(57)【要約】【課題】樹脂封止型発光装置のリード部材と樹脂パッケージとの密着強度をより向上させ、導電性ワイヤのセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を防止する。【解決手段】樹脂封止型発光装置において、各一端部が対向した第１のリード部材11および第２のリード部材12と、第１のリード部材上にダイボンディングされた発光素子10の上面側の第１の電極と第１のリード部材のインナーリード部111 とにボンディング接続された第１の導電性ワイヤ13と、発光素子の上面側の第２の電極と第２のリード部材12のインナーリード部121 とにボンディング接続された第２の導電性ワイヤ14と、発光素子、各リード部材の一部、各導電性ワイヤを被覆するように透光性樹脂がトランスファモールド成型されてなる樹脂パッケージ15とを具備し、第２のリード部材は、インナーリード部の両側面の上下方向に第１の溝123 が形成され、底面の幅方向に第２の溝124 が形成され、各溝内に樹脂パッケージの一部が埋め込まれている。【選択図】    図１
2006114671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部材が用いられてなり、長さ方向の一端部がダイ・パッド部となり、長さ方向の中間部が第１のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が第１のアウターリード部となる第１のリード部材と、
金属部材が用いられてなり、長さ方向の一端部が第２のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が第２のアウターリード部となり、前記第１のリード部材とは各一端同士が所定の間隙をあけて対向している第２のリード部材と、
一対の電極を有し、前記第１のリード部材のダイ・パッド部上に搭載されて固着された発光素子と、
前記発光素子の一対の電極のうちの１つの電極と前記第２のリード部材の第２のインナーリード部との間を電気的に接続するように両端がボンディング接続された導電性ワイヤと、
前記発光素子、第１のリード部材のダイ・パッド部、第１のリード部材の第１のインナーリード部、第２のリード部材の第２のインナーリード部、導電性ワイヤを被覆するように透光性樹脂がトランスファモールド成型されてなる樹脂パッケージ
とを有する樹脂封止型発光装置であって、前記第２のリード部材は、前記第２のインナーリード部の両側面の上下方向にそれぞれ第１の溝が少なくとも１本形成されており、前記第２のインナーリード部の底面の幅方向に第２の溝が少なくとも１本形成されており、これらの各溝の内部に前記樹脂パッケージの一部が埋め込まれていることを特徴とする樹脂封止型発光装置。
【請求項２】
前記第１のリード部材は、長さ方向の一端部が肉厚の平板状であって上面にカップ状の凹部を有するダイ・パッド部となり、長さ方向の中間部が前記ダイ・パッド部に連なる肉厚の平板状であって前記第１のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が前記第１のインナーリード部より薄い平板状であって前記第１のアウターリード部となり、前記ダイ・パッド部の凹部の底面上に前記発光素子が搭載されており、
前記第２のリード部材は、長さ方向の一端部が肉厚の平板状であって前記第２のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が前記第２のインナーリード部より薄い平板状であって前記第２のアウターリード部となることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型発光装置。
【請求項３】
前記第２の溝は、前記第１の溝よりも幅が狭いスリット状であることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂封止型発光装置。
【請求項４】
前記第１のリード部材の第１のインナーリード部の底面の幅方向に少なくとも１本のスリット状の第３の溝が形成されており、前記第３の溝の内部に前記樹脂パッケージの一部が埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂封止型発光装置。
【請求項５】
前記第１のリード部材および第２のリード部材は、前記樹脂パッケージからそれぞれ突出したアウターリード部が前記樹脂パッケージの側面に沿い、さらに前記アウターリード部の先端部が前記樹脂パッケージの底面側に折り曲げられて表面実装接続用の外部端子を構成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂封止型発光装置。
【請求項６】
前記樹脂パッケージは、前記発光素子の上側方向に突出する凸レンズ形状の光放射面を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の樹脂封止型発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止型発光装置に係り、特にリードフレーム上に発光素子を搭載して導電性ワイヤをリード部材にボンディング接続した状態で透光性樹脂により被覆されたパッケージを有する発光装置のリード部材およびパッケージの構造に関するもので、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源などに使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
