成する場合に、樹脂部材がワイヤ接続領域221aを挟む第2めっき層202と、接しやすくなる。これにより、樹脂部材と樹脂パッケージとが接する面積が大きくなるのでワイヤ接続領域と接する樹脂部材との密着性が高い樹脂パッケージとすることができる。また、ワイヤ接続領域221aが第3樹脂部33の外側に位置することで、素子載置領域に配置された発光素子からの光が、ワイヤ接続領域と接する樹脂部材の部分に直接照射されることを抑制することができる。このため、ワイヤ接続領域と接する部分の樹脂部材が劣化することを抑制できる。これにより、ワイヤ接続領域221aと接する樹脂部材との密着性が高い樹脂パッケージとすることができる。
【0013】
図2Aに示すように、樹脂パッケージ10は、上面10a及び上面10aと反対側に位置する下面10bとを有する。本実施形態では、樹脂パッケージ10は、上面視において略四角形の外形形状を有する。このため、樹脂パッケージ10は、外側面10c、外側面10cと反対側に位置する外側面10d、外側面10c及び外側面10dと隣接する外側面10e、及び、外側面10eと反対側に位置する外側面10fの4つの外側面を有する。なお、上面視における樹脂パッケージ10の外形形状は、四角形に限られず、他の形状を有していてもよい。また、樹脂パッケージ10は、上面視において、開口11cの1つの角部を面取りすることによって形成されたアノードマーク又はカソードマークを有していてもよい。アノードマーク又はカソードマークは、2つのリードの極性を示すマークとして機能する。
【0014】
樹脂パッケージ10には、上面10aに開口11cを有する凹部11が設けられている。凹部11の底面には、第1リード21の上面21a、第2リード22の上面22a、及び、樹脂体30の第1樹脂部31のそれぞれの一部が位置している。
【0015】
図1Bに示すように、樹脂パッケージ10の下面10bでは、第1リード21の下面21bおよび第2リード22の下面22bが樹脂体30から露出している。樹脂体から露出する第1リード21の下面の最表面21bは、
図3Aに示すように、第1めっき層201を覆う第2めっき層202でもよく、
図3Bに示すように、第1めっき層201でもよい。第1リード21の下面21bの最表面が第2めっき層202であることで、第1リードの基材が第1めっき層及び第2めっき層に覆われるので、第1リードの基材が外部に露出されることを抑制できる。尚、第1リードの基材とは、めっき層に覆われる部材のことである。第1リード21の下面21bの最表面が第1めっき層201であることで、第1めっき層を覆う第2めっき層を備える場合よりも、樹脂パッケージの部材費を下げることができる。また、第1めっき層はAu、Au合金、Pd又はPd合金から選択される少なくとも1種であるので、第1リード21の下面の最表面が第1めっき層である場合には、第1リード21の下面21bが硫化することを抑制できる。尚、樹脂体から露出する第2リードの下面の最表面は、第1リードの下面の最表面と同様に、第1めっき層でもよく、第1めっき層を覆う第2めっき層でもよい。
【0016】
Au合金としては、AuAg合金、Au合金、AuIn合金、AuTl合金、AuSb合金、AuSn合金等が挙げられる。Au合金におけるAuの含有率は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることが更に好ましい。なお、質量%とは、Au合金の全質量に対するAuの質量の比率を表す。Pd合金としては、PdAu合金、PdAg合金、PdNi合金、PdIn合金、PdTe合金、PdGe合金、PdBi合金、PdSe合金等が挙げられる。Pd合金におけるPdの含有率は、例えば60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、75質量%以上であることが更に好ましい。
【0017】
[第1リード21、第2リード22]
第1リード21および第2リード22は、導電性を有し、発光素子に給電するための電極や熱伝導性を有する放熱性部材として機能する。本実施形態では、リード20として、第1リード21および第2リード22を備える。また、樹脂パッケージ10は、第1リード21および第2リード22に加えて第3リードを備えていてもよい。樹脂パッケージ10が第1リード21、第2リード22、及び、第3リードを含む場合には、第1リード21と第2リード22との間に第3リードが位置してもよい。この場合、第3リードは放熱部材として機能し、第1リードおよび第2リードは電極として機能してよい。尚、樹脂パッケージ10は、4つ以上のリードを備えていてもよい。
【0018】
図4Aおよび
図4Bに示すように、第1リード21は、例えば、略矩形形状を有し、側部21c、21d、21e、21fを有する。側部21dは第2リード22と対向している。また、側部21cは、側部21dと反対側に位置している。側部21eおよび側部21fは互いに反対側に位置し、第2リード22と対向していない。
【0019】
図4Bに示すように、第1リード21は、側部21d、21e、21fに沿って、側部21d、21e、21fの下面21b側に側縁溝部21g(網掛けのハッチングで示す)を有する。側縁溝部21gは、第1リード21の下面21bから上面21a側に窪んでいる。側縁溝部21gは、エッチング加工やプレス加工等によって形成することができる。
