(57)【要約】【課題】小型化と実装精度を高めることとが可能な半導体発光装置を提供すること。【解決手段】ＬＥＤチップ２と、リード１Ａ，１Ｂと、レンズ４ａを有する樹脂パッケージ４と、を備える半導体発光装置Ａであって、リード１Ａは、ＬＥＤチップ２が搭載されたパッド１１Ａと、レンズ４ａの光軸Ｌ方向である方向ｘにおいて光が出射する向きとは反対向きに樹脂パッケージ４から突出し、方向ｘと直角である方向ｙにおいてパッド１１Ａを挟んで互いに離間した１対の起立部１２Ａと、これらの起立部１２Ａから方向ｙにおいて互いに反対向きに延出する１対の端子部１３Ａと、を有している。【選択図】  図２
2009246343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
上記半導体発光素子が搭載された第１リードと、
上記半導体発光素子に導通する第２リードと、
上記半導体発光素子と上記第１および第２リードの一部ずつとを覆い、上記半導体発光素子の正面に位置するレンズを有する樹脂パッケージと、
を備える半導体発光装置であって、
上記第１リードは、上記半導体発光素子が搭載されたパッドと、上記レンズの光軸方向である第１方向において光が出射する向きとは反対向きに上記樹脂パッケージから突出し、かつ上記第１方向と直角である第２方向において上記パッドを挟んで互いに離間した１対の起立部と、これらの起立部から上記第２方向において互いに反対向きに延出する１対の端子部と、を有していることを特徴とする、半導体発光装置。
【請求項２】
上記第２リードは、上記第１および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において上記第１リードに対して離間しており、かつ、
上記半導体発光素子に一端がボンディングされたワイヤの他端がボンディングされたパッドと、上記第１方向において光が出射する向きとは反対向きに上記樹脂パッケージから突出し、かつ上記第２方向において上記パッドを挟んで互いに離間した１対の起立部と、これらの起立部から上記第２方向において互いに反対向きに延出する１対の端子部と、を有している、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
上記第１および第２リードの少なくともいずれかの上記１対の起立部は、上記第１方向において上記半導体発光素子から離間するほど上記第２方向において互いの距離が大となる配置とされている、請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
上記第１および第２リードの上記１対ずつの端子部は、そのいずれか１つの上記端子部が、これ以外の上記端子部とは異なる幅とされている、請求項２または３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
それぞれが第１方向と直角である第２方向に延びており、かつ中央寄りに位置するパッドを有する第１および第２リードが、上記第１および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において離間配置されたリードフレームを用い、
上記第１および第２リードのうち上記各パッドに隣接する部分を折り曲げることにより、上記各パッドを上記第１方向において平行移動させる工程と、
上記第１リードの上記パッドに半導体発光素子を搭載する工程と、
上記半導体発光素子と上記第２リードの上記パッドとをワイヤによって接合する工程と、
上記半導体発光素子と上記第１および第２リードの一部ずつとを覆う樹脂パッケージを形成する工程と、
を有することを特徴とする、半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体発光素子を備える半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の半導体発光装置の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された半導体発光装置Ｘは、リード９１Ａ，９１Ｂ、ＬＥＤチップ９２、および樹脂パッケージ９３を備えており、いわゆる砲弾型のＬＥＤランプとして構成されている。リード９１Ａには、ＬＥＤチップ９２が搭載されている。ＬＥＤチップ９２は、リード９１Ｂに対してワイヤによって接続されている。樹脂パッケージ９３は、ＬＥＤチップ９２からの光を透過させる材質からなり、ＬＥＤチップ９２とリード９１Ａ，９１Ｂの一部ずつとを覆っている。樹脂パッケージ９３には、レンズ９３ａが形成されている。レンズ９３ａは、ＬＥＤチップ９２からの光を光軸Ｌに向かわせる役割を果たす。リード９１Ａ，９１Ｂのうち樹脂パッケージ９３から露出した部分は、端子９１Ａａ，９１Ｂａとされている。半導体発光装置Ｘは、基板Ｂに端子９１Ａａ，９１Ｂａを挿通させた状態でハンダＳによって実装される。これにより、半導体発光装置Ｘは、基板Ｂが広がる方向に対して直角である方向に光を出射する、いわゆるトップビュー型の光源として用いられる。
