(57)【要約】【課題】半導体発光素子を確実に樹脂封止すると共に、小型化を実現する。【解決手段】半導体発光装置は、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２の下面を搭載固定して構成される。透明樹脂４を半導体発光素子２および前記実装基板１上に形成する。前記透明樹脂４の形成後、前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品５である平板ガラスを、前記透明樹脂４の上面より押圧して固定する。光学部品５を所定の位置に搭載後、透明樹脂４を硬化させ固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パターンが形成された実装基板上に半導体発光素子を搭載し、該半導体発光素子の電極と前記実装基板の電極とをボンディングワイヤーで電気的接続を行って樹脂封止した半導体発光装置において、
前記ボンディングワイヤーに接触するように光学部品を封止樹脂により固定した
ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記封止樹脂は、蛍光物質を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記封止樹脂は、二重構造にした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記光学部品は、レンズ状形状となっている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記封止樹脂側面部には、光反射膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記ボンディングワイヤーと前記実装基板との間に、前記半導体発光素子が発光する光を反射する反射部材を搭載した
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子の電極と実装基板の電極とをボンディングワイヤーで電気的接続を行って樹脂封止した半導体発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば実開昭５９−２６２５４号公報に開示されているように、実装基板１０１の表面にボンディングワイヤー１０３にて半導体素子１１５を実装する構造において、実装基板１０１上に樹脂封止すべき半導体素子１１５の周囲を囲むように封止枠１０９を前記実装基板１０１の表面に設置し、前記封止枠１０９内に封止樹脂１０４を充填する構造が提案されている。
【特許文献１】実開昭５９−２６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の如く、従来の半導体素子１１５の実装構造においては、半導体素子１１５を樹脂封止するための封止樹脂１０４を充填するためには、封止枠１０９を設けるスペースが必要になり、構造的に小型化できないといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子を確実に樹脂封止すると共に、小型化を実現することのできる半導体発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体発光装置は、電極パターンが形成された実装基板上に半導体発光素子を搭載し、該半導体発光素子の電極と前記実装基板の電極とをボンディングワイヤーで電気的接続を行って樹脂封止した半導体発光装置において、前記ボンディングワイヤーに接触するように光学部品を封止樹脂により固定して構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、半導体発光素子を確実に樹脂封止すると共に、小型化を実現することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の実施例１に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【０００９】
本実施例の半導体発光装置は、図１に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２の下面を搭載固定して構成される。なお、配線パターン１２はスルーホール１３を介して実装基板１の裏面端子１４に電気的に接続されている。
【００１０】
例えば、半導体発光素子２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）あるいは有機ＥＬ（ＯＥＬ）などからなる。
【００１１】
前記実装基板１は、例えば、有機系基板としてはガラス入りエポキシ基板、フレキシブルプリント基板などからなる。また、前記実装基板１は、例えば、無機系基板としてはセラミック基板、金属基板などなどからなる。なお、前記実装基板１は、基板色として白色基板などでも良い。
【００１２】
本実施例の半導体発光装置では、具体的には、例えば、半導体発光素子２は、その下面を、Ａｇ入りエポキシ樹脂、Ａｇ入りシリコーン樹脂、透明樹脂、白色樹脂などにより実装基板１上に搭載固定する。また、例えば、半導体発光素子２の上面に設けられた電極は、実装基板１の配線パターン１２にボンディングワイヤー３により電気的接続される。
【００１３】
前記ボンディングワイヤー３として、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕなどがあり、接続方法としては、例えば、超音波併用熱圧着、超音波接続、熱圧着方式などで接続をおこなう。
【００１４】
また、本実施例の半導体発光装置は、透明樹脂４を半導体発光素子２および前記実装基板１上に、例えば、ディスペンサー法、印刷法などにより形成する。
【００１５】
本実施例の半導体発光装置は、前記透明樹脂４として、例えば、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系などを使用する。
【００１６】
そして、本実施例の半導体発光装置は、前記透明樹脂４の形成後、前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品５である平板ガラスを、前記透明樹脂４の上面より押圧して固定する。
【００１７】
本実施例の半導体発光装置は、前記光学部品５として、例えば、ガラス、アクリルなどの透明部材などを使用する。
【００１８】
本実施例の半導体発光装置は、光学部品５を所定の位置に搭載後、透明樹脂４を硬化させ固定する。
【００１９】
このように本実施例では、上記の構造により、封止樹脂４を充填するための封止枠などを設ける必要がないため小型化が可能になる。
【実施例２】
【００２０】
図２は本発明の実施例２に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【００２１】
実施例２は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００２２】
本実施例の半導体発光装置は、図２に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２を搭載固定する。なお、ボンディングワイヤー３の形成については、実施例１と同様に実施する。
【００２３】
本実施例の半導体発光装置では、透明樹脂４中に半導体発光素子２からの発光波長と異なる波長に変換する蛍光物質を混合した蛍光体混合樹脂６を半導体発光素子１および前記実装基板１上に、例えば、ディスペンサー法、印刷法などにより形成する。ここで、封止厚みとして透明樹脂４中に混合した蛍光物質の特性を損なわない、半導体発光素子２の表面から、例えば、０．２ｍｍ以上の厚みを有していることが望ましい。
【００２４】
本実施例の半導体発光装置は、前記透明樹脂４として、例えば、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系などを使用する。