【0020】
上面視における第1リード21の側部21c、21e、21fのそれぞれの中央近傍には延伸部21hが位置している。延伸部21hは、第1リード21の一部である。側部21c、21e、21fにある延伸部21hの端面は、樹脂パッケージ10の外側面10c、10e、10fにおいて樹脂体30から露出している。例えば、
図1Cに示すように、延伸部21hの端面は、樹脂パッケージ10の外側面10cにおいて樹脂体30から露出している。また、
図1Dに示すように、延伸部21hの端面は、樹脂パッケージ10の外側面10fにおいて樹脂体30から露出している。樹脂パッケージ10の外側面10c、10e、10fにおいて、第1リード21の延伸部21hの端面は、樹脂体30と略同一平面となっている。延伸部21hは、第1リード21の本体部から樹脂パッケージ10の外側面10c、10e、10fに向かって延伸している。第1リード21の本体部とは、第1リード21のうち延伸部21hを除いた部位のことを指す。
図4Aおよび
図4Bに示すように、第1リードの本体部の外形は略四角形である。
【0021】
第1リード21の側部21e、21fには、貫通部25m、25nがそれぞれ設けられている。貫通部25m、25nは、第1リード21の上面21aから下面21bに貫通した空洞(孔)であり、側部21eおよび側部21fのそれぞれの外縁に開口(切れ目)を有している。貫通部25m、25nは、側部21e、21fにそれぞれ設けられた切り欠きともいえる。ただし、側部21e、21fの一部を切り欠くことによって形成されている必要はなく、例えば、エッチング加工やプレス加工等によって、側部21e、21fと貫通部25m、25nとを同時に形成してもよい。貫通部25m、25nおよび側縁溝部21gは樹脂体の一部で埋め込まれる。これにより、樹脂体と第1リードの密着性が向上する。
【0022】
第1リード21の上面21aには、第1溝21j、第2溝21m、21nおよび第3溝21pが設けられている。第1溝21jは、上面視において素子載置領域の周囲の少なくとも一部に配置される。また、第1溝21jが上面視において素子載置領域の周囲の少なくとも一部に配置されるとは、第1溝21jが、素子載置領域の周囲の全部(全周)に配置されてもよく、素子載置領域の周囲の一部に配置されてもよい。第1溝21j内には、樹脂体30の第1樹脂部31が配置される。
【0023】
第1溝21j、第2溝21m、21nおよび第3溝21pは、上面視において、第1リード21の側部21d、21e、21fに設けられた側縁溝部21gと重ならないように設けられることが好ましい。第1リード21の上面21aに設けられる第1溝21jと下面21b側に設けられる側縁溝部21gとが重ならないことで、第1リード21の上面21a側および下面21b側から薄くなる部分が設けられないので第1リードの強度低下が抑制される。同様に、第1リード21の第2溝21m、21nおよび第3溝21pが、上面視において、第1リード21の側部21dに設けられた側縁溝部21gと重ならないように設けることで、第1リードの強度低下が抑制される。
【0024】
第1リード21の第2溝21mは、貫通部25mと第1溝21jと第3溝21pとを接続している。同様に、第1リード21の第2溝21nは、貫通部25nと第1溝21jと第3溝21pとを接続している。第2溝21m、21n内には、樹脂体30の第1樹脂部31が配置される。
【0025】
第3溝21pは、第2溝21m、21nと接続する。第3溝21p内には、樹脂体30の第1樹脂部31が配置される。第3溝21p内には、樹脂体30の第1樹脂部31が配置される。これにより、第1リードと樹脂体との密着性が向上する。
【0026】
図4Aに示すように、第2リード22は、例えば、略矩形形状を有し、側部22c、22d、22e、22fを有する。第1リード21の側部21dと第2リード22の側部22cとが対向している。
図4Bに示すように、第2リード22は、下面22bの側部22c、22e、22fに沿って、側縁溝部22gを有する。上面視における第2リード22の側部22d、22e、22fのそれぞれの中央近傍には延伸部22hが位置している。延伸部22hは、第2リード22の一部である。側部22d、22e、22fにある延伸部22hの端面は、樹脂パッケージ10の外側面10d、10e、10fにおいて樹脂体30から露出している。樹脂パッケージ10の外側面10d、10e、10fにおいて、第2リード22の延伸部22hの端面は、樹脂体30と略同一平面となっている。延伸部22hは、第2リード22の本体部から樹脂パッケージ10の外側面10d、10e、10fに向かって延伸している。第2リード22の本体部とは、第2リード22のうち延伸部22hを除いた部位のことを指す。
図4Aおよび
図4Bに示すように、第2リードの本体部の外形は略四角形である。
【0027】
