(57)【要約】  中央に円形又は楕円形の凹部を有する樹脂成形体において、クラックの発生を抑制することができる発光装置を提供することを課題とする。発光素子（２）と、複数の外側面（１１）を有し、中央に凹部（１０ａ）を備えた第一樹脂成形体（１０）と、発光素子（２）に電気的に接続される第一リード（２０）及び第二リード（３０）と、凹部（１０ａ）に充填された第二樹脂成形体（４０）と、を有し、第一リード（２０）上に発光素子（２）が載置され、第二樹脂成形体（４０）の表面を発光面とする発光装置（１）であって、第一樹脂成形体（１０）の外側面（１１）に成形されるゲートを切削して得られたゲート痕（５０）が、凹部（１０ａ）の円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて成形されていることを特徴とする。
2008081696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備え、第一熱硬化性樹脂からなる第一樹脂成形体と、
前記凹部の底面に配置されると共に、前記発光素子に電気的に接続される複数のリードフレームと、
前記凹部に充填された第二熱硬化性樹脂からなる第二樹脂成形体と、を有し、
前記リードフレーム上に前記発光素子が載置され、前記第二樹脂成形体の表面を発光面とする発光装置であって、
所定の金型に前記第一熱硬化性樹脂を注入した時に、前記第一樹脂成形体の前記外側面に成形されるゲートを切削して得られたゲート痕が、
前記凹部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて成形されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記ゲート痕は、前記第一樹脂成形体の前記外側面に垂直に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第一樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、
前記凹部の底面に配置された複数のリードフレームと、を有するパッケージであって、
所定の金型に第一熱硬化性樹脂を注入した時に、前記第一樹脂成形体の前記外側面に成形されるゲートを切削して得られたゲート痕が、前記凹部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて成形されていることを特徴とするパッケージ。
【請求項５】
前記ゲート痕は、前記第一樹脂成形体の前記外側面に垂直に配設されていることを特徴とする請求項４に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記第一樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のパッケージ。
【請求項７】
外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、
前記凹部の底面に配置された複数のリードフレームと、を有するパッケージを製造するパッケージ製造用金型であって、
一対の上金型と下金型とからなり、
前記上金型又は前記下金型に、リードフレームが配設される切欠き部を備え、
前記上金型は、
枠状に成形された外壁部と、
底面が複数の前記リードフレームに当接され、前記凹部を成形する突出部と、
前記外壁部と前記突出部の間に形成された凹溝部と、
前記外壁部において、前記突出部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて配設された注入口と、を有することを特徴とするパッケージ製造用金型。
【請求項８】
前記注入口は、前記外壁部に垂直に配設されたことを特徴とする請求項７に記載のパッケージ製造用金型。
【請求項９】
発光素子と、
外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、
前記凹部の底面に配置されると共に、前記発光素子に電気的に接続される複数のリードフレームと、
前記凹部に充填された第二樹脂成形体と、を有し、
前記リードフレーム上に前記発光素子が載置され、前記第二樹脂成形体の表面を発光面とする発光装置の製造方法であって、
前記リードフレームに当接され前記凹部を成形する突出部を備えた上金型と、この上金型と一対の下金型とで前記リードフレームを挟持する第一工程と、
前記上金型と前記下金型とで形成された空間部に、前記突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向けて第一熱硬化性樹脂を流し込む第二工程と、
流し込まれた前記第一熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第三工程と、
上金型を取り外す第四工程と、
前記注入口部分に成形されたゲートを切削する第五工程と、
前記凹部の底面に配置される前記リードフレームに前記発光素子を載置すると共に、この発光素子と前記リードフレームとを電気的に接続する第六工程と、
前記凹部内に第二熱硬化性樹脂を充填する第七工程と、
前記第二熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第八工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第一熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする請求項９に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、
前記凹部の底面に配置された複数のリードフレームと、を有するパッケージの製造方法であって、
前記リードフレームに当接され前記凹部を成形する突出部を備えた上金型と、この上金型と一対の下金型とで前記リードフレームを挟持する第一工程と、
前記上金型と前記下金型とで形成された空間部に、前記突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向けて第一熱硬化性樹脂を流し込む第二工程と、
流し込まれた前記第一熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第三工程と、
上金型を取り外す第四工程と、
前記注入口部分に成形されたゲートを切削する第五工程と、
を含むことを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記第一熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載のパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、動画照明補助光源、その他の一般的民生用光源などに用いられる発光装置及びこれに適したパッケージ、発光装置の製造方法、パッケージの製造方法及びパッケージ製造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率がよく、鮮やかな色を発光することで知られている。この発光装置に係る発光素子は、半導体素子であるため、球切れなどの心配が少ないだけでなく、初期駆動特性に優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。【０００３】
１．特開２００５−２５９９７２号公報
２．特開２００１−１７７１６０号公報
３．特開平１１−４５９５８号公報
４．特開２００６−１５６７０４号公報
５．特開２００５−２９４７３６号公報【０００４】
ここで、図１０は、特許文献１又は特許文献２に係る従来の発光装置１００を示した側断面図である。
図１０に示す従来の発光装置１００は、発光素子１０１と、これを搭載する搭載用リードフレーム１０２と、発光素子１０１に導線を介して接続される結線用リードフレーム１０３と、各リードフレームの大部分を覆う樹脂成形体１０４とを備えている。この樹脂成形体１０４は、例えば、平面視矩形の外郭を有し、樹脂成形体１０４の略中央に、下方に向けて幅狭となる円錐台形状を呈した凹部１０５が形成されている。この凹部１０５の底面には、搭載用リードフレーム１０２が設けられており、その上面に発光素子１０１が載置されている。また、凹部１０５に樹脂１０８が設けられ、樹脂１０８が発光部として形成されている。
このように、上方に向けて拡開された凹部１０５に樹脂１０８を充填して発光部としているため、発光素子１０１の光は、凹部１０５の底面及び側面によって均等に反射して、発光素子１０１が載置されている発光面側において、偏光することなく出射することができる。【０００５】