発光装置の発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを用いたものは、小型で消費電力も少なく耐用年数も長いので、携帯電話のインジケーター用光源、液晶のバックライト用光源など幅広い分野で使用されている。
【０００３】
ＬＥＤチップを実装するパッケージとして多種の構造があるが、ここでは、フルモールド・パッケージ構造を有する樹脂封止型発光装置を例にとって説明する。
【０００４】
図４は、樹脂封止型発光装置の従来例（例えば特許文献１の図１１）を示している。この発光装置は、発光チップ２を一対のリード３ａ，３ｂのうちの一方のリード３ａのインナーリード部の先端部上にダイボンディングによりマウントし、他方のリード３ｂのインナーリード部と発光チップ２とを導電性ワイヤ４のボンディングによって電気的に接続した後、発光チップ２とリード３ａ，３ｂの各インナーリード部と導電性ワイヤ４の全体を透明樹脂５で封止するとともに、発光チップ２の上方側に凸レンズ形状の光放射面６を形成するようにモールドしたものである。
【０００５】
なお、上記発光チップ２を電気的に接続する他の従来例として、発光チップ上の一対の電極（ｐ電極、ｎ電極）を一対のリードの各インナーリード部にそれぞれ導電性ワイヤでボンディング接続するものもある。
【０００６】
ところで、透光性樹脂５のトランスファモールド成型に際して一対のリード３ａ，３ｂと透光性樹脂５との密着強度が低いと、透光性樹脂からなるパッケージ樹脂が吸湿状態になった後で例えば表面実装に際してリフロー炉を通る時、パッケージ樹脂中の水分が蒸気になってパッケージ樹脂にクラックが発生し、その後の信頼性が著しく低下するという問題がある。また、温度サイクルの時の剪断応力で導電性ワイヤ４の断線を引き起こすという問題がある。また、リード上の発光チップ２とリードのインナーリード部とを導電性ワイヤ４により電気的に接続した樹脂封止型の発光装置において、インナーリード部と導電性ワイヤ４との接続部（セカンドボンド部分）の接続強度が弱いことが知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
なお、特許文献２には、リードフレームのダイ・パッド部の周囲に多数のリード部を有する半導体装置において、リードフレームのダイ・パッド外周部に沿ってリング状の溝を加工しておくことによって、温度サイクルの時の剪断応力を緩和させて導電性ワイヤの断線防止を実現し、さらに、リードフレームとパッケージ樹脂との密着性を向上させ、剥離防止を簡単に実現する点が開示されている。
【０００８】
しかし、特許文献１を参照して前述した発光装置用のリードフレームは、ｐ電極、ｎ電極に対応して一対のリード部を有するものであり、特許文献２のようにダイ・パッド部の周囲に多数のリード部を有する半導体装置のリードフレームとは異なり、ダイ・パッド外周部に沿ってリング状の溝を加工した構造を採用することが最善とは言い難い。即ち、発光装置用のリードフレームとして、リードフレームと透光性樹脂との密着強度を向上させるとともに温度サイクルの時の剪断応力による導電性ワイヤの断線を防止するための適切な構造が必要とされている。
【０００９】
また、特許文献３には、半導体チップを載置するリードフレームのアイランド部の上下面に沿って樹脂を流し込んでフルモールドする際、樹脂の流れ具合のバランスを良くするために、アイランド部の上面に山状の突起をプレス加工により一体成形する点が開示されている。この際、突起に対応するアイランド部の下面には溝が形成される。
【００１０】
また、特許文献４には、半導体素子の表面を覆うようにリードフレームのアイランド部にシリコン樹脂層を塗布形成し、このシリコン樹脂層を含めて半導体素子およびリードフレーム部分に封止樹脂層を被覆形成してなる半導体装置において、低粘度のシリコン樹脂の流出を防止するために、シリコン樹脂層の周縁部に対応するリードフレーム部分にシリコン樹脂流出防止用の溝を形成することが開示されている。
【００１１】
なお、ＬＥＤチップから放出される光は、赤色、緑色、青色などのように限られた単色光であり、それを異なる波長に変換するための蛍光物質を発光素子と組み合わせて使用する場合がある。この場合、ＬＥＤチップから直接外部に放出される光と、ＬＥＤチップから放出される光と蛍光物質から放出される波長変換された光とを加色混合して白色を発光する発光装置が知られている。特許文献５には、波長変換用の蛍光物質を混合した透光性被覆材あるいは透光性被覆層を、砲弾型の形状を有するＬＥＤ装置の表面に装着あるいはコーティングする点、透光性被覆材あるいは被覆層の材質、それに含まれる蛍光物質などが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９８５７０号公報
【特許文献２】特開平５−９５０７７号公報
【特許文献３】特開平５−２１８２６４号公報
【特許文献４】特開平８−２９３６２６号公報