本実施形態では、上面視において、第1リード21の面積は第2リード22の面積よりも大きい。これは、第1リード21に発光素子を配置する素子載置領域を設けているからである。しかし、上面視における第1リード21および第2リード22の大小関係はこれに限られない。例えば、素子載置領域を設ける第1リード21よりも素子載置領域を設けていない第2リード22を大きくしてもよい。また、素子載置領域を第2リードに設ける場合には、上面視において、第2リード22の面積が第1リード21の面積より大きくてもよい。素子載置領域を第1リード21および第2リードにまたがって設けてもよい。この場合には、上面視において、第1リード21および第2リード22の面積が略等しくてもよい。複数のリードが第1リード21、第2リード22および第3リードを含み、第1リード21が第2リード22と第3リードとの間に位置する場合には、例えば、上面視において、第2リード22および第3リードそれぞれの面積は略等しく、第1リード21の面積は第2リード22および第3リードの面積よりも大きくてもよい。
【0028】
第1リード21に設けられた側縁溝部21gおよび貫通部25m、25nは、樹脂体と第1リードの密着性の向上のために設けられている。また、第2リード22に設けられた側縁溝部22gは、樹脂体と第2リードの密着性の向上のために設けられている。
【0029】
リードフレームは、フレームと、複数の連結部と、複数の連結部により連結された複数対の第1リード21となる部分の本体部および第2リード22となる部分の本体部とを有する。そして、リードフレームに樹脂体30が一体的に形成され、その後連結部で切断することによって個片化される。延伸部21h、22hは、第1リード21および第2リード22となる部分の本体部をフレームに連結する連結部の一部である。このため、連結部の一部であった延伸部21h、22hは、樹脂パッケージ10の外側面10c、10d、10e、10fにおいて、樹脂体30と略同一平面で露出する。個片化された後は、第1リード21の本体部と延伸部21hとを含めて第1リード21となる。第2リード22についても同様であり、第2リード22の本体部と延伸部22hとを含めて第2リード22となる。
【0030】
第1リード21および第2リード22は、それぞれ基材210と、基材210を被覆するめっき層200と、を有する。基材210は、板状の部材であることが好ましい。基材210は、Cu、Alまたはこれらの合金等の公知の材料を用いることができる。これらは単層であってもよいし、積層構造(例えば、クラッド材)であってもよい。特に、基材には安価で放熱性が高い銅を用いることが好ましい。
【0031】
めっき層200は第1めっき層201と、第1めっき層201の一部を覆う第2めっき層202と、を備える。
図3Cに示すように、第1めっき層201は、ワイヤ接続領域221aの最表面に位置する。第1めっき層201は、Au、Au合金、Pd又はPd合金から選択される少なくとも1種である。Au、Au合金、Pd又はPd合金は、Agと比較して硫黄成分と反応しにくい金属である。このため、ワイヤ接続領域221aの最表面がAu、Au合金、Pd又はPd合金から選択される少なくとも1種であることにより、ワイヤ接続領域が硫化することが抑制される。これにより、ワイヤの断線を抑制することができる。
【0032】
図2Aに示すように、第3樹脂部に沿うように、ワイヤ接続領域221aが第1めっき層201の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層202に挟まれる。これにより、ワイヤ接続領域221aと接する樹脂部材が、ワイヤ接続領域221を挟む第2めっき層202と、接しやすくなる。このため、ワイヤ接続領域と接する樹脂部材と、樹脂パッケージの密着性が向上しやすくなる。
図1Aに示すように、ワイヤ接続領域221aが第1めっき層201の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層202に囲まれていてもよい。このようにすることで、更に、ワイヤ接続領域と接する樹脂部材と、樹脂パッケージの密着性が向上しやすくなる。
【0033】
上面視におけるワイヤ接続領域の大きさは特に限定されない。例えば、
図1Aに示すように、第3樹脂部33に沿うように第2めっき層202がワイヤ接続領域221aを挟む方向(X方向)と垂直な方向(Y方向)におけるワイヤ接続領域221aの大きさd1は、Y方向においてワイヤ接続領域221aを挟む第2樹脂部32から第3樹脂部33までの距離d2に対して0.03倍から0.7倍であることが好ましく、0.4倍から0.6倍であることが更に好ましい。ワイヤ接続領域の大きさをこのようにすることで、ワイヤを接続しやすく、且つ、発光素子からの光がワイヤ接続領域によって吸収されにくくすることができる。また、X方向におけるワイヤ接続領域221aの大きさは、Y方向におけるワイヤ接続領域の大きさの0.8倍から1.22倍であることが好ましい。上面視におけるワイヤ接続領域の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、矩形、その他の多角形などであってもよい。
【0034】
