(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子チップ１と、
前記発光素子チップ１が配置される基台２と、
前記発光素子チップ１の一対の電極と接続される一対のリードフレーム４と、
少なくとも前記発光素子チップ１、前記基台２の一部、および前記リードフレーム４の一部を覆い一体に固定する透光性の封止樹脂６と、を備え、
前記リードフレーム４は、表示面側から見て封止樹脂６から外側に張り出した形状を成しており、
前記基台２の最下面２ａは、前記リードフレーム４の最下面４ａと略同じ面に位置し、
前記基台２は、前記発光素子チップ１が配置される面から前記封止樹脂６内部を通り、前記発光素子チップ１が配置される面と異なる面となる最下面２ａが前記透光性の封止樹脂６から露出していることを特徴とする表面実装型発光素子。
【請求項２】
発光素子チップ１７と、
前記発光素子チップ１７が配置される基台１８と、
前記発光素子チップ１７の一対の電極と接続される一対のリードフレーム２０と、
少なくとも前記発光素子チップ１７、前記基台１８の一部、および前記リードフレーム２０の一部を覆い一体に固定する透光性の封止樹脂２２と、を備え、
前記リードフレーム２０の一端は封止樹脂６内に配置され、前記リードフレーム２０の他端は表示面側から見て封止樹脂２２の最下面に折り曲げられて前記封止樹脂６の真下に配置されており、
前記基台１８の最下面１８ａは、前記リードフレーム２０の最下面２０ａと略同じ面に位置し、
前記基台１８は、前記発光素子チップ１７が配置される面から前記封止樹脂２２内部を通り、前記発光素子チップ１７が配置される面と異なる面となる最下面１８ａが前記透光性の封止樹脂２２から露出していることを特徴とする表面実装型発光素子。
【請求項３】
前記基台の一部は、さらに封止樹脂から露出する基台延伸部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の表面実装型発光素子。
【請求項４】
発光素子チップ２９と、
前記発光素子チップ２９が配置される基台３０と、
前記基台３０が配置されるパッケージ３２と、
前記発光素子チップ２９の一対の電極と接続される一対のリードフレーム３３と、を備え、
前記リードフレーム４は、表示面側から見てパッケージ３２から外側に張り出した形状を成しており、
前記基台３０の最下面３０ａは、前記リードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、
前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする表面実装型発光素子。
【請求項５】
発光素子チップ２９と、
前記発光素子チップ２９が基台３０に配置され、前記発光素子チップ２９の一の電極と接続される前記基台３０を有する第１のリードフレーム３３と、
前記発光素子チップ２９の他の電極と接続される第２のリードフレーム３３と、
少なくとも前記基台３０及び前記第１のリードフレーム３３の一部、第２のリードフレーム３３の一部を覆い一体に固定するパッケージ３２と、を備え、
前記第１のリードフレーム３３及び前記第２のリードフレーム３３は、表示面側から見てパッケージ３２から外側に張り出した形状を成しており、
前記基台３０の最下面３０ａは、前記基台３０の最下面３０ａを除く前記第１のリードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、
前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする表面実装型発光素子。
【請求項６】
前記基台の一部は、さらにパッケージから露出する基台延伸部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の表面実装型発光素子。
【請求項７】
前記パッケージは、表示面側に側壁を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の表面実装型発光素子。
【請求項８】
前記表面実装型発光素子は、前記パッケージの表示面側の側壁と基台とで囲まれた部分に封止樹脂を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の表面実装型発光素子。
【請求項９】
前記基台の膜厚は、前記リードフレームの膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１０】
前記発光素子チップの一対の電極は、それぞれワイヤーを介して一対のリードフレーム４と接続されていることを特徴とする請求項１、２又は４のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１１】
前記基台は、周囲に側壁を備えることを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１２】