このような発光装置１００に係る樹脂成形体１０４は、一般に、リードフレーム１０２，１０３と一体的に成形される。ここで、図１１は、従来の樹脂成形体の成形方法を示した側断面図である（特許文献３参照）。
樹脂成形体１０４を成形する方法は、図１１に示すように、上金型１１１及び下金型１１２の間に、リードフレーム１０２，１０３を介設させると共に、上金型１１１及び下金型１１２によって形成された空間部１１４に、注入口１１５より熱可塑性樹脂を注入、充填する。その後、充填された熱可塑性樹脂を硬化させて、樹脂成形体１０４を成形する（以下、この成形方法を成形方法１とする）。
この成形方法１は、下金型１１２の中央下部から熱可塑性樹脂を注入することにより、樹脂が放射状に拡散され、空間部１１４の隅々まで均等に充填されることを特徴としている。なお、上金型１１１には、凹部１０５に相当する突出部１１７が形成されている。【０００６】
しかしながら、成形方法１では以下のような問題があった。即ち、成形方法１では、注入口１１５を樹脂成形体１０４の中央下部側に有するため、図１０に示すように、樹脂成形体１０４の中央下部にゲート痕１０６が形成される。ゲート痕とは、熱可塑性樹脂を注入口から注入する際に、注入口部分に成形される樹脂成形体（ゲート）のうち、金型を開け、樹脂成形体とゲート部とが切断されたときに、樹脂成形体側に残る突起物のことである。このように樹脂成形体１０４の中央下部にゲート痕１０６が形成されると、配線基板１０７へのリフロー付けの際に、ゲート痕１０６の切削痕により安定したリフロー付けができないという問題（１）があった。また、樹脂成形体１０４の中央下部にゲート痕１０６が形成されると、リードフレーム１０２，１０３の折り曲げ加工時に、折り曲げ機器がゲート痕１０６の切削痕に引っかかり、作業の妨げになるという問題（２）があった。
さらに、成形方法１は、熱可塑性樹脂を用いているため、樹脂の流動性が低く、複雑な形状の樹脂成形体１０４の成形には不適切であった。また、熱可塑性樹脂は、耐熱性、リードフレームとの密着性に劣るという問題（３）があった。【０００７】
そこで従来、かかる問題を解決するものとして、上金型１１１又は下金型１１２の外壁部１１６（図１１参照）に注入口を設け、この注入口からから熱硬化性樹脂を流し込み、樹脂成形体１０４を形成する方法が考えられる。
例えば、特許文献４又は特許文献５には、上金型と下金型とで挟み込まれた空間部に、トランスファーモールドにより、熱硬化性樹脂を流し込む発明が記載されている。かかる成形方法において、注入口の配置及び注入方向についての具体的な記載はないが、例えば、上金型の外壁部（図１１の１１６参照）に注入口を設けることにより、樹脂成形体の外側面にゲートができるため、前記（１）及び（２）の問題を解決することができる。また、熱硬化性樹脂は、流動性、耐熱性及びリードフレームとの密着性が高いため、前記（３）の問題を解決することができる（以下、この成形方法を従来方法という）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来方法においては、上金型の側方から熱硬化性樹脂を流し込むことにより、樹脂成形体にウエルドラインが形成されるという問題があった。ウエルドラインとは、熱硬化性樹脂を空間部に注入する際に、樹脂の流動性、樹脂の粘性のバラツキ、注入された樹脂の時間差、その他種々の外的要因により発生する接合部分の不陸層をいう。
ここで、図１２は、従来方法の一形態を示した図であって、上金型を平面視した場合の断面図である。
例えば、図１２に示すように、従来方法において、注入口１１５’を上金型１１１’の位置Ｘに、対面壁１１８側を向けて、対面壁１１８に垂直に設けたとする。この場合、注入された熱硬化性樹脂は、矢印の方向に進み、突出部１１７の外周に沿って反時計回りに充填されていき、ウエルドラインは位置Ｙ付近に形成されると考えられる。【０００９】
このようにして樹脂成形体が成形された場合、位置Ｙ付近は、最初に注入された熱硬化性樹脂は硬化反応が進んでいるが、注入したばかりの熱硬化性樹脂は硬化反応が進んでおらず、このようにして形成されたウエルドラインは、特に強度が低く、クラックの原因となるという問題があった。
また、従来の発光装置に比べて、樹脂成形体の形状が複雑化してきているため、応力が集中する箇所が発生しやすく、また、カットフォーミングやバリ取りなどの二次加工や、リフロー時における吸熱急冷による熱履歴等を鑑みても、強度の低いウエルドラインからクラックが入りやすいことが問題となっていた。
特に、図１０に示す樹脂１０８にシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱膨張率の大きい樹脂を用いた場合、過熱冷却時に樹脂１０８が大きく膨張、収縮する。この樹脂１０８の膨張、収縮により、樹脂成形体１０４に、非常に大きな応力が発生し、強度の低いウエルド部分で、クラックが発生する問題があった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、中央に円形又は楕円形の凹部を有する樹脂成形体において、クラックの発生を抑制することができる発光装置、パッケージ、発光装置の製造方法、パッケージの製造方法及びパッケージ製造用金型を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで発明は、発光素子と、外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備え、第一熱硬化性樹脂からなる第一樹脂成形体と、前記凹部の底面に配置されると共に、前記発光素子に電気的に接続される複数のリードフレームと、前記凹部に充填された第二熱硬化性樹脂からなる第二樹脂成形体と、を有し、前記リードフレーム上に前記発光素子が載置され、前記第二樹脂成形体の表面を発光面とする発光装置であって、所定の金型に前記第一熱硬化性樹脂を注入した時に、前記第一樹脂成形体の前記外側面に成形されるゲートを切削して得られたゲート痕が、前記凹部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて成形されていることを特徴とする。【００１１】
かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、凹部の法線方向に向かって流入し、金型のうち凹部に相当する部分に当たって分流する。分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂は、凹部の中心に対して注入口の反対側の位置で混ざり合う。このため、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができ、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００１２】
また、本発明に係るゲート痕は、前記外側面に垂直に配設されたことを特徴とする。かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、金型のうち凹部に相当する部分に当たって略均等に分流されるため、混ざり合うまでの時間を短縮することができる。また、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こるため、より強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００１３】
また、本発明に係る第一樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする。第一樹脂成形体は、特に、１，３，５−トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることが好ましい。かかる第一熱硬化性樹脂によれば、硬化反応が早
く、かつ、強固な第一樹脂成形体を成形することができる。また、第一硬化性樹脂の硬化反応速度を上げたとしても、上記注入口の構成をとることで、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができるため、相乗的に第一樹脂成形体の製造速度を高めることができる。【００１４】
また、本発明は、外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、前記凹部の底面に配置された複数のリードフレームと、を有するパッケージであって、所定の金型に第一熱硬化性樹脂を注入した時に、前記第一樹脂成形体の前記外側面に成形されるゲートを切削して得られたゲート痕が、前記凹部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて成形されていることを特徴とする。【００１５】
かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、凹部の法線方向に向かって流入し、金型のうち凹部に相当する部分に当たって分流する。分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂は、凹部の中心に対して注入口の反対側の位置で混ざり合う。このため、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができる。また、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合うため十分な硬化反応が起こり、強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００１６】
また、本発明に係るゲート痕は、前記第一樹脂成形体の前記外側面に垂直に配設されていることを特徴とする。かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、金型のうち凹部に相当する部分に当たって略均等に分流されるため、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合い、十分な硬化反応が起こる。そのため、より強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００１７】
また、本発明に係る第一樹脂成形体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする。第一樹脂成形体は、特に、１，３，５−トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることが好ましい。かかる第一熱硬化性樹脂によれば、硬化反応が早
く、かつ、強固な第一樹脂成形体を成形することができる。また、第一硬化性樹脂の硬化反応速度を上げたとしても、上記注入口の構成をとることで、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができるため、相乗的に第一樹脂成形体の製造速度を高めることができる。【００１８】
また、本発明は、外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、前記凹部の底面に配置された複数のリードフレームと、を有するパッケージを製造するパッケージ製造用金型であって、上金型と一対の下金型とからなり、前記上金型又は前記下金型に、リードフレームが配設される切欠き部を備え、前記上金型は、枠状に成形された外壁部と、底面が複数の前記リードフレームに当接され、前記凹部を成形する突出部と、前記外壁部と前記突出部の間に形成された凹溝部と、前記外壁部において、前記突出部の円断面又は楕円断面の一点における法線の延長線上に、法線方向に向けて配設された注入口と、を有することを特徴とする。【００１９】
かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、突出部の法線方向に向かって流入し、突出部に当たって分流する。分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂は、突出部の外周に沿って充填されていき、突出部の中心に対して注入口の反対側の位置で混ざり合う。このため、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができ、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００２０】
また、本発明に係る注入口は、前記外壁部に垂直に配設されたことを特徴とする。かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、金型のうち凹部を成形する部分に当たって略均等に分流されるため、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、より強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００２１】
また、本発明は、発光素子と、外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、前記凹部の底面に配置されると共に、前記発光素子に電気的に接続される複数のリードフレームと、前記凹部に充填された第二樹脂成形体と、を有し、前記リードフレーム上に前記発光素子が載置され、前記第二樹脂成形体の表面を発光面とする発光装置の製造方法であって、前記リードフレームに当接され前記凹部を成形する突出部を備えた上金型と、この上金型と一対の下金型とで前記リードフレームを挟持する第一工程と、前記上金型と前記下金型とで形成された空間部に、前記突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向けて第一熱硬化性樹脂を流し込む第二工程と、流し込まれた前記第一熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第三工程と、上金型を取り外す第四工程と、前記注入口部分に成形されたゲートを切削する第五工程と、前記凹部の底面に配置される前記リードフレームに前記発光素子を載置すると共に、この発光素子と前記リードフレームとを電気的に接続する第六工程と、前記凹部内に第二熱硬化性樹脂を充填する第七工程と、前記第二熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第八工程と、を含むことを特徴とする。【００２２】
かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向かって流入し、突出部に当たって分流する。分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂は、突出部の外周に沿って空間部に充填されていき、突出部の中心に対して注入口の反対側の位置で混ざり合う。このため、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができ、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００２３】
また、本発明に係る前記第一熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする。第一樹脂成形体は、特に、１，３，５−トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることが好ましい。かかる第一熱硬化性樹脂によれば、硬化反応が早く、かつ、強固な第一樹脂成形体を成形することができる。また、第一硬化性樹脂の硬化反応速度を上げたとしても、上記注入口の構成をとることで、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができるため、相乗的に第一樹脂成形体の製造速度を高めることができる。【００２４】
また、本発明は、複数の外側面を有し、中央に平面視円形又は楕円形の凹部を備えた第一樹脂成形体と、前記凹部の底面に配置された複数のリードと、を有するパッケージの製造方法であって、前記リードに当接され前記凹部を成形する突出部を備えた上金型と、この上金型と一対の下金型とで前記リードを挟持する第一工程と、前記上金型と前記下金型とで形成された空間部に、前記突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向けて第一熱硬化性樹脂を流し込む第二工程と、流し込まれた前記第一熱硬化性樹脂を加熱し、硬化させる第三工程と、上金型を取り外す第四工程と、前記注入口部分に成形されたゲートを切削する第五工程と、
を含むことを特徴とする。【００２５】
かかる構成によれば、注入時における第一熱硬化性樹脂は、突出部の円断面又は楕円断面の法線方向に向かって流入し、突出部に当たって分流する。分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂は、突出部の外周に沿って空間部に充填されていき、突出部の中心に対して注入口の反対側の位置で混ざり合う。このため、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができ、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂の温度の差を小さくすることができるため、強度の高いウエルドラインを成形することができる。【００２６】