第1めっき層201の厚みは、第1リード21の上面21a側と下面21b側とで同じ厚みでもよく、上面21a側の第1めっき層201の厚みが下面21b側の第1めっき層201の厚みよりも厚くてもよく、下面21b側の第1めっき層201の厚みが上面21a側の第1めっき層201の厚みよりも厚くてもよい。例えば、電解めっき法において、第1リード21の上面21a側と下面21b側とで、それぞれの陰極電流密度分布を異ならせるように陽極と陰極との間に異なる大きさの遮蔽板を配置することによって、第1リード21の上面21a側と下面21b側とで厚みが異なる第1めっき層201を形成することができる。第1リード21の上面21a側の第1めっき層201の厚みが第1リード21の下面21b側の第1めっき層201の厚みよりも厚い場合には、上面21a側に位置する第1めっき層201の平坦度が向上するため、発光素子からの光を効率的に上側に反射させることができる。また、第1リード21の下面21b側の第1めっき層201の厚みが第1リード21の上面21a側の第1めっき層201の厚みよりも厚い場合には、接合部材を介して樹脂パッケージを実装基板に実装する際に、樹脂パッケージと接合部材との接合強度を向上させることができる。尚、第1めっき層201の厚みは、第2リード22の上面22a側と下面22b側とで同じ厚みでもよく、上面22a側の第1めっき層201の厚みが下面22b側の第1めっき層201の厚みよりも厚くてもよく、下面22b側の第1めっき層201の厚みが上面22a側の第1めっき層201の厚みよりも厚くてもよい。
【0035】
第2めっき層202の厚みは、第1リード21の上面21a側と下面21b側とで同じ厚みでもよく、上面21a側の第2めっき層202の厚みが下面21b側の第2めっき層202の厚みよりも厚くてもよく、下面21b側の第2めっき層202の厚みが上面21a側の第2めっき層202の厚みよりも厚くてもよい。第1リード21の上面21a側の第2めっき層202の厚みが第1リード21の下面21b側の第2めっき層202の厚みよりも厚い場合には、上面21a側に位置する第2めっき層202の平坦度が向上するため、発光素子からの光を効率的に上側に反射させることができる。また、第1リード21の下面21b側の第2めっき層202の厚みが第1リード21の上面21a側の第2めっき層202の厚みよりも厚い場合には、接合部材を介して樹脂パッケージを実装基板に実装する際に、樹脂パッケージと接合部材との接合強度を向上させることができる。尚、第2めっき層202の厚みは、第2リード22の上面22a側と下面22b側とで同じ厚みでもよく、上面22a側の第2めっき層202の厚みが下面22b側の第2めっき層202の厚みよりも厚くてもよく、下面22b側の第2めっき層202の厚みが上面22a側の第2めっき層202の厚みよりも厚くてもよい。
【0036】
図1Aに示すように、第1リード21が、ワイヤ接続領域221b、221cを備えていてもよい。本実施形態では、ワイヤ接続領域221aと同様に、第3樹脂部33に沿うように、ワイヤ接続領域221b、221cが第1めっき層の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層202に挟まれる。これにより、ワイヤ接続領域221b、221cと接する樹脂部材と、樹脂パッケージの密着性が向上しやすくなる。
【0037】
図3Bに示すように、基材210を被覆するめっき層200は、基材210と第1めっき層201との間に位置する第3めっき層203を備えていてもよい。第3めっき層203は単層でもよく複数層でもよい。例えば、基材210としてCu又はCu合金を用いる場合には、第3めっき層203がNi、Pdとが順に積層した複数層であり、第1めっき層がAuであることが好ましい。第3めっき層203があることで、基材のCuが、第1めっき層及び第2めっき層に拡散するのを抑制することができる。これにより、第1めっき層、第2めっき層及び第3めっき層の密着性の低下を抑制することができる。
【0038】
図3Aに示すように、第2めっき層202は、素子載置領域211aの最表面に位置する。素子載置領域211aに配置される発光素子のピーク波長において、第2めっき層202の反射率が第1めっき層201の反射率よりも高いことが好ましい。このようにすることで、光取り出し効率の高い樹脂パッケージとすることができる。例えば、第2めっき層がAg又はAg合金から選択される少なくとも1種であることが好ましい。Ag又はAg合金は反射率が高いので、発光素子のピーク波長において、第2めっき層の反射率が第1めっき層の反射率よりも高くなりやすい。このため、光取り出し効率の高い樹脂パッケージとすることができる。
【0039】
Ag合金としては、AgAu合金、AgPd合金、AgIn合金等が挙げられる。Ag合金におけるAgの含有率は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることが更に好ましい。
【0040】
第2めっき層202として、Ag又はAg合金を用いる場合には、第2めっき層202の表面に酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の保護層を設けることが好ましい。これにより、大気中の硫黄成分等によりAg又はAg合金を用いた第2めっき層が変色することを抑制できる。保護層の成膜方法は、例えばスパッタ等の真空プロセスによって成膜することができるが、その他の既知の方法を用いてもよい。
【0041】
樹脂体30は、第1リード21、及び、第2リード22と一体に形成される。樹脂パッケージ10は、樹脂体30、第1リード21、及び、第2リード22を含む。また、樹脂体30は、第1樹脂部31、第2樹脂部32および第3樹脂部33を含む。