【０００３】
しかしながら、種々の電子機器に用いられる半導体発光装置Ｘには、小型化の要請が強い。特に、光軸Ｌが延びる方向であるｘ方向寸法を縮小することが望まれる。しかも、半導体発光装置Ｘの実装時には、基板Ｂに対して光軸Ｌが正確に設定されることが好ましい。このように、半導体発光装置Ｘの小型化を図りつつ、実装精度を高めることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８８４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、小型化と実装精度を高めることとが可能な半導体発光装置およびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される半導体発光装置は、半導体発光素子と、上記半導体発光素子が搭載された第１リードと、上記半導体発光素子に導通する第２リードと、上記半導体発光素子と上記第１および第２リードの一部ずつとを覆い、上記半導体発光素子の正面に位置するレンズを有する樹脂パッケージと、を備える半導体発光装置であって、上記第１リードは、上記半導体発光素子が搭載されたパッドと、上記レンズの光軸方向である第１方向において光が出射する向きとは反対向きに上記樹脂パッケージから突出し、かつ上記第１方向と直角である第２方向において上記パッドを挟んで互いに離間した１対の起立部と、これらの起立部から上記第２方向において互いに反対向きに延出する１対の端子部と、を有していることを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２リードは、上記第１および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において上記第１リードに対して離間しており、かつ、上記半導体発光素子に一端がボンディングされたワイヤの他端がボンディングされたパッドと、上記第１方向において光が出射する向きとは反対向きに上記樹脂パッケージから突出し、かつ上記第２方向において上記パッドを挟んで互いに離間した１対の起立部と、これらの起立部から上記第２方向において互いに反対向きに延出する１対の端子部と、を有している。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１および第２リードの少なくともいずれかの上記１対の起立部は、上記第１方向において上記半導体発光素子から離間するほど上記第２方向において互いの距離が大となる配置とされている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１および第２リードの上記１対ずつの端子部は、そのいずれか１つの上記端子部が、これ以外の上記端子部とは異なる幅とされている。
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供される半導体発光装置の製造方法は、それぞれが第１方向と直角である第２方向に延びており、かつ中央寄りに位置するパッドを有する第１および第２リードが、上記第１および第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において離間配置されたリードフレームを用い、上記第１および第２リードのうち上記各パッドに隣接する部分を折り曲げることにより、上記各パッドを上記第１方向において平行移動させる工程と、上記第１リードの上記パッドに半導体発光素子を搭載する工程と、上記半導体発光素子と上記第２リードの上記パッドとをワイヤによって接合する工程と、上記半導体発光素子と上記第１および第２リードの一部ずつとを覆う樹脂パッケージを形成する工程と、を有する。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく半導体発光装置を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す半導体発光装置の製造方法の一例に用いるリードフレームを示す要部平面図である。
【図５】図１に示す半導体発光装置の製造方法の一例において、リードフレームを折り曲げる工程を示す要部側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に基づく半導体発光装置を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に基づく半導体発光装置を示す平面図である。
【図９】従来の半導体発光装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に基づく半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ１は、リード１Ａ，１Ｂ、ＬＥＤチップ２、および樹脂パッケージ４を備えており、トップビュー型のＬＥＤランプとして構成されている。
