(57)【要約】【課題】基板への実装時に半田に気泡が入ることが抑制され、また、パッケージの角部側の半田にクラックが発生することが抑制される表面実装形発光装置を提供する。【解決手段】表面実装形発光装置１は、発光素子２と、この発光素子２を収容しているパッケージ３と、基板９に実装されるパッケージ３の実装面３ｂに沿ってそれぞれ露出しかつパッケージ３の外側に凸状に湾曲しているとともに、パッケージ３内において発光素子２の電極にそれぞれ接続されている一対のリード電極４，５とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と；
この発光素子を収容しているパッケージと；
基板に実装される前記パッケージの実装面に沿ってそれぞれ露出しかつ前記実装面の外側に凸状に湾曲しているとともに、前記パッケージ内において前記発光素子の電極にそれぞれ接続されている一対のリード電極と；
を具備していることを特徴とする表面実装形発光装置。
【請求項２】
一対のリード電極は、前記パッケージの実装面において所定の隙間を有して対向し、それぞれ対向している方向と直交する方向の前記パッケージの実装面に沿って凸状に湾曲していることを特徴とする請求項１記載の表面実装形発光装置。
【請求項３】
発光素子と；
この発光素子を収容しているパッケージと；
基板に実装される前記パッケージの実装面およびこの実装面を介して正対する両側面に沿ってそれぞれ露出しかつ実装面および側面の角部側においてそれぞれ曲面状に折り曲げられているとともに、前記パッケージ内において前記発光素子の電極にそれぞれ接続されている一対のリード電極と；
を具備していることを特徴とする表面実装形発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に半田付けされる表面実装形発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小形化や薄形化を目的として、表面実装形（面実装形）の発光装置がリード形の発光装置に代えて多く使用されている。この表面実装形の発光装置は、例えば、略立方体または略長方体に形成されたパッケージの内部に発光素子が設けられ、この発光素子の正極および負極のそれぞれの電極に接続された一対のリード電極がパッケージの表面に露出するように形成されている。そして、一対のリード電極が露出しているパッケージ面で基板の電極パターンに半田付けされている。
【０００３】
そして、発光素子から放出される熱をリード電極により迅速に放熱させるために、あるいは、発光装置の基板への実装方向を多様化させるために、一対のリード電極をパッケージの下面の他に、折り曲げにより側面および隣接する側面にそれぞれ露出させる発光装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。この従来技術の発光装置は、基板に半田付けされる一対のリード電極の接合面が平坦（平面）に形成されている。また、パッケージの下面および側面にそれぞれ露出しているリード電極は、下面および側面の角部において直角（略直角）に折り曲げられている。
【特許文献１】特開２００４−３３５７４０号公報（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の表面実装形の発光装置は、一対のリード電極の接合面が平坦に形成されているので、半田クリーム上にマウントされたときに半田の内部に気泡が入ることがある。この気泡は、リフロー工程での半田溶融時に破裂して半田ボール不良を引き起こし、あるいは、ボイドとなって発光装置と基板との接合強度を低下させるという問題があった。
【０００５】
また、リード電極がパッケージの下面および側面の角部において直角に折り曲げられていると、当該角部に接合した半田のフィレット内部が直角にリード電極に接するようになる。そして、ヒートサイクルに応じて、リード電極に直角に接しているフィレット直角部に応力が集中するようになり、フィレット直角部から半田にクラックが発生するという問題があった。
【０００６】
本発明は、基板への実装時に半田に気泡が入ることが抑制され、また、パッケージの角部側の半田にクラックが発生することが抑制される表面実装形発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の表面実装形発光装置の発明は、発光素子と；この発光素子を収容しているパッケージと；基板に実装される前記パッケージの実装面に沿ってそれぞれ露出しかつ前記実装面の外側に凸状に湾曲しているとともに、前記パッケージ内において前記発光素子の電極にそれぞれ接続されている一対のリード電極と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【０００９】