【0042】
図2B示すように、第1樹脂部31は、上面31aおよび下面31bを有し、上面31aは、凹部の底面11aに位置している。第1樹脂部31の下面31bは、樹脂パッケージ10の下面10bに位置している。第1樹脂部31は、樹脂体のうち、Z方向においてリードの最上面と同じ高さ、又は、リードの最上面よりも下側に位置する部分である。例えば、第1樹脂部31は、第1リード21と第2リード22との間に位置する樹脂体の部分である。また、第1樹脂部31は、第1溝21j、第2溝21m、21n、及び、第3溝21p内に配置される樹脂体の一部である。例えば、樹脂パッケージが第3リードを備える場合は、第1樹脂部31は、第1リード21と第2リード22との間および第2リード22と第3リードとの間にも配置される。
【0043】
第2樹脂部32は、凹部11の内側面11bを含んでいる。第2樹脂部32は、第1樹脂部31の上面31aより上側に位置する。第2樹脂部32は、内側壁面32c、32d、32e、32fの4つの側面を有する。内側壁面32cと内側壁面32dとが対向し、内側壁面32eと内側壁面32fとが対向している。本実施形態において、凹部11の内側面11bは、内側壁面32c、32d、32e、32fの4つの側面を含む。
【0044】
第2樹脂部32は、さらに、樹脂パッケージ10の外側面10c、10d、10e、10fの一部を構成している。外側面10c、10d、10e、10fは、それぞれ、内側壁面32c、32d、32e、32fの反対側に位置している。樹脂パッケージ10の外側面10c、10d、10e、10fは、第1樹脂部31及び第2樹脂部32を含む。
【0045】
図1Aで示すように、内側壁面32c、32d、32e、32fのうち、隣接する2つは曲面を構成するように接続されており、内側壁面間の明瞭な境界は形成されていない。凹部11の開口11cは、上面視において、略四角形の外形形状を有し、4つの角部が丸まっている。凹部11の底面11aの外縁は、上面視において、4つの角部の位置で、開口11cの外縁の4つの角部と比較して、より半径の大きい円弧を描くように丸まっている。
【0046】
第3樹脂部33は、凹部11の底面11aより上側に位置し、凹部11の内側面11bから離れて素子載置領域211aを囲んでいる。ワイヤ接続領域221aが、第3樹脂部33の外側に位置することで、素子載置領域211aに配置された発光素子からの光がワイヤ接続領域221aに吸収されることを抑制することができる。上面視において、第3樹脂部33に囲まれる第1めっき層201の全面が第2めっき層202に覆われることが好ましい。このようにすることで、素子載置領域に配置された発光素子からの光が第1めっき層201に吸収されることを抑制することができる。
図2Bに示すように、本実施形態では、第3樹脂部33は、第1リード21の上面21aから高さh1および幅w1を有し、素子載置領域を切れ目なく囲む環形状を有する。第3樹脂部33に沿うとは、環形状の第3樹脂部の外周に沿っていればよい。第3樹脂部33の高さh1とは、Z方向における樹脂パッケージ10の凹部11の底面11aから第3樹脂部の上端までの距離のことである。
【0047】
第3樹脂部33は、第1リード21の上面の上に位置する部分と、第1樹脂部31の上面の上に位置する部分を有している。第1リード21の上面の上に第3樹脂部33が位置することにより、樹脂体と第1リードの密着性が向上する。第1リード21の第1溝21jの幅w2は、第3樹脂部33の幅w1よりも大きいことが好ましい。これにより、第1樹脂部31と第1リード21とが接する面積を大きくすることができるので、樹脂体と第1リードの密着性が向上する。
【0048】
樹脂体30は、第4樹脂部34を備えていてもよい。
図2Cに示すように、第4樹脂部34とは、樹脂体のうち、リードの最上面よりも上側に位置する部分であり、第2樹脂部32と第3樹脂部33を繋ぐ部分である。第4樹脂部が第2樹脂部と第3樹脂部を繋ぐことで、樹脂体30と第1リードの密着性が向上する。
【0049】
第1めっき層及び第2めっき層が、樹脂体と接していてもよい。このようにすることで、リードと樹脂体とが接する面積を大きくすることができるので、リードと樹脂体の密着性が向上する。例えば、
図3Dに示すように、ワイヤ接続領域221cの一部が樹脂体30の第1樹脂部31と接していてもよい。このようにすることで、第1めっき層201及び第2めっき層202が、凹部11の内側面11bに含まれる第1樹脂部31と接する。これにより、リードと樹脂体の密着性が向上する。
【0050】
樹脂体30は、母材となる樹脂材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物等の硬化体、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂等の樹脂を用いることができる。特に、エポキシ樹脂組成物や変性シリコーン樹脂組成物の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。第1樹脂部31、第2樹脂部32、第3樹脂部33および第4樹脂部34は一体に連結するため、同じ樹脂材料によって形成され得る。樹脂体30は、母材中に光反射性物質を含有していることが好ましい。このようにすることで、樹脂体30が反射性を有するので、発光素子からの光を効率的に上側に反射させることができる。光反射性物質としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどを用いることができる。