【００２５】
本実施例の半導体発光装置においても、蛍光体混合樹脂６の形成後、前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品５の固定については、実施例１と同様に行う。
【００２６】
なお、前記蛍光物質として半導体発光素子２の発光波長と異なる複数の波長に変換する蛍光物質を混合しても良い。
【００２７】
このように本実施例では、上記実装構造により、実施例１と同様に小型化が可能で、かつ、半導体発光素子２の発光色と蛍光物質による蛍光色とを混色することにより、白色を含む任意の発光色を形成することが可能になる。
【実施例３】
【００２８】
図３は本発明の実施例３に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【００２９】
実施例３は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３０】
本実施例の半導体発光装置は、図３に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２を搭載固定する。なお、ボンディングワイヤー３の形成については、実施例１と同様に実施する。
【００３１】
本実施例の半導体発光装置では、半導体発光素子２およびその周辺を透明樹脂または蛍光物質混合樹脂６にて封止し、さらに透明樹脂または蛍光物質混合樹脂６の周囲を第２の封止樹脂１１で封止する。なお、第２の封止樹脂１１として透明樹脂でも良く、白色の封止樹脂でも良い。
【００３２】
本実施例の半導体発光装置においても、前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品５の固定については、実施例１と同様に行う。
【００３３】
このように本実施例では、上記実装構造により、実施例１と同様に小型化が可能で、かつ、紫外線に対して劣化、変色の少ない封止樹脂、例えばシリコーン系の封止樹脂と、吸湿の少ない、例えばエポキシ系の封止樹脂と、の二重封止構造にすることにより信頼性向上および輝度向上も可能になる。
【実施例４】
【００３４】
図４は本発明の実施例４に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【００３５】
実施例４は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３６】
本実施例の半導体発光装置は、図４に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２を搭載固定する。なお、ボンディングワイヤー３の形成、透明樹脂４の形成については、実施例１と同様に実施する。
【００３７】
前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品としてレンズ形状光学部品１０を固定する。レンズ形状光学部品１０の固定については、実施例１と同様に行う。
【００３８】
なお、前記透明樹脂４の代わりに、蛍光物質を混合した蛍光体混合樹脂６を使用しても良い。また、前記光学部品としてレンズ形状光学部品１０以外にプリズムなどでも良い。
【００３９】
このように本実施例では、この構造により、実施例１と同様に小型化が可能で、かつ、半導体発光素子２により発光した光を任意の位置または中心付近に集中させたり、発光範囲を変更することが可能になり、配光位置を任意に設けることが可能になる。
【実施例５】
【００４０】
図５は本発明の実施例５に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【００４１】
実施例５は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００４２】
本実施例の半導体発光装置は、図５に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２を搭載固定する。なお、ボンディングワイヤー３の形成、透明樹脂４の形成、前記ボンディングワイヤー３に接触するように光学部品の固定については、実施例１と同様に行う。
【００４３】
なお、前記透明樹脂４の代わりに、蛍光物質を混合した蛍光体混合樹脂６を使用しても良い。
【００４４】
本実施例の半導体発光装置では、前記光学部品５を実装基板１の外形サイズより大きくし、透明樹脂４の側面をテーパーまたは放物線上に形成する。透明樹脂４の硬化後、実装基板１と光学部品５の間の透明樹脂４の側面部に光反射膜または光拡散膜７を形成する。
【００４５】
光拡散膜７の形成方法としては、例えば、蒸着、印刷、ディスペンサー方式などで形成し、膜の材質としては、例えば、ＡＬ、Ａｇ、Ａｕなどで形成する。なお、前記光反射膜７と同様な効果のある光拡散膜として白色に塗っても良い。
【００４６】
このように本実施例では、この構造により、実施例１と同様に、実装基板１の面積を大きくすることなく半導体発光素子２から発光した側面ヘのもれ光を効率よく取り出すことができ、高輝度化が可能になる。
【実施例６】
【００４７】
図６は本発明の実施例６に係る半導体発光装置の構成示す断面図である。
【００４８】
実施例６は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００４９】
本実施例の半導体発光装置においては、図６に示すように、配線パターン１２およびスルーホール１３が形成された実装基板１に半導体発光素子２を搭載固定については、実施例１と同様に行う。
【００５０】
本実施例の半導体発光装置は、前記半導体発光素子２と実装基板１のボンディングワイヤー３のボンディング位置との間に半導体発光素子２が発光する光を反射または拡散させる反射部材８を搭載する。反射部材８の反射面に光反射膜として、例えば、蒸着、印刷、ディスペンサーなどの方法で膜を形成する。
【００５１】
なお、この膜の材質としては、例えば、ＡＬ、Ａｇ、Ａｕなどが望ましい。また、前記光反射膜と同様な効果のある光拡散膜を設けても良い。さらに光拡散膜として白色に塗っても良く、前記反射部材８を白色の材料で形成しても良い。
【００５２】
半導体発光素子２の電極と実装基板１の配線パターンとをボンディングワイヤーで電気的接続、透明樹脂４の形成、光学部品５の固定については、実施例１と同様に行う。
【００５３】
なお、前記透明樹脂４の代わりに、蛍光物質を混合した蛍光体混合樹脂６を使用しても良い。
【００５４】
このように本実施例では、この構造により、実施例１と同様に小型化が可能で、半導体発光素子２から発光した光の取り出し効率が向上し、高輝度化が可能になる。また、ボンディングワイヤー３の変形防止も可能になる。
【００５５】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図２】本発明の実施例２に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図３】本発明の実施例３に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図４】本発明の実施例４に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図５】本発明の実施例５に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図６】本発明の実施例６に係る半導体発光装置の構成示す断面図
【図７】従来の半導体発光装置の構成示す断面図
【符号の説明】
【００５７】
１…実装基板
２…半導体発光素子
３…ボンディングワイヤー
４…透明樹脂
５…光学部品
１２…配線パターン
１３…スルーホール
１４…裏面端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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