パッケージは、発光素子を収容するように形成していれば、その形状は特に問わない。また、パッケージは、電気絶縁性の合成樹脂により形成されてもよく、セラミックや窒化アルミニウムなどの焼結材料により形成されてもよい。
【００１０】
一対のリード電極は、発光素子の正極および負極のそれぞれの電極に接続されるものであり、基板に実装される実装面以外のパッケージ面に露出されていてもよい。また、リード電極は、例えばリン青銅や銅などの導電性部材により形成され、１枚の部材から形成されるものに限らず、複数の部材を連結して形成されてもよい。
【００１１】
また、パッケージの実装面が外側に凸状に形成されていて、一対のリード電極は、当該実装面に接合（接触、密着）するように湾曲形成されていることが好ましいが、パッケージの実装面の前記形状によらずに自身が凸状に湾曲形成されていてもよい。
【００１２】
本発明によれば、パッケージが基板に実装されるとき、一対のリード電極は、凸状に湾曲形成されている部位の先端側から半田クリームに入り、当該凸状の形状に沿って半田クリームと接触し、リフロー半田付けにより基板の電極パターンに接続される。前記凸状の部位の先端側から半田クリームに入り、前記凸状の部位が半田クリームを押圧し押し広げるようにして半田クリームに接触することにより、半田クリーム内の気泡が押し出されやすくなり、半田クリーム内に気泡が入りにくくなる。すなわち、リード電極を基板の電極パターンに半田付けする半田内に気泡が入ることが抑制される。
【００１３】
請求項２に記載の表面実装形発光装置の発明は、請求項１記載の表面実装形発光装置において、一対のリード電極は、前記パッケージの実装面において所定の隙間を有して対向し、それぞれ対向している方向と直交する方向の前記パッケージの実装面に沿って凸状に湾曲していることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、パッケージが基板に実装されるとき、一対のリード電極の凸状に湾曲形成されている部位は、その凸状の形状により、一対のリード電極が対向している方向と直交する方向に半田クリームを押圧し押し広げるようにして半田クリームに接触する。
【００１５】
請求項３に記載の表面実装形発光装置の発明は、発光素子と；この発光素子を収容しているパッケージと；基板に実装される前記パッケージの実装面およびこの実装面を介して正対する両側面に沿ってそれぞれ露出しかつ実装面および側面の角部側においてそれぞれ曲面状に折り曲げられているとともに、前記パッケージ内において前記発光素子の電極にそれぞれ接続されている一対のリード電極と；を具備していることを特徴とする。
【００１６】
一対のリード電極は、パッケージの実装面および側面の角部側において、それぞれパッケージの内側方向に折り曲げられて、曲面状に形成されているものである。
【００１７】
本発明によれば、リード電極の曲面状に折り曲げられた部位に接合している半田のフィレット内部にヒートサイクルに応じて応力が発生しても、リード電極が曲面状に形成されているので、当該応力は、フィレット内部の一箇所に集中しないでフィレット内部で分散される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、パッケージの実装面に露出する一対のリード電極が凸状に湾曲形成されていることにより、リード電極を基板の電極パターンに半田付けする半田クリーム内に気泡が入ることが抑制されるので、半田ボール不良やボイドの発生を抑制することができて、表面実装形発光装置の基板への実装に対する信頼性を向上させることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、一対のリード電極は、凸状に湾曲形成されている部位が互いに対向している方向と直交する方向に半田クリームを押圧し押し広げるようにして半田クリームに接触するので、パッケージの実装面において所定の隙間を有して対向している一対のリード電極の間に流出する半田クリーム量を少なくすることができ、半田による一対のリード電極間の短絡を防止することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、一対のリード電極がパッケージの実装面および側面の角部側においてそれぞれ曲面状に折り曲げられていることにより、当該曲面状に折り曲げられた部位に接合している半田のフィレット内部にヒートサイクルに応じて応力が発生しても、当該応力がフィレット内部で分散されるので、パッケージの前記角部側の半田にクラックが発生することを防止でき、一対のリード電極への通電に対する信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す基板に実装された表面実装形発光装置であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部切り欠き概略側面図である。