【0051】
また、樹脂体30は、発光装置のコントラストを向上させるために、発光装置の外光(多くの場合、太陽光)に対して光反射率が低いものを用いてもよい。この場合、通常は黒色ないしそれに近似した色であることが好ましい。この時の充填剤としてはアセチレンブラック、活性炭、黒鉛などのカーボンや、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化コバルト、酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物、もしくは有色有機顔料などを目的に応じて利用することができる。
【0052】
[発光装置]
図5Aから
図8Cに基づいて、本開示の発光装置100、101、102を説明する。内部の構造を示すため、
図5A、
図6A、及び、
図7Aおいて、封止部材は透明な部材として示している。
【0053】
図5A及び
図5Cに示すように、発光装置100は、樹脂パッケージ10と、発光素子41と、ワイヤ43aと、樹脂部材50と、を備える。発光装置100は、上述した樹脂パッケージ10を備えている。発光素子41は、第1リードの素子載置領域211aに配置される。ワイヤ43aは、ワイヤ接続領域221aと発光素子41とを電気的に接続する。
図5Dに示すように、樹脂部材50は、ワイヤ接続領域221a及び第2めっき層202と接する。このため、樹脂部材50と樹脂パッケージ10とが接する面積が大きくなるので、樹脂部材50と樹脂パッケージ10の密着性の高い発光装置とすることができる。
【0054】
発光素子のピーク波長における第2めっき層の反射率は、第1めっき層の反射率よりも高いことが好ましい。第2めっき層は、素子載置領域には第2めっき層が位置しているので、第2めっき層の反射率が高いことにより発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。
【0055】
[発光素子41]
発光素子41には、発光ダイオード素子などの半導体発光素子を用いることができる。本実施形態では、発光装置100は、1つの発光素子を備えているが、2つ以上の発光素子を備えていてもよい。発光素子41は、特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1−x−yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)を含むことが好ましい。例えば、発光素子41は、それぞれ青色光および緑色光を出射してもよい。発光装置が、3つの発光素子を備える場合、3つの発光素子は、それぞれ、青色光、緑色光、赤色光を出射してもよい。複数の発光素子は直列接続されていてもよく、並列接続されていてもよい。また、複数の発光素子が直列接続と並列接続を組みわせて電気的に接続されていてもよい。
【0056】
図5Cに示すように、発光素子41の高さh2は、第3樹脂部33の高さh1よりも高いほうが好ましい。これにより、発光素子41からの光が第3樹脂部33に遮られにくくなるので発光装置の光取り出し効率が向上する。発光素子41の高さh2とは、Z方向における樹脂パッケージ10の凹部11の底面11aから発光素子の上面までの距離のことである。
【0057】
発光素子41は、第1リード21の素子載置領域211aに配置され、第1リード21と接合部材によって接合される。接合部材としては、例えば、樹脂体で例示した樹脂材料を含む樹脂、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。本実施形態では、発光素子41と、第1リード21、及び、第2リード22とをワイヤ43a、43bによって電気的に接続する。
【0058】
発光素子41は、ワイヤ接続領域221a及び第2めっき層202と接する樹脂部材50と接していてもよく、
図5Cに示すように、樹脂部材50と離れていてもよい。例えば、樹脂部材が、発光素子の上面を覆っている場合には、樹脂部材は透光性を有することが好ましい。このようにすることで、発光素子からの光を外部に取り出しやすくなる。樹脂部材が発光素子の上面を覆うことで樹脂部材により発光素子を外力や埃、水分などから保護することができる。
図5Aに示すように、上面視において、発光素子41と樹脂部材50とが重ならない場合には、樹脂部材は透光性を有していてもよく、反射性を有していてもよい。上面視において、発光素子と樹脂部材とが重ならない場合には、樹脂部材が、光反射性物質を含有していることが好ましい。このようにすることで、発光素子からの光が光反射性物質によって反射されるので、樹脂部材が光によって劣化することを抑制することができる。
【0059】
[樹脂部材50]
樹脂部材50は、ワイヤ接続領域221a及び第2めっき層202と接する。これにより、樹脂部材50と樹脂パッケージ10とが接する面積が大きくなるので、樹脂部材50と樹脂パッケージ10の密着性を向上させることができる。また、樹脂部材50はワイヤ43aの少なくとも一部を被覆している。樹脂部材50は、ワイヤ43aを外力や埃、水分などから保護することができる。