【特許文献５】特開平１１−８７７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本願発明者は、従来の樹脂封止型発光装置における導電性ワイヤの電気的接触不良あるいは断線の原因を解析したところ、ＬＥＤチップの一方側の電極（例えばｐ電極）に接続されている導電性ワイヤのセカンドボンド部分に不良が生じ易いことを突き止めた。その原因を究明したところ、リードフレームの一対のリード部のうち、ＬＥＤチップのｐ電極に接続されているリード部は、ｎ電極に接続されているリード部（ダイパッド部を有する）より短かく、表面積が小さいので、パッケージ用の透光性樹脂（エポキシ樹脂）との密着強度が低い。このため、発光装置の例えば表面実装時に２２０℃以上のリフロー炉を通す際に、ｐ電極に接続されている導電性ワイヤが熱膨張の大きいエポキシ樹脂によって強く引っ張られることが判明した。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みて鋭意検討を重ねてなされたものであり、その目的は、リード部材と樹脂パッケージとの密着強度をより向上させ、温度サイクル時の応力に起因して導電性ワイヤのセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を極力防止するために適切な構造を実現し、熱衝撃試験に対する高い信頼性と歩留りの向上を図り、大面積、高出力のＬＥＤチップを搭載し得る樹脂封止型発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る樹脂封止型発光装置は、金属部材が用いられてなり、長さ方向の一端部がダイ・パッド部となり、長さ方向の中間部が第１のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が第１のアウターリード部となる第１のリード部材と、金属部材が用いられてなり、長さ方向の一端部が第２のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が第２のアウターリード部となり、前記第１のリード部材とは各一端同士が所定の間隙をあけて対向している第２のリード部材と、一対の電極を有し、前記第１のリード部材のダイ・パッド部上に搭載されて固着された発光素子と、前記発光素子の一対の電極のうちの１つの電極と前記第２のリード部材の第２のインナーリード部との間を電気的に接続するように両端がボンディング接続された導電性ワイヤと、前記発光素子、第１のリード部材のダイ・パッド部、第１のリード部材の第１のインナーリード部、第２のリード部材の第２のインナーリード部、導電性ワイヤを被覆するように透光性樹脂がトランスファモールド成型されてなる樹脂パッケージとを有する樹脂封止型発光装置であって、前記第２のリード部材は、前記第２のインナーリード部の両側面の上下方向にそれぞれ第１の溝が少なくとも１本形成されており、前記第２のインナーリード部の底面の幅方向に第２の溝が少なくとも１本形成されており、これらの各溝の内部に前記樹脂パッケージの一部が埋め込まれていることを特徴とする。
【００１５】
前記第１のリード部材の一具体例は、長さ方向の一端部が肉厚の平板状であって上面にカップ状の凹部を有するダイ・パッド部となり、長さ方向の中間部が前記ダイ・パッド部に連なる肉厚の平板状であって第１のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が前記第１のアウターリード部となり、前記ダイ・パッド部の凹部の底面上に前記発光素子が搭載されている。また、前記第２のリード部材の一具体例は、長さ方向の一端部が肉厚の平板状であって前記第２のインナーリード部となり、長さ方向の他端部が前記第２のインナーリード部より薄い平板状であって前記第２のアウターリード部となる、
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の樹脂封止型発光装置によれば、第２のリード部材の第２のインナーリード部の両側面に第１の溝が存在し、第２のインナーリード部の底面に第２の溝が存在し、第２のリード部材とパッケージ用の透光性樹脂との密着強度がより向上している。したがって、例えば表面実装に際してリフロー炉を通る時の温度サイクル時の剪断応力による第２の導電性ワイヤのセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を防止し、信頼性と歩留りの向上を図り、大面積、高出力のＬＥＤチップを搭載することが可能になる。
【００１７】
請求項２の樹脂封止型発光装置によれば、第１のリード部材のダイ・パッド部および第１のインナーリード部の表面積が大きく、第１のリード部材と樹脂パッケージとの密着強度がより向上している。また、第２のリード部材の第２のインナーリード部の表面積が大きく、第２のリード部材と樹脂パッケージとの密着強度がより向上している。
【００１８】
請求項３の樹脂封止型発光装置によれば、第２のインナーリード部の底面にスリット状の第２の溝が存在しており、第２のリード部材とパッケージ用の透光性樹脂との密着強度がより向上している。
【００１９】
請求項４の樹脂封止型発光装置によれば、第１のリード部材の第１のインナーリード部の底面に幅が狭い第３の溝が存在し、第１のリード部材と樹脂パッケージとの密着強度がより向上しているので、第１の導電性ワイヤのセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を防止し、さらに、信頼性と歩留りの向上を図ることが可能になる。