前記基台は、開口方向に拡がっていることを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１３】
前記基台の底面の膜厚は、前記基台の側壁の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１４】
前記発光素子チップは、熱伝導性材料を介して前記基台に配置されることを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１５】
前記一対のリードフレームの一方は、前記基台から連続していることを特徴とする請求項１、２又は４のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１６】
前記封止樹脂は、断面の表示面側が湾曲形状を形成していることを特徴とする請求項１、２又は８のいずれかに記載の表面実装型発光素子。
【請求項１７】
発光素子チップ２９が配置されるための基台３０と、
前記基台３０が配置されるパッケージ３２と、
前記発光素子チップ２９の一対の電極と接続される一対のリードフレーム３３と、を備え、
前記リードフレーム４は、表示面側から見て外側に張り出した形状を成しており、
前記基台３０の最下面３０ａは、前記リードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、
前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする表面実装型パッケージ。
【請求項１８】
発光素子チップ２９が基台３０に配置され、前記発光素子チップ２９の一の電極と接続される前記基台３０を有する第１のリードフレーム３３と、
前記発光素子チップ２９の他の電極と接続される第２のリードフレーム３３と、
少なくとも前記基台３０及び前記第１のリードフレーム３３の一部、第２のリードフレーム３３の一部を覆い一体に固定するパッケージ３２と、を備え、
前記第１のリードフレーム３３及び前記第２のリードフレーム３３は、表示面側から見て外側に張り出した形状を成しており、
前記基台３０の最下面３０ａは、前記基台３０の最下面３０ａを除く前記第１のリードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、
前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする表面実装型パッケージ。
【請求項１９】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の表面実装型発光素子が、複数の導体パターンを有する基板上に配置され、
前記複数の導体パターンの上面は、略同一平面を成しており、
前記複数の導体パターンは、該表面実装型発光素子の基台の最下面に接続される導体パターンとリードフレームに対応する導体パターンとを有し、
前記基台の最下面は、前記導体パターンに熱伝導性材料により接続されることを特徴とする発光装置。
【請求項２０】
前記基板はスルーホール３６を有すると共に、前記スルーホールは表示面側から裏面側まで連続的に形成された導体パターン３７を備え、
前記基台の最下面は、前記スルーホールの表示面側に位置する導体パターンに接続され、さらに前記スルーホールの裏面側に位置する導体パターンに第１の放熱性部材３９が接続されることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記第１の放熱部材には、第２の放熱性部材が接続されていることを特徴とする請求項２０に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置に係わり、特に放熱性を向上させるために改良した表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置に関する。また本明細書でいう発光装置とは、画像を表示する表示装置または照明装置などを指す。
【０００２】
【従来の技術】
図１０および図１１に、従来の表面実装型発光素子の一例の概略断面図を示す。ここでは、ＬＥＤ（発光ダイオード）を発光素子とする例について説明する。
【０００３】
図１０に示す従来の表面実装型発光素子は、一方のリードフレームにＬＥＤチップ４５が配置され、ＬＥＤチップに形成された一対の電極は、それぞれに対応するリードフレームに金線などよりなるワイヤー４７により接続される。さらに、ＬＥＤチップ４５、ワイヤー４７、およびリードフレーム４６の一部がエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などからなる封止樹脂４８で覆われることにより表面実装型ＬＥＤが形成される。
【０００４】