また、本発明に係る前記第一熱硬化性樹脂は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることを特徴とする。第一樹脂成形体は、特に、１，３，５−トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む樹脂であることが好ましい。かかる第一熱硬化性樹脂によれば、硬化反応が早く、かつ、強固な第一樹脂成形体を成形することができる。また、第一硬化性樹脂の硬化反応速度を上げたとしても、上記注入口の構成をとることで、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができるため、相乗的に第一樹脂成形体の製造速度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかる発光装置及びパッケージによれば、強度の高いウエルドラインを備えた第一樹脂成形体を有するため、クラックの発生を防止することができる。また、かかるパッケージ製造用金型によれば、強度の高いウエルドラインを備えた第一樹脂成形体を成形することができるため、クラックの発生を防止することができる。発光装置の製造方法及びパッケージの製造方法によれば、強度の高いウエルドラインを備えた第一樹脂成形体を成形することができるため、クラックの発生を防止することができる。特に、第二樹脂成形体に、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱膨張率の大きい樹脂を用いた場合、過熱冷却時に、第二樹脂成形体形体が大きく膨張、収縮する。そのときの第二樹脂成形体の膨張、収縮により、第一樹脂成形体に、非常に大きな応力が発生しても、ウエルド部分では、十分な強度が確保できているので、クラックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した斜視図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した図であって、図１のＡ−Ａ矢視方向を示した断面図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した平面図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態の発光装置の製造方法において、パッケージ製造用金型を示した斜視図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態の発光装置の製造方法を示した断面図であって、（ａ）は、配置工程を示した図であり、（ｂ）は、第一工程を示した図であり、（ｃ）は、第二工程乃至第四工程を示した図であり、（ｄ）は、第五工程及び第六工程を示した図であり、（ｅ）は、第七工程、第八工程を示した図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態の上金型を示した図であって、図５の（ｃ）のＢ−Ｂ矢視方向を示した平断面図である。
【図７】本発明に係るパッケージの第一変形例を示した平面図である。
【図８】本発明に係るパッケージの第二変形例を示した平面図である。
【図９】本発明に係るパッケージの第三変形例を示した平面図である。
【図１０】特許文献１又は特許文献２に係る従来の発光装置を示した側断面図である。
【図１１】従来の樹脂成形体の成形方法を示した側断面図である。
【図１２】従来方法の一形態を示した図であって、上金型の平断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      発光装置
２      発光素子
１０    第一樹脂成形体
１０ａ  凹部
１１    外側面
２０    第一リードフレーム
３０    第二リードフレーム
５０    ゲート痕
６０    ウエルドライン
７０    上金型
７１    下金型
７３    外壁部
７５    突出部
７７    注入口
９０    パッケージ
Ｊ      第一熱硬化性樹脂
Ｋ      パッケージ製造用金型  
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る発光装置、パッケージ、パッケージ製造用金型、発光装置の製造方法及びパッケージの製造方法の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。【００３１】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した斜視図である。図２は、本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した図であって、図１のＡ−Ａ矢視方向を示した断面図である。図３は、本発明に係る第一実施形態の発光装置を示した平面図である。【００３２】
第一実施形態に係る発光装置１は、発光素子２と、発光素子２を載置する第一樹脂成形体１０と、第一樹脂成形体１０の下部に配置され、発光素子２と電気的に接続される第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０と、第一樹脂成形体１０の凹部１０ａに充填される第二樹脂成形体４０とを有する。また、第一樹脂成形体１０の側面にはゲート痕５０が成形されており、第一樹脂成形体１０の内部には、ウエルドライン６０が成形されている。【００３３】
＜第一樹脂成形体＞
第一樹脂成形体１０は、図１に示すように、発光装置１の土台であって、下部に配置される発光素子２の光を効果的に出射させる部材をいう。第一樹脂成形体１０は、略直方体を呈し、中央に凹部１０ａが形成されている。第一樹脂成形体１０を構成する４つの外側面のうち、ゲート痕５０が成形される面を第一外側面１１ａとし、他の外側面は第一外側面１１ａから時計回りに第二外側面１１ｂ、第三外側面１１ｃ及び第四外側面１１ｄとする。【００３４】
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、後記する第一リードフレーム２０、第二リードフレーム３０及び第一樹脂成形体１０の一部である間隙部１０ｅとからなる。間隙部１０ｅは、第一リードフレーム２０と第二リードフレーム３０が短絡しないように、第一リードフレーム２０と第二リードフレーム３０の間に設けられている。側面部１０ｂの傾斜角度は、底面からの開き角度が９５°以上１５０°以下であることが好ましいが、１００°以上１２０°以下が特に好ましい。【００３５】
なお、凹部１０ａは、傾斜を設けず円筒形状を呈するように形成してもよい。また、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、第一樹脂成形体１０と後記する第二樹脂成形体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、第一実施形態においては平面視円形に成形したが、楕円形を呈するように成形してもよい。また、第一樹脂成形体１０は、第一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。【００３６】
第一樹脂成形体１０は、発光素子２を防護するため耐熱性、耐光性に優れ、かつ、硬質のものが好ましい。そのため、第一樹脂成形体１０は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む第一熱硬化性樹脂からなる。第一熱硬化性樹脂は、耐熱性、耐光性に優れ、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０との密着性も良好である。また、第一熱硬化性樹脂は、流動性に優れるため、複雑な形状を呈する第一樹脂成形体（金型）であっても良好に充填することができる。また、第一熱硬化性樹脂は、酸無水物、酸化防止剤、離型材、光反射材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、滑剤を含有している。光反射材は、二酸化チタンを用い、１０〜６０ｗｔ％充填されている。なお、第一樹脂成形体１０は、４３０ｎｍ以上の光について、反射率が７０％以上に成形されている。【００３７】
第一樹脂成形体１０は、第一実施形態においては、上記したように成形したが、他の形態であってもよい。例えば、第一熱硬化性樹脂は、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、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により成形してもよい。例えば、トリグリシジルイソシアヌレート（化１）、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（化２）他よりなるエポキシ樹脂と、ヘキサヒドロ無水フタル酸（化３）、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（化４）、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（化５）他よりなる酸無水物とを、エポキシ樹脂へ当量となるよう溶解混合した無色透明な混合物１００重量部へ、硬化促進剤としてＤＢＵ（1,8-Diazabicyclo(5,4,0) undecene-7）（化６）を０．５重量部、助触媒としてエチレングリコール（化７）を１重量部、酸化チタン顔料を１０重量部、ガラス繊維を５０重量部添加し、加熱により部分的に硬化反応させＢステージ化した固形状エポキシ樹脂組成物を使用することができる。【００３８】