【００２０】
請求項５の樹脂封止型発光装置によれば、樹脂パッケージの底面側に表面実装接続用の外部端子を有するので、応用装置の基板上へ表面実装した場合の面積が少なくて済み、実装面積効率の向上、応用装置の小型化を図ることが可能になる。
【００２１】
請求項６の樹脂封止型発光装置によれば、樹脂パッケージは、ＬＥＤチップの上側方向に突出する凸レンズ形状を有する光放射面を有するので、発光出力を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の樹脂封止型発光装置の実施形態および実施例を説明するが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限定されるものではない。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の樹脂封止型発光装置の第１の実施形態に係る一例を概略的に示す部分断面側面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、図１中のリード部材を取り出して折り曲げ前の状態を拡大して示す上面図および側面図である。
【００２４】
図１に示す発光装置は、主たる構成要素として、ＬＥＤチップ10と、それぞれ同じ金属部材が用いられた第１のリード部材11および第２のリード部材12と、導電性ワイヤ13,14と、樹脂パッケージ15とを具備する。
【００２５】
第１のリード部材11は、長さ方向の一端部および中間部が厚い平板状であって、一端部がダイ・パッド部110 、中間部が第１のインナーリード部111 となり、長さ方向の他端部は薄い平板状であって第１のアウターリード部112 となっている。ダイ・パッド部110 は、その上面の中央部分がカップ状あるいは皿状に凹没し、その内側面が光反射鏡になっている。図２（ａ）、（ｂ）中、110aはダイ・パッド部110 上面の凹没部を示す。
【００２６】
第２のリード部材12は、長さ方向の一端部が、第１のリード部材11の肉厚部と同じく厚い平板状であって第２のインナーリード部121 となり、長さ方向の他端部が薄い平板状であって第２のアウターリード部122 となっている。なお、第２のリード部材12は、第１のリード部材11と比べて、ダイ・パッド部110 に相当する分だけ短かく、表面積が小さい。
【００２７】
ＬＥＤチップ10は、アノード・カソードに対応する一対の電極（ｐ電極、ｎ電極）を上面側に有し、第１のリード部材11のダイ・パッド部110 の中央部分上に搭載されて固着（ダイボンディング）されている。そして、ＬＥＤチップ10の一対の電極のうち、第１の電極（本例ではｎ電極）は、第１のリード部材11に電気的に接続されている。本例では、ｎ電極と第１のリード部材11の第１のインナーリード部111 との間を電気的に接続するように、第１の導電性ワイヤ13の両端がボンディング接続されている。そして、第２の電極（本例ではｐ電極）と第２のリード部材12の第２のインナーリード部121 との間を電気的に接続するように、第２の導電性ワイヤ14の両端がボンディング接続されている。
【００２８】
そして、ＬＥＤチップ10、第１のリード部材11のダイ・パッド部110 および第１のインナーリード部111 、第２のリード部材12の第２のインナーリード部121 、第１の導電性ワイヤ13、第２の導電性ワイヤ14とを被覆するように、透光性樹脂のトランスファモールド成型によって樹脂パッケージ15が形成されている。この場合、樹脂パッケージ15は、第１のリード部材11のダイ・パッド部110 および第１のインナーリード部111 、第２のリード部材12の第２のインナーリード部121 、第１の導電性ワイヤ13、第２の導電性ワイヤ14を被覆する部分が例えば直方体である。そして、この直方体部分の上面側（ＬＥＤチップ10の上方側）に凸レンズ形状の光放射面151 を形成するようにモールドされている。但し、樹脂パッケージ15の全体的な形状は種々変形することが可能である。
【００２９】
そして、本実施形態では、第２のリード部材12は、第２のインナーリード部121 の両側面の上下方向に幅広の１本の第１の溝123 が形成されており、第２のインナーリード部121 の底面の幅方向に第１の溝123 よりも幅が狭い少なくとも１本（望ましくは複数本）のスリット状の第２の溝124 が形成されており、これらの各溝123,124 の内部に樹脂パッケージ15の一部が埋め込まれている。
【００３０】
また、第１のリード部材11は、第１のインナーリード部111 の底面の幅方向に少なくとも１本（望ましくは複数本）のスリット状の第３の溝113 が形成されており、この溝113の内部に樹脂パッケージ15の一部が埋め込まれている。この第３の溝113 は、本例では第２の溝124 と同様の幅、深さを有する。なお、第１のリード部材11と樹脂パッケージ15との密着強度をさらに向上させるために、第１のリード部材11のダイ・パッド部110 の底面の幅方向にも、少なくとも１本のスリット状の第３の溝を形成するようにしてもよい。
【００３１】
そして、第１のリード部材11および第２のリード部材12は、樹脂パッケージ15からそれぞれ突出したアウターリード部112,122 が樹脂パッケージ15の側面に沿い、さらにその先端部が樹脂パッケージ15の底面部側に折り曲げられて表面実装接続用の外部端子16となっており、表面実装時に接続される。