また、図１１に示す従来の表面実装型発光素子は、液晶ポリマーなどからなるパッケージ５０に、一対のリードフレーム５１が形成され、一方のリードフレーム上にＬＥＤチップ４９が配置される。ＬＥＤチップに形成された一対の電極は、それぞれに対応するリードフレームに金線などからなるワイヤー５２により接続される。さらに、ＬＥＤチップ４９、ワイヤー５２、およびリードフレーム５１の一部がエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などからなる封止樹脂５３で覆われることにより表面実装型ＬＥＤが形成される。
【０００５】
図１０乃至図１１に示す従来の表面実装型ＬＥＤは、複数の導体パターンが形成された基板に配置され、各リードフレームがそれぞれに対応する導体パターンに半田などにより接続されることにより発光装置として実際に使用することができる。また、ＬＥＤチップをリードフレーム上に配置することにより、すなわち比較的熱伝導率のよいリードフレームを介することにより、ＬＥＤチップから基板への放熱性を向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表面実装型発光素子は、リードフレーム４６、５１上にＬＥＤチップ４５、４９を配置することにより、ＬＥＤチップにて発生する熱をリードフレームを介して基板に逃がしてはいるものの、リードフレームと基板との間に封止樹脂４８乃至パッケージ５０を介しているために、熱を伝える経路となるリードフレームが必要以上に長くなってしまい、その放熱効果は十分に満足できるものではなかった。すなわち、ＬＥＤチップから基板への放熱性を向上させることができないために、結果的に発光素子自体の寿命を縮めたり発光輝度を低下させてしまい、より高い信頼性が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、発光素子チップと基板の間の距離を最小限にすることにより、発光素子チップの基板への放熱性を飛躍的に向上させた表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の表面実装型発光素子は、発光素子チップ１と、前記発光素子チップ１が配置される基台２と、前記発光素子チップ１の一対の電極と接続される一対のリードフレーム４と、少なくとも前記発光素子チップ１、前記基台２の一部、および前記リードフレーム４の一部を覆い一体に固定する透光性の封止樹脂６と、を備え、前記リードフレーム４は、表示面側から見て封止樹脂６から外側に張り出した形状を成しており、前記基台２の最下面２ａは、前記リードフレーム４の最下面４ａと略同じ面に位置し、前記基台２は、前記発光素子チップ１が配置される面から前記封止樹脂６内部を通り、前記発光素子チップ１が配置される面と異なる面となる最下面２ａが前記透光性の封止樹脂６から露出していることを特徴とする。このように構成することにより、基台を封止樹脂から露出させることができるので、発光素子チップの放熱性を向上させることができる。
本発明の表面実装型発光素子は、発光素子チップ１７と、前記発光素子チップ１７が配置される基台１８と、前記発光素子チップ１７の一対の電極と接続される一対のリードフレーム２０と、少なくとも前記発光素子チップ１７、前記基台１８の一部、および前記リードフレーム２０の一部を覆い一体に固定する透光性の封止樹脂２２と、を備え、前記リードフレーム２０の一端は封止樹脂６内に配置され、前記リードフレーム２０の他端は表示面側から見て封止樹脂２２の最下面に折り曲げられて前記封止樹脂６の真下に配置されており、前記基台１８の最下面１８ａは、前記リードフレーム２０の最下面２０ａと略同じ面に位置し、前記基台１８は、前記発光素子チップ１７が配置される面から前記封止樹脂２２内部を通り、前記発光素子チップ１７が配置される面と異なる面となる最下面１８ａが前記透光性の封止樹脂２２から露出していることを特徴とする。
前記基台の一部は、さらに封止樹脂から露出する基台延伸部を有することもできる。
また、基台はリードフレームと同じ材料からなることが好ましい。このように構成することにより、基台及びリードフレームを一工程で形成することができるので、本発明の表面実装型発光素子を比較的容易に量産することができる。
【０００９】
本発明の表面実装型発光素子は、発光素子チップ２９と、前記発光素子チップ２９が配置される基台３０と、前記基台３０が配置されるパッケージ３２と、前記発光素子チップ２９の一対の電極と接続される一対のリードフレーム３３と、を備え、前記リードフレーム４は、表示面側から見てパッケージ３２から外側に張り出した形状を成しており、前記基台３０の最下面３０ａは、前記リードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする。