【化１】
2008081696.tif 000003
【００３９】
【化２】
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【００４０】
【化３】
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【００４１】
【化４】
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【００４２】
【化５】
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【００４３】
【化６】
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【００４４】
【化７】
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【００４５】
また、第一樹脂成形体１０は透光性の有無を問わないが、用途等に応じて適宜設計してもよい。例えば、第一熱硬化性樹脂に遮光性物質を混合することにより、第一樹脂成形体１０を透過する光を低減することができる。一方、発光装置１からの光が主に発光面側及び側方側に均一に出射されるように、第一熱硬化性樹脂に拡散剤を混合してもよい。また、光の吸収を低減するために、暗色系の顔料よりも白色系の顔料を添加してもよい。このように、第一樹脂成形体１０は、所定の機能を持たせるため、第一熱硬化性樹脂に、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質、光安定剤、滑剤からなる群から選択される少なくとも１種を適宜混合してもよい。
なお、後記する第二樹脂成形体４０に用いる第二熱硬化性樹脂の膨張、収縮により、第一樹脂成形体１０に応力が集中する箇所が発生する。よって、この応力が集中する箇所に後記するウエルドライン６０の大部分が重ならないように第一樹脂成形体１０を設計することが好ましい。【００４６】
＜第一リード・第二リード＞
第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０は、図１乃至図３に示すように外部電極（図示省略）と発光素子２とを電気的に接続する正負一対の電極である。第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０は、偏平の金属板であって、一定の間隔（間隙部１０ｅ）を開けて第一樹脂成形体１０の下部に設けられており、それぞれ凹部１０ａの底面部１０ｃから第一樹脂成形体１０の両外側に向けて延設されている。【００４７】
第一リードフレーム２０は、図２に示すように、凹部１０ａの底面部１０ｃを形成する第一インナーリード部２０ａと、第一樹脂成形体１０から外部に露出する第一アウターリード部２０ｂとを有する。第一リードフレーム２０の裏面も第一アウターリード部２０ｂとする。【００４８】
第一インナーリード部２０ａは、凹部１０ａの底面部１０ｃの一部を構成し、発光素子２がダイボンド部材を介して載置されている。第一インナーリード部２０ａと発光素子２とはワイヤＷを介して電気的に接続されている。第一インナーリード部２０ａは、発光素子２を載置する面積を有していればよいが、熱伝導性、電気伝導性、反射効率などの観点から広面積の方が好ましい。第一アウターリード部２０ｂは、外部電極と電気的に接続されると共に熱伝達機能も有する。【００４９】
第二リードフレーム３０は、凹部１０ａの底面部１０ｃを形成する第二インナーリード部３０ａと、第一樹脂成形体１０から外部に露出する第二アウターリード部３０ｂとを有する。第二リードフレーム３０の裏面も第二アウターリード部３０ｂとする。【００５０】
第二インナーリード部３０ａは、凹部１０ａの底面部１０ｃの一部を構成し、発光素子２とワイヤＷを介して電気的に接続されている。第二インナーリード部３０ａは、発光素子２の電極と電気的に接続される面積を有していればよいが、反射効率の観点から広面積の方が好ましい。
なお、第一実施形態においては、図３に示すように、第一インナーリード部２０ａに発光素子２を載置するため、底面部１０ｃを形成する第一インナーリード部２０ａと第二インナーリード部３０ａの表面積は、第一インナーリード部２０ａの方が大きくなるように配置されている。【００５１】
第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０は、図２に示すように、両者が面一となるように形成されている。これにより、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０の裏面側から電気接続することができると共に、発光装置１の実装安定性を高めることができる。【００５２】
第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０は、例えば、鉄、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、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０に、銀、アルミニウム、銅及び金等の金属メッキを施してもよい。また、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０の表面反射率を高めるため、表面を平滑に成形することが好ましい。また、放熱性を高めるため第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０の面積を大きく形成してもよい。これにより、発光素子２の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子２に比較的多くの電気を流すことができる。【００５３】
また、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０を肉厚にすることにより、放熱性を高めることができる。この場合、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０の折り曲げ加工等の成形加工が困難になるため、所定の大きさに切断して形成することが好ましい。また、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０を肉厚にすることにより、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０のたわみが少なくなり、発光素子２を設置し易くすることができる。一方で、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０を薄い平板状とすることにより折り曲げ加工がし易くなり、所定の形状に容易に成形することができる。また、第一実施形態においては、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０は、平面視矩形に成形したが、他の形状であってもよい。リードフレームは、第一実施形態のように、少なくとも正負一対の電極（第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０）が一組あればよいが、３つ以上のリードを設けてもよい。
なお、第一樹脂成形体１０、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０からなる成形物をパッケージともいう。【００５４】
＜第二樹脂成形体＞
第二樹脂成形体４０は、図１に示すように、外部環境からの外力や埃、水分等から発光素子２を保護すると共に、発光素子２から出射される光を効率よく外部に放出させる部材である。【００５５】
第二樹脂成形体４０は、第一実施形態においては、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含んだ第二熱硬化性樹脂である。第二熱硬化性樹脂は、ケイ素含有樹脂、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、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が特に好ましい。