【００１５】
リード１Ａ，１Ｂは、半導体発光装置Ａ１の回路基板への実装、およびＬＥＤチップ２への電力供給に用いられるものであり、たとえばＣｕ合金からなる。リード１Ａ，１Ｂは、その一部ずつが樹脂パッケージ４に覆われている。図１に示すように、リード１Ａ，１Ｂは、それぞれが全体としてｙ方向に延びており、ｚ方向において平行に離間配置されている。
【００１６】
図２に示すように、リード１Ａは、パッド１１Ａ、１対の起立部１２Ａ、および１対の端子部１３Ａを有している。パッド１１Ａは、ＬＥＤチップ２がダイボンディングされる部分であり、本実施形態においては、コーン状のカップが形成されている。１対の起立部１２Ａは、ｙ方向においてパッド１１Ａを挟んで離間配置されており、樹脂パッケージ４からｘ方向に突出している。１対の端子部１３Ａは、それぞれ起立部１２Ａに繋がっており、ｙ方向において互いに離れる向きに延びている。
【００１７】
図３に示すように、リード１Ｂは、パッド１１Ｂ、１対の起立部１２Ｂ、および１対の端子部１３Ｂを有している。パッド１１Ｂは、図１に示すようにワイヤ３がボンディングされる部分である。１対の起立部１２Ｂは、ｙ方向においてパッド１１Ｂを挟んで離間配置されており、樹脂パッケージ４からｘ方向に突出している。１対の端子部１３Ｂは、それぞれ起立部１２Ｂに繋がっており、ｙ方向において互いに離れる向きに延びている。
【００１８】
ＬＥＤチップ２は、半導体発光装置Ａ１の光源であり、たとえばｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた活性層とを有する半導体発光素子である。上記活性層において電子と正孔とが再結合することにより、ＬＥＤチップ２は、材質によって決定される波長の光を発光する。ＬＥＤチップ２は、パッド１１Ａの上記カップの底面にダイボンディングされている。ＬＥＤチップ２の上面は、ワイヤ３を介してリード１Ｂに導通している。
【００１９】
樹脂パッケージ４は、ＬＥＤチップ２とリード１Ａ，１Ｂの一部ずつとを覆っており、ＬＥＤチップ２からの光を透過させることが可能なたとえばエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる。樹脂パッケージ４には、レンズ４ａが形成されている。レンズ４ａは、ＬＥＤチップ２の正面に位置しており、その光軸Ｌがｘ方向に沿って延びるものとされている。レンズ４ａは、ＬＥＤチップ２からの光の指向性を高めるためのものである。
【００２０】
次に、半導体発光装置Ａ１の製造方法の一例について、図４および図５を参照しつつ以下に説明する。
【００２１】
まず、図４に示すように、リードフレーム１’を用意する。リードフレーム１’は、フレーム１６にリード１Ａ，１Ｂが１対の変形容易部１５を介して連結された構成とされている。本図には、１つの半導体発光装置Ａ１を製造するための要素が示されているが、複数の半導体発光装置Ａ１を製造するための要素がフレーム１６に連結されたリードフレーム１’を用いれば、複数の半導体発光装置Ａ１を効率よく製造することができる。
【００２２】
リード１Ａ，１Ｂは、それぞれがｙ方向に延びており、ｚ方向において互いに平行に離間配置されている。リード１Ａは、パッド１１Ａおよび１対の帯状部１４Ａを有しており、リード１Ｂは、パッド１１Ｂおよび１対の帯状部１４Ｂを有している。本実施形態においては、パッド１１Ａにあらかじめコーン状のカップが形成されている。
【００２３】
次いで、図５に示すように、リード１Ａ，１Ｂに対して折り曲げ加工を施す。具体的には、帯状部１４Ａ，１４Ｂそれぞれの２箇所ずつを直角に折り曲げ、クランク状とする。これにより、パッド１１Ａ，１１Ｂがｘ方向に平行移動する格好となる。これにより、１対ずつの起立部１２Ａ，１２Ｂと１対ずつの端子部１３Ａ，１３Ｂとが形成される。この折り曲げ加工を金型を用いて行う場合、フレーム１６どうしがひきつけられる力が生じる。１対の変形容易部１５は、このような力によってｙ方向に容易に伸張する。これによって、フレーム１６が不当に歪んでしまうことを防止することができる。
【００２４】
この後は、パッド１１ＡへのＬＥＤチップ２のダイボンディング、ワイヤ３のボンディング、および樹脂パッケージ４の形成を経ることにより、図１〜図３に示す半導体発光装置Ａ１が得られる。
【００２５】
次に、半導体発光装置Ａ１およびその製造方法の作用について説明する。
【００２６】
本実施形態によれば、ＬＥＤチップ２およびこれを覆う樹脂パッケージ４は、１対の起立部１２Ａおよび１対の端子部１３Ａによって支持される。１対の起立部１２Ａおよび１対の端子部１３Ａは、パッド１１Ａを挟んでｙ方向において離間しているため、パッド１１Ａ、ひいてはＬＥＤチップ２および樹脂パッケージ４の位置を正確に規定するのに適している。また、リード１Ａと類似の形状とされたリード１Ｂを備えることにより、半導体発光装置Ａ１のｙ方向回りの実装角度をより正確なものとすることができる。