本発明の表面実装型発光素子は、発光素子チップ２９と、前記発光素子チップ２９が基台３０に配置され、前記発光素子チップ２９の一の電極と接続される前記基台３０を有する第１のリードフレーム３３と、前記発光素子チップ２９の他の電極と接続される第２のリードフレーム３３と、少なくとも前記基台３０及び前記第１のリードフレーム３３の一部、第２のリードフレーム３３の一部を覆い一体に固定するパッケージ３２と、を備え、前記第１のリードフレーム３３及び前記第２のリードフレーム３３は、表示面側から見てパッケージ３２から外側に張り出した形状を成しており、前記基台３０の最下面３０ａは、前記基台３０の最下面３０ａを除く前記第１のリードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする。
前記基台の一部は、さらにパッケージから露出する基台延伸部を有することもできる。
前記パッケージは、表示面側に側壁を備えることもできる。
前記表面実装型発光素子は、前記パッケージの表示面側の側壁と基台とで囲まれた部分に封止樹脂を備えることもできる。
【００１０】
また、基台の膜厚はリードフレームの膜厚よりも厚くすることができる。このように構成することにより、表示面側から見た封止樹脂の最下面から封止樹脂内部に位置するリードフレームまでの距離を容易に確保することができる。これにより、封止樹脂とリードフレームとの接触部分における強度を確保することができる。
【００１１】
前記発光素子チップの一対の電極は、それぞれワイヤーを介して一対のリードフレーム４と接続することもできる。
前記基台は、周囲に側壁を備えることが好ましい。このように構成することにより、発光素子チップから出射される光を効率的に表示面側に取り出すことができる。
前記基台は、開口方向に拡がっている構成をとることもできる。
前記基台の底面の膜厚は、前記基台の側壁の膜厚よりも厚くすることもできる。
【００１２】
また、発光素子チップは熱伝導性材料を介して基台に配置されることが好ましい。このように構成することにより、ＬＥＤチップにて発生した熱がより効率よく基台に伝わり、放熱性をより向上させることができる。なお、ここでいう熱伝導性材料とはエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂ではなく、それよりも熱伝導率のよい材料を指す。
【００１３】
前記一対のリードフレームの一方は、前記基台から連続させることもできる。
前記封止樹脂は、断面の表示面側が湾曲形状を形成することもできる。
本発明の表面実装型パッケージは、発光素子チップ２９が配置されるための基台３０と、前記基台３０が配置されるパッケージ３２と、前記発光素子チップ２９の一対の電極と接続される一対のリードフレーム３３と、を備え、前記リードフレーム４は、表示面側から見て外側に張り出した形状を成しており、前記基台３０の最下面３０ａは、前記リードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする。
本発明の表面実装型パッケージは、発光素子チップ２９が基台３０に配置され、前記発光素子チップ２９の一の電極と接続される前記基台３０を有する第１のリードフレーム３３と、前記発光素子チップ２９の他の電極と接続される第２のリードフレーム３３と、
少なくとも前記基台３０及び前記第１のリードフレーム３３の一部、第２のリードフレーム３３の一部を覆い一体に固定するパッケージ３２と、を備え、前記第１のリードフレーム３３及び前記第２のリードフレーム３３は、表示面側から見て外側に張り出した形状を成しており、前記基台３０の最下面３０ａは、前記基台３０の最下面３０ａを除く前記第１のリードフレーム３３の最下面３３ａと略同じ面に位置し、前記基台３０は、前記発光素子チップ２９が配置される面から前記パッケージ３２内部を通り、前記発光素子チップ２９が配置される面と異なる面となる最下面３０ａが前記パッケージ３２から露出していることを特徴とする。このように構成することにより、発光素子チップで発生した熱を効率的に第１の放熱性部材に逃がすことができる。
【００１４】
また、本発明の発光装置は第１の放熱性部材を備え、基板がスルーホールを有すると共にスルーホールが表示面側から裏面側まで連続的に形成された導体パターンを備え、表示面側から見た前記基台の最下面がスルーホールの表示面側に位置する導体パターンに接続され、さらにスルーホールの裏面側に位置する導体パターンに、第１の放熱性部材を接続させることができる。このように構成することにより、発光素子チップで発生した熱を効率的に第１の放熱性部材に逃がすことができる。
【００１５】
また、本発明の発光装置はさらに第２の放熱性部材を備え、第２の放熱性部材を第１の放熱性部材に接続させることができる。このように構成することにより、発光素子チップで発生した熱を第１の放熱性部材を介して効率的に第２の放熱性部材に逃がすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る図２に示す表面実装型発光素子のＡ−Ａ’部における概略断面図を示す。なお、図２は本発明に係る表面実装型発光素子を裏面側からみた概略図である。ここでは、発光素子チップとしてＬＥＤ（発光ダイオード）チップ１を用いた表面実装型発光素子（表面実装型ＬＥＤ）について説明する。