【0060】
図5Cに示すように、樹脂部材50は、第2樹脂部32の内側壁面及び凹部11の底面11aの少なくとも一部を連続して覆っていてもよい。また、樹脂部材50は、凹部11の底面11a側から開口11cへ広がる傾斜面50sを有していることが好ましい。樹脂部材50が反射性を有する場合には、傾斜面50sによって発光素子41から出射した光を開口11cへ向けて反射させることができる。これにより、発光装置100の光取り出し効率を向上させることができる。樹脂部材50の傾斜面は平面を有していてもよく、凹曲面を有していてもよく、凸曲面を有していてもよい。換言すると、断面視において、樹脂部材50の傾斜面は直線を有していてもよく、凹曲線を有していてもよく、凸曲線を有していてもよい。
図5Cに示すように、断面視において、樹脂部材50の傾斜面50sが、凹部11の底面11a側に凹む凹曲線であることが好ましい。このようにすることで、発光素子41からの光が樹脂部材50に反射されて、発光素子41に吸収されることを抑制することができる。
【0061】
図5Cに示すように、樹脂部材50は、第2樹脂部32及び第3樹脂部33を連続して覆っていることが好ましい。このようにすることで、樹脂部材と樹脂パッケージの密着性が向上する。
【0062】
図5Aに示すように、樹脂部材50は、第3樹脂部33と発光素子41の間に位置する凹部11の底面11aから離れていてもよく、
図6Aに示すように、第3樹脂部33と発光素子41の間に位置する凹部11の底面11aの一部と接していてもよい。樹脂部材50が、第3樹脂部と発光素子の間に位置する凹部11の底面から離れていることにより、樹脂部材50と発光素子が接することを抑制することができる。樹脂部材50が反射性を有する場合には、樹脂部材50と発光素子とが離れていることにより、発光素子41からの光が樹脂部材50に反射されて、発光素子41に吸収されることを抑制することができる。樹脂部材50が、第3樹脂部33と発光素子41の間に位置する凹部11の底面11aの一部と接することにより、樹脂部材50を発光素子の近傍にまで形成することができる。樹脂部材50が反射性を有する場合には、発光素子41からの光が樹脂部材に反射されやすくなるので、発光装置の光取り出し効率を向上させやすくなる。
【0063】
樹脂部材50が、発光素子から離れて、第3樹脂部33と発光素子41の間に位置する凹部11の底面11aの一部と接する場合には、
図6A、
図6B、及び、
図6Cに示すように、第3樹脂部33と発光素子41の間に第5溝21kを設けることが好ましい。このようにすることで、樹脂部材50を第5溝21kによってせき止めることができる。
【0064】
樹脂部材50が、発光素子から離れて、第3樹脂部33と発光素子41の間に位置する凹部11の底面11aと接する場合には、
図7A、
図7B、及び、
図7Cに示すように、第3樹脂部33と発光素子41の間に樹脂枠80を設けることが好ましい。このようにすることで、樹脂部材50を樹脂枠80によってせき止めることができる。
【0065】
樹脂部材としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジンや、PPAやシリコーン樹脂などを用いることができる。樹脂部材は、光反射性物質を含有していてもよい。光反射性物質としては、樹脂体と同様の部材を用いることができる。樹脂部材内で反射性粒子が分散することで、効率よく発光素子からの光を反射させることができる。樹脂枠は、樹脂部材と同様の材料を用いることができる。
【0066】
樹脂部材50は、樹脂体30よりも光反射率が高いことが好ましい。例えば、樹脂部材50に含有される光反射性物質(例えば酸化チタン)の含有量は、樹脂体30に含有される光反射性物質の含有量よりも多い。具体的には、樹脂部材50に含有される光反射性物質の含有量は、樹脂体30に含有される光反射性物質の含有量の1.5倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましく、2.5倍以上であることがさらに好ましい。例えば、樹脂部材50には、未硬化の樹脂材料の全重量のうち酸化チタンが40重量%含有されており、樹脂体30には、未硬化の樹脂材料の全重量のうち酸化チタンが15〜20重量%含有されている。
【0067】
第2めっき層がAg又はAg合金から選択される少なくとも1種である場合には、第2めっき層の表面に酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の保護層が設けられることが好ましい。これにより、大気中の硫黄成分等により第2めっき層が変色することを抑制できる。保護層の成膜方法は、例えばスパッタ等の真空プロセスによって成膜することができるが、その他の既知の方法を用いてもよい。保護層は、発光素子を実装してワイヤで接続し、樹脂部材を形成した後で形成してもよい。また、
図8Aに示すように、保護層70は、発光素子41を実装しワイヤで接続した後で、且つ、樹脂部材50を形成する前に形成してもよい。
図8Aに示すように、保護層70は、発光素子及び凹部の底面の少なくとも一部を被覆してもよい。
【0068】