第一実施形態においては、第一樹脂成形体１０と第二樹脂成形体４０は共に熱硬化性樹脂を用いており、膨張係数などの物理的性質が近似したものを選択近似していることから密着性が極めて良い。また、耐熱性、耐光性及び流動性等に優れた発光装置１を提供することができる。【００５６】
第二樹脂成形体４０は、発光素子２を防護するため硬質のものが好ましい。また、第二樹脂成形体４０は、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。第二熱硬化性樹脂に、所定の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合してもよい。また、第二熱硬化性樹脂に、拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等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有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。【００５７】
また、各実施形態では、第二樹脂成形体４０に混合する蛍光物質は、発光素子２からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであると説明したが、その詳細は明示しなかったが、以下の蛍光物質を用いることが好ましい。すなわち、蛍光物質は、例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。【００５８】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、ＭＳｉ7Ｎ10：Ｅｕ、Ｍ1.8Ｓｉ5Ｏ0.2Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ0.9Ｓｉ7Ｏ0.1Ｎ10：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。【００５９】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。【００６０】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活されるサイアロン系蛍光体は、Ｍp/2Ｓｉ12-p-qＡｌp+qＯqＮ16-p：Ｃｅ、Ｍ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。ｑは０〜２．５、ｐは１．５〜３である。）などがある。【００６１】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ5（ＰＯ4）3Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。【００６２】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ2Ｂ5Ｏ9Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。【００６３】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｒ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｒ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｒ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｒ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ12：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。【００６４】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕなどがある。【００６５】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅなどもある。【００６６】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ2ＧｅＯ4：Ｍｎ、ＭＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。【００６７】
前記蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。【００６８】
また、前記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。【００６９】
これらの蛍光体は、発光素子２の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。【００７０】
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ若しくは（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子２からの光と、蛍光物質からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。【００７１】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕと、からなる蛍光体を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。【００７２】
＜ゲート痕＞
ゲート痕５０は、図１に示すように、第一熱硬化性樹脂を後記する金型の注入口（図４の注入口７７参照）から注入する際に、注入口部分に成形される樹脂成形体（ゲート）のうち、二次加工の切削工程によって残った突起物をいう。
ゲート痕５０は、第一実施形態においては、第一樹脂成形体１０の第一外側面１１ａに垂直に突出して成形されている。第一実施形態においては、注入口の断面形状が、半円形状であるため、ゲート痕５０は、断面半円の柱状体を呈する。即ち、ゲート痕５０の形状は、注入口の断面形状に従って成形される。【００７３】
＜ウエルドライン＞
ウエルドライン６０は、図１に示すように、第一熱硬化性樹脂を注入する際に、樹脂の流動性、樹脂の粘性のバラツキ、注入された樹脂の時間差、その他種々の外的要因により発生する接合部分の不陸層をいう。
ウエルドライン６０は、後記する金型の注入口から注入され、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が、混ざり合う位置に成形される。第一実施形態においては、ゲート痕５０のある第一外側面１１ａから第一熱硬化性樹脂が注入されるため、凹部１０ａの中心に対してゲート痕５０の反対側となる位置に成形される。即ち、第一実施形態においては、ウエルドライン６０と、凹部１０ａの中心及びゲート痕５０は、同一直線状に並ぶように成形される。特に、第二樹脂成形体４０に用いる第二熱硬化性樹脂の膨張、収縮により、第一樹脂成形体１０に応力が集中する箇所が発生する。よって、この応力が集中する箇所に後記するウエルドライン６０の大部分が重ならないように第一樹脂成形体１０を設計することが好ましい。
ゲート痕５０とウエルドライン６０の関係については、製造工程の説明で詳述する。【００７４】
＜発光素子＞
発光素子２は、図２に示すように、第一インナーリード部２０ａに載置され、光を出射する部材である。発光素子２は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられている。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としてもよい。【００７５】
屋外などでの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子２を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。【００７６】
ワイヤＷは、図１に示すように、発光素子２と第一リードフレーム２０、発光素子２と第二リードフレーム３０を電気的に接続するものである。ワイヤＷは、発光素子２の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導率として０．０１ｃａｌ／（ｓｅｃ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（ｓｅｃ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上である。発光素子２の直上から、メッキを施した配線パターンのワイヤボンディングエリアまで、ワイヤＷを張り、導通を取っている。【００７７】