【００２７】
樹脂パッケージ４を形成する前に１対ずつの起立部１２Ａ，１２Ｂおよび１対ずつの端子部１３Ａ，１３Ｂを形成することにより、折り曲げ加工に用いる工具や金型などと樹脂パッケージ４とが干渉することが無い。これにより、起立部１２Ａ，１２Ｂの樹脂パッケージ４からの突出量を最小とすることが可能である。したがって、半導体発光装置Ａ１のｘ方向寸法を縮小することができる。
【００２８】
図６〜図８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２９】
図６および図７は、本発明の第２実施形態に基づく半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ２は、端子部１３Ｂ、および起立部１２Ａ，１２Ｂの形状と、樹脂パッケージ４の構成とが、上述した実施形態と異なっている。
【００３０】
図６に示すように、本実施形態においては、１つの端子部１３Ｂが、他方の端子部１３Ｂおよび１対の端子部１３Ａと比較して、幅広とされている。これは、半導体発光装置Ａ２を回路基板などに実装する際に、極性を間違って実装してしまうことを防止するための目印としての機能を果たす。
【００３１】
図７に示すように、１対の起立部１２Ａは、ｘ方向上方から下方に向けて互いの距離が大となる形状とされており、ｘ方向に対する傾斜角が１０度程度とされている。１対の起立部１２Ｂも、同様の形状とされている。１対の起立部１２Ａ，１２Ｂを傾斜させれば、互いに平行である場合よりも、リード１Ａ，１Ｂの形成を容易に行うことができる。このような効果を期待する観点からは、この傾斜角を５〜１５度とすることが好ましい。
【００３２】
図６に示すように、ＬＥＤチップ２には、２つのワイヤ３が接続されている。本実施形態に用いられたＬＥＤチップ２は、片面に２つの電極（図示略）を備えるタイプであり、それぞれの電極にワイヤ３がボンディングされている。このようなタイプのＬＥＤチップ２は、たとえば青色光を発するものが一般的である。
【００３３】
樹脂パッケージ４は、透明樹脂部４１と蛍光樹脂部４２とからなる。蛍光樹脂部４２は、ＬＥＤチップ２を直接覆っており、透明な樹脂材料に蛍光材料が混入された材質からなる。この蛍光材料は、たとえば青色光によって励起されることにより、黄色光を発する。ＬＥＤチップ２からの青色光と蛍光樹脂部４２からの黄色光を混色させることにより、半導体発光装置Ａ２は、白色光を出射可能とされている。なお、上記蛍光材料としては、黄色光を発するもののほかに、たとえば赤色光および緑色光を発するものを混合したものを用いてもよい。蛍光樹脂部４２は、たとえば蛍光材料が混入された液状の樹脂材料をＬＥＤチップ２の上方から滴下し、これを硬化させることによって形成される。透明樹脂部４１は、上述した実施形態における樹脂パッケージ４と同様の材質からなり、蛍光樹脂部４２を覆っている。
【００３４】
図８は、本発明の第３実施形態に基づく半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ３は、蛍光樹脂部４２の形状が上述した第２実施形態に基づく半導体発光装置Ａ２と異なっている。本実施形態においては、蛍光樹脂部４２は、ＬＥＤチップ２と、パッド１１Ａの表裏面とを覆っている。このような蛍光樹脂部４２は、たとえばモールド成形の手法によって形成される。
【００３５】
本発明に係る半導体発光装置およびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置およびその製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ１，Ａ２，Ａ３      半導体発光装置
ｘ      （第１）方向
ｙ      （第２）方向
ｚ      （第３）方向
１Ａ    （第１）リード
１Ｂ    （第２）リード
１’    リードフレーム
２      ＬＥＤチップ（半導体発光素子）
３      ワイヤ
４      樹脂パッケージ
４ａ    レンズ
４１    透明樹脂部
４２    蛍光樹脂部
１１Ａ，１１Ｂ  パッド
１２Ａ，１２Ｂ  起立部
１３Ａ，１３Ｂ  端子部
１４Ａ，１４Ｂ  帯状部
１５    変形容易部
【図１】
2009246343.tif 000003
【図２】
2009246343.tif 000004
【図３】
2009246343.tif 000005
【図４】
2009246343.tif 000006
【図５】
2009246343.tif 000007
【図６】
2009246343.tif 000008
【図７】
2009246343.tif 000009
【図８】
2009246343.tif 000010
【図９】
2009246343.tif 000011