[保護素子60]
発光装置は、静電耐圧を向上させるために保護素子60を備えていてもよい。保護素子60には、一般的な発光装置に搭載される種々の保護素子を用いることができる。例えば、保護素子60としてツェナーダイオードを用いることができる。発光装置において、保護素子および発光素子は、並列に接続されている。
【0069】
図5Bに示すように、保護素子60は、第2リード22の上面22aに設けてもよい。樹脂部材が反射性を有する場合には、保護素子は、樹脂部材内に埋め込まれることが好ましい。これにより、発光素子からの光が保護素子に吸収されることを抑制することができる。
【0070】
保護素子60の2つの端子のうちの一方は、接合部材によって、第2リード22の上面22aと電気的に接続されている。接合部材としては、例えば錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。また、保護素子60の他方の端子は、例えば、ワイヤ61によって第1リード21の上面21aに接続されている。ワイヤ61と第1リード21の上面21aとが接続されるワイヤ接続領域も第3樹脂部33に沿うように、ワイヤ接続領域が第1めっき層の最表面よりも高い位置に最表面を有する第2めっき層に挟まれることが好ましい。このようにすることで、ワイヤ接続領域と接する樹脂部材と樹脂パッケージとの密着性を向上させることができる。
【0071】
図5Cに示すように、発光装置100は、発光素子の上面を被覆する封止部材75を備えていてもよい。封止部材75は、凹部11内の樹脂部材50の傾斜面50sが形成する凹部内に位置し、凹部11の底に位置する発光素子41を被覆している。封止部材75は発光素子41を外力や埃、水分などから保護することができる。
【0072】
封止部材75は、発光素子41から出射される光の60%以上を透過するもの、さらに90%以上を透過するものが好ましい。封止部材75の材料としては、樹脂体30で用いられる樹脂材料を用いることができ、母体となる樹脂として熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはこれらを1つ以上含む樹脂を用いることができる。封止部材75は単一層から形成することもできるが、複数層から構成することもできる。また、封止部材75には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの光散乱粒子を分散させてもよい。
【0073】
封止部材75は、発光素子41からの光の波長を変換する材料(蛍光体等)を含んでいてもよい。蛍光体としては、具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウムおよび/若しくはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(カルシウムの一部をストロンチウムで置換可)、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、ユウロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどを用いることができる。光散乱粒子および/又は蛍光体の含有量は、例えば、封止部材75の全重量に対して10〜100重量%程度であることが好ましい。尚、樹脂部材が発光素子の上面を被覆する場合には、樹脂部材が発光素子からの光の波長を変換する材料(蛍光体等)を含んでいてもよい。樹脂部材に含まれる蛍光体としては、封止部材に含まれる蛍光体と同様の材料を用いることができる。
【0074】
封止部材75は、複数の封止部を有していてよい。例えば、
図8Bに示すように、封止部材75は、第1封止部75aと第2封止部75bとを有していてもよい。第1封止部75aは、発光素子41の上面および側面を被覆する。第2封止部75bは、第1封止部75aの上に配置される。このような封止部材75において、例えば、第1封止部75aに長波の光を発する蛍光体を含有させ、第2封止部75bに短波の光を発する蛍光体を含有させることで、蛍光体同士の光の吸収を抑えることができる。例えば、第1封止部75aに赤色蛍光体を含有させ、第2封止部75bに黄色蛍光体、緑色蛍光体、及び/又は、青色蛍光体を含有させる。
【0075】
図8Cに示すように、封止部材75が第1封止部75aと第2封止部75bとを有していてもよい。第1封止部75aは、発光素子41の上面のみを被覆し、発光素子41の側面は被覆しない。第2封止部75bは、第1封止部75aの上に配置され、第1封止部75aの上面および発光素子41の側面を被覆する。このような封止部材75において、例えば、第1封止部75aに長波の光を発する蛍光体を含有させ、第2封止部75bに短波の光を発する蛍光体を含有させる。光強度が大きい発光素子41の上面(発光面)側に長波の光を発する蛍光体を配置することで、発光素子41から出射される光の多くを長波の光を発する蛍光体に効率的に吸収させることができる。その結果、第1封止部75aに含有される蛍光体と、第2封止部75bに含有される蛍光体との蛍光体同士の光の吸収を抑えることができる。例えば、第1封止部75aに赤色蛍光体を含有させ、第2封止部75bに黄色蛍光体、緑色蛍光体、及び/又は、青色蛍光体を含有させる。