＜発光装置の製造方法＞
次に、本発明に係る発光装置の製造方法について説明する。図４は、本発明に係る第一実施形態の発光装置の製造方法において、パッケージ製造用金型を示した斜視図である。図５は、本発明に係る第一実施形態の発光装置の製造方法を示した断面図であって、（ａ）は、配置工程を示した図であり、（ｂ）は、第一工程を示した図であり、（ｃ）は、第二工程乃至第四工程を示した図であり、（ｄ）は、第五工程及び第六工程を示した図であり、（ｅ）は、第七工程、第八工程を示した図である。【００７８】
第一実施形態に係る発光装置１の製造方法は、図４及び図５に示すように、上金型７０と下金型７１とからなる金型（パッケージ製造用金型Ｋ）を用いる。この製造方法は、パッケージ製造用金型Ｋの上金型７０及び下金型７１によって形成された空間部７９に第一熱硬化性樹脂Ｊをトランスファーモールドにより注入して成形する。まず、上金型７０及び下金型７１について説明する。【００７９】
上金型７０は、図４に示すように、上金型７０の上部を構成する平板の本体部７２と、本体部７２の端部から枠状に形成された外壁部７３と、外壁部７３のうち一対の外壁部７３に成形された第一切欠き部７４ａ及び第二切欠き部７４ｂと、第一樹脂成形体１０の凹部１０ａを成形する突出部７５と、外壁部７３と突出部７５の間に形成される凹溝部７６と、外壁部７３の一部を水平方向に連通して切り欠いた注入口７７とを有する。【００８０】
外壁部７３は、本体部７２の端部から垂直に突出されており、樹脂成形体１０の第一外側面１１ａ、第二外側面１１ｂ、第三外側面１１ｃ及び第四外側面１１ｄをそれぞれ成形する第一外壁部７３ａ、第二外壁部７３ｂ、第三外壁部７３ｃ及び第四外壁部７３ｄを備えている。即ち、外壁部７３は、第一樹脂成形体１０の外郭を成形する部分であって、第一実施形態においては平面視長方形に形成されている。外壁部７３の形状は、所望の第一樹脂成形体１０の形状に応じて適宜形成すればよい。【００８１】
第一切欠き部７４ａは、第一リードフレーム２０（図１参照）が密接に当接される部分であって、第二外壁部７３ｂの下端面を切り欠いて形成されている。第一切欠き部７４ａの高さｈは、第一リードフレーム２０の厚みと略同等に形成されている。
第二切欠き部７４ｂは、第二リードフレーム３０（図１参照）が密接に当接される部分であって、第四外壁部７３ｄの下端面を切り欠いて形成されている。第二切欠き部７４ｂの高さｈは、第二リードフレーム３０の厚みと略同等に形成されている。
なお、リードフレームが３つ以上配置される場合には、そのリードフレームの形状、配置位置に応じて適宜切欠き部を形成すればよい。【００８２】
突出部７５は、本体部７２の中央に突設されており、凹部１０ａを成形する部材である。突出部７５は、下方に向けて幅狭となる円錐台形状を呈する。これにより、第一樹脂成形体１０に成形される凹部１０ａの形状は、底面部１０ｃに向けて幅狭となるように形成される。突出部７５の底面は、後記する第一工程において第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０に当接されるように、平坦に形成されている。突出部７５は、第一樹脂成形体１０の所望の凹部１０ａの形状に応じて適宜形成すればよい。【００８３】
凹溝部７６は、本体部７２と外壁部７３とで囲まれた空間のうち、突出部７５を除いた部分であって、上金型７０と後記する下金型７１とを重ね合わせて空間部７９（図６参照）を形成する部分である。【００８４】
注入口７７は、第一熱硬化性樹脂Ｊを注入するための貫通孔であって、第一外壁部７３ａの略中央下端に、水平方向に貫通して形成されている。注入口７７は、半円形状の断面を有し、注入口７７の入口部分から出口部分に向けて幅狭となるように形成されている。また、第一実施形態においては、注入口７７は、突出部７５の中心方向を向けて形成されている。【００８５】
また、図５の（ａ）に示すように、上金型７０の上部には、本体部７２を貫通するピン挿入孔８１，８１が形成されている。ピン挿入孔８１は、上金型７０から第一樹脂成形体を脱型する時にピン８２を挿通させるための孔である。【００８６】
下金型７１は、図５に示すように、所定の厚みを有する板材であって、表面が平坦に形成されている。下金型７１は、上金型７０と当接されることにより、空間部７９を成形するものである。【００８７】
なお、上金型７０及び下金型７１は、上記した形状に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、具体的な図示はしないが、上金型７０の外壁部７３の下端面を、切欠き部を設けず平坦に形成すると共に、突出部７５の底面を外壁部７３の下端面と面一となるように形成する。一方で、下金型７１にリードフレームと同等の形状及び厚みを有する切欠き部を設ける。このような上金型及び下金型によっても、発光装置１に係る第一樹脂成形体１０、第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０からなるパッケージと同等のものを成形することができる。【００８８】
次に、各製造工程について説明する。
まず、図５の（ａ）に示す配置工程のように、上金型７０及び下金型７１の間に第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０（図示省略）を配置する。第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム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。【００８９】
次に、図５の（ｂ）に示す第一工程のように、上金型７０と下金型７１で第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０を挟持する。即ち、第一リードフレーム２０のうち、第一インナーリード部２０ａ（図２参照）に相当する部分と、第二リードフレーム３０のうち、第二インナーリード部３０ａに相当する部分が突出部７５の底面に当接される。この際、上金型７０と下金型７１によって空間部７９が形成されると共に、第一リードフレーム２０の他端側と、第二リードフレーム３０の他端側は、上金型７０及び下金型７１の外部に露出される。【００９０】
そして、図５の（ｃ）に示す第二工程のように、上金型７０と下金型７１によって形成された空間部７９に、注入口７７からトランスファーモールドにより第一熱硬化性樹脂Ｊを注入する。第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム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、第一熱硬化性樹脂Ｊを注入する際に第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０がバタつかず、バリの発生を抑制することができる。【００９１】
そして、上金型７０及び下金型７１を加熱して第一熱硬化性樹脂Ｊを所定の時間加熱して硬化させる（第三工程）。【００９２】
そして、図５の（ｃ）に示すように、ピン挿入孔８１にピン８２を挿通させて、上金型７０を脱型する（第四工程）。これにより、第一樹脂成形体１０と第一リードフレーム２０及び第二リードフレーム３０とからなるパッケージが完成する。なお、硬化が不十分な場合は、再度加熱して一定の強度が得られるまで硬化させる。【００９３】
そして、図５の（ｄ）に示すように、注入口７７部分に成形されたゲート８３を第一外側面１１ａ（図１参照）に沿って公知の切削機械で切削する（第五工程）。これにより、ゲート８３の切削痕としてゲート痕５０が成形される。【００９４】
そして、図５の（ｄ）に示すように、第一リードフレーム２０の上面に発光素子２を載置すると共に、発光素子２と第一リードフレーム２０及び発光素子２と第二リードフレーム３０をそれぞれワイヤＷ，Ｗで電気的に接続する（第六工程）。【００９５】
そして、図５の（ｅ）に示すように、凹部１０ａに第二熱硬化性樹脂４０を充填する（第七工程）。第二熱硬化性樹脂４０の充填方法は、滴下手段を用いる。滴下手段により、凹部１０ａに残存する空気をより効果的に排出することができる。第二熱硬化性樹脂４０には、蛍光物質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。なお、第二熱硬化性樹脂４０の充填方法は、射出手段、押出手段を用いてもよい。【００９６】
そして、第二熱硬化性樹脂４０を加熱し、硬化させて第二樹脂成形体を成形する（第八工程）。【００９７】
以上の方法により、発光装置１を形成することができる。