【００１７】
ＬＥＤチップ１が配置される基台２は、周囲に側壁３を備えることができる。側壁３は基台と接触せずに、すなわち基台と間を介して任意の位置に構成することもできるが、基台に直接形成されることが好ましい。さらに好ましくは、図１に示すように、基台２自体が側壁３を備えた形状とするとよい。このようにすることより、構成を単純化することができ、作業効率を向上させることができる。また、ＬＥＤチップ１は同一面側に一対の電極が形成され、各電極はそれぞれに対応するリードフレーム４に金線などよりなるワイヤー５により接続される。各リードフレーム４は、表示面側から見た基台の最下面２ａと表示面側から見たリードフレームの最下面４ａが略同じ面に位置すると共に、表示面側から見た基台の最下面２ａが透光性の封止樹脂６から露出するように形成される。また、ここでは、同一面上に一対の電極を備えるＬＥＤチップを用いたが、本発明はこれに限定されず、対向する両面にそれぞれ電極を備えたＬＥＤチップを用いることもできる。この場合、ＬＥＤチップは基台に導電性材料を介して接続されると共に、基台は対応するどちらか一方のリードフレームと連続して形成される。さらに、ＬＥＤチップ１、ワイヤー５、リードフレーム４の一部、側壁３、および少なくとも基台２の一部を覆うように、エポキシ樹脂乃至シリコーン樹脂などよりなる封止樹脂６が形成される。
【００１８】
図２に、本発明に係る表面実装型ＬＥＤを表示面と反対の側すなわち裏面側からみた概略図を示す。このように、裏面側から本発明に係る表面実装型発光素子を見ると、表示面側から見た基台の最下面２ａが、封止樹脂６から露出している。なお、図２においては説明の簡略化のため、封止樹脂６の内部に配置されるＬＥＤチップ１、ワイヤー５、リードフレーム４の一部、側壁３は図示していない。
【００１９】
また、側壁３および基台２はリードフレーム４と同じ材料から構成されることが好ましい。形成方法としては１枚の金属板を押圧切断加工すなわちプレス形成することにより、側壁３、基台２、およびリードフレーム４を一工程で得ることができる。これにより、作業効率を大幅に向上させることができ、量産することが可能となる。金属板としては例えば銅を主成分とする合金などが挙げられる。また、側壁の形状、すなわち高さ乃至傾きは用途に応じて任意に決定することができる。例えば、側壁の高さを低く設定すれば、表面実装型ＬＥＤ全体としての薄型化を容易に行うことができる。
【００２０】
さらに、基台の厚さ乃至形状も任意に決定することができる。例えば、図６に示すように基台２４の膜厚をリードフレーム２６の膜厚よりも厚く形成すれば、表示面側から見た封止樹脂の最下面２８ａから封止樹脂２８内部に位置するリードフレーム２６までの距離を容易に確保することができる。これにより、封止樹脂とリードフレームとの接触部分における強度を確保することができる。
【００２１】
図３に、図１に示す表面実装型ＬＥＤを、複数の導体パターン８が形成された基板７に配置した発光装置の一例を示す。各リードフレーム４は、表示面側から見たリードフレームの最下面にて、それぞれに対応する導体パターンに半田９などにより接続される。さらに、リードフレーム４だけでなく基台２も半田などにより導体パターンに接続されることが好ましい。半田は、導電性材料であると共に熱伝導率のよい材料でもあるので、ＬＥＤチップ１から基板７への放熱性を大幅に向上せさることができる。
【００２２】
また、基台２に接続される導体パターンは、各リードフレーム４に対応する導体パターンと異なる必要はなく、少なくとも一方のリードフレームに対応する導体パターンと異なっていればよい。すなわち、基台２に接続される導体パターンは、一方のリードフレームに対応する導体パターンと連続して形成されていてもよい。このように構成することにより、基台が接続される導体パターンの表面積を大きく取ることができるので、ＬＥＤチップから基板への放熱をより効率よく行うことができる。
【００２３】
また、本発明においては、ＬＥＤチップは熱伝導性材料を用いて基台に配置されることが好ましい。もちろん、ＬＥＤチップをエポキシ樹脂などからなる絶縁性材料にて基台に配置することもできるが、樹脂材料のかわりにそれよりも熱伝導率のよい材料を用いるほうが好ましい。熱伝導性材料としては例えばＡｎＳｎ共晶、半田などを好適に用いることができる。また、ＬＥＤチップの裏面がサファイアなどの絶縁性物質からなる場合は、ＬＥＤチップの裏面に例えばＡｇ−Ｔｉ−Ａｕなどからなるメタル層を形成し、ＬＥＤチップと基台との接着性を向上させることが好ましい。なお、熱伝導性材料およびメタル層はこれらに限定されないことは言うまでもない。
【００２４】