【００３２】
上記構成の樹脂封止型発光装置において、第２のリード部材12は、第２のインナーリード部121 の両側面の上下方向に幅広の１本の第１の溝123 が形成され、第２のインナーリード部121 の底面の幅方向にそれぞれ第１の溝123 よりも幅が狭い複数本のスリット状の第２の溝124 が形成されており、これらの各溝123,124 の内部に樹脂パッケージ15の一部が埋め込まれているので、樹脂パッケージ15との密着部分の表面積が小さくても、樹脂パッケージ15との密着強度が向上している。
【００３３】
また、第１のリード部材11は、ダイ・パッド部110 、第１のインナーリード部111 の表面積が大きく、しかも、第１のインナーリード部111 の底面の幅方向にスリット状の第３の溝113 が形成されており、この溝113 の内部に樹脂パッケージ15の一部が埋め込まれているので、第１のリード部材11も、樹脂パッケージ15との密着強度が向上している。
【００３４】
上記構成の樹脂封止型発光装置を例えば半田リフロー法を用いて基板上に表面実装する際、リフロー炉を通すことによって半田付けが行われる。この際、予備加熱後の本加熱時の温度は半田の融点以上の２２０℃〜２４０℃程度（鉛フリーの場合には２６０℃程度以上）の高温になり、熱膨張の大きいエポキシ樹脂によって、ｐ電極に接続されている第２の導電性ワイヤ14が強く引っ張られようとし、ｎ電極に接続されている第１の導電性ワイヤ13も引っ張られようとする。
【００３５】
この場合、第２のリード部材12も第２の導電性ワイヤ14と同様にエポキシ樹脂の熱膨張によって同じ方向に引っ張られる。これにより、第２の導電性ワイヤ14およびそのセカンドボンド部分に対する熱応力が緩和され、第２の導電性ワイヤ14のセカンドボンド部分のみに引っ張り力がかかることはなくなり、第２の導電性ワイヤ14のセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を極力防止することが可能になり、不良率が低減する。
【００３６】
同様に、第１のリード部材11も第１の導電性ワイヤ13と同様にエポキシ樹脂の熱膨張によって同じ方向に引っ張られる。これにより、第１の導電性ワイヤ13およびそのセカンドボンド部分に対する熱応力が緩和され、第１の導電性ワイヤ13のセカンドボンド部分のみに引っ張り力がかかることはなくなり、第１の導電性ワイヤ13のセカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を極力防止することが可能になり、不良率が低減する。
【００３７】
結果として、上記樹脂封止型発光装置によれば、熱衝撃試験に対する高い信頼性と歩留りの向上を図り、大面積、高出力のＬＥＤチップを搭載することが可能になる。
【００３８】
また、樹脂パッケージ15の底面側に表面実装接続用の外部端子16を有するので、応用装置の基板上へ表面実装した場合の面積が少なくて済み、実装面積効率の向上、応用装置の小型化を図ることが可能になる。
【００３９】
また、樹脂パッケージ15は、ＬＥＤチップ10の上側方向に突出する凸レンズ形状を有する光放射面151 を有するので、発光出力を高めることが可能になる。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の樹脂封止型発光装置の第２の実施形態に係る一例を概略的に示す部分断面側面図である。
【００４１】
第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、ＬＥＤチップ10a の一対の電極が上下に分離された構造を有し、ＬＥＤチップ10a の下部電極が第１のリード部材11のダイ・パッド部110 に固着されるとともに電気的に接続されている点が異なり、その他は同じである。  なお、第２の実施形態において、第１のリード部材11の第１のインナーリード部111 を省略してもよい。また、第１のリード部材11と樹脂パッケージ15との密着強度を向上させるために、第１のリード部材11のダイ・パッド部110 の底面の幅方向に、第２のリード部材12の第２のインナーリード部121 の底面の第１の溝123 と同様に少なくとも１本のスリット状の溝を形成することが望ましい。
【００４２】
第２の実施形態の樹脂封止型発光装置によっても、前述した第１の実施形態の樹脂封止型発光装置と同様の効果が得られる。
【００４３】
以下、上記した各実施形態の発光装置における各構成要素について詳述する。
【００４４】
（第１のリード部材11、第２のリード部材12）  各リード部材は、高熱伝導体を用いることが好ましく、鉄入り銅等の表面に銀、アルミニウム、金等の金属メッキを施し、その表面を平滑にして反射率を向上させることが好ましい。本例では、銅（Ｃｕ）合金板の表面に銀（Ａｇ）メッキが施されている。これらの金属の熱膨張率は、銅（Ｃｕ）で１６．７×１０-6／℃、鉄（Ｆｅ）で１１．８×１０-6／℃である。
【００４５】
（ＬＥＤチップ10）  ＬＥＤチップは、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ青色発光の発光素子、４１０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ青紫色発光の発光素子、３６５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ紫外線発光の発光素子などを使用することができる。
