(57)【要約】【課題】本発明は、半導体発光装置の製造のバラツキの発生を防止し、高輝度で優れた光学特性を有する半導体発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光素子３を搭載したリードフレーム２を樹脂で封止した発光装置において、対をなすリードフレーム２の第１電極６に発光素子３をダイスボンディングし、第２電極７にワイヤボンディングで導通接続し、発光素子３を金型で型締めし光透過性樹脂で封止して樹脂封止部４を形成し、封止した発光装置の側面を囲う反射枠５を嵌合させることを特徴とする半導体発光装置。【選択図】  図１
2005026400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を搭載したリードフレームを樹脂で封止した半導体発光装置において、前記樹脂は光透過性樹脂とし、前記封止した樹脂の発光面を上面としたときに、前記樹脂の側面を囲う反射枠を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記封止した樹脂の発光面に凸形状のレンズ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
発光素子を搭載したリードフレームを樹脂で封止した発光装置の製造方法において、対をなすリードフレームの一側に発光素子をダイスボンディングし、他側のリードフレームと前記発光素子をワイヤボンディングし、前記発光素子を金型を用いて光透過性樹脂で封止し、前記封止した樹脂の発光面を上面とする側面を囲う反射枠を嵌合させることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止した樹脂の発光面に凸形状のレンズ部を形成したことを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板の表面にマウントされる表面実装型の半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面実装型の半導体発光装置として、チップＬＥＤが従来から利用されている。チップＬＥＤは、プリント配線基板に直に導通搭載できるようにしたいわゆる表面実装タイプのものであり、たとえば携帯電話等のように小型化が進んでいる電子機器に多用されており、これからもますます電子機器の小型化の要望とともに用途が広がっていくと思われる。
【０００３】
図３に基づいて、従来の半導体発光装置の説明をする。
【０００４】
図３の（ａ）は樹脂封止する前の従来の面実装型の半導体発光装置を示す斜視図、（ｂ）は樹脂封止した後の従来の面実装型の半導体発光装置を示す斜視図である。
【０００５】
図３（ａ）において、リードフレームである第１電極２０と第２電極２１と、発光素子２２を搭載するリードフレーム部分を露出させる凹部２３を有する樹脂モールド部２４と、発光素子２２とで構成される。
【０００６】
樹脂モールド部２４は、樹脂をインサート成型法にて一体成型し、発光素子２２の光を反射させるポリフタルアミド（ＰＰＡ）で形成される。
【０００７】
樹脂モールド部２４を成型した後に、第１電極２０に発光素子２２をダイスボンドし、第２電極２１と発光素子２２をワイヤボンディングにより導通接続した後に、エポキシ樹脂等の光透過性樹脂２５をポッティングにより発光素子２２を封止する。このエポキシ樹脂は、光の透過率を向上させるため、フィラーの添加をおさえた、またはフィラーを添加しない高純度のものを使用している。
【０００８】
ポッティングによる光透過性樹脂２５の量は、実装される装置の用途により異なるが、この例では、発光装置の発光面が水平となる程度の量を充填する。封止が完了した半導体発光装置を図３（ｂ）に示す。
【０００９】
封止が完了すると、第１電極２０および第２電極２１を樹脂モールド部２４の下部側に曲げて完成する。このような半導体発光装置が特許文献１に記載がある。
【００１０】
また、同様の構成において、リードフレームを樹脂にて一体成型する際に、リードフレーム間に樹脂で隔壁を形成し、半導体発光装置をリフロー処理する際にも樹脂の熱膨張に強い半導体発光装置が特許文献２に記載されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２８０６１６号公報（段落番号０００７−０００９）
【特許文献２】
特開２００１−１７７１６０号公報（段落番号００３０−００３６）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体発光装置においては、光透過性樹脂をポッティングする際に、光透過性樹脂の温度や粘度により、一定量を樹脂モールド部２４に形成された凹部２３に充填するのは困難であり、バラツキが大きいという問題がある。
【００１３】
光透過性樹脂の充填する量が均一とならない場合、封止した光透過性樹脂が一定の形状とならないため、光軸が所定の方向から外れ、配光特性が悪くなったり、発光面が盛り上がって形成されることにより、電子機器への実装が不可となったり、白色発光装置の場合では、色ムラが発生したりするという問題が発生する。
【００１４】
この課題を解決するために本発明は、半導体発光装置の製造のバラツキを防止し、高輝度で優れた光学特性を有する半導体発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、発光装置の封止を光透過性樹脂で形成し、半導体発光装置の発光面を上面とする側面を囲う反射枠を備えた半導体発光装置とするようにしたものであり、この構成により、半導体発光装置を精度の良い形状とすることができるので、光軸のズレや、色ムラの発生を防止できる。