また、リードフレームの形状は、図１乃至３に示すように、表示面側から見て外側に張り出した形状とすることができる。これにより、表示面側から見た基台の最下面２ａと表示面側から見たリードフレームの最下面４ａとを略同じ面に容易に位置させることができる。
【００２５】
一方、図１乃至３においては、表示面側から見てリードフレーム４が外側に張り出した形状としたが、図５に示すように、リードフレーム２０をコの字型に形成する、すなわちリードフレーム２０を表示面側から見て封止樹脂の最下面に折り込むこともできる。これにより、リードフレームと基板の導体パターンとの接続面を封止樹脂２２の真下に位置させることができるので、複数の表面実装型ＬＥＤを隣接して配置する際、より高密度に配置することができる。この場合、表示面側から見たリードフレームの最下面２０ａと基台の最下面１８ａが略同じ面に位置するように、封止樹脂２２の裏面側にはリードフレーム２０の形状に対応した凹部が予め形成されることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の表面実装型発光素子は、図４に示すように基台１１が延伸部１３を備えてもよい。なお、図４は延伸部１３を備える発光素子を表示面側から見た概略図である。ここではリードフレーム１４の長手方向に対して垂直方向に延伸部１３が備えられる。また基台の延伸部１３は封止樹脂１６から露出した構成をとる。さらに、延伸部１３は発光素子が配置される基板上に形成された導体パターンに接続されることが好ましい。ここでは、基台が延伸部１３を２つ備える構成としたが、基台の延伸部１３の個数は１つまたは３つ以上であってもよい。さらに延伸部は後に記載するスルーホールの導体パターンに接続することもできる。
【００２７】
本発明の表面実装型発光素子は、図１〜６に示すように、ＬＥＤチップ、基台、リードフレームの一部が、１種類の共通の封止樹脂により一体に固定される所謂トランスファーモールドが施される。もちろん、例えば図７に示すように、基台３０を配置するための凹部を設けた液晶ポリマーなどからなるパッケージ３２に基台３０を配置し凹部内にさらに透光性の封止樹脂３５を充填した構成とすることもできるが、本発明の表面実装型発光素子は作業効率を考慮してトランスファーモールドとする。これにより、量産することが可能となる。
【００２８】
また、封止樹脂の形状は特に限定されるものではなく、断面の表示面側が湾曲形状、あるいは平坦な直線形状などとすることができ、用途により選択することができる。
【００２９】
図８に、本発明の図１に示す表面実装型ＬＥＤをスルーホール３６を備える基板３８に配置した発光装置の一例を示す。ここでは、基台２がスルーホール３６に形成された導体パターン３７を介して第１の放熱性部材３９に接続された装置について説明する。スルーホール３６の表示面側および裏面側近傍と側壁全域には、銅箔などからなる導体パターン３７が連続して形成される。封止樹脂６から露出した基台の最下面は例えば半田などによりスルーホールの表示面側の導体パターンに接続される。さらにスルーホールの裏面側の導体パターンには例えば半田などにより第１の放熱性部材３９が接続される。このように構成することにより、ＬＥＤチップ１からの熱を第１の放熱性部材３９に効率よく伝える事ができる。また、ここでは第１の放熱性部材３９は表面積が大きくなるように複数の凹部３９ａが形成されることが好ましい。これにより第１の放熱性部材３９からの放熱をより効率よく行うことができる。さらに第１の放熱性部材３９の近傍には例えば送風機などを設置し、空気を流動させることが好ましい。これにより第１の放熱性部材からの放熱をさらに効率よく行うことができる。また、基板３８の導体パターンと第１の放熱性部材３９との接触面積は、基台２の最下面と基板３８の導体パターンとの接触面積よりも大きいことが好ましい。これによりＬＥＤチップ１の熱を円滑に第１の放熱性部材３９に伝えることができる。さらに、図８に示すように、スルーホールの内部は全域が半田で充填されることが好ましい。これにより、ＬＥＤチップ１の熱を効率的に第１の放熱性部材３９に伝えることができる。
【００３０】
図９に、本発明の図１に示す表面実装型ＬＥＤをスルーホール４０を備える基板４２に配置した発光装置の他の一例を示す。ここでは、ＬＥＤチップ１を配置する基台２が、スルーホール４０に形成された導体パターン４１および第１の放熱性部材４３を介して、第２の放熱性部材４４に接続された装置について説明する。図９においては第１の放熱性部材４３は、それ自体で放熱を行うだけでなく、主にＬＥＤチップ１からの熱を第２の放熱性部材４４に伝える働きをする。このように構成することにより、ＬＥＤチップ１からの熱を、第１の放熱性部材４３を介して、第２の放熱性部材４４に効率よく伝える事ができる。ここでは、第１の放熱性部材４３と第２の放熱性部材４４とが固定ビスにより接続されるが、本発明においてはこれに限定されないことは言うまでもない。また、図９においては一例として、第１の放熱性部材をＴ字型とし、第２の放熱性部材を板状とする。また、１つの第２の放熱性部材に複数の第１の放熱性部材が接続されてもよい。これにより作業効率を向上させることができると共に、第２の放熱性部材の表面積をより大きく取ることができる。