【００４６】
発光素子の種類は特に制限されるものではないが、例えば、ＭＯＣＶＤ法等によって基板上にＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体を発光層として形成させたもの、一例として、サファイア基板上にｎ型ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層と、ｎ型ＡｌＧａＮよりなるｎ型クラッド層と、ｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層とが順次に積層された構造のものを使用する。また、半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルヘテロ結合のものが挙げられる。半導体の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択できる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることができる。また、活性層には、Ｓｉ、Ｇｅ等のドナー不純物および／またはＺｎ、Ｍｇ等のアクセプター不純物がドープされる場合もある。発光素子の発光波長は、その活性層のＩｎＧａＮのＩｎ含有量を変えるか、または活性層にドープする不純物の種類を変えることにより、紫外領域から赤色まで変化させることができる。  （ＬＥＤチップ10のダイ・パッド部110 への接合部材）  例えば青色発光あるいは緑色発光を有し、サファイア基板上に窒化物半導体を成長させた発光素子をリード部材のベッド部上に接合（ダイボンデイング）する場合には、接合部材としてエポキシ樹脂やシリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、樹脂を使用せず、Ａｕ−Ｓｎ共晶半田や、低融点金属等のろう材を用いることもできる。
【００４７】
他方、ＧａＡｓ等からなり、赤色発光を有する発光素子をリード部材のベッド部上に接合する場合には、発光素子の両面に電極を形成することができるので、接合部材として、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等を用いることができる。
【００４８】
（導電性ワイヤ13,14 ）  導電性ワイヤとしては、発光素子の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性および熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導率としては、0.01cal ／（S ）（cm2 ）（℃／cm）以上が好ましく、より好ましくは、0.5cal／（S ）（cm2 ）（℃／cm）以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは10μｍ以上、45μｍ以下である。このような導電性ワイヤとして、具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属およびそれらの合金を用いたワイヤが挙げられる。このような導電性ワイヤは、ワイヤボンデイング装置によって、各発光素子と内部端子との間に容易にボンデイング接続させることができる。
【００４９】
（樹脂パッケージ15用の透光性樹脂）  透光性樹脂は、外力、水分等から発光素子を保護するように封止することができる。発光装置の製造工程中あるいは製造段階での保管中に透光性樹脂内に水分が含まれてしまった場合においては、100 ℃で14時間以上のべ−キングを行うことによって、樹脂内に含有された水分を外気へ逃がすことができるので、水蒸気爆発や、発光素子と封止部材との剥がれに起因する色調のずれ等の弊害を防ぐことができる。
【００５０】
また、封止部材は、発光素子からの光を効率よく外部に発するために、高い光の透過性が要求される。発光素子の電極と内部端子部とを導電性ワイヤで接続する構造においては、封止部材は導電性ワイヤを保護する機能も有する。封止部材として用いられる透光性樹脂の材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂やアクリル樹脂、ユリア樹脂などの耐候性に優れた樹脂を用いると好適である。また、透光性樹脂に拡散剤を含有させることによって、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増やすこともできる。
【００５１】
透光性樹脂は、熱熱膨張率がリード部材の熱熱膨張率に近いものが望ましい。本例で使用する透光性エポキシ樹脂は、熱熱膨張率が６．３×１０-5／℃であり、リード部材の熱熱膨張率より大きい。透光性エポキシ樹脂の熱熱膨張率は、ガラス転移点（約１３０℃）以上では１６．５×１０-5／℃になる。
【００５２】
このため、例えば表面実装時に高温のリフロー炉を通す際に、熱膨張の大きい透明エポキシ樹脂により第１の導電性ワイヤ13および第２の導電性ワイヤ14がそれぞれ引っ張られたとしても、同様に、第１のリード部材11および第２のリード部材12もそれぞれ引っ張られるので、導電性ワイヤとリード部材との相対的な関係の変化が少なくなり、第１の導電性ワイヤ13および第２の導電性ワイヤ14の各セカンドボンド部の電気的接続状態が低下したり、電気的接触不良が増大することは防止される。