【００１６】
なお、封止した樹脂および反射枠の形状は、平面視して円形状、矩形状、多角形状とすることができ、反射枠が封止した樹脂に嵌合できればよく、形状に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本願の請求項１に記載の発明は、発光素子を搭載したリードフレームを樹脂で封止した半導体発光装置において、前記樹脂は光透過性樹脂とし、前記封止した樹脂の発光面を上面としたときに、前記樹脂の側面を囲う反射枠を備えたことを特徴とする半導体発光装置としたものであり、半導体発光装置の形成が精度の良い形状とすることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記封止した樹脂の発光面に凸形状のレンズ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置としたものであり、半導体発光装置の形成に際して一体的にレンズ部が形成できる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、発光素子を搭載したリードフレームを樹脂で封止した発光装置の製造方法において、対をなすリードフレームの一側に発光素子をダイスボンディングし、他側のリードフレームと前記発光素子をワイヤボンディングし、前記発光素子を金型を用いて光透過性樹脂で封止し、前記封止した樹脂の発光面を上面とする側面を囲う反射枠を嵌合させることを特徴とする半導体発光装置の製造方法としたものであり、半導体発光装置の形成が精度の良い製造方法である。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記封止した樹脂の発光面に凸形状のレンズ部を形成したことを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置の製造方法としたものであり、半導体発光装置の形成に際して一体的にレンズ部が形成できる製造方法である。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る半導体発光装置およびその製造方法について、図１および図２を用いて説明する。なお、説明にあたっては、リードフレームの発光素子搭載面を上側、反対側と下側とする。
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置について、図１に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１の半導体発光装置の説明図であり、（ａ）は半導体発光素子を載置したリードフレームの部分斜視図、（ｂ）は樹脂封止した半導体発光装置と反射枠の斜視図、（ｃ）は、実施の形態１の半導体発光装置の製造方法によって得られる半導体発光装置である。
【００２４】
まず、図１（ａ）〜図１（ｃ）に基づいて、本実施の形態によって得られる半導体発光装置の構成から説明をする。
【００２５】
実施の形態１の半導体発光装置１は、電極であるリードフレーム２と、電圧を印加することで発光する発光素子３と、発光素子３を封止する樹脂封止部４と、反射枠５から構成される。
【００２６】
リードフレーム２は、第１電極６および第２電極７から構成される。
【００２７】
第１電極６および第２電極７は、対向して配設され、一側である第１電極６には、発光素子３がダイスボンディングにより導通接続されており、他側である第２電極７とは、発光素子３とワイヤ８にて導通接続されている。
【００２８】
樹脂封止部４は、エポキシ製の光透過性樹脂であり、トランスファー成型法にて形成され、側面の中間部にリードフレーム２を突出させ、略直方体状に形成されている。このエポキシ樹脂は、光の透過率を向上させるため、フィラーの添加をおさえた、またはフィラーを添加しない高純度のものを使用している。
【００２９】
樹脂封止部４は、アノード、カソードを識別する切欠き部１８を有しており、第２電極７がカソードであることを示している。
【００３０】
反射枠５は、樹脂封止部４の側面を囲う大きさで、平面視して矩形状をした枠である。また、樹脂封止部４に嵌合させる際に、樹脂封止部４の中間部に突出するリードフレーム２を避けるために開口部９を形成し、反射枠５のリードフレーム２側の面は、略コ字状となっている。そして材質は、光を反射させる樹脂であるポリフタルアミド（ＰＰＡ）である。
【００３１】
ワイヤ８は、Ａｕで形成され、ボンディング装置にて接続される。
【００３２】
以上で構成される半導体発光装置において、その製造方法について、図１（ａ）〜図１（ｃ）に基づいて説明する。
【００３３】
まず、リードフレーム２の第１電極６に発光素子３をダイスボンディングにより導通接続し、第２電極７とワイヤ８にてワイヤボンディングにより導通接続する（同図（ａ））。
【００３４】
次に、発光素子３を接続したリードフレーム２を、樹脂封止部４の形状に形成した金型（図示せず）の上型および下型で挟み込むように型締めし、光透過性樹脂を圧入し、樹脂封止部４を形成する。そして、一体成型した反射枠５を上方からリードフレーム２の位置と開口部９の位置を合わせ嵌合させ装着する（同図（ｂ））。
【００３５】
光源である発光素子３からの発光を反射させる樹脂で形成した反射枠５により反射させることで、輝度の高い半導体発光装置１が得られる（同図（ｃ））。
【００３６】