【００３１】
また、図８乃至９に示す第１の放熱性部材および第２の放熱性部材の材料は特に限定されず、放熱性すなわち熱伝導性を備えていればよい。具体的には銅、アルミなどの金属あるいは銅、アルミなどを主成分とする合金などが挙げられる。さらに図８乃至９に示す第１の放熱性部材および第２の放熱性部材は、説明上、基台の真下に位置しているが、これらは熱的に伝導されていればよく、必ずしも真下に位置する必要はない。
【００３２】
なお、図１乃至９においては、１つの基台に１つのＬＥＤチップが配置されるが、もちろん１つの基台に複数のＬＥＤチップを配置してもよい。さらに、リードフレームは一対である必要はなく複数のリードフレームを備えてもよい。
【００３３】
また、光散乱材、蛍光物質を含有した層をＬＥＤチップを覆うように設けることも可能である。光散乱材、蛍光物質は特に限定されるものではないが、例えば光散乱材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などが好適に用いられる。これにより、良好な指向特性を得ることができる。さらに、蛍光物質としては、窒化物系半導体を発光層とする発光素子チップを用いる場合、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとしたものが好適に用いられる。具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質としては、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２Ｙ：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）や、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９：Ｃｅ、さらにはこれらの混合物などが挙げられる。本発明の発光素子は、放熱性に優れるので電流を大きくかけ高輝度に発光させることが比較的容易である。これにより、光散乱材、蛍光物質を効率よく機能させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明により放熱性に優れた表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置を提供することができる。また、本発明の表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置は、発光素子チップにて発生する熱が大きいほど効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図２に示す表面実装型発光素子のＡ−Ａ’部における概略断面図である。
【図２】  本発明に係る表面実装型発光素子を裏面側から見た概略図である。
【図３】  本発明に係る発光装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】  本発明に係る他の表面実装型発光素子の概略断面図である。
【図５】  本発明に係る他の表面実装型発光素子の概略断面図である。
【図６】  本発明に係る他の表面実装型発光素子の概略断面図である。
【図７】  本発明に係る他の表面実装型発光素子の概略断面図である。
【図８】  本発明に係る発光装置の構成を示す他の概略断面図である。
【図９】  本発明に係る発光装置の構成を示す他の概略断面図である。
【図１０】  従来の表面実装型発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図１１】  従来の表面実装型発光素子の構成を示す他の概略断面図である。
【符号の説明】
１、１０、１７、２３、２９、４５、４９・・・ＬＥＤチップ
２、１１、１８、２４、３０・・・基台
２ａ、１１ａ、１８ａ、２４ａ、３０ａ・・・基台の最下面
３、１２、１９、２５、３１・・・側壁
４、１４、２０、２６、３３、４６、５１・・・リードフレーム
４ａ、２０ａ、２６ａ、３３ａ・・・リードフレームの最下面
５、１５、２１、２７、３４、４７、５２・・・ワイヤー
６、１６、２２、２８、３５、４８、５３・・・封止樹脂
７、３８、４２・・・基板
８、３７、４１・・・導体パターン
９・・・半田
１３・・・基台延伸部
３２、５０・・・パッケージ
３２ａ・・・パッケージ突起部
３６、４０・・・スルーホール
３９、４３・・・第１の放熱性部材
３９ａ・・・凹部
４４・・・第２の放熱性部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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