【００５３】
なお、ＬＥＤチップ10として単色発光の発光素子を使用し、パッケージ用の透光性樹脂に、発光素子から放出される光を吸収して励起され、発光素子の発光色とは異なる色の発光を行う波長変換用の蛍光物質を含ませることにより、発光素子の発光色と透光性樹脂中の蛍光物質との組み合わせに応じて所望の混色発光を得ることが可能になる。この場合、発光素子の発光色に対して補色関係を有する発光を行う波長変換用の蛍光物質（例えば青色発光の発光素子に対しては透光性エポキシ樹脂中にＹＡＧ蛍光体（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）を含ませることにより、その含有量によって、青色発光素子からの光を一部吸収して補色となる黄色系の発光が可能となり、青色発光素子による発光とＹＡＧ蛍光体による発光との混色によって白色系に発光する発光装置を比較的簡単に信頼性良く形成できる。同様に、Ｅｕおよび／またはＣｒで賦活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 蛍光体を利用した場合は、その含有量によって、青色発光素子からの光を一部吸収して補色となる赤色系の発光が可能となり、青色発光素子との組み合わせにより白色系の発光装置を比較的簡単に信頼性良く形成できる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の樹脂封止型発光装置について実施例を説明する。
【００５５】
本発明の発光装置の一実施例として、図１および図２（ａ）、（ｂ）を参照して前述した第１の実施形態の一具体例を説明する。
【００５６】
第１のリード部材11は、ダイ・パッド部110 の幅が１．２ｍｍ、厚さが０．５ｍｍであり、第１のインナーリード部111 の幅が１．０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、長さが約１．０ｍｍであり、第１のアウターリード部112 の幅が２．０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ、長さが約２．０ｍｍである。
【００５７】
第１のリード部材11のダイ・パッド部110 の上面のカップ状の凹没部110aは、外周部および底面部がそれぞれ上面円形であり、深さが０．２ｍｍであり、外周部の直径は１．０ｍｍ、底面部の直径は０．６ｍｍである。
【００５８】
第２のリード部材12は、第２のインナーリード部121 の幅が１．２ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、長さが約１．０ｍｍであり、第２のアウターリード部122 の幅が２．０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ、長さが約２．０ｍｍである。そして、第１のリード部材11と第２のリード部材12とが対向する間隙の長さは０．１ｍｍである。したがって、後述するように透光性樹脂のトランスファモールド成型により形成される樹脂パッケージ15と第２のリード部材12との密着部分の表面積は、樹脂パッケージ15と第１のリード部材11との密着部分の表面積よりも小さい。
【００５９】
第２のリード部材12の第２のインナーリード部122 の両側面の上下方向にそれぞれ第１の溝123 が１本形成されており、この第１の溝123 は、側面が半円型の溝であり、その半径（深さ）が０．１ｍｍ、幅が０．２ｍｍである。
【００６０】
第２のリード部材12の第２のインナーリード部122 の底面の幅方向に２本のスリット状の第２の溝124 が形成されており、この第２の溝124 は、側面がＶ字型の溝であり、その深さが０．０５ｍｍ、Ｖ字のテーパ角が６０°、Ｖ字の開き角が６０°である。
【００６１】
第１のリード部材11の第１のインナーリード部111 の底面の幅方向に２本のスリット状の第３の溝113 が形成されており、この第３の溝113 は、側面がＶ字型の溝であり、その深さが０．０５ｍｍ、Ｖ字のテーパ角が６０°、Ｖ字の開き角が６０°である。
【００６２】
なお、第２のインナーリード部122 にワイヤボンデイングが可能な領域を存在させることが可能であれば、第１の溝123 の深さや幅の範囲は限定されるものではない。また、第２の溝124 および第３の溝113 の深さも特に限定されるものではない。
【００６３】
第１のリード部材11のダイ・パッド部110 の凹没部110aの中心点から第１の溝123 までの水平距離は１ｍｍであり、ダイ・パッド部110 の凹没部110aの中心点から２本の第２の溝124 までの水平距離はそれぞれ０．９ｍｍと１．１ｍｍであり、ダイ・パッド部110 の凹没部の中心点から２本の第３の溝113 までの長さ方向に沿う最短長さは、それぞれ０．９ｍｍと１．１ｍｍである。
【００６４】
導電性ワイヤ13,14 は、直径30μｍの金線からなる。
【００６５】
次に、上記構成の樹脂封止型発光装置の製造工程の一例を簡単に説明する。
【００６６】