封止が完了すると、第１電極６および第２電極７を樹脂封止部４の下部側に曲げて完成する。
【００３７】
以上の製造方法により、樹脂封止部４をトランスファー成型法にて形成することで、精度の高いパッケージを得ることが容易にできる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置を図２に基づいて説明する。
【００３９】
図２は、実施の形態２の半導体発光装置の説明図である。
【００４０】
（ａ）は半導体発光素子を載置したリードフレームの部分斜視図、（ｂ）は樹脂封止した半導体発光装置と反射枠の斜視図、（ｃ）は、実施の形態２の半導体発光装置の製造方法によって得られる発光装置である。
【００４１】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に基づいて、本実施の形態によって得られる半導体発光装置の構成から説明をする。
【００４２】
実施の形態２の半導体発光装置は、実施の形態１の樹脂封止部に凸形状をしたレンズ部を形成したものであり、樹脂封止部および反射枠以外は図１と同一構成であるため同一番号を付して説明は省略する。
【００４３】
実施の形態２の半導体発光装置１０は、レンズ部１２を形成した樹脂封止部１１に、レンズ部１２と嵌合させる反射枠１３を有している。
【００４４】
樹脂封止部１１は、実施の形態１と同様に、エポキシ製の光透過性樹脂であり、トランスファー成型法にて形成され、側面の中間部にリードフレーム２を突出させ、略直方体状をした基台部１４の上面に略半球状をしたレンズ部１２が一体的に形成されている。レンズ部１２は、発光素子３の光に指向性を持たせ、輝度を向上させる役目をする。
【００４５】
反射枠１３は、樹脂封止部１１の側面を囲う大きさで、平面視して矩形状をした枠である。また、樹脂封止部１１に嵌合させる際に、樹脂封止部１１の中間部に突出するリードフレーム２を避けるために開口部１５を形成し、反射枠１３のリードフレーム２側の面は、略コ字状となっている。また、反射枠１３の上面部は矩形状の蓋部１６に、レンズ部１２の基台部１４との接続面と同じ円形状をした開口部１７が形成され、反射枠１３を樹脂封止部１１に嵌合させた時に、レンズ部１２が開口部１７に挿通して、反射枠１３は、樹脂封止部１１に装着される。反射枠１３の材質は、光を反射させる樹脂であるポリフタルアミド（ＰＰＡ）である。
【００４６】
以上で構成される半導体発光装置において、その製造方法について、図２（ａ）〜図２（ｃ）に基づいて説明する。
【００４７】
まず、実施の形態１と同様にリードフレーム２に発光素子３をダイスボンディングおよびワイヤボンディングにより導通接続する（同図（ａ））。
【００４８】
次に、発光素子３を接続したリードフレーム２を、樹脂封止部１１の形状に形成した金型（図示せず）の上型および下型で挟み込むように型締めし、光透過性樹脂を圧入し、樹脂封止部１１を形成する。そして、一体成型した反射枠１３を上方からリードフレーム２の位置と開口部１５の位置および、レンズ部１２と開口部１７の位置を合わせ嵌合させ装着する（同図（ｂ））。
【００４９】
光源である発光素子３からの発光を反射させる樹脂で形成した反射枠１３により反射させ、また、レンズ部１２を形成した樹脂封止部１１により、輝度の高い半導体発光装置１０が得られる（同図（ｃ））。
【００５０】
封止が完了すると、第１電極６および第２電極７を樹脂封止部１１の下部側に曲げて完成する。
【００５１】
以上の製造方法により、樹脂封止部１１の金型および一体成型する反射枠１３を実施の形態１から変更することで、容易に光学特性のよい半導体発光装置を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００５３】
（１）発光素子を搭載したリードフレームの封止を光透過性樹脂で形成し、発光装置の側面を囲う反射枠を備えたことで、ポッティングによる樹脂封止を行う必要がないため、製造時のバラツキが防止できる。よって、形状を精度よく形成でき、配光特性が良く、色ムラの発生しない半導体発光装置とすることができる。
【００５４】
（２）樹脂封止をする際に、レンズ部を形成することにより、容易に輝度の高い指向性の良い半導体発光装置とすることができる。
【００５５】
（３）発光素子を搭載したリードフレームの封止を光透過性樹脂で形成し、発光装置の側面を囲う反射枠を備えたことで、ポッティングによる樹脂封止を行う必要がないため、製造時のバラツキが防止できる。よって、形状を精度よく形成でき、配光特性が良く、色ムラの発生しない半導体発光装置の製造方法とすることができる。
【００５６】
（４）樹脂封止をする際に、レンズ部を形成することにより、容易に輝度の高い指向性の良い半導体発光装置の製造方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置の説明図
【図２】本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置の説明図
【図３】従来の半導体発光装置の説明図
【符号の説明】
１  半導体発光装置
２  リードフレーム
３  発光素子
４  樹脂封止部
５  反射枠
６  第１電極
７  第２電極
８  ワイヤ
９  開口部
１０  半導体発光装置
１１  樹脂封止部
１２  レンズ部
１３  反射枠
１４  基台部
１５  開口部
１６  蓋部
１７  開口部
１８  切欠き部
【図１】
2005026400.tif 000003
【図２】
2005026400.tif 000004
【図３】
2005026400.tif 000005