【００２３】
表面実装形発光装置１は、発光素子２、パッケージ３および一対のリード電極４，５を有して構成されている。発光素子２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、正負の電極に直流電圧が供給されて例えば可視光を放射するように構成されている。
【００２４】
パッケージ３は、例えばセラミックからなり、上面３ａに円錐台形状の凹部６を有する略長方形状に形成されている。そして、一対のリード電極４，５と一体的に形成され、凹部６の底面６ａに一方のリード電極５の接続電極部５ａを露出し、底面６ａ側の側面６ｂの一部が切り欠きされて、底面６ａに他方のリード電極４の接続電極部４ａを露出している。
【００２５】
発光素子２は、リード電極５の接続電極部５ａにダイボンディングされ、ワイヤ７がリード電極４の接続電極部に４ａに接続されている。そして、凹部６内に発光素子２を覆うように透光性樹脂例えばエポキシ樹脂８が充填されている。こうして、発光素子２は、パッケージ３に収容されている。そして、パッケージ３は、下面３ｂが基板９に実装される実装面となっている。その下面３ｂは、パッケージ３の外側に突出する凸状に湾曲形成されている。
【００２６】
一対のリード電極４，５は、例えばリン青銅からなり、それぞれ平板を折り曲げて、接続電極部４ａ，５ａ、下面電極部４ｂ，５ｂおよび側面電極部４ｃ，５ｃに構成され、パッケージ３が形成されたときにパッケージ３に一体化されている。すなわち、接続電極部４ａ，５ａが凹部６の底面６ａに露出し、下面電極部４ｂ，５ｂがパッケージ３の下面３ｂに接するように露出し、側面電極部４ｃ，５ｃが下面３ｂを介して正対する側面３ｃ，３ｄと面一であって下面３ｂから所定長に亘り露出するように形成されている。接続電極部４ａ，５ａは、上記で説明したように、発光素子２の正負の電極にそれぞれ接続されている。
【００２７】
そして、パッケージ３の下面（実装面）３ｂにおいて、リード電極４の下面電極部４ｂおよびリード電極５の下面電極部５ｂは、図１（ａ）に示すように、所定の隙間（間隔）Ｓ１を有して対向するように、図１（ｂ）に示すように、下面３ｂの凸状の形状に応じて、それぞれ対向している方向と直交する方向（図中Ａ方向）に沿って凸状に湾曲形成されている。この凸状の形状は、パッケージ３の図中Ａ方向の中心（図中Ｂで示す。）に対して左右対称となるように形成されている。また、上記隙間Ｓ１は、隙間Ｓ１に半田クリームがある程度流入しても、接続電極部４ａ，５ａ間（リード電極４，５間）が絶縁破壊しない大きさに設定されている。
【００２８】
そして、基板９の銅箔からなる通電パターン１０上に電極パターン１１が形成されている。この電極パターン１１は、給電端子部を形成している。そして、表面実装形発光装置１は、パッケージ３の下面（実装面）３ｂが電極パターン１１上に滴下された半田クリームにマウントされ、その後のリフローによって半田１２に固定されて電気接続されている。このようにして、表面実装形発光装置１は、基板９に実装されている。
【００２９】
上述したように、表面実装形発光装置１は、一対のリード電極４，５の下面電極部４ｂ，５ｂがそれぞれパッケージ３の下面（実装面）３ｂの外側に凸状に湾曲形成されている。これにより、表面実装形発光装置１を基板９に実装するときに、下面電極部４ｂ，５ｂの凸状の先端側から半田クリームに入り、その凸状の形状に沿って半田クリームと接触し、凸状の部位が半田クリームを押圧するようになる。
【００３０】
下面電極部４ｂ，５ｂは、凸状の先端側からパッケージ３の両側面３ｃ，３ｄ側に傾斜しているので、半田クリームは、前記押圧によりパッケージ３の両側面３ｃ，３ｄ側に押し広げられる。このとき、半田クリーム内の気泡がパッケージ３の両側面３ｃ，３ｄ側に押し出されやすくなり、半田クリーム内に気泡が入りにくくなる。
【００３１】