まず、例えば脱酸処理された銅合金の全面に銀メッキがなされた金属板を金型で打ち抜き加工し、それぞれ第１のリード部と第１のリード部とを含む多数のリードフレームが行列状に連なるリードフレームアレイを形成する。このリードフレームアレイの各リードフレームに対して、第２のリード部材の第２のインナーリード部の底面の幅方向に２本のスリット状の第１の溝、第２のリード部の第２のインナーリード部の両側面の上下方向にそれぞれ１本の第２の溝、第１のリード部の第１のインナーリード部の底面の幅方向に２本のスリット状の第３の溝を形成しておく。
【００６７】
次に、各リードフレームに対して順次に、第１のリード部のダイ・パッド部上に発光素子をダイボンディングする。ここで、発光素子として、両面に電極が形成された赤色発光を有する発光素子を用いる場合には、銀ペーストを用いてダイ・ベッド部上にダイボンデイングを行う。これに対して、発光素子として、サファイア基板を底面とする青色発光あるいは緑色発光の発光素子を用いる場合には、エポキシ樹脂を用いてダイ・ベッド部上にダイボンデイングを行う。
【００６８】
次に、各リードフレームに対して順次に、発光素子の一対の電極と一対のリード部の各インナーリード部とにそれぞれ導電性ワイヤをボンディング接続する。その後、必要に応じて抜き取り検査により、導電性ワイヤの引っ張り強度、ボンディング接続の良否を確認する。
【００６９】
その後、リードフレームアレイに対するトランスファモールド成型用の治具を用いて、各リードフレームに対して、発光素子、第１のリード部のダイ・パッド部および第１のインナーリード部、第２のリード部の第２のインナーリード部、第１の導電性ワイヤ、第２の導電性ワイヤを被覆するように、熱硬化性の透光性エポキシ樹脂のトランスファモールド成型を行う。この際、リードフレームアレイのパターンとして、各リードフレームの少なくともダイ・パッド部およびインナーリード部の両側を予め開口しておくことにより、フルモールド成型が可能である。そして、透光性エポキシ樹脂を熱硬化させることにより、リード部材に密着状態で樹脂により封止した樹脂パッケージを形成する。
【００７０】
その後、リードフレームアレイから、それぞれ樹脂パッケージ側面にアウターリード部が突出した状態の多数のアウターリード付きの樹脂パッケージをプレスにより打ち抜いて分離する。
【００７１】
その後、アウターリード付きの樹脂パッケージ毎に、アウターリード部を樹脂パッケージの側面に沿って折り曲げ、さらに、樹脂パッケージの底面側に折り曲げて表面実装接続用の外部端子16とするように成形することによって、多数の表面実装型の樹脂封止型発光装置を得る。
【００７２】
上記実施例の樹脂封止型発光装置によれば、第２のリード部材は、第２のインナーリード部の両側面の上下方向に幅広の１本の第１の溝が形成され、第２のインナーリード部の底面の幅方向にそれぞれ前記第１の溝よりも幅が狭い２本のスリット状の第２の溝が形成されており、これらの各溝の内部に樹脂パッケージの一部が埋め込まれているので、樹脂パッケージとの密着部分の表面積が小さくても、樹脂パッケージとの密着強度が向上している。また、第１のリード部材も、第１のインナーリード部の底面の幅方向に２本のスリット状の第３の溝が形成されており、この溝の内部に樹脂パッケージの一部が埋め込まれているので、樹脂パッケージとの密着強度が向上している。
【００７３】
したがって、上記樹脂封止型発光装置を基板上に表面実装する際、熱膨張の大きいパッケージ用の樹脂によって各導電性ワイヤが強く引っ張られようとしても、各リード部材も同じ方向に引っ張られる。これにより、各導電性ワイヤおよびそのセカンドボンド部分に対する熱応力が緩和され、セカンドボンド部分の電気的接触不良あるいは断線を極力防止することが可能になり、不良率が低減する。結果として、熱衝撃試験に対する高い信頼性と歩留りの向上を図り、大面積、高出力のＬＥＤチップを搭載することが可能になる。
【００７４】
なお、本発明は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子のチップをリードフレーム上に搭載した受光装置や、発光ダイオードチップと受光素子チップの一組をリードフレーム上に搭載した受発光装置にも適用可能である。また、ＬＥＤチップの電気的接続部分を透光性弾性材料（例えばシリコン樹脂）によって覆い、その周囲をさらに透光性樹脂で覆うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の樹脂封止型発光装置の第１の実施形態に係る一例を概略的に示す部分断面側面図。
【図２】図１中のリード部材を取り出して折り曲げ前の状態を拡大して示す上面図および側面図。
【図３】本発明の樹脂封止型発光装置の第２の実施形態に係る一例を概略的に示す部分断面側面図。
【図４】樹脂封止型発光装置の従来例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【００７６】
10…ＬＥＤチップ、11…第１のリード部材、110 …ダイ・パッド部、110a…凹没部、111…第１のインナーリード部、112 …第１のアウターリード部、113 …第３の溝、12…第２のリード部材、121 …第２のインナーリード部、122 …第２のアウターリード部、123 …第１の溝、124 …第２の溝、13…第１の導電性ワイヤ、14…第２の導電性ワイヤ、15…樹脂パッケージ、151 …光放射面、16…外部端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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