ここで、ゲート８３（ゲート痕５０）とウエルドライン６０の関係を、第一熱硬化性樹脂Ｊの流入状態と共に説明する。図６は、本発明に係る第一実施形態の上金型を示した図であって、図５の（ｃ）のＢ−Ｂ矢視方向を示した平断面図である。【００９８】
注入口７７は、図６に示すように、突出部７５の円断面における法線ｍの延長線上であって、法線ｍの方向を向けて配設されている。また、突出部７５は、上金型７０の中央に成形されているため、空間部７９のうち、法線ｍの左側の第一空間部７９ａ及び、右側の第二空間部７９ｂは、略同等の体積となるように形成されている。
注入口７７から注入された第一熱硬化性樹脂Ｊは、突出部７５の法線ｍの方向に進み、突出部７５に当って略同等に第一熱硬化性樹脂ｊ１，ｊ２に二分される。第一熱硬化性樹脂ｊ１，ｊ２は、突出部７５の外周に沿って流入され、第一空間部７９ａ及び第二空間部７９ｂにそれぞれ充填される。【００９９】
これにより、第一熱硬化性樹脂ｊ１，ｊ２は、突出部７５の中心Ｃに対して、注入口７７の反対側となる位置Ｚにおいて混ざり合い、ウエルドライン６０（図３参照）が成形される。一方で、注入口７７の位置には、ゲート８３（図５の（ｄ）参照）が成形され、ゲート８３を切削することで、ゲート痕５０が成形される。このように成形されたゲート痕５０は、凹部１０ａの法線方向に向けて成形される。
即ち、第一実施形態においては、ゲート痕５０と突出部７５の中心Ｃと、ウエルドライン６０が一直線上に並ぶように成形されている。即ち、混ざり合う第一熱硬化性樹脂ｊ１及びｊ２は、略同等の硬化反応が進んだものであるため、混ざり合う互いの樹脂に温度差がなく、略均等に混ざり合う。そのため、より強度の高いウエルドライン６０を成形することができる。【０１００】
以上説明したように、第一実施形態体に係る発光装置１は、強度の高いウエルドライン６０を有するため、クラックの発生を防止することができる。また、第一熱硬化性樹脂Ｊには、１，３，５−トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含むため、硬化反応が早く、かつ、強固な第一樹脂成形体を成形することができる。また、第一硬化性樹脂の硬化反応速度を上げたとしても、上記注入口の構成をとることで、従来方法よりも混ざり合うまでの時間を短縮することができるため、相乗的に第一樹脂成形体の製造速度を高めることができる。【０１０１】
以上本発明に係る発光装置、パッケージ、パッケージ製造用金型、発光装置の製造方法及びパッケージの製造方法について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。以下に、本発明に係るパッケージの変形例を示す。なお、変形例の説明において、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、第一実施形態と重複する説明は省略する。【０１０２】
＜第一変形例＞
図７は、本発明に係るパッケージの第一変形例を示した平面図である。
第一変形例に係るパッケージ９０は、図７に示すように、リードフレーム２１を６枚配置する点及び凹部１２が平面視楕円形である点において、第一実施形態と相違する。即ち、パッケージ９０は、第一外側面１１ａ、第二外側面１１ｂ、第三外側面１１ｃ、第四外側面１１ｄを有する平面視長方形の第一樹脂成形体１０と、第一外側面１１ａの中央に配置された第一リードフレーム２１ａと、第二外側面１１ｂに一定の間隔をあけて配置された第二リードフレーム２１ｂ及び第三リードフレーム２１ｃと、第三外側面１１ｃの中央に配置された第四リードフレーム２１ｄと、第四外側面１１ｄに一定の間隔をあけて配置された第五リードフレーム２１ｅ及び第六リードフレーム２１ｆと、を有する。また、第一樹脂成形体１０は、中央に凹部１２を備え、凹部１２の法線ｍの延長線上に、法線方向に向けてゲート痕５１が成形されている。ウエルドライン６１は、凹部１２の中心Ｃに対してゲート痕５１と反対側に成形されている。即ち、ゲート痕５１、凹部１２の中心Ｃ及びウエルドライン６１は、一直線上となるように成形されている。【０１０３】
ウエルドライン６１は、図７に示すように、第二外側面１１ｂに対して垂直となるように成形されている。つまり、パッケージ９０においては、第四外側面１１ｄに対して垂直方向に第一熱硬化性樹脂が注入される（矢印９１参照）。これにより、第一熱硬化性樹脂は、凹部１２を成形する上金型の突出部（図示省略）に当たって略均等に分流され、ウエルドライン６１の位置で混ざり合う。これにより、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドライン６１を成形することができる。【０１０４】
ここで、仮に、ウエルドライン６１とリードフレーム２１とが接触する場合を鑑みると、リードフレーム２１の厚み分だけ第一樹脂成形体１０の厚みが薄い箇所にウエルドライン６１が形成される。即ち、第一樹脂成形体１０の厚みが薄く強度の低い箇所に、さらに強度の低いウエルドライン６１が形成されることとなる。
この点、第一変形例においては、ウエルドライン６１は、リードフレーム２１と接触しない位置に形成されている。即ち、ウエルドライン６１及びゲート痕５１（注入口）は、凹部１２の法線ｍの延長線上において、法線方向を向けて成形され、かつ、パッケージ９０を平面視した場合に、リードフレーム２１，２１の間に形成されている。このように成形することで、ウエルドライン６１に係る第一樹脂成形体１０の厚みを十分に確保することができるため、強度の高い第一樹脂成形体１０を成形することができる。【０１０５】
＜第二変形例＞
図８は、本発明に係るパッケージの第二変形例を示した平面図である。
第二変形例に係るパッケージ９２は、図８に示すように、ウエルドライン６２が第一樹脂成形体１３に対して斜めに成形されている点及び第一樹脂成形体１３が平面視正方形である点において相違する。即ち、パッケージ９２は、第一外側面１４ａ、第二外側面１４ｂ、第三外側面１４ｃ及び第四外側面１４ｄを有する平面視正方形の第一樹脂成形体１３と、第二外側面１４ｂに一定の間隔を開けて配置された第一リードフレーム２２ａ及び第二リードフレーム２２ｂと、第四外側面１４ｄに一定の間隔を開けて配置された第三リードフレーム２２ｃ及び第四リードフレーム２２ｄとを有する。また、第一樹脂成形体１３は、中央に平面視円形の凹部１０ａを備え、凹部１０ａの法線ｍの延長線上に、法線方向に向かってゲート痕５２が成形されている。【０１０６】
即ち、パッケージ９２においては、第一樹脂成形体１３の対角線上にゲート痕５２とウエルドライン６２が成形されている。このような構成であっても、注入された第一熱硬化性樹脂は、凹部１０ａを成形する上金型の突出部（図示省略）に当たって略均等に分流される。これにより、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドライン６２を成形することができる。【０１０７】
＜第三変形例＞
図９は、本発明に係るパッケージの第三変形例を示した平面図である。
第三変形例に係るパッケージ９４は、図９に示すように、ゲート痕５３に係る法線ｍと、ウエルドライン６３に係る法線ｎが同一直線上にない点で第一実施形態と相違する。即ち、パッケージ９４は、第一外側面１１ａ、第二外側面１１ｂ、第三外側面１１ｃ及び第四外側面１１ｄを有する平面視長方形の第一樹脂成形体１０と、第二外側面１１ｂに配置された第一リードフレーム２３ａと、第四外側面１１ｄに配置された第二リードフレーム２３ｂとを有する。また、第一樹脂成形体１０は、中央に平面視楕円形の凹部１２を備え、凹部１２の法線ｍの延長線上に、法線方向に対してゲート痕５３が成形されている。ゲート痕５３は、第一外側面１１ａに対して鋭角となるように成形されている。また、凹部１２の中心Ｃに対してゲート痕５３と反対側にウエルドライン６３が成形されている。【０１０８】
即ち、パッケージ９４においては、ウエルドライン６３は、凹部１２の中心Ｃに対してゲート痕５３の略点対称となる位置に成形される。このように、第一外側面１１ａに対して斜めに第一熱硬化性樹脂を注入したとしても（矢印９５参照）、凹部１２の法線ｍ方向に第一熱硬化性樹脂が流入し、凹部１２を成形する上金型の突出部（図示省略）に当たって分流され、ウエルドライン６３の位置で混ざり合う。この際、ウエルドライン６３に係る法線ｎと、ゲート痕５３に係る法線ｍは平行となるように成形される。これにより、分流されたそれぞれの第一熱硬化性樹脂が合流し、両者が混ざり合って、十分な硬化反応が起こる。そのため、強度の高いウエルドライン６３を成形することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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