半田クリーム内に気泡が入ることが抑制されるので、リフロー後の電極パターン１１の半田１２に半田ボール不良やボイドの発生を抑制することができる。また、下面電極部４ｂ，５ｂは、凸状に湾曲形成されていることにより表面積が大きくなっている。この結果、表面実装形発光装置１の基板９への接合強度が大きくなって、表面実装形発光装置１を基板９に実装する信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、リード電極の下面電極部４ｂ，５ｂは、パッケージ３の下面（実装面）３ｂにおいて所定の隙間Ｓ１を有して対向し、それぞれ対向している方向と直交する方向（図１（ｂ）中のＡ方向）のパッケージ３の下面３ｂに沿って凸状に湾曲形成されているので、その凸状の形状により、パッケージ３の両側面３ｃ，３ｄ側に半田クリームを押圧し押し広げる。これにより、所定の隙間Ｓ１を有して対向しているリード電極４，５の下面電極部４ｂ，５ｂ間に流出する半田クリーム量を少なくすることができ、リフロー後の半田１２によるリード電極４，５間の短絡を防止することができる。
【００３３】
また、下面電極部４ｂ，５ｂが凸状に湾曲形成され、半田クリームが凸状の部位により押圧されることにより、図１（ｂ）に示すように、リフロー後の電極パターン１１の半田１２のフィレット部１３が凹形状に形成される。したがって、応力が集中する部分は、フィレット部１３の中央部となり、ヒートサイクルによる応力から半田１２にクラックが発生することを抑制することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３５】
図２は、本発明の第２の実施形態を示す基板に実装された表面実装形発光装置であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部切り欠き概略側面図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００３６】
図２に示す表面実装形発光装置１４は、発光素子２、パッケージ１５および一対のリード電極１６，１７を有して構成されている。そして、リード電極１６の下面電極部１６ｂおよび側面電極部１６ｃは、パッケージ１５の下面（実装面）１５ｂおよび側面１５ｃにおいて曲面状に折り曲げられている。また、リード電極１７の下面電極部１７ｂおよび側面電極部１７ｃは、パッケージ１５の下面（実装面）１５ｂおよび側面１５ｄにおいて曲面状に折り曲げられている。そして、パッケージ１５の下面１５ｂおよび側面１５ｃ，１５ｄの角部１５ｅ，１５ｅは、リード電極１６，１７の上記曲面状の形状に対応して略曲面状に形成されている。表面実装形発光装置１４のその他の構成は、図１に示す表面実装形発光装置１と同様である。
【００３７】
表面実装形発光装置１４は、リード電極１６の下面電極部１６ｂおよび側面電極部１６ｃの曲面状に折り曲げられた部位と接合している半田部分１２と、リード電極１７の下面電極部１７ｂおよび側面電極部１７ｃの曲面状に折り曲げられた部位に接合している半田部分１２にそれぞれフィレット部１８，１８が形成される。
【００３８】
そして、フィレット１８，１８の内部にヒートサイクルに応じて応力が発生しても、リード電極１６，１７が前記曲面状に形成されていることにより、前記応力は、フィレット１８，１８の内部の一箇所に集中しなく、フィレット１８，１８の内部で分散される。これにより、パッケージ１５の下面１５ｂおよび側面１５ｃ，１５ｄの角部１５ｅ，１５ｅ側のリード電極１６，１７に接合している半田１２にクラックが発生することが防止される。当該クラックの発生の防止により、電極パターン１１から一対のリード電極１６，１７への通電に対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す基板に実装された表面実装形発光装置であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部切り欠き概略側面図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す基板に実装された表面実装形発光装置であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部切り欠き概略側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１，１４…表面実装形発光装置
２…発光素子
３，１５…パッケージ
４，５…１対のリード電極
１６，１７…１対のリード電極
【図１】
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【図２】
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